JP4285064B2 - Switch device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばAV(Audio Visual)機器などの種々の入力装置として、あるいは複数の機能を接点出力状態に対応付けて使用するのに好適な多点スイッチ構成のスイッチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般に、電子機器などで所望の信号を入力するのに用いるスイッチ装置は、操作桿を所望の方向に倒すことができるように、操作桿の支点にユニバーサルジョイントや多軸の支点を用いていた。そして、操作後に入力待ちの状態である中立位置に復帰させるために複数の引張コイルばねや板ばねなどの弾性体の復元力を用いていた。
操作桿の支点にユニバーサルジョイントを用い、中立位置に復帰させるために複数の引張コイルばねを使用する構成のスイッチ装置は、例えば、特許文献1に記載されており、また、操作桿の支点に多軸のものを用い、中立に復帰させるために複数の板ばねを使用するスイッチ装置は、例えば、特許文献2に記載されている。
【0003】
この特許文献1に記載のものは、ロボットを教示するのに用いられるジョイステック型コントローラであり、このジョイステック型コントローラは、操作桿の下端部に少なくともばね支持部及びポテンショメータ作動部から成る可動部材を固定させ、該可動部材を静止部に対しユニバーサル軸受で支持し、該軸受をほゞ中心として複数のコイルばねを圧縮または引張りの状態でばね支持部と静止部との間に配設して、前記操作桿をその中立位置にばね力で自動復帰するようにするものである。
【0004】
また、特許文献2に記載のものは、パソコンやゲーム機器などの入力装置として使用されるスティックコントローラであり、このスティックコントローラは、互いに略90°の角度を置いて交差するとともに、それぞれ回転可能に支持された2つの軸と、この両軸の交差部で一方の軸に取り付けられた操作用のレバーと、2つの軸にそれぞれ少なくとも1つずつ設けられた磁石と、この各磁石に対向して配置された磁気センサを備え、前記各軸の少なくとも1箇所ずつに設けられた当接部と、この当接部に当接するバネ部材とを設け、このバネ部材の弾性力で各軸を基準位置に回転復帰させるようにしたものである。
【0005】
【特許文献1】
特開平1−140976号公報(第1頁、図4)
【特許文献2】
特開2002−149256号公報(第2頁、図6)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載のものでは、その構成上操作桿の一方を固定しなければならず、操作桿の軸方向への押圧操作機能の組み込みが困難であった。また、操作桿の中立位置を、ばねで吊って保持する方式であるため状態の保持が非常に不安定でその対策に部品の追加が必要となっていた。さらに、操作の検出には機構内部に検出スイッチなどの電気部品を取付けて行うため部品点数が多くなり、コスト、組立て性、信頼性に問題があった。
また、特許文献2に記載のものでは、xy方向の2軸機構を内蔵させなければならず、操作桿は各方向の軸を中心として自在に傾動可能としてあるので、構造上操作桿の軸方向への押圧操作機能の組み込みが困難であった。また、2軸機構部分の部材や磁気センサが必要であるため部品点数が多くなってコスト、組立て性、信頼性に不都合があった。
また、特許文献1及び2に記載の何れのものも所定の方向への移動指示モードから抜けて別のモードに移行するための現行モード終了などの指示を、別に設けたスイッチを押圧して行わなければならなかった。
【0007】
本発明は、上述したような従来の課題に鑑みてなされたものであり、操作桿の軸方向への押圧操作と傾動操作を可能とし、操作力を加えない中立位置の状態で安定な姿勢を保つことができ、多点スイッチとしても使用でき、方向の指示と、終了・決定・確認などの指示を単一の操作桿で行えるスティックコントローラとしても使用可能なもので、部品点数が少なく、組立て性が良好で、しかも小型化が実現できるスイッチ装置を提案することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のスイッチ装置は、基板上に設けた一のスイッチと、この基板上の一のスイッチの周辺に配設した複数の他のスイッチと、この一のスイッチ及び複数の他のスイッチを覆うように基板に固定されその上面の略中央に開口部を設けたハウジングと、一端の中央に一のスイッチの操作子に対応して第1の押圧子が設けられたフランジを有し、他端がハウジングの開口部から突出された操作桿と、上面に開口部と係合するテーパをもつ突起部を有し、この突起部の中央に操作桿を摺動可能とする摺動用孔が設けられ、下面に複数の他のスイッチの操作子に対応して複数の第2の押圧子が設けられた押圧板と、操作桿を開口部の方向に付勢する第1の弾性体と、からなり、突起部は四角錐体の下部の台状部であり、開口部は台状部が姿勢変更可能に係合される四角形筒部であり、押圧板を、突起部を開口部に係合させた状態でハウジングとフランジとの間に介在させたものである。
【0009】
かかる本発明のスイッチ装置は、操作桿において、ユニバーサルジョイントなどを使用する場合に必要となる固定側の支点が不要となるので押下操作や傾動操作が可能となる。そして、操作桿へ力が加わらないとき、押圧板と操作桿は常に弾性体でハウジングの開口部の方向に付勢されるので、押圧板はハウジングに係合して安定した姿勢を保つことができる。そして、押圧板に設けられている摺動用孔に挿通されている操作桿は、操作桿のフランジが押圧板に押付けられて係止した中立位置の状態とできる。
この中立位置の状態から操作桿を弾性体の付勢力に抗して軸方向に押下して一のスイッチをON動作させることができる。このとき、押圧板の第2の押圧子が周辺のスイッチをON動作させることがなく、操作桿の押下で第1の押圧子と対応する基板上の一のスイッチのみがON動作させられる。
【0010】
そして、中立位置の状態からこの操作桿に横方向の力を加えると、押圧板とハウジングとを係合させる力は弾性体によって付勢された押付け力であり、操作桿と押圧板の摺動用孔の隙間は僅かで、操作力もハウジング上面と略平行方向なので、操作桿と押圧板は滑ることなく傾けることができて僅かの力で操作桿の傾動が可能となる。そして、操作桿の傾動で第2の押圧子に対応する基板上の一のスイッチの周辺の1個のスイッチをON動作させることができる。
操作桿を押した状態で横方向の力を加えると、このときも、操作桿と押圧板の摺動用孔の隙間は僅かで、操作力もハウジング上面と略平行方向なので、操作桿と押圧板は滑ることなく傾けることができて僅かの力で操作桿の傾動が可能となる。そして、基板上の一のスイッチと、このスイッチの周辺の1個のスイッチを同時にON動作させることができる。
【0011】
また、操作検出用のスイッチなどの電気部品をまとめて一枚のプリント基板上に配設して接続・固定したので、組立て性に優れ、部品点数の大幅な削減を図ることができるとともに、低コスト、高信頼性の実現が可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のスイッチ装置について説明する。
本発明のスイッチ装置の実施の形態の例を図1〜5を参照して説明する。
図1、図2に示すように、本発明のスイッチ装置は、基板18上に設けた一のスイッチ17aと、この基板18上の一のスイッチ17aの周辺に配設した複数の他のスイッチ17bと、この一のスイッチ17a及び複数の他のスイッチ17bを覆うように基板18に固定されその上面の略中央に開口部12aを設けたハウジング12と、一端の中央に一のスイッチ17aの操作子に対応して第1の押圧子14aが設けられたフランジ14bを有し、他端がハウジング12の開口部12aから突出された操作桿14と、上面にハウジング12の開口部12aと係合するテーパをもつ突起部13eを有し、この突起部13eの中央に操作桿14を摺動可能とする摺動用孔13cが設けられ、下面に複数の他のスイッチ17bの操作子に対応して複数の第2の押圧子13aが設けられた押圧板13と、この押圧板13と操作桿14を、ハウジング12の開口部12aの方向に付勢する第1の弾性体15と、からなるものである。
【0013】
ハウジング12は、プラスチックの射出成形などで形成される略直方体形状を有し、上面中央に略正方形の開口部12aが設けられ、下面は開放形状になっていて対角の側壁面に基板18にねじで固定するための図示しない孔が設けられている。そして、上面に設けた開口部12aの下部に断面が略正四角形の所定高さのリブ(筒部)12bが一体に設けられ、押圧板13と係合可能とされている。
操作桿14は、その上端に操作ツマミ11と螺合させるためのおねじ部14cが設けられ、他端に軸中心に形成した円板状の、フランジ14bが設けられている。この操作桿14のフランジ14bの略中心には第1の押圧子14aとなる突起が1個設けられ、また、フランジ14bの中心から離れたところに基板18上の周辺のスイッチ17bに対応して4個の孔14dが穿孔されている。そして、この円板の大きさを、第1の弾性体である圧縮コイルばね15の外径より大きなものとしてプラスチックなどで一体に形成している。
【0014】
押圧板13は、大きさが操作桿14のフランジ14bと略同じ径で、この押圧板13の下側に4本の第2の押圧子13aを設けたフランジ13bが形成されている。そして、この押圧板13のフランジ13bの上面中心部には正四角錐の上半分を除去したような台状のテーパをもつ突起部13eが一体に形成されている。また、押圧板13は、この突起部13eの裾の周りの平坦部で略四角形枠状をなす領域が係合部13dをなして、リブであるハウジング12の筒部12bと係合することになる。そして、押圧板13の中心に摺動用孔13cを設けた形状としてプラスチックなどで成型されている。この摺動用孔13cは、前述の操作桿14と係合し操作桿14を滑らかに軸方向に摺動可能としている。
【0015】
圧縮コイルばね15は、基板18と押圧板13のフランジ13bの間に組み込まれている。そして、操作ツマミ11が操作されていないときは、操作桿14のフランジ14bとその上に載置している押圧板13のフランジ13bを押し上げている。そして、押圧板13と操作桿14をハウジング12の開口部12aの方向に付勢している。
【0016】
スイッチ17は、基板18にはんだなどで固定され、基板18上で中央の一のスイッチ17aを中心に4方向に他のスイッチ17bを4個配置して構成されている。ここでスイッチ17はクリック構造を持ち触覚、音で入力を確認可能としたものである。
そして、基板18は、その上に5個のスイッチ17を固定し、スイッチのON/OFF状態の信号取り出し用の配線、ランド及びハウジング12をねじなどで固定するための孔を設けたプリント基板である。
【0017】
