JP7055371B2

JP7055371B2 - 多方向押圧型スイッチ

Info

Publication number: JP7055371B2
Application number: JP2018141154A
Authority: JP
Inventors: 雲趙; 義之川嶌
Original assignee: 帝国通信工業株式会社
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2022-04-18
Anticipated expiration: 2038-07-27
Also published as: JP2020017465A

Description

本発明は、操作つまみを押圧又は揺動することによって、異なるスイッチ接点を動作させる多方向押圧型スイッチに関するものである。

従来、ビデオ機器、ゲーム機、車載用ナビゲーション機器、各種ＯＡ機器、各種リモコン装置、各種携帯機器などを操作するデバイスとして、多方向に揺動する操作つまみを備えた多方向押圧型スイッチが開発され使用されている。

この種の多方向押圧型スイッチは、例えば特許文献１に示すように、操作つまみである揺動部材（４０）を用意し、この揺動部材（４０）の基部（４１）の上に基部（４１）の揺動と共に揺動するようにスイッチ作動部材（６０）を取り付け、基部（４１）下面に設けた１つの押圧部（４５）とスイッチ作動部材（６０）下面に設けた４つの押圧部（６５）にそれぞれ対向する位置にスイッチ接点（２３），（２４）を配置し、揺動部材（４０）を直立位置にて下方向に押圧すると押圧部（４５）がスイッチ接点（２３）を押圧（オン）し、揺動部材（４０）を揺動するとスイッチ作動部材（６０）も揺動して下降した側の押圧部（６５）がスイッチ接点（２４）を押圧（オン）する構成に構成されている。さらに上記各部材は、上下ケース（８０），（１０）内に収納されている。

特開平１１－１４４５６７号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す従来の多方向押圧型スイッチにおいては、液体や粉塵など（以下「液体など」という）の浸入を防止する防滴構造を具備していない。このため、例えば上ケース（８０）の貫通孔（８１）と揺動部材（４０）のレバー（４３）の間の隙間からその内部に浸入した液体などは、容易に各スイッチ接点（２３），（２４）上に到達し、その電気的機能を阻害（例えば接触不良など）する虞があった。

上記問題を解決するため、例えば各スイッチ接点（２３），（２４）を設置したフレキシブルスイッチ基板（２０）の上面に、防滴用の樹脂フィルムを貼り付ける方法も考えられる。しかし、貼り付けた樹脂フィルムは、フレキシブルスイッチ基板（２０）との間に隙間が生じて剥離し易く、防滴効果が確実とは言えない。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、容易且つ確実に、スイッチ接点の防滴を図ることができる多方向押圧型スイッチを提供することにある。

本発明は、操作つまみと、前記操作つまみの揺動と一体に揺動し且つ前記操作つまみを単独で上下動するように保持する作動体と、前記操作つまみの下面側に設置され、当該操作つまみの上下動によって動作される中央スイッチ接点と、前記作動体の下面側に設置され、当該作動体の揺動によって動作される周辺スイッチ接点と、前記中央スイッチ接点及び周辺スイッチ接点全体を覆うと共にその上に前記操作つまみ及び作動体を設置する防塵防滴部材と、を具備し、前記操作つまみによって前記防塵防滴部材を介して前記中央スイッチ接点を動作させ、一方前記作動体によって前記防塵防滴部材を介して前記周辺スイッチ接点を動作させ、さらに前記中央スイッチ接点と周辺スイッチ接点は、基台上に載置され、前記作動体は、前記防塵防滴部材を挿通して前記基台に固定されることを特徴としている。
本発明によれば、防塵防滴部材を、中央スイッチ接点及び周辺スイッチ接点全体を覆うように設置したので、これら中央スイッチ接点及び周辺スイッチ接点を容易且つ確実に防塵防滴することができる。

また本発明によれば、作動体と基台に対する防塵防滴部材の設置位置の位置ずれを防止することができる。

また本発明は、上記特徴に加え、前記作動体は、前記操作つまみを上下動自在に保持するつまみ保持部と、前記つまみ保持部の周囲の位置に設置され、前記周辺スイッチ接点を動作させる動作部と、前記つまみ保持部及び動作部の周囲に設置され、前記防塵防滴部材を挿通して前記基台に固定される固定部と、前記つまみ保持部及び動作部と前記固定部間を揺動自在に連結するヒンジ部と、を具備して構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、作動体のつまみ保持部及び動作部の周囲に設置された固定部によって、防塵防滴部材を固定する構成なので、作動体と基台に対する防塵防滴部材の設置位置の位置ずれを確実に防止することができる。
同時に、つまみ保持部及び動作部と固定部とをヒンジ部によって連結したので、つまみ保持部及び動作部の揺動を容易且つ確実に行うことができると同時に、つまみ保持部及び動作部を揺動させるための別部品を用意する必要も無く、構成の簡素化を図ることができる。

