JP2010034040A

JP2010034040A - 入力装置

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Publication number: JP2010034040A
Application number: JP2009149626A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Tanigawa; 伸介谷川; Hiromune Suzuki; 宏宗鈴木
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2010-02-12
Anticipated expiration: 2029-06-24
Also published as: JP5292198B2

Abstract

【課題】回転体のガタツキを解消して軽荷重のスイッチを使用可能とし、それによりスイッチを２段化して機能向上を図る。
【解決手段】周辺固定接点とロータリエンコーダ用接点を有するプリント配線板３２と、周辺可動接点５２ａと、周辺可動接点５２ａ上に位置された第１のスイッチ３４と、プリント配線板３２上に実装され、実装固定部３５ａと腕部３５ｃを介して連結された軸受部３５ｂを有するハウジング３５と、軸部３６ｂが軸受部３５ｂに軸支され、周壁部３６ｆが第１のスイッチ３４上に位置された回転体３６と、ロータリエンコーダ用接点と摺接する摺動子３８ａを有する接点部材３８とよりなる。第１のスイッチ３４は周辺固定接点と周辺可動接点５２ａとで構成される第２のスイッチより軽荷重で操作可能とされ、回転体３６は腕部３５ｃが弾性変形することによって軸受部３５ｂと共に傾倒動作可能とされ、第１及び第２のスイッチが順次押圧操作される。
【選択図】図３

Description

この発明は多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置に関する。

この種の入力装置は例えば携帯電話機やデジタルカメラ、携帯情報端末などの機器の入力部に使用されている。図１９〜２０はこのような入力装置の従来例として、特許文献１に記載されている構成を示したものであり、図１９Ａは外観を示し、図１９Ｂは一部破断して内部を示したものである。また、図２０は各部に分解して示したものである。

この例では入力装置はベース１１と、ベース１１上に配置されたフレキシブルプリント配線板１２と、ベース１１上に固定されたハウジング１３と、ハウジング１３に回転可能に取り付けられたロータリエンコーダ１４と、ロータリエンコーダ１４の中央に配置されたキートップ１５と、ロータリエンコーダ１４と一体回転可能に連結された回転体（エンコーダジョグ）１６とを備えている。

フレキシブルプリント配線板１２はベース１１上に搭載される円形部１２ａと、その円形部１２ａから導出されたケーブル部１２ｂとよりなり、円形部１２ａの中央には中央固定接点１７が形成され、その中央固定接点１７を囲む円周上にはロータリエンコーダ用接点１８が形成されている。さらに、ロータリエンコーダ用接点１８を囲む円周上には周辺固定接点１９が９０°間隔で４つ形成されている。

中央固定接点１７上にはクリック反転するドーム状をなす中央可動接点２１が配置されて中央スイッチが構成され、同様に各周辺固定接点１９上にはドーム状をなす周辺可動接点２２が配置されて周辺スイッチが構成されている。

ハウジング１３は中央に開口を有する円板部１３ａと、その開口周縁から突出形成された環状軸部１３ｂとを有し、円板部１３ａには４つの周辺スイッチ押下部１３ｃが片持梁状に形成されている。

ロータリエンコーダ１４は操作リング部材２３と導電リング板２４等で構成され、操作リング部材２３の下部外周面には回転時にクリック感を出す複数のディテント凹部２３ａが形成されている。導電リング板２４はその４つの位置決め孔２４ａに操作リング部材２３に設けられているピンが貫通されて操作リング部材２３の下面に当接配置され、またこの時、各ピンにエンコーダ用摺動接点（図示せず）が導電リング板２４と接触されて取り付けられる。

ロータリエンコーダ１４は操作リング部材２３をハウジング１３の下側からハウジング１３の環状軸部１３ｂ内に挿入することにより、ディテント凹部２３ａが形成されている部分が環状軸部１３ｂの下面に当接して位置決めされ、ハウジング１３に対して回転可能に取り付けられる。ハウジング１３にはディテント凹部２３ａに係合するディテントバネ２５が取り付けられている。

回転体１６は中央に開口を有する環状とされ、下面側には操作リング部材２３の係止部２３ｂに係止されて回転体１６とロータリエンコーダ１４とを一体化するための係止片１６ａが９０°間隔で４つ形成されている。また、ハウジング１３の周辺スイッチ押下部１３ｃ上に位置するように下面側には環状部１６ｂが形成されている。

キートップ１５はロータリエンコーダ１４の中央の孔に下側から挿入して取り付けられ、このキートップ１５を取り付けたロータリエンコーダ１４と回転体１６とでハウジング１３が挟まれて、それらが一体に組み立てられ、ハウジング１３の下面に設けられているピンをベース１１の取り付け孔１１ａに挿入、固定することによって組み立てが完了する。

この入力装置では回転体１６を回転させるとロータリエンコーダ１４が回転操作され、回転体１６を傾倒させると、環状部１６ｂが傾倒側の周辺スイッチ押下部１３ｃの突起１３ｄを押し、これによって対応している周辺可動接点２２が反転して周辺スイッチが操作される。また、キートップ１５を押下することにより中央スイッチが操作されるものとなっている。

