本发明涉及多向操作开关，其通过倾转或推压操作轴部而被操作，并被用作 输入操作部分而用于车载通信装置中，如用于移动电话等，或用于多种电子装置中， 如：遥控装置、音响装置、电视节目控制装置、汽车导航系统、电子照相机等，本 发明还涉及采用这种多向操作开关的多向操作装置。

现将参照图1至4描述传统的多向操作开关。

图1是表示传统的多向操作开关的结构的剖视图。图2是表示该开关的部分 切掉的分解立体图。

所示的多向操作开关具有由树脂制成的盒形壳体1，该壳体1具有由盖2盖 住的开口，该盖由金属板或类似物制成。如图2所示，中心固定触点3A和3B(一 般地也由标号3表示)及四个周向固定触点4至7通过插入模注固定在壳体1的底 面上。周向固定触点4至7沿着围绕中心固定触点3的中心的圆周均匀布置。固定 触点3至7分别连接于端子14至18，以便与外部电路相连。

圆帽形活动触点8置于中心固定触点3的外侧触点3A上。另一方面， 同一 活动触点元件9的弹性触点部10至13分别设置在周向固定触点4至7上，并通 过定位销1A固定。弹性触点部10至13通过触点19与端子19A相连，以便 接到外部电路。

压缩螺旋弹簧20沿着壳体1的壁的内周面设置。该弹簧20使支承元件2 1向上偏移，因而，其上端部21A与盖2的下表面弹性地接触。

凹口部21B设置在支承元件21的中央部，以便保持半球形的旋转元件2 2。围绕旋转元件22的下周边的法兰部22A置于处在支承元件21的中央的凹 口部21B的底面上。其上球面部22B与盖2的球形圆孔2A相接触，以便装配 于其中。此外，杆状操作轴23由金属材料制成，其被装配并保持于旋转元件22 的非圆形中心竖孔22C中，这样，操作轴23可垂直移动。

操作轴23的下端部23A向下延伸通过旋转元件，以便与设置在壳体1的 底面的中央部的圆帽形活动触点8相接触。另一方面，操作按钮24安装于操作轴 23的端部23B，该操作轴23从壳体1向上伸出。

此外，压部25A、25B设置在支承元件21的下表面的周向部上，以便 分别与同一活动触点元件9的弹性触点部10至13相对应。

下面，将参照图3和4以及图1进一步说明具有这种结构的传统的多向操作 开关的操作。图3和4均是示意性地表示传统的多向操作开关的特定操作状态的剖 视图。

在图1所示的状态中，操作轴部处于垂直中性位，其下端部23A没有向下 压圆帽形活动触点8。在此状态，任何一对触点之间处于关断(OFF)状态。

当按钮24的一端(图3中所示例子的左端)被向下压时，如图3中箭头所 示，操作轴23被倾斜，旋转元件22向左旋转而与盖2的球形圆孔2A相接触。 这样，旋转元件22的下表面上的法兰部22A的端部向下压支承元件21的凹口 部21B的底面，从而，支承元件21围绕着与受压表面的一侧相对的另一侧上的 上端部21A处的支点向左倾斜转动。这样，与压部25A相对应的弹性触点部1 0被向下压，而与相应的周向固定触点4相接触。这使得同一活动触点元件9与周 向固定触点4之间接通(ON)，因而，通过端子19A和15向外部输送信号。

此刻，位于图3中左侧的支承元件21的周向上端部21A的部分离开盖2 的下表面，而使压缩螺旋弹簧20向下压缩。此后，当除去施加于按钮24上的力 时，借助于压缩螺旋弹簧20的回复力，支承元件21和旋转元件22被推回到原 始中性位。此外，弹性触点部10也借助于弹簧的回复力离开周向固定触点4而返 回至原始位置(见图1)，因而，开关又回到关断(OFF)状态。

如上所述，通过在特定的点上向下压按钮2 4的上表面，来自开关的信号可 以通过与受压位置(方向)相应的端子16至18之一进行传送到外部。

另外，当通过垂直地下压按钮24的上表面的中央部，操作轴被向下压时， 如图4中箭头所示，操作轴23的下端部23A向下压圆帽形活动触点8。这使得 圆帽形活动触点8逆转变形，因而产生了“咔嗒”声，使中心固定触点3之间(3 A和3B之间)接通，信号被产生并通过端子14传送到外部。

当卸掉按钮24上所施加的力时，操作轴23又被圆帽形活动触点8的回复 力推回，而返回到图22中所示的原始位置。

然而，随着各种电子装置的小型化的要求日益强烈，具有这种结构的传统的 多向操作开关的外径和厚度显得太大了，而且已经不能满足小型化的需求。此外， 由于元件数目众多，制造成本也很高。

而且，当通过使操作轴23倾斜而完成开关操作时，没有产生“咔嗒”声， 因而不能通过感觉来确保开关操作的完成。

因此，本发明的目的是提出一种具有较少的研究数目、结构简化、尺寸缩小 的多向操作开关，使其制造成本低廉，且可稳定、可靠地完成多向开关操作。

本发明的另一目的是提出一种采用上述多向操作开关的多向操作装置。

为达到上述目的，本发明提出了一种多向操作开关，该开关包括：

圆帽形活动触点，其由弹性金属薄板制成；

盒形壳体，该壳体在其底面上具有：外侧固定触点，圆帽形活动触点的外周 的下端部置于其上；和多个内侧固定触点，其设置在相应于圆帽形活动触点的外周 的下端部的内侧位置，其从圆帽形活动触点的中心等角度、等间距设置；

具有中心孔的盖，其被设置成盖住壳体的上开口；和

操作元件，其包括轴部和在轴部下端一体形成的法兰部，其中，该轴部穿过 盖的通孔向上伸出，法兰部的上表面与盖的内表面相接触，操作元件的周边装配于 壳体的内壁并由该内壁支承，使操作元件不能转动但可倾转及垂直移动，操作元件 的内压部分别设置在操作元件的下表面上、与多个内侧固定触点相应的位置处，并 且，多个内压部与圆帽形活动触点相接触，