これらの各部品は、まず、図1、図2に示すように操作桿14のフランジ14bと押圧板13の第2の押圧子13aを下向きにしてから、操作桿14を押圧板13の摺動用孔13cに挿通して組み合わせられる。それからハウジング12の下の開放側からこの両部材13,14を入れて操作桿14のおねじ部14cを開口部12aから突出させる。同時に、リブであるハウジング12の筒部12bに押圧板13の係合部13dを係合させる。それから、操作桿14のフランジ14bと基板18の間に圧縮コイルばね15を挟んでハウジング12と基板18とを図示しないねじなどで固定する。そして、突出した操作桿14のおねじ部14cに操作ツマミ11を螺合してスイッチ装置とする。
【0018】
このように構成したので、操作ツマミ11への触手がないとき、ハウジング12の内部に組み込んだ圧縮コイルばね(第1の弾性体)15によって操作桿14のフランジ14bが押し上げられると、その上の押圧板13のフランジ13bも押し上げられる。このため、図1に示すように、押圧板13の係合部13dが、リブであるハウジング12の略正四角形の筒部12bに均等に押付けられて接し、第1の押圧子14aも第2の押圧子13aもスイッチ17と間隙を保つことになり、一のスイッチ17a及び他のスイッチ17bの何れもON動作していない中立位置の状態となる。
【0019】
このような構成のスイッチ装置の操作桿を操作したときの構成部品の動きについて図3を参照して説明する。
まず、図1に示す中立位置の状態から操作ツマミ11を操作桿14の軸方向に押した場合、即ち圧縮コイルばね15に抗して下方に押した場合について図3Aを参照して説明する。図3Aで、操作桿14は滑らかに摺動可能な押圧板13の摺動用孔13cに挿通してあるので、操作桿14を下方に押すと操作桿14の下端に一体に設けた第1の押圧子14aが下降する。このとき押圧板13は操作桿14のフランジ14bに載置されているだけで、操作桿14と押圧板13の摺動用孔13cとは摺動可能なので、操作桿の下降と一緒に押圧板13も下降する。そして、操作ツマミ11を下方に押した場合、押圧板13の第2の押圧子13aが周辺の4個のスイッチ17bの操作子の上に載ることになる。しかし、押圧板13はプラスチック等の成形品で軽いためその自重で周辺の4個のスイッチをON動作させるまで押圧することができない。この結果、操作桿14の略直下に配設されている中央のスイッチ17aのみを選択的にON動作させることが可能となる。
また、操作ツマミ11の触手を開放すると操作桿14のフランジ14bが圧縮コイルばね15により元の中立位置の状態(図1)に自然に復帰する。
【0020】
次に、図1に示す中立位置の状態から操作ツマミ11を横方向に押して操作桿14を傾ける場合について図3Bを参照して説明する。図3Bは操作ツマミ11を図面の右方向に押した状態を示している。操作桿14に横方向の力を加えると、操作桿14は押圧板13の摺動用孔13cとの間隙で傾けられてこの摺動用孔13cの内壁に押付けられる。しかし、間隙が僅かなので操作桿14は押圧板13の摺動用孔13cの上下の摩擦力で固定されて、操作桿14のフランジ14bと押圧板13とが一体に傾くことになる。
【0021】
この操作では、操作桿14の傾動によって操作桿14と押圧板13とが一体に傾くが、この傾きの動作は、ハウジング12の筒部12bと押圧板13の係合部13dの作用点である(イ)部を回動の支点として行われる。そして、所定角度以上に操作桿14を傾動することにより操作ツマミ11を押した方向の周辺のスイッチ17bの1個が押圧板13の第2の押圧子13aで押し込まれてON動作するが、その他のスイッチ17a,17bは回動の支点(イ)部からの距離が小さいためストローク不足となりON動作することがない。
また、操作ツマミ11の触手を開放すると圧縮コイルばね15により元の位置の図1の中立位置の状態に自然に復帰する。
【0022】
さらに、本例においては、周辺のスイッチ17bの何れか1個と中央のスイッチ17aとを同時にON動作させることが可能である。この場合、まず操作桿14を軸方向に押して中央のスイッチ17aをON動作させたままで操作桿14を傾動して周辺の4個のスイッチ17bの内の1個をON動作させるようにする。
以下、図3Cを参照して説明する。
【0023】
第1段階は、操作ツマミ11を下方に操作して中央のスイッチ17aをON動作させるもので図3Aでの説明と同様の操作である。
第2段階では、第1の段階の状態のままで、操作ツマミ11を所定のスイッチに向けて横方向に押す。図3Cは、図面の右方向に操作ツマミ11を押した状態を示しており、この方向に操作桿14を傾動したとき、この操作桿14は押圧板13の摺動用孔13cとの間隙で傾く。しかし、間隙が僅かなので操作桿14が押圧板13の摺動用孔13cの上下での摩擦力で固定され、図3Aに示す操作桿14と押圧板13と位置関係で、操作桿14のフランジ14bと押圧板13とが一体に傾くことになる。
【0024】
この操作では、操作桿14の傾動によって操作桿14と押圧板13とが一体に傾く。しかし、図3Bの説明と異なり、この傾きの動作は、スイッチ17aの操作子が押下されて中央のスイッチ17aがON動作した状態で行われる。そして、操作桿14の第1の押圧子14aと中央のスイッチ17aの操作子の上面との接触点である(ロ)部を回動の支点として行われる。このとき、所定角度以上に操作桿14を傾動することで操作ツマミ11を傾けた方向のスイッチ17bが押圧板13の押圧子13aで押し込まれて中央のスイッチ17aと共にON動作することになる。
【0025】
このときの周辺のスイッチ17bがON動作するときの傾きの最小角度は、押圧板13が自重で下降し第2の押圧子13aが周辺のスイッチ17bと接した図3Aの状態から傾くので、図3Bの場合よりも小さい傾きの角度となる。そして、その他の周辺のスイッチ17bは、傾動の方向とは反対側の左のスイッチ17bでは、回動の支点(ロ)部に対してシーソーの位置関係となるので第2の押圧子13aで押圧されない。さらに、図面で、中央のスイッチ17aの前後に配設されている2個の周辺のスイッチ17bでは、このスイッチ17bの位置が回動軸と略一致しているため、支点(ロ)部での押圧板13の傾きによりほとんど第2の押圧子13aが押下されることがないのでON動作することがない。
また、操作ツマミ11の触手を開放すると圧縮コイルばね15により元の中立位置の状態(図1)に自然に復帰する。
【0026】
なお、操作桿14を傾動した後の状態からの軸方向の摺動は行わないようにしている。これは操作桿14が傾動した状態では操作桿14と押圧板13の摺動用孔13cでの摩擦抵抗が大きく軸方向の摺動を安定して行うことが困難なためである。
【0027】
図4は、このように構成されたスイッチ装置の基板18の回路図の例を示している。図4に基いて、操作桿14の操作に伴うスイッチ装置の接点出力の例を説明する。
図4Aは、基板上に配置された中央のスイッチ17a及び4個の周辺のスイッチ17bの5個のスイッチを、C(センタースイッチ)、U(上スイッチ)、R(右スイッチ)、D(下スイッチ)、L(左スイッチ)、として示したものである。図4Bはスイッチ装置の基板18の回路図の例を示している。なお、スイッチC、スイッチU、スイッチR、スイッチD、スイッチLに対してその端子の符号も同じものを使用し“端子C”などとして説明する。
【0028】
図4Bはスイッチ装置の回路図で、プリント配線板である基板18には図示のような配線を設け共通の端子COMに対して5個の常時開動作のスイッチ17が並列に接続されている。そして、図4Bは、スイッチ装置の操作桿14が図1に示す中立位置で全スイッチ17a,17bがOFFとなっている状態を示し、このとき端子間の接続状態は、端子COMと他の端子間は全て開放である。
【0029】
以下、操作桿14の操作に伴うスイッチの動作とスイッチ装置の接点出力の対応例を図1、図3、図4、図5を参照して説明する。
まず、5個のスイッチの単独操作のときの動作を説明する。
図1に示す中立位置の状態から、操作桿14を軸方向に押下して図3Aの状態とすると、中央のスイッチC(センタースイッチ)がON動作するが、このときスイッチ装置の回路は、図4Bに示す接点が全開放の状態から図5Aに示すように端子COMと端子Cの間のみが導通する。
【0030】
図1に示す中立位置の状態から、操作桿14を図4Aで“U”の方向に倒して図3Bのような状態とすると、スイッチU(上スイッチ)がON動作するが、このときスイッチ装置の回路は、図4Bに示す接点が全開放の状態から図5Bに示すように端子COMと端子Uの間のみが導通する。
【0031】
図1に示す中立位置の状態から、操作桿14を図4Aで“D”の方向に傾けて図3Bのような状態とすると、スイッチD(下スイッチ)がON動作するが、このときスイッチ装置の回路は、図4Bに示す接点が全開放の状態から図5Cに示すように端子COMと端子Dの間のみが導通する。
【0032】
図1に示す中立位置の状態から、操作桿14を図4Aで“L”の方向に傾けて図3Bのような状態とすると、スイッチL(左スイッチ)がON動作するが、このときスイッチ装置回路は、図4Bに示す接点が全開放の状態から図5Dに示すように端子COMと端子Lの間のみが導通する。
【0033】
また、図1に示す中立位置の状態から、操作桿14を図4Aで“R”の方向に傾けて図3Bのような状態とすると、スイッチR(右スイッチ)がON動作するが、このときスイッチ装置回路は、図4Bに示す接点が全開放の状態から図5Eに示すように端子COMと端子Rの間のみが導通する。
このように5個のスイッチを個々にON動作させることにより、操作桿14の押下と傾動方向をスイッチ装置の回路から知ることができる。
【0034】
次に、スイッチC(センタースイッチ)と周辺のスイッチを同時にON動作させるときのスイッチ装置の接点開閉状態を説明する。
図3Aに示す操作桿14を押下してスイッチCがON動作した状態から、操作桿14を図4Aの“U”の方向に傾けて図3Cのような状態とすると、スイッチU(上スイッチ)もON動作する。このときスイッチ装置の回路は、図5Aに示す端子COMと端子Cとの間のみが導通している状態から、図5Fに示すように端子COMと端子Cの間、及び端子COMと端子Uの間の2つの接点が導通した状態となる。
【0035】
図3Aに示す操作桿14を押下してスイッチCがON動作した状態から、操作桿14を図4Aの“D”の方向に傾けて図3Cのような状態とすると、スイッチD(下スイッチ)がON動作する。このときスイッチ装置の回路は、図5Aに示す端子COMと端子Cとの間のみが導通している状態から、図5Gに示すように端子COMと端子Cの間、及び端子COMと端子Uの間の2つの接点が導通した状態となる。
【0036】
