JPH09167026A - 押し釦スイッチ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】理想的なキーレイアウトで操作性が確保でき且
つスイッチを安定して動作させることができる押し釦ス
イッチ構造を実現する。 【解決手段】本体ケース１１の凹部１２に収容された大
型の押し釦１３の任意の端部が下方に押されると、その
端部に対称な位置の鍵爪１９を支点として押し釦１３が
下方に揺動し、本体ケース１１と押し釦１３間に在って
支持軸１４に片持ち支持されている回動部材１５のドー
ム形凸部１５−１が下方に押圧され、回動部材１５が支
持軸１４を支点として下方に回動し、回動部材１５下面
の柱形凸部１５−２が釦型スイッチ１７−１の復元力に
抗してこの釦型スイッチ１７−１を押圧する。これによ
ってスイッチ動作機構１７が動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器の操
作部に使用される押し釦スイッチ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図６(a),(b) に示すようなス
イッチ（押圧検知部）とキートップ（押し部材）により
構成される大型の押し釦スイッチ構造がある。同図(a)
に示すキートップ１は、中央部にスイッチ２を操作する
柱軸３と、両端にはケース４へ装着するための鍵爪５
（５ａ、５ｂ）を有し、鍵爪５を係合させる装着用孔６
が設けられている。また、柱軸３の周囲にはキートップ
１の復帰用圧縮バネ７が配設されている。尚、スイッチ
２は基板８に取り付けられている。

【０００３】この押し釦スイッチ構造は、同図(b) に示
すように、任意の端部（周辺）が押されると、この端部
に対応する鍵爪５ａがこの鍵爪５ａに対称な位置にある
他の鍵爪５ｂを支点としてケース４の内方に移動する。
この移動によりキートップ１が復帰用圧縮バネ７の付勢
力に抗して揺動し、この揺動により柱軸３がスイッチ２
を押圧する。これによってスイッチが動作する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この押し釦
スイッチ構造は、キートップ１のいずれの方向にある端
部を押しても、スイッチ２が安定した動作を行うよう
に、つまりスイッチ２に同一の押圧が加わるように、ス
イッチ２を操作する柱軸３をキートップ１の中央に配設
している。つまりキートップ１の中心とスイッチ２の中
心とが一致するように配置することを前提として構成さ
れている。さもないと、スイッチ２の動作が安定せず正
しい結果が得られない。

【０００５】図７(a) は、装置構成の都合上、スイッチ
２とキートップ１を正しく対応する位置に配設できない
場合を例として示したものである。この場合、この設計
を強行しようとすれば、同図(a) に示すように、スイッ
チ２に対応する柱軸３をキートップ１の中心９からずら
して形成することになる。そうすると、例えば同図(b)
に示すようにスイッチ２から遠い端部を押した場合と、
同図(c) に示すようにスイッチ２に近い端部を押した場
合とでは、スイッチ２に対する操作の状態が異なってく
る。つまり、同図(b),(c) に示すように、キートップ１
の中心とスイッチ２の中心との偏心量Ｗに比例して、キ
ートップ操作荷重Ｐ１及びＰ２と、その操作端部のスト
ロークＳ１及びＳ２には、Ｐ１＜Ｐ２、及びＳ１＞Ｓ２
の関係が発生する。そうすると、均等な操作荷重及び均
等な操作端部のストロークが得られなくなって、その分
だけスイッチ２に対する安定した押圧を加えることがで
きない。すなわち、キートップ１を押す位置によっては
スイッチ２が安定して動作しないという不具合が生じ
る。この不具合を避けるために、通常は、キートップ１
の中心とスイッチ２の中心とが一致するように配置する
ようにしている。

【０００６】ところで、近年、製品の高機能化に伴っ
て、製品内部に実装する部品が高密度化している。この
ためスイッチの配設位置には制約が多い。この制約の多
いスイッチ配設位置に、上述したようにキートップの中
心がくるようにキートップを配置しなければならない。
ところが、キートップは製品の使い勝手を最も左右する
操作部に配設されるものであるから、このキートップの
配置がスイッチの配設位置によって制約を受けるので
は、理想的なキーレイアウトができないという問題が発
生した。

