JP2006179258A

JP2006179258A - 複合操作スイッチ

Info

Publication number: JP2006179258A
Application number: JP2004370418A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Sasaki; 康徳佐々木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2006-07-06
Also published as: CN100416729C; CN1794394A

Abstract

【課題】押圧操作用の操作つまみが大きな場合に、操作つまみが端押しや、斜め押し等の押圧ずれがあった場合においても確実に接点同士の接触が行われる押圧操作用のスイッチを備えた複合操作スイッチを提供する。
【解決手段】操作部材６を中央下面に押圧用突起６ａを有する円形の平板状に形成し、操作部材６の外周面を支軸部１ｃの内周面にガイドして昇降可能とし、操作部材６を弾性部材７で上方に付勢させると共に、操作部材６の上面を回転体８の中空部に露出させて配置し、回転体８の中空部に挿着される操作つまみの押圧操作により操作部材６が押圧され、押圧用突起６ａが可動接点４を反転させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、複合操作スイッチに係り、特に押圧操作用スイッチと回転操作用スイッチとを内蔵した複合操作スイッチに関する。

従来の複合操作スイッチの構造としては、共通のボディに押圧操作用のキースイッチと、回転操作用のスイッチパターン及びスイッチパターンと摺動するブラシが取り付けられたロータからなるロータリースイッチとが一体的に内蔵された構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来の複合操作スイッチの構造を図６、図７に示す。図６は従来の複合操作スイッチの断面図、図７は従来の複合操作スイッチのキートップとキースイッチの部分断面図である。

図において、複合操作スイッチは、中央に貫通孔１３０が設けられたボディ１００と、中央に前記貫通孔１３０に対応した開口が設けられた基板２００と、中央に前記貫通孔１３０に対応した開口３１０が設けられたロータ３００と、このロータ３００に取り付けられて、前記基板２００に露出したスイッチパターン上を摺動するブラシ５００と、前記ボディ１００の裏面側から貫通孔１３０に連なって設けられた凹部１７０に収容されるキースイッチ６００と、前記ボディ１００の裏面側から貫通孔１３０に挿入されるキートップ７００と、前記凹部１７０に収容されたキースイッチ６００を固定するバックカバー８００と、前記ボディ１００の表面側に設けられた収納部１２０に重ねて収納された基板２００とロータ３００とをボディ１００に固定するフレーム４００とを有している。

前記ボディ１００は、平面視正方形状に形成されており、内側には収容部１２０を有している。この収容部１２０の中央には貫通孔１３０が開設されており、該貫通孔１３０の周囲には円筒１４０が立設されている。この円筒１４０の周囲には基板保持部１５０が設けられている。また、このボディ１００の裏面側には、貫通孔１３０に連なった凹部１７０が設けられている。この凹部１７０は後述するキースイッチ６００が収められる部分であって、キースイッチ６００の大きさ、形状に対応して設けられている。さらに、２つの溝部１７５が形成されており、この溝部１７５は、後述するキートップ７００の突起７１０が嵌まり込む部分である。

前記基板２００は、ボディ１００の収容部１２０に収められるもので、表面には所定のスイッチパターンが設けられている。また、この基板２００の中央には前記円筒１４０が嵌まり込む開口が開設され、基板２００は基板保持部１５０に保持される。

前記ロータ３００は、前記基板２００の上に積み重ねて置かれるもので、その中央には前記円筒１４０に対応した開口３１０が開設されており、この開口３１０の周囲には略Ｃ字形状のツマミ部３２０が形成されている。また、このロータ３００の裏面側には略フォーク形状のブラシ５００が取り付けられており、ロータ３００を回動させると、該ブラシ５００は基板２００のスイッチパターンの上を摺動するようになっている。ボディ１００の収容部１２０に収容された基板２００とロータ３００とは、フレーム４００によってボディ１００から外れないように取り付けられる。

