JP2008305687A - 多方向操作スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】スライド部材を中立位置へ復帰させるための部品数を削減することができ、更に、設置スペースを小さくすることができる多方向操作スイッチを提供する。
【解決手段】第１、第２のスライドプレート６，７の交差部分に設けた各長穴６ａ，７ａに遊嵌されたマグネット保持部１０ａに保持した移動マグネット９と、移動マグネット９の一端面側と対向するようにして近接位置に固定され、移動マグネット９の磁極に対して磁気吸引力が作用する磁極が向き合わされた固定マグネット５とを有し、移動マグネット９と固定マグネット５との間に作用する磁気吸引力により、第１、第２のスライドプレート６，７を中立位置に復帰させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、カーナビゲーション装置などの車両搭載電子機器の画面表示内容のスクロール操作等を行うための入力操作部に用いられる多方向操作スイッチに関する。

近年、例えば、車両に搭載されるカーナビゲーション装置の入力操作部として、画面表示内容（例えば、地図表示画面）のＸ、Ｙ軸両方へのスクロール操作などを操作性よく行えるように、多方向操作スイッチを備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１の多方向操作スイッチ（多方向スライドスイッチ）では、直交方向にそれぞれ移動する第１、第２のスライド部材（操作つまみ）が、Ｘ、Ｙ軸方向とそれらの軸に対して斜め方向との８方向へスライド可能に設置され、第１、第２のスライド部材の所定方向へのスライドに応じて、可動接点の先端の接点が固定接点に接触することにより、多方向のスイッチ操作（スイッチオン）を行う。また、第１、第２のスライド部材のスライド移動を解除すると、復帰用バネの弾性力により第１、第２のスライド部材が中立位置（初期位置）へ復帰される。
特開２００１−３０７５９９号公報

ところで、前記特許文献１の多方向操作スイッチ（多方向スライドスイッチ）では、第１、第２のスライド部材を中立位置（初期位置）へ復帰させるために複数の復帰用バネを設置しているので、部品数が多くなり、更に、設置スペースも大きくなってしまう。

そこで、本発明は、スライド部材を中立位置へ復帰させるための部品数を削減することができ、更に、設置スペースを小さくすることができる多方向操作スイッチを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に係る本発明の多方向操作スイッチは、多方向へスライド操作可能に設置された操作部材と、直交するように交差され、前記操作部材の多方向へのスライド操作に応じて、交差する各方向にそれぞれスライド可能に設置された第１、第２のスライド部材と、前記第１、第２のスライド部材の各スライド方向にそれぞれ設置され、前記第１、第２のスライド部材の各スライド方向への移動に対応してＯＮされる複数のスイッチ手段と、前記第１、第２のスライド部材を前記操作部材の非スライド操作時に中立位置に復帰させる復帰手段とを備えた多方向操作スイッチであって、前記復帰手段は、前記第１、第２のスライド部材の交差部分に設けた各長穴に遊嵌されたマグネット保持部材に保持した第１のマグネットと、前記第１のマグネットの一端面側と対向するようにして近接位置に固定され、前記第１のマグネットの磁極に対して磁気吸引力が作用する磁極が向き合わされた第２のマグネットを有し、前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとの間に作用する磁気吸引力により、前記第１、第２のスライド部材を中立位置に復帰させることを特徴としている。

また、請求項２に係る本発明の多方向操作スイッチは、前記スイッチ手段が、前記第１、第２のスライド部材の裏面の両側にそれぞれ形成されたリブにより、前記第１、第２のスライド部材のスライド移動にともなって、側面に設けた押圧部が押圧されてＯＮされる押圧スイッチであることを特徴としている。

本発明に係る多方向操作スイッチによれば、第１、第２のマグネット間の磁気吸引力を利用して、第１、第２のスライド部材を中立位置（初期位置）へ復帰させるようにしたので、従来のように復帰用の複数のバネを設置する必要がなく、構成が簡素化される。よって、第１、第２のスライド部材を中立位置に復帰させるための部品数を削減することができ、更に、設置スペースも小さくすることができる。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る多方向操作スイッチの外観を示す斜視図、図２は、同多方向操作スイッチの平面図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図、図４は、同多方向操作スイッチの分解斜視図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る多方向操作スイッチ１は、第１の基板２上に、その中央に形成された孔２ａの周囲に４個の押圧スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ（図４参照）が９０度の角度で等間隔で配置されている。各押圧スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、突出した押圧部（不図示）が側面に設けられており、この押圧部が押圧されているときはＯＮ信号が出力されるように構成されている。

