JP2024076849A - 押しボタンスイッチおよびコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】押しボタンの視認性を向上でき、構造を簡略化できる押しボタンスイッチを提供する。【解決手段】非常停止スイッチ１において、押込み操作可能な停止ボタン２と、停止ボタン２の押込み操作により移動可能な筒状の操作軸６と、操作軸６の内部に配置されたＬＥＤ８とを設け、停止ボタン２の表面に凸状湾曲面２０ａを形成しかつ裏面に第１の凹凸面２０ｂを形成するとともに、操作軸６の内周面に第２の凹凸面６ａ、６ｂを形成する。【選択図】 図５

Description

本発明は、押しボタンスイッチに関し、詳細には、押しボタンの視認性を向上させるための構造の改良に関する。

特開２０２０－９２０６７号公報には、押しボタン式のエンジン始動スイッチが記載されている。エンジン始動スイッチ（１００）は、ユーザにより押圧操作されるボタン部（３１）を有する操作ノブ（３）と、操作ノブ（３）を収容する筐体（１）と、発光部材（４１）と、光拡散部（５２）を有し、発光部材（４１）を覆うシート部材（５）とを有している（同公報の段落［００１９］、［００２３］、［００２５］、［００２９］～［００３０］、［００３４］、［００３７］および図３参照）。

上記公報の記載によれば、ユーザがボタン部（３１）を押圧操作すると、発光部材（４１）からの光は、シート部材（５）の光拡散部（５２）で拡散され、ボタン部（３１）の中央の表示部（３２）および外周側の接続部（３４）を透過することにより、ユーザが表示部（３２）を視認しやすくなっている。

また、特開２０１２－１１３８３１号公報には、照光式押しボタンスイッチが記載されている。この押しボタンスイッチ（１）は、利用者により押圧される操作ボタン（８）と、ＬＥＤ（２１）と、ＬＥＤ（２１）からの光を屈折させる構造体（７００）を有する透過板（７０）とを有している（同公報の段落［００２８］～［００２９］、［００３３］および図１、図６参照）。

上記公報の記載によれば、利用者が操作ボタン（８）を押圧すると、ＬＥＤ（２１）からの光は、構造体（７００）で屈折し、透過板(７０)の内部で反射して、上部周壁部（７１）に導かれることにより、操作ボタン（８）の周壁部（８１）を照光する光量を増やすことができるようになっている（同公報の段落［００３６］～［００３９］および図１、図６参照）。

上記特開２０２０－９２０６７号公報に記載のエンジン始動スイッチにおいては、同公報の段落［００３４］、［００３７］および図３に示すように、発光部（４１）からの光を拡散させるために、光拡散部（５２）を有するシート部材（５）を別途設ける必要がある。そのため、部品点数が増え、構造が複雑になる。

また、上記特開２０１２－１１３８３１号公報に記載の照光式押しボタンスイッチにおいては、同公報の段落［００３９］および図１、図６に示すように、ＬＥＤ（２１）からの光を屈折させるために、構造体（７００）を有する透過板（７０）を別途設ける必要がある。そのため、部品点数が増え、構造が複雑になる。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、押しボタンの視認性を向上でき、構造を簡略化できる押しボタンスイッチを提供することにある。

本発明に係る押しボタンスイッチは、押込み操作可能な押しボタンと、押しボタンの押込み操作により移動可能な筒状の軸部と、軸部の内部に配置された光源とを備え、押しボタンの表面に凸状湾曲面が形成されかつ裏面に第１の凹凸面が形成されるとともに、軸部の内周面に第２の凹凸面が形成されている。

本発明によれば、光源からの光は、押しボタンの裏面の第１の凹凸面に入射して拡散され、または、軸部の内周面の第２の凹凸面から押しボタンの裏面の第１の凹凸面に入射して拡散されることにより、押しボタンの内部を通って押しボタンの表面の凸状湾曲面で拡散して外部に透過するとともに、押しボタンの側部を通って外部に透過する。これにより、押しボタンの表面のみならず、側部をも照光させることができ、押しボタンの視認性を向上できる。しかも、この場合には、光源からの光を拡散させるのに、押しボタンの裏面に形成された第１の凹凸面を用いるので、光の拡散のために新たな部材を別途設ける必要がなく、構造を簡略化できる。

本発明では、光源が複数のＬＥＤから構成され、各ＬＥＤが基板の表裏に相対してそれぞれ面実装されており、各ＬＥＤの発光面の少なくとも一部が第２の凹凸面にそれぞれ対向配置されている。この場合、各ＬＥＤの発光面から出射された光は、各発光面の少なくとも一部にそれぞれ相対する第２の凹凸面で拡散される。

