スイッチユニット
【課題】 本発明は、複数の操作キーの突出高さがバラツキ無く均一にすることができ、操作性に優れたスイッチユニットを提供すること。
【解決手段】 本発明のスイッチユニット１は、形状記憶合金からなる第１駆動手段１０により上昇状態となった操作キー７とスイッチ手段４との間の隙間に、前記第２駆動手段により前記スライダがスライド可能になっており、前記上昇状態にある前記操作キーを押圧操作すると、前記スイッチ手段は、前記操作キーの下部にスライドして位置する前記スライダを介し押圧されて入力可能になることを特徴とするスイッチユニット。
【解決手段】 本発明のスイッチユニット１は、形状記憶合金からなる第１駆動手段１０により上昇状態となった操作キー７とスイッチ手段４との間の隙間に、前記第２駆動手段により前記スライダがスライド可能になっており、前記上昇状態にある前記操作キーを押圧操作すると、前記スイッチ手段は、前記操作キーの下部にスライドして位置する前記スライダを介し押圧されて入力可能になることを特徴とするスイッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の操作キーを有するスイッチユニットに係わり、所望する操作キーを操作し易いように突出させるようにしたスイッチユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来スイッチユニット４９は、鉄心５２、及びコイル５３によって、永久磁石からなる操作キー５１を取り囲むように電磁石が形成されている。そして、コイル５３に通電することにより発生する磁界が、永久磁石からなる操作キー５１の磁界に作用して、操作キー５１が破線で示す位置に上昇するようになっている。
前記操作キー５１と鉄心５２との間には、スペーサ５４が配設されて、操作キー５１と鉄心５２とが隔離されている。
【０００３】
また、操作ユニット５の表面は、柔軟性を有するフィルム状のシート部材５７で覆われており、操作キー５１が破線で示す位置に上昇することにより、その部分のシート部材５７が膨出して膨出部５０が形成される。
従来のスイッチユニット４９には、所望の位置に膨出部５０が複数設けられ、この膨出部５０に対応する位置のコイル５３に選択的に通電することで、操作キー５１が上昇し、所望の膨出部５０が複数形成される。また、操作キー５１の下端と対向する基板５８上には、ドーム状の板バネ５６が配設されると共に、板バネ５６内部に、一対の抵抗５８が形成され、この抵抗５８に接点５５が接触することで、抵抗５８に電圧が印加されるようになっている。
【０００４】
このような従来のスイッチユニット４９の操作は、所望する位置の複数の接点５５に対応する位置のコイル５３に通電して、操作キー５１を上昇させて破線で示すような膨出部５０を形成する。
そして、所望の高さの膨出部５０を押圧操作して操作キー５１を降下させると、操作キー５１の下端がドーム状の板バネ５６を押圧して板バネ５６が反転すると、接点５５が閉じられて抵抗５８に電圧が印加され、所望の入力を行うことができる。
【特許文献１】特開平２００２−２９８６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述したような従来のスイッチユニット４９は、コイル５３の磁界と永久磁石からなる操作キー５１の磁界の強さのバラツキによって、操作キー５１の上昇寸法にバラツキが発生する。そのために、複数の膨出部５０の高さがバラツキ、膨出部５０の押圧操作性が悪くなるおそれがあった。
本発明は、前述したような課題を解決するためになされたもので、複数の操作キーを上昇させて形成される膨出部の高さを均一にして、操作性に優れたスイッチユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための第１の手段として本発明のスイッチユニットは、基板上に配設されたスイッチ手段と、このスイッチ手段の上部に配設されて前記スイッチ手段を押圧操作可能なスイッチ操作手段とを備え、
前記スイッチ操作手段は、昇降可能な操作キーと、この操作キーの昇降方向と直交する方向にスライド移動可能なスライダとを有し、前記操作キーには、通電及び無通電により伸縮可能な第１駆動手段が取り付けられ、前記スライダには、通電及び無通電により伸縮可能な第２駆動手段が取り付けられ、
前記第１駆動手段により上昇状態となった前記操作キーと前記スイッチ手段との間にできた隙間に、前記第２駆動手段により前記スライダがスライドして侵入可能になっており、前記隙間に前記スライダが侵入した状態で、前記上昇状態にある前記操作キーを押圧操作すると、前記スライダを介し前記スイッチ手段が押圧されて入力可能となることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第２の手段として、前記第１、第２駆動手段は、形状記憶合金からなり、無通電時は所定長さの初期状態となっており、通電時は発熱して前記初期状態より短い収縮状態となることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第３の手段として、前記操作キーは、前記通電時に前記第１駆動手段が前記収縮状態となることで前記上昇状態となり、前記無通電時に前記第１駆動手段が前記初期状態に復帰することで前記操作キーが降下して降下状態となることを特徴とする。
【０００７】
また、前記課題を解決するための第４の手段として、前記隙間に前記スライダが侵入した状態で、前記第２駆動手段に通電して前記収縮状態となると、前記スライダが前記隙間から抜け出て、前記上昇状態にある前記操作キーが前記降下状態となり前記隙間が無くなることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第５の手段として、前記スライダには、弾性部材が取り付けられ、前記第２駆動手段が前記通電時に前記収縮状態となると、前記スライダは、前記弾性部材の付勢力に抗して前記隙間から抜け出す方向にスライド可能となり、前記第２駆動手段が前記無通電時に前記初期状態になると、前記弾性部材の付勢力で前記隙間に侵入する方向にスライド可能になっていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第６の手段として、前記操作キーの下端部には、前記スライダを介して前記スイッチ手段を押圧操作可能な第１突出部と、この第１突出部より突出高さの低い第２突出部とが形成され、前記スライダには、所定厚さの第１受け部と、この第１受け部より厚さが厚い第２受け部とが形成され、前記操作キーが前記上昇状態の時に前記隙間に前記スライダが侵入すると、前記第１受け部上に前記第１突出部が位置すると共に、前記第２受け部上に前記第２突出部が位置することを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第７の手段として、前記降下状態の時の前記操作キーは、前記第１突出部が前記スイッチ手段上に位置すると共に、前記第２突出部が前記スライダの前記第１受け部上に位置することを特徴とする。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第８の手段として、前記第１駆動手段は、一端部がキー用電極に固着されて接続されると共に、他端部が前記操作キーを宙吊り状に支持して、前記操作キーが前記昇降可能になっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第９の手段として、前記操作キーには、押圧操作可能な操作部が形成され、前記操作部上にシート部材が配設され、前記操作キーが前記上昇状態となると、前記シート部材が前記操作部により上方に押し上げられて所定高さの膨出部が形成され、前記操作キーが前記降下状態となると、前記シート部材が平坦状になることを特徴とする。