CN104054149B - 多向开关以及操作输入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供多向开关。在第一箱体(14)与第二箱体(13)之间划分形成滑动空间(35)。滑块(18)的至少一部分配置在滑动空间(35)内,能够与操作力对应地在滑动空间(35)内二维地滑动。第一箱体(14)和滑块(18)在它们之间划分形成有点对称形状的容纳空间(30)。具有圆形的外缘部的弹性部件(17)配置在容纳空间(30)内。在未对滑块(18)施加操作力的状态下,弹性部件(17)的外缘部与容纳空间(30)的内周面抵接。通过滑块(18)在滑动空间(35)内滑动,从而弹性部件(17)因容纳空间(30)的内周面的一部分而被压缩。
Description
技术领域
本发明涉及具备与操作力相应地二维移动的滑块的多向开关、以及具备该开关的操作输入装置。
背景技术
作为这种开关,公知有使用了环状的弹性部件来作为当解除了操作力时用于使滑块重回初始位置的机构的开关(例如,参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开2003-84916号公报
专利文献2:日本专利第3814279号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1所记载的结构中,沿能够使滑块二维地滑动的滑动空间的内周壁,配置有作为环状弹性部件的O型圈。沿操作力的朝向滑动的滑块压扁处于行进方向的前端的O型圈,并构成为由于操作力的解除、以及O型圈的弹性恢复力而将滑块压回至初始位置。由于滑块的外周部需要总是与O型圈接触,所以滑块的可动距离、即用户所允许的操作量(行程)仅是O型圈的能够压扁量。若为了增大操作量而增加O型圈的厚度,则弹性变形需要较大的力,从而操作性变差。
专利文献2所记载的结构中,沿滑块的外周面配置有作为环状弹性部件的环状螺旋弹簧。向操作力的朝向滑动的滑块使环状螺旋弹簧在行进方向上伸长,并构成为由于操作力的解除以及环状螺旋弹簧的弹性恢复力而将滑块压回初始位置。沿行进方向伸长的环状螺旋弹簧在与滑动空间的内周壁抵接之前能够使滑块滑动,但限制行程为环状螺旋弹簧的厚度大小。
并且专利文献2所记载的结构中,当在由上侧箱体和下侧箱体划分形成的滑动空间内配置滑块时,需要预先在从设于上侧箱体的孔插入的夹具上暂时保持环状螺旋弹簧,从而妨碍组装操作性的提高。
因而,本发明的目的在于,提供能够极力增大多向开关的操作量(行程)、即滑块的可动距离、并且能够提高操作性以及组装操作性的技术。
用于解决课题的方案
用于解决上述的课题的本发明的第一方案是多向开关,其具备:
第一箱体;
第二箱体,其在与上述第一箱体之间划分形成滑动空间;
滑块,其至少一部分配置在上述滑动空间内,并能够与操作力相应地在上述滑动空间内二维地滑动;以及
弹性部件,其具有圆形的外缘部,
上述第一箱体和上述滑块在它们之间划分形成有点对称形状的容纳空间,
上述弹性部件配置在上述容纳空间内,
在未对上述滑块施加操作力的状态下,上述弹性部件的上述外缘部与上述容纳空间的内周面抵接,
通过上述滑块在上述滑动空间内滑动,从而上述弹性部件因上述容纳空间的内周面的一部分而被压缩。
根据这样的结构,由于在可滑动区域不抑制操作量,所以能够将可滑动区域的大小作为最大限度操作量来使用。即、能够增大多向开关的行程。另一方面,由于能够代替增大操作量来增大滑块的宽度尺寸,所以能够减少操作时的滑块的晃动,从而有助于提高操作性。
作为上述弹性部件的例子,举出环状的螺旋弹簧。该情况下,能够使随着压缩而产生的应力向环状螺旋弹簧整体分散。因而最大应力值降低,从而能够成为难以疲劳断裂的构造。另外作为弹性部件而能够增大可使用的变形量,从而也有助于延长操作量。
上述环状螺旋弹簧的未配置于上述容纳空间内的状态下的中心直径比上述容纳空间在上述滑块的滑动方向上的宽度尺寸小,该结构的情况下,能够使由第一箱体和滑块夹持的环状螺旋弹簧容易地滑入容纳空间内。由于仅通过向载置于第一箱体上的弹性部件按压滑块的作业就完成将环状螺旋弹簧向容纳空间的配置,所以能够大幅度提高操作性。只要是环状的弹性部件就能够同样地获得该作用。
也可以构成为,上述弹性部件在未配置于上述容纳空间内的状态下具有第一宽度尺寸,上述容纳空间具有在上述滑块的滑动方向上比上述第一宽度尺寸小的第二宽度尺寸,上述容纳空间由形成于上述第一箱体的第一凹部和形成于上述滑块的第二凹部划分形成,形成上述第一凹部和上述第二凹部的开口缘的角部分别是直角。
该情况下,防止因收纳于容纳空间而被压缩的弹性部件在滑块的滑动时越过各凹部的开口缘而向外突出,从而能够对滑块赋予稳定的弹性恢复力。
