(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器のスイッチ取付位置に固着される枠体と、
前面側に凹部が形成されていると共にこの凹部から厚み方向に貫通する貫通孔が穿設されて、前記枠体に保持される触板収容体と、
前記触板収容体の凹部内に収容される導電材料よりなる触板と、
少なくとも先端側に係合手段が設けられ、前記触板の背面側に立設されて前記触板収容体の貫通孔に挿通される導電材料よりなる棒状部材と、
前記触板収容体の背面側に位置して前記枠体の内部に収容される回路基板と、
前記棒状部材の先端側が挿入される被挿入部を有し、前記回路基板の前記触板収容体と対向する面上にこの回路基板と電気的に導通された状態で固着される導電材料よりなる弾性部材とを備え、
前記触板がその背面側へと押圧され、前記棒状部材の先端側が前記弾性部材を弾性変位させながら前記被挿入部に挿入されることで、前記棒状部材の係合手段が前記弾性部材と係合して、前記触板の前記回路基板に対する固定及び電気的導通が図られていること、
前記弾性部材が、高さ方向の中途部において最小内径となる鼓型のコイルばねよりなり、その内周部が、前記棒状部材の先端側が挿入される被挿入部とされていること、および
前記鼓型のコイルばねにはメッキ加工が施されていること
を特徴とするタッチ式スイッチ装置。
【請求項２】
前記鼓型のコイルばねの巻形状が楕円形とされていることを特徴とする請求項１に記載のタッチ式スイッチ装置。
【請求項３】
前記鼓型のコイルばねは、最小内径となる部分が複数巻分設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチ式スイッチ装置。
【請求項４】
前記棒状部材が、その外周面に前記係合手段としてのねじ山が形成されたスタッドボルトよりなり、前記鼓型のコイルばねが、前記スタッドボルトのねじ山のピッチとは異なる線径の線材よりなることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のタッチ式スイッチ装置。
【請求項５】
前記棒状部材が、その外周面に前記係合手段としてのねじ山が形成されたスタッドボルトよりなり、前記鼓型のコイルばねの巻方向が、前記スタッドボルトのねじ山と交差する方向とされていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のタッチ式スイッチ装置。
【請求項６】
前記鼓型のコイルばねが、その基端側で前記回路基板を挟み込むことで、前記回路基板に固着されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のタッチ式スイッチ装置。
【請求項７】
機器のスイッチ取付位置に固着される枠体と、
前面側に凹部が形成されていると共にこの凹部から厚み方向に貫通する貫通孔が穿設されて、前記枠体に保持される触板収容体と、
前記触板収容体の凹部内に収容される導電材料よりなる触板と、
少なくとも先端側に係合手段が設けられ、前記触板の背面側に立設されて前記触板収容体の貫通孔に挿通される導電材料よりなる棒状部材と、
前記触板収容体の背面側に位置して前記枠体の内部に収容される回路基板と、
前記棒状部材の先端側が挿入される被挿入部を有し、前記回路基板の前記触板収容体と対向する面上にこの回路基板と電気的に導通された状態で固着される導電材料よりなる弾性部材とを備え、
前記触板がその背面側へと押圧され、前記棒状部材の先端側が前記弾性部材を弾性変位させながら前記被挿入部に挿入されることで、前記棒状部材の係合手段が前記弾性部材と係合して、前記触板の前記回路基板に対する固定及び電気的導通が図られていること、および前記弾性部材が、折曲加工された板ばね部材よりなること
を特徴とするタッチ式スイッチ装置。
【請求項８】
前記枠体の底面部及び前記回路基板に、前記棒状部材の延長線上に位置してそれぞれ貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のタッチ式スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばエレベータ等の機器の所定位置に設けられて、機器の利用者による操作入力を受け付けるためのタッチ式スイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機器の利用者による操作入力を受け付けるためのスイッチとして、タッチ式のスイッチ装置が普及している。このタッチ式スイッチ装置は、機器の利用者が触れたことを静電容量の変化として検出するものであり、例えば、エレベータの操作盤に設けられて、エレベータの利用者が行先階の指定やドアの開閉指示、移動方向の指定等を行うためのスイッチとして広く利用されている。
【０００３】
エレベータの操作盤に設けられる従来のタッチ式スイッチ装置の一例を図１９に示す。この図１９に示すタッチ式スイッチ装置１００は、操作盤のフェースプレート１１０の裏面側に配設され、ねじ部材等によってフェースプレート１１０に固着された枠体１０１を備えている。
