(57)【要約】【課題】薄型化、部品点数削減、鉛フリー化を実現することができる新たな操作パネルスイッチを提供する。【解決手段】操作パネルスイッチは、ベースプレート２０、操作ボタン３０、フロントパネル４０という３種類の部品で構成されている。ベースプレート２０には、そのプレート表面上に回路パターンが印刷されている。操作ボタン３０は、ベース樹脂とベース樹脂の操作面に現される透過性の文字・図形部３３とベース樹脂の裏面に設置される戻し用弾性体とから構成されている。フロントパネル４０は、操作ボタン３０を嵌め込む操作ボタン窓４２を有しており、この操作ボタン窓４２に操作ボタン３０を嵌め込んだ状態でベースプレート２０に設置される。したがって、ベースプレート２０とフロントパネル４０とが協働して操作ボタン３０を挟持することになる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート表面上に回路パターンを印刷することにより、プレート表面にスイッチ接点が形成されたベースプレートと、
前記スイッチ接点に接離可能に設置される操作ボタンと、
前記操作ボタンを嵌め込む操作ボタン窓を有し、前記ベースプレートと協働して前記操作ボタンを挟持するフロントパネルと、
を有する操作パネルスイッチであって、
前記操作ボタンは、
少なくとも裏面に導電層を有するベース樹脂と、
前記ベース樹脂の操作面に現される透過性の文字・図形部と、
前記ベース樹脂の裏面に設置される戻し用弾性体と、
から構成され、
前記ベース樹脂の操作面に対して外部から押圧力を受けたとき、前記戻し用弾性体が変形することによって前記導電層と前記スイッチ接点が接触し、スイッチング動作を行うことを特徴とする操作パネルスイッチ。
【請求項２】
回路パターンを印刷することによってスイッチ接点が形成されたペットシートをプレート表面にインサート成形することにより、プレート表面にスイッチ接点が形成されたベースプレートと、
前記スイッチ接点に接離可能に設置される操作ボタンと、
前記操作ボタンを嵌め込む操作ボタン窓を有し、前記ベースプレートと協働して前記操作ボタンを挟持するフロントパネルと、
を有する操作パネルスイッチであって、
前記操作ボタンは、
少なくとも裏面に導電層を有するベース樹脂と、
前記ベース樹脂の操作面に現される透過性の文字・図形部と、
前記ベース樹脂の裏面に設置される戻し用弾性体と、
から構成され、
前記ベース樹脂の操作面に対して外部から押圧力を受けたとき、前記戻し用弾性体が変形することによって前記導電層と前記スイッチ接点が接触し、スイッチング動作を行うことを特徴とする操作パネルスイッチ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の操作パネルスイッチにおいて、
前記操作ボタンは、ベース樹脂と文字・図形部と戻し用弾性体とが複合成形によって１部品化して構成されていることを特徴とする操作パネルスイッチ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の操作パネルスイッチにおいて、
前記スイッチ接点近傍には照明用発光部が設置され、
前記照明用発光部がスイッチング動作に応じて発光することにより、前記文字・図形部の点灯・消灯・点滅操作を行うことを特徴とする操作パネルスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作パネルスイッチ、特に、電気機器等を操作する際に用いられる操作パネルスイッチの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の操作パネルスイッチの構造について、図５及び図６を用いて説明する。図５は従来の操作パネルスイッチを例示する分解斜視図であり、図６は図５で例示した従来の操作パネルスイッチの縦断面を示す図である。
【０００３】
従来の操作パネルスイッチは、例えば、電子機器筐体の一部を構成するカバー部材１を有しており、このカバー部材１は、弾性を有する合成樹脂により操作パネル２とともに一体に形成されている。この操作パネル２には、ブリッジ１０を介してキートップ９が複数設置されている。ブリッジ１０は、一端が開口部１３の縁に連続する片持梁の構造であり、その他端にキートップ９が連続して形成されている。また、図６において詳細に示されるように、操作パネル２の裏面には複数のボス２ａが立設され、これらのボス２ａにはスイッチ基板４が螺子５により固定されている。一方、スイッチ基板４には複数のスイッチ６が固定設置され、これらスイッチ６の操作部７は、キートップ９の裏面に設けられた突部８に対向する位置に設置されている。
【０００４】
