ホシデン株式会社 (〒71 大阪府八尾市北久宝寺一丁目4番33号 Osaka, 58100, JP)
| ケースに対してスライド操作自在に収められたスライド部材と、このスライド部材をスライド操作方向での中立位置に付勢する付勢部材と、前記スライド部材のスライド操作方向への操作を電気的に検出するスライド操作検出部と、前記スライド部材のスライド操作方向と直交する方向への押圧操作を電気的に検出する押圧操作検出部とを備えているスライド操作式スイッチであって、 前記付勢部材が、前記スライド部材を挟み込む複数箇所に背壁部を突設して構成され、 前記スライド操作検出部が、前記ケースの底壁に形成した第1電極と、前記背壁部に前記スライド部材から押圧力が作用して弾性変形した際に前記第1電極に接触して電気的な導通状態に達する第1導電体とを備え、 前記押圧操作検出部が、前記ケースの底壁の中央位置に形成した第2電極と、この第2電極を覆う位置に配置され、中央部が付勢部材の方向に突出する導電板とを備えた構成を有し、前記スライド部材が押圧操作された場合に、前記付勢部材のうち前記背壁部に挟まれる領域の床壁部が弾性変形することにより、押圧力で前記導電板の中央部を弾性変形させ、この導電板を前記第2電極に接触させることで導通状態に達するように構成され、 前記底壁が、前記第1電極と第2電極とをプリント配線の技術によって形成したプリント基板で構成されているスライド操作式スイッチ。 |
| 前記床壁部のうち、前記導電板の中央部に対応する部位を前記スライド部材の方向に突出させている請求の範囲第1項に記載のスライド操作式スイッチ。 |
| 前記ケースが、平面視で正方形の各辺の位置に配置される4つの側壁を備えると共に、この側壁で取り囲まれる底壁の中央位置に前記第2電極と、これを同心円状に取り囲むリング電極とが形成され、 前記導電板が、その外周を前記リング電極に常時接触する状態で配置され、この導電板の中央位置に上方から押圧力が作用することにより、中央位置が弾性変形により前記第2電極に接触するように構成され、 前記付勢部材が、前記底壁に収容されるように平面視で正方形のシート状で、中央位置に前記床壁部が形成され、この床壁部を取り囲む位置で前記側壁と平行姿勢となる4箇所に前記背壁部が上方側に突設され、前記床壁部の下面側に前記導電板の中央位置に接当する突出片を下方に突設している請求の範囲第1項又は第2項に記載のスライド操作式スイッチ。 |
| 前記底壁に貫通孔が形成されると共に、この貫通孔に入り込む突起が前記付勢部材に形成されている請求の範囲第1項~第3項のいずれか1項に記載のスライド操作式スイッチ。 |
本発明は、ケースに対してスライド操作 在に収められたスライド部材と、このスラ ド部材をスライド操作方向での中立位置に 勢する付勢部材と、前記スライド部材のス イド操作方向への操作を電気的に検出する ライド操作検出部と、前記スライド部材の ライド操作方向と直交する方向への押圧操 を電気的に検出する押圧操作検出部とを備 ているスライド操作式スイッチに関する。
上記のように構成されたスライド操作式 イッチとして特許文献1に記載されるものが 存在する。つまり、正方形のケースの内部に 弾性変形し得る材料で成る付勢部材を備え、 この付勢部材の上面の4箇所に背壁部を形成 、この背壁部に取り囲まれる領域の床部に ライド部材としてのスライダーが配置され いる。
この特許文献1では、スライダーをスライド
操作した場合に、背壁部を弾性変形させるこ
とにより、この背壁部の底面側の導電体がケ
ース底部の対応する電極対に接触し、この電
極対が導通状態に達する(本発明のスライド
作検出部に対応)。また、スライダーを押圧
作した場合には、押圧力で床部を弾性変形
せ、更に、この下面側の金属ドームを弾性
形させることで、この金属ドームがケース
部の対応する電極に接触して導通状態に達
る(本発明の押圧操作検出部に対応)ように
成されている。
特許文献1に記載されたスライド操作式ス イッチは、付勢部材が単一の素材で形成され るため部品点数を低減でき、小型化が可能で あるものの、一層の薄型化が望まれる面もあ った。
