JP5001978B2 - 多方向入力装置 - Google Patents

Description

本発明は多方向入力装置に関する。

この種の多方向入力装置は、原点位置から周囲の任意方向へ傾倒操作可能な操作レバーと、この操作レバーに組み合わされ且つ該操作レバーの傾倒に伴って揺動する第１、第２の揺動部材と、前記操作レバーを原点位置に復帰させる原点復帰機構とを備えている。

前記原点復帰機構は、第１、第２の揺動部材の軸部にフラット面を形成し、該フラット面をコイルスプリングで付勢して略水平状態で維持することにより、前記操作レバーを略直立状態である原点位置に保持するようになっている（特許文献１参照）。従って、前記操作レバーが傾倒操作されると、前記フラット面が傾斜してコイルスプリングを圧縮し、その後、前記操作レバーが操作から解放されると、前記コイルスプリングの付勢力により前記フラット面が略水平状態に押し戻されることにより、前記操作レバーが原点位置に復帰するようになっている。

特開２００７−７２７３４号公報

ところが、前記原点復帰機構は、直交配置された第１、第２の揺動部材の双方の軸部にコイルスプリングに付勢されるフラット面を設けなければならないことから、該装置の小型化を図ることが困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、小型化を図ることができる多方向入力装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の多方向入力装置は、ケースと、前記ケースにＹ、−Ｙ方向に揺動自在に支持された第１の揺動部材と、前記ケースにＸ、−Ｘ方向に揺動自在に支持された第２の揺動部材と、ケースの開口から突出する長さ方向の一端部を有し且つ原点位置から周囲の任意方向へ傾倒操作可能な操作レバーと、傾倒した前記操作レバーを原点位置に復帰させる弾性体とを備えている。前記第１の揺動部材は、前記ケースにＸ、−Ｘ方向に軸支された一対の第１の回転軸と、この第１の回転軸の内側に設けられた平板状の部位であって、一対の貫通孔が各々設けられた一対の第１の板状部と、この第１の板状部の間に設けられた部位であって、Ｘ、−Ｘ方向に延びた第１の長孔を有する第１の本体部とを有する。前記第２の揺動部材は、前記ケースにＹ、−Ｙ方向に軸支された一対の第２の回転軸と、この第２の回転軸の間に設けられ且つ第１の本体部に対して直交配置される部位であって、Ｙ、−Ｙ方向に延びた第２の長孔を有する第２の本体部とを有する。前記ケースは、前記第１の板状部に対してＸ、−Ｘ及びＹ、−Ｙ方向に直交するＺ又は−Ｚ方向側に間隔を空けて配置される押さえ部を有する。前記操作レバーは、前記第１、第２の本体部の第１、第２の長孔に挿入されるレバー本体と、このレバー本体にＸ、−Ｘ方向に突設され且つ−Ｚ又はＺ方向側から前記貫通孔に挿入される一対の押圧アームとを有する。前記弾性体が前記第１の板状部及び押圧アームと前記押さえ部との間に介在している。

このような多方向入力装置による場合、前記操作レバーがＹ、−Ｙ方向に傾倒すると、前記第１の揺動部材がＹ、−Ｙ方向に揺動すると共に前記第１の板状部がＹ、−Ｙ方向に傾斜し、これにより前記弾性体が前記第１の板状部と前記押さえ部との間で圧縮される。その後、前記操作レバーが前記操作から解放されると、前記弾性体により前記第１の板状部が付勢され、操作レバーが原点位置に復帰する。一方、前記操作レバーがＸ、−Ｘ方向に傾倒すると、前記押圧アームが傾斜して該押圧アームの先端部が前記弾性体を押圧し、これにより前記弾性体が前記押圧アームの先端部と前記押さえ部との間で圧縮される。その後、前記操作レバーが前記操作から解放されると、前記押圧アームの先端部と前記押さえ部との間で圧縮された前記弾性体により前記押圧アームが付勢され、操作レバーが原点位置に復帰する。このように前記弾性体は、第１の揺動部材の一対の板状部及び操作レバーの一対の押圧レバーを付勢することにより、傾倒操作された操作レバーを原点位置に復帰させるようになっている。このため、前記第２の揺動部材に前記弾性体に付勢される部位を設ける必要がないので、該第２の揺動部材の長さ寸法を短くすることができる。また、前記押圧アームは前記レバー本体にＸ、−Ｘ方向に向けて突設されている。換言すると、前記押圧アームは前記第１の揺動部材の長さ方向に沿って延びているだけであり、該押圧アームが装置幅の増大を招来することがない。よって、装置幅を低減することができ、装置の小型化を図ることができる。

前記第１の本体部に前記第１の長孔及び貫通孔に連通する収容孔を設けることができる。前記レバー本体の前記押圧アームの間の部分が前記収容孔に収容されるようになっている。この場合、前記レバー本体の前記押圧アームの間の部分が前記収容孔に収容され、前記押圧アームが前記貫通孔に挿入されているので、装置の高さ寸法を低減することができ、装置の小型化を図ることができる。

