JP5359763B2 - 電子機器の操作ボタン取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ等の電子機器の外装ケースに設けられる操作ボタンの取付構造に関する。

電子機器の外装ケースに操作ボタンを取り付けた従来技術の一例としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
特許文献１のフロントパネル（外装ケース）には複数のボタン孔（ボタン孔）が形成してあり、かつフロントパネルの内面には略環状をなすリブ（位置決め突起）が突設してある。フロントパネルの内部空間には、表面にプリント配線を形成した回路基板が設けてあり、回路基板の表面にはゴムシートが固定してある。ゴムシートには、フロントパネルのリブの外周部に嵌合する全体として環状をなす枠部（嵌合突部）と、枠部の内周側に位置しゴムシートの板厚方向に移動可能（弾性変形可能）な接点部（スイッチ部）とが一体的に突設してあり、接点部における回路基板（プリント配線の接点）との対向面には導電薄膜（可動接点）が設けてある。さらに、フロントパネルの各ボタン孔には操作ボタンが相対移動可能（フロントパネルに対して出没可能）に嵌合してある。操作ボタンの外周部には、フロントパネル内においてボタン孔の外周側に位置する環状フランジが突設してある。

操作ボタンを押し込まない状態では、ゴムシートの接点部に設けた導電薄膜は回路基板のプリント配線の接点から離間しているため電子機器はＯＦＦ状態にある。一方、操作ボタンを押し込むと接点部に設けた導電薄膜が回路基板のプリント配線の接点に接触するので、電子機器がＯＮ状態になる。
また、ゴムシートの枠部がフロントパネルのリブの外周部に嵌合しているので、ゴムシートとフロントパネルは位置決めされている。
さらに、仮に操作ボタンにフロントパネルの外側に引き出す方向の力が掛かった場合は、操作ボタンに突設した環状フランジがフロントパネルの内面（ボタン孔の周縁部）に当接するため、操作ボタンがボタン孔から抜け出すことはない。

特開２００６−２９４３７６号公報

ゴムシートの枠部はフロントパネルのリブの外周部に嵌合する形状であるため、当該枠部は大型（大径）であり、それ故ゴムシートの全体寸法も大きくなっている。この問題を解決するためには、枠部を、リブの内周部に嵌合し、かつ、操作ボタンの環状フランジと対向するように小型化（小径化）すればよい。
しかし、枠部を環状フランジと対向させてしまうと、操作ボタンの可動領域が小さくなり、接点部に設けた導電薄膜と回路基板のプリント配線の接点が接触し難くなってしまう。
その一方で、操作ボタンとゴムシートを（ゴムシートの板厚方向に）大きく離して配置すれば操作ボタンの可動領域は大きくなるが、フロントパネルの表面からゴムシートまでの距離が長くなるため、当該電子機器がゴムシートの板厚方向に大型化してしまう。

本発明は、操作ボタンを支持するゴム製のボタン支持部材の寸法を小さくし、かつケースからボタン支持部材までの距離を短くしつつ、操作ボタンの可動領域を大きくすることが可能な電子機器の操作ボタン取付構造を提供することを目的とする。

本発明の電子機器の操作ボタン取付構造は、貫通孔であるボタン孔、及び、内面に該ボタン孔の外周側に位置させて突設した位置決め突起を有するケースと、上記ケース内に配設した、固定接点を有する回路基板と、該回路基板に対して相対移動可能で上記固定接点に接離する可動接点を有するスイッチ部、及び、上記位置決め突起の内周部に嵌合しかつ上記ボタン孔側に開口する凹部を具備する、環状の嵌合突部を有する、上記回路基板上に配設した弾性部材からなるボタン支持部材と、上記スイッチ部に相対回転不能に支持された状態で上記ボタン孔内に相対移動可能に位置し、かつ、上記ケース内において該ボタン孔の外周側に位置し、上記可動接点が上記固定接点に接触したときに上記凹部内に位置する抜止片を有する操作ボタンと、備えることを特徴としている。

