JP4348268B2 - 多方向入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、上部に開口部を有するハウジングと、このハウジングの開口部から突出する操作体と、ハウジングの底面に平行な多方向へスライド可能に操作体を支持する支持手段と、この操作体のスライド方向を検出して検出信号を出力する複数のスライド検出手段とを備える多方向入力装置に関する。

従来の多方向入力装置としては、例えば特許文献１に示される従来技術がある。この従来技術は、上部に開口部を有するハウジングと、このハウジングの開口部から突出する操作体と、ハウジングの底面に平行な多方向へスライド可能に操作体を支持する支持手段と、この操作体のスライド方向を検出して検出信号を出力する複数のスライド検出手段とを備えている。

操作体は、下方に延びる軸部が形成されたつまみと、このつまみの軸部が挿し通される筒状部を有し、ハウジング内をその底面に平行な多方向へスライド可能なスライド部材とを備えている。複数のスライド検出手段は、スライド部材のスライド方向を検出するようになっている。

このように構成した従来技術では、オペレータがつまみに操作力を付与して操作体を任意の方向へスライドさせると、すなわち操作体を任意の方向へスライド操作すると、複数のスライド検出手段のいずれかが、スライド部材のスライド方向、すなわち操作体のスライド方向を検出し、操作体のスライド方向に相応する検出信号を出力する。
特開２００２−２６０４９０公報

多方向入力装置は、小型化が要望されている。多方向入力装置を小型化する場合、つまみの径寸法を小さくしたり、スライド部材を薄くしたり、つまみの軸部の径寸法を小さくする必要がある。しかし、スライド部材を薄くしたり軸部の径寸法を小さくすると、スライド部材や軸部の強度が底下するので、つまみに操作力が与えられたときに、その操作力に耐えきれずに変形したり破損したりすることが考えられる。

本発明の目的は、前述の実状を考慮してなされたものであり、スライド操作される操作体を備え、この操作体を小型化しても強度を十分に確保することができる多方向入力装置を提供することにある。

〔１〕 本発明は、前述の目的を達成するために、上部に開口部を有するハウジングと、このハウジングの前記開口部から突出する操作体と、この操作体を前記ハウジングの底面に平行な多方向へスライド可能に支持する支持手段と、前記操作体のスライド方向を検出して検出信号を出力する複数のスライド検出手段とを備える多方向入力装置であって、前記操作体が、下端に嵌合穴を有し前記開口部から突出するつまみと、上下方向へ貫通する貫通孔を有し、前記ハウジング内を前記底面に平行な多方向へスライド可能なスライド部材と、このスライド部材の前記貫通孔に挿入されてかしめられるかしめ部、および、このかしめ部から上方へ突出し前記つまみの前記嵌合穴と嵌合する軸部が形成された金属製の軸部材とを備えたことを特徴とする。

このように構成した本発明では、金属製の軸部材を金属製のスライド部材にかしめ部をかしめて固定し、この軸部材の軸部とつまみの嵌合穴とを嵌合させる。これにより、軸部やスライド部材の強度を従来よりも向上させることができる。この結果、操作体を小型化しても強度を十分に確保できる。

〔２〕 本発明は、〔１〕記載の発明において、前記支持手段が、前記ハウジングと前記操作体との間に形成される環状の開口部を覆った状態で前記ハウジングに固定される弾性部材であって、前記つまみの下部と嵌合する凹部と、この凹部の底部を貫通し前記軸部材が挿入される挿入孔とを形成されたことを特徴する。

このように構成した本発明では、弾性部材からなる支持手段の弾性変形により操作体のスライド操作を許容し、支持手段の復元により操作体を中立位置に復帰させることができる。これにより、操作体を中立位置に復帰させる復帰手段を支持手段とは別に設ける必要がなく、部品点数を削減できる。

〔３〕 本発明は、〔２〕記載の発明において、前記スライド部材と前記つまみとの間に所定の間隔寸法の隙間が形成された状態で前記つまみの下端に当接し、前記スライド部材に近づく方向への前記つまみの移動を阻止する阻止部を、前記軸部に形成し、前記隙間に、前記支持手段の前記挿入孔の周囲に位置する前記凹部の底部を嵌合したことを特徴とする。

