JP2013140738A - 釦構造及びそれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 メイン基板から立ち上げたサブ基板を必要とせず、タクトスイッチが実装されたメイン基板と平行な方向に押し下げる構成の釦構造及びそれを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】 基板２０と、基板２０上に形成されたタクトスイッチ２３と、基板２０に対して垂直な操作面４１１を有する操作部４１及び後方部４２からなる一体化部材とを備え、操作部４１と後方部４２との一体化部材は、操作面４１１及び基板２０に平行な軸を中心としてシーソー回転可能であり、この軸に対する操作面４１１とは逆側に、操作面４１１の押下によって、操作部４１と後方部４２とからなる一体化部材がシーソー回転したときにタクトスイッチ２３を押下する、操作面４１１と略垂直なタクトスイッチ押下面４２３を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、釦構造及びそれを備えた電子機器に関し、特に、操作部の押下によって基板上のタクトスイッチを押下するための釦構造及びそれを備えた電子機器に関する。

従来、電子機器の筐体から露出する釦の押下に連動して、電子機器内部の基板上のタクトスイッチを押し下げて、タクトスイッチのＯＮ／ＯＦＦを行う釦構造が知られている。また、このような釦構造には、スイッチのＯＮ／ＯＦＦに対応する情報を表示する照明機能を有する照明付き釦構造も知られている（例えば、特許文献１）。この照明付き釦構造は、光源として発光素子を備えており、釦には表示する内容に応じた形状に光を透過させる透明部分が形成されており、光源からの光を透過させて情報を表示する。

図９は、特許文献１の照明付き釦構造を示す断面図である。図９の構造では、釦操作面１ｃとタクトスイッチ３を実装したメイン基板４ａとは平行であり、釦１の中心とタクトスイッチ３の中心とは同軸であり、その押下方向は同方向（図の垂直方向）となっている。また、照明を行うための光源２は、メイン基板４ａから９０度立ち上げたサブ基板４ｂ上に取り付けられている。

特開２００８−４７３３４号公報

しかしながら、上記のようにタクトスイッチが実装されたメイン基板に対して垂直方向に釦を押し下げる構造とすると、このメイン基板を含む電子機器において、メイン基板と平行な面にしか釦の操作面を設けることができない。また、光源は、メイン基板から９０度立ち上げたサブ基板上に実装しなければならない。

また、仮に、メイン基板に対して平行な方向に釦を押し下げる構造とすると、このメイン基板を含む電子機器において、メイン基板から９０度立ち上げたサブ基板上にタクトスイッチを実装することになる。

このように、従来の構成では、メイン基板と平行な方向に釦を押す構造（電子機器の筐体における基板と垂直な面から釦を露出させる構造）とする場合には、メイン基板から９０度の角度で立ち上がったサブ基板が必要となるため、このサブ基板の高さを確保しなければならず、電子機器の設計の要求として、その高さが確保できない場合には、釦を基板に対して垂直な方向に押す構造（電子機器の筐体における基板と平行な面から釦を露出させる構造）とせざるを得なかった。

したがって、例えば、車両のダッシュボードに埋め込まれ、又はダッシュボードの外部に設置されるＥＴＣ（Electronic Toll Collection）車載器のように、機器を薄く（高さを低く）設計する必要があり、かつ操作釦は高さの低い前面に設ける必要がある場合にも、その高さはメイン基板から立ち上げたサブ基板の高さによって制限され、十分に薄く設計することが困難であった。

また、釦を基板に対して垂直な方向に押す構造（電子機器の筐体における基板と平行な面から釦を露出させる構造）とすることが電子機器の設計上許容される場合にも、そのような釦に照明機能を付加する場合には、はやりタクトスイッチが実装されたメイン基板に対して光源を実装するためのメイン基板から９０度の角度で立ち上がったサブ基板が必要となり、当該サブ基板の高さを確保しなければならなかった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、メイン基板から立ち上げたサブ基板を必要とせず、タクトスイッチが実装されたメイン基板と平行な方向に押し下げる構成の釦構造及びそれを備えた電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の釦構造は、基板と、前記基板上に形成されたタクトスイッチと、前記基板に対して垂直な操作面を有する釦とを備え、前記釦は、前記操作面及び前記基板に平行な軸を中心としてシーソー回転可能であり、前記軸に対する前記操作面とは逆側に、前記操作面の押下によって、前記釦がシーソー回転したときに前記タクトスイッチを押下する、前記操作面と略垂直なタクトスイッチ押下面を有する構成を有している。

この構成により、釦の操作面が基板と水平な方向に押下されると、釦がシーソー回転して、操作面に垂直なタクトスイッチ押下面が基板と垂直な方向からタクトスイッチを押下げるので、基板と平行な方向に押下する釦を実現できるとともに、この釦構造のために基板に対して垂直な方向の高さを確保する必要もない。よって、この釦構造を電子機器に採用することで、薄い（高さの低い）形状の電子機器を設計でき、かつ、その高さの低い前面から釦を露出させることができる。このような釦構造は、例えば、ＥＴＣ車載器に好適に応用できる。

