DE69837823T2

DE69837823T2 - Multiaxialer Controller und diesen verwendendes Multiaxial-Steuergerät

Info

Publication number: DE69837823T2
Application number: DE69837823T
Authority: DE
Inventors: Hideki Shigemoto; Hiroshi Hirakata-shi MATSUI; Yukihiro Kaizuka-shi Ishihara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2018-01-21
Also published as: EP0855668B1; CN1137428C; TW400498B; JP4026201B2; MY114472A; KR19980070806A; EP0855668A2; CN1189643A; KR100305420B1; DE69837823D1; EP0855668A3; JPH10269014A; US6181323B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine multidirektionale Steuereinheit und eine multidirektionale Steuervorrichtung, die die multidirektionale Steuereinheit verwendet. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine multidirektionale Steuereinheit, die in horizontalen Richtungen (Umfangsrichtung) und vertikalen Richtungen in Bezug auf eine Oberfläche eines Hauptsubstrats der Steuereinheit manipuliert wird. Die multidirektionale Steuervorrichtung wird z. B. verwendet als eine Steuervorrichtung für ein tragbares elektronisches Gerät, eine Zeigevorrichtung für einen Personalcomputer oder eine Fernsteuereinheit für verschiedene elektronische Geräte.
2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Eine Steuervorrichtung für ein tragbares elektronisches Gerät oder dergleichen enthält herkömmlich eine Steuereinheit, die in einer Richtung horizontal zu einer Oberfläche eines Hauptsubstrats der Steuereinheit manipuliert wird. Im Folgenden wird eine herkömmliche Steuereinheit beschrieben.
In einer herkömmlichen Steuereinheit ist ein elektronisches Drehteil mit einem Steuerknopf an ein Ende eines Hauptsubstrats gelötet. Elektrische Signale, die von dem elektronischen Drehteil ausgegeben werden, werden über ein Leitungsmuster, das auf dem Hauptsubstrat vorgesehen ist, zu einem Verbindungsanschluss geleitet. Die elektrischen Signale werden dann durch ein flexibles Substrat, das mit dem Verbindungsanschluss verbunden ist, an eine Schaltung eines Geräts, das die Steuereinheit enthält, übertragen.
Eine derartige herkömmliche Steuereinheit wird jedoch lediglich in Richtungen horizontal zum Hauptsubstrat des Geräts gesteuert.
Das Patent EP-A-0 540 094 bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen von multidirektionalen Befehlen, die wenigstens eine Platte umfasst, die mit Dehnungsmessgeräten versehen ist, die die multidirektionalen Verformungen erfas sen, die an der Platte unter dem Einfluss einer Kraft F auftreten, die an einer Oberfläche der Platte ausgeübt wird. Einer der Endpunkte der Platte wirkt mit einer Unterstützung zusammen und die Platte wird mit Hilfe ihrer anderen Oberfläche an einem Drehpunkt am anderen Endpunkt getragen. Der Drehpunkt kann durch den Kopf eines Mikroschalters gebildet sein, wobei der Endpunkt der Platte mit der Unterstützung verbunden ist. Der Mikroschalter kann Operationen für die Aktivierung der Vorrichtung und/oder die Gültigkeitserklärung der elektrischen Signale von den Dehnungsmessgeräten steuern. Die Ausrichtung der Kraft F in Bezug auf die Achse des Drehpunkts ermöglicht die Ausgabe von multidirektionalen Befehlen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine multidirektionale Steuereinheit: ein Substrat, das einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt, der an einem an dem ersten Endabschnitt vorgesehenen Unterstützungspunkt schwenkt; ein elektronisches Teil, das an dem zweiten Endabschnitt vorgesehen ist und einen Steuerabschnitt enthält, der in einer vorgegebenen Richtung manipuliert wird, wobei das elektronische Teil das Substrat dazu veranlasst, zu schwenken, wenn das elektronische Teil manipuliert wird; ein Unterstützungsorgan, um das Substrat zu unterstützen; und einen Schalter, der so vorgesehen ist, dass er in Reaktion auf das Schwenken des Substrats geschaltet wird, wenn das elektronische Teil in der vorgegebenen Richtung manipuliert wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt das Substrat einen dünnen Abschnitt, der als der Unterstützungspunkt dient.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das Substrat und das Unterstützungsorgan einteilig durch Harzguss gebildet.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Substrat eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche auf und der Schalter ist an wenigstens einer der Oberflächen des Substrats vorgesehen; weist das Unterstützungsorgan gegenüberliegende Unterstützungsabschnitte auf, die so vorgesehen sind, dass die Oberflächen des Substrats dazwischen angeordnet sind; und wenigstens einer der gegenüberliegenden Unterstützungsabschnitte besitzt einen Pressabschnitt, um den Schalter in Reaktion auf das Schwenken des Substrats in einer Richtung zu wenigstens einer der Oberflächen des Substrats zu pressen.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Substrat einen isolierenden, flexiblen Substratabschnitt auf und der flexible Substratabschnitt ist mit einem Leitungsmuster versehen. Der flexible Substratabschnitt ist an wenigstens eine der Oberflächen des Substrats geklebt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Leitungsmuster einen Abschnitt zum Leiten elektrischer Signale, um elektrische Signale von dem elektronischen Teil zu leiten und um elektrische Signale von dem Schalter an Elemente, die sich außerhalb der multidirektionalen Steuereinheit befinden, auszugeben; und der Abschnitt zum Leiten elektrischer Signale ist an einer Position vorgesehen, die sich von der oberen Oberfläche oder von der unteren Oberfläche des Substrats seitlich erstreckt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das elektronische Teil und der Schalter auf dem Leitungsmuster vorgesehen.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt der Steuerabschnitt einen beweglichen Kontaktabschnitt, der einen Kontakt mit einem ersten Sicherungskontaktabschnitt herstellt, der auf dem flexiblen Substrat vorgesehen ist; und der Schalter weist einen beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitt auf, der aus einer verformbaren dünnen Metallplatte auf dem zweiten Sicherungskontaktabschnitt, der auf dem flexiblen Substratabschnitt vorgesehen ist, hergestellt ist.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Substrat einen Pressabschnitt auf, um den Schalter zu pressen; und der Pressabschnitt ist auf wenigstens einer der Oberflächen des Substrats vorhanden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine multidirektionale Steuereinheit ferner eine Verbindung zwischen dem Substrat und dem Unterstützungsorgan. Wenigstens ein Teil der Verbindung dient als der Unterstützungspunkt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt das Unterstützungsorgan eine Öffnung, um das Substrat in das Unterstützungsorgan einzuschieben. Ein Abschnitt, wo die Öffnung und das Substrat miteinander in Kontakt sind, dient als der Unterstützungspunkt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Substrat eine Schwenkwelle auf und das Unterstützungsorgan unterstützt das Substrat in der Weise, dass das Substrat im Wesentlichen um die Schwenkwelle schwenkbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Schalter an einer Position unterhalb der oberen Oberfläche des Substrats und/oder an einer Position oberhalb der unteren Oberfläche des Substrats vorgesehen; weist das Substrat einen Pressabschnitt auf, um den Schalter zu pressen; und der Pressabschnitt ist auf einer anderen Höhe in Bezug auf die Höhe des Substrats vorgesehen und an einer Position vorgesehen, die sich von dem Substrat seitlich erstreckt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Substrat ein isolierendes Substrat und das Substrat enthält ein Leitungsmuster.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein erster Sicherungskontaktabschnitt auf dem Leitungsmuster ausgebildet; das Unterstützungsorgan weist einen elastischen Kontaktabschnitt auf, der auf verformbare Weise einen Kontakt mit dem ersten Sicherungskontaktabschnitt herstellt; und der elastische Kontaktabschnitt überträgt elektrische Signale von dem elektronischen Teil und elektronische Signale von dem Schalter an Elemente, die sich außerhalb der multidirektionalen Steuereinheit befinden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Schalter einen beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitt auf, der aus einer verformbaren dünnen Metallplatte hergestellt ist; ein zweiter Sicherungskontaktabschnitt ist auf dem Leitungsmuster gebildet; und der bewegliche kuppelartige Kontaktabschnitt ist auf dem zweiten Sicherungskontaktabschnitt vorhanden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das elektronische Teil einen Codierer des Drehtyps oder des Gleittyps.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das elektronische Teil einen Schalter des Drehtyps oder des Gleittyps.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das elektronische Teil eine Klickeinstellung an einer vorgegebenen Position auf.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Steuerabschnitt ferner einen Schalter, der geschaltet wird, wenn der Steuerabschnitt zu dem Unterstützungspunkt gepresst wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die vorliegende Erfindung eine multidirektionale Steuervorrichtung, die eine multidirektionale Steuereinheit enthält. Die multidirektionale Steuereinheit enthält: ein Substrat, das einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt, der ohne Biegen an einem an dem ersten Endabschnitt vorgesehenen Unterstützungspunkt schwenkt, aufweist; ein elektronisches Teil, das an dem zweiten Endabschnitt vorgesehen ist und einen Steuerabschnitt enthält, der in einer vorgegeben Richtung manipuliert wird, wobei das elektronische Teil das Substrat dazu veranlasst, ohne Biegen zu schwenken, wenn das elektronische Teil manipuliert wird; ein Unterstützungsorgan, um das Substrat zu unterstützen; und einen Schalter, der so vorgesehen ist, dass er in Reaktion auf das Schwenken des Substrats geschaltet wird, wenn das elektronische Teil in der vorgegebenen Richtung manipuliert wird. Die multidirektionale Steuereinheit ist in einem Hauptkörper der multidirektionalen Steuervorrichtung angebracht, derart, dass ein Teil des Steuerabschnitts von dem Hauptkörper vorsteht.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine vorgegebene Operation ausgeführt oder angehalten, wenn der Steuerabschnitt in einer vorgegebenen Richtung manipuliert wird.
