JP2017033847A - 方向入力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】所定の機能を方向入力装置に付加するための機器の設置スペースを確保することが可能な方向入力装置を提供する。
【解決手段】方向入力装置1は、操作体2と、操作体2を揺動可能に支持する支持体3と、支持体3に対する操作体2の変位を検知する変位検知部とを備えている。支持体3には凹面状の内周面24bが形成され、操作体2には内周面24bに接触する凸曲面状の外周面26bが形成されている。変位検知部は、伝達部材を介して検知機構に連結される2本のガイド軸を備えており、2本のガイド軸は、外周面26bから互いに直交する方向へ突出するように操作体2に固定されている。この方向入力装置1では、操作体2は中空状に形成されており、内周面24bと外周面26bとによって支持体3に対する操作体2の揺動を可能とする軸受部30が構成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、ゲーム機等を操作する際に使用される方向入力装置に関する。
従来、ゲーム機等を操作する際に使用されるジョイスティック(方向入力装置)が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の方向入力装置は、筐体の内部に配置される球状体と、球状体を転動可能に保持する保持部と、球状体を貫くように球状体に固定される操作軸と、球状体の中心を曲率中心とする半円弧状の第1揺動板および第2揺動板とを備えている。第1揺動板と第2揺動板とは、互いに直交する方向を揺動の軸方向とする揺動が可能となるように筐体に支持されている。また、第1揺動板は、第1可変抵抗器の回転軸に連結され、第2揺動板は、第2可変抵抗器の回転軸に連結されている。
特許文献1に記載の方向入力装置では、操作軸の軸方向において第1揺動板の一部と第2揺動板の一部と球状体とが重なるように、球状体、第1揺動板および第2揺動板が配置されている。また、第1揺動板および第2揺動板には、その長手方向に沿って溝が形成されており、操作軸の、球状体から突出した部分が第1揺動板の溝および第2揺動板の溝に挿通されている。
特開平6−12137号公報
近年、方向入力装置は、様々な用途で使用され始めており、市場では、方向入力装置に様々な機能を付加したいとのニーズが出始めている。たとえば、液晶ディスプレイ等を方向入力装置に搭載して方向入力装置に表示機能を持たせたいとのニーズがある。しかしながら、特許文献1に記載の方向入力装置では、筐体の内部に配置される球状体を貫くように操作軸が固定されている。また、この方向入力装置では、操作軸の軸方向において第1揺動板の一部と第2揺動板の一部と球状体とが重なっており、操作軸の、球状体から突出した部分が第1揺動板の溝および第2揺動板の溝に挿通されている。そのため、特許文献1に記載の方向入力装置では、方向入力装置に機能を付加するための機器を設置するスペースを確保することが困難である。
そこで、本発明の課題は、所定の機能を方向入力装置に付加するための機器の設置スペースを確保することが可能な方向入力装置を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明の方向入力装置は、操作体と、操作体を揺動可能に支持する支持体と、支持体に対する操作体の変位を検知する変位検知部とを備え、支持体は、支持体の軸線に対して操作体の軸線が傾く方向への操作体の揺動が可能となるように操作体を支持し、操作体および支持体のいずれか一方には、凹面状の内周面である凹面状内周面が形成され、操作体および支持体のいずれか他方には、凹面状内周面に接触する凸曲面状の外周面である凸曲面状外周面が形成され、支持体の軸線方向から見たときに互いに直交する方向を第1方向および第2方向とすると、変位検知部は、操作体および支持体のいずれか一方に取り付けられ第1方向を揺動の軸方向として操作体が揺動したときの操作体の変位を検知する第1検知機構と、操作体および支持体のいずれか一方に取り付けられ第2方向を揺動の軸方向として操作体が揺動したときの操作体の変位を検知する第2検知機構と、凸曲面状外周面から第2方向の一方側へ突出するように操作体および支持体のいずれか他方に取り付けられる第1ガイド軸と、凸曲面状外周面から第1方向の一方側へ突出するように操作体および支持体のいずれか他方に取り付けられる第2ガイド軸と、第1ガイド軸の動きを第1検知機構に伝達する第1伝達部材と、第2ガイド軸の動きを第2検知機構に伝達する第2伝達部材とを備え、操作体および支持体のいずれか他方は、中空状に形成され、凹面状内周面と凸曲面状外周面とによって支持体に対する操作体の揺動を可能とする軸受部が構成されていることを特徴とする。
本発明の方向入力装置では、操作体および支持体のいずれか一方に凹面状内周面が形成され、操作体および支持体のいずれか他方に凹面状内周面に接触する凸曲面状外周面が形成されており、凹面状内周面と凸曲面状外周面とによって支持体に対する操作体の揺動を可能とする軸受部が構成されている。また、本発明では、第1ガイド軸および第2ガイド軸は、凸曲面状外周面から支持体の軸線方向に直交する方向へ突出するように操作体および支持体のいずれか他方に取り付けられている。そのため、本発明では、凸曲面状外周面が形成される操作体および支持体のいずれか他方の軸線上に第1ガイド軸、第2ガイド軸および軸受部が配置されないように、第1ガイド軸、第2ガイド軸および軸受部を配置することが可能になる。したがって、本発明では、中空状に形成される操作体および支持体のいずれか他方の内部に広い空間を確保することが可能になり、その結果、操作体および支持体のいずれか他方の内部を利用して、所定の機能を方向入力装置に付加するための機器の設置スペースを確保することが可能になる。
本発明において、たとえば、凹面状内周面は、凹曲面状に形成されている。また、本発明において、たとえば、支持体には、凹面状内周面が形成されるとともに第1検知機構および第2検知機構が取り付けられ、操作体には、凸曲面状外周面が形成されるとともに第1ガイド軸および第2ガイド軸が取り付けられ、操作体が中空状に形成されている。この場合には、中空状に形成される操作体の内部に広い空間を確保することが可能になり、その結果、操作体の内部を利用して、所定の機能を方向入力装置に付加するための機器の設置スペースを確保することが可能になる。
本発明において、支持体は、たとえば、支持体の軸線方向の両端が開口する略筒状に形成されるとともに内周側に凹面状内周面が形成される支持体側軸受部材を備え、凹面状内周面は、球面状に形成され、操作体は、操作体の軸線方向の両端が開口する略筒状に形成されるとともに外周側に凸曲面状外周面が形成される操作体側軸受部材を備え、操作体側軸受部材の少なくとも凸曲面状外周面が形成される部分の内周面および凸曲面状外周面は、球面状に形成されている。この場合には、支持体側軸受部材の少なくとも凹面状内周面が形成される部分の外周面は、球面状に形成されていることが好ましい。このように構成すると、支持体側軸受部材の厚さおよび操作体側軸受部材の厚さを薄くすることが可能になる。したがって、支持体側軸受部材の外形が小さくても、操作体を構成する操作体側軸受部材の内部に広い空間を確保することが可能になる。
本発明において、操作体は、操作体の軸線方向における操作体側軸受部材の一端側を塞ぐように操作体側軸受部材に固定され支持体の軸線に対して操作体の軸線が傾く方向へ操作される被操作部材を備えることが好ましい。このように構成すると、略筒状に形成される操作体側軸受部材が操作者によって直接操作される場合と比較して、操作体の、操作者が触れることのできる部分の面積を大きくすることが可能になる。したがって、操作体の操作がやりやすくなる。