しかしながら、特許文献1に記載されたス ライド操作式スイッチの構造では、ケースが 、正方形の底部と、これを取り囲む4辺の壁 とを一体的に備えた箱型に構成されている め、必要とする強度を得るためには、底部 所定の厚みを必要とするものとなり、薄型 を制限するものとなっていた。
特に、この特許文献1では底部に電極を形 成するために、ケースの成形時においてイン サートの技術で電極を形成することや、ケー スの成形後にケースに対して電極を取り付け る必要があり、電極を備えるためにケースに 高い精度が要求されるものであった。
また、電極に導通する端子をケースの外 に突出したものにおいて、このスライド操 式スイッチをプリント基板に実装する場合 は、この端子の底面がケースの底面と同レ ルになるように端子を曲げ加工してハンダ 定を確実に行えるようにすることも必要と る。しかしながら、端子のような小片を曲 加工することは困難な面もあった。
本発明の目的は、薄型化が可能なスライ 操作式スイッチを構成する点にある。
本発明の特徴は、ケースに対してスライド
作自在に収められたスライド部材と、この
ライド部材をスライド操作方向での中立位
に付勢する付勢部材と、前記スライド部材
スライド操作方向への操作を電気的に検出
るスライド操作検出部と、前記スライド部
のスライド操作方向と直交する方向への押
操作を電気的に検出する押圧操作検出部と
備えているスライド操作式スイッチであっ
、
前記付勢部材が、前記スライド部材を挟み
む複数箇所に背壁部を突設して構成され、
記スライド操作検出部が、前記ケースの底
に形成した第1電極と、前記背壁部に前記ス
ライド部材から押圧力が作用して弾性変形し
た際に前記第1電極に接触して電気的な導通
態に達する第1導電体とを備え、前記押圧操
検出部が、前記ケースの底壁の中央位置に
成した第2電極と、この第2電極を覆う位置
配置され、中央部が付勢部材の方向に突出
る導電板とを備えた構成を有し、前記スラ
ド部材が押圧操作された場合に、前記付勢
材のうち前記背壁部に挟まれる領域の床壁
が弾性変形することにより、押圧力で前記
電板の中央部を弾性変形させ、この導電板
前記第2電極に接触させることで導通状態に
するように構成され、前記底壁が、前記第1
電極と第2電極とをプリント配線の技術によ
て形成したプリント基板で構成されている
にある。
プリント基板は、ガラス繊維にエポキシ 脂を含浸させたガラスエポキシ基板のよう 、比較的高強度の素材である。このプリン 基板を底壁として用いることにより、従来 ようにケースに一体形成される底壁の厚み り薄いプリント基板を用いても強度低下を くことがない。つまり、スライド操作検出 の機能と押圧操作検出部の機能とを損なう となく薄くとも高強度の底壁を用いること 可能となる。従って、薄型化が可能なスラ ド操作式スイッチが合理的に構成された。 に、プリント基板で底壁を構成したので、 のプリント基板の外端部にプリント配線の 術によって端子を形成することも容易に行 、ケースを基準にして端子を決まった位置 高精度で形成することも可能となる。
本発明は、前記床壁部のうち、前記導電 の中央部に対応する部位を前記スライド部 の方向に突出させても良い。この構成によ と、付勢部材全体の配置を変更しなくとも 付勢部材と底壁との間の導電板を収容する 間を拡大することが可能となる。
本発明は、前記ケースが、平面視で正方 の各辺の位置に配置される4つの側壁を備え ると共に、この側壁で取り囲まれる底壁の中 央位置に前記第2電極と、これを同心円状に り囲むリング電極とが形成され、前記導電 が、その外周を前記リング電極に常時接触 る状態で配置され、この導電板の中央位置 上方から押圧力が作用することにより、中 位置が弾性変形により前記第2電極に接触す ように構成され、前記付勢部材が、前記底 に収容されるように平面視で正方形のシー 状で、中央位置に前記床壁部が形成され、 の床壁部を取り囲む位置で前記側壁と平行 勢となる4箇所に前記背壁部が上方側に突設 され、前記床壁部の下面側に前記導電板の中 央位置に接当する突出片を下方に突設しても 良い。
