JP3410007B2 - 多方向キースイッチ - Google Patents

多方向キースイッチ

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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、中心スイッチを
有する多方向キースイッチに関し、特に、異種の複数個
のスイッチを押圧操作して同時に動作状態に保持するに
好適な多方向キースイッチ関する。
【０００２】
【従来の技術】多方向キースイッチの従来例としては、
中心スイッチ７７を形成し、その外側に円周方向に配列
された複数の外周スイッチ７９を形成し、外周スイッチ
７９の固定接点対を表面の外周部に周方向に複数対形成
すると共に中心スイッチの固定接点対を表面の中心部に
形成したプリント配線基板８０を有する多方向キースイ
ッチは従来から開発使用されている。そして、この多方
向キースイッチはそのキートップ７２を下向きに押圧操
作して中心スイッチ７７を駆動すると共にキートップ７
２を全外周方向に押圧操作して複数の何れかの外周スイ
ッチ７９を駆動することができる構成を有している。
（例えば、特開平７−１４１９６２号公報、特開平７−
１４１９６３号公報 参照）。
【０００３】この従来例は、キートップ７２を下向きに
押圧操作して中心スイッチ７７を駆動すると共にキート
ップ７２を全外周方向に押圧操作して複数の外周スイッ
チ７９を駆動する構成を有するものであるが、スイッチ
の種類としては中心スイッチ７２とその外側に円周方向
に配列された複数の外周スイッチ７９の２種類しか有し
ていない。複数の外周スイッチ７９は動作させる向きは
相違するが互いに同格の同一の種類或いは性格のスイッ
チということができる。他の多方向キースイッチの従来
例としては、スイッチを上から見て上下左右方向それぞ
れに直線上に複数個のスイッチ２０u 1 、u 2 、u 3 、２０
d 1 、d 2 、d 3 、２０l 1 、l 2 、l 3 、２０r 1 、r 2 、r 3 を形成
し、キートップ１４をその操作片１４ｕ、ｄ、ｌ、ｒを
押圧操作して傾斜せしめることにより、傾斜に対応して
複数個のスイッチ２０の１個ないし複数個を順次にオン
状態に保持する多方向キースイッチが開発使用されてい
る（例えば、実開平２−４１３４２号公報 参照）。
【０００４】この従来例は、スイッチ２０u 1 、２０d 1 、
２０l 1 、２０r 1 は互いに同一の種類のスイッチ群を形
成している。スイッチ２０u 2 、２０d 2 、２０l 2 、２０r
2 は互いに同一の他の種類のスイッチ群を形成してい
る。そして、スイッチ２０u 3 、２０d 3 、２０l 3 、２０r 3
は互いに同一の更に他の種類のスイッチ群を形成してい
る。即ち、互いに同一の種類のスイッチ群はキートップ
１４を傾斜せしめる角度が同一である点で共通してい
る。以上の多方向キースイッチの他に多種多様の多方向
キースイッチも開発使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】先の従来例は、中心ス
イッチ７７を除外して考えると、スイッチの種類として
はスイッチのオン動作に必要なキートップ７２の傾斜角
度を互いに等しくする外周スイッチ７９が１種類存在す
るに過ぎない。この外周スイッチ７９の他に性格の異な
る他の種類のスイッチを構成するには、当該スイッチに
スイッチ全体の外形を拡大するが如き構成を採用して別
個のスイッチを付加する必要が生ずる。この一例である
後の従来例は、互いに性格を異にする３種類のスイッチ
を有するものであるが、これら３種類のスイッチは互に
径の異なる３個の円周上に形成されるものであり、一般
に、スペースファクタは良好とは言い難い。
【０００６】この発明は、同一円周上に互いに性格を異
にする種類のスイッチを配列して上述の問題を解消した
