JP2013229152A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺スイッチに過剰な負荷がかからないようにする。
【解決手段】ダイヤル２４と固定一体化された回転体２５の軸部２５ａを軸支するベース２３の軸受部２３ｋの径をダイヤル２４側に向って徐々に拡径し、ベース２３の天板部２３ｂによって、抜け止めされる回転体２５の大径部２５ｂの、天板部２３ｂと対向する面を外周側に向って天板部２３ｂから徐々に離れる傾斜面２５ｅとして回転体２５を軸受部２３ｋに対し、傾倒可能とし、ダイヤル２４の傾倒操作を可能とする。ダイヤル２４の傾倒操作の際、ダイヤル２４の内面２４ｆがベース２３の環状突出部２３ｊに突き当たる構成とする。
【選択図】図２

Description

この発明は多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置に関する。

図１５Ａはこの種の入力装置の従来例として、特許文献１に記載されている構成を示したものである。この入力装置は、ダイヤル１１とキートップ１２と感触子１３と押下ボタン１４と基板１５と補強板１６と回転検出手段１７と傾倒（傾動）検出手段１８と押下移動検出手段１９とを備えている。

ダイヤル１１は天板部１１ａと軸部１１ｂと外壁部１１ｃと固定板１１ｄとを有している。天板部１１ａの中央には円形孔１１ｅが形成され、円筒状の軸部１１ｂは天板部１１ａの下面の円形孔１１ｅの周縁部に立設されている。リング状の固定板１１ｄは軸部１１ｂの下端に取り付けられている。外壁部１１ｃは天板部１１ａの下面の周縁部に立設されている。天板部１１ａの下面の軸部１１ｂと外壁部１１ｃとの間には、感触子１３及びキートップ１２の上端側を収容する収容空間が区画されている。

キートップ１２は軸受部１２ａと４つの脚部１２ｂと４つのアーム１２ｃと４つの押下部１２ｄとを有している。軸受部１２ａは円筒状とされ、上段部１２ｅと下段部１２ｆとを有している。上段部１２ｅには小径孔１２ｇが形成され、下段部１２ｆには大径孔１２ｈが設けられている。

小径孔１２ｇにはダイヤル１１の軸部１１ｂが内嵌されている。小径孔１２ｇの下端にはダイヤル１１の軸部１１ｂを軸支する摺接面１２ｉが設けられている。小径孔１２ｇの摺接面１２ｉより上側部分にはダイヤル１１が傾倒した時に軸部１１ｂとの干渉を避けるテーパ面１２ｊが設けられている。また、上段部１２ｅの外周面には凹凸面１２ｋが設けられている。一方、下段部１２ｆの大径孔１２ｈ内にはダイヤル１１の固定板１１ｄが収容され、固定板１１ｄの周縁部は大径孔１２ｈと小径孔１２ｇ間の段差部１２ｍに当接している。

脚部１２ｂは図１５Ａでは隠れて詳細には見えないが、軸受部１２ａの下段部１２ｆの外周面に配設されており、先端の取り付け部１２ｎが基板１５及び補強板１６の孔を貫通し、補強板１６に熱かしめ等により取り付けられている。なお、アーム１２ｃは各脚部１２ｂ間に懸架され、弾性変形可能とされている。

各押下部１２ｄはアーム１２ｃの上下面に突設された突起とされ、ダイヤル１１の外壁部１１ｃの下側においてダイヤル１１の４つの傾倒操作入力方向に対応した位置に配置されている。

押下ボタン１４はボタン本体１４ａと回転止め部１４ｂとを有している。ボタン本体１４ａはダイヤル１１の円形孔１１ｅに上下動自在に収容されている。ボタン本体１４ａの下端部には抜け止め部１４ｃが設けられている。抜け止め部１４ｃはダイヤル１１の円形孔１１ｅの下側の周縁部に当接可能となっている。抜け止め部１４ｃには１８０°ピッチ間隔で切り欠き部１４ｄが設けられている。

回転止め部１４ｂはベース部１４ｅと一対の脚部１４ｆと補助脚部１４ｇと支持部１４ｈと一対の懸架部１４ｉとを有している。脚部１４ｆは１８０°ピッチ間隔でベース部１４ｅの下面に凸設されており、一方の脚部１４ｆの近傍に補助脚部１４ｇが設けられている。脚部１４ｆ及び補助脚部１４ｇは基板１５及び補強板１６の取り付け孔を貫通している。

支持部１４ｈはボタン本体１４ａの孔部に収容されている。ボタン本体１４ａが押下移動すると、回転止め部１４ｂが押し下げられ、下面に突設されている突起１４ｊが押下移動検出手段１９を押下する。ベース部１４ｅと支持部１４ｈとの間に懸架されている懸架部１４ｉはボタン本体１４ａの切り欠き部１４ｄに挿入され、ボタン本体１４ａの回転を防止している。

押下移動検出手段１９は基板１５上に設けられた固定接点（図示せず）と断面円弧状の金属プレート製の可動接点１９ａとよりなる押下スイッチ１９ｂと、固定テープ１９ｃとを有している。

回転検出手段１７はブラシ１７ａと基板１５上に設けられた固定接点（図示せず）とを有している。ブラシ１７ａは固定板１１ｄと共にダイヤル１１の軸部１１ｂの下端に取り付けられており、ブラシ１７ａの接触アーム１７ｂが固定接点に選択的に接触する。

傾倒検出手段１８は基板１５上に設けられた固定接点（図示せず）と断面円弧状の金属プレート製の可動接点１８ａとよりなる周辺スイッチ１８ｂと、固定テープ１８ｃとを有しており、ダイヤル１１の４方向の傾倒操作入力に対応して４つの周辺スイッチ１８ｂが配置され、これら周辺スイッチ１８ｂ上に押下部１２ｄがそれぞれ載置されている。