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第１０の手段として、前記シート部材の下部には、静電容量式の座標入力装置が配設され、前記操作キーが前記上昇状態にある時に、前記シート部材に操作者がタッチすると、静電容量が変化して前記座標入力装置が入力されると共に、前記操作キーを押圧操作すると前記スイッチ手段が入力されることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第１１の手段として、前記基板上には、複数の前記スイッチ手段が配設され、前記スイッチ手段上に前記スイッチ操作手段がそれぞれ配設されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第１２の手段として、前記スイッチ手段は、タクトスイッチからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のスイッチユニットは、第１駆動手段により上昇状態となった操作キーとスイッチ手段との間にできた隙間に、第２駆動手段によりスライダがスライドして侵入可能になっており、隙間にスライダが侵入した状態で、上昇状態にある操作キーを押圧操作すると、スライダを介しスイッチ手段が押圧されて入力可能となるので、上昇状態の複数の操作キーの上昇高さを均一にして、操作性に優れたスイッチユニットを提供できる。
また、第１、第２駆動手段は、形状記憶合金からなり、無通電時は所定長さの初期状態となっており、通電時は発熱して初期状態より短い収縮状態となるので、操作キーの上昇操作、及びスライダのスライドを確実に行うことができる。
また、操作キーは、通電時に第１駆動手段が収縮状態となることで上昇状態となり、無通電時に第１駆動手段が初期状態に復帰することで操作キーが降下して降下状態となるので、第１駆動手段が収縮することで操作キーを確実に上昇状態とすることができる。
【００１２】
また、操作キーとスイッチ手段との間の隙間にスライダが侵入した状態で、第２駆動手段に通電して収縮状態となると、スライダが隙間から抜け出て、上昇状態にある操作キーが降下状態となり隙間が無くなるので、操作キーの昇降が容易なスイッチユニットを提供できる。
また、スライダには、弾性部材が取り付けられ、第２駆動手段が通電時に収縮状態となると、スライダは、弾性部材の付勢力に抗して隙間から抜け出す方向にスライド可能となり、第２駆動手段が無通電時に初期状態になると、弾性部材の付勢力で隙間に侵入する方向にスライド可能になっているので、スライダによって操作キーを上昇状態、降下状態に容易に可変することができる。
【００１３】
また、操作キーの下端部には、スライダを介してスイッチ手段を押圧操作可能な第１突出部と、この第１突出部より突出高さの低い第２突出部とが形成され、スライダには、所定厚さの第１受け部と、この第１受け部より厚さが厚い第２受け部とが形成され、操作キーが上昇状態の時に隙間にスライダが侵入すると、第１受け部上に第１突出部が位置すると共に、第２受け部上に第２突出部が位置するので、操作キーを押圧操作することで、スライダが押されてスイッチ手段を確実に入力することができる。
また、降下状態の時の操作キーは、第１突出部がスイッチ手段上に位置すると共に、第２突出部がスライダの第１受け部上に位置するので、降下状態における操作キーの上下方向の位置のバラツキも均一とすることができる。
また、第１駆動手段は、一端部がキー用電極に固着されて接続されると共に、他端部が操作キーを宙吊り状に支持して、操作キーが昇降可能になっているので、上昇時の操作キーにより、高さの均一な膨出部とすることができる。
【００１４】
また、操作キーには、押圧操作可能な操作部が形成され、操作部上にシート部材が配設され、操作キーが上昇状態となると、シート部材が操作部により上方に押し上げられて所定高さの膨出部が形成され、操作キーが降下状態となると、シート部材が平坦状になるので、シート部材に対する膨出部の形成が容易である。
また、シート部材の下部には、静電容量式の座標入力装置が配設され、操作キーが上昇状態にある時に、シート部材に操作者がタッチすると、静電容量が変化して座標入力装置が入力されると共に、操作キーを押圧操作するとスイッチ手段が入力されるので、１つのスイッチ操作手段で２種類の入力が可能なスイッチユニットを提供でいる。
【００１５】
また、基板上には、複数のスイッチ手段が配設され、スイッチ手段上にスイッチ操作手段がそれぞれ配設されているので、複数のスイッチ手段の中から所望のスイッチ手段上の操作キーを上昇状態にして膨出部を形成することで、操作性に優れて確実な入力が可能なスイッチユニットを提供できる。
また、スイッチ手段は、タクトスイッチからなるので、構造が簡単なスイッチユニットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明のスイッチユニットの実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のスイッチユニットの要部斜視図であり、図２、図３は本発明に係わる操作キーの動作を説明する要部断面図であり、図４、図５は本発明に係わる操作キーとスライダとの動作を説明する概略図であり、図６は本発明に係わる操作キーの側面図と正面図であり、図７は本発明に係わるスライダの斜視図と側面図であり、図８は本発明のスイッチ装置の使用例を説明する分解斜視図であり、図９は本発明のその他の実施の形態を説明する概略図である。
【００１７】
まず、本発明の形態のスイッチユニット１を、図１〜図８に基づいて説明すると、最下部には、剛性を有する基板２が配設され、この基板２上に所定厚さのスイッチ支持部材３が配設されている。
前記スイッチ支持部材３には、スイッチ支持部３ａが形成され、このスイッチ支持部３ａに、押圧操作することで入力可能なスイッチ手段４が支持されている。
また、スイッチ支持部材３上には、第１ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）５が配設され、この第１ＦＰＣ５を介してスイッチ手段４上には、スイッチ手段４を押圧操作可能なスイッチ操作手段６が配設されている。
【００１８】
前記スイッチ操作手段６は、操作キー７とスライダ８とを有し、操作キー７は、図６に示すように、円柱状で操作者が押圧操作可能な操作部７ａと、この操作部７ａの図示下部寄りの位置から図示左右方向に延出する鍔部７ｂとが一体形成されている。前記鍔部７ｂには、後述する第１駆動手段１０が挿通可能な孔７ｃが貫通形成されている。
また、操作キー７の下端部には、後述するスライダ８を介してスイッチ手段４を押圧操作可能な第１突出部７ｄと、この第１突出部７ｄより突出高さの低い第２突出部７ｅとが形成されている。
また、第１突出部７ｄと第２突出部７ｅとの間には、所定寸法の幅と深さの溝７ｆが形成され、この溝７ｆの深さは、鍔部７ｂの下面と同一面になるように形成されている。
【００１９】
また、スライダ８は、図７に示すように、所定厚さで略円弧状に形成された第１受け部８ａと、この第１受け部８ａより厚さが厚く生成された第２受け部８ｂとを有している。前記第２受け部８ｂの下部には、後述する弾性部材１８を取付可能な取付ピン８ｃを有する第１取付部８ｄと、後述する第２駆動手段１９を取付可能な第２取付部８ｅとが所定深さで掘り込み形成されている。
