JP5857352B1

JP5857352B1 - ボタン操作装置

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Publication number: JP5857352B1
Application number: JP2014250373A
Authority: JP
Inventors: 栄利中村
Original assignee: M System Co Ltd
Current assignee: M System Co Ltd
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2034-11-21
Also published as: JP2016100328A

Abstract

【課題】安定したボタン部のストロークが得られるようにボタン部の一部がケースと一体成形された構造でありながら、そのボタン部に搭載された表示物を容易に交換できる。【解決手段】ボタン部１２の支点端部１２ｂｆは、ケース部１５の内方側壁部１５ａｃと一体成形され、かつ、ボタン部１２は、その上面側に位置するメニューシート搭載部１２ｂと、前方から見てメニューシート搭載部１２ｂのメニューシート搭載面１２ｂａを囲繞するように形成されたメニューシート搭載壁１２ｂｅを含み、メニューシート搭載壁１２ｂｅには、そのメニューシート搭載面１２ｂａを覆うことのできる透明キャップ１２ａが設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、ビルオートメーションシステムやファクトリオートメーションシステムなどのシステムを構成する要素であって、電気的または機械的に接続される周辺装置（一体型又は分離型のいずれでもよい）、又は外部の電子機器や装置との通信機能を有し、ボタン部を押した時にそれらの関連装置の「運転」、「停止」、「異常警報出力」などの動作させる機能を表示した表示物（例えば、メニューシートやラベルなど）をそのボタン部に格納できるボタン操作装置に関するものである。

従来のボタン操作装置においては、図８に示すような構成が知られていた（例えば、特許文献１参照）。

ここで、キーパッド３００は、プリント基板３１０と、該プリント基板上に搭載された絶縁スペーサ３２０と、該絶縁スペーサ上に搭載されたベースシート３３０と、該ベースシート上に搭載されたスペーサ３４０およびキートップ３５０と、スペーサ３４０上に搭載されたケース３６０から構成される。スペーサ３４０は例えば柔軟な樹脂材料でつくられ、ケース３６０と一体に成形してもよい。また、スペーサ３４０とキートップ３５０の材質は透光性のある樹脂材とすることが望ましい。プリント基板３１０上には、キーの配列に従って縦横方向にスイッチ回路３１２が配設されて、各スイッチ回路に隣接するようにチップ型発光ダイオード３９０が設けられている。

また、絶縁スペーサ３２０およびスペーサ３４０にはチップ型発光ダイオード３９０を貫通させる共通の穴が設けられている。また、絶縁スペーサ３２０のスイッチ回路３１２上部にはスイッチ穴３２５が設けられており、絶縁スペーサ３２０下面のスイッチ穴３２５を挟んでスイッチ回路３１２と対向する位置には接点３３２が設けられている。さらに、ベースシート３３０上面の接点３３２の裏側にはクリック板３３５が上に凸の状態で取り付けられている。

一方、スペーサ３４０とキートップ３５０は、キートップ３５０の片端に設けられた薄肉の連結部３５２を介して一体に成形されている。スペーサ３４０は柔軟な樹脂でつくられるので可接性を有し、薄肉連結部３５２はヒンジを構成することができる。キートップ３５０下面にあって、薄肉連結部３５２とは反対側の端部には突起３５６が設けられており、この突起３５６はクリック板３３５と接している。キートップ３５０は通常時にはクリック板３３５のスプリング力によって持ち上げられている。また、キートップ３５０上面にあって、薄肉連結部３５２とは反対側の端部には傾斜部３５４が設けられており、その傾斜面にキーの機能を表わす数字や文字３５９などがプリントされている。

そして、ケース３６０にはキートップ３５０の位置に対応する位置に開口部３６２が設けてある。したがって、ケース３６０をスペーサ３４０に覆せたときにキートップ３５０はケース３６０の開口部３６２に嵌合する。キートップ３５０の薄肉連結部３５２の反対側の端部にはフランジ部３５８が形成してある。このフランジ部３５８と係合するケース３６０の開口部３６２の縁部にもフランジ部３６４が形成してあるので、キートップ３５０のケース３６０の位置は一定位置に規制される。

また、突起３５６がキートップ３５０の中心からオフセットされて設けられているため、クリック板３３５、接点３３２、スイッチ回路３１２も同様にキートップの中心からオフセットして設けられる。これにより、キートップ３５０の下に空間３８０ができ、チップ型発光ダイオード３９０をキートップ３５０直下に設けることが可能となっている。