この構成によると、正方形の各辺の位置 配置される側壁の内部に正方形の付勢部材 配置されることで、この付勢部材の姿勢が まり、また、スライド部材の4方向への操作 を電気的に検出でき、スライド部材の押圧操 作を電気的に検出できる。
本発明は、前記底壁に貫通孔が形成され と共に、この貫通孔に入り込む突起が前記 勢部材に形成されるものであっても良い。 の構成によると、底壁の貫通孔に付勢部材 突起が入り込むことにより、付勢部材の移 が阻止され、底壁に対する付勢部材の位置 決まる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて
明する。
〔基本構成〕
図1~図3に示すようにケースC、スナップ導電
板1、粘着シート2、付勢部材3、スライドシー
ト4、スライダー5、カバー6を順次重ね合わせ
てスライド操作式スイッチが構成されている
。
このスライド操作式スイッチではスライ ー5を、図1、図2に示す矢印X1、X2、Y1、Y2の 向にスライド操作した場合、及び、これら 方向と直行する矢印Z方向にスライダー5が押 し込み操作された場合に、これらの操作を電 気的に検出できるように構成されたものであ る。
〔ケース〕
ケースCは、プリント基板で成る底壁21と、
面視において、平面視で正方形の各辺の位
に配置される4つの側壁22とをインサートの
術等により一体化した箱型の構造を有して
る。4つの側壁22は、例えばLCP樹脂(液晶ポリ
エステル樹脂)等が用いられている。
また、4つの側壁22の外周面から外方に向 て一対ずつの係合突起22Eが形成されている 底壁21は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含 させたガラスエポキシ基板のように比較的 い板厚で高強度を得るものが使用されてい 。
図7に示すように、底壁21のうち、側壁22 近傍で、側壁22の辺長さ方向での中央部には 、一対の第1電極21Aが並列に形成されている 底壁21の中央部には第2電極21Cが形成され、 れを中心とする同心円状にリング電極21Dが 成されている。
また、底壁21の上面でリング電極21Dを取 囲む領域において、平面視で正方形の4つの に対応する位置には、底壁21を上下方向に 通する貫通孔21Kが形成されている。
これら第1電極21Aと、第2電極21Cと、リン 電極21Dとは、銅等の良導体の金属箔をプリ ト配線の技術により底壁21の上面に形成され たものである。これと同様に、第1電極21Aと 通する端子21Tが、底壁21の外端に突出する形 態で形成されている。更に、前記第2電極21C 、リング電極21Dとに導通する端子21U、21Vが 底壁21の外端に突出する形態で形成されてい る。これらの端子21T、端子21U、21Vは底壁21の 裏両面に形成され、スルーホール(図示せず )を介して夫々が導通しており、このスライ 操作式スイッチを基板に実装する場合にも ンダ付けを容易に、確実に行えるものにし いる。
尚、リング電極21Dと端子21Vとを電気的に 続する回路が底壁21の上面に形成されてい 。第2電極21Cと端子21Uとを電気的に接続する 路が底壁21の底面や中間層に形成され、ス ーホールによって第2電極21Cと電気的に接続 れている。貫通孔21Kは、リング電極21Dと端 21Vとを電気的に接続する回路、及び、第2電 極21Cと端子21Uとを電気的に接続する回路を貫 通する位置に形成されるので、これらの回路 では貫通孔21Kが形成される部位の幅を広く設 定することにより、電気的な導通が妨げられ ないようにしている。
〔スナップ導電板〕
スナップ導電板1は、本発明の導電板の一例
であり、円形のドーム状に成形され、その外
周をリング電極21Dに接触させられ、これと導
通するように配置されている。このスナップ
導電板1は、例えば、りん青銅やステンレス
の良導体で成る金属材料が用いられ、スナ