また、操作キー７の溝７ｆには、板状のキー支持部材９が接着剤等で固着され、このキー支持部材９は、図２に示すように、左右両端部が操作キー７の孔７ｃの一部を塞ぐ長さに形成されている。
【００２０】
また、キー支持部材９の左右両端部には、線材をコイル状に形成した形状記憶合金からなる第１駆動手段１０がそれぞれ取り付けられている。前記第１駆動手段１０は、無通電時に所定長さの初期状態（伸長状態）となって、操作キー７が矢印Ａ方向に降下した降下状態となるようになっている。また、第１駆動手段１０は、通電時に発熱して無通電時の初期状態より短い収縮状態となって、操作キー７が矢印Ｂ方向に上昇した上昇状態となるようになっている。
この上昇状態となった操作キー７と第１ＦＰＣ５との間にできた隙間に、後述する第２駆動手段１９によりスライダ８がスライドして侵入可能になっている。
【００２１】
前記キー支持部材９の両端部に取り付けられたそれぞれの第１駆動手段１０は、鍔部７ｂに形成した孔７ｃを挿通して図示上部側の一端部がキー用電極１１に半田付け等で電気的に接続されている。
また、操作キー７は、所定厚さの第１キー保持部材１２に形成した保持孔１２ａに挿通保持されて昇降可能になっている。前記キー用電極１１は、第１キー保持部材１２上に配設した第２ＦＰＣ１３の回路パターン（図示せず）に半田付け等で固着されている。
即ち、第１駆動手段１０は、一端部が第１キー保持部材１２上の第２ＦＰＣ１３に固着したキー用電極１１に接続されて支持されると共に、他端部がキー保持部材９を介して操作キー７に支持されている。
そのために、操作キー７は、キー用電極１１に第１駆動手段１０を介して宙吊り状に支持されて、第１駆動手段１０に対して通電、無通電とすることで昇降可能になっている。
【００２２】
また、第２ＦＰＣ１３上には、キー用電極１１を覆うように所定厚さの第２キー保持部材１４が配設され、この第２キー保持部材１４上に保護シート１５を介してフィルム状で可撓性のあるシート部材１６が配設されている。
そして、操作キー７の操作部７ａは、第２キー保持部材１４及び保護シート１５を挿通して、上面がシート部材１６で覆われている。
そのために、図３に示すように、操作キー７が矢印Ｂ方向に上昇した上昇状態となると、操作部７ａによりシート部材１６が押し上げられて所定高さの膨出部１６ａが形成される。また、図１に示すように、操作キー７が矢印Ａ方向に降下した降下状態となると、膨出部１６ａは、シート部材１６の復元力により平坦状に戻るようになっている。
【００２３】
また、スライダ８は、所定厚さのスライダ保持部材１７のスライダ保持部１７ａに保持されて、図２に示すように、矢印Ｃ、Ｄ方向にスライド可能になっている。前記スライダ８の第１取付部８ｄの取付ピン８ｃには、図２に示すように、圧縮コイルバネからなる弾性部材１８が取り付けられている。
また、スライダ８の第２取付部８ｅには、形状記憶合金からなるコイル状の第２駆動手段１９が取り付けられており、この第２駆動手段１９の端部にスライダー用電極２０が固着されている。
前記第２駆動手段１９は、第１駆動手段１０と同様に、無通電時は第２駆動手段１９が所定長さの初期状態（伸長状態）になり、スライダ８が矢印Ｃ方向にスライド可能になると共に、通電時は第２駆動手段１９が初期状態より短い収縮状態となり、スライダ８が矢印Ｄ方向にスライド可能になっている。
【００２４】
また、複数のスイッチ手段４を備えたスイッチユニット１は、図８に示すように、スイッチ支持部材３に複数のスイッチ手段４が整列して配設され、この複数のスイッチ手段４上に第１ＦＰＣ５を介して、それぞれスイッチ操作手段６が配設されている。
そして、操作キー７が上昇状態となった部分のシート部材１６には、所定高さの膨出部１６ａが形成され、この膨出部１６ａを操作者の指等で押圧操作可能となっている。また、操作キー７が降下状態となっている部分のシート部材１６は平坦状になっている。
そのために、降下状態の操作キー７の部分（シート部材１６が平坦状になっている部分）を操作者が誤って押圧操作したとしても、操作キー７を押圧操作できないようになっている。
【００２５】
このような本発明のスイッチユニット１の操作を説明すると、まず、所望の位置のスイッチ手段４を押圧して入力操作可能とするには、所望の位置のスイッチ手段４に対応するスイッチ操作手段６の第１駆動手段１０に、所定の電圧を通電すると第１駆動手段１０は、図３に示すような収縮状態となる。
このことで、第１駆動手段１０に宙吊り状に支持された操作キー７が矢印Ｂ方向に上昇して、シート部材１６が操作部７ａによって押し上げられて膨出部１６ａが形成される。
前記操作キー７が上昇状態となって、操作キー７の下端部である第１突出部７ｄと、第１ＦＰＣ５との間に所定寸法の隙間が形成される。
【００２６】
前記操作キー７が上昇状態にある時に、第２駆動手段１９を無通電とすることで、第２駆動手段１９の収縮力が解除されて第２駆動手段１９が初期状態に復帰すると共に、弾性部材１８の付勢力により、スライダ８が矢印Ｃ方向にスライドする。このことにより、操作キー７と第１ＦＰＣ５との間の隙間にスライダ８が侵入して位置する。
その後、第１駆動手段１０への通電を遮断して無通電とすることで、第１駆動手段１０の収縮力が解除される。このことにより、図５に示すように、操作キー７の第１突出部７ｄが第１受け部８ａ上に位置すると共に、第２突出部７ｅが第２受け部８ｂ上に位置する。
【００２７】
そして、操作キー７は、上昇状態となり、シート部材１６に形成された所定高さの膨出部１６ａを操作者の指等で押圧操作すると、操作キー７が所定量降下して、スライダ８を介してスイッチ手段４が押圧されて入力される。
前記スライダ８上に操作キー７を位置させることで、膨出部１６ａの膨出高さのバラツキを無くすることができ、操作性を向上することができる。
また、シート部材１６が平坦状になって、操作キー７が降下状態となっている部分を、操作者が誤って押圧操作したとしても、操作キー７を押し下げることができず、所望のスイッチ手段４以外のスイッチ手段４が入力される誤入力を防止できる。
【００２８】
また、上昇状態にある操作キー７を矢印Ａ方向に降下させて、シート部材１６を平坦状にするには、図３に示すように、操作キー７が上昇状態にある時で、無通電状態となっている第１駆動手段１０に通電することで、第１駆動手段１０が若干収縮して、操作キー７が若干上昇する。
すると、スライダ８の第１、第２受け部８ａ、８ｂ上に位置していた操作キー７の第１、第２突出部７ｄ、７ｅが若干上昇して離間する。
この時、第２駆動手段１９に通電すると、弾性部材１８の付勢力に抗して第２駆動手段１９が収縮し、スライダ８が操作キー７と第１ＦＰＣ５との間から抜け出す方向（矢印Ｄ方向）にスライドする。
【００２９】
その後、第１駆動手段１０への通電を解除して無通電とすることで、第１駆動手段１０の収縮が解除されて初期状態に復帰すると共に、シート部材１６の復元力により膨出部１６ａが平坦状に戻る。
前記平坦状に戻るシート部材１６により、図４に示すように、操作キー７が下方に押されて降下状態となる。
前記操作キー７が降下状態となって、前記シート部材１６が平坦状になった部分を、操作者が誤って押圧操作しても、スイッチ手段４が入力するほど、操作キー７を押し下げることができない。そのために、スイッチ手段４の誤入力を防止できる。
【００３０】
尚、本発明の実施の形態では、スイッチ手段４上に第１ＦＰＣ５を配設したもので説明したが、スイッチ手段４上に第１ＦＰＣ５が無いものでも良い。
即ち、上昇状態の操作キー７とスイッチ手段４との間に隙間が形成されるものでも良い。