また、上記の課題を解決するため、本発明の方向入力装置は、操作体と、操作体を揺動可能に支持する支持体と、支持体に対する操作体の変位を検知する変位検知部とを備え、支持体は、支持体の軸線に対して操作体の軸線が傾く方向への操作体の揺動が可能となるように操作体を支持し、操作体および支持体のいずれか一方には、凹面状の内周面である凹面状内周面が形成され、操作体および支持体のいずれか他方には、凹面状内周面に接触する凸曲面状の外周面である凸曲面状外周面が形成され、支持体の軸線方向から見たときに互いに直交する方向を第1方向および第2方向とすると、変位検知部は、操作体および支持体のいずれか他方に取り付けられ第1方向を揺動の軸方向として操作体が揺動したときの操作体の変位を検知する第1検知機構と、操作体および支持体のいずれか他方に取り付けられ第2方向を揺動の軸方向として操作体が揺動したときの操作体の変位を検知する第2検知機構と、凹面状内周面から第2方向の一方側へ突出するように操作体および支持体のいずれか一方に取り付けられる第1ガイド軸と、凹面状内周面から第1方向の一方側へ突出するように操作体および支持体のいずれか一方に取り付けられる第2ガイド軸と、第1ガイド軸の動きを第1検知機構に伝達する第1伝達部材と、第2ガイド軸の動きを第2検知機構に伝達する第2伝達部材とを備え、操作体および支持体のいずれか他方は、中空状に形成され、凹面状内周面と凸曲面状外周面とによって支持体に対する操作体の揺動を可能とする軸受部が構成されていることを特徴とする。
本発明の方向入力装置では、操作体および支持体のいずれか一方に凹面状内周面が形成され、操作体および支持体のいずれか他方に凹面状内周面に接触する凸曲面状外周面が形成されており、凹面状内周面と凸曲面状外周面とによって支持体に対する操作体の揺動を可能とする軸受部が構成されている。また、本発明では、第1ガイド軸および第2ガイド軸は、凹面状内周面から支持体の軸線方向に直交する方向へ突出するように操作体および支持体のいずれか一方に取り付けられている。そのため、本発明では、凸曲面状外周面が形成される操作体および支持体のいずれか他方の軸線上に第1ガイド軸、第2ガイド軸および軸受部が配置されないように、第1ガイド軸、第2ガイド軸および軸受部を配置することが可能になる。したがって、本発明では、中空状に形成される操作体および支持体のいずれか他方の内部に広い空間を確保することが可能になり、その結果、操作体および支持体のいずれか他方の内部を利用して、所定の機能を方向入力装置に付加するための機器の設置スペースを確保することが可能になる。
本発明において、第1検知機構は、第1伝達部材を介して第1ガイド軸の動きが入力される第1回転軸を有する回転型の可変抵抗器であり、第2検知機構は、第2伝達部材を介して第2ガイド軸の動きが入力される第2回転軸を有する回転型の可変抵抗器であり、第1伝達部材および第2伝達部材は、略長方形の平板状に形成され、第1伝達部材の長手方向の一端側は、第1回転軸に固定され、第1伝達部材の長手方向の他端側には、第1ガイド軸に係合する長孔状の係合孔が形成され、第2伝達部材の長手方向の一端側は、第2回転軸に固定され、第2伝達部材の長手方向の他端側には、第2ガイド軸に係合する長孔状の係合孔が形成されていることが好ましい。このように構成すると、略長方形の平板状に形成される第1伝達部材、第2伝達部材を介して第1ガイド軸、第2ガイド軸の動きが第1検知機構、第2検知機構に入力されるため、第1伝達部材および第2伝達部材の長さを調整することで、第1検知機構および第2検知機構の配置の自由度を高めることが可能になる。
本発明において、方向入力装置は、たとえば、第1方向を揺動の軸方向とする操作体の揺動方向で操作体を所定の基準位置に向かって付勢する第1付勢機構と、第2方向を揺動の軸方向とする操作体の揺動方向で操作体を所定の基準位置に向かって付勢する第2付勢機構とを備え、第1付勢機構は、平板状に形成され一端側が第1回転軸に回動可能に支持されるとともに他端側が支持体の軸線方向の一方側から第1ガイド軸に当接する第1レバー部材と、平板状に形成され一端側が第1回転軸に回動可能に支持されるとともに他端側が支持体の軸線方向の他方側から第1ガイド軸に当接する第2レバー部材と、支持体の軸線方向の他方側への第1レバー部材の他端側の移動範囲を規制するとともに支持体の軸線方向の一方側への第2レバー部材の他端側の移動範囲を規制する第1規制部材と、第1レバー部材の他端側と第2レバー部材の他端側とが近づく方向へ第1レバー部材および第2レバー部材を付勢する第1付勢部材とを備え、第2付勢機構は、平板状に形成され一端側が第2回転軸に回動可能に支持されるとともに他端側が支持体の軸線方向の一方側から第2ガイド軸に当接する第3レバー部材と、平板状に形成され一端側が第2回転軸に回動可能に支持されるとともに他端側が支持体の軸線方向の他方側から第2ガイド軸に当接する第4レバー部材と、支持体の軸線方向の他方側への第3レバー部材の他端側の移動範囲を規制するとともに支持体の軸線方向の一方側への第4レバー部材の他端側の移動範囲を規制する第2規制部材と、第3レバー部材の他端側と第4レバー部材の他端側とが近づく方向へ第3レバー部材および第4レバー部材を付勢する第2付勢部材とを備えている。
本発明において、第1伝達部材と第1レバー部材と第2レバー部材とは、第1回転軸の軸方向において互いに隙間をあけた状態で重なるように配置されるとともに、第1回転軸の軸方向において第1伝達部材と第1規制部材との間に隙間が形成され、第2伝達部材と第3レバー部材と第4レバー部材とは、第2回転軸の軸方向において互いに隙間をあけた状態で重なるように配置されとともに、第2回転軸の軸方向において第2伝達部材と第2規制部材との間に隙間が形成されていることが好ましい。このように構成すると、第1伝達部材、第2伝達部材および第1レバー部材、第2レバー部材、第3レバー部材、第4レバー部材を円滑に動作させることが可能になる。
本発明において、方向入力装置は、支持体の軸線方向への支持体の移動が可能となるように支持体を保持する保持体と、保持体に対して支持体の軸線方向の一方へ支持体を付勢する付勢部材とを備え、保持体は、支持体の軸線方向の一方への支持体の移動範囲を規制する規制部材を備えることが好ましい。このように構成すると、保持体に対して支持体の軸線方向へ相対移動する支持体および操作体を利用して、方向入力装置に押ボタンの機能を持たせることが可能になる。したがって、方向入力装置を用いてより複雑な操作を行うことが可能になる。
以上のように、本発明の方向入力装置では、所定の機能を方向入力装置に付加するための機器の設置スペースを確保することが可能になる。
本発明の実施の形態にかかる方向入力装置の斜視図である。 図1のE−E断面の断面図である。 図1に示す方向入力装置の分解斜視図である。 図1に示す方向入力装置から支持体、変位検知部、付勢機構および軸受部材を抜き出して示す斜視図である。 図4に示す支持体、変位検知部、付勢機構および軸受部材の平面図である。 図1に示す方向入力装置から操作体、軸受部材および上カバー等を抜き出して示す斜視図である。 図3に示す変位検知部および付勢機構の構成および動作を説明するための拡大図である。 本発明の他の実施の形態にかかる凹面状内周面を説明するための断面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(方向入力装置の全体構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる方向入力装置1の斜視図である。図2は、図1のE−E断面の断面図である。図3は、図1に示す方向入力装置1の分解斜視図である。図4は、図1に示す方向入力装置1から支持体3、変位検知部5、付勢機構16、17および軸受部材26を抜き出して示す斜視図である。図5は、図4に示す支持体3、変位検知部5、付勢機構16、17および軸受部材26の平面図である。図6は、図1に示す方向入力装置1から操作体2、軸受部材24および上カバー21等を抜き出して示す斜視図である。
