JP5683709B2 - ボタン構造およびこれを用いた電子機器 - Google Patents

Description

この発明は、車載機器等のパネル面におけるボタンスイッチのボタン構造およびこれを用いた電子機器に関する。

車載機器等のパネル面に設けられる従来のボタンスイッチでは、一般的にボタンを押下してから元の位置へ復帰させる復帰力を、タクトスイッチからの反力に依存していた。
また、タクトスイッチからの反力に加えてボタン単体で上記復帰力を得るために、当該復帰力を与えるだけの形状をボタンに新たに追加することも行われていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−６４３５７号公報

ボタンを押下してから元の位置へ復帰させる復帰力がタクトスイッチからの反力のみに依存する構造では、タクトスイッチの個体差などに影響を受けるため、ボタン復帰の信頼性の向上に限度がある。
また、特許文献１のようにボタン側に復帰力を与えるためだけの形状を新たに追加する場合、ボタン形状の変更に加え、これに応じてパネルの構造も大幅に変更する必要があるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、従来のボタンに既存の構成を利用してボタン押下に対する復帰力を得ることができるボタン構造およびこれを用いた電子機器を得ることを目的とする。

この発明に係るボタン構造は、パネルに設けた開口部に組み付けられる押しボタンであって、パネルと直交する方向に伸びたボス部と、ボス部に対向する位置に設けられ、対応する開口部にのみ組み付けが可能なリブとを有し、押下操作によって支持軸を中心に回動して、ボス部がパネル内のスイッチを押圧する押しボタンを備えたボタン構造において、リブが、パネルと直交する方向に延伸した形状を有し、かつその先端部が開口部の内壁部に当接しており、押しボタンを押下操作した際に弾性変形して、当該押しボタンが元の位置に復帰する復帰力を与えることを特徴とする。

この発明によれば、従来のボタンに既存の構成を利用してボタン押下に対する復帰力を得ることができるという効果がある。

この発明に係るボタン構造を適用した車載用電子機器のパネル面を示す正面図である。 従来の押しボタンを示す図である。 パネル面における押しボタンの組み付け用開口部を示す図である。 実施の形態１に係るボタン構造を適用した押しボタンを示す図である。 図４の押しボタンの断面を示す斜視図である。 図４の押しボタンを操作パネルに組み付けた際の断面を示す斜視図である。 図６のＢ−Ｂ線で切った押しボタンの断面を示す斜視図である。 実施の形態１に係るボタン構造における復帰力の発生を説明するための図である。 実施の形態１に係るボタン構造の別の一例を示す断面図である。 回動規制用リブの機能を説明するための図である。 この発明の実施の形態２に係るボタン構造における復帰力の発生を説明するための図である。 この発明の実施の形態３に係るボタン構造を適用した押しボタンの構造を示す断面図である。 実施の形態３に係る押しボタンおよび操作パネルの断面を示す斜視図である。 実施の形態３に係るボタン構造における復帰力の発生を説明するための図である。

以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明に係るボタン構造を適用した車載用電子機器のパネル面を示す正面図である。図２は、従来のボタンを示す図であり、図１のＡ−Ａ線で切った断面を示している。図３は、パネル面におけるボタンの組み付け部を示す図である。
図１に示すように、実施の形態１に係る押しボタン３は、車載用電子機器１への操作を受け付ける操作パネル２に設けられる。押しボタン３の意匠面に形成した押下操作用の凸部３ａを押下すると、操作パネル２内のタクトスイッチ５のスイッチ部が押圧される。
ここで、図１に示す操作パネル２に組み付けられる従来の押しボタンの構造について、図２および図３を用いて説明する。従来の押しボタン３’は、図２（ａ）に示すように、操作パネル２に形成した組み付け用開口部４に組み付けられる。押しボタン３’は、組み付け誤り防止用リブ３ｂ’、タクトスイッチ５を押下するためのスイッチ押しボス部３ｃ、および軸受け部３ｄを備える。

組み付け用開口部４において、押しボタン３’を組み付けた際に軸受け部３ｄが位置する箇所には、図２（ａ）および図３に示すように支持軸６が形成されている。この支持軸６が軸受け部３ｄに嵌合するように組み付けることで、押しボタン３’は、意匠面側（好ましくは凸部３ａ）からの押下に応じて支持軸６を中心として回動し、スイッチ押しボス部３ｃによりタクトスイッチ５のスイッチ部が押圧される。この後、タクトスイッチ５からの反力で押しボタン３’が元の位置に復帰する。
なお、図２（ａ）および図３に示すように、組み付け用開口部４には、回動規制用リブ７が形成されている。過剰押下防止用のリブ７は、押しボタン３’が通常より強い操作力で押下されても、スイッチ押しボス部３ｃが過剰にタクトスイッチ５を押下しないように、軸受け部３ｄに当接して押しボタン３’の過剰な回動を規制する。

