JP2015104049A - 操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ操作時の押圧による基板の撓みが表示体に伝わることを抑制することが可能な操作装置を提供すること。【解決手段】対象機器を操作するための操作装置であって、表示体と、押圧に応じて動作する少なくとも１つの操作素子からなる操作素子群と、前記表示体が一方の主面に固着され、前記操作素子群が前記主面上に配置された基板と、前記基板の前記主面側の少なくとも一部を覆い、かつ、前記基板の固定部において前記基板を固定するケースとを備え、前記基板は、前記表示体と前記操作素子群との間に少なくとも１つの前記貫通孔を有することを特徴とする、操作装置。【選択図】図８

Description

本発明は、操作装置に関し、特に、対象機器を操作するための操作装置に関する。

床暖房のリモコン装置などの壁面に設置されるリモコン装置は、デザイン向上のための薄型化が求められている。そのため、リモコン装置の裏面部分の外装ケース（背面ケース）を備えないものがある。背面ケースを備えないリモコン装置は、たとえば特開２００８−１８７０６９号公報（特許文献１）に開示されている。このようなリモコン装置において、液晶表示画面や操作素子を備える基板は、ケース前面部の背面側にビス等で部分的に固定されていた。

なお、例えば特許文献２（特開２０００−１５１０６０号公報）には、基板上に実装されるＩＣ（Integrated Circuit）チップ等のチップ部品の電極ランド間にスリットを設けることにより、熱膨張や熱吸収に対して熱膨張係数の違いにより発生する熱応力を緩和し、半田クラックを防止することが開示されている。しかし、スリットの上側をまたぐようにチップ部品が設置されている。

特開２００８−１８７０６９号公報 特開２０００−１５１０６０号公報

特許文献１に開示されるような背面ケースを備えていない操作装置に対してスイッチ操作のための押圧を行うと、操作装置の裏面からの支えがないため、ケースにビスで固定された基板部分とその近傍を除き、操作素子が実装されている基板が撓む状態となっていた。そして、操作装置には液晶表示画面等の表示体が取り付けられているが、この表示体は基板に両面テープで固着されているため、スイッチ操作を行ったときの基板の撓みが両面テープによって表示体に伝わり、表示体が歪んで、表示体ににじみが発生するといった問題点があった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、スイッチ操作時の押圧による基板の撓みが表示体に伝わることを抑制することが可能な操作装置を提供することである。

本発明の操作装置は、対象機器を操作するための操作装置であって、表示体、操作素子群、基板およびケースを備える。操作素子群は、押圧に応じて動作する少なくとも１つの操作素子からなっている。基板の一方の主面に表示体が固着され、同じ主面上に操作素子群が配置されている。ケースは、該基板の上記主面の少なくとも一部を覆っており、かつ、基板の固定部において基板を固定している。そして、基板は、表示体と操作素子群との間に少なくとも１つの貫通孔を有することが好ましい。このような構成により、スイッチ操作時の押圧による基板の撓みが表示体の方向へ直接伝わることを抑制できる。

基板は、表示体および操作素子群の配置部以外の部分のうち、表示体の配置部と操作素子群の配置部との間以外の部分に、少なくとも１つの貫通孔を有することが好ましい。これにより、操作素子群で生じた基板の撓みを確実に遮断し、表示体への撓みの伝達をより確実に抑制することができる。

操作素子群が複数の操作素子を含む場合において、基板は、互いに隣り合う操作素子の間に設けられた貫通孔を有することが好ましい。これにより、操作素子で生じた基板の撓みをその付近で確実に遮断できるため、表示体への撓みの伝達をより確実に抑制することができる。

固定部が表示部と操作素子群との間に配置されており、基板は、該固定部を挟むように配された一対の貫通孔を有することが好ましい。これにより、固定部付近の操作素子が押圧されたときでも基板の撓みは生じにくく、かつ、固定部から離間した操作素子が押圧されたときに生じる基板の撓みは貫通孔で遮断されるため、表示体３２への撓みの伝達が抑制される。

基板が樹脂材料からなる場合は、基板が操作素子の押圧によって撓み易いため、本発明の操作装置を好適に使用することができる。

操作装置は、貫通孔の内部に設置された部材、および、貫通孔をまたぐように設置された部材を有しないことが好ましい。これにより、スイッチ操作時の押圧によって生じた基板の撓みを、より確実に貫通孔によって遮断することができる。