特開２００７−６６６３５号公報

ところで、上述したような構造とされた従来の入力装置では回転体１６の外周側が押し込まれることにより、回転体１６が傾倒動作するものとなっているが、この傾倒動作を可能とするためにはハウジング１３の環状軸部１３ｂ内に挿入される操作リング部材２３の係止部２３ｂに係合する回転体１６の４つの係止片１６ａと操作リング部材２３との間にはある程度の余裕（隙間）が必要であり、その分回転体１６にガタツキが生じ易いものとなっていた。

また、回転体１６はその中央開口の周縁に位置する４つの係止片１６ａのみによってロータリエンコーダ１４と連結されて組み立てられているため、回転体１６を回転操作する際にわずかな力であっても回転体１６は傾き易く、この点でもガタツキが生じ易く、よって回転操作性・安定性に難があるものとなっていた。

一方、ロータリエンコーダの回転操作と周辺スイッチの押圧操作を兼ねる回転体にガタがあると、例えば軽荷重のスイッチを周辺スイッチに用いた場合に誤動作が生じ易いといった問題があり、その点で軽荷重のスイッチを用いることは困難となっていた。

この発明の目的はこのような問題に鑑み、回転操作及び傾倒操作される回転体のガタツキを解消して良好な操作性を得られるようにし、かつ軽荷重のスイッチを用いることができるようにし、それにより周辺スイッチを２段化して機能向上を図った入力装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置は、円周上に配列形成された複数の周辺固定接点と、その円周の内側にその円周に沿って環状に配列形成された複数のロータリエンコーダ用接点とを有するプリント配線板と、各周辺固定接点上に配置された周辺可動接点と、それら各周辺可動接点上に位置された第１のスイッチと、プリント配線板上に実装され、複数の周辺固定接点を囲む環状とされた実装固定部と、その実装固定部内に位置し、実装固定部と複数の腕部を介して連結された環状の軸受部を有するハウジングと、操作面を有し、その操作面と反対側の中央に突設された軸部が前記軸受部に軸支され、周壁部が第１のスイッチ上に位置された回転体と、前記軸部の先端に固定されて軸部を前記軸受部から抜け止めすると共に、ロータリエンコーダ用接点と摺接する摺動子を有する接点部材とよりなり、第１のスイッチは周辺固定接点と周辺可動接点とで構成される第２のスイッチより軽荷重で押圧操作可能とされ、回転体は前記腕部が弾性変形することによって前記軸受部と共に傾倒動作可能とされ
、その傾倒によって傾倒側の第１のスイッチが押圧操作され、さらに傾倒することにより第２のスイッチが押圧操作される。

請求項２の発明では請求項１の発明において、前記軸受部の外周に第１のスイッチを押圧する突起が形成され、その突起は前記周壁部と第１のスイッチとの間に挟まれている。

請求項３の発明では請求項２の発明において、実装固定部に、その内周面上に突出されて下面がプリント配線板と対接する複数の突出部が形成され、それら突出部の上面は前記周壁部と前記突起の当接面より下に位置される。

請求項４の発明では請求項１の発明において、前記軸部の前記軸受部上に位置する部分の外周面に凹凸が形成され、その凹凸と係合する係合部を先端に有するバネが前記ハウジングに取り付けられる。

請求項５の発明では請求項１の発明において、回転体の中央に貫通孔が形成されて、その貫通孔にボタンが配置され、そのボタンによって押圧操作される中央スイッチがプリント配線板上に設けられる。

請求項６の発明では請求項５の発明において、中央スイッチが２段式スイッチとされる。

請求項７の発明では請求項１の発明において、第１のスイッチはメンブレンスイッチよりなり、そのメンブレンスイッチの下部電極シートとプリント配線板とがフレキシブルプリント配線板の折り返しによって一体形成され、前記折り返しによる反力に抗してメンブレンスイッチの周縁部を押える押えがハウジングに形成される。

請求項８の発明では請求項１の発明において、第１のスイッチは前記周辺可動接点と、その周辺可動接点と接離する金属板製のプッシャとによって構成され、プッシャにはプリント配線板と弾接するバネ片が一体形成され、バネ片のバネ力に抗してプッシャの周縁部を押える押えがハウジングに形成される。

この発明によれば、回転体の外周部が押し込まれた場合、ハウジングの腕部が弾性変形し、ハウジングの軸受部が傾くことで回転体の傾倒動作が可能とされているため、回転体の軸部をガタなく軸受部によって軸支することができる。

従って、回転体にガタツキは発生せず、良好な回転操作性・安定性が得られ、かつ軽荷重のスイッチを回転体下に配置することが可能となり、回転体の傾倒により操作されるスイッチを第２のスイッチと、第２のスイッチより軽荷重で操作される第１のスイッチとの２段構造とすることにより、操作性に優れ、かつ機能が充実した入力装置を実現することができる。

