JP2005310669A - 多方向入力装置およびその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スライド操作した操作体を自動復帰させることができると共に、操作領域を広く採れて操作方向による操作力のばらつきが少なく、しかも組立性が良好な多方向入力装置とその組立方法を提供すること
【解決手段】 筐体１０の内部には、操作体１３の大径部１３ａと、この大径部１３ａを包囲する環状コイルばね１４と、操作体１３のスライド方向およびスライド量を検出する摺動子１７，１８等の検出手段とが配設されており、組立時に環状コイルばね１４を仮保持する組立治具３０を挿通させるための治具挿通孔１０ｃが予め筐体１０に設けてある。筐体１０の開口１０ｂから突出する突起部１３ｂを介して操作体１３をスライド操作すると、大径部１３ａがそのスライド方向に位置する環状コイルばね１４を押し込んで伸長させるので、操作力を除去すると環状コイルばね１４の復元力で操作体１３は初期位置へ自動復帰する。
【選択図】 図２０

Description

本発明は、ゲーム機や携帯電話機等に用いて好適な多方向入力装置とその組立方法に係り、特に、スライド操作によって所定の入力が可能な多方向入力装置とその組立方法とに関する。

図２１は従来の多方向入力装置を示す断面図であり、この多方向入力装置は操作部をスライド操作することによって所定の入力が可能となっている（例えば、特許文献１参照）。図２１に示す多方向入力装置は、絶縁性の上ケース２および下ケース３を組み合わせてなる筐体１と、この筐体１にスライド操作可能に保持された操作体４と、この操作体４の突起部４ａに駆動されて筐体１の内部で互いに直交する方向にスライド移動する第１のスライダ５および第２のスライダ６と、第１のスライダ５に保持された第１の摺動子７と、第２のスライダ６に保持された第２の摺動子８と、上ケース２の裏面に配設された基板９とによって主に構成されており、基板９の底面側には第１および第２の摺動子７，８がそれぞれ摺接する図示せぬ一対の導電パターンが設けられている。筐体１の上ケース２には開口２ａが設けられており、この開口２ａを貫通する操作体４の突起部４ａの上端部に図示せぬ操作つまみが固着されて、突起部４ａに操作力が付与されるようになっている。操作体４には下ケース３の内底面３ａを受け面とする正方形状の平板部４ｂが設けられており、この平板部４ｂの中央に突起部４ａが立設されている。第１のスライダ５には操作体４の突起部４ａを挿通して係合させた直線状の係合孔５ａが形成されており、この係合孔５ａの短手方向に沿って第１のスライダ５は移動可能である。同様に、第２のスライダ６には突起部４ａを挿通して係合させた直線状の係合孔６ａが形成されており、この係合孔６ａの短手方向に沿って第２のスライダ６は移動可能である。すなわち、互いに直交する方向に延びる係合孔５ａと係合孔６ａが交叉する位置に突起部４ａを挿通して係合させることにより、突起部４ａの水平方向（開口２ａの径方向）の移動に伴って各スライダ５，６がそれぞれ互いに直交する方向にスライド移動するようになっている。なお、下ケース３には第１および第２のスライダ５，６のスライド移動を案内するガイド壁３ｂが枠状に立設されている。

このように概略構成された従来の多方向入力装置は、図示せぬ操作つまみを介して操作体４を例えば係合孔５ａの長手方向（図２１の左右方向）に沿ってスライド操作すると、第１のスライダ５には操作力が作用しないが、第２のスライダ６は突起部４ａに駆動されるため操作方向へスライド移動し、よって第２の摺動子８が対応する導電パターンとの接触位置を変化させて、該接触位置に応じた検出信号が図示せぬ端子から出力される。同様に、操作体４を係合孔６ａの長手方向（図２１の紙面と直交する方向）に沿ってスライド操作すると、第２のスライダ６には操作力が作用しないが、第１のスライダ５は突起部４ａに駆動されるため操作方向へスライド移動し、よって第１の摺動子７が対応する導電パターンとの接触位置を変化させて、該接触位置に応じた検出信号が図示せぬ端子から出力される。また、操作体４を係合孔５ａ，６ａに対して斜め方向にスライド操作した場合は、その操作方向とスライド量に応じて第１および第２のスライダ５，６が互いに直交する方向へそれぞれ所定量だけスライド移動して、第１および第２の摺動子７，８の位置に応じた検出信号が出力される。したがって、これらの検出信号を図示せぬ制御部で演算処理することにより、操作体４のスライド方向およびスライド量を検出できるようになっている。