この入力装置ではダイヤル１１が回転操作されると、ブラシ１７ａの接触アーム１７ｂが基板１５上を摺動して固定接点と選択的に接触し、ダイヤル１１の回転角に応じた信号が出力されるものとなっており、その際、感触子１３の一対のバネ部１３ａがキートップ１２の軸受部１２ａの凹凸面１２ｋ上を移動し、操作感が得られるものとなっている。ダイヤル１１が傾倒操作されると、ダイヤル１１の外壁部１１ｃがキートップ１２の押下部１２ｄを押下し、図１５Ｂに示したように周辺スイッチ１８ｂが押下されて可動接点１８ａが弾性変形し、これによりダイヤル１１の傾倒方向の傾倒を示す信号が出力されるものとなっている。また、押下ボタン１４が押下操作されると、押下スイッチ１９ｂの可動接点１９ａが押下されて弾性変形し、これにより押下ボタン１４の押下移動を示す信号が出力されるものとなっている。

特開２０１１−１１９１７７号公報

上述した入力装置では、ダイヤル１１の軸部１１ｂを軸支する軸受部１２ａにテーパ面１２ｊが設けられ、これによりダイヤル１１の傾倒が可能とされている。
しかしながら、この入力装置の構造では、ダイヤル１１の傾倒操作時にダイヤル１１を過剰に押下した場合ダイヤル１１が沈み込むものとなっている。これは軸受部１２ａに軸支されている軸部１１ｂは固定板１１ｄにより抜け止めされているものの、その抜け止め方向と逆方向には移動可能のため、軸受部１２ａに対し、軸部１１ｂが下方にずれ、そのずれを規制する手段がないことによる。

従って、この入力装置では傾倒操作時にダイヤル１１が過剰に押下されると、その傾倒を検出する周辺スイッチ１８ｂの可動接点１８ａに過剰な負荷がかかりうるものとなっており、これにより可動接点１８ａにクラック等の損傷が発生し、スイッチ寿命が損なわれるといった問題があった。

この発明の目的はこの問題に鑑み、周辺スイッチに過剰な負荷がかからないようにし、よってスイッチ寿命を向上させることができる入力装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置は、円周上に配列形成された複数の周辺固定接点と、それら周辺固定接点の内側に環状に形成されたロータリエンコーダ用接点とを有するプリント配線板と、各周辺固定接点上に配置された周辺可動接点と、プリント配線板上に実装固定される複数の固定部と、それら固定部に支持され、中央に円形の開口部を有する天板部と、固定部に変位可能に支持されて各周辺可動接点上に配置された押圧部とを有するベースと、軸部とその軸部の一端側に軸部より大径とされて設けられた大径部とを有し、軸部が前記開口部からなる軸受部に軸支され、大径部が天板部によって抜け止めされている回転体と、前記大径部に取り付けられてロータリエンコーダ用接点と摺接する接点部材と、前記軸部の他端に固定一体化され、周壁部が前記押圧部上に位置されたダイヤルとよりなり、軸受部の径はダイヤル側に向って徐々に拡径され、前記大径部の、天板部と対向する面は外周側に向って天板部から徐々に離れる傾斜面とされており、ダイヤルの傾倒操作により傾倒側の周辺可動接点が押圧操作され、その際、ダイヤルの内面が天板部に突き当たる構成とされる。

請求項２の発明では請求項１の発明において、天板部はその上面に前記開口部を囲むように突出形成された環状突出部を有し、ダイヤルの傾倒操作により傾倒側の周辺可動接点が押圧操作された際、ダイヤルの内面が環状突出部に突き当たるものとされる。

請求項３の発明では、請求項１の発明において、ダイヤルの内面は天板部の上面と対向する位置に前記軸部を囲むように突出形成された環状突出部を有し、ダイヤルの傾倒操作により傾倒側の周辺可動接点が押圧操作された際、環状突出部が天板部に突き当たるものとされる。

請求項４の発明では請求項１乃至３のいずれかの発明において、天板部と対向する前記傾斜面は内周側において天板部と線接触しているものとされる。

請求項５の発明では請求項１乃至４のいずれかの発明において、前記大径部の外周面に凹凸が周方向に配列形成され、前記凹凸と係合してディテント機構を構成するバネがベースに配置される。

請求項６の発明によれば、多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置は、円周上に配列形成された複数の周辺固定接点と、それら周辺固定接点の内側に環状に形成されたロータリエンコーダ用接点とを有するプリント配線板と、各周辺固定接点上に配置された周辺可動接点と、プリント配線板上に実装固定される複数の固定部と、それら固定部に支持され、中央に円形の開口部を有する天板部と、その天板部の下面に開口部を囲むように突出形成された環状突出部と、固定部に変位可能に支持されて各周辺可動接点上に配置された押圧部とを有するベースと、前記開口部と環状突出部とよりなる軸受部に軸支された回転体と、回転体に取り付けられて環状突出部の突出端と当接し、回転体を軸受部から抜け止めする平板状のスライダと、スライダに取り付けられてロータリエンコーダ用接点と摺接する接点部材と、スライダと反対側において回転体に固定一体化され、周壁部が前記押圧部上に位置されたダイヤルとよりなり、回転体の軸受部によって軸支される軸支部の径はダイヤル側に向って徐々に縮径されており、ダイヤルの傾倒操作により傾倒側の周辺可動接点が押圧操作され、その際、ダイヤルの内面が天板部に突き当たる構成とされる。

請求項７の発明では請求項６の発明において、環状突出部の突出端はスライダと線接触する曲面とされる。

請求項８の発明では請求項６又は７の発明において、回転体の軸支部を除く外周面に凹凸が周方向に配列形成され、前記凹凸とディテント機構を構成するバネがベースに配置され、バネは環状突出部に形成された切り欠きを通って前記凹凸と係合される。

