(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの回転操作によって順次オン・オフの切換え信号を出力するロータリスイッチと、ステムの傾倒操作による切換え信号およびプッシュ操作による切換え信号をそれぞれ出力する多方向スイッチとを具備し、
前記ロータリスイッチの中央部に開口を設けて中空とし、この中空内に前記多方向スイッチを配置し、
前記ステムに円錐状のテーパ面を有するキャップを一体化し、前記ロータに一体化した回転つまみの中央部に前記キャップの動きを許容する円形孔を設けると共に、この円形孔の内周縁に前記キャップのテーパ面に対向する円錐状のテーパ面を形成したことを特徴とする複合操作型スイッチ。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記ロータリスイッチと前記多方向スイッチのそれぞれの端子を同一のプリント基板のランドに半田付けしたことを特徴とする複合操作型スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作方法の違いにより異種の切換え信号を出力する複合操作型スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、実開平５−４３４３９号公報に開示されているように、ロータリスイッチとプッシュスイッチを一体化した複合操作型スイッチが知られている。同公報に記載された複合操作型スイッチは、ロータリスイッチの構成部品であるウエハの中央に貫通孔を穿設し、この貫通孔の内底部にプッシュスイッチを固定すると共に、該貫通孔にプッシュスイッチの押圧操作用キートップを上下動可能に嵌合するように構成されている。
【０００３】
このように構成された複合操作型スイッチでは、ロータを正逆いずれかの方向へ回転操作すると、ロータリスイッチに内蔵された摺動子片がパターンと接離を繰り返すことによってパルス信号が発生し、一方、キートップを真下へ押圧操作すると、プッシュスイッチに内蔵された可動接点が固定接点に接触することによってオン／オフの切換え信号が発生する。したがって、使用者がロータとキートップのいずれかを選択することにより、ロータリスイッチとプッシュスイッチという２種類のスイッチを操作することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の複合操作型スイッチは、ロータリスイッチの中央に配置されたスイッチがプッシュスイッチであるため、ロータの回転操作によるパルス信号と、キートップの押圧操作によるオン／オフの切換え信号という２通りの信号しか発生することができず、複合操作型スイッチであるにも拘らずその用途は狭いという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ロータリスイッチの中央部に開口を設けて中空とし、この中空内にステムの傾倒操作またはプッシュ操作によって切換え信号を出力する多方向スイッチを配置することとする。このように構成された複合操作型スイッチによれば、ロータの回転操作によるパルス信号と、ステムの傾倒操作によるオン／オフの切換え信号、およびステムのプッシュ操作によるオン／オフの切換え信号をそれぞれ発生することができるため、用途範囲が大幅に拡がる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の複合操作型スイッチでは、ロータの回転操作によって順次オン・オフの切換え信号を出力するロータリスイッチと、ステムの傾倒操作による切換え信号およびプッシュ操作による切換え信号をそれぞれ出力する多方向スイッチとを具備し、前記ロータリスイッチの中央部に開口を設けて中空とし、この中空内に前記多方向スイッチを配置した。
【０００７】
前記ロータリスイッチと前記多方向スイッチは予め機械的に連結しておいても良いが、これらロータリスイッチと多方向スイッチのそれぞれの端子を同一のプリント基板のランドに半田付けすると、該プリント基板を介してロータリスイッチと多方向スイッチを一体化することができる。
【０００８】
また、前記ステムに円錐状のテーパ面を有するキャップを一体化し、前記ロータに一体化した回転つまみの中央部に前記キャップの動きを許容する円形孔を設けると共に、この円形孔の内周縁に前記キャップのテーパ面に対向する円錐状のテーパ面を形成すると、キャップと回転つまみ間に必要とされる隙間を最小限に抑えることができる。