また、押しボタン３’の意匠面を介してスイッチ押しボス部３ｃと対向する位置には、図２（ｂ）に示すように組み付け誤り防止用リブ３ｂ’が形成されている。
組み付け誤り防止用リブ３ｂ’は、組み付け用開口部４に対応する押しボタン３’を識別するために使用される。すなわち、図２（ｃ）に示すように、複数の押しボタン３’を操作パネル２に組み付ける場合、押しボタン３’の意匠面に記述した機能と、この機能の動作を開始または停止するためのタクトスイッチ５を内蔵する組み付け用開口部４とを正確に対応させる必要がある。そこで、図２（ｃ）のように、対応する組み付け用開口部４ごとに組み付け誤り防止用リブ３ｂ’−１〜３ｂ’−３の形成位置を変更している。
また、組み付け用開口部４には、図３に示すように、押しボタン３’が組み付けられた際に組み付け誤り防止用リブ３ｂ’−１〜３ｂ’−３が嵌合する孔部３Ａが形成されるが、当該孔部３Ａは、対応する押しボタン３’の組み付け誤り防止用リブ３ｂ’−１〜３ｂ’−３のみが嵌合可能な位置に形成される。

図４は、実施の形態１に係るボタン構造を適用した押しボタンを示す図である。図５は、図４の押しボタンの断面を示す斜視図であり、図６は、図４の押しボタンを操作パネルに組み付けた際の断面を示す斜視図である。また、図７は、図６のＢ−Ｂ線で切った押しボタンの断面を示す斜視図である。
実施の形態１に係る押しボタン３は、図４（ａ）に示すように、操作パネル２に形成した組み付け用開口部４に組み付けられる。押しボタン３は、図４（ａ）および図５に示すように、組み付け誤り防止用および復元力付与用のリブ３ｂ、タクトスイッチ５を押下するためのスイッチ押しボス部３ｃ、軸受け部３ｄおよび抜け防止用係合爪３ｅを備える。
押しボタン３は、従来と同様に、支持軸６が軸受け部３ｄに嵌合するように組み付けることで、意匠面側（好ましくは凸部３ａ）からの押下に応じて支持軸６を中心として回動する。また、押しボタン３が通常より強い操作力で押下されると、図４（ａ）に示す回動規制用リブ７が軸受け部３ｄに当接して、押しボタン３の所定以上の過剰な回動が規制される。

ここで、実施の形態１に係る押しボタン３の特徴的な構成について説明する。
実施の形態１に係る押しボタン３では、従来の押しボタン３’に既存な構成である組み付け誤り防止用リブ３ｂ’を、操作パネル２面に直交する方向に延伸して形成されたリブ３ｂを有する。
また、複数の押しボタン３を操作パネル２に組み付ける場合は、図４（ｃ）に示すように、押しボタン３の意匠面に記述した機能に対応する組み付け用開口部４ごとに、リブ３ｂ−１〜３ｂ−３の形成位置も変更される。
なお、従来と同様に、組み付け用開口部４には、対応する押しボタン３のリブ３ｂ−１〜３ｂ−３のみが嵌合可能な位置に孔部３Ａが形成される。

リブ３ｂは、図４（ａ）に示すように、押しボタン３を組み付け用開口部４に組み付けた際に、組み付け用開口部４の孔部３Ａに形成した凸部４ａに当接する。実施の形態１に係る押しボタン３では、押下操作に応じてスイッチ押しボス部３ｃがタクトスイッチ５のスイッチ部を押圧した後、タクトスイッチ５からの反力に加え、凸部４ａとの当接部を支点としたリブ３ｂの弾性力によって、押しボタン３が元の位置に復帰する。
また、押しボタン３は、押下した際に、従来のタクトスイッチ５からの反力とリブ３ｂの弾性力とで元の位置に復帰しようとするため、組み付け用開口部４から抜け出る可能性がある。このため、図４（ｂ）に示すように、抜け防止用係合爪３ｅが設けられる。
抜け防止用係合爪３ｅは、押しボタン３を組み付け用開口部４に組み付けた際に、図７に示すように組み付け用開口部４に設けた係合孔４ｂに係合する。係合孔４ｂにおいて、抜け防止用係合爪３ｅは、押しボタン３の押下に伴って押下方向へ移動するが、復帰力によって押しボタン３が押下方向とは逆方向に回動した際に係合孔４ｂの内壁部に当接することにより、押しボタン３が正位置以上に移動すること（組み付け用開口部４への組み付け位置から抜け出ること）を規制する。