本発明によれば、容易且つ確実に、スイッチ接点の防滴を図ることができる。

多方向押圧型スイッチ１の斜視図である。多方向押圧型スイッチ１の分解斜視図である。作動体１０と操作つまみ３０と防塵防滴部材５０とを下側から見た斜視図である。多方向押圧型スイッチ１の概略断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の１実施形態に係る多方向押圧型スイッチ１の斜視図、図２は多方向押圧型スイッチ１の分解斜視図、図３は多方向押圧型スイッチ１を構成する部品の内の作動体１０と操作つまみ３０と防塵防滴部材５０とを下側から見た斜視図、図４は多方向押圧型スイッチ１の概略断面図（図１のＡ－Ａ概略断面図）である。これらの図に示すように、多方向押圧型スイッチ１は、作動体１０と操作つまみ３０と防塵防滴部材５０とスイッチ接点固定シート７０とスイッチ基板９０と基台１１０とを具備して構成されている。なお以下の説明において、「上」とは防塵防滴部材５０から作動体１０側を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。

作動体１０は、合成樹脂の成形品であり、中央に形成されたつまみ保持部１１と、つまみ保持部１１の外周下面に形成された４つの動作部１３と、つまみ保持部１１の外周に連結される薄板状のヒンジ部１５と、ヒンジ部１５の所定位置から下方向に向かって突出する４つの固定部１７とを、一体に成形して構成されている。

つまみ保持部１１は、内部が空洞の略円錐台形状であり、その上部中央に矩形状に貫通するつまみ挿通孔１９を形成している。つまみ保持部１１の内面側には、円周方向に等間隔に４つ（図３では３つのみ示す）の平板状の突起２１が設けられている。各突起２１の下方には、下記する操作つまみ３０の位置決め突起３７を挿入する凹状の位置決め凹部２３（図３では２つのみ示す）が形成されている。

動作部１３は、つまみ保持部１１の外周辺近傍下面の、周方向に等間隔な４つの位置から下方向に向けて小突起状に突出して形成されている。

ヒンジ部１５は、前記つまみ保持部１１の前記各動作部１３を設けた部分の外周位置から半径方向外方に向けて直線状（放射状）に突出する４本の平板状の突出部１５ａと、各突出部１５ａの先端をリング状に連結する平板状の環状部１５ｂとを具備して構成されている。

固定部１７は、環状部１５ｂの各突出部１５ａを連結する中間位置に設けられ、環状部１５ｂの下面から下方向に突出する円柱状の固定部本体１７ａと、固定部本体１７ａの下面から突出する小突起状の基台挿入部１７ｂとを具備して構成されている。

操作つまみ３０は、合成樹脂の成形品であり、略円板状のつまみ基部３１と、つまみ基部３１上に突出する略四角柱状のつまみ部３３と、つまみ基部３１の下面中央から下方向に突出する小突起状の動作部３５とを、一体成形して構成されている。つまみ基部３１の外周からは、矩形で小突起状の位置決め突起３７が等間隔に４つ突出している。位置決め突起３７は、前記作動体１０の位置決め凹部２３内に挿入され、位置決め突起３７の先端辺が位置決め凹部２３内の側面に当接することで、回転方向のがたつきを防止する。

