JP2005216564A - タッチスイッチ装置、およびタッチスイッチ装置を備えた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 構成する部品数を少なくして動作関連機構を簡素化することで、押圧タッチによるスイッチ動作をより確実なものとするとともに、コスト低減をはかり、スイッチ装置をコンパクト化して意匠上の自由度を大きくしたタッチスイッチ装置を提供する。
【解決手段】 操作面16ｅおよびスイッチ押圧片16ａを設けたタッチパネル16と、このタッチパネルの押圧操作で作動子17ａが変位するスイッチ17と、タッチパネルを保持する軸受け部12ｃとスイッチを非動作状態に付勢するバネ18の保持部12ｂおよびスイッチ固定部12ａを形成したベース基板12とからなり、軸受け部に配設した軸19によりタッチパネルを係止したベース基板をスイッチ固定部、軸受け部およびバネ保持部の順に配置するとともに、タッチパネルはスイッチ押圧片を一端に配置し、軸受け部を介した他端側にバネに対向する操作面を押圧回動自在に設置したことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、比較的広い操作面を有するパネルの押圧操作に基づき、信号動作を変化させるタッチスイッチ装置、およびタッチスイッチ装置を備えた冷蔵庫に関する。

近年、冷蔵庫においては、貯蔵温度帯の多様化とともに使い勝手の面から、本体の前面開口を閉塞する扉の前面に温度制御のための操作表示パネルや、大収納量化により重くなった扉を自動的に開扉する扉開放装置用のタッチ操作パネルなどを扉表面に配設したものが商品化されている。

この種の冷蔵庫の扉開放装置におけるタッチパネルは、使い勝手上比較的広い操作面を有しており、本出願人の出願に係る特願２００３−１７７３６８などに記載されている図７および分解斜視図である図８に示すように、操作パネル（61）に隣接して設けたタッチスイッチ装置（65）の構成は、扉表面板（56）下方の切欠部（56ａ）を扉キャップ（57）で閉塞しており、この扉キャップ（57）に固着したパネルボックス（67）にスイッチ（68）を動作する可動板（69）を回動自在に軸支している。

この可動板の押圧面（69ｂ）に当接するタッチパネル（66）の一側端は、固定軸（81）で前記パネルボックスに軸支し、タッチパネル（66）の他側には固定軸（81）と平行するようにリンク軸（82）を固着してパネル固定具（83）と離脱可能に係合しており、タッチパネル（66）をリンク軸（82）とパネル固定具（83）との係合および固定軸（81）によりパネルボックス（67）上に配置して、バネＢ（84）の付勢力により開口に対して前後移動可能に保持するとともに、タッチパネル（66）の押圧動作によって押釦スイッチ（68）の作動子（68ａ）を動作させるようにしている。

そして、タッチパネル（66）表面を外方から押圧すれば、タッチパネル（66）は後方へ変位し、その凸起（66ａ）が可動板の押圧面（69ｂ）に当接してこれを押圧し、バネＡ（80）のバネ力に抗して一端の押圧片（69ａ）を押釦スイッチ（68）の作動子（68ａ）から離間させ、制御回路に通電して扉開放装置を動作させるものである。

上記構成により、タッチスイッチ装置（65）は、扉（55）の凹陥部（60）に断熱材の発泡充填後に取り付けることができるため、可動板（69）などを取着するパネルボックス（67）やその他の部材が断熱材の発泡圧力の影響を受けて変形することがなく、変形などに起因するスイッチ動作への影響をなくして信号を発生させるとともに、タッチスイッチ装置をパネルユニットとした状態でスイッチ動作の確認が可能となる。

しかしながら、上記のごとく固定軸（81）やリンク軸（82）、バネＡ（80）、同Ｂ（84）や可動板（69）などタッチスイッチ装置（65）を構成する機構部品数が多くなり、コスト高になるのみでなく、自動開扉に際して、使用者がタッチパネル（66）を押圧してスイッチ（68）が動作するまでには、前記可動板（69）や各機構部品が関連するため、個々の部品の製造寸法ばらつきにより、作動子（68ａ）への作用量がばらつき、動作不良になりやすかった。また、必然的に構造が複雑になるため、装置全体が大きくなり、デザインの制約条件も大きくなって扉外観意匠への影響があった。

