JP3770780B2 - スライド操作式スイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライド作動自在に支持されたスライド部材と、このスライド部材を非操作位置の側に付勢するバネ体と、このバネ体の付勢力に抗してスライド部材を設定位置まで操作した際に電気的な導通状態に達する導通部とを備えたスライド操作式スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように構成されたスライド操作式スイッチとして、十字方向に操作自在に構成されたものを例に挙げると、特開平１０‐２１７９５号公報に示されるものが存在する。この従来の技術は、基台に対して互いに直交する方向にスライド作動自在に摺動片を重ね合わせた状態で備えると共に、夫々の摺動片を直交する方向に操作可能に操作軸を備え、夫々の摺動片を中立位置に付勢する圧縮コイルバネを夫々の摺動片を挟み込む位置に配置してある。又、夫々の摺動片に可動接片を備え、基台に対して正極固定切片と負極固定切片とを備え、操作軸を操作した場合には、可動切片が正極固定切片と負極固定切片とに接触して導通状態に達するものとなり、この結果、操作軸の操作方向を電気的に判別し得るよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種のスライド操作スイッチは、小型化されることが望ましい。しかし、従来の技術のように、圧縮コイルバネを用いたものでは、スイッチ全体の厚み（スライド操作方向と直交する方向への寸法）が大きくなりやすく小型化を図り難いものであった。この従来の技術のスイッチは可動接片をスライド作動させて、この可動接片を正極固定切片と負極固定切片との２部材に同時に接触させて導通状態を作り出すので、接触不良を発生させやすく改善の余地がある。又、この種の導通構造を有するものでは導通状態を維持する目的から従来技術中にも記載されるように可動接片をバネ板で構成する等、構造が複雑化しやすく改善の余地があった。
【０００４】
本発明の目的は、スライド操作型のスイッチを薄く単純に構成する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴（請求項１）は、スライド作動自在に支持されたスライド部材と、このスライド部材を非操作位置の側に付勢するバネ体と、このバネ体の付勢力に抗してスライド部材を設定位置まで操作した際に電気的な導通状態に達する導通部とを備えたスライド操作式スイッチにおいて、前記スライド部材を前記設定位置の方向にスライド操作した際に、前記バネ体が、スライド部材のスライド面に沿う姿勢、又は、スライド面に対して傾斜する姿勢から弾性変形を開始し、スライド操作が進むにつれて、バネ体が前記スライド面から張り出す方向に姿勢を変化するよう構成されると共に、前記導通部が、バネ体の姿勢の変化に連係して導通状態に達するよう構成され、前記スライド部材が、非操作位置を挟んだ２方向に操作自在に支持され、このスライド部材を非操作位置に付勢するよう、該スライド部材に対して一対の前記バネ体の付勢力を互いに逆向きに作用させると共に、このスライド部材を非操作位置を挟んだ２つの前記設定位置に操作した際に、対応するバネ体の姿勢変化に連係して導通状態に達する前記導通部を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００７】
本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項１において、前記スライド部材を一対備え、夫々が互いに直交する方向にスライド作動自在となるよう支持すると共に、夫々のスライド部材の同時操作を可能にする人為操作部材を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００８】
本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項１または２において、前記バネ体が、屈曲成形により中央部に突出部を有した線状材で構成されると共に、前記導通部がバネ体の姿勢の変化時に突出部からの押圧力で導通状態に達する一対の電気接点を備えて構成されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００９】
本発明の第４の特徴（請求項４）は請求項１または２において、前記バネ体が、屈曲成型により中央部に突出部を有した導体で成る線状材で構成されると共に、前記導通部が、この突出部と、バネ対の姿勢の変化時に突出部に接触して導通状態に達する電気接点とを備えて構成されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【００１０】
〔作用〕
【００１１】
