(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のガイドシリンダ内に、押圧操作時にガイドシリンダ内のスイッチをオンする押しボタン部材を摺動可能に支持し、この押しボタン部材を非導電性の有底弾性筒状体で覆った押しボタンスイッチにおいて、
上記ガイドシリンダの外周面と上記有底弾性筒状体の内周面に設けられ、該ガイドシリンダの一方の端部を覆う状態で有底弾性筒状体を保持させる保持手段；
上記ガイドシリンダに対して上記有底弾性筒状体に覆われる側と反対の端部から挿脱自在な外形形状に形成した上記押しボタン部材；
上記押しボタン部材に続いて、上記有底弾性筒状体に覆われる側と反対の端部から上記ガイドシリンダ内に挿入可能な、上記スイッチを支持するスイッチ受け部材；及び
上記ガイドシリンダの内周面に着脱可能で、該ガイドシリンダ内へ挿入した状態の上記スイッチ受け部材を、上記有底弾性筒状体に覆われる側と反対の端部方向に抜け止めするスイッチ抜止部材；
を備え、
上記ガイドシリンダに対して、上記有底弾性筒状体、上記押しボタン部材、上記スイッチ受け部材、上記スイッチ抜止部材の順で組み付けされてユニット化され、該ユニット状態で、上記有底弾性筒状体によって押しボタン部材がガイドシリンダから抜け止めされ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記載の押しボタンスイッチにおいて、上記押しボタン部材は、ガイドシリンダの内径サイズと略等しい一様外径材からなる押しボタンスイッチ。
【請求項３】
請求項１または２記載の押しボタンスイッチにおいて、有底弾性筒状体はシリコンゴムで形成されている押しボタンスイッチ。
【請求項４】
請求項１または２記載の押しボタンスイッチにおいて、有底弾性筒状体はフッ素ゴムで形成されている押しボタンスイッチ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の押しボタンスイッチにおいて、該押しボタンスイッチは電子内視鏡に設けられる押しボタンスイッチ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の押しボタンスイッチにおいて、上記保持手段は、上記ガイドシリンダの外周面に形成した環状フランジと、上記有底弾性筒状体の内周面に形成され該環状フランジに嵌合可能な環状凹部からなる押しボタンスイッチ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の押しボタンスイッチにおいて、上記押しボタン部材は、上記ユニット状態で、ガイドシリンダの上記一方の端部よりも軸線方向に高く突出し、上記有底弾性筒状体は、この押しボタン部材の突出部分の外面全体に沿う内面形状を有している押しボタンスイッチ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載の押しボタンスイッチにおいて、有底弾性筒状体は押しボタン部材方向に突出する凸部を有し、押しボタン部材は該凸部が嵌合可能な凹部を有する押しボタンスイッチ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の押しボタンスイッチにおいて、上記スイッチは、押しボタン部材の押圧操作によってガイドシリンダの軸線方向に押圧移動される、該押圧移動方向とは反対方向に付勢されたスイッチヘッドを有し、
押しボタン部材は、該スイッチヘッドに作用する付勢力と上記有底弾性筒状体の弾性力により、ガイドシリンダの軸線方向において一定の位置に保持されている押しボタンスイッチ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載の押しボタンスイッチにおいて、該押しボタンスイッチを備える電子機器はガイドシリンダを挿脱可能な貫通孔を有し、ガイドシリンダはその軸線方向長さが該貫通孔よりも長く、
押しボタン部材とスイッチを保持したユニット状態のガイドシリンダを上記貫通孔に挿入した後、該貫通孔から突出するガイドシリンダの外周面に、貫通孔よりも大径の環状をなすユニット固定部材を装着してガイドシリンダを電子機器に固定させる押しボタンスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、押しボタンスイッチに関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
