JP5498362B2 - スイッチの操作装置 - Google Patents

Description

本発明は起立状態を基準に相互に異なる複数の方向へ傾倒操作されるシャフトを備えたスイッチの操作装置に関する。

スイッチの操作装置にはベース板に４つの節度部材を配置した構成のものがある。これら４つの節度部材のそれぞれは第１の状態および第２の状態相互間で弾性変形可能なものであり、円形状の仮想線に沿って円周方向に相互に９０°の等間隔で配列されている。これら４つの節度部材のそれぞれにはプッシャが固定されている。これら４つのプッシャのそれぞれは節度部材を第１の状態から第２の状態に弾性変形させるためのものであり、シャフトがベース板に対して直交する起立状態から「第１の方向」と「第１の方向に対して９０°異なる第２の方向」と「第１の方向に対して１８０°異なる第３の方向」と「第１の方向に対して２７０°異なる第４の方向」のいずれかに傾倒操作された場合にはシャフトの傾倒方向に応じた１つのプッシャが１つの節度部材を第１の状態から第２の状態に弾性変形させ、１つの節度部材が第１の状態から第２の状態に弾性変形することでシャフトの傾倒操作に節度感が付与される。

特開２００４−３４２５０３号公報

上記スイッチの操作装置の場合にはシャフトが「第１の方向および第２の方向相互間の第５の方向」と「第２の方向および第３の方向相互間の第６の方向」と「第３の方向および第４の方向相互間の第７の方向」と「第４の方向および第１の方向相互間の第８の方向」のそれぞれに傾倒操作されることでシャフトの傾倒方向に応じた２つのプッシャが節度部材を第１の状態から第２の状態に弾性変形させる。即ち、シャフトが第１の方向〜第４の方向のそれぞれに傾倒操作される場合には１つの節度部材が弾性変形し、第５の方向〜第８の方向のそれぞれに傾倒操作される場合には２つの節度部材が弾性変形するので、前者の場合および後者の場合相互間で使用者が受ける節度感に大きな違いが生じる。

本発明のスイッチの操作装置は、ベース板に設けられ第１の状態および第１の状態とは異なる第２の状態相互間で弾性変形可能な複数の節度部材と、前記複数の節度部材のそれぞれによって支えられたものであって前記複数の節度部材のそれぞれを第１の状態から第２の状態に弾性変形させるためのプッシャと、前記プッシャに設けられ前記ベース板に向けて凹むものであって前記ベース板に近付くことに応じて直径寸法が小さくなる受圧面と、前記ベース板に対して直交する起立状態を基準に相互に異なる複数の方向のそれぞれに傾倒操作されるシャフトと、前記シャフトに設けられ前記プッシャの受圧面の最深部に係合することで前記シャフトを起立状態に静止させる操作部を備え、前記複数の節度部材のそれぞれは前記シャフトの起立状態で第１の状態となるものであり、前記シャフトの操作部は前記シャフトが起立状態から複数の方向のそれぞれに傾倒操作された場合に前記プッシャの受圧面の最深部から脱出するものであって前記プッシャの受圧面の最深部から脱出した場合には前記プッシャの受圧面を押すことで前記プッシャを前記ベース板に向けて移動操作するものであり、前記プッシャは前記シャフトが起立状態から複数の方向のいずれに傾倒操作された場合であっても前記ベース板に向けて移動することで前記複数の節度部材の全てを第１の状態から第２の状態に弾性変形させることで前記シャフトの傾倒操作に節度感を付与するところに特徴を有する。

シャフトが起立状態から複数の方向のそれぞれに傾倒操作された場合にはシャフトの操作部がプッシャの受圧面を押すことでプッシャをベース板側へ移動操作し、プッシャがベース板側へ移動した場合には複数の節度部材のそれぞれを押すことで第１の状態から第２の状態に弾性変形させる。即ち、シャフトが複数の方向のいずれに傾倒操作される場合であっても複数の節度部材の全てが弾性変形するので、使用者が受ける節度感が相互に同一となる。

実施例１を示す図（ａはスイッチの操作装置の内部構成をジョイスティックの非操作状態で示す図、ｂはＸ視図） （ａ）はジョイスティックが押込み操作された場合の図１相当図、（ｂ）はジョイスティックが傾倒操作された場合の図１相当図

図１の（ａ）のプリント配線基板１はベース板に相当するものであり、プリント配線基板１にはゴム製のプレート２が固定されている。このプレート２はプリント配線基板１に対して平行なものであり、プレート２には４つの貫通孔３が形成されている。これら４つの貫通孔３のそれぞれは円形状をなすものであり、ＣＰを中心点とする円形状の仮想線に沿って円周方向に等間隔で配列されている。このプレート２には４つの節度部４が一体成形されている。これら４つの節度部４のそれぞれは貫通孔３をプリント配線基板１とは反対側から覆うものであり、プリント配線基板１から遠ざかることに応じて直径寸法が小さくなる円筒状をなしている。