このように構成した本発明では、スライド部材に軸部材をかしめた後、つまみの嵌合穴と軸部材の軸部とを嵌合させるときに、スライド部材とつまみとの間に所定の間隔寸法の隙間が形成された状態になると、阻止部がつまみの下端に当接してスライド部材に近づく方向へのつまみの移動が阻止される。これにより、スライド部材とつまみとの間に所定の間隔寸法の隙間が形成される位置に、つまみを位置決めできる。

また、阻止部によってスライド部材とつまみとの間に形成された隙間に、支持手段の挿入孔の周囲に位置する凹部の底部を嵌合してあるで、ハウジングの外部からハウジング内への塵埃の侵入を底減することができる。

〔４〕 本実施形態は、〔３〕記載の発明において、前記軸部材の前記かしめ部を部分的にかしめ、前記かしめ部のうちのかしめられずに残った部分を前記阻止部としたことを特徴とする。

このように構成した本発明では、軸部材の形状を簡単にできる。

〔５〕 本発明は、〔２〕記載の発明において、前記ハウジングの前記底面と前記操作体を離隔させて前記操作体を下方向へ移動可能にし、前記操作体の下方向への移動を検出して検出信号を出力する押圧検出手段を設けたことを特徴とする多方向入力装置。

このように構成した本発明では、つまみに下方向の押圧力が付与されて操作体が下方向へ移動すると、押圧検出手段が操作体の下方向への移動を検出して検出信号を出力する。これにより、押しボタンスイッチ装置として機能させることができる。

〔６〕 本発明は、〔５〕記載の発明において、前記押圧検出手段が、前記ハウジングの前記底面に設けられ上方へ膨らんだ部材であって頂部の押圧により瞬時に反転可能なドーム状弾性体を有し、前記操作体の下方向への移動時に前記ドーム状弾性体が前記軸部材により押し潰されるようにしたことを特徴とする。

このように構成した本発明では、つまみに下方向の押圧力が付与されて操作体が下方向へ移動すると、ドーム状弾性体が軸部材により押し潰されて反転するので、操作体の押圧操作時にクリック感触を得ることができる。

前述したように、本発明によれば、金属製の軸部材を金属製のスライド部材にかしめ部をかしめて固定し、この軸部材の軸部とつまみの嵌合穴とを嵌合させる。これにより、操作体の強度を従来よりも向上させることができる。この結果、操作体を小型化しても強度を十分に確保できる。

以下に、本実施形態の多方向入力装置の一実施形態について図１〜８を用いて説明する。

図１は、本発明の多方向入力装置の一実施形態を示す断面図、図２は、図１に示す実施形態の支持手段およびカバー部材を取除いた状態を示す平面図、図３は、図１に示す実施形態のつまみを取除いた状態を示す平面図、図４は、図１に示す操作体のつまみを取除いた状態の斜視図、図５は、図４に示す状態の側面図、図６は、図１に示すスライド部材に軸部材を挿入した状態であってかしめ部をかしめる前の状態を示す斜視図、図７は、図６に示す状態の側面図、図８は、図１に示す実施形態をスライド操作した状態の一例であって、弾性部材を取除いて見た状態を示す平面図である。

本実施形態は、図１または２に示すように、上部に開口部１ａを有するハウジング１と、このハウジング１の開口部１ａから突出しこのハウジング１の底面１ｂに平行な多方向へスライド操作可能な操作体２と、操作体２のスライド方向を検出して検出信号を出力する複数、例えば４つの第１〜第４スライド検出手段６Ａ〜６Ｄとを備えている。

底面１ｂに平行な多方向とは、矢印Ａ〜Ｄ方向、矢印Ａ，Ｂ方向の両方を含む斜め方向、矢印Ｂ，Ｃ方向の両方を含む斜め方向、矢印Ｃ，Ｄ方向の両方を含む斜め方向、矢印Ｄ，Ａ方向の両方を含む斜め方向である。矢印Ａ方向は第１スライド検出手段６Ａが検出し、矢印Ｂ方向は第２スライド検出手段６Ｂが検出し、矢印Ｃ方向は第３スライド検出手段６Ｃが検出し、矢印Ｄ方向は第４スライド検出手段６Ｄが検出する。

