特許 6291260 電子機器のスイッチ機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6291260

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】電子機器のスイッチ機構

(51)【国際特許分類】

   H01H 3/12 20060101AFI20180305BHJP

   H01H 21/00 20060101ALI20180305BHJP

【ＦＩ】

   H01H3/12 B

   H01H21/00 330B

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-7209(P2014-7209)

(22)【出願日】2014年1月17日

(65)【公開番号】特開2015-135775(P2015-135775A)

(43)【公開日】2015年7月27日

【審査請求日】2017年1月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000112602

【氏名又は名称】フクダ電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(72)【発明者】

【氏名】桑崎 雄揮

【審査官】 段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５４−０４８３７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０５７６０３５６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３／１２

Ｈ０１Ｈ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子機器の筐体内に設けられたスイッチを筐体外から間接的に操作するためのスイッチ機構であって、
筐体外から操作可能な可動部材と、
前記可動部材を回動可能に支持する支持部材と、
前記可動部材の変位をスイッチに伝達する伝達部材と、を有し、
前記可動部材は、
前記筐体外から直接操作可能な平板状の第１の部分と、
該第１の部分に接続し、筐体内に隠れた平板状の第２の部分とを有し、
前記可動部材は、操作されていない状態で、前記第１の部分の表面が前記筐体の表面と略同一の高さとなるように前記伝達部材により保持され、
前記支持部材が前記第２の部分を支持し、
前記可動部材の前記第２の部分に、前記支持部材に支持される軸が一体形成され、前記可動部材は前記軸を回転軸として回動可能であり、
前記軸の直径は、前記第２の部分の厚みと略同一であることを特徴とする電子機器のスイッチ機構。

【請求項2】

前記軸が、前記第１の部分から最も離れた位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子機器のスイッチ機構。

【請求項3】

前記支持部材が、前記支持部材に設けられた溝と、前記第２の部分を隠す筐体の裏面との組み合わせによって、前記軸を支持することを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器のスイッチ機構。

【請求項4】

前記伝達部材が穴を有し、
前記可動部材が、前記穴に一部が埋め込まれた凸部を裏面に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子機器のスイッチ機構。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器のスイッチ機構を備えた電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電子機器に用いられるスイッチ機構に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、電子機器の回路基板上に設置されたスイッチなど、筐体内に設けられたスイッチを筐体外から間接的に操作可能とするためのスイッチ機構が知られている。スイッチ機構は、ユーザが直接操作可能な可動部材と、可動部材に加えられた外力または可動部材の変位をスイッチに伝達する伝達機構を有し、伝達機構には一般的に弾性体が含まれる。

【0003】

図４は、従来用いられているスイッチ機構の構成例を示す側断面図であり、電子機器の一例としてのホルタ心電計のイベントスイッチに用いられている機構を示している。なお、図４は文献公知発明に係るものではない。

【0004】

スイッチ機構は、ユーザが直接操作可能な可動部材であるレバー１０（およびその支持部材）と、レバー１０に加えられた外力またはレバー１０の変位を、回路基板５０に実装されているスイッチ４０に伝達する伝達部材３０とから構成される。伝達部材３０は一般にゴム系材料等の弾性体で形成され、レバー１０が操作されていない状態（図４に示す状態）においては、レバー１０を押し込み可能な所定の位置に保持する支持部材としても機能する。また、伝達部材３０は、ユーザに感じさせるスイッチの操作感を調整する機能も有している。

【0005】

レバー１０は、その一端に一対の軸受け部１３を有している（図４では手前側の１つだけが見えているが、奥にもう一つ存在する）。軸受け部１３にはシャフト２５が通されており、シャフト２５はさらに筐体本体２０に設けられた軸受け部（不図示）によって支持されている。レバー１０の支持部材として機能するシャフト２５と筐体本体２０に設けられた軸受け部により、レバー１０は筐体本体２０とは独立して、シャフト２５を回転軸とした矢印ａ方向の回動が可能になる。

