JP2021174636A - 操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチ操作の検出の正確性が向上した操作装置を提供する。【解決手段】表側からタッチ操作される操作板と、前記タッチ操作を検出するための静電容量センサの電極としての螺旋状のばね電極と、前記ばね電極が収容されるばね電極収容孔が形成された支持部材と、前記タッチ操作の検出回路を備え、前記ばね電極が接続された基板とを備え、前記操作板の裏側に前記支持部材が設けられ、前記支持部材の裏側に前記基板が設けられ、前記基板から前記操作板に向かって前記ばね電極が設けられた操作装置において、前記ばね電極に当たる突出部が前記ばね電極収容孔の内側に設けられ、前記突出部より前記操作板側において前記ばね電極が圧縮されたことを特徴とする。【選択図】図９

Description

本発明の実施形態は操作装置に関する。

洗濯機等の家電機器の操作を行うための操作装置として、静電容量センサを使用したものが知られている。

静電容量センサを使用した操作装置として、例えば特許文献１に開示されているように、表側からタッチ操作される操作板（「パネル」や「パネルカバー」等とも呼ばれる）と、タッチ操作の検出回路を備えた基板との間に、支持部材が設けられたものが知られている。支持部材には複数の収容孔が形成されており、それぞれの収容孔に静電容量センサの電極としてのばね電極が収容されている。ばね電極の一端は基板に接続され、他端は操作板の裏側に押し付けられている。

家電機器の利用者が操作板の表側の面に触れると、利用者の指とばね電極との間の静電容量が変化し、その変化が検出回路で検出されてタッチ操作が検出される。

特開２０１６−２２０７１９号公報

従来の操作装置では、基板に固定されたばね電極が操作板に押し付けられただけの構成であったため、ばね電極が傾いて操作板の正規位置からずれた位置に押し付けられたり、ばね電極の操作板への押し付け力が弱かったりした。その結果として、タッチ操作が正確に検出されないおそれがあった。

そのような問題への対策として、端部付近において巻き密度（単位長さあたりの巻き数）が大きくなったばね電極を使用すれば、基板の上や操作板の下でばね電極が歪むことを防ぐことができ、ばね電極が操作板の正規位置からずれないようにすることができるのではないか、という考え方が存在する。しかし、そのようなばね電極を使用してもばね電極が操作板の正規位置からずれるおそれがあり、また、そのようなばね電極は加工に工夫が必要で加工費がかかる。

本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、タッチ操作の検出の正確性が向上した操作装置を提供することを課題とする。

実施形態の操作装置は、表側からタッチ操作される操作板と、前記タッチ操作を検出するための静電容量センサの電極としての螺旋状のばね電極と、前記ばね電極が収容されるばね電極収容孔が形成された支持部材と、前記タッチ操作の検出回路を備え、前記ばね電極が接続された基板とを備え、前記操作板の裏側に前記支持部材が設けられ、前記支持部材の裏側に前記基板が設けられ、前記基板から前記操作板に向かって前記ばね電極が設けられた操作装置において、前記ばね電極に当たる突出部が前記ばね電極収容孔の内側に設けられ、前記突出部より前記操作板側において前記ばね電極が圧縮されたことを特徴とする。

実施形態の洗濯機の斜視図。 実施形態の操作装置の分解斜視図。 実施形態の操作板の平面図。 実施形態の装飾板の斜視図。 実施形態の基板ケースの斜視図。基板が収容されていないときの図。 実施形態の基板ケースの斜視図。基板が収容されているときの図。 実施形態の操作装置の組立体の斜視図。 実施形態のばね電極の無負荷状態での斜視図。 実施形態の操作装置のばね電極の位置での、上下方向の断面図。 実施形態のばね電極収容孔の平面図。 変更例のばね電極収容孔の上下方向の断面図。 変更例の突出部を示す図。ばね電極収容孔の上下方向の断面図。 別の変更例の突出部を示す図。ばね電極収容孔の上下方向の断面図。 図１３の変更例のばね電極収容孔の平面図。 変更例のばね電極の正面図（図９と同じ位置での断面図）。 別の変更例のばね電極の正面図（図９と同じ位置での断面図）。 変更例のばね電極収容孔の上下方向の断面図。 別の変更例のばね電極収容孔の上下方向の断面図。 さらに別の変更例のばね電極収容孔の上下方向の断面図。 変更例のキャップの斜視図。

実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、発明の範囲はこれに限定されない。以下の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。以下の実施形態やその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

以下の説明において、洗濯機の利用者が立つ方を前、その反対を後ろとする。また上下左右とは、洗濯機の利用者から見た上下左右のことである。また平面視とは上から見ることである。

