JP2005158637A - 多方向入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 防塵性を維持しつつ、操作フィーリングが良好な多方向入力装置を提供する。
【解決手段】 収納部１ａ及び収納部１ａの上面を覆う蓋体９を有するハウジング１と、収納部１ａに収納され一端が蓋体９から突出されて中立位置からの押圧及び傾倒操作が可能な操作部材７、８と、収納部１ａに配設され操作部材７、８の押圧及び傾倒操作に応じて反転する反転ばね５、６と、収納部１ａに配設され反転ばね５、６の反転に応じて接離する接点部２、３、４とを備え、ハウジング１には、蓋体９の操作部材７、８が突出する部位を除き、蓋体９の上面からハウジング１の側面にわたって、蓋体９とハウジング１との係合部の周面を覆うように防塵カバー１０を設けた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、操作部材の傾倒操作とプッシュ操作に応じた信号の入力が可能な多方向入力装置に係り、時に塵埃の侵入を防止する防塵構造に関する。

従来の多方向入力装置の構造としては、基板に取付けられたスティックスイッチに相対する電気機器のケース本体に形成された透孔の周縁と、この透孔に対して隙間を設けた状態でスティックスイッチの操作軸が取付けられる合成樹脂製からなるスティックノブの下端部周縁との間にエラストマ樹脂にて被覆弾性部材を一体成形し、この被覆弾性部材の弾性力によりスティックスイッチの操作軸を常に中立位置へ付勢すると共に、スティックノブ周囲の透孔を被覆弾性部材により覆ってケース本体内に塵埃などの侵入を防止する構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、従来の多方向入力装置の構造を図に基づいて説明する。
図７は従来の多方向入力装置の取付け状態を示す縦断面図である。

電気機器のケース本体１０１は合成樹脂製の下ケース１０３と上ケース１０５とからなり、相互が突き合わされた下ケース１０３と上ケース１０５とをねじ止めして一体化している。

下ケース１０３には多方向入力装置であるスティックスイッチ１０７が取付けられた電子基板１０９がねじなどにより固着されている。スティックスイッチ１０７のスイッチケース１１１は合成樹脂製で、その底面中央部には軸受部１１３が一体形成されている。又、スイッチケース１１１の底面上には図示しない共通電極板及び複数の個別電極板が配置され、各共通電極板及び個別電極板の脚片は電子基板１０９の孔（図示せず）を挿通して回路に半田付けされている。

スイッチケース１１１の軸受部１１３には操作軸１１９の支持部１１９ａが回動可能に支持されている。又、スイッチケース１１１内には操作軸１１９の軸部１１９ｂを回り止めして挿通する透孔１２１ａを有し、合成樹脂製の接点台１２１が、スイッチケース１１１の各内面に対して隙間を設けて取付けられている。該接点台１２１の下面には一端部が常に共通電極板に当接すると共に他端部が選択された複数の個別電極板に当接可能な接片（図示せず）が取付けられている。

接点台１２１が取付けられたスイッチケース１１１には操作軸１１９を傾動可能に挿通する透孔１２５ａを有したカバー１２５が取付けられ、スイッチケース１１１から接点台１２１を抜け止めしている。スイッチケース１１１に対するカバー１２５の取付け構造としてはスイッチケース１１１の外面及びカバー１２５の内面に被係合部及び係合部（何れも図示せず）を相対して設け、これらの係合作用に固着する構造或いは相互を融着してもよい。

ケース本体１０１の上ケース１０５には透孔１０５ａが、下ケース１０３に取付けられたスティックスイッチ１０７に相対して形成され、該透孔１０５ａ周縁の上ケース１０５と、該透孔１０５ａの中心部に位置するスティックノブ１２７の下端周縁との間には被覆弾性部材１２９がエラストマ樹脂にて一体成形されている。即ち、予め成形された上ケース１０５及びスティックノブ１２７に対してエラストマ樹脂を一体成形して被覆弾性部材１２９を一体化している。そして該被覆弾性部材１２９はその弾性力により操作軸１１９を中立位置へ付勢している。

