JP4320877B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作ボタンの外周部を押圧操作することにより、操作ボタンが押圧された方向に傾き、選択されたスイッチが操作されるようにしたボタンスイッチ機構を備えた電子機器に関し、詳しくは、操作ボタンを押圧解除したときの元の位置への復帰ばね機能を、操作ボタンに一体成形したことによって、部品点数を削減しかつ操作ボタンの組立て性を向上できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種、ボタンスイッチ機構の一例を図１０及び図１１に示し、図１０はボタンスイッチ本体と復帰ばねであるコイルばねの斜視図、図１１はボタンスイッチの組立て状態の断面図である。
【０００３】
キートップを構成するボタンスイッチ本体３１が組付けられる支持枠体３２は、フロントパネル３３と回路基板３４との間に挟持されるように支持されている。支持枠体３２には先端部に凹部３４ａを有するボス軸３４が突出され、このボス軸３４の凹部３４ａにボタンスイッチ本体３１の裏面中央部から垂設した支点軸３５の先端部が係合され、ボタンスイッチ本体３１が支点軸３５を支点にして揺動可能に保持されている。
【０００４】
ボタンスイッチ本体３１にはその裏面外周部に４本の操作脚３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを有し、各操作脚３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは支持枠体３２に開けた透孔３２ａを挿通し、操作脚３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの各先端部が回路基板３４上にマウントした４つのタクトスイッチ３７に近接した状態で対向している。そして、ボタンスイッチ本体３１と支持枠体３２との間にはコイルばね３８が圧縮された状態で装着されている。これにより、ボタンスイッチ本体３１はコイルばね３８のばね力により押し上げられる付勢力を受けるが、各操作脚３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの各上端３６ｅ，３６ｆ，３６ｇ，３６ｈがフロントパネル３３の裏面のリブ３３ａに当接し、ボタンスイッチ本体３１はフロントパネル３３の開口窓３９から露出した状態で保持される。
【０００５】
上述したボタンスイッチ機構によれば、ボタンスイッチ本体３１の左右部分あるいは上下部分の外周部をコイルばね３８のばね力に抗して押圧操作することで、ボタンスイッチ本体３１が支点軸３５を支点にして押圧された方向へ傾き、傾いた側の操作脚がこれに対応するタクトスイッチ３７をオン操作するようになっている。また、ボタンスイッチ本体３１の押圧操作を解除することで、コイルばね３８の復元力によりボタンスイッチ本体３１が元の水平位置に復帰しタクトスイッチ３７がオフ操作される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように構成したボタンスイッチ機構において、タクトスイッチ３７を用いたものは、スイッチ操作のフィーリングがよく安定しており、塵埃等の異物の侵入に対して優れている。また、４方向トグルスイッチを用いたスイッチ構造に比べて安価であるという点で優れている。
【０００７】
しかし、上述したボタンスイッチ機構ではボタンスイッチ本体３１の他にコイルばね３８が必要であった。このため、フロントパネル３３へボタンスイッチ本体３１を組付ける手順では、フロントパネル３３側へボタンスイッチ本体３１にコイルばね３８を挟んだ状態で支持枠体３２を組付け、そして支持枠体３２の後ろからコイルばね３８を圧縮しながら組み立てなければならないため、組立て作業性が悪く、作業コストがかかるといった問題がある。
【０００８】
また、このような構造では、コイルばね３８が常に圧縮された状態であるので、プラスチック成形品から構成されているボタンスイッチ全体に応力が加わり、このことが経年変化や高温，高湿の環境下において変形しボタンスイッチとしての耐久性が低下することもある。耐久性を高めるためには各構成部材の構造を強固にする必要があるが、この場合、コストアップや重量が増加するので好ましくない。
【０００９】
さらに、ボタンスイッチが４方向等の場合、各方向のスイッチ操作のフィーリングに変化をつけることはできない。
【００１０】
本発明は、上述したような課題を解消するためになされたもので、コイルばねを不要にして部品点数を削減できると共に、組立て性及び耐久性の向上を図ることのできるボタンスイッチ機構を備えた電子機器を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため本発明による電子機器は、ボタンスイッチ本体部と、ボタンスイッチ本体部の外周側に第１の連接部を介して接続されるようにしたばね機能を有する環状ばね部と、環状ばね部の外側に第２の連接部を介して接続されるようにした取付部と、取付部が支持される枠体部とからなるボタンスイッチ機構を備えたものである。
