JP2002032191A

JP2002032191A - 入力装置

Info

Publication number: JP2002032191A
Application number: JP2000213387A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kanao; 一雄金尾; Ryoichi Maeda; 良一前田; Hirobumi Okumura; 博文奥村; Katsuhiko Tochihara; 克彦栃原; Toshio Ogawa; 敏生小川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2002-01-31
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP3948886B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で、材料が少なく、且つ、生産性が良好
な安価なものを提供する。【解決手段】本発明の入力装置において、フレキシブ
ル基板６の他面側が基板部材３の下面に接着され、フレ
キシブル基板６の一面側に設けた端子部８ｂがプリント
基板１のランド部に半田付けされたため、その組立は、
フレキシブル基板６の基板部材３への接着と、端子部８
ｂのランド部１ｂへの半田付けでよく、従って、従来に
比して組立工数が少なく、生産性が良好で、安価な入力
装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ等に
使用される歪み検出素子を用いた入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の歪み検出素子を用いた入力装置
は、図９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５
１ａ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，５
１ｄ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，Ｘ２
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。

【０００３】また、ポリエステル材、或いはポリイミド
からなる帯状のフレキシブル基板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５５、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、９
０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５１
ｃ上に位置して取り付けられた状態となっている。

【０００４】そして、このような入力装置は、帯状のフ
レキシブル基板５２に形成されたリード部５５，５６が
キーボードのプリント基板（図示せず）に半田付けで接
続され、この入力装置の操作は、操作部材５１の操作部
５１ａをＸ１方向に倒すと、基部５１ｂ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５１
ａをＸ２方向に倒すと、基部５１ｂ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５
４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，Ｘ
２，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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の入力装置は、フ
レキシブル基板５２の操作部材５１への接着と、操作部
材５１の枠体５０への取付と、リード５５，５６のプリ
ント基板への半田付けを必要とし、その組立工数が多く
なって、生産性が悪く、コスト高になるという問題があ
る。また、フレキシブル基板５２は、基部５１ｂ、５１
ｃ、５１ｄの外形より大きな帯状であるため、大きな面
積の材料となり、材料費が高く、コスト高になるばかり
か、プリント基板への取付に大きなスペースを必要と
し、大型になるという問題がある。

【０００６】そこで、本発明は、小型で、材料が少な
く、且つ、生産性が良好な安価な入力装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の解決手段として、操作部と、中心部に前記操作
部が設けられた平板状の基板部材と、複数個の歪み検出
素子とこの歪み検出素子に接続された端子部とを一面側
に設けたフレキシブル基板と、複数個のランド部を設け
たプリント基板とを備え、前記フレキシブル基板の他面
側が前記基板部材の下面に接着され、前記フレキシブル
基板の前記一面側に設けた前記端子部が前記ランド部に
半田付けされた構成とした。

【０００８】また、第２の解決手段として、前記フレキ
シブル基板は、前記基板部材の外形と略等しく、或いは
小さく形成した構成とした。また、第３の解決手段とし
て、前記歪み検出素子は、前記操作部を中心として９０
度の角度を持って４個配設した構成とした。また、第４
の解決手段として、前記端子部は、隣り合う前記歪み検
出素子間に形成された構成とした。

【０００９】また、第５の解決手段として、Ｕ字状のク
リップを有し、このクリップで前記基板部材と前記フレ
キシブル基板とを挟持すると共に、前記クリップの下片
部が前記プリント基板上に配置されて、前記フレキシブ
ル基板と前記プリント基板との間に隙間を形成した構成
とした。また、第６の解決手段として、前記クリップが
金属材で形成されると共に、前記下片部が前記端子部に
接触し、前記下片部が前記端子部と共に前記ランド部に
半田付けされた構成とした。

【００１０】また、第７の解決手段として、前記クリッ
プの前記下片部には、前記端子部と前記ランド部とが対
向する位置に孔を設けた構成とした。また、第８の解決
手段として、前記クリップの前記下片部には、前記端子
部と前記ランド部とが対向する位置に凸部を設けた構成
とした。また、第９の解決手段として、前記凸部の頂部
を前記端子部に当接させた構成とした。