防塵防滴部材（防塵防滴シート）５０は、弾性材（この例ではシリコンゴム）を略平板状に成形して構成されている。防塵防滴部材５０の中央部分は、円錐台形状に上方向に突出する突出部５１となっており、その下面側の円形の凹部は、スイッチ接点収納部５３となっている。スイッチ接点収納部５３の内底面（突出部５１の下面）には、その中央と、その中央を等間隔に囲む４か所とに、それぞれ小突起状のスイッチ接点押圧部５５，５７が形成されている。スイッチ接点押圧部５５は、前記操作つまみ３０の動作部３５に対向する位置に設けられ、また４つのスイッチ接点押圧部５７は、前記作動体１０の各動作部１３に対向する位置に設けられている。一方、防塵防滴部材５０の外周を囲む部分には、矩形状に囲むように上方向に突出する突出部（壁部）５９が形成されている。突出部５９の上端面は平面状となっていて、この実施形態では外装ケース当接部５９ａとなっている。防塵防滴部材５０の突出部５１の外側で、突出部５９の内側の面には、円周状に等間隔に４つの円形の小孔からなる挿通部６１が形成されている。各挿通部６１は、前記作動体１０の各基台挿入部１７ｂに対向する位置に、各基台挿入部１７ｂの外径寸法とほぼ同じで、固定部本体１７ａの外径寸法より小さい寸法で形成されている。また、防塵防滴部材５０の突出部５１と突出部５９の間は凹部６３となっている。なお、この実施形態では、防塵防滴部材５０としてゴム材を用いたが、他の各種弾性材を用いて構成しても良い。

スイッチ接点固定シート７０は、可撓性を有する樹脂フィルムを円板状に形成して構成されており、その下面には接着層が形成されている。スイッチ接点固定シート７０の外径寸法は、下記するスイッチ基板９０上に設置する全てのスイッチ接点９３，９５を覆う寸法に形成されている。

スイッチ基板９０は、可撓性を有する合成樹脂フィルム９１上に、１つの中央スイッチ接点９３と、中央スイッチ接点９３の周囲を囲むように等間隔に配置された４つの周辺スイッチ接点９５とを設置して構成されている。各スイッチ接点９３，９５は、合成樹脂フィルム９１上に形成した図示しない接点パターン上に、略ドーム形状の弾性金属板からなる接点板９３ａ，９５ａを載置して構成されている。中央スイッチ接点９３は、前記操作つまみ３０の動作部３５に対向する位置に設置され、各周辺スイッチ接点９５は、それぞれ作動体１０の各動作部１３に対向する位置に設置されている。一方、合成樹脂フィルム９１の前記各スイッチ接点９５を囲む位置には、４つの小孔からなる挿通部９７が形成されている。各挿通部９７は、作動体１０の各基台挿入部１７ｂに対向する位置に、各基台挿入部１７ｂの外径寸法とほぼ同じで、固定部本体１７ａの外径寸法より小さい寸法で形成されている。なおこの実施形態では、スイッチ基板９０としてフレキシブルスイッチ基板を用いたが、硬質のスイッチ基板を用いても良い。

基台１１０は、硬質板製であり、この実施形態では金属板によって構成されており、その所定位置には４つの小孔からなる挿通部１１１を形成している。各挿通部１１１は、作動体１０の各基台挿入部１７ｂに対向する位置に、各基台挿入部１７ｂの外径寸法とほぼ同じで、固定部本体１７ａの外径寸法より小さい寸法で形成されている。なお、基台１１０の材質は金属板に限られず、合成樹脂板など、他の各種材質を用いて構成しても良い。また前記スイッチ基板９０として硬質のスイッチ基板を用いる場合は、基台１１０は省略しても良い。この場合は、硬質のスイッチ基板が基台を兼用する。

多方向押圧型スイッチ１を組み立てるには、まず予め、スイッチ基板９０の上面に、全てのスイッチ接点９３，９５を覆うように、スイッチ接点固定シート７０を貼り付け、各接点板９３ａ，９５ａを合成樹脂フィルム９１上に固定しておく。

そして、作動体１０のつまみ保持部１１の下面側に操作つまみ３０を設置し、その際つまみ部３３をつまみ挿通孔１９に挿通してつまみ保持部１１の上面側に突出させる。このとき、つまみ基部３１の上面が突起２１の下側辺に当接することで操作つまみ３０の上方向への移動を規制している。また前述のように、操作つまみ３０の４つの位置決め突起３７は、作動体１０の位置決め凹部２３内に挿入され、位置決め突起３７の先端辺が位置決め凹部２３内の側面に当接することで、回転方向のがたつきを防止する。

次に、前記操作つまみ３０を装着した作動体１０の下面側に、防塵防滴部材５０と、前記スイッチ接点固定シート７０を貼り付けたスイッチ基板９０と、基台１１０とを設置し、その際、作動体１０の各基台挿入部１７ｂを、防塵防滴部材５０の各挿通部６１と、スイッチ基板９０の各挿通部９７と、基台１１０の挿通部１１１とに挿通し、基台１１０の下面から突出した各基台挿入部１７ｂの先端を熱カシメして固定する。これによって、多方向押圧型スイッチ１の組み立てが完了する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

