JP4662351B2 - Multi-directional input device and electronic apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、ゲーム機用コントローラや携帯電話等に使用される多方向入力装置及びこれを用いた電子機器に関し、更に詳しくは、周囲全方向へスライド操作される移動体に可動接点を取付け、移動体の周囲に配置された複数個の固定接点を前記可動接点で導通させることにより、使用機器への操作方向の信号入力を行う多接点型の多方向入力装置に関する。 The present invention relates to a multidirectional input device used for a controller for a game machine, a mobile phone, and the like and an electronic apparatus using the same, and more specifically, a movable contact is attached to a moving body that is slid in all directions and moved. The present invention relates to a multi-contact type multi-directional input device that inputs a signal of an operation direction to a device to be used by conducting a plurality of fixed contacts arranged around the body with the movable contact.
多方向入力装置はゲーム機用コントローラや携帯電話等に不可欠のデバイスであり、その一つとして、特許文献1に記載されたような多接点型の多方向入力装置がある。 A multi-directional input device is an indispensable device for a game machine controller, a mobile phone, and the like, and one of them is a multi-contact type multi-directional input device as described in Patent Document 1.
多接点型の多方向入力装置は、基本構成部材としてボディ、原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体、移動体にコモン電極として装備された可動接点、及び前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定された複数の固定接点を備えている。移動体は通常はコントロールキーを兼ねており、使用者が移動体を所望の方向へスライド操作すると、移動体に装備された可動接点が、移動方向に位置する固定接点と接触導通することにより、操作方向に対応するデジタル信号が生成され、使用機器へ出力される。 The multi-contact type multi-directional input device includes a body as a basic component, a movable body supported by the body so as to slide and move in all directions from the origin position, a movable contact equipped as a common electrode on the movable body, A plurality of fixed contacts fixed at a plurality of locations on the body so as to surround the origin position. The moving body usually also serves as a control key, and when the user slides the moving body in a desired direction, the movable contact mounted on the moving body is brought into contact with the fixed contact located in the moving direction. A digital signal corresponding to the operation direction is generated and output to the device used.
この型式の多方向入力装置の特徴としては、操作方式が水平方向のスライド式であるために薄型化が容易であること、出力方式が可動接点と固定接点の組合せによるデジタル方式であるためにコストが安く、動作が安定であることがあり、このれらの利点のために、ゲーム機用コントローラや携帯電話といった経済性及び小型化が強く求められる電子機器における入力装置としての需要が急増している。 The features of this type of multi-directional input device are that it is easy to reduce the thickness because the operation method is a horizontal slide method, and the cost is because the output method is a digital method that combines a movable contact and a fixed contact. However, due to these advantages, the demand for input devices in electronic devices such as controllers for game machines and mobile phones that are highly demanded for economy and miniaturization has increased rapidly. Yes.
しかしながら、このような利点の一方で次のような欠点もある。コントロールキーである移動体は周囲方向へスライド操作されるが、スライド位置で原点回りを周回するような操作をされる場合もある。複数の固定接点は原点位置の周囲に周方向へ所定間隔で間欠的に配置されている関係上、コントロールキーを周回操作するような動作においては、固定接点が連続して導通せず、出力信号はオン、オフ、オン、オフ・・と切り替わっていく。このため、オフ区間では出力信号が途切れ、連続性がなくなるので、連続した画像表示を行う場合は、表示もオン、オフ、オン、オフ・・と途切れ途切れになる。 However, on the other hand, there are the following disadvantages. The moving body, which is a control key, is slid in the peripheral direction, but there are also cases in which an operation is performed around the origin at the slide position. Due to the fact that multiple fixed contacts are intermittently arranged in the circumferential direction around the origin position, the fixed contacts do not conduct continuously in the operation of rotating the control key. Switches on, off, on, off ... For this reason, since the output signal is interrupted and the continuity is lost in the off section, the display is also interrupted on, off, on, off,... When performing continuous image display.
一方、圧電素子や静電方式によるアナログ出力方式であれば、このような不連続性の問題は生じないが、素子コストの高さやRF信号等による障害、小型化の困難といった問題がある。 On the other hand, an analog output method using a piezoelectric element or an electrostatic method does not cause such a problem of discontinuity, but there are problems such as a high element cost, an obstacle due to an RF signal, and a difficulty in miniaturization.
本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、可動接点と固定接点の組合せによる安価で安定なデジタル方式でありながら、スライド式移動体がスライド位置で原点回りに周回した場合の出力信号の途切れを回避でき、アナログ出力方式と同等の連続的な信号出力を可能にする多接点型の多方向入力装置及びこれを用いた電子機器を提供することにある。 The present invention was devised in view of such circumstances, and is an inexpensive and stable digital method based on a combination of a movable contact and a fixed contact, and an output signal when the slide type moving body circulates around the origin at the slide position. It is an object of the present invention to provide a multi-contact type multi-directional input device and an electronic apparatus using the multi-contact type which can avoid the interruption of the signal and enable continuous signal output equivalent to the analog output method.