【００１１】また、第１０の解決手段として、前記基板
部材は、前記歪み検出素子間に位置する外周部におい
て、前記操作部の中心を挟んで互いに対向する位置が切
り落としされて形成された直線状部を有し、この直線状
部の位置に前記クリップを配置した構成とした。また、
第１１の解決手段として、前記基板部材には、前記歪み
検出素子間の位置に孔を設けて梁部を形成し、この梁部
に前記歪み検出素子を配設した構成とした。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の入力装置の第１の
実施例の図面を説明すると、図１〜図４は何れも本発明
の第１の実施例の入力装置に係り、図１は本発明の入力
装置の第１の実施例の平面図、図２は図１の２−２線に
おける断面図、図３は本発明の入力装置の第１の実施例
に係り、フレキシブル基板を裏返した斜視図、図４は本
発明の入力装置の第１の実施例の分解斜視図である。

【００１３】本発明の歪み検出素子を用いた入力装置の
第１実施例を図１〜図４に基づいて説明すると、キーボ
ード等に使用されるプリント基板１は、この上面に配線
パターン１ａが施されると共に、この配線パターン１ａ
と接続された状態で複数個のランド部１ｂが形成されて
いる。合成樹脂等の成型品からなる柔軟性を有する操作
部材Ｓは、角柱状、或いは円柱状等の棒状、或いは筒状
で構成される操作部２と、平板状の基板部材３とで構成
されている。なお、この操作部２と基板部材３とは、二
つに分離されて製造され、基板部材３の中心部に操作部
２を取り付けて構成しても良い。

【００１４】そして、基板部材３は、八角形状をなし、
操作部２から９０度の角度で十字状に延びる複数個の梁
部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、この梁部４ａ、４ｂ，４
ｃ，４ｄの隣り合うそれぞれの他端に連結された連結部
５と、操作部２の隅部と対向する位置において、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
く字状の孔５ｂとを有している。そして、基板部材３の
梁部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、操作部２の軸線に対し
て直角方向に延びると共に、梁部４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄ間に位置する連結部５の外周部は、操作部２の中心を
挟んで互いに対向する位置が切り落としされて形成され
た直線状部５ａを有したものもとなっている。

【００１５】また、操作部２は、図１に示すように、矢
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、基板部材３の梁部４ａ、４ｂ，４
ｃ，４ｄは撓んで、その下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５ｂの存在により、操作部２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
が撓むことができるようになっている。

【００１６】また、絶縁板からなるフレキシブル基板６
は、操作部材Ｓの基板部材３の外形と同じ形状の八角形
状を有すると共に、フレキシブル基板６の大きさは、基
板部材３の外形と略等しく、或いは若干小さく形成され
たものとなっている。そして、このフレキシブル基板６
の下面である一面側には、図３に示すように、円周方向
に９０度の角度を持って配設され、抵抗体からなる４個
の矩形状の歪み検出素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄと、こ
れ等の歪み検出素子７ａ７ｂ、７ｃ、７ｄを繋ぐ銀ペー
スト、銅箔等からなる導電体８ａと、この導電体８ａの
一端に設けられ、且つ、歪み検出素子７ａ、７ｂ、７
ｃ、７ｄ間に形成された銀ペースト等からなる複数個
（４個）の端子部８ｂとが設けられている。なお、上記
実施例では、４個の歪み検出素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７
ｄを使用したもので説明したが、２個の歪み検出素子７
ａ、７ｃを用いるものでも良い。

【００１７】そして、このようなフレキシブル基板６
は、上面である他面側が基板部材３の下面に接着剤によ
り接着されて取り付けられており、フレキシブル基板６
が取り付けられた際、歪み検出素子７ａ、７ｂ、７ｃ、
７ｄのそれぞれは梁部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの下面に
位置すると共に、端子部８ｂが連結部５の下面に位置し
た状態となり、その結果、連結部５に設けられた直線状
部５ａは、歪み検出素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ間に位
置した状態となっている。

