(57)【要約】【課題】構造が簡単で、耐久性があり、コンパクトに構成できる他、操作者の押圧力によって確実に複数段押接できるようにした。【解決手段】筐体１の表面１ａに一箇所を筐体１に一体化した状態で周囲が切り離され、且つ筐体１との接合部６基端を曲げ点として筐体内１に向けて押し込み可能に設けられる押しボタン操作部５と、筐体１内の基板２上にあって、押しボタン操作部５の裏面に対向配置された二つで一組をなすプッシュスイッチ７，８と、押しボタン操作部５の裏面に設けられるとともに各プッシュスイッチ７，８に向けて突出した二つの突起１０，１１が設けられ、押しボタン操作部５の押し込み操作により突起１０，１１がプッシュスイッチ７，８を押圧する可動ステム９と、を備え、突起１０，１１のうち、曲げ点に近い突起１０は対向するプッシュスイッチ７に近接するように突出長さが長く、曲げ点から遠い突起１１ほど突出長さが段階的に短くなっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の表面に一箇所を該筐体に一体化した状態で周囲が切り離され、且つ前記筐体との接合部基端を曲げ点として該筐体内に向けて押し込み可能に設けられる押しボタン操作部と、
前記筐体内に配置された基板上にあって、前記押しボタン操作部の裏面に対向配置された少なくとも二つで一組をなす固定接点部と、
前記押しボタン操作部の裏面に設けられるとともに前記一組の固定接点部のそれぞれに向けて突出した少なくとも二つの突起が設けられ、前記押しボタン操作部の前記押し込み操作により前記突起が前記固定接点部に押接する可動ステムと、を備え、
前記可動ステムの前記突起のうち、前記曲げ点に近い突起は対向する固定接点部に近接するように突出長さが長く、前記曲げ点から遠い突起ほど突出長さが段階的に短くなっていることを特徴とする多段押しスイッチ。
【請求項２】
前記押しボタン操作部の前記接合部における前記曲げ点に撓曲のための溝部が形成されるとともに、前記接合部の裏面中央に断面略Ｔ字形をなすように補強リブが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の多段押しスイッチ。
【請求項３】
前記筐体の表面には、前記押しボタン操作部を含む該筐体の表面を被覆する弾性シートが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の多段押しスイッチ。
【請求項４】
前記固定接点部としてプッシュスイッチが設けられていることを特徴とする請求項１，２，３のいずれか１つに記載の多段押しスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に操作者の押圧力の調整により、時間差をもって二段乃至複数段押すことができるようにした多段押しスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ローディングアームなどの産業用機器を有線又は無線により遠隔操作するための送信機器には、その操作対象機器を上下、左右方向に向けて動作させるための４つの押しボタンスイッチが筐体面に配置されている。そして、それらのうちのいずれかの押しボタンを選んで押し続けることにより、操作対象機器の目標方向への動作を継続させ、目標位置でスイッチを離すことにより、その位置に停止させる。
【０００３】
しかしながら、この動作速度は遠隔操作される駆動モータの出力に依存し、スイッチのみでは速度を可変とすることはできなかった。したがって、初期位置から目標に至る途中経過で高速移動させ、目標近くになったら、低速移動させたい場合には、別途速度切替スイッチなどを設ける必要があり、操作が面倒になるとともに、送信機器の構成も複雑となり、製造コストが高いものとなる。
【０００４】
該種不具合を解決するため、操作者による手指の押圧力を調整することによって、速度を切り替えることができる押しボタンスイッチが開発されている。その一例として、下記特許文献１に開示されるスイッチ用の可動接点を使用したものがある。
【０００５】
図５に示すように、可動接点Ｂは、１枚の金属板をプレス加工して製造されたもので、押圧操作される円板部１０１と、円板部１０１の外周を間隙を存して囲む円形環状の枠板部１０２と、円板部１０１の中心を通る直線Ｏ1 上において枠板部１０２の内周縁と円板部１０１の外周縁とをつなぐ一対の連結板部１０３とからなり、円板部１０１は上脹らみに湾曲する皿状に形成され、枠板部１０２はその全周が枠板部１０２外周縁から内周縁に向かって上向きに傾斜する皿ばね状に形成されている。また、一対の連結板部１０３はそれぞれ、枠板部１０２の傾斜角と略同等角度で枠板部１０２から円板部１０１に向かって上向きに傾斜されている。さらに、枠板部１０２の両側の半円状部の中間部をそれぞれ局部的に上方に突き出して屈曲部１０４が形成されている。
【０００６】
また、図６，７は上記可動接点Ｂを使用した二段クリック型プッシュスイッチを示したものである。
