JP2006147318A - ボタン構造、操作装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ボタン本体の復帰時における衝突音を低減できるボタン構造、ならびに、かかるボタン構造を有する操作装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】このボタン構造１は、変位可能に設置されたボタン本体５と、このボタン本体５を初期位置に係り止める係止手段７と、減速手段９１とを含み構成される。ボタン本体５の復帰時には、ボタン本体５が係止手段７に衝突して初期位置に停止する。そして、減速手段９１が、復帰時におけるボタン本体５の変位速度をボタン本体５が係止手段７に衝突する手前にて減少させることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ボタン構造、操作装置および電子機器に関する。

従来のボタン構造には、特許文献１に記載される技術が知られている。従来のボタン構造では、ボタン操作時にてボタン本体が元の位置に復帰するときに、ボタン本体が係止部材（係止片）に衝突して元の位置に停止する。

しかしながら、かかる従来のボタン構造では、ボタン本体の復帰時にて、ボタン本体と係止部材との衝突音（異音）が発生するという課題がある。

特開２００４−２６５８７号公報

そこで、この発明は、上記に鑑みて為されたものであって、ボタン本体の復帰時における衝突音を低減できるボタン構造、ならびに、かかるボタン構造を有する操作装置および電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかるボタン構造（請求項１）は、変位可能に設置されたボタン本体と、前記ボタン本体を初期位置に係り止める係止手段とを含み、前記ボタン本体の復帰時にて、前記ボタン本体が前記係止手段に衝突して初期位置に停止するボタン構造であって、復帰時における前記ボタン本体の変位速度を前記ボタン本体が前記係止手段に衝突する手前にて減少させる減速手段を有することを特徴とする。

また、この発明にかかる操作装置（請求項７）は、上記のボタン構造を有することを特徴とする。

また、この発明にかかる電子機器（請求項８）は、上記の操作装置を備えたことを特徴とする。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施例１にかかるボタン構造を示す断面図である。図２および図３は、図１に記載したボタン構造の導光部を示す斜視図（図２）および要部拡大図（図３）である。図４は、図１に記載したボタン構造の作用を示す説明図である。図５〜図８は、図１に記載したボタン構造の変形例を示す説明図である。図９は、図１に記載したボタン構造の適用例を示す説明図である。

［ボタン構造］
この実施例１では、オーディオ機器のボタン構造１を一例として説明する（図９参照）。このボタン構造１は、筐体２と、基板３と、スイッチ４と、ボタン本体５とを含み構成される（図１参照）。このボタン構造１では、ボタン本体５が押し込まれることにより筐体２内のスイッチ４が押されて、オーディオ機器に対するプッシュ式の入力が行われる。また、ノブ（回転操作部）７およびエンコーダ８が付加的に設置されており、これらにより、オーディオ機器に対するダイヤル式の入力が可能である。

筐体２は、例えば、オーディオ機器のグリル（フロントケース）である。この筐体２には、一または複数のボタン本体５が配列されている（図示省略）。基板３は、オーディオ機器の回路基板であり、筐体２内に収容されて固定設置されている。スイッチ４は、基板３上に固定設置されており、その頂部が押されるとＯＮ／ＯＦＦが切り替わる。

ボタン本体５は、スイッチ４の切り替え操作を行うための部材であり、ノブ７およびエンコーダ８の中心に配置される。また、ボタン本体５は、ノブ７およびエンコーダ８に対して変位可能に設置されている。具体的には、ボタン本体５（押圧部５１）がキーを有すると共にエンコーダ８がキー溝を有し、これらにより、ボタン本体５とエンコーダ８とのスライド構造が構成されている。また、ボタン本体５は、初期状態（押し込まれる前）にて、ノブ７（係止手段）により所定の位置（変位前の初期位置）に係り止められている。このボタン本体５は、押圧部５１と導光部５２とから成る。

押圧部５１は、その押圧面が筐体２の前面に現れるように配置されている。また、押圧部５１は、エンコーダ８に対してスライド可能に係合しており、その変位方向がエンコーダ８により筐体２に対して垂直方向となるように構成されている。

