JP4334362B2 - ボタン式スイッチ装置及びシーソーボタン式スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気機器に装備されるボタン式スイッチ装置及びシーソーボタン式スイッチ装置に関するものである。

特許文献１，２のシーソーボタン式スイッチ装置では、シーソーボタンは、ボタン本体と、ボタン本体の下端周縁に形成されるフランジとを有し、該シーソーボタンは、ボタン本体を、該ボタン本体の径にほぼ等しい径のパネル通孔へ、パネルの裏面側から表面側へ挿通され、フランジをパネルの裏面に当接させることにより、通孔からの抜けを阻止されている。また、特許文献１のシーソーボタン式スイッチ装置では、クッション部材が、シーソーボタン底面と基板との間に縮設され、シーソーボタンを前方へ付勢している。特許文献２のシーソーボタン式スイッチ装置では、ボタン本体部の側壁下部においてヒンジ（撓み自在の屈曲部材）を形成し、該ヒンジを、シーソーボタンを前方へ付勢する付勢部材として使用する。
特開２０００−３０５７３公報 特開２０００−３４００７１公報

特許文献１，２のシーソーボタン式スイッチ装置では、シーソーボタンは、それが組み付けられるパネルの通孔に、パネルの後ろ側から挿通されるようになっている。シーソーボタン後ろ側には、シーソーボタンの押下により操作されるスイッチ等を組み付けるので、パネルへのシーソーボタンの組付けは、スイッチ等を組み付ける前に、完了させなければならないので、これはシーソーボタン式スイッチ装置の製造工程における順番上の制約となる。

また、パネル後ろ側からのボタンの組付けでは、パネル側には、通孔の周りにシーソーボタンのフランジと当接する面積を確保する必要がある。例えば、カーナビゲーション装置のディスプレイ装置において、ディスプレイ部とパネルの側縁との間のスペースにシーソーボタンを配置する場合、シーソーボタンのフランジを受ける適切な面積のパネル縁部を確保する必要があり、特許文献１，２のようなパネル裏面側からの組付けタイプのシーソーボタンでは、シーソーボタンをパネル端縁に十分に寄せることができない。

特許文献１のシーソーボタン式スイッチ装置では、シーソーボタンをパネルの前方へ付勢するために、付勢部材としてのクッション材がシーソーボタンと基板との間に設けられており、部品点数が増大する。これに対し、特許文献２のシーソーボタン式スイッチ装置では、ボタン本体の側壁下端部に弾性機能付きヒンジを一体に形成するので、管理する部品点数を低減することができる。しかしながら、特許文献２のシーソーボタン式スイッチ装置では、ボタン本体部の側壁の下端部に一体形成されたヒンジは、寸法が制限されて、付勢力が弱いとともに、シーソーボタンの高さ寸法を増大させる。さらに、特許文献２のシーソーボタン式スイッチ装置では、シーソーボタンの非押圧時では、ヒンジも押圧されず、すなわち、ヒンジは中立位置にあり、ヒンジからシーソーボタンを付勢する力がほぼ生じず、非押圧時にはシーソーボタンにガタが生じ易くなる。

本発明の目的は、ボタンをパネル前側から組付け可能とするボタン式スイッチ装置及びシーソーボタン式スイッチ装置を提供することである。

本発明の別の目的は、ボタンを前方向へ付勢する付勢部材を単独の部品とすることを排除して部品点数の低減を図るようにしたボタン式スイッチ装置及びシーソーボタン式スイッチ装置において、パネル通孔からのボタンの抜けを阻止するために必要とされるパネル側の必要面積を低減できるようにすることである。

本発明の他の目的は、中立時にも付勢部材の付勢力が発生可能とする構造を採ることによりシーソーボタンのガタを防止できるシーソーボタン式スイッチ装置を提供することである。

本発明の他の目的は、さらに、高さ寸法を低減できるシーソーボタン式スイッチ装置を提供することである。

本発明によれば、電気機器に装備されるボタン式スイッチ装置は次のものを有している。（なお、以下、該ボタン式スイッチ装置の構成上の方向を規定するために、該ボタン式スイッチ装置のユーザ側及び反ユーザ側を、それぞれ前方及び後方、又は別途、それぞれ上方及び下方と呼ぶことにする。）
通孔が穿設されているパネル、
前面としての頂面において指により押圧される本体部と該本体部の後端部へ結合し通孔を後方へ通過する時に内方へ弾力的に変位して通過後は復帰してパネルの裏面への当接により前方への抜けを阻止される複数個のフック部とをもつボタン、
ボタンを前方へ付勢する付勢部材、及び
ボタンの押下に伴いボタンの所定部位により押圧されてスイッチ位置を切り替えられるスイッチ。

