JP4416700B2 - 多接点入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、常開接点と可動接点で構成するスイッチを中心部とその周囲複数方向に配設し、これら複数のスイッチをキートップの押込み動作及び復帰動作によって個別に開閉操作し、各種信号入力を行う多接点入力装置に関する。

この種の多接点入力装置は、携帯電話やデジタルカメラ等の電子機器に広く採用されており、電子機器の小型化、薄型化に伴って小型、薄型のものが要求されている。従来、中心部に構成配置する第１スイッチを開閉操作する第１操作部材の第１押圧部と、第１スイッチの周囲上下左右４方向に構成配置する第２スイッチを開閉操作する第２操作部材の第２押圧部とを、合成樹脂材料からなるケースの中で、操作対象のスイッチの可動接点を構成するドーム状のスナップ板とケース内に設けるバネ板との間に挟持し、第１操作部材と第２操作部材を、バネ板及びケースカバー体に設ける開口からケース上面に突出する、薄型の多接点入力装置があった（例えば「特許文献１」参照。）。
特開平１１−２９７１６４号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来の多接点入力装置では、ケースの中に、スイッチのスナップ板収容空間に加え、その上方に操作部材の押圧部の収容空間及びバネ板の収容空間を確保する必要があるために、薄型化には限界がある点、また、操作部材をバネ板及びケースカバー体の開口に嵌合することによって、その操作部材の位置決めを行っているために、操作部材が嵌合隙間によって位置ずれし、操作部材の押圧部でスナップ板の頂部を確実に押下げることができず、スナップ板の動作感触や耐久性を損なう点にある。

上記課題を解決するために本発明は、複数の固定端子を一体に設けると共に、中心部とその周囲複数方向に上面を開放する凹部を形成し、各凹部底面に常開接点を露出形成する絶縁材料からなる下ケースと、下ケースの各凹部に配設し、その底面の常開接点を開閉自在に導通させるドーム状のスナッププレートからなる複数の可動接点と、下ケースに上方から嵌着する上ケースと、中心部の常開接点をその可動接点を通じて開閉操作する中央キートップ及び周辺部の各常開接点をそれぞれの可動接点を通じて個別に開閉操作する周辺部の各常開接点に共通の１つ又は周辺部の各常開接点ごとの複数の周辺キートップと、を備え、中央キートップ及び周辺キートップは、扁平なキートップ本体と下端面で可動接点の頂部を押下げるボス部とに分割形成し、キートップ本体の下面に一体に突設する凸部と、ボス部に設ける凹部の嵌合によって、キートップ本体の下面にボス部を結合するように構成し、上ケースは、薄板金属からなり、下ケースの上面周側部に接合させる環状の外枠部と、外枠部の外側縁の複数箇所から部分的に下向きに延び、下ケースの外側面に嵌合する縁部と、中心部にハブ部を有してハブ部から複数の板バネ部を放射状に延ばす板バネと、板バネのハブ部から各板バネ部の間で放射状に延び、先端に下向きの折曲げ部を形成し、折曲げ部の端部を外枠部の内側縁に連接し、外枠部の内側で外枠部より高い位置に板バネを上下動自在に弾性支持する板バネ状の複数の連接アーム部と、を備え、中央キートップのボス部を板バネのハブ部に取付け、中心部の可動接点の頂部上方に対向配置すると共に、周辺キートップのボス部を板バネの各板バネ部の自由端部に取付け、周辺部の各可動接点の頂部上方に対向配置し、上ケースに、中央キートップ及び周辺キートップを押込み動作及び復帰動作可能に保持したことを特徴としている。

本発明によれば、上ケースに中央キートップ及び周辺キートップを押込み動作及び復帰動作可能に保持したことで、下ケースには可動接点の収容空間のみを確保するだけでよく、多接点入力装置の更なる薄型化を容易に実現することができる。また、下ケースに嵌着する上ケースに板バネを一体に備え、中央キートップのボス部を板バネのハブ部に取付け、中心部の可動接点の頂部上方に対向配置すると共に、周辺キートップのボス部を板バネの板バネ部の自由端部に取付け、周辺部の各可動接点の頂部上方に対向配置することで、中央キートップのボス部及び周辺キートップのボス部が操作対象の可動接点を構成するスナッププレートの頂部に対して位置ずれすることがなく、常にスナッププレートの頂部を確実に押下げることができ、スナッププレートの動作感触や耐久性の悪化を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る多接点入力装置の断面図、図２は同多接点入力装置のキートップ本体取付け前の平面図、図３は同多接点入力装置のキートップ本体取付け前の底面図、図４は同多接点入力装置の部品構成を示す分解状態の断面図、図５は同多接点入力装置の下ケースの平面図、図６は同多接点入力装置の下ケースの底面図、図７は同多接点入力装置の上ケースの平面図である。この多接点入力装置は、概略、下ケース１０の中心部とその周囲９０度置きの上下左右４方向に合計５つの常開のスイッチＳ１，Ｓ２を構成すると共に、下ケース１０に上方から嵌着する上ケース２０に、中心部のスイッチ（以降、「中央スイッチ」という。）Ｓ１を開閉操作する中央キートップ３０と周辺部の上下左右４つのスイッチ（以降「周辺スイッチ」という。）Ｓ２を個別に開閉操作可能な１つの周辺キートップ４０を保持している。

