JP2007220349A - 照光スイッチユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 キートップ全体を明るく照明し、防水機能も備える。
【解決手段】 基板２上面にＬＥＤ２１びスイッチ２２が搭載されており、下面からはリード線２３が引き出されている。基板２は何れも樹脂製のキャップ３と押さえ枠４とで狭持されて、接合面は樹脂封止されている。押さえ枠４の中には透光性樹脂で成形された押し駒５があり、押さえ枠４の土手部４ｄには予めキートップ７と一体化させた透光性弾性部材から成るラバー６が被さっている。ラバー６の上からカバー８を被せて、中心穴８ａからキートップ７を突き出させ、穴８ｃをキャップ３のフック３ｂと係合させてキャップ３と合体させてある。背面側に引き出されたリード線２３は、鰐口８ｄに係合させながら照光スイッチユニット１の外壁に沿って正面側へ引き回わされている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、自動車、自動販売機、オーディオ、家庭電化製品、携帯端末等に用いられている照光スイッチユニットに関する。

従来、押しボタンスイッチのキートップを光らせる技術が既に出願されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
特開２００４−０９５２５２号（図１、段落番号００１８〜００２７） 特開２００１−１５５５８４号（図９、段落番号００５７〜００６３）

しかしながら、特許文献１に記載のものは、パッキン部が摺動するので摩耗して漏水しやすい。ドームスイッチ部が透明部材でなければ実現できないためスイッチ部の寿命が短い。スイッチの押圧荷重やクリック作動の調整が難しいなどの難点が多い。特許文献２に記載のものは、キートップを押したときに、周囲の隙間からゴミなどの異物が入り込みやすく、したがって戻り不良などが発生しやすい。また、ボタンケースと支持部材との間にキーシートを挟んで一体とすることで防水構造を実現しているため、ユニットとして非常に大きくなってしまい、水やゴミが入りやすい。部品の反り、寸法管理、取り扱い等の点でも難点がある。このように、既出願の照光スイッチにおいては、サイズが大きい、キートップ部周りからの水の浸入に対して不完全であり、一旦水が浸入すると複数のスイッチが不良となってしまう問題があった。

本発明は、上記問題を解決して、信頼性の高い防水型の照光スイッチユニットを提供することを目的としている。

前述した目的を達成するための本発明の手段は、基板と、この基板に配設した光源及びスイッチと、前記基板を載置する底板部材と、前記基板を前記底板部材との間に狭持する枠状部材と、この枠状部材の内部へ配設した前記スイッチを押圧するための透光性材料から成る揺動部材と、前記枠状部材に被せた透光性弾性材料から成る傘状部材と、この傘状部材に固定された透光性材料から成るキートップと、このキートップが挿通する中心穴を有して前記底板部材との間に前記枠状部材を狭持して前記底板部材と係合する外装部材とから成ると共に、前記枠状部材と前記底板部材とは前記基板の周囲で樹脂封止されていることを特徴とする。

また、前記光源は発光ダイオードであることを特徴とする。

また、前記揺動部材は下面の一辺寄りに凸部を有し下面の他の一辺の稜線を支点として揺動することを特徴とする。

また、前記外装部材と前記底板部材とをスナップフィット形式で合体させたことを特徴とする。

また、前記傘状部材の内壁面に突条部を設けたことを特徴とする。

また、前記基板の配線パターンから複数のリード線が前記外装部材の側方へ引き出され、引き出された前記リード線は前記外装部材の一方の側にまとめられていることを特徴とする。

本発明によれば、基板と、この基板に配設した光源及びスイッチと、前記基板を載置する底板部材と、前記基板を前記底板部材との間に狭持する枠状部材と、この枠状部材の内部へ配設した前記スイッチを押圧するための透光性材料から成る揺動部材と、前記枠状部材に被せた透光性弾性材料から成る傘状部材と、この傘状部材に固定された透光性材料から成るキートップと、このキートップが挿通する中心穴を有して前記底板部材との間に前記枠状部材を狭持して前記底板部材と係合する外装部材とから成ると共に、前記枠状部材と前記底板部材とは前記基板の周囲で樹脂封止されているようにしたので、小型で明るい照明ができると共に、意匠面でも優れた信頼性の高い防水型の照光スイッチユニットを提供することができた。

以下、本発明を実施するための最良の形態である照光式スイッチを図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態である照光スイッチユニットの平面図である。図２はこの照光スイッチユニットの正面図である。図３は同じく側面図である。図４は図１のＡ−Ａ断面を示す断面図、図５は図１のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。図６はこの照光スイッチユニットの分解斜視図である。

