JP2003123594A - 多方向スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作ボタンの押し込み操作により作動する中
央スイッチ接点と傾倒操作により作動する周辺スイッチ
接点が同時に作動しない（操作されない）多方向スイッ
チを提供する。 【解決手段】 操作ボタン３０を円筒状とし、押し込み
操作時に、その円筒内周面が操作ボタン３０の下に配置
された基部４２上面の円柱状凸部４４の外周面と係合
し、その外周面に案内されて押し込まれるものとする。
一方、傾倒操作時には操作ボタン３０のスカート部３１
の内周面の一部が凸部４４の上面に近接して被さる構造
とする。これにより、押し込み操作時に、操作ボタン３
０に傾倒させる方向の力が加わっても操作ボタン３０は
傾倒せず、また傾倒操作時に、操作ボタン３０に押し込
む方向の力が加わっても操作ボタン３０は押し込まれな
いものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は操作ボタンの傾倒
操作及び押し込み操作に応じて対応するスイッチ接点が
作動する（オンオフする）構造とされた多方向スイッチ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の多方向スイッチは例えば表示面
上のカーソルの移動操作等を行うものとして、各種機器
において使用されている。図８はこのような多方向スイ
ッチの従来構成の一例を示したものであり、ハウジング
１の内部底面にはプリント基板２が配置されている。プ
リント基板２上には図には示していないが、例えば円形
パターンとその円形パターンを囲む環状パターンとより
なる一対の固定接点が所要数形成されており、これら一
対の固定接点上にはそれぞれドーム状をなす可動接点３
が載置されている。

【０００３】中央に位置する可動接点３と対向する一対
の固定接点とによって中央スイッチ接点４が構成され、
この中央スイッチ接点４を囲む円周上には中央スイッチ
接点４と同様、可動接点３と一対の固定接点とによって
構成された複数の周辺スイッチ接点５が配列されてい
る。周辺スイッチ接点５は図では２つしか見えないが、
この例では９０゜間隔で配列されて４つ設けられてい
る。操作ボタン６は円柱の軸状とされ、その一端に設け
られた押圧突起６ａが中央スイッチ接点４の可動接点３
上に位置されており、一方、各周辺スイッチ接点５の可
動接点３上には操作部材７の下面に設けられた押圧突起
７ａがそれぞれ位置されている。

【０００４】操作ボタン６は操作部材７の中央に設けら
れた貫通孔７ｂに挿通係合され、フランジ部６ｂで抜け
止めされて、その他端側が外部に突出されており、操作
部材７はその略半球面状をなす外周面がカバー８の円形
開口８ａの内周面と当接され、これによりカバー８によ
って抑えられてハウジング１内に収容されている。上記
のような構造とされた多方向スイッチは操作ボタン６を
所望の方向に傾倒操作すると、操作ボタン６と共に操作
部材７が一体に傾倒して、その傾倒方向に位置する周辺
スイッチ接点５の可動接点３が押圧突起７ａによって押
圧されて反転し、この可動接点３によって一対の固定接
点が導通されて、周辺スイッチ接点５がオンとなる。

【０００５】一方、操作ボタン６をその軸方向に押し込
むと、中央スイッチ接点４の可動接点３が押圧突起６ａ
によって押圧されて反転し、これにより一対の固定接点
が導通されて中央スイッチ接点４がオンとなる。このよ
うにこの例では操作ボタン６の操作に応じて動作する５
つのスイッチ接点を具備するものとなっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この図８に
示したような構造を有する多方向スイッチにおいては、
操作ボタン６を傾倒操作した状態で、その操作ボタン６
を軸方向に押し込むことができる構造となっており、ま
た逆に操作ボタン６を押し込み操作した状態で、その操
作ボタン６を傾倒させることができる構造となってい
る。従って、例えば所望の周辺スイッチ接点５をオンと
すべく、操作ボタン６を傾倒操作した時に、操作ボタン
６に誤って押し込む方向の力が作用すると、中央スイッ
チ接点４も同時にオンとなってしまうといった状況が発
生し、あるいは中央スイッチ接点４をオンとすべく、操
作ボタン６を押し込み操作した時に、操作ボタン６に誤
って傾倒させる方向の力が作用すると、予期せぬ周辺ス
イッチ接点５も同時にオンとなってしまうといった状況
が発生する。

