专利名称：光照式开关构造和按钮的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用于电子键盘乐器、混合音响等的各种电子设备的光照式开关构造 和用于该构造的按钮。
背景技术：
在电子键盘乐器、混合音响等的各种电子设备中，多使用光照式开关构造。该种开 关构造在使用者每次用手指按压按钮时，进行打开-关闭等开关动作。为了明确显示其开 关状态，在按钮的内侧配置有发光部，在每次开关状态变化时，发光部进行亮灭切换。因此， 在光照式开关构造中，按钮以覆盖开关单元和发光部的形式被设置在基板上，且能够上下 移动。作为以往的该种光照式开关构造，提出有各种实施方式的构造。例如，专利文献1 中记载的开关构造，在按钮(操作件)的下方配设有触觉开关等的功能设定部件和发光元 件，操作件借助薄壁的摆动铰接件与固定在基板上的基端部结合。每次进行按钮的按下操 作时，进行开关动作，随之切换发光元件的亮灭。专利文献2中记载的开关构造，在设有开关单元、按钮单元和发光部的基板上形 成有导向用孔，与按钮单元结合的导向销穿过导向用孔。在按钮单元按压按下操作部时，导 向销被导向用孔引导而直线移动，按钮单元平行移动。因此，按钮单元每次进行按压操作 时，基于平行移动而形成往返运动，进行开关单元的开关动作和发光部的亮灭切换。专利文献1 日本专利第3794337号公报专利文献2 日本专利第4046032号公报可是，在如专利文献1中记载那样的、具有借助薄壁的摆动铰接件结合的操作件 的开关构造中，由于承受多次反复操作，容易因材料的疲劳等产生损伤，有时动作变得不稳 定，甚至有时丧失功能。此外，在如专利文献2中记载那样的、基于导向销和导向孔产生的平行移动而进 行往返运动的开关构造中，为了进行没有倾斜的准确的平行移动而要求高的尺寸精度，以 减小导向销和导向用孔的间隙。另一方面，若导向销和导向用孔的直径过于接近，则在按压 操作的方向与导向销的移动方向不同的情况下，按钮不能进行顺畅地移动。从该方面看来， 在该专利文献记载的构造中，虽然记载有将用于使销实现良好地滑动的筒状的引导构件插 在基板上，但是对于操作方向和销的移动方向的偏离，没有充分地记载如何可靠地获得流 畅地动作。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种解决了上述的以往技术问题，具有针对反复操作的 耐久性和动作可靠性优良的光照式开关构造和用于该构造的按钮。为了实现上述目的，本发明提供一种光照式开关构造，其特征在于，包括基板 10，形成有嵌合孔11 ；开关单元20，被固定在上述基板10上，具有用于开关动作而被设置成能够往返运动的被驱动部23 ；发光部(LED30)，与上述开关单元相邻设置，并固定在上述 基板10上；按钮40，用于驱动上述开关单元20而通过上述嵌合孔安装在上述基板10上， 上述按钮40包括透光部522，其位于上述基板10上，设于远离该基板一侧的外端部，在与 上述基板之间形成收容上述发光部的空间55，并且该透光部522与上述发光部相对，透过 该发光部的光；卡定爪60，其设于上述按钮40的一侧的侧部511a，以穿过上述基板的嵌合 孔11的方式延伸，利用穿过了嵌合孔11的前端部(钩状部62)与上述基板卡定；夹持突起 70，设于上述按钮40的与该卡定爪相同一侧511a，在与上述卡定爪60之间夹持上述基板； 结合部80、80A，固定在该按钮40的另一侧的侧部511c上，与上述开关单元20的被驱动部 23结合，将对上述外端部的按压操作传递到该被驱动部23。本发明为了实现上述目的，提供一种光照式开关用按钮，该光照式开关用按钮在 基板10上覆盖相邻设置的开关单元20和发光部而构成光照式开关，是被安装成为接受按 压操作而驱动开关单元20的按钮40，其特征在于，包括透光部522，其在安装到上述基板 10上时，以形成收容发光部的空间55的方式设在位于远离基板面的外端部，用于使发光部 的光透过；卡定爪60，以穿过设于上述基板10的嵌合孔11的方式从一侧部延伸，利用穿过 了嵌合孔11的前端部与基板卡定；夹持突起70，设于与该卡定爪相同的一侧部，在与上述 卡定爪之间夹持基板10 ；结合部80、80A，设于与上述卡定爪60相对的一侧部，通过与开关 单元20的被驱动部23结合，将对上述外端部的按压操作传递到该被驱动部23。