まず、洗濯機１０の全体構造及び操作装置３０（「操作パネル」等とも呼ばれる）の概略について説明する。

図１に示す本実施形態の洗濯機１０は、洗濯、すすぎ、脱水を行うことができる全自動洗濯機である。洗濯機１０は、洗濯を行うための洗濯槽１２が筐体２０の内部に設けられて構成されている。図示省略するが、筐体２０の内部には、洗濯槽１２を回転させる回転駆動機構、洗濯槽１２内に給水する給水機構、洗濯槽１２からの排水を行う排水機構等が設けられている。

筐体２０は、下部のベース２１、ベース２１の上の前後左右の側板２２、及び側板２２の上のトップカバー２３からなる、略直方体の箱である。図２に示すようにトップカバー２３の中央には開口部２４が形成されている。この開口部２４の下に洗濯槽１２の開口部１４（図１）がある。トップカバー２３の開口部２４を通して洗濯物が洗濯槽１２に投入される。トップカバー２３には、開口部２４を上から開閉する蓋２５が設けられている。

トップカバー２３の開口部２４より前方の場所には、左右方向に長い操作装置３０が設けられている。開口部２４が蓋２５で閉じられても操作装置３０の略全体が洗濯機１０の外側へ露出する。

図３に示すように、操作装置３０の前方部分は利用者が運転条件の設定等を行う操作部３１で、操作装置３０の後方部分は運転条件等の表示を行う表示部３２である。

操作部３１の右側の場所には機械式スイッチ３３が設けられ、操作部３１の左側の場所には複数のタッチボタン３４が設けられている。機械式スイッチ３３は利用者が押し下げることにより操作するスイッチである。機械式スイッチ３３は２つ設けられており、１つは洗濯機１０の電源を入れる入スイッチ、もう１つは洗濯機１０の電源を切る切スイッチである。

タッチボタン３４は、利用者がタッチ操作したとき（つまり利用者が指で軽く触れて操作したとき）の静電容量の変化を検出するためのボタンである。タッチボタン３４には、運転コースの選択ボタン、洗い時間の設定ボタン、すすぎ回数の設定ボタン、脱水時間の設定ボタン、運転予約ボタン等の種類がある。利用者が各ボタンをタッチ操作することにより、各設定等を行うことができる。

操作装置３０の内部には基板５０（図６参照）が設けられており、その基板５０にマイクロコンピュータ等から構成された制御部が設けられている。制御部は、操作部３１からの信号、運転プログラム、洗濯機１０に設けられている各種センサの検出信号等に基づき、洗濯機１０の各機構を制御し、洗濯機１０の運転を自動的に実行する。また、制御部は表示部３２への表示を制御する。

次に、操作装置３０の構造について説明する。

図２に示すように、操作装置３０は、洗濯機１０の外表面を構成する操作板３６と、操作板３６の裏側（下側）に設けられた装飾板４１と、装飾板４１の裏側（下側）に設けられた組立体５１とを有している。図５〜図７に示すように、組立体５１は、装飾板４１の裏側（下側）に設けられた支持部材６０（図７参照）と、支持部材６０の裏側（下側）に設けられた基板５０（図６参照）と、基板５０を収容した基板ケース５２（図５等参照）とを有している。

図２に示すように、トップカバー２３の前方部分は、操作装置３０を取り付けるためのパネル取付部２６となっている。パネル取付部２６には操作装置３０の構成部材の一部がトップカバー２３の裏（下）から表（上）へ抜けられるように開口部２７が形成されている。

図２に示すように、操作装置３０の構成部材のうち、操作板３６及び装飾板４１はパネル取付部２６の表側（上側）に取り付けられ、支持部材６０、基板５０及び基板ケース５２は組立体５１として組み立てられた上でパネル取付部２６の裏側（下側）に取り付けられている。

操作板３６には上記のタッチボタン３４が設けられている。図２及び図９に示すように操作板３６の下側には支持部材６０が設けられ、図７及び図９に示すように支持部材６０には静電容量センサの電極としての螺旋状のばね電極８０が収容されている。ばね電極８０は各タッチボタン３４の裏側（下側）に配置されている。図９に示すように利用者が指１で操作板３６の表側（上側）からタッチボタン３４をタッチ操作すると、ばね電極８０の静電容量が変化し、基板５０に設けられた検出回路が静電容量の変化をタッチ操作として検出する仕組みとなっている。

次に、このような操作装置３０を構成する各部材について説明する。

操作板３６は強化ガラス又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂で出来た４〜６ｍｍ程度の厚みの板状部材である。操作板３６は誘電体である。操作板３６の母材は有色であるが、５〜３０％程度の光透過度を有している。図３に示すように、この操作板３６に上記の操作部３１及び表示部３２が形成されている。

操作板３６の表示部３２には、複数の記号表示部３９やセグメント表示部３８が設けられている。各記号表示部３９は、文字、図形、マーク等の記号として形成されている。例えば図３では、記号表示部３９の一部が四角形として形成されている。このような記号は印刷によって形成されている。印刷は、操作板３６の表面（上面）又は裏面（下面）に、記号が中抜きとなるように塗料が塗られて（つまり、塗料が塗られていない部分が記号を形成するように、記号の周囲に塗料が塗られて）なされている。

