JP3177137U

JP3177137U - 入力装置

Info

Publication number: JP3177137U
Application number: JP2012002752U
Authority: JP
Inventors: 康宏石澤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2022-05-10
Also published as: CN203366236U

Abstract

【課題】操作感が損なわれたり、操作体が傾いたりすることが無く、信頼性が高く、安定した原点復帰ができる入力装置を提供する。
【解決手段】第１の永久磁石３と、第１の永久磁石３を保持する第１の保持部１ａを有する基台１と、第２の永久磁石４と、第２の永久磁石４を保持する第２の保持部を有し基台１の上側に基台１と離間して位置する操作体２と、操作体２を保持するとともに操作体２の移動量を規制する規制部材６と、基台１と操作体２との間に配置され、操作体２が基台１の上面に沿って移動可能に支持する少なくとも３つ以上の球体５と、を有する。第１の保持部１ａと第２の保持部は対向する位置に配置され、第１の永久磁石３は第１の保持部１ａに、第２の永久磁石４は第２の保持部に、磁力によって互いに引き合う向きに設置され、基台１に形成された、球体５の直径よりも浅い凹部７に球体５が配置される。
【選択図】図１

Description

本考案は、スライド型操作入力装置に関し、特に、原点復帰できるスライド型操作入力装置に関する。

従来から、操作者の操作に応じて水平に動作を行うスライド型操作入力装置があった。このスライド型操作入力装置には、操作者の操作が終了した際にスライド操作部が原点に復帰する原点復帰機構を有するものが数多く提案されている。

従来技術の入力装置として、磁石の磁力を利用して原点復帰を行なう入力装置が特許文献１に記載されている。

特許文献１の入力装置では、図１４に示すように、操作部のボタン９０１には第１の永久磁石９０２が底面に固定され、第２の永久磁石９０３が、第１の永久磁石９０２の底面の磁極と逆の磁極が上面にくるように対向して、プリント基板９０４上に固定されている。第１の永久磁石９０２と第２の永久磁石９０３との間には、３個以上の球体９０５が配設されており、第１の永久磁石９０２と第２の永久磁石９０３とが互いに吸引し同一の距離を保ったまま水平方向に自由に移動できる。更に、第１の永久磁石９０２と第２の永久磁石９０３と球体９０５によって原点復帰手段９０６を構成している。

特開平８−２７２５３８号公報

しかしながら、上述した従来技術においては、操作部材動作時の摩擦力を球体を用いて低減しているものであるが、この球体は二つの永久磁石の間に配置されているのみであって、球体自体の位置決めはされていない。つまり、操作者が操作部材をスライドさせる度に球体自体の位置が動いてしまうものであり、球体の相互位置に偏りが発生してしまう可能性がある。入力装置が傾いている場合や、振動や衝撃が加わるような場合は尚更球体の相互位置に偏りが発生する可能性が高まってしまう。球体に大幅な偏りが発生した場合、操作部が傾いてしまい、永久磁石同士が接触してしまうため、操作部材の原点復帰ができなくなるという課題があった。また、操作時においても球体の相互位置に偏りが発生することで操作性・操作感が一定の品質を保つことができず、信頼性が低いと言う課題があった。

本考案は、上述した課題を解決するもので、操作感が損なわれたり、操作体が傾いたりすることが無く、信頼性が高く、安定した原点復帰ができる入力装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、請求項１に記載の入力装置は、第１の永久磁石と、前記第１の永久磁石を保持する第１の保持部と、を有する基台と、第２の永久磁石と、前記第２の永久磁石を保持する第２の保持部と、操作軸と、前記操作軸の周囲の外周部と、を有し前記基台の上側に前記基台と離間して位置する操作体と、前記操作体を保持するとともに前記操作体の移動量を規制する規制部材と、前記基台と前記操作体との間に配置され、前記操作体が前記基台の上面に沿って移動可能に支持する少なくとも３つ以上の球体と、を有する入力装置であって、前記第１の保持部と前記第２の保持部は対向する位置に配置され、前記第１の永久磁石は前記第１の保持部に、前記第２の永久磁石は前記第２の保持部に、磁力によって互いに引き合う向きに設置され、前記基台又は前記操作体の少なくともどちらか一方に形成された、球体の直径よりも浅い凹部に前記球体が配置されることを特徴とする。

請求項２に記載の入力装置は、請求項１に記載の入力装置において、前記第２の保持部は前記外周部に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の入力装置は、請求項１または請求項２に記載の入力装置において、前記第１の保持部は前記基台に設けられた溝であり、前記第１の永久磁石は少なくとも一部が前記第１の保持部に挿入された状態で固定されるとともに、前記第２の保持部は前記操作体に設けられた溝であり、前記第２の永久磁石は少なくとも一部が前記第２の保持部に挿入された状態で固定されることを特徴とする。

