CN1438664A - 多方向输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多方向输入装置的结构，其可提高在操作时的作用力及移动量，提高可操作性，并且可提高防尘性。该多方向输入装置具有：在容纳部(1a)上设有公共固定触点(2)、(3)以及多个独立固定触点(4)的外壳(1)、具有由弹性材料构成的弹性变形部(11b)的操作构件(11)、被保持于该操作构件(11)且可滑动地被容纳在上述容纳部(1a)内的可动触点(14)，通过操作上述操作部(11c)而使其向所需方向滑动，以使上述弹性变形部(11b)弹性变形，且使上述可动触点(14)与上述公共固定触点(2)、(3)或上述独立固定触点(4)有选择的接触，同时，由上述操作构件(11)覆盖设于上述容纳部(1a)内的上述公共固定触点(2)、(3)和上述独立固定触点(4)、以及上述可动触点(14)，以使其被密封。

Description

多方向输入装置

技术领域

本发明涉及一种可向计算机或便携式信息终端装置等进行信息输入的装置，特别涉及一种多方向输入装置的结构，其可产生与操作部件滑动操作的滑动方向相对应的检测信号。

背景技术

以往的多方向输入装置的结构如图5至图7所示。图5为多方向输入装置的纵剖面图，图6为表示固定触点以及可动触点的配置状态的俯视图，图7为表示图6变形例的俯视图。

如图5、6所示，电路基板21由绝缘树脂基板制成，在该电路基板21的表面纵横两方向上各配设有一对相面对的独立固定触点22，该独立固定触点22由导电金属材料制成，并从上述表面突出形成为圆柱状。而且，在各个上述独立固定触点22之间，于对角线方向上分别固定有一对相面对设置的绝缘突起23，该绝缘突起23由合成树脂等的绝缘材料制成，并形成为与上述相同的圆柱状。

操作构件24由合成树脂等的绝缘材料形成，其结构包括：平板状的基板部、设于该基板部上侧的操作旋钮部24a、以及由基板部的下侧突出设置的环状突起24b。而且，在上述环状突起24b的外周，安装有由弹性体导电橡胶等构成并形成为环状的公共触点25。

上述操作构件24被载置于上述电路基板21的上面，上述环状突起24b被配置于上述绝缘突起23的内侧。这种情况下，通过使上述公共触点25的外周，与多个上述绝缘突起23相卡合而进行的定位，来使上述操作构件24及公共触点25被保持在初始位置。而且，这时通过上述绝缘突起23而使上述公共触点25保持在与上述独立固定触点22相分离的位置。(开关的“断开”状态)

若由此状态，使上述操作构件24向所需方向(纵横方向)进行滑动操作，则由弹性体导电橡胶等形成的环状的上述公共触点25，由于弹性形变而产生弯曲，从而进入上述绝缘突起23之间，从而与该滑动方向相对应的上述独立固定触点22与上述公共触点25导通，以使操作方向被检测出来。(开关“导通”状态)

此外，上述公共触点25还兼有施力构件(复位弹簧)的作用，即，在使上述操作构件24进行滑动操作以后，使该操作构件24恢复到初始位置(中立位置)。

外壳26由合成树脂等绝缘材料形成，在其中央设有窗孔26a，以供上述操作构件24的操作旋钮部24a穿过并突出到外侧。该外壳26被螺丝27等固定在上述电路基板21的上面，用以覆盖上述操作构件的上面，由此来防止上述操作构件24脱出。

图7表示的是：在上述电路基板21上，不仅在纵横方向上各设置一对相面对的上述独立固定触点22，并且，在对角线方向上也各设置了一对相面对的上述独立固定触点22。这种情况下，上述绝缘突起23仍与上述独立固定触点22相对应地被固定形成在各独立固定触点22之间。

若为该结构，不仅能检测出纵横方向的滑动操作，还能检测出与斜方向相对应的方向上的操作，且可以检测出更多的方向。

但是，上述那样的多方向输入装置的结构，会出现下述问题，即，该结构依靠上述绝缘突起23，来使由环状导电橡胶构成的上述公共触点25保持在“断开”的初始位置，由于上述操作构件24向初始位置的复位，要依靠上述公共触点25的导电橡胶的弹性施加力来进行，因此弹性恢复力小，操作时的作用力及移动量不能过大。

