JP4533786B2

JP4533786B2 - ボタン防水構造

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Publication number: JP4533786B2
Application number: JP2005112178A
Authority: JP
Inventors: 哲史大西
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2005-04-08
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2025-04-08
Also published as: US20060225995A1; US7230195B2; JP2006294376A

Description

本発明は、ボタン防水構造に関する。

車載用音響機器では、押し込み操作するためのボタンがフロントパネルに設けられている。車載用音響機器は車内に取り付けて使用するものであるから、車載用音響機器が防水設計されていないのが一般的である。この種の音響機器を船舶、ヨット、ボート、自動二輪車等に装備する場合には、雨水や海水などがボタンとフロントパネルの隙間を通じて浸水する虞がある。そのため、ボタンをゴム被覆することによって、雨水や海水などの浸水を抑えている（例えば、特許文献１参照。）。
実開平３−２８５８３号公報

しかしながら、ボタンがゴムによって被覆されていると、デザイン性が低く、高級感に欠けている。
そこで、本発明は、音響機器といった電子機器のパネルのデザイン性を向上させることを目的とする。

以上の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、パネルのボタン孔にボタンが配置され、前記パネルの背面に凸設されたリブが前記ボタン孔を囲み、透光性のゴムシートが前記リブによって囲まれた空間を塞いで回路基板と前記リブとの間に挟持され、接点部が前記ボタンに対向するよう前記ゴムシートに設けられて前記ゴムシートの弾性力により前記回路基板に対して接離可能とされ、発光素子が前記ボタンに対向するよう前記回路基板に搭載されて前記ゴムシートによって覆われ、前記発光素子の光を前記ボタンに導光する導光部が前記発光素子に相対する位置において前記ボタンと前記ゴムシートとの間に設けられ、透明板が前記パネルと前記ゴムシートとの間に配置され、前記ゴムシートが前記透明板と前記回路基板との間に挟まれ、支持孔が前記接点部に相対する位置において前記透明板を貫通し、前記ボタンの背面から後ろに向かって突出した支柱が前記支持孔に挿入されて前記ボタンが前後に移動可能に前記透明板に支持され、前記導光部が前記透明板の前面に凸設され、前記ボタンが背面側で開口するようカップ状に設けられ、前記導光部の先端部が前記ボタンの背面開口に挿入されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のボタン防水構造であって、前記リブの後ろ側突端部が段状に設けられ、前記ゴムシートの前面には前記リブに対応するよう段状の嵌合溝が形成され、前記嵌合溝にリブが嵌合していることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のボタン防水構造であって、前記パネルの下面から前記リブまで水抜き孔が貫通していることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、パネルの背面に凹部が形成され、前記凹部の底にボタン孔が形成され、前記ボタン孔にボタンが配置され、透光性のゴムシートが前記凹部を塞いで回路基板と前記パネルとの間に挟持され、接点部が前記ボタンに対向するよう前記ゴムシートに設けられて前記ゴムシートの弾性力により前記回路基板に対して接離可能とされ、発光素子が前記ボタンに対向するよう前記回路基板に搭載されて前記ゴムシートによって覆われ、前記発光素子の光を前記ボタンに導光する導光部が前記発光素子に相対する位置において前記ボタンと前記ゴムシートとの間に設けられ、透明板が前記パネルと前記ゴムシートとの間に配置され、前記ゴムシートが前記透明板と前記回路基板との間に挟まれ、支持孔が前記接点部に相対する位置において前記透明板を貫通し、前記ボタンの背面から後ろに向かって突出した支柱が前記支持孔に挿入されて前記ボタンが前後に移動可能に前記透明板に支持され、前記導光部が前記透明板の前面に凸設され、前記ボタンが背面側で開口するようカップ状に設けられ、前記導光部の先端部が前記ボタンの背面開口に挿入されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、パネルのボタン孔にボタンが配置され、前記パネルの背面側に透光性のゴムシートが配置され、前記ゴムシートの前面に凸設された枠部が前記ボタン孔を囲むよう前記パネルの背面に接し、前記ゴムシートの背面に接した回路基板と前記パネルとの間に前記枠部が挟持され、接点部が前記ボタンに対向するよう前記ゴムシートに設けられて前記ゴムシートの弾性力により前記回路基板に対して接離可能とされ、発光素子が前記ボタンに対向するよう前記回路基板に搭載されて前記ゴムシートによって覆われ、前記発光素子の光を前記ボタンに導光する導光部が前記発光素子に相対する位置において前記ボタンと前記ゴムシートとの間に設けられ、透明板が前記パネルと前記ゴムシートとの間に配置され、前記ゴムシートが前記透明板と前記回路基板との間に挟まれ、支持孔が前記接点部に相対する位置において前記透明板を貫通し、前記ボタンの背面から後ろに向かって突出した支柱が前記支持孔に挿入されて前記ボタンが前後に移動可能に前記透明板に支持され、前記導光部が前記透明板の前面に凸設され、前記ボタンが背面側で開口するようカップ状に設けられ、前記導光部の先端部が前記ボタンの背面開口に挿入されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１から５の何れか一項に記載のボタン防水構造において、前記接点部が前記ゴムシートの前面において凸状に設けられ、前記接点部の一部が前記支持孔に挿入されていることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１から６の何れか一項に記載のボタン防水構造であって、前記ゴムシートの背面に凹部が形成され、その凹部に前記発光素子が収容されていることを特徴とする。

