JP2006216457A - ポインティング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 小型化、薄型化を押し進めた場合もスムーズな動作を確保できるスライド操作式のポインティング装置を提供する。
【解決手段】 ケース10内でX方向にスライド移動可能な第1移動体20AとY方向にスライド移動可能な第2移動体20Bとを直角に組み合わす。ケース10は金属板からなるベース部材10Aとこれに被せられる樹脂カバー10Bとで構成する。移動体20A,20Bは両側部に樹脂スライダを装備する対称形状とする。両側の樹脂スライダ21A,21Aは樹脂カバー10Bの側壁と天板に囲まれたコーナー部に摺動自在に収容されると共に、樹脂カバー10Bに形成された摺動方向の案内溝16に嵌合するリブ状突起23A,23Aを有している。
【選択図】 図2

Description

本発明はリモコンやゲーム機、携帯電話などの各種電子機器において、スライド操作によりX−Y方向のアナログ入力を行うスライド操作式のポインティング装置に関する。
スライド操作式のポインティング装置は、一般に、ケース内で直角に組み合わされたX−Y方向の各スライド式移動体と、両移動体の交差部で両移動体を直角に貫通するスライド操作式のシャフトと、シャフトをスライド操作するためにケース外から連結されるキートップと、両移動体の移動量を電気信号に変換するために両移動体と共にケース内に設けられた内部基板とを具備しており、シャフトのスライド操作に伴う両移動体の各移動量をを電気信号として外部へ出力する。
このようなスライド操作式のポインティング装置においては、使用される電子機器の小型化に伴って小型化が強く求められており、とりわけ薄型化が求められている。そして薄型化を追求したスライド操作式ポインティング装置の一つが、例えば特許文献1に記載されている。
特開2002−202851号公報
特許文献1に記載されたスライド操作式ポインティング装置においては、薄型化のために次のような工夫が講じられている。第1に、ケースを、金属板からなる上ケースと樹脂からなる下ケースとを組み合わせた偏平形状とし、樹脂からなる下ケースに内部基板をインサート成形する。第2に、両方の移動体を、上下のケース間を摺動する一組の樹脂スライダが両側に配置されたシンメトリカル形状とし、内部基板に摺接する接触子の保持部材を一方のスライダが兼ね、他方のスライダが原点復帰用スプリングの保持部材を兼ねる振り分け設計とする。
これらの工夫により、前記ポインティング装置は相当の小型化、薄型化が実現される。しかし、小型化を追求しすぎると構成部品の機械的強度、特に両方の移動体の機械的強度が低下し、操作の段階で変形や変位が生じすくなる。そうなるとスライド動作や原点復帰動作がスムーズさを欠き、品質が低下する。この問題を軽減するために、両移動体の交差部を貫通するシャフトは、少なくとも移動体との接触部においては円柱形状とされる。これにより、両移動体が変形、変位した場合もシャフトが両移動体の動作を阻害する事態は回避される。しかし、その代償としてキートップが回転する不都合が生じる。
また、この回転と別に、キートップはがたつきを生じやすかった。特に、キートップはシャフトと共に押下スイッチを構成する場合が少なくなく、その場合は大きながたつきを避け得なかった。
本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、小型化、薄型化を押し進めた場合もスムーズな動作を確保できるスライド操作式のポインティング装置を提供することを目的とする。
本発明の別の目的は、 キートップの回転がないスライド操作式のポインティング装置を提供することを目的とする。
本発明の更に別の目的は、 キートップのがたつきが少ないスライド操作式のポインティング装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明にかかるポインティング装置は、X方向にスライド移動可能な第1移動体とY方向にスライド移動可能な第2移動体とがケース内で直角に組み合わされており、両移動体の交差部で両移動体を直角に貫通するスライド操作式シャフトのスライド操作に伴う両移動体の各移動量を電気信号として外部へ出力するスライド式のポインティング装置において、前記ケースは金属板からなるベース部材とこれに被せられる樹脂カバーとを備えており、両方の移動体は両側部に樹脂スライダを装備する対称形状に形成されており、両側の樹脂スライダは樹脂カバーの側壁と天板に囲まれたコーナー部に摺動自在に収容されると共に、樹脂カバーに形成された摺動方向の案内溝に嵌合するリブ状突起を有している。