而且，灰尘会通过上述外壳26的窗孔26a与上述电路基板21的间隙，进入到上述独立固定触点22和上述公共触点25内，由此会产生接触不良的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是为解决上述问题，而提供一种多方向输入装置，其可增大操作时的作用力及移动量，在提高可操作性的同时，提高其防尘性。

为解决上述问题，本发明的第1方案为：一种多方向输入装置，其特征在于，具有：外壳，其设有容纳部，在该容纳部内侧面设有公共固定触点以及多个独立固定触点；操作构件，由富含弹性施加力的绝缘弹性材料构成，并具有操作部及弹性变形部；可动触点，由导电弹性材料构成，其被保持于上述操作构件，且可滑动地被容纳在上述容纳部内，通过操作上述操作部而使其向所需方向滑动，以使上述弹性变形部弹性变形，并使上述可动触点与上述公共固定触点或上述独立固定触点有选择的接触，同时，由上述操作构件覆盖着设于上述容纳部内的上述公共固定触点和上述独立固定触点、以及上述可动触点，以使其被密封。

而且，第2方案其特征在于，上述操作构件中，在上述操作部与上述外壳的滑动部分上，设置有由金属板制成的滑动构件。

另外，方案3其特征在于，在上述外壳的容纳部的内底面，配设有按压操作用固定触点，并且在上述滑动构件上形成有开口部，在该开口部内配置有可升降地按钮。

此外，方案4其特征在于，形成有防尘用遮蔽构件，其位于上述开口部和上述按钮的上部，即上述操作部的上面一侧。

并且，方案5其特征在于，上述可动触点被形成为圆环状，并且可转动地被保持在上述操作构件的操作部的下端一侧。

附图的简要说明

图1为表示本发明实施方式的多方向输入装置的纵剖面图。

图2为表示本发明的同一实施方式中除掉操作旋钮部的状态的俯视图。

图3为表示本发明同一实施方式中外壳的容纳部的公共固定触点以及独立固定触点的装配部分的局部俯视图。

图4为表示本发明同一实施方式中操作构件的工作状态的纵剖面图。

图5为表示以往的多方向输入装置的纵剖面图。

图6为表示以往的固定触点以及可动触点的装配状态的俯视图。

图7为以往的图6的变形例的俯视图。

具体实施方式

以下，参照图1至图4说明本发明的实施方式。图1为表示本发明实施方式的多方向输入装置的纵剖面图。图2为表示本发明的同一实施方式中除掉操作旋钮部的状态的俯视图。图3为表示本发明同一实施方式中外壳的容纳部的公共固定触点以及独立固定触点的装配部分的局部俯视图。图4为表示本发明同一实施方式中操作构件的工作状态的纵剖面图。

图中，外壳1由合成树脂等绝缘材料构成，并形成为上面开口大致为圆形的箱状，在该外壳1的中央还设有容纳部1a，该容纳部1a被圆环状的壁部1b包围成有底状。在该容纳部1a的上述壁部1b的内侧面，以相面对的状态配设有一对由导电金属材料构成的第1公共固定触点2，而且在与该第1公共固定触点2垂直的方向，以相面对的状态配设有一对由导电金属材料构成的第2公共固定触点3。并且，由相同的导电金属材料构成的独立固定触点4a、4b、4c、4d，分别被相间隔地配设在上述第1及2公共固定触点2、3的中间。

并且，上述第1及2公共固定触点2、3、和上述独立固定触点4a、4b、4c、4d的另一端，通过上述外壳1的内底部，由上述外壳1的外侧面向外突出，在该另一端上设有连接端子5、6及7a、7b、7c、7d，这些端子用于与未图示的电子设备等的电路基板的电路图形等相连接。

而且，在上述容纳部1a的中央设有导电金属材料构成的按压操作用固定触点8。该按压操作用固定触点8由中央固定触点8a和周边固定触点8b构成。上述中央固定触点8a被单独设置，上述周边固定触点8b与上述第1公共固定触点2相连接并呈“导通”状态。

而且，上述中央固定触点8a的另一端，通过上述外壳1的内底部，从上述外壳1的外侧面向外突出，该另一端设有连接端子9，其用于与未图示电子设备等的电路基板的电路图形等相连接。