この発明による入力装置の第１の実施例を示す図、Ａは正面図、Ｂは側面図、Ｃは背面図。図１に示した入力装置の斜視図。図１に示した入力装置の断面図。図３の部分拡大図。図１に示した入力装置の一部省略した斜視図。図１に示した入力装置を分解して上方から見た斜視図。図１に示した入力装置を分解して上方から見た斜視図。図１に示した入力装置を分解して下方から見た斜視図。図１に示した入力装置を分解して下方から見た斜視図。図１に示した入力装置の組み立てを説明するための斜視図。図１に示した入力装置の組み立てを説明するための斜視図。この発明による入力装置の第２の実施例を説明するための分解斜視図。この発明による入力装置の第２の実施例を説明するための分解斜視図。この発明による入力装置の第２の実施例の一部省略した斜視図。この発明による入力装置の第３の実施例の分解斜視図。この発明による入力装置の第３の実施例の分解斜視図。図１３−２におけるプッシャの拡大斜視図。この発明による入力装置の第３の実施例の一部省略した斜視図。この発明による入力装置の第３の実施例の一部省略した平面図。図１６のＡ−Ａ線断面図。図１７の一部拡大図。Ａは入力装置の従来構成例を示す斜視図、Ｂは一部破断してその内部構造を示した斜視図。図１９に示した入力装置の分解斜視図。

この発明の実施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はこの発明による入力装置の第１の実施例の外観を示したものであり、図３はその断面構造を示し、図４は図３を一部拡大して示したものである。また、図５は一部省略して内部構造を示したものであり、図６−１，６−２及び７−１，７−２は各部に分解してそれぞれ上方及び下方より見た状態を示したものである。まず、図６−１，６−２，７−１，７−２を参照して各部の構成について説明する。

この例では入力装置はプレート３１と、所定のパターンが形成され、かつその上面にスイッチが構成されたフレキシブルプリント配線板３２と、プッシャ３３と、メンブレンスイッチ３４と、ハウジング３５と、回転体３６と、抜け止め部材３７と、接点部材３８と、ボタン３９とによって構成されており、さらにフレキシブルプリント配線板３２及びプッシャ３３をそれぞれ固定するために両面テープ４１，４２を用いるものとなっている。

方形状をなすプレート３１は金属製とされ、４隅にはこの入力装置の取り付け固定用の一対の穴３１ａ及び位置決め用の穴３１ｂ，３１ｃが形成されている。

フレキシブルプリント配線板３２は略円形部３２ａと、その略円形部３２ａから導出されたケーブル部３２ｂとを備えている。略円形部３２ａの中央には中央スイッチ５１が構成され、この中央スイッチ５１を囲む円周上には周辺スイッチ５２が構成されている。周辺スイッチ５２はこの例では９０°間隔で４つ配列されている。これら周辺スイッチ５２が配列されている円周と中央スイッチ５１との間にはロータリエンコーダ用接点５３が円周に沿って環状に配列形成されている。図６−２中、点々を付した電極５３ａは例えばａ相電極を示し、斜線を施した電極５３ｂはｂ相電極を示す。また、５３ｃはグランド電極を示す。

中央スイッチ５１はこの例ではフレキシブルプリント配線板３２に形成された中央固定接点と、その上に配置されたドーム状をなす中央可動接点５１ａ（図３参照）とよりなり、この中央可動接点５１ａがクリック反転することによってＯＮ／ＯＦＦ動作するものとされる。同様に、周辺スイッチ５２はフレキシブルプリント配線板３２に形成された周辺固定接点と、その上に配置されたドーム状をなす周辺可動接点５２ａ（図３参照）とよりなり、周辺可動接点５２ａがクリック反転することによってＯＮ／ＯＦＦ動作するものとされる。なお、中央可動接点５１ａ上には円形のカバーシート５４が被され、一方４つの周辺可動接点５２ａ上にはリング状をなすカバーシート５５が被され、これらカバーシート５４，５５によって中央可動接点５１ａ及び周辺可動接点５２ａはそれぞれ所定の位置に位置決め固定されている。

メンブレンスイッチ３４は上部電極シート６１、下部電極シート６２、スペーサ６３及びＡＣＦ（異方性導電フィルム）６４よりなり、スペーサ６３及びＡＣＦ６４を挟んで上部電極シート６１と下部電極シート６２とが積層されて構成される。下部電極シート６２はこの例ではフレキシブルプリント配線板３２と一体のものとされ、フレキシブルプリント配線板３２の略円形部３２ａと一対の連結部３２ｃを介して連結されている。

メンブレンスイッチ３４は全体としてリング形状をなし、かつその外周にＡＣＦ６４が配置される方形突出部を有するものとなっている。上部電極シート６１と下部電極シート６２の互いの対向面には電極６５，６６が互いに対向するように形成されており、これら電極６５，６６が接離することによってＯＮ／ＯＦＦ動作が行われる。電極６５，６６はフレキシブルプリント配線板３２上に構成されている４つの周辺スイッチ５２上にそれぞれ位置するように形成されており、メンブレンスイッチ３４は４つのスイッチ部６７（図３参照）を有するものとなっている。電極６６は小円形パターンとその小円形パターンを囲むリング状パターンとよりなり、電極６５は大円形パターンとされる。なお、スペーサ６３には電極６５，６６が対向するように穴６８が４箇所に形成されている。

