JP3866022B2 - 操作装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばゲーム用の押釦式の操作装置に係り、特に複数の押釦が一体に形成された操作体が使用される操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の操作装置を示す分解斜視図、図５は動作説明図であり、（Ａ）は操作前の状態、（Ｂ）は操作中の状態を示す。
【０００３】
図４に示す操作装置５０は、例えばゲーム機器用のコントローラとして使用される。この操作装置５０は、パネル５１内に操作体５２とスイッチ部材５３と支持体５６が設けられている。
【０００４】
パネル５１の上面には４つに区画された穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが十字状に配列して開口している。穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄには、操作体５２がパネル５１の裏側から挿通される。操作体５２は４つの押釦５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが一体に形成されたものであり、各押釦５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが各穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄから突出している。また操作体５２の側面には、外側方へ突出するフランジ５２ｅが一体に形成されている。
【０００５】
前記操作体５２の下側には支持体５６が設けられ、さらに支持体５６の下側にはスイッチ部材５３が設けられている。
【０００６】
スイッチ部材５３は弾性部材５４と回路基板５５とで構成されている。弾性部材５４の上面には、前記押釦５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと対向する位置に弾性変形可能な被押圧突起５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが設けられている。また被押圧突起５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄの裏側には導電部材５７ａ，５７ｃが設けられている。一方、回路基板５５には、前記導電部材５７ａ，５７ｃと対向する位置に電極５５ａ，５５ｃが設けられている。電極５５ａ，５５ｃは、いずれも半円状の電極が所定間隔を開けて対向して配置されている（図４、図５参照）。なお、被押圧突起５４ｂ，５４ｄの導電部材は図示されていないが前記導電部材５７ａ，５７ｃと同様に設けられ、導電部材が電極５５ｂ，５５ｄと対向して設けられている。
【０００７】
上記した操作装置５０では、例えば押釦５２ａが押し下げられると、導電部材５７ａと電極５５ａとが接触する。これにより、一方の半円状の電極と他方の半円状の電極とが導通させられて、スイッチ出力がオンに切り替えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記操作装置５０では、非操作時は図５（Ａ）に示すように、操作体５２は前記被押圧突起５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄによる弾性復帰力によって上方へ持ち上げられている。そして前記非操作状態から押釦５２ａが押し下げられたときに、図５（Ｂ）に示すように押釦５２ａだけが押し下げられているにも拘わらずその他の押釦５２ｃあるいは押釦５２ｄが同時に押し下げられてスイッチ出力がオンになる問題があった。このような動作は、誤作動や操作ミスとなって操作性を損うものであった。
【０００９】
すなわち、図５に示す操作装置５０では、押釦５２ａが押し下げられたときに前記押釦５２ａと対向する押釦５２ｂの側面に形成されたフランジ５２ｅのＰ点を支点として操作体５２が傾斜させられる。この傾斜動作は押釦５２ａから一番離れたＰ点を支点として動作するため前記押釦５２ａと押釦５２ｂとの中間に位置する押釦５２ｃ，５２ｄの下方へ移動する移動距離が大きくなる。したがって、操作していない押釦５２ｃ，５２ｄのスイッチ出力が誤ってオンに切り替えられる。
【００１０】
また押釦５２ａが押し下げられると、導電体５７ａと電極５５ａとの間において押し荷重が発生するが、このとき操作されていない押釦５２ｃや押釦５２ｄによる押し荷重が加算されて押し荷重を増大させることとなり、その結果押し荷重が重くなって操作感触が損われる欠点もある。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するものであり、押釦の操作時に操作していない他の押釦のスイッチ出力がオンになることがなく、しかも押釦を押し下げるときの押し荷重を低減させることができる操作装置を提供することを目的としている。
【００１２】
また本発明は、アナログ的な出力が可能なスイッチ部材が設けられている場合に好適な操作装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パネルと、
押圧操作により出力が変化する第１と第２の押圧操作素子と、前記第１と第２の押圧操作素子との中間で且つ第１と第２の押圧操作素子を結ぶ線上から外れる位置にある第３の押圧操作素子と、
第１の方向へ傾いたときに前記第１の押圧操作素子を押圧し、これと逆向きの第２の方向へ傾いたときに前記第２の押圧操作素子を押圧し、前記第１と第２の方向と異なる第３の方向へ傾いたときに前記第３の押圧操作素子を押圧する操作体と、
前記操作体に設けられて、前記操作体を第１の方向へ傾斜させる第１の押釦と、前記操作体を第２の方向へ傾斜させる第２の押釦、および前記操作体を第３の方向へ傾斜させる第３の押釦とを有し、