【０００９】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は複合操作型スイッチの分解斜視図、図２は該複合操作型スイッチの平面図、図３は該複合操作型スイッチの断面図、図４は該複合操作型スイッチに備えられるロータリスイッチの断面図、図５は該ロータリスイッチに備えられるウエハの平面図、図６は該ロータリスイッチに備えられるロータをウエハ側から見た底面図、図７は該複合操作型スイッチに備えられる多方向スイッチの断面図、図８は該多方向スイッチの分解斜視図、図９は該多方向スイッチに備えられるハウジングの平面図、図１０は該多方向スイッチの傾倒操作を示す断面図、図１１は該多方向スイッチのプッシュ操作を示す断面図である。
【００１０】
図１〜図３に示すように、本実施例に係る複合操作型スイッチは、ロータリスイッチ１と、このロータリスイッチ１を回転操作する回転つまみ２と、このロータリスイッチ１の中央に配置された多方向スイッチ３と、この多方向スイッチ３を傾倒およびプッシュ操作するキャップ４とで構成されており、これらロータリスイッチ１と多方向スイッチ３は同一のプリント基板５上に実装されている。
【００１１】
まず、図４〜図６に基づいてロータリスイッチ１について説明すると、このロータリスイッチ１は、合成樹脂製のウエハ６と、ウエハ６に回転自在に装着された合成樹脂製のロータ７と、ウエハ６の上部に被着された金属板製のカバー８とで構成されている。図５に示すように、ウエハ６の中央部には円形の開口９が形成されており、この開口９の周囲に筒体１０が立設されている。この筒体１０の下部にはクリック出し用の凹凸部１１が形成されており、この凹凸部１１は筒体１０の周面に沿って連続的に延びている。また、ウエハ６の外周縁には外輪壁１２が立設されており、この外輪壁１２と前記筒体１０とは平面視リング状の凹溝１３を介して対向している。この凹溝１３の内底面にはコモンパターン１４とＡ相パターン１５およびＢ相パターン１６が配設されており、各パターン１４，１５，１６はそれぞれ端子１７を介してウエハ６の外部に導出され、これら端子１７は前記プリント基板５の図示せぬランドに半田付けされている。コモンパターン１４は同一トラック上に所定間隔を存して複数配列されており、このコモンパターン１４の外側の同一トラック上にＡ相パターン１５とＢ相パターン１６がそれぞれ約１８０度の範囲にわたって配列されている。
【００１２】
前記ロータ７は、円筒状の軸部１８と、この軸部１８の下端から径方向外側へ突出するリング状の保持部１９とを有し、軸部１８の内周面が筒体１０の上部周面にガイドされることにより、ウエハ６に対して回転自在に連結されている。図６に示すように、保持部１９の下面には一対の係止突起１９ａと一対のガイド突起１９ｂがそれぞれ形成されており、中央に突部２０ａを有するクリックばね２０の両端がこれら係止突起１９ａに係止されている。このクリックばね２０は線ばねをフォーミングしたものからなり、突部２０ａは両ガイド突起１９ｂに位置規制された状態で前記凹凸部１１に弾接している。また、保持部１９の下面には一対の摺動子２１，２２がかしめ固定されており、これら摺動子２１，２２は開口９を介して１８０度の対向位置にある。一方の摺動子２１は中央のかしめ部分から互いに反対方向へ延びる腕部を有し、各腕部の先端にそれぞれ接点２１ａ，２１ｂが形成されている。他方の摺動子２２も同様に構成されており、互いに反対方向へ延びる腕部の先端にそれぞれ接点２２ａ，２２ｂが形成されている。これら接点２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂは前記ウエハ６の凹溝１３の内底面に弾接しているが、図５に示すように、摺動子２１，２２の接点２１ａ，２２ａはコモンパターン１４が配列されたトラック上に弾接し、摺動子２１，２２の接点２１ｂ，２２ｂはＡ相パターン１５とＢ相パターン１６が配列されたトラック上に弾接している。
【００１３】
前記軸部１８の外周面の１８０度対向位置には一対の係止溝１８ａが形成されており、また、軸部１８の上端の１８０度対向位置には一対の位置決め溝１８ｂが形成されている。図３に示すように、前記回転つまみ２には一対のスナップ爪２ａと一対の係合突起（図示せず）とが形成されており、これらスナップ爪２ａを前記係止溝１８ａに係止すると共に、係合突起を前記係止溝１８ａに嵌合することにより、回転つまみ２はロータ７の軸部１８に一体化されている。この回転つまみ２の天面中央部には円形孔２３が穿設されており、この円形孔２３の内周縁には円錐状のテーパ面２３ａが形成されている。
