按钮的铰链结构及电子设备的制作方法

本发明涉及按钮的铰链结构及电子设备。

背景技术：

在使用者通过按下而进行输入操作的按压式按钮中，有的通过进行弹性变形的铰链支撑，通过铰链进行弹性变形，从而能够按下按钮。例如，在专利文献1中公开了用铰链支撑按钮的长度方向上的一端侧的技术，在专利文献2中公开了用铰链支撑按钮的长度方向上的两端侧的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2000-123669号公报；

专利文献2：日本专利特开2000-306461号公报。

技术实现要素：

但是，如专利文献1所记载的那样，在用铰链支撑按钮的长度方向上的一端侧的情况下，由于按钮在一个部位被支撑，所以按钮容易以铰链为轴进行旋转。因此，在按下按钮时，存在按钮容易摇晃的问题。另外，如专利文献2所记载的那样，在用铰链支撑按钮的长度方向的两端侧的情况下，虽然按钮容易变得稳定，但是按压按钮时的反作用力变大，特别是在将铰链配置在按钮的四角的情况下，反作用力变得非常大。在该情况下，存在按下按钮时的按压感容易变差的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够抑制按下按钮时的反作用力、并且能够抑制按钮的摇晃的按钮的铰链结构及电子设备。

为了解决上述课题并达成目的，本发明的按钮的铰链结构具有：接触部，与配置按钮的配置部接触；按钮主体部，与所述配置部之间的相对位置关系会发生改变；第一铰链，具有挠性，并且一端与所述按钮主体部连接，另一端与所述接触部连接；第二铰链，具有挠性，并且一端与所述按钮主体部中的、所述第一铰链连接到所述按钮主体部的相反侧的位置连接，另一端与所述按钮主体部中的连接所述第一铰链的一侧的位置连接。

此外，为了解决上述问题并实现上述目的，本实施方式的电子设备包括：正面具有显示面的的显示面板；包围所述显示面板周围的正面面板；以及围绕在所述正面面板周围的上述按钮的铰链结构。

本实施方式所涉及的按钮的铰链结构和电子设备具有如下效果：可抑制按下按钮时的反作用力，并且可以抑制按钮的摇晃。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的电子设备的主视图；

图2是图1的a－a截面图；

图3是图2所示的按钮主体部和铰链的立体图；

图4是图1的b－b截面图。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本实施方式中的按钮的铰链结构及电子设备。另外，本发明并不限于该实施方式。另外，下述实施方式中的结构元件，也包括本领域技术人员能够置换且容易想到的元件、或者实质上相同的元件。

[实施方式]

图1是示出实施方式所涉及的电子设备1的主视图。图2是图1的a-a截面图。如图1和2所示，本实施方式所涉及的电子设备1是安装在车辆内部的、例如av(audiovisual，视听)一体式汽车导航装置。电子设备1具有显示面板2，正面面板3，按钮4，基板5和保持器部6。

另外，在以下的说明中，将电子设备1的通常使用时的上侧作为电子设备1中的上侧进行说明，将电子设备1的通常使用时的下侧作为电子设备1中的下侧进行说明。另外，在以下的说明中，将从正面面板3侧观察电子设备1时的左右方向在电子设备1中也作为左右方向进行说明。

显示面板2形成为矩形形状，在正面具有显示面2a。所谓正面，是指操作者所视的面，在汽车导航装置的情况下，由于配置在车内前方，所以是朝向车内的后方的面。显示面2a具有比显示面板2的矩形形状小的矩形形状，并且被布置在显示面板2的外边缘2b的内侧。在本实施方式中，显示面板2的显示面2a被构成为压敏式触摸面板。

