JP5539790B2 - 操作部材の取り付け構造 - Google Patents

Description

この発明は、操作部材の取り付け構造に関し、特にたとえば、取り付け板に形成された取り付け孔に操作部材を取り付ける、操作部材の取り付け構造に関する。

特許文献１には、パソコンや携帯電話機あるいはゲーム装置等に用いることができる、座標入力装置が開示されている。この座標入力装置では、カバーの上に設けられた操作部材をスライド操作すると、カバーの下で当該操作部材に連結されている可動部材が動き、その移動に伴って、ＸＹ方向のそれぞれの抵抗値が変化し、可動部材のスライド方向およびスライド量（座標位置）が検出できるものである。
特開２００６‐１４６９７３号公報［G06F 3/033］

特許文献１の背景技術では、可動部材の摘み部を操作部材の下面に挿入されているだけなので、操作部材が摘み部から抜ける可能性がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、操作部材の取り付け構造を提供することである。

この発明の他の目的は、脱落しにくい操作部材の取り付け構造を提供することである。

第１の発明は、取り付け孔を規定する内縁を有する取り付け板に操作部材を取り付ける、操作部材の取り付け構造であって、操作部材は、それぞれ取り付け孔より大きいフランジとキートップとを含み、フランジとキートップとが軸によって連結され、さらにフランジにスリットが形成され、スリットは、フランジの外周縁上の一部に開口を持つように設けられ、これにより、当該スリット内に取り付け孔の近傍の取り付け板を受容可能とされ、当該スリット内に当該近傍の取り付け板を受容した状態において、当該スリットの内縁と当該取り付け孔の内縁とが当接しつつ操作部材を回転させたときに、フランジの外周縁のうち当該当接点から最遠となる点が、取り付け孔を通り抜け可能となるような深さに形成され、当該フランジが取り付け孔から取り付け板の下方にもたらされた状態において、軸が取り付け孔を通ってキートップを取り付け板の上面に露出させる、操作部材の取り付け構造である。

第１の発明の取り付け構造を組み立てる際、スリットに取り付け板の内縁を受容させる。スリットの基端側に内縁を押し込むと、フランジの外周縁の一部は取り付け板の下側に入り込む。その状態で、キートップすなわち操作部材を回転させながら取り付け孔内へ押し込むと、フランジが弾性変形しながら回転し、フランジの外周縁が順次内縁を乗り越え、やがて、フランジの全体が取り付け板の下方に入り込む。

第１の発明によれば、取り付け孔に比べて大きいフランジが取り付け板の下方にあるので、操作部材に上方向の力が加えられても、フランジが取り付け板に拘束され、操作部材が脱落することがない。また、同時に取り付け孔に比べて大きいキートップを有することにより、キーを操作した際の、より快適な操作性を実現できるとともに、取り付け孔のユーザへの露出面積を低減できる。

第２の発明は、第１の発明に従属し、スリットの深さは、少なくともフランジの弾性変形したときフランジの外周縁が取り付け孔を通り抜ける深さに設定される、操作部材の取り付け構造である。

第２の発明では、少なくともフランジの弾性変形を利用してフランジを取り付け板の下方に押し込むことができる。

第３の発明は、第１または第２の発明に従属し、操作部材に連結された被操作デバイスをさらに備える、操作部材の取り付け構造である。

第３の発明では、操作部材のキートップを操作することによって、被操作デバイスを操作できる。

第４の発明は、取り付け孔を規定する内縁を有する取り付け板、取り付け孔に挿通される軸、軸の上端に一体的に形成され、取り付け孔より大きく、取り付け板の上面に設けられるキートップ、軸の下端に一体的に形成され、取り付け孔より大きく、取り付け板の下方に設けられるフランジ、およびフランジに形成され、フランジの外周縁に開口を有するスリットを備える、操作部材の取り付け構造である。