多方向キースイッチを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】中心スイッチとその外側
の共通円周上に配列構成された複数の第１段スイッチお
よび複数の第２段スイッチより成る外周スイッチとを有
し、第２段スイッチは第１段スイッチと比較して遅延動
作する多方向キースイッチにおいて、キートップ２およ
び半球殻状回動部材３より成る押圧操作キー２００の下
部の共通円周上に配列構成された複数の第１段スイッチ
駆動部３５０および複数の第２段スイッチ駆動部３５を
具備し、第１段スイッチ駆動部３５０は摺動部材３８と
摺動部材ストローク生成ばね３９とを有し、摺動部材ス
トローク生成ばね３９は、摺動部材３８のストロークを
摺動部材３８自身の第１段スイッチ４１０に対するスト
ロークに第２段スイッチ駆動部３５の第２段スイッチ４
２０に対するストロークを加算したオーバーストローク
に設定し、第２段スイッチのみをクリック感を生ぜしめ
るスイッチにより構成した多方向キースイッチを構成し
た。
【０００８】そして、多方向キースイッチにおいて、半
球殻状回動部材３はその高さ方向中心部にキートップ２
の操作桿２１を挿通する操作桿挿通孔部３１が垂下形成
されると共に操作桿挿通孔部３１と同心的に環状溝部３
２が垂下形成され、キートップ２下面と環状溝部３２の
間にキートップバイアスコイルばね３６を介在させ、半
球殻状回動部材３を上向きにバイアスする回動部材バイ
アスコイルばね３７を有する多方向キースイッチを構成
した。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図の実施
例を参照して説明する。先ず、図１を参照してこの発明
の多方向キースイッチの実施例を概念的に説明する。図
１は実施例を上から視たところを示す図である。１はス
イッチのハウジングを示し、１１はハウジング１に形成
されるスイッチ貫通孔である。２はハウジング１内に形
成される異種の複数個のスイッチを押圧操作するキート
ップを示す。上下方向および左右方向にそれぞれ線Ａ−
Ａが表示されると共に、上下方向および左右方向と４５
゜の角度をなす左下右上方向および左上右下方向に線Ｂ
−Ｂが表示されている。
【００１０】ここで、図２を参照するに、ハウジング１
内には、ハウジング１の高さ方向の中心軸Ｃを対称軸と
して上下方向に互に対向して１対の固定接点４１ａ、４
１ｃが形成されると共に、左右方向にも互いに対向して
１対の固定接点４１ｄ、４１ｂが形成されている。更
に、ハウジング１内には、ハウジング１の中心軸Ｃを対
称軸として左下右上方向に互いに対向して１対の固定接
点４２ｇ、４２ｅが形成されると共に、左上右下方向に
も互いに対向して１対の固定接点４２ｈ、４２ｆが形成
されている。ここで、上下方向および左右方向に配置さ
れる固定接点４１ａ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｂを有する
スイッチを第１段スイッチと称し、左下右上方向および
左上右下方向に配置される固定接点４２ｇ、４２ｅ、４
２ｈ、４２ｆを有するスイッチを第２段スイッチと称
す。即ち、線Ａ−Ａ上に配置されるスイッチを第１段ス
イッチと称し、線Ｂ−Ｂ上に配置されるスイッチを第２
段スイッチと称す。
【００１１】図３および図４を参照するに、図３はこの
発明の多方向キースイッチの線Ａ−Ａに沿った断面を矢
印の向きに視た図であり、図４は線Ｂ−Ｂに沿った断面
を矢印の向きに視た図である。図３において、ハウジン
グ１は円形のスイッチ貫通孔１１が形成され、この貫通
孔１１に連通して下方に向かって球面案内面１２が形成
されている。２は多方向キースイッチのキートップであ
る。キートップ２の下面中心部には操作桿２１が一体的
に垂直に延伸構成されている。２２は線Ｂ−Ｂ方向に中
心軸Ｃを対称軸として形成される係止片を示す。
【００１２】３は半球殻状回動部材を示す。３０は半球
殻状回動部材３が形成する半球領域を示す。この半球殻
状回動部材３の高さ方向中心部には操作桿挿通孔部３１