しかしながら上述した従来の多方向入力装置には、スライド操作した操作体４を初期位置へ自動復帰させる復帰手段が設けられていないため、操作体４をスライド操作が可能な領域の端部近傍で停止させると、次なるスライド操作を行う際に該端部方向へはほとんどスライド移動させることができなくなってしまい、ゲーム機などにおいて操作性に支障をきたすこととなる。

そこで従来、操作体を初期位置へ自動復帰させる復帰手段としてＯリングや線ばねを組み込んだ多方向入力装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。かかる従来の多方向入力装置は、例えば、筐体の内部に配置される操作体の大径部と該筐体の内壁との間に存する環状の空間に断面形状が略楕円形のＯリングを嵌め込み、操作体をスライド操作すると大径部がスライド方向においてＯリングを押し潰し、その操作力を除去するとＯリングの押し潰されていた部分の復元力で操作体が初期位置まで押し戻されるようになっている。あるいは、一端部が筐体の内壁に支持された複数本の線ばねの他端部を操作体の外周面に弾接させることにより、操作体をスライド操作すると線ばねが撓み、操作力を除去すると線ばねの復元力で操作体が初期位置まで押し戻されるようになっている。
特開平５−３２４１８４号公報（第３−４頁、図２） 特開２００３−８４９１６（第４−８頁、図３）

前述したように、図２１に示す従来の多方向入力装置は、スライド操作した操作体４を初期位置へ自動復帰させる復帰手段が設けられていないため、良好な操作性が得られないという問題があった。一方、操作体を初期位置へ自動復帰させる復帰手段としてＯリングを組み込んだ従来例にあっては、太くて弾性変形量が大きいＯリングを使用したとしても操作体を大きくスライド移動させることは困難なので、操作体のスライド操作可能な領域（操作領域）を広く採れないという問題があった。また、操作体を初期位置へ自動復帰させる復帰手段として線ばねを組み込んだ従来例にあっては、操作体をどの方向へスライド移動させるかによって線ばねの反力が大きく異なってしまうため、操作力がスライド方向によって大きくばらついてしまうという問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、スライド操作した操作体を自動復帰させることができると共に、操作領域を広く採れて操作方向による操作力のばらつきが少なく、しかも組立性が良好な多方向入力装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、操作性に優れて組立性も良好な多方向入力装置の組立方法を提供することにある。

上述した第１の目的を達成するため、本発明の多方向入力装置では、開口を有する筐体と、前記開口に露出する操作力付与部と該開口よりも大径で前記筐体の内部に配置された大径部とを有し多方向へスライド操作可能に保持された操作体と、前記筐体の内部に配設されて前記操作体のスライド移動を検出する検出手段と、前記筐体の内部で前記大径部を包囲する位置に組み込まれ該大径部を初期位置へ自動復帰させる環状弾性部材と、前記初期位置における前記大径部の外周部と対向する位置に設けられ前記環状弾性部材の内周部に当接して位置規制する位置決め手段とを備え、前記筐体に前記位置決め手段よりも外周側に位置する複数の治具挿通孔を設け、これら治具挿通孔に挿通した組立治具に前記環状弾性部材を巻装することによって該環状弾性部材を仮保持できるようにすると共に、前記操作体のスライド操作時に前記大径部がそのスライド方向に位置する前記環状弾性部材を押し込んで伸長（弾性変形）させるように構成した。

このように構成された多方向入力装置は、操作体をスライド操作すると、その大径部を全周に亘って包囲する環状弾性部材が該大径部に押し込まれてスライド方向へ伸長するようになっているので、操作体を大きくスライド移動させても環状弾性部材を無理なく伸長させることができて、操作体のスライド操作可能な領域（操作領域）を広く採れると共に、スライド方向が異なっても操作力が大きくばらつく虞がない。また、操作力を除去すると伸長していた環状弾性部材の復元力によって大径部が押し戻されるため、操作体を初期位置へ自動復帰させることができる。しかも、組立時には治具挿通孔に挿通した組立治具に環状弾性部材を巻装しておくことにより、その後に組み込まれる操作体の大径部と干渉しない位置に該環状弾性部材を仮保持しておくことができるため、環状弾性部材によって組立性が損なわれる心配もない。

かかる構成の多方向入力装置において、前記筐体に４個以上の前記治具挿通孔が設けられていれば、前記位置決め手段の近傍に各治具挿通孔を位置させても該治具挿通孔に挿通した組立治具によって操作体の大径部と干渉しない位置に環状弾性部材を仮保持しておくことができるため、多方向入力装置の小型化を図るうえで好ましい。

また、かかる構成の多方向入力装置において、前記大径部の外形が平面視円形状であれば、該大径部の外周面に全周に亘って環状弾性部材を弾接させることができるため、操作力がスライド方向によってばらつく可能性がさらに低減して好ましい。