第４の発明によれば、取り付け孔より大きいフランジが取り付け板の下方にあるので、操作部材に上方向の力が加えられても、操作部材が取り付け孔から脱落することがない。

第５の発明は、第４の発明に従属し、取り付け板の下方に設けられ、フランジに連結される操作軸を有する被操作デバイスをさらに備える、操作部材の取り付け構造である。

第５の発明では、キートップを操作することによって、操作軸を介して被操作デバイスを操作できる。

第６の発明は、円形の取り付け孔を規定する内縁を有する取り付け板、取り付け板の下方に設けられ、上方に延びる操作軸を有する被操作デバイス、取り付け孔の直径より大きい直径を有し、外周縁に開口を有し、外周縁から径方向に延びて内縁の厚みより大きい幅を有するスリットが形成され、スリットに内縁を受容させることによって取り付け板の下方にもたらされたフランジ、フランジの中心から上方に延び、取り付け孔を挿通する軸、軸に形成され、フランジの表面で開口してその開口から操作軸を挿入する挿入孔、および取り付け板の上方に設けられ、軸に連結されたキートップを備える、操作部材の取り付け構造である。

第６の発明では、キートップを操作することによって、被操作デバイスを操作できる。そのうえ、取り付け孔より大きい直径のフランジが取り付け板の下方にあるので、軸を通してフランジに上向き力が加えられても、フランジが取り付け孔から脱落することはない。

第７の発明は、第１ないし第６のいずれかの発明の操作部材の取り付け構造を備え、取り付け板がハウジングの一部である、電子機器である。

この発明によれば、取り付け孔に比べて大きいフランジがその取り付け孔を通して取り付け板の下方にあり、操作部材は軸でそのフランジと連結されているので、操作部材に上方向の力が加えられても、フランジが取り付け板に拘束されるので、操作部材が容易に脱落することがない。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例である操作部材の取り付け構造を表側から見た分解斜視図である。 実施例の取り付け構造を示す表側から見た分解斜視図である。 実施例における操作部材を詳細に示す図解図であり、図３（Ａ）が平面図、図３（Ｂ）が底面図、そして図３（Ｃ）が図３（Ａ）の線Ｃ‐Ｃにおける断面図である。 実施例において操作部材を取り付け孔を通して取り付け板に装着する過程を例示する図解図であり、図４（Ａ）はフランジのスリットに内縁が受容された装着の初期状態を示し、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の状態から回転させてフランジが取り付け板の下方になるように操作部材を完全に装着した状態を示す。 実施例の最終形態を示す断面図解図である。

図１および図２を参照して、この発明の一実施例である操作部材の取り付け構造（以下、単に「構造」という場合がある。）１０を説明する。操作部材の取り付け構造１０は、たとえばポリカーボネートのようなプラスチックの射出成型で形成された取り付け板１２を含み、取り付け板１２には取り付け孔１４が形成される。つまり、取り付け板１２は、取り付け孔１４を規定する内縁１４ａを有する。取り付け板１２は、構造１０が電子機器のものだとすると、その電子機器（図示せず）のハウジングの一部であってよい。

取り付け板１２の上面において、取り付け孔１４の周囲には、内壁１６ａによってその大きさが規定される座ぐり部１６が形成されていて、この座ぐり部１６においては、取り付け板１２の厚みが他の部分に比べて薄くされる。

実施例の構造１０は、取り付け孔１４を用いて、操作部材１８を取り付け板１２に取り付けた構造であり、操作部材１８は、たとえばポリカーボネートのようなプラスチックの射出成型で形成され、取り付け板１２の上方に露出するキートップ２０とこのキートップ２０と軸２４（図３）によって連結されて、この操作部材１８の抜け止め手段として機能するフランジ２２とを含む。つまり、キートップ２０と軸２４とフランジ２２とは一体成型となっている。フランジ２２は取り付け孔１４を通して取り付け板１２の下方に押し込まれるものであり、そのために、フランジ２２には径方向に延びるスリット２６が形成される。つまり、フランジ２２は、スリット２６を規定する内縁２６ａを有する。