第１の基板２の上面には、略円筒形状のベース部材４がその中央裏面側に形成された突起部４ａを孔２ａに嵌入することによって固定されている。また、ベース部材４の内側上部には、４つの突起部４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ（図４参照）によって十字状のガイド溝部４ｆが形成されている。ガイド溝部４ｆの裏面側空洞部に、前記押圧スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが配置されている。

ベース部材４のガイド溝部４ｆには、その中央に形成された凹部４ｇに円柱状の固定マグネット５が嵌入されている。また、ベース部材４のガイド溝部４ｆには、前記押圧スイッチ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの位置近傍に対応してスリット状の開口部４ｈ，４ｉ，４ｊ，４ｋがそれぞれ形成されている。

ガイド溝部４ｆ上には、直交して交差させた状態の第１、第２のスライドプレート６，７がスライド可能に配置されている。第１、第２のスライドプレート６，７の中央には長穴６ａ，７ａがそれぞれ形成されており、また、第１、第２のスライドプレート６，７の裏面の両側には、リブ６ｂ，６ｃとリブ７ｂ，７ｃがそれぞれ形成されている。第２のスライドプレート７のリブ７ｂ，７ｃは、ガイド溝部４ｆの開口部４ｈ，４ｊにそれぞれ摺動可能に挿通されている（図５（ａ）参照）。同様に、第１のスライドプレート６のリブ６ｂ，６ｃも、ガイド溝部４ｆの開口部４ｋ，４ｉにそれぞれ摺動可能に挿通されている（図５（ａ）参照）。

また、後述するダイヤル部材２１が多方向へスライド操作されていないとき（第２のスライドプレート７が中立位置（初期位置）にあるとき）には、リブ７ｂ，７ｃの各内側端部が押圧スイッチ３ａ，３ｃの押圧部とそれぞれ非接触状態であり、押圧スイッチ３ａ，３ｃがＯＦＦされている。同様に、第１のスライドプレート６が中立位置（初期位置）にあるとき）には、リブ６ｂ，６ｃの各内側端部が押圧スイッチ３ｂ，３ｄの押圧部とそれぞれ非接触状態であり、押圧スイッチ３ｂ，３ｄがＯＦＦされている。

第１、第２のスライドプレート６，７の上面側には、中央に開口部８ａを有するプレート部材８と、筒状のマグネット保持部１０ａを有するパッド部材１０が配置されており、マグネット保持部１０ａのベース部材４側は、プレート部材８の開口部８ａと第１、第２のスライドプレート６，７の長穴６ａ，７ａに遊嵌されるようにして挿通されている。マグネット保持部１０ａの裏側（ベース部材４側）に形成された凹部１０ｂには、円柱状の移動マグネット９が嵌入されている。なお、マグネット保持部１０ａの外径は、プレート部材８の開口部８ａの内径よりも小さく、第１、第２のスライドプレート６，７の長穴６ａ，７ａの短径側の内径と略同じである。

固定マグネット５と移動マグネット９は、近接して対向しており、固定マグネット５と移動マグネット９同士が磁力により互いに引き合うように異なる磁極（Ｎ極とＳ極）同士が対向している。これにより、第１、第２のスライドプレート５，６のどちらか一方または両方をスライド移動させた後にそのスライド移動を解除すると、固定マグネット５と移動マグネット９間の磁気吸引力によって、スライド移動している第１、第２のスライドプレート５，６のどちらか一方または両方を、図３に示す中立位置（初期位置）に復帰させることができる（詳細は後述する）。

パッド部材１０の上面側には、中央に開口部１１ａを有するベースカバー１１が所定の隙間を設けて配置され、ベース部材４の外周面に複数形成された係止片４ｌにベースカバー１１の外周面に複数形成された係止孔１１ｂをそれぞれ係止することによって固定されている。これにより、ベースカバー１１とプレート部材８との間に形成される隙間に、パッド部材１０が平面方向に摺動可能に配置される。

ベースカバー１１の上面側には、中央に開口部１２ａを有する第１のケース部材１２と、第２の基板１３と、第２のケース部材１４が配置されており、第１のケース部材１２、第２の基板１３、第２のケース部材１４は、３個のビス１５によってパッド部材１０に固定されている。また、第２の基板１３の裏面側（ベース部材４側）は、パッド部材１０のマグネット保持部１０ａの前端面に接している。前記第１の基板２と第２の基板１３は、両端にコネクタを有するケーブル１６により電気的に接続されている。

