JP3827882B2 - 揺動操作型スイッチ装置 - Google Patents
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- H01H25/041—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作体を任意方向へ揺動操作することにより、タクトスイッチ等からなる複数のスイッチ素子が選択的にオン動作される揺動操作型スイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の揺動操作型スイッチ装置の従来技術として、実用新案登録第２５４１１２０号公報に記載されているように、複数の押圧突起を有する操作体を支持部材上に揺動可能に支持すると共に、各押圧突起に対向して複数のタクトスイッチを配置し、操作体を任意方向へ揺動操作することにより、押圧突起がタクトスイッチを選択的にオン動作させるように構成したものが知られている。
【０００３】
上記公報に開示された揺動操作型スイッチ装置は、支持部材の中央に複数本の弾性腕を介して連結された取付部を設け、操作体の下面に設けた４つの連結突起を取付部に熱溶着することにより、操作体を支持部材に対して変位可能に支持している。支持部材は外筐体の上面に固定されており、操作体の下面中央に設けた支持軸は支持部材の取付部を挿通して外筐体の上面に当接している。また、操作体の下面に周方向に９０度の間隔を保って４つの押圧突起が設けてあり、これら押圧突起は支持部材と外筐体を挿通して下方へ延びている。各押圧突起は各連結突起の外周に位置しており、支持軸と２つの押圧突起を結ぶ同一直線上に２つの連結突起が配置され、全体的には支持軸を中心として十字状に延びる同一直線上に１組の連結突起と押圧突起が配置されている。さらに、外筐体の下面に回路基板が固定されており、この回路基板上には操作体の各押圧突起に対向する複数のタクトスイッチが搭載されている。
【０００４】
このように概略構成された従来の揺動操作型スイッチ装置においては、操作体の上面を任意方向へ押圧して傾倒させると、操作体が支持軸を中心に押圧方向へ揺動するため、それに伴って１つのタクトスイッチが対向する押圧突起によってオン動作される。また、操作体に対する上記押圧力を除去すると、支持部材の取付部が各弾性腕の弾発力によって水平状態に復帰するため、取付部に固定された操作体も初期位置に自動的に戻る。したがって、ユーザが操作体の押圧位置を選択することにより、４つのタクトスイッチの１つが選択的にオン動作され、各タクトスイッチの動作信号に基づいて例えばメニュー選択等の各種動作を実行させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の揺動操作型スイッチ装置では、操作体に設けた複数の連結突起を支持部材の取付部に熱溶着することにより、操作体を支持部材に対して変位可能に支持しているが、２つの押圧突起を結ぶ同一直線上に支持軸を介して２つの連結突起が配置されているため、操作体の揺動操作に伴って任意の押圧突起がタクトスイッチを押圧した時に、その押圧突起と支持軸を介して１８０度対向する位置に配置された連結突起に押圧方向と逆向きの力が作用し、連結突起を取付部から離脱させる方向へ大きな力が発生する。このため、弾性腕の長さをできるだけ長くして連結突起に作用する力を低減させる必要があり、その結果、弾性腕が径方向に大きくなるとともに、この弾性腕を備えた支持部材に取り付けられる操作体の直径寸法も大きくなり、揺動操作型スイッチ装置全体が大型化するという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操作体に複数の押圧突起と連結突起とを周方向に交互にずらして配設し、各連結突起を支持部材に設けた複数の弾性腕に固定することとする。このように構成すると、各押圧突起を操作体の揺動中心に近づけた位置に設けたとしても、操作体の揺動操作時に連結突起と弾性腕との間に離脱方向の力がほとんど作用しなくなるため、操作体や支持部材を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の揺動操作型スイッチ装置では、周方向に所定の間隔を保って配置された複数の押圧突起を有する操作体と、この操作体を揺動可能に支持する支持部材と、前記各押圧突起に対向して配置された複数のスイッチ素子とを備え、前記操作体を任意方向へ揺動操作することにより、前記スイッチ素子が前記押圧突起によって選択的に動作される揺動操作型スイッチ装置において、前記操作体には、周方向に隣接する前記各押圧突起の略中間に位置し、かつ前記押圧突起よりも該操作体の周縁寄りに複数の連結突起を設け、これら各連結突起を前記支持部材に設けた複数の弾性腕に固定し、前記各弾性腕を前記支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を前記支持部材の中央部側を起点として放射状に延出させ、前記各連結突起を前記各弾性腕の自由端側に固定した。
