JP2000315445A - 揺動操作型スイッチ装置 - Google Patents
揺動操作型スイッチ装置Info
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- JP2000315445A JP2000315445A JP11122409A JP12240999A JP2000315445A JP 2000315445 A JP2000315445 A JP 2000315445A JP 11122409 A JP11122409 A JP 11122409A JP 12240999 A JP12240999 A JP 12240999A JP 2000315445 A JP2000315445 A JP 2000315445A
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Abstract
子を選択的にオン動作する揺動操作型スイッチ装置にお
いて、操作体の連結突起と支持部材の弾性腕との間に作
用する離脱方向の力を低減して小型化を図ること。 【解決手段】 ユーザによって揺動操作される操作体1
と、この操作体1を揺動可能に支持する支持部材2と、
操作体1の揺動操作によってオン動作されるタクトスイ
ッチを有するフレキシブル基板3と、これら操作体1と
支持部材2およびフレキシブル基板3を支持する固定板
4とによって揺動操作型スイッチ装置を構成する。操作
体1の下面中央に揺動中心となる支持軸1bを垂設し、
この支持軸1bの外側に4つの押圧突起1cと4つの連
結突起1dとを周方向に45度の等間隔を保って交互に
配設する。支持部材2に4本の弾性腕2cを中央側を固
定端として片持ち梁状に設け、各弾性腕2cの自由端側
に各連結突起1dを熱溶着することにより、操作体1を
支持部材2に対して変位可能に一体化する。
Description
へ揺動操作することにより、タクトスイッチ等からなる
複数のスイッチ素子が選択的にオン動作される揺動操作
型スイッチ装置に関する。
技術として、実用新案登録第2541120号公報に記
載されているように、複数の押圧突起を有する操作体を
支持部材上に揺動可能に支持すると共に、各押圧突起に
対向して複数のタクトスイッチを配置し、操作体を任意
方向へ揺動操作することにより、押圧突起がタクトスイ
ッチを選択的にオン動作させるように構成したものが知
られている。
装置は、支持部材の中央に複数本の弾性腕を介して連結
された取付部を設け、操作体の下面に設けた4つの連結
突起を取付部に熱溶着することにより、操作体を支持部
材に対して変位可能に支持している。支持部材は外筐体
の上面に固定されており、操作体の下面中央に設けた支
持軸は支持部材の取付部を挿通して外筐体の上面に当接
している。また、操作体の下面に周方向に90度の間隔
を保って4つの押圧突起が設けてあり、これら押圧突起
は支持部材と外筐体を挿通して下方へ延びている。各押
圧突起は各連結突起の外周に位置しており、支持軸と2
つの押圧突起を結ぶ同一直線上に2つの連結突起が配置
され、全体的には支持軸を中心として十字状に延びる同
一直線上に1組の連結突起と押圧突起が配置されてい
る。さらに、外筐体の下面に回路基板が固定されてお
り、この回路基板上には操作体の各押圧突起に対向する
複数のタクトスイッチが搭載されている。
型スイッチ装置においては、操作体の上面を任意方向へ
押圧して傾倒させると、操作体が支持軸を中心に押圧方
向へ揺動するため、それに伴って1つのタクトスイッチ
が対向する押圧突起によってオン動作される。また、操
作体に対する上記押圧力を除去すると、支持部材の取付
部が各弾性腕の弾発力によって水平状態に復帰するた
め、取付部に固定された操作体も初期位置に自動的に戻
る。したがって、ユーザが操作体の押圧位置を選択する
ことにより、4つのタクトスイッチの1つが選択的にオ
ン動作され、各タクトスイッチの動作信号に基づいて例
えばメニュー選択等の各種動作を実行させることができ
る。
来の揺動操作型スイッチ装置では、操作体に設けた複数
の連結突起を支持部材の取付部に熱溶着することによ
り、操作体を支持部材に対して変位可能に支持している
が、2つの押圧突起を結ぶ同一直線上に支持軸を介して
2つの連結突起が配置されているため、操作体の揺動操
作に伴って任意の押圧突起がタクトスイッチを押圧した
時に、その押圧突起と支持軸を介して180度対向する
位置に配置された連結突起に押圧方向と逆向きの力が作
用し、連結突起を取付部から離脱させる方向へ大きな力
が発生する。このため、弾性腕の長さをできるだけ長く
して連結突起に作用する力を低減させる必要があり、そ
の結果、弾性腕が径方向に大きくなるとともに、この弾
性腕を備えた支持部材に取り付けられる操作体の直径寸