本発明にかかるポインティング装置においては、第1に、両方の移動体が両側部に樹脂スライダを装備する対称形状である。第2に、ケースが金属板からなるベース部材とこれに被せられる樹脂カバーとからなる。第3に、カバー及びスライダが樹脂であることを生かし、樹脂カバーの側壁と天板に囲まれたコーナー部に両側の樹脂スライダが摺動自在に収容され、樹脂スライダに形成されたリブ状突起が、樹脂カバーに形成された摺動方向の案内溝に嵌合する。これらにより、小型化を追求した場合も両方の移動体の変形、変位等が防止され、スムーズな動作が確保される。また、移動体の変形、変位等がないため、両移動体の交差部を貫通するシャフトを角柱形状にできる。このため、キートップの回転を阻止できる。
リブ状突起については、樹脂スライダの外側縁部上面に設けられ、内側に向かって下降傾斜するテーパー部を片側に併有する構成が好ましい。この構成により、樹脂スライダのがたつきをより効果的に抑制でき、スムーズな動きを実現できる。
シャフトについては、少なくとも両移動体の交差部を貫通する部分が角柱形状である構成が好ましい。この構成により、両移動体の動作を阻害することなく、キートップの回転を阻止できることは前述したとおりである。
本発明にかかるポインティング装置は、アナログ出力のために内部基板を具備する。その内部基板としては、ベース部材の底板上に敷かれ、その上を両方の移動体がスライド移動するようにケース内に設けられると共に、一部が取付け基板との接続のためにケース外に引き出されたフレキシブル基板が、スペース効率などの点から好ましい。
このような内部基板を設ける場合、移動体は内部基板の回路に圧接するコンタクトを一方の樹脂スライダの下面に保持し、他方の樹脂スライダ内に原点復帰用のスプリングを収容する構成が好ましい。そして、その原点復帰用のスプリングを、金属板からなるベース部材から切り起こされて内部基板を貫通する一対の切り起こし片により両端側から保持する構成が特に合理的で好ましい。
本発明にかかるポインティング装置は更に、シャフトをケースの外から操作するためにケース外から連結されるキートップを具備する。シャフトで押下スイッチを構成する場合、復帰部材をキートップの裏面側に固定するのが好ましい。こうすることにより、復帰部材はキートップが倒れたときの復帰部材を兼ね、キートップの安定性向上に寄与する。
本発明にかかるポインティング装置は、両側部に樹脂スライダを装備する対称形状の両移動体を、金属板からなるベース部材に樹脂カバーを被せたケース内に収容し、樹脂カバーの側壁と天板に囲まれたコーナー部に両側の樹脂スライダを摺動自在に収容すると共に、樹脂カバーに形成された摺動方向の案内溝に嵌合するリブ状突起を樹脂スライダに形成することにより、小型化、薄型化を追求した場合にも両移動体の変形、変位を抑え、スムーズな動作を確保できる。
また、両移動体の変形、変位が抑制される結果、両移動体を貫通するシャフトの角柱化が可能となり、これによりキートップの回転を阻止することが可能となる。
更に、シャフトで押下スイッチを構成する場合、復帰部材をキートップの裏面側に固定することにより、復帰部材がキートップの復元部材を兼ねることになり、キートップの安定性が向上し、操作性の向上を図ることが可能となる。
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態にかかかるポインティング装置の外観を示す斜視図、図2は同ポインティング装置の断面構造を示す斜視図、図3は同ポインティング装置のケースを外した状態を示す斜視図、図4は同ポインティング装置の樹脂カバー及びY方向の移動体を外した状態を示す斜視図、図5は同ポインティング装置の樹脂カバーを裏面側から表した斜視図、図6は同ポインティング装置におけるX方向及びY方向の移動体を裏面側から表した斜視図、図7は同ポインティング装置におけるキートップを裏面側から表した斜視図である。
