JP2000353455A - 多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置 - Google Patents

多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置

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JP2000353455A JP11163275A JP16327599A JP2000353455A JP 2000353455 A JP2000353455 A JP 2000353455A JP 11163275 A JP11163275 A JP 11163275A JP 16327599 A JP16327599 A JP 16327599A JP 2000353455 A JP2000353455 A JP 2000353455A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作軸の傾倒および押圧操作により機能する
多方向操作スイッチに関し、各方向への操作時に節度感
を伴って確実にスイッチングできる小形・薄形のものを
得ることを目的とする。 【解決手段】 上方開口部が方形で底面に中心固定接点
33、外側固定接点34および開口部角部に周辺固定接
点35〜38を配した樹脂製のケース31に、円形ドー
ム状可動接点45を外側固定接点34に当接状態に装着
し、この上方に配された上下面が導通状態のフランジ部
46Bを有する操作体46の軸部46Aを押圧操作して
中心固定接点33と外側固定接点34との間を、また傾
倒操作して円形ドーム状可動接点45を反転させつつ周
辺固定接点35〜38の隣接するいずれか二つとケース
31開口部を覆う導電性のカバー32との間のスイッチ
ングを行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として携帯電
話、ページャ等の移動体通信機器やリモコン、オーディ
オ機器、ゲーム機器、カーナビゲーションシステム、電
子カメラ等の各種電子機器の入力操作部等に使用され、
操作軸の傾倒および押圧操作により機能する多方向操作
スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の多方向操作スイッチを図
13〜16により説明する。
【0003】図13の正面断面図において、1は樹脂製
の箱形のケースで、その上面の開口部が金属板などから
なるカバー2で覆われている。
【0004】このケース1の底面部には、図14の一部
切欠き分解斜視図に示すように、中心固定接点3A、外
側固定接点3Bとこれから左右前後方向の等距離に配設
された四つの周辺固定接点4〜7がインサート成形によ
り固定され、それぞれ外部接続用の端子14と15〜1
8に接続されており、また外側固定接点3B上には円形
ドーム状可動接点8が載せられると共に、周辺固定接点
4〜7の上部にはダボ1Aにより固定された共通可動接
点体9の弾性接片10〜13が各々配置され接点19を
介して外部接続用の端子19Aに接続されている。
【0005】そして、ケース1の側壁部の内周に沿うよ
うに配設された圧縮コイルばね20により、上方へ押し
上げるように付勢された支持体21の四角形の上端部2
1Aがカバー2の下面に弾接されると共に、その中央の
窪み部21Bには半球状の回転体22が抱持されてい
る。
【0006】この回転体22は、その下端部外周のフラ
ンジ部22Aが支持体21の中央の窪み部21Bの底面
上に載り、その上部球面部22Bがカバー2の中央の球
面の円形孔2Aに嵌まるように当接し、その非円形の中
央垂直孔22Cには棒状の金属材料製の操作軸23が上
下動可能に嵌合保持されている。
【0007】そして、この操作軸23は下端部23Aが
回転体22より下方へ突出してケース1底面部中央の円
形ドーム状可動接点8に当接し、ケース1の上方へ突出
した先端部23Bには操作つまみ24が装着されてい
る。
【0008】また、支持体21の外周部下面には、共通
可動接点体9の各弾性接片10〜13に各々対応した押
圧部25A〜25Dが設けられている。なお、上記押圧
部25A〜25Dの中で、上記弾性接片12,13に対
応する押圧部25C,25Dは、図面の作図上で省略す
る。
【0009】次に、この多方向操作スイッチの動作につ
いて説明すると、まず、操作軸23が垂直中立位置にあ
り、その下端部23Aが中央の円形ドーム状可動接点8
を押さない図13の状態では、本多方向操作スイッチの
いずれの接点間もオフ状態となっている。
【0010】そして、図15の正面断面図に矢印で示す
ように、操作軸23の上方の先端部23Bに装着された
操作つまみ24の左上面を下方に押すと、操作軸23が
傾くと共に回転体22がカバー2の球面の円形孔2Aに
当接しながら左方向に回転し、これに伴って回転体22
下面のフランジ部22Aの端部が支持体21の窪み部2
1Bの底面を下方に押すことにより、押された面と反対
側の四角形の辺の上端部21Aを支点として支持体21
が左に傾き、押圧部25Aに対応した弾性接片10を下
方に押して周辺固定接点4に接触させ、共通可動接点体
9と周辺固定接点4の間をオンさせて、外部導出用の端
子19A,15を通して外部へ信号を発生する。
【0011】この時、支持体21の外周の上端部21A
の左側部分が圧縮コイルばね20を下方へ押し縮めなが
らカバー2の下面から離れる。
【0012】この後、操作つまみ24に加えていた押し
力を除くと、圧縮コイルばね20の復元力によって支持
体21および回転体22が元の図13の中立位置へ押し
戻されると共に、弾性接片10も弾性復元力によって周
辺固定接点4から離れて元の図13の状態まで復帰し、
スイッチ接点はオフ状態に戻る。
【0013】同様にして、操作軸23に装着された操作
つまみ24の上面を押す位置を右・前・後と変えること
により、その方向に対応した外部導出用の端子16〜1
8を通して外部へ信号を送出することができる。
【0014】また、図16の正面断面図に矢印で示すよ
うに、操作つまみ24の中央上面すなわち操作軸23に
上方から垂直に押し力を加えて押し下げると、その下端
部23Aでケース1底面部の円形ドーム状可動接点8が
押されて反転動作し、節度を発生すると共に、中心固定
接点3Aと外側固定接点3Bとの間をオンさせて端子1
4を通して外部に信号を出すことができ、押し力を除く
と円形ドーム状可動接点8の復元力によって操作軸23
が押し上げられ、元の図13の状態に復帰するように構