プッシャ３３はメンブレンスイッチ３４と周辺スイッチ５２の間に配置されるもので、リング形状をなし、その下面には４つの周辺スイッチ５２の位置と対応して４つの突部３３ａが突出形成されている。

ハウジング３５は環状をなし、４つの周辺スイッチ５２を囲む大きさの実装固定部３５ａと、その実装固定部３５ａ内の中央に位置する環状の軸受部３５ｂと、それら実装固定部３５ａと軸受部３５ｂとを連結する腕部３５ｃとを有している。腕部３５ｃは周方向に延伸されて形成されており、この例では等角間隔で４つ設けられている。

実装固定部３５ａにはその下面側において内周面上に突出する板状の突出部３５ｄが４
つ形成され、さらにその突出部３５ｄに続いて実装固定部３５ａより高さがやや高い連結部３５ｅがそれぞれ形成されており、これら連結部３５ｅの上部側に各腕部３５ｃの一端側がそれぞれ連結されている。一方、各腕部３５ｃの他端側は軸受部３５ｂの外周面に突出された突出部３５ｆにそれぞれ連結されている。４つの突出部３５ｆの先端下面側にはそれぞれ突起３５ｇがさらに突出形成されている。

軸受部３５ｂ及び４つの腕部３５ｃは厚さが小とされて実装固定部３５ａの下面より上方に浮いて位置されており、軸受部３５ｂはいわゆるフローティング構造をなすものとされている。４つの突起３５ｇはその上面が実装固定部３５ａの突出部３５ｄの上面より上に位置され、下面は実装固定部３５ａの下面より上に位置されている。なお、各突出部３５ｄの下面にはボス３５ｈが形成されており、軸受部３５ｂの下面には幅狭の突条３５ｉが２本、同心円をなして形成されている。また、各連結部３５ｅの下面の内周側（突出部３５ｄと反対側）には切り欠きが設けられ、この切り欠きによって形成された段部によって押え３５ｊが形成されている。さらに、実装固定部３５ａの下面には切り欠き３５ｋが形成されている。

回転体３６は円形状の操作面３６ａを有し、その操作面３６ａと反対側（裏面側）中央には軸部３６ｂが突出形成されている。軸部３６ｂは大径部３６ｃと小径部３６ｄとよりなり、先端側の小径部３６ｄの先端面にはボス３６ｅが３つ形成されている。操作面３６ａの外周には周壁部３６ｆが形成されており、周壁部３６ｆの外周下端側にはさらにフランジ部３６ｇが形成されている。回転体３６の中央には貫通孔３６ｈが形成されており、この貫通孔３６ｈを囲む操作面３６ａの内周側部分はテーパ面３６ｉとされ、つまりさら穴形状をなすものとされており、また外周側部分には放射状に多数の微小凸部３６ｊが形成されている。

抜け止め部材３７はドーナツ板状をなし、回転体３６のボス３６ｅが挿通される３つの穴３７ａが形成されている。

接点部材３８はリング形状とされ、その周方向３箇所には摺動子３８ａが切り起こされて形成されている。また、抜け止め部材３７と同様、回転体３６のボス３６ｅが挿通される３つの穴３８ｂが形成されている。

ボタン３９は押圧操作面を構成する円柱状部３９ａと、その下面中央に突出形成された押圧突起３９ｂと、円柱状部３９ａの下面周縁部から突出形成された一対の脚部３９ｃとを有する。これら脚部３９ｃは円柱状部３９ａの下面から突出された後、周方向に延伸され、さらに一段下がって周方向に延伸された形状となっている。なお、一対の脚部３９ｃの各先端下面には組み立て用のボス３９ｄが突出形成され、さらに一方の脚部３９ｃの先端下面には小径の位置決め用のボス３９ｅが突出形成されている。また、円柱状部３９ａの下端には大径部３９ｆが設けられている。

回転体３６、ハウジング３５及びボタン３９は樹脂製とされ、抜け止め部材３７及びプッシャ３３は金属製もしくは樹脂製とされる。接点部材３８は例えばリン青銅板を加工することによって形成され、その表面にはＡｕメッキが施されている。プレート３１は例えばステンレス板によって形成される。

各部の組み立ては以下のようにして行われる。

中央スイッチ５１及び周辺スイッチ５２が構成されたフレキシブルプリント配線板３２の略円形部３２ａを図８に示したようにプレート３１上に搭載して固定する。固定は両面テープ４１を使用して行われる。メンブレンスイッチ３４の下部電極シート６２は前述したようにフレキシブルプリント配線板３２の略円形部３２ａと一対の連結部３２ｃを介し
て一体形成されており、図８は一対の連結部３２が折り返される前の状態を示している。

