CN1233007C - 多方向输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使操作体增大而自重增加，也不会影响其操作性，能切实防止晃动的多方向输入装置。其具有：外壳(1)；操作体(3)，该操作体(3)具有：驱动部(4)、第1操作轴(5)和安装在第1操作轴(5)的前端部上的操作钮(6)；第2操作轴(7)，它保持在操作体(3)上所形成的导向孔(3a)内并能上下移动自如；以及安装在外壳(1)的上面和操作钮(6)之间的螺旋弹簧(9)。通过按压操作钮(6)的任意位置使第1操作轴(5)倾倒，即可由驱动部(4)有选择地使与该方向相对应的多个按钮开关(S2)进行接通动作；通过向下按压安装在第2操作轴(7)上端的按钮(8)，即可由第2操作轴的下端部(7a)使按钮开关(S1)进行接通动作。

Description

多方向输入装置

技术领域

本发明涉及被使用于各种电子设备的输入操作部等的多方向输入装置，尤其涉及能进行所谓倾倒操作和按压操作的不同输入动作的多方向输入装置。

背景技术

过去，这种多方向输入装置，例如主要构成部分是：

外壳，其上面有开口部，而且，内底面的中央及其周围分别设置了升降检测用的按钮开关和多个倾倒检测用的按钮开关；

操作体，它具有上下穿通的导向孔，同时由被收容在外壳内的驱动部以及与该驱动部相连结、从外壳的开口部突出的第1操作轴构成；

第2操作轴，它被嵌合保持在该操作体的导向孔内并能上下活动，下端部搭接到升降检测用的按钮开关上，且上端部从第1操作轴上突出；以及

螺旋弹簧，它被设置在外壳内，安装在驱动部和外壳内底面之间。

上述螺旋弹簧对驱动部施加向上的弹力，把驱动部的上面按压到外壳内的顶面上，用该弹簧来防止操作体晃动。

这种结构的多方向输入装置，当对与驱动部相连结的操作轴向预定方向进行倾倒操作时，与该方向相对应的倾倒检测用的按钮开关有选择地被按压，变成接通状态，并且，当向下按压第2操作轴时，利用下端部来按压升降检测用的按钮开关，变成接通状态，不仅通过倾倒操作，而且通过按压操作也能进行输入动作。

但是，上述过去的多方向输入装置，因为其结构是，把操作体的驱动部收容到外壳的内部，在该驱动部和外壳内底面之间布置了倾倒检测用的和升降检测用的按钮开关，所以，收容螺旋弹簧用的高度空间受到外壳内部空间的限制，在这样有限的空间内安装弹力大的螺旋弹簧，实际上是很困难的。在这样的结构中，操作体的自重不太大时没有多大问题，但是，例如作为车辆用的多方向输入装置而使用时那样，在以提高操作性为目的，设定较长的操作轴的情况下，由于操作体整体的自重增加，用螺旋弹簧的弹力支承不住，所以，出现的问题是非操作状态的操作体产生晃动。

而且假设通过增大上述螺旋弹簧的线径等的设计更改，能够增强弹力，也会产生另外的问题，即由于每单位位移量的弹力增大，所以，即使能防止操作体的晃动，也会使操作力过度增大，使操作体的操作性恶化。

发明内容

本发明正是鉴于这种背景技术的实际情况而提出的，其目的在于提供一种即使操作体增大，自重增加，也不会影响其操作性，并能切实防止晃动的多方向输入装置。

为了达到上述目的，本发明的多方向输入装置具有：

外壳，其上面具有开口部，而且内底面的中央及其周围分别设置了升降检测元件和多个倾倒检测元件；

操作体，具有被收容在上述外壳内的驱动部以及从上述开口部突出的第1操作轴和设置在该第1操作轴的前端部上的操作钮，并且在上述驱动部和上述第1操作轴上设有在上下方向上穿通的导向孔；

第2操作轴，它上下可活动地被保持在上述导向孔内，下端部为了能操作上述升降检测元件，与上述升降检测元件相面对地配置在上述外壳内，同时上端部从上述第1操作轴突出来；以及，

弹性复位零件，它被卡合在上述外壳的上面和上述操作钮之间，同时对该操作钮施加向上的弹力，把上述驱动部的上面按压到该外壳内的顶板面上。

通过对上述操作钮向预定方向进行按压操作，使上述第1操作轴倾倒，这样，用上述驱动部来使与该方向相对应的上述倾倒检测元件动作；通过向下按压操作上述第2操作轴的上端部，用该操作轴的下端部来使上述升降检测元件动作。