各記号表示部３９の裏側（下側）には光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）（不図示）が設けられている。ＬＥＤが点灯するとその光が操作板３６の母材を透過する。そのため操作板３６の上側から各記号表示部３９が明確に目視可能になる。各記号表示部３９はタッチボタン３４によって設定された運転条件等を表示する。

また、セグメント表示部３８の裏側（下側）には光源としての複数のセグメント光源（不図示）が設けられている。１つ１つのセグメント光源は棒状であり、それらのセグメント光源がアラビア数字の８を描くように配置されている。セグメント光源の一部又は全部が点灯すると、その光が操作板３６の上側へ透過し、操作板３６の上側からセグメント表示部３８が明確に目視可能になる。セグメント表示部３８は運転の残り時間等の数字を表示する。

また、操作板３６の操作部３１には、複数のタッチボタン３４が印刷によって形成されている。上記の通りタッチボタン３４には運転コースの選択ボタン等の様々な種類がある。また、操作板３６には押圧により操作される機械式スイッチ３３用の開口部３７（図２参照）が設けられている。

装飾板４１は全体に金属めっきが施された金属光沢を有する部材である。図４に示すように、装飾板４１は、操作板３６と平行な平面部４２と、平面部４２の縁部において平面部４２に対して直交している縁壁４３とを有している。平面部４２には、ばね電極８０等が装飾板４１の裏（下）から表（上）へ抜けられるように、開口部４５が形成されている。

操作板３６は、装飾板４１の平面部４２に接着テープ４４（図２参照）で接着され、その周囲を縁壁４３で囲まれている。図示省略するが、操作板３６の上面と縁壁４３の上端部とは高さが一致している。

装飾板４１は、トップカバー２３のパネル取付部２６の上面に接着テープ４８（図２参照）で接着されている。外観上、操作板３６の縁部とトップカバー２３との間に、金属光沢を有する装飾板４１の縁壁４３が現れている。

基板ケース５２はＡＢＳ樹脂等の耐熱性の高い樹脂の成型品である。図５に示すように、基板ケース５２は、平面視で操作板３６と類似した形状の底部５３と、底部５３の縁部から表側（上側）に立ち上がった側壁５４とを有している。基板ケース５２の上側は開口している。

そして、図６に示すように、平面視で底部５３と類似した形状の基板５０が側壁５４に囲まれた形で基板ケース５２内に配置されている。基板５０はネジ５６で基板ケース５２に固定されている。

図示省略するが、基板５０にはタッチ操作の検出回路や上記の制御部等が設けられている。また、図６では省略するが、基板５０には、ばね電極８０、ＬＥＤ及びセグメント光源が電気的に接続されている。

ばね電極８０は基板５０に設けられているタッチ操作の検出回路に電気的に接続されている。利用者が操作装置３０のタッチボタン３４をタッチ操作すると、タッチボタン３４の下側にあるばね電極８０の静電容量が変化し、基板５０に設けられた検出回路が静電容量変化をタッチ操作として検出する仕組みである。基板５０に設けられている制御部は、検出したタッチ操作等に基づき洗濯機１０の運転を制御する。

また、基板５０には機械式スイッチ３３（図１、図２、図７参照）が設けられている。機械式スイッチ３３は、上へ向かって高くなっており、装飾板４１の開口部４５及び操作板３６の開口部３７を抜けて操作板３６より上へ突出している。

図８に示すばね電極８０は、金属（例えばステンレス）製の素線が螺旋状に巻かれた圧縮コイルばねである。ばね電極８０の上端部（操作板３６側の端部）である押圧部８１では、素線が平面上で数周螺旋巻きされている。この平面状の押圧部８１は、操作板３６の下面に押し付けられる。

ばね電極８０における押圧部８１の下の部分は、素線が螺旋巻きされた螺旋部８３である。無負荷状態において、螺旋部８３の素線の巻き密度（単位長さあたりの巻き数）は均一である。ここで無負荷状態とは、圧縮方向や引っ張り方向への荷重が負荷されていない状態のことである。螺旋部８３は直径が一定の円筒状である。

螺旋部８３の下端部において、素線が螺旋部８３の径方向中心に向かって延び、略中心において下方に屈曲し、その屈曲点から下方に向かって直線状の直線部８２が延びている。螺旋部８３の下端部が、支持部材６０のばね電極収容孔６１の後述する底板６４（図９参照）に当たり、直線部８２が底板６４の小孔６５を通って基板５０に接続される。

