JP6206196B2 - 多方向押しボタンスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、各種操作機器に用いられる多方向押しボタンスイッチに関する。

かかる多方向押しボタンスイッチは主に電気機器を遠隔操作するコントローラに使われる。例えば、従来例１にはコントローラの操作部に正方形をした多方向押しボタンスイッチが設けられ、正方形の各長辺それぞれにキーと方向を示す三角形の指示マークが設けられ、いずれかの指示マークの上を押すことでそれぞれのキーに割り当てられた機能が起動する。（例えば、特許文献１参照）

一方、図８に示すように、従来例２の多方向押しボタンスイッチ９は、キートップ９０が菱形形状で、菱形形状の十字方向の各角部９１近傍にそれぞれキーとキーの位置と方向を示す三角形の指示マーク９２が設けられ、指示マーク９２の方向とキートップの角部９１の形状が合致した意匠となっている。（例えば、特許文献２参照）

意匠登録第１３１７８５８号公報 意匠登録第１３１４０７８号公報

しかしながら、従来例１の正方形の多方向押しボタンスイッチは電気機器を遠隔操作するコントローラの他にも携帯電話で長く採用されてきたことから、操作者は四角形の各辺部近傍の面の部分を押す動作が身についており、また、角部よりも辺部近傍の面の部分の方が押し易く感じる場合もあり、図８の菱形形状のキートップ９０でも例えば上角部９１ａ近傍の十字方向の指示マーク９２ではなく、上角部９１ａにつながる上右辺部９４側か上左辺９５部側の面の部分を押してしまい、キー操作が正しく行えないことがある。
仮に、上右辺部９４側の面の部分が押された場合には、制御機構で上角部９１ａの指示マーク９２が押されたと制御するか、もしくはいずれも押されていないと制御することも可能であるが、誤操作となる虞もあるため、上角部９１ａの指示マーク９２を確実に押せるようにすることが求められる。

そこで、図示しないがキートップ９０の角部と角部の間の表面に凸状のリブを設けてキーを仕切ることも可能であるが、その場合はリブがキーを押す際に邪魔になり、美観も悪くなる。

また、十字方向にキーを備えたキートップには押すキーの優先順位がある。例えば従来例２のキートップ９０を空気調和機のコントローラとした場合は、上角部９１ａと下角部９１ｂの指示マーク９２は主に温度や風量等を上下するアップダウンキーとなり、右角部９１ｃと左角部９１ｄの指示マーク９２は操作項目を選択するための左右移動キーとなる。この場合は、アップダウンキーの方が使われる頻度が高いため優先順位も高くなり、左右移動キーよりも目立つような意匠にすることで使い勝手が向上される。

本発明は以上述べた問題点を解決し、十字方向にキーを備えたキートップのそれぞれのキーを正確に押すように導くことで、誤操作を回避し、さらに使用頻度が高く優先順位の高い一方向のキーを目立たせて使い勝手を向上させる多方向押しボタンスイッチを提供する。

上述した課題を解決するために本発明は、十字方向にキーを備えたキートップを有する多方向押しボタンスイッチにおいて、
前記キートップは、十字方向に角部を有し、同角部を同じ長さの辺部で結んだ菱形形状であり、前記キートップの表面には菱形形状の各辺部の上下または左右のいずれかの隣り合った辺部の中央を結ぶ平行線上に段差部を設け、前記段差部で囲まれた内側が突出部となることを特徴とする。

上記のように構成した本発明の多方向押しボタンスイッチは、十字方向にキーを備えたキートップの表面に、同表面の中央部をキーの上下または左右のいずれか方向に盛り上げた突出部を形成し、同突出部は、キーの無い表面に設けた上下または左右のいずれかの方向に平行な段差部で形成されることで、段差部による感触の違和感からキーの無い部分が押しづらくなっており、自ずと正確なキーを押すように導かれ誤操作を回避できるものとなり、さらに突出部により使用頻度が高く優先順位の高い一方向のキー５を目立たせて使い勝手を向上させる。