図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、このスイッチは、枠板部１０２の両側の半円状部の中間部がそれぞれスイッチケース１１０内の一対の可動接点受け部１１１に載置される支持部１１２となり、且つこの支持部１１２の少なくとも一方が、一対の可動接点受け部１１１の少なくとも一方の可動接点受け面に設けられるコモン接点１１３との接触部となるとともに、一対の連結板部１０３の少なくとも一方と円板部１０１とのつながり部が、枠板部１０２全周の下向き傾斜状態への反転により第１固定接点１１４に接触する第１スイッチ用接点部Ｓ1 となり、円板部１０１の中心部が該円板部１０１の下脹らみ状態への反転により第２固定接点１１５に接触する第２スイッチ用接点Ｓ2 となる。
【０００７】
図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、円板部１０１を押圧操作することで、枠板部１０２の全周が急激に下向き傾斜状態に反転し、これにより連結板部１０３も急激に下向き傾斜状態に反転して第１スイッチ用接点部Ｓ1 が第１固定接点１１４に接触して第１スイッチがオンとなる。また、図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示すように、更に円板部１０１を押圧することで、連結板部１０３とのつながり部（第１スイッチ用接点部Ｓ1 ）を第１固定接点１１４で受け止めている円板部１０１が急激に下脹らみの状態に反転し、その中心部の第２スイッチ用接点部Ｓ2 が第２固定接点１１５に接触して第２スイッチがオンとなる。
【０００８】
ところが、上記構成のスイッチでは、押圧操作ごとに可動接点Ｂに過度のストレス（応力）がかかるため、少ない動作回数で破損する可能性があり、耐久性に問題がある。
さらに、１つの可動接点Ｂで二段階の接続を行うため、一段目（第１スイッチオン時）の荷重特性と二段目（第２スイッチオン時）の荷重特性の自由度が小さく、荷重特性のバリエーションを広げることができない。例えば、一段目の荷重特性を所望の特性にあわせたとき、その影響が二段目の荷重特性にも及ぶため、二段目の荷重特性の自由度が小さくなり、所望の操作特性が得難いという問題がある。
【０００９】
そこで、上記問題を解決するものとして下記特許文献２に開示される２段動作プッシュスイッチがある。図８に示すように、プッシュスイッチのタクト板が、タクト板収容凹部２０１内に並列に配置された第１、第２タクト板２０２，２０３で形成され、動作荷重Ｐ１，Ｐ２がかかる押圧点Ｋ１，Ｋ２を支点としたときのキートップ２０４のモーメントのつり合い時における操作部２０５への動作荷重をＰ３（Ｐ４）としたときに、Ｐ３≠Ｐ４が成立する位置に操作部２０５が形成されている。例えば、図示のように、第１、第２タクト板２０２，２０３の荷重特性を等しくして操作部２０５の形成位置を中心の垂直軸Ｏから図中左側にずらすことで，操作部２０５の１段目の押圧で第１タクト板２０２の中央部を反転させて１段目の接続が行われ、２段目の押圧で第２タクト板２０３の中央部も反転させて２段目の接続が行われる。このような構成によれば、１段目、２段目の各接続は、各タクト板２０２，２０３の一回の反転により行われるため、各タクト板２０２，２０３にかかるストレスが軽減され、長寿命化が図れるとともに、１段目と２段目の荷重特性の自由度が大きいため、荷重特性のバリエーションを広げることができる。
【特許文献１】実公平７−５３２３４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４６０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２に開示される２段動作プッシュスイッチは、ハウジング２１０と、これにインサート成型された複数の固定接点を構成する端子部２１１，２１２，２１３と、可動接点となる各タクト板２０２，２０３と、プッシュボタンなどの複数の専用部品で構成されているため、部品点数が多く、構造が複雑で、成型などの製作の難易度も高いため、初期費用が高く、いずれの構成部品も小ロットでは製品化が難しいものであった。
【００１１】
また、このようなスイッチ構造では、スイッチを正確に二段押しして動作させるためには、プッシュボタンが荷重方向に傾かないようにするためのガイド用の別部品なども必要となる。さらに、図示のように横方向に広いスペースが必要となるため、スイッチ部の面積が大きくなり、したがって、装置の大型化に繋がるなどの問題もあった。
【００１２】
そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、スイッチの長寿命化を図るとともに、簡単な構造で、構成部品数が少なく、また、スイッチ部の面積を小さくし高さも抑えることで装置を小型化でき、さらに、操作者の押圧力の調整によって確実に固定接点部を二段乃至複数段押すことができる多段押しスイッチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載の多段押しスイッチは、筐体１の表面１ａに一箇所を該筐体１に一体化した状態で周囲が切り離され、且つ前記筐体１との接合部６基端を曲げ点として該筐体内１に向けて押し込み可能に設けられる押しボタン操作部５と、
前記筐体１内に配置された基板２上にあって、前記押しボタン操作部５の裏面に対向配置された少なくとも二つで一組をなす固定接点部７，８と、