スティックノブ１２７は上面にスイッチトップ１２７ａが形成されると共に下面中央部に軸部１１９ｂの上端部が挿嵌されるボス部１２７ｂが一体形成されている。

上ケース１０５における透孔１０５ａとスティックノブ１２７周囲との隙間が被覆弾性部材１２９により覆われて水、塵等の異物の侵入を阻止するため、スティックスイッチ１０７が誤作動したり、動作不良になったりするのを防止することができる。

特開平９−４５１７２号公報

しかしながら、上述した従来の多方向入力装置の構造においては、弾性を有する被覆弾性部材１２９がスチックノブ１２７と連結されて全体を覆っているため、傾倒操作時に被覆弾性部材１２９の弾性に抗した操作力が必要であり、また、傾倒方向での操作フィーリングのばらつきを防止するためには、被覆弾性部材１２９の加工精度、取り付け精度を高精度に形成する必要があることから、安価に形成することができないという問題があった。
また、電子機器へのスチックスイッチ１０７の組み込み時において防塵構造が形成されるため、スチックスイッチ１０７の搬送、保管、電子機器の基板への組立時における塵埃の侵入の可能性があった。

したがって、本発明では上述した問題点を解決し、防塵性を維持しつつ、操作フィーリングが良好な多方向入力装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、収納部及びこの収納部の上面を覆う蓋体を有するハウジングと、前記収納部に収納され一端が前記蓋体から突出されて中立位置からの押圧及び傾倒操作が可能な操作部材と、前記収納部に配設され前記操作部材の押圧及び傾倒操作に応じて反転する反転ばねと、前記収納部に配設され前記反転ばねの反転に応じて接離する接点部とを備え、前記ハウジングには、前記蓋体の前記操作部材が突出する部位を除き、前記蓋体の上面から前記ハウジングの側面にわたって、前記蓋体と前記ハウジングとの係合部の周面を覆うように防塵カバーを設けた構成とした。

また、第２の解決手段として、前記蓋体の上面を覆う前記防塵カバーには、自動機による組立の際にエアー吸引可能な吸引部を形成した構成とした。
また、第３の解決手段として、前記防塵カバーを弾性材で形成し、この弾性材の有する弾性力で前記防塵カバーを前記ハウジングに密着すると共に、前記防塵カバーの表面に凹凸部を設けることにより前記吸引部を形成した構成とした。

また、第４の解決手段として、前記吸引部を前記操作部材の突出位置を中心とした周方向に形成した構成とした。
また、第５の解決手段として、前記蓋体と前記ハウジングとを、フック状の係合部で係合し、この係合部を含む周面を前記防塵カバーで覆うようにした構成とした。

上述したように、本発明の多方向入力装置は、収納部及び収納部の上面を覆う蓋体を有するハウジングと、収納部に収納され一端が蓋体から突出されて中立位置からの押圧及び傾倒操作が可能な操作部材と、収納部に配設され操作部材の押圧及び傾倒操作に応じて反転する反転ばねと、収納部に配設され反転ばねの反転に応じて接離する接点部とを備え、ハウジングには、蓋体の操作部材が突出する部位を除き、蓋体の上面からハウジングの側面にわたって、蓋体とハウジングとの係合部の周面を覆うように防塵カバーを設けたことから、蓋体とハウジングの収納部との係合部は防塵カバーで覆われているので接点部への塵埃の侵入を防止できると共に、蓋体の操作部材が突出する部分には防塵カバーがないので防塵カバーと操作部材との干渉がなく、操作フィーリングが良好な多方向入力装置を提供することができる。

また、蓋体の上面を覆う防塵カバーには、自動機による組立の際にエアー吸引可能な吸引部を形成したことから、電子機器の実装基板へ多方向入力装置を実装する際には、エアー吸引による搬送が可能なので、自動機での搬送組立てが容易に行なえる。
また、防塵カバーを弾性材で形成し、弾性材の有する弾性力で防塵カバーをハウジングに密着すると共に、防塵カバーの表面に凹凸部を設けることにより吸引部を形成したことから、自動機での組立時に、弾性材からなる防塵カバーがエアーノズルへ吸着して外れなくなることを防止でき、防塵カバーを取り付けた状態で多方向入力装置を電子機器の実装基板へ実装することができる。