本発明の多方向押しボタンスイッチを備えたコントローラの斜視図である。 本発明の多方向押しボタンスイッチを備えたコントローラの図で、（ａ）は正面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。 本発明の多方向押しボタンスイッチの図で、（ａ）は正面図で、（ｂ）は底面図である。 （ａ）は図３のＢ−Ｂ’断面図で、（ｂ）は（ａ）を押下した状態を示す図である。 ラバーシートを示す図で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は正面図で、（ｃ）は背面方向の斜視図である。 図５のキートップの他の例である。 図５のラバーシートの他の例を示す図で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は正面図である。 従来例２のキートップを示す図で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は正面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１と図２に示す本実施例の多方向押しボタンスイッチ１は、図示しない空気調和機を操作するコントローラ１０に利用される。
コントローラ１０は、空調される室内の壁面等に取り付けられ、壁面内を通した通信線で空気調和機に信号を送る。コントローラ１０は、意匠性を考慮し壁面に馴染むように正面視が正方形で奥行が薄く形成され、操作性を考慮して正面の上部に液晶表示部１１を備え、正面の下部に操作部１２を備える。

尚、本発明の多方向押しボタンスイッチ１は、空気調和機のコントローラ１０に限らず、家電機器やＡＶ機器の本体操作部やリモコン、さらには携帯電話の操作部等に幅広く利用可能である。

コントローラ１０は、壁面に係止される合成樹脂製の下部ケース１３と、下部ケース１３の内部に立設したリブ１３ａの上に載置される制御基板１４と、制御基板１４上に設けられる液晶表示部１１と複数のスイッチ１５とを備える。
制御基板１４の操作部１２側は、図５に示すシリコンゴム製のラバーシート２で覆われる。ラバーシート２には、ラバーシート２と一体に形成されたシングルキートップ２０とシングルキートップ２０と形を異にするキートップ６０がある。
シングルキートップ２０と制御基板１４のスイッチ１５で押しボタンスイッチ３１〜３５が構成され、キートップ６０と制御基板１４のスイッチ１５で多方向押しボタンスイッチ１が構成される。

次に、下部ケース１３の上に液晶表示部１１と多方向押しボタンスイッチ１と押しボタンスイッチ３１〜３５の部分が開口された上部ケース１６を被せ、下部ケース１２と上部ケース１６を互いに係止爪およびネジで固定する。上部ケース１６には多方向押しボタンスイッチ１と押しボタンスイッチ３１〜３５の部分が開口された塩ビシート製の表示板１７が貼付される。表示板１７には図２（ａ）に示すようにそれぞれの押しボタンスイッチ３１〜３５の機能を示すアイコンと文字が印刷されている。

多方向押しボタンスイッチ１と押しボタンスイッチ３１〜３５のレイアウトは、操作部１２の中央に配置された多方向押しボタンスイッチ１と、横長小判型の凸形状のシングルキートップ２０で多方向押しボタンスイッチ１の上に配置された押しボタンスイッチ３１と、多方向押しボタンスイッチ１の左上に配置された横長小判型の凸形状のシングルキートップ２０の押しボタンスイッチ３２と、多方向押しボタンスイッチ１の右上に配置された横長小判型の凸形状のシングルキートップ２０の押しボタンスイッチ３３と、多方向押しボタンスイッチ１の左下に配置された横長小判型の凸形状のシングルキートップ２０の押しボタンスイッチ３４と、多方向押しボタンスイッチ１の右下に配置された横長小判型の凸形状のシングルキートップ２０の押しボタンスイッチ３５とでなる。

押しボタンスイッチ３１は空気調和機の運転開始と運転停止を切り替える。押しボタンスイッチ３２は空気調和機の運転モードを選択する。押しボタンスイッチ３３は空気調和機の風量を選択する。押しボタンスイッチ３４は液晶表示部１１に表れるメニューを切り替える。押しボタンスイッチ３５は液晶表示部１１に表れるメニューを決定する。

多方向押しボタンスイッチ１は、図３（ａ）に示すように、キートップ６０が正面視で、十字方向に複数の角部４２（上角部４２１、下角部４２２、右角部４２３、左角部４２４）と、同角部４２を繋ぐ同じ長さの複数の辺部４３（上右辺部４３１、下右辺部４３２、下左辺部４３３、上左辺部４３４）とからなる菱形形状であり、図４（ａ）に示すように立体的に形成され、表示板１７よりも突出している。

