(57)【要約】【課題】  照明用の電子部材を配置した場合にも照明効率を下げないようにできる押しボタンスイッチを提供すること。【解決手段】  基板５に実装され、スイッチノブ２の下端の一部の下降を検出するフォトセンサ４と、スイッチノブ２の側部で、片持ち部材である操作力発生部２２の変形によりスイッチノブ２を上方へ付勢し、且つ変形の際に片持ち部材である操作力発生部２２のクリック感発生部２２１が抵抗を変化させる軌跡のシャドープレート３の受け面部３１１と摺動するようにしてクリック感を生成するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面を基板とするスイッチ本体と、
前記スイッチ本体上面から前記基板に達するよう設けられた穴部と、
前記穴部を進退するスイッチノブと、
前記基板に実装され、前記スイッチノブの下端の一部の下降を検出する検出手段と、
前記スイッチノブの側部で、片持ち部材の変形により前記スイッチノブを上方へ付勢し、且つ変形の際に前記片持ち部材の先端部が抵抗を変化させる軌跡の係合面と摺動するようにしてクリック感を生成するクリック感生成手段と、
を備えることを特徴とする押しボタンスイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の押しボタンスイッチにおいて、
前記クリック感生成手段は、
前記片持ち部材の先端部が抵抗を変化させる軌跡を、前記片持ち部材の先端部が平面から傾斜部を通過して、１段上の平面へ摺動することで構成し、
前記軌跡は、
押下する変位に対して、操作に必要な力が緩やかに上昇する第１の領域と、
押下する変位に対して、操作に必要な力が前記第１領域よりも急に上昇し、終端が最も高くなる第２の領域と、
押下する変位に対して、操作に必要な力が前記第２領域の終端より下降して再上昇する谷を描く特性となる第３の領域と、
からなることを特徴とする押しボタンスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押し操作が入力されたことをクリック感により操作者へ伝達する押しボタンスイッチの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、成型により形成された開口部を有するケースと、開口部の一辺に設けられた舌片状のヒンジボタンと、このヒンジボタンの途中から下方に突出させた押しダボと、舌片状のヒンジボタンの先端部に設けられ、先端部の対辺側に設けられた溝などの保号手段と係合する突起部と、ヒンジボタンを押圧した時、押しダボによりスイッチングされるスイッチ手段により構成され、ヒンジボタンの突起部がケースの溝部を乗り越えることでクリック感を生成している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平３−８４８２０号公報（第２−６頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の押しボタンスイッチにあっては、操作力発生部がケースの開口部及び押しボタンスイッチの下側に位置するため、照明用の電子部材を配置した場合、照明効率を下げてしまう問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、照明用の電子部材を配置した場合にも照明効率を下げないようにできる押しボタンスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、下面を基板とするスイッチ本体と、前記スイッチ本体上面から前記基板に達するよう設けられた穴部と、前記穴部を進退するスイッチノブと、前記基板に実装され、前記スイッチノブの下端の一部の下降を検出する検出手段と、前記スイッチノブの側部で、片持ち部材の変形により前記スイッチノブを上方へ付勢し、且つ変形の際に前記片持ち部材の先端部が抵抗を変化させる軌跡の係合面と摺動するようにしてクリック感を生成するクリック感生成手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、照明用の電子部材を配置した場合にも照明効率を下げないようにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の押しボタンスイッチを実現する実施の形態を、請求項１，２に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の押しボタンスイッチの分解斜視図である。図２は実施例１の押しボタンスイッチの分解図である。
実施例１の押しボタンスイッチ１は、スイッチノブ２、シャドープレート３、フォトセンサ４、基板５、LED６を主要な構成にしている。
