JP3931479B2 - Multi-directional operation switch and composite switch using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に用いられる多方向操作スイッチおよびこれを用いた複合スイッチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種電子機器の高機能化や多様化が進み、その入力形態が画面上でのカーソルの移動および選択キーによる決定などの方式に変りつつあり、この種の入力デバイスとして、一つの操作体で複数のスイッチ接点を動作させる多様な機能のスイッチが求められており、これに対応して各種の多方向操作スイッチが提案されている。
【0003】
この様な従来の多方向操作スイッチについて、図11〜図14を用いて説明する。
【0004】
図11は従来の多方向操作スイッチの断面図、図12は同分解斜視図、図13は同操作体の中央部を押圧操作した時の断面図、図14は同操作体の周辺部を押圧操作した時の断面図である。
【0005】
同図において、1は上面に一組の中央スイッチ接点用の固定接点1Aと周辺に四組の周辺スイッチ接点用の固定接点1Bを有するスイッチ基板であり、2はスイッチ基板1に載置された駆動体で、略平板状の基台部2Aと、中央に固定接点1Aと対向した可動接点2Bを下面に有し、外周下部の薄肉ドーム状の連結部2Cで基台部2Aに連結された中央駆動部2Dと、この中央駆動部2Dの周辺に配置され、周辺の固定接点1Bと対向した可動接点2Eを下面に有し、外周下部の薄肉ドーム状の連結部2Fで基台部2Aに連結された四つの周辺駆動部2Gから構成されている。
【0006】
そして3は厚肉円板状の操作体で、下面中央が中央駆動部2Dの上面に当接すると共に、中央駆動部2Dの側部を囲う位置決め用の係合部3Aと、外周に突出した鍔部3Bに複数の切欠き部3Cを有しており、4は樹脂ケースで、操作体3を上方へ突出させる開口部4Bを有し、裏面に操作体3の鍔部3Bの切欠き部3Cと所定の隙間をもって係合する複数の柱状突起4Aを備えている。
【0007】
なお、通常状態において中央の可動接点2Bと固定接点1Aとの間隔Aは、周辺の四つの可動接点2Eと固定接点1Bとの間隔Bと、操作体3の下面と周辺駆動部2Gの上面との間隔Cとの和より小さく設定されている。
【0008】
すなわち、間隔A<(間隔B+間隔C)である。
【0009】
以上の構成において、通常状態である図11の中立位置から、図13に矢印で示すように操作体3の中央部を押圧操作すると、駆動体2の中央駆動部2Dは連結部2Cが撓んで下方へ移動し、可動接点2Bがスイッチ基板1上の固定接点1Aを短絡させて中央スイッチ接点がオン状態となるが、このとき間隔Bと間隔Cの和は間隔Aより大きいので、周辺駆動部2G下面の可動接点2Eは固定接点1Bを短絡させることはなく周辺スイッチ接点はオフ状態となっている。
【0010】
そして、操作体3に対する押圧を除くと、連結部2Cの弾性復元力によって、操作体3は中央駆動部2Dに押し上げられ、上方へ移動して中立位置に復帰する。
【0011】
また、図14に矢印で示すように、操作体3の周辺部を押圧操作すると、操作体3は鍔部3Bの切欠き部3Cと前述の樹脂ケース4の柱状突起4Aに案内されて鍔部3Bを支点として傾倒するに伴い、駆動体2の中央駆動部2Dの連結部2Cが少し撓むと共に、操作体3の外周下面が支点側とは反対の周辺駆動部2G上面に接触し、更に押圧するとその連結部2Fが撓んで周辺駆動部2Gが下方へ移動して可動接点2Eがスイッチ基板1上の固定接点1Bを短絡させて周辺スイッチ接点がオン状態となる。
【0012】
このとき、中央駆動部2D下面の可動接点2Bは、固定接点1Aと所定の間隔を有するように設定されているので固定接点1Aを短絡させることはなく、中央スイッチ接点はオフ状態となっている。
【0013】
そして、操作体3に対する押圧を除くと、連結部2Cおよび2Fの弾性復元力によって、操作体3は中央駆動部2Dおよび周辺駆動部2Gに押し上げられ、上方へ移動し中立位置に復帰するものであった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の多方向操作スイッチは、操作体3の中央部を押圧操作する時、押圧位置が外周寄りにずれた場合、あるいは適正位置を押圧しても所定以上の押圧力を加えた場合に、中央スイッチ接点用の固定接点1Aおよび周辺スイッチ接点用の固定接点1Bの双方が同時にオン状態となる場合があるという課題があった。
【0015】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、押圧位置が適正位置から多少ずれても目的の押圧位置に対応したスイッチ接点のみを確実に接離できる多方向操作スイッチおよびこれを用いた複合スイッチを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の多方向操作スイッチは、複数組の中央スイッチ接点および周辺スイッチ接点を有するスイッチ基板上に、それぞれのスイッチ接点に対応した下面の押圧部および上面の中央突起、周辺突起を備えた複数個の可動部を一体に有する弾性材料製の駆動体を載せ、各可動部の下面に、上記両スイッチ接点の間でスイッチ基板に当接する支持部を設けることにより、押圧部の動作をそれぞれ独立させるものである。
【0017】