本形態の方向入力装置1は、たとえば、パチンコ機、スロットマシンあるいはゲーム機等の遊技機の操作に使用されるものであり、遊技機に取り付けられている。この方向入力装置1は、操作者が操作を行う際に動かす操作体2と、操作体2を揺動可能に支持する支持体3と、支持体3を移動可能に保持する保持体4と、支持体3に対する操作体2の変位を検知する変位検知部5とを備えている。支持体3は、支持体3の軸線CL1に対して操作体2の軸線CL2が傾く方向への操作体2の揺動が可能となるように操作体2を支持している。保持体4は、支持体3の軸線CL1の方向(軸線方向)への支持体3の移動が可能となるように支持体3を支持している。また、保持体4は、遊技機に固定されている。なお、方向入力装置1は、携帯機器等の遊技機以外の機器に取り付けられても良い。
以下の説明では、支持体3の軸線方向(図1等のZ方向)を上下方向とする。また、上下方向に直交する図1等のX方向を左右方向とし、上下方向と左右方向とに直交する図1等のY方向を前後方向とする。すなわち、上下方向から見たときに互いに直交する方向を左右方向および前後方向とする。また、上下方向のうちのZ1方向側を「上」側、Z2方向側を「下」側とし、左右方向のうちのX1方向側を「右」側、X2方向側を「左」側とし、前後方向のうちのY1方向側を「手前」側、Y2方向側を「奥」側とする。本形態の左右方向(X方向)は第1方向であり、前後方向(Y方向)は第2方向である。
図3に示すように、変位検知部5は、左右方向を揺動の軸方向として操作体2が揺動したときの操作体2の変位を検知する第1検知機構としての検知機構8と、前後方向を揺動の軸方向として操作体2が揺動したときの操作体2の変位を検知する第2検知機構としての検知機構9とを備えている。検知機構8、9は、回転型の可変抵抗器であり、支持体3に取り付けられている。また、変位検知部5は、手前側へ突出するように操作体2に取り付けられる第1ガイド軸としてのガイド軸11と、右側へ突出するように操作体2に取り付けられる第2ガイド軸としてのガイド軸12と、ガイド軸11の動きを検知機構8に伝達する第1伝達部材としての伝達部材13と、ガイド軸12の動きを検知機構9に伝達する第2伝達部材としての伝達部材14とを備えている。変位検知部5の具体的な構成については後述する。
また、図3に示すように、方向入力装置1は、保持体4に対して支持体3を上方向へ付勢する付勢部材としての引張りコイルバネ15を備えている。本形態の方向入力装置1は、3本の引張りコイルバネ15を備えている。また、方向入力装置1は、左右方向を揺動の軸方向とする操作体2の揺動方向で操作体2を基準位置に向かって付勢する第1付勢機構としての付勢機構16と、前後方向を揺動の軸方向とする操作体2の揺動方向で操作体2を基準位置に向かって付勢する第2付勢機構としての付勢機構17とを備えている。本形態では、操作体2が基準位置にあるときに、図1、図2に示すように、操作体2の軸線CL2と支持体3の軸線CL1とが一致している。付勢機構16、17の具体的な構成については後述する。
保持体4は、方向入力装置1の側面を構成する円筒状のケース体20を備えている。ケース体20は、ケース体20の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。このケース体20は、支持体3の全体を外周側から覆うように配置されている。また、保持体4は、ケース体20の上端面に固定される上カバー21と、ケース体20の下端面に固定される下カバー22とを備えている。下カバー22は、平板状に形成されるとともに略円環状に形成されており、下カバー22の中心には、円形状の開口部22aが形成されている。この下カバー22は、下カバー22の厚さ方向と上下方向とが一致するようにケース体20の下端面に固定されている。また、下カバー22は、円環状に形成される下カバー22の中心を支持体3の軸線CL1が通過するように配置されている。
上カバー21は、ケース体20の上端側を覆うカバー部21aと、保持体4に対して上下動する支持体3を上下方向へ案内するためのカバー側ガイド部21bと、引張りコイルバネ15の上端側が取り付けられる鉤型状のバネ取付部21c(図6参照)とを備えている。カバー部21aは、平板状に形成されるとともに円環状に形成されており、カバー部21aの中心には、円形状の開口部21fが形成されている。このカバー部21aは、カバー部材21aの厚さ方向と上下方向とが一致するようにケース体20の上端面に固定されている。また、カバー部21aは、円環状に形成されるカバー部21aの中心を支持体3の軸線CL1が通過するように配置されている。
カバー側ガイド部21bは、カバー部21aの下面から下側へ突出するように形成されている。また、カバー側ガイド部21bは、上下方向から見たときにカバー部21aの周方向において180°ピッチで2箇所に形成されている。カバー側ガイド部21bには、所定の間隔をあけた状態で互いに平行に配置される2個の平行面21dが形成されている。平行面21dは、上下方向に平行な平面状に形成されている。バネ取付部21cは、カバー部21aの下面から下側へ突出するように形成されている。また、バネ取付部21cは、上下方向から見たときにカバー部21aの周方向において120°ピッチで3箇所に形成されている。
支持体3は、操作体2を支持する支持体側軸受部材としての軸受部材24と、検知機構8、9を覆うカバー25とを備えている。軸受部材24は、全体として上下の両端が開口する略筒状に形成されている。具体的には、軸受部材24は、略円筒状に形成されている。軸受部材24の軸線は、支持体3の軸線CL1となっている。すなわち、軸線CLは、軸受部材24の軸線である。軸受部材24の内周側には、凹面状の内周面24aと凹面状の内周面24bとからなる内周面が形成されている。内周面24aは、円筒面状に形成されており、軸受部材24の内周面の上端側部分を構成している。内周面24bは、凹曲面状に形成されている。具体的には、内周面24bは、球面状に形成されている。より具体的には、内周面24bは、下側に向かうにしたがって内径が次第に小さくなる球面状に形成されており、内周面24bの上端は、内周面24aの下端に繋がっている。本形態の内周面24bは、凹面状内周面である。
軸受部材24の外周側には、凸曲面状の外周面24cと凸曲面状の外周面24dとからなる外周面が形成されている。外周面24cは、軸受部材24の、内周面24aが形成される部分の外周面となっており、円柱面状に形成されている。外周面24dは、軸受部材24の、内周面24bが形成される部分の外周面となっており、球面状に形成されている。具体的には、外周面24dは、下側に向かうにしたがって外径が次第に小さくなる球面状に形成されている。外周面24dの上端は、外周面24cの下端に繋がっている。なお、軸受部材24の内周面は、球面状の内周面24bのみによって構成されても良い。この場合には、たとえば、軸受部材24の外周面は、球面状の外周面24dのみによって構成される。
軸受部材24の外周側には、検知機構8、9が固定される固定部24eと、上カバー21に形成されるカバー側ガイド部21bとともに支持体3を上下方向へ案内するための軸受側ガイド部24fと、引張りコイルバネ15の下端側が取り付けられる鉤型状のバネ取付部24gとが形成されている。固定部24eは、略直角三角柱状に形成されている。また、固定部24eは、外周面24dから突出するように2箇所に形成されており、一方の固定部24eは、軸受部材24の右奥端側部分に形成され、他方の固定部24eは、軸受部材24の左手前端側部分に形成されている。