【０００４】
この枠体１０１のフェースプレート１１０に近接する位置には、拡散板１０２が取り付けられている。この拡散板１０２には、その略中央部に位置して厚み方向に貫通する貫通孔が穿設されている。そして、この拡散板１０２の前面側に、フェースプレート１１０に設けられた開口部から外部を臨むように、触板収容体１０３が配設されている。
【０００５】
触板収容体１０３は、アクリル等の樹脂材料が所定の形状に成形されてなるものであり、その前面側には、所定の深さの凹部が設けられている。また、この凹部の略中央部には、拡散板１０２に設けられた貫通孔と連続する貫通孔が、触板収容体１０３の厚み方向に貫通して穿設されている。
【０００６】
触板収容体１０３の凹部内には、金属等の導電材料がこの凹部に対応した形状に成形されてなる触板１０４が収容されている。この触板１０４の背面側の略中央部には、スタッドボルト１０５が立設されている。スタッドボルト１０５は、外周面にねじ山を有する棒状部材であり、基端部が触板１０４の背面側に溶接されて触板１０４に固着されている。そして、このスタッドボルト１０５は、触板１０４が触板収容体１０３の凹部内に収容されたときに、その基端側が触板収容体１０３の貫通孔及び拡散板１０２の貫通孔内に挿通され、その先端側が拡散板１０２の背面側に突出するようになっている。
【０００７】
また、枠体１０１の内部には、拡散板１０２の背面側に位置して、この拡散板１０２と所定間隔を存して対向するように、回路基板１０５が収容されている。この回路基板１０５は、エレベータの利用者が触板１０４に触れたことを静電容量の変化として検出するものである。また、この回路基板１０５には発光ダイオード等の光源１０６が実装されており、この光源１０６を点灯させることでエレベータの利用者に指示入力が受け付けられたことを提示するようになっている。
【０００８】
所定間隔を存して対向配置された拡散板１０２と回路基板１０５との間には、金属等の導電材料が筒状に成形されてなる支柱１０７が設けられている。この支柱１０７の内周部には、ねじ溝が形成されている。そして、この支柱１０７は、その基端部を回路基板１０５のランドに接触させて回路基板１０５と電気的に導通された状態で、ねじ部材１０８によって回路基板１０５に固着されている。また、この支柱１０７は、ねじ溝が形成された内周部を拡散板１０２に設けられた貫通孔と一致させるようにして、その先端部を拡散板１０２の背面側に当接させている。
【０００９】
そして、このタッチ式スイッチ装置１００では、触板１０４の背面側に立設されたスタッドボルト１０５の先端部が支柱１０７の内周部に螺合されることで、触板１０４の回路基板１０５に対する固定及び電気的導通が図られ、また、触板収容体１０３が、触板１０４と支柱１０７との間に挟み込まれるかたちで保持されるようになっている。
【００１０】
以上のように構成されるタッチ式スイッチ装置１００では、エレベータの利用者が触板１０４に触れて指示入力を行うと、利用者が触板１０４に触れたことで生じる静電容量の変化が回路基板１０５によって検出される。そして、その検出信号がエレベータの制御装置に供給されてエレベータの移動制御が行われると共に、光源１０６が点灯されて乗客による指示が受け付けられたことが乗客に提示されることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来のタッチ式スイッチ装置１００では、所定間隔を存して対向配置された拡散板１０２と回路基板１０５との間に支柱１０７を配設し、この支柱１０７を介して触板１０４と回路基板１０５とを電気的に導通させるようにしているので、支柱１０７や他の部材に成形誤差、組立誤差等が生じて支柱１０７と回路基板１０５との間に隙間が生じると、触板１０４と回路基板１０５との電気的な導通状態が保たれない場合がある。これらの部材を設計寸法通りに成形して正確に組み立てるのは非常に困難で、多少の成形誤差や組立誤差等が生じてしまうのが実情である。そこで、従来のタッチ式スイッチ装置１００においては、触板１０４に固着されたスタッドボルト１０５の支柱１０７に対する締め付け力や、ねじ部材１０８の支柱１０７に対する締め付け力を調整することで、支柱１０７や他の部材の成形誤差、組立誤差等を吸収し、支柱１０７と回路基板１０５との間に隙間が生じないようにしている。
【００１２】
しかしながら、この場合、支柱１０７に対するスタッドボルト１０５やねじ部材１０８の締め付け力が過大になると、特に拡散板１０２や回路基板１０５に応力が集中して、これら拡散板１０２や回路基板１０５を破損させてしまうといった問題が生じる場合がある。また、支柱１０７に対するねじ部材１０８の締め付け力が過大になることに起因して回路基板１０５に撓みが生じ、支柱１０７と回路基板１０５とに接触不良が生じて、触板１０４と回路基板１０５との電気的な導通状態が阻害される場合もある。
【００１３】
また、従来のタッチ式スイッチ装置１００では、支柱１０７に対してスタッドボルト１０５やねじ部材１０８を螺合させることで、触板１０４の回路基板１０５に対する固定及び電気的導通を図るようにしているので、組立作業性が悪く、作業効率の低下を招くといった問題がある。