【０００８】
このように構成すると、各押圧突起を操作体の揺動中心に近づけた位置に設けたとしても、操作体の揺動操作時に連結突起と弾性腕との間に離脱方向の力がほとんど作用しなくなるため、操作体や支持部材を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化することができる。また、各弾性腕を支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を支持部材の中央部側を起点として放射状に延出させ、各連結突起を各弾性腕の自由端側に固定することが小型化のために好ましく、この場合、各連結突起を操作体の揺動中心から十分に遠ざけた片持ち梁状の各弾性腕の自由端側に固定したため、各弾性腕が独立して比較的大きく弾性変形でき、連結突起と弾性腕との間に作用する離脱方向の力をより低減させることができる。
【００１０】
また、上記構成において、支持部材の板状部に各押圧突起が挿通される開口または切欠きを設け、この板状部の上面に対して各弾性腕を上方へ突出させると、各弾性腕の弾性変位量を大きくすることができるため、操作体を揺動操作した時の押圧ストロークを大きく設定することができる。
【００１１】
また、上記構成において、支持部材に中央部に位置するスナップ脚と該スナップ脚の周囲に位置する複数のボスとをそれぞれ垂設し、スイッチ素子が搭載された固定板にスナップ脚をスナップ止めすると共に各ボスをかしめ固定すると、揺動操作型スイッチ装置の組立作業を簡単に行なうことができると共に、操作体や支持部材等の構成部品を安定して支持することができる。
【００１２】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は実施例に係る揺動操作型スイッチ装置の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４は操作体と支持部材の分解斜視図、図５は操作体の側面図、図６は操作体の裏面図、図７は支持部材の平面図、図８は支持部材の裏面図、図９は支持部材の側面図、図１０はフレキシブル基板の平面図、図１１は固定板の平面図である。
【００１３】
これらの図に示す揺動操作型スイッチ装置は、ユーザによって揺動操作される操作体１と、この操作体１を揺動可能に支持する支持部材２と、操作体１の揺動操作によって動作されるスイッチ素子を有するフレキシブル基板３と、これら操作体１と支持部材２およびフレキシブル基板３を支持する固定板４とによって構成されている。
【００１４】
操作体１は合成樹脂によって成形されており、その上面は円形の操作面となっている。図４〜図６に示すように、操作体１の外周縁に環状部１ａが垂設されており、操作体１の下面に支持軸１ｂと４つの押圧突起１ｃおよび４つの連結突起１ｄがそれぞれ垂設されている。支持軸１ｂは環状部１ａの中心に配置されており、その外表面は曲面形状となっているが、底面から見ると十字形状をなし４隅が切欠かれている。各押圧突起１ｃは環状部１ａの内側に周方向へ９０度の等間隔を保って配置されており、操作体１の操作面には各押圧突起１ｃと対向する位置に指当部１ｅが突設されている。各連結突起１ｄは環状部１ａの内周縁に沿って周方向へ９０度の等間隔を保って配置されており、周方向について見ると押圧突起１ｃと連結突起１ｄが４５度の等間隔を保って交互に配置されていることになる。
【００１５】
支持部材２も合成樹脂によって成形されており、図４と図７〜図９に示すように、この支持部材２は操作体１よりも若干大きめな板状部２ａを有する。板状部２ａの上面中央に皿状の凹部２ｂが形成されると共に、この凹部２ｂを中心として４本の弾性腕２ｃが十字状に延設されている。各弾性腕２ｃは凹部２ｂ側を固定端として片持ち梁状に支持されており、その自由端には孔２ｄがそれぞれ形成されている。各弾性腕２ｃは板状部２ａの上面に対して若干上方へ突出している。また、板状部２ａには４つの開口２ｅが穿設されており、各開口２ｅは各弾性腕２ｃの中間に配置されており、周方向について見ると弾性腕２ｃと開口２ｅが４５度の等間隔を保って交互に配置されていることになる。さらに、板状部２ａの下面中央部に４本のスナップ脚２ｆが垂設されており、板状部２ａの下面周縁部には３本のボス２ｇが垂設されている。
【００１６】
図１０に示すように、フレキシブル基板３に開口３ａが穿設されており、この開口３ａの周囲に４組の固定接点５が形成されている。各固定接点５は中央固定接点５ａと周縁固定接点５ｂとからなり、周方向へ９０度の等間隔を保って配置されている。フレキシブル基板３には各固定接点５の引き回しパターンを覆う絶縁フィルム６が貼着されており、各周縁固定接点５ｂ上には反転時にクリック感触を生起するドーム状のタクトばね７が載置されている（図２参照）。各タクトばね７は可動接点としても機能し、これらタクトばね７（可動接点）と固定接点５によって４つのタクトスイッチが構成されている。なお、フレキシブル基板３には３つの孔３ｂと１つの切欠き３ｃが形成されており、また、各タクトばね７は図示せぬ粘着テープによってフレキシブル基板３に固定されている。