次に、実施の形態１に係るボタン構造における復帰力について説明する。
図８は、実施の形態１に係るボタン構造における復帰力の発生を説明するための図であり、図１のＡ−Ａ線で切った断面を概略的に示している。
図８（ａ）に白抜き矢印で示すように、押しボタン３の意匠面（好ましくは凸部３ａ）を押下すると、押しボタン３は、軸受け部３ｄを介して支持軸６を中心として回動して、スイッチ押しボス部３ｃでタクトスイッチ５のスイッチ部が押圧される。このとき、凸部４ａに先端部が当接したリブ３ｂは、押しボタン３の押下（操作力）によって撓む（弾性変形する）。
押しボタン３は、意匠面に加えられていた操作力から解放されると、スイッチ押しボス部３ｃを介してタクトスイッチ５から反力を受けるとともに、さらに図８（ｂ）に白抜き矢印で示すように、押下時に撓んだリブ３ｂの弾性復帰による弾性力を受けて、支持軸６を中心に押下方向とは逆方向に回動して正位置に復帰する。

また、実施の形態１に係る押しボタンは、下記のように構成してもよい。
図９は、実施の形態１に係るボタン構造の別の一例を示す断面図である。図９に示す押しボタン３Ａは、組み付け誤り防止用リブ３ｂ’を延伸して形成し、かつ先端部に凸部を有するリブ３Ｂを備える。押しボタン３Ａを組み付け用開口部４に組み付けた際に、図９に示すように、リブ３Ｂの先端部の凸部が孔部３Ａの内壁部に当接する。このように構成しても、タクトスイッチ５からの反力に加えて、凸部４ａとリブ３Ｂとの弾性力によって、押しボタン３Ａが元の位置に復帰する。

以上のように、この実施の形態１によれば、操作パネル２に設けた組み付け用開口部４に組み付けられる押しボタン３であって、操作パネル２と直交する方向に伸びたスイッチ押しボス部３ｃと、スイッチ押しボス部３ｃに対向する位置に設けられ、対応する組み付け用開口部４のみに組み付けが可能な組み付け誤り防止用リブ３ｂとを有し、押下操作によって支持軸６を中心に回動して、スイッチ押しボス部３ｃが操作パネル２内のタクトスイッチ５を押圧する押しボタン３を備えたボタン構造において、組み付け誤り防止用リブ３ｂが、操作パネル２と直交する方向に延伸した形状を有し、かつその先端部が組み付け用開口部４の内壁部に当接しており、押しボタン３を押下操作した際に弾性変形して、当該押しボタン３が元の位置に復帰する復帰力を与えることを特徴とする。
このように、従来の押しボタン３’に既存な構成である組み付け誤り防止用リブ３ｂ’を延伸して形成したリブ３ｂと、組み付け用開口部４の孔部３Ａに凸部４ａを設けることで、タクトスイッチ５の反力とリブ３ｂの弾性力とを押しボタン３の復帰力として利用することができる。

また、この実施の形態１によれば、組み付け誤り防止用リブの先端部と組み付け用開口部４の内壁部が、当該組み付け用開口部４の内壁部に設けた凸部４ａまたは当該リブ３Ｂの先端部に設けた凸部を介して互いに当接する。このように構成することで、延伸して形成した組み付け誤り防止用リブが、押下操作時に撓みやすくなることから、押しボタンの復帰力を適切に与えることができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、従来の押しボタン３’に既存の組み付け誤り防止用リブ３ｂ’を復帰力を得るためのリブ３ｂとした構成を示したが、実施の形態２は、従来の操作パネル２（組み付け用開口部４）に既存の回動規制用リブ７を利用して復帰力を得る構成について述べる。

まず、図１０を用いて回動規制用リブの機能について説明する。
図１０（ａ）に示すように、押しボタン３’は、意匠面（好ましくは凸部３ａ）を押下すると（白抜きの矢印方向に押下）、支持軸６を中心として回動して、スイッチ押しボス部３ｃがタクトスイッチ５のスイッチ部を押圧する。このとき、押しボタン３’を押下する操作力が、通常より強い場合であっても、図１０（ｂ）に示すように、回動規制用リブ７が軸受け部３ｄに当接して、押しボタン３’の過剰な回動が規制される。

