JP3173881U - 多方向入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁界発生部材が近傍で使用される場合においても、方位入力操作の検出精度の低下を抑制する多方向入力装置を提供する。
【解決手段】ハウジング２と、ハウジング２から突出し傾倒操作可能な操作部材７と、磁石８ａ、９ａ及び磁気センサ８ｂ、９ｂを有し、操作部材７の傾倒動作を検出する検出手段８、９とを備え、磁界発生部材の近傍で使用される多方向入力装置１において、磁石８ａ、９ａの磁力線の方向を磁界発生部材から発生する磁力線の方向に沿うように配置する。
【選択図】図２

Description

本考案は、多方向入力装置に関し、特に、携帯電話装置やゲーム機用コントローラなどにおける方位入力操作に好適な多方向入力装置に関する。

従来、操作軸の傾倒操作に応じて回動する第１、第２駆動部材と、これらの第１、第２駆動部材の回動を検出する回動検出機構を備える多方向入力装置において、第１、第２駆動部材と共に回転する磁石と、磁石と対向配置される磁気抵抗効果素子とで回動検出機構を構成するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この多方向入力装置においては、回動検出機構により、第１、第２駆動部材に対応して回転する磁石の磁力線の方向を検出することで、操作軸に入力された方位入力操作を検出可能に構成されている。

特開２００８−２９９７５５号公報

しかしながら、上述した従来の多方向入力装置においては、多方向入力装置の近傍に磁界を発生する磁界発生部材（例えば、駆動モータやスピーカ）が配置されると、その磁界により回動検出機構における検出動作に悪影響を受ける事態が発生し得る。この場合、回動検出機構により正確な検出動作を行うことができず、方位入力操作の検出精度が低下するという問題がある。

本考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、磁界発生部材が近傍で使用される場合においても、方位入力操作の検出精度の低下を抑制することができる多方向入力装置を提供することを目的とする。

本考案の多方向入力装置は、ハウジングと、前記ハウジングから突出し傾倒操作可能な操作部材と、磁石及び磁気センサを有し前記操作部材の傾倒動作を検出する検出手段とを備え、磁界発生部材の近傍で使用される多方向入力装置において、前記磁石の磁力線の方向を前記磁界発生部材から発生する磁力線の方向に沿うように配置したことを特徴とする。

この多方向入力装置によれば、磁石の磁力線の方向と磁界発生部材から発生する磁力線の方向とが沿うように配置されることから、磁気センサで検出すべき磁石の磁力線の方向が、磁界発生部材からの外部磁界の影響を受けるのを抑制できるので、初期状態における検出手段の検出結果を安定させることができる。この結果、磁界発生部材が近傍で使用される場合においても、方位入力操作の検出精度の低下を抑制することが可能となる。

上記多方向入力装置においては、前記磁石の上部と下部とを異なる磁極に着磁すると共に、前記ハウジングの下面に前記磁界発生部材からの磁界を遮蔽するシールド部材を設け、前記ハウジングの下方側に配置される前記磁界発生部材からの磁界を遮蔽することが好ましい。この場合には、ハウジングの下面にシールド部材を設けたことから、磁界発生部材からの磁界を遮蔽できるので、磁界発生部材からの外部磁界の影響を抑制でき、検出手段における検出精度の低下を更に抑制することが可能となる。

また、上記多方向入力装置において、前記シールド部材は、底面部とこの底面部からＬ字状に折り曲げられた折り曲げ部とを有し、前記折り曲げ部を前記磁気センサの外側に対向させて配置することが好ましい。この場合には、折り曲げ部が磁気センサの外側に対向して配置されることから、シールド部材の底面部を越えて（底面部を回り込んで）漏洩した磁界発生部材からの外部磁界が磁気センサに与える影響を低減できる。

さらに、上記多方向入力装置においては、前記折り曲げ部の上端部が、前記磁気センサの上端位置よりも上方側まで延出することが好ましい。この場合には、前記磁気センサの上端位置よりも上方側の位置まで折り曲げ部が配置されることから、磁界発生部材からの外部磁界が磁気センサ側に漏洩するのを効果的に抑制することが可能となる。

さらに、上記多方向入力装置において、前記磁石が固定されると共に前記操作部材の傾倒動作に伴って回動する回動部材を前記ハウジングに回動可能に保持する一方、前記磁気センサが実装される基板を前記ハウジングに位置決めすることが好ましい。この場合には、磁石が固定される回動部材と磁気センサが実装される基板とを共通のハウジングで位置決めできるので、磁石と磁気センサとを高い位置精度で配置することができ、検出手段における検出精度を向上することが可能となる。