また、吸引部を操作部材の突出位置を中心とした周方向に形成したことから、操作部材を中心としてバランス良く吸引搬送が行えるので、電子機器の実装基板へ精度良く実装することができる。
また、蓋体とハウジングとを、フック状の係合部で係合し、係合部を含む周面を防塵カバーで覆うようにしたことから、蓋体とハウジングとの係合を接着や溶着などの方法で固着する必要がなく、フック部を用いてスナップ係合させればいいので、構成が簡易となり、作業性が向上し、安価対応が可能となる。

以下、本発明の多方向入力装置の実施形態を図１乃至図６に示す。図１は多方向入力装置の平面図、図２は多方向入力装置の正面図、図３は図１における３−３線での多方向入力装置の断面図、図４はハウジングの平面図、図５は防塵カバーの平面図、図６は防塵カバーの断面図である。

図１乃至図４において、ハウジング１は、合成樹脂などの絶縁材からなり、上面が開口された略方形状の箱型に形成されており、内部に収納部１ａを有している。この収納部１ａの内底面の中央には、導電性の金属板からなる第１中央接点部２が表出して配設されており、この第１中央接点部２の周辺には同じく導電性の金属板からなる周辺接点部３が第１中央接点部２を囲むように表出して配設されている。この第１中央接点部２と周辺接点部３とで第１の信号検出手段を形成している。

また、前記第１中央接点部２、及び周辺接点部３の基部は屈曲されて、前記ハウジング１の内底部にインサート成形などの方法で一体的に埋設されており、その他端側は前記ハウジング１の外側面から外方へ導出されて接続端子２ａ、３ａが設けられている。この接続端子２ａ、３ａが電子機器などの図示しない回路基板の導電パターンに接続されるものとなっている。

また、前記収納部１ａの四隅部で、前記周辺接点部３の外周位置には、同じく導電性の金属板からなる４個の第２中央接点部４が表出して配設されている。また、前記周辺接点部３には、それぞれの第２中央接点部４と対向した位置に突状の接触部３ｂが形成されている。この第２中央接点部４と周辺接点部３とで第２の信号検出手段を形成している。

また、前記第２中央接点部４の基部は屈曲されて、前記ハウジング１の内底部にインサート成形などの方法で一体的に埋設されており、その他端側は前記ハウジング１の外側面から外方へ導出されてそれぞれ接続端子４ａが設けられている。同様に、この接続端子４ａも電子機器などの図示しない回路基板の導電パターンに接続されるものとなっている。

また、前記ハウジング１の前記接続端子２ａ、３ａ、４ａが導出されていない対向する一対の外側面には、外方へ突出したフック状の係合突部１ｂが形成されている。この係合突部１ｂに後述する蓋体９の係合片部９ｂが係合されてハウジング１と蓋体９が一体化されるものとなっている。

前記収納部１ａの中央には、位置決め壁部１ｃによってガイドされて、ばね性を有する薄板金属板からなる第１の反転ばね５が収納されている。この第１の反転ばね５は、円形でドーム状の膨出部５ａと、外周縁部５ｂとを有し、この外周縁部５ｂが前記周辺接点部３上に載置されて電気的に導通されると共に、膨出部５ａが前記第１中央接点部２と対向して離間した状態で配設されている。

また、前記収納部１ａの四隅部には、同じくばね性を有する薄板金属板からなる第２の反転ばね６が収納されている。この第２の反転ばね６は、対角線上に対向して配置され、円形でドーム状の膨出部６ａと、外周縁部６ｂを有し、この外周縁部６ｂが前記周辺接点部３に設けられた突状の接触部３ｂ上に載置されて電気的に導通されると共に、膨出部６ａが前記第２中央接点部４と対向して離間した状態で配設されている。

前記第１の反転ばね５と前記第２の反転ばね６が、前記収納部１ａの中央とその周囲の四隅部に位置するようにそれぞれ配設されており、この時、前記第１の反転ばね５と第２の反転ばね６は、前記周辺接点部３を介して電気的に接続された状態となっている。