操作部材１８は被操作デバイス２８を操作するためにユーザによって操作されるものであり、被操作デバイス２８は、取り付け板１２の下方に配置され、操作軸３０によって操作部材１８に連結される。したがって、キートップ２０に指をあててそれを水平面内で動かすと、被操作デバイス２８の操作軸３０がその移動に応じて移動する。

たとえば、この被操作デバイス２８が先に述べた背景技術で用いられていた座標入力装置であるとすれば、この実施例において操作部材１８を操作することによって、操作部材１８の移動位置および移動量、すなわち座標位置を検知することができる。ただし、被操作デバイス２８はこの種の座標入力装置に限られるものではなく、操作部材１８を動かすことによって、入力値や入力情報または入力データをコンピュータ（図示せず）などの処理装置に与えることができる、任意の種類のデバイスであってよい。

被操作デバイス２８は実施例では、或る厚みを有する略直方体形状の外形を持つ。取り付け板１２の下面には、取り付け孔１４を取り囲み、被操作デバイス２８を収容可能なようにリブ３２が形成される。このリブ３２によってその中に被操作デバイス２８を位置決めすることができる。

被操作デバイス２８の上面から下面に貫通するように、１対の対角に、ねじ孔３４が形成されている。この１対のねじ孔３４に対応する位置の取り付け板１２の下面（裏面）の上記リブ３２の外側に、１対の取り付け脚３６が形成され、それら取り付け脚３６には所定深さのねじ孔３６ａが形成される。ただし、実施例では、上述のねじ孔３４は貫通孔であり、また、ねじ孔３６ａには雌ねじが予め形成されているのではなく、タッピングねじをねじ孔３４を通してねじ孔３６ａに対して取り付けることにより、被操作デバイス２８を取り付け板１２に固定する。 操作部材１８には、図２に示すように、フランジ２２の面（裏面）で開口する挿入孔３８が形成される。この挿入孔３８は軸２４（図３）に形成されていて、その内壁にはこの軸方向に延びるスペーサ３８ａが適宜数（実施例では向かい合う２つの内面にそれぞれ２本）形成される。挿入孔３８は、被操作デバイス２８の操作軸３０を挿入するためのものであり、被操作デバイス２８を、リブ３２の中に位置決めして、ねじ孔３４および３６aを利用して、取り付け板１４の下面に固定的に取り付けるとき、操作軸３０が挿入孔３８に挿入される。なお、スペーサ３８ａが形成されているので、操作軸３０は挿入孔３８に「強嵌合」状態で挿入される。

操作部材１８がさらに詳しく図３に示される。図３（Ａ）はキートップ２０側から見た平面図であり、図３（Ｂ）はフランジ２２側から見た底面図であり、図３（Ｃ）は図３（Ａ）の線Ｃ‐Ｃにおける断面図である。

図３（Ｃ）からよくわかるように、キートップ２０の上面には、凹部４０が形成される。したがって、ユーザはこの凹部４０に指を入れて、キートップ２０すなわち操作部材１８を移動操作することができる。キートップ２０とフランジ２２とを連結する軸２４が図３（Ｃ）に明瞭に図解され、この軸２４に挿入孔３８が形成されていて、フランジ２２の面上で開口されていることが分かる。

キートップ２０の直径およびフランジ２２の直径は、取り付け板１２の取り付け孔１４の直径よりそれぞれ大きく設定されている。キートップ２０は取り付け板１２の上側に露出するのでそれの直径が取り付け孔１４の直径より大きくても問題ない。実施例では、取り付け孔１４の直径が１０．９ｍｍで、キートップ２０の直径が１４．５ｍｍである。

これに対して、フランジ２２は取り付け板１２の下方に配置されるので、それの直径が取り付け孔１４の直径より大きいと、フランジ２２は取り付け孔１４を通らず、取り付け板１２の下方にもたらすことはできない。そこで、フランジ２２の直径を取り付け孔１４の直径より小さくすることが考えられる。しかしながら、もしフランジ２２の直径を取り付け孔１４の直径より小さくすると、フランジ２２が取り付け孔１４から容易に抜け、操作部材１８が取り付け板１２から脱落するという不都合が生じる。