本発明によれば、水がボタン孔を通って浸入しても、ゴムシートがリブによって囲まれた空間を塞いで回路基板とリブとの間に挟持されているから、それ以上後方には水が浸入しない。
また、水がボタン孔を通って浸入しても、ゴムシートがパネルの背面の凹部を塞いで回路基板とパネルとの間に挟持されているから、それ以上後方には水が浸入しない。
また、ゴムシートの前面に凸設された枠部がボタン孔を囲むようパネルの背面に接し、枠部が回路基板とフロントパネルとの間に挟持されているので、水がボタン孔を通って浸入しても、それ以上後方には水が浸入しない。
そのため、ゴムシートより後方にある回路基板や発光素子を防水することができる。

また、ゴムシートがボタンよりも後方にあり、ボタンがゴムシートによって覆われていないから、デザイン性が向上して高級感が高まる。

また、ゴムシートが透光性となっているから、発光素子が発光することで、ボタンが照らされ、ボタンが光る。そのため、デザイン性が向上して高級感が高まる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

〔第１の実施の形態〕
図１は正面から示したボタン防水構造１の分解斜視図であり、図２は背面から示したボタン防水構造１の分解斜視図であり、図３はボタン防水構造１の断面図である。

このボタン防水構造１は、船舶、ヨット、ボート、自動二輪車、自動車といった乗物のインパネ、風呂場、トイレ、キッチンといった建物の壁面に設置される電子機器に用いることができる。電子機器の前面は箱型のフロントパネル２によって覆われており、フロントパネル２が正面を向いて露出するよう電子機器がインパネ又は壁に設置される。

フロントパネル２には、複数のボタン孔３が前面から背面まで貫通し、ボタン孔３には、ボタン４が挿入されている。ボタン４は後方で開口するようカップ状に形成され、ボタン４の後ろ側の開口に沿ってフランジ５が設けられ、フランジ５がフロントパネル２の背面に当接することによってボタン４がボタン孔３から前に抜けないようになっている。また、ボタン４のカップ底には支柱６が立設され、この支柱６が後方に向かって突出している。ボタン４のカップ底の一部又は全体が透明又は半透明となっており、ボタン４のカップ底を光が透過するようになっている。

フロントパネル２の背面には、リブ７が突出するよう設けられ、リブ７の後ろ側突端部分が段状に設けられてその突端部分の厚さが薄くなっている。このリブ７は、複数のボタン孔３を囲繞するよう枠状に設けられている。

リブ７によって囲まれた空間３０には、透明板８が嵌め込まれている。透明板８には複数の支持孔９が貫通し、これら支持孔９はそれぞれボタン４の支柱６に対向する位置にある。ボタン４の支柱６が支持孔９に挿入されることで、ボタン４が前後に移動可能な状態で支持されている。

透明板８の前面には複数の導光部１０が突出するよう形成され、これら導光部１０がそれぞれボタン４に対向する位置にあり、導光部１０の先端部分がボタン４のカップ内に挿入されている。導光部１０の先端はボタン４のカップ底から離れている。

リブ７によって囲まれた空間３０はゴムシート１１によって塞がれ、透明板８の後面がゴムシート１１の前面に接している。ゴムシート１１は、絶縁性且つゴム弾性を有するとともに、透明又は半透明であって透光性を有する。ここでは、ゴムシート１１は、光を透過するよう白濁したシリコンゴムからなる。ゴムシート１１には複数の接点部１２がそれぞれボタン４の支柱６に対向するよう設けられ、接点部１２の一部が透明板８の支持孔９に挿入され、接点部１２の後面にはカーボンブラック等の導電薄膜１３が成膜されている。