本発明は上記点を考慮してなされたもので、タッチスイッチ装置を構成する部品数を少なくして動作関連機構を簡素化することで、押圧タッチによるスイッチ動作をより確実なものとするとともに、コストの低減をはかり、スイッチ装置をコンパクト化して意匠上の自由度を大きくしたタッチスイッチ装置、およびタッチスイッチを備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のタッチスイッチ装置は、押圧操作面およびスイッチ押圧片を設けたタッチパネルと、このタッチパネルの押圧操作で作動子が変位するスイッチと、前記タッチパネルを保持する軸受け部と前記スイッチを非動作状態に付勢するバネの保持部およびスイッチ固定部を形成したベース基板とからなり、軸受け部に配設した軸によりタッチパネルを係止した前記ベース基板を前記スイッチ固定部、軸受け部およびバネ保持部の順に配置するとともに、前記タッチパネルは、スイッチ押圧片を一端に配置し、軸受け部を介した他端側に前記バネに対向する操作面を押圧回動自在に設置したことを特徴とするものである。

以上説明したように、本発明のタッチスイッチ装置によれば、断熱材の発泡圧力による変形などに起因するスイッチ動作への影響をなくして確実に信号を発生させ、タッチスイッチ装置をパネルユニットとした状態でスイッチ動作の確認を可能にするとともに、タッチスイッチ装置を構成する部品数を少なくして動作関連機構を簡素化することができ、押圧操作によって直接スイッチを動作させることで信号動作をより確実なものとするとともに、コストの低減をはかってタッチスイッチ装置をコンパクト化することができ、意匠上の自由度を拡大して冷蔵庫の外観意匠を向上することができる。

以下、図面に基づき本発明のタッチスイッチ装置の１実施形態を冷蔵庫に採用したものについて説明する。図１にその外観正面図を示す冷蔵庫本体（１）は、最上部に冷蔵食品を収納貯蔵する冷蔵室（２）を設け、その下部に、野菜室（３）や冷凍室（４）など所定の貯蔵温度に沿った貯蔵室を配置し、それぞれの前面開口には扉を配設するとともに、前記冷蔵室（２）の前面開口には、ヒンジにより外方の一側を冷蔵庫本体側に枢支した観音開き式の冷蔵室扉（５）（５´）を取り付けている。

観音開き式冷蔵室扉の一方である右側の扉（５）は、分解斜視図である図２、および要部の縦断面図である図３に示すように、外表面を薄鋼板からなり左右両側縁を後方へほぼコ字状に折曲した前面板（６）で形成しており、この前面板（６）の下端に下端開口を閉塞する扉キャップ（７）を設けるとともに、扉（５）の冷蔵室内側には、内方に貯蔵品を収納するポケット部を形成する扉内板（８）を配置して、これら各部材間に形成される空間部にウレタンフォームからなる断熱材（９）を発泡充填することで構成されている。

前記前面板（６）の下方は、扉（５）のほぼ全幅に亙って所定の高さ寸法の方形に切り欠き、この切欠部（６ａ）の端面に、扉キャップ（７）の上端縁に形成した係合溝（７ａ）を嵌入して係止している。

扉キャップ（７）は、合成樹脂製の成形体からなり、前面板（６）の切欠部（６ａ）に合致させた上部前面位置に対して、その上端から後方へ扉のほぼ全幅に亙る凹陥部（10）を設けるとともに、下端を後方へ折曲して前記扉内板（８）の下端と係合させることで断熱扉体の外郭を形成しており、前記凹陥部（10）を扉の下方における断熱層と分離したパネル部品の収納部としている。

（11）は操作パネルであり、前記扉キャップ（７）と係合した前面板（６）の切欠部（６ａ）に沿った外周縁部を形成するもので、後述するタッチパネル部の周囲を形成する意匠部材である。

この操作パネル（11）の下縁にはベース基板（12）の上縁を係合させて扉（５）における操作パネルと手掛け部を構成しており、この操作パネル（11）およびベース基板（12）と前記扉キャップ（７）との間隙に形成される凹陥部（10）の前面開口には、動作表示用の液晶板や光源ランプ、さらにプリント配線基板に係合して一体化させた制御表示ユニット（11ａ）を配置し、ベース部材（12）の下面を後方に延出させて扉キャップ（７）に係合させ、下面からネジ固定している。

前記ベース基板（12）の反枢支側の部分には、冷蔵室扉（５）を開くために手指のタッチ押圧で操作されるタッチパネル（16）を備えたタッチスイッチ装置（15）を前記制御表示ユニット（11ａ）に隣接するように上方に突出して配置する。