このような構成において、キートップ９を押圧することにより、ブリッジ１０が弾性的に撓んで突部８が作動部７を押圧し、スイッチ６のオンオフの切り替えを行う。キートップ９から手を離すとブリッジ１０の弾性復帰によりキートップ９が復帰する（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１２０８５９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の操作パネルスイッチには、以下のような課題があった。すなわち、
（１）スイッチ基板４に複数のスイッチ６を固定設置する構造のため、薄型化を図ることが困難である。
（２）部品点数が多く、組み付け工数が掛かる。
（３）はんだ付け作業が必要なため、鉛フリー化が困難である。
というものである。
【０００７】
まず、（１）で示した薄型化について、特に、操作パネルスイッチの表面形状を曲面とする場合には、キートップ９の裏面に設けられた突部８の長さを調節することでしか対応できないため、結果として、操作パネルスイッチ自体の厚さを大きくしなければならなかった。したがって、設置場所の環境に応じた操作パネルスイッチを設計することが非常に困難であり、従来の操作パネルスイッチでは設計の自由度が限られたものとなっていた。
【０００８】
（２）で示した部品点数については、現在知られている成形技術を用いたとしても、従来の操作パネルスイッチの構造ではこれ以上の部品点数の削減は困難である。また、部品点数の多さは組み付け工数の増大にもつながり、製造コストが嵩んでしまうものでもあった。
【０００９】
さらに、スイッチ基板４に複数のスイッチ６を固定設置するためには、（３）で示したようにはんだ付け作業が必須であり、環境問題に対応した鉛フリー化の実現を困難にしていた。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、従来の操作パネルスイッチでは実施困難であった薄型化、部品点数削減、鉛フリー化を実現することができる新たな操作パネルスイッチを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明に係る操作パネルスイッチは、プレート表面上に回路パターンを印刷することにより、プレート表面にスイッチ接点が形成されたベースプレートと、前記スイッチ接点に接離可能に設置される操作ボタンと、前記操作ボタンを嵌め込む操作ボタン窓を有し、前記ベースプレートと協働して前記操作ボタンを挟持するフロントパネルとを有する操作パネルスイッチであって、前記操作ボタンは、少なくとも裏面に導電層を有するベース樹脂と、前記ベース樹脂の操作面に現される透過性の文字・図形部と、前記ベース樹脂の裏面に設置される戻し用弾性体とから構成され、前記ベース樹脂の操作面に対して外部から押圧力を受けたとき、前記戻し用弾性体が変形することによって前記導電層と前記スイッチ接点が接触し、スイッチング動作を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、別の本発明に係る操作パネルスイッチは、回路パターンを印刷することによってスイッチ接点が形成されたペットシートをプレート表面にインサート成形することにより、プレート表面にスイッチ接点が形成されたベースプレートと、前記スイッチ接点に接離可能に設置される操作ボタンと、前記操作ボタンを嵌め込む操作ボタン窓を有し、前記ベースプレートと協働して前記操作ボタンを挟持するフロントパネルとを有する操作パネルスイッチであって、前記操作ボタンは、少なくとも裏面に導電層を有するベース樹脂と、前記ベース樹脂の操作面に現される透過性の文字・図形部と、前記ベース樹脂の裏面に設置される戻し用弾性体とから構成され、前記ベース樹脂の操作面に対して外部から押圧力を受けたとき、前記戻し用弾性体が変形することによって前記導電層と前記スイッチ接点が接触し、スイッチング動作を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る操作パネルスイッチにおいて、前記操作ボタンは、ベース樹脂と文字・図形部と戻し用弾性体とが複合成形によって１部品化して構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る操作パネルスイッチでは、前記スイッチ接点近傍に照明用発光部が設置され、前記照明用発光部がスイッチング動作に応じて発光することにより、前記文字・図形部の点灯・消灯・点滅操作を行うことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明における操作パネルスイッチの好適な実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本実施の形態における操作パネルスイッチの分解斜視図であり、図２は本実施の形態における操作パネルスイッチの操作ボタン３０部分の横断面を示す図である。
【００１６】