そして、操作つまみ３０のつまみ部３３を真下方向に向けて押圧すれば、作動体１０のつまみ保持部１１に対して操作つまみ３０だけが下降し、その動作部３５が防塵防滴部材５０のスイッチ接点押圧部５５の背面側を押圧し、これによってスイッチ接点押圧部５５が下降して中央スイッチ接点９３を押圧し、その接点板９３ａを反転してスイッチがオンする。前記つまみ部３３への押圧を解除すれば、前記接点板９３ａはその弾性復帰力によって元の形状に自動復帰し、そのスイッチはオフする。

次に、前記操作つまみ３０のつまみ部３３を、作動体１０の何れかの動作部１３がある方向（例えば図４のＢ方向）に向けて揺動させると、この操作つまみ３０と作動体１０のつまみ保持部１１とが一体になって揺動し、下降した側の動作部１３が防塵防滴部材５０のスイッチ接点押圧部５７の背面側を押圧し、これによってスイッチ接点押圧部５７が下降して周辺スイッチ接点９５を押圧し、その接点板９５ａを反転してスイッチがオンする。前記つまみ部３３の揺動を解除すれば、前記接点板９５ａの弾性復帰力と、前記揺動によって撓んだヒンジ部１５の弾性復帰力とによって、操作つまみ３０とつまみ保持部１１は元の形状に自動復帰し、そのスイッチはオフする。

以上説明したように、多方向押圧型スイッチ１は、操作つまみ３０と、操作つまみ３０の揺動と一体に揺動し且つ操作つまみ３０を単独で上下動するように保持する作動体１０と、操作つまみ３０の下面側に設置され、操作つまみ３０の上下動によって動作される中央スイッチ接点９３と、作動体１０の下面側に設置され、作動体１０の揺動によって動作される周辺スイッチ接点９５と、中央スイッチ接点９３及び周辺スイッチ接点９５全体を覆うと共にその上に操作つまみ３０及び作動体１０を設置する防塵防滴部材５０と、を具備し、操作つまみ３０によって防塵防滴部材５０を介して中央スイッチ接点９３を動作させ、一方作動体１０によって防塵防滴部材５０を介して周辺スイッチ接点９５を動作させる構造に構成されている。

そして上記のように構成された多方向押圧型スイッチ１において、その上面側から液体などが浸入してきた場合、隙間となっている各部分からスイッチ基板９０に向けて当該液体などが浸入しようとするが、この多方向押圧型スイッチ１においては、スイッチ基板９０上に中央スイッチ接点９３及び周辺スイッチ接点９５全体を覆う防塵防滴部材５０を設置しているので、これら中央スイッチ接点９３及び周辺スイッチ接点９５は容易且つ確実に防塵防滴される。

また、この多方向押圧型スイッチ１は、例えば図４に一点鎖線で示すように、その上部が外装ケース１３０によって覆われ、外装ケース１３０に設けた開口１３１からつまみ部３３が突出するように設置される。このとき、図４に示すように、外装ケース１３０の下面から矩形筒状に突出する側壁部１３３の先端辺（下端辺）を、防塵防滴部材５０の突出部５９上面の外装ケース当接部５９ａに当接させれば、前記開口１３１とつまみ部３３の間から浸入した液体などが、防塵防滴部材５０の突出部５９を越えて、その下面側、即ち装置の内部側に浸入していくことを防止できる。なお、前記開口１３１から浸入した液体などは、防塵防滴部材５０の突出部５１と突出部５９の間の凹部６３内に溜まり、この位置から移動しない。そして液体の場合は蒸発し、粉塵の場合はそのまま凹部６３に溜まる。即ち、突出部５９は、この防塵防滴部材５０の外方に液体などが流出していくのを防止する防波堤の役目も有している。なお、防塵防滴部材５０に突出部５９の部分を設けず、突出部５９の内側までその外形寸法を小さくすると共に、外装ケース１３０の側壁部１３３の先端辺（下端辺）を当該側壁部１３３の下まで広げたスイッチ接点固定シート７０（またはスイッチ基板９０）に直接当接させる構成とした場合、スイッチ接点固定シート７０（またはスイッチ基板９０）には防塵防滴部材５０のような弾力性（ゴム弾性）が無いので、両者の当接面間に隙間が生じる虞があり、確実な密閉性を維持できなくなる虞がある。従って、防塵防滴部材５０の外周部分（必ずしも突出部５９のように突出していなくて平板状のままでも良い）を、外装ケース１３０の側壁部１３３の先端辺に弾接しておけば、確実な密閉性を維持でき、好適となる。