図６に従来の押しボタンスイッチの一例を示した。この押しボタンスイッチ１００では、電子機器本体１０１に設けた貫通孔に対して着脱可能な筒状のガイドシリンダ１０２が設けられている。ガイドシリンダ１０２の下端には抜け防止用の折曲部が内方に向けて形成されており、該折り曲げ部によって、ガイドシリンダ１０２の上端側から挿入したスイッチ受け部材１０３が支持される。スイッチ受け部材１０３にはタクトスイッチ１０４が固定され、このタクトスイッチ１０４下部の電極に対してリード線１０５が半田付けされている。スイッチ受け部材１０３の下面部にはさらに、接着剤１０６が充填されている。ガイドシリンダ１０２内においてタクトスイッチ１０４の上方には、ガイドシリンダ１０２の軸線方向へ摺動可能に押しボタン部材１０７が支持されている。押しボタン部材１０７は、タクトスイッチ１０４との間に配した付勢ばね１０８によって図６中の上方に移動付勢されており、ガイドシリンダ１０２の上端に取り付けた該ガイドシリンダ１０２とは別部材からなるボタン抜止環１０９によって、ガイドシリンダ１０２の上端から脱落しないように抜け止めされている。
【０００３】
この押しボタンスイッチの組立に際しては、例えば、ガイドシリンダ１０２に対して上述した各部材を組み付けた状態で、ガイドシリンダ１０２を電子機器本体１０１の貫通孔に図中下方から嵌め、固定環１１０で固定する。最後に、ゴムなどの弾性材料からなるボタンカバー１１１の下端に設けた装着環部１１２のねじ部をボタン抜止環１０９外周面のねじ部に螺合させて、押しボタン部材１０７の上部をボタンカバー１１１で覆う。なお、Ｏリング１１３、１１４はそれぞれガイドシリンダ１０２内と電子機器本体１０１内を水密に保たせるものである。組み立てられた押しボタンスイッチは、ボタンカバー１１１を介して押しボタン部材１０７をガイドシリンダ内方へ向けて押圧操作することで、タクトスイッチ１０４のスイッチヘッドが押されてスイッチ操作される。該押圧操作を解除すれば、付勢ばね１０８の力によって押しボタン部材１０７は押圧前の位置に戻る。
【０００４】
以上のような押しボタンスイッチを構成するとき、部品点数をできるだけ少なくしてコストを抑えることが望まれている。例えば、押しボタン部材１０７周りの構成として、ボタン抜止環１０９で抜け止めさせ、さらに該ボタン抜止環１０９の外側に装着環部１１２を介してボタンカバー１１１を設けているため、部品点数が多く構成が複雑になりがちで、組立の手間もかかる。また、図６の例では、ボタンカバー１１１と、ガイドシリンダ１０２及び押しボタン部材１０７との間に、電子機器本体１０１内とは遮断された気密部Ｖが形成されている。ボタンカバー１１１の内側にこうした気密部があると、ガイドシリンダ１０２の内外の圧力に差が生じる状態になったときに、該気密部内の空気が膨縮してボタンカバー１１１の特定領域にストレスがかかり、ボタンカバー１１１が薄肉のゴムで形成されている場合などには破れてしまうおそれがある。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、構成が簡単で低コストに製造可能な押しボタンスイッチを得ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
上記目的を達成するための本発明は、円筒状のガイドシリンダ内に、押圧操作時にガイドシリンダ内のスイッチをオンする押しボタン部材を摺動可能に支持し、この押しボタン部材を非導電性の有底弾性筒状体で覆った押しボタンスイッチにおいて、ガイドシリンダの外周面と有底弾性筒状体の内周面に設けられ、該ガイドシリンダの一方の端部を覆う状態で有底弾性筒状体を保持させる保持手段；ガイドシリンダに対して有底弾性筒状体に覆われる側と反対の端部から挿脱自在な外形形状に形成した押しボタン部材；この押しボタン部材に続いて、有底弾性筒状体に覆われる側と反対の端部からガイドシリンダ内に挿入可能な、スイッチを支持するスイッチ受け部材；及び、ガイドシリンダの内周面に着脱可能で、該ガイドシリンダ内へ挿入した状態のスイッチ受け部材を、有底弾性筒状体に覆われる側と反対の端部方向に抜け止めするスイッチ抜止部材；を備え、ガイドシリンダに対して、有底弾性筒状体、押しボタン部材、スイッチ受け部材、スイッチ抜止部材の順で組み付けされてユニット化され、該ユニット状態で、有底弾性筒状体によって押しボタン部材がガイドシリンダから抜け止めされることを特徴としている。この押しボタンスイッチによれば、有底弾性筒状体がガイドシリンダに対する押しボタン部材の抜け止め手段として機能し、抜け止め手段を別途設ける必要がないため、部品点数を少なくし、押しボタンスイッチを低コストに製造することが可能になる。また、この本発明の押しボタンスイッチは、組み立て性に優れている。
【０００８】