【００１７】
図１１に示すように、固定板４の中央部に矩形状の開口４ａが穿設されており、その周縁部には１つのボス４ｂと３つの孔４ｃが形成されている。この固定板４も合成樹脂によって成形されているが、所望の剛性を確保できれば金属板で構成しても良い。
【００１８】
図１〜図３に示すように、フレキシブル基板３の１つの孔３ｂを固定板４のボス４ｂに挿入し、このボス４ｂの上端を熱溶着（図１の網掛け部分）することにより、フレキシブル基板３は固定板４上に固定される。前述したように、このフレキシブル基板３上には４つのタクトばね７が固定されており、フレキシブル基板３上の各固定接点５と各タクトばね７によって４つのタクトスイッチが構成されている。一方、操作体１の支持軸１ｂを支持部材２の凹部２ｂに突き当て、各連結突起１ｄを各弾性腕２ｃの孔２ｄに挿入した後、これら連結突起１ｄの下端を熱溶着や冷間かしめ等によって各弾性腕２ｃに固定することにより、操作体１は支持部材２に対して各弾性腕２ｃを介して一体化される。これにより、操作体１は支持部材２の凹部２ｂを中心として揺動可能に支持され、操作体１の各押圧突起１ｃは支持部材２の各開口２ｅ内に挿入される。そして、支持部材２の各スナップ脚２ｆをフレキシブル基板３の開口３ａを挿通して固定板４の開口４ａ周縁にスナップ止めすると共に、支持部材２の各ボス２ｇをフレキシブル基板３の２つの孔３ｂと切欠き３ｃを挿通して固定板４の各孔４ｃに熱溶着することにより、支持部材２がフレキシブル基板３を介して固定板４に固定され、この状態において、操作体１の各押圧突起１ｃの下端は各タクトばね７の頂部に当接する。
【００１９】
次に、このように構成された揺動操作型スイッチ装置の動作について説明する。図２と図３は操作体１がいずれの方向へも傾倒されていない無負荷状態を示しており、この無負荷状態において、操作体１は各タクトばね７と各弾性腕２ｃからの弾性復帰力によって水平状態に保持されている。
【００２０】
いま、ユーザが操作体１の操作面の任意箇所、例えば図２における操作体１の左端を押圧すると、操作体１は支持軸１ｂと支持部材２の凹部２ｂとの当接部分を中心として反時計回り方向へ揺動し、それに伴って図示左側の押圧突起１ｃが支持部材２の開口２ｅ内を下降する。その際、該押圧突起１ｃと支持軸１ｂを介して反対側に位置する２つの連結突起１ｄは弾性腕２ｃと共に若干上昇するが、これら２つの連結突起１ｄはいずれも押圧突起１ｃと支持軸１ｂを結ぶ直線に対して周方向へ約４５度位置ずれして配置されているため、連結突起１ｄが弾性腕２ｃから離脱する程の大きな力は作用しない。そして、前記押圧突起１ｃが所定量下降すると、これに対向するタクトばね７の中央部が反転して固定接点５の中央固定接点５ａと周縁固定接点５ｂが導通されるため、クリック感触が生起された際にスイッチオフからスイッチオン状態へと切り替わる。また、かかるスイッチオン状態において操作体１に対する上記押圧力を除去すると、タクトばね７と弾性腕２ｃの自己復帰力によって操作体１は水平状態に戻り、スイッチオン状態のタクトスイッチもスイッチオフ状態となる。また、ユーザが操作体１の他の箇所を押圧した場合も同様の動作が行われ、この場合は押圧箇所の真下に位置する押圧突起１ｃがそれに対向するタクトスイッチをオン動作させる。なお、ユーザが操作体１の任意箇所を押圧操作する際、操作体１の操作面に各押圧突起１ｃに対応する指当部１ｅが突設されているため、操作体１の操作面がユーザの指で覆われてしまう程度まで小型化されたとしても、ユーザは各指当部１ｅの感触によって押圧箇所を容易に認識することができる。
【００２１】
このように本実施例に係る揺動操作型スイッチ装置は、操作体１に複数の押圧突起１ｃと複数の連結突起１ｄを周方向に所定の間隔を保って交互に配設し、各連結突起１ｄを支持部材２に設けた複数の弾性腕２ｃに熱溶着等によって固定したため、各押圧突起１ｃを操作体１の揺動中心に近づけた位置に配置したとしても、操作体１の揺動操作時に連結突起１ｄと弾性腕２ｃとの間に離脱方向の力がほとんど作用しなくなり、それゆえ、操作体１や支持部材２を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化することができる。しかも、各弾性腕２ｃは揺動中心側を固定端として放射状に延びる片持ち梁状のものであり、その自由端側に連結突起１ｄが固定されているため、各連結突起１ｄを操作体１の揺動中心から十分に遠ざけることができ、連結突起１ｄと弾性腕２ｃとの間に作用する離脱方向の力をより低減させることができる。
【００２２】
また、本実施例では、支持部材２に設けた各弾性腕２ｃを板状部２ａの上面に対して上方へ突出させてあるため、各弾性腕２ｃは板状部２ａに対して大きな変位量で弾性変形することが可能となり、操作体１の揺動操作時の押圧ストロークを大きく設定することができる。
【００２３】