一対の前記弾性体が一対の前記第１の板状部及び押圧アームと一対の前記押さえ部との間に各々介在する構成とすることができる。この場合、前記弾性体を２つにして一対の前記第１の板状部及び押圧アームと一対の前記押さえ部との間に分散配置しているため、例えば、環状の一つの弾性体を一対の前記第１の板状部及び押圧アームと前記押さえ部との間に配置する場合に比べて、前記弾性体の小型化を図ることができる。よって、装置の小型化も図ることができる。

前記第１の揺動部材は、前記第１の板状部の開口の周りに各々設けられ且つ前記弾性体を各々収容する筒状の一対の収容部を更に有する構成とすることができる。この場合、前記弾性体を前記収容部に各々収容することができるので、前記第１の板状部と前記押さえ部との間に前記弾性体を介在させるに当たり、該弾性体が脱落するのを防止することができる。よって、上記装置の組み立てが簡単になる。

前記操作レバーの第２の長孔に挿入される部分のＸ、−Ｘ方向の厚み寸法が、第２の長孔のＸ、−Ｘ方向の内壁間の寸法よりも若干小さくなっていることが好ましい。この場合、上述の如く押圧アームが付勢され、操作レバーが原点位置に復帰すると、前記操作レバーの前記部分が第２の長孔の前記両内壁に当接して、第２の揺動部材のＸ、−Ｘ方向への揺動を規制するので、該第２の揺動部材を確実に初期位置に復帰させることができる。一方、第１の揺動部材は、前記弾性体により直接付勢されるため、該第１の揺動部材を確実に初期位置に復帰させることができる。よって、操作レバーが原点位置に復帰しているにもかかわらず、第１、第２の揺動部材が初期位置に復帰していないことを起因として、該第１、第２の揺動部材に接続される移動検出手段が、操作レバーが原点位置に復帰していないと誤検出するのを防止することができる。

前記操作レバーは、前記レバー本体の長さ方向の他端部に−Ｚ方向に向けて突設された突起を更に有している場合、この突起が前記操作レバーの第２の長孔に挿入される部分とすることができる。このようにレバー本体の長さ方向の他端部に−Ｚ方向に向けて突設されたが第２の揺動部材の第２の長孔に挿入されるだけであるため、レバー本体が第２の長孔から−Ｚ方向側に大きく突出することにより、装置高を招来するのを防止することができる。また、前記レバー本体を第２の長孔に挿入するのではなく、前記突起を第２の長孔に挿入することにより、第２の長孔のＸ、−Ｘ方向の内壁間の距離を小さくすることができる。よって、第２の揺動部材のＸ、−Ｘ方向の寸法を小さくすることができるので、装置幅の低減を図る上でメリットがある。

前記操作レバーは、前記レバー本体に設けられ、前記第１の本体部にＹ、−Ｙ方向に軸支される一対の軸支部を更に有することが好ましい。

前記押圧アームは、前記貫通孔に挿入されるのではなく、−Ｚ又はＺ方向側から前記貫通孔に臨むように配置されるように設計変更することが可能である。この場合、前記弾性体は、前記貫通孔に挿入され且つ前記押圧アームに当接する凸部を有している。

本発明の実施の形態に係る多方向入力装置を示す概略図であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が平面図、（ｃ）が底面図、（ｄ）が側面図、（ｅ）が斜視図である。 上記装置の図１（ｄ）中における概略的Ａ−Ａ断面図である。 上記装置の概略的分解斜視図である。 上記装置の第１の揺動部材の概略図であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が平面図、（ｃ）が底面図、（ｄ）が側面図、（ｅ）が上方から見た斜視図、（ｆ）が下方から見た斜視図である。 上記装置のケースを取り除き且つ操作レバーがＹ方向に傾倒操作された状態を示す概略図であって、（ａ）が斜視図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。 上記装置の概略図であって、（ａ）が図５（ｃ）中のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）が図５（ｂ）中のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）が拡大図である。 上記装置のケースを取り除き且つ操作レバーがＸ方向に傾倒操作された状態を示す概略図であって、（ａ）が斜視図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。 上記装置の概略図であって、（ａ）が図７（ｃ）中のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）が図７（ｂ）中のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）が拡大図である。 上記装置のケースを取り除き且つ操作レバーが−Ｘ及びＹ方向に傾倒操作された状態を示す概略図であって、（ａ）が斜視図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。 上記装置の概略図であって、（ａ）が図９（ｃ）中のＦ−Ｆ断面図、（ｂ）が図９（ｂ）中のＧ−Ｇ断面図である。 上記装置の概略図であって、（ａ）が図１０中のＨ部分の拡大図、（ｂ）が図１０中のＩ部分の拡大図である。 上記装置の設計変更例を示す概略図であって、（ａ）がケースを取り除いた状態を示す斜視図、（ｂ）が操作レバーの斜視図、（ｃ）が第１の揺動部材の斜視図である。 上記装置の別の設計変更例を示す概略的断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る多方向入力装置について上記図１乃至図１１を参照しつつ説明する。図１乃至図３に示す多方向入力装置は、ケース１００と、操作レバー２００と、第１、第２の揺動部材３００ａ、３００ｂと、コイルスプリング４００ａ、４００ｂ（弾性体）とを備えている。以下、各構成部材について詳しく説明する。