図3Aに示す操作桿14を押下してスイッチCがON動作した状態から、操作桿14を図4Aの“L”の方向に傾けて図3Cのような状態とすると、スイッチL(左スイッチ)がON動作する。このときスイッチ装置の回路は、図5Aに示す端子COMと端子Cとの間のみが導通している状態から、図5Hに示すように端子COMと端子Cの間、及び端子COMと端子Lの間の2つの接点が導通した状態となる。
【0037】
図3Aに示す操作桿14を押下してスイッチCがON動作した状態から、操作桿14を図4Aの“R”の方向に傾けて図3Cのような状態とすると、スイッチR(右スイッチ)がON動作する。このときスイッチ装置の回路は、図5Aに示す端子COMと端子Cとの間のみが導通している状態から図5Iに示すように端子COMと端子Cの間、及び端子COMと端子Rの間の2つの接点が導通した状態となる。
【0038】
このように、押圧板13とハウジング12の係合部が略正四角形形状の場合、単独スイッチ動作が5点、中央のスイッチと周辺のスイッチとの組み合わせで4点の計9点の異なった接点信号を出力することができる。そして、このような操作桿の操作による回路の各接点のON/OFF状態は、シーケンスコントローラやCPUに取り込まれて処理され、この結果により、AV機器などでのスイッチ装置による入力操作の意味が解釈される。そして、所定のAV機器の制御信号に変換されて操作者が望む動作が実現されることになる。本例では電気部品を基板上に全て組み込んだ構成としたので、新たに別の電気部品を組み込み、また回路そのものを見直すことにより、スイッチ装置自体の機能の向上・変更もスイッチ装置の組立て性にさほど影響を与えずに容易に実施できる。
【0039】
かかる本例のスイッチ装置では、操作桿14は傾動だけでなく軸方向に押すことが可能なので、中央のスイッチ17aとその4方に配置したスイッチ17bを単独でON/OFF動作させることができる。従って、単独の5点のスイッチとしてだけでなく、操作桿14の押下によって中央のスイッチ17aをON動作させる終了・確認の指示器、操作桿14の傾動によって周辺のスイッチ17bをON動作させる方向の指示器としても使用できる。
そして、さらに中央のスイッチ17aを押してON動作させた状態のままで、4方に配置したスイッチ17bのいずれかを選択してON動作させることが可能であるため、単独の5点のスイッチとしてだけでなく中央のスイッチ17aと4個の周辺のスイッチ17bの組み合わせにより9点スイッチとしても使用することができる。
【0040】
また、本例によれば、必要な配線をもつ1枚のプリント基板上に電気部品の全てのスイッチを配設できるので、配線工数が低減され信頼性も高いものとすることができる。そして、必要な部品をプラスチックの射出成形などで複雑な形状でも一体に形成することができるので部品点数が少なくなり、射出成形後の部品精度のままで組立てても機能的に問題となることはない。従って、組立て工数が少なく低コストで供給できる。また、部品の付勢力として用いる弾性体に入手容易な圧縮コイルばねを使用したので、押下・傾動に用いる力はこの圧縮コイルばねの強さで容易に調整可能である。そして、この圧縮コイルばねの主機能は中立位置への復帰・保持であり、その必要とするばね力は大きくなくて良いため僅かの力で操作可能とすることができ、またコンパクトでも十分な強度のスイッチ装置とすることができる。
【0041】
本発明のスイッチ装置の別の実施の形態の例を図6〜図8を参照して説明する。以下では、この図6〜図8を説明するに図1に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0042】
本例では、上述例の操作桿14のフランジ14bの径を小さくして操作桿14’のフランジ14b’として第1の圧縮コイルばね(第1の弾性体)15でハウジング12の開口部12aの方向に付勢する構造としたものである。従って、第2の圧縮コイルばね(第2の弾性体)16は押圧板13を、第1の圧縮コイルばね15は操作桿14’を、それぞれハウジング12の開口部12aの方向に付勢するようにしている。これ以外は、上述例と同じ構成部品としている。
【0043】
図6、図7に示すように、本例のスイッチ装置は、略直方体のケースであるハウジング12をスイッチ17を配設した基板18に固定し、このハウジング内に押圧板13、操作桿14’、弾性体の圧縮コイルばね15、16、などの部品を収納している。また、ハウジング12の上面に設けた開口部12aから突出した前記操作桿14の先端に操作ツマミ11を設けている。操作ツマミ11は略球形をなし螺合用のめねじが埋設形成されている。
【0044】
ハウジング12は、プラスチックの射出成形などで形成される略直方体形状を有し、上面中央に略正方形の開口部12aが設けられ、下面は開放形状になっていて対角の側壁面に基板18にねじで固定するための図示しない孔が設けられている。そして、上面に設けた開口部12aの下部に断面が略正四角形の筒部12bが一体に設けられ、押圧板13と係合可能とされている。
操作桿14’は、その上端に操作ツマミ11と螺合させるためのおねじ部14cが設けられ、他端に軸中心に形成した円板状の、フランジ14b’が設けられている。このフランジ14b’の略中心には第1の押圧子14aとなる突起が1個設けられている。そして、この円板の大きさを、第1の圧縮コイルバネ15の外径より大きなものとしてプラスチックなどで一体に形成している。
【0045】
押圧板13は、この押圧板13の下側に4本の第2の押圧子13aを設けたフランジ13bを、この押圧板13の上面中心部には正四角錐の上半分を除去したような台状の突起部13eが一体に形成されている。また、押圧板13は、台状の裾の周りの平坦部で略四角形枠状をなす領域が係合部13dをなしてハウジング12の筒部12bと係合している。そして、押圧板13の中心に摺動用孔13cを設けた形状としてプラスチックなどで成型されている。この摺動用孔13cは、前述の操作桿14’と係合し操作桿14’を滑らかに軸方向に摺動可能としている。
【0046】
第2の圧縮コイルばね16は、基板18と押圧板13のフランジ13bの間に組み込まれ、また、第1の圧縮コイルばね15は、基板18と操作桿14’のフランジ14b’の間に組み込まれている。そして、操作ツマミ11が操作されていないときは、操作桿14’のフランジ14b’と押圧板13のフランジ13bを押し上げている。そして、押圧板13と操作桿14’をハウジング12の開口部12aの方向に付勢している。
【0047】
スイッチ17は、基板18にはんだなどで固定され、基板18上で中央のスイッチ17aを中心に4方向にスイッチ17bを4個配置して構成されている。ここでスイッチ17はクリック構造を持ち触覚、音で入力を確認可能としたものである。
そして、基板18は、その上に5個のスイッチ17を固定し、スイッチのON/OFF状態の信号取り出し用の配線、ランド及びハウジング12をねじなどで固定するための孔を設けたプリント基板である。
【0048】
これらの各部品は、まず、図6、図7に示すように操作桿14’のフランジ14b’と押圧板13の第2の押圧子13aを下向きにしてから、操作桿14’を押圧板13の摺動用孔13cに挿通して組み合わせられる。それから、ハウジング12の下の開放側からこの両部材13,14’を入れて操作桿14’のおねじ部14cを開口部12aから突出させる。同時に、ハウジング12の筒部12bに押圧板13の係合部13dを係合させる。それから、操作桿14’のフランジ14b’と基板18の間に第2の圧縮コイルばね16を挟み、押圧板13と基板18の間に第1の圧縮コイルばね15を挟んでハウジング12と基板18とを図示しないねじなどで固定する。そして、突出した操作桿14’のおねじ部14cに操作ツマミ11を螺合してスイッチ装置とする。
【0049】
このように構成したので、操作ツマミ11への触手がないとき、ハウジング12の内部に組み込んだ圧縮ばね15、16によって操作桿14’のフランジ14b’と押圧板13のフランジ13bは押し上げられる。このため、図6に示すように、押圧板13の係合部13dがハウジング12の略正四角形の筒部12bに均等に押付けられて接することになり、何れのスイッチ17a,17bもON動作していない中立位置の状態となる。
【0050】
このような構成のスイッチ装置の操作桿を操作したときの構成部品の動きについて図8を参照して説明する。
まず、図6に示す中立位置の状態から操作ツマミ11を操作桿14’の軸方向に押した場合、即ち第1の圧縮コイルばね15に抗して下方に押した場合について図8Aを参照して説明する。図8Aで、操作桿14’は滑らかに摺動可能な押圧板13の摺動用孔13cに挿通してあるので、操作桿14’を下方に押すと操作桿14’の下端に一体に設けた第1の押圧子14aが下降する。このとき押圧板13は第2の圧縮コイルばね16で開口部12a方向に付勢されているので、中立位置のときと同じ状態を保つ。そして、操作ツマミ11を下方に押した場合、操作桿14’の略直下に配設されている中央の一のスイッチ17aのみを選択的にON動作させることが可能となる。
また、操作ツマミ11を触手開放すると、操作桿14’のフランジ14b’が第1の圧縮コイルばね15により元の中立位置の状態(図6)に自然に復帰する。
【0051】
次に、図6に示す中立位置の状態から操作ツマミ11を横方向に押して操作桿14’を傾ける場合について図8Bを参照して説明する。図8Bは操作ツマミ11を図面の右方向に押した状態を示している。操作桿14’に横方向の力を加えると、操作桿14’は押圧板13の摺動用孔13cとの間隙で傾けられてこの摺動用孔13cの内壁に押付けられる。しかし、間隙が僅かなので操作桿14’は押圧板13の摺動用孔13cの上下の摩擦力で固定されて、操作桿14’のフランジ14b’と押圧板13とが一体に傾くことになる。
【0052】
この操作では、操作桿14’の傾動によって操作桿14’と押圧板13とが一体に傾くが、この傾きの動作は、ハウジング12の筒部12bと押圧板13の係合部13dの作用点である(ハ)部を回動の支点として行われる。そして、所定角度以上に操作桿14’を傾動することにより操作ツマミ11を押した方向のスイッチ17bが押圧板13の押圧子13aで押し込まれてON動作するが、その他のスイッチ17a,17bは回動の支点(ハ)部からの距離が小さいためストローク不足となりON動作することがない。
また、操作ツマミ11の触手を開放すると圧縮コイルばね15,16により元の位置の図6の中立位置の状態に自然に復帰する。
【0053】
さらに、本例においても上述例と同様に、周辺のスイッチ17bの何れか1個と中央のスイッチ17aとを同時にON動作させることが可能である。この場合、まず操作桿14’を軸方向に押して中央のスイッチ17aをON動作させたままで操作桿14’を傾動して周辺の4個のスイッチ17bの内の1個をON動作させるようにする。
以下、図8Cを参照して説明する。
【0054】