プレート２の４つの節度部４のそれぞれには、図１の（ａ）に示すように、プリント配線基板１とは反対側の先端部に位置して節度操作部５が一体成形されている。これら４つの節度操作部５のそれぞれは貫通孔３に比べて直径寸法が小さな円柱状をなすものであり、４つの節度部４のそれぞれは節度操作部５に操作力が作用していない状態で自然状態となり、４つの節度操作部５のそれぞれは節度部４の自然状態でプリント配線基板１から離れた初期位置に静止する。これら４つの節度部４のそれぞれは、図２に示すように、節度操作部５に操作力が作用することで撓んだ弾性変形状態となるものであり、４つの節度操作部５のそれぞれは節度部４の弾性変形状態で貫通孔３内に進入する。これら４つの節度部４のそれぞれは節度部材に相当するものであり、自然状態は第１の状態に相当し、弾性変形状態は第２の状態に相当する。

プレート２の４つの節度操作部５のそれぞれには、図２に示すように、ストッパ６が一体成形されている。これら４つのストッパ６のそれぞれは節度操作部５からプリント配線基板１側に向けて突出するものであり、４つの節度操作部５のそれぞれはストッパ６がプリント配線基板１に接触することで初期位置に比べてプリント配線基板１側へ移動した限度位置に静止する。

プリント配線基板１には、図１の（ａ）に示すように、ボディ７が固定されている。このボディ７は合成樹脂を材料に成形されたものであり、シャフト収納部８およびプッシャ収納９を有している。シャフト収納部８はプリント配線基板１と同一側の一面および反対側の一面のそれぞれが開口する円筒状をなすものであり、軸心線ＣＬが中心点ＣＰを通るようにプリント配線基板１に対して直角に配置されている。このシャフト収納部８には受け面１０が形成されている。この受け面１０はシャフト収納部８のうちプリント配線基板１と反対側の端部に配置されたものであり、断面が円弧状に設定されている。プッシャ収納部９はプリント配線基板１と同一側の一面が開口する半球状をなすものであり、プレート２はプッシャ収納部９内に収納されている。

ボディ７のプッシャ収納部９内には、図１の（ａ）に示すように、合成樹脂製のプッシャ１１が収納されている。このプッシャ１１はプレート２の４つの節度部４のそれぞれに節度操作部５を介して支持されたものであり、プッシャ１１には１つの受圧面１２および４つの柱部１３が一体成形されている。受圧面１２はプリント配線基板１側に向けて凹むものであり、プリント配線基板１に近付くことに応じて直径寸法が小さくなる三角睡状をなしている。この受圧面１２は受圧面１２の軸心線がシャフト収納部８の軸心線ＣＬに重なるように配置されたものであり、受圧面１２には係合部１４が形成されている。この係合部１４は半球状をなすものであり、受圧面１２のうち最もプリント配線基板１側である最深部に配置されている。４つの柱部１３のそれぞれはプッシャ１１からプリント配線基板１とは反対側に突出するものである。これら４つの柱部１３は受圧面１２を取囲むものであり、軸心線ＣＬを中心とする円形状の仮想線に沿って円周方向に等間隔で配列されている。

ボディ７のシャフト収納部８内には、図１の（ａ）に示すように、合成樹脂製のプッシュリング１５および合成樹脂製のシャフト１６が収納されている。プッシュリング１５はプッシャ１１に一体成形されたものであり、プッシャ１１の４つの柱部１３のそれぞれの先端部に配置されている。このプッシュリング１５はプリント配線基板１と同一側の一面および反対側の一面のそれぞれが開口する円筒状をなすものであり、プッシャ１１はプッシュリング１５の外周面がシャフト収納部８の内周面に案内されることで軸心線ＣＬに沿って直線的に移動可能にされている。シャフト１６はプッシュリング１５内に挿入された円柱状をなすものであり、シャフト１６にはガイドリング１７が一体成形されている。このガイドリング１７はシャフト１６の外周面から突出する環状をなすものであり、ガイドリング１７にはシャフト収納部８の内周面に接触するガイド面１８が形成されている。