【０００７】この発明の目的はこのような問題に鑑み、
中央スイッチ接点と周辺スイッチ接点とが同時にオンと
はならないようにし、誤った力が加わってもそれら中央
スイッチ接点と周辺スイッチ接点の同時動作（同時入
力）を確実に阻止できる多方向スイッチを提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、中央スイッチ接点と、その中央スイッチ接点を囲む
円周上に配列された複数の周辺スイッチ接点とが内部底
面に配置され、上面を蓋するカバーより突出する操作ボ
タンを押し込み操作することにより、中央スイッチ接点
が押圧されて作動し、操作ボタンを傾倒操作することに
より、その傾倒方向の周辺スイッチ接点が押圧されて作
動する構造とされた多方向スイッチにおいて、スイッチ
側壁を構成する枠部と、中央スイッチ接点上に位置さ
れ、上面中央に円柱状凸部が突設され、かつ中央に貫通
孔が形成された基部と、その基部から放射状に突出さ
れ、隣接する周辺スイッチ接点間をそれぞれ通って上記
基部と枠部とを連結する複数の支持部とよりなるフレー
ムと、上記貫通孔に挿通されて下端が中央スイッチ接点
と当接され、上端が上記凸部より突出された押圧部材
と、天面が円形孔により開放されたドーム状をなし、そ
の下端より外側に突出された複数のアーム部の下面にそ
れぞれ設けられた押圧突起がそれぞれ各周辺スイッチ接
点上に位置され、ドーム部の外周面が上記カバーの円形
開口の内周面と当接された操作部材と、一端面が閉塞さ
れた円筒状とされて開放端側に拡径されてなるスカート
部を有し、内部中心軸上に設けられた押圧軸が上記押圧
部材に載置されて上記基部上に位置され、上記円形孔を
挿通し、上記スカート部によって抜け止めされて上記一
端面側が外部に突出された操作ボタンとを具備し、操作
ボタンは押し込み操作時に、その円筒内周面が上記凸部
の外周面と係合し、その外周面に案内されて押し込まれ
る構造とされ、操作部材は傾倒操作時に、操作ボタンと
一体に傾倒し、かつ操作ボタンは傾倒操作により、上記
スカート部の内周面の一部が上記凸部の上面に近接して
被さる構造とされる。

【０００９】請求項２の発明では請求項１の発明におい
て、互いに隣接する周辺スイッチ接点の、操作部材の押
圧突起による同時押圧を阻止する突起が操作部材のドー
ム部の下端と対向して上記各支持部上に設けられる。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して実施例により説明する。図１及び２はこの発明に
よる多方向スイッチの一実施例の外観形状をそれぞれ示
したものであり、図３及び４はそれを各部に分解して示
したものである。なお、図３は各部品を斜め上方より見
た状態を示し、図４はそれら各部品を斜め下方より見た
状態を示す。まず、図３及び４を参照して各部の構成に
ついて説明する。

【００１１】カバー１０は各角部が丸められた方形板状
をなすものとされ、その中央には円形開口１１が設けら
れている。円形開口１１の内周面の下面側には断面円弧
状をなすように面取り（Ｒ面取り）部１２が設けられて
いる。カバー１０の下面（裏側）の４隅には段付き軸と
された取り付け軸１３がそれぞれ設けられており、さら
に各辺に沿い、各辺の中央部にそれぞれ長円状に突出形
成された位置決め突起１４が設けられている。操作部材
２０は天面が円形孔２１により開放された円形のドーム
状をなすものとされ、このドーム部２２の下端には複数
のアーム部２３がドーム部２２の外周面側に突出するよ
うに形成されている。アーム部２３はこの例では９０゜
間隔で４つ形成されており、各アーム部２３の下面には
押圧突起２４が形成されている。