【００１４】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、組立作業性を良好にして作業効率を向上させると共に、各構成部材に破損等を生じさせることなくこれら各構成部材の成形誤差や組立誤差等を吸収して、触板と回路基板との電気的な導通状態が安定的に保たれるようにしたタッチ式スイッチ装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
機器のスイッチ取付位置に固着される枠体と、
前面側に凹部が形成されていると共にこの凹部から厚み方向に貫通する貫通孔が穿設されて、前記枠体に保持される触板収容体と、
前記触板収容体の凹部内に収容される導電材料よりなる触板と、
少なくとも先端側に係合手段が設けられ、前記触板の背面側に立設されて前記触板収容体の貫通孔に挿通される導電材料よりなる棒状部材と、
前記触板収容体の背面側に位置して前記枠体の内部に収容される回路基板と、
前記棒状部材の先端側が挿入される被挿入部を有し、前記回路基板の前記触板収容体と対向する面上にこの回路基板と電気的に導通された状態で固着される導電材料よりなる弾性部材とを備え、前記触板がその背面側へと押圧され、前記棒状部材の先端側が前記弾性部材を弾性変位させながら前記被挿入部に挿入されることで、前記棒状部材の係合手段が前記弾性部材と係合して、前記触板の前記回路基板に対する固定及び電気的導通が図られていること、前記弾性部材が、高さ方向の中途部において最小内径となる鼓型のコイルばねよりなり、その内周部が、前記棒状部材の先端側が挿入される被挿入部とされていること、および前記鼓型のコイルばねにはメッキ加工が施されていることを特徴としている。そして、このタッチ式スイッチ装置は、前記触板がその背面側へと押圧され、前記棒状部材の先端側が前記弾性部材を弾性変位させながら前記被挿入部に挿入されることで、前記棒状部材の係合手段が前記弾性部材と係合して、前記触板の前記回路基板に対する固定及び電気的導通が図られるようになっている。
【００１６】
この本発明に係るタッチ式スイッチ装置では、触板をその背面側へと押圧することによって、触板が触板収容体の凹部内に収容される。このとき、触板の背面側に立設された棒状部材の先端側は、触板収容体の貫通孔を介して回路基板側に突出する。そして、この棒状部材の先端側が回路基板に固着された弾性部材に干渉して、この弾性部材を弾性変位させながら被挿入部に挿入される。これにより、棒状部材の係合手段が弾性部材と係合して、触板が回路基板に固定され、また、触板が棒状部材及び弾性部材を介して回路基板と電気的に導通されることになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明をエレベータ用のタッチ式スイッチ装置に適用した場合を例に挙げて具体的に説明する。
【００１８】
エレベータの乗場に設けられる操作盤の一例を図１に示す。この図１に示す操作盤１は、前面が金属製のフェースプレート２によって覆われており、このフェースプレート２に設けられた開口部から外部を臨むように、本発明を適用したタッチ式スイッチ装置１０がフェースプレート２の裏面側に配設されている。
【００１９】
本発明を適用したタッチ式スイッチ装置１０の一例を図２乃至図７に示す。なお、図２はタッチ式スイッチ装置１０の斜視図、図３はタッチ式スイッチ装置１０の分解斜視図、図４はタッチ式スイッチ装置１０の正面図、図５はタッチ式スイッチ装置１０の側面図、図６はタッチ式スイッチ装置１０の底面図、図７は図４におけるＡ−Ａ線断面図をそれぞれ示している。
【００２０】
この図２乃至図７に示すタッチ式スイッチ装置１０は、操作盤１のフェースプレート２に固定される外枠１１と、この外枠１１の内部に収容される回路基板１２と、この回路基板１２の一方の主面部１２ａ上に載置されるスペーサ１３と、このスペーサ１３に保持される拡散板１４と、拡散板１４の前面１４ａ側に接合される触板収容体１５と、この触板収容体１５の前面１５ａ側に形成された凹部１５ｂ内に収容される触板１６と、触板収容体１５の側面部を覆って外枠１１に係合されるボタン枠１７とを備えている。
【００２１】
外枠１１は、樹脂材料が有底の箱状に成形されてなるものであり、内部にタッチ式スイッチ装置１０を構成する各部材を収容できるようになっている。この外枠１１の相対向する一対の側面部には、一対の係合爪１１ａ，１１ｂが、それぞれ外枠１１の側面部に対して弾性変位可能に一体形成されている。そして、外枠１１は、これら一対の係合爪１１ａ，１１ｂを弾性変位させながらフェースプレート２に設けられた開口部の端縁に係合させることによって、フェースプレート２に固定されるようになっている。
【００２２】
外枠１１の底面部には、その略中央部に位置して、触板１６の取り外しに用いられる器具を外枠１１の内部に進入させるための貫通孔１１ｃが穿設されている。また、外枠１１の内周側には、内部に向かって若干張り出すように段差部が形成されている。そして、この段差部上に回路基板１２の外周端部が支持されることで、回路基板１２が外枠１１の内部に収容されるようになっている。