前記押しボタン操作部５の裏面に設けられるとともに前記一組の固定接点部７，８のそれぞれに向けて突出した少なくとも二つの突起１０，１１が設けられ、前記押しボタン操作部５の前記押し込み操作により前記突起１０，１１が前記固定接点部７，８に押接する可動ステム９と、を備え、
前記可動ステム９の前記突起１０，１１のうち、前記曲げ点に近い突起１０は対向する固定接点部７に近接するように突出長さが長く、前記曲げ点から遠い突起１１ほど突出長さが段階的に短くなっていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の多段押しスイッチは、前記押しボタン操作部５の前記接合部６における前記曲げ点に撓曲のための溝部６ａが形成されるとともに、前記接合部６の裏面中央に断面略Ｔ字形をなすように補強リブ６ｂが一体的に形成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の多段押しスイッチは、前記筐体１の表面１ａには、前記押しボタン操作部５を含む該筐体１の表面１ａを被覆する弾性シート１２が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
請求項４記載の多段押しスイッチは、前記固定接点部７，８としてプッシュスイッチが設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による多段押しスイッチによれば、筐体の成形形状及び基板を利用することで部品点数が少なくなり、安価に製作でき、また、操作者の押圧力に応じて可動ステムの各突起が対応する固定接点部と順次押接できるため、確かな多段押し操作が行えるようになる。また、従来のスイッチに多用されていた金属製のタクト板などを使用しないため、金属疲労などによる破損の心配がなく、長寿命化を図ることができるようになる。
【００１８】
また、溝部が弾性ヒンジとなり、他の箇所の剛性が高いため、押しボタン操作部の押圧時において、各突起は曲げ点に近い方の対応する固定接点部から順次押接することができ、多段押し操作の確実性を増すことができる。
【００１９】
さらに、筐体操作面が弾性シートで被覆されることにより、防塵・防水性に富むとともに、その弾性により操作者にとって押圧感覚を得やすいものとなる。
【００２０】
また、固定接点部としてプッシュスイッチが設けられることによって、固定接点部を物理的に押圧するだけの簡単な構成による多段押しスイッチが実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明による多段押しスイッチの筐体表面を示す部分平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ断面図、図４（ａ），（ｂ）は押しボタン操作部の押圧時の動作を示す部分拡大断面図である。
【００２２】
各図において、１は有線又は無線装置の外装を構成する合成樹脂成形体などからなる筐体、２は筐体１の内部にスペーサなどを介して位置決め設置され、且つ各種回路部品を搭載した基板である。また、図２に示すように、基板２の裏側に電池ボックス３が配置され、この電池ボックス３の背面を裏蓋４により着脱可能に覆っている。
【００２３】
図１に示すように、筐体１の表面１ａには、縦横４つの押しボタン操作部５が設けられており、各押しボタン操作部５は、筐体１の成型時において、細長状の接合部６を残して略円形に切り離すことによって形成されたものである。さらに、押しボタン操作部５は、その表面５ａを筐体１の全体表面（操作面）より略ドーム状の膨出形状に突出させるとともに、内面側に凹部５ｂ（図３参照）が形成されている。
【００２４】
また、図２に示すように、前記接合部６における筐体表面との基端裏面には撓曲のための溝部６ａが形成されている。さらに、この溝部６ａより先の押しボタン側に連続する接合部６の裏面中央には、図３に示すように、断面略Ｔ字形をなすように補強リブ６ｂが一体的に形成されている。したがって、押しボタン操作部５の押し込み時には、溝部６ａを曲げ点として接合部６が撓むことなく押しボタン操作部５をその押圧力に応じて筐体１の内側に押し込むことができるようになっている。
【００２５】
さらに、図２に示すように、前記基板２上における前記押しボタン操作部５との対向面には、第１、第２の固定接点部としての一組のプッシュスイッチ７，８が配置されている。そして、これら各プッシュスイッチ７，８に対向して、押しボタン操作部５の凹部５ｂには可動ステム９が嵌入されている。この可動ステム９の裏面には、前記第１、第２のプッシュスイッチ７，８に対向して第１、第２の突起１０，１１が一体的に設けられ、プッシュスイッチ７，８に向けて所定長さ突出している。これらの突起１０，１１のうち、前記曲げ点（溝部６ａ）に近い側の第１の突起１０の突出長さは長く形成され、これに対向する第１のプッシュスイッチ７と近接している。また、曲げ点から遠くにある第２の突起１１の突出長さは短く形成され、これに対向する第２のプッシュスイッチ８とは第１の突起１０の第１のプッシュスイッチ７に対する距離よりも離れている。
【００２６】