また、本発明の実施の形態では、スイッチ手段４をタクトスイッチで説明したが、図９に示すような、メンブレンスイッチからなるスイッチ手段２７でも良い。
前記メンブレンスイッチからなるスイッチ手段２７は、可動接点２７ａと固定接点２７ｂとが形成され、可動接点２７ａが押圧されて固定接点２７ｂに接することで所定の入力が行われるようになっている。
また、本発明の実施の形態では、第１、第２駆動手段１０、１９に通電することで収縮状態となり、無通電とすることで所定長さの初期状態に復帰することで説明したが、通電することで初期状態になり、無通電とすることで収縮状態となるようにしたものでも良い。
【００３１】
また、本発明のその他の実施の形態のスイッチユニット２５として、図９に示すように、シート部材１６の下部には、図１に示す保護シート１５に換えて、静電容量式の座標入力装置２６を配設したものでも良い。
このようなスイッチユニット２５は、、操作キー７が上昇状態にある時に、シート部材１６の膨出部１６ａに操作者がタッチすると、座標入力装置２６の静電容量が変化して所望の座標入力が行われると共に、膨出部１６ａを押圧して操作キー７を押圧操作すると、スライダ８を介してメンブレンスイッチからなるスイッチ手段２７が押圧されて、可動接点２７ａが固定接点２７ｂに接して入力されるようにしたものでも良い。
このような本発明のその他の実施の形態のスイッチユニット２５は、１つのスイッチ操作手段６により、座標入力装置２６とスイッチ手段２７の異なった入力ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のスイッチユニットの要部斜視図である。
【図２】本発明に係わる操作キーの動作を説明する要部断面図である。
【図３】本発明に係わる操作キーの動作を説明する要部断面図である。
【図４】本発明に係わる操作キーとスライダとの動作を説明する概略図である。
【図５】本発明に係わる操作キーとスライダとの動作を説明する概略図である。
【図６】本発明に係わる操作キーの側面図と正面図である。
【図７】本発明に係わるスライダの斜視図と側面図である。
【図８】本発明のスイッチ装置の使用例を説明する分解斜視図である。
【図９】本発明のその他の実施の形態を説明する概略図である。
【図１０】従来のスイッチユニットを説明する要部断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 本発明のスイッチユニット
２ 基板
３ スイッチ支持部材
３ａ スイッチ支持部
４ スイッチ手段
５ 第１ＦＰＣ
６ スイッチ操作手段
７ 操作キー
７ａ 操作部
７ｂ 鍔部
７ｃ 孔
７ｄ 第１突出部
７ｅ 第２突出部
７ｆ 溝
８ スライダ
８ａ 第１受け部
８ｂ 第２受け部
８ｃ 取付ピン
８ｄ 第１取付部
８ｅ 第２取付部
９ キー支持部材
１０ 第１駆動手段
１１ キー用電極
１２ 第１キー保持部材
１２ａ 保持孔
１３ 第２ＦＰＣ
１４ 第２キー保持部材
１５ 保護シート
１６ シート部材
１７ スライダ保持部材
１８ 弾性部材
１９ 第２駆動手段
２０ スライダ用電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の操作キーを有するスイッチユニットに係わり、所望する操作キーを操作し易いように突出させるようにしたスイッチユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来スイッチユニット４９は、鉄心５２、及びコイル５３によって、永久磁石からなる操作キー５１を取り囲むように電磁石が形成されている。そして、コイル５３に通電することにより発生する磁界が、永久磁石からなる操作キー５１の磁界に作用して、操作キー５１が破線で示す位置に上昇するようになっている。
前記操作キー５１と鉄心５２との間には、スペーサ５４が配設されて、操作キー５１と鉄心５２とが隔離されている。
【０００３】
また、操作ユニット５の表面は、柔軟性を有するフィルム状のシート部材５７で覆われており、操作キー５１が破線で示す位置に上昇することにより、その部分のシート部材５７が膨出して膨出部５０が形成される。
従来のスイッチユニット４９には、所望の位置に膨出部５０が複数設けられ、この膨出部５０に対応する位置のコイル５３に選択的に通電することで、操作キー５１が上昇し、所望の膨出部５０が複数形成される。また、操作キー５１の下端と対向する基板５８上には、ドーム状の板バネ５６が配設されると共に、板バネ５６内部に、一対の抵抗５８が形成され、この抵抗５８に接点５５が接触することで、抵抗５８に電圧が印加されるようになっている。
【０００４】
このような従来のスイッチユニット４９の操作は、所望する位置の複数の接点５５に対応する位置のコイル５３に通電して、操作キー５１を上昇させて破線で示すような膨出部５０を形成する。
そして、所望の高さの膨出部５０を押圧操作して操作キー５１を降下させると、操作キー５１の下端がドーム状の板バネ５６を押圧して板バネ５６が反転すると、接点５５が閉じられて抵抗５８に電圧が印加され、所望の入力を行うことができる。
【特許文献１】特開平２００２−２９８６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述したような従来のスイッチユニット４９は、コイル５３の磁界と永久磁石からなる操作キー５１の磁界の強さのバラツキによって、操作キー５１の上昇寸法にバラツキが発生する。そのために、複数の膨出部５０の高さがバラツキ、膨出部５０の押圧操作性が悪くなるおそれがあった。
本発明は、前述したような課題を解決するためになされたもので、複数の操作キーを上昇させて形成される膨出部の高さを均一にして、操作性に優れたスイッチユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための第１の手段として本発明のスイッチユニットは、基板上に配設されたスイッチ手段と、このスイッチ手段の上部に配設されて前記スイッチ手段を押圧操作可能なスイッチ操作手段とを備え、
前記スイッチ操作手段は、昇降可能な操作キーと、この操作キーの昇降方向と直交する方向にスライド移動可能なスライダとを有し、前記操作キーには、通電及び無通電により伸縮可能な第１駆動手段が取り付けられ、前記スライダには、通電及び無通電により伸縮可能な第２駆動手段が取り付けられ、
前記第１駆動手段により上昇状態となった前記操作キーと前記スイッチ手段との間にできた隙間に、前記第２駆動手段により前記スライダがスライドして侵入可能になっており、前記隙間に前記スライダが侵入した状態で、前記上昇状態にある前記操作キーを押圧操作すると、前記スライダを介し前記スイッチ手段が押圧されて入力可能となることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第２の手段として、前記第１、第２駆動手段は、形状記憶合金からなり、無通電時は所定長さの初期状態となっており、通電時は発熱して前記初期状態より短い収縮状態となることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第３の手段として、前記操作キーは、前記通電時に前記第１駆動手段が前記収縮状態となることで前記上昇状態となり、前記無通電時に前記第１駆動手段が前記初期状態に復帰することで前記操作キーが降下して降下状態となることを特徴とする。
【０００７】