【００２３】
回路基板１２には、他方の主面部１２ｂ側に各種電子部品１８が実装されており、これらの電子部品１８によって、エレベータの利用者が触板１６に触れたことを静電容量の変化として検出するための検出回路が構成されている。また、回路基板１２の他方の主面部１２ｂには、検出回路をエレベータの制御装置との接続を図るためのコネクタ１９が取り付けられている。このコネクタ１９は、外枠１１の底面側に設けられた開口部１１ｄから外枠１１の外部に露出しており、エレベータの制御装置に接続されたケーブルの端部がこのコネクタ１９に接続されることで、検出回路とエレベータの制御装置とがケーブルを介して電気的に接続されるようになっている。
【００２４】
また、回路基板１２の一方の主面部１２ａ側には、発光ダイオード等の光源２０が実装されており、エレベータの利用者による指示入力が受け付けられたときにこの光源２０が点灯するようになっている。これにより、指示入力が受け付けられたことが、エレベータの利用者に提示されることになる。
【００２５】
また、回路基板１２の略中央部には、外枠１１の貫通孔１１ｃと協働して、触板１６の取り外しに用いられる器具の先端部を回路基板１２の一方の主面部１２ａ側に到達させるための貫通孔１２ｃが穿設されている。
【００２６】
また、回路基板１２の一方の主面部１２ａ側には、その略中央部に位置して鼓型コイルばね２１が固着されている。この鼓型コイルばね２１は、後述するスタッドボルト２４の先端側が挿入される弾性部材であり、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、その高さ方向の中途部において最小内径部２１ａを有するように、金属線材が鼓型に巻回されてなる。そして、この鼓型コイルばね２１は、その基端部を回路基板１２の一方の主面部１２ａに形成されたランドに当接させて、回路基板１２と電気的に導通された状態で、半田２２等によってこの回路基板１２に固着されている。
【００２７】
この鼓型コイルばね２１は、その内周部がスタッドボルト２４の先端側が挿入される被挿入部２１ｂとされており、この被挿入部２１ｂにスタッドボルト２４の先端側が挿入されると、最小内径部２１ａを外側へ拡げる方向に弾性変位するようになっている。そして、この鼓型ばね２１は、最小内径部２１ａに弾性復帰力が働くことによってスタッドボルト２４の先端部を把持するようになっている。
【００２８】
なお、この鼓型コイルばね２１は、図９に示すように、その基端側にて回路基板１２を挟み込むことで、この回路基板１２に固着されるようにしてもよい。この場合には、鼓型コイルばね２１を回路基板１２に固着するために半田付けを行う必要がないので、組立工数を削減してコストの低減を図ることが可能となると共に、半田を使用しないので環境負荷を低減させることができる。
【００２９】
スペーサ１３は、樹脂材料が矩形の筒状に成形されてなるものであり、その外周側の四隅には、外側に張り出す支持座１３ａが突出形成されている。そして、この支持座１３ａにてボタン枠１７の下端部を支持するようになっている。また、このスペーサ１３の内周側には、内部に向かって若干張り出すように段差部が形成されており、この段差部にて拡散板１４の外周端部を支持するようになっている。
【００３０】
拡散板１４は、光源２０からの光を拡散して均一な照明を得るためのものであり、乳白色の樹脂材料が矩形の板状に成形されてなる。この拡散板１４の背面１４ｂ側には、その略中央部に位置して円筒状の突起２３が拡散板１４と一体に形成されている。そして、この円筒状の突起２３の内部に、回路基板１２に固着された鼓型コイルばね２１の先端側が収容されるようになっている。また、拡散板１４の略中央部には、スタッドボルト２４が挿通される貫通孔１４ｃが、厚み方向に貫通して穿設されている。この拡散板１４の前面１４ａには、触板収容体１５が固着されている。
【００３１】
触板収容体１５は、アクリル樹脂等の透明の樹脂材料が矩形のブロック状に成形されてなるものであり、拡散板１４の前面１４ａ側に固着された状態で、外枠１１の内部に保持されている。この触板収容体１５の前面１５ａ側には、触板１６を収容するための凹部１５ｂが触板１６に対応した形状で形成されている。また、この触板収容体１５の略中央部には、拡散板１４の貫通孔１４ｃと連通する貫通孔１５ｃが穿設されている。そして、この貫通孔１５ｃにスタッドボルト２４が挿通されるようになっている。
【００３２】
触板１６は、金属材料が矩形の板状に成形されてなるものであり、触板収容体１５の凹部１５ｂ内に収容されて、その前面１６ａがエレベータの利用者によって触れられるようになっている。そして、この触板１６の背面１６ｂ側には、その略中央部に位置して、スタッドボルト２４が立設されている。
【００３３】
