JP2006286334A - Multiple direction input device - Google Patents

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Takuya Maeda
卓矢 前田
Kenichi Tokiwa
賢一 常盤
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multiple direction input device which prevents the deterioration of the operation feeling of an operation element. <P>SOLUTION: The multiple direction input device includes an operation element 2 which can be operated in a first direction and a second direction which intersect perpendicularly mutually, a drive rod 13 held slidably in the housing hole 11a of a cylindrical projection 11 provided in this operation element 2, a guide member 16 in which an aperture 18 for guiding the outside surface of the cylindrical projection 11, a support 15 in which a cam part 14 consists of a conical recess is formed, a helical spring 12 which turns the drive rod 13 to the inner bottom of the cam part 14 and elastically urges it, and four photo interrupters 22 which are detection means each for detecting the movement of the operating element 2 in the first and second directions. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、操作体を中立位置から互いに略直交する2方向へ選択的に移動することによって所定の入力が可能な多方向入力装置に係り、特に、操作体を中立位置に自動復帰させる自動復帰機構に関するものである。   The present invention relates to a multi-directional input device capable of performing a predetermined input by selectively moving an operating body from a neutral position in two directions substantially orthogonal to each other, and in particular, automatic return for automatically returning the operating body to a neutral position. It relates to the mechanism.

多方向入力装置は、操作体を中立位置を基準として互いに直交する2方向へ移動可能に支持し、この操作体の移動をプッシュスイッチやフォトインタラプタ等からなる4個の検出素子を用いて検出するものであり、通常は操作体を中立位置に自動復帰させるための自動復帰機構を備えている。このような多方向入力装置の自動復帰機構として、従来より、操作体の下部にコイルばねを介して駆動棒を摺動可能に保持し、この駆動棒を平面視十字形のカム溝に圧接させることにより、操作体の移動に伴って駆動棒がカム溝の内底面を摺動するように構成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   The multidirectional input device supports the operating body so as to be movable in two directions orthogonal to each other with respect to the neutral position, and detects the movement of the operating body using four detection elements such as a push switch and a photo interrupter. Usually, an automatic return mechanism for automatically returning the operating body to the neutral position is provided. As an automatic return mechanism of such a multi-directional input device, conventionally, a driving rod is slidably held via a coil spring at the lower part of the operating body, and the driving rod is pressed into a cross-shaped cam groove in plan view. Thus, there is known a configuration in which the drive rod slides on the inner bottom surface of the cam groove in accordance with the movement of the operating body (see, for example, Patent Document 1).

図13は従来の多方向入力装置に備えられる自動復帰機構の分解斜視図、図14は該自動復帰機構の断面図であり、この自動復帰機構は、下面を開口した収納孔100aを有する筒状突設部100と、収納孔100aの内部に順次挿入されたコイルばね101および駆動棒102と、平面視十字形のカム溝103を有する支持体104とを備えている。   FIG. 13 is an exploded perspective view of an automatic return mechanism provided in a conventional multidirectional input device, and FIG. 14 is a cross-sectional view of the automatic return mechanism. The automatic return mechanism has a cylindrical shape having a storage hole 100a having an open bottom surface. A projecting portion 100, a coil spring 101 and a driving rod 102 sequentially inserted into the housing hole 100a, and a support body 104 having a cam groove 103 having a cross shape in plan view are provided.

筒状突設部100は図示省略した操作体に一体的に設けられたものであり、操作体は筐体等に揺動可能に支持されている。駆動棒102は筒状突設部100の収納孔100aに摺動可能に保持されており、この駆動棒102の先端(下端)はコイルばね101の弾発力を受けて十字状カム溝103の内底面に圧接されている。カム溝103は中央部が最も深く、中央部から離れて周辺部に向かうに従って徐々に浅くなるように傾斜しており、このカム溝103の中心を原点とするX−Y直交座標を設定したとき、カム溝103はX1−X2方向へ延びる第1のガイド溝103aとY1−Y2方向へ延びる第2のガイド溝103bとで構成されている。すなわち、第1のガイド溝103aと第2のガイド溝103bは略U字状の断面形状を有しており、それぞれの中央部を交点として互いに直交する方向へ延びている。なお、図示省略されているが、筒状突設部100の周囲には4つの腕部を有する十字状のスライダが配設されており、このスライダの各腕部の先端にはプッシュスイッチやフォトインタラプタ等の検出素子がそれぞれ対向配置されている。   The cylindrical projecting portion 100 is provided integrally with an operating body (not shown), and the operating body is swingably supported by a housing or the like. The drive rod 102 is slidably held in the housing hole 100 a of the cylindrical projecting portion 100, and the tip (lower end) of the drive rod 102 receives the elastic force of the coil spring 101 to form the cross-shaped cam groove 103. It is in pressure contact with the inner bottom. The cam groove 103 is deepest at the central portion, and is inclined so as to gradually become shallower away from the central portion and toward the peripheral portion, and when an XY orthogonal coordinate with the center of the cam groove 103 as the origin is set The cam groove 103 includes a first guide groove 103a extending in the X1-X2 direction and a second guide groove 103b extending in the Y1-Y2 direction. That is, the first guide groove 103a and the second guide groove 103b have a substantially U-shaped cross-sectional shape, and extend in directions orthogonal to each other with the respective center portions as intersections. Although not shown, a cross-shaped slider having four arms is disposed around the cylindrical projecting portion 100, and a push switch or a photo is provided at the tip of each arm of the slider. Detection elements such as interrupters are arranged to face each other.

このように概略構成された多方向入力装置において、操作体が操作されずに非操作状態にあるとき、図14に示すように、駆動棒102の先端はカム溝103の中心位置(第1のガイド溝103aと第2のガイド溝103bの交点)にあり、筒状突設部100を含む操作体は鉛直姿勢に保持されている。この非操作状態から操作体を任意の方向、例えばX1−X2方向へ揺動操作すると、駆動棒102が第1のガイド溝103aに案内されながらその内底面を中央部から周辺部へと摺動し、それに伴ってコイルばね101が次第に圧縮されていく。操作体をY1−Y2方向へ揺動操作した場合も同様であり、この場合は、駆動棒102が第2のガイド溝103bに案内されながらその内底面を中央部から周辺部へと摺動し、それに伴ってコイルばね101が次第に圧縮されていく。すなわち、操作体を中立位置から任意方向へ操作したときに、駆動棒102の先端がカム溝103の内底面を中央部から周辺部へ摺動すると共に、駆動棒102が筒状突設部100の収納孔100a内を摺動してコイルばね101を圧縮するようになっているため、収納孔100aと駆動棒102との間には若干のクリアランスが確保されている。   In the multidirectional input device schematically configured as described above, when the operating body is not operated and is in a non-operating state, as shown in FIG. The operating body at the intersection of the guide groove 103a and the second guide groove 103b and including the cylindrical projecting portion 100 is held in a vertical posture. When the operating body is swung in any direction, for example, the X1-X2 direction from this non-operating state, the drive rod 102 slides on the inner bottom surface from the central portion to the peripheral portion while being guided by the first guide groove 103a. As a result, the coil spring 101 is gradually compressed. The same applies when the operating body is swung in the Y1-Y2 direction. In this case, the drive rod 102 slides on the inner bottom surface from the central portion to the peripheral portion while being guided by the second guide groove 103b. Accordingly, the coil spring 101 is gradually compressed. That is, when the operating body is operated in an arbitrary direction from the neutral position, the tip of the drive rod 102 slides from the central portion to the peripheral portion of the inner bottom surface of the cam groove 103, and the drive rod 102 is formed in the cylindrical protruding portion 100. Since the coil spring 101 is compressed by sliding in the storage hole 100a, a slight clearance is secured between the storage hole 100a and the drive rod 102.