上記の釦構造において、前記基板には、光源が設けられていてよく、前記釦は、前記光源から発せられた光を前記釦の内部に入光させる入光面と、前記釦の内部の光を前記操作面に導くための光反射面を備えていてよい。

この構成により、釦構造のために基板に対して垂直な方向の高さを確保する必要とすることなく、基板に対して平行な方向に押下する釦を実現できるとともに、その操作面を照明することができる。

上記の釦構造において、前記軸は、捻り変形可能な可塑性材料で構成され、前記釦を支持し、前記シーソー回転は前記可塑性材料の捻りによって実現されてよい。

この構成により、定姿勢からの釦の押下に対して、特別な機構を設けることなく釦を定姿勢に戻すことができる。

本発明の別の態様は、上記のいずれかの釦構造を備えた電子機器である。この電子機器は、前方にタクトスイッチと光源とが前面に向かう方向に直線的に配置された基板と、基板を収容し、前方が開放された筐体と、筐体の前方に取り付けられるとともに、前記釦の操作面を露出する開口を有する前面部材とを備え、前記釦は、前記操作面が前記開口から露出し、前記タクトスイッチ押下面が前記タクトスイッチの直上に位置するように、この電子機器に取り付けられる。

本発明は、釦の操作面が基板と水平な方向に押下されると、釦がシーソー回転して、操作面に垂直なタクトスイッチ押下面が基板と垂直な方向からタクトスイッチを押下げるので、釦構造のために基板に対して垂直な方向の高さを確保する必要とすることなく、基板に対して平行な方向に押下する釦を実現できる。

本発明の実施の形態の釦部品が取り付けられた基板の部分を示す側面図 本発明の実施の形態のＥＴＣ車載器の外観図 本発明の実施の形態のＥＴＣ車載器の側面図 本発明の実施の形態のＥＴＣ車載器の分解斜視図 本発明の実施の形態の基板の拡大図 （ａ）本発明の実施の形態の釦部品の前方左上斜視図 （ｂ）本発明の実施の形態の釦部品の後方左上斜視図 （ｃ）本発明の実施の形態の釦部品の底面図 （ｄ）本発明の実施の形態の釦部品の前方左下斜視図 本発明の実施の形態の釦部品が取り付けられる基板の部分を示す拡大図 本発明の実施の形態の釦部品が取り付けられた基板の部分を示す拡大図 従来の照明付き釦構造を示す断面図

以下、本発明の実施の形態の釦構造及びそれを備えた電子機器を説明する。本実施の形態では、電子機器がＥＴＣカードを読み取り可能な車載器として説明する。

図２は、ＥＴＣ車載器の外観図であり、図３は、ＥＴＣ車載器の側面図である。このＥＴＣ車載器１００は、インパネ内部に埋め込まれることで車両に取り付けられる。図２及び図３に示すように、ＥＴＣ車載器１００は、インパネ内部に埋め込まれる上筐体１０と下筐体３０とがビス止めされて、概略薄い直方体に形成されている。インパネ内部にはカーナビゲーション装置等の他の装置が密集して埋め込まれるので、このＥＴＣ車載器１００を収容する空間には制限があり、特に高さ方向の制限がある。よって、ＥＴＣ車載器１００に対しても高さｈが比較的低く制限される。

上筐体１０と下筐体３０とで構成される略直方体の前面にはインパネ内部から露出する前面部品５０が取り付けられる。前面部品５０には、カードを挿入するためのカード挿入口５１及び釦の操作部４１を露出するための２つの釦開口５２が形成されている。また、図３に示すように、上筐体１０と下筐体３０とによって形成される内部空間には基板が設置される。基板は、その基板面２０１が、奥行き方向、即ち上筐体１０及び下筐体３０の平面方向に平行な方向になるように設置される。即ち、基板面２０１と前面部品５０の操作面とは直交する。

図４は、ＥＴＣ車載器の分解斜視図であり、図５は、基板２０の拡大図である。図４に示すように、下筐体３０は、底面の両側縁から側壁が立ち上がっており、これに平板状の上筐体１０が被せられることで、上筐体１０と下筐体３０との間に電子部品を収容する収容空間が形成される。収容空間の前方は開放されており、ここに前面部品５０が取り付けられる。収容空間の後方も開放されており、ここから収容空間の内部に設置された各種のコネクタの接続口が露出する。収容空間には、カード支持部品２２と電子機器実装基板２１とが一体となった基板２０が内蔵される。