請求項４に記載の入力装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の入力装置において、前記基台又は前記操作体の少なくともどちらか一方の、前記球体と接する面が、前記操作体の前記外周部の外側から前記操作軸の方向に傾斜する傾斜面を有することを特徴とする。

請求項５に記載の入力装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の入力装置において、前記第１の永久磁石及び、前記第２の永久磁石が、前記操作軸を中心とする円周に沿って環状に形成されていることを特徴とする。

請求項６に記載の入力装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の入力装置において、前記第１の永久磁石又は前記第２の永久磁石のいずれか一方が、前記操作軸を中心とする円周に沿って環状に形成され、他方の永久磁石が複数設けられているとともに、前記操作軸を中心とする円周に沿って、点対称に配置されていることを特徴とする。

請求項７に記載の入力装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の入力装置において、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石が共に複数であって、且つ同数設けられるとともに、前記操作軸を中心とする円周沿って、点対称に配置されていることを特徴とする。

請求項１の考案によれば、第１の永久磁石と、第１の永久磁石を保持する第１の保持部と、を有する基台と、第２の永久磁石と、第２の永久磁石を保持する第２の保持部と、操作軸と、操作軸の周囲の外周部と、を有し基台の上側に基台と離間して位置する操作体と、操作体を保持するとともに操作体の移動量を規制する規制部材と、基台と操作体との間に配置され、操作体が基台の上面に沿って移動可能に支持する少なくとも３つ以上の球体と、を有する入力装置であって、第１の保持部と第２の保持部は対向する位置に配置され、第１の永久磁石は第１の保持部に、第２の永久磁石は第２の保持部に、磁力によって互いに引き合う向きに設置され、基台又は操作体の少なくともどちらか一方に形成された、球体の直径よりも浅い凹部に球体が配置されているので、入力装置が傾いた場合や、入力装置に振動や衝撃が加わった場合でも球体が常に凹部の内部に存在し、球体間の位置がずれることがないので、操作感が損なわれたり操作体が傾いたりすることが無く、信頼性が高く、安定した原点復帰ができるという効果を有する。

請求項２の考案によれば、第２の保持部が操作体の外周部に形成されているので、第１の永久磁石と、第２の永久磁石を短い距離で設置することができるので、第１の永久磁石と、第２の永久磁石とが互いに引き合う力が強くなり、強い復帰力を得ることができ、安定した原点復帰を実現することができるという効果を有する。

請求項３の考案によれば、第１の保持部は基台に設けられた溝であり、第１の永久磁石は少なくとも一部が第１の保持部に挿入された状態で固定されるとともに、第２の保持部は操作体に設けられた溝であり、第２の永久磁石は少なくとも一部が第２の保持部に挿入された状態で固定されているので、それぞれの永久磁石の位置精度を高めることができ、原点復帰精度を高めることができるという効果を有する。

請求項４の考案によれば、基台又は操作体の少なくともどちらか一方の、球体と接する面が、操作体の外周部の外側から操作軸の方向に傾斜する傾斜面を有するので、傾斜によって球体が回転し、操作体に傾斜に沿って原点向きの力が働き、第１の永久磁石と第２の永久磁石とが磁力によって互いに引き合う力を補助するよう作用するので、第１に永久磁石と第２の永久磁石が磁力によって互いに引き合うが弱い場合でも安定した原点復帰を実現することができるという効果を有する。

請求項５の考案によれば、第１の永久磁石及び、第２の永久磁石が、操作軸を中心とする円周に沿って環状に形成されているので、第１の永久磁石と第２の永久磁石とが磁力によって互いに引き合う力によって、操作体が操作された場合、操作を行なった向きと反対の向きに確実に磁力による力が働き、安定した原点復帰を実現することができるという効果を有する。

請求項６の考案によれば、第１の永久磁石又は第２の永久磁石のいずれか一方が、操作軸を中心とする円周に沿って環状に形成され、他方の永久磁石が複数設けられているとともに、操作軸を中心とする円周に沿って、点対称に配置されているので、第１の永久磁石と第２の永久磁石とが磁力によって互いに引き合う力によって、操作体が操作された場合、操作を行なった向きと反対の向きに確実に磁力による引力が働き、安定した原点復帰を実現することができるという効果を有する。

請求項７の考案によれば、第１の永久磁石と第２の永久磁石が共に複数であって、且つ同数設けられるとともに、操作軸を中心とする円周に沿って、点対称に配置されているので、第１の永久磁石と第２の永久磁石とが磁力によって互いに引き合う力によって、操作体が操作された場合、操作する方向に関わらず操作を行なった向きと反対の向きに均等に磁力による引力が働くので、安定した原点復帰を実現することができるという効果を有する。