在上述按压操作用固定触点8上，配设有由导电的圆盘状金属板形成的按压触点10，该按压触点10被形成为中央鼓出的拱顶状。上述按压触点10被设置成盖在上述中央固定触点8a以及上述周边固定触点8b的上面，这时，上述按压触点10的周边部与上述周边固定触点8b一直接触，且拱顶状的顶部形成为，与上述中央固定触点8a保持一定间隔地相面对的状态。该状态下，上述中央固定触点8a及周边固定触点8b呈“断开”状态。

而且，上述外壳1上，于上面开口大致为圆形的箱状的内周部附近，十字方向的四角部上，形成有向上方突出的大致呈圆弧状的突起部1c。后述的操作构件11的基盘部11a被卡合于该突起部1c，以进行定位固定。

操作构件11由富含弹性施加(复原)力的绝缘弹性材料(例如硅橡胶等)构成，通过弯曲作用被可滑动地容纳于上述外壳1中。在上述操作构件11上，分别形成有：大致构成为圆盘状的基盘部11a、与该基盘部11a连接设置且弯曲成大致“S”状的可自由弹性变形的弹性变形部11b、以及在该弹性变形部11b的上面一侧突出形成的操作部11c。

在上述基盘部11a的十字方向的四角部上，设有卡合孔11e，当上述操作构件11被卡合于上述外壳1时，该卡合孔11e与设于上述外壳1上的上述突起部1c相卡合定位。

这样，在上述操作构件11上，与上述外壳1相卡合的情况下，形成有被定位固定于内底面的上述基盘部11a，由于在上述操作部11c与上述基盘部11a之间，形成可自由变形的前述弹性变形部11b，通过上述弹性变形部11b很容易地使上述操作构件11被按压变形，因此，操作时可以得到较大的作用力。

而且，可以通过使设于上述基盘部11a的上述卡合孔11e，与设于上述外壳1的上述突起部1c相卡合而简单地进行固定，且可以通过上述基盘部1a与上述弹性变形部11b而使上述操作部11c容易地保持在初始位置。

而且，在上述操作部11c的下面，通过粘接或者插入成形等方法一体固定着由金属板构成的滑动构件12。在上述操作部11c进行滑动操作时，该滑动构件12与上述容纳部1a上面的滑动部进行滑动。

这样，由于在上述操作构件11上，上述操作部11c与上述外壳1的滑动部分上设有由金属板构成的上述滑动构件12，因此，二者滑动部分的结构成为由树脂与金属的滑动而产生的低摩擦构件，从而得到可平稳进行滑动的良好的操作性。

而且，在上述操作部11c的中央，形成有贯通上述滑动构件12的开口部12a，在该开口部12a上，可升降地嵌合着由合成树脂等绝缘材料形成的按钮13。而且，在上述按钮13的下端部，形成有按压上述按压触点10的按压凸部13a。

而且，上述按钮13的外周，可旋转地穿插在由合成树脂等构成的环上的可动触点保持体11d的开口部11f中，且被设置于上述滑动构件12下面的上述容纳部1a内。

而且，上述按压凸部13a，以与设于上述按压操作用固定触点8上面的上述按压触点10顶部相接触的状态，被容纳于上述外壳1的容纳部1a中，随着上述按钮13的按压操作，上述按压凸部13a对上述按压触点10的顶部进行按压，由此，通过上述按压触点10，上述中央固定触点8a与周边固定触点8b一起被导通。

这样，在上述外壳1的容纳部1a的内底面，在设置上述按压操作用固定触点8的同时，在上述滑动构件12及上述可动触点保持体11d上，形成有上述开口部12a及11f，由于在该开口部12a、11f内，可升降地设置有上述按钮13，因此，不仅可进行纵横方向以及斜方向的滑动操作，还可以进行按压方向的操作，从而可进行多方向的复合操作。

而且，在上述操作构件11上，于上述可动触点保持体11d的外周面，保持有由例如导电橡胶等的导电弹性材料构成的可动触点14。该可动触点14沿着上述可动触点保持体11d的外周面形成为圆环状。由此，上述可动触点14通过上述可动触点保持体11d被可旋转地保持在上述按钮13的外周面上。