本発明によれば、スイッチ操作時の押圧による基板の撓みが表示体に伝わることを抑制できる。

本発明の実施形態１における操作装置の構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態１における操作装置のカバーを開けた状態を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態１における操作装置の構成を正面側から概略的に示す分解斜視図である。 本発明の実施形態１における操作装置の構成を背面側から概略的に示す分解斜視図である。 本発明の実施形態１における操作装置のケースの構成を背面側から概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態１における操作装置の基板の構成を背面側から概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態１における操作装置のケースに基板が収容された状態を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態１における操作装置の基板に形成された貫通孔の配置を正面側から概略的に示す平面図である。 本発明の実施形態２における操作装置の基板に形成された貫通孔の配置を正面側から概略的に示す平面図である。 本発明の実施形態３における操作装置の基板に形成された貫通孔の配置を正面側から概略的に示す平面図である。 本発明の実施形態３の別の例における操作装置の基板に形成された貫通孔の配置を正面側から概略的に示す平面図である。 本発明の実施形態４における操作装置の基板に形成された貫通孔の配置を正面側から概略的に示す平面図である。 本発明の実施形態４の別の例における操作装置の基板に形成された貫通孔の配置を正面側から概略的に示す平面図である。 比較例における操作装置のケースに基板が収容された状態を概略的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。

（実施形態１）
本実施形態の操作装置は、好ましくは、遠隔操作用の装置（リモコン装置）である。ただし、ガスファンヒータの操作パネル等の近接操作（直接的操作）用の装置も含まれる。操作装置による操作の対象となる機器は、特に限定されないが、例えば、床暖房、浴室暖房などの暖房器具、台所用、浴室用などの給湯器が挙げられる。

本実施形態の操作装置は、例えば、室内の壁面に取り付けられて、対象機器の制御装置と電装線で接続された状態で使用される。つまり、操作装置は電装線と電気的に接続可能であり、電装線によって対象機器と電気的に接続可能である。

特に、暖房器具用のリモコン装置は、壁面からの厚みが薄い他のコンセントパネルと近い位置に並べて設置される場合が多いため、コンセントパネルとの統一感を出すために薄型であることが望ましい。したがって、本実施形態の操作装置は、暖房器具用のリモコン装置として好適に使用されるが、これに限定されず、給湯器用のリモコン装置などとしても使用できる。

図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態の操作装置は、ケース１、カバー２、透明部材３１、操作ボタン４１、基板５、表示体３２、操作素子４２、コネクタ６と、回路素子７および絶縁シート８を主に有している。

操作装置の幅方向におけるケース１の一方端部には、カバー２の一方端部が軸回りに開閉可能に連結されている。ケース１およびカバー２は、たとえばＡＢＳ樹脂などの樹脂材料によって形成されている。ケース１の表面側に、透明部材３１と操作ボタン４１とが配置されている（図２）。図１に示すように、カバー２が閉じた状態では、透明部材３１と操作ボタン４１とはカバー２によって覆われている。カバー２が開いた状態で、透明部材３１と操作ボタン４１とがカバー２の内側から現れる（図２）。なお、カバー２に覆われていない一部の操作ボタン４１ａについては、カバーが閉じた状態でも操作することが可能である。このように、本実施形態における操作装置は、ユーザが押圧する操作ボタン４１，４１ａを有している。

ケース１の内側（前面部の背面側）には、基板５、絶縁シート８および取付板９がこの順で取り付けられている。基板５は互いに対向する第１面５ａと第２面５ｂとを有しており、操作装置の前面側に第１面５ａが配置され、操作装置の背面側に第２面５ｂが配置されている。基板５の形状は、特に限定されないが、好ましくは矩形状である。

基板５の第１面５ａには、表示体３２および操作素子４２が配置されている（図３）。
表示体３２は、対象機器の操作のために必要な情報を表示できるものであれば特に限定されないが、例えば、表示体３２に撓みが生じたときににじみ等の不具合が生じるような表示体であり、具体的には、液晶表示画面などが挙げられる。表示体の形状は、特に限定されないが、好ましくは矩形状である。

表示体３２は基板の配線と電気的に接続されているが、それ以外にも固定のために、表示体の裏面（表示面と反対側の面）側の一部または全部が、基板に固着されている（図１４参照）。表示体の基板への固着は、例えば、粘着性部材（両面テープなど）、接着性部材を用いた貼着により実施される。

操作素子４２は、ケース１の操作ボタン４１，４１ａの押圧に応じて動作する電子部品である。本明細書では、少なくとも１つの操作素子からなる全体を操作素子群と呼ぶ。なお、操作素子群は、１つの操作素子から構成されていてもよい。