前記操作ボタンに外力を加えていない非操作状態において、上記抜止片が上記ケースの内面から上記回路基板側へ離間した位置にあるのが好ましい。
このように構成すれば、操作ボタンを押し込んだ状態から非操作状態に復帰させたときに抜止片とケース内面との間で衝突音が発生しないので、電子機器に高級感を与えることが可能になる。

上記ボタン孔と上記位置決め突起からなるユニットを、上記ケースに複数並べて形成し、上記スイッチ部と上記嵌合突部からなるユニットを、上記ボタン支持部材に複数並べて形成し、上記各ボタン孔に上記操作ボタンをそれぞれ嵌合し、各操作ボタンを対応する上記スイッチ部で支持してもよい。
複数の操作ボタンを並べて設ける場合に、ケースとボタン支持部材にそれぞれ単一の位置決め突起と単一の嵌合突部を設けると、ボタン支持部材における嵌合突部から離れた部分に弾性変形が生じるおそれがある。そのため、当該部分にスイッチ部を設けた場合は、当該スイッチ部に支持した操作ボタンとボタン孔とが互いに強く接触し、操作ボタンの操作性が悪化するおそれがある。しかし、このような構成を採用すれば、各嵌合突部と各スイッチ部の距離が短くなるので、各操作ボタンと各ボタン孔とが強く接触するのを防止できる。

本発明によれば、ケースの位置決め突起の内周部にボタン支持部材の嵌合突部が嵌合するので、嵌合突部及びボタン支持部材の寸法を小さくしつつ、ケースとボタン支持部材を互いに確実に位置決めできる。
しかも操作ボタンをケース内に押し込むとスイッチ部の可動接点が回路基板の固定接点に接触するが、このとき操作ボタンの抜止片が嵌合突部の凹部内に位置するので、ケースの表面からボタン支持部までの距離を短くした場合であっても、操作ボタンの可動領域を大きくして可動接点を固定接点に確実に接触させることが可能である。

本発明の一実施形態であるデジタルカメラの後方から見た斜視図である。 操作パネルを仮想線で示した操作部の背面図である。 操作ボタンとボタン支持部材の端部を示す分解斜視図である。 操作ボタンの裏面側の斜視図である。 操作部の一部を断面視して示す斜視図である。 図２のVI−VI矢線に沿う断面図である。 操作ボタンが操作位置に移動したときの図６と同様の断面図である。 ボタン支持部材の嵌合突部の変形例を示す斜視図である。

以下、図１〜図７を参照しながら本発明をデジタルカメラＡの背面に設けた操作部１０に適用した一実施形態を説明する。
図１に示すようにデジタルカメラＡの外装ケースの背面部には液晶ディスプレイＡ１の外側上方位置に操作部１０が設けてある。操作部１０の外装部材である操作パネル１１は硬質の合成樹脂材によって成形した長方形状の板状部材である。操作パネル１１は、外装ケースに形成した長方形孔に嵌合固定してあり、外装ケースの一部を構成している。操作パネル１１には４つの円形をなすボタン孔１２が貫通孔として並べて穿設してある。さらに操作パネル１１の内面には各ボタン孔１２の外周側に同心状態で位置する円環状の位置決め突起１３が突設してある。図５〜図７に示すように各位置決め突起１３の端部は断面略三角形をなすエッジ部１４となっている。
デジタルカメラＡの内部空間には、当該内部空間内に固定した固定部材（図示略）によって不動状態に支持された回路基板１６が配設してある。回路基板１６は操作パネル１１よりやや小寸の板状部材であり、操作パネル１１と略平行である。回路基板１６の表面（操作パネル１１と対向する面）には複数のプリント配線が形成してある。各プリント配線はデジタルカメラＡに内蔵した制御手段（ＣＰＵ）の入力ポート（不図示）と電気的に接続している。さらに、プリント配線の先端部はスイッチ入力用の一対の接点（ランド）１７となっており（接点１７は４つのスイッチ入力分の合計８個形成されている）、一対の接点１７は各ボタン孔１２とそれぞれ対向している。また、一対の接点１７の片方は接地されている。

