JP6956087B2 - 操作部品及びこれが設けられる電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、操作部品と、そのような操作部品が設けられた(家庭用)電気機器に関する。操作部品が利用可能である家庭用電気機器の一例は、熱水電気機器又はそのサーモスタットである。

多くの（消費者向け）製品は、ユーザーに向けて情報を表示するスクリーンが設けられる。例えば、スマートフォンやタブレットに用いられるようなハイエンドのスクリーンは、タッチ感応式である。タッチ感応スクリーンは、状況に適したユーザーインターフェースを表示することができ、ここで、スクリーン自体が、操作部品として機能することができる。

多くの（消費者向け）製品には高品質の見た目を製品に付与する要望がある。しかしながら、多くの製品は、できる限り価格を低くしなければならないため、顧客体験のためだけに実際にハイエンドな電子機器（例えば、スマートフォン）を一体化するにはマージンが不十分である。従って、低価格でハイエンドな見た目及び触感のニーズが度々あり、これらは、一見して矛盾する要求である。加えて、ハイエンドな電子機器は、よく不安定であり、これは、多くの製品にとって欠点である。

出願人は、加熱ボイラーの製造会社であり、また、これらの製品に複雑で弱い（vulnerable）電子機器を一体化する必要なくハイエンドな見た目を与える要望がある。従って、頑丈さと高品質の見た目を両立する操作部品のニーズがある。

米国特許出願ＵＳ−Ａ１−２０１２／０１０６０５１は、フードジューサーといった電気装置のための操作ユニットを開示する。この開示は、最も近い先行技術と考えられ、これに関して、少なくとも請求項１の特徴部の特徴が新規である。米国特許出願ＵＳ−Ａ１−２０１０／１５６５０８は、かけ離れた技術分野から先行技術として認識される。この出願は、操作されて容量的に点灯するキーを有するラップトップ、携帯電話又はリモコンといった電子装置を開示する。そのような容量動作（capacitive operation）は、その弱さと感知性のため、熱水電気機器といった家庭用電気機器の用途には不適切である。他方、個別のキーの間の開口のために構造が脆弱であり、これは、その構造を家庭用電気機器、特には熱水電気機器に適さないものにする。他方、僅かな接触が、意図しない活性化又は非活性化を生じさせ得る。

欧州特許出願ＥＰ−Ａ２−１ ６４０ ８３７が更なる先行技術として認識されている。

米国特許出願ＵＳ−Ａ１−２０１２／０１０６０５１明細書 米国特許出願ＵＳ−Ａ１−２０１０／１５６５０８明細書 欧州特許出願ＥＰ−Ａ２−１ ６４０ ８３７明細書

ここで、本発明は、上記した欠点無しで又は少なくともより少ない程度で上述のタイプの操作部品を提供することを目的として有する。

先に述べた目的は、請求項１に係る操作部品を有する家庭用電気機器の本発明により達成される。

完全性のため、本発明の内容において、次の用語が次を意味するものと理解されなければならないことに留意されたい。「不透明（opaque）」は、実質的又は高度に光を透過しない。「半透明（translucent）」は、実質的又は高度に光を透過する／透明（clear）である。「透光性（transparent）」は、実質的又は高度に透明（clear）である。

センサーが操作部品の操作を検出する時、制御部は、センサーから到来するセンサー信号に応じて光源をオン又はオフに切り替える。この光は、光源の近傍に配置された透光部材により支持体から離れた透光部材の一面に伝達される。スクリーンは、少なくとも１つの不透明部と少なくとも１つの半透明部を備え、これらが一緒にシンボルを形成する。光源のスイッチ・オンモードにおいて、光源からの光が、操作部品のシンボルを点灯(light up)する。

家庭用電気機器、例えば、熱水電気機器は、頑丈さと高い信頼性の動作を要求し、これは、本発明に係る操作部品により提供される。

好適な実施形態によれば、透光部材は、力伝達部材（force-transmitting component）を含む。従って、透光部材は、一方で、光を透過し、また広げるように機能し、他方で、圧力を伝達／伝導するように機能する。この結果、家庭用電気機器は、ハイエンドなタッチパッドの見た目及び触感を有しつつ、そのような電気機器に望まれる圧力センサーを有する頑丈な動作を具備する。