【０００７】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
理想的なキーレイアウトで操作性が確保でき且つスイッ
チを安定して動作させることができる押し釦スイッチ構
造を実現することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以下に、本発明に係わる
押し釦スイッチ構造の構成を述べる。本発明の押し釦ス
イッチ構造は、押圧検知部を備えて該押圧検知部の押圧
検知に感応して動作するスイッチ動作機構と、該スイッ
チ動作機構を内蔵する本体ケースと、該本体ケースの外
面に形成された凹部に表面を露出して収容され上記本体
ケースの内方に押圧されて揺動する押し部材と、該押し
部材を収納する上記凹部において上記本体ケースと上記
押し部材間に介在し片持ち支持軸にて回動可能に支持さ
れた回動部材とを有して、上記回動部材は、上記押し部
材からの押圧を上記スイッチ動作機構の押圧検知部に伝
達するように構成される。

【０００９】そして、例えば請求項２記載のように、上
記押圧検知部は押圧前の位置に復元する復元力を備え、
上記押し部材はその外周に上記本体ケースの凹部の壁面
に突設された縁部に係合する爪部を備え、上記回動部材
は上記押し部材との対向面にドーム形凸部を備えると共
に上記凹部の底部との対向面には上記スイッチ動作機構
の押圧検知部に対応する位置に柱形凸部を備え、上記本
体ケースは上記スイッチ動作機構の押圧検知部と上記柱
形凸部とを当接させるべく上記柱形凸部が貫通すべき挿
通孔を上記凹部の底部に備えて構成され、上記押し部材
の任意の端部が押されたとき、該端部に対称な位置にあ
る上記爪部を支点として上記押し部材が揺動し、この揺
動により上記回動部材のドーム形凸部が押圧され、この
押圧により上記回動部材が上記片持ち支持軸を支点とし
て上記本体ケース内方に回動し、この回動により上記柱
形凸部が上記押圧検知部の復元力に抗して該押圧検知部
を押圧することにより上記スイッチ動作機構が動作する
ように構成される。

【００１０】また、例えば請求項３記載のように、上記
押し部材の中心位置は、上記押圧検知部の中心位置と相
違するように構成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１(a) は、一実施の形態に
おける押し釦スイッチ構造の押し釦部分の平面図であ
り、同図(b) は、そのＡ−Ａ´断面矢視図である。ま
た、図２(a) は、図１(a) を再掲したものであり、同図
(b) は、そのＢ−Ｂ´矢視図である。

【００１２】図１(a),(b) 及び図２(a),(b) に示すよう
に、この押し釦スイッチ構造は、２段構成になってい
る。すなわち、上段は、電子機器を構成する本体ケース
１１の外面に形成された凹部１２に表面を露出して収容
されている大型の押し釦１３（押し部材）から成り、下
段は、凹部１２において本体ケース１１と押し釦１３と
の間に介在し、一端が支持軸１４に片持ち支持されて、
他端が上下に回動可能に配設される回動部材１５から成
る。

【００１３】本体ケース１１は、スイッチ動作機構１７
を搭載した基板１８を内蔵しており、スイッチ動作機構
１７は、釦型スイッチ１７−１（押圧検知部）を備えて
いる。本体ケース１１の凹部１２の底部には、釦型スイ
ッチ１７−１に対応する位置に挿通孔１１−１が設けら
れる。

【００１４】釦型スイッチ１７−１は、押されると没
し、押しが解除されると元の位置に復帰する復元力を有
している。スイッチ動作機構１７は、釦型スイッチ１７
−１に加わる押圧を検知してスイッチ動作を行う。

【００１５】回動部材１５は、押し釦１３と対向する面
に、ドーム形をなす凸部１５−１を備えると共に、凹部
１２の底部と対向する面には、スイッチ動作機構１７の
釦型スイッチ１７−１に対応する位置に、円柱形、角柱
形、又はその他の適宜の形状の柱形をなす凸部１５−２
を備えている。回動部材１５は、一方ではドーム形の凸
部１５−１の中央で押し釦１３の裏面に当接し、他方で
は、凹部１２底部の挿通孔１１−１を貫通して、柱形の
凸部１５−２の先端で、スイッチ動作機構１７の釦型ス
イッチ１７−１に当接している。

