特開 2024-133811 押しボタンスイッチ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024133811

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】押しボタンスイッチ構造

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/14 20060101AFI20240926BHJP

   H01H 13/04 20060101ALI20240926BHJP

   H01H 9/02 20060101ALI20240926BHJP

   G06F 3/02 20060101ALI20240926BHJP

【ＦＩ】

H01H13/14 B

H01H13/04 A

H01H9/02 A

G06F3/02 400

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043783

(22)【出願日】2023-03-20

(71)【出願人】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】野口 泰史

(72)【発明者】

【氏名】田辺 大司

(72)【発明者】

【氏名】川上 元太

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 秀悦

【テーマコード（参考）】

5B020

5G052

5G206

【Ｆターム（参考）】

5B020DD02

5G052AA11

5G052AA13

5G052BB01

5G052HA01

5G052HB05

5G206AS02H

5G206AS02J

5G206AS02N

5G206AS02Z

5G206DS02H

5G206DS02J

5G206DS02Z

5G206HU12

5G206HW14

5G206HW33

5G206KS02

5G206NS02

5G206QS02

(57)【要約】

【課題】キートップ体をケースの孔に取り付け易く、キートップ体を取り外す際に不具合が生じにくい押しボタンスイッチ構造を提供する。
【解決手段】押しボタンスイッチ構造(SK)は、押圧されて動作するスイッチ(42)と、スイッチ(42)を押圧するために押されるキートップ(1)と、キートップ(1)が押されることでスイッチ(42)を押圧する押圧子(33)と弾性的に折り曲げ可能な柱状の突柱部(35)と、を有するキートップ体(81)と、キートップ体(81)に対向配置され突柱部(35)を挿通する貫通孔(5b)を有するケース(5)と、ケース(5)に固定されると共に、ケース(5)に固定された状態で、ケース(5)との間に、突柱部(35)の貫通孔(5b)から突出した部分を折り曲げて挟持する押さえ部材(6)と、を備えている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

押圧されて動作するスイッチと、前記スイッチを押圧するために押されるキートップと、前記キートップが押されることで前記スイッチを押圧する押圧子と弾性的に折り曲げ可能な柱状の突柱部と、を有するキートップ体と、
前記キートップ体に対向配置され前記突柱部を挿通する貫通孔を有するケースと、
前記ケースに固定されると共に、前記ケースに固定された状態で、前記ケースとの間に、前記突柱部の前記貫通孔から突出した部分を折り曲げて挟持する押さえ部材と、
を備えた押しボタンスイッチ構造。

【請求項2】

前記貫通孔における前記押さえ部材側の開口縁部に形成された周突起部と、
前記突柱部の前記貫通孔から突出する部分に形成された周溝と、
を有し、
前記突柱部が挟持された状態で、前記周溝に前記周突起部が係合する請求項１記載の押しボタンスイッチ構造。

【請求項3】

前記押さえ部材は、折り曲げて挟持された前記突柱部が進入する凹部が形成されている請求項１又は請求項２記載の押しボタンスイッチ構造。

【請求項4】

前記突柱部の先端部分は、特定の方向の曲げ剛性が小さくなる形状に形成されている請求項１又は請求項２記載の押しボタンスイッチ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、押しボタンスイッチ構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、押しボタンスイッチにおいて、スイッチを押し込むためにキートップから棒状に延出したゴムの押圧軸に、根元側が拡径するくさび部を設けることで、押圧軸のケースの孔への挿入は容易で抜去はくさび部がケースに引っ掛かって困難になるという構造が記載されている。この構造は、キートップに強い抜去力を付与することで、くさび部が縮径するように変形して押圧軸が孔から抜けるので、メンテナンス時にキートップを取り外すことができる。

【0003】

上述のキートップと押圧軸とは一体であるものに限定されず、別体で結合されてキートップ体として形成されているものもある。以下、一体のもの及び別体のものを含めてキートップ体と称する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－２６９００１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された従来の技術は、キートップ体を取り外す際に強い力を付与するため、押圧軸が過度に変形して破損するなどの不具合が生じる虞がある。

【0006】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、キートップ体をケースの孔に取り付け易く、キートップ体を取り外す際に不具合が生じにくい押しボタンスイッチ構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
すなわち、押圧されて動作するスイッチと、前記スイッチを押圧するために押されるキートップと、前記キートップが押されることで前記スイッチを押圧する押圧子と弾性的に折り曲げ可能な柱状の突柱部と、を有するキートップ体と、前記キートップ体に対向配置され前記突柱部を挿通する貫通孔を有するケースと、前記ケースに固定されると共に、前記ケースに固定された状態で、前記ケースとの間に、前記突柱部の前記貫通孔から突出した部分を折り曲げて挟持する押さえ部材と、を備えた押しボタンスイッチ構造である。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、キートップ体をケースの孔に取り付け易く、キートップ体を取り外す際に不具合が生じにくい、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】図１Ａは、本発明の一態様の押しボタンスイッチ構造が備えるキートップ体８１の平面図である。

