JP2021157942A - 操作装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】押ボタンスイッチの操作において、耐久性、および操作性に優れる操作装置を提供する。【解決手段】操作面に対して直交する第1面直方向に入力操作される操作ノブ120と、基板130に設けられて、押下軸方向が基板に対して直交する第2面直方向に設定された押ボタンスイッチ140とを備え、操作ノブに対する入力操作によって、押ボタンスイッチのオンオフを行う操作装置において、操作ノブの先端部123あるいは筐体に設けられた第1斜面部124、112dと、筐体および操作ノブとは別体形成されており、第1斜面部に接触する第2斜面部151を有し、押下軸方向に摺動可能な摺動部材150と、を備え、操作ノブに対する入力操作によって、第1斜面部に沿って第2斜面部が移動することで、摺動部材が押下軸方向に摺動して、押ボタンスイッチをオンオフさせる。【選択図】図1

Description

本発明は、押ボタンスイッチを有する操作装置に関するものである。
従来の操作装置として、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1の操作装置(押ボタンスイッチ装置)は、ケース内に配置されたプリント基板に押ボタンスイッチが設けられている。プリント基板は、ケースの垂直方向に沿う操作面に対して、面直(水平)方向に配置され、押ボタンスイッチの押圧方向が、プリント基板の板面に対して、面直(上下)となるように設定されている。
また、ケース内には、断面がコの字状に形成された操作部が設けられている。操作部におけるコの字状の3辺のうち、一端側の第1辺部の先端がケースの上側内面に固定されている。3辺のうち、中間となる第2辺部は、操作面に沿うように配置されている。3辺のうち、他端側となる第3辺部は、ケースの下側内面に沿うように配置されている。また、操作部の第3辺部の先端部には、第1の斜面部が設けられ、更に、ケースの下側内面には、第1の斜面部に接触する第2の斜面部がケースと一体的に設けられている。
そして、操作部の第2辺部が操作面に対して面直方向(水平方向)に押されると、第1の斜面部が第2斜面部に沿って移動し、操作部の第3辺部がたわむようにしてケースの上側に向けて移動し、押ボタンスイッチを押す(オンする)ようになっている。
特許第4524618号公報
しかしながら、操作部(第2辺部)に対する押圧操作によって、第3辺部は、たわむようにして上側に移動する(変形する)ので、例えば、第3辺部の第2辺部側の付け根部分に過度な力(応力)が作用し、耐久性にかかる問題が残る。また、第3辺部は、たわむようにして上側に移動することから、押ボタンスイッチに対して、押圧方向が斜めとなり、その方向も徐々に変化することから、押ボタンスイッチに対する良好な操作性(操作フィーリング)が得られにくいという問題があった。
本発明の目的は、上記問題に鑑み、押ボタンスイッチの操作において、耐久性、および操作性に優れる操作装置を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
本発明では、筐体(110)の操作面(113)に設けられ、操作面に対して直交する第1面直方向に入力操作される操作ノブ(120)と、
筐体内で、操作面に対して板面方向が第1面直方向に沿うように配置された基板(130)と、
基板に設けられて、押下軸方向が基板に対して直交する第2面直方向に設定された押ボタンスイッチ(140)と、を備え、
操作ノブに対する入力操作によって、押ボタンスイッチのオンオフを行う操作装置であって、
操作ノブの先端部(123)あるいは筐体に設けられた第1斜面部(124、112d)と、
筐体および操作ノブとは別体形成されており、第1斜面部に接触する第2斜面部(151)を有し、押下軸方向に摺動可能な摺動部材(150)と、を備え、
操作ノブに対する入力操作によって、第1斜面部に沿って第2斜面部が移動することで、摺動部材が押下軸方向に摺動して、押ボタンスイッチをオンオフすることを特徴としている。
この発明によれば、摺動部材(150)は、操作ノブ(120)の入力操作によって、押下軸方向に移動して押ボタンスイッチ(140)のオンオフを行うので、操作ノブ(120)がたわむようなことがなく、耐久性に優れると共に、良好な操作性フィーリングが得られる。
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
第1実施形態における操作装置を示す断面図である。 第2実施形態における操作装置を示す断面図である。 第3実施形態における操作装置を示す断面図である。 摺動部材の回転挙動の可能性を説明するための説明図である。 第4実施形態における操作装置の作動を示す断面図である。 第5実施形態における操作装置を示す断面図である。 第6実施形態における操作装置を示す側面図である(例1)。 第6実施形態における操作装置を示す側面図である(例2)。 図8におけるIX方向から見た矢視図である。 操作ノブの移動量と摺動部材の移動量を示す説明図である。 第2斜面部の形状に伴う摺動部材の移動量を示す説明図である。