这样，由于上述可动触点14通过上述可动触点保持体11d被可旋转地保持在上述按钮13的外周面，因此，一旦上述可动触点14成为被按压到上述第1及第2公共固定触点2、3、以及上述独立固定触点4a、4b、4c、4d上的状态时，则即使后述的操作旋钮部15被旋转操作，也只有操作构件11进行旋转，所以，可防止上述可动触点14被剥离或者被损伤。

当上述操作构件11与上述外壳1相卡合时，上述可动触点保持体11d被容纳于上述外壳1的容纳部1a中。这时，上述可动触点14被配设成与设于上述容纳部1a内侧面的上述第1及第2公共固定触点2、3、以及多个上述独立固定触点4a、4b、4c、4d相面对的状态。而且，通过将上述操作构件11的操作部11c向所需方向进行滑动操作，则上述可动触点14随着接触变形，通过上述可动触点14，与上述第1及第2公共固定触点2、3和多个上述独立固定触点4a、4b、4c、4d可选择地进行导通。

这样，在将上述可动触点14由导电橡胶等导电弹性材料形成为圆环状，并且，通过使上述操作构件11向所需方向进行滑动操作，而与上述可动触点14的外周部、和上述第1及第2公共固定触点2、3、和多个上述独立固定触点4a、4b、4c、4d可选择地进行导通，因此，上述操作构件11的操作方向，即使除了在纵横方向的4个方向，还加上斜方向的8个方向，进一步加上上下方向倾斜的16个方向上进行操作，都可以与各操作方向相对应地被检测出来，由此而可以容易地进行多方向的检测。

而且，将上述可动触点14形成为圆环状，且使上述第1及第2公共固定触点2、3、和多个上述独立固定触点4a、4b、4c、4d，沿着上述外壳1的容纳部1a的内侧面分别被配置成大致圆形，因此，使圆环状的上述可动触点14形成为，可与上述操作构件11的纵横方向以及斜方向的操作相对应地、顺利地进行弹性变形，从而可以确实地进行与所需操作方向相对应地检测。

操作旋钮部15由合成树脂等的绝缘材料形成为圆形或者方形的板状，在其中央形成嵌合有上述操作构件11的操作部11c的嵌合孔15a。该操作旋钮部15被嵌合于上述操作构件11的操作部11c，且可滑动操作地被安装在上述外壳1上，通过使该操作旋钮部15向任意方向进行滑动操作，则上述操作部件11可在上述外壳1内进行滑动。

而且，设于上述操作构件11的操作部11c中央的上述按钮13被按压的情况下，上述按钮13被设于上述操作部11的上述滑动构件12以及可动触点保持体11d的上述开口部12a、11f引导，向按压方向(下方)移动，上述操作构件11不仅可由上述操作旋钮部15向任意滑动方向进行滑动操作，而且还可以进行向按压方向的按压操作，从而实现多方向的输入操作。

而且，在上述滑动构件12与可动触点保持体11d的上述开口部12a、11f、以及位于上述按钮13上部的上述操作部11c的上面一侧，通过粘接等方法固定着由薄板状的树脂板等构成的板构件16。以该板构件16覆盖着开口部上面，因此，可将作为按压操作部的上述按钮13、与上述开口部12a、11f的间隙堵住，从而可防止灰尘侵入触点部。

下面，参照图1、图3、图4来说明上述实施例的多方向输入装置的动作。

首先，在开关进行按压(压入)操作时，如图1所示若以手指等在纵方向(图示的下方)按压上述操作部11的上述按钮13的上面，则上述按钮13在上述滑动构件12及可动触点保持体11d的上述开口部12a、11f内沿纵向移动，该按钮13按压上述按压操作固定触点8上的上述按压触点10的顶部。这时，上述按压触点10的拱顶状鼓出的上述顶部翻转，与上述中央固定触点8a接触，由此，上述中央固定触点8a与上述周边固定触点8b一起，通过上述按压触点10被导通，而使上述按压操作用固定触点8呈“导通”状态。