本考案によれば、磁界発生部材が近傍で使用される場合においても、方位入力操作の検出精度の低下を抑制することが可能となる。

本実施の形態に係る多方向入力装置が適用される機器の内部構成について説明するための側面図である。 本実施の形態に係る多方向入力装置の分解斜視図である。 上記実施の形態に係る多方向入力装置を組み立てた状態の斜視図である。 上記実施の形態に係る多方向入力装置から上ケースを取り外した場合の斜視図である。 上記実施の形態に係る多方向入力装置が備える第１検出手段（第２検出手段）の構成の説明図である。 上記実施の形態に係る多方向入力装置の第１検出手段近傍の側面図である。 上記実施の形態に係る多方向入力装置が有する第１検出手段からの出力電圧の推移を示す図である。

以下、本考案の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る多方向入力装置は、例えば、ゲーム機用コントローラに適用される。しかしながら、本実施の形態に係る多方向入力装置が適用される機器については、ゲーム機用コントローラに限定されるものではなく適宜変更が可能である。

図１は、本考案の一実施の形態に係る多方向入力装置１が適用される機器の内部構成について説明するための側面図である。図１に示すように、多方向入力装置１は、例えば、機器内に配置される基板１００の上面に実装される。図１に示す例では、基板１００を挟んで多方向入力装置１の背面側に磁界発生部材１０１が実装される場合について示している。ここで、磁界発生部材１０１は、図１に示す矢印Ａ方向に向かう磁力線を含む外部磁界を発生させるものとする。

本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、図１に示すように磁界発生部材１０１から装置本体側に向けて外部磁界が発生する場合においても、操作者から指示された方位入力操作の検出精度の低下を抑制するものである。なお、このような外部磁界を発生される磁界発生部材１０１としては、例えば、多方向入力装置１が搭載される機器自体に振動を発生させるためのモータや、当該機器から音声を出力するためのスピーカなどが想定される。

以下、本実施の形態に係る多方向入力装置１の構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る多方向入力装置１の構成を示す分解斜視図である。なお、以下においては、説明の便宜上、図２に示す上方側を「多方向入力装置１の上方側」と呼び、図２に示す下方側を「多方向入力装置１の下方側」と呼ぶものとする。図１に示す基板１００及び磁界発生部材１０１は、図２に示す多方向入力装置１の下方側に配置される。

図２に示すように、この多方向入力装置１は、概して箱状のハウジング２内に、コイルばね３と、コイルばね３の上端部を受けるばね受け部材４と、互いに直交した状態でハウジング２に回動可能に保持された第１連動部材５及び第２連動部材６と、多方向入力装置１の上下方向に延在し、その傾倒動作に応じて第１連動部材５及び第２連動部材６を回動させる操作部材７と、第１連動部材５及び第２連動部材６の回動動作をそれぞれ検出する第１検出手段８及び第２検出手段９とを含んで構成される。

ハウジング２は、開口部２１１が形成された上ケース２１と、上ケース２１に対向配置されるシールド部材２２と、上ケース２１及びシールド部材２２の間に配置される中間ケース２３とから構成される。このようなハウジング２の内部（より具体的には、上ケース２１と中間ケース２３との間）には一定の空間が形成され、この空間内に多方向入力装置１の各種の構成部品が収容される。なお、ハウジング２の構成については、これに限定されるものではない。例えば、上ケース２１及び中間ケース２３でハウジング２を構成し、シールド部材２２でこれらを一体化する構成としてもよい。

上ケース２１は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、概して下方側に開口した矩形状の箱状に形成されている。上ケース２１の中央部には、円形状の開口部２１１が設けられている。開口部２１１の周囲には、上方側に膨出した膨出部２１２が設けられている。また、上ケース２１の外周壁部には、後述するシールド部材２２の保持脚片２２２と係合する複数本（本実施の形態において８本）の係合溝２１３ａが設けられている。係合溝２１３ａの略中央部には、外側に突出する爪部２１３ｂが設けられている。爪部２１３ｂは、後述する保持脚片２２２のスナップ孔２２２ａとスナップ係合する。

シールド部材２２は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ４３０）などの磁性を有する金属板で構成されている。シールド部材２２は、矩形状に設けられた底面部２２１と、この底面部２２１の外周辺部から上方側に向けて直角に延出する複数本（本実施の形態において８本）の保持脚片２２２と、同じく底面部２２１の外周辺部のうち特定の隣接する２辺から上方側にＬ字状に折り曲げられる折り曲げ部２２３とを有している。シールド部材２２は、多方向入力装置１の下方に配置される磁界発生部材１０１からの外部磁界を遮蔽する役割を果たす。なお、このシールド部材２２における遮蔽効果については後述する。

