JP2011086536A - 押しボタン組立構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチを実装した基板面の高さ位置に制約されずに自由に押しボタンの配置を設定可能とし、押しボタンの動きで生じるガタを小さくでき、かつ組立性の良い構造を実現する。
【解決手段】筺体下板１２に設けた円筒部１２ａと、筺体上板１１に設けたリブ１２ｂを筺体側板１３の開口部１３ａを挟んで配置し、押しボタン部材４０は、押しボタン本体４１のスイッチ押下面４１ａ側の対向する左右側面からそれぞれ反対方向に延びる一対の突片４３と、一方の突片４３の先端部に円筒部１２ａの穴径よりも小さい径を持つ回転軸４４を有し、回転軸４４を円筒部１２ａの穴に挿入して押しボタン部材４０を支持回転させて押しボタン本体４１を内側から開口部１３ａに嵌め込み、押しボタン本体４１に対する加重操作時に押しボタン部材４０が回転軸４４を中心に逆回転するのを阻止するようにリブ１２ｂを他方の突片４３の遊動端に対して隣接配置する。
【選択図】図１

Description

この発明は、小型電子機器などに使用される押しボタン組立構造に関するものである。

電子機器筺体の前面パネルの背面にプリント基板を配置し、該プリント基板に実装したスイッチに対向して設けた前面パネルの開口に押しボタンを係合装着し、当該押しボタンを表側から押し込み操作することで上記スイッチのノブを押してスイッチを切り替えるようにする押しボタン組立構造がある（例えば特許文献１参照）。このような従来の押しボタン組立構造例を図８により説明する。この押しボタン組立構造は、箱型筐体の側板開口に押しボタンが設定され、押しボタン押下時の移動方向とスイッチノブの作動方向が同一であるような構造である。押しボタン部材１１０は、図８（ａ）に示すように、樹脂で一体成形したものであり、押しボタン本体１１１の対向する左右側面からそれぞれ反対方向に延びる対称な一対の突片１１２を有している。突片１１２は、図８（ｂ）のように、筐体１０１の開口１０５内に押しボタン本体１１１を挿着したときに、プリント基板１０２の端縁と筐体内壁との間に先端部１１２ａを介在させる。このことにより押しボタン部材１１０が開口１０５から抜落ちるのを防止するようにしている。また、突片１１２は、図８（ｃ）のように押しボタン本体１１１が筐体内方へ押し込まれてスイッチ１０３のノブ１０４を押してスイッチ１０３をオンにしたときに、先端部１１２ａだけをプリント基板１０２に設けられた凹所１０２ａの外側端面１０２ａ’に引っ掛けることにより弾性変形され、復帰力を蓄える。そして、押しボタン本体１１１が押圧解除された場合には、突片１１２は蓄えた原形復帰力により押しボタン部材１１０を図８（ｂ）の姿勢に復元させるよう動作する。

特開平５−３２５７１２号公報（第５頁、図１）

上記のような従来の押しボタン組立構造は、一対の突片１１２の先端部１１２ａを基板１０２の外側端面１０２ａ’で支持しているので押しボタンを支える高さ位置が基板面の高さ位置に限定されることになる。このため、例えば図９（ａ）に示すように、押しボタン本体１１１の被加重面１１０ｂの中心と基板面の高さが大きくずれている場合、図９（ｂ）のように被加重面１１０ｂに掛かる押し込み力は、突片１１２を支えている基板外側端面１０２ａ’を中心として押しボタンを回転させることになる。しかし、押しボタン本体１１１は移動軌跡がスイッチノブ１０４の作動中心とずれているため移動量がとれずに当該スイッチノブ１０４を押し込むことができない。すなわち、押しボタンとしての機能を果たせないという問題がある。また、図８（ｂ）に示すように、押しボタンの突片１１２を収納するプリント基板１０２の外縁１０２ｂと筐体１０１の内壁とで形成する隙間は、プリント基板１０２の寸法、筐体１０１の寸法、プリント基板１０２と筐体１０１の位置決め精度等、複数の要素により左右されるため、ばらつきが大きくなりやすく、それぞれの部品間の干渉を避けるために、該隙間を十分狭くすることが困難である。該隙間が大きいと、開口１０５に装着された押しボタン本体１１１が傾いたり、押しボタン本体１１１の表面が筐体表面から陥没したりするため、操作や意匠上の問題となる。