なお、かかる構成の多方向入力装置において、前記環状弾性部材は環状ゴム等であってもよいが、環状弾性部材が環状コイルばねであれば、長期に亘って劣化しにくくスライド操作が繰り返されても塑性変形を起こしにくいため、高い信頼性が期待できる。

また、かかる構成の多方向入力装置において、前記位置決め手段として前記筐体内に別部材を組み込む構成にしてもよいが、筐体の内壁に突設された突堤部を位置決め手段として機能させると、部品点数を削減できて好ましい。この場合、該突堤部を円環状に形成しておけば、環状弾性部材を全周に亘って同等の条件で位置規制することができるため、操作力がスライド方向によってばらつく可能性がさらに低減して好ましく、突堤部に対する環状弾性部材の動きをスムーズなものとすることができる。

また、上述した第２の目的を達成するため、本発明による多方向入力装置の組立方法では、開口を有する筐体と、前記開口に露出する操作力付与部と該開口よりも大径で前記筐体の内部に配置された大径部とを有して多方向へスライド操作可能に保持された操作体と、前記筐体の内部に配設されて前記操作体のスライド移動を検出する検出手段と、前記筐体の内部で前記大径部を包囲する位置に組み込まれて該大径部を初期位置へ自動復帰させる環状弾性部材とを備え、前記筐体には、前記環状弾性部材の内周部に当接して位置規制するための突堤部と、該突堤部の径方向外側に組立治具を配置させるための複数の治具挿通孔とが設けられており、組立時に、前記治具挿通孔に挿通した前記組立治具に前記環状弾性部材を巻装することによって該環状弾性部材を仮保持し、この状態で前記操作体を前記筐体に組み込んだ後、前記組立治具を前記治具挿通孔から抜き取ることによって前記環状弾性部材を自身の弾性で前記大径部の外側に巻装させるようにした。

このように多方向入力装置の組立時に、筐体の治具挿通孔に挿通した組立治具に環状弾性部材を巻装して仮保持しておけば、この状態で操作体を筐体に組み付けても環状弾性部材が該操作体の大径部と干渉する虞はなく、その後、組立治具を治具挿通孔から抜き取れば環状弾性部材が自身の弾性で該大径部の外側に巻装されることとなる。したがって、環状弾性部材や操作体の組み込み作業を円滑に行うことができ、組立性が良好な多方向入力装置を実現できる。また、こうして組み立てられた多方向入力装置は、操作体をスライド操作すると、その大径部を全周に亘って包囲する環状弾性部材が該大径部に押し込まれてスライド方向へ伸長（弾性変形）するので、操作体を大きくスライド移動させても環状弾性部材を無理なく伸長させることができ、操作体のスライド操作可能な領域を広く採れると共に、スライド方向が異なっても操作力が大きくばらつく虞がない。また、操作力を除去すると伸長していた環状弾性部材の復元力によって大径部が押し戻されるため、操作体を初期位置へ自動復帰させることができる。

かかる多方向入力装置の組立方法において、前記筐体に４個以上の前記治具挿通孔が設けられていれば、前記位置決め手段の近傍に各治具挿通孔を位置させても該治具挿通孔に挿通した組立治具によって操作体の大径部と干渉しない位置に環状弾性部材を仮保持しておくことができるため、多方向入力装置の小型化を図るうえで好ましい。

なお、かかる多方向入力装置の組立方法において、前記環状弾性部材は環状ゴム等であってもよいが、環状弾性部材が環状コイルばねであれば、長期に亘って劣化しにくくスライド操作が繰り返されても塑性変形を起こしにくいため、高い信頼性が期待できる。

また、かかる多方向入力装置の組立方法において、前記突堤部が円環状に形成されていれば、環状弾性部材を全周に亘って同等の条件で位置規制することができるため、操作力がスライド方向によってばらつく可能性がさらに低減して好ましく、突堤部に対する環状弾性部材の動きをスムーズなものとすることができる。

本発明による多方向入力装置は、操作体をスライド操作すると環状弾性部材が大径部に押し込まれてスライド方向へ伸長するようになっているので、操作体のスライド操作可能な領域を広く採れると共に、スライド方向が異なっても操作力が大きくばらつく虞がない。また、操作力を除去すると環状弾性部材の復元力によって操作体を初期位置へ自動復帰させることができる。また、この多方向入力装置の筐体には治具挿通孔が設けてあり、組立時に該治具挿通孔に挿通した組立治具に環状弾性部材を巻装しておくことによって、その後に組み込まれる操作体の大径部と干渉しない位置に環状弾性部材を仮保持しておくことができるため、環状弾性部材によって組立性が損なわれる心配がない。それゆえ、操作性に優れて組立性も良好な多方向入力装置およびその組立方法を提供することができる。

