JP2008130493A - 押ボタンスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】押ボタンにヒンジを一体に設けて構成の簡単化を図り、押ボタンの押圧される位置にかかわりなくヒンジにより安定して弾性支持する。
【解決手段】押ボタン部材１８を、パネルの開口部内に配置される押ボタン１４、押ボタン１４を弾性支持する左右２個のＳ字状のヒンジ１５，１６、押ボタン１４を囲むフレーム部１７を一体成形して構成する。フレーム部１７の上端部に、パネルの裏面の位置決めピンに嵌挿される位置決め孔２０ａを有する舌片部２０を一体に設ける。スイッチを有する基板を、パネル裏面のねじボス部にねじ止めし、このとき、フレーム部１７が、パネルと基板との間に挟持されて取付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の操作機器に設けられパネルの開口部内に押ボタンを配置して構成される押ボタンスイッチ装置に関する。

各種の操作機器に設けられる押ボタンスイッチ装置にあっては、部品数を減らして、構成の簡単化や組付性の向上などを図るために、合成樹脂製の押ボタンに、該押ボタンを弾性支持するためのヒンジを一体に設ける（一体成形する）ようにした構成のものがある（例えば特許文献１参照）。

具体例をあげると、図７及び図８に示すように、押ボタン部材１は、横長な矩形キャップ状をなす押ボタン２と、ばね性を有する細幅の薄板状のヒンジ３と、ねじ挿通孔４ａを有する矩形状の取付部４とを合成樹脂により一体成形して構成されている。前記ヒンジ３は、側面ほぼＬ字状をなすように、押ボタン２の一方の長辺部の中央から外側に延び、前記押ボタン２の押圧操作により弾性変形可能な幅及び厚みに形成されている。更に、前記押ボタン２の裏面側（下面側）中央部には、スイッチ操作用の棒状の操作部２ａ（図８参照）が一体に設けられている。

そして、図８に表裏反転して示すように、操作機器のパネル５には、前記押ボタン２が配置される横長な開口部（図示せず）が形成されていると共に、押ボタン部材１の取付用のねじボス部６や、基板の取付用のねじボス部７等が一体に設けられている。前記押ボタン部材１は、押ボタン２の上端部を開口部内に裏面側からはめ込んだ状態で、前記取付部４が、ねじ８によりねじボス部６にねじ止めされることにより取付けられる。尚、パネル５の裏面側には、図示しない基板がねじ止めされる。この基板には、前記操作部２ａにより動作されるスイッチが実装されている。

これにより、パネル５の表面側からユーザが押ボタン２を押圧操作することにより、押ボタン２がヒンジ３のばね力に抗して押込まれ、操作部２ａによってスイッチが動作し、ユーザが押ボタン２の押圧操作力を解除すると、押ボタン２がヒンジ３のばね力によって元の位置に戻るようになる。
特開平１１−１２６５３９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ヒンジ３が一方の長辺部の中央部から外側に延びる形態で設けられ、押ボタン２がヒンジ３（取付部４部分）を支点として押圧操作方向（上下方向）にのみ可動（揺動）する構成となっている。このため、押ボタン２の中央部（ヒンジ３に近い部分）が上下方向に押圧操作された場合には、ヒンジ３による良好なばね性が得られるものの、例えば押ボタン２の隅部が斜め方向に押圧操作された場合などに、ヒンジ３がその力を弾性的に受けることができず、押ボタン２が傾いた状態に変位してスイッチ動作に支障を来たすなど、押ボタン２を安定して弾性支持することができなくなる虞があった。

