复合开关以及具有该复合开关的便携设备的制作方法

专利名称：复合开关以及具有该复合开关的便携设备的制作方法
技术领域：
相关申请的记载本发明基于日本专利申请日本特愿2008-117431号(2008年4月28日申请)和 日本特愿2008-179384号(2008年7月9日申请)的优先权的申请，所述申请的全部记载 内容通过弓I用而包含于本说明书的记载中。本发明涉及复合开关以及具有该复合开关的便携设备，特别涉及使输入操作的操 作性提高的复合开关以及具有该复合开关的便携设备。
背景技术：
现有的便携电话机的主要功能为通话和地址登录功能。使用这些功能时所必须 的操作不过是号码的输入和简单的文字输入而已，因此现有的便携电话机仅需要数字键 (numerical keypad)作为输入用的键。然而，近些年的便携电话机追加了邮件功能、菜单功能、因特网功能等，使用这些 功能时所需的输入操作也变得多样化、复杂化。因此，在便携电话机中，不仅需要数字键，还 需要十字键、菜单键。进而，为了缩短输入所需时间，作为十字键的方向键，出现了可以仅向所决定的方 向迅速地输入的“轻推(JOG)”。此外，为了使输入操作简便，缩短输入所需时间，作为十字 键的中央键，还出现了能够向任意方向顺畅地且迅速地输入的模拟指针。此外，最近，对于便携电话机，追加了复杂的邮件功能、菜单功能以及因特网功能， 还追加了游戏功能、照相机功能、音乐功能、电视功能等，更加需要使输入操作容易，缩短输 入时间。图1将现有的便携电话机的主视图作为一个例子示出。参照图1，便携电话机具有 框体A111、框体B112。框体Alll具有键114，框体B112具有显示画面113。参照图2，作为键114，设有十字键115、数字键116以及菜单键117。参照图2(a)， 在该便携电话机中，十字键115配置于框体Alll的键平面(配置键的表面)上的上侧。参 照图2(b)，在该便携电话机中，数字键116相对于十字键115配置于框体Alll的键平面上 的下侧(例如专利文献1)。参照图2 (c)，在该便携电话机中，菜单键117配置于框体Al 11 的平面上的、紧靠十字键115的外侧。参照图3(a)，在现有的便携电话机中，十字键115具有圆形的中央键118和方向 键119。中央键118既是模拟指针120又是“确定”键121。方向键119具有“上”键122、 “下”键123、“左”键124、“右”键125。参照图3(b)，在现有的便携电话机中，数字键116具有“发送”键126、“清除”键 127、“电源”键 128、“1”键 131、“2”键 132、“3”键 133、“4”键 134、“5”键 135、“6”键 136、 “7”键 137、“8”键 138、“9”键 139、“0”键 140、“*”键 141、“# ”键 142。参照图3(c)，在现有的便携电话机中，菜单键117具有“邮件”键143、“因特网”键 144、“菜单1”键145、“菜单2”键146。
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图4(a)是现有的便携电话机的十字键115的剖视图(图3 (a)的A_A剖视图)。 参照图4(a)，十字键115具有中央键118、方向键119、永久磁体147、霍尔元件148、弹性体 149、突起150、151、基板A152以及基板B153。永久磁体147设于中央键118中。霍尔元件148配置于基板A152，并且能够利用 永久磁体147进行位置检测。弹性体149与中央键118和方向键119弹性地连接并且起到 防尘和防水的效果。突起150从弹性体149突出到框体Alll的内侧。金属圆顶151配置 于基板B153，并且通过被突起150压塌从而进行触点动作。图4(b)是现有的便携电话机的数字键116和菜单键117的剖视图(图3 (c)的 A-A剖视图)。弹性体149与数字键116和菜单键117弹性地相连，并且起到防尘和防水的 效果。突起150从弹性体149向框体Alll的内侧突出。金属圆顶151配置于基板B153，并 且通过被突起151压塌从而进行触点动作。另外，图4(a)和图4(b)中的弹性体149相互 连接。参照图5(a)，在现有的便携电话机中，通过中央键118的模拟指针120，操作显示 在框体Bl 12的显示画面113上的指针154。参照图5 (b)，在将中央键118的模拟指针120 向左上方输入时，显示画面113上的指针154向左上方移动。此外，参照图5 (c)，在现有的 便携电话机中，输入中央键118的“确定”键121后，确定显示画面113上的选择项目。在使用模拟指针120时，当中央键118在框体Alll的平面上滑动到任意位置的时 候，通过检测中央键118内的永久磁体147与霍尔元件148的位置关系，从而将框体B112 的显示画面113的指针154引导至任意的位置。此外，在使用“确定”键121时，在将中央键118按下，将金属圆顶151压塌而进行 触点动作的时候，确定框体B112的显示画面113上的选择项目。进而，在使用方向键119 时，将方向键119按下并将金属圆顶151压塌而进行触点动作，在框体B112的显示画面113 上选择方向。此外，在使用数字键116时，通过按下数字键116并将金属圆顶151压塌，以进行 触点动作，从而能够在框体B112的显示画面113上输入数字、文字。进而，在使用菜单键 117时，通过将菜单键117按下并将金属圆顶151压塌，以进行触点动作，从而在框体B112 的显示画面113上选择功能。专利文献1 日本特开2004-62447号公报上面的专利文献1的所有公开内容均通过引用而编入记载于本说明书中。下面的分析是由本发明者作出的。现有的键结构具有以下的问题。第一问题为，输入操作困难且输入需要时间。图6(a)示出了输入数字键116的 “5”键时的状态。另一方面，图6(b)为输入中央键118的“确定”键121时的图。例如，在 进行邮件等文字输入的时候，在框体Alll的平面上，通过位于中央键118的下侧的数字键 116选择文字后，使拇指移动到中央键118的“确定”键121上以确定文字。