シールド部材２２において、底面部２２１の一部には、先端部を下方側へ延出させた弾性片２２１ａが設けられている。この弾性片２２１ａは、多方向入力装置１が実装される基板１００のグランドパターンに対応して配置され、シールド部材２２の接地片として機能する。保持脚片２２２は、それぞれ略矩形状にくり抜かれて形成されたスナップ孔２２２ａを有している。これらの保持脚片２２２が、上ケース２１の係合溝２１３ａと係合し、スナップ孔２２２ａと爪部２１３ｂとがスナップ結合することにより、シールド部材２２と上ケース２１とが結合する。

なお、シールド部材２２の上面中央には、絶縁性の樹脂材料からなる軸受け部材１０が取り付けられる。この軸受け部材１０には、上方側に突出する一対の壁部１０ａが対向して設けられている。これらの壁部１０ａの上面側は、球面状の凹部形状に形成されている。また、軸受け部材１０には、一対の壁部１０ａの間に略長方形状の凹部１０ｂが設けられている。この軸受け部材１０は、操作部材７が多方向入力装置１の内側に押し込まれた場合にその下端部を受け、多方向入力装置１が実装される基板１００の破損を防止する役割を果たす。

中間ケース２３は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、概して矩形状に設けられている。中間ケース２３の中央部には、矩形状の開口部２３１が設けられている。開口部２３１の周囲には、コイルばね３を挿通可能な複数（本実施の形態において４つ）の貫通孔２３２が設けられている。これらの貫通孔２３２は、開口部２３１の四隅に対応して設けられており、開口部２３１と連通している。

中間ケース２３の上面には、上方側に向けて突出する複数（本実施の形態において４つ）のクラッシュリブを備えた突部２３３が設けられている。突部２３３の外周に設けられたクラッシュリブは、中間ケース２３と上ケース２１を結合させる際に、上ケース２１の下面に設けられた孔部に圧入されて潰され、中間ケース２３が上ケース２１に圧入固定される。また、中間ケース２３における隣接する一対の辺の近傍には、後述する磁石９ａ、８ａに対応する位置に貫通部２３４ａ、２３４ｂが設けられている。さらに、中間ケース２３には、後述するＩＣ１２に対応する位置に開口部２３５が設けられている。

コイルばね３は、例えば、鉄（ピアノ線）などの導電性を有する金属線材により構成される。コイルばね３は、複数（本実施の形態において４つ）の略同一構造のコイルばね３ａ〜３ｄで構成され、中間ケース２３の貫通孔２３２内に配置されている。これらのコイル３は、ばね受け部材４を介して第１連動部材５、第２連動部材６を初期位置に復帰させる役割を果たす。

ばね受け部材４は、例えば、リン青銅などの非磁性体の金属板で構成され、概して矩形状に設けられた基部４１と、基部４１から上方側に向けて略直角に延出する複数（本実施の形態において４つ）の延出部４２と、延出部４２の上端部から外方側に向けて略直角に延出する受け部４３と、受け部４３の外端部から下方側に向けて略直角に延出する側壁部４４とを有している。

ばね受け部材４において、基部４１は、平板状に設けられ、その中央部には概して円形状の開口部４１ａが設けられている。延出部４２は、略矩形状の基部４１の四隅からそれぞれ上方側に延出する。受け部４３は、平板状に設けられ、その中央部には平面視にて略円形状を有し、下方側に円筒状に突出する筒状部４３ａがそれぞれ設けられている。各筒状部４３ａの外周側には、コイルばね３ａ〜３ｄがそれぞれ配置される。

第１連動部材５は、回動部材を構成するものであり、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成される。第１連動部材５は、対向して配置される長尺の一対の側壁部５１と、これらの側壁部５１の両端部同士を連結する連結部５２とを有している。側壁部５１及び連結部５２の内側には、平面視にて概して長方形状の長孔からなる開口部５３が設けられている。側壁部５１の長手方向の中央位置には、一対の側壁部５１を連結するように、概して円柱状の軸部５４が設けられている。連結部５２には、それぞれ装置本体の側方側に突出して設けられる、概して円柱状の軸部５５ａ、５５ｂが設けられている。軸部５５ａの先端部には、磁石受け５６が設けられている。なお、側壁部５１及び連結部５２の下面は平坦面を構成しており、操作部材７の非操作時において、コイルばね３の付勢力を受けたばね受け部材４の基部４１と面接触可能に構成されている。