尚、上記のような操作機器にあっては、パネル５のデザイン（意匠）上の要求から、パネル５の開口部と押ボタン２との間の隙間を極力小さくすることが望まれることがある。ところが、隙間を小さくした場合、上記構成の押ボタン部材１では、上記のように押ボタン２がヒンジ３を支点として回動する構成のため、押圧操作された押ボタン２が開口部の壁部に引掛かって元に戻らなくなる不都合が生ずる。また、上記構成の押ボタン部材１では、１箇所でねじ止めされているため、ねじ８の締付け時に全体が回動方向に動いて位置ずれを生ずる虞もあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、押ボタンにヒンジを一体に設けて構成の簡単化を図ることができるものにあって、押ボタンの押圧される位置にかかわりなくヒンジにより安定して弾性支持することができる押ボタンスイッチ装置を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の押ボタンスイッチ装置は、押ボタンを、該押ボタンに一体に設けられたＳ字状のヒンジにより押圧操作可能に弾性支持する構成としたものである（請求項１の発明）。ヒンジをＳ字状に構成することにより、押ボタンが様々な方向に動き得るものとなり、押ボタンに対する様々な方向に関する押圧力をヒンジにより弾性的に受けることができるので、押ボタンの押圧される位置にかかわりなく安定して弾性支持することができるようになる。

このとき、前記Ｓ字状のヒンジを、押ボタンの両側の２箇所に設けるようにすれば（請求項２の発明）、押ボタンが両側で支持されることになり、押ボタンをより安定して弾性支持することができる。

さらに、押ボタンの周囲を囲むフレーム部を、該押ボタン及びヒンジと一体に設け、このフレーム部が前記パネルに対して位置決めされる構成とすることができる（請求項３の発明）。これによれば、押ボタンの位置決めや取付を容易且つ確実に行うことができ、ひいては取付けの際に押ボタンがずれ動くといったことを未然に防止することができる。

押ボタンにフレーム部を一体に設けたものにあっては、そのフレーム部が、パネルの裏面側に設けられるスイッチを有する基板と、パネルとの間に挟持される構成とすることができる（請求項４の発明）。これによれば、フレーム部ひいては押ボタンの取付構造の簡単化を図ることができ、また、フレーム部にパネルと基板との間の所定の間隔を維持するスペーサとしての機能も付与することができ、フレーム部によるパネルのうちの押ボタンの周囲部部分の補強効果も得られる。

また、押ボタンが操作されていない通常時に、ヒンジがパネルの裏面に当接する構成とすることもできる（請求項５の発明）。これにより、ヒンジに、通常時における押ボタンの押圧操作方向に関しての位置決めの機能を付与することができる。

以下、本発明を具体化した一実施例について、図１ないし図５を参照しながら説明する。まず、図５は、操作機器（例えばセキュリティシステムのホームコントローラ）のパネル１１（アッパケース）の、キー等の部品を組付ける前の外観を示している。このパネル１１は、合成樹脂から下面が開放した薄型箱状に構成され、その右下（右手前）部分に、本実施例に係る押ボタンスイッチ装置１２が設けられる。

尚、以下の説明では、図５に示すように、パネル１１の前面（表面）側を上向きとした方向で説明する。図示はしないが、前記パネル１１の上面部には、各種の操作キーや表示装置などが取付けられる。また、パネル１１内（裏面側）には、必要な電子部品が実装されて電子回路を構成する基板１３（図４参照）が配設され、その状態でロアケースと結合されて操作機器とされる。

本実施例に係る押ボタンスイッチ装置１２は、前記パネル１１の前面部右手前（右下）部分に形成された開口部１１ａ（図５参照）内に、押ボタン１４を配置すると共に、前記基板１３上に、その押ボタン１４が上下方向に押圧操作されることにより動作するタクトスイッチ等のメカスイッチ（図示せず）を実装して構成される。このとき、前記開口部１１ａは、横長な矩形状に形成され、押ボタン１４の外形は、その開口部１１ａに対して僅かな隙間を存して嵌合するような横長矩形形状をなしている。また、通常時には、押ボタン１４の上面（表面）は、パネル１１の前面と面一となるように設けられている。

さて、本実施例では、図１及び図２に示すように、前記押ボタン１４は、この場合左右２個のヒンジ１５，１６及びフレーム部１７が一体化された押ボタン部材１８とされる。この押ボタン部材１８は、合成樹脂例えばＡＢＳ樹脂の成形品からなり、図１及び図２に示す構成を備える。