これにより、駆動体の上方に配された操作体の中央部あるいは周辺部を押圧操作した時の押圧位置が多少ずれても、意図したスイッチ接点のみを確実に接離させる多方向操作スイッチを得ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、上方からの押圧により接離する複数組の中央スイッチ接点および周辺スイッチ接点が、上面の所定の中心から等間隔で等距離位置に放射線状に配設されたスイッチ基板と、このスイッチ基板上に厚肉の基台部が載せられると共に、上面の中央寄りに中央突起を周辺寄りに中央突起よりも所定の寸法だけ低い周辺突起を設けた略長方形で厚肉の可動部を備えて、この可動部の下面の中間位置に先端がスイッチ基板上に当接する支持部を、下面の両端位置に上記中央スイッチ接点および周辺スイッチ接点の一組と所定の間隔をあけて対向した押圧部をそれぞれ有し、外周から伸ばされた薄肉の略ドーム状の第一連結部で下方の基台部に連結された複数個の駆動部を有する弾性材料製の駆動体と、この駆動体の上面全体を覆い上記各駆動部の可動部と所定の間隔を有すると共に、外周下部の薄肉の略ドーム状の第二連結部で下方の厚肉の周縁部に連結され、この周縁部が上記駆動体の基台部上に載せられた弾性材料製の操作体からなる多方向操作スイッチからなる多方向操作スイッチとしたものであり、駆動体の各駆動部の可動部の下面の中間位置に支持部が設けられているため、操作体の押圧操作時に中央突起よりも中央側を押圧した場合には複数組の中央スイッチ接点の少なくとも一つが、周辺側を押圧した場合には押圧位置近くの周辺スイッチ接点がオンし、双方が同時にオン状態となることを防止するとともに、押圧を取除いた時に操作体を大きい復元力で円滑に復帰させることができるので、安定した操作が可能な多方向操作スイッチを得ることができるという作用を有する。
【0019】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、駆動体の駆動部の近傍に、上面を操作体の下面に当接させ、駆動部の動作を妨げない範囲の上下動が可能な厚肉円柱状の突出部を設け、この突出部の外周下部を薄肉の略ドーム状で上下動時に弾性座屈する第三連結部により基台部に連結したものであり、この突出部上方の操作体の押圧操作時に、より大きな復元力が得られると共に明確な節度感が得られて、より良好な操作感を持った多方向操作スイッチを得ることができるという作用を有する。
【0020】
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の発明において、突出部を、放射線状に配列された複数の駆動部のそれぞれの中間角度位置に配したものであり、駆動部と同数の、押圧操作により弾性座屈および復元する突出部を操作体の下方にバランスよく配置できるので、更に大きな押圧操作力と復元力、ならびに明確な節度感が得られ、より実用性の高い多方向操作スイッチを得ることができるという作用を有する。
【0021】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の発明において、スイッチ基板上の複数組の中央スイッチ接点および周辺スイッチ接点が、いずれも一対の固定接点をスイッチ基板上に所定の間隔をあけて配置し、可動接点を駆動体の可動部の押圧部下面に一体に形成して構成されたものであり、操作体の押圧操作により、可動接点が固定接点間を短絡させる方式のスイッチ接点を構成できるので、可動接点を駆動体に、固定接点をプリント基板等を用いたスイッチ基板上に一体に形成することによって、部品点数を少なくできるため、組立てが容易で安価な多方向操作スイッチを得ることができるという作用を有する。
【0022】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の発明において、スイッチ基板上の複数組の中央スイッチ接点および周辺スイッチ接点が、可撓性絶縁基板下面の上接点と、スイッチ基板上またはこれに載せられた絶縁基板上面の下接点を所定の間隔をあけて対向配置して構成されたものであり、操作体の押圧操作により、駆動体の可動部の下面両端の押圧部が上接点を押圧して下接点にそれぞれ接触させる所謂メンブレンスイッチ接点を構成できるので、防塵性に優れた接触信頼性の高い多方向操作スイッチを得ることができるという作用を有する。
【0023】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の発明において、スイッチ基板上の複数組の中央スイッチ接点が、共通接点となるように略リング状に構成されたものであり、複数組の中央スイッチ接点のいずれか一組がオンとなればよい共通スイッチ接点として略リング状に形成できるので、スイッチ接点を簡単に構成でき製作が容易で安価な多方向操作スイッチを得ることができるという作用を有する。
【0024】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一つに記載の発明において、スイッチ基板上の中央スイッチ接点と周辺スイッチ接点のスイッチ構造を、異なる構成としたものであり、中央スイッチ接点と周辺スイッチ接点をそれぞれ別のスイッチ構造にすることにより、操作力や操作ストローク等を変えることができるので、操作体の中央部側や周辺部側の押圧操作時に、明確に区分した操作感を有する多方向操作スイッチを得ることができるという作用を有する。
【0025】
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一つに記載の多方向操作スイッチと、この多方向操作スイッチのスイッチ基板の外方延長部に設けられた一つ以上のスイッチ接点およびそのスイッチ接点のそれぞれの上方に配され、外周下部の薄肉の略ドーム状の第四連結部で上記多方向操作スイッチの基台部に連結された厚肉円柱状の外方駆動部を備えた一つ以上の押釦スイッチからなる複合スイッチとしたものであり、多方向操作スイッチの駆動部および一つ以上の押釦スイッチの外方駆動部を一体に形成した駆動体、およびそれら両方に対応するスイッチ接点を有するスイッチ基板を用いて複合スイッチを構成することにより、安価でコンパクトな複合スイッチを得ることができるという作用を有する。