が半球領域３０に垂下形成されている。半球殻状回動部
材３には操作桿挿通孔部３１と同心的に環状溝部３２が
半球領域３０に垂下形成されている。そして、半球殻状
回動部材３の外周部には中心軸Ｃを対称軸として摺動部
材収容孔部３３が対称的に形成されている。摺動部材収
容孔部３３内には後で図５を参照して説明される摺動部
材３８および摺動部材ストローク生成ばね３９より成る
第１段スイッチ駆動部３５０が収容される。更に、半球
殻状回動部材３の上部を貫通して半球領域３０に連通構
成される係止部３４が形成されている。また、半球殻状
回動部材３の線Ｂ−Ｂに沿った下端には、第２段スイッ
チ４２０を駆動する第２段スイッチ駆動部３５ｇおよび
３５ｅが形成されている。結局、この半球殻状回動部材
３と先のキートップ２により押圧操作キー２００を構成
している。
【００１３】４は多方向キースイッチの一部を構成する
プリント配線基板を示す。プリント配線基板４の上面に
は、中心軸Ｃを対称軸として第１段スイッチ４１０ｄお
よび第１段スイッチ４１０ｂが対称的に形成配置されて
いる。第１段スイッチ４１０は多方向キースイッチの外
周部に左右に２個の４１０ｄおよび４１０ｂが図示され
ているが、この他に上下方向に１個づつ第１段スイッチ
４１０ａおよび４１０ｃが存在する。これらの第１段ス
イッチ４１０ａないし４１０ｄには、各々のプリント配
線基板４上面に図２に示される通りに固定接点が形成さ
れている訳である。
【００１４】５はゴム弾性シートであり、可動接点５１
ａ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｂが固定接点４１ａ、４１
ｃ、４１ｄ、４１ｂに対応して形成されている。第２段
スイッチ４２０ｇを構成する可動接点５２ｇおよび固定
接点４２ｇもゴム弾性シート５およびプリント配線基板
４に形成されている。他の第２段スイッチ４２０につい
ても同様に可動接点５２および固定接点４２が形成され
る。ここで、第１段スイッチ４１０はクリック感を生ぜ
しめないスイッチとし、第２段スイッチ４２０のみをク
リック感を生ぜしめるスイッチとすることにより、第１
段スイッチ４１０が動作し、この状態において第２段ス
イッチ４２０が更に動作したことを明瞭に認識させるこ
とができる。
【００１５】４３０は中心スイッチを示す。中心スイッ
チ４３０はプリント配線基板４上面中心部に形成される
中心固定接点４１ｉとこれに対応して中心可動接点４１
ｉ’が形成される。中心可動接点４１ｉ’はゴム弾性シ
ート５裏面に形成される突起５２を介して押圧駆動され
クリック反転動作する。中心スイッチはこれを金属タク
トスイッチ、ゴム弾性を有するクリック反転スイッチそ
の他のスイッチにより構成することができる。ここで、
半球殻状回動部材３の環状溝３２にはキートップバイア
スコイルばね３６が挿入され、その上端部がキートップ
２を上向きに押し上げてこれを扛上状態にバイアスして
いる。この場合、キートップ２の係止片２２が半球殻状
回動部材３の係止部３４に係止してキートップ２は抜け
でることはない。そして、回動部材バイアスコイルばね
３７は操作桿挿通孔部３１の周囲に具備せしめられて半
球領域３０上部とゴム弾性シート５との間に介在し、半
球殻状回動部材３を上向きにバイアスしてその外側球面
が球面案内面１２に押し付けられた状態に保持されてい
る。
【００１６】図５を参照するに、この図は図３における
摺動部材収容孔部３３の線５−５に沿った断面を矢印方
向に視た図を示す。３９は摺動部材ストローク生成ばね
であり、収容孔部３３の突出部３３１と摺動部材３８の
突出部３８１との間に介在して摺動部材３８を下向きに
バイアスしている。この場合、摺動部材３８はその係止
片３８２が収容孔部の段部に係合して抜けでることはな
い。次に、多方向キースイッチの組み立ての仕方を図６
および図７を参照して説明する。先ず、当該多方向キー
スイッチの組み立てられるべきプリント配線基板４を準
備する。この場合、プリント配線基板４には図２に示さ