即ち、前記押ボタン１４は、下部外周部の全周に外側に若干量突出する鍔状部１４ａを一体に有する横長な矩形キャップ状をなしている。図２（ｂ）や図３に示すように、この押ボタン１４の裏面側（下面側）中央部には、断面が十字状をなし下方に延びるスイッチ操作用の棒状の操作部１９が一体に設けられている。さらに、押ボタン１４の下面側には、左右の辺部から下方に延びる脚部１４ｂ，１４ｂが一体に形成されている。

また、この押ボタン１４の上面部のうち左端部寄り部分には、動作表示部が設けられるようになっている。詳しく図示はしないが、この動作表示部は、押ボタン１４に形成された四角形の小孔１４ｃ部分の裏面側に、例えば導光部材を設けると共に、前記基板１３上に、その導光部材に対応してＬＥＤ等のランプを配設することにより構成される。

前記フレーム部１７は、図３及び図４にも示すように、高さ寸法がほぼ一定の薄い壁を枠状につなげるように構成され、その外形は、上から見てほぼ凸字状をなしている。このフレーム部１７は、その手前側半部が、前記押ボタン１４を囲むように位置される。また、このフレーム部１７の上端縁部は、全体が面一（水平）となるように構成されると共に、前辺部の左右２箇所及び後部左側の３箇所に位置して、夫々、位置決め孔２０ａを有する舌片部２０が水平方向に延びて一体に形成されている。さらに、図３に示すように、フレーム部１７の下端縁部には、下方に凸となる複数個例えば合計４個の凸部１７ａが一体に形成されている。このとき、フレーム部１７の高さ寸法（前記凸部１７ａを除く）は、前記パネル１１の裏面と前記基板１３との間の上下方向の隙間寸法に一致している。

そして、図１及び図２に示すように、前記左側のヒンジ１５は、前記押ボタン１４の鍔状部１４ａの左辺部から、水平方向にほぼＳ字状に延びてフレーム部１７の内壁部上部（手前側の辺部の左端部）につながるように設けられる。右側のヒンジ１６は、押ボタン１４の鍔状部１４ａの右辺部から、前記ヒンジ１５と対称的にほぼＳ字状に水平方向に延びてフレーム部１７の内壁部上部（右側の押ボタン１４の後部側）につながるように設けられている。これらヒンジ１５，１６は、押ボタン１４をフレーム部１７に対し押圧操作可能に弾性支持できるような厚み（薄さ）や幅で形成されている。

以上のように構成された押ボタン部材１８に対して、図３に示すように、前記パネル１１の裏面側には、前記各舌片部２０の位置決め孔２０ａに対応した３個の位置決めピン２１が一体に設けられている。押ボタン部材１８は、パネル１１の裏面側に対し、各位置決め孔２０ａを各位置決めピン２１に嵌挿させるようにして位置決めされ、このとき、押ボタン１４が開口部１１ａに僅かな隙間をもって嵌合すると共に、各舌片部２０の上面及び押ボタン１４の鍔状部１４ａがパネル１１の裏面に当接するようになっている。

一方、図示はしないが、前記基板１３の上面には、前記フレーム部１７の各凸部１７ａに対応して、位置決め穴（凹部）が形成されている。これにより、パネル１１、押ボタン部材１８、基板１３の三者の位置合せがなされるようになっている。この場合、図４にも示すように、パネル１１の裏面側の複数個所（フレーム部１７の内側に位置する１個のみ図示）には、前記基板１３の取付け用のねじボス部２２が一体に設けられ、基板１３は裏面側から、ねじ２３により、前記ねじボス部２２にねじ止めされるようになっている。

これにて、前記押ボタン部材１８は、フレーム部１７が、パネル１１と基板１３との間に挟持されて取付けられるようになっている。このとき、前記押ボタン１４は、パネル１１の開口部１１ａ内に、パネル１１の表面側からの押圧操作が可能に配置される。また、押ボタン１４に操作力が加えられていない通常時には、押ボタン１４の鍔状部１４ａがパネル１１の裏面に当接し、押ボタン１４の上端面部がパネル１１の表面とほぼ面一となるように配置されるようになっている。