スタッドボルト２４は、外周面にねじ山を有する棒状部材であり、基端部が触板１６の背面１６ｂ側に溶接されて触板１６に固着されている。そして、このスタッドボルト２４は、触板１６が触板収容体１５の凹部１５ｂ内に収容されたときに、その基端側が触板収容体１５の貫通孔１５ｃ及び拡散板１４の貫通孔１４ｃ内に挿通され、その先端側が拡散板１４の背面１４ｂ側に突出して、回路基板１２に固着された鼓型コイルばね２１の被挿入部２１ｂに挿入されるようになっている。
【００３４】
このスタッドボルト２４の先端側が鼓型コイルばね２１の被挿入部２１ｂに挿入されると、鼓型コイルばね２１が弾性変位してその最小内径部２１ａが外側に拡がり、この最小内径部２１ａの弾性復帰力によってスタッドボルト２４の先端部が把持される。このとき、スタッドボルト２４の外周面に形成されたねじ山が係合手段として機能し、このねじ山が鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａに係合して、スタッドボルト２４と鼓型コイルばね２１とが相互に連結される。これにより、触板１６が回路基板１２に対して固定されることになり、また、触板１６がスタッドボルト２４及び鼓型コイルばね２１を介して回路基板１２と電気的に導通されることになる。
【００３５】
ボタン枠１７は、樹脂材料が矩形の筒状に成形されてなるものであり、その周壁にて触板収容体１５の側面部を覆った状態で下端部がスペーサ１３の支持座１３ａ上に支持され、外枠１１の内部に収容されている。そして、このボタン枠１７の相対向する一対の周壁には、それぞれ係合突起１７ａが外部に向かって突出形成されており、この係合突起１７ａが外枠１１の側面部に形成された固定孔１１ｅに係合されることによって、ボタン枠１７が外枠１１に固定されるようになっている。
【００３６】
以上のように構成されるタッチ式スイッチ装置１０では、エレベータの利用者が触板１６に触れたときに、スタッドボルト２４及び鼓型コイルばね２１を介して触板１６と電気的に導通された回路基板１２の検出回路において、静電容量の変化が検出される。そして、その検出信号がコネクタ１９からケーブルを介してエレベータの制御装置に供給され、エレベータの移動制御が行われると共に、光源２０が点灯されて、乗客による指示が受け付けられたことが乗客に提示されることになる。
【００３７】
ここで、以上のようなタッチ式スイッチ装置１０を組み立てる手順を説明する。タッチ式スイッチ装置１０を組み立てる場合、まず、外枠１１の内部に、鼓型コイルばね２１が固着された回路基板１２を収容する。そして、拡散板１４に触板収容体１５を固着させ、これら拡散板１４及び触板収容体１５を、スペーサ１３を介して回路基板１２の一方の主面部１２ａ上に載置する。
【００３８】
次に、ボタン枠１７を触板収容体１５の前面１５ａ側から装着し、その周壁に形成された係合突起１７ａを外枠１１の側面部に形成された固定孔１１ｅに係合させる。これにより、触板１６を除く各部が一体化されることになる。
【００３９】
次に、触板１６に立設されたスタッドボルト２４を拡散板１４及び触板収容体１５の貫通孔１４ｃ，１５ｃにそれぞれ挿通させ、その先端側を鼓型コイルばね２１に当接させる。そして、この状態で触板１６をその背面１６ｂ側へと押圧して、触板１６を触板収容体１５の凹部１５ｂ内に収容させる。このとき、スタッドボルト２４の先端側が鼓型コイルばね２１の被挿入部（内周部）２１ｂ内に挿入され、鼓型コイルばね２１が弾性変位してその最小内径部２１ａが外側に拡がって、この最小内径部２１ａの弾性復帰力によってスタッドボルト２４の先端部が把持される。そして、図１０に示すように、スタッドボルト２４の外周面に形成されたねじ山が、鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａに係合して、スタッドボルト２４と鼓型コイルばね２１とが相互に連結される。これにより、触板１６の回路基板１２に対する固定及び電気的導通が図られ、タッチ式スイッチ装置１０の組み立てが完了する。
【００４０】
以上のように組み立てられたタッチ式スイッチ装置１０は、外枠１１の側面部に形成された係合爪１１ａ，１１ｂを弾性変位させながら、フェースプレート２の開口部の端縁に係合させることによって、触板収容体１５及び触板１６をフェースプレート２の開口部から露出させた状態で、フェースプレート２の裏面側に固定される。
【００４１】
なお、このタッチ式スイッチ装置１０において、触板１６を取り外す場合には、触板取り外し用の器具を外枠１１の底面部に設けられた貫通孔１１ｃから外枠１１の内部に進入させる。そして、その器具の先端部を回路基板１２に設けられた貫通孔１２ｃに挿通させて、鼓型コイルばね２１に係合されたスタッドボルト２４を押し上げる。これにより、スタッドボルト２４の鼓型コイルばね２１に対する係合が解除され、触板１６が取り外されることになる。
【００４２】