本実施形態にかかるポインティング装置は、図1及び図2に示すように、略正方形をした角型で且つ偏平なケース10と、ケース10内に直角に組み合わされて収容されたX方向及びY方向のスライド式の移動体20A、20Bと、移動体20A、20Bの下側に位置してケース10内に配置された内部基板30と、移動体20A、20Bの交差部を直角方向に貫通する垂直なシャフト40と、シャフト40をX−Y方向へ操作するためにケース10の表面上に設けられた円盤状のスライド操作式キートップ50とを備えている。キートップ50は押下スイッチを兼ねており、内部基板30の中心部上に固定された円形のスナッププレート60をシャフト40と共同して操作する。
ケース10は下ケースは上ケースとを組み合わせた2ピース構造であり、より具体的には、金属板からなるベース部材10Aと、ベース部材10Aに被せられる略正方形の樹脂カバー10Bとからなる。下ケースであるベース部材10Aは、略正方形の平板からなる底板部と、樹脂カバー10Bとの固定のために底板部の各辺から立ち上がったフック部11とを有している(図4参照)。
上ケースである樹脂カバー10Bは、図5に示すように、略正方形の天板部と、天板部の各辺から裏面側へ突出した角枠状の側壁部とからなる。天板部の中心部にはキートップ50の一部が挿入される円形の貫通孔12が設けられている。貫通孔12は、キートップ50のスライド操作を阻害しないよう十分に大径に形成されている。側壁部の各外側面には、ベース部材10Aのフック部11が嵌合する凹部13が設けられると共に、そのフック部11に嵌合する爪部14が凹部13内に位置して設けられている。側壁部の対向する2つのコーナー部裏面には位置決め用の突起15が設けられている。
樹脂カバー10Bの天板部の4つの外縁部裏面には、X方向及びY方向の移動体20A、20Bを各方向に案内するためのガイド溝16が側壁部に接して設けられている。ガイド溝16は、側壁部に接する外側部分で最も深い凹溝になっており、内側の内側面は内側へ向かって傾斜したテーバー面になっている。
X方向及びY方向の移動体20A、20Bは、図3及び図4に示すように、直角に組み合わされ且つ2段に重ねられてケース10の樹脂カバー10B内に収容されており、より詳しくは、ケース10のベース部材10Aの底板上に配置された内部基板30の上に載った状態で樹脂カバー10B内に収容されている。ちなみに、内部基板30はベース部材10Aの底板上に敷設される略正方形の本体部と、外部回路との接続のためにケース10の1辺部からケース10外へ延出するリード部31とを有している。
下側に位置するX方向の移動体20Aは、Y方向の両側に樹脂スライダ21A、21Aを有している。両側の樹脂スライダ21A、21Aは、X方向に延びる断面が角形の樹脂ブロックであり、Y方向の金属板からなる連結部材22Aにより連結一体化されている。連結部材22Aは、両側の樹脂スライダ21A、21Aとはインサート成形により結合されている。
各樹脂スライダ21Aは、樹脂カバー10Bの天板部と側壁部に囲まれたコーナー部にスライド自在に収容されている。各樹脂スライダー21Aの外縁部上面には、X方向に延びるリブ状突起23Aが設けられている。リブ状突起23Aは、樹脂カバー10Bの天板部裏面に設けられたガイド溝16にスライド自在に嵌合している。このために、リブ状突起23Aの断面形状は、ガイド溝16の断面形状に対応しており、頂面は外縁部では平坦であり、その内側は内側に向かって下降傾斜するテーパー面になっている。リブ状突起23Aを除く部分では、樹脂スライダ21Aは樹脂カバー10Bの天板部との間に若干の隙間90を形成するように構成されている。
移動体20Aの連結部材22Aには、シャフト40が貫通する貫通孔24Aが設けられている。貫通孔24Aは、シャフト40の断面形状が角形であることに関連して角孔になっており、且つY方向の動きを逃がすためにY方向の長孔に形成されている。貫通孔24Aの周囲には、シャフト40との摺動性をよくするために樹脂からなる枠体25Aがインサート成形により取付けられている。
一方、上側に位置する移動体20BはY方向のスライド動作を担当しており、X方向の両側に樹脂スライダ21B、21Bを有している。両側の樹脂スライダ21B、21Bは、Y方向に延びる断面が角形の樹脂ブロックであり、両側の樹脂ブロックとインサート成形により結合されたX方向の金属板からなる連結部材22Bにより連結されている。各樹脂スライダ21Bは、樹脂カバー10Bの天板部と側壁部に囲まれたコーナー部にスライド自在に収容されている。