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
(第1実施形態)
第1実施形態の操作装置100Aについて、図1を用いて説明する。操作装置100Aは、例えば、車両用の空調装置に適用されている。操作装置100Aは、所定の制御項目の設定状態や設定値等を変更(入力)するための装置となっており、車両のインストルメントパネルの例えば、ユーザ(操作者)と対向する面の左右方向の中央部に設けられている。操作装置100Aの本体部は、インストルメントパネル内に配置されて、操作面113は、インストルメントパネルと面一となるように形成されている。
操作面113には、複数の操作ノブ120が配列されており、ユーザが、いずれかの操作ノブ120に対して入力操作(押込み操作)することによって、例えば、空調装置のオンオフ設定、外気導入モードの選択設定、吹出しモードの選択設定等が可能となっている。
操作装置100Aは、筐体110、操作ノブ120、基板130、押ボタンスイッチ140、摺動部材150等を備えている。
筐体110は、操作ノブ120、基板130、押ボタンスイッチ140、摺動部材150等を内部に収容するケース体であり、例えば、樹脂材から形成されている。筐体110は、上下方向に扁平なケース体となっており、アッパケース111、ガイドケース112、および操作面113等を有している。
アッパケース111は、筐体110の上側部を形成する板状の部分となっている。
ガイドケース112は、筐体110の下側部を形成するブロック状の部分となっている。ガイドケース112には、操作面113側において、操作ノブ120の棒状部122が水平方向に貫通する貫通孔112aと、貫通孔112aの反操作面側(操作面113とは反対側)において、摺動部材150が収容される収容部112b(下側に凹む空間部)とが形成されている。収容部112bの反操作面側の立壁には、摺動部材150の摺動方向(上下方向)の動きをガイドするガイド部112cが形成されている。ガイド部112cは、例えば、摺動部材150側に設けられた上下方向に延びる突状部が挿入されるレール部として形成されている。
操作面113は、筐体110のユーザ側で立設された壁面となっている。操作面113において、貫通孔112aと対向する領域には、操作ノブ120の頭部121が挿通される開口113aが形成されている。
操作ノブ120は、操作面113に設けられて、ユーザによって操作面113に対して直交する第1面直方向に入力操作(押込み操作)される部材となっている。操作ノブ120は、開口113aに挿通される頭部121と、貫通孔112aに挿通される棒状部122とを有しており、例えば、樹脂材によって一体的に形成されている。棒状部122の幅方向の寸法は、頭部121の幅方向の寸法より小さく(細く)設定されている。尚、第1面直方向は、必ずしも、操作面113に対して面直(90度)を成す方向に限定されるものではなく、ある程度の傾きは許容される。
棒状部122の反操作面側となる先端部123には、第1斜面部124が形成されている。第1斜面部124は、先端部123の下端側から操作面113側に傾斜して上端側に至る面として形成されている。第1斜面部124は、例えば、45度程度の傾斜を成している。
基板130は、例えば、樹脂等の電気絶縁材料を用いて形成された基材に、金属箔などからなる配線が配置されて形成された板部材(プリント基板)となっている。基板130は、筐体110内で、操作面113に対して板面方向が第1面直方向(ここでは水平方向)に沿うように配置されている。基板130は、ガイドケース112の収容部112bの上側に配設されて、ガイドケース112に組付けされている。そして、基板130の上側にアッパケース111が組付けられている。
押ボタンスイッチ140は、操作ノブ120の入力操作に対して、突状部が押されることで、オン状態あるいはオフ状態を形成するスイッチであり、突状部が下側を向くようにして、基板130の下側面に固定されている。押ボタンスイッチ140の押下軸方向は、基板130に対して直交する第2面直方向に設定されている。押ボタンスイッチ140は、基板130の配線に接続されている。押ボタンスイッチ140は、収容部112bにおける摺動部材150に対向している。尚、第2面直方向は、必ずしも、基板130に対して面直(90度)を成す方向に限定されるものではなく、ある程度の傾きは許容される。
摺動部材150は、筐体110、および操作ノブ120とは別体形成されたブロック状の部材となっている。摺動部材150は、例えば、樹脂材から形成されている。摺動部材150は、収容部112bに収容されている。摺動部材150において、第1斜面部124と対向する面が、第1斜面部124の傾斜に沿う第2斜面部151として形成されている。第2斜面部151は、例えば、45度程度の傾斜を成している。
