CN109313512A - 多方向输入装置 - Google Patents

Abstract

在具有通过操作轴的倾斜动作进行移动的滑动构件的多方向输入装置中，消除滑动构件的插通孔与操作轴之间的晃动。操作轴(4)以基部(4a作为支点进行倾斜动作，伴随着操作轴(4)的倾斜动作，第2滑动构件(26)向横向移动。通过该第2滑动构件(26)的回复凸轮(26c)，从第2滑动构件(26)向操作轴(4)赋予向中立姿势的回复力。在操作轴(4)保持有伸缩性的环状体(29)，通过中央弹性部(11)的回复作用力，环状体(29)与第2滑动构件(26)的倾斜部(26b)压力接触。由此，操作轴(4)在第2滑动构件(26)的插通孔(26a)内的晃动被抑制。

Description

多方向输入装置

技术领域

本发明涉及通过操作力而由操作轴进行压入动作和歪斜动作等的多方向输入装置。

背景技术

专利文献1记载了涉及多方向输入装置的发明。

该多方向输入装置中，操作杆从壳体向上方突出，操作杆被支承为能够进行压入动作、歪斜动作以及旋转动作。在壳体内设有设有检测上述操作杆的压入动作、歪斜动作以及旋转动作的检测部。

在壳体内设有滑块。操作杆插通于在滑块形成的贯通孔，操作杆的歪斜动作力从贯通孔向滑块传递，滑块向与操作轴的轴向交叉的方向移动。在滑块形成有钟罩状凹部，抵接体通过弹簧的力被压力接触于钟罩状凹部。通过该接触压力，对滑块赋予向中立位置回复的回复力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型登录第3173137号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在专利文献1记载的多方向输入装置中，需要在操作杆与贯通孔之间形成间隙，以使操作杆能够在滑块上形成的贯通孔内进行歪斜动作。

其结果是，在操作杆处于中立姿势时，操作杆会在贯通孔内产生晃动，在安装于操作杆的操作按钮晃动产生晃动。另外，有可能会与外部的振动连动地产生操作轴晃动音。

本发明为了解决上述以往的问题，其目的在于提供一种多方向输入装置，能够抑制操作轴的晃动，能够进行顺畅的操作。

用于解决问题的手段

本发明是一种多方向输入装置，设有能够进行压入动作和歪斜动作的操作轴、以及检测上述操作轴的压入动作和歪斜动作的检测部，上述多方向输入装置的特征在于，上述多方向输入装置具有：滑动构件，通过上述操作轴进行歪斜动作的倾倒力，向与上述操作轴的轴芯交叉的方向移动；插通孔，形成于上述滑动构件；以及回复施力构件，对上述操作轴向与压入动作相反的朝向施力，在上述操作轴的外周设有伸缩性的抵接构件，上述操作轴被插通于上述插通孔，上述抵接构件受到上述回复施力构件的作用力并与上述滑动构件压力接触，上述倾倒力经由上述抵接构件传递到上述滑动构件。

本发明的多方向输入装置中，在上述操作轴向压入动作方向移动时，上述抵接构件从上述滑动构件远离。

本发明的多方向输入装置中，在上述滑动构件设有倾斜部，该倾斜部与上述插通孔连续，并且随着朝向上述操作轴的基部而敞开宽度缓缓变大，上述抵接构件与上述倾斜部压力接触。

本发明的多方向输入装置中能够构成为，在上述操作轴形成有在圆周方向上延伸的保持槽，由弹性构件形成的环状体装配于上述保持槽而形成上述抵接构件。

优选地，本发明的多方向输入装置中，设有对上述操作轴的基部进行支承的轴支承构件，在上述轴支承构件形成有将上述操作轴支承为压入动作自如的推力承受部、以及将上述操作轴支承为歪斜动作自如的歪斜支承部。

本发明的多方向输入装置中，设有歪斜动作构件，在上述歪斜动作构件形成有将上述操作轴支承为向压入动作方向移动自如的滑动孔，在上述操作轴进行歪斜动作时，上述歪斜动作构件一起进行歪斜，上述检测部进行动作。