在本发明的光照式开关构造中，位于基板上的按钮在远离基板侧的外端部受到为 了进行开关动作而进行的按压操作，设于按钮的上述外端部且与发光部相对的透光部使发 光部的光透过，来作为光照式开关发挥作用。而且，按钮的结构如下，设于上述外端部的透光部与上述基板之间形成收容上述 发光部的空间，在按钮的侧部具有结合部，该结合部与开关单元的被驱动部相结合，将对上 述外端部的按压操作传递到该被驱动部。由此，按钮以在基板上相邻设置开关单元和发光 部的状态覆盖发光部，能够接受用于开关动作的按压操作。此外，在按钮一侧的侧部设有卡定爪和夹持突起，卡定爪以穿过基板的嵌合孔的 方式延伸，并利用穿过了嵌合孔的前端部卡定于基板，夹持突起在与卡定爪之间夹持基板。 设于按钮的另一侧的侧部的结合部与开关单元的被驱动部相结合，将对按钮的按压操作传 递到该被驱动部。因此，按钮一侧的侧部以由卡定爪和夹持突起夹持的基板夹持部分为摆动的支点 部，随着按压操作而进行摆动。该摆动通过位于按钮的另一侧的侧部的结合部而传递到开 关单元，由按压操作来进行开关动作。该构造由卡定爪和夹持突起夹持基板形成支点部，所以无需设置薄壁的摆动铰接 件，即使进行反复操作，也难以受到因材料的疲劳等造成的损伤。因此，能够获得相对于反 复操作的优良的耐久性。此外，因为按钮进行摆动动作，所以不要求如用于平行移动的导向 构造那样的高尺寸精度。因此，难以产生因精度不良而妨碍动作的流畅性，从而获得优良的 动作可靠性。上述结合部与该被驱动部相卡合，使得其在上述开关单元的被驱动部的往返运动的两动作方向上能够与该被驱动部一起动作。由此，因为结合部与被驱动部联动，所以相对 于压入等的开关动作的弹性力等的返回功能在设于开关单元侧的情况下，无需在按钮侧也具有返回的功能。特别是为了更可靠地获得返回功能，也可以使开关单元侧和按钮侧的双 方均具有由弹簧等带来的返回功能。上述光照式开关构造能够形成为在上述卡定爪60的两侧配置有上述夹持突起70 的构造(参照图3)。由此，因为由上述卡定爪和上述夹持突起夹持基板的夹持状态和按钮 的摆动更加稳定，所以能够进行更可靠的开关动作。与上述光照式开关构造所述的结构相同，本发明的按钮包括透光部，设在形成收 容发光部的空间的外端部；卡定爪，穿过嵌合孔与基板卡定；夹持突起，在与上述卡定爪之 间夹持基板；结合部，设于与上述卡定爪相对的一侧部，与开关单元的被驱动部结合。因此， 通过与基板上的开关单元相结合，以覆盖发光部的方式安装在基板上，构成上述光照式开 关构造，发挥与该构造相同的作用效果。如上所述，采用本发明，能够提供一种针对反复操作的耐久性和动作可靠性优良的光照式开关构造和用于该构造的按钮。
图1是表示装备有本发明的光照式开关构造的电子钢琴的一例，(a)是其俯视图， (b)是放大表示控制面板部的俯视图，(c)是放大表示光照式开关构造的一部分的立体图。图2是表示本发明的一实施方式的光照式开关构造，是沿着图1的(b)的II-II 线的剖视图。图3是从开关单元一侧的下方看到的图2所示的光照式开关构造的立体图。图4是表示本发明的另一实施方式的光照式开关构造的纵剖侧视图。图5是沿图4的V-V线的截面。
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施方式。对于图中的相同或同类的部分，标注相同的附图标记，省略部分说明。图1的(a)是表示装备有本发明的光照式开关构造的电子钢琴的俯视图。该电子 钢琴在键盘K的内侧(远离演奏者一侧)具有控制面板部P，该控制面板部P用于进行音 色、音质、音效等控制参数的设定或切换。图1的(b)是放大表示控制面板部P。在控制面 板部P上，设有光照式开关构造的按钮A、滑动式操作件B、无光照功能的按钮C、转动式操作 件D等。图2和图3是表示本发明的一实施方式的光照式开关构造，图2是沿着图1的(b) 的II-II线的剖视图。图3是从开关单元一侧的下方看到的图2所示的光照式开关构造的 立体图。该开关构造与配置在控制面板部P的面板PO内侧的基板10相结合。本发明的光 照式开关构造方向无论上下均能够使用。