このように、前記第１及び第２の反転ばね５、６を、反転可能な膨出部を有する導電性の金属板で形成して、前記ハウジング１の収納部１ａには、前記第１及び第２の反転ばね５、６の外周縁部５ｂ、６ｂと常時当接する、周辺接点部３、と、前記第１及び第２の反転ばね５、６の膨出部５ａ、６ａと接離する、第１及び第２中央接点部２、４を形成し、この第１及び第２中央接点部２、４と前記周辺接点部３とで、前記第１及び第２の信号検出手段を構成するようにしている。そして、前記第１及び第２の反転ばね５、６で可動接点を兼用することで、良好なクリック感が得られると共に、構成が簡易となっている。

操作部材は、合成樹脂などの絶縁材からなり、押圧操作用の第１操作部材７と、第１操作部材７を昇降可能に保持する傾倒操作用の第２操作部材８とから形成されている。第１操作部材７は、柱状の基部７ａと、この基部７ａの先端側に設けられた鍔部７ｂと、押圧用突起部７ｃとを有している。また、第２操作部材８は、第１操作部材７の基部７ａを昇降可能に保持する中空部を有する基盤部８ａと、この基盤部８ａの周囲に延出したアーム部８ｂと、このアーム部８ｂの下面に突出して設けられた傾倒用突起部８ｃとを有している。

前記第１操作部材７が、前記第２操作部材８の中空部に挿通されて鍔部７ｂによって基盤部８ａに保持されており、この第１及び第２操作部材７、８が、前記ハウジング１に押圧及び傾倒操作可能に収納されている。この時、第１操作部材７の押圧用突起部７ｃが、前記第１の反転ばね５の膨出部５ａの頂部上面に当接された状態となっており、また、第２操作部材８の傾倒用突起部８ｃが、前記第２の反転ばね６の膨出部６ａの頂部上面に当接された状態となっている。

蓋体９は、金属板等を打ち抜き、フォーミングして略方形状に形成されており、この中央には開口部９ａが形成され、この開口部９ａには前記第１及び第２操作部材７、８が突出されて配設されている。この蓋体９により前記ハウジング１の収納部１ａの開口を覆うと共に、第１及び第２操作部材７、８の飛び出しを規制するようになっている。また、前記蓋体９には、対向する一対の側板に開口部９ｃを形成してなる係合片部９ｂが設けられており、この係合片部９ｂの開口部９ｃの内壁下端が前記ハウジング１の係合突部１ｂの下端斜面に乗り上げてスナップ係合するようになっており、更に係合片部９ｂを挟んで対向するように一対の側板９ｄを設けてこれら側板９ｄによってハウジング１の側壁を囲んでいる。

このように、蓋体９とハウジング１とを、前記係合片部９ｂとフック状の係合突部１ｂとでスナップ係合し、この係合部を含む周面を後述する防塵カバー１０で覆うようにしたので、蓋体９とハウジング１との係合を接着や溶着などの方法で固着する必要がなく、フック部を用いてスナップ係合させればいいので、構成が簡易となり、作業性が向上し、安価対応が可能となっている。

防塵カバー１０は、シリコーンゴムや可撓性エラストマーなどの弾性を有する絶縁材で略方形状に形成されている。この防塵カバー１０は、平面状の上面部１０ａと、この上面部１０ａから下方へ環状に延出された側面部１０ｂとを有している。また、上面部１０ａの中央には円形状の開口部１０ｃが設けられており、対向する一対の側面部１０ｂの下端部にはフック状の突起部１０ｄが設けられている。

前記防塵カバー１０が前記ハウジング１に係合された蓋体９の上面に冠着される際には、前記開口部１０ｃから前記第１及び第２操作部材７、８が突出されると共に、前記フック状の突起部１０ｄが蓋体９の側板９ｄの底辺部に係合されて固着されるものとなっている。この時、前記防塵カバー１０は弾性を有する材料で形成されていることから、この弾性材の有する弾性力で前記防塵カバー１０が前記ハウジング１に密着されるものとなる。また、防塵カバー１０の突起部１０ｄと側面部１０ｂとの間に蓋体９の係合片部９ｂの開口部９ｃを挿通した係合突部１ｂがはまり込んでいる。

また、前記防塵カバー１０の上面部１０ａには、開口部１０ｃを中心とした周方向に微細な凹凸部からなる梨地処理（図示せず）が施されており、この梨地処理が施された処理面が、自動機による組立の際のエアー吸引可能な吸引部１０ｅとなっている。梨地処理は、開口部１０ｃを中心とし、これよりも大きな所定半径内の上面部１０ａの全面に設けることが好ましい。