請求項９の発明では請求項１乃至８のいずれかの発明において、前記固定部は周方向において押圧部の各間に位置し、押圧部は周方向両側の前記固定部に弾性変形可能な支持梁を介して支持されているものとされる。

請求項１０の発明では請求項１乃至９のいずれかの発明において、ダイヤルの中央に開口が形成され、その開口及びその開口と連通して回転体に形成された貫通孔にセンタキーが配置され、センタキーによって押圧操作される中央スイッチがプリント配線板上に構成されているものとされる。

請求項１１の発明では請求項１０の発明において、ダイヤルの前記開口を囲む外面に環状凹部が形成され、環状凹部にカーソルキーの環状表示板部が位置され、カーソルキーの環状表示板部を支持する支持部は前記開口及び前記貫通孔を通ってプリント配線板上に固定されているものとされる。

請求項１２の発明では請求項１１の発明において、前記支持部が弾性変形可能とされて、環状表示板部が傾倒操作可能とされているものとされる。

この発明によれば、ダイヤルの傾倒操作時に、ダイヤルの内面がベースの天板部に突き当たる構造となっており、これによりダイヤルの傾倒量が規制されるものとなっている。よって、周辺スイッチに過剰な負荷がかかるのを抑制することができ、その点でスイッチ寿命の向上を図ることができる。

Ａはこの発明による入力装置の第１の実施例を示す平面図、Ｂはその斜視図。 図１のＣ−Ｃ線拡大断面図。 図１のＤ−Ｄ線拡大断面図。 Ａは図１に示した入力装置を分解して上方から見た斜視図、Ｂは図１に示した入力装置を分解して下方から見た斜視図。 図１に示した入力装置の動作を説明するための図。 図１に示した入力装置の変形例を説明するための図。 バネの他の形状例を示す分解斜視図。 カーソルキーの他の形状例を説明するための図。 Ａはこの発明による入力装置の第２の実施例を示す平面図、Ｂはその斜視図。 図９のＣ−Ｃ線拡大断面図。 Ａは図９に示した入力装置を分解して上方から見た斜視図、Ｂは図９に示した入力装置を分解して下方から見た斜視図。 この発明による入力装置の第３の実施例を示す断面図。 Ａは図１２に示した入力装置を分解して上方から見た斜視図、Ｂは図１２に示した入力装置を分解して下方から見た斜視図。 図１２に示した入力装置の動作を説明するための図。 Ａは入力装置の従来構成例を示す断面図、Ｂはその動作状態を示す断面図。

この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。

図１はこの発明による入力装置の第１の実施例の外観を示したものであり、図２及び３はその断面構造を示したものである。また、図４は各部に分解して示したものである。まず、図４を参照して各部の構成について説明する。

この例では入力装置は金属プレート２１と、所定のパターンが形成され、かつその上面にスイッチが構成されたフレキシブルプリント配線板２２と、ベース２３と、ダイヤル２４と、回転体２５と、接点部材２６と、バネ２７と、センタキー２８と、カーソルキー２９とによって構成されている。

フレキシブルプリント配線板２２は方形状をなし、金属プレート２１上に搭載されて固定されている。フレキシブルプリント配線板２２の中央には中央スイッチ３１が構成され、この中央スイッチ３１を囲む円周上には周辺スイッチ３２が構成されている。周辺スイッチ３２はこの例では９０°間隔で４つ配列されている。これら周辺スイッチ３２が配列されている円周と中央スイッチ３１との間にはロータリエンコーダ用接点３３が環状に形成されている。なお、ロータリエンコーダ用接点３３の詳細図示は省略している。

中央スイッチ３１はこの例ではフレキシブルプリント配線板２２に形成された中央固定接点と、その上に配置されたドーム状をなす中央可動接点３１ａ（図２参照）とよりなり、この中央可動接点３１ａがクリック反転することによってＯＮ／ＯＦＦ動作するものとされる。同様に、周辺スイッチ３２はフレキシブルプリント配線板２２に形成された周辺固定接点と、その上に配置されたドーム状をなす周辺可動接点３２ａ（図２参照）とよりなり、周辺可動接点がクリック反転することによってＯＮ／ＯＦＦ動作するものとされる。なお、中央可動接点３１ａ上には円形の押えシート３４が被され、一方４つの周辺可動接点３２ａ上には中央に円形開口が形成された方形の押えシート３５が被され、これら押えシート３４，３５によって中央可動接点３１ａ及び周辺可動接点３２ａはそれぞれ所定の位置に位置決め固定されている。

金属プレート２１には円形の台座２１ａが上面側に突出するように押し出されて４つ形成されており、各台座２１ａの中央にはベース２３取り付け用の穴２１ｂが形成されている。これら４つの台座２１ａは円周上に配列されている４つの周辺スイッチ３２の各間に位置するように形成されており、フレキシブルプリント配線板２２にはこれら台座２１ａが露出するように各台座２１ａの位置に穴２２ａが形成されている。なお、一体化された金属プレート２１、フレキシブルプリント配線板２２及び押えシート３４にはそれら貫通してカーソルキー２９取り付け用の２つの穴３６及び位置決め用の穴３７が形成されている。

ベース２３は４つの固定部２３ａと、それら固定部２３ａに４隅が支持された天板部２３ｂと、４つの押圧部２３ｃと、それら押圧部２３ｃと固定部２３ａとを連結する支持梁２３ｄとを有している。

固定部２３ａは金属プレート２１の台座２１ａに載置される載置部２３ｅと、その載置部２３ｅに続いて立設されて天板部２３ｂを支持する垂直部２３ｆとよりなり、載置部２３ｅの下面には台座２１ａに対応する凹部２３ｇが形成され、さらに凹部２３ｇにボス２３ｈが形成されている。