若采用这样结构的多方向输入装置，则把弹性复位零件布置在外壳的上面和操作钮之间，能够确保收容弹性复位零件所需的高度空间上的自由度，所以，在该空间内能安装弹力大的弹性复位零件。因此，像在作为车辆用的多方向输入装置使用时那样，为了提高操作性，在设定较长的操作轴的情况下，即使操作体增大，自重增加，也能稳固地支承操作体，能切实防止非操作状态时操作体的晃动。并且，能确保弹性复位零件的设计自由度，以便根据操作体的自重使其操作力达到最佳值。所以能制成操作体的操作性良好的多方向输入装置。

并且，在上述结构中，最好在上述外壳内部形成导向部，在上述驱动部上形成限制部，以便与该导向部相卡合，对上述操作体的绕轴旋转进行限制，若采用这种结构，则能限制操作体向预定方向以外倾倒，所以，能制成对操作钮进行操作时，不会有误动作，稳定性良好的多方向输入装置。

再者，在上述结构中，希望采用螺旋弹簧作为上述弹性复位零件，若采用这种结构，则能用简单的结构来实现对操作钮施加向上弹力的结构，能切实防止操作体的晃动，能降低多方向输入装置的成本。

并且，在上述结构中，希望在上述外壳上面和上述操作钮下面分别形成一种沟槽，以便使上述螺旋弹簧的两端部进行卡合，若采用这种结构，则能切实防止操作体进行操作时螺旋弹簧脱离，所以，能实现倾倒操作时无误动作、稳定性良好的多方向输入装置。

再者，在上述结构中，最好是上述升降检测元件和上述倾倒检测元件采用仅按预定行程向下按压操作即可动作的按钮开关，把该升降检测元件的动作行程设定为长于该倾倒检测元件的动作行程，若采用这种结构，则通过对操作体向预定方向进行倾倒操作，用驱动体按压与该方向相对应的倾倒检测元件使其动作时，能确切防止以下缺点，即与该操作体同时倾倒的第2操作轴的下端部向下位移，即使稍稍按压升降检测元件，也会造成升降检测元件动作。所以能实现没有误动作、稳定性好的多方向输入装置。

附图说明

图1是组装了涉及本发明实施方式例的多方向输入装置的复合操作型电气零件的剖视图。

图2是组装了涉及本发明实施方式例的多方向输入装置的复合操作型电气零件的分解立体图。

图3是涉及本发明的实施方式例的多方向输入装置所具有的外壳的剖视图。

图4是涉及本发明的实施方式例的多方向输入装置的动作说明图。

具体实施方式

以下参照附图，详细说明本发明的实施方式。图1是组装了涉及实施方式例的多方向输入装置的复合操作型电气零件的剖视图。图2是组装了涉及实施方式例的多方向输入装置的复合操作型电气零件的分解立体图。图3是该多方向输入装置所具有的外壳的剖视图。图4是该多方向输入装置的动作说明图。

这些图所示的复合操作型电气零件，是将内侧的多方向输入装置和外侧的回转式编码器进行组合而构成的，多方向输入装置和回转式编码器能分别独立地进行操作。

首先，说明内侧的多方向输入装置，该多方向输入装置的主要构成部分是：合成树脂制的外壳1、印刷电路板2，具有第1操作轴5等的操作体3、第2操作轴7、和螺旋弹簧9等。对这些零件详述如下，在外壳1的上面中央部形成了开口孔1a，在该开口孔1a侧的内侧壁上形成了四个导向槽1b，并使其相互间保持90度的等间隔。(参见图3)。再者，在外壳1的上面形成了圆环状的弹簧卡止槽1c并使其包围着开口孔1a。印刷电路板2安装成对外壳1下侧的开口部进行挡塞的状态。在这些外壳1和印刷电路板2之间形成的收容室的内底面上安装了：位于其中央部的升降检测用的按钮开关S1(升降检测元件)、以及位于该按钮开关S1周围而且位于各导向槽1b的方向上的四个倾倒检测用的按钮开关S2(倾倒检测元件)。这些按钮开关S1、S2，均为仅按预定行程对作为传动装置的按钮向下进行按压操作即可接通的结构，其内部安装了复位弹簧，用于使按钮恢复到初始状态。但是，升降检测用的按钮开关S1的动作行程，设定得比倾倒检测用的按钮开关S2更长。

