JP3884944B2

JP3884944B2 - 多方向入力装置

Info

Publication number: JP3884944B2
Application number: JP2001349937A
Authority: JP
Inventors: 昭浩四戸
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: JP2003151409A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多方向入力装置に係わり、特にテレビゲーム機等に使用して好適な多方向入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、テレビゲーム機等のコントローラに接続されて、キートップを押圧操作することにより、テレビゲームにおけるキャラクタの移動等をコントロール可能な多方向入力装置が用いられている。
このような従来の入力装置は、図４に示すように、上部側に上ケース２１が配設され、この上ケース２１には開口部２１ａが形成されると共に、内面から下方に突出する複数のボス部２１ｂが形成されている。
【０００３】
また、上ケース２１と対向する下方側には下ケース２２が配設され、この下ケース２２の所定位置から上方に突出して揺動軸受２２ａが形成されている。また、揺動軸受け２２ａの端部には凹部２２ｂが形成されている。また、上ケース２１の開口部２１ａには、キートップ２３が配設されており、このキートップ２３は、外周部寄りに操作部２３ａを有すると共に、中央部には下方に突出する支点突起２３ｂが形成されている。このようなキートップ２３は、支点突起２３ｂの先端部が、下ケース２２に形成した揺動軸受２２ａの凹部２２ｂに支持されて、操作部２３ａの一部を押圧操作すると、支点突起２３ｂの先端部２３ｃを支点として、揺動可能になっている。
【０００４】
また、上ケース２１と下ケース２２との間には、所定厚さの基板２５が配設されており、この基板２５は、ボス部２１ｂにネジ２４等で取り付けられている。前記基板２５上には、複数のドーム状の空洞部２６ａを有する弾性部材２６が配設されており、空洞部２６ａの天井部には可動接点２６ｂが形成されている。また、可動接点２６ｂと対向する位置の基板２５上には、可動接点２６ｂが当接すると導通可能な固定接点（図示せず）が形成されて、可動接点２６ｂと固定接点とでスイッチ手段が構成されている。
【０００５】
このような構成の従来の多方向入力装置の動作は、操作部２３ａの例えば図示右側を押圧すると、キートップ２３は、支点突起２３ｂの先端部２３ｃを揺動支点として、右方向に揺動する。この時のキートップ２３は、操作部２３ａの外周端部が、寸法Ａの揺動半径で揺動し、２点鎖線で示す揺動円弧Ｂに沿って、斜め下方に揺動するようになっている。また、キートップ２３が揺動したときに、操作部２３ａの外周部が開口部２１ａの内周部にぶつからないように、操作部２３ａの外周端部と開口部２１ａの内周部との間に隙間Ｃが形成されている。そして、キートップ２３の図示右側の操作部２３ａを押圧することにより、図示右側の弾性部材２６が弾性変形して、可動接点２６ｂが基板２５側の固定接点（図示せず）に当接して導通し、図示右側のスイッチ手段がＯＮされる。この図示右側のスイッチ手段がＯＮすることにより、テレビゲーム等においてディスプレー上のキャラクター等を右方向に移動できるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような従来の多方向入力装置は、キートップ２１の操作部２３ａを押圧すると、操作部２３ａの外周部が斜め下方の外側に大きく振れながら揺動する。そのために、隙間Ｃを大きくしなければいけなかった。
このような、隙間Ｃを大きくすると、隙間Ｃからゴミ等の異物が内部に侵入しやすくなり、キートップ２３の操作性が損なわれるおそれがあった。
また、従来の多方向入力装置は、隙間Ｃを大きくしなければならなかったために、筐体の小型化が難しかった。