支持部材６０はＡＢＳ樹脂等の耐熱性の高い樹脂の成型品である。図７及び図９に示すように、支持部材６０には、それぞれ複数のばね電極収容孔６１、ＬＥＤ収容孔６２及びセグメント光源収容孔６９が形成されている。図９に示すように、ばね電極収容孔６１は、各タッチボタン３４の下の場所に設けられている。また、ＬＥＤ収容孔６２は、各記号表示部３９の下の場所に設けられている。また、セグメント光源収容孔６９は、セグメント表示部３８の下の場所に設けられている。

図７及び図９に示すように、１つのばね電極収容孔６１に１つのばね電極８０が収容されている。そのため、ばね電極８０の前後左右への動きが制限されるとともに、２つのばね電極８０が接触できないようになっている。また、１つのＬＥＤ収容孔６２に１つのＬＥＤが収容され、１つのびセグメント光源収容孔６９に１つのセグメント光源が収容されている。

図９に示すように、ばね電極収容孔６１は、平面視円形で上下方向に延びた筒状の側壁６３と、側壁６３の下端部（基板５０側の端部）に設けられた平面視円形の底板６４とによって形成され、上側（操作板３６側）に開口した孔である。側壁６３の内面は１つの曲面だが、上側において内径が大きく、下側において内径が小さい。

ばね電極収容孔６１の下端部（側壁６３の下端部）での内径は、ばね電極８０の外径より若干大きい。また、ばね電極収容孔６１の上下方向の高さは、非圧縮時のばね電極８０の螺旋部８３の上下方向の長さより短い。底板６４の径方向の中心には上下方向に貫通する小孔６５が開いている。ばね電極８０の直線部８２が、この小孔６５からばね電極収容孔６１の外に延長され、基板５０にはんだ５５ではんだ付けされている。

ばね電極収容孔６１の上端部すなわち側壁６３の上端部は、操作板３６の下面に接触している。また上記の通りばね電極８０の押圧部８１が操作板３６の下面に押し付けられる。従って、ばね電極収容孔６１の側壁６３の一部及びばね電極８０の一部は、装飾板４１の開口部４５及びパネル取付部２６の開口部２７の内側にある。

ばね電極収容孔６１の側壁６３には、ばね電極収容孔６１の内径側へ突出した突出部７０が設けられている。突出部７０の突出の長さは、ばね電極収容孔６１の内側に配置されたばね電極８０の螺旋部８３の素線間に、突出部７０の先端が入り込むことのできる長さである。図１０に示すように、突出部７０は、平面視でばね電極収容孔６１の内面の対向する位置にそれぞれ１つずつ合計２つ設けられている。

図９に示すように、２つの突出部７０は上下方向にずれた位置にある。２つの突出部７０の上下方向のずれの量は、ばね電極８０の素線が半周したときのずれの量であることが好ましい。ここで、ばね電極８０の素線が半周したときのずれの量とは、無負荷状態のばね電極８０において素線が半周したときのずれの量でも良いし、圧縮方向に小さな荷重が負荷されたときのばね電極８０において素線が半周したときのずれの量でも良い。

突出部７０の位置は、ばね電極収容孔６１の内部の上の方の位置である。具体的には、ばね電極８０の押圧部８１（操作板３６側の端部）から、ばね電極８０と２つの突出部７０とのそれぞれの接触位置までの上下方向の長さが、ばね電極８０の直径より短いことが好ましい。

図９に示すように、突出部７０の先端（ばね電極収容孔６１の径方向（図９の矢印Ｒ方向）の端部）には、上下方向に対して上向きで傾斜した傾斜面７１が形成されている。後述する操作装置３０の組み立てのとき、作業者がばね電極８０をばね電極収容孔６１に強く押し込むと、ばね電極８０の素線がこの傾斜面７１を滑って突出部７０を乗り越えることができ、ばね電極８０をばね電極収容孔６１の奥まで挿入することができる。

図１０に示すように、突出部７０はばね電極収容孔６１の周方向には短く、その長さは例えば、ばね電極収容孔６１の内周の１／６０〜１／２０である。

ばね電極収容孔６１に収納されているばね電極８０は、突出部７０と操作板３６との間で圧縮されている。つまり、螺旋部８３における素線の巻き密度が、無負荷状態での巻き密度よりも、大きくなっている。なお、素線の巻き密度が大きいということは、素線の巻きピッチが小さいということである。素線の巻き密度が大きいことにより、上へ向かう弾性力Ｆ（図９参照）が生じ、ばね電極８０の押圧部８１が操作板３６の下面に押し付けられている。ばね電極８０の押圧部８１の上方に、操作板３６のタッチボタン３４が印刷されている。

一方、突出部７０よりも基板５０側（下側）では、突出部７０より上側よりも、螺旋部８３における素線の巻き密度が小さくなっている（素線の巻きピッチが大きくなっている）。そのために、突出部７０よりも基板５０側（下側）では、螺旋部８３に圧縮方向の荷重が負荷されていないか、突出部７０より上側と比べて圧縮方向に負荷されている荷重が小さい。