従って、光をキートップ３５０まで導く導光板を必要としない構造となっている。また、各キートップ３５０に対して個々に発光ダイオード３９０が設けられるため、キートップ３５０の明るさにムラが生じることもない。

また、図８（ｂ）は、図８（ａ）と同様の断面図であり、キートップ３５０を押し下げた状態を示すものである。ここで、キートップ３５０の傾斜部３５４はケース３６０表面から盛り上がって形成され、キートップ３５０の傾斜部３５４以外の部分はケース３６０表面と同じ高さ、または、ケース３６０表面より僅かに低くして設けられている。

さらに、キートップ３５０全体の大きさに対して傾斜部３５４の大きさを適切に設定することにより、傾斜部３５４を押しやすくし、傾斜部３５４以外の部分を押しにくくしてある。このため、使用者がキートップ３５０を押下しようとする場合には、常にこの傾斜部３５４を押下することになる。

このように、キートップ３５０の傾斜部３５４が押下されると、キートップ３５０は薄肉連結部３５２を軸にして揺動するようにストロークし、キートップ３５０下面に設けられている突起３５６がクリック板３３５を押す。

クリック板３３５は押されると変形し、ある程度以上押されると下に凸になる。この際、キートップ３５０を介して使用者にクリック感が伝えられる。下に凸になったクリック板３３５はベースシート３３０を押し下げ、ベースシート３３０の下面に設けられた接点３３２をスイッチ回路３１２に接触させてスイッチ回路３１２を閉成する。

また、使用者が誤ってキートップ３５０の傾斜部３５４以外の部分を押下しようとした場合には、薄肉連結部３５２を支点として、使用者が押した点を力点、キートップ３５０下面の突起３５６とクリック板３３５との接触点を作用点とすると、支点−作用点間の距離は支点−力点間の距離より大きくなるため、てこの原理によって常識的な力の範囲ではクリック板３３５を変形させることはできない。

このため、キートップ３５０はストロークせず、使用者は自らの誤操作を認識することができ、再び正しく操作を行い直すことが可能となる。

以上のように、キートップ３５０は、スペーサ３４０と一体に形成されるので、材料として透光性のある弾性樹脂を選択することにより、薄肉連結部３５２をヒンジとしてキーストロークを支障なく実行できる。

これにより、キートップ３５０の直下に配設されるチップ型発光ダイオード３９０の光によりキートップを明確に識別することができる。

また、同様にキートップをヒンジにより支持するものの、前述したようなクリック板を用いない構成も知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、キーボタンの機能を表示するメニューシートを容易に変更自在とできる構成も知られている（例えば、特許文献３参照）。

そして、シリコンゴムの素材に印刷により情報の表示がなされた構成も知られている（例えば、特許文献４参照）。

さらに、ケースと一体形成されたキートップとシートを介してスイッチを押圧できる構成（例えば、特許文献５参照）や、単に操作体がガイド壁にスライド可能に保持され操作体から突出した押圧部が可動接点を押圧できる構成も知られている（例えば、特許文献６参照）。

特開平６−３０９９９２号公報実開平５−５０６３９号公報実開平７−５２２７号公報実開平５−６５７５号公報実開平４−１１６３３４号公報特開２００８−１４０６７１号公報

しかしながら、透明なキャップで例えばメニューシートやラベルを覆うように挟み込むボタンの構成では、ボタンを自動復帰させるため支軸を介して弾性変形可能な接点ゴムを設けるなど全体の構造が複雑になり、かつ、ボタンとケース間に摺動用の隙間を十分に設ける必要があるためボタン操作毎にボタン摺動時の不規則な傾倒が発生し、安定したボタンのストローク（オペレータがボタンを押圧する前後間の軌跡、以下同じ）を得ることができない。

一方、ヒンジにより支持されたボタンの構成では、上述したボタンの不規則な傾倒が確実に防止できるため安定したキートップのストロークが得られるが、そのボタンを押すことにより動作させたい機能の表示をボタン操作装置側の設定に応じて適宜変更することはできない。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、安定したボタンのストロークが得られるようにボタンの一部がケースと一体成形された構造でありながら、そのボタンの機能表示を容易に変更することのできるボタン操作装置を提供することにある。

