(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央スイッチ接点と、その中央スイッチ接点を囲む円周上に配列された複数の周辺スイッチ接点とが内部底面に配置され、上面を蓋するカバーより突出する操作ボタンを押し込み操作することにより、中央スイッチ接点が押圧されて作動し、操作ボタンを傾倒操作することにより、その傾倒方向の周辺スイッチ接点が押圧されて作動する構造とされた多方向スイッチであって、
スイッチ側壁を構成する枠部と、上記中央スイッチ接点上に位置され、上面中央に円柱状凸部が突設され、かつ中央に貫通孔が形成された基部と、その基部から放射状に突出され、隣接する上記周辺スイッチ接点間をそれぞれ通って上記基部と枠部とを連結する複数の支持部とよりなるフレームと、
上記貫通孔に挿通されて下端が上記中央スイッチ接点と当接され、上端が上記凸部より突出された押圧部材と、
天面が円形孔により開放されたドーム状をなし、その下端より外側に突出された複数のアーム部の下面にそれぞれ設けられた押圧突起がそれぞれ上記各周辺スイッチ接点上に位置され、ドーム部の外周面が上記カバーの円形開口の内周面と当接された操作部材と、
一端面が閉塞された円筒状とされて開放端側に拡径されてなるスカート部を有し、内部中心軸上に設けられた押圧軸が上記押圧部材に載置されて上記基部上に位置され、上記円形孔を挿通し、上記スカート部によって抜け止めされて上記一端面側が外部に突出された上記操作ボタンとを具備し、
上記操作ボタンは上記押し込み操作時に、その円筒内周面が上記凸部の外周面と係合し、その外周面に案内されて押し込まれる構造とされ、
上記操作部材は上記傾倒操作時に、上記操作ボタンと一体に傾倒し、かつ上記操作ボタンは傾倒操作により、上記スカート部の内周面の一部が上記凸部の上面に近接して被さる構造とされていることを特徴とする多方向スイッチ。
【請求項２】
請求項１記載の多方向スイッチにおいて、
互いに隣接する上記周辺スイッチ接点の、上記操作部材の押圧突起による同時押圧を阻止する突起が上記操作部材のドーム部の下端と対向して上記各支持部上に設けられていることを特徴とする多方向スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は操作ボタンの傾倒操作及び押し込み操作に応じて対応するスイッチ接点が作動する（オンオフする）構造とされた多方向スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の多方向スイッチは例えば表示面上のカーソルの移動操作等を行うものとして、各種機器において使用されている。
図８はこのような多方向スイッチの従来構成の一例を示したものであり、ハウジング１の内部底面にはプリント基板２が配置されている。プリント基板２上には図には示していないが、例えば円形パターンとその円形パターンを囲む環状パターンとよりなる一対の固定接点が所要数形成されており、これら一対の固定接点上にはそれぞれドーム状をなす可動接点３が載置されている。
【０００３】
中央に位置する可動接点３と対向する一対の固定接点とによって中央スイッチ接点４が構成され、この中央スイッチ接点４を囲む円周上には中央スイッチ接点４と同様、可動接点３と一対の固定接点とによって構成された複数の周辺スイッチ接点５が配列されている。周辺スイッチ接点５は図では２つしか見えないが、この例では９０゜間隔で配列されて４つ設けられている。
操作ボタン６は円柱の軸状とされ、その一端に設けられた押圧突起６ａが中央スイッチ接点４の可動接点３上に位置されており、一方、各周辺スイッチ接点５の可動接点３上には操作部材７の下面に設けられた押圧突起７ａがそれぞれ位置されている。
【０００４】
操作ボタン６は操作部材７の中央に設けられた貫通孔７ｂに挿通係合され、フランジ部６ｂで抜け止めされて、その他端側が外部に突出されており、操作部材７はその略半球面状をなす外周面がカバー８の円形開口８ａの内周面と当接され、これによりカバー８によって抑えられてハウジング１内に収容されている。
上記のような構造とされた多方向スイッチは操作ボタン６を所望の方向に傾倒操作すると、操作ボタン６と共に操作部材７が一体に傾倒して、その傾倒方向に位置する周辺スイッチ接点５の可動接点３が押圧突起７ａによって押圧されて反転し、この可動接点３によって一対の固定接点が導通されて、周辺スイッチ接点５がオンとなる。
【０００５】