Dadurch ermöglicht die hier beschriebene Erfindung die Vorteile der Schaffung (1) einer multidirektionalen Steuereinheit, die sowohl in horizontalen als auch vertikalen Richtungen manipuliert werden kann, und einer multidirektionalen Steuervorrichtung, die die multidirektionale Steuereinheit verwendet; (2) einer multidirektionalen Steuereinheit, die eine zufriedenstellende Klickempfindung aufweist, wenn sie in vertikalen Richtungen manipuliert wird, und einer multidirektionalen Steuer vorrichtung, die die multidirektionale Steuereinheit verwendet; (3) einer multidirektionalen Steuereinheit, die in vertikalen Richtungen mit einem kleinen Manipulationshub manipuliert werden kann und dadurch stabil ist; und einer multidirektionalen Steuervorrichtung, die die multidirektionale Steuereinheit verwendet; und (4) einer multidirektionalen Steuereinheit, die gegen zahlreiche Manipulationen in den vertikalen Richtungen beständig ist, und einer multidirektionalen Steuervorrichtung, die die multidirektionale Steuereinheit verwendet.
Diese sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann deutlich beim Lesen und Verstehen der folgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Schnittansicht, die eine multidirektionale Steuereinheit gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Draufsicht, die die multidirektionale Steuereinheit gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist eine Schnittansicht, die die multidirektionale Steuereinheit gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, die in einer multidirektionalen Steuervorrichtung angebracht ist;
4 ist eine Schnittansicht, die die multidirektionale Steuereinheit gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, die in einer multidirektionalen Steuervorrichtung in einer Betriebsposition angebracht ist;
5 ist eine Schnittansicht, die eine multidirektionale Steuereinheit gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist eine Draufsicht, die die multidirektionale Steuereinheit gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
7A ist eine Draufsicht eines Schalters des Drucktyps der multidirektionalen Steuereinheit gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung;
7B ist eine Schnittansicht des Schalters des Drucktyps der multidirektionalen Steuereinheit gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Schnittansicht, die eine multidirektionale Steuereinheit gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine Draufsicht, die die multidirektionale Steuereinheit gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist eine teilweise Draufsicht, die eine Verbindung zwischen einem Hauptsubstrat und einem Unterstützungsorgan der multidirektionalen Steuereinheit gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
11 ist eine Schnittansicht, die eine multidirektionale Steuereinheit gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist eine Draufsicht, die die multidirektionale Steuereinheit gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die multidirektionale Steuereinheit gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist eine Draufsicht, die eine multidirektionale Steuereinheit gemäß einem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ist eine Seitenansicht der multidirektionalen Steuereinheit gemäß dem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung, die längs einer Linie A-A von 14 geschnitten ist;
16 ist eine Vorderansicht der multidirektionalen Steuereinheit gemäß dem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung, die längs einer Linie B-B von 14 geschnitten ist;
17 ist eine Schnittansicht einer multidirektionalen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung; und
18 ist eine Draufsicht der multidirektionalen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, die in 17 gezeigt ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Hilfe von erläuternden Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.
17 ist eine Schnittansicht einer multidirektionalen Steuereinheit 100. 18 ist eine Draufsicht der multidirektionalen Steuereinheit 100.
In den 17 und 18 ist ein Hauptsubstrat 1 aus einem dünnen elastischen isolierenden Substrat wie etwa ein Harzsubstrat gebildet, das auf seinen beiden Oberflächen mit Leitungsmustern versehen ist, die aus Metallfolien hergestellt sind. Ein elektronisches Drehteil 3 mit einem Steuerknopf 2 ist an einen vorderen Endabschnitt 80A (in den Figuren ein linker Endabschnitt) des Hauptsubstrats 1 gelötet. Schalter 4A und 4B des Drucktyps sind in der Mitte der oberen Oberfläche bzw. der unteren Oberfläche des Hauptsubstrats 1 angelötet.
Ein hinterer Endabschnitt 80B (ein rechter Endabschnitt der Figuren) des Hauptsubstrats 1 wird durch ein Loch 5A eines Unterstützungsorgans 5 gepresst und ist dabei durch eine Schraube 6 befestigt. Gegenüberliegende Unterstützungsabschnitte 58 und 5C erstrecken sich von dem Unterstützungsorgan 5 zu dem vorderen Ende 80A des Hauptsubstrats 1 längs der Oberflächen des Hauptsubstrats 1. Erhebungen 5D und 5E stehen von den Unterstützungsabschnitten 58 und 5C zu den Schaltknöpfen 4C und 4D an den Schaltern 4A bzw. 4B des Drucktyps vor.
Elektrische Signale, die von dem elektronischen Drehteil 3 und den Schaltern 4A und 48 des Drucktyps ausgegeben werden, werden durch die Leitungen, die als Muster auf dem Hauptsubstrat 1 angeordnet sind, zu einem Verbindungsanschluss 1A an dem hinteren Ende 80B des Hauptsubstrats 1 übertragen. Die elektrischen Signale werden dann durch ein flexibles Leitungssubstrat (nicht gezeigt), das mit dem Verbindungsanschluss 1A verbunden ist, an eine Schaltung eines Geräts (nicht gezeigt), das diese multidirektionale Steuereinheit 100 enthält, übertragen.
Das elektronische Drehteil 3 wird manipuliert, indem der Steuerknopf 2 in horizontalen Richtungen (Umfangsrichtungen) und vertikalen Richtungen in Bezug auf die Oberfläche des Hauptsubstrats 1 manipuliert wird. Wenn der Steuerknopf 2 in der vertikalen Richtung in Bezug auf die Oberfläche des Hauptsubstrats 1 gepresst wird, biegt sich der Abschnitt des Hauptsubstrats 1, der sich außerhalb des Unterstützungsorgans 5 befindet, in der vertikalen Richtung in Bezug auf die Oberfläche des Hauptsubstrats 1.
