JP4624269B2

JP4624269B2 - 多方向入力装置

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Publication number: JP4624269B2
Application number: JP2006017717A
Authority: JP
Inventors: 淳八代
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2026-01-26
Also published as: TWI323905B; JP2007200707A; CN100511541C; CN101009170A; TW200746208A

Description

本発明は、ゲーム機等の電子機器に用いて好適な多方向入力装置に係り、特に、スライド操作に加えて押下操作が行えるようにした多方向入力装置に関する。

この種の多方向入力装置は、操作体を所定平面（ＸＹ平面）に沿ってスライド移動させると、そのスライド操作に応じた信号が検出手段から出力されると共に、操作体を所定量押し下げるとプッシュスイッチの可動接点が固定接点に接触してスイッチオン信号が出力されるようになっているため、例えばスライド操作によってカーソルの座標位置を選択してから押下操作によって該座標位置を決定することができる。

従来例より、このような多方向入力装置の一例として、ハウジングの内底面に沿ってスライド移動可能な保持体にプッシュスイッチを組み込んで、この保持体が操作体を上下動可能に保持すると共に、ハウジング内で互いに直交する方向（Ｘ方向とＹ方向）に移動可能な一対のスライダを操作体と係合させ、この操作体の摘み部をハウジングの上面側の開口から突出させてスライド操作および押下操作が行えるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

かかる従来の多方向入力装置において、ハウジング内には一対のスライダに対向する基板が配置されており、この基板に設けられた導電パターンが各スライダに設けられた摺動子と摺接しているため、操作体をスライド操作するとスライド方向に応じて片方または双方のスライダが駆動されて、該スライダに対応する導電パターンとの接触位置が変化し、これにより操作体のスライド方向およびスライド量が検出できるようになっている。また、ハウジングの内底面には端子部に導通された一対の幅広な引き回しパターンが固設されており、かつ、保持体の底面にはプッシュスイッチの可動接点と固定接点からそれぞれ導出された一対の摺動接点が突設されている。そして、各摺動接点がそれぞれ相異なる引き回しパターンと摺接しているため、操作体を押下操作して可動接点が固定接点に接触すると、一対の摺動接点を介して一対の引き回しパターンどうしが導通されてスイッチオン信号が出力されるようになっている。なお、操作体のスライド操作時には保持体も一体的にスライド移動して、一対の摺動接点がそれぞれ対応する引き回しパターン上で摺動する。
特開２００４−２１７８９号公報（第３−５頁、図６）

前述した従来の多方向入力装置では、操作体と一体的にプッシュスイッチがスライド移動することから、このプッシュスイッチ用の引き回しパターンをハウジングの内底面に配設しているが、かかる引き回しパターンは幅広かつ平坦に形成しておかねばならないため生産性が悪く、コストアップを余儀なくされていた。また、引き回しパターンの平坦度が不十分な場合には、プッシュスイッチの摺動接点を常時接触させることが困難となるため、押下操作時に導通不良が発生しやすくなって信頼性が著しく低下する。なお、ハウジングの内底面に引き回しパターンを設ける代わりに、プッシュスイッチの可動接点や固定接点から導出した摺動子を導電材からなるスライダに摺接させ、該スライダを介して端子部まで引き回すという手法も検討されているが、こうすると多数の摺動子が必要となるため、構造が複雑化して組立性も悪化してしまう。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、構造が簡素で信頼性が高く安価に製造可能な多方向入力装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の多方向入力装置では、上面側に開口を有するハウジングと、このハウジング内に上下動可能に保持された受け部材と、この受け部材上に摺動自在に搭載されて前記開口から露出する部分がスライド操作可能かつ押下操作可能な操作体と、この操作体のスライド操作によって互いに直交する方向へ駆動される第１および第２のスライダを含み、これらスライダを介して前記操作体のスライド操作を検出する検出手段と、前記操作体のスライド操作によって前記第１または第２のスライダと同一方向へ駆動される第３のスライダと、前記ハウジング内で前記受け部材の下方に配置されたプッシュスイッチとを備え、前記操作体に、円柱状または円筒状に形成された係合部と、この係合部よりも大径で前記受け部材の上面に対向する鍔部とが設けられていると共に、前記係合部に断面を非円形とする非円形部が形成されており、かつ、前記受け部材の上面と前記鍔部とのうち、いずれか一方に他方と摺接する凸部が形成されており、前記第１のスライダと第２のスライダとに前記係合部を挿通して互いに直交する方向に延びる長孔が形成されており、前記第３のスライダに前記非円形部を摺動可能かつ回転不能に挿通する長孔が形成されていると共に、この長孔が前記第１または第２のスライダの前記長孔と同じ方向に延びており、前記操作体の押下操作時に前記受け部材を介して前記プッシュスイッチが動作されるように構成した。