プ導電板1の中央部は、第2電極21Cと離間する
状態で配置されている。この構成から、スナ
ップ導電板1の中央部が押圧された場合には
弾性変形により、このスナップ導電板1の中
部と第2電極21Cとが接触して導通状態に達す
る。
このスナップ導電板1の弾性変形時には、 クリック感を使用者に与えるものにしている 。つまり、弱い押圧力が作用する状況ではス ナップ導電板1はドーム状を維持し、押圧力 所定値を超えた時点で中央部が弾性変形し 第2電極21Cに接するように変形の特性を設定 ているのである。また、スナップ導電板1は 押し込み操作の方向において、後述する付勢 部材3の床壁部3Fとともにスライダー5を、押 込み方向での中立位置に付勢する機能も分 する。
〔粘着シート・付勢部材〕
粘着シート2は、電気的に絶縁性を有し、裏
面に粘着性を有する樹脂材料が用いられ(表
両面に粘着性を有するものでも良い)、その
形を、平面視においてケースCの側壁22に嵌
込み得る正方形を基本形状とすると共に、
1電極21Aが配置された部分を切り欠いた形状
を有している。また、この粘着シート2には
底壁21に形成された4つの貫通孔21Kと重なり
う位置に4つの係合孔2Kが形成されている。
して、この粘着シート2をスナップ導電板1を
覆う位置に配置し、係合孔2Kを貫通孔21Kに重
合わせることで、粘着シート2の粘着性によ
り粘着シート2の位置が決まる。
また、付勢部材3の裏面に形成された突起 (図示せず)が、粘着シート2の係合孔2Kと、底 21の貫通孔21Kとに入り込むことにより、底 21に対する粘着シート2と付勢部材3との位置 決まる。これと同様に付勢部材3の突起(図 せず)が底壁21の貫通孔21Kに入り込むことで ナップ導電板1のズレも防止される。
付勢部材3は、シリコーンラバー、EPDM(エ レンプロピレンゴム:Ethylene Propylene Diene Mo nomer)、ポリエステルエラストマー(Polyethylene elastomer)等の電気的に絶縁性を有し、柔軟に 性変形する材料を用いて成形される。図1に すように、付勢部材3の外形は、平面視にお いてケースCの側壁22に嵌め込み得る正方形を 基本形状としており、ケースCの4辺の側壁22 内側に位置決め状態で収納される。
付勢部材3は、各辺の長さ方向の中央部に 外周側に開口する突出部3Pを備え、この突出 3Pから、この付勢部材3の中央部に亘って垂 に立ち上がる背壁部3Bが形成されている。 まり、平面視において、4つの背壁部3Bで取 囲まれる中央の領域で床壁部3Fが形成されて いる。突出部3Pの裏側(下面側)は、付勢部材3 中央側ほど底壁21に接近し、付勢部材3の外 ほど底壁21から離間する傾斜面が形成され この傾斜面に第1電極21Aの2つの電極間よりも 長い寸法の第1導電体3Aが形成されている。こ の第1導電体3Aは、樹脂等に炭素を含有させた 導電性材料を用いて付勢部材3と一体成形さ ている。
詳細は後述するが、スライダー5が操作さ れない状態では、この第1導電体3Aは、第1電 21Aと離間した状態にあり、突出部3Pが弾性変 形して第1電極21Aの両電極と接触することに り、一対の第1電極21Aが導通状態に達する。
床壁部3Fは、その上面が中央ほど上方に けて滑らかに突出する形状であり、その下 も中央を除いて上面と平行する形状であり この下面の中央には下方に突出する突出片3T が形成されている。このように、床壁部3Fが 体的に上方に向けてドーム状に突出する形 であるため、この床壁部3Fの下側にスナッ 導電板1が配置される空間が形成される。
また、付勢部材3の下面側で床壁部3Fの外 部位には粘着シート2を押え込む位置に押圧 部3Uが下方に向けて突設されている。この押 部3Uはスナップ導電板1から離間した位置の 着シート2に接触して粘着シート2の浮き上 りを阻止する。尚、図5では粘着シート2の厚 さを誇張しているが、粘着シート2は極めて いものである。
〔スライドシート・スライダー〕
スライドシート4は良好な滑動性を有する摩