第２連動部材６は、回動部材を構成するものであり、第１連動部材５の上方側に、延在方向（回動軸線方向）が第１連動部材５に対して直交するように配設されている。第２連動部材６は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成される。第２連動部材６は、上方側に向かってアーチ状に湾曲形成されており、そのアーチ状部分の長手方向に沿って長孔６１が形成されている。また、第２連動部材６の長手方向の両端には、側壁部６２が設けられている。これらの側壁部６２には、それぞれ装置本体の側方側に突出して設けられる、概して円柱状の軸部６３ａ、６３ｂが設けられている。一方の軸部６３ａの先端部には、磁石受け６４が設けられている。なお、側壁部６２の下面は平坦面を構成しており、操作部材７の非操作時において、コイルばね３の付勢力を受けたばね受け部材４の基部４１と面接触可能に構成されている。

操作部材７は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、概して円柱形状を有する軸部７１と、軸部７１の上端部に設けられ、概して円盤形状を有する操作部７２とを有している。軸部７１の外径は、上ケース２１の開口部２１１の開口径よりも小径に設定されている。一方、操作部７２の外径は、上ケース２１の開口部２１１の開口径よりも大径に設定されている。多方向入力装置１を組み立てた状態において、上ケース２１の開口部２１１には軸部７１が挿通され、操作部７２が開口部２１１から露出する位置に配置される。軸部７１の下端部には、下方側に開口した断面Ｕ字状（円弧状）の凹溝部７１ａが設けられている。凹溝部７１ａは、第１連動部材５の軸部５４とスナップ係合する。

第１連動部材５の磁石受け５６には、第１連動部材５の回動動作を検出する第１検出手段８を構成する磁石８ａが固定されている。一方、第１検出手段８を構成する磁気センサとしてのＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗効果素子）８ｂは、フレキシブル基板１１上に設けられている。同様に、第２連動部材６の磁石受け６４には、第２連動部材６の回動動作を検出する第２検出手段９を構成する磁石９ａが固定され、第２検出手段９を構成する磁気センサとしてのＧＭＲ素子９ｂは、フレキシブル基板１１上に設けられている。

なお、これらの第１、第２検出手段８、９は、操作部材７の傾倒動作を検出する検出手段を構成する。これらの第１、第２検出手段８、９においては、検出精度に対する磁界発生部材１０１からの外部磁界の影響を抑制すべく、初期状態（非操作状態）での磁石８ａ、９ａの磁力線の方向を、磁界発生部材１０１の磁力線の方向に沿うように配置している。なお、磁石８ａ、９ａの磁力線の方向と、磁界発生部材１０１の磁力線の方向とを揃えて配置したことによる検出精度低下の抑制効果については後述する。

また、フレキシブル基板１１には、ＧＭＲ素子８ｂ、９ｂの他に、アンプとして機能するＩＣ１２と、接続部１３とが設けられている。ＧＭＲ素子８ｂ、９ｂは、磁石８ａ、９ａの回転角度を検出し、ＩＣ１２によって検出結果を増幅して、接続部１３を介して検出結果を外部に出力する。フレキシブル基板１１におけるＧＭＲ素子８ｂ、９ｂが設けられた部分の裏面には、補強板１１ａ、１１ｂが両面粘着テープ等によって取り付けられている。フレキシブル基板１１及び補強板１１ａ、１１ｂには、上ケース２１に設けられたボス２１３ｃ（図２に不図示、図３参照）を挿通するための貫通孔１１１が設けられている。また、フレキシブル基板１１におけるＩＣ１２が設けられた部分の裏面には、補強板１１ｃが取り付けられている。フレキシブル基板１１及び補強板１１ｃには、中間ケース２３に設けられた不図示のボスを挿通するための貫通孔１１２が設けられている。なお、ＧＭＲ素子８ｂ、９ｂ及びＩＣ１２は絶縁性の樹脂材料により封止されている。また、補強板１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、絶縁性の板材により構成されている。

次に、本実施の形態に係る多方向入力装置１を組み立てた状態について説明する。図３は、本実施の形態に係る多方向入力装置１を組み立てた状態の斜視図である。図４は、図３に示す多方向入力装置１から上ケース２１を取り外した状態の斜視図である。なお、図３及び図４においては、操作部材７で傾倒操作を受けておらず、軸部７１が上ケース２１の開口部２１１の中央部に配置された状態（初期状態）について示している。