導光部５２は、透明なプラスチックその他の導光材料から成り、押圧部５１の背面側に配置される。この導光部５２により、ＬＥＤ（light-emitting diode）その他の発光部（図示省略）の光が押圧部５１まで導かれ、押圧部５１の表示（文字や図形等）の照明が行われる。導光部５２は、略円筒形状を有すると共に、長手方向の端部に一対の脚部５２１、５２１を有する（図２参照）。これらの脚部５２１、５２１は、相互に開閉する方向に撓むことができる。導光部５２は、これらの脚部５２１，５２１を基板３の孔３１，３１に挿通して設置される。また、導光部５２は、脚部５２１の先端に爪部５２２を有する。これらの爪部５２２は、導光部５２が基板３の孔３１から抜ける事態を防止する抜け防止部として機能する。また、導光部５２は、その内部に突起部（ボス）５２３を有する。導光部５２は、この突起部５２３をスイッチ４の頂部に当接させて設置されている。また、導光部５２は、ボタン本体５がスライド変位したときに、突起部５２３によりスイッチ４の頂部が押されるように、配置されている。

ノブ７は、環状構造を有すると共にエンコーダ８の外周に嵌め合わされ、その頂面が押圧部５１の押圧面に揃うように、筐体２の前面に配置されている。オーディオ機器に対するダイヤル式の入力は、このノブ７の回転操作により行われる。また、ノブ７は、ボタン本体５（押圧部５１）を初期位置（押し込まれる前の位置）に係り止める係止手段として機能する。

エンコーダ８は、基板３に対して固定設置されており、ノブ７の回転量を電気信号に変換して基板３に入力する機能を有する。また、エンコーダ８は、ボタン本体５の変位方向（スライド方向）をガイドするガイド部材として機能する。

このボタン構造１では、ボタン本体５（押圧部５１）が押し込まれると、ボタン本体５がスライドして、その導光部５２の突起部５２３がスイッチ４の頂部に当たる。これにより、スイッチ４が押されてプッシュ式の入力が行われる。また、ボタン本体５への押し込みが解除されると、スイッチ４の内部バネ（図示省略）による反発力により、ボタン本体５が押し戻されて初期位置（変位前の元の位置）に復帰する。また、このとき、ボタン本体５の押圧部５１がノブ７の裏面に衝突して係止され、ボタン本体５が初期位置に停止する（図１参照）。

［減速手段］
ここで、このボタン構造１は、復帰時におけるボタン本体５の変位速度をボタン本体５が係止手段（ノブ７）に衝突する手前にて減少させる減速手段９１、９２を有する（図２および図３参照）。この減速手段９１、９２は、例えば、ボタン本体５側に形成された干渉部９１と、ボタン本体５側以外の構成要素に形成された被干渉部９２とから成り、これらの干渉部９１および被干渉部９２が干渉することにより、ボタン本体５の変位速度が減少する。

このボタン構造１の減速手段では、例えば、干渉部９１がボタン本体５のテーパ部５２４により構成され、被干渉部９２が基板３の孔３１の縁により構成される。そして、ボタン本体５の復帰時にて、干渉部９１（テーパ部５２４）が被干渉部９２（孔３１の縁）に付勢して抵抗力（摩擦力あるいは反力）が発生することにより、ボタン本体５が減速する。

テーパ部５２４は、導光部５２の脚部５２１（爪部５２２の付け根付近）に対して一体的に形成された傾斜（テーパ）であり、一対の脚部５２１，５２１に対してそれぞれ形成されている。テーパ部５２４は、ボタン本体５が初期位置に復帰する途中（ストローク中）にて、基板３の孔３１の縁に付勢（オーバーラップ）するように構成されている。また、テーパ部５２４は、その傾斜が脚部５２１の長手方向（ボタン本体５の変位方向）に広がるように、構成されている。したがって、テーパ部５２４、５２４は、ボタン本体５の復帰時にて、ボタン本体５の変位方向に逆らう方向（進行方向逆側）から基板３の孔３１、３１の縁に当接するように、構成されている。

このボタン構造１において、まず、ボタン本体５が押し込まれる前の状態では、ボタン本体５（押圧部５１）がスイッチ４の反発力によりノブ７の内縁に押し付けられて停止している（図１参照）。このとき、導光部５２のテーパ部５２４、５２４が、基板３の孔３１、３１の縁に係合して内側に撓んでいる。したがって、かかる状態では、テーパ部５２４、５２４が脚部５２１、５２１の反発力によって基板３の孔３１の縁に付勢している。

つぎに、ボタン本体５が押し込まれると、脚部５２１、５２１が孔３１、３１を挿通する方向にスライドして、テーパ部５２４、５２４と孔３１、３１の縁との係合が解除される（図４（ａ）参照）。また、これに伴って、脚部５２１、５２１が外側に開放される。そして、さらにボタン本体５が変位すると、導光部５２の突起部５２３がスイッチ４に接触し、スイッチ４が押される。