因此，不得不使 拇指移动从“5”键135到“确定”键121之间的距离L0，不仅输入操作困难，而且输入需要 时间。第二问题为，中央键118的模拟指针120的滑动操作困难。图7 (a)是示出对中央 键118进行滑动操作时的状态。如图7(b)所示，在使用中央键118的模拟指针120的时候， 例如在冬季等拇指的皮肤干燥时，拇指与模拟指针120的摩擦减小。在中央键118与拇指的前端的接触面积本来就小的状态下，对中央键118进行滑动操作的拇指之间的摩擦力进 一步减小的话，拇指会在中央键118上打滑。因此，存在着不能够顺利地进行中央键118的 滑动操作的情况。第三问题为，位于端部的键的输入操作困难。参照图8(a)，在食指勾放在框体 Alll的角部的状态下进行输入操作的时候，当按位于端部的键时，拇指不能充分地够到，难 以将键按下。此外，参照图8(b)，在以食指支撑框体Al 11的下侧的状态下进行输入操作的 时候，在按位于端部的键时，拇指不能充分地够到，难以将键按下。作为解决这些问题的键结构，考虑了如下的结构。图9是示出简便的解决方法的 一个例子的图。另外，图9(a)是现有的便携电话机。图9(b)是将现有的便携电话机中的十字键115、数字键116、菜单键117的配置、 朝向改变后的便携电话机。十字键115配置于框体Alll的平面上的中央，菜单键117配置 于紧靠十字键115的外侧。图9(b)的便携电话机与图9(a)的便携电话机相比，键区(配 置有键的区域)缩小了(A1+A2)。图9(c)是使数字键116小型化，且改变了十字键115、数字键116、菜单键117 的配置的便携电话机。图9(c)的便携电话机与图9(a)的便携电话机相比，键区缩小了 (A1+A2+A3+A4)。通过图9(b)和图9(c)的便携电话机，分别实现了键区的小型化，提高了位于端部 的键的按下容易度，并且通过缩短拇指在十字键115与数字键116之间的移动距离从而实 现了输入操作时间的缩短。然而，通过这些便携电话机，不能得到改善中央键118的滑动操 作的操作性的效果。第四问题为，在按下中央键118的“确定”键121的同时，使模拟指针120长距离 滑动(即，滑动较长距离)的话，会使得“确定”键121被解除。图27(d)示出了在按下中 央键118的同时进行长距离滑动操作时的状态。在按下中央键118的“确定”键121的同 时，使模拟指针120长距离滑动的时候，由于突起150与金属圆顶151的位置错开，因此“确 定”键121被解除。因此，出现了削减具有多个开关的复合开关的键区(配置有键的区域的面积)、减 轻对键操作的负荷的课题。

发明内容
本发明的第一方面涉及的复合开关具有第一开关，通过向第一键施加第一负荷 来工作；以及第二开关，通过向设在上述第一键上的第二键施加第二负荷来工作。本发明的第二方面涉及的复合开关具有第一开关，具有通过第一负荷被按下的 第一键；以及第二开关，具有通过第二负荷被按下的第二键，上述第二键的键帽设在上述第 一键的键帽上。优选的是，第一展开形态的复合开关为，第一键通过弹性部件与框体弹性地连接， 能够在与该框体的面中配置有第一键的面平行及垂直的方向上移动，并且能够绕与该面平 行的轴旋转，第二键通过弹性部件与第一键弹性地连接，能够在与第一键的按下面垂直的 方向上移动。优选的是，第二展开形态的复合开关具有一个或两个以上的第一可挠性部件，根据相对于第一键的第一负荷而挠曲，从而进行第一开关进行的触点动作；以及一个或两个 以上的第二可挠性部件，根据相对于第二键的第二负荷而挠曲，从而进行第二开关进行的 触点动作。优选的是，第三展开形态的复合开关为，第一可挠性部件设在第一基板上，第二可 挠性部件设在与第一基板平行的第二基板上。优选的是，第四展开形态的复合开关为，第二负荷比第一负荷小。优选的是，第五展开形态的复合开关为，用于将第一可挠性部件的位于中央部的 部分按入的突起比用于将位于中央部以外的部分按入的突起的按入方向的高度高。优选的是，第六展开形态的复合开关为，第一可挠性部件为圆顶形状，第一可挠性 部件的位于中央部的部分比位于中央部以外的部分的圆顶高度高。优选的是，第七展开形态的复合开关为，第一键具有模拟指针和确定键，通过将第 一可挠性部件的位于中央部的部分按入，从而进行基于确定键的确定。 优选的是，第八展开形态的复合开关为，第一键具有方向键，通过将第一可挠性部 件的位于中央部以外的部分按入，从而进行基于方向键的方向的选择。优选的是，第九展开形态的复合开关为，第二键具有数字键。优选的是，第十展开形态的复合开关为，数字键配置于第一键的中央部，并且方向 键以包围数字键的方式配置。优选的是，第十一展开形态的复合开关为，在第一键的周围具有通过弹性部件与 第一键连接的第三键，第三键具有菜单键，通过将第一可挠性部件的位于中央部以外的部 分按入，从而进行基于菜单键的菜单的选择。优选的是，第十二展开形态的复合开关为，第一可挠性部件和/或第二可挠性部 件为金属圆顶。优选的是，第十三展开形态的复合开关为，第一可挠性部件的位于中央部的部分 为在圆顶的顶部部分具有突起部的带突起的金属圆顶。优选的是，第十四展开形态的复合开关为，带突起的金属圆顶以突起部朝向第一 基板的方式配置于与第一基板相对的第三基板上。优选的是，第十五展开形态的复合开关还具有止动件，该止动件在第二键被按下 并进行第二开关进行的触点动作的情况下限制第一键的按下。优选的是，第十六展开形态的复合开关为，止动件设于第二键的下部，并在第二键 被按下并进行第二开关进行的触点动作的情况下与第一基板抵接。优选的是，第十七展开形态的复合开关为，止动件设于第一基板上，并在第二键被 按下并进行第二开关进行的触点动作的情况下与第二键抵接。 优选的是，第十八展开形态的电子设备具有上述复合开关。发明效果根据本发明涉及的复合开关，能够削减具有多个开关的复合开关的键区，并减轻 对键操作的负荷。由于本发明中的与第二开关对应的第二键设于与第一开关对应的第一键 上，因此能够削减键区。此外，通过削减键区，减轻了对键操作的负荷。通过使第一键和第 二键之间的、用于进行开关动作的载荷的大小改变，从而能够将这些键分开使用。