天板部２３ｂの中央には円形の開口部２３ｉが設けられており、この開口部２３ｉを囲むように環状突出部２３ｊが天板部２３ｂの上面に突出形成されている。この環状突出部２３ｊと開口部２３ｉとによって軸受部２３ｋが構成されている。軸受部２３ｋの径は上方に向って徐々に拡径されており（図２参照）、内周面は軸方向にテーパ形状をなすものとされている。

４つの押圧部２３ｃは周方向において４つの固定部２３ａの各間に位置しており、即ち略方形をなす天板部２３ｂの各辺の外側に位置している。押圧部２３ｃの上面の外側部分には１段低い段部２３ｍが形成され、下面には押圧突起２３ｎが突出形成されている。各押圧部２３ｃは周方向において両側に位置する固定部２３ａの載置部２３ｅにそれぞれ弾性変形可能な支持梁２３ｄを介して支持され、変位可能とされている。なお、天板部２３ｂの内面にはバネ２７取り付け用の２つのボス２３ｐが形成されている。

ダイヤル２４は中央に開口２４ａを有するドーナツ形状とされ、外周には周壁部２４ｂを備えている。周壁部２４ｂの下端にはフランジ２４ｃが形成されている。操作面を構成する外面２４ｄには開口２４ａを囲む環状凹部２４ｅが形成されており、外面２４ｄと反対の内面２４ｆにはボス２４ｇが３つ形成されている。

回転体２５は軸部２５ａと、その軸部２５ａの一端側に軸部２５ａより大径とされて設けられた大径部２５ｂとよりなり、この例では中央に貫通孔２５ｃが形成されて全体として円筒形状をなすものとされている。大径部２５ｂの外周面には軸部２５ａ側の一部を除いて周方向に凹凸２５ｄが配列形成されている。大径部２５ｂの上面（軸部２５ａ側の端面）は外周側に向って下がる傾斜面２５ｅ（図２参照）とされている。なお、回転体２５にはダイヤル２４のボス２４ｇが挿通される３つの穴２５ｆが形成されている。

接点部材２６はリング形状とされ、その周方向３箇所には摺動子２６ａが切り起こされて形成されている。また、回転体２５と同様、ダイヤル２４のボス２４ｇが挿通される３つの穴２６ｂが形成されている。

センタキー２８は押圧操作面を構成する円板部２８ａと、その下面中央に突出形成された押圧突起２８ｂと、円板部２８ａの下面周縁部から突出形成された一対の係止片２８ｃとを有する。一対の係止片２８ｃの先端には互いに外向きに係止爪２８ｄが形成されている。押圧突起２８ｂは円柱状とされ、この例では角柱部２８ｅがこの押圧突起２８ｂに沿って一体化されて形成されている。角柱部２８ｅは押圧突起２８ｂの先端に至らない長さとされている。

カーソルキー２９は環状表示板部２９ａと、環状表示板部２９ａを支持する支持部２９ｂとよりなる。環状表示板部２９ａに設けられる表示の図示はこの例では省略している。支持部２９ｂは円筒状をなし、その一端側が環状表示板部２９ａの内周に連結され、他端側には一対の切り欠き２９ｃが互いに対向する位置に形成されている。切り欠き２９ｃが形成されている側の支持部２９ｂの端面（下端面）には一対の組み立て用のボス２９ｄが突出形成され、さらに位置決め用のボス２９ｅが１つ突出形成されている。

支持部２９ｂ内には内部を上下に仕切る仕切り板２９ｆが形成されている。仕切り板２９ｆにはセンタキー２８の一対の係止片２８ｃが通る一対の穴２９ｇと、センタキー２８の角柱部２８ｅを備える押圧突起２８ｂが通る鍵穴形状の穴２９ｈが形成されている（図３参照）。また、仕切り板２９ｆの下面には押圧突起２８ｂが挿通される円筒部２９ｉが形成されている。なお、円筒部２９ｉは周の一部が切り欠かれた形状とされ、センタキー２８の角柱部２８ｅがこの切り欠き２９ｊに挿入、位置決めされるものとなっている。

ベース２３、ダイヤル２４、回転体２５、センタキー２８及びカーソルキー２９は樹脂製とされる。接点部材２６は例えばリン青銅板を加工することによって形成され、その表面にはＡｕメッキが施されている。金属プレート２１は例えばステンレス製とされる。

各部の組み立ては以下のようにして行われる。

まず、ベース２３の軸受部２３ｋに下方から回転体２５の軸部２５ａを挿入し、軸受部２３ｋの上側からダイヤル２４の３つのボス２４ｇを回転体２５の３つの穴２５ｆに挿入してダイヤル２４を取り付け、さらに３つのボス２４ｇを接点部材２６の３つの穴２６ｂに挿入して接点部材２６を回転体２５の大径部２５ｂの下面に取り付ける。そして、ボス２４ｇの先端を熱かしめする。回転体２５は大径部２５ｂがベース２３の天板部２３ｂによって抜け止めされ、軸部２５ａが軸受部２３ｋに回転自在に軸支される。ダイヤル２４は回転体２５に固定一体化され、回転体２５及び接点部材２６はダイヤル２４と一体に回転するものとなる。

バネ２７はベース２３に組み込まれる。バネ２７はこの例では両端が延ばされて、その先端にフック形状をなす係止部２７ａが設けられたコイルバネとされており、２つの係止部２７ａがそれぞれベース２３の天板部２３ｂの内面に設けられたボス２３ｐに係止されて取り付けられる。バネ２７は回転体２５の凹凸２５ｄに弾接される。