【００１４】
前記カバー８はウエハ６の外輪壁１２の上面に熱がしめや接着等を用いて固定されており、このカバー８は凹溝１３の上端を被覆している。前記ロータ７の保持部１９はカバー８の下面に摺接しており、カバー８によってロータ７の抜け止めがなされている。
【００１５】
次に、図７〜図９に基づいて多方向スイッチ３について説明すると、この多方向スイッチ３は、合成樹脂製のハウジング２４と、このハウジング２４の内部に配置された１つの中央タクトばね２５および４つの周縁タクトばね２６と、各周縁タクトばね２６を選択的に駆動する第１のステム２７と、中央タクトばね２５を駆動する第２のステム２８と、ハウジング２４の上部に被着された金属板製の蓋体２９とで構成されている。
【００１６】
図９に示すように、前記ハウジング２４の内底部には、円形の中央固定接点３０と、該中央固定接点３０を囲むコモン接点３１、および該コモン接点３１の周囲の前後左右４個所に位置する周縁固定接点３２とが露出させてあり、これら中央固定接点３０とコモン接点３１および各周縁固定接点３２は端子３３としてハウジング２４の両側面から外部に導出され、各端子３３は前記プリント基板５の図示せぬランドに半田付けされている（図３参照）。また、ハウジング２４の内底部には、中央固定接点３０を囲むように４本の突起２４ａが立設されており、各突起２４ａに対向するハウジング２４の四隅には位置決め部２４ｂとボス２４ｃがそれぞれ形成されている。
【００１７】
前記中央タクトばね２５と周縁タクトばね２６は、母材にリン青銅やＳＵＳ等の弾性に富む材料を使用し、表面にＡｇ処理が施されている。中央タクトばね２５は全体的に円椀（ドーム）状にフォーミングされており、この中央タクトばね２５は中央固定接点３０の周囲のコモン接点３１上に載置され、各突起２４ａの内側によって位置決めされている。一方、周縁タクトばね２６は全体的に矩形状にフォーミングされており、その中央に両持ち状の膨出部２６ａが一体形成されている。この周縁タクトばね２６は各周縁固定接点３２の内方のコモン接点３１上に載置されており、ハウジング２４の内壁と各突起２４ａの外側とで位置決めされている。
【００１８】
前記第１のステム２７は円柱部２７ａと該円柱部２７ａから斜め下方へ拡がるスカート部２７ｂとを有し、スカート部２７ｂの下面には４個の突部２７ｃが約９０度の等間隔を保って一体形成され、これら突部２７ｃは各周縁タクトばね２６の膨出部２６ａに接している。円柱部２７ａの中央には上下方向に貫通するガイド孔３４が設けられており、また、スカート部２７ｂの下部周縁には４個の突片２７ｄが一体形成されており、これら突片２７ｄは隣接する２個の突部２７ｃの中間から外方へ延び、ハウジング２４の前述した位置決め部２４ｂと係合している。この第１のステム２７は各突部２７ｃを対応する各周縁タクトばね２６上に載置することにより、ハウジング２４に対して揺動可能に支承されるが、かかる組み込み時に、各突片２７ｄが対応する位置決め部２４ｂに挿入されるため、組立時の位置合わせが容易で組立後の回り止めもなされる。
【００１９】
前記第２のステム２８は下端に鍔部２８ａを有し、この鍔部２８ａの下面はハウジング２４の各突起２４ａの上面と所定間隔を保って対向している。第２のステム２８はガイド孔３４内の下方から挿入されて第１のステム２７の上方へ突出し、鍔部２８ａによって抜け止めがなされており、該第２のステム２８の先端に前記キャップ４が嵌合されている。このキャップ４は前記回転つまみ２の円形孔２３内に露出しており、該キャップ４に形成された円錐状のテーパ面４ａは前記回転つまみ２のテーパ面２３ａと所定間隔を保って対向している。また、第２のステム２８の下面中央には押圧突起２８ｂが一体形成されており、この押圧突起２８ｂの下端は中央タクトばね２５に接している。
【００２０】
前記蓋体２９は中央に円形の中央孔２９ａを、四隅に取付孔２９ｂをそれぞれ有し、中央孔２９ａの周縁には下方に向かって拡がるテーパが形成されている。この蓋体２９は、中央孔２９ａに第１のステム２７のスカート部２７ｂを貫通させた状態で、各取付孔２９ｂに挿通したボス２４ｃをかしめつけることにより、ハウジング２４の上部開口端に被着されている。
【００２１】