上記目的を達成するために、本発明に係る多方向入力装置は、ボディと、原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、移動体にコモン電極として装備された可動接点と、前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、前記移動体は、操作部材としてのコントロールキーを兼ねており、前記コントロールキーはボディからの抜けを阻止するストッパーを装備しており、該ストッパーは前記コントロールキーの回転を阻止するべく前記ボディの凹部に嵌合している。 In order to achieve the above object, a multidirectional input device according to the present invention is equipped with a body, a moving body supported by the body so as to slide and move in all directions from the origin position, and the moving body as a common electrode. And a plurality of fixed contacts that are fixed at a plurality of locations on the body so as to surround the origin position, and are arranged so as to be in contact with the movable contacts when the moving body slides around. In the multi-contact type multi-directional input device comprising the movable contact, the movable contact always maintains contact with the fixed contact 1 or 2 when the movable body circulates around the origin position while sliding with a full stroke. and have a contact structure, the moving body also serves as a control key as an operation member, the control keys equipped with a stopper for preventing dislodgement from the body And, the stopper is fitted in the recess of the body so as to prevent rotation of the control keys.
本発明に係る多方向入力装置においては、移動体がフルストロークでスライドした状態で周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有することにより、多接点構造のままで周回操作時にも操作方向の途切れのない信号出力が可能となる。具体的には、例えば時計回りに8つの固定接点が配置されている場合、「上」と「右上」の固定接点に可動接点が同時接触したときは「上」、「右上」と「右」の固定接点に可動接点が同時接触したときは「右」というようなソフト処理を行う。 In the multidirectional input device according to the present invention, the movable contact always has a contact structure that maintains a contact state with one or two fixed contacts when the moving body circulates in a full-sliding state. It is possible to output a signal without any interruption in the operation direction even in a circular operation with the contact structure. Specifically, for example, when eight fixed contacts are arranged in the clockwise direction, when the movable contacts are simultaneously in contact with the “upper” and “upper right” fixed contacts, “upper”, “upper right” and “right” When a movable contact comes into contact with the fixed contact at the same time, a software process such as “right” is performed.
このとき、3以上の固定接点との同時接触が起こると、信号出力のためのソフト処理が困難になる。3以上の固定接点との同時接触を回避するためには、例えば可動接点を小さくする対策が考えられるが、そうすると接触までのストロークが長くなり、操作性が悪化する。これに対しては、複数の固定接点を、先端部が前記原点位置を中心とする円の接線に対して傾斜した不平行構造とするのが好ましい。これにより、短いストロークで3以上の固定接点との同時接触を回避できる。また、移動体が、操作部材としてのコントロールキーを兼ねているので、部品点数を低減できる。更に、コントロールキーは、ボディからの抜けを阻止するストッパーを装備しており、該ストッパーは前記コントロールキーの回転(自転)を阻止するべく前記ボディの凹部に嵌合している。この抜け止めストッパーが回転ストッパーを兼ねる構成により、部品点数の低減が可能になる。 At this time, if simultaneous contact with three or more fixed contacts occurs, software processing for signal output becomes difficult. In order to avoid simultaneous contact with three or more fixed contacts, for example, a measure to make the movable contact small is conceivable. However, if this is done, the stroke to contact becomes long and the operability deteriorates. For this, it is preferable that the plurality of fixed contacts have a non-parallel structure in which tip portions are inclined with respect to a tangent of a circle centering on the origin position. Thereby, simultaneous contact with three or more fixed contacts can be avoided with a short stroke. Moreover, since the moving body also serves as a control key as an operation member, the number of parts can be reduced. Furthermore, the control key is equipped with a stopper that prevents the control key from coming off, and the stopper is fitted in the recess of the body to prevent the control key from rotating (rotating). The configuration in which the stopper for preventing slipping also serves as the rotation stopper makes it possible to reduce the number of parts.
本発明に係る別の多方向入力装置は、ボディと、原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、移動体にコモン電極として装備された可動接点と、前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、移動体の原点復帰部材としては、当該移動体に外接し前記ボディに内接する渦巻き状のバネ材である。このバネ材は薄型であり、装置の薄型化に寄与すると共に、スライド操作力を制御しやすい利点もある。Another multi-directional input device according to the present invention includes a body, a movable body supported by the body so as to slide and move in all directions from the origin position, a movable contact equipped as a common electrode on the movable body, A multi-contact type comprising a plurality of fixed contacts which are fixed at a plurality of positions of the body so as to surround the origin position and are arranged so as to be in contact with the movable contact when the moving body slides around. The multi-directional input device has a contact structure in which the movable contact always maintains contact with the fixed contact 1 or 2 when the movable body circulates around the origin position in a state of sliding with a full stroke. In addition, the origin returning member of the moving body is a spiral spring material circumscribing the moving body and inscribed in the body. This spring material is thin, which contributes to thinning of the device and has an advantage that the slide operation force can be easily controlled.