【図1B】図１Ｂは、図１ＡのＳ１Ｂ－Ｓ１Ｂ位置での断面図である。

【図1C】図１Ｃは、キートップ体８１が備えるベース３の下面図である。

【図2A】図２Ａは、キートップ体８１に組付けられる基板４の平面図である。

【図2B】図２Ｂは、図２ＡのＳ２Ｂ－Ｓ２Ｂ位置での断面図である。

【図3A】図３Ａは、キートップ体８１に組付けられるケース５の平面図である。

【図3B】図３Ｂは、図３ＡのＳ３Ｂ－Ｓ３Ｂ位置での断面図である。

【図3C】図３Ｃは、ケース５の貫通孔５ｂ近傍を示す部分下面図である。

【図4】図４は、キートップ体８１に押さえ部材６を取り付ける作業を説明するための組み立て図である。

【図5】図５は、押さえ部材６の平面図である。

【図6】図６は、押しボタンスイッチ構造ＳＫの縦断面図である。

【図7】図７は、押さえ部材６の変形例を示す図であり、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は部分平面図である。

【図8】図８は、突柱部３５の変形例の突柱部３５Ｂを示す図であり、図８（ａ）が第１方向から見た側面図、図８（ｂ）が第１方向に直交する第２方向から見た側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一態様を、押しボタンスイッチ構造ＳＫにより図１Ａ～図６を参照して説明する。

【0011】

図１Ａは、本発明の一態様の押しボタンスイッチ構造が備えるキートップ体８１の平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＳ１Ｂ－Ｓ１Ｂ位置での断面図であり、図１Ｃは、キートップ体８１が備えるベース３の下面図である。図２Ａは、キートップ体８１に組付けられる基板４の平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＳ２Ｂ－Ｓ２Ｂ位置での断面図である。図３Ａは、キートップ体８１に組付けられるケース５の平面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＳ３Ｂ－Ｓ３Ｂ位置での断面図であり、図３Ｃは、ケース５の貫通孔５ｂ近傍を示す部分下面図である。図４は、キートップ体８１に押さえ部材６を取り付ける作業を説明するための組み立て図である。図５は、押さえ部材６の平面図である。図６は、押しボタンスイッチ構造ＳＫの縦断面図である。説明の便宜上、左右前後の各方向を図１Ａに矢印で示された方向に規定する。上方は図１Ａの紙面手前方、下方は図１Ａの紙面奥方である。上下左右前後の各方向は、押しボタンスイッチ構造ＳＫの取り付け姿勢及び使用姿勢などを限定しない。

【0012】

押しボタンスイッチ構造ＳＫは、図１Ａから図４に示されるキートップ体８１，基板４，及びケース５と、図５に示される押さえ部材６とを有する。
キートップ体８１は、キートップ１，トッププレート２，及びベース３を有する。

【0013】

キートップ１は、矩形平板状の基部１ａと、基部１ａの下部周縁から外方に延出したフランジ部１ｂとを有し樹脂で形成されている。基部１ａの上面１ｃは、使用者がスイッチ操作の際に指で下方に押し込む面となる。上面１ｃには、キートップ１を押圧したときに発揮される機能などに対応したマークが付与されている。

【0014】

トッププレート２は、樹脂で形成された長方形の薄板であって、キートップ１の基部１ａが通過しフランジ部１ｂが通過不能な開口部２ａを有する。この例では、３つの開口部２ａが並んで開口し、それぞれにキートップ１の基部１ａが下方側から進入して上方に突出している。

【0015】

図１Ｂ及び図１Ｃに示されるように、ベース３は、基部３１，枠部３２，押圧子３３，台座３４，及び突柱部３５を有し、弾性変形可能な材料によって形成されている。材料例は、ゴムである。基部３１は、トッププレート２に概ね対応した長方形状に形成されている。

【0016】

台座３４は、キートップ１の基部１ａの下面に密着する矩形に形成されている。
基部３１には、この台座３４を取り囲むように枠状の枠部３２が形成されている。 台座３４の下面には下方に円錐台状に突出する押圧子３３が形成されている。台座３４は、周囲に形成された支持部３４１を介して枠部３２に連結されている。支持部３４１の厚さは、台座３４及び枠部３２の厚さに対し著しく薄く形成されている。これにより、台座３４は、枠部３２に対して上下方向に揺動自在となっている。

