JP2004259587A - 操作部・スイッチ一体型構造 - Google Patents

Abstract

【課題】操作部の部品点数を削減でき、また、製品や装置の防水性、防塵性、及び気密性を確保でき、さらに、操作部に容易に意匠を形成できる効果を維持しつつ、操作者の操作感を向上させることができるようにする。
【解決手段】筐体上部１０の表面は、フィルムシート１５で覆われている。釦部１２の周囲には溝部１３が形成されており、釦部１２と周囲の筐体ケース部分とが区分されている。フィルムシート１５の背面には、釦部品１６及び筐体ケース部品１７が形成されている。リモコンスイッチにおける筐体内部には、基板１８が設置されている。基板１８の回路面のうち釦部１２に対応する部分には、メタルドーム１９が実装されている。釦部１２が指で押下されると、釦部品１６のアクチュエータ１６ａの押圧によってメタルドーム１９のドーム部分が押下される。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気製品などの機器の操作部に一体的に形成された操作部・スイッチ一体型構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板にスイッチ素子が実装された押し釦型のスイッチでは、スイッチを押下できる構造にするために、釦、バネ、シールカバー、軸、または可動片（例えば、シリコンゴム）などの部品を使用する必要があり、操作部の部品点数が多くなる。また、釦部の周囲に隙間があり、その隙間から塵や水が内部に侵入し、製品や装置の誤動作や故障の原因となる場合がある。さらに、操作部の本体部や釦部品に文字や図柄などの意匠表現をするためには、操作部を形成する工程とは別に、銘板などに塗装や印刷などをする工程が必要である。
【０００３】
操作部の構成部材を減少させ小型化を実現する技術として、特許文献１に、簡単な構造で良好な操作性が得られる小型のスイッチ部と回路基板とを含む操作部を備えた電気掃除機が記載されている。特許文献１に記載された電気掃除機の回路基板には、対向する櫛状の電極が設けられている。また、スイッチ部において、回路基板の電極に対応する部分に球面状に膨出するエンボスが設けられ、エンボスの内面側に導電性ペーストが印刷などされた導電部が設けられている。回路基板とスイッチ部とは、接着剤によって一体的に接合される。そして、エンボス部分を押下することにより回路基板上の電極が導通され、スイッチとしての役割を果たす。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−８８７４号公報（第３−４頁、第３図、第８図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された電気掃除機の操作部は、回路基板とスイッチ部とが一体的に接合されて構成されることによって、操作部の構成部材が減少する。また、操作部が小型化される。しかし、操作者は、スイッチ操作を行うときに、内側が中空であるエンボスの部分を押下するので、押下の際に頼りなさを感ずる操作者も存在する。すなわち、操作者は、スイッチ操作が受け付けられたか否か不安に感ずる場合がある。特許文献１に記載されたスイッチ部は、スイッチ操作に応じてモータなどが動作開始され、スイッチ操作が受け付けられたことを操作者が直ちに認識できる家電製品には適するが、スイッチ操作が受け付けられたことを機器の作動によって直ちに認識できないような用途には向いていない。
【０００６】
そこで、本発明は、操作部の部品点数を削減でき、また、製品や装置の防水性、防塵性、及び気密性を確保でき、さらに、操作部に容易に意匠を形成できる効果を維持しつつ、操作者の操作感を向上させることができる操作部・スイッチ一体型構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による操作部・スイッチ一体型構造は、スイッチ素子（例えば、メタルドーム１９）を押下するためのスイッチ部（例えば、釦部１２）が、機器（例えば、リモートコントロールスイッチ）の操作部に一体的に形成された操作部・スイッチ一体型構造であって、操作部が、スイッチ部の周囲に凹み（例えば、溝部１３）が設けられた薄膜（例えば、フィルムシート１５）で覆われ、薄膜の裏面に、スイッチ部が押下されたことに応じてスイッチ素子を押下する押下部（例えば、釦部品１６）と前記操作部の本体（例えば、筐体ケース部品１７）とを形成する裏面層が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
