押しボタン構造

この発明は、車載用電子機器の操作パネルなどに用いる押しボタン構造に関する。

特許文献1には、操作ノブの裏面側に別途部材を設けることなく、変形しやすいヒンジ部の撓みによる操作ノブのパネル体の内側への傾きを防止できる操作ボタン取付け構造が開示されている。 また、特許文献2には、ノブ本体と支持体との組み付けのしやすさを維持しつつ、ノブ本体の揺動支点のがたつきを低減できるシーソーボタンユニットが開示されている。

特開2006−318719号公報

特開2008−34117号公報

従来の押しボタン構造では、ボタン面の中央部を押下せず、その端部を偏って押下すると、押しボタンが押下方向に対して傾いた状態になり、がたつきが発生するという課題があった。 特許文献1では、ヒンジ部に設けた突起部を、当該ヒンジ部を嵌合するパネル側の溝部の内壁に当接させることにより、ヒンジ部が溝部に嵌合された状態を維持させる構造である。しかしながら、ボタン面の端部が偏って押下された場合には、突起部が溝部の内壁面を摺動してがたつきが発生する可能性がある。 また、特許文献2では、パネル側に軸部を中心とした円弧状に湾曲した摺動面を有し、ボタン本体は、軸部が軸孔に嵌合した状態で摺動面に当接する突出部を有し、軸孔の内周面及び軸部の外周面は、軸部が軸孔に嵌り込むにつれてそれらの嵌合がきつくなるような形状で構成されている。このシーソーボタンユニットは、ボタンの両側面の中央部に形成された軸部をパネル側の軸受け(軸孔)に嵌合させる構造が前提である。このため、押しボタンがパネル側に軸支されない構造に適用できない。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、押しボタンのがたつきを低減することができる押しボタン構造を得ることを目的とする。

この発明に係る押しボタン構造は、開口部と、開口部の周縁部に設けた係合凹部とを有するパネルと、パネルの開口部に組み付けると、係合凹部に嵌合する係合凸部、パネル内のスイッチに向けて延びたボス部、およびボタン外形におけるボス部に対向する位置に設けられ、パネルの開口部の内壁面を端部が圧接したばね部を有し、押下操作すると、係合凹部に嵌合された係合凸部を回動支点として回動してボス部がスイッチを押圧するとともに、ばね部が撓んで、押下操作に対する反力を与える押しボタンとを備え、ばね部の端部およびパネルの開口部の内壁面の一方に凸部を有し、もう一方に凹部を有し、ばね部の端部が凹部に嵌合した凸部を介してパネルの開口部の内壁面を圧接することを特徴とする。

この発明によれば、押しボタンのがたつきを低減することができるという効果がある。

この発明の実施の形態1に係る押しボタン構造を適用した車載用電子機器のパネルの正面図である。

実施の形態1に係る押しボタン構造の押しボタンの構成を示す図である。

実施の形態1に係る押しボタン構造のパネルの構造を示す図である。

実施の形態1に係る押しボタン構造のパネルへの組み付けを示す斜視図である。

実施の形態1に係る押しボタン構造を示す正面図である。

図5の押しボタン構造を示す断面図である。

従来の押しボタン構造を示す断面図である。

この発明の実施の形態2に係る押しボタン構造の構成を示す図である。

以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。 実施の形態1. 図1は、この発明の実施の形態1に係る押しボタン構造を適用した電子機器のパネルの正面図であり、移動体(例えば、車両)に搭載される電子機器のパネルを示している。図2は、実施の形態1に係る押しボタン構造の押しボタンの構成を示す図であり、図3は、実施の形態1に係る押しボタン構造のパネルの構造を示す図である。図4は、実施の形態1に係る押しボタン構造のパネルへの組み付けを示す斜視図であり、図5は、実施の形態1に係る押しボタン構造を示す正面図である。図6は、図5の押しボタン構造を示す断面図であり、図6(a)は図5のA−A線で切った断面を示しており、図6(b)は図5のB−B線で切った断面を示している。