つぎに、ボタン本体５の押し込みが解除されると、スイッチ４の反発力によりボタン本体５が押し戻されて、導光部５２の脚部５２１、５２１が孔３１、３１から引き抜かれる方向にスライドする（図４（ｂ）参照）。すると、テーパ部５２４、５２４の傾斜が基板３の背面側（ボタン本体５の進行方向逆側）から孔３１、３１の縁に当接する。

そして、ボタン本体５がさらに変位すると、テーパ部５２４の傾斜により、テーパ部５２４、５２４と孔３１、３１の縁との干渉量（オーバーラップ量）が増加し、脚部５２１、５２１が内側に押し込まれて撓む。すると、この撓みによる反発力（脚部５２１、５２１が開放しようとする力）により、脚部５２１、５２１が孔３１、３１の縁に付勢して、ボタン本体５の変位を妨げようとする抵抗力（摩擦力あるいは反力）が発生する。そして、この抵抗力により、ボタン本体５の戻り速度が変位するに連れて減少する。そして、ボタン本体５が十分に減速してからノブ７の内縁に衝突して停止する。

［効果］
このボタン構造１では、減速手段が構成されており、この減速手段により、ボタン本体の復帰時にて、ボタン本体５の変位速度が係止手段（ノブ７）に衝突する手前にて減少する。かかる構成では、ボタン本体５が減速手段９により減速されてから係止手段に衝突する。これにより、衝突による衝撃が緩和されるので、ボタン本体５の復帰時における衝突音が低減される利点がある。

また、このボタン構造１では、減速手段（テーパ部５２４および孔３１の縁）がボタン構造１の構成要素（ボタン本体５および基板３）に対して一体的に形成されている。言い換えると、何ら新たな部材と追加すること無く、減速手段が構成されている。したがって、かかる構成によれば、ボタン構造１の部品点数を低減できる利点がある。また、これにより、製造コストの増加を抑制できる利点がある。

また、このボタン構造１では、減速手段９が、ボタン本体５側に形成された干渉部９１（導光部５２のテーパ部５２４）と、ボタン本体５側以外に形成された被干渉部９２（基板３の孔３１の縁）とから成り、これらの干渉部９１および被干渉部９２が干渉することによりボタン本体５の変位速度が減少する。かかる構成では、簡易な構成にてボタン本体５の変位速度を効果的に減少させ得るので、ボタン本体５の復帰時における衝突音を簡易に低減できる利点がある。

また、このボタン構造１では、減速手段の干渉部９１がボタン本体５（導光部５２）のテーパ部５２４により構成され、被干渉部９２が基板３の孔３１の縁により構成される。かかる構成では、ボタン構造１を構成する既存の部品に対して干渉部９１および被干渉部９２を形成できるので、既存のボタン構造をベースとして減速手段９１、９２を構成できる利点がある。

また、このボタン構造１では、ボタン本体５を係り止めて元の位置に停止させる係止手段が、ダイヤル式の入力手段の回転操作部（ノブ７）により兼用されている。例えば、ボタン本体５と係止手段（ノブ７）との衝突部分にクッションが配置される構成（図示省略）では、このクッションによってノブ７の回転動作が阻害されて、その操作性が低下するという課題がある。この点において、このボタン構造１では、かかるクッションを要することなくボタン本体５の復帰時における衝突音が低減されるので、好ましい。言い換えれば、このボタン構造１は、ダイヤル式の入力手段（ノブ７およびエンコーダ８）を有する構成において、かかる入力手段の操作を阻害しない点で好ましい。また、このボタン構造では、係止手段によりボタン本体５の停止位置が規定されるので、クッションによりボタン本体５と係止手段との接触を防止する構成と比較して、ボタン本体５を一定の位置にて停止させ得る利点がある。

また、このボタン構造１では、ボタン本体５（導光部５２）が可撓性を有する脚部５２１を有すると共に、この脚部５２１に対してテーパ形状を有する干渉部９１（テーパ部５２４）が形成される。そして、ボタン本体５の変位前では干渉部９１と被干渉部９２とが干渉して脚部５２１が撓んでおり、ボタン本体５が押し込まれたときに、干渉部９１のテーパに沿ってボタン本体５の脚部５２１が開放されるように、構成される。かかる構成では、ボタン本体５が押し込まれたときに、脚部５２１の撓みが徐々に開放されるので、ボタン感触（ボタン本体５の押し心地）が悪化しない利点がある。

