JP2015191694A - ボタン機構、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの操作感を良好なものにするとともに、製品の設計の自由度を高めることを目的とする。
【解決手段】スイッチと、ユーザによる押圧操作を受けるボタンが取り付けられたベースと、ベースのボタンが位置する面と反対の裏面から伸びて、スイッチの接点を切替える可動部と、ベースから下方に伸びてベースを支持する支持部と、を有する。支持部は、押圧操作に応じて、可動部が伸びる第１の方向と交差する第２の方向に弾性変形する第１の変形部と、押圧操作に応じて、第１の方向に弾性変形する第２の変形部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザの押圧操作を受付けるボタン機構に関する。

電子機器には、ユーザからの押圧操作を受付けるボタン機構を備えている。このボタン機構には、ボタンを有するベースと、ボタンの押圧により位置が変化しスイッチの接点を切替える可動部と、ベースを支持する支持部と、を備えている。また、従来では、ベースから支持部の先端までの距離を大きくすることで、ボタンへの押圧操作により生じる支持部の変位量を確保していた。

また、ベースの一端に回転軸を形成し、この回転軸を中心として可動部の位置が上下することで、スイッチの接点を切替える構成も開示されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、電子部品の品質をユーザにアピールするための一要素として、ボタン機構における操作感が存在する。すなわち、ユーザがボタンのどの位置を押圧操作してもスイッチが作動することで、ユーザの操作感を良好なものにすることができる。また、製品の設計の自由度を高めるためには、ボタン機構のサイズがコンパクトであることが望ましい。例えば、ボタンを筺体の端に配置したい場合や、ボタン間の距離を狭くしたい場合等、ボタン機構のサイズがコンパクトであれば、壁面との距離やボタン機構間の距離を狭くすることができる。

特開平９−１０６７３４号公報

可動部の変位量を確保するためにベースから伸びた支持部を長くすると、ボタン機構のサイズが大きくなり、製品の設計が制約される場合がある。また、引用文献１に記載した構成では、回転軸側のボタンの位置を押圧操作しても可動部は動作しないため、ユーザの操作感を良好にすることができない。

本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、ユーザの操作感を良好なものにするとともに、製品の設計の自由度を高めることを目的とする。

・適用例１
上記課題を解決するために、本発明の一態様では、スイッチと、ユーザによる押圧操作を受けるボタンが取り付けられたベースと、前記ベースの前記ボタンが位置する面と反対の裏面から第１の方向に伸びて、前記スイッチの接点を切替える可動部と、前記ベースの前記裏面から前記第１の方向に伸びて前記ベースを支持する支持部と、を有し、前記支持部は、前記押圧操作に応じて、前記第１の方向と交差する第２の方向に弾性変形する第１の変形部と、前記押圧操作に応じて、前記第１の方向に弾性変形する第２の変形部と、を有する。
ここで、交差とは、第１の方向に対して直交（９０度）となっていることに限定されず、第１の方向に対して所定の角度を持って交わっている場合も含まれる。

上記のように構成された発明では、ユーザがボタンの可動部側から離れた位置を押圧操作すると、第１の変形部が第２の方向に大きく弾性変形することで、可動部をスイッチに対して動作させる。また、ユーザがボタンの可動部側に近い位置を押圧操作すると、第２の変形部が第１の方向に大きく弾性変形することで、可動部をスイッチに対して動作させる。そのため、ユーザの操作感を良好なものとすることができる。また、支持部の第１の変形部と第２の変形部の弾性変形により、可動部の位置を変化させてスイッチを作動させることができるため、ベースから伸びた支持部を長くしなくとも、可動部の変位量を確保することができる。その結果、ボタン機構のサイズが大きくならず、設計の自由度を高めることができる。

・適用例２
本発明の一態様では、前記第１の変形部は、前記第２の方向に伸びる板バネにより構成されており、前記第２の変形部は、曲げ方向が前記第２の方向となるＵ字状の板バネにより構成されている。
上記のように構成された発明では、第２の変形部をＵ字状の板バネで構成することで、支持部の第１の方向での長さを短くすることができ、スイッチのサイズをコンパクトにすることができる。

・適用例３
本発明の一態様では、前記支持部は、第１の支持部と、第２の支持部と、を有し、前記可動部は、前記第１の支持部と、前記第２の支持部と、の間に位置している。
上記のように構成された発明では、可動部を支持部の間に位置させることで、ベースの表面積を小さくすることができ、ボタン機構のサイズをコンパクトにすることができる。