実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の分解斜視図、図２は該多方向入力装置の断面図、図３は該多方向入力装置の平面図、図４は該多方向入力装置の側面図、図５は該多方向入力装置を図４とは別角度から見た側面図、図６は該多方向入力装置の底面図、図７は底部カバーおよび基板を除去して該多方向入力装置を底面側から見た斜視図、図８は該多方向入力装置を天面側から見た斜視図、図９は上ケースと底部カバーを除去して該多方向入力装置を天面側から見た斜視図、図１０は該多方向入力装置の一対のスライダと基板を天面側から見た斜視図、図１１は該多方向入力装置の環状コイルばねを示す平面図、図１２（ａ）〜（ｃ）は該環状コイルばねの形成方法を示す説明図である。また、図１３〜図１８は該多方向入力装置の動作説明図であり、図１３は非操作時における操作体と環状コイルばねの位置を示す平面図、図１４は図１３と同じ状態での各スライダの位置を示す底面図、図１５は筐体の一辺に沿ってスライド操作したときの操作体と環状コイルばねの位置を示す平面図、図１６は図１５と同じ状態での各スライダの位置を示す底面図、図１７は筐体の対角線方向にスライド操作したときの操作体と環状コイルばねの位置を示す平面図、図１８は図１７と同じ状態での各スライダの位置を示す底面図である。また、図１９と図２０は該多方向入力装置の組立方法を示す説明図であり、図１９は組立治具によって環状コイルばねを仮保持している状態を示す平面図、図２０は図１９に示す組立過程の多方向入力装置の断面図である。

これらの図に示す多方向入力装置は、筐体１０の構成要素である絶縁性の上ケース１１および下ケース１２と、円板状の大径部１３ａの両面の中心部に突起部１３ｂと駆動部１３ｃを突設してなる操作体１３と、上ケース１１内で大径部１３ａを包囲する位置に組み込まれた環状コイルばね１４と、下ケース１２内で互いに直交する方向にスライド移動可能な第１のスライダ１５および第２のスライダ１６と、第１のスライダ１５に保持された第１の摺動子１７と、第２のスライダ１６に保持された第２の摺動子１８と、これら第１および第２の摺動子１７，１８がそれぞれ摺接する第１および第２の導電パターン２５，２６が設けられた基板１９と、板金製の底部カバー２０とによって主に構成されている。

この多方向入力装置の筐体１０は、上ケース１１と下ケース１２および底部カバー２０を組み合わせて一体化することにより構成されている。上ケース１１の天板部は筐体１０の天板部１０ａに相当し、この天板部１０ａには、操作体１３の突起部１３ｂがスライド移動可能に挿通される大きめな円形の外部開口１０ｂが開設されていると共に、該開口１０ｂの周囲の同一円周上に略等間隔な配置で４個の小さな治具挿通孔１０ｃが穿設されている。これら治具挿通孔１０ｃは、組立時に後述するピン形状の組立治具３０を挿通するためのものである。また、下ケース１２の天板部は筐体１０の隔壁１０ｄに相当し、この隔壁１０ｄには操作体１３の駆動部１３ｃがスライド移動可能に挿通される大きめな円形の連通開口１０ｅが開設されている。

この筐体１０の内部空間は、隔壁１０ｄを介して上方の第１の空洞部２１と下方の第２の空洞部２２とに仕切られている。そして、上ケース１１と隔壁１０ｄとによって画成される第１の空洞部２１に、操作体１３の大径部１３ａと環状コイルばね１４とが配置されており、下ケース１２と底部カバー２０上に載置された基板１９とによって画成される第２の空洞部２２に、操作体１３の駆動部１３ｃや第１および第２のスライダ１５，１６等が配置されている。また、第１の空洞部２１の天井側の内壁（天板部１０ａ）と床面側の内壁（隔壁１０ｄ）には、図２に示す非操作時（初期位置）の大径部１３ａの外周部と対向する位置に円環状の突堤部１０ｆ，１０ｇが形成されている。そして、平面視でこれら突堤部１０ｆ，１０ｇを包囲するように、前述した４個の治具挿通孔１０ｃが配置されている。

また、上ケース１１の底面の四隅には連結ピン１１ａが下向きに突設されており、下ケース１２と基板１９および底部カバー２０にはそれぞれの四隅に連結孔１２ａ，１９ａ，２０ａが穿設されている。そして、各連結ピン１１ａを対応する連結孔１２ａ，１９ａ，２０ａに挿通して熱溶着等により底部カバー２０の底面に固着させると共に、底部カバー２０の四隅に立設されているかしめ片２０ｂを上ケース１１の天面の四隅にかしめつけることにより、上ケース１１と下ケース１２と基板１９と底部カバー２０とが一体化されている。なお、コンパクト化を図るため上ケース１１と下ケース１２と基板１９と底部カバー２０はすべて平面視略正方形に形成されているが、本実施形態例では、これらを一体化する際に誤った向きに組み付けてしまうことがないように、連結ピン１１ａとこれに対応する連結孔１２ａ，１９ａ，２０ａの形状や大きさを場所により異ならせて、組み付ける向きが一義的に規定されるようにしている。

