CN100423137C - 输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明目的是提供一种电阻元件由自我恢复力较强的基材形成，并且容易制造的输入装置。为达成此目的，本发明的输入装置具备：导电性硅橡胶(25)，在具有弹性并可以自我复原的基材内部含有电阻原料制成；导电性薄片(27)，与导电性硅橡胶(25)隔开预定间隔地对向设置；操作钮(21)，伴随着滑动从外部减小所述间隔并使导电性硅橡胶(25)与导电性薄片(27)接触。操作该操作钮(21)使导电性硅橡胶(25)与导电性薄片(27)相接触，从而检测出导电性薄片(27)上产生的电压变化。

Description

输入装置

技术领域

本发明涉及一种被使用于移动电话等的输入装置。

背景技术

专利文献1中所记载的发明是现有检测指示位置的输入装置。

图7表示现有技术的侧面剖视图，图8表示现有技术的正面剖视图，图9表示现有技术的分解立体图。

1表示绝缘基板，可以是由绝缘树脂等细长的长方形薄膜制成，其上表面上，将导电部4在电阻层2及导电层3上从它们各自的端部延长到薄膜的端面部。

5表示由绝缘树脂制造的垫片，其中央具有长孔6，以使得电阻层2和导电层3露出，并且具有一定的厚度。

7表示导电体，可以是由绝缘树脂制的薄膜制成，其外形与垫片5几乎相同，其下面中央部位涂敷了与垫片5的长孔6形状几乎相同的导电膜18。

8表示滑子，其上方具备操作用的操纵杆9，下方具备按压部10。

11表示底座，由薄金属板制成，具有安装定位用的卡爪13及螺丝安装用孔12。

14表示按压弹簧，由高弹性的薄金属板制成，具有长孔16，以便可自由滑动地操纵滑子8的操纵杆9。并且，该按压弹簧14时常将滑子8按在导电体7上，具有将弹簧部门及滑子8、导电体7、垫片5和绝缘基板1插入按压弹簧14与底座11之间的铆接部15。

上述构造中，通过按压弹簧14总是被按在导电体7一侧。滑子8的按压部10按压导电体7，由此使电阻层2与导电膜18被连接。

而且，该按压部10尖端为锐角，以使得成为与导电体7的电阻层2、导电层3的接触面与滑动方向成直角的线接触。

而且，通过使滑子8的操纵杆9沿着按压弹簧14的长孔16滑动，在先的线接触位置移动，由此，电阻层2与导电层3通过导电体7被桥接的位置也产生移动，从而得到所希望的电阻值。

(专利文献1)

特开平2-281603号公报

可是，现有的输入装置中，滑子8的按压部10按压导电体7，由此，通过导电膜18与电阻层2相连接。该按压部10尖端为锐角，以使得其与导电体7的电阻层2、导电层3的接触面与滑动方向成直角的线接触。

然而，电阻层2与导电膜18之间的间隙具有偏差，另外，形成导电膜18的导电体7由绝缘树脂制成，因而，即使通过滑子8的按压部10进行按压，也不能使导电体7挠曲成锐角状，接触点扩大从而使检测精度变低。如果强行挠曲成锐角状，则会产生使导电膜18产生裂缝的问题。

本发明正是鉴于上述问题而做出的，所以其目的是提供一种电阻元件由富含自我恢复力的材料形成、制造容易的输入装置。

此外，本发明的目的在于提供一种能够将每个滑动操作位置上的接触点变窄、能够提高检测精度的输入装置。

再者，本发明的目的在于提供一种能够多方向输入的输入装置。

并且，本发明的目的在于提供一种不仅能够检测出滑动操作，还能检测出按压操作的输入装置。

此外，本发明的目的是提供一种可防止从框体的开口部侵入灰尘的输入装置。

发明的内容

为达成所述目的，本发明技术方案1所记载的发明，其特征在于具备：由在具有可自我复原的弹性的基材内部含有电阻原料的导电性硅橡胶制成的电阻元件；与所述电阻元件具有预定间隔而对向设置的导电部件；伴随着滑动从外部减小所述间隔并使所述电阻元件与所述导电部件相接触的操作部；操作所述操作部使所述电阻元件与所述导电部件相接触，从而检测出所述导电部件上产生的电压变化。

