JP2012004061A

JP2012004061A - 電子機器の操作スイッチ機構

Info

Publication number: JP2012004061A
Application number: JP2010140175A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Iizuka; 嘉庸飯束
Original assignee: Vertex Standard Co Ltd
Current assignee: Yaesu Musen Co Ltd
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】タクトスイッチのON/OFFを弾性樹脂からなる操作ボタンの押圧部からステム部を介して行う方式の電子機器の操作スイッチにおいて、ステム部の座屈による不具合（タクトスイッチの切り換えが不明瞭、切り換え時のクリック感が得られない）を部品点数や組み立て工数を増加させることなく解消させたいという要望がある。
【解決手段】操作ボタン9a,9b,9cにおけるステム部12a,12b,12cの硬度をそれ以外の部分10a,10b,10c/11a,11b,11c/13よりも高く設定して二色成形する。例えば、ステム部の硬度を８０度乃至９０度とし、それ以外の部分の硬度を５０度乃至６０度とする。
【選択図】図１

Description

本発明は無線通信機器等の電子機器に適用される操作スイッチ機構に係り、その操作感を向上させるための改良に関する。

最近の電子機器はマイコン制御によるものが殆どであり、筐体に各種の押ボタンを設けておき、その操作によって機能動作の切り換えや各種モードの選択等の制御を実行させている。
例えば、トランシーバ等の無線通信機器の操作スイッチ機構では、図３（Ａ）に示すように、アルミダイカスト製の筐体101内に取り付けられているプリント配線基板102にタクトスイッチ103を固定しておき、筐体101側に取り付けた操作ボタン104の押圧/解除によりタクトスイッチ103をON/OFFする。

ここで、タクトスイッチ103は作動ボタン103aの複動によってON/OFFになるが、そのON/OFFの切り換わり時に一定のクリック感を呈することで、切り換えが行われたことを操作者に実感させるという特徴を備えている。

そして、図３（Ａ）の操作スイッチ機構における操作ボタン104は、シリコンゴムからなるキャップ状のボタンであり、押圧部105の背面側にステム部106が一体的に形成されている。
また、押圧部105は筐体101におけるタクトスイッチ103の作動ボタン103aとの対向位置に形成されている開口部分107から外側へ露出させて取り付けられている。

したがって、操作ボタン104の押圧部105を押すと、ステム部106を介してタクトスイッチ103の作動ボタン103aが押し込まれてON/OFFの切り換え動作がなされるが、タクトスイッチ103の切り換わり時のクリック感はステム部106を通じて押圧部105を押している操作者の指（図示せず）に伝達され、操作者はその感触によって操作が完了したことを認識する。

ところで、前記のように操作ボタン104の押圧部105とステム部106はシリコンゴムで一体的に形成されているが、押圧部105はその性質上、可撓性と弾力性を有していなければならず、そのシリコンゴムの硬度を５０度乃至６０度程度として設計されており、必然的にステム部106もその硬度になっている。
そのため、操作ボタン104の押圧部105に対する押圧方向が斜め方向になった場合やタクトスイッチ103の作動ボタン103aの切り換えに要する押し込み力が大きい場合等には、図３（Ｂ）に示すように、ステム部106が座屈して作動ボタン103aを十分に押し込めず、また押し込めても明確なクリック感が得られないようなときがある。

そこで、ステム部106の座屈防止対策として、図４に示すように、ステム部103の周囲にコイルバネ108を外嵌させてステム部106を補強することが行われており、対策としては一定の成果を上げている。

尚、同様の問題点を扱った先行技術としては下記特許文献１，２の発明がある。
特許文献１の「スイッチ」では、図５に示すように、ステム201を操作ボタンの押圧部202とは独立に筐体内の内壁203に軸方向へ可動自在な態様で支持すると共に、ステム201の軸心方向に形成した穴204にコイルバネ205を内嵌させた構成になっており、押圧部202を押すと、コイルバネ205を圧縮してステム201を押し下げ、ステム201の下端面がタクトスイッチ206の作動ボタン206aを押し込むようになっている。
この「スイッチ」によれば、ステム201にコイルバネ205を内嵌させたことでステム201の座屈を防止でき、併せてそのコイルバネ205の仕様を変更することで、スイッチの押し圧や、ON/OFFの位置、オーバーストロークなどの微妙な調整ができるとされている。