操作体3的构成部分是：被收容在外壳1的内部的驱动部4、与该驱动部4相连结从开口孔1a中突出来的第1操作轴5、以及被压入到该第1操作轴5前端的外周部内的操作钮6。在驱动部4和第1操作轴5上设置了在上下方向上穿通的导向孔3a，在操作钮6的下面形成了圆环状的弹簧卡止槽6a。并且，在驱动部4的外周面上形成了四个凸部4a并使其相互之间保持90度的等间隔，在驱动部4的内底面中央形成了凹部4b。这种结构的操作体3，驱动部4被收容在外壳1内并能位移，同时，布置成第1操作轴5通过开口孔1a向上突出的状态，从而保持在外壳1内并且倾倒自如。

螺旋弹簧9的两端部利用外壳1的弹簧卡止槽1c和操作钮6的弹簧卡止槽6a被卡止，利用该螺旋弹簧9的弹力对操作钮6施加向上的弹力。并且，这样，由于螺旋弹簧9对操作钮6施加向上的弹力，所以，驱动部4的上面被按压到外壳1内的顶板面上，防止在非操作状态下操作体3晃动。在该非操作状态下，驱动部4的下面与按钮开关S1、S2的上面保持预定的间隙，同时驱动部4的各凸部4a分别被插入到外壳1的内侧壁的各导向槽1b内，使操作体3在圆周方向上停止转动。

第2操作轴7保持在与操作体3的导向孔3a相嵌合的状态下并且上下移动自如，其下端部7a安装在驱动部4的凹部4b内能防止拔出，其下端部7a形成为半圆球状，搭接在按钮开关S1的按钮上，第2操作轴7借助被收容在该按钮开关S1内的复位弹簧而获得向上的弹力。并且，第2操作轴7的上端部从第1操作轴5上突出来，在其前端上安装了按钮8。

在这种结构的多方向输入装置中，图1表示操作钮6和按钮8都没有被操作的非操作状态，在此情况下，操作体3的驱动部4未按压任一按钮开关S2，各个按钮开关S2全部为切断状态。并且，第2操作轴7的下端部7a利用按钮开关S1的恢复力而被保持在上方位置上，该按钮开关S1也为切断状态。

在这种非操作状态下，若对操作钮6的任意位置，例如图4的箭头所示的右侧位置进行按压操作，则第1操作轴5从图1所示的中立位置沿导向槽1b进行倾倒。其结果，操作体3以位于和倾倒方向相反的一侧的驱动部4的上面为支点向右倾斜，该驱动部4的下面按压与倾倒方向相对应的按钮开关S2，所以，该开关S2进行接通动作。并且，若除去加在操作钮6上的上述按压力，则利用螺旋弹簧9的作用力使操作体3返回到中立位置上，同时，驱动部4的下面脱离进行了接通动作的按钮开关S2，该开关S2恢复到图1的状态，变成切断。同样，通过在前后左右改变操作钮6的按压位置，使与该方向相对应的按钮开关S2进行接通动作，能从这些按钮开关S2向外部输出通/断的切换信号。而且，当对操作体3向预定方向进行倾倒操作时，第2操作轴7也一起倾倒，但因为如上所述，升降检测用的按钮开关S1的动作行程的设定长度大于倾倒检测用的按钮开关S2的动作行程，所以利用第2操作轴7的下端部7a仅稍稍按压按钮开关S1的按钮，该按钮开关S1不进行接通动作。

另一方面，如图1的箭头所示，若从非操作状态向下按压按钮8，则第2操作轴7沿操作体3的导向孔3a向下移动，其下端部7a按压按钮开关S1，这样，该开关S1进行接通动作。在此情况下，第2操作轴7向下的移动量比上述操作体3的倾倒操作时大得多，所以，即使动作行程长的按钮开关S1也能切实进行接通动作。并且，若除去加在按钮8上的上述按压力，则利用内装在按钮开关S1中的复位弹簧，向上按压第2操作轴7使其返回，同时，该按钮开关S1返回到图1的状态，变成切断。这样，通过对第2操作轴7进行按压操作，也能从按钮开关S1向外部输出通/断的切换信号。

以下说明外侧的回转式编码器。该回转式编码器具有布置成对上述多方向输入装置的外壳1进行包围的空心状外部壳体10，该外部壳体10安装在上述印刷电路板2上。在外部壳体10上突出设置了圆筒状导向突堤10a，在该导向突堤10a的外周面上环状操作零件11转动自如地被保持。在操作零件11的外侧上方，通过圆筒状连结零件12安装了旋钮13，多方向输入装置的操作钮6位于该旋钮13的凹部13a内。如图2所示，在连结零件12的内周壁上突出地形成了定位凸起12a，其互相间保持90度的等间隔，该连结零件12用螺钉14固定到旋钮13上。并且，在操作零件11的外周壁上交替地形成了快速结合脚11a和卡止槽11b，并使其互相间保持45度的间隔，把连结零件12的定位凸起12a插入到操作零件11的卡止槽11b内，当用力按入时，快速结合脚11a的上端的爪部卡止在连结零件12的内壁面上端，连结零件12和操作零件11在周围方向被定位的状态下进行快速固定。

