JP3816664B2 - 多方向スイッチおよびこの多方向スイッチを用いた電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多方向スイッチに係わり、特に、ステムの傾斜操作とプッシュ操作のどちらかの操作で、切り替え信号を出力することができる多方向スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の多方向スイッチの従来例として特願平８−３５０７９号に提案されているもので説明する。このような多方向スイッチは図９、１０に示すように、上方が開放されて内底部１ａを有するハウジング１が図示下方に配設されている。前記内底部１ａには、中央固定接点２と、この中央固定接点２を囲むコモン接点３、およびこのコモン接点３の周囲の前後左右４箇所に位置する周縁固定接点４とが露出されている。これら中央固定接点２、コモン接点３、および周縁固定接点４に接続する端子５が、ハウジング１の側面から突出形成されている。
またハウジングの内底部１ａには、４本の突起１ｂが立設され、各突起１ｂに対向するハウジング１の４隅には位置決め部１ｃとボス１ｄとがそれぞれ形成されている。
【０００３】
前記中央固定接点２の上方には円形でドーム状の中央タクトばね６と、この中央タクトばね６の外方で周縁固定接点４の上方には、外形が矩形の４個の周縁タクトばね７が、それぞれ対向した状態で４方向に配設されている。
これら中央タクトばね６と周縁タクトばね７とはＳＵＳ等の弾性に富む材料から形成されている。
前記４個の周縁タクトばね７は、平行な２本のスリットに挟まれた中央部が上方に膨出形成された膨出部７ａが弾性を有して設けられている。
このような４個の周縁タクトばね７は、一部がコモン接点３に常時接した状態で、膨出部７ａが周縁固定接点４上に位置するように、ハウジング１の内壁と各突起１ｂの外側とで位置決めされて、内底部１ａ上に載置されている。
【０００４】
前記中央タクトばね６と、周縁固定接点４の上方には、第１ステム８が配設され、この第１ステム８は円柱状部８ａと、テーパ状のスカート部８ｂとが形成されている。また、スカート部８ｂの下面には４個の突部８ｃが略９０度の等間隔を保って一体形成され、これら突部８ｃは各周縁タクトばね７の膨出部７ａに接して、膨出部７ａの弾性力で第１ステム８が上方に押し上げられている。
前記円柱部８ａの中央には上下方向に貫通するガイド孔８ｅが設けられ、スカート部８ｂの下部周縁には４個の突片８ｂが外方に突出して一体形成されており、この突片８ｂがハウジング１の位置決め部１ｃとスライド可能に嵌合して、第１ステム８がハウジング１の内底部１ａ上に揺動可能に収納されている。
【０００５】
前記第１ステム８のガイド孔８ｅには第２ステム９がスライド可能に挿入され、第２ステム９を傾斜させると、第１ステム８も同方向に傾斜するようになっている。
また、前記第１ステム８が垂直状態の時は、第２ステム９が第１ステム８のガイド孔８ｅ内を上下にスライド可能になっている。そのために、第２ステム９とガイド孔８ｅとはガタ嵌合になっていている。
前記第２ステム９の下端には略矩形の鍔部９ａが形成され、この鍔部９ａで上方への抜け止めがされいる。
また鍔部９ａの下面中央には、押圧突起９ｂが形成され、この押圧突起９ｂの先端部が中央タクトばね６のドーム上の頂上部に接し、中央タクトばね６の弾性力で第２ステム９が上方に押し上げられている。
【０００６】
前述したような、中央タクトばね６、周縁タクトばね７、第１と第２ステム８、９をそれぞれ収納した状態のハウジング１の上方から、蓋体１０がかぶせられて取り付けられている。
この蓋体１０は、中央に円形で下方に向かって広がるテーパ状の周縁を有する中央孔１０ａと、四隅に取付孔１０ｂがそれぞれ形成されている。
そして、蓋体１０の中央孔１０ａに第１のステム８のスカート部８ｂを貫通させた状態で、蓋体１０の取付孔１０ｂに挿通したボス１ｄをカシメ付けて、従来の多方向スイッチが構成されている。
【０００７】
このような構成の従来の多方向スイッチの動作について説明すると、第２のステム９を例えば矢印Ｇ方向に傾斜させると、第１のステム８も同方向に傾斜して、図９に示す第１ステム８の右側の突部８ｃが周縁可動接点７の膨出部７ａを下方に押圧し、膨出部７ａが周縁固定接点４に接触して導通する。
また、第２ステム９に加えていた矢印Ｇ方向への加重を解除し、第１、第２ステム８、９を直立状態にし、この状態の第２ステム９を矢印Ｊ方向に押圧すると、押圧突起９ｂの先端がドーム上の中央可動接点６の中央部を押圧して、中央可動接点６が変形して中央部が中央固定接点２に接触して導通する。
このように、従来提案されている多方向スイッチは、ステムの傾斜方向に応じて複数のスイッチング操作ができ、ステムのプッシュ操作によってもスイッチングを行うことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来提案されている多方向スイッチでは、第１ステム８のガイド孔８ｅに挿入している第２ステム９が、スムーズに上下動できるようにガタ嵌合にしているため、第２ステム９を傾斜させるときに、第１と第２のステム８、９間でガタが発生し、第２ステム９を操作するときの操作フィーリングが悪いという問題があった。
また、従来提案されている多方向スイッチは、小型化の要求に対して、それぞれの部品を小型にしているために、第２ステム９を傾斜させたときのストッパ強度が弱いという問題があった。
また、第１と第２のステム８、９、あるいは、４個の周縁タクトばね７がそれぞれバラバラになっていたため、部品点数が多くて、且つ、組立も複雑になってコストアップになっていた。
本発明は、前述のような課題を解決して、操作フィーリングがよく、ストッパ強度も強く、部品点数の少ない低コストの多方向スイッチを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の多方向スイッチは、内底部を有するハウジングと、前記内底部の中央部に位置する第１固定接点と、この第１固定接点の周縁に位置するコモン接点および複数の第２固定接点と、前記ハウジング内に位置し、中心部が前記内底部方向に突出する第１押圧部、および、この第１押圧部の周縁に設けられた前記内底部方向に突出する複数の第２押圧部とを有する揺動可能なステムと、前記コモン接点に常時導通し、前記第１固定接点と接離可能な第１可動接点と、前記コモン接点に常時導通し、前記第２固定接点と接離可能な複数の接点部を有する第２可動接点とを備え、前記ステムは一つで垂直方向の操作と傾倒方向の操作が可能とされ、前記ハウジングの内底部には、前記ステムの垂直方向への移動をガイドするステムガイド部を設け、このステムガイド部の一部と対向する側のステムに凸部を形成し、前記ステムを所定方向に傾斜させ前記ステムを傾倒方向に移動させた時は、前記ステムガイド部の上部に設けた突起の外側部と前記ステムの前記凸部下壁とが対向状態となって、前記ステムの内底部方向への動きを規制し、前記ステムが傾斜した側の前記第２押圧部で前記接点部を押圧して、前記接点部が前記第２固定接点に接触し、前記第２固定接点と前記コモン接点とを導通させ、また、前記ステムが直立状態で前記ステムを垂直方向に押圧して垂直方向に移動させた時は前記ステムガイド部の内壁で前記ステムの前記凸部側壁をガイドして前記ステムの傾斜する動きを規制し、前記第１押圧部により前記第１可動接点が変位して前記第１固定接点と接触し、前記第１固定接点と前記コモン接点とを導通させるような構成とした。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記ハウジングには、開口部が設けられた蓋体を取り付け、前記ステムには前記蓋体の開口部から突出する摘み部を設け、この摘み部の根元にストッパ部を設け、前記ステムを傾斜させた時、前記ストッパ部が前記開口部の端面に当接して、前記ステムの移動を停止可能にするような構成とした。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記複数の接点部を有する前記第２可動接点を、一枚のばね部材で一体形成した構成とした。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記第２可動接点には中央部に開口部を設けると共に、この開口部周辺に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部で前記第２可動接点を前記コモン接点に常時導通させるような構成とした。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記第２可動接点の前記接点部は、スリット部と、このスリット部の前記開口部寄りに前記ステムの第２押圧部が当接する当接部と、前記スリット部の外側に前記第２固定接点と接離可能なアーム部とで構成され、前記ステムを傾斜させた時、前記第２押圧部が前記当接部を押圧すると共に前記アーム部を変位させ、このアーム部が前記第２固定接点と接触して前記第２可動接点と前記コモン接点とを導通させるような構成とした。