プレート３１、両面テープ４１及びカバーシート５４，５５が取り付けられたフレキシブルプリント配線板３２には図６−２及び７−２に示したように複数の穴が互いに位置が一致されて形成されており、図８の状態でこれら穴によりカバーシート５４，５５からプレート３１まで貫通する穴５６〜５８が構成される。４つの穴５６はハウジング３５の取り付けに使用され、２つの穴５７はボタン３９の取り付けに使用される。また、穴５８はボタン３９の位置決めに使用される。

メンブレンスイッチ３４の下部電極シート６２上には両面テープ４２を使用してプッシャ３３が取り付け固定され、その後、一対の連結部３２ｃが折り返されてメンブレンスイッチ３４がフレキシブルプリント配線板３２の略円形部３２ａ上に位置される。図９はこの状態を示したものである。４つの周辺可動接点５２ａ上にはそれぞれプッシャ３３の突部３３ａが位置され、それら突部３３ａ上にそれぞれメンブレンスイッチ３４のスイッチ部６７が位置される（図３参照）。

一方、ハウジング３５の軸受部３５ｂに上方から回転体３６の軸部３６ｂの先端側の小径部３６ｄを挿入し、軸受部３５ｂの下側から抜け止め部材３７及び接点部材３８を回転体３６に取り付ける。この取り付けは抜け止め部材３７及び接点部材３８の各３つの穴３７ａ，３８ｂに回転体３６のボス３６ｅを挿入し、ボス３６ｅの先端を熱カシメすることによって行われ、これにより回転体３６は抜け止め部材３７によって抜け止めされて軸受部３５ｂに回転自在に軸支され、接点部材３８は回転体３６と一体に回転するものとなる。

次に、プレート３１に搭載固定されているフレキシブルプリント配線板３２に対してボタン３９が取り付けられる。この取り付けはボタン３９に形成されている位置決め用のボス３９ｅを穴５８に挿入し、組み立て用の２つのボス３９ｄを穴５７に挿入して、それらボス３９ｄの先端を熱カシメすることによって行われる。

次に、ハウジング３５の４つのボス３５ｈを穴５６に挿入し、ボス３５ｈの先端を熱カシメすることによって、回転体３６、抜け止め部材３７及び接点部材３８が取り付けられたハウジング３５がフレキシブルプリント配線板３２上に実装され、組み立てが完了する。なお、ボタン３９は回転体３６の貫通孔３６ｈに位置して操作面３６ａから突出され、またフレキシブルプリント配線板３２の折り返された一対の連結部３２ｃはハウジング３３の切り欠き３５ｋに位置して外部に露出される。

メンブレンスイッチ３４の各スイッチ部６７上には図３〜５に示したようにハウジング３５の突起３５ｇが当接して位置し、突起３５ｇの上面には回転体３６の周壁部３６ｆが当接して突起３５ｇは周壁部３６ｆとメンブレンスイッチ３４との間に挟まれた状態となる。なお、メンブレンスイッチ３４の周縁部はハウジング３５の連結部３５ｅに形成されている押え３５ｊによって図５に示したように押えられ、つまり連結部３２ｃの折り返しによる反力に抗して押え３５ｊがメンブレンスイッチ３４をプレート３１方向に押さえ、これにより折り返しによる反力が突起３５ｇに加わらず、メンブレンスイッチ３４の軽荷重な押圧操作が可能となっている。

一方、中央スイッチ５１の中央可動接点５１ａ上にはボタン３９の押圧突起３９ｂが当接して位置する。ボタン３９はその大径部３９ｆが回転体３６によって抜け止めされている。接点部材３８の３つの摺動子３８ａは、その先端がロータリエンコーダ用接点５３と接触され、これら摺動子３８ａとロータリエンコーダ用接点５３とでロータリエンコーダが構成される。

上記のような構成とされた入力装置では回転体３６の操作面３６ａの外周部の一部が押し込まれた場合、ハウジング３５の腕部３５ｃが弾性変形し、軸受部３５ｂが傾くことで回転体３６の傾倒動作が可能とされている。そして、回転体３６の傾倒により傾倒側の突起３５ｇが回転体３６の周壁部３６ｆによって押され、この突起３５ｇによってメンブレンスイッチ３４のスイッチ部６７が押圧操作されてスイッチ部６７がＯＮとなる。さらに、回転体３６が傾倒されると、周辺スイッチ５２の周辺可動接点５２ａが押圧操作され、押圧操作された周辺スイッチ５２がＯＮとなる。

つまり、この例ではメンブレンスイッチ３４によって第１のスイッチが構成され、周辺スイッチ５２によって第２のスイッチが構成されて、２段スイッチ構造となっており、メンブレンスイッチ３４よりなる第１のスイッチはドーム状をなす周辺可動接点５２ａを反転させる第２のスイッチより軽荷重で押圧操作可能なため、上述したように回転体３６を傾倒することにより、第１及び第２のスイッチが順次押圧操作される。

