説明

スイッチ機構およびスイッチ機構を有する電子機器

【課題】 多方向入力の可能なスイッチ機構を大型化することなく、過剰な力からスイッチ本体および基板を保護する。
【解決手段】 少なくとも押し込み方向と傾斜方向に操作可能な操作可能な操作部材と、軸部を有し前記操作部材の操作に対応して信号を出力するスイッチと、前記操作部材と前記スイッチの前記軸部との間に介在する弾性部材と、前記操作部材を押し込み方向に操作した際に前記操作部材と当接することで前記操作部材の押し込み方向の変位を制限するストッパー部材とを備え、前記操作部材と前記ストッパー部材とが当接する部分は前記スイッチが信号を出力する傾斜方向以外の位置に設けることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はスイッチ機構、特に多方向操作スイッチ機構に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子機器に装着するスイッチの操作時にかかる過剰な力からスイッチ本体および基板を保護すると共に、操作感触を向上するスイッチ機構が知られている。
【0003】
図7は従来のスイッチ機構を説明する図である。図7において、筐体1に保持されたユーザー釦2と、前記ユーザー釦2とスイッチ本体3のシャフト4とを結合する連結部材5およびバネ部材6を具備してスイッチ機構を構成する。スイッチ本体3は筐体1に固定された基板7のランドパターン8に半田付けされて基板7に固着される。ユーザー釦2の動作ストロークL1 とシャフト4の適正な動作ストロークL2 との差はバネ部材6によって吸収する。従って動作のための力の過剰分はスイッチ本体3、基板7およびランドパターン8に伝達されず、これらを保護すると共に操作感触の向上が図れる構成となっている。(特許文献1参照)
また、本体から突出している1つの操作部のキートップを、多方向へ傾斜操作を行うことで操作を行う多方向スィッチ機構が採用されているものがある。特に、1方向への押し込み動作と、4方向に傾斜操作させて動作させる5方向操作スイッチでは、操作部の押し込み動作で押し込み式のスイッチとして作動し、操作部を中心方向から放射方向へ傾斜させることで4方向のいずれかのスイッチとして動作する。すなわち、操作部を上側へと倒したとき上側のキーとして作動し、下側、右側、左側へ倒したときそれぞれ、下、右、左のキーとして作動する。(特許文献2参照)
【特許文献1】特開平9−35577号公報
【特許文献2】特開2003−100182号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
多方向操作スイッチ機構においても、過大な荷重が加えられると、スイッチ本体や、プリント基板が破壊、損傷する虞がある。しかしながら、図6に示す従来例のまま多方向操作スイッチ機構に適用すると、多方向操作スイッチ機構が大型化してしまうという問題があった。
【0005】
本発明は、多方向入力の可能なスイッチ機構を大型化することなく、過剰な力からスイッチ本体および基板を保護することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のスイッチ機構は、少なくとも押し込み方向と傾斜方向に操作可能な操作可能な操作部材と、軸部を有し前記操作部材の操作に対応して信号を出力するスイッチと、前記操作部材と前記スイッチの前記軸部との間に介在する弾性部材と、前記操作部材を押し込み方向に操作した際に前記操作部材と当接することで前記操作部材の押し込み方向の変位を制限するストッパー部材とを備え、前記操作部材と前記ストッパー部材とが当接する部分は前記スイッチが信号を出力する傾斜方向以外の位置に設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
多方向入力の可能なスイッチ機構を大型化することなく、過剰な力からスイッチ本体および基板を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0009】
図1〜図5は、本発明の実施形態である多方向操作スイッチ機構を説明する図である。図6は本発明の実施形態である多方向操作スイッチ機構を搭載した電子機器としてのビデオカメラを説明する図である。
【0010】
図1は本実施形態の多方向操作スイッチの斜視図である。図2は図1の多方向操作スイッチを操作面側から見た図である。図3は図2のA−A線の断面図である。
【0011】
101はビデオカメラの使用者が操作可能な操作部材である。301はスイッチ本体である。302はスイッチ本体301の電気信号を伝達する回路を有したプリント基板である。303は操作部材101とスイッチ本体301の間に介在された弾性部材である。304はスイッチ本体301の上部に設けたストッパー部材である。
【0012】
スイッチ本体301は、中央部分での押し込み動作と、上、下、左、右の4方向に傾斜動作が可能な5方向の信号を出力できるスイッチである。
【0013】