第１スライド検出手段６Ａは、ハウジング１の左側部に配置してある。この第１スライド検出手段６Ａは、ハウジング１の側壁にＡ方向へ摺動可能に設けられた摺動部材７と、両端をハウジング１に固定され摺動部材７を復帰させる板ばね８とを備えている。板ばね８は、導電性を有し、板ばね８の中央は可動接点として機能する。板ばね８に対向するハウジング１の側壁部分には、板ばね８が変形・復帰に伴って接離する固定接点９と、板ばね８の両端のそれぞれに常に接触している固定接点１０，１１とを設けてある。

なお、第２〜第４スライド検出手段６Ｂ〜６Ｄはそれぞれ、ハウジング１の奥側の側部、右側部、および手前側の側部に配置してあり、これら第２〜第４スライド検出手段６Ｂ〜６Ｄの構成は、第１スライド検出手段６Ａと同様の構成なので、それらの説明は省略する。

第１〜第４スライド検出手段６Ａ〜６Ｄは、ハウジング１の側壁の上面に固定した環状のカバー部材１８により覆ってある。各スライド検出手段６Ａ〜６Ｄの摺動部材は、カバー部材１８と底面１ｂとの間に配置することによって、上下方向の移動を阻止してある。

前記操作体２は、図１に示すように、下端に嵌合穴３ａを有し開口部１ａから突出するつまみ３と、上下方向へ貫通する貫通孔５ａを有し、ハウジング１内を底面１ｂに平行な多方向へスライド可能なスライド部材５と、スライド部材５の貫通孔５ａに挿入されてかしめられるかしめ部４ａ、および、このかしめ部４ａから上方へ突出しつまみ３の嵌合穴３ａと嵌合する軸部４ｂが形成された軸部材４とを備えている。スライド部材５および軸部材４は金属製である。

また、本実施形態は、図１，３に示すように、操作体２をハウジング１の底面１ｂに平行な多方向へスライド可能に支持する支持手段１２を備えている。この支持手段１２は、ハウジング１と操作体２との間に形成される環状の開口部を覆った状態でハウジング１に固定されたカバー部材１８に固定される弾性部材からなる。この支持手段１２には、つまみ３の下部と嵌合する凹部１２ａと、この凹部１２ａの底部に形成され軸部材４が挿入される挿入孔１２ｂとを形成してある。

また、操作体２の軸部材４には、図１，４，５に示すように、スライド部材５とつまみ３との間に所定の間隔寸法の隙間が形成された状態で、つまみ３の下端に当接し、スライド部材５に近づく方向へのつまみ３の移動を阻止する阻止部４ｃを形成してある。

この阻止部４ｃは、軸部材４のかしめ部４ａを部分的にかしめ、かしめ部４ａのうちのかしめられずに残った部分を阻止部４ｃとしてある。つまり、図６，７に示すように、阻止部４ｃは、軸部材４のかしめ部４ａをスライド部材５の貫通孔５ａに挿し通された状態では形成されておらず、図４，５に示すように、かしめ部４ａを部分的に、例えば等間隔に複数箇所かしめたときに形成される。

また、阻止部４ｃによってスライド部材５とつまみ３との間に形成された前記隙間には、支持手段１２の挿入孔１２ｂの周囲に位置する凹部１２ａの底部１２ｃを嵌合してある。この底部１２ｃの厚さ寸法は、前記隙間内において底部１２ｃが摺動可能な寸法に設定してある。

また、本実施形態は、ハウジング１の底面１ｂと操作体２を離隔させて操作体２を下方向へ移動可能にしてある。操作体２の軸部材４に対向する底面１ｂの部分には、操作体２の下方向への移動を検出して検出信号を出力する押圧検出手段１３を設けてある。

この押圧検出手段１３は、底面１ｂに設けられ上方へ膨らむドーム状弾性体１４を有する。このドーム状弾性体１４は、操作体２の下方向への移動時に、操作体２の軸部材４により押し潰されるように設定してある。このドーム状弾性体１４は、導電性ゴムやステンレス材やりん青銅等で形成された反転ばねからなり、その中央部が可動接点として機能する。ドーム状弾性体１４に対向する底面１ｂの部分には、ドーム状弾性体１４が変形・復帰に伴って接離する固定接点１５と、ドーム状弾性体１４の両端のそれぞれに常に接触している固定接点１６，１７とを設けてある。

