JP2008159384A - 機器の前面構造 - Google Patents

Abstract

【課題】操作キーを均一に面照射できるとともに、操作キー部分の防塵・防水機能を備えた機器の前面構造を提供する。
【解決手段】プリント基板１２面に複数配列された接点部材１６と、各接点部材１６に対向してプリント基板１２前面を覆う前面板９の前面に表出するように配設された複数の操作キー８と、接点部材１６と操作キー８との間に介在された各操作キー８に共通の一枚の弾性体１５とを備え、プリント基板１２面の接点部材１６近傍であって、弾性体１５で覆われる位置に１ないし複数のバックライト用ＬＥＤ１９を配置する一方、弾性体１５を半透明で光拡散性のあるゴム素材で構成するとともに、各操作キー８を透光性樹脂で構成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、温度等のプロセス量の制御を行う温度調節計等の各種機器の前面構造に関する。

本発明の従来例として、下記特許文献１に示す制御機器があり、該制御機器には操作用のキースイッチ群をゴムキースイッチにより形成している。この技術では、一枚物のゴムシートに複数の操作用突起を突設するとともに、各操作用突起の裏側にケース内方に突出する突出片を突設し、任意の突起を直接的に押圧することで、ゴムシートを部分的に弾性変形させことにより、該当する突出片がケース内に突出し、接点等のオンオフ操作が行えるようにしたものであり、ゴムシートがケースと保護カバーとの間に狭着されることにより、防水性及び防塵性が得られるものとしている。
特開平１０−１３４６６５号公報

ところで、機能の異なる複数の操作キーをケースの前面に配列した場合、その機能を判別するために各操作キーの表面に文字、数字等の表示を形成すればよい。この場合、操作キーが不透明樹脂から構成されている場合には、表面にそのキーの色に対比できる色で形成すれば良いが、長い間操作することによって表示が退色したり消える虞れがある。また、暗い部屋等では操作キーの種類が判別しにくいものとなる。

そこで本発明は、機器の前面構造における上記ゴムキースイッチを、弾性体と弾性体の前面に配置した複数の操作キーにより構成し、該弾性体を半透明で光拡散性のあるゴム素材で形成するとともに該複数の操作キーを透光性樹脂で形成し、必要最小限のＬＥＤにより均一なバックライトを形成し、操作キーを均一に面照射できるようにした機器の前面構造を提供することを目的としている。

また、本発明は、上記ゴムキースイッチを、弾性体と弾性体の前面に配置した弾性体とは別体の複数のブロック形状の操作キーにより構成することにより、動作の信頼性を確保した機器の前面構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するため、本発明は、プリント基板１２面に複数配列された接点部材１６と、各接点部材１６に対向してプリント基板前面を覆うカバーの前面に表出するように配設された複数の操作キー８と、接点部材１６と操作キー８との間に介在された各操作キー８に共通の一枚の弾性体１５とを備え、操作キー８の押圧動作により、弾性体１５を介して操作した操作キー８に該当する接点部材１６のスイッチング動作を行うようにしたことを特徴としている。

さらに、本発明では、前記プリント基板１２面の前記接点部材１６近傍であって、前記弾性体１５で覆われる位置に１ないし複数のバックライト用ＬＥＤ１９を配置する一方、前記弾性体１５を半透明で光拡散性のあるゴム素材で構成するとともに、前記各操作キー８を透光性樹脂で構成されていることを特徴とする。

前記操作キー８をブロック形状の透光性樹脂で構成するとともに、その背面には光拡散面が形成されていることが望ましい。

前記弾性体１５の背面には、前記接点部材１６押圧用の複数の突起１５ｂが一体に形成されるとともに、前記弾性体１５の対応する前面には、前記操作キーに接触する複数の突起１５ａが一体に形成されていることが望ましい。

前記複数の各操作キー８は、前記複数の各接点部材１６に対応して横方向一列に配設され、前記バックライト用ＬＥＤ１９は、複数の各操作キー８の配列方向に沿って、横方向一列に複数個配設されていることが望ましい。

前記基板１２面に配設された前記複数の接点部材１６は横方向一列に配設されており、前記弾性体１５は前記複数の各接点部材１６の前面側を覆うように横長の帯板形状に形成されるとともに弾性体１５の背面には前記複数の各接点部材１６が嵌合される凹溝１５ｃが形成されており、弾性体１５の背面には前記複数の各接点部材１６の略中間の位置には、前記複数のバックライト用ＬＥＤ１９が配置されていることを特徴としている。
上記凹溝１５ｃを各接点部材１６に上方から嵌合させることにより、弾性体１５の位置決め配置が容易となる。