本発明にかかわるボタン操作装置によれば、ケース部と、そのケース部の一側面側に位置するボタン部を含むボタン操作装置であって、ボタン部の支点端部は、ケース部の内方側壁部と一体成形され、かつ、ボタン部は、その内方に表示物を搭載できる搭載部と、その搭載部の搭載面を囲繞するように形成された搭載壁を含み、搭載壁には、搭載面を覆うことのできる透明キャップが設けられていることを特徴としている。

これにより、ボタン部の一部がケースと一体成形された構造であるため、指で押圧した場合にボタン部の安定したストローク（可動端部の変位する軌道が一定であること）が得られるのと併せ、そのボタン部の表示物（例えば、メニューシートやラベルなどの機能を表示した物、以下同じ）を容易に交換することができる。

さらに、搭載壁により、表示物の交換時及びボタン操作装置の使用時における表示物の脱落防止や位置規制も容易にできる。

また、本発明にかかわるボタン付き操作装置によれば、ボタン部の支点端部は曲げ弾性変形可能に形成され、更に、ボタン部は前記支点端部を支点として可動端部が変位可能であってもよい。

これにより、オペレータのボタン押圧前後の間においてボタン部の可動端部が支点側端部を支点（中心）とした円弧状の軌跡に沿って規則正しく動くため、より安定したボタン部のストロークが得られる。

また、本発明にかかわるボタン操作装置によれば、透明キャップは、ボタン部の搭載壁の外側において支点端部側に設けられた一対のヒンジ部により回動自在に取り付けられていてもよい。

これにより、オペレータが透明キャップ内に搭載された表示物の交換が容易となる。

また、表示物を交換するときに、透明キャップの開閉動作の力が過剰に加わったとしても、ボタン部の支点端部の弾性変形（可撓性）による緩衝効果、さらにはオペレータがボタン部の反発力の変化を感覚的に把握できるため、過剰な押し過ぎによるボタン部の破損を防止できる。

さらには、表示物交換後には透明キャップを閉じ、指先でその透明キャップを押し係止状態を確保する動作と、その表示物に表示された機能、例えば、本発明にかかわるボタン装置が電気的または機械的に接続される周辺装置又は外部の電子機器との通信機能を有し、かつ、それら周辺装置や外部の電機機器の「運転」、「停止」、「異常警報出力」等の所望の動作が正常に動作するか否かを確認するため、自動復帰型ボタンスイッチをオン（自動復帰型ボタン内部の２つの接点が導通状態になること、以下同じ）するまでの一連の動作が指の位置をずらすことなくワンプッシュで実現できるため、表示物の交換作業容易性と動作確認容易性が両立して飛躍的に向上する。

また、本発明にかかわるボタン操作装置によれば、ボタン部の搭載部の背面側には、ボタン部をケース部の外方側から押圧した時に、ボタン部の押圧方向に予め設置されたケース部に内在する自動復帰型ボタンスイッチに当接するボタン凸部が設けられており、ボタン部の押圧前の状態において、ボタン部のボタン凸部と自動復帰型ボタンスイッチとの間には隙間が設けられていてもよい。

これにより、オペレータによるボタン押圧直後からボタン凸部が自動復帰型ボタンスイッチに当接するまでの間と、ボタン凸部が自動復帰型ボタンスイッチに当接してから自動復帰型ボタンスッチがオンになるまでの間で、オペレータは、ボタン部の反発力の変化を少なくとも２段階の変化（急変部）により触感的に把握できるため、十分なクリック感が得られる。

すなわち、ボタン部の支点端部の弾性変形による反発力（第一の復元力）が作用する第一段階から、所定のストロークに達したところからその反発力（第一の復元力）に自動復帰型ボタンに内蔵される、例えば、自動復帰に貢献する要素がコイルバネであればフックの法則に従いストローク量に比例する反発力（第二の復元力）が加わる第二段階に急変するため、ボタン部を操作するオペレータはその急変部により明確に感覚的な差異を感じ、その結果十分なクリック感を得ることができる。

本発明によるボタン操作装置によれば、ボタン部の一部がケース部と一体成形された構造であるため安定したボタン部の可動端部のストロークが得られ、かつ、そのボタン部に搭載された表示物（例えば、メニューシートやラベルなどの機能を表示する物）を容易に変更できる。

