多連型スイッチ

【課題】各スイッチから引き出される配線の本数を少なくでき、小型化を図ることができる多連型スイッチを提供する。
【解決手段】複数のスイッチ85を直線状に並べて設けてなる第2スイッチ基板80と、第2スイッチ基板80の各スイッチ85上にそれぞれ設置されこれら各スイッチ85を押圧する押圧部151を有する第2押圧体150とを具備する多連型スイッチ1である。各スイッチ85は、第2スイッチ基板80の上面に弾性板製の反転板110を設置し、この反転板110を第2押圧体150の押圧部151が押圧する構造のスイッチである。各スイッチ85は、第2スイッチ基板80上においてラダー抵抗回路にて並列に結線されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の押圧型のスイッチを直線状に設置してなる構造の多連型スイッチに関するものである。
【背景技術】
【0002】
多連型スイッチは、たとえば特許文献1の第2図に示す操作パネルのように、スイッチ基板(2)に複数のスイッチ(いわゆるメンブレンスイッチ)(28)を直線状に設け、それらの上にそれぞれキートップ(52)を設置し、その上下を上下ケース(7),(8)によって覆って構成されている。そしてこの操作パネルは電子機器に装着され、たとえばいずれかのキートップ(52)を押圧することでスイッチ(28)をオンし、電子機器の所望の機能を選択したり、その機能を実行させたりするように使用される。
【0003】
ところで上記従来の多連型スイッチを構成するスイッチ(28)はそれぞれ一対のスイッチ接点を有しており、通常、一方のスイッチ接点には各スイッチ(28)に共通するコモン配線パターンが接続され、もう一方のスイッチ接点には各スイッチ(28)にそれぞれ1本づつ対応する個別配線パターンが接続されており、これによっていわゆるマトリクス回路(本願の図7に相当する回路構成)が構成されている。
【0004】
しかしながら上記マトリクス回路構成を用いると、各スイッチにそれぞれ接続される個別配線の本数が多くなり、上記複数のスイッチを形成するスイッチ基板の面積が大きくなり、また配回す配線が複雑になり、多連型スイッチの小型化が阻害されるという問題があった。この問題は特許文献1の第2図に示すスイッチ基板(2)のようにその面積が広い場合はそれほど大きくないが、例えばスイッチ基板(2)の外形寸法を第2図に示すキートップ板(5)の外形寸法と同一の外形寸法にしなければならないような場合は、大きくなる。またこの問題は特にキートップ(52)によって押圧されるスイッチが2段スイッチであるような場合、その構造が複雑になるので、さらに大きくなる。
【特許文献1】実開平4−47236号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、各スイッチから引き出される配線の本数を少なくでき、小型化を図ることができる多連型スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願請求項1に記載の発明は、複数のスイッチを直線状に並べて設けてなるスイッチ基板と、前記スイッチ基板の各スイッチ上にそれぞれ設置されこれら各スイッチを押圧する押圧部を有する押圧体と、を具備してなる多連型スイッチにおいて、前記各スイッチは、前記スイッチ基板の上面に弾性板製の反転板を設置し、この反転板を前記押圧体の押圧部が押圧する構造のスイッチであり、これら各スイッチは、前記スイッチ基板上においてラダー抵抗回路にて並列に結線されていることを特徴とする多連型スイッチにある。なおここで言うスイッチ基板は、下記する実施形態の第2スイッチ基板80に相当し、押圧体は下記する実施形態の第2押圧体150に相当する。
【0007】
本願請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の多連型スイッチにおいて、前記ラダー抵抗回路は、スルホールを通して前記スイッチ基板の上下面に配回されていることを特徴とする多連型スイッチにある。
【0008】
本願請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の多連型スイッチにおいて、前記スイッチ基板は、帯状に延びる連結部の一側辺から櫛歯状に複数のスイッチ形成部を突出して設け、これら各スイッチ形成部に前記各スイッチを形成するとともに、これら各スイッチに接続されている前記ラダー抵抗回路を前記連結部に形成したことを特徴とする多連型スイッチにある。
【0009】