軸受側ガイド部24fは、軸受部材24の外周面から外周側に向かって突出するように形成されている。また、軸受側ガイド部24fは、上下方向に細長い略直方体に形成されており、上下方向から見たときに軸受部材24の周方向において180°ピッチで2箇所に形成されている。軸受側ガイド部24fは、2個の平面部21dの間に配置されており(図6参照)、2個の平面部21dの間で軸受側ガイド部24fが上下方向に移動することで、保持体4に対して上下動する支持体3が上下方向へ案内される。バネ取付部24gは、軸受部材24の下端側に形成されている。また、バネ取付部24gは、上下方向から見たときに軸受部材24の周方向において120°ピッチで3箇所に形成されている。
また、軸受部材24には、ガイド軸11が配置される配置溝24hと、ガイド軸12が配置される配置溝24jとが形成されている。配置溝24h、24jは、軸受部材24の下端から上端側に向かってスリット状に形成されている。配置溝24hは、前後方向で軸受部材24を貫くように軸受部材24の手前端側部分に形成されている。配置溝24jは、左右方向で軸受部材24を貫くように軸受部材24の右端側部分に形成されている。
また、軸受部材24の外周面には、付勢機構16を構成する後述のレバー部材34、35の移動範囲を規制する規制部24mと、付勢機構17を構成する後述のレバー部材37、38の移動範囲を規制する規制部24nとが形成されている。規制部24m、24nは、長方形の平板状に形成されている。規制部24mは、配置溝24hの右側に隣接するように形成されており、手前側に向かって突出している。規制部24nは、配置溝24jの手前側に隣接するように形成されており、右側に向かって突出している。規制部24m、24nの上下の両端面は、上下方向に直交する平面状に形成されている。
操作体2は、軸受部材24に支持される操作体側軸受部材としての軸受部材26と、操作者が方向入力装置1の操作を行う際に触れる被操作部材27とを備えており、下端が開口する中空状に形成されている。すなわち、操作体2の内部には、空間部28が形成されている(図2参照)。軸受部材26は、全体として軸受部材26の軸線方向の両端が開口する略筒状に形成されている。具体的には、軸受部材26は、略円筒状に形成されている。軸受部材26の軸線は、操作体2の軸線CL2と一致している。軸受部材26の高さ(上下方向の幅)は、軸受部材24の高さ(上下方向の幅)よりも低くなっており、軸受部材26の全体が軸受部材24の内周側に配置されている。
軸受部材26の内周面26aは、凹曲面状に形成されている。具体的には、内周面26aは、球面状に形成されている。より具体的には、内周面26aは、下側に向かうにしたがって内径が次第に小さくなる球面状に形成されている。軸受部材26の外周面26bは、凸曲面状に形成されている。具体的には、外周面26bは、球面状に形成されている。より具体的には、外周面26bは、下側に向かうにしたがって外径が次第に小さくなる球面状に形成されている。
外周面26bの曲率半径と軸受部材24の内周面24bの曲率半径とはほぼ等しくなっており、外周面26bは内周面24bに接触している。本形態では、内周面24bと外周面26bとによって支持体3に対する操作体2の揺動を可能とする軸受部30が構成されている(図2参照)。本形態の外周面26bは、凹面状内周面である内周面24bに接触する凸曲面状外周面となっている。なお、軸受部材26の外周側に、外周面26bに加えて、たとえば、円柱面状の外周面が形成されても良い。
被操作部材27は、透明な材料(透明部材)で形成されている。また、被操作部材27は、底部27aと筒部27bとから構成される底付きの略円筒状に形成されている。底部27aは、被操作部材27の上面側部分を構成し、筒部27bは、被操作部材27の側面部分を構成している。被操作部材27の軸線は、操作体2の軸線L2と一致している。また、被操作部材27は、軸受部材26の上端面に固定されており、軸受部材26の上端側の開口部を塞いでいる。被操作部材27の上端側部分は、上カバー21のカバー部21aの上面よりも上側に突出しており、被操作部材27は、操作者が方向入力装置1の操作を行う際に、支持体3の軸線CL1に対して操作体2の軸線CL2が傾く方向へ操作される。被操作部材27の下端側部分は、軸受部材24の内周側に配置されている。
底部27aは、上側へ膨らむ凸曲面状に形成されている。筒部27bの内周面および外周面は、球面状に形成されている。具体的には、筒部27bの内周面は、上側に向かうにしたがって内径が次第に小さくなる球面状に形成され、筒部27bの外周面は、上側に向かうにしたがって外径が次第に小さくなる球面状に形成されている。軸受部材26の外周面26bの上端と筒部27bの外周面の下端とは滑らかに繋がっている。
上述のように、引張りコイルバネ15の上端側は、上カバー21のバネ取付部21cに取り付けられるとともに、引張りコイルバネ15の下端側は、軸受部材24のバネ取付部24gに取り付けられており、支持体3は上方向へ付勢されている。操作体2および支持体3に外力が作用していないときには、支持体3の上端面(具体的には軸受部材24の上端面)は、上カバー21のカバー部21aの下面に当接しており、上カバー21によって上方向への支持体3の移動が規制されている。本形態の上カバー21は、支持体3の軸線方向の一方への支持体3の移動範囲を規制する規制部材である。
なお、軸受部材24に形成される2個の軸受側ガイド部24fのうちの一方の軸受側ガイド部24fの下端側には、薄い平板状の遮光部24kが形成されている。下カバー22の上面には、互いに対向配置される発光素子と受光素子とを有する光学式のセンサ(図示省略)が配置されており、操作体2の被操作部材27が下側へ押されると、操作体2と一緒に支持体3が下側へ移動して、遮光部24kがセンサの発光素子と受光素子との間を遮る。すなわち、遮光部24kがセンサの発光素子と受光素子との間を遮ることで、操作体2および支持体3が下側へ押されたことが検知される。
(変位検知部および付勢機構の構成)
図7は、図3に示す変位検知部5および付勢機構16、17の構成および動作を説明するための拡大図である。
上述のように、変位検知部5は、検知機構8、9とガイド軸11、12と伝達部材13、14とを備えている。検知機構8は、上述のように、回転型の可変抵抗器であり、伝達部材13を介してガイド軸11の動きが入力される第1回転軸としての回転軸8aを備えている。また、検知機構9も回転型の可変抵抗器であり、伝達部材14を介してガイド軸12の動きが入力される第2回転軸としての回転軸9aを備えている。
検知機構8は、軸受部材24の左手前端側に形成される固定部24eの手前側の面に固定され、検知機構9は、軸受部材24の右奥端側に形成される固定部24eの右側の面に固定されている。検知機構8、9は、カバー25に覆われている。検知機構8の回転軸8aの先端側は、カバー25よりも手前側へ突出し、検知機構9の回転軸9aの先端側は、カバー25よりも右側へ突出している。
ガイド軸11は、円柱状に形成されている。このガイド軸11は、ガイド軸11の軸方向と前後方向とが一致するように配置されている。また、ガイド軸11は、軸受部材26の外周面26bから手前側へ突出するように軸受部材26に固定されている。ガイド軸11は、左右方向における軸受部材26の略中心に固定されており、ガイド軸11の基端側は、軸受部材24の配置溝24hの中に配置されている。なお、ガイド軸11の奥端は、内周面26aよりも奥側へ突出していない。