擦係数の低いPET(ポリエチレンテレフタレー
:Polyethylene Terephthalate)やポリイミド(Polyimide)
どを用いた樹脂シート材料を用いて構成さ
ている。このスライドシート4を付勢部材3
床壁部3Fの上面に重ね、この上面にスライダ
ー5が載置される。
スライダー5は、本発明のスライド部材に 相当する。スライダー5は、摩擦磨耗特性に れ、騒音が発生しにくく安定した摺動が得 れるポリアミド(Polyamide)等の材料が用いられ ている。その本体部分が付勢部材3の突出部3P の背壁部3Bによって囲まれた形状(本実施形態 では正方形)にほぼ一致する正方形に形成さ 、中央の上面には操作突起5Pが備えられてい る。スライダー5は、四方の背壁部3Bと接当す る(挟み込まれる)ことにより、平面視でケー Cの中央となる中立位置に付勢される。
尚、付勢部材3は上述したようにゴムなど の弾性材料からなり、一般に摩擦係数が高い 。これとは逆に、スライドシート4は、摩擦 数の高い付勢部材3の床壁部3Fにおいてスラ ダー5が良好な滑動性を得られるように設け れている。
〔カバー〕
カバー6は、ケースCの外形とほぼ同じの正
形の外形を有し、平坦な天井部から各辺垂
に垂れ下がる壁部を有した蓋状に成形され
いる。カバー6の天井部にはスライダー5の外
形よりも小さく、スライダー5の操作突起5Pが
挿通する正方形の窓部6Wが形成されている。
のカバー6の4つの壁部には、側壁22の外周面
に形成された係合突起22Eが係入する係合孔6E
形成されている。
このカバー6は、リン青銅やステンレス等 の剛性のある金属材料を用いて薄く形成され る。スライド操作式スイッチに対する外来ノ イズを防止すると共に、スイッチの強度を保 持する役割を担っている。
〔組み立て〕
このスライド操作式スイッチを組み立てる
には、ケースCの中央位置にスナップ導電板
1を配置し、この上面に粘着シート2を配置し
これに付勢部材3を重ね、この付勢部材3の
壁部3Fにスライドシート4を載置し、この上
にスライダー5を重ね合わせる。更に、これ
カバー6を重ね合わせ、ケースCとカバー6と
上下方向に圧縮する力を作用させることに
り、側壁22の係合突起22Eにカバー6の係合孔6
Eが係合してケースCとカバー6とが連結固定さ
れる。
このように組み立てられたスライド操作 スイッチでは、付勢部材3からの付勢力によ ってスライダー5がスライド操作方向で中立 置に維持され、ケースCの第1電極21Aと第1導 体3Aとが離間して非導通状態に維持される。 また、スナップ導電板1から上方に作用する 勢力によってスライダー5が押圧方向で中立 置に維持されることで、第2電極21Cとスナッ プ導電板1とが離間して非導通状態に維持さ る。
また、付勢部材3の裏面に形成された突起 (図示せず)が、係合孔2Kと貫通孔21Kとに入り むことにより粘着シート2と付勢部材3が固定 され、押圧部3Uがスナップ導電板1から離間し た位置の粘着シート2に接触することで粘着 ート2の浮き上がりが阻止される。
〔操作の検出〕
このスライド操作式スイッチの操作突起5P
、前述した通り、矢印X1、X2、Y1、Y2の方向に
スライド操作自在であると共に、これらの方
向と直交する矢印Zの方向に押し込み操作自
となる。
図4、図5に示すように、操作突起5Pを、例 えば、矢印X1の方向にスライド操作した場合 は、この操作突起5Pと一体的にスライダー5 スライド作動して背壁部3Bに対してスライ 方向に押圧力を作用させる。この押圧力のz 用により突出部3Pがスライダー5の移動方向 倒れる形態で弾性変形する結果、第1導電体 3AがケースCの底壁21に備えた一対の第1電極21A に接触し、この一対の第1電極21A同士を導通 せる。このように導通状態に達したことは 壁21に形成した端子21Tにおいて電気的に計測 可能となる。
この付勢部材3が備えた第1導電体3Aと、底 壁21に備えた一対の第1電極21Aとで本発明のス ライド操作検出部が構成されている。
