JP4624306B2 - Multi-directional input device - Google Patents
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Description
本発明は、スライド操作と押下操作とが行える多方向入力装置に係り、特に、操作体がスライド操作後に元位置へ自動復帰するように構成された多方向入力装置に関する。 The present invention relates to a multi-directional input device capable of performing a slide operation and a pressing operation, and more particularly to a multi-directional input device configured such that an operating body automatically returns to an original position after a slide operation.
この種の多方向入力装置は、操作体を所定平面(XY平面)に沿ってスライド移動させると、そのスライド操作に応じた信号が検出手段から出力され、かかるスライド操作力を除去すると、ばね等の弾性復帰手段によって操作体が中立位置まで押し戻されるようになっている。また、操作体がプッシュスイッチ上で昇降可能に保持されているため、この操作体を所定量押し下げると、プッシュスイッチの可動接点が固定接点に接触してスイッチオン信号が出力されるようになっている。 In this type of multidirectional input device, when the operating body is slid along a predetermined plane (XY plane), a signal corresponding to the sliding operation is output from the detection means, and when the sliding operation force is removed, a spring or the like The operating body is pushed back to the neutral position by the elastic return means. In addition, since the operating body is held on the push switch so as to be able to move up and down, when the operating body is pushed down by a predetermined amount, the movable contact of the push switch comes into contact with the fixed contact and a switch-on signal is output. Yes.
従来より、このような多方向入力装置の一例として、ハウジングの内底面の中央部にプッシュスイッチを配設し、このプッシュスイッチ上に搭載した操作体の上端部(ノブ)をハウジングの天板部の開口から上方へ突出させると共に、ハウジング内で水平方向にスライド移動可能な円環状部材の中心孔に操作体を昇降可能に挿通し、この円環状部材をリング状の弾性部材によって径方向内側へ弾性付勢したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる従来の多方向入力装置においては、導電性材料からなる円環状部材の上方と下方に絶縁シートを介して電極部が配設されており、円環状部材がスライド移動すると両電極部間の静電容量が変化するようになっている。そして、操作体のスライド操作時に、円環状部材が操作方向に存するリング状の弾性部材を押し撓めながら操作体と一体的にスライド移動するため、両電極部間の静電容量の変化に基づいて操作体のスライド方向およびスライド量を検出することができ、かかるスライド操作力が除去されると、押し撓められた弾性部材の反発力によって円環状部材と操作体が中立位置へ自動復帰する。また、プッシュスイッチには可動接点として円椀状の反転ばね(板ばね)が組み込まれており、この反転ばねの中央部(頂部)が固定接点と接離可能に対向しているため、操作体が押下操作されて反転ばねの中央部が反転すると、反転ばねの中央部が固定接点に接触してスイッチオン信号が出力されると共に、反転ばねの反転動作に伴ってクリック感が生起されるようになっている。 Conventionally, as an example of such a multi-directional input device, a push switch is provided at the center of the inner bottom surface of the housing, and the upper end (knob) of the operating body mounted on the push switch is the top plate of the housing. The operating body is inserted through a central hole of an annular member that can be slid in the horizontal direction within the housing, and the annular member can be moved radially inward by a ring-shaped elastic member. An elastically biased one has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In such a conventional multidirectional input device, electrode portions are disposed above and below an annular member made of a conductive material via an insulating sheet, and when the annular member slides, the static electricity between both electrode portions is disposed. The electric capacity changes. When the operating body is slid, the annular member slides integrally with the operating body while pushing and bending the ring-shaped elastic member in the operating direction. The sliding direction and the sliding amount of the operating body can be detected, and when the sliding operating force is removed, the annular member and the operating body are automatically returned to the neutral position by the repulsive force of the elastic member pushed and bent. . The push switch incorporates a circular reversal spring (plate spring) as a movable contact, and the center (top) of the reversal spring faces the fixed contact so that it can be contacted and separated. When the center part of the reversing spring is reversed by pressing the button, the center part of the reversing spring comes into contact with the fixed contact and a switch-on signal is output, and a click feeling is caused by the reversing operation of the reversing spring. It has become.
なお、操作体のスライド方向およびスライド量を検出する検出手段は静電容量の変化に基づくものに限らず、例えば、スライド操作時の操作体に駆動されて互いに直交する方向へ移動可能な一対のスライダをハウジング内に組み込み、各スライダに取着した摺動子を対応する導電パターンに摺接させることにより、操作体のスライド方向およびスライド量を検出するように構成したものも知られている。
前述した従来の多方向入力装置では、操作体がプッシュスイッチ上でスライド移動するように構成されているため、中立位置で操作体が押下操作された場合、反転ばねは中央部が押圧されて正常に反転動作するものの、中立位置から大きくスライド移動させた位置で操作体に押下操作力が作用すると、反転ばねは中央部から離れた端部が押圧されて塑性変形してしまう危険性があった。なお、操作体のスライド移動可能な範囲を狭く設定すれば、プッシュスイッチの反転ばねに対する端押しを回避することは可能であるが、このように操作体のスライド移動量が極端に少ない多方向入力装置は使い勝手が悪く好ましくない。 In the conventional multi-directional input device described above, since the operating body is configured to slide on the push switch, when the operating body is pressed down at the neutral position, the reversing spring is pressed normally at the center. However, if the pressing force is applied to the operating body at a position largely slid from the neutral position, the end of the reversing spring may be pressed and plastically deformed. . In addition, if the range in which the operating body can be slid is set narrow, it is possible to avoid pushing the end of the push switch against the reversing spring. The device is not easy to use and is not preferred.