【0026】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図10を用いて説明する。
【0027】
(実施の形態1)
図1は本発明の第一の実施の形態による多方向操作スイッチの断面図、図2は同分解斜視図、図3は同操作体の中央部を押圧操作した時の断面図、図4は同操作体の周辺部を押圧操作した時の断面図、図5は同別の構成の固定接点を有するスイッチ基板の平面図である。
【0028】
同図において、11は絶縁基板からなるスイッチ基板で、上面中央にいずれか一組を短絡させれば接点がオン状態となるように予め回路構成した四組の一対の中央スイッチ接点用の固定接点11Aと、この固定接点11Aの周囲に90度の等間隔で等距離位置に放射線状に配された周辺スイッチ接点用の四組の一対の固定接点11Bをカーボンインクや金属箔等で回路部(図示せず)と一体に形成されている。
【0029】
そして、12はゴムやエラストマー等の弾性材料からなる駆動体で、スイッチ基板11上に載置された厚肉の基台部13を有しており、また14は可動部で、固定接点11A,11B上に対峙して配された厚肉の略長方形からなり、上面の中央寄りに中央突起15を周辺寄りに中央突起15よりも所定の寸法だけ低い周辺突起16を有し、下面の中間位置には先端が円形断面で固定接点11Aと11Bのほぼ中間でスイッチ基板11上に当接する支持部17を、下面の両端位置には固定接点11Aと11Bと対峙した位置に先端が平面状の押圧部18,19をそれぞれ有し、この押圧部18,19の下面にカーボン材料等で印刷形成した可動接点18A,19Bが、固定接点11A,11Bと所定の間隔Dをあけて対峙するように設けられ、可動部14の外周は薄肉略ドーム状の第一連結部20で下方の基台部13に連結されて駆動部21となっている。
【0030】
さらに、22はゴムやエラストマー等の弾性材料からなる操作体で、駆動体12の上面全体を覆う厚肉円板状であり、下面が可動部14の中央突起15の上面と所定の間隔Eを、周辺突起16と所定の間隔Fをそれぞれ有し、上面に四個所の方向マーク22Bを備えて、外周下部の薄肉略ドーム状の第二連結部23で下方の厚肉の周縁部24に連結され、駆動体12の基台部13上に載せられている。
【0031】
また、25は樹脂ケースで、操作体22を上方へ突出させる開口25Aと内面下方に伸びる棒状の突起25Bを有し、この突起25Bにより、操作体22がその周縁部24に配した切欠き部24Aで位置決めされて駆動体12の基台部13とともにスイッチ基板11との間に挟み込まれて固定されている。
【0032】
なお、可動接点18Aおよび19Bと固定接点11Aおよび11Bの間隔Dは、操作体22の下面と駆動体12の中央突起15の上面との間隔Eより大きく、操作体22の下面と駆動体12の周辺突起16との間隔Fは、間隔Dより大きく設定されている。
【0033】
すなわち間隔F>間隔D>間隔Eである。
【0034】
以上の構成において、通常状態である図1の中立位置から図3に矢印で示すように、操作体22の中央部を押圧操作すると、第二連結部23が撓むと共に、操作体22の下面は四つの駆動体12の可動部14の中央突起15上面に当接し第一連結部20の内側が主として撓んで下方へ移動し、押圧部18下面の可動接点18Aがスイッチ基板11上の四組の固定接点11Aのいずれか一つを短絡させて中央スイッチ接点がオン状態となるが、このとき周辺側の四組の固定接点11B側は、四つの駆動体12が支持部17を支点として中央側が下がり周辺側は上方に上がるので周辺スイッチ接点はオフ状態となっている。
【0035】
さらに、操作体22に所定以上の押圧を加えると、操作体22と周辺突起16との間隔はなくなるものの、可動部14下面の支持部17の先端がスイッチ基板11に当接していることにより、この支持部17が支点となって、押圧部19側への押圧は抑制されて下方へ押下されることなく、固定接点11Bとの所定の間隔が保たれるため、可動接点19Bは固定接点11Bを短絡させることはなく周辺スイッチ接点はオフ状態を維持できる。
【0036】
そして、操作体22に対する押圧を除くと、第二連結部23の弾性復元力によって操作体22は滑らかに上方へ復帰すると共に、駆動体12の可動部14への押圧も解放されて可動部14は第一連結部20の弾性復元力によって上方へ移動し中立位置に復帰する。
【0037】
次に図4に矢印で示すように、操作体22の一つの方向マーク22Bの近傍を押圧操作すると、第二連結部23の一方が撓み、他方が伸びて操作体22全体が押圧された方向へ傾倒するに伴い、可動部14の周辺突起16上面は操作体22の下面に押圧されて第一連結部20の外側が主として撓み、支持部17を支点として押圧部19がスイッチ基板11側へ回動し、可動接点19Bがスイッチ基板11上の固定接点11Bを短絡させて周辺スイッチ接点がオン状態となるが、このとき押圧部18側は、支持部17を支点とする回動によって上方に移動するので、可動接点18Aは固定接点11Aを短絡させることはなく中央スイッチ接点はオフ状態となっている。
【0038】
さらに、操作体22に所定以上の押圧を加えても、可動部14の支持部17先端がスイッチ基板11に当接していることにより、押圧部18側への押圧は抑制されて下方へ押下されることなく固定接点11Aとの所定の間隔が保たれるため、可動接点18Aは固定接点11Aを短絡させることはなく中央スイッチ接点はオフ状態を維持できる。