操作部・スイッチ一体型構造は、薄膜に、文字や図柄が印刷または加飾されているものであってもよい。そのような構成によれば、予め薄膜に印刷または加飾してから成形することができ、操作部に容易に意匠を形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による操作部・スイッチ一体型構造が適用されたリモートコントロールスイッチ（以下、リモコンスイッチと記す）の例を示す斜視図である。図１に示すリモコンスイッチは、例えば、家庭電化製品や車用車載用製品などの機器に用いられるリモコンスイッチである。
【００１０】
図１に示すように、リモコンスイッチの筐体は、筐体上部１０と筐体下部１１とが接合された構造となっている。リモコンスイッチは、押し釦スイッチが押下された場合に赤外線信号を送信する赤外線信号発信部１４を含む。すなわち、リモコンスイッチは、家庭電化製品や車用車載用製品のユーザ（以下、単にユーザと記す）の操作に従って、赤外線信号発信部１４から赤外線信号を製品本体（図示せず）に送信する。また、リモコンスイッチの内部には、後述するように、表面に回路部などが形成された基板１８が設置されている。
【００１１】
筐体上部１０には、釦部１２が設けられている。釦部１２の周囲には、溝部１３が形成されている。ユーザは、釦部１２を指で押下することによって、リモコンスイッチを操作することができる。すなわち、釦部１２は、押し釦スイッチとして機能する。
【００１２】
なお、本実施の形態では、図１に示すように、筐体上部１０に円形の釦部１２が設けられている場合を例にするが、釦部１２の形状は円形に限られない。例えば、筐体上部１０に楕円形の釦部１２が設けられているものであってもよい。また、本実施の形態では、リモコンスイッチの操作部が筐体上部１０に一体的に形成されている場合を例にするが、操作部は本実施の形態で示す形状のものに限られない。例えば、リモコンスイッチは、筐体部分とは別に操作部を形成した操作パネルを、筐体上部１０に接合したものであってもよい。また、操作部は、スイッチなどの操作手段だけでなく、機器の駆動状態の内容表示を示す表示手段などを含むものであってもよい。
【００１３】
図２は、リモコンスイッチの筐体上部１０の構造の例を示す断面図である。図２は、図１に示すリモコンスイッチをＡ−Ａ面で切断したＡ−Ａ断面図である。
図２に示すように、筐体上部１０の表面は、フィルムシート１５で覆われている。図２に示すように、釦部１２の周囲には、断面が矩形の形状の溝部１３が形成されており、釦部１２と周囲の筐体ケース部分とは、溝部１３によって区分されている。以下、フィルムシート１５の各面のうち、図２において下側に位置する面を裏面と記す。また、フィルムシート１５の面のうち、図２において上側に位置する面を表面と記す。
【００１４】
フィルムシート１５の釦部１２の裏面には、合成樹脂（以下、樹脂という。）が充填されて釦部品１６が形成されている。また、フィルムシート１５の溝部１３の外側の裏面には、樹脂が充填されて筐体ケース部品１７が形成されている。
なお、図２に示すように、釦部品１６及び筐体ケース部品１７は、それぞれ溝部１３の底面に対して所定の深さ分の遊び部分２０を有する。後述するように、釦部１２を指で押下した場合に、遊び部分２０が変形することによって、釦部１２を裏面側に向かって沈ませることができる。また、図２に示す例では、釦部１２の表面は平らになるように形成されているが、丸みを帯びた形状になるように形成されたものであってもよい。さらに、釦部品１６及び筐体ケース部品１７の部分には、角部などにおいて隙間があってもよい。
【００１５】
フィルムシート１５の裏面には、図示はしないがスイッチの機能を表示する文字や絵柄が形成されている。それらは、例えば、スクリーン印刷によって形成される。また、例えば、インモールド成形などを用いて、射出成形時に転写シートを用いて文字や絵柄をフィルムシート１５の裏面に加飾してもよい。また、フィルムシート１５の裏面ではなく、フィルムシート１５の表面に文字や絵柄を印刷したり加飾してもよい。
【００１６】
フィルムシート１５の材料として、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、アクリル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトル・ブラジエン・スチレン樹脂）、塩化ビニル、ナイロン、エンジニアリングプラスティック（ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｌａｓｔｉｃｓ）などの高分子系フィルムが用いられる。また、釦部品１６及び筐体ケース部品１７の材料として、ＰＣ、ＰＳ、ＰＥ、ＰＥＴ、アクリル樹脂、ＡＢＳなどの射出成形に使用しうる合成樹脂材料が用いられる。
【００１７】