【００１２】操作ボタン３０は一端面が閉塞された円筒
状をなすものとされ、その開放端側外周には徐々に拡径
されてなるスカート部３１が形成されている。円筒内中
心軸上には押圧軸３２が閉塞された一端面の内面から突
出されて設けられている。フレーム４０は枠部４１と、
その枠内中央に位置する基部４２と、それら枠部４１と
基部４２とを連結する支持部４３とよりなる。枠部４１
は各角部が丸められた方形枠状をなすものとされ、カバ
ー１０の外形形状と対応する形状とされる。

【００１３】基部４２は円板状とされて、その上面中央
に円柱状凸部４４が突設されており、さらに中央には基
部４２を上下に貫通する貫通孔４５が形成されている。
貫通孔４５は段付き孔とされ、下面側が大径とされてい
る。なお、凸部４４の外径は円筒状をなす操作ボタン３
０の内径よりわずかに小となるように設定されている。
支持部４３は基部４２から放射状に突出されて設けられ
ており、この例では４つの支持部４３が枠部４１の４隅
に至るように設けられている。各支持部４３は基部４２
より突出するアーム状部４３ａと、そのアーム状部４３
ａから広がった枠部４１側の扇状部４３ｂとよりなり、
各扇状部４３ｂにはカバー１０の４本の取り付け軸１３
の位置と対応して位置決め孔４６がそれぞれ設けられて
いる。また、各アーム状部４３ａの上面には突起４７が
それぞれ設けられている。

【００１４】なお、基部４２の下面は枠部４１及び支持
部４３の下面より所定量高い位置に位置するように構成
されている。押圧部材５０は円柱形状の段付き軸状をな
すものとされ、フレーム４０の基部４２に設けられてい
る貫通孔４５に係合する径（大きさ）とされる。下側の
大径部の下面には球面状に突出されてなる凸部５１が設
けられている。クッション６０は弾性を有するシートよ
りなるもので、略十字形をなすものとされ、その中央に
は円形孔６１が形成されている。十字の各先端側は幅広
とされており、即ち円形孔６１が設けられた中央部６２
に幅狭部６３を介して４つの方形状部６４が十字に配置
された形状とされる。

【００１５】フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰ
Ｃと言う。）７０はフレーム４０の枠部４１の外形形状
と対応する形状とされた接点パターン形成部７１とその
一辺より導出された導出部７２とよりなるものとされ
る。なお、各導体パターンの図示は省略している。接点
パターン形成部７１の上面中央にはドーム状をなす可動
接点７３が載置されており、さらにこの可動接点７３を
囲む円周上には９０゜間隔で４つのドーム状をなす可動
接点７４が載置されている。

【００１６】接点パターン形成部７１の、これら可動接
点７３，７４と対向する部分には例えば円形パターン
と、その円形パターンを囲む環状パターンとよりなる一
対の固定接点がそれぞれ形成されており、可動接点７３
と一対の固定接点とによって中央スイッチ接点７５が構
成され、可動接点７４と一対の固定接点とによって周辺
スイッチ接点７６が構成される。周辺スイッチ接点７６
は中央スイッチ接点７５を囲む円周上に９０°間隔で配
列されて４つ設けられる。導出部７２にはこれら固定接
点から引き出された外部接続用の端子パターンが形成さ
れる。なお、接点パターン形成部７１の４隅にはカバー
１０の４本の取り付け軸１３の位置と対応して位置決め
孔７７が形成されている。

【００１７】底板８０はフレーム４０の枠部４１の外形
形状と対応する形状とされ、その４隅にはＦＰＣ７０の
接点パターン形成部７１と同様に、位置決め孔８１が形
成されている。次に、これら部品の組み立て手順及び組
み立て構造について順を追って説明する。なお、組み立
ては各部品を上下逆にして行われる。 カバー１０の下面側（裏面側）に操作部材２０を乗
せる。この際、操作部材２０はその４つのアーム部２３
の先端がカバー１０に設けられている４つの位置決め突
起１４に沿うように配置され、これら位置決め突起１４
によって向き・位置が合わせられる。操作部材２０はそ
の円形孔２１が設けられている側がカバー１０の上面上
に突出される。