上記第１の特徴によると、スライド部材を非操作位置から設定位置の方向にスライド操作した場合には、この操作の開始に伴って、バネ体が、スライド部材が作動するスライド面に沿う平面上、又は、スライド面に対して傾斜する姿勢から弾性変形を開始して付勢力をスライド操作部材に作用させると共に、この操作が進むにつれて、バネ体がスライド面から張り出す姿勢に変化し、この変化と連動して導通部が導通状態に達するものとなり、その結果、スライド部材が操作されたことを電気的に検出できるものとなる。つまり、本発明では、バネ体として平面上で弾性変形することで付勢力を発生させるものの使用が可能であるので、ピアノ線や巻き数が少ないツル巻き型のバネを屈曲成型した構造のバネのように薄い配置スペースのバネ体を使用してスイッチ全体の厚みを小さくできると共に、スライド部材の操作時にはバネ体の姿勢を変化させ、この姿勢変化に連係して導通部を導通状態にするので、例えば、バネ体の近傍位置に対して、押圧操作で導通状態となる電気接点を配置する程度の構成を採用することも可能となり、従来例のように接触状態を維持するために板バネなどを特別に備える必要が無いばかりか、電気接点を押圧するための部材を特別に備える必要性も無い。
さらに、非操作時においてスライド部材は一対のバネ体の付勢力によって非操作位置に保持されると共に、このスライド部材を非操作位置を挟んだ何れの設定位置に操作した場合でも、この設定位置に達すると導通部を導通状態に設定して、この操作を電気的に検出できるものとなる。
【００１３】
上記第２の特徴によると、人為操作部材が非操作状態にある場合には、一対のスライド部材は夫々とも、夫々に対応して備えた一対のバネ体の付勢力によって非操作位置に保持されると共に、人為操作部材を操作した場合には少なくとも１つのスライド部材が非操作位置から一方の側に操作され、設定位置に達すると導通部を導通させる結果、人為操作部材を十字方向（Ｘ・Ｙ方向）の何れの方向に操作しても、その操作を電気的に検出できるものとなる。
【００１４】
上記第３の特徴によると、バネ体が導電体で成る線状材で構成されているので、バネ体の配置スペースが極めて小さくなると共に、スライド部材が非操作位置から設定位置まで操作された場合には、バネ体の突出部が一対の電気接点に対して押圧力を作用させて、一対の電気接点を導通状態にするものとなる。
【００１５】
上記第４の特徴によると、バネ体が線状材で構成されているので、バネ体の配置スペースが極めて小さくなると共に、スライド部材が非操作位置から設定位置まで操作された場合には、導体で成るバネ体の突出部が電気接点に接触して夫々を導通状態にするものとなる。
【００１６】
〔発明の効果〕
従って、バネ体の合理的な利用によって簡単な構造で、しかも、薄く構成し得るスライド操作式スイッチが構成されたのである。又、非操作位置を挟んだ２位置へのスライド操作の検出が可能となり、非操作位置を挟んだ平面上においてスライド操作の検出が可能となり、一層薄く構成し得ると共に、電気的な検出構造も単純で済むものとなったのである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、人為操作部材としてのキートップ１が非操作状態では中立位置Ｎ（非操作位置）に保持されると共に、この中立位置Ｎを基準にしてキートップ１がＸ方向と、これに直交するＹ方向と、これらの方向を合成した方向にスライド操作自在に支持され、又、キートップ１がＸ方向の両端の操作位置と、Ｙ方向の両端の操作位置との４位置の何れかに操作されたこと、及び、キートップ１がＸ方向とＹ方向との合成方向（Ｘ、Ｙの中間方向）へ操作されたことを電気的に検出可能なスライド操作式スイッチＳＷが構成されている。
【００１８】
このスライド操作式スイッチＳＷは、家庭電化製品のリモートコントローラや、携帯電話や、ゲーム機器のコントローラ等に備えられるものであり、その概略は、前記キートップ１と、支持ケースＡと、メンブレンスイッチＢとを重ね合わせる状態で配置したものであり、キートップ１と支持ケースＡとの間に家庭電化製品等のパネル２が配置される。そして、このスライド操作式スイッチＳＷの構造を以下に説明する。
【００１９】
図２〜図４に示すように、前記支持ケースＡは樹脂製で有底のケース３０と、このケース３０に対してＸ方向にスライド作動自在に支持したスライド部材としてのＸスライダー４０と、このケース３０に対してＸスライダー４０と重ね合わせる状態でＸ方向と直交する姿勢のＹ方向にスライド操作自在に支持したスライド部材としてのＹスライダー５０と、Ｘスライダー４０を中立位置に付勢する一対のバネ体６０と、Ｙスライダー５０を中立位置Ｎに付勢する一対のバネ体６０とを備えると共に、カバー３で上面を閉塞して構成されている。カバー３には開口３Ａが穿設され、この開口３Ａに対して前記キートップ１の下面側に突設した係合片１Ａを挿通させ、この係合片１ＡをＸスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々に穿設された係合孔４１、５１に挿通させている。尚、係合片１Ａは断面形状が矩形に成形され、このキートップ１が回転する不都合を発生させないものにしており、又、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々とも中立位置Ｎにある場合にはキートップ１が中立位置Ｎに位置するものとなる。
