JP2000340053A - 多方向スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話、ビデオカメラ等の操作用の多方向
スイッチにて、操作レバーを押す力の着力点が多少ずれ
た場合などに、複数のスイッチが同時に閉成して誤動作
となるのを防ぐ。 【解決手段】 十字形の操作レバーの腕の中程の下面に
それぞれ突起を設ける。これにより操作レバーを押した
時この突起が下方の部材に当ってストッパーとなり、着
力点が突起より中央寄りなら操作レバーは傾斜せずほぼ
平行に保たれて、中央のスイッチだけが動作し、着力点
が突起より腕の先端寄りなら突起を支点として腕の先端
だけが下がり、これと連動するスイッチだけが動作す
る。こうして常に１個のスイッチだけが動作することを
保証する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話、ビデオ
カメラ、車載オーディオ、ポータブルステレオ等の操作
用の多方向スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】多方向スイッチは複数のスイッチ接点を
備えていて、操作部に加わる力の着力点によって、それ
らのスイッチのうちのあるものが選択されて動作するよ
うに構成されており、入力の違いに応じて何通りかの異
なる信号を出力する。図５はそのような多方向スイッチ
の一例として実開平１−１１１４３１号ないし実開平１
−１１１４３３号に開示されたもので、同図（Ａ）は平
面図、同図（Ｂ）は（Ａ）のＩＩ―ＩＩ線に沿った断面
図である。

【０００３】この多方向スイッチの機構は、ケーシング
１とプリント基板８の作る空間に納まっており、プリン
ト基板８には、図５（Ａ）に見るように中心を挟んで上
下左右に４個のプッシュスイッチ１０が配置されてい
る。１１は操作レバーで、上部はつまみを取り付ける軸
１１ａ、根本部は上面側が半球状部１１ｃ、下面側が円
錐状の凹部１１ｄになっており、ケース１の上面に取り
付けたカバー部材３の中央部の半球状の膨出壁４とプリ
ント基板８に固定された円錐状の支持部材９によって保
持されている。

【０００４】ケーシング１に取り付けた板ばね６が操作
レバー１１のばね受部１３を下方に押しており、図５で
はこの構造を１ヶ所だけ示してあるが、ばね受部１３と
板ばね６の対は同図（Ａ）にてケーシング１の４隅に向
かう方向に４対あり、従って操作レバー１１は万遍なく
下方に押されて軸１１ａは直立している。

【０００５】使用者あるいは何かの部材が操作レバー１
１をある方向に傾けようとすると、操作レバー１１はケ
ース１の上面に取り付けたカバー部材３の作用で動きが
規制されて、図５（Ａ）の平面図にて上、下、左、右、
の４方向にしか傾くことができない。すなわち操作レバ
ー１１は、半球状部１１ｃのすぐ上が四角柱状の規制壁
１１ｂになっており、一方、カバー部材３には前記の規
制壁１１の周りの上下左右の４方向にそれぞれ長方形の
透孔５が設けてあって、操作レバー１１は規制壁１１ｂ
が透孔５に入り込む方向にしか傾かない。それ以外の方
向に操作レバーの軸１１ａを傾けようとすると、規制壁
１１ｂの角がカバー部材３の規制部４ａに突き当たる。

【０００６】図５（Ｂ）にて、操作レバー１１を矢印Ｘ
の方向に傾けることは規制壁１１ｂと透孔５との関係か
ら可能であり、操作レバー１１の駆動部１２の先端が下
がってプッシュスイッチ１０のプッシュボタン１０ａを
押圧する。操作レバー１１を逆に左側に傾けた時に、駆
動部１２が持ち上がることができるように、ケーシング
１とカバー部材３に切り欠き３ａが設けてある。このよ
うにして操作レバー１１は上下左右の４方向にだけ傾い
て、それぞれの方向に設けた４個のプッシュスイッチ１
０のうちの１個を動作させる。

【０００７】図６は別の多方向スイッチで、本願の発明
者らの設計になるものである。同図（Ａ）は平面図であ
り、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、同図
（Ｃ）は同じくＣ−Ｃ断面図である。この多方向スイッ
チはカバー２１、スペーサ２２、回路基板２３を積層し
たもので、カバー２１には十字形の穴２４が開いてお
り、この穴に同じく十字形の操作レバー２５がはまって
いる。図６（Ｂ）に見るように、操作レバー２５の中央
付近の肩部２６をカバー２１の押さえ部２７が押さえて
いるので、操作レバー２５が穴２４から抜け出ることは
ない。