另外，本发明技术方案2所记载的发明，其特征在于，本发明技术方案1中记载的所述操作部是操作钮。

另外，本发明技术方案3所记载的发明，其特征在于，本发明技术方案1中记载的所述操作钮具有凸部，并伴随着滑动，该凸部按压在所述电阻元件上的同时进行移动，从而使所述电阻元件产生与该凸部形状相对应的局部弹性变形。

另外，本发明技术方案4所记载的发明，其特征在于，在本发明技术方案3记载的发明中，具备：用于固持所述操作钮使其可以在所述电阻元件与所述导电部件上的一平面内多方向滑动的导引部件，及作为在平面上正交的两个方向的X方向、Y方向的电压检测机构。

另外，本发明技术方案5所记载的发明，其特征在于，在本发明技术方案4记载的发明中，所述导电部件由挠性材料制成，在所述电阻元件与所述导电部件的下方，设置有具备可动接点及固定接点的开关，通过将所述操作钮向下方按入，使所述电阻元件与所述导电部件挠曲，从而按下所述开关的所述可动接点使其与所述固定接点相接触。

另外，本发明技术方案6所记载的发明，其特征在于，在本发明技术方案4记载的发明中，所述输入装置还具有盒与设置了开口部的框体，所述盒具有收容所述固定接点和所述可动接点的第一收容部和在所述第一收容部上形成台阶部从而收容所述电阻元件与所述导电部件的第二收容部，并通过所述框体与所述第二收容部的台阶部挟持所述电阻元件与所述导电部件。

附图的简要说明

图1表示了本发明一个实施例的输入装置的侧面剖视图；

图2表示了图1的俯视图；

图3表示了该输入装置的轻触开关附近的扩大剖视图；

图4表示了图1的分解立体图；

图5中，(a)～(h)依次分别表示组装了盒、金属接点、绝缘薄片、导电板、绝缘薄片、导电性硅橡胶、绝缘薄片、框体的状态下的俯视图；

图6模式性的表示了输入装置的XY方向检测电路图；

图7表示了现有技术的的侧面剖视图；

图8表示了现有技术的正面剖视图；

图9表示了现有技术的分解立体图。

符号的说明：

20筐体；        21操作钮；      21b按压部；

22挠性薄膜；    23框体；        23a开口部；

25导电性硅橡胶；27导电性薄片；  29金属接点；

30盒；          30b台阶部；     32a坐标检测用XX输入部；

32b YY输入部；  32c XX、YY输出部。

发明的具体实施方式

下面，参照图1～图6对本发明的一个实施例进行详细地说明。这里，图1表示了本发明的输入装置的侧面剖视图，图2表示了图1的俯视图，图3表示了该输入装置的按压开关部分的扩大剖视图，图4表示了图1的分解立体图；图5中，(a)～(h)依次分别表示组装了盒(a)、金属接点(b)、绝缘薄片(c)、导电板(d)、绝缘薄片(e)、导电性硅橡胶(f)、绝缘薄片(g)、框体(h)的状态下的俯视图，图6表示了输入装置的检测电路图。

本发明的输入装置，例如，可以组装到移动电话中，按压操作输入装置的操作钮的一端，从而使液晶显示画面上的游标上下左右移动，并且，通过按压操作钮的中央可以用游标确定所选择的操作。

输入装置具备：筐体20，其呈圆盘状，中央形成开口部20a，并且下表面形成凹台阶部20b；操作钮21，其设置在筐体20的开口部20a中；挠性薄膜(相当于导引部件)22，其外周侧基体上注塑成形(アウトサ一ト成形)(或者粘贴)于筐体20上，同时其内周侧基体上注塑成形(アウトサ一ト成形)(或者粘贴)于操作钮21下表面的外周部上，从而可以使操作钮21向所有方向倾斜。

操作钮21具备：圆盘部21a，挠性薄膜22被固定在其下表面的外周部；按压部(相当于凸部)21b，剖视呈弧状，在圆盘部21a下表面中央部位突出。操作钮21通过挠性薄膜22被支撑在筐体20上并可以自由摆动，按压靠近操作钮21的圆盘部21a的外周的部分使其倾倒，按压部21b成为在水平方向上移动、即滑动例如0.5～1mm左右。并且，检测出该位置的坐标，使游标向该方向移动。另一方面，按压操作钮21的圆盘部21a的中央部分，则也按下了按压部21b，例如操作轻触开关(タクトスイツチ)。