操作体１３は筐体１０によって平面内を多方向へスライド操作可能に保持されており、その突起部１３ｂが外部開口１０ｂを貫通して上方へ延出している。この突起部１３ｂの上端部には図示せぬ操作つまみが固着され、該操作つまみを介して突起部１３ａに操作力が付与されるようになっている。操作体１３の大径部１３ａは第１の空洞部２１に配置されている。この大径部１３ａは外部開口１０ｂや連通開口１０ｅよりも大径な円板状に形成されており、少なくとも操作体１３の初期位置において外部開口１０ｂや連通開口１０ｅは大径部１３ａによって蓋閉されるようになっている。なお、外部開口１０ｂが前記操作つまみによっても常時蓋閉されるように構成することも可能である。操作体１３の駆動部１３ｃは連通開口１０ｅを貫通して第２の空洞部２２に延出しており、この駆動部１３ｃによって第１および第２のスライダ１５，１６が駆動されるようになっている。

環状コイルばね１４は、図１２（ａ）に示すような所定長さの直線状のコイルばね２３の両端部２３ａ，２３ｂを連結して円環状に形成したものである。具体的には、図１２（ｂ）に示すように、コイルばね２３の一端部２３ａと該一端部２３ａよりもコイル径の小なる他端部２３ｂとを対向させて、該他端部２３ｂを該一端部２３ａ内へねじ込むように挿入していくことにより、図１２（ｃ）に示すように両端部２３ａ，２３ｂを簡単かつ確実に係止させることができ、これにより図１１に示すような環状コイルばね１４が得られる。なお、直線状のコイルばね２３の他端部２３ｂのコイル径（外径）は、一端部２３ａの内径よりも大きくて該一端部２３ａのコイル径（外径）よりも小さな寸法に設定されている。また、直線状のコイルばね２３は他端部２３ｂを除いてコイル径がほぼ一定に形成されているので、その両端部２３ａ，２３ｂを連結してなる環状コイルばね１４は全周に亘ってコイル径がほぼ一定となっている。そのため、組立時に環状コイルばね１４を周方向に位置決めする必要はない。

この環状コイルばね１４は、筐体１０内の第１の空洞部２１に配置されて、操作体１３の大径部１３ａに弾接状態で巻装されており、操作体１３のスライド操作時に大径部１３ａがそのスライド方向に位置する環状コイルばね１４を押し込んで伸長（弾性変形）させるようになっている。したがって、スライド操作後は、環状コイルばね１４の復元力によって大径部１３ａを初期位置へ自動復帰させることができる。ただし、第１の空洞部２１の上下の内壁に設けられた突堤部１０ｆ，１０ｇが環状コイルばね１４の内周部に当接して位置規制しているため、環状コイルばね１４が突堤部１０ｆ，１０ｇよりも径方向内側へ移動することはない。

第１のスライダ１５と第２のスライダ１６は筐体１０内の第２の空洞部２２に配置されており、各スライダ１５，１６の底面の長手方向一端部にそれぞれ第１の摺動子１７と第２の摺動子１８が固着されている。第１のスライダ１５には操作体１３の駆動部１３ｃを挿通して係合させた直線状の係合孔１５ａが形成されており、この係合孔１５ａの短手方向に沿って第１のスライダ１５は移動可能である。同様に、第２のスライダ１６には駆動部１３ｃを挿通して係合させた直線状の係合孔１６ａが形成されており、この係合孔１６ａの短手方向に沿って第２のスライダ１６は移動可能である。すなわち、互いに直交する方向に延びる係合孔１５ａと係合孔１６ａが交叉する位置に駆動部１３ｃを挿通して係合させることにより、駆動部１３ｃのスライド移動に伴って各スライダ１５，１６がそれぞれ互いに直交する方向にスライド移動するようになっている。また、図１に示すように、下ケース１２の底面には第１および第２のスライダ１５，１６のスライド移動を案内するガイド壁１２ｂが枠状に突設されている。

