JP3595838B2

JP3595838B2 - 電子機器用複合スイッチ

Info

Publication number: JP3595838B2
Application number: JP22021798A
Authority: JP
Inventors: 剛松井
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2018-08-04
Also published as: EP0978857A3; EP0978857B1; CN1158685C; JP2000056048A; CN1244023A; HK1025657A1; DE69923391T2; EP0978857A2; US6229104B1; DE69923391D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一つのスイッチ機構において、複数のスイッチ機能を有する電子機器用複合スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスイッチの構成においては、複数のスイッチ機能を有するために、回転方向スイッチと押下げ方向スイッチとはそれぞれ別個に独立して存在していた。例えば、携帯情報機器における情報入力操作時、入力・修正しようとする文字・記号等を選択するため、カーソルを移動させるスイッチが最低でも前方検索用・後方検索用の二個と、入力・修正しようとする文字・記号等を確定させるスイッチ一個、と合計三個のスイッチが必要となり、その操作の度に煩雑に指を置き換えなければならない。さらに、入力・修正しようとする情報量が多くなるほど煩わしさは更に増加する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスイッチ構成にあっては、回転方向と押下げ方向とでは、スイッチの動く向きが異なるため、それぞれ独立して存在させざるを得ず、そのため指の置き換え等が煩雑で、ボタン操作が複雑となり、また複数ボタンの配置のために製品のデザイン決定における制約が多くなるという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明のスイッチ機構にあっては、回転方向のスイッチ操作は、ボタン軸に追従するよう固定したカムで接点ばねを弾性変形させ、接点ばねを電極に接続するようにした。また、押下げ方向のスイッチ操作は、ボタンを押下げることにより、ボタン軸下端部に設けた接点ばねを弾性変形させて接点ばねを電極に接続させることにした。また、ボタンの内部に回転方向戻しばねと押下げ方向戻しばねを設けることで、所定の位置にボタンを自動復帰させるようにした。
【０００５】
さらに、ボタン軸とボタンの保持部材となるケース（以下ケースという）の摺動部に防水パッキンを設け、防水性能を持たせるようにした。
さらに、スイッチ機能の誤作動を回避するために、ボタン回転操作時には、ボタンの押下げができない構成とした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、一本のボタン軸（３）の上部に、指の動きを受けて回転または上下動するボタン（２）と、そのボタン（２）の内部に回転戻しばね（５）と押下げ戻しばね（７）とを設け、ボタン軸（３）とケース（１）との摺動部には防水パッキン（４）を設けることとした。ボタン軸（３）の下端部にカム（８）を固定し、カム（８）の上面をケース（１）の内面に接触させて押下げ戻しばね（７）のばね力を受ける構成とした。カム（８）の外側には回転方向接点ばね（１０、１０）と回転スイッチ電極（１２、１３）を設け、ボタン軸（３）の回転に従うカム（８）の回転により回転方向接点ばね（１０、１０）が弾性変形し回転スイッチ電極（１２、１３）に接続し、ボタン軸（３）の下端部にはボタン軸（３）の上下動により弾性変形する押下げ方向接点ばね（１１）と押下げスイッチ電極（１４）を設けた。
【０００７】
さらに、ボタン回転操作時には、ボタン外壁（２ａ）の下面（２ａ１）が、ケース（１）に設けたボタン受け台（１５）の上面（１５ｂ）に近接して平面的に重なるように構成した。
【０００８】
【実施例】
