JP3153950U - 多方向入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作部材で回動部材を安定して操作できる多方向入力装置を提供する。【解決手段】本考案はケース1，2と、ケース1，2内に支持された第一回動部材3及び第二回動部材4と、周囲の任意方向に操作され第一回動部材3と第二回動部材4とを回動させる操作部材8と、操作部材8を中立位置に自動復元させる復元部材と、一組の信号出力手段7とを含む。操作部材8は上部に位置する棒体部と、第二回動部材4内に可動的に支持された球体状駆動軸部84と、圧接軸85とを備える。駆動軸部84は操作部材8下部に位置する。圧接軸85は駆動軸部84上側に位置する。第二回動部材4は駆動軸部84を回動可能に支持する長孔部が設けられる。該長孔部は底部としての弧状部451と弧状部451端部から上向きに延出する制限壁452とを含む。操作部材8が中立位置に位置する時に弧状部451端部の高さ方向位置が操作部材8の駆動軸部84中心の高さ方向位置より低くなるように構成している。【選択図】図５

Description

本考案は、周囲の任意方向に操作可能な操作部材を操作することにより、各種信号の入力を行う多方向入力装置に関する。

従来技術の多方向入力装置（特許文献１）は、通常、上下一組の回動部材と、操作部材と、復帰機構と、一組の信号出力手段と、を備えている。
前記上下一組の回動部材は、ケース内にて直角２方向に回動自在に支持されている。各回動部材はそれぞれ、回動方向に対し直角な方向に延びる、長孔部を有する。
前記操作部材は、上下一組の回動部材の各長孔部を貫通しており、周囲の任意方向に操作されることにより各回動部材を回動させる。
前記復帰機構は、ケース内に圧縮状態で収容されており、操作部材を中立位置に自動復帰させる。
前記信号出力手段は、上下一組の回動部材の各端部に連結されており、各回動部材の回動角度に対応する信号を出力する。
前記操作部材の下部に抜け止め部を設けている。上段回動部材において、その回動方向に対し直角な方向に、長孔部を設けており、該長孔部を操作部材が貫通する。下段回動部材において、前記上段回動部材の長孔部方向に対し直交する方向に、長孔部を設けている。前記下段回動部材の長孔部は、円弧状の底部と、該円弧状底部の端部に設けられた支持壁と、で構成されている。
前記操作部材は、上段回動部材及び下段回動部材により上下方向から挟まれる抜け止め部と、前記下段回動部材に設けられた長孔部の円弧状底部にて回動可能に収容された球状駆動部と、抜け止め部と駆動部との間に位置し、下段回動部材の長孔部に設けられた支持壁に当接可能な、圧接部と、を含む。

前記操作部材が中立位置に位置する時に、前記駆動部の中心と、前記長孔部の円弧状底部の最高点とは、同一平面上に位置する。前記操作部材を、前記下段回動部材の長孔部方向に傾動操作すると、上段回動部材が回動し、信号出力手段が操作されることにより、操作量に応じた信号が出力される。これと直角な方向に、操作部材を操作すると、下段回動部材が回動し、信号出力手段が操作されることにより、操作量に応じた信号が出力される。これらの組み合わせにより、操作部材は、周囲の任意方向に操作され、その操作方向及び操作量に応じた信号が、当該多方向入力装置を使用する電子器械等に入力される。

特許第３６２９１６８号明細書

しかしながら、操作部材を、前記下段回動部材に設けられた長孔部方向に沿って、最大操作量まで傾動操作すると、前記圧接部が長孔部の支持壁に点接触する。この時、操作者の作用力が大き過ぎると、圧接部と支持壁との接触点を軸として、操作部材の駆動部が、下側回動部材の長孔部から外れてしまうおそれがある。これは、多方向入力装置の正常な使用に影響を及ぼし、多方向入力装置の使用寿命を縮める。そこで、新たな多方向入力装置を開発することが必要である。