図３に示すように、多方向入力装置１を組み立てると、上ケース２１の係合溝２１３ａにシールド部材２２の保持脚片２２２が係合し、爪部２１３ｂとスナップ孔２２２ａとがスナップ結合した状態で、上ケース２１とシールド部材２２とが中間ケース２３を挟んで一体化され、ハウジング２が構成される。ＧＭＲ素子８ｂ（図２において不図示）に対応して設けられた補強板１１ａ及びフレキシブル基板１１は、貫通孔１１１にボス２１３ｃが挿通されて、ボス２１３ｃの先端を変形させることによるかしめで上ケース２１に取り付けられている。ＧＭＲ素子９ｂに対応して設けられた補強板１１ｂ及びフレキシブル基板１１も、同様に貫通孔１１１に挿通されたボス２１３ｃ（図２において不図示）をかしめることにより、上ケース２１に取り付けられている。

補強板１１ａの外側には、シールド部材２２の折り曲げ部２２３が配置されている。同様に、ＧＭＲ素子９ｂ（図２において不図示）と対向する部分の補強板１１ｂの外側には、シールド部材２２の折り曲げ部２２３が配置されている。折り曲げ部２２３の上端部は、ＧＭＲ素子８ｂ、９ｂの上端位置よりも上方側まで延出している。これらの折り曲げ部２２３は、磁界発生部材１０１から発生した外部磁界がＧＭＲ素子８ｂ、９ｂに影響を与えるのを低減する役割を果たす。操作部材７（軸部７１）は、開口部２１１から上方向に突出しており、操作部７２が開口部２１１から露出した状態で傾倒動作可能に多方向入力装置１に取り付けられている。

上ケース２１の内部においては、図４に示すように、第２連動部材６の下方側に第１連動部材５が直交して配置されている。これらの第１、第２連動部材５、６は、ハウジング２（より具体的には、上ケース２１）に回動可能に保持されている。すなわち、第１連動部材５の軸部５５ａ、５５ｂと第２連動部材６の軸部６３ａ、６３ｂは、それぞれ上ケース２１に設けられた図示しない溝状の軸受け部に軸支されている。操作部材７の軸部７１は、第２連動部材６の長孔６１を挿通した状態で第１連動部材５の開口部５３内に配置され、凹溝部７１ａが軸部５４に係合した状態となっている。一方、第２連動部材６及び第１連動部材５の下面の平坦面に、ばね受け部材４の基部４１が当接して配置されている。コイルばね３の下端部は、シールド部材２２の底面部２２１に当接しており、コイルばね３の上端部は、それぞればね受け部材４の受け部４３に当接している。これにより、コイルばね３の付勢力がばね受け部材４を介して第１連動部材５、第２連動部材６に加えられ、これらの連動部材５、６が初期位置に復帰される。

また、第１連動部材５の磁石受け５６及び磁石８ａは、中間ケース２３の貫通部２３４ｂにその一部が収容されている。この状態において、磁石８ａは、補強板１１ａに補強されたフレキシブル基板１１上のＧＭＲ素子８ｂと対向配置されている。同様に、第２連動部材６の磁石受け６４及び磁石９ａは、中間ケース２３の貫通部２３４ａにその一部が収容されている。この状態において、磁石９ａは、補強板１１ｂに補強されたフレキシブル基板１１上のＧＭＲ素子９ｂと対向配置されている。

図４に示す初期状態から操作部材７で傾倒操作を受けると、操作部材７の傾倒動作に伴って第１連動部材５、第２連動部材６が回動する。第１連動部材５、第２連動部材６の回動動作は、それぞれ磁石受け５６、６４に固定された磁石８ａ、９ａに伝達される。磁石８ａに対向配置されたＧＭＲ素子８ｂにより、第１連動部材５の回動動作に伴う磁石８ａからの磁力線の方向の変化を検出することで、磁石８ａ（第１連動部材５）の回転角度が検出される。同様に、磁石９ａに対向配置されたＧＭＲ素子９ｂにより、第２連動部材６の回動動作に伴う磁石９ａからの磁力線の方向の変化を検出することで、磁石９ａ（第２連動部材６）の回転角度が検出される。