このように構成された多方向入力装置は、ハウジング内に保持された受け部材上に操作体が安定した姿勢で摺動自在に搭載されており、かつ、受け部材の上面に対する操作体の接触面積が少なくなって摩擦力を低減できるため、スライド操作時には操作体を受け部材上で円滑に摺動させながら該操作体によって第１のスライダや第２のスライダを駆動することができ、よって各スライダの位置情報に基づいて操作体のスライド操作を検出することができる。また、受け部材がハウジング内で上下動可能であると共に、該受け部材の下方にプッシュスイッチが配置されているため、押下操作時には操作体に押し下げられた受け部材を介してプッシュスイッチを動作することができ、それゆえプッシュスイッチを操作体と一体的にスライド移動させる必要はなく、ハウジング内にプッシュスイッチを固設しておくことができる。したがって、プッシュスイッチの引き回し経路に平坦度の高い幅広パターンを形成したり多数の摺動子を介在させる必要がなくなり、構造の簡素化や信頼性の向上が容易に実現できると共に、コストダウンが図りやすくなる。さらに、第１のスライダと第２のスライダに操作体の係合部を挿通して互いに直交する方向に延びる長孔が形成されていると共に、第３のスライダに係合部の非円形部を摺動可能かつ回転不能に挿通する長孔が形成されているため、スライド操作時に意図せぬ回転力が係合部に作用したときに、この回転力が検出手段の構成部材である第１および第２のスライダに伝達されにくくなるだけでなく、すぐに係合部の非円形部が第３のスライダの長孔周縁部に当接して回転が規制される。それゆえ、操作体がスライド操作時に不所望に回転するのを防止することができ、該回転力に起因する第１および第２のスライダの位置ずれを効果的に防止することができる。

上記の構成において、プッシュスイッチの周囲に受け部材を初期位置に復帰させる弾性部材を配置し、この弾性部材が押下操作時に受け部材によって押し撓められるようにしてあると、受け部材を弾性的に支持する構造が簡素に実現できるため好ましい。この場合、スライド操作時にはほとんど撓まないが押下操作時には所定量撓むような弾性部材を適宜選択しておけば、スライド操作時に受け部材がプッシュスイッチを誤動作させる虞がなくなるため信頼性が確保できると共に、押下操作時の操作性も確保しやすくなる。そして、この弾性部材がコイルばねからなると共に、このコイルばねが受け部材の上面と対向する操作体の中央部のスライド移動領域よりも外側に配置されていると、受け部材上のどの位置で操作体が押下操作されても、該受け部材に対する押下操作力の大部分（過半数）をコイルばねの内側で作用させることができるため、受け部材が傾きにくく、安定した押圧操作ができて好ましい。

また、上記の構成において、受け部材の外周部に下方へ向かって延びるガイド壁を突設すると共に、ハウジングに、このガイド壁を上下動可能に案内する第１の壁面と該第１の壁面の内側に位置する第２の壁面とを設け、ガイド壁と第２の壁面との間にコイルばね等の弾性部材を配置すれば、押下操作時に第１の壁面の案内によって受け部材を円滑に上下動させることができるため操作性が向上すると共に、ハウジングの薄型化を損なわずに弾性部材の収納スペースを確保できるため好ましい。この場合において、ガイド壁の一部と第１の壁面の一部との間に凹所が画成されていると、押下操作時に受け部材によって圧縮された空気を該凹所から逃がすことができるため、受け部材の下降動作が圧縮空気によって阻害される虞がなくなると共に、ガイド壁と第１の壁面との間のクリアランスを該凹所以外では極力狭く設定することによって、受け部材をガタのほとんどない状態で上下動可能に保持することが可能となる。