ゴムシート１１の前面縁部には嵌合溝１４が凹設されている。この嵌合溝１４がゴムシート１１の前面縁部の全周にわたって形成され、リブ７が嵌合溝１４の全体にわたって嵌合している。嵌合溝１４は、リブ７の突端部分の形状に合うように二段溝となっている。更に、ゴムシート１１の前面縁部には枠部２０が嵌合溝１４を囲むように凸設されており、リブ７が枠部２０内に嵌められて枠部２０によって囲まれている。枠部２０は、ゴムシート１１と一体形成されたものであり、絶縁性且つゴム弾性を有する。

ゴムシート１１の後面には回路基板１５が重なられ、螺子１６が回路基板１５を貫通してフロントパネル２に螺合し、螺子１６の締結によって回路基板１５とリブ７との間にゴムシート１１の縁部が挟まれている。これにより、ゴムシート１１がパッキンとして機能し、リブ７と回路基板１５との間の隙間がシールされる。

回路基板１５の前面であってそれぞれの接点部１２に対向する位置には、プリント配線の端部２１が設けられ、導電薄膜１３がプリント配線の端部２１に接することでプリント配線が短絡するようになっている。

回路基板１５の前面には複数の発光素子（例えば、ＬＥＤ）１７が搭載され、ゴムシート１１の後面であって発光素子１７に相対する位置には収容凹部１８が形成され、発光素子１７が収容凹部１８に収容されている。これら発光素子１７及び収容凹部１８はそれぞれ導光部１０に対向する位置にある。

回路基板１５には位置決め孔２２が貫通し、ゴムシート１１の後面には突起２３が形成され、突起２３が位置決め孔２２に挿入することで、ゴムシート１１と回路基板１５との位置決めがなされている。

フロントパネル２の下面には水抜き孔１９が形成され、この水抜き孔１９はリブ７にまで貫通している。そのため、リブ７によって囲まれた空間３０が水抜き孔１９を通じて外部に通じている。

以上のように構成された防水構造１においては、ユーザが指等でボタン４を後ろに押すと、支柱６の先端によって接点部１２が押され、導電薄膜１３が回路基板１５に接する。これによりプリント配線の端部２１が短絡し、スイッチが入る。そして、ユーザがボタン４の押圧を解除すると、ゴムシート１１の弾性力によって接点部１２とともにボタン４が前に戻り、導電薄膜１３が回路基板１５から離れる。

発光素子１７が発光すると、発光素子１７の光がゴムシート１１を透過して透明板８に入射する。透明板８に入射した光は導光部１０を伝播し、導光部１０の前端面から出射するので、ボタン４が光る。ボタン４が光ることによって、デザイン性が向上して高級感が高まる。

また、導光部１０によって発光素子１７の光が伝播しているので、光が漏れたりせず、ボタン４を明るく光らすことができる。また、それぞれのボタン４に発光素子１７及び導光部１０が相対しているから、近くの発光素子１７の光が混色してボタン４が光ることも防止することができる。

発光素子１７が突出した状態に搭載されているが、収容凹部１８に発光素子１７が収容されているから、ゴムシート１１を回路基板１５に密接することができる。また、収容凹部１８の部分においてゴムシート１１が薄くなっているから、発光素子１７の光が効率よく透過し、ボタン４を明るく光らすことができる。

また、水が外部からボタン４とフロントパネル２の隙間を通って浸入しても、リブ７と回路基板１５との間にゴムシート１１が挟まれているから、それ以上中には水が浸入しない。そのため、フロントパネル２の前面に水が降りかかっても、ゴムシート１１より後方にある回路基板１５やその他の電気素子を防水することができ、機器の寿命を縮めることがない上、機器の動作にも影響を与えない。

リブ７によって囲まれた空間３０に浸入した水は水抜き孔１９から外部に排水されるので、リブ７によって囲まれた空間３０には水が溜まり難い。特に、フロントパネル２の下面に水抜き孔１９が形成されているから、効率よく排水される。

また、ゴムシート１１がボタン４よりも後方にあり、ボタン４の正面側がゴムシート１１によって覆われていないから、デザイン性が向上して高級感が高まる。

また、ボタン４を指先等で押した時、ゴムシート１１の反発力が指先に作用するので、ボタン４を押した時の感触が従来の押しボタンと殆ど変わらない。

なお、図３においては枠部２０の前側端部がフロントパネル２の背面から離れているが、枠部２０の突出長さを長くして、枠部２０の前側端部がフロントパネル２の背面に密接するようにしても良い。枠部２０の前側端部がフロントパネル２の密接させることで、防水性が更に向上する。

