WO2018138773A1

WO2018138773A1 - 突起物脱落構造及び突起物脱落構造を備えた電子機器

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Publication number: WO2018138773A1
Application number: PCT/JP2017/002327
Authority: WO
Inventors: 祐輔河合; 真澄猪原; 隆雄黒木
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2017-01-24
Publication date: 2018-08-02
Also published as: DE112017006906T5; CN110178455A; JP6797217B2; JPWO2018138773A1; US20190339731A1

Abstract

操作釦の背面方向への荷重が予め定められた荷重よりも小さければプリント基板の撓みを十分に小さくし、ユーザーが操作釦を押下する際に違和感を与えないようにし、操作釦の背面方向への荷重が予め定められた荷重になると操作釦の筐体表面からの突出高を予め定められた高さ以下に低減する突起物脱落構造等を提供する。　本発明による突起物脱落構造は、筐体と、一端を筐体の外部へ突出し、他端を筐体の内部に配置した押下操作可能な操作釦と、筐体の内部に支持されるとともに、操作釦の一端側から他端側に対して第一の押圧荷重以上が付加されると操作釦の他端と対向する箇所で破断される破断部を有するプリント基板と、筐体に固定されるとともに、破断部における操作釦の他端と対向する面の背面側からプリント基板を支持し、破断部に操作釦の他端と対向する面側から背面側に対して第二の押圧荷重以上が付加されると筐体との固定が外れる基板支持部材とを備える。

Description

突起物脱落構造及び突起物脱落構造を備えた電子機器

　本発明は、例えば、外部からの衝撃により加わる荷重により突起物を脱落させる構造に関するものである。

　車両、列車、航空機等に代表される乗員乗客を輸送する移動体において、乗員乗客の安全性を確保するため、移動体に組み込まれた各種計器やオーディオ装置等の電子機器に対し、衝突時に操作釦等の突起物が人体に危害を及ぼさないようにする必要がある。例えば車両の場合、欧州の規格（ＥＣＥ－Ｒ２１）において、操作釦等の突起物に静荷重３７８Ｎを付加した場合、筐体表面からの最大突出高を９．５ｍｍ以下に抑えるよう定められている。

　これに対し、プリント基板の操作釦に対向する箇所の近傍にスリットを設け、操作釦に作用する荷重によって、プリント基板の操作釦に対向する箇所に予め定められた荷重が付加されることでスリット部分においてプリント基板を破断させ、プリント基板を背面側に落ち込ませ、結果的に、操作釦の突出高を予め定められた高さよりも低くする構成が提案されている。更に、操作釦の突出高をより低くするために、プリント基板を支持する筐体の操作釦に対向する箇所に開口部を設ける構成が提案されている。（特許文献１）

特開２００５―５５１５号公報（第２頁、第２図）

　上記した従来の突起物脱落構造では、プリント基板にスリットを設けるためプリント基板の剛性が低下する。また、プリント基板を十分に落ち込ませるためには筐体に開口部を設ける必要があり、プリント基板を背面側から支持することができない。従って、操作釦を背面方向へ押下することでユーザーに違和感を与えてしまう程度にプリント基板が撓んでしまうという問題があった。

　本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、操作釦に背面方向へ付加される荷重が予め定められた荷重よりも小さければプリント基板の撓みを十分に小さくすることでユーザーが操作釦を押下する際に違和感を与えないようにし、操作釦に背面方向へ付加される荷重が予め定められた荷重になると操作釦の筐体表面からの突出高を予め定められた高さ以下に低減する突起物脱落構造を提供することを目的とする。

　本発明に係る突起物脱落構造は、筐体と、一端を筐体の外部へ突出し、他端を筐体の内部に配置された押下操作可能な操作釦と、筐体の内部に支持されるとともに、操作釦の一端側から他端側に対して第一の押圧荷重以上が付加されると操作釦の他端と対向する箇所で破断される破断部を有するプリント基板と、筐体に固定されるとともに、破断部における操作釦の他端と対向する面の背面側からプリント基板を支持し、破断部に操作釦の他端と対向する面側から背面側に対して第二の押圧荷重以上が付加されると筐体との固定が外れる基板支持部材とを備える。

　上記のように構成された突起物脱落構造は、操作釦に背面方向へ付加される荷重が予め定められた荷重よりも小さければプリント基板の撓みを十分に小さくすることでユーザーが操作釦を押下する際に違和感を与えないようにし、操作釦に背面方向へ付加される荷重が予め定められた荷重になると操作釦の筐体表面からの突出高を予め定められた高さ以下に低減することができるという効果を有する。

本発明の実施の形態１による突起物脱落構造の斜視図である。本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＡ-Ａ線断面図である。本発明の実施の形態１による突起物脱落構造におけるプリント基板の構成図である。本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＡ-Ａ線断面図（破断部が破断した状態）である。本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＢ-Ｂ線断面図である。本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＢ-Ｂ線断面図（基板支持部材が脱落した状態）である。本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＡ-Ａ線断面の一部を示す図である。本発明の実施の形態２による突起物脱落構造における図１のＡ-Ａ線に相当する断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

