(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内底面に略矩形で突状の支持部を設けた固定体と、この固定体内に摺動可能に収納され摺動ケースの上に配線基板が固定された摺動体と、互いに各長手方向が略直交すると共に、各々長手方向に移動可能に前記固定体の支持部に係合孔が係合して、前記固定体と前記摺動体の間に装着された第一の可動体および第二の可動体と、前記摺動体の配線基板上に回転可能に装着された回転体と、前記固定体と前記配線基板との間に形成された第一のスイッチ接点と、前記配線基板と前記回転体との間に形成された第二のスイッチ接点からなり、前記第一の可動体と前記第二の可動体が前記摺動ケースに対して各長手方向とは直交する方向に各々移動可能に、各長手方向の端部が保持される凹状の保持部を前記摺動ケースに設け、前記第一のスイッチ接点を、前記配線基板下面に互いに操作部の操作方向が直交する配置で装着したレバースイッチとして、このレバースイッチの操作部を揺動する駆動部を前記操作部に対応して前記第一及び第二の可動体の長手方向の各一端に設け、前記摺動体を左右方向又は前後方向あるいはこれらの中間方向へ摺動することによって、摺動方向に応じて前記レバースイッチの操作部が対応する前記駆動部により操作されることで、前記第一のスイッチ接点の電気的接離を行なうと共に、前記回転体の回転によって前記第二のスイッチ接点の電気的接離を行なう多方向操作スイッチ。
【請求項２】
固定体と摺動体との間に、前記摺動体を中立位置に付勢する付勢手段を設けた請求項１記載の多方向操作スイッチ。
【請求項３】
回転体中央に押釦を挿通すると共に、この押釦の押圧操作によって電気的接離を行なう第三のスイッチ接点を設けた請求項１記載の多方向操作スイッチ。
【請求項４】
配線基板の一方の面に第一のスイッチ接点を形成し、他方の面に第二のスイッチ接点および第三のスイッチ接点を形成した請求項３記載の多方向操作スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に自動車のセンタークラスタ周辺に設けられ、オーディオやナビゲーションおよびエアコン等の操作に用いられる多方向操作スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車内にオーディオやナビゲーションおよびエアコン等の多数の車載用電子機器が装備される中、これらを操作するスイッチにおいても、回転操作や押圧操作等の操作形式の異なる様々なスイッチを組合わせ、一つの操作つまみで多様な機能の操作を行なうものが増えている。
【０００３】
例えば、自動車のセンタークラスタ周辺にあるオーディオ装置を操作する場合、ディスプレイ上にラジオやＣＤ、カセットテープ等の複数のオーディオ機器を表示すると共に、この近傍のパネル内に回転操作スイッチと押圧操作スイッチを近接して配置し、操作つまみの回転操作によって、回転操作スイッチを操作しディスプレイ上のカーソルを移動して使用する機器を選択した後、同じ操作つまみの押圧操作によって、使用する機器を確定するもの等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の操作方式においては、回転操作や押圧操作等の操作形式の異なる複数のスイッチを組合わせ、これらを一つの操作つまみで操作しているため、各々の部品の配置や構成が制限されると共に、全体のスペースが大きくなり、小型化を図ることが困難であるという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で、小型化の可能な多方向操作スイッチを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、内底面に略矩形で突状の支持部を設けた固定体と、この固定体内に摺動可能に収納され摺動ケースの上に配線基板が固定された摺動体と、互いに各長手方向が略直交すると共に、各々長手方向に移動可能に前記固定体の支持部に係合孔が係合して、前記固定体と前記摺動体の間に装着された第一の可動体および第二の可動体と、前記摺動体の配線基板上に回転可能に装着された回転体と、前記固定体と前記配線基板との間に形成された第一のスイッチ接点と、前記配線基板と前記回転体との間に形成された第二のスイッチ接点からなり、前記第