本願請求項4に記載の発明は、請求項1または2または3に記載の多連型スイッチにおいて、前記スイッチ基板の下部に、前記スイッチ基板に設けたスイッチにそれぞれ重なるようにスイッチを直線状に並べて設けてなる別のスイッチ基板を設置したことを特徴とする多連型2段スイッチにある。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に記載の発明によれば、各スイッチをラダー抵抗回路にて並列に結線したので、各スイッチから引き出される配線の本数を少なくできてスイッチ基板の面積を小さくでき、また配線の配回しを簡素化でき、これによって多連型スイッチの小型化を図ることができる。同時に各スイッチ上には反転板が設置されているので各スイッチをオンした際の抵抗値をいずれも小さく均一にでき、したがってラダー抵抗回路による抵抗値(出力電圧)の違いを誤差なく検出でき、いずれのスイッチがオンされたかが正確に検出できる。この多連型スイッチは、小スペースの場所、特に帯状のスペースしかない箇所(たとえば携帯用機器の液晶パネルなどの表示部の桟やフレームの部分)に使用して好適である。
【0011】
請求項2に記載の発明によれば、スイッチ基板の上下面を利用してラダー抵抗回路を形成するので、別途ラダー回路用のスペースをスイッチ基板上に設ける必要がなく、スイッチ基板の小型化が図れ、これによってさらに多連型スイッチの小型化を図ることができる。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、スイッチ形成部を櫛歯状に形成したので、各スイッチが独立して動きやすくなる。また連結部の部分にラダー抵抗回路をコンパクトにまとめて設置でき、これによって多連型スイッチの小型化を図ることができる。
【0013】
請求項4に記載の発明によれば、容易に多連型スイッチを多連型2段スイッチとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の1実施形態にかかる多連型スイッチ(以下「多連型2段スイッチ」という)1の斜視図、図2は多連型2段スイッチ1の分解斜視図、図3は図1のA−A断面拡大図である。これらの図に示すように多連型2段スイッチ1は、取付台10上に、第1スイッチ基板20と、第1押圧体連結体60と、第1スイッチ基板20に連結されている第2スイッチ基板80と、連結体120と、押圧体保持板130と、第2押圧体150とを設置して構成されている。なお以下の説明において、「上」とは第1スイッチ基板20から第1押圧体連結体60側を向く方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。
【0015】
取付台10は合成樹脂製の平板を略矩形状(細長帯形状)に成形して構成されており、その長手方向に向かう両側辺の内の一方の側辺近傍の所定位置(6か所)には下記する連結体120の各取付凸部121を挿入する小孔からなる取付部11が設けられている。
【0016】
図4は第1スイッチ基板20および第2スイッチ基板80の展開平面図である。同図に示すように第1スイッチ基板20と第2スイッチ基板80は、同一の可撓性を有する合成樹脂フイルム(例えばポリエチレンテレフタレートフイルム)上に所望のスイッチパターンを形成して構成されており、第1スイッチ基板20は長尺で帯形状で略同一形状の2枚の基板部21,41を連結部71で連結して構成され、一方第2スイッチ基板80は長尺で帯形状で前記基板部21とほぼ同一外形寸法に構成され、また第1スイッチ基板20の基板部21と第2スイッチ基板80は両者の一端部において引出部100で連結されている。
【0017】
第1スイッチ基板20を構成する基板部21の一方の面上には、複数(8つ)のスイッチ接点31aが直線状に並べて設けられており、各スイッチ接点31aにはそれぞれ個別配線パターン33が接続されている。図では個別配線パターン33の記載を一部省略しているが、各スイッチ接点31aから引き出された8本の個別配線パターン33は、いずれも引出部100に引き出されている。一方基板部41の一方の面上には、それぞれ各スイッチ接点31aと同一形状の複数(8つ)のスイッチ接点31bが直線状に並べて設けられており、図4の左側3つのスイッチ接点31bには第1コモン配線パターン43が接続され、右側5つのスイッチ接点31bには第2コモン配線パターン45が接続されている。第1,第2コモン配線パターン43,45は、連結部71と基板部21を通って引出部100に引き出されている。また第1,第2スイッチ基板20,40の長手方向に向かう一方の側辺近傍には、所定間隔毎に小孔からなる挿通孔51が設けられている。また基板部41の各スイッチ接点31bの間には、これらを仕切るようにスリット47が設けられている。
【0018】
そして第1スイッチ基板20は、連結部71の部分を折り返すことで、図2に示すように、基板部21上に基板部41を重ね合わせ、これによって各スイッチ接点31a,31bを所定の隙間を介して対向させてスイッチ31を形成して構成される。なお図示はしていないが、両基板部21,41の各スイッチ接点31a,31bを除く面上にはスペーサ層が形成されており、それらの厚み分、対向する両スイッチ接点31a,31b間は離間している。また両基板部21,41の各挿通孔51同士は上下で一致して貫通孔となっている。図7は第1スイッチ基板20に構成される第1スイッチ回路を示す回路図である。同図に示すようにこの回路構成は、8つのスイッチ31と、これら各スイッチ31に連結される2本の第1,第2コモン配線パターン43,45および8本の個別配線パターン33とからなるマトリクス回路構成となっている。