法も大きくなり、揺動操作型スイッチ装置全体が大型化
するという問題があった。
の押圧突起と連結突起とを周方向に交互にずらして配設
し、各連結突起を支持部材に設けた複数の弾性腕に固定
することとする。このように構成すると、各押圧突起を
操作体の揺動中心に近づけた位置に設けたとしても、操
作体の揺動操作時に連結突起と弾性腕との間に離脱方向
の力がほとんど作用しなくなるため、操作体や支持部材
を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化すること
ができる。
では、周方向に所定の間隔を保って配置された複数の押
圧突起を有する操作体と、この操作体を揺動可能に支持
する支持部材と、前記各押圧突起に対向して配置された
複数のスイッチ素子とを備え、前記操作体を任意方向へ
揺動操作することにより、前記スイッチ素子が前記押圧
突起によって選択的に動作される揺動操作型スイッチ装
置において、前記操作体に周方向に隣接する前記各押圧
突起の略中間に位置する複数の連結突起を設け、これら
各連結突起を前記支持部材に設けた複数の弾性腕に固定
した。
体の揺動中心に近づけた位置に設けたとしても、操作体
の揺動操作時に連結突起と弾性腕との間に離脱方向の力
がほとんど作用しなくなるため、操作体や支持部材を含
めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化することがで
きる。
片持ち梁状に設けると共に、その自由端側を支持部材の
中央部側を起点として放射状に延出させ、各連結突起を
各弾性腕の自由端側に固定することが小型化のために好
ましく、この場合、各連結突起を操作体の揺動中心から
十分に遠ざけた片持ち梁状の各弾性腕の自由端側に固定
したため、各弾性腕が独立して比較的大きく弾性変形で
き、連結突起と弾性腕との間に作用する離脱方向の力を
より低減させることができる。
部に各押圧突起が挿通される開口または切欠きを設け、
この板状部の上面に対して各弾性腕を上方へ突出させる
と、各弾性腕の弾性変位量を大きくすることができるた
め、操作体を揺動操作した時の押圧ストロークを大きく
設定することができる。
部に位置するスナップ脚と該スナップ脚の周囲に位置す
る複数のボスとをそれぞれ垂設し、スイッチ素子が搭載
された固定板にスナップ脚をスナップ止めすると共に各
ボスをかしめ固定すると、揺動操作型スイッチ装置の組
立作業を簡単に行なうことができると共に、操作体や支
持部材等の構成部品を安定して支持することができる。
図1は実施例に係る揺動操作型スイッチ装置の平面図、
図2は図1のA−A線に沿う断面図、図3は図1のB−
B線に沿う断面図、図4は操作体と支持部材の分解斜視
図、図5は操作体の側面図、図6は操作体の裏面図、図
7は支持部材の平面図、図8は支持部材の裏面図、図9
は支持部材の側面図、図10はフレキシブル基板の平面
図、図11は固定板の平面図である。
は、ユーザによって揺動操作される操作体1と、この操
作体1を揺動可能に支持する支持部材2と、操作体1の
揺動操作によって動作されるスイッチ素子を有するフレ
キシブル基板3と、これら操作体1と支持部材2および
フレキシブル基板3を支持する固定板4とによって構成
されている。
り、その上面は円形の操作面となっている。図4〜図6
に示すように、操作体1の外周縁に環状部1aが垂設さ
れており、操作体1の下面に支持軸1bと4つの押圧突
起1cおよび4つの連結突起1dがそれぞれ垂設されて
いる。支持軸1bは環状部1aの中心に配置されてお
り、その外表面は曲面形状となっているが、底面から見
ると十字形状をなし4隅が切欠かれている。各押圧突起
1cは環状部1aの内側に周方向へ90度の等間隔を保
って配置されており、操作体1の操作面には各押圧突起
1cと対向する位置に指当部1eが突設されている。各
連結突起1dは環状部1aの内周縁に沿って周方向へ9
0度の等間隔を保って配置されており、周方向について
見ると押圧突起1cと連結突起1dが45度の等間隔を
保って交互に配置されていることになる。
おり、図4と図7〜図9に示すように、この支持部材2
は操作体1よりも若干大きめな板状部2aを有する。板
状部2aの上面中央に皿状の凹部2bが形成されると共
に、この凹部2bを中心として4本の弾性腕2cが十字
状に延設されている。各弾性腕2cは凹部2b側を固定
端として片持ち梁状に支持されており、その自由端には
孔2dがそれぞれ形成されている。各弾性腕2cは板状
部2aの上面に対して若干上方へ突出している。また、
板状部2aには4つの開口2eが穿設されており、各開
口2eは各弾性腕2cの中間に配置されており、周方向
について見ると弾性腕2cと開口2eが45度の等間隔
を保って交互に配置されていることになる。さらに、板