次に、多接点入力装置の部品構成について説明する。図１，図４，図５，図６に示す如く、下ケース１０は、合成樹脂材料（例えば、「ＬＣＰ」）等の絶縁材料からなり、円板状に形成されている。この下ケース１０には、導電性の薄板金属からなる６つの固定端子がインサート成形により一体に設けられており、そのうち１つは中央スイッチＳ１のＡ端子（以降、「中央Ａ端子」という。）Ａ１、４つは各周辺スイッチ３０のＡ端子（以降、「周辺Ａ端子」という。）Ａ２、残り１つは５つのスイッチＳ１，Ｓ２に共通のＢ（アース）端子Ｂである。下ケース１０の上面には、その中心部とその周囲９０度置きの上下左右４方向に合計５つの円形の凹部１１，１２が形成されている。下ケース１０の上面中心部の凹部（以降、「中央凹部」という。）１１の底面周側部と周辺部の上下左右４つの凹部（以降、「周辺凹部」という。）１２の底面周側部には、Ｂ端子Ｂに設けられた５スイッチＳ１，Ｓ２分５つのＣ形のＢ接点ｂが面一に露出配置されており、中央凹部１１の底面中心部となる中央凹部１２の底面Ｂ接点ｂの内側に、中央Ａ端子Ａ１の一端に設けられた円形のＡ接点（以降、「中央Ａ接点」という。）ａ１が、その外側のＢ接点ｂと離されて面一に露出配置され、中央凹部１１の底面に中央Ａ接点ａ１とその周囲のＢ接点ｂからなる常開接点（以降、「中央常開接点」という。）ａ１ｂが面一に露出形成されている。また、各周辺凹部１２の底面中心部となる各周辺凹部１２の底面Ｂ接点ｂの内側には、各周辺Ａ端子Ａ２の一端にそれぞれ設けられた円形のＡ接点（以降、「周辺Ａ接点」という。）ａ２が、その外側のＢ接点ｂと離されて面一に露出配置され、各周辺凹部１２の底面に周辺Ａ接点ａ２とその周囲のＢ接点ｂからなる常開接点（以降、「周辺常開接点」という。）ａ２ｂが面一に露出形成されている。下ケース１０の外側面で、下ケース１０の中心から各周辺凹部１２方向の４箇所には、上ケース２０との平坦な嵌合面１３が部分的に形成され、この上下左右４つの各嵌合面１３の中央部から上ケース２０との係合爪１４が突出形成されている。下ケース１０の外側面で、ある１つの嵌合面１３から一方向に４５度ずれた１箇所とその１箇所から同方向に１８０度ずれた１箇所の合計２箇所（例えば、右斜め上方と左斜め下方の２箇所）には、平坦な端子面１５が形成され、中央Ａ端子Ａ１と上及び右の周辺スイッチＳ２の各周辺Ａ端子Ａ２の合計３端子の各他端部が、右斜め上方の１つの端子面１５に沿ってその表面側に下ケース１０の底面から相互に離されて横並び状態で露出配置されると共に、Ｂ端子Ｂと下及び左の周辺スイッチＳ２の各周辺Ａ端子Ａ２の合計３端子の各他端部が、左斜め上方の１つの端子面１５に沿ってその表面側に下ケース１０の底面から相互に離されて横並び状態で露出配置されている。ここで、全ての端子Ａ１，Ａ２，Ｂの各他端部は、下ケース１０の底面では面一に露出され、多接点入力装置を図示しない基板に表面実装できるようになっている。下ケース１０の底面周側部で、前記の１つの嵌合面１３から逆方向に４５度ずれた１箇所とその１箇所から同方向に１８０度ずれた１箇所の合計２箇所（例えば、右斜め下方と左斜め上方の２箇所）には、多接点入力装置を図示しない基板に表面実装する際に、基板に設けられた位置決め孔に嵌合し、多接点入力装置を基板に対して位置決めするための大きさが大小異なる位置決めピン１６が突出形成されている。

以上の構成において、下ケース１０の中央凹部１１と各周辺凹部１２には、導電性の薄板金属からなる円形ドーム状のスナッププレートで構成される可動接点Ｃ１，Ｃ２が、その周側縁部を各凹部１１，１２の底面周側部に露出配置されているＢ接点ｂの表面に接触状態で収容配置され、下ケース１０の中央凹部１１に、その底面に露出形成されている中央常開接点ａ１ｂと同中央凹部１１に収容配置されている可動接点（以降、「中央可動接点」という。）Ｃ１とで開閉可能な常開の中央スイッチＳ１が構成され、また、下ケース１０の各周辺凹部１２に、その底面に露出形成されている周辺常開接点ａ２ｂと同各周辺凹部１２に収容配置されている可動接点（以降、「周辺可動接点」）Ｃ２とで開閉可能な常開の各周辺スイッチＳ２が構成されている。下ケース１０の上面全面には、各凹部１１,１２の開放上面を閉じる１枚の円形の粘着テープ５０が貼着され、この粘着テープ５０によって中央可動接点Ｃ１と各周辺可動接点Ｃ２は、下ケース１０の中央凹部１１と各周辺凹部１２に収容保持されている。粘着テープ５０は、多接点入力装置を図示しない基板に表面実装する際のリフロー半田付け工程を考慮し、このリフロー半田付け工程（約２６０℃の雰囲気）にも耐える高い耐熱性を有するものを使用している。