【００１４】
また、前記課題を解決するための第６の解決手段として、本発明の多方向スイッチを用いた電子機器は、前記請求項２、３、４、または５記載において、前記多方向スイッチを内部に収納する筺体と、前記多方向スイッチの前記摘み部に取り付けられて前記筺体の外部に露出する操作部材とを備え、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材を前記筺体の一部に当接させて、前記ステムの移動を停止させるような構成とした。
【００１５】
また、前記課題を解決するための第７の解決手段として、前記筺体には開口部を設けると共に、この開口部の周囲に筒状の壁部を設け、前記開口部内には前記摘み部、または前記操作部材を位置させ、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材、または前記摘み部のいずれか一方を、前記壁部の内周面に当接させるような構成とした。
【００１６】
また、前記課題を解決するための第８の解決手段として、前記操作部材には椀状の操作壁を形成し、この操作壁で前記筺体の前記開口部上を塞ぐように前記操作部材を前記摘み部に取り付け、前記ステムを傾斜させた時、前記操作壁の内周面が前記壁部の外周面に当接させるような構成とした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の多方向スイッチの実施の形態について説明する。図１は本発明の多方向スイッチの分解斜視図、図２は本発明の他方向スイッチのハウジングの上面図、図３は本発明の多方向スイッチの要部断面側面図、図４、図５は本発明の多方向スイッチの動作を説明する要部断面側面図、図６は本発明の多方向スイッチのステムと可動接点の一部を示す要部拡大図、図７、図８は本発明の多方向スイッチを用いた電子機器の要部断面図である。
【００１９】
本発明の多方向スイッチＳは、図１〜図３に示すように、上方が開放された略円形の第１凹部１１ａが形成され、この第１凹部１１ａには所定の深さの内底部１１ｂが形成されたハウジング１１が図示下方に配設されている。
このハウジング１１は樹脂材料等の絶縁材料から成り、内底部１１ｂの中央部が所定寸法だけ低くなった円形の第２凹部１１ｃが形成され、この第２凹部１１ｃの中心部に、第２凹部１１ｃの底面と同一平面上に第１固定接点１２が露出されている。
前記第２凹部１１ｃの外側の、内底部１１ｂの同一平面上には、略円弧状のコモン接点１３が露出されて配設されている。
【００２０】
このコモン接点１３の周囲４方向には、４個の第２固定接点１４が、それぞれ分離されて内底部１１ｂと同一平面上に露出されて配設されている。
前記第１と第２固定接点１２、１４、及びコモン接点１３は、それぞれ金属板等の導電性部材で形成され、インサート成形等によりハウジング１１と一体化されている。
また、ハウジング１１の図示左右の側面からは、第１固定接点１２に接続される端子１５ａと、コモン接点１３に接続される端子１５ｂと、４個の第２固定接点１４にそれぞれ接続される４個の端子１５ｃとからなる複数の端子１５が、それぞれ突出形成されて下方に折り曲げられている。
【００２１】
前記ハウジング１１の４隅の略円形の第１凹部１１ａの側面には、位置決め溝１１ｄと、上面部１１ｆから上方に突出するボス１１ｅとがそれぞれ形成されている。
またハウジング１１の対角線上で第１固定接点１２から等距離の位置の外方の４方向には４個のステムガイド部１６が立設されている。この４個のステムガイド部１６は、図２に示すように内底部１１ｂ上の１箇所とコモン接点１３の表面上の３箇所とにそれぞれ形成されている。
前記ステムガイド部１６は、内周部が２段に形成され、下方側にガイド面１６ａと、このガイド面１６ａの上部で外側にステムガイド部１６の一部である突起１６ｂが設けられている。また、外側には略球面状の外壁１６ｃが形成されて、所定の高さのステムガイド部１６が配設されている。
【００２２】
前記第１固定接点１２の上方には、前記４個のステムガイド部１６のガイド面１６ａに周囲が位置決めされる、外形が円形で中央部が上方に膨らんだドーム状の第１可動接点１７が配設されている。この第１可動接点１７は、リン青銅、あるいはＳＵＳ等のばね部材から成り、外周部がコモン接点１３上に載置され、常時コモン接点１３に導通した状態になっている。
そして、後述するステム１９により、ドーム状に膨らんだ中央部が押圧されると、中央部が変位して反転し、第１可動接点１７を介して第１固定接点１２とコモン接点１３とが導通するようになっている。
【００２３】
前記第１可動接点１７の外側の前記４個のステムガイド１６には、中央部が略矩形に打ち抜きされ開口部１８ａを有する第２可動接点１８が取り付けられている。
この第２可動接点１８は、リン青銅、あるいはＳＵＳ等の一枚のばね部材から成り、外形が花弁状に形成され、外周部の４方向から外方に突出する円弧状の接点部１８ｂが形成されている。このそれぞれの接点部１８ｂは、スリット部１８ｆと、このスリット部１８ｆの内側で前記開口部１８ａ寄りに後述するステム１９が当接する当接部１８ｅと、スリット部１８ｆの外側に第２固定接点１４と接離可能なアーム部１８ｃとで構成されている。
また、アーム部１８ｃの中央部には、図示下方に突出する微小高さの凸部１８ｄが形成され、この凸部１８ｄが第２固定接点１４の表面と接離可能になっている。
【００２４】
前記接点部１８ｂはスリット部１８ｆにより、アーム部１８ｃと当接部１８ｅとが離間された状態になっている。
また、開口部１８ａを構成する４面から成る内側の側面には、所定の高さで下方に折り曲げ形成された折り曲げ部１８ｇが設けられている。そして、第２可動接点１８は開口部１８ａの４隅が、ステムガイド部１６に挿入されて、折り曲げ部１８ｇの下端部が、コモン接点１３の表面に接触して、コモン接点１３と第２可動接点１８とが常時導通した状態になるようになっている。
【００２５】
また、第１と第２可動接点１７、１８の上方には、これら第１、第２可動接点１７、１８を操作するためのステム１９が配設されている。
このステム１９は樹脂材料等から成り、中心部から上方に突出する角柱形状の摘み部１９ａと、この摘み部１９ａの根元部分には円形のストッパ部１９ｂが所定の段差を有して形成されている。このストッパ部１９ｂの下部には、斜め下方の外方に拡がる球面状のスカート部１９ｃが形成され、このスカート部１９ｃの内部は空洞になっている。
このスカート部１９ｃの空洞内部の中心部が内底部１１ｂ方向に突出する第１押圧部１９ｄが形成され、この第１押圧部１９ｄの下部先端中央には、第１可動接点１７を押圧するための突部１９ｅが突出形成されている。
【００２６】
前記第１押圧部１９ｄの周囲には、ステムガイド部１６の一部である突起１６ｂと対向する側に、内底部１１ｂ方向に突出する凸部１９ｆが所定の高さで形成されている。前記スカート部１９ｃの下面側で、第１押圧部１９ｄの周縁には内底部１１ｂ方向に突出する４個の第２押圧部１９ｇが、略９０度の等間隔を保って突出形成されている。
そして、ステム１９の第１押圧部１９ｄの外周を、４個のステムガイド部１６のガイド面１６ａに位置させると、第１押圧部１９ｄの突部１９ｅが第１可動接点１７上に位置し、４個の第２押圧部１９ｇが第２可動接点１８の４個の接点部１８ｂ上に位置するようになっている。
また、スカート部１９ｂの下部外周縁には、所定の幅寸法の４個の突片１９ｈが外方に突出形成されており、この突片１９ｈがハウジング１１の位置決め溝１１ｄにスライド係合することにより、ステム１９が凹部１１ａ内で回り止めされるようになっている。
【００２７】
前記ハウジング１１の上方には、ハウジング１１の凹部１１ａ内に、前述したような第１、第２可動接点１７、１８、ステム１９をそれぞれ収納して上方から押圧する、蓋体２０が取り付けられている。
この蓋体２０は金属板等から成り外形が略矩形に形成され、中央には、上方に向かって球面状に湾曲する周縁壁２０ａを有する円形の開口部２０ｂが形成されている。前記周縁壁２０ａは、ステム１９のスカート部１９ｃの球面形状と略同形状に形成されている。