以上により、本考案によれば、操作感が損なわれたり、操作体が傾いたりすることが無く、信頼性が高く、安定した原点復帰ができる入力装置を提供することができる。

本考案の第１実施形態の入力装置の分解斜視図である。本考案の第１実施形態の入力装置の部品説明図である。本考案の第１実施形態の入力装置の構造を示す図である。本考案の第１実施形態の入力装置の動作説明図である。本考案の第２実施形態の入力装置の分解斜視図である。本考案の第２実施形態の入力装置の部品説明図である。本考案の第２実施形態の入力装置の構造を示す図である。本考案の第２実施形態の入力装置の動作説明図である。本考案の第３実施形態の入力装置の分解斜視図である。本考案の第３実施形態の入力装置の部品説明図である。本考案の第３実施形態の入力装置の構造を示す図である。本考案の第３実施形態の入力装置の動作説明図である。凹部と傾斜面の変形例を示す部分拡大図である。従来技術の入力装置の図である。

［第１実施形態］
以下に第１実施形態について図１から図４を用いて説明する。

図１は第１実施形態の入力装置１００の分解斜視図、図２は第１実施形態の入力装置１００の部品図、図３は第１実施形態の構造を示す図、図４は第１実施形態の入力装置１００の動作を説明する図であり、図２（ａ）は第１実施形態の入力装置１００の基台１の上面図、図２（ｂ）は第１実施形態の入力装置１００の操作体２の底面図、図３（ａ）は第１実施形態の入力装置１００の上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４（ａ）は操作が行なわれていない状態で図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４（ｂ）は操作された場合の動作を説明する断面図、図４（ｃ）は振動等が加わった場合の動作を説明する断面図である。

まず始めに第１実施形態における入力装置１００の構成について図１および図２を用いて説明する。

入力装置１００は図１に示すように、基台１と、操作体２と、第１の永久磁石３と、第２の永久磁石４と、球体５と、操作体２を可動範囲内に操作可能な状態で保持する規制部材６と、で構成されている。

基台１の上部には図２（ａ）に示すように、溝状の第１の保持部１ａと、球体５の直径より浅い凹部７が形成されている。

操作体２は図２（ｂ）に示すように、入力装置１００を使用する操作者によって操作される操作軸２ｂと、操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃを有しており、外周部２ｃには、操作されていない状態で復帰すべき原点の位置において、基台１に設けられた第１の保持部１ａと対向する位置に溝状の第２の保持部２ａが設けられている。

次に入力装置１００の構造について図１および図３を用いて説明する。

図１および図３に示すように入力装置１００は、基台１に設けられている溝状の第１の保持部１ａには円環形状を有する第１の永久磁石３がはめ込まれて固定されており、操作体２の外周部２ｃに溝状の第２の保持部２ａが設けられ、第２の保持部２ａには円環形状を有する第２の永久磁石４が、第１の永久磁石３と磁力によって互いに引き合う向きにはめ込まれて固定されている。

操作体２は基台１の上側に基台１と離間して配置され、基台１と操作体２の間には、操作体２を基台１の上面に沿って移動可能に支持する球体５が配置される。この球体５は、基台１の上部に形成された、球体５の直径より浅い凹部７内に回転自在に配置されている。

規制部材６は、操作体２が操作され、基台１の上面に沿ってＸ軸方向あるいはＹ軸方向に移動するのを操作体２の可動範囲内で妨げず、操作体２の上側への移動を制限するように操作体２を基台１の上側で保持している。

次に入力装置１００の動作について図４を用いて説明する。

入力装置１００が操作されていない場合は図４（ａ）に示すように、円環形状を有する第１の永久磁石３が、基台１に設けられた溝状の第１の保持部１ａにはめ込まれて固定されている。また、円環形状を有する第２の永久磁石４が、操作体２の操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃに設けられた、復帰すべき原点の位置において、基台１に設けられた第１の保持部１ａと対向する位置に設けられた溝状の第２の保持部２ａにはめ込まれて固定されている。このとき、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とは磁力によって互いに引き合う向きに固定されており、基台１と操作体２とは、基台１に形成された、球体５の直径よりも浅い凹部７に球体５が配置され、操作体２が球体５によって支持されることで、基台１と操作体２が離間している。そのため、入力装置１００が操作されていない場合は、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とが互いに引き合う力によって操作体２は引き寄せられ、原点に位置することとなる。

図４（ｂ）は入力装置１００が操作され、操作体２に＋Ｘ方向への操作力が加えられて、操作体２が＋Ｘ方向に移動している状態を示している。

図４（ｂ）に示したように入力装置１００が操作され操作体２が＋Ｘ方向に移動している状態では、操作体２は、＋Ｘ方向に移動する際、基台１の上部に球体５の直径より浅い凹部７が形成され、凹部７には球体５が回転自在に配置されている。そのため、操作体２の移動に伴い、操作体２の操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃで球体５と接している面が凹部７に配置された球体５を凹部７のなかで回転させるので、操作体２の移動に伴う摩擦力は極めて小さくなる。一方、第１の保持部１ａにはめ込まれ固定された第１の永久磁石３と第２の保持部２ａにはめ込まれ固定された第２の永久磁石４が磁力によって互いに引き合う力は、操作体２を操作する力の反力として働き操作体２に加わるので、操作者に第１の永久磁石３と第２の永久磁石４が互いに引き合う力に応じた操作感を与える。