【００１２】
このように構成したことにより、ボタンスイッチ本体部の外周部を押圧操作することにより、環状ばね部が撓み変形しボタンスイッチ本体部が押圧された方向に傾きスイッチがオン操作される。ボタンスイッチ本体部の押圧操作を解除すると、環状ばね部の撓み変形が復元しボタンスイッチ本体部が元の水平位置に復帰しスイッチがオフ操作される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電子機器の実施の形態を４方向のスイッチ機能を有するボタンスイッチを例にとって図面を参照して説明する。
【００１４】
図１はオーディオ機器の正面図であり、符号１が４方向のボタンスイッチ機構であり、オーディオ機器にはＣＤデッキ２、ダブルカセットデッキ３、ダイレクト・タッチ・エディター４及びボリュームつまみ５等を備えている。
【００１５】
図２〜図５にボタンスイッチ機構１の構成を示し、図２はボタンスイッチ機構の各構成部材の分離状態の斜視図、図３はボタンスイッチ本体の平面図、図４はボタンスイッチ本体を裏面側から見た斜視図、図５はボタンスイッチ機構の組立て状態の断面図である。
【００１６】
キートップであるボタンスイッチ本体６の外周部の上下部分及び左右部分にはスイッチの押圧位置となる４つのマーカー７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが表示されており、そして、ボタンスイッチ本体６の裏面外周部からそれぞれのマーカー７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに対応する位置に４本の操作脚８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが突出形成されている。また、ボタンスイッチ本体１の裏面中心から該ボタンスイッチ本体６を揺動可能に支持するための支点軸９が突出形成されている。
【００１７】
一方、ボタンスイッチ本体６の外周部には、上下方向の操作脚８ａ，８ｃに対応する位置に２つの第１の連接部１０，１０によって接続されるようにして板ばね状の環状ばね１１が設けられている。そして、環状ばね１１の外周部に第１の連接部１０，１０と直交する位置、つまり左右方向の操作脚８ｂ，８ｄと対応する位置に２つの第２の連接部１２，１２を介して取付フレーム１３が設けられている。この取付フレーム１３は一方側が一体に連接され、取付フレーム１３の適所に複数の取付孔部１３ａが設けられている。上述したボタンスイッチ本体６、環状ばね１１及び取付フレーム１３はプラスチック材により一体成形される。
【００１８】
上述したボタンスイッチ本体６は支持枠体１４に支持される。この支持枠体１４には先端部に凹面状の支承部１５ａを有する軸部１５が突出形成され、この支承部１５ａにボタンスイッチ本体６の支点軸９が揺動可能に係合される。この際、ボタンスイッチ本体６の各操作脚８ａ〜８ｄは支持枠体１４に形成した各孔部１６に貫通される。また、ボタンスイッチ本体６は取付フレーム１３を取付孔部１３ａによって支持枠体１４の取付部１４ａにねじ固定される。
【００１９】
支持枠体１４はその背面から突出形成した複数のボス１７が回路基板１８に支持される。回路基板１８には上述した４本の操作脚８ａ〜８ｄの先端部が対向するそれぞれの位置にタクトスイッチ１９が取り付けられている。
【００２０】
このように構成したボタンスイッチ機構１をフロントパネル２０の開口窓２１に対応して取り付ける手順は、始めにボタンスイッチ本体６と支持枠体１４とを組付けて一体化する。次に、支持枠体１４が組付けられたボタンスイッチ本体６をその取付フレーム１３をフロントパネル２０の裏面から複数のリブ部２２に位置決めしたのち、支持枠体１４の背面側から回路基板１８を組付け、回路基板１８をフロントパネル２０に図示しないねじにより固定することによってボタンスイッチ機構１の取り付けが完了する。このボタンスイッチ機構１の取り付け状態では、ボタンスイッチ本体６のトップ部分が開口窓２１から突出した状態となる（図５参照）。
【００２１】
上述したボタンスイッチ機構１のボタン動作は次のように機能する。
図５において、ボタンスイッチ本体６の例えば右方向のマーカー７ｂ部分が押圧操作されると、ボタンスイッチ本体６の外周部に２つの第１の連接部１０，１０を介して一体に接続されている環状ばね１１が撓み変形し、ボタンスイッチ本体６の支点軸９が支持枠体１４から突出成形されている軸部１５の支承部１５ａを支点にして押圧された方向に傾く。これによって、ボタンスイッチ本体６の押圧されたマーカー７ｂと対応する位置の操作脚８ｂによって、この操作脚８ｂに対応するタクトスイッチ１９がオン動作される。
【００２２】