実施の形態１．
　本発明の実施の形態１における突起物脱落構造について図１、図２、図３、図４、図５、図６及び図７を用いて説明する。
　図１は本発明の実施の形態１による突起物脱落構造の斜視図である。操作釦１は、カーオーディオ装置といった電子機器を操作するものであり、一端が筐体２から突出し、他端が筐体２内部に配置されている。尚、操作釦１による操作対象は電子機器に限るものではない。
　図２は本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＡ-Ａ線断面図である。操作釦１はプリント基板３上に実装された可変抵抗器４に固着されており、プリント基板３は操作釦１が予め定められた移動量以上押下されると押下操作が実施されたと判定する。同様に、プリント基板３は操作釦１が予め定められた回転量以上回転されると回転操作が実施されたと判定する。尚、ユーザーが操作釦１に対して回転操作を行うためには、操作釦１の筐体２からの突出高である操作釦突出高５を手で摘める程度にする必要があり、その分、操作釦１を脱落させる長さがより求められる。プリント基板３は筐体２を切り起こして形成された支持部２ａにより支持される。筐体２には、操作釦１と対向する箇所に開口である筐体開口部２ｂが設けられている。

　図５は本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＢ-Ｂ線断面図である。基板支持部材６に形成された爪状の基板支持部材爪部６ｂが筐体２に形成された係合穴に係合することで、基板支持部材６は筐体２に固定される。尚、基板支持部材６は予め定められた押圧荷重が付加されることで筐体２との固定が外れるように固定されればよく、図７に示すようにしてもよい。図７は本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＡ-Ａ線断面の一部を示す図である。基板支持部材６にピン状に形成された基板支持部材ピン部６ｃを筐体２に溶着することで固定している。尚、固定箇所は上記に限るものではなく、例えば、基板支持部材ピン部６ｃが筐体２の底面と固定されるのではなく、図示しないが上面と固定されてもよい。

　図２に戻り、基板支持部材６は凸部である基板支持部材凸部６ａを有し、筐体開口部２ｂを貫通し、破断部３ｂに当接することでプリント基板３を支持する。尚、基板支持部材凸部６ａの突起は１つでも複数でも構わない。

　図３は本発明の実施の形態１による突起物脱落構造におけるプリント基板の構成図である。操作釦１側からプリント基板３を見ると、プリント基板３上には可変抵抗器４が実装されており、その周辺に開口であるプリント基板開口部３ａが設けられている。プリント基板３におけるプリント基板開口部３ａで囲まれた箇所である破断部３ｂは予め定められた押圧荷重（以後、第一の押圧荷重とする）以上が付加されると破断される。尚、図１のＡ-Ａ線断面はプリント基板開口部３ａ上にないものとしている。

　操作釦１に予め定められた押圧荷重以上が付加され、操作釦突出高５が予め定められた高さ（以後、所定高とする）以下になる動作について説明する。図４は本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＡ-Ａ線断面図（破断部が破断した状態）である。図２において、操作釦１に付加される押圧荷重Ｆが増加していくとプリント基板３が撓み始める。プリント基板３が撓むことで基板支持部材凸部６ａに押圧荷重Ｆが付加される。図６は本発明の実施の形態１による突起物脱落構造における図１のＢ-Ｂ線断面図（基板支持部材が脱落した状態）である。上記のように、基板支持部材６（基板支持部材凸部６ａ）に押圧荷重が付加され、押圧荷重Ｆが予め定められた押圧荷重（以後、第二の押圧荷重とする）以上になると基板支持部材爪部６ｂと筐体２との係合が外れる。図４に戻り、これにより基板支持部材６によるプリント基板３の支持が解除され、基板支持部材６が筐体２から脱落する。

　プリント基板３が少しでも撓めばプリント基板３への押圧荷重は基板支持部材６へ付加されることから、基板支持部材６と筐体２の固定が外れない限りユーザーが操作釦１を操作する際に違和感を与えることはない。

　続いて、操作釦１への押圧荷重Ｆが更に増加し第一の押圧荷重以上になると、プリント基板３は破断され、図４に示すように破断部３ｂが脱落することで、操作釦突出高５が十分に小さくなり、所定高以下となる。

　上記の説明では第一の押圧荷重が第二の押圧荷重よりも大きいとしたが、第一の押圧荷重と第二の押圧荷重が等しくてもよい。この場合、基板支持部材６によるプリント基板３の支持が解除されるとともに、プリント基板３が破断される。
　また、基板支持部材６に塑性体又は弾性体を用いることで第一の押圧荷重が第二の押圧荷重よりも小さくなるようにしてもよい。但し、弾性体を用いる場合、ユーザーが操作釦１を操作する際に撓み感を与えない程度の弾性力が必要になる。この場合、操作釦１を介してプリント基板３に第一の押圧荷重が付加されることでプリント基板３が破断され、更に第二の押圧荷重が付加されることで基板支持部材６によるプリント基板３の支持が解除されることになる。