本発明では、第２の凹凸面が、各ＬＥＤの発光面の中央部と対向する領域において疎または密に配置され、各ＬＥＤの発光面の周辺部と対向する領域において密または疎に配置されている。これにより、第２の凹凸面の照光状態について、発光面の中央部と対向する領域と発光面の周辺部と対向する領域との間で均一にすることができ、または変化をつけることができるようになる。

本発明では、第１の凹凸面が、第１の凹凸パターンと、これと異なる第１’の凹凸パターンとを有しており、第１の凹凸パターンが、各々直線状に延びる複数の直線状凸部から構成され、第１’の凹凸パターンが、各々曲線状に延びる複数の曲線状凸部から構成されている。

この場合には、光源からの光は、押しボタンの裏面の第１の凹凸面において、複数の直線状凸部から構成された第１の凹凸パターンで拡散されるとともに、複数の曲線状凸部から構成された第１’の凹凸パターンで拡散される。これにより、押しボタンの表面の凸状湾曲面の照光状態を均一にすることができ、または照光状態に変化をつけることができるようになる。

本発明では、直線状凸部および曲線状凸部が三角形状の横断面形状を含んでおり、当該横断面形状が、押しボタンの軸方向と交差する方向に延びる斜辺と、斜辺と鋭角に交差しつつ軸方向に延びる隣辺とから構成されている。

この場合には、光源からの光は、第１、第１’の凹凸パターンにおいて、直線状凸部および曲線状凸部のとくに斜辺で大きく拡散されることにより、押しボタンの表面の凸状湾曲面の照光状態を均一にすることができ、または照光状態に変化をつけることができるようになる。

本発明では、第１の凹凸パターンが押しボタンの裏面の中央を含む領域に配置され、第１’の凹凸パターンが押しボタンの裏面において第１の凹凸パターンの側方に配置されている。

本発明では、第２の凹凸面が、軸部の内周面において、軸方向に直線状に延びる複数の直線状凸部から構成されている。

本発明では、押しボタンが透光性部材から構成されており、光源から出射された出射光が、軸部の内周面の第２の凹凸面、ならびに押しボタンの裏面の第１の凹凸面および表面の凸状湾曲面を介して拡散されることにより、押しボタンの表面および側部から外部に拡散光が射出されるようになっている。

本発明では、押しボタンスイッチが非常停止スイッチである。

本発明に係るコントローラは、非常停止スイッチを備えている。

以上のように本発明によれば、押しボタンの視認性を向上でき、構造を簡略化できる。

本発明の一実施例による非常停止スイッチ（押しボタンスイッチ）を停止ボタン（押しボタン）側から見た全体斜視図である。 前記非常停止スイッチ（図１）を固定端子側から見た全体斜視図である。 前記非常停止スイッチ（図１）の正面図である。 前記非常停止スイッチ（図３）の平面図である。 図４のV-V線断面図であって、前記非常停止スイッチ（図３）の縦断面を示している。 図５の一部拡大図であって、停止ボタン、操作軸（軸部）の上部およびＬＥＤ（光源）を示している。 図６の一部拡大図（図１１のVII-VII線断面図）であって、前記停止ボタン（図６）の第１の凹凸面への入射光の進路の一例を併せて説明するための図である。 図７の一部拡大図であって、前記第１の凹凸面（図７）を構成する凸部を拡大して示している。 前記停止ボタン（図６）の裏面図である。 前記停止ボタン（図９）の斜視拡大部分図である。 前記停止ボタン（図９）の裏面の第１の凹凸面を取り出して示す図である。 前記非常停止スイッチ（図１）の内部の軸部および端子等を取り出して示す斜視図である。 図１２の平面部分図である。 前記軸部（図１２）の上端側斜視図である。 前記軸部（図１２）の下端側斜視図である。 前記軸部（図１２）を若干上方側から見た全体斜視図である。 前記軸部（図１２）の内周面の第２の凹凸面の変形例を示す図である。 前記非常停止スイッチを備えたコントローラの概略ブロック構成の一例を示す図である。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図１８は、本発明の一実施例による押しボタンスイッチとしての非常停止スイッチを説明するための図であって、図１ないし図４は非常停止スイッチの外観図、図５および図６は非常停止スイッチの内部構造図、図７ないし図１１は停止ボタンの裏面の第１の凹凸面を説明するための図、図１２ないし図１７は操作軸およびその内周面の第２の凹凸面を説明するための図、図１８は非常停止スイッチを備えたコントローラの概略ブロック構成を示す図である。なお、以下の記載では、説明の便宜上、停止ボタンに向かう側を上側（上方／上）とし、固定端子に向かう側を下側（下方／下）と呼称することにする。すなわち、図３、図５を例にとると、図示上側が上側であり、図示下側が下側である。

