JP3125274U - 座標信号出力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 小型軽量化や低コスト化を図り、また操作時のクリック感が生成されて操作性の向上を図る。
【解決手段】 支持プレート5に設けた操作子嵌挿孔8を囲んで同一円周上に位置しかつ操作子嵌挿孔8に組み合わされた操作子4の外周部に円周方向の各位置において当接する複数個の保持ブラケット部材6を操作子嵌挿孔8と直交する方向に揺動自在に支持するとともに、各保持ブラケット部材6に弾性リング7を掛け合わせて操作子4に対して中心位置への復帰習性を付与する弾性力を作用させるようにする。
【選択図】 図3

Description

本考案は、携帯電話機やゲームコントローラ等に用いられ、操作子を円周方向に移動操作した状態で上下方向に押圧操作することにより所定の座標位置で信号出力を行う座標信号出力装置に関する。
携帯電話機やゲームコントローラ等の電子機器には、キートップを円周方向に移動操作して押圧操作することにより、キートップの移動位置に対応した座標信号が出力される座標信号出力装置が備えられている。電子機器においては、この座標信号出力装置により例えばカーソルを移動させて多数個の機能アイテムを選択するとともに選択した機能アイテムの切り換え操作等が行われるようにする。
例えば特許文献1には、可動電極をスライド移動可能に弾性付勢するOリングからなる弾性部材を有し、可動電極と対向して複数の電極からなる固定電極を設け、弾性部材の付勢力に抗して可動電極をスライド移動させることにより固定電極と導電性部材からなる上ケースとの間の静電容量を変化させ、この静電容量変化に対応して移動量と移動方向とを検出して座標信号を出力する座標入力装置が開示されている。座標入力装置においては、円周方向に配置した多数本の線バネの弾性力をスライダに作用させることにより、このスライダに中央位置への復帰習性を付与させる。
また、特許文献2には、可動部材のスライド方向とスライド量を検出する検出手段を設けるとともに、可動部材をコイルバネからなる弾性手段により初期位置に自動復帰するように付勢した座標入力装置が開示されている。座標入力装置においては、弾性手段の弾性力に抗して可動部材をスライド操作することにより、スライド方向とスライド量に対応した座標信号が出力されるとともに、可動部材が弾性手段の弾性力により初期位置へと復帰する。
特開2003−84916号公報 特開2005−63408号公報
ところで、携帯電話機やゲームコントローラ等の電子機器においては、多機能、高機能化が図られる一方で、小型軽量化も図られる。上述した特許文献1に開示された座標入力装置においては、可動電極を設けた操作子を初期位置へと復帰させるために基端側を筐体に固定した多数本の線バネの自由端側を操作子の外周部に対して円周方向に配列して当接させる。かかる座標入力装置においては、各線バネの取付部を設けた筐体の構造が複雑となるとともに部品点数も多くなることでコストダウンが困難であるといった問題がある。また、座標入力装置においては、操作子に対して安定した弾性力を付与させるために各線バネがある程度の長さを必要とすることで小型化に限界があるとともに、各線バネの弾性力を一定に調整することが困難であることから、初期位置が精密に設定されないといった問題がある。
また、特許文献2に開示された座標入力装置においても、可動部材を初期位置に自動復帰させるコイルバネを張架するために、スペース効率が低下して小型化に限界がある。さらに、特許文献1や特許文献2に開示された座標入力装置においては、操作子を移動操作
させている際の操作感が感じられないことから、操作者に不安感を生じさせ操作性が悪いと行った問題があった。
したがって、本考案は、上述した従来装置の問題点を解決してさらなる小型軽量化や低コスト化を図り、また操作時にクリック感を持たせることにより操作性の向上を図る座標信号出力装置を提供することを目的に提案されたものである。