一方、操作ボタン６をその軸方向に押し込むと、中央スイッチ接点４の可動接点３が押圧突起６ａによって押圧されて反転し、これにより一対の固定接点が導通されて中央スイッチ接点４がオンとなる。
このようにこの例では操作ボタン６の操作に応じて動作する５つのスイッチ接点を具備するものとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この図８に示したような構造を有する多方向スイッチにおいては、操作ボタン６を傾倒操作した状態で、その操作ボタン６を軸方向に押し込むことができる構造となっており、また逆に操作ボタン６を押し込み操作した状態で、その操作ボタン６を傾倒させることができる構造となっている。
従って、例えば所望の周辺スイッチ接点５をオンとすべく、操作ボタン６を傾倒操作した時に、操作ボタン６に誤って押し込む方向の力が作用すると、中央スイッチ接点４も同時にオンとなってしまうといった状況が発生し、あるいは中央スイッチ接点４をオンとすべく、操作ボタン６を押し込み操作した時に、操作ボタン６に誤って傾倒させる方向の力が作用すると、予期せぬ周辺スイッチ接点５も同時にオンとなってしまうといった状況が発生する。
【０００７】
この発明の目的はこのような問題に鑑み、中央スイッチ接点と周辺スイッチ接点とが同時にオンとはならないようにし、誤った力が加わってもそれら中央スイッチ接点と周辺スイッチ接点の同時動作（同時入力）を確実に阻止できる多方向スイッチを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、中央スイッチ接点と、その中央スイッチ接点を囲む円周上に配列された複数の周辺スイッチ接点とが内部底面に配置され、上面を蓋するカバーより突出する操作ボタンを押し込み操作することにより、中央スイッチ接点が押圧されて作動し、操作ボタンを傾倒操作することにより、その傾倒方向の周辺スイッチ接点が押圧されて作動する構造とされた多方向スイッチにおいて、
スイッチ側壁を構成する枠部と、中央スイッチ接点上に位置され、上面中央に円柱状凸部が突設され、かつ中央に貫通孔が形成された基部と、その基部から放射状に突出され、隣接する周辺スイッチ接点間をそれぞれ通って上記基部と枠部とを連結する複数の支持部とよりなるフレームと、
上記貫通孔に挿通されて下端が中央スイッチ接点と当接され、上端が上記凸部より突出された押圧部材と、
天面が円形孔により開放されたドーム状をなし、その下端より外側に突出された複数のアーム部の下面にそれぞれ設けられた押圧突起がそれぞれ各周辺スイッチ接点上に位置され、ドーム部の外周面が上記カバーの円形開口の内周面と当接された操作部材と、
一端面が閉塞された円筒状とされて開放端側に拡径されてなるスカート部を有し、内部中心軸上に設けられた押圧軸が上記押圧部材に載置されて上記基部上に位置され、上記円形孔を挿通し、上記スカート部によって抜け止めされて上記一端面側が外部に突出された操作ボタンとを具備し、
操作ボタンは押し込み操作時に、その円筒内周面が上記凸部の外周面と係合し、その外周面に案内されて押し込まれる構造とされ、操作部材は傾倒操作時に、操作ボタンと一体に傾倒し、かつ操作ボタンは傾倒操作により、上記スカート部の内周面の一部が上記凸部の上面に近接して被さる構造とされる。
【０００９】
請求項２の発明では請求項１の発明において、互いに隣接する周辺スイッチ接点の、操作部材の押圧突起による同時押圧を阻止する突起が操作部材のドーム部の下端と対向して上記各支持部上に設けられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１及び２はこの発明による多方向スイッチの一実施例の外観形状をそれぞれ示したものであり、図３及び４はそれを各部に分解して示したものである。なお、図３は各部品を斜め上方より見た状態を示し、図４はそれら各部品を斜め下方より見た状態を示す。
まず、図３及び４を参照して各部の構成について説明する。
【００１１】
カバー１０は各角部が丸められた方形板状をなすものとされ、その中央には円形開口１１が設けられている。円形開口１１の内周面の下面側には断面円弧状をなすように面取り（Ｒ面取り）部１２が設けられている。カバー１０の下面（裏側）の４隅には段付き軸とされた取り付け軸１３がそれぞれ設けられており、さらに各辺に沿い、各辺の中央部にそれぞれ長円状に突出形成された位置決め突起１４が設けられている。