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、操作体のスライド移動量を十分に確保しつつプッシュスイッチに対する端押しを確実に防止できる多方向入力装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and an object of the present invention is to provide a multidirectional input device that can reliably prevent an end push against the push switch while sufficiently securing a sliding movement amount of the operating body. It is to provide.
上記の目的を達成するため、本発明の多方向入力装置では、天板部に開口を有するハウジングと、前記開口を貫通して押下操作可能であると共に押下方向と略直交する方向へスライド操作可能な操作体と、この操作体を前記ハウジング内で昇降可能に保持して該操作体と一体的にスライド移動可能な保持移動体と、この保持移動体を中立位置へ復帰させる弾性復帰手段と、前記操作体のスライド操作を検出する検出手段と、前記操作体によって押圧駆動されるプッシュスイッチとを備え、前記操作体には、前記保持移動体の中立位置において、前記ハウジング外で前記開口に対向する位置に配置される該開口よりも小さな鍔部が設けられており、前記操作体のスライド操作時に前記鍔部の一部が前記ハウジングの前記天板部上へ移動するように構成すると共に、前記保持移動体が、前記操作体を昇降可能に挿通させるための筒状部と、この筒状部から径方向外側へ突設された大径部とを有し、この大径部が前記弾性復帰手段によって弾性付勢されるように構成した。
In order to achieve the above object, in the multi-directional input device of the present invention, a housing having an opening in the top plate portion, a pressing operation that can be performed through the opening and a direction that is substantially orthogonal to the pressing direction can be performed. An operating body, a holding and moving body that can be moved up and down in the housing so as to be movable up and down in the housing, and an elastic return means that returns the holding and moving body to a neutral position. A detecting means for detecting a slide operation of the operating body and a push switch pressed by the operating body are provided, and the operating body faces the opening outside the housing at a neutral position of the holding moving body. A flange that is smaller than the opening disposed at the position is provided, and a part of the flange moves to the top plate of the housing when the operating body is slid. Together constituting the holding moving body has a cylindrical portion for inserting said operating body to be movable up and down, and a large diameter portion projecting from the cylindrical portion radially outward, the large-diameter The portion is elastically biased by the elastic return means .
このように構成された多方向入力装置は、操作体のスライド操作に伴って保持移動体が一体的にスライド移動するため、スライド操作力が除去されると、弾性復帰手段によって保持移動体と操作体を中立位置へ自動復帰させることができる。ただし、操作体がスライド移動すると、操作体に設けられた鍔部の一部がハウジングの天板部上へ移動するため、この天板部に規制されて操作体は押下操作不能な状態となる。したがって、スライド操作時に懸念されるプッシュスイッチに対する端押しを確実に防止できて信頼性が向上すると共に、操作体に十分なスライド移動量を確保することができて使い勝手が向上する。また、操作体の鍔部がハウジングの天板部と重なり合っていないときには、この鍔部をハウジングの開口内へ挿入させながら操作体を押下操作することができるため、予め該開口の真下にプッシュスイッチの中央部を配置させておけば、操作体の押下操作時の動作を安定させることができる。しかも、保持移動体が、操作体を昇降可能に挿通させるための筒状部と、この筒状部から径方向外側へ突設された大径部とを有し、この大径部が弾性復帰手段によって弾性付勢されているため、筒状部で保持することによって操作体の傾きを防止しやすくなると共に、スライド操作後の弾性復帰手段として環状コイルばね等の安価で長寿命な部材を使用することができる。
In the multi-directional input device configured as described above, the holding and moving body integrally slides with the slide operation of the operating body. Therefore, when the slide operation force is removed, the elastic moving means and the holding and moving body are operated. The body can be automatically returned to the neutral position. However, when the operating body slides, a part of the collar provided on the operating body moves onto the top plate portion of the housing, so that the operating body is restricted by the top plate portion and cannot be pressed. . Therefore, it is possible to reliably prevent the end pushing of the push switch, which is a concern during the slide operation, to improve reliability, and to secure a sufficient amount of slide movement for the operating body, thereby improving usability. In addition, when the collar of the operating body does not overlap the top plate of the housing, the operating body can be pushed down while being inserted into the opening of the housing. If the central portion of the control unit is arranged, the operation at the time of the pressing operation of the operating body can be stabilized. In addition, the holding and moving body has a cylindrical portion for allowing the operating body to be inserted in a vertically movable manner, and a large-diameter portion projecting radially outward from the cylindrical portion, and the large-diameter portion is elastically restored. Because it is elastically biased by the means, it is easy to prevent the tilt of the operating body by holding it with the cylindrical part, and an inexpensive and long-life member such as an annular coil spring is used as the elastic return means after the slide operation can do.