また、上記多方向押圧型スイッチ１は、中央スイッチ接点９３と周辺スイッチ接点９５を、基台１１０上に載置し、且つ作動体１０を防塵防滴部材５０を挿通して基台１１０に固定する構成としたので、言い換えれば、作動体１０のつまみ保持部１１及び動作部１３の周囲に設置された固定部１７によって、防塵防滴部材５０を固定する構成としたので、作動体１０と基台１１０に対する防塵防滴部材５０の設置位置の位置ずれを確実に防止することができる。同時に、つまみ保持部１１及び動作部１３と固定部１７とをヒンジ部１５によって連結したので、つまみ保持部１１及び動作部１３の揺動を容易且つ確実に行うことができると同時に、つまみ保持部１１及び動作部１３を揺動させるための別部品を用意する必要も無く、構成の簡素化を図ることができる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施形態では、周辺スイッチ接点の数を４つとしたが、１つまたは４つ以外の複数個であっても良い。また中央スイッチ接点及び周辺スイッチ接点全体を覆う防塵防滴部材の形状なども種々の変形が可能である。また、上記記載は、その目的及び構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

１多方向押圧型スイッチ
１０作動体
１１つまみ保持部
１３動作部
１５ヒンジ部
１７固定部
３０操作つまみ
５０防塵防滴部材
７０スイッチ接点固定シート
９０スイッチ基板
９３中央スイッチ接点
９５周辺スイッチ接点
１１０基台

Claims

操作つまみと、
前記操作つまみの揺動と一体に揺動し且つ前記操作つまみを単独で上下動するように保持する作動体と、
前記操作つまみの下面側に設置され、当該操作つまみの上下動によって動作される中央スイッチ接点と、
前記作動体の下面側に設置され、当該作動体の揺動によって動作される周辺スイッチ接点と、
前記中央スイッチ接点及び周辺スイッチ接点全体を覆うと共にその上に前記操作つまみ及び作動体を設置する防塵防滴部材と、
を具備し、
前記操作つまみによって前記防塵防滴部材を介して前記中央スイッチ接点を動作させ、一方前記作動体によって前記防塵防滴部材を介して前記周辺スイッチ接点を動作させ、
さらに前記中央スイッチ接点と周辺スイッチ接点は、基台上に載置され、
前記作動体は、前記防塵防滴部材を挿通して前記基台に固定されることを特徴とする多方向押圧型スイッチ。
請求項１に記載の多方向押圧型スイッチであって、
前記作動体は、
前記操作つまみを上下動自在に保持するつまみ保持部と、
前記つまみ保持部の周囲の位置に設置され、前記周辺スイッチ接点を動作させる動作部と、
前記つまみ保持部及び動作部の周囲に設置され、前記防塵防滴部材を挿通して前記基台に固定される固定部と、
前記つまみ保持部及び動作部と前記固定部間を揺動自在に連結するヒンジ部と、
を具備して構成されていることを特徴とする多方向押圧型スイッチ。
操作つまみと、
前記操作つまみの揺動と一体に揺動し且つ前記操作つまみを単独で上下動するように保持する作動体と、
前記操作つまみの下面側に設置され、当該操作つまみの上下動によって動作される中央スイッチ接点と、
前記作動体の下面側に設置され、当該作動体の揺動によって動作される周辺スイッチ接点と、
前記中央スイッチ接点及び周辺スイッチ接点全体を覆うと共にその上に前記操作つまみ及び作動体を設置する防塵防滴部材と、
を具備し、
前記操作つまみによって前記防塵防滴部材を介して前記中央スイッチ接点を動作させ、一方前記作動体によって前記防塵防滴部材を介して前記周辺スイッチ接点を動作させ、
さらに前記作動体は、
前記操作つまみを上下動自在に保持するつまみ保持部と、
前記つまみ保持部の周囲の位置に設置され、前記周辺スイッチ接点を動作させる動作部と、
前記つまみ保持部及び動作部の周囲に設置され、前記防塵防滴部材を挿通して基台に固定される固定部と、
前記つまみ保持部及び動作部と前記固定部間を揺動自在に連結するヒンジ部と、
を具備して構成されていることを特徴とする多方向押圧型スイッチ。