Wenn der Schaltknopf 4C oder 4D einen Kontakt mit den Erhebungen 5D oder 5E herstellt, wird der Schalter 4A oder 4B des Drucktyps ein- oder ausgeschaltet. Wenn die oben beschriebene vertikale Kraft auf den Steuerknopf 2 freigegeben wird, kehrt das Hauptsubstrat 1 infolge seiner elastischen Rückstellkraft aus der gebogenen Position in seine neutrale Position zurück.
Die multidirektionale Steuereinheit 100 wird insbesondere in den vertikalen Richtungen am Steuerknopf 2 manipuliert, wobei die elastische Rückstellkraft des Hauptsubstrats 1 verwendet wird, während sie in den horizontalen Richtungen manipuliert wird, indem der Steuerknopf 2 rotatorisch manipuliert wird.
Bei der oben beschriebenen multidirektionalen Steuereinheit 100 bestehen jedoch die folgenden Probleme. Wenn der Steuerknopf 2 in der vertikalen Richtung in Bezug auf die Oberfläche des Hauptsubstrats 1 gepresst wird, biegt sich das Hauptsubstrat 1. Diese Kraft zum Biegen des Hauptsubstrats 1 wird der Kraft hinzugefügt, die zum Schalten der Schalter 4A oder 4B des Drucktyps erforderlich ist, was eine unzureichende (oder eine "dumpfe") Klickempfindung beim Manipulieren der Schalter zur Folge hat. Da sich darüber hinaus der Abschnitt des Hauptsubstrats 1, an dem die Schalter 4A und 4B des Drucktyps vorgesehen sind, ebenfalls in einem bestimmten Grad biegt, wird der Manipulationshub größer und deswegen wird die Schaltsteuerung instabil.
(Beispiel 1)
Im Folgenden wird ein Beispiel einer multidirektionalen Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung, die die oben beschriebenen Probleme überwindet, unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht, die die multidirektionale Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine Draufsicht, die die multidirektionale Steuereinheit 200 zeigt. Komponenten, die gleiche Funktionen und Wirkungen haben, sind durch die gleichen Bezugszeichen angegeben wie jene in den 17 und 18, wobei deren Beschreibung weggelassen ist. In den 1 und 2 enthält die multidirektionale Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung ein Basissubstrat 11 mit einem dünnen Unterstützungspunkt 15 an einem hinteren Endabschnitt 80B des Basissubstrats 11. Der dünne Unterstützungspunkt 15 wirkt als ein Unterstützungspunkt für das Basissubstrat 11, um ohne Biegen zu schwenken. Dabei bezeichnet der Ausdruck "schwenken" eine Bewegung eines Substrats, das sich an einem vorgegebenen Abschnitt biegen kann, wobei jedoch der restliche Hauptabschnitt des Substrats gerade bleibt, um sich in vertikalen Richtungen zu bewegen. Die multidirektionale Steuereinheit 200 enthält ferner einen Codierer 3 (als ein elektronisches Teil 3) mit dem scheibenförmigen Drehsteuerknopf 2 an einem vorderen Endabschnitt 80A des Basissubstrats 11. Ein Unterstützungsorgan 13 unterstützt das Basissubstrat 11. Schalter 4A und 4B arbeiten in Reaktion auf das Schwenken des Basissubstrats 11.
Das Unterstützungsorgan 13 enthält gegenüberliegende Unterstützungsabschnitte 14A und 14B. Das Basissubstrat 11 ist z. B. durch ein Harz mit dem Unterstützungsorgan 13 integriert.
Wie in 2 gezeigt ist, ist ein flexibles Substrat 16 an einer Linie X in der Weise gefaltet, dass es auf das Basissubstrat 11 seitlich ausgerichtet ist, und ist an dem Substrat 11 durch Eingriff an einem oder mehreren Zylinderstiften 11A befestigt, die sich durch Löcher 16A erstrecken, die durch das flexible Substrat 16 vorgesehen sind. Das flexible Substrat 16 weist ein Leitungsmuster auf, das aus einer Metallfolie oder dergleichen gebildet ist. Das elektronische Drehteil 3, d. h. der Codierer 3 des Drehtyps weist vorgegebene Klickeinstellungen auf und ist an dem Leitungsmuster des flexiblen Substrats 16 angelötet. Auf diese Weise ist ein Hauptsubstrat 17 (1), das das Leitungsmuster, das flexible Substrat 16 und das Basissubstrat 11 enthält, gebildet.
Die Schalter 4A und 4B des Drucktyps sind an dem Leitungsmuster auf dem flexiblen Substrat 16 zwischen dem Codierer 3 und dem dünnen Unterstützungspunkt 15 angelötet.
Das hintere Ende 80B des Basissubstrats 11 ist über den dünnen Unterstützungspunkt 15 an dem Unterstützungsorgan 13 angebracht. Die gegenüberliegenden Unterstützungsabschnitte 14A und 14B erstrecken sich von dem Unterstützungsorgan 13 zu dem vorderen Ende 80A des Basissubstrats 11 entlang der Oberflächen des Basissubstrats 11. Erhebungen 14C und 14D sind vorgesehen, derart, dass sie die Schaltknöpfe 4C und 4D an den Schaltern 4A bzw. 4B berühren. In 1 ist das Basissubstrat 11 so gezeigt, dass es in einer neutralen Position gehalten wird, wobei keiner der Schalter 4A und 4B des Drucktyps durch den Druck der Erhebungen 14C und 14D geschaltet ist.
Wie in 2 gezeigt ist, enthält das Leitungsmuster auf dem flexiblen Substrat 16 einen Abschnitt 16B zum Leiten elektrischer Signale, um die elektrischen Signale von dem Codierer 3 und den Schaltern 4A und 4B aus der multidirektionalen Steuereinheit zu leiten. Der Abschnitt 16B zum Leiten elektrischer Signale ist von einer Seite des Basissubstrats 11 seitlich nach außen vorgesehen.
3 ist eine Schnittansicht, die die multidirektionale Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, die in einer multidirektionalen Steuervorrichtung 210 angebracht ist.
Die multidirektionale Steuereinheit 200 ist an der multidirektionalen Steuervorrichtung (d. h. ein elektrisches Gerät) 210 vorzugsweise durch eine Schraube 19 befestigt, derart, dass die untere Oberfläche des Unterstützungsabschnitts 14B an einem Hauptgehäuse 18 der multidirektionalen Steuervorrichtung 210 angebracht ist und ein Teil des Steuerknopfs 2 (im Folgenden als "ein vorstehender Knopfabschnitt 2A" bezeichnet) durch eine Öffnung 20 in dem Hauptgehäuse 18 vorsteht.
Im Folgenden wird ein Betrieb der multidirektionalen Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 2 gezeigt ist, erzeugt der Codierer 3 dann, wenn der vorstehende Knopfabschnitt 2A in horizontalen Richtungen in Bezug auf die Oberfläche des Basissubstrats 11 gedreht wird, wie durch einen Pfeil angegeben ist, Impulssignale entsprechend der Drehrichtung, wobei sich der Steuerknopf 2 in diskreten Schritten dreht (d. h. bei vorgegebenen Klickeinstellungen). Die Impulssignale werden an eine Schaltung, die in dem elektronischen Gerät vorgesehen ist, über den Abschnitt 16B zum Leiten elektrischer Signale des flexiblen Substrats 16 übertragen.
Nachdem diese Drehmanipulation beendet ist, bleibt der Steuerknopf 2 in der vorgegebenen Klickeinstellung.
4 ist eine Schnittansicht, die die multidirektionale Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, die in der multidirektionalen Steuervorrichtung 210 angebracht ist, in einer Betriebsposition.
Wie in 4 gezeigt ist, schwenkt das Basissubstrat dann, wenn der vorstehende Knopfabschnitt 2A in einer Aufwärtsrichtung gepresst wird, wie durch einen weißen Pfeil angegeben ist, um den dünnen Unterstützungspunkt 15 ohne Biegen nach oben. Folglich wird der Schaltknopf 4C an dem Schalter 4A des Drucktyps durch die Erhebung 14C gepresst, wodurch der Schalter 4A des Drucktyps aktiviert wird. Signale, die durch das Schalten am Schalter 4A des Drucktyps erzeugt werden, werden über den Abschnitt 16B zum Leiten elektrischer Signale an die Schaltung des elektronischen Geräts übertragen.