本発明に係る別の多方向入力装置は、ボディと、原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、移動体にコモン電極として装備された可動接点と、前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、可動接点に関しては、移動体に同心状に取付けられた環状体であり、且つ移動体に対して回転自在である。この構成により、移動体が周回したときに可動接点が共回りしない。このため可動接点と周囲の固定接点との摺動が回避され、両接点の磨耗が抑制される。Another multi-directional input device according to the present invention includes a body, a movable body supported by the body so as to slide and move in all directions from the origin position, a movable contact equipped as a common electrode on the movable body, A multi-contact type comprising a plurality of fixed contacts which are fixed at a plurality of positions of the body so as to surround the origin position and are arranged so as to be in contact with the movable contact when the moving body slides around. The multi-directional input device has a contact structure in which the movable contact always maintains contact with the fixed contact 1 or 2 when the movable body circulates around the origin position in a state of sliding with a full stroke. The movable contact is an annular body concentrically attached to the moving body and is rotatable with respect to the moving body. With this configuration, the movable contact does not rotate together when the moving body goes around. Therefore, sliding between the movable contact and the surrounding fixed contact is avoided, and wear of both contacts is suppressed.
本発明に係る別の多方向入力装置は、ボディと、原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、移動体にコモン電極として装備された可動接点と、前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、可動接点に関しては、前記ボディを覆う金属カバーと摺動可能に弾性接触している。この構成によれば、金属カバーを利用して可動接点を基板に常時導通させることができ、部品点数の低減が可能になる。Another multi-directional input device according to the present invention includes a body, a movable body supported by the body so as to slide and move in all directions from the origin position, a movable contact equipped as a common electrode on the movable body, A multi-contact type comprising a plurality of fixed contacts which are fixed at a plurality of positions of the body so as to surround the origin position and are arranged so as to be in contact with the movable contact when the moving body slides around. The multi-directional input device has a contact structure in which the movable contact always maintains contact with the fixed contact 1 or 2 when the movable body circulates around the origin position in a state of sliding with a full stroke. The movable contact is slidably elastically contacted with the metal cover covering the body. According to this configuration, the movable contact can be always conducted to the substrate using the metal cover, and the number of components can be reduced.
ここにおける金属カバーは、基板と電気的導通を行うためのリード端子部を有する必要があり、リード端子部は、基板表面に半田付けする表面実装タイプとすることができる。また、基板への実装に伴って基板表面の対応回路へ弾性的に接触する板バネ構造とすることもできる。板バネ構造によれば、リード端子部を基板へ半田付けする作業が不要になり、組立作業性が向上する。The metal cover here needs to have a lead terminal part for conducting electrical continuity with the substrate, and the lead terminal part can be of a surface mount type that is soldered to the substrate surface. Moreover, it can also be set as the leaf | plate spring structure which contacts the corresponding circuit of a board | substrate surface elastically with the mounting to a board | substrate. According to the leaf spring structure, the work of soldering the lead terminal portion to the substrate becomes unnecessary, and the assembly workability is improved.
本発明に係る別の多方向入力装置は、ボディと、原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、移動体にコモン電極として装備された可動接点と、前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、前記複数の固定接点は、先端部が前記原点位置を中心とする円の接線に対して傾斜した不平行構造である。Another multi-directional input device according to the present invention includes a body, a movable body supported by the body so as to slide and move in all directions from the origin position, a movable contact equipped as a common electrode on the movable body, A multi-contact type comprising a plurality of fixed contacts which are fixed at a plurality of positions of the body so as to surround the origin position and are arranged so as to be in contact with the movable contact when the moving body slides around. The multi-directional input device has a contact structure in which the movable contact always maintains contact with the fixed contact 1 or 2 when the movable body circulates around the origin position in a state of sliding with a full stroke. Each of the plurality of fixed contacts has a non-parallel structure in which tip portions are inclined with respect to a tangent of a circle centered on the origin position.
前記コントロールキーは又、プッシュスイッチの操作部材を兼ねることができる。ここにおけるプッシュスイッチとしては、複数のキードームを有する多段階スイッチを使用することも可能であり、これによりプッシュ操作による多段階の信号出力を行うことが可能となる。 The control key can also serve as a push switch operation member. As the push switch here, it is possible to use a multi-stage switch having a plurality of key domes, which makes it possible to output a multi-stage signal by a push operation.
本発明に係る多方向入力装置は、移動体がフルストロークでスライドした状態で周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有することにより、可動接点と固定接点の組合せによる安価で安定なデジタル方式でありながら、スライド式移動体が周回した場合の出力信号の途切れを回避でき、アナログ出力方式と同等の連続的な信号出力を可能にする。 The multi-directional input device according to the present invention has a contact structure in which the movable contact always maintains a contact state with one or two fixed contacts when the movable body circulates in a full-slide state. Although it is an inexpensive and stable digital method using a combination of fixed contacts, it can avoid interruption of the output signal when the slide type moving body circulates and enables continuous signal output equivalent to the analog output method.