其中，该开关可在多个方向上完成倾转操作，以便通过使操作元件的轴部倾 转而产生信号。

在操作元件的轴部倾转时，最好产生咔嗒声。

在一个实施例中，壳体还包括：中心固定触点，其设置在壳体的底面上并与 圆帽形活动触点的中心相应；和操作元件还包括：中心压部，其设置在操作元件的 下表面上、并与圆帽形活动触点的中心相应。

其中，每个内压部的高度最好比中心压部的高度小。

在另一个实施例中，圆帽形活动触点的中心具有中心孔；中心固定触点的直 径小于圆帽形活动触点的中心孔的直径；每个内侧固定触点的高度小于中心固定触 点的高度。

其中，内压部是多边形环状压部或圆形环状压部，在其中央位置具有凹口部， 其直径大于圆帽形活动触点的中心孔的直径；中心压部在内压部的凹口部中由导电 元件形成，其与内压部同样高。

在另一个实施例中，圆帽形活动触点的中心具有中心孔；壳体还包括：中心 突起部，其设置在壳体的底面上并与圆帽形活动触点的中心相应，该中心突起部的 直径小于圆帽形活动触点的中心孔的直径，并比外侧固定触点伸出得高一些；和操 作元件还包括：凹口部，其设置在操作元件的下表面的中心处、并与壳体的中心突 起部相啮合。

其中，内压部可以是多边形环状压部或圆形环状压部，在其中央位置具有凹 口部，凹口部的直径大于圆帽形活动触点的中心孔的直径。

在一个实施例中，多个内压部均由弹性元件形成。

在另一个实施例中，中心压部由弹性导电元件形成。

在又一个实施例中，多个内压部和中心压部与导电元件一体形成。

在又另一个实施例中，该开关还包括导电弹性元件，其设置在外侧固定触点 与圆帽形活动触点之间，该导电弹性元件具有的排斥力小于圆帽形活动触点的逆转 变形力。

在另一个实施例中，该开关还包括弹性元件，其设置在盖的内表面与操作元 件的法兰部的上表面之间。

在另一个实施例中，该圆帽形活动触点包括：锥台状的外周部，和位于外周 部内侧的实质上球形的部分，其中央部略微突起，锥台状的外周部和实质上球形的 部分之间以平滑曲线相连接。

其中，该圆帽形活动触点最好由弹性金属薄板压延形成。

可选择的是，该圆帽形活动触点的锥台部的斜线与其底面之间的夹角为约25° 至约35°；该圆帽形活动触点的锥台部的高度相对于该圆帽形活动触点的总高度之 比为约70％至90％左右；和操作元件的内压部的直径相对于圆帽形活动触点的外 径之比为约40％至60％左右。

在另一个实施例中，操作元件包括从轴部的上端面向下延伸的孔；具有腿部 的操作按钮通过将腿部插入到操作元件的孔中而与操作元件相连接；所述孔的深度 大于轴部从盖伸出的距离。

在另一个实施例中，在操作元件的孔的内壁面上设有凹口部或突起部；在操 作按钮的腿部的外周面上设有突起部或凹口部，其与操作元件的凹口部或突起部相 配合。

其中，优选的是，操作元件的孔和操作按钮的腿部的下部的直径均比其上部 直径大。

根据本发明的另一方面，本发明还提出了一种包括上述多向操作开关的多向 操作装置。当多向操作开关的操作元件的轴部被垂直下压时，多个内侧固定触点中 的至少处于对角位的两个触点接通；和该装置包括处理部分，其处理多个内侧固定 触点中的两个触点均被接通时所产生的信号，该信号作为一个不同于只有一个内侧 固定触点被接通时所产生的信号。

在一个实施例中，当多向操作开关的操作元件的轴部被朝向多个内侧固定触 点中的毗邻的两个触点之间的方向倾转时，毗邻的两个内侧固定触点接通；该处理 部分处理当毗邻的两个内侧固定触点被接通时所产生的信号，该信号作为一个不同 于只有一个内侧固定触点被接通时所产生的信号。

根据本发明的又一方面，本发明还提出了一种包括上述多向操作开关的多向 操作装置。当多向操作开关的操作元件的轴部被朝向多个内侧固定触点中的毗邻的 两个触点之间的方向倾转时，毗邻的两个内侧固定触点接通；该装置包括处理部分， 其处理当毗邻的两个内侧固定触点被接通时所产生的信号，该信号作为一个不同于 只有一个内侧固定触点被接通时所产生的信号。

在一个实施例中，壳体还包括：中心固定触点，其设置在壳体的底面上并与 圆帽形活动触点的中心相应；操作元件还包括：中心压部，其设置在操作元件的下 表面上、并与圆帽形活动触点的中心相应。

在另一个实施例中，该装置检测当多向操作开关的操作元件的轴部倾转操作 中所产生的信号，并从多个显示条目中选择其中一项；并且该装置检测轴部按压操 作中所产生的信号，并确认所选择的条目。

在另一个实施例中，该装置检测当多向操作开关的操作元件的轴部倾转操作 中所产生的信号，从多个矢量信号中选择其中一项预设的矢量方向信号，并沿所选 择的矢量方向移动显示目标；并且该装置检测轴部按压操作中所产生的信号，并完 成为移动目标而预设的指令。

在再另一个实施例中，该装置检测在预定的时间内通过完成多向操作开关的 操作元件的轴部的多个按压操作所产生的信号，并随后完成多个指令信号，该信号 为其它被检测信号而预设。

在又一个实施例中，该装置检测在多向操作开关的操作元件的轴部的按压操 作中所产生的信号，并基于检测到的信号而切换指令，该指令分别为对于轴部的倾 转操作中的倾转方向而按照预定的顺序被预设。