また、前記課題を解決するための第４の手段として、前記隙間に前記スライダが侵入した状態で、前記第２駆動手段に通電して前記収縮状態となると、前記スライダが前記隙間から抜け出て、前記上昇状態にある前記操作キーが前記降下状態となり前記隙間が無くなることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第５の手段として、前記スライダには、弾性部材が取り付けられ、前記第２駆動手段が前記通電時に前記収縮状態となると、前記スライダは、前記弾性部材の付勢力に抗して前記隙間から抜け出す方向にスライド可能となり、前記第２駆動手段が前記無通電時に前記初期状態になると、前記弾性部材の付勢力で前記隙間に侵入する方向にスライド可能になっていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第６の手段として、前記操作キーの下端部には、前記スライダを介して前記スイッチ手段を押圧操作可能な第１突出部と、この第１突出部より突出高さの低い第２突出部とが形成され、前記スライダには、所定厚さの第１受け部と、この第１受け部より厚さが厚い第２受け部とが形成され、前記操作キーが前記上昇状態の時に前記隙間に前記スライダが侵入すると、前記第１受け部上に前記第１突出部が位置すると共に、前記第２受け部上に前記第２突出部が位置することを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第７の手段として、前記降下状態の時の前記操作キーは、前記第１突出部が前記スイッチ手段上に位置すると共に、前記第２突出部が前記スライダの前記第１受け部上に位置することを特徴とする。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第８の手段として、前記第１駆動手段は、一端部がキー用電極に固着されて接続されると共に、他端部が前記操作キーを宙吊り状に支持して、前記操作キーが前記昇降可能になっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第９の手段として、前記操作キーには、押圧操作可能な操作部が形成され、前記操作部上にシート部材が配設され、前記操作キーが前記上昇状態となると、前記シート部材が前記操作部により上方に押し上げられて所定高さの膨出部が形成され、前記操作キーが前記降下状態となると、前記シート部材が平坦状になることを特徴とする。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第１０の手段として、前記シート部材の下部には、静電容量式の座標入力装置が配設され、前記操作キーが前記上昇状態にある時に、前記シート部材に操作者がタッチすると、静電容量が変化して前記座標入力装置が入力されると共に、前記操作キーを押圧操作すると前記スイッチ手段が入力されることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第１１の手段として、前記基板上には、複数の前記スイッチ手段が配設され、前記スイッチ手段上に前記スイッチ操作手段がそれぞれ配設されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第１２の手段として、前記スイッチ手段は、タクトスイッチからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のスイッチユニットは、第１駆動手段により上昇状態となった操作キーとスイッチ手段との間にできた隙間に、第２駆動手段によりスライダがスライドして侵入可能になっており、隙間にスライダが侵入した状態で、上昇状態にある操作キーを押圧操作すると、スライダを介しスイッチ手段が押圧されて入力可能となるので、上昇状態の複数の操作キーの上昇高さを均一にして、操作性に優れたスイッチユニットを提供できる。
また、第１、第２駆動手段は、形状記憶合金からなり、無通電時は所定長さの初期状態となっており、通電時は発熱して初期状態より短い収縮状態となるので、操作キーの上昇操作、及びスライダのスライドを確実に行うことができる。
また、操作キーは、通電時に第１駆動手段が収縮状態となることで上昇状態となり、無通電時に第１駆動手段が初期状態に復帰することで操作キーが降下して降下状態となるので、第１駆動手段が収縮することで操作キーを確実に上昇状態とすることができる。
【００１２】
また、操作キーとスイッチ手段との間の隙間にスライダが侵入した状態で、第２駆動手段に通電して収縮状態となると、スライダが隙間から抜け出て、上昇状態にある操作キーが降下状態となり隙間が無くなるので、操作キーの昇降が容易なスイッチユニットを提供できる。
また、スライダには、弾性部材が取り付けられ、第２駆動手段が通電時に収縮状態となると、スライダは、弾性部材の付勢力に抗して隙間から抜け出す方向にスライド可能となり、第２駆動手段が無通電時に初期状態になると、弾性部材の付勢力で隙間に侵入する方向にスライド可能になっているので、スライダによって操作キーを上昇状態、降下状態に容易に可変することができる。
【００１３】
また、操作キーの下端部には、スライダを介してスイッチ手段を押圧操作可能な第１突出部と、この第１突出部より突出高さの低い第２突出部とが形成され、スライダには、所定厚さの第１受け部と、この第１受け部より厚さが厚い第２受け部とが形成され、操作キーが上昇状態の時に隙間にスライダが侵入すると、第１受け部上に第１突出部が位置すると共に、第２受け部上に第２突出部が位置するので、操作キーを押圧操作することで、スライダが押されてスイッチ手段を確実に入力することができる。
また、降下状態の時の操作キーは、第１突出部がスイッチ手段上に位置すると共に、第２突出部がスライダの第１受け部上に位置するので、降下状態における操作キーの上下方向の位置のバラツキも均一とすることができる。
また、第１駆動手段は、一端部がキー用電極に固着されて接続されると共に、他端部が操作キーを宙吊り状に支持して、操作キーが昇降可能になっているので、上昇時の操作キーにより、高さの均一な膨出部とすることができる。
【００１４】
また、操作キーには、押圧操作可能な操作部が形成され、操作部上にシート部材が配設され、操作キーが上昇状態となると、シート部材が操作部により上方に押し上げられて所定高さの膨出部が形成され、操作キーが降下状態となると、シート部材が平坦状になるので、シート部材に対する膨出部の形成が容易である。
また、シート部材の下部には、静電容量式の座標入力装置が配設され、操作キーが上昇状態にある時に、シート部材に操作者がタッチすると、静電容量が変化して座標入力装置が入力されると共に、操作キーを押圧操作するとスイッチ手段が入力されるので、１つのスイッチ操作手段で２種類の入力が可能なスイッチユニットを提供でいる。
【００１５】
また、基板上には、複数のスイッチ手段が配設され、スイッチ手段上にスイッチ操作手段がそれぞれ配設されているので、複数のスイッチ手段の中から所望のスイッチ手段上の操作キーを上昇状態にして膨出部を形成することで、操作性に優れて確実な入力が可能なスイッチユニットを提供できる。
また、スイッチ手段は、タクトスイッチからなるので、構造が簡単なスイッチユニットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明のスイッチユニットの実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のスイッチユニットの要部斜視図であり、図２、図３は本発明に係わる操作キーの動作を説明する要部断面図であり、図４、図５は本発明に係わる操作キーとスライダとの動作を説明する概略図であり、図６は本発明に係わる操作キーの側面図と正面図であり、図７は本発明に係わるスライダの斜視図と側面図であり、図８は本発明のスイッチ装置の使用例を説明する分解斜視図であり、図９は本発明のその他の実施の形態を説明する概略図である。