本発明によれば、電気機器に装備されるシーソーボタン式スイッチ装置は次のものを有している。（なお、以下、該シーソーボタン式スイッチ装置の構成上の方向を規定するために、該シーソーボタン式スイッチ装置のユーザ側及び反ユーザ側を、それぞれ前方及び後方、又は別途、それぞれ上方及び下方と呼ぶことにする。）
通孔が穿設されているパネル、
指により選択的に押圧される前面としての第１及び第２の頂面をそれぞれ含む第１及び第２の本体部分を一体的にもつ本体部とそれぞれが第１及び第２の本体部分の後端部へ結合し通孔を後方へ通過する時に内方へ弾力的に変形し通過後は位置を復帰してパネルの裏面側への当接により前方への抜けを阻止される第１及び第２のフック部とをもつシーソーボタン、
第１及び第２の本体部分を前方へ付勢する付勢部材、及び
指による第１及び第２の頂面の押下に伴う第１及び第２の本体部分の下降により押圧されてオン、オフを切替えられる第１及び第２のスイッチ。

電気機器には、少なくともカーナビゲーション装置等の車載用電気機器が含まれる。パネルは、通常、ボタン式スイッチ装置及びシーソーボタン式スイッチ装置専用ではなく、電気機器の一部ともなっている。

本発明のシーソーボタン式スイッチ装置は次の構成を任意の組み合わせで付加することができる。
（ａ）本体部は、頂壁部と該頂壁部の周囲から垂下する側壁部とを有し、かつ後方を開放しており、付勢部材は、頂壁の裏面側に当接して第１及び第２の本体部分を前方へ付勢するものであること。
（ｂ）前述（ａ）おいて、付勢部材は、第１及び第２の本体部分専用の第１及び第２の付勢部材を含み、第１及び第２の付勢部材はパネルに一体に形成された第１及び第２の板状部材であり、第１及び第２の付勢部材としての第１及び第２の板状部材は、鈍角の屈曲部を中間部にもち、先端部において第１及び第２の頂壁の裏面側に当接する形状となっていること。
（ｃ）前述（ｂ）において、通孔は、パネルの部分としての仕切り部により相互に仕切られて第１及び第２のフック部がそれぞれ通過する第１及び第２の通孔を含み、第１及び第２の板状部材は、仕切り部からそれぞれ第１及び第２の通孔の方へ延び出るように、パネルに一体形成されたものであること。
（ｄ）前述（ｂ）又は（ｃ）において、頂壁部の裏面側には、第１及び第２の板状部材の先端部が第１及び第２の頂面の並び方向外側へ移動するのを制限する隆起状ストッパが形成されていること。

本発明のボタン式スイッチ装置及びシーソーボタン式スイッチ装置によれば、ボタンは、後端部に弾性変形自在のフック部を有し、該フック部は、ボタンをパネル前方からパネルへ組み付ける際には、内方へ弾力的に変位して、通孔を通過し、通過後は通過時の変位から復帰して、パネルの裏面側へ当接する状態になって、通孔から前方への抜けを阻止されるようになっている。これにより、ボタン式スイッチ装置及びシーソーボタン式スイッチ装置のボタンはパネル前方からのパネル通孔への組付けが可能になる。

また、本発明のボタン式スイッチ装置及びシーソーボタン式スイッチ装置によれば、フック部は、弾性力による拡開性をもち、パネル裏面側に引っ掛かるだけで、ボタンは抜けを阻止されるので、ボタンの抜けを阻止するためにパネル側に確保しなければならない面積を低減できる。

図１はカーナビゲーション装置のモニタ装置１０の正面図である。モニタ装置１０は、正面において、中央に液晶製表示部１１を、また、液晶製表示部１１の左右両側のパネル１３のスペースには、２個ずつのそれぞれ縦長とされて上下に配置されたシーソーボタン１２を、有している。各シーソーボタン１２は、所定のスイッチ操作のために、図１において上及び下の半部をユーザの指により押圧される。