前記キースイッチ６００は、押圧時にのみ可動接片たるスナッププレート６１０が図外の固定接片に接触する既存のものであって、４つの端子６２０が設けられている。このキースイッチ６００を押圧操作する棒状のキートップ７００は、前記貫通孔１３０に嵌合されている。また、このキートップ７００の根元、すなわちキースイッチ６００に近い側には前記溝部１７５に嵌まり込む２つの突起７１０が横方向に突出している。この突起７１０は、貫通孔１３０に挿入されたキートップ７００が抜けるのを防止するとともに、キートップ７００の回転防止のために設けられている。さらに該キートップ７００の根元には、キースイッチ６００のスナッププレート６１０に接触するこぶ７２０が設けられている。

凹部１７０に収められたキースイッチ６００は、バックカバー８００によってボディ１００に固定される。このバックカバー８００には、キースイッチ６００の端子６２０のための４つの角穴８１０と、バックカバー８００をボディ１００に取り付けるための４つの小孔８２０とが設けられている。
上述した複合操作スイッチは、ロータ３００を回動させることによって一般的なロータリスイッチとして使用され、キートップ７００を押圧することによってキースイッチ６００として使用される。

実開平５−４３４３９号公報

しかしながら、上述した従来の複合操作スイッチにおいては、キースイッチを押圧操作するキートップに挿着される操作つまみが大きな場合に、該操作つまみが端押しや、斜め押し等の操作がなされた場合には、キートップがボディの貫通孔の中で大きく傾いてしまい、キートップの根元に設けられたこぶがキースイッチのスナッププレートから外れてしまい、固定接片との接触が行われなくなってしまうという問題があった。

従って、本発明は上記した問題点を解決し、押圧操作用の操作つまみが大きな場合に、操作つまみが端押しや、斜め押し等の押圧ずれがあった場合においても確実に接点同士の接触が行われる押圧操作用のスイッチを備えた複合操作スイッチを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、上面が開口された収納部を有し、この収納部内に突出した円環状の支軸部が形成されたハウジングと、前記支軸部の内側の内底面に設けられた一対の押圧用固定接点及び前記支軸部の外側の内底面に円弧状に設けられた複数の回転用接点パターンと、前記支軸部の内側に押圧可能に配置され、前記押圧用固定接点と接離する反転可能なドーム部を有する可動接点を押圧して反転させる操作部材と、前記支軸部に回転可能に支持され、前記回転用接点パターンと摺接する摺動子を保持する中空状の回転体とを備え、前記操作部材を中央下面に押圧用突起を有する円形の平板状に形成し、前記操作部材の外周面を前記支軸部の内周面にガイドして昇降可能とし、該操作部材を弾性部材で上方に付勢させると共に、該操作部材の上面を前記回転体の中空部に露出させて配置し、前記回転体の中空部に挿着される操作つまみの押圧操作により前記操作部材が押圧され、前記押圧用突起が前記可動接点を反転させる構成とした。

また、第２の解決手段として、前記弾性部材を大径のコイルばねで形成し、このコイルばねの一端側を前記支軸部の内側の内底面に係止すると共に、他端側を前記操作部材の外周端部下面に当接して前記操作部材を上方に付勢させ、前記大径のコイルばねの付勢力により、押圧操作時に前記操作部材が平行に保持されるようにした構成とした。
また、第３の解決手段として、前記可動接点の上面側に、該可動接点のドーム部に対応するドーム部を有するアクチュエータを配設し、前記操作部材の押圧用突起が前記アクチュエータを押圧することにより、該アクチュエータを介して前記可動接点を反転させる構成とした。

上述したように、本発明の複合操作スイッチは、上面が開口された収納部を有し、収納部内に突出した円環状の支軸部が形成されたハウジングと、支軸部の内側の内底面に設けられた一対の押圧用固定接点及び支軸部の外側の内底面に円弧状に設けられた複数の回転用接点パターンと、支軸部の内側に押圧可能に配置され、押圧用固定接点と接離する反転可能なドーム部を有する可動接点を押圧して反転させる操作部材と、支軸部に回転可能に支持され、回転用接点パターンと摺接する摺動子を保持する中空状の回転体とを備え、操作部材を中央下面に押圧用突起を有する円形の平板状に形成し、操作部材の外周面を支軸部の内周面にガイドして昇降可能とし、操作部材を弾性部材で上方に付勢させると共に、操作部材の上面を回転体の中空部に露出させて配置し、回転体の中空部に挿着される操作つまみの押圧操作により操作部材が押圧され、押圧用突起が可動接点を反転させることから、押圧操作用の操作つまみが大きな場合に、該操作つまみが端押しや、斜め押し等の操作がなされた場合においても、操作部材の押圧用突起が確実に可動接点を反転させるので、安定した接点同士の接触が行われる押圧操作用のスイッチを備えた複合操作スイッチを提供することができる。