図１，図２，図４，図７に示す如く、上ケース２０は、薄板金属からなり、下ケース１０の上面周側部に接合させる円環状の外枠部２１と、この外枠部２１の外側縁９０度置きの４箇所から部分的に下向きに延び、下ケース１０の外側面に形成されている各嵌合面１３の外側に嵌合する平板状の縁部２２と、この上下左右４つの各縁部２２の中央部に形成し、下ケース１０の各嵌合面１３の中央部から突出形成されている各係合爪１４を嵌込む下ケース１０との係合孔２３と、中心部に円形のハブ部２４を有し、そのハブ部２４から上下左右４周辺スイッチＳ２分４本の板バネ部２５ａを９０度置きの放射方向（上下左右４方向）に面一に延ばす十字型の板バネ２６と、板バネ２６のハブ部２４から各板バネ部２５の間で９０度置きの放射方向（左斜め上，右斜め上、左斜め下、右斜め下の４方向）に面一に延び、先端に斜め下向きの折曲げ部２７ａを形成し、この折曲げ部２７ａの端部を外枠部２１の内側縁に連設し、外枠部２１の内側で外枠部２１より所定高さｈ高い位置に板バネ２６を上下動自在に弾性支持する４つの板バネ状の連接アーム部２７と、を備えて構成している。板バネ２６のハブ部２４は、その中心に円形の孔が形成されて円環状の中央ボス取付け部に形成されると共に、板バネ２６の４つの自由端部である片持ちの各板バネ部２５ａの先端自由端部には、それぞれ中心に円形の孔が形成される円環状の周辺ボス取付け部２５が形成されている。各連接アーム部２７の中間部には、この連接アーム部２７を上ケース２０の径方向に伸縮可能に構成するためのＳ字状の伸縮部２７ｂが形成されている。

図１，図４に示す如く、中央キートップ３０は、ＰＡ等の合成樹脂材料からなり、扁平な円板状の中央キートップ本体３０Ａと、下端面で中央スイッチＳ１の可動接点Ｃ１の中心頂部を押下げる押圧部である短い軸状の中央ボス部３０Ｂとに分割形成されており、中央キートップ本体３０Ａの下面中心部から一体に突設した凸部３０ａと中央ボス部３０Ｂの上端面中心部に設けた凹部３０ｂの嵌合によって、中央キートップ本体３０Ａの下面中心部に中央ボス部３０Ｂを下向き突出状に結合するように構成されている。周辺キートップ４０は、中央キートップ３０と同じ合成樹脂材料からなり、中央キートップ本体３０Ａの外径よりやや大きい内径と下ケース１０の外径と略同じ外径を有する扁平な円環状に形成され、中央キートップ本体３０Ａの周囲に配設する周辺キートップ本体４０Ａと、下端面で周辺スイッチＳ２の可動接点Ｃ２の中心頂部を押下げる４周辺スイッチＳ２の４可動接点Ｃ２分４つの短い軸状の周辺ボス部４０Ｂとに分割形成されており、周辺キートップ本体４０Ａの下面９０度置きの４箇所から一体に突設した凸部４０ａと各周辺ボス部４０Ｂの上端面中心部に設けた凹部４０ｂの嵌合によって、周辺キートップ本体４０Ａの下面９０度置きの４箇所にそれぞれ周辺ボス部４０Ｂを下向き突出状に結合するように構成されている。中央ボス部３０Ｂ及び各周辺ボス部４０Ｂの外側面には、上ケース２０の板バネ２６に形成されている中央ボス取付け部２４及び周辺ボス取付け部２５に嵌合取付けするためのリング溝３０ｃ，４０ｃが形成されている。