第1段階は、操作ツマミ11を下方に操作して中央のスイッチ17aをON動作させるもので図8Aでの説明と同様の操作である。
第2段階では、第1の段階の状態のままで、操作ツマミ11を所定のスイッチに向けて横方向に押す。図8Cは、図面の右方向に操作ツマミ11を押した状態を示しており、この方向に操作桿14’を傾動したとき、この操作桿14’は押圧板13の摺動用孔13cとの間隙で傾く。しかし、間隙が僅かなので操作桿14’が押圧板13の摺動用孔13cの上下での摩擦力で固定され、操作桿14’のフランジ14b’と押圧板13との間に隙間を生じたまま操作桿14’の第1のフランジ14b’と押圧板13とが一体に傾くことになる。
【0055】
この操作でも、図8Bの説明と同様に、操作桿14’の傾動によって操作桿14’と押圧板13とが一体に傾くが、この傾きの動作は、ハウジング12の筒部12bと押圧板13の係合部13dの作用点である前記(ハ)部付近の接触点を回動の支点として行われる。そして、所定角度以上に操作桿14’を傾動することで操作ツマミ11を傾けた方向のスイッチ17bが押圧板13の押圧子13aで押し込まれて中央のスイッチ17aと共にON動作することになる。そして、その他の周辺のスイッチ17bは回動の支点(ハ)部からの距離が小さいためストローク不足となりON動作することがない。
また、操作ツマミ11の触手を開放すると圧縮コイルばね15,16により元の中立位置の状態(図6)に自然に復帰する。
【0056】
なお、操作桿14’を傾動した後の状態からの軸方向の摺動は行わないようにしている。これは操作桿14’が傾動した状態では操作桿14’と押圧板13の摺動用孔13cでの摩擦抵抗が大きく軸方向の摺動を安定して行うことが困難なためである。
【0057】
かかる本例のスイッチ装置では、押圧板13と操作桿14’のフランジ14b’とを、それぞれ第1、第2の圧縮コイルばね15,16でハウジング12の開口部12aの方向に付勢するようにしたので、ハウジング12と押圧板13は常に接して係合状態となっている。従って、操作桿14’の操作で係合がなくなることがないので確実な軸方向の押下操作と傾動操作を行うことができる。この周辺のスイッチ17bがON動作されるときの操作桿14’の傾き動作における回動の支点は、操作桿14’の押下有無にかかわらず(ハ)部となり、安定した傾動の操作が行えるものとなる。また、押圧板13の係合部がテーパをもつ突起部でハウジング12の被係合部となる開口部12aが少なくとも係合領域(孔の下方部)で断面形状一定の筒状に形成してあるので押圧板13が傾動しても突起部が開口部12aの内壁面に干渉しないものとすることができる。
【0058】
また、本例においても、上述例と同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【0059】
本発明のスイッチ装置の別の実施の形態の例を図9〜図11を参照して説明する。以下では、この図9〜図11を説明するに図1に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図9〜図11例のスイッチ装置は、図1例のスイッチ装置において、この基板28上のこの一のスイッチ17a及びこの一のスイッチ17aの周辺に配設した複数の他のスイッチ17bと、この操作桿である操作桿24のフランジ24bに設けたこの第1の押圧子24a及び押圧板である押圧板23に設けたこの複数の第2の押圧子23aと、の間にエラストマーシート26を設けたものである。
【0060】
本例のハウジング22は、プラスチックの射出成形などで形成される略直方体で上面中央に略正四角形の開口部22aが設けられ、その下面は開放形状になっていて側面に基板28にねじで固定するための固定部位22dが設けられている。そしてハウジング22の内側面には、内側面の一面に操作桿24の位置規制用の溝22eが設けられ、四隅には四隅ガイド22gが設けられている。この四隅ガイド22gは、操作桿24の上下摺動を自在とするために表面を滑らかに仕上げられている。さらに、ハウジング22の内部には、ハウジング22の開口部22aの下方に断面が略正四角形の筒部22bが設けられていて、この筒部22bが押圧板23と係合している。
【0061】
操作桿24は、上端に操作ツマミ11と螺合させるためのおねじ部24fが設けられている。そして、他端の軸中心には第1の押圧子である、押圧子24aとなる突起が1個と、フランジ24bが設けられている。そして、このフランジ24bは、上部の略正四角形部24b2と、下部の円形部24b1とが一体に形成されている。
このフランジ24bの上部の略正四角形部24b2は、この略正四角形部24b2の四隅の四隅部24gがハウジング22の四隅ガイド22gと係合して上下方向に摺動可能な大きさで形成されている。そして、この略正四角形部24b2の1辺に収納時にハウジング22の溝22eと係合し位置合わせするための凸設部24eが設けられている。
【0062】
この操作桿24のフランジ24bの下部の円形部24b1は、第1の弾性体である圧縮コイルばね25の内径より少し小さい径に形成されている。そして、円形部24b1には、押圧板23の押圧子23aが挿通可能な4個の長方形の孔のスリット24dが、軸から少し離れたところから軸対称に略90°の間隔で放射状に設けられている。さらに、円形部24b1には、エラストマーシート26に設けた孔26aに挿通して位置ずれを防止するための4本のピン24cが、起点をスリット24dとは略45°ずらして略90°の間隔で設けられている。
【0063】
押圧板23は、フランジである円板の下に、第2の押圧子である板状の押圧子23aが4枚設けられている。この円板の上面には四角錐の上半分を除去した台状の突起部23eが一体に形成されている。そして、押圧板23の台状の突起部23eの裾の周りの平坦部の略四角形の枠状をなす領域がハウジング22との係合部23cとされている。また、突起部23eの中心に摺動用孔23bが設けられている。この摺動用孔23bは、操作桿24の軸部に設けた摺動部24hと係合して操作桿24を軸方向に滑らかに摺動可能にしている。さらに、台状の突起部23eの裾の周りの平坦部の係合部23cは、このハウジング22の略正四角形の筒部22bの被係合部と係合している。そして、押圧板23の台状部の底面の一辺の長さをハウジング22の下端部22cの内側一辺の長さより僅か小さく形成されている。このため、押圧板23は、ハウジング22の筒部22bの下端部22cの外側の一辺を回動の支点として傾けることが可能とされている。
【0064】
圧縮コイルばね25は、その内径が操作桿24のフランジ24bの円形部24b1の径より少し大きく形成されて、基板28とこの円形部24b1との間に組み込まれている。そして、操作ツマミ11が操作されていないときは、操作桿24のフランジ24bと押圧板23とを押し上げている。そして、押圧板23と操作桿24をハウジング22の開口部22aの方向に付勢して押している。
【0065】
エラストマーシート26は、スイッチ17と押圧子23a,24aとの間に敷設した柔軟な高弾性高分子材料のウレタンゴム、合成ゴムなどからなる薄い円板状のシートである。このエラストマーシート26は、押圧子23a,24aを直にスイッチ17に押圧するときの片当たりによるスイッチへのダメージを、弾性的・均等な押圧力として回避し、また操作感を向上させるものである。そして、エラストマーシート26には、位置ずれ防止用の4つの孔26aが操作桿24のピン24cの配置に応じて穿孔されている。
【0066】
スイッチ17は、基板28にはんだなどで固定され、スイッチ17aを中心に4方向にスイッチ17bを4個配置して構成されている。ここで、スイッチはクリック構造を持ち触覚、音で入力を確認可能としたものである。そして、基板28は、その上に5個のスイッチ17を固定し、スイッチのON/OFF状態の信号取り出し用の配線、ランド及びハウジング22を固定するための孔が設けられたプリント基板である。
【0067】
これらの各部品は、まず、押圧板23の押圧子23aを設けた側を下にして摺動用孔23bに、操作桿24のおねじ部24f側から挿通して押圧板23と操作桿24を組み合わせられる。このとき、位置合わせ用の、押圧板23の凸部23dと操作桿24のフランジ24bの凹部24iとが係合する、と同時に、操作桿24の摺動部24hが押圧板23の摺動用孔23bに摺動可能に係合される。そして、押圧板23の押圧子23aは、操作桿24のフランジ24bに設けたスリット24dと干渉することなくフランジ24bの下方に露出させられる。
【0068】
次に、ハウジング22の下の開放側から、組み合わせられた押圧板23と操作桿24を、操作桿24のおねじ部24f側をハウジング22の開口部22aから突出させる。そして同時に、ハウジング22の筒部22bの下端部22cに押圧板23の係合部23cを係合させる。そして、操作桿24のピン24cにエラストマーシート26の孔26aを挿通してエラストマーシート26を組み込む。
【0069】
最後に、操作桿24のフランジ24bの下部の円形部24b1と基板28の間に圧縮コイルばね25を挟んで、ハウジング22と基板28が、基板28の固定用の孔28aとハウジング22の外側壁面に設けた固定部位22dの穴にタッピンねじなどが螺入されて固定される。
そして、ハウジング22の開口部22aから突出した操作桿24の先端のおねじ部24fに操作ツマミ11が螺合されて組立ては完了する。このときエラストマーシート26の位置ずれ防止用の操作桿24のピン24cは、エラストマーシート26の孔26aを挿通している。また、ピン24cの下先端は基板28とは十分な間隙を保って組み込まれる。
【0070】
このように構成したので、操作ツマミ11に操作力が加えられていないとき、ハウジング22の内部に組み込まれた圧縮コイルばね25によって操作桿24のフランジ24bが押し上げられる。このため、図9に示すように、フランジ24bの上に配置されている押圧板23も押し上げられる。そして、押圧板23の係合部23cが、ハウジング22の略正四角形の筒部22bの下端部22cに均等に押付けられて接する。これにより、押圧板23は、基板28と略平行に保持されて、操作桿24もハウジング22の開口部22aの方向に付勢されることになる。この結果、押圧子23a,24aはスイッチ17a,17bの何れもON動作させない中立位置の状態に安定に保持されることになる。
【0071】
このような構成のスイッチ装置の操作に伴う構成部品の動きについて図11を参照して説明する。まず、図9に示す中立位置の状態から操作ツマミ11を、操作桿24の軸方向に押した場合、即ち圧縮コイルばね25に抗して下方に押した場合について図11Aを参照して説明する。