上記の構成において、操作体が最下点まで押下操作されたとき、操作体の鍔部の外周面がハウジングの開口の内壁面と対向するように構成すると、押下操作時に操作体をスライド移動させる不所望な力が作用した場合にも、鍔部の外周面がハウジングの開口の内壁面に当接して操作体のスライド移動が速やかに規制されるため、押下操作時にもプッシュスイッチに対する端押しを確実に防止することができて好ましい。 In the above configuration, when the operating body is pressed down to the lowest point, the outer surface of the collar portion of the operating body is configured to face the inner wall surface of the opening of the housing. Even when an undesired force is applied, the outer peripheral surface of the collar comes into contact with the inner wall surface of the opening of the housing, and the sliding movement of the operating body is quickly regulated. This is preferable because it can be surely prevented.
また、上記の構成において、保持移動体の大径部の径方向内側と操作体の鍔部の径方向内側とに相対向するばね受け部を設け、これら両ばね受け部間に操作体を初期位置へ復帰させる圧縮コイルばねを介設すると、プッシュスイッチの作動力が軽くても操作体を誤って押下操作してしまう危険性が少なくなるため好ましい。この場合において、操作体は例えば金属材料の切削加工によって得られる単品でもよいが、この操作体が、保持移動体の筒状部の下側から挿入されて上方への移動が規制されたレバー部材と、このレバー部材が挿通される貫通孔と一方のばね受け部および鍔部を有する移動部材との2部材からなり、レバー部材に移動部材の貫通孔の上端と当接する抜け止め部材を取着することにより、これらレバー部材と移動部材が圧縮コイルを介して保持移動体に保持されるように構成すると、抜け止め部材をレバー部材に簡単に取着できるため組立作業性が向上して好ましい。
Further, in the above configuration, a spring receiving portion is provided opposite to the radially inner side of the large-diameter portion of the holding moving body and the radially inner side of the flange portion of the operating body, and the operating body is initially placed between these spring receiving portions. It is preferable to provide a compression coil spring that returns to the position because there is less risk of the operator pressing the operating body by mistake even if the operating force of the push switch is light . In this case, the operating body may be a single product obtained, for example, by cutting a metal material. However, the operating body is inserted from the lower side of the cylindrical portion of the holding moving body, and the lever member is restricted from moving upward. And a through-hole through which the lever member is inserted and a moving member having one spring receiving portion and a flange portion, and a retaining member that contacts the upper end of the through-hole of the moving member is attached to the lever member. Thus, it is preferable that the lever member and the moving member are held by the holding and moving body via the compression coil, because the retaining member can be easily attached to the lever member and the assembly workability is improved.
また、上記の構成において、操作体のスライド操作を検出する検出手段として適宜構造のものを選択可能であるが、この検出手段が、操作体のスライド操作によって駆動されて互いに直交する方向へ移動可能な第1のスライダと第2のスライダとを備えていれば、各スライダに取着した摺動子を対応する導電パターンに摺接させることによって操作体のスライド方向およびスライド量を高精度に検出することができるため好ましい。この場合において、操作体が第1および第2のスライダと係合する円柱状または円筒状に形成された係合部を有し、かつ、第1のスライダと第2のスライダに該係合部を挿通して互いに直交する方向へ延びる長孔が形成されていると、スライド操作時に意図せぬ回転力が操作体に作用したときに、この回転力が第1のスライダや第2のスライダに伝達されにくくなるため、該回転力に起因する各スライダの位置ずれを効果的に防止できて好ましい。これに加えて、操作体が保持移動体に回転規制された状態で昇降可能に挿通されていると共に、該保持移動体の一部を摺動可能かつ回転不能に挿通する長孔が形成された第3のスライダを備え、この第3のスライダの長孔が第1および第2のスライダのいずれか一方の長孔と同じ方向に延びていると、スライド操作時に意図せぬ回転力が操作体に付与されると、すぐに保持移動体の一部が第3のスライダの長孔周縁部に当接して回転規制されるため、操作体の回転動作を保持移動体と第3のスライダを介して速やかに規制することができて好ましい。 Further, in the above-described configuration, a detector having an appropriate structure can be selected as a detection means for detecting the slide operation of the operating body. However, this detection means is driven by the slide operation of the operating body and can move in directions orthogonal to each other. If the first slider and the second slider are provided, the sliding direction and the sliding amount of the operating body can be detected with high accuracy by bringing the slider attached to each slider into sliding contact with the corresponding conductive pattern. This is preferable because it can be performed. In this case, the operating body has a cylindrical or cylindrical engaging portion that engages with the first and second sliders, and the first slider and the second slider have the engaging portions. If a long hole extending in a direction perpendicular to each other is formed through the insertion of the first slider and the second slider when an unintended rotational force is applied to the operating body during the slide operation Since it becomes difficult to transmit, it is preferable that the displacement of each slider due to the rotational force can be effectively prevented. In addition to this, the operating body is inserted into the holding moving body so as to be able to move up and down while being restricted in rotation, and a long hole is formed through which a part of the holding moving body is slidably and non-rotatably inserted. When a third slider is provided, and the elongated hole of the third slider extends in the same direction as one of the elongated holes of the first and second sliders, an unintended rotational force is generated during the slide operation. Is immediately applied, the rotation of the operating body is controlled via the holding moving body and the third slider. This is preferable because it can be quickly regulated.