【0039】
そして、操作体22に対する押圧を除くと、第二連結部23の弾性復元力によって操作体22は滑らかに上方へ復帰すると共に、駆動体12の可動部14への押圧も解放され、可動部14は第一連結部20の弾性復元力によって上方へ移動し中立位置に復帰する。
【0040】
また、操作体22への押圧位置が、中央部を押圧操作した時に周辺側へ、あるいは周辺部を押圧操作した時に中央側にずれた場合でも、可動部14の支持部17を支点として、可動部14への押圧力が中央部近傍の押圧操作時には中央側へ、周辺部近傍の押圧操作時には周辺側へ働くので、意図した押圧操作位置に対応したスイッチ接点をほぼ確実にオン状態とすることができるものである。
【0041】
このように、本実施の形態によれば、操作体の押圧操作時において、中央部を押圧した場合には中央スイッチ接点が、周辺部を押圧した場合には周辺スイッチ接点がオンし、双方が同時にオン状態となることを防止できるとともに、押圧を取除いた時に操作体を弾性復元力で円滑に復帰させることができるので、安定した操作が可能で、大きな復元力を有した安価な多方向操作スイッチを得ることができるものである。
【0042】
なお、上記の説明では中央スイッチ接点用の固定接点が四組で一対となり、何れか一組を短絡させれば接点がオン状態となるように予め回路構成したものとしたが、図5に示すように、スイッチ基板26上に中央スイッチ接点用の共通の固定接点26Aをリング状に配置し、その周囲に四組の周辺スイッチ接点用の固定接点26Bを配置したものとすれば、中央スイッチ接点が簡略化できてより安価な多方向操作スイッチを得ることができるものである。
【0043】
(実施の形態2)
図6は本発明の第二の実施の形態による多方向操作スイッチの断面図であり、開口を有した樹脂ケース25と、可動部31および基台部32からなる弾性材料製の駆動体33と、厚肉円板状の弾性材料製の操作体22とで構成されていることや、操作体22の押圧操作でスイッチ接点のオンオフが行われることについては、実施の形態1の場合と同様であるが、スイッチ接点の構成が異なっている。
【0044】
すなわち、42,43は可撓性絶縁基板で、スイッチ基板41上に載せられ、厚みが100μm前後の可撓性を有する二枚のポリエチレンテレフタレート等のフィルム製で、絶縁スペーサ44を介して貼り合わされたメンブレンスイッチ45により中央スイッチ接点および周辺スイッチ接点を構成するものであり、駆動体33の可動部31下方の上側の可撓性絶縁基板42に上接点42A,42Bを、下側の可撓性絶縁基板43に下接点43A,43Bをそれぞれ対向させて設けたものである。
【0045】
そして、この場合の動作としては、操作体22の中央部または周辺部の所定位置を押圧操作することにより、駆動体33の可動部31下面の押圧部34、あるいは35の下面が上接点42A、あるいは42Bを押圧して下接点43A、あるいは43Bに接触させオン状態とするものである。
【0046】
このように、本実施の形態によれば、スイッチ接点を、貼り合わされた二枚の可撓性絶縁基板の内部に上接点と下接点を対向配置したメンブレンスイッチ構成としているため、防塵性に優れた接触信頼性の高い多方向操作スイッチを得ることができるものである。
【0047】
(実施の形態3)
図7は本発明の第三の実施の形態による多方向操作スイッチの平面図、図8は図7のX−X線における断面図、図9は同分解斜視図である。
【0048】
同図において、固定接点11Aおよび11Bを有したスイッチ基板11、弾性材料製で厚肉円板状の操作体22、および操作体22を上方へ突出させる開口を有した樹脂ケース25は実施の形態1によるものと同様に構成されているものであるが、駆動体51の形状が異なっている。
【0049】
すなわち駆動体51に配された四つの駆動部52のそれぞれの中間に、上下動時に弾性座屈するように外周下部が薄肉の略ドーム状の第三連結部53で基台部54に連結された厚肉円柱状の突出部55が一体に形成されている。
【0050】
そして、この突出部55の上面は操作体22の下面に当接しており、四つの駆動部52の中間に90度の等角度間隔で、放射線状の中心および操作体22の方向マーク22Bと略等距離に配置される構成となっている。
【0051】
以上の構成において、通常状態である図8の中立位置から、操作体22の中央部を押圧操作すると駆動部52の可動部56が下方へ移動すると共に、駆動部52に配された突出部55も下部の第三連結部53が少し撓んで下方に移動し、可動部56の押圧部57下面の可動接点57Aが固定接点11Aを短絡させて中央スイッチ接点がオン状態となり、また一つの方向マーク22Bの近傍を押圧操作すると、可動部56の押圧部58が下方に移動すると共に、押圧された可動部56の両側方の突出部55も第三連結部53が節度感を伴って大きく撓んで下方に移動し、押圧部58下面の可動接点58Bが固定接点11Bを短絡させて周辺スイッチ接点がオン状態となる。
【0052】
そして、操作体22に対する押圧を除くと、操作体22は自らの弾性復帰力に加えて、駆動部52の弾性復元力と突出部55の第三連結部53の弾性復元力により、上方へ移動し中立位置に復帰する。
【0053】
このように、本実施の形態によれば、操作体22の周辺部の押圧操作時に駆動部52の弾性復元力に加えて突出部55の弾性復元力を得ることができるので、より大きな復帰力が得られると共に明確な節度感が得られて、より良好な操作感を持った多方向操作スイッチを得ることができるものである。
【0054】