第1斜面部124と第2斜面部151とは接触している。摺動部材150の反操作面側となる壁面が、上術したように収容部112bのガイド部112cにガイドされることで、摺動部材150は、第1面直方向に対しては、位置規制されている。また、摺動部材150は、収容部112b内において、押ボタンスイッチ140の押下軸方向(第2面直方向)に摺動可能な部材となっている。摺動部材150の押ボタンスイッチ140と対向する面(上側面)は、押ボタンスイッチ140の突状部と接触している。
本実施形態の操作装置100Aは、以上のように構成されており、以下、操作装置100Aの作動および作用効果について説明する。
ユーザが操作ノブ120(頭部121)に対して、入力操作(押込み操作)すると、棒状部122と共に第1斜面部124は、図1中の矢印で示すように、第1面直方向に沿って摺動部材150側に移動する。このとき、第2斜面部151は、第1斜面部124に沿って移動する。ここでは、摺動部材150は、ガイド部112cによって第1面直方向には位置規制されており、また、第1斜面部124および第2斜面部151の傾斜が図1に示すように下側から上側に向かうほど、操作面113側に傾くようにしているので、総じて、摺動部材150は、上側(押下軸方向)に向けて摺動する。その結果、摺動部材150は、押ボタンスイッチ140の突状部を押込むことになるので、押ボタンスイッチ140がオン(あるいはオフ)される。
このように、摺動部材150は、操作ノブ120の第1面直方向の入力操作によって、押下軸方向(第2面直方向)に移動して、押ボタンスイッチ140のオンオフを行うので、従来技術のように、操作ノブ120がたわむようなことがなく、耐久性に優れると共に、良好な操作性フィーリングが得られる。
また、摺動部材150は、第1面直方向に対しては、位置規制されているので、確実に、摺動部材150を第2面直方向に摺動させることができる。
また、筐体110(ガイドケース112)には、ガイド部112cを設けているので、摺動部材150の滑らかな摺動が可能となる。
また、基板130の板面方向が第1面直方向(水平方向)に沿うように配置しているので、操作装置100Aとして、第2面直方向(上下方向)の寸法を抑えることができ、第2面直方向における操作装置100Aの薄型化が可能となる。よって、車両のインストルメントパネル(ユーザとの対向面)の上下方向における必要寸法を小さくして、ユーザの足元空間を拡大することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態の操作装置100Bを図2に示す。第2実施形態の操作装置100Bは、上記第1実施形態の操作装置100Aに対して、第1斜面部124を変更したものである。
操作ノブ120の棒状部122(先端部123)は、第1斜面部124を設けずに、鉛直な面となっている。本実施形態では、収容部112bの反操作面側の壁面が、第1斜面部112dとして形成されている。ガイド部112cは、廃止されている。このように、第1斜面部112dは、操作ノブ120ではなく、筐体110に形成されている。第1斜面部112dは、壁面の下端側から上端側に向けて、反操作面側に傾く斜面となっている。第1斜面部112dは、例えば、45度程度の傾斜を成している。
加えて、摺動部材150には、反操作面側の壁が第2斜面部152となっており、第2斜面部152は、上記の第1斜面部112dと接触している。尚、摺動部材150の操作面113側の壁面は、操作ノブ120の先端部123に接触するように、鉛直な面となっている。
本実施形態においても、操作ノブ120の入力操作によって、第1斜面部112dに沿って第2斜面部152が移動することで、摺動部材150が押下軸方向(第2面直方向)に移動し、押ボタンスイッチ140のオン(オフ)が可能となる。
(第3実施形態)
第3実施形態の操作装置100Cを図3に示す。第3実施形態の操作装置100Cは、上記第2実施形態の操作装置100Bに対して、移動部材160を追加したものである。
移動部材160は、板面方向が第1面直方向に沿う板状の部材となっており、押ボタンスイッチ140の突状部と、摺動部材150の上側面との間に介在されている。移動部材160は、反操作面側の端部が、収容部112bの反操作面側の壁部に当接して、操作ノブ120の入力操作の方向(第1面直方向)に対して位置規制されている。また、移動部材160は、摺動部材150と共に押下軸方向(第2面直方向)に移動可能となっている。
上記第2実施形態では、摺動部材150は、操作ノブ120の入力操作によって、押下軸方向(第2面直方向)に加えて、第1面直方向への移動が加えられたものとなっていた。この第1面直方向の移動によって、押ボタンスイッチ140の突状部には、摩擦によって第1面直方向の力が発生する可能性があった。