図11Aで、操作桿24は滑らかに摺動可能な押圧板23の摺動用孔23bに挿通してあるので操作桿24を下方に押すと、操作桿24の下端のフランジ24bに設けた押圧子24aとエラストマーシート26の位置ずれ防止用のピン24cが下降する。このとき押圧子24aはエラストマーシート26の上から基板28上の中央のスイッチ17aを押すことになる。一方、操作桿24のフランジ24bが下がったとき、押圧板23は操作桿24に載置されただけで、押圧板23と操作桿24とは滑らかに摺動可能なので、操作桿24が下がると上の押圧板23も自重で一緒に下がる。かくして、押圧板23の4本の押圧子23aの下端面は基板上の周辺のスイッチ17bの上に敷設されたエラストマーシート26と接することになる。
【0072】
しかし、押圧板23は、プラスチック等の軽い材料で作製されているため、その自重だけではエラストマーシート26を変形させて4個のスイッチ17bをON動作させることはできない。そして、操作ツマミ11を下方に押した場合、操作桿24の略直下に配設されている中央のスイッチ17aのみを選択的にON動作させることが可能となる。このとき、操作桿24のフランジ24bの四隅部24gと凸設部24eが、それぞれハウジング22の内側壁に設けてある四隅ガイド22gと溝22eに接しながら操作桿24が下降する。
【0073】
エラストマーシート26の孔26aと係合する操作桿24のピン24cは、周辺のスイッチ17bが設置されていない領域の上に配置しているので、スイッチ17の動作に影響を与えずに孔26aを挿通下降してエラストマーシート26の位置ずれを防止することが可能となる。
また、操作ツマミ11の触手を開放すると、圧縮コイルばね25により元の中立位置の状態(図9)に自然に復帰する。この状態でも操作桿24のピン24cは、エラストマーシート26の孔26aを挿通した状態を保ち、エラストマーシート26の位置ずれが防止されている。
【0074】
次に、図9に示す中立位置の状態から操作ツマミ11を横方向に押して操作桿24を傾ける場合について図11Bを参照して説明する。図11Bは操作ツマミ11を図面の右方向に押した状態を示している。操作桿24に横方向から力が加えられると、操作桿24は、押圧板23の摺動用孔23bとの間隙で傾く。しかし、間隙が僅かなので操作桿24は押圧板23の摺動用孔23bの上下での摩擦力で固定されて、操作桿24のフランジ24bと押圧板23とが一体に傾けられることになる。
【0075】
この操作では、操作桿24の傾動によって、操作桿24と押圧板23とが一緒に傾くが、この傾きの動作は、ハウジング22の下端部22cと押圧板23の係合部23cの作用点である(ニ)部を回動の支点として行われる。
そして、所定角度以上に操作桿24を傾動することにより操作ツマミ11を押した方向のスイッチ17bが押圧板23の押圧子23aでエラストマーシート26の上から押し込まれてON動作する。しかし、中央のスイッチ17aとその他の周辺のスイッチ17bは回動の支点(ニ)部からの距離が小さいためストローク不足となりON動作することがない。
また、操作ツマミ11の触手を開放すると、圧縮コイルばね25により元の中立位置の状態(図9)に自然に復帰する。この状態でも操作桿24のピン24cは、エラストマーシート26の孔26aを挿通した状態を保ち、エラストマーシート26の位置ずれが防止されている。
【0076】
さらに、本例において、中央のスイッチ17aと、周辺のスイッチ17bの1個とを同時にONさせる場合について図11Aと図11Cを参照して説明する。この場合、まず、操作ツマミ11を軸方向に押下してスイッチ17aをON動作させ、次に、押下したままで操作桿24を傾動して周辺のスイッチ17bの1つを選択してスイッチをON動作させるようにする。
このとき、操作ツマミ11を傾けた方向のスイッチ17bの1つが押圧板23の押圧子23aでエラストマーシート26の上から押し込まれON動作し、その他の周辺のスイッチ17bはON動作させないようにすることが可能となる。
【0077】
第1段階は、操作ツマミ11を下方に操作して中央のスイッチ17aをON動作させるもので図11Aでの説明と同様の操作である。
第2段階では、第1段階の状態のままで、操作ツマミ11を所定のスイッチに向け横方向に押す。図11Cは、図面の右方向に押した状態を示している。そして、この方向に操作桿24を傾動したとき、この操作桿24は、押圧板23の摺動用孔23bとの間隙で傾く。しかし、間隙が僅かなので操作桿24は押圧板23の摺動用孔23bの上下で摩擦力によって固定され、操作桿24のフランジ24bと押圧板23とが一体に傾けられることになる。
【0078】
この操作での傾動では、まず、第1の段階(図11A)から操作桿24が傾けられると、傾きの動作は、操作桿24と押圧板23は、操作桿24のフランジ24bの四隅部24gがハウジング22の内側壁面に設けた四隅ガイド22gと接しながら行われる。そして、さらに傾き角度が大きくなるとハウジング22の筒部22bの下端部22cと押圧板23とが接するようになり、以後の傾きの動作は、押圧板23の係合部23cの作用点である(ニ)部付近を回動の支点として行われる。
【0079】
そして、所定角度以上に操作桿24を傾動することにより操作ツマミ11を押した方向のスイッチ17bが、押圧板23の押圧子23aでエラストマーシート26の上から押し込まれてON動作する。そして、中央のスイッチ17aと選択された周辺のスイッチ17bの1個がON動作するが、その他のスイッチ17bは回動の支点(ニ)部からの距離が小さいためストローク不足となりON動作することがない。
また、操作ツマミ11の触手を開放すると圧縮コイルばね25により元の中立位置の状態(図9)に自然に復帰する。この状態でも操作桿24のピン24cは、エラストマーシート26の孔26aを挿通した状態を保ち、エラストマーシート26の位置ずれが防止されている。
【0080】
なお、操作桿24を傾動した後の状態からの軸方向の摺動は行わないようにしている。これは、操作桿24を傾動した状態では、操作桿24と押圧板23の摺動用孔23bでの摩擦抵抗が大きく軸方向の摺動を安定して行うことが困難なためである。
【0081】
かかる本例のスイッチ装置によれば、スイッチ17と押圧子23a,24aの間に柔軟なエラストマーシートを設けたので、押圧子23a,24aで斜めに押してもスイッチ17の操作子には弾性体を介した押圧状態となる。このため片当たりのない均等な押圧が実施できる。そして、スイッチ17へのダメージが回避できると共に、中立位置での安定感と操作時の感触が良好なものとすることができる。また、操作桿24の操作状態の如何にかかわらずエラストマーシート26の孔26aに操作桿24のピン24cが常に挿通した状態を保つため位置ずれすることがない。
【0082】
また、弾性体に圧縮コイルばね25を用いているので、操作桿24への操作後の中立位置への復帰動作が入手容易で安価に実現できる。そして、圧縮コイルばね25も操作桿24のフランジ24bの下部の円形部24b1と係合しているため大きく位置ずれすることがなくなる。
ハウジング22に設けた四隅ガイド22gと、操作桿24のフランジに設けた四隅部24gによって、ハウジング22内で操作桿24が上下方向において摺動可能でも、操作桿24の軸中心方向の回動を規制するようにしているので、誤って操作桿24を軸中心に回転しようするとこれらの部分で接することで回転が妨げられると共に力を分散させられる。従って、操作での係合部・支点となるハウジング22の下端部22cと押圧板23の係合部23cに無理な力が集中しない。また、ハウジングの溝22eと操作桿24のフランジの凸設部24eとを嵌め合わせて組み込めるので組み込み作業が容易となる。
【0083】
また、本例のスイッチ装置を使用したときにも上述例と同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【0084】
また、上述したスイッチ装置は単独の5点のスイッチとしてだけでなく中央のスイッチ17aと4個の周辺のスイッチ17bとの組み合わせにより9点スイッチとしても使用することができる。また、例えばAV機器でのビデオ編集機器の入力装置などとしても実用に供することができる。
ビデオ編集などでのビデオ画像の操作に用いる場合、例えば5個のスイッチを、中央のスイッチCをサーチやこま送り等の「機能追加」とし、周りの4方向に配置したスイッチを例えば次のようにする。スイッチUに「再生/ポーズ(一時停止)」、スイッチRに「早送り」、スイッチLに「巻戻し」、スイッチDに「停止」などの機能を割り当てる。そして、“一こま送り”はスイッチC(「機能追加」)を押してからスイッチU(「再生/ポーズ(一時停止)」)を押す、“再生早送り”はスイッチC(「機能追加」)を押してからスイッチR(「早送り」)を押す、“再生巻戻し”はスイッチC(「機能追加」)を押してからスイッチL(「巻戻し」)を押すなどでビデオの画像の操作機能を実現することができる。
【0085】
また、AV機器などでは機器の初期設定を、テレビの画面上にメニュー画面を表示させてから、画面上のカーソルを該当項目まで「移動」してその後「選択」して、さらに所定の設定値に‘現在の値’を「カウントアップ」または「カウントダウン」して行うことが多い。このような用途にも本発明のスイッチ装置を用いることができる。例えば、中央のスイッチCを「選択/決定」に、周りの4方向に配置したカーソル移動のスイッチを、スイッチLを「左移動」、スイッチUを「上移動」、スイッチRを「右移動」、スイッチDを「下移動」の機能と対応させる、或は「上移動」、「下移動」の代わりにスイッチUに「カウントアップ」、スイッチDに「カウントダウン」の機能と対応させるなどして便利に活用することができる。
【0086】
尚、本発明は、上記実施の形態の例に限定されるものではなく、例えば、上記の実施の形態の例においては、弾性体として圧縮コイルばねを基板と操作桿との間に配置して、操作桿(操作桿)や押圧板(押圧板)を上方のハウジング上面の開口部の方向に付勢していたが、圧縮コイルばねの代わりに円筒形のウレタンゴム・合成ゴムなどを用いたり、或は厚めのシート状のゴムのみを押圧子とスイッチの間に敷設しても良い。
また、本例では、中央のスイッチに対して周辺に4個のスイッチを配した例で説明したが、適切なストロークでON動作するスイッチを選択することで、周辺により多くのスイッチ、例えば8個のスイッチを配置して方位角と対応させたり、また、中央のスイッチとの組合わせで17点スイッチなどとして用いることも容易に実施可能である。
【0087】
また、押圧板とハウジングとの係合部が、押圧板側が四角錐体の下部の台状部の裾の四角枠状平坦部で、ハウジング側が略正四角形筒部の場合を述べたが、押圧板側の係合部を円錐体の下部の台状部の裾の円環状平坦部とし、ハウジング側の被係合部を円形筒部として操作の方向を任意とすることもでき、またこのような係合部に対して、例えばハウジング上面に操作桿を所望の操作方向になるように規制する溝を設けることで傾動の方向角度を90°ピッチ、45°ピッチ以外の所望のものとすることも容易に実施可能である。