【0017】

基部３１の左右両端部それぞれにおける上下方向の中央部位には、下方に突出する突柱部３５が形成されている。突柱部３５は、円柱状に形成され先端部３５１が徐々に縮径した先すぼまり状に形成されている。突柱部３５は、先端側の縮径が始まる位置近傍において、周溝３５２を有する。

【0018】

図１Ｂの矢印Ｄｆで示されるように、使用者が指でキートップ１を下方に押し込むと、台座３４が二点鎖線で示されるように下方に撓む。台座３４は、押し込みを解除すると元の位置に復帰する。

【0019】

図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、基板４は、基板ベース４１及びスイッチ４２を有する。スイッチ４２は、例えば、基板ベース４１に実装され、上方から押圧されることで動作するタクトスイッチである。基板ベース４１は、ベース３の枠部３２の外形に概ね対応した左右に長い直方体形状に形成されている。スイッチ４２は、基板ベース４１の押圧子３３に対応する位置に実装されている。

【0020】

図３Ａ及び３Ｂに示されるように、ケース５は、樹脂によって上下に薄い板状に形成された部材である。ケース５は、ベース３を収容する矩形の凹部５ａを有する。凹部５ａの底板部５ｄにおける左右両端部それぞれの前後向中央位置には、上下方向を軸とする貫通孔５ｂが形成されている。図３Ｂ及び図３Ｃに示されるように、一対の貫通孔５ｂの出口側である下面側の開口縁部には、下方に向かうに従って拡径し先端が鋭角になるよう全周にわたり突出した周突起部５ｃが形成されている。

【0021】

一対の貫通孔５ｂのピッチ（左右方向の軸間距離）は、ベース３の一対の突柱部３５のピッチと同じであり、貫通孔５ｂの内径は突柱部３５の外形よりもわずかに大きい。従って、ベース３の一対の突柱部３５をケース５の一対の貫通孔５ｂに力を実質的に付与することなく挿通できる。

【0022】

図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、ケース５の下部における左右両端部には、前後方向に離隔してそれぞれ一対の固定用腕部５２，５３が形成されている。固定用腕部５２には貫通孔５２ａが形成され固定用腕部５３には切り込み部５３ａが形成されている。

【0023】

図４に示されるように、キートップ１，トッププレート２，ベース３によってキートップ体８１が構成され、キートップ体８１に基板４及びケース５が対向配置するように組付けられる。この組み付け手順例は次のとおりである。

【0024】

すなわち、トッププレート２の開口部２ａに下方からキートップ１の基部１ａを進入させつつ、キートップ１に台座３４が当接するようにベース３の上に載置する。次いで、基板４をベース３の枠部３２に下方側から当接させる。これにより、ベース３の押圧子３３の先端が基板４のスイッチ４２に接触又は近接する。さらに、ケース５を、下方側から、貫通孔５ｂに突柱部３５を挿通させながら、その底板部５ｄが基板４に当接するように取り付ける。この状態で、突柱部３５の周溝３５２の上下方向の位置は、周突起部５ｃの下方先端よりも下方に位置している。

【0025】

基板４及びケース５を組付けたキートップ体８１に取り付ける押さえ部材６は、図４及び図５に示されるように、ケース５と概ね同じ外形の押さえ板６１と、押さえ板６１の左右端から左右方向の外方へ延出し上方へ二段曲げされた取り付け腕部６２，６３とを有する。取り付け腕部６２，６３には、それぞれタッピングねじの下孔となる貫通孔６２ａ，６３ａが形成されている。

【0026】

図４に示されるように、キートップ体８１に対し、下方側から押さえ部材６を取り付ける（矢印ＤＲａ参照）。具体的には、押さえ部材６の取り付け腕部６２，６３をケース５の固定用腕部５２，５３に当接させて上方側からタッピングねじなどの固定具Ｎで固定する（図６参照）。これにより、押しボタンスイッチ構造ＳＫが構成される。押しボタンスイッチ構造ＳＫは、キートップ１を使用者が指で押し込むと、ベース３の台座３４が下方に移動し、押圧子３３がスイッチ４２を押圧して動作させる。キートップ１の押し込みを解除すると、台座３４及びキートップ１が復帰し、押圧子３３のスイッチ４２の押圧も解除される。