通过具备输出与上述滑块的位置相应的信号的信号输出部,能够使上述的多向开关作为操作输入装置而发挥功能。
用于解决上述的课题的本发明的第二方案是多向开关,其具备:
箱体,其具有点对称形状的开口;
第一滑块,其至少一部分配置在上述箱体内,并能够与操作力相应地而二维地滑动;
第二滑块,其配置于上述箱体外,并与上述第一滑块一起对包括上述开口的上述箱体的一部分进行夹持;以及
弹性部件,其具有圆形的外缘部,
上述第一滑块和上述第二滑块在它们之间划分形成有点对称形状的容纳空间,
上述弹性部件配置在上述容纳空间内,
在未对上述第一滑块施加操作力的状态下,上述弹性部件的上述外缘部与上述容纳空间的内周面以及上述开口的内周缘抵接,
通过上述第一滑块进行滑动,从而上述弹性部件因上述容纳空间的内周面的一部分以及上述开口的内周缘而被压缩。
根据这样的结构,由于不在可滑动区域抑制操作量,所以能够将可滑动区域的大小作为最大限度操作量来使用。即、能够增大多向开关的行程。另一方面,由于能够代替增大操作量来增大第一滑块的宽度尺寸,所以能够减少操作时的第一滑块的晃动,从而有助于提高操作性。
作为上述弹性部件的例子,举出环状的螺旋弹簧。该情况下,能够使随着压缩而产生的应力向环状螺旋弹簧整体分散。因而最大应力值变低,从而能够成为难以疲劳断裂的构造。另外,作为弹性部件而能够增大可使用的变形量,从而也有助于延长操作量。
上述环状螺旋弹簧的未配置于上述容纳空间内的状态下的中心直径比上述容纳空间在上述第一滑块的滑动方向上的宽度尺寸小,该结构的情况下,能够使由箱体和第二滑块夹持的环状螺旋弹簧容易地滑入容纳空间内。由于仅通过向载置于箱体的开口上的环状螺旋弹簧按压第二滑块的作业,就完成将弹性部件向容纳空间的配置,从而能够大幅度提高操作性。只要是环状的弹性部件就能够同样地获得该作用。
也可以构成为,上述弹性部件在为配置于上述容纳空间内的状态下具有第一宽度尺寸,上述容纳空间具有在上述第一滑块的滑动方向上比上述第一宽度尺寸小的第二宽度尺寸,上述容纳空间由形成于上述第一滑块的第一凹部和形成于上述第二滑块的第二凹部划分形成,形成上述第二凹部的开口缘和上述箱体的开口的缘的角部分别是直角。
该情况下,防止因收纳于容纳空间而被压缩的弹性部件在第一滑块的滑动时越过各凹部的开口缘而向外突出,从而能够对第一滑块赋予稳定的弹性恢复力。
在至少未对上述第一滑块施加操作力的状态下,上述箱体的上述开口由上述第二滑块覆盖,该结构的情况下,能够极力防止尘埃等从开口进入内部。
通过具备输出与上述第一滑块的位置相应的信号的信号输出部,能够使上述的多向开关作为操作输入装置而发挥功能。
发明的效果如下。
根据本发明,能够最大限度增大多向开关的行程,并且能够提高操作性以及组装操作性。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的多向开关的外观的立体图。
图2是表示图1的多向开关的内部结构的分解立体图。
图3是说明图1的多向开关的环状螺旋弹簧的安装方法的纵向剖视图。
图4是沿图1的线IV-IV的纵向剖视图,其说明多向开关的动作。
图5是用于说明图1的多向开关的操作性的图。
图6是表示本发明的第二实施方式的多向开关的外观的立体图。
图7是表示图6的多向开关的内部结构的分解立体图。
图8是说明图6的多向开关的环状螺旋弹簧的安装方法的纵向剖视图。
图9是沿图6的线IX-IX的纵向剖视图,其说明多向开关的动作。
图10是用于说明图6的多向开关的操作性的图。
具体实施方式
以下,参照附图详细地对本发明的实施方式进行说明。其中,以下的说明所使用的各附图中,为了使各部件为能够识别的大小而适当地变更了比例尺。并且,以下的说明中的“上下”“左右”“前后”的表现只不过是在参照附图的说明中为方便而使用的,不限定使用产品时的方向。
图1是表示本发明的第一实施方式的多向开关11的外观的立体图。多向开关11通过层叠上壳体12、中壳体13、下壳体14而形成为立方体形状的主体。
在上壳体12的上表面12a形成有圆形的开口12b,操作部15从该开口12b向上方延伸。操作部15是直接或者间接地被输入用户的操作力的部分。
在上壳体12的左侧面12c形成有矩形的开口12d,连接器部16从该开口12d向侧方延伸。在连接器部16,设有未图示的外部连接用的端子。
接下来,参照图2至图4对多向开关11的内部结构进行说明。如图2所示,多向开关11还具备环状螺旋弹簧17、滑块18、电路基板20、第一滑动端子21、第二滑动端子22、以及保持部件23。
如图2以及图3(a)所示,在下壳体14的上表面14a形成有俯视时呈圆形并且有底的凹部14b。