本発明の多方向入力装置は、ハウジング内に保持された受け部材上に操作体が摺動可能に搭載されているため、スライド操作時には操作体が受け部材上を摺動して該操作体によって第１のスライダや第２のスライダが駆動されることとなり、また、受け部材がハウジング内で上下動可能であると共に該受け部材の下方にプッシュスイッチが配置されているため、押下操作時には操作体に押し下げられた受け部材を介してプッシュスイッチが動作されることとなる。つまり、プッシュスイッチを操作体と一体的にスライド移動させる必要がなく、ハウジング内にプッシュスイッチを固設しておくことができるため、プッシュスイッチの引き回し経路に平坦度の高い幅広パターンを形成したり多数の摺動子を介在させる必要がなくなり、構造の簡素化や信頼性の向上が容易に実現でき、コストダウンも図りやすくなる。さらに、操作体の係合部が第１および第２のスライダの長孔を挿通していると共に、この係合部に形成された非円形部が第３のスライダの長孔を摺動可能かつ回転不能に挿通しているため、スライド操作時に意図せぬ回転力が係合部に作用しても、操作体が不所望に回転しなくなり、検出手段の構成部材である第１および第２のスライダの位置ずれを効果的に防止することができる。

発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の斜視図、図２は図１から上カバーを取り外した状態を示す斜視図、図３は該多方向入力装置の分解斜視図、図４は該多方向入力装置の平面図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図、図６は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図７は図４から上カバーを取り外した状態を示す平面図、図８は図７に示す操作体が押下操作された状態を示す上カバー付きの断面図、図９は図７に示す操作体が同図下方向へスライド操作された状態を示す平面図、図１０は図９に示す操作体が押下操作された状態を示す上カバー付きの断面図、図１１は図７に示す操作体が同図右方向へスライド操作された状態を示す平面図、図１２は図１１に示す操作体が押下操作された状態を示す上カバー付きの断面図、図１３は該多方向入力装置に備えられる操作体を下方から見た斜視図である。

これらの図に示す多方向入力装置は、上カバー２および下ケース３を組み合わせてなるハウジング１と、下ケース３の内底面の中央部に設置されたプッシュスイッチ４と、下ケース３の環状凹所３ａ内に配置されたコイルばね５と、これらプッシュスイッチ４およびコイルばね５を覆う位置に上下動可能に配置された受け部材６と、下ケース３上に位置決め固定されて受け部材６の上昇を規制している規制部材７と、この規制部材７の２箇所に設置された検出手段としての第１の検出ユニット（検出部材）８および第２の検出ユニット（検出部材）９と、円板状の鍔部１０ａや上方へ突出する突起部１０ｂを有して受け部材６上に摺動自在に搭載された操作体１０と、開口１１ｂが穿設された仕切り板１１ａを有して規制部材７上に位置決め固定された仕切り部材１１と、操作体１０の鍔部１０ａの環状溝１０ｃ内に配置されたウェーブワッシャ１２と、このウェーブワッシャ１２上に積層されて仕切り板１１ａの下面に弾接している環状スペーサ１３と、操作体１０の突起部１０ｂの円柱状部位１０ｄに係合して互いに直交する方向へ移動可能に配置された第１のスライダ１４および第２のスライダ１５と、操作体１０の突起部１０ｂの平板状部位１０ｅに係合して第２のスライダ１５と同方向へ移動可能に配置された第３のスライダ１６とによって主に構成されている。

上カバー２は板金をプレス加工したものからなり、その上面板２ａの中央部に矩形状の開口２ｂが穿設されていると共に、側板２ｃの複数箇所に舌片２ｄが突設されている。そして、これら舌片２ｄを下ケース３の係合凹部３ｂに嵌入してかしめ固定することにより、該下ケース３上に上カバー２が一体化されてハウジング１を構成している。また、下ケース３は樹脂モールド品からなり、その内底面には、プッシュスイッチ４を保持するための複数の係止爪３ｃと、各係止爪３ｃの周囲に立設された第２の壁面を形成する環状壁３ｄと、前記環状凹所３ａを介して環状壁３ｄに対向する第１の壁面をなす円筒面３ｅと、規制部材７や仕切り部材１１を位置決め固定するための複数の位置決めピン３ｆと、第１および第２の検出ユニット８，９の各端子８ａ，９ａを挿通するための端子孔３ｇとが形成されている。

プッシュスイッチ４は下ケース３の内底面上に載置されて係止爪３ｃに係止されており、下ケース３の下方へ突出する複数の端子４ａと、内蔵された可動接点（図示せず）の弾発力を受けて上方へ付勢された押釦４ｂとを有している。このプッシュスイッチ４は、押釦４ｂが押圧駆動されると、前記可動接点が固定接点（図示せず）に接触して端子４ａからスイッチオン信号が出力されるようになっている。