さらに、上述のような問題点の解決策として、例えば図１０（ａ）のように、突片１１２を基板端面ではなく筐体１０１に一体成形で設けたフック形状リブ１１８で支える構造とすることが考えられる。しかしながら、このような構造は、筐体内面から筐体外面までの距離、すなわち押しボタン本体１１１を筐体内へ押し込む距離（ストローク）を大きく取った場合、図１０（ｃ）のように、突片１１２を大きく変形させて押しボタンを組み立てなければならないため、突片１１２の根元１１２ｂに過大な力がかかり、突片１１２を破損させてしまうという問題がある。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、スイッチを実装した基板面の高さ位置に制約されずに自由に押しボタンの配置を設定可能とし、押しボタンの動きで生じるガタを小さくでき、かつ組立性の良い構造を実現する押しボタン組立構造を得ることを目的とする。

この発明に係る押しボタン組立構造は、スイッチを実装したプリント基板を電子機器の筺体側板の背面に配置し、スイッチに対向して筺体側板に設けた開口部に押しボタン部材を係合装着し、筺体側板の表側から加重操作することで押しボタン部材を筺体内に移動させてスイッチノブを押してスイッチを切り替えるように構成される押しボタン組立構造において、筺体下板と一体成形され、当該筺体下板から筺体側板の内側面に沿って上方向に延びる円筒部と、筺体上板と一体成形され、当該筺体上板を筺体に被せたときに当該筺体上板から筺体側板の内側面に沿って下方向に延び、かつ円筒部とで開口部を挟んだ位置に配置されるリブを備え、押しボタン部材は、押しボタン本体のスイッチ押下面側の対向する左右側面からそれぞれ反対方向に延びる一対の突片と、一方の突片の先端部に当該突片の方向に対して直角で、かつ円筒部の穴径よりも小さい径を持つ回転軸とを一体成形により有し、回転軸を円筒部の穴に挿入して押しボタン部材を支持回転させて押しボタン本体を内側から開口部に嵌め込み、押しボタン本体に対する加重操作時に押しボタン部材が回転軸を中心に逆回転するのを阻止するようにリブを他方の突片の遊動端に対して隣接配置させるようにしたものである。

この発明によれば、押しボタン部材はその一対の突片が筺体側に設けられた円筒部とリブに関わるように構成しているので、スイッチを実装したプリント基板自体とは直接関わることがないため、基板面の高さ位置に制約されずにスイッチノブの位置に合わせて自由に押しボタンの配置を設定可能とし、押しボタンの動きで生じるガタを小さくして安定した動作を可能にする。
また、押しボタン本体をフロントパネルの開口部に装着するとき、回転軸を中心として押しボタン本体を回転させながら嵌め込むようにしているため、押しボタン本体と開口部との嵌合の長が大きい場合でも、押しボタンの突片に過大な力を掛けずに組立可能であるため、破損の少ない組立性の良い構造を実現できる。