シャフト１６には、図１の（ａ）に示すように、プッシャ操作部１９が一体成形されている。このプッシャ操作部１９は操作部に相当するものであり、シャフト１６からプリント配線基板１側へ突出する半球状をなしている。このプッシャ操作部１９はプッシャ１１の係合部１４の内周面に係合されたものであり、シャフト１６はプッシャ操作部１９および係合部１４相互間に係合力でシャフト１６の軸心線が軸心線ＣＬに重なる起立状態に静止する。このシャフト１６は起立状態でプリント配線基板１に対して直角になるものであり、シャフト１６にはプリント配線基板１と反対側の端部に位置してガイド面２０が形成されている。このガイド面２０は断面が円弧状に設定されたものであり、ボディ７の受け面１０に接触している。

シャフト１６には、図１の（ａ）に示すように、ジョイスティック２１が固定されている。このジョイスティック２１はボディ７の内部から外部に突出するものであり、ジョイスティック２１に操作力が加えられていない非操作状態では４つの節度部４のそれぞれがジョイスティック２１とシャフト１６とプッシュリング１５とプッシャ１１の合計の荷重に抗して自然状態となる。このジョイスティック２１の非操作状態ではシャフト１６のガイド面２０が４つの節度部４の弾性力でボディ７の受け面１０に接触した状態に保持され、シャフト１６のプッシャ操作部１９がプッシャ操作部１９および係合部１４相互間の係合力で係合部１４に係合した状態に保持される。即ち、ジョイスティック２１の非操作状態ではシャフト１６がプリント配線基板１に対して直交すると共にプリント配線基板１に対して一定量だけ離れた姿勢で静止する。このジョイスティック２１は使用者が手指で操作するものであり、次の１）および２）のそれぞれは使用者がジョイスティック２１を操作した場合の挙動である。
１．ジョイスティック２１の押込み操作について
使用者がジョイスティック２１の非操作状態でジョイスティック２１を手指でプリント配線基板１側へ押込み操作した場合には、図２の（ａ）に示すように、ガイドリング１７のガイド面１８がシャフト収納部８の内周面に案内されると共にプッシュリング１５の外周面がシャフト収納部８の内周面に案内されることでシャフト１６が軸心線ＣＬに沿ってプリント配線基板１側へ移動する。このシャフト１６がプリント配線基板１側へ移動する場合にはシャフト１６のプッシャ操作部１９がプッシャ１１の係合部１４に係合したままプッシャ１１を軸心線ＣＬに沿ってプリント配線基板１側へ押し、シャフト１１のプッシャ操作部１９がプッシャ１１をプリント配線基板１側へ押した場合にはプッシャ１１が４つの節度操作部５のそれぞれをプリント配線基板１側へ押す。このプッシャ１１が４つの節度操作部５のそれぞれをプリント配線基板１側へ押した場合には４つの節度部４のそれぞれが自然状態から弾性変形状態になることで４つの節度操作部５のそれぞれが初期位置から限度位置に移動し、シャフト１６が起立状態のまま初期位置から初期位置に比べてプリント配線基板１側の押込み位置に到達する。即ち、ジョイスティック２１の押込み操作は４つの節度部４の合計の弾性力に抗して行われるものであり、使用者がジョイスティック２１を押込み操作する場合には４つの節度部４の全てが自然状態から弾性変形状態になることで節度感を受ける。

使用者がシャフト１６の押込み位置でジョイスティック２１から手指を離した場合には４つの節度部４のそれぞれが弾性変形状態から自然状態に復帰する。これら４つの節度部４のそれぞれが自然状態に復帰する場合には４つの節度操作部５のそれぞれがプッシャ１１を軸心線ＣＬに沿ってプリント配線基板１とは反対側へ押し、４つの節度操作部５のそれぞれがプッシャ１１をプリント配線基板１とは反対側へ押した場合にはプッシャ１１がシャフト１６を起立状態のまま軸心線ＣＬに沿ってプリント配線基板１とは反対側へ押し、プッシャ１１がシャフト１６をプリント配線基板１とは反対側へ押した場合にはシャフト１６のガイド面２０がボディ７の受け面１０に接触することでシャフト１６が起立状態のまま押込み位置から初期位置に復帰する。
２．ジョイスティック２１の傾倒操作について
使用者がジョイスティック２１の非操作状態でジョイスティック２１を手指で傾倒操作した場合には、図２の（ｂ）に示すように、シャフト１６のガイド面２０がボディ７の受け面１０に案内されることでシャフト１６が軸心線ＣＬに対して交差する方向へ傾倒する。このシャフト１６が傾倒する場合にはシャフト１６のプッシャ操作部１９がプッシャ１１の係合部１４から脱出し、シャフト１６のプッシャ操作部１９がプッシャ１１の係合部１４から脱出した場合には受圧面１２に沿ってプリント配線基板１から遠ざかる方向へ移動する。このシャフト１６のプッシャ操作部１９が受圧面１２に沿って移動する場合にはプッシャ１１が４つの節度操作部５のそれぞれをプリント配線基板１側へ押し、プッシャ１１が４つの節度操作部５のそれぞれをプリント配線基板１側へ押した場合には４つの節度部４の全てが自然状態から弾性変形状態になることで４つの節度操作部５のそれぞれが初期位置から限度位置に移動し、シャフト１６が起立状態から軸心線ＣＬに対して傾倒した傾倒状態になる。即ち、ジョイスティック２１の傾倒操作は４つの節度部４の合計の弾性力に抗して行われるものであり、使用者がジョイスティック２１を傾倒操作する場合には４つの節度部４の全てが自然状態から弾性変形状態になることで節度感を受ける。