【0088】
また、本発明は、上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。
【0089】
【発明の効果】
本発明のスイッチ装置によれば、操作桿において、ユニバーサルジョイントなどを使用する場合に必要となる固定側の支点が不要となるので押下操作や傾動操作が可能となる。そして、操作桿へ力が加わらないとき、押圧板と操作桿は常に弾性体でハウジングの開口部の方向に付勢されるので、押圧板はハウジングに係合して安定した姿勢を保つことができる。そして、押圧板に設けられている摺動用孔に挿通されている操作桿は、操作桿のフランジが押圧板に押付けられて係止した中立位置の状態とできる。
この中立位置の状態から操作桿を弾性体の付勢力に抗して軸方向に押下して一のスイッチをON動作させることができる。このとき、押圧板の第2の押圧子が一のスイッチの周辺のスイッチをON動作させることがなく、操作桿の押下で第1の押圧子と対応する基板上の一のスイッチのみがON動作させられる。
【0090】
そして、中立位置の状態からこの操作桿に横方向の力を加えると、押圧板とハウジングとを係合させる力は弾性体によって付勢された押付け力であり、操作桿と押圧板の摺動用孔の隙間は僅かで、操作力もハウジング上面と略平行方向なので、操作桿と押圧板は滑ることなく傾けることができて僅かの力で操作桿の傾動が可能となる。そして、操作桿の傾動で第2の押圧子に対応する基板上の一のスイッチの周辺の1個のスイッチをON動作させることができる。
さらに、操作桿を押した状態で横方向の力を加えると、このときも、操作桿と押圧板の摺動用孔の隙間は僅かで、操作力もハウジング上面と略平行方向なので、操作桿と押圧板は滑ることなく傾けることができて僅かの力で操作桿の傾動が可能となる。そして、基板上の一のスイッチと、このスイッチの周辺の1個のスイッチを同時にON動作させることができる。
【0091】
本発明のスイッチ装置によれば、スイッチと押圧子の間に柔軟なエラストマーシートを設けたので、押圧子で斜めに押してもスイッチの操作子には弾性体を介した押圧状態となる。このため片当たりのない均等な押圧が実施できる。そして、スイッチへのダメージが回避できると共に、中立位置での安定感と操作時の感触を良好なものとすることができる
【0092】
本発明のスイッチ装置によれば、ハウジングの開口部の下部にリブを形成して、押圧板の突起部の外側の平坦領域とハウジングの内壁上面との間に間隙を設けた。このため、操作桿を操作していないときでも、傾動操作したときでも、押圧板とハウジングとの接触が、押圧板の係合部とハウジングの筒状部の被係合部のみでハウジングの内壁上面に押圧板の外縁が干渉することがない。これにより、押圧板の傾動角度を大きくでき、スイッチを押すストロークを大きくできる。そして、コンパクトでも確実なスイッチON動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスイッチ装置の実施の形態の例の構造図(中立位置の状態)を示す断面図である。
【図2】本発明のスイッチ装置の実施の形態の例の分解構造を示す斜視図である。
【図3】本発明のスイッチ装置の実施の形態の例の機構の動作説明に供する断面図である。Aは操作桿を軸方向に押下した状態、Bは操作桿を傾動させた状態、Cは操作桿を押下したままで傾動させた状態、を示す断面図である。
【図4】本発明のスイッチ装置の実施の形態の例の操作ツマミの操作とスイッチ装置(基板)の接点出力の説明に供する図面である。Aはスイッチの配置とスイッチ名の対応図、Bはスイッチ装置の回路の例を示したものである。
【図5】本発明のスイッチ装置の操作ツマミの操作に伴う出力端子の開閉状態を説明するための回路図である。A〜Dはスイッチを単独操作したとき、F〜Iは中央のスイッチCを押下した状態で傾動して周辺のスイッチの1つをON動作させたとき、の接点状態を示すものである。
【図6】本発明のスイッチ装置の別の実施の形態の例の機構の動作説明に供する断面図である。Aは操作桿を軸方向に押下した状態、Bは操作桿を傾動させた状態、Cは操作桿を押下したままで傾動させた状態、を示す断面図である。
【図7】本発明のスイッチ装置の別の実施の形態の例の構造図(中立位置の状態)を示す断面図である。
【図8】本発明のスイッチ装置の別の実施の形態の例の分解構造を示す斜視図である。
【図9】本発明のスイッチ装置の別の実施の形態の例の構造(中立位置の状態)を示す断面図である。
【図10】本発明のスイッチ装置の別の実施の形態の例の分解構造を示す斜視図である。
【図11】本発明のスイッチ装置の別の実施の形態の例の機構の動作説明に供する断面図である。Aは操作桿を軸方向に押下した状態、Bは操作桿を傾動させた状態、Cは操作桿を軸方向に押下したままで傾動させた状態、を示す断面図である。
【符号の説明】
11・・・・操作ツマミ、12・・・・ハウジング、12a・・・・開口部、12b・・・・筒部、13・・・・押圧板、13a・・・・第2の押圧子、13b・・・・フランジ、13c・・・・摺動用孔、13d・・・・係合部、14,14’・・・・操作桿、14a・・・・第1の押圧子、14b,14b’・・・・フランジ、14c・・・・おねじ部、14d・・・・孔、15・・・・弾性体(第1の圧縮コイルばね)、16・・・・弾性体(第2の圧縮コイルばね)、17・・・・スイッチ、17a・・・・中央のスイッチ、17b・・・・周辺のスイッチ、18・・・・基板、18a・・・・孔、22・・・・ハウジング、22a・・・・開口部、22b・・・・筒部、22c・・・・下端部、22d・・・・固定部位、22e・・・・溝、22g・・・・四隅ガイド、23・・・・押圧板、23a・・・・押圧子、23b・・・・孔、23c・・・・係合部(テーパをもつ突起部の裾の平坦部)、23d・・・・凸部、24・・・・操作桿、24a・・・・押圧子、24b・・・・フランジ、24b1・・・・円形部、24b2・・・・略正四角形部、24c・・・・ピン(シート位置ずれ防止)、24d・・・・スリット、24e・・・・凸設部、24f・・・・おねじ部、24g・・・・四隅部、24h・・・・摺動部、24i・・・・凹部、25・・・・圧縮コイルばね、26・・・・エラストマーシート、26a・・・・孔、28・・・・基板、28a・・・・孔、28b・・・・位置決め孔、28c・・・・信号取り出し端子部
C・・・・センタースイッチ、U・・・・上スイッチ、D・・・・下スイッチ、L・・・・左スイッチ、R・・・・右スイッチ、COM・・・共通端子、(イ),(ロ),(ハ),(ニ)・・・・回動の支点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a switch device having a multipoint switch configuration suitable for use as various input devices such as AV (Audio Visual) devices, or in association with a plurality of functions in association with contact output states.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in general, a switch device used for inputting a desired signal in an electronic device or the like uses a universal joint or a multi-axis fulcrum as a fulcrum of the operation rod so that the operation rod can be tilted in a desired direction. It was. And in order to return to the neutral position which is a state of waiting for an input after operation, the restoring force of elastic bodies, such as a plurality of tension coil springs and leaf springs, was used.
A switch device having a configuration in which a universal joint is used as a fulcrum of the operating rod and a plurality of tension coil springs are used to return to the neutral position is described in, for example, Patent Document 1, and there are many switching devices on the fulcrum of the operating rod. A switch device that uses a shaft and uses a plurality of leaf springs to return to neutral is described in Patent Document 2, for example.
[0003]
The one described in Patent Document 1 is a joystick type controller used to teach a robot. The joystick type controller is a movable member including at least a spring support portion and a potentiometer operating portion at a lower end portion of an operation rod. The movable member is supported by a universal bearing with respect to the stationary part, and a plurality of coil springs are arranged between the spring supporting part and the stationary part in a compressed or tensile state with the bearing as a center. The operating rod is automatically returned to its neutral position by a spring force.