本発明の実施の形態におけるボタン操作装置を外周パネルとボタン格納部とに分解し上方斜めから見た全体斜視図本発明の実施の形態におけるボタン格納部の分解斜視図（ａ）透明キャップか付いた状態におけるボタン部と一体成形されたケースの正面側部分斜視図、（ｂ）透明キャップが付いた状態におけるボタン部と一体成形されたケースの部分正面図（ａ）透明キャップを外した状態におけるボタン部と一体成形されたケースの正面側部分斜視図、（ｂ）透明キャップを外した状態におけるボタン部と一体成形されたケースの部分正面図（ａ）透明キャップの前面側斜視図、（ｂ）透明キャップの背面側斜視図、（ｃ）透明キャップの長辺側面図、（ｄ）図４（ｂ）のＣＣ断面図（ａ）メニューシートの挿入状態の説明図で、（ｂ）透明キャップを閉じた直後（指Ｆによる押圧力が作用しないとき）の状態の説明図、（ｃ）透明キャップが指Ｆで押されボタン凸部が自動復帰型ボタンスイッチに当接してスイッチがオンした状態の説明図可動側端部のストロークと指Ｆの受ける反発力の関係を概念的に表した図従来のボタン操作装置の構成図

以下、本発明の実施の形態を説明するために、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態におけるボタン操作装置を外周パネルとボタン格納部とに分解し上方斜めから見た全体斜視図で、図２は、本発明の実施の形態におけるボタン格納部の分解斜視図で、図３（ａ）は、透明キャップが付いた状態におけるボタン部と一体成形されたケースの正面側部分斜視図で、図３（ｂ）は、透明キャップが付いた状態におけるボタン部と一体成形されたケースの部分正面図で、図４（ａ）は、透明キャップを外した状態におけるボタン部と一体成形されたケースの正面側部分斜視図で、図４（ｂ）は、透明キャップを外した状態におけるボタン部と一体成形されたケースの部分正面図で、図５（ａ）は、透明キャップの前面側斜視図で、図５（ｂ）は、透明キャップの背面側斜視図で、図５（ｃ）は、透明キャップの長辺側面図で、図５（ｄ）は、図４（ｂ）のＣＣ断面図で、図６（ａ）は、メニューシートの挿入状態の説明図で、図６（ｂ）は、透明キャップを閉じた直後（指Ｆによる押圧力が作用しないとき）の状態の説明図で、図６（ｃ）は、透明キャップが指Ｆで押されボタン凸部が自動復帰型ボタンスイッチに当接してスイッチがオンした状態の説明図で、図７は、可動側端部のストロークと指Ｆの受ける反発力の関係を概念的に表した図である。

まず、図１で示されたボタン操作装置１０は、ビルオートメーションシステムやファクトリオートメーションシステムなどのシステムを構成する要素であって、電気的または機械的に接続される周辺装置（一体型又は分離型のいずれでもよい）、又は外部の電子機器や装置との通信機能を有し、ボタン部を押した時にそれらの関連装置の「運転」、「停止」、「異常警報出力」などの動作させる機能を表示した表示物（例えば、メニューシートやラベルなど）をそのボタン部に格納できるボタン操作装置である。

なお、以下の説明において、相互に直交するＸＹＺ方向はボタン操作装置１０に対して全て統一し、前面側とは本装置のＹ方向におけるボタン操作をするオペレータ側とする。

また、図示しないオペレータは、ボタン操作装置１０に対する前方（Ｙ方向においてボタン部１２を見ながら押し操作可能な方向）に位置することとする。

ここで、ボタン部１２は、前面パネル１１ｂの略中央部分にＸ方向の長辺とＹ方向の短辺で構成される矩形形状（正方形も含む、以下同じ）に開口されたボタン用開口部１１ｂａが配置され、Ｚ方向に沿って略均等間隔を置いて４つ並べられている。

そして、ＬＥＤ光導光部１３は、各ボタン部１２のそれぞれ毎に２個ずつ隣接するように配置され、各ボタン部１２のオン／オフ状態や動作状態などを表示するものである。

また、ボタン操作装置１０は、外周パネル１１ａと、その右に示したボタン格納部（前面パネル１１ｂ、金属製フレーム１４及びケース部１５等の集合体、以下同じ）が組み合わせれた構成であるため、両者が組み合わされた後は、ボタン格納部のボタン部１２の透明キャップ１２ａとＬＥＤ光導光部１３が想像線（２点鎖線）で示したように位置するように配置される。