ジョイスティック２１を傾倒操作する場合の操作方向には、図１の（ｂ）に示すように、第１の方向と第２の方向と第３の方向と第４の方向と第５の方向と第６の方向と第７の方向と第８の方向の８つが設定されている。これら第１の方向〜第８の方向のそれぞれは円周方向に等間隔で設定されたものであり、４つの節度部４のそれぞれはジョイスティック２１が第１の方向〜第８の方向のいずれに向けて傾倒操作される場合であってもプッシャ１１がプリント配線基板１側へ移動することで自然状態から弾性変形状態になり、使用者はジョイスティック２１を第１の方向〜第８の方向の８つのいずれに向けて傾倒操作する場合であっても相互に同一の節度感が得られる。

使用者がジョイスティック２１の傾倒状態でジョイスティック２１から手指を離した場合には４つの節度部４のそれぞれが弾性変形状態から自然状態に復帰する。これら４つの節度部４のそれぞれが自然状態に復帰する場合には４つの節度操作部５のそれぞれがプッシャ１１をプリント配線基板１とは反対側へ押し、４つの節度操作部５のそれぞれがプッシャ１１をプリント配線基板１とは反対側へ押した場合にはプッシャ１１の受圧面１２からシャフト１６のプッシャ操作部１９に操作力が作用する。このプッシャ１１の受圧面１２からシャフト１６のプッシャ操作部１９に操作力が作用した場合にはシャフト１６のガイド面２０がボディ７の受け面１０に案内されることでシャフト１６が傾倒状態から起立状態に向けて移動し、シャフト１６が傾倒状態から起立状態に向けて移動した場合にはシャフト１６のプッシャ操作部１９がプッシャ１１の係合部１４に係合することでシャフト１６が起立状態に静止する。

シャフト１６にはスイッチレバーが固定されている。このスイッチレバーはジョイスティック２１の非操作状態でスイッチに隙間を介して対向するものであり、ジョイスティック２１が非操作状態から押込み操作された場合には現在位置からプリント配線基板１側へ移動することでスイッチを操作する。このスイッチはプリント配線基板１に搭載されたものであり、ジョイスティック２１の非操作状態で電気的なオフ状態となり、ジョイスティック２１が非操作状態から押込み操作されることで電気的なオフ状態からオン状態に切換わる。

ボディ７内には第１のレバー〜第８のレバーの８つが収納されている。これら第１のレバー〜第８のレバーのそれぞれはジョイスティック２１の非操作状態で非操作位置に静止するものであり、第１のレバーはジョイスティック２１が非操作状態から第１の方向へ傾倒操作されることでシャフト１６が第１の方向へ傾倒した場合に操作位置に移動し、第２のレバーはジョイスティック２１が非操作状態から第２の方向へ傾倒操作されることでシャフト１６が第２の方向へ傾倒した場合に操作位置に移動し、第３のレバーはジョイスティック２１が非操作状態から第３の方向へ傾倒操作されることでシャフト１６が第３の方向へ傾倒した場合に操作位置に移動し、第４のレバーはジョイスティック２１が非操作状態から第４の方向へ傾倒操作されることでシャフト１６が第４の方向へ傾倒した場合に操作位置に移動する。第５のレバーはジョイスティック２１が非操作状態から第５の方向へ傾倒操作されることでシャフト１６が第５の方向へ傾倒した場合に操作位置に移動し、第６のレバーはジョイスティック２１が非操作状態から第６の方向へ傾倒操作されることでシャフト１６が第６の方向へ傾倒した場合に操作位置に移動し、第７のレバーはジョイスティック２１が非操作状態から第７の方向へ傾倒操作されることでシャフト１６が第７の方向へ傾倒した場合に操作位置に移動し、第８のレバーはジョイスティック２１が非操作状態から第８の方向へ傾倒操作されることでシャフト１６が第８の方向へ傾倒した場合に操作位置に移動する。