各樹脂スライダー21Bの外縁部上面には、Y方向に延びるリブ状突起23Bが設けられている。リブ状突起23Bは、樹脂カバー10Bの天板部裏面に設けられたガイド溝16にスライド自在に嵌合している。この嵌合ために、リブ状突起23Bの断面形状は、ガイド溝16の断面形状に対応しており、頂面は外縁部では平坦であり、その内側は内側に向かって下降傾斜するテーパー面になっている。リブ状突起23Bを除く部分では、樹脂スライダ21Bは樹脂カバー10Bの天板部との間に若干の隙間90を形成するように構成されている。
移動体20Bの連結部材22Bは、移動体20Aの連結部材22Aと摺接する高さにレベル設定されている。この連結部材22Bには、シャフト40が貫通する貫通孔24Bが設けられている。貫通孔24Bは、シャフト40の断面形状が角形であることに関連して角孔になっており、且つX方向の動きを逃がすためにX方向の長孔になっている。貫通孔24Bの周囲には、シャフト40との摺動性をよくするために樹脂からなる枠体25Bがインサート成形により取付けられている。
X方向の移動体20Aの樹脂スライダ21A、21Aにおいては、図6に示すように、一方の裏面には接触子26Aが取付けられており、他方の裏面には原点復帰用のスプリング27Aを収容する凹部が形成されている。接触子26Aは内部基板30の表面に形成された抵抗回路32に摺動可能に圧接する。スプリング27Aは両側端部に装着された一対のピン28A、28Aと組み合わされており、圧縮状態で前記凹部に収容されている。そして、ベース部材10Aの底板部の一部を切り起こして形成された一対の切り起こし片17、17により、樹脂スライダ21A内のスプリング27Aは両端側から保持されている。これにより移動体20AはX方向の原点位置に弾性保持される。樹脂スライダ21Aのスライド動作を阻害しないために、切り起こし片17、17をクリアする溝部が前記凹部の両端側に設けられている。
同様に、Y方向の移動体20Bの樹脂スライダ21B、21Bにおいても、一方の裏面には接触子26Bが取付けられており、他方の裏面には原点復帰用のスプリング27Bを収容する凹部が形成されている。接触子26Bは内部基板30の表面に形成された抵抗回路32に摺動可能に圧接する。スプリング27Bは両側端部に装着された一対のピン28B、28Bと組み合わされており、圧縮状態で前記凹部に収容されている。そして、ベース部材10Aの底板部の一部を切り起こして形成された一対の切り起こし片17、17により、樹脂スライダ21B内のスプリング27Bは両端側から保持されている。これにより移動体20BはY方向の原点位置に弾性保持される。樹脂スライダ21Bのスライド動作を阻害しないために、切り起こし片17、17をクリアする溝部が前記凹部の両端側に設けられている。
なお、切り起こし片17、17は、内部基板30に設けられた貫通孔を通って内部基板30の上に突出している。
シャフト40は断面が略正方形の角柱状の本体部41と、その上に一体的に設けられた連結部42と、本体部41の下に一体的に設けられた操作部43とを有している。本体部41は、移動体20A、20Bの連結部材22A、22Bが交差する部分において貫通孔24A、24Bを貫通している。連結部42は本体部41より小さい角柱状であり、上方のキートップ50との連結に使用される。操作部43は、下方のスナッププレート60を操作するために円盤状に形成されており、且つ下方へ凸のドーム状に形成されている。
なお、スナッププレート60は、ベース部材10Aの底板部の一部を切り起こして形成された複数の切り起こし片18により位置決めされており、接着テープ61により内部基板30の中心部に固定されている(図4)。複数の切り起こし片18は、内部基板30及び接着テープ61に設けられた貫通孔を通して接着テープ61の上側に突出している。
キートップ50は、図7に示すように、円盤状の本体部51と、その裏面中心部に一体的に形成された略正方形の保持部52と、保持部52から更に裏面側へ突出した円柱状の連結部53とを有している。連結部53は、樹脂カバー10Bの天板部に設けられた円形の貫通孔12に挿入されており、その下面に設けられた角穴54にシャフト40の連結部42が圧入されることにより、キートップ50はシャフト40と連結されている。