环状螺旋弹簧17通过连结压缩螺旋弹簧的两端而呈环状的外观,并且形成为具有圆形的外缘部。
滑块18具有圆板状的主体18a。上述的操作部15从主体18a的上表面18b延伸。即、操作部15构成滑块18的一部分。上表面18b的外周部向上方突出而形成上周壁18c。主体18a的下表面18d的外周部向下方突出而形成下周壁18e。由下周壁18e在下表面18d的一侧划分形成有俯视时呈圆形并且有底的凹部18f。
如图3(b)所示,通过在作为本发明的第一箱体的下壳体14的上表面14a上载置滑块18,由凹部14b以及凹部18f在下壳体14与滑块18之间划分形成容纳空间30。作为本发明的弹性部件的环状螺旋弹簧17配置在该容纳空间30内。
此外,如图3(a)所示,环状螺旋弹簧17在未配置于容纳空间30的状态下具有外径D1。另一方面,如图3(b)所示,容纳空间30具有比环状螺旋弹簧17的外径D1小的外径D2。外径D2是指俯视时呈圆形的容纳空间30的直径。换言之,是指容纳空间30在后述的滑块18的滑动方向上的宽度尺寸。
并且,环状螺旋弹簧17在未配置于容纳空间30的状态下具有中心直径D3。中心直径D3是指穿过环状螺旋弹簧17的中心且连接弹簧回旋成环状的部分的回旋中心彼此的线段的长度。
并且,形成作为本发明的第一凹部的凹部14b的开口缘的角部14c形成为直角。另外,形成作为本发明的第二凹部的凹部18f的开口缘的角部18g也形成为直角。
为了将环状螺旋弹簧17配置在容纳空间30内,首先如图3(a)所示,将环状螺旋弹簧17载置在凹部14b上。该状态下的环状螺旋弹簧17的外径D1比容纳空间30的外径D2、即凹部14b的外径大,从而环状螺旋弹簧17配置为覆盖凹部14b的角部14c。
接下来,用滑块18从上方按压环状螺旋弹簧17。该状态下的环状螺旋弹簧17的外径D1比容纳空间30的外径D2、即凹部18f的外径大,从而凹部18f的角部18g与环状螺旋弹簧17的上部抵接。
通过压下滑块18,来由凹部18f的角部18g以及凹部14b的角部14c夹持环状螺旋弹簧17并向内侧压缩该环状螺旋弹簧17,从而将环状螺旋弹簧17配置在由凹部14b和凹部18f划分形成的容纳空间30内。
环状螺旋弹簧17的中心直径D3比容纳空间30的外径D2小,从而能够使被角部14c和角部18c夹持的环状螺旋弹簧17容易地滑入容纳空间30内。仅通过向载置在下壳体14的上表面14a上的环状螺旋弹簧17按压滑块18的作业,就完成将环状螺旋弹簧17向容纳空间30的配置,从而能够大幅度提高操作性。
如图2所示,在中壳体13的上表面13a形成有俯视时呈圆形的开口13b。如图4(a)所示,通过将中壳体13的下端面13c配置在下壳体14的上表面14a上,来在作为本发明的第二箱体的中壳体13与下壳体14之间划分形成滑动空间35。
滑块18除了操作部15的一部分之外配置在滑动空间35内,能够与施加于操作部15的操作力相应地在滑动空间35内平面地滑动。操作部15的一部分穿过开口13b而向中壳体13的外侧突出。
如图2所示,在电路基板20形成有插通孔20a。电路基板20的一部分成为连接器部16,在电路基板20的上表面20,安装有与设于连接器部16的外部连接端子电连接的电路。如图4(a)所示,电路基板20配置在中壳体13的上表面13a上。操作部15的一部分穿过插通孔20a而向电路基板20的上方突出。
如图2以及图4(a)所示,第一滑动端子21是在电路基板20的上方配置为沿多向开关11的左右方向X1延伸的长条状的部件。在第一滑动端子21形成有沿该第一滑动端子21的长度方向延伸的插通槽21a。并且在第一滑动端子21的长度方向上的一端部的下表面设有导电性的接点21b。
如图2所示,第二滑动端子22是在第一滑动端子21的上方配置为沿多向开关11的前后方向X2延伸的长条状的部件。在第二滑动端子22形成有沿该第二滑动端子22的长度方向延的插通槽22a。并且在第二滑动端子22的长度方向上的一端部的下表面设有导电性的接点22b。
保持部件23是在第二滑动端子22的上方配置为沿多向开关11的左右方向X1延伸的长条状的部件。在固定部件23形成有沿该固定部件23的长度方向延伸的插通槽23a。在保持部件23容纳在上壳体12内的状态(参照图1)下,插通槽23a的内缘配置为与形成于操作部15的上端的平坦部15a对置,限制绕操作部15的轴产生的运动。
在图4(a)所示的多向开关11的组装状态下,第一滑动端子21以能够沿多向开关11的前后方向X2移动的方式支承在上壳体12内。并且第二滑动端子22以能够沿多向开关11的左右方向X1移动的方式支承在上壳体12内。操作部15穿过第一滑动端子21的插通槽21a、第二滑动端子22的插通槽22a、以及保持部件23的插通槽23a而向上方延伸,并从上壳体12的开口12b向上方突出。