図２はシーソーボタン式スイッチ装置２０の分解図である。なお、以降、方向に関して、説明の便宜上、シーソーボタン式スイッチ装置２０のユーザ側及び反ユーザ側を、それぞれ前方及び後方、又は、別途、上方及び下方と呼ぶことにする。さらに、シーソーボタン１２の縦方向（シーソーボタン１２の長辺の延び方向。後述の頂面２７ａ，ｂの並び方向。）をシーソーボタン式スイッチ装置２０の縦方向、シーソーボタン１２の横方向（シーソーボタン１２の短辺の延び方向）をシーソーボタン式スイッチ装置２０の横方向、シーソーボタン１２の厚さ方向をシーソーボタン式スイッチ装置２０の高さ方向と、それぞれ呼ぶことにする。シーソーボタン式スイッチ装置２０の説明の便宜上の上下方向が、シーソーボタン式スイッチ装置２０が現実に所定の電気機器に組み付けられたときの現実の上下方向を意味するものではない。

パネル１３は、上側の表面側パネル部４５と、表面側パネル部４５より下方へ所定距離、離れて配置される基板側パネル部５７とを含む。表面側パネル部４５と基板側パネル部５７との距離は固定されている。

図３はシーソーボタン１２を裏側から見た斜視図である。図２及び図３において、シーソーボタン１２はボタン本体２１を有し、ボタン本体２１は、頂面が傾斜面とされている頂壁部２２と、頂壁部２２の横方向側縁から垂下する横側側壁部（よこがわそくへきぶ）２３と、頂壁部２２の縦方向側縁から垂下する縦側側壁部（たてがわそくへきぶ）２５とを有している。なお、頂壁部２２が、傾斜面（図１のモニタ装置１０に組み付けられているシーソーボタン１２では、モニタ装置１０の左右方向外側へ向かうに連れて後方へ傾斜する傾斜面）とされているのは、単なるデザイン上の理由である。頂壁部２２は水平面とされていてもよいことは言うまでもない。ボタン本体２１は、底壁は有さず、下方は開放状態となっている（図６）。頂面２７ａ，ｂは、頂壁部２２の頂面を縦方向に二分割したときのそれぞれの部分であり、ユーザは、指で頂面２７ａ，ｂを選択的に押圧することによりシーソーボタン式スイッチ装置２０を操作することになる。ボタン本体２１は、頂面２７ａ，ｂをそれぞれ含む側のボタン本体部分２６ａ，ｂに一体にもつ。被案内壁３０ａ，ｂは、横方向へ各横側側壁部２３の少し内側に形成されており、その下端は、シーソーボタン１２を通孔４６ａ，ｂに組み付ける際に、通孔４６ａ，ｂを下方へ通過する。

ボタン本体部分２６ａ，ｂの各々は、裏面側において１個の押し棒３１ａ，ｂ及びばね当て３５ａ，ｂを有しているとともに、裏面側の横方向両側には、それぞれフック部材３２ａ，ｂ、及びリブ３３ａ，ｂを有している。押し棒３１ａ，ｂは、頂壁部２２から十分な所定長さだけ垂下し、頂面２７ａ，ｂへの指の押圧によるボタン本体部分２６ａ，ｂの下降時では、下端においてスイッチ５８ａ，ｂの被押し込み部５９ａ，ｂを押圧し、頂面２７ａ，ｂへの指の押圧解除時には、スイッチ５８ａ，ｂの被押し込み部５９ａ，ｂを押圧しないようになっている。フック部材３２ａ，ｂは、被案内壁３０ａ，ｂと横方向ほぼ同じ位置において頂壁部２２の裏面から垂下する脚部３８と、脚部３８の下端部から横方向外側へ突出するフック部３９とを有している。脚部３８は横方向へ所定の弾性を有し、フック部３９は、下面側を傾斜面４１としている。ばね当て３５ａ，ｂは、水平なばね用摺動面３６ａ，ｂと、ばね用摺動面３６ａ，ｂの縦方向外側端から垂下するストッパ３７ａ，ｂとを有している。リブ３３ａ，ｂは、後述の通孔４６ａ，ｂへシーソーボタン１２を組み付けた後では、通孔４６ａ，ｂに所定の弾力で当接することにより、通孔４６ａ，ｂにおけるシーソーボタン１２のガタを抑制する。