在又另一个实施例中，在多向操作开关的操作元件的轴部倾转操作中，用于 倾转方向的上下调节功能通过朝向预定的倾转方向的轴部倾转而完成。

因此，本发明具有下列优点：

(1)本发明所提供的多向操作开关，即使开关操作是通过轴部倾转而完成时， 其也通过咔嗒声而确保可以稳定地完成开关操作，该开关的元件数目较少，而且成 本低廉。

(2)本发明还提供了一种采用这种多向操作开关的多向操作装置。

对于本领域普通技术人员而言，本发明的这些和其它优点将从以下结合附图 所作的详细说明中变得很清楚。

图1是表示传统的多向操作开关的结构的剖视图。

图2是表示图1所示的多向操作开关的部分切掉的分解立体图。

图3和4均是表示传统的多向操作开关处于特定操作状态的剖视图。

图5示出了根据本发明的实施例1的多向操作开关的结构的剖视图。

图6A是图5所示的多向操作开关的分解立体图；

图6B是作为图5所示的多向操作开关的主要部件的操作元件的立体图。

图7是表示图5所示的多向操作开关的平面图。

图8A和8B分别是表示图5所示的多向操作开关中的圆帽形活动触点的立体 图和剖视图。

图9和图10均为示意性地表示图5所示的多向操作开关的特定操作状态的 剖视图。

图11是表示当向下按压圆帽形活动触点时操作力相对操作行程变化的特性 曲线。

图12A是表示对图5所示的多向操作开关中的圆帽形活动触点的形状进行 研究的结果的图形，其满足最佳操作感觉。

图12B示意性地示出了图5所示的多向操作开关中的圆帽形活动触点和内 压部的部分剖视图。

图13是表示根据本发明的第三实施例的多向操作开关的结构的剖视图。

图14是表示图13所示的多向操作开关的分解立体图，

图15是表示图13所示的多向操作开关的平面图。

图16A是表示图13的多向操作开关处于特定操作状态的剖视图，而图16B 是图16A的局部放大图。

图17A和17B均是示意性地表示图13的多向操作元件中的圆帽形活动 触点的典型形状的平面图。

图18是表示图13的多向操作开关处于特定操作状态的剖视图。

图19是表示根据本发明的实施例4的多向操作开关的剖视图。

图20是表示图19的多向操作开关的平面图。

图21是表示本发明的实施例5的多向操作开关的结构的剖视图。

图22是表示图21的多向操作开关的分解立体图。

图23是示意性地表示图21的多向操作开关的特定操作状态的剖视图。

图24是表示根据本发明的实施例6的多向操作开关的结构的剖视图。

图25是示意性地表示图24的多向操作开关的特定操作状态的剖视图。

图26是表示根据本发明的实施例6的多向操作开关的另一种结构的剖视图。

图27是示意性地表示图26的多向操作开关的特定操作状态的剖视图。

图28是表示根据本发明的实施例7的多向操作开关的结构的剖视图。

图29是示意性地表示图28的多向操作开关中的导电弹性元件的形状的立体 图。

图30是示意性地表示图28的多向操作开关处于特定操作状态下的剖视图。

图31是表示根据本发明的实施例7的多向操作开关的另一种结构的剖视图。

图32是示意性地表示图31的多向操作开关的特定操作状态的剖视图。

图33是表示根据本发明的实施例8的多向操作开关的结构的剖视图。

图34是表示根据本发明的实施例9的多向操作开关的结构的剖视图。

图35是表示根据本发明的实施例10的多向操作开关的结构的剖视图。

图36A是表示图35的多向操作开关的分解立体图。

图36B是表示作为图35所示的多向操作开关的主要部件的操作元件的立体 图。

图37是示意性地表示图35的多向操作开关的特定操作状态的剖视图。

实施例1

图5示出了根据本发明的实施例1的多向操作开关的结构的剖视图。此外， 图6A是图5所示的多向操作开关的分解立体图；而图6B是作为主要部件的操作 元件的立体图。

所示的多向操作开关包括盒形壳体31，其具有开口，开口由用金属板或类 似材料制成的盖32盖住。四个外侧固定触点33、一个中心固定触点48和四个 内侧固定触点34至37通过插入模注在壳体31的底面而固定。如图7的平面图 所示，圆帽形活动触点38由弹性金属薄板制成，且在其中心部具有孔38A，该 触点38的外周下端部置于四个外侧固定触点33上；中心固定触点48位于圆帽 形活动触点38的中央部的下方；而四个内侧固定触点34沿着围绕中心固定触点 的中心的圆周设置，并使彼此等间距隔开。每个内侧固定触点34至37实质上位 于中心固定触点48与相应的一个外侧固定触点33之间的中点上。中心触点48 被设置成比活动触点38的中心孔38A小，但比内侧固定触点34至37大。固 定触点33至37和48分别连接到端子43至47和49，以便与外部电路相 连。

成对的外侧固定触点33和与其相连的端子的数目并不仅限于如图所示的四 个，例如也可以为一个。

如在图8A的立体图和图8B的剖视图所示，圆帽形活动触点38用弹性金 属薄板通过压延工艺成形为圆帽状，其具有中心孔38A。圆帽形活动触点38包 括外周部38B和中心部38C，外周部38B为锥台形，中心部38C实质上是 位于外周部38B内侧的略微向上升高的球形。中心部38C与外周部38B之间 以光滑曲线相连。

操作元件40包括轴部40B和矩形法兰部40A，法兰部40A在轴部4 0B的下端与其一体形成。轴部40B穿过盖32上的中心孔向上延伸。另一方面， 法兰部40A与壳体31内壁上的四个角部相配合并由其支承，这样，法兰部40 A不会旋转但可倾斜及垂直移动。