基板１９の天面側には、図１０に示すように、係合孔１５ａの短手方向（係合孔１６ａの長手方向）に沿って延びて第１の摺動子１７が摺動可能な抵抗体および導電体からなる第１の導電パターン２５と、係合孔１６ａの短手方向（係合孔１５ａの長手方向）に沿って延びて第２の摺動子１８が摺動可能な抵抗体および導電体からなる第２の導電パターン２６とが設けられている。また、この基板１９の一辺端には第１および第２の導電パターン２５，２６を図示せぬ外部回路と接続するための複数の端子２４が配設されている。

このように構成された多方向入力装置を組み立てる際に、環状コイルばね１４を操作体１３の大径部１３ａに直接巻装しようとすると、組立作業が煩雑化して環状コイルばね１４の変形や紛失事故も起こりやすくなる。そのため本実施形態例にあっては、図１９および図２０に示すように、組立時に筐体１０の治具挿通孔１０ｃにピン形状の組立治具３０を挿通し、この組立治具３０に環状コイルばね１４を巻装して仮保持した状態で、上ケース１１に操作体１３や下ケース１２等を順次組み込んでいくという組立方法を採用している。こうすることで、環状コイルばね１４に邪魔されずに操作体１３の大径部１３ａを第１の空洞部２１内に収納させることができ、この後、組立治具３０を治具挿通孔１０ｃから抜き取れば、環状コイルばね１４が自身の弾性で大径部１３ａに巻装されることとなる。したがって、環状コイルばね１４や操作体１３の組み込み作業を円滑に行うことができ、組立性が良好な多方向入力装置が得られる。

なお、本実施形態例にあっては、筐体１０に略等間隔な配置で突堤部１０ｆ，１０ｇを包囲するように４個の治具挿通孔１０ｃが設けてあるので、各治具挿通孔１０ｃが突堤部１０ｆ，１０ｇの比較的近傍にあっても、これらの治具挿通孔１０ｃに挿通した組立治具３０に環状コイルばね１４を巻装しておくことにより、図１９に示すように、操作体１３の大径部１３ａと干渉しない位置に環状コイルばね１４を仮保持しておくことができる。それゆえ、組立性を向上させたことで多方向入力装置の小型化が阻害される心配はない。

次に、本実施形態例に係る多方向入力装置の動作を、主に図１３〜図１８に基づいて説明する。この多方向入力装置は、図示せぬ操作つまみを介して操作体１３が任意の方向へ平面的にスライド操作されるというものであるが、操作力が付与されていない非操作時には環状コイルばね１４が円環状に保持されているため、図２と図１３および図１４に示すように、操作体１３の突起部１３ｂと駆動部１３ｃがそれぞれ外部開口１０ｂの中心部と連通開口１０ｅの中心部に位置している。このとき、駆動部１３ｃは係合孔１５ａ，１６ａの各中央部と係合しているので、第１および第２のスライダ１５，１６はいずれも中立位置に保持されている。

図１３と図１４に示す状態で、前記操作つまみを介して操作体１３を係合孔１５ａの長手方向に沿ってスライド操作すると、第１のスライダ１５には操作力が作用しないが、第２のスライダ１６は駆動部１３ｃに駆動されるため操作方向へスライド移動し、例えば図１５と図１６に示すような状態に移行する。この場合、前記第１の導電パターン２５に対する第１の摺動子１７の接触位置は変化しないが、前記第２の導電パターン２６に対する第２の摺動子１８の接触位置は変化する。また、突起部１３ｂおよび駆動部１３ｃと一体の大径部１３ａがスライド移動するため、図１５に示すように、大径部１３ａが移動する側で環状コイルばね１４が伸長する。

同様に、図１３と図１４に示す状態で、操作体１３を係合孔１６ａの長手方向に沿ってスライド操作した場合は、第２のスライダ１６には操作力が作用せず、よって第２の導電パターン２６に対する第２の摺動子１８の接触位置は変化しないが、第１のスライダ１５は駆動部１３ｃに駆動されるため操作方向へスライド移動し、第１の導電パターン２５に対する第１の摺動子１７の接触位置が変化する。なお、図示はしていないが、この場合、環状コイルばね１４は図１３の左右方向へ伸長する。

また、図１３と図１４に示す状態で、前記操作つまみを介して操作体１３を筐体１０の対角線方向にスライド操作した場合は、その操作方向とスライド量に応じて第１および第２のスライダ１５，１６が互いに直交する方向へそれぞれ所定量だけスライド移動し、例えば図１７と図１８に示すような状態に移行し、大径部１３ａが移動する側で環状コイルばね１４が伸長する。したがって、第１の導電パターン２５に対する第１の摺動子１７の接触位置に応じた検出信号と、第２の導電パターン２６に対する第２の摺動子１８の接触位置に応じた検出信号とを、端子２４を介して外部回路へ出力して図示せぬ制御部で演算処理することにより、操作体１３のスライド方向およびスライド量を検出することができる。

