JP3397263B2 - ジョイスティック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はゲーム機や作業機械
（車両）等の操作スイッチとして使用されるジョイステ
ィックに関し、特にその経済化に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のジョイスティック１を図
７，図８を参照して説明する。シャフト２に、ベアリン
グ３、ボディ４、フランジ部５、コイルばね６及びばね
受け７を順次嵌合させ、その状態でシャフト２の端末の
溝２ｄにＥリング８を圧入して抜け止めする。次にボデ
ィ４の内面の位置決め用突起４ｄに、４個のマイクロス
イッチ９を嵌合させた後、ボディの脚部４ｂの突端に底
板１０をビス１１で止める。カバーリング１２をシャフ
ト２に通してボディ４上に載置し、ニギリ１３をシャフ
ト２の上端のねじに螺合させて、組立てが完了する。ジ
ョイスティック１はそのボディ４を装置の筐体１４にね
じ（図示せず）で取付けて使用する。

【０００３】ベアリング３は、その上面の中心孔の周縁
がシャフト２の中間の段部２ｃに係合して抜け止めされ
て、ボディ４の凹部４ｅ内に傾動自在に係合される。ボ
ディ４はコイルばね６の復元力によりフランジ部５を介
して上方に押圧されている。シャフト２はベアリング３
を介してボディ４の中心孔４ｃに傾動自在に取付けられ
る。 シャフト２を所定の方向に傾動させると、その方
向と反対方向のマイクロスイッチ９がばね受け７の外周
面で押圧されて、その接片９ａが接片９ｂに接触してオ
ンとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のジョイスティッ
ク１は４個のマイクロスイッチを使用しているが、マイ
クロスイッチは一般に構造が複雑で高価であるため、ジ
ョイスティックが高価となる欠点があった。この発明の
目的は、従来の欠点を解決して、ジョイスティックの経
済化を図ろうとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（１) 請求項１のジョイスティックは、底板（１０)
と、ボディ（４) と、タクトスイッチ（２１) と、シャ
フト（２) と、コイルばね（６) と、ばね受け（７)
と、フランジ部（５) と、ディスク（２３) とで構成さ
れる。ボディ（４) は、板状部（４ａ）と脚部（４ｂ）
とより成る。その板状部（４ａ）は、底板（１０) と対
向して配され、その対向する内面に中心凹部（４ｅ）が
形成され、その中心凹部（４ｅ）の軸心にシャフト
（２) が挿通する中心孔（４ｃ）が形成され、中心凹部
（４ｅ）の周りのボディ内面に複数のスイッチ用凹部
（４ｆ）がほぼ等角間隔に形成され、それらのスイッチ
用凹部（４ｆ）にタクトスイッチ（２１）がそれぞれ形
成され、そのキートップ（２１ａ）がボディ内面より僅
かに突出して配される。脚部（４ｂ）は、板状部（４
ａ）の四隅より底板（１０) の方向へ一体に突設され、
その突出された端面に底板（１０）が取付けられる。

【０００６】シャフト（２) は、底板（１０) 及びボデ
ィ（４）の各中心孔（１０ａ，４ｃ）に係合されて、ボ
ディ（４) に傾動自在に取付けられる。ばね受け（７)
は、概ね筒状に形成され、シャフト（２) に巻回された
コイルばね（６) の下端部を支持し、底板（１０) の中
心孔（１０ａ）と係合し、シャフト（２) の下端部に嵌
合して取付けられる。

【０００７】フランジ部（５) は、中心円筒とその上端
に一体に形成されたフランジとより成り、シャフト
（２) に挿通され、コイルばね（６) により板状部（４
ａ）側へ偏倚され、そのフランジ部（５) の外周の半径
はボディ（４）の軸心からタクトスイッチ（２１) の中
心までの距離（ｒ）より小さく設定される。ディスク
（２３) は、その半径が前記距離（ｒ）より大きく設定
され、シャフト（２) が挿通する中心孔（２３ａ）を有
し、フランジ部（５) とキートップ（２１ａ) との間に
挾持される。