本发明的多方向输入装置中，在上述滑动构件设有使上述操作轴向歪斜动作的中立位置回复的回复凸轮。

发明效果

本发明的多方向输入装置中，在操作轴安装有伸缩性的抵接构件，通过从回复施力构件对操作轴赋予的回复弹力，抵接构件与滑动构件压力接触。因此，能够防止在中立姿势的操作轴产生晃动。另外，在操作轴进行歪斜动作时，滑动构件被抵接构件按压并移动，操作轴进行压入动作时，滑动构件从抵接构件远离。通过这样构成，能够顺畅地进行操作轴向各方向的动作。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的多方向输入装置的外观的立体图，

图2是图1所示的多方向输入装置的分解立体图，

图3是从下方表示在多方向输入装置设置的滑动构件和回复销的局部分解立体图，

图4是以图2所示的IV－IV线切断实施方式的多方向输入装置的剖视图，表示操作轴处于中立姿势的状态，

图5是对图4的一部分放大的放大剖视图，

图6是以图2所示的IV－IV线切断实施方式的多方向输入装置的剖视图，表示操作轴的歪斜动作，

图7是对图6的一部分放大的放大剖视图，

图8是以图2所示的IV－IV线切断实施方式的多方向输入装置的剖视图，表示操作轴的压入动作，

图9是对图8的一部分放大的放大剖视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，多方向输入装置1具有壳体。壳体由下壳体2和上壳体3构成。下壳体2和上壳体3都是合成树脂制。在下壳体2上弹性扣件2a形成于多个位置，在上壳体3上钩挂突部3a形成于多个位置。将下壳体2的开口端和上壳体3的开口端组合，将弹性扣件2a钩挂于钩挂突部3a，从而组装成壳体。

如图1和图2所示，在上壳体3的顶板部3c，在中央部形成有圆形的开口部3b，在壳体的内部设置的操作轴4从开口部3b向上方突出。开口部3b是圆形的孔，其内径尺寸形成得比操作轴4的直径大。操作轴4是金属制，如图4所示，操作轴4的基部4a位于下壳体2的与底部2b接近的位置。从开口部3b突出的操作轴4的上部是被操作部4b。在该被操作部4b嵌接有操作旋钮。

如图4所示，在下壳体2的内部下方设有固定台座5。固定台座5是合成树脂制。又如图2所示，在固定台座5一体形成有朝下的多个固定突部5a。如图4所示，在下壳体2的底部2b的多个位置形成有固定孔2c，上述固定突部5a插入到固定孔2c，固定突部5a的前端(图示下端部)通过热铆接工序等变形，固定台座5被固定于下壳体2。

如图2所示，在固定台座5一体形成有圆盘状的法兰部7，在下壳体2的底部2b与法兰部7之间夹着且固定有膜10。膜10由非导电性的合成橡胶材料形成。如图2所示，在膜10一体形成有中央弹性部11，在中央弹性部11的周围的8处一体形成有周围弹性部12。中央弹性部11朝上突出，在操作轴4被压入时，作为使操作轴4朝上回复的回复施力构件而发挥作用。8处的周围弹性部12还在被朝向下壳体2的底部2b压入时发挥向突出形状回复的弹力。

如图2和图4所示，在下壳体2的底部2b设置且固定有绝缘基板13。在绝缘基板13的上表面设有中央触点部14、以及包围中央触点部14的8处的周围触点部15。

中央触点部14具有一对导电部。在膜10的中央弹性部11的下表面一体地设有导电体，由中央触点部14的一对导电部和中央弹性部11的下表面的导电体构成压入检测部。在该压入检测部，中央触点部14的一对导电部间的电气的导通状态通过与中央弹性部11的下表面的导电体的接触或分离来进行切换，从而来进行检测。8处的周围触点部15各自也具有一对导电部。在膜10的周围弹性部12的下表面一体地设有导电体，由周围触点部15的一对导电部和周围弹性部12的下表面的导电体来构成8处的歪斜检测部。即使在歪斜检测部中也是，周围触点部15的一对导电部间的电气的导通状态通过与周围弹性部12的下表面的导电体的接触或分离来进行切换，从而来进行检测。