图1是示出现有的便携电话机的结构的图。图2是示出现有的便携电话机的结构的图。图3是示出现有的便携电话机的结构的图。图4是现有的便携电话机的剖视图。图5是用于说明现有的便携电话机的中央键的操作的图。图6是用于说明现有的便携电话机的数字键和中央键的操作的图。图7是用于说明现有的便携电话机的中央键的模拟指针的滑动操作的图。图8是用于说明现有的便携电话机的位于端部的键的操作的图。图9是用于说明避免了现有的便携电话机的问题点的简便的结构的图。图10是示出本发明的第一实施方式涉及的复合开关的结构的图。图11是示出本发明的第一实施方式涉及的复合开关的结构的图。图12是示出本发明的第一实施方式涉及的复合开关的结构的图。图13是示出本发明的第一实施方式涉及的复合开关的结构的图。图14是示出本发明的第一实施方式涉及的复合开关的结构的图。图15是示出本发明的第一实施方式涉及的复合开关的结构的图。图16是示出本发明的第一实施方式涉及的复合开关的结构的图。图17是示出本发明的第一实施方式涉及的复合开关的结构的图。图18是示出本发明的第二实施方式涉及的复合开关的结构的图。图19是示出本发明的第二实施方式涉及的复合开关的结构的图。图20是示出本发明的第二实施方式涉及的复合开关的结构的图。图21是示出本发明的第三实施方式涉及的复合开关的结构的图。图22是示出本发明的第三实施方式涉及的复合开关的结构的图。图23是示出本发明的第三实施方式涉及的复合开关的结构的图。图24是示出本发明的第四实施方式涉及的复合开关的结构的图。图25是示出本发明的第四实施方式涉及的复合开关的结构的图。图26是示出本发明的第四实施方式涉及的复合开关的结构的图。图27是用于说明现有的便携电话机的中央键的模拟指针的滑动操作的图。图28是示出本发明的第五实施例涉及的复合开关和便携电话机的结构的图。图29是示出本发明的第五实施例涉及的复合开关的结构的图。图30是示出本发明的第五实施例涉及的复合开关的结构的图。图31是示出本发明的第五实施例涉及的复合开关的结构的图。图32是示出本发明的第六实施例涉及的复合开关的结构的图。图33是用于说明本发明的第六实施例涉及的复合开关的动作的图。图34是用于说明本发明的第六实施例涉及的复合开关中的止动件的图。图35是用于说明本发明的第六实施例涉及的复合开关中的止动件的形状的变化 的图。标号说明11、111:框体八；
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12、112框体B ；
13、113显示画面；
14、114键；
15、115十字键；
16、116数字键；
17、117菜单键；
18、118中央键；
19、119方向键；
20、120模拟指针；
21、121“确定”键；
22、122“上”键；
23、123“下”键；
24、124“左”键；
25、125“右”键；
26、126“发送”键；
27、127“清除”键；
28、128“电源”键；
31、131“1”键；
32、132“2” 键；
33、133“3” 键；
34、134“4” 键；
35、135“5” 键；
36、136“6” 键；
37、137“7” 键；
38、138“8” 键；
39、139“9” 键；
40、140“0” 键；
41、141“*” 键；
42、142“#” 键；
43、143“邮件”键；
44、144“因特网”键；
45、145“菜单1”键；
46、146“菜单2”键；
47、147永久磁体；
48、148霍尔元件；
49、149弹性体；
50、150突起
51、151金属圆顶；
52、152基板A ；
53、153 基板 B ；
54、154 指针；
55顶部键膜；
56第二键膜；
57中间基座；
58柔性基板通过用长孔
59金属圆顶组A ；
60金属圆顶组B;
61凸台A;
62凸台B ；
63弹性体A;
64弹性体B;
65中央金属圆顶；
66周围金属圆顶；
67中央突起；
68周围突起；
69带突起的金属圆顶；
70基板C ；
80止动件。
具体实施例方式参照附图对本发明的实施方式涉及的复合开关进行说明。图16示出了本实施方 式涉及的复合开关的剖面结构。参照图16，复合开关具有第一开关和第二开关。第一开关通过对第一键(例如图 16的中央键18)施加第一负荷而工作。第二开关通过对设于第一键上的第二键(例如图 16的数字键16)施加第二负荷而工作。第一键(例如图16的中央键18)通过弹性部件(例如图16的弹性体A63)与框 体(例如图16的弹性体All)弹性地连接，并且能够在与该框体的面中配置有第一键的面 平行及垂直的方向上移动，并且能够绕与该面平行的轴旋转。此外，第二键(例如图16的 数字键16)通过弹性部件与第一键弹性地连接，能够在与第一键所具有的面中的按下面垂 直的方向上移动。此外，优选的是，复合开关具有一个或者两个以上的第一可挠性部件(例如图16 的金属圆顶组A59)和一个或者两个以上的第二可挠性部件(例如图16的金属圆顶组 B60)。第一可挠性部件根据相对于第一键的第一负荷而挠曲，从而进行第一开关进行的触 点动作。第二可挠性部件根据相对于第二键的第二负荷而挠曲，从而进行第二开关进行的 触点动作。优选的是，第一可挠性部件设于第一基板(例如图16的基板A52)上。此外，优选 的是，第二可挠性部件设于与第一基板平行的第二基板(例如图16的基板B53)上。也可以是，第二负荷比第一负荷小。