また、表示文字を形成するための表示用ＬＥＤ１８が複数配設された前記プリント基板１２と、
前記プリント基板１２面に複数配列された接点部材１６と、
該各接点部材１２に対向してプリント基板１２前面を覆うカバーの前面に表出するように配設された複数の操作キー８と、
前記接点部材１６と前記操作キー８との間に介在された各操作キー８に共通の一枚の弾性体１５と、
前面方向に拡開した複数の導光孔部１０ａ、１０ｂを有し、該導光孔部１０ａ、１０ｂが前記表示用ＬＥＤ１８ごとに嵌合した状態で前記プリント基板１２上に設けられ、前記表示用ＬＥＤ１８からの光を前記前面方向に導光する導光板１１と、
前記プリント基板１２の前面全体を覆うためのカバー材である前面板９と、
該前面板９の前面に嵌合装着されるフィルタ板１０とで構成されるパネル部材４を備え、
前記操作キー８が所定操作された際に、該操作に基づいて前記表示用ＬＥＤ１８が前記導光板１１を介して発光することで前記操作内容に応じた表示を行うことを特徴としている。

本発明では、ＬＥＤから発した光は、弾性体の内部で拡散し、弾性体の前面の面全体より出光することにより、操作キーを均一なバックライトにより照射するため、必要最小限のＬＥＤによる面発光が可能となる。従って、暗所においても、操作キーによる表示部が明瞭で見やすく誤動作が生じない。

また、本発明では、プリント基板面に複数配設された接点部材を覆うように弾性体を設け、該性弾性体の前面に一体に上記接点部材対応して設けた複数の突起上にブロック形状の操作キーを配設したので、動作の信頼性が確保された機器の前面構造を提供することができる。

本発明において、操作キーの背面に光拡散面を形成することにより、さらに均一な面発光が可能となり、かつ表示部を鮮明に浮立たせることができ、各操作キーの機能識別性が高いものとなるとともに、接点部材と操作キーとの間を密閉するように介在した弾性体により防塵・防水性能が向上した機器の前面構造を提供することができる。

以下、本発明の最良の形態につき添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る機器の前面構造を採用したパネル計器の概略構成を説明するための分解斜視図であり、図２は同パネル計器のパネル部材の組立状態を示す分解斜視図であり、図３は同パネル部材の正面図であり、図４は図３のＡ−Ａ線における一部拡大部分を含む縦断面図であり、図５は図２のＢ部拡大図であり、図６は図２のＣ部拡大図であり、図７は図２のＤ−Ｄ線における部分拡大断面図である。

図１に示すように、本発明の機器の前面構造は、例えば温度調節用のデジタルプログラム調節計・設定器等のパネル計器１等に採用される。このパネル計器１は、前面開口した箱形ケーシング２と、ケーシング２内に装填されるプリント基板ユニット３と、ケーシング２の前面開口に装着されるパネル部材４とを備えて構成される。
以下、図２〜図７を参照しながら、本発明の主要部であるパネル部材４の構成について詳細に説明する。なお、本明細書中における前面、背面、上側、下側の各方向については、それぞれ図２に示す矢印方向に準ずる。

パネル部材４は、図３に示すように、その前面上側に、数値又は文字を複数の７セグメント表示により発光表示する数値表示領域５と、数値表示領域５の一側部および下側にそれぞれ縦横一列に配列されたステータス表示領域６と、ステータス表示領域６の下側に窓状に形成されたＬＣＤ表示部７と、ＬＣＤ表示部７の下側に一列に配列された複数の操作キー８の群とから概略構成されている。

図２において、パネル部材４は、ケーシング２の前面開口に嵌合される枠状の前面板９と、前面板９の前面に嵌合装着されるフィルタ板１０と、前面板９の背面に嵌合固定される導光板１１と、導光板１１の背面に配置される表示基板となるプリント基板１２と、を備えている。

そして、プリント基板１２の前面には液晶表示用端子部１３が上下に形成され、この液晶表示用端子部１３と接するように前述のＬＣＤ表示部７を構成するＬＣＤパネルユニット１４が配設される。また、前面板９の下側には、一列に開口されたキー孔９ａが形成され、このキー孔９ａに挿通されるように、背面側から弾性体１５を介して、前記プリント基板１２の下側に横一列に配置された複数の接点部材１６に対向させた前述の操作キー８の群を配設している。

前記前面板９の上下および両側部には、後部側に延在されて、前記ケーシング２の内側面に挿通される差込片１７が設けられている。この差込片１７には前記プリント基板１２の両側部に係合して、前記導光板１１、ＬＣＤパネルユニット１４を挟んでプリント基板１２を前面板９の背面に圧着固定する複数の係止爪１７ａが形成され、この係止爪１７ａを介して、図４に断面で示すように、パネル部材４の各構成部材を一体に組み付けている。