このように、蓋体９の上面を覆う防塵カバー１０に、自動機による組立の際にエアー吸引可能な吸引部１０ｅを形成することにより、電子機器の実装基板（図示せず）へ多方向入力装置を実装する際には、エアー吸引による搬送が可能なので、自動機での搬送組立てが容易に行なえるものとなる。

また、この吸引部１０ｅを、微細な凹凸部からなる梨地処理を施すことにより形成したので、自動機での組立時に、弾性材からなる防塵カバー１０がエアーノズルへ吸着して外れなくなることを防止でき、防塵カバー１０を取り付けた状態でも確実に電子機器の実装基板へ実装することができるものとなっている。
また、この吸引部１０ｅは、前記第１及び第２操作部材７、８が突出される開口部１０ｃを中心とした周方向に形成してあるので、第１及び第２操作部材７、８を中心としてバランス良く吸引搬送が行えるので、電子機器の実装基板へ精度良く実装することができるものとなっている。

尚、図示はしないが、前記防塵カバー１０の上面部１０ａや側面部１０ｂに、実装基板への実装時の位置決め基準形状（例えば、シンボルマークなどの印刷表示や、凹凸などの金型による成形表示など）を形成するようにしても良く、この場合には、この基準形状により画像処理装置での位置決めや、電子機器側のステムの向きの組み違いなどを防止することができるものとなる。

次に、上記構成の多方向入力装置の動作を説明する。
まず、図３に示す初期（操作部材を押圧及び傾倒操作の何れの操作もしていない状態）の状態から、第１操作部材７を図示右側に傾倒すると、第１操作部材７を介して第２操作部材８が傾倒され、図示右側のアーム８ｂが下方に移動して右側の傾倒用突起部８ｃが図示右側に配設された第２の反転ばね６の膨出部６ａの頂部を押圧してこの第２の反転ばね６を反転させるものとなる。

この第２の反転ばね６の反転により、膨出部６ａの頂部下面が、対向して配設されている第２中央接点部４と接触することで、第２の反転ばね６を介して周辺接点部３と第２中央接点部４とが電気的に導通する。この時、第２中央接点部４と周辺接点部３が電気的に接続されることで、接続端子４ａと３ａ間に所定の信号が送信されるものとなる。

この状態から、第１操作部材７への傾倒操作を解除すると、第２操作部材８は、図示右側の第２の反転ばね６が自らの有するばね力によって反転復帰することにより上方へ押し戻されて初期の状態に復帰する。この時、第２中央接点部４と周辺接点部３との導通も解除されて信号の送信がオフとなる。

次に、図３に示す初期（操作部材を押圧及び傾倒操作の何れの操作もしていない状態）の状態から、第１操作部材７を図示下側に押圧すると、第１操作部材７が第２操作部材８の中空部に沿って下方へ移動して、下側の押圧用突起部７ｃが図示中央に配設された第１の反転ばね５の膨出部５ａの頂部を押圧してこの第１の反転ばね５を反転させるものとなる。

この第１の反転ばね５の反転により、膨出部５ａの頂部下面が、対向して配設されている第１中央接点部２と接触することで、第１の反転ばね５を介して周辺接点部３と第１中央接点部２とが電気的に導通する。この時、第１中央接点部２と周辺接点部３が電気的に接続されることで、接続端子２ａと３ａ間に所定の信号が送信されるものとなる

この状態から、第１操作部材７への押圧操作を解除すると、第１操作部材７は、図示中央の第１の反転ばね５が自らの有するばね力によって反転復帰することにより上方へ押し戻されて初期の状態に復帰する。この時、第１中央接点部２と周辺接点部３との導通も解除されて信号の送信がオフとなる。

尚、図３に示すように、第２操作部材８の基盤部８ａの外周面は、傾倒操作に伴う揺動支点を中心とした円弧面で形成されており、第１及び第２操作部材７、８が突出する蓋体９の開口部９ａの内周面は、この第２操作部材８の基盤部８ａの円弧面に沿って同率の円弧面となるように形成されている。また、第１及び第２操作部材７、８は、第１及び第２の反転ばね５、６の膨出部５ａ、６ａの弾性力によって上方へ付勢されており、この付勢力によって第２操作部材８の基盤部８ａの外周面が蓋体９の開口部９ａの内周面に密着して保持されるようになっている。

