JP3959896B2 - 多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置 - Google Patents
多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として携帯電話、ページャ等の移動体通信機器や、各種リモコン、オーディオ機器、ゲーム機器、カーナビゲーションシステム、電子カメラ等の各種電子機器の入力操作部等に使用され、操作軸の傾倒およびプッシュ操作により駆動する多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の多方向操作スイッチとしては、図１１の正面断面図および図１２の分解斜視図に示すものが知られており、それについて図面を用いて説明する。
【０００３】
同図において、１は上方の開口部が金属板等からなるカバー２で覆われた樹脂製の箱形ケースで、図１３の箱形ケースの平面図に示すように、この箱形ケース１の底面部には、外形が円形で中央に孔９Ａを有する弾性金属薄板製の円形ドーム状可動接点９の外縁下端部が載せられている左右前後の四つの外側固定接点３と、その円形ドーム状可動接点９の中心位置下方に配された中心固定接点８および、これから左右前後の外側固定接点３とのほぼ中間の等距離で等角度の位置に配設された四つの内側固定接点４〜７がインサート成形等によって固定されており、これらの固定接点３および４〜７，８は各々に対応した外部導出用の端子１３および１４〜１７，１８を有している。
【０００４】
なお、中心固定接点８の大きさは円形ドーム状可動接点９の中央の孔９Ａよりも小さく、その高さは内側固定接点４〜７よりも高く設定されている。
【０００５】
また、１０は、軸部１０Ｂとその下端に一体で形成された四角形状のフランジ部１０Ａからなる操作体で、軸部１０Ｂが上記カバー２中央の貫通孔２Ａから上方に突出し、フランジ部１０Ａが箱形ケース１の内壁の四箇所の角部１Ａにより回転はできないが傾倒および上下動可能に係合支持されており、この操作体１０のフランジ部１０Ａの下面には、図１２（ｂ）の操作体の下面斜視図に示すように、中央に導電体１２が配された円形リング状の内側押圧部１１が設けられている。
【０００６】
そして、軸部１０Ｂ中央に設けられた孔部１０Ｃには、操作つまみ１９の下方突部１９Ａが嵌合され、軸部１０Ｂの上方には操作つまみ１９が装着されている。
【０００７】
次に、このように構成された従来の多方向操作スイッチの動作について説明すると、まず、操作体１０が垂直中立位置にあり、その下面の内側押圧部１１が円形ドーム状可動接点９を押さない図１１の通常状態においては、本多方向操作スイッチのいずれの接点間、すなわちいずれのスイッチ部もオフの状態となっている。
【０００８】
そして、図１４に矢印で示すように、操作体１０の上方の軸部１０Ｂに装着された操作つまみ１９の左上面を下方に押すと、操作体１０はカバー２の天面に当接したフランジ部１０Ａ上面の右側の頂点部１０Ｄを支点として傾き、下面の内側押圧部１１の外周の段部１１Ａが、円形ドーム状可動接点９を押して部分反転させて節度を生じると同時に、対応する箱形ケース１底面左側の内側固定接点４に接触し、外側固定接点３と内側固定接点４の間がオン状態となり、外部導出用の端子１３，１４間が導通する。
【０００９】
この後、操作つまみ１９に加えていた押し力を除くと、円形ドーム状可動接点９の弾性復元力によって操作体１０はフランジ部１０Ａ下面の内側押圧部１１が押し上げられて垂直中立位置に戻り、円形ドーム状可動接点９が内側固定接点４から離れて、そのスイッチ部もオフ状態に戻る。
【００１０】
同様にして、操作つまみ１９を押す位置を右・前・後と変えることにより、それぞれの方向に応じた外部導出用の端子１３，１５間、１３，１７間、１３，１６間を導通させる。
【００１１】
この操作つまみ１９すなわち操作体１０を傾けて操作する時には、操作体１０のフランジ部１０Ａと箱形ケース１内壁とは四角形の四箇所の角部１Ａで係合しているため操作体１０すなわち操作つまみ１９は回転せず、希望するスイッチ部を容易に確実にオンさせることができるものとなっている。
【００１２】
次に、図１５の正面断面図に矢印で示すように、操作つまみ１９の中央上面に上方から垂直下方に押し力を加えて操作体１０を押し下げると、操作体１０のフランジ部１０Ａ下面に配された内側押圧部１１および中心押圧部としての導電体１２が円形ドーム状可動接点９を押し下げ、円形ドーム状可動接点９を反転させて節度を生じると同時に、操作体１０の下面中央の導電体１２を介して円形ドーム状可動接点９と中心固定接点８とが電気的に接続されて外側固定接点３と中心固定接点８の間がオン状態、すなわち外部導出用の端子１３，１８間が導通状態となり、上記押し力を除くと、円形ドーム状可動接点９が復元し、その復元力によって操作体１０は押し上げられて外側固定接点３と中心固定接点８の間がオフ状態となり、操作体１０は垂直中立位置の状態に戻るものであった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、各種電子機器は、小型化・高機能化が進展し、これに伴って、その操作部分となる電子部品においても複数の機能を一つの電子部品で操作できるものが強く要望され、上記従来の多方向操作スイッチにおいては、操作する軸部の所定方向に対する傾倒操作または押圧操作で各々一つのスイッチ部を作動させることができるものであったが、更に複数のスイッチ部の切換えができるものを要望されるようになってきた。
【００１４】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、操作軸部を所定方向に傾倒操作した際に、各々個別に配設した二つのスイッチ部を独立して作動させることができると共に、操作軸部のプッシュ操作で一つのスイッチ部を作動させることができる多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【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、底面に第一中心固定接点、第一外側固定接点、および第一外側固定接点よりも内側に複数個の内側固定接点が配された上方開口の樹脂製の下部ケースの第一外側固定接点上に円形ドーム状の第一可動接点を当接載置し、その上方に上下動および傾倒可能ではあるが回転しないように、フランジ部側方にアーム部を備えた操作体を収容すると共に、ドーム状の下方に向いた中央頂点部がアーム部の先端上面に位置し、外縁部が前記第二外側固定接点に当接状態に装着される弾性金属薄板製の第二可動接点とを備え、第一可動接点および第二可動接点のいずれか一方の反転動作力が他方の反転動作力よりも大きい構成としたものである。
【００１６】
これにより、操作体の操作軸部の所定方向への傾倒操作時には、上記第一可動接点を部分反転させることにより電気的に接続される第一外側固定接点と内側固定接点とで構成されるスイッチ部と、操作体のアーム部で作動する上部ケースのスイッチ部をそれぞれ独立して作動させることができると共に、操作軸部のプッシュ操作で、第一可動接点を介して第一中心固定接点と第一外側固定接点との間を電気的に接続させることができる多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、上方開口の箱形で、その内底面に第一中心固定接点およびこの第一中心固定接点から等距離等角度の位置に配された第一中心固定接点よりも低い複数個の内側固定接点およびこの内側固定接点よりも外側に配された第一外側固定接点を有する樹脂製の下部ケースと、前記第一中心固定接点より大きい孔を中央に有するドーム状で、この孔を第一中心固定接点の上方に位置させて、外縁部が前記第一外側固定接点上に当接するように載置された弾性金属薄板製の第一可動接点と、前記第一可動接点の孔より大きい面積の導電体からなる中心押圧部を下面中央に保持し、この中心押圧部を囲うリング状で下方に所定寸法だけ突出した内側押圧部を備えたフランジ部が、前記内側固定接点の上方位置に内側押圧部を対応させて第一可動接点上に載置されると共に、前記フランジ部の上面中央から突出する操作軸部、およびフランジ部側方から下部ケースの内側固定接点が配された少なくとも一つの方向に向かって延出されたアーム部を備えた樹脂製の操作体と、この操作体の操作軸部が上下動および傾倒可能ではあるが回転しないように、操作軸部を中央開口部から外方に突出させて、前記下部ケースの開口部を覆うように下部ケースに結合され、前記操作体のアーム部の先端上面と対向する位置に第二中心固定接点が配されると共に、その第二中心固定接点から所定間隔をあけて第二外側固定接点が配された樹脂製の上部ケースと、ドーム状の下方に向いた中央頂点部が前記アーム部の先端上面に位置し、外縁部が前記第二外側固定接点に当接状態に装着される弾性金属薄板製の第二可動接点と、前記第二可動接点を前記上部ケースの所定位置に保持するように上部ケースに貼り付けられた可撓性の絶縁フィルムとを備え、第一可動接点および第二可動接点のいずれか一方の反転動作力が他方の反転動作力よりも大きい多方向操作スイッチとしたものであり、操作体の操作軸部を斜めに傾けて操作した際に、上記