また、弾性部材を大径のコイルばねで形成し、コイルばねの一端側を支軸部の内側の内底面に係止すると共に、他端側を操作部材の外周端部下面に当接して操作部材を上方に付勢させ、大径のコイルばねの付勢力により、押圧操作時に操作部材が平行に保持されるようにしたことから、操作つまみに端押しや、斜め押し等の押圧ずれがあったとしても、操作部材は大径のコイルばねにより平行に保持されているので、操作つまみの押圧操作をロスなく操作部材に確実に伝達することができる。
また、可動接点の上面側に、可動接点のドーム部に対応するドーム部を有するアクチュエータを配設し、操作部材の押圧用突起がアクチュエータを押圧することにより、アクチュエータを介して可動接点を反転させることから、可動接点のドーム部に無理な力がかかることがなく、変形する虞がないので、安定した反転動作が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５に示す。図１は本発明の複合操作スイッチを示す分解斜視図、図２は本発明の複合操作スイッチを示す平面図、図３は図２の３−３線における断面図、図４は図２の４−４線における断面図、図５は本発明の複合操作スイッチのハウジングを示す平面図である。

図において、ハウジング１は、合成樹脂等の絶縁材で上面が開口された箱状に形成されており、開口内に略円形の収納部１ａと、この収納部１ａの一端部に連続する略方形の収納部１ｂを有している。前記略円形の収納部１ａの内底面の略中央には、円環状の支軸部１ｃが収納部１ａ内に突出して形成されている。また、前記略方形の収納部１ｂの対向する面がハの字状の平坦面１ｄとなっており、その先端側には対向した凹溝状の一対のばね係止部１ｅが形成されている。また、ハウジング１の開口部を囲む外側の側板部には、複数の係止突起１ｆが形成されており、また、ハウジング１の底面には、電子機器の回路基板等への位置決め用の一対の突部１ｇが形成されている。

前記収納部１ａの前記支軸部１ｃの内側の内底面には、導電性の金属板からなり、インサート成形等の方法で一体に埋設され、その一部が中央部とその周囲に略Ｃ字状に配設され互いに所定の間隔を維持して表出して形成された、一対の押圧用固定接点２ａ、２ｂが配設されている。また、前記ハウジング１の一対の対向する側板部の下端側には、前記押圧用固定接点２ａ、２ｂから導出された一対の外部端子２ｃ、２ｄが延設されている。

また、前記収納部１ａの前記支軸部１ｃの外側の内底面には、同じく導電性の金属板からなり、インサート成形等の方法で一体に埋設され、その一部が同心円上に配設され互いに所定の間隔を維持して表出して形成された、複数の回転用接点パターン３ａ、３ｂ、３ｃが配設されている。また、前記ハウジング１の一対の対向する側板部の下端側には、前記回転用接点パターン３ａ、３ｂ、３ｃから導出された複数の外部端子３ｄ、３ｅ、３ｆが延設されている。

また、前記収納部１ａの内底面に配設された一対の前記押圧用固定接点２ａ、２ｂ上には、リン青銅やステンレス等の導電性の金属薄板からなり、反転可能なドーム部を有する可動接点４が配設されている。この場合、可動接点４の外周縁部が外側にＣ字状に配設された前記押圧用固定接点２ｂ上に載置され、中央頂部下面が前記押圧用固定接点２ａと離間して対向されている。