次に、上記構成の作用について述べる。上記構成においては、押ボタン１４は左右２個のヒンジ１５，１６により開口部１１ａ内で弾性支持されており、ユーザが手指で押ボタン１４を押圧操作すると、ヒンジ１５，１６のばね力に抗して押ボタン１４が弾性的に下方に没入するように変位し、操作部１９を介して基板１３上のスイッチが動作される。ユーザが手指の押圧力を解除すると、ヒンジ１５，１６のばね力によって押ボタン１４は元の位置に戻される。

このとき、ヒンジ１５，１６がＳ字状に構成されていることにより、押ボタン１４が様々な方向に動き得るものとなり、押ボタン１４に対する様々な方向に関する押圧力をヒンジ１５，１６により弾性的に受けることができる。従って、押ボタン１４を安定して弾性支持することができ、押ボタン１４の隅部が押圧操作された場合でも、確実にスイッチを動作させることができる。

また、押ボタン１４に上下方向以外の例えば斜め方向の押圧力が作用しても、操作力が解除されると押ボタン１４は容易に元の状態に戻るようになり、パネル１１の開口部１１ａの内壁面に引掛かって戻らなくなるといった不具合を防止することができる。特に左右のヒンジ１５，１６によって、押ボタン１４が両側で支持されることになり、押ボタン１４をより安定して弾性支持することができる。

そして、本実施例では、フレーム部１７を一体に有する押ボタン部材１８として構成したことにより、次のような作用を呈する。即ち、フレーム部１７に形成された複数個の位置決め孔２０ａを、パネル１１に形成された位置決めピン２１に嵌挿させることにより、パネル１１に対する押ボタン部材１８の位置決めを容易且つ確実に行うことができ、しかも、押ボタン部材１８の組付時等におけるずれ動きを防止することができる。

このとき、押ボタン１４のパネル１１（開口部１１ａ）に対する位置合せも同時になされ、パネル１１のデザイン（意匠）上の要求から、開口部１１ａと押ボタン１４との間の隙間を極力小さくし、且つ押ボタン１４の上端面部がパネル１１の表面とほぼ面一となるように押ボタン１４を配置することができる。これと共に、フレーム部１７の複数個の凸部１７ａが、基板１３の位置決め穴に嵌合することによって、フレーム部１７（押ボタン部材１８）と基板１３との間の位置合せがなされ、ひいては、パネル１１、押ボタン部材１８、基板１３の三者の位置合せが良好になされる。

また、フレーム部１７が基板１３とパネル１１との間に挟持される構成としたので、基板１３をパネル１１にねじ止めすることによって押ボタン部材１８の取付けも併せてなされることになり、押ボタン部材１８を単独でねじ止め等する必要がなくなり、取付構造及び取付作業の簡単化を図ることができる。フレーム部１７が、パネル１１と基板１３との間の所定の間隔を維持するスペーサとしても機能するようになる。

さらには、フレーム部１７によるパネル１１のうちの押ボタン１４（開口部１１ａ）の周囲部部分の補強効果も得られ、何かの拍子で開口部１１ａの周囲部分がユーザにより押圧された際にスイッチが動作してしまうといった誤動作を未然に防止することができ、また、フレーム部１７により、パネル１１や基板１３の反りが矯正される効果も期待できる。一体の押ボタン部材１８として構成したことにより、部品数の削減ひいては構成の簡単化が図られることは勿論である。

このように本実施例の押ボタンスイッチ装置１２によれば、押ボタン１４にヒンジ１５，１６を一体に設けて構成の簡単化を図ることができるものにあって、ヒンジ１５，１６をＳ字状に構成したことにより、押ボタン１４の押圧される位置にかかわりなくヒンジ１５，１６により安定して弾性支持することができるという優れた効果を得ることができる。また、特に本実施例では、フレーム部１７を一体に有する押ボタン部材１８として構成したことにより、位置合せや組付け作業の簡単化が図られ、パネル１１の補強効果等も得ることができるものである。