図4は本発明の実施形態に関わる多方向操作スイッチ本体の要部の断面図である。スイッチ本体301は、箱型ケース301a、軸部301dを備えている。図4に示すように、スイッチ本体301の内部には、それぞれの操作方向に対応する位置に複数組配置した可動切片602b、固定接点602c、602dが配置され、軸部301dには複数の可動切片602bを押圧する凸部が形成されている。
【0014】
スイッチ本体301は、軸部301dを動作させることで、軸部301d裏面の凸部がそれぞれの操作方向に対応する可動切片602bを押圧し、それぞれの操作方向についてONとなる。さらに、スイッチ本体301は、軸部301dをL3a押し込むことで、押し込み方向でON状態となる。また、軸部301dをそれぞれの方向にθ3傾斜させることで、4方向それぞれの方向でON状態となる。
【0015】
操作部材101は、キートップ101aと、キートップの径より大きいフランジ101bと、操作部材101の底面に設けられた凸部101cと、開口部101dを有している。操作部材101の開口部101dには、スイッチ本体301の軸部301dが後述する弾性部材303を介して挿入されている。図2に示すように、操作部材101の底面に設けられた凸部101cは、スイッチ本体301が信号を出力する傾斜方向である上下左右の方向から45度位相の異なる方向に形成されている。さらに、凸部101cは、スイッチ本体軸部301dの傾斜中心からの離間距離Dが小さくなるように、スイッチ本体301の軸部301dを挿入する開口部101dの近傍に形成されている。これらにより、操作部材101の傾斜方向への変位によって生じる、操作部材101の押し込み方向への移動量Dtanθ3を小さくすることが出来る。
【0016】
弾性部材303は、操作スイッチ本体301の軸部301dに装着され、弾性部材303が装着されたスイッチ本体301の軸部301dが、操作部材101の開口部101dに挿入される。これにより、操作部材101をスイッチ本体301に対してガタ無く取り付けることが可能となる。また、操作部材101の開口部101d側に弾性部材303を装着し、スイッチ本体301の軸部301dを挿入する構成にしても同様の効果が得られる。
【0017】
さらに、弾性部材303をスイッチ本体301の軸部301dもしくは、操作部材101と一体にて形成しても構わない。また、弾性部材303の弾性力を、スイッチ本体301のドーム状可動切片602bが初期位置に戻ろうとする力より大きく設定している。したがって、スイッチ本体301がON信号を出力するために必要な力では弾性部材303の変形量が極めて小さくなるため、スイッチ本体301の操作感が失われることがない。本実施形態では弾性部材303として、クッション材を用いているが、エラストマーや、コイルバネ等を用いても構わない。
【0018】
図6に示すビデオカメラの筐体には、操作部材101のキートップ101aの径よりも大きく、フランジ101bの径よりも小さい開口孔を有した前面カバー102が固定されており、操作部材101がビデオカメラ本体から抜け落ちない構成となっている。また、操作部材101のキートップ101aは、前面カバー102から突出した状態で、ストッパー部材304とL3bの間隙を設けてスイッチ本体301に取り付けられている。
【0019】
ストッパー部材304は、スイッチ本体301上部に少なくともその一部が位置しており、フレーム部材400に固定されている。ストッパー部材304の中央には、スイッチ本体301の軸部301dが挿入される孔が設けられており、この孔の周辺に、操作部材101の底面に設けられた凸部101cと当節する台座部304aが設けられている。台座部304aが設けることで、操作部材101の傾斜方向に操作した際に生じる、押し込み方向への移動量Dtanθ3を小さくすることが出来る。
【0020】
ここで、ストッパー部材304に操作部材101の傾斜による操作方向を避けた方向で、操作部材101の底面と当接する凸部を設けるようにしても構わない。さらに、ストッパー部材304は、フレーム部材400と一体に成型しても構わない。
【0021】
次にこのように構成された多方向操作スイッチ機構の動作を説明する。
【0022】
図3において、特に図3(a)は、キートップ101aを操作前の状態を表している。図3(b)は、キートップ101aを押し込み方向に操作して、押し込み方向でONとなる状態を表している。図3(c)は、図3(b)から、さらにスイッチ操作荷重を上回る過度の押し込み方向への荷重を加えた状態を示している。なお、図3のそれぞれの形態で、共通する部材や部位に関しては符号を付していない。
【0023】
図3において、キートップ101aに押し下げ操作荷重Fyを加えて押し込むと、キートップ101aが図3(a)に示す位置からスイッチ本体301側へと変位する。図3(a)からキートップ101aをL3a押し下げ動作させた図3(b)に示す位置でスイッチ本体301がON状態となる。
【0024】