［変形例１］
また、このボタン構造１では、ダイヤル式の入力手段（ノブ７およびエンコーダ８）が付加的に設置されており、その構成要素（ノブ７）により、ボタン本体５を係り止める係止手段が構成されている（図１参照）。しかし、これに限らず、ボタン構造１は、かかるダイヤル式の入力手段が設置されない構成においても適用可能である。また、係止手段は、ノブ７に限られず、他の構成要素により構成されても良い。

具体的には、ダイヤル式の入力手段７、８が省略され、係止手段が筐体２により構成されても良い（図５参照）。かかる構成では、ボタン本体５の復帰時にて、ボタン本体５が筐体２に衝突して停止する。このときにも、減速手段９によりボタン本体５が十分に減速してから筐体２に衝突するので、ボタン本体５の復帰時における衝突音が低減される。また、かかる構成では、例えば、筐体２に対してガイド部２１が形成されており、このガイド部２１によりボタン本体５の変位方向がガイドされる。

［変形例２］
また、このボタン構造１では、減速手段の干渉部９１がボタン本体５の脚部５２１に形成されたテーパ部５２４により構成されている（図１〜図３参照）。すなわち、このボタン構造１では、ボタン本体５（導光部５２）が可撓性を有する脚部５２１を有すると共に、この脚部５２１に対してテーパ形状を有する干渉部９１（テーパ部５２４）が形成されている。そして、ボタン本体５の復帰時にて干渉部９１と被干渉部９２（基板３の孔３の縁）とが干渉したときに、干渉部９１のテーパにより脚部５２１が撓んでボタン本体５の進行方向に対向する抵抗力（摩擦力あるいは反力）が発生するように、干渉部９１および被干渉部９２が配置される。

かかる構成では、干渉部９１および被干渉部９２の干渉により発生した抵抗力により、ボタン本体５の変位速度が減少する。かかる構成とすれば、ボタン本体５（導光部５２）が有する脚部５２１を利用して減速手段を構成できる利点がある。また、テーパ形状の干渉部９１をボタン本体５の脚部５２１に対して形成することは容易なので、減速手段を簡易に構成できる利点がある。

しかし、これに限らず、干渉部９１は、例えば、ボタン本体５に形成されたヒンジ部５２５により構成されても良い（図６および図７参照）。具体的には、ボタン本体５の導光部５２に鈎状断面のヒンジ部５２５が形成され、このヒンジ部５２５によって減速手段９の干渉部９１が構成される（図６参照）。また、ヒンジ部５２５は、ボタン本体５の設置時にて、基板３の孔３１に挿通されて孔３１の縁（被干渉部９２）に係合する（図７参照）。

かかる構成では、ボタン本体５の復帰時にて、ヒンジ部５２５が基板３の孔３１の縁（被干渉部９１）に引っ掛かって変形することにより、ボタン本体５の変位速度が減少する。これにより、ボタン本体５の復帰時における衝突音が低減される。なお、ボタン本体５が初期位置に停止している状態（変位前および復帰後の状態）では、ヒンジ部５２５が変形したままの状態となる。

［変形例３］
また、このボタン構造１では、減速手段９の被干渉部９２が基板３の孔３１の縁により構成されている（図１および図４参照）。しかし、これに限らず、減速手段９の被干渉部９２は、例えば、エンコーダ８に形成されても良い（図８参照）。

具体的には、エンコーダ８が底部８１を有すると共に、この底部８１に孔８２が形成される。そして、ボタン本体５（導光部５２）の脚部５２１がエンコーダ８の孔８２に挿通されて配置される。かかる構成では、ボタン本体５の復帰時にて、脚部５２１に形成されたテーパ部５２４（干渉部９１）がエンコーダ８の孔８２の縁（被干渉部９２）に干渉して、ボタン本体５が減速する。これにより、ボタン本体５の復帰時における衝突音が低減される利点がある。

かかる構成とすれば、ボタン本体５および基板３に干渉部９１（テーパ部５２４）および被干渉部９２（孔３１の縁）が形成されている構成（図１参照）と比較して、干渉部９１と被干渉部９２との位置決め精度を容易に向上させ得る利点がある。すなわち、ボタン本体５および基板３に干渉部９１および被干渉部９２が形成されている構成（図１参照）では、これらの中間にボタン本体５のガイド部を兼ねるエンコーダ８が介在するため、干渉部９１および被干渉部９２間の位置決めが容易でない。この点において、ボタン本体５およびエンコーダ８に干渉部９１（テーパ部５２４）および被干渉部９２（孔８２の縁）が形成される構成（図８参照）では、干渉部９１および被干渉部９２間の位置決めが容易なので好ましい。