成されたものであった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
各種電子機器の小型化が要求される中において、上記従
来の多方向操作スイッチは、構成部品が多いため、外径
および厚みを小さくし難くコスト高となると共に、操作
軸を斜めに傾倒させてスイッチングを行う時の節度感が
ないために、そのスイッチが入ったことを感覚的に判断
し難いという課題があった。
【0016】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、部品点数が少なくて、操作軸を斜めに傾倒
させてスイッチングを行う際にも、節度感を伴って確実
にスイッチングを行うことができる小形・薄形の多方向
操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置を提供
することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、上方開口部が方形で底面に中心固定接点と
外側固定接点および開口部角部に周辺固定接点を配した
成形樹脂製のケースに、中心位置下方が中心固定接点に
合うように円形ドーム状可動接点の外周下端部を外側固
定接点上に載せると共に、この上方に配された上下面が
導通状態のフランジ部を有する操作体の軸部を押圧操作
して、中心および外側固定接点間を、また操作体を傾倒
操作して円形ドーム状可動接点を反転させつつ周辺固定
接点とケース開口部を覆う導電性のカバーの間のスイッ
チングを行うようにするものである。
【0018】これにより、操作体の押圧および傾倒操作
のいずれの場合においても、一つの円形ドーム状可動接
点を反転させて節度感を得ながら所定のスイッチングを
行うことができるため、構成部品が少なくて、小形・薄
形の多方向操作スイッチを安価に提供することができ
る。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、上方開口の箱形で、その底面に中心固定接点および
この中心固定接点から所定の間隔をあけて配された外側
固定接点を備えると共に、上記中心固定接点から上記外
側固定接点までの距離を半径とする円よりも外方に設け
られた所定高さの段部の上に複数個の周辺固定接点が配
された成形樹脂製のケースと、このケース底面の中心固
定接点に中央頂点部の下面が対向するように、上記外側
固定接点上に外周下端部が載置された弾性金属薄板製の
円形ドーム状可動接点と、上記ケースの上方開口部を覆
うようにケースに固定され、ケース内の円形ドーム状可
動接点と同心位置に貫通孔を備えた導電性のカバーと、
このカバーの貫通孔から突出した軸部の下端に一体形成
されたフランジ部が、回転はしないが軸部の傾倒操作お
よび上下動操作が可能であるようにケース内に収容さ
れ、軸部と同一線上でフランジ部の下面中心に設けられ
た凸部が円形ドーム状可動接点の中央頂点部に当接支持
され、通常状態において、円形ドーム状可動接点の上方
への付勢力を受けて、少なくともフランジ部の上面外周
がカバーの下面に当接状態になるように配されると共
に、軸部を下方に押圧操作した際に、フランジ部下面の
凸部が円形ドーム状可動接点を押圧・反転させて、中心
固定接点と外側固定接点の間を導通させる操作体と、上
記操作体の軸部を傾倒操作した際に、所定の周辺固定接
点とカバーとの間を導通させるように上記操作体のフラ
ンジ部の上下面に導通して配された導電部からなる多方
向操作スイッチとしたものであり、操作体の軸部を垂直
下方に押し下げて中心固定接点と外側固定接点との間を
導通させる場合に加えて、操作体の軸部を斜めに傾倒さ
せて周辺固定接点と導電性のカバーとの間でスイッチン
グを行う場合にも、ケース内に装着された一つの円形ド
ーム状可動接点によって所定の節度感が得られると共
に、確実なスイッチングを行うことができる操作性の優
れた小形・薄形の多方向操作スイッチを、構成部品が少
なく安価に実現できるという作用を有する。
【0020】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
発明において、開口部が略方形で、周辺固定接点がその
角部に配されたケースに、上記開口部と相似形に形成さ
れた操作体のフランジ部が収容されたものであり、操作
体の操作時等に、ケース内で操作体のフランジ部が回転
することを容易に防止できて、常に両者を所定の位置関
係に維持できると共に、操作体を傾倒させた場合に、そ
の略方形のフランジ部下面の辺がケース底面に当接した
状態で停止するようになるため、ケースの角部に配され
た所定の隣接する二つの周辺固定接点の中間方向に、操
作軸を確実に傾倒させて停止させることができるという
作用を有する。
【0021】請求項3に記載の発明は、請求項2記載の
発明において、ケースの開口部および操作体のフランジ
部が、相似形の正方形であるものであり、請求項2に記
載の作用に加えて、周辺固定接点がオン状態になる時の
操作体の軸部の傾倒角度を容易に同じ角度に設定するこ
とができ、使用されることの多い四方向に同角度で傾倒
操作してスイッチングできる外形の小さいものを簡単な
構造で得られるという作用を有する。
【0022】請求項4に記載の発明は、請求項2記載の
発明において、ケースの開口部および操作体のフランジ
部が、相似形の長方形であるものであり、請求項2に記
載の作用に加えて、長方形の開口部およびフランジ部の
長辺と短辺との長さ比率を変えることによって、操作体
の軸部の傾倒角度を直交する方向で異なる角度で傾倒さ
せて周辺固定接点をオン状態にできるものを容易に得る
ことができるという作用を有する。
【0023】請求項5に記載の発明は、請求項1記載の
発明において、開口部が略五、六または八角形で、周辺
固定接点がその角部に配されたケースに、上記開口部と
相似形に形成された操作体のフランジ部が収容されたも
のであり、ケース内で操作体のフランジ部が回転するこ
とを容易に防止できると共に、所望の操作体の軸部の傾
倒操作方向に応じて開口部およびフランジ部の形状を上
記の多角形の形状とすることにより、軸部の所定方向へ
の傾倒操作で周辺固定接点とカバーとの間を電気的に接
続できる多方向操作スイッチを容易に得られるという作
用を有する。
【0024】請求項6に記載の発明は、請求項1記載の
発明において、開口部が円形で、周辺固定接点がその中
心に対して等距離等角度に配されているケースに、上記
開口部よりも小さい円形に形成された操作体のフランジ
部が収容されると共に、カバーの貫通孔と操作体の軸部
との係合部分に回転防止手段が設けられたものであり、