　第一の押圧荷重が第二の押圧荷重よりも小さく、第一の押圧荷重以上かつ第二の押圧荷重よりも小さい押圧荷重が操作釦１に付加されると、プリント基板３は破断するが基板支持部材６はプリント基板３を支持しており、ユーザーは操作釦１の操作が無効状態になっていることを認識しにくい（押下量が足りていないと認識することがある）。一方、第一の押圧荷重が第二の押圧荷重と等しく、第一の押圧荷重以上の押圧荷重が操作釦１に付加されると、プリント基板３は破断し、基板支持部材６によるプリント基板３の支持は解除され、操作釦突出高５が十分に低くなっていることからユーザーは操作釦１の操作が無効状態になっていることを認識しやすい。第一の押圧荷重が第二の押圧荷重よりも大きく、第二の押圧荷重以上かつ第一の押圧荷重よりも小さい押圧荷重が操作釦１に付加されると、基板支持部材６によるプリント基板３の支持は解除され、プリント基板３は破断されておらず操作釦１の操作は有効状態であり、ユーザーが操作釦１を操作することで操作釦１の操作が有効状態であることを認識できる。
　以上のことから、第一の押圧荷重を第二の押圧荷重以上とすることで、操作釦１に付加される押圧荷重によっては、押圧荷重付加後における操作釦１の有効無効状態をユーザーが認識しやすくなるという効果が得られる。また、第一の押圧荷重を第二の押圧荷重以上とする方がコストや設計容易性において有利である。

　以上述べたように、この実施の形態１にて示した突起物脱落構造にあっては、操作釦１に背面方向へ付加される荷重が予め定められた荷重よりも小さければプリント基板３の撓みを十分に小さくすることでユーザーが操作釦１を押下する際に違和感を与えないようにし、操作釦１に背面方向へ付加される荷重が予め定められた荷重になると操作釦突出高５を所定高以下に低減することができるという効果を有する。
　また、筐体開口部２ｂを設け、プリント基板３（破断部３ｂ）を筐体開口部２ｂを介して脱落させることで操作釦１の脱落長を十分にとれ、結果として操作釦１の操作が有効な状態において操作釦突出高５を大きくすることができ、操作釦１の操作性が向上するという効果を有する。

実施の形態２．
　本発明の実施の形態２における突起物脱落構造について図８を用いて説明する。図８は本発明の実施の形態２による突起物脱落構造における図１のＡ-Ａ線に相当する断面図である。尚、図８において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示す。実施の形態２では、操作釦１の周囲に導光用のプリズム７を配置している。プリズム７は操作釦１とプリント基板３により挟み込まれる。ここで、プリズム７は操作釦１に圧入又は熱溶着等により仮固定された上で、操作釦１とプリント基板３により挟み込むようにしてもよい。

　実施の形態１の突起物脱落構造と同様にして、操作釦１に予め定められた押圧荷重以上の押圧荷重が付加されると、基板支持部材６によるプリント基板３の支持が解除され、プリント基板３が破断部３ｂで破断され、操作釦１、可変抵抗器４、破断部３ｂ、基板支持部材６及びプリズム７が筐体２から脱落し、操作釦突出高５が所定高以下に低減される。

　以上述べたように、この実施の形態２にて示した突起物脱落構造にあっては、操作釦１に背面方向へ付加される荷重が予め定められた荷重よりも小さければプリント基板３の撓みを十分に小さくすることでユーザーが操作釦１を押下する際に違和感を与えないようにし、操作釦１に背面方向へ付加される荷重が予め定められた荷重になると操作釦突出高５が所定高以下に低減することができるという効果を有する。

　以上、移動体に組込まれた電子機器において本発明の突起物脱落構造を適用したものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、家庭用オーディオ装置といった固定状態で使用される電子機器に適用するものであってもよい。また、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えてもよい。

１　操作釦、　２　筐体、　２ａ　支持部、　２ｂ　筐体開口部、　３　プリント基板、　３ａ　プリント基板開口部、　３ｂ　破断部、　４　可変抵抗器、　５　操作釦突出高、　６　基板支持部材、　６ａ　基板支持部材凸部、　６ｂ　基板支持部材爪部、　６ｃ　基板支持部材ピン部、　７　プリズム。

Claims

　筐体と、
　一端を前記筐体の外部へ突出し、他端を前記筐体の内部に配置した押下操作可能な操作釦と、
　前記筐体の内部に支持されるとともに、前記操作釦の一端側から他端側に対して第一の押圧荷重以上が付加されると前記操作釦の他端と対向する箇所で破断される破断部を有するプリント基板と、
　前記筐体に固定されるとともに、前記破断部における前記操作釦の他端と対向する面の背面側から前記プリント基板を支持し、前記破断部に前記操作釦の他端と対向する面側から前記背面側に対して第二の押圧荷重以上が付加されると前記筐体との固定が外れる基板支持部材と、
　を備える突起物脱落構造。
　前記第一の押圧荷重は、前記第二の押圧荷重以上であることを特徴とする請求項１記載の突起物脱落構造。
　前記操作釦は、回転操作可能な機構を備えることを特徴とする請求項１記載の突起物脱落構造。
　請求項１記載の突起物脱落構造を備えることを特徴とする電子機器。