この押しボタンスイッチにおける有底弾性筒状体の保持手段は、ガイドシリンダの外周面に形成した環状フランジと、有底弾性筒状体の内周面に形成され該環状フランジに嵌合可能な環状凹部からなることが好ましい。また、押しボタンスイッチをユニット化した状態で押しボタン部材は、ガイドシリンダにおける有底弾性筒状体保持側の端部よりも軸線方向に高く突出し、有底弾性筒状体はこの押しボタン部材の突出部分の外面全体に沿う内面形状を有していると、ガイドシリンダの内外での圧力差が生じる状態になっても有底弾性筒状体が破損されにくくなるので好ましい。さらに、有底弾性筒状体は押しボタン部材方向に突出する凸部を有し、押しボタン部材は該凸部が嵌合可能な凹部を有するように構成すると、有底弾性筒状体と押しボタン部材の互いの位置ずれを防いで操作性を良くすることができる。
【０００９】
ガイドシリンダ内のスイッチは、押しボタン部材の押圧操作によってガイドシリンダの軸線方向に押圧移動される、該押圧移動方向とは反対方向に付勢されたスイッチヘッドを有し、押しボタン部材が、該スイッチヘッドに作用する付勢力と有底弾性筒状体の弾性力によりガイドシリンダの軸線方向において一定の位置に保持されていると、押しボタン部材を付勢するばね等を別途設けなくてよいので、部品点数を少なくすることができる。
【００１０】
本発明の押しボタンスイッチでは、ガイドシリンダの軸線方向長さが、電子機器に形成した貫通孔よりも長くなっており、押しボタン部材とスイッチを保持したユニット状態のガイドシリンダを貫通孔に挿入した後、該貫通孔から突出するガイドシリンダの外周面に、貫通孔よりも大径の環状をなすユニット固定部材を装着してガイドシリンダを電子機器に固定させることが好ましい。
【００１１】
本発明の押しボタンスイッチでは、押しボタン部材は、ガイドシリンダの内径サイズと略等しい一様外径材とすることができる。また、非導電性の有底弾性筒状体は、例えばシリコンゴム、フッ素ゴムで形成することができる。また、本発明の押しボタンスイッチは電子内視鏡の操作部材に好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４を参照して、本発明の押しボタンスイッチの一実施形態を説明する。押しボタンスイッチが設けられる電子機器の本体１１には、内外を貫通する貫通孔１２が形成されている。図１に示すように、貫通孔１２は３段階に開口径を異ならせており、電子機器本体１１の外部側が最も開口径が大きく、電子機器本体１１の内部側が最も開口径が小さい。
【００１３】
貫通孔１２にはガイドシリンダ１５が挿脱可能である。ガイドシリンダ１５は、単体ではその両端部が開放された円筒状部材であるが、その上端部は非導電性の弾性材料からなるボタンカバー（有底弾性筒状体）１６で塞がれている。ボタンカバー１６は、例えばシリコンゴムやフッ素ゴムで形成されており、その筒状部分の内周面に形成した環状凹部（保持手段）１６ａが、ガイドシリンダ１５の開放端部付近の外周面に形成した環状フランジ（保持手段）１５ａに嵌合することによって、ガイドシリンダ１５に固定されている。
【００１４】
ガイドシリンダ１５の内周部には、その軸線方向（図１ないし図３の上下方向）へ摺動移動可能に押しボタン部材２０が支持されている。押しボタン部材２０は、例えばポリサルホンなどの樹脂で形成されており、その外周面の略全体がガイドシリンダ１５の内周面に摺接するように一様な外径サイズに構成されている。ガイドシリンダ１５は、その上端部付近が一様な内径サイズに形成され、押しボタン部材２０を抜け止めする部分を有していない。つまり、押しボタン部材２０はガイドシリンダ１５の上端部に対しては挿脱自在な外形形状をなしている。そして本実施形態の押しボタンスイッチでは、この押しボタン部材２０を、ガイドシリンダ１５の上端部に設けたボタンカバー１６のみによって、ガイドシリンダ１５から抜け止めさせている。
【００１５】
ボタンカバー１６の内面には押しボタン部材２０方向へ向けて凸部１６ａが形成され、押しボタン部材２０上面の略中央には凹部２０ａが形成されている。この凸部１６ａを凹部２０ａに嵌合（圧入）させることでボタンカバー１６と押しボタン部材２０が結合され、押しボタン部材２０に対してボタンカバー１６が位置ずれしない。
【００１６】