第１の揺動部材３００ａは樹脂成型品である。この第１の揺動部材３００ａは、図２乃至図１１に示すように、第１の本体部３１０ａと、第１の板状部３２１ａ、３２２ａと、第１の壁部３３１ａ、３３２ａと、第１の回転軸３４１ａ、３４２ａと、第１の収容部３５１ａ、３５２ａとを有している。第１の本体部３１０ａは略半球状の部位である。第１の本体部３１０ａの中央部には第１の長孔３１１ａが設けられている。この第１の長孔３１１ａは、図２に示すように、Ｘ、−Ｘ方向側の両内壁面を上方に向けて漸次拡大するテーパー面とすることにより、Ｘ、−Ｘ方向に延びた長孔となっている。また、第１の本体部３１０ａの第１の長孔３１１ａのＹ、−Ｙ方向側の部分には、図３、図４（ｅ）及び図４（ｆ）に示すように、該Ｙ、−Ｙ方向側の部分をＹ、−Ｙ方向に貫通し且つ第１の長孔３１１ａに連通する円柱状の一対の軸支孔３１２ａが設けられている。また、第１の本体部３１０ａの下端部には第１の長孔３１１ａに連通する収容孔３１３ａが設けられている。収容孔３１３ａには操作レバー２００の後述するレバー本体２１０の下端部の下側部分（すなわち、レバー本体２１０の後述する押圧アーム２２０ａ、２２０ｂの間の部分）が挿入され、第１の長孔３１１ａには操作レバー２００の前記下端部の上側部分が挿入される。軸支孔３１２ａには操作レバー２００の後述するピン２４０の両端部が各々挿入される。これにより、ピン２４０の両端部が第１の本体部３１０ａにＹ、−Ｙ方向に軸支され、操作レバー２００が第１の本体部３１０ａにＸ、−Ｘ方向に揺動自在に軸支される。

第１の本体部３１０ａの下端部のＸ、−Ｘ方向の端部には、平板状の第１の板状部３２１ａ、３２２ａがＸ、−Ｘ方向に向けて延設されている。この第１の板状部３２１ａ、３２２ａの中央部には、図２及び図４（ｂ）に示すように、Ｚ又は−Ｚ方向に貫通する貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１が開設されている。この第１の板状部３２１ａ、３２２ａの貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１の内側部分が、図４（ｃ）に示すように、開放され、貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１が収容孔３１３ａに連通している。また、第１の板状部３２１ａ、３２２ａの貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１の周り上には、図４（ａ）及び図４（ｃ）に示すように、貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１に連通する円筒状の第１の収容部３５１ａ、３５２ａが設けられている。この第１の収容部３５１ａ、３５２ａの内径はコイルスプリング４００ａ、４００ｂの外径よりも若干大きい。このため、コイルスプリング４００ａ、４００ｂは、図２に示すように、第１の収容部３５１ａ、３５２ａに収容され、第１の板状部３２１ａ、３２２ａの貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１の縁部３２１ａ２、３２２ａ２（図４（ｂ）も併せて参照）上に設置される。

第１の板状部３２１ａ、３２２ａの外側の端部には略矩形状の第１の壁部３３１ａ、３３２ａが立設されている。第１の壁部３３１ａ、３３２ａの外面に円柱状の第１の回転軸３４１ａ、３４２ａが設けられている。第１の回転軸３４１ａ、３４２ａがケース１００の一対の第１の上側軸受け部１１４及び第１の下側軸受け部１２１にＸ、−Ｘ方向に向けて軸支される。これにより、第１の揺動部材３００ａがケース１００に後述する第１の初期位置からＹ、−Ｙ方向に揺動自在に支持される。第１の回転軸３４１ａ、３４２ａのうちいずれか一方には、操作レバー２００のＹ、−Ｙの傾倒及び傾倒量を検出する図示しない第１の移動検出手段が接続されている。この第１の移動検出手段としては、第１の回転軸３４１ａ又は３４２ａの回転に応じて抵抗値が変化する周知の可変抵抗器や第１の回転軸３４１ａ又は３４２ａの回転に応じて出力信号のレベルが変化する周知のフォトインタラプタ等を用いることができる。

操作レバー２００は、図２乃至図１１に示すように、下向き略Ｔ字状の樹脂成型品である。この操作レバー２００は、レバー本体２１０と、押圧アーム２２０ａ、２２０ｂと、突起２３０と、ピン２４０とを有している。レバー本体２１０は略角柱状の部位である。レバー本体２１０の上端部（すなわち、長さ方向の一端部）はケース１００の開口１１２から突出し、後述する原点位置から周囲の任意方向へ傾倒操作可能となっている。レバー本体２１０の下端部（すなわち、長さ方向の他端部）には、Ｙ、−Ｙ方向に貫通する円形の孔部２１１が開設されている。この孔部２１１に円柱状のピン２４０が挿入される。このピン２４０の孔部２１１からＹ、−Ｙ方向に突出する両端部が第１の揺動部材３００ａの第１の本体部３１０ａの一対の軸支孔３１２ａに挿入され、軸支される軸支部となる。