如图2所示，在固定台座5从中央部朝上一体地形成有轴支承构件6。如图4所示，中央弹性部11进入到轴支承构件6的内部的空间内。在轴支承构件6形成有上下贯通的支承孔6a、以及与支承孔6a的上侧的开口端连续的锥形面6b。锥形面6b形成为朝向上方而直径缓缓扩大。操作轴4的基部4a的直径被加工成能够插入支承孔6a内的大小，基部4a被插入到支承孔6a。支承孔6a作为将操作轴4支承为向沿着轴芯O的方向滑动自如的推力承受部而发挥作用。

如图4所示，在操作轴4的基部4a与膜10的中央弹性部11之间夹设有推压衬垫8。推压衬垫8是合成树脂制且形成为圆盘状。在操作轴4沿着轴芯O被压入时，隔着推压衬垫8而将中央弹性部11压入。在轴支承构件6形成的支承孔6a的内径形成得比操作轴4的基部4a的直径稍大，因此，操作轴4的基部4a与推压衬垫8的抵接部成为歪斜支承部，能够以歪斜支承部作为支点而操作轴4进行歪斜动作。

如图2所示，在固定台座5的法兰部7，在8处开口出检测孔7a。如图4所示，在膜10形成的8处的周围弹性部12分别进入到检测孔7a的内部。

如图2和图4所示，在上壳体3的内部收纳有引导构件20，在上壳体3的顶板部3c与引导构件20之间，第1滑动构件25和第2滑动构件26动作自如地被夹设。引导构件20由合成树脂材料形成。在引导构件20的外周部的多个位置一体地形成有弹性扣件22。弹性扣件22形成为下侧与引导构件20成为一体的悬臂梁状，在上侧的端部设有向引导构件20的外侧突出的突部。在上壳体3的内部，从下侧开始收纳有第1滑动构件25和第2滑动构件26，在从上壳体3的下侧向内部装入引导构件20时，如图4所示，边挠曲边插入的弹性扣件22被钩挂于上壳体3的一部分上，在上壳体3的内部，引导构件20被定位且固定。

如图3所示，在第1滑动构件25的下表面，一体形成有在Y方向上延伸的滑动突起25a。如图2所示，在引导构件20的上部形成有在Y方向上延伸的引导槽23，将滑动突起25a引导为在引导槽23内沿Y方向滑动自如。如图3所示，在第1滑动构件25的下部，形成有在X方向上延伸的引导凹部25b，将第2滑动构件26保持为在引导凹部25b内沿X方向移动自如。第1滑动构件25和第2滑动构件26由合成树脂材料形成。

对第1滑动构件25的引导凹部25b插入第2滑动构件26而成的滑动组装体在滑动突起25a被插入到引导槽23的状态下，在上壳体3的顶板部3c与引导构件20之间被夹着且收纳。第1滑动构件25相对引导构件20在Y方向上移动自如，第2滑动构件26相对第1滑动构件25在X方向上移动自如。由此，第2滑动构件26在X方向和Y方向这两方向上移动自如。

如图3以及图9所示，在第2滑动构件26的中央部形成有上下贯通的插通孔26a、以及与该插通孔26a的下侧连续的倾斜部26b。插通孔26a是圆筒形的孔，其内径尺寸变得比操作轴4的直径大。倾斜部26b从插通孔26a的下侧的开口端连续。倾斜部26b是随着朝向下壳体2的底部2b以及轴支承构件6而开口尺寸缓缓扩大的锥形面。如图3所示，在第1滑动构件25形成有朝向上述插通孔26a的向X方向的移动区域开口的长孔25c。

如图4和图5等所示，在操作轴4上，在基部4a与被操作部4b之间形成有保持槽4c。保持槽4c的剖面形状具有多个角部，近似于梯形。在该保持槽4c装配并保持有环状体29。环状体29由合成橡胶材料等具有伸缩性以及弹性的材料形成，在没有赋予外力时的内径尺寸比保持槽4c的底部的直径小。环状体29在被强制扩大的状态下在内侧插入有操作轴4，并装配于操作轴4的保持槽4c。装配于保持槽4c的环状体29其内径收缩到与保持槽4c的底部的直径相同的尺寸，被保持为不容易从保持槽4c脱出。该环状体29成为在保持轴4的外周面沿圆周方向连续的抵接构件。另外，抵接构件也无需一定是环状形状，例如，还可以构成为弹性体在圆周方向上间断地配置，各个弹性体埋入于操作轴4。