押しボタン部材２０の下端部は、タクトスイッチ（スイッチ）２１のスイッチヘッド２２に当接している。スイッチヘッド２２は、タクトスイッチ２１内の弾性スイッチ接片（不図示）の弾性力によって、押しボタン部材２０と当接する方向に移動付勢されている。タクトスイッチ２１は、スイッチ受け部材２４に形成したスイッチ支持凹部２４ａ内に支持されており、該スイッチ支持凹部２４ａからスイッチ受け部材２４を貫通させて形成した４つの貫通孔２４ｂを通して４つの電極部２３を延出させている。スイッチ受け部材２４は、その外周面をガイドシリンダ１５の内周面に当接させており、さらにガイドシリンダ１５の下端部方向に脱落しないように、第１抑え環（スイッチ抜止部材）２６によって抜け止めされている。第１抑え環２６は外周部に雄ねじを有し、ガイドシリンダ１５の下端部付近の内面には、該第１抑え環２６の雄ねじが螺合する雌ねじが形成されている。
【００１７】
４つの貫通孔２４ｂを通して延出されたタクトスイッチ２１の４つの電極部２３には、リード線２７が半田付けされている。スイッチ受け部材２４の下面部には、この半田付け部を覆うように接着剤２８が充填され、該接着剤２８によってタクトスイッチ２１はスイッチ受け部材２４に固定されている。なお、スイッチ受け部材２４は例えばガラスエポキシ樹脂で形成され、接着剤２８は例えばエポキシ系の接着剤である。
【００１８】
押しボタンスイッチは、ガイドシリンダ１５に対して以上の各構成要素を組み付けてユニット状に構成することができる。まず、ガイドシリンダ１５の上端部外周面に予めボタンカバー１６を固定して、該上端部が塞がれるようにしておく。そして、ガイドシリンダ１５の下端から押しボタン部材２０を挿入し、その凹部２０ａが凸部１６ｂと嵌合するまでガイドシリンダ１５内を移動させる。続いて、タクトスイッチ２１が固定された状態のスイッチ受け部材２４をガイドシリンダ１５の下端から挿入し、第１抑え環２６によってスイッチ受け部材２４を下方から抜け止めさせる。さらに、ガイドシリンダ１５の外周面にＯリング２９を嵌めると、図１に示す押しボタンユニットＵが形成される。
【００１９】
押しボタンユニットＵは、電子機器本体１１の外部側から内部側へ向けて（図１の矢印Ａ方向へ向けて）、貫通孔１２に取り付けることができる。押しボタンユニットＵをある程度挿入させると、ガイドシリンダ１５の外周面に形成した中間フランジ１５ｂが、開口径が３段階に形成された貫通孔１２の、中間の開口径部分と小径開口部分の間の壁面に係合し、挿入が規制される（図２及び図３の位置）。このとき、ガイドシリンダ１５は軸線方向長さが貫通孔１２よりも長いので、その下端部が電子機器本体１１の内方に突出している。そして、突出されたガイドシリンダ１５の下端付近の外面に形成した雄ねじ部に対して、内面に雌ねじ部を有する第２抑え環（ユニット固定部材）３０を螺合させる。第２抑え環３０は貫通孔１２の最大内径よりも大径であるため、該第２抑え環３０によって、押しボタンユニットＵが貫通孔１２から図２中の上方へ抜けないように固定される。該固定状態において、押しボタンユニットＵと貫通孔１２の間はＯリング２９によって水密に塞がれる。また、押しボタンユニットＵのうち、電子機器本体１１から外方（図１ないし図３中の上方）に突出する箇所は、その全体がボタンカバー１６によって覆われているため、該ボタンカバー１６によって押しボタンユニットＵの内側も水密に保たれる。なお、タクトスイッチ２１の４つの電極部２３に半田付けされたリード線２７は、その反対の端部が、電子機器本体１１内のスイッチ信号入力回路（不図示）に接続される。
【００２０】
図２は、以上のように構成した押しボタンスイッチにおいて押しボタン部材２０を押圧操作しない状態、図３は押しボタン部材２０をガイドシリンダ１５の上端開放部側から押圧操作した状態を示している。押しボタン部材２０は、図２の非押圧操作状態では、ボタンカバー１６の弾性力やタクトスイッチ２１内の弾性スイッチ接片（不図示）の弾性力によって、ガイドシリンダ１５の上端部から所定高さｈだけ突出されている。このときタクトスイッチ２１はスイッチオフ状態にある。そして図３のように、非押圧状態から下方に向けて押しボタン部材２０を押圧操作すると、スイッチヘッド２２が押し込まれてタクトスイッチ２１がスイッチオン状態になり、スイッチオン信号が電子機器本体１１内の回路に送られる。図３の押圧状態から押しボタン部材２０に対する押圧操作を解除すると、押しボタン部材２０はボタンカバー１６やタクトスイッチ２１内の弾性スイッチ接片の弾性力で図２の非押圧状態に復帰し、再びスイッチオフとなる。なお、押しボタン部材２０を押圧操作するときに操作者が実際に触れるのは、押しボタン部材２０ではなくその外側を覆うボタンカバー１６である。
【００２１】
以上の本実施形態による押しボタンスイッチでは、ガイドシリンダ１５の上端部に設けたボタンカバー１６のみによって押しボタン部材２０の抜け止めを行い、該抜け止め用に他の部材、すなわち従来技術の説明で述べたボタン抜止環１０９に相当する部材を用いていないので、押しボタンスイッチの構成部品点数を少なくして低コストに製造することが可能になる。