【００１７】
まず、本発明の形態のスイッチユニット１を、図１〜図８に基づいて説明すると、最下部には、剛性を有する基板２が配設され、この基板２上に所定厚さのスイッチ支持部材３が配設されている。
前記スイッチ支持部材３には、スイッチ支持部３ａが形成され、このスイッチ支持部３ａに、押圧操作することで入力可能なスイッチ手段４が支持されている。
また、スイッチ支持部材３上には、第１ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）５が配設され、この第１ＦＰＣ５を介してスイッチ手段４上には、スイッチ手段４を押圧操作可能なスイッチ操作手段６が配設されている。
【００１８】
前記スイッチ操作手段６は、操作キー７とスライダ８とを有し、操作キー７は、図６に示すように、円柱状で操作者が押圧操作可能な操作部７ａと、この操作部７ａの図示下部寄りの位置から図示左右方向に延出する鍔部７ｂとが一体形成されている。前記鍔部７ｂには、後述する第１駆動手段１０が挿通可能な孔７ｃが貫通形成されている。
また、操作キー７の下端部には、後述するスライダ８を介してスイッチ手段４を押圧操作可能な第１突出部７ｄと、この第１突出部７ｄより突出高さの低い第２突出部７ｅとが形成されている。
また、第１突出部７ｄと第２突出部７ｅとの間には、所定寸法の幅と深さの溝７ｆが形成され、この溝７ｆの深さは、鍔部７ｂの下面と同一面になるように形成されている。
【００１９】
また、スライダ８は、図７に示すように、所定厚さで略円弧状に形成された第１受け部８ａと、この第１受け部８ａより厚さが厚く生成された第２受け部８ｂとを有している。前記第２受け部８ｂの下部には、後述する弾性部材１８を取付可能な取付ピン８ｃを有する第１取付部８ｄと、後述する第２駆動手段１９を取付可能な第２取付部８ｅとが所定深さで掘り込み形成されている。
また、操作キー７の溝７ｆには、板状のキー支持部材９が接着剤等で固着され、このキー支持部材９は、図２に示すように、左右両端部が操作キー７の孔７ｃの一部を塞ぐ長さに形成されている。
【００２０】
また、キー支持部材９の左右両端部には、線材をコイル状に形成した形状記憶合金からなる第１駆動手段１０がそれぞれ取り付けられている。前記第１駆動手段１０は、無通電時に所定長さの初期状態（伸長状態）となって、操作キー７が矢印Ａ方向に降下した降下状態となるようになっている。また、第１駆動手段１０は、通電時に発熱して無通電時の初期状態より短い収縮状態となって、操作キー７が矢印Ｂ方向に上昇した上昇状態となるようになっている。
この上昇状態となった操作キー７と第１ＦＰＣ５との間にできた隙間に、後述する第２駆動手段１９によりスライダ８がスライドして侵入可能になっている。
【００２１】
前記キー支持部材９の両端部に取り付けられたそれぞれの第１駆動手段１０は、鍔部７ｂに形成した孔７ｃを挿通して図示上部側の一端部がキー用電極１１に半田付け等で電気的に接続されている。
また、操作キー７は、所定厚さの第１キー保持部材１２に形成した保持孔１２ａに挿通保持されて昇降可能になっている。前記キー用電極１１は、第１キー保持部材１２上に配設した第２ＦＰＣ１３の回路パターン（図示せず）に半田付け等で固着されている。
即ち、第１駆動手段１０は、一端部が第１キー保持部材１２上の第２ＦＰＣ１３に固着したキー用電極１１に接続されて支持されると共に、他端部がキー保持部材９を介して操作キー７に支持されている。
そのために、操作キー７は、キー用電極１１に第１駆動手段１０を介して宙吊り状に支持されて、第１駆動手段１０に対して通電、無通電とすることで昇降可能になっている。
【００２２】
また、第２ＦＰＣ１３上には、キー用電極１１を覆うように所定厚さの第２キー保持部材１４が配設され、この第２キー保持部材１４上に保護シート１５を介してフィルム状で可撓性のあるシート部材１６が配設されている。
そして、操作キー７の操作部７ａは、第２キー保持部材１４及び保護シート１５を挿通して、上面がシート部材１６で覆われている。
そのために、図３に示すように、操作キー７が矢印Ｂ方向に上昇した上昇状態となると、操作部７ａによりシート部材１６が押し上げられて所定高さの膨出部１６ａが形成される。また、図１に示すように、操作キー７が矢印Ａ方向に降下した降下状態となると、膨出部１６ａは、シート部材１６の復元力により平坦状に戻るようになっている。
【００２３】
また、スライダ８は、所定厚さのスライダ保持部材１７のスライダ保持部１７ａに保持されて、図２に示すように、矢印Ｃ、Ｄ方向にスライド可能になっている。前記スライダ８の第１取付部８ｄの取付ピン８ｃには、図２に示すように、圧縮コイルバネからなる弾性部材１８が取り付けられている。
また、スライダ８の第２取付部８ｅには、形状記憶合金からなるコイル状の第２駆動手段１９が取り付けられており、この第２駆動手段１９の端部にスライダー用電極２０が固着されている。
前記第２駆動手段１９は、第１駆動手段１０と同様に、無通電時は第２駆動手段１９が所定長さの初期状態（伸長状態）になり、スライダ８が矢印Ｃ方向にスライド可能になると共に、通電時は第２駆動手段１９が初期状態より短い収縮状態となり、スライダ８が矢印Ｄ方向にスライド可能になっている。
【００２４】
また、複数のスイッチ手段４を備えたスイッチユニット１は、図８に示すように、スイッチ支持部材３に複数のスイッチ手段４が整列して配設され、この複数のスイッチ手段４上に第１ＦＰＣ５を介して、それぞれスイッチ操作手段６が配設されている。
そして、操作キー７が上昇状態となった部分のシート部材１６には、所定高さの膨出部１６ａが形成され、この膨出部１６ａを操作者の指等で押圧操作可能となっている。また、操作キー７が降下状態となっている部分のシート部材１６は平坦状になっている。
そのために、降下状態の操作キー７の部分（シート部材１６が平坦状になっている部分）を操作者が誤って押圧操作したとしても、操作キー７を押圧操作できないようになっている。
【００２５】
このような本発明のスイッチユニット１の操作を説明すると、まず、所望の位置のスイッチ手段４を押圧して入力操作可能とするには、所望の位置のスイッチ手段４に対応するスイッチ操作手段６の第１駆動手段１０に、所定の電圧を通電すると第１駆動手段１０は、図３に示すような収縮状態となる。
このことで、第１駆動手段１０に宙吊り状に支持された操作キー７が矢印Ｂ方向に上昇して、シート部材１６が操作部７ａによって押し上げられて膨出部１６ａが形成される。
前記操作キー７が上昇状態となって、操作キー７の下端部である第１突出部７ｄと、第１ＦＰＣ５との間に所定寸法の隙間が形成される。
【００２６】
前記操作キー７が上昇状態にある時に、第２駆動手段１９を無通電とすることで、第２駆動手段１９の収縮力が解除されて第２駆動手段１９が初期状態に復帰すると共に、弾性部材１８の付勢力により、スライダ８が矢印Ｃ方向にスライドする。このことにより、操作キー７と第１ＦＰＣ５との間の隙間にスライダ８が侵入して位置する。
その後、第１駆動手段１０への通電を遮断して無通電とすることで、第１駆動手段１０の収縮力が解除される。このことにより、図５に示すように、操作キー７の第１突出部７ｄが第１受け部８ａ上に位置すると共に、第２突出部７ｅが第２受け部８ｂ上に位置する。
【００２７】
そして、操作キー７は、上昇状態となり、シート部材１６に形成された所定高さの膨出部１６ａを操作者の指等で押圧操作すると、操作キー７が所定量降下して、スライダ８を介してスイッチ手段４が押圧されて入力される。