〔第２の実施の形態〕
第２実施形態におけるボタン防水構造１Ａについて図４を用いて説明する。図４は、ボタン防水構造１Ａの断面図である。以下の説明において、ボタン防水構造１Ａについては、第１実施形態におけるボタン防水構造１の何れかの部分に対応する部分に同一の符号を付す。

このボタン防水構造１Ａのフロントパネル２の前面から背面までの厚さは、第１実施形態におけるボタン防水構造１のフロントパネル２の前面から背面までの厚さよりも厚くなっている。そして、フロントパネル２の背面には凹部３１が形成されている。この凹部３１は第１実施形態における空間３０に対応するものである。そのため、このフロントパネル２の背面には、第１実施形態のようなリブ７が形成されていない。

凹部３１の底には、複数のボタン孔３（図４では、１つのボタン孔３を図示。）が形成され、これらボタン孔３がフロントパネル２の前面まで貫通している。

凹部３１はゴムシート１１に覆われており、ゴムシート１１の周囲部がフロントパネル２の背面と回路基板１５との間に挟持されている。そのため、水が外部からボタン４とフロントパネル２の隙間を通って浸入しても、凹部３１がゴムシート１１によって閉塞されて、ゴムシート１１が回路基板１５とフロントパネル２との間に挟まれているから、それ以上中には水が浸入せず、機器の寿命を縮めることがない上機器の動作にも影響を与えない。
なお、ゴムシート１１の前面縁部には枠部２０が形成されていない。

第２実施形態においても、ゴムシート１１がボタン４よりも後方にあり、ボタン４の正面側がゴムシート１１によって覆われていないから、デザイン性が向上して高級感が高まる。

以上に説明してきたことを除いて、第２実施形態のボタン防水構造１Ａと第１実施形態のボタン防水構造１との間で互いに対応する部分は同一に設けられている。

〔第３実施形態〕
第３実施形態におけるボタン防水構造１Ｂについて図５を用いて説明する。図５は、ボタン防水構造１Ｂの断面図である。以下の説明において、ボタン防水構造１Ｂについては、第１実施形態におけるボタン防水構造１の何れかの部分に対応する部分に同一の符号を付す。

このボタン防水構造１Ｂのフロントパネル２の背面には、第１実施形態のようなリブ７が形成されていない。一方、第１実施形態の場合と同様に、ゴムシート１１の前面縁部に枠部２０が凸設されているが、枠部２０の前側端部が複数のボタン孔３（図５では、１つのボタン孔３を図示。）を囲むようフロントパネル２に密接している。回路基板１５が螺子１６によって取り付けられているが、螺子１６の締結によって枠部２０が回路基板１５の前面とフロントパネル２の背面との間に挟持されている。枠部２０がゴム弾性を有しており、回路基板１５の前面とフロントパネル２の背面との間に挟まれることによって枠部２０が圧縮されている。なお、透明板８は、枠部２０とゴムシート１１によって囲まれた空間３２に収容されている。

以上のように、ボタン孔３の後ろ側の空間３２が枠部２０とゴムシート１１によって囲まれているので、水が外部からボタン４とフロントパネル２の隙間を通って浸入しても、それ以上中には水が浸入せず、機器の寿命を縮めることがない上、機器の動作にも影響を与えない。

第３実施形態においては、第１実施形態のような水抜き孔２０が形成されていないが、フロントパネル２の前面下側に水抜き孔４１が形成され、その水抜き孔４１が空間３２にまで通じている。

第３実施形態においても、ゴムシート１１がボタン４よりも後方にあり、ボタン４の正面側がゴムシート１１によって覆われていないから、デザイン性が向上して高級感が高まる。

以上に説明してきたことを除いて、第３実施形態のボタン防水構造１Ｂと第１実施形態のボタン防水構造１との間で互いに対応する部分は同一に設けられている。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。

上記各実施形態では、発光素子１７をＬＥＤとしたが、エレクトロルミネッセンス素子であっても良いし、蛍光管であっても良い。

正面から示したボタン防水構造１の分解斜視図である。背面から示したボタン防水構造１の分解斜視図である。ボタン防水構造１の断面図である。ボタン防水構造１Ａの断面図である。ボタン防水構造１Ｂの断面図である。

符号の説明

１、１Ｂ、１Ａボタン防水構造
２フロントパネル
４ボタン
３ボタン孔
７リブ
１０導光部
１１ゴムシート
１２接点部
１４嵌合溝
１５回路基板
１７発光素子
１８凹部
１９水抜き孔
２０枠部
３１凹部