优选的是，用于将第一可挠性部件的位于中央部的部分按入的突起(例如图16的 中央突起67)比用于将位于中央部以外的部分按入的突起(例如图16的周围突起68)的 按入方向的高度高。由此，能够防止在通过将位于中央部的可挠性部件压塌而进行触点动 作时，使位于中央部以外的可挠性部件被压塌。优选的是，第一可挠性部件为圆顶形状，第一可挠性部件的位于中央部的部分 (例如图16的中央金属圆顶65)比位于中央部以外的部分(例如图16的周围金属圆顶66) 的圆顶高度高。由此，能够防止在通过将位于中央部的可挠性部件压塌而进行触点动作时， 使位于中央部以外的可挠性部件被压塌。也可以是，第一键具有模拟指针和确定键，通过将第一可挠性部件的位于中央部 的部分(例如图16的中央金属圆顶65)按入，从而进行基于确定键的确定。也可以是，第一键具有方向键(例如图10(b)的方向键19)，通过将第一可挠性部 件的位于中央部以外的部分(例如图16的周围金属圆顶66)按入，从而进行基于方向键的 方向选择。也可以是，第二键具有数字键(例如图10(b)的数字键16)。也可以是，数字键(例如图10(b)的数字键16)配置于第一键(例如图10(b)的 中央键18)的中央部，并且方向键(例如图10(b)的方向键19)以包围数字键的方式配置。 由此，在操作数字键后操作方向键的时候(或者进行该操作的相反操作的时候)，与现有的 便携电话机相比(例如图3)，能够缩短手指的移动距离。也可以是，第一可挠性部件和/或第二可挠性部件为金属圆顶(例如图16的金属 圆顶组A59、金属圆顶组B60)。此外，参照图29，也可以是，第一可挠性部件的位于中央部的部分为在圆顶的顶部 部分具有突起部的带突起的金属圆顶(例如图29的带突起的金属圆顶69)。进而，也可以是，带突起的金属圆顶(例如图29的带突起的金属圆顶69)以突起 部朝向第一基板(例如图29的基板A52)的方式配置于与第一基板相对的第三基板(例如 图29的基板C70)上。(其他实施方式)参照附图对本发明的其他实施方式涉及的复合开关进行说明。图10是示出本发 明的其他实施方式涉及的复合开关的结构的图。参照图10，十字键15的中央键18为模拟指针20，而且是“确定”键21。十字键15 的方向键19和数字键16配置于中央键18的内侧。十字键15的“确定”键21和数字键16 的“5”键在框体All的配置键的面(“键平面”)上配置于同等的位置，并且在框体All的 厚度方向(与键平面垂直的方向)上以形成阶梯差的方式进行配置。通过使相对于“5”键的金属圆顶的按入载荷(即，使金属圆顶压曲时的载荷)比 相对于“确定”键21的金属圆顶的按入载荷小，能够将这些键分开按下。另外，开关结构并 不限定于金属圆顶，也可以是以导电性橡胶圆顶为代表的其他开关结构。此外，键的触点方 式也可以是电容式(例如电容传感器)或者压电式(例如压感导电性橡胶膜)。由于十字键15的中心与数字键16的中心位于相同部位，因此在进行邮件等文字 输入时，能够缩短手指在数字键16和“确定”键21之间移动的移动距离，能够迅速地进行 输入操作。此外，由于能够使中央键18的大小与以往相比更大，因此能够以拇指的指肚整
11体进行滑动操作。因此，即使是在拇指的皮肤干燥的情况下，也能够确保中央键18与拇指 的摩擦力，从而良好地进行中央键18的滑动操作。此外，由于能够使键区小型化，因此即使 是在按位于端部的键时，手指也能够容易地够到。实施例1参照附图对本发明的实施例涉及的复合开关以及具有所述复合开关的便携电话 机详细地进行说明。图10 图17是示出本发明的实施例1涉及的复合开关以及具有所述复合开关的 便携电话机的结构的图。图10(a)是本实施例的便携电话机的外观立体图。十字键15配置于框体All的 中央部靠上方。数字键16设于十字键15的圆形的中央键18内。十字键15的中心与数字 键16的中心在框体All的键配置面上配置于同等的位置。菜单键17配置于框体All的键配置面上，并且配置于紧靠十字键15的外侧的位 置。十字键15由内置有数字键16的大型化了的中央键18构成。中央键18具有模拟指针20、“确定”键21、方向键19、数字键16。方向键19具有“上”键22、“下”键23、“左”键24、“右”键25。数字键16具有“发送”键26、“清除”键27、“电源”键28、“ 1”键、“ 2 ”键、“ 3 ”键、 “4” 键、“5” 键、“6” 键、“7” 键、“8” 键、“9” 键、“0” 键、“*” 键、“#”键。菜单键17由“邮件”键、“因特网”键、“菜单1”键、“菜单2”键构成。参照图12，键通过在框体All的内部使顶部键膜55、第二键膜56、基板B53、中间 基座57、基板A52按照该顺序重叠而构成。顶部键膜55具有中央键18、配置于中央键18端部的方向键19、菜单键17、将中 央键18与菜单键17弹性地连接并具有防尘和防水功能的弹性体A63、以及从弹性体A63向 框体All的内侧突出的突起50。第二键膜56具有数字键16、将数字键16之间弹性地连接且具有防尘和防水功能 的弹性体B64、以及从弹性体B64向框体All的内侧突出的突起50。在基板B53配置有通过被突起50压塌从而进行触点动作的金属圆顶。多个金属 圆顶构成金属圆顶组B60(图10(c))。中间基座57具有永久磁体47、从中间基座57中央向框体All的内侧突出的中 央突起67、从中间基座57周围向框体All的内侧突出的周围突起68。基板A52具有通过被中央突起67压塌而进行触点动作的中央金属圆顶65、通过 被周围突起68压塌而进行触点动作的周围金属圆顶66、以及能够利用永久磁体47进行位 置检测的霍尔元件48。中央金属圆顶65和多个周围圆顶构成金属圆顶组A59(图10(c))。另外，顶部键膜55和基板A52通过螺钉固定于框体All的凸台A61。由于顶部键 膜55与基板A52 —起被固定于框体Al 1的凸台A61，因此中央键18与框体Al 1由弹性体 A63弹性地连接。因此，弹性体A63起到了中央键18与框体All之间的防尘和防水功能。此外，优选的是，中央键18能够向与框体All的键配置面平行的任意方向滑动动 作，能够沿与键配置面垂直的方向上下动作，且能够绕与键配置面平行的轴旋转。第二键膜56、基板B53以及中间基座57螺钉固定于顶部键膜55的凸台B62。由 于第二键膜56与基板B53和中间基座57 —起螺钉固定于顶部键膜55的凸台B62，因此中