また、蓋体２０の四隅には、ハウジング１１のボス１１ｅが挿通する取付孔２０ｃがそれぞれ形成されている。
そして、蓋体２０の開口部２０ｂからステム１９の摘み部１９ａを上方に突出させて、周縁壁２０ａの内面がステム１９の球面状のスカート部１９ｃを押圧した状態で、取付孔２０ｃを４個のボス１１ｅに挿通して、ボス１１ｅの先端部をカシメ付けて、本発明の多方向スイッチＳが構成されている。
【００２８】
本発明の多方向スイッチＳの動作を図３〜図６に基づいて説明する。図３はステム１９を操作する前の状態を示すもので、ステム１９の第１押圧部１９ｄが第１可動接点１７上に位置し、第２押圧部１９ｇが第２可動接点１８の接点部１８ｂ上に位置している。そして、ステム１９は第１と第２可動接点１７、１８とで、上方の蓋体２０に押圧されて直立状態になっている。このとき、多方向スイッチＳは、第１、第２可動接点１７、１８は、第１、第２固定接点１２、１４から離れた状態の中立状態になっている。
この中立状態においては、ステム１９の第１押圧部１９ｄの外周面が、４個のステムガイド部１６のガイド面１６ａでガイドされて、ステム１９の傾斜と垂直直方向の動きをガイドするようになっている。
【００２９】
次に、中立状態で直立状態のステム１９を、図４に示すような矢印Ａ方向に移動させると、第１押圧部１９ｄの突部１９ｅが第１可動接点１７の中央部を押圧し、第１可動接点１７が反転して変位し、第１可動接点１２と接触して電気的に導通する。
前記ステム１９を矢印Ａ方向の垂直方向に移動させたときは、ステムガイド部１６の一部である突起１６ｂでステム１９の凸部１９ｆをガイドして、ステム１９に矢印Ｂ方向の加重が加わっても、ステム１９が傾斜する動きを規制するようになっている。
【００３０】
そのために、第１可動接点１７が第１固定接点１２に導通してＯＮしているときは、ステム１９が傾斜しないので、第２可動接点１８の接点部１８ｂが第２固定接点１４に接触して導通するようなことがない。
前記ステム１９が矢印Ａ方向に移動して、第１可動接点１７と第１固定接点１２とがＯＮしているときの、第２可動接点１８は、図４に示すように、第２押圧部１９ｇが接点部１８ｂを押圧して、アーム部１８ｃが若干下方側に移動するが、接点部１８ｂが第２固定接点１４に接触して導通するようなことはない。
前記第１固定接点１２とコモン接点１３とが第１可動接点１７を介して導通してＯＮすると、このＯＮ信号を外部の制御部（図示せず）が検出することができるようになっている。
【００３１】
次に、ステム１９に加えていた矢印Ａ方向への加重を解除して、ステム１９を中立状態に戻した後、図５に示すような、例えば矢印Ｂ方向の横方向にステム１９を押圧すると、ステム１９は、４個のステムガイド１６にガイドされた第１押圧部１９ｄを支点として、矢印Ｂ方向に傾斜する。
このとき、ステム１９が傾斜した側の第２押圧部１９ｇが、第２可動接点１８の接点部１８ｂを押圧して、この接点部１８ｂが第２固定接点１４と接触し、第２固定接点１４とコモン接点１３とが第２可動接点１８を介して導通してＯＮする。
前記ステム１９を傾斜させたとき、ステムガイド部１６の一部である突起１６ｂと、ステム１９の凸部１９ｆとが対向状態となり、ステム１９の内底部１１ｂ方向への動きを規制するようになっている。
そのために、ステム１９を傾斜させて、第２可動接点１８が第２固定接点１４と接触してＯＮしているときは、ステム１９に内底部１１ｂ方向への押圧力を加わえても、ステム１９の動きが規制されて、第１可動接点１７が押圧されて第１固定接点１２に接触して導通するようなことはない。
【００３２】
前記ステム１９を矢印Ｂ方向に傾斜させた時の、第２可動接点１８の接点部１８ｂの詳細な動きを、図５および、図６Ａ〜Ｃの要部拡大図に基づいて説明する。
まず、ステム１９が直立状態で、どの接点部もＯＮしていない中立状態の時は、ステム１９も直立状態になっている。図６Ａはこのようなステム１９が中立状態の時の第２可動接点１８とステム１９の一部を示している。
この中立状態のステム１９を、図５に示す矢印Ｂ方向に傾斜させると、第２押圧部１９ｇが接点部１８ｂの当接部１８ｅを押圧する。
【００３３】
すると、凸部１８ｄを有するアーム部１８ｃが、当接部１８ｅの動きに連動して下方に変位し、図６Ｂに示すように、凸部１８ｄが第２固定接点１４の一つに接触して導通する。このときのステム１９は図５に示す傾斜角度Ｄまで傾斜した状態になっている。
この傾斜角度Ｄまで傾斜したステム１９を、更に矢印Ｂ方向に移動させ、角度Ｅだけオーバストロークさせると、図６Ｃに示すように、第２押圧部１９ｇが更に当接部１８ｄを内底部１１ｂ方向に押圧すると、ステム１９のストッパ部１９ｂが蓋体２０の開口部２０ｂの端面に当接して、後述する電子機器Ｈに組み込む前の多方向スイッチＳの、ステム１９の矢印Ｂ方向への移動が停止可能になっている。
本発明の多方向スイッチＳでは、ステム１９の傾斜角度を、第２可動接点１８が第２固定接点１４に接触してＯＮしてから、更に角度Ｅだけオーバストロークさせることができるので、接点部１８ｂの高さ寸法にバラツキがあったとしても、オーバーストロークの角度Ｅの範囲内で第２可動接点１８を確実に第２固定接点１４に接触させてＯＮさせることができる。
【００３４】
このような本発明の多方向スイッチＳは、カーナビゲータ用リモコンあるいは、ファミコン用ゲームパッド等の電子機器に多く用いられている。
本発明の多方向スイッチＳを用いた電子機器Ｈを図７、８に基づいて説明する。
まず、電子機器Ｈは本発明の多方向スイッチＳＳを内部に収納する筺体２１が配設されている。この筺体２１の上部には円形状の開口部２１ａが設けられ、この開口部２１ａの周囲に筒状の壁部２１ｂが内周面２１ｃを有して設けられている。
前記開口部２１ａ内の略中央部に、ステム１９の中立状態の摘み部１９ａを位置させた状態で、多方向スイッチＳがプリント基板２２に取り付けられている。このプリント基板２２は、本発明の多方向スイッチＳや、その他複数の電子部品等が取り付けられて、筺体２１内部に収納されている。
【００３５】
前記プリント基板２２に取り付けられた多方向スイッチＳの摘み部１９ａには、操作部材２３が取り付けられている。この操作部材２３には椀状の操作壁２３ａが内周面２３ｂを有して形成され、この操作壁２３ａで筺体２１の開口部２１ａ上を塞ぐように操作部材２３のボス部２３ｃが摘み部１９ａに圧入等により取り付けられている。
図８に示すように、操作部材２３を矢印Ｂ方向に移動させて、ステム１９を角度Ｄまで傾斜させると第２可動接点１８が第２固定接点１４に接触してＯＮし、この状態から、更に矢印Ｂ方向にステム１９をオーバストロークさせて、角度Ｆだけ移動させて、操作部材２３のボス部２３ｃ外周が、開口部２１ａを構成する壁部２１ｂの内周面２１ｃに当接させて、ステム１９の矢印Ｂ方向への移動を停止させることができるようになっている。
【００３６】
前記電子機器Ｈに多方向スイッチＳを組み込んだときの、ステム１９のオーバストロークの角度Ｆは、図５に示す多方向スイッチＳ単品の時のオーバストロークの角度Ｅより小さく設定する。そのために、多方向スイッチＳ内部のストッパが働く前に、電子機器Ｈ側でストッパが働くようになっているので、本発明の多方向スイッチＳには、ステム１９を傾斜させる操作加重が加わらないので、長寿命で高精度の多方向スイッチＳを提供できる。また、ステム１９を傾斜させる操作加重を、筺体２１の壁部２１ｂの内周面２１ｃで受けとめるので、ステム１９を傾斜させたときのストッパ加重を大きくすることができる。
【００３７】
本発明の多方向スイッチＳを用いた電子機器Ｈでは、操作部材２３のボス部２３ｃを壁部２１ｂの内周面２１ｃに当接したもので説明したが、ステム１９の摘み部１９ａを延長して、摘み部１９ａを壁部２１ｂの内周面２１ｃに当接するようにしたものでも良い。即ち、開口部２１ａ内には摘み部１９ａ、または操作部材２３を位置させ、ステム１９を傾斜させた時、操作部材２３、または摘み部１９ａのいずれか一方を、壁部２１ｂの内周面２１ｃに当接させるようになっている。
【００３８】
また、ステム１９を傾斜させたときのストッパを、操作部材２３の操作壁２３ａの内周面２３ｂを、筺体２１の壁部２１ｂの外周面２１ｄに当接させたものでも良い。また、操作部材２３の操作壁２３ａの内周面２３ｂを、筺体２１の壁部２１ｂの外周面２１ｄに当接すると同時に、ボス部２３ｃを壁部２１ｂ内周面２１ｃに当接したものでも良い。
