JP3831216B2 - 多方向スイッチ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は車載用ナビゲーションシステム、コンピュータ、各種OA機器、コンピュータゲーム機等を操作するための多方向スイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の多方向スイッチとして、特開2000−268678号公報に開示されたものがある。
【0003】
この多方向スイッチは基板上に基準点を中心とする円周に沿って配置された複数の接点を接離する操作部材を有する。
【0004】
操作部材はキートップと連結部材とからなる。キートップはほぼ円板状であり、その連結部材側端面の中心部には半球状の凸部が形成されている。また、キートップの外周面にはフランジが形成されている。連結部材はほぼ円板状であり、基板上に中心が前記基準点と一致するように配置されている。連結部材のキートップ側端面の中心部には半球状の凹部が形成されている。この凹部にキートップの凸部が転動可能に嵌合することにより、キートップは連結部材の凹部を中心にして揺動可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の多方向スイッチのキートップは連結部材の凹部を中心にして揺動するので、キートップのトップ部の一箇所を押し下げると、キートップの周方向の反対側の部分が持ち上がる。したがって、キートップにカバーを装着するには、キートップを押し下げたときにキートップのフランジがカバーに干渉されないようにする必要がある。そのためにはカバーの基板からの高さを高くする必要があり、多方向スイッチ全体の厚みが増すという問題があった。
【0006】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は厚みを減らすことが可能な多方向スイッチを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項1の発明の多方向スイッチは、基板上に基準点を中心とする円周に沿って配置された複数の接点を接離する操作部材を有する多方向スイッチにおいて、前記操作部材が、多方向ボタンと、この多方向ボタンの一方側に配置されるボタンホルダと、前記多方向ボタンの他方側に配置されるスイッチカバーとを有し、前記ボタンホルダが、前記基板の前記基準点上に保持される軸部と、この軸部から放射状に延びるばね部とを有し、前記軸部が、前記ばね部を介して前記多方向ボタンを、前記軸部を中心にして揺動可能かつ前記軸部の軸方向へ移動可能に支持し、前記スイッチカバーに、前記多方向ボタンのトップ部を前記スイッチカバーの表面側へ出す孔と、前記多方向ボタンの一部分が前記基板の方へ押し込まれたときに前記多方向ボタンの反対側部分の持ち上がりを規制する持ち上がり規制部とが設けられていることを特徴とする。
【0008】
上述のように多方向ボタン部が軸部を中心にして揺動できるようにばね部を介して軸部に支持されているので、多方向ボタンの一部分を基板の方へ押し込むと、多方向ボタンの反対側部分が持ち上がろうとするが、多方向ボタンの反対側部分の動きはスイッチカバーの持ち上がり規制部によって規制される。しかし、多方向ボタンは軸部の軸方向へも移動できるようにばね部を介して軸部に支持されているので、押された多方向ボタンの一部分はスイッチカバー内へ無理なく下がる。
【0009】
請求項2の発明の多方向スイッチは、請求項1の発明の多方向スイッチにおいて、凸部とこの凸部に前記多方向ボタンの中心部に設けられた孔を通じて嵌合可能な凹部との一方を前記スイッチカバーの中心部に設け、他方を前記軸部に設けたことを特徴とする。
【0010】
上述のように、凸部及び凹部の一方をスイッチカバーの中心部に設け、他方を軸部に設けたので、凸部と凹部とを嵌合させることによってスイッチカバーと軸部との位置合わせを容易に行うことができる。
【0011】
請求項3の発明の多方向スイッチは、請求項1又は2の発明の多方向スイッチにおいて、前記トップ部が分割され、前記ばね部が分割された前記トップ部と同数であることを特徴とする。
【0012】
上述のように、トップ部が分割され、ばね部がトップ部の数と同じであるので、どのトップ部を押し下げても同じ操作感を得ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0014】
図1はこの発明の一実施形態に係る多方向スイッチを斜め上方から見た分解斜視図、図2は図1の多方向スイッチを斜め下方から見た分解斜視図、図3は図1の多方向スイッチの斜視図、図4は図1の多方向スイッチの平面図、図5は図4のV−V線に沿う断面図、図6は図4のVI−VI線に沿う断面図である。
【0015】
この多方向スイッチは、図1に示すように、基板としてのFPC(Flexible printed circuit)10と、ベースプレート30と、操作部材50とからなる。
【0016】
FPC10は複数枚の樹脂シート11と導体パターン(図示せず)とからなる。
【0017】