ケースと操作体は回転防止手段によって常に所定の位置
関係で維持できると共に、操作体のフランジ部が円形で
あるために操作体の軸部を傾倒させた状態で、軸部先端
が円を描くように操作することができ、上記操作を行う
ことにより複数個配されている周辺固定接点を順次スム
ーズに切り換えることができるものを得られるという作
用を有する。
【0025】請求項7に記載の発明は、請求項6記載の
発明において、回転防止手段として、四角形状のカバー
の貫通孔に、四角柱の操作体の軸部が挿通されているも
のであり、請求項6に記載した作用に加えて、簡単な構
成でケース内での操作体の回転を確実に防止することが
できるという作用を有する。
【0026】請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の
いずれか一つに記載の発明において、少なくとも操作体
のフランジ部に設けた凸部が、絶縁材料で形成されたも
のであり、周辺固定接点とカバーとのスイッチ接点構成
と、円形ドーム状可動接点を介しての中心固定接点およ
び外側固定接点間のスイッチ接点構成を、確実に分離さ
せることができるという作用を有する。
【0027】請求項9に記載の発明は、請求項8に記載
の発明において、操作体の軸部とフランジ部下面の凸部
を剛性絶縁材料で一体形成し、これに導電性の板状のフ
ランジ部を固定したものであり、請求項8に記載した作
用に加えて、操作体のフランジ部を薄くできるため、製
品の厚みを薄く構成することができるという作用を有す
る。
【0028】請求項10に記載の発明は、請求項8に記
載の発明において、操作体の軸部とフランジ部を導電材
料で一体形成し、絶縁材料製の凸部をフランジ部の下面
中心に固定したものであり、請求項8に記載した作用に
加えて、操作体の軸部とフランジ部が一体形成されてい
るため、操作体の所定の操作時に、それらの部位がガタ
ツかず確実に連動して動くものとすることができ、各固
定接点の切換えを確実に行うことができると共に、凸部
の形状および大きさを適宜選択することができるので、
操作時の節度感触の大きさも容易に調節できるという作
用を有する。
【0029】請求項11に記載の発明は、請求項9に記
載の発明において、操作体のフランジ部を弾性を有する
導電材料で形成し、軸部の傾倒操作時に、まず周辺固定
接点とカバーとの間が導通し、続いて操作体のフランジ
部が弾性変形することによりフランジ部の凸部が円形ド
ーム状可動接点を押圧して中心固定接点と外側固定接点
の間を導通させるものであり、周辺固定接点とカバーが
導通した後の中心および外側固定接点間の導通を、軸部
の傾倒操作力によって適宜切換えることができるものが
得られ、例えば搭載された電子機器の表示部等に表示さ
れる各種項目を示すカーソルのスクロール速度等を、周
辺固定接点のみのオン状態では遅く、それに加えて中心
および外側固定接点をオン状態にさせると早く移動させ
る等の使い方ができると共に、不用意に操作体に大きな
力が加わり、軸部が大きく傾倒した場合にも、そのフラ
ンジ部は弾性を有しているために周辺固定接点等の接点
部の損傷を防止できるという作用を有する。
【0030】請求項12〜15に記載の各種の多方向操
作装置においては、多様な操作の集中と簡便化ならびに
小形・薄形・軽量化が同時に達成できるという作用を有
する。
【0031】以下、本発明の実施の形態による多方向操
作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置について
図1〜図12を用いて説明する。
【0032】(実施の形態1)図1は本発明の第一の実
施の形態による多方向操作スイッチの正面断面図、図2
は同分解斜視図であり、同図において、31は上面視正
方形の上方開口部が設けられた成形樹脂製の箱形のケー
スで、この開口部は金属板等からなる導電材料製のカバ
ー32によって覆われていることは従来の技術の場合と
同じであるが、このカバー32には端子32Aが設けら
れている。
【0033】そして、このケース31の内底面には、図
3の上面図に示すように、中心固定接点33およびこの
中心固定接点33から所定の間隔をあけて外側固定接点
34が配されると共に、この中心固定接点33から外側
固定接点34までの距離を半径とする円よりも外方に所
定高さの段部31Aが設けられ、その開口部の四箇所の
角部に位置する段部31A上には、四つの周辺固定接点
35〜38がインサート成形によって固定されている。
【0034】すなわち、この周辺固定接点35〜38
は、中心固定接点33から左右前後の等距離・等角度の
位置に配されているものである。
【0035】そして、これらの中心、外側および周辺固
定接点33,34および35〜38の各々に対応した外
部導出用の端子39,40および41〜44は、それぞ
れケース31の外方に突出している。
【0036】そして、45は、弾性金属薄板製の円形ド
ーム状可動接点で、ケース31の底面に配された中心固
定接点33に中央頂点部45Aの下面が対向するよう
に、外周下端部45Bがケース31の外側固定接点34
の上に当接載置されている。
【0037】そして、46は、軸部46Aとその下端に
一体に形成された四角形状のフランジ部46Bからなる
絶縁樹脂製の操作体であり、軸部46Aと同一線上でフ
ランジ部46Bの下面中心に設けられた押圧用の凸部4
6Cが円形ドーム状可動接点45の中央頂点部45Aに
当接支持されると共に、軸部46Aを上記カバー32の
中央貫通孔32Bから上方に突出させて、フランジ部4
6Bがケース31内に収容されている。
【0038】すなわち、上面視正方形であるケース31
の開口部の中に、それと相似形の正方形に形成された操
作体46のフランジ部46Bが収容されているため、ケ
ース31内で操作体46は回転せずに所定の位置関係を
保つことができるものとなっている。
【0039】また、この操作体46のフランジ部46B
には、図4の操作体の下面斜視図に示すように、その上
下面を導通状態にするための金属製の接触片47が、上
記フランジ部46Bの凸部46Cを除いた下面を覆うよ
うに装着されて、フランジ部46Bの側方で上方に折り
返された部分をフランジ部46B上面にカシメ固定され
ている。
【0040】そして、この接触片47のフランジ部46
Bの上面部分が上面接触部47A、またその下面部分が
下面接触部47Bとなっている。
【0041】そして、この操作体46には、フランジ部
46B下方の凸部46Cを介して円形ドーム状可動接点
45の上方への付勢力が加わっており、軸部46Aに操
作力が加わっていない通常状態では、その付勢力によっ