入力装置１００に対する操作が終了し、操作体２に加わっていた操作力が無くなると、基台１の上部に形成された凹部７に球体５が回転自在に配置されているので、操作体２の移動に伴う摩擦力は極めて小さくなる。このことから、操作体２は、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４との間に発生する磁力によって、原点に復帰することができる。

図４（ｃ）は入力装置１００が操作され、操作体２に＋Ｘ方向への操作力が加えられて、操作体２が＋Ｘ方向に移動している状態で、振動等で操作体２及び球体５が上側にも動いた場合を示している。

図４（ｃ）に示すように、基台１の上部に基台１と離間して位置する操作体２と、基台１と操作体２との間に配置され、操作体２を基台１の上面に沿って移動可能に支持する球体５を基台１に形成された球体５の直径よりも浅い凹部７に配置し、更に、操作体２を規制部材６で保持した。このことから、操作体２が操作され、かつ振動等で上側にも移動してしまった場合においても、規制部材６によって操作体２の上側への移動量が制限され、球体５は常に凹部７の内部に留まり、凹部７の外に出てしまうことは無い。

第１の永久磁石３と、第１の永久磁石３を保持する第１の保持部１ａと、を有する基台１と、第２の永久磁石４と、第２の永久磁石４を保持する第２の保持部２ａと、操作軸２ｂと、操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃと、を有し基台１の上側に基台１と離間して位置する操作体２と、基台１と操作体２との間に配置され、操作体２を基台１の上面に沿って移動可能に支持する球体５を有し、この球体５は基台１に形成された、球体５の直径よりも浅い凹部７に球体５が配置されているので、入力装置１００が傾いた場合や、入力装置１００に振動や衝撃が加わった場合でも球体５が常に凹部７の内部に存在し、球体間の位置が大きくずれることがない。このことから、操作感が損なわれたり、操作体２が傾いたりすることが無い、更に、第１の保持部１ａと第２の保持部２ａが対向する位置に配置され、第１の永久磁石３は第１の保持部１ａに、第２の永久磁石４は第２の保持部２ａに、磁力によって互いに引き合う向きに設置されているので、信頼性が高く安定した原点復帰を実現することできる。

第２の保持部２ａが操作体２の外周部２ｃに形成されているので、第１の永久磁石３と、第２の永久磁石４とを短い距離で設置することができるので、第１の永久磁石３と、第２の永久磁石４とが互いに引き合う力が強くなり、強い復帰力を得ることができ、安定した原点復帰を実現することができる。

第１の保持部１ａは基台１に設けられた溝で、第２の保持部２ａは、操作体２に設けられた溝で、第１の永久磁石３が第１の保持部１ａに、第２の永久磁石４が第２の保持部２ａにそれぞれはめ込まれて固定されているので、それぞれの永久磁石の位置精度を高めることができ、原点復帰精度を高めることができる。

第１の永久磁石３及び、第２の永久磁石４が、操作軸２ｂを中心とする円周に沿って円環状に形成されているので、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とが磁力によって互いに引き合う力によって、操作体２が操作された場合、操作を行なった向きと反対の向きに確実に磁力による力が働き、安定した原点復帰を実現することができる。

以上のように、本考案の第１実施形態に係る入力装置１００によれば操作感が損なわれたり、操作体２が傾いたりすることが無く、信頼性が高く、安定した原点復帰ができる入力装置を提供することができる。

［第２実施形態］
以下に第２実施形態について図５から図８を用いて説明する。

図５は第２実施形態の入力装置２００の分解斜視図、図６は第２実施形態の入力装置２００の部品図、図７は第２実施形態の構造を示す図、図８は第２実施形態の入力装置２００の動作を説明する図であり、図６（ａ）は第２実施形態の入力装置２００の基台１の上面図、図６（ｂ）は第２実施形態の入力装置２００の操作体２の底面図、図７（ａ）は第２実施形態の入力装置２００の上面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図８（ａ）は操作が行なわれていない状態で図７（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図８（ｂ）は操作された場合の動作を説明する断面図、図８（ｃ）は振動等が加わった場合の動作を説明する断面図である。

まず始めに第２実施形態における入力装置２００の構成について図５および図６を用いて説明する。

入力装置２００は図５に示すように、基台１と、操作体２と、第１の永久磁石３と、第２の永久磁石４と、球体５と、操作体２を可動範囲内に操作可能な状態で保持する規制部材６と、で構成されている。

