JP2000122804A - 入力装置 - Google Patents
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- G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
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Abstract
b、51c、51dの下面全面が枠体50に当接、載置
されるため、基部51b、51cの撓み量が少なく、操
作性が悪いという問題がある。 【解決手段】 本発明の入力装置は、操作部材2の基部
4に設けられた連結部5、或いは取付部材7に設けられ
た凸状部5aにより、基部4の梁部4a〜4dと取付部
材7との間に隙間Sを持たせて操作部材2を取付部材7
に取り付けた構成であるため、操作部3による梁部4a
〜4dの撓み量を大きくできて、歪み検出素子18a〜
18dの変化量を大きくでき、操作性の良好な入力装置
を提供できる。
Description
使用される歪み検出素子を用いた入力装置に関する。
は、図13に示すように、柔軟性を有する合成樹脂から
なる操作部材51は、角柱型の操作部51aと、操作部
51aの下部から互いに90度の角度を持って放射状に
伸びる3個の板状の基部51b、51c,51dと、操
作部51aの下部で3個の板状の基部51b、51c,
51dを繋ぐ繋ぎ部51eとを備えており、この操作部
材51は、基部51b、51c、51d下面全面がコン
ピュータに使用されるキーボードの枠体50に当接、載
置された状態で、基部51b、51c、51dの先端部
が枠体50により押し付けられて取り付けられている。
そして、この操作部材51は、操作部51aをX1,X
2方向、及びY1,Y2方向に倒すことにより、それぞ
れ基部51b、51c,51dが撓むようになってお
り、この撓み量は、操作部51aの倒し量に従って大き
くなったり、小さくなったりする。
ル基板52の一面には、抵抗体からなる2個の歪み検出
素子53、54と、歪み検出素子53、54に接続さ
れ、銀系の導電インクを印刷して形成されたリード線5
5、56とが設けられている。そして、このようなフレ
キシブル基板52の一部は、90度の角度に配置された
基部51b、51cの上面に、歪み検出素子53、54
が形成されていない側が接着剤にて直付けされており、
一方の歪み検出素子53は基部51b上に、また、他方
の歪み検出素子54は基部51c上に位置して取り付け
られた状態となっている。
作部材51の操作部51aをX1方向に倒すと、基部5
1bの上面が伸びる方向に撓むと共に、基部51b上に
配置された歪み検出素子53も伸びて抵抗値が高くな
り、また、操作部51aをX2方向に倒すと、基部51
b上面が縮む方向に撓むと共に、基板51b上に配置さ
れた歪み検出素子53も縮んで抵抗値が低くなる。ま
た、操作部51aをY1方向に倒すと、前記と同様の原
理により歪み検出素子54の抵抗値は高くなり、更に、
Y2方向に倒すと、歪み検出素子54の抵抗値は低くな
る。そして、上述した抵抗値の変化を電圧値の変化とし
て検出し、電圧値の変化をコンピュータが読み取って、
操作部51aのX1,X2,或いはY1,Y2の動きが
カーソルの上下、左右の動きとなるようにカーソルを制
御するようになっている。
作部材51の基部51b、51c、51dの下面全面が
枠体50に当接、載置されるため、基部51b、51c
の撓み量が少なく、操作性が悪いという問題がある。ま
た、基部51bと51cは、操作部51aの根本部分が
互いに繋ぎ部51eで繋がった構成であるため、操作部
51aをX1,X2方向に倒した時には、繋ぎ部51e
を介して基部51cに、また、操作部51aをY1,Y
2方向に倒した時には、繋ぎ部51eを介して基部51
bに影響を受け、これによって、抵抗値の変化を必要と
しない相手の歪み検出素子に、大きな抵抗値変化を生じ
るという問題がある。また、操作部材51に設けられる
基部51b,51c,51dの先端部が枠体50に取り
付けられるため、枠体50への取付位置の規制によって
基部51b、51c、51dの長さが制限される関係
で、基部51bと51cの長さが異なり、このため、操
作部51aを一定角度倒した時における基部51bと5