支持部材６０は爪部材６６で基板ケース５２に固定されている。それにより支持部材６０は基板ケース５２の上側の開口部を閉塞している。基板ケース５２及び支持部材６０は一体化された状態でトップカバー２３の裏面（下面）にネジ等の固定部材（不図示）で固定されている。

次に、操作装置３０の組み立て方法について説明する。

まず、作業者は、基板ケース５２に基板５０をネジ５６で固定する。このとき基板５０上にはばね電極８０以外の必要な部品（ＬＥＤ及びセグメント光源を含む）が接続されている。次に、作業者は、基板５０の上に支持部材６０を被せ、基板ケース５２に支持部材６０を爪部材６６で固定する。基板５０の上に支持部材６０を被せると、基板５０上のＬＥＤが支持部材６０のＬＥＤ収容孔６２の内側に収まり、同じく基板５０上のセグメント光源が支持部材６０のセグメント光源収容孔６９に収まる。

次に、作業者は、支持部材６０のばね電極収容孔６１にばね電極８０を挿入する。このとき、作業者は、ばね電極８０の螺旋部８３のうち下部を、突出部７０より下まで押し込み、螺旋部８３のうち上部を突出部７０より上に残す。また、作業者がばね電極８０を挿入すると、ばね電極８０の直線部８２が、ばね電極収容孔６１の底板６４の小孔６５を通過し、基板５０におけるばね電極８０との接続位置に到達する。

次に、作業者は、ばね電極８０の直線部８２を基板５０にはんだ付けする。作業者ははんだ付けの作業を基板ケース５２の下側の開口部（不図示）を通して行う。以上により、基板５０、基板ケース５２及び支持部材６０からなる組立体５１が完成する。

次に、作業者は、組立体５１をトップカバー２３のパネル取付部２６の下面に固定部材で固定する。すると、支持部材６０のばね電極収容孔６１やＬＥＤ収容孔６２等が、トップカバー２３のパネル取付部２６の開口部２７に現れる。

次に、作業者は、トップカバー２３のパネル取付部２６の上面に装飾板４１を接着テープ４８で接着し、さらに装飾板４１の平面部４２に操作板３６を接着テープ４４で接着する。作業者が操作板３６を装飾板４１に接着すると、ばね電極８０の螺旋部８３のうち突出部７０より上の部分が、突出部７０と操作板３６との間で圧縮され、ばね電極８０の押圧部８１が操作板３６のタッチボタン３４の位置に正しく押し付けられる。以上により操作装置３０の組み立てが完了する。

次に、本実施形態の効果について説明する。

本実施形態では、ばね電極８０に当たる突出部７０がばね電極収容孔６１の内側に設けられ、突出部７０よりも操作板３６側においてばね電極８０が圧縮されているため、ばね電極８０が操作板３６へ強く押し付けられる。そして、ばね電極８０が操作板３６へ強く押し付けられるため、ばね電極８０の押圧部８１の位置がずれにくい。

また、基板５０から操作板３６までの距離が長いため、突出部７０が存在せずばね電極８０が基板５０の近くで上下方向に対して傾いた場合に、ばね電極８０の押圧部８１が操作板３６におけるタッチボタン３４から大きく外れた位置に押し付けられる可能性がある。しかし本実施形態では、仮にばね電極８０が上下方向に対して傾くとしても、突出部７０の上で傾くことになり、突出部７０から操作板３６までの距離が短いため、ばね電極８０の押圧部８１がタッチボタン３４の位置から大きく外れることがない。

このように、ばね電極８０の押圧部８１が操作板３６に強く押し付けられるうえ、押圧部８１の位置が操作板３６のタッチボタン３４の位置からずれにくいため、利用者によるタッチ操作が正確に検出される。そして、このような効果を得るために、端部付近において巻き密度を大きくする等の特殊な加工をしたばね電極を使用する必要がない。

また、操作装置３０の組み立てにおいて、作業者がばね電極８０をばね電極収容孔６１に挿入したときに、ばね電極８０が突出部７０に当たって倒れにくい。そのため作業者が操作装置３０を組み立てやすい。

また、ばね電極８０の押圧部８１は、素線が平面上で数周螺旋巻きされて形成されているので、ばね電極８０の押圧部８１と操作板３６の下面とが面接触に近い接触状態となる。そのため、ばね電極８０と操作板３６の下面との接触面積が小さい場合（例えば点接触や短距離の線接触となる場合）よりも、利用者によるタッチ操作が正確に検出されやすい。

また、ばね電極８０の押圧部８１から突出部７０の位置までの長さが、ばね電極８０の直径より小さいため、突出部７０より上側においてばね電極８０が上下方向に対して傾きにくい。

また、ばね電極収容孔６１は、上側ほど拡径しているので、操作装置３０の組み立ての際に作業者がばね電極収容孔６１にばね電極８０を挿入しやすい。

以上の実施形態に対し様々な変更を行うことができる。以下では変更例について説明する。なお変更例を示す図において、上記実施形態と同じ部分には上記実施形態と同じ符号を付してある。