【００１６】回動部材１５は、常には、釦型スイッチ１
７−１の復元力により柱形凸部１５−２を介して上方に
付勢され、この付勢力をドーム形凸部１５−１を介して
押し釦１３に伝達している。

【００１７】押し釦１３の外周には、一辺に２個、合計
８個の鍵爪１９が下方に向けて突設されている。鍵爪１
９の爪は外方に向けて形成されている。本体ケース１１
の凹部１２の壁面には、上記鍵爪１９と係合する穴１１
−２が穿設されている。押し釦１３は、常には、上述し
た回動部材１５のドーム形凸部１５−１から上方に付勢
されて、鍵爪１９を凹部１２壁面の穴１１−２に係止さ
せている。

【００１８】尚、押し釦１３の中心位置は、釦型スイッ
チ１７−１の中心位置と相違している。この相違は、横
方向には図１(b) の断面図に示すように距離Ｍ１だけず
れており、縦方向には図２(b) に示すように距離Ｍ２だ
けずれている。

【００１９】次に、上記構成の押し釦スイッチ構造の動
作を説明する。図３(a),(b) 及び図４(a),(b) は、上記
押し釦スイッチ構造の動作状態図である。先ず、図３
(a) に示すように、押し釦１３の任意の端部（この場合
は図１(a) における右端部）が、図３(a) の矢印Ｐ１で
示すように下方に押されると、この端部に対称な位置に
ある鍵爪１９を支点として押し釦１３が下方に揺動す
る。この揺動により、回動部材１５のドーム形凸部１５
−１が中央の当接部で下方に押圧される。この押圧によ
り、回動部材１５が支持軸１４を支点として本体ケース
１１の内方に回動する。この回動により、柱形凸部１５
−２が釦型スイッチ１７−１の復元力に抗して、この釦
型スイッチ１７−１を押圧する。このように、押し釦１
３からの押圧が回動部材１５によりスイッチ動作機構１
７の釦型スイッチ１７−１に伝達されて、スイッチ動作
機構１７が動作する。

【００２０】また、図３(b) に示すように、押し釦１３
の他の任意の端部（この場合は図１(a) における左端
部）が、図３(b) の矢印Ｐ２で示すように下方に押され
た場合も、この端部に対称な位置にある鍵爪を支点とし
て押し釦１３が下方に揺動する。この揺動により、回動
部材１５のドーム形凸部１５−１が中央の当接部で下方
に押圧され、回動部材１５が支持軸１４を支点として本
体ケース１１の内方に回動し、柱形凸部１５−２が釦型
スイッチ１７−１を押圧する。

【００２１】同様に、押し釦１３の図４(a) に示す他の
端部（図１(a) の上端部、図２(b)参照）又は図４(b)
に示す他の端部（図１(a) の下端部、同じく図２(b) 参
照）が、図４(a),(b) の矢印Ｐ３又はＰ４に示すように
下方（図では右方）に押された場合も、上述した場合と
全く同様に、押し釦１３からの押圧が回動部材１５によ
りスイッチ動作機構１７の釦型スイッチ１７−１に伝達
されて、スイッチ動作機構１７が動作する。

【００２２】上述した押し釦１３の形状は正方形に形成
されており、これにより、外部からの押圧によって揺動
する押し釦１３端部の降下ストロークＳ１、Ｓ２、Ｓ３
及びＳ４（図３(a),(b) 及び図４(a),(b) 参照）は略一
定である。つまり、Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝Ｓ４である。一
方、回動部材１５は、常にそのドーム形凸部１５−１の
中央が上記押圧される押し釦１３の中央部に当接してい
る。押し釦１３の中央部の降下ストローク量は端部の降
下ストローク量の１／２である。したがって、この中央
部に当接している回動部材１５のドーム形凸部１５−１
の降下ストローク量も同じく押し釦１３の端部の降下ス
トローク量の１／２である。すなわち、押し釦１３の端
部のどの位置が押されても、その降下ストローク量は上
記のように略一定であるから、ドーム形凸部１５−１の
降下ストローク量も常に一定である。

