JP4475092B2 - 電子部品の中点復帰機構、およびそれを用いた入力操作用電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器の入力操作部などに用いられる電子部品の中点復帰機構、およびそれを用いた入力操作用電子部品に関するものである。

各種電子機器における入力操作部分は、様々な入力操作形態のものがあり、ゲーム機等においては、操作部分がスティックで構成され、そのスティックを傾倒操作して使用するものが多く用いられている。

上記構成の従来の入力操作用電子部品の一事例について、図面を用いて説明する。

図６は従来の入力操作用電子部品の外観斜視図、図７は同上面図であり、同図において、１は、略立方体に構成されたケース部であり、その外側面の内、隣り合う二つの側面部には、可変抵抗器などからなる回転型電子部品２が各々操作軸をケース部１の中央側に向けて装着されている。

そして、ケース部１内には、各々の回転型電子部品２の操作軸に連動可能に結合された回動部材３が直交関係で組み合わせられて収納され、その回動部材３の中央孔部３Ａ内には、棒状に形成された操作体４が挿通されている。なお、図示は省略するが、回動部材３は付勢部材を介して水平状態で保たれる構成となっている。

以上のように従来の入力操作用電子部品は構成され、その動作は、操作体４を傾倒操作すると、その傾倒状態に応じて回動部材３が回動し、その回動部材３の回動に伴って各回転型電子部品２の操作軸が回転して所定出力が得られる。

その傾倒操作をやめると、回動部材３は図示しない付勢部材からの付勢力により元の位置に戻り、操作体４は、回動部材３の中央孔部３Ａで案内されつつ、元の垂直状態に復帰するものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
特開２００３−１７３２１４号公報 特開２００２−１０８４７３号公報

しかしながら、上記従来の入力操作用電子部品は、ケース部１の外側面に取り付けられた回転型電子部品２の直径に応じた高さ寸法のものとなり、その低背化には限界があった。また、近年の機器の多様化に伴って、上記傾倒操作以外の操作形態で、中点復帰機構を有する薄型構成の入力操作用電子部品の開発要望も高くなってきた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、従来とは異なる操作形態で低背に構成できる電子部品の中点復帰機構、およびそれを用いた入力操作用電子部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、中央部から延出された少なくとも三つ以上の延出部が同一方向の螺旋状に巻き回されて平面的またはすり鉢状のコイル状部分に形成されたバネ体と、上記バネ体のコイル状部分が所定の伸縮状態となるように上記各延出部を保持すると共に、上記バネ体上を覆う中間壁の中央位置に円形孔が設けられ、かつ上記中間壁の上方位置にはＹ軸方向のみに移動可能なように構成された移動規制部を有するケースと、上記移動規制部に係合しＹ軸方向のみにスライド移動可能に組み合わされ、その中央部にＸ軸方向に沿った略長方形の支持孔が設けられた移動部材と、上面に配された規制突起が上記移動部材の支持孔に下方から挿通され、かつ上記ケースの上記円形孔内に位置するように配されて上記移動部材に対してはＸ軸方向のみにスライド移動可能に組み合わされた中間部材と、上記中間部材に上方から結合固着された操作部用部材とを有し、上記操作部用部材と上記中間部材とは上記バネ体の中央部に結合状態とされている操作体の一部としてなり、上記操作体に対するスライド移動操作時に、上記移動部材、上記中間部材の移動に伴って上記ケースの上記円形孔内の全ての範囲で上記操作体がスライド移動操作できる構成とされており、上記操作体へのスライド移動操作に伴い上記バネ体のコイル状部分がさらに伸縮され、そのスライド操作力を除くと、上記操作体が、上記バネ体における上記当初の伸縮状態に戻る復元力で中央位置に復帰される電子部品の中点復帰機構であり、当該構成であれば、平面的またはすり鉢状に構成されたバネ体の高さ内でスライド操作形態の中点復帰機構が構成でき、これを用いることにより、スライド操作形態で低背の中点復帰機構付き電子部品が実現できるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、バネ体を、中央部の外周対角位置から各々延出された二つの延出部が同一方向の螺旋状に巻き回されて平面的またはすり鉢状のコイル状部分に形成された第１バネ体および第２バネ体を、上記延出部どうしが直交関係になるように並置して構成すると共に、上記第１および第２バネ体の各延出部の端部を、ケース内で直交関係で保持させたものであり、略同一形状の二つのバネ体を組み合わせて四つの延出部を有するバネ体として構成するものであるため、個々のバネ体の構成が簡素なもので済むと共に、その各々の端部を直交関係でケースに保持させた構成としたため、非操作時を含んで操作体のガタツキなどの低減が図れ、かつ操作体のスライド操作時には、上記第１および第２バネ体から加わる各々のバネ力の合成力に抗して操作体のスライド操作がなされるものにでき、スライド操作力としても全方位に亘って均一的なものとなるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、ケースの底面に重ねて座標位置検出素子を配置し、操作体のスライド操作時に、上記操作体の位置が上記座標位置検出素子からの出力で検出できる請求項１記載の電子部品の中点復帰機構を用いた入力操作用電子部品としたものであり、操作体の中点復帰機構を備えた厚みの薄いスライド操作タイプのものが実現できるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、座標位置検出素子としてタッチパネルを用い、上記操作体の下端で上記タッチパネル上を押圧しつつ操作可能な構成としたものであり、タッチパネルスイッチは、比較的安価に構成できる電子部品であるため、入力操作用電子部品としても安価な構成のものにできるという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、請求項３記載の発明において、座標位置検出素子として磁気検出素子を用い、操作体の下端に磁気発生素子を内蔵させたものであり、操作体のスライド操作時における座標位置検出寿命の長いものが実現できるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、バネ体の平面的またはすり鉢状に形成されたコイル状部分をケース内で所定の伸縮状態にして保持させると共に、上記バネ体の中央部に操作体を結合させ、かつ上記操作体が上記ケースの中間壁の中央位置に設けられた円形孔内の範囲で平面的な全方位に向けて自在にスライド操作可能な構成のものとして、その操作体へのスライド操作時には、上記コイル状部分のさらなる伸縮に伴うバネ力を活用して上記操作体の中点復帰をさせる構成であるため、スライド操作形態で低背の電子部品の中点復帰機構、およびそれを用いた入力操作用電子部品が実現できるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態による電子部品の中点復帰機構を用いた入力操作用電子部品の外観斜視図、図２は同分解斜視図、図３は同要部である中点復帰機構部分を示すケース下面側からの斜視図である。