スイッチ本体301は、スイッチ操作動作の確実性確保のために、設計的余裕L3xを加味した位置にストッパー部材304を配置している。すなわちL3b=L3a+L3xと設定している。図3(b)の位置からキートップ101aにさらに押し下げ動作荷重を加えると、弾性部材303がL3x圧縮され、図3(c)の位置で、ストッパー部材304の台座部304aと、操作部材101の底面に設けられた凸部101cが当接する。したがって、キートップ101aを過大な力で押し下げたとしても、操作部材101の変位は制限されることとなる。これにより、操作部材101を押し込む方向の過大な荷重が与えられても、スイッチ本体301とプリント基板302に力が加わることはなく、スイッチ本体301やプリント基板302の破壊、損傷を防止することができる。
【0025】
また、本実施形態の多方向操作スイッチは、上下左右の4方向に傾斜操作を行う場合には、キートップ101aを横から押すことで、スイッチ本体301の軸部301dを所望の方向に傾斜させている。図5及び図3(d)は本実施形態の多方向操作スイッチ機構の傾斜方向のON状態を表しており、特に図5は多方向操作スイッチを正面から見た図である。また、図3(e)は、図3(d)の位置からさらに、スイッチ操作荷重を上回る傾斜方向への過大な荷重を操作部材101に加えた状態を示している。
【0026】
操作部材101の底面に設けられた凸部101cと、ストッパー部材304の台座部304aによる当接は、傾斜操作方向(上下左右方向)を避けた方向でスイッチ本体301の軸部301dの傾斜中心に近い部分に設定してある。したがって、傾斜操作時における、押し込み方向への移動量Dtanθ3が小さくなる。これにより、多方向スイッチをθ3だけ傾斜させる前にストッパー部材304と操作部材101が当接せず、スイッチ本体301を動作させることが可能となる。すなわち、ストッパー部材304が、操作部材101の倒し方向への動作を妨げることがなく、スイッチ本体301の軸部301dをθ3傾斜させることが可能となる。
【0027】
ここで、さらにキートップ101aに傾斜方向の荷重を加えた場合、弾性部材303が圧縮され、図3(e)に示す位置で、前面カバー102と操作部材101が当接し、操作部材101がこれ以上動かない状態となる。これにより、操作部材101を傾斜させる方向の過大な荷重を与えられたとしても、スイッチ本体301とプリント基板302に力が加わることはなく、スイッチ本体301やプリント基板302の破壊、損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施形態である多方向操作スイッチの斜視図。
【図2】本発明の実施形態である多方向操作スイッチを操作面側から見た図。
【図3】本発明の実施形態である多方向操作スイッチの断面図。
【図4】スイッチ本体301の要部の断面図。
【図5】傾斜操作時の多方向操作スイッチを操作面側から見た図。
【図6】本実施形態の多方向操作スイッチを搭載したビデオカメラを説明する図。
【図7】従来のスイッチ機構を説明する図。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも押し込み方向と傾斜方向に操作可能な操作可能な操作部材と、
軸部を有し前記操作部材の操作に対応して信号を出力するスイッチと、
前記操作部材と前記スイッチの前記軸部との間に介在する弾性部材と、
前記操作部材を押し込み方向に操作した際に前記操作部材と当接することで前記操作部材の押し込み方向の変位を制限するストッパー部材とを備え、
前記操作部材と前記ストッパー部材とが当接する部分は前記スイッチが信号を出力する傾斜方向以外の位置に設けることを特徴とするスイッチ機構。
【請求項2】
前記ストッパー部材の前記操作部材と当接する部分は、前記操作部材と前記スイッチとの間に位置することを特徴とする請求項1に記載のスイッチ機構。
【請求項3】
前記操作部材には、前記ストッパー部材とが当接する部分に凸部が形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ機構。
【請求項4】
前記操作部材を傾斜方向に操作した際に前記操作部材と当接することで前記操作部材の傾斜方向の変位を制限するカバー部材を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のスイッチ機構。
【請求項5】
前記弾性部材は、前記スイッチが信号を出力するために必要な力よりも大きい弾性力に設定されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のスイッチ機構。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれか1項に記載のスイッチ機構を有する電子機器。

【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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【公開番号】特開2008−277034(P2008−277034A)
【公開日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−117034(P2007−117034)
【出願日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】