本発明における操作パネルスイッチは、ベースプレート２０と操作ボタン３０、そしてフロントパネル４０という３種類の部品で構成されている。
【００１７】
ベースプレート２０は、そのプレート表面上に回路パターンが印刷されており、操作パネルスイッチが電気機器（不図示）に対して電気信号による指令を発信できるように構成されている。プレート表面への回路パターンの印刷は、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ  ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ｄｅｖｉｃｅ：三次元射出成形回路部品）技術を用いることによって可能である。ＭＩＤは、三次元樹脂成形品の上に配線パターンを施したものであり、これによって従来困難であった電気部品と機構部品との融合、一体化が実現できる。このようなＭＩＤ技術によって印刷された回路パターンには、スイッチ接点２１や抵抗２２が形成されている。本実施の形態では、スイッチ接点２１と抵抗２２は、いずれもカーボン印刷によって形成されたものである。また、回路パターンには、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）照明のための照明用発光部２３が設けられており、操作ボタン３０とインジケータレンズ４１の照明を行うことが可能である。
【００１８】
操作ボタン３０は、ベース樹脂３１とベース樹脂３１の操作面に現される透過性の文字・図形部３３とベース樹脂３１の裏面に設置される戻し用弾性体３２とから構成されている。ベース樹脂３１は、少なくともその裏面に導電層を有する構造であり、スイッチ接点２１と対向する位置に設置され、スイッチ接点２１と接触することによって両スイッチ接点２１が導通する。この結果、図示していないオン又はオフ状態ホールド回路がスイッチの反転保持を行う。これにより、操作パネルスイッチに接続されている制御機器（不図示）に対して電気信号を発信し、電気機器等のオンオフの切り替えを行うことができる。なお、ベース樹脂３１の構造は、全体を導電性の樹脂によって形成するものや、裏面のスイッチ接点２１との接触部分のみ導電性樹脂もしくは導電性金属等で形成しても良い。
【００１９】
文字・図形部３３は、透過性（例えば、透明）の樹脂によって形成されており、スイッチング動作に応じて照明用発光部２３が発光することにより、文字・図形部３３の点灯・消灯・点滅が行われることになる。
【００２０】
また、ベース樹脂３１の裏面に設置される戻し用弾性体３２は、例えば、シリコーンゴム等の弾性力を有する材料で形成されている。図２で示す通り、ベース樹脂３１が矢印（Ｙ）方向に押圧力を受けると戻し用弾性体３２が変形し、ベース樹脂３１の導電層とスイッチ接点２１が接触することによってスイッチング動作が行われることになる。なお、この戻し用弾性体３２には、ベース樹脂３１が矢印（Ｙ）で示す押圧力から解放された際にベース樹脂３１を元の位置に戻す復元力を備えるものであればどのような材料を採用しても良い。例えば、弾性力の強いゴムを戻し用弾性体３２に採用した場合には、ベース樹脂３１は戻し用弾性体３２を支点として屈撓することによりスイッチ接点２１と接触することが可能となる。あるいは、スポンジのような弾性力の小さいポーラスな材料を戻し用弾性体３２に採用した場合には、戻し用弾性体３２が潰されることによってベース樹脂３１とスイッチ接点２１が接触可能となる。戻し用弾性体３２の形状や配置方法については、図面に表されたものに限定されるものではなく、ベース樹脂３１の大きさや設置環境等を考慮したあらゆる条件を採用することが可能である。
【００２１】
さらに、本実施の形態における操作ボタン３０で特徴的なことは、ベース樹脂３１と文字・図形部３３と戻し用弾性体３２とが複合成形によって１部品化して構成されていることである。例えば、本実施の形態で例示されている操作ボタン３０は、３色成形の技術を用いて製作されており、樹脂とシリコーンゴムとを一体成形して１部品化しているので部品点数の削減によるコストダウンにも寄与している。
【００２２】
次に、フロントパネル４０は、操作ボタン３０を嵌め込む操作ボタン窓４２を有しており、この操作ボタン窓４２に操作ボタン３０を嵌め込んだ状態でベースプレート２０に設置される。すなわち、ベースプレート２０とフロントパネル４０とが協働して操作ボタン３０を挟持することによって操作パネルスイッチが形成されることになる。このような構成とすることによって、操作ボタン３０は、スイッチ接点２１に接離可能となるのである。フロントパネル４０も３色成形の技術によって形成されており、パネル本体に付属するインジケータレンズ４１とネームシート透明部４３、そしてネームシート黒色部４４とが１部品化されている。なお、本実施の形態では、インジケータレンズ４１とネームシート透明部４３は透過性（例えば、透明）の樹脂によって形成されており、ネームシート黒色部４４は不透過性の樹脂（例えば、黒色）によって形成されている。したがって、インジケータレンズ４１とネームシート透明部４３については、操作ボタン３０に形成された文字・図形部３３と同様に、スイッチング動作に応じた照明用発光部２３の発光によって、文字・図形部３３の点灯・消灯・点滅が行われることになる。