【0027】

押しボタンスイッチ構造ＳＫにおいて、ケース５の底板部５ｄの下面５ｄ１と押さえ部材６の押さえ板６１の上面６１ａとの間の隙間の上下方向の距離Ｈは、突柱部３５の下方への突出量よりも短くなっている。また、距離Ｈは、キートップ体８１における突柱部３５の下方への突出距離Ｈ３５（図４参照）よりも小さく、かつ突柱部３５の外形よりもわずかに大きく設定されている。そのため、押さえ部材６をキートップ体８１に下方側から接近させる途中に、突柱部３５が押さえ板６１の上面６１ａに当接して任意の方向に弾性的に折れ曲がり、押さえ部材６をケース５に当接させた状態で下面５ｄ１と上面６１ａとの間に折れ曲がった状態で挟持されるようになっている。突柱部３５の折れ曲がり方向は特定されず、上面視で突柱部３５を中心とした３６０°の範囲のいずれかの方向となる。

【0028】

固定具Ｎを取り外して押さえ部材６をキートップ体８１から下方へ充分離隔させると、突柱部３５は元の上下方向に延びる姿勢に復帰する。このように、押しボタンスイッチ構造ＳＫは、ケース５の貫通孔５ｂの内径がベース３の突柱部３５の外径よりも大きいので、突柱部３５を力を加えることなく貫通孔５ｂに挿通できる。これにより、キートップ体８１はケース５に容易に取り付けることができる。

【0029】

また、押しボタンスイッチ構造ＳＫとして組み立てた状態で、突柱部３５が弾性的に折れ曲がってケース５と押さえ部材６との間に挟持されるので、キートップ体８１が浮き上がる、がたつくなどの不具合は生じない。

【0030】

また、押しボタンスイッチ構造ＳＫをメンテナンスなどのために分解する際に、押さえ部材６を取り外すと、突柱部３５は折れ曲がり姿勢から正立姿勢に復帰するので、力を付与することなく貫通孔５ｂから容易に抜去可能である。そのため、キートップ体８１を取り外す際に突柱部３５が壊れるなどの不具合が生じにくい。

【0031】

押しボタンスイッチ構造ＳＫは、図６に示されるように、突柱部３５が弾性的に折れ曲がってケース５と押さえ部材６とにより挟持された状態で、突柱部３５の周溝３５２にケース５の周突起部５ｃが係合するようなっている。
これにより、突柱部３５がよりしっかりと挟持され、外力が加わったときでも突柱部３５の位置ずれなどが生じにくいので、キートップ１が浮き上がったり傾斜したりすることがなく、信頼性及び品質が向上する。

【0032】

以上詳述した一態様は、その構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形した変形例としてもよい。

【0033】

図７は、押さえ板６１の上面６１ａの突柱部３５が当接する部位に、下方に抉れた凹部６１１を設けた例である。凹部６１１は、突柱部３５が当接する位置Ｐ３５から、突柱部３５を折り曲げたい方向に延びるように形成されている。また、凹部６１１の底面は、図７（ａ）に示されるように、位置Ｐ３５から離れるほど深くなるようにしてもよい。

【0034】

これにより、突柱部３５が弾性的に折れ曲がる方向を規定することで、突柱部３５が折れ曲がる範囲以外のスペースに部品を配置すること等が可能となり、スペース利用効率が向上する。

【0035】

突柱部３５の折り曲がり方向を規定する別の例として、図８（ａ），（ｂ）に示される突柱部３５Ｂのように、先端部分を折り曲げたい特定の方向の曲げ剛性が小さくなる形状にしてもよい。図８（ａ），（ｂ）に示されるように、突柱部３５Ｂは、左右方向の曲げ剛性が前後方向の曲げ剛性よりも小さいので、押さえ板６１のケース５への接近の際の折れ曲がり方向が左右方向に限定される。

【0036】

キートップ１の数は上述の３つに限定されず、他の個数であってもよい。突柱部３５の数も限定されず、キートップ１の個数、配列などに応じて適宜設定してよい。キートップ体８１を構成するキートップ１，トッププレート２，及びベース３は、これらのいずれか２つ、或いはすべてが一体に形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0037】

１ キートップ
１ａ 基部
１ｂ フランジ部
１ｃ 上面
２ トッププレート
２ａ 開口部
３ ベース
３１基部
３２ 枠部
３３ 押圧子
３４ 台座
３４１ 支持部
３５，３５Ｂ 突柱部
３５１ 先端部
３５２ 周溝
４ 基板
４１ 基板ベース
４２ スイッチ
５ ケース
５ａ 凹部
５ｂ 貫通孔
５ｃ 周突起部
５ｄ 底板部
５ｄ１ 下面
５２，５３ 固定用腕部
５２ａ 貫通孔
５３ａ 切り込み部
６ 押さえ部材
６１ 押さえ板
６１ａ 上面
６１１ 凹部
６２，６３ 取り付け腕部
６２ａ，６３ａ 貫通孔
８１ キートップ体
Ｈ 距離
Ｈ３５ 突出距離
Ｎ 固定具
Ｐ３５ 位置
ＳＫ 押しボタンスイッチ構造

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】