・適用例４
本発明の一態様では、前記ボタン機構は、複数の前記ベースを有し、複数の前記ベースはそれぞれ前記支持部を有し、複数の前記支持部は、１つの保持部に固定されている。
上記のように構成された発明では、複数のベース（ボタン）を備えるボタン機構においても、本発明を適用することができる。

また、本発明は、ボタン機構として捉えるのみならず、このボタン機構を備える電子機器としても捉えることができる。

一例として、ボタン機構を備える電子機器の一部を示す斜視図。 一例としてのボタン機構を示す斜視図。 ボタン機構１０の動作を説明する側面図。 第２の実施形態におけるスイッチを示す図。 第３の実施形態にかかるボタン部材１３０を説明する図。

以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第１の実施形態：
（１）ボタン機構の構造
（２）ボタン機構の作用
２．第２の実施形態：
３．第３の実施形態：
４．その他の実施形態：

１．第１の実施形態：
（１）ボタン機構の構造
図１は、一例として、ボタン機構を備える電子機器の一部を示す斜視図である。また、図２は、一例としてのボタン機構を示す斜視図である。
図１に示す電子機器１は、筺体９０の内部に、ボタン機構１０と、基板４０と、を備えている。電子機器１は、筺体９０の１つの面に複数のボタン３３を配置させている。基板４０には、図示しないＩＣ等の制御部が実装されている。ユーザがボタン機構１０を押圧操作することで、基板４０のＩＣに操作信号が出力される。
ここで、電子機器１は、ボタン機構１０を備えるものであればどのようなものであってもよく、テレビジョン受像機等の表示装置、レコーダー、スマートフォン等、さらにはこれらを制御するためのリモコン装置である。

ボタン機構１０は、スイッチ２０と、ボタン部材３０と、を有している。スイッチ２０は、基板４０に接続されており、接点が切替わることで、操作信号を基板４０に流す。すなわち、スイッチ２０は、ボタン部材３０の動作により、ノブ２１が押し込まれ、接点を切替える。スイッチ２０は、例えば、機械的接点型のスイッチであり、ａ接点型のスイッチやｂ接点型のスイッチである。

ボタン部材３０は、ベース３１と、可動部３２と、支持部として機能するヒンジ３４と、を備える（図２）。図２に示すボタン部材３０は、樹脂により一体で形成されている。無論、ボタン部材３０の材質は、樹脂に限定されない。

図２に示すベース３１は、薄板形状であり、主面３１ａにはユーザによる押圧操作を受けるボタン３３が突出するよう形成されている。なお、図２では、ボタン３３は、ベース３１と一体で形成されているが、これに限定されず、ベース３１とボタン３３とが別体でであってもよい。

また、ベース３１の主面３１ａと反対側の裏面３１ｂには、この裏面３１ｂから伸びた可動部３２が形成されている。図２では、可動部３２は、ベース３１の裏面３１ｂの一端から下方（第１の方向Ｄ１）に伸びている。可動部３２は、ユーザによるボタン３３の押圧操作に応じてスイッチ２０と接触し、スイッチ２０の接点を切替える。

また、ベース３１の裏面３１ｂにはヒンジ３４が伸びている。図２では、２つのヒンジ３４、３４が、ベース３１の裏面３１ｂから下方（第１の方向Ｄ１）に伸びている。ヒンジ３４、３４は、ボタン３３を上方に向けた状態で、可動部３２の先端をスイッチ２０のノブに対向させるよう、ボタン機構１０を筺体９０内に保持する。そして、それぞれのヒンジ３４、３４には、第１の変形部３６と、第２の変形部３７と、を有している。

ヒンジ３４の第１の変形部３６は、ベース３１の裏面３１ｂから下方（第１の方向Ｄ１）に伸びる直線状の板バネにより形成されている。また、第２の変形部３７は、第１の方向Ｄ１と交差する方向（第２の方向Ｄ２）でＵ字状に屈曲する板バネにより形成されている。ここで、第１の変形部３６と第２の変形部３７とは、ボタン３３に加えられる加重に応じて弾性変形可能な材質で構成されている。

第１の変形部３６と第２の変形部３７とを、板バネにより構成することは一例であり、加重に応じて弾性変形するものであれば、どのような形状であってもよい。また、図１、２では、第１の変形部３６の直下に第２の変形部３７が連続して形成されているが、これに限定されず、第１の変形部３６と第２の変形部３７との間に他の部位が位置していてもよい。