したがって、フランジ２２の直径を取り付け孔１４の直径より大きくしたうえで、取り付け板１２の下方にそれをもたらすための工夫が必要である。実施例では、取り付け孔１４の直径が上述のように１０．９ｍｍで、フランジ２２の直径が１４．４ｍｍである。実施例では、その工夫として、フランジ２２にスリット２６を形成した。このスリット２６は、この実施例においては、スリット２６の基底部が軸２４の外周に沿って湾曲するように形成される。スリット２６幅Ｗ（実施例では、基端で３．８ｍｍ、先端で４．６ｍｍとした。）は、取り付け孔１４を規定する内縁１４ａを受容可能なように、座ぐり部１６（図１）の部分における取り付け板１２の厚み（実施例では、０．６ｍｍとした。）より大きくされている。スリット２６の、幅Ｗの両端での深さＤは、取り付け板の内縁１４を受容した際に、スリット２６を規定する内縁２６ａのうち円周方向の縁上の点から、フランジ２２の中心Ｃを通りフランジ２２の外周まで延ばした線分について、当該線分の長さが最も大きくなるときの大きさがＬ（図３（Ｂ））が、取り付け板１２の取り付け孔１４を通り抜け可能な大きさとなる、そのような深さに設定される。たとえば、長さＬを取り付け孔１４の直径より小さく設定することによって、取り付け孔１４を通り抜け可能な大きさとすることができるが、少なくともフランジを形成する材料の弾性を考慮した上で、取り付け孔１４を通り抜け可能な大きさとなるように設定してもよい。つまり、フランジ２２が弾性変形することによって取り付け孔１４の内縁１４ａを乗り越えられる深さに設定されてもよい。このとき、取り付け板１２を形成する材料の弾性も考慮することができ。その場合には、フランジ２２の深さは、フランジ２２および取り付け孔１４の内縁１４ａが弾性変形することによって取り付け孔１４の内縁１４ａを乗り越えられる深さに設定されてもよい。

言い換えると、スリット２６は、フランジ２２の外周縁上の一部に開口を持つように設けられ、当該スリット２６の幅Ｗは、取り付け板の内縁１４ａ側の厚さよりも大きく、当該スリット２６の深さは、当該スリットによって取り付け板の内縁１４ａを受容した状態において、当該スリットの側縁２６ａと当該取り付け板の内縁１４ａとが当接する点と、フランジ２２の外周縁にあって、前記当接する点から最遠となる点との間の距離が、取り付け孔１４を通り抜け可能な大きさとなるような深さに形成される。

図３（Ｂ）からよく分かるように、スリット２６は、フランジ２２の半径方向の外側に向かうにつれて徐々に幅広に形成される。つまり、スリット２６を規定する内縁２６ａは、基底部から先端部に向かうにつれて外側に広がって形成される。操作部材１８がプラスチックの射出成型で形成されるので、型抜きを容易にするためと、後述のようにこのスリット２６ｉ取り付け板１２の内縁１４ａを挿入するとき、挿入し易くするためである。

このような操作部材１８を取り付け板１２に装着して構造１０を組み立てる場合、最初に、図４（Ａ）に示すように、スリット２６に取り付け板１２の内縁１４ａを入り込ませする。つまり、スリット２６内に取り付け孔１４の内縁１４ａを受容させる。その状態で、操作部材１８を斜めにして取り付け孔１４に押し込む。ただし、軸２４によってフランジ２２の上にキートップ２０が連結されているので、操作部材１８の傾斜量はキートップ２０が座ぐり部１６の上面に当たることによって、制限される。スリット２６の深さＤを上述のように設計しているので、図４（Ａ）のようにスリット２６に取り付け孔１４の内縁１４ａを挿入した状態では、フランジ２６の外周縁の一部がその位置において、内縁１４ａを越え、取り付け板１２の下に入り込む。