下ケース３の環状凹所３ａ内に配置されたコイルばね５は、受け部材６を上方へ付勢した状態で弾性的に支持している。この受け部材６は円板部６ａとガイド壁６ｂとを有する樹脂モールド品であり、円板部６ａの中央部がプッシュスイッチ４上に搭載されていると共に、ガイド壁６ｂが円板部６ａの外周部から下方へ向かって延びてコイルばね５の外側で環状凹所３ａ内に配置されている。また、ガイド壁６ｂの複数箇所には空気流通路となる凹所を画成する凹段部６ｃが形成されている。このガイド壁６ｂは下ケース３の円筒面３ｅと摺接可能な大きさに設定されているため、受け部材６は円筒面３ｅに案内されてほとんど傾くことなく上下動できるようになっている。なお、コイルばね５の外径寸法（巻径）は受け部材６の外径寸法より小径であり、操作体１０の後述する凸部１０ｆが受け部材６上で摺接する摺動領域はコイルばね５の外径寸法以内となっている。また、受け部材６の上面を任意方向にスライド移動する操作体１０の中央部に設けられた突起部１０ｂがスライド移動可能な移動領域よりも外側に、前記コイルばね５は配置されている。なお、突起部１０ｂのスライド移動可能な領域は、仕切り部材１１の開口１１ｂによって設定されている。

規制部材７は板金をプレス加工したものからなり、中央部に円形の開口７ａが穿設されていると共に、開口７ａの周囲の複数箇所に下ケース３の位置決めピン３ｆを挿通させるための位置決め孔７ｂが穿設されている。この開口７ａの直径は受け部材６よりも若干小径に設定されており、開口７ａの周縁部が円板部６ａに当接することにより、受け部材６の上昇位置が規制されている。また、この規制部材７の外縁部には互いに直交する方向に延びる第１のガイドレール７ｃと第２のガイドレール７ｄが折曲形成されており、開口７ａを介して第１のガイドレール７ｃと逆側の領域に第１の検出ユニット８が設置されると共に、開口７ａを介して第２のガイドレール７ｄと逆側の領域に第２の検出ユニット９が設置されている。

第１の検出ユニット８は、例えば可変抵抗器からなり、摺動子受け８ｂに取着された摺動子（図示せず）が基板８ｃ上に形成された抵抗体等からなる導電パターン（図示せず）に摺接し、かつ、第１のガイドレール７ｃと平行に延びるスリット８ｄに沿って摺動子受け８ｂがスライド移動できるように構成されており、この摺動子受け８ｂのスライド位置に応じた検出信号が端子８ａから出力されるようになっている。同様に、第２の検出ユニット９は、例えば可変抵抗器からなり、摺動子受け９ｂに取着された摺動子（図示せず）が基板９ｃ上に形成された抵抗体等からなる導電パターン（図示せず）に摺接し、かつ、第２のガイドレール７ｄと平行に延びるスリット９ｄに沿って摺動子受け９ｂがスライド移動できるように構成されており、この摺動子受け９ｂのスライド位置に応じた検出信号が端子９ａから出力されるようになっている。そして、第１の検出ユニット８の摺動子受け８ｂが第１のスライダ１４の係止孔１４ｂに係止され、第２の検出ユニット９の摺動子受け９ｂが第２のスライダ１５の係止孔１５ｂに係止される。

操作体１０は樹脂モールド品からなり、その鍔部１０ａが規制部材７の開口７ａ内に露出する受け部材６の円板部６ａ上に搭載されることにより、可動範囲内で任意方向にスライド移動できるようになっている。鍔部１０ａの底面には複数箇所に凸部１０ｆが突設されており、これら凸部１０ｆが円板部６ａの上面に摺接している。また、鍔部１０ａの上面外周部にはウェーブワッシャ１２を配置させるための環状溝１０ｃが形成されている。操作体１０の突起部１０ｂは鍔部１０ａの中央部に突設されており、この突起部１０ｂの基端側は円柱状部位１０ｄで先端側は平板状部位１０ｅとなっている。円柱状部位１０ｄの断面の外形形状は円形であり、この円柱状部位１０ｄが第１および第２のスライダ１４，１５の後述する長孔１４ａ，１５ａと係合する係合部となっている。また、平板状部位１０ｅは円柱状部位１０ｄの一部に面取り加工を施したような断面形状（略小判形）に形成されており、この平板状部位１０ｅが第３のスライダ１６の後述する長孔１６ａと係合する非円形部となっている。そして、平板状部位１０ｅは開口２ｂを貫通して上カバー２の上方へ突出している。