また、ヒンジ３４の下方側の端部には、このヒンジ３４の一部である保持部３５が連続して形成されている。保持部３５は、ボタン部材３０を筺体９０の内部に保持する。保持部３５は、薄板状であって、貫通孔３５ａ、３５ａが形成されている。そして、筺体９０の内部に設けられた突部が保持部３５の貫通孔３５ａ、３５ａに挿入して保持部３５を固定することで、ボタン部材３０は、筺体９０内に保持される。

（２）ボタン機構の作用
次に、ボタン機構１０の作用を説明する。
図３は、ボタン機構１０の動作を説明する側面図である。図３（ａ）は、ボタン３３の可動部３２側の端（Ａ）が押圧操作された場合の各部位の位置関係を示す。そして、図３（ｂ）は、ボタン３３の可動部３２と反対側の端（Ｃ）が押圧操作された場合の各部位の位置関係を示す。

まず、ボタン３３が押圧操作されない状態では、可動部３２の先端３２ａはスイッチ２０のノブ２１を押し込まず、スイッチ２０の接点は切替わらない。

次に、図３（ａ）に示すように、ユーザがボタン３３の可動部３２側の端（Ａ）を押圧操作すると、第１の変形部３６が第２の方向Ｄ２に大きく弾性変形し、可動部３２の先端がスイッチ２０のノブ２１を押し込む。そのため、スイッチ２０の接点が切替わる。なお、図３（ａ）では、説明を容易にするため、第１の変形部３６のみが弾性変形しているが、これに限定されず、第２の変形部３７も弾性変形するものであってもよい。

そして、図３（ｂ）に示すように、ユーザがボタン３３における可動部３２の対向する位置と反対側の端（Ｃ）を押圧操作すると、第２の変形部３７が第１の方向Ｄ１に大きく弾性変形し、可動部３２の先端３２ａがスイッチ２０のノブ２１を押し込む。そのため、スイッチ２０の接点が切替わる。なお、図３（ｂ）では、説明を容易にするため、第２の変形部３７のみが弾性変形しているが、これに限定されず、第１の変形部３６も弾性変形するものであってもよい。

図示しないが、ユーザがボタン３３の中心（Ｂ）を押圧操作すると、第１の変形部３６、または第１の変形部３６と第２の変形部３７とがそれぞれ弾性変形し、可動部３２の先端３２ａがスイッチ２０のノブ２１を押し込む。そのため、スイッチ２０の接点が切替わる。

以上説明したように、この第１の実施形態にかかるボタン機構１０では以下の効果を奏する。すなわち、ユーザがボタン３３のどの位置を押圧操作した場合でも、ボタン３３が押圧操作された位置に応じて、第１の変形部３６または第２の変形部３７が弾性変形し、可動部３２をスイッチ２０に対して動作させる。そのため、ユーザの操作感を良好なものとすることができる。
また、ベース３１に対して下方向に伸びたヒンジ３４の第１の変形部と第２の変形部との弾性変形により、ヒンジ（支持部）３４を長くしなくとも可動部３２の変位量を確保することができる。その結果、ボタン機構１０のサイズをコンパクトにすることができ、製品の設計の自由度を高めることができる。

さらに、第１の変形部３６を、第２の方向Ｄ２に伸びた板バネにより構成し、第２の変形部３７を、曲げ方向が第２の方向Ｄ２となるＵ字状の板バネにより構成することで、ヒンジ（支持部）３４の長さを短くし、ボタン機構１０のサイズをよりコンパクトにすることができる。

２．第２の実施形態：
この第２の実施形態に示すボタン機構１０では、ヒンジ３４の間に可動部３２が位置している構成が、第１の実施形態と比べて異なる。

図４は、第２の実施形態におけるボタン部材３０を示す図である。図４（ａ）は、第２の実施形態におけるボタン部材３０の斜視図である。また、図４（ｂ）は、ボタン部材３０を下方（図４（ａ）の第１の方向Ｄ１と平行なＤ方向）から見た下面図である。

この第２の実施形態におけるボタン機構１０では、ベース３１の裏面３１ｂから伸びた２つのヒンジ（第１の支持部、第２の支持部）３４、３４を有する。また、このヒンジ３４、３４はそれぞれ第１の変形部３６、第２の変形部３７と、を備える。

また、ボタン部材３０では、ヒンジ３４、３４は、ベース３１の裏面３１ｂにおける第２の方向Ｄ２の端からそれぞれ伸びている。また、ヒンジ３４、３４の間には、この第２の方向Ｄ２と交差する第３の方向Ｄ３に隙間が形成されている。そして、可動部３２は、２つのヒンジ３４、３４の隙間に位置するよう、ベース３１の裏面３１ｂから伸びている。
すなわち、図４（ｂ）に示すように、ボタン部材３０を下面側から見た場合、可動部３２が第２の方向Ｄ２において、ヒンジ３４の第２の変形部３７の先端３７ａよりも内側（図４（ｂ）では、第２の方向Ｄ２において保持部３５側）に位置している。そのため、ベース３１の第２の方向Ｄ２での幅Ｗを、第１の実施形態で示すボタン機構１０と比べて短くすることができる。