【０００８】シャフト（２) を所定の方向へ傾動させ
て、その方向と反対方向に配されたタクトスイッチ（２
１) をディスク（２３) を介してフランジ部（５）の周
縁で押圧して、オンさせる。 （２）請求項２のジョイスティックは、（１）項におい
て、シャフト（２) は、ボディ（４) の中心孔（４ｃ）
より上に導出された、中心孔（４ｃ）より径の大きい大
径部（２ａ）と、大径部（２ａ）の下に延長される径の
小さい小径部（２ｂ）とより構成される。ボディ（４)
に当接して、シャフト（２) の上方への移動を制限する
ストッパ（２４) が、中心孔（４ｃ）の下側近傍の小径
部（２ｂ）に取付けられ、ストッパ（２４) により全て
のタクトスイッチ（２１) が同時にオンしないようにさ
れている。

【０００９】（３）請求項３の発明では、（１）又は
（２）において、シャフト（２) を傾動させると、ばね
受け（７) が底板（１０) の中心孔（１０ａ）の内周面
に当接して、シャフト（２) の傾動範囲を制限する。 （４）請求項４の発明では、（１）又は（２）におい
て、タクトスイッチ（２１) の接点部及びそれら接点部
より延長された金属導体が板状部（４ａ）にインサート
成形され、その金属導体の延長端が板状部（４ａ）より
外部に導出されて端子（２６）が形成されている。

【００１０】（５）請求項５の発明では、（１）又は
（２）において、タクトスイッチ（２１) のキートップ
（２１ａ）がスイッチ用凹部（４ｆ）より抜け出さない
ように保持する共通のスイッチカバー（２８）が板状部
（４ａ）に取付けられている。

【００１１】

【実施例】この発明の実施例を図１乃至図３に、図７，
図８と対応する部分に同じ符号を付して示す。底板１０
にはシャフト２が挿通する中心孔１０ａが形成される。
ボディ４は板状部４ａと脚部４ｂとより成り、その板状
部４ａは底板１０と対向して平行に配され、その対向す
る内面に中心凹部４ｅが形成され、その中心凹部４ｅの
軸心にシャフト２が挿通する中心孔４ｃが形成される。
中心凹部４ｅの周りのボディ内面に複数のスイッチ用凹
部４ｆがほぼ等角間隔に形成され、それらのスイッチ用
凹部４ｆにタクトスイッチ２１がそれぞれ形成され、そ
のキートップ２１ａがボディ内面より僅かに突出して配
される。脚部４ｂは、板状部４ａの四隅より底板１０の
方向へ一体に突設され、その突出された端面に底板１０
がビス１１で取付けられる。

【００１２】シャフト２は、底板１０及びボディ４の各
中心孔１０ａ，４ｃに係合されて、ボディ４に傾動自在
に取付けられる。コイルばね６は、シャフト２に巻回さ
れ、その下端部はばね受け７に支持される。ばね受け７
は、概ね筒状に形成され、コイルばね６の下端部を支持
し、底板１０の中心孔１０ａと係合し、シャフト２の下
端部に嵌合して取付けられる。

【００１３】フランジ部５は、中心円筒とその上端に一
体に形成されたフランジとより成り、シャフト２に挿通
され、コイルばね６により板状部４ａ側へ偏倚される。
フランジ部５のフランジの半径は、ボディ４の軸心から
タクトスイッチ２１の中心までの距離ｒより小さく設定
される。一方、ディスク２３はその半径が前記距離ｒよ
り大きく設定される。ディスク２３はシャフト２が挿通
する中心孔２３ａを有し、フランジ部５とキートップ２
１ａとの間に挾持される。

【００１４】図５に示すように、シャフト２を所定の方
向へ傾動させると、その方向と反対方向に配されたタク
トスイッチ２１がディスク２３を介してフランジ部５の
周縁で押圧されてオンとなる。傾動角ａでタクトスイッ
チ２１がオンした後、傾動角ｂまで傾動させたところ
で、ばね受け７が底板１０の中心孔１０ａの内周面に当
接して、それ以上傾動しないようにされている。傾動角
ａからｂまでのオーバーストロークの間は、傾動方向と
反対方向のフランジ部５の外周縁がディスク２３の反力
を受け、フランジ部５はシャフト２に沿ってばね受け７
側へスライドされ、従ってコイルばね６の長さがＡ図の
ｃからＢ図のｃ′に縮む。このフランジ部５を中心とす
るスライド機構によって、オーバーストローク時の負荷
を吸収し、スムーズな操作感が得られる。