以下，为了方便说明，以面板PO —侧为上，基板10 一侧为下进行说明。该开关构造包括开关单元20、作为发光部的LED30、与开关单元20、作为发光部 的LED30结合的按钮40。在基板上安装有用于进行控制参数的发送、接收或各种控制的电子零件，并且形 成有安装按钮用的嵌合孔11、供开关单元20的端子21通过的通孔12和供作为发光部的LED30的端子31通过的通孔13。开关单元20包括将端子21通过通孔12安装到基板10上的基部22 ；由该基部 所支承，沿横截该基部的安装面的方向能够往返运动的被驱动部23。被驱动部23 —体包 括支承在基部22上且能够往返运动的主体部231 ；自该主体部向上方延伸，直径小于主体 部的颈部232 ；自该颈部向上方延伸，直径大于颈部的头部233。主体部231横截面呈圆形， 颈部232和头部233横截面呈矩形。LED30与开关单元20相邻地安装在基板10上，以主射出方向作为与基板10垂直 的方向，以远离基板的方向发出光的方式配置。在开关单元20和LED30上连接有信号线和 供电线，但省略图示。按钮40整体大致呈长方体形状，具有位于基板上的躯体50。在该实施方式中，躯 体50包括能够相对于基板10摆动的框架部51和固定在该框架部的被操作部52。躯体50的框架部51包括自基板10立起的侧壁511和形成位于远离基板10的外 端部的顶壁512，在顶壁512上设有开口部512’。被操作部52包括侧壁521和顶壁522，下 端部敞开式地设有向外的凸缘523。被操作部52相对于框架部51而言，凸缘523与框架部 51的顶壁512的下表面接触，侧壁521从开口部512’向上方突出。而且，被操作部52的上 部(远离基板10—侧的部分)从面板PO的开口部Pl突出，作为接受用于开关动作的按压 操作的按钮A发挥作用。躯体50在顶壁522和基板10之间形成收容LED30 (发光部)的空间55。此外，被 操作部52由透明的树脂形成，顶壁522位于与LED30相对的位置，作为使该LED的光透过 的透光部522’发挥作用。框架部51和被操作部52通过二色成形而一体形成。特别是，既 可以是两者分别成形并利用粘接等来结合，也可以将整体作为一个成形体。在躯体50的一侧的侧壁设有卡定爪60和夹持突起70。卡定爪60包括延伸部 61，从框架部51的侧壁511a的大致中央的高度向下方越过框架部51的下端而延伸；钩状 部62，设于该延伸部61的下端部。在侧壁511a的延伸部61的两侧部分从侧壁511a下端 到延伸部61上端的位置被切割成为开口部513。卡定爪60从框架部51的侧壁511a向下方延伸，穿过基板10的嵌合孔11，钩状部 62卡定于基板10。夹持突起70比与设有该夹持突起的侧壁511a相邻的2个侧壁511b稍向下方延 伸，自侧壁511a的与开口部513相邻的部分的下端形成。夹持突起70的与基板10接触的 部分形成在厚度方向上具有圆弧状的圆角的接触部(按钮40按压开关单元20时用于绕其 转动的支点)71，卡定爪60隔着基板10固定于以接触部71为支点的旋转轴的下方。基板 10的嵌合孔11从钩状部62的卡定位置向躯体50内侧扩展，形成能够供钩状部62宽松地 通过的尺寸。卡定爪60和夹持突起70在基板厚度方向上夹持基板10，由此，能够以夹持部分41为支点部支承躯体50并使该躯体50能摆动(图2中以S表示摆动方向)。以下，将上 述卡定爪60和夹持突起70的并列设置的方向称为摆动轴方向(图3中以W表示)，将与摆 动轴方向垂直的面称为摆动面。图1的(c)表示该钩状部62和嵌合孔11附近的基板。在 卡定爪60穿过嵌合孔11而卡定于基板10的状态下，钩状部62的上表面62a与基板10背 面的以41c表示的部分接触，夹持突起70与以点划线41a、41b表示的部分接触，夹持基板10，形成摆动的支点部。