【００１８】金属材からなるＵ字状の複数個のクリップ
９は、く字状に折り曲げられた上片部９ａと、直線状の
下片部９ｂとを有し、これらのクリップ９は、連結部５
の直線状部５ａの位置で、基板部材３とフレキシブル基
板６とを挟持した状態で取り付けられている。また、こ
れらのクリップ９が取り付けられた際、下片部９ｂは端
子部８ｂに接触した状態となっている。なお、このクリ
ップ９の位置決めは、連結部５の上面と直線上部５ａの
表面とにわたって、間隔を置いて設けられた二条の凸条
部を設けて、この凸条部をガイドにして凸条部間にクリ
ップ９をはめ合わせることによって位置決めを行えば、
一層、クリップ９の取付が一定すると共に、クリップ９
の端子部８ｂへの接触の確実なものが得られる。

【００１９】そして、このような構成を有する入力装置
は、クリップ９の下片部９ｂがプリント基板１のランド
部１ｂ上に載置された状態で半田１０付けされて、プリ
ント基板１に取り付けられる。また、半田１０付けされ
た際、ランド部１ｂと下片部９ｂと端子部８ｂとが同時
に半田１０付けされて、各歪み検出素子７ａ、７ｂ、７
ｃ、７ｄは、配線パターン１ａに接続されると共に、ク
リップ９の下片部９ｂによって、フレキシブル基板６と
プリント基板１と間に隙間が形成されて、それぞれの梁
部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが撓み易くなっている。

【００２０】そして、このような入力装置の操作は、操
作部２をＸ１方向に倒すと、梁部４ａの下面は縮む方向
に撓むと共に、梁部４ｂの下面は伸びる方向に撓むた
め、梁部４ａの下面の歪み検出素子７ａの抵抗値は減少
する反面、梁部４ｂの下面の歪み検出素子７ｂの抵抗値
は増加し、更に、操作部２をＸ２方向に倒すと、梁部４
ａの下面は伸びる方向に撓むと共に、梁部４ｂの下面は
縮む方向に撓むため、梁部４ａの下面の歪み検出素子７
ａの抵抗値は増加する反面、梁部４ｂの下面の歪み検出
素子７ｂの抵抗値は減少し、これによって、歪み検出素
子７ａと７ｂ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。

【００２１】また、操作部２をＹ１方向に倒すと、梁部
４ｃの下面は縮む方向に撓むと共に、梁部４ｄの下面は
伸びる方向に撓むため、梁部４ｃの下面の歪み検出素子
７ｃの抵抗値は減少する反面、梁部４ｄの下面の歪み検
出素子７ｄの抵抗値は増加し、更に、操作部２をＹ２方
向に倒すと、梁部４ｃの下面は伸びる方向に撓むと共
に、梁部４ｄの下面は縮む方向に撓むため、梁部４ｃの
下面の歪み検出素子７ｃの抵抗値は増加する反面、梁部
４ｄの下面の歪み検出素子７ｄの抵抗値は減少し、これ
によって、歪み検出素子７ｃと７ｄ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。

【００２２】また、図５，図６は本発明の入力装置の第
２の実施例を示し、この実施例は、クリップ９の上片部
９ａに切り溝９ｃを形成すると共に、下片部９ｂにおい
て、幅方向の横切る方向に凸条部からなる複数個の凸部
９ｄを設けたものである。そして、このクリップ９を取
り付けた際、凸部９ｄの頂部が端子部８ｂに接触して、
クリップ９の端子部８ｂへの接触を良くすると共に、ラ
ンド部１ｂと下片部９ｂとの間、及び下片部９ｂと端子
部８ｂとの間に隙間を持たせ、この隙間によって半田１
０付けした際、ランド部１ｂと下片部９ｂとの間、及び
下片部９ｂと端子部８ｂとの間に半田１０を介在させ
て、ランド部１ｂと下片部９ｂと端子部８ｂとの間の半
田１０付けを、一層良好にして、確実にしたものであ
る。その他の構成は、前記第１の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。