如图4和图5所示，保持着环状体(抵接构件)29的操作轴4中，被操作部4b朝上，从下侧插入到第2滑动构件26的插通孔26a和第1滑动构件25的长孔25c，进而，插入到在上壳体3的顶板部3c形成的开口部3b。在下壳体2和上壳体3组合时，膜10的中央部形成的中央弹性部(回复施力构件)11的回复弹力经由推压衬垫8作用到操作轴4的基部4a，对操作轴4朝向作为回复方向的上方施力。如图4和图5所示，通过该回复作用力，环状体(抵接构件)29与形成于第2滑动构件26的倾斜部26b压力接触。

插通孔26a的内径尺寸比操作轴4的直径大，以使在第2滑动构件26的插通孔26a的内部，操作轴4能够进行倾斜动作。但是，如图4和图5所示，在操作轴4处于中立姿势时，环状体29与倾斜部26b压力接触，因此，中立姿势的操作轴4在插通孔26a的内部不会产生晃动。

环状体29由伸缩性的材料形成，在如图7所示操作轴4进行歪斜动作时，位于歪斜侧的环状体29的一部分(i)在操作轴4与倾斜部26b之间被挤压变形而能够变形。因此，在插通孔26a的内部能够进行操作轴4倾斜的动作。另外，在如图8和图9所示操作轴4进行压入动作时，由操作轴4保持的环状体29从倾斜部26b向下方远离，环状体29不会对于操作轴4的压入动作作为负载而作用。

如图3所示，在第2滑动构件26的下表面，夹着插通孔26a且在X方向的两侧形成有回复凸轮26c。如图7的剖视图所示，回复凸轮26c是凹状凸轮，形成为中央部最深，朝向X方向的两侧和Y方向的两侧缓缓变浅。回复凸轮26c形成为，在从下侧观察时，交叉配置有沿着X方向延伸设置的槽部和沿着Y方向延伸设置的槽部，该交叉部分的深度尺寸比其他位置的深度尺寸大，并且随着朝向槽部的两端而深度尺寸缓缓变浅。

如图2所示，在引导构件20中，夹着中央孔21并在X方向的两侧形成有收纳凹部24，在各个收纳凹部24内部收纳有回复销27、以及对回复销27朝向施力的回复弹簧28。回复销27是金属销，回复弹簧28是压缩螺旋弹簧。通过回复弹簧28的作用力，回复销27的滑动头部27a被推压到回复凸轮26c。操作轴4在X方向或者Y方向上进行歪斜动作，与之跟随地第2滑动构件26在X方向或者Y方向上移动时，回复凸轮26c使回复销27的滑动头部27a滑动。回复凸轮26c的深度随着朝向槽的两端而缓缓变浅，因此，用于相对第2滑动构件26始终向中立姿势回复的回复动作力进行作用。

如图2和图4所示，在壳体内设有歪斜动作构件31。歪斜动作构件31是合成树脂制，在中央部形成有上下贯通的滑动孔31a。滑动孔31a的至少一部分的剖面是四边形。操作轴4的一部分的剖面也是四边形，操作轴4的四边形的部分被插入到滑动孔31a的剖面为四边形的部分。因此，操作轴4在滑动孔31a的内部沿轴向滑动自如，但是，操作轴4和歪斜动作构件31在操作轴4的旋转方向上相互限制，操作轴4和歪斜动作构件31一起进行旋转。

歪斜动作构件31的上方部分位于引导构件20的中央孔21的内部。在歪斜动作构件31的中腹部形成有球面形状的滑动面31b。如图4所示，在引导构件20的下部内面形成有凹球面状的引导面20a，通过滑动面31b在引导面20a滑动，从而，歪斜动作构件31与操作轴4一起成为歪斜动作自如。通过歪斜动作构件31的滑动面31b和引导构件20的引导面20a，构成对操作轴4的歪斜动作进行引导的歪斜引导机构。