また、本実施例では、支持部材２の下面中央部に設けたスナップ脚２ｆを固定板４の開口４ａにスナップ止めすると共に、支持部材２の下面周縁部に設けた複数のボス２ｇを固定板４の各孔４ｃに熱溶着によってかしめ固定したため、揺動操作型スイッチ装置の組立作業を簡単に行なうことができると共に、操作体１や支持部材２等の構成部品を安定して支持することができる。
【００２４】
なお、上記実施例では、各押圧突起１ｃによって動作されるスイッチ素子の一例として、タクトばね７を可動接点として兼用したタクトスイッチを挙げて説明したが、例えばメンブレンスイッチのように一対のフィルムにそれぞれ固定接点と可動接点を有するものをスイッチ素子として用い、このメンブレンスイッチ上にタクトばね７を搭載するというように、タクトばね７とは別に可動接点を設ける構成にしても良い。さらに、フレキシブル基板３の代わりにリジッド基板を使用して、このリジッド基板を固定板として機能させても良い。
【００２５】
また、上記実施例では、押圧突起１ｃを挿通する開口２ｅを支持部材２に設けたが、開口２ｅの代わりに切欠きとしても良い。
【００２６】
また、上記実施例では、支持軸１ｂを操作体１の下面中央に設け、この支持軸１ｂを支持部材２の凹部２ｂに当接させて揺動中心としたが、操作体１の支持軸１ｂを長くして支持部材２の中央に設けた孔に挿通させ、この支持軸１ｂを孔４ｃを設けていない固定部材４に支持させることもできる。さらに、操作体１に支持軸１ｂを設ける代わりに、支持部材２の中央上面に支持軸を突設させ、この支持軸を操作体１の裏面に当接させるようにしても良い。
【００２７】
なお、本発明は押圧突起ならびにスイッチ素子等が３つ以上のものに適用して特に有用である。
【００２８】
【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。
【００２９】
周方向に所定の間隔を保って配置された複数の押圧突起を有する操作体と、この操作体を揺動可能に支持する支持部材と、各押圧突起に対向して配置された複数のスイッチ素子とを備え、操作体を任意方向へ揺動操作することにより、スイッチ素子が押圧突起によって選択的に動作される揺動操作型スイッチ装置において、操作体には、周方向に隣接する各押圧突起の略中間に位置し、かつ前記押圧突起よりも該操作体の周縁寄りに複数の連結突起を設け、これら各連結突起を支持部材に設けた複数の弾性腕に固定し、前記各弾性腕を前記支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を前記支持部材の中央部側を起点として放射状に延出させ、前記各連結突起を前記各弾性腕の自由端側に固定したため、各押圧突起を操作体の揺動中心に近づけた位置に設けたとしても、操作体の揺動操作時に連結突起と弾性腕との間に作用する離脱方向の力を低減することができ、操作体や支持部材を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化することができる。また、各弾性腕を支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を支持部材の中央部側を起点として放射状に延出させ、各連結突起を各弾性腕の自由端側に固定することが小型化のために好ましく、この場合、各連結突起を操作体の揺動中心から十分に遠ざけた片持ち梁状の各弾性腕の自由端側に固定したため、各弾性腕が独立して比較的大きく弾性変形でき、連結突起と弾性腕との間に作用する離脱方向の力をより低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る揺動操作型スイッチ装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】操作体と支持部材の分解斜視図である。
【図５】操作体の側面図である。
【図６】操作体の裏面図である。
【図７】支持部材の平面図である。
【図８】支持部材の裏面図である。
【図９】支持部材の側面図である。
【図１０】フレキシブル基板の平面図である。
【図１１】固定板の平面図である。
【符号の説明】
１ 操作体
１ｂ 支持軸
１ｃ 押圧突起
１ｄ 連結突起
２ 支持部材
２ａ 板状部
２ｂ 凹部
２ｃ 弾性腕
２ｄ 孔
２ｅ 開口
２ｆ スナップ脚
２ｇ ボス
３ フレキシブル基板
４ 固定板
４ｃ 孔
５ 固定接点
７ タクトばね
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作体を任意方向へ揺動操作することにより、タクトスイッチ等からなる複数のスイッチ素子が選択的にオン動作される揺動操作型スイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の揺動操作型スイッチ装置の従来技術として、実用新案登録第２５４１１２０号公報に記載されているように、複数の押圧突起を有する操作体を支持部材上に揺動可能に支持すると共に、各押圧突起に対向して複数のタクトスイッチを配置し、操作体を任意方向へ揺動操作することにより、押圧突起がタクトスイッチを選択的にオン動作させるように構成したものが知られている。