まず、図１１に示すように、ばね電極収容孔６１の２つの突出部７０は、上下方向に同じ位置（同じ高さの位置）に設けられていても良い。

また、ばね電極収容孔６１に設けられる突出部７０の数や形状は、上記実施形態のものに限定されない。

１つのばね電極収容孔６１に設けられる突出部７０の数は、１つでも良いし、３つ以上でも良い。ただし、突出部７０の数が複数である方が、ばね電極８０が突出部７０より上で傾きにくい。１つのばね電極収容孔６１に複数の突出部７０が設けられる場合、複数の突出部７０がばね電極収容孔６１の周方向に等間隔で配置されることが好ましい。また、１つのばね電極収容孔６１に複数の突出部７０が設けられる場合、複数の突出部７０は、上下方向の同一位置（同じ高さの位置）に配置されても良いし、ばね電極８０の螺旋方向に上下の位置（高さ）をずらしながら配置されても良い。

また、突出部の形状の変更例を図１２に示す。図１２の突出部１７０では上側が１つの平面１７１である。この突出部１７０の先端には上記実施形態の突出部７０における傾斜面７１に相当する面がない。そのため、ばね電極８０が突出部１７０と操作板３６との間で強く圧縮されたとしても、突出部１７０の上に載っているばね電極８０の素線が突出部１７０から滑り落ちにくい。

突出部の別の変更例を図１３及び図１４に示す。図１３及び図１４ではばね電極８０を図示省略してあるが、実際にはばね電極収容孔６１の内側に図９と同様にばね電極８０が設けられる。

図１３及び図１４に示す変更例の突出部２７０は、ばね電極８０の螺旋方向に延長されたものである。ここで、ばね電極８０の螺旋方向とは、ばね電極８０に荷重が負荷されていないとき又は圧縮方向へ小さな荷重が負荷されているときの、ばね電極８０の螺旋部８３の素線の延長方向のことである。突出部２７０は、平面視でばね電極収容孔６１の周方向に延長され、その延長方向の両端で高さ（上下方向の位置）が異なっている。突出部２７０の平面視でのばね電極収容孔６１の周方向の長さは、ばね電極収容孔６１の内周の１／１２〜１／３であることが好ましく、１／６〜１／４であることがさらに好ましい。

この変更例の突出部２７０はばね電極収容孔６１の周方向に長いため、突出部２７０の上でばね電極８０の姿勢が安定しやすい。ただし、突出部２７０は、単にばね電極収容孔６１の周方向に長いだけでなく、突出部２７０がばね電極８０の螺旋方向に傾斜している。そのため、作業者がばね電極収容孔６１にばね電極８０を挿入するとき、ばね電極８０をその螺旋方向に回して、ばね電極８０の素線を突出部２７０に沿わせながら動かすことにより、容易に挿入することができる。

また、ばね電極の構造は、上記実施形態のものに限定されない。変更例のばね電極を図１５及び図１６に示す。図１５及び図１６に示すばね電極１８０、２８０では、ばね電極収容孔６１の内側における突出部７０より下側の部分（突出部７０から底板６４までの部分）が、上下方向へ延びる直線状の直線部１８２、２８２を含んでいる。

図１５に示すばね電極１８０では、突出部７０より上側の部分が螺旋部１８３となっており、突出部７０より下側の部分全体が、上下方向へ延びる直線部１８２となっている。また、図１６に示すばね電極２８０では、上端部である押圧部２８１から突出部７０より所定距離だけ下の部分までが螺旋部２８３となっており、螺旋部２８３の下端部より下側の部分が直線部２８２となっている。

上記実施形態のばね電極８０のようにばね電極収容孔６１の内側における全体が螺旋部８３であっても、操作板３６への押し付けに効くのは突出部７０より上側の部分であり、突出部７０より下側の部分は螺旋部８３でなくても良い。従って、図１５及び図１６に示すばね電極１８０、２８０のように突出部７０より下側の一部又は全部が直線部１８２、２８２であっても良い。このようにばね電極１８０、２８０における突出部７０より下側の部分の一部又は全部が直線部１８２、２８２であれば、素線を節約できる。

図１７に、上記のばね電極１８０（ばね電極２８０でも良い）が収納可能なばね電極収容孔１６１を示す。このばね電極収容孔１６１は平面視で円形で、水平方向（上下方向に直交する方向）の断面形状も円形である。このばね電極収容孔１６１は、下（基板５０側）に向かうにつれ徐々に縮径している。そして、ばね電極収容孔１６１の上端部（すなわち側壁１６３の上端部）からばね電極収容孔１６１の下端部（すなわち側壁１６３の下端部）までの間には段差がない。ここで段差とは、ばね電極収容孔１６１の内径の大小の差から生じる段状の部分のことである。