操作元件40的压部(内压部)41设置在法兰部40A的下表面上。压部 41形成为圆环形，这样，沿其外周的台阶部置于处在壳体31的底面上的内侧固 定触点34至37的各自中心部上。导电元件50设置在圆环形的内压部41的中 心处的凹口41A中。导电元件50构成中心压部，其比圆帽形活动触点38的中 心孔38A大。导电元件50与内压部41一样高或比内压部41略高一些。

圆帽形活动触点38通过壳体31的内壁的圆形部定位，以便与壳体31同 心，并置于壳体31的底面上的外侧固定触点33上。操作元件40的法兰部40 A的下表面通过使圆帽形活动触点38的上表面部压抵内压部41而偏移。其结 果，法兰部40A的上表面向上偏移，抵靠盖32的内或下表面，因而，操作元件 40保持垂直中性位。

操作元件40的孔40C被设置成从轴部40B的上表面通至法兰部40 A；以使其比轴部40B伸出盖32的距离长。操作按钮42的腿部42A插入到 孔40C中并与其相连接。

下面，将参照图9和10以及图5进一步说明具有这种结构的本实施例的多 向操作开关的操作。图9和图10均为示意性地表示本实施例的多向操作开关的特 定操作状态的剖视图。

在图5所示的状态，操作元件40处于垂直和中性位，其下表面上的内压部 41没有将处于原位的圆帽形活动触点38向下压。在此状态下，任何一对触点之 间的连接均为关断状态。

当按钮42的一端(图9中的左端)被向下压时，如图9中箭头所示，操作 元件40围绕位于法兰部40A的上表面的顶端40D处的、与盖的内表面相接触 的支点倾斜。这样，操作元件40的下表面上的内压部41向下压圆帽形活动触点 38，进而使圆帽形活动触点38被部分地逆转变形，因而，产生咔嗒声，而使设 置在壳体31的底面上的相应位置处的内侧固定触点34与圆帽形活动触点38相 接触，因而，使外侧固定触点33与内侧固定触点34之间接通。因此，信号产生 了，并通过端子43和44传送到外部。

此时，如果圆帽形活动触点38的中心部向着壳体31的底面逆转变形，则 中心固定触点48将不与圆帽形活动触点38相接触，因为中心固定触点48比圆帽 形活动触点38的中心孔小。而且，导电元件50被升起，围绕着环形内压部的外 周上的台阶部处的支点而离开中心固定触点48，因此，类似触点38的触点将不与 中心固定触点48相接触。

当卸掉施加于按钮42上的力时，操作元件40的法兰部40A的下表面上的内 压部41借助圆帽形活动触点3 8的回复力被向上推起，操作元件40就返回至垂 直中性位。这样，圆帽形活动触点离开内侧固定触点34，使开关返回至关断状态。

如上所述，通过在特定的点上按压按钮42的上表面，来自开关的信号可以通 过与按压位置(方向)相应的端子传送到外部。

当通过向下按压按钮42的上表面的端部而使操作元件40倾转，进而完成开 关操作时，操作元件40，即按钮42，将不转动，因为操作元件40的法兰部40A 和壳体31的内壁在矩形的四个角部31A被装配在一起。这使得要求的触点之间容 易、可靠地获得接通连接成为可能。

此外，当开关操作通过使按钮42，即操作元件40，倾转而完成时，横向振动 力作用于操作元件40的轴部40B的孔40C与按钮42的腿部42A之间。然而，其 间的格登声是很轻的，因为孔40C与腿部42A之间通过装配在一起很长一段距离 而藕接。

现在参见图10，当通过将按钮42的上表面的中心部垂直向下压，即将操 作元件40的轴部40B下压，而使操作元件40下压时，如图10所示，内压部 41和导电元件50向下压圆帽形活动触点38。这使圆帽形活动触点38的形状 逆转，并产生了“咔嗒”声，而圆帽形活动触点38和中心固定触点48通过导 电元件50而相互接触，因而使外固定触点33与中心固定触点48之间为相通(O N)连接。这样，信号便产生了，并通过端子49输送到外部。

当卸掉施加于按钮42上的力时，操作元件40又被圆帽形活动触点38的 回复力向上推起，因而又回到其垂直和中性位。

如上所述，在根据本实施例的多向操作开关中，多个内侧固定触点34至3 7和中心固定触点48设置在单个的圆帽形活动触点38的下面，因而，可使开关 根据轴部40B被倾斜及垂直压下的各自方向而完成开关操作。其降低了需要设置 的元件的数目、开关的厚度和外径，并降低了其制造成本。

此外，即使在倾斜操作中，内压部41向下压圆帽形活动触点38，并使其 部分逆向变形，因而，产生了“咔嗒”声。

在相应于内侧固定触点34至37的各自位置上，也可以单独地设置分开的 内压部41。可选择地，内压部41可以成形为多边环形，并在相应于内侧固定触 点34至37的各自位置上具有顶点。而且，内压部41的台阶部可以是略微弯曲 的表面。此外，整个内压部41可以作为导电元件而成形。

而且，当作为中央压部的导元件50由具有一定弹性的材料制成时，触点可 以借助弹性而得到保护。此外，当中央压部50和内压部41一体成形为导电元件 时，法兰部40A的下表面的结构简化，这对减小尺寸是有利的。

一般来说，具有“咔嗒”声的操作感觉能够用图11中的特性曲线来图示。 图11的特性曲线表示了当向下压圆帽形活动触点38时，操作力相对操作行程的 变化。通常，最佳的操作感觉是：圆帽形活动触点的反力A与其排斥回复力B之比 A/B为约40％至约60％时而获得的。