以上の構成において、中央キートップ３０の中央ボス部３０Ｂは、上ケース２０の板バネ２６の中心部に形成されている円環状の中央ボス取付け部２４の内孔に上方から圧入して嵌合することにより、中央ボス部取付け部２４の内周縁部が中央ボス部３０Ｂの外側面に形成されているリング溝３０ｃに嵌込み、中央ボス取付け部２４の下面側に中央ボス部３０Ｂのリング溝３０ｃより下部を突出し、かつ、中央ボス取付け部２４の上面側に中央ボス部３０Ｂのリング溝３０ｃより上部を突出した状態で、中央ボス取付け部２４、つまり、上ケース２０の板バネ２６の中心部にアウトサートで取付けられ、また、周辺キートップ４０の各周辺ボス部４０Ｂは、上ケース２０の板バネ２６の各板バネ部２５ａの先端自由端部に形成されている円環状の周辺ボス取付け部２５の内孔に上方から圧入して嵌合することにより、周辺ボス取付け部２５の内周縁部が周辺ボス部４０Ｂの外側面に形成されているリング溝４０ｃに嵌込み、周辺ボス取付け部２５の下面側に周辺ボス部４０Ｂのリング溝４０ｃより下部を突出し、かつ、周辺ボス取付け部２５の上面側に周辺ボス部４０Ｂのリング溝４０ｃより上部を突出した状態で、各周辺ボス部取付け部２５、つまり、上ケース２０の板バネ２６の４つの自由端部にアウトサートで取付けられている。ここで、中央ボス部３０Ｂと各周辺ボス部４０Ｂは、形状・大きさ共に同じに形成されるもので、中央ボス部３０Ｂと各周辺ボス部４０Ｂの上端面及び下端面の高さはそれぞれ水平な一平面上に揃い、下ケース２０に上ケース２０を嵌着したときに、中央ボス部３０Ｂと各周辺ボス部４０Ｂの下端面が、下ケース１０の中央凹部１１と各周辺凹部１２に収容配置されている中央可動接点Ｃ１と各周辺可動接点Ｃ２の中心頂部の高さと略同一高さになるように設定されている。

次に、多接点入力装置の組立て方法について説明する。先ず、下ケース１０の中央凹部１１に上方から中央可動接点Ｃ１を収容配置すると共に、下ケース１０の各周辺凹部１２に上方から各周辺可動接点Ｃ２を収容配置し、この後、下ケース１０の上面全面に粘着テープ５０を貼着する。これによって、上述したように、下ケース１０の中央凹部１１に、その底面に露出形成されている中央常開接点ａ１ｂと同中央凹部１１に収容配置されている中央可動接点Ｃ１とで開閉可能な常開の中央スイッチＳ１が構成され、また、下ケース１０の各周辺凹部１２に、その底面に露出形成されている周辺常開接点ａ２ｂと同各周辺凹部１２に収容配置されている周辺可動接点Ｃ２とで開閉可能な常開の各周辺スイッチＳ２が構成される。従って、下ケース１０には、その中心部とその周囲上下左右４方向に合計５つの常開のスイッチＳ１，Ｓ２が構成される。次いで、上述したように、十字型の板バネ２６の中心部に中央キートップ３０の中央ボス部３０Ｂがアウトサートで取付けられ、また、同板バネ２６の４つの自由端部にアウトサートで周辺キートップ２６の各周辺ボス部４０Ｂが取付けられている上ケース２０を、中心部とその周囲９０度置きの上下左右４方向に合計５つの常開のスイッチＳ１，Ｓ２が構成されている下ケース１０に上方から嵌着する。これによって、下ケース１０の上面周側部に上ケース２０の外枠部２１が接合され、かつ、下ケース１０の外側面に形成されている上下左右４つの各嵌合面１３の外側に、上ケース２０の外枠部２１の外側縁から部分的に下向きに延びる上下左右４つの縁部２２が嵌合され、下ケース１０の各嵌合面１３の中央部から突出形成されている係合爪１４が、上ケース２０の各縁部２２の中央部に形成されている係合孔２３に嵌込み、下ケース１０に対して上ケース２０が結合される。従って、下ケース２０の上面側には、上ケース２０の十字型の板バネ２６が、各連接アーム部２７によって下ケース１０の上面より所定高さｈ高い位置に上下動自在に弾性支持され、その十字型の板バネ２６の中心部に予めアウトサートで取付けられている中央キートップ３０の中央ボス部３０Ｂが、下ケース１０の中心部に構成されている常開の中央スイッチＳ１の真上同芯位置に上下動自在に弾性保持され、また、同板バネ２６の４つの自由端部に予めアウトサートで取付けられている周辺キートップ２６の各周辺ボス部４０Ｂが、下ケース１０の中央スイッチＳ１の周囲上下左右４方向に構成されている常開の各周辺スイッチＳ２の真上同芯位置にそれぞれ独立して上下動自在に弾性保持される。次いで、上ケース２０の十字型の板バネ２６の中心部にて、中央スイッチＳ１の真上同芯位置に上下動自在に弾性保持されている中央ボス部３０Ｂの上端面中心部に設けた凹部３０ｂに、扁平な円板状の中央キートップ本体３０Ａの下面中心部から一体に突設した凸部３０ａを上方から圧入嵌合し、また、同板バネ２６の４つの自由端部にて、各周辺スイッチＳ２の真上同芯位置にそれぞれ独立して上下動自在に弾性保持されている各周辺ボス部４０Ｂの上端面中心部に設けた凹部４０ｂに、扁平な円環状の周辺キートップ本体４０Ａの下面９０度置きの４箇所から一体に突設した凸部４０ａを上方から圧入嵌合する。これによって、扁平な円板状の中央キートップ本体３０Ａの下面中心部から中央スイッチＳ１の可動接点Ｃ１の中心頂部に向かって中央ボス部３０Ｂが垂下固定された中央キートップ３０が構成され、また、扁平な円環状の周辺キートップ本体４０Ａの下面９０度置きの４箇所から各周辺スイッチＳ２の可動接点Ｃ２の中心頂部に向かって周辺ボス部４０Ｂが垂下固定された周辺キートップ４０が構成される。従って、下ケース１０の上面側中心部には、中央スイッチＳ１を開閉操作する中央キートップ３０が、上ケース２０の板バネ２６を介して押込み動作及び復帰動作可能に保持され、また、下ケース１０の上面側で、中央キートップ３０の周囲（下ケース１０の上面側周側部）には、各周辺スイッチＳ２を個別に開閉操作可能な１つの周辺キートップ４０が、上ケース２０の板バネ２６を介して押込み動作及び復帰動作可能に保持される。以上で多接点入力装置の組立てが完了する。