如图2所示，在歪斜动作构件31的下部一体地形成有法兰部31c。如图4所示，在法兰部31c与固定台座5之间夹着执行元件32。执行元件32是圆盘形状，在下表面的8处一体地形成有推压突起32a。各个推压突起32a与在固定台座5的法兰部7形成的检测孔7a对置，进入到检测孔7a的内部的膜10的周围弹性部12分别与推压突起32a抵接。

如图2和图4所示，在歪斜动作构件31的法兰部31c的周围设有旋转构件33。在法兰部31c形成有在X方向和Y方向上延伸的连结突部31d，在旋转构件33形成有与各个连结突部31d对应的连结凹部33a。各个连结突部31d进入到连结凹部33a的内部，操作轴4和歪斜动作构件31进行旋转时，旋转构件33也能够一起进行旋转。但是，连结突部31d能够在连结凹部33a内上下移动，因此，在操作轴4和歪斜动作构件31进行歪斜动作时，旋转构件33不会倾斜。

如图2所示，在旋转构件33的上表面形成有在圆周方向上以一定的间距配置的凹凸部33b，在引导构件20的下端固定的板簧34的紧压突部34a被紧压在凹凸部33b上。由此，在操作轴4进行旋转动作，旋转构件33一起旋转时，能够产生旋转点击触感。

在旋转构件33的下部，一体地形成有沿圆周方向以一定间距排列的检测片33c。在下壳体2内的绝缘基板13设有光学检测部(省略图示)作为旋转检测部并构成旋转检测部。在旋转构件33与操作轴4一起旋转时，上述检测片33c按顺序被光学检测部检测，由此，能够检测操作轴4的旋转动作。

随后，对多方向输入装置1的动作进行说明。

在图4和图5中，操作轴4是中立姿势。在对操作轴4的被操作部4b没有作用外力时，回复销27的滑动头部27a与在第2滑动构件26形成的回复凸轮26c的中央部压力接触，第2滑动构件26的插通孔26a恢复到X方向和X方向的中立位置。

此时，通过膜10的中央弹性部(回复施力构件)11的作用力，对操作轴4向上施力，因此，操作轴4所保持的环状体(抵接构件)29与第2滑动构件26的倾斜部26b压力接触。如图5所示，第2滑动构件26的插通孔26a的内径比操作轴4的外径大，但是，倾斜部26b与插通孔26a形成同心圆，因此，通过环状体29与倾斜部26b压力接触，从而，操作轴4被定位到插通孔26a的中心。因此，能够防止操作轴4在插通孔26a内的晃动，操作轴4被定位成，轴芯O相对下壳体2的底部2b垂直，并且位于在上壳体3的顶板部3c形成的开口部3b的中心。

图6和图7示出操作轴4的歪斜动作。

在图6和图7中，对操作轴4的被操作部4b赋予操作力，操作轴4的轴芯O向X方向的单侧歪斜。另外，操作轴4在Y方向上也能进行歪斜动作。

如图6和图7所示，在操作轴4歪斜时，从由操作轴4保持的伸缩性的环状体(抵接构件)29相对第2滑动构件26赋予向X方向的倾倒力Fx，第2滑动构件26沿X方向移动。在第2滑动构件26形成的插通孔26a的内径比操作轴4的直径大，因此，操作轴4能够在插通孔26a的内部倾斜，此时，环状体29能够自由地伸缩。

当操作轴4进行歪斜动作时，在操作轴4的外周装配的歪斜动作构件31一起倾斜。通过歪斜动作构件31的歪斜动作，位于歪斜动作构件31的下侧的执行元件32倾斜，通过在执行元件32的下表面的8处设置的推压突起32a之中的、位于歪斜方向的1个或者2个来按压膜10的周围弹性部12。被推压的周围弹性部12的下表面所设置的导电体与周围触点部15的一对导电部接触，导电部彼此被导通，倾斜检测部进行动作，检测出操作轴4的倾斜。