また、レバー本体２１０の下端部には、平板状の押圧アーム２２０ａ、２２０ｂがＸ、−Ｘ方向に向けて突設されている。押圧アーム２２０ａ、２２０ｂは、レバー本体２１０の下端部が第１の本体部３１０ａの第１の長孔３１１ａ及び収容孔３１３ａに挿入されるのに伴って、第１の揺動部材３００ａの第１の板状部３２１ａ、３２２ａの貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１に−Ｚ方向側（すなわち、下側）から挿入される。この状態で、押圧アーム２２０ａ、２２０ｂの上面が第１の板状部３２１ａ、３２２ａの縁部３２１ａ２、３２２ａ２と略同一高さに配置される。また、レバー本体２１０の下端面（すなわち、長さ方向の他端面）及び押圧アーム２２０ａ、２２０ｂの下面は連続する平坦面となっている。レバー本体２１０の下端面の中央部には円柱状の突起２３０が−Ｚ方向に向けて設けられている。なお、レバー本体２１０の下端面及び押圧アーム２２０ａ、２２０ｂの下面が操作レバー２００の下面となる。

第２の揺動部材３００ｂも樹脂成型品である。この第２の揺動部材３００ｂは、図２乃至図１１に示すように、断面視略Ｕ字状の第２の本体部３１０ｂと、第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂとを有している。第２の本体部３１０ｂは、平板部３１１ｂと、壁部３１２ｂ、３１３ｂとを有している。平板部３１１ｂの中心部には、厚み方向に貫通し且つＹ、−Ｙ方向に延びた第２の長孔３１１ｂ１が設けられている。この第２の長孔３１１ｂ１のＸ、−Ｘ方向の内壁間の寸法が突起２３０の直径（すなわち、Ｘ、−Ｘ方向の厚み寸法）よりも若干大きくなっている。よって、第２の長孔３１１ｂ１に操作レバー２００の突起２３０がＹ、−Ｙ方向にのみ移動自在に挿入される。この状態で、平板部３１１ｂは、操作レバー２００のレバー本体２１０の下端面及び押圧アーム２２０ａ、２２０ｂの下面の内側部分に隙間Ｓを有して平行に対向配置される。

また、平板部３１１ｂのＹ、−Ｙ方向の両端部（すなわち、長さ方向の両端部）上には壁部３１２ｂ、３１３ｂが立設されている。この壁部３１２ｂ、３１３ｂの外面には第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂが設けられている。第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂがケース１００の第２の上側軸受け部１１５及び第２の下側軸受け部１２２にＹ、−Ｙ方向に向けて軸支される。これにより、第２の揺動部材３００ｂがケース１００に後述する第２の初期位置からＸ、−Ｘ方向に揺動自在に支持され、該第２の揺動部材３００ｂの第２の本体部３１０ａが第１の本体部３１０ａに対して直交配置される。第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂのうちいずれか一方には、操作レバー２００のＸ、−Ｘの傾倒及び傾倒量を検出する図示しない第２の移動検出手段が接続されている。この第２の移動検出手段としても、第２の回転軸３２１ｂ又は３２２ｂの回転に応じて抵抗値が変化する周知の可変抵抗器や第２の回転軸３２１ｂ又は３２２ｂの回転に応じて出力信号のレベルが変化する周知のフォトインタラプタ等を用いることができる。

ケース１００は、図１及び図３に示すように、上ケース１１０と下ケース１２０とが組み合わされる略直方体状の箱体である。上ケース１１０の天板部１１１には略円形の開口１１２が開設されている。この天板部１１１の開口１１２のＸ、−Ｘ方向の両縁部は、第１の揺動部材３００ａの第１の板状部３２１ａ、３２２ａに対してＺ方向側（すなわち、上側）に間隔を空けて位置する部分である。すなわち、前記両縁部が、第１の板状部３２１ａ、３２２ａとの間でコイルスプリング４００ａ、４００ｂを圧縮状態で保持する押さえ部１１３ａ、１１３ｂとなっている。

天板１１１の４辺のうちＸ、−Ｘ方向の辺部上に立設された外壁の下端部には、半円形の凹部である一対の第１の上側軸受け部１１４が各々設けられている。天板１１１の４辺のうちＹ、−Ｙ方向の辺部上に立設された外壁の下端部には、半円形の凹部である一対の第２の上側軸受け部１１５が各々設けられている。下ケース１２０の底板の４辺のうちＸ、−Ｘ方向の辺部上に立設された外壁の上端部には、半円形の凹部である一対の第１の下側軸受け部１２１が各々設けられている。前記底板の４辺のうちＹ、−Ｙ方向の辺部上に立設された外壁の上端部には、半円形の凹部である一対の第２の下側軸受け部１２２が各々設けられている。第１の上側軸受け部１１４及び第１の下側軸受け部１２１は、上、下ケース１１０、１２０が組み合わせられた状態で、円形の孔をなす。この孔が、第１の揺動部材３００ａの第１の回転軸３４１ａ、３４２ａを回転可能に保持する。第２の上側軸受け部１１５及び第２の下側軸受け部１２２も、上、下ケース１１０、１２０が組み合わせられた状態で、円形の孔をなす。この孔が、第２の揺動部材３００ｂの第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂを回転可能に保持する。

