CN1263061C

CN1263061C - 四向操作开关

Info

Publication number: CN1263061C
Application number: CN03156897.1A
Authority: CN
Inventors: 竹内正次; 渡边久
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2023-09-11
Also published as: US6809274B2; CN1494099A; US20040084289A1; JP4055523B2; JP2004103498A

Abstract

本发明涉及在电子设备内的空间方面有利的四向操作开关。通过对由杆部和凸缘部形成的操作体进行倾倒操作，凸缘部将四个弹性臂中的任一个前端下压。已下压的弹性臂使设置于开关外壳的四个角部的单独开关的某一个动作。各弹性臂从方形的开关外壳的四条边，按照与邻接的边平行的方式，至少延伸到该边的中点。

Description

四向操作开关

技术领域

本发明涉及用于各种小型电子设备的输入操作的四向操作开关。

背景技术

图12为表示现有的四向操作开关的正面截面图，图13为表示收纳可动触点的开关外壳的平面图。在顶面敞开的方形的开关外壳(下面称为“外壳”)1的内底面中央，设置有中央固定触点(在下面将其称为“触点”)3，该中央固定触点3由中央开关用的公共触点2和中心触点3A形成。另外，在内底面的四个角部，象图13所示的那样，设置有周边开关用的四个单独固定触点(在下面将其称为“触点”)4A～4D，相应的引出端子在外周突出。另外，象图13所示的那样，由弹性金属薄板形成的可动触点弹簧(在下面将其称为“触点弹簧”)5按照下述方式形成：圆穹状的中央可动触点(在下面将其称为“触点”)6和单独可动触点(在下面将其称为“触点”)7A～7D与连接部5A连接。触点6与触点3相对应，触点7A～7D分别与触点4A～4D相对应。另外，按照各触点6，7A～7D与触点3，4A～4D相对的方式，触点弹簧5接纳于外壳1的内部。在触点弹簧5的顶部，放置有驱动体8与杆部9。驱动体8由圆柱部8A和下端的裙部8B形成。杆部9通过驱动体8的中央孔8C，按照可独立地沿上下方向直线移动的方式支承。裙部8B下端的四个半球状突起(在下面将其称为“突起”)10A～10D(突起10B与10D在图中未示出)分别与各触点7A～7D的顶部接触。杆部9的下端部9A与触点6的顶部接触。另外，驱动体8通过覆盖外壳1的顶部的盖11的中央孔11A可摆动地支承。

如图14的正面截面图中的箭头所示，操作这样构成的四向操作开关，使杆部9朝向外壳1的四个角部中的一个倾倒。于是，驱动体8也摆动而倾斜，向下倾斜的一侧的裙部8B下端的突起10A将对应的触点7A朝向下方按压，使其弹性地反转。接着，触点7A与相对的触点4A接触，由此，规定的导出端子之间导通。如果解除沿倾倒方向对杆部9的按压力，则通过触点7A的弹性恢复力，恢复到原始的，图12的状态。

另外，在向其它的四个角部的方向，使杆部9倾倒时，进行与上述相同的动作，规定的导出端子之间导通，解除按压力，此时，恢复到原始的状态。

另一方面，如图15的正面截面图中的箭头所示的那样，如果沿垂直下方，对杆部9进行按压操作，则仅仅杆部9朝向下方直线移动，下端部9A朝向下方按压触点6，使其弹性地反转。接着，触点6与相对的触点3的中心触点3A接触，由此，规定的导出端子之间导通。如果解除朝向下方的对杆部9的按压力，则通过触点6的弹性恢复力，恢复到原始的，图12的状态。

这样的现有的四向操作开关比如，在特开2001-351478号文献中公开。

在上述现有的四向操作开关中，在方形的外壳1的四个角部，设置单独开关。由此，可形成小型的外壳1。另一方面，在采用四向操作开关的电子设备中，在输入操作时，对操作用的杆部9进行倾倒操作的方向一般为前后左右。由此，在将上述现有的开关安装于电子设备中时，必须使该外壳1与电子设备的外壳的侧面成45度倾斜，即，必须以一定角度进行安装。于是，作为电子设备的外壳内的空间，需要相当于将外壳1的对角线作为一条边的方形的面积，难于有效地利用空间，不利于形成小型的设备。