通过沿多向开关11的前后方向X2对操作部件15进行操作,来使操作部件15与形成于第一滑动端子21的插通槽21a的内缘抵接,从而使第一滑动端子21沿多向开关11的前后方向X2移动。第一滑动端子21的接点21b在形成于电路基板20的上表面20b的未图示的导电图案上滑动,并从连接器部16输出与其位置相应的信号。
通过沿多向开关11的左右方向X1对操作部件15进行操作,来使操作部件15与形成于第二滑动端子22的插通槽22a的内缘抵接,从而使第二滑动端子22沿多向开关11的左右方向X1移动。第二滑动端子22的接点22b在形成于电路基板20的上表面20b的未图示的导电图案上滑动,并从连接器部16输出与其位置相应的信号。
即电路基板20、第一滑动端子21、以及第二滑动端子22作为输出信号的信号输出部40而发挥功能,该信号与通过施加于操作部15的操作力而在滑动空间35内二维地滑动的滑块18的位置相应。此时本实施方式的多向开关11作为输出与向操作部15输入的操作相应的信号的操作输入装置而发挥功能。
接下来,参照图4以及图5对本实施方式的多向开关11的动作进行说明。
如图4(a)所示,在未对操作部15、即滑块18施加操作力的状态下,被压缩而配置在容纳空间30内的环状螺旋弹簧17的外缘部与容纳空间30的内周面30a抵接。
如图4(b)所示,若对操作部15施加向右的操作力,则滑块18在滑动空间35内向右方滑动。操作部15与第二滑动端子22的插通槽22a抵接而使第二滑动端子22向右方移动。设于第二滑动端子22的接点22b在形成于电路基板20上的未图示的导电图案上滑动,并从连接器部16输出与滑块18在多向开关11的左右方向上的位置相应的信号。
此时配置在容纳空间30内的环状螺旋弹簧17因容纳空间30的内周面的一部分、即滑块18的凹部18f的内周面左侧部分18h和下壳体14的凹部14b的内周面右侧部分14d而被压缩。
若解除施加于操作部15的操作力,则环状螺旋弹簧17因弹性恢复力而欲返回原先的形状,从而向左方压回凹部18f的内周面左侧部分18h。其结果,滑块18在滑动空间35内向左方滑动,从而恢复至图4(a)所示的初始状态。
同样若对操作部15施加向前的操作力,则滑块18在滑动空间35内向前方滑动。操作部15与第一滑动端子21的插通槽21a抵接而使第一滑动端子21向前方移动。设于第一滑动端子21的接点21b在形成于电路基板20上的未图示的导电图案上滑动,并从连接器部16输出与滑块18在多向开关11的前后方向上的位置相应的信号。
此时配置在容纳空间30内的环状螺旋弹簧17因容纳空间30的内周面的一部分、即滑块18的凹部18f的内周面后侧部分和下壳体14的凹部14b的内周面前侧部分而被压缩。
若解除施加于操作部15的操作力,则环状螺旋弹簧17因弹性恢复力而欲返回原先的形状,从而向后方压回凹部18f的内周面后侧部分。其结果,滑块18在滑动空间35内向后方滑动,从而恢复至图4(a)所示的初始状态。
在施加于操作部15的操作力的朝向是倾斜方向的情况下,滑块18在滑动空间35内向该倾斜方向滑动。操作部15使第一滑动端子21以及第二滑动端子22分别移动与该操作力的前后方向以及左右方向的分力相应的量,并从连接器部16输出与滑块18的位置相应的信号。
此时配置在容纳空间30内的环状螺旋弹簧17因滑块18的凹部18f的内周面的操作方向后侧部分和下壳体14的凹部14b的内周面的操作方向前侧部分而被压缩。
若解除施加于操作部15的操作力,则环状螺旋弹簧17因弹性恢复力而欲返回原先的形状,从而向与操作方向相反的方向压回凹部18f的内周面的操作方向后侧部分。其结果,滑块18在滑动空间35内向与操作方向相反的方向滑动,从而恢复至图4(a)所示的初始状态。
本实施方式中,由于形成下壳体14的凹部14b的开口缘的角部14c以及形成滑块18的凹部18f的开口缘的角部18g形成为直角,所以防止因收纳于容纳空间30而被压缩的环状螺旋弹簧17在滑块18的滑动时越过各凹部的开口缘而向外突出,从而能够对滑块18赋予稳定的弹性恢复力。
根据本实施方式的结构,由于作为弹性部件的环状螺旋弹簧17未配置在滑块18的外周面与滑动空间35的内表面35a之间,所以能够延长滑块18的可动距离直至滑块18的外周面与滑动空间35的内表面35a抵接。即、能够尽量增大操作部15的操作量(行程)。形成于上壳体12的开口12b的尺寸与像这样决定的操作部15的行程对应地决定即可。
并且,由于使用了整体因操作部15的操作而被压缩的环状螺旋弹簧17来作为弹性部件,所以能够使产生的应力向环状螺旋弹簧17整体分散。因而,最大应力值变低,从而能够成为难以疲劳断裂的构造。另外,由于作为弹性部件而能够增大可使用的变形量,所以也有助于延长操作部15的行程。