同図において、１１は金属板製の下カバーであり、略正方形をなす底部１２の各四辺には、スナップフィット用孔部１３Ａを備えた窓状の係止部１３が、各々上方に折り曲げ形成されている。

そして、その底部１２上には、座標位置検出素子であるタッチパネル１５が配されている。

このタッチパネル１５における詳細構成の図示は省略するが、その構成としては、二枚の絶縁基材が所定間隔を保って対向配置されると共に、その対向面の各々にカーボンなどからなる導電層が面状に構成されたものとなっている。そして、その動作としては、可撓性を有する上方の絶縁基材上から操作力を加え操作した箇所を部分的に下方に撓ませて当該操作箇所の導電層同士を接触させ、その状態で、フレキシブル配線板などを介して上記導電層に電圧を印加すると共に、その接触位置の電圧値を取り出して操作された座標位置検出ができる構成となっている。なお、上記構成のタッチパネル１５は、比較的安価なものであるため、これを用いると好ましい。

そして、２１は、下カバー１１の底部１２上に配された絶縁樹脂製のケースであり、その側面各々に配設された突起２１Ａが、上記スナップフィット用孔部１３Ａに係止されて下カバー１１とケース２１は結合されている。

また、このケース２１は、高さ位置における略中央位置に大径の円形孔２２Ａ付きの中間壁２２を有し、その中間壁２２より下方は、正方形状で下方面が開口する下方凹部２３に構成され、その下方凹部２３を構成する外壁部２４の下端が、下カバー１１の底部１２に当接している。上記タッチパネル１５は、下方凹部２３内に位置決めして収納されている。また、上記円形孔２２Ａは、その端部で後述する操作体４１の移動範囲を規制する役割も担う。

また、ケース２１の下方凹部２３におけるタッチパネル１５上の空間には本発明による中点復帰機構が構成されている。

ここで、その中点復帰機構について説明する。

図２および図３に示すように、当該中点復帰機構は、第１バネ体３１と第２バネ体３２等が組み合わせられて構成される。

第１バネ体３１は、直線状で所定幅のバネ板材が、上記幅方向が上下方向に向けられ板厚が順次径方向に向けて並ぶ螺旋状に巻き回された平面的なコイル状のもので構成されている。その詳細形状は、中央位置に第１直線部３１Ａを備え、その両端部分からの各延出部３１Ｂが同一方向・同一ピッチの螺旋形状に巻き回され、その各外方端は、直線状部３１Ｃで構成されている。