本発明の多方向入力装置は、操作体がスライド移動すると、操作体に設けられた鍔部の一部がハウジングの天板部上へ移動するため、この天板部に規制されて操作体は押下操作不能な状態となり、よってスライド操作時に懸念されるプッシュスイッチに対する端押しを確実に防止できて信頼性が向上すると共に、操作体に十分なスライド移動量を確保することができて使い勝手が向上する。また、操作体が保持移動体の筒状部によって昇降可能に保持され、この筒状部から径方向外側へ突設された大径部が弾性復帰手段によって弾性付勢されているため、操作体の傾きを防止しやすくなると共に、スライド操作後の弾性復帰手段として環状コイルばね等の安価で長寿命な部材を使用することができる。
In the multi-directional input device of the present invention, when the operating body slides, a part of the collar provided on the operating body moves onto the top plate of the housing. The push operation becomes impossible, so it is possible to reliably prevent the end pushing of the push switch, which is a concern during the slide operation, to improve reliability, and to secure a sufficient amount of slide movement for the operating body, improving usability. To do. Further, the operating body is held so as to be movable up and down by the cylindrical portion of the holding and moving body, and the large diameter portion projecting radially outward from the cylindrical portion is elastically biased by the elastic return means. In addition, it is possible to use an inexpensive and long-life member such as an annular coil spring as the elastic return means after the sliding operation.
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図1は本発明の第1実施形態例に係る多方向入力装置の分解斜視図、図2(a),(b)はそれぞれ図1に示す操作ユニットを分解して示す上方斜視図と下方斜視図、図3は図1に示す中ケースの下方斜視図、図4は図1に示す底板ケースに組み込まれたプッシュスイッチの分解斜視図、図5は該多方向入力装置の外観図、図6は該多方向入力装置の非操作時の断面図、図7は図6に対応する平面図、図8は該多方向入力装置のスライド操作時の断面図、図9は図8に対応する平面図、図10は該多方向入力装置の押圧操作時の断面図である。 An embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of a multidirectional input device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the push switch incorporated in the bottom plate case shown in FIG. 1, FIG. 3 is an exploded perspective view of the middle case shown in FIG. 5 is an external view of the multidirectional input device, FIG. 6 is a cross-sectional view of the multidirectional input device when not operated, FIG. 7 is a plan view corresponding to FIG. 6, and FIG. 8 is a slide operation of the multidirectional input device. 9 is a plan view corresponding to FIG. 8, and FIG. 10 is a cross-sectional view of the multidirectional input device during a pressing operation.
これらの図に示す多方向入力装置は、上ケース2と中ケース3と底板ケース4および取付板5を積層・一体化してなるハウジング1と、底板ケース4の内底面の中央部に組み込まれたプッシュスイッチ6と、摺動子10a,10bが取着されて互いに直交する方向へスライド移動可能な第1のスライダ7および第2のスライダ8と、第2のスライダ8上で第1のスライダ7と同方向へスライド移動可能な第3のスライダ9と、操作体12と保持移動体13および圧縮コイルばね14を備えた操作ユニット11と、保持移動体13に外装された弾性復帰手段である環状コイルばね15とによって主に構成されている。後述するように、操作体12は水平方向へスライド操作可能であると共に垂直方向へ押下操作可能であり、操作力が除去されると元の位置へ自動復帰するようになっている。
The multi-directional input device shown in these drawings is assembled in a