図６は、本発明の他の実施例に係る押ボタン部材３１を示すものである。この実施例が上記実施例と異なる点は、押ボタン３２を弾性支持するＳ字状の１個のヒンジ３３を、押ボタン３２の片側（図で左側）に一体に設けた点にある。また、押ボタン３２の周囲を囲むフレーム部３４が一体に設けられている。尚、ここでは、押ボタン３２の裏面側に一体に設けられる棒状の操作部３２ａ（ひいてはスイッチ）を、ヒンジ３３とは反対側である押ボタン３２の中心部からやや右側にずれた位置に配置するようにしている。

このようなヒンジ３３を一個のみ設けた構成においても、ヒンジ３３をＳ字状に構成したことにより、押ボタン３２に対する様々な方向に関する押圧力を弾性的に受けることができ、押ボタン３２が様々な方向に動き得るものとなる。従って、この実施例によっても、押ボタン３２にヒンジ３３を一体に設けて構成の簡単化を図ることができるものにあって、押ボタン３２の押圧される位置にかかわりなくヒンジ３３により安定して弾性支持することができるものである。

尚、上記実施例では、通常時に押ボタン１４の鍔状部１４ａがパネル１１の裏面に当接する構成としたが、通常時に、ヒンジ１５，１６がパネル１１の裏面に当接する構成としても良い。これにより、ヒンジに、通常時における押ボタン１４の押圧操作方向に関しての位置決めの機能を付加することができる。また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば押ボタンの形状としては、円形や楕円形状などであっても良く、また、フレーム部の形状や、位置決めのための構造、押ボタン部材の材質等についても様々な変更が可能である。

その他、押ボタンにフレーム部を必ずしも一体に設けずとも良く、この場合ヒンジの端部側をねじ止め等によりパネルに直接的に取付ける構成とすることができる。また本発明は、例えばセキュリティシステムのホームコントローラに限らず、押ボタンスイッチからなる操作スイッチ部を有する操作機器全般に適用することができる等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

本発明の一実施例を示すもので、押ボタン部材の拡大斜視図 押ボタン部材の上面図（ａ）及び底面図（ｂ） パネルの裏面に押ボタン部材を配置した様子を示す裏面側からの斜視図 パネルの裏面側に基板を取付けた様子を示す裏面側からの斜視図 パネルの前面側からの斜視図 本発明の他の実施例を示す押ボタン部材の上面図 従来例を示すもので、押ボタン部材の斜視図 図３相当図

符号の説明

図面中、１１はパネル、１１ａは開口部、１２は押ボタンスイッチ装置、１３は基板、１４，３２は押ボタン、１５，１６，３３はヒンジ、１７，３４はフレーム部、１８，３１は押ボタン部材を示す。

Claims (5)

1. パネルに設けられた開口部内に押ボタンを配置し、該押ボタンの押圧操作によりスイッチを動作させる押ボタンスイッチ装置において、
   前記押ボタンは、該押ボタンに一体に設けられたＳ字状のヒンジにより押圧操作可能に弾性支持されていることを特徴とする押ボタンスイッチ装置。
2. 前記Ｓ字状のヒンジは、前記押ボタンの両側の２箇所に設けられていることを特徴とする請求項１記載の押ボタンスイッチ装置。
3. 前記押ボタンの周囲を囲むフレーム部が、該押ボタン及び前記ヒンジと一体に設けられており、このフレーム部が前記パネルに対して位置決めされる構成とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の押ボタンスイッチ装置。
4. 前記パネルの裏面側には、前記スイッチを有する基板が設けられており、前記フレーム部が、前記パネルと基板との間に挟持される構成とされていることを特徴とする請求項３記載の押ボタンスイッチ装置。
5. 前記押ボタンが操作されていない通常時には、前記ヒンジが前記パネルの裏面に当接する構成とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の押ボタンスイッチ装置。

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