【０００３】
上記公報に開示された揺動操作型スイッチ装置は、支持部材の中央に複数本の弾性腕を介して連結された取付部を設け、操作体の下面に設けた４つの連結突起を取付部に熱溶着することにより、操作体を支持部材に対して変位可能に支持している。支持部材は外筐体の上面に固定されており、操作体の下面中央に設けた支持軸は支持部材の取付部を挿通して外筐体の上面に当接している。また、操作体の下面に周方向に９０度の間隔を保って４つの押圧突起が設けてあり、これら押圧突起は支持部材と外筐体を挿通して下方へ延びている。各押圧突起は各連結突起の外周に位置しており、支持軸と２つの押圧突起を結ぶ同一直線上に２つの連結突起が配置され、全体的には支持軸を中心として十字状に延びる同一直線上に１組の連結突起と押圧突起が配置されている。さらに、外筐体の下面に回路基板が固定されており、この回路基板上には操作体の各押圧突起に対向する複数のタクトスイッチが搭載されている。
【０００４】
このように概略構成された従来の揺動操作型スイッチ装置においては、操作体の上面を任意方向へ押圧して傾倒させると、操作体が支持軸を中心に押圧方向へ揺動するため、それに伴って１つのタクトスイッチが対向する押圧突起によってオン動作される。また、操作体に対する上記押圧力を除去すると、支持部材の取付部が各弾性腕の弾発力によって水平状態に復帰するため、取付部に固定された操作体も初期位置に自動的に戻る。したがって、ユーザが操作体の押圧位置を選択することにより、４つのタクトスイッチの１つが選択的にオン動作され、各タクトスイッチの動作信号に基づいて例えばメニュー選択等の各種動作を実行させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の揺動操作型スイッチ装置では、操作体に設けた複数の連結突起を支持部材の取付部に熱溶着することにより、操作体を支持部材に対して変位可能に支持しているが、２つの押圧突起を結ぶ同一直線上に支持軸を介して２つの連結突起が配置されているため、操作体の揺動操作に伴って任意の押圧突起がタクトスイッチを押圧した時に、その押圧突起と支持軸を介して１８０度対向する位置に配置された連結突起に押圧方向と逆向きの力が作用し、連結突起を取付部から離脱させる方向へ大きな力が発生する。このため、弾性腕の長さをできるだけ長くして連結突起に作用する力を低減させる必要があり、その結果、弾性腕が径方向に大きくなるとともに、この弾性腕を備えた支持部材に取り付けられる操作体の直径寸法も大きくなり、揺動操作型スイッチ装置全体が大型化するという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操作体に複数の押圧突起と連結突起とを周方向に交互にずらして配設し、各連結突起を支持部材に設けた複数の弾性腕に固定することとする。このように構成すると、各押圧突起を操作体の揺動中心に近づけた位置に設けたとしても、操作体の揺動操作時に連結突起と弾性腕との間に離脱方向の力がほとんど作用しなくなるため、操作体や支持部材を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の揺動操作型スイッチ装置では、周方向に所定の間隔を保って配置された複数の押圧突起を有する操作体と、この操作体を揺動可能に支持する支持部材と、前記各押圧突起に対向して配置された複数のスイッチ素子とを備え、前記操作体を任意方向へ揺動操作することにより、前記スイッチ素子が前記押圧突起によって選択的に動作される揺動操作型スイッチ装置において、前記操作体には、周方向に隣接する前記各押圧突起の略中間に位置し、かつ前記押圧突起よりも該操作体の周縁寄りに複数の連結突起を設け、これら各連結突起を前記支持部材に設けた複数の弾性腕に固定し、前記各弾性腕を前記支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を前記支持部材の中央部側を起点として放射状に延出させ、前記各連結突起を前記各弾性腕の自由端側に固定した。
【０００８】
このように構成すると、各押圧突起を操作体の揺動中心に近づけた位置に設けたとしても、操作体の揺動操作時に連結突起と弾性腕との間に離脱方向の力がほとんど作用しなくなるため、操作体や支持部材を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化することができる。また、各弾性腕を支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を支持部材の中央部側を起点として放射状に延出させ、各連結突起を各弾性腕の自由端側に固定することが小型化のために好ましく、この場合、各連結突起を操作体の揺動中心から十分に遠ざけた片持ち梁状の各弾性腕の自由端側に固定したため、各弾性腕が独立して比較的大きく弾性変形でき、連結突起と弾性腕との間に作用する離脱方向の力をより低減させることができる。