てフランジ部46Bの上面接触部47Aがカバー32の
下面に当接状態に維持されて軸部46Aが中立位置を保
つことができるようになっていると共に、操作体46す
なわち軸部46Aは、所定の上下動操作および傾倒操作
が可能になっている。
【0042】さらに、操作体46の軸部46A上方に下
方穴部48Aが圧入結合されることによって所定形状の
操作つまみ48が装着されている。
【0043】この操作つまみ48の外形形状は、円また
は多角形等のいずれのものでも良いことは勿論である。
【0044】次に、本実施の形態による多方向操作スイ
ッチの動作について説明する。
【0045】まず、操作体46の軸部46Aに操作力を
加えていない図1に示す通常状態においては、軸部46
Aは垂直中立状態を保っており、本スイッチのいずれの
接点の間も開状態、つまりオフの状態となっている。
【0046】そして、図5の正面断面図に矢印で示すよ
うに、操作つまみ48に対して、ケース31底面に配さ
れた任意の隣接する二つの周辺固定接点の間、例えば3
5と37の間の位置を押し下げると、操作体46は、そ
の押圧力を加えた位置とは反対側のフランジ部46Bの
上端部49が支点となって傾倒し、下面の凸部46Cが
円形ドーム状可動接点45を押圧・反転させて節度を生
じると同時にフランジ部46Bの下面接触部47Bが周
辺固定接点35と37に接触する。
【0047】これにより、周辺固定接点35と37は、
下面接触部47Bを介して導通状態になると共に、下面
接触部47Bと導通している上面接触部47Aの上端部
49を介してカバー32にも電気的に接続され、その信
号は外部導出用の端子41,43,32Aを通して送出
される。
【0048】このときに、正方形に形成された操作体4
6のフランジ部46Bは、それよりも少し大きい上面視
正方形に形成されたケース31の開口部の中に収容され
ているため、操作体46の回転を防止できて周辺固定接
点35と37およびカバー32との間を確実にオン状態
に、すなわち所定の周辺スイッチ接点をオン状態にでき
る。
【0049】この後、操作つまみ48に加えていた押し
下げ力を除くと、円形ドーム状可動接点45は元の形状
に復元し、フランジ部46B下面の凸部46Cに加わる
円形ドーム状可動接点45の弾性復元力によって操作体
46は押し上げられて、フランジ部46Bの下面接触部
47Bが周辺固定接点35,37から離れ、周辺スイッ
チ接点がオフ状態になると共に、軸部46Aが垂直中立
状態である図1に示す通常状態に戻る。
【0050】そして、操作つまみ48に対して同様に、
隣接する任意の二つの周辺固定接点の間を押し下げる
と、それぞれの方向に操作体46が傾倒して対応する周
辺スイッチ接点がオン状態となり、それに応じた導出用
の端子41〜44,32Aから外部に信号を送出するこ
とができる。
【0051】そして、このようにして得られる信号を、
外部導出用の端子41〜44,32Aに接続されたスイ
ッチング認識手段であるマイクロコンピュータ等(図示
せず)で読み取って判別することによって、軸部46A
が上記隣接する任意の二つの周辺スイッチ接点の中間方
向に傾倒させられたことを認識できるものである。
【0052】また、この操作つまみ48の傾倒操作時に
は、操作体46の軸部46Aと操作つまみ48の穴部4
8Aとの結合部の間に横方向に偏る力が働くが、軸部4
6Aと穴部48Aを長い寸法で嵌合・結合するように構
成すると、そのガタツキを小さく抑えることができる。
【0053】また、上記周辺固定接点35,37をオン
状態にするための操作つまみ48に対する操作位置がず
れてしまい、周辺固定接点35側に近い部分を押し下げ
た場合には、まず軸部46Aすなわち操作体46は上記
方向に傾倒して周辺固定接点35とそれに対応するフラ
ンジ部46B下面の角部が当接することとなるが、外形
が正方形に形成されたフランジ部46Bは、その角部に
繋がった底辺に沿って周辺固定接点35と37の中間方
向に傾いて停止し、結果として周辺固定接点35と37
およびカバー32がオン状態となる。
【0054】なお、このときに最初に送出される周辺固
定接点35のみがオン状態となったという出力信号はマ
イクロコンピュータ(図示せず)で無視するようにすれ
ばよいものであると共に、実際の使用状態において、操
作つまみ48の押圧操作位置は都度変わってしまうの
で、隣接する任意の二つの周辺固定接点を常に時間差な
く同時にオン状態にすることは難しく、上記のごとくス
イッチング認識手段であるマイクロコンピュータ(図示
せず)の読み取りタイミング等のソフト処理で対処する
ようにしなければならない。
【0055】さらに、上記傾倒操作時において、円形ド
ーム状可動接点45が反転する際に、円形ドーム状可動
接点45と中心固定接点33が接触して中心固定接点3
3と外側固定接点34との間が導通してしまい、その信
号が外部導出用の端子39,40を通して外部に送出さ
れることもあるが、この信号もマイクロコンピュータ
(図示せず)等によって無視し、所定の隣接する二つの
周辺固定接点の導通信号のみで傾倒操作方向を検出する
ようにするとよいものである。
【0056】次に、図6の正面断面図に矢印で示すよう
に、操作つまみ48の中央上面すなわち操作体46の軸
部46Aに下方に向かう垂直な押圧力を加えると、操作
体46は垂直下方に移動し、それに伴ってフランジ部4
6B下面の凸部46Cが円形ドーム状可動接点45を押
圧・反転させて節度を生じると同時に円形ドーム状可動
接点45の中央頂点部45Aの下面と中心固定接点33
が接触し、中心固定接点33と外側固定接点34は円形
ドーム状可動接点45を介して導通し、中心固定接点3
3から延出された外部導出用の端子39と外側固定接点
34から延出された外部導出用の端子40が導通状態と
なる。
【0057】このとき、フランジ部46Bの上面接触部
47Aはカバー32の下面から離れるために、カバー3
2と周辺固定接点35〜38との間、および周辺固定接
点35〜38どうしの信号が送出されることを確実に防
止できるものである。
【0058】そして、上記操作つまみ48への押し下げ
力を除くと、円形ドーム状可動接点45は元の形状に復
元し、その復元力によって操作体46は押し上げられて
図1に示す通常状態に戻る。
【0059】以上のように、本実施の形態による多方向
操作スイッチは、傾倒操作および押圧操作に伴う所定の
信号を得ることができるものであるため、使用される電
子機器において、例えば傾倒操作で得られる信号によっ
て電子機器の表示部に表示されたカーソル等を移動させ
て所定項目の選択を行い、押圧操作で得られる信号によ