一の可動体と前記第二の可動体が前記摺動ケースに対して各長手方向とは直交する方向に各々移動可能に、各長手方向の端部が保持される凹状の保持部を前記摺動ケースに設け、前記第一のスイッチ接点を、前記配線基板下面に互いに操作部の操作方向が直交する配置で装着したレバースイッチとして、このレバースイッチの操作部を揺動する駆動部を前記操作部に対応して前記第一及び第二の可動体の長手方向の各一端に設け、前記摺動体を左右方向又は前後方向あるいはこれらの中間方向へ摺動することによって、摺動方向に応じて前記レバースイッチの操作部が対応する前記駆動部により操作されることで、前記第一のスイッチ接点の電気的接離を行なうと共に、前記回転体の回転によって前記第二のスイッチ接点の電気的接離を行なうようにして多方向操作スイッチを構成したものであり、一つのスイッチで摺動および回転操作が可能になると共に、簡易な構成で小型化が図れる多方向操作スイッチを得ることができるという作用を有する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、固定体と摺動体との間に、摺動体を中立位置に付勢する付勢手段を設けたものであり、摺動体を摺動操作した後、操作力を解除すると、付勢手段によって摺動体が中立位置に復帰するため、操作の行ない易いものとすることができるという作用を有する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転体中央に押釦を挿通すると共に、この押釦の押圧操作によって電気的接離を行なう第三のスイッチ接点を設けたものであり、摺動操作や回転操作に加え、押圧操作も可能となるため、さらに多くの機能の切換えや選択を行なうことができるという作用を有する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、摺動体を配線基板と摺動ケースによって形成すると共に、配線基板の一方の面に第一のスイッチ接点を形成し、他方の面に第二のスイッチ接点および第三のスイッチ接点を形成したものであり、全てのスイッチ接点が一つの配線基板に形成されているため、電気回路の製作が容易で、スイッチの組立ても簡易に行なうことができるという作用を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による多方向操作スイッチの断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１は上面開口で絶縁樹脂製の固定体で、内底面中央には略矩形で突状の支持部１Ａが設けられている。
【００１３】
そして、３および４は金属板製または樹脂製の第一の可動体および第二の可動体で、略直交する長手方向に移動可能なように、係合穴３Ａおよび４Ａが各々固定体１の支持部１Ａに係合している。
【００１４】
また、２は略箱型で絶縁樹脂製の摺動ケースで、固定体１内に摺動可能に収納されると共に、第一の可動体３および第二の可動体４の長手方向の端部が、摺動ケース２下面の凹状の保持部（図示せず）内に保持されている。
【００１５】
さらに、５はコイル状で金属線製のばね、６は略円柱状で絶縁樹脂製のピンで、このばね５が固定体１の支持部１Ａの丸穴内にやや撓んだ状態で収納され、摺動ケース２下面の円錐状に窪んだ凹部２Ｃの頂点部に、ピン６の略球状の上端を弾接させて、付勢手段が形成されている。
【００１６】
そして、７は上下面に複数の導電パターン（図示せず）が形成された配線基板で、上面にはカーボン等の固定接点７Ａが形成されると共に、下面には第一のスイッチ接点としての二つのレバースイッチ８と９が、互いに略直交する位置で導電パターンに電気的に接続されて装着されている。
【００１７】
また、このレバースイッチ８と９の操作部８Ａと９Ａが、摺動ケース２の角穴２Ａと２Ｂを挿通し、操作部８Ａ先端部は第一の可動体３の長手方向の一端に設けた切欠き状の駆動部３Ｂに、同様に操作部９Ａ先端部は第二の可動体４の駆動部４Ｂの位置に突出している。
【００１８】
そして、摺動ケース２上に配線基板７が固定されて摺動体として形成されると共に、この摺動ケース２と配線基板７が左右方向または前後方向、あるいはこれらの中間の斜め方向等に移動すると、操作部８Ａや９Ａ先端部が、第一の可動体３または第二の可動体４の駆動部３Ｂまたは４Ｂに当接して揺動し、レバースイッチ８や９の電気的接離が行なわれるように構成されている。