図1に示すように、実施の形態1に係る押しボタン構造は、例えばオーディオ機器などの車載用電子機器の外面を構成する操作用のパネル1に適用される。パネル1において、押しボタン2は、ボタン面に形成した凸部2aを押下することで適切に操作される。この押しボタン2には、図2(a)〜(c)に示すように、ばね部3、スイッチ押しボス部4および位置決め用凸部5が形成されている。

ばね部3は、図2(b)に示すように、スイッチ押しボス部4と対向する位置に設けられる。また、ばね部3は、図2(a)に示すように、ばね端部3bから二股に曲線部3aを介してボタン外形の端辺に接続している。曲線部3aを蛇行形状とすることによって、ばね端部3bからボタン外形の端辺に接続する基部までの距離が長くなる。これにより、ばねの剛性が下がり、ばね性を向上させることができる。なお、曲線部3aは、ばね端部3bからボタン外形の端辺に接続する基部までの距離を長くし、かつ取り付けで許容される寸法に収まる形状であれば、蛇行形状に限らず、その他の形状であってもよい。

ばね端部3bには、図2(b)に示すように、ボタン面の長手方向に沿って2つ並んで孔部3cが形成されている。なお、孔部3cは、ばね端部3bを貫通した孔部であるが、貫通孔に限定されるものではなく、後述する凸部10が嵌合できる凹部であればよい。 また、スイッチ押しボス部4の左右側には、スイッチ強押し防止用の凸部6が形成される。この凸部6は、ボタン面が必要以上に強く押下された場合に開口部8aの周縁部に当接して、スイッチ押しボス部4がスイッチ12側へ移動し過ぎないようにその動きを規制する役割を持つ。

押しボタン2は、図3および図4(a)に示すように、ボタン外形の左右に設けた位置決め用凸部5がパネル1の係合凹部7に嵌るようにパネル1の前面から組み付けられる。 スイッチ押しボス部4の先端部4aは、図3および図5に示すように、パネル1の孔部8bを通って、図4(b)に示すように、基板11上に設けたスイッチ12の受圧部に対向する位置にくる。 このとき、図3,図4(a)および図6(b)に示すように、ばね部3のばね端部3bが、パネル1の開口部8aの内壁面に設けた係合凸部9に引っ掛かる。 同時に、図3および図4(a)に示すように、開口部8aの内壁面に形成された半球状の凸部10が、図6(a)に示すように、ばね端部3bの孔部3cに嵌合する。ここで、凸部10は、開口部8aの内壁面に接続する基部の径が孔部3cの径より大きく形成されており、半球の頂点付近が孔部3cに嵌合するようになっている。

また、図2(b)に示すように、ばね部3は、ばね端部3bを突き出すように曲がっているので、押しボタン2をパネル1に組み付けた際に、図6(a)に示すように、ばね端部3bが、孔部3cに嵌合した半球状の凸部10を介して開口部8aの内壁面を圧接し、曲線部3aを撓ませた状態となる。 これにより、曲線部3aによるテンションが常にかかった状態となり、押しボタン2が振動などに起因したがたつきが抑えられ、さらにボタン面の長手方向の一端が偏って押下されても、押しボタン2が浮き上がる(押下方向に対して傾く)ことがなく、これに起因したがたつきを抑えることができる(図7を用いて後述する)。

また、凸部10を半球状に形成したので、ばね端部3bの孔部3cに半球状の面で成り行きに嵌合することができ、孔部3cと凸部10とは圧接されてクリアランスがない。 これにより、孔部3cに凸部10を容易に嵌合できる上、クリアランスをなくすように寸法仕上がりを高精度にする必要もない。したがって、部品管理が容易であり、納期、金型調整の費用もともに削減することができる。 なお、凸部10の形状は、孔部3cが嵌るようにガイドする形状であればよく、半球状に限定されるものではない。