特に、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、磁石８ａ、９ａが固定される第１、第２連動部材５、６が上ケース２１に回動可能に保持される一方、ＧＭＲ素子８ｂ、９ｂが実装されるフレキシブル基板１１が上ケース２１に設けられたボス２１３ｃで位置決めされる。すなわち、磁石８ａ、９ａが固定される第１、第２連動部材５、６と、ＧＭＲ素子８ｂ、９ｂが実装されるフレキシブル基板１１とを共通のハウジング２（上ケース２１）で位置決めできるので、磁石８ａ、９ａとＧＭＲ素子８ｂ、９ｂとを高い位置精度で配置することができ、第１、第２検出手段８、９における検出精度を向上できる。

ここで、本実施の形態に係る多方向入力装置１が備える第１検出手段８（第２検出手段９）の構成について説明する。図５Ａは、第１検出手段８（第２検出手段９）の構成を示す正面模式図であり、図５Ｂは、第１検出手段８（第２検出手段９）の構成を示す側面模式図である。なお、図５においては、初期状態（操作部材７で傾倒操作を受けていない状態）における第１連動部材５（第２連動部材６）に磁石８ａ（９ａ）が保持された状態の第１検出手段８（第２検出手段９）について示している。

図５Ａに示すように、磁石８ａ（９ａ）は、正面視にて、概して水平方向に扁平な環形状を有すると共に、その内側の開口部８１（９１）が概して長方形状を有している。磁石８ａ（９ａ）は、開口部８１（９１）の長手方向の辺に沿った平面であって、その中心を通る平面Ｐを境界面として異なる磁極に着磁されている。より具体的には、平面Ｐを挟んで上半分がＳ極に着磁され、下半分がＮ極に着磁されている。このように着磁することにより、磁石８ａ（９ａ）の周辺には、図５に示す矢印Ｂ方向に沿って向かう磁力線を含む磁界が発生する。

一方、ＧＭＲ素子８ｂ（９ｂ）は、磁石８ａ（９ａ）の外側の側面から一定距離だけ離間した位置であって、開口部８１（９１）の中心位置（すなわち、磁石８ａ（９ａ）の中心位置）に対応する位置に配置される。ＧＭＲ素子８ｂ（９ｂ）は、例えば、素子が実装される基板上に表面から絶縁層、下地層、反強磁性層、固定磁性層、非磁性中間層、フリー磁性層及び保護層の順にスパッタ等の薄膜プロセスを用いて形成されている。なお、反強磁性層、固定磁性層、非磁性中間層及びフリー磁性層は、逆積層であってもよい。

反強磁性層と固定磁性層とが接して形成されているため、磁場中熱処理を施すことにより反強磁性層と固定磁性層との界面に交換結合磁界（Ｈｅｘ）が生じる。この結果、固定磁性層の磁化方向は、一定方向に固定される。本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、固定磁性層の磁化方向が、図５Ａに示す矢印Ｃ方向（初期状態における磁石８ａ（９ａ）の磁力線の方向と直交する方向）に固定されているものとする。

一方、フリー磁性層の磁化方向は、外部磁界の影響を受けていない状態では、固定磁性層によるバイアス磁界を受けて平行か反平行となる。フリー磁性層は、固定磁性層と違って磁化方向が固定されておらず、外部磁界の侵入方向の変化によって磁化変動する。第１検出手段８（第２検出手段９）においては、磁石８ａ（９ａ）から発生する磁界をＧＭＲ素子８ｂ（９ｂ）に印加させている。本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、初期状態において、ＧＭＲ素子８ｂ（９ｂ）を構成するフリー磁性層の磁化方向が、磁石８ａ（９ａ）からの磁力線の方向に応じて図５Ａに示す矢印Ｄ方向に向くように設定されている。

ＧＭＲ素子８ｂ（９ｂ）における電気抵抗値は、磁石８ａ（９ａ）による磁界の磁力線の方向に応じて変化する。このため、第１検出手段８（第２検出手段９）においては、ＧＭＲ素子８ｂ（９ｂ）の出力信号から、ＧＭＲ素子８ｂ（９ｂ）と磁石８ａ（９ａ）との相対回転量（回転角度）を検出できる。多方向入力装置１においては、第１検出手段８（第２検出手段９）で検出されるこの相対回転量（回転角度）に基づいて、第１連動部材５（第２連動部材６）の回転角度を検出することが可能となる。

以下、磁界発生部材１０１からの外部磁界が、第１検出手段８の検出精度に与える影響について説明する。図６は、本実施の形態に係る多方向入力装置１の初期状態における第１検出手段８近傍の側面図である。ここでは、第１検出手段８の検出精度に与える影響を例として説明するが、第２検出手段９の検出精度に与える影響についても同様である。