図３は、リモコンスイッチの釦部１２周辺の構造の例を示す断面図である。図３は、図２と同様に、図１に示すリモコンスイッチをＡ−Ａ面で切断したＡ−Ａ断面図である。図３に示すように、リモコンスイッチにおける筐体の内部（すなわち、筐体上部１０の下側）には、基板１８が設置されている。基板１８の回路面のうち釦部１２に対応する部分には、スイッチ素子としてメタルドーム１９が実装されている。
【００１８】
釦部品１６には、図４に示すように、裏面側に向かって凸部が形成されている。以下、釦部品１６に形成されている凸部をアクチュエータ１６ａと記す。釦部１２が指で押下されると、アクチュエータ１６ａがメタルドーム１９のドーム部分に接触する。そして、アクチュエータ１６ａの押圧によって、メタルドーム１９のドーム部分が押下される。また、ユーザが指を釦部１２から離すと、アクチュエータ１６ａの押圧が解除され、メタルドーム１９のドーム部分への押圧が解除される。
【００１９】
なお、本実施の形態では、基板１８上のスイッチ部分にメタルドームが実装されている場合を例に説明するが、基板１８上に実装されるスイッチ素子はメタルドームに限られず、ポリドームやタクトスイッチなどであってもよい。また、スイッチ素子は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いて形成されたメンブレンスイッチなどであってもよい。
【００２０】
図４は、フィルムシート１５の形状の例を示す断面図である。図４は、図２及び図３と同様に、図１に示すリモコンスイッチをＡ−Ａ面で切断したＡ−Ａ断面図である。図４（ａ）に示すように、フィルムシート１５には、釦部１２の周囲に溝部１３が形成されている。フィルムシート１５に溝部１３が形成されていることによって、釦部１２を指で押下すると、図４（ｂ）に示すように、溝部１３が変形して釦部１２を裏面側に向かって沈ませることができる。すなわち、溝部１３が形成されていることによって、キーストロークを発生させることができる。
【００２１】
フィルムシート１５の裏面には釦部品１６及び筐体ケース部品１７が形成されているが、図２及び図３に示すように、釦部品１６及び筐体ケース部品１７は遊び部分２０を持たせて形成されているので、釦部１２を押下すると溝部１３の遊び部分２０が変形する。そして、図４（ｂ）に示すように、遊び部分２０が変形することによって、釦部１２を裏面側に向かって沈ませることができる。
【００２２】
釦部１２の周囲に溝部１３が形成されていない場合には、釦部１２を指で押下すると、押圧による張力がフィルムシート１５の面に対して水平方向に吸収されてしまうので、キーストロークを発生させることはできない。図４（ｂ）に示すように、フィルムシート１５に溝部１３が形成されていると、釦部１２を指で押下したときの押圧による張力を、フィルムシート１５の面に対して垂直方向に作用させることができる。従って、押圧による張力をフィルムシート１５の面に対して垂直方向に作用させることにより、キーストロークを発生させることができる。
【００２３】
なお、溝部１３は、図２から図４までに示したような断面が矩形の形状のものに限られない。釦部１２が指で押下された場合に、キーストロークを発生させることができる形状のものであれば、釦部１２の周囲に形成される溝部１３は、他の断面形状を持つものであってもよい。図５は、リモコンスイッチの釦部１２周辺の構造の他の例を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、例えば、リモコンスイッチの釦部１２の周囲には、底面の断面が山形の形状の溝部１３ａが形成されているものであってもよい。また、図５（ｂ）に示すように、例えば、リモコンスイッチの釦部１２の周囲には、底面の断面が谷形の形状の溝部１３ｂが形成されているものであってもよい。さらに、図５（ｃ）に示すように、例えば、リモコンスイッチの釦部１２の周囲には、底面の断面がＵ字形の形状の溝部１３ｃが形成されているものであってもよい。
【００２４】
次に、筐体上部１０の形成方法を説明する。釦部品１６及び筐体ケース部品１７は、インサート成形によって形成される。インサート成形とは、成形時に予め印刷された樹脂フィルムを金型内にセットし、成形樹脂層の形成と同時に樹脂フィルムを熱融着させる成形方法である。
【００２５】
まず、フィルムシート１５の裏面に、スイッチの機能を表示する文字や絵柄をスクリーン印刷などによって印刷する。次に、例えば、プレス型によってプレス加工し、溝部１３を含む筐体上部１０の形状をフィルムシート１５に形成する。
次に、溝部１３を含む筐体上部１０の形状が形成されている樹脂成形金型に、プレス加工されたフィルムシート１５を挿入（インサート）する。そして、フィルムシート１５の裏面の釦部１２の部分に樹脂材料を流し込むとともに、フィルムシート１５の裏面の溝部１３の外側の部分に樹脂材料を流し込み、熱圧着により接着する。このようにして、フィルムシート１５の裏面に、釦部品１６及び筐体ケース部品１７が裏面層としてインサート成形される。