図１ないし図４に示すように、非常停止スイッチ１は、操作者により押込み操作可能な停止ボタン（押しボタン）２と、停止ボタン２の押込み操作により移動可能な操作軸（軸部）（後述）と、操作軸を収容するとともに、停止ボタン２を支持する筐体３とを備えている。停止ボタン２および操作軸は、透光性部材から構成されており、とくに停止ボタン２については、好ましくは、光拡散作用を十分に発揮できるように乳白色や半透明（たとえば赤色の半透明）などの部材から構成されている。

筐体３には、半径方向外方に張り出すフランジ部３Ａと、雄ねじ部３０と、雄ねじ部３０に螺合するロックナット４とが設けられている。非常停止スイッチ１の取付けの際には、たとえば制御パネル等のパネルに貫通形成した取付孔（図示せず）に雄ねじ部３０を挿入し、当該パネルをフランジ部３Ａおよびロックナット４間で挟持することにより、非常停止スイッチ１がパネルに取り付けられるようになっている。また、非常停止スイッチ１の底面からは、固定端子５が延びている。

非常停止スイッチ１の縦断面図である図５（図４のV-V線断面に相当）に示すように、非常停止スイッチ１の停止ボタン２は、上側に配置され、操作者により押込み操作される上部２０と、その外周縁部から下方に延びる側部２１とを有するカップ形状を有している。上部２０の上面（表面）２０Ａは中央に凹部を有し、当該凹部には上凸状湾曲面２０ａが形成されている（図１、図４、図６参照）。上部２０の下面（裏面）には、第１の凹凸面２０ｂが形成されている（図６参照）。上凸状湾曲面２０ａは、第１の凹凸面２０ｂを上方から覆うように配置されており、上凸状湾曲面２０ａの形成領域は、好ましくは、第１の凹凸面２０ｂの形成領域よりも大きい（図４参照）。なお、図４では、第１の凹凸面２０ｂの形成領域の外縁のみを示しており、第１の凹凸面２０ｂの詳細は後述する。

図５に示すように、停止ボタン２の裏面側には、各々下方に延びかつ半径方向の間隔を隔てて各々周方向に配設された立壁部２２、２３が設けられている。立壁部２２は立壁部２３よりも小径であって、第１の凹凸面２０ｂの形成領域の外縁の半径方向外側に配置されている。各立壁部２２、２３間には、コイルばね２４が配置されている。コイルばね２４は、軸方向（図５上下方向）に延びており、その上端は停止ボタン２の裏面に当接している。

停止ボタン２の下方には、軸方向（図５上下方向）に延びる操作軸（軸部）６が設けられており、操作軸６の上端は、停止ボタン２の裏面に取り付けられている。また、操作軸６の上端は、停止ボタン２の第１の凹凸面２０ｂに対向配置されており、操作軸６の上端の外周面は、第１の凹凸面２０ｂの形成領域の外縁よりも半径方向内方に配置されている（図４参照）。なお、図４では、操作軸６の上端の外周面のみを示している。

操作軸６の軸方向中央には、半径方向外方に延びるフランジ部６０が設けられている。フランジ部６０の上面には、周方向に延びる周溝６０ａが形成され、周溝６０ａの底面にコイルばね２４の下端が当接している。コイルばね２４は、停止ボタン２に対して押込み方向にクッション性（弾力性）を付与することにより、停止ボタン２が軽い力で不用意に押し込まれないようにしている。

操作軸６は筒状の部材であって、その上部内周面には、第２の凹凸面６ａ、６ｂが形成されている（詳細は後述）。操作軸６の内部には、上下方向に延設された基板７が配置されている。基板７の短手方向は、操作軸６の中心を通って径方向に延びており、長手方向は、操作軸６の軸方向に延びている。基板７は表裏に実装面を有し、基板７の各実装面には各種電子部品が実装され、基板７の上部において各実装面には、ＬＥＤ（光源）８、８’がそれぞれ面実装されている。図示例では、ＬＥＤ８、８’の各発光面（図６中の符号８ａ、８’ａ参照）の一部が操作軸６の第２の凹凸面６ａ、６ｂに対向配置されている。

操作軸６の下部には、半径方向外方に突出しつつ周方向に弧状に延びる左右一対の凸部６１が設けられている。各凸部６１は、互いに交差する方向に延びる上下一対の傾斜面を有している。一方、筐体３の内部には、半径方向にスライド可能な左右一対のロック部材９が設けられている。各ロック部材９は、ばね９０の弾性反発力により、操作軸６に向かう側に常時付勢されている。各ロック部材９は、互いに交差する方向に延びる上下一対の傾斜面を有している。ロック部材９の各傾斜面は、操作軸６の凸部６１の各傾斜面に対応している。