さらに、透明キャップ１２ａの内側には、各ボタン部１２をオペレータが押圧した際に発揮される各種の機能が表示された表示物、例えばメニューシートＭＳ（図６参照）が格納される。

また、前面パネル１１ｂは、金属製フレーム１４を挟み込むようにしてケース部１５（前ケース１５ａと後ケース１５ｂ）に組み合わされるが、金属製フレーム１４には、他の装置（図示せず）と連結するため、上下端部に複数のネジ挿入孔が形成されている。

ここで、金属素材で形成された金属製フレーム１４を除く他の主要な各構成要素（ボタン部１２、ケース部１５、透明キャップ１２ａ）は、適切な絶縁性を確保でき、一部の構成要素については適切な厚みに成型したときに弾性変形可能な樹脂素材又は透明性を確保できる、例えば、ＰＣ（ポリカーボネイト）、変性ＰＰＥ（変形ポリフェニレンエーテル）、ＰＦ（フェノール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＡＢＳ（アクリロニトリル）などの熱可塑性樹脂素材によって成形されている。

次に、図２におけるボタン格納部は、ボタン操作装置１０が図示しない高圧受電盤、電力監視盤や制御盤など各種装置に他の関連装置と併せて装着された後には、外周パネル１１ａ、前面パネル１１ｂ、ボタン部１２及びＬＥＤ光導光部１３は、オペレータから見て手前側に位置するため、外部から容易に視認できる。

また、それらパネルに覆われ、前面パネル１１ｂのボタン用開口部１１ｂａに配置されるボタン部１２が前ケース１５ａの一側面である前面側に位置し、かつそのボタン部の一部（メニューシート搭載部１２ｂの支点端部１２ｂｆ、図４〜図６参照）が前ケース１５ａと一体成形されている。

さらに、前面側の回路基板１６に自動復帰型ボタンスイッチ１６ａが実装され、背面側の回路基板１６と併せて前ケース１５ａと後ケース１５ｂとの間に挟み込まれるように配置されている。

また、前ケース１５ａの開口部を有する係合爪１５ｂａと後ケース１５ｂのフック１５ａａとの係止により組合わさった状態で前ケース１５ａと後ケース１５ｂが固定される。

そして、組み立て後のパネル（外周パネル１１ａと前面パネル１１ｂ）とケース部１５（前ケース１５ａと後ケース１５ｂ）は、いずれも金属製フレーム１４によって保持され、加えて金属製フレーム１４を介してボタン操作装置１０は隣接する他の関連装置（図示せず）と機械的に連結される。

さらに、回路基板１６の配線の一部の接続を切り替えるための自動復帰型ボタンスイッチ１６ａは、例えば内部に接点（回路基板１６の電気配線の一部のオン／オフ切り替え用接点）と自動復帰用のコイルバネを内蔵するものである。

また、後述するようにボタン部１２のメニューシート搭載部１２ｂの背面部において突出するボタン凸部１２ｂｇ（図６参照）が、ボタン部１２の押圧時に当接するように回路基板１６上に自動復帰型ボタンスイッチ１６ａが実装されている。

一方、ＬＥＤ光導光部１３は、まず前面パネル１１ｂの貫通孔１１ｂｂに挿入され、次に前ケース１５ａの内部に配置されたＬＥＤ（図示せず）からの光の放出路である挿通孔１５ａｂに収納される。

また、図３（ａ）で示したように、ボタン部１２は、その内方にメニューシートＭＳを搭載できるメニューシート搭載部１２ｂと、メニューシート搭載部１２ｂのメニューシート搭載面１２ｂａを前方（Ｙ方向のオペレータ側、以下同じ）から見て矩形状に囲繞するように形成されたメニューシート搭載壁１２ｂｅを含んでいる（図４（ｂ）参照）。

また、ボタン部１２のメニューシート搭載壁１２ｂｅの支点端部１２ｂｆ側に設けられたヒンジ軸取付部１２ａｂにより、少なくともメニューシート搭載面１２ｂａを覆うことのできる透明キャップ１２ａが回動自在に取り付けられている。

ここで、ボタン部１２のメニューシート搭載壁１２ｂｅの支点端部１２ｂｆ側とは、支点端部１２ｂｆからの離間距離が、ボタン部１２の支点端部１２ｂｆから可動端部１２ｂｈまでの最短距離の１／３以下の範囲であることと定義する。