1cの撓み量が異なって、歪み検出素子53と54の抵
抗値変化に大きなズレが生じ、精度の良好なものが得ら
れないという問題がある。また、基部51b、51c、
51dが枠体50に取り付けられるため、キーボードの
キーを操作した時、キー操作が基部51b、51c、5
1dに影響して、カーソルが動くという問題がある。
の第1の解決手段として、操作部と、一端が前記操作部
に連結され、前記操作部の軸線に対して直角方向に延び
る平板状の基部とを有する操作部材と、前記基部の上面
に配置された歪み検出素子と、前記操作部材を取り付け
る平板状の取付部材とを備え、前記基部は、一端が前記
操作部に連結されて前記操作部の軸線に対して直角方向
に延び、90度の角度を持って配設された複数個の梁部
と、隣り合う前記梁部間を連結する連結部とを有し、前
記連結部、或いは前記取付部材に凸状部を設け、該凸状
部により、前記歪み検出素子を設けた前記梁部と前記取
付部材との間に隙間を持たせて、前記操作部材を前記取
付部材に取り付けた構成とした。また、第2の解決手段
として、前記連結部に前記凸状部を設け、該凸状部を前
記取付部材に当接させて、前記梁部と前記取付部材との
間に隙間を持たせた構成とした。また、第3の解決手段
として、前記梁部を十字状に配設した構成とした。ま
た、第4の解決手段として、前記基部には、隣り合う前
記梁部と前記連結部との間で囲まれた箇所に孔を設けた
構成とした。また、第5の解決手段として、前記連結部
の位置で、前記操作部材を前記取付部材に取り付けた構
成とした。また、第6の解決手段として、前記取付部材
は、前記基部を載置して支持する支持部と、該支持部か
ら延びて形成された延出部とを有し、該延出部には、前
記支持部より曲げ強度の強い取付部を設けた構成とし
た。また、第7の解決手段として、前記取付部材は、金
属板で形成され、前記取付部が前記金属板の折り曲げ重
ね部によって構成された構成とした。また、第8の解決
手段として、操作部と、一端が前記操作部に連結され、
前記操作部の軸線に対して直角方向に延びる平板状の基
部とを有する操作部材と、前記基部の上面に配置された
歪み検出素子と、前記操作部材を取り付ける平板状の取
付部材とを備え、前記基部は、一端が前記操作部に連結
されて前記操作部の軸線に対して直角方向に延び、90
度の角度を持って配設された複数個の梁部と、隣り合う
前記梁部間を連結する連結部とを有し、前記歪み検出素
子を前記梁部に設けると共に、前記連結部において、前
記操作部材を前記取付部材に取り付けた構成とした。
図10に基づいて説明すると、何れも本発明の入力装置
に係り、図1はその平面図、図2は図1の2−2線にお
ける断面図、図3は図1の3−3線における断面図、図
4はシールド板を取り除いた平面図、図5は分解斜視
図、図6は取付部材の平面図、図7は取付部材の側面
図、図8は取付部材の製造方法を示す説明図、図9は操
作部材の平面図、図10は図9の10−10線における
断面図である。
図1〜図10に基づいて説明すると、比較的板厚の厚い
金属板からなり、キーボードの枠体等を構成する取付板
1は、切り起こしされた複数個の折り曲げ可能な舌片1
aを設けている。合成樹脂、或いはガラス繊維入りの合
成樹脂(変性ポリフエニレンエーテル)の成型品からな
る柔軟性を有する操作部材2は、特に、図9、図10に
示すように、内部に空洞部を設けた角柱型の操作部3
と、一端が操作部3の下部において連結され、操作軸3
の軸線に対して直角方向に延びる板状の基部4とを有し
ている。 そして、この基部4は、一端が操作部3に連
結され、互いに90度の角度を持って十字状で放射状に
延びる厚みの等しい4個の梁部4a、4b,4c,4d
と、この梁部4a、4b,4c,4dの隣り合うそれぞ
れの他端に連結された連結部5と、梁部4a、4b、4
c、4dの下面より下方に突出した状態で、連結部5の
下面に設けられた凸状部5aと、操作部3の隅部に設け
られ、隣り合う梁部4a、4b、4c、4dと連結部5
との間に囲まれた箇所に、梁部4a、4b,4c,4d
間を分離する三角状の孔6とを有している。
印X1,X2、及びY1,Y2方向に倒すことができ、
この倒れに基づいて、梁部4a、4b,4c,4dは撓
んで、その上面側が延びたり縮んだりするようになると
共に、梁部4a、4b,4c,4d間に設けた孔6の存