図５に示すように、停止ボタン２の押込み操作前の状態においては、操作軸６の凸部６１の下側の傾斜面にロック部材９の上側の傾斜面が圧接して係合しており、これにより、操作軸６を軸方向下方にロックするロック荷重が作用している。一方、停止ボタン２の押込み操作により操作軸６が下方に移動しようとしたとき、操作軸６に対する軸方向下方への荷重が、凸部６１に作用するロック部材９によるロック荷重に打ち勝つと、凸部６１がロック部材９を乗り越えて下方に移動し、その結果、操作軸６の軸方向下方へのロック状態が解除される。

操作軸６の下方には、軸方向（図５上下方向）に延びる接点軸１０が設けられている。接点軸１０の上部は、操作軸６の下部の内周面６ｃに嵌合して固定されている。接点軸１０は筒状の部材であって、基板７は接点軸１０の内部を通って下方に延びている。接点軸１０の下部には、左右一対の可動接点１１が設けられている。一方、筐体３の内部には、左右一対の固定接点１２が固定されており、各固定接点１２は、対応する各可動接点１１の上方に対向配置されている。各固定接点１２は、固定端子５に接続されている。各可動接点１１は、ばね１３の弾性反発力により、対応する各固定接点１２の側に付勢されている。

図５に示すように、停止ボタン２の押込み操作前の状態においては、各可動接点１１が対応する各固定接点１２に接触しており、接点がオンの状態になっている。このとき、ばね１３は各接点１１、１２間に接圧を付与している。一方、停止ボタン２が押込み操作され、操作軸６の軸方向下方へのロック状態が解除されると、各可動接点１１が対応する各固定接点１２から離反して、接点がオフの状態になる。

次に、停止ボタン２の裏面側の第１の凹凸面２０ｂの詳細について、図７ないし図１１を用いて説明する。
図７に示すように、第１の凹凸面２０ｂは、複数の凸部２０ｂ_０を平面上に配設することにより構成されている。各凸部２０ｂ_０は、押しボタン２の中心線ＣＬを対称軸として左右対称（線対称）に配置されている。各凸部２０ｂ_０は横断面（図７の紙面と平行な方向の断面）が略三角形状を有しており、停止ボタン２の軸方向（同図上下方向）と交差する方向に延びる斜辺２０ｂ_１と、斜辺２０ｂ_１と鋭角に交差しつつ軸方向に延びる隣辺２０ｂ_２と、これらを接続する接続辺２０ｂ_３とを有している（図８参照）。ここで、略三角形状とは、厳密な三角形状でなくてもよく、本発明の作用効果を奏することができるものであれば、たとえば、三角形の頂点が欠けた台形状であってもよい。なお、斜辺２０ｂ_１、隣辺２０ｂ_２、接続辺２０ｂ_３は、必ずしも直線に限らず曲線でもよく、また接続辺２０ｂ_３は省略してもよい。また、第１の凹凸面２０ｂは、停止ボタン２の裏面にたとえばローレット加工を施すことにより形成されている。ここで、「ローレット加工」とは、金属や樹脂の表面に細かな凹凸や切込みを入れる加工法である。

図９ないし図１１に示すように、第１の凹凸面２０ｂは、第１の凹凸パターン２０Ｂと、これと異なる第１’の凹凸パターン２０Ｂ’とを有している。第１の凹凸パターン２０Ｂは、各々直線状に延びる複数の直線状凸部２０ｂ_０から構成され、第１’の凹凸パターンは、各々曲線状（図示例では円弧状）に延びる複数の曲線状凸部２０ｂ_０から構成されており、直線状凸部２０ｂ_０および曲線状凸部２０ｂ_０は同じ横断面形状を有している。すなわち、第１の凹凸パターン２０Ｂおよび第１’の凹凸パターン２０Ｂ’のいずれにおいても、これらをそれぞれ構成する各凸部の形状は、図７および図８に示すような略三角形状を有している。

図１１に示すように、第１の凹凸パターン２０Ｂは、停止ボタン２の裏面の中央（中心Ｏおよびその周囲）を含む領域に配置され、第１’の凹凸パターン２０Ｂ’は、裏面において第１の凹凸パターン２０Ｂの側方に配置されている。図示例では、第１’の凹凸パターン２０Ｂ’は、第１の凹凸パターン２０Ｂの左右両側方に配置されている。また、同図中、ＬＥＤ８、８’の位置が一点鎖線で示されており、第１の凹凸パターン２０Ｂの各直線状凸部２０ｂ_０の配設方向は、ＬＥＤ８、８’の各発光面８ａ、８’ａに平行になっている。