れる固定接点４１もプリント配線されている。プリント
配線基板４の所定位置に中心固定接点４１ｉ、中心可動
接点４１ｉ’を配置し、ゴム弾性シート５をプリント配
線基板４に接合する。ゴム弾性シート５の中心スイッチ
４３０に対応するところに回動部材バイアスコイルばね
３７を配置する。半球殻状回動部材３の摺動部材収容孔
部３３に摺動部材３８および摺動部材ストローク生成ば
ね３９を組み込む。この半球殻状回動部材３の操作桿挿
通孔部３１を回動部材バイアスコイルばね３７に挿入す
ると共に摺動部材収容孔部３３を第１段スイッチ４１０
に対応させながら、半球殻状回動部材３をゴム弾性シー
ト５表面に位置決めする。半球殻状回動部材３の環状溝
部３２にキートップバイアスコイルばね３６を挿入す
る。キートップ２をキートップバイアスコイルばね３６
に抗してその操作桿２１を操作桿挿通孔部３１に挿入し
ながら圧し込み、キートップ２の係止片２２を半球殻状
回動部材３の係止部３４に係合させる。最後に、ハウジ
ング１をその球面案内面１２を半球殻状回動部材３に係
合させてプリント配線基板４に対して固定する。
【００１７】ここで、この発明の実施例の動作を説明し
ながら更にスイッチの構成の説明をする。 （１） キートップを単純に下向きに押圧操作して中心
スイッチを操作する場合 図３を参照するに、キートップ２を下向きに押圧操作す
ると、中心可動接点４１ｉ’はゴム弾性シート５裏面に
形成される突起５２を介して押圧駆動されクリック反転
動作し、中心固定接点４１ｉに接触することにより中心
スイッチ４３０はオン状態になる。中心スイッチ４３０
は、押圧操作を解放するとすると、キートップ２はキー
トップバイアスコイルばね３６により上向きにバイアス
されているところから元の状態に復帰し、中心可動接点
４１ｉ’は反転して中心スイッチ４３０はオフ状態に復
帰する。
【００１８】（２） キートップの第１段スイッチ対応
部分を下向きに押圧操作する場合 図３および図８を参照するに、キートップ２の第１段ス
イッチ対応部分を下向きに押圧操作することにより、半
球殻状回動部材３はキートップ２を介してア印の方向に
回動し始める。なお、この時、キートップ２は点イを回
動中心として回動し始める。半球殻状回動部材３が回動
し始めると、摺動部材３８は第１段スイッチを押圧操作
し、第１段スイッチをオン状態とする。中心スイッチ４
３０は押圧操作の強さが減少してオフ状態に復帰する。
この状態は図８に示されている。図８の状態は第１段ス
イッチ４１０ａないし４１０ｄの内の何れか１個が摺動
部材３８を介して押圧駆動され、オン状態とされてお
り、中心スイッチ４３０はオフ状態とされている。
【００１９】キートップ２を更に押圧すると、半球殻状
回動部材３はキートップ２を介して更にア印の方向に回
動し、半球殻状回動部材３の当該摺動部材３８に隣接し
て形成される第２段スイッチ駆動部３５の内の何れかが
第２段スイッチ４２０に係合してこれを押圧駆動、オン
状態にする。この状態は図９に示されている。図９の状
態は、図８の状態と併せて視るに、第１段スイッチ４１
０ａないし４１０ｄの内の何れか１個が摺動部材３８を
介して押圧駆動されてオン状態であると共に、第２段ス
イッチ駆動部３５の内の何れかが第２段スイッチ４２０
により押圧駆動されてオン状態にある。なお、中心スイ
ッチ４３０はオフ状態とされている。この状態を実現す
るには、摺動部材ストローク生成ばね３９を調整設定す
ることにより、摺動部材３８のストロークを、摺動部材
３８自身の第１段スイッチ４１０に対するストロークに
第２段スイッチ駆動部３５の第２段スイッチ４２０に対
するストロークを加算したオーバーストロークに設定す
る。
【００２０】（３） キートップの第２段スイッチ対応
部分を下向きに押圧操作する場合図３、図４および図１０を参照するに 、キートップ２の
第２段スイッチ対応部分を下向きに押圧操作することに
より、半球殻状回動部材３はキートップ２を介してウ印
の方向に回動し始める。なお、この時キートップ２は点