第一可動接点が部分反転して電気的に接続される第一外側固定接点と内側固定接点とで構成されるスイッチ部と、操作体のアーム部で押圧されて上記第二可動接点の反転により電気的に接続される第二中心固定接点と第二外側固定接点とで構成される上部ケースのスイッチ部という、所定の一つの傾倒方向に対して別々に構成された二つのスイッチ部をそれぞれ節度感を得ながら独立して作動させることができると共に、操作軸部のプッシュ操作で、第一可動接点を反転させて第一中心固定接点と第一外側固定接点との間を電気的に接続させる一つのスイッチ部を作動できる操作性に優れた小形の多方向操作スイッチを実現できるという作用を有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、第二可動接点の反転動作力が、第一可動接点の反転動作力よりも大きいものであり、上記反転動作力の差を設けることにより、操作体の操作軸部の傾倒操作時に、下部ケース内に構成したスイッチ部が始めにオン状態にできて、その状態から更に操作軸部を傾倒させた場合に上部ケース内のスイッチ部をオン状態にすることができるもの、すなわち一つの傾倒操作方向に対して、その傾倒操作力の強弱で、一つの傾倒用のスイッチ部をオンさせるか、もしくは二つともにオンさせるかを使い分けできるものが容易に得られ、さらに、この傾倒操作時の傾倒操作力は、操作軸部の垂直下方に向かう分力が強く働くために、傾倒用のスイッチ部を上記順序で作動させるように構成することにより傾倒用のスイッチ部の誤動作も低減できるという作用を有する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、操作体のアーム部が、操作軸部の軸線に対して対称位置に延出されたものであり、操作体に操作力を加えない状態において、操作軸部の軸線に対して対称位置に設けられたそれぞれの操作体のアーム部に均一の力が加わる状態にできるため、操作力を加えていない時に、操作体を精度よく垂直中立位置に保つことができるものを得られるという作用を有する。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、操作体のアーム部が、互いに直交する四方向に設けられたものであり、請求項３に記載の発明による作用に加えて、互いに直交する四方向に傾倒操作した際に、一つの傾倒操作方向に対して独立した二つのスイッチ部を節度を得ながら各々作動させることができる小形の四方向操作スイッチを実現できるという作用を有する。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置であって、該装置の表示部に表示された複数個の表示項目に対して、この多方向操作スイッチの操作体の操作軸部を傾倒操作することによって得られる内側固定接点と第一外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、希望する項目を上記傾倒操作方向に応じる方向に低速で選択可能とし、第二中心固定接点と第二外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、希望する項目を上記傾倒操作方向に応じる方向に高速で選択可能とする検索機能を有すると共に、この多方向操作スイッチの操作軸部を垂直に押し下げることによって得られる第一中心固定接点と第一外側固定接点からの導通信号を検知した場合には、上記検索機能により選択された項目を確定して予め割付けられた命令を実行するようにした多方向操作装置としたものであり、この多方向操作装置においては、操作軸部の所定の傾倒操作方向に対する二つのスイッチ部からの信号を用いて、希望する項目を検索速度を変えて検索・選択できるため、希望する項目を迅速に選択することができ、しかも、その操作軸部をプッシュ操作することによって選択した項目を確定して所定命令および機能を作動させることができると共に、その各々の操作時に節度感も得られるために、操作性がよくて使い易く、誤操作の発生し難いものを実現できるという作用を有する。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置であって、該装置の表示部に表示された所定の対象物に対して、この多方向操作スイッチの操作体の操作軸部を傾倒操作することによって得られる内側固定接点と第一外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、上記対象物を上記傾倒操作方向に応じる方向に低速で移動可能とし、第二中心固定接点と第二外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、上記対象物を上記傾倒操作方向に応じる方向に高速で移動可能とする対象物移動機能を有すると共に、この多方向操作スイッチの操作軸部を垂直に押し下げることによって得られる第一中心固定接点と第一外側固定接点からの導通信号を検知した場合には、上記対象物の位置を認識して予め割付けられた命令を実行するようにした多方向操作装置としたものであり、この多方向操作装置においては、操作軸部の所定の傾倒操作方向に対する二つのスイッチ部からの信号を用いて、表示部に表示された所定の対象物を速度を変えて移動させることができるため、目的箇所に対象物を迅速に移動させて合わせることができ、しかも、その操作軸部をプッシュ操作することにより上記対象物の位置を認識して予め割付けられた命令および機能を実行させることができると共に、その各々の操作時に節度感も得られるために、操作性がよくて使い易く、誤操作の発生し難いものを実現できるという作用を有する。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態による多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置について図１〜図１０を用いて説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態による多方向操作スイッチの正面断面図、図２は同分解斜視図、図３は同要部である下部ケースの平面図であり、同図において、２１は上方開口の樹脂製の下部ケースで、その底面には、中央に孔２９Ａのあいた弾性金属薄板製の円形ドーム状の第一可動接点２９の外縁下端部が載せられる左右前後の四つの第一外側固定接点２３と、円形ドーム状の第一可動接点２９の中心位置下方に配された第一中心固定接点２８および、これから左右前後の第一外側固定接点２３とのほぼ中間の等距離で等角度の位置に配設された四つの内側固定接点２４〜２７がインサート成形等によって固定されており、これらの固定接点２３および２４〜２７，２８は各々に対応した外部導出用の端子３３および３４〜３７，３８を有していること、および第一中心固定接点２８の大きさは、円形ドーム状の第一可動接点２９の中央の孔２９Ａよりも小さくて、その高さは、内側固定接点２４〜２７よりも高く設定されていることは従来の技術の場合と同じである。
【００２５】
なお、第一外側固定接点２３およびその端子３３は四組示しているが、これは一組でもよいものである。
【００２６】
さらに、下部ケース２１の第一外側固定接点２３上に載置された円形ドーム状の第一可動接点２９は、図４（ａ）の外観斜視図および同図（ｂ）の正面断面図に示すように、弾性金属薄板を中央に孔２９Ａのあいた円形ドーム状に絞り加工したものであり、その形状は、外周部２９Ｂが円錐台形状でその内側の中央部２９Ｃが上方に僅かに膨らんだ略球面状となっていると共に、両者の境目は滑らかな曲線でむすばれており、この形状とすることによって、第一可動接点２９は内側固定接点２４〜２７に対応する上方位置から押圧した際に、その押圧位置を中心として部分的に容易に反転するものとなっている。
【００２７】
そして、３０は操作体で、図２（ｂ）の下面斜視図に示すように、フランジ部３０Ａの下面中央には、第一可動接点２９の孔２９Ａより大きい面積の導電体３２からなる中心押圧部を保持し、この中心押圧部を囲うリング状で下方に所定寸法だけ突出した内側押圧部３１を備えていること、およびフランジ部３０Ａの内側押圧部３１を前記内側固定接点２４〜２７に対応させて操作体３０が第一可動接点２９上に載置されていること、さらに前記フランジ部３０Ａの上面中央に操作軸部３０Ｂを有していることは従来の技術の場合と同じであるが、操作体３０のフランジ部３０Ａの側方には、下部ケース２１の内側固定接点２４，２５が配された方向に向かって延出形成されたアーム部３０Ｄ，３０Ｅが設けられたものとなっている。
【００２８】
そして、前記下部ケース２１の開口部２１Ａを覆うように、上記操作体３０の操作軸部３０Ｂを中央開口部４０Ａから突出させて上部ケース４０が装着されている。
【００２９】
なお、上記構成において、操作体３０と上部ケース４０とは、操作体３０のフランジ部３０Ａの対向する側辺部３０Ａ１が、上部ケース４０の天面溝部４０Ｂ内に係合するように組み合わされており、これにより操作体３０は上下動および傾倒可能ではあるが回転しないように位置決めされている。
【００３０】