図７は図１１のVII-VII線断面図（中心Ｏを通る横断面図）に相当しており、主に第１の凹凸パターン２０Ｂの横断面形状を示しているが、第１’の凹凸パターン２０Ｂ’の横断面形状についても第１の凹凸パターン２０Ｂと同様に現れる。

次に、第２の凹凸面６ａ、６ｂの詳細について、図１２ないし図１６を用いて説明する。
これらの図に示すように、第２の凹凸面６ａ、６ｂは、操作軸６の内周面上において軸線を挟んで相対する位置に設けられている。図示例では、第２の凹凸面６ａ、６ｂは、操作軸６の内周面の全周に設けられておらず、ＬＥＤ８、８’の各発光面８ａ、８’ａとそれぞれ対向する位置に設けられており、基板７の端面の側方には設けられていない（図１３参照）。

第２の凹凸面６ａ、６ｂは、図１３に示すように、複数の凸部を操作軸６の内周面上に配設することにより構成されており、各凸部の頂点は軸方向に延びている。すなわち、第２の凹凸面６ａ、６ｂは、操作軸６の内周面において、軸方向に直線状に延びる複数の直線状凸部から構成されている。各凸部は、横断面（図１３の紙面と平行な方向の断面）が概ね三角形状（図示例では二等辺三角形状）を有しており、互いに交差する一対の斜辺を有している。各凸部は、操作軸６の内周面にたとえばローレット加工を施すことにより形成されている。

次に、本実施例の作用効果について説明する。
ＬＥＤ８、８’に電流が供給されるタイミングは、可動接点１１が固定接点１２から離反したとき、または可動接点１１が固定接点１２と接触したときのいずれにも設定可能であるが、ここでは、可動接点１１が固定接点１２に接触した際（すなわち、非常停止スイッチ１がノンアクティブの際）にＬＥＤ８、８’に電流が供給されてＬＥＤ８、８’が発光する場合を例にとる。

図５に示すように、非常停止スイッチ１がノンアクティブの状態から、操作者が停止ボタン２を押込み操作すると、停止ボタン２とともに操作軸６が下方に移動しようとし、このとき、操作軸６に対する軸方向下方への荷重が、凸部６１に作用するロック部材９によるロック荷重に打ち勝つと、凸部６１がロック部材９を乗り越えて下方に移動し、その結果、操作軸６の軸方向下方へのロック状態が解除される。これにより、各可動接点１１がこれらに対応する各固定接点１２から離反して、接点がオフとなり、非常停止スイッチ１がアクティブの状態に移行する。

接点がオンの状態はたとえばモニター接点（図示せず）により検出され、その検出信号に基づき、ＬＥＤ８、８’に電流が供給されてＬＥＤ８、８’が発光する。ＬＥＤ８、８’から出射された出射光は、操作軸６の上部においてＬＥＤ８、８’にそれぞれ相対する第２の凹凸面６ａ、６ｂに入射される。第２の凹凸面６ａ、６ｂへの入射光は、当該第２の凹凸面６ａ、６ｂにおいて反射、屈折および透過、さらには拡散（つまり拡散反射や拡散透過）を繰り返して、操作軸６の上端まで進む。

操作軸６の上端まで進んだ光は、操作軸６の上端の開口から上方に向けて出射され、停止ボタン２の裏面の第１の凹凸面２０ｂに入射される。このとき、第１の凹凸面２０ｂへの入射光の進路の一例について図７を用いて説明する。

図７では、第１の凹凸面２０ｂへの入射光のいくつかを符号Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_１’、Ｌ_２’、Ｌ_３’で示している。入射光Ｌ_１、Ｌ_２は、たとえばＬＥＤ８から出射されて第２の凹凸面６ａを経由してきた光であり、入射光Ｌ_１’、Ｌ_２’、Ｌ_３’は、たとえばＬＥＤ８’から出射されて第２の凹凸面６ｂを経由してきた光である。なお、同図中、第１の凹凸面２０ｂの凸部２０ｂ_０の斜辺２０ｂ_１と交差する細線は、斜辺２０ｂ_１上の光の入射点に立てた垂線であり、同様に、上凸状湾曲面２０ａと交差する細線は、上凸状湾曲面２０ａ上の光の入射点に立てた垂線である。