更に好適な実施形態によれば、透光部材は、隣接配置された不透明なサイドシールドの高さに実質的に対応する高さを有する。この結果、透光部材は、不透明なサイドシールドの全厚において力伝達を提供することができる。圧力センサーは、好適には、透光部材に配置される。

サイドシールドは、原則としては、透光部材に対向する側面のみに不透明なサイドシールドを提供しなければならないが、より好適には、サイドシールドは、実質的に全体として不透明な構成要素である。

更に好適な実施形態によれば、支持体から離れた透光部材の一面と支持体から離れたサイドシールドの一面が、実質的に面一に配置される。この結果、スクリーンは、透光部材とサイドシールドに対して平坦に置かれることができ、フラットな操作部品が得られる。

また別の好適な実施形態によれば、実質的に不透明なサイドシールドは、少なくとも２つの透光部材の間に配置される。操作部品は、従って、少なくとも２つの透光部材を備え、少なくとも実質的に不透明なサイドシールドが透光部材の間に配置される。従って、操作部品は、設定値を個別に上げ又は下げするための「プラス」と「マイナス」モードといった少なくとも２つの独立して動作可能な機能を具備することができる。隣接した透光部材は、不透明なサイドシールドによりお互いに分離されるため、横方向の光の散乱が阻止される。結果として、各シンボルは、それ独自の光源を具備することができ、また、１つのシンボルから隣接する他のシンボルに向けて光が放射することが阻止される。

また別の好適な実施形態によれば、操作部品は、支持体から離れたスクリーンの一面上に配置された透光性の保護部材を更に備える。この透光性の保護部材は、一方、下層の構造を外部影響から保護する。従って、熱水電気機器において水や湿気と操作部品の電子機器の接触が阻止される。他方、透光性の保護部材は、もしスクリーンが全体的に透光性でないならば、スクリーンをある程度まで視覚的に遮る。光源がオフに切り替えられるモードにおいて視覚的に平坦な壁を見せるため、また、光源がオンに切り替えられるモードにおいてシンボルの視覚的に透明な表示（clear view）を見せるため、透光性の程度、即ち、光透過率を正確に設定することができる。保護部材の色、オプションとして、スクリーンの色との組み合わせが、操作部品の外見を決定する。点灯するシンボルと表面色の間に十分なコントラストがある限りにおいて、ランダム色の表面に対してシンボルが点灯することを許容できる。従って、電気機器は、例えば、全体として白色に製造することができ、シンボルは、スイッチ・オフモードにおいてヒトの目で見ることが困難であるか、不可視であり、スイッチ・オンモードにおいて明確に視認可能な態様で点灯する。

また別の好適な実施形態によれば、家庭用電気機器は、少なくとも２つの透光部材を備え、保護部材は、少なくとも２つの透光部材上を延びる。一方で、タッチパッドの見た目と触感が、このようにして達成され、圧力センサーにより作動可能である複数の機能が１つの表面の下に設けられる。透光部材上を延びる保護部材の更なる利益は、それが、想定されるギャップを被覆することである。従って、特に、熱水電気機器といった家庭用電気機器に、信頼性高く、耐湿性のある操作部品が提供される。

また別の好適な実施形態によれば、センサーが、光源の近傍に配置される。

また別の好適な実施形態において、光源が、透光部材に隣接して配置されるならば、良好な力伝達と組み合わされた小型な構造が得られる。

例えば、手の接近又は手の動きを検出し、これを処理のために制御部に送信する光学センサーが設けられることが予期できるが、更なる好適な実施形態によれば、そのセンサーが、光源の近傍に配置される。そのような構造により、操作部品の構造が小型になる。

透光部材が実質的に半透明であるため、それは、２つの機能を行うことができる。透光部材は、一方で、光の透過（伝播）（conduction）を提供し、ここで、もし望まれるならば、透光部材は、光の拡散（diffuse spreading）を提供することができる。透光部材は、他方、タッチ感応（圧力）センサーに圧力を伝達することができる。