また、このように操作体をX1−X2方向とY1−Y2方向のいずれか一方向へ選択的に操作すると、それに伴って移動する筒状突設部100によって図示せぬスライダが同方向へ駆動されるため、4個の検出素子の1つが選択的にオン動作してそのオン信号に基づいて操作体の操作方向を認識することができる。そして、操作体に対する上記操作力を除去すると、第1または第2のガイド溝103a,103bの山部に当接していた駆動棒102がコイルばね101の反発力を受けて谷部へと摺動するため、駆動棒102の先端はカム溝103の中心位置へ移行し、筒状突設部100を含む操作体は元の鉛直姿勢に自動復帰する。
特開平7−272593号公報(第6−7頁、図4,10)
Further, when the operating body is selectively operated in any one of the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction in this way, a slider (not shown) is driven in the same direction by the cylindrical projecting portion 100 that moves accordingly. Therefore, one of the four detection elements can be selectively turned on, and the operation direction of the operating body can be recognized based on the on signal. When the operating force on the operating body is removed, the drive rod 102 that has been in contact with the peak portion of the first or second guide groove 103a, 103b receives the repulsive force of the coil spring 101 and slides into the valley portion. Therefore, the tip of the drive rod 102 moves to the center position of the cam groove 103, and the operating body including the cylindrical projecting portion 100 automatically returns to the original vertical posture.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-272593 (page 6-7, FIGS. 4 and 10)

ところで、前述した従来の多方向入力装置においては、筒状突設部100に保持された駆動棒102をカム溝103の第1および第2のガイド溝103a,103bに沿って案内することにより、操作体をX1−X2方向とY1−Y2方向へスムーズに操作できるようになっているが、収納孔100aと駆動棒102間に前述したようなクリアランスが確保されているため、各部材の寸法誤差や組立誤差等に起因して筒状突設部100の軸芯とカム溝103の中心が位置ずれしてしまうと、図15に示すように、駆動棒102が上記クリアランスの範囲内で若干傾いた状態でカム溝103に圧接された状態となる。そして、このように駆動棒102が傾いた姿勢で収納孔100a内に保持されていると、駆動棒102が収納孔100aの内壁に引っ掛かって所謂「かじり」を生じ、駆動棒102の収納孔100a内での自由な往復移動が妨げられてしまう。そのため、カム溝103の内底面にクリック突起が形成されている場合は、クリック感触が大きく変動してしまうという問題があった。   By the way, in the conventional multidirectional input device described above, by guiding the drive rod 102 held by the cylindrical projecting portion 100 along the first and second guide grooves 103a and 103b of the cam groove 103, Although the operating body can be smoothly operated in the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction, the above-described clearance is secured between the storage hole 100a and the drive rod 102, so that the dimensional error of each member If the axial center of the cylindrical projecting portion 100 and the center of the cam groove 103 are displaced due to an assembly error or the like, as shown in FIG. 15, the drive rod 102 is slightly tilted within the clearance. In this state, the cam groove 103 is pressed. When the drive rod 102 is held in the storage hole 100a in an inclined posture in this way, the drive rod 102 is hooked on the inner wall of the storage hole 100a to generate a so-called “galling”, and the storage hole 100a of the drive rod 102 The free reciprocation within is disturbed. Therefore, when the click protrusion is formed on the inner bottom surface of the cam groove 103, there is a problem that the click feeling greatly fluctuates.

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、その目的は、操作体の操作感触の悪化を防止した多方向入力装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and an object of the present invention is to provide a multidirectional input device that prevents deterioration of the operation feeling of the operating body.

上記の目的を達成するために、本発明の多方向入力装置は、互いに略直交する第1の方向および第2の方向へ移動可能な操作体と、この操作体に設けられた筒状突設部の収納孔に摺動可能に保持された駆動棒と、前記筒状突設部の外側面を前記第1および第2の方向へ案内するガイド孔が穿設されたガイド部材と、すり鉢状の凹部が設けられた支持体と、前記駆動棒を前記凹部の内底面に向けて弾性付勢するコイルばねと、前記操作体の前記第1および第2の方向への移動を検出する検出手段とを備える構成とした。   In order to achieve the above object, a multidirectional input device according to the present invention includes an operating body that is movable in a first direction and a second direction that are substantially orthogonal to each other, and a cylindrical protrusion provided on the operating body. A drive rod slidably held in the housing hole of the portion, a guide member having a guide hole for guiding the outer surface of the cylindrical projecting portion in the first and second directions, and a mortar shape , A coil spring that elastically biases the drive rod toward the inner bottom surface of the recess, and detection means for detecting movement of the operating body in the first and second directions. It was set as the structure provided with.

このように構成された多方向入力装置では、操作体に設けられた筒状突設部はガイドされるが、筒状突設部の収納孔に保持された駆動棒はガイドされないので、筒状突設部の軸芯と凹部の中心とが若干位置ずれしたとしても、駆動棒は収納孔内で大きく傾くことはなくなる。したがって、操作体を第1または第2の方向へ操作したときに、駆動棒の収納孔内での自由な往復移動を確保することができ、操作体の操作感触が悪化することを防止できる。   In the multi-directional input device configured as described above, the cylindrical projecting portion provided in the operating body is guided, but the drive rod held in the storage hole of the cylindrical projecting portion is not guided, so the cylindrical projecting portion Even if the axial center of the projecting portion and the center of the concave portion are slightly displaced, the drive rod does not largely tilt in the storage hole. Therefore, when the operating body is operated in the first or second direction, free reciprocation within the storage hole of the drive rod can be ensured, and deterioration of the operation feel of the operating body can be prevented.

上記の構成において、前記凹部は不連続部分を持たない内底面であっても良いが、この凹部の最深部を中心とする同一円周上にクリック突起が形成されていると、安定したクリック感触を生起させることができて好ましい。   In the above configuration, the concave portion may be an inner bottom surface having no discontinuous portion. However, when the click protrusion is formed on the same circumference centering on the deepest portion of the concave portion, a stable click feeling is obtained. Is preferable.

本発明の多方向入力装置は、操作体に設けられた筒状突設部をガイド部材によってガイドするが、筒状突設部の収納孔に保持された駆動棒はガイドしないようにしたので、筒状突設部の軸芯と凹部の中心とが若干位置ずれしたとしても、駆動棒は収納孔内で大きく傾くことはなくなる。したがって、操作体を第1または第2の方向へ操作したときに、駆動棒の収納孔内での自由な往復移動を確保することができ、操作体の操作感触が悪化することを防止できる。   The multidirectional input device of the present invention guides the cylindrical projecting portion provided in the operating body by the guide member, but does not guide the drive rod held in the storage hole of the cylindrical projecting portion. Even if the axial center of the cylindrical projecting portion and the center of the concave portion are slightly displaced, the drive rod does not largely tilt in the storage hole. Therefore, when the operating body is operated in the first or second direction, free reciprocation within the storage hole of the drive rod can be ensured, and deterioration of the operation feel of the operating body can be prevented.

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図1は実施形態例に係るコントロールユニットの斜視図、図2は該コントロールユニットの平面図、図3は図2のIII−III線に沿う断面図、図4は図2のIV−IV線に沿う断面図、図5は該コントロールユニットに備えられる複合操作型入力装置の分解斜視図、図6は該コントロールユニットに備えられる多方向入力装置の分解斜視図、図7は該多方向入力装置に備えられる自動復帰機構の断面図、図8は該多方向入力装置の要部を示す平面図、図9は該多方向入力装置の要部を示す斜視図、図10は該多方向入力装置の要部を示す分解斜視図、図11は該自動復帰機構の平面図、図12は該自動復帰機構の動作説明図である。   1 is a perspective view of a control unit according to an embodiment, FIG. 2 is a plan view of the control unit, and FIG. 3 is taken along line III-III in FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, FIG. 5 is an exploded perspective view of a composite operation type input device provided in the control unit, and FIG. 6 is a multidirectional input device provided in the control unit. FIG. 7 is a sectional view of an automatic return mechanism provided in the multidirectional input device, FIG. 8 is a plan view showing the main part of the multidirectional input device, and FIG. 9 is the main part of the multidirectional input device. FIG. 10 is an exploded perspective view showing the main part of the multidirectional input device, FIG. 11 is a plan view of the automatic return mechanism, and FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the automatic return mechanism.

本実施形態例に係るコントロールユニットは空調装置や音響装置やナビゲーションシステム等の車載用電気機器を1台で集中的に制御するものであり、このコントロールユニットは、車内のセンターコンソール等に取り付けられる筐体1と、この筐体1から突出する操作体2とを備えている。筐体1は、上下を開口した中空構造のケース3と、ケース3の上部開口端を蓋閉する上カバー4と、ケース3の下部開口端を蓋閉する下カバー5等によって構成されており、これらは全て合成樹脂で成形されている。   The control unit according to this embodiment centrally controls in-vehicle electrical equipment such as an air conditioner, an acoustic device, a navigation system, etc., and this control unit is a housing attached to a center console or the like in the vehicle. A body 1 and an operation body 2 protruding from the housing 1 are provided. The housing 1 includes a hollow case 3 having an upper and lower opening, an upper cover 4 that closes the upper opening end of the case 3, a lower cover 5 that closes the lower opening end of the case 3, and the like. These are all made of synthetic resin.