図４はボタン本体２１の下端部が挿通される通孔４６ａ，ｂを含む表面側パネル部４５の範囲の詳細図である。図２及び図４において、通孔４６ａ，ｂは、表面側パネル部４５に穿設され、仕切り部４７により相互に仕切られている。仕切り部４７は表面側パネル部４５の部分を構成する。曲がり部付きの板状部材４８ａ，ｂは、仕切り部４７から通孔４６ａ，ｂの方へ延び出す基端側部分５０ａ，ｂと、基端側部分５０ａ，ｂの先端から鈍角で斜めに起立する先端側部分５１ａ，ｂとを有し、基端側部分５０ａ，ｂと先端側部分５１ａ，ｂとの拡開に対して復元力としてのばね力を発生するようになっている。先端側部分５１ａ，ｂの先端部は、通孔４６ａ，ｂへのシーソーボタン１２の組付け時では、ばね当て３５ａ，ｂのばね用摺動面３６ａ，ｂに当たるようになっている。係止溝５３ａ，ｂ及び斜面５４ａ，ｂは、通孔４６ａ，ｂへのシーソーボタン１２の組付け時に、フック部材３２ａ，ｂのフック部３９（図３）が通過する位置において、通孔４６ａ，ｂの画定側縁部の下側及び上側に形成される。係止溝５３ａ，ｂは、フック部３９の上端部分と嵌合してそれを係止する形状の下向き凹所として形成されている。斜面５４ａ，ｂは、フック部３９の傾斜面４１が通過するときに、傾斜面４１を横方向内側へ押す役割を果たす。

図２において、スイッチ５８ａ，ｂは、通孔４６ａ，ｂの下方において基板側パネル部５７の上面に取り付けられ、上部中央に弾力的に押し込み自在の被押し込み部５９ａ，ｂを有している。被押し込み部５９ａ，ｂは、押し棒３１ａ，ｂの下降時には、その下端により押圧される。スイッチ５８ａ，ｂは、押し棒３１ａ，ｂによって被押し込み部５９ａ，ｂを押圧されると、スイッチ位置を切り替えられる。

図５はシーソーボタン１２をその前方から見た図である。透孔４０ａ，ｂは、図２では図示を省略しているが、頂面２７ａ，ｂの所定位置において頂壁部２２に穿設され、シーソーボタン１２の下側に配備される光源（図示せず）の点灯時ではその点灯光をシーソーボタン１２の前方へ通過させるようにしている。透孔４０ａ，ｂには無色又は有色の透明材が嵌め込まれてもよい。

図６は図５のＡ−Ａ矢視図、図７及び図８はそれぞれシーソーボタン１２の中立時及び頂面２７ｂの押下時における図５のＢ−Ｂ矢視図である。シーソーボタン１２をパネル１３に組み付けるときは、シーソーボタン１２の裏面側の被案内壁３０ａ，ｂが通孔４６ａ，ｂ内へ嵌合するように、パネル１３の前方からシーソーボタン１２を押し込む。フック部材３２ａ，ｂのフック部３９の傾斜面４１は、斜面５４ａ，ｂに当接して、幅方向内方への力を受け、これにより、フック部材３２ａ，ｂの脚部３８は幅方向内方へ弾性変形し、フック部３９の傾斜面４１は、斜面５４ａ，ｂを摺動しつつ、横方向内側へ変位し、通孔４６ａ，ｂを通過する。フック部３９は、通孔４６ａ，ｂの通過後の脚部３８の弾性復帰に伴い、幅方向へ外方へ変位し、係止溝５３ａ，ｂに嵌合して、係止される。通孔４６ａ，ｂからの前方へのフック部３９の通過に対しては、係止溝５３ａ，ｂがフック部３９と当接するので、パネル１３への組付け後の前方へのシーソーボタン１２の抜けは阻止される。

従来のシーソーボタン式スイッチ装置では、シーソーボタンにはフランジが形成されて、パネル裏面とフランジとの当接によりシーソーボタンの抜けが阻止されていた。その場合、フランジとの当接を確保するために必要なパネル側の面積が増大していたが、表面側パネル部４５の裏面側へのフック部３９の係止によるシーソーボタン１２の抜け防止では、抜け防止のために表面側パネル部４５に必要とされる面積及び横方向寸法を大幅に減少できる。

シーソーボタン１２の中立位置では、板状部材４８ａ，ｂは、その屈曲部を適度に拡開されつつ、その先端側部分５１ａ，ｂの先端部はばね当て３５ａ，ｂのばね用摺動面３６ａ，ｂに当接させて、シーソーボタン１２を所定の付勢力で前方へ付勢し、これにより、フック部３９は係止溝５３ａ，ｂに押圧された状態にある。また、リブ３３ａ，ｂは、幅方向外方への所定の弾力で通孔４６ａ，ｂの画定側縁を押圧している。こうして、シーソーボタン１２は通孔４６ａ，ｂにおけるガタを阻止されている。

板状部材４８ａ，ｂの先端部は、頂壁部２２の裏面側に達し、高さ方向に関しては、板状部材４８ａ，ｂとシーソーボタン１２とが少なくとも部分的に重複しているので、シーソーボタン式スイッチ装置２０の高さ寸法が減少する。また、板状部材４８ａ，ｂは、シーソーボタン１２に一体形成されたものではなく、別個に形成されているので、本体部分２６ａ，ｂへ十分な前方付勢力を与えることができる。