【０００８】スペーサ２２には穴２８を設けてあり、湾
曲部を持つ接点ばね２９がこの穴２８の中に置かれて位
置決めされ、回路基板２３に乗っている。スペーサ２２
の穴２８と接点ばね２９の平面配置は一部だけを図６
（Ａ）に示したが、多方向スイッチの中央に１組と操作
レバー２５の４本の腕のそれぞれに対応して周辺に４組
あり、全部で５組ある。図６（Ｂ）に見るように、スイ
ッチ中央の接点ばね２９には接点レバー２５の中心下面
の突起３０が接しているが、周辺の４個の接点ばね２９
については、操作レバー２５との間に仲介レバー３２が
介在している。すなわち図６（Ｃ）に見るように、操作
レバー２５の腕の先端下面の突起３１が仲介レバー３２
に接し、仲介レバー３２の中程の下面の突起３３が接点
ばね２９に接している。

【０００９】図７は図６の多機能スイッチを分解して構
成部品を示した図で、左側は平面図、右側は側面図であ
る。上段にカバー２１、中段に操作レバー２５と仲介レ
バー３２、下段にスペーサ２２と回路基板２３の積層体
および接点ばね２９を示す。部品の相互関係の理解の便
のために、下段にも仲介レバー３２を補助的に画いてあ
る。個々のスイッチを構成する接点ばね２９は三つの平
行な矩形部分が端部でつながった形をしており、両側が
土台となる部分で回路基板２３上の回路パターンに常時
接触して導通しており、中央の部分が図面手前に向かっ
てアーチ状に湾曲していて、頂上部が押し下げられた時
だけ回路基板２３の回路パターンに触れて回路を閉成す
る。すなわち接点ばね２９と回路基板２３上の回路パタ
ーンで個別のスイッチを構成している。

【００１０】図８はそのような接点ばね２９の一例であ
る。平行な３部分のうち両側の土台部分に波形の凹凸を
つけて、剛性を増すとともに中央部分がアーチ状になる
ための長さのゆとりを生じている。なお、図８のような
接点ばねを用いてスイッチを構成することに関し、本願
の出願者らは先に特願平９−３２０５７５号により出願
を行っている。

【００１１】図９は図６の多方向スイッチの動作で、同
図（Ｂ）に見るように、操作レバー２５の中央部を力Ｆ
で矢印のように押すと、操作レバー２５は平行に動いて
中央下面の突起３０が中央の接点ばね２９の湾曲部の頂
点を押し下げ、湾曲部は挫屈して曲率が反転し、回路基
板２３上の回路パターンに接触してスイッチが閉じる。

【００１２】操作レバー２５が押し下げられた時、４本
の腕の先端下面の突起３１もそれぞれ仲介レバー３２の
端部を押し下げる。すると同図（Ｃ）に見るように、仲
介レバー３２は右端が支点となって反時計方向に回動
し、仲介レバー３２の下面の突起３３が接点ばね２９の
湾曲部の頂点を下方に押すが、支点からのレバー比によ
って、仲介レバー３２の突起３３の動きは操作レバー２
５の腕の先端の動きよりも縮小される。このため同図９
（Ｂ）のように中央の接点ばね２９が回路基板２３に接
触しても、周辺に配置された接点ばね２９は、同図
（Ｃ）のように多少変形するものの回路基板２３に接触
するには至らない。従って操作レバー２５の中央部を押
した場合、多方向スイッチの中央の接点ばね２８だけが
動作して回路を閉成する。

【００１３】図１０は、操作レバー２５の中央部でなく
１本の腕の端部を力Ｆで押した場合である。操作レバー
２５は同図（Ｂ）のように腕の先端部が変位して傾斜
し、先端下面の突起３１が仲介レバー３２の端部を大き
く押し下げる。すると同図（Ｃ）のように仲介レバー３
２の下面の突起３３が接点ばね２９の湾曲部の頂点を押
し下げ、湾曲部は形状が反転し、回路基板２３上の回路
パターンに接触してこの部分のスイッチが閉じる。一
方、同図（Ｂ）に見るように、操作レバー２５の腕の先
端が下がっても中央部の突起３０はあまり動かず、回路
基板２３の中央部の接点ばね２９の変形は僅かであって
回路基板２３に接触しない。従って、操作レバー２５の
腕の先端部を押した場合にはその部分のスイッチだけが
動作する。

【００１４】先の図５の多方向スイッチは操作レバー１
１の４方向の動きを検出するのに対し、図６の多方向ス
イッチは操作レバー２５の４本の腕の先端の動きに加え
て中央部の変位を検出できるのであって、機能が増え、
改良されたものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図５の多方向スイッチ
は支持部材９が円錐であり、これに跨る操作レバー１１
が半球状部１１ｃや規制壁１１ｂを有することから製品
の高さが増し、構造的にもカバー部材３に膨出壁４を設
けるなど複雑である。従って電子機器の小型化、薄型化
に対応しにくく用途が限られる。