そして、上記直線状部３１Ｃの外面が、ケース２１の正方形の下方凹部２３を構成する外壁部２４の内、一方の対向する内側面に対し各々弾接保持され、各延出部３１Ｂで構成されるコイル状部分が上記一方の内側面側の方向で若干撓むようにして、第１バネ体３１は、ケース２１に対して上記幅方向がケース２１の上下方向に合わせて配されている。このとき、上記各直線状部３１Ｃは上記正方形の一辺の略中央位置で弾接し始め、その各直線状部３１Ｃの終端は、他方の対向する内側面に各々当接状態となっており、これにより、第１バネ体３１は下方凹部２３内で位置決め保持されている。なお、第１直線部３１Ａは、その中央位置に第１係合部３１Ｄを備えている。

また、第２バネ体３２も、第１バネ体３１と同一幅および同一長さの直線状のバネ板材が、上記幅方向が上下方向に向けられ板厚が順次径方向に向けて並ぶ螺旋状に巻き回された平面的なコイル状のもので構成されている。その詳細形状は、中央位置に第２直線部３２Ａを備え、その両端部分からの各延出部３２Ｂは、第１バネ体３１の各延出部３１Ｂと同一方向・同一ピッチの螺旋形状に巻き回され、その各外方端は、直線状部３２Ｃに形成されている。なお、第２直線部３２Ａも、その中央位置に第２係合部３２Ｄを備えている。

そして、第１および第２バネ体３１および３２は、第１および第２係合部３１Ｄおよび３２Ｄを用いて、第１および第２直線部３１Ａおよび３２Ａどうしが、互いに直交関係となる十字状に組み合わせられている。上記組み合わせ状態で第２バネ体３２も、第１バネ体３１の場合と同様にケース２１の下方凹部２３内に収納保持されている。

その第２バネ体３２の下方凹部２３内への収納保持状態としては、各直線状部３２Ｃの外面が、下方凹部２３を構成する外壁部２４の内、上記他方の対向する内側面に対し各々弾接保持されている。なお、第２バネ体３２は、その他方の内側面側の方向で螺旋状に形成された各延出部３２Ｂで構成されるコイル状部分が若干撓むように、上記各直線状部３２Ｃは上記他方の内側面側における一辺の略中央位置で弾接し始め、その各直線状部３２Ｃの終端は、上記一方の対向する内側面に各々当接状態とされてケース２１の下方凹部２３内に収納保持されている。

上記のように、上記略同一形状の第１および第２バネ体３１および３２を上記のように９０度角度を振ってケース２１に保持させると、各々の螺旋状に巻き回された各延出部３１Ｂ、３２Ｂが、径方向に向かっては交互に位置する状態で配置されたものにできる。また、上記第１および第２バネ体３１および３２の形状であれば、各々、長尺のバネ材を巻き回して形成できる簡素なものであるため、安価に構成できる。

そして、上記上面視十字状に係合された第１および第２直線部３１Ａおよび３２Ａに対し、下端部材４２と中間部材４３と操作部用部材４４とからなる操作体４１が結合されている。その下端部材４２の略球状に形成された下端面は、タッチパネル１５上に当接もしくは両者間に若干の隙間を有する設定としてある。

そして、操作体４１の下端部材４２は、上部に十字溝部４２Ａを備え、その十字溝部４２Ａ上に、十字状に組み合わせられた上記第１および第２直線部３１Ａおよび３２Ａが載せられ、その上方から外形が略円形の中間部材４３が結合されて、上記第１および第２直線部３１Ａおよび３２Ａを上下から挟持している。

また、中間部材４３は、上面部に一定幅の規制突起４３Ａを有しており、上記結合状態で、規制突起４３Ａの平行な両側面部が、タッチパネル１５で検出可能な矩形状範囲の端部と平行関係となるように設定している。なお、図１および図２にも示しているように、以下は、上記規制突起４３Ａの平行な両側面部の方向をＸ軸方向、それと直交する方向をＹ軸方向として説明する。

そして、中間部材４３は、ケース２１の中間壁２２に配された円形孔２２Ａ内に位置し、かつ、その規制突起４３Ａは、中間壁２２の上面高さ位置よりも上方に位置する設定となっている。

一方、ケース２１の上面部には、側溝２５Ａが内側に各々設けられた上方に突出する一対の移動規制部２５が、中間壁２２上においてＹ軸方向に対し平行な対向端部位置に一体に形成されている。つまり、図１および図２に示すように、側溝２５Ａは、Ｙ軸方向に対し平行な定まった高さ位置で伸び、側溝２５Ａどうしは、対向位置で配されている。

そして、その移動規制部２５の側溝２５Ａどうしの間に、略長方形に形成された板状移動部材２７の両端部が各々挿入されてＹ軸方向のみにスライド移動可能に組み合わされている。