【００１０】
また、上記構成において、支持部材の板状部に各押圧突起が挿通される開口または切欠きを設け、この板状部の上面に対して各弾性腕を上方へ突出させると、各弾性腕の弾性変位量を大きくすることができるため、操作体を揺動操作した時の押圧ストロークを大きく設定することができる。
【００１１】
また、上記構成において、支持部材に中央部に位置するスナップ脚と該スナップ脚の周囲に位置する複数のボスとをそれぞれ垂設し、スイッチ素子が搭載された固定板にスナップ脚をスナップ止めすると共に各ボスをかしめ固定すると、揺動操作型スイッチ装置の組立作業を簡単に行なうことができると共に、操作体や支持部材等の構成部品を安定して支持することができる。
【００１２】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は実施例に係る揺動操作型スイッチ装置の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４は操作体と支持部材の分解斜視図、図５は操作体の側面図、図６は操作体の裏面図、図７は支持部材の平面図、図８は支持部材の裏面図、図９は支持部材の側面図、図１０はフレキシブル基板の平面図、図１１は固定板の平面図である。
【００１３】
これらの図に示す揺動操作型スイッチ装置は、ユーザによって揺動操作される操作体１と、この操作体１を揺動可能に支持する支持部材２と、操作体１の揺動操作によって動作されるスイッチ素子を有するフレキシブル基板３と、これら操作体１と支持部材２およびフレキシブル基板３を支持する固定板４とによって構成されている。
【００１４】
操作体１は合成樹脂によって成形されており、その上面は円形の操作面となっている。図４〜図６に示すように、操作体１の外周縁に環状部１ａが垂設されており、操作体１の下面に支持軸１ｂと４つの押圧突起１ｃおよび４つの連結突起１ｄがそれぞれ垂設されている。支持軸１ｂは環状部１ａの中心に配置されており、その外表面は曲面形状となっているが、底面から見ると十字形状をなし４隅が切欠かれている。各押圧突起１ｃは環状部１ａの内側に周方向へ９０度の等間隔を保って配置されており、操作体１の操作面には各押圧突起１ｃと対向する位置に指当部１ｅが突設されている。各連結突起１ｄは環状部１ａの内周縁に沿って周方向へ９０度の等間隔を保って配置されており、周方向について見ると押圧突起１ｃと連結突起１ｄが４５度の等間隔を保って交互に配置されていることになる。
【００１５】
支持部材２も合成樹脂によって成形されており、図４と図７〜図９に示すように、この支持部材２は操作体１よりも若干大きめな板状部２ａを有する。板状部２ａの上面中央に皿状の凹部２ｂが形成されると共に、この凹部２ｂを中心として４本の弾性腕２ｃが十字状に延設されている。各弾性腕２ｃは凹部２ｂ側を固定端として片持ち梁状に支持されており、その自由端には孔２ｄがそれぞれ形成されている。各弾性腕２ｃは板状部２ａの上面に対して若干上方へ突出している。また、板状部２ａには４つの開口２ｅが穿設されており、各開口２ｅは各弾性腕２ｃの中間に配置されており、周方向について見ると弾性腕２ｃと開口２ｅが４５度の等間隔を保って交互に配置されていることになる。さらに、板状部２ａの下面中央部に４本のスナップ脚２ｆが垂設されており、板状部２ａの下面周縁部には３本のボス２ｇが垂設されている。
【００１６】
図１０に示すように、フレキシブル基板３に開口３ａが穿設されており、この開口３ａの周囲に４組の固定接点５が形成されている。各固定接点５は中央固定接点５ａと周縁固定接点５ｂとからなり、周方向へ９０度の等間隔を保って配置されている。フレキシブル基板３には各固定接点５の引き回しパターンを覆う絶縁フィルム６が貼着されており、各周縁固定接点５ｂ上には反転時にクリック感触を生起するドーム状のタクトばね７が載置されている（図２参照）。各タクトばね７は可動接点としても機能し、これらタクトばね７（可動接点）と固定接点５によって４つのタクトスイッチが構成されている。なお、フレキシブル基板３には３つの孔３ｂと１つの切欠き３ｃが形成されており、また、各タクトばね７は図示せぬ粘着テープによってフレキシブル基板３に固定されている。
【００１７】
図１１に示すように、固定板４の中央部に矩形状の開口４ａが穿設されており、その周縁部には１つのボス４ｂと３つの孔４ｃが形成されている。この固定板４も合成樹脂によって成形されているが、所望の剛性を確保できれば金属板で構成しても良い。
【００１８】