第２の基板１３上には、押圧スイッチ１７、回転スイッチ１８、および基板回路（不図示）等が配置されている。押圧スイッチ１７には、回転スイッチ１８の内周面に沿って図３の上下方向に移動可能に設置された円筒部材１９の背面側が連結されている。円筒部材１９の前面側（図３の上側）には、押しボタン部材２０が固着されている。回転スイッチ１８の外周面には、円筒状のダイヤル部材２１の裏面側が外嵌されている。ダイヤル部材２１の前面側は、押しボタン部材２０の外周側に位置している。

本実施形態に係る多方向操作スイッチ１は、押しボタン部材２０を押圧すると、円筒部材１９の奥方向への移動により押圧スイッチ１７がＯＮされる。また、ダイヤル部材２１を回転操作すると、ダイヤル部材２１の回転量に応じたスイッチ信号が回転スイッチ１８から出力される。

更に、本実施形態に係る多方向操作スイッチ１は、ダイヤル部材２１が、図２に示すように、上下方向（矢印ａ方向、矢印ｂ方向）、左右方向（矢印ｃ方向、矢印ｄ方向）、及びこれらの方向に対してその中間方向（矢印ｅ方向、矢印ｆ方向、矢印ｇ方向、矢印ｈ方向）の８方向へスライド操作可能である。

即ち、ダイヤル部材２１が、回転スイッチ１８、第２の基板１３、第２のケース部材１４、第１のケース部材１２、パッド部材１０等と一体的にスライド可能に構成されているので、ダイヤル部材２１のスライド操作方向に応じて、第１、第２のスライドプレート６，７のいずれか一方または両方がガイド溝部４ｆ上でスライド移動することにより、ダイヤル部材２１が８方向へスライド操作される（詳細は後述する）。

ダイヤル部材２１のスライド操作により、第２のスライドプレート７が、例えば図３の左方向（図２の矢印ｂ方向）にスライド移動された場合には、リブ７ｂの内側端部が押圧スイッチ３ａの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される。また、第２のスライドプレート７が、例えば図３の右方向（図２の矢印ａ方向）にスライド移動された場合には、リブ７ｃの内側端部が押圧スイッチ３ｃの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される

同様に、第１のスライドプレート６が、例えば図２の矢印ｄ方向にスライド移動された場合には、リブ６ｂの内側端部が押圧スイッチ３ｂの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される。また、第１のスライドプレート６が、例えば図２の矢印ｃ方向にスライド移動された場合には、リブ６ｃの内側端部が押圧スイッチ３ｄの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される

次に、前記のように構成された本実施形態に係る多方向操作スイッチ１によるスイッチ操作について説明する。

前記多方向操作スイッチ１を、例えば、車両に搭載されるカーナビゲーション装置の入力操作部に用いた場合、画面に表示された複数のメニューから任意のメニューを選択する場合には、図１に示すように、ダイヤル部材２１を左右のいずれかの方向に回転操作して回転スイッチ１８を回転させる。回転される回転スイッチ１８から出力されるスイッチ信号に応じて画面上のカーソルを移動させて任意のメニューを選択した後に、押しボタン部材２０を押圧操作することにより、円筒部材１９が押し込まれて押圧スイッチ１７がＯＮされることによって、選択したメニューが確定される。なお、このスイッチ動作時は、図３に示すように、固定マグネット５と移動マグネット９が対向位置にあることにより、第１、第２のスライドプレート６，７が中立位置（初期位置）にある。

また、カーナビゲーション装置の地図表示画面をスクロール操作する場合には、図２に示すように、ダイヤル部材２１を上下方向（矢印ａ方向、矢印ｂ方向）、左右方向（矢印ｃ方向、矢印ｄ方向）、これらの方向に対してその中間方向（矢印ｅ方向、矢印ｆ方向、矢印ｇ方向、矢印ｈ方向）の８方向のいずれかの方向にスライド操作させる。

ダイヤル部材２１をいずれかの方向へスライドさせることにより、ダイヤル部材２１のスライド操作方向に応じて選択されて押圧される押圧スイッチ３ａ〜３ｄからのＯＮ信号に基づいて、ダイヤル部材２１のスライド操作方向へ地図表示画面がスクロールされる。

以下、前記したダイヤル部材２１を多方向（８方向）へスライド操作する場合のスイッチ操作について説明する。

ダイヤル部材２１をスライド操作していないときは、固定マグネット５と移動マグネット９が対向位置にあり、固定マグネット５と移動マグネット９同士が磁気吸引力により互いに引き合っている。これにより、図５（ａ），（ｂ）に示すように、直交して交差させた状態の第１、第２のスライドプレート６，７は、ガイド溝部４ｆ上にて中立位置（初期位置）に静止している。この際、第１、第２のスライドプレート６，７のリブ６ｂ，６ｃ及びリブ７ｂ，７ｃの各内側端部は、押圧スイッチ３ｄ，３ｂ及び押圧スイッチ３ａ，３ｃの各押圧部を押圧していないので、押圧スイッチ３ｄ，３ｃ及び押圧スイッチ３ａ，３ｃはＯＦＦ状態にある。