一方、基板５の第２面５ｂには、コネクタ６および回路素子７が実装されている（図４）。コネクタ６は、例えば、暖房器具、給湯器などの対象機器の制御装置に接続された電装線と接続される。また、図では、回路素子７として電解コンデンサのみが描かれているが、基板５に実装される回路素子は、ＩＣ（集積回路）などであってもよい。

絶縁シート８は、絶縁性を有する材料でシート状に形成されている。絶縁性を有する材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂などの樹脂材料が挙げられる。絶縁シート８は、可撓性を有する材料によって形成されている。絶縁シート８は、コネクタ６を透視しながら電装線を挿抜するために透明または半透明の樹脂材料で形成されていることが好ましい。絶縁シート８は、コネクタ６の挿し込み口の手前近傍に相当する個所に、電装線の先端の挿入部を挿入する開口部を形成するための舌片部８ａを有している。

取付板９は、板状に形成されており、たとえば鋼によって形成されている。取付板９は中央に開口部９ａを有している。この開口部９ａを覆うように絶縁シート８がケース１に取り付けられており、この状態で絶縁シート８の舌片部８ａによって形成された開口部を通って電装線がコネクタ６に接続される。この取付板９は室内の壁面にねじなどによって取り付けられる。そして、取付板９が壁面に取り付けられた後に、取付板９にケース１を装着することによって、操作装置が室内の壁面に取り付けられる。

図５を参照して、ケース１の構成についてさらに詳しく説明する。ケース１は、前面部１ａと、側面部１ｂとを主に有している。前面部１ａは、操作装置の前面を構成する部材である。前面部１ａは板状に形成されている。前面部１ａは、透明部材３１および操作ボタン４１を有している。側面部１ｂは操作装置の側面を構成する部材である。側面部１ｂは前面部１ａの外周端部に配置されており、操作装置の背面側に延びるように形成されている。前面部１ａと側面部１ｂとで取り囲まれた領域がケース１の内部空間を構成している。

続いて、図６を参照して、基板５の構成についてさらに詳しく説明する。基板５には、第１面５ａおよび第２面５ｂを貫通する少なくとも１つの貫通孔５１が形成されている。

具体的には、図８に示されるように、スリット状の貫通孔５１が、操作素子４２から構成される操作素子群と表示体３２との間の領域に配置されている。これにより、操作素子群への押圧力が貫通孔で遮断され、基板の撓みが表示体に伝わることが抑制される。なお、本発明において、（第１面５ａおよび第２面５ｂを貫通する方向からみた）貫通孔５１の形状は、スリット状に限定されず、例えば、矩形状、楕円状、トラック状であってもよい。貫通孔の形状が幅の狭いスリット状である場合、操作素子群や、操作素子群との接続用配線などの配置設計の自由度を下げることなく（操作装置を大きくすることなく）、操作素子への押圧力が表示体へ伝達することを効率的に抑制でき点で有利である。また、スリット状とは、直線状のスリットに限定されず、Ｌ型形状やコの字状などのスリットであってもよい。

また、本明細書において、「貫通孔」とは、その内部に部材が設置されないような孔を意味する。例えば、内部にビスが設置されるビス孔（後述のビス孔５２）などは、本明細書における貫通孔には含まれない。貫通孔の内部に他の部材が設置されている場合は、貫通孔による基板の撓みの遮断効果が得られ難くなってしまうからである。また、本実施形態の操作装置において、貫通孔をまたぐようにして基板上に設置された部材（電子部品等）も存在しないことが好ましい。貫通孔をまたぐように設置された部材がある場合は、該部材によって基板の撓みを伝達されるため、基板の撓みを遮断する効果が得られ難くなる。

本実施形態の操作装置において、基板は、撓み部分（押圧による撓みが生じる部分）に少なくとも１つの貫通孔を有し、かつ、撓みが生じない部分（固定部でケースに固定されることにより押圧による基板の撓みが生じない部分）には貫通孔を有さないことが好ましい。これにより、スイッチ操作時の押圧による基板の撓みが表示体に伝わることを抑制できる。なお、撓みが生じない部分は、基板の撓み部分以外の部分であり、固定部も含まれる。

