JP2001035319A - 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Info
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Abstract
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およびその角部に周辺固定接
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フランジ部46B下面に接触片
47を備えた操作体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の間をスイ
ッチングさせるように構成する。
Description
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。
13〜16により説明する。
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。
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とこれから外方の左右前後方向の等距離
位置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
A,14Bと15〜18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、この共通可動接点体9はケース1底面部の
接点19を介して外部接続用の端子19Aに接続されて
いる。
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。
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。
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。
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。
上記弾性接片12,13に対応する押圧部25C,25
Dは、図面の作図上で省略する。
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。
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間を導通状態にする。
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。
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。
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と端子19Aとの間を導通させる。
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て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
4Aと14Bを導通状態にし、その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
上げられて元の図13の状態に復帰するように構成され
たものであった。
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、外形
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。
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。
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その開口部の角部に周辺固定接点が
配され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、この円形ドーム状可
動接点の上方に配されたフランジ部下面に導電部を有す
る操作体の軸部を押圧操作して、中心および外側固定接
点間をスイッチングさせ、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上記フランジ部下面
の導電部を介して所定の隣接する二つの周辺固定接点同
士のスイッチングを行うようにするものである。
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およびこれを用いた多方向操作
装置を安価に提供することができる。
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
同一中心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、所定の隣接する二つの周辺
固定接点同士を導通させるように上記操作体のフランジ
部の下面に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所定の隣接
する二つの周辺固定接点同士の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、少ない構成部品で安価に実現
できるという作用を有する。
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。
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、所定の隣接する二つの周辺固定接点
同士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。
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の設定によって、操作体の軸部
を直交する方向で異なる角度に傾倒させて所定の隣接す
る二つの周辺固定接点同士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。
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
の傾倒操作で所定の隣接する二つの周辺固定接点同士を
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。
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。
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。
いずれか一つに記載の発明において、少なくとも操作体
のフランジ部下面に設けられた凸部が、絶縁材料で形成
されたものであり、所定の隣接する二つの周辺固定接点
同士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。
の発明において、カバーを剛性絶縁材料で形成すると共
に、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、
スイッチ接点部分を絶縁性のカバーで覆う構成であるた
めに、外部からの静電ノイズ等がスイッチ回路内に進入
し難くできると共に、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。
載の発明において、カバーを剛性絶縁材料で形成すると
共に、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
体の所定操作時に、それらの部位がガタつかず確実に連
動して動いて各固定接点に対して確実にスイッチングさ
せることができるものにでき、さらに必要に応じて凸部
の形状および大きさを選択して装着することによって、
操作時の節度感触の大きさを容易に設定することもでき
るという作用を有する。
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、まず所定の隣
接する二つの周辺固定接点同士が導通し、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、軸部の傾倒操
作力の大きさによって、所定の隣接する二つの周辺固定
接点同士が導通した後の中心および外側固定接点間の接
離状態を適宜切換えることができるものが得られ、例え
ば本スイッチが搭載された電子機器の表示部等に表示さ
れる各種項目のスクロール速度等を、上記周辺固定接点
のみのオン状態では遅く移動させ、それに加えて中心お
よび外側固定接点がオン状態になると早く移動させる等
の設定による操作が可能となると共に、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、
フランジ部が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。
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。
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。
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。
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が設けられており、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。
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。
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。
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。
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と同一中心線上
でフランジ部46Bの下面中心に設けられた押圧用の凸
部46Cが円形ドーム状可動接点45の中央頂点部45
Aに当接支持されると共に、軸部46Aを上記カバー3
2の中央貫通孔32Bから上方に突出させて、フランジ
部46Bがケース31内に収容されている。
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。
うに、この操作体46のフランジ部46Bの下面部分に
は、フランジ部46Bと同じ大きさの四角形状に形成さ
れた金属製の接触片47がアウトサート成形によって固
定されており、この接触片47によってフランジ部46
Bは、その下面中央に設けた凸部46Cを除く下面の全
体の部分が導通状態にできるものとなっている。
46B下面中央の凸部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46
A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。
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。
は多角形等のいずれのものでも良い。
ッチの動作について説明する。
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。
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ように押圧力を加える
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46
B下面の接触片47が周辺固定接点35と37に接触し
て周辺固定接点35と37とを導通させ、周辺固定接点
35および37と一体形成されている外部導出用の端子
41および43の間を導通させる。
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との間を確実にオン状態に、すなわち所定
の隣接する二つの周辺スイッチ接点同士をオン状態にで
きる。
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下面の接触片
47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。
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41,42間、42,44間、43,44間を導
通させることができる。
間が導通して伝達される信号を、外部導出用の端子41
〜44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
とにより、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。