以上のように組立てられた多接点入力装置は、携帯電話やデジタルカメラ等の電子機器の基板に表面実装することによって、下ケース１０の底面で面一に露出されている全ての端子Ａ１，Ａ２，Ｂの各他端部が、基板の対応するランドに半田付けされて機械的及び電気的に接続され、中央キートップ３０の中央キートップ本体３０Ａと周辺キートップ４０の周辺キートップ本体４０Ａの各表面（上面）が、電子機器のハウジング外表面に露出された状態で取付けられる。

次に、多接点入力装置の動作について説明する。図１の状態（全てのスイッチＳ１，Ｓ２が開いた状態）から中央キートップ３０をこの中央キートップ本体３０Ａの上面を上方から指で押して押込み操作することによって、上ケース２０の十字型の板バネ２６の４つの自由端部が周辺キートップ４０の各周辺ボス部４０Ｂの下端面で各周辺スイッチＳ２の可動接点Ｃ２の中心頂部に支えられ、各板バネ部２５ａと各連接アーム部２７の撓み（弾性変位）を伴って板バネ２６の中心部のみが中央キートップ３０の押込み動作に追従して押下げられ、中央キートップ３０の中央ボス部３０Ｂの下端面で中央スイッチＳ１の中央可動接点Ｃ１の中心頂部が押下げられるので、その中央可動接点Ｃ１の中心頂部が、図１の実線に示す上向き凸状から仮想線に示す下向き凸状に動作感触を伴って反転動作（弾性変形）し、中央Ａ接点ａ１と接触する。これによって、中央Ａ接点ａ１とその周囲のＢ接点ｂが中央可動接点Ｃ１を通じて導通し、中央常開接点ａ１ｂが閉じられる。つまり、中央スイッチＳ１が閉じられ、中央固定端子Ａ１が短絡し、所定の信号入力が行われる。中央キートップ３０の押込み力を解除すると、図１の実線に示すように、各板バネ部２５ａと各連接アーム部２７が水平姿勢に弾性復帰し、中央キートップ３０が非操作位置に復帰動作すると共に、中央可動接点Ｃ１の中心頂部が、図１の仮想線に示す下向き凸状から実線に示す上向き凸状に動作感触を伴って弾性復帰し、中央Ａ接点ａ１から上方に離反し、中央Ａ接点ａ１とその周囲のＢ接点ｂの導通が断たれ、中央常開接点ａ１ｂが開かれ、中央スイッチＳ１が開状態に復帰動作する。ここで、中央キートップ３０を押込み操作したときに、各周辺スイッチＳ２が閉動作しないように、板バネ２６の各板バネ部２５ａのバネ力は、各周辺可動接点Ｃ２（中央可動接点Ｃ１も同じ）のバネ力（反転動作力）よりも小さい値に設定されている。

また、図１の状態から周辺キートップ４０をこの周辺キートップ本体４０Ａの上面上下左右何れか１箇所、例えば、上面左１箇所を上方から指で押して押込み操作することによって、上ケース２０の十字型の板バネ２６の上下及び右３つの自由端部が上下及び右３つの周辺ボス部４０Ｂの下端面で上下及び右３つの周辺スイッチＳ２の各周辺可動接点Ｃ２の中心頂部に支えられ、周辺キートップ４０全体が操作対象の左周辺スイッチＳ２方向に傾き、板バネ２６の中心部から左側方に延びる左板バネ部２５ａの撓み（弾性変位）を伴ってその自由端部のみが周辺キートップ４０の傾動に追従して押下げられ、周辺キートップ４０の左周辺ボス部３０Ｂの下端面で左周辺スイッチＳ２の左周辺可動接点Ｃ２の中心頂部が押下げられるので、その左周辺可動接点Ｃ１の中心頂部が、図１の実線に示す上向き凸状から仮想線に示す下向き凸状に動作感触を伴って反転動作（弾性変形）し、左周辺Ａ接点ａ２と接触する。これによって、左周辺Ａ接点ａ１とその周囲のＢ接点ｂが左周辺可動接点Ｃ２を通じて導通し、左常開接点ａ２ｂが閉じられる。つまり、左周辺スイッチＳ２が閉じられ、左周辺固定端子Ａ２が短絡し、所定の信号入力が行われる。周辺キートップの押込み力を解除すると、図１の実線に示すように、板バネ２６の中心部から左側方に延びる左板バネ部２５ａが水平姿勢に弾性復帰し、周辺キートップ４０が水平な非操作姿勢に復帰動作すると共に、左周辺可動接点Ｃ２の中心頂部が、図１の仮想線に示す下向き凸状から実線に示す上向き凸状に動作感触を伴って弾性復帰し、左周辺Ａ接点ａ２から上方に離反し、左周辺Ａ接点ａ２とその周囲のＢ接点ｂの導通が断たれ、左周辺常開接点ａ２ｂが開かれ、左周辺スイッチＳ２が開状態に復帰動作する。なお、残り３方向の周辺スイッチＳ２についても、操作対象スイッチ方向に対応する周辺キートップ４０の周辺キートップ本体４０Ａの１箇所を押込み操作することによって、個別に閉操作することができ、これに伴って短絡される周辺固定端子Ａ２に応じて所定の信号入力が行われる。