図１乃至図６において、１は本発明の実施の形態である照光スイッチユニットを示している。２は両面にプリント配線された樹脂又はセラミック等から成る基板を示しており、２１は基板２上面中央の配線パターンに搭載された光源としての白色発光ダイオードパッケージ（以下ＬＥＤと略称する）を示している。２２はＬＥＤ２１側方の配線パターンに搭載されたスイッチを示している。２３は一方の端末が基板２の下面の配線パターンにハンダ付けされているリード線を示している。２本のリード線２３は配線パターンを経由してＬＥＤ２１の端子へ、他の２本はスイッチ２２の端子へ接続されており、基板２の側方へ引き出されたリード線２３はいずれも照光スイッチユニット１の正面側にまとめて引き出されている。

３は樹脂成形部品である底板部材としてのキャップを示している。キャップ３の上面側には凹部が形成され、この凹部には基板２を載置するためのリブ３ａが縦横に形成されている。キャップ３の短辺側の両側面にはそれぞれ２カ所に係止部であるフック３ｂが形成されている。キャップ３の長辺側の両側壁上面には、側壁を直交する断面半円状の溝３ｃが各々２本づつ形成されている。４は樹脂成形部品である枠状部材としての押さえ枠を示しており、内部に開口４ａを有する枠部４ｂの下面側には基板２が収まる段部４ｃを有し、開口４ａの外側に土手部４ｄが立ち上がっている。枠部４ｂの下面には長辺側の両側面に直交して両側面から開口４ａへ向かう断面半円状の溝４ｅが２本づつ形成されている。押さえ枠４はキャップ３とエポキシ系などの封止樹脂によって接合されている。このとき、溝４ｅはキャップ３の溝３ｃと合体してリード線２３が挿通される貫通穴を構成する。

５は透光性の樹脂成形部品である揺動部材としての押し駒を示しており、平面形状は略長方形で、中央は山形を成し、下面側の中央にはＬＥＤ２１を逃げる凹部を有し、下面側の一方の短辺の近傍は稜線５ａに向かって下る斜面となっている。下面側の他方の短辺寄りには凸部５ｂが形成されている。押し駒５は押さえ枠４の土手部４ｄ内に載置され、稜線５ａが押さえ枠４の枠部４ｂ上面に乗り、凸部５ｂはスイッチ２２の上に乗っている。６は透光性の弾性部材から成る傘状部材としてのラバーを示しており、上面から突出し内側に張り出したフランジ部６ａを有する。ラバー６の側面であるスカート６ｂの内側には突条部６ｃが張り出して形成されており、突条部６ｃはスカート６ｂが押さえ枠４の土手部４ｄに嵌合したときに強く圧縮される。

７は硬質の透光性樹脂から成るキートップを示しており、キートップ７の下面側の周縁部に溝７ａを有する。この溝７ａにラバー６のフランジ部６ａが係合してキートップ７はラバー６に固定されて一体化している。８は照光スイッチユニット１の外装部材としてのカバーを示している。樹脂成形部品であるカバー８は中心穴８ａを有する天板と略長円筒形状の側壁とが接続された形状を成している。短辺側の両側壁８ｂは下方に延長されており、この延長部には２カ所に係止用の穴８ｃと、長辺側の側壁面より外側へ突出した係止用の鰐口８ｄとが形成されている。カバー８はラバー６に被せられ、中心穴８ａからキートップ７及びラバー６のフランジ部６ａの一部を突出させ、４カ所の穴８ｃにキャップ３のフック３ｂを係合させてスナップフィット形式でキャップ３と一体化されてある。

次に、図６を参照して、照光スイッチユニット１の組立方法について説明する。まず、基板２上面の所定の配線パターン上にＬＥＤ２１及びスイッチ２２を搭載してハンダ付けする。次に、リード線２３を基板２下面の配線パターンにハンダ付けする。次に、封止樹脂をキャップ３の外壁上に塗布しておいてから基板２を載置し、その上から枠部４ｂ下面に封止樹脂を塗布した押さえ枠４を、各リード線２３が溝３ｃ、４ｅに挿通するようにしながら被せる。

押さえ枠４の中に押し駒５を載せてから、予めキートップ７の溝７ａ並びにラバー６のフランジ部６ａを係合させてキートップ７と一体化させたラバー６を押さえ枠４に被せて、スカート６ｂと土手部４ｄとを嵌合させる。次に、カバー８をラバー６の上から被せて、穴８ｃをキャップ３のフック３ｂと係合させてキャップ３と合体させる。背面側に引き出されたリード線２３を鰐口８ｄに係合させながら、照光スイッチユニット１の外壁に沿って正面側へ引き回してから加熱などにより封止樹脂を硬化させて照光スイッチユニット１を完成させる。

次に、本発明の実施の形態の照光スイッチユニット１の作用について説明する。リード線２３に通電することによりＬＥＤ２１が発光する。ＬＥＤ２１を出射した光は押し駒５からラバー６を経由してキートップ７へ入射してキートップ７全体を明るく照らす。したがって暗闇でもスイッチの位置を認識することができる。光に導かれてキートップ７を指で押すことにより、ラバー６がたわんで押し駒５を押すことになるので、押し駒５は稜線５ａを支点にして揺動して凸部５ｂが押し下げられてスイッチ２２がＯＮとなり、これに接続されているリード線２３を通じて回路が能動状態となる。キートップ７から指を離すと、キートップ７はラバー６とスイッチ２２との復元力で元の位置に復帰する。