Wenn die Presskraft in der Aufwärtsrichtung von dem vorstehenden Knopfabschnitt 2A freigegeben wird, kehrt das Basissubstrat 11 infolge seiner Rückstellkraft in seine neutrale Position zurück.
In ähnlicher Weise schwenkt das Basissubstrat 11 dann, wenn der vorstehende Knopfabschnitt 2A in einer Abwärtsrichtung gepresst wird, um den dünnen Unterstützungspunkt 15 ohne Biegen nach unten. Folglich wird der Schaltknopf 4D an dem Schalter 4B des Drucktyps durch die Erhebung 14D gepresst, wodurch der Schalter 4B des Drucktyps aktiviert wird.
Während der Steuerknopf 2 in den vertikalen Richtungen (entweder nach oben oder nach unten) gepresst wird, ist der Steuerknopf 2 auf die vorgegebene Klickeinstellung des Codierers 13 festgelegt. Deswegen dreht sich der Steuerknopf 2 nicht in horizontalen Richtungen in Bezug auf das Basissubstrat 11 und deswegen wird kein Impulssignal durch den Codierer 3 erzeugt.
Die Rückstellkraft der Schalter 4A und 4B des Drucktyps, um das Hauptsubstrat 17 (und somit den Steuerknopf 2) in der neutralen Position zu halten, und die Kraft, die zum Drücken der Schalter 4A und 4B erforderlich ist, d. h. die Kraft gegen die Rückstellkräfte sind vorzugsweise so groß, dass das Hauptsubstrat 17 (und somit der Steuerknopf 2) stabil ist.
Gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung schwenkt das Basissubstrat 11 ohne Biegen in den vertikalen Richtungen um den dünnen Unterstützungspunkt 15, um die Schalter 4A oder 4B ein- und auszuschalten.
Da keine Kraft zum Biegen des Basissubstrats 11 erforderlich ist, um das Hauptsubstrat 17 zu schwenken, wird der Steuerknopf 2 in den vertikalen Richtungen mit einer geringeren Kraft im Vergleich zu einer herkömmlichen Steuereinheit manipuliert. Mit anderen Worten, der Anstieg (Änderungsrate) der Kraft, die auf den Steuerknopf 2 ausgeübt wird, relativ zur tatsächlichen Manipulierungskraft ist größer als bei der herkömmlichen Steuereinheit.
Gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist die multidirektionale Steuereinheit 200 so ausgestattet, dass sie in horizontalen und vertikalen Richtungen (d. h. in vier Richtungen) manipuliert werden kann, und weist ein zufriedenstellendes Klickempfinden auf, wenn der Steuerknopf 2 in den vertikalen Richtungen manipuliert wird. Da darüber hinaus das Basissubstrat 11 ohne Biegen schwenkt, ist der Manipulationshub klein, wodurch die Steuereinheit 200 stabilisiert wird.
Die multidirektionale Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist mit dem Codierer 3 versehen. Alternativ kann anstelle des Codierers 3 ein Schalter des Drehtyps verwendet werden.
Die multidirektionale Steuereinheit 200 kann ferner mit einem zusätzlichen Schalter des Drucktyps versehen sein, der z. B. durch Drücken des Steuerknopfes 2 am vorderen Endabschnitt 80A des Hauptsubstrats 11 zu dem hinteren Ende 80B des Hauptsubstrats 11 ein- und ausgeschaltet wird, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-203387 offenbart ist. In diesem Fall wird eine multidirektionale Steuereinheit geschaffen, die in fünf Richtungen manipuliert werden kann.
Alternativ kann eine multidirektionale Steuereinheit geschaffen werden, die in drei Richtungen manipuliert wird, indem einer der Schalter 4A oder 4B auf dem Hauptsubstrat 17 weggelassen wird.
Es kann erkannt werden, dass die gleiche Wirkung dann erreicht werden kann, wenn die Erhebungen 14C und 14D auf dem Hauptsubstrat 17 vorgesehen sind und die Schalter 4A und 4B an den gegenüberliegenden Unterstützungsabschnitten 14A bzw. 14B vorgesehen sind.
(Beispiel 2)
Im Folgenden wird eine multidirektionale Steuereinheit 300 gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 5, 6, 7A und 7B beschrieben. Komponenten mit gleichen Funktionen und Wirkungen sind durch gleiche Bezugszeichen angegeben wie jene in den vorherigen Figuren, wobei deren Beschreibung weggelassen ist.
5 ist eine Schnittansicht, die die multidirektionale Steuereinheit 300 gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und 6 ist eine Draufsicht, die die multidirektionale Steuereinheit 300 zeigt. 7A ist eine vergrößerte Draufsicht eines Schalters des Drucktyps der multidirektionalen Steuereinheit 300 und 7B ist eine vergrößerte Schnittansicht des Schalters des Drucktyps der multidirektionalen Steuereinheit 300.
In den 5 und 6 enthält die multidirektionale Steuereinheit 300 gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung ein Basissubstrat 21, das um einen dünnen Unterstützungspunkt 25 ohne Biegen schwenkt, der an einem hinteren Endabschnitt 80B des Basissubstrats 21 vorgesehen ist. Die Steuereinheit enthält außerdem einen Steuerknopf 38, der in vorgegebenen Richtungen manipuliert werden kann, einen Codierer 28, der an einem vorderen Endabschnitt 80A des Substrats 21 vorgesehen ist, ein Unterstützungsorgan 23 zum Unterstützen des Basissubstrats 21 und Schalter 32 und 33 des Drucktyps. Die Schalter 32 und 33 des Drucktyps werden in Reaktion auf das Schwenken des Basissubstrats 21 geschaltet.
Die multidirektionale Steuereinheit 300 gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der multidirektionalen Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung im Aufbau des Codierers des Drehtyps (d. h. des elektronischen Drehteils) 28, der vorgegebene Klickeinstellungen aufweist, sowie im Aufbau der beiden Schalter des Drucktyps.
Wie in 5 gezeigt ist, enthält das Unterstützungsorgan 23 gegenüberliegende Unterstützungsabschnitte 24A und 24B. Das Basissubstrat 21 ist mittels eines Harzes in dem Unterstützungsorgan 23 integriert.
Wie in 6 gezeigt ist, ist ein einlagiges flexibles Substrat 26 in der gleichen Weise wie im ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung an einer Linie Y gefaltet. Das gefaltete flexible Substrat 26 ist auf das Basissubstrat 21 seitlich ausgerichtet und ist an dem Substrat 21 durch den Eingriff eines oder mehrerer Zylinderstifte 21A an den oberen und unteren Oberflächen des Basissubstrats 21 befestigt, die sich durch Löcher 26A erstrecken, die durch das flexible Substrat 26 vorgesehen sind. Das flexible Substrat 26 weist ein Leitungsmuster auf, das aus einer Metallfolie hergestellt ist. Auf diese Weise ist ein Hauptsubstrat 27, das mit einem Leitungsmuster versehen ist und das flexible Substrat 26 und das Basissubstrat 21 enthält, gebildet.
Wie in 5 gezeigt ist, ist der vordere Endabschnitt 80A des Basissubstrats 21 mit einem Durchgangsloch 29 für den Codierer 28 des Drehtyps und einem ringartigen Abschnitt 30 für die vorgegebenen Klickeinstellungen versehen. Das Durchgangsloch 29 und der ringähnliche Abschnitt 30 sind konzentrisch.
Das Leitungsmuster auf dem Basissubstrat 21 ist mit einem radialen Sicherungsabschnitt 31 (5) für den Codierer 28 versehen. Außerdem sind Sicherungsabschnitte 34A, 34B, 35A und 35B auf dem flexiblen Substrat 26 zum Sichern der Schalter 32 und 33 des Drucktyps versehen.
