JP6479599B2 - 操作パネル装置 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザの押圧操作によって入力を行う操作パネル装置に係り、特に、フラットな操作部の位置を識別するための突出部が設けられた操作パネル装置に関するものである。

従来より、シートスイッチやプッシュスイッチ等のスイッチ素子を可撓性シートで覆い、この可撓性シートに設定された複数の操作部をユーザが選択的に押圧操作することにより、任意のスイッチ素子をオン動作させるようにした操作パネル装置が各種分野で採用されている。このような操作パネル装置において、ユーザが所望の操作部を間違いなく押圧操作できるようにするために、可撓性シートにユーザの手指を案内する突出部を一体形成するという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された従来の操作パネル装置では、合成樹脂製の可撓性シートにドーム状の操作部が形成されると共に、操作部を包囲するように凸形状の指先案内部（突出部）が形成されており、操作部の内面頂部には可動接点が形成されている。可撓性シートはベース部材の表面に接着固定されており、このベース部材には、可撓性シートの操作部に対向する凹部と、凹部を包囲する凸部とが形成されている。凹部の内底面には固定接点が形成されており、この固定接点に対して可動接点が接離することにより、スイッチ素子のオン／オフの切替動作が行われるようになっている。また、可撓性シートをベース部材の表面に接着固定する際に、ベース部材の凸部が可撓性シートの指先案内部に挿入されることにより、指先案内部の変形が防止されるようになっている。

特開２００３−２２３８２９号公報

上記特許文献１に開示された操作パネル装置によれば、可撓性シートの操作部を包囲するように凸形状の指先案内部が形成されているため、ユーザの指先を指先案内部に宛がいながら操作部を押圧することで誤操作を防止することができる。しかし、ＰＥＴ等の樹脂フィルムからなる可撓性シートにドーム状の操作部と凸形状の指先案内部とを近接して一体形成しなければならないため、樹脂フィルムの変形量（伸び量）が多くなってしまうという製造上の困難性があると共に、ドーム状に突出する操作部によって意匠性が損なわれるという問題がある。そこで、可撓性シートの操作部をフラット（平面状）にすることが考えられるが、その場合、可撓性シートが押圧点から指先案内部の頂点までの狭い範囲しか伸縮できなくなるため、スイッチ動作時の操作抵抗が大きくなったり、操作ストロークが短くなってしまうという別の問題が発生する。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、表面側の可撓性シートに誤操作防止用の指当突出部が形成されていると共に操作性に優れた操作パネル装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の操作パネル装置は、貫通孔を有する支持部材と、前記貫通孔の内部に往復動可能に配置されたスライド部材と、このスライド部材の往復動を検出する検出手段と、前記貫通孔を覆うように前記支持部材に取り付けられた可撓性シートとを備え、前記スライド部材の平坦な操作面が前記可撓性シートの裏面に対向しており、この操作面が前記可撓性シートを介して押圧操作されるようになっている操作パネル装置であって、前記支持部材に前記貫通孔の周縁部に沿って延びるリブ状突起が設けられていると共に、前記可撓性シートに前記リブ状突起を包囲する指当突出部が形成されており、前記可撓性シートは前記貫通孔の周縁部と前記リブ状突起との間で前記支持部材に固定されておらず、かつ、前記リブ状突起と前記指当突出部との間にクリアランスが形成されているという構成にした。

このように構成された操作パネル装置では、可撓性シートに形成された指当突出部によって操作部の誤操作を防止することができると共に、その押圧時に、指当突出部は支持部材のリブ状突起に対して可撓性シートの面内方向に変位可能となるため、可撓性シートにおける広い範囲を伸縮可能領域とすることができる。したがって、ユーザが操作部を押圧して入力する際の操作抵抗を低減することができると共に、操作ストロークを確保して確実な入力検出を行うことができる。

上記の構成において、指当突出部が断面山形状をしていると共に、この指当突出部の頂部と谷部がいずれも曲面状に形成されていると、成形金型を用いて可撓性シートに指当突出部を形成するとき、指当突出部の曲げ部分に掛かるストレスを軽減することができるため、可撓性シートに割れや裂けが発生することを防止できる。

また、上記の構成において、支持部材に貫通孔が所定間隔を存して複数設けられており、隣接する一対の貫通孔の間にリブ状突起が設けられていると共に、これら一対の貫通孔の間で可撓性シートが支持部材に固定されていないと、複数の操作部が一列に配置された使い勝手の良い操作パネル装置を実現することができる。

本発明によれば、表面側の可撓性シートに誤操作防止用の指当突出部が形成されている操作パネル装置において、操作抵抗を低減することができると共に、操作ストロークを確保して操作性を良好にすることができる。