タッチスイッチ装置（15）は、冷蔵庫本体（１）における観音開き式扉（５）（５´）のそれぞれの反ヒンジ側の上部に設けた図示しない扉開放ユニットのソレノイドに接続しており、要部の縦断面図である図３、および正面図である図４からより理解されるように、所定の幅および高さ寸法を有する平板から形成されるタッチパネル（16）への使用者の押圧タッチ操作により、信号動作部である押釦スイッチ（17）を付勢して前記ソレノイドを励磁し、内蔵されているプランジャーの前方への突出により、先端に設けた突出ピンによって扉の端面を押圧しこれを開放させるものであって、押釦スイッチ（17）の作動子（17ａ）を押圧または離間させるコイルバネ（18）や軸（19）を収納したベース基板（12）と一体にユニット化されている。

ベース基板（12）には、固定枠（12ａ）を形成して開口側に作動子（17ａ）を突出させたマイクロスイッチである押釦スイッチ（17）を固定し、前記作動子（17ａ）の直下に位置する線上には円筒状の保持凹部（12ｂ）を形成して凹部内に圧縮コイルバネ（18）を嵌入保持し、前記保持凹部（12ｂ）の近接する上方には、幅方向に亙る複数の軸受け部（12ｃ）（12ｄ）を突出形成する。本実施例の場合、この軸受け部（12ｃ）（12ｄ）は両側と前記押釦スイッチの作動子（17ａ）とバネ用の保持凹部（12ｂ）とを結ぶ線よりわずかに側方にずれた位置との３カ所に形成する。

タッチパネル（16）は前記ベース部材（12）の押釦スイッチ（17）やコイルバネ（18）の部分を覆ってその前面に配設させるものであり、その幅方向の中央部である前記作動子（17ａ）に対応する位置には作動子（17ａ）を押圧する凸起（16ａ）を形成し、前記コイルバネ（18）を保持するベース基板の保持凹部（12ｂ）に対しては双方でコイルバネ（18）を挟着するようにほぼ同形状の円筒凹部（16ｂ）を形成している。

さらに、前記ベース基板（12）の軸受け部（12ｃ）（12ｄ）に対しては、前記両側の軸受け部（12ｄ）のそれぞれの外方に軸受け部（16ｄ）を設け、ベース基板（12）の中央の軸受け部（12ｃ）に対しては、作動子（17ａ）とバネ（18）保持部との軸線を中心線として反対側の対称位置に軸受け部（16ｃ）を形成している。すなわち、中心線である作動子（17ａ）とバネ（18）に対してはこれに近接するように軸受け部（12ｃ）（16ｃ）を配設するようにしている。

そして、前記軸受け部（12ｃ）（12ｄ）（16ｃ）（16ｄ）には、一方向から軸（19）を挿通させることにより、この軸（19）を支軸として、タッチパネル（16）を回動可能とし、コイルバネ（18）による付勢力で常時は前記凸起（16ａ）を作動子（17ａ）部に当接させ、作動子（17ａ）を押し込むことでスイッチ（17）を作動しない構成としている。

したがって、図３において、実線で示す通常状態から、コイルバネ（18）の付勢力に抗してタッチパネル（16）の軸（19）から作動子（17ａ）の反対側、本実施例では下方の操作面（16ｅ）を押圧することにより、２点鎖線で示すように、タッチパネル（16）は回動し、押圧凸起（16ａ）が離間して反対側の押釦スイッチ（17）の作動子（17ａ）の押圧を解除するため、スイッチ（17）は動作して制御回路に通電し、前記扉開放ユニットのソレノイドを励磁して扉（５）を開放するものである。

また、軸受け部（12ｃ）（16ｃ）を上記のように作動子（17ａ）とバネ（18）の軸線を中心線として中心近傍および両側に配したので、押圧する際のタッチパネル（16）とベース基板（12）への応力が平均化し、変形することなく安定した回動によるスイッチ作動子（17ａ）の押圧動作を得ることができる。

非押圧状態でのタッチパネル（16）の表面は、コイルバネ（18）の作用によって前方側に付勢され、タッチパネルの周縁に亙って形成した操作パネル（11）の周縁と外観的に合致するよう設置される。さらに、タッチパネル（16）における前記軸受け部（16ｃ）よりスイッチ作動子（17ａ）を押圧凸起（16ａ）側の表面には段部（16ｆ）を形成して奥方向へ凹陥させており、凹陥部の前面を操作パネル（11）で覆うとともに、段部（16ｆ）と操作パネル（11）の下端面との間隙を少なくしている。