このように構成された複合操作型スイッチにおいて、使用者が回転つまみ２を回転操作することによりロータリスイッチ１が動作され、キャップ４を傾倒またはプッシュ操作するすることにより多方向スイッチ３が動作される。例えば、回転つまみ２を正逆いずれかの方向へ回転操作すると、つまみ２に連動してロータ７の軸部１８がウエハ６の筒体１０をガイド面として回転し、該軸部１８と一体の保持部１９が凹溝１３内を同方向に回動するため、保持部１９の下面に固定された両摺動子２１，２２の各接点２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂが凹溝１３の内底面上を摺動する。ここで、両摺動子２１，２２は１８０度の対向位置にあるため、摺動子２１の接点２１ｂがＡ相パターン１５上を摺動する時に摺動子２２の接点２２ｂはＢ相パターン１６上を摺動し、その反対に、摺動子２１の接点２１ｂがＢ相パターン１６上を摺動する時に摺動子２２の接点２２ｂはＡ相パターン１５上を摺動する。したがって、例えば、摺動子２１の一方の接点２１ｂがＡ相パターン１５上を摺動し、他方の接点２１ａがコモンパターン１４と接離を繰り返すことにより、Ａ相信号用のパルス波形が出力され、この時、摺動子２２の一方の接点２２ｂがＢ相パターン１６上を摺動し、他方の接点２２ａがコモンパターン１４と接離を繰り返すことにより、Ｂ相信号用のパルス波形が出力される。そして、Ａ相信号とＢ相信号の立ち上がりパルスを判定することによってロータ７の回転方向が検出され、パルス数をカウントすることによってロータ７の回転量が検出される。
【００２２】
上記の如くロータ７が回転すると、保持部１９の下面に保持されたクリックばね２０の突部２０ａは筒体１０の下部に形成された凹凸部１１と係脱を繰り返し、その際にクリック感触が生起される。凹凸部１１とコモンパターン１４の数は対応しているため、接点２１ａ，２２ａがコモンパターン１４と接離を繰り返す度にクリック感触が生起され、かかるクリック感触はロータ７と回転つまみ２を介して使用者に伝達される。なお、突部２０ａは両ガイド突起１９ｂによって周方向の動き（横ぶれ）が防止されているため、凹凸部１１とスムーズに係脱を繰り返し、確実なクリック動作が実現される。
【００２３】
一方、使用者が回転つまみ２の円形孔２３内に露出するキャップ４を各周縁固定接点３２が配置された前後左右の４方向のいずれか１方向に向けて傾倒操作すると、図１０に示すように、キャップ４に連動して第２のステム２８が同方向に傾倒し、該第２のステム２８によって第１のステム２７も同方向に傾倒する。その結果、傾倒方向に位置する突部２７ｃがその下方に位置する周縁タクトばね２６を押圧し、周縁タクトばね２６が反転してクリック感が生起された時点で、該周縁タクトばね２６を介してその下方に位置する周縁固定接点３２とコモン接点３１とが導通するため、スイッチオン状態が得られる。この時の傾倒角度は第２のステム２８の鍔部２８ａがハウジング２４の突起２４ａに当接することによって規制され、鍔部２８ａの下面が突起２４ａに当接した時点で第２のステム２８がそれ以上傾倒しないため、中央タクトばね２５が誤って反転動作して中央固定接点３０に接触することを確実に防止できる。また、第２のステム２８を隣合う２つの周縁固定接点３２の中間に向けて傾倒させると、傾倒方向に位置する２つの突部２７ｃがその下方に位置する周縁タクトばね２６をそれぞれ押圧するため、これら周縁タクトばね２６を介してその下方に位置する周縁固定接点３２とコモン接点３１とがそれぞれ導通し、スイッチオン状態が得られる。なお、第２のステム２８に対する傾倒方向への押圧力を除去すると、反転した周縁タクトばね２６の自己復帰力によって第１のステム２７が元位置に戻り、該第１のステム２７と共に第２のステム２８も元位置に戻るため、図７に示すスイッチオフ状態に復帰する。その際、蓋体２９の中央孔２９ａの周縁にテーパが形成されているため、第１のステム２７はスムーズに復帰することができる。
【００２４】
また、使用者がキャップ４を真下に押し込むと、図１１に示すように、第２のステム２８が第１のステム２７のガイド孔３４に沿って下降し、押圧突起２８ｂがその下方に位置する中央タクトばね２５を押圧する。そして、中央タクトばね２５が反転してクリック感が生起された時点で、該中央タクトばね２５を介してその下方に位置する中央固定接点３０とコモン接点３１とが導通するため、スイッチオン状態が得られる。この場合、第１のステム２７は４個の周縁タクトばね２６によって中立状態に支持されており、第２のステム２８の押圧（プッシュ）操作を案内するガイド部材として機能する。なお、第２のステム２８に対する真下への押圧力を除去すると、反転した中央タクトばね２５の自己復帰力によって第２のステム２８とキャップ４は元位置に戻り、図７に示すスイッチオフ状態に復帰する。