正面面板3以围绕显示面板2的方式形成为矩形形状。正面面板3具有：围绕显示面板2的矩形框部3a、在框部3a的内侧敞开显示面板2的显示面2a的矩形的窗部3b。

如图1所示，按钮4设置在正面面板3的下侧，并且设置在正面面板3的正面侧的左右方向上的多处。如图2所示，按钮4具有键4a、按钮主体部4b和铰链4c。键4a是在正面面板3的正面侧出现并且出现在外侧的部分，是供操作者按压的部分。按钮主体部4b设置在键4a的背面侧，其背面侧一体地连接有铰链4c。按钮主体部4b和铰链4c由树脂材料形成，并且铰链4c被形成为杆状或板状，以能够进行弹性变形，并通过弯曲或屈曲形成。因此，当键4a被操作者向背面侧按压时，通过铰链4c的变形，按钮主体部4b能够与键4a一同向背面侧移动。此外，当操作者不操作键4a时，由于铰链4c的弹性，按钮主体部4b与键4a一同被向正面侧移动的位置施压。

另外，如图2所示，正面面板3以包围按钮主体部4b的上下左右的方式设有引导部3c，通过引导部3c引导按钮主体部4b的移动。键4a以不阻碍按钮主体部4b的移动的方式覆盖引导部3c的正面侧而配置。

基板5在显示面板2的下部沿着显示面板2的正面配置。在本实施方式中，基板5在左右方向上连续设置。如图2所示，基板5在正面安装有作为触摸开关的开关元件5a。另外，在基板5的正面侧相邻地配置有多个按钮4，开关元件5a与多个按钮4中的按钮主体部4b的背面侧相对地配置。因此，在由操作者将键4a向背面侧按压的情况下，通过铰链4c的变形，按钮主体部4b与键4a一起向背面侧移动，从而开关元件5a进行动作。另外，开关元件5a不限于一个，也可以在一个按钮4的背面侧配置多个。该基板5被容纳在正面面板3中。具体而言，正面面板3形成有从上述引导部3c向背面延伸并包围上下左右的壳体部3d。基板5被容纳在该壳体部3d中。

如图2所示，保持器部6在显示面板2的下部，被设置成夹在显示面板2的正面和基板5的背面之间。保持器部6被形成为板状，以堵塞容纳有基板5的正面面板3的壳体部3d的背面侧的方式设置，并安装到正面面板3。具体而言，保持器部6具有插入到形成于正面面板3的底部的贯通孔3e中的突起6a，通过突起6a向该贯通孔3e嵌合而安装到正面面板3。

此外，保持器部6通过安装到正面面板3，被设置成与基板5的背面抵接。如上所述，当键4a被操作者推到背面侧时，由于铰链4c的变形，按钮主体部4b与键4a一同向背面侧移动，基板5的开关元件5a发生动作，此时，保持器部6与基板5的背面抵接，从而针对将基板5向背面侧按压的力产生反作用力。

接着，对按钮4的铰链结构进行说明。图3是图2所示的按钮主体部4b及铰链4c的立体图。图4是图1的b-b截面图。按钮4被配置在作为配置按钮4的配置部的基板5的正面侧，包括键4a、按钮主体部4b、铰链4c和接触部4g。

如上所述，按钮主体部4b设置在按钮4中的键4a的背面侧，并且当键4a被操作者向背面侧按压时，开关元件5a发生动作。也就是说，按钮主体部4b被设置成：与基板5的相对位置关系能够改变。因此，当键4a被操作者推到背面侧时，按钮主体部4b靠近基板5，由此，按钮主体部4b接触到设置在基板5上的开关元件5a，从而能够使得开关元件5a动作。按钮主体部4b被构成为：例如具有大致长方体形状的块，并由树脂材料形成。按钮主体部4b按如下朝向配置：长方体的长度方向是电子设备1的左右方向，宽度方向是电子设备1的上下方向，高度方向是电子设备1的正面和背面的方向。

图3示出了在左右方向上排列了3个按钮主体部4b的形态，最左的按钮主体部4b是安装有键4a的状态，右侧的2个按钮主体部4b在图中示出的是拆下了键4a的状态。

如上所述，铰链4c由树脂材料形成，并与按钮主体部4b一体地连接，通过自身的弹性变形，能够使按钮主体部4b与键4a一起移动。按钮主体部4b在背面侧的上下左右四个位置设有向背面侧延伸的臂部4f，四个位置的臂部4f分别配置在按钮主体部4b的背面侧的四个角部附近。铰链4c与这样形成的臂部4f连接，经由臂部4f与按钮主体部4b连接。铰链4c具有第一铰链4d和第二铰链4e，第一铰链4d和第二铰链4e相对于一个按钮主体部4b各设有两个。这些第一铰链4d和第二铰链4e均以方棒的形状形成，端部与臂部4f连接。另外，第一铰链4d和第二铰链4e分别配置在按钮主体部4b的长度方向上的两端侧。