操作部材２０は天面が円形孔２１により開放された円形のドーム状をなすものとされ、このドーム部２２の下端には複数のアーム部２３がドーム部２２の外周面側に突出するように形成されている。アーム部２３はこの例では９０゜間隔で４つ形成されており、各アーム部２３の下面には押圧突起２４が形成されている。
【００１２】
操作ボタン３０は一端面が閉塞された円筒状をなすものとされ、その開放端側外周には徐々に拡径されてなるスカート部３１が形成されている。円筒内中心軸上には押圧軸３２が閉塞された一端面の内面から突出されて設けられている。
フレーム４０は枠部４１と、その枠内中央に位置する基部４２と、それら枠部４１と基部４２とを連結する支持部４３とよりなる。枠部４１は各角部が丸められた方形枠状をなすものとされ、カバー１０の外形形状と対応する形状とされる。
【００１３】
基部４２は円板状とされて、その上面中央に円柱状凸部４４が突設されており、さらに中央には基部４２を上下に貫通する貫通孔４５が形成されている。貫通孔４５は段付き孔とされ、下面側が大径とされている。なお、凸部４４の外径は円筒状をなす操作ボタン３０の内径よりわずかに小となるように設定されている。
支持部４３は基部４２から放射状に突出されて設けられており、この例では４つの支持部４３が枠部４１の４隅に至るように設けられている。各支持部４３は基部４２より突出するアーム状部４３ａと、そのアーム状部４３ａから広がった枠部４１側の扇状部４３ｂとよりなり、各扇状部４３ｂにはカバー１０の４本の取り付け軸１３の位置と対応して位置決め孔４６がそれぞれ設けられている。また、各アーム状部４３ａの上面には突起４７がそれぞれ設けられている。
【００１４】
なお、基部４２の下面は枠部４１及び支持部４３の下面より所定量高い位置に位置するように構成されている。
押圧部材５０は円柱形状の段付き軸状をなすものとされ、フレーム４０の基部４２に設けられている貫通孔４５に係合する径（大きさ）とされる。下側の大径部の下面には球面状に突出されてなる凸部５１が設けられている。
クッション６０は弾性を有するシートよりなるもので、略十字形をなすものとされ、その中央には円形孔６１が形成されている。十字の各先端側は幅広とされており、即ち円形孔６１が設けられた中央部６２に幅狭部６３を介して４つの方形状部６４が十字に配置された形状とされる。
【００１５】
フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと言う。）７０はフレーム４０の枠部４１の外形形状と対応する形状とされた接点パターン形成部７１とその一辺より導出された導出部７２とよりなるものとされる。なお、各導体パターンの図示は省略している。
接点パターン形成部７１の上面中央にはドーム状をなす可動接点７３が載置されており、さらにこの可動接点７３を囲む円周上には９０゜間隔で４つのドーム状をなす可動接点７４が載置されている。
【００１６】
接点パターン形成部７１の、これら可動接点７３，７４と対向する部分には例えば円形パターンと、その円形パターンを囲む環状パターンとよりなる一対の固定接点がそれぞれ形成されており、可動接点７３と一対の固定接点とによって中央スイッチ接点７５が構成され、可動接点７４と一対の固定接点とによって周辺スイッチ接点７６が構成される。周辺スイッチ接点７６は中央スイッチ接点７５を囲む円周上に９０°間隔で配列されて４つ設けられる。
導出部７２にはこれら固定接点から引き出された外部接続用の端子パターンが形成される。なお、接点パターン形成部７１の４隅にはカバー１０の４本の取り付け軸１３の位置と対応して位置決め孔７７が形成されている。
【００１７】
底板８０はフレーム４０の枠部４１の外形形状と対応する形状とされ、その４隅にはＦＰＣ７０の接点パターン形成部７１と同様に、位置決め孔８１が形成されている。
次に、これら部品の組み立て手順及び組み立て構造について順を追って説明する。なお、組み立ては各部品を上下逆にして行われる。
▲１▼  カバー１０の下面側（裏面側）に操作部材２０を乗せる。この際、操作部材２０はその４つのアーム部２３の先端がカバー１０に設けられている４つの位置決め突起１４に沿うように配置され、これら位置決め突起１４によって向き・位置が合わせられる。操作部材２０はその円形孔２１が設けられている側がカバー１０の上面上に突出される。
【００１８】