前記スライダ８上に操作キー７を位置させることで、膨出部１６ａの膨出高さのバラツキを無くすることができ、操作性を向上することができる。
また、シート部材１６が平坦状になって、操作キー７が降下状態となっている部分を、操作者が誤って押圧操作したとしても、操作キー７を押し下げることができず、所望のスイッチ手段４以外のスイッチ手段４が入力される誤入力を防止できる。
【００２８】
また、上昇状態にある操作キー７を矢印Ａ方向に降下させて、シート部材１６を平坦状にするには、図３に示すように、操作キー７が上昇状態にある時で、無通電状態となっている第１駆動手段１０に通電することで、第１駆動手段１０が若干収縮して、操作キー７が若干上昇する。
すると、スライダ８の第１、第２受け部８ａ、８ｂ上に位置していた操作キー７の第１、第２突出部７ｄ、７ｅが若干上昇して離間する。
この時、第２駆動手段１９に通電すると、弾性部材１８の付勢力に抗して第２駆動手段１９が収縮し、スライダ８が操作キー７と第１ＦＰＣ５との間から抜け出す方向（矢印Ｄ方向）にスライドする。
【００２９】
その後、第１駆動手段１０への通電を解除して無通電とすることで、第１駆動手段１０の収縮が解除されて初期状態に復帰すると共に、シート部材１６の復元力により膨出部１６ａが平坦状に戻る。
前記平坦状に戻るシート部材１６により、図４に示すように、操作キー７が下方に押されて降下状態となる。
前記操作キー７が降下状態となって、前記シート部材１６が平坦状になった部分を、操作者が誤って押圧操作しても、スイッチ手段４が入力するほど、操作キー７を押し下げることができない。そのために、スイッチ手段４の誤入力を防止できる。
【００３０】
尚、本発明の実施の形態では、スイッチ手段４上に第１ＦＰＣ５を配設したもので説明したが、スイッチ手段４上に第１ＦＰＣ５が無いものでも良い。
即ち、上昇状態の操作キー７とスイッチ手段４との間に隙間が形成されるものでも良い。
また、本発明の実施の形態では、スイッチ手段４をタクトスイッチで説明したが、図９に示すような、メンブレンスイッチからなるスイッチ手段２７でも良い。
前記メンブレンスイッチからなるスイッチ手段２７は、可動接点２７ａと固定接点２７ｂとが形成され、可動接点２７ａが押圧されて固定接点２７ｂに接することで所定の入力が行われるようになっている。
また、本発明の実施の形態では、第１、第２駆動手段１０、１９に通電することで収縮状態となり、無通電とすることで所定長さの初期状態に復帰することで説明したが、通電することで初期状態になり、無通電とすることで収縮状態となるようにしたものでも良い。
【００３１】
また、本発明のその他の実施の形態のスイッチユニット２５として、図９に示すように、シート部材１６の下部には、図１に示す保護シート１５に換えて、静電容量式の座標入力装置２６を配設したものでも良い。
このようなスイッチユニット２５は、、操作キー７が上昇状態にある時に、シート部材１６の膨出部１６ａに操作者がタッチすると、座標入力装置２６の静電容量が変化して所望の座標入力が行われると共に、膨出部１６ａを押圧して操作キー７を押圧操作すると、スライダ８を介してメンブレンスイッチからなるスイッチ手段２７が押圧されて、可動接点２７ａが固定接点２７ｂに接して入力されるようにしたものでも良い。
このような本発明のその他の実施の形態のスイッチユニット２５は、１つのスイッチ操作手段６により、座標入力装置２６とスイッチ手段２７の異なった入力ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のスイッチユニットの要部斜視図である。
【図２】本発明に係わる操作キーの動作を説明する要部断面図である。
【図３】本発明に係わる操作キーの動作を説明する要部断面図である。
【図４】本発明に係わる操作キーとスライダとの動作を説明する概略図である。
【図５】本発明に係わる操作キーとスライダとの動作を説明する概略図である。
【図６】本発明に係わる操作キーの側面図と正面図である。
【図７】本発明に係わるスライダの斜視図と側面図である。
【図８】本発明のスイッチ装置の使用例を説明する分解斜視図である。
【図９】本発明のその他の実施の形態を説明する概略図である。
【図１０】従来のスイッチユニットを説明する要部断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 本発明のスイッチユニット
２ 基板
３ スイッチ支持部材
３ａ スイッチ支持部
４ スイッチ手段
５ 第１ＦＰＣ
６ スイッチ操作手段
７ 操作キー
７ａ 操作部
７ｂ 鍔部
７ｃ 孔
７ｄ 第１突出部
７ｅ 第２突出部
７ｆ 溝
８ スライダ
８ａ 第１受け部
８ｂ 第２受け部
８ｃ 取付ピン
８ｄ 第１取付部
８ｅ 第２取付部
９ キー支持部材
１０ 第１駆動手段
１１ キー用電極
１２ 第１キー保持部材
１２ａ 保持孔
１３ 第２ＦＰＣ
１４ 第２キー保持部材
１５ 保護シート
１６ シート部材
１７ スライダ保持部材
１８ 弾性部材
１９ 第２駆動手段
２０ スライダ用電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配設されたスイッチ手段と、このスイッチ手段の上部に配設されて前記スイッチ手段を押圧操作可能なスイッチ操作手段とを備え、
前記スイッチ操作手段は、昇降可能な操作キーと、この操作キーの昇降方向と直交する方向にスライド移動可能なスライダとを有し、前記操作キーには、通電及び無通電により伸縮可能な第１駆動手段が取り付けられ、前記スライダには、通電及び無通電により伸縮可能な第２駆動手段が取り付けられ、
前記第１駆動手段により上昇状態となった前記操作キーと前記スイッチ手段との間にできた隙間に、前記第２駆動手段により前記スライダがスライドして侵入可能になっており、前記隙間に前記スライダが侵入した状態で、前記上昇状態にある前記操作キーを押圧操作すると、前記スライダを介し前記スイッチ手段が押圧されて入力可能となることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項２】
前記第１、第２駆動手段は、形状記憶合金からなり、無通電時は所定長さの初期状態となっており、通電時は発熱して前記初期状態より短い収縮状態となることを特徴とする請求項１記載のスイッチユニット。
【請求項３】
前記操作キーは、前記通電時に前記第１駆動手段が前記収縮状態となることで前記上昇状態となり、前記無通電時に前記第１駆動手段が前記初期状態に復帰することで前記操作キーが降下して降下状態となることを特徴とする請求項２記載のスイッチユニット。
【請求項４】
前記隙間に前記スライダが侵入した状態で、前記第２駆動手段に通電して前記収縮状態となると、前記スライダが前記隙間から抜け出て、前記上昇状態にある前記操作キーが前記降下状態となり前記隙間が無くなることを特徴とする請求項２、または３記載のスイッチユニット。
【請求項５】
前記スライダには、弾性部材が取り付けられ、前記第２駆動手段が前記通電時に前記収縮状態となると、前記スライダは、前記弾性部材の付勢力に抗して前記隙間から抜け出す方向にスライド可能となり、前記第２駆動手段が前記無通電時に前記初期状態になると、前記弾性部材の付勢力で前記隙間に侵入する方向にスライド可能になっていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のスイッチユニット。
【請求項６】