例えば、頂面２７ｂがユーザの指で押圧されたときは、フック部材３２ａのフック部３９と係止溝５３ａとの接触が維持されるのに対し、フック部材３２ｂのフック部３９は係止溝５３ｂから下降する。こうして、フック部材３２ａのフック部３９を支点として、頂面２７ｂが下降し、ボタン本体部分２６ｂの押し棒３１ｂは被押し込み部５９ｂを押圧し、スイッチ５８ｂのスイッチ位置が切替えられる。その時、板状部材４８ａ，ｂの先端側部分５１ａ，ｂの先端部は、ストッパ３７ａ，ｂに突き当たって、縦方向外方への変位を制限させ、先端側部分５１ｂの先端部は、大きな変位量で下降し、基端側部分５０ｂと先端側部分５１ｂとがなす拡開角度が増大する。結果、板状部材４８ｂは、増大した反発力で頂面２７ｂの押し込みに対抗し、指による頂面２７ｂの押圧解除に伴い、頂面２７ｂは、速やかに元の非押し込み位置へ復帰する。

カーナビゲーション装置のモニタ装置の正面図である。 シーソーボタン式スイッチ装置の分解図である。 シーソーボタンを裏側から見た斜視図である。 ボタン本体の下端部が挿通される通孔を含む表面側パネル部の範囲の詳細図である。 シーソーボタンをその前方から見た図である。 図５のＡ−Ａ矢視図である。 シーソーボタンの中立時の押下時における図５のＢ−Ｂ矢視図である。 シーソーボタンの一方の頂面の押下時における図５のＢ−Ｂ矢視図である。

符号の説明

１０：モニタ装置（電気機器）、１２：シーソーボタン、１３：パネル、２０：シーソーボタン式スイッチ装置（ボタン式スイッチ装置）、２１：ボタン本体、２２：頂壁部、２３：横側側壁部、２５：縦側側壁部、２６ａ，ｂ：ボタン本体部分、２７ａ，ｂ：頂面、３２ａ，ｂ：フック部材、３７ａ，ｂ：ストッパ（隆起状ストッパ）、３９：フック部、４６ａ，ｂ：通孔、４７：仕切り部、４８ａ，ｂ：板状部材（付勢部材）、５８ａ，ｂ：スイッチ。

Claims (2)

1. 電気機器に装備されるシーソーボタン式スイッチ装置において（なお、以下、該シーソーボタン式スイッチ装置の構成上の方向を規定するために、該ボタン式スイッチ装置のユーザ側及び反ユーザ側を、それぞれ前方及び後方と呼ぶことにする。）、
   通孔が穿設されているパネル、
   指により選択的に押圧される前面としての第１及び第２の頂面をそれぞれ含む第１及び第２の本体部分を一体的にもつ本体部とそれぞれが前記第１及び第２の本体部分の後端部へ結合し前記通孔を後方へ通過する時に内方へ弾力的に変形し通過後は位置を復帰して前記パネルの裏面側への当接により前方への抜けを阻止される第１及び第２のフック部とをもつシーソーボタン、
   前記第１及び第２の本体部分を前方へ付勢する付勢部材、及び
   指による前記第１及び第２の頂面の押下に伴う前記第１及び第２の本体部分の下降により押圧されてオン、オフを切替えられる第１及び第２のスイッチ、
   を有し、
   前記本体部は、頂壁部と該頂壁部の周囲から垂下する側壁部とを有し、かつ後方を開放しており、
   前記通孔は、前記パネルの部分としての仕切り部により相互に仕切られて前記第１及び第２のフック部がそれぞれ通過する第１及び第２の通孔を含み、
   前記付勢部材は、前記第１及び第２の本体部分専用の第１及び第２の板状部材を含み、
   前記第１及び第２の板状部材は、前記仕切り部からそれぞれ前記第１及び第２の通孔の方へ延び出るように、前記パネルに一体形成されたものであり、
   前記第１及び第２の板状部材は、鈍角の屈曲部を中間部にもち、先端部において前記頂壁部の内の第１及び第２の本体部分側の部位の裏面側に当接する形状となっていることを特徴とするシーソーボタン式スイッチ装置。
2. 前記頂壁部の裏面側には、前記第１及び第２の板状部材の先端部が前記第１及び第２の頂面の並び方向外側へ移動するのを制限する隆起状ストッパが形成されていることを特徴とする請求項１記載のシーソーボタン式スイッチ装置。

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