分别配置在按钮主体部4b的长度方向上的两端侧的第一铰链4d在按钮主体部4b的宽度方向上连接到按钮主体部4b的同一侧。具体地，两个第一铰链4d的一端分别连接到设置在按钮主体部4b上的四个臂部4f中的、在电子设备1的上下方向上位于按钮主体部4b的上侧附近的两个臂部4f(参见图4)，并且从臂部4f沿与按钮主体部4b的长度方向上的另一第一铰链4d所在的一侧相反的方向延伸。即，与一个按钮主体部4b连接的两个第一铰链4d分别与按钮主体部4b的长度方向上的不同端部附近、且按钮主体部4b的宽度方向上的靠近电子设备1的上侧的位置连接，并沿按钮主体部4b的长度方向延伸。这样，经由臂部4f与按钮主体部4b连接的第一铰链4d具有挠性，能够以与按钮主体部4b连接的一侧的端部为支点挠曲。

另外，分别配置在按钮主体部4b的长边方向上的两端侧的第二铰链4e连接到按钮主体部4b中的在按钮主体部4b的宽度方向上与连接第一铰链4d的一侧的相反侧。具体来说，与按钮主体部4b连接的两个第二铰链4e的一端分别与设置于按钮主体部4b的四个臂部4f中的、位于电子设备1的上下方向上的按钮主体部4b的靠下侧的位置的两个位置的臂部4f(参照图3)连接。另外，第二铰链4e的另一端在按钮主体部4b的连接第一铰链4d的一侧的位置、即按钮主体部4b的宽度方向的电子设备1的上侧的位置，与第一铰链4d连接。

具体来说，第二铰链4e从与臂部4f连接的位置，向按钮主体部4b的长度方向上的、另一个第二铰链4e所在的一侧的相反方向延伸，并在规定的位置向按钮主体部4b的宽度方向上的、第一铰链4d所在的方向弯曲。即，第二铰链4e具有弯曲部4ea，并且在弯曲部4ea处弯曲大约90°。因此，第二铰链4e的与臂部4f连接的一侧的端部和弯曲部4ea之间的部分沿按钮主体部4b的长度方向延伸，与第一铰链4d连接的一侧的端部和弯曲部4ea之间的部分沿按钮主体部4b的宽度方向延伸。

另外，第二铰链4e与第一铰链4d同样具有挠性，能够以经由臂部4f与按钮主体部4b连接的一侧的端部为支点挠曲。因此，第一铰链4d和第二铰链4e能够一体地挠曲，该第一铰链4d和第二铰链4e在按钮主体部4b的长度方向上位于相同侧，并且，通过第二铰链4e的端部与第一铰链4d连接而相互连接。即，具有第一铰链4d和第二铰链4e的铰链4c允许第一铰链4d和第二铰链4e一体地挠曲。

接触部4g与第一铰链4d中的经由臂部4f与按钮主体部4b连接的一侧的端部的相反侧的端部连接，并配设在沿按钮主体部4b的长度方向延伸的第一铰链4d的延长线上。即，一端与按钮主体部4b连接的第一铰链4d的另一端与接触部4g连接。当从电子设备1的上下方向观察时，即，当从按钮主体部4b的宽度方向观察时，接触部4g被形成为“コ”字形，其中电子设备1的正面侧成为开放侧。第一铰链4d连接到接触部4g的“コ”开放侧的两个端部中的一个端部。如上所述，与第一铰链4d连接的接触部4g是与基板5接触的部分，基板5是配置按钮4的配置部分。接触部4g在“コ”字形的封闭侧部分中的、位于开放侧的端部的相反侧的一侧的面与基板5接触。

在配置在基板5的正面侧的多个按钮4中，在按钮主体部4b的宽度方向上对按钮主体部4b连接第一铰链4d的一侧以及连接第二铰链4e的一侧全部为相同侧。在本实施方式中，在多个按钮4中的所有按钮4中，第一铰链4d相对于按钮主体部4b连接于按钮主体部4b的宽度方向上的电子设备1的上侧，第二铰链4e连接于按钮主体部4b的宽度方向上的电子设备1的下侧。