また、上記中間部材４３は、上面に配された規制突起４３Ａが、板状移動部材２７の中央部に略長方形で設けられた支持孔２７Ａに下方から挿通されている。この支持孔２７Ａは、Ｘ軸方向に長く、Ｙ軸方向に相当する短辺幅が、規制突起４３Ａの平行な側面間の寸法よりも若干幅広の寸法で設定された略長方形状で形成されている。

そして、板状移動部材２７から突出する中間部材４３の規制突起４３Ａには、操作部用部材４４が結合固着されている。この操作部用部材４４は、操作部分となる上方の棒状部４４Ａの下方に略正方形に形成されたフランジ部４４Ｂを備え、そのフランジ部４４Ｂの一辺は、支持孔２７ＡのＹ軸方向に相当する短辺幅よりも広幅で設けてあると共に、その下面は平坦な面で形成してある。

そして、板状移動部材２７の支持孔２７Ａから上方に突出する規制突起４３Ａ上に配してある円柱部４３Ｂが、操作部用部材４４のフランジ部４４Ｂに配した孔部４４Ｃに挿入され、その上端を潰しカシメされることにより、中間部材４３と操作部用部材４４とは結合されている。その結合状態で板状移動部材２７は、下方からは中間部材４３の規制突起４３Ａが設けられていない位置の上面平坦面と上記フランジ部４４Ｂの平坦な下面との間に配されることとなるが、フランジ部４４Ｂの平坦な下面と板状移動部材２７の上面間には、所定隙間があいている。

なお、上記略同一形状の第１および第２バネ体３１および３２を各々直交関係で若干撓ませた状態でケース２１内に保持させている当該構成であれば、中間部材４３と下端部材４２とで挟持している第１および第２直線部３１Ａおよび３２Ａは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向ともに釣り合った位置で停止状態となり、かつ上記Ｘ軸およびＹ軸方向ともに若干の所定撓みに応じたバネ力によるプリロードが加わった状態となるため、操作体４１のガタツキなどは少なく、中間部材４３に結合されている操作部用部材４４の棒状部４４Ａに不用意に指などがあたった場合などにも不要な移動などの防止ができる。また、その不要な移動としては、操作部用部材４４の下方への押し下げ方向に対しても同様に作用する。

当該中点復帰機構は、以上のように構成され、その下方のタッチパネル１５などを含んで当該実施の形態による電子部品の中点復帰機構を用いた入力操作用電子部品は構成される。

次に、この入力操作用電子部品の動作を説明する。

まず、操作部用部材４４の棒状部４４Ａを若干下方に押し下げてＸ軸方向に水平にスライド移動させると、操作体４１およびその構成部材である中間部材４３と下端部材４２間に挟持された第１および第２直線部３１Ａおよび３２Ａが下方に移動し、下端部材４２の球状面でタッチパネル１５上を押圧操作する状態となる。このとき、第１および第２バネ体３１および３２は、第１および第２直線部３１Ａおよび３２Ａに近い各延出部３１Ｂおよび３２Ｂの内径部分に近い位置からすり鉢状に下方に移動する。その状態で、上記第１および第２バネ体３１および３２における外周端側のケース２１への保持位置が当初の位置から変わらないようにバネ圧設定をしている。そして、上記操作状態に移行したタッチパネル１５からは、その中央位置における座標位置情報が検出できるようになる。

そして、上記タッチパネル１５への操作状態を維持しつつ、操作体４１つまり操作部用部材４４の棒状部４４ＡをＸ軸方向にスライド移動操作を行うと、中間部材４３の規制突起４３Ａの平行な側面が、板状移動部材２７の中央部に設けた支持孔２７ＡのＸ軸方向に伸びる対向端面で案内され、第１および第２バネ体３１および３２の各延出部３１Ｂおよび３２Ｂで構成された各々のコイル状部分が、さらに伸縮しつつ、操作体４１は当該Ｘ軸方向に移動していく。

このとき、下端部材４２の球状面で押圧状態となっているタッチパネル１５からは、上記操作体４１のＸ軸方向への移動に応じた座標位置情報が検出される。なお、このときも上記第１および第２バネ体３１および３２は、各外周端側のケース２１への保持位置が当初の位置から変わらないように、所定のバネ圧でケース２１に保持される設定としてある。

そして、操作部用部材４４の棒状部４４ＡへのＸ軸方向へのスライド操作をやめると、第１および第２バネ体３１および３２のコイル状部分は元の状態に復帰し、その復帰力で操作部用部材４４は規制突起４３Ａの平行な側面が、板状移動部材２７の支持孔２７ＡのＸ軸方向に伸びる対向端面で案内されつつ元の中央位置に戻る。また、第１および第２バネ体３１および３２の元の状態への復帰に伴い、タッチパネル１５への操作状態も解除される。