そして、透明キャップ１２ａが閉じられた状態では、爪部１２ａａの開口がメニューシート搭載壁１２ｂｅの支点端部１２ｂｆから遠い場所（メニューシート搭載壁１２ｂｅの長辺側の長さの２／３以上支点端部１２ｂｆから離間した位置）に形成された係止凸部１２ｂｂに係止されて閉じられた状態が維持される。

また、透明キャップ１２ａは、上記の閉じられた状態で、外方よりメニューシート搭載面１２ｂａに搭載されたメニューシートＭＳに表示された内容の判読が容易な程度の透明性を有する素材、例えばＰＣ（ポリカーボネイト）で構成される。

ここで、図３（ｂ）で示したメニューシート搭載壁１２ｂｅの外周と前ケース１５ａとの間には略コの字状の空間領域Ｓが形成されているため、ボタン部１２ｂの押圧動作によりボタン部１２の可動端部１２ｂｈ及びメニューシート搭載壁１２ｂｅの変位（動き）が妨げられる（干渉）されることはない（図４（ｂ）参照）。

次に、図４（ａ）と図４（ｂ）に示したように、ボタン部１２は、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル）によって構成され、その支点端部１２ｂｆは、同素材で構成された前ケース１５ａの内方側壁部１５ａｃと一体成形されている。

また、支点端部１２ｂｆのＹＺ断面形状は、ボタン部１２を透明キャップ１２ａを介して指でＹ方向（ケース部１５の外方から内方へ向かう方向）へ押圧したときに十分な曲げ弾性が得られるように、前ケース１５ａの板厚よりも薄くする薄肉化がなされ（図５（ｄ）、図６参照）、さらに支点端部１２ｂｆのＺ方向の幅長は、ボタン部１２のメニューシート搭載部１２ｂの同方向の全体幅長よりも小さくなるよう設定されている。

そして、前述したように、前方から見てメニューシート搭載壁１２ｂｅはメニューシート搭載部１２ｂのメニューシート搭載面１２ｂａを矩形状に囲繞するように形成されている。

ここで、切り欠き部１２ｂｃは、メニューシート搭載壁１２ｂｅの一部を構成するが、メニューシート搭載面１２ｂａからの高さは、他のメニューシート搭載壁１２ｂｅの高さよりも部分的に低められている。

これにより、透明キャップ１２ａが閉じられた状態であっても、透明キャップ１２ａとメニューシート搭載壁１２ｂｅとの間にわずかな隙間が存在するため、例えばマイナスドライバーの先端を用いてこじ開けることが容易となっている。

ここで、メニューシート搭載壁１２ｂｅは、メニューシート搭載面１２ｂａを囲繞するように形成されていればよく、少なくとも三方が塞がれ一側面部のみが除かれた略コの字形状であってもよいし、その三方のいずれか又は全部において断続的に形成されてもよい。

また、メニューシート搭載壁１２ｂｅの外側において、支点端部１２ｂｆ側に設けられ円柱状に形成されたヒンジ軸１２ｂｄは、透明キャップ１２ａのヒンジ軸取付部１２ａｂの孔部に対して回動自在に取り付けられているため、透明キャップ１２ａの開閉が可能となっている。

次に、図５（ａ）は、透明キャップ１２ａをＹ方向のオペレータ側から見たもので、図５（ｂ）は、透明キャップ１２ａを裏側からみたものであるが、Ｚ方向において間隔を置き配置された一対のヒンジ軸取付部１２ａｂには、それぞれに対応する一対のヒンジ軸１２ｂｄ（図４（ｂ）参照）が十分に嵌り込む大きさの円形開口部が貫通するように設けられている。

同様に、Ｚ方向において間隔を置き配置された一対の爪部１２ａａには、それに対応する一対の係止凸部１２ｂｂ（図４（ｂ）参照）が嵌り込む大きさの矩形開口部が貫通するように設けられている。

そして、図５（ｃ）は、透明キャップ１２ａの長辺側の側面をＺ方向から見た図であるが、この状態で図５（ｄ）で示されたボタン部１２ｂのメニューシート搭載壁１２ｂｅの外側に形成されたヒンジ軸１２ｂｄが透明キャップ１２ａのヒンジ軸取付部１２ａｂの円形開口部に嵌り込むように取り付けられ、さらに係止凸部１２ｂｂが爪部１２ａａの矩形開口部に嵌り込むと閉じた状態が維持される。