イを回動中心として回動し始める。半球殻状回動部材３
が回動し始めると、当該第２段スイッチ対応部分下側の
第２段スイッチ駆動部３５に隣接して形成される摺動部
材３８の内の何れかが第１段スイッチ４１０を押圧操作
し、第１段スイッチ４１０をオン状態とする。中心スイ
ッチ４３０は、押圧操作の強さが減少してオフ状態に復
帰する。この状態は図１０に示されている。図１０の状
態は第１段スイッチ４１０ａないし４１０ｄの内の何れ
か１個が摺動部材３８を介して押圧駆動され、オン状態
とされており、中心スイッチ４３０はオフ状態とされて
いる。
【００２１】キートップ２を更に押圧すると、半球殻状
回動部材３はキートップ２を介して更にウ印の方向に回
動し、半球殻状回動部材３に形成される当該第２段スイ
ッチ対応部分下側の第２段スイッチ駆動部３５が第２段
スイッチ４２０に係合してこれを押圧駆動、オン状態に
する。この状態は図１１に示されている。図１１の状態
は、図１０の状態と併せて視るに、第１段スイッチ４１
０ａないし４１０ｄの内の何れか１個が摺動部材３８を
介して押圧駆動されてオン状態であると共に第２段スイ
ッチ駆動部３５の内の何れかが第２段スイッチ４２０に
より押圧駆動されてオン状態にあることを示している。
なお、中心スイッチ４３０はオフ状態とされている。
【００２２】（４） キートップを下向きに押圧操作し
た状態において、先ず、キートップの第１段スイッチ対
応部分或いは第２段スイッチ対応部分を下向きに押圧操
作する場合 この場合、中心スイッチ４３０、第１段スイッチ４１
０、第２段スイッチ４２０の３種類のスイッチを同時に
オン状態に保持することができる。以上の実施例はカー
ナビゲーション装置のリモコンに使用することができ
る。この場合、第１段スイッチ４１０ａないし４１０ｄ
をカーナビゲーション装置のモニタ内のカーソルの移動
方向の表示に使用する。即ち、第１段スイッチ４１０ａ
がオンした場合、上方向を示すものとする。第１段スイ
ッチ４１０ｂがオンした場合、右方向を示す。同様に、
第１段スイッチ４１０ｃがオンした場合は下方向を示
し、４１０ｄ接点がオンした場合は左方向を示す。
【００２３】ここで、第２段スイッチ４２０がオン状態
とされた場合、これをカーソル移動速度を上昇すること
に利用する。第１段スイッチ４１０ａをオン状態とし、
更に第２段スイッチ４２０ｅ或いは４２０ｈをオン状態
とすると、上向きのカーソル移動速度が上昇する。第１
段スイッチ４１０ｃをオン状態とし、更に第２段スイッ
チ４２０ｆ或いは４２０ｇをオン状態とすると、下向き
のカーソル移動速度が上昇する。第１段スイッチ４１０
ｂをオン状態とし、更に第２段スイッチ４２０ｅ或いは
４２０ｆをオン状態とすると、右向きのカーソル移動速
度が上昇する。同様に、第１段スイッチ４１０ｄをオン
状態とし、更に第２段スイッチ４２０ｇ或いは４２０ｈ
をオン状態とすると、左向きのカーソル移動速度が上昇
する。
【００２４】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明に依れ
ば、多方向キースイッチの一部を構成するプリント配線
基板およびゴム弾性シートに第１段スイッチおよび第２
段スイッチの双方を同一円周上に構成したことにより、
第１段スイッチおよび第２段スイッチの間に操作感のバ
ラツキは生じない。そして、第１段スイッチおよび第２
類のスイッチを各別のシートに構成する場合と比較して
それだけ部品点数が少なくなると共に、スペースファク
タも向上する。キートップバイアスコイルばね、半球状
駆動部材バイアスコイルばね、摺動部材ストローク生成
ばねが使用されているが、これらのばねの荷重を変更す
ることによりキートップ操作感の調整を容易に実施する
ことができる。
【００２５】摺動部材ストローク生成ばね３９は、摺動
部材３８のストロークを摺動部材３８自身の第１段スイ
ッチ４１０に対するストロークに第２段スイッチ駆動部
３５ の第２段スイッチ４２０に対するストロークを加算
