JP2000315445A - 揺動操作型スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作体の揺動操作によって複数のスイッチ素
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

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作体を任意方向
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。

【０００２】

【従来の技術】この種の揺動操作型スイッチ装置の従来
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。

【０００３】上記公報に開示された揺動操作型スイッチ
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。

【０００４】このように概略構成された従来の揺動操作
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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、操作体に複数
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。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の揺動操作型スイッチ装置
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。

【０００８】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。

【０００９】上記構成において、各弾性腕を支持部材に
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。

【００１０】また、上記構成において、支持部材の板状
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。

【００１１】また、上記構成において、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、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。

【００１２】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
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。

【００１３】これらの図に示す揺動操作型スイッチ装置
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。

【００１４】操作体１は合成樹脂によって成形されてお
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。

【００１５】支持部材２も合成樹脂によって成形されて
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。

【００１６】図１０に示すように、フレキシブル基板３
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。

【００１７】図１１に示すように、固定板４の中央部に
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。

【００１８】図１〜図３に示すように、フレキシブル基
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。

【００１９】次に、このように構成された揺動操作型ス
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。

【００２０】いま、ユーザが操作体１の操作面の任意箇
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。

【００２１】このように本実施例に係る揺動操作型スイ
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。

【００２２】また、本実施例では、支持部材２に設けた
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。

【００２３】また、本実施例では、支持部材２の下面中
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。

【００２４】なお、上記実施例では、各押圧突起１ｃに
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。

【００２５】また、上記実施例では、押圧突起１ｃを挿
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。

【００２６】また、上記実施例では、支持軸１ｂを操作
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。

【００２７】なお、本発明は押圧突起ならびにスイッチ
素子等が３つ以上のものに適用して特に有用である。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２９】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、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る揺動操作型スイッチ装置の平面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図４】操作体と支持部材の分解斜視図である。

【図５】操作体の側面図である。

【図６】操作体の裏面図である。

【図７】支持部材の平面図である。

【図８】支持部材の裏面図である。

【図９】支持部材の側面図である。

【図１０】フレキシブル基板の平面図である。

【図１１】固定板の平面図である。

【符号の説明】

１ 操作体 １ｂ 支持軸 １ｃ 押圧突起 １ｄ 連結突起 ２ 支持部材 ２ａ 板状部 ２ｂ 凹部 ２ｃ 弾性腕 ２ｄ 孔 ２ｅ 開口 ２ｆ スナップ脚 ２ｇ ボス ３ フレキシブル基板 ４ 固定板 ４ｃ 孔 ５ 固定接点 ７ タクトばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。