一方、透明キャップ１２ａが閉じられたこの状態であっても、前述したように切り欠き部１２ｂｃによる隙間に例えばマイナスドライバーの先端を挿入すれば、透明キャップ１２ａの爪部１２ａａ側を手前側（オペレータ側）に開くことができる。

この状態では、メニューシート搭載壁１２ｂｅの外側において支点端部１２ｂｆ側に設けられた一対のヒンジ部（ヒンジ軸１２ｂｄとヒンジ軸取付部１２ａｂの結合部全体の総称、以下同じ）により透明キャップ１２ａが回動自在に取り付けられることとなる。

次に、図６（ａ）は、図３（ｂ）のＡＡ断面図を引用した図であるが、例えは可撓性のあるメニューシートＭＳは透明キャップ１２ａを半開きした状態で指Ｆにより押され、滑り込むようにメニューシート搭載部１２ｂの上面（Ｙ方向のオペレータ側の面）であるメニューシート搭載面１２ｂａに搭載される。

そして、図６（ｂ）は、図３（ｂ）のＢＢ断面図を引用した図であるが、指Ｆにより透明キャップ１２ａが閉じられた後に、指Ｆによる押圧力が解除された（加わらない）状態図である。

この状態では係止凸部１２ｂｂが爪部１２ａａの矩形開口部に嵌り込んで閉じた状態が維持される。

一方、この状態ではボタン部１２のメニューシート搭載部１２ｂの背面側にはボタン凸部１２ｂｇが設けられており、ボタン部１２の押圧前の状態において、ボタン部１２のボタン凸部１２ｂｇと自動復帰型ボタンスイッチ１６ａとの間には隙間が設けられている。

そして、図６（ｃ）で示したように、ボタン部１２を外方側（オペレータ側）から押圧した時に、ボタン部１２の支点端部１２ｂｆは曲げ弾性変形可能に形成され、更に、ボタン部１２の可動端部１２ｂｈは支点端部１２ｂｆを支点として変位可能であるため、可動端部１２ｂｈが略真下に動き、その結果ボタン部１２のボタン凸部１２ｂｇはボタン部１２の押圧方向（下方向）に予め設置された自動復帰型ボタンスイッチ１６ａに当接しながらさらに変位すると、その内部の接点がオン（自動復帰型ボタンスイッチ１６ａの内部の接点が導通状態になること、以下同じ）される。

ここで、ボタン凸部１２ｂｇが設けられる位置は、ボタン部１２のメニューシート搭載部１２ｂの可動端部１２ｂｈ側に設けられことが好ましく、この位置であればオペレータのボタン押圧操作により支点端部１２ｂｆを支点とし押圧箇所を作用点とした「てこの原理」を利用した効果（押圧力軽減化）が十分に得られる。

ここで、ボタン部１２のメニューシート搭載部１２ｂの可動端部１２ｂｈ側とは、可動端部１２ｂｈからの離間距離が、ボタン部１２の支点端部１２ｂｆから可動端部１２ｂｈまでの最短距離の１／２以下の範囲内であることと定義する。

図６（ａ）〜（ｃ）で明らかなように、メニューシートＭＳ交換後には透明キャップ１２ａを閉じ、指先Ｆで透明キャップ１２ａを押すことによる係止状態を確保する動作と、そのメニューシートＭＳに表示された機能、例えば、電気的または機械的に接続される周辺装置（一体型又は分離型のいずれでもよい）、又は外部の電子機器や装置との通信機能を有してボタン部を押した時にそれらの関連装置の「運転」、「停止」、「異常警報出力」などの動作させたい所望の動作が正常に動作するか否かを確認するため、自動復帰型ボタンスイッチ１６ａをオンするまでの一連の動作が、指Ｆの位置をずらすことなくワンプッシュで実現できるため、煩雑性が回避されメニューシートＭＳの交換作業性と確認作業性が飛躍的に向上する。

図７は、図６（ｂ）〜図６（ｃ）の間における可動端部１２ｂｈのストローク（変位量）と指Ｆの受ける反発力の関係を概念的に表した図である。

本図における実線の曲線は、指Ｆによる押圧力が解除された状態、すなわちボタン部１２のストロークがゼロの状態から、徐々にボタン部１２に指Ｆの押圧力が加わり、そのストロークが増大するつれて指Ｆの受ける反発力（Ｎ）が増大する関係を示している。