実施例について図面を参照し説明すると、図１において、ボタン（２）の内部に回転戻しばね（５）を装着する。このとき、ボタン（２）の内部には回転戻しばね（５）が収納できるような溝（２１）を、ボタン外壁（２ａ）、ボタン内壁（２ｂ）、ボタン頂壁（２ｃ）により画定する。その溝（２１）と、ボタン軸（３）をガイドに回転戻しばね（５）を溝（２１）に装着し、座（６）を溝（２１）内にボタン軸（３）をガイドにボタン内壁（２ｂ）の下面に度あたりさせて、回転戻しばね（５）の受け材として圧入する。
【０００９】
次に、ボタン軸（３）をガイドにして押下げ戻しばね（７）をセット後、ケース（１）のくぼみ部（３１）に挿入する。この時、押下げ戻しばね（７）は、ケース（１）の押下げ戻しばね（７）の受け面（１ａ）と座（６）との間に軸方向のばね性を有して保持される。
ボタン軸（３）の下端部に固定したカム（８）の上面は、ケース（１）の内面に接触させ押下げ戻しばね（７）の反発力を受けてボタン（２）の通常位置を確保する。ボタン軸（３）には、あらかじめ防水パッキン（４）が所定位置に組み込まれている。防水パッキン（４）は、ケース（１）の貫通孔（４１）の内壁（１ｂ）に対し、弾性変形して摺動可能となり防水性能を確保する。
【００１０】
図４は、電子機器用複合スイッチのカム部の通常状態を示す図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
図４に示すように、ケース（１）を貫通し挿入されたボタン軸（３）の先端部に、長円形状のカム（８）を偏心して挿入し固定する。すなわちボタン軸（３）の先端のカム（８）の挿入部には、図４に示すように切り欠き（３ａ）を設けて、その切り欠き（３ａ）の形状に合わせてカムの角穴（８ａ）を係合することで、カム（８）はボタン軸（３）の回転運動に追従し回転可能となる。ボタン軸（３）の先端部へのカム（８）の挿入後は、図１に示すように、カム（８）をボタン軸（３）の先端近くでＥリング（９）等で固定する。
【００１１】
図１、図４に示すように、ケース（１）の内部には、カム（８）の両側に電子機器のモジュール（５０）に両端を支持し、両端支持はりのようにして取り付けた回転方向接点ばね（１０、１０）と、さらにその外側にモジュール（５０）の壁面に取り付けた一対の右回転スイッチ電極（１２）と一対の左回転スイッチ電極（１３）を配置する。また図１に示すように、カム（８）の下方に位置するボタン軸（３）の先端（３ａ）の下方にはモジュール（５０）にそれぞれ取り付けた押下げ方向接点ばね（１１）と、更に下方に一対の押下げスイッチ電極（１４）を配置する。
【００１２】
なお、押下げ方向接点ばね（１１）は、絶縁性の弾性ゴムで形成し、その下面に、押下げスイッチ電極（１４）に対向する導電性シート（１１ａ）を設けてある。
図２は、ボタン（２）の押下げ操作時の断面図である。ボタン（２）の上面（２ｅ）を指で押下げると、押下げられたボタン軸（３）が、カム（８）の下方に設置された押下げ方向接点ばね（１１）を弾性変形し押し曲げ、更に下方に配置された一対の押下げスイッチ電極（１４）と導電性シート（１１ａ）を接続し、スイッチＯＮとなる。
【００１３】
その後、ボタン（２）から指をはなすと、押下げ操作により圧縮されていた押下げ戻しばね（７）の復元力で、ボタン（２）は図１に示す初期位置へ自動復帰する。
また、押下げ方向接点ばね（１１）も、押下げ方向接点ばね（１１）自身の弾性的復元力で図１に示す初期位置へ復帰する。
【００１４】
ボタン（２）の内部に取り付けられる回転戻しばね（５）の収納状態は図１、図３に示される。
この時、回転戻しばね（５）の両端（５ａ）は、ボタン（２）のばね係止面（２ｄ）にばねの開放力を受けて、ボタン（２）の溝（２１）に収納されており
回転戻しばね（５）の両端（５ａ）の先端は、ケース（１）の空所（６１）内に配置されて組み込まれる。
【００１５】
この一連の操作において、座（６）の圧入により回転戻しばね（５）は、ボタン（２）の内部上方向へ押しつけられていてボタン（２）の上下動に追従する。
図３は、ボタン（２）の通常状態における図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、ボタン（２）の中立位置を示している。
図５は、ボタン（２）が右回転操作時のボタン（２）の内部の回転戻しばね（５）の状態を示す図１のＡ−Ａ矢視断面図である。ボタン（２）が、中立位置を示す図３の位置から右回転すると、回転戻しばね（５）の一端部（５ａ）がケース（１）のばね係止面（１ｄ）に係止し回転戻しばね（５）の他端部（５ａ）がボタン（２）のばね係止面（２ｄ）より回転力を受けて所定位置まで回転する。