以上説明したように、本発明を適用したタッチ式スイッチ装置１０においては、回路基板１２の一方の主面部１２ａに鼓型コイルばね２１を固着すると共に、触板１６の背面１６ｂ側にスタッドボルト２４を立設して、触板１６をその背面１６ｂ側に押圧することによってスタッドボルト２４の先端側を鼓型コイルばね２１の被挿入部（内周部）２１ｂ内に挿入させ、スタッドボルト２４の外周面のねじ山を鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａに係合させることで、触板１６の回路基板１２に対する固定及び電気的導通を図るようにしている。したがって、このタッチ式スイッチ装置１０においては、当該タッチ式スイッチ装置１０を構成する各部材に多少の成形誤差や組立誤差等が生じている場合でも、鼓型コイルばね２１が弾性変位することでこれら成形誤差や組立誤差を適切に吸収し、各部材に応力集中による破損等を生じさせることなく、触板１６の回路基板１２に対する固定及び電気的導通を確実に行うことができる。
【００４３】
すなわち、触板の回路基板に対する固定及び電気的導通をねじ部材による締め付け力を利用して行うようにした場合、各部材の成形誤差や組立誤差を吸収するためにねじ部材の締め付け力が過大になる場合がある。そして、ねじ部材の締め付け力が過大になると、拡散板や回路基板等に応力が集中して、これらの部材の破損等を招いてしまう虞がある。また、回路基板が撓むことによって触板と回路基板との電気的導通状態が阻害される虞がある。
【００４４】
これに対して、本発明を適用したタッチ式スイッチ装置１０においては、触板２４に立設されたスタッドボルト２４を回路基板１２に固着された鼓型コイルばね２１の被挿入部（内周部）２１ｂに挿入させ、スタッドボルト２４のねじ山を鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａに係合させることで、触板１６の回路基板１２に対する固定及び電気的導通を図るようにしているので、各部材の成形誤差や組立誤差は鼓型コイルばね２１の弾性変位によって吸収しながら、触板１６の回路基板１２に対する固定及び電気的導通を確実に行うことができ、応力の集中に起因する回路基板１２等の撓みや破損等を未然に防止することができる。
【００４５】
また、このタッチ式スイッチ装置１０においては、触板１６をその背面１６ｂ側に押圧するのみで回路基板１２に対する固定及び電気的導通が図られるので、ねじ部材を用いて締結する場合と比較して、作業性が良好で、作業効率の向上を図ることができる。特に、触板１６には、エレベータの納入先の仕様に応じた停止階庄名等を表示する場合があり、また、経時劣化による交換等が必要な場合も生じるので、触板１６の着脱は簡単且つ確実であることが要求されるが、本発明を適用したタッチ式スイッチ装置１０においては、他の部材を分解することなく、触板１６の着脱を極めて簡単且つ確実に行うことができる。
【００４６】
ところで、本発明を適用したタッチ式スイッチ装置１０においては、上述したように、当該タッチ式スイッチ装置１０を構成する各部材の寸法誤差や組立誤差を鼓型コイルばね２１の弾性変位によってある程度吸収できるようになっているが、各部材の寸法誤差、特に鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａの寸法誤差があまりに大きくなると、この寸法誤差を吸収しきれずに、回路基板１２に対する触板１６の固定及び電気的導通が適切に図れない場合がある。
【００４７】
このような不都合を回避するためには、図１１に示すように、鼓型コイルばね２１にメッキ加工を施すことが有効である。この場合、メッキ加工によって形成されるメッキ層２５の厚みを制御することで、鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａの寸法Ｔを調整することができる。したがって、鼓型コイルばね２１の寸法精度を高めて、スタッドボルト２４のねじ山を鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａに確実に係合させ、回路基板１２に対する触板１６の固定及び電気的導通を確実なものとすることができる。
【００４８】
また、上述した不都合を回避するためには、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、鼓型コイルばね２１の巻形状を楕円形にすることも有効である。この場合、鼓型コイルばね２１は、最小内径部２１ａにおける短軸方向の寸法が設計寸法よりも小さい場合でも、この短軸方向の寸法を大きくする方向へと容易に変形することができるので、スタッドボルト２４のねじ山を鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａに確実に係合させて、回路基板１２に対する触板１６の固定及び電気的導通を確実なものとすることができる。
【００４９】
また、本発明を適用したタッチ式スイッチ装置１０においては、上述したように、触板１６がスタッドボルト２４及び鼓型コイルばね２１を介して回路基板１２と電気的に導通されるようになっているので、これらの間での電気的な導通状態を安定に保つためには、スタッドボルト２４のねじ山が鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａに確実に接触していることが重要である。
【００５０】