ってそれを確定する等を容易に行うことができるもので
ある。
【0060】さらに、操作体46の軸部46Aを斜めに
傾倒させて隣接する二つの周辺固定接点をオン状態にす
る際、ならびに操作体46の軸部46Aを垂直下方に押
し下げて中心固定接点33と外側固定接点34との間を
導通させる際の節度感を、ケース31内に装着された一
つの円形ドーム状可動接点45によって得ることができ
る構成であるため、構成部品が少なくて済むと共に、操
作フィーリング・操作性に優れ、確実で安定したスイッ
チングを行うことができる小形・薄形の多方向操作スイ
ッチを安価に実現できるものである。
【0061】なお、上記には、軸部46Aの傾倒操作方
向を四方向として説明したが、軸部46Aを所定の周辺
固定接点35〜38を配したいずれかの方向に傾倒させ
て停止させることができるように、フランジ部46Bお
よびそれに対応する接触片47の角を面取りまたはアー
ル等を施したり、または取付けられる使用機器の筐体等
で上記方向に傾倒可能に規制するようにしてもよく、こ
の場合には、八方向に対する軸部46Aの傾倒方向を検
出できるものとなる。
【0062】また、本実施の形態においては、操作体4
6のフランジ部46Bに接触片47を固定したものを例
として説明したが、操作体を導電材料で形成することに
より接触片を無くすこともでき、この場合には、操作体
が作製し易くさらに安価に構成できると共に、操作体の
傾倒操作時に、所定の隣接する二つの周辺固定接点とカ
バー32に加えて外側固定接点34も導通状態にできる
ものが得られる。
【0063】上記構成とした場合に、図1に示したもの
と同様に、周辺固定接点とカバーで構成されるスイッチ
部、中心固定接点と外側固定接点とで構成されるスイッ
チ部を絶縁状態とするためには、図7に示すように、導
電材料製のフランジ部50の下方に絶縁材料からなる鋲
51等を固着する構成とすればよく、この構成とすると
他の部品を代えることなく所望の操作フィーリングが得
られる形状の鋲51を選択するのみで、所望の操作フィ
ーリングが得られるものを容易に製作できるものであ
る。
【0064】さらに、上記には操作体のフランジ部およ
びケースの開口部を正方形のものを説明したが、これを
長方形とすると、直交する方向で傾倒角度が異なる多方
向操作スイッチを容易に得ることができるものである。
【0065】(実施の形態2)本実施の形態による多方
向操作スイッチは、図8の正面断面図に示すように、実
施の形態1によるものに対して操作体60の構成が異な
るものである。
【0066】この操作体60は、剛性絶縁材料製の棒状
体61の下方位置に、弾性金属板等からなる導電性の四
角形状のフランジ部62が固定されて構成され、この棒
状体61の上部を軸部63として、また、フランジ部6
2下方に突出している棒状体61の下端部を押圧用の凸
部64として用いるようにしたものである。
【0067】そして、上記操作体60は、実施の形態1
によるものの場合と同様に、フランジ部62下面の凸部
64が円形ドーム状可動接点45の中央頂点部45A上
に当接載置されて円形ドーム状可動接点45の上方への
付勢力を受けていると共に、その付勢力でフランジ部6
2上面がカバー32下面に当接状態になるようにフラン
ジ部62はケース31に収容され、軸部63はカバー3
2の中央貫通孔32Bから上方に突出している。
【0068】すなわち、この操作体60においても、実
施の形態1の場合と同様に、ケース31に対して回転は
しないが、軸部63の上下動操作および傾倒操作が可能
となっているものである。
【0069】なお、その他の構成部分は、実施の形態1
によるものと同じであるために説明を省略する。
【0070】次に、上記構成の多方向操作スイッチの動
作について説明すると、まず、図9に示すように、軸部
63上方に装着された操作つまみ48に対して、ケース
31底面に配された任意の隣接する二つの周辺固定接点
の間、例えば35と37の間の位置を押し下げると、操
作体60は、その押圧力を加えた位置とは反対側のフラ
ンジ部62の上端部65が支点となって傾倒し、軸部6
3と一体の凸部64が円形ドーム状可動接点45を押圧
・反転させて節度を生じると同時に導電性のフランジ部
62の下面が周辺固定接点35と37に接触する。
【0071】このとき、導電性のフランジ部62を介し
て、周辺固定接点35,37、およびカバー32の間が
導通状態、すなわち所定の周辺スイッチ接点がオン状態
となり、その信号は外部導出用の端子41,43,32
Aを通して送出される。
【0072】なお、本実施の形態による多方向操作スイ
ッチは、導電性のフランジ部62下面と周辺固定接点3
5〜38上面とのギャップ(図8に示すイ寸法)とし
て、この傾倒操作時に、円形ドーム状可動接点45が反
転して節度を発したのち、円形ドーム状可動接点45が
中心固定接点33と当接する前に、導電性のフランジ部
62が周辺固定接点35,37に当接するように設定し
ているものである。
【0073】この後、さらに傾倒力を強めていくと、図
10に示すように、フランジ部62が変形して円形ドー
ム状可動接点45を下方に押し込む形となり、最終的に
円形ドーム状可動接点45の下面が中心固定接点33に
当接し、中心固定接点33と外側固定接点34が導通状
態になる。
【0074】そして、その操作つまみ48に加えていた
押し下げ力を除くと、フランジ部62および円形ドーム
状可動接点45の弾性復元力によって操作体60は押し
上げられ、フランジ部62の下面が周辺固定接点35,
37から離れ、軸部63が垂直中立状態である図8に示
す通常状態に戻る。
【0075】同様にして、操作つまみ48に対して、隣
接する任意の二つの周辺固定接点の間を押し下げると、
それぞれの方向に操作体60が傾倒して対応する周辺ス
イッチ接点がオン状態となり、それに応じた信号を外部
に送出できること、およびその信号をマイクロコンピュ
ータによって所定処理をさせることにより所定の傾倒操
作方向が検出できるものであることは、実施の形態1に
よるものと同じである。
【0076】また、操作つまみ48の中央上面すなわち
操作体60の軸部63に下方に向かう垂直な押圧力を加
えると、操作体60の下方への移動に伴って凸部64が
円形ドーム状可動接点45を押圧・反転させて節度を生
じ、円形ドーム状可動接点45と中心固定接点33が接
触して、中心固定接点33と外側固定接点34の間が導
通状態となって出力を送出すること、および上記押し下
げ力を除くと円形ドーム状可動接点45は元の形状に復
元し、その復元力によって操作体60は押し上げられて
図8に示す通常状態に戻ることも実施の形態1の場合と