【００２５】
このように、本実施例に係る複合操作型スイッチは、回転つまみ２の回転操作によってロータリスイッチ１から連続的なパルス信号を発生することができるのみならず、キャップ４の傾倒方向を選択することにより、多方向スイッチ３から所望の１つの周縁タクトばね２６を周縁固定接点３２に導通させる４種類のオン／オフ切換え信号と、所望の２つの隣合う周縁タクトばね２６を周縁固定接点３２に導通させる４種類のオン／オフ切換え信号の計８種類のオン／オフの切換え信号を発生することができ、さらに、キャップ４のプッシュ操作によって多方向スイッチ３からオン／オフの切換え信号を発生することができる。このため、複合操作型スイッチの用途が著しく拡がり、例えば本実施例に係る複合操作型スイッチをオーディオ装置に適用した場合、キャップ４の傾倒操作によってＬＣＤ等の表示部に表示された各種メニューの中から１つを選択した後、選択されたメニューをキャップ４のプッシュ操作によって決定し、さらに、決定されたメニューの音量ゃ音質等を回転つまみ２の回転操作によって調整することができる。
【００２６】
【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。
【００２７】
ロータの回転操作によって順次オン・オフの切換え信号を出力するロータリスイッチと、ステムの傾倒操作による切換え信号およびプッシュ操作による切換え信号をそれぞれ出力する多方向スイッチとを具備し、前記ロータリスイッチの中央部に開口を設けて中空とし、この中空内に前記多方向スイッチを配置し、前記ステムに円錐状のテーパ面を有するキャップを一体化し、前記ロータに一体化した回転つまみの中央部に前記キャップの動きを許容する円形孔を設けると共に、この円形孔の内周縁に前記キャップのテーパ面に対向する円錐状のテーパ面を形成すると、ロータの回転操作によるパルス信号と、ステムの傾倒操作によるオン／オフの切換え信号、およびステムのプッシュ操作によるオン／オフの切換え信号をそれぞれ発生することができ、用途範囲が大幅に拡がり、また、キャップと回転つまみ間に必要とされる隙間を最小限に抑えることができる。
【００２８】
また、前記ロータリスイッチと前記多方向スイッチのそれぞれの端子を同一のプリント基板のランドに半田付けすると、該プリント基板を介してロータリスイッチと多方向スイッチを一体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る複合操作型スイッチの分解斜視図である。
【図２】該複合操作型スイッチの平面図である。
【図３】該複合操作型スイッチの断面図である。
【図４】該複合操作型スイッチに備えられるロータリスイッチの断面図である。
【図５】該ロータリスイッチに備えられるウエハの平面図である。
【図６】該ロータリスイッチに備えられるロータをウエハ側から見た底面図である。
【図７】該複合操作型スイッチに備えられる多方向スイッチの断面図である。
【図８】該多方向スイッチの分解斜視図である。
【図９】該多方向スイッチに備えられるハウジングの平面図である。
【図１０】該多方向スイッチの傾倒操作を示す断面図である。
【図１１】該多方向スイッチのプッシュ操作を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ロータリスイッチ
２  回転つまみ
３  多方向スイッチ
４  キャップ
４ａ  テーパ面
５  プリント基板
６  ウエハ
７  ロータ
９  開口
１４  コモンパターン
１５  Ａ相パターン
１６  Ｂ相パターン
１７  端子
１８  軸部
２０  クリックばね
２１，２２  摺動子
２３  円形孔
２３ａ  テーパ面
２４  ハウジング
２５  中央タクトばね
２６  周縁タクトばね
２７  第１のステム
２８  第２のステム
３０  中央固定接点
３１  コモン接点
３２  周縁固定接点
３３  端子
３４  ガイド孔
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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