发明内容

本发明的四向操作开关通过对由杆部和凸缘部形成的操作体进行倾倒操作，凸缘部将具有刚性的四个弹性臂中的任一个压下。已压下的弹性臂使设置于开关外壳的四个角部的单独开关中的一个动作。各弹性臂从方形开关外壳的四边，按照与邻接的边平行的方式，至少延伸到该边的中点。

附图说明

图1为本发明的四向操作开关的正面截面图。

图2为该开关的分解立体图。

图3为该开关的，沿图1中的P-P线的截面图。

图4为作为该开关的主要部分的、开关外壳的平面图。

图5为作为该开关的主要部分的、驱动体的的平面图。

图6为装载有作为该开关的主要部分的驱动体的开关外壳的平面图。

图7为表示对该开关的杆部进行倾倒操作的状态的正面截面图。

图8为沿该开关的图7中的Q-Q线的截面图。

图9为表示对开关的杆部进行按压操作的状态的正面截面图。

图10为本发明的实施方式的另一四向操作开关的正面截面图。

图11为本发明的实施方式的另一四向操作开关的正面截面图。

图12为现有的四向操作开关的正面截面图。

图13为收纳作为现有的四向操作开关的主要部分的可动触点的开关外壳的平面图。

图14为表示对现有的四向操作开关的杆部进行倾倒操作的状态的正面截面图。

图15为表示对现有的四向操作开关的杆部进行倾倒操作的状态的正面截面图。

具体实施方式

图1为本发明的四向操作开关的正面截面图，图2为分解立体图，图3为沿图1中的P-P线的截面图，图4为开关外壳的平面图。

在顶面敞开的方形开关外壳(在下面，将其称为“外壳”)21的内底面的四个角部与中央部，分别设置有凹部22A～22D，22E。另外，在凹部22A～22D的底部，固定有分别成对的中心触点(在下面将其称为“触点”)23A～23D与侧面触点(在下面将其称为“触点”)24A～24D。另外，在凹部22E的底部，也固定有成对的中心触点(在下面将其称为“触点”)23E与侧面触点(在下面将其称为“触点”)24E。另外，在外壳21中，象图4所示的那样，单独引出端子(在下面将其称为“端子”)25A～25E和公共引出端子(在下面将其称为“端子”)25F按照朝向外周突出的方式设置。触点23A～23E分别与端子25A～25E连接，另外，触点24A～24E与端子25F连接。圆穹状的可动触点(在下面将其称为“触点”)26A～26E由弹性金属薄板形成。触点26A～26E的外周下端部分别放置于凹部22A～22E内的触点24A～24E上。触点24A～24E的各顶部27A～27E的底面按照规定的间距，与触点23A～23E相对。这样构成四个单独开关(在下面将其称为“开关”)28A～28D(28B和28C未图示)与中央开关(在下面将其称为“开关”)28E。通过按压触点26A～26E的顶部中心的方式分别动作。

由于这样构成开关28A～28E，故各开关的尺寸较小，伴随有适度感，可稳定地动作，另外价格较低。

此外，具有柔性的绝缘片29覆盖在收纳开关28A～28E的各凹部22A～22E的顶面。通过该结构可提高防尘性，将触点26A～26E保持在稳定位置。

另外，对弹性金属薄板进行冲压、弯曲加工而形成的驱动体30被安装在外壳21的顶部。象图5和图6所示的那样，驱动体30具有从较小宽度的铰接部31A～31D伸出的弹性臂(在下面称为“臂”)32A～32D。该铰接部31A～31D在与外壳21的四边的外周壁21A～21D的顶部相同尺寸的框体30A的各边上各设置一个。臂32A～32D通过开关28A～28D的各个相应中心的上面、与邻接的边平行，至少延伸到该边的中点位置。象图3所示的那样，在臂32A～32D的中央部设置有按压部33A～33D，该按压部33A～33D分别通过绝缘片29，以规定间距，与触点26A～26D的顶部27A～27D相对。另外，臂整体分别设置有肋34A～34D以实现增强，从而具有规定的刚性。

这样，在各臂32A～32D上设置有按压部33A～33D，故确实使开关28A～28D动作。

由于驱动体30是一体的，故设置在各臂32A～32D之间的按压部33A～33D的错位等很少。

该树脂形成的操作体35由用于对该四向操作开关进行操作的杆部36和与其下端形成一体的凸缘部37构成。凸缘部37的底面中央的突起37E按照通过绝缘片29，与开关28E的圆穹状的触点26E的顶部27E的顶面接触的方式支承。另外，在凸缘部37的外周，朝向四个方向设置有突出部37A～37D，该突出部37A～37D朝向与臂32A～32D的前端顶部接触的侧方突出。