また、本発明の多方向スイッチＳでは、接点部１８ｂのアーム部１８ｃと当接部１８ｅの間にスリット部１８ｆを設けたもので説明したが、スリット部１８ｆがないもので、接点部１８ｂには、アーム部１８ｃの内側近傍に当接部１８ｅを連設したものでも良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の多方向スイッチは、ステムを所定方向に傾斜させた時、このステムが傾斜した側の第２押圧部で第２可動接点の接点部を押圧して、前記接点部が第２固定接点に接触し、前記第２固定接点とコモン接点とを導通させ、また、ステムが直立状態でステムを垂直方向に押圧した時、ステムの第１押圧部により前記第１可動接点が変位して第１固定接点と接触し、第１固定接点とコモン接点とを導通させるようにしたので、１つのステムで垂直方向への移動と、横方向に移動させて傾斜させる動作とを、別々に行うことができ、確実に第１と第２可動接点を別々にＯＮさせることができ、高精度の多方向スイッチを提供できる。
【００４０】
また、ハウジングの内底部には、前記ステムの垂直方向への移動をガイドするステムガイド部を設け、このステムガイド部の一部と対向する側のステムにも凸部を形成し、前記ステムを垂直方向に押圧したときは前記ステムガイド部でガイドして前記ステムを垂直方向に移動させ、また、前記ステムを傾斜させた時は、前記ステムガイド部の一部と前記ステムの前記凸部とが対向状態となって、前記ステムの内底部方向への動きを規制するようにしたので、ステムを垂直方向に押圧して第１可動接点をＯＮさた時は、ステムを傾斜させることができず、第２可動接点をＯＮさせることができない。また、ステムを傾斜させて第２可動接点をＯＮさせた時は、ステムを下方側に押圧することができず、第１可動接点をＯＮさせることができない。そのために、第１、第２可動接点が同時にＯＮすることがない、誤操作のない高性能の多方向スイッチを提供できる。
【００４１】
また、ハウジングには、開口部が設けられた蓋体を取り付け、前記ステムには前記蓋体の開口部から突出する摘み部を設け、この摘み部の根元にストッパ部を設け、前記ステムを傾斜させた時、前記ストッパ部が前記開口部の端面に当接して、前記ステムの移動を停止可能にするようにしたので、電子機器に取り付ける前の多方向スイッチに、ステムを傾斜させる横方向の力が加わっても、ストッパ部でステムの傾きを規制することができ、取り扱い性がよい。
【００４２】
また、複数の接点部を有する前記第２可動接点を、一枚のばね部材で一体形成したので、部品点数の少なくすることができ、組立性がよく、且つ低コストが実現できる。
【００４３】
また、第２可動接点には中央部に開口部を設けると共に、この開口部周辺に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部で前記第２可動接点を前記コモン接点に常時導通させるようにしたので、部品点数が少なくて、組立性のよい多方向スイッチを提供できる。
【００４４】
また、第２可動接点の前記接点部は、スリット部と、このスリット部の前記開口部寄りに前記ステムの第２押圧部が当接する当接部と、前記スリット部の外側に前記第２固定接点と接離可能なアーム部とで構成され、前記ステムを傾斜させた時、前記第２押圧部が前記当接部を押圧すると共に前記アーム部を変位させ、このアーム部が前記第２固定接点と接触して前記第２可動接点と前記コモン接点とを導通させるようにしたので、ステムを傾斜させるときにオーバストロークさせても、スリット部で当接部に加わる加重を吸収することができ、アーム部に無理な加重が掛からず、第２可動接点の接点寿命を向上させることができる。
【００４５】
また、前記請求項３、４、５または６記載において、前記多方向スイッチを内部に収納する筺体と、前記多方向スイッチの前記摘み部に取り付けられて前記筺体の外部に露出する操作部材とを備え、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材が前記筺体の一部に当接して、前記ステムの移動を停止させるようにしたので、ステムを傾斜させたときのストッパ加重が多方向スイッチに加わらないようになっている。そのために、筺体内部に取り付けた多方向スッチを長寿命化させることができる。
【００４６】
また、前記筺体には開口部を設けると共に、この開口部周囲に筒状の壁部を設け、前記開口部内には前記摘み部、または前記操作部材を位置させ、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材、または前記摘み部のいずれか一方を、前記壁部の内周面に当接させるようにしたので、筺体内部に取り付けた多方向スッチを長寿命化させることができる。
【００４７】
また、前記操作部材には椀状の操作壁を形成し、この操作壁で前記筺体の前記開口部上を塞ぐように前記操作部材を前記摘み部に取り付け、前記ステムを傾斜させた時、前記操作壁の内周面が前記壁部の外周面に当接させるようにしたので、
筺体内部に取り付けた多方向スッチを長寿命化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多方向スイッチの分解斜視図である。
【図２】本発明の他方向スイッチのハウジングの上面図である。
【図３】本発明の多方向スイッチの要部断面側面図である。
【図４】本発明の多方向スイッチの動作を説明する要部断面側面図である。
【図５】本発明の多方向スイッチの動作を説明する要部断面側面図である。
【図６】本発明の多方向スイッチのステムと可動接点の一部を示す要部拡大図である。
【図７】本発明の多方向スイッチを用いた電子機器の要部断面図である。
【図８】本発明の多方向スイッチを用いた電子機器の要部断面図である。
【図９】従来の多方向スイッチの要部断面側面図である。
【図１０】従来の多方向スイッチの分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｓ 本発明の多方向スイッチ
１１ ハウジング
１１ａ 第１凹部
１１ｂ 内底部
１２ 第１固定接点
１３ コモン接点
１４ 第２固定接点
１５ 端子
１６ ステムガイド部
１６ａ ガイド面
１６ｂ 突起
１６ｃ 外壁
１７ 第１可動接点
１８ 第２可動接点
１８ａ 開口部
１８ｂ 接点部
１８ｃ アーム部
１８ｄ 凸部
１８ｅ 当接部
１８ｆ スリット部
１８ｇ 折り曲げ部
１９ ステム
１９ａ 摘み部
１９ｂ ストッパ部
１９ｄ 第１押圧部
１９ｆ 凸部
１９ｇ 第２押圧部
２０ 蓋体
２０ａ 周縁壁
２０ｂ 開口部
Ｈ 電子機器
２１ 蓋体
２１ａ 開口部
２１ｂ 壁部
２１ｃ 内周面
２１ｄ 外周面
２２ プリント基板
２３ 操作部材
２３ａ 操作壁
２３ｂ 内周面
２３ｃ ボス部
【発明の属する技術分野】
本発明は、多方向スイッチに係わり、特に、ステムの傾斜操作とプッシュ操作のどちらかの操作で、切り替え信号を出力することができる多方向スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の多方向スイッチの従来例として特願平８−３５０７９号に提案されているもので説明する。このような多方向スイッチは図９、１０に示すように、上方が開放されて内底部１ａを有するハウジング１が図示下方に配設されている。前記内底部１ａには、中央固定接点２と、この中央固定接点２を囲むコモン接点３、およびこのコモン接点３の周囲の前後左右４箇所に位置する周縁固定接点４とが露出されている。これら中央固定接点２、コモン接点３、および周縁固定接点４に接続する端子５が、ハウジング１の側面から突出形成されている。
またハウジングの内底部１ａには、４本の突起１ｂが立設され、各突起１ｂに対向するハウジング１の４隅には位置決め部１ｃとボス１ｄとがそれぞれ形成されている。
【０００３】
前記中央固定接点２の上方には円形でドーム状の中央タクトばね６と、この中央タクトばね６の外方で周縁固定接点４の上方には、外形が矩形の４個の周縁タクトばね７が、それぞれ対向した状態で４方向に配設されている。
これら中央タクトばね６と周縁タクトばね７とはＳＵＳ等の弾性に富む材料から形成されている。
前記４個の周縁タクトばね７は、平行な２本のスリットに挟まれた中央部が上方に膨出形成された膨出部７ａが弾性を有して設けられている。
このような４個の周縁タクトばね７は、一部がコモン接点３に常時接した状態で、膨出部７ａが周縁固定接点４上に位置するように、ハウジング１の内壁と各突起１ｂの外側とで位置決めされて、内底部１ａ上に載置されている。
【０００４】