【００２３】
以上説明した通り、本実施の形態における操作パネルスイッチは、３色成形の技術等を用いることによって、ベースプレート２０と操作ボタン３０、そしてフロントパネル４０という３種類の部品で構成されている。また、従来の技術で例示したようなスイッチ基板４に複数のスイッチ６を固定設置する方法から、回路パターン印刷によって形成されたスイッチ接点２１と戻し用弾性体３２を用いた操作ボタン３０の採用によって、従来の技術で示したような操作パネルスイッチでは不可能であった、操作パネルスイッチの薄型化、部品点数削減、鉛フリー化のいずれもが実現されている。したがって、本実施の形態における操作パネルスイッチによれば、図３で例示されるような曲面形状を持った操作パネルスイッチを製作することも可能である。つまり、薄型化、部品点数削減、鉛フリー化を維持しつつも設計の自由度を高めることができるので、あらゆる設置環境への適用が可能なのである。
【００２４】
以上の点から、本実施の形態における操作パネルスイッチは、例えば、自動車の車室内に設置されるオーディオ機器や空調機器操作用の操作パネルスイッチに用いることが好適である。自動車の場合は、車室内のスペース確保や燃費の向上等から部品の薄型化、部品点数削減が求められているが、本実施の形態における操作パネルスイッチを用いればこのような問題を解消することができる。また、あらゆる曲面に応じた形状の操作パネルスイッチを製作することが可能であるので、デザイン的にも優れた操作パネルスイッチを提供することが可能となる。もちろん、本実施の形態における操作パネルスイッチは、自動車用に限定されるものではなく、クーラー等の家電機器や工場内の設備操作パネル等にも採用することが可能である。
【００２５】
続いて、別の実施の形態における操作パネルスイッチを説明する。図４は別の実施の形態における操作パネルスイッチを示す図であり、操作ボタン３０部分の横断面を示している。なお、前述した実施の形態に示した部材と同一又は類似する部材には、同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
前述した実施の形態における操作パネルスイッチでは、ベースプレート２０に対して回路パターンを印刷してスイッチ接点２１を形成する場合を示した。このベースプレート２０に回路パターンを印刷する方法に代わる別の実施形態として、図５で示すように、スイッチ接点が形成されたペットシート５０をプレート表面にインサート成形する構成を採用することも可能である。ペットシート５０上には、回路パターンを印刷することによってスイッチ接点が形成されており、ベースプレート２０に回路パターンを印刷してスイッチ接点等を形成する場合と同様の機能を発揮することが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明が提案する全く新しい構造の操作パネルスイッチによれば、従来の操作パネルスイッチでは実施困難であった薄型化、部品点数削減、鉛フリー化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における操作パネルスイッチの分解斜視図である。
【図２】本実施の形態における操作パネルスイッチの操作ボタン部分の横断面を示す図である。
【図３】本実施の形態における操作パネルスイッチが実現可能な多様な実施例を説明するための図であり、曲面形状を持った操作パネルスイッチを例示している。
【図４】別の実施の形態における操作パネルスイッチを示す図である。
【図５】従来の操作パネルスイッチを例示する分解斜視図である。
【図６】図５で例示した従来の操作パネルスイッチの縦断面を示す図である。
【符号の説明】
１  カバー部材、２  操作パネル、２ａ  ボス、４  スイッチ基板、５  螺子、６  スイッチ、７  操作部、８  突部、９  キートップ、１０  ブリッジ、１３  開口部、２０  ベースプレート、２１  スイッチ接点、２２  抵抗、２３  照明用発光部、３０  操作ボタン、３１  ベース樹脂、３２  戻し用弾性体、３３  文字・図形部、４０  フロントパネル、４１  インジケータレンズ、４２  操作ボタン窓、４３  ネームシート透明部、４４  ネームシート黒色部、５０  ペットシート。
【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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