プリント配線基板１には第１のジョイスティックスイッチ〜第８のジョイスティックスイッチの８つが搭載されている。これら第１のジョイスティックスイッチ〜第８のジョイスティックスイッチはジョイスティック２１が非操作状態から第１の方向〜第８の方向のいずれに傾倒操作されるかに応じて電気的な状態が択一的に変化するものであり、ジョイスティック２１が非操作状態から第１の方向へ傾倒操作された場合には第１のレバーが非操作位置から操作位置に移動することで第１のジョイスティックスイッチの電気的な状態を切換え、ジョイスティック２１が非操作状態から第２の方向へ傾倒操作された場合には第２のレバーが非操作位置から操作位置に移動することで第２のジョイスティックスイッチの電気的な状態を切換え、ジョイスティック２１が非操作状態から第３の方向へ傾倒操作された場合には第３のレバーが非操作位置から操作位置に移動することで第３のジョイスティックスイッチの電気的な状態を切換え、ジョイスティック２１が非操作状態から第４の方向へ傾倒操作された場合には第４のレバーが非操作位置から操作位置に移動することで第４のジョイスティックスイッチの電気的な状態を切換える。ジョイスティック２１が非操作状態から第５の方向へ傾倒操作された場合には第５のレバーが非操作位置から操作位置に移動することで第５のジョイスティックスイッチの電気的な状態を切換え、ジョイスティック２１が非操作状態から第６の方向へ傾倒操作された場合には第６のレバーが非操作位置から操作位置に移動することで第６のジョイスティックスイッチの電気的な状態を切換え、ジョイスティック２１が非操作状態から第７の方向へ傾倒操作された場合には第７のレバーが非操作位置から操作位置に移動することで第７のジョイスティックスイッチの電気的な状態を切換え、ジョイスティック２１が非操作状態から第８の方向へ傾倒操作された場合には第８のレバーが非操作位置から操作位置に移動することで第８のジョイスティックスイッチの電気的な状態を切換える。

上記実施例１によれば次の効果を奏する。
ジョイスティック２１が非操作状態から第１の方向〜第８の方向のそれぞれに傾倒操作された場合にはシャフト１６のプッシャ操作部１９がプッシャ１１の受圧面１２を押すことでプッシャ１１をプリント配線基板１側へ移動操作し、プッシャ１１がプリント配線基板１側へ移動した場合には４つの節度部４のそれぞれを節度操作部５を介して押すことで自然状態から弾性変形状態に変形させるように構成した。即ち、ジョイスティック２１が第１の方向〜第４の方向のそれぞれに傾倒操作される場合には４つの節度部４の全てが弾性変形し、第５の方向〜第８の方向のそれぞれに傾倒操作される場合にも４つの節度部４の全てが弾性変形するので、前者の場合および後者の場合相互間で使用者が受ける節度感が相互に同一となる。

１はプリント配線基板（ベース板）、４は伸縮部（節度部材）、１１はプッシャ、１２は受圧面、１６はシャフト、１９はプッシャ操作部（操作部）である。

Claims (1)

1. ベース板に設けられ、第１の状態および第１の状態とは異なる第２の状態相互間で弾性変形可能な複数の節度部材と、
   前記複数の節度部材のそれぞれによって支えられたものであって、前記複数の節度部材のそれぞれを第１の状態から第２の状態に弾性変形させるためのプッシャと、
   前記プッシャに設けられ、前記ベース板に向けて凹むものであって前記ベース板に近付くことに応じて直径寸法が小さくなる受圧面と、
   前記ベース板に対して直交する起立状態を基準に相互に異なる複数の方向のそれぞれに傾倒操作されるシャフトと、
   前記シャフトに設けられ、前記プッシャの受圧面の最深部に係合することで前記シャフトを起立状態に静止させる操作部を備え、
   前記複数の節度部材のそれぞれは、前記シャフトの起立状態で第１の状態となるものであり、
   前記シャフトの操作部は、前記シャフトが起立状態から複数の方向のそれぞれに傾倒操作された場合に前記プッシャの受圧面の最深部から脱出するものであって、前記プッシャの受圧面の最深部から脱出した場合には前記プッシャの受圧面を押すことで前記プッシャを前記ベース板に向けて移動操作するものであり、
   前記プッシャは、前記シャフトが起立状態から複数の方向のいずれに傾倒操作された場合であっても前記ベース板に向けて移動することで前記複数の節度部材の全てを第１の状態から第２の状態に弾性変形させることで前記シャフトの傾倒操作に節度感を付与することを特徴とするスイッチの操作装置。

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