同じである。
【0077】このように本実施の形態による多方向操作
スイッチは、実施の形態1によるもののスイッチ機能に
加えて、軸部63を傾倒操作し、任意の二つの周辺固定
接点35〜38をオン状態とした後に、円形ドーム状可
動接点45を介して中心固定接点33と外側固定接点3
4を電気的に接離させることができるものであるため、
その使い方として、傾倒操作で得られる周辺固定接点3
5〜38のスイッチ信号を用いて、使用機器の表示部に
表示されたカーソル等を所定方向に移動させ、さらにそ
の状態で軸部63を押し込んで中心固定接点33と外側
固定接点34とのスイッチ信号が検出されると、その移
動速度を早く制御するという使い方等もできるものであ
る。
【0078】さらに、上記のごとくスイッチを二段動作
で使用する際には、周辺固定接点35〜38からの信号
と、中心固定接点33と外側固定接点34からの信号の
導通時間差をマイクロコンピュータ(図示せず)で検知
することもでき、この検出結果で軸部63に加わった傾
倒操作スピード、強さ等を算出し、それに応じた速度で
カーソル等をスクロールさせることもできるものであ
る。
【0079】また、上記には、操作体60の軸部63を
傾倒操作した際に、円形ドーム状可動接点45が反転し
て節度を発したのち、隣接する任意の二つの周辺スイッ
チ接点がオン状態に移行し、その後中心固定接点33と
外側固定接点34が導通状態にできるものを説明した
が、軸部63を傾倒操作することにより、初めに導電性
のフランジ部62と隣接する所定の二つの周辺固定接点
とを接続させてオン状態とし、その後に加わる軸部63
への傾倒力でフランジ部62を変形させて円形ドーム状
可動接点45を下方に押し込み、円形ドーム状可動接点
45を反転させて節度感を得ると共に、中心固定接点3
3と外側固定接点34を導通状態にさせることも可能で
ある。
【0080】そして、上記動作を行うようにすると、軸
部63の傾倒操作時の節度感触は、周辺スイッチ接点が
オン状態となった後に得られることとなるが、実使用上
では、周辺スイッチ接点がオン状態になるタイミング
と、節度が発せられるタイミングとは、ほぼ同じタイミ
ングで得られるものとなり、周辺スイッチ接点を節度感
触を得ながらオン状態にできるものとなる。
【0081】そして、このときに出力される信号の処理
としては、周辺スイッチ接点からの信号、および中心固
定接点33と外側固定接点34との導通信号が所定時間
内に得られたときに、その傾倒方向を認識するために配
されたマイクロコンピュータ(図示せず)によって、周
辺スイッチ接点からの信号が有効なものであると判断す
る処理を施すようにすると、上記動作のものであって
も、傾倒操作時の節度感触が確実に得られるものにでき
る。
【0082】なお、本実施の形態による多方向操作スイ
ッチにおいては、フランジ部62が弾性体で構成されて
いるため、軸部63に加わる過度の操作力をフランジ部
62で吸収することもでき、接点部等の損傷を防ぐこと
もできるという効果も得られる。
【0083】(実施の形態3)本実施の形態による多方
向操作スイッチは、図11の分解斜視図に示すように、
上記実施の形態1によるものに対して、ケースの開口部
および操作体のフランジ部の形状を異なるものとしたも
のである。
【0084】すなわち、同図に示すように、本実施の形
態による多方向操作スイッチの操作体70のフランジ部
71は八角形の形状となっており、このフランジ部71
の中央下面に設けられた下方凸部(図示せず)を除く下
面全体を覆うように装着された導電材料製の接触片72
は、フランジ部71の角部を覆うように側方で上方に折
り返されてフランジ部71上面で固定され、フランジ部
71の上下面は、この接触片72で導通状態になってい
る。
【0085】なお、フランジ部71への接触片72の固
定方法は、カシメる以外に、アウトサート成形法等を用
いるようにしてもよい。
【0086】そして、このフランジ部71は、それより
も少し大きい相似形の上面視八角形の上方開口部を有す
ると共に、その開口部角部の内底面に周辺固定接点73
がそれぞれ設けられ、その周辺固定接点73からの端子
が外方に突出しているケース74の上記開口部内に収容
されるものであるが、その収容のされ方およびその他の
構成部分等は、実施の形態1の場合と同じであるために
説明を省略する。
【0087】また、その動作についても、実施の形態1
の場合と同様であるために説明を省略するが、フランジ
部71およびケース74の開口部を共に八角形の形状と
して組み合わすと共に、ケース74開口部の角部内底面
に八個の周辺固定接点73が等距離・等角度に配されて
いるものであるため、傾倒操作時の検出方向として八方
向もしくは十六方向に対応できるものとなる。
【0088】なお、操作体のフランジ部およびケースの
開口部の形状を、所望する傾倒方向に合わせて、五、六
角形などの多角形で形成して組み合わせると共に、その
ケース開口部の角部内底面に周辺固定接点を配すること
により、希望する多方向の傾倒操作方向が検出できるも
のを得ることができる。
【0089】(実施の形態4)本実施の形態による多方
向操作スイッチは、図12の分解斜視図に示すように、
上記実施の形態1または3によるものに対して、ケース
の開口部および操作体のフランジ部の形状を円形とした
ものである。
【0090】そして、同図に示すように、操作体80の
円形状のフランジ部81には、その上下面を導通状態に
するように導電材料製の接触片82がカシメまたはアウ
トサート成形法等によって装着されていることは、実施
の形態1または3によるものの場合と同じであるため、
詳細な説明を省略する。
【0091】そして、この操作体80の四角柱状に形成
された軸部83は、カバー32の中央貫通孔32Bに挿
通しており、両者の係合部分で操作体80の回転防止手
段を構成している。
【0092】また、この操作体80のフランジ部81を
収容する上面視円形の開口部を有するケース84の内底
面には、上記軸部83の角部の方向に合うように、周辺
固定接点85がケース84の開口部中心に対して四方向
の等距離等角度に配されており、その端子はケース84
の外方に突出している。
【0093】そして、このケース84の開口部内に対す
る上記フランジ部81の収容のされ方およびその他の構
成部分等は、実施の形態1の場合と同じであるために説
明を省略する。
【0094】また、その動作についても実施の形態1の
場合と同じであるために説明を省略するが、本実施の形
態による多方向操作スイッチは、その動作時におけるケ
ース84内での操作体80の回転は、上記回転防止手段