次に、操作部用部材４４の棒状部４４Ａを若干下方に押し下げてＹ軸方向に水平にスライド移動させると、上記同様に下端部材４２の球状面でのタッチパネル１５上からの押圧操作状態となり、そのタッチパネル１５への操作状態を維持しつつ、操作部用部材４４がＹ軸方向に移動していく。

このＹ軸方向への移動時には、中間部材４３の規制突起４３Ａの平行な側面の操作方向に応じた一方側が、支持孔２７Ａの対応する端面をＹ軸方向に押していく。これにより、ケース２１に対してＹ軸方向に移動可能に組み合わされた板状移動部材２７が、対向状態で設けられた側溝２５Ａで両端を案内されつつ、操作されたＹ軸方向に移動していく。この場合にも第１および第２バネ体３１および３２は、各延出部３１Ｂおよび３２Ｂで構成された各々のコイル状部分がさらに伸縮していくと共に、下端部材４２の球状面で押圧状態となっているタッチパネル１５からは、上記スライド操作に応じたＹ軸方向に移動していく座標位置情報が検出される。

そして、操作体４１の棒状部４４Ａへの操作をやめると、第１および第２バネ体３１および３２のコイル状部分は元の状態に復帰し、その復帰力で操作部用部材４４は規制突起４３Ａの操作された方向とは逆の側面で板状移動部材２７の支持孔２７Ａの対応する端面を押し戻していき、元の中央位置に戻る。また、第１および第２バネ体３１および３２の元の状態に復帰に伴い、タッチパネル１５への操作状態も解除される。

なお、このＹ軸方向側への操作時にも、第１および第２バネ体３１および３２は、第１および第２直線部３１Ａおよび３２Ａに近い各延出部３１Ｂおよび３２Ｂの内径部分に近い位置からすり鉢状になり、その状態で操作されることなどは、上述のＸ軸方向への操作時の場合と同じであるため、詳細な説明は省略する。

さらに、当該入力操作用電子部品は、上記Ｘ軸方向およびＹ軸方向への操作を組み合わせた状態で行うこともでき、その場合には、上記二つの動作状態が複合して平面的な全方位に向けて自在にスライド操作ができ、タッチパネル１５からは、その操作状態に応じた座標位置情報が検出される。そして、その操作をやめると、操作体４１は、第１および第２バネ体３１および３２の復帰力で元の位置に押し戻される。

なお、上記スライド操作時においては、直交関係で配置された第１および第２バネ体３１および３２のコイル状部分のさらなる伸縮に基づく各々のバネ力の合成力に抗してスライド操作がなされるものにできるため、そのスライド操作力としても全方位に亘って均一的で操作性も良好なものとなる。

なお、上記操作部用部材４４の外方側への移動規制構造としては、移動された操作体４１の外形円形に形成してある中間部材４３の外側壁が、ケース２１の中間壁２２に配した円形孔２２Ａの内端面に当接することにより停止する構成としている。

このように、当該実施の形態による電子部品の中点復帰機構およびそれを用いた入力操作用電子部品は、非操作状態では、操作体４１が第１および第２バネ体３１および３２のコイル状部分からの所定のバネ力で中点位置に維持され、その状態から操作部用部材４４を押し下げて水平にスライド移動させることにより、操作方向に応じた信号をタッチパネル１５から得ることができ、その操作状態を解除すると、第１および第２バネ体３１および３２のコイル状部分が元の形状に復元するバネ力で操作体４１を元の位置に復帰させる構成であるため、例えば従来の構成のものよりも非常に厚みが薄い低背の中点復帰機構付きのスライド操作形態のものを実現することができる。

なお、上記には、第１および第２バネ体３１および３２を組み合わせて並置して四つの延出部３１Ｂ、３２Ｂが平面的に巻き回されたものを説明したが、延出部の数としては少なくとも三つ以上あればよく、かつ平面的に巻き回されたもの以外に予め中央部の位置が下方側に位置するすり鉢状で形成されていてもよい。

また、座標位置検出素子としてもタッチパネル１５のみに限定されるものではなく、他の座標位置検出素子と組み合わせてもよい。例えば、座標位置検出素子として磁気検出素子を用いる場合には、操作体の下端に磁気発生素子を内蔵させた構成とすればスライド操作形態で厚みの薄い同様のものに構成できる。

（実施の形態２）
図４は本発明の第２の実施の形態による電子部品の中点復帰機構を用いた入力操作用電子部品の分解斜視図、図５は同要部である中点復帰機構部分を示すケース下面側からの斜視図である。