上述した目的を達成する本考案にかかる座標信号出力装置は、支持プレートと、操作子と、複数個の保持ブラケット部材と、弾性リングとを備える。座標信号出力装置は、支持プレートが、所定の内径を有する貫通孔からなる操作子嵌挿孔が形成されるとともに、この操作子嵌挿孔を中心としてその外周部位に同一円周上に位置し互いに所定の間隔を以って複数個のブラケット取付部が形成される。座標信号出力装置は、操作子が、支持プレートの操作子嵌挿孔の孔径よりも大径とされた基部と、この基部の一方主面に操作子嵌挿孔の孔径よりも小径の凸部として一体に形成された操作部と、基部の他方主面に一体に形成されたスイッチ作動部とから構成される。操作子は、操作部が操作子嵌挿孔に貫通されて孔径・外径差の範囲で円周方向に移動自在とされて支持プレートに組み合わされる。
座標信号出力装置は、保持ブラケット部材が、支点部と、この支点部から一体に突出されて操作子の基部の外周部と円周方向にそれぞれ所定の間隔を以って当接されるレバー部と、このレバー部の外周側に形成される弾性リング保持部とから構成される。保持ブラケット部材は、支点部をブラケット取付部に組み合わせることにより、支持プレートに対して操作子嵌挿孔と直交する方向に揺動自在に組み合わされる。保持ブラケット部材は、レバー部が、操作子の基部の外周部と、基部の外径とほぼ等しい外径を有して支持プレートの第2主面側に一体に突出されて操作子嵌挿孔を構成するスリーブの外周部とに跨って当接するようにして支持プレートに組み合わされる。
座標信号出力装置は、弾性リングが、各保持ブラケット部材の弾性リング保持部により構成される円周よりもやや小径とされ、各弾性リング保持部間に掛け合わせて組み合わされる。弾性リングは、各保持ブラケット部材を中心方向に締め付けるように弾性力を作用させることにより、各レバー部に操作子との当接習性を付与する。弾性リングは、例えばシリコンゴムにより成形される。
座標信号出力装置においては、上述したように弾性リングが弾性リング保持部に掛け合わされて各保持ブラケット部材を中心方向に締め付けるように弾性力を作用させることにより、操作子がその基部の外周部に対して円周方向に互いに等しい間隔を以って配置された各保持ブラケット部材のレバー部により均等に押圧され、支持プレートの操作子嵌挿孔内において中心位置への復帰習性を付与される。座標信号出力装置においては、操作子嵌挿孔内において円周方向に移動操作される操作子が、スイッチ作動部を介して対向配置されたスイッチを動作させて座標信号を出力する。
本考案にかかる座標信号出力装置によれば、操作子嵌挿孔を囲んで同一円周上に位置しかつ操作子嵌挿孔に組み合わされた操作子の外周部に円周方向の各位置において当接する複数個の保持ブラケット部材を操作子嵌挿孔と直交する方向に揺動自在に支持するとともに、各保持ブラケット部材に弾性リングを掛け合わせて操作子に対して中心位置への復帰習性を付与する弾性力を作用させるようにする。座標信号出力装置によれば、円周方向の各位置から均等かつ安定した弾性力で押圧される操作子を精密に中心位置に設定して精密な座標信号の出力が行われる。座標信号出力装置によれば、構成各部材が支持プレートの平面領域内に組み合わされことにより、小型化を図ることが可能となる。座標信号出力装
置によれば、操作子の移動に伴って移動方向に配置された保持ブラケット部材が弾性リングの弾性力に抗して揺動することでクリック感が生成され、操作性の向上が図られるようになる。
以下、本考案の実施の形態として示す座標信号出力装置1について、図面を参照して詳細に説明する。座標信号出力装置1は、図1に示すように適宜のスイッチ機構とスイッチ回路等を搭載したスイッチ部2と、スイッチ作動操作部3とから構成される。座標信号出力装置1は、上述した従来座標入力装置と同様に、スイッチ作動操作部3に設けられた操作子4をスライド操作することによりその移動方向と移動量に応じた座標信号を出力するとともに、移動位置において操作子4を押圧操作することにより制御信号を出力するいわゆる多機能スイッチ装置を構成する。
座標信号出力装置1は、上述した機能を有することにより、例えば小型のゲームコントローラに搭載され、操作子4を適宜の方向にスライド操作することにより画面上においてカーソルやキャラクタを移動させるとともに押圧操作することにより機能切換えや所定の制御動作等が行われるようにする。なお、座標信号出力装置1は、上述した座標信号と制御信号を出力する機能に限定されず、スイッチ部2に搭載されるスイッチ機構やスイッチ回路の構成により適宜の信号出力が行われる。座標信号出力装置1は、例えば携帯電話機の機能切換えボタン等にも用いられる。