また、前記可動接点４の上面側には、同じく導電性の金属薄板からなり、該可動接点４のドーム部に対応する反転可能なドーム部を有するアクチュエータ５が配設されている。また、アクチュエータ５の上面側には、合成樹脂等の絶縁材からなり、円形の平板状に形成されると共に、前記収納部１ａの前記支軸部１ｃの内側に押圧可能に配置され、前記押圧用固定接点２ａ、２ｂと接離する反転可能なドーム部を有する前記可動接点４を押圧して反転させる操作部材６が配設されている。この操作部材６には、中央下面に押圧用突起６ａが設けられており、この押圧用突起６ａが前記アクチュエータ５の上面側を押圧することにより、該アクチュエータ５を介して前記可動接点４を押圧して反転させるものとなっている。

また、前記収納部１ａの前記支軸部１ｃの内側の内底面には、大径のコイルばねからなる弾性部材７の一端側が係止されており、この弾性部材７の他端側が前記操作部材６の外周端部下面に当接して前記操作部材６を上方に付勢させている。大径のコイルばねからなる前記弾性部材７の付勢力により、前記操作部材６が支軸部１ｃに平行に保持されており、前記操作部材６の外周面が前記支軸部１ｃの内周面にガイドされて昇降可能となっている。

回転体８は、合成樹脂等の絶縁材からなり、外周に壁部８ｂを有する略円板状の基部８ａと、この基部８ａの一端側に突出した方形状のストッパー部８ｃと、基部８ａの上面側に突出して設けられた中空状の筒状部８ｄとを有している。また、回転体８の下面側には導電性の金属薄板からなり、前記回転用接点パターン３ａ、３ｂ、３ｃと摺接する一対の接点部９ａ、９ｂを有する円環状の摺動子９が保持されている。

前記回転体８は、前記収納部１ａに略円板状の基部８ａが、前記収納部１ｂに方形状のストッパー部８ｃが収納されると共に、前記収納部１ａの支軸部１ｃ外周に中空状の筒状部８ｄが回転可能に支持されており、この回転体８の筒状部８ｄの中空部に前記操作部材６の上面が露出した状態で配置されている。そして、この回転体８の筒状部８ｄの中空部に挿着される図示しない押圧操作用の操作つまみの押圧操作によって前記操作部材６の上面が押圧され、中央下面に設けられた前記押圧用突起６ａが前記アクチュエータ５を介して前記可動接点４を押圧して反転させるものとなっている。

また、前記回転体８の基部８ａの上面側には、壁部８ｂの内側にΩ（オーム）状をした線ばね１０が係合されており、この線ばね１０の両端部１０ａ、１０ａが前記ストッパー部８ｃの壁部８ｂの内側部に当接されて、その先端が壁部８ｂの開放端から突出して配設されている。そして、前記回転体８の筒状部８ｄが前記収納部１ａの支軸部１ｃに回転可能に支持された際、前記線ばね１０の両端部１０ａ、１０ａが、前記略方形の収納部１ｂの先端側に対向して設けられた一対の前記ばね係止部１ｅに係止されている。

前記回転体８が回転操作された際には、前記線ばね１０の付勢力によって回転体８がセンター復帰するものとなっている。また、この時、前記回転体８は、前記ストッパー部８ｃの両端壁部８ｂ、８ｂが、前記収納部１ｂの対向するハの字状の平坦面１ｄ、１ｄにそれぞれ当接することにより、一定の回転角度に規制されて回転動作するものとなっている。

また、前記回転体８の筒状部８ｄの中空部には、挿着される図示しない押圧操作用の操作つまみと係合される複数の内周係合部８ｅが設けられており、また、筒状部８ｄの外周部には、同じく嵌着される図示しない回転操作用の操作つまみと係合される複数の外周係合部８ｆが設けられている。この押圧操作用の操作つまみにより前記操作部材６が押圧操作され、回転操作用の操作つまみにより前記回転体８が回転操作されるものとなっている。

カバー１１は、平板状の金属板を打ち抜き折り曲げ加工することにより形成されており、中央に大きな開口部１１ｂを有する平板状の基板部１１ａと、この基部１１ａの周辺部から下方に略直角に折り曲げられた複数の係止片１１ｃとを有している。そして、このカバー１１は、前記収納部１ａ、１ｂの開口部を覆うように前記ハウジング１の上面側に嵌合され、前記開口部１１ｂから前記回転体８の筒状部８ｄが突出されると共に、前記係止片１１ｃと前記ハウジング１の側板部に設けられた前記係止突起１ｆとが係合されて一体的に固着されるものとなっている。