そして、このような本発明に係る多方向入力装置を使用する電子機器は、多方向入力装置が可動接点と固定接点を組合せたデジタル方式であるために、薄型化・小型化が図られる。また経済的であり、更には、高価なアナログ出力方式と比べて遜色ない高機能を有する。 The electronic apparatus using the multidirectional input device according to the present invention is a digital system in which the multidirectional input device is a combination of a movable contact and a fixed contact, and thus can be reduced in thickness and size. Moreover, it is economical and has a high function comparable to an expensive analog output system.
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す多方向入力装置の側面図、図2は同多方向入力装置の底面図、図3は同多方向入力装置の分解斜視図、図4は同多方向入力装置の断面図で実装状態を示す。また図5は同多方向入力装置の中心部の構造を示す底面図、図6は同多方向入力装置における接点部の詳細構造を示す拡大斜視図、図7は同接点部の詳細構造を示す底面図、図8は同多方向入力装置の内部構造を示す斜視図でコントロールキーの一部を除去した状態を示す。また図9は可動接点と固定接点との位置関係を示す模式平面図、図10は基板の斜視図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a multidirectional input device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view of the multidirectional input device, FIG. 3 is an exploded perspective view of the multidirectional input device, and FIG. The mounting state is shown in a sectional view of the input device. 5 is a bottom view showing the structure of the central portion of the multidirectional input device, FIG. 6 is an enlarged perspective view showing the detailed structure of the contact portion in the multidirectional input device, and FIG. 7 shows the detailed structure of the contact portion. FIG. 8 is a bottom view, and FIG. 8 is a perspective view showing the internal structure of the multidirectional input device, showing a state in which a part of the control key is removed. FIG. 9 is a schematic plan view showing the positional relationship between the movable contact and the fixed contact, and FIG. 10 is a perspective view of the substrate.
本実施形態に係る多方向入力装置は、図1〜図4に示すように、樹脂からなるボディ10と、ボディ10に組み込まれる複数(ここでは8個)の固定接点20と、ボディ10に上から装着される金属カバー30と、ボディ10と金属カバー30との間に配置される可動接点40及び絶縁シート50と、金属カバー30の上に原点復帰部材60を介して重ねられるコントロールキー70と、コントロールキー70に装着されるキーパッド80と、ボディ10の下面に固定される基板100と、基板100上に配置されたプッシュスイッチ用のキードーム110とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the multidirectional input device according to the present embodiment includes a
ボディ10は略八角形の盤体であり、その中心部には円形の貫通孔11が設けられている。ボディ10の上面には、貫通孔11を取り囲むように8個の凹部12が設けられると共に、各凹部12の外側に位置して貫通孔13が設けられている。8個の凹部12は、固定接点20を収容して保持する接点保持部であり、周方向に等間隔で設けられている。ボディ10の上面には、更に、4個の凸部14が凹部12及び貫通孔13と干渉しないように周方向に等間隔で設けられている。4個の凸部14は、原点復帰部材60を内側に保持する保持部である。
The
一方、ボディ10の下面には、図2及び図5に示すように、長方形の凹部15が設けられている。凹部15はコントロールキー70の回転(自転)を阻止するストッパーであり、ボディ10の中心部にあって、貫通孔11と干渉しており、その長辺は貫通孔11の直径より大きく、短辺は貫通孔11の直径より小さく設定されている。ボディ10の下面には、長方形をした別の凹部16が設けられている。この凹部16は、キードーム110の収容部であって、凹部15に直角であり、且つ凹部15より浅くなっている。
On the other hand, a
複数の固定接点20は、8個の凹部12に対応している。各固定接点20は、図4、図6及び図7に示すように、凹部12に圧入されて保持される本体部と、本体部から後方へ延出した接続部とを有している。更に詳しく説明すれば、本体部は、凹部12に圧入されるU字状の弾性変形部21と、その一端部から内側へ水平に延出した接触部22とからなる。接続部は、弾性変形部21から外側へ水平に延出したアーム部23と、アーム部23の先端部から湾曲部を介して内側へ延出した板バネ構造の端子部24とを有している。端子部24は、凹部12の外側に設けられた貫通孔13からボディ10の下側へ突出すると共に、内側へ向かって下方へ傾斜した舌状接片に形成されている。