本発明の実施形態例に係る操作パネル装置の平面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図１のIII−III線に沿う断面図である。 該操作パネル装置の分解斜視図である。 図２の要部拡大図である。 図５のＡ部拡大図である。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１〜図６に示すように、本発明の実施形態例に係る操作パネル装置は、複数の貫通孔１ａを有する支持部材１と、各貫通孔１ａの内部に往復動可能に配置された複数のスライド部材２と、支持部材１の内部に取り付けられた回路基板３と、回路基板３上に実装された複数のプッシュスイッチ４と、各貫通孔１ａを覆うように支持部材１の表面に取り付けられた可撓性シート５とを備えている。

支持部材１は合成樹脂の成形品であり、この支持部材１には平面視矩形状の貫通孔１ａが一列に複数（例えば３つ）穿設されている。これら貫通孔１ａで挟まれた部分は幅狭な桟部１ｂとなっており、桟部１ｂの中央部には断面形状を山形にしたリブ状突起１ｃが形成されている。このリブ状突起１ｃは貫通孔１ａの短辺側の周縁部に沿って直線状に延びており、リブ状突起１ｃから隣接する２つの貫通孔１ａまでの距離はほぼ同じに設定されている。

スライド部材２は対応する貫通孔１ａをガイド孔として往復動可能となっており、このスライド部材２の上面は平坦な操作面２ａとなっている。また、スライド部材２の下端には押圧突起２ｂが形成されており、この押圧突起２ｂの真下にプッシュスイッチ４が配置されている。

プッシュスイッチ４はスライド部材２の往復動を検出する検出手段であり、図示せぬが、プッシュスイッチ４には可動接点と固定接点および復帰ばね等が内蔵されている。スライド部材２はプッシュスイッチ４の復帰ばねによって上方へ付勢されており、この復帰ばねの付勢力に抗してスライド部材２を下方へ移動すると、プッシュスイッチ４に内蔵された可動接点が固定接点に接触してオン動作するようになっている。

可撓性シート５は例えばＰＰＭＡ（アクリル樹脂）とＰＣ（ポリカーボネート）を積層した樹脂フィルムからなり、この可撓性シート５は図示せぬ成形金型を用いて箱形形状にフォーミングされている。可撓性シート５の表面には支持部材１のリブ状突起１ｃを包囲する指当突出部５ａが形成されており、この指当突出部５ａはリブ状突起１ｃよりも幾分大きめな相似形状に形成されている。可撓性シート５は接着剤を用いて支持部材１に固定されるが、その際、可撓性シート５の周縁部の折曲部分だけが支持部材１の外側面に接着固定され、リブ状突起１ｃが形成された桟部１ｂに対して可撓性シート５は固定されないようになっている。

図５に示すように、このように可撓性シート５を支持部材１に取り付けると、スライド部材２の操作面２ａが可撓性シート５によって覆われるため、操作面２ａの上方に位置するフラットな部分が可撓性シート５の操作部となる。また、リブ状突起１ｃが形成された桟部１ｂに対して可撓性シート５は接着されず、かつ、リブ状突起１ｃがそれよりも幾分大きめな指当突出部５ａによって包囲されるため、これらリブ状突起１ｃと指当突出部５ａとの間にクリアランスＣが確保される(図６参照)。

ここで、指当突出部５ａはリブ状突起１ｃと同様に断面山形状をしているが、この指当突出部５ａは成形金型を用いて樹脂フィルムを引き伸ばすことで形成されるため、指当突出部５ａを単純な山形形状にした場合、指当突出部５ａの頂部と谷部に大きな曲げストレスが掛かり、可撓性シート５に割れや裂けが発生するおそれがある。そのため、本実施形態例では、指当突出部５ａの頂部と谷部がいずれも曲面状となるように形成することで、指当突出部５ａの曲げ部分に掛かるストレスを軽減している。なお、ユーザの手指によって指当突出部５ａを確実に認識できるように、指当突出部５ａの幅寸法は２ｍｍ以上、高さ寸法は１ｍｍ以上であることが好ましい。

このように構成された操作パネル装置において、複数配列されたスライド部材２のうち任意の１つ、例えば真ん中のスライド部材２を押圧する場合、ユーザが自身の指先で指当突出部５ａを触れることで操作部を確認した上で、そのまま指先で所望の操作部を押圧すると、押圧された操作部の真下に位置するスライド部材２が下方へ移動し、そのスライド部材２に対応するプッシュスイッチ４がオン動作する。