次に、金属プレート２１上に搭載固定されているフレキシブルプリント配線板２２上に、ダイヤル２４、回転体２５、接点部材２６及びバネ２７が取り付けられたベース２３を実装固定する。固定はベース２３の４つの固定部２３ａのボス２３ｈを、フレキシブルプリント配線板２２の４つの穴２２ａに位置する金属プレート２１の台座２１ａの穴２１ｂにそれぞれ挿入し、ボス２３ｈの先端を熱かしめすることによって行われる。

次に、カーソルキー２９がダイヤル２４の開口２４ａ及び回転体２５の貫通孔２５ｃを通ってフレキシブルプリント配線板２２上に取り付けられる。取り付けは位置決め用のボス２９ｅを穴３７に挿入し、組み立て用の２つのボス２９ｄを穴３６に挿入して、ボス２９ｄの先端を熱かしめすることによって行われる。環状表示板部２９ａはダイヤル２４の環状凹部２４ｅに位置される。

次に、センタキー２８が取り付けられる。センタキー２８の取り付けは、角柱部２８ｅを備えた押圧突起２８ｂをカーソルキー２９の穴２９ｈに挿入し、かつ一対の係止片２８ｃを穴２９ｇに挿入して押し込むことによって行われ、係止片２８ｃの先端の係止爪２８ｄがカーソルキー２９の切り欠き２９ｃに位置して係止されることによって抜け止めされる。以上により組み立てが完了する。センタキー２８の円板部２８ａはカーソルキー２９の環状表示板部２９ａの中央に位置してダイヤル２４の外面（操作面）２４ｄから突出される。

各周辺スイッチ３２の周辺可動接点３２ａ上には図２に示したようにベース２３の押圧部２３ｃの押圧突起２３ｎが当接して位置し、押圧部２３ｃの上面の段部２３ｍ上にはダイヤル２４のフランジ２４ｃを有する周壁部２４ｂが位置する。周壁部２４ｂと段部２３ｍとはこの例ではわずかに離間されている。一方、中央スイッチ３１の中央可動接点３１ａ上にはセンタキー２８の押圧突起２８ｂが当接して位置する。接点部材２６の３つの摺動子２６ａは、その先端がロータリエンコーダ用接点３３と接触され、これら摺動子２６ａとロータリエンコーダ用接点３３とでロータリエンコーダが構成される。なお、摺動子２６ａの弾性反力により回転体２５及び回転体２５と固定一体化されているダイヤル２４は上方に付勢されている。

回転体２５の大径部２５ｂ上面の傾斜面２５ｅは、図２に示したように、ベース２３の天板部２３ｂの内面と対向し、外周側に向って天板部２３ｂの内面から徐々に離れるものとなっており、上述した摺動子２６ａの弾性反力によって図２中、点Ｐで示した内周側において天板部２３ｂと当接されている。即ち、この例では回転体２５の傾斜面２５ｅはベース２３と線接触する構造となっている。

上記のような構成とされた入力装置ではダイヤル２４が回転操作されると、摺動子２６ａがロータリエンコーダ用接点３３上を移動し、この移動を電気的に検出することによってダイヤル２４の回転が検出される。なお、この際、回転体２５の凹凸２５ｄと係合するバネ２７によってディテント機構が構成されているため、回転操作に伴い、操作感触が得られるものとなっている。

センタキー２８が押し込まれると、その押圧突起２８ｂによって中央スイッチ３１の中央可動接点３１ａが押圧操作されて中央スイッチ３１がＯＮとなる。押圧が解除されると、中央可動接点３１ａの復元力によってセンタキー２８は元の位置に復帰し、中央スイッチ３１はＯＦＦとなる。

一方、ダイヤル２４を押し、傾倒操作することにより、その傾倒側の周辺スイッチ３２を操作することができる。図５はこの状態を示したものである。この例では上述したように、ベース２３の軸受部２３ｋの径は、上方に向って、つまりダイヤル２４側に向って徐々に拡径されており、かつ回転体２５の大径部２５ｂの上面（ベース２３の天板部２３ｂと対向する面）も傾斜面２５ｅとされているため、回転体２５がベース２３に対して傾倒可能とされ、これにダイヤル２４が傾倒操作可能とされている。

ダイヤル２４が傾倒操作されることにより、ベース２３の押圧部２３ｃを介して周辺スイッチ３２の周辺可動接点３２ａが図５に示したように押圧操作されて周辺スイッチ３２がＯＮとなる。ダイヤル２４への押圧力を解除すると、周辺可動接点３２ａの復元力によって押圧部２３ｃ及びダイヤル２４は元の位置に復帰し、周辺スイッチ３２はＯＦＦとなる。

上述したダイヤル２４の傾倒操作においては、この例では図５に示したようにダイヤル２４の内面２４ｆがベース２３の環状突出部２３ｊの上面に突き当たる構成となっており、これによりダイヤル２４の傾倒量が規制されるものとなっている。よって、この例ではダイヤル２４の傾倒操作時に過剰な押圧力が加わったとしても、ダイヤル２４が過剰に押下されることはなく、周辺スイッチ３２に過剰な負荷がかかるのを抑制することができるものとなっている。これにより、この例では過剰な負荷を受けて周辺可動接点３２ａが損傷するといったことは発生せず、周辺スイッチ３２の高寿命化を図ることができるものとなっている。

なお、ダイヤル２４の傾倒操作時には、図５に示したように点Ｐはダイヤル２４と一体に傾倒する回転体２５の支点となり、この点Ｐを中心としてダイヤル２４及び回転体２５は傾倒する。ダイヤル２４の内面２４ｆとベース２３の環状突出部２３ｊの先端面との間隙は、ダイヤル２４の所要の傾倒量が得られるように設定される。