したオーバーストロークに設定して、第２段スイッチ４
２０は第１段スイッチ４１０と比較して遅延動作する構
成とすることにより、第１段スイッチ４１０の押圧操作
から第２段スイッチ４２０の押圧操作への移行を円滑に
極く自然に実行することができる。第１段スイッチおよ
び第２段スイッチの内の一方の第２段スイッチのみをク
リック感を生ぜしめるスイッチとすることにより、第１
段スイッチ４１０の押圧操作から第２段スイッチ４２０
の押圧操作へと移行して第２段スイッチ４２０が更に動
作したことをより明瞭に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を概念的に説明する図。
【図２】固定接点の配列を示す図。
【図３】実施例の断面を示す図。
【図４】実施例の他の断面を示す図。
【図５】図３における線５−５に沿った断面を矢印方向
に視た図。
【図６】実施例の組み立て方を説明する図。
【図７】図６の続き。
【図８】キートップの第１段スイッチ対応部分を押圧操
作した状態を示す図。
【図９】図８において更に押圧操作量を追加した状態を
示す図。
【図１０】キートップの第２段スイッチ対応部分を押圧
操作した状態を示す図。
【図１１】図１０において更に押圧操作量を追加した状
態を示す図。
【図１２】従来例を説明する図。
【図１３】他の従来例を説明する図。
【符号の説明】
１ ハウジング １１ スイッチ貫
通孔 １２ 球面案内面 ２ キートッ
プ ２１ 操作桿 ２２ 係止片 ３ 半球殻状回動部材 ３０ 半球領域 ３１ 操作桿挿通孔部 ３２ 環状溝部 ３３ 摺動部材収容孔部 ３３１ 突出部 ３４ 係止部 ３５ 第２段ス
イッチ駆動部 ３６ キートップバイアスコイルばね ３７ 回動部材
バイアスコイルばね ３８ 摺動部材 ３８１ 突出部 ３８２ 係止片 ３９ 摺動部
材ストローク生成ばね ４ プリント配線基板 ４１ 固定接点 ４１０ 第１段スイッチ ４２ 固定接
点 ４２０ 第２段スイッチ ４３０ 中心ス
イッチ ５ ゴム弾性シート ５１ 可動接点 ５２ 可動接点 ５２ 突起 ４１ｉ 中心固定接点 ４１ｉ’中心
可動接点 Ｃ 中心軸

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中心スイッチとその外側の共通円周上に
    配列構成された複数の第１段スイッチおよび複数の第２
    段スイッチより成る外周スイッチとを有し、第２段スイ
    ッチは第１段スイッチと比較して遅延動作する多方向キ
    ースイッチにおいて、 キートップおよび半球殻状回動部材より成る押圧操作キ
    ーの下部の共通円周上に配列構成された複数の第１段ス
    イッチ駆動部および複数の第２段スイッチ駆動部を具備
    し、 第１段スイッチ駆動部は摺動部材と摺動部材ストローク
    生成ばねとを有し、摺動部材ストローク生成ばねは、摺
    動部材のストロークを摺動部材自身の第１段スイッチに
    対するストロークに第２段スイッチ駆動部の第２段スイ
    ッチに対するストロークを加算したオーバーストローク
    に設定し、 第２段スイッチのみをクリック感を生ぜしめるスイッチ
    により構成したことを特徴とする多方向キースイッチ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載される多方向キースイッ
    チにおいて、 半球殻状回動部材はその高さ方向中心部にキートップの
    操作桿を挿通する操作桿挿通孔部が垂下形成されると共
    に操作桿挿通孔部と同心的に環状溝部が垂下形成され、
    キートップ下面と環状溝部の間にキートップバイアスコ
    イルばねを介在させ、半球殻状回動部材を上向きにバイ
    アスする回動部材バイアスコイルばねを有することを特
    徴とする多方向キースイッチ 。
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