コイルスプリング４００ａ、４００ｂは周知の円柱状のコイルスプリングである。このコイルスプリング４００ａ、４００ｂは、第１の収容部３５１ａ、３５２ａに収容され、第１の板状部３２１ａ、３２２ａ及び押圧アーム２２０ａ、２２０ｂと押さえ部１１３ａ、１１３ｂとの間に各々圧縮状態で介在する。このコイルスプリング４００ａ、４００ｂの付勢力により、第１の板状部３２１ａ、３２２ａ及び押圧アーム２２０ａ、２２０ｂが押さえ部１１３ａ、１１３ｂに対して略平行な状態で保持される。このように押圧アーム２２０ａ、２２０ｂが押さえ部１１３ａ、１１３ｂに対して略平行に保持された状態で、該操作レバー２００の上記下面が押さえ部１１３ａ、１１３ｂに対して略平行な状態となる。操作レバー２００の上記下面が押さえ部１１３ａ、１１３ｂに対して略平行な状態で、第２の揺動部材３００ｂの第２の長孔３１１ｂ１に挿入された操作レバー２００の突起２３０が該第２の揺動部材３００ｂのＸ、−Ｘ方向への揺動を規制することにより、第２の揺動部材３００ｂの平板部３１１ｂが押さえ部１１３ａ、１１３ｂに対して略平行な状態で保持される。なお、図２に示すように、操作レバー２００の下面及び押圧アーム２２０ａ、２２０ｂが押さえ部１１３ａ、１１３ｂに対して略平行な状態が、操作レバー２００が原点位置となる。また、第１の板状部３２１ａ、３２２ａが押さえ部１１３ａ、１１３ｂに対して略平行な状態が第１の揺動部材３００ａの第１の初期位置となり、平板部３１１ｂが押さえ部１１３ａ、１１３ｂに対して略平行な状態が第２の揺動部材３００ｂの第２の初期位置となる。

以上のような構成の多方向入力装置は次のようにして組み立てられる。まず、第２の揺動部材３００ｂの第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂを下ケース１２０の一対の第２の下側軸受け部１２２に挿入する。

その一方で、操作レバー２００のレバー本体２１０を第１の揺動部材３００ａの収容孔３１３ａ及び第１の長孔３１１ａに下方から挿入し、レバー本体２１０の孔部２１１と第１の揺動部材３００ａの一対の軸支孔３１２ａとを連通させる。このとき、操作レバー２００の押圧アーム２２０ａ、２２０ｂが第１の揺動部材３００ａの第１の板状部３２１ａ、３２２ａの貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１に下側から挿入される。この状態で、ピン２４０を軸支孔３１２ａ及び孔部２１１に挿入する。これにより、操作レバー２００が第１の揺動部材３００ａの第１の本体部３１０ａにＸ、−Ｘ方向に傾倒自在に組み合わされる。

その後、第１の揺動部材３００ａの第１の回転軸３４１ａ、３４２ａを下ケース１２０の一対の第１の下側軸受け部１２１に挿入する。これと共に、操作レバー２００の突起２３０を第２の揺動部材３００ｂの第２の長孔３１１ｂ１に挿入する。

その後、コイルスプリング４００ａ、４００ｂを第１の揺動部材３００ａの第１の収容部３５１ａ、３５２ａに挿入し、第１の板状部３２１ａ、３２２ａの縁部３２１ａ２、３２２ａ２上にセットする。

その後、操作レバー２００のレバー本体２１０の上端部を上ケース１１０の開口１１２に挿入しつつ、上ケース１１０を下ケース１２０に組み合わせる。このとき、上ケース１１０の押さえ部１１３ａ、１１３ｂがコイルスプリング４００ａ、４００ｂを下方に押圧する。これにより、コイルスプリング４００ａ、４００ｂが第１の板状部３２１ａ、３２２ａ及び押圧アーム２２０ａ、２２０ｂと押さえ部１１３ａ、１１３ｂとの間で各々圧縮状態で保持される。これと共に、上ケース１１０の一対の第１の上側軸受け部１１４が第１の揺動部材３００ａの第１の回転軸３４１ａ、３４２ａに、一対の第２の上側軸受け部１１５が第２の揺動部材３００ｂの第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂに各々被さる。

以下、上述した多方向入力装置の使用方法を説明すると共に、各構成部材の動作について説明する。

操作レバー２００を原点位置からＹ方向に傾倒操作させると、図５（ａ）、図５（ｃ）及び図６（ｂ）に示すように、第１の揺動部材３００ａが第１の回転軸３４１ａ、３４２ａを支点として第１の初期位置からＹ方向に揺動し、該第１の揺動部材３００ａの第１の板状部３２１ａ、３２２ａがＹ方向に傾斜する。このとき、コイルスプリング４００ａ、４００ｂが第１の板状部３２１ａ、３２２ａと上ケース１１０の押さえ部１１３ａ、１１３ｂとの間で更に圧縮される。これと共に、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、操作レバー２００の上記下面が−Ｙ方向に傾斜し、操作レバー２００の突起２３０が第２の揺動部材３００ｂの第２の長孔３１１ｂ１内を−Ｙ方向に移動する。

その後、操作レバー２００が前記傾倒操作から解放されると、コイルスプリング４００ａ、４００ｂにより第１の板状部３２１ａ、３２２ａが付勢され、第１の揺動部材３００ａが第１の初期位置に復帰する。これと共に、操作レバー２００が原点位置に復帰する。