しかしながら、本実施形態においては、操作ノブ120の入力操作時には、移動部材160は、押下軸方向のみの移動となり、押ボタンスイッチ140に対して、不要な力(第1面直方向の力)を付加することがない。
(第4実施形態)
第4実施形態の操作装置100Dを図5に示す。第4実施形態の操作装置100Dは、上記第1実施形態の操作装置100Aに対して、入力操作時の摺動部材150の傾き(回転)を抑制するようにしたものである。
図4(a)に示すように、操作装置100Aにおいては、摺動部材150に対する操作ノブ120の棒状部122の位置によっては、図4(b)に示すように、入力操作時に、第1斜面部124が力点となり、また、押ボタンスイッチ140の突状部が支点となって、摺動部材150に傾き(摺動部材150の下側が、ガイド部112cから離れるような傾き)が発生する可能性を有していた。摺動部材150が傾くことによって、摺動部材150の摺動性が低下して、操作ノブ120の操作フィーリングの悪化、操作性低下等が発生する。
本実施形態では、図5に示すように、操作ノブ120の第1斜面部124において、摺動部材150の第2斜面部151と接触する領域の中心位置124aが、入力操作時に、押ボタンスイッチ140の押下軸を跨ぐようにして、操作手前側から操作奥側に移動するように設定されている。
つまり、操作開始時においては、中心位置124aは、押下軸よりも操作面113側に位置し(図5(a))、操作中においては、中心位置124aは、押下軸を通過し(図5(b))、更に、操作終了時においては、中心位置124aは、押下軸よりも反操作面側に位置する(図5(c))。
これにより、操作ノブ120(棒状部122)は、摺動部材150の中心位置よりも主に下側を押圧する形とすることができるので、図4で説明したような摺動部材150の傾き発生を抑制することができる。
(第5実施形態)
第5実施形態の操作装置100Eを図6に示す。第5実施形態の操作装置100Eは、上記第1実施形態の操作装置100Aに対して、傾き抑制部材170を追加して、入力操作時の摺動部材150の傾き(回転)を抑制するようにしたものである。
傾き抑制部材170は、例えば、摺動部材150の上側部で、操作面113側となる端部に設けられて、摺動部材150を第1面直方向に位置規制する部材となっている。傾き抑制部材170は、例えば、ガイドケース112の収容部112bの操作面113側となる立壁から一体的に摺動部材150に向けて突出するリブとして形成することができる。尚、傾き抑制部材170は、ガイドケース112とは別部材によって形成されてもよい。
これにより、入力操作時における摺動部材150の第1面直方向の動きを規制することができるので、摺動部材150の傾きを抑制することができる。
(第6実施形態)
第6実施形態の操作装置100F、100Gを図7〜図9に示す。第6実施形態の操作装置100F、100Gは、上記第1〜第5実施形態の操作装置100A〜100Eに対して、シーソ式の操作ノブ120A、120Bを使用したものである。
シーソ式の操作ノブ120A、120Bは、頭部121の支点121aを中心として、図7、図8中の白矢印で示すように、一方側、あるいは他方側への入力操作を可能として、例えば、車両用の空調装置における設定温度、風量等の上げ下げを行うものとなっている。操作ノブ120A(図7)は、頭部121の両端部に棒状部122が2本設けられたもの、操作ノブ120B(図8)は、頭部121の中心部に棒状部122が1本設けられたものとなっている。
各棒状部122の先端部123には、入力操作時の回転軌跡121bの方向に沿うように第1斜面部124が設けられて、この第1斜面部124に対応するように、摺動部材150には第2斜面部151が設けられている。
これにより、シーソ式の操作ノブ120A、120Bにおいても、上記第1〜第5実施形態と同様の対応が可能となる。
(第7実施形態)
第7実施形態の操作装置100Hを図11に示す。第7実施形態の操作装置100Hは、例えば、第2斜面部151の形状を種々設定しておくことで、異なる操作フィーリングが得られるようにしたものである。
図10に示すように、第1斜面部124、および第2斜面部151の形状に基づき、入力操作時における操作ノブ120の移動量と、摺動部材150の移動量との関係が決定される。
例えば、図11(a)に示すように、第1斜面部124、第2斜面部151の傾斜を大きくすることで、操作ノブ120の移動量に対する摺動部材150の移動量を大きくすることができる。また、図11(b)に示すように、第1斜面部124、第2斜面部151の傾斜を小さくすることで、操作ノブ120の移動量に対する摺動部材150の移動量を小さくすることができる。