なお、上記の説明では駆動部52と同数の突出部55を設けたもので説明したが、突出部55は必要に応じて一個所または対峙する二個所のみに設けるものでもよいことは勿論である。
【0055】
(実施の形態4)
図10は本発明の第四の実施の形態による複合スイッチの分解斜視図であり、上記の実施の形態3による多方向操作スイッチと同一のスイッチ基板上に複数の押釦スイッチが設けられているものである。
【0056】
すなわち、スイッチ基板61上の固定接点61A,61B、基台部62上の駆動部63、突出部64からなる駆動体65、および厚肉円板状の操作体66が樹脂ケース67内に収納されて多方向操作スイッチが構成されていることは実施の形態3の場合と同様であるが、多方向操作スイッチから延長された基台部62の上方に複数の厚肉円柱状の外方可動部68が設けられ、その外周下部の薄肉の略ドーム状の第四連結部69で下方の基台部62に連結された複数の外方駆動部70が一体に形成されていると共に、外方可動部68の上部は樹脂ケース67の開口67Aの上方へ突出し、下面にはそれぞれ複数の可動接点(図示せず)を有している。
【0057】
そして、多方向操作スイッチから延長されたスイッチ基板61の上面には、上記の各可動接点に対応して各一対の固定接点61Cが複数組設けられて複数の押釦スイッチが構成されたものである。
【0058】
以上の構成において、樹脂ケース67の開口67Aから突出した外方可動部68を押圧操作すると第四連結部69が撓んで可動接点が固定接点61Cを短絡させてオン状態にし、押圧を除くと第四連結部69の弾性復元力により可動接点が固定接点61Cから離れてオフ状態に復帰する。
【0059】
このように、本実施の形態によれば、駆動部と一つ以上の押釦スイッチの外方駆動部を一体に形成した駆動体およびスイッチ基板を共通にした多方向操作スイッチと押釦スイッチを一つの樹脂ケース内に構成できると共に、多様な機能を持たせて、安価でコンパクトな複合スイッチを得ることができるものである。
【0060】
また、以上の実施の形態1〜4では駆動体の下面に可動接点を形成し、スイッチ基板上面に形成された固定接点を短絡させてスイッチ接点を接離するものや、メンブレンスイッチ接点を用いた構成について説明したが、スイッチ基板の上面に形成された固定接点上に弾性金属薄板製可動接点を配置して、駆動体の可動部の押圧部下面で押圧する構成としたり、あるいは、周辺スイッチ接点用の固定接点のみに上記弾性金属薄板製可動接点や単体のプッシュオンスイッチを配置して、中央スイッチ接点と周辺スイッチ接点の操作感を異なるものとして構成しても上記実施の形態1〜4と同様な効果を奏することは勿論である。
【0061】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数組の中央スイッチ接点および周辺スイッチ接点を有するスイッチ基板上に、それぞれのスイッチ接点に対応した下面の押圧部および上面の中央突起、周辺突起を備えた複数個の可動部を一体に有する弾性材料製の駆動体を載せ、各可動部の下面に、上記両スイッチ接点の間でスイッチ基板に当接する支持部を設けることにより、この支持部が支点となって押圧部の動作をそれぞれ独立したものとするので、駆動体の上方に配された操作体の中央部あるいは周辺部を押圧操作した時の押圧位置が多少ずれても、中央スイッチ接点あるいは周辺スイッチ接点のみを確実に接離させることができ、スイッチ接点の接触信頼性が高く、大きな復元力を持って良好な操作感を有する、安価な多方向操作スイッチおよびこれを用いたコンパクトな複合スイッチを得ることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態による多方向操作スイッチの断面図
【図2】同分解斜視図
【図3】同操作体の中央部を押圧操作した時の断面図
【図4】同操作体の周辺部を押圧操作した時の断面図
【図5】同別の構成の固定接点を有するスイッチ基板の平面図
【図6】本発明の第二の実施の形態による多方向操作スイッチの断面図
【図7】本発明の第三の実施の形態による多方向操作スイッチの平面図
【図8】図7のX−X線における断面図
【図9】同分解斜視図
【図10】本発明の第四の実施の形態による複合スイッチの分解斜視図
【図11】従来の多方向操作スイッチの断面図
【図12】同分解斜視図
【図13】同操作体の中央部を押圧操作した時の断面図
【図14】同操作体の周辺部を押圧操作した時の断面図
【符号の説明】
11,26,41,61 スイッチ基板
11A,11B,26A,26B,61A,61B,61C 固定接点
12,33,51,65 駆動体
13,32,54,62 基台部
14,31,56 可動部
15 中央突起
16 周辺突起
17 支持部
18,19,34,35,57,58 押圧部
18A,19B,57A,58B 可動接点
20 第一連結部
21,52,63 駆動部
22 操作体
22B 方向マーク
23 第二連結部
24 周縁部
24A 切欠き部
25,67 樹脂ケース
25A,67A 開口
25B 突起
42,43 可撓性絶縁基板
42A,42B 上接点
43A,43B 下接点
44 絶縁スペーサ
45 メンブレンスイッチ
53 第三連結部
55,64 突出部
68 外方可動部
69 第四連結部