仕切り部材１１は樹脂モールド品からなり、その仕切り板１１ａの中央部に操作体１０の突起部１０ｂを挿通させて操作体１０（突起部１０ｂ）のスライド移動領域を定める開口１１ｂが穿設されていると共に、仕切り板１１ａの四隅に下ケース３の位置決めピン３ｆを挿通させるための位置決め孔１１ｃが穿設されている。この仕切り部材１１は規制部材７上に位置決め固定されており、仕切り板１１ａの下方に画成される空間に操作体１０の鍔部１０ａが配置される。そして、環状溝１０ｃ内のウェーブワッシャ１２上に積層された樹脂製の環状スペーサ１３が仕切り板１１ａの下面に弾接しているため、操作体１０の凸部１０ｆはウェーブワッシャ１２の反力で受け部材６の円板部６ａ上に弾性的に押し付けられている。したがって、ウェーブワッシャ１２のばね力や環状スペーサ１３の材料を適宜選択することにより、円板部６ａ上で摺動する操作体１０の摩擦力を調整することができる。また、この仕切り部材１１の外縁上端部には第２のガイドレール７ｄと平行に延びる係止壁１１ｄが突設されており、これら係止壁１１ｄに第３のスライダ１６の側壁１６ｂが摺接することにより、第３のスライダ１６は一方向のみにスライド移動できるように位置規制されている。

第１のスライダ１４は板金をプレス加工したものからなり、その中央部に穿設された長孔１４ａは第２のガイドレール７ｄと平行に延びており、この長孔１４ａに操作体１０の突起部１０ｂの円柱状部位１０ｄが挿通されて摺動可能に係合している。第１のスライダ１４の長手方向の一端部には第１の検出ユニット８の摺動子受け８ｂの一部（凸状の係合部）を挿通して係止するための係止孔１４ｂが形成されており、長手方向の他端部には第１のガイドレール７ｃと摺動可能に係合する樹脂製のガイドシュー１７が取着されている。第１のスライダ１４は操作体１０の突起部１０ｂに駆動されると第１のガイドレール７ｃに案内されて自身の短手方向へスライド移動し、このスライド移動に第１の検出ユニット８の摺動子受け８ｂが連動するようになっている。

第２のスライダ１５も板金をプレス加工したものからなり、その中央部に穿設された長孔１５ａは第１のガイドレール７ｃと平行に延びており、この長孔１５ａに操作体１０の突起部１０ｂの円柱状部位１０ｄが挿通されて摺動可能に係合している。第２のスライダ１５の長手方向の一端部には第２の検出ユニット９の摺動子受け９ｂの一部（凸状の係合部）を挿通して係止するための係止孔１５ｂが形成されており、長手方向の他端部には第２のガイドレール７ｄと摺動可能に係合する樹脂製のガイドシュー１８が取着されている。第２のスライダ１５は操作体１０の突起部１０ｂに駆動されると第２のガイドレール７ｄに案内されて自身の短手方向へスライド移動し、このスライド移動に第２の検出ユニット９の摺動子受け９ｂが連動するようになっている。

第３のスライダ１６も板金をプレス加工したものからなり、その中央部に穿設された長孔１６ａは第１のガイドレール７ｃと平行に延びており、この長孔１６ａに操作体１０の突起部１０ｂの平板状部位１０ｅが挿通されて摺動可能に係合している。したがって、長孔１６ａは第１および第２のスライダ１４，１５の長孔１４ａ，１５ａよりも幅狭に形成されている。第３のスライダ１６の長手方向の両端部には側壁１６ｂが折曲形成されており、これら側壁１６ｂが仕切り部材１１の係止壁１１ｄに摺接しているため、操作体１０の突起部１０ｂに駆動されると第３のスライダ１６は第２のスライダ１５と一体的に同方向へスライド移動するようになっている。

このように構成された多方向入力装置は、図示せぬ操作つまみを介して操作体１０の突起部１０ｂに手動操作力を付与することにより、操作体１０を受け部材６上で摺動させて第１のスライダ１４や第２のスライダ１５を駆動するというスライド操作と、操作体１０で受け部材６を押し込んでプッシュスイッチ４を駆動するという押下操作とが行えるようになっている。