ハウジング1の上ケース2は樹脂モールド品からなり、その天板部2aの中央部には円形の開口2bが形成されている。また、上ケース2の四隅には下方へ向かって延びる位置決めピン2cが突設されており、上ケース2の外側壁には複数箇所に係止凸部2dが突設されている。中ケース3も樹脂モールド品からなり、その天板部3aの中央部に円形の開口3bが形成されていると共に、開口3bの周縁に円環状の突堤部3cが突設されており、四隅には位置決めピン2cを貫通させるための位置決め孔3dが穿設されている。また、図3に示すように、天板部3aの裏面には、互いに平行に延びる一対の第1ガイドレール3eと、第1ガイドレール3eに対して直交する方向へ延びる一対の第2ガイドレール3fとが、開口3bを包囲するような配置で突設されている。底板ケース4は内底面の中央部に凹所4aが形成された合成樹脂からなる基板であり、抵抗体等からなる導電パターン16,17や固定接点18,19、接続端子20等が配設されている。この底板ケース4の四隅には位置決めピン2cを貫通させるための位置決め孔4bが穿設されている。取付板5は平板部5aの両端から複数の係止片5bが起立するように折曲加工された金属板であって、図5に示すように、平板部5aが底板ケース4の裏面に配置された状態で、係止片5bが上ケース2の係止凸部2dに係止されている。すなわち、上ケース2と中ケース3および底板ケース4からなる積層体に取付板5を下方から外装し、各係止片5bを対応する係止凸部2dにスナップ嵌合させることにより、各部材2〜5が一体化されてハウジング1が完成する。なお、上ケース2と中ケース3および底板ケース4は、位置決めピン2cを対応する位置決め孔3d,4bに挿通することによって互いに位置決めされている。
The
図4に示すように、プッシュスイッチ6は、底板ケース4の凹所4aの内底面に独立に配設されている中央固定接点18および周縁固定接点19と、周縁固定接点19上に搭載されて凹所4a内に収納された金属板からなる円椀状の反転ばね(板ばね)21と、凹所4aを蓋閉した状態で底板ケース4に貼着された可撓性に富む防塵シート22とによって構成されており、周縁固定接点19に常時導通されている反転ばね21が可動接点として機能する。すなわち、反転ばね21の中央部(頂部)が中央固定接点18と接離可能に対向しており、該中央部が上方から押し込まれて反転すると中央固定接点18に当接するため、反転ばね21を介して中央固定接点18と周縁固定接点19とが導通され、スイッチオン信号が外部へ出力されるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
第1〜第3のスライダ7〜9はいずれも、中ケース3の天板部3aと底板ケース4との間に画成された空間に配置されて操作体12の駆動軸部12aを移動可能に挿通している。第1のスライダ7には、その長手方向に延びる長孔7aと、第1ガイドレール3eに案内される一対のガイド壁7bとが形成されていると共に、導電パターン16に摺接する摺動子10aが取着されている。第2のスライダ8には、その長手方向に延びる長孔8aと、第2ガイドレール3fに案内される一対のガイド壁8bとが形成されていると共に、導電パターン17に摺接する摺動子10bが取着されている。第3のスライダ9には、第1のスライダ7の長孔7aと同方向に延びる長孔9aと、第1ガイドレール3eに案内される一対のガイド壁9bとが形成されている。なお、第1のスライダ7と摺動子10aと導電パターン16とで第1のスライダ7のスライド移動を検出する第1の検出手段が構成され、第2のスライダ8と摺動子10bと導電パターン17とで第2のスライダ8のスライド移動を検出する第2の検出手段が構成されている。そして、これら第1および第2の検出手段により操作体12のスライド操作を検出可能となっている。
All of the first to
図2(a),(b)に示すように、操作ユニット11は、駆動軸部12aや鍔部12b等が設けられた操作体12と、筒状部13aや大径部13b等が設けられた保持移動体13と、鍔部12bと大径部13bとの間に介設された圧縮コイルばね14と、駆動軸部12aに嵌着された略リング形の抜け止め部材23とによって構成されている。操作体12の駆動軸部12aはほぼ円柱状に形成されているが、駆動軸部12aの基端部は断面略小判形の嵌合部12cとなっており、駆動軸部12aの所定位置には抜け止め部材23を嵌着させるためのくびれ部12dが形成されている。この駆動軸部12aは開口2b,3bを貫通してハウジング1内に配置されており、駆動軸部12aの下端部の係合部である円柱状部分12eが第1および第2のスライダ7,8の長孔7a,8a内に摺動可能かつ回転可能に挿通されている。そして、図6に示すように、操作体12の非操作時には、駆動軸部12aが防塵シート22を介して反転ばね21の中央部の真上に位置している。操作体12の鍔部12bは上ケース2の開口2bよりも小径で、非操作時にこの鍔部12bは開口2bの真上に位置しているが、スライド操作時には鍔部12bの一部が天板部2a上へ移動するようになっている。また、鍔部12bの径方向内側には、圧縮コイルばね14の上端部を保持するためのばね受け部となるばね受け凹所12fが形成されている。なお、鍔部12bは押下操作時に開口2b内へ挿入されるが、図10に示すように、操作体12が最下点まで押下操作された状態でも、鍔部12bは開口2bの下端よりも上方に位置している。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the operation unit 11 includes an
保持移動体13の筒状部13aには操作体12の駆動軸部12aが昇降可能に挿通されているが、図2(a)に示すように、筒状部13aの上端部の内部形状は駆動軸部12aの嵌合部12cの外形に対応させて平面視略小判形に形成されており、該上端部内に嵌合部12cが昇降可能に配置されるため、駆動軸部12aは筒状部13aに対して回転不能となっている。図2(b)に示すように、この筒状部13aの下端には円筒形を部分的に切除した形状の一対の係合片13cが形成されており、これら係合片13cが第3のスライダ9の長孔9a内に摺動可能かつ回転不能に挿通されている。保持移動体13の大径部13bは中ケース3の突堤部3c上に摺動可能に搭載されて水平方向にスライド移動可能であり、大径部13bの上方への移動は上ケース2の天板部2aによって規制されている。また、大径部13bの径方向内側には、ばね受け凹所12fと対向する位置に圧縮コイルばね14の下端部を保持するためのばね受け部となるばね受け凹部13dが形成されている。この圧縮コイルばね14は操作体12を上方へ弾性付勢しているが、図6に示すように、抜け止め部材23が筒状部13aに当接して上方への移動が規制されるため、操作体12が保持移動体13から脱落することはない。