更に、図11(c)、図11(d)に示すように、例えば、第2斜面部151に曲面、あるいは凹凸面を加えることができる。第2斜面部151に曲面(凸曲面)を加えたもの(図11(c))においては、操作ノブ120の移動量に対する摺動部材150の移動量の変化度合いを変えることができる。また、第2斜面部151に凹凸面を加えたもの(図11(d))においては、操作ノブ120の移動量に対する摺動部材150の移動量の変化度合いを複雑に変えることができる。摺動部材150の移動量に応じて、操作時の荷重が変わる。
これにより、押ボタンスイッチ140の構造等を変更することなく、第2斜面部151の形状を所定の形状に予め設定するのみで、入力操作における操作フィーリングを変える(向上)させることができる。
(その他の実施形態)
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、更に請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
上記各実施形態において、操作装置100A〜100Hは、車両用の空調装置の操作装置100A〜100Hとして説明したが、操作対象となる機器は、空調装置に限らず、他のオーディオ機器やヘッドアップディスプレイ装置等、種々の機器への対応が可能である。また、車両用に限らず、家庭用や施設用の機器に対応するものとしてもよい。
また、上記第1実施形態では、収容部112bにガイド部112cを設けるものとして説明したが、摺動部材150の摺動状況に応じて、ガイド部112cを廃止したものとしてもよい。
100A〜100H 操作装置
110 筐体
112c ガイド部
112c 第1斜面部
113 操作面
120 操作ノブ
123 先端部
124 第1斜面部
124a 中心位置
130 基板
140 押ボタンスイッチ
150 摺動部材
151 第2斜面部
160 移動部材
170 傾き抑制部材

Claims (9)

  1. 筐体(110)の操作面(113)に設けられ、前記操作面に対して直交する第1面直方向に入力操作される操作ノブ(120)と、
    前記筐体内で、前記操作面に対して板面方向が前記第1面直方向に沿うように配置された基板(130)と、
    前記基板に設けられて、押下軸方向が前記基板に対して直交する第2面直方向に設定された押ボタンスイッチ(140)と、を備え、
    前記操作ノブに対する前記入力操作によって、前記押ボタンスイッチのオンオフを行う操作装置であって、
    前記操作ノブの先端部(123)あるいは前記筐体に設けられた第1斜面部(124、112d)と、
    前記筐体および前記操作ノブとは別体形成されており、前記第1斜面部に接触する第2斜面部(151)を有し、前記押下軸方向に摺動可能な摺動部材(150)と、を備え、
    前記操作ノブに対する前記入力操作によって、前記第1斜面部に沿って前記第2斜面部が移動することで、前記摺動部材が前記押下軸方向に摺動して、前記押ボタンスイッチをオンオフする操作装置。
  2. 前記第1斜面部(124)は、前記操作ノブの前記先端部に形成され、
    前記摺動部材は、前記第1面直方向に対して位置規制された請求項1に記載の操作装置。
  3. 前記筐体には、前記摺動部材の摺動方向の動きをガイドするガイド部(112c)が設けられた請求項2に記載の操作装置。
  4. 前記第1斜面部(112d)は、前記筐体に形成された請求項1に記載の操作装置。
  5. 前記押ボタンスイッチと前記摺動部材との間に、前記操作ノブの前記入力操作の方向に対して位置規制されて、前記摺動部材と共に前記押下軸方向に移動する移動部材(160)が設けられた請求項4に記載の操作装置。
  6. 前記操作ノブの前記第1斜面部が前記摺動部材の前記第2斜面部と接触する領域の中心位置(124a)は、前記入力操作において、前記押ボタンスイッチの押下軸を跨ぐようにして、操作手前側から操作奥側に移動するように設定された請求項2または請求項3に記載の操作装置。
  7. 前記入力操作時に前記摺動部材の傾きを抑制する傾き抑制部材(170)が設けられた請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の操作装置。
  8. 前記操作ノブは、シーソ式である請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載の操作装置。
  9. 前記第2斜面部は、曲面、あるいは凹凸面を含む請求項1〜請求項8のいずれか1つに記載の操作装置。
JP2020056484A 2020-03-26 2020-03-26 操作装置 Active JP7314850B2 (ja)

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JP2001202850A (ja) * 1999-12-30 2001-07-27 Itt Mfg Enterp Inc 横方向に駆動される電気スイッチ

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