次に、実施の形態２に係るボタン構造における復帰力について説明する。
図１１は、実施の形態２に係るボタン構造における復帰力の発生を説明するための図であり、図１のＡ−Ａ線で切った断面を概略的に示している。図１１に示すように、実施の形態２に係る押しボタン３Ｂには、回動規制用リブ７に利用して復帰力を与えるリブ８が形成される。このリブ８は、押しボタン３Ｂを組み付け用開口部４に組み付けた際に、回動規制用リブ７に関してスイッチ押しボス部３ｃ側に位置する。

図１１（ａ）に白抜き矢印で示すように、実施の形態２に係る押しボタン３Ｂの意匠面（好ましくは凸部３ａ）を押下すると、押しボタン３Ｂは、軸受け部３ｄを介して支持軸６を中心として回動し、スイッチ押しボス部３ｃでタクトスイッチ５のスイッチ部が押圧される。このとき、リブ８が、図１１（ｂ）に示すように、回動規制用リブ７に当接して押しボタン３の押下（操作力）によって撓む（弾性変形する）。
これにより、押しボタン３Ｂが意匠面に加えられていた操作力から解放されると、スイッチ押しボス部３ｃを介してタクトスイッチ５から反力を受けるとともに、図１１（ｂ）に白抜き矢印で示すように、押下時に撓んだリブ８の弾性復帰による弾性力を受けて支持軸６を中心に押下方向とは逆方向に回動して正位置に復帰する。

以上のように、この実施の形態２によれば、操作パネル２に設けた組み付け用開口部４に組み付けられる押しボタン３Ｂであって、操作パネル２と直交する方向に伸びたスイッチ押しボス部３ｃを有し、押下操作によって支持軸６を中心に回動して、スイッチ押しボス部３ｃが操作パネル２内のタクトスイッチ５を押圧する押しボタン３Ｂと、組み付け用開口部４の内壁部に設けられ、押しボタン３Ｂが所定以上に回動することを規制する回動規制用リブ７とを備えたボタン構造において、押しボタン３Ｂに設けられ、当該押しボタン３Ｂを押下操作した際に回動規制用リブ７に当接して弾性変形することにより、当該押しボタン３Ｂが元の位置に復帰する復帰力を与えるリブ８を備えたことを特徴とする。
このように、押下時に、従来の押しボタン３’に既存な構成である回動規制用リブ７に当接して復帰力を与えるリブ８を設けることで、タクトスイッチ５の反力とリブ８の弾性力とを押しボタン３Ｂの復帰力として利用することができる。

実施の形態３．
押しボタンの組み付け誤りを防止する機構は、上記実施の形態１で示した組み付け誤り防止用リブに限らない。例えば、従来のボタン構造には、押しボタンにおいて、支持軸よりもスイッチ押しボス部側（作用点側）に組み付け誤り防止用リブを設け、組み付け用開口部側に設けたスリットに嵌るか否かで正しいボタンと孔部との組み合わせを判断するものがある。この実施の形態３では、このような従来の機構を利用して、押しボタンの押下に対する復帰力を得る構成について述べる。

図１２は、この発明の実施の形態３に係るボタン構造を適用した押しボタンの構造を示す断面図である。また、図１３は、実施の形態３に係る押しボタンおよび操作パネルの断面を示す斜視図である。図１２に示すように、実施の形態３に係る押しボタン３Ｃでは、軸受け部３ｄに関してスイッチ押しボス部３ｃ側の位置にリブ９を形成する。このリブ９は、押しボタン３Ｃと組み付け用開口部４との組み合わせが正しければ、押しボタン３Ｃを組み付け用開口部４に組み付けた際に、図１３に示すように、組み付け用開口部４に形成したスリット４ｃに嵌り込む。
実施の形態３では、支持軸６よりも作用点側（スイッチ押しボス部３ｃ側）にある組み付け誤り防止用リブを、弾性を有するように厚さを調整したリブ９とすることで、押しボタン３Ｃの押下時にスリット４ｃの側壁に当接して復帰力を与える。