すなわち、図４〜図７に示すように、操作体１０の突起部１０ｂが開口２ｂの中央部に位置しているときに、この突起部１０ｂが押下操作されると、操作体１０の鍔部１０ａが受け部材６を押し下げるため、図８に示すように、プッシュスイッチ４の押釦４ｂが押圧駆動されて端子４ａからスイッチオン信号が出力される。このとき、受け部材６はコイルばね５を押し撓めながら下降するため、突起部１０ｂに対する押下操作力が除去されると、コイルばね５の復元力によって受け部材６および操作体１０は元の高さ位置まで押し上げられる。

また、図４〜図７に示す状態で操作体１０の突起部１０ｂが図７の下方向（図５の右方向）へスライド操作されると、第１のスライダ１４には操作力が作用しないが、第２のスライダ１５は突起部１０ｂ（円柱状部位１０ｄ）に駆動されるため第２のガイドレール７ｄに案内されつつ操作方向へスライド移動し、例えば図９に示すような状態に移行する。この場合、第１の検出ユニット８は摺動子受け８ｂの位置変化が起こらないが、第２の検出ユニット９は摺動子受け９ｂが第２のスライダ１５に駆動されてスライド移動するため、摺動子受け９ｂのスライド位置に応じた検出信号が端子９ａから出力される。なお、第２のスライダ１５がスライド移動するときには第３のスライダ１６も一体的に同方向へスライド移動する。さらに、こうしてスライド移動した操作体１０の突起部１０ｂが押下操作されると、この突起部１０ｂは各スライダ１４〜１６に対して下降して操作体１０の鍔部１０ａが受け部材６を押し下げるため、図１０に示すように、プッシュスイッチ４の押釦４ｂが押圧駆動されて端子４ａからスイッチオン信号が出力され、押下操作力が除去されると受け部材６および操作体１０は元の高さ位置まで押し上げられる。

同様に、図４〜図７に示す状態で操作体１０の突起部１０ｂが図６，７の右方向へスライド操作されると、第２のスライダ１５には操作力が作用しないが、第１のスライダ１４は突起部１０ｂ（円柱状部位１０ｄ）に駆動されるため第１のガイドレール７ｃに案内されつつ操作方向へスライド移動し、例えば図１１に示すような状態に移行する。この場合、第２の検出ユニット９は摺動子受け９ｂの位置変化が起こらないが、第１の検出ユニット８は摺動子受け８ｂが第１のスライダ１４に駆動されてスライド移動するため、摺動子受け８ｂのスライド位置に応じた検出信号が端子８ａから出力される。さらに、こうしてスライド移動した操作体１０の突起部１０ｂが押下操作されると、この突起部１０ｂは各スライダ１４〜１６に対して下降して操作体１０の鍔部１０ａが受け部材６を押し下げるため、図１２に示すように、プッシュスイッチ４の押釦４ｂが押圧駆動されて端子４ａからスイッチオン信号が出力され、押下操作力が除去されると受け部材６および操作体１０は元の高さ位置まで押し上げられる。

また、図示していないが、操作体１０の突起部１０ｂが第１および第２のガイドレール７ｃ，７ｄに対して斜め方向へスライド操作された場合には、その操作方向とスライド量に応じて第１および第２のスライダ１４，１５が互いに直交する方向へそれぞれ所定量だけスライド移動するため、各検出ユニット８，９の端子８ａ，９ａから出力された検出信号を外部回路の制御部で演算処理することにより、操作体１０のスライド方向およびスライド量を検出することができる。

上述したように本実施形態例に係る多方向入力装置は、ハウジング１内に保持された受け部材６上に操作体１０が摺動可能に搭載されているため、スライド操作時には操作体１０を受け部材６上で摺動させながら該操作体１０によって第１のスライダ１４や第２のスライダ１５を駆動することができ、それゆえ各スライダ１４，１５の位置情報に基づいて操作体１０のスライド方向およびスライド量を検出することができる。また、受け部材６がハウジング１内で上下動可能であると共に、この受け部材６の下方にプッシュスイッチ４が配置されているため、押下操作時には操作体１０に押し下げられた受け部材６によってプッシュスイッチ４を駆動することができ、それゆえプッシュスイッチ４を操作体１０と一体的にスライド移動させる必要はなく、ハウジング１内にプッシュスイッチ４を固設しておくことができる。したがって、プッシュスイッチの引き回し経路に平坦度の高い幅広パターンを形成したり多数の摺動子を介在させる必要がなくなり、構造を簡素化できると共に信頼性が向上し、コストダウンも図りやすくなっている。