この発明の実施の形態１による押しボタン組立構造を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る押しボタン部材の構造を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る押しボタン部材の組立方法を示す断面図である。 この発明の実施の形態２による押しボタン組立構造を示す構成図である。 この発明の実施の形態２に係る構成の組立動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態３による押しボタン組立構造を示す構成図である。 この発明の実施の形態３に係る押しボタン部材の構造を示す斜視図である。 従来の押しボタン組立構造の構成例を示す説明図である。 従来の押しボタン組立構造の問題点を示す説明図である。 従来の押しボタン組立構造の改良構成例を示す説明図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による押しボタン組立構造を示す構成図で、図１（ａ）は組立完了状態を示す斜視図、図１（ｂ）は組立完了状態を示す断面図、図１（ｃ）は動作状態を示す断面図である。また、図２は、押しボタン部材の構造を示す斜視図である。さらに、図３は、押しボタン部材の組立方法を示す断面図である。
図１において、電子機器の筐体１０は、例えば樹脂成形された下蓋と上蓋からなり、下蓋は一体成形された筺体下板１２と筺体側板１３を有し、上蓋は筺体上板１１を有する。筺体下板１２は、筺体側板１３の内側面に沿って上方向に延びる円筒部１２ａを一体成形により有する。筺体上板１１は、筐体１０を組み立てたときに円筒部１２ａから所定距離を隔て配置され、かつ筺体側板１３に沿って下方向に延びるリブ１１ａを一体成形により有する。筺体側板１３は、電子機器の例えばフロントパネルであり、リブ１１ａと円筒部１２ａの中間位置に対応する部分に所定の形状（例えば正方形）の開口部１３ａを有する。筐体１０内にはスイッチ３０を縁部に実装したプリント基板２０が取り付けられる。このプリント基板２０は、例えば筺体下板１２に対して適当な高さを保ち、かつスイッチ３０の作動部であるスイッチノブ３１を筺体側板１３の開口部１３ａの中央に位置付けて固定される。このプリント基板２０の固定は周知の手段を用いて行われるのでここでは説明を省略する。

筺体側板１３の開口部１３ａには、スイッチノブ３１を押すための押しボタン本体４１が装着される。押しボタン本体４１は樹脂の一体成形品である押しボタン部材４０の構成部である。図２に示すように、押しボタン部材４０は、押しボタン本体４１が筐体１０から必要以上飛び出さないようにストッパーの役目をする、開口部１３ａよりサイズの大きいつば状部４２を押しボタン本体４１の裏面方向に設けている。また、押しボタン部材４０は、押しボタン本体４１のつば状部４２の対向する両側面より水平方向に突出する一対の突片４３を有する。突片４３の一方の先端部には円筒部１２ａの穴径よりも大きい径の円柱４５が突片の方向と直角に設けられており、この円柱４５の下側には円筒部１２ａの穴径よりも小さい径の回転軸４４が一体に設けられている。なお、上記突片４３の他方の先端部は遊動端となっている。

次に、押しボタン組立構造の組立方法について説明する。
まず、図２および図３に示すように、押しボタンの被加重面４１ｂが筐体側板１３に接触しない程度の角度で、押しボタンの回転軸４４を筐体下板１２からの円筒部１２ａの穴に挿入し、円柱４５の下端が円筒部１２ａの上面に当接するまで押し込む。これにより、押しボタン部材４０は円筒部１２ａにより回転可能に支持される。次に、回転軸４４を中心として回転させながら押しボタン本体４１を筺体側板１３の開口部１３ａに嵌め込み、押しボタン本体４１のつば状部４２が筺体側板１３の内壁に当接するまで回転させる。次に、プリント基板２０を例えば筐体下板１２に所定の高さ位置に取り付け、スイッチノブ３１が押しボタン本体４１の押下面４１ａと向き合わせる。次に、筐体上板１１を被せると、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、筐体上板１１から下方向に延びるリブ１１ａが降りてきて、その当て面１１ｂを回転軸のない方の突片４３の遊動端の内側面４３ｃに対して隙間を設けた位置に配置される。

次に、動作について説明する。
押しボタンに対する加重操作により図１（ｂ）の状態から図１（ｃ）に示す状態に切り替わる。すなわち、開口部１３ａに嵌め込まれている押しボタン本体４１の被加重面４１ｂに指圧を加えて押しボタン本体４１を筐体内方向へ押し込むと、押しボタンは一方の突片４３の回転軸４４を支点としストロークに対応して反計方向に回転するので、当該一方の突片４３は殆ど弾性変形しない。また、遊動端の他方の突片４３は突片内側面４３ｃがリブ１１ａの当て面１１ｂに当接して回転が止められ、当該他方の突片４３はリブ１１ａの当て面１１ｂの角部を支点として弾性変形し、スイッチ押下面４１ａがスイッチノブ３１を押し下げ、スイッチ３０をオンにする。このとき押しボタンの復帰力が当該他方の突片に蓄えられる。次に、押しボタンの押下が解除されると、回転軸４４のない側の突片４３の原形復帰力により押しボタン本体４１は図１（ｂ）の状態に戻る。