筐体20的凹台阶部20b内设置框体23，如图3～图5所示，该框体23依次层叠绝缘薄片24、导电性硅橡胶(相当于电阻元件)25、绝缘薄片26、导电性薄片(相当于导电部件)27、绝缘薄片28、以及由金属板等制成并作为具有可翻转的鼓起部的可动接点的金属接点29等，并组装盒30从而实现一体化。图5(a)仅仅表示了盒30，图5(b)表示了将金属接点29组装进盒30的状态，并且图5(c)、图5(d)、图5(f)、图5(g)、图5(h)分别表示将绝缘薄片24、导电板27、绝缘薄片26、导电性硅橡胶25、绝缘薄片24、框体23组装进盒30的情况。

框体23由圆板状的金属板构成，具有中央设置了开口部23a以及从外周边缘折曲而形成的4个安装腿23b。从该框体23的开口部23a向下方突出有操作钮21的按压部21b，该按压部21b按压框体23内的导电性硅橡胶25，从而使其追随着按压部21b的形状产生弹性变形。

绝缘薄片24用于实现框体23与导电性硅橡胶25之间的绝缘，另外，其中央部位形成圆孔24a。

导电性硅橡胶25呈圆板状，由含有电阻原料的硅橡胶制成，其下表面一侧中央部分上形成圆形凹部25a以层叠收容绝缘薄片26与导电性薄片27。另外，导电性硅橡胶25的外周边缘上，在四个位置形成定位用孔25b，另外其下表面上在四个位置形成作为检测机构的剖视圆弧状的连接部25c。

绝缘薄片26介于导电性硅橡胶25与导电性薄片27之间以实现两者的绝缘。另外，绝缘薄片26的中央位置形成圆孔26a，从而也用作将导电性硅橡胶25与导电性薄片27之间隔开预定间隔的垫片。另外，绝缘薄片26的外周边缘上，在四个位置突出设置延伸片26b，在三个位置的延伸片26b上形成定位用孔26c。而后，通过操作钮21的按压部21b向下产生与按压部21b形状相仿的弹性变形的导电性硅橡胶25经由绝缘薄片26的圆孔26a内而压接到导电性薄片27上。

导电性薄片27由圆形金属板制成，另外，外周边缘部上延伸设置有连接片27a。

导电性薄片27的下表面上，介由绝缘薄片28将盒30组装进框体3中以实现一体化。盒30的上表面上，绝缘薄片26、导电性薄片27及绝缘薄片28固持在导电性硅橡胶25的凹部25a内。将框体23的安装脚23b铰接(或者铆接)到盒30的外周面上从而固定。另外，导电性薄片27及绝缘薄片28具有挠性，可以由某种程度的按压力而弯曲，因而，按下操作钮21时，通过按压部21b使导电性薄片27及绝缘薄片28向下弯曲从而将金属接点29的顶部按下。

另外，绝缘薄片28的外周边缘上，在三个位置突出设置延伸片28a，各延伸片28a上形成定位用孔28b。

另外，绝缘薄片28的下方的盒30内，也收容着圆顶状的金属接点29。该金属接点29顶部内表面作为可动接点构成轻触开关。

盒30呈圆盘状，由合成树脂制成，其具有：收容凹部(相当于第一收容部)30a，用于收容金属接点29；收容部(相当于第二收容部)30c，在收容凹部30a上形成台阶部30b，用于收容导电性硅橡胶25及绝缘薄片26及导电性薄片27及绝缘薄片28；按下金属接点29的顶部从而接触所述可动接点的轻触开关用固定接点31a；固定接点31a的导出端子31b；与金属接点29相连接的公用连接部31c；公用连接部31c的导出端子31d；被连接到导电性硅橡胶25的连接部25c、25c上的坐标检测用XX输入部32a、32a；被连接到导电性硅橡胶25的连接部25c、25c上的坐标检测用YY输入部32b、32b；被连接到导电性薄片27的连接片27a上的XX、YY输出部32c。而且，埋设有XX输入部32a、YY输入部32b、及XX、YY输出部32c的一端分别从盒30的外周面上导出引出端子。另外，盒30的台阶部30b在三个位置上突出设置有定位用突起部30d，各定位用突起部30d插入绝缘薄片28的定位用孔28b、绝缘薄片26的定位用孔26c及导电性硅橡胶25的定位用孔25b中。