このばね電極収容孔１６１には、上記実施形態のばね電極収容孔６１の底板６４に相当する部分がない。そして、側壁１６３の下端部に小孔１６５が設けられている。この小孔１６５から、ばね電極１８０の直線部１８２がばね電極収容孔１６１より下側に出て、基板５０に接続されている。

このように、ばね電極収容孔１６１が下端部に向かって段差なく縮径しているので、製造時に作業者がばね電極１８０をばね電極収容孔１６１に入れると、ばね電極１８０の直線部１８２が側壁１６３の内面を滑りながら下降して小孔１６５に到達する。そのため、容易かつ確実にばね電極１８０の直線部１８２を小孔１６５から基板５０に向かって出すことができる。

別の変更例のばね電極収容孔２６１を図１８に示す。このばね電極収容孔２６１には、上記実施形態と同様に突出部７０が設けられている。さらに、このばね電極収容孔２６１では、突出部７０より下側の場所に、側壁６３からばね電極収容孔２６１の内径側へ突出した突起３７０が設けられている。突起３７０は、平面視で、ばね電極収容孔２６１の内面の対向する位置にそれぞれ１つずつ設けられている。突起３７０からばね収容孔２６１の底板６４までの上下方向の長さは、ばね電極８０の直径よりも短いことが好ましい。それにより、ばね電極８０の突起３７０より下側の部分が上下方向に対して傾きにくい。

突起３７０は、ばね電極８０の螺旋部８３の素線間に入り込み素線に当たっている。そして、突起３７０より下側においてばね電極８０の螺旋部８３が圧縮されている。つまり、突起３７０より下側において、螺旋部８３における素線の巻き密度が、無負荷状態のときの巻き密度よりも、大きくなっている。なお、突出部７０と突起３７０との間における素線の巻き密度は、突起３７０より下側における素線の巻き密度よりも小さい（巻きピッチが大きい）。

螺旋部８３における素線の巻き密度が突起３７０より下側において大きくなっていることにより、ばね電極８０の下部である直線部８２が基板５０に向かって押し下げられることとなるので、ばね電極８０の直線部８２が基板５０から外れにくい。また、ばね電極８０の直線部８２に下方に押し付ける力が働くので、作業者がばね電極８０の直線部８２を基板５０にはんだ付けするときに、ばね電極８０が上下方向に対して傾きにくい。

別の変更例を図１９に示す。この変更例では、ばね電極８０の上部をキャップ３００が上側から覆っている。そして、キャップ３００がばね電極８０によって上側へ押され、キャップ３００の上端部３０２が操作板３６の下面に押し付けられている。

図２０に示すように、キャップ３００は、円筒状の筒部３０１と、筒部３０１の上側を閉塞する上端部３０２と、筒部３０１の下側に突出した爪部３０３とから形成されている。爪部３０３には、筒部３０１の外径方向に突出した爪先３０４が設けられている。爪部３０３は筒部３０１の周方向の対向する２箇所に設けられている。キャップ３００は絶縁性のある合成樹脂製であり、爪部３０３は弾性変形可能である。なお、筒部３０１の各部の寸法は適宜変更可能であり、図１９で使用されているキャップ３００は図２０に示すキャップ３００よりも筒部３０１が上下方向に短い。

このキャップ３００が使用される場合、ばね電極収容孔３６１の側壁３６３には、ばね電極収容孔３６１の径方向外側へ凹状となった凹部３０５が形成されている。凹部３０５は上下方向に所定の長さを有している。凹部３０５は突出部７０よりも上側にある。この凹部３０５にキャップ３００の爪先３０４が入り込んでいる。

このキャップ３００を使用した操作装置を製造する場合、作業者は、まず、ばね電極収容孔３６１にばね電極８０を挿入する。次に、作業者は、ばね電極８０の上部にキャップ３００を被せ、キャップ３００の下端部である爪部３０３を弾性変形させながらばね電極収容孔３６１に押し込む。キャップ３００がばね電極収容孔３６１に押し込まれると、爪先３０４がばね電極収容孔３６１の凹部３０５に入る。その後、作業者は、上記実施形態のときと同様に装飾板４１を所定の位置に配置し、さらにキャップ３００の上に操作板３６を配置する。操作板３６が所定の位置に配置されると、キャップ３００及びばね電極８０が押し下げられる。逆に言えば、キャップ３００の上端部３０２が操作板３６の下面に押し付けられる。

このように、ばね電極８０の上部を上側から覆うキャップ３００が設けられ、キャップ３００の下端部がばね電極収容孔３６１の内側にあるため、キャップ３００によってばね電極８０の上部がばね電極収容孔３６１の内部に保持されることとなる。そのため、ばね電極８０の押圧部８１が操作板３６のタッチボタン３４の位置に正しく配置される。