ケース3の内部に環状のリング体6が配置されており、このリング体6には一対の支軸6aと一対の透孔6bが90度毎に交互に形成されている。両支軸6aはケース3の相対向する上部内壁に形成された軸孔3aに挿入されており、リング体6は両軸孔3aを結ぶ直線を中心軸としてケース3に回転可能に支持されている。リング体6には円筒状のホルダ7が挿入されており、このホルダ7の外周面には一対の段付突部7aが形成されている。また、ホルダ7にはその中心軸と両段付突部7aを横切るように貫通孔7bが形成されており、この貫通孔7bとリング体6の両透孔6bにはピン8が挿通されている。ピン8は係止リング9によってリング体6からの抜け止めがなされており、ホルダ7は両透孔6bを結ぶ直線を中心軸としてリング体6に回転可能に支持されている。すなわち、ホルダ7はリング体6を介してケース3に互いに直交する方向へ揺動可能に支持されており、以下の説明ではリング体6の両支軸6aを支点とするホルダ7の揺動方向(X1−X2方向)を第1の方向と呼び、ピン8を支点とするホルダ7の揺動方向(Y1−Y2方向)を第2の方向と呼ぶこととする。   An annular ring body 6 is disposed inside the case 3, and a pair of support shafts 6a and a pair of through holes 6b are alternately formed in the ring body 6 every 90 degrees. Both the support shafts 6a are inserted into shaft holes 3a formed in the opposing upper inner walls of the case 3, and the ring body 6 is rotatably supported by the case 3 with a straight line connecting both shaft holes 3a as a central axis. Yes. A cylindrical holder 7 is inserted into the ring body 6, and a pair of stepped protrusions 7 a are formed on the outer peripheral surface of the holder 7. A through hole 7b is formed in the holder 7 so as to cross the central axis and both stepped protrusions 7a. Pins 8 are inserted into the through hole 7b and the through holes 6b of the ring body 6. Yes. The pin 8 is prevented from coming off from the ring body 6 by a locking ring 9, and the holder 7 is rotatably supported by the ring body 6 with a straight line connecting both the through holes 6b as a central axis. That is, the holder 7 is supported by the case 3 through the ring body 6 so as to be swingable in directions orthogonal to each other. In the following description, the swinging direction of the holder 7 using both the support shafts 6a of the ring body 6 as fulcrums. The (X1-X2 direction) is referred to as a first direction, and the swinging direction (Y1-Y2 direction) of the holder 7 with the pin 8 as a fulcrum is referred to as a second direction.

ホルダ7は操作体2の構成部品の一部をなすもので、このホルダ7の上面にはねじ孔7cを挟んで一対の突起7dが立設されており、ホルダ7の下端にはスナップ結合等の固定手段を用いて連結体10が一体化されている。なお、本実施形態例では、ホルダ7の内部に駆動モータ等を収納可能とするために連結体10を用いているが、このような収納空間を必要としない場合はホルダ7と連結体10を一体成形品で構成しても良い。連結体10の下面中央には筒状の筒状突設部11が突設されており、この筒状突設部11には上下方向へ延びる収納孔11aが形成されている(図10参照)。筒状突設部11の外壁面には被ガイド部としての4つの凸部11bが突設されており、これら凸部11bは四角形の各辺中央から第1および第2の方向へ延びている。   The holder 7 constitutes a part of the components of the operating body 2, and a pair of protrusions 7 d are erected on the upper surface of the holder 7 with a screw hole 7 c interposed therebetween. The connecting body 10 is integrated using the fixing means. In this embodiment, the connecting body 10 is used so that the drive motor or the like can be stored inside the holder 7. However, when such a storage space is not required, the holder 7 and the connecting body 10 are connected. You may comprise with an integrally molded product. A cylindrical tubular projecting portion 11 projects from the center of the lower surface of the connecting body 10, and an accommodation hole 11a extending in the vertical direction is formed in the tubular projecting portion 11 (see FIG. 10). . Four protruding portions 11b as guided portions protrude from the outer wall surface of the cylindrical protruding portion 11, and these protruding portions 11b extend in the first and second directions from the center of each side of the rectangle. .

図7に示すように、筒状突設部11の収納孔11aの内部にはコイルばね12と駆動棒13が挿入されており、駆動棒13の先端(下端)はコイルばね12の弾発力を受けてカム部14の内底面に圧接している。このカム部14は合成樹脂製の支持体15の上面に設けられたすり鉢状凹部であり、その最深部を中心とする同一円周上にクリック突起14aが形成されている。支持体15は下カバー5の内底面中央に形成された凹所5a内に圧入・固定されており、支持体15の上面四隅には突起15aとねじ孔15bが形成されている。   As shown in FIG. 7, the coil spring 12 and the drive rod 13 are inserted into the storage hole 11 a of the cylindrical projecting portion 11, and the tip (lower end) of the drive rod 13 is the elastic force of the coil spring 12. In response, it is in pressure contact with the inner bottom surface of the cam portion 14. This cam portion 14 is a mortar-shaped concave portion provided on the upper surface of a support 15 made of synthetic resin, and a click projection 14a is formed on the same circumference centering on the deepest portion. The support 15 is press-fitted and fixed in a recess 5 a formed at the center of the inner bottom surface of the lower cover 5, and projections 15 a and screw holes 15 b are formed at four corners of the upper surface of the support 15.

支持体15上に合成樹脂製のガイド部材16が載置されており、このガイド部材16の四隅に円形孔16aが形成されている。各円形孔16aのうち2つは支持体15の突起15aに嵌合する位置決め孔として機能し、残り2つの円形孔16aにねじ17を挿入してねじ孔15bに螺入することにより、ガイド部材16は支持体15上に接合・一体化されている。ガイド部材16の中央部に開口18が穿設されており、図11に示すように、支持体15の上面に設けられカム部14は開口18の中央に臨出している。そして、連結体10の下面から突出する筒状突設部11がこの開口18の内部に位置すると共に、筒状突設部11に保持された駆動棒13の先端がカム部14に圧接されている。開口18の内壁面にはガイド部としての4つの切欠き部18aが形成されており、これら切欠き部18aは四角形の各辺中央から外側へ向かって第1および第2の方向へ延びている。中立位置で筒状突設部11は開口18の中心に位置しており、筒状突設部11の各凸部11bは各切欠き部18aの入口に対向している。ただし、開口18の相対向する内壁面の対向間距離をL1、相対向する両凸部11bの先端間距離をL2とすると、L2はL1よりも幾分小さめな寸法に設定されており、この寸法差(L1−L2)をギャップとする範囲内で筒状突設部11と開口18との相対的な位置ずれが吸収されるようになっている。   A synthetic resin guide member 16 is placed on the support 15, and circular holes 16 a are formed at four corners of the guide member 16. Two of the circular holes 16a function as positioning holes that fit into the projections 15a of the support 15, and screws 17 are inserted into the remaining two circular holes 16a and screwed into the screw holes 15b. 16 is joined and integrated on the support 15. An opening 18 is formed in the central portion of the guide member 16. As shown in FIG. 11, the cam portion 14 provided on the upper surface of the support 15 protrudes to the center of the opening 18. The cylindrical projecting portion 11 protruding from the lower surface of the connecting body 10 is located inside the opening 18, and the tip of the drive rod 13 held by the cylindrical projecting portion 11 is pressed against the cam portion 14. Yes. Four notches 18a as guide portions are formed on the inner wall surface of the opening 18, and these notches 18a extend in the first and second directions from the center of each side of the quadrilateral toward the outside. . In the neutral position, the cylindrical projecting portion 11 is located at the center of the opening 18, and each convex portion 11b of the cylindrical projecting portion 11 faces the entrance of each notch portion 18a. However, if the distance between the opposing inner wall surfaces of the opening 18 is L1, and the distance between the tips of the opposing convex portions 11b is L2, L2 is set to a slightly smaller dimension than L1. The relative displacement between the cylindrical projecting portion 11 and the opening 18 is absorbed within a range in which the dimensional difference (L1-L2) is a gap.