その後、図４（Ａ）の矢印４２で示すようにキートップ２０すなわち操作部材１８を回転させる。つまり、操作部材１８を取り付け板１２に対して相対的に矢印４２の方向に回転させる。操作部材１８を回転させて押し込むと、フランジ２２の外周縁が順次取り付け孔１４の内縁１４ａを乗り越えて、取り付け板１２の下方に入り込み、やがて、フランジ２２の全体が取り付け板１２の下方に入り込む。その状態が図４（Ｂ）に示される。この際、操作部材１８をプラスチックで作っているため、キートップ２０およびフランジ２２や軸２４に一定の弾性があり、フランジ２２は弾性変形しながらその全体が取り付け板１２の下方に入り込むように形成されてもよい。この場合、上述のスリット２６の深さＤの設計において、当該弾性を考慮した大きさとすることができ、設計の自由度が高まる。

このように、フランジ２２にスリット２６を形成し、そのスリット２６に取り付け孔１４の内縁１４ａを入れた状態で、キートップ２０側から、全体を回しながら操作部材１８を押し込むことによって、取り付け孔１４より大きいフランジ２２を、取り付け孔１４を通して、取り付け板１２の下方に押し込むことができる。つまり、そのスリット２６で取り付け孔１４の周縁１４ａを受容させることによって、フランジ２２を取り付け孔１４を通して取り付け板１２の下方に押し込むことができる。

その後、特に図１および図２からよく分かるように、被操作デバイス２８の操作軸３０を操作部材１８の下面に開口されている挿入孔３８に押し込み、ねじ孔３４および３６ａにタッピングねじを螺入することによって、リブ３２上に被操作デバイス２８を固定的に取り付ける。

完成後の最終形態が、図５に断面図として示される。図５に示すように、操作部材１８のフランジ２２が取り付け板１２の下方に押し込まれ、他方、キートップ２０が取り付け板１２の上面に露出される。このとき、取り付け孔１４の周囲には座ぐり部１６が形成されているため、その座ぐり部１６で肉薄にされた分だけ、キートップ２０の突出量が小さくなる。したがって、キートップ２０に不用意に指などが当たって、操作部材１８すなわち被操作デバイス２８が意図せず操作されてしまうということが少なくなる。また、たとえば構造１０が、折りたたみ式の電子装置の、一方ハウジングの内側面に形成されるような場合、折りたたんだときに、キートップの突出部分と、キートップが形成される面と相対する側のハウジングとが干渉しにくくなり、設計の自由度が高くなる。ただし、座ぐり部１６は必ずしも必要ではない。この場合には、キートップ２０の全体が取り付け板１４の上面に突出する。

実施例では、図５に示すように、キートップ２０の下面が座ぐり部１６の表面に接触しているので、凹部４０に指先（図示せず）を入れてキートップ２０を操作するとき、がたつきなしに、キートップ２０を安定して操作することができる。

キートップ２０の可動範囲は、基本的には、被操作デバイス２８の操作軸３０の可動範囲と一致するが、キートップ２０が被操作デバイス２８の操作軸３０の可動範囲を越えて移動するのを防止するために、座ぐり部１６の内壁１６ａがキートップ２０の下端外周縁に当たることで、キートップ２０の移動を制限するようにしてもよい。キートップ２０を操作することによって、被操作デバイス２８の操作軸３０の移動範囲内で、任意の方向に任意の量、操作軸３０を移動させることができる。被操作デバイス２８が背景技術のような座標入力装置であれば、キートップ２０をスライドさせた場合に、スライド方向およびスライド量を検出することができる。そして、その検出結果に基づいて、たとえば、ディスプレイ上に表示されたキャラクタ等をスライドに応じて移動操作可能にすることができる。

また、フランジ２２が完全に取り付け板１２の下方にありかつそれの直径が取り付け孔１４の直径より大きいので、仮に操作部材１８に上向きの引き抜き力が加えられたとしても、キートップ２０すなわち操作部材１８が取り付け孔１４から脱落することはない。