前記操作キーの下端部には、前記スライダを介して前記スイッチ手段を押圧操作可能な第１突出部と、この第１突出部より突出高さの低い第２突出部とが形成され、前記スライダには、所定厚さの第１受け部と、この第１受け部より厚さが厚い第２受け部とが形成され、前記操作キーが前記上昇状態の時に前記隙間に前記スライダが侵入すると、前記第１受け部上に前記第１突出部が位置すると共に、前記第２受け部上に前記第２突出部が位置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスイッチユニット。
【請求項７】
前記降下状態の時の前記操作キーは、前記第１突出部が前記スイッチ手段上に位置すると共に、前記第２突出部が前記スライダの前記第１受け部上に位置することを特徴とする請求項６記載のスイッチユニット。
【請求項８】
前記第１駆動手段は、一端部がキー用電極に固着されて接続されると共に、他端部が前記操作キーを宙吊り状に支持して、前記操作キーが前記昇降可能になっていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか1項に記載のスイッチユニット。
【請求項９】
前記操作キーには、押圧操作可能な操作部が形成され、前記操作部上にシート部材が配設され、前記操作キーが前記上昇状態となると、前記シート部材が前記操作部により上方に押し上げられて所定高さの膨出部が形成され、前記操作キーが前記降下状態となると、前記シート部材が平坦状になることを特徴とする請求項３乃至８のいずれかに記載のスイッチユニット。
【請求項１０】
前記シート部材の下部には、静電容量式の座標入力装置が配設され、前記操作キーが前記上昇状態にある時に、前記シート部材に操作者がタッチすると、静電容量が変化して前記座標入力装置が入力されると共に、前記操作キーを押圧操作すると前記スイッチ手段が入力されることを特徴とする請求項８、または９記載のスイッチユニット。
【請求項１１】
前記基板上には、複数の前記スイッチ手段が配設され、前記スイッチ手段上に前記スイッチ操作手段がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか1項に記載のスイッチユニット。
【請求項１２】
前記スイッチ手段は、タクトスイッチからなることを特徴とする請求項１乃至１１記載のスイッチユニット。
【請求項１】
基板上に配設されたスイッチ手段と、このスイッチ手段の上部に配設されて前記スイッチ手段を押圧操作可能なスイッチ操作手段とを備え、
前記スイッチ操作手段は、昇降可能な操作キーと、この操作キーの昇降方向と直交する方向にスライド移動可能なスライダとを有し、前記操作キーには、通電及び無通電により伸縮可能な第１駆動手段が取り付けられ、前記スライダには、通電及び無通電により伸縮可能な第２駆動手段が取り付けられ、
前記第１駆動手段により上昇状態となった前記操作キーと前記スイッチ手段との間にできた隙間に、前記第２駆動手段により前記スライダがスライドして侵入可能になっており、前記隙間に前記スライダが侵入した状態で、前記上昇状態にある前記操作キーを押圧操作すると、前記スライダを介し前記スイッチ手段が押圧されて入力可能となることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項２】
前記第１、第２駆動手段は、形状記憶合金からなり、無通電時は所定長さの初期状態となっており、通電時は発熱して前記初期状態より短い収縮状態となることを特徴とする請求項１記載のスイッチユニット。
【請求項３】
前記操作キーは、前記通電時に前記第１駆動手段が前記収縮状態となることで前記上昇状態となり、前記無通電時に前記第１駆動手段が前記初期状態に復帰することで前記操作キーが降下して降下状態となることを特徴とする請求項２記載のスイッチユニット。
【請求項４】
前記隙間に前記スライダが侵入した状態で、前記第２駆動手段に通電して前記収縮状態となると、前記スライダが前記隙間から抜け出て、前記上昇状態にある前記操作キーが前記降下状態となり前記隙間が無くなることを特徴とする請求項２、または３記載のスイッチユニット。
【請求項５】
前記スライダには、弾性部材が取り付けられ、前記第２駆動手段が前記通電時に前記収縮状態となると、前記スライダは、前記弾性部材の付勢力に抗して前記隙間から抜け出す方向にスライド可能となり、前記第２駆動手段が前記無通電時に前記初期状態になると、前記弾性部材の付勢力で前記隙間に侵入する方向にスライド可能になっていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のスイッチユニット。
【請求項６】
前記操作キーの下端部には、前記スライダを介して前記スイッチ手段を押圧操作可能な第１突出部と、この第１突出部より突出高さの低い第２突出部とが形成され、前記スライダには、所定厚さの第１受け部と、この第１受け部より厚さが厚い第２受け部とが形成され、前記操作キーが前記上昇状態の時に前記隙間に前記スライダが侵入すると、前記第１受け部上に前記第１突出部が位置すると共に、前記第２受け部上に前記第２突出部が位置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスイッチユニット。
【請求項７】
前記降下状態の時の前記操作キーは、前記第１突出部が前記スイッチ手段上に位置すると共に、前記第２突出部が前記スライダの前記第１受け部上に位置することを特徴とする請求項６記載のスイッチユニット。
【請求項８】
前記第１駆動手段は、一端部がキー用電極に固着されて接続されると共に、他端部が前記操作キーを宙吊り状に支持して、前記操作キーが前記昇降可能になっていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか1項に記載のスイッチユニット。
【請求項９】
前記操作キーには、押圧操作可能な操作部が形成され、前記操作部上にシート部材が配設され、前記操作キーが前記上昇状態となると、前記シート部材が前記操作部により上方に押し上げられて所定高さの膨出部が形成され、前記操作キーが前記降下状態となると、前記シート部材が平坦状になることを特徴とする請求項３乃至８のいずれかに記載のスイッチユニット。
【請求項１０】
前記シート部材の下部には、静電容量式の座標入力装置が配設され、前記操作キーが前記上昇状態にある時に、前記シート部材に操作者がタッチすると、静電容量が変化して前記座標入力装置が入力されると共に、前記操作キーを押圧操作すると前記スイッチ手段が入力されることを特徴とする請求項８、または９記載のスイッチユニット。
【請求項１１】
前記基板上には、複数の前記スイッチ手段が配設され、前記スイッチ手段上に前記スイッチ操作手段がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか1項に記載のスイッチユニット。
【請求項１２】
前記スイッチ手段は、タクトスイッチからなることを特徴とする請求項１乃至１１記載のスイッチユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１２２９２１（Ｐ２００７−１２２９２１Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１０１２９（Ｐ２００５−３１０１２９）
【出願日】平成１７年１０月２５日（２００５．１０．２５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２５日（２００５．１０．２５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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