前記パネルには、前記第１の押釦が挿通される第１の穴と、前記第２の押釦が挿通される第２の穴と、前記第３の押釦が挿通される第３の穴、および各穴の間に位置する支持部とが設けられ、
前記操作体の外周部には、それぞれの前記押釦と、それぞれの前記穴との隙間にパネルの内側から対向するフランジ部が設けられており、
前記第１の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第２の穴と前記支持部との境界部を支点として第１の方向へ傾斜して前記第１の押圧操作素子が押圧され、前記第２の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第１の穴と前記支持部との境界部を支点として第２の方向へ傾斜して前記第２の押圧操作素子が押圧され、前記フランジ部は、前記操作体が傾いても、前記パネルに当たらない位置にあることを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記第１と第２の押圧操作素子を結ぶ線を挟んで、前記第３の押圧操作素子と逆側の位置に配置された第４の押圧操作素子と、前記操作体に設けられて、前記操作体を前記第３の方向と逆向きの第４の方向に傾かせて前記第４の押圧操作素子を押圧させる第４の押釦と、前記パネルに設けられて前記第４の押釦が挿通される第４の穴と、を有しており、
前記第３の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第４の穴と前記支持部との境界部を支点として第３の方向へ傾斜して前記第３の押圧操作素子が押圧され、前記第４の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第３の穴と前記支持部との境界部を支点として第４の方向へ傾斜して前記第４の押圧操作素子が押圧されるものであってもよい。
【００１５】
本発明では、操作体の押釦の内側部分を支点として操作体が傾斜動作するものであるため、第１の押圧操作素子が押され、または第２の押圧操作素子が押されるときに、第３の押圧操作素子や第４の押圧操作素子に対する押圧量が少なくなり、誤って第３や第４の押圧操作素子の出力が変化することがない。
【００１７】
この場合に、パネルの内方に、前記押圧操作素子を支持する基板が設けられ、前記パネルと前記基板との間に、前記操作体が挟まれて支持されている構造とすることが可能である。
【００１９】
前記フランジ部で、穴と押釦との隙間が塞がれるため、前記隙間からパネル内の機構が見えることがなくなる。また前記フランジが操作体の傾き支点とならないので、従来のように操作体が大きく傾いて他の押圧操作素子を誤動作させることを防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の操作装置の実施の形態を示す斜視図、図２は分解斜視図、図３は動作説明図であり、（Ａ）は操作前の状態、（Ｂ）は操作中の状態を示す。
【００２１】
図１に示す操作装置１０は、ゲーム機器用のパッド型のコントローラに組み込まれて使用されるものである。この操作装置１０は、パネル１内に搭載され、前記パネル１にはさらに他の押釦式の操作体２０やスティック式のアナログ入力が可能な操作体２１，２２が設けられている。例えば、操作装置１０は方向キーとして使用することができ、キャラクタの移動やカーソルの移動などに利用される。
【００２２】
図２に示すように、パネル１の上面には、それぞれ独立して４つに区画された穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが形成され、前記穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは互いに隣り合い且つ９０度間隔毎に向きを変えて十字状に形成されている。またパネル１の裏面には、穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲に下方へ向かって十字状に囲まれた壁８が形成されている。この壁８の角部には下端から上方に向かって途中まで切り欠かれた切欠部９が形成されている。なお切欠部９は図面では１箇所しか図示してないが、その他の角部にも同様に形成されている。さらに、パネル１の裏面の穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄで囲まれた中央には半球状の小突起１ｅが形成されている。またパネル１の前記各穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの内側の部分が支持部１ｆであり、この支持部１ｆが操作体２の傾き動作の支点となる。
【００２３】
操作体２の表面側には、ブロック状の４つの押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが互いに間隔を開けて設けられ、その中央部分において一体に連結する連結体２ｆが形成されている。この連結体２ｆの上面には半球状の凹部２ｇが形成されている。また押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの側面には外側方へ突出するフランジ２ｅが一体に形成されている。前記フランジ２ｅの上面は、図３に示すように前記連結体２ｆの上面よりも高さ寸法が低い位置に形成され、且つこのフランジ２ｅは操作体２が操作されたときにパネル１の内部に接触しない位置に設定されている。
【００２４】
前記操作体２の下面には支持体６が設けられている。支持体６は、その中心に上方へ突出する略円錐状の突起６ａが設けられ、前記突起６ａの下面には下方へ突出する円筒体６ｅが一体に形成されている。さらに突起６ａには外側方へ延びる腕部６ｂ，６ｂ，６ｂ，６ｂが一体に形成され、前記腕部６ｂ，６ｂ，６ｂ，６ｂは９０度毎に向きを変えて形成されている。このうちの３本の腕部６ｂ，６ｂ，６ｂには、その先端に折曲部６ｃ，６ｃ，６ｃが上方向へ形成され、さらに前記折曲部６ｃ，６ｃ，６ｃの先端には上方に向けて係止突起６ｄ，６ｄ，６ｄが形成されている。