【００１９】
さらに、１０は略円筒状で絶縁樹脂製の回転体で、基板７に対し回転可能に保持されると共に、この回転体１０の下面には、導電金属薄板に貴金属メッキ等を施した可動接片１１が装着されている。
【００２０】
そして、この可動接片１１先端の複数の接点部が、配線基板７上面に形成された同心円で略歯車状の複数の固定接点７Ａに弾接し、回転体１０の回転に伴って可動接片１１の接点部が固定接点７Ａ上を弾接摺動し、可動接片１１を介した複数の固定接点７Ａの電気的接離が行なわれるようにして、第二のスイッチ接点が形成されている。
【００２１】
さらに、１３は略円筒状で絶縁樹脂製のカバーで、回転体１０の筒部１０Ａがカバー１３の中央穴を挿通すると共に、カバー１３下面外周の複数の脚部１３Ａが配線基板７の取付穴７Ｂを貫通し、摺動ケース２の係止穴２Ｄに係止されて配線基板７と摺動ケース２が固定され、回転体１０が配線基板７に対して回転可能に保持されている。
【００２２】
そして、１２は第三のスイッチ接点としてのプッシュスイッチで、配線基板７上面の導電パターンに電気的に接続されて、配線基板７中央に装着されている。
【００２３】
また、１４は略円柱状で絶縁樹脂製の押釦で、回転体１０中央に上下動可能に挿通され、この押釦１４を押圧操作すると、押釦１４下面の押圧部が配線基板７上面のプッシュスイッチ１２上部の操作部を押圧して、プッシュスイッチ１２の電気的接離が行なわれるように構成されている。
【００２４】
さらに、１５は略円筒状で絶縁樹脂製のつまみ、１６は絶縁樹脂製の上カバーで、つまみ１５が回転体１０上端に固定されると共に、上カバー１６が固定体１内の摺動ケース２や配線基板７などを覆って、多方向操作スイッチが構成されている。
【００２５】
次に、以上のように構成された多方向操作スイッチの動作について、例えば、ディスプレイ上に複数のオーディオ機器を表示すると共に、この近傍のパネル内に近接して多方向操作スイッチを配置し、自動車のオーディオ装置の操作を行なう場合を例として説明する。
【００２６】
先ず、図１に示すように、多方向操作スイッチが操作されていない、摺動ケース２や配線基板７が中立位置では、図４（ａ）の平面要部断面図に示すように、第一の可動体３や第二の可動体４の係合穴３Ａや４Ａの中間部が、各々固定体１の支持部１Ａに係合し、レバースイッチ８や９の操作部８Ａや９Ａの先端部が、駆動部３Ｂや４Ｂの切欠き中間に配置されている。
【００２７】
そして、ディスプレイ上にＡＭラジオやＦＭラジオ、あるいはＣＤやＭＤなどの複数のオーディオ機器が表示され、例えば、画面上のカーソルを移動して右方向のＣＤを選択しようとした場合には、図３の断面図に示すように、つまみ１５やカバー１３を矢印Ｆで示す右方向に摺動操作する。
【００２８】
これによって、摺動ケース２や配線基板７が右方向に摺動すると共に、配線基板７下面のレバースイッチ９も右方向へ移動し、図４（ｂ）に示すように、支持部１Ａに係合し静止した第二の可動体４の駆動部４Ｂ側端に操作部９Ａの先端部が当接して、操作部９Ａが左方向に傾き揺動することにより、レバースイッチ９の電気的接離が行なわれ、これを自動車内の電子回路（図示せず）が検出して、ディスプレイ上のカーソルが右に移動し、右方向のＣＤを選択する。
【００２９】
なお、この時、摺動ケース２の右方向への摺動に伴い、固定体１の支持部１Ａの保持穴に収納され摺動ケース２下面の凹部２Ｃの頂点部に弾接したピン６が、凹部２Ｃの端部方向へ移動するため、ばね５がさらに圧縮されて摺動ケース２を頂点部方向へ付勢する力が増す。
【００３０】
続いて、押釦１４を押圧操作すると、押釦１４下部の押圧部に配線基板７上のプッシュスイッチ１２の操作部が押圧されて、プッシュスイッチ１２の電気的接離が行なわれ、これを自動車内の電子回路が検出して、使用する機器がＣＤに確定される。
【００３１】
そして、この状態でつまみ１５から手を離すと、摺動ケース２下面の凹部２Ｃの端部方向に弾接したピン６やばね５による中立位置方向への付勢力によって、摺動ケース２や配線基板７、回転体１０などが左方向に戻り、図１の中立位置に復帰する。
【００３２】