尚、図３（ａ）のキートップ６０は若干横長の菱形形状であるが、これに限らず、縦長の菱形形状でもよく、上下左右の幅が同じ菱形形状でもよい。
また、キートップ６０は菱形形状に限らず、図示しないが円形でもよい。

多方向押しボタンスイッチ１は十字方向に十字キー５を備えている。図２（ａ）に示すようにキートップ６０の表面４１の角部４２側には十字方向に合わせそれぞれ上方向キー５０１、下方向キー５０２、右方向キー５１１、左方向キー５１２の機能を示す印刷もしくは凹凸の成形による指示マークが設けられている。指示マークの部分が各キーの押点となる。上方向キー５０１と下方向キー５０２は合わせてアップダウンキー５０であり、右方向キー５１１と左方向キー５１２は合わせて左右移動キー５１である。

次に多方向押しボタンスイッチ１の操作を説明する。例えば設定温度を変更したい場合は、多方向押しボタンスイッチ１の上方向キー５０１か下方向キー５０２を液晶表示部１１を見ながら、設定したい温度が表示されるまで押す。
また、押しボタンスイッチ３４を一回押すとメニューが液晶表示部１１に表れる。図示しないが例えば現在時刻を設定したいときには、右方向キー５１１か左方向キー５１２を押して「時刻表示」まで液晶表示部１１に表れるカーソルを移動させ、上方向キー５０１か下方向キー５０２を押して「時」を設定し、右方向キー５１１を押し、上方向キー５０１か下方向キー５０２を押して「分」を設定し、最後に押しボタンスイッチ３５を押して決定する。

多方向押しボタンスイッチ１のキートップ６０の菱形形状は上角部４２１、下角部４２２、右角部４２３、左角部４２４の方向に合わせて表面４１にそれぞれ上方向キー５０１、下方向キー５０２、右方向キー５１１、左方向キー５１２を設けたことで角部４２と十字キー５の位置が合致した意匠となっており、機能と形が一体となった使い勝手がよく美観に優れた意匠である。

また、アップダウンキー５０は、左右移動キー５１よりも押す回数が多く、アップダウンキー５０の上下方向は、左右移動キー５１の左右方向よりも優先する方向となるので、上方向キー５０１と下方向キー５０２が右方向キー５１１と左方向キー５１２よりも目立たせることが操作性の向上にもなる。

しかしながら、正方形の押しボタンスイッチがリモコンの他にも携帯電話で長く採用されてきたことから、操作者は四角形の辺部近傍の面の部分を押す動作が身についており、また、角部よりも辺部近傍の面の部分の方が押し易く感じる場合もあり、多方向押しボタンスイッチ１でも、図３（ａ）に示す表面４１の上右辺部面４３１ａ、下右辺部面４３２ａ、下左辺部面４３３ａ、上左辺部面４３４ａの付近を押してしまい、キー操作が正しく行えないことがある。

そこで、上右辺部面４３１ａと下右辺部面４３２ａと下左辺部面４３３ａと上左辺部面４３４ａが押されずに、正しく上方向キー５０１と下方向キー５０２と右方向キー５１１と左方向キー５１２が押され、さらに押す頻度の高い上方向キー５０１と下方向キー５０２を右方向キー５１１と左方向キー５１２よりも目立たせるために、押しボタンスイッチ１のキートップ６０の表面４１には、同表面の中央部を十字キー５の上下または左右のいずれかの方向に盛り上げた突出部４７を形成する。
また、突出部４７は、十字キー５の無い表面４１に設けた上下または左右のいずれかの方向に平行な段差部４５、４６で形成される。
具体的には、キートップ６０の表面４１の菱形形状の上下または左右いずれかの隣り合った辺部４３を結ぶ平行線上に段差部４５、４６を設ける。図３（ａ）では、右角部４２３を挟んで隣り合った上右辺部４３１と下右辺部４３２の中央を結ぶ線上に設けた段差部４５と、左角部４２４を挟んで隣り合った上左辺部４３４と下左辺部４３３の中央を結ぶ線上に設けた段差部４６を設ける。段差部４５と段差部４６は平行線となる。段差部４５と段差部４６で囲まれた内側が高くなり突出部４７となる。