状部2aの下面中央部に4本のスナップ脚2fが垂設さ
れており、板状部2aの下面周縁部には3本のボス2g
が垂設されている。
に開口3aが穿設されており、この開口3aの周囲に4
組の固定接点5が形成されている。各固定接点5は中央
固定接点5aと周縁固定接点5bとからなり、周方向へ
90度の等間隔を保って配置されている。フレキシブル
基板3には各固定接点5の引き回しパターンを覆う絶縁
フィルム6が貼着されており、各周縁固定接点5b上に
は反転時にクリック感触を生起するドーム状のタクトば
ね7が載置されている(図2参照)。各タクトばね7は
可動接点としても機能し、これらタクトばね7(可動接
点)と固定接点5によって4つのタクトスイッチが構成
されている。なお、フレキシブル基板3には3つの孔3
bと1つの切欠き3cが形成されており、また、各タク
トばね7は図示せぬ粘着テープによってフレキシブル基
板3に固定されている。
矩形状の開口4aが穿設されており、その周縁部には1
つのボス4bと3つの孔4cが形成されている。この固
定板4も合成樹脂によって成形されているが、所望の剛
性を確保できれば金属板で構成しても良い。
板3の1つの孔3bを固定板4のボス4bに挿入し、こ
のボス4bの上端を熱溶着(図1の網掛け部分)するこ
とにより、フレキシブル基板3は固定板4上に固定され
る。前述したように、このフレキシブル基板3上には4
つのタクトばね7が固定されており、フレキシブル基板
3上の各固定接点5と各タクトばね7によって4つのタ
クトスイッチが構成されている。一方、操作体1の支持
軸1bを支持部材2の凹部2bに突き当て、各連結突起
1dを各弾性腕2cの孔2dに挿入した後、これら連結
突起1dの下端を熱溶着や冷間かしめ等によって各弾性
腕2cに固定することにより、操作体1は支持部材2に
対して各弾性腕2cを介して一体化される。これによ
り、操作体1は支持部材2の凹部2bを中心として揺動
可能に支持され、操作体1の各押圧突起1cは支持部材
2の各開口2e内に挿入される。そして、支持部材2の
各スナップ脚2fをフレキシブル基板3の開口3aを挿
通して固定板4の開口4a周縁にスナップ止めすると共
に、支持部材2の各ボス2gをフレキシブル基板3の2
つの孔3bと切欠き3cを挿通して固定板4の各孔4c
に熱溶着することにより、支持部材2がフレキシブル基
板3を介して固定板4に固定され、この状態において、
操作体1の各押圧突起1cの下端は各タクトばね7の頂
部に当接する。
イッチ装置の動作について説明する。図2と図3は操作
体1がいずれの方向へも傾倒されていない無負荷状態を
示しており、この無負荷状態において、操作体1は各タ
クトばね7と各弾性腕2cからの弾性復帰力によって水
平状態に保持されている。
所、例えば図2における操作体1の左端を押圧すると、
操作体1は支持軸1bと支持部材2の凹部2bとの当接
部分を中心として反時計回り方向へ揺動し、それに伴っ
て図示左側の押圧突起1cが支持部材2の開口2e内を
下降する。その際、該押圧突起1cと支持軸1bを介し
て反対側に位置する2つの連結突起1dは弾性腕2cと
共に若干上昇するが、これら2つの連結突起1dはいず
れも押圧突起1cと支持軸1bを結ぶ直線に対して周方
向へ約45度位置ずれして配置されているため、連結突
起1dが弾性腕2cから離脱する程の大きな力は作用し
ない。そして、前記押圧突起1cが所定量下降すると、
これに対向するタクトばね7の中央部が反転して固定接
点5の中央固定接点5aと周縁固定接点5bが導通され
るため、クリック感触が生起された際にスイッチオフか
らスイッチオン状態へと切り替わる。また、かかるスイ
ッチオン状態において操作体1に対する上記押圧力を除
去すると、タクトばね7と弾性腕2cの自己復帰力によ
って操作体1は水平状態に戻り、スイッチオン状態のタ
クトスイッチもスイッチオフ状態となる。また、ユーザ
が操作体1の他の箇所を押圧した場合も同様の動作が行
われ、この場合は押圧箇所の真下に位置する押圧突起1
cがそれに対向するタクトスイッチをオン動作させる。
なお、ユーザが操作体1の任意箇所を押圧操作する際、
操作体1の操作面に各押圧突起1cに対応する指当部1
eが突設されているため、操作体1の操作面がユーザの
指で覆われてしまう程度まで小型化されたとしても、ユ
ーザは各指当部1eの感触によって押圧箇所を容易に認
識することができる。
ッチ装置は、操作体1に複数の押圧突起1cと複数の連
結突起1dを周方向に所定の間隔を保って交互に配設
し、各連結突起1dを支持部材2に設けた複数の弾性腕
2cに熱溶着等によって固定したため、各押圧突起1c
を操作体1の揺動中心に近づけた位置に配置したとして
も、操作体1の揺動操作時に連結突起1dと弾性腕2c