Claims

パネルのボタン孔にボタンが配置され、前記パネルの背面に凸設されたリブが前記ボタン孔を囲み、透光性のゴムシートが前記リブによって囲まれた空間を塞いで回路基板と前記リブとの間に挟持され、接点部が前記ボタンに対向するよう前記ゴムシートに設けられて前記ゴムシートの弾性力により前記回路基板に対して接離可能とされ、発光素子が前記ボタンに対向するよう前記回路基板に搭載されて前記ゴムシートによって覆われ、前記発光素子の光を前記ボタンに導光する導光部が前記発光素子に相対する位置において前記ボタンと前記ゴムシートとの間に設けられ、透明板が前記パネルと前記ゴムシートとの間に配置され、前記ゴムシートが前記透明板と前記回路基板との間に挟まれ、支持孔が前記接点部に相対する位置において前記透明板を貫通し、前記ボタンの背面から後ろに向かって突出した支柱が前記支持孔に挿入されて前記ボタンが前後に移動可能に前記透明板に支持され、前記導光部が前記透明板の前面に凸設され、前記ボタンが背面側で開口するようカップ状に設けられ、前記導光部の先端部が前記ボタンの背面開口に挿入されていることを特徴とするボタン防水構造。
前記リブの後ろ側突端部が段状に設けられ、前記ゴムシートの前面には前記リブに対応するよう段状の嵌合溝が形成され、前記嵌合溝に前記リブが嵌合していることを特徴とする請求項１に記載のボタン防水構造。
前記パネルの下面から前記リブまで水抜き孔が貫通していることを特徴とする請求項１又は２に記載のボタン防水構造。
パネルの背面に凹部が形成され、前記凹部の底にボタン孔が形成され、前記ボタン孔にボタンが配置され、透光性のゴムシートが前記凹部を塞いで回路基板と前記パネルとの間に挟持され、接点部が前記ボタンに対向するよう前記ゴムシートに設けられて前記ゴムシートの弾性力により前記回路基板に対して接離可能とされ、発光素子が前記ボタンに対向するよう前記回路基板に搭載されて前記ゴムシートによって覆われ、前記発光素子の光を前記ボタンに導光する導光部が前記発光素子に相対する位置において前記ボタンと前記ゴムシートとの間に設けられ、透明板が前記パネルと前記ゴムシートとの間に配置され、前記ゴムシートが前記透明板と前記回路基板との間に挟まれ、支持孔が前記接点部に相対する位置において前記透明板を貫通し、前記ボタンの背面から後ろに向かって突出した支柱が前記支持孔に挿入されて前記ボタンが前後に移動可能に前記透明板に支持され、前記導光部が前記透明板の前面に凸設され、前記ボタンが背面側で開口するようカップ状に設けられ、前記導光部の先端部が前記ボタンの背面開口に挿入されていることを特徴とするボタン防水構造。
パネルのボタン孔にボタンが配置され、前記パネルの背面側に透光性のゴムシートが配置され、前記ゴムシートの前面に凸設された枠部が前記ボタン孔を囲むよう前記パネルの背面に接し、前記ゴムシートの背面に接した回路基板と前記パネルとの間に前記枠部が挟持され、接点部が前記ボタンに対向するよう前記ゴムシートに設けられて前記ゴムシートの弾性力により前記回路基板に対して接離可能とされ、発光素子が前記ボタンに対向するよう前記回路基板に搭載されて前記ゴムシートによって覆われ、前記発光素子の光を前記ボタンに導光する導光部が前記発光素子に相対する位置において前記ボタンと前記ゴムシートとの間に設けられ、透明板が前記パネルと前記ゴムシートとの間に配置され、前記ゴムシートが前記透明板と前記回路基板との間に挟まれ、支持孔が前記接点部に相対する位置において前記透明板を貫通し、前記ボタンの背面から後ろに向かって突出した支柱が前記支持孔に挿入されて前記ボタンが前後に移動可能に前記透明板に支持され、前記導光部が前記透明板の前面に凸設され、前記ボタンが背面側で開口するようカップ状に設けられ、前記導光部の先端部が前記ボタンの背面開口に挿入されていることを特徴とするボタン防水構造。
前記接点部が前記ゴムシートの前面において凸状に設けられ、前記接点部の一部が前記支持孔に挿入されていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のボタン防水構造。
前記ゴムシートの背面に凹部が形成され、その凹部に前記発光素子が収容されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のボタン防水構造。