上述した例では環状突出部２３ｊをベース２３の天板部２３ｂに設けているが、天板部２３ｂではなく、ダイヤル２４の内面２４ｆが環状突出部を有する構成としてもよい。図６は環状突出部がダイヤル２４の内面２４ｆに突出形成された入力装置の要部構成を、ダイヤル２４が傾倒操作された状態で示したものである。環状突出部２４ｋはダイヤル２４の内面２４ｆの、天板部２３ｂの上面と対向する位置に回転体２５の軸部２５ａを囲むように突出形成されている。この例ではダイヤル２４が傾倒操作された際、図６Ｂに示したようにダイヤル２４の内面２４ｆの環状突出部２４ｋがベース２３の天板部２３ｂの上面に突き当たり、これにより図５に示した動作状態と同様、ダイヤル２４の傾倒量が規制される。

図７はディテント機構を構成するバネの他の形状例を、入力装置を構成する各部品と共に示したものである。この例ではバネ４１は一対のバネ片４１ａとそれらの基端をつなぐ取り付け部４１ｂとよりなる。一対のバネ片４１ａの遊端側には、くの字状に互いに内向きに折り曲げられた係合部４１ｃが形成されており、この係合部４１ｃが回転体２５の凹凸２５ｄと係合する。バネ４１は例えばリン青銅やバネ性を有するステンレス製とされる。取り付け部４１ｂには取り付け用の穴４１ｄが形成されており、この穴４１ｄと対応して図７では隠れて見えないが、ベース２３の天板部２３ｂの内面には、バネ４１取り付け用のボス２３ｐが１つ形成されている。バネ２７に替えてこのような形状のバネ４１を用いることもできる。

図８Ａ，Ｂはカーソルキーの他の形状例を示したものである。図８Ａに示したカーソルキー２９′は図４に示したカーソルキー２９の円筒状をなす支持部２９ｂにおける仕切り板２９ｆより上方部分に、周方向９０°間隔で４箇所に開口２９ｋを設け、弾性変形可能としたものであり、これにより環状表示板部２９ａの傾倒動作を可能としたものである。

図８Ｂに示したカーソルキー２９″は支持部２９ｂの仕切り板２９ｆより上方部分の形状を変え、一対の弾性変形可能な腕部２９ｍによって環状表示板部２９ａを支持するようにしたものである。一対の腕部２９ｍは環状表示板部２９ａの下面から突出された後、周方向に延伸された形状を有するものとなっている。

カーソルキー２９に変え、このようなカーソルキー２９′や２９″を用いれば、環状表示板部２９ａを傾倒操作することが可能となり、これによりダイヤル２４のみならず、カーソルキーを押すことによっても周辺スイッチ３２を操作することができ、傾倒操作の操作性を向上させることができる。

次に、図９〜１１に示したこの発明による入力装置の第２の実施例について説明する。

この例はカーソルキーのない構成としたものである。ダイヤル２４′の操作面を構成する外面２４ｄには環状凹部はなく、この例では多数の凸部２４ｈが放射状に形成されている。センタキー２８は支持部材４２に支持されて中央スイッチ３１上に配置される。支持部材４２は第１の実施例のカーソルキー２９の仕切り板２９ｆより下側部分と同じ形状を有し、センタキー２８を抜け止め支持する機能を有する。カーソルキー２９の形状と対応する部分には同じ符号を付してある。

用途に応じてこのようなカーソルキーのない構成を採用することもできる。

図１２〜１４はこの発明による入力装置の第３の実施例を示したものである。

この例では回転体２５′は第１及び第２の実施例の回転体２５と異なり、抜け止めのための大径部を有さず、回転体２５′の抜け止めに金属板よりなる平板状のスライダ４３を用いるものとなっている。スライダ４３はリング形状とされ、ダイヤル２４″のボス２４ｇが挿通される３つの穴４３ａが形成されている。

回転体２５′は図１３に示したようにリング形状とされ、その下側部分には凹凸２５ｄが周方向に配列されて形成されている。回転体２５′の上側部分はベース２３′に軸支される軸支部２５ｇであり、この軸支部２５ｇの径は図１２に示したように上方に向って（ダイヤル２４″側に向って）徐々に縮径されている。回転体２５′にはダイヤル２４″のボス２４ｇが挿通される３つの穴２５ｆが形成されており、またこの例では上面における周方向の各穴２５ｆ間に凹部２５ｈが形成されている。

ダイヤル２４″は第１の実施例のダイヤル２４とほぼ同じ形状を有するが、この例では環状凹部２４ｅを囲む外面（操作面）２４ｄに周方向に凹凸２４ｉが多数配列形成されている。また、内面２４ｆには回転体２５′の凹部２４ｈに係合する凸部２４ｊが３つ形成されている。

ベース２３′は第１の実施例のベース２３と異なり、環状突出部２３ｊ′が天板部２３ｂの上面側ではなく、下面に突出形成されている。環状突出部２３ｊ′の突出端（下端）は図１２に示したように曲面（半円筒面）とされている。環状突出部２３ｊ′には周方向の２箇所に、互いに対向して切り欠き２３ｑが設けられており、バネ２７取り付け用の２つのボス２３ｐは一方の切り欠き２３ｑと対応する位置に形成されている。なお、この例では４つの固定部２３ａの各載置部２３ｅの先端側をつなぐように枠部２３ｒが設けられている。

この例ではダイヤル２４″の３つのボス２４ｇを回転体２５′、スライダ４３及び接点部材２６の各穴２５ｆ，４３ａ，２６ｂに順次挿通し、先端を熱かしめすることによってこれら部品が固定一体化される。なお、この際、ベース２３′の天板部２３ｂ及び環状突出部２３ｊ′を挟み込むように、スライダ４３及び接点部材２６は環状突出部２３ｊ′の下側から取り付ける。バネ２７の組み込み、ベース２３′のフレキシブルプリント配線板２２上への実装固定、カーソルキー２９及びセンタキー２８の取り付けは前述した第１の実施例と同様に行われる。