また、つまみ１５やカバー１３を矢印Ｇで示す前方向に摺動操作した場合には、図４（ｃ）に示すように、配線基板７や摺動ケース２と共にレバースイッチ８が前方向に移動し、支持部１Ａに係合穴３Ａが係合し静止した第一の可動体３の駆動部３Ｂ側端に操作部８Ａの先端部が当接して、レバースイッチ８の電気的接離が行なわれ、カーソルは前に移動する。
【００３３】
なお、つまみ１５を左右方向と前後方向の中間の斜め方向に摺動操作した場合には、レバースイッチ８および９の両方の電気的接離が行なわれるため、これを電子回路が検出することによって、カーソルの斜め方向への移動も可能である。
【００３４】
さらに、つまみ１５を回転操作すると、これに固定された回転体１０が回転し、回転体１０下面の可動接片１１の接点部が固定接点７Ａ上を弾接摺動し、可動接片１１を介した複数の固定接点７Ａ、つまり第二のスイッチ接点の電気的接離が行なわれるため、これを自動車内の電子回路が検出して、例えばオーディオ機器の音量の調整などを行なうことができる。
【００３５】
このように本実施の形態によれば、内底面に突状の支持部１Ａを設けた固定体１内に、摺動ケース２と配線基板７から形成された摺動体を摺動可能に収納すると共に、互いに略直交する方向に移動可能に、固定体１と摺動体の間に第一の可動体３および第二の可動体４を装着し、固定体１と摺動体との間に第一のスイッチ接点としてのレバースイッチ８と９を、摺動体と回転体１０との間に第二のスイッチ接点を各々形成して、摺動体の摺動によって第一のスイッチ接点、回転体１０の回転によって第二のスイッチ接点の電気的接離を行なうようにして多方向操作スイッチを構成することによって、一つのスイッチで摺動および回転操作が可能になると共に、簡易な構成で小型化が図れる多方向操作スイッチを得ることができるものである。
【００３６】
また、固定体１と摺動ケース２との間に、摺動ケース２を中立位置に付勢する付勢手段を、ばね５やピン６および摺動ケース２下面の凹部２Ｃにより設けることによって、摺動ケース２を移動操作した後、操作力を解除すると、付勢手段によって摺動ケース２が中立位置に付勢復帰するため、操作の行ない易いものとすることができる。
【００３７】
さらに、回転体１０中央に押釦１４を挿通すると共に、この押釦１４の押圧操作によって電気的接離を行なう第三のスイッチ接点としてのプッシュスイッチ１２を設けることによって、摺動操作や回転操作に加え、押圧操作も可能となるため、さらに多くの機能の切換えや選択を行なうことができる。
【００３８】
そして、摺動体を配線基板７と摺動ケース２によって形成すると共に、配線基板７の下面に第一のスイッチ接点としてのレバースイッチ８と９を形成し、上面に第二のスイッチ接点としての固定接点７Ａと可動接片１１、および第三のスイッチ接点としてのプッシュスイッチ１２を形成することによって、全てのスイッチ接点が一つの配線基板７に形成されているため、電気回路の製作が容易で、スイッチの組立ても簡易に行なうことができる。
【００３９】
なお、以上の説明では、第一のスイッチ接点を、第一の可動体３および第二の可動体４と配線基板７との間で形成したが、固定体１と摺動ケース２の間、あるいは固定体１と、第一の可動体３および第二の可動体４との間に形成しても本発明の実施は可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一つのスイッチで摺動および回転操作が可能になると共に、簡易な構成で小型化が図れる多方向操作スイッチを得ることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による多方向操作スイッチの断面図
【図２】同分解斜視図
【図３】同動作時の断面図
【図４】同平面要部断面図
【符号の説明】
１  固定体
１Ａ  支持部
２  摺動ケース
２Ａ，２Ｂ  角穴
２Ｃ  凹部
３  第一の可動体
３Ａ，４Ａ  係合穴
３Ｂ，４Ｂ  駆動部
４  第二の可動体
５  ばね
６  ピン
７  配線基板
７Ａ  固定接点
７Ｂ  取付穴
８，９  レバースイッチ
８Ａ，９Ａ  操作部
１０  回転体
１０Ａ  筒部
１１  可動接片
１２  プッシュスイッチ
１３  カバー
１３Ａ  脚部
１４  押釦
１５  つまみ
１６  上カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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