在により、操作部3を倒した時、隣り合う梁部が互いに
影響を受けることなく、それぞれの梁部が撓むことがで
き、更に、梁部4a、4b,4c,4dは、図9、図1
0に示すように、操作部3に結合された側の幅が広く、
先端部側の幅が狭くなるような台形状に形成され、これ
によって、操作部3を倒した時に生じる、梁部における
先端部側に比して操作部3側の大きな撓みを抑制し、梁
部全体として均一な撓みを得るようにしている。
は、図6、図7に示すように、操作部材2の基部4を載
置して支持する8角形状の支持部8と、支持部8から3
方向に延びて形成された延出部9とを有する。そして、
支持部8には、上方に折り曲げされて形成された4個の
突出片10と、中心部に設けられた孔11とを有し、ま
た、延出部9には、支持部8よりも曲げ強度が強く、金
属板の折り曲げ重ね部によって構成された取付部12を
有している。また、このような取付部材7の製造方法
は、図8に示すように、支持部8と延出部9を設けた取
付部材7を金属板から打ち抜き形成し、そして、二点鎖
線A1の位置で折り曲げして突出片10を形成すると共
に、二点鎖線A2の位置で折り曲げることにより折り曲
げ重ね部を設けて取付部12を形成することにより製造
されている。
すように、基部4の連結部5の凸状部5aを取付部材7
の支持部8上に載置し、突出片10を連結部5上に折り
曲げて、突出片10で連結部5を押さえ付けて、取付部
材7に取り付けられている。そして、取付部材7に操作
部材2が取り付けられた際、凸状部5aにより、梁部4
a、4b、4c、4dと取付部材7との間に間隙Sが形
成され、操作部3による梁部4a、4b、4c、4dの
撓み量が大きくなるようにしている。また、操作部材2
を取り付けた取付部材7は、図1、図2に示すように、
取付板1上に載置され、舌片1aを取付部12上に折り
曲げて、舌片1aで取付部12を押し付けて、取付板1
に取り付けられている。
られた際、曲げ強度の強い取付部12が舌片1aにより
押し付けられるため、取付部12の曲がりが極めて少な
く、従って、支持部8への曲がりの影響が少なく、この
ため、操作部材2、特に梁部4a、4b、4c、4dが
撓むことの無いようにしている。なお、この実施例にお
いては、梁部4a、4b、4c、4dと取付部材7との
間の隙間Sを、連結部5に設けた凸状部5aで構成した
もので説明したが、取付部材7に凸状部(図示せず)を
設けて、この凸状部を連結部5の下面に当接させて、梁
部4a、4b、4c、4dと取付部材7との間に隙間S
を設けても良い。
ルム状のフレキシブル基板13は、特に、図4、図5に
示すように、歪み素子形成部14と、歪み素子形成部1
4の側端から突出した矩形状の引き出し部15と、歪み
素子形成部14に形成された四角状の孔16とを有して
いる。また、フレキシブル基板13の上面には、銀ペー
スト等を印刷して形成された導電パターン17が設けら
れている。
孔16を挟んで対向する位置に、両端がそれぞれ前記導
電パターン17に接続された状態で、抵抗インクを印刷
して形成した抵抗体からなる歪み検出素子18a、18
b、18c、18dが設けられている。そして、ここで
は図示しないが、歪み検出素子18a、18b、18
c、18d、及び導電パターン17を覆うようにフレキ
シブル基板13の上面には、絶縁材からなるレジスト膜
が形成されている。また、このように構成されたフレキ
シブル基板13は、図4に示すように、孔16に操作部
材2の操作部3が挿通されて、歪み素子形成部14の下
面に塗布されたエポキシ系の接着剤により、フレキシブ
ル基板13が操作部材2の基部4の上面、即ち、梁部4
a、4b,4c,4dの上面に接着されている。そし
て、接着された際は、歪み検出素子18aは梁部4a上
に、歪み検出素子18bは梁部4b上に、歪み検出素子
18cは梁部4c上に、また、歪み検出素子18dは梁
部4d上に位置した状態で取り付けられている。
子18a、18b、18c、18dを使用したもので説
明したが、2個の歪み検出素子18a、18cを用いる
ものでも良い。また、金属板からなるアルミ箔等のシー
ルド板19は、ほぼ取付部材7と同型を有し、3方に延
びた延出部19aと、中心部に設けた孔19bを備えて
いる。そして、このシールド板19は、図1〜図3に示
すように、孔19bに操作部材2の操作部3を挿通し