并且,和弹性部件设于滑块的外周面与滑动空间的内表面之间的结构比较,在操作量(行程)相同的情况下,能够将滑块18的外径增大相当于弹性部件的尺寸大小,从而能够缩短滑块18的外周面与滑动空间35的内表面35a的距离。这有助于提高操作部15的操作性。以下说明其理由。
为了使滑块18在滑动空间35内顺利地滑动,在滑块18的上周壁18c与中壳体13的下表面13d(滑动空间35的顶面)之间设有微小的缝隙。
图5(a)是用于说明在具有这样的缝隙的结构中对滑块施加了操作力的情况下产生的晃动的图。在将缝隙的尺寸设为h、将滑块与上下的箱体抵接的位置间的长度(滑块的保持长)设为L的情况下,晃动量θ能够由tan-1(h/L)来表示。即、L越长则越能够减小晃动量。
根据本实施方式的结构,通过延长行程,或者通过增大滑块18的外径,能够在操作操作部15时使滑块18的外周面尽量接近滑动空间35的内表面35a。因此,如图5(b)所示,能够尽量增大滑块18的上周壁18c以及下周壁18e抵接于中壳体13以及下壳体14的位置间的长度、即滑块18的保持长L。
因此能够尽量减小操作操作部15时的滑块18在滑动空间35内的晃动。这意味着提高多向开关11的操作性。
图6是表示本发明的第二实施方式的多向开关51的外观的立体图。多向开关51通过层叠上壳体52、中壳体53以及下壳体54而形成立方体形状的主体。
在上壳体52的顶板52a配置有上滑块59,操作部55从上滑块59的上表面59a向上方延伸。操作部55是直接或者间接地输入用户的操作力的部分。
在中壳体53的左侧面53c形成有矩形的开口53d,连接器部56从该开口53d向侧方延伸。在连接器部56设有未图示的外部连接用的端子。
接下来,参照图7至图9对多向开关51的内部结构进行说明。如图7所示,多向开关51还具备环状螺旋弹簧57、下滑块58、电路基板60、第一滑动端子61、第二滑动端子62、以及保持部件63。
如图7以及图8(a)所示,上滑块59具有圆板状的主体59a。主体59a的下表面59e的外周部向下方突出而形成周壁59f。由周壁59f在下表面59e的一侧划分形成有俯视时呈圆形并且有底的凹部59b。
环状螺旋弹簧57通过连结压缩螺旋弹簧的两端而呈环状的外观,并形成为具有圆形的外缘部。
下滑块58具有圆板状的主体58a。嵌合轴58i从主体58a的上表面58b向上方延伸。嵌合轴58i嵌入形成于操作部55的嵌合孔55a。上表面58b的外周部向上方突出而形成周壁58c。由周壁58c在上表面58b一侧划分形成有俯视时呈圆形并且有底的凹部58f。操作轴58e从主体58a的下表面58d的中央部向下方延伸。
如图8(b)所示,通过将作为本发明的第一滑块的下滑块58和作为本发明的第二滑块的上滑块59配置为对作为本发明的箱体的上壳体52的包括开口52b的部分进行夹持,来由凹部59b以及凹部58f在上滑块59与下滑块58之间划分形成容纳空间70。并且,上壳体52的开口52b的内周缘也构成容纳空间70的一部分。作为本发明的弹性部件的环状螺旋弹簧57配置在该容纳空间70内。
此外,如图8(a)所示,环状螺旋弹簧57在未配置于容纳空间70的状态下具有外径D4。另一方面,如图8(b)所示,容纳空间70具有比环状螺旋弹簧57的外径D4小的外径D5。外径D5是指俯视时呈圆形的容纳空间70的直径。换言之,是指容纳空间70在后述的下滑块58的滑动方向上的宽度尺寸。
并且,环状螺旋弹簧57在未配置于容纳空间70的状态下具有中心直径D6。中心直径D6是指穿过环状螺旋弹簧57的中心且连接弹簧回旋成环状的部分的回旋中心彼此的线段的长度。
并且,形成作为本发明的第一凹部的凹部59b的开口缘的角部59g形成为直角。并且,形成上壳体52的开口52b的缘的角部52c也形成为直角。另外,形成作为本发明的第二凹部的凹部58f的开口缘的角部58g也形成为直角。
为了将环状螺旋弹簧57配置在容纳空间70内,首先如图8(a)所示,将环状螺旋弹簧57载置在上壳体52的开口52b上。该状态下的环状螺旋弹簧57的外径D4比容纳空间70的外径D5、即开口52b的外径大,从而环状螺旋弹簧57配置为覆盖开口52b的角部52c。
接下来,用上滑块59从上方按压环状螺旋弹簧57。该状态下的环状螺旋弹簧57的外径D4比容纳空间70的外径D5、即凹部59b的外径大,从而凹部59b的角部59g与环状螺旋弹簧57的上部抵接。
通过压下上滑块59,来由凹部59b的角部59g以及开口52b的角部52c夹持环状螺旋弹簧57并向内侧压缩该环状螺旋弹簧57,从而将环状螺旋弹簧57配置在由凹部59b和凹部58f划分形成的容纳空间70内。