12央键18与数字键16由弹性体B64弹性地连接。因此，弹性体B64起到了中央键18与数字 键16之间的防尘、防水功能。数字键16沿与中央键18的键平面垂直的方向上下动作。配置于中央键18内的金属圆顶组B60的中心和配置于中央键18下的金属圆顶组 A59的中心在框体All的键配置面中配置于同等的位置。此外，金属圆顶组B60和金属圆顶 组A59在框体All的厚度方向上错开阶梯差地进行配置。进而，优选的是，配置于中央键18内的金属圆顶B的按入载荷比配置于中央键18 下的金属圆顶A的按入载荷小。此外，优选的是，在将配置于中央键18下的金属圆顶A按入的突起中，中央的突起 比周围的突起在按入方向上长。进而，优选的是，在配置于中央键18下的金属圆顶A中，中央的金属圆顶比周围的 金属圆顶沿按入方向的高度高。接下来，参照图12、图14 图16对本实施例的复合开关在进行键操作时的动作进 行说明。图12(b)是本实施例中的便携电话机的分解剖视图。图14(a)是本实施例中的便 携电话机的主视图。图16(a)是本实施例中的便携电话机的中央键18的剖视图。图14(b)示出了按下数字键16的“5”键35时的状态。另外，在图14(b)中，位于 数字键16的中心的键即为“5”键35。参照图12(b)和图16(b)，在为了使用数字键16的“5”键35而将数字键16的“5” 键35按下的时候，利用第二键膜56的突起50将基板B53的金属圆顶压塌，从而进行触点 动作。由此，在框体B12的显示画面13上，输入与“5”键35相当的数字或文字。参照图11 (a)，第二键膜56与基板B53和中间基座57—起螺钉固定于顶部键膜 55的凸台B62，因此中央键18和数字键16由弹性体B64弹性地连接。因而，数字键16能 够相对于中央键18向垂直方向移动。此外，数字键16的“5”键35由拇指的前端、或者也可以由拇指的指甲按下。基板B53的金属圆顶的按入载荷比基板A52的金属圆顶的按入载荷还要小，因此 在载荷较小的情况下，能够使基板A52的金属圆顶不会被按入而将基板B53的金属圆顶按 入。此外，基板B53的材质为聚酰亚胺的柔性基板，U字状的柔性基板穿过中间基座57 的柔性基板通过用长孔58与基板A52电连接。图14(c)是示出按下中央键18的“确定”键21时的状态的图。图14(c)的中央 键18为“确定”键21。参照图12(b)和图16(c)，在使用“确定”键21时，将中央键18按下，利用中间基 座57的中央突起67将基板A52的中央金属圆顶65压塌，从而进行触点动作，确定框体B12 的显示画面13上的选择项目。顶部键膜55与基板A52—起螺钉固定于框体All的凸台A61，因此中央键18和框 体All由弹性体A63弹性地连接。因此，中央键18能够相对于框体All沿垂直方向移动。此外，中央键18的“确定”键21能够以拇指的整个指肚按压。通过以拇指的整个 指肚按压，对中央键18上的数字键16框架部分整体施加压入载荷，因此数字键16的“5”键35不会被按下。参照图16(c)，虽然中间基座57的突起50中位于周围的部分(周围突起68)与基 板A52的金属圆顶中位于周围的部分(周围金属圆顶66)接触，然而由于中央的突起67比 周围的突起68长，因此周围金属圆顶66不会被压塌。图16(d)示出了按下中央键18的方向键19时的状态。在此，图16(d)的中央键 18为方向键19。在使用方向键19时，将方向键19按下，通过中间基座57的周围突起68将基板 A52的周围金属圆顶66压塌，从而进行触点动作，在框体B12的显示画面13上进行方向选择。顶部键膜55与基板A52 —起螺钉固定于框体All的凸台61，因此中央键18与框 体All被弹性体A63弹性地连接。因此，中央键18能够相对于框体All绕水平轴(与框体 A的配置键的面平行的轴)旋转。此外，中央键18的方向键19能够以拇指的整个指肚按压。通过以拇指的整个指 肚按压，对中央键18上的数字键16框架部分整体施加压入载荷，因此数字键16不会被按 下。进而，中间基座57的中央突起67和基板A52的中央金属圆顶65的接触点在操作方向 键19时作为中央键18的支点。由于中央键18以所述接触点作为支点并旋转，因此中央金 属圆顶65不会被压塌。图15(b)示出了对中央键18进行滑动操作时的状态。在此，图15(b)的中央键18 为模拟指针20。在作为模拟指针20使用时，当使中央键18在框体All的平面上向任意位置滑动 时，通过检测出中央键18内的永久磁体47和霍尔元件48的位置关系，将框体B12的显示 画面13的指针54引导至任意位置。顶部键膜55与基板A52 —起螺钉固定于框体All的凸台A61上，因此中央键18和 框体All由弹性体A63弹性地连接。因此，中央键18能够相对于框体All向任意的水平方 向滑动。此外，顶部键膜55不会相对于框体All错开。进而，由于中间基座57的中央突起 67与基板A52的中央金属圆顶65轻轻接触，因此中央键18不会向框体All的内侧陷入。 因此，能够顺畅地进行滑动动作。接着，对位于便携终端的端部的菜单键17的操作进行说明。图15(c)示出了按下 位于端部的键时的状态。图15(c)的位于端部的键为菜单键17。在使用菜单键17时，将菜单键17按下，利用顶部键膜55的突起将基板A52的金 属圆顶压塌，从而进行触点动作，在框体B12的显示画面13上进行功能的选择。接下来，对本实施例涉及的复合开关特有的效果进行说明。图14(b)、(C)是用于说明具有本实施例涉及的复合开关的便携电话机的输入操 作时间缩短的效果的图。参照图14(b)、(c)，数字键16设于十字键15的中央键18内。此 外，十字键15的中心与数字键16的中心在框体All的平面上位于同等的位置。因此，在进行邮件等文字输入时，在数字键16与“确定”键21之间移动的拇指的 移动距离缩短，能够实现输入操作的迅速化。图15(b)、图17(a)是用于说明具有本实施例涉及的复合开关的便携电话机的中 央键18的滑动操作性的提高的图。参照图15(b)、图17(a)，由于中央键18足够大，因此能