【００２３】また、図７，図８は本発明の入力装置の第
３の実施例を示し、この実施例は、クリップ９の上片部
９ａに切り溝９ｃを形成すると共に、下片部９ｂにおい
て、頂部に小突起９ｅを有する凸部９ｄと、孔９ｆとを
設けたものである。そして、このクリップ９を取り付け
た際、凸部９ｄの頂部の小突起９ｅが端子部８ｂに接触
して、クリップ９の端子部８ｂへの接触を良くすると共
に、半田１０付けした際、孔９ｆに半田１０を介在させ
て、ランド部１ｂと下片部９ｂと端子部８ｂとの間の半
田１０付けを、一層良好にして、確実にしたものであ
る。その他の構成は、前記第１の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。

【００２４】なお、上記実施例においては、クリップ９
を用いたもので説明したが、クリップ９を無くして、端
子部８ｂを直接ランド部１ｂに半田１０付けしても良
い。

【００２５】

【発明の効果】本発明の入力装置において、フレキシブ
ル基板６の他面側が基板部材３の下面に接着され、フレ
キシブル基板６の一面側に設けた端子部８ｂがプリント
基板１のランド部に半田付けされたため、その組立は、
フレキシブル基板６の基板部材３への接着と、端子部８
ｂのランド部１ｂへの半田付けでよく、従って、従来に
比して組立工数が少なく、生産性が良好で、安価な入力
装置を提供できる。また、端子部８ｂのランド部１ｂへ
の半田付けにより、入力装置の取り付けと同時に、歪み
検出素子の配線パターン１ａへの接続ができて、その作
業が極めて簡単となる。

【００２６】また、フレキシブル基板６は、基板部材３
の外形と略等しく、或いは小さく形成したため、従来に
比してフレキシブル基板６を小さくでき、小型で、安価
な入力装置を提供できる。

【００２７】また、歪み検出素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７
ｄは、操作部２を中心として９０度の角度を持って４個
配設したため、従来の２個の歪み検出素子に比して、精
度の良好な入力装置を提供できる。

【００２８】また、端子部８ｂは、隣り合う歪み検出素
子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ間に形成されたため、スペー
スファクタが良く、小型の入力装置を提供できる。

【００２９】また、Ｕ字状のクリップ９を有し、このク
リップ９で基板部材３とフレキシブル基板６とを挟持す
ると共に、クリップ９の下片部９ｂがプリント基板１上
に配置されて、フレキシブル基板６とプリント基板１と
の間に隙間を形成したため、隙間によって基板部材３が
撓み易くなると共に、クリップ９によって、接着された
フレキシブル基板６の剥離が防止できる。

【００３０】また、クリップ９が金属材で形成されると
共に、下片部９ｂが端子部８ｂに接触し、下片部９ｂが
端子部８ｂと共にランド部１ｂに半田付けされたため、
半田１０付けが確実となり、取付強度と電気的接続の確
実なものを提供できる。

【００３１】また、クリップ９の下片部９ｂには、端子
部８ｂとランド部１ｂとが対向する位置に孔９ｆを設け
たため、孔９ｆに半田１０を介在させて、ランド部１ｂ
と下片部９ｂと端子部８ｂとの間の半田１０付けを、一
層良好にして、確実にできる。

【００３２】また、クリップ９の下片部９ｂには、端子
部８ｂとランド部１ｂとが対向する位置に凸部９ｄを設
けたため、ランド部１ｂと下片部９ｂとの間、及び下片
部９ｂと端子部８ｂとの間に半田１０を介在させて、ラ
ンド部１ｂと下片部９ｂと端子部８ｂとの間の半田１０
付けを、一層良好にして、確実にできる。

【００３３】また、凸部９ｄの頂部を端子部８ｂに当接
させたため、クリップ９の端子部８ｂへの接触を良くす
ることができて、両者の導通を確実にできる。

【００３４】また、基板部材３は、歪み検出素子７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄ間に位置する外周部において、操作部
２の中心を挟んで互いに対向する位置が切り落としされ
て形成された直線状部５ａを有し、この直線状部５ａの
位置にクリップ９を配置したため、クリップ９の取付を
コンパクトにできて、小型の入力装置を提供できる。