また、この上部ケース４０には、図２（ｃ）の下面斜視図および図５の下面図に示すように、前記操作体３０のアーム部３０Ｄ，３０Ｅの先端上面と対向するそれぞれの位置に、外部導出用の端子４６，４８と一体の第二中心固定接点４１，４３が配され、またこの第二中心固定接点４１，４３から所定間隔をあけて外部導出用の端子４５，４７と一体の第二外側固定接点４２，４４が配されている。
【００３１】
そして、この第二外側固定接点４２，４４に円形ドーム状の第二可動接点４９，５０の外縁下端部が当接するように、中央頂点部４９Ａ，５０Ａを下方に向けて上部ケース４０に第二可動接点４９，５０が装着されていると共に、その中央頂点部４９Ａ，５０Ａおよび上部ケース４０の天面に、可撓性の絶縁フィルム５１，５２が貼り付けられることによって、第二可動接点４９，５０は上部ケース４０の上記所定位置に保持されている。
【００３２】
なお、この円形ドーム状の第二可動接点４９，５０の反転動作力は、第一可動接点２９よりも大きいものとなっている。
【００３３】
そして、前記上部ケース４０と前記下部ケース２１とは、金属板製のカバー２２の脚部２２Ａをカシメることにより一体に結合されている。
【００３４】
なお、前記に記載のケースどうしの結合方法としては、上部ケース４０と下部ケース２１を熱カシメ等によって直接結合させることもでき、この構成とするとカバー２２をなくすことができる。
【００３５】
さらに、操作体３０の操作軸部３０Ｂの上端面から、フランジ部３０Ａの部分までの深さであけられた孔部３０Ｃに、操作つまみ３９の下方突部３９Ａが挿入されて操作つまみ３９が結合されている。
【００３６】
次に、このように構成された本実施の形態による多方向操作スイッチの動作について説明する。
【００３７】
まず、操作体３０が垂直中立位置にあり、フランジ部３０Ａ下面の内側押圧部３１が円形ドーム状の第一可動接点２９を押さない図１の状態では、本多方向操作スイッチのいずれのスイッチ部もオフの状態となっている。
【００３８】
そして、図６に矢印で示すように、操作体３０の操作軸部３０Ｂに装着された操作つまみ３９の図中左上面を押し下げて操作軸部３０Ｂを傾倒させると、操作体３０は絶縁フィルム５２を介して第二可動接点５０の中央頂点部５０Ａに当接したアーム部３０Ｅの図中右側の上面端部を支点として傾き、フランジ部３０Ａ下面の内側押圧部３１の外周の段部３１Ａが円形ドーム状の第一可動接点２９を押して部分反転させ、節度を生じると同時に、対応する下部ケース２１底面左側の内側固定接点２４に接触し、第一可動接点２９を介して第一外側固定接点２３と内側固定接点２４の間がオン状態となり、外部導出用の端子３３，３４間が導通する。
【００３９】
この時、円形ドーム状の第一可動接点２９の中央部分が下部ケース２１の底面側に反転しても、第一中心固定接点２８の大きさは第一可動接点２９中央の孔２９Ａよりも小さく設定されているために第一可動接点２９に接触することなく、更に、円形リング状の内側押圧部３１の中央に配された導電体３２も、円形リング状の内側押圧部３１の外周の段部３１Ａを支点に第一中心固定接点２８から離れるように持ち上げられるため、第一中心固定接点２８に接触することはない。
【００４０】
そして、上記のように操作つまみ３９を押す位置を右・前・後と変えることにより、同様にそれぞれの方向に応じた外部導出用の端子３３，３５間、３３，３７間、３３，３６間を導通状態にできること、およびその押圧力を除くと図１に示す状態に戻ることは従来の技術の場合と同じである。
【００４１】
そして、上記の第一外側固定接点２３と内側固定接点２４の間をオンさせた状態で、更に操作つまみ３９の左側を押し下げる操作力を加えると、本多方向操作スイッチにおいては図７の正面断面図に示すように、その第一外側固定接点２３と内側固定接点２４との間のオン状態を維持しつつ、今度は操作体３０の内側押圧部３１の外周の段部３１Ａが支点となって操作体３０は更に傾き、これに伴って操作体３０のフランジ部３０Ａ側方に延出形成されたアーム部３０Ｅの先端上面が可撓性の絶縁フィルム５２を介して円形ドーム状の第二可動接点５０を押して反転させ、節度を生じると同時に、反転した第二可動接点５０を介して第二中心固定接点４３と第二外側固定接点４４との間をオン状態とし、外部導出用の端子４８，４７の間が導通する。
【００４２】
この後、操作つまみ３９に加えていた押し力を除くと、反転動作力の大きい円形ドーム状の第二可動接点５０の弾性復元力によって操作体３０のアーム部３０Ｅは押し下げられて、第二可動接点５０も第二中心固定接点４３から離れ、上部ケース４０に構成されたスイッチ部がオフ状態になると共に、フランジ部３０Ａ下面の内側押圧部３１が円形ドーム状の第一可動接点２９の弾性復元力によって押し上げられて、第一可動接点２９が内側固定接点２４から離れ、下部ケース２１に構成されたスイッチ部もオフ状態となって、操作体３０は図１に示す垂直中立位置に戻る。
【００４３】
また、図１に示す操作体３０の垂直中立位置の状態から操作つまみ３９の右側を押すと、上記と同様に、まず、第一外側固定接点２３と内側固定接点２５の間がオン状態となって端子３３，３５間が導通し、この状態から更に操作つまみ３９の右側を押し下げる操作力を加えると、操作体３０が更に傾倒してアーム部３０Ｄの上面先端が絶縁フィルム５１を介して第二可動接点４９を押圧して反転させ、節度を生じると同時に、反転した第二可動接点４９を介して第二中心固定接点４１と第二外側固定接点４２とをオン状態にして端子４６，４５間を導通させ、その押圧力を除くと、図１に示すいずれのスイッチ部もオフ状態である操作体３０が中立位置に戻ることは、上記操作つまみ３９の左側を押して同方向に操作体３０を傾倒させた場合と同じである。
【００４４】
なお、この操作つまみ３９、すなわち操作体３０を傾けて操作する時には、操作体３０のフランジ部３０Ａの対向する側辺部３０Ａ１が、上部ケース４０の天面溝部４０Ｂに係合しているために、操作体３０すなわち操作つまみ３９は回転せず、希望のスイッチ部を確実にオン状態にできるものである。
【００４５】
次に、図８の正面断面図に矢印で示すように、操作つまみ３９の中央上面すなわち操作軸部３０Ｂに垂直下方に押し力を加えて押し下げると、操作体３０のフランジ部３０Ａ下面に配された内側押圧部３１および中心押圧部としての導電体３２が円形ドーム状の第一可動接点２９を押し下げ、第一可動接点２９を反転させて節度を生じると同時に、操作体３０の下面中央の導電体３２を介して第一可動接点２９と第一中心固定接点２８とが電気的に接触することにより、第一外側固定接点２３と第一中心固定接点２８の間がオン状態となり、外部導出用の端子３３，３８間を導通させ、その押し力を除くと、円形ドーム状の第一可動接点２９が復元する弾性復元力によって操作体３０は押し上げられて、第一外側固定接点２３と第一中心固定接点２８の間がオフ状態である図１に示す操作体３０の中立状態に戻ることは、従来の技術の場合と同じである。
【００４６】
以上のように、本実施の形態による多方向操作スイッチは、操作体３０の操作軸部３０Ｂを斜めに傾けて操作する際に、所定の傾倒操作方向において別々に構成された二つのスイッチ部をそれぞれ節度感を得ながら独立して作動させることができると共に、操作体３０の操作軸部３０Ｂのプッシュ操作で一つのスイッチ部を作動させることもできる小形軽量のものを得られるものである。
【００４７】
なお、第一可動接点２９と第二可動接点４９，５０の反転動作力の設定は、上記に説明した以外のものとしてもよいが、傾倒操作時の傾倒操作力は、操作軸部３０Ｂの垂直下方に向かう分力が強く働くために、上記設定とすることにより、傾倒用のスイッチ部の誤作動を低減させることもできるものである。
【００４８】
（実施の形態２）
本実施の形態による多方向操作スイッチは、上記実施の形態１による多方向操作スイッチに対して、操作体６０のフランジ部６０Ａ上面中央に突出形成された操作軸部６０Ｂを互いに直交する四方向に傾倒操作した際に、各々の方向で独立して設けられた２つのスイッチ部を作動させることができるように構成したものである。
【００４９】
すなわち、その構成は図９の分解斜視図に示すように、操作体６０は、フランジ部６０Ａの側方に互いに直交する方向に向かって延出された四つのアーム部６０Ｃ〜６０Ｆを備えており、このアーム部６０Ｃ〜６０Ｆの方向を下部ケース２１の内側固定接点２４〜２７の方向に対応させるように、かつフランジ部６０Ａ下面中央に保持した導電体６１の周囲に設けた内側押圧部６２を上記内側固定接点２４〜２７に対応させて、操作体６０は下部ケース２１内の第一可動接点２９上に収容されている。
【００５０】
そして、前記下部ケース２１の開口部２１Ａを覆うように、上記操作体６０の操作軸部６０Ｂを中央開口部６３Ａから突出させて上部ケース６３が装着されていることは、実施の形態１の場合と同じである。
【００５１】
なお、本実施の形態によるものにおいては、操作体６０と上部ケース６３とは、操作体６０のフランジ部６０Ａ上面に形成した四角形状突部６０Ｇを上部ケース６３の天面に設けた四角形状凹部６３Ｂに係合させることにより、操作体６０を上下動および傾倒可能ではあるが回転しないように構成したものとなっている。
【００５２】