此外，如图1的(c)所示，卡定爪60具有肋63，该肋63从钩状部62的上表面的宽 度方向中央部向上方较短地延伸。而且，在嵌合孔11中与肋63相对应设有缺口，与肋63的 侧面63a具有微小间隙地形成有相对的缺口侧部11a。在卡定爪60穿过嵌合孔11而卡定 于基板10的状态下，肋63的两侧面63a与缺口侧部Ila相对，由此肋63被定位。通过定 位该肋63，钩状部62和具有该钩状部62的按钮40也被定位。此外，钩状部62被设置成位 于接触部71的外侧(图4的剖视图中的右侧)。因此，通过将肋63设置成沿通过按钮40 的宽度方向的中心的面(与转轴垂直的面)延伸，能够决定在将按钮40安装到基板10上 时的中心，能够减小开关单元的位置误差，容易将其安装到准确的位置上。在与躯体50的卡定爪60相反一侧的侧部511c上设有结合部80。结合部80呈横 截面为矩形的筒状，具有在摆动轴方向上相对的侧壁81和在沿着摆动面的方向上相对的 侧壁82，下端敞开。侧壁81和82以沿着开关单元20的头部233的侧面的方式收容该开 关单元20的头部233。沿着摆动面相对的侧壁82的下端呈钩状向内侧折弯，形成卡定部 821，与开关单元20的颈部232和头部233的台阶部相卡定。由此，结合部80与该被驱动 部相卡合，使得其在开关单元的被驱动部的往返运动(上下运动)的双方向上与该被驱动 部一起动作。为了在基板10上形成光照式开关构造，首先，将开关单元20和LED 30 (发光部) 的端子21、31分别插入通孔12、13，并进行固定。接着，安装按钮40。该安装按钮40是通 过使躯体50的卡定爪60通过嵌合孔11，结合部80与开关单元20的被驱动部23相结合 来进行的。结合部80的结合是通过使结合部80的侧壁81和82覆盖开关单元20的头部 233，并使卡定部821与颈部232相卡定。卡定爪60通过钩状部62穿过嵌合孔11而固定 于基板10的背面。此时，卡定爪60通过使延伸部61向躯体50内侧弹性弯曲而将钩状部 62插入嵌合孔11。插入后，利用卡定爪60的弹力，钩状部62与基板10的嵌合孔11的缘 部相卡合。对此，通过切掉了卡定爪60两侧的侧壁511a的一部分，延伸部61加长了相当 于该被切掉的部分的长度，所以在插入到嵌合孔11时，容易产生弹性变形。因为光照式开关构造这样地被构成，所以在使用者按压被操作部52(按钮A)时， 躯体50以由卡定爪60和夹持突起70所夹持的基板10的夹持部分41为中心摆动，随着该 摆动结合部80压入开关单元20的被驱动部23。在解除侧壁521的按压力时，由于内置于 开关单元20的弹簧的弹力，结合部80被弹回并返回到原来的位置。这样，进行开关单元20 的开关动作。另外，详细地说，在被操作部52被按压时，躯体50受到朝向基板10的力，以 夹持突起70的前端部为中心摆动，在按压解除时，躯体50受到在远离基板10的方向上的 力，以与基板10接触的钩状部62的卡定部为中心摆动。因此，采用该开关构造，无需薄壁的摆动铰接件而能够使用于开关动作的躯体50 摆动，获得反复操作优异的耐久性。此外，躯体的摆动动作只要以夹持基板10的方式设置 卡定爪60和夹持突起70即可，所以不要求如用于平行移动的导向构造那样的高尺寸精度， 难以产生因精度不良而妨碍动作的流畅性，获得优异的动作可靠性。图4和图5表示本发明的另一实施方式的光照式开关构造。图4是纵剖侧视图， 图5是纵剖主视图，图4相当于沿着图5的IV-IV线的截面，图5相当于沿着图4的V-V线 的截面。另外，在图5中，表示了单元开关20的从正面看到的外形，未表示截面。
该开关构造具有与上述的实施方式大致相同的构造，但结合部的方式不同。该实施方式的开关构造的结合部80A为从上下夹持开关单元20的被驱动部23的上端部的方 式。开关单元20的被驱动部23能够在上下方向上往返运动，包括从基部22向上方延伸的 颈部234和位于该颈部的上方的头部235。在该例子中，头部235上下方向的尺寸小，形成 凸缘状。结合部80A包括从框架部51的侧壁511c的摆动轴方向中央部向沿着摆动面的 方向突出的中央壁83 ；在自该中央壁向两侧离开的位置，从侧壁511与中央壁83平行地突 出的1对侧部壁84。中央壁83的下端与开关单元20的头部235的上端面接触，1对侧部 壁84从两侧方延伸到开关单元20侧，前端部841与头部235的下表面接触。由此，结合部 80A与开关单元20的被驱动部23结合，在开关单元的被驱动部的往返运动(上下运动)的 双方向上与该被驱动部一起动作。躯体50与上述的实施方式相同，能够利用卡定爪60和夹持突起70来夹持基板10 的夹持部分41为支点部摆动。