通过设置有突起37A～37E，使开关28A～28E确实动作。另外，通过设置有突起37E，支承操作体35，顺利地对其进行倾倒操作。

树脂制的盖38覆盖外壳21的顶面开口部。在盖38的中央孔38A的底面，以可倾倒和上下活动的方式支承有操作体35的凸缘部37的球状顶面，使杆部36朝向上方突出。即，通过该构成，顺利地对操作体35倾倒操作。另外，凸缘部37的球状顶面不旋转。盖38按照在外周底面与外壳21的外周壁21A～21D的顶部之间，夹持驱动体30的框体30A而固定的方式，与开关外壳21结合。

象上述那样，臂32A～32D和设置在其上的按压部33A～33D作为驱动体30而成一体设置。由此，即使在装配操作体35与盖38时，装配仍容易，并且按压部33A～33D和开关28A～28D的错位很小，该四向操作开关稳定地动作。

本实施方式的四向操作开关象上述那样构成。下面对其动作进行说明。

首先，作为第1动作，在图1所示的通常状态，在操作体35的杆部36上，沿图7的正面截面图中的箭头所示的方向，施加按压力。即，朝向作为外壳21的四条边中的一条边的外周壁21A，对杆部36倾倒操作。于是，以突起37E与开关28E的触点26E的顶部27E所接触的部分为支点，凸缘部37的球状顶面沿盖38的中央孔38A的底面倾斜。设置于向下倾斜一侧的外周的突出部37A向下方按压所接触的臂32A的前端部。

由此，如图7中Q-Q线的截面图、即图8所示的那样，整个臂32A以底部的铰接部31A为支点而旋转。另外，中间的按压部33A与开关28A的触点26A的顶部27A接触，使绝缘片29挠曲，同时向下按压触点26A。

被按压的触点26A以规定的按压力和按压行程，伴随适度感而弹性地反转，顶部27A的底面与触点23A接触。由此，触点23A与触点24A之间导通，开关28A动作。其信号通过端子25A与端子25F，传递给使用该四向操作开关的电子设备的电路。

然后，如果解除沿倾倒方向作用于操作体35中的杆部36上的按压力，则臂32A与触点26A在相应的弹性恢复力的作用下，恢复为原始形状。由此，将操作体35的凸缘部37的外周的突出部37A的底部压回。另外，触点23A与触点24A之间不导通，开关28A处于断开状态，恢复到图1的通常状态。

同样，如果朝向外壳21的四条边的其他外周壁21B～21D中的一个，对操作体35的杆部36进行倾倒操作，则操作体35使已倾倒的方向的开关28B、28C或28D动作。

对杆部36进行倾倒操作的角度、仅在从各铰接部31A～31D到各臂前端相对于从各铰接部31A～31D到各按压部33A～33D的尺寸的比例上大于现有技术。于是，在误接触杆部36等情况下，该四向操作开关误动作的可能性小。

另外，象上述那样，在臂32A～32D上，设置有肋34A～34D，以便实现增强。由此，臂32A～32D具有刚性。由此，在对杆部36进行倾倒操作时，在朝向下方按压臂32A～32D的前端部时，按压部33A～33D通过规定的按压力和按压行程，确实分别使触点26A～26D弹性地反转。

象这样，本实施方式的四向操作开关通过沿外壳21的边的方向，使杆部36倾倒，使所对应的各开关28A～28D处于导通状态。由此，在安装于所使用的电子设备中时，也可不与电子设备的外壳的侧面保持角度地进行安装，这样从电子设备的外壳内的空间方面来说是有利的。

接着，作为第2动作，在图1所示的通常状态，在操作体35中的杆部36上，沿图9的正面截面图的箭头所示的垂直下方，施加按压力，进行按压操作。于是，整个操作体35朝向下方运动，操作体35的凸缘部37的顶面与盖38的中央孔38A的底面分离。另外，凸缘部37的底面中央的突起37E边使绝缘片29挠曲，边将开关28E的触点26E的顶部27E朝向下方按压。

已按压的触点26E通过规定的按压力和按压行程，伴随有适度感地弹性反转，顶部27E的底面与中心触点23E接触。由此，触点23E与触点24E之间导通，开关28E动作。其信号通过端子25E与端子25F，传递给采用该四向操作开关的电子设备的电路。