ここで、ゼロストロークＰ１は指Ｆの押圧力が解除されているため（作用しないため）、ボタン部１２の支点端部１２ｂｆは曲げ弾性変形が全くない状態のストロークである。

また、当接開始ストロークＰ２はボタン部１２のボタン凸部１２ｂｇが自動復帰型ボタンスイッチ１６ａに当接し始めた状態のストロークであって、その先のストロークは自動復帰型ボタンスイッチ１６ａに内蔵されるコイルバネが縮んでその内部接点がオンし始めるまでのストロークである。

そして、本図から明らかなように、実線で示した反発力（Ｎ）は、オペレータが指Ｆを介して感じることのできる反発力であって、ゼロストロークＰ１から当接開始ストロークＰ２までのストロークにおいてはボタン部１２の支点端部１２ｂｆの曲げ弾性変形による第一の復元力のみが作用するため徐々に増加している。

そして、当接開始ストロークＰ２から先のストロークにおいては、その第一の復元力に自動復帰型ボタンスイッチ１６ａに内蔵されるコイルバネによる第二の復元力（２点鎖線の直線に相当する力）も加わるため、オペレータはボタン部１２の反発力（Ｎ）の変化（少なくともこの２段階の変化）を、当接開始ストロークＰ２における急変部により容易に感覚的に把握できるため、十分なクリック感を得ることができる。

すなわち、この効果は、ボタン部１２の押圧前の状態において、ボタン部１２のボタン凸部１２ｂｇと自動復帰型ボタンスイッチ１６ａとの間には隙間（適宜設定すればよい）が設けられていることにより、上記急変部が存在するために得られるものである。

なお、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変形が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的な手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態の変形例についても本発明の技術的範囲に含まれるものとする。

以上のように、本発明にかかるボタン操作装置は、例えば電気的または機械的に接続される周辺装置又は外部の電子機器（図示せず）との通信機能を有し、それら周辺装置や外部の電子機器の「運転」、「停止」、「異常警報出力」等の動作させたい機能を表示した表示物（例えば、メニューシートやラベル）を格納できるボタン操作装置として有用である。

１０ボタン操作装置
１１ａ外周パネル
１１ｂ前面パネル
１１ｂａボタン用開口部
１１ｂｂ貫通孔
１２ボタン部
１２ａ透明キャップ
１２ａａ爪部
１２ａｂヒンジ軸取付部
１２ｂメニューシート搭載部
１２ｂａメニューシート搭載面
１２ｂｂ係止凸部
１２ｂｃ切り欠き部
１２ｂｄヒンジ軸
１２ｂｅメニューシート搭載壁
１２ｂｆ支点端部
１２ｂｇボタン凸部
１２ｂｈ可動端部
１３ＬＥＤ光導光部
１４金属製フレーム
１５ケース部
１５ａ前ケース
１５ａａフック
１５ａｂ挿通孔
１５ａｃ内方側壁部
１５ｂ後ケース
１５ｂａ係合爪
１６回路基板
１６ａ自動復帰型ボタンスイッチ
ＭＳメニューシート
Ｆ指
Ｐ１ゼロストローク
Ｐ２当接開始ストローク

Claims

ケース部と、そのケース部の一側面側に位置するボタン部を含むボタン操作装置であって、
前記ボタン部の支点端部は、前記ケース部の内方側壁部と一体成形され、かつ、前記ボタン部は、その内方に表示物を搭載できる搭載部と、その搭載部の搭載面を囲繞するように形成された搭載壁を含み、
前記搭載壁には、前記搭載面を覆うことのできる透明キャップが設けられ、
更に前記透明キャップは、前記ボタン部の前記搭載壁の外側において前記支点端部側に設けられた一対のヒンジ部により回動自在に取り付けられていることを特徴とするボタン操作装置。
前記ボタン部の前記支点端部は曲げ弾性変形可能に形成され、更に、前記ボタン部は前記支点端部を支点として可動端部が変位可能であることを特徴とする請求項１記載のボタン操作装置。
前記ボタン部の前記搭載部の背面側には、前記ボタン部を前記ケース部の外方側から押圧した時に、前記ボタン部の押圧方向に予め設置された前記ケース部に内在する自動復帰型ボタンスイッチに当接するボタン凸部が設けられており、前記ボタン部の押圧前の状態において、前記ボタン部の前記ボタン凸部と前記自動復帰型ボタンスイッチとの間には隙間が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のボタン操作装置。