図１〜図３に示すように、フレキシブル基板３の１つの孔３ｂを固定板４のボス４ｂに挿入し、このボス４ｂの上端を熱溶着（図１の網掛け部分）することにより、フレキシブル基板３は固定板４上に固定される。前述したように、このフレキシブル基板３上には４つのタクトばね７が固定されており、フレキシブル基板３上の各固定接点５と各タクトばね７によって４つのタクトスイッチが構成されている。一方、操作体１の支持軸１ｂを支持部材２の凹部２ｂに突き当て、各連結突起１ｄを各弾性腕２ｃの孔２ｄに挿入した後、これら連結突起１ｄの下端を熱溶着や冷間かしめ等によって各弾性腕２ｃに固定することにより、操作体１は支持部材２に対して各弾性腕２ｃを介して一体化される。これにより、操作体１は支持部材２の凹部２ｂを中心として揺動可能に支持され、操作体１の各押圧突起１ｃは支持部材２の各開口２ｅ内に挿入される。そして、支持部材２の各スナップ脚２ｆをフレキシブル基板３の開口３ａを挿通して固定板４の開口４ａ周縁にスナップ止めすると共に、支持部材２の各ボス２ｇをフレキシブル基板３の２つの孔３ｂと切欠き３ｃを挿通して固定板４の各孔４ｃに熱溶着することにより、支持部材２がフレキシブル基板３を介して固定板４に固定され、この状態において、操作体１の各押圧突起１ｃの下端は各タクトばね７の頂部に当接する。
【００１９】
次に、このように構成された揺動操作型スイッチ装置の動作について説明する。図２と図３は操作体１がいずれの方向へも傾倒されていない無負荷状態を示しており、この無負荷状態において、操作体１は各タクトばね７と各弾性腕２ｃからの弾性復帰力によって水平状態に保持されている。
【００２０】
いま、ユーザが操作体１の操作面の任意箇所、例えば図２における操作体１の左端を押圧すると、操作体１は支持軸１ｂと支持部材２の凹部２ｂとの当接部分を中心として反時計回り方向へ揺動し、それに伴って図示左側の押圧突起１ｃが支持部材２の開口２ｅ内を下降する。その際、該押圧突起１ｃと支持軸１ｂを介して反対側に位置する２つの連結突起１ｄは弾性腕２ｃと共に若干上昇するが、これら２つの連結突起１ｄはいずれも押圧突起１ｃと支持軸１ｂを結ぶ直線に対して周方向へ約４５度位置ずれして配置されているため、連結突起１ｄが弾性腕２ｃから離脱する程の大きな力は作用しない。そして、前記押圧突起１ｃが所定量下降すると、これに対向するタクトばね７の中央部が反転して固定接点５の中央固定接点５ａと周縁固定接点５ｂが導通されるため、クリック感触が生起された際にスイッチオフからスイッチオン状態へと切り替わる。また、かかるスイッチオン状態において操作体１に対する上記押圧力を除去すると、タクトばね７と弾性腕２ｃの自己復帰力によって操作体１は水平状態に戻り、スイッチオン状態のタクトスイッチもスイッチオフ状態となる。また、ユーザが操作体１の他の箇所を押圧した場合も同様の動作が行われ、この場合は押圧箇所の真下に位置する押圧突起１ｃがそれに対向するタクトスイッチをオン動作させる。なお、ユーザが操作体１の任意箇所を押圧操作する際、操作体１の操作面に各押圧突起１ｃに対応する指当部１ｅが突設されているため、操作体１の操作面がユーザの指で覆われてしまう程度まで小型化されたとしても、ユーザは各指当部１ｅの感触によって押圧箇所を容易に認識することができる。
【００２１】
このように本実施例に係る揺動操作型スイッチ装置は、操作体１に複数の押圧突起１ｃと複数の連結突起１ｄを周方向に所定の間隔を保って交互に配設し、各連結突起１ｄを支持部材２に設けた複数の弾性腕２ｃに熱溶着等によって固定したため、各押圧突起１ｃを操作体１の揺動中心に近づけた位置に配置したとしても、操作体１の揺動操作時に連結突起１ｄと弾性腕２ｃとの間に離脱方向の力がほとんど作用しなくなり、それゆえ、操作体１や支持部材２を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化することができる。しかも、各弾性腕２ｃは揺動中心側を固定端として放射状に延びる片持ち梁状のものであり、その自由端側に連結突起１ｄが固定されているため、各連結突起１ｄを操作体１の揺動中心から十分に遠ざけることができ、連結突起１ｄと弾性腕２ｃとの間に作用する離脱方向の力をより低減させることができる。
【００２２】
また、本実施例では、支持部材２に設けた各弾性腕２ｃを板状部２ａの上面に対して上方へ突出させてあるため、各弾性腕２ｃは板状部２ａに対して大きな変位量で弾性変形することが可能となり、操作体１の揺動操作時の押圧ストロークを大きく設定することができる。
【００２３】
また、本実施例では、支持部材２の下面中央部に設けたスナップ脚２ｆを固定板４の開口４ａにスナップ止めすると共に、支持部材２の下面周縁部に設けた複数のボス２ｇを固定板４の各孔４ｃに熱溶着によってかしめ固定したため、揺動操作型スイッチ装置の組立作業を簡単に行なうことができると共に、操作体１や支持部材２等の構成部品を安定して支持することができる。
【００２４】
なお、上記実施例では、各押圧突起１ｃによって動作されるスイッチ素子の一例として、タクトばね７を可動接点として兼用したタクトスイッチを挙げて説明したが、例えばメンブレンスイッチのように一対のフィルムにそれぞれ固定接点と可動接点を有するものをスイッチ素子として用い、このメンブレンスイッチ上にタクトばね７を搭載するというように、タクトばね７とは別に可動接点を設ける構成にしても良い。さらに、フレキシブル基板３の代わりにリジッド基板を使用して、このリジッド基板を固定板として機能させても良い。