次に、本発明の実施の形態である照光スイッチユニット１の効果について説明する。各構成要素の厚みを最小限にできるので、照光スイッチユニット１は薄型小型に構成することができる。また、キートップ７が小さくＬＥＤ２１の点光源を拡散し均一に光らせている点で意匠性に富んだデザインの照光スイッチユニットを提供することができる。ラバー６のスカート６ｂは押さえ枠４の土手部４ｄとカバー８のスカート６ｂとによって挟まれて突条部６ｃが圧縮されることによって土手部４ｄと密着しているので、この隙間から水分等が浸入することがない。また、押さえ枠４とキャップ３とは基板２周囲の接合部で樹脂封止されているので、この隙間から水分が浸入することもない。こうして静止部分で防水が図られているので照光スイッチユニット１の防水構造は信頼性の高いものになっている。キートップ７を硬質樹脂で形成し、周縁部に設けた溝７ａにラバー６のフランジ部６ａを係合させたので、キートップ７に傷がつき難く、またキートップ７の上下変位が容易になっている。また、押し駒５の揺動作用によって、キートップ７のどの位置を押しても確実にスイッチ２２を動作させることができる。したがってスイッチ動作の信頼性も高い。ＬＥＤ２１の真上に当たる押し駒５及びラバー６が透光性部材で厚みが薄く、ＬＥＤ２１がキートップ７に極めて近接して配設されているため、光の減衰が少なくキートップ７を一様に明るく照光できる。したがって輝度ムラも少なく、視認性を向上させることができる。

また、リード線２３が照光スイッチユニット１の一方の側にまとめられているので、各種装置に照光スイッチユニット１を搭載する際に、最小限度の面積で実装することができる。また、光源である白色ＬＥＤは高価なものであるが１個だけ使用すればよいので経済的である。ＬＥＤ２１とスイッチ２２とは適宜な仕様のものと容易に交換できるのでユーザーの要求に即応できる。また、照光スイッチユニット１の主要部品は樹脂成形技術で安価に製作できるとともに、カバー８とキャップ３とをスナップフィット結合させているので組立工数がかからずコスト削減を図ることができる。

なお、本発明は必ずしも以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、光源は白色ＬＥＤに限らず、他の単色のものであってもよく、また、複数色のＬＥＤ素子（例えばＲ、Ｇ、Ｂの素子）を１パッケージ化したものであってもよい。その場合には目的に応じて発光色を変更することができる。また、複数のパッケージを搭載することにより更に明るくすることもできる。なお、光源はＬＥＤに限らずランプであってもよい。

本発明の照光スイッチユニットは暗闇でもキーの位置を認識でき、しかも防水構造も備えているので、例えば自動車外周にあるスイッチ全般に適用することができる。その他、車載機器、家電製品、玄関ドア等に広く適用できる。

本発明の実施の形態である照光スイッチユニットの平面図である。 本発明の実施の形態である照光スイッチユニットの正面図である。 本発明の実施の形態である照光スイッチユニットの側面図である。 図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 本発明の実施の形態である照光スイッチユニットの分解斜視図である。

符号の説明

１ 照光スイッチユニット
２ 基板
３ キャップ
４ 押さえ枠
５ 押し駒
６ ラバー
６ｃ 突条部
７ キートップ
７ａ 溝
８ カバー
２１ ＬＥＤ
２２ スイッチ
２３ リード線

Claims (6)

1. 基板と、この基板に配設した光源及びスイッチと、前記基板を載置する底板部材と、前記基板を前記底板部材との間に狭持する枠状部材と、この枠状部材の内部へ配設した前記スイッチを押圧するための透光性材料から成る揺動部材と、前記枠状部材に被せた透光性弾性材料から成る傘状部材と、この傘状部材に固定された透光性材料から成るキートップと、このキートップが挿通する中心穴を有して前記底板部材との間に前記枠状部材を狭持して前記底板部材と係合する外装部材とから成ると共に、前記枠状部材と前記底板部材とは前記基板の周囲で樹脂封止されていることを特徴とする照光スイッチユニット。
2. 前記光源は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の照光スイッチユニット。
3. 前記揺動部材は下面の一辺寄りに凸部を有し下面の他の一辺の稜線を支点として揺動することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照光スイッチユニット。
4. 前記外装部材と前記底板部材とをスナップフィット形式で合体させたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の照光スイッチユニット。
5. 前記傘状部材の内壁面に突条部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の照光スイッチユニット。
6. 前記基板の配線パターンから複数のリード線が前記外装部材の側方へ引き出され、引き出された前記リード線は前記外装部材の一方の側にまとめられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の照光スイッチユニット。
   

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