【００３５】また、基板部材３には、歪み検出素子７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ間の位置に孔５ｂを設けて梁部４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを形成し、この梁部４ａ、４ｂ、
４ｃ、４ｄに歪み検出素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを配
設したため、操作部２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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の入力装置の第１の実施例の平面図。

【図２】図１の２−２線における断面図。

【図３】本発明の入力装置の第１の実施例に係り、フレ
キシブル基板を裏返した斜視図。

【図４】本発明の入力装置の第１の実施例の分解斜視
図。

【図５】本発明の入力装置の第２の実施例に係るクリッ
プの斜視図。

【図６】本発明の入力装置の第２の実施例に係る要部の
断面図。

【図７】本発明の入力装置の第３の実施例に係るクリッ
プの斜視図。

【図８】本発明の入力装置の第３の実施例に係る要部の
断面図。

【図９】従来の入力装置の斜視図。

【符号の説明】

１プリント基板１ａ配線パターン１ｂランド部Ｓ操作部材２操作部３基板部材４ａ梁部４ｂ梁部４ｃ梁部４ｄ梁部５連結部５ａ直線状部５ｂ孔６フレキシブル基板７ａ歪み検出素子７ｂ歪み検出素子７ｃ歪み検出素子７ｄ歪み検出素子８ａ導電体８ｂ端子部９クリップ９ａ上片部９ｂ下片部９ｃ切り溝９ｄ凸部９ｅ突起９ｆ孔１０半田

フロントページの続き (72)発明者栃原克彦東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内 (72)発明者小川敏生東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内Ｆターム(参考） 5B087 BC02 BC19 BC33 5G046 AA01 AB02 AC33 AC35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操作部と、中心部に前記操作部が設けら
れた平板状の基板部材と、複数個の歪み検出素子とこの
歪み検出素子に接続された端子部とを一面側に設けたフ
レキシブル基板と、複数個のランド部を設けたプリント
基板とを備え、前記フレキシブル基板の他面側が前記基
板部材の下面に接着され、前記フレキシブル基板の前記
一面側に設けた前記端子部が前記ランド部に半田付けさ
れたことを特徴とする入力装置。
【請求項２】前記フレキシブル基板は、前記基板部材
の外形と略等しく、或いは小さく形成したことを特徴と
する請求項１記載の入力装置。
【請求項３】前記歪み検出素子は、前記操作部を中心
として９０度の角度を持って４個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】前記端子部は、隣り合う前記歪み検出素
子間に形成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れ
かに記載の入力装置。
【請求項５】Ｕ字状のクリップを有し、このクリップ
で前記基板部材と前記フレキシブル基板とを挟持すると
共に、前記クリップの下片部が前記プリント基板上に配
置されて、前記フレキシブル基板と前記プリント基板と
の間に隙間を形成したことを特徴とする請求項１から４
の何れかに記載の入力装置。
【請求項６】前記クリップが金属材で形成されると共
に、前記下片部が前記端子部に接触し、前記下片部が前
記端子部と共に前記ランド部に半田付けされたことを特
徴とする請求項５記載の入力装置。
【請求項７】前記クリップの前記下片部には、前記端
子部と前記ランド部とが対向する位置に孔を設けたこと
を特徴とする請求項６記載の入力装置。
【請求項８】前記クリップの前記下片部には、前記端
子部と前記ランド部とが対向する位置に凸部を設けたこ
とを特徴とする請求項６、又は７記載の入力装置。
【請求項９】前記凸部の頂部を前記端子部に当接させ
たことを特徴とする請求項８記載の入力装置。
【請求項１０】前記基板部材は、前記歪み検出素子間
に位置する外周部において、前記操作部の中心を挟んで
互いに対向する位置が切り落としされて形成された直線
状部を有し、この直線状部の位置に前記クリップを配置
したことを特徴とする請求項５から９の何れかに記載の
入力装置。
【請求項１１】前記基板部材には、前記歪み検出素子
間の位置に孔を設けて梁部を形成し、この梁部に前記歪
み検出素子を配設したことを特徴とする請求項１から１
０の何れかに記載の入力装置。