本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、図６に示すように、矢印Ｂ方向に示す初期状態での磁石８ａの磁力線の方向を、矢印Ａ方向に示す磁界発生部材１０１の磁力線の方向に沿うように磁石８ａを配置している。なお、ＧＭＲ素子８ｂの固定磁性層の磁化方向は、図６に示す矢印Ｃ方向に固定されている。この場合には、本来、ＧＭＲ素子８ｂで検出すべき磁石８ａの磁力線の方向と、磁界発生部材１０１の磁力線の方向とが揃っていることから、磁界発生部材１０１からの外部磁界からの影響を受けることなく、ＧＭＲ素子８ｂのフリー磁性層の磁化方向を所望の方向（図６に示す矢印Ｄ方向）に設定できる。この結果、初期状態における第１検出手段８からの出力電圧を所望の値（例えば、図７に示す初期値Ｖ１）に設定できる。

ここで、磁石８ａの磁力線の方向が、磁界発生部材１０１の磁力線の方向に沿うように配置されていない場合におけるＧＭＲ素子８ｂのフリー磁性層の磁化方向について説明する。この場合、ＧＭＲ素子８ｂのフリー磁性層の磁化方向は、磁界発生部材１０１からの磁界の影響を受け、本来、ＧＭＲ素子８ｂで検出すべき磁石８ａの磁力線の方向を検出することが困難となる。この結果、初期状態における第１検出手段８からの出力電圧を所望の値に設定できず、第１検出手段８における検出精度が低下する事態が発生し得る。

特に、磁界発生部材１０１からの外部磁界は、磁界発生部材１０１の稼働状況（例えば、スピーカの音声出力状況）に応じて変動する。このため、磁石８ａの磁力線の方向が、磁界発生部材１０１の磁力線の方向と揃っていない場合、磁界発生部材１０１が稼働している場合と、稼働していない場合とで外部磁界の影響が変化し、初期状態における第１検出手段８からの出力電圧を一定値に安定させることができない。本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、磁石８ａの磁力線の方向を、矢印Ａ方向に示す磁界発生部材１０１の磁力線の方向に沿うように磁石８ａを配置することにより、このような事態の発生を抑制している。

また、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、ハウジング２の下面に磁性を有する金属板で構成されるシールド部材２２を設けている。言い換えると、第１検出手段８（第２検出手段９）と磁界発生部材１０１との間にシールド部材２２を配置している。これにより、多方向入力装置１の下方側に配置された磁界発生部材１０１からの磁界を遮蔽できるので、磁界発生部材１０１からの外部磁界の影響を抑制でき、第１検出手段８（第２検出手段９）における検出精度の低下を更に抑制することが可能となる。

特に、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、シールド部材２２に折り曲げ部２２３を設け、この折り曲げ部２２３をＧＭＲ素子８ｂの外側に対向して配置している。これにより、シールド部材２２の底面部２２１を越えて（底面部２２１を回り込んで）漏洩した磁界発生部材１０１からの外部磁界がＧＭＲ素子８ｂに与える影響を低減できる。しかも、折り曲げ部２２３の上端部は、ＧＭＲ素子８ｂの上端部よりも上方側の位置まで延出している。このため、磁界発生部材１０１からの外部磁界がＧＭＲ素子８ｂ側に漏洩するのを効果的に抑制できるものとなっている。

なお、磁界発生部材１０１から多方向入力装置１側への外部磁界の漏洩を遮蔽することを目的として、図６に示すように、磁界発生部材１０１の外周面（より具体的には、上面及び側面）をシールド部材１０２で覆うことは実施の形態として好ましい。この場合には、磁界発生部材１０１から多方向入力装置１側への外部磁界の遮蔽効果を向上できるので、第１検出手段８に漏洩した外部磁界の影響を更に抑制することが可能となる。

ここで、本実施の形態に係る多方向入力装置１が有する第１連動部材５の回動動作に伴う第１検出手段８からの出力電圧の推移について説明する。図７は、本実施の形態に係る多方向入力装置１が有する第１連動部材５の回動動作に伴う第１検出手段８からの出力電圧の推移を示す図である。なお、以下においては、図６に示す状態（初期状態）における第１検出手段８からの出力電圧は初期値Ｖ１であるとする。