The plurality of fixed
固定接点20の先端部に設けられた水平な接触部22は、ボディ10の上面と同じレベルに支持されており(図6)、その内側の端面は、ボディ10の中心と同心の円の接線に対して同じ方向へ同じ角度θで傾斜している(図7)。ここにおける傾斜角度θは5〜20度が好ましい。
The
金属カバー30は、図3及び図4に示すように、ボディ10に重なる略八角形の天板部31と、天板部31の各辺から下方へ延出した8つの側壁部とを有しており、可動接点40は、ボディ10と天板部31との間に配置されている。金属カバー30の8つの側壁部は、本体保持部32と端子保持部33の2種類あり、周方向に交互に設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
天板部31の中心部には円形の貫通孔34が設けられている。貫通孔34はボディ10の貫通孔11と同心であり、ボディ10の貫通孔11とほぼ同じ直径になっている。貫通孔34の周囲には、複数のドーム状の膨出部35が周方向に等間隔で設けられている。複数の膨出部35は、天板部31を裏面側の可動接点40に弾性的に接触させるために下方へ突出している。本体保持部32は、ボディ10の爪部17が嵌合する四角形の開口部36を有している。開口部36は、4個の凸部14を天板部31の上方へ突出させるために天板部31の側に拡大して設けられている。端子保持部33の下端部からは、端子部37が突出している。端子部37は、板バネ構造の端子部24と同様の舌状接片であり、ボディ10の下側へ突出すると共に、内側へ向かって下方へ傾斜している。
A circular through
コントロールキー70は操作部材を兼ねる移動体であり、円板状の操作部71と、その中心部から下方へ突出した丸棒状の軸部72とからなる。操作部71は、ボディ10とほぼ同じ大きさの円板である。キーパッド80は円盤状の弾性体からなるキャップであり、操作部71に被せられている。コントロールキー70の軸部72は、金属カバー30の貫通孔34を通ってボディ10の貫通孔11に挿入されている。そして、ボディ10の下面側から軸部72に装着されたストッパー端子90により、コントロールキー70は抜け止めされている。
The
コントロールキー70の軸部72の外径Dは、ボディ10の貫通孔11の内径dより小さく設定されており、金属カバー30の貫通孔34の内径よりも小である(図2)。このため、コントロールキー70は中心線に直角な周囲全方向へスライド移動が可能である。また、ストッパー端子90は、一対のフランジ91,91を有している。一対のフランジ91,91は、ボディ10の下面に設けられた長方形の凹部15内に嵌合している(図5)。ここで、フランジ91,91は凹部15より小さく、自由度をもって凹部15内に嵌合している。この自由度により、コントロールキー70は周囲全方向へのスライド移動が許容されると共に、フランジ91,91が凹部15の内壁面に当接することにより、軸部72の中心回りの回転(自転)が阻止される。
The outer diameter D of the
環状の可動接点40は、コントロールキー70の軸部72と共にスライドするよう該軸部72に嵌合しており、より詳しくは軸部72に対して回転可能に嵌合している。この可動接点40は、ボディ10の上面と金属カバー30の天板部31との間にあり、より詳しくは、コントロールキー70がフルストロークでスライドしてもボディ10の貫通孔11の周囲と天板部31の貫通孔34の周囲との間に把持されるように、可動接点40は設計されている(図4)。これにより、可動接点40はコントロールキー70の径方向のスライド動作と共にスライドする。また、可動接点40と金属カバー30は、可動接点40の移動位置に関係なく、貫通孔34の周囲の膨出部35による弾性的な接触により、導通状態が確保される。
The annular
環状の絶縁シート50は、ボディ10に取付けられた複数の固定接点20と金属カバー30との間にあって両者を電気的に絶縁する(図4)。
The annular insulating
原点復帰部材60は、図8に示すように、ここでは渦巻きバネである。この渦巻きバネは、金属カバー30の天板部31とコントロールキー70の操作部71との間に配置されており、より詳しくは、天板部31の上方に突出するボディ10の4つの凸部14に内接すると共に、コントロールキー70の軸部72に外接している。これにより、コントロールキー70は、ボディ10の中心部と同心の原点位置に弾性保持される。
The
ここで、可動接点40と複数の固定接点20との位置関係について、図9を参照して更に詳しく説明する。
Here, the positional relationship between the
図9に示すように、本実施形態に係る多方向入力装置においては、ボディ10に8個の固定接点20(図で上、右上、右、右下、下、左下、左、左上)が同心円状に且つ時計回りに等間隔で配置されており、その内側にコントロールキー70と一体的にスライド動作を行う環状の可動接点40が配置されている。コントロールキー70にスライド方向の外力を付加しない場合は、可動接点40は8個の固定接点20の内側にあり、何れの固定接点20とも接触しない。
As shown in FIG. 9, in the multidirectional input device according to this embodiment, eight fixed contacts 20 (upper, upper right, right, lower right, lower, lower left, left, upper left in the figure) are concentric with the
コントロールキー70を図9で上側に操作すると、可動接点40が「上」の固定接点20と接触する。より具体的には、可動接点40の周方向一部が固定接点20の接触部22に重なり接触する(図6)。コントロールキー70を図9で上にフルストロークさせた状態でコントロールキー70を原点回りに時計方向へ周回させたとすると、可動接点40は「上」の固定接点20及び「右上」の固定接点20に同時接触する。更に回転させると、可動接点40は「右上」の固定接点20にのみ接触する。つまり、コントロールキー70がフルストロークでスライドした状態で原点回りを周回したときに、可動接点40が常時1又は2の固定接点20と接触状態を保持するように、可動接点40及び固定接点20は設計されているのである。
When the