【００１６】一方、図６の多方向スイッチは、各部品の
形状が単純で薄型に構成でき、検出動作も図５のものよ
り一つ多くて改良されたものであるが、次のような問題
がある。先に図９と図１０で説明したように、この多方
向スイッチは操作レバー２５の中央部を押した場合は中
央部の接点ばね２９、操作レバー２５の腕の先端部を押
した場合は周辺部の接点ばね２９が動作するのである
が、操作レバー２５を押す力の着力点が何かの理由で中
央部と先端部の中間にずれた場合、中央と周辺の二つの
接点ばね２９が同時に動作する恐れがある。

【００１７】その様子を図１１に示すが、操作レバー２
５の中央部あるいは腕の先端部のどちらかを押そうとす
る力Ｆの位置がずれて、同図（Ｂ）のように腕の中間部
に加わると、操作レバー２５の中央部と腕の先端部の両
方が変位して、同図（Ｂ）の中央部の接点ばね２９と、
同図（Ｃ）の腕の先端側の接点ばね２９が同時に回路基
板２３に接触してしまう。これは誤動作であり、多方向
スイッチは必ずどれか１個のスイッチが選ばれて動作す
るのでなければいけない。本発明はこの問題を解決し、
簡潔な構造であって小型化、薄型化に適するとともに、
複数のスイッチが同時に動作することがなく信頼性の高
い多方向スイッチを実現するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、操作レバーの４本の腕のそれぞれの中
程の下面に、誤動作防止用の突起を設けた構造を取る。
これにより、操作レバーの中央部を押した時、押圧力が
中央から多少ずれても、着力点が突起部の内側にあるな
ら、操作レバーは４個の突起の一部または全部が回路基
板上のスペーサに当ってストッパーとなり、それ以上動
いたり傾いたりせず変位前の姿勢に対してほぼ平行を保
ち、回路基板中央のスイッチだけが動作する。

【００１９】逆に腕の先端部を押した時は、押圧力が操
作レバーの中央に向かって多少ずれても、着力点が突起
部より外側にあるなら、腕の先端が下がって仲介レバー
を介してこの腕に対応する接点ばねを回路基板に接触さ
せるとともに、腕の下面の突起が回路基板上のスペーサ
に当ってストッパーになり、また支点になって、操作レ
バーは先端が下がり中央部が上がった形で傾斜し、中央
部のスイッチは動作しない。これにより、押圧力の着力
点が操作レバーの腕の下面の突起のどちら側にあるかに
よって、回路基板の中央のスイッチと周辺のスイッチが
区別され、これらが同時に動いて誤動作となることが防
がれる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明による操作レバー３５
で、左側は平面図、右側は側面図である。操作レバー３
５の基本形状は図７に示した従来の操作レバー２５と同
じであるが、４本ある腕のそれぞれの中程の下面に山形
の突起３６を設けた点が新規である。図２は、図１の操
作レバー３５を組み込んだ本発明の多方向スイッチで、
操作レバー３５以外の構成部品は先の図６と同じであ
る。

【００２１】図２の多方向スイッチの操作レバー３５の
中央部を押すと図３のように動作する。同図（Ｂ）に見
るように、操作レバー３５は押されて下降し、操作レバ
ー３５の中央下面の突起３０が接点ばね２９を変形さ
せ、接点ばね２９は湾曲が逆転して回路基板２３上の接
点パターンに接触し、中央部のスイッチが閉じる。この
時、操作レバー３５の各腕の下面の突起３６が回路基板
２３上のスペーサ２２にほぼ接触するか、僅かの隙間を
残す程度に構成しておく。

【００２２】多方向スイッチの周辺部に配置されて操作
レバー３５の各腕の先端部と連動する接点ばね２９は、
同図（Ｃ）のような状態となる。操作レバー３５の中央
部が押されて操作レバー３５が下降した時、各腕の先端
も同時に下降するが、前述のように腕の先端下面の突起
３１が仲介レバー３２の先端を押し下げる動きは、仲介
レバー３２の下面の突起３３の箇所では、仲介レバー３
２のレバー比によって２分の１以下に縮小され、突起３
３で押される接点ばね２９の変形は中央部の接点ばね２
９の変形より小さく、湾曲部が回路基板２３上の接点パ
ターンに接触するに至らない。