座標信号出力装置1は、スイッチ作動操作部3が、操作子4と、支持プレート5と、複数個の保持ブラケット部材6と、弾性リング7等の部材から構成され、スイッチ部2とともに図示しないシールド筐体内に収納される。なお、座標信号出力装置1は、スイッチ機構等をスイッチケース内に収納してスイッチ部2を構成し、このスイッチケースの開口部にスイッチ作動操作部3の支持プレート5を組み合わせてシールド筐体を構成するようにしてもよい。
座標信号出力装置1は、円形のシールド筐体のアッパプレートを構成する支持プレート5が金属プレート等の導電性プレート材により全体円板状に形成される。支持プレート5には、図3に示すようにその中央部に位置して所定の孔径Rを有する貫通孔からなる操作子嵌挿孔8が形成される。支持プレート5には、例えばバーリング加工等を施すことにより、操作子嵌挿孔8の第2主面8B側の開口回りに外径D1のスリーブ9が一体に形成される。
支持プレート5には、操作子嵌挿孔8の外周部位に、この操作子嵌挿孔8を中心とする同一円周上に位置されて8個のブラケット取付部10A〜10Hが形成される。各ブラケット取付部10A〜10Hは、円周上に互いに等間隔、すなわち45°の間隔を以て形成される。なお、ブラケット取付部10A〜10Hは、全て同一形状であることから、図1及び図2に示すように1個のみを代表して図示するものとし、その他については形成される位置のみを図示する。なお、ブラケット取付部10A〜10Hについては、以下の説明においてブラケット取付部10と総称するものとする。
ブラケット取付部10は、図2及び図3に示すように支持プレート5を貫通して形成され、操作子嵌挿孔8と直交する方向を長軸とした略矩形のガイド孔11と、このガイド孔11の長さ方向の相対する側壁に支持プレート5の第1主面5A側に開口するように切り込まれ底面部が円弧状に形成されたピン軸嵌合凹部12とから構成される。なお、ブラケット取付部10は、3個以上であればその個数に限定されず、支持プレート5の大きさの制限や機械的強度を損なわない範囲の個数を設けることが好ましい。また、ブラケット取付部10は、後述するように保持ブラケット部材6を操作子嵌挿孔8に対して直交する方
向に揺動自在に組み合わせればよく、上述した構成に限定されないことは勿論である。
座標信号出力装置1は、操作子4が例えば合成樹脂材により一体に成形され、基部13と、操作部14と、スイッチ作動部15とから構成され、上述した支持プレート5の操作子嵌挿孔8に対して底面側から組み合わされる。操作子4は、基部13が、図1及び図3に示すように操作子嵌挿孔8の孔径R1よりも大径でありかつスリーブ9の外径D1とほぼ同径の円盤状に形成される。操作子4は、操作子嵌挿孔8に組み合わされた状態で、図3に示すように基部13がスリーブ9の開口縁に突き当てられて上方に対して抜け止めされる。
操作子4には、基部13の一方主面に操作部14が一体に立設され、この操作部14を操作子嵌挿孔8から突出させて支持プレート5に組み合わされる。操作部14は、操作子嵌挿孔8の軸長よりもやや大きな軸長を有するとともに、外径D2が操作子嵌挿孔8の内径Rよりも小径とされて形成される。したがって、操作部14は、操作子嵌挿孔8内において、その外径D2と内径Rとの差範囲で円周方向に移動自在とされる。なお、操作部14は、例えば先端からすり割りを形成し、このすり割りにより機器本体のデザイン等に合わせたキートップ等の部材を組み合わせるようにしてもよいことは勿論である。
操作子4には、基部13の他方主面にスイッチ作動部15が一体に突設される。スイッチ作動部15には、詳細を省略するがスイッチ部2に設けた可動電極が組み合わされ、操作子4がスライド操作されるとこの可動電極を一体的にスライド移動させる。なお、スイッチ作動部15は、スイッチ部2の構成により適宜の形状に形成される。
座標信号出力装置1は、上述した支持プレート5の各ブラケット取付部10にそれぞれ保持ブラケット部材6が組み合わされる。座標信号出力装置1は、ブラケット取付部10の数に応じて8個の保持ブラケット部材6を備えるが、各保持ブラケット部材6が全て同一形状であることから、各図には1個或いは2個を図示してその他については省略して配置される位置のみを鎖線で図示する。保持ブラケット部材6は、図3及び図5に示すように合成樹脂材により一体に成形された支点部16と、レバー部17と、弾性リング保持部18とから構成される。