14够以拇指的整个指肚进行滑动操作。因而，即使拇指的皮肤干燥，也能够充分确保中央键18 与拇指的摩擦力，能够良好地进行中央键18的滑动操作。图15(b)、图17(b)是用于说明具有本实施例涉及的复合开关的便携电话机的中 央键18的滑动操作的操作性的提高的图。参照图15(b)、图17(b)，在本实施例的便携电话机中，中央键18与以往相比足够 大。因此，即使拇指的指甲较长，滑动操作也可以不以拇指的指甲，而以拇指的整个指肚进 行，能够良好地进行中央键18的滑动操作。图15(b)、图17(b)是用于说明具有本实施例涉及的复合开关的便携电话机的中 央键18的滑动操作的操作性的提高的图。参照图15(b)、图17(b)，在本实施例的便携电话机中，中央键18足够大。因此，即 使拇指的指甲较长，滑动操作也可以不与中央键18外侧的框体All接触，而以拇指的整个 指肚进行，能够良好地进行中央键18的滑动操作。另外，也可以是，通过组合图17(a)所示的滑动操作和图16(d)所示的旋转操作来 进行开关动作。图15(c)是用于说明具有本实施例涉及的复合开关的便携电话机的位于端部的 键的按下容易程度的图。参照图15(c)，在本实施例的便携电话机中，数字键16构成于十字键15的中央键 18内，且十字键15的中心与数字键16的中心在框体All的平面上配置于相同的位置。另 一方面，菜单键17紧靠十字键15配置于框体All的平面上的外侧。因此，键区整体变得小 型化。此时，在将端部的菜单键17按下时，拇指充分够到且容易按下。图13是用于说明本实施例的便携电话机的键区的小面积化的图。图13(a)是现有的便携电话机。图13(b)为仅使数字键16小型化并改变十字键 15、数字键16以及菜单键17的配置的便携电话机。图13(c)是本实施例的便携电话机。参照图13(c)，本实施例的便携电话机的数字键16配置于十字键15的中央键18 内，并且十字键15的中心与数字键16的中心配置于框体All的平面(配置键的平面)上 的同等的位置。菜单键17配置于框体All的平面上且紧靠十字键15的外侧。因此，图13(c)的本实施例涉及的便携电话机与图13(a)所示的现有的便携电话 机相比，能够使键区缩小(A1+A2+A3+A4+A5)。此夕卜，图13(c)的便携电话机与图13(b)的便 携电话机相比，能够使键区缩小A5。对于本实施例涉及的复合开关以及具有所述复合开关的便携电话所起到的效果 进一步进行说明。第一效果为，能够使键区小型化。其原因是，十字键15的中心与数字键16的中心 配置于同等的位置。第二效果为，能够使输入操作迅速化。其原因是，由于十字键15的中心与数字键 16的中心位于同等位置，因此在进行邮件等文字输入时，能够缩短在数字键16与“确定”键 21之间移动的拇指的移动量。第三效果为，即使是在拇指的皮肤干燥的情况下也能够顺利地进行中央键18的 滑动操作。其原因是，由于中央键18足够大，因此能够以拇指的整个指肚进行滑动操作。此 时，即使拇指的皮肤干燥，也能够充分确保中央键18与拇指之间的摩擦力。
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第四效果为，即使是拇指的指甲较长的情况下也能够顺利地进行中央键18的滑 动操作。其原因是，由于中央键18足够大，因此滑动操作不是以拇指的指甲，而能够以拇指 的整个指肚进行。第五效果为，即使是拇指的指甲较长的情况下也能够顺利地进行中央键18的滑 动操作。其原因是，由于中央键18足够大，因此能够以拇指的整个指肚进行滑动操作而不 与中央键18外侧的框体All相接。第六效果为，当按下位于框体的端部的键时，手指能够充分够到并且容易按下。其 原因是，由于十字键15的中心与数字键16的中心位于同等位置，因此能够使键区小型化。实施例2图18 图20是示出本发明的第二实施例涉及的复合开关和便携电话机的结构的 图。图18 (a)、图19 (b)是本实施例的便携电话机的外观立体图。图18 (b)是本实施例 的键结构的外观立体图。图18(c)、图19(a)是本实施例的键结构的外观立体图的分解图。 图20(a)是图19(b)的A-A剖视图。图20(b)是图19(b)的A-A剖视图的分解图。本实施例涉及的复合开关是将实施例1的圆形的中央键18变更为四边形的中央 键18的复合开关。对于本实施例涉及的复合开关，由于中央键18为四边形，因此具有第二 键膜56不易发生旋转偏移的效果。实施例3图21 图23是示出本发明的第三实施例涉及的复合开关和便携电话机的结构的 图。图21(a)、图22(b)是本实施例的便携电话机的外观立体图。图21(b)是本实施例 的键结构的外观立体图。图21(c)、图22(a)是本实施例的键结构的外观立体图的分解图。 图23(a)是图22(b)的A-A剖视图。图23 (b)是图22(b)的A-A剖视图的分解图。本实施例涉及的复合开关是将实施例2的中央键18内侧的方向键19变更为配置 于中央键18的外侧的复合开关。在本实施例涉及的复合开关中，与实施例2同样地，由于 中央键18是四边形，因此具有第二键膜56不易发生旋转偏移的效果。实施例4图24 图26是示出本发明的第四实施例涉及的复合开关和便携电话机的结构的 图。图24(a)、图25(b)是本实施例的便携电话机的外观立体图。图24(b)是本实施例 的键结构的外观立体图。图24(c)、图25(a)是本实施例的键结构的外观立体图的分解图。 图26(a)是图25(b)的A-A剖视图。图26 (b)是图25(b)的A-A剖视图的分解图。本实施例涉及的复合开关是将实施例2的中央键18外侧的菜单键17变更为配置 于中央键18的内侧的复合开关。在本实施例涉及的复合开关中，与实施例2同样地，由于 中央键18是四边形，因此具有第二键膜56不易发生旋转偏移的效果。实施例5参照附图对本发明的第五实施例涉及的复合开关以及便携电话机进行说明。图 28 图31是示出本发明的第五实施例涉及的复合开关以及便携电话机的结构的图。另外， 本实施例涉及的便携电话机在外观上与第一实施例涉及的便携电话机(图10)是相同的。