【００１５】シャフト２は、ボディ４の中心孔４ｃより
上に配された、中心孔４ｃより径の大きい大径部２ａ
と、大径部２ａの下に延長される径の小さな小径部２ｂ
とより成る。中心孔４ｃの下側近傍の小径部２ｂの溝２
ｅに、ストッパ（Ｅリング）２４が圧入される。シャフ
ト２を上方にスライドさせると、ストッパ２４はボディ
４に当接し、それ以上スライドできない。従って、全て
のタクトスイッチ２１が同時にオンされることはない。

【００１６】次に、ジョイスティックの組立順序を述べ
る。 ボディ４のスイッチ用凹部４ｆにタクト板２１ｂ及
びキートップ２１ａを順次挿入して、スイッチカバー２
８をかぶせる。スイッチカバー２８はその係合孔２８ｃ
にボディの側面の突起４ｇが係合される。 ボディ４の中心孔４ｃにシャフト２の小径部２ｂを
挿通させ、ストッパ（Ｅリング）２４を溝２ｅに圧入す
る。

【００１７】 シャフト２の小径部２ｂに、ディスク
２３、フランジ部５、コイルばね６及びばね受け７を順
次挿通させた後、Ｅリング８をシャフト２の端末の溝２
ｄに圧入する。 ボディ４の脚部４ｂの端面に底板１０をその中心孔
１０ａがばね受け７と係合するようにかぶせ、ビス１１
を底板１０のねじ孔１０ｂを通して、脚部４ｂに螺合さ
せる。

【００１８】 シャフト２の頭部のねじにニギリ１３
を螺合させて、組立完了となる。タクトスイッチ（ｔａ
ｃｔ ｓｗｉｔｃｈ）２１はよく知られているもので、
ドーム型のタクト板２１ｂを備えたクリック感のあるス
イッチであり、図４に示すようにキートップ２１ａ，タ
クト板２１ｂがボディ４のスイッチ用凹部４ｆに挿入さ
れ、スイッチカバー２８で押さえられる。キートップ２
１ａは円板３１上にそれより小さい円板３２が同心状に
突出され、円板３２の軸心に突起３３が形成されてい
る。スイッチ用凹部４ｆの底面の中心部及び周辺部に接
点２１ｃ，２１ｄがそれぞれ形成されている。スイッチ
カバー２８の透孔２８ｂの径は円板３２より大きく、円
板３１より小さく形成されている。従って、キートップ
２１ａはその円板３１の周縁が透孔２８ｂの周縁に引っ
かかって抜け止めされる。

【００１９】各タクトスイッチ２１の接点部及びそれら
接点部より延長された金属導体が板状部４ａにインサー
ト成形され、その金属導体の延長端が板状部４ａの側面
より外部に導出されて、端子２６とされる。キートップ
２１ａを押圧すると、タクト板２１ｂの中央部が湾曲さ
れて、接点２１ｄに接触し、接点２１ｄ，２１ｃがタク
ト板２１ｂを通して導通し、スイッチオンの状態とな
る。押圧力を解除すればタクト板２１ｂは元の形状に戻
りスイッチはオフとなる。タクトスイッチ２１は部品点
数が少なく、構造が簡単で、生産性がよいので、安価に
得られる。

【００２０】これ迄の説明では、タクトスイッチ２１を
前後左右に合計４個使用するものとしたが、この発明は
それに限らず、任意でよく、図６に示すように４５°間
隔で８個にしてもよい。この場合には９０°／２方向の
入力のみならず、９０°／４方向の入力も可能である。
しかし後者の場合は、９０°／４方向と反対側の隣接し
た２個のタクトスイッチがオンとなる。

【００２１】

【発明の効果】この発明のジョイスティックは、従来の
高価なマイクロスイッチの代りに安価なタクトスイッチ
２１を用いたので、従来より大幅な経済化を達成でき
る。更にジョイスティックのボディ４をタクトスイッチ
２１のボディに共用したので、部品点数が減り、いっそ
う経済化が図られる。

【００２２】また、ジョイスティックのボディをタクト
スイッチのボディに共用したので、小型化が容易とな
る。経済化と相俟って、小型のゲーム機、パソコン入力
装置或いはカーナビゲーションの操作スティックなど、
広範囲に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す縦断面図。