保持ブラケット部材6は、支点部16が、上述したブラケット取付部10のピン軸嵌合凹部12に嵌合される軸径と軸長を有するピン軸状に形成される。保持ブラケット部材6は、レバー部17が、長さ方向の一端側に支点部16をその両端が側方へと突出するようにして一体に形成する。レバー部17は、ブラケット取付部10のガイド孔11の幅よりも小幅とされ、かつ全体が円弧状を呈して形成される。レバー部17は、後述するように保持ブラケット部材6をブラケット取付部10に組み付けた状態において、その先端部がスリーブ9の外周面9Aに当接する長さに形成される。また、レバー部17は、この状態で先端部がスリーブ9の外周面9Aと操作子4の基部13の外周面13Aとに跨る大きさに形成され、これらに当接する当接部17Aを構成する。
保持ブラケット部材6には、レバー部17の外側面に、弾性リング保持部18が枝状に一体に突設される。弾性リング保持部18は、支点部16に対して、支持プレート5の第2主面5Bとピン軸嵌合凹部12の底面部との厚みとほぼ等しい間隔位置においてレバー部17に形成される。弾性リング保持部18は、後述するように掛け合わされた弾性リング7を保持するが、この弾性リング7をレバー部17の外側面と支持プレート5の第2主面5Bとの間に挟み込むようにして保持する。
保持ブラケット部材6は、それぞれ支持プレート5に対して、その第1主面5A側からレバー部17をガイド孔11内に落とし込むようにしてブラケット取付部10に組み付け
られる。保持ブラケット部材6は、支点部16がピン軸嵌合凹部12に相対嵌合することによりブラケット取付部10に揺動自在に支持され、図3及び図4に示すように第2主面5B側に貫通したレバー部17の当接部17Aがスリーブ9の外周面9Aと操作子4の基部13の外周面13Aに跨って接触した状態となる。
保持ブラケット部材6は、支持プレート5の相対するブラケット取付部10にそれぞれ組み付けられることにより図1において鎖線で示すように各レバー部17のそれぞれの当接部17Aが略同一円周上に位置して、スリーブ9の外周面9Aと操作子4の基部13の外周面13Aに対して互いに等間隔を以って配置される。保持ブラケット部材6は、後述するように弾性リング保持部18に弾性リング7が掛け合わされることにより、当接部17Aがスリーブ9の外周面9Aと操作子4の基部13の外周面13Aに跨って当接する当接習性を付与される。
弾性リング7は、弾性材、例えばシリコンゴムにより上述した各ブラケット取付部10に組み付けられた保持ブラケット部材6の各レバー部17が構成する円周よりもやや小径のリング状に形成される。弾性リング7は、支持プレート5の第2主面5B側から、やや押し広げた状態にして各保持ブラケット部材6の弾性リング保持部18とレバー部17の外側面との間に掛け合わせることにより組み合わされる。弾性リング7は、保持ブラケット部材6が配置された円周方向の8箇所で、支持プレート5の第2主面5Bとレバー部17の外側面と弾性リング保持部18とにより挟み込まれるようにして保持される。
弾性リング7は、各保持ブラケット部材6に組み付けられた状態で、各保持ブラケット部材6を中心方向に締め付けるように弾性力を作用させる。弾性リング7は、上述したように各保持ブラケット部材6のレバー部17の先端面で構成される各当接部17Aがスリーブ9の外周面9Aと操作子4の基部13の外周面13Aに対して円周方向の各位置から均等に押圧させるようにすることにより、操作子4に対して操作子嵌挿孔8内において中心位置への復帰習性を付与する。
座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3が、上述したように支持プレート5に対して、その第2主面5B側から操作子嵌挿孔8に操作部14を貫通させて操作子4が組み合わされて構成される。座標信号出力装置1においては、支持プレート5に対して、その第1主面5A側からガイド孔11にレバー部17を嵌挿して各ブラケット取付部10に保持ブラケット部材6が組み付けられる。座標信号出力装置1においては、操作子嵌挿孔8に組み合わされた操作子4に対して各保持ブラケット部材10が円周方向に互いに等しい間隔を以って配置されて、レバー部17の先端面に構成される当接部17Aをスリーブ9の外周面9Aと操作子4の基部13の外周面13Aに跨って接触させるスイッチ作動操作部3を構成する。