このように構成した本実施形態は、次のように動作する。

［スライド操作］
オペレータがつまみ３に例えば矢印Ａ方向の力を付与して操作体２を図８に示すように操作体２を矢印Ａ方向へスライドさせると、すなわち、操作体２を矢印Ａ方向へスライド操作すると、操作体２のスライド部材５は、第１スライド検出手段６Ａの摺動部材７を押圧して矢印Ａ方向へ摺動させる。これにより、板ばね８が撓んで固定接点９に接触し、この結果、固定接点９〜１１が板ばね８を介して導通する。つまり、第１スライド検出手段６Ａは、操作体２の矢印Ａ方向へのスライドを検出して、このスライド方向に相応するスライド方向検出信号を出力する。

また、オペレータが操作体２を矢印Ａ方向へスライド操作したとき、支持手段１２がつまみ３の下部の周側面により押圧されて弾性変形する。このため、オペレータが操作体２のスライド操作をやめると、支持手段１２は復元しながら操作体２を押し戻す。これにより、操作体２は、中立位置に復帰する。

このようにしてつまみ３が中立位置に復帰すると、操作体２のスライド部材５は第１スライド検出手段６Ａの摺動部材７を押圧しなくなり、これに伴い、摺動部材７は板ばね８を押圧しなくなる。これにより、板ばね８は摺動部材７を押し戻しながら復元し、固定接点９から離れる。この結果、第１スライド検出手段６Ａはスライド方向検出信号を出力しなくなる。

［押圧操作］
オペレータがつまみ３に下方向の力を付与して操作体２を下方向に移動させると、すなわち、操作体２を押圧操作すると、操作体２の軸部材４が押圧検出手段１３のドーム状弾性体１４を押し潰す。これにより、ドーム状弾性体１４の頂部が反転して固定接点１５に接触し、この結果、固定接点１５〜１７がドーム状弾性体１４を介して導通する。つまり、押圧検出手段１３は、操作体２の下方向への移動を検出して押圧検出信号を出力する。また、このドーム状弾性体１４の頂部がスナップ反転することにより、つまみ３を介してオペレータへクリック感触が伝達される。

また、オペレータが操作体２を押圧操作したとき、支持手段１２がつまみ３の下端により押圧されて弾性変形する。このため、オペレータが操作体２を押圧操作をやめると、支持手段１２は操作体２を押し戻しながら復元する。

このようにして操作体２が押し戻されると、軸部材４は押圧検出手段１３のドーム状弾性体１４を押圧しなくなるので、ドーム状弾性体１４は復元して固定接点１５から離れる。これにより、押圧検出手段１３は押圧検出信号を出力しなくなる。

本実施形態によれば、次の効果を得られる。

本実施形態では、金属製の軸部材４を金属製のスライド部材５にかしめ部４ａをかしめて固定し、この軸部材４の軸部とつまみの嵌合穴３ａとを嵌合させる。これにより、操作体２の強度を従来よりも向上させることができる。この結果、小型化しても操作体の強度を十分に確保できる。

また、本実施形態では、ハウジング１の底面１ｂに平行な多方向へスライド可能に操作体２を支持する支持手段を、弾性部材からなる支持手段１２とした。これにより、操作体２を中立位置に復帰させることができる。この結果、操作体２を中立位置に復帰させる復帰手段を支持手段とは別に設ける必要がなく、部品点数を削減できる。

また、本実施形態では、軸部材４に阻止部４ｃを形成したので、スライド部材５に軸部材４をかしめた後、つまみ３の嵌合穴３ａと軸部材４の軸部４ｂとを嵌合させる際に、スライド部材５とつまみとの間に所定の間隔寸法の隙間が形成された状態になると、阻止部４ｃがつまみ３の下端に当接してスライド部材５に近づく方向へのつまみ３の移動が阻止される。これにより、スライド部材５とつまみ３と間に所定の間隔寸法の隙間が形成される位置に、つまみ３を位置決めできる。

また、本実施形態では、阻止部４ｃによってスライド部材５とつまみ３との間に形成された隙間に、支持手段１２の挿入孔１２ｂの周囲に位置する凹部１２ａの底部１２ｃを嵌合してあるで、ハウジング１の外部からハウジング１内への塵埃の侵入を底減することができる。