によって防止できるものとなっているものである。
【0095】この回転防止手段としては、上記に説明し
た構成以外に、多角形状どうしの組合わせ、または楕円
どうしの組合わせ等でも構成することができ、特に八角
形等の角部を多く有する正多角形どうしを組み合わせた
ものとした場合には、操作体の軸部を傾倒させた状態
で、軸部先端が円を描くように連続操作することも可能
となり、周辺固定接点を一定の円方向に向けて順次スム
ーズに切り換えていくことができるものを得ることがで
きる。
【0096】(実施の形態5)本実施の形態は、本発明
による多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置に関
するものであり、請求項12、同14に記載の内容につ
いて移動体通信機器を一つの例として説明するもので、
例えば、携帯電話やページャ等の移動体通信機器に本発
明による多方向操作スイッチを装着したものにおいて
は、軸部を傾倒操作することにより液晶画面等のディス
プレイ上に表示されたカーソル移動やメニュー、文字等
のスクロールや検索を行い、軸部をプッシュ操作するこ
とによりメニューの確定を行い、さらにプッシュ操作す
ることにより発信することができる。
【0097】(実施の形態6)本実施の形態は、本発明
による多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置に関
するものであり、請求項14〜16に記載の内容につい
て各種のリモコンやオーディオ機器を一つの例として説
明するもので、リモコンやオーディオ機器に本発明によ
る多方向操作スイッチを装着したものにおいては、軸部
のプッシュ操作を繰り返すことにより電源のON、OF
Fや再生、停止を順次切り替えることができ、軸部を前
後方向に傾倒する操作と左右に傾倒する操作に、選局や
選曲、音量のアップダウン、早送り巻き戻し等の命令を
適宜組み合せて割付けておき、軸部の傾倒操作をするこ
とによって予め割付けられた命令を実行することができ
る。
【0098】また、軸部をプッシュ操作することによ
り、割付ける命令を切り替えることもできる。
【0099】(実施の形態7)本実施の形態は、本発明
による多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置に関
するものであり、請求項13に記載の内容についてゲー
ム機器やカーナビゲーション機器を一つの例として説明
するもので、ゲーム機器やカーナビゲーション機器に本
発明による多方向操作スイッチを装着したものにおいて
は、軸部を傾倒操作することによってディスプレイ上の
キャラクターや地図を軸部の傾倒方法に応じて移動さ
せ、軸部をプッシュ操作することにより地図倍率の切り
替えやキャラクターをジャンプさせる等、予め決められ
た命令を実行させることができる。
【0100】(実施の形態8)本実施の形態は、本発明
による多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置に関
するものであり、請求項14、15に記載の内容につい
て電子カメラを一つの例として説明するもので、電子カ
メラに本発明による多方向操作スイッチを装着したもの
においては、軸部を傾倒操作することによりシャッター
速度や絞り値等の設定を行った上で軸部をプッシュ操作
することにより上記設定した内容を確定することや、軸
部を傾倒操作することによってファインダー内での焦点
対象位置を設定した上で軸部をプッシュ操作することに
よってピント合せをし、一定時間内に再度プッシュ操作
をすることによってシャッターを切るという動作をさせ
ることができるものである。
【0101】(実施の形態9)本実施の形態は、本発明
による多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置に関
するものであり、請求項12に記載の内容についてコン
ピュータ機器を一つの例として説明するもので、コンピ
ュータ機器に本発明による多方向操作スイッチを装着し
たものにおいては、軸部を傾倒操作することによりディ
スプレイ上のカーソル移動やメニュー選択をし、プッシ
ュ操作することによりメニューの確定、実行をさせるこ
とができるものである。
【0102】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、構成部品
が少なくて、スイッチの外径および厚みを小さくでき、
しかも低コストであると共に、操作体を斜めに傾けてス
イッチングを行う時にも節度感があり、そのスイッチ動
作も確実で安定した多方向操作スイッチを提供すること
ができるという有利な効果が得られる。
【0103】また、本発明の多方向操作スイッチを使用
した多方向操作装置においては、多様な操作の集中と簡
便化と、小形・薄形・軽量化が同時に達成できるという
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による多方向操作ス
イッチの正面断面図
【図2】同分解斜視図
【図3】同要部であるケースの上面図
【図4】同要部である操作体の下面斜視図
【図5】同傾倒操作状態を示す正面断面図
【図6】同垂直下方への押圧操作状態を示す正面断面図
【図7】同要部である他の操作体の正面断面図
【図8】本発明の第2の実施の形態による多方向操作ス
イッチの正面断面図
【図9】同傾倒操作時においてフランジ部と周辺固定接
点が接続した状態を示す正面断面図
【図10】同傾倒操作時において操作体の軸部が傾倒し
きった状態を示す正面断面図
【図11】本発明の第3の実施の形態による多方向操作
スイッチの分解斜視図
【図12】本発明の第4の実施の形態による多方向操作
スイッチの分解斜視図
【図13】従来の多方向操作スイッチの正面断面図
【図14】同ケースの一部切欠き分解斜視図
【図15】同傾倒操作状態を示す正面断面図
【図16】同垂直下方への押圧操作状態を示す正面断面
【符号の説明】
31,74,84 ケース 31A 段部 32 カバー 32A,39,40,41〜44 端子 32B 中央貫通孔 33 中心固定接点 34 外側固定接点 35〜38,73,85 周辺固定接点 45 円形ドーム状可動接点 45A 中央頂点部 45B 外周下端部 46,60,70,80 操作体 46A,63,83 軸部 46B,50,62,71,81 フランジ部 46C,64 凸部 47,72,82 接触片 47A 上面接触部 47B 下面接触部 48 操作つまみ 48A 下方穴部 49,65 上端部 51 鋲 61 棒状体