操作レバー２００を原点位置から−Ｙ方向に傾倒操作させると、第１の揺動部材３００ａが第１の回転軸３４１ａ、３４２ａを支点として第１の初期位置から−Ｙ方向に揺動し、該第１の揺動部材３００ａの第１の板状部３２１ａ、３２２ａが−Ｙ方向に傾斜する。このとき、コイルスプリング４００ａ、４００ｂが第１の板状部３２１ａ、３２２ａと上ケース１１０の押さえ部１１３ａ、１１３ｂとの間で更に圧縮される。これと共に、操作レバー２００の上記下面がＹ方向に傾斜し、操作レバー２００の突起２３０が第２の揺動部材３００ｂの第２の長孔３１１ｂ１内をＹ方向に移動する。

その後、操作レバー２００が前記傾倒操作から解放されると、コイルスプリング４００ａ、４００ｂにより第１の板状部３２１ａ、３２２ａが付勢され、第１の揺動部材３００ａが第１の初期位置に復帰する。これと共に、操作レバー２００が原点位置に復帰する。

操作レバー２００を原点位置からＸ方向に傾倒操作させると、図７（ｂ）、図８（ａ）、図８（ｃ）に示すように、操作レバー２００の押圧アーム２２０ｂが傾斜し、該押圧アーム２２０ｂの先端部がコイルスプリング４００ｂを押圧する。これにより、コイルスプリング４００ｂが押圧アーム２２０ｂの先端部と押さえ部１１３ｂとの間で更に圧縮される。このとき、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、図８（ｃ）に示すように、操作レバー２００の突起２３０が−Ｘ方向に移動し、第２の揺動部材３００ｂの平板部３１１ｂの第２の長孔３１１ｂ１の−Ｘ方向側の内壁を押圧する。これにより、平板部３１１ｂがＸ方向に傾斜し、第２の揺動部材３００ｂが第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂを支点として第２の初期位置からＸ方向に揺動する。なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、操作レバー２００の下面は第２の揺動部材３００ｂの平板部３１１ｂと平行な状態が維持される。

その後、操作レバー２００が前記傾倒操作から解放されると、コイルスプリング４００ｂにより押圧アーム２２０ｂが付勢され、操作レバー２００が原点位置に復帰する。このとき、操作レバー２００の突起２３０がＸ方向に移動し、第２の揺動部材３００ｂの平板部３１１ｂの第２の長孔３１１ｂ１のＸ方向側の内壁を押圧する。これにより、第２の揺動部材３００ｂが第２の初期位置に復帰する。

操作レバー２００を原点位置から−Ｘ方向に傾倒操作させると、操作レバー２００の押圧アーム２２０ａが傾斜し、該押圧アーム２２０ａの先端部がコイルスプリング４００ａを押圧する。これにより、コイルスプリング４００ａが押圧アーム２２０ａの先端部と押さえ部１１３ａとの間で更に圧縮される。このとき、操作レバー２００の突起２３０がＸ方向に移動し、第２の揺動部材３００ｂの平板部３１１ｂの第２の長孔３１１ｂ１のＸ方向側の内壁を押圧する。これにより、平板部３１１ｂが−Ｘ方向に傾斜し、第２の揺動部材３００ｂが第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂを支点として第２の初期位置から−Ｘ方向に揺動する。なお、操作レバー２００の下面は第２の揺動部材３００ｂの平板部３１１ｂと平行な状態が維持される。

その後、操作レバー２００が前記傾倒操作から解放されると、コイルスプリング４００ａにより押圧アーム２２０ａが付勢され、操作レバー２００が原点位置に復帰する。このとき、操作レバー２００の突起２３０が−Ｘ方向に移動し、第２の揺動部材３００ｂの平板部３１１ｂの第２の長孔３１１ｂ１の−Ｘ方向側の内壁を押圧する。これにより、第２の揺動部材３００ｂが第２の初期位置に復帰する。

操作レバー２００が原点位置からＸ方向とＹ方向との間に傾倒操作されたときには、上述したＸ方向及びＹ方向の傾倒操作時の如く、各部が動作する。操作レバー２００が原点位置からＸ方向と−Ｙ方向との間に傾倒操作されたときには、上述したＸ方向及び−Ｙ方向の傾倒操作時の如く、各部が動作する。操作レバー２００が原点位置から−Ｘ方向とＹ方向との間に傾倒操作されたときには、上述したＸ方向及び−Ｙ方向の傾倒操作時の如く、各部が動作する。操作レバー２００が原点位置から−Ｘ方向と−Ｙ方向との間に傾倒操作されたときには、上述したＸ方向及び−Ｙ方向の傾倒操作時の如く、各部が動作する。以下、操作レバー２００が原点位置から−Ｘ方向とＹ方向との間に傾倒操作された場合を例に挙げて説明する。