【００１８】 操作部材２０の円形孔２１に操作ボタ
ン３０を挿通配置する。操作ボタン３０はスカート部３
１によって抜け止めされ、その閉塞された一端面側が円
形孔２１を介してカバー１０の上面上に突出される。 フレーム４０の枠部４１をカバー１０の下面上に乗
せる。この際、カバー１０の４本の取り付け軸１３をフ
レーム４０の４つの位置決め孔４６に挿入することで、
フレーム４０が位置決めされ、操作部材２０及び操作ボ
タン３０はこのフレーム４０によってカバー１０との間
に挟み込まれる。なお、操作部材２０、操作ボタン３０
及びフレーム４０の基部４２の各中心軸は互いに一致さ
れた状態となる。

【００１９】 フレーム４０の基部４２の下面側より
貫通孔４５に押圧部材５０を挿入する。押圧部材５０の
小径側先端は凸部４４より突出し、操作ボタン３０の押
圧軸３２と当接される。 クッション６０の中央部６２をフレー４０の基部４
２の下面に乗せる。この際、４つの方形状部６４はそれ
ぞれフレーム４０の枠部４１と基部４２と隣接する支持
部４３とによって囲まれた空間内に位置され、つまり操
作部材２０の各押圧突起２４の上に重なるように位置さ
れる。

【００２０】 ＦＰＣ７０の接点パターン形成部７１
をフレーム４０の枠部４１及び支持部４３の下面に乗せ
る。この際、ＦＰＣ７０の４つの位置決め孔７７に、フ
レーム４０の位置決め孔４６を挿通して突出したカバー
１０の４本の取り付け軸１３を挿入することで、ＦＰＣ
７０が位置決めされる。ＦＰＣ７０上に搭載されている
４つの可動接点７４はその頂部がそれぞれクッション６
０と当接した状態となり、また中央の可動接点７３はそ
の頂部が押圧部材５０の下端凸部５１と当接した状態と
なる。

【００２１】 ＦＰＣ７０の接点パターン形成部７１
に底板８０を乗せる。底板８０は４つの位置決め孔８１
がカバー１０の４本の取り付け軸１３に挿通されて位置
決めされる。 最後に、底板８０の位置決め孔８１を挿通して突出
した４本の取り付け軸１３の先端を熱カシメすることに
より、各部品が一体化され、図１及び２に示した多方向
スイッチが完成する。図５は上記のようにして構成され
た多方向スイッチの断面構造を示したものであり、図５
Ａは図２ＡにおけるＣＣ断面を示し、図５ＢはＤＤ断面
を示す。

【００２２】中央スイッチ接点７５上には所定量離間し
て基部４２が位置しており、この基部４２上に操作ボタ
ン３０が位置されている。操作ボタン３０の押圧軸３２
は押圧部材５０上に搭載されており、押圧部材５０は中
央スイッチ接点７５の可動接点７３上に搭載されてい
る。一方、各周辺スイッチ接点７６上にはクッション６
０を介して操作部材２０の押圧突起２４が位置され、操
作部材２０のドーム部２２の外周面はカバー１０の円形
開口１１の内周面面取り部１２と当接されている。

【００２３】また、４つの支持部４３は隣接する周辺ス
イッチ接点７６間をそれぞれ通って枠部４１に至るもの
となっており、フレーム４０の枠部４１はこの例ではス
イッチの側壁を構成するものとなっている。なお、基部
４２上に突設されている凸部４４の上面周縁部には図５
より明らかなように、全体として球面状をなすように面
取りされてなる球面部４８が設けられており、一方、操
作ボタン３０のスカート部３１の内周面には凸部４４の
球面部４８のなす球面に沿うように全体として凹球面状
をなすように面取りされてなる球面部３３が設けられて
いる。また、押圧部材５０の押圧軸３２と当接する上端
面周縁部にも全体として球面状をなすように面取りされ
てなる球面部５２が設けられている。