また、ガイド部材16の外縁部には一対の第1ガイド突起16bと一対の第2ガイド突起16cが立設されており、各ガイド突起16b,16cは切欠き部18aの延長線上に位置している。第1および第2ガイド突起16b,16cは二股状に形成されており、第1ガイド突起16bの高さ寸法は第2ガイド突起16cに比べて短めに設定されている。両第1ガイド突起16bには第1スライダ19が第1の方向(X1−X2方向)へスライド可能に支持され、両第2ガイド突起16cには第2スライダ20が第2の方向(Y1−Y2方向)へスライド可能に支持されている。第1スライダ19は、長方形の枠体部19aと、枠体部19aの相対向する長辺中央から外側へ延びる一対の腕部19bと、両腕部19bの先端部にその板面と直交する方向へ突出する遮光部19cとを有し、枠体部19aには第2の方向へ延びる長孔19dが形成されている。第2スライダ20は、長方形の枠体部20aと、枠体部20aの相対向する長辺中央から外側へ延びる一対の腕部20bと、両腕部20bの先端部にその板面と直交する方向へ突出する遮光部20cとを有し、枠体部20aには第1の方向へ延びる長孔20dが形成されている。これら第1スライダ19と第2スライダ20は合成樹脂を用いて成形された同一形状の共通部品であるが、使用に際しては天地を逆にした状態でガイド部材16に組み込まれ、第1スライダ19の枠体部19aに第2スライダ20の枠体部20aが平面的にオーバーラップするように積層配置されている。   In addition, a pair of first guide protrusions 16b and a pair of second guide protrusions 16c are erected on the outer edge of the guide member 16, and each guide protrusion 16b, 16c is positioned on an extension line of the notch 18a. Yes. The first and second guide protrusions 16b and 16c are formed in a bifurcated shape, and the height dimension of the first guide protrusion 16b is set shorter than that of the second guide protrusion 16c. The first slider 19 is supported by the first guide protrusions 16b to be slidable in the first direction (X1-X2 direction), and the second slider 20 is supported by the second guide protrusions 16c in the second direction (Y1- Y2 direction) is slidably supported. The first slider 19 has a rectangular frame body portion 19a, a pair of arm portions 19b extending outward from the center of opposite long sides of the frame body portion 19a, and the front end portions of both arm portions 19b perpendicular to the plate surface. The frame body 19a has a long hole 19d extending in the second direction. The second slider 20 has a rectangular frame body portion 20a, a pair of arm portions 20b extending outward from the center of opposite long sides of the frame body portion 20a, and the front end portions of both arm portions 20b perpendicular to the plate surface. The frame body portion 20a has a long hole 20d extending in the first direction. The first slider 19 and the second slider 20 are common parts of the same shape formed by using a synthetic resin. However, when used, the first slider 19 and the second slider 20 are incorporated in the guide member 16 with the top and bottom reversed. The frame body portion 20a of the second slider 20 is laminated and disposed so as to overlap the frame body portion 19a in a planar manner.

すなわち、図8と図9に示すように、第1スライダ19は遮光部19cが腕部19bの板面から上方へ突出する向きに配置され、その腕部19bを対応する第1ガイド突起16bに挟持させることにより、第1スライダ19はガイド部材16の短寸側の両第1ガイド突起16bにスライド可能に支持されている。一方、第2スライダ20は遮光部20cが腕部20bの板面から下方へ突出する逆向きに配置され、その腕部20bを対応する第2ガイド突起16cに挟持させることにより、第2スライダ20はガイド部材16の長寸側の両第2ガイド突起16cにスライド可能に支持されている。このように同一形状の第1スライダ19と第2スライダ20を天地逆にして積層配置することにより、第1スライダ19の両遮光部19cと第2スライダ20の両遮光部20cとが同一平面上に位置することになり、第1スライダ19の枠体部19aに形成された長孔19dと第2スライダ20の枠体部20aに形成された長孔20dとが互いに直交した状態でオーバーラップされる。前述した筒状突設部11はこれら両長孔19d,20dに挿通されており(図8参照)、第1スライダ19が筒状突設部11からの外力を受けて第1の方向(X1−X2方向)へ移動するとき、第2スライダ20はその長孔20d内を筒状突設部11が相対移動するだけで移動せず、第2スライダ20が筒状突設部11からの外力を受けて第2の方向(Y1−Y2方向)へ移動するとき、第1スライダ19はその長孔19d内を筒状突設部11が相対移動するだけで移動しないようになっている。   That is, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the first slider 19 is arranged in such a direction that the light shielding portion 19c protrudes upward from the plate surface of the arm portion 19b, and the arm portion 19b is formed on the corresponding first guide protrusion 16b. By sandwiching, the first slider 19 is slidably supported by the first guide protrusions 16b on the short side of the guide member 16. On the other hand, the second slider 20 is arranged in the reverse direction in which the light shielding portion 20c protrudes downward from the plate surface of the arm portion 20b, and the arm portion 20b is sandwiched between the corresponding second guide protrusions 16c, whereby the second slider 20 is disposed. Is slidably supported by the second guide protrusions 16c on the long side of the guide member 16. Thus, by arranging the first slider 19 and the second slider 20 having the same shape upside down, the light shielding portions 19c of the first slider 19 and the light shielding portions 20c of the second slider 20 are on the same plane. The long hole 19d formed in the frame body portion 19a of the first slider 19 and the long hole 20d formed in the frame body portion 20a of the second slider 20 are overlapped with each other in a state of being orthogonal to each other. The The cylindrical projecting portion 11 described above is inserted into both the long holes 19d and 20d (see FIG. 8), and the first slider 19 receives an external force from the cylindrical projecting portion 11 in the first direction (X1). -X2 direction), the second slider 20 is not moved only by the relative movement of the cylindrical projecting portion 11 in the long hole 20d, and the second slider 20 is not moved by the external force from the cylindrical projecting portion 11. Accordingly, when the first slider 19 moves in the second direction (Y1-Y2 direction), the cylindrical projecting portion 11 only moves relative to the long hole 19d and does not move.

下カバー5上にはプリント基板21が固定されており、ガイド部材16はプリント基板21の中央部に穿設された開口21aから露出している。プリント基板21上には4個のフォトインタラプタ22が実装されており、各フォトインタラプタ22はX1−X2およびY1−Y2上に配置されている。このフォトインタラプタ22は凹部22aを介して発光素子22bと受光素子22cとを一体的に対向配置した光検出素子であり、図8に示すように、第1スライダ19と第2スライダ20が第1および第2の方向の中立位置にあるとき、各遮光部19c,20cはそれぞれフォトインタラプタ22の凹部22a入口の不感帯内に侵入している。   A printed circuit board 21 is fixed on the lower cover 5, and the guide member 16 is exposed from an opening 21 a formed in the center of the printed circuit board 21. Four photo interrupters 22 are mounted on the printed circuit board 21, and each photo interrupter 22 is arranged on X1-X2 and Y1-Y2. The photo interrupter 22 is a light detection element in which a light emitting element 22b and a light receiving element 22c are integrally opposed to each other through a recess 22a. As shown in FIG. 8, the first slider 19 and the second slider 20 are the first slider 19 and the second slider 20, respectively. When in the neutral position in the second direction, each of the light shielding portions 19c and 20c enters the dead zone at the entrance of the recess 22a of the photo interrupter 22, respectively.

図1〜図5に示すように、上カバー4の中央には円形の開口4aが穿設されており、この開口4aの周囲には複数の操作キー23が配置されている。上カバー4の内部には各操作キー23に対応して複数のプッシュスイッチ(図示せず)が配設されており、これらプッシュスイッチは操作キー23の押圧操作によって動作されるようになっている。また、上カバー4の開口4aには環状の化粧リング24がスナップ結合等の固定手段を用いて係止されており、この化粧リング24から操作体2の構成部品である基台25や下部ノブ26、回転リング27、上部ノブ28、押圧ノブ29等が突出している。   As shown in FIGS. 1 to 5, a circular opening 4 a is formed at the center of the upper cover 4, and a plurality of operation keys 23 are arranged around the opening 4 a. Inside the upper cover 4, a plurality of push switches (not shown) are provided corresponding to the respective operation keys 23, and these push switches are operated by pressing operation keys 23. . Further, an annular decorative ring 24 is locked to the opening 4a of the upper cover 4 using a fixing means such as a snap joint. From the decorative ring 24, a base 25 and a lower knob which are components of the operating body 2 are provided. 26, a rotating ring 27, an upper knob 28, a pressing knob 29, and the like protrude.