ここで信号に次のようなソフト処理を行う。例えば4方向(上、右、下、左)の方向信号を出力させる場合、可動接点40と接触する固定接点20が「上」の場合は出力信号は「上」とする。固定接点20が「上」及び「右上」の場合は出力信号は「上」とする。固定接点20が「右上」の場合は出力信号は「上」とする。固定接点20が「右上」及び「右」の場合は出力信号は「右」とする。固定接点20が「右」の場合は出力信号は「右」とする。固定接点20が「右」及び「右下」の場合は出力信号は「右」とする。固定接点20が「右下」の場合は出力信号は「下」とする。固定接点20が「右下」及び「下」の場合は出力信号は「下」とする。固定接点20が「下」の場合は出力信号は「下」とする。
Here, the following software processing is performed on the signal. For example, when outputting direction signals in four directions (up, right, down, left), if the fixed
また固定接点20が「下」及び「左下」の場合は出力信号は「下」とする。固定接点20が「左下」の場合は出力信号は「下」とする。固定接点20が「左下」及び「左」の場合は出力信号は「左」とする。固定接点20が「左」の場合は出力信号は「左」とする。固定接点20が「左」及び「左上」の場合は出力信号は「左」とする。固定接点20が「左上」の場合は出力信号は「上」とする。固定接点20が「左上」及び「上」の場合は出力信号は「上」とする。
When the fixed
このようなソフト上の信号処理により、コントロールキー70をフルストロークさせた状態で原点回りを周回(公転)させたような場合にも、出力信号の途切れが回避でき、アナログ出力方式と同等の連続的な信号出力が可能になる。また、同様のソフト処理により、8方向の信号出力も可能である。
By such signal processing on the software, even when the
ボディ10の下面に固定される基板100は、図10に示すように、同心円上に配置された8個の端子部101を表面に有している。これらには8個の固定接点20がそれぞれ接触する。基板100の表面には又、金属ケース30の端子部37が接触する4つの端子部102が、端子部101と干渉しないように設けられると共に、これらの端子部に囲まれてプッシュスイッチ用の3つの端子部103,104,105が設けられている。
As shown in FIG. 10, the
この基板100は、ボディ10の下面に図示されない固定手段により取付けられる。この取付けにより、8個の固定接点20の板バネ構造の端子部24が、対応する端子部101に弾性的に接触する。また、金属カバー30に設けられた4つの板バネ構造の端子部37が、対応する端子部102に弾性的に接触する。
The
基板100上に配置されるキードーム110は、ボディ10の下面に設けられた角形の凹部16に収容されて位置決めされており、その上方に配置されたコントロールキー70の軸部72により押し下げ操作される。このキードーム110は、角枠状の第1ドーム部111と、その内側に保持された長円形の第2ドーム部112とからなる多段構造である。角枠状の第1ドーム部111は、基板100におけるプッシュスイッチ用の第1端子部103に一端部が常時接触しており、コントロールキー70の一段目の押し込みにより他端部が第2端子部104に接触して両端子部103,104の間を導通させる。内側の第2ドーム部112は、コントロールキー70の二段目の押し込みにより第3端子部105に接触し、第1端子部103と第3端子部105の間を導通させる。
The
なお、コントロールキー70は、その円盤状の操作部71に装着されたキーパッド80の外周部により上限位置に弾性的に保持されており、その保持力に抗した押し下げ操作により、前記キードーム110を操作する。
The
このように構成された多方向入力装置の機能は以下のとおりである。 The function of the multi-directional input device configured as described above is as follows.
移動体であるコントロールキー70が周囲全方向へスライド移動し、可動接点40がスライド方向に位置する1又は2の固定接点20に接触することにより、移動方向の信号が出力される。可動接点40と複数の固定接点20を組み合わせたデジタル方式であるために部品コストが安く、経済性が良好である。
A
コントロールキー70は、スライド移動した状態で原点回りを周回することができる。フルストロークでこのような周回操作を行った場合、可動接点40は周囲の固定接点20の少なくとも一つに接触し、三つに接触することはない。つまり、必ず1又は2の固定接点20に接触する。このため、出力信号が途切れず、連続した画像表示を行う場合も切れ目のない表示が可能になる。
The
この場合、可動接点40が三つの固定接点20に同時接触する事態を回避する必要があることは前述したとおりである。3接点への同時接触を回避するためには、可動接点40を小さくする必要があるが、そうすると水平方向の移動ストロークが大きくなり、操作性が悪化する。例えばスライド状態でコントロールキー70を周回させた場合、可動接点40が固定接点20に接触導通しない、いわゆる空振りのしない危険性が高くなる。しかるに、ここにおける固定接点20では、接触部22の先端がボディ10の中心(原点)と同心の円の接線に対して同じ方向へ同じ角度θで傾斜している。このため3接点への同時接触がしにくくなり、移動ストロークの増大及びこれによる操作性の悪化が回避される。
In this case, as described above, it is necessary to avoid a situation in which the
このようなコントロールキー70の周回操作においては、コントロールキー70の軸部72に可動接点40が固定されていると、可動接点40が固定接点20に順番に摺接し、摩擦及びこれによる接点磨耗が問題になる。しかるに、可動接点40はこここではコントロールキー70の軸部72に対して回転可能である。このため、コントロールキー70の周回に伴い可動接点40が逆方向へ相対回転し、固定接点20との摩擦及びこれによる磨耗が軽減される。
In such a turning operation of the
コントロールキー70を原点復帰させる原点復帰部材60として平面的な渦巻きバネを使用している。このため、多方向入力装置の全高を抑制できる。