【００２３】図３（Ｂ）では矢印で示した力Ｆの着力点
は多方向スイッチの中央でなく、操作レバー３５の腕の
先端方向に多少ずらして画いてある。その場合、もし操
作レバー３５の下面に突起３６がないと、力がある程度
以上大きい時、先の図１１のように操作レバー３５が傾
斜して、腕の先端部のスイッチも同時に閉成して誤動作
になる。しかし本発明による図３の場合は、力が操作レ
バー３５の腕の下面の突起３６より中央寄りに加わる限
り、各腕の下面の４個の突起３６の一部または全部がス
ペーサ２２に当ってレバー３５の姿勢をほぼ水平に保
ち、各腕の先端と連動するスイッチが動作することはな
い。

【００２４】図４は本発明の多方向スイッチの操作レバ
ー３５の腕の先端近くを押した時の動作である。操作レ
バー３５は同図（Ｂ）のように回動して傾き、腕の先端
下面の突起３１が仲介レバー３２の先端を押し下げる。
これによって、同図（Ｃ）に見るように仲介レバー３２
が傾斜して、下面の突起３３がこれに接する接点ばね２
９の湾曲を逆転させて回路が閉成する。このように操作
レバー３５の腕の先端が下がった場合、中央部の突起３
０はほとんど変位しないから中央部の接点ばね２９の変
形は僅かで、スイッチとして動作しない。

【００２５】図４（Ｂ）では、矢印で示した力Ｆの着力
点は操作レバー３５の腕の先端でなく、多方向スイッチ
の中央に向かってに多少ずらして画いてある。力がある
程度大きいと、もし操作レバー３５の下面に突起３６が
ないなら、先の図１１のように操作レバー２５が傾くと
ともに変位して、中央部のスイッチも同時に動作してし
まう。しかし本発明による図４の場合は、押圧力が操作
レバー３５の腕の下面の突起３６より先端寄りに加わる
限り、腕の下面の突起３６がストッパーとなって操作レ
バー３５の中央部が下がることはなく、腕の先端と連動
するスイッチだけが動作する。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば中央と周辺４方向の計５箇所にスイッチ接点を
配した多方向スイッチにおいて、操作レバーを押す力の
着力点が多少ずれても必ず１箇所のスイッチだけが動作
するのであって、中央のスイッチと周辺のどれかのスイ
ッチが同時に閉成して誤動作となったりしないことが保
証される。そのための手段は操作レバーの各腕の下面に
ストッパーとなる突起を設けるだけであって、部品の増
加はなく、操作レバーに突起を設けた形状も格別複雑に
はならず、製作費が上がることもない。これにより、構
造簡単で機能と信頼性に優れ、回路の高密度実装に適す
る小型、薄型の多方向スイッチが廉価に実現されるので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多方向スイッチに用いる操作レバーで
ある。

【図２】本発明の多方向スイッチの構成図である。

【図３】図２の多方向スイッチの動作図である。

【図４】図２の多方向スイッチの別の動作図である。

【図５】従来の多方向スイッチの構成図の一例である。

【図６】本発明の母体となった多方向スイッチの構成図
である。

【図７】図６の多方向スイッチの分解図である。

【図８】図２および図６の多方向スイッチに用いる接点
ばねの一例である。

【図９】図６の多方向スイッチの動作図である。

【図１０】図６の多方向スイッチの別の動作図である。

【図１１】図６の多方向スイッチのさらに別の動作図で
ある。

【符号の説明】

４ 膨出壁 ６ 板ばね ８ プリント基板 ９ 支持部材 １０ プッシュスイッチ １１、２５、３５ 操作レバー ２１ カバー ２２ スペーサ ２３ 回路基板 ２４、２８ 穴 ２６ 肩部 ２７ 押さえ部 ２９ 接点ばね ３０、３１、３３、３６ 突起 ３２ 仲介レバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央から外向きに伸びる複数本の腕のあ
   る操作レバーと複数個のスイッチを備え、スイッチの１
   個は操作レバーの中央部と連動し、他のスイッチはそれ
   ぞれ操作レバーの腕の先端部と連動するよう構成され、
   操作レバーにかかる押圧力の着力点に応じて前記スイッ
   チのいずれかが選択的に動作する多方向スイッチにおい
   て、 各腕の中程の下面に、操作レバーが変位したとき変位先
   にある部材に当ってストッパーとなる突起を設けること
   により、操作レバーにかかる押圧力の着力点が突起より
   も操作レバーの中央寄りの場合は、突起が部材に当って
   操作レバーが変位前とほぼ平行な姿勢を保ち、操作レバ
   ーの中央部と連動するスイッチのみが動作し、 操作レ
   バーにかかる押圧力の着力点が突起よりも腕の先端寄り
   の場合は、部材に当った突起を支点として操作レバーが
   傾斜して腕の先端部が下り、その部分と連動するスイッ
   チのみが動作することにより、必ず１個のスイッチだけ
   が選択されて動作するよう構成したことを特徴とする多
   方向スイッチ。