Auf dem auf diese Weise gebildeten Leitungsmuster des Hauptsubstrats 27 sind eine Feder für die vorgegebenen Klickeinstellungen, die einen elastischen Kontakt mit dem ringähnlichen Abschnitt 30 herstellt, und der scheibenförmige Drehsteu erknopf 38 vorgesehen. Ein beweglicher elastischer Abschnitt 37, der einen elastischen Kontakt mit dem radialen Sicherungsabschnitt 31 herstellt, ist an der unteren Oberfläche des Steuerknopfes 38 vorgesehen. Ein kreisförmiger Stift 39, der sich durch das Mittelloch des Steuerknopfes 38 erstreckt, ist in das Durchgangsloch 29 eingefügt und darin verstemmt, wodurch der Steuerknopf 38 an dem Basissubstrat 21 drehbar angebracht ist. Auf diese Weise ist der Codierer 28 gebildet.
In den 7A und 7B sind die Sicherungsabschnitte 34A, 34B, 35A und 35B, die auf den oberen und unteren Oberflächen des flexiblen Substrats 28 gebildet sind, mit beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitten 40 und 41 überdeckt, die vorzugsweise aus verformbaren Metallplatten hergestellt sind. Isolierende Schichten 42 und 43 sind an die beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitte 41 und 41 geklebt und bilden dadurch die Schalter 32 und 33 des Drucktyps.
In 5 sind Erhebungen 24C und 24D an den Enden der gegenüberliegenden Unterstützungsabschnitte 24A bzw. 24B vorgesehen. Die Erhebungen 24C und 24D sind so positioniert, dass sie die Schalter 32 und 33 des Drucktyps berühren. Wenn auf dem Steuerknopf 38 keine Kräfte ausgeübt werden, wird das Hauptsubstrat 27 in einer neutralen Position gehalten, in der die Schalter 32 und 33 durch den Druck, der durch die Erhebungen 24C und 24D ausgeübt wird, nicht geschaltet sind.
Wie in den 7A und 7B gezeigt ist, sind der ringförmige äußere Sicherungskontaktabschnitt 34A (der eine Kerbe 34C aufweist) und der mittlere Sicherungskontaktabschnitt 34B aus der Metallfolie hergestellt, die zum Bilden des Leitungsmusters verwendet wird. Ein äußerer Umfang des beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitts 40 ist an dem äußeren Sicherungskontaktabschnitt 34A positioniert.
Eine isolierende Schicht 34E (7A) klebt an einem Leitungsabschnitt 34D, der sich durch die Kerbe 34C zu dem mittleren Sicherungskontaktabschnitt 34B erstreckt. Die isolierende Schicht 34E verhindert, dass der äußere Umfang des beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitts 40 einen Kontakt mit dem Leitungsabschnitt 34D herstellt. Eine elastische isolierende Schicht 42 klebt an der oberen Oberfläche des beweglichen kuppelartigen Abschnitts 40. Die isolierende Schicht 42 sichert den beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitt an einer vorgeschriebenen Position.
In ähnlicher Weise besitzt der Schalter 33, der an der unteren Oberfläche des Hauptsubstrats 27 vorgesehen ist, im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Schalter 32.
Wie in 6 gezeigt ist, ist in der gleichen Weise wie in dem ersten Beispiel ein Abschnitt 266 zum Leiten von elektrischen Signalen zum Leiten der elektrischen Signale von dem Codierer 28 und den Schaltern 32 und 33 in der Weise gebildet, dass er mit dem flexiblen Substrat 26 integriert ist.
Die Funktionsweise der multidirektionalen Steuereinheit 300 gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung, die den oben beschriebenen Aufbau besitzt, ist im Wesentlichen gleich der Funktionsweise der multidirektionalen Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung und deswegen wird ihre Beschreibung weggelassen.
Obwohl die multidirektionale Steuereinheit 300 gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung die gleichen Wirkungen besitzt wie jene, die in der multidirektionalen Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung erreicht werden, ist sie kostengünstiger und kompakter als die multidirektionale Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
Die multidirektionale Steuereinheit 300 gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist mit dem Codierer 28 versehen. Alternativ kann anstelle des Codierers 28 ein Schalter des Drehtyps verwendet werden.
Ferner kann die multidirektionale Steuereinheit 300 mit einem zusätzlichen Schalter des Drucktyps versehen sein, der z. B. durch Drücken des Steuerknopfes 38 am vorderen Endabschnitts 80A des Hauptsubstrats 21 zu dem hinteren Ende 80B des Hauptsubstrats 21 ein- und ausgeschaltet wird, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-203387 offenbart ist. In diesem Fall wird eine multidirektionale Steuereinheit geschaffen, die in fünf Richtungen manipuliert werden kann.
Alternativ kann eine multidirektionale Steuereinheit, die in drei Richtungen manipuliert wird, geschaffen werden, indem einer der Schalter 32 oder 33 auf dem flexiblen Substrat 26 weggelassen wird.
(Beispiel 3)
Im Folgenden wird eine multidirektionale Steuereinheit 400 gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 beschrieben. Komponenten mit ähnlichen Funktionen und Wirkungen sind durch die gleichen Bezugszeichen angegeben wie die in den vorhergehenden Figuren, wobei deren Beschreibung weggelassen ist.
8 ist eine Schnittansicht, die die multidirektionale Steuereinheit 400 gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und 9 ist eine Draufsicht, die die multidirektionale Steuereinheit 400 zeigt.
In 8 enthält die multidirektionale Steuereinheit 400 gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung ein Unterstützungsorgan 46, das ein Durchgangsloch 48 zum Einführen eines Hauptsubstrats 44 aufweist. Ein Abschnitt, an dem das Durchgangsloch 48 und das Hauptsubstrat 44 einen gegenseitigen Kontakt herstellen können, wirkt als ein Unterstützungspunkt. Somit schwenkt das Hauptsubstrat 44 ohne Biegen um den Unterstützungspunkt.
Die multidirektionale Steuereinheit 400 gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der multidirektionalen Steuereinheit 300 des zweiten Beispiels darin, dass das Hauptsubstrat 44 auf andere Weise gebildet und gehalten wird.
Das Hauptsubstrat 44 ist aus einem starren isolierenden Substrat gebildet, das ein Leitungsmuster, das aus einer Metallfolie oder dergleichen hergestellt ist, sowohl an seiner oberen als auch unteren Oberfläche aufweist. Das Unterstützungsorgan 46 ist vorzugsweise aus einem Harz hergestellt und weist gegenüberliegende Unterstützungsabschnitte 47A bzw. 47B auf. Das Unterstützungsorgan 46 hält das Hauptsubstrat 44 und ermöglicht sein Schwenken ohne Biegen.
Der Codierer 3 mit dem Steuerknopf 2 ist an einem vorderen Endabschnitt 80A des Hauptsubstrats 44 angelötet. Schalter 4A und 4B sind jeweils an die obere bzw. die unter Oberfläche des Hauptsubstrats 44 angelötet. Erhebungen 47C und 47D sind an den Endabschnitten der gegenüberliegenden Unterstützungsabschnitte 47A und 47B vorgesehen, die sich von dem Unterstützungsorgan 46 erstrecken. Die Erhebungen 47C und 47D sind so positioniert, dass sie die Schaltknöpfe 4A und 4B berühren. Wenn auf den Steuerknopf 2 keine Kräfte ausgeübt werden, wird das Hauptsubstrat 44 in einer neutralen Position gehalten, in der die Schalter 4A und 4B nicht durch einen Druck, der durch die Erhebungen 47C und 47D ausgeübt wird, geschaltet sind.