A planar spiral spring is used as the
コントロールキー70の抜けを防止するストッパー端子90は、ボディ10の下面に形成された長方形の凹部15に嵌合し、回転が阻止される。このため、コントロールキー70は自転しない。コントロールキー70が自転するとキーパッド80の表面に文字や記号を表示した場合、これらの向きが変わるが、コントロールキー70の自転が阻止されることにより、表示の向きが変わる問題が解決される。
The
コモン端子である可動接点40は、金属カバー30の天板部31の中心部周囲に複数の下に凸の膨出部35が設けられていることにより、コントロールキー70が何れの方向へスライドしても、スライド位置に関係なく常時、天板部31に弾性接触する。そして、この金属カバー30は、4つの板バネ構造の端子部37が、基板100の対応する端子部102に弾性的に接触することにより、基板100と導通している。このため、可動接点40は、金属カバー30を利用して、簡単な構成で確実に基板100と導通される。
The
固定接点20の端子部24及び金属カバー30の端子部37は、いずれも板バネ構造の舌状片であり、ボディ10への基板100の取付けに伴って基板100の対応する回路と導通する。このため端子部24,37の半田付けが不要になり、装置の組立が簡単になる。
Each of the
コントロールキー70はプッシュスイッチの操作部を兼ね、その出力信号を決定信号として処理することができる。特に、ここにおけるプッシュスイッチは、基板100上に配置された2段操作式のキードーム110を使用する。このため出力信号を仮決定、本決定という2段信号(多段信号)として処理することができる。
The
図11は本発明の他の実施形態に係る多方向入力装置の主要部の斜視図であり、図6に対応する接点部の詳細構造を示す拡大斜視図である。 FIG. 11 is a perspective view of a main part of a multidirectional input device according to another embodiment of the present invention, and is an enlarged perspective view showing a detailed structure of a contact portion corresponding to FIG.
本実施形態に係る多方向入力装置では、固定端子20の接触部22の先端部が上側へ折れ曲がっている。すなわち、前述の多方向入力装置(図6)では、この固定端子20の接触部22は平坦でボディ10の上面と同レベルであり、その上面を可動接点40が摺動するようになっていたが、本実施形態に係る多方向入力装置では、接触部22の先端部が上側へ折れ曲がり、これに可動接点40の外周面が当接する。接触部22の先端部が原点と同心円の接線に対して同じ方向へ同じ角度θで傾斜していることは、前述の多方向入力装置と同じである。
In the multidirectional input device according to the present embodiment, the tip of the
10 ボディ
11,13 貫通孔
12,15,16 凹部
14 凸部
20 固定接点
21 弾性変形部
22 接触部
23 アーム部
24 端子部
30 金属カバー
31 天板部
32 本体保持部
33 端子保持部
34 貫通孔
35 膨出部
36 開口部
37 端子部
40 可動接点
50 絶縁シート
60 原点復帰部材
70 コントロールキー
71 操作部
72 軸部
80 キーパッド
90 ストッパー端子
100 基板
101〜105 端子部
110 キードーム
111 第1ドーム部
112 第2ドーム部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、
移動体にコモン電極として装備された可動接点と、
前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、
前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、
前記移動体は、操作部材としてのコントロールキーを兼ねており、
前記コントロールキーはボディからの抜けを阻止するストッパーを装備しており、
該ストッパーは前記コントロールキーの回転を阻止するべく前記ボディの凹部に嵌合することを特徴とする多方向入力装置。 Body,
A moving body supported by the body so as to slide in all directions from the origin position;
A movable contact equipped as a common electrode on the moving body,
A multi-contact having a plurality of fixed contacts fixed to a plurality of locations of the body so as to surround the origin position, and arranged so as to be in contact with the movable contact when the movable body slides around. Type multi-directional input device,
When the moving body is revolves around the origin position while slides full stroke, and have a contact structure movable contact to hold the contact with one or two fixed contacts at all times,
The moving body also serves as a control key as an operation member,
The control key is equipped with a stopper that prevents the body from coming off,
The multi-directional input device according to claim 1, wherein the stopper is fitted in a recess of the body to prevent the control key from rotating .