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上方開口の箱形で、その底面に中心固定
    接点およびこの中心固定接点から所定の間隔をあけて配
    された外側固定接点を備えると共に、上記中心固定接点
    から上記外側固定接点までの距離を半径とする円よりも
    外方に設けられた所定高さの段部の上に複数個の周辺固
    定接点が配された成形樹脂製のケースと、このケース底
    面の中心固定接点に中央頂点部の下面が対向するよう
    に、上記外側固定接点上に外周下端部が載置された弾性
    金属薄板製の円形ドーム状可動接点と、上記ケースの上
    方開口部を覆うようにケースに固定され、ケース内の円
    形ドーム状可動接点と同心位置に貫通孔を備えた導電性
    のカバーと、このカバーの貫通孔から突出した軸部の下
    端に一体形成されたフランジ部が、回転はしないが軸部
    の傾倒操作および上下動操作が可能であるようにケース
    内に収容され、軸部と同一線上でフランジ部の下面中心
    に設けられた凸部が円形ドーム状可動接点の中央頂点部
    に当接支持され、通常状態において、円形ドーム状可動
    接点の上方への付勢力を受けて、少なくともフランジ部
    の上面外周がカバーの下面に当接状態になるように配さ
    れると共に、軸部を下方に押圧操作した際に、フランジ
    部下面の凸部が円形ドーム状可動接点を押圧・反転させ
    て、中心固定接点と外側固定接点の間を導通させる操作
    体と、上記操作体の軸部を傾倒操作した際に、所定の周
    辺固定接点とカバーとの間を導通させるように上記操作
    体のフランジ部の上下面に導通して配された導電部から
    なる多方向操作スイッチ。
  2. 【請求項2】 開口部が略方形で、周辺固定接点がその
    角部に配されたケースに、上記開口部と相似形に形成さ
    れた操作体のフランジ部が収容された請求項1記載の多
    方向操作スイッチ。
  3. 【請求項3】 ケースの開口部および操作体のフランジ
    部が、相似形の正方形である請求項2記載の多方向操作
    スイッチ。
  4. 【請求項4】 ケースの開口部および操作体のフランジ
    部が、相似形の長方形である請求項2記載の多方向操作
    スイッチ。
  5. 【請求項5】 開口部が略五、六または八角形で、周辺
    固定接点がその角部に配されたケースに、上記開口部と
    相似形に形成された操作体のフランジ部が収容された請
    求項1記載の多方向操作スイッチ。
  6. 【請求項6】 開口部が円形で、周辺固定接点がその中
    心に対して等距離等角度に配されているケースに、上記
    開口部よりも小さい円形に形成された操作体のフランジ
    部が収容されると共に、カバーの貫通孔と操作体の軸部
    との係合部分に回転防止手段が設けられた請求項1記載
    の多方向操作スイッチ。
  7. 【請求項7】 回転防止手段として、四角形状のカバー
    の貫通孔に、四角柱の操作体の軸部が挿通されている請
    求項6記載の多方向操作スイッチ。
  8. 【請求項8】 少なくとも操作体のフランジ部に設けた
    凸部が、絶縁材料で形成された請求項1〜7のいずれか
    一つに記載の多方向操作スイッチ。
  9. 【請求項9】 操作体の軸部とフランジ部下面の凸部を
    剛性絶縁材料で一体形成し、これに導電性の板状のフラ
    ンジ部を固定した請求項8に記載の多方向操作スイッ
    チ。
  10. 【請求項10】 操作体の軸部とフランジ部を導電材料
    で一体形成し、絶縁材料製の凸部をフランジ部の下面中
    心に固定した請求項8に記載の多方向操作スイッチ。
  11. 【請求項11】 操作体のフランジ部を弾性を有する導
    電材料で形成し、軸部の傾倒操作時に、まず周辺固定接
    点とカバーとの間が導通し、続いて操作体のフランジ部
    が弾性変形することによりフランジ部の凸部が円形ドー
    ム状可動接点を押圧して中心固定接点と外側固定接点の
    間を導通させる請求項9に記載の多方向操作スイッチ。
  12. 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか一つに記載
    の多方向操作スイッチを備え、この多方向操作スイッチ
    の操作体の軸部を傾倒して隣接する二つの周辺固定接点
    がオン状態となった信号を検知して複数の表示項目の中
    から任意の項目を選択し、次に、軸部を垂直に押し下げ
    ることにより得られる中心固定接点と外側固定接点から
    の導通信号を検知して上記選択した項目を確定するよう
    にした多方向操作装置。
  13. 【請求項13】 請求項1〜11のいずれか一つに記載
    の多方向操作スイッチを備え、この多方向操作スイッチ
    の操作体の軸部を傾倒して隣接する二つの周辺固定接点
    がオン状態となった信号を検知して複数のベクトル方向
    信号の予め割付けられたベクトル方向信号を選択し、表
    示されている対象物をベクトル方向に移動し、次に、軸
    部を垂直に押し下げることにより得られる中心固定接点
    と外側固定接点からの導通信号を検知して上記移動した
    対象物に対して予め割付けられた命令を実行するように
    した多方向操作装置。
  14. 【請求項14】 一定時間内に軸部を垂直に複数回連続
    して押し下げることにより得られる中心固定接点と外側
    固定接点からの連続した導通信号を検知し、この信号に
    より予め決められた複数の命令信号を順次実行するよう
    にした請求項12または13記載の多方向操作装置。
  15. 【請求項15】 軸部を中心に対して互いに反対の方向
    へ傾倒することにより、予め傾倒するそれぞれの方向に
    応じて割付けられた機能のアップ、ダウン調整をそれぞ
    れ処理実行するようにした請求項12または13記載の
    多方向操作装置。
  16. 【請求項16】 軸部を垂直に押し下げることにより得
    られる中心固定接点と外側固定接点からの導通信号を検
    知し、この信号により軸部を傾倒するそれぞれの方向に
    応じて割付けられた命令を予め決められた順に切り替え
    るようにした請求項12,13または15記載の多方向
    操作装置。
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