▲２▼  操作部材２０の円形孔２１に操作ボタン３０を挿通配置する。操作ボタン３０はスカート部３１によって抜け止めされ、その閉塞された一端面側が円形孔２１を介してカバー１０の上面上に突出される。
▲３▼  フレーム４０の枠部４１をカバー１０の下面上に乗せる。この際、カバー１０の４本の取り付け軸１３をフレーム４０の４つの位置決め孔４６に挿入することで、フレーム４０が位置決めされ、操作部材２０及び操作ボタン３０はこのフレーム４０によってカバー１０との間に挟み込まれる。なお、操作部材２０、操作ボタン３０及びフレーム４０の基部４２の各中心軸は互いに一致された状態となる。
【００１９】
▲４▼  フレーム４０の基部４２の下面側より貫通孔４５に押圧部材５０を挿入する。押圧部材５０の小径側先端は凸部４４より突出し、操作ボタン３０の押圧軸３２と当接される。
▲５▼  クッション６０の中央部６２をフレー４０の基部４２の下面に乗せる。この際、４つの方形状部６４はそれぞれフレーム４０の枠部４１と基部４２と隣接する支持部４３とによって囲まれた空間内に位置され、つまり操作部材２０の各押圧突起２４の上に重なるように位置される。
【００２０】
▲６▼  ＦＰＣ７０の接点パターン形成部７１をフレーム４０の枠部４１及び支持部４３の下面に乗せる。この際、ＦＰＣ７０の４つの位置決め孔７７に、フレーム４０の位置決め孔４６を挿通して突出したカバー１０の４本の取り付け軸１３を挿入することで、ＦＰＣ７０が位置決めされる。ＦＰＣ７０上に搭載されている４つの可動接点７４はその頂部がそれぞれクッション６０と当接した状態となり、また中央の可動接点７３はその頂部が押圧部材５０の下端凸部５１と当接した状態となる。
【００２１】
▲７▼  ＦＰＣ７０の接点パターン形成部７１に底板８０を乗せる。底板８０は４つの位置決め孔８１がカバー１０の４本の取り付け軸１３に挿通されて位置決めされる。
▲８▼  最後に、底板８０の位置決め孔８１を挿通して突出した４本の取り付け軸１３の先端を熱カシメすることにより、各部品が一体化され、図１及び２に示した多方向スイッチが完成する。
図５は上記のようにして構成された多方向スイッチの断面構造を示したものであり、図５Ａは図２ＡにおけるＣＣ断面を示し、図５ＢはＤＤ断面を示す。
【００２２】
中央スイッチ接点７５上には所定量離間して基部４２が位置しており、この基部４２上に操作ボタン３０が位置されている。操作ボタン３０の押圧軸３２は押圧部材５０上に搭載されており、押圧部材５０は中央スイッチ接点７５の可動接点７３上に搭載されている。
一方、各周辺スイッチ接点７６上にはクッション６０を介して操作部材２０の押圧突起２４が位置され、操作部材２０のドーム部２２の外周面はカバー１０の円形開口１１の内周面面取り部１２と当接されている。
【００２３】
また、４つの支持部４３は隣接する周辺スイッチ接点７６間をそれぞれ通って枠部４１に至るものとなっており、フレーム４０の枠部４１はこの例ではスイッチの側壁を構成するものとなっている。
なお、基部４２上に突設されている凸部４４の上面周縁部には図５より明らかなように、全体として球面状をなすように面取りされてなる球面部４８が設けられており、一方、操作ボタン３０のスカート部３１の内周面には凸部４４の球面部４８のなす球面に沿うように全体として凹球面状をなすように面取りされてなる球面部３３が設けられている。また、押圧部材５０の押圧軸３２と当接する上端面周縁部にも全体として球面状をなすように面取りされてなる球面部５２が設けられている。
【００２４】
次に、上記のような構造を有する多方向スイッチの動作について説明する。
図６は操作ボタン３０を傾倒操作した状態を示したものであり、操作部材２０はそのドーム部２２外周面がカバー１０の円形開口１１の面取り部１２で案内された状態で操作ボタン３０と一体に傾倒し、その傾倒方向の周辺スイッチ接点７６がクッション６０を介し、押圧突起２４によって押圧される。
周辺スイッチ接点７６の可動接点７４は押圧されることにより反転し、一対の固定接点が可動接点７４により導通されて周辺スイッチ接点７６が作動する（オンとなる）。
【００２５】
この際、操作ボタン３０はその傾倒によりスカート部３１の内周面の球面部３３が凸部４４の球面部４８に沿った状態で移動し、図６に示したように球面部３３の一部が球面部４８に近接して被さる状態となる。
従って、この傾倒操作時に操作ボタン３０に押し込む方向に力を加えても操作ボタン３０の球面部３３が凸部４４の球面部４８とぶつかり、一定量以上は押し込むことができない構造となっており、これにより周辺スイッチ接点７６の作動時に、中央スイッチ接点７５が同時に作動しない構造となっている。