また別の好適な実施形態によれば、スクリーンは、開口を有する実質的に不透明な細片（strip）を備える。もちろん、開口が光を透過し、不透明な細片と光透過開口は、光源がオンに切り替えられる時に視認される１つのシンボルを一緒に形成する。

また別の好適な実施形態によれば、スクリーンは、印刷フィルムを備え、印刷部が、スクリーンの不透明部を形成し、非印刷部が、スクリーンの実質的に半透明部を形成する。一方で、印刷フィルムは、シンボルを極微細に形成することを可能にする。他方、光透過率の勾配は、印刷の度合いによっても獲得可能である。加えて、印刷フィルムは、非常に限られた厚みでスクリーンを形成することができる。

また別の好適な実施形態によれば、スクリーンが透光部材に一体化される。従って、実質的に半透明であり、また光源から離れた一面上の不透明部が設けられる透光部材自体も想定可能である。これらの不透明部は、例えば、透光部材に直接的に適用された印刷、すなわち、上述したフィルムの介在なしのものであり得る。

また別の好適な実施形態によれば、不透明なサイドシールドは、実質的に不透明な細片であり、そこに透光部材を受け入れるための通路（passages）を備える。隣接した透光部材が、不透明なサイドシールドによりお互いに分離されるため、横方向の光の散乱が阻止される。従って、各シンボルは、それ独自の光源を具備することができ、また、１つのシンボルから隣接する他のシンボルに向けて光が放射することが阻止される。不透明なサイドシールドは、好適には、通路を有する不透明な細片として実施され、通路の形状が、関連した(associated)透光部材の形状に対応し、これらの透光部材が、実質的に遊びなく通路に受け入れられることができる。

また別の好適な実施形態によれば、不透明な細片は、そこに光源を受け入れるための凹部を備える。光源は、凹部に受け入れられることができ、少なくとも透光部材への自由な通路がある。凹部が、他の側面で光源を遮光するため、光は、透光部材に向けてだけ放射されることができる。

また別の好適な実施形態によれば、シンボルは、操作部品が用いられる電気機器の機能に対応する。熱水電気機器の場合、従って、熱水電気機器のバーナーがオンに切り替えられる時、フレームを示すことができる。

本発明は、更に、本発明に係る操作部品を備える電気機器に関する。

家庭用電気機器は、好適には、熱水電気機器及び／又はそれに関連したサーモスタットである。

本発明の好適な実施形態が、図面を参照して後述の記述において更に説明される。

図１は、本発明に係る操作部品が設けられた熱水電気機器と関連のサーモスタットである。 図２は、第１の好適な実施形態の分解上面図である。 図３は、図２に示された第１の好適な実施形態の分解側面図である。 図４は、第２の好適な実施形態の分解上面図である。 図５は、図４に示された第２の好適な実施形態の分解側面図である。

本発明に係る操作部品４、８は、多種の電気機器に適するものであるが、図１には、電気機器１として熱水電気機器２と関連のサーモスタット６が示される。熱水電気機器２に設けられるものは操作部品４であり、他方、サーモスタット６には操作部品８が異なる形態で配備される。操作部品４、８の構造は、技術的観点から同一とすることができる。従って、次の図面は、２つの異なる好適な実施形態における熱水電気機器２の操作部品４のみを示す。第１の好適な実施形態は、図２及び３の主題であり、第２好適な実施形態は、図４及び５に示される。

上述の２つの好適な実施形態の記述において、同様の手段には同様の参照番号が付され、不要な繰り返しが回避される。２つの実施形態が多くの類似点を示すが、両者の間の相違点が更に説明される。

図２は、第１の好適な実施形態に係る操作部品４の分解上面図を示す。

操作部品４は、支持体１２を備え、これは、図示の実施形態ではプリント配線基板１４として実施されている。プリント配線基板１４にはセンサー１６が設けられ、これは、圧力センサーといったタッチ感応センサー１８である。センサー１６が動作する時、センサー１６は、制御部２０に信号を送信し、これは、センサー１６、１８から到来するセンサー信号に応じて光源２２をオン又はオフに切り替えるように構成される。