【００２３】支持軸１４を中心にして回動する回動部材
１５は、ドーム形凸部１５−１及び柱形凸部１５−２共
に一体に形成されている。回動部材１５がドーム形凸部
１５−１のストローク量に応じて下方に回動すれば、柱
形凸部１５−２も支持軸１４からの距離に比例したスト
ローク量で降下する。ドーム形凸部１５−１の降下スト
ローク量が常に一定であれば回動部材１５の回動量も常
に一定であり、したがって、柱形凸部１５−２のストロ
ークも常に一定である。

【００２４】この押し釦１３端部のストローク量に対応
する柱形凸部１５−２のストローク量は、図２(b) に示
すように、支持軸１４からドーム形凸部１５−１の中点
（当接点）までの距離「Ｎ１」と、支持軸１４から柱形
凸部１５−２までの距離すなわち上述した縦方向（支持
軸１４と回動端を結ぶ方向）の中心からのずれ量Ｍ２と
当接点までの距離Ｎ１を足した「Ｍ１＋Ｎ１」との相関
で決定できる。すなわち、回動部材１５のドーム形凸部
１５−１と支持軸１４との距離を適宜に設定すれば、ス
イッチ動作機構１７を動作させるべく釦型スイッチ１７
−１に与える最適のストローク量を決定することができ
る。そして、回動部材１５の配置位置内であれば、釦型
スイッチ１７−１の配設位置は、どこに在ってもよい。
つまり、釦型スイッチ１７−１は押し釦１３の中心に在
る必要はない。このように、釦型スイッチ１７−１が押
し釦１３の中心からどのような方向に、どれだけずれて
いても、押し釦１３の任意の端部を押せば、常に均等な
押圧を釦型スイッチ１７−１に与えるように設定するこ
とができる。

【００２５】尚、上記実施の形態においては、押し釦１
３を基板１８に搭載されているスイッチ動作機構１７の
釦型スイッチ１７−１を直接操作するようにしている
が、この押し釦スイッチ構造の適用は、これに限るもの
ではない。例えば、家電機器におけるリモコン端末等へ
の適用も考えられる。

【００２６】図５は、押し釦スイッチ構造を適用した他
の例を示す図である。同図に示す電子機器２０は、本体
２１と蓋２２をそなえている。本体２１の基板２３には
複数のスイッチ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、・・・が連結
され、それらの操作端が本体２１の上面に露出してお
り、蓋２２を開成して、これらを操作することができる
ようになっている。これらのスイッチ２４ａ、２４ｂ、
２４ｃ、・・・の多くは条件設定スイッチであり、一旦
設定を行うと、その後は操作する必要はさほど多くはな
い。しかし、スイッチ２４ｂは、例えば切り換えスイッ
チ等であって、この電子機器２０の使用中において操作
する頻度が極めて高い。このようなとき、スイッチ操作
面上に多数配設された操作釦の中から目的とするスイッ
チ２４ｂを選択して操作するのは煩雑な感じを免れな
い。

【００２７】上記の電子機器２０は、蓋２２に、上述し
た大型の押し釦２５と回動部材２６を収容する凹部２７
からなる押し釦スイッチ機構を設けたものであり、これ
によって、普段はあまり必要とされないスイッチを覆っ
て操作面から隠し、スイッチ２４ｂだけを蓋２２を閉じ
たまま間接的に操作できるようにしたものである。

【００２８】このような場合、蓋２２上に設ける押し釦
２５の配置は、位置、大きさ共に、本体２１の操作釦の
配置等に関係なく、この電子機器の使い勝手の良さを優
先する見地から設定されることが望ましい。同図に示す
ように、目的とする操作スイッチ２４ｂが本体２１の端
部近傍にあるような場合でも、本発明による押し釦スイ
ッチ機構を用いれば、大型の押し釦スイッチ２５を、電
子機器２０つまり蓋２２の、最も使い勝手の良い位置に
配設して、スイッチを操作することができ、しかも常に
安定してスイッチ機構を動作させることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
押し釦機構を、押されて揺動する押し部材とこの押し部
材に押されて回動する回動部材との２段構成とし、押し
部材からの押圧を押し部材を押す位置に関わりなく回動
部材によって任意の位置に均等化して伝達するので、装
置内部に実装されるスイッチに押し部材の中心を対応さ
せて配置する必要がなく、これにより、スイッチを操作
する押し部材の配置位置の自由度を極めて大きく取るこ
とができ、したがって、操作部釦の配置を優先した使い
勝手の良いスイッチ操作機構を構築することが可能とな
る。また、スイッチの配置位置に関わりなく押し部材の
揺動支点が常に一定であるので、押圧が常に均等に行わ
れ且つスイッチへのストロークも常に一定となり、これ
により、スイッチ機構の動作が安定すると共にスイッチ
機構への荷重およびストロークの設定も容易となり、し
たがって、安心して使用できると共に設計上も便利な押
し釦スイッチ機構の実現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は一実施の形態における押し釦スイッチ構
造の押し釦部分の平面図、(b)はそのＡ−Ａ´断面矢視
図である。