[0004]
Moreover, what is described in Patent Document 2 is a stick controller used as an input device for a personal computer, a game machine, or the like. The stick controllers intersect with each other at an angle of about 90 ° and can be rotated. Two supported shafts, an operating lever attached to one shaft at the intersection of the two shafts, at least one magnet provided on each of the two shafts, and facing each magnet A magnetic sensor disposed; a contact portion provided at at least one position of each shaft; and a spring member that contacts the contact portion; and a reference position of each shaft by the elastic force of the spring member. It is designed to return to rotation.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-1-140976 (first page, FIG. 4)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-149256 (second page, FIG. 6)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the one described in Patent Document 1, one of the operation rods has to be fixed due to its configuration, and it is difficult to incorporate a pressing operation function in the axial direction of the operation rod. In addition, since the neutral position of the operating rod is suspended and held by a spring, the holding of the state is very unstable, and it is necessary to add parts as a countermeasure. Furthermore, since the operation is detected by attaching an electrical component such as a detection switch inside the mechanism, the number of components is increased, and there are problems in cost, assembly, and reliability.
Moreover, in the thing of patent document 2, since the biaxial mechanism of xy direction must be built in and the operation rod can be freely tilted around the axis of each direction, it is structurally the axial direction of the operation rod. It was difficult to incorporate a pressing operation function into the. In addition, since the biaxial mechanism member and magnetic sensor are required, the number of parts is increased, resulting in inconveniences in cost, assembly, and reliability.
In addition, in any of the documents described in Patent Documents 1 and 2, an instruction to exit the current mode to exit from the movement instruction mode in a predetermined direction and shift to another mode is performed by pressing a separately provided switch. I had to.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and enables a pressing operation and a tilting operation in the axial direction of the operating rod, and provides a stable posture in a neutral position where no operating force is applied. It can be used as a multi-point switch, and can be used as a stick controller that can be used as a stick controller that can be used to give direction instructions and instructions for termination, determination, and confirmation. An object of the present invention is to propose a switch device that has good performance and can be miniaturized.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The switch device of the present invention covers one switch provided on the substrate, a plurality of other switches arranged around the one switch on the substrate, and the one switch and the plurality of other switches. And a housing provided with an opening at the substantially center of the upper surface thereof, and a flange provided with a first pressing element corresponding to the operating element of one switch at the center of one end, Projects from the opening of the housing Was An operating rod and a protruding portion having a taper that engages with the opening on the upper surface, and a sliding hole that allows the operating rod to slide in the center of the protruding portion are provided on the lower surface. A pressing plate provided with a plurality of second pressing elements corresponding to the operating element and the operating rod are urged in the direction of the opening. First Elastic body and body The projection is a trapezoidal part at the bottom of the quadrangular pyramid, and the opening is a quadrangular cylindrical part that is engaged so that the posture of the platform can be changed, and the pressing plate is engaged with the projection. Interposed between the housing and the flange. Is.
[0009]
In the switch device of the present invention, since the fulcrum on the fixed side that is necessary when using a universal joint or the like is not required in the operation rod, a pressing operation and a tilting operation are possible. When no force is applied to the operating rod, the pressing plate and the operating rod are always urged by the elastic body in the direction of the opening of the housing, so that the pressing plate can be engaged with the housing and maintain a stable posture. it can. Then, the operating rod inserted through the sliding hole provided in the pressing plate can be in a neutral position where the flange of the operating rod is pressed and locked to the pressing plate.
One switch can be turned on by pressing the operating rod in the axial direction against the biasing force of the elastic body from the neutral position. At this time, the second pressing member of the pressing plate does not turn on the peripheral switches, and only one switch on the substrate corresponding to the first pressing member is turned on by pressing the operating rod.
[0010]
When a lateral force is applied to the operating rod from the neutral position, the force for engaging the pressing plate with the housing is a pressing force biased by the elastic body, and the sliding force between the operating rod and the pressing plate is Since the gap between the holes is small and the operating force is substantially parallel to the upper surface of the housing, the operating rod and the pressing plate can be tilted without slipping, and the operating rod can be tilted with a slight force. Then, one switch around one switch on the board corresponding to the second pressing element can be turned on by tilting the operating rod.
If a lateral force is applied with the operating rod pushed, the clearance between the operating rod and the sliding hole of the pressing plate is small and the operating force is in a direction substantially parallel to the upper surface of the housing. It can be tilted without slipping, and the operating rod can be tilted with a slight force. One switch on the substrate and one switch around the switch can be simultaneously turned ON.
[0011]
In addition, electrical components such as operation detection switches are placed together on a single printed circuit board and connected and fixed. This makes it easy to assemble and can greatly reduce the number of components. Cost and high reliability can be realized.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The switch device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
An example of an embodiment of a switch device of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the switch device of the present invention includes one
[0013]
The
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
The
[0017]
1 and 2, first, the
[0018]
Since it comprised in this way, when there was no tentacle to the
[0019]
The movement of the component parts when the operating rod of the switch device having such a configuration is operated will be described with reference to FIG.
First, the case where the operating
When the tentacle of the
[0020]
Next, the case where the
[0021]
In this operation, the operating
Further, when the tentacle of the
[0022]
Furthermore, in this example, any one of the
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. 3C.
[0023]
The first step is to operate the
In the second stage, while maintaining the state of the first stage, the
[0024]
In this operation, the operating
[0025]
At this time, the minimum angle of inclination when the
When the tentacle of the
[0026]
In addition, the axial sliding from the state after tilting the operating
[0027]
FIG. 4 shows an example of a circuit diagram of the
FIG. 4A shows five switches, C (center switch), U (upper switch), R (right switch), and D (lower), of a
[0028]
FIG. 4B is a circuit diagram of the switch device. A
[0029]
Hereinafter, a correspondence example between the operation of the switch accompanying the operation of the
First, the operation when the five switches are operated individually will be described.
When the
[0030]
From the neutral position shown in FIG. 1, when the operating
[0031]
From the state of the neutral position shown in FIG. 1, when the operating
[0032]
When the operating
[0033]
Further, when the
Thus, by individually turning on the five switches, it is possible to know the pressing and tilting direction of the operating
[0034]
Next, the contact open / close state of the switch device when the switch C (center switch) and peripheral switches are simultaneously turned on will be described.
When the
[0035]
When the
[0036]
When the
[0037]
When the operating
[0038]
As described above, when the engaging portion of the
[0039]
In the switch device of this example, since the operating
Further, it is possible to select and operate any one of the
[0040]
Further, according to this example, since all the switches of the electrical components can be disposed on one printed board having necessary wiring, the number of wiring steps can be reduced and the reliability can be increased. And since the necessary parts can be integrally formed even in complicated shapes by plastic injection molding etc., the number of parts is reduced, and even if it is assembled with the parts accuracy after injection molding, it will be a functional problem Absent. Therefore, it can be supplied at a low cost with a small number of assembly steps. In addition, since an easily available compression coil spring is used for the elastic body used as the urging force of the component, the force used for pressing and tilting can be easily adjusted by the strength of the compression coil spring. The main function of this compression coil spring is to return to and hold the neutral position. The required spring force does not have to be large, so it can be operated with a slight force. Switch device.
[0041]
An example of another embodiment of the switch device of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description of FIGS. 6 to 8, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0042]
In this example, the diameter of the
[0043]
As shown in FIGS. 6 and 7, in the switch device of this example, a
[0044]
The
The operating rod 14 'is provided with a male thread portion 14c for screwing with the operating
[0045]
The
[0046]
First 2
[0047]
The
The
[0048]
Each of these parts is firstly connected to the
[0049]
Since it comprised in this way, when there is no tentacle to the
[0050]
The movement of the component parts when the operating rod of the switch device having such a configuration is operated will be described with reference to FIG.
First, when the
When the
[0051]
Next, a case where the
[0052]
In this operation, the operating
When the tentacle of the
[0053]
Further, in this example, similarly to the above example, any one of the
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. 8C.
[0054]
The first step is to operate the
In the second stage, while maintaining the state of the first stage, the
[0055]
In this operation as well, as in the description of FIG. 8B, the operating
Further, when the tentacle of the
[0056]
It should be noted that the sliding in the axial direction from the state after the operating rod 14 'is tilted is not performed. This is because when the operating rod 14 'is tilted, the frictional resistance between the operating rod 14' and the sliding
[0057]
In the switch device of this example, the
[0058]
In addition, it can be easily understood that the same operational effects as in the above example can be obtained in this example.
[0059]
An example of another embodiment of the switch device of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description of FIGS. 9 to 11, the same reference numerals are given to portions corresponding to FIG. 1, and description thereof is omitted.
9 to 11 is the same as the switch device of FIG. 1 except that the one
[0060]
The
[0061]
The operating
The substantially square portion 24b2 at the upper portion of the flange 24b is formed in such a size that the four corner portions 24g of the substantially square portion 24b2 can be slid in the vertical direction by engaging with the four corner guides 22g of the
[0062]
The circular portion 24b1 below the flange 24b of the
[0063]
The
[0064]
The inner diameter of the
[0065]
The
[0066]
The
[0067]
Each of these parts is first inserted into the sliding
[0068]
Next, from the open side below the
[0069]
Finally, the
Then, the
[0070]
With this configuration, when no operating force is applied to the
[0071]
The movement of the component parts accompanying the operation of the switch device having such a configuration will be described with reference to FIG. First, the case where the
In FIG. 11A, since the operating
[0072]
However, since the
[0073]
The
When the tentacle of the
[0074]
Next, a case where the
[0075]
In this operation, the operating
Then, by tilting the operating
When the tentacle of the
[0076]
Furthermore, in this example, a case where the
At this time, one of the
[0077]
The first step is to operate the
In the second stage, the
[0078]
In the tilting by this operation, first, when the operating
[0079]
Then, the
When the tentacle of the
[0080]
In addition, the axial sliding from the state after tilting the operating
[0081]
According to the switch device of this example, since the flexible elastomer sheet is provided between the
[0082]
Further, since the
The four corner guides 22g provided on the
[0083]
Further, it can be easily understood that the same effect as the above-described example can be obtained even when the switch device of this example is used.
[0084]
The above-described switch device can be used not only as a single five-point switch but also as a nine-point switch by combining a
When used for video image manipulation in video editing or the like, for example, five switches are used, and the center switch C is used for “addition of functions” such as search and top feed, and switches arranged in four surrounding directions are as follows, for example: To. Functions such as “play / pause (pause)” for switch U, “fast forward” for switch R, “rewind” for switch L, and “stop” for switch D are assigned. Then, “Switch forward” presses switch C (“Add function”) and then presses switch U (“Play / Pause (pause)”). “Play forward” presses switch C (“Add function”). Pressing the switch R (“fast forward”), “playback rewind” can realize the video image operation function by pressing the switch C (“add function”) and then pressing the switch L (“rewind”). it can.