【００２０】
前記ケース３０の底壁３１には前記Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０を案内する開口３２が形成され、又、このケース３０の内部の４隅にはバネ体６０の脚部（後述する）を保持する係合保持部３３が一体的に形成され、更に、ケース３０の底面の４隅には位置決め片３４が突出形成されている。前記Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０には夫々とも中央位置に前記係合孔４１、５１が穿設されると共に、両端部側に夫々の幅方向の外方に向けて張り出し、ケース３０の底壁３１の内面側（図２、図３では上側）に接触する一対の案内片４２、５２が形成されている。又、一対の案内片４２、５２に挟まれる位置に貫通孔４５、５５が穿設されると共に、この貫通孔４５，５５を挟んだ幅方向の両外方側に前記案内片４２、５２と連なる形態で第１接当部４３，５３を形成し、貫通孔４５，５５の外端側に位置する内面に第２接当部４４、５４を形成してある。又、第２接当部４４、５４は夫々のスライダーの外端位置に対して上方側に突片状に突出する部位に沿って形成され、下側ほど外端方向に向かって傾斜する斜め姿勢に設定されている。
【００２１】
前記バネ体６０はピアノ線で成る線状材を、その中央部で折り曲げて突出部６１を形成すると共に、この突出部に連なって緩い角度のＶ字状に拡大する一対の傾斜部６２、６２と、この傾斜部６２に連なり夫々が略直線上に位置する一対の脚部６３、６３と、夫々の脚部６３、６３の端部を屈曲させた初期姿勢設定用の鉤状部６４、６４が形成されている。このバネ体は自然状態を基準にして脚部６３、６３同士の距離が仮想平面上で拡大、あるいは、短縮することで付勢力を作用させるものであり、このバネ材６０の脚状部６３、６３を前記係合保持部３３に保持し、突出部６１の部位を前記貫通孔４５、５５に挿入する状態で、かつ、バネ材６０の傾斜部６２、６２と第１接当部４３、５３とが接当可能な相対位置関係となるよう配置してある。このように配置することで、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々が非操作位置（中立位置Ｎ）にある状態で、バネ体６０が位置する仮想平面がＸスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々が作動する平面 （ケース３０の底壁３１と平行）に略沿う姿勢となり、前記初期姿勢設定用の脚部６４、６４がカバー３の下面に接当することによって、突出部６１の側が少し前記メンブレンスイッチＢの側を向く傾斜姿勢に初期姿勢が設定されている。尚、図４（ロ）では、キートップ１が中立位置Ｎに位置する状態で（Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々が非操作位置で）バネ体６０が傾斜する姿勢に設定されているが、このバネ６０が位置する仮想平面を夫々のスライダーが作動する平面と平行する姿勢に設定することも可能である。
【００２２】
そして、一例として、図５に示す如くＸスライダー４０が一方の側にスライド作動した場合には、操作上手側（図５で右側）のバネ体６０の中央部を第２接当部４４が引き操作する形態となることから、バネ体６０が脚部６３、６３同士の距離を短縮する側に弾性変形してＸスライダー４０を中立位置Ｎの方向に戻す付勢力を発生させる。又、これと同時に操作下手側（図で左側）のバネ体６０の傾斜部６２、６２を第１接当部４３、４３の幅方向で中央に近い部分で押し操作する形態となることから、バネ体６０が脚部６３、６３同士の距離を拡大する側に弾性変形してＸスライダー４０を中立位置Ｎの方向に戻す付勢力を発生させ、これと同時に、この押し操作力に起因して図５（ロ）に示す如く、バネ体６０の突出部６１が下方に向かう姿勢となるようバネ体６０全体が回転する。具体的には、この操作下手側のバネ体６０は、Ｘスライダー４０の操作の開始時にはＸスライダー４０のスライド面に対して傾斜する仮想平面上で弾性変形を開始し、この操作が進むにつれて、バネ体６０全体が前述のように弾性変形しながらスライド面から下方に張り出す姿勢に向けて回転する形態で姿勢が変化し、大きく操作するほど突出部６１が開口３２を介して下方に大きく突出し、メンブレンスイッチＢに圧力を作用させる。
【００２３】