本考案は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作部材で回動部材を安定して操作することのできる多方向入力装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本考案にかかる多方向入力装置は、天板部に設けられた開口、及び側壁部に設けられた円形状の開口部を有するケースと、
前記ケース内にて、互いの回動中心軸が直交し、且つ回動自在に支持された第一回動部材及び第二回動部材であって、前記ケースの前記側壁部に設けられた前記開口部に回動自在に収容された回動軸部と、該回動軸部の端部に設けられ、前記ケースの前記側壁部に向けて外方に突出する突起と、を備えている前記第一回動部材及び第二回動部材と、
周囲の任意方向に操作されることにより、前記第一回動部材と第二回動部材とを回動させる操作部材と、
前記操作部材を中立位置に自動復元させる復元部材と、
前記第一回動部材の前記突起及び前記第二回動部材の前記突起に係合され、前記第一回動部材及び第二回動部材の回動角度に対応した信号を出力する一組の信号出力手段と、
を含む多方向入力装置において、
前記操作部材は、その上部に位置し、前記ケースの前記天板部に設けられた前記開口部を貫通する棒体部と、前記操作部材の下部に位置し、第二回動部材内にて可動的に支持された球体状の駆動軸部と、前記駆動軸部の上側に連続して設けられた圧接軸と、を備え、
前記第二回動部材には、前記操作部材の駆動軸部を回動自在に支持する長孔部が設けられ、該長孔部は、底部としての弧状部と、前記弧状部の端部から上向きに延出する制限壁と、を含み、
前記操作部材が中立位置に位置する時に、前記弧状部の端部の高さ方向位置が、前記操作部材の駆動軸部中心の高さ方向位置より低くなるように構成されており、
前記制限壁における弧状部より離隔する側の端部の高さ方向位置は、前記駆動軸部中心の高さ方向位置より高くなるように構成されており、かつ、前記駆動軸部と圧接軸との連接箇所の高さ方向位置より低くなるように構成されていることを特徴とする。

本考案の多方向入力装置は、第二回動部材の長孔部に、弧状部の両端部からそれぞれ上向きに延出する制限壁を配置することによって、操作部材の駆動軸部が長孔部から外れてしまうのを防止することができるので、多方向入力装置の使用寿命を延ばすことができる。

本考案に係る多方向入力装置の組立斜視図である。 本考案に係る多方向入力装置の分解斜視図である。 図１に示した多方向入力装置の平面図である。 図３に示した多方向入力装置のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３に示した多方向入力装置のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図２に示した多方向入力装置の第二回動部材の平面図である。 図６に示した多方向入力装置の第二回動部材Ｃ-Ｃ線に沿った断面図である。 図２に示した多方向入力装置の第一回動部材の平面図である。 図８に示した多方向入力装置の第一回動部材Ｄ-Ｄ線に沿った断面図である。

以下、図１〜図９を参照して、本考案の多方向入力装置１００の好ましい実施形態について説明する。

多方向入力装置１００は、基板（図示せず）上に載置される角箱形状のケースと、ケースにおいて直交する２つの側面に取付けられた信号出力手段７と、を備えている。信号出力手段７は、電気的センサ、光学的センサ、磁気的センサの何れでもよく、特にその種類を限定するものではない。

ケース内には、下部を中心にして周囲の任意方向に傾動操作される棒状の操作部材８と、操作部材８によって回動操作される上下一組の第一回動部材３及び第二回動部材４と、操作部材８を中立位置に自動復帰させる復帰機構とが収容されている。