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。
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下面の接触片47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がオン状態となる。
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33
と外側固定接点34との間が導通してしまい、その導通
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、この信号は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。
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。
47と周辺固定接点35〜38は一定の距離を保って離
れているため、周辺固定接点35〜38同士は導通する
ことはない。
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。
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。
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。
6のフランジ部46B下面に接触片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47を無くすと共に、カバーを剛性絶縁
材料で形成してスイッチ接点部を覆うようにすることも
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に加えて外側固定接点34も導
通状態にできるものを得ることができる。
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図
1のものと同様に、所定の隣接する二つの周辺固定接点
同士で構成されるスイッチ部と、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とが、絶縁状態に構成
されたものにでき、この構成とすると他の部品を代える
ことなく所定形状の鋲51を選択して装着するのみで、
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。
びケースの開口部が共に正方形であるものを説明した
が、両者を長方形のものとすると、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。
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およびカバー
66の構成が異なるものとなっている。
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
れており、この棒状体61の上部を軸部63として、ま
た、フランジ部62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。
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66下面に当接状態になるようにフラン
ジ部62はケース31に収納され、軸部63はカバー6
6の中央貫通孔66Aから上方に突出している。
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。
いるカバー66は、剛性絶縁材料で形成されているた
め、外部からの静電ノイズ等がスイッチ回路等に進入し
難くできるものとなっている。
外の構成部分は、実施の形態1によるものと同じである
ので説明を省略する。
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。
て、周辺固定接点35,37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って外部導出用
の端子41,43間が導通する。
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。
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とが導通
状態になる。
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46は押し
上げられてフランジ部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。
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、それに応じた端子間を導
通状態にできること、およびその端子間の導通信号をマ
イクロコンピュータで検知することによって操作体60
の傾倒操作方向が検出できることは、実施の形態1によ
るものの場合と同じである。
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。
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との導通信号が検出されると、その移動速
度を速くするという設定での使い方等もできるものであ
る。
で使用する際には、マイクロコンピュータ(図示せず)
で、周辺固定接点35〜38の内の二つの接点間の導通
信号、および中心固定接点33と外側固定接点34との
導通信号の導通時間差を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。
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。
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。
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。
るカバー66は、上述したように剛性絶縁材料で形成さ
れているために、外部からの静電ノイズ等がスイッチ接
点部等に進入し難くでき、微少な電圧および電流におい
ても信頼性高く使用できるものであることは勿論であ
る。
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。
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。
態による多方向操作スイッチの絶縁材料からなる操作体
70のフランジ部71は八角形の形状となっており、そ
の下面にはフランジ部71と同じ形状に形成された導電
材料製の接触片72が、フランジ部71下面中央に設け
られた下方凸部(図示せず)を除く部分を覆うようにア
ウトサート成形によって固定されている。
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、その収容の形態およびその他の構
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。
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
向に対応できるものとなる。
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。
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。
なる操作体80の円形状のフランジ部81には、フラン
ジ部81と同形状の導電材料製の接触片82がアウトサ
ート成形法によって装着されて下面が導通状態になって
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。
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。
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。
る上記フランジ部81の収容の形態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。
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。
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周上で順次スムーズに
切り換えていくことができるものを得ることができる。
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、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。
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、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,OFF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。
り、割付けられた命令を切り替えることもできる多方向
操作装置にできるものである。
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、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、予め決められた命令、つまり、地図倍率の切り替
えおよびキャラクターをジャンプさせる等の動作の切り
替えを実行させることができるものである。
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、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。
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、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。
が少なくて、スイッチの外形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および多方向操
作装置を提供することができるという有利な効果が得ら
れる。
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。
イッチの正面断面図
イッチの正面断面図
点が接続した状態を示す正面断面図
きった状態を示す正面断面図
スイッチの分解斜視図
スイッチの分解斜視図
図
Claims (16)
- 【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、軸部と同一中心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、所定の隣接
する二つの周辺固定接点同士を導通させるように上記操
作体のフランジ部の下面に配された導電部からなる多方
向操作スイッチ。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【請求項8】 少なくとも操作体のフランジ部下面に設
けられた凸部が、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。 - 【請求項9】 カバーを剛性絶縁材料で形成すると共
に、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。 - 【請求項10】 カバーを剛性絶縁材料で形成すると共
に、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。 - 【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、まず所定の隣接
する二つの周辺固定接点同士が導通し、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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【請求項15】 軸部を中立位置から対向する方向に傾
倒操作することにより、予め傾倒するそれぞれの方向に
応じて割付けられた命令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。 - 【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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