若由此状态解除手指的按压，上述按压触点10通过自身的翻转，恢复到初始状态而呈“断开”状态，同时上述按钮13也复位至初始位置。

接着，参照图3、图4说明开关进行滑动操作时的情况。

首先，若以手指等使上述操作旋钮部15向横向(图4的左向)滑动，则上述操作构件11的操作部11c也随着上述操作旋钮部15向横向(图4的左向)滑动。这时，通过上述滑动构件12以及按钮13，上述可动触点保持体11d也随之滑动，被保持在其外周面的上述可动触点14的圆环状的外周部，与设置于横向(图3的左向)的上述外壳1的容纳部1a内侧面的上述第1公共固定触点2以及独立固定触点4d相接触。并且，上述第1公共固定触点2和独立固定触点4d一起通过上述可动触点14被导通而呈“导通”状态。

若由此状态解除手指横向(图4的左向)的按压，则上述操作部11c借助上述弹性变形部11b的弹性恢复力恢复到初始位置，同时，上述可动触点14恢复到初始状态而呈“断开”状态。

此外，横向的滑动动作在左右两个方向都可以进行，由于此时的动作可与上述相同地进行，因此省略图中向右向的说明。

接着，若以手指等使上述操作旋钮部15向纵向(图3向上的方向)进行滑动，则上述操作构件11的操作部11c随着上述操作旋钮部15向纵向(图3向上的方向)滑动。这时，通过上述滑动构件12以及按钮13，上述可动触点保持体11d也随之滑动，被保持在其外周面的上述可动触点14的圆环状的外周部，与设置于纵向(图3向上的方向)的上述外壳1的容纳部1a内侧面的上述第2公共固定触点3以及独立固定触点4a相接触。并且，上述第2公共固定触点3和独立固定触点4a一起通过上述可动触点14被导通而呈“导通”状态。

若由此状态解除手指纵向(图3向上的方向)的按压，则上述操作部11c借助上述弹性变形部11b的弹性恢复力复位到初始位置，同时，上述可动触点14恢复到初始状态而呈“断开”状态。

此外，纵向的滑动动作在上下两个方向都可以进行，由于此时的动作可与上述相同地进行，因此省略图中向下方向的说明。

接着，若以手指等使上述操作旋钮部15向斜向(图3左上的方向)进行滑动，则上述操作构件11的操作部11c随着上述操作旋钮部15向斜向(图3左上的方向)滑动。这时，被保持在随之滑动的上述可动触点保持体11b外周面的上述可动触点14的圆环状的外周部，与设置于斜向(图3左上的方向)的上述外壳1的容纳部1a内侧面的上述第2公共固定触点3以及独立固定触点4a相接触。并且，上述第2公共固定触点3和独立固定触点4a一起通过上述可动触点14被导通而呈“导通”状态。

若由此状态解除手指斜向(图3左上的方向)的按压，则上述操作部11c借助上述弹性变形部11b的弹性恢复力复位到初始位置，同时，上述可动触点14恢复到初始状态而呈“断开”状态。

此外，斜向的滑动动作在左上、左下、右上、右下的任何方向都可以进行，由于此时的动作可与上述相同地进行，因此省略图中其他斜向的说明。

接着，若以手指等使上述操作旋钮部15向斜上方向(图3西北偏北方向)进行滑动，则上述操作构件11的操作部11c随着上述操作旋钮部15向斜上方向(图3西北偏北方向)滑动。这时，被保持在随之滑动的上述可动触点保持体11d外周面的上述可动触点14的圆环状的外周部，分别与设置于斜上方(图3西北偏北方向)的上述外壳1的容纳部1a内侧面的上述独立固定触点4a、其两侧配设的上述第1公共固定触点2以及上述第2公共固定触点3相接触。并且，上述独立固定触点4a、上述第1公共固定触点2以及上述第2公共固定触点3分别通过上述可动触点14被导通而呈“导通”状态。

若由此状态解除手指向斜上方(图3西北偏北方向)的按压，则上述操作部11c借助上述弹性变形部11b的弹性恢复力复位到初始位置，同时，上述可动触点14恢复到初始状态而呈“断开”状态。

此外，斜上方向的滑动动作在西北偏北、西北偏西、东北偏北、东北偏东、东南偏东、东南偏南、西南偏南、西南偏西的各个方向都可以进行，由于此时的动作可与上述相同地进行，因此省略图中向其他上下倾斜方向的说明。