The
弾性復帰手段である環状コイルばね15は保持移動体13の大径部13bに外装されて、この大径部13bを径方向内側へ弾性付勢している。そして、操作体12のスライド操作時に大径部13bに押し込まれて環状コイルばね15が操作方向で伸長するため、操作体12に対するスライド操作力が除去されると、環状コイルばね15の弾性復帰力によって操作体12と保持移動体13が元の位置へ自動復帰するようになっている。なお、この環状コイルばね15は天板部2aの内縁部と中ケース3の突堤部3cとによって内方への移動が規制されるため、図8に示すように、大径部13bがスライド移動しても環状コイルばね15の一部が開口2b内に露出することはない。
An
このように構成された多方向入力装置は、図示せぬ操作つまみを介して操作体12に操作力を付与することにより、操作体12と保持移動体13を一体的に水平方向へスライド移動させて第1のスライダ7や第2のスライダ8を駆動するというスライド操作と、操作体12を押し込んでプッシュスイッチ6の反転ばね21を反転動作させるという押下操作とが行えるようになっている。
The multidirectional input device configured as described above slides the operating
すなわち、非操作時に操作体12と保持移動体13は図6,7に示すような中立位置にあり、この状態で操作体12が図6,7の右方向へスライド操作されると、第1および第3のスライダ7,9には操作力が作用しないが、第2のスライダ8は駆動軸部12aの円柱状部分12eに駆動されるため第2ガイドレール3fに案内されつつ操作方向へスライド移動し、例えば図8,9に示すような状態に移行する。この場合、第1のスライダ7に取着されている摺動子10aは導電パターン16上での位置を変化させないが、第2のスライダ8に取着されている摺動子10bは導電パターン17上を摺動するため、摺動子10bのスライド位置に応じた検出信号が出力される。また、こうして操作体12がスライド操作されると、鍔部12bの一部が天板部2a上へ移動するため、スライド操作時に操作体12が下方へ押し込まれたとしても、鍔部12bが天板部2aに位置規制されることから操作体12の下降動作は起こらず、よって図8に示すような位置で反転ばね21が駆動軸部12aに押し込まれるという端押しは確実に防止される。そして、この後、操作体12に対するスライド操作力が除去されると、環状コイルばね15の弾性復帰力によって操作体12と保持移動体13は中立位置へ自動復帰する。
That is, the operating
同様に、図6,7に示す中立位置の操作体12が図7の上下方向(図6の紙面と直交する方向)へスライド操作されると、第2のスライダ8には操作力が作用しないが、第1のスライダ7は駆動軸部12aの円柱状部分12eに駆動され、第3のスライダ9は係合片13cに駆動されるため、両スライダ7,9が第1ガイドレール3eに案内されつつ操作方向へスライド移動する。その結果、第1のスライダ7に取着されている摺動子10aが導電パターン16上を摺動して、摺動子10aのスライド位置に応じた検出信号が出力されると共に、鍔部12bの一部が天板部2a上へ移動してプッシュスイッチ6に対する端押しが行えない状態となり、この後、スライド操作力が除去されると、環状コイルばね15の弾性復帰力によって操作体12と保持移動体13は中立位置へ自動復帰する。
Similarly, when the
なお、操作体12が第1および第2ガイドレール3e,3fに対して斜め方向へスライド操作された場合には、その操作方向とスライド量に応じて第1および第2のスライダ7,8が互いに直交する方向へそれぞれ所定量だけスライド移動するため、導電パターン16,17上における摺動子10a,10bのスライド位置に応じた検出信号が出力され、これら検出信号を外部回路の制御部で演算処理することにより、操作体12のスライド方向およびスライド量を検出することができる。そして、この場合も、スライド操作時に鍔部12bの一部が天板部2a上へ移動するため、プッシュスイッチ6に対する端押しは防止されている。
When the operating
また、図6,7に示す中立位置の操作体12が押下操作された場合には、鍔部12bを開口2b内へ挿入していくことができるため、駆動軸部12aが保持移動体13の筒状部13a内を下降していくのに伴い、圧縮コイルばね14が押し縮められると共に、駆動軸部12aの下端が防塵シート22を介して反転ばね21の中央部を押し撓めていく。その結果、図10に示すように、駆動軸部12aが所定ストローク下降した時点で反転ばね21の中央部が反転して中央固定接点18に当接し、中央固定接点18と周縁固定接点19とが導通されたことによるスイッチオン信号が出力されると共に、反転ばね21の反転動作に伴って生起されるクリック感が操作体12に伝達される。そして、この後、操作体12に対する押下操作力が除去されると、操作体12は圧縮コイルばね14と反転ばね21の弾性復帰力によって元の高さ位置まで押し上げられ、図6に示す初期状態に自動復帰する。なお、操作体12が図10に示す最下点まで押下操作されても鍔部12bは開口2bの下端よりも上方に位置しているため、押下操作時に操作体12をスライド移動させる外力が作用しても、鍔部12bはすぐに開口2bの内壁面に当接して位置規制された状態となり、よって押下操作時にもプッシュスイッチ6に対する端押しは防止されている。
Further, when the