In den 8 und 9 werden elektrische Signale von dem Codierer 3 und den Schaltern 4A und 4B durch das Leitungsmuster, das auf dem Hauptsubstrat 44 vorgesehen ist, an Sicherungskontaktabschnitten 49A, 49B, ...., 49n übertragen, die an der unteren Oberfläche eines hinteren Endabschnitts 80B des Hauptsubstrats 44 vorgesehen sind. Elastische Kontaktabschnitte 50A, 50B, ..., 50n, die aus dünnen verformbaren Metallplatten hergestellt sind, sind an dem Unterstützungsorgan 46 am hinteren Endabschnitt 80B angebracht. Kontaktpunkte 51A, 51B, ...., 51n an den Enden der elastischen Kontaktabschnitte 50A, 50B, ..., 50n stellen einen elastischen Kontakt mit den Sicherungskontaktabschnitten 49A, 49B, ..., 49n her, um die elastischen Signale durch die unteren Teile 52A, 52B, ..., 52n der Kontaktabschnitte 50A, 50B, ...., 50n aus der multidirektionalen Steuereinheit 400 zu leiten.
10 ist eine teilweise Draufsicht zur Erläuterung einer Verbindungsstruktur zwischen dem Hauptsubstrat 44 und dem Unterstützungsorgan 46 der multidirektionalen Steuereinheit 400 gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
Das Hauptsubstrat 44 ist in das Durchgangsloch 48, das in den Unterstützungsorgan 46 vorgesehen ist, wie folgt eingesetzt. Der hintere Endabschnitt 80B des Hauptsubstrats 44 ist mit einem verjüngten Abschnitt 44A versehen. Wie in 10 gezeigt ist, ist der verjüngte Abschnitt 44A kraftschlüssig in eine kleinere Öffnung 48 eingesetzt (wie mit einem weißen Pfeil angegeben ist), die einen kleineren Durchmesser aufweist als der des Durchgangslochs 48. Das Hauptsubstrat 44 ist in die Öffnung 48A eingesetzt, bis eine Wand 44B einen Kontakt mit dem Unterstützungsorgan 46 herstellt. Folglich gelangt das kleinere Loch 48A an einer Aussparung 44C in Eingriff und das Hauptsubstrat 44 ist mit dem Unterstützungsorgan 46 verbunden.
Demzufolge bewegt sich das Hauptsubstrat 44 nicht in horizontalen Richtungen in Bezug auf die Oberfläche des Hauptsubstrats 44. Da, wie in 8 gezeigt ist, das Durchgangsloch 48 einen größeren Durchmesser am hinteren Endabschnitt 80B des Hauptsubstrats 44 besitzt, wird das Hauptsubstrat 44 in der Weise gehalten, dass es in vertikalen Richtungen in Bezug auf das Hauptsubstrat 44 ohne Biegen schwenkt.
Die Funktionsweise der multidirektionalen Steuereinheit 44 gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen die Gleiche wie die der multidirektionalen Steuereinheit 300 gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung, wobei deren Beschreibung weggelassen ist.
Obwohl die multidirektionale Steuereinheit 400 gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung die gleichen Wirkungen besitzt wie jene, die bei der multidirektionalen Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung erreicht werden, ist es einfacher, die multidirektionale Steuereinheit 400, die unter Verwendung von kommerziell verfügbaren elektronischen Teilen in vier Richtungen manipuliert werden kann, als die multidirektionale Steuereinheit 200 zu bilden. Des Weiteren können elektrische Signale direkt an das Leitungssubstrat des elektronischen Geräts über den elastischen Kontaktabschnitt des Unterstützungsorgans übertragen werden. Darüber hinaus ist die multidirektionale Steuereinheit 400 beständig gegen zahlreiche Manipulationen in vertikalen Richtungen.
Die Schalter 4A und 4B können aus beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitten wie jene in dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung gebildet sein, so dass die multidirektionale Steuereinheit 400 kostengünstiger und kompakter hergestellt werden kann.
Die multidirektionale Steuereinheit 400 gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist mit dem Codierer 3 versehen. Alternativ kann anstelle des Codierers 3 ein Schalter des Drehtyps verwendet werden.
Die multidirektionale Steuereinheit 400 kann des Weiteren mit einem zusätzlichen Schalter des Drucktyps versehen sein, der z. B. durch Drücken des Steuerknopfes 2 am vorderen Endabschnitt 80A des Hauptsubstrats 44 zu dem hinteren Ende 808 des Hauptsubstrats 44 ein- und ausgeschaltet wird, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-203387 offenbart ist. Dadurch wird eine multidirektionale Steuereinheit geschaffen, die in fünf Richtungen manipuliert werden kann.
Alternativ kann eine multidirektionale Steuereinheit, die in drei Richtungen manipuliert wird, geschaffen werden, indem einer Schalter 4A und 4B auf dem Hauptsubstrat 44 weggelassen wird.
Es kann erkannt werden, dass die gleiche Wirkung dann erreicht werden kann, wenn die Erhebungen 47C und 47D auf dem Hauptsubstrat 44 und die Schalter 4A und 4B an den gegenüberliegenden Unterstützungsabschnitten 47A und 47B vorgesehen sind.
(Beispiel 4)
Im Folgenden wird eine multidirektionale Steuereinheit 500 gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 11 bis 13 beschrieben. Komponenten mit ähnlichen Funktionen und Wirkungen sind durch gleiche Bezugszeichen angegeben wie jene in den vorhergehenden Figuren, wobei deren Beschreibung weggelassen ist.
11 ist eine Schnittansicht der multidirektionalen Steuereinheit 500 gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung. 12 ist eine Draufsicht der multidirektionalen Steuereinheit 500. 13 ist eine perspektivische Explosionsansicht der multidirektionalen Steuereinheit 500.
In den 11 bis 13 enthält die multidirektionale Steuereinheit 500 gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung ein Hauptsubstrat 12. Das Hauptsubstrat 12 weist eine Schwenkwelle 12A auf. Ein Unterstützungsorgan enthält einen oberen Unterstützungsabschnitt 53 und einen unteren Unterstützungsabschnitt 54, die das Hauptsubstrat 12 in der Weise unterstützen, dass das Hauptsubstrat 12 im Wesentlichen um die Schwenkwelle 12A schwenkbar ist. Dementsprechend schwenkt das Hauptsubstrat 12 ohne Biegen im Wesentlichen um die Schwenkwelle 12A.
Die multidirektionale Steuereinheit 500 gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung enthält einen Schalter, der an einer gegenüberliegenden Seite des Hauptsubstrats 12 in Bezug auf einen Codierer vorgesehen ist.
Ein elektronisches Teil 102, das den Codierer und einen Steuerknopf enthält, ist an dem Hauptsubstrat 12 angebracht. Die Schwenkwelle 12A ist an einem hinteren Endabschnitt 80B des Hauptsubstrats 12 vorgesehen. Die Schwenkwelle 12A ist an dem Unterstützungsorgan drehbar angebracht, indem sie durch Schwenkwellenunterstützungsabschnitte 53A und 53B des oberen und des unteren Unterstützungsabschnitts 53 bzw. 54 unterstützt ist.
Das elektrische Teil 102 ist mit dem Hauptsubstrat 12 zusammengefügt, so dass ein Teil des Steuerknopfes aus einer Öffnung, die durch den oberen Unterstützungsabschnitt 53 hergestellt ist, und einer Kerbe 54B des unteren Unterstützungsabschnitts 54 vorsteht.
Wie in 11 gezeigt ist, ist der Schalter 4A auf einem flexiblen Substrat 55 unter dem Hauptsubstrat 12 vorgesehen. Der Schaltknopf 4C, der an dem Schalter 4A vorgesehen ist, stellt einen Kontakt mit einer Erhebung 12B her, die auf der unteren Oberfläche des Hauptsubstrats 12 vorgesehen ist. Der Schaltknopf 4C hält durch seine Rückstellkraft das Hauptsubstrat 12 aufrecht. In 11 ist der Schalter 4A ausgeschaltet.