以上のように、この実施の形態１の押しボタン組立構造によれば、筺体下板１２から筺体側板１３の内側面に沿って上方向に延びる円筒部１２ａと、筺体上板１１を筺体１０に被せたときに筺体上板１１から筺体側板１３の内側面に沿って下方向に延び、かつ円筒部１２ａとで開口部１３ａを挟んだ位置に配置されるリブ１２ｂを備え、押しボタン部材４０は、押しボタン本体４１のスイッチ押下面４１ａ側の対向する左右側面からそれぞれ反対方向に延びる一対の突片４３と、一方の突片４３の先端部に当該突片の方向に対して直角で、かつ円筒部１２ａの穴径よりも小さい径を持つ回転軸４４とを一体成形により有し、回転軸４４を円筒部１２ａの穴に挿入して押しボタン部材４０を支持回転させて押しボタン本体４１を内側から開口部１３ａに嵌め込み、押しボタン本体４１に対する加重操作時に押しボタン部材４０が回転軸４４を中心に逆回転するのを阻止するようにリブ１２ｂを他方の突片４３の遊動端に対して隣接配置させるようにしている。したがって、押しボタン部材４０はその一対の突片４３が筺体側に設けられた円筒部１２ａとリブ１２ｂに関わるように構成しているので、スイッチを実装したプリント基板自体とは直接関わることがないため、基板面の高さ位置に制約されずにスイッチノブ３１の位置に合わせて自由に押しボタンの配置を設定可能とし、押しボタンの動きで生じるガタを小さくして安定した動作を可能にする。
また、押しボタン本体４１を開口部１３ａに装着するとき、回転軸４４を中心として押しボタン本体４１を回転させながら嵌め込むようにしているため、押しボタン本体４１と開口部１３ａとの嵌合の長が大きい場合でも、押しボタンの突片４３に過大な力を掛けずに組立可能であるため、破損の少ない組立性の良い構造にすることができる。
また、押しボタンの突片４３の一方は回転軸４４を中心に回転することで押しボタン本体４１を移動させるため、空間が狭く、突片４３の長さが十分に取れない場合でも、低い押下力で押しボタン本体４１をスイッチノブ３１の作動方向へ移動させることができる。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２による押しボタン組立構造を示す構成図で、図４（ａ）は組立完了状態を示す外観斜視図、図４（ｂ）は組立完了状態を示す断面図である。また、図５は、この実施の形態２に係る構成の組立動作を示す説明図である。図４および図５において、図１の構成と同等の部分については同一の符号を付し、原則として同じ説明は省略する。
この実施の形態２は、筺体下板１２と一体成形され、当該筺体下板１２から筺体側板１３の内側面に沿って上方向に延びるリブ（第２のリブ）１２ｂを追加している点が上述の実施の形態１との相違点である。この場合、リブ１２ｂは、その先端部を、筐体上板１１から下方向に延びたリブ１１ａの先端部と近接する位置に位置づけられる。リブ１２ｂの先端部は、図５（ａ）に示すように互いが平行な突端面１２ｃと段差面１２ｄを持っている。ここでは、筐体上板１１を被せる前に、押しボタン部材４０の回転軸を持たない方の突片４３の遊動端を、図５（ｂ）のようにリブ１２ｂの先端部の突端面１２ｃにせり上げて載せることで仮留する。次に、図５（ｂ）の状態から、そのまま筐体側板１３の方向に突片４３の遊動端を押して段差面１２ｄ上に落とし込んで図５（ｃ）の状態にしてから筺体上板１１を被せるという順序で組み立てる。

この実施の形態２の場合、押しボタンの突片４３の遊動端を仮留めすることで、筐体上板１１を被せるときに押しボタン本体４１を不用意に回転方向に動いてしまうのを防ぐことができるため、回転軸を持たない押しボタンの突片４３の遊動端を筐体側板１３の内壁と筐体上板側のリブ１１ａの当て面１１ｂの間に入れて組み立てることを容易にする。また、組立後は、突片４３の遊動端はリブ１２ｂの先端部のＬ形状と筐体側板１３との間に係止されるため、押しボタン本体４１に加重されていない場合にもガタを少なくして保持できる。