ガイド軸12は、ガイド軸11と同形状の円柱状に形成されている。このガイド軸12は、ガイド軸12の軸方向と左右方向とが一致するように配置されている。また、ガイド軸12は、外周面26bから右側へ突出するように軸受部材26に固定されている。ガイド軸12は、前後方向における軸受部材26の略中心に固定されており、ガイド軸12の基端側は、軸受部材24の配置溝24jの中に配置されている。なお、ガイド軸12の左端は、内周面26aよりも左側へ突出していない。
伝達部材13は、略長方形の平板状に形成されている。伝達部材13は、伝達部材13の厚さ方向と前後方向とが一致するように配置されている。伝達部材13の長手方向の一端側(具体的には左端側)は、回転軸8aに固定されている。伝達部材13の長手方向の他端側(具体的には右端側)には、前後方向で伝達部材13を貫通する長孔状の係合孔13aが形成されている。係合孔13aには、ガイド軸11が挿通されており、ガイド軸11が係合している。
伝達部材14は、伝達部材13と同形状の略長方形の平板状に形成されている。伝達部材14は、伝達部材14の厚さ方向と左右方向とが一致するように配置されている。伝達部材14の長手方向の一端側(具体的には奥端側)は、回転軸9aに固定されている。伝達部材14の長手方向の他端側(具体的には手前端側)には、左右方向で伝達部材14を貫通する長孔状の係合孔14aが形成されている。係合孔14aには、ガイド軸12が挿通されており、ガイド軸12が係合している。
付勢機構16は、平板状に形成される2枚のレバー部材34、35と、レバー部材34、35を付勢する引張りコイルバネ36とを備えている。レバー部材34、35は、レバー部材34、35の厚さ方向と前後方向とが一致するように配置されている。レバー部材34は、略長方形に形成される基部34aと、基部34aから突出する略直線状の突出部34bとから構成されている。
基部34aの一端側(具体的には、左端側)は、回転軸8aに回転可能に支持されている。突出部34bは、基部34aの他端の上端側(具体的には、右端の上端側)から右側へ突出するように形成されている。突出部34bの幅は、基部34aの幅よりも狭くなっている。突出部34bは、上側からガイド軸11に当接可能となっている。すなわち、レバー部材34の他端側(具体的には、右端側)は、上側からガイド軸11に当接可能となっている。突出部34bの先端側には、引張りコイルバネ36の上端側が取り付けられるバネ取付部34cが形成されている。
レバー部材35は、レバー部材34と同形状に形成されており、レバー部材34と同形状のレバー部材を上下反転させて配置すると、レバー部材35となる。すなわち、レバー部材35は、基部34a、突出部34bのそれぞれに相当する基部35a、突出部35bを備えている。基部35aの一端側(具体的には、左端側)は、回転軸8aに回転可能に支持され、突出部35bは、基部35aの他端の下端側(具体的には、右端の下端側)から右側へ突出するように形成されている。突出部35bは、下側からガイド軸11に当接可能となっている。すなわち、レバー部材35の他端側(具体的には、右端側)は、下側からガイド軸11に当接可能となっている。突出部35bの先端側には、引張りコイルバネ36の下端側が取り付けられるバネ取付部35cが形成されている。
上述のように、レバー部材34、35の一端側は、回転軸8aに回転可能に支持されるとともに、レバー部材34の他端側に形成されるバネ取付部34cに引張りコイルバネ36の上端側が取り付けられ、レバー部材35の他端側に形成されるバネ取付部35cに引張りコイルバネ36の下端側が取り付けられている。そのため、レバー部材34、35は、引張りコイルバネ36によって、レバー部材34の他端側とレバー部材35の他端側とが近づく方向へ付勢されている。
レバー部材34の突出部34bは、軸受部材24の規制部24mに上側から当接可能となっており、レバー部材34の下側への移動範囲は、規制部24mの上端面によって規制されている。レバー部材35の突出部35bは、規制部24mに下側から当接可能となっており、レバー部材35の上側への移動範囲は、規制部24mの下端面によって規制されている。本形態のレバー部材34は第1レバー部材であり、レバー部材35は第2レバー部材であり、引張りコイルバネ36は第1付勢部材であり、規制部24mは第1規制部材である。
レバー部材34、レバー部材35および伝達部材13は、前後方向において(すなわち、回転軸8aの軸方向において)互いに隙間をあけた状態で重なるように配置されている。具体的には、レバー部材35、レバー部材34および伝達部材13が手前側に向かってこの順番で配置されている。図5に示すように、前後方向において、規制部24mと伝達部材13との間には、隙間が形成されている。
付勢機構17は、付勢機構16と同様に構成されており、レバー部材34、35および引張りコイルバネ36のそれぞれに相当するレバー部材37、38および引張りコイルバネ39を備えている。レバー部材37、38は、レバー部材37、38の厚さ方向と左右方向とが一致するように配置されている。レバー部材37は、レバー部材34と同様に形成されており、基部34aに相当する基部37aと突出部34bに相当する突出部37bと構成されている。
基部37aの一端側(具体的には、奥端側)は、回転軸9aに回転可能に支持されている。突出部37bは、基部37aの他端の上端側(具体的には、手前端の上端側)から手前側へ突出するように形成されている。突出部37bは、上側からガイド軸12に当接可能となっている。すなわち、レバー部材37の他端側(具体的には、手前端側)は、上側からガイド軸12に当接可能となっている。突出部37bの先端側には、バネ取付部34cに相当するバネ取付部37cが形成されており、バネ取付部37cには、引張りコイルバネ39の上端側が取り付けられている。
レバー部材38は、レバー部材35と同形状に形成されており、基部35a、突出部35bのそれぞれに相当する基部38a、突出部38bを備えている。基部38aの一端側(具体的には、奥端側)は、回転軸9aに回転可能に支持され、突出部38bは、基部38aの他端の下端側(具体的には、手前端の下端側)から手前側へ突出するように形成されている。突出部38bは、下側からガイド軸12に当接可能となっている。すなわち、レバー部材38の他端側(具体的には、手前端側)は、下側からガイド軸12に当接可能となっている。突出部38bの先端側には、バネ取付部35cに相当するバネ取付部38cが形成されており、バネ取付部38cには、引張りコイルバネ39の下端側が取り付けられている。
付勢機構16と同様に、付勢機構17では、レバー部材37、38は、引張りコイルバネ39によって、レバー部材37の他端側とレバー部材38の他端側とが近づく方向へ付勢されている。レバー部材37の突出部37bは、軸受部材24の規制部24nに上側から当接可能となっており、レバー部材37の下側への移動範囲は、規制部24nの上端面によって規制されている。レバー部材38の突出部38bは、規制部24nに下側から当接可能となっており、レバー部材38の上側への移動範囲は、規制部24nの下端面によって規制されている。本形態のレバー部材37は第3レバー部材であり、レバー部材38は第4レバー部材であり、引張りコイルバネ39は第2付勢部材であり、規制部24nは第2規制部材である。
レバー部材37、レバー部材38および伝達部材14は、左右方向において(すなわち、回転軸9aの軸方向において)互いに隙間をあけた状態で重なるように配置されている。具体的には、レバー部材38、レバー部材37および伝達部材14が右側に向かってこの順番で配置されている。図5に示すように、左右方向において、規制部24mと伝達部材14との間には、隙間が形成されている。