70 外方駆動部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multidirectional operation switch used in various electronic devices and a composite switch using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, various electronic devices have become highly functional and diversified, and their input forms are changing to methods such as cursor movement on the screen and determination by selection keys. As this type of input device, one operating body Therefore, there are demands for switches having various functions for operating a plurality of switch contacts, and various multidirectional operation switches have been proposed.
[0003]
Such a conventional multidirectional operation switch will be described with reference to FIGS.
[0004]
11 is a cross-sectional view of a conventional multi-directional operation switch, FIG. 12 is an exploded perspective view thereof, FIG. 13 is a cross-sectional view when the central portion of the operating body is pressed, and FIG. 14 is a peripheral portion of the operating body. It is sectional drawing when operating.
[0005]
In the figure,
[0006]
[0007]
In the normal state, the distance A between the central movable contact 2B and the
[0008]
That is, the interval A <(interval B + interval C).
[0009]
In the above configuration, when the central portion of the
[0010]
When the pressure on the
[0011]
Further, as shown by an arrow in FIG. 14, when the peripheral portion of the
[0012]
At this time, since the movable contact 2B on the lower surface of the
[0013]
When the pressure on the
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional multi-directional operation switch is used when pressing the center part of the
[0015]
The present invention solves such a conventional problem, and provides a multidirectional operation switch that can reliably contact and separate only a switch contact corresponding to a target pressing position even if the pressing position slightly deviates from an appropriate position. An object is to provide a composite switch used.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a multidirectional operation switch of the present invention has a plurality of sets of central switch contacts and peripheral switch contacts on a switch board, a lower surface pressing portion corresponding to each switch contact, and an upper surface central protrusion, By placing a driving body made of an elastic material integrally having a plurality of movable parts provided with peripheral protrusions and providing a support part that contacts the switch board between the switch contacts on the lower surface of each movable part, The operation of each part is made independent.