如图6所示，在通过操作轴4的倾斜动作而第2滑动构件26沿X方向移动时，回复销27的滑动头部27a从形成于第2滑动构件26的回复凸轮26c的中央部向X方向偏离，因此，通过回复弹簧28从滑动头部27a向回复凸轮26c赋予推压力，相对第2滑动构件26而向图4和图5所示的中立姿势回复的回复力进行作用。因此，在停止给予进行倾斜动作的力时，操作轴4向图4和图5所示的中立姿势回复。

图8和图9示出操作轴4的压入动作。

在操作轴4被压入时，操作轴4在形成于歪斜动作构件31的滑动孔31a内向下侧滑动，通过操作轴4的基部4a将推压衬垫8朝下按压。通过推压衬垫8按压膜10的中央弹性部11，在中央弹性部11的下表面设置的导电体与图2所示的中央触点部14的一对导电部接触，压入检测部进行动作。

此时，如图8和图9所示，由操作轴4保持的环状体29从形成于第2滑动构件26的倾斜部26b远离。由此，环状体29的存在不会变成操作轴4的压入动作的负载。

随后，在使操作轴4旋转时，歪斜动作构件31与操作轴4一起旋转，进而旋转构件33一起旋转，旋转检测部进行动作。此时，由操作轴4保持的环状体29在第2滑动构件26的倾斜部26b滑动。环状体29的剖面是圆形，因此，环状体29与倾斜部26b的摩擦阻力也变得极小。由此，操作轴4的旋转动作也能够顺畅地进行。

符号说明

1 多方向输入装置

2 下壳体

3 上壳体

4 操作轴

4a 基部

4b 被操作部

6 轴支承构件

6a 支承孔

6b 锥形面

8 推压衬垫

10 膜

11 中央弹性部(回复施力构件)

13 绝缘基板

14 中央触点部

15 周围触点部

20 引导构件

25 第1滑动构件

26 第2滑动构件

26a 插通孔

26b 倾斜部

26c 回复凸轮

27 回复销

28 回复弹簧

29 环状体(抵接构件)

31 歪斜动作构件

31a 滑动孔

33 旋转构件

O 轴芯

Claims (7)

1.一种多方向输入装置，设有能够进行压入动作和歪斜动作的操作轴、以及检测上述操作轴的压入动作和歪斜动作的检测部，上述多方向输入装置的特征在于，

上述多方向输入装置具有：滑动构件，通过上述操作轴进行歪斜动作的倾倒力，向与上述操作轴的轴芯交叉的方向移动；插通孔，形成于上述滑动构件；以及回复施力构件，对上述操作轴向与压入动作相反的朝向施力，

在上述操作轴的外周设有伸缩性的抵接构件，上述操作轴被插通于上述插通孔，上述抵接构件受到上述回复施力构件的作用力并与上述滑动构件压力接触，上述倾倒力经由上述抵接构件传递到上述滑动构件。

2.如权利要求1所述的多方向输入装置，其中，

在上述操作轴向压入动作方向移动时，上述抵接构件从上述滑动构件远离。

3.如权利要求1或2所述的多方向输入装置，其中，

在上述滑动构件设有倾斜部，该倾斜部与上述插通孔连续，并且随着朝向上述操作轴的基部而敞开宽度缓缓变大，上述抵接构件与上述倾斜部压力接触。

4.如权利要求1～3中任一项所述的多方向输入装置，其中，

在上述操作轴形成有在圆周方向上延伸的保持槽，由弹性构件形成的环状体装配于上述保持槽而形成上述抵接构件。

5.如权利要求1～4中任一项所述的多方向输入装置，其中，

上述多方向输入装置设有对上述操作轴的基部进行支承的轴支承构件，在上述轴支承构件形成有将上述操作轴支承为压入动作自如的推力承受部、以及将上述操作轴支承为歪斜动作自如的歪斜支承部。

6.如权利要求1～5中任一项所述的多方向输入装置，其中，

上述多方向输入装置设有歪斜动作构件，在上述歪斜动作构件形成有将上述操作轴支承为向压入动作方向移动自如的滑动孔，在上述操作轴进行歪斜动作时，上述歪斜动作构件一起进行歪斜，上述检测部进行动作。

7.如权利要求1～6中任一项所述的多方向输入装置，其中，

在上述滑动构件设有使上述操作轴向歪斜动作的中立位置回复的回复凸轮。