基台25は前述したホルダ7上に載置されており、この基台25には貫通孔25aと一対の位置決め孔25bが形成され、これら位置決め孔25bはホルダ7の両突起7dに挿入されている。下部ノブ26は基台25上に載置されており、この下部ノブ26には円筒状の支軸26aと一対の収納孔26bが形成されている。両収納孔26bにはそれぞれコイルばね30と駆動棒31が挿入されており、これら駆動棒31はコイルばね30の弾発力を受けてクリック板32の下面に圧接されている。このクリック板32の下面には円周方向に沿って凹凸部32aが形成されており、クリック板32の外周縁には4つの係合部32bが90度の間隔を存して突出形成されている。各係合部32bは回転リング27の内周面下端に形成された切欠部27aに係止されており、クリック板32上にはコード板33がねじ34を用いて固定されている。このコード板33の上面には複数の遮光板33aと切欠部33bが円周方向に沿って交互に形成されており、コード板33の上方に回路基板35が配置されている。   The base 25 is placed on the holder 7 described above, and a through hole 25a and a pair of positioning holes 25b are formed in the base 25, and these positioning holes 25b are inserted into both protrusions 7d of the holder 7. Yes. The lower knob 26 is placed on the base 25, and the lower knob 26 is formed with a cylindrical support shaft 26a and a pair of storage holes 26b. Coil springs 30 and drive rods 31 are inserted into the storage holes 26 b, respectively, and these drive rods 31 are pressed against the lower surface of the click plate 32 by receiving the elastic force of the coil springs 30. Concave and convex portions 32a are formed on the lower surface of the click plate 32 along the circumferential direction, and four engaging portions 32b are formed on the outer peripheral edge of the click plate 32 so as to protrude at an interval of 90 degrees. Yes. Each engaging portion 32 b is locked to a notch portion 27 a formed at the lower end of the inner peripheral surface of the rotating ring 27, and a code plate 33 is fixed on the click plate 32 using a screw 34. A plurality of light shielding plates 33 a and notches 33 b are alternately formed on the upper surface of the code plate 33 along the circumferential direction, and the circuit board 35 is disposed above the code plate 33.

回路基板35の下面にはフォトインタラプタ36が実装されており、回路基板35の上面には一対のプッシュスイッチ37が実装されている。このフォトインタラプタ36も凹部を介して発光素子と受光素子(いずれも図示省略)とを一体的に対向配置した光検出素子であり、コード板33の遮光板33aと切欠部33bはフォトインタラプタ36の凹部内を移動するようになっている。また、プッシュスイッチ37はステム37aを有するタクトスイッチと呼ばれるもので、このステム37aは内蔵されたタクトばね(図示せず)の弾発力を受けて上方へ付勢されている。回路基板35には係合孔35aを挟んで一対の透孔35bが穿設されており、係合孔35aは下部ノブ26の支軸26aの上端段部に挿入されている。   A photo interrupter 36 is mounted on the lower surface of the circuit board 35, and a pair of push switches 37 are mounted on the upper surface of the circuit board 35. This photointerrupter 36 is also a photodetecting element in which a light emitting element and a light receiving element (both not shown) are integrally opposed to each other through a recess, and the light shielding plate 33a and the cutout portion 33b of the code plate 33 are formed by It moves in the recess. The push switch 37 is called a tact switch having a stem 37a, and the stem 37a is urged upward by receiving the elastic force of a built-in tact spring (not shown). A pair of through holes 35b are formed in the circuit board 35 with an engagement hole 35a interposed therebetween, and the engagement hole 35a is inserted into the upper end step portion of the support shaft 26a of the lower knob 26.

上部ノブ28は回路基板35の上方に配置されており、この上部ノブ28の上面に窪み28aが形成されている。窪み28aの内底面中央には貫通孔28bが形成されており、この貫通孔28bに挿入された止めねじ38が下部ノブ26の支軸26aと基台25の貫通孔25aを通ってホルダ7のねじ孔7cに螺入されている。これにより、ホルダ7上に基台25を介して下部ノブ26が固定されると共に、下部ノブ26の支軸26aの上端に回路基板35と上部ノブ28が固定され、これら下部ノブ26と上部ノブ28との間に回転リング27が回転可能に保持された状態となる。また、この回転リング27の内周面にクリック板32とコード板33が係止されているため、クリック板32とコード板33を回転リング27の回転操作に連動して一体的に回転させることができる。上部ノブ28の窪み28aの内底面には貫通孔28bを挟んで一対の逃げ孔28cと一対のガイド孔28dが形成されており、回路基板35の上面に実装された両プッシュスイッチ37がこれら逃げ孔28cから窪み28a内に突出している。また、上部ノブ28には両ガイド孔28dの外縁部から下方へ延びるガイド片28eが形成されており、これらガイド片28eは回路基板35の透孔35bを挿通して下部ノブ26に達している。   The upper knob 28 is disposed above the circuit board 35, and a recess 28 a is formed on the upper surface of the upper knob 28. A through hole 28b is formed in the center of the inner bottom surface of the recess 28a, and a set screw 38 inserted into the through hole 28b passes through the support shaft 26a of the lower knob 26 and the through hole 25a of the base 25, and It is screwed into the screw hole 7c. As a result, the lower knob 26 is fixed on the holder 7 via the base 25, and the circuit board 35 and the upper knob 28 are fixed to the upper end of the support shaft 26a of the lower knob 26. The rotating ring 27 is held rotatably between the rotating ring 27 and the H.28. In addition, since the click plate 32 and the code plate 33 are locked to the inner peripheral surface of the rotating ring 27, the click plate 32 and the code plate 33 can be integrally rotated in conjunction with the rotation operation of the rotating ring 27. Can do. A pair of escape holes 28c and a pair of guide holes 28d are formed on the inner bottom surface of the recess 28a of the upper knob 28 with the through hole 28b interposed therebetween, and both push switches 37 mounted on the upper surface of the circuit board 35 are escaped. It protrudes into the recess 28a from the hole 28c. The upper knob 28 is formed with guide pieces 28e extending downward from the outer edges of both guide holes 28d. These guide pieces 28e pass through the through holes 35b of the circuit board 35 and reach the lower knob 26. .

押圧ノブ29は上部ノブ28の窪み28a内に昇降可能に配置されており、その下面に設けられた一対の突起29aがそれぞれプッシュスイッチ37のステム37aに当接することにより、押圧ノブ29は両プッシュスイッチ37に内蔵されたタクトスイッチの弾発力を受けて上方へ付勢されている。なお、これら2つのプッシュスイッチ37のうち接点の切換え動作に関与するのは一方だけであり、他方のプッシュスイッチ37は押圧ノブ29をバランス良く上方へ付勢する弾性付与手段として用いられている。押圧ノブ29の下端周縁には複数のフック29aが形成されており、これらフック29aが窪み28aの外周縁に係止することにより、押圧ノブ29は上部ノブ28からの脱落が防止されている。また、押圧ノブ29には一対のガイド棒29bが垂設されており、これらガイド棒29bは上部ノブ28のガイド孔28dを通ってガイド片28eの内部に達している。   The pressing knob 29 is disposed in the recess 28a of the upper knob 28 so as to be movable up and down, and a pair of protrusions 29a provided on the lower surface thereof abut against the stem 37a of the push switch 37. In response to the resilient force of the tact switch built in the switch 37, the switch 37 is biased upward. Note that only one of the two push switches 37 is involved in the contact switching operation, and the other push switch 37 is used as elasticity applying means for biasing the pressing knob 29 upward in a balanced manner. A plurality of hooks 29a are formed on the peripheral edge of the lower end of the pressing knob 29, and the pressing knob 29 is prevented from falling off the upper knob 28 by locking the hooks 29a to the outer peripheral edge of the recess 28a. In addition, a pair of guide bars 29 b are suspended from the pressing knob 29, and these guide bars 29 b reach the inside of the guide piece 28 e through the guide holes 28 d of the upper knob 28.

次に、このように構成されたコントロールユニットに備えられる多方向入力装置と複合操作型入力装置の動作について説明する。   Next, operations of the multidirectional input device and the composite operation input device provided in the control unit configured as described above will be described.