次に、上記構成の本発明の複合操作スイッチの動作を説明する。
まず、前記回転体８の筒状部８ｄの中空部に挿着された図示しない押圧操作用の操作つまみが押圧操作されると、操作つまみによって前記操作部材６の上面が押圧され、この操作部材６が弾性部材７の付勢力に抗して外周面が前記支軸部１ｃの内周面にガイドされて押し下げられるものとなる。この時、前記操作部材６は、大径のコイルばねからなる前記弾性部材７の一端側が操作部材６の外周端部下面に当接して上方に付勢されており、安定した状態で下方へ押し下げられるものとなり、中央下面に設けられた押圧用突起６ａが下方へ配設された前記アクチュエータ５の上面側中央を押圧することになる。

そして、この押圧により、アクチュエータ５のドーム部が反転され、この反転に伴い下方へ配設された前記可動接点４のドーム部が押圧され、可動接点４のドーム部が反転することにより中央頂部下面が下方に対向して配設された前記押圧用固定接点２ａと接触する。これにより、押圧用固定接点２ａ、２ｂ間が可動接点４を介して電気的に導通され、押圧操作用スイッチがオン状態となる。

この状態から、操作つまみの押圧力が解除されると、前記操作部材６は弾性部材７の付勢力で上方へ復帰するものとなり、これに伴って前記アクチュエータ５及び可動接点４のドーム部がそれぞれ自身の反転力で上方へ復帰し、可動接点４の中央頂部下面が前記押圧用固定接点２ａと離間して、押圧操作用スイッチがオフ状態となる。

次に、前記回転体８の筒状部８ｄの外周部に嵌着された図示しない回転操作用の操作つまみが右回転方向（時計方向）に回転操作されると、前記回転体８が前記線ばね１０の付勢力に抗して回転されるものとなる。この時、前記回転体８の下面側に保持された前記摺動子９の一対の接点部９ａ、９ｂが、前記収納部１ａの内底面に配設された前記回転用接点パターン３ａ、３ｂ、３ｃと摺接するものとなり、摺動子９の一方の接点部９ｂが共通の回転用接点パターン３ｃと常時接触した状態で、他方の接点部９ａが個別の回転用接点パターン３ａから３ｂへ移動することになり、回転操作用スイッチの接点が切り換わるものとなる。

そして、前記回転体８が、一定の回転角度に達した時、前記ストッパー部８ｃの一方の壁部８ｂが、前記収納部１ｂの対向するハの字状の一方の平坦面１ｄに当接することにより回転体８の回転が規制されるものとなっている。
この状態から、操作つまみの回転力が解除されると、前記操作部材６は前記線ばね１０の付勢力でセンターへ復帰するものとなり、これに伴って前記摺動子９の他方の接点部９ａが個別の回転用接点パターン３ｂから３ａへ移動して、回転操作用スイッチの接点が切り換わるものとなる。
尚、回転操作用の操作つまみが左回転方向（反時計方向）に回転操作さたれ場合においても、上記と同様な動作となるのでその説明は省略する。

上記した、本発明の複合操作スイッチの構成によれば、前記操作部材６を中央下面に押圧用突起６ａを有する円形の平板状に形成し、この操作部材６の外周面を前記支軸部１ｃの内周面にガイドして昇降可能とし、前記操作部材６を弾性部材７で上方に付勢させると共に、前記操作部材６の上面を回転体８の中空部に露出させて配置し、この回転体８の中空部に挿着される図示しない操作つまみの押圧操作により前記操作部材６が押圧され、前記押圧用突起６ａが可動接点４を反転させることから、押圧操作用の操作つまみが大きな場合に、該操作つまみが端押しや、斜め押し等の操作がなされた場合においても、前記操作部材６の押圧用突起６ａが確実に前記可動接点４を反転させるので、安定した接点同士の接触が行われるものとなっている。