而且，多个按钮4中相邻的按钮4彼此共用接触部4g。在相邻的按钮4中，一个按钮4的第一铰链4d与接触部4g的“コ”字形的开放侧的两个端部中的一个端部连接，另一个按钮4的第一铰链4d与接触部4g的“コ”字形的开放侧的两个端部中的另一个端部连接。由此，相邻的按钮4彼此共用接触部4g，并经由接触部4g连接。

这样形成的按钮主体部4b、铰链4c、臂部4f、接触部4g由树脂材料通过模制成形等一体地形成。

在设有包围按钮主体部4b的上下左右的引导部3c的正面面板3上形成有支撑部3f(参照图4)。支撑部3f被形成为如下形状：在正面面板3中，在容纳基板5的壳体部3d的内侧，朝向基板5向背面侧延伸的肋状。支撑部3f的向背面侧延伸的前端与按钮4的接触部4g抵接。详细地说，支撑部3f的朝向背面侧的前端插入接触部4g的“コ”字形中的开放侧的部分，与接触部4g嵌合。另外，支撑部3f在朝向背面侧的前端形成有槽3fa。该槽3fa在支撑部3f的左右方向上贯通，向背面侧开放而形成，通过接触部4g进入而与接触部4g嵌合。接触部4g通过与支撑部3f的槽3fa嵌合而被按压在基板5上。接触部4g在支撑部3f的槽3fa嵌合的状态下被支撑部3f支撑，由此，在上下方向及左右方向的移动被限制的状态下，与基板5的正面抵接而被支撑。即，按钮4在使接触部4g与基板5接触的状态下被固定。

本实施方式中的电子设备1的按钮4的铰链结构包括上述结构，下面将对其作用进行说明。当对按钮4执行输入操作时，操作员通过例如手指对按钮4的键4a执行按压操作。由此，从正面侧朝向背面方向的力被输入到按钮4。在按钮4中，具有挠性的铰链4c连接到按钮主体部4b，并且按钮主体部4b由铰链4c支撑，因此当朝向背面方向的力输入到按钮4时，铰链4c由于这个力而挠曲。由此，按钮主体部4b向背面方向移动，并与在按钮主体部4b和基板5之间设置在基板5上的开关元件5a接触。由此，开关元件5a进行动作，检测出对按钮4执行了输入操作，并且向电子设备1的控制部(未示出)传递按钮4被执行了输入操作这一信息。由此，控制部控制电子设备1，以便执行分配给按钮4的操作，即，进行对按钮4执行输入操作时的操作。

在对按钮4进行了输入操作之后，在操作者将手指从按钮4拿开的情况下，按钮主体部4b由于铰链4c的弹性而向离开基板5的方向、即正面方向移动。由此，按钮主体部4b从开关元件5a离开，按钮4返回到进行输入操作之前的状态。

当对按钮4执行了输入操作时，铰链4c挠曲，按钮主体部4b沿靠近基板5的方向移动。铰链4c包括连接到接触部4g的第一铰链4d和具有弯曲部4ea并连接到第一铰链4d的第二铰链4e。即，第二铰链4e具有：在与按钮主体部4b连接的位置和弯曲部4ea之间沿按钮主体部4b的长度方向延伸的部分、和在与第一铰链4d连接的位置和弯曲部4ea之间沿按钮主体部4b的宽度方向延伸的部分，全长比第一铰链4d长。换言之，第二铰链4e具有弯曲部4ea，并具有从弯曲部4ea的位置向按钮主体部4b的宽度方向延伸的部分，因此，与不具有弯曲部4ea而仅向按钮主体部4b的长度方向延伸的情况相比，全长变长。因此，第二铰链4e容易受从外部输入的力而挠曲，并且因此铰链4c整体上也容易挠曲。由此，按钮4在输入操作时，不需要施加较大的力，就能够使按钮主体部4b向背面方向移动，进行输入操作时的反作用力变小。