本発明は、前述したような問題点に鑑みてなされたもので、キートップの揺動支点を上ケース側に形成することにより、キートップを支持する上ケースの開口部とキートップの外周端部との間の隙間を小さく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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明は、押圧操作可能な操作部を有するキートップと、このキートップの前記操作部が挿入されて保持可能な開口部を有する上ケースと、前記キートップの前記操作部を押圧することにより弾性変形可態な弾性部材と、前記操作部を押圧して前記弾性部材を弾性変形させることにより動作可能なスイッチ手段とを備え、前記上ケースは、前記開口部を円周方向に４分割する桟部を有し、前記キートップの前記操作部は、十字状の溝により円周方向に４分割され、この４分割された前記操作部は、前記４分割された前記開口部にそれぞれ挿入されて上下動可能に保持され、前記弾性部材は、前記上ケースの下方に配設された板状の基材上に保持されると共に、前記キートップを前記上ケース側に弾性付勢し、前記キートップは、前記溝の十字状に交差する交差部の下面から前記基材側に突出する棒状の凸部を形成し、前記基材は、前記凸部の先端部が摺動可能な球面状の凹部を形成し、前記スイッチ手段は、それぞれの前記操作部が対向する下方側の前記基材上にそれぞれ配設され、前記桟部の中央部は前記キートップの十字状の前記溝の交差部の位置で支持され、前記キートップの棒状の凸部と前記基材の凹部とでその位置を保持され、前記操作部のいずれか１つを押圧操作すると、前記桟部の中央部を支点として前記キートップが揺動すると共に、前記凸部の先端部が前記球面状の凹部内を摺動し、前記押圧操作した前記操作部と対向する下方側の前記スイッチ手段が動作するような構成とした。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記上ケースは、前記４分割された前記開口部に挟まれた前記桟部の中央部から前記基材側に突出する支点部を形成し、前記キートップは、十字状の前記溝の交差部に前記支点部が係合可能な凹状の支持部を形成し、前記弾性部材により弾性付勢される前記キートップの前記支持部を前記支点部に係合させて、前記キートップを揺動可能に支持するような構成とした。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記スイッチ手段は、それぞれの前記操作部が対向する下方側の前記弾性部材に可動接点を形成し、この可動接点が対向する側の前記基材に固定接点を形成した構成とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関する多方向入力装置を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本発明の多方向入力装置に関する上面図であり、図２は図１の２−２断面図であり、図３は図１の３−３断面図である。
まず、本発明の多方向入力装置１を用いた、例えば、テレビゲーム機等のコントローラ（図示せず）は、筐体を構成する上ケース２の一部に、図１に示すような、上から見た形状が略矩形状の複数の開口部３が形成されている。この開口部３は、上ケース２に形成された、桟部２ａによって、上下左右の４方向の円周方向に４分割されている。
また、４つの開口部３に挟まれた桟部２ａの中央部の下面側には、図２に示すように、略半球状に突出する支点部２ｂが形成されている。
【００１１】
前記４分割された開口部３は、図１に示すように、右側から時計回り方向に、第１〜第４の開口部３ａ〜３ｄが順番に形成されている。
また、それぞれの開口部３には、多方向入力装置１のキートップ４を押圧操作可能な操作部５がそれぞれ挿入されて支持されている。
前記キートップ４の操作部５は、十字状の溝４ａにより円周方向に４分割されて、図示右側から時計回り方向に、第１〜第４の操作部５ａ〜５ｄが形成されている。
そして、第１〜第４の操作部５ａ〜５ｄは、上ケース２の第１〜第４の開口部３ａ〜３ｄに挿入されて、キートップ４が揺動可能になっている。
前記それぞれの操作部５ａ〜５ｄは、図１に示すように、上から見た形状が略矩形状に形成され、十字状の溝４ａの底面４ｆは、図３に示すように、テーパー状に形成されて、キートップ４が所定以上揺動した時に、底面４ｆが桟部２ａの裏面にぶつかるようになっている。
【００１２】
また、キートップ４は、溝４ａの底面４ｆの十字状に交差する交差部に、凹状の支持部４ｂが形成され、この支持部４ｂに、桟部２ａの支点部２ｂが係合し、支点部２ｂを支点として、キートップ４が揺動可能になっている。