不透明な遮光細片３２が支持体１２上に配置される。この遮光細片３２は、透光部材（群）２８と窓部（群）３０を配置可能である開口（群）３４を有する。図示の実施形態においては、プリント配線基板１４には、同様、従来のスクリーン（群）２４が設けられ、不透明な遮光細片３２が、これらのスクリーン（群）２４の位置で開口３４を有し、ここに窓部３０が配置可能である。スクリーン（群）２４は、例えば、現在の温度を示すことができる。

支持体１２から離れた透光部材２８の一面に光源２２からの光を透過するように構成された透光部材２８は、不透明な遮光細片３２の他の開口（群）３４に配置される。半透明な透光部材（群）２８は、物理素子であり、これらは、開口（群）３４に配置され、２つの機能を提供する。一方、透光部材２８は、光の透過と広がりを提供し、透光部材２８は、望まれるならば、光の拡散（diffuse spreading）を提供することができる。他方、透光部材２８は、圧力センサー１６、１８に圧力を伝達することもできる。

支持体１２から離れた透光部材２８の一面上又は近傍にスクリーン４０が設けられ、スクリーン４０が、少なくとも１つの実質的に不透明部４２と少なくとも１つの実質的に半透明部４４を備え、これらが一緒にシンボル４６を形成する。

図２及び３に示される第１の好適な実施形態においては、スクリーン４０は、半透明部を形成する開口を有する実質的に不透明な細片４２として実施される。開口は、不透明部と一緒に、この特定のシンボル４６に関連した光源２２を制御部２０がオンに切り替える時に点灯するシンボル４６を形成する。

支持体１２から離れたスクリーン４０の一面上には実質的に透光性の保護部材５６が設けられ、下層の構造を湿気や水といった外部影響から保護し、また、光源２２がオフに切り替えられる時にシンボル４６とスクリーン４０を視界から隠すために限られた程度で拡散（diffuse）することできる。

図３は、図２に示された操作部品４の分解側面図を示し、透光部材２８が、不透明な遮光細片３２の開口３４に受け入れられる。

不透明な遮光細片３２は、実質的に半透明な透光部材２８のサイドシールドを形成し、従って、光源２２からの光が、透光部材２８を介して隣接するシンボル４６に放射することを阻止する。これは、また、隣接するシンボル４６が点灯することを、ある程度まで阻止する。

図３にも見られるように、不透明な遮光細片３２には凹部（群）３６が設けられ、光源２２が受け入れられることができる。凹部３６は、少なくとも透光部材２８に対向した側面に自由通路を形成し、光源２２からの放射光は、透光部材２８に入射でき、また、そこを介して透過され、また広げられる。これは、小型な構造に帰結する。他方、透光部材２８は、実質的に固体の半透明の構成要素であり、信頼できる態様でユーザーが圧力センサー１８に向けて生じさせる保護部材５６とスクリーン４０の限定的な湾曲（limited bending）を伝達する。透光部材２８は、圧力センサー１８と、関連の圧力センサー１８の機能に関連したシンボル４６の間に配置される。シンボル４６の位置でスクリーン４０をある程度まで指で湾曲させるユーザーは、従って、透光部材２８を介して圧力センサー１８を圧迫する。

不透明部４２と半透明部４４を有するスクリーン４０は、プリント配線基板１４から離れた不透明な遮光細片３２の一面（図において「上面」）上に設けられる。

図示の実施形態においては、センサー１６は、圧力センサー１８であり、ユーザーが、保護部材５６とスクリーン４０の限定的な湾曲を生成する時、力伝達する透光部材２８により作動することができる。透光部材２８は、関連のセンサー１８に関連した機能のシンボル４６を表示することができるため、操作部品４が構築され、関連の機能を活性化又は非活性化するために自身を点灯するシンボル４６をタッチすることができる。センサー１６は、圧力センサー１８であり、これは、ユーザーが、関連のシンボル４６の位置で保護部材５６を押す時に圧迫される。その時、保護部材５６は、ある程度まで曲がり、スクリーン４０と透光部材２８を介して感圧センサー１８まで圧力が伝達する。センサー１６、１８から到来したセンサー信号は、次に、制御部２０により処理される。