まず、多方向入力装置の動作について説明すると、図1と図3および図4は操作体2に外力が作用していない非操作状態を示しており、操作体2の構成部品であるホルダ7や基台25、下部ノブ26、回転リング27、上部ノブ28等は鉛直方向(図1のZ1−Z2方向)を向いている。この非操作状態において、駆動棒13の下端はコイルばね12の弾発力を受けてカム部14の内底面中央(最深部)に圧接しており、図11に示すように、駆動棒13を保持する筒状突設部11はガイド部材16の開口18の中心に位置している。また、図8に示すように、筒状突設部11がそれぞれ両長孔19d,20dの長手方向中央に位置することにより、第1スライダ19と第2スライダ20は第1および第2の方向の中立位置にあり、各遮光部19c,20cはそれぞれフォトインタラプタ22の凹部22a入口の不感帯内に侵入している。したがって、フォトインタラプタ22の発光素子22bと受光素子22c間の光路は遮断されておらず、全てのフォトインタラプタ22からハイレベルの信号が出力される。   First, the operation of the multidirectional input device will be described. FIGS. 1, 3, and 4 show a non-operation state in which an external force is not applied to the operation body 2. The base 25, the lower knob 26, the rotating ring 27, the upper knob 28, etc. are oriented in the vertical direction (Z1-Z2 direction in FIG. 1). In this non-operating state, the lower end of the drive rod 13 receives the elastic force of the coil spring 12 and is in pressure contact with the center of the inner bottom surface (the deepest portion) of the cam portion 14, and as shown in FIG. The cylindrical projecting portion 11 to be held is located at the center of the opening 18 of the guide member 16. Further, as shown in FIG. 8, the cylindrical projecting portion 11 is positioned at the longitudinal center of both the long holes 19d and 20d, so that the first slider 19 and the second slider 20 are in the first and second directions. In the neutral position, each of the light shielding portions 19c and 20c enters the dead zone at the entrance of the recess 22a of the photo interrupter 22, respectively. Accordingly, the optical path between the light emitting element 22b and the light receiving element 22c of the photo interrupter 22 is not blocked, and a high level signal is output from all the photo interrupters 22.

かかる非操作状態から操作者が操作体2を第1の方向または第2の方向へ揺動操作すると、ホルダ7がリング体6の両支軸6aまたはピン8を支点として同方向へ揺動するため、筒状突設部11に保持された駆動棒13の下端がカム部14の内底面を中央から外側へと摺動し、該駆動棒13がクリック突起14aを乗り越えるときに生起されるクリック感が操作体2を介して操作者にフィードバックされる。その際、筒状突設部11は開口18の中心から第1または第2の方向に沿って外側へ移動し、1つの凸部11bが対応する切欠き部18a内に侵入して凹凸係合した時点で、筒状突設部11のそれ以上の移動が規制される。   When the operator swings the operating body 2 in the first direction or the second direction from the non-operating state, the holder 7 swings in the same direction with both the support shafts 6a or the pins 8 of the ring body 6 as fulcrums. Therefore, the click generated when the lower end of the drive rod 13 held by the cylindrical projecting portion 11 slides from the center to the outside on the inner bottom surface of the cam portion 14 and the drive rod 13 gets over the click protrusion 14a. The feeling is fed back to the operator via the operation body 2. At that time, the cylindrical projecting portion 11 moves outward from the center of the opening 18 along the first or second direction, and one convex portion 11b enters the corresponding notch portion 18a to engage with the concave and convex portions. At this point, further movement of the cylindrical protruding portion 11 is restricted.

すなわち、第1および第2の方向で対向している凸部11bと切欠き部18aの対のうち、便宜上、X1方向の対を凸部11b−1,切欠き部18a−1、X2の対を凸部11b−2,切欠き部18a−2、Y1方向の対を凸部11b−3,切欠き部18a−3、Y2方向の対を凸部11b−4,切欠き部18a−4とすると、図11に示すように、非操作状態において各凸部11b−1,2,3,4は各切欠き部18a−1,2,3,4の入口に対向している。この中立位置から筒状突設部11が例えばX1方向へ移動すると、図12(a)に示すように、凸部11b−3と凸部11b−4の先端が開口18の相対向する内壁面にガイドされながら凸部11b−1が切欠き部18a−1内に侵入し、X1方向に位置する筒状突設部11の外壁面が開口18の内壁面に当接した位置で、筒状突設部11のX1方向へのそれ以上の移動が規制される。したがって移動末端位置において筒状突設部11は開口18に対して凸部11b−1,11b−3,11b−4の3箇所で支持されることになり、X1方向に移動した操作体2がY1方向やY2方向へ誤操作されることはない。同様に、筒状突設部11が上記以外の例えばY1方向へ移動すると、図12(b)に示すように、凸部11b−1と凸部11b−2の先端が開口18の相対向する内壁面に摺動しながら凸部11b−3が切欠き部18a−3内に侵入し、Y1方向に位置する筒状突設部11の外壁面が開口18の内壁面に当接した位置で、筒状突設部11のY1方向へのそれ以上の移動が規制される。この場合、移動末端位置において筒状突設部11は開口18に対して凸部11b−1,11b−2,11b−3の3箇所で支持されることになり、Y1方向に移動した操作体2がX1方向やX2方向へ誤操作されることはない。   That is, for the sake of convenience, the pair in the X1 direction is the pair of the protrusion 11b-1, the notch 18a-1, and the X2 among the pair of the protrusion 11b and the notch 18a facing each other in the first and second directions. A protrusion 11b-2, a notch 18a-2, a pair in the Y1 direction is a protrusion 11b-3, a notch 18a-3, a pair in the Y2 direction is a protrusion 11b-4, and a notch 18a-4. Then, as shown in FIG. 11, in a non-operation state, each convex part 11b-1,2,3,4 is facing the entrance of each notch part 18a-1,2,3,4. When the cylindrical projecting portion 11 moves from the neutral position in the X1 direction, for example, as shown in FIG. 12A, the inner wall surfaces of the projections 11b-3 and 11b-4 are opposed to each other at the ends of the openings 18 as shown in FIG. The convex portion 11b-1 penetrates into the notch portion 18a-1 while being guided by the tube, and the cylindrical surface is in a position where the outer wall surface of the cylindrical protruding portion 11 located in the X1 direction is in contact with the inner wall surface of the opening 18. Further movement of the protruding portion 11 in the X1 direction is restricted. Therefore, the cylindrical projecting portion 11 is supported at the three positions of the convex portions 11b-1, 11b-3, and 11b-4 with respect to the opening 18 at the moving end position, and the operating body 2 that has moved in the X1 direction is supported. There is no erroneous operation in the Y1 direction or the Y2 direction. Similarly, when the cylindrical projecting portion 11 moves in the Y1 direction other than the above, for example, as shown in FIG. 12B, the tips of the convex portion 11b-1 and the convex portion 11b-2 face each other of the opening 18. At a position where the convex portion 11b-3 enters the notch 18a-3 while sliding on the inner wall surface, and the outer wall surface of the cylindrical projecting portion 11 located in the Y1 direction is in contact with the inner wall surface of the opening 18. Further movement of the cylindrical protruding portion 11 in the Y1 direction is restricted. In this case, the cylindrical projecting portion 11 is supported at the three positions of the convex portions 11b-1, 11b-2, and 11b-3 with respect to the opening 18 at the moving end position, and the operating body moved in the Y1 direction. 2 is not erroneously operated in the X1 direction or the X2 direction.

また、このように操作体2の揺動操作に連動して筒状突設部11が開口18内を第1または第2の方向へ移動すると、それに伴って第1スライダ19または第2スライダ20がガイド部材16にガイドされながらスライド移動し、各フォトインタラプタ22の1つが選択的にオン動作する。例えば図8に示す中立位置から筒状突設部11がX1方向へ移動すると、筒状突設部11は第1の方向(X1−X2方向)へ延びる長孔20dを相対移動するだけであるため、第2スライダ20は筒状突設部11からの外力(移動方向の駆動力)を受けることなく停止したままであるが、第1スライダ19は筒状突設部11からの外力を受けてX1方向へ移動する。この場合、第1スライダ19はその腕部19bがガイド部材16の第1ガイド突起16bにガイドされながらX1方向へ移動し、それに伴って遮光部19cがX1方向に位置するフォトインタラプタ22の凹部22a内を移動する。そして、筒状突設部11がX1方向の末端位置まで移動した時点で、該フォトインタラプタ22の発光素子22bと受光素子22c間の光路が遮光部19cによって遮断されるため、このフォトインタラプタ22からローレベルの信号が出力される。このとき、第2スライダ20は筒状突設部11からの外力を受けることなく停止したままであるため、Y1−Y2方向とX2方向に位置する残り3個のフォトインタラプタ22から出力される信号はハイレベルのままである。筒状突設部11が中立位置からX2方向へ移動する場合も同様であり、この場合、第1スライダ19が筒状突設部11からの外力を受けてX2方向へ移動することにより、X2方向に位置するフォトインタラプタ22からローレベルの信号が出力され、残り3個のフォトインタラプタ22から出力される信号はハイレベルのままとなる。   When the cylindrical projecting portion 11 moves in the opening 18 in the first or second direction in conjunction with the swinging operation of the operating body 2 in this way, the first slider 19 or the second slider 20 is accordingly moved. Are slid while being guided by the guide member 16, and one of the photo interrupters 22 is selectively turned on. For example, when the cylindrical projecting portion 11 moves in the X1 direction from the neutral position shown in FIG. 8, the cylindrical projecting portion 11 only moves relative to the long hole 20d extending in the first direction (X1-X2 direction). Therefore, the second slider 20 remains stopped without receiving external force (driving force in the moving direction) from the cylindrical projecting portion 11, but the first slider 19 receives external force from the cylindrical projecting portion 11. To move in the X1 direction. In this case, the arm portion 19b of the first slider 19 moves in the X1 direction while being guided by the first guide projection 16b of the guide member 16, and accordingly, the light shielding portion 19c is a concave portion 22a of the photo interrupter 22 positioned in the X1 direction. Move in. When the cylindrical projecting portion 11 moves to the end position in the X1 direction, the light path between the light emitting element 22b and the light receiving element 22c of the photo interrupter 22 is blocked by the light blocking portion 19c. A low level signal is output. At this time, since the second slider 20 remains stopped without receiving an external force from the cylindrical projecting portion 11, signals output from the remaining three photo interrupters 22 positioned in the Y1-Y2 direction and the X2 direction. Remains high. The same applies to the case where the cylindrical projecting portion 11 moves in the X2 direction from the neutral position. In this case, the first slider 19 receives the external force from the cylindrical projecting portion 11 and moves in the X2 direction. A low level signal is output from the photo interrupter 22 positioned in the direction, and the signals output from the remaining three photo interrupters 22 remain at a high level.