例えば、本実施形態の操作装置において、上部中央付近の操作ボタン４１を約１３Ｎの力で押圧したときに基板の撓みによる位置変化量が約０．２ｍｍ以上となる部分が「撓み部分」であり、上部中央付近の操作ボタン４１を約１３Ｎの力で押圧したときに基板の撓みによる位置変化量が約０．２ｍｍ未満となる部分が「撓みが生じない部分」であることが好ましい。このような撓み部分における基板の撓みによって、表示体の歪みを生じやすいため、この部分のみに貫通孔を設けることにより、押圧時における基板の撓みの表示体への伝達をより確実かつ効率的に抑制できる。

また、基板５は複数のビス孔５２を有している。図７に示すように、このビス孔５２を通して、ビス５３をケース１のビス受け部１１（図５参照）にねじ込むことにより、基板５とケース１とがビス孔（固定部）５２において締結（固定）される。なお、基板５をケース１に固定するための固定部材は、締結部材（ビスなど）に限定されるものではない。

次に、本実施形態における操作装置の作用効果について比較例と対比して説明する。図１４は、比較例における操作装置のケースに基板が収容された状態を概略的に示す断面図である。

図１４に示す操作装置は、背面ケースを備えておらず、表示体３２、操作素子４２などを備える基板５は、ケース１の前面部の背面側にビス５３によって固定されている。表示体３２は、両面テープ３３で基板５の一方の主面に貼着され、ケース１の透明部材３１に対応する位置に設置されている。また、基板５の同じ主面に設けられた少なくとも１つの操作素子４２が設けられている。

このような比較例の操作装置において、操作ボタン４１を押圧することにより、操作素子４２が押圧されると、操作素子４２から構成される操作素子群４３の裏面には支えがないため、ケース１にビス５３で固定された固定部を除き、基板５に撓みが生じる。そして、表示体３２は基板５に両面テープ３３で固着されているため、スイッチ操作によって生じた基板５の撓みが表示体に伝わり、表示体が歪んで、表示体ににじみが発生してしまう。

これに対して、本実施形態の操作装置によれば、基板の表示体と操作素子群との間の領域に貫通孔が設けられているため、操作素子群への押圧力が貫通孔で遮断され、基板の撓みが表示体に伝わることが抑制される。また、表示体に歪み防止用ガイドなど別途の部材を設けることなく、コストをかけずに表示体の歪みおよびにじみを抑制することができる。

（実施形態２）
本実施形態の操作装置は、基板が、表示部および操作素子群の配置部以外の部分であって、表示体の配置部と操作素子群の配置部との間以外の部分に、少なくとも１つの貫通孔を有する点で、実施形態１とは異なる。例えば、図９に示されるように、基板５にコの字状の貫通孔５１が設けられており、表示体３２と操作素子群の配置部との間以外の部分に、いる。それ以外の点は、実施形態１と同様である。

このように、表示体３２および操作素子４２からなる操作素子群の配置部以外の部分のうち、表示体３２の配置部と操作素子群の配置部との間以外の部分（例えば、図９における貫通孔５１の縦方向の部分）にも、貫通孔５１が配されていることにより、操作素子群で生じた基板の撓みを確実に遮断し、表示体への撓みの伝達をより確実に抑制することができる。

図９において、貫通孔５１の縦方向の長さは、操作素子４２の縦方向の長さの１〜３倍であることが好ましく、最も好ましくは２倍程度である。貫通孔５１の縦方向の長さが長すぎる場合、操作素子が押圧されたときに基板が割れてしまう恐れがあり、また、操作素子４２と接続される配線パターンを配置するスペースが限定され、装置の小型化を阻害する可能性がある。なお、後述の実施形態３および４（図１０〜１３）における貫通孔５１，５１ｂの縦方向の長さについても同様である。

（実施形態３）
本実施形態の操作装置は、基板が、互いに隣り合う操作素子の間に貫通孔を有する点で、実施形態１とは異なる。例えば、図１０に示されるように、基板５の中央に搭載されている操作素子４２ａのみを囲むように、スリット状の３つの貫通孔５１ａ，５１ｂが配置されている。また、基板５が、図１０に示すように操作素子群の４隅の付近に配された固定部（ビス孔）５２においてビスでケースに固定される点で、実施形態１とは異なる。それら以外の点は、実施形態１と同様である。

本実施形態の操作装置では、基板５の端部付近はビスで固定されているため、端部の操作素子４２ｂが押圧されたときでも基板５の撓みは生じにくい。また、中央の操作素子４２ａが押圧されたときに生じる基板５の撓みは、貫通孔５１ａ，５１ｂによって操作素子４２ａ付近で遮断され、他の場所へ伝達されにくくなる。このため、表示体３２への撓みの伝達がより抑制される。