特許文献２の「スイッチ構造」では、図６に示すように、タクトスイッチ301と、一面が開口して内部が空洞のボタン302と、ボタン302とタクトスイッチ301の間に位置してボタン302に内包される断面コ字状のノブ303と、ノブ303の両脚部303a,303bを支持する基板（固定部材）304とからなり、ボタン302を押してノブ303の中央部を撓ませることによりタクトスイッチ301の作動ボタン301aを押し込んでON/OFFの切り換えを行うようになっている。
この「スイッチ構造」によれば、ボタン302のどの位置を押圧しても、ON/OFFの切り換えを確実に行えるとされている。

特開２００７−９５６０１号公報特開２００９−２４５８６０号公報

ところで、図４で説明したステム部106の座屈防止対策では、確かにその目的は達成できるものの、コイルバネ108が必要になって部品点数が増えると共に、小さい部品を外側が覆われた狭い箇所へ取り付ける作業になるために作業効率が極めて悪く、多くの時間と労力を要するという問題点が派生している。

それは、図５で説明した特許文献１の「スイッチ」についても同様のことが言え、更にこの「スイッチ」ではステム201の穴204にコイルバネ205を内嵌させているため、小径の操作スイッチではステム201もコイルバネ205も細くなり、ステム201の補強を有効に行えない場合がある。
また、図３や図４の操作スイッチ機構と異なり、ステム201は独立した機素として筐体内の内壁203に支持されていなければならず、機構が複雑になると共に、適用範囲に大きな制限を受ける。

図６で説明した「スイッチ構造」は、ボタン302に対する押圧位置を問わずにON/OFFを確実に行えるという目的は達成できるものの、大きく厚いノブ303が介在するためにタクトスイッチ301の切り換わり時のクリック感を得ることができず、また、ＰＴＴ（Push to Talk）スイッチのように比較的大きなものに適用する場合はよいが、小径スイッチに適用するとノブ303が撓まずにスイッチ機能が失われることから、その適用範囲は限られる。

そこで、本発明は、ステム部が座屈することがなく、部品点数も増えず、筐体への取り付け作業も極めて簡単である電子機器の操作スイッチ機構を提供することを目的とする。

本発明は、電子機器の筐体内に固定されているタクトスイッチと、弾性樹脂部材からなるキャップ状のボタンであって、その押圧部を前記筐体における前記タクトスイッチの作動部との対向位置に形成された開口部分から外側へ露出させて取り付けられていると共に、前記押圧部の背面側に押圧操作を前記タクトスイッチの作動部へ機械的に伝達するためのステム部が一体的に形成されている操作ボタンとを備えた電子機器の操作スイッチ機構において、前記操作ボタンは、前記ステム部の硬度をそれ以外の部分よりも高く設定して二色成形されていることを特徴とする電子機器の操作スイッチ機構に係る。

本発明によれば、弾性樹脂部材からなる操作ボタンが硬度の低い押圧部と硬度の高いステム部を二色成形により一体的に形成したものであるため、押圧部には柔軟な弾力性が、ステム部には適度な剛性が備わることになり、ステム部の座屈を有効に防止した合理的な操作スイッチ機構を実現できる。
また、押圧部とステム部の一体化は、射出成形工程における二色成形方法により行われるため、各部は溶着結合状態で強力に連結されている。
尚、素材である弾性樹脂部材としては、シリコンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム等を適用できる。

本発明における好適な例としては、前記操作ボタンの材質である弾性樹脂部材がシリコンゴムであり、前記ステム部の硬度を８０度乃至９０度とし、それ以外の部分の硬度を５０度乃至６０度として二色成形することが挙げられる。

更に、筐体に防水機能を持たせるために、筐体を２つの割り型で構成し、操作ボタンを前記各割り型の接合部に配置させながら、前記接合部にシール部材を挟装することがあるが、その場合には前記操作ボタンと前記シール部材とを一体的に成形すると合理的である。

本発明は、筐体内に固定されたタクトスイッチのON/OFFが弾性樹脂からなる操作ボタンの押圧部からステム部を介して行われる操作スイッチ機構において、ステム部の硬度を他の部分の硬度よりも高く設定した二色成形を行うことにより、ステム部の座屈を防止してタクトスイッチのON/OFFに伴うクリック感が安定的に得られるようにすると共に、部品点数を増加させずに取り付け作業も簡単な機構を提供する。