入射光Ｌ_１は、第１の凹凸面２０ｂにおいて中心線ＣＬの図示右側において凸部２０ｂ_０の斜辺２０ｂ_１に入射後、屈折して凸部２０ｂ_０内に入り（屈折光線Ｌ₁₀ 参照）、停止ボタン２の内部を進んだ後、上凸状湾曲面２０ａから外部に透過する（透過光線Ｌ₁₁ 参照）。同様に、入射光Ｌ_２は、第１の凹凸面２０ｂにおいて中心線ＣＬの図示右側において凸部２０ｂ_０の斜辺２０ｂ_１に入射後、屈折して凸部２０ｂ_０内に入り（屈折光線Ｌ₂₀ 参照）、停止ボタン２の内部を進んだ後、上凸状湾曲面２０ａから外部に透過する（透過光線Ｌ₂₁ 参照）。透過光線Ｌ₁₁ 、Ｌ₂₁ は、図７の図示右斜め上方に向かって進んでいる。各屈折光線Ｌ₁₀ 、Ｌ₂₀ が上凸状湾曲面２０ａから外部に透過する際には、上凸状湾曲面２０ａで拡散透過がなされるので、正透過光である透過光線Ｌ₁₁ 、Ｌ₂₁に加えて、様々な方向に透過する拡散透過光が生じる。

また、入射光Ｌ_１’、Ｌ_２’は、第１の凹凸面２０ｂにおいて中心線ＣＬの図示左側において凸部２０ｂ_０の斜辺２０ｂ_１に入射後、屈折して凸部２０ｂ_０内に入り（屈折光線Ｌ₁₀ ’、Ｌ₂₀ ’参照）、停止ボタン２の内部を進んだ後、上凸状湾曲面２０ａから外部に透過する（透過光線Ｌ₁₁ ’、Ｌ₂₁ ’参照）。透過光線Ｌ₁₁ ’、Ｌ₂₁ ’は、図７の図示左斜め上方に向かって進んでいる。各屈折光線Ｌ₁₀ ’、Ｌ₂₀ ’が上凸状湾曲面２０ａから外部に透過する際には、上凸状湾曲面２０ａで拡散透過がなされるので、正透過光である透過光線Ｌ₁₁ ’、Ｌ₂₁ ’に加えて、様々な方向に透過する拡散透過光が生じる。

このようにして、停止ボタン２の上凸状湾曲面２０ａを含む上部２０の上面２０Ａ全体が正透過光および拡散透過光により照光（つまり面発光）することになる。

一方、入射光Ｌ₃ ’は、第１の凹凸面２０ｂにおいて中心線ＣＬの図示右側において凸部２０ｂ_０の斜辺２０ｂ_１に垂直に入射した後、そのまま凸部２０ｂ_０内に入り（光線Ｌ₃₀ ’参照）、停止ボタン２の内部を上方に進んだ後、上凸状湾曲面２０ａで反射（または全反射）して停止ボタン２の内部を下方に進み（反射光線Ｌ₃₁ ’参照）、凸部２０ｂ_０で反射（または全反射）した後（反射光線Ｌ₃₂ ’参照）、停止ボタン２の側部２１（図５）に向かって進み、側部２１から外部に透過する（図示せず）。このとき、側部２１において拡散透過がなされるので、側部２１の外表面では、正透過光に加えて、様々な方向に透過する拡散透過光が生じる。

このようにして、停止ボタン２の側部２１が正透過光および拡散透過光により照光（つまり面発光）することになる。この場合には、停止ボタン２の上面２０Ａ全体の照光と併せて側部２１が照光するので、停止ボタン２全体を照光させることができる。これにより、停止ボタン２の視認性を向上できる。しかも、この場合には、ＬＥＤ８、８’からの光を拡散させるのに、停止ボタン２の裏面に形成した第１の凹凸面２０ｂを用いるので、光の拡散のために新たな部材を別途設ける必要がなく、構造を簡略化できる。

なお、図７では、第１の凹凸面２０ｂにおいて第１の凹凸パターン２０Ｂの直線状凸部２０ｂ_０に光が入射する例が示されているが、第１の凹凸面２０ｂにおいて第１’の凹凸パターン２０Ｂ’の曲線状凸部２０ｂ_０に光が入射する場合についても同図に示すものと同様である。ただ、この場合、曲線状凸部２０ｂ_０が円弧状に湾曲しつつ延びているので、曲線状凸部２０ｂ_０への入射光は、図７の紙面手前側および紙面奥側において上凸状湾曲面２０ａから円周方向に沿って出射されることになる。このときの出射光についても、正透過光のみならず様々な方向に透過する拡散透過光を含んでいる。