回路基板１６の表面には全体がゴムやシリコンなどの弾性材料によって一体成形されたボタン支持部材２０が設けてある。ボタン支持部材２０は回路基板１６よりやや短寸の板状部材であり、回路基板１６の各接点１７周囲を露出させる貫通孔２１が形成してある。さらに各貫通孔２１の周縁部には切頭円錐形状をなす弾性変形部２２の基部が一体的に接続しており、各弾性変形部２２の先端部には角柱形状のスイッチ部２３が一体的に設けてある。図５〜図７に示すように、スイッチ部２３の回路基板１６側の端部は対応する弾性変形部２２の内部空間内に突出しており、該端部の端面には、回路基板１６上に露出した一対の接点１７と対向する導電性材料からなる可動接点２４が固定してある。
さらにボタン支持部材２０の表面には各弾性変形部２２の外周側に位置する４つの嵌合突部２５が一体的に突設してある。図２及び図３から明らかなように、各嵌合突部２５はスイッチ部２３の中心点を中心とする同じ中心角の４つの円弧状突部２６を周方向に略９０°間隔で並べたものであり、隣り合う円弧状突部２６の間には空隙（凹部）２７が形成してある。
各嵌合突部２５が対応する位置決め突起１３の内周部に嵌合している（各嵌合突部２５の外周面が位置決め突起１３の内周面に接触している）ので、操作パネル１１とボタン支持部材２０がボタン支持部材２０の位置する平面方向に相対移動することはなく、両者は強固に位置決めされている。
また、操作パネル１１の４つの位置決め突起１３のエッジ部１４がボタン支持部材２０の表面に食い込んでいる（弾性変形させている）ので（図５〜図７参照）、各位置決め突起１３（エッジ部１４）とボタン支持部材２０の接触部は水密状態となっている。

操作パネル１１の各ボタン孔１２には硬質の合成樹脂材によって成形した４つの操作ボタン３０がそれぞれ嵌合してある。操作ボタン３０は円盤形状をなす本体部３１と、本体部３１の回路基板１６側の端部から外周側に向かって突出する４つの抜止片３２と、本体部３１の下面に形成したスイッチ部２３と同じ断面形状である有底の固定孔３３と、を有している。
各操作ボタン３０の固定孔３３は回り止めのために四角柱状に形成したスイッチ部２３のボタン孔１２側の端部に嵌合した上で固定（接着）され、相対回転と相対スライドは不能な状態となっており、各操作ボタン３０は対応するボタン孔１２内に位置している。各操作ボタン３０の本体部３１の外径は対応するボタン孔１２の内径より僅かに小さいため、各操作ボタン３０は対応するボタン孔１２の軸線方向にスライド可能である。各操作ボタン３０の抜止片３２は、操作パネル１１の内面（裏面）からボタン支持部材２０側に離間しており、かつ対応するボタン孔１２の外周側へ放射状に突出している。さらに図２、図５〜図７に示すように、操作ボタン３０の各抜止片３２は２つの円弧状突部２６間の空隙２７とボタン支持部材２０の厚み方向に対向し、操作ボタン３０が押圧操作された際には、抜止片３２は円弧状突部２６に干渉することなく対応する空隙２７内に移動する。