実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３による押しボタン組立構造を示す構成図で、図６（ａ）は組立完了状態を示す斜視図、図６（ｂ）は組立完了状態を示す断面図である。また、図７は、押しボタン部材の構造を示す斜視図である。図６および図７において、図１および図２の構成と同等の部分については同一の符号を付し、原則として同じ説明は省略する。
この実施の形態３では、筺体下板１２には、筺体側板１３の内側面に沿って上方向に、かつ互いが平行して延びる一対の円筒部４５が一体成形により設けられている。この一対の円筒部４５は開口部１３ａを挟んだ位置に配置される。

また、押しボタン部材４０は、図７に示すように、押しボタン本体４１と押しボタン基材４６の結合可能な別部品からなり、両者を結合することで構成されるようになっている。押しボタン基材４６は、スイッチ押下面４１ａを持ち開口部１３ａより面積が大きいつば状部４２と、このつば状部４２の対向する左右側面からそれぞれ反対方向に延びる一対の突片４３を有している。両突片４３の先端部には円筒部１２ａの穴径よりも大きい径のそれぞれの円柱４５が突片の方向と直角に設けられており、各円柱４５の下側には円筒部１２ａの穴径よりも小さい径の回転軸４４がそれぞれ一体に設けられている。また、つば状部４２には、押しボタン本体４１と結合するための係止孔（係止手段）４２ａを持つ。一方、押しボタン本体４１は、被加重面４１ｂと反対側にある面から直角に伸びる係止爪（係止手段）を有している

次に、押しボタン組立構造の組立方法について説明する。
押しボタン基材４６の一対の回転軸４４を筐体下板１２から延びる円筒部１２ａにそれぞれ挿入し、円柱４５が円筒部１２ａの上面に当たるまで押し込む。これにより、押しボタン基材４６はつば状部４２の中央が筐体側板１３の開口部１３ａの中心と合わさる位置で支持される。次に、筐体側板１３の開口部１３ａに押しボタン本体４１を挿入する。これにより押しボタン本体４１から延びる係止爪４１ｃが押しボタン基材４６の係止孔４２ａに嵌め込まれ、押しボタン本体４１と押しボタン基材４６は結合される。

以上のように、この実施の形態３によれば、筺体下板１２から筺体側板１３の内側面に沿って上方向に延び、互いが開口部１３ａを挟んで並行に配置される一対の円筒部１２ａを備え、押しボタン部材４０は、係止手段４１ｃ，４２ａにより結合可能な押しボタン本体４１と押しボタン基材４６の別部品からなり、押しボタン基材４６は、スイッチ押下面４１ａを持つつば状部４２と、当該つば状部４２の対向する左右側面からそれぞれ反対方向に延びる一対の突片４３と、両突片の先端部に当該突片の方向に対して直角で、かつ円筒部１２ａの穴径よりも小さい径を持つそれぞれの回転軸４４とを一体成形により有し、押しボタン基材４６のそれぞれの突片の回転軸４４を対応するそれぞれの円筒部１２ａに挿入して押しボタン基材４６の中央を開口部１３ａの中心に合わせて支持し、開口部１３ａに対して外側から押しボタン本体４１を装着することにより、その際押しボタン本体４１と押しボタン基材４６とを係止手段４１ｃ，４２ａにより結合するようにしている。したがって、押しボタン本体４１の突片４３を全く変形させることなく、各回転軸４４をそれぞれの円筒部１２ａに挿入するだけで押しボタン基材４６を筺体１０に対して組立てられるように構成しているため組立性が良い。また、押しボタン本体４１が押しボタン基材４６と別部品になっているので押しボタン本体４１のみに塗装を加えることが可能になり、押しボタン押下時の突片４３の変形によって起こる塗装割れの心配も無くなり、外観のデザイン維持上で有利となる。また、押しボタン押下時は押しボタン両側の回転軸４４が回転して押しボタン本体４１を移動させるため、突片４３は変形量が少なくなり、小さい押下力で押しボタン部材４０をスイッチ３０方向に移動させることができる。