本実施形態の操作装置の別の例としては、図１１に示されるように、図１０の横方向（表示体の長手方向）に伸びる貫通孔５１ａと縦方向に伸びる貫通孔５１ｂとを延長して一体化したような形状の貫通孔５１が設けられている形態が挙げられる。

このような形態の操作装置では、図１１に示すような形状の貫通孔５１を設けた場合は、中央の操作素子４２ａが押圧されたときに生じる基板５の撓みがより確実に遮断され、図１０に示す形態の操作装置よりも、表示体３２への撓みの伝達がさらに抑制される。

ただし、図１０に示す形態の操作装置では、横方向に伸びる貫通孔５１ａと縦方向に伸びる貫通孔５１ｂとの間が離間しており、横方向に伸びる貫通孔５１ａの長さも比較的短いため、配線パターンを設置するスペースを確保しやすく、基板上の回路設計が容易になるという利点がある。

（実施形態４）
本実施形態の操作装置は、固定部が表示部と操作素子群との間に配置されており、基板が該固定部を挟むように配された一対の貫通孔を有する点で、実施形態１とは異なる。例えば、図１２に示されるように、基板５は、表示体３２と操作素子群との間の中央付近に配された固定部（ビス孔）５２においてビスでケースに固定されており、固定部５２を挟むように配された一対の貫通孔５１を有している。それ以外の点は、実施形態１と同様である。

本実施形態の操作装置では、基板５の中央付近が固定されているため、中央（固定部付近）の操作端子４２ａが押圧されたときでも基板５の撓みは生じにくく、かつ、端部側の操作素子４２ｂが押圧されたときに生じる基板５の撓みは貫通孔５１で遮断されるため、表示体３２への撓みの伝達が抑制される。

本実施形態の操作装置の別の例としては、図１３に示されるように、基板５の中央の２箇所の固定部（ビス孔）５２においてビスでケースに固定され、中央の操作端子４２ａのみを囲むように（２箇所の固定部５２を挟むように）一対の貫通孔５１が形成されている形態が挙げられる。

このような形態の操作装置では、基板５の中央付近はビスで固定されているため、中央（固定部付近）の操作端子４２ａが押圧されたときでも基板５の撓みは生じにくく、かつ、端部側の操作素子４２ｂが押圧されたときに生じる基板５の撓みは貫通孔５１で遮断されるため、表示体３２への撓みの伝達は抑制される。さらに、このようにビスで固定される固定部５２と、貫通孔５１とを基板５の中央部分にまとめて配置することで、配線パターンを設置するスペースを確保しやすく、基板上の回路設計が容易になるという利点がある。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ケース、１ａ 前面部、１ｂ 側面部、１１ ビス受け部、２ カバー、３１ 透明部材、３２ 表示体、４１，４１ａ 操作ボタン、４２，４２ａ，４２ｂ 操作素子、５ 基板、５ａ 第１面、５ｂ 第２面、５１，５１ａ，５１ｂ 貫通孔、５２ 固定部（ビス孔）、５３ ビス、６ コネクタ、７ 回路素子、８ 絶縁シート、８ａ 舌片部、９ 取付板、９ａ 開口部。

Claims (6)

1. 対象機器を操作するための操作装置であって、
   表示体と、
   押圧に応じて動作する少なくとも１つの操作素子からなる操作素子群と、
   前記表示体が一方の主面に固着され、前記操作素子群が前記主面上に配置された基板と、
   前記基板の前記主面側の少なくとも一部を覆い、かつ、前記基板の固定部において前記基板を固定するケースとを備え、
   前記基板は、前記表示体と前記操作素子群との間に少なくとも１つの前記貫通孔を有することを特徴とする、操作装置。
2. 前記基板は、前記表示体および前記操作素子群の配置部以外の部分であって、前記表示体の配置部と前記操作素子群の配置部との間以外の部分に、少なくとも１つの前記貫通孔を有する、請求項１に記載の操作装置。
3. 前記操作素子群は複数の前記操作素子を含み、
   前記基板は、互いに隣り合う前記操作素子の間に前記貫通孔を有する、請求項１または２に記載の操作装置。
4. 前記固定部が前記表示体と前記操作素子群との間に配置されており、
   前記基板は、該固定部を挟むように配された一対の前記貫通孔を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の操作装置。
5. 前記基板は樹脂材料からなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の操作装置。
6. 前記貫通孔の内部に設置された部材、および、前記貫通孔をまたぐように設置された部材を有しない、請求項１〜５のいずれか１項に記載の操作装置。

Images