そして、このように操作体１３をスライド操作した後、その操作力を除去すると、大径部１３ａに押し込まれて伸長していた環状コイルばね１４が自身の弾性で元の形状に戻ろうとするため、この環状コイルばね１４の復元力によって大径部１３ａが押し戻され、操作体１３が図１３と図１４に示す初期位置へ自動復帰するようになっている。

上述したように本実施形態例に係る多方向入力装置は、操作体１３をスライド操作すると、円板状の大径部１３ａの外周面に全周に亘って弾接している環状コイルばね１４が該大径部１３ａに押し込まれてスライド方向へ伸長するようになっているので、操作体１３を大きくスライド移動させても環状コイルばね１４を無理なく伸長させることができる。また、第１の空洞部２１の内壁に突出形成した円環状の突堤部１０ｆ，１０ｇによって環状コイルばね１４の内周部を位置規制しているので、環状コイルばね１４を全周に亘って同等の条件で位置規制することができる。そのため、操作体１３のスライド操作可能な領域（操作領域）を広く採れると共に、スライド方向が異なっても操作力のばらつきはほとんどない。また、操作力を除去すると伸長していた環状コイルばね１４の復元力によって大径部１３ａが押し戻されるため、操作体１３を初期位置へ自動復帰させることができる。したがって、この多方向入力装置の操作性は極めて良好である。

また、この多方向入力装置で使用している環状コイルばね１４は、所定長さのコイルばね２３の両端部２３ａ，２３ｂを係止させるだけで簡単に形成できるため、部品コストを抑えることができる。しかも、環状コイルばね１４はその内径を一時的に増減させる弾性変形を行うだけで、スライド操作が繰り返されても塑性変形を起こしにくいため、長期に亘って良好な操作性を維持することができる。

また、この多方向入力装置では、円板状の大径部１３ａによって筐体１０の外部開口１０ｂや連通開口１０ｅが少なくとも操作体１３の初期位置において蓋閉されるため、多方向入力装置の搬送時等にこれらの開口１０ｂ，１０ｅを介して第１の空洞部２１や第２の空洞部２２に異物が侵入する危険性が少ない。それゆえ、異物の侵入に起因する環状コイルばね１４やスライダ１５，１６の動作不良が発生しにくく、また摺動子１７，１８や導電パターン２５，２６に異物が付着して検出不良を招来する危険性も減り、信頼性が高まっている。

また、この多方向入力装置は、環状コイルばね１４を収納している第１の空洞部２１と、摺動子１７，１８や導電パターン２５，２６等の検出手段を収納している第２の空洞部２２とが、隔壁１０ｄによって仕切られているので、環状弾性部材（環状コイルばね）１４が該検出手段の検出動作に悪影響を及ぼす虞がない。

また、この多方向入力装置を組み立てる際には、筐体１０の治具挿通孔１０ｃに挿通した組立治具３０に環状コイルばね１４を巻装しておくことにより、その後に組み込まれる操作体１３の大径部１３ａと干渉しない位置に環状コイルばね１４を仮保持しておくことができるため、環状コイルばね１４によって組立性が損なわれる心配もない。

なお、上記実施形態例では、筐体１０の天板部１０ａに治具挿通孔１０ｃを設けた場合について説明したが、天板部１０ａに治具挿通孔を設ける代わりに、環状コイルばね１４や大径部１３ａが配置される空間に臨出する他の壁部（例えば隔壁１０ｄ）に同様の治具挿通孔を設けてもよい。また、環状コイルばね１４の内周部の位置規制を突堤部１０ｆ，１０ｇのいずれか一方のみ、あるいは突堤部１０ｆ，１０ｇ以外の部材を用いて行うことも可能である。また、摺動子１７，１８を導電パターン２５，２６上で摺動させるという検出方式以外に、受発光素子を用いた光検出方式や、磁気検出方式、静電容量検出方式などを採用することも可能である。さらに、操作手段は操作体１３のスライド移動の方向のみを検出するものであってもよい。また、復帰手段として環状コイルばねの代わりに、環状のゴム部材やエラストマー等を使用することも可能である。