图28(a)是本实施例涉及的便携电话机的外观的立体图。图28(b)是本实施例涉 及的复合开关的键结构的外观的立体图。图29(a)是图28(a)的A-A剖视图。本实施例涉及的复合开关(图28(a))为将实施例1涉及的复合开关(图12(b)、 图16 (a))中的中央金属圆顶65和中央突起67变更为带突起的金属圆顶69和基板C70，并 配置于中间基座57下的复合开关。图29(b)示出了操作本实施例中的数字键16的状态。图29(c)示出了操作本实 施例中的“确定”键21的状态。图29(d)示出了操作本实施例中的方向键19的状态。图 30(a)示出了操作本实施例中的模拟指针20的状态。图30(b)示出了同时操作本实施例中 的“确定”键21和模拟指针20的状态。在本实施例中，在“确定”键21的操作中，当按下了中央键18时，带突起的金属圆 顶69被自身的突起压塌，从而在基板C70上进行触点动作，从而确定框体B12的显示画面 13上的选择项目。在模拟指针20的操作中，在将“确定”键21按下的状态下使中央键18在框体All 的平面上滑动到任意位置时，通过检测中央键18内的永久磁体47与霍尔元件48的位置关 系，从而将框体B12的显示画面13的指针54引导至任意的位置(图14)。此时，带突起的金属圆顶69与中央键18 —起在被压塌的状态下滑动移动，由此， 具有能够在确定了框体B12的显示画面13上的选择项目的状态下滑动移动到任意的位置 的效果。这与计算机的鼠标进行的拖动(在点击的状态下移动)功能相当。另一方面，根据本实施例涉及的复合开关，还具有能够在将中央键18移动到任意 的位置的状态下按下“确定”键21的效果。图31 (a)示出了将本实施例涉及的复合开关中的带突起的金属圆顶69配置于基 板A52的情况。图31(b)示出了在本实施例涉及的复合开关中，同时操作“确定”键21和模拟指 针20时的状态。此时，即使中央键18滑动移动，带突起的金属圆顶69也能够维持压塌的状态，因 此能够起到使框体B12的显示画面13上的选择项目在确定了的状态下滑动移动到任意的 位置的效果。另一方面，还能够起到在使中央键18移动到任意位置的状态下按下“确定”键21 的效果。另外，在第一实施例涉及的复合开关(图12(b))，不限于中央金属圆顶65，也可以 将周围金属圆顶66作为带突起的金属圆顶。实施例6参照附图对本发明的第六实施例涉及的复合开关和便携电话机进行说明。图32 是示出本发明的第六实施例涉及的复合开关和便携电话机的结构的图。另外，本实施例涉 及的便携电话机的外观与第一实施例涉及的便携电话机(图10)的外观相同。图32(a)是本实施例涉及的便携电话机的立体图。图32(b)是本实施例涉及的复 合开关的键结构的外观立体图。图32(c)是图32(a)的A-A剖视图。图32 (d)是带止动件 的数字键结构的立体图。参照图32(c)，本实施例涉及的复合开关将实施例1涉及的复合开关(图12(b)、图16(a))中的数字键16变更为带止动件的数字键，该带止动件的数字键具有长度从数字 键16下部到基板A52正上方为止的止动件80，并且，基板B53和中间基座57分别具有可供 止动件80穿过的孔。参照图32(d)，在本实施例涉及的复合开关的带止动件的数字键中，长方形剖面的 止动件80在长方形的数字键16的两短边的下部与数字键16 —体设置。图33(a)、(b)示出了操作本实施例中的带止动件的数字键的“5”键35的状态。图33(c)、(d)示出了当数字键为带止动件的数字键的情况下操作“确定”键21的 状态。图34是说明本实施例中止动件80发挥功能所需的条件的图。在本实施例中的“5”键35的操作中，当“5”键35被按下时，配置于基板B53的金 属圆顶组B60中的“5”键35正下方的金属圆顶被“5”键35正下方的突起50压塌，从而进 行触点动作(图33 (a))。进而，在将“5”键35压入时，中央键18 —并被开始按下，然而由于止动件80与基 板A52相碰，因此中央键18不会进一步被按下(图33 (b))。因此，不会通过中间基座57的突起67将配置于基板A52的中央金属圆顶65压塌， 因此“确定”键21不会进行触点动作。参照图34，为了利用止动件80起到上述效果，需要使止动件80碰到基板A52的 行程(Stl)比点击“5”键35正下方的金属圆顶的行程(St2)大(St2<Stl)，点击“确定” 键21正下方的中央金属圆顶65的行程(St3)比“5”键35正下方的金属圆顶被压塌后的 中央键 18 的行程(Stl-St2)大(Stl-St2 < St3)。通过设置满足所述条件的止动件80，起到了在将“5”键35按入时，“确定”键21 未被按入的效果。此外，在本实施例中，在“确定”键21的操作中，将中央键18按下后，配置于基板 A52的中央金属圆顶65被中间基座57的中央突起67压塌，从而进行触点动作(图33(c))。在“确定”键21被按入的状态下将“5”键35按下时，由于止动件80碰到基板A52， 因此“ 5 ”键35不会进一步被按下(图33 (d))。因此，通过“5”键35正下方的突起50不能将配置于基板B53的金属圆顶组B60 中的“5”键正下方的金属圆顶压塌，因此“5”键35不会进行触点动作。参照图34，为了利用止动件80起到上述的效果，需要使止动件80碰到基板A52的 行程(Stl)比点击“确定”键21正下方的中央金属圆顶65的行程(St3)大(St3 < Stl)， 点击“5”键35正下方的金属圆顶的行程(St2)比“确定”键21正下方的中央金属圆顶压 塌后的中央键18的行程(Stl-St3)大(Stl-St3 < St2)。通过设置满足所述条件的止动件80，起到了在将“确定”键21按入时，“5”键35 未被按入的效果。此外，止动件80也可以不配置于数字键16，而配置于基板A52上，并使其与数字键 16相碰，这样也能够得到与上述相同的效果。另外，如图35所示，止动件80的剖面也可以是四边形、圆形、椭圆形、三角形、星 形、由自由曲线围成的形状等任意的形状。此外，止动件80的配置方式可以考虑配置于数 字键16的所有边、相对的两边、一边、边的一部分、四角、内部等多种配置方式。