【００２５】
前記支持体６の下側にはスイッチ部材３が設けられ、このスイッチ部材３は、弾性部材４と回路基板５とで構成されている。
【００２６】
弾性部材４は、ゴムや樹脂などで形成された弾性変形可能で且つ十字状に形成されたものである。前記弾性部材４の上面には被押圧突起４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが突出して形成され、前記被押圧突起４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは前記押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと対向する位置に形成されている。さらに弾性部材４の中央には円形の貫通孔４ｅが穿設されている。
【００２７】
図３に示すように、前記被押圧突起４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは山型に形成されてその内部には空間が形成されている。前記空間の天井面には比抵抗の小さい弾性抵抗体７ａ，７ｃが設けられている。なお、図示していないが、被押圧突起４ｂ，４ｄにも同様の弾性抵抗体が設けられているものであり、前記弾性抵抗体と上記の弾性抵抗体７ａ，７ｃをまとめて弾性抵抗体７とする。
【００２８】
前記弾性抵抗体７は略円錐状に形成されたものであり、例えばゴムなどの弾性部材にカーボン等の導電性部材を配合したものであり、比抵抗は後に説明する抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄよりも小さく設定されている。弾性抵抗体７の形状は、図面では先端を平坦に切り取ったものであるが、先端が鋭角に形成されたものであってもよい。
【００２９】
一方、回路基板５はガラスエポキシや、金属板にフィルム状基板が接合されたものなどであり、その上面側に長方形状の高抵抗を有する抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄからなるパターンが形成されている。前記抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、前記弾性抵抗体７と対面する位置に設けられ、前記弾性抵抗体７と前記抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとが接離可能である。また回路基板５には、円形の貫通孔５ｅが形成されている。
【００３０】
この実施の形態では、抵抗体５ａとこれに対向する前記弾性抵抗体７とで第１の押圧操作素子が形成されており、抵抗体５ｂと弾性抵抗体７、抵抗体５ｃと弾性抵抗体７および抵抗体５ｄと弾性抵抗体７とで、第２の押圧操作素子、第３の押圧操作素子、および第４の押圧操作素子がそれぞれ形成されている。前記抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと弾性抵抗体７とで形成される前記押圧操作素子は、前記押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと同様に十字状に配置されている。すなわち抵抗体５ａを有する第１の押圧操作素子と、抵抗体５ｂを有する第２の押圧操作素子を結ぶ線上に、第３と第４の押圧操作素子が位置しておらず、第３と第４の押圧操作素子を結ぶ線と、第１と第２の押圧操作素子を結ぶ線とが直交して配置されている。
【００３１】
前記操作装置１０では、まずパネル１の裏側から操作体２が挿入されるが、このとき操作体２は壁８に案内されて、連結体２ｆの上面がパネル１の裏面に当接するまで挿入される。これにより押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの上面がパネル１の穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから所定量突出した状態となる。またこのとき操作体２の凹部２ｇとパネル１の小突起１ｅとが嵌め合わされて、パネル１内で操作体２が横方向へずれないように位置決めされる。
【００３２】
さらに操作体２の下側には支持体６が取り付けられるが、このとき突起６ａは操作体２の下面に当接するとともに、各腕部６ｂ，６ｂ，６ｂ，６ｂは壁８の角部の切欠部９に嵌合される。さらに係止突起６ｄ，６ｄ，６ｄはそれぞれ壁８の外側面に当接し、支持体６の横方向への移動が規制される。これによって支持体６の位置ずれが防止される。また腕部６ｂ，６ｂ，６ｂ，６ｂによって、支持体６がスイッチ部材３上に設けられたときに、突起６ａの転倒が防止される。
【００３３】
さらに支持体６の下側には弾性部材４と回路基板５から構成されるスイッチ部材３が設けられる。支持体６に形成された円筒体６ｅは、弾性部材４に形成された貫通孔４ｅに挿通され、さらに回路基板５に形成された貫通孔５ｅに挿入される。
【００３４】
次に、上記操作装置１０の動作について図２及び図３を参照して説明する。なお、図３は押釦２ａから押釦２ｂを結ぶ線で切断したときの断面図、すなわち図１の３−３線の断面図である。
【００３５】
図３（Ａ）に示すように、押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがいずれも操作されていない状態では、操作体２は弾性部材４の被押圧突起４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが有する弾性力によって上方に持ち上げられた状態である。このとき操作体２の連結体２ｆの上面がパネル１の前記支持部１ｆ（各穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの中間の部分）の裏面に当接している。よって弾性抵抗体７と抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとは接触しておらず、各押圧操作素子の出力はいずれもオフのままである。