本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の分解斜視図である。 該多方向入力装置の断面図である。 該多方向入力装置の平面図である。 該多方向入力装置の側面図である。 該多方向入力装置を図４とは別角度から見た側面図である。 該多方向入力装置の底面図である。 底部カバーと基板を除去して該多方向入力装置を底面側から見た斜視図である。 該多方向入力装置を天面側から見た斜視図である。 上ケースと底部カバーを除去して該多方向入力装置を天面側から見た斜視図である。 該多方向入力装置の一対のスライダと基板を天面側から見た斜視図である。 該多方向入力装置の環状コイルばねを示す平面図である。 該環状コイルばねの形成方法を示す説明図である。 非操作時における操作体と環状コイルばねの位置を示す平面図である。 図１３と同じ状態での各スライダの位置を示す底面図である。 筐体の一辺に沿ってスライド操作したときの操作体と環状コイルばねの位置を示す平面図である。 図１５と同じ状態での各スライダの位置を示す底面図である。 筐体の対角線方向にスライド操作したときの操作体と環状コイルばねの位置を示す平面図である。 図１７と同じ状態での各スライダの位置を示す底面図である。 組立治具によって環状コイルばねを仮保持している状態を示す平面図である。 図１９に示す組立過程の多方向入力装置の断面図である。 従来例に係る多方向入力装置の断面図である。

符号の説明

１０ 筐体
１０ａ 天板部
１０ｂ 外部開口（開口）
１０ｃ 治具挿通孔
１０ｄ 隔壁
１０ｅ 連通開口
１０ｆ，１０ｇ 突堤部（位置決め手段）
１１ 上ケース
１２ 下ケース
１２ｂ ガイド壁
１３ 操作体
１３ａ 大径部
１３ｂ 突起部（操作力付与部）
１３ｃ 駆動部
１４ 環状コイルばね
１５ 第１のスライダ
１６ 第２のスライダ
１７ 第１の摺動子（検出手段）
１８ 第２の摺動子（検出手段）
１９ 基板
２０ 底部カバー
２１ 第１の空洞部
２２ 第２の空洞部
２３ コイルばね
２３ａ，２３ｂ 端部
２４ 端子
２５ 第１の導電パターン（検出手段）
２６ 第２の導電パターン（検出手段）
３０ 組立治具

Claims (10)

1. 開口を有する筐体と、前記開口に露出する操作力付与部と該開口よりも大径で前記筐体の内部に配置された大径部とを有し多方向へスライド操作可能に保持された操作体と、前記筐体の内部に配設されて前記操作体のスライド移動を検出する検出手段と、前記筐体の内部で前記大径部を包囲する位置に組み込まれ該大径部を初期位置へ自動復帰させる環状弾性部材と、前記初期位置における前記大径部の外周部と対向する位置に設けられ前記環状弾性部材の内周部に当接して位置規制する位置決め手段とを備え、
   前記筐体に前記位置決め手段よりも外周側に位置する複数の治具挿通孔を設け、これら治具挿通孔に挿通した組立治具に前記環状弾性部材を巻装することによって該環状弾性部材を仮保持できるようにすると共に、前記操作体のスライド操作時に前記大径部がそのスライド方向に位置する前記環状弾性部材を押し込んで伸長させるように構成したことを特徴とする多方向入力装置。
2. 請求項１の記載において、前記筐体に４個以上の前記治具挿通孔を設けたことを特徴とする多方向入力装置。
3. 請求項１または２の記載において、前記大径部の外形が平面視円形状であることを特徴とする多方向入力装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記環状弾性部材が環状コイルばねからなることを特徴とする多方向入力装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記位置決め手段が前記筐体の内壁に突設された突堤部からなることを特徴とする多方向入力装置。
6. 請求項５の記載において、前記突堤部が円環状に形成されていることを特徴とする多方向入力装置。
7. 開口を有する筐体と、前記開口に露出する操作力付与部と該開口よりも大径で前記筐体の内部に配置された大径部とを有して多方向へスライド操作可能に保持された操作体と、前記筐体の内部に配設されて前記操作体のスライド移動を検出する検出手段と、前記筐体の内部で前記大径部を包囲する位置に組み込まれて該大径部を初期位置へ自動復帰させる環状弾性部材とを備え、
   前記筐体には、前記環状弾性部材の内周部に当接して位置規制するための突堤部と、該突堤部の径方向外側に組立治具を配置させるための複数の治具挿通孔とが設けられており、
   組立時に、前記治具挿通孔に挿通した前記組立治具に前記環状弾性部材を巻装することによって該環状弾性部材を仮保持し、この状態で前記操作体を前記筐体に組み込んだ後、前記組立治具を前記治具挿通孔から抜き取ることによって前記環状弾性部材を自身の弾性で前記大径部の外側に巻装させるようにしたことを特徴とする多方向入力装置の組立方法。
8. 請求項７の記載において、前記筐体には４個以上の前記治具挿通孔が設けられていることを特徴とする多方向入力装置の組立方法。
9. 請求項７または８の記載において、前記環状弾性部材が環状コイルばねからなることを特徴とする多方向入力装置の組立方法。
10. 請求項７〜９のいずれか１項の記載において、前記突堤部が円環状に形成されていることを特徴とする多方向入力装置の組立方法。
    

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