図５に示すように、カード支持部材２２は、電子機器実装基板２１とＥＴＣカードとが平行になるようにＥＴＣカードを支持する。電子機器実装基板２１には、前方に２つのタクトスイッチ２３と、それに隣接して設置された２つのＬＥＤ２４が実装される。また、図示は省略しているが、電子機器実装基板２１には、ＣＰＵやスピーカコネクタを含むコネクタ類が実装され、このＥＴＣ車載器１００の電気系部品はすべて１枚の基板２０上にレイアウトされる。

タクトスイッチ２３は、押下によってＯＮ／ＯＦＦされる。タクトスイッチ２３をＯＮ／ＯＦＦすることで、例えば、ＥＴＣの使用履歴を日付け順に音声で確認できる。具体的には、タクトスイッチ２３を１回押すと当日の使用履歴が音声出力され、２回押すと前日の使用履歴が音声出力される。ＬＥＤ２４は、常灯であり、特に夜間に釦を操作する際に、その位置及び釦の種類を使用者に明示する。

また、図４に示すように、２つのタクトスイッチ２３及び２つのＬＥＤ２４に対応する位置に釦部品４０が取り付けられる。釦部品４０の操作部４１は、前面部材５０の釦開口５２から露出する。

図６は、釦部品４０を示す図である。図６（ａ）は、釦部品４０の前方左上からの斜視図、図６（ｂ）は、釦部品４０の後方左上からの斜視図、図６（ｃ）は、釦部品４０の底面図、図６（ｄ）は釦部品４０の前方左下からの斜視図である。

図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、釦部品４０は、前方側にそれぞれ操作面４１１を有する略直方体状の２つの操作部４１と、２つの操作部４１の各々の後方に、操作部４１と一体化されて、後方にいくにつれて高さが低くなるよう形成された２つの後方部４２を有し、さらに、２つの後方部４２を平行に収容するように２つのコ字形状が並んで形成された支持枠４３を有する。この操作部４１と後方部４２との一体化部材が、本発明の「釦」に該当する。

２つの後方部４２は、それぞれ支持枠４３に形成された２つのコ字形状よりも小さく形成され、当該コ字形状の内部に位置し、２つのコ字形状のそれぞれの開放側には、後方部４２の前側部分の下方と支持枠４３のコ字形状の開放端とを接続するヒンジ部４４が形成されている。即ち、操作部４１と後方部４２とからなる一体化部材は、操作部４１の後方の下方で、ヒンジ部４４によって支持枠４２と接続されている。

このような釦部品４０は、透明の可塑性材料（例えば、樹脂）で成型される。操作部４１は、操作面４１１における所定の形状で光を透過する部分のみを残して、表面が黒色（前面部材５０と同様の色）に塗装される。

ヒンジ部４４は、操作部４１の操作面に平行な軸を中心として捻り変形可能な形状に形成されており、操作部４１と後方部４２とからなる一体化部材は、この軸を中心として、支持枠４３に対してシーソー回転可能である。この軸は、後方部４２の両側の２つのヒンジ部４４を結ぶ仮想の軸である。この軸は、操作部４１の操作面４１１よりも下方にある。これにより、操作面４１１に対する押下げ動作（正確には操作面４１１を傾ける動作）によって、操作部４１と後方部４２とからなる一体化部材がシーソー回転する。

後方部４２のヒンジ部４４が接続する部分より後方の底面には、下からの光を後方部４２内に入射させる入射面４２２が形成されている。入射面４２２は、後方の水平部分と前方の傾斜部分とからなる。後方部４２の上面には反射面４２１が形成されている。反射面４２１は、入射面４２２の水平部分から入射した光を操作部４１に向かう方向（前方）に反射する。

後方部４２の入射面４２２及び反射面４２１よりさらに後方の底面、即ち、ヒンジ部４４に対して操作部４１とは逆側の底面には、略水平なタクトスイッチ押下面４２３が形成されている。即ち、タクトスイッチ押下面４２３は、操作部４１の操作面４１１と略垂直に形成される。操作面４１１が水平方向に押下されることで、操作部４１と後方部４２からなる一体化部材がシーソー回転して、タクトスイッチ押下面４２３は略垂直下方向に移動する。

図７は、釦部品４０が取り付けられる基板２０の部分を示す拡大図であり、図８は、図７の拡大図に対して、釦部品４０が取り付けられた状態を示す図であり、図１は、図８に対応する側面図である。図７に示すように、タクトスイッチ２３とＬＥＤ２４は、前後方向に直線状に配置される。また、図８に示すように、釦部品４０は、タクトスイッチ２３とＬＥＤ２４の直上に配置される。

図１に示すように、基板２０に対して釦部品４０が取り付けられると、ＬＥＤ２４は、入射面４２２の水平部分の下に位置し、タクトスイッチ２３はタクトスイッチ押下面４２３の下に位置する。この構成により、操作部４１の操作面４１１が押下されて、操作部４１と後方部４２とからなる一体化部材が、ヒンジ部４４を回転軸としてシーソー回転すると、タクトスイッチ押下面４２３がタクトスイッチ２３を垂直下方向に押下する。