ばね端部3bが開口部8aの内壁面を圧接した状態では、押しボタン2が、図6に示す−Y方向の力を受ける。このとき、係合凹部7に嵌合した位置決め用凸部5が、係合凹部7におけるスイッチ押しボス部4側の壁面部(−Y方向の壁面部)に当接し、押しボタン2の−Y方向への動きが規制される。これにより、押しボタン2の−Y方向の位置が決められる。 また、ばね部3の曲線部3aが撓んだ状態である場合、ばね端部3bを基点として押しボタン2がZ方向へ移動する回転モーメントが生じて、押しボタン2がパネル1の開口部8aから抜けようとする状態になる。 そこで、スイッチ押しボス部4に形成したフランジ部4bがパネル1の孔部8bの周縁部に引っ掛かるように構成することで、回転モーメントによって押しボタン2がパネル1の開口部8aから抜けようとする動きが規制され、押しボタン2の+Z方向の位置が決定される。

図7は、従来の押しボタン構造を示す断面図であり、図7(a)は、図5のC−C線で従来の押しボタン構造を切った場合の断面を示しており、図7(b)は、図7(a)中の符号Dを付した部分の拡大図である。図7では、押しボタン2’における、ばね部3’のばね端部3b’に孔部3cを設けておらず、パネル1における開口部8aの内壁面に凸部10を形成していない構成を示している。 この構成で押しボタン2’をパネル1に組み付けると、ばね端部3b’は、係合凸部9に引っ掛かりながら、開口部8aの内壁面を圧接する。この場合、図7(b)に示すように、ばね端部3b’と係合凸部9との間に不可避的にクリアランスEが生じて、このクリアランスEに起因したがたつきが発生する。 例えば、図7(a)に黒色矢印で示すように、ボタン面の長手方向の一端を偏って押下した場合、スイッチ押しボス部4の押下方向への過剰な移動を規制するための凸部6が、開口部8aの周縁部に当接する。このとき、スイッチ押しボス部4が、スイッチ12から反力を受けることで、図7(a)に白色矢印で示すように、凸部6を回動支点とした回動方向の力が働いて、回動支点(凸部6)から最も遠い位置で押しボタン2’が開口部8aから浮き上がり(押下方向に対して傾いて)、図7(a)中で破線で示すようにがたつきが発生する。

従来では、上述のようなクリアランスEの影響を低減するために、パネル1および押しボタン2’を高精度の仕上がり寸法にする必要があり、できあがり品に対する金型調整が必要であった。 また、押しボタン2’の左右方向のがたつきを防止する構造は、ばね端部3b’と別に設けられていた。このため、ばね端部3b’と係合凸部9のクリアランスEが許容範囲内になるように金型調整するとともに、押しボタン2’の左右方向のがたつきを防止する構造においても金型調整が必要であり、その分だけ調整時間や費用がかかっていた。

これに対して、この実施の形態1では、上述したようにパネル1の開口部8aの内壁面に設けた半球状の凸部10を、ばね端部3bに設けた孔部3cに嵌合させることにより、ばね端部3bが、孔部3cに嵌合した凸部10を介して開口部8aの内壁面を圧接する。これにより、押しボタン2が振動などに起因してがたつくことがなく、さらにボタン面の長手方向の一端が偏って押下されても、回動支点から遠い方の位置で押しボタン2が押下方向に対して傾くことがなく、これに起因したがたつきを抑えることができる。

以上のように、この実施の形態1によれば、開口部8aと、開口部8aの周縁部に設けた係合凹部7とを有するパネル1と、パネル1の開口部8aに組み付けると、係合凹部7に嵌合する位置決め用凸部5、パネル1内のスイッチ12に向けて延びたスイッチ押しボス部4およびボタン外形におけるスイッチ押しボス部4に対向する位置に設けられ、パネル1の開口部8aの内壁面をばね端部3bが圧接したばね部3を有し、押下操作すると、係合凹部7に嵌合された位置決め用凸部5を回動支点として回動してスイッチ押しボス部4がスイッチ12を押圧するとともに、ばね部3が撓んで、押下操作に対する反力を与える押しボタン2とを備え、パネル1の開口部8aの内壁面に凸部10を有し、ばね部3のばね端部3bに孔部3cを有し、ばね端部3bが、孔部3cに嵌合した凸部10を介してパネル1の開口部8aの内壁面を圧接する。 このように構成することで、押しボタン2が振動などに起因してがたつくことがなく、ボタン面の長手方向の一端が偏って押下されても回動支点から遠い方の位置で押しボタン2が押下方向に対して傾くことがなく、これに起因したがたつきを抑えることができる。