本発明の実施形態に係るトランシーバの操作スイッチ配設部分の要部断面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。但し、要部断面図（Ａ）は、割り型筐体を開放した状態における操作スイッチの配設部分を示し、また操作ボタンについては断面［（Ｂ）におけるＸ-Ｘ矢視］で示してある。操作ボタンが押されてタクトスイッチが切り換えられた状態を示す要部断面図である。従来技術における操作スイッチ機構の問題点（ステム部の座屈）を説明するための要部断面図であり、（Ａ）は操作前の状態、（Ｂ）は操作後の状態を示す。図３の操作スイッチ機構についてステム部の座屈防止対策を施した場合の操作スイッチ機構の要部断面図である。ステム部の座屈防止対策を施した先行技術文献（特許文献１）に係る操作スイッチ機構の要部断面図である。ステム部の座屈防止対策を施した先行技術文献（特許文献２）に係る操作スイッチ機構の要部断面図である。

以下、本発明の「電子機器の操作スイッチ機構」の実施形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
先ず、図１はトランシーバにおけるＰＴＴ等の操作スイッチ配設部分の要部断面図（Ａ）と側面図（Ｂ）であり、（Ａ）はアルミダイカスト製の２つの割り型を接合させて構成された筐体において一方の割り型を開放した状態での他方の割り型における操作スイッチの配設部分を示し、且つ操作スイッチの操作ボタンについては断面で示されている。

同図において、1は割り型であり、その接合面1aで他方の割り型2と接合してトランシーバの筐体3を構成する。尚、その接合に際しては、割り型1に立設形成されているピン4a,4bが他方の割り型2の孔に嵌合して、各割り型相互間の位置決めがなされる。

一方、筐体3を構成する割り型1にはプリント配線基板5がネジ止め固定されているが、プリント配線基板5の側端面は割り型1の側壁の内側面6とほぼ平行な関係で対向し、且つプリント配線基板5の厚みの中心が接合面1aを含む面に含まれるような位置関係になっている。
そして、プリント配線基板5の側端面には３つの方形状の切欠き7a,7b,7cが形成されており、各切欠き7a,7b,7cにはタクトスイッチ8a,8b,8cがそれぞれ作動ボタン8a',8b',8c'を外側に向けて半田付け固定されている。

各タクトスイッチ8a,8b,8cの作動ボタン8a',8b',8c'は、筐体3の割り型1,2によって保持されているシリコンゴム製の操作ボタン9a,9b,9cによってそれぞれON/OFFされる。但し、操作ボタン9a,9b,9cはそれぞれエマージェンシー用のボタン、ＰＰＴ用のボタン、及びモニター用のボタンに相当する。
ここに、各操作ボタン9a,9b,9cはそれぞれキャップ状の形態をなして、押圧部10a,10b,10cと側壁部11a,11b,11cとステム部12a,12b,12cとからなるが、押圧部10a,10b,10cは割り型1,2の接合部に沿って筐体3に構成される開口部分3a,3b,3cから外側へ露出しており、ステム部12a,12b,12cは押圧部10a,10b,10cの背面側に立設して、その各先端面をそれぞれタクトスイッチ8a,8b,8cの作動ボタン8a',8b',8c'に当接させている。

また、この実施形態では、各操作ボタン9a,9b,9cをベース面部13で連結させていると共に、そのベース面部13の周囲が各割り型1,2との間でのシール機能を果たすように構成されており、各側壁部11a,11b,11cは各操作ボタン9a,9b,9cの配置位置でそれぞれベース面部13から立ち上った態様で形成されている。
更に、ベース面部13の両端は、前記のようにベース面部13自体の各割り型1,2に対するシール部を構成すると共に、各割り型1の接合面1aのほぼ中心に沿って介装されて筐体3の全体をシール構造とするパッキン14と一体成形されている。

ところで、操作ボタン9a,9b,9cとベース面部13とパッキン14は全てシリコンゴムの射出成形により一体的に成形されている。
そして、この実施形態では前記成形品は二色成形によって製造され、操作ボタン9a,9b,9cの押圧部10a,10b,10cと側壁部11a,11b,11c、ベース面部13、及びパッキン14は硬度を５５度（５０〜６０度の範囲で選択可能）のシリコンゴムで成形されているが、操作ボタン9a,9b,9cのステム部12a,12b,12cに関しては硬度８５度（８０〜９０度の範囲で選択可能）のシリコンゴムで成形されている。