【００１６】
この時、カム（８）は図４に示す中立位置から右回転し、図６に示すように、なりカム（８）の外形の一部（８ａ）が回転方向接点ばね（１０）に押圧する。
図６は、ボタン（２）が右回転操作時のカム（８）部の図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。すなわち、一般的に説明すると、指の回転操作により任意の方向へ回転させられたボタン軸（３）が、ボタン軸（３）の回転に追従するよう設置されたカム（８）を回転させ、カム（８）の両側に配置された回転方向接点ばね（１０）を弾性変形させて押し曲げ、更にその外側に配置した一対の右回転スイッチ電極（１２）、または、一対の左回転スイッチ電極（１３）に回転方向接点ばね（１０）が接続し、スイッチＯＮとなる。
【００１７】
その後、ボタン（２）から指をはなすと、回転操作によりボタン内部のばね係止面（２ｄ）とケースのばね係止面（１ｄ）とにより変形させられていた回転戻しばね（５）の反発力で、ボタン（２）は図３に示す中立位置へ自動復帰する。
また、回転方向接点ばね（１０）も、回転方向接点ばね（１０）自身の弾性復元力で図３に示す初期位置へ復帰する。
【００１８】
図７−Ａ、図７−Ｂにより、電子機器用複合スイッチの回転操作時のスイッチ機能の誤作動防止の構成について説明する。
図７−Ａは、電子機器用複合スイッチの通常状態を示す図１におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
図７−Ｂは、電子機器用複合スイッチの回転操作時の図１におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
【００１９】
ボタン（２）の回転操作時において、ボタン外壁（２ａ）の下面（２ａ１）がケース（１）に設けたボタン受け台（１５）の上面（１５ａ）に近接して平面的に重ねて配置し、ボタン（２）の通常状態においては、平面的に重ならないように配置するように構成する。
このような構成においては、ボタン（２）の回転操作時に押下げ力が不用意に作用してもボタン（２）の外壁（２ａ）の下面（２ａ１）はボタン受け台（１５）の上面（１５ｂ）に度あたりとした。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
一本のボタン軸（３）の軸上に回転戻しばね（５）、座（６）、押下げ戻しばね（７）を収納するボタン（２）、防水パッキン（４）、カム（８）等を構成することにより、装置全体を小さくすることができ、防水構造を実現するので、製品デザインの制約が無くなり、小型で有利な設計ができる。
【００２１】
また、ボタン回転操作時に、ボタン押下げが出来ないような構成とし、回転操作と押下げ操作のスイッチ操作を一つのボタンで可能とし、スイッチ機能の誤作動を防止して、指の置き換え等が不要となり、操作が簡便、確実に行える。
回転戻しばね（５）によりボタン（２）は常に中立位置へ自動復帰し、押下げ戻しばね（７）によりボタン（２）は常に所定位置へ自動復帰するので、ボタン操作が簡便になる
【図面の簡単な説明】
【図１】電子機器用複合スイッチの通常状態の断面図である。
【図２】電子機器用複合スイッチを押下げした状態を示す断面図である。
【図３】電子機器用複合スイッチの通常状態を示す図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】電子機器用複合スイッチのカム部の通常状態を示す図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】電子機器用複合スイッチの回転操作時の状態を示す図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】電子機器用複合スイッチの回転操作時のカム部の状態を示す図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】（Ａ）電子機器用複合スイッチの通常状態を示す図１におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