【００３６】
図３（Ｂ）に示すように、前記状態から押釦２ａが押し下げられると、押釦２ｂの内側のＱ点すなわち穴１ｂの内側に位置する前記支持部１ｆの角部を支点として、操作体２が第１の方向、すなわち押釦２ａが下方へ押釦２ｂが上方へ向く方向へ回動させられる。このとき前記押釦２ｂの側面のフランジ２ｅは、パネル１内のいずれの場所にも接触しないように高さ位置が設定されている。よって、従来の操作装置のように支持体６の突起６ａとフランジ２ｅとによって回動動作が規制されて、押し荷重が増大させられることがない。
【００３７】
上記のように押釦２ａが下方へ押圧されると、前記押圧力によって被押圧突起４ａが押圧される。このとき被押圧突起４ａの傾斜部分が弾性変形させられて弾性抵抗体７ａが下方へと移動させられる。これにより弾性抵抗体７ａは回路基板５に設けられた抵抗体５ａと接触する。この押圧操作素子では、押釦２ａの押圧量により弾性抵抗体７ａと抵抗体５ａとの接触面積が変化する。抵抗体５ａよりも弾性抵抗体７ａの比抵抗が低いため、前記接触面積に応じて抵抗体５ａの両側の抵抗値が変化し、アナログ的な出力信号を得ることができる。
【００３８】
図３（Ｂ）のように操作体２が傾斜したとき、その傾斜支点が、押釦２ａと２ｂの内側に位置する支持部１ｆの角部のＱ点に位置しているので、前記押釦２ａと直交する方向に位置する押釦２ｃが大きく下降することがない。よって押釦２ｃにより弾性抵抗体７ｃと抵抗体５ｃとが接触させられることがなく、同様に押釦２ｄ側に設けられた弾性抵抗体７と抵抗体５ｄも接触しない。
【００３９】
また押釦２ｂが押されたときは、操作体２は図３（Ｂ）と逆向きの第２の方向へ傾斜し、これにより第２の押圧操作素子の弾性抵抗体７と抵抗体５ｂとが当接する。ただし、このとき抵抗体５ｃを有する第３の押圧操作素子および、抵抗体５ｄを有する第４の押圧操作素子が動作させられることがない。
【００４０】
逆に、押釦２ｃを押して操作体２を第３の方向へ傾かせ、あるいは押釦２ｄを押して操作体２を第４の方向へ傾かせ、第３の押圧操作素子または第４の押圧操作素子を出力させるときも、操作体２は穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの中間の支持部１ｆを支点として傾くため、直交方向に位置する第１と第２の押圧操作素子が動作させられることがない。
【００４１】
このように、操作体２の傾斜支点が、押釦の内側に位置していることにより、前記操作体が各方向に傾斜するときに、従来のように操作体２自体が大きく沈み込むことがなく、よって操作しようとしていない押圧操作素子が誤って操作されるのを防止できる。
【００４２】
なお、本発明の操作装置は上記した実施の形態に限られるものではなく、押圧操作素子がオンとオフとの切り替えのみ行われるスイッチ部材であってもよい。また操作体２の押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの内側位置を支持する支持部１ｆがパネル１と一体である必要はなく、パネル１と別体に形成されたものを用いてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した本発明は、押釦の操作時に操作していない他の押釦に対向する押圧操作素子が誤って操作されるのを防止でき、しかも押釦を押し下げるときの押し荷重を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の操作装置の実施の形態を示す斜視図、
【図２】本発明の操作装置を示す分解斜視図、
【図３】本発明の操作装置の動作説明図であり、（Ａ）は操作前の状態、（Ｂ）は操作中の状態を示す、
【図４】従来の操作装置を示す分解斜視図、
【図５】従来の操作装置を示す動作説明図であり、（Ａ）は操作前の状態、（Ｂ）は操作中の状態を示す、
【符号の説明】
１ パネル
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 穴
２ 操作体
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 押釦
２ｅ フランジ
２ｆ 連結体
３ スイッチ部材
４ 弾性部材
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 被押圧突起
５ 回路基板
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 抵抗体
６ 支持体
６ａ 突起
７ 弾性抵抗体
８ 壁
９ 切欠部
１０ 操作装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばゲーム用の押釦式の操作装置に係り、特に複数の押釦が一体に形成された操作体が使用される操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の操作装置を示す分解斜視図、図５は動作説明図であり、（Ａ）は操作前の状態、（Ｂ）は操作中の状態を示す。
【０００３】
図４に示す操作装置５０は、例えばゲーム機器用のコントローラとして使用される。この操作装置５０は、パネル５１内に操作体５２とスイッチ部材５３と支持体５６が設けられている。
【０００４】
パネル５１の上面には４つに区画された穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが十字状に配列して開口している。穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄには、操作体５２がパネル５１の裏側から挿通される。操作体５２は４つの押釦５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが一体に形成されたものであり、各押釦５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが各穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄから突出している。また操作体５２の側面には、外側方へ突出するフランジ５２ｅが一体に形成されている。