导电性硅橡胶25及导电性薄片27被框体23与盒30的台阶部30b挟持。

而且，33表示安装了输入装置的印刷电路板。

然后，对输入装置的动作进行说明。

首先，对坐标输入进行说明。而且，如图1所示，操作钮21被组装前，绝缘薄片26及导电性硅橡胶27是平面地，没有向下方挠曲。

在图1的非操作状态中，导电性硅橡胶25产生与操作钮21的按压部21b的形状相仿的弹性变形从而接触下方的导电性薄片27。从该图1的状态按压操作钮21的外周的一部分，例如偏右端，则因为其通过挠性薄膜22固持在筐体20上并可自由摆动，所以操作钮21倾斜从而使按压部21a在水平方向上移动，即向左方滑动0.5～1mm左右。检测出由该按压部21a的滑动而使导电性硅橡胶25与导电性薄片27的接触位置的坐标，从而检测出按压部21a从图1的位置向哪个方向移动，例如可以进行在该方向上移动光标等的操作。这时，通过按压部21a可以经常维持导电性硅橡胶25与导电性薄片27的接触。

该进行坐标检测的检测机构(相当于XY方向检测机构)为一般检测机构，如上所述，在XX输入部32a与32a之间施加例如5V的电压V，另外，在YY输入部32b与32b之间施加例如5V的电压V。而且，各电压V通过导电性硅橡胶25与导电性薄片27相连接，由此，在与XX、YY输出部32c之间成直线状倾斜。

参照将其进行模式性表示的图6进行说明，使纪录笔(铁笔)34接触，则在从各点A、C起的距离上按比例减少的电压V通过纪录笔34被检测出来，并对应电压V检测出纪录笔34位置的X坐标。另外，切换外加电极，在从各点B、D起的距离上按比例减少的电压V由纪录笔34被检测出来，并对应电压V而检测出该纪录笔34位置的Y坐标。而且，35表示电压输出部，36表示A/D转换部，37表示CPU。如上所述，通过检测电压值可以检测出正确的XY坐标。而且，持续进行将所述操作钮21的一端按下的操作期间，光标朝同一方向持续移动。

另一方面，解除对所述操作钮21的偏右端的按压，倾斜的操作钮21通过挠性薄膜22的恢复力返回到图1中的状态。

然后，对按下操作钮21时的动作进行说明。

从图1中的状态向下按压操作钮21的中央，则操作钮21下降，按压部21b克服导电性硅橡胶25及绝缘薄片26的弹力而下降，按压下方的金属接点29的顶部。按压时，金属接点29翻转，其顶部的可动接点接触固定接点31a，轻触开关处于打开状态。

另外，解除操作钮21的按压动作，则通过金属接点29的弹性，金属接点29恢复到原来的位置，同时，轻触开关P变为关闭状态。如此进行本发明的输入装置的操作。

而且，在所述实施例中，虽然对设置了按压开关的输入装置进行了说明，但是，本发明中也可以是通过操作钮的按下动作，使可动接点接触固定接点的开关。

另外，本发明中即使不设置操作钮，也可以通过操作者的手指进行操作部的滑动操作或者按下操作。并且，筐体20与操作钮21也可以设置在电子设备的筐体一侧，另外，也可以将它们与框体23一体设置。

这种所述实施例中，具备：在具有可自我复原的弹性的基材内部含有电阻原料而制成的导电性硅橡胶25；与导电性硅橡胶25隔开预定间隔而对向设置的导电性薄片27；伴随着滑动从外部减小所述间隔并使与导电性薄片27相接触的操作钮21。操作该操作钮21使导电性硅橡胶25与导电性薄片27接触，从而检测出导电性薄片27上产生的电压变化，由于导电性硅橡胶25由富含自我恢复力的基材形成，因而，现有的将电阻体在由PET薄膜制成的基材上进行印刷的制造工序变得不复杂，容易制造。另外，因为不使用PET薄膜，硅橡胶具有较高的耐热性，可以通过反射炉(リフロ一炉)进行表面安装。