これにより、上右辺部面４３１ａと下右辺部面４３２ａと下左辺部面４３３ａと上左辺部面４３４ａに段差部４５、４６が形成されることになり、段差部４５、４６による感触の違和感から上右辺部面４３１ａと下右辺部面４３２ａと下左辺部面４３３ａと上左辺部面４３４ａが押しづらくなっており、操作者は自ずと正確な十字キー５を押すように導かれ、誤操作を回避できる。

また、突出部４７を形成することにより、上方向キー５０１と下方向キー５０２のアップダウンキー５０が一体のように強調され、左右移動キー５１の右方向キー５１１と左方向キー５１２は突出部４７により分断される。これにより上方向キー５０１と下方向キー５０２が目立つようになり、使い勝手が向上される。

尚、これまで押しボタンスイッチ１はアップダウンキー５０を優先する方向として、左右移動キー５１の左右方向よりも強調するように突出部４７を設けたが、これに限らず、押しボタンスイッチ１を空気調和機以外に用いる場合は、図６に示す押しボタンスイッチ１ａのように左右移動キー５１ａを優先する方向として強調するように上角部４２１を挟んで隣り合った上右辺部４３１と上左辺部４３４の中央を結ぶ線上に設けた段差部４５ａと、下角部４２２を挟んで隣り合った下右辺部４３２と下左辺部４３３の中央を結ぶ線上に設けた段差部４６ａを備え、段差部４５ａと段差部４６ａで囲まれた内側に突出部４７ａを設けてもよい。

前述した押しボタンスイッチ３１〜３５を構成するシングルキートップ２０は図５に示すようにシリコンゴム製のラバーシート２に一体で設けられる。押しボタンスイッチ３１〜３５の構造はそれぞれのシングルキートップ２０と、キートップ２０の下端とラバーシート２の平面部２１を繋ぐスカート２２とからなる。スカート２２は他の部分よりもラバーシートの膜厚が薄く形成されることで弾性を備え、キートップ２０下端の外形の周囲から広がるように傾斜してラバーシート２の平面部２１と繋がる。
シングルキートップ２０の裏面には導電塗料を塗布した可動接点部２３があり、シングルキートップ２０を押すと、スカート２２全体が屈曲し、可動接点部２３がスイッチ１５を押圧し通電する。シングルキートップ２０を離すとスカート２２が反発して立ち上がる。この時の弾性により操作者はクリック感を得られる。

一方、多方向押しボタンスイッチ１は十字キー５を備えるため、押しボタンスイッチ３１〜３５のようにシングルキートップ２０全体を押すのではなく、上方向キー５０１と下方向キー５０２と右方向キー５１１と左方向キー５１２の部分をそれぞれ正確に押す必要がある。しかし、図８（ａ）に示すように菱形をしたキートップ９０の下端９０ａの外形の周囲から広がるように傾斜するスカート９３を形成すると、例えば上角部９１ａに接する位置のスカート９３も上角部９１ａに沿って角状に形成される。スカートの性質は直線状に形成すると屈曲しやすいが角状に形成すると固くなる。よって上角部９１ａ近傍の指示マーク９２を押すと、押す力９７は上角部９１ａの方向ではなく、力のベクトル９６が上角部９１ａを構成する上右辺部９４もしくは上左辺部９５の方へ掛かり易くなる。そのため図８（ｂ）に示すように上角部９１ａ近傍の指示マーク９２を押してもスカート９３は上角部９１ａ側に屈曲するのではなく、上角部９１ａにつながる上右辺部９４側か上左辺部９５側のいずれかの方向に傾いて屈曲することが起こる。

そこで、図４と図５に示すように本発明による多方向押しボタンスイッチ１の構造は、菱形を成すキートップ６０と、キートップ６０の下部にキートップ６０と一体に設けたキートップ台６１と、キートップ台６１の下端の外形の周囲から広がるように傾斜してラバーシート２の平面部２１と繋がる他の部分よりもラバーシートの膜厚が薄く形成されたスカート６２とを設ける。キートップ台６１は、キートップ６０をその表面４１の中心の周りに９０°回転させた所定の高さを有する立体的な形状となっており、図５（ｂ）の正面視でキートップ６０のそれぞれの角部４２に接する直線状の接線部６３と隣り合った接線部６３とを繋ぐ角丸状の稜線部６４とで形成される。キートップ台６１は、上部ケース１６の内側に位置するように形成される。尚、所定の高さはスカート６２よりも硬度を備える高さとなればよい。