原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、
移動体にコモン電極として装備された可動接点と、
前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、
前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、
前記移動体は原点復帰部材として、当該移動体に外接し前記ボディに内接する渦巻き状のバネ材を装備する多方向入力装置。 Body,
A moving body supported by the body so as to slide in all directions from the origin position;
A movable contact equipped as a common electrode on the moving body,
A multi-contact having a plurality of fixed contacts fixed to a plurality of locations of the body so as to surround the origin position, and arranged so as to be in contact with the movable contact when the movable body slides around. Type multi-directional input device,
The movable contact always has a contact structure that maintains a contact state with the fixed contact of 1 or 2 when the movable body orbits around the origin position in a state of sliding with a full stroke,
The moving body is a multidirectional input device equipped with a spiral spring material circumscribing the moving body and inscribed in the body as an origin return member .
原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、
移動体にコモン電極として装備された可動接点と、
前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、
前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、
前記可動接点は前記移動体に同心状に取付けられた環状体であり、且つ前記移動体に対して回転自在である多方向入力装置。 Body,
A moving body supported by the body so as to slide in all directions from the origin position;
A movable contact equipped as a common electrode on the moving body,
A multi-contact having a plurality of fixed contacts fixed to a plurality of locations of the body so as to surround the origin position, and arranged so as to be in contact with the movable contact when the movable body slides around. Type multi-directional input device,
The movable contact always has a contact structure that maintains a contact state with the fixed contact of 1 or 2 when the movable body orbits around the origin position in a state of sliding with a full stroke,
The multi-directional input device, wherein the movable contact is an annular body concentrically attached to the moving body and is rotatable with respect to the moving body .
原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、
移動体にコモン電極として装備された可動接点と、
前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、
前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、
前記可動接点は、前記ボディを覆う金属カバーに摺動可能に弾性接触する多方向入力装置。 Body,
A moving body supported by the body so as to slide in all directions from the origin position;
A movable contact equipped as a common electrode on the moving body,
A multi-contact having a plurality of fixed contacts fixed to a plurality of locations of the body so as to surround the origin position, and arranged so as to be in contact with the movable contact when the movable body slides around. Type multi-directional input device,
The movable contact always has a contact structure that maintains a contact state with the fixed contact of 1 or 2 when the movable body orbits around the origin position in a state of sliding with a full stroke,
The movable contact is a multidirectional input device that is slidably elastically contacted with a metal cover that covers the body .
前記金属カバーは、基板と電気的導通を行うためのリード端子部を有する多方向入力装置。 The multidirectional input device according to claim 4 , wherein
The metal cover is a multi-directional input device having a lead terminal portion for electrical connection with a substrate .
前記リード端子部は、基板への実装に伴って基板表面の対応回路へ弾性的に接触する板バネ構造である多方向入力装置。 The multidirectional input device according to claim 5 , wherein
The lead terminal portion is a multidirectional input device having a leaf spring structure that elastically contacts a corresponding circuit on the surface of the substrate as it is mounted on the substrate .
前記コントロールキーは、プッシュスイッチの操作部材を兼ねる多方向入力装置。 The multidirectional input device according to claim 1 ,
The control key is a multidirectional input device that also serves as an operation member of a push switch .
前記プッシュスイッチは、複数のキードームを有する多段階スイッチである多方向入力装置。 The multidirectional input device according to claim 7,
The push switch is a multi-directional input device that is a multi-stage switch having a plurality of key domes .
原点位置から周囲全方向へスライド移動するようにボディに支持された移動体と、
移動体にコモン電極として装備された可動接点と、
前記原点位置を取り囲むように前記ボディの複数箇所に固定されており、移動体が周囲へスライド移動したときに前記可動接点と接触導通するように配置された複数の固定接点とを具備する多接点型の多方向入力装置において、
前記移動体がフルストロークでスライドした状態で原点位置の回りを周回したときに、可動接点が常時1又は2の固定接点と接触状態を保持する接点構造を有しており、
前記複数の固定接点は、先端部が前記原点位置を中心とする円の接線に対して傾斜した不平行構造である多方向入力装置。 Body,
A moving body supported by the body so as to slide in all directions from the origin position;
A movable contact equipped as a common electrode on the moving body,
A multi-contact having a plurality of fixed contacts fixed to a plurality of locations of the body so as to surround the origin position, and arranged so as to be in contact with the movable contact when the movable body slides around. Type multi-directional input device,
The movable contact always has a contact structure that maintains a contact state with the fixed contact of 1 or 2 when the movable body orbits around the origin position in a state of sliding with a full stroke,
The plurality of fixed contacts have a non-parallel structure in which tips are inclined with respect to a tangent of a circle centered on the origin position .
前記移動体は、操作部材としてのコントロールキーを兼ねており、
前記コントロールキーは、プッシュスイッチの操作部材を兼ねる多方向入力装置。 The multidirectional input device according to any one of claims 2 to 6 and 9 ,
The moving body also serves as a control key as an operation member,
The control key is a multidirectional input device that also serves as an operation member of a push switch .
前記プッシュスイッチは、複数のキードームを有する多段階スイッチである多方向入力装置。 The multidirectional input device according to claim 10 , wherein
The push switch is a multi-directional input device that is a multi-stage switch having a plurality of key domes .
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