キートップ50の連結部53とシャフト40の連結部43との間には円板状の抜け止め部材80が把持固定されている。円板状の抜け止め部材80は、樹脂カバー10Bの天板部に設けられた貫通孔12より大径であり、天板部の裏面に沿って移動可能である。この移動を許容するために、前述したとおり、リブ状突起23A、23Bを除く部分で、樹脂スライダ21A、21Bと樹脂カバー10Bの天板部との間に若干の隙間90が形成されるようになっている。
このキートップ50は、円盤状の本体部51の裏面側に設けられた板バネ式の復帰部材70により上方へ付勢されている。復帰部材70は角枠状の保持部71と、保持部71の各片から外側へ舌状に突出した4つの押圧部72とを有している。保持部71はキートップ50の保持部52に嵌め込まれており、これにより復帰部材70はキートップ50の裏面側に固定されている。
4つの押圧部72は、樹脂カバー10Bの天板部に圧接するように下側へ傾斜している。これにより、キートップ50は上方に付勢され、直立状態に弾性的に支持される。また、樹脂カバー10Bの天板部に沿ってスライド可能な状態に支持される。更に、シャフト40の下端部に形成された操作部43は、スナッププレート60を軽く押圧する。キートップ50の前記天板部に沿ったX−Y方向のスライド操作を円滑にするために、4つの押圧部72の各先端部は円弧状に湾曲している。
次に、本実施形態にかかるポインティング装置の動作及び機能について説明する。
キートップ50はX方向及びY方向の移動体20A、20Bに装備されたスプリング27A、27Bにより原点位置に弾性保持されている。この保持力に抗してキートップ50をX方向にスライド操作すると、下段のX方向の移動体20AのみがX方向にスライドする。これに装備される接触子26Aが内部基板30の抵抗回路上を摺接し、移動量に対応する電気信号を出力させる。
また、キートップ50をY方向にスライド操作すると、上段のY方向の移動体20BのみがY方向にスライドする。これに装備される接触子26Bが内部基板30の抵抗回路上を摺接し、移動量に対応する電気信号を出力させる。これらの動作の組み合わせにより、キートップ50の移動方向及び移動量に応じた電気信号を出力させることができる。
ここで、移動体20Aは両側に樹脂スライダ21A、21Aを有した対称形状になっており、これらの樹脂スライダ21A、21Aは樹脂カバー10Bの天板部と側壁部に囲まれたコーナー部を側壁部内面にガイドされて摺動する。しかも、各樹脂スライダ21Aの上面に形成されたリブ状突起23Aが、樹脂カバー10Bの天板部裏面に設けられたガイド溝16に嵌合し、案内される。移動体20Bについても、両側に樹脂スライダ21B、21Bを有しており、樹脂スライダ21B、21Bは樹脂カバー10Bの天板部と側壁部に囲まれたコーナー部を側壁部内面にガイドされて摺動するだけでなく、上面に形成されたリブ状突起23Bが、樹脂カバー10Bの天板部裏面に設けられたガイド溝16に嵌合し、案内される。
これらのために、ケース10が偏平で薄型の場合も、移動体20A、20Bに変形や変位が発生し難く、スムーズなスライド動作が保証される。この結果、移動体20A、20Bの交差部を貫通するシャフト40を角柱型とすることが可能となり、キートップ50の回転が阻止される。移動体20A、20Bに変形や変位が発生する場合、移動体20A、20Bの交差部を貫通するシャフト40を角柱型とすると、シャフト40に無理な力がかかり、移動体20A、20Bの動きが一層悪化する。このためシャフト40は、無理な力を受けない円柱形状にする必要があり、キートップ50の回転を避け得ない。
キートップ50が原点位置にある状態で、これを押し下げると、復帰部材70による付勢力に抗してキートップ50が下がる。これによりシャフト50が下がり、スナッププレート60が押下される。ここで、復帰部材70は、外側へ突出する4つの押圧部72を有しており、キートップ50を上方へ付勢する。これにより、円板状の抜け止め部材80は、樹脂カバー10Bの天板部の下面に弾性的に押し付けられる。その結果、キートップ50のスライド操作時にこれが傾く事態が回避される。