另外，所述实施例中，操作钮21具有按压部21b，伴随着滑动，在导电性硅橡胶25上按压该按压部21b并移动，从而使所述电阻元件产生与该按压部21b形状相仿的局部弹性变形，因此，伴随着操作钮21的按压部21b的滑动，操作钮21的按压部21b使导电性硅橡胶25产生局部弹性变形从而与导电性薄片27相接触，因而，导电性硅橡胶25伴随着操作钮21的按压部21b的滑动，可以连续进行与按压部21b的形状相仿的弹性变形和自我恢复，因而，每个滑动操作位置上的接触点可以较窄，提高了检测精度。

另外，所述实施例中，具有用于固持操作钮21并使其可以在导电性硅橡胶25与导电性薄片27上的一平面内多方向滑动的挠性薄膜22，及X方向和Y方向的电压检测机构(坐标检测用XX输入部32a、32a，YY输入部32b、32b，XX、YY输出部32c)，因而可以多方向输入。

另外，所述实施例中，通过将操作钮21向下方按入，使导电性硅橡胶25与导电性薄片27挠曲，从而按下金属接点29的可动接点使其与固定接点31a相接触，因此，除了滑动操作，还可以检测出按压操作。

另外，所述实施例中，开关的盒30内具有导电性硅橡胶25和导电性薄片27，因而组装容易，另外，对导电性硅橡胶25和导电性薄片27通过框体23与台阶部30b进行挟持，因而，可以防止尘埃从框体23的开口部23a侵入。

发明的效果

从以上说明可以明确，通过本发明，电阻元件由自我恢复力较强的基材形成，所以制造容易。

另外，通过本发明，操作钮设有凸部，伴随着滑动，该凸部按压在所述电阻元件上并移动，从而使电阻元件产生与该凸部形状相仿的局部弹性变形，因此，伴随着操作钮的滑动，操作钮的凸部使电阻元件产生局部弹性变形从而与导电部件相接触，因而，伴随着操作钮的滑动，可以连续进行与凸部形状相仿的弹性变形和自我恢复，因而，每个滑动操作位置的接触点可以较窄，提高了检测精度。

另外，通过本发明，具有用于固持操作钮并使其可以在电阻元件与导电部件上的一平面内多方向滑动的导引部件，及X方向和Y方向的电压检测机构，因而可以多方向输入。

另外，通过本发明，通过将操作钮向下方按入，使电阻元件与导电部件挠曲，从而按下开关的可动接点使其与固定接点相接触，因此，除了滑动操作，还可以检测出按压操作。

另外，通过本发明，开关的盒内还配置有电阻元件和导电部件，因而组装容易，另外，电阻元件和导电部件通过框体与台阶部进行挟持，因而，可以防止尘埃从框体的开口部侵入。

Claims (6)

1. 一种输入装置，其特征在于具备：由在具有可自我复原的弹性的基材内部含有电阻原料的导电性硅橡胶制成的电阻元件；与所述电阻元件具有预定间隔而对向设置的导电部件；伴随着滑动从外部减小所述间隔并使所述电阻元件与所述导电部件相接触的操作部；

操作所述操作部使所述电阻元件与所述导电部件相接触，从而检测出所述导电部件上产生的电压变化。

2. 如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述操作部是操作钮。

3. 如权利要求2所述的输入装置，其特征在于，所述操作钮具有凸部，并伴随着滑动，该凸部按压在所述电阻元件上的同时进行移动，从而使所述电阻元件产生与该凸部形状相对应的局部弹性变形。

4. 如权利要求3所述的输入装置，其特征在于具备：用于固持所述操作钮使其可以在所述电阻元件与所述导电部件上的一平面内多方向滑动的导引部件，及作为在平面上正交的两个方向的X方向、Y方向的电压检测机构。

5. 如权利要求4所述的输入装置，其特征在于，所述导电部件由挠性材料制成，在所述电阻元件与所述导电部件的下方，设置有具备可动接点及固定接点的开关，通过将所述操作钮向下方按入，使所述电阻元件与所述导电部件挠曲，从而按下所述开关的所述可动接点使其与所述固定接点相接触。

6. 如权利要求5所述的输入装置，其特征在于，所述输入装置还具有盒与设置了开口部的框体，所述盒具有收容所述固定接点和所述可动接点的第一收容部和在所述第一收容部上形成台阶部从而收容所述电阻元件与所述导电部件的第二收容部，并通过所述框体与所述第二收容部的台阶部挟持所述电阻元件与所述导电部件。

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