以上のように本実施の形態に係る多接点入力装置は、複数の固定端子Ａ１，Ａ２，Ｂを一体に設けると共に、中心部とその周囲複数方向に上面を開放する凹部１１，１２を形成し、各凹部１１，１２底面に常開接点ａ１ｂ，ａ２ｂを露出形成する絶縁材料からなる下ケース１０と、下ケース１０の各凹部１１，１２に配設し、その底面の常開接点ａ１ｂ，ａ２ｂを開閉自在に導通させるドーム状のスナッププレートからなる複数の可動接点Ｃ１，Ｃ２と、下ケース１０に上方から嵌着する上ケース２０と、中心部の常開接点ａ１ｂをその可動接点Ｃ１を通じて開閉操作する中央キートップ３０及び周辺部の各常開接点ａ２ｂをそれぞれの可動接点Ｃ２を通じて個別に開閉操作する周辺部の各常開接点ａ２ｂに共通の１つの周辺キートップ４０と、を備え、中央キートップ３０及び周辺キートップ４０は、扁平なキートップ本体３０Ａ，４０Ａと下端面で可動接点Ｃ１，Ｃ２の頂部を押下げるボス部３０Ｂ，４０Ｂとに分割形成し、キートップ本体３０Ａ，４０Ｂの下面に一体に突設する凸部３０ａ，４０ａに、ボス部３０，４０に設ける凹部３０ｂ，４０ｂを嵌合することによって、キートップ本体３０Ａ，４０Ａの下面にボス部３０Ｂ，４０Ｂを結合するように構成し、上ケース２０は、薄板金属からなり、下ケース１０の上面周側部に接合させる環状の外枠部２１と、外枠部２１の外側縁の複数箇所から部分的に下向きに延び、下ケース１０の外側面に嵌合する縁部２２と、中心部にハブ部２４を有してハブ部２４から複数の板バネ部２５ａを放射状に延ばす板バネ２６と、板バネ２６のハブ部２４から各板バネ部２５ａの間で放射状に延び、先端に下向きの折曲げ部２７ａを形成し、折曲げ部２７ａの端部を外枠部２１の内側縁に連接し、外枠部２１の内側で外枠部２１より高い位置に板バネ２６を上下動自在に弾性支持する板バネ状の複数の連接アーム部２７と、を備え、中央キートップ３０のボス部３０Ａを板バネ２６のハブ部２５に取付け、中心部の可動接点Ｃ１の頂部上方に対向配置すると共に、周辺キートップ４０のボス部４０Ｂを板バネ２６の各板バネ部２５ａの自由端部２５に取付け、周辺部の各可動接点Ｃ２の頂部上方に対向配置し、上ケース２０に、中央キートップ３０及び周辺キートップ４０を押込み動作及び復帰動作可能に保持したものでる。

本実施の形態に係る多接点入力装置では、上ケース２０に、中央キートップ３０及び周辺キートップ４０を押込み動作及び復帰動作可能に保持したことで、下ケース１０には可動接点Ｃ１，Ｃ２の収容空間のみを確保するだけでよく、先ず、下ケース１０の厚みを薄くすることができる。また、上ケース２０は、薄板金属からなり、中央キートップ３０及び周辺キートップ４０をその厚み内で押込み動作及び復帰動作可能に保持できるので、上ケース２０の厚み自体は、多接点入力装置の厚みに影響を与えることがなく、実質的に無視することができるための、下ケース１０の厚み減少分だけ多接点入力装置の厚みを薄くすることができ、多接点入力装置の更なる薄型化を容易に実現することができる。また、下ケース１０に嵌着する上ケース２０に板バネ２６を一体に備え、中央キートップ３０のボス部３０Ｂを板バネ２６の中心部のハブ部（中央ボス取付け部）２４に取付け、中心部の可動接点Ｃ１の頂部上方に対向配置すると共に、周辺キートップ４０のボス部４０Ｂを板バネ２６の板バネ部２５ａの自由端部（周辺ボス取付け部）２５に取付け、周辺部の各可動接点Ｃ２の頂部上方に対向配置することで、中央キートップ３０のボス部３０Ｂ及び周辺キートップ４０のボス部４０Ｂが操作対象の可動接点Ｃ１，Ｃ２を構成するスナッププレートの頂部に対して位置ずれすることがなく、常にスナッププレートの頂部を確実に押下げることができ、スナッププレートの操作感触や耐久性の悪化を防止することができる。さらに、下ケース１０の各凹部１１，１２に上方から可動接点Ｃ１，Ｃ２を収容配置し、その下ケース１０の上面に上方から粘着テープ５０を貼着した後、下ケース１０に上ケース２０を上方から嵌着し、その上ケース２０の板バネ２６の中心部に取付けられている中央ボス部３０Ｂに設けた凹部３０ｂに中央キートップ本体３０Ａの下面に一体に突設した凸部３０ａを上方から圧入して嵌合すると共に、上ケース２０の板バネ２６の各自由端部に取付けられている周辺ボス部４０Ｂに設けた凹部４０ｂに周辺キートップ本体４０Ａの下面に一体に突設した凸部４０ａを上方から圧入して嵌合するだけで、多接点入力装置を組立てることができるため、ある構成部品をその前工程と後工程で組付ける構成部品間に挟持する等の煩わしい組立て工程が一切なく、多接点入力装置の組立性を向上させることができる。