以下、ケース、操作部材８、第一回動部材３、第二回動部材４、復帰部材の各構造について、詳細に説明する。

ケースは、その定板部としての下ケース２と、下ケース２に上方から被せられる上ケース１と、を組み合わせた。下ケース２は、絶縁材料を成型したものである。上ケース１は、金属板を成型したものである。前記上ケース１は、その下部が開口した角箱形のキャップであり、その天板部１１には、操作部材８の上部を上方に突出させるための開口１０が設けられている。上ケースの各側壁部１２にはそれぞれ、切り込み部１２０が形成されている。各切り込み部１２０は、その下部において矩形形状を有する矩形部分１２１と、前記矩形部分１２１に連続して設けられ、その上部において弧形状を有する第一円弧部１２２と、で構成されている。直交する２つの側壁部１２は、信号出力手段７を取り付けるための取付面とする。直交する２つの側壁部１２には、信号出力手段７を固定するための、両側一対の係止開口１３０が設けられている。

下ケース２の底板部の上面には、復帰部材を収容して保持するための環状収容部２１が設けられている。底板部の上面には、上方に突出した環状収容部２１の中央に、支持部２２が形成されている。支持部２２の上面は、第二回動部材４の回動方向において下側へ湾曲した円弧面である。底板部の周囲には、上方に突出する突出部２３が設けられている。突出部２３の上面には、第二円弧部２３０が形成されている。

上ケース１を下ケース２に被せると、上ケース１の側壁部１２から下側へ突出する保持片１２４が下ケース２の底板部の下面に湾曲して係合する。これにより上ケース１と下ケース２とが固定される。また、下ケース２の突出部２３を、上ケース１の切り込み部に嵌合させることにより、ケースの各側面にはそれぞれ、円形の開口部が形成される。該円形開口部はそれぞれ、第一回動部材３の両端軸部、第二回動部材４の両端軸部を支持するためのものとする。更に、係止開口１３０によって、信号出力手段７が、ケースにおける直交する２つ側面に保持されている。

図３ないし図５に示されるように、ケースの内部には、復帰部材、第二回動部材４、操作部材８、第一回動部材３が順に実装されている。

前記復帰部材は、前記下ケース２の収容部２１内にて昇降自在に嵌合するスライダ５と、スライダ５と下ケース２底板部との間に圧縮状態で収容されているスプリング６と、を備える。

図７を参照すると、第二回動部材４は、その両端部に、断面形状が円形の回動軸部４３を有する。回動軸部４３間に、基部４１を有する。基部４１は、上側へ凸の半球部４５を有する。半球部４５には、第二回動部材４の回動中心軸方向に延びる長孔部４５０が、操作部材８のガイド孔として設けられている。長孔部４５０は、底部としての弧状部４５１と、前記弧状部４５１の両端部からそれぞれ上向きに直線状に延出する一対の制限壁４５２と、各制限壁４５２の弧状部４５１より離隔する側の一端からそれぞれ互いに反対方向斜めに延出する一対の受圧壁４５３と、を含む。前記操作部材８が中立位置に位置する時に、前記制限壁４５２が前記操作部材８の中心軸と平行となるように構成されている。前記底部としての弧状部４５１は、半円形状であり、または、半円より小さい弧状である。

半球部４５の下側（第二回動部材４の下部）に、下方に向けて凸のアーチからなる弧状部４１０が形成されている。弧状部４１０は、前記下ケース２の支持部２２上面に面接触する。回動軸部４３と半球部４５とを連接する基部４１の下面は、押圧面４０である。押圧面４０は、スライダ５が下方から弾性的に当接する。押圧面４０により、スライダ５上方への抜けを防止することができる。回動軸部４３に連接する箇所には、回動軸部４３の直径より大きい直径を有する当接部４２が設けられている。当接部４２は、ケース内壁と当接する。回動軸部４３の先端面には、信号出力手段７との接続のための、突起４４が設けられている。

操作部材８は、使用者に操作される棒体部８１と、棒体部８１の下側に連続して設けられた断面形状円形の係合軸８２と、係合軸８２の下側に位置する球面形の抜け止め部８３と、第二回動部材４の長孔部４５０内を移動する駆動部としての駆動軸部８４と、前記抜け止め部８３と駆動軸部８４との間に設けられた圧接軸８５と、を備える。抜け止め部８３は、球面状であり、薄板を成型してつくられている。駆動軸部８４は、球体部であり、長孔部４５０の弧状部４５１に面接触する。