これらスタッドボルト２４と鼓型コイルばね２１との接触状態を更に確実なものとするためには、図１３に示すように、鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａが複数巻分の金属線材から構成されるようにすることが有効である。この場合、スタッドボルト２４のねじ山と鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａとの接触面積が増大することになり、これらの接触状態が更に良好なものとなる。また、この場合には、スタッドボルト２４のねじ山が鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａに対して複数箇所にて係合されることになるので、スタッドボルト２４と鼓型コイルばね２１との連結状態が更に良好なものとなる。
【００５１】
また、スタッドボルト２４と鼓型コイルばね２１との接触状態を更に確実なものとするためには、図１４に示すように、鼓型コイルばね２１を、スタッドボルト２４のねじ山のピッチＰとは異なる線径Ｌを有する金属線材を用いて形成することも有効である。この場合、鼓型コイルばね２１を構成する金属線材がスタッドボルト２４のねじ山を跨いだ状態で、これら鼓型コイルばね２１とスタッドボルト２４とが接触することになり、これらの接触状態が更に良好なものとなる。
【００５２】
また、スタッドボルト２４と鼓型コイルばね２１との接触状態を更に確実なものとするためには、図１５に示すように、鼓型コイルばね２１の巻方向を逆ねじ方向、すなわち、スタッドボルト２４のねじ山と交差する方向とすることも有効である。この場合も、鼓型コイルばね２１を構成する金属線材がスタッドボルト２４のねじ山を跨いだ状態で、これら鼓型コイルばね２１とスタッドボルト２４とが接触することになり、これらの接触状態が更に良好なものとなる。
【００５３】
なお、以上は、触板１６に立設されて鼓型コイルばね２１と連結される棒状部材としてスタッドボルト２４を用いた場合を例に挙げて具体的に説明したが、本発明を適用したタッチ式スイッチ装置１０において、触板１６に立設されて鼓型コイルばね２１と連結される棒状部材としては、スタッドボルト２４以外にも、少なくとも先端側に係合手段が設けられた導電材料よりなる棒状部材であれば、あらゆる部材が適用可能である。具体的には、例えば図１６に示すように、先端側の周面に係合手段としての溝部２６ａが形成された金属製の円柱体２６を棒状部材としてスタッドボルト２４に代えて用いるようにしてもよいし、また、図１７に示すように、先端側の周面に係合手段としての鍔部２７ａが形成された金属製の円柱体２７を棒状部材としてスタッドボルト２４に代えて用いるようにしてもよい。また、図示を省略するが、外周面に多数の溝部が形成されたバナナジャックと呼ばれる円柱体をスタッドボルト２４に代えて用いるようにしてもよい。
【００５４】
以上のように、スタッドボルト２４に代えて円柱体２６，２７を用いた場合でも、これら円柱体２６，２７の先端側が鼓型コイルばね２１の被挿入部（内周部）２１ｂ内に挿入され、これら円柱体２６，２７の係合手段２６ａ，２７ａが鼓型コイルばね２１の最小内径部２１ａに係合されることで、触板１６の回路基板１２に対する固定及び電気的導通が図られることになり、棒状部材としてスタッドボルト２４を用いた場合と同様の効果を奏することができる。また、円柱体２６，２７はスタッドボルト２４と比較してより安価に得られるので、棒状部材として円柱体２６，２７を用いた場合には、タッチ式スイッチ装置１０の製造コストの低減を図ることができる。
【００５５】
また、以上は、回路基板１２に固着されて棒状部材が挿入される弾性部材として鼓型コイルばね２１を用いた場合を例に挙げて具体的に説明したが、本発明を適用したタッチ式スイッチ装置１０において、回路基板１２に固着されて棒状部材が挿入される弾性部材としては、鼓型コイルばね２１以外にも、棒状部材の先端部が挿入される被挿入部を有する導電材料よりなる弾性部材であれば、あらゆる部材が適用可能である。具体的には、例えば図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示すように、プレス加工によって所定の形状に打ち抜かれた金属板材が折曲加工されてなる板ばね部材２８を、弾性部材として鼓型コイルばね２１に代えて用いるようにしてもよい。
【００５６】
この図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示す板ばね部材２８には、その中央部に開口部２８ａが打ち抜き形成されており、折曲加工されたときにこの開口部２８ａの端縁が所定の空間を囲むようになっている。そして、この板ばね部材２８では、開口部２８ａの端縁により囲まれる空間が、棒状部材の先端側が挿入される被挿入部とされており、この被挿入部に棒状部材の先端側が挿入されたときに、開口部２８ａの端縁がこの棒状部材の先端側の外周面に接触するようになっている。
【００５７】