また、この実施の形態1によれば、凸部10が半球状の凸部であるので、ばね端部3bの孔部3cに半球状の面で成り行きに嵌合することができ、また孔部3cと凸部10との間にクリアランスを形成することなく圧接した状態とすることができる。 これにより、孔部3cに凸部10を容易に嵌合できる上、クリアランスをなくすように寸法仕上がりを高精度にする必要もない。したがって、部品管理が容易であり、納期、金型調整の費用もともに削減することができる。

なお、上記実施の形態1では、ばね端部3bに孔部3cを設け、開口部8aの内壁面に半球状の凸部10を設けた構成を示したが、ばね端部3bに半球状の凸部10を設けて、開口部8aの内壁面に孔部3cを設けた構成であってもよい。

実施の形態2. 図8は、この発明の実施の形態2に係る押しボタン構造の構成を示す図であり、図5のC−C線で実施の形態2に係る押しボタン構造を切った場合の断面を示している。 上記実施の形態1では、パネル1の開口部8aの内壁面に設けた半球状の凸部10を、ばね端部3bに設けた孔部3cに圧入させる構造を示した。 これに対し、実施の形態2に係る押しボタン2Aは、図8に示すように、ばね部3Aの曲線部3aにボタン外形方向に延びる引っ掛かり爪部3dを有するとともに、パネル1の開口部8aの内壁面における、押しボタン2Aを組み付けた際にそのボタン外形に近い位置(凸部6に近い側)にガタ防止用凸部10Aを形成する。

ばね部3Aは、図2(b)と同様にばね端部3bを突き出すように曲がっているので、押しボタン2Aを開口部8aに組み付けると、ばね端部3bは開口部8aの内壁面を圧接する。これにより、曲線部3aによるテンションがかかった状態となり、押しボタン2Aが振動などに起因してがたつくことが抑えられる。 また、ボタン面の長手方向の一端が偏って押下されても回動支点(凸部6)から遠い方のガタ防止用凸部10Aに引っ掛かり爪部3dが引っ掛かっているので、押しボタン2Aが浮き上がることがなく、これに起因したがたつきを抑えることができる。

以上のように、この実施の形態2によれば、開口部8aと、開口部8aの周縁部に設けた係合凹部7とを有するパネル1と、パネル1の開口部8aに組み付けると、係合凹部7に嵌合する位置決め用凸部5、パネル1内のスイッチ12に向けて延びたスイッチ押しボス部4およびボタン外形におけるスイッチ押しボス部4に対向する位置に設けられ、パネル1の開口部8aの内壁面をばね端部3bが圧接したばね部3Aを有し、押下操作すると、係合凹部7に嵌合された位置決め用凸部5を回動支点として回動してスイッチ押しボス部4がスイッチ12を押圧するとともに、ばね部3Aが撓んで、押下操作に対する反力を与える押しボタン2Aとを備え、ばね部3Aがボタン外形方向に延設された引っ掛かり爪部3dを有し、パネル1の開口部8aの内壁面は、引っ掛かり爪部3dに係合して押しボタン2Aが押下方向に対して傾くことを規制するガタ防止用凸部10Aを有する。 このように構成することで、ボタン面の長手方向の一端が偏って押下されても回動支点から遠い方の位置で押しボタン2Aが押下方向に対して傾くことがなく、これに起因したがたつきを抑えることができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る押しボタン構造は、押しボタンのがたつきを低減することができるので、振動などが加わりやすい車載用の電子機器の操作パネルにおける押しボタン構造に好適である。

1 パネル、2,2A 押しボタン、2a 押圧操作用の凸部、3,3A ばね部、3a 曲線部、3b ばね端部、3c 孔部、3d 引っ掛かり爪部、4 スイッチ押しボス部、4a 先端部、4b フランジ部、5 位置決め用凸部、6 スイッチ強押し防止用の凸部、7 係合凹部、8a 開口部、8b 孔部、9 係合凸部、10 半球状の凸部、10A ガタ防止用凸部、11 基板、12 スイッチ。