【０００５】
前記操作体５２の下側には支持体５６が設けられ、さらに支持体５６の下側にはスイッチ部材５３が設けられている。
【０００６】
スイッチ部材５３は弾性部材５４と回路基板５５とで構成されている。弾性部材５４の上面には、前記押釦５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと対向する位置に弾性変形可能な被押圧突起５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが設けられている。また被押圧突起５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄの裏側には導電部材５７ａ，５７ｃが設けられている。一方、回路基板５５には、前記導電部材５７ａ，５７ｃと対向する位置に電極５５ａ，５５ｃが設けられている。電極５５ａ，５５ｃは、いずれも半円状の電極が所定間隔を開けて対向して配置されている（図４、図５参照）。なお、被押圧突起５４ｂ，５４ｄの導電部材は図示されていないが前記導電部材５７ａ，５７ｃと同様に設けられ、導電部材が電極５５ｂ，５５ｄと対向して設けられている。
【０００７】
上記した操作装置５０では、例えば押釦５２ａが押し下げられると、導電部材５７ａと電極５５ａとが接触する。これにより、一方の半円状の電極と他方の半円状の電極とが導通させられて、スイッチ出力がオンに切り替えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記操作装置５０では、非操作時は図５（Ａ）に示すように、操作体５２は前記被押圧突起５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄによる弾性復帰力によって上方へ持ち上げられている。そして前記非操作状態から押釦５２ａが押し下げられたときに、図５（Ｂ）に示すように押釦５２ａだけが押し下げられているにも拘わらずその他の押釦５２ｃあるいは押釦５２ｄが同時に押し下げられてスイッチ出力がオンになる問題があった。このような動作は、誤作動や操作ミスとなって操作性を損うものであった。
【０００９】
すなわち、図５に示す操作装置５０では、押釦５２ａが押し下げられたときに前記押釦５２ａと対向する押釦５２ｂの側面に形成されたフランジ５２ｅのＰ点を支点として操作体５２が傾斜させられる。この傾斜動作は押釦５２ａから一番離れたＰ点を支点として動作するため前記押釦５２ａと押釦５２ｂとの中間に位置する押釦５２ｃ，５２ｄの下方へ移動する移動距離が大きくなる。したがって、操作していない押釦５２ｃ，５２ｄのスイッチ出力が誤ってオンに切り替えられる。
【００１０】
また押釦５２ａが押し下げられると、導電体５７ａと電極５５ａとの間において押し荷重が発生するが、このとき操作されていない押釦５２ｃや押釦５２ｄによる押し荷重が加算されて押し荷重を増大させることとなり、その結果押し荷重が重くなって操作感触が損われる欠点もある。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するものであり、押釦の操作時に操作していない他の押釦のスイッチ出力がオンになることがなく、しかも押釦を押し下げるときの押し荷重を低減させることができる操作装置を提供することを目的としている。
【００１２】
また本発明は、アナログ的な出力が可能なスイッチ部材が設けられている場合に好適な操作装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パネルと、
押圧操作により出力が変化する第１と第２の押圧操作素子と、前記第１と第２の押圧操作素子との中間で且つ第１と第２の押圧操作素子を結ぶ線上から外れる位置にある第３の押圧操作素子と、
第１の方向へ傾いたときに前記第１の押圧操作素子を押圧し、これと逆向きの第２の方向へ傾いたときに前記第２の押圧操作素子を押圧し、前記第１と第２の方向と異なる第３の方向へ傾いたときに前記第３の押圧操作素子を押圧する操作体と、
前記操作体に設けられて、前記操作体を第１の方向へ傾斜させる第１の押釦と、前記操作体を第２の方向へ傾斜させる第２の押釦、および前記操作体を第３の方向へ傾斜させる第３の押釦とを有し、
前記パネルには、前記第１の押釦が挿通される第１の穴と、前記第２の押釦が挿通される第２の穴と、前記第３の押釦が挿通される第３の穴、および各穴の間に位置する支持部とが設けられ、
前記操作体の外周部には、それぞれの前記押釦と、それぞれの前記穴との隙間にパネルの内側から対向するフランジ部が設けられており、
前記第１の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第２の穴と前記支持部との境界部を支点として第１の方向へ傾斜して前記第１の押圧操作素子が押圧され、前記第２の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第１の穴と前記支持部との境界部を支点として第２の方向へ傾斜して前記第２の押圧操作素子が押圧され、前記フランジ部は、前記操作体が傾いても、前記パネルに当たらない位置にあることを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記第１と第２の押圧操作素子を結ぶ線を挟んで、前記第３の押圧操作素子と逆側の位置に配置された第４の押圧操作素子と、前記操作体に設けられて、前記操作体を前記第３の方向と逆向きの第４の方向に傾かせて前記第４の押圧操作素子を押圧させる第４の押釦と、前記パネルに設けられて前記第４の押釦が挿通される第４の穴と、を有しており、