座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3が、上述したように各保持ブラケット部材10の弾性リング保持部18にやや拡げた状態で弾性リング7が掛け合わされることにより、各保持ブラケット部材がこの弾性リング保持部18から中心方向に締め付けるように弾性力を作用される。スイッチ作動操作部3においては、各保持ブラケット部材10の当接部17Aがスリーブ9の外周面9Aと操作子4の基部13の外周面13Aに対して、各位置において均等な弾性力を作用させて当接する。スイッチ作動操作部3においては、これにより、操作子4の操作部14が操作子嵌挿孔8内において中心位置への復帰習性が付与されて保持される。
座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3が、上述したように弾性リング7の弾性力を円周方向において均等に作用させて操作子4を支持プレートに弾持することにより、操作部14を操作子嵌挿孔8内において中心位置に精度よく位置決めすることが
可能となる。座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3が上述した構成各部材を簡易な工程により組み合わせて操作子4の初期位置復帰構造を構成する。簡易化座標信号出力装置1においては、1個の弾性リング7により操作子4の位置決めが行われることから、スイッチ作動操作部3の組立時において調整操作等が不要である。したがって、座標信号出力装置1においては、工程の簡易化によるコスト低減が図られる。座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3が、弾性リング7と保持ブラケット部材10とにより操作子4を初期位置に保持する保持構造を構成するとともに、これら弾性リング7と保持ブラケット部材10を支持プレート5に対してその平面領域内に組み合わせて構成することから、構造が簡易で小型化が図られる。
座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3が、支持プレート5の操作子嵌挿孔8から突出された操作子4の操作部14を、上述したように操作子嵌挿孔8内においてその外径D2と内径Rとの差範囲で円周方向にスライド自在とする。座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3が、操作部14をスライド操作することにより、そのスライド方向と同方向に基部13をスリーブ9の端部に沿ってスライド移動させるとともにスイッチ作動部15もスライド移動してスイッチ部2に設けた可動電極を一体的にスライド移動させる。座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3が、これにより操作部14の移動方向と移動量に応じた座標信号をスイッチ部2から出力させるようにする。また、座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3において、操作部14が押圧操作されることによりスイッチ部2から制御信号が出力されるようにする。
座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3において、上述した操作部14のスライド操作に伴って一体にスライド移動する基部13が移動方向に配置された所定の保持ブラケット部材6を押圧する。座標信号出力装置1においては、これにより当該保持ブラケット部材6が弾性リング7の弾性力に抗して、支点部16を支点として統制部17Aがスリーブ9の外周部から離間する方向に回動する。座標信号出力装置1においては、弾性リング7が変形して他の保持ブラケット部材6を中心方向に引っ張るように弾性力を作用させるが、これら保持ブラケット部材6がスリーブ9の外周部に当接する当接部17Aを介して初期位置に保持される。したがって、座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3において、操作子4がぐらつくことなく操作部14をスライド操作した方向にのみスライド移動することが可能となる。