【００２５】
また、上記実施例では、押圧突起１ｃを挿通する開口２ｅを支持部材２に設けたが、開口２ｅの代わりに切欠きとしても良い。
【００２６】
また、上記実施例では、支持軸１ｂを操作体１の下面中央に設け、この支持軸１ｂを支持部材２の凹部２ｂに当接させて揺動中心としたが、操作体１の支持軸１ｂを長くして支持部材２の中央に設けた孔に挿通させ、この支持軸１ｂを孔４ｃを設けていない固定部材４に支持させることもできる。さらに、操作体１に支持軸１ｂを設ける代わりに、支持部材２の中央上面に支持軸を突設させ、この支持軸を操作体１の裏面に当接させるようにしても良い。
【００２７】
なお、本発明は押圧突起ならびにスイッチ素子等が３つ以上のものに適用して特に有用である。
【００２８】
【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。
【００２９】
周方向に所定の間隔を保って配置された複数の押圧突起を有する操作体と、この操作体を揺動可能に支持する支持部材と、各押圧突起に対向して配置された複数のスイッチ素子とを備え、操作体を任意方向へ揺動操作することにより、スイッチ素子が押圧突起によって選択的に動作される揺動操作型スイッチ装置において、操作体には、周方向に隣接する各押圧突起の略中間に位置し、かつ前記押圧突起よりも該操作体の周縁寄りに複数の連結突起を設け、これら各連結突起を支持部材に設けた複数の弾性腕に固定し、前記各弾性腕を前記支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を前記支持部材の中央部側を起点として放射状に延出させ、前記各連結突起を前記各弾性腕の自由端側に固定したため、各押圧突起を操作体の揺動中心に近づけた位置に設けたとしても、操作体の揺動操作時に連結突起と弾性腕との間に作用する離脱方向の力を低減することができ、操作体や支持部材を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化することができる。また、各弾性腕を支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を支持部材の中央部側を起点として放射状に延出させ、各連結突起を各弾性腕の自由端側に固定することが小型化のために好ましく、この場合、各連結突起を操作体の揺動中心から十分に遠ざけた片持ち梁状の各弾性腕の自由端側に固定したため、各弾性腕が独立して比較的大きく弾性変形でき、連結突起と弾性腕との間に作用する離脱方向の力をより低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る揺動操作型スイッチ装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】操作体と支持部材の分解斜視図である。
【図５】操作体の側面図である。
【図６】操作体の裏面図である。
【図７】支持部材の平面図である。
【図８】支持部材の裏面図である。
【図９】支持部材の側面図である。
【図１０】フレキシブル基板の平面図である。
【図１１】固定板の平面図である。
【符号の説明】
１ 操作体
１ｂ 支持軸
１ｃ 押圧突起
１ｄ 連結突起
２ 支持部材
２ａ 板状部
２ｂ 凹部
２ｃ 弾性腕
２ｄ 孔
２ｅ 開口
２ｆ スナップ脚
２ｇ ボス
３ フレキシブル基板
４ 固定板
４ｃ 孔
５ 固定接点
７ タクトばね
Claims (3)
- 周方向に所定の間隔を保って配置された複数の押圧突起を有する操作体と、この操作体を揺動可能に支持する支持部材と、前記各押圧突起に対向して配置された複数のスイッチ素子とを備え、前記操作体を任意方向へ揺動操作することにより、前記スイッチ素子が前記押圧突起によって選択的に動作される揺動操作型スイッチ装置において、
前記操作体には、周方向に隣接する前記各押圧突起の略中間に位置し、かつ前記押圧突起よりも該操作体の周縁寄りに複数の連結突起を設け、これら各連結突起を前記支持部材に設けた複数の弾性腕に固定し、
前記各弾性腕を前記支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を前記支持部材の中央部側を起点として放射状に延出させ、前記各連結突起を前記各弾性腕の自由端側に固定したことを特徴とする揺動操作型スイッチ装置。 - 請求項１の記載において、前記支持部材の板状部に前記各押圧突起が挿通される開口または切欠きを設け、この板状部の上面に対して前記各弾性腕を上方へ突出させたことを特徴とする揺動操作型スイッチ装置。
- 請求項２の記載において、前記支持部材に中央部に位置するスナップ脚と該スナップ脚の周囲に位置する複数のボスとをそれぞれ垂設し、前記スイッチ素子が搭載された固定板に前記スナップ脚をスナップ止めすると共に前記各ボスをかしめ固定したことを特徴とする揺動操作型スイッチ装置。
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