このように本実施形態例に係る多方向入力装置は、操作体12が所定量スライド移動すると、鍔部12bの一部がハウジング1の天板部2a上へ移動するため、操作体12はこの天板部2aに規制されて押下操作不能な状態となる。したがって、スライド操作時に懸念されるプッシュスイッチ6に対する端押しを確実に防止できて信頼性が向上すると共に、操作体12に十分なスライド移動量を確保することができて使い勝手が向上する。また、鍔部12bが天板部2aと重なり合っていないときには、この鍔部12bを開口2b内へ挿入させながら操作体12を押下操作することができるため、開口2bの真下に位置する反転ばね21の中央部を操作体12の駆動軸部12aで確実に押圧駆動することができ、よって常に安定した押下操作が行える。
As described above, in the multidirectional input device according to the present embodiment example, when the operating
しかも、この多方向入力装置では、操作体12が最下点まで押下操作されても鍔部12bの外周面が開口2bの内壁面と対向するように、つまり鍔部12bが開口2bを通過してしまわないように配慮した構成になっているため、押下操作時に操作体12をスライド移動させる不所望な力が作用した場合にも、鍔部12bの外周面が開口2bの内壁面に当接して操作体12のスライド移動が速やかに規制される。したがって、押下操作時にもプッシュスイッチ6に対する端押しを確実に防止することができる。
Moreover, in this multi-directional input device, even if the operating
また、本実施形態例に係る多方向入力装置は、操作ユニット11の保持移動体13が筒状部13aと大径部13bとを有し、筒状部13aに操作体12の駆動軸部12aが昇降可能に挿通されて大径部13bに環状コイルばね15が外装されているため、操作体12の傾きが防止しやすくなっていると共に、スライド操作後の弾性復帰手段として安価で長寿命な環状コイルばね(線ばね等でもよい)を使用できるという利点がある。しかも、操作ユニット11には大径部13bのばね受け凹部13dと鍔部12bのばね受け凹所12fとの間に圧縮コイルばね14が介設してあるため、プッシュスイッチ6の作動力が軽くても所要の押下操作力に設定されており、それゆえ操作体12を誤って押下操作してしまう危険性が少なくなっている。
In the multidirectional input device according to the present embodiment, the holding and moving
また、本実施形態例に係る多方向入力装置は、互いに直交する方向へ移動可能な第1および第2のスライダ7,8がスライド操作時に操作体12の駆動軸部12aに駆動されることによって、各スライダ7,8に取着された摺動子10a,10bが対応する導電パターン16,17上を摺動するように構成されているため、操作体12のスライド方向およびスライド量を高精度に検出することができる。しかも、第1および第2のスライダ7,8と駆動軸部12aとの係合構造は、各スライダ7,8の長孔7a,8a内に駆動軸部12aの円柱状部分12eを摺動可能かつ回転可能に挿通するというものなので、スライド操作時に意図せぬ回転力が操作体12に作用しても、係合部である円柱状部分12eが長孔7a,8a内で回転できるため、該回転力が第1のスライダ7や第2のスライダ8に伝達される可能性は低く、それゆえ該回転力に起因する各スライダ7,8の位置ずれを効果的に防止できる。なお、各スライダ7,8と係合する駆動軸部12aの円柱状部分12eは円筒状の係合部であってもよい。
In the multidirectional input device according to this embodiment, the first and
さらに、この多方向入力装置では、操作体12の駆動軸部12aが保持移動体13の筒状部13a内に回転不能な状態で挿通されていると共に、筒状部13aの下端に突設された係合片13cが第3のスライダ9の長孔9a内に摺動可能かつ回転不能に挿通されているため、スライド操作時に意図せぬ回転力が操作体12に付与され、この回転力が保持移動体13に作用すると、すぐに係合片13cが第3のスライダ9の長孔9a周縁部に当接して回転が規制されるようになっている。それゆえ、操作体12の回転動作を保持移動体13と第3のスライダ9を介して速やかに規制することができ、意図せぬ回転力に起因する各スライダ7,8の位置ずれを防止する効果が一層高まっている。
Further, in this multi-directional input device, the
図11は本発明の第2実施形態例に係る多方向入力装置の外観図、図12は図11に示す操作ユニットの斜視図、図13(a),(b)はそれぞれ該操作ユニットを分解して示す上方斜視図と下方斜視図、図14は該多方向入力装置の非操作時における一方向に沿う断面図、図15は該多方向入力装置の非操作時における図14とは直交した他方向に沿う断面図であり、図1〜図10に対応する部分には同一符号を付してある。 FIG. 11 is an external view of a multidirectional input device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 12 is a perspective view of the operation unit shown in FIG. 11, and FIGS. 13A and 13B are exploded views of the operation unit. 14 is a cross-sectional view taken along one direction when the multi-directional input device is not operated, and FIG. 15 is orthogonal to FIG. 14 when the multi-directional input device is not operated. It is sectional drawing which follows another direction, and attaches | subjects the same code | symbol to the part corresponding to FIGS.