スイッチノブ２は、全体形状としては、下面を開放した箱型形状であり、板状で左右に張り出した張出部分２１を上側に設けている。さらに、張出部分２１の下側には、操作力発生部２２をそれぞれ設ける。
また、スイッチノブ２の最上面は、LED６の光を透過可能な部材で構成し、オンオフの光の点灯、非点灯を表示する。
【０００９】
シャドープレート３は、全体形状としては、下面を開放した箱型形状であり、基板５上を覆うように取り付けられる。シャドープレート３の上面には、スイッチノブ２を収容するための矩形の矩形穴部３１を設ける。
フォトセンサ４は、上方を開口したスリット４１を有し、スリット４１の部分で対向する一方から光を出力し、反対側で受光、非受光を検出するセンサである。
基板５は、電子部品が実装される回路基板であり、フォトセンサ４やLED６が実装される。また、シャドープレート３の矩形の下端を固定するのに用いられる。
LED６は、基板５に実装され、スイッチのオンオフに合わせて点灯、非点灯を行う発光部品である。
【００１０】
さらに詳細に押しボタンスイッチ１の構造を説明する。
図３は実施例１の押しボタンスイッチの平面図である。図４は図３のＡ−Ａ断面図である。図５は図３のＢ−Ｂ断面図である。図６は図３のＣ−Ｃ断面図である。
シャドープレート３の矩形穴部３１は、図４〜図６に示すように、その内部において、スイッチノブ２の張出部分２１に上下に対向する大きさ形状の受け面部分３１１と、シャドープレート３の上下に貫通する貫通穴部３１２とからなる。
【００１１】
そのため、スイッチノブ２は、張出部分２１より下側部分がシャドープレート３の貫通穴部３１２を下方に貫通するようにして、基板５の直ぐ上方位置まで達する組付け構造となる。
また、スイッチノブ２の張出部分２１及びその上下位置のスイッチノブ２の側面は、シャドープレート３の矩形穴部３１に所定の隙間で嵌合する組付け構造となる。
これにより、スイッチノブ２は、シャドープレート３の矩形穴部３１で上下動自在となる。
【００１２】
次に、操作力発生部２２は、スイッチノブ２の張出部分２１の下面を基端とし、斜め下方に伸びる片持ち形状である。
また、操作力発生部２２の先端部には、下方に凸となるクリック感発生部２２１を設ける。
そして、操作力発生部２２のクリック感発生部２２１は、シャドープレート３の矩形穴部３１の受け面部分３１１に当接するようにし、これによりスイッチノブ２の下方への移動が制限される。
【００１３】
さらに、シャドープレート３の矩形穴部３１の受け面部分３１１には、操作力発生部２２のクリック感発生部２２１と係合してクリック感を生成させるための傾斜部３１１ａを設ける。
この操作力発生部２２により、反力が生成されることで、スイッチノブ２の下降を制限するが、スイッチノブ２下端の一部は、下降した際、フォトセンサ４のスリット４１内へ挿入される配置にする。そして、この位置でのスイッチノブ２の下端部に光を通過させる開口部２３を設ける。
【００１４】
次に、操作力発生部２２のクリック感発生部２２１と矩形穴部３１の受け面部分３１１の傾斜部３１１ａの詳細構造について説明する。
実施例１の押しボタンスイッチ１は、下方へ押圧されると操作力発生部２２が片持ち形状の先端側をスイッチノブ２の張出部分２１の下面に近づけるように変形することで、スイッチノブ２を上方所定位置に位置させる反力を生成する。
その際には、操作力発生部２２のクリック感発生部２２１は、この変形に伴って、矩形穴部３１の受け面部分３１１と摺動して当接位置を移動させる。
クリック感発生部２２１の受け面部分３１１上の移動は、受け面部分３１１の傾斜部３１１ａに乗り上げていく配置となるように設ける。
【００１５】
まず、平面形状である受け面部分３１１から傾斜部３１１ａへ接続する部分は、非常に緩やかに湾曲にする。これを第１領域αとする。
次に、傾斜部３１１ａは直線状に所定の角度で上方へ向かう傾斜部分とする。  さらに、傾斜部３１１ａの終端では、その高さ位置での平面部を形成し、この平面部に接続する。この傾斜部３１１ａの終端での平面部への接続部は、適度に緩やかに接続する湾曲形状にする。傾斜部３１１ａからこの接続部の湾曲を乗り越える途中位置、つまり、クリック感発生部２２１がこの湾曲を乗り上げる際に受ける抵抗のピークまでの位置を第２領域βとし、その接続部分の途中からその後の平面部を第３領域γとする。
【００１６】
次に、実施例１の押しボタンスイッチ１では、図４〜図６に示すように、クリック感発生部２２１は、スイッチノブ２の側方に設けられるため、基板５に実装されるLED６の上方には、照明面となるスイッチノブ２の上面があるのみであり発光を遮るものはない。