前記中央タクトばね６と、周縁固定接点４の上方には、第１ステム８が配設され、この第１ステム８は円柱状部８ａと、テーパ状のスカート部８ｂとが形成されている。また、スカート部８ｂの下面には４個の突部８ｃが略９０度の等間隔を保って一体形成され、これら突部８ｃは各周縁タクトばね７の膨出部７ａに接して、膨出部７ａの弾性力で第１ステム８が上方に押し上げられている。
前記円柱部８ａの中央には上下方向に貫通するガイド孔８ｅが設けられ、スカート部８ｂの下部周縁には４個の突片８ｂが外方に突出して一体形成されており、この突片８ｂがハウジング１の位置決め部１ｃとスライド可能に嵌合して、第１ステム８がハウジング１の内底部１ａ上に揺動可能に収納されている。
【０００５】
前記第１ステム８のガイド孔８ｅには第２ステム９がスライド可能に挿入され、第２ステム９を傾斜させると、第１ステム８も同方向に傾斜するようになっている。
また、前記第１ステム８が垂直状態の時は、第２ステム９が第１ステム８のガイド孔８ｅ内を上下にスライド可能になっている。そのために、第２ステム９とガイド孔８ｅとはガタ嵌合になっていている。
前記第２ステム９の下端には略矩形の鍔部９ａが形成され、この鍔部９ａで上方への抜け止めがされいる。
また鍔部９ａの下面中央には、押圧突起９ｂが形成され、この押圧突起９ｂの先端部が中央タクトばね６のドーム上の頂上部に接し、中央タクトばね６の弾性力で第２ステム９が上方に押し上げられている。
【０００６】
前述したような、中央タクトばね６、周縁タクトばね７、第１と第２ステム８、９をそれぞれ収納した状態のハウジング１の上方から、蓋体１０がかぶせられて取り付けられている。
この蓋体１０は、中央に円形で下方に向かって広がるテーパ状の周縁を有する中央孔１０ａと、四隅に取付孔１０ｂがそれぞれ形成されている。
そして、蓋体１０の中央孔１０ａに第１のステム８のスカート部８ｂを貫通させた状態で、蓋体１０の取付孔１０ｂに挿通したボス１ｄをカシメ付けて、従来の多方向スイッチが構成されている。
【０００７】
このような構成の従来の多方向スイッチの動作について説明すると、第２のステム９を例えば矢印Ｇ方向に傾斜させると、第１のステム８も同方向に傾斜して、図９に示す第１ステム８の右側の突部８ｃが周縁可動接点７の膨出部７ａを下方に押圧し、膨出部７ａが周縁固定接点４に接触して導通する。
また、第２ステム９に加えていた矢印Ｇ方向への加重を解除し、第１、第２ステム８、９を直立状態にし、この状態の第２ステム９を矢印Ｊ方向に押圧すると、押圧突起９ｂの先端がドーム上の中央可動接点６の中央部を押圧して、中央可動接点６が変形して中央部が中央固定接点２に接触して導通する。
このように、従来提案されている多方向スイッチは、ステムの傾斜方向に応じて複数のスイッチング操作ができ、ステムのプッシュ操作によってもスイッチングを行うことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来提案されている多方向スイッチでは、第１ステム８のガイド孔８ｅに挿入している第２ステム９が、スムーズに上下動できるようにガタ嵌合にしているため、第２ステム９を傾斜させるときに、第１と第２のステム８、９間でガタが発生し、第２ステム９を操作するときの操作フィーリングが悪いという問題があった。
また、従来提案されている多方向スイッチは、小型化の要求に対して、それぞれの部品を小型にしているために、第２ステム９を傾斜させたときのストッパ強度が弱いという問題があった。
また、第１と第２のステム８、９、あるいは、４個の周縁タクトばね７がそれぞれバラバラになっていたため、部品点数が多くて、且つ、組立も複雑になってコストアップになっていた。
本発明は、前述のような課題を解決して、操作フィーリングがよく、ストッパ強度も強く、部品点数の少ない低コストの多方向スイッチを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の多方向スイッチは、内底部を有するハウジングと、前記内底部の中央部に位置する第１固定接点と、この第１固定接点の周縁に位置するコモン接点および複数の第２固定接点と、前記ハウジング内に位置し、中心部が前記内底部方向に突出する第１押圧部、および、この第１押圧部の周縁に設けられた前記内底部方向に突出する複数の第２押圧部とを有する揺動可能なステムと、前記コモン接点に常時導通し、前記第１固定接点と接離可能な第１可動接点と、前記コモン接点に常時導通し、前記第２固定接点と接離可能な複数の接点部を有する第２可動接点とを備え、前記ステムは一つで垂直方向の操作と傾倒方向の操作が可能とされ、前記ハウジングの内底部には、前記ステムの垂直方向への移動をガイドするステムガイド部を設け、このステムガイド部の一部と対向する側のステムに凸部を形成し、前記ステムを所定方向に傾斜させ前記ステムを傾倒方向に移動させた時は、前記ステムガイド部の上部に設けた突起の外側部と前記ステムの前記凸部下壁とが対向状態となって、前記ステムの内底部方向への動きを規制し、前記ステムが傾斜した側の前記第２押圧部で前記接点部を押圧して、前記接点部が前記第２固定接点に接触し、前記第２固定接点と前記コモン接点とを導通させ、また、前記ステムが直立状態で前記ステムを垂直方向に押圧して垂直方向に移動させた時は前記ステムガイド部の内壁で前記ステムの前記凸部側壁をガイドして前記ステムの傾斜する動きを規制し、前記第１押圧部により前記第１可動接点が変位して前記第１固定接点と接触し、前記第１固定接点と前記コモン接点とを導通させるような構成とした。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記ハウジングには、開口部が設けられた蓋体を取り付け、前記ステムには前記蓋体の開口部から突出する摘み部を設け、この摘み部の根元にストッパ部を設け、前記ステムを傾斜させた時、前記ストッパ部が前記開口部の端面に当接して、前記ステムの移動を停止可能にするような構成とした。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記複数の接点部を有する前記第２可動接点を、一枚のばね部材で一体形成した構成とした。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記第２可動接点には中央部に開口部を設けると共に、この開口部周辺に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部で前記第２可動接点を前記コモン接点に常時導通させるような構成とした。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記第２可動接点の前記接点部は、スリット部と、このスリット部の前記開口部寄りに前記ステムの第２押圧部が当接する当接部と、前記スリット部の外側に前記第２固定接点と接離可能なアーム部とで構成され、前記ステムを傾斜させた時、前記第２押圧部が前記当接部を押圧すると共に前記アーム部を変位させ、このアーム部が前記第２固定接点と接触して前記第２可動接点と前記コモン接点とを導通させるような構成とした。
【００１４】
また、前記課題を解決するための第６の解決手段として、本発明の多方向スイッチを用いた電子機器は、前記請求項２、３、４、または５記載において、前記多方向スイッチを内部に収納する筺体と、前記多方向スイッチの前記摘み部に取り付けられて前記筺体の外部に露出する操作部材とを備え、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材を前記筺体の一部に当接させて、前記ステムの移動を停止させるような構成とした。
【００１５】
また、前記課題を解決するための第７の解決手段として、前記筺体には開口部を設けると共に、この開口部の周囲に筒状の壁部を設け、前記開口部内には前記摘み部、または前記操作部材を位置させ、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材、または前記摘み部のいずれか一方を、前記壁部の内周面に当接させるような構成とした。
【００１６】
また、前記課題を解決するための第８の解決手段として、前記操作部材には椀状の操作壁を形成し、この操作壁で前記筺体の前記開口部上を塞ぐように前記操作部材を前記摘み部に取り付け、前記ステムを傾斜させた時、前記操作壁の内周面が前記壁部の外周面に当接させるような構成とした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の多方向スイッチの実施の形態について説明する。図１は本発明の多方向スイッチの分解斜視図、図２は本発明の他方向スイッチのハウジングの上面図、図３は本発明の多方向スイッチの要部断面側面図、図４、図５は本発明の多方向スイッチの動作を説明する要部断面側面図、図６は本発明の多方向スイッチのステムと可動接点の一部を示す要部拡大図、図７、図８は本発明の多方向スイッチを用いた電子機器の要部断面図である。