また、キャップ３００には絶縁性があるため、キャップ３００の内側のばね電極８０と、キャップ３００の外側に配置された金属めっきが施された装飾板４１とが電気的に接続されてしまうことを、防ぐことができる。

また、上記実施形態の操作板３６は下面が平面だが、下面が曲面の操作板（不図示）が設けられても良い。操作板の下面が曲面であっても、上記実施形態と同様にばね電極収容孔６１に突出部７０が設けられ、突出部７０と操作板の下面との間でばね電極８０が圧縮されていれば、ばね電極８０の押圧部８１が操作板の下面に押し付けられるので、タッチ操作が正確に検出される。

また、上記実施形態の操作装置３０には利用者が操作を行う操作部３１だけでなく利用者に対して表示を行う表示部３２も設けられているが、表示部は操作装置の必須の構成ではない。

また、上記実施形態では全自動洗濯機を例に挙げて説明したが、上記実施形態の操作装置３０は、ドラム式洗濯乾燥機や縦型の洗濯乾燥機にも適用することができる。また、上記実施形態の操作装置３０は、洗濯機以外の家電機器、例えば冷蔵庫や炊飯器等にも適用することができる。操作装置３０は、操作板３６が上側、基板５０が下側で、ばね電極が上下方向に延びる向きで配置されて使用されることが好ましいが、それ以外の向きで配置されて使用されても良い。

１…指、１０…洗濯機、１２…洗濯槽、１４…開口部、２０…筐体、２１…ベース、２２…側板、２３…トップカバー、２４…開口部、２５…蓋、２６…パネル取付部、２７…開口部、３０…操作装置、３１…操作部、３２…表示部、３３…機械式スイッチ、３４…タッチボタン、３６…操作板、３７…開口部、３８…セグメント表示部、３９…記号表示部、４１…装飾板、４２…平面部、４３…縁壁、４４…接着テープ、４５…開口部、４８…接着テープ、５０…基板、５１…組立体、５２…基板ケース、５３…底部、５４…側壁、５５…はんだ、５６…ネジ、６０…支持部材、６１…ばね電極収容孔、６２…ＬＥＤ収容孔、６３…側壁、６４…底板、６５…小孔、６６…爪部材、６９…セグメント光源収容孔、７０…突出部、７１…傾斜面、８０…ばね電極、８１…押圧部、８２…直線部、８３…螺旋部、１６１…ばね電極収容孔、１６３…側壁、１６５…小孔、１７０…突出部、１７１…平面、１８０…ばね電極、１８２…直線部、１８３…螺旋部、２６１…ばね電極収容孔、２７０…突出部、２８０…ばね電極、２８１…押圧部、２８２…直線部、２８３…螺旋部、３００…キャップ、３０１…筒部、３０２…上端部、３０３…爪部、３０４…爪先、３０５…凹部、３６１…ばね電極収容孔、３６３…側壁、３７０…突起

Claims (7)

1. 表側からタッチ操作される操作板と、
   前記タッチ操作を検出するための静電容量センサの電極としての螺旋状のばね電極と、
   前記ばね電極が収容されるばね電極収容孔が形成された支持部材と、
   前記タッチ操作の検出回路を備え、前記ばね電極が接続された基板とを備え、
   前記操作板の裏側に前記支持部材が設けられ、前記支持部材の裏側に前記基板が設けられ、前記基板から前記操作板に向かって前記ばね電極が設けられた操作装置において、
   前記ばね電極に当たる突出部が前記ばね電極収容孔の内側に設けられ、前記突出部より前記操作板側において前記ばね電極が圧縮されたことを特徴とする、操作装置。
2. 前記ばね電極のうち前記ばね電極収容孔の内側における前記突出部より前記基板側の部分が、直線状の部分を含むか、前記突出部より前記操作板側の部分よりも巻き密度が小さい、請求項１に記載の操作装置。
3. 前記ばね電極の前記操作板側の端部から前記突出部の位置までの長さが、前記ばね電極の直径より小さい、請求項１又は２に記載の操作装置。
4. 前記ばね電極収容孔の内側において、前記突出部より前記基板側の場所に、前記ばね電極に当たる突起が設けられ、前記突起より前記基板側において前記ばね電極が圧縮された、請求項１〜３のいずれか１項に記載の操作装置。
5. 前記ばね電極のうち前記ばね電極収容孔の内側における前記突出部より前記基板側の部分が、直線状の部分を含み、前記ばね電極収容孔が前記基板側に向かうにつれ段差なく縮径している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の操作装置。
6. 前記突出部が、前記ばね電極の螺旋方向に延長された、請求項１〜５のいずれか１項に記載の操作装置。
7. 前記ばね電極の前記操作板側の部分を前記操作板側から覆うキャップが設けられ、前記キャップの前記基板側の端部が前記ばね電極収容孔の内側にある、請求項１〜６のいずれか１項に記載の操作装置。

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