続いて操作部１０の動作について説明する。
操作ボタン３０を回路基板１６側に押し込まないとき（操作ボタン３０に外力を及ぼさないとき）、ボタン支持部材２０の弾性変形部２２が図３、図５、及び図６に示す自由状態にあるため操作ボタン３０は図５及び図６に示す非操作位置に位置する。なお、この状態下では、抜止片３２は操作パネル１１内面（裏面）に当接せずに、操作パネル１１裏面から僅かな所定のクリアランスＣ（図６参照）を保った位置にある。
一方、デジタルカメラＡの撮影者が手の指等で操作ボタン３０を回路基板１６側に押し込むと、弾性変形部２２が弾性変形し、本体部３１はボタン孔１２に対する嵌合状態を維持しながら図７に示す操作位置まで回路基板１６側に向かって直線的に移動する一方、各抜止片３２が対向する空隙２７内に遊嵌する。すると可動接点２４が対向する一対の接点１７に接触するので、２つの接点１７同士が互いに電気的に導通し、プルアップされている上記制御手段（ＣＰＵ）の入力ポートの電位レベル（ＨＩＧＨ）が接地レベル（ＬＯＷ）に下がる。制御手段（ＣＰＵ）はこの入力ポートの電位レベル変化を検出して、どの操作ボタン３０が操作されたのかを把握して各種動作を行う。
この後に撮影者が操作ボタン３０から手を離すと、弾性変形部２２が自身の弾性力によって自由状態に復帰するので、操作ボタン３０は非操作位置に移動復帰する。すると、可動接点２４が対向する一対の接点１７から離間するので、制御手段（ＣＰＵ）の入力ポートの電位レベルが上がり（電位レベルがＬＯＷからＨＩＧＨに変化）、制御手段（ＣＰＵ）は、操作ボタン３０の押圧が解除されたことを認識する。

以上説明したように本実施形態の操作部１０は、ボタン支持部材２０の嵌合突部２５の形状を対応する位置決め突起１３の内周部に嵌合するように設計してあるので、嵌合突部２５（円弧状突部２６）及びボタン支持部材２０の寸法を小さくしつつ、操作パネル１１とボタン支持部材２０を互いに確実に位置決めできる。
しかも操作ボタン３０を押し込んだときに、操作ボタン３０の各抜止片３２は、嵌合突部２５（円弧状突部２６）に干渉することなく空隙２７に遊嵌するので、操作パネル１１の表面からボタン支持部材２０までの距離を短く設定した場合であっても、操作ボタン３０の可動領域を大きくして、可動接点２４と接点１７を確実に接触させることが可能である。また、操作ボタン３０の可動領域が大きくなっても、操作ボタン３０を操作位置側に押し込むと抜止片３２は嵌合突部２５（円弧状突部２６）の空隙２７に遊嵌するので、操作ボタン３０は安定してその押し込み方向に移動すると共に回転も防止される。
また、操作ボタン３０が非操作位置にあるときに各抜止片３２が操作パネル１１の内面（裏面）から回路基板１６側に離間しているので、操作位置に移動させた操作ボタン３０を非操作位置に復帰させたときに、抜止片３２と操作パネル１１の内面との間で衝突音が発生することがない。そのため、デジタルカメラＡのボタン操作に関して高級感を付与できる。

さらに、ボタン孔１２と位置決め突起１３からなる４つのユニットを操作パネル１１に並べて形成し、かつ、弾性変形部２２、スイッチ部２３及び嵌合突部２５からなる４つのユニットをボタン支持部材２０に並べて形成しているので（嵌合突部２５と弾性変形部２２の間の距離が短いので）、各嵌合突部２５の外周側でボタン支持部材２０に弾性変形が生じても、この弾性変形がボタン支持部材２０における各嵌合突部２５の内周側に影響を及ぼすことはない。そのため、本実施形態のように一つのボタン支持部材２０に形成した複数のスイッチ部２３（弾性変形部２２）によって複数の操作ボタン３０を支持する構造であっても、各操作ボタン３０は対応するスイッチ部２３（弾性変形部２２）によって対応するボタン孔１２の内周面から離間した状態に保持されるので、操作ボタン３０とボタン孔１２との間に強い摩擦力が生じることにより操作ボタン３０の操作性が悪化することはない。