操作面３６ａへの押圧力を解除すると、周辺可動接点５２ａの復元力と腕部３５ｃの弾性復元力によって回転体３６は元の位置に復帰し、周辺スイッチ５２及びメンブレンスイッチ３４はＯＦＦとなる。

回転体３６が回転操作されると、回転体３６と共に接点部材３８が回転し、その摺動子３８ａがロータリエンコーダ用接点５３と摺接してロータリエンコーダ用接点５３上を移動する。この移動を電気的に検出することによって回転体３６の回転が検出される。

一方、ボタン３９が押し込まれると、その一対の脚部３９ｃが弾性変形し、押圧突起３９ｂによって中央スイッチ５１の中央可動接点５１ａが押圧操作されて中央スイッチ５１がＯＮとなる。押圧が解除されると、中央可動接点５１ａの復元力と脚部３９ｃの弾性復元力によってボタン３７の押圧操作面は元の位置に復帰し、中央スイッチはＯＦＦとなる。

上述したように、この例ではハウジング３５の腕部３５ｃが弾性変形し、軸受部３５ｂが傾くことで、回転体３６の傾倒操作が可能とされているため、軸受部３５ｂに軸支される回転体３６の軸部３６ｂ（小径部３６ｄ）と軸受部３５ｂとの間には余裕（隙間）は必要ではなく、よってガタなく回転体３６の軸部３６ｂを軸支することができる。

また、回転体３６はこのように軸支されると共に、押し下げられない状態では腕部３５ｃの弾性力により水平に保持され、かつ突起３５ｇがメンブレンスイッチ３４上に当接して配置されているため、回転操作時においてガタつくことはなく、またわずかな力で傾くといったことは発生せず、よって安定に回転操作することができるものとなっている。

加えて、回転体３６に例えば過大な荷重が付加されて回転体３６が押し込まれても、この例では回転体３６のフランジ部３６ｇがハウジング３５の実装固定部３５ａに形成されている突出部３５ｄに突き当たるため、それ以上の変位が阻止され、よって接点部材３８や周辺可動接点５２ａ等に過大なストレスが加わるのを防止することができる。

このように、この例では回転体３６にガタツキが生じ難い構造となっているため、メンブレンスイッチ３４のような軽荷重のスイッチを配置しても誤動作は発生しない。この例ではメンブレンスイッチ３４よりなる第１のスイッチを第２のスイッチをなす周辺スイッチ５２上に配置して周辺スイッチを２段化し、機能向上を図ったものとなっており、このような２段スイッチ構造を有する入力装置を例えばデジタルカメラ等に搭載すれば、下記のような使い方が可能となる。

即ち、回転体３６を操作し、第１のスイッチをＯＮとすることで画面上にアイコンを表示させ、ロータリエンコーダを回転させることで表示したアイコンに関連するメニューの切り替えを行う。そして、第２のスイッチをＯＮとすることで選択したメニューの確定を行う。

例えば、周辺スイッチが１段しかない場合、画面上にアイコンを表示させる場合には他のスイッチ（例えばメニュー表示スイッチ）を押して画面上にアイコンを表示させてから、ロータリエンコーダ（回転スイッチ）によりメニューの切り替えを行うことになるが、この例ではそのような他のスイッチ（メニュー表示スイッチ）は不要であり、回転体３６の操作のみによって上記のようなアイコン表示→メニュー切り替え→メニュー確定を行うことができ、その点で操作性の向上を図ることができる。

なお、図３中、７１は上述した入力装置がデジタルカメラ等の機器に取り付けられた場合の機器の筐体を示したものであり、回転体３６は筐体７１に設けられている穴７２を介して外部に突出される。このような実装において、回転体３６のフランジ部３６ｇの外径を筐体７１の穴７２の径より大きくしておけば、例えば回転体３６の傾倒操作時に過大な荷重が付加されたとしても、反対側のフランジ部３６ｇが筐体７１の内面に突き当たることによって、回転体３６の傾倒操作側と反対側の過大な浮き上がりが阻止されるため、例えば腕部３５ｃに大きなストレスが加わるといった状況を回避することができる。

次に、図１０〜１２に示したこの発明の第２の実施例について説明する。なお、図１０及び１１は各部に分解した状態での要部構成のみを示したものであって、他の構成は第１の実施例と同様であり、図１２は一部省略して内部構造を示したものである。

この例では回転体３６の軸部３６ｂの大径部３６ｃの外周面に、つまり軸部３６ｂの、ハウジング３５の軸受部３５ｂ上に位置する部分の外周面に全周に渡って凹凸を形成し、この凹凸部３６ｍと係合するバネ４３を設けたものとなっている。

バネ４３は一対のバネ片４３ａとそれらの基端をつなぐ取り付け部４３ｂとよりなり、例えばリン青銅やバネ性を有するステンレス製とされる。一対のバネ片４３ａの遊端側には、くの字状に互いに内向きに折り曲げられて凹凸部３６ｍの凹部と係合する係合部４３ｃが形成されている。取り付け部４３ｂには取り付け用の穴４３ｄが形成されている。