このように、ＬＥＤ８、８’からの出射光は、停止ボタン２の裏面の第１の凹凸面２０ｂにおいて、複数の直線状凸部２０ｂ_０から構成された第１の凹凸パターン２０Ｂで拡散されるとともに、複数の曲線状凸部２０ｂ_０から構成された第１’の凹凸パターン２０Ｂ’で拡散される。また、直線状凸部２０ｂ_０および曲線状凸部２０ｂ_０のとくに斜辺２０ｂ_１で大きく拡散される。これにより、停止ボタン２の上面の凸状湾曲面２０ａの照光状態を均一にすることができ、または照光状態に変化をつけることができるようになる。

前記実施例では、図１３に示すように、第２の凹凸面６ａ、６ｂを構成する複数の凸部が周方向に均等に配置された例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。図１７は第２の凹凸面６ａの変形例を示している。同図において、前記実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。ここでは、第２の凹凸面６ａを例にとって説明するが、第２の凹凸面６ｂの場合も同様である。

図１７に示すように、第２の凹凸面６ａの各凸部は、ＬＥＤ８の発光面８ａの中央部と対向する領域においてパターン幅λ_０を有し、発光面８ａの周辺部と対向する領域においてパターン幅λ_１（＞λ_０）を有している。すなわち、各凸部は、ＬＥＤ８の発光面８ａの中央部と対向する領域において密に配置され、発光面８ａの周辺部と対向する領域において疎に配置されている。

この場合には、ＬＥＤ８の発光面８ａの中央部と対向する領域の各凸部による拡散光の光量が、発光面８ａの周辺部と対向する領域の各凸部による拡散光の光量よりも多くなるので、中央部と対向する領域と、周辺部と対向する領域との間で照光状態を均一にすることができる。

一方、第２の凹凸面６ａの各凸部の疎密の配置は、図１７に示す例とは逆に、ＬＥＤ８の発光面８ａの中央部と対向する領域において疎に配置し、発光面８ａの周辺部と対向する領域において密に配置するようにしてもよい。

この場合には、ＬＥＤ８の発光面８ａの周辺部と対向する領域の各凸部による拡散光の光量が、発光面８ａの中央部と対向する領域の各凸部による拡散光の光量よりも多くなるので、中央部と対向する領域と、周辺部と対向する領域との間で照光状態に変化をつけることができるようになる。

上述した例では、各凸部の繰返しのパターン幅を異ならせることにより、各凸部の疎密の配置を実現したが、各凸部のパターン幅を同じにするとともに、各凸部間の間隔に広狭をつけることにより、各凸部の疎密の配置を実現するようにしてもよい。

前記実施例では、光源として、基板７の表裏に相対して一対のＬＥＤ８、８’を面実装した例を示したが、ＬＥＤの個数はこれに限定されず、これより多くてもよい。また、前記実施例では、各ＬＥＤ８、８’の発光面８ａ、８’ａの一部が操作軸６の第２の凹凸面６ａ、６ｂにそれぞれ対向配置された例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。各ＬＥＤ８、８’の発光面８ａ、８’ａの全体が第２の凹凸面６ａ、６ｂにそれぞれ対向配置されるようにしてもよい。なお、前記実施例のように、各ＬＥＤ８、８’の発光面８ａ、８’ａの一部が操作軸６の第２の凹凸面６ａ、６ｂにそれぞれ対向配置されている場合には、非常停止スイッチ１全体の短尺化に寄与できる。

前記実施例では、本発明による押しボタンスイッチが非常停止スイッチに適用された例を示したが、本発明は非常停止スイッチ以外の他の停止スイッチにも適用可能である。

本発明を適用した非常停止スイッチは、たとえば、工場等で使用される機械設備やその制御機器、制御機器に接続される教示装置等の各種コントローラに設けられ、非常停止スイッチの操作時には、機械設備を緊急停止させる。

図１８は、このようなコントローラの概略ブロック構成の一例を示している。同図に示すように、コントローラ１００の入力側には、非常停止スイッチ１と、たとえばレーザースキャナや光電センサ等の各種センサ１０１とが接続されており、出力側には、制御対象となるロボット駆動部１０２と、たとえばコンベヤ等のその他の駆動部１０３とが接続されている。

上述した実施例では、第１の凹凸面２０ｂが、第１の凹凸パターン２０Ｂと、これと異なる第１’の凹凸パターン２０Ｂ’とを有している例を示したが（図９ないし図１１参照）、本発明の適用はこれに限定されない。

たとえば、第１の凹凸面２０ｂが第１の凹凸パターン２０Ｂのみ有するようにしてもよく、また第１の凹凸面２０ｂが第２の凹凸パターン２０Ｂ’のみ有するようにしてもよい。

上述した実施例では、第２の凹凸面６ａ、６ｂが、操作軸６の内周面の全周に設けられておらず、ＬＥＤ８、８’の各発光面８ａ、８’ａとそれぞれ対向する位置に設けられ、基板７の端面の側方には設けられていない例を示したが（図１２ないし図１６参照）、本発明の適用はこれに限定されない。