【００２４】次に、上記のような構造を有する多方向ス
イッチの動作について説明する。図６は操作ボタン３０
を傾倒操作した状態を示したものであり、操作部材２０
はそのドーム部２２外周面がカバー１０の円形開口１１
の面取り部１２で案内された状態で操作ボタン３０と一
体に傾倒し、その傾倒方向の周辺スイッチ接点７６がク
ッション６０を介し、押圧突起２４によって押圧され
る。周辺スイッチ接点７６の可動接点７４は押圧される
ことにより反転し、一対の固定接点が可動接点７４によ
り導通されて周辺スイッチ接点７６が作動する（オンと
なる）。

【００２５】この際、操作ボタン３０はその傾倒により
スカート部３１の内周面の球面部３３が凸部４４の球面
部４８に沿った状態で移動し、図６に示したように球面
部３３の一部が球面部４８に近接して被さる状態とな
る。従って、この傾倒操作時に操作ボタン３０に押し込
む方向に力を加えても操作ボタン３０の球面部３３が凸
部４４の球面部４８とぶつかり、一定量以上は押し込む
ことができない構造となっており、これにより周辺スイ
ッチ接点７６の作動時に、中央スイッチ接点７５が同時
に作動しない構造となっている。

【００２６】一方、図７は操作ボタン３０を押し込み操
作した状態を示したものであり、押圧部材５０は操作ボ
タン３０の押圧軸３２によって押され、この押圧部材５
０が中央スイッチ接点７５を押圧する。中央スイッチ接
点７５の可動接点７３は押圧されて反転し、一対の固定
接点が可動接点７３により導通されて中央スイッチ接点
７５がオンとなる。この際、操作ボタン３０の円筒内周
面は凸部４４の外周面と係合し、外周面に案内されて押
し込まれるため、操作ボタン３０に傾倒させる方向に力
を加えても操作ボタン３０は傾倒せず、よって中央スイ
ッチ接点７５の作動時に、周辺スイッチ接点７６が同時
に作動しない構造となっている。

【００２７】なお、操作ボタン３０の傾倒操作時及び押
し込み操作時のいずれにおいても操作ボタン３０の下端
が凸部４４の周囲の基部４２上面と突き当たることによ
り、過度な操作が阻止されるものとなっている。一方、
この例では前述したように、各支持部４３のアーム状部
４３ａの上面に突起４７がそれぞれ設けられており、こ
れら突起４７は操作部材２０のドーム部２２の下端と対
向する位置に位置されている。このような突起４７を具
備することにより、例えば操作ボタン３０の傾倒操作方
向が周辺スイッチ接点７６の配置されている方向とず
れ、例えば隣接する周辺スイッチ接点７６の中間方向に
傾倒されたような場合においても突起４７がドーム部２
２の下端と当接し、それ以上の傾倒が阻止されることに
よって隣接する周辺スイッチ接点７６が隣接するアーム
部２３の押圧突起２４によって同時に押圧されるといっ
た状況が生じないようにされている。

【００２８】つまり、この例では中央スイッチ接点７５
と周辺スイッチ接点７６の同時オンが阻止されると共
に、複数の周辺スイッチ接点７６の同時オンも阻止され
るものとなっている。なお、この例では操作ボタン３０
の傾倒角度を大きく採れるようにするために、クッショ
ン６０を配置しているが、クッション６０をなしとし、
操作部材２０の押圧突起２４が直接可動接点７４と当接
するようにしてもよい。また、この例では中央スイッチ
接点７５及び周辺スイッチ接点７６はＦＰＣ７０に形成
した固定接点パターンと、その上に載置された可動接点
７３，７４とによってそれぞれ構成されているが、これ
らスイッチ接点の構成はこれに限るものではなく、例え
ば押圧されることにより内部に設けられているスイッチ
接点がオンとなるメンブレンシート（メンブレンスイッ
チ）などであってもよい。この場合はＦＰＣ７０及び可
動接点７３，７４に替えてメンブレンシートが配設され
る。