[0017]
As a result, a multi-directional operation switch that reliably contacts and separates only the intended switch contact is obtained even when the pressing position when the central portion or the peripheral portion of the operating body disposed above the driving body is pressed is slightly shifted. be able to.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, a plurality of sets of central switch contacts and peripheral switch contacts that are brought into contact with and separated from each other by pressing from above are arranged radially at equal distances from a predetermined center on the upper surface. A switch board, a thick base on the switch board, and a central protrusion near the center of the top surface and a peripheral protrusion that is lower than the center protrusion by a predetermined dimension near the periphery. Provided with a thick movable part, a support part whose tip abuts on the switch board at an intermediate position of the lower surface of the movable part, and a predetermined distance from the pair of the central switch contact and the peripheral switch contact at both end positions of the lower surface A driving body made of an elastic material having a plurality of driving parts connected to a lower base part by a thin, generally domed first connecting part extended from the outer periphery, each having pressing parts facing each other with a gap And on this drive Covering the whole and having a predetermined distance from the movable part of each of the drive parts, and being connected to a lower thick peripheral part by a thin, substantially dome-shaped second connection part at the lower part of the outer periphery. The multi-directional operation switch is composed of a multi-directional operation switch composed of an operation body made of an elastic material placed on the base of the support unit. Therefore, at least one of the plurality of sets of central switch contacts is pressed when the center side is pressed with respect to the central projection during the pressing operation of the operating body, and the peripheral switch near the pressing position is pressed when the peripheral side is pressed. Multi-directional operation switch that enables stable operation because the contact point is turned on and both are prevented from being turned on at the same time, and the operating body can be smoothly restored with a large restoring force when the pressure is removed. Get It has the effect that the door can be.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the upper surface is brought into contact with the lower surface of the operating body in the vicinity of the driving portion of the driving body, and the vertical movement within a range that does not hinder the operation of the driving portion is possible. A thick cylindrical protrusion is provided, and the lower outer periphery of the protrusion is connected to the base by a third connecting part that is elastically buckled when moving up and down in the form of a thin dome. When the operating body is pressed, a greater restoring force is obtained and a clear sense of moderation is obtained, so that a multidirectional operation switch having a better operational feeling can be obtained.
[0020]
The invention according to
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the plurality of sets of central switch contacts and peripheral switch contacts on the switch board both have a pair of fixed contacts. The movable contact is integrally formed on the lower surface of the pressing portion of the movable portion of the driving body, and is arranged between the fixed contacts by a pressing operation of the operating body. Since the short-circuit type switch contact can be configured, the number of parts can be reduced by forming the movable contact on the drive body and the fixed contact on the switch board using a printed circuit board, making assembly easy and inexpensive. A multi-directional operation switch can be obtained.
[0022]
The invention according to
[0023]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of
[0024]
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
[0025]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the multidirectional operation switch according to any one of the first to seventh aspects, and one or more switches provided in an outward extension portion of a switch board of the multidirectional operation switch. A thick cylindrical outer drive unit that is arranged above each of the contact points and the switch contacts and is connected to the base portion of the multidirectional operation switch by a thin, substantially dome-shaped fourth connection portion at the lower outer periphery. It is a composite switch consisting of one or more pushbutton switches, and is compatible with both a multi-directional operation switch drive unit and one or more pushbutton switch outer drive units, and both. By configuring a composite switch using a switch substrate having a switch contact to be performed, an inexpensive and compact composite switch can be obtained.
[0026]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0027]
(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view of a multidirectional operation switch according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the same, FIG. 3 is a cross-sectional view when a central portion of the operation body is pressed, and FIG. FIG. 5 is a sectional view when the peripheral portion of the operating body is pressed, and FIG.
[0028]
In the figure, 11 is a switch substrate made of an insulating substrate, and four pairs of fixed contacts for a pair of central switch contacts that are pre-configured in a circuit so that if any one pair is short-circuited at the center of the upper surface, the contacts are turned on. 11A and four pairs of fixed
[0029]
[0030]
Further,
[0031]
[0032]
The distance D between the
[0033]
That is, the interval F> the interval D> the interval E.
[0034]
In the above configuration, as shown by the arrow in FIG. 3 from the neutral position in FIG. 1 in the normal state, when the center portion of the operating
[0035]
Furthermore, when a predetermined pressure or more is applied to the
[0036]
When the pressure on the operating
[0037]
Next, as indicated by an arrow in FIG. 4, when the vicinity of one
[0038]
Further, even when a pressure of a predetermined level or more is applied to the operating
[0039]
When the pressure on the operating
[0040]
Further, even when the pressing position on the operating
[0041]
Thus, according to the present embodiment, when pressing the central part, the central switch contact is turned on when the central part is pressed, and the peripheral switch contact is turned on when the peripheral part is pressed. At the same time, it is possible to prevent the on-state from being turned on at the same time, and when the pressure is removed, the operating body can be smoothly restored with elastic restoring force, so that stable operation is possible and inexpensive multi-direction with great restoring force. An operation switch can be obtained.