【００２６】
なお、釦部品１６及び筐体ケース部品１７をフィルムシート１５の裏面に形成する方法は、インサート成形に限られない。例えば、釦部品１６及び筐体ケース部品１７をフィルムシート１５とは別に予め成形しておき、フィルムシート１５の裏面の釦部１２及び溝部１３の外側の部分に、釦部品１６及び筐体ケース部品１７を接着剤によって接着してもよい。また、フィルムシート１５の裏面の釦部１２及び溝部１３の外側の部分に、予め成形した釦部品１６及び筐体ケース部品１７を粘着剤によって接着してもよい。また、フィルムシート１５への加飾や釦部品１６及び筐体ケース部品１７を形成する際に、インモールド成形などの手法を併用してもよい。
【００２７】
以上のように、本実施の形態によれば、溝部１３を形成した樹脂のフィルムシート１５の裏面に釦部品１６や筐体ケース部品１７が充填されて釦部１２が形成される。よって、回路基板上に実装されたスイッチ素子を押下するための押し釦スイッチを機器の操作部や機器本体に一体的に形成することができる。また、操作者の押圧によって直ちに基板上のスイッチ素子が押下されるので、操作者の操作感を向上させることができる。
【００２８】
また、スイッチを押下できる構造にするために必要となる釦、バネ、シールカバー、軸、または可動片などの部品が不要となり、操作部の部品点数を削減することができる。また、回路基板に、メタルドーム、ポリドーム、ＦＰＣを用いたメンブレンスイッチ、またはタクトスイッチなどのスイッチ素子を実装するだけで押し釦スイッチを構成できるので、回路基板などの内部部品構造を簡略化することができる。
【００２９】
また、操作部の釦部１２周辺がフィルムシート１５によって隙間なく覆われているので、操作部の防水性、防塵性、及び気密性を確保することができる。従って、操作部・スイッチ一体型構造を適用した製品や装置自体の防水性、防塵性、気密性を確保することができる。
【００３０】
さらに、操作部の表面を印刷または加飾し易いフィルムシート１５で構成し、予めフィルムシート１５に印刷または加飾してから成形するので、操作部に容易に意匠を形成することができる。
【００３１】
なお、家庭電化製品や車用車載用製品のリモコンスイッチを例に説明したが、本発明による操作部・スイッチ一体型構造の適用例は、本実施の形態で示した場合に限られない。例えば、家庭電化製品や車用車載用製品の本体機器の操作部に、操作部・スイッチ一体型構造を適用した押し釦スイッチを形成してもよい。また、玩具学習機器、住宅設備機器、理美容機器、健康機器、医療機器設備、実験機器設備、工場各生産設備機器などの製品、部品、または付属品の操作部に、操作部・スイッチ一体型構造を適用した押し釦スイッチを形成してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、操作部が、スイッチ部の周囲に凹みが設けられた薄膜で覆われ、薄膜の裏面に、スイッチ部が押下されたことに応じてスイッチ素子を押下する押下部と前記操作部の本体とを形成する裏面層が設けられているように構成したので、操作部の部品点数を削減でき、また、製品や装置の防水性、防塵性、及び気密性を確保でき、さらに、操作部に容易に意匠を形成できる効果を維持しつつ、操作者の操作感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による操作部・スイッチ一体型構造を適用したリモコンスイッチの例を示す斜視図である。
【図２】リモコンスイッチの筐体上部の構造の例を示す断面図である。
【図３】リモコンスイッチの釦部周辺の構造の一例を示す断面図である。
【図４】フィルムシートの形状の例を示す断面図である。
【図５】リモコンスイッチの釦部周辺の構造の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 筐体上部
１１ 筐体下部
１２ 釦部
１３ 溝部
１４ 赤外線信号発信部
１５ フィルムシート
１６ 釦部品
１６ａ アクチュエータ
１７ 筐体ケース部品
１８ 基板
１９ メタルドーム
２０ 遊び部分

Claims (2)

1. スイッチ素子を押下するためのスイッチ部が、機器の操作部に一体的に形成された操作部・スイッチ一体型構造であって、
   操作部が、前記スイッチ部の周囲に凹みが設けられた薄膜で覆われ、
   前記薄膜の裏面に、前記スイッチ部が押下されたことに応じて前記スイッチ素子を押下する押下部と前記操作部の本体とを形成する裏面層が設けられていることを特徴とする操作部・スイッチ一体型構造。
2. 薄膜に、文字や図柄が印刷または加飾されている請求項１記載の操作部・スイッチ一体型構造。

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