ボタンスイッチ本体６のマーカー７ｂの押圧操作が解除されることで、環状ばね１１は元の形状に復元し、ボタンスイッチ本体６は押圧前の水平位置に復帰する動きに伴って操作脚８ｂが後退してタクトスイッチ１９から離れオフ動作される。
【００２３】
すなわち、ボタンスイッチ本体６は各マーカー７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ部分のいずれかを選択的に押圧操作することで、環状ばね１１が撓み変形しボタンスイッチ本体６が押圧された方向へ傾き、各マーカー７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに対応する操作脚８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄによってそれぞれのタクトスイッチ１９が選択的にスイッチ操作することができる。
【００２４】
このように本発明によるボタンスイッチ機構１によれば、ボタンスイッチ本体６の押圧操作に対する復帰機能を、ボタンスイッチ本体６に一体成形された環状ばね１１のばね機能により可能にすることができるので、従来のようなコイルばねが不要となり部品点数を削減することができる。また、ばね一体型のボタンスイッチ本体６にしたことで、ボタンスイッチ機構の経年変化もなく耐久性が向上し、しかも、組立てに際しても作業性よく簡単に行うことができる。
【００２５】
ここで、以下に本発明によるボタンスイッチ機構の幾つかの別の実施の形態の例を示し、上述した実施の形態と同一部分には同じ符号を付して説明する。
【００２６】
図６にボタンスイッチ本体６の平面図を示す。この例では環状ばね１１の一部である例えば、第１の連接部１０と第２の連接部１２との中間の各環状ばね１１の部分に、当該環状ばね１１と同じ厚みで外側に一体にＵ字形状に迂回する延長部２３を形成したものである。尚、この例では取付フレーム１３の形状は延長部２３と接触しないように角形にされている。
【００２７】
このように構成したことにより、環状ばね部１１のばね強度を柔軟にすることができ、ボタンスイッチ本体６の押圧操作の際のフィーリング動作をさらに柔らかくすることができる。この他、ボタンスイッチ本体６のフィーリング動作を柔らかくする別の手段として、延長部２３を形成する以外、環状ばね１１のばね幅を部分的に細くするようにしてフィーリング動作を柔らかくすることも可能である。
【００２８】
図７にボタンスイッチ本体６の平面図を示す。この例では環状ばね１１を四角形にし、第１の連接部１０，１０側の対向するそれぞれの二辺をばね厚の薄い環状ばね部１１ａ，１１ａに形成し、第２の連接部１２，１２側の対向するそれぞれの二辺をばね厚の厚い環状ばね部１１ｂ，１１ｂに形成したものである。
【００２９】
このように構成したことにより、環状ばね１１のばね強度を異ならせることができるようになり、これによって、ボタンスイッチ本体６の押圧操作される方向によってスイッチ操作のフィーリングを変えることができる。
【００３０】
図８にボタンスイッチ機構の断面図を示す。この例ではボタンスイッチ本体６の裏面中心から突出する支点軸９に代えて延長した支点軸２４にし、この支点軸２４の先端部に形成した支点部２４ａを回路基板１８に形成した支点孔１８ａに揺動可能に係合させたものである。
【００３１】
このように構成したことによって、ボタンスイッチ本体６は押圧操作に際して支点軸２４が支点部２４ａを中心として揺動し傾く動作が可能となり、これによって、支持枠体１４を省略することができ部品点数の削減が図れる。尚、この場合ではボタンスイッチ本体６はその取付フレーム（図示せず）がフロントパネル２０にねじ固定される。
【００３２】
図９にボタンスイッチ機構の断面図を示す。この例ではボタンスイッチ本体６の裏面中心から突出する支点軸９に代えて五つ目の操作脚８ｅとして延長させたものである。この操作脚８ｅの先端部に対応して回路基板１８にタクトスイッチ１９ａが取り付けられ、この場合、操作脚８ｅとタトクスイッチ１９ａとの間隙は、周囲の４つの操作脚とタトクスイッチとの間隙より接近するようにされている。
【００３３】
このように構成したことによって、ボタンスイッチ６の中心部を垂直方向に押圧操作することで、環状ばね１１の全体が撓み変形し、中心の操作脚８ｅにより五つ目の操作脚８ｅをオン操作することができる。この場合、周囲の４つの操作脚も押し下げられるが、それぞれのタクトスイッチは押圧操作されることはない。
【００３４】
本発明は、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の実施が可能である。
【００３５】
本例では、環状ばね１１を偏平な板部材にした場合について説明したが、その他、針金状の細い部材から形成することであってもよい。
【００３６】