当該実施の形態によるものは、前述の実施の形態１によるものに対し、主として中点復帰機構の構造が異なるものである。このため、以下には、上記中点復帰機構部分を主に説明する。なお、実施の形態１によるものと同一部分には同一符号を付して、その詳細説明は省略する。

図４に示すように、タッチパネル１５上に配置されるケース５１は、タッチパネル１５が配された下カバー１１に対し、側面各々に配設された突起２１Ａがスナップフィット用孔部１３Ａで係止されて結合されている点、円形孔２２Ａが設けられた中間壁２２を備えている点、その中間壁２２上の一方の対向端部位置に移動規制部２５を設けている点などは、前述のケース２１とほぼ同一構成である。

しかしながら、図５から判るように、その中点復帰機構が構成されている下方部分の構成が異なり、下方凹部２３の代わりに円形孔２２Ａと同心の中央円形凹部５２が配設されたものとなっている。

また、ケース５１の下面側における四つの角部において、中央円形凹部５２と隣接する小径凹部５３Ａ〜５３Ｄが設けられている。その一方の対角位置関係にある小径凹部５３Ａ、５３Ｃどうしは、同一深さで設けられている。また、他方の対角位置関係にある小径凹部５３Ｂ、５３Ｄどうしも同一深さで設けられているが、上記一方の対角位置関係にある小径凹部５３Ａ、５３Ｃどうしとは異なる深さで設定されている。そして、各小径凹部５３Ａ〜５３Ｄ内には、図示は省略するがカシメ保持用の突起が各々設けられている。

そして、その中央円形凹部５２内に収容され、当該中点復帰機構を構成する要部となる第１および第２バネ体６１および６２は、図４および図５に示すように、側面視平板状のものを用いており、その板厚側がケース５１の上下方向に合わせて配されている。

その第１バネ体６１は、中央円形部６１Ａの外周対角位置から同一幅で延設され、互いに同一方向・同一ピッチの螺旋形状に形成された一対の延出部６１Ｂを備えている。各延出部６１Ｂは、その幅方向が順次径方向に向けて並ぶように形成されている。また、各延出部６１Ｂの各外方端は、孔付き円形部６１Ｃに形成されていると共に、上記中央円形部６１Ａにも貫通孔６１Ｄが配設されている。

そして、第２バネ体６２は、第１バネ体６１と同一のものを用いているが、説明を判り易くするために、図中の表記および以下の説明では、その構成部分の各々を、中央円形部６２Ａ、延出部６２Ｂ、孔付き円形部６２Ｃ、貫通孔６２Ｄとして説明する。

そして、第１および第２バネ体６１および６２は、図５に示すように、上下で板厚が重なるようにし、しかも実施の形態１の場合と同様に互いに延出部６１Ｂと６２Ｂとが直交配置関係になるようにケース５１内に収納されている。

上記第１バネ体６１は、中央円形部６１Ａおよびそれから延設されている各延出部６１Ｂが中央円形凹部５２内に収容状態で配され、各端部に形成された孔付き円形部６１Ｃは、ケース５１の一方の対角位置関係にある小径凹部５３Ａ、５３Ｃ内に配され、上記孔付き円形部６１Ｃの孔内に図示しないカシメ保持用の突起を挿通させてカシメ込むことにより、第１バネ体６１はケース５１に保持されている。このとき、第１バネ体６１は、各延出部６１Ｂで構成されるコイル状部分が径方向の外側に向かって若干引っ張られるようにして保持される構成としている。

また、第２バネ体６２は、第１バネ体６１と直交配置関係になるように角度を９０度振って第１バネ体６１の上方位置に重ねて配されている。その配設状態としては、中央円形部６２Ａおよびそれから延設されている各延出部６２Ｂが中央円形凹部５２内に収容状態で配され、各端部に形成された孔付き円形部６２Ｃは、ケース５１の他方の対角位置関係にある小径凹部５３Ｂ、５３Ｄ内に配されている。このとき、第２バネ体６２は、第１バネ体６１と同様に、各延出部６２Ｂで構成されるコイル状部分が径方向の外側に向かって若干引っ張られるようにして、上記孔付き円形部６２Ｃの孔内に図示しないカシメ保持用の突起を挿通させてカシメ込むことにより、第２バネ体６２もケース５１に保持されている。なお、上記ケース５１への保持状態での第１および第２バネ体６１および６２の外方への引っ張られ状態は、同等な状態となるように設定している。また、図４に示すように、上記カシメ時に、タッチパネル１５に配した結合用孔１５Ａも合わせてカシメ固定できるようにしてもよい。