また、ＬＥＤ２４から照射された光は、入射面４２２の水平部分及び傾斜部分にそれぞれ入射する。入射面４２２の水平部分から入射された光は反射面４２１にて操作部４１に向けて反射する。また、入射面４２２の傾斜部分に入射された光も傾斜部分にて操作部４１に向けて屈折する。このように反射又は屈折して後方部４２及び操作部４１の内部を伝播した光は、操作面４１１における塗装のない部分から、操作部４１外に出る。これにより、ユーザからは操作面４１１が所定の形状に光って見える。

釦部品４０は、上筐体１０によって、支持枠４３が図８及び図１に示す位置に位置決めされて、基板２０と上筐体１０に挟持される。即ち、釦部品４０は、支持枠４３が固定されることで、操作部４１が押下されたときに、ヒンジ部４４が捻り変形して、操作部４１と後方部４２とからなるシーソー回転して、タクトスイッチ押下面４２３が略垂直下方向にタクトスイッチ２３を押下する。

図１に示すように、操作部４１が押下されていない状態（定姿勢）では、タクトスイッチ押下面４２３はタクトスイッチ２３に軽く接触しているか、あるいはわずかに離間している。操作面４１１が押下されるとヒンジ部４４が捻り変形してタクトスイッチ押下面４２３がタクトスイッチ２３を押下するが、操作面４１１への押下を解除すると、ヒンジ部４４の捻り変形も解除されて、図１に示す定姿勢に復帰する。

以上のように、本実施の形態の釦構造によれば、操作部４１と後方部４２とからなる一体化部材がヒンジ４４を軸とするシーソー回転をするので、操作部４１に形成された操作面４１１に対する水平方向の押下動作によって、後方部４２の底面に形成されたタクトスイッチ押下面４２３の垂直下方向の押下動作を実現できるので、タクトスイッチ２３を実装した基板２０と平行な方向に押下動作をすることで、基板２０に実装されたタクトスイッチ２３を押下でき、このために基板２０に対するサブ基板を用意する必要もない。

また、後方部４２が、下方のＬＥＤ２４からの光を操作部４１方向に反射させる反射面４２１と、ＬＥＤ２４からの光を操作部４１に屈折させる入射面とを有するので、光源であるＬＥＤ２４についても、後方部４２の下、即ち基板２０に実装することができる。

また、操作部４１と後方部４２とからなる一体化部材のシーソー回転は、ヒンジ部４４の捻り変形（弾性変形）によって実現されるので、操作面４１１に対する押下を開示すると、タクトスイッチ押下面４２３がタクトスイッチ２３を押下しない姿勢に自動的に復帰し、この復帰のための特別な構成を設ける必要がない。

なお、上記の実施の形態では、２組の操作部４１及び後方部４２を連結した構成としたが、１組の操作部４１及び後方部４２を有する構成であってもよいし、３組以上の操作部４１及び後方部４２が連結されていてもよい。

以上のように、本発明の釦構造は、基板に対して垂直な方向の高さを確保する必要とすることなく、基板に対して平行な方向に押下する釦を実現できるという効果を有し、操作部の押下によって基板上のタクトスイッチを押下するための釦構造等として有用である。

１０ 上筐体
２０ 基板
２１ 電子機器実装基板
２２ カード支持部品
２３ タクトスイッチ
２４ ＬＥＤ
３０ 下筐体
４０ 釦部品
４１ 操作部
４１１ 操作面
４２ 後方部
４２１ 反射面
４２２ 入射面
４２３ タクトスイッチ押下面
４３ 支持枠
４４ ヒンジ部
５０ 前面部品
５１ カード挿入口
５２ 釦開口

Claims (4)

1. 基板と、
   前記基板上に形成されたタクトスイッチと、
   前記基板に対して垂直な操作面を有する釦と、
   を備え、
   前記釦は、前記操作面及び前記基板に平行な軸を中心としてシーソー回転可能であり、前記軸に対する前記操作面とは逆側に、前記操作面の押下によって、前記釦がシーソー回転したときに前記タクトスイッチを押下する、前記操作面と略垂直なタクトスイッチ押下面を有する
   ことを特徴とする釦構造。
2. 前記基板には、光源が設けられており、
   前記釦は、前記光源から発せられた光を前記釦の内部に入光させる入光面と、前記釦の内部の光を前記操作面に導くための光反射面を備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の釦構造。
3. 前記軸は、捻り変形可能な可塑性材料で構成され、前記釦を支持し、前記シーソー回転は前記可塑性材料の捻りによって実現されることを特徴とする請求項１又は２に記載の釦構造。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の釦構造を備えた電子機器。

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