角部４２に接する直線状の接線部６３を備えたキートップ台６１を設けたことで、キートップ台６１の下端からラバーシート２と繋がるスカート６２も角部４２に接する接線部６３に沿って形成される。これにより十字キー５のいずれかを押すと、それぞれの角部４２に接するキートップ台６１の接線部６３に繋がる直線状のスカート６２に力のベクトル６６が掛りスカート６２が屈曲することになり、操作方向へ確実に傾動するキートップ６０となる。

図５ではキートップ台６１は、形状が角丸四角柱で形成されている。四角柱の側面が接線部６３で角丸状のコーナーが稜線部６４となる。接線部６３の長さをＬ１とすると、スカート６２は長い直線状となり力を掛けなくても容易に屈曲する。例えば、下方向キー５０２を押すと、下右辺部４３２や下左辺部４３３に倒れることなく、下角部４２２の方向へ正確にスカート６２が屈曲することになり、操作方向へ確実に傾動するキートップ６０となる。

スカート６２の長さは長くなるほど容易に屈曲するが、その分、反発する力が弱くなるためクリック感も弱くなる。
そこで、図７に示すキートップ台７１は、キートップ６０の菱形の角部４２に接する接線部７３の長さＬ２を図５のキートップ台６１の接線部６３の長さＬ１よりも短くして、それぞれの接線部７３を繋ぐ稜線部７４をキートップ６０側に突出した円弧状に形成した。これによりキートップ台７１の下端の外形の接線部７３と稜線部７４に合わせて形成されたスカート７２は、接線部７３に繋がる部分では屈曲しやすく、円弧状をした稜線部７４に繋がる部分では力が分散されて屈曲しにくいため、例えば、下方向キー５０２を押すと、下角部４２２の方向へ正確にスカート７２が屈曲することになり、操作方向へ確実に傾動するキートップ６０となる。さらに接線部７３の長さＬ２は接線部６３の長さＬ１よりも短いことから、クリック感も得られることになる。

尚、キートップ６０の裏面には図４と図５（ｃ）に示すように、キートップ６０の中央にキートップ６０を支える支柱６０ａと、十字キー５の裏面に制御基板１４のスイッチ１５を押下する導電塗料を塗布した可動接点部２３と、可動接点部２３の間で辺部４３の押下を防止するリブ６０ｂを備える。
図４に示すように、制御基板１４に向かって高さは支柱６０ａ＞リブ６０ｂ＞可動接点部２３となっていることから、キートップ６０は中央を押しても支柱６０ａにより押下されずに、いずれかの十字キー５に導かれる。また、辺部４３のいずれかを押した場合はリブ６０ｂによっても押下を防ぐようになっている。
そして、十字キー５のいずれかを押すとキートップ台６１により、正しい方向にスカート６２が屈曲してスイッチ１５が押下され導通する。

１：多方向押しボタンスイッチ、１４：制御基板、１５：スイッチ
２：ラバーシート、２０：シングルキートップ
３１／３２／３３／３４／３５：押しボタンスイッチ
４１：表面、４２：角部、４３：辺部、４５／４６：段差部、４７：突出部
５：十字キー、５０：アップダウンキー、５１：左右移動キー
６０：キートップ、６１／７１：キートップ台、６２／７２：スカート、６３／７３：接線部、６４／７４：稜線部

Claims (1)

1. 十字方向にキーを備えたキートップを有する多方向押しボタンスイッチにおいて、
   前記キートップは、十字方向に角部を有し、同角部を同じ長さの辺部で結んだ菱形形状であり、前記キートップの表面には菱形形状の各辺部の上下または左右のいずれかの隣り合った辺部の中央を結ぶ平行線上に段差部を設け、前記段差部で囲まれた内側が突出部となることを特徴とする多方向押しボタンスイッチ。
   

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