尚、このようにバネ体６０の突出部６１が下方に向けて突出するためには、バネ体６０の突出部６１に対してスライダーからの圧力が作用するよう、スライダーに接当部を形成する構造を採用しても良い。又、図２に示すように、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々の第２接当部４４、５４と一体形成された突出部位を案内するよう、カバー３の下面側にはガイド用の溝３Ｂ、３Ｂを形成してある。
【００２４】
図６、図７に示すように、前記メンブレンスイッチＢは、ＰＥＴ等の樹脂シート７０の表面に対して膜状の銀等の良導体で成る金属箔状の電気接点７１を複数個形成し、この電気接点７１を取り囲む状態で電気接点７１の厚みより厚く形成された樹脂膜で成るスペーサ７２（ハッチングの領域）を印刷等の技術で形成し、夫々の電気接点７１と樹脂シート７０の端部に形成した電極部７３とを結ぶ配線パターン７４を形成し、更に、この樹脂シート７０を折り重ねてスペーサ７２の部位で粘着剤によって粘着することにより、自然状態で対向する電気接点７１、７１同士が離間し、圧力が作用することで対向する電気接点７１、７１が接触して導通状態に達するよう構成されている。又、このメンブレンスイッチＢには前記ケース３０の底面に形成された前記複数の位置決め片３４が係入する複数の位置決め孔７５が穿設されている。そして、このメンブレンスイッチＢより反ケース側に複数の位置決め孔４Ａが穿設されたバックプレート４を配置し、ケース３０とメンブレンスイッチＢとを粘着固定すると共に、このバックプレート４とケース３０とでメンブレンスイッチＢを挟み込むことで、ケース３０とメンブレンスイッチＢとの相対位置関係が維持された状態で、夫々の電気接点７１がバネ体６０の突出部６１で押圧される位置に配置されるものとなる。尚、このバックプレート４に代えて基板をメンブレンスイッチＢの底面に密着しても良い。
【００２５】
このように構成したことから、このスライド操作式スイッチＳＷでは、キートップ１が非操作状態にある場合には４つのバネ体６０からの付勢力によって該キートップ１が中立位置Ｎ（非操作位置）を保持され、このキートップ１をＸ方向、Ｙ方向ばかりでなく、夫々を合成した方向に操作した場合でも、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０の一方、あるいは、Ｘスライダー４０とＹスライダー５０との双方がケース３０に対してスライド作動して操作位置に達するので、この作動に伴ってＸスライダー４０、Ｙスライダー５０の操作下手側に位置するバネ体６０の突出部６１がメンブレンスイッチＢの電気接点７１、７１を押圧して接触させ導通状態に切換える結果、メンブレンスイッチＢの電極部７３を介してキートップ１の操作方向を判別できるものとなっている。そして、キートップ１に対する操作力を解除することでキートップ１は４つのバネ体６０の付勢力によって中立位置Ｎに復元し、電気接点７１、７１も離間する（非導通状態となる）ので、キートップ１が中立位置Ｎに復元したこともメンブレンスイッチＢの電極部７３を介して判別できるものとなっている。
【００２６】
特に、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々を中立位置Ｎに付勢するバネ体６０がピアノ線で成る線状材で構成され、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々のスライド面に沿う姿勢の仮想平面上に配置されるのでスイッチ全体の厚みを小さくできるものとなっており、しかも、キートップ１からの操作力でＸスライダー４０、Ｙスライダー５０がスライド作動した場合には、そのスライド作動量が大きいほどバネ体６０の突出部が大きく突出するものとなるので、メンブレンスイッチＢの電気接点７１、７１を確実に導通状態に設定できるものとなり、従来の技術のように電気接点７１、７１を接触状態に維持するためのバネ板のように付勢手段を特別に備える必要がないばかりか、バネ体６０に一体形成した突出部６１からの押圧力を利用するので、電気接点７１、７１に押圧力を作用させるための部材を特別に備える必要もない。
【００２７】
〔別実施の形態〕
本発明は上記実施の形態以外に、例えば、図８（イ）、（ロ）に示すように構成することも可能である（この別実施の形態では前記実施例と同じ機能を有するものに実施の形態と共通する番号・符号を附している）。つまり、同図に示す構造は前述の実施の形態と比較して、ケース３０の内部にキートップ１で操作されるＸスライダー４０、Ｙスライダー５０をスライド自在に備えた点、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々を中立位置Ｎに付勢するバネ体６０を備えた点については何ら異なるところは無く、バネ体６０が銅合金等の良導体で成る金属で構成され、ケース３０の内面において、バネ体６０の脚部６３、６３が接触する部位に対して、内面電極８１を形成して外部端子８２に導通させた点、ケース３０の底部に対してバネ体６０の突出部６１に接触可能な電気接点８３を形成して外部端子８４に導通させた点において異なる構成となっている。