座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3が、弾性リング7において当該保持ブラケット部材6に対して初期位置へと復帰させる弾性力を蓄勢させる。座標信号出力装置1においては、操作部14に対する操作力が開放されると、操作子4が初期位置へと復帰する。座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3において、上述した弾性リング7の弾性力が揺動した保持ブラケット部材6に作用され、操作子4が速やかに初期位置へと復帰して保持される動作が行われる。
座標信号出力装置1においては、例えば操作子4の操作部14を円周方向に回転させるようにスライド操作した場合に、スイッチ作動操作部3において、操作部14が円周方向に配置された各保持ブラケット部材6を順次に揺動させる動作が行われる。座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3において、各保持ブラケット部材6を揺動させる都度弾性リング7の弾性力が切り替わることにより、クリック感が生成される。したがって、座標信号出力装置1においては、スイッチ作動操作部3において、操作部14をスライド操作する方向やスライド量が知覚されるようになり、操作性の向上が図られる。
なお、座標信号出力装置1においては、スイッチ部2の構成により、様々な電子機器等に搭載されて様々に利用される座標信号や制御信号を出力することが可能である。本考案は、上述した実施の形態として示した座標信号出力装置1に限定されるものではないこと
は勿論であり、実用新案登録請求の範囲に記載した範囲で構成各部材等が種々の形状に展開される。
本考案の実施の形態として示す座標信号出力装置の要部分解斜視図である。 同座標信号出力装置に備えられるスイッチ作動操作部の要部平面図である。 同スイッチ作動操作部の要部断面図である。 同スイッチ作動操作部の背面側からの要部斜視図である。 同スイッチ作動操作部に備えられる保持ブラケット部材の斜視図である。
符号の説明
1 座標信号出力装置
2 スイッチ部
3 スイッチ作動操作部
4 操作子
5 支持プレート
6 保持ブラケット部材
7 弾性リング
8 操作子嵌挿孔
9 スリーブ
10 ブラケット取付部
11 ガイド孔
12 ピン軸嵌合凹部
13 基部
14 操作部
15 スイッチ作動部
16 支点部
17 レバー部
18 弾性リング保持部

Claims (3)

  1. 所定の内径を有する貫通孔からなる操作子嵌挿孔が形成されるとともに、前記操作子嵌挿孔を中心としてその外周部位に同一円周上に位置し互いに所定の間隔を以って複数個のブラケット取付部が形成された支持プレートと、
    前記操作子嵌挿孔の孔径よりも大径とされた基部と、この基部の一方主面に前記操作子嵌挿孔の孔径よりも小径の凸部として一体に形成された操作部と、前記基部の他方主面に一体に形成されたスイッチ作動部とから構成され、前記操作部が前記操作子嵌挿孔に貫通されて孔径・外径差の範囲で円周方向に移動自在とされて前記支持プレートに組み合わされる操作子と、
    前記支持プレートの前記各ブラケット取付部にそれぞれ前記操作子嵌挿孔と直交する方向に揺動自在に組み合わされ、支点部と、この支点部から一体に突出され先端が前記操作子の前記基部の外周部と円周方向にそれぞれ所定の間隔を以って当接されるレバー部と、このレバー部の外周側に形成される弾性リング保持部とから構成された複数個の保持ブラケット部材と、
    前記各保持ブラケット部材の前記弾性リング保持部により構成される円周よりもやや小径とされ、前記各弾性リング保持部間に掛け合わせて組み合わされることにより、前記各レバー部の先端に前記操作子との当接習性を付与する弾性力を作用させる弾性リングとを備え、
    前記操作子が、前記弾性リングの弾性力により前記操作子嵌挿孔内において中心位置への復帰習性を付与されるとともに、前記操作部を円周方向に移動操作して前記スイッチ作動部を介して対向配置されたスイッチを動作させて座標信号を出力することを特徴とする座標信号出力装置。
  2. 前記各保持ブラケット部材の前記レバー部が、前記操作子の前記基部の外周部と、前記基部の外径とほぼ等しい外径を有して前記支持プレートの底面側に一体に突出され前記操作子嵌挿孔を構成するスリーブの外周部とに跨って当接することを特徴とする請求項1記載の座標信号出力装置。
  3. 前記弾性リングが、シリコンゴムにより成形されることを特徴とする請求項1記載の座標信号出力装置。
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