以上、上記実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は様々な変更を施しながら実施可能である。
例えば、図８（弾性変形部２２、スイッチ部２３の図示は省略してある）に示す形状の嵌合突部３５をボタン支持部材２０に一体的に形成してもよい。この嵌合突部３５は全体として円形（環状）をなし、その表面（操作ボタン３０側の面）には周方向に９０°間隔で４つの凹部３６が凹設してあり、隣り合う凹部３６の間が円弧状突部３７となっている。このような構造の嵌合突部３５を位置決め突起１３の内周部に嵌合し、操作ボタン３０が操作位置に移動したときに各抜止片３２を対応する凹部３６に遊嵌させれば、上記実施形態と同様の作用効果を発揮できる。しかも環状の一体物である嵌合突部３５の強度は上記実施形態の嵌合突部２５に比べて強いので、より確実な位置決めを実現できる。
また、位置決め突起１３を図１〜図７の実施形態の嵌合突部２５のような非連続タイプ（中間部が途切れている形状）としてもよい。但しこの場合は、ボタン支持部材２０側に図８のような連続タイプの嵌合突部３５を形成するのが好ましい。ボタン支持部材２０側に非連続タイプの嵌合突部２５を形成する場合は、非連続タイプの位置決め突起１３（円弧形状の突起）と円弧状突部２６の周方向位置を合わせる必要がある。
さらに、円弧状突部２６，３７（空隙２７，３６）、抜止片３２或いは非連続タイプの位置決め突起１３の数、周方向間隔、形状は上記のものには限定されない。
また、本発明をデジタルカメラ以外の電子機器に適用してもよい。

Ａ デジタルカメラ
Ａ１ 液晶ディスプレイ
１０ 操作部
１１ 操作パネル（ケース）
１２ ボタン孔
１３ 位置決め突起
１４ エッジ部
１６ 回路基板
１７ プリント配線の接点（固定接点）
２０ ボタン支持部材
２１ 貫通孔
２２ 弾性変形部
２３ スイッチ部
２４ 可動接点
２５ 嵌合突部
２６ 円弧状突部
２７ 空隙（凹部）
３０ 操作ボタン
３１ 本体部
３２ 抜止片
３３ 固定孔
３５ 嵌合突部
３６ 凹部
３７ 円弧状突部

Claims (3)

1. 貫通孔であるボタン孔、及び、内面に該ボタン孔の外周側に位置させて突設した位置決め突起を有するケースと、
   上記ケース内に配設した、固定接点を有する回路基板と、
   該回路基板に対して相対移動可能で上記固定接点に接離する可動接点を有するスイッチ部、及び、上記位置決め突起の内周部に嵌合しかつ上記ボタン孔側に開口する凹部を具備する環状の嵌合突部を有する、上記回路基板上に配設した弾性部材からなるボタン支持部材と、
   上記スイッチ部に相対回転不能に支持された状態で上記ボタン孔内に相対移動可能に位置し、かつ、上記ケース内において該ボタン孔の外周側に位置し、上記可動接点が上記固定接点に接触したときに上記凹部内に位置する抜止片を有する操作ボタンと、
   備えることを特徴とする電子機器の操作ボタン取付構造。
2. 請求項１記載の電子機器の操作ボタン取付構造において、
   前記操作ボタンに外力を加えていない非操作状態において、上記抜止片が上記ケースの内面から上記回路基板側へ離間した位置にある電子機器の操作ボタン取付構造。
3. 請求項１または２記載の電子機器の操作ボタン取付構造において、
   上記ボタン孔と上記位置決め突起からなるユニットを、上記ケースに複数並べて形成し、
   上記スイッチ部と上記嵌合突部からなるユニットを、上記ボタン支持部材に複数並べて形成し、
   上記各ボタン孔に上記操作ボタンをそれぞれ嵌合し、各操作ボタンを対応する上記スイッチ部で支持した電子機器の操作ボタン取付構造。

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