【0006】

レバー１０は、可動方向への外力が加わっていない状態では、図４に示すように先端部１１が筐体本体２０の対向部分２１と所定の距離を有する位置に伝達部材３０によって保持されている。ユーザがレバー１０を押下すると、レバー１０がシャフト２５を回転軸として時計回りに回動し、先端部１１が対向部分２１に突き当たるまでの範囲で移動する。この際、レバー１０を押し込む力は、レバー１０の内面に設けられている凸部１２を通じて伝達部材３０を押圧し、伝達部材３０を通じてスイッチ４０に伝達される。レバー１０の先端部１１の可動範囲内でスイッチ４０が押下されるように、先端部１１の可動範囲（ストローク）や伝達部材３０の硬さや形状が調整される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、図４に示すような構成を有する従来のスイッチ機構は、電子機器の小型化やコスト面において課題を有していた。まず、レバー１０は先端部１１の可動範囲がもっとも大きく、軸受け部１３の近傍はほとんど動かない。従って、軸受け部１３の近傍を押下した場合には、先端部１１に近い部分を押下する場合よりもスイッチ４０を操作するために必要な力が大きくなる。しかも、軸受け部１３の近傍はほとんど動かず、ストローク感に乏しいことも相まって、強い力で押下される傾向にある。

【0008】

従って、軸受け部１３付近における破壊を防止するため、軸受け部１３、シャフト２５（および筐体本体２０の軸受け部）には十分な強度が必要となる。また、軸受け部１３とシャフト２５との間にガタ（隙間）が生じると、スイッチの操作感が悪くなるなどの問題が生じるため、高い寸法精度も要求される。このような背景から、従来はシャフト２５を寸法精度の良い金属材料とし、樹脂成形品であるレバー１０の軸受け部１３および筐体本体２０の軸受け部の肉厚（シャフト２５が通る穴の周囲および奥行き方向のいずれも）を厚くする構成が採られている。

【0009】

シャフト２５が個別の部品であることにより、部品および組立コストが上昇する。また、軸受け部１３の高さｈが大きくなるため、レバー１０が大型化し、製品の小型化の上で不利である。さらに、軸受け部１３の高さｈが大きいことで、レバー１０からスイッチ４０までの距離が遠くなるため、比較的大きな伝達部材３０が用いられることになるが、伝達部材３０は弾性体で形成されるため、体積が大きくなると物性の個体差も大きくなり、スイッチの操作感のばらつきが大きくなるという問題もあった。

【0010】

本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものであって、これら従来構成に係る課題の少なくとも１つを改善可能で、小型化に有利な電子機器のスイッチ機構を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述の目的は、電子機器の筐体内に設けられたスイッチを筐体外から間接的に操作するためのスイッチ機構であって、筐体外から操作可能な可動部材と、可動部材を回動可能に支持する支持部材と、可動部材の変位をスイッチに伝達する伝達部材と、を有し、可動部材は、筐体外から直接操作可能な平板状の第１の部分と、第１の部分に接続し、筐体内に隠れた平板状の第２の部分とを有し、可動部材は、操作されていない状態で、第１の部分の表面が筐体の表面と略同一の高さとなるように伝達部材により保持され、支持部材が第２の部分を支持し、可動部材の第２の部分に、支持部材に支持される軸が一体形成され、可動部材は軸を回転軸として回動可能であり、軸の直径は、第２の部分の厚みと略同一であることを特徴とする電子機器のスイッチ機構によって達成される。

【発明の効果】

【0012】

このような構成により、本発明によれば、従来構成に係る課題の少なくとも１つを改善可能で、小型化に有利な電子機器のスイッチ機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明を適用可能な電子機器の一例としてのホルタ心電計の外観斜視図である。

【図2】実施形態に係るスイッチ機構に係る構成を側方から見た図である。

【図3】実施形態に係るスイッチ機構に関する部品を示す分解斜視図である。

【図4】従来のスイッチ機構を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の例示的な実施形態について詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係るスイッチ機構をホルタ心電計のイベントスイッチに適用した実施形態について説明するが、本発明に係るスイッチ機構は、任意の電子機器に対して適用可能である。