【００２８】
このように構成したことから、このスライド操作式スイッチＳＷでは、キートップ１が非操作状態にある場合には４つのバネ体６０の付勢力によって該キートップ１が中立位置Ｎを保持され、このキートップ１をＸ方向、Ｙ方向ばかりでなく、夫々を合成した方向に操作した場合でも、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０の一方、あるいは、Ｘスライダー４０とＹスライダー５０と双方がケース３０に対してスライド作動し、この作動に伴ってスライダーの操作下手側のバネ体６０の突出部６１が電気接点８３と接触して内面電極８１と電気接点８３とをバネ体６０を介してを導通状態に切換える結果、キートップ１の操作方向を外部端子８２、８４を介して電気的に判別できるものとなっている。そして、キートップ１に対する操作力を解除することでキートップ１は４つのバネ体６０の付勢力によって中立位置Ｎに復元するものとなり、突出部６１と電気接点８３とが離間することで、キートップ１が中立位置Ｎに復元したことも電気的に判別できるものとなっている。
【００２９】
特に、この構成では、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々を中立位置Ｎに付勢するバネ体６０が線状材で構成され、Ｘスライダー４０、Ｙスライダー５０夫々のスライド面に沿う姿勢の仮想平面上に配置することを可能にするので、厚みを小さくできるものとなっており、又、キートップ１からの操作力でＸスライダー４０、Ｙスライダー５０がスライド作動した場合には、そのスライド作動量が大きいほどバネ体６０の突出部６１が大きく突出するものとなるので、確実な導通状態を現出するものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】スライド操作式スイッチの全体斜視図
【図２】スライド操作式スイッチの分解斜視図
【図３】スライド操作式スイッチのケースの分解斜視図
【図４】スライド操作式スイッチの内部構造を示す平面図及び縦断側面図
【図５】スライド操作式スイッチの操作状態における内部構造を示す平面図及び縦断側面図
【図６】メンブレンスイッチの展開図
【図７】メンブレンスイッチの配置を示す縦断側面図
【図８】別実施の形態のスライド操作式スイッチの操作状態における内部構造を示す平面図及び縦断側面図
【符号の説明】
１ 人為操作部材
４０、５０ スライド部材
６０ バネ体
６１ 突出部
７１ 導通部・電気接点
８１ 電気接点
Ｎ 非操作位置

Claims (4)

1. スライド作動自在に支持されたスライド部材と、このスライド部材を非操作位置の側に付勢するバネ体と、このバネ体の付勢力に抗してスライド部材を設定位置まで操作した際に電気的な導通状態に達する導通部とを備えたスライド操作式スイッチであって、
   前記スライド部材を前記設定位置の方向にスライド操作した際に、前記バネ体が、スライド部材のスライド面に沿う姿勢、又は、スライド面に対して傾斜する姿勢から弾性変形を開始し、スライド操作が進むにつれて、バネ体が前記スライド面から張り出す方向に姿勢を変化するよう構成されると共に、前記導通部が、バネ体の姿勢の変化に連係して導通状態に達するよう構成され、
   前記スライド部材が、非操作位置を挟んだ２方向に操作自在に支持され、このスライド部材を非操作位置に付勢するよう、該スライド部材に対して一対の前記バネ体の付勢力を互いに逆向きに作用させると共に、このスライド部材を非操作位置を挟んだ２つの前記設定位置に操作した際に、対応するバネ体の姿勢変化に連係して導通状態に達する前記導通部を備えているスライド操作式スイッチ。
2. 前記スライド部材を一対備え、夫々が互いに直交する方向にスライド作動自在となるよう支持すると共に、夫々のスライド部材の同時操作を可能にする人為操作部材を備えている請求項１に記載のスライド操作式スイッチ。
3. 前記バネ体が、屈曲成形により中央部に突出部を有した線状材で構成されると共に、前記導通部がバネ体の姿勢の変化時に突出部からの押圧力で導通状態に達する一対の電気接点を備えて構成されている請求項１または２に記載のスライド操作式スイッチ。
4. 前記バネ体が、屈曲成型により中央部に突出部を有した導体で成る線状材で構成されると共に、前記導通部が、この突出部と、バネ対の姿勢の変化時に突出部に接触して導通状態に達する電気接点とを備えて構成されている請求項１または２に記載のスライド操作式スイッチ。

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