そして、ダイヤル部材２１を、例えば下方向（図２の矢印ｂ方向）へスライド操作した場合には、図６（ａ），（ｂ）に示すように、マグネット保持部１０ａの外周面が第２のスライドプレート７の長穴７ａを下方向へ押圧することによって、第２のスライドプレート７のみが下方へスライド移動する。第２のスライドプレート７の下方向へのスライド移動に伴ってリブ７ｂの内側端部が、押圧スイッチ３ａの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される。よって、ダイヤル部材２１を、下方向（図２の矢印ｂ方向）へスライド操作した場合には、押圧スイッチ３ａからＯＮ信号が出力される。

また、ダイヤル部材２１を、上方向（図２の矢印ａ方向）へスライド操作した場合には、同様に、第２のスライドプレート７の上方向へのスライド移動に伴ってリブ７ｃの内側端部が、押圧スイッチ３ｃの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される。

また、ダイヤル部材２１を、右方向（図２の矢印ｄ方向）へスライド操作した場合には、同様に、第１のスライドプレート６の右方向へのスライド移動に伴ってリブ６ｃの内側端部が、押圧スイッチ３ｂの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される。更に、ダイヤル部材２１を、左方向（図２の矢印ｃ方向）へスライド操作した場合には、同様に、第１のスライドプレート６の左方向へのスライド移動に伴ってリブ６ｂの内側端部が、押圧スイッチ３ｄの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される。

また、ダイヤル部材２１を、例えば右斜め下方向（図２の矢印ｇ方向）へスライド操作した場合には、図７（ａ），（ｂ）に示すように、マグネット保持部１０ａの外周面が第１、第２のスライドプレート６，７の長穴６ａ，７ａを右斜め下方向へ押圧することによって、第１のスライドプレート６が右方向、第２のスライドプレート７が下方向へそれぞれスライド移動する。

第１のスライドプレート６の右方向へのスライド移動に伴ってリブ６ｃの内側端部が、押圧スイッチ３ｂの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される。更に、第２のスライドプレート７の下方向へのスライド移動に伴ってリブ７ｂの内側端部が、押圧スイッチ３ａの押圧部を押圧することによりＯＮ信号が出力される。よって、ダイヤル部材２１を、右斜め下方向（図２の矢印ｇ方向）へスライド操作した場合には、押圧スイッチ３ａ及び押圧スイッチ３ｂからＯＮ信号が出力される。

また、ダイヤル部材２１を、同様に、右斜め上方向（図２の矢印ｅ方向）へスライド操作した場合には、マグネット保持部１０ａの外周面が第１、第２のスライドプレート６，７の長穴６ａ，７ａを右斜め上方向へ押圧することによって、第１のスライドプレート６が右方向、第２のスライドプレート７が上方向へそれぞれスライド移動し、押圧スイッチ３ｂ及び押圧スイッチ３ｃからＯＮ信号が出力される。

更に、ダイヤル部材２１を、同様に、左斜め上方向（図２の矢印ｆ方向）へスライド操作した場合には、マグネット保持部１０ａの外周面が第１、第２のスライドプレート６，７の長穴６ａ，７ａを左斜め上方向へ押圧することによって、第１のスライドプレート６が左方向、第２のスライドプレート７が上方向へそれぞれスライド移動し、押圧スイッチ３ｄ及び押圧スイッチ３ｃからＯＮ信号が出力される。

また、ダイヤル部材２１を、同様に、左斜め下方向（図２の矢印ｈ方向）へスライド操作した場合には、マグネット保持部１０ａの外周面が第１、第２のスライドプレート６，７の長穴６ａ，７ａを左斜め下方向へ押圧することによって、第１のスライドプレート６が左方向、第２のスライドプレート７が下方向へそれぞれスライド移動し、押圧スイッチ３ｄ及び押圧スイッチ３ａからＯＮ信号が出力される。