Wie in den 11 bis 13 gezeigt ist, ist das flexible Substrat 55 mit mehreren Anschlüssen 12C, die in dem Hauptsubstrat 12 vorgesehen sind, und mit dem Schalter 4A verbunden. Das flexible Substrat 55 leitet Signale, die von dem Codierer und dem Schalter 4A ausgegeben werden, aus der multidirektionalen Steuereinheit 500.
Die Funktionsweise der multidirektionalen Steuereinheit 500 gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau ist im Wesentlichen gleich der Funktionsweise der multidirektionalen Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung, wobei ihre Beschreibung weggelassen ist.
Gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist die multidirektionale Steuereinheit 500 daher mit einer zufriedenstellenden Klickempfindung beim Manipulieren des Steuerknopfes in vertikalen Richtungen in Bezug auf das Hauptsubstrat 12 versehen. Außerdem besitzt die Steuereinheit einen stabilen Mani pulationshub und weist Beständigkeitscharakteristiken gegenüber zahlreichen Manipulationen in den vertikalen Richtungen auf.
Der Schalter 4 kann aus beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitten gebildet sein wie jene in dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung, so dass die multidirektionale Steuereinheit 500 kostengünstiger und kompakter hergestellt werden kann.
Die Steuereinheit 500 gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist mit dem Codierer versehen. Alternativ kann anstelle des Codierers ein Schalter des Drehtyps verwendet werden.
Die multidirektionale Steuereinheit 500 kann ferner mit einem zusätzlichen Schalter des Drucktyps versehen sein, der z. B. durch Drücken des Steuerknopfes am vorderen Endabschnitt 80A des Hauptsubstrats 12 zum hinteren Ende 80B ein- und ausgeschaltet wird, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.8-203387 offenbart ist. Dadurch wird eine multidirektionale Steuereinheit geschaffen, die in fünf Richtungen manipuliert werden kann.
(Beispiel 5)
Im Folgenden wird eine multidirektionale Steuereinheit 600 gemäß einem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 14 bis 16 beschrieben. Komponenten mit ähnlichen Funktionen und Wirkungen sind durch die gleichen Bezugszeichen angegeben wie die in den vorhergehenden Figuren, wobei deren Beschreibung weggelassen ist.
14 ist eine Draufsicht, die die multidirektionale Steuereinheit 600 gemäß dem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 15 ist eine Seitenansicht der multidirektionalen Steuereinheit 600, die längs einer Linie A-A von 14 geschnitten ist, und 16 ist eine Vorderansicht der multidirektionalen Steuereinheit 600, die längs einer Linie B-B von 14 geschnitten ist.
In den 14 bis 16 enthält die multidirektionale Steuereinheit 600 gemäß dem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung das Hauptsubstrat 22. Das Hauptsubstrat 22 ist mit der Schwenkwelle 22A versehen. Wie in den 15 und 16 gezeigt ist, enthält ein Unterstützungsorgan einen oberen Unterstützungsabschnitt 56 und einen unteren Unterstützungsabschnitt 57, die das Hauptsubstrat 22 in der Weise unterstützen, dass das Hauptsubstrat 22 im Wesentlichen um die Schwenkwelle 22A schwenkbar ist. Demzufolge schwenkt das Hauptsubstrat 22 ohne Biegen im Wesentlichen um die Schwenkwelle 22.
Die multidirektionale Steuereinheit 600 unterscheidet sich von der multidirektionalen Steuereinheit 500 gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung darin, dass armartige Schaltabschnitte 22B und 22C vorgesehen sind, wie in 14 dargestellt ist. Schalter 4A und 4B sind an Positionen vorgesehen, die den Schaltabschnitten 22B bzw. 22C entsprechen.
Ein elektronisches Teil 102, das einen Codierer und einen Steuerknopf enthält, ist an dem Hauptsubstrat 22 angebracht. Die Schwenkwelle 22A ist an einem hinteren Endabschnitt 80B des Hauptsubstrats 22 vorgesehen. Die Schwenkwelle 22A ist an dem Unterstützungsorgan schwenkbar angebracht, indem sie durch Schwenkwellenunterstützungsabschnitte 56A und 57A des oberen und des unteren Unterstützungsabschnitts 56 bzw. 57 unterstützt ist.
Das elektronische Teil 102 ist mit dem Hauptsubstrat 22 zusammengefügt, so dass ein Teil des Steuerknopfes aus einer Öffnung, die durch Kerben 56B und 57B des oberen und des unteren Unterstützungsabschnitts 56 und 7 hergestellt ist, vorsteht.
Wie in 16 gezeigt ist, sind Erhebungen 22D an der oberen Oberfläche des Schaltabschnitts 22B bzw. an der unteren Oberfläche des Schaltabschnitts 22C vorgesehen. Die Schalter 4A und 4B sind in der Weise vorgesehen, dass die Erhebungen 22D einen Kontakt mit den Schaltknöpfen 4C bzw. 4D herstellen. Wenn an dem Steuerknopf 2 keine Kräfte ausgeübt werden, wird das Hauptsubstrat 22 durch die Rückstellkraft der Schaltknöpfe 4C und 4D der Schalter 4A und 4B in einer neutralen Position gehalten. In den 14 bis 16 sind die Schalter 4A und 4B ausgeschaltet.
Wie in 16 gezeigt ist, sind der Schaltabschnitt 22C und das Hauptsubstrat 22 in unterschiedlichen Höhen gebildet, so dass der Schalter 4B an einer höheren Position als die untere Oberfläche 22E des Hauptsubstrats 22 vorgesehen ist. Dementsprechend ist die Höhe der multidirektionalen Steuereinheit 600 minimal gemacht im Vergleich zu dem Fall, bei dem der Schalter 4B unter der unteren Oberfläche 22E des Substrats 22 gebildet ist.
Der Schaltabschnitt 22B und das Hauptsubstrat 22 sind gleichfalls in unterschiedlichen Höhen gebildet, so dass der Schalter 4A an einer tieferen Position als eine obere Oberfläche 22F des Hauptsubstrats 22 vorgesehen sein kann.
Wie in den 14 und 15 gezeigt ist, ist das flexible Substrat 58 mit Anschlüssen 22E, die in dem Hauptsubstrat 22 vorgesehen sind, und mit den Schaltern 4A und 4B verbunden. Das flexible Substrat 58 leitet die Signale, die vom Codierer ausgegeben werden, und die Signale, die von den Schaltern 4A und 4B ausgegeben werden, aus der multidirektionalen Steuereinheit 600.
Die Funktionsweise der multidirektionalen Steuereinheit 600 gemäß dem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau ist im Wesentlichen gleich der Funktionsweise der multidirektionalen Steuereinheit 200 gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung, wobei deren Beschreibung weggelassen ist.
Während die multidirektionale Steuereinheit 600 gemäß dem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen die gleichen Wirkungen besitzt wie jene, die in der multidirektionalen Steuereinheit 500 gemäß dem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung erreicht werden, ist die Höhe der multidirektionalen Steuereinheit 600, die die Schalter 4A und 4B enthält, im Vergleich zu der multidirektionalen Steuereinheit 500 minimal gemacht.
Die Schalter 4A und 4B können auf dem Hauptsubstrat 22 vorgesehen sein, während die Erhebungen 22D auf dem oberen Unterstützungsabschnitt 56 bzw. dem unteren Unterstützungsabschnitt 57 vorgesehen sein können. Alternativ kann einer der Schalter 4A und 4B weggelassen sein.
Die Schalter 4A und 4B können aus beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitten gebildet sein wie jene, die in dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung offenbart sind, so dass die multidirektionale Steuereinheit 600 kostengünstiger und kompakter hergestellt werden kann.
Die Steuereinheit 600 gemäß dem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung ist mit dem Codierer versehen. Alternativ kann anstelle des Codierers ein Schalter des Drehtyps verwendet werden.