[0085]
In addition, in an AV device or the like, the initial setting of the device is displayed on the TV screen, the cursor on the screen is “moved” to the corresponding item, then “selected”, and a predetermined set value is set. In many cases, the “current value” is “counted up” or “counted down”. The switch device of the present invention can also be used for such applications. For example, the center switch C is set to “select / decision”, the switch for moving the cursor arranged in the surrounding four directions, the switch L for “move left”, the switch U for “move up”, and the switch R for “move right”. , Switch D is made to correspond to the “downward movement” function, or instead of “upward movement” and “downward movement”, the switch U is made to correspond to the “count up” function and the switch D is made to correspond to the “count down” function. It can be used conveniently.
[0086]
The present invention is not limited to the example of the above embodiment. For example, in the example of the above embodiment, a compression coil spring is disposed as an elastic body between the substrate and the operating rod. The operating rod (operating rod) and the pressing plate (pressing plate) were urged in the direction of the opening on the upper surface of the upper housing, but instead of the compression coil spring, cylindrical urethane rubber, synthetic rubber, etc. Alternatively, only a thick sheet-like rubber may be laid between the presser and the switch.
Further, in this example, the example in which four switches are arranged in the periphery with respect to the center switch has been described. However, by selecting a switch that operates ON with an appropriate stroke, more switches, for example, eight switches are provided in the periphery. These switches can be arranged to correspond to the azimuth angle, or can be easily used as a 17-point switch in combination with the center switch.
[0087]
In addition, the engaging portion between the pressing plate and the housing is described as a case where the pressing plate side is a rectangular frame-shaped flat portion at the bottom of the base portion of the quadrangular pyramid and the housing side is a substantially square tube portion. The engagement part on the plate side Cone It is also possible to use an annular flat part at the bottom of the base part of the lower part of the base, and to make the engaged part on the housing side a circular cylinder part, and the direction of operation can be arbitrary. It is also possible to easily make the tilt direction angle other than 90 ° pitch and 45 ° pitch by providing a groove on the upper surface of the housing for restricting the operating rod to a desired operation direction.
[0088]
The present invention is not limited to the above-described examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0089]
【The invention's effect】
According to the switch device of the present invention, since a fixed fulcrum required when using a universal joint or the like is not required in the operating rod, a pressing operation and a tilting operation are possible. When no force is applied to the operating rod, the pressing plate and the operating rod are always urged by the elastic body in the direction of the opening of the housing, so that the pressing plate can be engaged with the housing and maintain a stable posture. it can. Then, the operating rod inserted through the sliding hole provided in the pressing plate can be in a neutral position where the flange of the operating rod is pressed and locked to the pressing plate.
One switch can be turned on by pressing the operating rod in the axial direction against the biasing force of the elastic body from the neutral position. At this time, the second pressing element of the pressing plate does not turn on the switches around the one switch, and only one switch on the board corresponding to the first pressing element is turned on by pressing the operating rod. Be made.
[0090]
When a lateral force is applied to the operating rod from the neutral position, the force for engaging the pressing plate with the housing is a pressing force biased by the elastic body, and the sliding force between the operating rod and the pressing plate is Since the gap between the holes is small and the operating force is substantially parallel to the upper surface of the housing, the operating rod and the pressing plate can be tilted without slipping, and the operating rod can be tilted with a slight force. Then, one switch around one switch on the board corresponding to the second pressing element can be turned on by tilting the operating rod.
Furthermore, when a lateral force is applied with the operating rod pushed, the clearance between the operating rod and the sliding hole of the pressing plate is very small and the operating force is substantially parallel to the upper surface of the housing. The board can be tilted without sliding, and the operating rod can be tilted with a slight force. One switch on the substrate and one switch around the switch can be simultaneously turned ON.
[0091]
According to the switch device of the present invention, since the flexible elastomer sheet is provided between the switch and the presser, even if the switch is pushed obliquely, the switch operator is pressed through the elastic body. For this reason, the uniform press without a piece contact can be implemented. And while being able to avoid the damage to a switch, the feeling of stability at the neutral position and operation can be made favorable.
[0092]
According to the switch device of the present invention, the rib is formed at the lower part of the opening of the housing, and the gap is provided between the flat region outside the protrusion of the pressing plate and the upper surface of the inner wall of the housing. For this reason, even when the operating rod is not operated or when the tilting operation is performed, the contact between the pressing plate and the housing is made only by the engaging portion of the pressing plate and the engaged portion of the cylindrical portion of the housing. The outer edge of the pressing plate does not interfere with the upper surface. Thereby, the tilt angle of the pressing plate can be increased, and the stroke for pressing the switch can be increased. And even if it is compact, a reliable switch ON operation is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structural diagram (in a neutral position) of an example of an embodiment of a switch device of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an exploded structure of an example of an embodiment of a switch device of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the operation of the mechanism of the embodiment of the switch device according to the present invention. A is a sectional view showing a state in which the operating rod is pressed in the axial direction, B is a state in which the operating rod is tilted, and C is a state in which the operating rod is tilted while being pressed.
FIG. 4 is a drawing for explaining the operation of the operation knob and the contact output of the switch device (substrate) according to the embodiment of the switch device of the present invention. A is a correspondence diagram of switch arrangement and switch names, and B is an example of a circuit of a switch device.
FIG. 5 is a circuit diagram for explaining an open / close state of an output terminal in accordance with operation of an operation knob of the switch device of the present invention. A to D indicate contact states when the switch is operated alone, and F to I indicate a contact state when the center switch C is depressed and one of the peripheral switches is turned on.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the mechanism of the example of another embodiment of the switch device of the present invention. A is a sectional view showing a state in which the operating rod is pressed in the axial direction, B is a state in which the operating rod is tilted, and C is a state in which the operating rod is tilted while being pressed.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a structural diagram (in a neutral position) of an example of another embodiment of the switch device of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing an exploded structure of an example of another embodiment of the switch device of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure (neutral position) of an example of another embodiment of the switch device of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing an exploded structure of an example of another embodiment of the switch device of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the operation of the mechanism of the example of another embodiment of the switch device of the present invention. A is a cross-sectional view showing a state in which the operating rod is pressed in the axial direction, B is a state in which the operating rod is tilted, and C is a state in which the operating rod is tilted while being pressed in the axial direction.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
C ... Center switch, U ... Upper switch, D ... Lower switch, L ... Left switch, R ... Right switch, COM ... Common terminal, (A) , (B), (c), (d) ... pivot point of rotation
Claims (4)
前記基板上の前記一のスイッチの周辺に配設した複数の他のスイッチと、
前記一のスイッチ及び前記複数の他のスイッチを覆うように前記基板に固定されその上面の略中央に開口部を設けたハウジングと、
一端の中央に前記一のスイッチの操作子に対応して第1の押圧子が設けられたフランジを有し、他端が前記ハウジングの前記開口部から突出された操作桿と、
上面に前記開口部と係合するテーパをもつ突起部を有し、前記突起部の中央に前記操作桿を摺動可能とする摺動用孔が設けられ、下面に前記複数の他のスイッチの操作子に対応して複数の第2の押圧子が設けられた押圧板と、
前記操作桿を、前記開口部の方向に付勢する第1の弾性体と、からなり、
前記突起部は四角錐体の下部の台状部であり、前記開口部は前記台状部が姿勢変更可能に係合される四角形筒部であり、
前記押圧板を、前記突起部を前記開口部に係合させた状態で前記ハウジングと前記フランジとの間に介在させた
スイッチ装置。One switch on the board,
A plurality of other switches disposed around the one switch on the substrate;
A housing fixed to the substrate so as to cover the one switch and the plurality of other switches, and having an opening at a substantially center of the upper surface thereof;
Has one end flange first pushing element in response to operator of the one switch in the center is provided in the operating rod whose other end is protruding from the opening of the housing,
A protrusion having a taper that engages with the opening on the upper surface, a sliding hole that allows the operation rod to slide in the center of the protrusion, and an operation of the plurality of other switches on the lower surface A pressing plate provided with a plurality of second pressing elements corresponding to the child;
Said operating rod, a first elastic member for urging in the direction of the opening, Ri Tona,
The protrusion is a trapezoidal portion at the bottom of a quadrangular pyramid, and the opening is a quadrangular cylindrical portion with which the trapezoidal portion is engaged so that the posture can be changed,
A switch device in which the pressing plate is interposed between the housing and the flange in a state where the protrusion is engaged with the opening .
前記フランジの径を前記押圧板の径と略同径とし、
前記フランジに、前記押圧板に設けられた前記複数の第2の押圧子を透過する複数の孔を設け、
前記第1の弾性体が、前記フランジを介して前記押圧板を前記開口部の方向に付勢する
スイッチ装置。The switch device according to claim 1,
The diameter of the flange is substantially the same as the diameter of the pressing plate,
The flange is provided with a plurality of holes that pass through the plurality of second pressing elements provided in the pressing plate,
The switch device, wherein the first elastic body biases the pressing plate toward the opening through the flange.
前記フランジの径を、前記押圧板に設けられた前記複数の第2の押圧子を結ぶことにより得られる円の径より小径とし、
前記第1の弾性体が、前記フランジを介して前記操作桿を前記開口部の方向に付勢し、
前記押圧板を前記開口部の方向に付勢する第2の弾性体を設けた
スイッチ装置。The switch device according to claim 1,
The diameter of the flange is smaller than the diameter of a circle obtained by connecting the plurality of second pressing elements provided on the pressing plate,
It said first elastic body, biasing the operating rod in the direction of the opening through the flange,
A switch device provided with a second elastic body that urges the pressing plate toward the opening .
前記基板上の前記一のスイッチ及び前記複数の他のスイッチと、前記第1の押圧子及び前記複数の第2の押圧子との間にエラストマーシートを設けた
スイッチ装置。The switch device according to claim 1,
A switch device in which an elastomer sheet is provided between the one switch and the plurality of other switches on the substrate and the first pressing element and the plurality of second pressing elements.
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