なお、本形態では、伝達部材13の係合孔13aからのガイド軸11の外れを防止するための2本のガイド部材41と、伝達部材14の係合孔14aからのガイド軸12を外れを防止するための2本のガイド部材42とが下カバー22の上面に固定されている(図3参照)。ガイド部材41は、手前側から伝達部材13に隣接するように配置され、ガイド部材42は、右側から伝達部材14に隣接するように配置されている。また、2本のガイド部材41は、左右方向でガイド軸11を挟むように配置され、2本のガイド部材42は、前後方向でガイド軸12を挟むように配置されている。
方向入力装置1では、操作体2に外力が作用していないとき(たとえば、操作者が操作体2を動かしていないとき)には、図7(A)に示すように、引張りコイルバネ36の付勢力によって、操作体2は、左右方向を揺動の軸方向とする操作体2の揺動方向において基準位置に向かって付勢されている。また、操作体2に外力が作用していないときには、引張りコイルバネ39の付勢力によって、操作体2は、前後方向を揺動の軸方向とする操作体2の揺動方向において基準位置に向かって付勢されている。すなわち、操作体2に外力が作用していないときには、引張りコイルバネ36、39の付勢力によって操作体2は基準位置に向かって付勢されており、基準位置に配置されている。このときには、レバー部材34、35の突出部34b、35bは規制部24mに当接し、レバー部材37、38の突出部37b、38bは規制部24nに当接している。
この状態で、たとえば、操作体2の手前端が上側へ移動し、操作体2の奥端が下側へ移動するように操作体2が動かされると、図7(B)に示すように、ガイド軸11が上側へ移動する。ガイド軸11が上側へ移動すると、伝達部材13は、回転軸8aを中心にして伝達部材13の他端側(右端側)が上側へ移動するように回動する。このときには、回転軸8aが一緒に回動して、検知機構8によって操作体2の変位が検知される。また、このときには、レバー部材34の突出部34bがガイド軸11によって上側に押されて、レバー部材34は、回転軸8aを中心にしてレバー部材34の右端側が上側へ移動するように回動する。一方、レバー部材35は、規制部24mの下端面に当接している。そのため、図7(B)に示す状態で、操作体2に外力が作用しなくなると、引張りコイルバネ36の付勢力によって、レバー部材34の右端側が下がるようにレバー部材34が回動し、ガイド軸11が突出部34bによって下側に押されて、操作体2が基準位置へ戻る。
また、たとえば、操作体2の手前端が下側へ移動し、操作体2の奥端が上側へ移動するように操作体2が動かされると、図7(C)に示すように、ガイド軸11が下側へ移動して、伝達部材13は、回転軸8aを中心にして伝達部材13の右端側が下側へ移動するように回動する。このときには、回転軸8aが一緒に回動して、検知機構8によって操作体2の変位が検知される。また、このときには、レバー部材35の突出部35bがガイド軸11によって下側に押されて、レバー部材35は、回転軸8aを中心にしてレバー部材35の右端側が下側へ移動するように回動する。一方、レバー部材34は、規制部24mの上端面に当接している。そのため、図7(C)に示す状態で、操作体2に外力が作用しなくなると、引張りコイルバネ36の付勢力によって、レバー部材35の右端側が上がるようにレバー部材35が回動し、ガイド軸11が突出部35bによって上側に押されて、操作体2が基準位置へ戻る。
同様に、たとえば、操作体2の右端が上側へ移動し、操作体2の左端が下側へ移動するように操作体2が動かされると、ガイド軸12が上側へ移動して、伝達部材14は、回転軸9aを中心にして伝達部材14の手前端側が上側へ移動するように回動する。このときには、回転軸9aが一緒に回動して、検知機構9によって操作体2の変位が検知される。また、このときには、レバー部材37の突出部37bがガイド軸12によって上側に押されて、レバー部材37は、回転軸9aを中心にしてレバー部材37の手前端側が上側へ移動するように回動する。一方、レバー部材38は、規制部24nの下端面に当接している。そのため、この状態で、操作体2に外力が作用しなくなると、引張りコイルバネ39の付勢力によって、レバー部材37の手前端側が下がるようにレバー部材37が回動し、ガイド軸12が突出部37bによって下側に押されて、操作体2が基準位置へ戻る。
また、たとえば、操作体2の右端が下側へ移動し、操作体2の左端が上側へ移動するように操作体2が動かされると、ガイド軸12が下側へ移動して、伝達部材14は、回転軸9aを中心にして伝達部材14の手前端側が下側へ移動するように回動する。このときには、回転軸9aが一緒に回動して、検知機構9によって操作体2の変位が検知される。また、このときには、レバー部材38の突出部38bがガイド軸12によって下側に押されて、レバー部材38は、回転軸9aを中心にしてレバー部材38の手前端側が下側へ移動するように回動する。一方、レバー部材37は、規制部24nの上端面に当接している。そのため、この状態で、操作体2に外力が作用しなくなると、引張りコイルバネ39の付勢力によって、レバー部材38の手前端側が上がるようにレバー部材38が回動し、ガイド軸12が突出部38bによって上側に押されて、操作体2が基準位置へ戻る。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、ガイド軸11、12は、操作体2を構成する軸受部材26の外周面26bから手前側または右側へ突出するように軸受部材26に固定されている。また、本形態では、支持体3を構成する軸受部材24の内周面24bと軸受部材26の外周面26bとによって支持体3に対する操作体2の揺動を可能とする軸受部30が構成されている。すなわち、本形態では、操作体2の変位を検知するためのガイド軸11、12と、支持体3に対する操作体2の揺動を可能とする軸受部30とが、操作体2の軸線CL2上に配置されていない。
そのため、本形態では、中空状に形成される操作体2の内部に広い空間を確保することが可能になり、その結果、操作体2の内部を利用して、所定の機能を方向入力装置1に付加するための機器の設置スペースを確保することが可能になる。したがって、本形態では、たとえば、支持体3や保持体4に固定される液晶ディスプレイ、バーサライタあるいはプロジェクタ等を操作体2の内部を利用して配置することが可能になる。また、本形態では、たとえば、空気等の気体を放出する気体放出ユニットを操作体2の内部を利用して配置することが可能になる。なお、操作体2の内部を利用して気体放出ユニットが配置される場合には、たとえば、被操作部材27の底部27aに気体が通過する通過孔が形成される。
本形態では、軸受部材24の内周側に、円筒面状の内周面24aと球面状の内周面24bとが形成されている。また、本形態では、軸受部材24の、内周面24aが形成される部分の外周面24cは円柱面状に形成され、軸受部材24の、内周面24bが形成される部分の外周面24dは球面状に形成されている。そのため、本形態では、軸受部材24の厚さ(径方向の厚さ)を薄くすることが可能になる。また、本形態では、軸受部材26の内周面26aおよび外周面26bは球面状に形成されている。そのため、本形態では、軸受部材26の厚さ(径方向の厚さ)を薄くすることが可能になる。このように、本形態では、軸受部材24、26の厚さを薄くすることができるため、軸受部材24の外形が小さくても、軸受部材26の内部に広い空間を確保することが可能になる。
本形態では、軸受部材26の上端側の開口を塞ぐ被操作部材27が軸受部材26の上端面に固定されている。そのため、本形態では、軸受部材26が操作者によって直接操作される場合と比較して、操作体2の、操作者が触れることのできる部分の面積を大きくすることが可能になる。したがって、本形態では、操作体2の操作がやりやすくなる。