前記第３の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第４の穴と前記支持部との境界部を支点として第３の方向へ傾斜して前記第３の押圧操作素子が押圧され、前記第４の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第３の穴と前記支持部との境界部を支点として第４の方向へ傾斜して前記第４の押圧操作素子が押圧されるものであってもよい。
【００１５】
本発明では、操作体の押釦の内側部分を支点として操作体が傾斜動作するものであるため、第１の押圧操作素子が押され、または第２の押圧操作素子が押されるときに、第３の押圧操作素子や第４の押圧操作素子に対する押圧量が少なくなり、誤って第３や第４の押圧操作素子の出力が変化することがない。
【００１７】
この場合に、パネルの内方に、前記押圧操作素子を支持する基板が設けられ、前記パネルと前記基板との間に、前記操作体が挟まれて支持されている構造とすることが可能である。
【００１９】
前記フランジ部で、穴と押釦との隙間が塞がれるため、前記隙間からパネル内の機構が見えることがなくなる。また前記フランジが操作体の傾き支点とならないので、従来のように操作体が大きく傾いて他の押圧操作素子を誤動作させることを防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の操作装置の実施の形態を示す斜視図、図２は分解斜視図、図３は動作説明図であり、（Ａ）は操作前の状態、（Ｂ）は操作中の状態を示す。
【００２１】
図１に示す操作装置１０は、ゲーム機器用のパッド型のコントローラに組み込まれて使用されるものである。この操作装置１０は、パネル１内に搭載され、前記パネル１にはさらに他の押釦式の操作体２０やスティック式のアナログ入力が可能な操作体２１，２２が設けられている。例えば、操作装置１０は方向キーとして使用することができ、キャラクタの移動やカーソルの移動などに利用される。
【００２２】
図２に示すように、パネル１の上面には、それぞれ独立して４つに区画された穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが形成され、前記穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは互いに隣り合い且つ９０度間隔毎に向きを変えて十字状に形成されている。またパネル１の裏面には、穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲に下方へ向かって十字状に囲まれた壁８が形成されている。この壁８の角部には下端から上方に向かって途中まで切り欠かれた切欠部９が形成されている。なお切欠部９は図面では１箇所しか図示してないが、その他の角部にも同様に形成されている。さらに、パネル１の裏面の穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄで囲まれた中央には半球状の小突起１ｅが形成されている。またパネル１の前記各穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの内側の部分が支持部１ｆであり、この支持部１ｆが操作体２の傾き動作の支点となる。
【００２３】
操作体２の表面側には、ブロック状の４つの押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが互いに間隔を開けて設けられ、その中央部分において一体に連結する連結体２ｆが形成されている。この連結体２ｆの上面には半球状の凹部２ｇが形成されている。また押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの側面には外側方へ突出するフランジ２ｅが一体に形成されている。前記フランジ２ｅの上面は、図３に示すように前記連結体２ｆの上面よりも高さ寸法が低い位置に形成され、且つこのフランジ２ｅは操作体２が操作されたときにパネル１の内部に接触しない位置に設定されている。
【００２４】
前記操作体２の下面には支持体６が設けられている。支持体６は、その中心に上方へ突出する略円錐状の突起６ａが設けられ、前記突起６ａの下面には下方へ突出する円筒体６ｅが一体に形成されている。さらに突起６ａには外側方へ延びる腕部６ｂ，６ｂ，６ｂ，６ｂが一体に形成され、前記腕部６ｂ，６ｂ，６ｂ，６ｂは９０度毎に向きを変えて形成されている。このうちの３本の腕部６ｂ，６ｂ，６ｂには、その先端に折曲部６ｃ，６ｃ，６ｃが上方向へ形成され、さらに前記折曲部６ｃ，６ｃ，６ｃの先端には上方に向けて係止突起６ｄ，６ｄ，６ｄが形成されている。
【００２５】
前記支持体６の下側にはスイッチ部材３が設けられ、このスイッチ部材３は、弾性部材４と回路基板５とで構成されている。
【００２６】
弾性部材４は、ゴムや樹脂などで形成された弾性変形可能で且つ十字状に形成されたものである。前記弾性部材４の上面には被押圧突起４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが突出して形成され、前記被押圧突起４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは前記押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと対向する位置に形成されている。さらに弾性部材４の中央には円形の貫通孔４ｅが穿設されている。
【００２７】
図３に示すように、前記被押圧突起４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは山型に形成されてその内部には空間が形成されている。前記空間の天井面には比抵抗の小さい弾性抵抗体７ａ，７ｃが設けられている。なお、図示していないが、被押圧突起４ｂ，４ｄにも同様の弾性抵抗体が設けられているものであり、前記弾性抵抗体と上記の弾性抵抗体７ａ，７ｃをまとめて弾性抵抗体７とする。
【００２８】