図４及び５に示された第２の好適な実施形態は、図２及び３の第１実施形態に良く似ている。この第２の好適な実施形態では、シンボル４６を形成する不透明部５０と半透明部５２を有する印刷フィルム４８が設けられる。フィルム４８の利点は、より高度にシンボル４６を詳細にする（微細化する）ことを可能にすることであり、フィルム４８上の印刷の対応の調整による透光性（light-permeability）における勾配の適用を含む。加えて、フィルム４８は、スクリーン４０として直接的に機能することができ、これは、操作部品のより小型な構成の実現化を可能にする。

また別の第３の好適な実施形態（不図示）によれば、例えば、印刷として、シンボル４６が透光部材２８上に直接的に配置されることも予期することができる。

本発明の好適な実施形態を示したが、上述の実施形態は、本発明を単に説明し、いずれにしても本発明の列挙（specification）を制限しないことが意図される。請求項における手段に続いて参照番号が付される時、そのような参照番号は、ただ、請求項の理解に貢献することに寄与するが、保護範囲を決して制限するものではない。特には、当業者は、異なる実施形態の技術的手段を組み合わせることができることに留意されたい。記述された権利は、次の請求項により規定され、この範囲内において多くの変更が予期される。

Claims (11)

1. 操作部品を有する熱水電気機器であって、前記操作部品は、
   実質的に平坦な支持体であって、前記操作部品の操作の検出のために各々が構成された２以上のタッチ感応センサー、及び２以上の光源を備える支持体；
   前記タッチ感応センサーから到来するセンサー信号に応じて前記光源をオン又はオフに切り替えるように構成された制御部；
   前記支持体上に配置されると共に、２以上の開口を有する不透明なサイドシールド；
   ２以上の拡散透光部材にして、各拡散透光部材が、前記サイドシールドの開口内で前記光源に隣接して配置されると共に、少なくとも前記支持体から離れた当該拡散透光部材の一面に前記光源からの光を透過するように構成された２以上の拡散透光部材を備え、
   前記支持体から離れた前記拡散透光部材の一面上又は近傍にスクリーンが設けられ、前記スクリーンが、少なくとも１つの不透明部と２以上の半透明部を備え、これらが一緒に２以上のシンボルを形成し、前記支持体から離れた前記スクリーンの一面上に透光性の防水部材が配置され、
   前記拡散透光部材が、前記光源と、前記シンボルを形成する前記半透明部の間に配置され、
   前記タッチ感応センサーが、前記拡散透光部材と前記支持体の間に配置され、
   前記シンボルは、前記操作部品が用いられる前記熱水電気機器の機能に対応し、また、前記光源は、前記シンボルを形成する前記半透明部から前記支持体の平面においてオフセットして配置される、熱水電気機器。
2. 前記拡散透光部材が力伝達部材を含む、請求項１に記載の熱水電気機器。
3. 前記拡散透光部材は、前記サイドシールドの高さに実質的に対応する高さを有する、請求項１又は２に記載の熱水電気機器。
4. 前記支持体から離れた前記拡散透光部材の一面と前記支持体から離れた前記サイドシールドの一面が、実質的に面一に配置される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱水電気機器。
5. 前記防水部材は、２以上の前記拡散透光部材上を延びる、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の熱水電気機器。
6. 前記拡散透光部材は、実質的に半透明である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の熱水電気機器。
7. 前記スクリーンは、一緒に前記シンボルを形成する半透明部が設けられた実質的に不透明な細片を備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の熱水電気機器。
8. 前記スクリーンは、印刷フィルムを備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の熱水電気機器。
9. 前記スクリーンは、前記拡散透光部材に一体化される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の熱水電気機器。
10. 前記サイドシールドが一方向に長尺であり、前記開口が前記一方向において隣接して配置される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の熱水電気機器。
11. 前記シンボルは、前記操作部品が用いられる前記熱水電気機器の機能に対応する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の熱水電気機器。

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