回転体２５′の軸支部２５ｇは、ベース２３′の開口部２３ｉと環状突出部２３ｊ′とよりなる軸受部２３ｋ′に図１２に示したように軸支される。回転体２５′の下面に取り付けられたスライダ４３は環状突出部２３ｊ′の突出端（下端）と当接し、回転体２５′を軸受部２３ｋ′から抜け止めする。

環状突出部２３ｊ′の突出端は曲面とされているため、ダイヤル２４″の回転操作時にはスライダ４３は環状突出部２３ｊ′と線接触状態で回転する。バネ２７は環状突出部２３ｊ′に形成された切り欠き２３ｑを通って回転体２５′の凹凸２５ｄと係合してディテント機構が構成されており、回転操作に伴う操作感触を得ることができる。

一方、ダイヤル２４″の傾倒操作時には、回転体２５′の軸支部２５ｇが前述したようにダイヤル２４″側に向って徐々に縮径されているため、傾倒操作が可能であり、環状突出部２３ｊ′とスライダ４３が接触する点Ｐを支点としてダイヤル２４″及び回転体２５′は傾倒する。ダイヤル２４″の傾倒時にはこの例では図１４に示したようにダイヤル２４″の内面２４ｆがベース２３′の天板部２３ｂに突き当たる構成となっており、これにより第１及び第２の実施例と同様、ダイヤル２４″の傾倒量が規制され、周辺スイッチ３２に過剰な負荷がかからないものとなっている。ダイヤル２４″の内面２４ｆとベース２３′の天板部２３ｂとの間隙は、ダイヤル２４″の所要の傾倒量が得られるように設定される。

この第３の実施例の構成によれば、回転体２５′の抜け止めに金属板よりなるスライダ４３を用いるものとなっており、これにより樹脂製の回転体２５′に抜け止め用の大径部を設ける必要がなく、樹脂性の抜け止めに比し、金属製の抜け止め（スライダ４３）は強度上、薄くすることができるため、入力装置の薄型化が可能となる。なお、スライダ４３と接点部材２６を一部品で構成するようにしてもよい。

以上説明した実施例ではいずれも入力装置はセンタキー２８を有し、センタキー２８によって操作される中央スイッチ３１を具備しているが、センタキー２８及び中央スイッチ３１のない構成としてもよい。

１1 ダイヤル １１ａ 天板部
１1ｂ 軸部 １１ｃ 外壁部
１1ｄ 固定板 １１ｅ 円形孔
１２ キートップ １２ａ 軸受部
１２ｂ 脚部 １２ｃ アーム
１２ｄ 押下部 １２ｅ 上段部
１２ｆ 下段部 １２ｇ 小径孔
１２ｈ 大径孔 １２ｉ 摺接面
１２ｊ テーパ面 １２ｋ 凹凸面
１２ｍ 段差部 １２ｎ 取り付け部
１３ 感触子 １３ａ バネ部
１４ 押下ボタン １４ａ ボタン本体
１４ｂ 回転止め部 １４ｃ 抜け止め部
１４ｄ 切り欠き部 １４ｅ ベース部
１４ｆ 脚部 １４ｇ 補助脚部
１４ｈ 支持部 １４ｉ 懸架部
１４ｊ 突起 １５ 基板
１６ 補強板 １７ 回転検出手段
１７ａ ブラシ １７ｂ 接触アーム
１８ 傾倒検出手段 １８ａ 可動接点
１８ｂ 周辺スイッチ １８ｃ 固定テープ
１９ 押下移動検出手段 １９ａ 可動接点
１９ｂ 押下スイッチ １９ｃ 固定テープ
２１ 金属プレート ２１ａ 台座
２１ｂ 穴 ２２ フレキシブルプリント配線板
２２ａ 穴 ２３，２３′ ベース
２３ａ 固定部 ２３ｂ 天板部
２３ｃ 押圧部 ２３ｄ 支持梁
２３ｅ 載置部 ２３ｆ 垂直部
２３ｇ 凹部 ２３ｈ ボス
２３ｉ 開口部 ２３ｊ，２３ｊ′ 環状突出部
２３ｋ，２３ｋ′ 軸受部 ２３ｍ 段部
２３ｎ 押圧突起 ２３ｐ ボス
２３ｑ 切り欠き ２３ｒ 枠部
２４，２４′，２４″ ダイヤル ２４ａ 開口
２４ｂ 周壁部 ２４ｃ フランジ
２４ｄ 外面（操作面） ２４ｅ 環状凹部
２４ｆ 内面 ２４ｇ ボス
２４ｈ 凸部 ２４ｉ 凹凸
２４ｊ 凸部 ２５，２５′ 回転体
２５ａ 軸部 ２５ｂ 大径部
２５ｃ 貫通孔 ２５ｄ 凹凸
２５ｅ 傾斜面 ２５ｆ 穴
２５ｇ 軸支部 ２５ｈ 凹部
２６ 接点部材 ２６ａ 摺動子
２６ｂ 穴 ２７ バネ
２７ａ 係止部 ２８ センタキー
２８ａ 円板部 ２８ｂ 押圧突起
２８ｃ 係止片 ２８ｄ 係止爪
２８ｅ 角柱部 ２９，２９′，２９″ カーソルキー
２９ａ 環状表示板部 ２９ｂ 支持部
２９ｃ 切り欠き ２９ｄ，２９ｅ ボス
２９ｆ 仕切り板 ２９ｇ，２９ｈ 穴
２９ｉ 円筒部 ２９ｊ 切り欠き
２９ｋ 開口 ２９ｍ 腕部
３１ 中央スイッチ ３１ａ 中央可動接点
３２ 周辺スイッチ ３２ａ 周辺可動接点
３３ ロータリエンコーダ用接点 ３４，３５ 押えシート
３６，３７ 穴 ４１ バネ
４１ａ バネ片 ４１ｂ 取り付け部
４１ｃ 係合部 ４１ｄ 穴
４２ 支持部材 ４３ スライダ
４３ａ 穴 ２４ｋ 環状突出部