初期状態から図６に示す矢印Ｅ方向に第１連動部材５が最大限度まで回動すると、第１検出手段８からの出力電圧は初期値Ｖ１から低下して下限値Ｖ２を示す。そして、この状態から矢印Ｆ方向に第１連動部材５が最大限度まで回動すると、第１検出手段８からの出力電圧は下限値Ｖ２から上昇して上限値Ｖ３を示す。さらに、この状態から操作部材７に対する傾倒操作が解除され、第１連動部材５が矢印Ｇ方向に回動して初期状態に復帰すると、第１検出手段８からの出力電圧は初期値Ｖ１を示す。すなわち、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、第１連動部材５の回動動作に応じて第１検出手段８からの出力電圧は略直線的に変化する。このため、多方向入力装置１を搭載する機器側で出力電圧を解析することで操作部材７に対する方位入力装置（入力操作方向）を検出できる。

以上説明したように、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、第１検出手段８（第２検出手段９）を構成する磁石８ａ（９ａ）の磁力線の方向を、磁界発生部材１０１から発生する磁力線の方向に沿うように配置している。これにより、ＧＭＲ素子８ｂ（９ｂ）で検出すべき磁石８ａ（９ａ）の磁力線の方向が、磁界発生部材１０１からの外部磁界の影響を受けるのを抑制できるので、初期状態における第１検出手段８（第２検出手段９）の検出結果を安定させることができる。この結果、磁界発生部材１０１が近傍で使用される場合においても、方位入力操作の検出精度の低下を抑制することが可能となる。

なお、本考案は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本考案の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本考案の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

例えば、上記実施の形態に係る多方向入力装置１においては、第１、第２検出手段８、９を構成する磁気センサとして、磁石８ａ、９ａの磁力線の方向を検出するＧＭＲ素子８ｂ、９ｂを備える場合について説明している。しかしながら、第１、第２検出手段８、９を構成する磁気センサの構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、磁石８ａ、９ａの磁力を検出する磁気検出素子（例えば、ホール素子）で構成することも可能である。

また、上記実施の形態に係る多方向入力装置１においては、第１、第２検出手段８、９を構成する磁石８ａ、９ａとして、上方側部分にＳ極が着磁され、下方側部分にＮ極が着磁された磁石を用いる場合について説明している（図５Ｂ参照）。しかしながら、磁石８ａ、９ａの構成についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、磁石８ａ、９ａの上方側部分のうち、外面（図５Ｂに示す右方側面）側をＳ極に着磁し、内面（図５Ｂに示す左方側面）をＮ極に着磁する一方、下方側部分のうち、外面（図５Ｂに示す右方側面）側をＮ極に着磁し、内面（図５Ｂに示す左方側面）をＳ極に着磁するようにしてもよい。

１ 多方向入力装置
２ ハウジング
２１ 上ケース
２１１ 開口部
２２ シールド部材
２２１ 底面部
２２３ 折り曲げ部
２３ 中間ケース
３（３ａ〜３ｄ） コイルばね
４ ばね受け部材
５ 第１連動部材
５６ 磁石受け
６ 第２連動部材
６４ 磁石受け
７ 操作部材
７１ 軸部
７２ 操作部
８ 第１検出手段
８ａ 磁石
８ｂ ＧＭＲ素子
９ 第２検出手段
９ａ 磁石
９ｂ ＧＭＲ素子
１０ 軸受け部材
１１ フレキシブル基板
１２ ＩＣ
１３ 接続部
１００ 基板
１０１ 磁界発生部材
１０２ シールド部材

Claims (5)

1. ハウジングと、前記ハウジングから突出し傾倒操作可能な操作部材と、磁石及び磁気センサを有し前記操作部材の傾倒動作を検出する検出手段とを備え、磁界発生部材の近傍で使用される多方向入力装置において、前記磁石の磁力線の方向を前記磁界発生部材から発生する磁力線の方向に沿うように配置したことを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記磁石の上部と下部とを異なる磁極に着磁すると共に、前記ハウジングの下面に前記磁界発生部材からの磁界を遮蔽するシールド部材を設け、前記ハウジングの下方側に配置される前記磁界発生部材からの磁界を遮蔽することを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
3. 前記シールド部材は、底面部とこの底面部からＬ字状に折り曲げられた折り曲げ部とを有し、前記折り曲げ部を前記磁気センサの外側に対向させて配置したことを特徴とする請求項２記載の多方向入力装置。
4. 前記折り曲げ部の上端部が、前記磁気センサの上端位置よりも上方側まで延出することを特徴とする請求項３記載の多方向入力装置。
5. 前記磁石が固定されると共に前記操作部材の傾倒動作に伴って回動する回動部材を前記ハウジングに回動可能に保持する一方、前記磁気センサが実装される基板を前記ハウジングに位置決めしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の多方向入力装置。

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