（Ｂ）電子機器用複合スイッチの回転操作時の図１におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
【符号の説明】
１ケース
２ボタン
３ボタン軸
４防水パッキン
５回転戻しばね
６座
７押下げ戻しばね
８カム
９Ｅリング
１０回転方向接点ばね
１１押下げ方向接点ばね
１２右回転スイッチ電極
１３左回転スイッチ電極
１４押下げスイッチ電極
１５ボタン受け台

Claims

ケース（１）の外部からケース（１）とは別体である電子機器のモジュール（５０）が存在する内部に向かう貫通孔（４１）に、滑動可能に軸支するボタン軸（３）を設け、ケース（１）の外部のボタン軸（３）の外端部にボタン（２）の回転力に抗する回転戻しばね（５）を収納したボタン（２）を固定し、モジュール（５０）の内部の内端部にカム（８）を固定して、ボタン軸（３）の先端（３ａ）とカム（８）の外形の一部（８ａ）にスイッチ機能を設け、ケース（１）の貫通孔（４１）に対して、ボタン軸（３）に設ける滑動可能な軸支部は、防水パッキン（４）を有し、ボタン軸（３）の先端（３ａ）のスイッチ機能は、ボタン軸（３）の先端（３ａ）と絶縁性を有するばね（１１）とを接触させるように構成する電子機器用複合スイッチ。
ボタン軸（３）の周囲及びケース（１）とボタン（２）との間にボタンの押下げ力に抗する押下げ戻しばね（７）を収納して成り、ボタン（２）を押下げた時に、ボタン軸（３）の先端（３ａ）を介してモジュール（５０）に取付けた押し下げスイッチ電極（１４）にＯＮし、その押下げを解除した時に押下げスイッチ電極（１４）をＯＦＦし、ボタン（２）の回転に従って、カム（８）が回転し、モジュール（５０）に取付けた回転スイッチ電極（１２、１３）がＯＮし、回転を解除すると回転スイッチ電極（１２、１３）がＯＦＦするスイッチ機能を有する請求項１記載の電子機器用複合スイッチ。
ボタン（２）の回転力に抗する回転戻しばね（５）を収納し、ボタン軸（３）の周囲及びケース（１）とボタン（２）との間にボタンの押下げ力に抗する押下げ戻しばね（７）を収納して成り、ボタン（２）を押下げた時に、ボタン軸（３）の先端（３ａ）を介してモジュール（５０）に取付けた押下げスイッチ電極（１４）にＯＮし、その押下げを解除した時に押下げスイッチ電極（１４）をＯＦＦし、ボタン（２）の左右回転に従って、カム（８）が左右回転しモジュール（５０）に取付けた左右回転スイッチ電極（１２、１３）がＯＮし、ボタン（２）の左右回転を解除すると左右回転スイッチ電極（１２、１３）がＯＦＦするスイッチ機能を有する請求項１記載の電子機器用複合スイッチ。
ボタン軸（３）の先端（３ａ）とモジュール（５０）に取り付けた押下げスイッチ電極（１４）との間には、押下げスイッチ電極（１４）に対向して導電部材（１１ａ）を有する押下げ方向接点ばね（１１）を配置し、カム（８）とモジュール（５０）に取り付けた回転スイッチ電極（１２、１３）との間には、回転方向接点ばね（１０）を配置して構成する請求項２または請求項３記載の電子機器用複合スイッチ。
回転戻しばね（５）は、ボタン（２）の通常状態の中立位置では、回転戻しばねの両端（５ａ、５ａ）がボタン（２）のばね係止面（２ｄ）に、ばねの開放力を受けてボタン（２）の溝（２１）に収納され、ボタン（２）の回転操作時では、回転戻しばね（５）の一端（５ａ）がケース（１）のばね係止面（１ｄ）に、回転戻しばね（５）の他端（５ａ）が、ボタン（２）のばね係止面（２ｄ）にばねの開放力を受けて、ボタン（２）の溝（２１）に収納されて作動し、ボタン軸（３）の回転に従って回転するカム（８）は、ボタン（２）の通常状態の中立位置では、カム（８）と回転スイッチ電極（１２、１３）との中間に配置する回転方向接点ばね（１０、１０）に非接触状態を保持し、ボタン（２）の回転操作時では、カム（８）は回転方向接点ばね（１０、１０）に押圧し、モジュール（５０）に取り付けた回転スイッチ電極（１２、１３）に接触し、回転スイッチ電極（１２、１３）がＯＮすることを特徴とする請求項２又は３記載の電子機器用複合スイッチ。
ボタン（２）の回転操作時において、ボタン外壁（２ａ）の下面（２ａ１）がケース（１）に設けたボタン受け台（１５）の上面（１５ａ）に近接して平面的に重ねて配置し、ボタン（２）の通常状態においては、平面的に重ならないように配置して構成することを特徴とする請求項２乃至請求項３のいずれかに記載の電子機器用複合スイッチ。