との間に離脱方向の力がほとんど作用しなくなり、それ
ゆえ、操作体1や支持部材2を含めて揺動操作型スイッ
チ装置全体を小型化することができる。しかも、各弾性
腕2cは揺動中心側を固定端として放射状に延びる片持
ち梁状のものであり、その自由端側に連結突起1dが固
定されているため、各連結突起1dを操作体1の揺動中
心から十分に遠ざけることができ、連結突起1dと弾性
腕2cとの間に作用する離脱方向の力をより低減させる
ことができる。
各弾性腕2cを板状部2aの上面に対して上方へ突出さ
せてあるため、各弾性腕2cは板状部2aに対して大き
な変位量で弾性変形することが可能となり、操作体1の
揺動操作時の押圧ストロークを大きく設定することがで
きる。
央部に設けたスナップ脚2fを固定板4の開口4aにス
ナップ止めすると共に、支持部材2の下面周縁部に設け
た複数のボス2gを固定板4の各孔4cに熱溶着によっ
てかしめ固定したため、揺動操作型スイッチ装置の組立
作業を簡単に行なうことができると共に、操作体1や支
持部材2等の構成部品を安定して支持することができ
る。
よって動作されるスイッチ素子の一例として、タクトば
ね7を可動接点として兼用したタクトスイッチを挙げて
説明したが、例えばメンブレンスイッチのように一対の
フィルムにそれぞれ固定接点と可動接点を有するものを
スイッチ素子として用い、このメンブレンスイッチ上に
タクトばね7を搭載するというように、タクトばね7と
は別に可動接点を設ける構成にしても良い。さらに、フ
レキシブル基板3の代わりにリジッド基板を使用して、
このリジッド基板を固定板として機能させても良い。
通する開口2eを支持部材2に設けたが、開口2eの代
わりに切欠きとしても良い。
体1の下面中央に設け、この支持軸1bを支持部材2の
凹部2bに当接させて揺動中心としたが、操作体1の支
持軸1bを長くして支持部材2の中央に設けた孔に挿通
させ、この支持軸1bを孔4cを設けていない固定部材
4に支持させることもできる。さらに、操作体1に支持
軸1bを設ける代わりに、支持部材2の中央上面に支持
軸を突設させ、この支持軸を操作体1の裏面に当接させ
るようにしても良い。
素子等が3つ以上のものに適用して特に有用である。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
数の押圧突起を有する操作体と、この操作体を揺動可能
に支持する支持部材と、各押圧突起に対向して配置され
た複数のスイッチ素子とを備え、操作体を任意方向へ揺
動操作することにより、スイッチ素子が押圧突起によっ
て選択的に動作される揺動操作型スイッチ装置におい
て、操作体に周方向に隣接する各押圧突起の略中間に位
置する複数の連結突起を設け、これら各連結突起を支持
部材に設けた複数の弾性腕に固定したため、各押圧突起
を操作体の揺動中心に近づけた位置に設けたとしても、
操作体の揺動操作時に連結突起と弾性腕との間に作用す
る離脱方向の力を低減することができ、操作体や支持部
材を含めて揺動操作型スイッチ装置全体を小型化するこ
とができる。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 周方向に所定の間隔を保って配置された
複数の押圧突起を有する操作体と、この操作体を揺動可
能に支持する支持部材と、前記各押圧突起に対向して配
置された複数のスイッチ素子とを備え、前記操作体を任
意方向へ揺動操作することにより、前記スイッチ素子が
前記押圧突起によって選択的に動作される揺動操作型ス
イッチ装置において、 前記操作体に周方向に隣接する前記各押圧突起の略中間
に位置する複数の連結突起を設け、これら各連結突起を
前記支持部材に設けた複数の弾性腕に固定したことを特
徴とする揺動操作型スイッチ装置。 - 【請求項2】 請求項1の記載において、前記各弾性腕
を前記支持部材に片持ち梁状に設けると共に、その自由
端側を前記支持部材の中央部側を起点として放射状に延
出させ、前記各連結突起を前記各弾性腕の自由端側に固
定したことを特徴とする揺動操作型スイッチ装置。 - 【請求項3】 請求項2の記載において、前記支持部材
の板状部に前記各押圧突起が挿通される開口または切欠
きを設け、この板状部の上面に対して前記各弾性腕を上
方へ突出させたことを特徴とする揺動操作型スイッチ装
置。 - 【請求項4】 請求項3の記載において、前記支持部材
に中央部に位置するスナップ脚と該スナップ脚の周囲に
位置する複数のボスとをそれぞれ垂設し、前記スイッチ
素子が搭載された固定板に前記スナップ脚をスナップ止
めすると共に前記各ボスをかしめ固定したことを特徴と
する揺動操作型スイッチ装置。
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