环状螺旋弹簧57的中心直径D6比容纳空间70的外径D5小,从而能够使被角部52c和角部59g夹持的环状螺旋弹簧57容易地滑入容纳空间70内。仅通过向载置在上壳体52的顶板52a上的环状螺旋弹簧57按压上滑块59的作业,就完成将环状螺旋弹簧57向容纳空间70的配置,从而能够大幅度提高操作性。
如图7所示,在中壳体53的上表面53a形成有俯视时呈圆形的开口53b。如图9(a)所示,通过将上壳体52的下端面52d配置在中壳体53的上表面53a上,来在中壳体53与上壳体52之间划分形成滑动空间75。
下滑块58除了嵌合轴58i的一部分之外配置在滑动空间75内,能够与施加于操作部55的操作力相应地在滑动空间75内二维地滑动。操作轴58e的一部分穿过开口53b而向中壳体53的下侧突出。
如图7以及图9(a)所示,电路基板60配置在下壳体54的上表面54a上。电路基板60的一部分成为连接器部56,在电路基板60的上表面60a,安装有与设于连接器部56的外部连接端子电连接的电路。
如图7以及图9(a)所示,第一滑动端子61是在电路基板60的上方配置为沿多向开关51的左右方向X3延伸的长条状的部件。在第一滑动端子61形成有沿该第一滑动端子61的长度方向延伸的插通槽61a。并且在第一滑动端子61的长度方向的一端部的下表面设有导电性的接点61b。
如图7所示,第二滑动端子62是在第一滑动端子61的上方配置为沿多向开关51的前后方向X4延伸的长条状的部件。在第二滑动端子62形成有沿该第二滑动端子62的长度方向延伸的插通槽62a。并且在第二滑动端子62的长度方向的一端部的下表面设有导电性的接点62b。
保持部件63是在第二滑动端子62的上方配置为沿多向开关51的左右方向X3延伸的长条状的部件。在固定部件63形成有沿该固定部件63的长度方向延伸的插通槽63a。在保持部件23容纳在中壳体53内的状态下,插通槽63a的内缘配置为与形成于操作轴58e的未图示的平坦部对置,限制绕操作轴58e的轴产生的运动。
在图9(a)所示的多向开关51的组装状态下,第一滑动端子61以能够沿多向开关51的前后方向X4移动的方式支承在中壳体53内。并且第二滑动端子62以能够沿多向开关51的左右方向X3移动的方式支承在中壳体53内。操作轴58e穿过第一滑动端子61的插通槽61a、第二滑动端子62的插通槽62a、以及保持部件63的插通槽63a而向下方延伸,并与电路基板60的上表面60a对置。
通过沿多向开关51的前后方向X4对操作部件55进行操作,来使操作轴58e与形成于第一滑动端子61的插通槽61a的内缘抵接,从而使第一滑动端子61沿多向开关51的前后方向X4移动。第一滑动端子61的接点61b在形成于电路基板60的上表面60a的未图示的导电图案上滑动,并从连接器部56输出与其位置相应的信号。
通过沿多向开关51的左右方向X3对操作部件55进行操作,来使操作轴58e与形成于第二滑动端子62的插通槽62a的内缘抵接,从而使第二滑动端子62沿多向开关51的左右方向X3移动。第二滑动端子62的接点62b在形成于电路基板60的上表面60a的未图示的导电图案上滑动,并从连接器部56输出与其位置对应的信号。
即电路基板60、第一滑动端子61、以及第二滑动端子62作为输出信号的信号输出部80而发挥功能,该信号与通过施加于操作部55的操作力而在滑动空间75内二维地滑动的下滑块58的位置对应。此时本实施方式的多向开关51作为输出与输入于操作部55的操作对应的信号的操作输入装置而发挥功能。
接下来,参照图9以及图10对本实施方式的多向开关51的动作进行说明。
如图9(a)所示,在未对操作部55、即下滑块58施加操作力的状态下,被压缩而配置在容纳空间70内的环状螺旋弹簧57的外缘部与容纳空间70的内周面70a以及开口52b的内周缘抵接。
如图9(b)所示,若对操作部55施加向右的操作力,则下滑块58在滑动空间75内向右方滑动。操作轴58e与第二滑动端子62的插通槽62a抵接而使第二滑动端子62向右方移动。设于第二滑动端子62的接点62b在形成于电路基板60上的未图示的导电图案上滑动,并从连接器部56输出与下滑块58在多向开关51的左右方向上的位置对应的信号。
此时配置在容纳空间70内的环状螺旋弹簧57因容纳空间70的内周面的一部分、即下滑块58的凹部58f的内周面左侧部分58h、上滑块59的凹部59b的内周面左侧部分59d以及上壳体52的开口52b的内周缘右侧部分52e而被压缩。
若解除施加于操作部55的操作力,则环状螺旋弹簧57因弹性恢复力而欲返回原先的形状,从而向左方压回凹部58f的内周面左侧部分58h以及凹部59b的内周面左侧部分59d。其结果,下滑块58在滑动空间75内向左方滑动,从而恢复至图9(a)所示的初始状态。