[0042]
In the above description, the fixed contact for the central switch contact is a pair of four pairs, and the circuit is configured in advance so that the contact is turned on when one of the pairs is short-circuited. As described above, if the common fixed
[0043]
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the multidirectional operation switch according to the second embodiment of the present invention, and includes a
[0044]
That is, 42 and 43 are flexible insulating substrates, which are placed on the
[0045]
And as operation | movement in this case, the
[0046]
As described above, according to the present embodiment, the switch contact has a membrane switch configuration in which the upper contact and the lower contact are disposed opposite to each other inside the two flexible insulating substrates that are bonded together, and thus has excellent dust resistance. In addition, a multidirectional operation switch with high contact reliability can be obtained.
[0047]
(Embodiment 3)
7 is a plan view of a multidirectional operation switch according to a third embodiment of the present invention, FIG. 8 is a sectional view taken along line XX of FIG. 7, and FIG. 9 is an exploded perspective view thereof.
[0048]
In the figure, a
[0049]
In other words, the lower part of the outer periphery is connected to the
[0050]
The upper surface of the projecting
[0051]
In the above configuration, when the central portion of the operating
[0052]
When the pressure on the operating
[0053]
As described above, according to the present embodiment, the elastic restoring force of the projecting
[0054]
In the above description, the
[0055]
(Embodiment 4)
FIG. 10 is an exploded perspective view of the composite switch according to the fourth embodiment of the present invention, in which a plurality of pushbutton switches are provided on the same switch board as the multidirectional operation switch according to the third embodiment. It is.
[0056]
That is, the fixed
[0057]
On the upper surface of the
[0058]
In the above configuration, when the outer movable portion 68 protruding from the
[0059]
As described above, according to the present embodiment, a multi-directional operation switch and a push button switch that share a drive body and a switch board formed integrally with a drive unit and an outer drive unit of one or more push button switches are combined into one. It is possible to obtain an inexpensive and compact composite switch that can be configured in a resin case and has various functions.
[0060]
In the first to fourth embodiments described above, a movable contact is formed on the lower surface of the driving body, the fixed contact formed on the upper surface of the switch substrate is short-circuited, and the switch contact is contacted or separated, or a membrane switch contact is used. Although the configuration has been described, a movable contact made of an elastic metal thin plate is arranged on the fixed contact formed on the upper surface of the switch substrate and pressed on the lower surface of the pressing portion of the movable portion of the driving body, or the peripheral switch contact Even if the movable contact made of the elastic metal thin plate or a single push-on switch is arranged only on the fixed contact for use, and the operation feelings of the central switch contact and the peripheral switch contact are different, the first to fourth embodiments are different from the first to fourth embodiments. Of course, the same effect can be obtained.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, on a switch board having a plurality of sets of central switch contacts and peripheral switch contacts, a plurality of lower surface pressing portions and upper surface central protrusions and peripheral protrusions corresponding to the respective switch contacts are provided. By placing a driving body made of an elastic material integrally having a single movable portion and providing a support portion that contacts the switch substrate between the switch contacts on the lower surface of each movable portion, this support portion serves as a fulcrum. The operation of the pressing part is independent of each other, so even if the pressing position when the central part or the peripheral part of the operating body arranged above the driving body is pressed is slightly shifted, the central switch contact or the peripheral switch An inexpensive multi-directional operation switch that can reliably contact and separate only the contacts, has high contact reliability of the switch contacts, and has a good operational feeling with a great resilience. Advantageous effect les can be obtained a compact composite switch using obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a multidirectional operation switch according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the same.
FIG. 3 is a cross-sectional view when the central portion of the operating body is pressed.
FIG. 4 is a cross-sectional view when the peripheral portion of the operating body is pressed.
FIG. 5 is a plan view of a switch board having fixed contacts of another configuration.
FIG. 6 is a sectional view of a multidirectional operation switch according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a multidirectional operation switch according to a third embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 9 is an exploded perspective view of the same.
FIG. 10 is an exploded perspective view of a composite switch according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view of a conventional multidirectional operation switch.
FIG. 12 is an exploded perspective view of the same.
FIG. 13 is a cross-sectional view when the central portion of the operating body is pressed.
FIG. 14 is a cross-sectional view when the peripheral portion of the operating body is pressed.
[Explanation of symbols]
11, 26, 41, 61 Switch board
11A, 11B, 26A, 26B, 61A, 61B, 61C Fixed contact
12, 33, 51, 65 Driver
13, 32, 54, 62 base
14, 31, 56 Movable part
15 Center protrusion
16 Peripheral protrusion
17 Supporting part
18, 19, 34, 35, 57, 58 Pressing part
18A, 19B, 57A, 58B Movable contact
20 First connecting part
21, 52, 63 Drive unit
22 Operation body
22B Direction mark
23 Second connecting part
24 peripheral edge
24A Notch
25, 67 Resin case
25A, 67A opening
25B protrusion
42,43 Flexible insulating substrate
42A, 42B Upper contact
43A, 43B Bottom contact
44 Insulating spacer
45 Membrane switch
53 Third connection
55, 64 protrusion
68 Outside moving parts
69 Fourth Link
70 External drive unit
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