然后，如果解除沿垂直下方作用在操作体35的杆部36的按压力，则触点26可在本身的弹性恢复力的作用下，恢复到原始的形状。由此，将操作体35的凸缘部37的底面中央的突起37E压回。接着，接触23E与接触24E之间不导通，开关28E处于断开状态，恢复到图1的通常状态。

另外，在沿垂直下方对操作体35的杆部36进行按压操作时，按照开关28E的触点26E的按压行程，还将臂32A～32D的前端顶部下压。接着，臂32A～32D以铰接部31A～31D为中心，稍稍旋转。伴随该旋转的臂31A～31D中间的按压部33A～33D朝向下方的运动为臂32A～32D前端部的运动的一半以下。此外，在各按压部33A～33D和与其相对应的各触点26A～26D的顶部27A～27D之间，象前述那样，设置有规定的间隔。由此，在对杆部36进行按压操作时，开关28A～28D不动作。

象这样，在本实施方式的四向操作开关中，不但可沿四个方向对操作体35的杆部36进行倾倒操作，而且沿垂直方向对杆部36进行按压操作，由此，使开关28E动作，可进行规定输入。

另外，也可没有开关28E，而仅仅形成四个开关28A～28D，通过开关外壳21的内底面，支承操作体35的铰接部37底面中央的突起37E。在该构成中，在外壳21的内底面，在与突起37E相对应的位置，设置有凹部等，如果以可旋转的方式将突起37E支承于此处，则倾倒操作稳定。或者，也可象图10那样，在外壳21的内底面的中央部设置突起41，在与突起41相对位置的操作体35的底部中央处，设置凹部42，通过突起41，支承操作体35。另外，还可象图11那样，在外壳21的内底面的中央部，设置半球状的凸部43，在操作体35的底部，按照与其相对应的方式，设置半球状的凹部44。

此外，在以上的说明中，具有臂32A～32D的驱动体30是通过对弹性金属薄板进行冲压、弯曲加工而形成的，但是，也可由具有弹性的树脂成一体形成。

Claims

1.一种四向操作开关，其特征在于，具有：

方形的开关外壳；

四个臂，该四个臂从所述开关外壳的各边，与邻接的边平行设置，具有刚性，且其长度大于所述开关外壳的各边的长度的1/2，小于所述开关外壳的各边的长度；

操作体，该操作体具有杆部和凸缘部，该凸缘部设置于所述杆部的下端，通过对所述杆部进行倾倒操作，而对所述各臂进行按压操作；

四个单独开关，该四个单独开关被所述各臂进行按压操作，设置于所述开关外壳的内底面的四个角部。

2.根据权利要求1所述的四向操作开关，其特征在于，所述各臂在对相对应的所述各单独开关进行操作的位置，具有以规定间隔与所述各单独开关相对的按压部。

3.根据权利要求1所述的四向操作开关，其特征在于，所述操作体在所述凸缘部底面中央具有第1突起，所述第1突起与所述开关外壳的内底面中央接触。

4.根据权利要求1所述的四向操作开关，其特征在于，所述操作体在所述凸缘部的外周具有对所述各臂进行按压操作的四个第2突起。

5.根据权利要求1所述的四向操作开关，其特征在于，还具有盖，该盖通过所述凸缘部穿过的中央孔，以可倾倒的方式支承所述凸缘部。

6.根据权利要求1所述的四向操作开关，其特征在于，所述各单独开关具有：

设置于所述开关外壳内底面的四个角部的凹部内的固定触点；和

设置于所述固定触点的顶部，由弹性金属薄板制成的圆穹状的可动触点。

7.根据权利要求6所述的四向操作开关，其特征在于，其还具有覆盖所述可动触点的顶面的柔性绝缘片。

8.根据权利要求1所述的四向操作开关，其特征在于，其还具有通过将顶部按压于所述开关外壳内底面的中央处而动作的中央开关；

所述操作体以可上下运动的方式被支承，通过垂直地对所述杆部进行按压操作而使所述中央开关动作。

9.根据权利要求1所述的四向操作开关，其特征在于，其还具有：

框体和铰接部，该铰接部以所述各臂可上下运动的方式将所述框体与所述各臂铰接。

10.根据权利要求1所述的四向操作开关，其特征在于，所述臂、所述铰接部以及所述框体由具有弹性的金属薄板和具有弹性的树脂中的任一种一体形成。