【0019】
図5は第2スイッチ基板80を拡大して示す要部拡大裏面図(図4の表面側ではあるが、後の組み立て工程で折り返されて裏面となる)であり、図6はその反対側の面を示す要部拡大平面図である。以下の説明では図6の面を上面として説明する。図5,図6に示すように、第2スイッチ基板80は、帯状に延びる細長形状の連結部81の長手方向に向かう両側辺の内の一方の側辺から櫛歯状に複数の矩形状のスイッチ形成部83を突出して設け、これら各スイッチ形成部83の上面にスイッチ85を構成する中央スイッチ接点85aと周囲スイッチ接点85bとをそれぞれ形成して構成されている。連結部81の前記各挿通孔51に対向する位置には挿通孔51と同一形状寸法の小孔からなる挿通孔87が設けられている。
【0020】
中央スイッチ接点85aは円形であり、周囲スイッチ接点85bは中央スイッチ接点85aを囲むリング形状に形成されている。各周囲スイッチ接点85bは、第1配線パターン89によって接続され、引出部100に引き出されている。第1配線パターン89は連結部81の部分を通過している。中央スイッチ接点85aはスルホールによってスイッチ形成部83の裏面のランド部90に引き出され、第2配線パターン91に接続され、引出部100に引き出されている。第2配線パターン91の各ランド部90の間の部分にはそれぞれ抵抗R0〜R7が直列に接続されている。これら第2配線パターン91と抵抗R0〜R7は連結部81の部分を通過している。抵抗R0と抵抗R1の間には第3配線パターン93が接続されている。そして各周囲スイッチ接点85b上に図2に示す反転板110を載置することでスイッチ85(図3参照)が構成される。反転板110は弾性金属板をドーム形状に形成することで構成されており、その中央を押圧することで反転してその中央下面が中央スイッチ接点85aに当接しスイッチがオンする。前記押圧を解除すれば反転板110は元の形状に自動復帰し、スイッチはオフする。
【0021】
図8は第2スイッチ基板80に形成される第2スイッチ回路を示す回路図である。同図に示すようにこの回路構成は、直列に接続された8つの抵抗R0〜R7の各抵抗R0〜R7間および抵抗R7の先端側と第1配線パターン89とを8つのスイッチ85によってはしご状に(並列に)連結してなるラダー抵抗回路構成となっている。図8に示すように、第1配線パターン89はGND、第2配線パターン91は電源電圧VDD、第3配線パターン93は出力電圧VOUTになる。そしてたとえば左から2番目のスイッチ85をオンすると、VOUT=VDD×(R1+R2+R3+R4+R5+R6)/(R0+R1+R2+R3+R4+R5+R6)となる。このVOUTの値はオンするスイッチ85によって変化するので、抵抗値(出力電圧)の変化を図示しない検出回路によって検出することで、いずれのスイッチ85がオンされたかが判別できる。
【0022】
この第2スイッチ基板80のように、各スイッチ85をラダー抵抗回路にて並列に結線すれば、各スイッチ85から引き出される配線の本数を少なくできて第2スイッチ基板80の面積を小さくでき、また配線の配回しを簡素化できる。これによって多連型2段スイッチ1の小型化を図ることができる。特にこの実施形態においては第2スイッチ基板80を、帯状に延びる連結部81の一側辺から櫛歯状に複数のスイッチ形成部83を突出して設け、これら各スイッチ形成部83に前記各スイッチ85を形成するとともに、これら各スイッチ85に接続されているラダー抵抗回路を連結部81に形成しているので、連結部81の部分にラダー抵抗回路をコンパクトにまとめて設置でき、これによっても第2スイッチ基板80の小型化を図ることができ、多連型2段スイッチ1の小型化を図ることができる。さらにこの実施形態によれば、ラダー抵抗回路を、スルホールを通して第2スイッチ基板80の連結部81の上下面に配回しているので、連結部81の幅寸法の小型化が図れ、これによってさらに第2スイッチ基板80の小型化を図ることができ、多連型2段スイッチ1の小型化を図ることができる。
【0023】
図2に戻って第1押圧体連結体60は、合成樹脂の一体成型品であり、棒状の連結部61の長手方向に向かう一方の側辺から8つの撓み部63を突出し、それら各撓み部63の先端にそれぞれ円板状の第1押圧体65を取り付けて構成されている。連結部61の前記取付台10の各取付部11に対向する位置には、各取付部11と同一寸法形状の小孔からなる挿通部67が設けられ、また各第1押圧体65の下面中央には下方向に突出する小突起からなる押圧部69(図3参照)が設けられている。なお各押圧部69は前記第1スイッチ基板20の各スイッチ31に対応する位置に位置している。