１０ 筐体、１１ 筐体上板、１１ａ リブ、１１ｂ 当て面、１２ 筐体下板、１２ａ 円筒部、１２ｂ リブ（第２のリブ）、１２ｃ 突端面、１２ｄ 段差面、１３ 筐体側板、１３ａ 開口部、２０ プリント基板、３０ スイッチ、３１ スイッチノブ、４０ 押しボタン部材、４１ 押しボタン本体、４１ａ スイッチ押下面、４１ｂ 被加重面、４１ｃ 係止爪（係止手段）、４２ つば状部、４２ａ 係止孔（係止手段）、４３ 突片、４３ｃ 突片内側面、４４ 回転軸、４５ 円柱、４６ 押しボタン基材。

Claims (3)

1. スイッチを実装したプリント基板を電子機器の筺体側板の背面に配置し、前記スイッチに対向して前記筺体側板に設けた開口部に押しボタン部材を係合装着し、前記筺体側板の表側から加重操作することで前記押しボタン部材を筺体内に移動させてスイッチノブを押して前記スイッチを切り替えるように構成される押しボタン組立構造において、
   筺体下板と一体成形され、当該筺体下板から前記筺体側板の内側面に沿って上方向に延びる円筒部と、
   筺体上板と一体成形され、当該筺体上板を筺体に被せたときに当該筺体上板から前記筺体側板の内側面に沿って下方向に延び、かつ前記円筒部とで前記開口部を挟んだ位置に配置されるリブを備え、
   前記押しボタン部材は、押しボタン本体のスイッチ押下面側の対向する左右側面からそれぞれ反対方向に延びる一対の突片と、一方の突片の先端部に当該突片の方向に対して直角で、かつ前記円筒部の穴径よりも小さい径を持つ回転軸とを一体成形により有し、
   前記回転軸を前記円筒部の穴に挿入して前記押しボタン部材を支持回転させて前記押しボタン本体を内側から前記開口部に嵌め込み、前記押しボタン本体に対する加重操作時に前記押しボタン部材が前記回転軸を中心に逆回転するのを阻止するように前記リブを他方の突片の遊動端に対して隣接配置させるようにしたことを特徴とする押しボタン組立構造。
2. 筺体下板と一体成形され、当該筺体下板から筺体側板の内側面に沿って上方向に延び、筐体上板から下方向に延びたリブの先端と近接する位置に先端を位置づける第２のリブを備え、当該第２のリブは、前記筐体上板を組み立てる前に、回転軸を持たない方の突片の遊動端を仮留することを特徴とする請求項１記載の押しボタン組立構造。
3. スイッチを実装したプリント基板を電子機器の筺体側板の背面に配置し、前記スイッチに対向して前記筺体側板に設けた開口部に押しボタン部材を係合装着し、前記筺体側板の表側から加重操作することで前記押しボタン部材を筺体内に移動させてスイッチノブを押して前記スイッチを切り替えるように構成される押しボタン組立構造において、
   筺体下板とそれぞれ一体成形され、当該筺体下板から前記筺体側板の内側面に沿って上方向に延び、互いが前記開口部を挟んで並行に配置される一対の円筒部を備え、
   前記押しボタン部材は、係止手段により結合可能な押しボタン本体と押しボタン基材の別部品からなり、
   前記押しボタン基材は、スイッチ押下面を持つつば状部と、当該つば状部の対向する左右側面からそれぞれ反対方向に延びる一対の突片と、両突片の先端部に当該突片の方向に対して直角で、かつ前記円筒部の穴径よりも小さい径を持つそれぞれの回転軸とを一体成形により有し、
   前記押しボタン基材のそれぞれの突片の回転軸を対応するそれぞれの円筒部に挿入して前記押しボタン基材の中央を前記開口部の中心に合わせて支持し、前記開口部に対して外側から前記押しボタン本体を装着することにより、その際前記押しボタン本体と前記押しボタン基材とを前記係止手段により結合することを特徴とする押しボタン組立構造。

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