一方、図8に示す中立位置から筒状突設部11がY1方向へ移動すると、筒状突設部11は第2の方向(Y1−Y2方向)へ延びる長孔19dを相対移動するだけであるため、第1スライダ19は筒状突設部11からの外力を受けることなく停止したままであるが、第2スライダ20は筒状突設部11からの外力を受けてY1方向へ移動する。この場合、第2スライダ20はその腕部20bがガイド部材16の第2ガイド突起16cにガイドされながらY1方向へ移動し、それに伴って遮光部20cがY1方向に位置するフォトインタラプタ22の凹部22a内を移動する。そして、筒状突設部11がY1方向の末端位置まで移動した時点で、該フォトインタラプタ22の発光素子22bと受光素子22c間の光路が遮光部20cによって遮断されるため、このフォトインタラプタ22からローレベルの信号が出力される。このとき、第1スライダ19は筒状突設部11からの外力を受けることなく停止したままであるため、X1−X2方向とY2方向に位置する残り3個のフォトインタラプタ22から出力される信号はハイレベルのままである。筒状突設部11が中立位置からY2方向へ移動する場合も同様であり、この場合、第2スライダ20が筒状突設部11からの外力を受けてY2方向へ移動することにより、Y2方向に位置するフォトインタラプタ22からローレベルの信号が出力され、残り3個のフォトインタラプタ22から出力される信号はハイレベルのままとなる。   On the other hand, when the cylindrical projecting portion 11 moves in the Y1 direction from the neutral position shown in FIG. 8, the cylindrical projecting portion 11 simply moves relative to the long hole 19d extending in the second direction (Y1-Y2 direction). Therefore, the first slider 19 remains stopped without receiving the external force from the cylindrical projecting portion 11, but the second slider 20 receives the external force from the cylindrical projecting portion 11 and moves in the Y1 direction. . In this case, the arm portion 20b of the second slider 20 moves in the Y1 direction while being guided by the second guide protrusion 16c of the guide member 16, and accordingly, the light shielding portion 20c is a concave portion 22a of the photo interrupter 22 positioned in the Y1 direction. Move in. When the cylindrical protruding portion 11 moves to the end position in the Y1 direction, the light path between the light emitting element 22b and the light receiving element 22c of the photo interrupter 22 is blocked by the light blocking portion 20c. A low level signal is output. At this time, since the first slider 19 remains stopped without receiving external force from the cylindrical projecting portion 11, signals output from the remaining three photo interrupters 22 located in the X1-X2 direction and the Y2 direction. Remains high. The same applies to the case where the cylindrical projecting portion 11 moves from the neutral position in the Y2 direction. In this case, the second slider 20 receives the external force from the cylindrical projecting portion 11 and moves in the Y2 direction. A low level signal is output from the photo interrupter 22 positioned in the direction, and the signals output from the remaining three photo interrupters 22 remain at a high level.

このように操作体2を互いに直交する第1および第2の方向のいずれか一方向へ選択的に揺動操作すると、その操作方向に位置するフォトインタラプタ22の出力信号のみがハイレベルからローレベルへと変化するため、4個のフォトインタラプタ22から出力される信号に基づいて操作体2の操作方向を認識することができる。なお、操作体2に対する揺動操作力を除去すると、コイルばね12の弾発力を受けて駆動棒13の下端がカム部14の内底面中央へ戻るため、ホルダ7を含む操作体2全体は鉛直姿勢となり、筒状突設部11や第1および第2スライダ19,20が中立位置に自動復帰する。   When the operating body 2 is selectively swung in one of the first and second directions orthogonal to each other in this way, only the output signal of the photo interrupter 22 positioned in the operating direction is changed from the high level to the low level. Therefore, the operation direction of the operating tool 2 can be recognized based on the signals output from the four photo interrupters 22. When the swinging operation force with respect to the operating body 2 is removed, the lower end of the drive rod 13 returns to the center of the inner bottom surface of the cam portion 14 due to the elastic force of the coil spring 12, so that the entire operating body 2 including the holder 7 is It becomes a vertical attitude | position, and the cylindrical protrusion part 11 and the 1st and 2nd sliders 19 and 20 return automatically to a neutral position.

次に、図3〜図5を参照しつつ複合操作型入力装置の動作について説明する。図3と図4に示すように、筐体1の上カバー4から操作体2の構成部品である基台25や下部ノブ26、回転リング27、上部ノブ28、押圧ノブ29等が突出しており、操作者が回転リング27を時計方向または反時計方向へ回転操作すると、回転リング27に連動してクリック板32とコード板33が一体的に回転する。そして、クリック板32の回転に伴ってコイルばね30に弾性付勢された駆動棒31の上端が凹凸部32aと係脱するため、その際に生起されるクリック感が操作体2を介して操作者にフィードバックされる。また、コード板33の回転に伴って遮光板33aと切欠部33bが回路基板35の下面に実装されたフォトインタラプタ36の凹部内を回動するため、フォトインタラプタ36からコード板33の回転に応じたパルス信号が出力される。このように回転リング27を回転操作すると、その回転方向や回転量に応じた信号がフォトインタラプタ36から出力されるため、この信号に基づいて回転リング27の回転情報を認識することができる。   Next, the operation of the composite operation input device will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 3 and 4, the base 25, the lower knob 26, the rotating ring 27, the upper knob 28, the pressing knob 29, and the like that are components of the operating body 2 protrude from the upper cover 4 of the housing 1. When the operator rotates the rotating ring 27 clockwise or counterclockwise, the click plate 32 and the code plate 33 are integrally rotated in conjunction with the rotating ring 27. And since the upper end of the drive rod 31 elastically urged by the coil spring 30 with the rotation of the click plate 32 is disengaged from the concavo-convex portion 32a, the click feeling generated at that time is operated via the operating body 2. Feedback. Further, as the code plate 33 rotates, the light shielding plate 33 a and the notch 33 b rotate in the recess of the photo interrupter 36 mounted on the lower surface of the circuit board 35, so that the code plate 33 responds to the rotation from the photo interrupter 36. Pulse signal is output. When the rotating ring 27 is rotated in this way, a signal corresponding to the rotating direction and amount of rotation is output from the photo interrupter 36, and therefore the rotation information of the rotating ring 27 can be recognized based on this signal.