そして、これらの前面をほぼ面一にすることで、スイッチ（17）は凹陥部の背部に隠蔽されて開扉の際に押圧する操作面（11ａ）のみが大きく表面に出る形態にでき、タッチパネル（16）を操作しない際におけるタッチパネル（16）と操作パネル（11）との隙間をきわめて少なくできるので該部分の外観を向上させることができる。

タッチパネル（16）を操作しない通常時は、押圧凸起（16ａ）はスイッチの作動子（17ａ）部分に当接しているが、タッチ操作を解除した後など、バネ（18）の戻り力による衝撃などで作動子（17ａ）部分の破壊を防ぐため、スイッチ（17）における作動子（17ａ）の周辺部は０．１ｍｍ程度前方に突出させることで、押圧凸起（16ａ）の作動子（17ａ）への衝撃力をスイッチ本体で受け止めるようにしている。なお、前記タッチパネルの押圧凸起（16ａ）を当接させる対象はスイッチ本体でなく、スイッチ（17）を収納するベース基板の固定枠（12ａ）であってもよい。

そして、前記タッチパネル（16）の操作面（16ｅ）の裏面側には、断面をカール状に形成して手指を入れ易くしたベース基板（12）との間で手掛け凹部（20）を形成しており、この手掛け凹部（20）は、タッチ操作による扉開放装置を使用しない場合、あるいは、扉開放装置が万一故障したような場合などに使用者が手動で開扉するためのものであり、開扉の際に使用者が手掛け凹部（20）を把持して手前に引っ張ることで開扉ハンドルとして作用する。

このとき開扉ハンドルとなるタッチパネル（16）は、軸（19）および強度の大きなベース基板（12）との係合により前方に変位することがなく、収納物を載置した扉（５）の開扉重力を充分に受けることができるよう形成されるものであり、安定して扉を開くことができる。

上記構成のタッチスイッチ装置（15）を組み立てるには、図２ほかに示すように、ベース基板（12）に形成した固定枠（12ａ）部分に中継束線を接続した押釦スイッチ（17）を嵌入して固定するとともに、押釦スイッチの作動子（17ａ）の直下に位置する保持凹部（）にコイルバネ（18）を係合保持した状態でタッチパネル（16）を係合し、タッチパネル（16）とベース基板（12）の軸受け部（16ｃ）（12ｃ）などの軸線を合致させた上で軸（19）を嵌挿することで組み立てを完了する。

タッチスイッチ装置（15）を組み付けたベース基板（12）には、その前面から操作パネル（11）を係合してネジ固定するものであり、このとき、タッチパネル（16）の前記段部（16ｆ）の上部は操作パネル（11）で隠蔽されるため、操作面（16ｅ）のみが外面に出ることになり、外観向上とともに使用者の押圧タッチ操作がおこないやすくなる。

このタッチパネル（16）ほかの各部品は、前記組立によって結合された一体化の状態で、タッチパネル（16）の押圧による押釦スイッチ（17）の動作の確認ができ、タッチスイッチ装置（15）あるいは操作パネル（11）と一体化したユニットとして冷蔵庫の組立作業工程に供することができるものであり、前述のごとく、操作パネル（11）の上端を扉キャップ（７）に係合させるとともに、ベース基板（12）の下面を扉キャップ（７）に係合してネジ固定することで既に内部空間に断熱材（９）が充填発泡された扉本体（５）に取り付けることができる。

上記したように、タッチスイッチ装置（15）あるいは操作パネル（11）とのユニットは、扉（５）の凹陥部（10）に断熱材（９）の発泡充填後に取り付けることができるため、押釦スイッチ（17）を取着するベース基板（12）やその軸受け部（12ｃ）（16ｃ）が、断熱材の充填時に発生する発泡圧力の影響を受けて変形することがなく、組み立てや寸法ばらつきによる押釦スイッチの作動子（17ａ）への動作点のばらつきをなくして、比較的広い場所のタッチにより、確実で、安定した開扉動作をおこなうことができる。

したがって、タッチパネル（16）と周縁開口部との間隙は最小寸法に設定することができるとともに、タッチパネル（16）の下方は、タッチ操作ではなく手で開扉する場合を考慮した引っ張り操作用の手掛け部（20）として、下方に開口して手指を挿入できるように形成しているので、手掛け部をタッチパネル（16）とは異なる部材で設けることによる配置スペースや意匠上の制約がなく、外観意匠の良好な扉パネルを得ることができる。