また、図6に示すように、操作突起5Pを矢 Z方向に押圧操作した場合には、スライダー 5と、付勢部材3の床壁部3Fとが一体的に下方 変位し、床壁部3Fの下面の突出片3Tがスナッ 導電板1の中央に押圧力を作用させる。この 押圧力の作用によりスナップ導電板1の中央 下方に弾性変形し、第2電極21Cに接触して第2 電極21Cとリング電極21Dとを導通状態にする。 このように導通状態に達したことは底壁21に 成した端子21U、21Vにおいて電気的に計測可 となる。
尚、操作突起5Pを矢印Z方向に押圧操作し 場合には、スナップ導電板1の前述した変形 の特性から、クリック感を得る。
この底壁21に支持されたスナップ導電板1 、底壁21に形成したリング電極21Dと、底壁21 に形成した第2電極21Cとで本発明の押圧操作 出部が構成されている。
〔第1別実施形態〕
プリント基板で成る底壁21と4つの側壁22と
別個とを一体化する構造として以下の構造
採用する。つまり、図8に示すように、底壁2
1に複数の貫通孔21Hを形成し、この貫通孔21H
挿通する連結片22Tを側壁22の下面側に突設し
、各連結片22Tを対応する貫通孔21Hに挿通した
状態で、突出端に熱を加えることで熱溶着の
技術によって連結片22Tをカシメによって夫々
を連結する。
このような連結構造を採用することによ 、別個に製造した底壁21と側壁22とを簡単に 連結でき、例えば、側壁22の構造を変更する 合のようにスライド操作式スイッチの仕様 変更した場合にも対応が可能となる。
〔第2別実施形態〕
図9に示すように、プリント基板で成る底壁
21に外部から外部端子21Xから電力の供給が可
なランド21Yを形成し、このランド21Yに対し
発光ダイオード等の実装を可能にする。
この別実施形態において、例えば、ラン 21Yから電力が供給されるように発光ダイオ ドを実装することにより、スライド操作式 イッチを操作した際にスイッチ内部で発光 イオードを発光させる等、操作の状況を把 できる照光式に構成することも可能となる
〔第3別実施形態〕
スライダー5のスライド操作可能な方向を6
向や8方向等、4方向以外の方向に設定する。
このように構成することにより、操作形態に
対応して必要とする操作に基づく制御を実現
できる。
〔実施例効果〕
このように本発明によると、ガラス繊維に
ポキシ樹脂を含浸させたガラスエポシキ基
のように、繊維に樹脂を含浸させた高強度
プリント基板を底壁21として用いることが
きるので、ケースCを薄くして、スライド操
式スイッチの厚さ(図3の上下方向の寸法)を
くできる。
また、プリント基板を用いて底壁21を構 することで、プリント配線の技術を用いて 1電極21A、第2電極21C、リング電極21Dを所望の 位置に精度高く形成することが可能で、これ らに導通する端子21T、端子21U、端子21Vも所望 の位置に精度高く形成することが可能となる 。
更に、付勢部材3の床壁部3Fをドーム状に 形し、この床壁部3Fと底壁21との間にスナッ プ導電板1が配置される空間を形成すること より、このスライド操作式スイッチを更に 型化できる。
スナップ導電板1の上面に粘着シート2を 置することにより、このスナップ導電板1の 置ズレを抑制できるものにして、決まった リック感を維持できるものとなる。
更に、底壁21の外端部に端子21T、端子21U 端子21Vを形成したので、ケースCに対し、こ らの端子21T、端子21U、端子21Vが形成される 置の精度を高めることが可能となり、この ライド操作式スイッチを装置のプリント基 に実装する場合にもハンダ固定を容易に行 る。
底壁21に形成された貫通孔21Kに重なり合 位置に粘着シート2の係合孔2Kが配置され、 勢部材3の裏面に形成された突起が、係合孔2 Kと貫通孔21Kとに入り込むことにより、底壁21 に対して粘着シート2と付勢部材3とのズレが 制され、夫々の位置が決まる。
本発明は、薄型化が可能なスライド操 式スイッチに利用可能である。
Next Patent: ORIGIN POSITION SIGNAL DETECTOR