FPC10には基準点Sを中心とする円形の中心孔10aが形成されている。また、基準点Sを中心とする仮想円に沿って等間隔に位置決め孔10bが形成されている。
【0018】
FPC10上には基準点Sを中心とする仮想円に沿って等間隔に配置された4つの接点13が設けられている。接点13はFPC10上に設けられたクリック板13aとFPC10の表面に形成された接点パターン(図示せず)とからなる。この接点パターンはスルーホール(図示せず)を介して前記導体パターンに接続されている。
【0019】
ベースプレート30の平面形状はFPC10の主要部と同じである。ベースプレート30には、FPC10の中心孔10aと対向するように中心孔30aが形成されるとともに、FPC10の位置決め孔10bと対向するように位置決め孔30bが形成されている。FPC10は撓まないようにベースプレート30によって裏打ちされる。
【0020】
操作部材50は多方向ボタン51とボタンホルダ52とスイッチカバー53とを有し、上述の接点13を接離する。
【0021】
多方向ボタン51は4つのトップ部54と連結部55とからなる。4つのトップ部54はリングを4分割したような形状になっている。連結部55はほぼリング状であり、4つのトップ部54を連結し、一体化している。連結部55には位置決め孔55aと切欠き55bとがそれぞれ等間隔に形成されている。
【0022】
ボタンホルダ52は軸部56とばね部57と保持部58とを有している。軸部56はばね部57及び保持部58を介して多方向ボタン51を揺動かつ軸方向(軸部56の軸方向)移動可能に支持する。軸部56の軸方向一端部には凹部56aと環状溝56bとが形成されている。凹部56aは環状溝56bに包囲される。凹部56aの内周面はテーパー面となっている。軸部56の軸方向他端部には凸部56cが形成されている(図2参照)。凸部56cはFPC10の中心孔10a及びベースプレート30の中心孔30aに挿入される。これにより、軸部56の軸線はFPC10の基準点Sを通過する。ばね部57は軸部56の軸線を中心にして放射状に延びている。各ばね部57はほぼS字状に屈曲している。保持部58はほぼリング状である。保持部58のFPC10に対向する面には、4つの接触部59が設けられている(図2参照)。接触部59は接点13を開閉する。保持部58には位置決め突起58aが等間隔に形成されている。位置決め突起58aは多方向ボタン51の位置決め孔55a内に挿入され、ボタンホルダ52に多方向ボタン51を位置決めするとともに、ボタンホルダ52と多方向ボタン51とを結合する。上述の軸部56、ばね部57及び保持部58は一体成形されている。
【0023】
スイッチカバー53はほぼ皿状であり、多方向ボタン51及びボタンホルダ52を収容する。スイッチカバー53は、図2に示すように、凸部53aと突起(持ち上がり規制部)53bと孔53cとかしめ部53dとを有する。凸部53aはスイッチカバー53の内側中央部に形成されている。凸部53aの外周面はテーパー面53eとなっている。図1,2に示すように、凸部53aはボタンホルダ52の軸部56の凹部56a内に挿入されることにより、スイッチカバー53がボタンホルダ52に対して位置決めされる。突起53bは凸部53aを囲むようにスイッチカバー53の内側に形成されている。この突起53bによって、多方向ボタン51のトップ部54の一つがスイッチカバー53内へ押し込まれたときに、多方向ボタン51の他のトップ部54の持ち上がりが規制される。孔53cはスイッチカバー53に周方向に沿って4つ形成されている。孔53cは多方向ボタン51のトップ部54をスイッチカバー53の外部へ出すためのものである。かしめ部53dはスイッチカバー53の内周壁に隣接させて形成されている。かしめ部53dは多方向ボタン51の切欠き55bを通り、FPC10の孔10b及びベースプレート30の孔30bに挿入される。孔30bから突出したかしめ部53dの先端部分は熱を加えることによってかしめられる。これによりスイッチカバー53はFPC10上の所定位置に固定される。
【0024】
接触部59は、図2に示すように、ボタンホルダ52の保持部58のFPC側に等間隔に設けられている。この接触部59は接点13を押圧することによって接点13を接触させる。
【0025】
次にこの多方向スイッチの動作について説明する。
【0026】
多方向ボタン51はボタンホルダ52の軸部56を中心にして揺動できるので、多方向ボタン51の一つのトップ部54を押圧したとき、押し下げられたトップ部54と反対側のトップ部54が持ち上がろうとする。
【0027】
このとき反対側のトップ部54が突起53bによって規制され、動かないが、多方向ボタン51は軸部56にばね部57を介して軸方向移動可能に支持されているので、押された側のトップ部54は押し下げられる。
【0028】
次にこの多方向スイッチの効果について説明する。
【0029】
上述のように、押し下げられたトップ部54は下がるが他のトップ部54は持ち上がらないので、FPC10の実装面からのスイッチカバー53の高さを従来のように高くする必要が無く、多方向スイッチの厚みを従来のものよりも減らすことができる。
【0030】