基台１の上部には図６（ａ）に示すように、溝状の第１の保持部１ａと、球体５の直径より浅い凹部７が形成されている。

操作体２は図６（ｂ）に示すように、入力装置２００を使用する操作者によって操作される操作軸２ｂと、操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃを有しており、外周部２ｃには、操作されていない状態で復帰すべき原点の位置において、基台１に設けられた第１の保持部１ａと対向する位置に溝状の第２の保持部２ａが設けられている。

次に入力装置２００の構造について図５および図７を用いて説明する。

図５及び図７に示すように入力装置２００は、基台１に設けられている溝状の第１の保持部１ａが、操作体２が操作されていない状態で復帰すべき原点の位置において操作軸２ｂを中心とする円周に沿って、点対称に４箇所設けられ、４箇所の第１の保持部１ａにはそれぞれ一つずつ第１の永久磁石３がはめ込まれ固定されており、操作体２の外周部２ｃに溝状の第２の保持部２ａが設けられ、第２の保持部２ａには円環形状を有する第２の永久磁石４が、第１の永久磁石３と磁力によって互いに引き合う向きにはめ込まれ固定されている。

操作体２は、基台１の上側に基台１と離間して配置され、基台１と操作体２の間に、操作体２を基台１の上面に沿って移動可能に支持する球体５が基台１の上部に形成された、球体５の直径より浅い凹部７に回転自在に配置されている。

次に入力装置２００の動作について図８を用いて説明する。

入力装置２００が操作されていない場合は図８（ａ）に示すように、第１の永久磁石３が、基台１に設けられた、操作軸２ｂを中心とする円周に沿って点対称に配置された複数の溝状の第１の保持部１ａに、それぞれ一つずつはめ込まれて固定されている。また、円環形状を有する第２の永久磁石４が、操作体２には操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃに設けられた、復帰すべき原点の位置において、基台１に設けられた第１の保持部１ａと対向する位置に設けられた溝状の第２の保持部２ａにはめ込まれて固定されている。このとき、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４は磁力によって互いに引き合う向きに固定されており、基台１と操作体２とは、基台１に形成された、球体５の直径よりも浅い凹部７に球体５が配置され、操作体２が球体５によって支持されることで、基台１と操作体２が離間している。そのため、入力装置２００が操作されていない場合は、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とが互いに引き合う力によって操作体２は引き寄せられ、原点に位置することとなる。

図８（ｂ）は入力装置２００が操作され、操作体２にＸ方向への操作力が加えられて、操作体２が＋Ｘ方向に移動している状態を示している。

図８（ｂ）に示したように入力装置２００が操作され操作体２が＋Ｘ方向に移動している状態では、操作体２は、＋Ｘ方向に移動する際、基台１の上部に球体５の直径より浅い凹部７が形成され、凹部７には球体５が回転自在に配置されている。そのため、操作体２の移動に伴い、操作体２の操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃで球体５と接している面が凹部７に配置された球体５を凹部７のなかで回転させるので、操作体２の移動に伴う摩擦力は極めて小さくなる。一方、第１の保持部１ａにはめ込まれ固定された第１の永久磁石３と第２の保持部２ａにはめ込まれ固定された第２の永久磁石４が磁力によって互いに引き合う力は、操作体２を操作する力の反力として働き操作体２に加わるので、操作者に第１の永久磁石３と第２の永久磁石４が互いに引き合う力に応じた操作感を与える。

入力装置２００に対する操作が終了し、操作体２に加わっていた操作力が無くなると、基台１の上部に形成された凹部７に球体５が回転自在に配置されているので、凹部７に配置された球体５が凹部７のなかで回転することができるので、操作体２の移動に伴う摩擦力は極めて小さくなる。このことから、操作体２は、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４との間に発生する磁力によって、原点に復帰することができる。

図８（ｃ）は入力装置２００が操作され、操作体２にＸ方向への操作力が加えられて、操作体２が＋Ｘ方向に移動している状態で、振動等で操作体２及び球体５が上側にも動いた場合を示している。

図８（ｃ）に示すように、基台１の上部に基台１と離間して位置する操作体２と、基台１と操作体２との間に配置され、操作体２を基台１の上面に沿って移動可能に支持する球体５を基台１に形成された、球体５の直径よりも浅い凹部７に配置し、更に、操作体２を規制部材６で保持した。このことから、操作体２が操作され、かつ振動等で上側にも移動してしまった場合においても、規制部材６によって操作体２の上側への移動量が制限され、球体５は常に凹部７の内部に留まり、凹部７の外に出てしまうことは無い。

第１の永久磁石３と、第１の永久磁石３を保持する第１の保持部１ａと、を有する基台１と、第２の永久磁石４と、第２の永久磁石４を保持する第２の保持部２ａと、操作軸２ｂと、操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃと、を有し基台１の上側に基台１と離間して位置する操作体２と、基台１と操作体２との間に配置され、操作体２を基台１の上面に沿って移動可能に支持する球体５を有し、この球体５は基台１に形成された、球体５の直径よりも浅い凹部７に球体５が配置されているので、入力装置２００が傾いた場合や、入力装置２００に振動や衝撃が加わった場合でも球体５が常に凹部７の内部に存在し、球体間の位置が大きくずれることがない。このことから、操作感が損なわれたり、操作体２が傾いたりすることが無い。更に、第１の保持部１ａと第２の保持部２ａが対向する位置に配置され、第１の永久磁石３は第１の保持部１ａに、第２の永久磁石４は第２の保持部２ａに、磁力によって互いに引き合う向きに設置されているので、信頼性が高く安定した原点復帰を実現することできる。