【００２９】さらに、ＦＰＣ７０ではなく、固定接点パ
ターンをリジッドなプリント配線板に形成するようにし
てもよい。この場合、底板８０は必ずしも必要ではな
く、削除してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
操作ボタンを傾倒操作した際に、操作ボタンに誤って押
し込む方向の力が作用しても操作ボタンは押し込まれ
ず、また操作ボタンを押し込み操作した際に、操作ボタ
ンに誤って傾倒させる方向の力が作用しても操作ボタン
は傾倒せず、よって中央スイッチ接点と周辺スイッチ接
点の同時作動（オン）が阻止され、それらが同時にオン
となるといった状態を確実に防止することができる多方
向スイッチを得ることができる。

【００３１】さらに、請求項２の発明によれば複数の周
辺スイッチ接点が同時にオンとなるといった状態も確実
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図。

【図２】Ａは図１に示した多方向スイッチの平面図、Ｂ
はその側面図。

【図３】図１に示した多方向スイッチの分解斜視図（斜
め上方から見た図）。

【図４】図１に示した多方向スイッチの分解斜視図（斜
め下方から見た図）。

【図５】Ａは図２ＡのＣＣ断面図、Ｂは図２ＡのＤＤ断
面図。

【図６】図１に示した多方向スイッチの操作ボタンを傾
倒操作した状態を示す断面図。

【図７】図１に示した多方向スイッチの操作ボタンを押
し込み操作した状態を示す断面図。

【図８】多方向スイッチの従来構造の一例を示す断面
図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央スイッチ接点と、その中央スイッチ
   接点を囲む円周上に配列された複数の周辺スイッチ接点
   とが内部底面に配置され、上面を蓋するカバーより突出
   する操作ボタンを押し込み操作することにより、中央ス
   イッチ接点が押圧されて作動し、操作ボタンを傾倒操作
   することにより、その傾倒方向の周辺スイッチ接点が押
   圧されて作動する構造とされた多方向スイッチであっ
   て、 スイッチ側壁を構成する枠部と、上記中央スイッチ接点
   上に位置され、上面中央に円柱状凸部が突設され、かつ
   中央に貫通孔が形成された基部と、その基部から放射状
   に突出され、隣接する上記周辺スイッチ接点間をそれぞ
   れ通って上記基部と枠部とを連結する複数の支持部とよ
   りなるフレームと、 上記貫通孔に挿通されて下端が上記中央スイッチ接点と
   当接され、上端が上記凸部より突出された押圧部材と、 天面が円形孔により開放されたドーム状をなし、その下
   端より外側に突出された複数のアーム部の下面にそれぞ
   れ設けられた押圧突起がそれぞれ上記各周辺スイッチ接
   点上に位置され、ドーム部の外周面が上記カバーの円形
   開口の内周面と当接された操作部材と、 一端面が閉塞された円筒状とされて開放端側に拡径され
   てなるスカート部を有し、内部中心軸上に設けられた押
   圧軸が上記押圧部材に載置されて上記基部上に位置さ
   れ、上記円形孔を挿通し、上記スカート部によって抜け
   止めされて上記一端面側が外部に突出された上記操作ボ
   タンとを具備し、 上記操作ボタンは上記押し込み操作時に、その円筒内周
   面が上記凸部の外周面と係合し、その外周面に案内され
   て押し込まれる構造とされ、 上記操作部材は上記傾倒操作時に、上記操作ボタンと一
   体に傾倒し、かつ上記操作ボタンは傾倒操作により、上
   記スカート部の内周面の一部が上記凸部の上面に近接し
   て被さる構造とされていることを特徴とする多方向スイ
   ッチ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の多方向スイッチにおい
   て、 互いに隣接する上記周辺スイッチ接点の、上記操作部材
   の押圧突起による同時押圧を阻止する突起が上記操作部
   材のドーム部の下端と対向して上記各支持部上に設けら
   れていることを特徴とする多方向スイッチ。