バネ４３はハウジング３５に取り付けられ、この例ではハウジング３５の連結部３５ｅの１箇所にボス３５ｍが形成され、このボス３５ｍに穴４３ｄが挿通され、ボス３５ｍの先端を熱カシメすることによってバネ４３がハウジング３５に取り付けられる。なお、ハウジング３５の軸受部３５ｂの外周にはバネ片４３ａの基端側に当接して、それらバネ片４３ａの互いに近接する方向への、つまりハウジング３５の軸受部３５ｂ上への動きを規制するストッパ３５ｎが一対設けられている。

このように回転体３６に凹凸部３６ｍを形成し、ハウジング３５にバネ４３を取り付けたことにより、この例では凹凸部３６ｍの凹部と、その凹部に係合するバネ４３の係合部４３ｃとによってディテント機構が構成され、回転体３６の回転操作時に操作感触（クリック感触）が得られるものとなっている。

次に、この発明による入力装置の第３の実施例について説明する。

図１３−１，１３−２は入力装置を各部に分解して示したものであり、この例では第１のスイッチを第２のスイッチ（周辺スイッチ５２）とは別個のメンブレンスイッチによって構成するのではなく、周辺スイッチ５２を構成する周辺可動接点５２ａを共用して構成するものとなっており、即ち周辺可動接点５２ａとプッシャ３３’とによって第１のスイッチを構成している。

プッシャ３３’はこの例では金属板製とされ、導電性とされる。図１３−２及び図１４に示したように、プッシャ３３’は円形の中央開口を有し、外形は角が取られた方形をなす枠状とされている。プッシャ３３’の４隅の下面には４つの周辺スイッチ５２の位置と対応して４つの突部３３ａが突出形成されており、これら突部３３ａはこの例では周辺可動接点５２ａを押圧操作すると共に、第１のスイッチとしての接点として機能する。

プッシャ３３’の方形の各辺の中央には穴３３ｂが形成され、さらに穴３３ｂを挟んで一対のバネ片３３ｃが各辺にそれぞれ形成されている。バネ片３３ｃは突部３３ａと同様、プッシャ３３’の下面側に突出するように切り起こされて形成されており、穴３３ｂ側が支持端とされ、辺に沿って延伸されて凸部３３ａ側が遊端とされている。遊端にはくの字状をなす折り返しが設けられている。

４つの周辺可動接点５２ａ上に被され、周辺可動接点５２ａを所定の位置に位置決め固定しているカバーシート５５には、この例では周辺可動接点５２ａの中央部をそれぞれ露出させるように４つの開口５５ａが形成されており、さらにプッシャ３３’の各バネ片３３ｃの遊端と対応する位置に開口５５ｂが形成されている。フレキシブルプリント配線板３２にはカバーシート５５の各開口５５ｂの位置と対応して接点が形成されている。

一方、ハウジング３５の実装固定部３５ａはこの例では図１３−１に示したように環状の一部が切り欠かれた形状とされている。切り欠き３５ｐは環状をなす実装固定部３５ａの互いに対向する位置に設けられており、このような一対の切り欠き３５ｐを設けた分、この例ではハウジング３５の小型化（スリム化）が図られている。

図１５Ａは中央スイッチ５１及び周辺スイッチ５２が構成され、プレート３１上に搭載されたフレキシブルプリント配電板３２上にプッシャ３３’が位置する状態を示したものであり、図１５Ｂはさらにその上にハウジング３５が位置する状態を示したものである。また、図１６は図１５Ｂを上から見た平面図であり、図１７は図１６のＡ−Ａ線断面を示し、図１８は図１７を一部拡大して示したものである。

プッシャ３３’の各バネ片３３ｃの遊端はカバーシート５５の開口５５ｂ内に位置され、フレキシブルプリント配線板３２に形成されている接点６１（図１８参照）と接触導通される。プッシャ３３’の各突部３３ａは図１７，１８に示したように周辺可動接点５２ａ上に所定の間隙を介して位置される。

ハウジング３５の４つの連結部３５ｅの下面にはこの例ではボス３５ｑ（図１７参照）がそれぞれ形成されており、これらボス３５ｑがプッシャ３３’の穴３３ｂに挿通されることによってプッシャ３３’はハウジング３５に位置決めされる。なお、プッシャ３３’の周縁部（各辺の中央部）はハウジング３５の連結部３５ｅに形成されている押え３５ｊによって図１５Ｂに示したように押えられ、つまりバネ片３３ｃのバネ力に抗して押え３５ｊがプッシャ３３’をフレキシブルプリント配線板３２方向に押える。これにより、接触子をなす各バネ片３３ｃは接点６１と弾接される。

この例では回転体３６の操作面３６ａを押下し、回転体３６を傾倒させると、突起３５ｇを介してプッシャ３３’が押下され、これによりプッシャ３３’の突部３３ａが周辺可動接点５２ａと接触して第１のスイッチがＯＮとなる。そして、さらに回転体３６を傾倒することにより第２のスイッチ（周辺スイッチ５２）がＯＮとなる。なお、操作面３６ａへの押圧力を解除すると、プッシャ３３’はバネ片３３ｃの弾性復元力によって元の位置に復帰し、つまり突部３３ａは周辺可動接点５２ａと離間する。