［変形例４］
また、このボタン構造１では、ボタン本体５が押圧部５１および導光部５２により構成される（図１参照）。しかし、これに限らず、ボタン本体５がバックライトを要しない場合などには、導光部５２が省略されても良い（図示省略）。かかる構成では、例えば、押圧部５１に対して脚部５２１が形成され、この脚部５２１に対してテーパ部５２４が形成される。かかる構成としても、同様に、ボタン本体５の復帰時における衝突音を低減できる利点がある。

［付加事項］
また、このボタン構造１では、ボタン本体５を元の位置に復帰させるための反発力が、スイッチ４の内部バネ（図示省略）によって付与される。しかし、これに限らず、かかる反発力は、別途設けられたヒンジ（爪）やクッション等の反発部により付与されても良い（図示省略）。例えば、ボタン本体５に対して反発部が別途設けられ、この反発部によってボタン本体５を復帰させる構成では、スイッチ４の内部バネによりボタン本体５を復帰させる構成と比較して、反発力の調整（設計変更）が容易である。これにより、ボタン本体５を押し込むために必要な荷重を容易に調整できるので、多様なニーズに対応できる利点がある。

また、このボタン構造１では、ボタン本体５がエンコーダ８により変位方向をガイドされる。しかし、これに限らず、ボタン本体５は、筐体２に形成されたガイド部や基板３に形成されたガイドピンによりガイドされても良い（図示省略）。

また、このボタン構造１では、ボタン本体５（導光部５２）の脚部５２１が鈎状に形成されている（図２および図３参照）。しかし、これに限らず、脚部５２１の先端部分の全体がテーパ状に形成されても良い（図示省略）。すなわち、脚部５２１の鈎状部分は、省略されても良い。

［適用例］
なお、この実施例１では、オーディオ機器のボタン構造１を一例として説明したが、ボタン構造１の適用例は、これに限定されない。すなわち、このボタン構造１は、ユーザ操作を必要とする機器、例えば、プッシュボタンを有する電話機、電子機器のコントローラ、ＴＶ機器、ナビゲーション機器、パーソナルコンピュータ機器、ＤＶＤ機器、その他の機器に対して適用されても良い。また、かかる機器に対するボタン構造１の配置構成は、当業者自明の範囲内にて任意に選択可能である。

また、このボタン構造１は、ボタン操作が可能な操作装置、ならびに、かかる操作装置を有する電子機器に対して適用されても良い。

この発明の実施例１にかかるボタン構造を示す断面図である。 図１に記載したボタン構造の導光部を示す斜視図である。 図１に記載したボタン構造の導光部を示す要部拡大図である。 図１に記載したボタン構造の作用を示す説明図である。 図１に記載したボタン構造の変形例を示す説明図である。 図１に記載したボタン構造の変形例を示す説明図である。 図１に記載したボタン構造の変形例を示す説明図である。 図１に記載したボタン構造の変形例を示す説明図である。 図１に記載したボタン構造の適用例を示す説明図である。

符号の説明

１ ボタン構造
２ 筐体
３ 基板
３１ 孔
４ スイッチ
５ ボタン本体
５２４ テーパ部（減速手段）
７ ノブ（係止手段）
８ エンコーダ

Claims (8)

1. 変位可能に設置されたボタン本体と、前記ボタン本体を初期位置に係り止める係止手段とを含み、前記ボタン本体の復帰時にて、前記ボタン本体が前記係止手段に衝突して初期位置に停止するボタン構造であって、
   復帰時における前記ボタン本体の変位速度を前記ボタン本体が前記係止手段に衝突する手前にて減少させる減速手段を有することを特徴とするボタン構造。
2. 前記減速手段が、ボタン構造の構成要素に対して一体的に形成されている請求項１に記載のボタン構造。
3. 前記減速手段が、前記ボタン本体側に形成された干渉部と、前記ボタン本体側以外に形成された被干渉部とから成り、前記干渉部および前記被干渉部が干渉することにより前記ボタン本体の変位速度が減少する請求項１または２に記載のボタン構造。
4. 前記係止手段が、ダイヤル式入力手段の回転操作部により構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載のボタン構造。
5. 前記ボタン本体が可撓性を有する脚部を有すると共に、前記干渉部が前記脚部に対して形成されたテーパ部により構成される請求項１〜４のいずれか１項に記載のボタン構造。
6. 前記干渉部が、前記ボタン本体に形成されたヒンジ部により構成される請求項１〜４のいずれか１項に記載のボタン構造。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のボタン構造を有することを特徴とする操作装置。
8. 請求項７に記載の操作装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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