操作レバー２００が原点位置から−Ｘ方向とＹ方向との間に傾倒操作されると、図９（ｂ）及び図１０（ａ）に示すように、操作レバー２００の押圧アーム２２０ａが傾斜し、該押圧アーム２２０ａの先端部がコイルスプリング４００ａを押圧する。これにより、コイルスプリング４００ａが押圧アーム２２０ａの先端部と押さえ部１１３ａとの間で更に圧縮される。このとき、図１１（ａ）に示すように、操作レバー２００の突起２３０がＸ方向に移動し、第２の揺動部材３００ｂの平板部３１１ｂの第２の長孔３１１ｂ１のＸ方向側の内壁を押圧する。これにより、平板部３１１ｂが−Ｘ方向に傾斜し、第２の揺動部材３００ｂが第２の回転軸３２１ｂ、３２２ｂを支点として第２の初期位置から−Ｘ方向に揺動する。

また、操作レバー２００の傾倒に伴って、図９（ａ）、図９（ｃ）及び図１０（ｂ）に示すように、第１の揺動部材３００ａが第１の回転軸３４１ａ、３４２ａを支点として第１の初期位置からＹ方向に揺動し、該第１の揺動部材３００ａの第１の板状部３２１ａ、３２２ａがＹ方向に傾斜する。このとき、コイルスプリング４００ａ、４００ｂが第１の板状部３２１ａ、３２２ａと上ケース１１０の押さえ部１１３ａ、１１３ｂとの間で更に圧縮される。これと共に、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように、操作レバー２００の下面が−Ｙ方向に傾斜し、該操作レバー２００の突起２３０が第２の揺動部材３００ｂの第２の長孔３１１ｂ１内を−Ｙ方向に移動する。

その後、操作レバー２００が前記傾倒操作から解放されると、コイルスプリング４００ａ、４００ｂにより第１の板状部３２１ａ、３２２ａが付勢され、第１の揺動部材３００ａが第１の初期位置に復帰する。これと共に、コイルスプリング４００ａにより押圧アーム２２０ａが付勢される。これにより、操作レバー２００が原点位置に復帰する。このとき、操作レバー２００の突起２３０が−Ｘ方向に移動し、第２の揺動部材３００ｂの平板部３１１ｂの第２の長孔３１１ｂ１の−Ｘ方向側の内壁を押圧する。これにより、第２の揺動部材３００ｂが第２の初期位置に復帰する。

このような多方向入力装置による場合、コイルスプリング４００ａ、４００ｂが、第１の揺動部材３００ａの第１の板状部３２１ａ、３２２ａ及び操作レバー２００の押圧レバー２２０ａ、２２０ｂを付勢することにより、傾倒操作された操作レバー２００を原点位置に復帰させるようになっている。このため、第２の揺動部材３００ｂにコイルスプリング４００ａ、４００ｂに付勢される部位を設ける必要がないので、該第２の揺動部材３００ｂの長さ寸法を短くすることができる。また、押圧アーム２２０ａ、２２０ｂは第１の揺動部材３００ａの長さ方向に沿って延びているだけであり、該押圧アーム２２０ａ、２２０ｂが装置幅の増大を招来することはない。よって、装置幅を低減することができ、装置の小型化を図ることができる。しかも、操作レバー２００のレバー本体２１０の下端部の下側部分が第１の揺動部材３００ａの収容孔３１３ａに収容されると共に、押圧アーム２２０ａ、２２０ｂが第１の揺動部材３００ａの貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１に挿入されている。また、操作レバー２００の突起２３０が第２の揺動部材３００ｂの第２の長孔３１１ｂ１に挿入されており、突起２３０が第２の長孔３１１ｂ１から−Ｚ方向に方向に大きく突出しないため、装置の高さ寸法を低減することができ、この点でも装置の小型化を図ることができる。更に、コイルスプリング４００ａ、４００ｂが、第１の揺動部材３００ａの第１の板状部３２１ａ、３２２ａ上に分散配置されているので、第１の板状部３２１ａ、３２２ａの双方の上に配置される径の大きいコイルスプリングを用いた場合に比べて、装置の小型化を図ることができる。

また、第１の揺動部材３００ａは、コイルスプリング４００ａ、４００ｂにより直接付勢されるため、Ｙ、−Ｙ方向に揺動した該第１の揺動部材３００ａを確実に初期位置に復帰させることができる。一方、操作レバー２００の突起２３０の直径が第２の揺動部材３００ｂの第２の長孔３１１ｂ１のＸ、−Ｘ方向の内壁間の寸法よりも若干小さくなっている。よって、操作レバー２００がＸ、−Ｘ方向の成分を含む傾倒から原点位置へ復帰すると、操作レバー２００の突起２３０が第２の揺動部材３００ｂの第２の長孔３１１ｂ１のＸ、−Ｘ方向の内壁に当接し、第２の揺動部材３００ｂのＸ、−Ｘ方向への揺動を規制する。これにより、第２の揺動部材３００ｂを確実に初期位置に復帰させることができる。このため、操作レバー２００が原点位置に復帰しているにもかかわらず、第１、第２の揺動部材３００ａ、３００ｂが初期位置に復帰していないことを起因として、該第１、第２の揺動部材３００ａ、３００ｂに接続される第１、第２の移動検出手段が、操作レバー２００が原点位置に復帰していないと誤検出するのを防止することができる。