また、キートップ４は、それぞれの操作部５ａ〜５ｄの外側に円形状の鍔部４ｃが形成されており、キートップ４が所定以上揺動したときに、鍔部４ｃ、及び溝４ａのテーパー状の底面４ｆが、上ケース２の内面、または桟部２ａの裏面に当接して、キートップ４の揺動量が規制可能になっている。
【００１３】
また、キートップ４の第１〜第４の操作部５ａ〜５ｄの下面には、スイッチ操作部４ｄが形成されている。また、キートップ４は、溝４ａの十字状に交差する交差部の下面から、下方側の後述する基材８側に突出する棒状の凸部４ｅが形成され、この凸部４ｅの先端部が球面状に形成されている。
また、キートップ４のそれぞれの操作部５ａ〜５ｄと対向する下面側には、後述する弾性部材６を押圧操作可能なスイッチ操作部４ｄが形成されている。
【００１４】
また、図２に示すキートップ４の下方には、ゴム等の絶縁性部材からなり弾性変形可能な弾性部材６が配設されている。前記弾性部材６は、キートップ４のそれぞれの操作部５ａ〜５ｄと対向する下部側に、それぞれ押圧部６ａが形成され、この押圧部６ａをキートップ４のスイッチ操作部４ｄが押圧可能になっている。
また、弾性部材６は、それぞれの押圧部６ａの内部にドーム状の空洞部６ｂが形成され、空洞部６ｂの天井部には可動接点（図示せず）が形成されている。
前記弾性部材６は、シート状の連結部６ｃによって、空洞部６ｂを有するそれぞれの押圧部６ａが連結されて一体化されている。
【００１５】
また、弾性部材６の下部には、フィルム状のシート部材７が配設され、このシート部材７には、空洞部６ｂの天井部に形成した可動接点（図示せず）と対向する部分に、固定接点（図示せず）が形成されている。そして、可動接点と固定接点とにより、スイッチ手段が構成されている。
また、シート部材７の下部には、板状の基材８が配設されており、弾性部材６とシート部材７とは、上ケース２から下方に突出する係止突起２ｃにより、基材さに押圧されて取り付けられている。
【００１６】
また、基材８は、キートップ４の凸部４ｅの先端部が摺動可能な凹部８ａが形成され、この凹部８ａは、球面状にへこんで形成されている。
前記キートップ４は、下方側から弾性部材６の付勢力で上方に付勢されているので、溝４ａの底面４ｆに形成した支持部４ｂが、上ケース２の桟部２ａに形成した支点部２ｂに係合して支持されるようになっている。
この時のキートップ４は、凸部４ｅの先端部が基材８の凹部８ａ内面を摺動可能になっており、第１〜第４の操作部５ａ〜５ｄの内の、いずれか１つを押圧操作すると、凸部４ｅが凹部８ａ内面を摺動して、キートップ４が揺動するようになっている。
【００１７】
また、操作部５を押圧操作しない時のキートップ４は、凸部４ｅの先端が基材８の凹部８ａ中央に位置した中立状態になっている。このようなキートップ４が中立状態の時は、４つの操作部５ａ〜５ｄのいずれか１つを押圧することにより、押圧した側にキートップ４が揺動するようになっている。
また、キートップ４を揺動可能に支持する支点部２ｂが、開口部３が形成された桟部２ａに設けられているので、キートップ４を揺動させても、操作部５の外周部は、外側に振れることがなく、略垂直方向に上下動するだけである。
そのために、それぞれの操作部５の外周部と開口部３の内周部との間の隙間Ｄを小さくすることができる。
【００１８】
このような構成の本発明の多方向入力装置１の動作は、まず、キートップ４の例えば図示右側の第１操作部５ａを操作者の指等で押圧すると、キートップ４は、支点部２ｂを支点として、図２において時計回り方向に揺動し、第１の操作部５ａが下方に降下する。
これと同時に、凸部４ｅの先端部は、支点部２ｂを支点として、基材８の凹部８ａの内面を図示左側に摺動する。
そして、第１の操作部５ａ下部の弾性部材６が、スイッチ操作部４ｄに押圧されて弾性変形し、可動接点（図示せず）がシート部材７の固定接点（図示せず）に当接して導通し、図示右側のスイッチ手段がＯＮして動作する。
このスイッチ手段の動を制御部（図示せず）が検出すると、制御部がテレビゲーム等のキャラクタを右方向に移動させるようになっている。
【００１９】