接着，将参照图12A和12B说明对圆帽形活动触点38的形状所作研究 的结果，该触点满足本实施例的多向操作开关的上述优化条件。

针对本实施例的多向操作开关的形状，特别是外侧固定触点33、内侧固定 触点34至37和中心固定触点48在壳体31的底面上的设置，希望使每个内侧 固定触点34至37实质上位于中心固定触点48与相应的一个外侧固定触点33 之间的中点上。这样可以可靠地确保固定触点之间的电绝缘距离，尤其适用于要减 小开关尺寸时。这样，在圆帽形活动触点38的外径D与内压部41的直径d之比 为d/D＝50％的预定条件下，在圆帽形活动触点38被内压部41的台阶部向 下压的情况下，使圆帽形活动触点38的底面与其周向锥形部之间的夹角Q变化， 并且，使触点38的总高H与其锥形部的高度h之比h/H也变化，而对可获得最 佳操作感觉的圆帽形活动触点38的形状进行了研究。

图12B示意性地示出了圆帽形活动触点38和内压部41的部分剖视图， 其示出了D、d、Q、H和h。图12A示出了Q与h/H的各种组合时的B/A 的比值，水平轴表示Q，垂直轴表示h/H。

正如图12的曲线所显示的，双圆圈点“⊙”表示反转力A和排斥回复力B 的比值B/A为40％至60％(此时，圆帽形活动触点38具有最佳的操作感 觉)，其所处的区域为：θ＝25°-35°左右，h/H＝70％-95％左右。 尽管图12A所示的结果是在d/D固定为50％时获得的，但是，当比值d/D 在约40％至60％之间的范围变化时，同样的研究获得了类似的结果。

从上述结果可以看出，使用这样的圆帽形活动触点38，即其具有的形状满 足下列条件：θ＝25°-35°左右，h/H＝70％-95％左右，当按钮 42即操作元件40被倾斜或下压时，可以获得很好的清楚的“咔嗒”声。

实施例2

下面将说明采用了实施例1的多向操作开关的多向操作装置。

如上所述，在本发明的多向开关操作中，通过使操作元件40的轴部40B 向着装有内侧固定触点34至37的一个方向倾斜，开关操作可以沿四个方向中的 任一方向完成。当操作元件40的轴部40B倾向毗邻的两个内侧固定触点之间的 方向时，操作元件40围绕着位于法兰部40A的上表面上的与倾斜方向相对的支 点倾转，该法兰部40A与盖32的内表面或反面相接触。这样，靠近操作元件4 0倾斜转动方向的两个内侧触点均被接通(ON)。

在采用了具有这种结构的本发明的多向操作开关的操作装置中，预定的开关 识别电路部分可以设置在微机(未示出)中，该微机与外部输出端子相连。这样， 当操作元件40的轴部40B向毗邻的两个内侧固定触点之间的方向倾斜时，如果 这两毗邻的内侧固定触点在一定的转换时间被接通，则彼此转换的时间量可以测 定。时间测量电路部分可以进一步设置在微机中，因而，可以检测到两个触点同时 接通时所测得的转换时间(时间差)是否处在预定的时间差范围内，该时间差将被 作为一个信号处理，该信号不同于当仅有一个单独的开关触点被接通时的信号。这 样，对为所设置的内侧固定触点的数目两倍的相关方向的不同信号进行处理是可能 的。

例如，当象实施例1那样设置四个内侧固定触点时，信号检测能够如上所述 在八个方向上进行。

实施例3

图13是表示根据本发明的第三实施例的多向操作开关的结构的剖视图，图1 4是图13所示的多向操作开关的分解立体图，而图15是表示图13所示的多向 操作开关的平面图。

本实施例的多向操作开关的结构基本与实施例1中所述的结构相同。但在该 实施例中，在壳体31的底面上没有设置中心固定触点。类似的元件仍用类似的标 号表示，除了必要的以外，在下面不再作进一步的说明。

具体地说，所示的多向操作开关包括盒形壳体31，其由树脂制成并具有被 盖32盖住的开口，盖32由金属板或类似物制成。四个外侧固定触点33和四个 内侧固定触点34至37通过插入模注在壳体31的底面而固定。圆帽形活动触点 38由弹性金属薄板制成，其外周的下端部置于四个外侧固定触点33上。四个内 侧固定触点34至37沿着围绕圆帽形活动触点38的中心的圆周均匀设置，每个 内侧固定触点34至37比相应的一个外侧固定触点33更靠近中心。固定触点3 3至37分别与端子43至47相连，以便与外部电路相连接。

图16A是表示本实施例的多向操作开关处于特定操作状态的剖视图。

内侧固定触点34至37的高度被这样设置，即内侧固定触点34至37与 壳体31的底面的中部之间具有高度差H(见图16B)，反转的圆帽形活动触点 38的下表面的中心部与壳体的底面的中部相接触，当操作元件40通过沿图16 A中箭头所示的方向向下压其上表面而倾斜时，圆帽形的活动触点38被反转，此 时，除了倾斜方向的一个触点外，其它内侧固定触点34至37均不与圆帽形的活 动触点38相接触。

图17A和17B均是示意性地表示根据本实施例的圆帽形活动触点38的 典型形状。

通过在圆帽形活动触点38上设置槽38B或肋38C，如图所示，减小其 逆转变形量是可能的。借此，当圆帽形活动触点38通过使操作元件40倾斜而反 转时，圆帽形活动触点38的除其压部以外的其它部分可被反转变形。这样，在内 侧固定触点与圆帽形活动触点38的除了受压部以外的部分之间可确保有较大的绝 缘距离，因而，实现可靠及稳定的开关操作是可能的，并且也可消除“咔嗒”声。

具有上述结构的本实施例的多向操作开关的操作，除了本实施例具有操作元 件40的不同的按压操作外，与实施例1的多向操作开关的操作是相同的。而且， 采用这种多向操作开关的装置也可象采用了实施例1的多向操作开关而构成的实施 例2的装置那样类似地构成。