かかる押圧操作に伴って可撓性シート５の操作部は下側に撓むように変形するが、可撓性シート５の指当突出部５ａと支持部材１のリブ状突起１ｃとの間にクリアランスＣが確保されており、かつ、リブ状突起１ｃが形成された桟部１ｂに可撓性シート５は固定されていないため、指当突出部５ａはリブ状突起１ｃに対して可撓性シート５の面内方向(図５の左右方向)に変位可能となり、それによって操作部の撓み動作が許容される。すなわち、可撓性シート５における広い範囲が伸縮可能領域となるため、ユーザが操作部を押圧して入力する際の操作抵抗を低減することができると共に、操作ストロークを確保して確実な入力検出を行うことができる。

また、可撓性シート５の操作部に対する上記押圧力を除去すると、スライド部材２がプッシュスイッチ４に内蔵された復帰ばねによって元位置まで上昇すると共に、プッシュスイッチ４がオン状態からオフ状態に戻り、可撓性シート５も撓み変形する前の状態に復帰する。

以上説明したように、本実施形態例に係る操作パネル装置では、可撓性シート５の操作部をフラット（平面状）にしていると共に、その操作部の位置をブラインドタッチで認識できる指当突出部５ａが形成されているため、意匠性に優れて使い勝手の良好な操作パネル装置を実現することができる。また、可撓性シート５の操作部を押圧した時に、指当突出部５ａが支持部材１のリブ状突起１ｃに対して可撓性シート５の面内方向に変位可能となるため、可撓性シート５における広い範囲を伸縮可能領域とすることができる。したがって、ユーザが操作部を押圧して入力する際の操作抵抗を低減することができると共に、操作ストロークを確保して確実な入力検出を行うことができる。

また、本実施形態例に係る操作パネル装置では、可撓性シート５の指当突出部５ａが断面山形状をしていると共に、この指当突出部５ａの頂部と谷部がいずれも曲面状に形成されているため、成形金型を用いて可撓性シート５に指当突出部５ａを形成するとき、指当突出部５ａの曲げ部分に掛かるストレスを軽減することができ、可撓性シート５に割れや裂けが発生することを防止できる。

なお、上記実施形態例では、プッシュスイッチ４に内蔵した復帰ばねによってスライド部材２を上方へ付勢するようにしているが、別途設けたコイルばね等によってスライド部材２を上方へ付勢するようにしても良い。また、プッシュスイッチに備えられるステム(操作杆)をスライド部材として兼用させたり、スライド部材の往復動を検出する検出手段としてプッシュスイッチ以外の検出素子を使用することも可能である。

また、上記実施形態例では、スライド部材２の操作面２ａは可撓性シート５の裏面に対向しているだけで固定されていないが、可撓性シート５の操作部の裏面をスライド部材２の操作面２ａに接着しても良い。

また、上記実施形態例では、中央の貫通孔１ａと左右の貫通孔１ａとの間に位置する一対の桟部１ｂにそれぞれリブ状突起１ｃを形成した場合について説明したが、左側の貫通孔１ａの左辺近傍と右側の貫通孔１ａの右辺近傍にも同様のリブ状突起１ｃを形成しても良く、その場合、可撓性シート５には各リブ状突起１ｃに対応して４つの指当突出部５ａを形成すれば良い。

１ 支持部材
１ａ 貫通孔
１ｂ 桟部
１ｃ リブ状突起
２ スライド部材
２ａ 操作面
２ｂ 押圧突起
３ 回路基板
４ プッシュスイッチ
５ 可撓性シート
５ａ 指当突出部
Ｃ クリアランス

Claims (3)

1. 貫通孔を有する支持部材と、前記貫通孔の内部に往復動可能に配置されたスライド部材と、このスライド部材の往復動を検出する検出手段と、前記貫通孔を覆うように前記支持部材に取り付けられた可撓性シートとを備え、前記スライド部材の平坦な操作面が前記可撓性シートの裏面に対向しており、この操作面が前記可撓性シートを介して押圧操作されるようになっている操作パネル装置であって、
   前記支持部材に前記貫通孔の周縁部に沿って延びるリブ状突起が設けられていると共に、前記可撓性シートに前記リブ状突起を包囲する指当突出部が形成されており、前記可撓性シートは前記貫通孔の周縁部と前記リブ状突起との間で前記支持部材に固定されておらず、かつ、前記リブ状突起と前記指当突出部との間にクリアランスが形成されていることを特徴とする操作パネル装置。
2. 請求項１の記載において、前記指当突出部が断面山形状をしていると共に、この指当突出部の頂部と谷部がいずれも曲面状に形成されていることを特徴とする操作パネル装置。
3. 請求項１または２の記載において、前記支持部材に前記貫通孔が所定間隔を存して複数設けられており、隣接する一対の前記貫通孔の間にリブ状突起が設けられていると共に、これら一対の貫通孔の間で前記可撓性シートは前記支持部材に固定されていないことを特徴とする操作パネル装置。