また、この多方向スイッチでは、スイッチカバー53の内側中心部に形成された凸部53aがボタンホルダ52の軸部56に形成された凹部56aに嵌入するので、スイッチカバー53とボタンホルダ52との位置合わせを容易に行える。このとき、凸部53aの外周面及び凹部56aの内周面はそれぞれテーパー状に形成され、これらのテーパー面がガイド面となるで、凸部53aを簡単に凹部56a内に挿入することができる。また、凹部56aは環状溝56bに包囲されているので僅かに揺動でき、製造誤差等による凸部53aと凹部56aとの位置ずれを吸収することができる。
【0031】
更に、この多方向スイッチでは、ばね部57がトップ部54と同数であるので、どのトップ部54を押し下げても操作感が同じであり、操作時の違和感が無い。
【0032】
なお、この実施形態では多方向ボタン51として4つのトップ部54を有するものを用いたが、多方向ボタン51のトップ部は必ずしも分割する必要は無い。
【0033】
また、この実施形態では、軸部56とばね部57と保持部58とを一体成形したが、これらを個別に成形してもよい。例えば、軸部56にばね部57を介して連結部55を支持させる構成を採用してもよい。
【0034】
なお、この実施形態では多方向ボタン51とボタンホルダ52とが別体であるが、両者51,52を一体成形してもよい。
【0035】
また、この実施形態では接触部59をボタンホルダ52に設けたが、接触部59を多方向ボタンに設けてもよい。例えば、保持部58の外径を小さくし、接触部59を連結部55に設ける。
【0036】
なお、この実施形態では突起53bはリング状であるが、突起53bとしてはリング状に形成する必要は無く、円周方向に沿って配置される複数の円弧凸部や半球状凸部等でも構わない。
【0037】
また、この実施形態では、持ち上がり規制部として突起53bを採用したが、例えば、スイッチカバー53の孔53cの縁部分53f(図2参照)を持ち上がり規制部とすることもできる。
【0038】
なお、この実施形態では基板としてFPC10を用いたが、エポキシ樹脂を主成分とするプリント基板を用いてもよい。この場合、ベースプレート30は必ずしも必要ではない。
【0039】
また、この実施形態ではトップ部54とばね部57とを同数にしたが、トップ部と弾性部材の数が異なっても構わない。
【0040】
更に、この実施形態ではばね部57の形状をほぼS字状にしたが、これに限らず、Z字状、円弧状等でも構わない。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明の多方向スイッチによれば、多方向スイッチの厚みを減らすことができる。
【0042】
請求項2の発明の多方向スイッチによれば、多方向ボタンと軸部との位置合わせを容易に行うことができる。
【0043】
請求項3の発明の多方向スイッチによれば、多方向ボタンのどのトップ部を押し下げても操作感が同じであり、操作時の違和感をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の一実施形態に係る多方向スイッチを斜め上方から見た分解斜視図である。
【図2】図2は図1の多方向スイッチを斜め下方から見た分解斜視図である。
【図3】図3は図1の多方向スイッチの斜視図である。
【図4】図4は図1の多方向スイッチの平面図である。
【図5】図5は図4のV−V線に沿う断面図である。
【図6】図6は図4のVI−VI線に沿う断面図である。
【符号の説明】
10 FPC(基板)
13 接点
50 操作部材
51 多方向ボタン(ボタン部)
52 ボタンホルダ
53 スイッチカバー
53a 凸部
53b 突起(持ち上がり規制部)
53c 孔
54 トップ部
56 軸部(支持部)
56a 凹部
57 ばね部(弾性部材)
59 接触部
S 基準点
Claims (3)
- 基板上に基準点を中心とする円周に沿って配置された複数の接点を接離する操作部材を有する多方向スイッチにおいて、
前記操作部材が、多方向ボタンと、この多方向ボタンの一方側に配置されるボタンホルダと、前記多方向ボタンの他方側に配置されるスイッチカバーとを有し、
前記ボタンホルダが、前記基板の前記基準点上に保持される軸部と、この軸部から放射状に延びるばね部とを有し、
前記軸部が、前記ばね部を介して前記多方向ボタンを、前記軸部を中心にして揺動可能かつ前記軸部の軸方向へ移動可能に支持し、
前記スイッチカバーに、前記多方向ボタンのトップ部を前記スイッチカバーの表面側へ出す孔と、前記多方向ボタンの一部分が前記基板の方へ押し込まれたときに前記多方向ボタンの反対側部分の持ち上がりを規制する持ち上がり規制部とが設けられている
ことを特徴とする多方向スイッチ。 - 凸部とこの凸部に前記多方向ボタンの中心部に設けられた孔を通じて嵌合可能な凹部との一方を前記スイッチカバーの中心部に設け、他方を前記軸部に設けたことを特徴とする請求項1記載の多方向スイッチ。
- 前記トップ部が分割され、前記ばね部が分割された前記トップ部と同数であることを特徴とする請求項1又は2記載の多方向スイッチ。
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