前記弾性抵抗体７は略円錐状に形成されたものであり、例えばゴムなどの弾性部材にカーボン等の導電性部材を配合したものであり、比抵抗は後に説明する抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄよりも小さく設定されている。弾性抵抗体７の形状は、図面では先端を平坦に切り取ったものであるが、先端が鋭角に形成されたものであってもよい。
【００２９】
一方、回路基板５はガラスエポキシや、金属板にフィルム状基板が接合されたものなどであり、その上面側に長方形状の高抵抗を有する抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄからなるパターンが形成されている。前記抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、前記弾性抵抗体７と対面する位置に設けられ、前記弾性抵抗体７と前記抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとが接離可能である。また回路基板５には、円形の貫通孔５ｅが形成されている。
【００３０】
この実施の形態では、抵抗体５ａとこれに対向する前記弾性抵抗体７とで第１の押圧操作素子が形成されており、抵抗体５ｂと弾性抵抗体７、抵抗体５ｃと弾性抵抗体７および抵抗体５ｄと弾性抵抗体７とで、第２の押圧操作素子、第３の押圧操作素子、および第４の押圧操作素子がそれぞれ形成されている。前記抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと弾性抵抗体７とで形成される前記押圧操作素子は、前記押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと同様に十字状に配置されている。すなわち抵抗体５ａを有する第１の押圧操作素子と、抵抗体５ｂを有する第２の押圧操作素子を結ぶ線上に、第３と第４の押圧操作素子が位置しておらず、第３と第４の押圧操作素子を結ぶ線と、第１と第２の押圧操作素子を結ぶ線とが直交して配置されている。
【００３１】
前記操作装置１０では、まずパネル１の裏側から操作体２が挿入されるが、このとき操作体２は壁８に案内されて、連結体２ｆの上面がパネル１の裏面に当接するまで挿入される。これにより押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの上面がパネル１の穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから所定量突出した状態となる。またこのとき操作体２の凹部２ｇとパネル１の小突起１ｅとが嵌め合わされて、パネル１内で操作体２が横方向へずれないように位置決めされる。
【００３２】
さらに操作体２の下側には支持体６が取り付けられるが、このとき突起６ａは操作体２の下面に当接するとともに、各腕部６ｂ，６ｂ，６ｂ，６ｂは壁８の角部の切欠部９に嵌合される。さらに係止突起６ｄ，６ｄ，６ｄはそれぞれ壁８の外側面に当接し、支持体６の横方向への移動が規制される。これによって支持体６の位置ずれが防止される。また腕部６ｂ，６ｂ，６ｂ，６ｂによって、支持体６がスイッチ部材３上に設けられたときに、突起６ａの転倒が防止される。
【００３３】
さらに支持体６の下側には弾性部材４と回路基板５から構成されるスイッチ部材３が設けられる。支持体６に形成された円筒体６ｅは、弾性部材４に形成された貫通孔４ｅに挿通され、さらに回路基板５に形成された貫通孔５ｅに挿入される。
【００３４】
次に、上記操作装置１０の動作について図２及び図３を参照して説明する。なお、図３は押釦２ａから押釦２ｂを結ぶ線で切断したときの断面図、すなわち図１の３−３線の断面図である。
【００３５】
図３（Ａ）に示すように、押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがいずれも操作されていない状態では、操作体２は弾性部材４の被押圧突起４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが有する弾性力によって上方に持ち上げられた状態である。このとき操作体２の連結体２ｆの上面がパネル１の前記支持部１ｆ（各穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの中間の部分）の裏面に当接している。よって弾性抵抗体７と抵抗体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとは接触しておらず、各押圧操作素子の出力はいずれもオフのままである。
【００３６】
図３（Ｂ）に示すように、前記状態から押釦２ａが押し下げられると、押釦２ｂの内側のＱ点すなわち穴１ｂの内側に位置する前記支持部１ｆの角部を支点として、操作体２が第１の方向、すなわち押釦２ａが下方へ押釦２ｂが上方へ向く方向へ回動させられる。このとき前記押釦２ｂの側面のフランジ２ｅは、パネル１内のいずれの場所にも接触しないように高さ位置が設定されている。よって、従来の操作装置のように支持体６の突起６ａとフランジ２ｅとによって回動動作が規制されて、押し荷重が増大させられることがない。
【００３７】
上記のように押釦２ａが下方へ押圧されると、前記押圧力によって被押圧突起４ａが押圧される。このとき被押圧突起４ａの傾斜部分が弾性変形させられて弾性抵抗体７ａが下方へと移動させられる。これにより弾性抵抗体７ａは回路基板５に設けられた抵抗体５ａと接触する。この押圧操作素子では、押釦２ａの押圧量により弾性抵抗体７ａと抵抗体５ａとの接触面積が変化する。抵抗体５ａよりも弾性抵抗体７ａの比抵抗が低いため、前記接触面積に応じて抵抗体５ａの両側の抵抗値が変化し、アナログ的な出力信号を得ることができる。
【００３８】