第１の永久磁石３が、操作軸２ｂを中心とする円周に沿って複数設けられているとともに、操作軸２ｂを中心とする円周に沿って、点対称に配置されており、第２の永久磁石４が、操作軸２ｂを中心とする円周に沿って円環状に形成されているので、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とが磁力によって互いに引き合う力によって、操作体２が操作された場合、操作を行なった向きと反対の向きに確実に磁力による引力が働き、安定した原点復帰を実現することができる。

以上のように、本考案の第２実施形態に係る入力装置２００によれば操作感が損なわれたり、操作体２が傾いたりすることが無く、信頼性が高く、安定した原点復帰ができる入力装置２００を提供することができる。

［第３実施形態］
以下に第３実施形態について図９から図１２を用いて説明する。

図９は第３実施形態の入力装置３００の分解斜視図、図１０は第３実施形態の入力装置３００の部品図、図１１は第３実施形態の構造を示す図、図１２は第３実施形態の入力装置３００の動作を説明する図であり、図１０（ａ）は第３実施形態の入力装置３００の基台１の上面図、図１０（ｂ）は第３実施形態の入力装置３００の操作体２の底面図、図１１（ａ）は第３実施形態の入力装置３００の上面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１２（ａ）は操作が行なわれていない状態で図１１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１２（ｂ）は操作された場合の動作を説明する断面図、図１２（ｃ）は振動等が加わった場合の動作を説明する断面図である。

まず始めに第３実施形態における入力装置３００の構成について図９および図１０を用いて説明する。

入力装置３００は図９に示すように、基台１と、操作体２と、第１の永久磁石３と、第２の永久磁石４と、球体５と、操作体２を可動範囲内に操作可能な状態で保持する規制部材６と、で構成されている。

基台１の上部には図１０（ａ）に示すように、溝状の第１の保持部１ａと、球体５の直径より浅い凹部７が形成されている。

操作体２は図１０（ｂ）に示すように、入力装置３００を使用する操作者によって操作される操作軸２ｂと、操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃを有しており、外周部２ｃには、操作されていない状態で復帰すべき原点の位置において、基台１に設けられた第１の保持部１ａと対向する位置に溝状の第２の保持部２ａが設けられている。

次に入力装置３００の構造について図９および図１１を用いて説明する。

図９及び図１１に示すように入力装置３００は、基台１に設けられている溝状の第１の保持部１ａが、操作体２が操作されていない状態で復帰すべき原点の位置において操作軸２ｂを中心とする円周に沿って、点対称に４箇所設けられ、４箇所の第１の保持部１ａにはそれぞれ一つずつ第１の永久磁石３がはめ込まれ固定されており、操作体２の外周部２ｃには、操作されていない状態で復帰すべき原点の位置において、基台１に設けられた第１の保持部１ａと対向する位置に、操作軸２ｂを中心とする円周に沿って点対称に溝状の第２の保持部２ａが４箇所設けられており、４箇所の第２の保持部２ａにはそれぞれ一つずつ第２の永久磁石４が、第１の永久磁石３と磁力によって互いに引き合う向きにはめ込まれ固定されている。

操作体２は、基台１の上側に基台１と離間して配置され、基台１と操作体２の間には、操作体２を基台１の上面に沿って移動可能に支持する球体５が配置される。この球体５は、基台１の上部に形成された、球体５の直径より浅い凹部７内に回転自在に配置されている。

また操作体２の外周部２ｃの球体５と接する面は操作軸２ｂの方向に傾斜する傾斜面８が形成されている。

次に入力装置３００の動作について図１２を用いて説明する。

入力装置３００が操作されていない場合は図１２（ａ）に示すように、基台１には、第１の永久磁石３が、基台１に設けられた、操作軸２ｂを中心とする円周に沿って点対称に配置された複数の溝状の第１の保持部１ａに、それぞれ一つずつはめ込まれて固定されている。また、第２の永久磁石４が、操作体２の操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃの第１の保持部１ａと対向する位置に設けられた溝状の第２の保持部２ａにそれぞれ一つずつはめ込まれて固定されている。このとき、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とは磁力によって互いに引き合う向きに固定されており、基台１と操作体２とは、基台１に形成された、球体５の直径よりも浅い凹部７に球体５が配置され、操作体２が球体５によって支持されることで、基台１と操作体２が離間している。そのため、入力装置３００が操作されていない場合は、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とが互いに引き合う力によって操作体２は引き寄せられ、原点に位置することとなる。