【0015】

図１は、本発明を適用可能な電子機器の一例としてのホルタ心電計の外観斜視図であり（ａ）は全体を、（ｂ）は（ａ）の状態からカバー１６０を外し、スイッチ機構に関する構成が露出した状態を示している。本実施形態に係るホルタ心電計１００は、電池およびメモリカードを交換するための開閉部１１０を有する。

【0016】

開閉部１１０はその一端を軸受け部１４０によって筐体本体が有する軸に対して回動可能に取り付けられた蓋であり、矢印Ａで示すように開閉可能である。開閉部１１０には、第１のロック機構としての開閉レバー１２０と、第２のロック機構としてのロックレバー１３０が設けられている。

【0017】

開閉レバー１２０は矢印Ｂで示す方向に、図１に示すロック位置（第１の位置）とロック解除位置（第２の位置）との間で移動可能であり、また、開閉部１１０が閉じた状態においてはロック位置方向にバネで付勢されている。開閉レバー１２０はロック位置において開閉部１１０を閉じた状態に維持する。開閉部１１０は開閉レバー１２０がロック解除位置にあるときに開くことができる。開閉部１１０が開いた状態になると、電池収容部１８１やメモリカードスロットへのアクセスが可能になり、ユーザは電池収容部１８１に格納された電池１７０やメモリカードスロットに装着されたメモリカードを交換することができる。

【0018】

ロックレバー１３０は矢印Ｃで示す方向に、ロック位置（第３の位置）とロック解除位置（第４の位置）との間で移動可能である。ロックレバー１３０がロック位置にある場合、開閉レバー１２０はロック解除位置への移動が抑制され、ロックレバー１３０がロック解除位置にある場合にロック解除位置へ移動可能なように構成されている。

【0019】

本実施形態のスイッチ機構は、ユーザが筐体外から直接操作可能な可動部材であるレバー１５０と、筐体本体１６５に設けられた、レバー１５０の支持部材である軸受け部１６１と、伝達部材１５４とから構成される。本実施形態では、従来は金属材料による別部品であったシャフト１５２を樹脂製としてレバー１５０と一体で成型している。シャフト１５２はレバー１５０の回転運動の中心として機能すれば、その形状については任意である。

【0020】

以下、本実施形態のスイッチ機構の構成および動作について、図２および図３を用いてさらに詳細に説明する。図２はスイッチ機構に係る構成を側方から見た図であり、（ａ）はレバー１５０が押下されていない状態を示す図、（ｂ）は、（ａ）におけるレバーの支持構造を拡大した図、（ｃ）はレバー１５０が押下されている状態を示す図である。また、図３はスイッチ機構に関する部品を示す分解斜視図である。

【0021】

レバー１５０は、筐体外からユーザが直接操作可能な第１の部分である操作部１５０１と、操作部１５０１に接続し、筐体内に隠れた第２の部分である延長部１５０２とから構成されている。また、延長部１５０２の端部には回転軸であるシャフト１５２が延長部１５０２と一体に形成されている。また、操作部１５０１の裏面（筐体内の面）には、凸部１５１が設けられている。

【0022】

筐体本体１６５には、レバー１５０のシャフト１５２を支持する一対の軸受け部１６１が設けられている。図１（ｂ）や図３に明確に示しているように、軸受け部１６１はシャフト１５２を取り囲む構成とはなっておらず、略Ｕ字状の溝を有する構成であり、図２（ｂ）に示すように、延長部１５０２を覆っているカバー１６０の裏面と、軸受け部１６１の溝との組み合わせによってシャフト１５２を取り囲んで支持するような構成としている。

【0023】

レバー１５０の凸部１５１は略円筒形状を有し、筐体本体１６５に保持される伝達部材１５４が有する穴１５４１にその一部が埋め込まれている。
レバー１５０は、図２（ａ）に示す、操作されていない状態（レバー１５０に押下方向の外力が加わっていない状態）において、先端部１５５が筐体本体１６５の対向部分１６２と所定の距離を有する所定の位置に、伝達部材１５４によって保持されている。伝達部材１５４はゴム系材料等の弾性体で形成されており、レバー１５０に加えられた外力またはそれによるレバー１５０の変位をまたは回路基板１８０に実装されたスイッチ１７０に伝達する。また、伝達部材１５４は、ユーザに感じさせるスイッチの操作感を調整する機能も有している。