また、開扉動作に際しては、ばたついたりすることはなく、タッチパネル（16）の押圧動作とともに手掛け凹部（20）による手前方向への引っ張り動作は人間工学的にも行動の特性に適合した動作となり、開扉動作としての品位を高めることができる。

なお、タッチパネルが大型の場合、特に幅寸法が長いような場合は、同一部分に同一符号を附したタッチパネルとベース基板を裏面からみた斜視図である図５に示すように、タッチパネル（36）を回動するコイルバネ（38）を中央の一カ所でなく、左右に設置するようにすれば、軸（19）を支点とした回動作用によりスイッチ作動子（17ａ）への押圧作用を安定しておこなうことができる。

また、コイルバネの取付方向についても、前記同様に符号を附した図６に示すように、上記実施例構成に対して９０度方向を変え、タッチパネル（46）から後方への延出片に上方向への円筒凹部（46ａ）を形成し、ベース基板（42）からは下向きの保持凹部（42ｂ）を形成して圧縮コイルバネ（48）を挟着するようにしてもよい。

さらになお、上記実施形態のおいては、タッチスイッチ装置の採用例として冷蔵庫における扉開放装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、台所その他の収納庫以外の建物や車両、電子機器など、比較的広い操作面積を有するタッチスイッチ装置に適用できるものであり、制御対象物も開扉装置に限らず、介護機器における手元スイッチを含む種々の操作のためのタッチスイッチに採用できるものである。

本発明は、タッチスイッチ装置、およびタッチスイッチ装置を使用した冷蔵庫に利用することができる。

本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の外観正面図である。 図１の冷蔵室扉のタッチスイッチ部分を示す分解斜視図である。 図２における要部の縦断面図である。 図２のタッチスイッチ部分の正面図である。 本発明の他の実施例を示すタッチスイッチ部分の分解斜視図である。 本発明のさらに他の変形例を示す図３と同一部分の縦断面図である。 従来の冷蔵庫扉における開扉操作ユニット部の配置を示す斜視図である。 図７における操作ユニットの詳細を示す分解斜視図である。

符号の説明

５ 冷蔵室右扉 ６ 前面板 ６ａ 切欠部
７ 扉キャップ ９ 断熱材 10 凹陥部
11 操作パネル 12 ベース基板 12ａ 固定枠
12ｂ 保持凹部 12ｃ、12ｄ 軸受け部
15 タッチスイッチ装置 16タッチパネル 16ａ 押圧凸起
16ｂ 円筒凹部 16ｃ、16ｄ 軸受け部 16ｅ 操作面
16ｆ 段部 17 押釦スイッチ 17ａ 作動子
18、38、48 コイルバネ 19 軸 20 手掛け凹部

Claims (7)

1. 押圧操作面およびスイッチ押圧片を設けたタッチパネルと、このタッチパネルの押圧操作で作動子が変位するスイッチと、前記タッチパネルを保持する軸受け部と前記スイッチを非動作状態に付勢するバネの保持部およびスイッチ固定部を形成したベース基板とからなり、軸受け部に配設した軸によりタッチパネルを係止した前記ベース基板を前記スイッチ固定部、軸受け部およびバネ保持部の順に配置するとともに、前記タッチパネルは、スイッチ押圧片を一端に配置し、軸受け部を介した他端側に前記バネに対向する操作面を押圧回動自在に設置したことを特徴とするタッチスイッチ装置。
2. タッチパネルのスイッチ押圧片は軸受け部を支点として常時はバネによりスイッチの作動子を押圧状態としてスイッチ固定部に当接状態とし、操作面の押圧動作により作動子の押圧を解除しスイッチを動作させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のタッチスイッチ装置。
3. タッチパネルにおける軸受け部よりスイッチ押圧片側の表面に段部を形成して凹陥し、凹陥部の前面をパネルで覆ってほぼ面一にするとともに凹陥部の背部にスイッチを配置したことを特徴とする請求項１または２記載のタッチスイッチ装置。
4. スイッチの作動子とバネはタッチパネルの幅方向の中央に設けるとともに、軸受け部を介して対向して配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のタッチスイッチ装置。
5. バネをタッチパネルの幅方向の軸受け部に沿って複数個配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のタッチスイッチ装置。
6. タッチパネルにおけるスイッチ押圧片をタッチパネルの非操作時は対向側に当接状態とし、操作面の裏面側に手掛け凹部を形成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のタッチスイッチ装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタッチスイッチを扉化粧板の開口に配設した開扉操作ユニットにおける押圧操作パネルとして設置し、パネルの押圧操作によって扉開放装置を動作させるようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
   

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