次に、本発明の他の実施の形態を図８を参照して説明する。図８は本発明の他の実施の形態に係る多接点入力装置の断面図であり、図１〜図７に示した実施の形態に係る多接点入力装置と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略し、相違する部分について説明する。この他の実施の形態に係る多接点入力装置では、図１〜図７に示した中央キートップ３０と周辺キートップ４０を一体とした構造のキートップ６０を備えている。このキートップ６０は、図１〜図７に示した中央キートップ本体３０Ａと周辺キートップ本体４０Ａを一体とした構造の１枚の扁平な円板状のキートップ本体６１と、下端面で中央スイッチＳ１の可動接点Ｃ１の中心頂部を押下げる押圧部である短い軸状の中央ボス部６２及び下端面で周辺スイッチＳ２の可動接点Ｃ２の中心頂部を押下げる４周辺スイッチＳ２の４可動接点Ｃ２分４つの短い軸状の周辺ボス部６３とに分割形成されており、キートップ本体６１の下面中心部に一体に突設する凸部６４と、中央ボス部６２の上端面中心部に設ける凹部６５の嵌合によって、キートップ本体６１の下面中心部に中央ボス部６３を下向き突出状に結合すると共に、キートップ本体６１の下面中心部の凸部６４の周囲で、９０度置きの４箇所に一体に突設する凸部６６と、各周辺ボス部６３の上端面中心部に設ける凹部６７の嵌合によって、キートップ本体６１の下面中心部に結合する中央ボス部６３の周囲で、９０度置きの４箇所にそれぞれ周辺ボス部６３を下向き突出状に結合するように構成されている。中央ボス部６２及び各周辺ボス部６３の外側面には、図１〜図７に示した中央ボスボス部３０Ｂ及び各周辺ボス部４０Ｂと同様に、上ケース２０の板バネ２６に形成されている中央ボス取付け部２４及び周辺ボス取付け部２５に嵌合取付けするためのリング溝６８，６９が形成されている。ところで、この他の実施の形態に係る多接点入力装置では、中央スイッチＳ１を開じるためにキートップ６０をこのキートップ本体６１のの上面中央部を指で押して押込み操作したときに、中央スイッチＳ１の周囲上下左右４方向の各周辺スイッチＳ２が閉動作しないように、周辺ボス部６３を、中央スイッチＳ１の中央可動接点Ｃ１を反転させる中央ボス部６２の下動ストロークに対応する長さＬだけ、中央ボス部６２より短くすることで、中央スイッチＳ１のみを閉動作させることができ、これによって、図１〜図７に示した中央キートップ３０と周辺キートップ４０の一体化を実現している。また、このキートップ６０は、各周辺スイッチＳ２を個別に閉じるためにキートップ本体６１の上面周側部で、上下左右何れか１箇所を指で押して押込み操作すると、中央ボス部６２の下端面が中央スイッチＳ１の中央可動接点Ｃ１の中心頂部に支えられ、全体が操作対象の１つの周辺スイッチＳ２方向に傾くことで、その操作対象の１つの周辺スイッチＳ２のみを閉動作させることができる。この場合、中央ボス部６２の下端面を球面状に形成して下向きに膨出させ、中央スイッチＳ１の中央可動接点Ｃ１の中心頂部に点接触させることで、キートップ６０を違和感なくスムーズに傾動させることができ、中央スイッチ及び各周辺スイッチＳ２の良好な操作性を得ることができる。