て、フレキシブル基板13と取付部材7上に載置し、接
着剤等の適宜手段で取り付けられて、フレキシブル基板
13のほぼ全面を覆うようになっている。
シブル基板13、シールド板19を取り付けた取付部材
7を、図1〜図3に示すように、取付板1に載置した
後、取付板1の舌片1aを取付部12側に折り曲げ、取
付部12と共にシールド板19の延出部19aを押さえ
ることにより、取付部材7が取付板1に取り付けられる
ようになっている。この時、シールド板19は舌片1a
と導通されて、シールド板19により、操作部材2上の
導電パターン17と歪み検出素子18a、18b、18
c、18dの上部を電気的にシールドするようになって
いる。
作部材2の操作部3をX1方向に倒すと、梁部4aの上
面は伸びる方向に撓むと共に、梁部4bの上面は縮む方
向に撓むため、梁部4a上の歪み検出素子18aの抵抗
値は増加する反面、梁部4b上の歪み検出素子18bの
抵抗値は減少し、更に、操作部材2の操作部3をX2方
向に倒すと、梁部4aの上面は縮む方向に撓むと共に、
梁部4bの上面は伸びる方向に撓むため、梁部4a上の
歪み検出素子18aの抵抗値は減少する反面、梁部4b
上の歪み検出素子18bの抵抗値は増加し、これによっ
て、歪み検出素子18aと18bとの間に電圧差が生じ
て、X軸方向のカーソルの移動を行うようになる。
倒すと、梁部4cの上面は伸びる方向に撓むと共に、梁
部4dの上面は縮む方向に撓むため、梁部4c上の歪み
検出素子18cの抵抗値は増加する反面、梁部4d上の
歪み検出素子18dの抵抗値は減少し、更に、操作部材
2の操作部3をY2方向に倒すと、梁部4cの上面は縮
む方向に撓むと共に、梁部4dの上面は伸びる方向に撓
むため、梁部4c上の歪み検出素子18cの抵抗値は減
少する反面、梁部4d上の歪み検出素子18dの抵抗値
は増加し、これによって、歪み検出素子18cと18d
との間に電圧差が生じて、Y軸方向のカーソルの移動を
行うようになる。
気は、シールド板19の存在により、シールド板19を
介して取付板1に落ちて、操作部材2上に配設された導
電パターン17、及び歪み検出素子18a、18b、1
8c、18dは、破壊することがない。
の他の実施例を示し、この実施例は、取付部材7の取付
部12の下面に凸部12aを設けて、この凸部12a
を、取付板1の孔に嵌入するようにしたものである。こ
れによって、取付部材7の取付板1への取付位置決めを
容易にしたもので、その他の構成は、前記実施例と同様
であるので、同一部品に同一番号を付し、ここではその
説明を省略する。
4に設けられた連結部5、或いは取付部材7に設けられ
た凸状部5aにより、基部4の梁部4a〜4dと取付部
材7との間に隙間Sを持たせて操作部材2を取付部材7
に取り付けた構成であるため、操作部3による梁部4a
〜4dの撓み量を大きくできて、歪み検出素子18a〜
18dの変化量を大きくでき、操作性の良好な入力装置
を提供できる。また、連結部5に設けた凸状部5aを取
付部材7に当接させて、梁部4a〜4dと取付部材7と
の間に隙間Sを持たせた構成であるため、梁部4a〜4
dを取付部材7から確実に離すことができると共に、そ
の構成が簡単で、生産性の良好な入力装置を提供でき
る。また、梁部4a〜4dを十字状に配設することによ
り、90度に配設された二つの梁部を選択して、この上
に歪み検出素子を設けることができて、設計の自由度を
得ることができと共に、更に、梁部4a〜4dに対し
て、4個の歪み検出素子18a〜18dをも設けること
ができ、種々の製品に共用化できる操作部材2を提供で
きて、生産性の良好な入力装置を提供できる。また、基
部4には、隣り合う梁部4a〜4dと連結部5との間で
囲まれた箇所に孔6を設けものであるため、この梁部4
a〜4dの上面に歪み検出素子18a〜18dが孔6の
存在によって、操作部材2の操作部3をX1,X2方向
に倒した時には、梁部4c、4dに、また、Y1,Y2
方向に倒した時には梁部4a、4bに影響を与えず、従
って、変化させたい歪み検出素子のみの抵抗値のを変化
させることができて、精度の良好な入力装置を提供でき
る。
付部材7に取り付けるようにしたため、操作部3から梁
部4a〜4dの端部まで長さを各梁部にわたって一定に
でき、従って、撓み量による歪み検出素子18a〜18
dの抵抗値変化量を一定にでき、精度の良好な入力装置