因此，在使用者按压被操作部52 (按钮A)时，躯体50以夹 持部分41为中心向摆动方向S摆动，随着该摆动结合部80A压入开关单元20的被驱动部 23，在解除按压力时，由于开关单元20的弹簧的弹力，结合部80A被弹回并返回到原来的位 置，进行开关动作。因此，该开关构造也与上述实施方式相同地获得优良的反复操作的耐久性和优良 的动作可靠性。本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，在发光部能够利用光纤的 射出端、小型灯等各种光源替代LED。只要具有形成躯体的摆动的支点部的卡定爪和夹持突起至少各一个即可，除了如 图2和图4的实施方式那样的在卡定爪的两侧设置多个夹持突起之外，也能够在夹持突起 的两侧设置多个卡定爪，和交替地配置多个卡定爪和夹持突起等。按钮的结合部与开关单元的被驱动部的结合除了通过上述的构造之外，还能够通 过螺纹固定、插入销等各种方式进行。
权利要求
一种光照式开关构造，其特征在于，包括基板，形成有嵌合孔；开关单元，被固定在上述基板上，具有为了开关动作而被设置成能够往返运动的被驱动部；发光部，与上述开关单元相邻设置，并固定在上述基板上；按钮，为了驱动上述开关单元而通过上述嵌合孔安装在上述基板上，上述按钮包括透光部，设于该按钮的远离上述基板一侧的外端部，在与上述基板之间形成收容上述发光部的空间，并且该透光部与上述发光部相对，使该发光部的光透过；卡定爪，设于该按钮的一侧部，以穿过上述基板的嵌合孔的方式延伸，利用穿过了嵌合孔的该卡定爪的前端部与上述基板卡定；夹持突起，设于该按钮的与该卡定爪相同的一侧部，在与上述卡定爪之间夹持上述基板；结合部，设置在该按钮的另一侧部上，与上述开关单元的被驱动部结合，将对上述外端部的按压操作传递到该被驱动部。
2.根据权利要求1所述的光照式开关构造，其特征在于，上述结合部与该被驱动部相卡合，使得该结合部在上述开关单元的被驱动部的往返运 动的两个动作方向上与该被驱动部一起动作。
3.根据权利要求1或2所述的光照式开关构造，其特征在于， 在上述卡定爪的两侧配置有上述夹持突起。
4.根据权利要求1所述的光照式开关构造，其特征在于，上述夹持突起具有接触部，上 述卡定爪隔着基板固定于以上述接触部为支点的旋转轴的下方。
5.根据权利要求4所述的光照式开关构造，其特征在于，上述卡定爪具有钩状部，该钩 状部位于上述接触部的外侧。
6.一种光照式开关用按钮，该光照式开关用按钮是为了构成在基板上覆盖相邻设置的 开关单元和发光部的光照式开关、被安装成为接受按压操作而驱动开关单元的按钮，其特 征在于，包括透光部，在安装到基板上时，以形成收容发光部的空间的方式设在位于远离基板面的 外端部，使发光部的光透过；卡定爪，以穿过设于基板的嵌合孔的方式从一侧部延伸，利用穿过了嵌合孔的该卡定 爪的前端部与基板卡定；夹持突起，设于与该卡定爪相同的一侧部，在与上述卡定爪之间夹持基板； 结合部，设于与上述卡定爪相对的一侧部，通过与开关单元的被驱动部结合，将对上述 外端部的按压操作传递到该被驱动部。
全文摘要
本发明提供一种耐久性和动作可靠性优良的光照式开关构造和按钮。该光照式开关构造包括基板(10)，形成有嵌合孔(11)；开关单元(20)，被固定在上述基板(10)上，具有用于开关动作而被设置成能够往返运动的被驱动部(23)；发光部(LED30)；按钮(40)，按钮(40)包括透光部(522)，设于外端部，在与基板(10)之间形成收容发光部的空间(55)，使发光部的光透过；卡定爪(60)，从按钮(40)的一侧的侧部(511a)延伸，穿过嵌合孔(11)与基板卡定；夹持突起(70)，在与卡定爪(60)的前端部之间夹持基板(10)；结合部(80、80A)，设在按钮(40)的另一侧的侧部(511c)上，与开关单元(20)的被驱动部(23)结合。
文档编号H01H13/14GK101840800SQ20101013356
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月15日 优先权日2009年3月16日
发明者杉本龙太郎 申请人:雅马哈株式会社