【００１９】
本発明の多方向スイッチＳは、図１〜図３に示すように、上方が開放された略円形の第１凹部１１ａが形成され、この第１凹部１１ａには所定の深さの内底部１１ｂが形成されたハウジング１１が図示下方に配設されている。
このハウジング１１は樹脂材料等の絶縁材料から成り、内底部１１ｂの中央部が所定寸法だけ低くなった円形の第２凹部１１ｃが形成され、この第２凹部１１ｃの中心部に、第２凹部１１ｃの底面と同一平面上に第１固定接点１２が露出されている。
前記第２凹部１１ｃの外側の、内底部１１ｂの同一平面上には、略円弧状のコモン接点１３が露出されて配設されている。
【００２０】
このコモン接点１３の周囲４方向には、４個の第２固定接点１４が、それぞれ分離されて内底部１１ｂと同一平面上に露出されて配設されている。
前記第１と第２固定接点１２、１４、及びコモン接点１３は、それぞれ金属板等の導電性部材で形成され、インサート成形等によりハウジング１１と一体化されている。
また、ハウジング１１の図示左右の側面からは、第１固定接点１２に接続される端子１５ａと、コモン接点１３に接続される端子１５ｂと、４個の第２固定接点１４にそれぞれ接続される４個の端子１５ｃとからなる複数の端子１５が、それぞれ突出形成されて下方に折り曲げられている。
【００２１】
前記ハウジング１１の４隅の略円形の第１凹部１１ａの側面には、位置決め溝１１ｄと、上面部１１ｆから上方に突出するボス１１ｅとがそれぞれ形成されている。
またハウジング１１の対角線上で第１固定接点１２から等距離の位置の外方の４方向には４個のステムガイド部１６が立設されている。この４個のステムガイド部１６は、図２に示すように内底部１１ｂ上の１箇所とコモン接点１３の表面上の３箇所とにそれぞれ形成されている。
前記ステムガイド部１６は、内周部が２段に形成され、下方側にガイド面１６ａと、このガイド面１６ａの上部で外側にステムガイド部１６の一部である突起１６ｂが設けられている。また、外側には略球面状の外壁１６ｃが形成されて、所定の高さのステムガイド部１６が配設されている。
【００２２】
前記第１固定接点１２の上方には、前記４個のステムガイド部１６のガイド面１６ａに周囲が位置決めされる、外形が円形で中央部が上方に膨らんだドーム状の第１可動接点１７が配設されている。この第１可動接点１７は、リン青銅、あるいはＳＵＳ等のばね部材から成り、外周部がコモン接点１３上に載置され、常時コモン接点１３に導通した状態になっている。
そして、後述するステム１９により、ドーム状に膨らんだ中央部が押圧されると、中央部が変位して反転し、第１可動接点１７を介して第１固定接点１２とコモン接点１３とが導通するようになっている。
【００２３】
前記第１可動接点１７の外側の前記４個のステムガイド１６には、中央部が略矩形に打ち抜きされ開口部１８ａを有する第２可動接点１８が取り付けられている。
この第２可動接点１８は、リン青銅、あるいはＳＵＳ等の一枚のばね部材から成り、外形が花弁状に形成され、外周部の４方向から外方に突出する円弧状の接点部１８ｂが形成されている。このそれぞれの接点部１８ｂは、スリット部１８ｆと、このスリット部１８ｆの内側で前記開口部１８ａ寄りに後述するステム１９が当接する当接部１８ｅと、スリット部１８ｆの外側に第２固定接点１４と接離可能なアーム部１８ｃとで構成されている。
また、アーム部１８ｃの中央部には、図示下方に突出する微小高さの凸部１８ｄが形成され、この凸部１８ｄが第２固定接点１４の表面と接離可能になっている。
【００２４】
前記接点部１８ｂはスリット部１８ｆにより、アーム部１８ｃと当接部１８ｅとが離間された状態になっている。
また、開口部１８ａを構成する４面から成る内側の側面には、所定の高さで下方に折り曲げ形成された折り曲げ部１８ｇが設けられている。そして、第２可動接点１８は開口部１８ａの４隅が、ステムガイド部１６に挿入されて、折り曲げ部１８ｇの下端部が、コモン接点１３の表面に接触して、コモン接点１３と第２可動接点１８とが常時導通した状態になるようになっている。
【００２５】
また、第１と第２可動接点１７、１８の上方には、これら第１、第２可動接点１７、１８を操作するためのステム１９が配設されている。
このステム１９は樹脂材料等から成り、中心部から上方に突出する角柱形状の摘み部１９ａと、この摘み部１９ａの根元部分には円形のストッパ部１９ｂが所定の段差を有して形成されている。このストッパ部１９ｂの下部には、斜め下方の外方に拡がる球面状のスカート部１９ｃが形成され、このスカート部１９ｃの内部は空洞になっている。
このスカート部１９ｃの空洞内部の中心部が内底部１１ｂ方向に突出する第１押圧部１９ｄが形成され、この第１押圧部１９ｄの下部先端中央には、第１可動接点１７を押圧するための突部１９ｅが突出形成されている。
【００２６】
前記第１押圧部１９ｄの周囲には、ステムガイド部１６の一部である突起１６ｂと対向する側に、内底部１１ｂ方向に突出する凸部１９ｆが所定の高さで形成されている。前記スカート部１９ｃの下面側で、第１押圧部１９ｄの周縁には内底部１１ｂ方向に突出する４個の第２押圧部１９ｇが、略９０度の等間隔を保って突出形成されている。
そして、ステム１９の第１押圧部１９ｄの外周を、４個のステムガイド部１６のガイド面１６ａに位置させると、第１押圧部１９ｄの突部１９ｅが第１可動接点１７上に位置し、４個の第２押圧部１９ｇが第２可動接点１８の４個の接点部１８ｂ上に位置するようになっている。
また、スカート部１９ｂの下部外周縁には、所定の幅寸法の４個の突片１９ｈが外方に突出形成されており、この突片１９ｈがハウジング１１の位置決め溝１１ｄにスライド係合することにより、ステム１９が凹部１１ａ内で回り止めされるようになっている。
【００２７】
前記ハウジング１１の上方には、ハウジング１１の凹部１１ａ内に、前述したような第１、第２可動接点１７、１８、ステム１９をそれぞれ収納して上方から押圧する、蓋体２０が取り付けられている。
この蓋体２０は金属板等から成り外形が略矩形に形成され、中央には、上方に向かって球面状に湾曲する周縁壁２０ａを有する円形の開口部２０ｂが形成されている。前記周縁壁２０ａは、ステム１９のスカート部１９ｃの球面形状と略同形状に形成されている。
また、蓋体２０の四隅には、ハウジング１１のボス１１ｅが挿通する取付孔２０ｃがそれぞれ形成されている。
そして、蓋体２０の開口部２０ｂからステム１９の摘み部１９ａを上方に突出させて、周縁壁２０ａの内面がステム１９の球面状のスカート部１９ｃを押圧した状態で、取付孔２０ｃを４個のボス１１ｅに挿通して、ボス１１ｅの先端部をカシメ付けて、本発明の多方向スイッチＳが構成されている。
【００２８】
本発明の多方向スイッチＳの動作を図３〜図６に基づいて説明する。図３はステム１９を操作する前の状態を示すもので、ステム１９の第１押圧部１９ｄが第１可動接点１７上に位置し、第２押圧部１９ｇが第２可動接点１８の接点部１８ｂ上に位置している。そして、ステム１９は第１と第２可動接点１７、１８とで、上方の蓋体２０に押圧されて直立状態になっている。このとき、多方向スイッチＳは、第１、第２可動接点１７、１８は、第１、第２固定接点１２、１４から離れた状態の中立状態になっている。
この中立状態においては、ステム１９の第１押圧部１９ｄの外周面が、４個のステムガイド部１６のガイド面１６ａでガイドされて、ステム１９の傾斜と垂直直方向の動きをガイドするようになっている。
【００２９】
次に、中立状態で直立状態のステム１９を、図４に示すような矢印Ａ方向に移動させると、第１押圧部１９ｄの突部１９ｅが第１可動接点１７の中央部を押圧し、第１可動接点１７が反転して変位し、第１可動接点１２と接触して電気的に導通する。
前記ステム１９を矢印Ａ方向の垂直方向に移動させたときは、ステムガイド部１６の一部である突起１６ｂでステム１９の凸部１９ｆをガイドして、ステム１９に矢印Ｂ方向の加重が加わっても、ステム１９が傾斜する動きを規制するようになっている。
【００３０】
そのために、第１可動接点１７が第１固定接点１２に導通してＯＮしているときは、ステム１９が傾斜しないので、第２可動接点１８の接点部１８ｂが第２固定接点１４に接触して導通するようなことがない。
前記ステム１９が矢印Ａ方向に移動して、第１可動接点１７と第１固定接点１２とがＯＮしているときの、第２可動接点１８は、図４に示すように、第２押圧部１９ｇが接点部１８ｂを押圧して、アーム部１８ｃが若干下方側に移動するが、接点部１８ｂが第２固定接点１４に接触して導通するようなことはない。