【0024】

レバー１５０の操作部１５０１が押下されると、図２（ｃ）に示すようにレバー１５０がシャフト１５２を回転軸として時計回りに回動し、レバー１５０の先端部１５５が筐体本体１６５の対向部分１６２に突き当たるまでの範囲で移動可能である。この際、レバー１５０を押下する力は、レバー１５０の裏面に設けられた凸部１５１を通じて伝達部材１５４を押圧し、伝達部材１５４を通じてスイッチ１７０に伝達される。レバー１５０の先端部１５５の可動範囲内でスイッチ１７０が押下されるように、先端部１５５の可動範囲（ストローク）や伝達部材１５４の硬さや形状が調整される。

【0025】

このように、本実施形態のスイッチ機構においても、レバー１５０が回動可能に支持され、レバー１５０に設けられた凸部１５１によって伝達部材１５４を押下し、伝達部材１５４を介して筐体内に設けられたスイッチ１７０が間接的に操作されるという基本的な構成および作用は従来と同様である。

【0026】

しかしながら、本実施形態では、レバー１５０の全体をユーザが直接操作可能であった従来構成と異なり、回動軸であるシャフト１５２とその近傍部分については筐体内に含める構成としている。これにより、シャフト部分が押下されることを考慮することが基本的に不要となるので、シャフト部分の強度を従来よりも低くしても差し支えなくなる。そのため、従来は金属製の別部品であったシャフト１５２を樹脂製としてレバー１５０と一体成形することが可能になる。これによりレバー１５０には軸受け部が不要となり、レバー１５０の厚み（高さ）を大幅に軽減することができる。

【0027】

また、上述したように、軸受け部１６１はシャフト１５２を取り囲む構成とする必要が無く、上述のように略Ｕ字状の溝を有する構成でよいため、シャフト１５２を支持するための、筐体本体１６５における軸受け部１６１の高さも大幅に削減できる。

【0028】

また、操作部１５０１とシャフト１５２とを離して配置することによって、従来構成のように離さない場合と比較して、同じ回転角度で得られるレバー先端部のストローク量が大きくなる。つまり、あるストローク量を得るためにレバー１５０が回転する必要のある角度を小さくできるため、その点においてもレバー１５０の高さを削減することが可能であり、電子機器の小型化において顕著な効果が実現できる。

【0029】

レバー１５０部分の高さを削減できるということは、レバー１５０と操作されるスイッチ１７０との距離が近くなることであるため、伝達部材１５４によって力や変位を伝達する距離が短くて済むようになる。上述したように、伝達部材１５４は弾性材料で形成されるため、力や変位の伝達距離が長くなるほど物性の個体差がスイッチの操作感として現れる。具体的には、スイッチのクリック感のばらつきが大きくなる。本実施形態の構成では、図４との比較から明確なように、凸部１５１とスイッチ１７０の間に介在する伝達部材１５４の厚みが大幅に少なくなっているため、クリック感のばらつきを抑制することができる。

【0030】

以上説明したように本実施形態によれば、筐体内に設けられたスイッチを筐体外から間接的に操作するためのスイッチ機構において、筐体外部から操作可能なレバーを、操作を受け付ける部分と、筐体内に存在する部分とから構成し、筐体内に存在する部分において回動可能に支持する構成とすることにより、レバー部分の高さを抑え、装置の小型化に有利なスイッチ機構を実現できる。

【0031】

なお、本実施形態においては、伝達部材をゴム系材料のような、変形によって力や変位の一部を吸収して伝達するような弾性体で形成する場合について説明した。しかし、伝達部材を構成する素材や構成に特に制限は無く、他の材料を用いたり、複数の部材の組み合わせにより実現されてもよい。例えば、レバーとスイッチとの位置関係によっては、リンク機構や梃子などが組み合わされてもよいし、バネを用いて構成することもできる。

【0032】

また、本実施形態においては、軸受け部１６１に支持される軸であるシャフト１５２が、延長部１５０２の、操作部１５０１から最も離れた位置（末端）に形成される構成を説明したが、必ずしも末端に形成されなくてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】