このように、この例ではプッシャ３３’と周辺可動接点５２ａで第１のスイッチを構成するものとなっており、第１の実施例において第１のスイッチを構成するべく、使用していたメンブレンスイッチ３４を不要とすることができる。よって、その分、部品点数を削減することができ、薄型化を図ることができる。また、第１の実施例と異なり、フレキシブルプリント配線板３２の折り返し部（一対の連結部３２ｃ）は不要であり、その分、フレキシブルプリント配線板３２の面積減、小型化を図ることができる。

以上説明した実施例ではいずれも入力装置は回転体３６の中央開口にボタン３９が配置され、そのボタン３９によって操作される中央スイッチ５１を具備するものとなっているが、用途に応じてボタン３９、中央スイッチ５１のない構成とすることもできる。一方、これとは逆に中央スイッチ５１を具備する構成において、この中央スイッチ５１上にも例
えばメンブレンスイッチを配置して２段式のスイッチとすることもできる。

また、接点部材３８とは別に抜け止め部材３７を具備するものとなっているが、抜け止め部材３７をなしとし、接点部材３８が回転体３６の軸部３６ｂの先端に固定されて軸部３６ｂを軸受部３５ｂから抜け止めするものとしてもよい。

さらに、中央スイッチ５１及び第２のスイッチを構成する周辺スイッチ５２は上述した実施例ではフレキシブルプリント配線板３２に形成された固定接点と、その固定接点上に配置されたドーム状可動接点とよりなるものとしているが、他の形態のスイッチであってもよく、また軽荷重で押圧操作可能な第１のスイッチも実施例に限るものではなく、他の形態のスイッチであってもよい。

Claims

多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置であって、
円周上に配列形成された複数の周辺固定接点と、その円周の内側にその円周に沿って環状に配列形成された複数のロータリエンコーダ用接点とを有するプリント配線板と、
前記各周辺固定接点上に配置された周辺可動接点と、
それら各周辺可動接点上に位置された第１のスイッチと、
前記プリント配線板上に実装され、前記複数の周辺固定接点を囲む環状とされた実装固定部と、その実装固定部内に位置し、実装固定部と複数の腕部を介して連結された環状の軸受部を有するハウジングと、
操作面を有し、その操作面と反対側の中央に突設された軸部が前記軸受部に軸支され、周壁部が前記第１のスイッチ上に位置された回転体と、
前記軸部の先端に固定されて前記軸部を前記軸受部から抜け止めすると共に、前記ロータリエンコーダ用接点と摺接する摺動子を有する接点部材とよりなり、
前記第１のスイッチは前記周辺固定接点と前記周辺可動接点とで構成される第２のスイッチより軽荷重で押圧操作可能とされ、
前記回転体は前記腕部が弾性変形することによって前記軸受部と共に傾倒動作可能とされ、その傾倒によって傾倒側の前記第１のスイッチが押圧操作され、さらに傾倒することにより前記第２のスイッチが押圧操作されることを特徴とする入力装置。
請求項１記載の入力装置において、
前記軸受部の外周に前記第１のスイッチを押圧する突起が形成され、その突起は前記周壁部と前記第１のスイッチとの間に挟まれていることを特徴とする入力装置。
請求項２記載の入力装置において、
前記実装固定部に、その内周面上に突出されて下面が前記プリント配線板と対接する複数の突出部が形成され、
それら突出部の上面は前記周壁部と前記突起の当接面より下に位置されていることを特徴とする入力装置。
請求項１記載の入力装置において、
前記軸部の前記軸受部上に位置する部分の外周面に凹凸が形成され、
その凹凸と係合する係合部を先端に有するバネが前記ハウジングに取り付けられていることを特徴とする入力装置。
請求項１記載の入力装置において、
前記回転体の中央に貫通孔が形成されて、その貫通孔にボタンが配置され、
そのボタンによって押圧操作される中央スイッチが前記プリント配線板上に設けられていることを特徴とする入力装置。
請求項５記載の入力装置において、
前記中央スイッチが２段式スイッチであることを特徴とする入力装置。
請求項１記載の入力装置において、
前記第１のスイッチはメンブレンスイッチよりなり、
そのメンブレンスイッチの下部電極シートと前記プリント配線板とがフレキシブルプリント配線板の折り返しによって一体形成され、
前記折り返しによる反力に抗して前記メンブレンスイッチの周縁部を押える押えが前記ハウジングに形成されていることを特徴とする入力装置。
請求項１記載の入力装置において、
前記第１のスイッチは前記周辺可動接点と、その周辺可動接点と接離する金属板製のプッシャとによって構成され、
前記プッシャには前記プリント配線板と弾接するバネ片が一体形成され、
前記バネ片のバネ力に抗して前記プッシャの周縁部を押える押えが前記ハウジングに形成されていることを特徴とする入力装置。