【図２】(a) は図１(a) を再掲した図、(b) はそのＢ−
Ｂ´矢視図である。

【図３】(a),(b) は押し釦スイッチ構造の動作状態図
（その１）である。

【図４】(a),(b) は押し釦スイッチ構造の動作状態図
（その２）である。

【図５】押し釦スイッチ構造を適用した他の例を示す図
である。

【図６】(a),(b) は従来のスイッチとキートップにより
構成される大型の押し釦スイッチ構造を示す図である。

【図７】(a) はキートップの中心がスイッチの配設位置
からずれている場合の例を示す図、同図(b),(c) はその
場合の不具合を説明する図である。

【符号の説明】

１ キートップ ２ スイッチ ３ 円柱軸 ４ ケース ５（５ａ、５ｂ） 鍵爪 ６ 装着用孔 ７ 復帰用圧縮バネ ８ 基板 ９ キートップの中心 １１ 本体ケース １１−１ 挿通孔 １１−２ 係合穴 １２ 凹部 １３ 大型押し釦（押し部材） １４ 片持ち支持軸 １５ 回動部材 １５−１ ドーム形凸部 １５−２ 柱形凸部 １７ スイッチ動作機構 １７−１ 釦型スイッチ（押圧検知部） １８ 基板 １９ 鍵爪 ２０ 電子機器 ２１ 本体 ２２ 蓋 ２３ 基板 ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ スイッチ ２５ 押し釦 ２６ 回動部材 ２７ 凹部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押圧検知部を備えて該押圧検知部の押圧
   検知に感応して動作するスイッチ動作機構と、 該スイッチ動作機構を内蔵する本体ケースと、 該本体ケースの外面に形成された凹部に表面を露出して
   収容され前記本体ケースの内方に押圧されて揺動する押
   し部材と、 該押し部材を収納する前記凹部において前記本体ケース
   と前記押し部材間に介在し片持ち支持軸にて回動可能に
   支持された回動部材と、 を有し、 前記回動部材は、前記押し部材からの押圧を前記スイッ
   チ動作機構の押圧検知部に伝達することを特徴とする押
   し釦スイッチ構造。
2. 【請求項２】 前記押圧検知部は押圧前の位置に復元す
   る復元力を備え、前記押し部材はその外周に前記本体ケ
   ースの凹部の壁面に突設された縁部に係合する爪部を備
   え、前記回動部材は前記押し部材との対向面にドーム形
   凸部を備えると共に前記凹部の底部との対向面には前記
   スイッチ動作機構の押圧検知部に対応する位置に柱形凸
   部を備え、前記本体ケースは前記スイッチ動作機構の押
   圧検知部と前記柱形凸部とを当接させるべく前記柱形凸
   部が貫通すべき挿通孔を前記凹部の底部に備え、 前記押し部材の任意の端部が押されたとき、該端部に対
   称な位置にある前記爪部を支点として前記押し部材が揺
   動し、この揺動により前記回動部材のドーム形凸部が押
   圧され、この押圧により前記回動部材が前記片持ち支持
   軸を支点として前記本体ケース内方に回動し、この回動
   により前記柱形凸部が前記押圧検知部の復元力に抗して
   該押圧検知部を押圧することにより前記スイッチ動作機
   構が動作することを特徴とする請求項１記載の押し釦ス
   イッチ構造。
3. 【請求項３】 前記押し部材の中心位置は、前記押圧検
   知部の中心位置と相違することを特徴とする請求項１又
   は２記載の押し釦スイッチ構造。