なお、ダイヤル部材２１を、例えば下方向へスライド操作して（図６（ａ），（ｂ）参照）、下方向へスライド移動される第２のスライドプレート７のリブ７ｂが押圧スイッチ３ａを押圧してＯＮ信号を出力させた後に、ダイヤル部材２１の下方向へのスライド操作を解除すると、固定マグネット５と移動マグネット９間の磁気吸引力により、長穴７ａに挿通されいるマグネット保持部１０ａの外周面でスライド方向へ押圧されるようにして第２のスライドプレート７が元の位置（中立位置）へスライド移動することにより、ダイヤル部材２１、第１、第２のスライドプレート６，７等は、図５（ａ），（ｂ）に示した中立位置（初期位置）に戻る。

また、同様にダイヤル部材２１の上方向、左右方向、これらの方向の中間方向（斜め方向））へのスライド操作を解除した場合においても、第１、第２のマグネット５，９間の引き合う磁力により、長穴６ａ，７ａに挿通されいるマグネット保持部１０ａに側面が押圧されるようにして第１、第２のスライドプレート６，７の両方若しくはどちらか一方が元の位置（中立位置）へスライド移動することにより、ダイヤル部材２１、第１、第２のスライドプレート６，７は、図５（ａ），（ｂ）に示した中立位置（初期位置）に戻る。

このように、本実施形態に係る多方向操作スイッチによれば、固定マグネット５と移動マグネット９間の磁気吸引力を利用して、第１、第２のスライドプレート６，７を中立位置（初期位置）へ復帰させるようにしたので、従来のように復帰用の複数のバネを設置する必要がなく、構成が簡素化される。よって、第１、第２のスライドプレート６，７を中立位置に復帰させるための部品数を削減することができ、更に、設置スペースも小さくすることができる。

また、ダイヤル部材２のスライド操作時、及び第１、第２のスライドプレート６，７の中立位置（初期位置）への復帰時においても、復帰動作を行う固定マグネット５と移動マグネット９同士は非接触状態なので、長期にわたって安定した復帰動作が可能となる。

本発明の実施形態に係る多方向操作スイッチの外観を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る多方向操作スイッチの平面図。 図２のＡ−Ａ線断面図。 本発明の実施形態に係る多方向操作スイッチの分解斜視図。 （ａ）は、ダイヤル部材をスライド操作していないときの第１、第２のスライドプレートの位置を示す平面図、（ｂ）は、このときの多方向操作スイッチの縦断面図。 （ａ）は、ダイヤル部材を下方向へスライド操作したときの第１、第２のスライドプレートの位置を示す平面図、（ｂ）は、このときの多方向操作スイッチの縦断面図。 （ａ）は、ダイヤル部材を右斜め下方向へスライド操作したときの２つのスライドプレートの位置を示す平面図、（ｂ）は、このときの多方向操作スイッチの縦断面図。

符号の説明

１ 多方向操作スイッチ
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 押圧スイッチ（スイッチ手段）
４ ベース部材
４ｆ ガイド溝部
５ 固定マグネット（第２のマグネット）
６ 第１のスライドプレート（第１のスライド部材）
６ｂ，６ｃ リブ
７ 第２のスライドプレート（第２のスライド部材）
７ｂ，７ｃ リブ
９ 移動マグネット（第１のマグネット）
１０ パッド部材
１０ａ マグネット保持部（マグネット保持部材）
１８ 回転スイッチ
２０ 押しボタン部材
２１ ダイヤル部材（操作部材）

Claims (2)

1. 多方向へスライド操作可能に設置された操作部材と、
   直交するように交差され、前記操作部材の多方向へのスライド操作に応じて、交差する各方向にそれぞれスライド可能に設置された第１、第２のスライド部材と、
   前記第１、第２のスライド部材の各スライド方向にそれぞれ設置され、前記第１、第２のスライド部材の各スライド方向への移動に対応してＯＮされる複数のスイッチ手段と、
   前記第１、第２のスライド部材を前記操作部材の非スライド操作時に中立位置に復帰させる復帰手段とを備えた多方向操作スイッチであって、
   前記復帰手段は、前記第１、第２のスライド部材の交差部分に設けた各長穴に遊嵌されたマグネット保持部材に保持した第１のマグネットと、
   前記第１のマグネットの一端面側と対向するようにして近接位置に固定され、前記第１のマグネットの磁極に対して磁気吸引力が作用する磁極が向き合わされた第２のマグネットを有し、
   前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとの間に作用する磁気吸引力により、前記第１、第２のスライド部材を中立位置に復帰させる、
   ことを特徴とする多方向操作スイッチ。
2. 前記スイッチ手段は、前記第１、第２のスライド部材の裏面の両側にそれぞれ形成されたリブにより、前記第１、第２のスライド部材のスライド移動にともなって、側面に設けた押圧部が押圧されてＯＮされる押圧スイッチである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多方向操作スイッチ。

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