【図２】図１の部分分解斜視図。

【図３】図２のタクトスイッチを組み込んだボディ４の
分解斜視図。

【図４】図１のタクトスイッチ２１の部分分解斜視図。

【図５】図１の動作を説明するための要部の断面図。

【図６】図２のタクトスイッチ２１を８個使用した場合
の原理的なスイッチ配置図。

【図７】Ａは従来のジョイスティックの縦断面図、Ｂは
Ａの底板１０を除いて下より見た要部の底面図。

【図８】図７の部分分解斜視図。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底板（１０) と、ボディ（４) と、タク
   トスイッチ（２１)と、シャフト（２) と、コイルばね
   （６) と、ばね受け（７) と、フランジ部（５) と、デ
   ィスク（２３) とより成るジョイスティックであって、 ボディ（４) は、板状部（４ａ）と脚部（４ｂ）とより
   成り、 板状部（４ａ）は、底板（１０) と対向して配され、そ
   の対向する内面に中心凹部（４ｅ）が形成され、その中
   心凹部（４ｅ）の軸心にシャフト（２) が挿通する中心
   孔（４ｃ）が形成され、中心凹部（４ｅ）の周りのボデ
   ィ内面に複数のスイッチ用凹部（４ｆ）がほぼ等角間隔
   に形成され、それらのスイッチ用凹部（４ｆ）にタクト
   スイッチ（２１）がそれぞれ形成され、そのキートップ
   （２１ａ）がボディ内面より僅かに突出して配され、 脚部（４ｂ）は、板状部（４ａ）の四隅より底板（１
   ０) の方向へ一体に突設され、その突出された端面に底
   板（１０）が取付けられ、 シャフト（２) は、底板（１０) 及びボディ（４）の各
   中心孔（１０ａ，４ｃ）に係合されて、ボディ（４) に
   傾動自在に取付けられ、 ばね受け（７) は、概ね筒状に形成され、シャフト
   （２) に巻回されたコイルばね（６) の下端部を支持
   し、底板（１０) の中心孔（１０ａ）と係合し、シャフ
   ト（２) の下端部に嵌合して取付けられ、 フランジ部（５) は、中心円筒とその上端に一体に形成
   されたフランジとより成り、シャフト（２) に挿通さ
   れ、コイルばね（６) により板状部（４ａ）側へ偏倚さ
   れ、そのフランジ部（５) の外周の半径はボディ（４）
   の軸心からタクトスイッチ（２１) の中心までの距離
   （ｒ）より小さく設定され、 ディスク（２３) は、その半径が前記距離（ｒ）より大
   きく設定され、シャフト（２) が挿通する中心孔（２３
   ａ）を有し、フランジ部（５) とキートップ（２１ａ)
   との間に挾持され、 シャフト（２) を所定の方向へ傾動させて、その方向と
   反対方向に配されたタクトスイッチ（２１) をディスク
   （２３) を介してフランジ部（５）の周縁で押圧して、
   オンさせるようにし、 シャフト（２）のオーバーストロークの間、シャフト
   （２）の傾動方向と反対方向のフランジ部（５）の外周
   縁がディスク（２３）の反力を受け、これにより 、フラ
   ンジ部（５）が、シャフト（２）に沿ってばね受け
   （７）側へスライドする、 ことを特徴とする ジョイスティック。
2. 【請求項２】 請求項１において、 シャフト（２) は、ボディ（４) の中心孔（４ｃ）より
   上に導出された、中心孔（４ｃ）より径の大きい大径部
   （２ａ）と、大径部（２ａ）の下に延長される径の小さ
   い小径部（２ｂ）とより成り、 ボディ（４) に当接して、シャフト（２) の上方への移
   動を制限するストッパ（２４) が、中心孔（４ｃ）の下
   側近傍の小径部（２ｂ）に取付けられ、ストッパ（２
   ４) により全てのタクトスイッチ（２１) が同時にオン
   しないようにされていることを特徴とするジョイスティ
   ック。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、シャフト
   （２) を傾動させると、ばね受け（７) が底板（１０)
   の中心孔（１０ａ）の内周面に当接して、シャフト
   （２) の傾動範囲を制限することを特徴とするジョイス
   ティック。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において、タクトスイッ
   チ（２１) の接点部及びそれら接点部より延長された金
   属導体が板状部（４ａ）にインサート成形され、その金
   属導体の延長端が板状部（４ａ）より外部に導出されて
   端子（２６）が形成されていることを特徴とするジョイ
   スティック。
5. 【請求項５】 請求項１又は２において、タクトスイッ
   チ（２１) のキートップ（２１ａ）がスイッチ用凹部
   （４ｆ）より抜け出さないように保持する共通のスイッ
   チカバー（２８）が板状部（４ａ）に取付けられている
   ことを特徴とするジョイスティック。