前記操作部材８は、球体部（駆動軸部８４）中心を回動中心軸として、長孔部４５０内を回動でき、前記制限壁４５２により駆動軸部８４の最大操作量が制限されることにより、駆動軸部８４が弧状部４５１から外れてしまうのを防止することができる。勿論、駆動軸部８４が長孔部４５０にロックされてしまうのを避けるために、前記操作部材８が中立位置に位置する時に、前記制限壁４５２における弧状部４５１より離隔する側の端部の高さ方向位置は、駆動軸部８４の球体中心の高さ方向位置より高くなるように構成されており、かつ、前記駆動軸部８４と圧接軸８５との連接箇所の高さ方向位置より低くなるように構成されている。これらによって、前記駆動軸部８４が、第二回動部材４に設けられた長孔部４５０に沿って、最大角度まで傾動すると、前記圧接軸８５側部を受圧壁４５３に当接させることができる。

第一回動部材３は、その両端部に、断面形状が円形の回動軸部３１を有し、その回動軸部３１間に、上側へ凸の半球部３３を有する。半球部３３には、回動中心軸方向に延びる長孔部３０が形成されており、長孔部３０に、操作部材８の棒体部８１が挿入される。回動軸部３１の先端面には、信号出力手段７との接続のために突起３２が設けられている。操作部材８の抜け止め部８３は、第二回動部材４の半球部４５と第一回動部材３の半球部３３との間に配置されている。

前記復帰部材、第二回動部材４、操作部材８、第一回動部材３を、ケース内に組み付ける時に、第二回動部材４が第一回動部材３下側に位置し、第一回動部材３の回動中心軸と第二回動部材４の回動中心軸とが直角をなすように組み合わされる。復帰部材のスプリング６が、スライダ５と下ケース２底板部との間に圧縮状態で収容されている。スライダ５が、第二回動部材４の押圧面４０に弾性的に当接する。第一回動部材３の回動軸部３１、および第二回動部材４の回動軸部４３は、ケースの開口部にて、可動的に収容されている。突起３２、４５が、ケースの外部へ突出している。操作部材８の棒体部８１が、第一回動部材３の長孔部３０を貫通して、天板部１１から上方へ突出している。

操作部材８は、駆動軸部８４を中心にして周囲全方向に傾動し得る。即ち、操作部材８が第一回動部材３の回動方向に操作されるときは、駆動軸部８４が第二回動部材４の長孔部４５１内で移動することによって、第一回動部材３のみを回動させる。操作部材８が第二回動部材４の回動方向に操作されるときには、係合軸８２が第一回動部材３の長孔部３０内で移動することによって、第二回動部材４のみを回動させる。

操作部材８を、第二回動部材４の長孔部４５０方向に傾動操作すると、第一回動部材３が回動されると共に、信号出力手段７も操作されることにより、操作量に応じた信号が出力される。これと直角な方向、すなわち、第一回動部材３の長孔部３０方向に操作部材８を操作すると、第二回動部材４が回動されると共に、信号出力手段７も操作されることにより、操作量に応じた信号が出力される。このように、操作部材８が任意の方向に操作されると、その操作方向及び操作量に応じた信号が、当該多方向入力装置を備えている電子器械等に入力される。

操作部材８を操作する時、第二回動部材４の押圧面４０が、操作角度及び操作量に応じて傾斜する。この傾斜により、スプリング６による付勢力にさからって、スライダ５が押し下げられ、第一回動部材３と第二回動部材４とを中立位置へ戻す復元力が与えられる。

第二回動部材４の長孔部４５０には、弧状部４５１の両端部からそれぞれ上向きに延出する制限壁４５２が設けられることによって、操作部材８の駆動軸部８４が長孔部４５０から外れてしまうのを防止することができるので、多方向入力装置の使用寿命を延ばすことができる。