このような本発明の多方向入力装置は、キートップ４の、操作部５ａ〜５ｄのいずれか１つを押圧操作すると、凸部４ｅの先端部が基材８の凹部８ａの内面に当接しながら摺動するので、キートップ４の支持部４ｂが桟部２ａの支点部２ｂから離れることがなく、キートップ４をスムーズに揺動させることができ、キートップ４の操作性が良い。また、キートップ４は、互いに対向する位置にある、例えば第１の操作部５ａと第３の操作部５ｃとを、同時に押圧したとしても、凸部４ｅが基材８の凹部８ａにぶつかり、キートップ４が下方に降下しないようになっている。そのために、２つのスイッチ手段が同時に押されるような誤動作を防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の多方向入力装置は、キートップに形成した操作部のいずれか１つを押圧操作すると、上ケースに形成した桟部の中央部を支点としてキートップが揺動すると共に、キートップに形成した凸部の先端部が基材に形成した球面状の凹部内を摺動し、押圧操作した操作部と対向する下方側のスイッチ手段が動作するようにしたので、キートップの操作部の外周部と、開口部の内周部との間の隙間Ｄを小さくすることができる。
そのために、内部にゴミ等の異物が侵入しにくい多方向入力装置を提供できる。
【００２１】
また、弾性部材により弾性付勢されるキートップの支持部を上ケースの支点部に係合させて、キートップを揺動可能に支持するようにしたので、キートップをスムーズに揺動させることができ、操作性の良い多方向入力装置を提供できる。
【００２２】
また、スイッチ手段は、キートップのそれぞれの操作部が対向する下方側の弾性部材に可動接点を形成し、この可動接点が対向する側の前記基材に固定接点を形成したので、弾性部材が弾性変形させることにより、可動接点を固定接点に確実に導通させてスイッチ手段を動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多方向入力装置に係わる上面図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】図１の３−３断面図である。
【図４】従来の入力装置の要部断面図である。
【符号の説明】
１多方向入力装置
２上ケース
２ａ桟部
２ｂ支点部
３開口部
３ａ〜３ｄ第１〜第４の開口部
４キートップ
４ａ溝
４ｂ支持部
４ｃ鍔部
４ｄスイッチ操作部
４ｅ凸部
５操作部
５ａ〜５ｄ第１〜第４の操作部６弾性部材
６ａ押圧部
６ｂ空洞部
６ｃ連結部
７シート部材
８基材
８ａ凹部

Claims

押圧操作可能な操作部を有するキートップと、このキートップの前記操作部が挿入されて保持可能な開口部を有する上ケースと、前記キートップの前記操作部を押圧することにより弾性変形可態な弾性部材と、前記操作部を押圧して前記弾性部材を弾性変形させることにより動作可能なスイッチ手段とを備え、前記上ケースは、前記開口部を円周方向に４分割する桟部を有し、前記キートップの前記操作部は、十字状の溝により円周方向に４分割され、この４分割された前記操作部は、前記４分割された前記開口部にそれぞれ挿入されて上下動可能に保持され、前記弾性部材は、前記上ケースの下方に配設された板状の基材上に保持されると共に、前記キートップを前記上ケース側に弾性付勢し、前記キートップは、前記溝の十字状に交差する交差部の下面から前記基材側に突出する棒状の凸部を形成し、前記基材は、前記凸部の先端部が摺動可能な球面状の凹部を形成し、前記スイッチ手段は、それぞれの前記操作部が対向する下方側の前記基材上にそれぞれ配設され、前記桟部の中央部は前記キートップの十字状の前記溝の交差部の位置で支持され、前記キートップの棒状の凸部と前記基材の凹部とでその位置を保持され、前記操作部のいずれか１つを押圧操作すると、前記桟部の中央部を支点として前記キートップが揺動すると共に、前記凸部の先端部が前記球面状の凹部内を摺動し、前記押圧操作した前記操作部と対向する下方側の前記スイッチ手段が動作するようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
前記上ケースは、前記４分割された前記開口部に挟まれた前記桟部の中央部から前記基材側に突出する支点部を形成し、前記キートップは、十字状の前記溝の交差部に前記支点部が係合可能な凹状の支持部を形成し、前記弾性部材により弾性付勢される前記キートップの前記支持部を前記支点部に係合させて、前記キートップを揺動可能に支持するようにしたことを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
前記スイッチ手段は、それぞれの前記操作部が対向する下方側の前記弾性部材に可動接点を形成し、この可動接点が対向する側の前記基材に固定接点を形成したことを特徴とする請求項１、または２記載の多方向入力装置。