以上説明したように、この第２の実施形態にかかるボタン機構では、第１の実施形態にかかるボタン機構が奏する効果に加えて以下の効果を奏する。
すなわち、可動部３２をヒンジ３４、３４の間に配置させることで、ベース３１の面積を小さくでき、ボタン機構１０のサイズをコンパクトにすることができる。その結果、製品の設計の自由度を高めることができる。

３．第３の実施形態：
１つのボタン機構１０が複数のボタンを備える構成であってもよい。
図５は、第３の実施形態にかかるボタン部材１３０を説明する図である。図５（ａ）は、ボタン部材１３０をボタン１３３側から見た斜視図である。また、図５（ｂ）は、ボタン部材１３０を裏面から見た斜視図である。

図５（ａ）（ｂ）に示すボタン部材１３０は、４つの部位１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄを備える。各部位１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、それぞれ、ベース１３１と、可動部１３２と、ヒンジ（支持部）１３４、１３４と、を備える。そして、ボタン部材１３０を構成する、４つの部位１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、１つの保持部１３５により連結されている。すなわち、保持部１３５と、この保持部１３５を共通とする４つの部位１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄによりボタン部材１３０が構成されている。

それぞれの部位１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのベース１３１には、ボタン１３３を備えている。また、ベース１３１から伸びた各可動部１３２は、ベース１３１から伸びるヒンジ１３４により、スイッチ（図示しない）の４つのノブに対向するよう支持されている。そのため、ユーザがボタン１３３を押圧操作することで、それぞれのスイッチの接点が切替わるようになっている。そして、他の実施形態と同様、ヒンジ１３４には、第１の変形部１３６、第２の変形部１３７を備えている。

以上説明したように、この第３の実施形態にかかるボタン機構では、第１の実施形態または第２の実施形態にかかるボタン機構を、複数のベース（ボタン）を備えるボタン機構においても適用することができる。

４．その他の実施形態：
本発明は様々な変形例が存在する。
ベースから２つのヒンジ（支持部）を伸ばすことは一例に過ぎず、ベースから伸びるヒンジの数は１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。

ヒンジ（支持部）の上部を第１の変形部とし、下部を第２の変形部とすることは一例に過ぎない。すなわち、ヒンジの上部に第２の変形部を位置させ、下部に第１の変形部を位置させるものであってもよい。

第２の変形部をＵ字状の板バネにより構成することは一例であり、第１の方向に弾性変形するものであればどのようなものであってもよい。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。

１…電子機器、１０…ボタン機構、２０…スイッチ、２１…ノブ、３０…ボタン部材、３１…ベース、３２…可動部、３３…ボタン、３４…ヒンジ、３５…保持部、３６…第１の変形部、３７…第２の変形部、４０…基板、９０…筺体、１３０…ボタン部材、１３１…ベース、１３２…可動部、１３３…ボタン、１３４…支持部、１３５…保持部

Claims (5)

1. スイッチと、
   ユーザによる押圧操作を受けるボタンが取り付けられたベースと、
   前記ベースの前記ボタンが位置する面と反対の裏面から第１の方向に伸びて、前記スイッチの接点を切替える可動部と、
   前記ベースの前記裏面から前記第１の方向に伸びて前記ベースを支持する支持部と、を有し、
   前記支持部は、
   前記押圧操作に応じて、前記第１の方向と交差する第２の方向に弾性変形する第１の変形部と、
   前記押圧操作に応じて、前記第１の方向に弾性変形する第２の変形部と、を有することを特徴とするボタン機構。
2. 前記第１の変形部は、前記第２の方向に伸びる板バネにより構成されており、
   前記第２の変形部は、曲げ方向が前記第２の方向となるＵ字状の板バネにより構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のボタン機構。
3. 前記支持部は、第１の支持部と、第２の支持部と、を有し、
   前記可動部は、前記第１の支持部と、前記第２の支持部と、の間に位置している、ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のボタン機構。
4. 前記ボタン機構は、複数の前記ベースを有し、
   複数の前記ベースはそれぞれ前記支持部を有し、
   複数の前記支持部は、１つの保持部に固定されている、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のボタン機構。
5. 前記請求項１に記載のボタン機構を備える電子機器。

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