此外，如图18所示，当在按钮42的上表面的中央部垂直施力，即垂直向 下按压操作元件40时，其压部41便压圆帽形活动触点38。这使圆帽形活动触 点38反转变形，并产生“咔嗒”声。另外，两个或多个内侧固定触点34至3 7被接通。具体地说，至少一对对角设置的内侧固定触点34至37被接通。

另外，在采用了本发明的具有这种结构的多向操作开关的装置中，预定的开 关识别电路部分可设置在微机(未示出)中，该微机与外部输出端子相连。这样， 如果位于对角的两个开关触点在转换时间内被接通，彼此相互转换的时间量可以测 得，就象在操作元件40被偏向于毗邻的两个内侧固定触点间的方向时那样(见实 施例2的说明)。时间测量电路部分也可包括在微机中，这样，就可检测出两个触 点同时接通时所测得的时间差是否在预定的时间差范围内，其又将作为一个信号而 被处理，该信号不同于当仅有一个单独的开关触点被接通时所得到的信号。这样， 即使象本实施的多向操作开关那样没有在壳体31的底面上设置中心固定触点，通 过按压操作的开关过程是可能的。这样，对信号数是所设置的内侧固定触点的数目 两倍的相关方向的不同信号进行处理是可能的。

实施例4

图19是表示根据本发明的实施例4的多向操作开关的剖视图。图20是表 示图19的多向操作开关的平面图。

本实施例的多向操作开关的结构基本与实施例3所描述的相同。但在该实施 例中，在壳体31的底面上设置了中心固定触点160，该触点160又与外部输 出端子161相连。相应于中心固定触点160的中心压部162设置在操作元件 40的下表面上。类似的元件仍用类似的标号表示，除非必要，将不再作进一步的 说明。

在本实施例的结构中，设置在操作元件40的下表面上的并在其上方的内压 部41的高度被设置成比中心压部162的高度小。这样，即使当操作元件40通 过在按钮42上垂直施力而被向下压时，内压部41也不会压下圆帽形活动触点3 8，因而操作元件40的中心压部162使圆帽形活动触点38反转。

具有上述结构的本实施例的多向操作开关的操作实质上与实施例1的多向操 作开关的操作相同。而且，采用这种多向操作开关的装置也可象采用了实施例1的 多向操作开关而构成的实施例2的装置那样类似地构成。

实施例5

图21是表示本发明的实施例5的多向操作开关的结构的剖视图。图22是 表示图21的多向操作开关的分解立体图。图23是示意性地表示本实施例的多向 操作开关的特定操作状态的剖视图。

与实施例1的多向操作开关相比，本实施例的多向操作开关的区别在于：操 作元件40的法兰部40A的上表面与盖32的内表面之间还设有弹性元件51， 该弹性元件51由片状橡胶或类似物制成。除此之外，其结构与实施例1相同。类 似的元件仍采用相似的标号，并且除非必要将不再说明。

通过如上所述设置弹性元件51，当处理或组装壳体31、盖32、操作元 件40和圆帽形活动触点38时，即使出现轻微的尺寸波动或变化，这种尺寸波动 或变化也可通过弹性元件51受压而得以吸收。而且，尺寸波动或变化也处在弹性 元件51的受压变形范围内。这样，在操作元件40中就不会出现格登格登的声音。

此外，当安装于操作元件40的孔40C中的按钮42的一端(图23所示 的本实施例的左端)被向下压时，如图23中箭头所示，操作元件40便围绕位于 法兰40A的上表面的右侧上的顶部40D处的支点倾转。这样，内压部41向下 压圆帽形活动触点38，使该触点38部分地逆转变形。其结果，产生了“咔嗒” 声，而设置在壳体底面上的相应位置处的内固定触点34和圆帽形活动触点38相 互接触，因而，使外侧固定触点33与内侧固定触点34接通。这样，信号便产生 了，其通过端子43和44被输送到外部。

在上述操作中，弹性元件51通过顶部40D而局部受压，而且，弹性元件 51的一部分被压缩变形的程度比其它部分大。这样，操作元件40的轴部40B 的倾转角便得以增加。而且，弹性元件51还被进一步压缩变形以便吸收轴部40 B倾转时产生的冲击力，或因不正常的力施加于操作元件40而产生的力，因而保 护了开关触点部分。

实施例6

图24是表示根据本发明的实施例6的多向操作开关的结构的剖视图。图2 5是示意性地表示本实施例的多向操作开关的特定操作状态的剖视图。

与实施例1的多向操作开关相比，本实施例的多向操作开关的区别在于：操 作元件40的下表面上的内压部相应于壳体31的底面上的内侧固定触点34至3 7，该内压部由类似橡胶的弹性元件52构成。具体地说，该弹性元件52压配于 操作元件40的下表面上的环形凹部中。除此以外，其结构与实施例1相同。类似 的元件仍采用类似的标号，除非必要，将不再作进一步的说明。

当弹性元件52与圆帽形活动触点38相接触时，该触点38设置在壳体3 1的底面上，弹性元件52的压缩变形力比圆帽形活动触点38的逆转力要大。因 此，当按钮42的一端(图25所示本实施例的左端)被向下压时，如图25中箭 头所示，操作元件40围绕位于法兰40A的上表面的右侧的顶部40D倾转。这 样，操作元件40的下表面上的弹性元件52向下压圆帽形活动触点38并使其部 分地逆转变形。其结果，产生了“咔嗒”声，而设置在壳体31的底面上的相应 位置处的内侧固定触点34与圆帽形活动触点38相互接触，因而，使外侧固定触 点33与内侧固定触点34之间接通。这样，信号便产生了，然后信号通过端子4 3和44传送到外部。