また、前記弾性部材７を大径のコイルばねで形成し、このコイルばねの一端側を前記支軸部１ｃの内側の内底面に係止すると共に、他端側を前記操作部材６の外周端部下面に当接して前記操作部材６を上方に付勢させ、大径のコイルばねの付勢力により、押圧操作時に前記操作部材６が平行に保持されるようにしたことから、操作つまみに端押しや、斜め押し等の押圧ずれがあったとしても、前記操作部材６は大径のコイルばねにより平行に保持されているので、操作つまみの押圧操作をロスなく前記操作部材６に確実に伝達することができるものとなっている。

また、前記可動接点４の上面側に、この可動接点４のドーム部に対応するドーム部を有する前記アクチュエータ５を配設し、前記操作部材６の押圧用突起６ａが前記アクチュエータ５を押圧することにより、このアクチュエータ５を介して前記可動接点４を反転させることから、前記可動接点４のドーム部に無理な力がかかることがなく、変形する虞がないので、安定した反転動作が得られるものとなっている。

本発明の複合操作スイッチを示す分解斜視図である。本発明の複合操作スイッチを示す平面図である。本発明の図２の３−３線における断面図である。本発明の図２の４−４線における断面図である。本発明の複合操作スイッチのハウジングを示す平面図である。従来の複合操作スイッチを示す断面図。従来の複合操作スイッチのキートップとキースイッチを示す部分断面図である。

符号の説明

１：ハウジング
１ａ：収納部
１ｂ：収納部
１ｃ：支軸部
１ｄ：平坦部
１ｅ：ばね係止部
１ｆ：係止突起
１ｇ：突部
２ａ：押圧用固定接点
２ｂ：押圧用固定接点
２ｃ：外部端子
２ｄ：外部端子
３ａ：回転用接点パターン
３ｂ：回転用接点パターン
３ｃ：回転用接点パターン
３ｄ：外部端子
３ｅ：外部端子
３ｆ：外部端子
４：可動接点
５：アクチュエータ
６：操作部材
６ａ：押圧用突起
７：弾性部材
８：回転体
８ａ：基部
８ｂ：壁部
８ｃ：ストッパー部
８ｄ：筒状部
８ｅ：内周係合部
８ｆ：外周係合部
９：摺動子
９ａ：接点部
９ｂ：接点部
１０：線ばね
１０ａ：端部
１１：カバー
１１ａ：基板部
１１ｂ：開口部
１１ｃ：係止片

Claims

上面が開口された収納部を有し、この収納部内に突出した円環状の支軸部が形成されたハウジングと、前記支軸部の内側の内底面に設けられた一対の押圧用固定接点及び前記支軸部の外側の内底面に円弧状に設けられた複数の回転用接点パターンと、前記支軸部の内側に押圧可能に配置され、前記押圧用固定接点と接離する反転可能なドーム部を有する可動接点を押圧して反転させる操作部材と、前記支軸部に回転可能に支持され、前記回転用接点パターンと摺接する摺動子を保持する中空状の回転体とを備え、前記操作部材を中央下面に押圧用突起を有する円形の平板状に形成し、前記操作部材の外周面を前記支軸部の内周面にガイドして昇降可能とし、該操作部材を弾性部材で上方に付勢させると共に、該操作部材の上面を前記回転体の中空部に露出させて配置し、前記回転体の中空部に挿着される操作つまみの押圧操作により前記操作部材が押圧され、前記押圧用突起が前記可動接点を反転させることを特徴とする複合操作スイッチ。
前記弾性部材を大径のコイルばねで形成し、このコイルばねの一端側を前記支軸部の内側の内底面に係止すると共に、他端側を前記操作部材の外周端部下面に当接して前記操作部材を上方に付勢させ、前記大径のコイルばねの付勢力により、押圧操作時に前記操作部材が平行に保持されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の複合操作スイッチ。
前記可動接点の上面側に、該可動接点のドーム部に対応するドーム部を有するアクチュエータを配設し、前記操作部材の押圧用突起が前記アクチュエータを押圧することにより、該アクチュエータを介して前記可動接点を反転させることを特徴とする請求項１、又は２記載の複合操作スイッチ。