したがって、操作ボタン9a,9b,9cの押圧部10a,10b,10cを押してタクトスイッチ8a,8b,8cの切り換えを行う際に、硬度をより高く設定したステム部12a,12b,12cは座屈することなく、押圧部10a,10b,10cに加えられた押し込み力をタクトスイッチ8a,8b,8cの作動ボタン8a',8b',8c'へそのまま伝達し、またタクトスイッチ8a,8b,8cの切り換え時に発生するクリック感を押圧部10a,10b,10cを介して操作者の指へ伝達する。

この押し込み状態を操作ボタン9a-タクトスイッチ8aの関係についてみると図２に示され、押圧部10aを押すと側壁部11aが座屈して押圧部10aが前進し、それに伴ってステム部12aが前進してタクトスイッチ8aの作動ボタン8a'が押し込まれる。
この操作過程において、押圧部10a,10b,10cや側壁部11a,11b,11cの硬度が５５度であるのに対して、ステム部12aの硬度が８５度と相対的に硬く設定してあるため、ステム部12aは作動ボタン8a'の押し込みが完了するまでに座屈してしまうことはなく、確実にタクトスイッチ8aの切り換えが行われると共に、操作者はその際にステム部12aを介して押圧部10aから得られるタクトスイッチ8aのクリック感を指から感じ取ることができる。
これは、図３（Ｂ）で説明したように、従来の操作ボタンではステム部106が座屈してタクトスイッチ103の作動ボタン103aを十分に押し込めないときや、押し込めても明確なクリック感が得られないことと対照的である。

そして、この実施形態では、操作ボタン9a,9b,9cとベース面部13とパッキン14をシリコンゴムの射出成形で一体成形しているために、トランシーバの組み立てに際して他の部品を組み込む必要はなく、操作ボタン9a,9b,9cの取り付け作業も極めて簡単になる。
また、ステム部12a,12b,12cと他の部分とは二色成形によって成形されており、押圧部10a,10b,10cとステム部12a,12b,12cの連結部分15a,15b,15cは融着・固化した強力な接合関係になっているため、繰り返し操作によってもステム部12a,12b,12cが押圧部10a,10b,10cから剥がれてしまうことはない。

本発明は、タクトスイッチのON/OFFを弾性樹脂からなる操作ボタンの押圧部からステム部を介して行う方式の電子機器の操作スイッチに適用できる。

1,2…割り型、1a…接合面、3…筐体、3a,3b,3c…開口部分、4a,4b…ピン、5…プリント配線基板、6…側壁の内側面、7a,7b,7c…切欠き、8a,8b,8c…タクトスイッチ、8a',8b',8c'…作動ボタン、9a,9b,9c…操作ボタン、10a,10b,10c…押圧部、11a,11b,11c…側壁部、12a,12b,12c…ステム部、13…ベース面部、14…パッキン、15a,15b,15c…連結部分、101…筐体、102…プリント配線基板、103…タクトスイッチ、103a…作動ボタン、104…操作ボタン、105…押圧部、106…ステム部、107…開口部分、108…コイルバネ、201…ステム、202…押圧部、203…内壁、204…穴、205…コイルバネ、206…タクトスイッチ、206a…作動ボタン、301…タクトスイッチ、302…ボタン、303…ノブ、303a,303b…両脚部、304…基板（固定部材）。

Claims

電子機器の筐体内に固定されているタクトスイッチと、弾性樹脂部材からなるキャップ状のボタンであって、その押圧部を前記筐体における前記タクトスイッチの作動部との対向位置に形成された開口部分から外側へ露出させて取り付けられていると共に、前記押圧部の背面側に押圧操作を前記タクトスイッチの作動部へ機械的に伝達するためのステム部が一体的に形成されている操作ボタンとを備えた電子機器の操作スイッチ機構において、
前記操作ボタンは、前記ステム部の硬度をそれ以外の部分よりも高く設定して二色成形されていることを特徴とする電子機器の操作スイッチ機構。
前記操作ボタンの材質である弾性樹脂部材はシリコンゴムであり、前記ステム部の硬度を８０度乃至９０度とし、それ以外の部分の硬度を５０度乃至６０度として二色成形した請求項１に記載の電子機器の操作スイッチ機構。
前記筐体が２つの割り型で構成されており、前記操作ボタンと前記各割り型の接合部を封止するシール部材とを一体的に成形した請求項１又は請求項２に記載の電子機器の操作スイッチ機構。