そして、図９（ｃ）の上部ケースの下面斜視図および図１０の同下面図に示すように、この上部ケース６３には、前記所定方向に位置決め装着された操作体６０のアーム部６０Ｃ〜６０Ｆの先端上面と対向するそれぞれの位置に、第二中心固定接点６４〜６７および、この第二中心固定接点６４〜６７から所定間隔をあけて第二外側固定接点６８〜７１が配されると共に、第二中心固定接点６４〜６７および第二外側固定接点６８〜７１は、それぞれ上部ケース６３から外方に突出した端子７２〜７５および端子７６〜７９と一体に形成されている。
【００５３】
そして、この第二外側固定接点６８〜７１に、それぞれの外縁下端部を当接させて円形ドーム状の第二可動接点８０〜８３が装着されて、その中央頂点部および上部ケース６３の天面に、可撓性の絶縁フィルム８４〜８７が貼り付けられることによって、第二可動接点８０〜８３は前記上部ケース６３の所定位置に保持されている。
【００５４】
なお、この円形ドーム状の第二可動接点８０〜８３においても、第一可動接点２９の反転動作力よりも大きいものが装着されていることは実施の形態１の場合と同じであり、また、その他の構成部分についても実施の形態１と同じであるために説明を省略する。
【００５５】
また、上記構成の多方向操作スイッチの動作についても実施の形態１の場合と同じであるために説明を省略するが、本実施の形態による多方向操作スイッチは、下部ケース２１の中に設けた四つの傾倒用のスイッチ部に対応させて上部ケース６３にも四つのスイッチ部を構成しているものであるために、操作体６０の操作軸部６０Ｂを上記四方向に傾倒操作した際に、それぞれの方向で異なる二つのスイッチ部を節度を得ながら独立して接離させることができるものである。
【００５６】
また、本実施の形態による多方向操作スイッチは、操作体６０に操作力を加えない状態において、操作軸部６０Ｂの軸線に対して互いに直交する四方向に延出形成されたアーム部６０Ｃ〜６０Ｆに第二可動接点８０〜８３の力が均一に加わっている状態であるため、操作体６０を精度よく中立位置に保つことができる小形の四方向操作スイッチを得ることができるものである。
【００５７】
（実施の形態３）
本実施の形態は、本発明による多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置に関するものであり、請求項５に記載の内容について移動体通信機器を一つの例として説明するもので、例えば、本発明による多方向操作スイッチを装着した携帯電話やページャ等の移動体通信機器においては、操作体の操作軸部を傾倒操作することにより一つの傾倒用のスイッチ部がオン状態となった信号を検知して、液晶画面等のディスプレイ上に表示されたメニュー、文字等のスクロールや名前・電話番号等の検索を、低速すなわち一つずつの送りで行い、この状態から操作体の操作軸部を更に同一方向に傾倒操作することにより二つ目の傾倒用のスイッチ部がオン状態となった信号を検出して液晶画面等のディスプレイ上に表示されたものを高速で送るようにしたものである。
【００５８】
すなわち、この構成とすることにより、希望する所定の項目等を、速度を変えて検索および選択することができるため、迅速に希望するものを選択できて、さらに操作体の操作軸部をプッシュ操作することによって得られる導通信号を用いて、選択したメニュー、文字等や名前、電話番号等を確定させて発信させることも可能にできるものである。
【００５９】
（実施の形態４）
本実施の形態は、本発明による多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置に関するものであり、請求項６に記載の内容についてカーナビゲーションシステムを一つの例として説明するもので、例えば、本発明による多方向操作スイッチを装着したカーナビゲーションシステムにおいては、操作体の操作軸部を傾倒操作することにより一つの傾倒用のスイッチ部がオン状態となった信号を検知して、ディスプレイ上の地図画面に表示された対象物であるカーソル等の移動を低速で行い、この状態から操作体の操作軸部を更に傾倒操作することにより二つ目の傾倒用のスイッチ部がオン状態となった信号を検出して、その移動速度を高速で移動させるようにするものである。
【００６０】
すなわち、この構成とすることにより、カーソル等の対象物の速度を変えて移動させることが容易にできるものとなるために、地図画面等の地図倍率を切り替えることなく希望する目的位置までカーソル等を素速く移動させることができ、しかも、操作体の操作軸部をプッシュ操作することによって得られる導通信号を用いて、選択した目的地の確定を行い、走行ルート検索等をさせることも可能となるものである。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、操作体の操作軸部を斜めに傾けて操作した際に、所定の一つの傾倒方向に対して別々に構成された二つの傾倒用のスイッチ部をそれぞれ節度感を得ながら独立して作動させることができると共に、操作軸部のプッシュ操作で一つのスイッチ部を作動させることができる操作性に優れた小形の多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置を提供す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１の実施の形態による多方向操作スイッチの正面断面図
【図２】（ａ）同分解斜視図
（ｂ）同要部である操作体の下面斜視図
（ｃ）同要部である上部ケースの下面斜視図
【図３】同下部ケースの平面図
【図４】（ａ）同第一可動接点の外観斜視図
（ｂ）同正面断面図
【図５】同上部ケースの下面図
【図６】同操作体の操作軸部を傾倒操作して一つのスイッチ部がオン状態となった状態を示す正面断面図
【図７】同操作体の操作軸部を傾倒操作して二つのスイッチ部がオン状態となった状態を示す正面断面図
【図８】同操作体の操作軸部をプッシュ操作した状態を示す正面断面図
【図９】（ａ）本発明の第２の実施の形態による多方向操作スイッチの分解斜視図
（ｂ）同要部である操作体の下面斜視図
（ｃ）同要部である上部ケースの下面斜視図
【図１０】同上部ケースの下面図
【図１１】従来の多方向操作スイッチの正面断面図
【図１２】（ａ）同分解斜視図
（ｂ）同要部である操作体の下面斜視図
【図１３】同箱形ケースの平面図
【図１４】同操作体の軸部を傾倒操作した状態を示す正面断面図
【図１５】同操作体の軸部をプッシュ操作した状態を示す正面断面図
【符号の説明】
２１ 下部ケース
２１Ａ 開口部
２２ カバー
２２Ａ 脚部
２３ 第一外側固定接点
２４〜２７ 内側固定接点
２８ 第一中心固定接点
２９ 第一可動接点
２９Ａ 孔
２９Ｂ 外周部
２９Ｃ 中央部
３０，６０ 操作体
３０Ａ，６０Ａ フランジ部
３０Ａ１ 側辺部
３０Ｂ，６０Ｂ 操作軸部
３０Ｃ 孔部
３０Ｄ，３０Ｅ，６０Ｃ〜６０Ｆ アーム部
３１，６２ 内側押圧部
３１Ａ 段部
３２，６１ 導電体
３３，３４〜３７，３８，４５〜４８，７２〜７５，７６〜７９ 端子
３９ 操作つまみ
３９Ａ 下方突部
４０，６３ 上部ケース
４０Ａ，６３Ａ 中央開口部
４０Ｂ 天面溝部
４１，４３，６４〜６７ 第二中心固定接点
４２，４４，６８〜７１ 第二外側固定接点
４９，５０，８０〜８３ 第二可動接点
４９Ａ，５０Ａ 中央頂点部
５１，５２，８４〜８７ 絶縁フィルム
６０Ｇ 四角形状突部
６３Ｂ 四角形状凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として携帯電話、ページャ等の移動体通信機器や、各種リモコン、オーディオ機器、ゲーム機器、カーナビゲーションシステム、電子カメラ等の各種電子機器の入力操作部等に使用され、操作軸の傾倒およびプッシュ操作により駆動する多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の多方向操作スイッチとしては、図１１の正面断面図および図１２の分解斜視図に示すものが知られており、それについて図面を用いて説明する。
【０００３】
同図において、１は上方の開口部が金属板等からなるカバー２で覆われた樹脂製の箱形ケースで、図１３の箱形ケースの平面図に示すように、この箱形ケース１の底面部には、外形が円形で中央に孔９Ａを有する弾性金属薄板製の円形ドーム状可動接点９の外縁下端部が載せられている左右前後の四つの外側固定接点３と、その円形ドーム状可動接点９の中心位置下方に配された中心固定接点８および、これから左右前後の外側固定接点３とのほぼ中間の等距離で等角度の位置に配設された四つの内側固定接点４〜７がインサート成形等によって固定されており、これらの固定接点３および４〜７，８は各々に対応した外部導出用の端子１３および１４〜１７，１８を有している。
【０００４】
なお、中心固定接点８の大きさは円形ドーム状可動接点９の中央の孔９Ａよりも小さく、その高さは内側固定接点４〜７よりも高く設定されている。
【０００５】
また、１０は、軸部１０Ｂとその下端に一体で形成された四角形状のフランジ部１０Ａからなる操作体で、軸部１０Ｂが上記カバー２中央の貫通孔２Ａから上方に突出し、フランジ部１０Ａが箱形ケース１の内壁の四箇所の角部１Ａにより回転はできないが傾倒および上下動可能に係合支持されており、この操作体１０のフランジ部１０Ａの下面には、図１２（ｂ）の操作体の下面斜視図に示すように、中央に導電体１２が配された円形リング状の内側押圧部１１が設けられている。