また、この多方向入力装置では、下ケース３内に組み込んだコイルばね５上に受け部材６を搭載しているが、このコイルばね５の生起するばね力は、スライド操作時にはほとんど撓まないが押下操作時には所定量撓むような大きさに設定されているため、受け部材６を弾性的に支持する構造が簡素であるだけでなく、スライド操作時に受け部材６がプッシュスイッチ４を誤動作させる虞がなくて押下操作時の操作性も確保しやすくなっている。なお、プッシュスイッチ４の周囲に配置されたコイルばね５の巻径が、操作体１０の中央部（突起部１０ｂ）がスライド移動する領域よりも大きく、さらに、本実施形態例においては、操作体１０の凸部１０ｆの受け部材６上での摺動領域を含むように設定されているため、受け部材６上のどの位置で操作体１０が押下操作されても円板部６ａに対する押下操作力の作用点はコイルばね５の内側に限定され、よって受け部材６が押下操作時に傾く虞はほとんどない。また、コイルばね５は下ケース３の環状凹所３ａ内に配置されているため、コイルばね５の収納スペースによってハウジング１の薄型化が損なわれることもない。

また、この多方向入力装置は、受け部材６のガイド壁６ｂが下ケース３の円筒面３ｅと摺接可能な大きさに設定されているため、押下操作時に円筒面３ｅの案内によって受け部材６を円滑に上下動させることができる。しかも、ガイド壁６ｂの複数箇所には空気流通路となる凹段部６ｃが形成されているため、押下操作時に受け部材６によって圧縮された空気を凹段部６ｃから逃がすことができ、それゆえ受け部材６の下降動作が圧縮空気によって阻害される虞はない。また、ガイド壁６ｂと円筒面３ｅとの間のクリアランスを凹段部６ｃ以外では極力狭く設定することによって、受け部材６をガタのない状態で上下動可能に保持することも可能である。なお、受け部材６のガイド壁６ｂに凹段部６ｃを設ける代わりに、下ケース３の円筒面３ｅに適宜凹所を設けて空気流通路となしてもよい。さらに、ガイド壁６ｂと円筒面３ｅの双方に凹所を設けるようにしてもよい。

また、この多方向入力装置では、操作体１０の鍔部１０ａの底面に複数の凸部１０ｆが突設されており、これら凸部１０ｆが受け部材６の円板部６ａに摺接しているため、円板部６ａの上面に対する操作体１０の接触面積が少なくて摩擦力を低減でき、それゆえ操作体１０を受け部材６上で円滑にスライド操作することができる。なお、操作体１０の鍔部１０ａに凸部１０ｆを設ける代わりに、受け部材６の上面に適宜凸部を設けてもスライド操作時の摩擦力を低減することはできる。

また、この多方向入力装置では、操作体１０の突起部１０ｂのうち、第１および第２のスライダ１４，１５と係合するのは円柱状部位１０ｄなので、操作時に意図せぬ回転力が突起部１０ｂに作用しても円柱状部位１０ｄが長孔１４ａ，１５ａ内で回転できるため、かかる回転力が第１のスライダ１４や第２のスライダ１５に伝達されることはなく、それゆえ該回転力に起因する各スライダ１４，１５の位置ずれを効果的に防止できる。しかも、本実施形態例では、第３のスライダ１６の長孔１６ａに突起部１０ｂの平板状部位１０ｅを挿通して回転不能に係合させ、操作時に意図せぬ回転力が突起部１０ｂに作用するとすぐに、この平板状部位１０ｅが第３のスライダ１６の長孔１６ａ周縁部に当接して操作体１０の回転が規制されるようにしてあるため、不所望に操作体１０が回転するのを防止することができると共に、該回転力が第１のスライダ１４や第２のスライダ１５に伝達される可能性が一層少なくなっている。なお、第１および第２のスライダ１４，１５と係合する円柱状部位１０ｄは円筒状であってもよく、また、第３のスライダ１６と係合する平板状部位１０ｅは非円形部をなすものであり、長孔１６ａ内で摺動可能かつ回転不能な他の形状（断面が非円形）であってもよい。

また、各スライダ１４〜１６の積層順序は上記実施形態例に限定されず、例えば、第３のスライダ１６を第１および第２のスライダ１４，１５の下側に配設してもよい。この場合には、操作体１０の突起部１０ｂの先端側（上側）を円柱あるいは円筒状の部位とし、鍔部１０ａ側（下側）を断面が非円形状の部位とすればよい。