そして、上記第１および第２バネ体６１および６２の保持状態とすることで上下に重なる中央円形部６１Ａおよび６２Ａには、操作部用部材４４と中間部材４３と下端部材７１とで構成される操作体７０が結合されている。

つまり、下端部材７１の下方フランジ部７１Ｂから上方に突出形成された中央凸部７１Ａを、下方側から第１および第２バネ体６１および６２の貫通孔６１Ｄおよび６２Ｄに挿入し、上記第２バネ体６２上に配される中間部材４３に結合させている。なお、中間部材４３と第２バネ体６２との間には、押さえバネ７５を介在させ、そのバネ力で、第１および第２バネ体６１および６２どうし間におけるすべり等の発生を防止する構成としている。なお、下端部材７１の下方フランジ部７１Ｂの下面は、略球状に形成され、その下端面でタッチパネル１５上を摺動操作可能なこと、およびケース５１の移動規制部２５の側溝２５Ａに対し、スライド移動可能に組み合わせられた板状移動部材２７の支持孔２７Ａを介して中間部材４３上には操作部用部材４４が結合固着されている点などは、実施の形態１の場合と同じであるため説明は省略する。

当該実施の形態による電子部品の中点復帰機構を用いた入力操作用電子部品は以上のように構成され、次にその動作について説明する。

まず、非操作状態では、第１および第２バネ体６１および６２のコイル状部分は、ともに若干引っ張られた状態でケース５１に保持されているため、その若干の伸びに応じたバネ力によるプリロードが加わった状態で、それらを挟持している部分を備えた操作体７０、つまり操作部用部材４４の棒状部４４Ａは、中央位置で安定した停止状態になっており、棒状部４４Ａに不用意に指などが当った場合などの不要な移動が防止されたものとなっている。

そして、操作部用部材４４の棒状部４４Ａを押し下げて所定の水平方向に向けてスライド移動させると、第１および第２バネ体６１および６２の中央部分が下方に下がって下端部材７１の下端面でタッチパネル１５上を押しつつタッチパネル１５上から摺動操作がなされ、タッチパネル１５から、その移動に応じた信号が得られることは実施の形態１の場合と同じである。このとき、第１および第２バネ体６１および６２は、その操作状態に応じて延出部６１Ｂ、６２Ｂで構成された各々のコイル状部分が伸縮されつつ、操作体７０のスライド移動がなされる。

そして、その操作力を解除すると、第１および第２バネ体６１および６２が元の形状に復元することにより、タッチパネル１５からの信号出力が停止されると共に、操作体７０は中央位置に押し戻される。なお、その他の操作状態における各部位の動作は実施の形態１の場合と同じである。

以上のように当該実施の形態によるものは、実施の形態１によるものよりもさらに平面的な第１および第２バネ体６１および６２を、上下に重ね合わせて構成するものであるため、実施の形態１のものよりもさらに薄型で、しかも第１および第２バネ体６１および６２の組み合わせ工数なども少なく構成することができる。

また、同一形状の第１および第２バネ体６１および６２を用いた当該構成においては、その第１および第２バネ体６１および６２を、量産性にも優れる打ち抜き加工で高精度かつ安価に形成することができるため、コスト的にも有利である。

なお、当該実施の形態によるものも、実施の形態１の場合と同様に、各延出部は少なくとも三つ以上あればよく、かつ当該構成のバネ体は打ち抜き加工で形成できるため、一つのバネ体の中央部から三つ以上の延出部を導出した形態のものとすることも容易にでき、さらなる薄型化を図ることもできる。また、その形状としても、平面的に巻き回されたもの以外に予め中央部の位置が下方側に位置するすり鉢状に加工してあってもよい。

また、座標位置検出素子としてタッチパネル１５以外のものと組み合わせて入力操作用電子部品として構成してもよいこと等も実施の形態１の場合と同じである。

本発明による電子部品の中点復帰機構、およびそれを用いた入力操作用電子部品は、バネ体の平面的またはすり鉢状に形成されたコイル状部分をケース内で所定の伸縮状態にして保持させると共に、上記バネ体の中央部に操作体を結合させ、かつ上記操作体が上記ケースの中間壁の中央位置に設けられた円形孔内の範囲で平面的な全方位に向けて自在にスライド操作可能な構成のものとして、その操作体へのスライド操作時には、上記コイル状部分のさらなる伸縮に伴うバネ力を活用して操作体の中点復帰をさせる構成としたため、タッチパネルなどと組み合わせることによりスライド操作形態で低背の入力操作用電子部品等が実現でき、各種電子機器の入力操作部を構成する際等に有用である。