在上述操作中，当很大的力施加于按钮42时，弹性元件52被压缩变形以 便将力吸收。而且，操作元件40的轴部40B压抵壁部32B，该壁部32B位 于盖32的中心孔32A的周围，因而，可以防止操作元件40的进一步的倾转。 此外，当很大的冲击力通过按钮42向下施加于操作元件40的上表面的中央部 时，弹性元件52被压缩变形以便吸收冲击力，因而，防止发生损坏。

以上已说明了作为实施例1的结构的变形的本实施例。然而，如图26和2 7所示，作为已参照图13和14进行说明的实施例3的结构的变形，在操作元件 40的下表面上的环形凹口40E中，设置本实施例的弹性元件52也是可能的。

实施例7

图28是表示根据本发明的实施例7的多向操作开关的结构的剖视图。

与第一实施例的多向操作开关相比，本实施例的多向操作开关的区别在于： 在圆帽形活动触点38与外壳31上的外侧固定触点33之间，设置了如图29的 立体图所示的导电弹性元件53。该导电弹性元件53的排斥回复力略大于圆帽形 活动触点38的逆转变形力。在采用了导电弹性元件53的条件下，圆帽形活动触 点38可从壳体31的底面略微“升高”。除此之外，其结构与实施例1相同。类 似的元件仍采用类似的标号，除非必要，将不再作进一步说明。

图30是示意性地表示本实例的多向操作开关处于特定操作状态下的剖视 图。

当按钮42的一端(图30中的左端)被向下压时，如图30中箭头所示， 操作元件40围绕位于法兰40A的上表面的右侧上的顶端40D处的支点倾斜。 这样，操作元件40的下表面上的内压部41向下压圆帽形活动触点38。此刻， 介于圆帽形活动触点38和壳体31上的外侧固定触点33之间的导电弹性元件5 3被压缩。进而，被内压部41向下压的圆帽形活动触点38被部分地逆转变形， 而法兰40A的图中的右侧部分比实施例1中的相应阶段要偏转得多的一些。这 样，咔嗒声产生了，而设置在壳体31的底面上的相应位置处的内侧固定触点34 与圆帽形活动触点38相应接触，因而，使外侧固定触点33与内侧固定触点34 之间接通。因此，信号产生了，并通过端子(未示出)传送到外部。

当卸掉施加于按钮42上的力时，内压部41借助圆帽形活动触点38和导 电弹性元件53的回复力被向上推起，操作元件40就返回至垂直中性位。这样， 圆帽形活动触点38离开内侧固定触点34，使开关返回至关断状态。

如上所述，在本实施例的多向操作开关的操作中，通过在特定的点上向下按 压按钮42的上表面，来自开关的信号可以通过与按压位置(方向)相应的端子(未 示出)传送到外部。特别是在本实施例的结构中，在内侧固定触点34至37和圆帽 形活动触点38之间可确保大的绝缘距离，因此，在中性位它们不会轻易相互接触， 从而防止当操作元件40倾转的角度过大时开关出现异常，因而，完成可靠和稳定 的开关操作。

以上已说明了作为实施例1的结构的变形的本实施例。然而，如图31和32 所示，作为已参照图13和14进行说明的实施例3的结构的变形，将本实施例的 导电弹性元件53设置在圆帽形活动触点38和壳体31上的外侧固定触点33之间也 是可能的。

实施例8

图33是表示根据本发明的实施例8的多向操作开关的结构的剖视图。

与第一实施例的多向操作开关相比，本实施例的多向操作开关的区别在于： 操作按钮42的腿部42A的外周面上还设有突起的止挡爪42B，该按钮42的腿部42A 插入并藕接于操作元件40的轴部40B的孔40C中。而且，在孔40C的内壁面上 还设有啮合凹部40F，其于与突起的止挡爪42B相啮合。除此之外，其结构与实施 例1相同。类似的元件仍采用类似的标号，除非必要，将不再作进一步说明。

由于这种结构，使得将按钮42的腿部42A可靠地固定于操作元件40的孔40C 中成为可能，因此，在操作过程中，腿部42A不会从孔40C中脱开。

实施例9

图34是表示根据本发明的实施例9的多向操作开关的结构的剖视图。

与第一实施例的多向操作开关相比，本实施例的多向操作开关的区别在于： 操作按钮42的腿部42A与操作元件40的孔40C相互啮合。具体地说，孔40C的 上部40G具有相对较大的直径，而其下部40H具有较小的直径。因此，腿部42A 的上部42G具有相对较大的直径，而其下部42D具有较小的直径。通过上部40G 和42C压配在一起，按钮42被安装于操作元件40。除此之外，其结构与实施例1 相同。类似的元件仍采用类似的标号，除非必要，将不再作进一步说明。

象实施例1的多向操作开关的结构那样，在本实施例的多向操作开关的结构 中，从具有相对较大的直径的上部的上端到具有较小的直径的下部的下端的长度被 设置成大于轴部40B从盖32伸出的距离。因此，操作元件40和按钮42装配在一 起的有效距离与实施例1的多向操作开关的结构中的距离相同。这样，使得减小按 钮42的腿部42A与操作元件40的孔40C之间相互配合部分的格登声成为可能。

另外，抵抗按钮42倾转时所产生的机械应力的能力得以增加，而无需增加操 作元件40的轴部40B的外径，操作元件40的轴部40B的下部设为具有较大的厚 度，当按钮42倾转时，其受到较大的力的作用，使按钮42的腿部42A的上部42C 具有较大的直径，其也类似地受到较大的力的作用，而将操作元件40的轴部40B 的上部设为具有较小的厚度，当按钮42倾转时，其不会受到较大的力的作用，使 按钮42的腿部42A的下部42D具有较小的直径，其也类似地不会受到较大的力的 作用。

实施例10

图35是表示根据本发明的实施例10的多向操作开关的结构的剖视图。此外， 图36A是表示图35的多向操作开关的分解立体图；而图36B是作为图35所示 的多向操作开关的主要部件的操作元件的立体图。另外，图37是示意性地表示本 实施例的多向操作开关的特定操作状态的剖视图。