以上のような板ばね部材２８を鼓型コイルばね２１に代えて弾性部材として用いた場合でも、図１８（Ｂ）に示すように、この板ばね部材２８を回路基板１２に電気的に導通させた状態で半田２２等によってこの回路基板１２に固着させ、棒状部材の先端側をこの板ばね部材２８の被挿入部に挿入させてこれらを連結することにより、触板１６の回路基板１２に対する固定及び電気的導通が図られることになり、弾性部材として鼓型コイルばね２１を用いた場合と同様の効果を奏することができる。また、板ばね部材２８はプレス加工により形成されるので、大量生産が可能で鼓型コイルばね２１より安価に得られる。したがって、弾性部材として板ばね部材２８を用いた場合には、タッチ式スイッチ装置１０の製造コストの低減を図ることができる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明に係るタッチ式スイッチ装置においては、触板がその背面側へと押圧され、触板の背面側に立設された棒状部材の先端側が、回路基板に固着された弾性部材を弾性変位させながらこの弾性部材の被挿入部に挿入されることで、棒状部材の係合手段が弾性部材と係合し、これにより、触板が回路基板に固定されると共に、触板が棒状部材及び弾性部材を介して回路基板と電気的に導通されるようになっているので、当該タッチ式スイッチ装置を構成する各部材に多少の成形誤差や組立誤差等が生じている場合でも、これら各部材の成形誤差や組立誤差を弾性部材の弾性変位によって適切に吸収し、各部材に応力集中による破損等を生じさせることなく、触板の回路基板に対する固定及び電気的導通を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エレベータの乗場に設けられた操作盤を示す図。
【図２】本発明を適用したタッチ式スイッチ装置の斜視図。
【図３】前記タッチ式スイッチ装置の分解斜視図。
【図４】前記タッチ式スイッチ装置の正面図。
【図５】前記タッチ式スイッチ装置の側面図。
【図６】前記タッチ式スイッチ装置の底面図。
【図７】図４におけるＡ−Ａ線断面図。
【図８】前記タッチ式スイッチ装置が備える鼓型コイルばねを示す図であり、（Ａ）は前記鼓型コイルばねの断面図、（Ｂ）は前記鼓型コイルばねの平面図。
【図９】下端側で回路基板を挟み込むことでこの回路基板に固着された鼓型コイルばねの断面図。
【図１０】前記タッチ式スイッチ装置が備えるスタッドボルトのねじ山が鼓型コイルばねの最小内径部に係合された様子を拡大して示す要部断面図。
【図１１】メッキ加工が施された鼓型コイルばねの最小内径部付近を拡大して示す要部断面図。
【図１２】楕円形の巻形状を有する鼓型コイルばねを示す図であり、（Ａ）は前記鼓型コイルばねの断面図、（Ｂ）は前記鼓型コイルばねの平面図。
【図１３】複数巻分の金属線材により最小内径部が構成される鼓型コイルばねにおいて、前記最小内径部にスタッドボルトのねじ山が係合された様子を拡大して示す要部断面図。
【図１４】スタッドボルトのねじ山のピッチとは異なる線径を有する金属線材を用いて形成された鼓型コイルばねの最小内径部にスタッドボルトのねじ山が係合された様子を拡大して示す要部断面図。
【図１５】巻方向がスタッドボルト２４のねじ山と交差する方向とされた鼓型コイルばねを示す側面図。
【図１６】先端側に係合手段として機能する溝部を有する円柱体が触板に立設された様子を示す斜視図。
【図１７】先端側に係合手段として機能する鍔部を有する円柱体が触板に立設された様子を示す斜視図。
【図１８】弾性部材として用いられる板ばね部材を示す図であり、（Ａ）は前記板ばね部材の斜視図、（Ｂ）は回路基板に固着された前記板ばね部材の被挿入部にスタッドボルトの先端側が挿入された様子を示す断面図。
【図１９】従来のタッチ式スイッチ装置を示す断面図。
【符号の説明】
１０  タッチ式スイッチ装置
１１  外枠
１２  回路基板
１５  触板収容体
１６  触板
１７  ボタン枠
２１  鼓型コイルばね
２４  スタッドボルト
２６，２７  円柱体
２８  板ばね部材
【図１】
0004698084.tif 000002
【図２】
0004698084.tif 000003
【図３】
0004698084.tif 000004
【図４】
0004698084.tif 000005
【図５】
0004698084.tif 000006
【図６】
0004698084.tif 000007
【図７】
0004698084.tif 000008
【図８】
0004698084.tif 000009
【図９】
0004698084.tif 000010
【図１０】
0004698084.tif 000011
【図１１】
0004698084.tif 000012
【図１２】
0004698084.tif 000013
【図１３】
0004698084.tif 000014
【図１４】
0004698084.tif 000015
【図１５】
0004698084.tif 000016
【図１６】
0004698084.tif 000017
【図１７】
0004698084.tif 000018
【図１８】
0004698084.tif 000019
【図１９】
0004698084.tif 000020