図１２（ｂ）は入力装置３００が操作され、操作体２にＸ方向への操作力が加えられて、操作体２が＋Ｘ方向に移動している状態を示している。

図１２（ｂ）に示したように入力装置３００が操作され操作体２が＋Ｘ方向に移動している状態では、操作体２は、＋Ｘ方向に移動する際、基台１の上部に球体５の直径より浅い凹部７が形成され、凹部７には球体５が回転自在に配置されている。そのため、操作体２の移動に伴い、操作体２の操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃで球体５と接している面が凹部７に配置された球体５を凹部７のなかで回転させるので、操作体２の移動に伴う摩擦力は極めて小さくなる。一方、第１の保持部１ａにはめ込まれ固定された第１の永久磁石３と第２の保持部２ａにはめ込まれ固定された第２の永久磁石４が磁力によって互いに引き合う力は、操作体２を操作する力の反力として働き操作体２に加わるので、操作者に第１の永久磁石３と第２の永久磁石４が互いに引き合う力に応じた操作感を与える。

入力装置３００に対する操作が終了し、操作体２に加わっていた操作力が無くなると、基台１の上部に形成された凹部７に球体５が回転自在に配置されているので、凹部７に配置された球体５が凹部７のなかで回転することができるので、操作体２の移動に伴う摩擦力は極めて小さくなる。このことから、操作体２は、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４との間に発生する磁力によって、原点に復帰することができる。

基台１の上部に球体５の直径よりも浅い凹部７が形成され、凹部７に球体５が配置されているので、入力装置３００を操作した場合、操作体２が原点復帰動作を行なった場合、また入力装置３００が傾いた場合、あるいは入力装置３００に振動や衝撃が加わった場合でも球体５が常に凹部７の内部に存在し、球体間の位置が大きくずれることがないので、操作感が損なわれたり、操作体２が傾いたりすることが無く、信頼性が高く、安定した原点復帰ができる。

さらに、操作体２の球体５と接する面が、操作体２の外周部２ｃの外側から操作軸２ｂの方向に傾斜する傾斜面８を有するので、傾斜によって球体５が回転し、操作体２に傾斜に沿って原点向きの力が働き、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とが磁力によって互いに引き合う力を補助するよう作用するので、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４が磁力によって互いに引き合うが弱い場合でも安定した原点復帰を実現することができる。

図１２（ｃ）は入力装置３００が操作され、操作体２に＋Ｘ方向への操作力が加えられて、操作体２が＋Ｘ方向に移動している状態で、振動等で操作体２及び球体５が上側にも動いた場合を示している。

図１２（ｃ）に示すように、基台１の上部に基台１と離間して位置する操作体２と、基台１と操作体２との間に配置され、操作体２を基台１の上面に沿って移動可能に支持する球体５を基台１に形成された、球体５の直径よりも浅い凹部７に配置し、更に、操作体２を規制部材６で保持した。このことから、操作体２が操作され、かつ振動等で上側にも移動してしまった場合においても、規制部材６によって操作体２の上側への移動量が制限され、球体５は常に凹部７の内部に留まり、凹部７の外に出てしまうことは無い。

第１の永久磁石３と、第１の永久磁石３を保持する第１の保持部１ａと、を有する基台１と、第２の永久磁石４と、第２の永久磁石４を保持する第２の保持部２ａと、操作軸２ｂと、操作軸２ｂの周囲の外周部２ｃと、を有し基台１の上側に基台１と離間して位置する操作体２と、基台１と操作体２との間に配置され、操作体２を基台１の上面に沿って移動可能に支持する球体５を有し、この球体５は基台１に形成された、球体５の直径よりも浅い凹部７に球体５が配置されているので、入力装置３００が傾いた場合や、入力装置３００に振動や衝撃が加わった場合でも球体５が常に凹部７の内部に存在し、球体間の位置が大きくずれることがない。このことから、操作感が損なわれたり、操作体２が傾いたりすることが無い。更に、第１の保持部１ａと第２の保持部２ａが対向する位置に配置され、第１の永久磁石３は第１の保持部１ａに、第２の永久磁石４は第２の保持部２ａに、磁力によって互いに引き合う向きに設置されているので、信頼性が高く安定した原点復帰を実現することできる。

操作体２の球体５と接する面が、操作体２の外周部２ｃの外側から操作軸２ｂの方向に傾斜する傾斜面８を有するので、傾斜によって球体５が回転し、操作体２に傾斜に沿って原点向きの力が働き、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とが磁力によって互いに引き合う力を補助するよう作用するので、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４が磁力によって互いに引き合うが弱い場合でも安定した原点復帰を実現することができる。