【0024】
連結体120は合成樹脂の一体成型品であり、棒状であって前記第1押圧体連結体60の連結部61の長さとほぼ同一長さに形成されており、その下面には第1押圧体連結体60の各挿通部67に挿入される複数(6つ)の小突起状の取付凸部121が設けられ、その上面の所定位置には複数(5つ)の小突起状の取付部123が設けられている。
【0025】
押圧体保持板130は可撓性を有する合成樹脂フイルム製であり、複数(8つ)の略矩形状の押圧体保持部131の一方の側辺を細帯状の連結帯133で連結して構成されている。各押圧体保持部131には下記する第2押圧体150の押圧部151を挿入する挿入孔135が設けられ、また連結帯133の前記連結体120の各取付部123に対向する位置にはこれらを挿通する小孔からなる取付孔137が設けられている。
【0026】
8つの第2押圧体150はいずれも合成樹脂を略矩形状に成形して構成されており、それぞれの下面中央には下方向に突出する小突起からなる押圧部151(図3参照)が設けられている。
【0027】
多連型2段スイッチ1を組み立てるには、まず取付台10上に両基板部21,41を重ね合わせてなる第1スイッチ基板20と、第1押圧体連結体60とを載置し、その上に反転板110を取り付けた第2スイッチ基板80を折り返して載置する。さらに第2スイッチ基板80の上に連結体120を載置し、そのとき連結体120の各取付凸部121を、第2スイッチ基板80の各挿通孔87と、第1押圧体連結部60の各挿通部67と、第1スイッチ基板20の各挿通孔51と、取付台10の各取付部11とに挿入し、取付台10の下面に突出する各取付凸部121の先端を熱かしめすることによって、上記積層した各部品を一体化する。次に連結体120上に押圧体保持板130を載置し、その際に連結体120の各取付部123を取付孔137に挿入し、その先端を熱かしめによって取り付ける。そして各押圧体保持部131上に第2押圧体150を載置し、その際押圧部151を挿入孔135に挿入する。なおこの実施形態においては第2押圧体150を押圧体保持部131上に載置するだけであり、第2押圧体150の保持はその上にかぶせるケース170(図3参照)に設けた第2押圧体挿入孔171に第2押圧体150の上部を上下動自在に挿入することによって行う。もちろん第2押圧体150を押圧体保持部131上に接着シートなどによって取り付けてもよい。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。
【0028】
以上のようにして構成された多連型2段スイッチ1において、図3に示す第2押圧体150を押圧すると、まず第1押圧体65が下降してその押圧部69が第1スイッチ基板20の第1スイッチ31を押圧し、スイッチ接点31a,31b間がオンする。さらに第2押圧体150を押圧すると、反転板110が反転し、第2スイッチ基板80の第2スイッチ85がオンする。第2押圧体150の押圧を解除していくと、前記と逆の動作により、第2スイッチ85、第1スイッチ31の順にスイッチがオフしていく。
【0029】
ところでこの実施形態において、第2スイッチ基板80のスイッチ回路をラダー抵抗回路構成とし、第1スイッチ基板20のスイッチ回路をマトリクス回路構成としたのは以下の理由による。すなわちこの実施形態のように第2押圧体150を押圧することでまずクリック感触のないソフトタッチで1段目のスイッチ31がオンし、さらに第2押圧体150を押圧することでクリック感触を伴いながら2段目のスイッチ85がオンする構造の2段スイッチにおいて、反転板を設置しないスイッチ31はこれをオンした際の抵抗値のばらつき幅が大きい。このためこのスイッチ回路をラダー抵抗回路で構成すると、スイッチ31をオンした際のばらつき幅の大きい抵抗値が回路中の抵抗の抵抗値に重畳され、このためスイッチ31のオンオフ状態を誤差なく検出することができない恐れがある。一方反転板110を設置したスイッチ85においては反転板110の反転によってスイッチ85が強く押圧されるので、いずれのスイッチ85がオンした際でも、オンした際の抵抗値を小さくかつばらつき幅も小さく均一にできる。したがってラダー抵抗回路による抵抗値の違いを誤差なく検出でき、いずれのスイッチ85がオンされたかが正確に検出できる。以上のことから反転板110を設置した第2スイッチ基板80のスイッチ回路をラダー抵抗回路構成とし、反転板を設置しない第1スイッチ基板20のスイッチ回路をマトリクス回路構成としたのである。
【0030】
なお上記多連型2段スイッチ1は、帯状(棒状)で小さいので、小スペースの場所、特に帯状のスペースしかない箇所、たとえば携帯用機器の液晶パネルなどの表示部の桟やフレームの部分に使用して好適である。
【0031】