【０００６】
そして、軸部１０Ｂ中央に設けられた孔部１０Ｃには、操作つまみ１９の下方突部１９Ａが嵌合され、軸部１０Ｂの上方には操作つまみ１９が装着されている。
【０００７】
次に、このように構成された従来の多方向操作スイッチの動作について説明すると、まず、操作体１０が垂直中立位置にあり、その下面の内側押圧部１１が円形ドーム状可動接点９を押さない図１１の通常状態においては、本多方向操作スイッチのいずれの接点間、すなわちいずれのスイッチ部もオフの状態となっている。
【０００８】
そして、図１４に矢印で示すように、操作体１０の上方の軸部１０Ｂに装着された操作つまみ１９の左上面を下方に押すと、操作体１０はカバー２の天面に当接したフランジ部１０Ａ上面の右側の頂点部１０Ｄを支点として傾き、下面の内側押圧部１１の外周の段部１１Ａが、円形ドーム状可動接点９を押して部分反転させて節度を生じると同時に、対応する箱形ケース１底面左側の内側固定接点４に接触し、外側固定接点３と内側固定接点４の間がオン状態となり、外部導出用の端子１３，１４間が導通する。
【０００９】
この後、操作つまみ１９に加えていた押し力を除くと、円形ドーム状可動接点９の弾性復元力によって操作体１０はフランジ部１０Ａ下面の内側押圧部１１が押し上げられて垂直中立位置に戻り、円形ドーム状可動接点９が内側固定接点４から離れて、そのスイッチ部もオフ状態に戻る。
【００１０】
同様にして、操作つまみ１９を押す位置を右・前・後と変えることにより、それぞれの方向に応じた外部導出用の端子１３，１５間、１３，１７間、１３，１６間を導通させる。
【００１１】
この操作つまみ１９すなわち操作体１０を傾けて操作する時には、操作体１０のフランジ部１０Ａと箱形ケース１内壁とは四角形の四箇所の角部１Ａで係合しているため操作体１０すなわち操作つまみ１９は回転せず、希望するスイッチ部を容易に確実にオンさせることができるものとなっている。
【００１２】
次に、図１５の正面断面図に矢印で示すように、操作つまみ１９の中央上面に上方から垂直下方に押し力を加えて操作体１０を押し下げると、操作体１０のフランジ部１０Ａ下面に配された内側押圧部１１および中心押圧部としての導電体１２が円形ドーム状可動接点９を押し下げ、円形ドーム状可動接点９を反転させて節度を生じると同時に、操作体１０の下面中央の導電体１２を介して円形ドーム状可動接点９と中心固定接点８とが電気的に接続されて外側固定接点３と中心固定接点８の間がオン状態、すなわち外部導出用の端子１３，１８間が導通状態となり、上記押し力を除くと、円形ドーム状可動接点９が復元し、その復元力によって操作体１０は押し上げられて外側固定接点３と中心固定接点８の間がオフ状態となり、操作体１０は垂直中立位置の状態に戻るものであった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、各種電子機器は、小型化・高機能化が進展し、これに伴って、その操作部分となる電子部品においても複数の機能を一つの電子部品で操作できるものが強く要望され、上記従来の多方向操作スイッチにおいては、操作する軸部の所定方向に対する傾倒操作または押圧操作で各々一つのスイッチ部を作動させることができるものであったが、更に複数のスイッチ部の切換えができるものを要望されるようになってきた。
【００１４】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、操作軸部を所定方向に傾倒操作した際に、各々個別に配設した二つのスイッチ部を独立して作動させることができると共に、操作軸部のプッシュ操作で一つのスイッチ部を作動させることができる多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【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、底面に第一中心固定接点、第一外側固定接点、および第一外側固定接点よりも内側に複数個の内側固定接点が配された上方開口の樹脂製の下部ケースの第一外側固定接点上に円形ドーム状の第一可動接点を当接載置し、その上方に上下動および傾倒可能ではあるが回転しないように、フランジ部側方にアーム部を備えた操作体を収容すると共に、ドーム状の下方に向いた中央頂点部がアーム部の先端上面に位置し、外縁部が前記第二外側固定接点に当接状態に装着される弾性金属薄板製の第二可動接点とを備え、第一可動接点および第二可動接点のいずれか一方の反転動作力が他方の反転動作力よりも大きい構成としたものである。
【００１６】
これにより、操作体の操作軸部の所定方向への傾倒操作時には、上記第一可動接点を部分反転させることにより電気的に接続される第一外側固定接点と内側固定接点とで構成されるスイッチ部と、操作体のアーム部で作動する上部ケースのスイッチ部をそれぞれ独立して作動させることができると共に、操作軸部のプッシュ操作で、第一可動接点を介して第一中心固定接点と第一外側固定接点との間を電気的に接続させることができる多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、上方開口の箱形で、その内底面に第一中心固定接点およびこの第一中心固定接点から等距離等角度の位置に配された第一中心固定接点よりも低い複数個の内側固定接点およびこの内側固定接点よりも外側に配された第一外側固定接点を有する樹脂製の下部ケースと、前記第一中心固定接点より大きい孔を中央に有するドーム状で、この孔を第一中心固定接点の上方に位置させて、外縁部が前記第一外側固定接点上に当接するように載置された弾性金属薄板製の第一可動接点と、前記第一可動接点の孔より大きい面積の導電体からなる中心押圧部を下面中央に保持し、この中心押圧部を囲うリング状で下方に所定寸法だけ突出した内側押圧部を備えたフランジ部が、前記内側固定接点の上方位置に内側押圧部を対応させて第一可動接点上に載置されると共に、前記フランジ部の上面中央から突出する操作軸部、およびフランジ部側方から下部ケースの内側固定接点が配された少なくとも一つの方向に向かって延出されたアーム部を備えた樹脂製の操作体と、この操作体の操作軸部が上下動および傾倒可能ではあるが回転しないように、操作軸部を中央開口部から外方に突出させて、前記下部ケースの開口部を覆うように下部ケースに結合され、前記操作体のアーム部の先端上面と対向する位置に第二中心固定接点が配されると共に、その第二中心固定接点から所定間隔をあけて第二外側固定接点が配された樹脂製の上部ケースと、ドーム状の下方に向いた中央頂点部が前記アーム部の先端上面に位置し、外縁部が前記第二外側固定接点に当接状態に装着される弾性金属薄板製の第二可動接点と、前記第二可動接点を前記上部ケースの所定位置に保持するように上部ケースに貼り付けられた可撓性の絶縁フィルムとを備え、第一可動接点および第二可動接点のいずれか一方の反転動作力が他方の反転動作力よりも大きい多方向操作スイッチとしたものであり、操作体の操作軸部を斜めに傾けて操作した際に、上記第一可動接点が部分反転して電気的に接続される第一外側固定接点と内側固定接点とで構成されるスイッチ部と、操作体のアーム部で押圧されて上記第二可動接点の反転により電気的に接続される第二中心固定接点と第二外側固定接点とで構成される上部ケースのスイッチ部という、所定の一つの傾倒方向に対して別々に構成された二つのスイッチ部をそれぞれ節度感を得ながら独立して作動させることができると共に、操作軸部のプッシュ操作で、第一可動接点を反転させて第一中心固定接点と第一外側固定接点との間を電気的に接続させる一つのスイッチ部を作動できる操作性に優れた小形の多方向操作スイッチを実現できるという作用を有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、第二可動接点の反転動作力が、第一可動接点の反転動作力よりも大きいものであり、上記反転動作力の差を設けることにより、操作体の操作軸部の傾倒操作時に、下部ケース内に構成したスイッチ部が始めにオン状態にできて、その状態から更に操作軸部を傾倒させた場合に上部ケース内のスイッチ部をオン状態にすることができるもの、すなわち一つの傾倒操作方向に対して、その傾倒操作力の強弱で、一つの傾倒用のスイッチ部をオンさせるか、もしくは二つともにオンさせるかを使い分けできるものが容易に得られ、さらに、この傾倒操作時の傾倒操作力は、操作軸部の垂直下方に向かう分力が強く働くために、傾倒用のスイッチ部を上記順序で作動させるように構成することにより傾倒用のスイッチ部の誤動作も低減できるという作用を有する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、操作体のアーム部が、操作軸部の軸線に対して対称位置に延出されたものであり、操作体に操作力を加えない状態において、操作軸部の軸線に対して対称位置に設けられたそれぞれの操作体のアーム部に均一の力が加わる状態にできるため、操作力を加えていない時に、操作体を精度よく垂直中立位置に保つことができるものを得られるという作用を有する。