同样若对操作部55施加向前的操作力,则下滑块58在滑动空间75内向前方滑动。操作轴58e与第二滑动端子62的插通槽62a抵接而使第二滑动端子62向前方移动。设于第二滑动端子62的接点62b在形成于电路基板60上的未图示的导电图案上滑动,并从连接器部56输出与下滑块58在多向开关51的前后方向上的位置对应的信号。
此时配置在容纳空间70内的环状螺旋弹簧57因容纳空间70的内周面的一部分、即下滑块58的凹部58f的内周面后侧部分、上滑块59的凹部59b的内周面后侧部分、以及上壳体52的开口52b的内周缘前侧部分而被压缩。
若解除施加于操作部55的操作力,则环状螺旋弹簧57因弹性恢复力而欲返回原先的形状,从而向后方压回凹部58f的内周面后侧部分以及凹部59b的内周面后侧部分。其结果,下滑块58在滑动空间75内向后方滑动,从而恢复至图9(a)所示的初始状态。
在施加于操作部55的操作力的朝向是倾斜方向的情况下,滑块58在滑动空间75内向该倾斜方向滑动。操作轴58e使第一滑动端子61以及第二滑动端子62分别移动与该操作力的前后方向以及左右方向的分力对应的量,并从连接器部56输出与下滑块58的位置对应的信号。
此时配置在容纳空间70内的环状螺旋弹簧57因下滑块58的凹部18f的内周面的操作方向后侧部分、上滑块59的凹部59b的内周面的操作方向后侧部分、以及上壳体52的开口52b的内周缘的操作方向前侧部分而被压缩。
若解除施加于操作部55的操作力,则环状螺旋弹簧57因弹性恢复力而欲返回原先的形状,从而向与操作方向相反的方向压回凹部58f的内周面的操作方向后侧部分以及凹部59b的内周面的操作方向后侧部分。其结果,下滑块58在滑动空间75内向与操作方向相反的方向滑动,从而恢复至图9(a)所示的初始状态。
本实施方式中,形成上滑块59的凹部59b的开口缘的角部59g、形成上壳体52的开口52b的缘的角部52c以及形成下滑块58的凹部58f的开口缘的角部58g形成为直角。因此防止因收纳于容纳空间70而被压缩的环状螺旋弹簧57在上滑块59以及下滑块58的滑动时越过各凹部的开口缘而向外突出,从而能够对上滑块59以及下滑块58赋予稳定的弹性恢复力。
根据本实施方式的结构,由于作为弹性部件的环状螺旋弹簧57未配置在下滑块58的外周面与滑动空间75的内表面75a之间,所以能够延长下滑块58的可动距离直至下滑块58的外周面与滑动空间75的内表面75a抵接。即、能够尽量增大操作部55的操作量(行程)。形成于上壳体52的开口52b的尺寸与像这样决定的操作部55的行程对应地决定即可。
并且,由于使用了整体因操作部55的操作而被压缩的环状螺旋弹簧57来作为弹性部件,所以能够使产生的应力向环状螺旋弹簧57整体分散。因而,最大应力值变低,从而能够成为难以疲劳断裂的构造。另外,由于作为弹性部件而能够增大可使用的变形量,所以也有助于延长操作部55的行程。
并且,和弹性部件设于滑块的外周面与滑动空间的内表面之间的结构比较,在操作量(行程)相同的情况下,能够将下滑块58的外径增大相当于弹性部件的尺寸大小,从而能够缩短下滑块58的外周面与滑动空间75的内表面75a的距离。这有助于提高操作部55的操作性。以下说明其理由。
为了使下滑块58在滑动空间75内顺利地滑动,在下滑块58的下表面58d与中壳体53的上表面53a(滑动空间75的底面)之间设有微小的缝隙。
根据本实施方式的结构,通过延长行程,或者通过增大下滑块58的外径,能够在操作操作部55时使下滑块58的外周面尽量接近滑动空间75的内表面75a。因此,如图10所示,能够尽量增大下滑块58的周壁58c以及下表面58d抵接于上壳体52以及中壳体53的位置间的长度、即下滑块58的保持长L。
因此,如参照图5(a)说明的那样,能够尽量减小操作操作部55时的下滑块58在滑动空间75内的晃动。这意味着提高多向开关51的操作性。
并且,根据本实施方式的结构,在至少未对操作部55即下滑块58施加操作力的状态下,上壳体52的开口52b由上滑块59覆盖。因此能够极力防止尘埃等从开口52b进入主体内部。并且根据本实施方式的结构,能够将信号输出部80配置于滑动空间75的下方,从而能够更加可靠地防止尘埃等侵入信号输出部80所具备的电路部件。
上述的实施方式是为容易理解本发明而完成的,不限定本发明。本发明在不脱离其主旨的情况下能够变更、改进,并且本发明当然包括其等效物。
第一实施方式的多向开关11中,弹性部件不一定必须是环状螺旋弹簧17。若具有圆形的外缘部,则能够采用橡胶、弹性体等所构成的O型圈、圆板状部件。对于第二实施方式的多向开关51的环状螺旋弹簧57也相同。