この第2実施形態例に係る多方向入力装置が前述した第1実施形態例と相違する点は、操作ユニット11を構成する操作体12と保持移動体13と圧縮コイルばね14および抜け止め部材23のうち、操作体12をレバー部材24と移動部材25という2つの金属製部材によって構成したことと、このような操作体12と保持移動体13の抜け止め構造にあり、それ以外の構成は基本的に同様である。
The multi-directional input device according to the second embodiment is different from the first embodiment described above in that the operating
図13(a),(b)に示すように、レバー部材24の下端部は第1および第2のスライダ7,8の長孔7a,8a内に挿通される係合部である円柱状部分24aとなっているが、この円柱状部分24aより上端側は断面略小判形の嵌合部24bとなっており、これら円柱状部分24aと嵌合部24bの境界部分に係合段部24cが形成されている。嵌合部24bは保持移動体13の筒状部13aの内部形状に対応しており、この嵌合部24bの所定位置には抜け止め部材23を嵌着させるためのくびれ部24dが形成されている。一方、移動部材25には筒状突部25aと鍔部25bが設けられており、筒状突部25aにはレバー部材24の嵌合部24bが挿通される平面視略小判形の貫通孔25cが形成されている。また、鍔部25bの径方向内側には、圧縮コイルばね14の上端部を保持するためのばね受け部となるばね受け凹所25dが形成されている。
As shown in FIGS. 13A and 13B, the lower end portion of the
これらレバー部材24と移動部材25を用いて操作ユニット11を組み立てる場合は、まず、レバー部材24を保持移動体13の下側から筒状部13aに挿入し、係合段部24cを筒状部13aの下面に当接させると共に、嵌合部24bの上側部分を筒状部13aから突出させる。次いで、保持移動体13のばね受け凹部13dに圧縮コイルばね14の下端部を挿入した後、筒状部13aから突出しているレバー部材24の嵌合部24bに移動部材25の貫通孔25cを挿入する。そして、移動部材25を圧縮コイルばね14の弾発力に抗して押し込んでくびれ部24dを筒状突部25aから突出させ、この状態でくびれ部24dに抜け止め部材23を嵌着した後、移動部材25への押込力を除去すると、抜け止め部材23が貫通孔25cの上端すなわち移動部材25(筒状突部25a)の上端(上面)に当接して移動部材25の上方への移動を規制するため、操作体12(レバー部材24と移動部材25)が保持移動体13から脱落することはなくなる。
When the operation unit 11 is assembled using the
このように第2実施形態例に係る多方向入力装置は、操作ユニット11の構成部品である操作体12が、保持移動体13の筒状部13aの下側から挿入されて上方への移動が規制されたレバー部材24と、このレバー部材24が挿通される貫通孔25cとばね受け凹所25dおよび鍔部25b等を有する移動部材25とからなり、このレバー部材24に移動部材25の貫通孔25cの上端と当接する抜け止め部材23を取着するように構成したので、操作ユニット11を簡単に組み立てられるという付加的な効果を奏する。すなわち、保持移動体13の下面に係合段部24cを当接することで上方への移動が規制されたレバー部材24に移動部材25の貫通孔25cを挿入し、この移動部材25を圧縮コイルばね14の弾発力に抗して押し込んでくびれ部24dを筒状突部25aから突出させれば、障害物のない広い空間内で抜け止め部材23をくびれ部24dに簡単に嵌着することができ、操作ユニット11の組立作業性が著しく向上する。また、抜け止め部材23をくびれ部24dに嵌着するときの摩擦によってレバー部材24から金属製の摩耗粉が発生したとしても、この摩耗粉は移動部材25によってハウジング1内に入りにくくなっているため、第1および第2の検出手段の信頼性を高めることができる。
As described above, in the multidirectional input device according to the second embodiment, the
なお、上記各実施形態例では、プッシュスイッチ6として、底板ケース4に中央固定接点18および周縁固定接点19を設けると共に、周縁固定接点19上に可動接点としての反転ばね21を載置したもので説明したが、本発明はこれに限定されず、固定接点と反転ばね等からなる可動接点を内蔵し、可動接点を押圧操作する押釦を備えた電気部品単体をプッシュスイッチとして用いてもよい。
In each of the above embodiments, the
1 ハウジング
2 上ケース
2a 天板部
2b 開口
3 中ケース
3c 突堤部
3e,3f ガイドレール
4 底板ケース
5 取付板
6 プッシュスイッチ
7 第1のスライダ
8 第2のスライダ
9 第3のスライダ
7a,8a,9a 長孔
10a,10b 摺動子(検出手段)
11 操作ユニット
12 操作体
12a 駆動軸部
12b 鍔部
12c 嵌合部
12e 円柱状部分(係合部)
12f ばね受け凹所(ばね受け部)
13 保持移動体
13a 筒状部
13b 大径部
13c 係合片
13d ばね受け凹部(ばね受け部)
14 圧縮コイルばね
15 環状コイルばね(弾性復帰手段)
16,17 導電パターン(検出手段)
18,19 固定接点
21 反転ばね(可動接点)
22 防塵シート
23 抜け止め部材
24 レバー部材
24a 円柱状部分(係合部)
24b 嵌合部
24c 係合段部
24d くびれ部
25 移動部材
25a 筒状突部
25b 鍔部
25c 貫通孔
25d ばね受け凹所(ばね受け部)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
12f Spring receiving recess (spring receiving part)
13 Holding and Moving
14
16, 17 Conductive pattern (detection means)
18, 19 Fixed
22
Claims (8)
前記操作体には、前記保持移動体の中立位置において、前記ハウジング外で前記開口に対向する位置に配置される該開口よりも小さな鍔部が設けられており、前記操作体のスライド操作時に前記鍔部の一部が前記ハウジングの前記天板部上へ移動するように構成すると共に、前記保持移動体が、前記操作体を昇降可能に挿通させるための筒状部と、この筒状部から径方向外側へ突設された大径部とを有し、この大径部が前記弾性復帰手段によって弾性付勢されるように構成したことを特徴とする多方向入力装置。 A housing having an opening in the top plate, an operating body that can be pressed through the opening and slidable in a direction substantially perpendicular to the pressing direction, and the operating body is held up and down in the housing A holding movable body that is slidable integrally with the operating body, an elastic return means that returns the holding movable body to a neutral position, a detecting means that detects a sliding operation of the operating body, and the operating body. A push switch that is driven by pressing,
The operating body is provided with a collar that is smaller than the opening disposed at a position opposite to the opening outside the housing at a neutral position of the holding and moving body. A part of the collar portion is configured to move onto the top plate portion of the housing, and the holding moving body includes a cylindrical portion for allowing the operating body to be inserted in a vertically movable manner, and from the cylindrical portion. And a large-diameter portion protruding outward in the radial direction, and the large-diameter portion is configured to be elastically biased by the elastic return means .
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