本形態では、略長方形の平板状に形成される伝達部材13、14を介してガイド軸11、12の動きが検知機構8、9に入力されている。そのため、本形態では、伝達部材13、14の長さを調整することで、検知機構8、9の配置の自由度を高めることが可能になる。また、本形態では、レバー部材34、レバー部材35および伝達部材13が、前後方向において互いに隙間をあけた状態で配置されているため、レバー部材34、レバー部材35および伝達部材13を円滑に動作させることが可能になる。同様に、本形態では、レバー部材37、レバー部材38および伝達部材14が、左右方向において互いに隙間をあけた状態で配置されているため、レバー部材37、レバー部材38および伝達部材14を円滑に動作させることが可能になる。
本形態では、支持体3は、上下方向への移動が可能になるように保持体4に保持されている。また、本形態では、支持体3は、引張りコイルバネ15によって上側に付勢されており、操作体2の被操作部材27が下側へ押されると、操作体2と一緒に支持体3が下側へ移動して、遮光部24kが光学式のセンサの発光素子と受光素子との間を遮る。そのため、本形態では、方向入力装置1に押ボタンの機能を持たせることが可能になる。したがって、本形態では、方向入力装置1を用いてより複雑な操作を行うことが可能になる。
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態では、内周面24bは、球面状に形成されているが、内周面24bは、下側に向かうにしたがって内径が次第に小さくなる円錐台面状に形成されても良い。また、内周面24bは、図8に示すように、下側に向かうにしたがって内径が次第に大きくなる円錐台面状の内周面24sと、下側に向かうにしたがって内径が次第に小さくなる円錐台面状の内周面24tとによって構成されても良い。この場合には、内周面24sの下端と内周面24tの上端とが繋がっている。また、この場合には、軸受部材26の外周面26bは、上下の両側に向かうにしたがって外径が次第に小さくなる球面状に形成されている。
上述した形態では、検知機構8、9は、回転型の可変抵抗器であるが、検知機構8、9は、直動型の可変抵抗器であっても良い。この場合には、たとえば、伝達部材13、14の長手方向の中間位置が回動可能に保持され、伝達部材13、14の長手方向の一端側部分が、直動型の可変抵抗器の入力部に接触している。なお、検知機構8、9は、可変抵抗器以外の検知機構であっても良い。たとえば、検知機構8、9は、ガイド軸11、12との相対距離の変化を検知することで、操作体2の変位量を検知する距離センサであっても良い。
上述した形態では、レバー部材34、35は、引張りコイルバネ36によって付勢されているが、レバー部材34、35は、引張りコイルバネ36以外のバネ部材によって付勢されても良い。同様に、レバー部材37、38は、引張りコイルバネ39によって付勢されているが、レバー部材37、38は、引張りコイルバネ39以外のバネ部材によって付勢されても良い。また、上述した形態では、支持体3は、引張りコイルバネ15によって付勢されているが、支持体3は、引張りコイルバネ15以外のバネ部材によって付勢されても良い。
上述した形態では、ガイド軸11は、軸受部材26の外周面26bから手前側へ突出するように軸受部材26に固定され、ガイド軸12は、軸受部材26の外周面26bから右側へ突出するように軸受部材26に固定されるとともに、検知機構8、9は、支持体3に取り付けられている。この他にもたとえば、ガイド軸11が、軸受部材24の内周面24bから奥側へ突出するように軸受部材24に固定され、ガイド軸12が、軸受部材24の内周面24bから左側へ突出するように軸受部材24に固定されるとともに、検知機構8、9が操作体2に取り付けられても良い。この場合には、検知機構8、9は、中空状に形成される操作体2の内部に配置される。
この場合であっても、操作体2の軸線CL2上にガイド軸11、12と軸受部30とが配置されないように、ガイド軸11、12および軸受部30を配置することが可能になるため、中空状に形成される操作体2の内部に広い空間を確保することが可能になる。したがって、操作体2の内部を利用して、所定の機能を方向入力装置1に付加するための機器の設置スペースを確保することが可能になる。
上述した形態では、保持体4が遊技機に固定されており、支持体3は保持体4を介して遊戯機に固定されている。この他にもたとえば、操作体2が遊技機に固定されても良い。この場合には、支持体3が操作者によって操作される操作体となり、操作体2が支持体3を揺動可能に支持する支持体となる。また、この場合には、操作体2の上端側が遊技機に固定されても良いし、操作体2の下端側が遊技機に固定されても良い。操作体2の下端側が遊技機に固定される場合には、支持体3は、操作体2の上端側を覆うように形成されていても良い。また、上述した形態では、方向入力装置1は支持体3を上下動可能に保持する保持体4を備えており、方向入力装置1は押ボタンの機能を有しているが、方向入力装置1は押ボタンの機能を備えていなくても良い。この場合には、たとえば、支持体3が保持体4に固定される。
1 方向入力装置
2 操作体
3 支持体
4 保持体
5 変位検知部
8 検知機構(第1検知機構)
8a 回転軸(第1回転軸)
9 検知機構(第2検知機構)
9a 回転軸(第2回転軸)
11 ガイド軸(第1ガイド軸)
12 ガイド軸(第2ガイド軸)
13 伝達部材(第1伝達部材)
13a 係合孔
14 伝達部材(第2伝達部材)
14a 係合孔
15 引張りコイルバネ(付勢部材)
16 付勢機構(第1付勢機構)
17 付勢機構(第2付勢機構)
21 上カバー(規制部材)
24 軸受部材(支持体側軸受部材)
24b 内周面(凹面状内周面)
24m 規制部(第1規制部材)
24n 規制部(第2規制部材)
26 軸受部材(操作体側軸受部材)
26b 外周面(凸曲面状外周面)
27 被操作部材
30 軸受部
34 レバー部材(第1レバー部材)
35 レバー部材(第2レバー部材)
36 引張りコイルバネ(第1付勢部材)
37 レバー部材(第3レバー部材)
38 レバー部材(第4レバー部材)
39 引張りコイルバネ(第2付勢部材)
CL1 支持体の軸線
CL2 操作体の軸線
X 第1方向
Y 第2方向
Z 支持体の軸線方向

Claims (11)

  1. 操作体と、前記操作体を揺動可能に支持する支持体と、前記支持体に対する前記操作体の変位を検知する変位検知部とを備え、
    前記支持体は、前記支持体の軸線に対して前記操作体の軸線が傾く方向への前記操作体の揺動が可能となるように前記操作体を支持し、
    前記操作体および前記支持体のいずれか一方には、凹面状の内周面である凹面状内周面が形成され、前記操作体および前記支持体のいずれか他方には、前記凹面状内周面に接触する凸曲面状の外周面である凸曲面状外周面が形成され、
    前記支持体の軸線方向から見たときに互いに直交する方向を第1方向および第2方向とすると、
    前記変位検知部は、前記操作体および前記支持体のいずれか一方に取り付けられ前記第1方向を揺動の軸方向として前記操作体が揺動したときの前記操作体の変位を検知する第1検知機構と、前記操作体および前記支持体のいずれか一方に取り付けられ前記第2方向を揺動の軸方向として前記操作体が揺動したときの前記操作体の変位を検知する第2検知機構と、前記凸曲面状外周面から前記第2方向の一方側へ突出するように前記操作体および前記支持体のいずれか他方に取り付けられる第1ガイド軸と、前記凸曲面状外周面から前記第1方向の一方側へ突出するように前記操作体および前記支持体のいずれか他方に取り付けられる第2ガイド軸と、前記第1ガイド軸の動きを前記第1検知機構に伝達する第1伝達部材と、前記第2ガイド軸の動きを前記第2検知機構に伝達する第2伝達部材とを備え、