を提供できる。また、取付部材7には、基部4を載置し
て支持する支持部8より曲げ強度の強い取付部12を設
けた構成であるため、この取付部12をキーボードの取
付板1に取り付けた際、取付部12の曲げ強度が強いた
め、支持部8にまで取り付け時の曲げが影響を受けず、
精度の良好な入力装置を提供できる。また、取付部12
が金属板の折り曲げ重ね部によって構成されているた
め、その構成が簡単で、安価で、生産性の良好な入力装
置を提供できる。また、連結部5の位置で取付部材7に
取り付けるようにしたため、キーボードのキーを操作し
た時、歪み検出素子18a〜18dを設けた梁部4a〜
4dへの影響を少なくでき、精度の良好な入力装置を提
供できる。
いた平面図。
を示す説明図。
材の平面図。
Claims (8)
- 【請求項1】 操作部と、一端が前記操作部に連結さ
れ、前記操作部の軸線に対して直角方向に延びる平板状
の基部とを有する操作部材と、前記基部の上面に配置さ
れた歪み検出素子と、前記操作部材を取り付ける平板状
の取付部材とを備え、前記基部は、一端が前記操作部に
連結されて前記操作部の軸線に対して直角方向に延び、
90度の角度を持って配設された複数個の梁部と、隣り
合う前記梁部間を連結する連結部とを有し、前記連結
部、或いは前記取付部材に凸状部を設け、該凸状部によ
り、前記歪み検出素子を設けた前記梁部と前記取付部材
との間に隙間を持たせて、前記操作部材を前記取付部材
に取り付けたことを特徴とする入力装置。 - 【請求項2】 前記連結部に前記凸状部を設け、該凸状
部を前記取付部材に当接させて、前記梁部と前記取付部
材との間に隙間を持たせたことを特徴とする請求項1記
載の入力装置。 - 【請求項3】 前記梁部を十字状に配設したことを特徴
とする請求項1、又は2記載の入力装置。 - 【請求項4】 前記基部には、隣り合う前記梁部と前記
連結部との間で囲まれた箇所に孔を設けたことを特徴と
する請求項1、又は2、又は3記載の入力装置。 - 【請求項5】 前記連結部の位置で、前記操作部材を前
記取付部材に取り付けたことを特徴とする請求項1、又
は2、又は3、又は4記載の入力装置。 - 【請求項6】 前記取付部材は、前記基部を載置して支
持する支持部と、該支持部から延びて形成された延出部
とを有し、該延出部には、前記支持部より曲げ強度の強
い取付部を設けたことを特徴とする請求項1、又は2、
又は3、又は4、又は5記載の入力装置。 - 【請求項7】 前記取付部材は、金属板で形成され、前
記取付部が前記金属板の折り曲げ重ね部によって構成さ
れたことを特徴とする請求項6記載の入力装置。 - 【請求項8】 操作部と、一端が前記操作部に連結さ
れ、前記操作部の軸線に対して直角方向に延びる平板状
の基部とを有する操作部材と、前記基部の上面に配置さ
れた歪み検出素子と、前記操作部材を取り付ける平板状
の取付部材とを備え、前記基部は、一端が前記操作部に
連結されて前記操作部の軸線に対して直角方向に延び、
90度の角度を持って配設された複数個の梁部と、隣り
合う前記梁部間を連結する連結部とを有し、前記歪み検
出素子を前記梁部に設けると共に、前記連結部におい
て、前記操作部材を前記取付部材に取り付けたことを特
徴とする入力装置。
Priority Applications (2)
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JP28952998A JP3713391B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 入力装置 |
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US (1) | US6477904B2 (ja) |
JP (1) | JP3713391B2 (ja) |
Cited By (1)
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JP2002048658A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Polymatech Co Ltd | 圧力分布検出装置 |
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