以上、図１〜図７に示した実施の形態及び図８に示した他の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示したが、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において変形実施することができる。例えば、図１〜図７に示した実施の形態では各周辺スイッチＳ２に共通の１つの周辺キートップ４０を示したが、この周辺キートップ４０のキートップ本体４０Ａを上下左右４方向に９０度ずつに分割し、１つの周辺スイッチＳ２に対し１つの周辺キートップを備えることも、本発明では可能である。また、図１〜図７に示した実施の形態及び図８に示した他の実施の形態では、上ケース２０の板バネ２６に各ボス部３０Ｂ，４０Ｂ，６２，６３をアウトサートで取付けたが、インサート成形によって一体成形してもよい。また、キートップ本体３０Ａ，４０Ａ，６１と各ボス部３０Ｂ，４０Ｂ，６２，６３の結合手段としての、相互に嵌合可能な凸部３０ａ，４０ａ，６４，６６と凹部３０ｂ，４０ｂ，６５，６７のうち、凸部３０ａ，４０ａ，６４，６６をキートップ本体３０Ａ，４０Ａ，６１側に設け、凹部３０ｂ，４０ｂ，６５，６７をボス部３０Ｂ，４０Ｂ，６２，６３側に設けたが、その逆に設けることもできる。さらに、下ケース１０と上ケース２０の結合手段としての、相互に嵌合可能な係合爪１４と係合孔２３のうち、係合爪１４を下ケース１０側の嵌合面１３に設け、係合孔２３を上ケース２０側の外枠部２１の縁部２２に設けたが、その逆に設けることもできる。

本発明の実施の形態に係る多接点入力装置の断面図である。 同多接点入力装置のキートップ本体取付け前の平面図である。 同多接点入力装置のキートップ本体取付け前の底面図である。 同多接点入力装置の部品構成を示す分解状態の断面図である。 同多接点入力装置の下ケースの平面図である。 同多接点入力装置の下ケースの底面図である。 同多接点入力装置の上ケースの平面図である。 本発明の他の実施の形態に係る多接点入力装置の断面図である。

符号の説明

Ｓ１ 中央スイッチ
Ｓ２ 周辺スイッチ
Ａ１ 中央Ａ端子（固定端子）
Ａ２ 周辺Ａ端子（固定端子）
Ｂ Ｂ端子（固定端子）
ａ１ｂ 中央常開接点
ａ２ｂ 周辺常開接点
Ｃ１ 中央可動接点
Ｃ２ 周辺可動接点
１０ 下ケース
１１ 中央凹部
１２ 周辺凹部
２０ 上ケース
２１ 外枠部
２２ 縁部
２４ 中央ボス取付け部（ハブ部）
２５ 周辺ボス取付け部（板バネの自由端部）
２５ａ 板バネ部
２６ 板バネ
２７ 連接アーム部
２７ａ 折曲げ部
３０ 中央キートップ
３０Ａ 中央キートップ本体
３０ａ 凸部
３０Ｂ 中央ボス部
３０ｂ 凹部
４０ 周辺キートップ
４０Ａ 周辺キートップ本体
４０ａ 凸部
４０Ｂ 周辺ボス部
４０ｂ 凹部
６０ キートップ

Claims (4)

1. 複数の固定端子を一体に設けると共に、中心部とその周囲複数方向に上面を開放する凹部を形成し、各凹部底面に常開接点を露出形成する絶縁材料からなる下ケースと、下ケースの各凹部に配設し、その底面の常開接点を開閉自在に導通させるドーム状のスナッププレートからなる複数の可動接点と、下ケースに上方から嵌着する上ケースと、中心部の常開接点をその可動接点を通じて開閉操作する中央キートップ及び周辺部の各常開接点をそれぞれの可動接点を通じて個別に開閉操作する周辺部の各常開接点に共通の１つ又は周辺部の各常開接点ごとの複数の周辺キートップと、を備え、
   中央キートップ及び周辺キートップは、扁平なキートップ本体と下端面で可動接点の頂部を押下げるボス部とに分割形成し、キートップ本体の下面に一体に突設する凸部と、ボス部に設ける凹部の嵌合によって、キートップ本体の下面にボス部を結合するように構成し、
   上ケースは、薄板金属からなり、下ケースの上面周側部に接合させる環状の外枠部と、外枠部の外側縁の複数箇所から部分的に下向きに延び、下ケースの外側面に嵌合する縁部と、中心部にハブ部を有してハブ部から複数の板バネ部を放射状に延ばす板バネと、板バネのハブ部から各板バネ部の間で放射状に延び、先端に下向きの折曲げ部を形成し、折曲げ部の端部を外枠部の内側縁に連接し、外枠部の内側で外枠部より高い位置に板バネを上下動自在に弾性支持する板バネ状の複数の連接アーム部と、を備え、
   中央キートップのボス部を板バネのハブ部に取付け、中心部の可動接点の頂部上方に対向配置すると共に、周辺キートップのボス部を板バネの各板バネ部の自由端部に取付け、周辺部の各可動接点の頂部上方に対向配置し、
   上ケースに、中央キートップ及び周辺キートップを押込み動作及び復帰動作可能に保持したことを特徴とする多接点入力装置。
2. 板バネに中央キートップ及び周辺キートップの各ボス部を一体成形した請求項１記載の多接点入力装置。
3. 中央キートップを押込み、中心部の常開接点をその可動接点を通じて導通させたときに、周辺部の各常開接点が導通しないように、周辺キートップのボス部を中央キートップのボス部より短くし、中央キートップと周辺キートップを一体とした請求項１又は２記載の多接点入力装置。
4. 中心部の常開接点の周囲上下左右４方向に周辺部の常開接点を配設し、十字型の板バネによって上ケースに、中央キートップ及び周辺キートップを押込み動作及び復帰動作可能に保持した請求項１乃至３記載の多接点入力装置。

Images