操作部材８の抜け止め部８３は、第一回動部材３と第二回動部材４との間に配置されている。更に抜け止め部８３の形状は、薄板を成型してつくられた球面状であるとともに、第一回動部材３と第二回動部材４との半球部の形状に対応している。従って、第一回動部材３は、抜け止め部８３を収容するための空間を必要としないので、第一回動部材３の小型化に有利となる。また、抜け止め部８３は、薄い板を成型してつくられているので、抜け止め部８３が占有する空間を減少でき、ケースの小型化に有利となる。多方向入力装置は、上ケース１の端子部１２３により、基板上に載置され、保持される。

以上、本考案について最良の実施の形態を参照して詳細に説明したが、実施形態はあくまでも例示的なものであり、これらに限定されない。また上述の説明は、本考案に基づきなしうる細部の修正或は変更など、いずれも本考案の請求範囲に属するものとする。

１ 上ケース
２ 下ケース
３ 第一回動部材
３０ 長孔部
３１ 回動軸部
３２ 突起
３３ 半球部
４ 第二回動部材
４０ 押圧面
４１ 基部
４１０ 弧状部
４２ 当接部
４３ 回動軸部
４４ 突起
４５ 半球部
４５０ 長孔部
４５１ 弧状部
４５２ 制限壁
４５３ 受圧壁
５ スライダ
６ スプリング
７ 信号出力手段
８ 操作部材
８１ 棒体部
８２ 係合軸
８３ 抜け止め部
８４ 駆動軸部
８５ 圧接

Claims (2)

1. 天板部に設けられた開口、及び側壁部に設けられた円形状の開口部を有するケースと、
   前記ケース内にて、互いの回動中心軸が直交し、且つ回動自在に支持された第一回動部材及び第二回動部材であって、前記ケースの前記側壁部に設けられた前記開口部に回動自在に収容された回動軸部と、該回動軸部の先端に設けられ、前記ケースの前記側壁部に向けて外方に突出する突起と、を備えている前記第一回動部材及び第二回動部材と、
   周囲の任意方向に操作されることにより、前記第一回動部材と第二回動部材とを回動させる操作部材と、
   前記操作部材を中立位置に自動復元させる復元部材と、
   前記第一回動部材の前記突起及び前記第二回動部材の前記突起に係合され、前記第一回動部材及び第二回動部材の回動角度に対応した信号を出力する一組の信号出力手段と、
   を含む多方向入力装置において、
   前記操作部材は、その上部に位置し、前記ケースの前記天板部に設けられた前記開口部を貫通する棒体部と、前記操作部材の下部に位置し、第二回動部材内にて可動的に支持された球体状の駆動軸部と、前記駆動軸部の上側に連続して設けられた圧接軸と、を備え、
   前記第二回動部材は、前記操作部材の駆動軸部を回動自在に支持するための長孔部が設けられ、該長孔部は、底部としての弧状部と、前記弧状部の端部から上向きに延出する制限壁とを含み、
   前記操作部材が中立位置に位置する時に、前記弧状部の端部の高さ方向位置が、前記操作部材の駆動軸部中心の高さ方向位置より低くなるように構成されており、
   前記制限壁における弧状部より離隔する側の端部の高さ方向位置は、前記駆動軸部中心の高さ方向位置より高くなるように構成されており、かつ、前記駆動軸部と圧接軸との連接箇所の高さ方向位置より低くなるように構成されていることを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記制限壁は、前記弧状部の端部から上向きに直線状に延出し、前記操作部材が中立位置に位置する時に、前記制限壁と前記操作部材中心軸とが平行となるように構成され、
   前記第二回動部材の長孔部は、前記制限壁の前記端部から互いに反対方向斜めに延出する受圧壁を有し、前記操作部材が、前記第二回動部材に設けられた長孔部に沿って、最大角度まで傾動した時に、前記圧接軸の側部が、前記受圧壁に当接するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。

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