また、本例では図３及び図４に示したようにボタンスイッチ本体６の周囲に配置した４つの操作脚８ａ〜８ｄによって４つのタクトスイッチ１９がそれぞれ選択操作される４方向のボタンスイッチの場合について説明したが、その他、２方向以上、複数方向のボタンスイッチにも広く適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による電子機器は、ボタンスイッチ本体部と、ボタンスイッチ本体部の外周側に第１の連接部を介して接続されるようにしたばね機能を有する環状ばね部と、環状ばね部の外側に第２の連接部を介して接続されるようにした取付部とからなるボタンスイッチ機構を備えたことで、従来のようなコイルばねが不要となり部品点数を削減することができる。また、ボタンスイッチ機構の経年変化もなく耐久性が向上し、しかも、組立てに際しても作業性よく簡単に行うことができ、製作コストも安価にできるといった効果がある。
【００３８】
また、環状ばね部の一部に迂回する延長部を設けるようにしたことで、環状ばね部のばね強度を柔軟にでき、ボタンスイッチ本体の押圧操作の際のフィーリング動作をさらに柔らかくすることができる。
【００３９】
また、環状ばね部を部分的にばね強度を可変させるようにしたことで、ボタンスイッチ本体が押圧操作される方向によってスイッチ操作のフィーリングを変えることができる。
【００４０】
また、 支点軸の先端部を基板に開けた軸孔に支承してボタンスイッチ本体部を揺動可能に保持するようにしたことで、ボタンスイッチ本体部を保持する支持枠体を省略することができ部品点数の削減を図ることができる。
【００４１】
さらに、支点軸に代えてボタンスイッチ本体部の中心から別の操作脚を突設し、ボタンスイッチ本体部の中心部を押圧操作することにより基板に配置した別のキースイッチを操作できるようにしたことで、さらに多くのキースイッチを操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるボタンスイッチ機構を備えた電子機器の正面図である。
【図２】本発明によるボタンスイッチ機構の分離状態の斜視図である。
【図３】ボタンスイッチ本体の平面図である。
【図４】ボタンスイッチ本体を裏面側から見た斜視図である。
【図５】ボタンスイッチ機構の組立て状態の断面図である。
【図６】ボタンスイッチ本体の別の実施の形態の平面図である。
【図７】ボタンスイッチ本体のさらに別の実施の形態の平面図である。
【図８】ボタンスイッチ機構の別の実施の形態の断面図である。
【図９】ボタンスイッチ機構のさらに別の実施の形態の断面図である。
【図１０】従来のボタンスイッチ機構のボタンスイッチ本体とコイルばねの斜視図である。
【図１１】同じく従来のボタンスイッチ機構の断面図である。
【符号の説明】
１…ボタンスイッチ機構、６…ボタンスイッチ本体、７ａ〜７ｄ…マーカー、８ａ〜８ｄ…操作脚、８ｅ…中心の操作脚、９…支点軸、１０…第１の連接部、１１…環状ばね、１１ａ…厚みの薄い環状ばね部、１１ｂ…厚みの厚い環状ばね部、１２…第２の連接部、１３…取付フレーム、１４…支持枠体、１５…軸部、１５ａ…支承部、１８…回路基板、１８ａ…支点孔、１９…タクトスイッチ、１９ａ…中心のタクトスイッチ、２０…フロントパネル、２１…開口窓、２３…延長部、２４…支点軸、２４ａ…支点部

Claims (3)

1. 操作ボタンの外周部を押圧操作することにより、上記操作ボタンが押圧された方向に傾き複数のスイッチのうち選択されたスイッチが操作されるようにしたボタンスイッチ機構を備えた電子機器において、ボタンスイッチ本体部と、上記ボタンスイッチ本体部の外周側に設けられ、当該ボタンスイッチ本体部に少なくとも２か所の第１の連接部を介して接続されるようにしたばね機能を有する薄肉状の環状ばね部と、上記環状ばね部の外周側に設けられ、上記第１の連接部と直交する少なくとも２か所で上記環状ばね部に第２の連接部を介して接続されるようにした取付部と、底部と壁部とを有し、該壁部の上部に上記取付部を固定する枠体部と、上記枠体部に設けられた凹部を有する軸部と、上記ボタンスイッチ本体部の裏面中央部から突設され、上記軸部に係合されて上記ボタンスイッチ本体部を揺動可能に保持する支点軸と、上記ボタンスイッチ本体部の外周部裏面から突設されている複数の操作脚と、上記枠体部に設けられた上記操作脚を貫通させるための孔部と、上記操作脚の各先端部に対向して基板上に配置され、上記ボタンスイッチ本体部が傾いて押圧操作されることで、上記操作脚を介して選択的に操作される複数のキースイッチとを有するボタンスイッチ機構を備えたことを特徴とする電子機器。
2. 請求項１記載の電子機器において、上記環状ばね部の一部に迂回する延長部を設け、当該環状ばね部のばね強度を柔軟にしたボタンスイッチ機構を備えたことを特徴とする電子機器。
3. 請求項１記載の電子機器において、上記環状ばね部は、部分的にばね強さを異ならせることによって上記ボタンスイッチ本体部の押圧強さを変えるようにしたボタンスイッチ機構を備えたことを特徴とする電子機器。

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