また、上記実施形態例における多方向入力装置では、プッシュスイッチとして押釦４ｂを有する電気部品を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、下ケース３に設けた固定接点上にドーム状の板ばねからなる可動接点を接離可能に配置してプッシュスイッチを構成し、受け部材６の下面に突起を設け、この突起により可動接点を押圧操作するようにしてもよい。

本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の斜視図である。図１から上カバーを取り外した状態を示す斜視図である。該多方向入力装置の分解斜視図である。該多方向入力装置の平面図である。図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図４から上カバーを取り外した状態を示す平面図である。図７に示す操作体が押下操作された状態を示す上カバー付きの断面図である。図７に示す操作体が同図下方向へスライド操作された状態を示す平面図である。図９に示す操作体が押下操作された状態を示す上カバー付きの断面図である。図７に示す操作体が同図右方向へスライド操作された状態を示す平面図である。図１１に示す操作体が押下操作された状態を示す上カバー付きの断面図である。該多方向入力装置に備えられる操作体を下方から見た斜視図である。

符号の説明

１ハウジング
２上カバー
２ｂ開口
３下ケース
３ａ環状凹所（間隙）
３ｄ環状壁（第２の壁面）
３ｅ円筒面（第１の壁面）
４プッシュスイッチ
５コイルばね（弾性部材）
６受け部材
６ａ円板部
６ｂガイド壁
６ｃ凹段部（凹所）
７規制部材
７ｃ，７ｄガイドレール
８，９検出ユニット（検出手段）
８ｂ，９ｂ摺動子受け
８ｃ，９ｃ基板
１０操作体
１０ａ鍔部
１０ｂ突起部
１０ｄ円柱状部位（係合部）
１０ｅ平板状部位（非円形部）
１０ｆ凸部
１１仕切り部材
１２ウェーブワッシャ
１３環状スペーサ
１４第１のスライダ
１５第２のスライダ
１６第３のスライダ
１４ａ，１５ａ，１６ａ長孔

Claims

上面側に開口を有するハウジングと、このハウジング内に上下動可能に保持された受け部材と、この受け部材上に摺動自在に搭載されて前記開口から露出する部分がスライド操作可能かつ押下操作可能な操作体と、この操作体のスライド操作によって互いに直交する方向へ駆動される第１および第２のスライダを含み、これらスライダを介して前記操作体のスライド操作を検出する検出手段と、前記操作体のスライド操作によって前記第１または第２のスライダと同一方向へ駆動される第３のスライダと、前記ハウジング内で前記受け部材の下方に配置されたプッシュスイッチとを備え、
前記操作体に、円柱状または円筒状に形成された係合部と、この係合部よりも大径で前記受け部材の上面に対向する鍔部とが設けられていると共に、前記係合部に断面を非円形とする非円形部が形成されており、かつ、前記受け部材の上面と前記鍔部とのうち、いずれか一方に他方と摺接する凸部が形成されており、
前記第１のスライダと第２のスライダとに前記係合部を挿通して互いに直交する方向に延びる長孔が形成されており、前記第３のスライダに前記非円形部を摺動可能かつ回転不能に挿通する長孔が形成されていると共に、この長孔が前記第１または第２のスライダの前記長孔と同じ方向に延びており、前記操作体の押下操作時に前記受け部材を介して前記プッシュスイッチが動作されることを特徴とする多方向入力装置。
請求項１の記載において、前記プッシュスイッチの周囲に前記受け部材を初期位置に復帰させる弾性部材を配置したことを特徴とする多方向入力装置。
請求項２の記載において、前記弾性部材がコイルばねからなり、このコイルばねが前記受け部材の上面と対向する前記操作体の中央部のスライド移動領域よりも外側に配置されていることを特徴とする多方向入力装置。
請求項２または３の記載において、前記受け部材の外周部に下方へ向かって延びるガイド壁を突設すると共に、前記ハウジングに、前記ガイド壁を上下動可能に案内する第１の壁面と該第１の壁面の内側に位置する第２の壁面とを設け、前記ガイド壁と前記第２の壁面との間に前記弾性部材を配置したことを特徴とする多方向入力装置。
請求項４の記載において、前記ガイド壁の一部と前記第１の壁面の一部との間に凹所が画成されていることを特徴とする多方向入力装置。
請求項１〜５のいずれか１項の記載において、前記検出手段が、導電パターンと、この導電パターンに摺接する摺動子とを含むことを特徴とする多方向入力装置。