【００２２】
また本実施形態の押しボタンスイッチでは、押しボタン部材２０をガイドシリンダ１５の上端部から突出するように支持し、ボタンカバー１６の内面形状はこの押しボタン部材２０の突出部分の外面全体に沿うように形成されている（図２、図３参照）。これにより、ボタンカバー１６と押しボタン部材２０の間には、従来技術で説明した図６の符合Ｖのような空気溜まり（気密部）が形成されないので、ガイドシリンダ１５内外に圧力差が生じる状態になっても、ボタンカバー１６の一部に過度なストレスがかかることを避けることができる。つまり、押しボタンスイッチ周りの圧力変動時にボタンカバー１６を破れにくくできる。
【００２３】
図５は、本発明による押しボタンスイッチを搭載する電子機器の一例としての医療用電子内視鏡を示している。電子内視鏡５０は、大きく分けて体腔内などに挿入される挿入部５１と術者が把持して操作する把持操作部５２とから構成されている。挿入部５１の先端は、把持操作部５２に設けたアングルレバー５５の回動操作に応じて湾曲状態を変化させることが可能な湾曲部（不図示）となっている。把持操作部５２には他に、吸引ボタン５６、各種リモート操作ボタン５７、５８及び５９が設けられている。リモート操作ボタン５７、５８及び５９は、例えば電子内視鏡５０の観察画像を画像記録装置に記録させるための画像処理関連の制御ボタンである。このリモート操作ボタン５７、５８及び５９を、先に説明した特徴を有する本発明の押しボタンスイッチで構成することができる。
【００２４】
医療用の内視鏡では、操作部材を含めた外観部に導電性部品を露出させない目的で、あるいは防水性を得る目的で、押しボタン部材（押しボタンユニット）をゴムなどの非導電性材料からなるボタンカバーによって覆う場合が多い。そのため、他の抜け止め部材を用いずにボタンカバーで押しボタン部材を抜け止めることを特徴とした本発明の押しボタンスイッチは、この種の医療用内視鏡で部品点数を減らして低コスト化を図る場合に好適である。また、医療用の内視鏡では、内視鏡内外の圧力差を利用してガス滅菌が行われる場合が多いので、周囲の圧力変動によってもボタンカバーを破れにくくした本発明の押しボタンスイッチが適している。なお、図５の電子内視鏡５０は気管観察用の内視鏡であるが、こうした内視鏡のリモート操作ボタンの場合、押しボタンスイッチの押圧操作ストロークは０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２５】
但し、本発明の押しボタンスイッチは、電子内視鏡に以外にも様々な電子機器の操作部材として適用することができる。また、本発明の押しボタンスイッチは、その要旨を逸脱しない範囲であれば、図示実施形態と細部を異ならせてもよいことは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上から明らかなように、本発明によれば構成が簡単で低コストに製造可能な押しボタンスイッチを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる押しボタンスイッチの、電子機器への取り付け前の状態を状態を示す断面図である。
【図２】同押しボタンスイッチの非押圧操作状態を示す断面図である。
【図３】同押しボタンスイッチの押圧操作状態を示す断面図である。
【図４】スイッチ受け部材及びタクトスイッチの平面図である。
【図５】本発明による押しボタンスイッチを搭載する電子機器の一例としての電子内視鏡の外観図である。
【図６】従来の押しボタンスイッチの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  電子機器本体
１２  貫通孔
１５  ガイドシリンダ
１５ａ  環状フランジ（保持手段）
１６  ボタンカバー（有底弾性筒状体）
１６ａ  環状凹部（保持手段）
１６ｂ  凸部
２０  押しボタン部材
２０ａ  凹部
２１  タクトスイッチ（スイッチ）
２２  スイッチヘッド
２３  電極部
２４  スイッチ受け部材
２４ａ  スイッチ支持凹部
２４ｂ  貫通孔
２６  第１抑え環（スイッチ抜止部材）
２７  リード線
２８  接着剤
２９  Ｏリング
３０  第２抑え環（ユニット固定部材）
５０  内視鏡
５１  挿入部
５２  把持操作部
５５  アングルレバー
５７  ５８  ５９  リモート操作ボタン
Ｕ  押しボタンユニット
【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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