前記プリント基板１２の前記数値表示領域５、ステータス表示領域６に対応する位置にはそれぞれ複数の面実装形ＬＥＤよりなる表示用ＬＥＤ１８が突出配置されている。

このうち、特に数値表示領域５においては、図５に破線で示すように、数値表示用の７セグメントを構成する縦横の１つ１つのセグメントの中央位置にそれぞれ１つの表示用ＬＥＤ１８を配置しており、７セグメントでは合計７つの表示用ＬＥＤ１８が用いられることになる。また、７セグメントの小数点位置、並びに各ステータス表示位置にはそれぞれ１つの表示用ＬＥＤ１８が配置されている。数値表示領域５に配設される表示用ＬＥＤ１８は、数値又は文字表示用のＬＥＤ群を構成する。

前記導光板１１は、前記プリント基板１２におけるＬＣＤパネルユニット１４の装着位置から上側の前面全体を覆うものであり、この導光板１１は、表示用ＬＥＤ１８から発せられる光を遮光でき、かつ光反射率の高い、例えばノリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等から構成されている。

この導光板１１の前記数値表示領域５およびステータス表示領域６に対応する部位は所定の厚みに形成され、前記各表示用ＬＥＤ１８を導光するための導光孔部１１ａ，１１ｂが貫通形成されている。

このうち、導光孔部１１ａの前面側は、７セグメント形状に形成されるとともに、小数点位置は円窓状に形成され、また、導光孔部１１ｂは矩形状に形成されている。各導光孔部１１ａ，１１ｂの背面側は、前記表示用ＬＥＤ１８が嵌合される程度の小径孔であって、前面側に向うにつれ、テーパ状に拡開し、前面側では前述のごとく７セグメント形状、円孔および角孔形状に形成される。

従って、特に７セグメント表示部分では個々の表示用ＬＥＤ１８が点光源であっても、テーパ状の内壁面で反射しつつその表面から出光することにより、７セグメントを構成する縦横のスリットの長さおよび幅に応じた面輝度により、照射面を均一に照射するようになっている。

また、導光板１１のＬＣＤパネルユニット１４の取付位置１１ｃはパネル外形に応じた枠状に形成され、ＬＣＤパネルユニット１４を嵌合支持するようになっている。

前記フィルタ板１０は、前面板９の前面に嵌め付けられるもので、図７に一部断面して示すように、前面板９の前面を覆うアクリル樹脂等の透明板からなるカバー部材１０ａと、カバー部材１０ａの背面全体に印刷等によりコーティングされた暗色不透明の遮光層１０ｂを備えるとともに、前記数値表示領域５と、ステータス表示領域６にはそれぞれの形状に応じた暗色半透明層１０ｃをコーティングしたもので、図２の破線で示すごとく、導光板１１と同じくセグメント、円孔および角孔形状の表示面を形成している。

すなわち、表示用ＬＥＤ１８が消灯している状態では、暗視野状態が保たれ、内部は不可視状態で、図５の破線で示すごとく、僅かにそれぞれの外形が外方から見える程度であるが、表示用ＬＥＤ１８が点灯した状態では前記導光板１１を通じて出光した光はフィルタ板１０を通じて外部に出光され、数値や表示を観察することが可能となっている。またＬＣＤパネルユニット１４に対向する位置には透明な窓部で形成されており、ＬＣＤパネルユニット１４が前面板９と嵌合した際にＬＣＤ表示部７となる。

前記弾性体１５は、シリコンゴム等の弾性素材からなり、各接点部材１６および操作キー８に共通の所定厚みで横長のバー状若しくは帯板状に形成されたものである。弾性体１５の前面には、図６に拡大して示すように、各操作キー８に対応して複数の突起１５ａが一体に突設され、また、背面には、図４の一部に拡大して示すように、接点部材１６に圧接する突起１５ｂが一体に突設されており、該当する操作キー８を押圧することにより、その部位の突起１５ａを押圧変形し、対面する接点部材１６を動作させるようになっている。

各操作キー８は、図４の一部に拡大して示すように、背面にはスモーク加工による光拡散面８ａを形成したアクリル等の透明樹脂素材よりなるブロックから構成され、その前面には印刷、刻印等により、各操作キー８に固有の機能を表示した表示部を形成している。

前記弾性体１５は、前述のごとく弾性素材からなると同時に、半透明素材からなり、適宜な光透過性と光拡散性があり、操作キー８の前述する押圧媒体としての機能のほか、光伝送媒体としても機能するものである。プリント基板１２における各接点部材１６の略中間の位置に配置されたバックライト用ＬＥＤ１９を覆い、このバックライト用ＬＥＤ１９の点灯により、その光を拡散しつつ、前面全体から出光し、各操作キー７の背面全体を照射するようになっている。さらに、弾性体１５は、各接点部材１６と各種操作キー８との間を密閉するように介在されているため、防塵・防水効果を備えている。