【００２６】
一方、図７は操作ボタン３０を押し込み操作した状態を示したものであり、押圧部材５０は操作ボタン３０の押圧軸３２によって押され、この押圧部材５０が中央スイッチ接点７５を押圧する。
中央スイッチ接点７５の可動接点７３は押圧されて反転し、一対の固定接点が可動接点７３により導通されて中央スイッチ接点７５がオンとなる。
この際、操作ボタン３０の円筒内周面は凸部４４の外周面と係合し、外周面に案内されて押し込まれるため、操作ボタン３０に傾倒させる方向に力を加えても操作ボタン３０は傾倒せず、よって中央スイッチ接点７５の作動時に、周辺スイッチ接点７６が同時に作動しない構造となっている。
【００２７】
なお、操作ボタン３０の傾倒操作時及び押し込み操作時のいずれにおいても操作ボタン３０の下端が凸部４４の周囲の基部４２上面と突き当たることにより、過度な操作が阻止されるものとなっている。
一方、この例では前述したように、各支持部４３のアーム状部４３ａの上面に突起４７がそれぞれ設けられており、これら突起４７は操作部材２０のドーム部２２の下端と対向する位置に位置されている。
このような突起４７を具備することにより、例えば操作ボタン３０の傾倒操作方向が周辺スイッチ接点７６の配置されている方向とずれ、例えば隣接する周辺スイッチ接点７６の中間方向に傾倒されたような場合においても突起４７がドーム部２２の下端と当接し、それ以上の傾倒が阻止されることによって隣接する周辺スイッチ接点７６が隣接するアーム部２３の押圧突起２４によって同時に押圧されるといった状況が生じないようにされている。
【００２８】
つまり、この例では中央スイッチ接点７５と周辺スイッチ接点７６の同時オンが阻止されると共に、複数の周辺スイッチ接点７６の同時オンも阻止されるものとなっている。
なお、この例では操作ボタン３０の傾倒角度を大きく採れるようにするために、クッション６０を配置しているが、クッション６０をなしとし、操作部材２０の押圧突起２４が直接可動接点７４と当接するようにしてもよい。
また、この例では中央スイッチ接点７５及び周辺スイッチ接点７６はＦＰＣ７０に形成した固定接点パターンと、その上に載置された可動接点７３，７４とによってそれぞれ構成されているが、これらスイッチ接点の構成はこれに限るものではなく、例えば押圧されることにより内部に設けられているスイッチ接点がオンとなるメンブレンシート（メンブレンスイッチ）などであってもよい。この場合はＦＰＣ７０及び可動接点７３，７４に替えてメンブレンシートが配設される。
【００２９】
さらに、ＦＰＣ７０ではなく、固定接点パターンをリジッドなプリント配線板に形成するようにしてもよい。この場合、底板８０は必ずしも必要ではなく、削除してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば操作ボタンを傾倒操作した際に、操作ボタンに誤って押し込む方向の力が作用しても操作ボタンは押し込まれず、また操作ボタンを押し込み操作した際に、操作ボタンに誤って傾倒させる方向の力が作用しても操作ボタンは傾倒せず、よって中央スイッチ接点と周辺スイッチ接点の同時作動（オン）が阻止され、それらが同時にオンとなるといった状態を確実に防止することができる多方向スイッチを得ることができる。
【００３１】
さらに、請求項２の発明によれば複数の周辺スイッチ接点が同時にオンとなるといった状態も確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す斜視図。
【図２】Ａは図１に示した多方向スイッチの平面図、Ｂはその側面図。
【図３】図１に示した多方向スイッチの分解斜視図（斜め上方から見た図）。
【図４】図１に示した多方向スイッチの分解斜視図（斜め下方から見た図）。
【図５】Ａは図２ＡのＣＣ断面図、Ｂは図２ＡのＤＤ断面図。
【図６】図１に示した多方向スイッチの操作ボタンを傾倒操作した状態を示す断面図。
【図７】図１に示した多方向スイッチの操作ボタンを押し込み操作した状態を示す断面図。
【図８】多方向スイッチの従来構造の一例を示す断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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