次に、実施の形態３に係るボタン構造における復帰力について説明する。
図１４は、実施の形態３に係るボタン構造における復帰力の発生を説明するための図であり、図１のＡ−Ａ線で切った断面を概略的に示している。図１４（ａ）に白抜き矢印で示すように、押しボタン３Ｃの意匠面（好ましくは凸部３ａ）を押下すると、押しボタン３Ｃは、軸受け部３ｄを介して支持軸６を中心として回動して、スイッチ押しボス部３ｃでタクトスイッチ５のスイッチ部が押圧される。このとき、スリット４ｃの側壁に当接したリブ９は、押しボタン３Ｃの押下（操作力）によって撓む（弾性変形する）。
押しボタン３Ｃは、意匠面に加えられていた操作力から解放されると、スイッチ押しボス部３ｃを介してタクトスイッチ５から反力を受けるとともに、図１４（ｂ）に白抜き矢印で示すように押下時に撓んだリブ９の弾性復帰による弾性力を受けて、支持軸６を中心に押下方向とは逆方向に回動して正位置に復帰する。

以上のように、この実施の形態３によれば、操作パネル２に設けた組み付け用開口部４に組み付けられる押しボタン３Ｃであって、操作パネル２と直交する方向に伸びたスイッチ押しボス部３ｃと、支持軸６よりスイッチ押しボス部３ｃに近い位置に設けられ、対応する組み付け用開口部４のみに組み付けが可能なリブ９とを有し、押下操作によって支持軸６を中心に回動して、スイッチ押しボス部３ｃが操作パネル２内のタクトスイッチ５を押圧する押しボタン３Ｃと、組み付け用開口部４の内壁部に設けられ、対応する押しボタン３Ｃのリブ９が係合するスリット４ｃとを備えたボタン構造において、リブ９が、押しボタン３Ｃを押下操作した際にスリット４ｃの側壁に当接して弾性変形することにより、当該押しボタン３Ｃが元の位置に復帰する復帰力を与えることを特徴とする。
このように、従来の押しボタン３’に既存な構成である組み付け誤り防止用リブ（作用点側に形成される場合）を、弾性を有するリブ９に置き換え、組み付け用開口部４にスリット４ｃを設けたので、押しボタン３Ｃの押下時にリブ９が弾性変形することから、タクトスイッチ５の反力とリブ９の弾性力を押しボタン３の復帰力として利用することができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係るボタン構造は、ボタン復帰の信頼性を向上できるので、車載機器などの電子機器に好適である。

１ 車載用電子機器、２ 操作パネル、３’，３ 押しボタン、３ａ 凸部、３ｂ’，３ｂ’−１〜３ｂ’−３ 組み付け誤り防止用リブ、３ｂ，３ｂ−１〜３ｂ−３，８，９ リブ、３ｃ スイッチ押しボス部、３ｄ 軸受け部、３ｅ 抜け防止用係合爪、３Ａ 孔部、４ 組み付け用開口部、４ａ 凸部、４ｂ 係合孔、４ｃ スリット、５ タクトスイッチ、６ 支持軸、７ 回動規制用リブ。

Claims (4)

1. パネルに設けた開口部に組み付けられる押しボタンであって、前記パネルと直交する方向に伸びたボス部と、前記ボス部に対向する位置に設けられ、対応する前記開口部のみに組み付けが可能なリブとを有し、押下操作によって支持軸を中心に回動して、前記ボス部が前記パネル内のスイッチを押圧する押しボタンを備えたボタン構造において、
   前記リブは、前記パネルと直交する方向に延伸した形状を有し、かつその先端部が前記開口部の内壁部に当接しており、前記押しボタンを押下操作した際に弾性変形して、当該押しボタンが元の位置に復帰する復帰力を与えることを特徴とするボタン構造。
2. 前記リブの先端部と前記開口部の内壁部は、当該開口部の内壁部または当該リブの先端部に設けた凸部を介して互いに当接することを特徴とする請求項１記載のボタン構造。
3. パネルに設けた開口部に組み付けられる押しボタンであって、前記パネルと直交する方向に伸びたボス部と、支持軸より前記ボス部に近い位置に設けられ、対応する開口部のみに組み付けが可能なリブとを有し、押下操作によって前記支持軸を中心に回動して、前記ボス部が前記パネル内のスイッチを押圧する押しボタンと、前記開口部の内壁部に設けられ、対応する前記押しボタンの前記リブが係合するスリットとを備えたボタン構造において、
   前記リブは、前記押しボタンを押下操作した際に、前記スリットの側壁に当接して弾性変形することにより、当該押しボタンが元の位置に復帰する復帰力を与えることを特徴とするボタン構造。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のボタン構造を用いた電子機器。

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