また、本実施形態では、軸部材４のかしめ部４ａを部分的にかしめ、かしめ部４ａのうちのかしめられずに残った部分を阻止部４ｃとしたので、軸部材４の形状を簡単にできる。

また、本実施形態では、ハウジング１の底面１ｂから操作体２を離隔させて操作体２を下方向へ移動可能にし、押圧検出手段１３を設けた。これにより、押しボタンスイッチ装置として機能させることができる。

また、本実施形態では、押圧検出手段１３がドーム状弾性体１４を有し、操作体２の下方向への移動時にドーム状弾性体１４が軸部材４により押し潰されて反転するように設定したので、つまみ３の押圧操作時にクリック感触を得ることができる。

本発明の多方向入力装置の一実施形態を示す断面図である。 図１に示す実施形態の支持手段およびカバー部材を取除いた状態を示す平面図である。 図１に示す実施形態のつまみを取除いた状態を示す平面図である。 図１に示す操作体のつまみを取除いた状態の斜視図である。 図４に示す状態の側面図である。 図１に示すスライド部材に軸部材を挿入した状態であってかしめ部をかしめる前の状態を示す斜視図である。 図６に示す状態の側面図である。 図１に示す実施形態をスライド操作した状態の一例であって、弾性部材を取除いて見た状態を示す平面図である。

符号の説明

１ ハウジング
１ａ 開口部
１ｂ 底面
２ 操作体
３ つまみ
４ 軸部材
５ スライド部材
６Ａ〜６Ｄ 第１〜第４スライド検出手段
１２ 支持手段
１２ａ 凹部
１２ｂ 挿入孔
１２ｃ 底部
１３ 押圧検出手段
１４ ドーム状弾性体

Claims (6)

1. 上部に開口部を有するハウジングと、このハウジングの前記開口部から突出する操作体と、この操作体を前記ハウジングの底面に平行な多方向へスライド可能に支持する支持手段と、前記操作体のスライド方向を検出して検出信号を出力する複数のスライド検出手段とを備える多方向入力装置であって、
   前記操作体が、下端に嵌合穴を有し前記開口部から突出するつまみと、
   上下方向へ貫通する貫通孔を有し、前記ハウジング内を前記底面に平行な多方向へスライド可能なスライド部材と、
   このスライド部材の前記貫通孔に挿入されてかしめられるかしめ部、および、このかしめ部から上方へ突出し前記つまみの前記嵌合穴と嵌合する軸部が形成された金属製の軸部材とを備えたことを特徴とする多方向入力装置。
2. 請求項１記載の発明において、
   前記支持手段が、前記ハウジングと前記操作体との間に形成される環状の開口部を覆った状態で前記ハウジングに固定される弾性部材であって、前記つまみの下部と嵌合する凹部と、この凹部の底部を貫通し前記軸部材が挿入される挿入孔とを形成されたことを特徴する多方向入力装置。
3. 請求項２記載の発明において、
   前記スライド部材と前記つまみとの間に所定の間隔寸法の隙間が形成された状態で前記つまみの下端に当接し、前記スライド部材に近づく方向への前記つまみの移動を阻止する阻止部を、前記軸部に形成し、
   前記隙間に、前記支持手段の前記挿入孔の周囲に位置する前記凹部の底部を嵌合したことを特徴とする多方向入力装置。
4. 請求項３記載の発明において、
   前記軸部材の前記かしめ部を部分的にかしめ、前記かしめ部のうちのかしめられずに残った部分を前記阻止部としたことを特徴とする多方向入力装置。
5. 請求項２記載の発明において、
   前記ハウジングの前記底面と前記操作体を離隔させて前記操作体を下方向へ移動可能にし、
   前記操作体の下方向への移動を検出して検出信号を出力する押圧検出手段を設けたことを特徴とする多方向入力装置。
6. 請求項５記載の発明において、
   前記押圧検出手段が、前記ハウジングの前記底面に設けられ上方へ膨んだ部材であって頂部の押圧により瞬時に反転可能なドーム状弾性体を有し、前記操作体の下方向への移動時に前記ドーム状弾性体が前記軸部材により押し潰されるようにしたことを特徴とすることを特徴とする多方向入力装置。

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