図３（Ｂ）のように操作体２が傾斜したとき、その傾斜支点が、押釦２ａと２ｂの内側に位置する支持部１ｆの角部のＱ点に位置しているので、前記押釦２ａと直交する方向に位置する押釦２ｃが大きく下降することがない。よって押釦２ｃにより弾性抵抗体７ｃと抵抗体５ｃとが接触させられることがなく、同様に押釦２ｄ側に設けられた弾性抵抗体７と抵抗体５ｄも接触しない。
【００３９】
また押釦２ｂが押されたときは、操作体２は図３（Ｂ）と逆向きの第２の方向へ傾斜し、これにより第２の押圧操作素子の弾性抵抗体７と抵抗体５ｂとが当接する。ただし、このとき抵抗体５ｃを有する第３の押圧操作素子および、抵抗体５ｄを有する第４の押圧操作素子が動作させられることがない。
【００４０】
逆に、押釦２ｃを押して操作体２を第３の方向へ傾かせ、あるいは押釦２ｄを押して操作体２を第４の方向へ傾かせ、第３の押圧操作素子または第４の押圧操作素子を出力させるときも、操作体２は穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの中間の支持部１ｆを支点として傾くため、直交方向に位置する第１と第２の押圧操作素子が動作させられることがない。
【００４１】
このように、操作体２の傾斜支点が、押釦の内側に位置していることにより、前記操作体が各方向に傾斜するときに、従来のように操作体２自体が大きく沈み込むことがなく、よって操作しようとしていない押圧操作素子が誤って操作されるのを防止できる。
【００４２】
なお、本発明の操作装置は上記した実施の形態に限られるものではなく、押圧操作素子がオンとオフとの切り替えのみ行われるスイッチ部材であってもよい。また操作体２の押釦２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの内側位置を支持する支持部１ｆがパネル１と一体である必要はなく、パネル１と別体に形成されたものを用いてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した本発明は、押釦の操作時に操作していない他の押釦に対向する押圧操作素子が誤って操作されるのを防止でき、しかも押釦を押し下げるときの押し荷重を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の操作装置の実施の形態を示す斜視図、
【図２】本発明の操作装置を示す分解斜視図、
【図３】本発明の操作装置の動作説明図であり、（Ａ）は操作前の状態、（Ｂ）は操作中の状態を示す、
【図４】従来の操作装置を示す分解斜視図、
【図５】従来の操作装置を示す動作説明図であり、（Ａ）は操作前の状態、（Ｂ）は操作中の状態を示す、
【符号の説明】
１ パネル
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 穴
２ 操作体
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 押釦
２ｅ フランジ
２ｆ 連結体
３ スイッチ部材
４ 弾性部材
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 被押圧突起
５ 回路基板
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 抵抗体
６ 支持体
６ａ 突起
７ 弾性抵抗体
８ 壁
９ 切欠部
１０ 操作装置
Claims (3)
- パネルと、
押圧操作により出力が変化する第１と第２の押圧操作素子と、前記第１と第２の押圧操作素子との中間で且つ第１と第２の押圧操作素子を結ぶ線上から外れる位置にある第３の押圧操作素子と、
第１の方向へ傾いたときに前記第１の押圧操作素子を押圧し、これと逆向きの第２の方向へ傾いたときに前記第２の押圧操作素子を押圧し、前記第１と第２の方向と異なる第３の方向へ傾いたときに前記第３の押圧操作素子を押圧する操作体と、
前記操作体に設けられて、前記操作体を第１の方向へ傾斜させる第１の押釦と、前記操作体を第２の方向へ傾斜させる第２の押釦、および前記操作体を第３の方向へ傾斜させる第３の押釦とを有し、
前記パネルには、前記第１の押釦が挿通される第１の穴と、前記第２の押釦が挿通される第２の穴と、前記第３の押釦が挿通される第３の穴、および各穴の間に位置する支持部とが設けられ、
前記操作体の外周部には、それぞれの前記押釦と、それぞれの前記穴との隙間にパネルの内側から対向するフランジ部が設けられており、
前記第１の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第２の穴と前記支持部との境界部を支点として第１の方向へ傾斜して前記第１の押圧操作素子が押圧され、前記第２の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第１の穴と前記支持部との境界部を支点として第２の方向へ傾斜して前記第２の押圧操作素子が押圧され、前記フランジ部は、前記操作体が傾いても、前記パネルに当たらない位置にあることを特徴とする操作装置。 - 前記第１と第２の押圧操作素子を結ぶ線を挟んで、前記第３の押圧操作素子と逆側の位置に配置された第４の押圧操作素子と、前記操作体に設けられて、前記操作体を前記第３の方向と逆向きの第４の方向に傾かせて前記第４の押圧操作素子を押圧させる第４の押釦と、前記パネルに設けられて前記第４の押釦が挿通される第４の穴と、を有しており、
前記第３の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第４の穴と前記支持部との境界部を支点として第３の方向へ傾斜して前記第３の押圧操作素子が押圧され、前記第４の押釦が押されたときに、前記操作体が、前記第３の穴と前記支持部との境界部を支点として第４の方向へ傾斜して前記第４の押圧操作素子が押圧される請求項１記載の操作装置。 - それぞれの前記押圧操作素子を支持する基板が設けられ、前記パネルと前記基板との間に、前記操作体が挟まれて支持されている請求項１または２記載の操作装置。
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