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、操作体のアーム部が、互いに直交する四方向に設けられたものであり、請求項３に記載の発明による作用に加えて、互いに直交する四方向に傾倒操作した際に、一つの傾倒操作方向に対して独立した二つのスイッチ部を節度を得ながら各々作動させることができる小形の四方向操作スイッチを実現できるという作用を有する。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置であって、該装置の表示部に表示された複数個の表示項目に対して、この多方向操作スイッチの操作体の操作軸部を傾倒操作することによって得られる内側固定接点と第一外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、希望する項目を上記傾倒操作方向に応じる方向に低速で選択可能とし、第二中心固定接点と第二外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、希望する項目を上記傾倒操作方向に応じる方向に高速で選択可能とする検索機能を有すると共に、この多方向操作スイッチの操作軸部を垂直に押し下げることによって得られる第一中心固定接点と第一外側固定接点からの導通信号を検知した場合には、上記検索機能により選択された項目を確定して予め割付けられた命令を実行するようにした多方向操作装置としたものであり、この多方向操作装置においては、操作軸部の所定の傾倒操作方向に対する二つのスイッチ部からの信号を用いて、希望する項目を検索速度を変えて検索・選択できるため、希望する項目を迅速に選択することができ、しかも、その操作軸部をプッシュ操作することによって選択した項目を確定して所定命令および機能を作動させることができると共に、その各々の操作時に節度感も得られるために、操作性がよくて使い易く、誤操作の発生し難いものを実現できるという作用を有する。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置であって、該装置の表示部に表示された所定の対象物に対して、この多方向操作スイッチの操作体の操作軸部を傾倒操作することによって得られる内側固定接点と第一外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、上記対象物を上記傾倒操作方向に応じる方向に低速で移動可能とし、第二中心固定接点と第二外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、上記対象物を上記傾倒操作方向に応じる方向に高速で移動可能とする対象物移動機能を有すると共に、この多方向操作スイッチの操作軸部を垂直に押し下げることによって得られる第一中心固定接点と第一外側固定接点からの導通信号を検知した場合には、上記対象物の位置を認識して予め割付けられた命令を実行するようにした多方向操作装置としたものであり、この多方向操作装置においては、操作軸部の所定の傾倒操作方向に対する二つのスイッチ部からの信号を用いて、表示部に表示された所定の対象物を速度を変えて移動させることができるため、目的箇所に対象物を迅速に移動させて合わせることができ、しかも、その操作軸部をプッシュ操作することにより上記対象物の位置を認識して予め割付けられた命令および機能を実行させることができると共に、その各々の操作時に節度感も得られるために、操作性がよくて使い易く、誤操作の発生し難いものを実現できるという作用を有する。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態による多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置について図１〜図１０を用いて説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態による多方向操作スイッチの正面断面図、図２は同分解斜視図、図３は同要部である下部ケースの平面図であり、同図において、２１は上方開口の樹脂製の下部ケースで、その底面には、中央に孔２９Ａのあいた弾性金属薄板製の円形ドーム状の第一可動接点２９の外縁下端部が載せられる左右前後の四つの第一外側固定接点２３と、円形ドーム状の第一可動接点２９の中心位置下方に配された第一中心固定接点２８および、これから左右前後の第一外側固定接点２３とのほぼ中間の等距離で等角度の位置に配設された四つの内側固定接点２４〜２７がインサート成形等によって固定されており、これらの固定接点２３および２４〜２７，２８は各々に対応した外部導出用の端子３３および３４〜３７，３８を有していること、および第一中心固定接点２８の大きさは、円形ドーム状の第一可動接点２９の中央の孔２９Ａよりも小さくて、その高さは、内側固定接点２４〜２７よりも高く設定されていることは従来の技術の場合と同じである。
【００２５】
なお、第一外側固定接点２３およびその端子３３は四組示しているが、これは一組でもよいものである。
【００２６】
さらに、下部ケース２１の第一外側固定接点２３上に載置された円形ドーム状の第一可動接点２９は、図４（ａ）の外観斜視図および同図（ｂ）の正面断面図に示すように、弾性金属薄板を中央に孔２９Ａのあいた円形ドーム状に絞り加工したものであり、その形状は、外周部２９Ｂが円錐台形状でその内側の中央部２９Ｃが上方に僅かに膨らんだ略球面状となっていると共に、両者の境目は滑らかな曲線でむすばれており、この形状とすることによって、第一可動接点２９は内側固定接点２４〜２７に対応する上方位置から押圧した際に、その押圧位置を中心として部分的に容易に反転するものとなっている。
【００２７】
そして、３０は操作体で、図２（ｂ）の下面斜視図に示すように、フランジ部３０Ａの下面中央には、第一可動接点２９の孔２９Ａより大きい面積の導電体３２からなる中心押圧部を保持し、この中心押圧部を囲うリング状で下方に所定寸法だけ突出した内側押圧部３１を備えていること、およびフランジ部３０Ａの内側押圧部３１を前記内側固定接点２４〜２７に対応させて操作体３０が第一可動接点２９上に載置されていること、さらに前記フランジ部３０Ａの上面中央に操作軸部３０Ｂを有していることは従来の技術の場合と同じであるが、操作体３０のフランジ部３０Ａの側方には、下部ケース２１の内側固定接点２４，２５が配された方向に向かって延出形成されたアーム部３０Ｄ，３０Ｅが設けられたものとなっている。
【００２８】
そして、前記下部ケース２１の開口部２１Ａを覆うように、上記操作体３０の操作軸部３０Ｂを中央開口部４０Ａから突出させて上部ケース４０が装着されている。
【００２９】
なお、上記構成において、操作体３０と上部ケース４０とは、操作体３０のフランジ部３０Ａの対向する側辺部３０Ａ１が、上部ケース４０の天面溝部４０Ｂ内に係合するように組み合わされており、これにより操作体３０は上下動および傾倒可能ではあるが回転しないように位置決めされている。
【００３０】
また、この上部ケース４０には、図２（ｃ）の下面斜視図および図５の下面図に示すように、前記操作体３０のアーム部３０Ｄ，３０Ｅの先端上面と対向するそれぞれの位置に、外部導出用の端子４６，４８と一体の第二中心固定接点４１，４３が配され、またこの第二中心固定接点４１，４３から所定間隔をあけて外部導出用の端子４５，４７と一体の第二外側固定接点４２，４４が配されている。
【００３１】
そして、この第二外側固定接点４２，４４に円形ドーム状の第二可動接点４９，５０の外縁下端部が当接するように、中央頂点部４９Ａ，５０Ａを下方に向けて上部ケース４０に第二可動接点４９，５０が装着されていると共に、その中央頂点部４９Ａ，５０Ａおよび上部ケース４０の天面に、可撓性の絶縁フィルム５１，５２が貼り付けられることによって、第二可動接点４９，５０は上部ケース４０の上記所定位置に保持されている。
【００３２】
なお、この円形ドーム状の第二可動接点４９，５０の反転動作力は、第一可動接点２９よりも大きいものとなっている。
【００３３】
そして、前記上部ケース４０と前記下部ケース２１とは、金属板製のカバー２２の脚部２２Ａをカシメることにより一体に結合されている。
【００３４】
なお、前記に記載のケースどうしの結合方法としては、上部ケース４０と下部ケース２１を熱カシメ等によって直接結合させることもでき、この構成とするとカバー２２をなくすことができる。
【００３５】
さらに、操作体３０の操作軸部３０Ｂの上端面から、フランジ部３０Ａの部分までの深さであけられた孔部３０Ｃに、操作つまみ３９の下方突部３９Ａが挿入されて操作つまみ３９が結合されている。
【００３６】
次に、このように構成された本実施の形態による多方向操作スイッチの動作について説明する。
【００３７】
まず、操作体３０が垂直中立位置にあり、フランジ部３０Ａ下面の内側押圧部３１が円形ドーム状の第一可動接点２９を押さない図１の状態では、本多方向操作スイッチのいずれのスイッチ部もオフの状態となっている。
【００３８】
そして、図６に矢印で示すように、操作体３０の操作軸部３０Ｂに装着された操作つまみ３９の図中左上面を押し下げて操作軸部３０Ｂを傾倒させると、操作体３０は絶縁フィルム５２を介して第二可動接点５０の中央頂点部５０Ａに当接したアーム部３０Ｅの図中右側の上面端部を支点として傾き、フランジ部３０Ａ下面の内側押圧部３１の外周の段部３１Ａが円形ドーム状の第一可動接点２９を押して部分反転させ、節度を生じると同時に、対応する下部ケース２１底面左側の内側固定接点２４に接触し、第一可動接点２９を介して第一外側固定接点２３と内側固定接点２４の間がオン状態となり、外部導出用の端子３３，３４間が導通する。