ケース10は下ケースである金属板製のベース部材10Aと、上ケースである樹脂カバー10Bとからなる。金属板製のベース部材10Aは、スプリング27A、27Bを保持する切り起こし片17、17及びスナッププレート60を位置決めする切り起こし片18の形成に利用でき点で好都合である。一方、樹脂カバー10Bは、樹脂スライダ21A、21A及び21B、21Bをガイドするガイド溝16の形成に好都合である。この点において、樹脂製の上カバー(樹脂カバー10B)、金属製の下カバー(ベース部材10A)は有意義である。
上記実施形態では、ポインティング装置は押下スイッチ機能を有するが、これが不要のときはスナッププレート60を省略することができる。移動体20A、20Bは両側の樹脂スライダを金属プレートで連結した構造になっているが、樹脂の一体成形品であってもよい。キートップ50の回転を阻止するためにシャフト40を角柱状にしているが、キートップ50とセットの筐体で回転を止めることができれば、シャフト40は円柱状にすることも可能である。
本発明の一実施形態にかかかるポインティング装置の外観を示す斜視図である。 同ポインティング装置の断面構造を示す斜視図である。 同ポインティング装置のケースを外した状態を示す斜視図である。 同ポインティング装置の樹脂カバー及びY方向の移動体を外した状態を示す斜視図である。 同ポインティング装置の樹脂カバーを裏面側から表した斜視図である。 同ポインティング装置におけるX方向及びY方向の移動体を裏面側から表した斜視図である。 同ポインティング装置におけるキートップを裏面側から表した斜視図である。
符号の説明
10 ケース
10A ベース部材
10B 樹脂カバー
16 ガイド溝
17、18 切り起こし片
20A、20B 移動体
21A、21B 樹脂スライダ
22A、22B 連結部材
23A、23B リブ状突起
24A、24B 貫通孔
26A、26B 接触子
27A、27B スプリング
30 内部基板
40 シャフト
50 キートップ
60 スナッププレート
70 復帰部材
80 抜け止め部材
90 隙間

Claims (7)

  1. X方向にスライド移動可能な第1移動体とY方向にスライド移動可能な第2移動体とがケース内で直角に組み合わされており、両移動体の交差部で両移動体を直角に貫通するスライド操作式シャフトのスライド操作に伴う両移動体の各移動量を電気信号として外部へ出力するスライド式のポインティング装置において、前記ケースは金属板からなるベース部材とこれに被せられる樹脂カバーとを備えており、両方の移動体は両側部に樹脂スライダを装備する対称形状に形成されており、両側の樹脂スライダは樹脂カバーの側壁と天板に囲まれたコーナー部に摺動自在に収容されると共に、樹脂カバーに形成された摺動方向の案内溝に嵌合するリブ状突起を有することを特徴とするポインティング装置。
  2. 前記リブ状突起は前記スライダの外側縁部上面に設けられており、内側に向かって下降傾斜するテーパー部を片側に併有する請求項1に記載のポインティング装置。
  3. 前記シャフトは、少なくとも両移動体の交差部を貫通する部分が角柱形状である請求項1に記載のポインティング装置。
  4. 前記ベース部材の底板上に敷かれ、その上を両方の移動体がスライド移動するようにケース内に設けられると共に、一部が取付け基板との接続のためにケース外に引き出されたフレキシブルな内部基板を具備する請求項1に記載のポインティング装置。
  5. 前記移動体は、前記内部基板の回路に圧接するコンタクトを一方の樹脂スライダの下面に保持し、前記ベース部材から切り起こされて前記内部基板を貫通する一対の切り起こし片により両端側から保持される原点復帰用のスプリングを他方の樹脂スライダ内に収容する請求項4に記載のポインティング装置。
  6. 前記シャフトを前記ケースの外から操作するためにケース外から連結されるキートップを具備する請求項1に記載のポインティング装置。
  7. 前記シャフトは押下スイッチを構成するべく軸方向に移動可能に支持されており、該シャフトを前記キートップと共に反押下側へ付勢するために、キートップは裏面側に固定された復帰部材を装備する請求項1に記載のポインティング装置。
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