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此外，不必在所有的数字键16附着止动件80，也可以仅在一部分的数字键附着止 动件80。此外，止动件80的高度也可以不相同。此外，数字键16的形状不限于长方形，也可以是任意的形状。举例来说，可以是四 边形、圆形、椭圆形、三角形、星形、由自由曲线围成的形状等。对于上述的实施例1至6，考虑存在以下的多种变形。实施例1 6中的模拟指针20也可以是“轻推”。此外，实施例1 6中的模拟 指针20也可以光学式、应变式或者压电式。此外，也可以省略实施例1 6中的模拟指针 20。此外，实施例1 6中的方向键19也可以是“轻推”。此外，实施例1 6中的中央键 18的形状也可以是椭圆形、三角形、星形、由自由曲线围成的形状等任意的形状。此外，实施 例1 6中的键的触点方式可以是电容式(例如电容传感器)或者压电式(例如压感导电 性橡胶膜)。此外，实施例1 2中的配置于中央键18的方向键19也可以与配置于中央键 18内的数字键16采用相同的键结构(键的分离、从弹性体B64突出的突起、金属圆顶的阶 梯差位置相同)并配置于中央键18内。此外，实施例6中的止动件80的材质也可以是能 够与数字键一体成形的树脂、橡胶或者金属。此外，实施例6中的止动件80也可以不设于 数字键16下部，而是相对于弹性体B64下部与弹性体B64 —体设置。上面的记载是基于实施例进行的，然而本发明并不限定于上述实施例。工业上的可利用性本发明涉及的复合开关能够应用于便携电话机之外的便携设备中。此外，本发明 涉及的复合开关也能够应用于便携游戏机、便携计算机、便携音乐播放器等其他便携电子 设备。另外，将上述的专利文献等的各种公开通过引用而引入本说明书中。在本发明的 所有公开(包括权利要求)的范围内，能够基于其基本的技术思想进一步进行实施方式或 实施例的变更、调整。此外，在本发明的权利要求的范围内能够对各种公开要素进行多种组 合或选择。即，本发明当然包括依照包括权利要求的全部公开、技术思想的、对于本领域技 术人员来说显而易见的各种变形、修正。
权利要求
一种复合开关，其特征在于，具有第一开关，通过向第一键施加第一负荷来工作；以及第二开关，通过向设在上述第一键上的第二键施加第二负荷来工作。
2.一种复合开关，其特征在于，具有第一开关，具有通过第一负荷被按下的第一键；以及 第二开关，具有通过第二负荷被按下的第二键， 上述第二键的键帽设在上述第一键的键帽上。
3.如权利要求1或2所述的复合开关，其特征在于，上述第一键通过弹性部件与框体弹性地连接，能够在与该框体的面中配置有上述第一 键的面平行及垂直的方向上移动，并且能够绕与该面平行的轴旋转，上述第二键通过弹性部件与上述第一键弹性地连接，能够在与上述第一键的按下面垂 直的方向上移动。
4.如权利要求1至3中任一项所述的复合开关，其特征在于，具有多个第一可挠性部件，根据相对于上述第一键的上述第一负荷而挠曲，从而进行上述 第一开关进行的触点动作；以及多个第二可挠性部件，根据相对于上述第二键的上述第二负荷而挠曲，从而进行上述 第二开关进行的触点动作。
5.如权利要求4所述的复合开关，其特征在于， 上述多个第一可挠性部件设在第一基板上，上述多个第二可挠性部件设在与上述第一基板平行的第二基板上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的复合开关，其特征在于， 所述第二负荷比所述第一负荷小。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的复合开关，其特征在于，用于将所述多个第一可挠性部件的位于中央部的部分按入的突起比用于将位于中央 部以外的部分按入的突起的按入方向的高度高。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的复合开关，其特征在于， 所述多个第一可挠性部件为圆顶形状，所述多个第一可挠性部件的位于中央部的部分比位于中央部以外的部分的圆顶高度尚ο
9.根据权利要求4至8中任一项所述的复合开关，其特征在于， 所述第一键具有模拟指针和确定键，通过将所述多个第一可挠性部件的位于中央部的部分按入，从而进行基于所述确定键 的确定。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的复合开关，其特征在于， 所述第一键具有方向键，通过将所述多个第一可挠性部件的位于中央部以外的部分按入，从而进行基于所述方 向键的方向的选择。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的复合开关，其特征在于， 所述第二键具有数字键。
12.根据权利要求11所述的复合开关，其特征在于，所述数字键配置于所述第一键的中央部，并且所述方向键以包围所述数字键的方式配置。
13.根据权利要求4至12中任一项所述的复合开关，其特征在于， 在所述第一键的周围具有通过弹性部件与所述第一键连接的第三键， 所述第三键具有菜单键，通过将所述多个第一可挠性部件的位于中央部以外的部分按入，从而进行基于所述菜 单键的菜单的选择。
14.根据权利要求4至13中任一项所述的复合开关，其特征在于， 所述多个第一可挠性部件和/或所述多个第二可挠性部件为金属圆顶。
15.根据权利要求4至6中任一项所述的复合开关，其特征在于，所述多个第一可挠性部件的位于中央部的部分为在圆顶的顶部部分具有突起部的带 突起的金属圆顶。
16.根据权利要求15所述的复合开关，其特征在于，所述带突起的金属圆顶以所述突起部朝向所述第一基板的方式配置于与所述第一基 板相对的第三基板上。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的复合开关，其特征在于，还具有止动件，该止动件在所述第二键被按下并进行所述第二开关进行的触点动作的 情况下限制所述第一键的按下。
18.根据权利要求17所述的复合开关，其特征在于，所述止动件设于所述第二键的下部，并在所述第二键被按下并进行所述第二开关进行 的触点动作的情况下与所述第一基板抵接。
19.根据权利要求17所述的复合开关，其特征在于，所述止动件设于所述第一基板上，并在所述第二键被按下并进行所述第二开关进行的 触点动作的情况下与所述第二键抵接。
20.一种电子设备，其具有权利要求1至19中任一项所述的复合开关。
全文摘要
本发明提供复合开关以及具有该复合开关的便携设备，削减具有多个开关的复合开关的键区，并减轻对键操作的负荷。复合开关具有第一开关和第二开关。第一开关通过对第一键(18)施加第一负荷而工作。第二开关通过对设于所述第一键(18)上的第二键(16)施加第二负荷而工作。
文档编号H01H13/66GK101971276SQ200980109130
公开日2011年2月9日 申请日期2009年4月28日 优先权日2008年4月28日
发明者北川丈晴 申请人:日本电气株式会社