たとえば、第２の凹凸面６ａ、６ｂを、操作軸６の内周面の全周に設けるようにしてもよい。また、たとえば、ＬＥＤ８、８’の各発光面８ａ、８’ａと対向する領域には凸部を密に配置し、ＬＥＤ８の発光面８ａの側方と対向する領域には凸部を疎に配置するようにしてもよい。

〔その他の実施例および変形例〕
上述した実施例はあらゆる点で本発明の単なる例示としてのみみなされるべきものであって、限定的なものではない。本発明が関連する分野の当業者は、本明細書中に明示の記載はなくても、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施例を構築し得る。

本発明は、押しボタンスイッチに有用であり、とくに、押しボタンの視認性を向上させるための構造に適している。

１： 非常停止スイッチ（押しボタンスイッチ）

２： 停止ボタン（押しボタン）
２０ａ： 上凸状湾曲面（凸状湾曲面）
２０ｂ： 第１の凹凸面
２０ｂ_０： 凸部
２０ｂ_１： 斜辺
２０ｂ_２： 隣辺
２０Ｂ： 第１の凹凸パターン
２０Ｂ’： 第１’の凹凸パターン
２１： 側部

６： 操作軸（軸部）
６ａ、６ｂ： 第２の凹凸面

８、８’： ＬＥＤ（光源）

１００： コントローラ

Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_１’、Ｌ_２’、Ｌ_３’： 出射光
Ｌ₁₁、Ｌ_2１、Ｌ₁₁’、Ｌ₂₁’： 拡散光

特開２０２０－９２０６７号公報（段落［００１９］、［００２３］、［００２５］、［００２９］～［００３０］、［００３４］、［００３７］および図３参照） 特開２０１２－１１３８３１号公報（段落［００２８］～［００２９］、［００３３］、［００３６］～［００３９］および図１、図６参照）

Claims (10)

1. 押しボタンスイッチにおいて、
   押込み操作可能な押しボタンと、
   前記押しボタンの押込み操作により移動可能な筒状の軸部と、
   前記軸部の内部に配置された光源とを備え、
   前記押しボタンの表面に凸状湾曲面が形成されかつ裏面に第１の凹凸面が形成されるとともに、前記軸部の内周面に第２の凹凸面が形成されている、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
2. 請求項１において、
   前記光源が複数のＬＥＤから構成され、前記各ＬＥＤが基板の表裏に相対してそれぞれ面実装されており、前記各ＬＥＤの発光面の少なくとも一部が前記第２の凹凸面にそれぞれ対向配置されている、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
3. 請求項２において、
   前記第２の凹凸面が、前記各ＬＥＤの前記発光面の中央部と対向する領域において疎または密に配置され、前記各ＬＥＤの前記発光面の周辺部と対向する領域において密または疎に配置されている、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
4. 請求項１において、
   前記第１の凹凸面が、第１の凹凸パターンと、これと異なる第１’の凹凸パターンとを有しており、前記第１の凹凸パターンが、各々直線状に延びる複数の直線状凸部から構成され、前記第１’の凹凸パターンが、各々曲線状に延びる複数の曲線状凸部から構成されている、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
5. 請求項４において、
   前記直線状凸部および前記曲線状凸部が略三角形状の横断面形状を含んでおり、前記横断面形状が、前記押しボタンの軸方向と交差する方向に延びる斜辺と、前記斜辺と鋭角に交差しつつ前記軸方向に延びる隣辺とを有している、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
6. 請求項４において、
   前記第１の凹凸パターンが、前記押しボタンの前記裏面の中央を含む領域に配置され、前記第１’の凹凸パターンが、前記裏面において前記第１の凹凸パターンの側方に配置されている、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
7. 請求項１において、
   前記第２の凹凸面が、前記軸部の内周面において、軸方向に直線状に延びる複数の直線状凸部から構成されている、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
8. 請求項１において、
   前記押しボタンが透光性部材から構成されており、前記光源から出射された出射光が、前記軸部の前記内周面の前記第２の凹凸面、ならびに前記押しボタンの前記裏面の前記第１の凹凸面および前記表面の前記凸状湾曲面を介して拡散されることにより、前記押しボタンの前記表面および側部から外部に拡散光が射出されるようになっている、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
9. 請求項１において、
   前記押しボタンスイッチが非常停止スイッチである、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
10. 請求項９に記載の非常停止スイッチを備えたコントローラ。