而且，操作零件的下部被插入到外部罩子10的内部，图示从略，滑动片安装在该操作零件11的下部，同时与该滑动片进行滑动接触的多个开关图形被形成在印刷电路板2上。这样，若对旋钮13进行操作，使操作零件11向正反中的任一方向旋转，则滑动片在开关图形上滑动，输出与操作零件11的旋转量相对应的脉冲信号。与此相反，也可以把具有多个开关图形的代码板安装到操作零件11的下部，同时也可以把与各个开关图形进行滑动接触的滑动片设置在印刷电路板2上。

如上所述，按照涉及本发明实施方式例的多方向输入装置，在外壳1的上面和操作钮6之间设置螺旋弹簧9，利用该螺旋弹簧9来对操作体3施加向上的弹力，把驱动部4的上面按压到外壳1内的顶板面上，这样一来，能防止非操作时操作体3晃动。为此，利用外壳1的上方宽的高度空间能收容弹力强的螺旋弹簧9。因此，例如在作为车辆用的多方向输入装置而使用的情况下那样，即使在为了提高操作性，而把包括第1操作轴5在内的操作体3的总长设定得较长的情况下，也能稳定地支承自重增加后的操作体3，能切实防止在非操作状态下操作体3的晃动。并且，能根据操作体3的自重来设计螺旋弹簧的弹力，使其操作力达到最佳值。所以，能提高操作体3的操作性。

而且，在上述实施方式中，说明了把多方向输入装置组装到回转式编码器内侧的复合操作型电气零件，但也可以设置旋转开关等其他旋转操作型电气零件，以取代其外侧的回转式编码器。并且，不言而喻，也可以省略这些回转式编码器和旋转开关等的外侧电气零件，单独地仅使用多方向输入装置。

本发明通过以上说明的方式来实施，可以获得以下效果。

把弹性复位零件布置在外壳的上面和操作钮之间，利用该弹性复位零件把驱动部的上面按压到外壳内的顶板面上，所以能够确保安装弹性复位零件用的高度空间上的自由度，在该空间内能安装弹力大的弹性复位零件。因此，例如在作为车辆用的多方向输入装置而使用时那样，为了提高操作性，在设定较长的操作轴的情况下，即使操作体增大，自重增加也能稳定地支承操作体，能切实防止非操作状态时操作体的晃动。并且，能确保弹性复位零件的设计自由度，以便根据操作体的自重使其操作力达到最佳值，所以能实现操作体的操作性良好的多方向输入装置。

Claims (5)

1、一种多方向输入装置，其特征在于具有：

外壳，其上面具有开口部，而且内底面的中央及其周围分别设置了升降检测元件和多个倾倒检测元件；

操作体，具有被收容在上述外壳内的驱动部以及从上述开口部突出的第1操作轴和设置在该第1操作轴的前端部上的操作钮，并且在上述驱动部和上述第1操作轴上设有在上下方向上穿通的导向孔；

第2操作轴，它上下可活动地被保持在上述导向孔内，下端部为了能操作上述升降检测元件，与上述升降检测元件相面对地配置在上述外壳内，同时上端部从上述第1操作轴突出来；以及，

弹性复位零件，它被卡合在上述外壳的上面和上述操作钮之间，同时对该操作钮施加向上的弹力，把上述驱动部的上面按压到该外壳内的顶板面上；

通过对上述操作钮向预定方向进行按压操作，使上述第1操作轴倾倒，能够由上述驱动部使与该方向相对应的上述倾倒检测元件进行动作；通过向下按压操作上述第2操作轴的上端部，能够由该操作轴的下端部来使上述升降检测元件进行动作。

2、如权利要求1所述的多方向输入装置，其特征在于：在上述外壳内部形成导向部，且在上述驱动部内形成限制部，该限制部与该导向部相卡合，对上述操作体围绕轴的旋转进行限制。

3、如权利要求1或2所述的多方向输入装置，其特征在于：采用螺旋弹簧作为上述弹性复位零件。

4、如权利要求3所述的多方向输入装置，其特征在于：在上述外壳上面和上述操作钮下面分别形成沟槽，用于卡止上述螺旋弹簧的两端部进行。

5、如权利要求1所述的多方向输入装置，其特征在于：采用仅按预定行程向下按压操作即可动作的按钮开关作为上述升降检测元件和上述倾倒检测元件，把该升降检测元件的动作行程设定为长于该倾倒检测元件的动作行程。

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