另一方面，在铰链4c中，第一铰链4d从按钮主体部4b的宽度方向上的一侧与按钮主体部4b连接而支撑按钮主体部4b，第二铰链4e从按钮主体部4b的宽度方向上的另一侧与按钮主体部4b连接而支撑按钮主体部4b。由此，铰链4c在长度方向上的两端侧和宽度方向上的两端侧支撑按钮主体部4b，按钮主体部4b受到稳定的支撑而不会摇晃。

在以上的实施方式所涉及的按钮4的铰链结构和电子设备1中，支撑按钮主体部4b的铰链4c包括第一铰链4d和第二铰链4e，第一铰链4d和第二铰链4e连接到按钮主体部4b的彼此相对的两侧。因此，可以稳定地支撑按钮主体部4b。另外，第一铰链4d和第二铰链4e分别具有挠性，并且，第二铰链4e中的与按钮主体部4b连接的一侧的相反侧的端部在按钮主体部4b中的与第一铰链4d连接的一侧的位置处与第一铰链4d连接，因此，与第一铰链4d相比，能够使第二铰链4e的全长变长。由此，能够使第二铰链4e容易挠曲，能够降低通过对按钮4的输入操作时的按压力而使按钮主体部4b移动时的反作用力。其结果是，能够抑制按下按钮4时的反作用力，并且能够抑制按钮4的摇晃。

此外，由于相邻的按钮4共用接触部4g，所以可以减少相邻按钮4之间的距离。其结果是，当将多个按钮4并列配置时，可以使其紧凑化，能够将多个按钮4配置在狭小的区域中。

另外，由于按钮4被配置在配置开关元件5a的基板5上，因此可以使按钮4周围的部分小型化，并简化用于配置按钮4的部件。其结果是，使用按钮4的装置可以小型化，并且可以减少制造成本。

此外，由于第一铰链4d和第二铰链4e分别设置在按钮主体部4b的长度方向的两端侧，因此通过长度方向两端侧的第一铰链4d和第二铰链4e，能够适当地支撑按钮主体部4b。其结果是，更可靠地抑制了按下按钮4时的反作用力，并且抑制了按钮4的摇晃。

此外，分别配置在按钮主体部4b的长度方向上的两端侧的第一铰链4d在按钮主体部4b的宽度方向上在相同侧连接到按钮主体部4b，因此对按钮4进行按压操作时来自按钮4的反作用力能够在按钮4的长度方向上维持恒定。其结果是，可以提高对按钮4执行输入操作时的操作感，提高按钮4的品质。

另外，由于接触部4g配置在分别配置于按钮主体部4b的长度方向的两端侧的第一铰链4d的延长线上，因此，能够通过接触部4g和第一铰链4d从按钮主体部4b的长度方向的两侧支撑按钮主体部4b。由此，能够使对按钮4进行按压操作时的来自按钮4的反作用力在按钮4的长度方向上更可靠地维持恒定。其结果是，能够更可靠地提高对按钮4进行输入操作时的操作感，能够更可靠地提高按钮4的品质。

(变形例)

另外，在上述实施方式中，配置在按钮主体部4b的长度方向上的两端侧的第一铰链4d在按钮主体部4b的宽度方向上连接在按钮主体部4b的相同侧，但配置在按钮主体部4b的两端侧的第一铰链4d也可以连接在按钮主体部4b的宽度方向上的互不相同侧。另外，在上述的实施方式中，在按钮主体部4b的宽度方向上对按钮主体部4b连接第一铰链4d的一侧以及连接第二铰链4e的一侧在多个按钮4中全部为相同侧，但连接第一铰链4d和第二铰链4e的一侧也可以在按钮4之间彼此不同。在按钮主体部4b的宽度方向上将第一铰链4d、第二铰链4e连接至按钮主体部4b的那侧，优选根据按钮4的大小、给按钮4分配的功能等而适当地设定。

工业实用性

根据本实施例的按钮的铰链结构和电子设备可用于例如显示装置。

标记说明

1电子设备

2显示面板

3正面面板

4按钮

4a键

4b按钮主体部

4c铰链

4d第一铰链

4e第二铰链

4ea弯曲部

4g接触部

5基板(配置部)

5a开关元件

6保持器部