【００３９】
この時、円形ドーム状の第一可動接点２９の中央部分が下部ケース２１の底面側に反転しても、第一中心固定接点２８の大きさは第一可動接点２９中央の孔２９Ａよりも小さく設定されているために第一可動接点２９に接触することなく、更に、円形リング状の内側押圧部３１の中央に配された導電体３２も、円形リング状の内側押圧部３１の外周の段部３１Ａを支点に第一中心固定接点２８から離れるように持ち上げられるため、第一中心固定接点２８に接触することはない。
【００４０】
そして、上記のように操作つまみ３９を押す位置を右・前・後と変えることにより、同様にそれぞれの方向に応じた外部導出用の端子３３，３５間、３３，３７間、３３，３６間を導通状態にできること、およびその押圧力を除くと図１に示す状態に戻ることは従来の技術の場合と同じである。
【００４１】
そして、上記の第一外側固定接点２３と内側固定接点２４の間をオンさせた状態で、更に操作つまみ３９の左側を押し下げる操作力を加えると、本多方向操作スイッチにおいては図７の正面断面図に示すように、その第一外側固定接点２３と内側固定接点２４との間のオン状態を維持しつつ、今度は操作体３０の内側押圧部３１の外周の段部３１Ａが支点となって操作体３０は更に傾き、これに伴って操作体３０のフランジ部３０Ａ側方に延出形成されたアーム部３０Ｅの先端上面が可撓性の絶縁フィルム５２を介して円形ドーム状の第二可動接点５０を押して反転させ、節度を生じると同時に、反転した第二可動接点５０を介して第二中心固定接点４３と第二外側固定接点４４との間をオン状態とし、外部導出用の端子４８，４７の間が導通する。
【００４２】
この後、操作つまみ３９に加えていた押し力を除くと、反転動作力の大きい円形ドーム状の第二可動接点５０の弾性復元力によって操作体３０のアーム部３０Ｅは押し下げられて、第二可動接点５０も第二中心固定接点４３から離れ、上部ケース４０に構成されたスイッチ部がオフ状態になると共に、フランジ部３０Ａ下面の内側押圧部３１が円形ドーム状の第一可動接点２９の弾性復元力によって押し上げられて、第一可動接点２９が内側固定接点２４から離れ、下部ケース２１に構成されたスイッチ部もオフ状態となって、操作体３０は図１に示す垂直中立位置に戻る。
【００４３】
また、図１に示す操作体３０の垂直中立位置の状態から操作つまみ３９の右側を押すと、上記と同様に、まず、第一外側固定接点２３と内側固定接点２５の間がオン状態となって端子３３，３５間が導通し、この状態から更に操作つまみ３９の右側を押し下げる操作力を加えると、操作体３０が更に傾倒してアーム部３０Ｄの上面先端が絶縁フィルム５１を介して第二可動接点４９を押圧して反転させ、節度を生じると同時に、反転した第二可動接点４９を介して第二中心固定接点４１と第二外側固定接点４２とをオン状態にして端子４６，４５間を導通させ、その押圧力を除くと、図１に示すいずれのスイッチ部もオフ状態である操作体３０が中立位置に戻ることは、上記操作つまみ３９の左側を押して同方向に操作体３０を傾倒させた場合と同じである。
【００４４】
なお、この操作つまみ３９、すなわち操作体３０を傾けて操作する時には、操作体３０のフランジ部３０Ａの対向する側辺部３０Ａ１が、上部ケース４０の天面溝部４０Ｂに係合しているために、操作体３０すなわち操作つまみ３９は回転せず、希望のスイッチ部を確実にオン状態にできるものである。
【００４５】
次に、図８の正面断面図に矢印で示すように、操作つまみ３９の中央上面すなわち操作軸部３０Ｂに垂直下方に押し力を加えて押し下げると、操作体３０のフランジ部３０Ａ下面に配された内側押圧部３１および中心押圧部としての導電体３２が円形ドーム状の第一可動接点２９を押し下げ、第一可動接点２９を反転させて節度を生じると同時に、操作体３０の下面中央の導電体３２を介して第一可動接点２９と第一中心固定接点２８とが電気的に接触することにより、第一外側固定接点２３と第一中心固定接点２８の間がオン状態となり、外部導出用の端子３３，３８間を導通させ、その押し力を除くと、円形ドーム状の第一可動接点２９が復元する弾性復元力によって操作体３０は押し上げられて、第一外側固定接点２３と第一中心固定接点２８の間がオフ状態である図１に示す操作体３０の中立状態に戻ることは、従来の技術の場合と同じである。
【００４６】
以上のように、本実施の形態による多方向操作スイッチは、操作体３０の操作軸部３０Ｂを斜めに傾けて操作する際に、所定の傾倒操作方向において別々に構成された二つのスイッチ部をそれぞれ節度感を得ながら独立して作動させることができると共に、操作体３０の操作軸部３０Ｂのプッシュ操作で一つのスイッチ部を作動させることもできる小形軽量のものを得られるものである。
【００４７】
なお、第一可動接点２９と第二可動接点４９，５０の反転動作力の設定は、上記に説明した以外のものとしてもよいが、傾倒操作時の傾倒操作力は、操作軸部３０Ｂの垂直下方に向かう分力が強く働くために、上記設定とすることにより、傾倒用のスイッチ部の誤作動を低減させることもできるものである。
【００４８】
（実施の形態２）
本実施の形態による多方向操作スイッチは、上記実施の形態１による多方向操作スイッチに対して、操作体６０のフランジ部６０Ａ上面中央に突出形成された操作軸部６０Ｂを互いに直交する四方向に傾倒操作した際に、各々の方向で独立して設けられた２つのスイッチ部を作動させることができるように構成したものである。
【００４９】
すなわち、その構成は図９の分解斜視図に示すように、操作体６０は、フランジ部６０Ａの側方に互いに直交する方向に向かって延出された四つのアーム部６０Ｃ〜６０Ｆを備えており、このアーム部６０Ｃ〜６０Ｆの方向を下部ケース２１の内側固定接点２４〜２７の方向に対応させるように、かつフランジ部６０Ａ下面中央に保持した導電体６１の周囲に設けた内側押圧部６２を上記内側固定接点２４〜２７に対応させて、操作体６０は下部ケース２１内の第一可動接点２９上に収容されている。
【００５０】
そして、前記下部ケース２１の開口部２１Ａを覆うように、上記操作体６０の操作軸部６０Ｂを中央開口部６３Ａから突出させて上部ケース６３が装着されていることは、実施の形態１の場合と同じである。
【００５１】
なお、本実施の形態によるものにおいては、操作体６０と上部ケース６３とは、操作体６０のフランジ部６０Ａ上面に形成した四角形状突部６０Ｇを上部ケース６３の天面に設けた四角形状凹部６３Ｂに係合させることにより、操作体６０を上下動および傾倒可能ではあるが回転しないように構成したものとなっている。
【００５２】
そして、図９（ｃ）の上部ケースの下面斜視図および図１０の同下面図に示すように、この上部ケース６３には、前記所定方向に位置決め装着された操作体６０のアーム部６０Ｃ〜６０Ｆの先端上面と対向するそれぞれの位置に、第二中心固定接点６４〜６７および、この第二中心固定接点６４〜６７から所定間隔をあけて第二外側固定接点６８〜７１が配されると共に、第二中心固定接点６４〜６７および第二外側固定接点６８〜７１は、それぞれ上部ケース６３から外方に突出した端子７２〜７５および端子７６〜７９と一体に形成されている。
【００５３】
そして、この第二外側固定接点６８〜７１に、それぞれの外縁下端部を当接させて円形ドーム状の第二可動接点８０〜８３が装着されて、その中央頂点部および上部ケース６３の天面に、可撓性の絶縁フィルム８４〜８７が貼り付けられることによって、第二可動接点８０〜８３は前記上部ケース６３の所定位置に保持されている。
【００５４】
なお、この円形ドーム状の第二可動接点８０〜８３においても、第一可動接点２９の反転動作力よりも大きいものが装着されていることは実施の形態１の場合と同じであり、また、その他の構成部分についても実施の形態１と同じであるために説明を省略する。
【００５５】
また、上記構成の多方向操作スイッチの動作についても実施の形態１の場合と同じであるために説明を省略するが、本実施の形態による多方向操作スイッチは、下部ケース２１の中に設けた四つの傾倒用のスイッチ部に対応させて上部ケース６３にも四つのスイッチ部を構成しているものであるために、操作体６０の操作軸部６０Ｂを上記四方向に傾倒操作した際に、それぞれの方向で異なる二つのスイッチ部を節度を得ながら独立して接離させることができるものである。
【００５６】
また、本実施の形態による多方向操作スイッチは、操作体６０に操作力を加えない状態において、操作軸部６０Ｂの軸線に対して互いに直交する四方向に延出形成されたアーム部６０Ｃ〜６０Ｆに第二可動接点８０〜８３の力が均一に加わっている状態であるため、操作体６０を精度よく中立位置に保つことができる小形の四方向操作スイッチを得ることができるものである。
【００５７】
（実施の形態３）