本実施の形態では、プリント基板１２の前面に、複数個（図例では７個）の接点部材１６が横一列に配設されるとともに、接点部材１６の近傍における各接点部材１６の略中間位置に複数個（図例では６個）のバックライト用ＬＥＤ１９が配設され、これに対応する上側に複数個（図例では７個）の操作キー８が横一列に配設されている。接点部材１６及びバックライト用ＬＥＤ１９は、共通して一本の弾性体１５の背面に位置し、弾性体１５の背面側に設けた横方向に連続する凹溝１５ｃが、接点部材１６に嵌合して位置決めされている。

これにより、各操作キー８の背面光拡散面８ａにより乱反射しつつ、操作キー８の透明内部を透過して外部に出光することになり、各操作キー８はバックライト用ＬＥＤ１９によるバックライトにより常時所定の輝度で均一に面発光することにより、それぞれの操作キー８に形成された表示部内容を鮮明に表示することになる。

以上、本願発明における最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

本発明に係る機器の前面構造を採用したパネル計器の概略構成を説明するための分解斜視図である。 同パネル計器のパネル部材の組立状態を示す分解斜視図である。 同パネル部材の正面図である。 図３のＡ−Ａ線における一部拡大部分を含む縦断面図である。 図２のＢ部拡大図である。 図２のＣ部拡大図である。 図２のＤ−Ｄ線における部分拡大断面図である。

符号の説明

４ パネル部材
８ 操作キー
８ａ 光拡散面
９ 前面板
１０ フィルタ板
１１ 導光板
１２ プリント基板
１５ 弾性体
１５ａ，１５ｂ 突起、１５ｃ 凹溝
１６ 接点部材
１８ 表示用ＬＥＤ
１９ バックライト用ＬＥＤ

Claims (6)

1. プリント基板面に複数配列された接点部材と、各接点部材に対向してプリント基板前面を覆う前面板の前面に表出するように配設された複数の操作キーと、接点部材と操作キーとの間に介在された各操作キーに共通の一枚の弾性体とを備え、操作キーの押圧動作により、弾性体を介して、操作した操作キーに該当する接点部材のスイッチング動作を行うようにし、
   前記プリント基板面の接点部材近傍であって、前記弾性体で覆われる位置に１ないし複数のバックライト用ＬＥＤを配置する一方、前記弾性体を半透明で光拡散性のあるゴム素材で構成するとともに、前記各操作キーを透光性樹脂で構成されていることを特徴とする機器の前面構造。
2. 前記操作キーをブロック形状の透光性樹脂で構成するとともに、その背面には光拡散面が形成されていることを特徴とする請求項１記載の機器の前面構造。
3. 前記弾性体の背面には、前記接点部材押圧用の複数の突起が一体に形成されるとともに、前記弾性体の対応する前面には、前記操作キーに接触する複数の突起が一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の機器の前面構造。
4. 前記複数の各操作キーは、前記複数の各接点部材に対応して横方向一列に配設され、前記バックライト用ＬＥＤは、複数の各操作キーの配列方向に沿って、横方向一列に複数個配設されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の機器の前面構造。
5. 前記基板面に配設された前記複数の接点部材は横方向一列に配設されており、前記弾性体は前記複数の各接点部材の前面側を覆うように横長の帯板形状に形成されるとともに弾性体の背面には前記複数の各接点部材が嵌合される凹溝が形成されており、弾性体の背面側には前記複数の各接点部材の略中間の位置には、前記複数のバックライト用ＬＥＤが配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の機器の前面構造。
6. 表示文字を形成するための表示用ＬＥＤが複数配設された前記プリント基板と、
   前記プリント基板面に複数配列された接点部材と、
   該各接点部材に対向してプリント基板前面を覆う前面板の前面に表出するように配設された複数の操作キーと、
   前記接点部材と前記操作キーとの間に介在された各操作キーに共通の一枚の弾性体と、
   前面方向に拡開した複数の導光孔部を有し、該導光孔部が前記表示用ＬＥＤごとに嵌合した状態で前記プリント基板上に設けられ、前記表示用ＬＥＤからの光を前記前面方向に導光する導光板と、
   前記プリント基板の前面全体を覆うためのカバー材である前面板と、
   該前面板の前面に嵌合装着されるフィルタ板とで構成されるパネル部材を備え、
   前記操作キーが所定操作された際に、該操作に基づいて前記表示用ＬＥＤが前記導光板を介して発光することで前記操作内容に応じた表示を行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の機器の前面構造。

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