また、筐体１の表面１ａ（操作面）全体は、例えば、ゴム製の弾性シートからなる銘板１２で被覆されている。これにより、押しボタン操作部５と筐体１の表面１ａとの間に形成された隙間を無くすことができ、防塵・防水効果が得られるようになる他、その弾性により押圧操作時における操作感を増幅できるようになっている。
なお、図示しないが、各押しボタン操作部５は、本実施の形態では操作対象機器を上下、左右に移動制御するために設けられるものであり、その表面５ａの被覆面に、スクリーン印刷などにより、「上」、「下」、「左」、「右」などの表示が予め印刷されている。
【００２７】
以上において、操作者が、図４（ａ）に矢印で示す軽い一段目の押圧力Ｆ１で押しボタン操作部５を押した場合には、第１の突起１０のみが第１のプッシュスイッチ７を押圧することができる。そして、図４（ｂ）に示すように、この状態から更に強い二段目の押圧力Ｆ２で押しボタン操作部５を押すことにより、第１の突起１０が第１のプッシュスイッチ７を押圧したまま、これに加えて第２の突起１１が第２のプッシュスイッチ８を押圧する。
【００２８】
このとき、例えば、操作対象機器の動作初期時点では動作速度を大とし、目標位置近傍で動作速度を小とするなどの二段階制御を行いたい場合には、最初は大きな押圧力を加え、次いで目標位置近傍で押圧力を小とすれば、操作者の操作感覚に応じた二段階の駆動速度で機器を遠隔操作できることになる。
【００２９】
本実施の形態によれば、筐体１の成形形状及び基板２を利用することで部品点数が少なくなり、安価に製作でき、また、操作者の押圧力に応じて可動ステム９の第１，第２の突起１０，１１が対応する各プッシュスイッチ７，８を順次押圧できるため、確かな二段押し操作が行えるようになる。また、従来のスイッチに多用されていた金属製のタクト板などを使用しないため、金属疲労などによる破損の心配がなく、つまり、スイッチの耐久性が向上し、長寿命化を図ることができるようになる。さらに、スイッチ部を、特に高さ（厚さ）方向への突出をなくしてコンパクトに構成できるようになる。
【００３０】
また、溝部６ａが弾性ヒンジとなるとともに、補強リブ６ｂにより接合部６が補強されて他の箇所の剛性が高いため、押しボタン操作部５の押圧時において、各突起１０，１１は曲げ点に近い方の第１のプッシュスイッチ７を先に押圧し、次いで、曲げ点から遠い方の第２のプッシュスイッチ８を押圧することができ、二段押し操作の確実性を増すことができる。
【００３１】
さらに、筐体１の表面１ａ（操作面）が弾性シートからなる銘板１２で被覆されることにより、防塵・防水性に富むとともに、その弾性により操作者にとって押圧感覚を得やすいものとなる。
【００３２】
なお、上述した実施の形態では、第１、第２のプッシュスイッチ７，８と、これに対応する第１、第２の突起１０，１１により二段階制御を行うようにしたが、例えば、基板２上に３つ以上のプッシュスイッチが配置され、各プッシュスイッチに対応する突起が設けられることで三段階以上の多段押しスイッチを構成することも可能である。このとき、各突起は、曲げ点（溝部６ａ）から遠くなるにつれて段階的に短くなるように形成されている。
【００３３】
また、上述した実施の形態では、固定接点部としてプッシュスイッチ７，８が設けられ、可動ステム９の各突起１０，１１による物理的な押圧によりスイッチをオンする構成としているが、一方を固定接点（固定接点部）、他方を可動接点（各突起）とし、操作者の押圧により可動接点が固定接点に接触したときに電気的に導通するような構成としてもよい。その場合、曲げ点に近い第１の可動接点が対応する第１の固定接点と接触して内部回路に接続し、その押圧状態に応じた制御信号が制御対象機器に送られ制御を行うことができる。さらに、この状態から更に強い操作力で押しボタン操作部５を押すことにより、第１の可動接点を第１の固定接点に接触させたまま、これに加えて第２の可動接点が第２の固定接点と接触して内部回路に接続する。これにより、この接続に応じた制御信号が制御対象機器に送られて制御を行うことになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による多段押しスイッチの一実施の形態の筐体表面を示す部分平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）押しボタン操作部の押圧時の動作を示す部分拡大断面図である。
【図５】従来の可動接点を示す平面図である。
【図６】図５の可動接点を用いたプッシュスイッチを示す縦断面の正面図である。
【図７】図５の可動接点を用いたプッシュスイッチを示す縦断面の側面図である。
【図８】従来の２段動作プッシュスイッチを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…筐体
１ａ…表面（操作面）
２…基板
５…押しボタン操作部
６…接合部
６ａ…溝部
６ｂ…補強リブ
７…第１の固定接点部（第１のプッシュスイッチ）
８…第２の固定接点部（第２のプッシュスイッチ）
９…可動ステム
１０…第１の突起
１１…第１の突起
１２…弾性シート（銘板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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