本実施の形態は、本発明による多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置に関するものであり、請求項５に記載の内容について移動体通信機器を一つの例として説明するもので、例えば、本発明による多方向操作スイッチを装着した携帯電話やページャ等の移動体通信機器においては、操作体の操作軸部を傾倒操作することにより一つの傾倒用のスイッチ部がオン状態となった信号を検知して、液晶画面等のディスプレイ上に表示されたメニュー、文字等のスクロールや名前・電話番号等の検索を、低速すなわち一つずつの送りで行い、この状態から操作体の操作軸部を更に同一方向に傾倒操作することにより二つ目の傾倒用のスイッチ部がオン状態となった信号を検出して液晶画面等のディスプレイ上に表示されたものを高速で送るようにしたものである。
【００５８】
すなわち、この構成とすることにより、希望する所定の項目等を、速度を変えて検索および選択することができるため、迅速に希望するものを選択できて、さらに操作体の操作軸部をプッシュ操作することによって得られる導通信号を用いて、選択したメニュー、文字等や名前、電話番号等を確定させて発信させることも可能にできるものである。
【００５９】
（実施の形態４）
本実施の形態は、本発明による多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置に関するものであり、請求項６に記載の内容についてカーナビゲーションシステムを一つの例として説明するもので、例えば、本発明による多方向操作スイッチを装着したカーナビゲーションシステムにおいては、操作体の操作軸部を傾倒操作することにより一つの傾倒用のスイッチ部がオン状態となった信号を検知して、ディスプレイ上の地図画面に表示された対象物であるカーソル等の移動を低速で行い、この状態から操作体の操作軸部を更に傾倒操作することにより二つ目の傾倒用のスイッチ部がオン状態となった信号を検出して、その移動速度を高速で移動させるようにするものである。
【００６０】
すなわち、この構成とすることにより、カーソル等の対象物の速度を変えて移動させることが容易にできるものとなるために、地図画面等の地図倍率を切り替えることなく希望する目的位置までカーソル等を素速く移動させることができ、しかも、操作体の操作軸部をプッシュ操作することによって得られる導通信号を用いて、選択した目的地の確定を行い、走行ルート検索等をさせることも可能となるものである。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、操作体の操作軸部を斜めに傾けて操作した際に、所定の一つの傾倒方向に対して別々に構成された二つの傾倒用のスイッチ部をそれぞれ節度感を得ながら独立して作動させることができると共に、操作軸部のプッシュ操作で一つのスイッチ部を作動させることができる操作性に優れた小形の多方向操作スイッチおよびこれを用いた多方向操作装置を提供す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１の実施の形態による多方向操作スイッチの正面断面図
【図２】（ａ）同分解斜視図
（ｂ）同要部である操作体の下面斜視図
（ｃ）同要部である上部ケースの下面斜視図
【図３】同下部ケースの平面図
【図４】（ａ）同第一可動接点の外観斜視図
（ｂ）同正面断面図
【図５】同上部ケースの下面図
【図６】同操作体の操作軸部を傾倒操作して一つのスイッチ部がオン状態となった状態を示す正面断面図
【図７】同操作体の操作軸部を傾倒操作して二つのスイッチ部がオン状態となった状態を示す正面断面図
【図８】同操作体の操作軸部をプッシュ操作した状態を示す正面断面図
【図９】（ａ）本発明の第２の実施の形態による多方向操作スイッチの分解斜視図
（ｂ）同要部である操作体の下面斜視図
（ｃ）同要部である上部ケースの下面斜視図
【図１０】同上部ケースの下面図
【図１１】従来の多方向操作スイッチの正面断面図
【図１２】（ａ）同分解斜視図
（ｂ）同要部である操作体の下面斜視図
【図１３】同箱形ケースの平面図
【図１４】同操作体の軸部を傾倒操作した状態を示す正面断面図
【図１５】同操作体の軸部をプッシュ操作した状態を示す正面断面図
【符号の説明】
２１ 下部ケース
２１Ａ 開口部
２２ カバー
２２Ａ 脚部
２３ 第一外側固定接点
２４〜２７ 内側固定接点
２８ 第一中心固定接点
２９ 第一可動接点
２９Ａ 孔
２９Ｂ 外周部
２９Ｃ 中央部
３０，６０ 操作体
３０Ａ，６０Ａ フランジ部
３０Ａ１ 側辺部
３０Ｂ，６０Ｂ 操作軸部
３０Ｃ 孔部
３０Ｄ，３０Ｅ，６０Ｃ〜６０Ｆ アーム部
３１，６２ 内側押圧部
３１Ａ 段部
３２，６１ 導電体
３３，３４〜３７，３８，４５〜４８，７２〜７５，７６〜７９ 端子
３９ 操作つまみ
３９Ａ 下方突部
４０，６３ 上部ケース
４０Ａ，６３Ａ 中央開口部
４０Ｂ 天面溝部
４１，４３，６４〜６７ 第二中心固定接点
４２，４４，６８〜７１ 第二外側固定接点
４９，５０，８０〜８３ 第二可動接点
４９Ａ，５０Ａ 中央頂点部
５１，５２，８４〜８７ 絶縁フィルム
６０Ｇ 四角形状突部
６３Ｂ 四角形状凹部
Claims (6)
- 上方開口の箱形で、その内底面に第一中心固定接点およびこの第一中心固定接点から等距離等角度の位置に配された第一中心固定接点よりも低い複数個の内側固定接点およびこの内側固定接点よりも外側に配された第一外側固定接点を有する樹脂製の下部ケースと、
前記第一中心固定接点より大きい孔を中央に有するドーム状で、この孔を第一中心固定接点の上方に位置させて、外縁部が前記第一外側固定接点上に当接するように載置された弾性金属薄板製の第一可動接点と、前記第一可動接点の孔より大きい面積の導電体からなる中心押圧部を下面中央に保持し、この中心押圧部を囲うリング状で下方に所定寸法だけ突出した内側押圧部を備えたフランジ部が、前記内側固定接点の上方位置に内側押圧部を対応させて第一可動接点上に載置されると共に、前記フランジ部の上面中央から突出する操作軸部、およびフランジ部側方から下部ケースの内側固定接点が配された少なくとも一つの方向に向かって延出されたアーム部を備えた樹脂製の操作体と、
この操作体の操作軸部が上下動および傾倒可能ではあるが回転しないように、操作軸部を中央開口部から外方に突出させて、前記下部ケースの開口部を覆うように下部ケースに結合され、前記操作体のアーム部の先端上面と対向する位置に第二中心固定接点が配されると共に、その第二中心固定接点から所定間隔をあけて第二外側固定接点が配された樹脂製の上部ケースと、
ドーム状の下方に向いた中央頂点部が前記アーム部の先端上面に位置し、外縁部が前記第二外側固定接点に当接状態に装着される弾性金属薄板製の第二可動接点と、前記第二可動接点を前記上部ケースの所定位置に保持するように上部ケースに貼り付けられた可撓性の絶縁フィルムとを備え、
前記第一可動接点および前記第二可動接点のいずれか一方の反転動作力が他方の反転動作力よりも大きい多方向操作スイッチ。 - 第二可動接点の反転動作力が、第一可動接点の反転動作力よりも大きい請求項１に記載の多方向操作スイッチ。
- 操作体のアーム部が、操作軸部の軸線に対して対称位置に延出された請求項１または２に記載の多方向操作スイッチ。
- 操作体のアーム部が、互いに直交する四方向に設けられた請求項３に記載の多方向操作スイッチ。
- 請求項１〜４のいずれか一つに記載の多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置であって、該装置の表示部に表示された複数個の表示項目に対して、この多方向操作スイッチの操作体の操作軸部を傾倒操作することによって得られる内側固定接点と第一外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、希望する項目を上記傾倒操作方向に応じる方向に低速で選択可能とし、第二中心固定接点と第二外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、希望する項目を上記傾倒操作方向に応じる方向に高速で選択可能とする検索機能を有すると共に、この多方向操作スイッチの操作軸部を垂直に押し下げることによって得られる第一中心固定接点と第一外側固定接点からの導通信号を検知した場合には、上記検索機能により選択された項目を確定して予め割付けられた命令を実行するようにした多方向操作装置。
- 請求項１〜４のいずれか一つに記載の多方向操作スイッチを用いた多方向操作装置であって、該装置の表示部に表示された所定の対象物に対して、この多方向操作スイッチの操作体の操作軸部を傾倒操作することによって得られる内側固定接点と第一外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、上記対象物を上記傾倒操作方向に応じる方向に低速で移動可能とし、第二中心固定接点と第二外側固定接点との間のオン状態となった信号を検知した場合には、上記対象物を上記傾倒操作方向に応じる方向に高速で移動可能とする対象物移動機能を有すると共に、この多方向操作スイッチの操作軸部を垂直に押し下げることによって得られる第一中心固定接点と第一外側固定接点からの導通信号を検知した場合には、上記対象物の位置を認識して予め割付けられた命令を実行するようにした多方向操作装置。
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