前記第１固定接点１２とコモン接点１３とが第１可動接点１７を介して導通してＯＮすると、このＯＮ信号を外部の制御部（図示せず）が検出することができるようになっている。
【００３１】
次に、ステム１９に加えていた矢印Ａ方向への加重を解除して、ステム１９を中立状態に戻した後、図５に示すような、例えば矢印Ｂ方向の横方向にステム１９を押圧すると、ステム１９は、４個のステムガイド１６にガイドされた第１押圧部１９ｄを支点として、矢印Ｂ方向に傾斜する。
このとき、ステム１９が傾斜した側の第２押圧部１９ｇが、第２可動接点１８の接点部１８ｂを押圧して、この接点部１８ｂが第２固定接点１４と接触し、第２固定接点１４とコモン接点１３とが第２可動接点１８を介して導通してＯＮする。
前記ステム１９を傾斜させたとき、ステムガイド部１６の一部である突起１６ｂと、ステム１９の凸部１９ｆとが対向状態となり、ステム１９の内底部１１ｂ方向への動きを規制するようになっている。
そのために、ステム１９を傾斜させて、第２可動接点１８が第２固定接点１４と接触してＯＮしているときは、ステム１９に内底部１１ｂ方向への押圧力を加わえても、ステム１９の動きが規制されて、第１可動接点１７が押圧されて第１固定接点１２に接触して導通するようなことはない。
【００３２】
前記ステム１９を矢印Ｂ方向に傾斜させた時の、第２可動接点１８の接点部１８ｂの詳細な動きを、図５および、図６Ａ〜Ｃの要部拡大図に基づいて説明する。
まず、ステム１９が直立状態で、どの接点部もＯＮしていない中立状態の時は、ステム１９も直立状態になっている。図６Ａはこのようなステム１９が中立状態の時の第２可動接点１８とステム１９の一部を示している。
この中立状態のステム１９を、図５に示す矢印Ｂ方向に傾斜させると、第２押圧部１９ｇが接点部１８ｂの当接部１８ｅを押圧する。
【００３３】
すると、凸部１８ｄを有するアーム部１８ｃが、当接部１８ｅの動きに連動して下方に変位し、図６Ｂに示すように、凸部１８ｄが第２固定接点１４の一つに接触して導通する。このときのステム１９は図５に示す傾斜角度Ｄまで傾斜した状態になっている。
この傾斜角度Ｄまで傾斜したステム１９を、更に矢印Ｂ方向に移動させ、角度Ｅだけオーバストロークさせると、図６Ｃに示すように、第２押圧部１９ｇが更に当接部１８ｄを内底部１１ｂ方向に押圧すると、ステム１９のストッパ部１９ｂが蓋体２０の開口部２０ｂの端面に当接して、後述する電子機器Ｈに組み込む前の多方向スイッチＳの、ステム１９の矢印Ｂ方向への移動が停止可能になっている。
本発明の多方向スイッチＳでは、ステム１９の傾斜角度を、第２可動接点１８が第２固定接点１４に接触してＯＮしてから、更に角度Ｅだけオーバストロークさせることができるので、接点部１８ｂの高さ寸法にバラツキがあったとしても、オーバーストロークの角度Ｅの範囲内で第２可動接点１８を確実に第２固定接点１４に接触させてＯＮさせることができる。
【００３４】
このような本発明の多方向スイッチＳは、カーナビゲータ用リモコンあるいは、ファミコン用ゲームパッド等の電子機器に多く用いられている。
本発明の多方向スイッチＳを用いた電子機器Ｈを図７、８に基づいて説明する。
まず、電子機器Ｈは本発明の多方向スイッチＳＳを内部に収納する筺体２１が配設されている。この筺体２１の上部には円形状の開口部２１ａが設けられ、この開口部２１ａの周囲に筒状の壁部２１ｂが内周面２１ｃを有して設けられている。
前記開口部２１ａ内の略中央部に、ステム１９の中立状態の摘み部１９ａを位置させた状態で、多方向スイッチＳがプリント基板２２に取り付けられている。このプリント基板２２は、本発明の多方向スイッチＳや、その他複数の電子部品等が取り付けられて、筺体２１内部に収納されている。
【００３５】
前記プリント基板２２に取り付けられた多方向スイッチＳの摘み部１９ａには、操作部材２３が取り付けられている。この操作部材２３には椀状の操作壁２３ａが内周面２３ｂを有して形成され、この操作壁２３ａで筺体２１の開口部２１ａ上を塞ぐように操作部材２３のボス部２３ｃが摘み部１９ａに圧入等により取り付けられている。
図８に示すように、操作部材２３を矢印Ｂ方向に移動させて、ステム１９を角度Ｄまで傾斜させると第２可動接点１８が第２固定接点１４に接触してＯＮし、この状態から、更に矢印Ｂ方向にステム１９をオーバストロークさせて、角度Ｆだけ移動させて、操作部材２３のボス部２３ｃ外周が、開口部２１ａを構成する壁部２１ｂの内周面２１ｃに当接させて、ステム１９の矢印Ｂ方向への移動を停止させることができるようになっている。
【００３６】
前記電子機器Ｈに多方向スイッチＳを組み込んだときの、ステム１９のオーバストロークの角度Ｆは、図５に示す多方向スイッチＳ単品の時のオーバストロークの角度Ｅより小さく設定する。そのために、多方向スイッチＳ内部のストッパが働く前に、電子機器Ｈ側でストッパが働くようになっているので、本発明の多方向スイッチＳには、ステム１９を傾斜させる操作加重が加わらないので、長寿命で高精度の多方向スイッチＳを提供できる。また、ステム１９を傾斜させる操作加重を、筺体２１の壁部２１ｂの内周面２１ｃで受けとめるので、ステム１９を傾斜させたときのストッパ加重を大きくすることができる。
【００３７】
本発明の多方向スイッチＳを用いた電子機器Ｈでは、操作部材２３のボス部２３ｃを壁部２１ｂの内周面２１ｃに当接したもので説明したが、ステム１９の摘み部１９ａを延長して、摘み部１９ａを壁部２１ｂの内周面２１ｃに当接するようにしたものでも良い。即ち、開口部２１ａ内には摘み部１９ａ、または操作部材２３を位置させ、ステム１９を傾斜させた時、操作部材２３、または摘み部１９ａのいずれか一方を、壁部２１ｂの内周面２１ｃに当接させるようになっている。
【００３８】
また、ステム１９を傾斜させたときのストッパを、操作部材２３の操作壁２３ａの内周面２３ｂを、筺体２１の壁部２１ｂの外周面２１ｄに当接させたものでも良い。また、操作部材２３の操作壁２３ａの内周面２３ｂを、筺体２１の壁部２１ｂの外周面２１ｄに当接すると同時に、ボス部２３ｃを壁部２１ｂ内周面２１ｃに当接したものでも良い。
また、本発明の多方向スイッチＳでは、接点部１８ｂのアーム部１８ｃと当接部１８ｅの間にスリット部１８ｆを設けたもので説明したが、スリット部１８ｆがないもので、接点部１８ｂには、アーム部１８ｃの内側近傍に当接部１８ｅを連設したものでも良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の多方向スイッチは、ステムを所定方向に傾斜させた時、このステムが傾斜した側の第２押圧部で第２可動接点の接点部を押圧して、前記接点部が第２固定接点に接触し、前記第２固定接点とコモン接点とを導通させ、また、ステムが直立状態でステムを垂直方向に押圧した時、ステムの第１押圧部により前記第１可動接点が変位して第１固定接点と接触し、第１固定接点とコモン接点とを導通させるようにしたので、１つのステムで垂直方向への移動と、横方向に移動させて傾斜させる動作とを、別々に行うことができ、確実に第１と第２可動接点を別々にＯＮさせることができ、高精度の多方向スイッチを提供できる。
【００４０】
また、ハウジングの内底部には、前記ステムの垂直方向への移動をガイドするステムガイド部を設け、このステムガイド部の一部と対向する側のステムにも凸部を形成し、前記ステムを垂直方向に押圧したときは前記ステムガイド部でガイドして前記ステムを垂直方向に移動させ、また、前記ステムを傾斜させた時は、前記ステムガイド部の一部と前記ステムの前記凸部とが対向状態となって、前記ステムの内底部方向への動きを規制するようにしたので、ステムを垂直方向に押圧して第１可動接点をＯＮさた時は、ステムを傾斜させることができず、第２可動接点をＯＮさせることができない。また、ステムを傾斜させて第２可動接点をＯＮさせた時は、ステムを下方側に押圧することができず、第１可動接点をＯＮさせることができない。そのために、第１、第２可動接点が同時にＯＮすることがない、誤操作のない高性能の多方向スイッチを提供できる。
【００４１】
また、ハウジングには、開口部が設けられた蓋体を取り付け、前記ステムには前記蓋体の開口部から突出する摘み部を設け、この摘み部の根元にストッパ部を設け、前記ステムを傾斜させた時、前記ストッパ部が前記開口部の端面に当接して、前記ステムの移動を停止可能にするようにしたので、電子機器に取り付ける前の多方向スイッチに、ステムを傾斜させる横方向の力が加わっても、ストッパ部でステムの傾きを規制することができ、取り扱い性がよい。