また、蓋体９の第１及び第２操作部材７、８が突出する部分は、防塵カバー１０に開口部１０ｃが設けられており防塵カバー１０で覆われてはいないが、このように、蓋体９の第１及び第２操作部材７、８が突出する部分は、第２操作部材８の基盤部８の外周面と蓋体９の開口部９ａの内周面とが密着して保持されていることから、この部分からの塵埃の侵入はほとんどなく、防塵性が維持されている。

上記した実施例によれば、収納部１ａを有するハウジング１及び蓋体９に、この蓋体９の第１及び第２操作部材７、８が突出する部分の所定の範囲を除いて、前記蓋体９の上面から前記ハウジング１の側面にわたって、前記蓋体９と前記ハウジング１との係合部の周面を覆うように前記防塵カバー１０を設けるようにしたので、前記蓋体９とハウジング１の収納部１ａとの係合部は、この防塵カバー１０で覆われているので、収納部１ａ内に配設された接点部への塵埃の侵入を防止できると共に、蓋体９の第１及び第２操作部材７、８が突出する部分には防塵カバー１０がないので、防塵カバー１０と第１及び第２操作部材７、８との干渉がなく、操作フィーリングが良好な多方向入力装置を提供することができるものとなっている。

本発明の多方向入力装置を示す平面図である。 本発明の多方向入力装置を示す正面図である。 本発明の図１における３−３線での多方向入力装置を示す断面図である。 本発明のハウジングを示す平面図である。 本発明の防塵カバーを示す平面図である。 本発明の防塵カバーを示す断面図である。 従来の多方向入力装置の取付け状態を示す断面図である。

符号の説明

１：ハウジング
１ａ：収納部
１ｂ：係合突部
１ｃ：位置決め壁部
２：第１中央接点部
２ａ：接続端子
３：周辺接点部
３ａ：接続端子
３ｂ：接触部
４：第２中央接点部
４ａ：接続端子
５：第１の反転ばね
５ａ：膨出部
５ｂ：外周縁部
６：第２の反転ばね
６ａ：膨出部
６ｂ：外周縁部
７：第１操作部材
７ａ：基部
７ｂ：鍔部
７ｃ：押圧用突起部
８：第２操作部材
８ａ：基盤部
８ｂ：アーム部
８ｃ：傾倒用突起部
９：蓋体
９ａ：開口部
９ｂ：係合片部
９ｃ：開口部
９ｄ：側板
１０：防塵カバー
１０ａ：上面部
１０ｂ：側面部
１０ｃ：開口部
１０ｄ：突起部
１０ｅ：吸引部

Claims (5)

1. 収納部及びこの収納部の上面を覆う蓋体を有するハウジングと、前記収納部に収納され一端が前記蓋体から突出されて中立位置からの押圧及び傾倒操作が可能な操作部材と、前記収納部に配設され前記操作部材の押圧及び傾倒操作に応じて反転する反転ばねと、前記収納部に配設され前記反転ばねの反転に応じて接離する接点部とを備え、前記ハウジングには、前記蓋体の前記操作部材が突出する部位を除き、前記蓋体の上面から前記ハウジングの側面にわたって、前記蓋体と前記ハウジングとの係合部の周面を覆うように防塵カバーを設けたことを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記蓋体の上面を覆う前記防塵カバーには、自動機による組立の際にエアー吸引可能な吸引部を形成したことを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
3. 前記防塵カバーを弾性材で形成し、この弾性材の有する弾性力で前記防塵カバーを前記ハウジングに密着すると共に、前記防塵カバーの表面に凹凸部を設けることにより前記吸引部を形成したことを特徴とする請求項２記載の多方向入力装置。
4. 前記吸引部を前記操作部材の突出位置を中心とした周方向に形成したことを特徴とする請求項２、又は３記載の多方向入力装置。
5. 前記蓋体と前記ハウジングとを、フック状の係合部で係合し、この係合部を含む周面を前記防塵カバーで覆うようにしたことを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
   

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