この直線状(帯状)形状を有する多連型2段スイッチ1の機器中での使用例としては、1段目のスイッチがソフトタッチ感触でオンし、2段目のスイッチがクリック感触を伴うハードタッチ感触でオンするので、たとえば1列に配置されている第2押圧体150を直線状に連続して軽く押圧していくことで1段目のスイッチ31を連続してオンしてゆき、その際例えば液晶パネルなどの表示部に、オンしたスイッチ31に対応する機器の各種機能のメニューを次々と表示してゆき、所定のスイッチ31をオンした時の機能を選択する場合はこのスイッチ31をオンしている第2押圧体150をさらに強く押圧して2段目のスイッチ85をオンし、これによってその機能を確定するように使用する例がある。
【0032】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば第1スイッチ31はソフトタッチでオンさせるために反転板を設置しなかったが、反転板を設置してもよい。あるいは第1スイッチ基板20に形成するスイッチ回路もラダー抵抗回路で構成してもよい。また第1スイッチ基板20に形成したメンブレンスイッチタイプの第1スイッチ31の上に反転板を設置した構造のものを、第2スイッチ基板80のスイッチ85に適用してもよい。第2スイッチは決定を検知するだけの接点回路にしてもよい。また上記実施形態では本発明を多連型2段スイッチ1に適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、第1スイッチ基板20や第1押圧体連結体60を省略した1段の多連型スイッチに適用してもよい。また3段以上の多連型スイッチに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】多連型2段スイッチ1の斜視図である。
【図2】多連型2段スイッチ1の分解斜視図である。
【図3】図1のA−A断面拡大図である。
【図4】第1スイッチ基板20および第2スイッチ基板80の展開平面図である。
【図5】第2スイッチ基板80を拡大して示す要部拡大裏面図である。
【図6】第2スイッチ基板80を拡大して示す要部拡大平面図である。
【図7】第1スイッチ基板20に構成される第1スイッチ回路を示す回路図である。
【図8】第2スイッチ基板80に構成される第2スイッチ回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【0034】
1 多連型2段スイッチ(多連型スイッチ)
10 取付台
20 第1スイッチ基板
31 スイッチ
60 第1押圧体連結体
80 第2スイッチ基板(スイッチ基板)
81 連結部
83 スイッチ形成部
85 スイッチ
110 反転板
120 連結体
130 押圧体保持板
150 第2押圧体(押圧体)
151 押圧部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のスイッチを直線状に並べて設けてなるスイッチ基板と、
前記スイッチ基板の各スイッチ上にそれぞれ設置されこれら各スイッチを押圧する押圧部を有する押圧体と、を具備してなる多連型スイッチにおいて、
前記各スイッチは、前記スイッチ基板の上面に弾性板製の反転板を設置し、この反転板を前記押圧体の押圧部が押圧する構造のスイッチであり、
これら各スイッチは、前記スイッチ基板上においてラダー抵抗回路にて並列に結線されていることを特徴とする多連型スイッチ。
【請求項2】
請求項1に記載の多連型スイッチにおいて、
前記ラダー抵抗回路は、スルホールを通して前記スイッチ基板の上下面に配回されていることを特徴とする多連型スイッチ。
【請求項3】
請求項1または2に記載の多連型スイッチにおいて、
前記スイッチ基板は、帯状に延びる連結部の一側辺から櫛歯状に複数のスイッチ形成部を突出して設け、これら各スイッチ形成部に前記各スイッチを形成するとともに、これら各スイッチに接続されている前記ラダー抵抗回路を前記連結部に形成したことを特徴とする多連型スイッチ。
【請求項4】
請求項1または2または3に記載の多連型スイッチにおいて、
前記スイッチ基板の下部に、前記スイッチ基板に設けたスイッチにそれぞれ重なるようにスイッチを直線状に並べて設けてなる別のスイッチ基板を設置したことを特徴とする多連型2段スイッチ。

【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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【公開番号】特開2010−157411(P2010−157411A)
【公開日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−334586(P2008−334586)
【出願日】平成20年12月26日(2008.12.26)
【出願人】(000215833)帝国通信工業株式会社 (262)
【Fターム(参考)】