Eine multidirektionale Steuereinheit 600 kann ferner mit einem zusätzlichen Schalter des Drucktyps versehen sein, der z. B. durch Drücken des Steuerknopfes am vorderen Endabschnitt 80A des Hauptsubstrats 22 zu dem Endabschnitt 80B des Hauptsubstrats 22 ein- und ausgeschaltet wird, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-203387 offenbart ist. Dadurch wird eine multidirektionale Steuereinheit geschaffen, die in fünf Richtungen manipuliert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden somit eine multidirektionale Steuereinheit und eine multidirektionale Steuervorrichtung, die die multidirektionale Steuereinheit verwendet, geschaffen, wobei die multidirektionale Steuereinheit ein zufriedenstellendes Klickempfinden beim Manipulieren eines Steuerknopfes in vertikalen Richtungen und einen stabilen Manipulationshub aufweist. Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren außerdem eine multidirektionale Steuereinheit und eine multidirektionale Steuervorrichtung, die die multidirektionale Steuereinheit verwendet, wobei die multidirektionale Steuereinheit gegen zahlreiche Manipulationen beständiger ist.
Verschiedene weitere Modifikationen werden einem Fachmann erscheinen und können durch ihn in einfacher Weise ausgeführt werden, ohne vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen. Es ist dementsprechend nicht vorgesehen, dass der Umfang der beigefügten Ansprüche auf die hier dargelegte Beschreibung beschränkt ist, sondern dass die Ansprüche in breitem Umfang ausgelegt werden sollen.

Claims

Multidirektionale Steuereinheit (200, 300, 400, 500, 600), die umfasst: ein Substrat (11), das einen ersten Endabschnitt (80B) und einen zweiten Endabschnitt (80A), der ohne Biegen an einem an dem ersten Endabschnitt (80B) vorgesehenen Unterstützungspunkt (15) schwenkt; ein elektronisches Teil (3), das an dem zweiten Endabschnitt (80A) vorgesehen ist und einen Steuerabschnitt (2) enthält, der in einer vorgegebenen Richtung manipuliert wird, wobei das elektronische Teil (3) das Substrat (11) dazu veranlasst, ohne Biegen zu schwenken, wenn das elektronische Teil (3) manipuliert wird; ein Unterstützungsorgan (13), um das Substrat (11) zu unterstützen; und einen Schalter (4), der so vorgesehen ist, dass er in Reaktion auf das Schwenken des Substrats (11) geschaltet wird, wenn das elektronische Teil (3) in der vorgegebenen Richtung manipuliert wird.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der das Substrat einen dünnen Abschnitt besitzt, der als der Unterstützungspunkt (15) dient.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der das Substrat (11) und das Unterstützungsorgan (13) einteilig durch Harzguss gebildet sind.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der: das Substrat (11) eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist und der Schalter an wenigstens einer der Oberflächen des Substrats vorgesehen ist; das Unterstützungsorgan (13) gegenüberliegende Unterstützungsabschnitte (14A, 14B) aufweist, die so vorgesehen sind, dass die Oberflächen des Substrats (11) dazwischen angeordnet sind; und wenigstens einer der gegenüberliegenden Unterstützungsabschnitte (14A, 14B) einen Pressabschnitt besitzt, um den Schalter in Reaktion auf das Schwenken des Substrats in einer Richtung zu wenigstens einer der Oberflächen des Substrats zu pressen.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 4, bei der das Substrat (11) einen isolierenden, flexiblen Substratabschnitt (16) aufweist und der flexible Substratabschnitt mit einem Leitungsmuster versehen ist und bei der der flexible Substratabschnitt an wenigstens eine der Oberflächen des Substrats (11) geklebt ist.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 5, bei der: das Leitungsmuster einen Abschnitt zum Leiten elektrischer Signale enthält, um elektrische Signale von dem elektronischen Teil zu leiten und um elektrische Signale von dem Schalter (4) an Elemente, die sich außerhalb der multidirektionalen Steuereinheit befinden, auszugeben; und der Abschnitt (16B) zum Leiten elektrischer Signale an einer Position vorgesehen ist, die sich von der oberen Oberfläche oder von der unteren Oberfläche des Substrats (11) seitlich erstreckt.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 5, bei der das elektronische Teil (3) und der Schalter (4) auf dem Leitungsmuster vorgesehen sind.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 5, bei der: der Steuerabschnitt einen beweglichen Kontaktabschnitt besitzt, der einen Kontakt mit einem ersten Sicherungskontaktabschnitt herstellt, der auf dem flexiblen Substrat vorgesehen ist; und der Schalter einen beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitt (40) aufweist, der aus einer verformbaren dünnen Metallplatte auf einem zweiten Sicherungskontaktabschnitt, der auf dem flexiblen Substratabschnitt vorgesehen ist, hergestellt ist.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der: das Substrat einen Pressabschnitt aufweist, um den Schalter zu pressen; und der Pressabschnitt auf wenigstens einer der Oberflächen des Substrats vorhanden ist.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, die ferner eine Verbindung zwischen dem Substrat und dem Unterstützungsorgan umfasst, wobei wenigstens ein Teil der Verbindung als der Unterstützungspunkt dient.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der das Unterstützungsorgan eine Öffnung (48) besitzt, um das Substrat in das Unterstützungsorgan einzuschieben, und bei der ein Abschnitt, wo die Öffnung und das Substrat miteinander in Kontakt sind, als der Unterstützungspunkt dient.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der das Substrat eine Schwenkwelle (12A, 22A) aufweist und das Unterstützungsorgan das Substrat in der Weise unterstützt, dass das Substrat im Wesentlichen um die Schwenkwelle schwenkbar ist.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der: der Schalter an einer Position unterhalb der oberen Oberfläche des Substrats und/oder an einer Position oberhalb der unteren Oberfläche des Substrats vorgesehen ist; das Substrat einen Pressabschnitt aufweist, um den Schalter zu pressen; und der Pressabschnitt auf einer anderen Höhe in Bezug auf die Höhe des Substrats vorgesehen ist und an einer Position vorgesehen ist, die sich von dem Substrat seitlich erstreckt.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der das Substrat ein isolierendes Substrat ist und das Substrat ein Leitungsmuster enthält.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 14, bei der: ein erster Sicherungskontaktabschnitt auf dem Leitungsmuster ausgebildet ist; das Unterstützungsorgan einen elastischen Kontaktabschnitt aufweist, der auf verformbare Weise einen Kontakt mit dem ersten Sicherungskontaktabschnitt herstellt; und der elastische Kontaktabschnitt elektrische Signale von dem elektronischen Teil und elektronische Signale von dem Schalter an Elemente überträgt, die sich außerhalb der multidirektionalen Steuereinheit befinden.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 14, bei der: der Schalter einen beweglichen kuppelartigen Kontaktabschnitt (40) aufweist, der aus einer verformbaren dünnen Metallplatte hergestellt ist; ein zweiter Sicherungskontaktabschnitt auf dem Leitungsmuster gebildet ist; und der bewegliche kuppelartige Kontaktabschnitt (40) auf dem zweiten Sicherungskontaktabschnitt vorhanden ist.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der das elektronische Teil einen Codierer des Drehtyps oder des Gleittyps enthält.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der das elektronische Teil einen Schalter des Drehtyps oder des Gleittyps enthält.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der das elektronische Teil eine Klickeinstellung an einer vorgegebenen Position aufweist.
Multidirektionale Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der der Steuerabschnitt ferner einen Schalter umfasst, der geschaltet wird, wenn der Steuerabschnitt zu dem Unterstützungspunkt gedrückt wird.
Multidirektionale Steuervorrichtung, die eine multidirektionale Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält, wobei die multidirektionale Steuereinheit an einem Hauptkörper der multidirektionalen Steuervorrichtung angebracht ist, derart, dass ein Teil des Steuerabschnitts von dem Hauptkörper vorsteht.
Multidirektionale Steuervorrichtung nach Anspruch 21, bei der eine vorgegebene Operation ausgeführt oder angehalten wird, wenn der Steuerabschnitt in einer vorgegebenen Richtung manipuliert wird.