また、スイッチノブ２の張出部分２１を設けた側と隣接する２箇所の側面には、係合穴２４を設け、シャドープレート３の矩形穴部３１の貫通穴部３１２に設けた爪部３１２ａと係合させる。これにより、スイッチノブ２の矩形穴部３１からの進出方向の移動を制限する。
【００１７】
次に作用を説明する。
[良好なクリック感の生成作用]
図７は実施例１の押しボタンスイッチの変位量と操作力の特性を示すグラフ図である。図８は実施例１の押しボタンスイッチの第１領域の押圧状態を示す説明断面図である。図９は実施例１の押しボタンスイッチの第２領域の押圧状態を示す説明断面図である。図１０は実施例１の押しボタンスイッチの第２領域の押圧状態を示す説明断面図である。図１１は実施例１の押しボタンスイッチの第３領域の押圧状態を示す説明断面図である。図１２は実施例１の押しボタンスイッチの第３領域の押圧状態を示す説明断面図である。
【００１８】
実施例１の押しボタンスイッチ１のスイッチノブ２を押下すると、その力は、スイッチノブ２の操作力発生部２２で伝達され、操作力発生部２２が変形し、クリック感発生部２２１が矩形穴部３１の受け面部分３１１上を傾斜部３１１ａへ向かって摺動する。
そして、クリック感発生部２２１が受け面部分３１１と傾斜部３１１ａの接続部分、つまり領域αに達する（図６、図８参照）。
この領域αでは、図７に示すように押下に必要な操作力がなだらかに上昇していく。
【００１９】
次に、さらにスイッチノブ２が押下すると、操作力発生部２２の変形が進み、クリック感発生部２２１が傾斜部３１１ａ上を摺動して、１段上に向かうことになる。つまり、領域βを移動する状態となる（図６、図８参照）。
この領域βでは、傾斜部３１１ａを摺動することにより、図７に示すように押下に必要な操作力が比較的急に上昇し、傾斜部３１１ａの終端の湾曲を摺動することで、押下に必要な操作力の変化が徐々に緩やかになる。
【００２０】
そして、さらにスイッチノブ２が押下すると、操作力発生部２２の変形がさらに進み、クリック感発生部２２１が傾斜部３１１ａの終端の湾曲の後半部分から上段の平面部へと進む。つまり領域γを移動する状態となる（図６、図８参照）。
この領域γでは、抵抗の小さい平面部へ接続するよう湾曲を進むことにより、押下に必要な操作力の変化が減少する変化となる。そして、それよりさらに押下しようとすると、操作力発生部２２の変形が限界に近いために、急激に押下に必要な操作力は急激に上昇する。通常の操作では、この急上昇部分で操作が止まることになる。
【００２１】
実施例１の押しボタンスイッチ１では、このように、クリック感発生部２２１が受け面部分３１１から傾斜部３１１ａを乗り越える動作を行わせることにより、図７に示すような必要操作力の変化を生成し、これによりクリック感を生成する。
このクリック感は、クリック感発生部２２１の変形と、傾斜部３１１ａや接続部の形状により、最も良好なクリック感を設定することができ、非常に良好なクリック感を備えるスイッチにできる。
【００２２】
また、このようにスイッチノブ２が押下すると、スイッチノブ２の下端がフォトセンサ４のスリット４１に挿入し、発光部の光を遮るようにして、受光部が非受光の状態になり、そしてさらに押下し、スイッチノブ２の開口部２３で再受光することで、押し操作を検出する。
次に、フォトセンサ４で押し操作が検出されると、LED６が点灯する。LED６の発した光は途中に遮るものなくスイッチノブ２の上面に達し、スイッチノブ２の上面が照明される。これにより操作者は、クリック感とともに目で照明を見て操作したことを確認できる。
【００２３】
次に、効果を説明する。
実施例１の押しボタンスイッチにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００２４】
(1)下面を基板５とするシャドープレート３と、シャドープレート３上面から基板５に達するよう設けられた矩形穴部３１と、矩形穴部３１を進退するスイッチノブ２と、基板５に実装され、スイッチノブ２の下端の一部の下降を検出するフォトセンサ４と、スイッチノブ２の側部で、片持ち部材である操作力発生部２２の変形によりスイッチノブ２を上方へ付勢し、且つ変形の際に片持ち部材である操作力発生部２２のクリック感発生部２２１が抵抗を変化させる軌跡のシャドープレート３の受け面部３１１と摺動するようにしてクリック感を生成するため、ゴム部材を用いることなく、スイッチノブの側方外側において、クリック感を生成し、スイッチノブの内側を遮光することがない空間にすることができるようになり、よって照明用の電子部材を配置した場合にも照明効率を下げないようにできる。
【００２５】
実施例１の作用効果について、さらに説明する。