さらに、フランジ２２の底面と被操作デバイス２８の上面との間隔が小さく、しかもフランジ２２の底面の面積が比較的広いので、仮に操作軸３０と挿入孔３８との間に多少がたつきがあっても、フランジ２２の底面が被操作デバイス２８の上面に接触することによって、がたつきを軽減することができる。

なお、上述の実施例では、キートップやフランジの平面形状を円形としたが、楕円形、矩形など、異形のフランジやキートップであってもよい。

１０ …電子機器
１２ …取り付け板
１４ …取り付け孔
１４ａ …取り付け孔の内縁
１６ …座ぐり
１８ …操作部材
２０ …キートップ
２２ …フランジ
２４ …軸
２６ …スリット
２６ａ …スリットの内縁
２８ …被操作デバイス
３０ …操作軸
３２ …リブ
３８ …挿入孔

Claims (7)

1. 取り付け孔を規定する内縁を有する取り付け板に操作部材を取り付ける、操作部材の取り付け構造であって、
   前記操作部材は、それぞれ前記取り付け孔より大きいフランジとキートップとを含み、前記フランジと前記キートップとが軸によって連結され、さらに前記フランジにスリットが形成され、
   前記スリットは、前記フランジの外周縁上の一部に開口を持つように設けられ、これにより、当該スリット内に前記取り付け孔の近傍の取り付け板を受容可能とされ、当該スリット内に当該近傍の取り付け板を受容した状態において、当該スリットの内縁と当該取り付け孔の内縁とが当接しつつ前記操作部材を回転させたときに、前記フランジの外周縁のうち当該当接点から最遠となる点が、前記取り付け孔を通り抜け可能となるような深さに形成され、
   当該フランジが前記取り付け孔から前記取り付け板の下方にもたらされた状態において、前記軸が前記取り付け孔を通って前記キートップを前記取り付け板の上面に露出させる、操作部材の取り付け構造。
2. 前記スリットの深さは、少なくとも前記フランジの弾性変形したとき前記フランジの外周縁が前記取り付け孔を通り抜ける深さに設定される、請求項１記載の操作部材の取り付け構造。
3. 前記操作部材に連結された被操作デバイスをさらに備える、請求項１または２記載の操作部材の取り付け構造。
4. 取り付け孔を規定する内縁を有する取り付け板、
   前記取り付け孔に挿通される軸、
   前記軸の上端に一体的に形成され、前記取り付け孔より大きく、前記取り付け板の上面に設けられるキートップ、
   前記軸の下端に一体的に形成され、前記取り付け孔より大きく、前記取り付け板の下方に設けられるフランジ、および
   前記フランジに形成され、前記フランジの外周縁に開口を有するスリットを備える、操作部材の取り付け構造。
5. 前記取り付け板の下方に設けられ、前記フランジに連結される操作軸を有する被操作デバイスをさらに備える、請求項４記載の操作部材の取り付け構造。
6. 円形の取り付け孔を規定する内縁を有する取り付け板、
   前記取り付け板の下方に設けられ、上方に延びる操作軸を有する被操作デバイス、
   前記取り付け孔の直径より大きい直径を有し、外周縁に開口を有し、前記外周縁から径方向に延びて前記内縁の厚みより大きい幅を有するスリットが形成され、前記スリットに前記内縁を受容させることによって前記取り付け板の下方にもたらされたフランジ、
   前記フランジの中心から上方に延び、前記取り付け孔を挿通する軸、
   前記軸に形成され、前記フランジの表面で開口してその開口から前記操作軸を挿入する挿入孔、および
   前記取り付け板の上方に設けられ、前記軸に連結されたキートップを備える、操作部材の取り付け構造。
7. 請求項1ないし６のいずれかに記載の操作部材の取り付け構造を備え、前記取り付け板がハウジングの一部である、電子機器。

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