第１の永久磁石３と第２の永久磁石４が、操作軸２ｂを中心とする円周に沿って複数かつ同数設けられているとともに、操作軸２ｂを中心とする円周に沿って、点対称に配置されているので、第１の永久磁石３と第２の永久磁石４とが磁力によって互いに引き合う力によって、操作体２が操作された場合、操作を行なった向きと反対の向きに確実に磁力による引力が働き、安定した原点復帰を実現することができる。

以上のように、本考案の第３実施形態に係る入力装置３００によれば操作感が損なわれたり、操作体２が傾いたりすることが無く、信頼性が高く、安定した原点復帰ができる入力装置３００を提供することができる。

以上のように、本考案の実施形態に係る入力装置について具体的に説明したが、本考案は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本考案の技術的範囲に属する。

（１）本考案の実施形態において、第１の永久磁石３が第１の保持部１ａにはめ込まれ固定され、第２の永久磁石４が第２の保持部２ａにはめ込まれて固定されている例を示して説明を行なったが、それぞれの永久磁石は接着剤によって固定されても、楔状の固定部材や固定ピンを用いて固定また基台１または操作体２と一体成型で固定されていても良い。

（２）本考案の実施形態において、球体５が配置される凹部７を基台１に設けた例を示して説明を行なったが、操作体２に凹部７を設けても良く、また基台１と操作体２の双方に凹部７を設けて構成しても良い。

（３）本考案の実施形態において、第１の保持部１ａが基台１の上面側に設けられている図を用いて説明を行なったが、基台１の下面側に設けても良く、また第２の保持部２ａが操作体２の外周部２ｃの下面側に設けられている図を用いて説明を行なったが、第１の保持部１ａと対向する位置であれば操作体２の外周部２ｃの上面側に変更して実施しても良い。

（４）本考案の第３実施形態において、操作体２の球体５と接する面が、操作体２の外周部２ｃの外側から操作軸２ｂの方向に傾斜する傾斜面８を有する例を示して説明したが、図１３に示すように傾斜面８を基台１側に形成して構成しても、また凹部７の内底面に構成しても良い。

（５）本考案の第３実施形態において、操作体２の外周部２ｃの球体５に接する面を傾斜面８とし、操作軸２ｂ側が肉厚で外側に向かって徐々に肉薄になる図を示して説明を行なったが、操作軸側が肉薄で、外側に向かって徐々に肉厚となる傾斜を形成して構成しても良い。

１基台
１ａ第１の保持部
２操作体
２ａ第２の保持部
２ｂ操作軸
２ｃ外周部
３第１の永久磁石
４第２の永久磁石
５球体
６規制部材
７凹部
８傾斜面
１００入力装置
２００入力装置
３００入力装置

Claims

第１の永久磁石と、前記第１の永久磁石を保持する第１の保持部と、を有する基台と、第２の永久磁石と、前記第２の永久磁石を保持する第２の保持部と、操作軸と、前記操作軸の周囲の外周部と、を有し前記基台の上側に前記基台と離間して位置する操作体と、
前記操作体を保持するとともに前記操作体の移動量を規制する規制部材と、
前記基台と前記操作体との間に配置され、前記操作体が前記基台の上面に沿って移動可能に支持する少なくとも３つ以上の球体と、を有する入力装置であって、
前記第１の保持部と前記第２の保持部は対向する位置に配置され、
前記第１の永久磁石は前記第１の保持部に、前記第２の永久磁石は前記第２の保持部に、磁力によって互いに引き合う向きに設置され、
前記基台又は前記操作体の少なくともどちらか一方に形成された、球体の直径よりも浅い凹部に前記球体が配置されることを特徴とする入力装置。
請求項１に記載の入力装置において、前記第２の保持部は前記外周部に形成されていることを特徴とする入力装置。
請求項１または請求項２に記載の入力装置において、前記第１の保持部は前記基台に設けられた溝であり、前記第１の永久磁石は少なくとも一部が前記第１の保持部に挿入された状態で固定されるとともに、前記第２の保持部は前記操作体に設けられた溝であり、前記第２の永久磁石は少なくとも一部が前記第２の保持部に挿入された状態で固定されることを特徴とする入力装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の入力装置において、前記基台又は前記操作体の少なくともどちらか一方の、前記球体と接する面が、前記操作体の前記外周部の外側から前記操作軸の方向に傾斜する傾斜面を有することを特徴とする入力装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の入力装置において、前記第１の永久磁石及び、前記第２の永久磁石が、前記操作軸を中心とする円周に沿って環状に形成されていることを特徴とする入力装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の入力装置において、前記第１の永久磁石又は前記第２の永久磁石のいずれか一方が、前記操作軸を中心とする円周に沿って環状に形成され、他方の永久磁石が複数設けられているとともに、前記操作軸を中心とする円周に沿って、点対称に配置されていることを特徴とする入力装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の入力装置において、前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石が共に複数であって、且つ同数設けられるとともに、前記操作軸を中心とする円周に沿って、点対称に配置されていることを特徴とする入力装置。