一方、操作者が押圧ノブ29を真下(図1のZ2方向)へ押圧操作すると、回路基板35の上面に実装された両プッシュスイッチ37のステム37aが押圧ノブ29の突起29aによって押し下げられるため、プッシュスイッチ37の接点がオフからオンへと切換え動作される。また、かかる押圧操作力を除去すると、押圧ノブ29は両プッシュスイッチ37に内蔵されたタクトばねの弾発力によって元位置に上昇し、プッシュスイッチ37の接点もオンからオフへと切換え動作される。その際、押圧ノブ29の下面に垂設されたガイド棒29bが上部ノブ28のガイド片28eにガイドされながら昇降するため、押圧ノブ29をガタ付きなく滑らかに押圧操作することができる。   On the other hand, when the operator presses the pressing knob 29 right below (Z2 direction in FIG. 1), the stems 37a of the push switches 37 mounted on the upper surface of the circuit board 35 are pushed down by the protrusions 29a of the pressing knob 29. The contact of the push switch 37 is switched from off to on. Further, when the pressing operation force is removed, the pressing knob 29 is raised to the original position by the resilient force of the tact springs built in the push switches 37, and the contact of the push switch 37 is also switched from on to off. . At that time, since the guide bar 29b suspended from the lower surface of the pressing knob 29 moves up and down while being guided by the guide piece 28e of the upper knob 28, the pressing knob 29 can be smoothly pressed without rattling.

このように本実施形態例に係る多方向入力装置は、互いに直交する第1の方向および第2の方向へ揺動操作可能な操作体2と、この操作体2に設けられた筒状突設部11の収納孔11a内に摺動可能に保持された駆動棒13と、筒状突設部11の外側面を第1および第2の方向へ案内する開口(ガイド孔)18が穿設されたガイド部材16と、すり鉢状凹部からなるカム部14が設けられた支持体15と、駆動棒13をカム部14の内底面に向けて弾性付勢するコイルばね12と、操作体2の第1および第2の方向への移動を検出する検出手段である4個のフォトインタラプタ22とを備えているので、組立完了時に筒状突設部11の軸芯とカム部14の中心とが若干位置ずれしていたとしても、駆動棒13が収納孔11a内で大きく傾くことはなく、所謂「かじり」を生じることはない。したがって、操作体2を第1または第2の方向へ操作したときに、駆動棒13は収納孔11aの内壁に引っ掛かからずに昇降動作し、駆動棒13の収納孔11a内での自由な往復移動を確保することができるため、操作体2の操作感触が悪化することを確実に防止することができる。   As described above, the multidirectional input device according to the present embodiment includes an operating body 2 that can be swung in a first direction and a second direction that are orthogonal to each other, and a cylindrical protrusion provided on the operating body 2. A drive rod 13 slidably held in the storage hole 11a of the portion 11 and an opening (guide hole) 18 for guiding the outer surface of the cylindrical projecting portion 11 in the first and second directions are formed. A guide member 16, a support body 15 provided with a cam portion 14 formed of a mortar-shaped concave portion, a coil spring 12 that elastically biases the drive rod 13 toward the inner bottom surface of the cam portion 14, and the first of the operation body 2. Since four photointerrupters 22 as detection means for detecting movement in the first and second directions are provided, the axial center of the cylindrical projecting portion 11 and the center of the cam portion 14 are slightly at the completion of assembly. Even if it is misaligned, the drive rod 13 may be greatly inclined in the storage hole 11a. It is not, not to cause so-called "galling". Therefore, when the operating body 2 is operated in the first or second direction, the drive rod 13 moves up and down without being caught by the inner wall of the storage hole 11a, so that the drive rod 13 can freely move within the storage hole 11a. Since reciprocal movement can be ensured, it is possible to reliably prevent the operation feeling of the operating body 2 from deteriorating.

また、すり鉢状凹部からなるカム部14の内底面に、その最深部を中心とする同一円周上にクリック突起14aが形成されているため、前述したように筒状突設部11の軸芯とカム部14の中心とが若干位置ずれしていたとしても、操作体2の操作方向に拘わらず所定位置で安定したクリック感触を生起させることができる。   Further, since the click projection 14a is formed on the inner circumference of the cam portion 14 formed of a mortar-like concave portion on the same circumference centering on the deepest portion, the axial core of the cylindrical projecting portion 11 as described above. Even if the center of the cam portion 14 is slightly displaced, a stable click feeling can be generated at a predetermined position regardless of the operation direction of the operation body 2.

なお、上記実施形態例では、操作体2を互いに直交する第1の方向および第2の方向へ揺動操作可能とし、この操作体2の揺動操作に伴って筒状突設部11を第1および第2の方向へ移動させる場合について説明したが、操作体2が第1の方向および第2の方向へスライド操作可能なものであっても良い。   In the above embodiment, the operating body 2 can be swung in a first direction and a second direction orthogonal to each other, and the cylindrical projecting portion 11 is moved in the first direction along with the swinging operation of the operating body 2. Although the case of moving in the first direction and the second direction has been described, the operating body 2 may be slidable in the first direction and the second direction.

また、上記実施形態例では、操作体2の第1および第2の方向への移動を検出する検出手段として、筒状突設部11によって選択的に動作される第1スライダ19と第2スライダ20の移動を4個のフォトインタラプタ22で検出する光検出方式を採用したが、プッシュスイッチや磁気検出素子等の他の検出手段を用いることも可能である。   In the above embodiment, the first slider 19 and the second slider that are selectively operated by the cylindrical projecting portion 11 are used as detection means for detecting movement of the operating body 2 in the first and second directions. Although the light detection method of detecting 20 movements by the four photo interrupters 22 is adopted, other detection means such as a push switch or a magnetic detection element can also be used.

本発明の実施形態例に係るコントロールユニットの斜視図である。It is a perspective view of a control unit concerning the example of an embodiment of the present invention. 該コントロールユニットの平面図である。It is a top view of this control unit. 図2のIII−III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 図2のIV−IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 該コントロールユニットに備えられる複合操作型入力装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the composite operation type input device with which this control unit is equipped. 該コントロールユニットに備えられる多方向入力装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the multidirectional input device with which this control unit is equipped. 該多方向入力装置に備えられる自動復帰機構の断面図である。It is sectional drawing of the automatic return mechanism with which this multidirectional input device is equipped. 該多方向入力装置の要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of this multidirectional input device. 該多方向入力装置の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of this multidirectional input device. 該多方向入力装置の要部を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part of this multidirectional input device. 該自動復帰機構の平面図である。It is a top view of this automatic return mechanism. 該自動復帰機構の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of this automatic return mechanism. 従来例に係る多方向入力装置の自動復帰機構を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the automatic return mechanism of the multidirectional input device which concerns on a prior art example. 該自動復帰機構の断面図である。It is sectional drawing of this automatic return mechanism. 該自動復帰機構の問題点を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the problem of this automatic return mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1 筐体
2 操作体
3 ケース
4 上カバー
5 下カバー
6 リング体
7 ホルダ
8 ピン
10 連結体
11 筒状突設部
11a 収納孔
11b 凸部
12 コイルばね
13 駆動棒
14 カム部
14a クリック突起
15 支持体
16 ガイド部材
18 開口(ガイド孔)
18a 切欠き部
19 第1スライダ
20 第1スライダ
21 プリント基板
22 フォトインタラプタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Operation body 3 Case 4 Upper cover 5 Lower cover 6 Ring body 7 Holder 8 Pin 10 Connection body 11 Cylindrical protrusion part 11a Storage hole 11b Protrusion part 12 Coil spring 13 Drive rod 14 Cam part 14a Click protrusion 15 Support Body 16 Guide member 18 Opening (guide hole)
18a Notch portion 19 First slider 20 First slider 21 Printed circuit board 22 Photo interrupter

Claims (2)

互いに略直交する第1の方向および第2の方向へ移動可能な操作体と、この操作体に設けられた筒状突設部の収納孔に摺動可能に保持された駆動棒と、前記筒状突設部の外側面を前記第1および第2の方向へ案内するガイド孔が穿設されたガイド部材と、すり鉢状の凹部が設けられた支持体と、前記駆動棒を前記凹部の内底面に向けて弾性付勢するコイルばねと、前記操作体の前記第1および第2の方向への移動を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする多方向入力装置。   An operating body movable in a first direction and a second direction substantially orthogonal to each other, a driving rod slidably held in a storage hole of a cylindrical projecting portion provided in the operating body, and the cylinder A guide member provided with a guide hole for guiding the outer surface of the protruding portion in the first and second directions, a support body provided with a mortar-shaped recess, and the drive rod inside the recess. A multi-directional input device comprising: a coil spring that is elastically biased toward a bottom surface; and a detection unit that detects movement of the operating body in the first and second directions. 請求項1の記載において、前記凹部の最深部を中心とする同一円周上にクリック突起が形成されていることを特徴とする多方向入力装置。
2. The multidirectional input device according to claim 1, wherein click protrusions are formed on the same circumference centering on the deepest portion of the recess.
JP2005103126A 2005-03-31 2005-03-31 Multiple direction input device Withdrawn JP2006286334A (en)

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