実施例１の押しボタンスイッチ１では、クリック感の生成にゴム部材を用いていない。図７に示した特性をスイッチノブ部材とシャドープレート部材と一体となった部材で生成する。しかも、この特性は、部材の変形に対する弾性力と、摺動部の軌跡により、最適化を容易に行うことができる。そのため、確実に良好なクリック感を得ることができる。また、クリック感以外の押した感じとなる操作感も、同様に最適化することができる。
【００２６】
しかも、このクリック感の生成は、スイッチノブ２の側方外側で行われるので、スイッチノブの内部を光の経路のみに用いることができるのである。
例えば、照明用の電子部品の上部に操作力を発生させる手段を設けることが照明の妨げにならないように、操作力を発生する手段を透明部材にすることが考えられるが、その場合、照明表示を行う部分以外、ケース等（実施例１におけるシャドープレート３に相当するもの）には、遮光のための加工（塗装など）を施さないと、十分な照明ができないという問題が生じる。実施例１では、このような問題は生じない。スイッチノブ２の内部を光の経路のみに用いることができるので、充分な輝度で照明ができるからである。
【００２７】
また、クリック感及び操作感の生成は、タクトスイッチなどの電子部品に依存しない。そのため、検出手段は、最適なものを用いることができ制限がない。よって、接触信頼性を充分に確保することが容易にできる。
【００２８】
(2)クリック感生成手段は、片持ち部材である操作力発生部２２のクリック感発生部２２１が抵抗を変化させる軌跡を、片持ち部材の先端部が平面から傾斜部を通過して、１段上の平面へ摺動することで構成し、軌跡は、押下する変位に対して、操作に必要な力が緩やかに上昇する第１領域αと、押下する変位に対して、操作に必要な力が第１領域αよりも急に上昇し、終端が最も高くなる第２領域βと、押下する変位に対して、操作に必要な力が第２領域βの終端より下降して再上昇する谷を描く特性となる第３領域γからなるため、第１領域αにより滑らかに押下する操作感を生成し、第２領域βと第３領域γによる操作に必要な力の山谷の軌跡により良好なクリック感を生成することができる。
【００２９】
以上、本発明の押しボタンスイッチを実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００３０】
例えば、実施例１では、スイッチノブ２に操作力発生部２２を設け、シャドープレート３に受け面部分３１１を設けたが、スイッチノブ２に受け面部分３１１を設け、シャドープレート３に操作力発生部２２を設けてもよい。
また、実施例１では、押し操作の検出をフォトセンサ４で行ったが、他の検出手段を用いてもよい。
また、実施例１では、LED６を基板５に設けたが、他の照明手段であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１の押しボタンスイッチの分解斜視図である。
【図２】実施例１の押しボタンスイッチの分解図である。
【図３】実施例１の押しボタンスイッチの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】実施例１の押しボタンスイッチの変位量と操作力の特性を示すグラフ図である。
【図８】実施例１の押しボタンスイッチの第１領域の押圧状態を示す説明断面図である。
【図９】実施例１の押しボタンスイッチの第２領域の押圧状態を示す説明断面図である。
【図１０】実施例１の押しボタンスイッチの第２領域の押圧状態を示す説明断面図である。
【図１１】実施例１の押しボタンスイッチの第３領域の押圧状態を示す説明断面図である。
【図１２】実施例１の押しボタンスイッチの第３領域の押圧状態を示す説明断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ボタンスイッチ
２  スイッチノブ
２１  張出部分
２２  操作力発生部
２２１  クリック感発生部
２３  開口部
２４  係合穴
３  シャドープレート
３１  矩形穴部
３１１  受け面部
３１１ａ  傾斜部
３１２  貫通穴部
３１２ａ  爪部
４  フォトセンサ
４１  スリット
５  基板
α  （変位に対する必要操作力特性の）第１領域
β  （変位に対する必要操作力特性の）第２領域
γ  （変位に対する必要操作力特性の）第３領域
【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】
2008282640.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008282640.tif 000011
【図１０】
2008282640.tif 000012
【図１１】
2008282640.tif 000013
【図１２】
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