【００４２】
また、複数の接点部を有する前記第２可動接点を、一枚のばね部材で一体形成したので、部品点数の少なくすることができ、組立性がよく、且つ低コストが実現できる。
【００４３】
また、第２可動接点には中央部に開口部を設けると共に、この開口部周辺に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部で前記第２可動接点を前記コモン接点に常時導通させるようにしたので、部品点数が少なくて、組立性のよい多方向スイッチを提供できる。
【００４４】
また、第２可動接点の前記接点部は、スリット部と、このスリット部の前記開口部寄りに前記ステムの第２押圧部が当接する当接部と、前記スリット部の外側に前記第２固定接点と接離可能なアーム部とで構成され、前記ステムを傾斜させた時、前記第２押圧部が前記当接部を押圧すると共に前記アーム部を変位させ、このアーム部が前記第２固定接点と接触して前記第２可動接点と前記コモン接点とを導通させるようにしたので、ステムを傾斜させるときにオーバストロークさせても、スリット部で当接部に加わる加重を吸収することができ、アーム部に無理な加重が掛からず、第２可動接点の接点寿命を向上させることができる。
【００４５】
また、前記請求項３、４、５または６記載において、前記多方向スイッチを内部に収納する筺体と、前記多方向スイッチの前記摘み部に取り付けられて前記筺体の外部に露出する操作部材とを備え、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材が前記筺体の一部に当接して、前記ステムの移動を停止させるようにしたので、ステムを傾斜させたときのストッパ加重が多方向スイッチに加わらないようになっている。そのために、筺体内部に取り付けた多方向スッチを長寿命化させることができる。
【００４６】
また、前記筺体には開口部を設けると共に、この開口部周囲に筒状の壁部を設け、前記開口部内には前記摘み部、または前記操作部材を位置させ、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材、または前記摘み部のいずれか一方を、前記壁部の内周面に当接させるようにしたので、筺体内部に取り付けた多方向スッチを長寿命化させることができる。
【００４７】
また、前記操作部材には椀状の操作壁を形成し、この操作壁で前記筺体の前記開口部上を塞ぐように前記操作部材を前記摘み部に取り付け、前記ステムを傾斜させた時、前記操作壁の内周面が前記壁部の外周面に当接させるようにしたので、
筺体内部に取り付けた多方向スッチを長寿命化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多方向スイッチの分解斜視図である。
【図２】本発明の他方向スイッチのハウジングの上面図である。
【図３】本発明の多方向スイッチの要部断面側面図である。
【図４】本発明の多方向スイッチの動作を説明する要部断面側面図である。
【図５】本発明の多方向スイッチの動作を説明する要部断面側面図である。
【図６】本発明の多方向スイッチのステムと可動接点の一部を示す要部拡大図である。
【図７】本発明の多方向スイッチを用いた電子機器の要部断面図である。
【図８】本発明の多方向スイッチを用いた電子機器の要部断面図である。
【図９】従来の多方向スイッチの要部断面側面図である。
【図１０】従来の多方向スイッチの分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｓ 本発明の多方向スイッチ
１１ ハウジング
１１ａ 第１凹部
１１ｂ 内底部
１２ 第１固定接点
１３ コモン接点
１４ 第２固定接点
１５ 端子
１６ ステムガイド部
１６ａ ガイド面
１６ｂ 突起
１６ｃ 外壁
１７ 第１可動接点
１８ 第２可動接点
１８ａ 開口部
１８ｂ 接点部
１８ｃ アーム部
１８ｄ 凸部
１８ｅ 当接部
１８ｆ スリット部
１８ｇ 折り曲げ部
１９ ステム
１９ａ 摘み部
１９ｂ ストッパ部
１９ｄ 第１押圧部
１９ｆ 凸部
１９ｇ 第２押圧部
２０ 蓋体
２０ａ 周縁壁
２０ｂ 開口部
Ｈ 電子機器
２１ 蓋体
２１ａ 開口部
２１ｂ 壁部
２１ｃ 内周面
２１ｄ 外周面
２２ プリント基板
２３ 操作部材
２３ａ 操作壁
２３ｂ 内周面
２３ｃ ボス部
Claims (8)
- 内底部を有するハウジングと、前記内底部の中央部に位置する第１固定接点と、この第１固定接点の周縁に位置するコモン接点および複数の第２固定接点と、前記ハウジング内に位置し、中心部が前記内底部方向に突出する第１押圧部、および、この第１押圧部の周縁に設けられた前記内底部方向に突出する複数の第２押圧部とを有する揺動可能なステムと、前記コモン接点に常時導通し、前記第１固定接点と接離可能な第１可動接点と、前記コモン接点に常時導通し、前記第２固定接点と接離可能な複数の接点部を有する第２可動接点とを備え、前記ステムは一つで垂直方向の操作と傾倒方向の操作が可能とされ、前記ハウジングの内底部には、前記ステムの垂直方向への移動をガイドするステムガイド部を設け、このステムガイド部の一部と対向する側のステムに凸部を形成し、前記ステムを所定方向に傾斜させ前記ステムを傾倒方向に移動させた時は、前記ステムガイド部の上部に設けた突起の外側部と前記ステムの前記凸部下壁とが対向状態となって、前記ステムの内底部方向への動きを規制し、前記ステムが傾斜した側の前記第２押圧部で前記接点部を押圧して、前記接点部が前記第２固定接点に接触し、前記第２固定接点と前記コモン接点とを導通させ、また、前記ステムが直立状態で前記ステムを垂直方向に押圧して垂直方向に移動させた時は前記ステムガイド部の内壁で前記ステムの前記凸部側壁をガイドして前記ステムの傾斜する動きを規制し、前記第１押圧部により前記第１可動接点が変位して前記第１固定接点と接触し、前記第１固定接点と前記コモン接点とを導通させるようにしたことを特徴とする多方向スイッチ。
- 前記ハウジングには、開口部が設けられた蓋体を取り付け、前記ステムには前記蓋体の開口部から突出する摘み部を設け、この摘み部の根元にストッパ部を設け、前記ステムを傾斜させた時、前記ストッパ部が前記開口部の端面に当接して、前記ステムの移動を停止可能にするようにしたことを特徴とする請求項１記載の多方向スイッチ。
- 前記複数の接点部を有する前記第２可動接点を、一枚のばね部材で一体形成したことを特徴とする請求項１、または２記載の多方向スイッチ。
- 前記第２可動接点には中央部に開口部を設けると共に、この開口部周辺に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部で前記第２可動接点を前記コモン接点に常時導通させるようにしたことを特徴とする請求項１、２、または３記載の多方向スイッチ。
- 前記第２可動接点の前記接点部は、スリット部と、このスリット部の前記開口部寄りに前記ステムの第２押圧部が当接する当接部と、前記スリット部の外側に前記第２固定接点と接離可能なアーム部とで構成され、前記ステムを傾斜させた時、前記第２押圧部が前記当接部を押圧すると共に前記アーム部を変位させ、このアーム部が前記第２固定接点と接触して前記第２可動接点と前記コモン接点とを導通させるようにしたことを特徴とする請求項４記載の多方向スイッチ。
- 前記請求項２、３、４、または５記載において、前記多方向スイッチを内部に収納する筺体と、前記多方向スイッチの前記摘み部に取り付けられて前記筺体の外部に露出する操作部材とを備え、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材を前記筺体の一部に当接させて、前記ステムの移動を停止させるようにしたことを特徴とする電子機器。
- 前記筺体には開口部を設けると共に、この開口部の周囲に筒状の壁部を設け、前記開口部内には前記摘み部、または前記操作部材を位置させ、前記ステムを傾斜させた時、前記操作部材、または前記摘み部のいずれか一方を、前記壁部の内周面に当接させるようにしたことを特徴とする請求項６記載の電子機器。
- 前記操作部材には椀状の操作壁を形成し、この操作壁で前記筺体の前記開口部上を塞ぐように前記操作部材を前記摘み部に取り付け、前記ステムを傾斜させた時、前記操作壁の内周面が前記壁部の外周面に当接させるようにしたことを特徴とする請求項６、または７記載の電子機器。
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