上述构成为：使开关的导通部以上述可动触点14构成，该可动触点14由导电橡胶等的导电弹性材料构成，并且，通过由硅橡胶等材料构成弹性施加(复原)力大的上述操作构件11一侧可确保操作时的作用力，因此，由此结构在操作时可以设定较大的作用力及移动量，且可提高操作性。

而且，由上述第1及第2公共固定触点2、3、和上述独立固定触点4a、4b、4c、4d、及上述按压操作用固定触点8等构成的触点部，配设于上述外壳1的容纳部1a中，且被具有上述弹性变形部11b的上述操作构件11所覆盖而形成密封状态，由此结构可防止灰尘进入触点部内部，因此可望提高防尘性。

如上所述，本发明的多方向输入装置结构为，具有：外壳，其具有容纳部，在该容纳部内侧面设有公共固定触点以及多个独立固定触点；操作构件，由富含弹性施加力的绝缘弹性材料构成，并具有操作部及弹性变形部；可动触点，由导电弹性材料构成，其被保持于上述操作构件上，且可滑动地被容纳在被该操作构件保持的上述容纳部内，通过操作上述操作部使其向所需方向滑动，以使上述弹性变形部弹性变形，且使上述可动触点与上述公共固定触点或上述独立固定触点有选择的接触，同时，由上述操作构件覆盖设于上述容纳部内的上述公共固定触点和上述独立固定触点、以及上述可动触点，以使其被密封，由此，在弹性施加力大的操作构件一侧可确保作用力，由导电弹性材料构成的可动触点形成导通部，依靠此结构，可提高在操作时的作用力及移动量，从而提高操作性。而且，由于以具有弹性变形部的操作构件来覆盖触点部，因此可提高防尘性。

而且，在上述操作构件中，在上述操作部与上述外壳的滑动部分，设置有由金属板制成的滑动构件，由此，二者滑动部分的结构成为，由树脂与金属的滑动而产生的低摩擦构件，从而得到可平稳进行滑动的良好的操作性。

而且，在上述外壳的容纳部的内底面，配设有按压操作用固定触点，并且在上述滑动构件上形成有开口部，在该开口部内配置有可升降地按钮，由此，不仅可在纵横方向及倾斜方向的滑动方向上进行操作，还可进行按压方向的操作，因此可实现多方向的复合操作。

而且，还形成有防尘用遮蔽构件，其位于上述开口部和上述按钮的上部，即上述操作部的上面一侧，由此，可以堵住作为按压操作部的按钮与开口部的间隙，从而防止灰尘进入触点部。

而且，上述可动触点形成为圆环状，并且可转动地被保持在上述操作构件的操作部的下端一侧，由此，在可动触点被固定触点按压的状态下，即使操作旋钮部被进行旋转操作，由于只有操作构件旋转，因此，可防止可动触点被剥离及被损伤。

Claims (5)

1.一种多方向输入装置，其特征在于，具有：外壳，其具有容纳部，在该容纳部内侧面设有公共固定触点以及多个独立固定触点；操作构件，由富含弹性施加力的绝缘弹性材料构成，并具有操作部及弹性变形部；可动触点，由导电弹性材料构成，其被保持于上述操作构件，且可滑动地被容纳在上述容纳部内，通过操作上述操作部而使其向所需方向滑动，以使上述弹性变形部弹性变形，且使上述可动触点有选择的与上述公共固定触点或与上述独立固定触点接触，并且，由上述操作构件覆盖设于上述容纳部内的上述公共固定触点和上述独立固定触点、以及上述可动触点，以使其被密封。

2.如权利要求1所述的多方向输入装置，其特征在于，上述操作构件中，在上述操作部与上述外壳的滑动部分，设置有由金属板制成的滑动构件。

3.如权利要求2所述的多方向输入装置，其特征在于，在上述外壳的容纳部的内底面，配设有按压操作用固定触点，并且在上述滑动构件上形成有开口部，在该开口部内配置有可升降地按钮。

4.如权利要求3所述的多方向输入装置，其特征在于，形成有防尘用遮蔽构件，其位于上述开口部和上述按钮的上部，即上述操作部的上面一侧。

5.如权利要求1所述的多方向输入装置，其特征在于，上述可动触点形成为圆环状，并且可转动地被保持在上述操作构件的操作部的下端一侧。

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