第一实施方式的多向开关11中,划分形成容纳空间30的下壳体14的凹部14b和滑块18的凹部18f不一定必须为俯视时呈圆形。若容纳空间30是俯视时呈点对称的形状,则各凹部也能够是多边形状。并且若在各凹部内设置能够容纳环状螺旋弹簧17的框体,且该框体是俯视时呈点对称的形状,则各凹部本身的形状可以是任意的。
第二实施方式的多向开关51中,划分形成容纳空间70的上滑块59的凹部59b、下滑块58的凹部58f、以及上壳体52的开口52b不一定必须是俯视时呈圆形。若容纳空间70是俯视时呈点对称的形状,则各凹部以及开口52b也能够是多边形状。并且若在各凹部内设置能够容纳环状螺旋弹簧57的框体,且该框体是俯视时呈点对称的形状,则各凹部本身的形状可以是任意的。
第二实施方式的多向开关51中,容纳空间70不一定必须由上滑块59的凹部59b和下滑块58的凹部58f划分形成。若能够以包括开口52b的方式在上滑块59与下滑块58之间划分形成容纳空间,则能够采用任一方具有凹部的结构。
本申请基于在2011年12月28日提出的日本专利申请2011-289813,在此引用其内容作为参照。
Claims (10)
1.一种多向开关,其特征在于,具备:
第一箱体;
第二箱体,其在与上述第一箱体之间划分形成滑动空间;
滑块,其至少一部分配置在上述滑动空间内,并能够与操作力相应地在上述滑动空间内二维地滑动;以及
弹性部件,其具有圆形的外缘部,
上述滑块的下表面的外周部向下方突出而形成环状的下周壁,
上述第一箱体与上述滑块的上述下周壁在它们之间形成圆形的容纳空间,上述弹性部件配置在上述容纳空间内,
在未对上述滑块施加操作力的状态下,上述弹性部件的上述外缘部与上述容纳空间的内周面抵接,
通过上述滑块在上述滑动空间内滑动,从而上述弹性部件因上述容纳空间的内周面的一部分而被压缩,
上述弹性部件是环状的螺旋弹簧。
2.根据权利要求1所述的多向开关,其特征在于,
上述环状螺旋弹簧的未配置于上述容纳空间内的状态下的中心直径比上述容纳空间在上述滑块的滑动方向上的宽度尺寸小。
3.根据权利要求1或2所述的多向开关,其特征在于,
上述弹性部件在未配置于上述容纳空间内的状态下具有第一宽度尺寸,
上述容纳空间具有在上述滑块的滑动方向上比上述第一宽度尺寸小的第二宽度尺寸,
上述容纳空间由形成于上述第一箱体的第一凹部和形成于上述滑块的第二凹部划分形成,
形成上述第一凹部和上述第二凹部的开口缘的角部分别是直角。
4.一种操作输入装置,其特征在于,具备:
权利要求1~3任一项中所述的多向开关;以及
信号输出部,其输出与上述滑块的位置相应的信号。
5.一种多向开关,其特征在于,具备:
箱体,其具有点对称形状的开口;
第一滑块,其至少一部分配置在上述箱体内,并能够与操作力相应地二维地滑动;
第二滑块,其配置于上述箱体外,并与上述第一滑块一起对包括上述开口的上述箱体的一部分进行夹持;以及
弹性部件,其具有圆形的外缘部,
上述第一滑块的上表面的外周部向上方突出而形成环状的上周壁,
上述第二滑块的下表面的外周部向下方突出而形成环状的下周壁,
上述第二滑块的上述下周壁与上述第一滑块的上述上周壁在它们之间形成圆形的容纳空间,
上述弹性部件配置在上述容纳空间内,
在未对上述第一滑块施加操作力的状态下,上述弹性部件的上述外缘部与上述容纳空间的内周面以及上述开口的内周缘抵接,
通过上述第一滑块进行滑动,从而上述弹性部件因上述容纳空间的内周面的一部分以及上述开口的内周缘而被压缩,
上述弹性部件是环状的螺旋弹簧。
6.根据权利要求5所述的多向开关,其特征在于,
上述环状螺旋弹簧的未配置于上述容纳空间内的状态下的中心直径比上述容纳空间在上述第一滑块的滑动方向上的宽度尺寸小。
7.根据权利要求5或6所述的多向开关,其特征在于,
上述弹性部件在未配置于上述容纳空间内的状态下具有第一宽度尺寸,
上述容纳空间具有在上述第一滑块的滑动方向上比上述第一宽度尺寸小的第二宽度尺寸,
上述容纳空间由形成于上述第一滑块的第一凹部和形成于上述第二滑块的第二凹部划分形成,
形成上述第二凹部的开口缘和上述箱体的开口的缘的角部分别是直角。
8.根据权利要求5或6所述的多向开关,其特征在于,
在至少未对上述第一滑块施加操作力的状态下,上述箱体的上述开口由上述第二滑块覆盖。
9.根据权利要求7所述的多向开关,其特征在于,
在至少未对上述第一滑块施加操作力的状态下,上述箱体的上述开口由上述第二滑块覆盖。
10.一种操作输入装置,其特征在于,具备:
权利要求5~9任一项中所述的多向开关;以及
信号输出部,其输出与上述第一滑块的位置相应的信号。
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