    前記操作体および前記支持体のいずれか他方は、中空状に形成され、
    前記凹面状内周面と前記凸曲面状外周面とによって前記支持体に対する前記操作体の揺動を可能とする軸受部が構成されていることを特徴とする方向入力装置。
  2. 前記凹面状内周面は、凹曲面状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の方向入力装置。
  3. 前記支持体には、前記凹面状内周面が形成されるとともに前記第1検知機構および前記第2検知機構が取り付けられ、
    前記操作体には、前記凸曲面状外周面が形成されるとともに前記第1ガイド軸および前記第2ガイド軸が取り付けられ、
    前記操作体が中空状に形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の方向入力装置。
  4. 前記支持体は、前記支持体の軸線方向の両端が開口する略筒状に形成されるとともに内周側に前記凹面状内周面が形成される支持体側軸受部材を備え、
    前記凹面状内周面は、球面状に形成され、
    前記操作体は、前記操作体の軸線方向の両端が開口する略筒状に形成されるとともに外周側に前記凸曲面状外周面が形成される操作体側軸受部材を備え、
    前記操作体側軸受部材の少なくとも前記凸曲面状外周面が形成される部分の内周面および前記凸曲面状外周面は、球面状に形成されていることを特徴とする請求項3記載の方向入力装置。
  5. 前記支持体側軸受部材の少なくとも前記凹面状内周面が形成される部分の外周面は、球面状に形成されていることを特徴とする請求項4記載の方向入力装置。
  6. 前記操作体は、前記操作体の軸線方向における前記操作体側軸受部材の一端側を塞ぐように前記操作体側軸受部材に固定され前記支持体の軸線に対して前記操作体の軸線が傾く方向へ操作される被操作部材を備えることを特徴とする請求項4または5記載の方向入力装置。
  7. 操作体と、前記操作体を揺動可能に支持する支持体と、前記支持体に対する前記操作体の変位を検知する変位検知部とを備え、
    前記支持体は、前記支持体の軸線に対して前記操作体の軸線が傾く方向への前記操作体の揺動が可能となるように前記操作体を支持し、
    前記操作体および前記支持体のいずれか一方には、凹面状の内周面である凹面状内周面が形成され、前記操作体および前記支持体のいずれか他方には、前記凹面状内周面に接触する凸曲面状の外周面である凸曲面状外周面が形成され、
    前記支持体の軸線方向から見たときに互いに直交する方向を第1方向および第2方向とすると、
    前記変位検知部は、前記操作体および前記支持体のいずれか他方に取り付けられ前記第1方向を揺動の軸方向として前記操作体が揺動したときの前記操作体の変位を検知する第1検知機構と、前記操作体および前記支持体のいずれか他方に取り付けられ前記第2方向を揺動の軸方向として前記操作体が揺動したときの前記操作体の変位を検知する第2検知機構と、前記凹面状内周面から前記第2方向の一方側へ突出するように前記操作体および前記支持体のいずれか一方に取り付けられる第1ガイド軸と、前記凹面状内周面から前記第1方向の一方側へ突出するように前記操作体および前記支持体のいずれか一方に取り付けられる第2ガイド軸と、前記第1ガイド軸の動きを前記第1検知機構に伝達する第1伝達部材と、前記第2ガイド軸の動きを前記第2検知機構に伝達する第2伝達部材とを備え、
    前記操作体および前記支持体のいずれか他方は、中空状に形成され、
    前記凹面状内周面と前記凸曲面状外周面とによって前記支持体に対する前記操作体の揺動を可能とする軸受部が構成されていることを特徴とする方向入力装置。
  8. 前記第1検知機構は、前記第1伝達部材を介して前記第1ガイド軸の動きが入力される第1回転軸を有する回転型の可変抵抗器であり、
    前記第2検知機構は、前記第2伝達部材を介して前記第2ガイド軸の動きが入力される第2回転軸を有する回転型の可変抵抗器であり、
    前記第1伝達部材および前記第2伝達部材は、略長方形の平板状に形成され、
    前記第1伝達部材の長手方向の一端側は、前記第1回転軸に固定され、前記第1伝達部材の長手方向の他端側には、前記第1ガイド軸に係合する長孔状の係合孔が形成され、
    前記第2伝達部材の長手方向の一端側は、前記第2回転軸に固定され、前記第2伝達部材の長手方向の他端側には、前記第2ガイド軸に係合する長孔状の係合孔が形成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の方向入力装置。
  9. 前記第1方向を揺動の軸方向とする前記操作体の揺動方向で前記操作体を所定の基準位置に向かって付勢する第1付勢機構と、前記第2方向を揺動の軸方向とする前記操作体の揺動方向で前記操作体を所定の基準位置に向かって付勢する第2付勢機構とを備え、
    前記第1付勢機構は、平板状に形成され一端側が前記第1回転軸に回動可能に支持されるとともに他端側が前記支持体の軸線方向の一方側から前記第1ガイド軸に当接する第1レバー部材と、平板状に形成され一端側が前記第1回転軸に回動可能に支持されるとともに他端側が前記支持体の軸線方向の他方側から前記第1ガイド軸に当接する第2レバー部材と、前記支持体の軸線方向の他方側への前記第1レバー部材の他端側の移動範囲を規制するとともに前記支持体の軸線方向の一方側への前記第2レバー部材の他端側の移動範囲を規制する第1規制部材と、前記第1レバー部材の他端側と前記第2レバー部材の他端側とが近づく方向へ前記第1レバー部材および前記第2レバー部材を付勢する第1付勢部材とを備え、
    前記第2付勢機構は、平板状に形成され一端側が前記第2回転軸に回動可能に支持されるとともに他端側が前記支持体の軸線方向の一方側から前記第2ガイド軸に当接する第3レバー部材と、平板状に形成され一端側が前記第2回転軸に回動可能に支持されるとともに他端側が前記支持体の軸線方向の他方側から前記第2ガイド軸に当接する第4レバー部材と、前記支持体の軸線方向の他方側への前記第3レバー部材の他端側の移動範囲を規制するとともに前記支持体の軸線方向の一方側への前記第4レバー部材の他端側の移動範囲を規制する第2規制部材と、前記第3レバー部材の他端側と前記第4レバー部材の他端側とが近づく方向へ前記第3レバー部材および前記第4レバー部材を付勢する第2付勢部材とを備えることを特徴とする請求項8記載の方向入力装置。
  10. 前記第1伝達部材と前記第1レバー部材と前記第2レバー部材とは、前記第1回転軸の軸方向において互いに隙間をあけた状態で重なるように配置されるとともに、前記第1回転軸の軸方向において前記第1伝達部材と前記第1規制部材との間に隙間が形成され、
    前記第2伝達部材と前記第3レバー部材と前記第4レバー部材とは、前記第2回転軸の軸方向において互いに隙間をあけた状態で重なるように配置されとともに、前記第2回転軸の軸方向において前記第2伝達部材と前記第2規制部材との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項9記載の方向入力装置。
  11. 前記支持体の軸線方向への前記支持体の移動が可能となるように前記支持体を保持する保持体と、前記保持体に対して前記支持体の軸線方向の一方へ前記支持体を付勢する付勢部材とを備え、
    前記保持体は、前記支持体の軸線方向の一方への前記支持体の移動範囲を規制する規制部材を備えることを特徴とする請求項3から6のいずれかに記載の方向入力装置。
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