与第一实施例的多向操作开关相比，本实施例的多向操作开关的区别在于： 在壳体的底部的中心部上设置了中心突起部60A，而不是壳体的底面的中央部上的 中心固定触点，该中心突起部60A向上伸出圆帽形活动触点38的中心孔38A，在 操作元件61的法兰部61A的下表面的中央，设置了支承凹口部61B，而不是作为 操作元件的中心压部的导电元件，该支承凹口部61B与上述中心突起部60A相啮 合。除此之外，其结构与实施例1相同。类似的元件仍采用类似的标号，除非必要， 将不再作进一步说明。

由于支承凹口部61B与中心突起部60A相啮合的设置，本实施例的多向操作 开关，只有当操作元件61倾转时，才具有开关功能。

在具有这种结构的在本实施例的多向操作开关中，当按钮42的一端(图37 中的左端)被向下压时，如图37中箭头所示，操作元件61围绕位于法兰部61A 的上表面的顶端61C处的支点倾斜。这样，操作元件的法兰部61A的下表面上的 内压部61D向下压圆帽形活动触点38，使圆帽形活动触点38被部分地逆转变 形，因而，完成开关操作并且产生了咔嗒声。此时，在本实施例的结构中，在壳体 60的底面的中心部上的中心突起部60A，与操作元件61的法兰部61A的下表面上 的支承凹口部61B相啮合，因而，在壳体60与操作元件61之间的空间关系精确 地获得了，彼此之间没有横向移动。

如上所述，突起部60A设置在壳体60上，而支承凹口部61B设置在操作元 件61的法兰部61A的下表面上。然而，如下结构也可获得类似的效果，即中心突 起部60A设置在操作元件61的法兰部61A的下表面上，而支承凹口部61B设置 在壳体60上，以使支承凹口部61B与突起部60A相啮合。

采用具有上述特征的本发明的多向操作开关，使得构成具有各种功能的多向 操作装置成为可能。

对于本发明在车载通信装置中的应用，例如，当本发明的多向操作开关安装 于类似移动电话等的车载通信装置时，通过使操作元件的轴部偏转，有可能在类似 液晶显示屏上移动光标，以便滚动或搜索菜单条目、号码或类似内容；通过向下推 压轴部，可以选择菜单条目。此外，信号传送可通过按压操作而完成。

此外，可以考虑将本发明应于各种遥控器和音响装置上，例如，将本发明的 多向操作开关安装于各种遥控器和音响装置时，通过对操作元件的轴部的重复按压 操作，完成交替的开关操作，例如：开/关控制或播放/停止操作，是可能的。此 外，适当地预设一组指令，例如：调谐、选择、音量控制、快进和快倒，也都是可 能的，这可分别通过轴部沿前/后方向和左/右方向的偏转(偏转方向并不限于此) 而完成，因此，从一组预设操作中所选的一个操作，可通过使轴部的偏转操作而完 成。而且，通过轴部的按压操作来变换指令的转换设定(例如在第一和第二指令组 间转换)也是可能的。

另外，可以考虑将本发明应用于电视节目控制装置或汽车导航装置中，当本 发明的多向操作开关安装于电视节目控制装置或汽车导航装置时，通过使轴部偏 转，可以改变节目的特性或根据偏转方向显示图形；并且可完成预定的指令，例如， 变换图形的放大或者节目特性跳跃，这可通过向下按压轴部而完成。

再者，可以考虑将本发明应用于电子照相机上，当本发明的多向操作开关安 装于电子照相机上时，通过使轴部偏转，能够设定快门速度、光圈值或类似内容， 其后，通过向下按压轴部而完成最终设定。通过使轴部倾转，相对目标的位置而在 取景器中调焦也是可能的，而且，通过向下按压轴部，针对目标聚焦也是可能的， 此后，在预定的时间间隔内再次向下按压轴部可以按下快门。

另外，也可以考虑将本发明应用于计算机装置中，当本发明的多向操作开关 安装于计算机装置中时，通过使轴部倾转，使光标在屏幕上移动或选择菜单条目是 可能的；其后，通过向下按压轴部可以最终完成选择或执行所选的指令。

如上所述，根据本发明，在多向操作开关中，由于在多个方向上完成倾转操 作，可通过操作元件的轴部的偏转而产生信号，因而，使得降低其中所需设置的元 件数目成为可能，而且，还可降低开关的外径和厚度以及包括按钮在内的整个结构 的高度。因此，本发明提供了一种多向操作开关，即使当开关操作通过倾转操作元 件而完成时，也能提供“咔嗒”声，并能确保可靠和稳定的开关操作，而多向操 作开关能以低成本制造。当在预定位置再设置中心固定触点时，当操作轴被下压时， 即通过向下的按压操作，信号能够提供。在按压操作中当然也有要求的“咔嗒” 声。

此外，当轴部向着设有内侧固定触点的毗邻的两个位置之间的方向倾转时， 或当按压操作通过向下按压轴部而完成时，所产生的每个信号可用作一个信号，该 信号不同于通过向着安装有一个内侧固定触点的方向的倾转操作而产生的信号。

另外，当采用本发明的多向操作开关构成多向操作装置时，通过简单的方法 达到各种操作的集中处理及整个结构的小型化(即使整体结构更小、更薄及更轻) 是可能的。

包括在本发明的各种多向操作开关中的圆帽形活动触点可以由具有适当弹性 性能的材料制成，其可实现要求的局部逆转变形，这些材料例如可以是：弹性不锈 钢板、弹性磷青铜板、铍青铜、或类似材料。通过将这种适合的材料加工成预定的 形状，即使在倾转操作中，也可能提供“咔嗒”声。

对本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，各种 其它的变化都是明显的且能够容易地做到。因此，权利要求的范围不限于上述说明， 而应由权利要求作较宽范围的解释。