Claims (12)

1. 多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置であって、
   円周上に配列形成された複数の周辺固定接点と、それら周辺固定接点の内側に環状に形成されたロータリエンコーダ用接点とを有するプリント配線板と、
   前記各周辺固定接点上に配置された周辺可動接点と、
   前記プリント配線板上に実装固定される複数の固定部と、それら固定部に支持され、中央に円形の開口部を有する天板部と、前記固定部に変位可能に支持されて前記各周辺可動接点上に配置された押圧部とを有するベースと、
   軸部と、その軸部の一端側に軸部より大径とされて設けられた大径部とを有し、軸部が前記開口部からなる軸受部に軸支され、前記大径部が前記天板部によって抜け止めされている回転体と、
   前記大径部に取り付けられて前記ロータリエンコーダ用接点と摺接する接点部材と、
   前記軸部の他端に固定一体化され、周壁部が前記押圧部上に位置されたダイヤルとよりなり、
   前記軸受部の径は前記ダイヤル側に向って徐々に拡径され、
   前記大径部の、前記天板部と対向する面は外周側に向って前記天板部から徐々に離れる傾斜面とされており、
   前記ダイヤルの傾倒操作により傾倒側の前記周辺可動接点が押圧操作され、その際、前記ダイヤルの内面が前記天板部に突き当たる構成とされていることを特徴とする入力装置。
2. 請求項１記載の入力装置において、
   前記天板部はその上面に前記開口部を囲むように突出形成された環状突出部を有し、
   前記ダイヤルの傾倒操作により傾倒側の前記周辺可動接点が押圧操作された際、前記ダイヤルの内面が前記突出部に突き当たることを特徴とする入力装置。
3. 請求項１記載の入力装置において、
   前記ダイヤルの内面は前記天板部の上面と対向する位置に前記軸部を囲むように突出形成された環状突出部を有し、
   前記ダイヤルの傾倒操作により傾倒側の前記周辺可動接点が押圧操作された際、前記環状突出部が前記天板部に突き当たることを特徴とする入力装置。
4. 請求項１乃至３記載のいずれかの入力装置において、
   前記天板部と対向する前記傾斜面は内周側において前記天板部と線接触していることを特徴とする入力装置。
5. 請求項１乃至４記載のいずれかの入力装置において、
   前記大径部の外周面に凹凸が周方向に配列形成され、
   前記凹凸と係合してディテント機構を構成するバネが前記ベースに配置されていることを特徴とする入力装置。
6. 多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置であって、
   円周上に配列形成された複数の周辺固定接点と、それら周辺固定接点の内側に環状に形成されたロータリエンコーダ用接点とを有するプリント配線板と、
   前記各周辺固定接点上に配置された周辺可動接点と、
   前記プリント配線板上に実装固定される複数の固定部と、それら固定部に支持され、中央に円形の開口部を有する天板部と、その天板部の下面に前記開口部を囲むように突出形成された環状突出部と、前記固定部に変位可能に支持されて前記各周辺可動接点上に配置された押圧部とを有するベースと、
   前記開口部と前記環状突出部とよりなる軸受部に軸支された回転体と、
   前記回転体に取り付けられて前記環状突出部の突出端と当接し、前記回転体を前記軸受部から抜け止めする平板状のスライダと、
   前記スライダに取り付けられて前記ロータリエンコーダ用接点と摺接する接点部材と、
   前記スライダと反対側において前記回転体に固定一体化され、周壁部が前記押圧部上に位置されたダイヤルとよりなり、
   前記回転体の前記軸受部によって軸支される軸支部の径は前記ダイヤル側に向って徐々に縮径されており、
   前記ダイヤルの傾倒操作により傾倒側の前記周辺可動接点が押圧操作され、その際、前記ダイヤルの内面が前記天板部に突き当たる構成とされていることを特徴とする入力装置。
7. 請求項６記載の入力装置において、
   前記環状突出部の突出端は前記スライダと線接触する曲面とされていることを特徴とする入力装置。
8. 請求項６又は７記載の入力装置において、
   前記回転体の前記軸支部を除く外周面に凹凸が周方向に配列形成され、
   前記凹凸とディテント機構を構成するバネが前記ベースに配置され、
   前記バネは前記環状突出部に形成された切り欠きを通って前記凹凸と係合されていることを特徴とする入力装置。
9. 請求項１乃至８記載のいずれかの入力装置において、
   前記固定部は周方向において前記押圧部の各間に位置し、
   前記押圧部は周方向両側の前記固定部に弾性変形可能な支持梁を介して支持されていることを特徴とする入力装置。
10. 請求項１乃至９記載のいずれかの入力装置において、
    前記ダイヤルの中央に開口が形成され、その開口及びその開口と連通して前記回転体に形成された貫通孔にセンタキーが配置され、
    前記センタキーによって押圧操作される中央スイッチが前記プリント配線板上に構成されていることを特徴とする入力装置。
11. 請求項１０記載の入力装置において、
    前記ダイヤルの、前記開口を囲む外面に環状凹部が形成され、
    前記環状凹部にカーソルキーの環状表示板部が位置され、
    前記カーソルキーの、前記環状表示板部を支持する支持部は前記開口及び前記貫通孔を通ってプリント配線板上に固定されていることを特徴とする入力装置。
12. 請求項１１記載の入力装置において、
    前記支持部が弾性変形可能とされて、前記環状表示板部が傾倒操作可能とされていることを特徴とする入力装置。

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