本発明の第１の実施の形態による電子部品の中点復帰機構を用いた入力操作用電子部品の外観斜視図 同分解斜視図 同要部である中点復帰機構部分を示すケース下面側からの斜視図 本発明の第２の実施の形態による電子部品の中点復帰機構を用いた入力操作用電子部品の分解斜視図 同要部である中点復帰機構部分を示すケース下面側からの斜視図 従来の入力操作用電子部品の外観斜視図 同上面図

符号の説明

１１ 下カバー
１２ 底部
１３ 係止部
１３Ａ スナップフィット用孔部
１５ タッチパネル
１５Ａ 結合用孔
２１、５１ ケース
２１Ａ 突起
２２ 中間壁
２２Ａ 円形孔
２３ 下方凹部
２４ 外壁部
２５ 移動規制部
２５Ａ 側溝
２７ 板状移動部材
２７Ａ 支持孔
３１、６１ 第１バネ体
３１Ａ 第１直線部
３１Ｂ、６１Ｂ 第１バネ体の延出部
３１Ｃ 第１バネ体の直線状部
３１Ｄ 第１係合部
３２、６２ 第２バネ体
３２Ａ 第２直線部
３２Ｂ、６２Ｂ 第２バネ体の延出部
３２Ｃ 直線状部
３２Ｄ 第２係合部
４１、７０ 操作体
４２、７１ 下端部材
４２Ａ 十字溝部
４３ 中間部材
４３Ａ 規制突起
４３Ｂ 円柱部
４４ 操作部用部材
４４Ａ 棒状部
４４Ｂ フランジ部
４４Ｃ 孔部
５２ 中央円形凹部
５３Ａ〜５３Ｄ 小径凹部
６１Ａ 第１バネ体の中央円形部
６１Ｃ 第１バネ体の孔付き円形部
６１Ｄ 第１バネ体の中央円形部の貫通孔
６２Ａ 第２バネ体の中央円形部
６２Ｃ 第２バネ体の孔付き円形部
６２Ｄ 第２バネ体の中央円形部の貫通孔
７１Ａ 中央凸部
７１Ｂ 下方フランジ部
７５ 押さえバネ

Claims (5)

1. 中央部から延出された少なくとも三つ以上の延出部が同一方向の螺旋状に巻き回されて平面的またはすり鉢状のコイル状部分に形成されたバネ体と、上記バネ体のコイル状部分が所定の伸縮状態となるように上記各延出部を保持すると共に、上記バネ体上を覆う中間壁の中央位置に円形孔が設けられ、かつ上記中間壁の上方位置にはＹ軸方向のみに移動可能なように構成された移動規制部を有するケースと、上記移動規制部に係合しＹ軸方向のみにスライド移動可能に組み合わされ、その中央部にＸ軸方向に沿った略長方形の支持孔が設けられた移動部材と、上面に配された規制突起が上記移動部材の支持孔に下方から挿通され、かつ上記ケースの上記円形孔内に位置するように配されて上記移動部材に対してはＸ軸方向のみにスライド移動可能に組み合わされた中間部材と、上記中間部材に上方から結合固着された操作部用部材とを有し、上記操作部用部材と上記中間部材とは上記バネ体の中央部に結合状態とされている操作体の一部としてなり、上記操作体に対するスライド移動操作時に、上記移動部材、上記中間部材の移動に伴って上記ケースの上記円形孔内の全ての範囲で上記操作体がスライド移動操作できる構成とされており、上記操作体へのスライド移動操作に伴い上記バネ体のコイル状部分がさらに伸縮され、そのスライド操作力を除くと、上記操作体が、上記バネ体における上記当初の伸縮状態に戻る復元力で中央位置に復帰される電子部品の中点復帰機構。
2. バネ体を、中央部の外周対角位置から各々延出された二つの延出部が同一方向の螺旋状に巻き回されて平面的またはすり鉢状のコイル状部分に形成された第１バネ体および第２バネ体を、上記延出部どうしが直交関係になるように並置して構成すると共に、上記第１および第２バネ体の各延出部の端部を、ケース内で直交関係で保持させた請求項１記載の電子部品の中点復帰機構。
3. ケースの底面に重ねて座標位置検出素子を配置し、操作体のスライド操作時に、上記操作体の位置が上記座標位置検出素子からの出力で検出できる請求項１記載の電子部品の中点復帰機構を用いた入力操作用電子部品。
4. 座標位置検出素子としてタッチパネルを用い、上記操作体の下端で上記タッチパネル上を押圧しつつ操作可能な構成とした請求項３記載の入力操作用電子部品。
5. 座標位置検出素子として磁気検出素子を用い、操作体の下端に磁気発生素子を内蔵させた請求項３記載の入力操作用電子部品。

Images