なお、上述した多方向入力装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。図１２は上記装置の設計変更例を示す概略図であって、（ａ）がケースを取り除いた状態を示す斜視図、（ｂ）が操作レバーの斜視図、（ｃ）が第１の揺動部材の斜視図、図１３は上記装置の別の設計変更例を示す概略的断面図である。

上記実施の形態では、操作レバー２００は下向き略逆Ｔ字状であるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、操作レバー２００を略十字状とすることも可能である。また、操作レバー２００はピン２４０により第１の揺動部材３００ａの第１の本体部３１０ａに軸支されているとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図１２（ｂ）に示すように、操作レバー２００’の下端部のＹ、−Ｙ方向側の端面に円柱状の一対の軸支部２４０’を設けることができる。この場合、図１２（ａ）及び図１２（ｃ）に示すように、軸支部２４０’が第１の揺動部材３００ａ’の第１の本体部３１０ａ’に設けられた下向き略Ｕ字状の凹部３１２ａ’にＹ、−Ｙ方向に軸支される。また、操作レバーは第１の本体部に軸支されるのではなく、該第１の本体部の第１の長孔に単に挿入されるだけでも良い。この場合には、操作レバーの下端部がケースの底面又はケースの底面に設けられた台座に支持される。ケースの底面又は台座には、操作レバーの下端部を支持する球面状の凹部等を設けると良い。

上記実施の形態では、押圧アーム２２０ａ、２２０ｂは平板状であるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、押圧アームを棒状体とすることも可能である。また、
押圧アームの先端部に凸部を設け、該凸部を第１の板状部の貫通孔に挿入するようにしても良い。勿論、押圧アームの先端部及び後述する弾性体にそれぞれ凸部を設け、該凸部を貫通孔に挿入するようにしても良い。また、押圧アーム２２０ａ、２２０ｂは、第１の板状部３２１ａ、３２２ａの貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１に挿入されているとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、押圧アーム２２０ａ’、２２０ｂ’が貫通孔３２１ａ１’、３２２ａ１’に挿入されるのではなく、−Ｚ方向側から貫通孔３２１ａ１’、３２２ａ１’に臨むように配置されていても良い。押圧アーム２２０ａ’、２２０ｂ’を付勢する一対の弾性体４００’は貫通孔３２１ａ１’、３２２ａ１’に挿入され、押圧アーム２２０ａ’、２２０ｂ’に当接する凸部４１０’を各々有している。この場合であっても、操作レバー２００’のＸ、−Ｘ方向の傾倒に応じて押圧アーム２２０ａ’、２２０ｂ’が突起部４１０’を各々押圧するので、操作レバー２００’が開放されると、上記実施の形態同様に弾性体４００’により押圧アーム２２０ａ’、２２０ｂ’が付勢され、操作レバー２００が原点位置に復帰する。なお、弾性体４００’としてはゴム等の弾性樹脂を用いると良い。

また、上記実施の形態では、押圧アーム２２０ａ、２２０ｂの下面とレバー本体２１０の下端面とが連続する平坦面であるとしたが、これに限定されるものではない。また、レバー本体２１０の下端面上の突起２３０は省略することが可能である。この場合、操作レバーのレバー本体を第２の長孔に挿入すれば良い。操作レバーの第２の長孔に挿入される部分のＸ、−Ｘ方向の厚み寸法は、第２の長孔のＸ、−Ｘ方向の内壁間の寸法よりも若干小さくなっていることが好ましいが、操作レバーがＸ、−Ｘ方向に傾倒する際に第２の長孔のＸ、−Ｘ方向の内壁を押圧することができる程度の厚みであれば良い。

また、上記実施の形態では、２つのコイルスプリング４００ａ、４００ｂを用いるとしたが、前述のような弾性樹脂等の弾性体である限りどのようなものを用いても構わない。また、一つのリング状の弾性体を第１の板状部３２１ａ、３２２ａ上に載置するようにしても良い。この場合、ケース１００の開口１１２の周りの部位が押さえ部をなす。すなわち、押さえ部も一つあれば良い。

また、押さえ部１１３ａ、１１３ｂは、ケース１００の天板１１１の第１の揺動部材３００ａの第１の板状部３２１ａ、３２２ａに対してＺ方向側（すなわち、上側）に間隔を空けて位置する部分であるとしたが、ケース１００の底板の第１の板状部の−Ｚ方向側（すなわち、下側）に間隔を空けて位置する部分であっても良い。この場合、押圧アームは、貫通孔にＺ方向側から挿入される又は貫通孔にＺ方向側から臨む。コイルスプリング４００ａ、４００ｂ等の弾性体は、第１の板状部３２１ａ、３２２ａ及び前記押圧アームと底板の押さえ部との間に介在する。なお、押さえ部はケースの天板や底板の一部であるだけでなく、ケースに設けられた凸部等とすることも可能である。

上記実施の形態では、第１の壁部３３１ａ、３３２ａの外面に第１の回転軸３４１ａ、３４２ａが設けられているとしたが、第１の板状部３２１ａ、３２２ａの外面に第１の回転軸３４１ａ、３４２ａを設けることが可能である。すなわち、第１の壁部３３１ａ、３３２ａは省略可能である。上記実施の形態では、第１の本体部３１０ａの下端部に第１の長孔３１１ａ及び貫通孔３２１ａ１、３２２ａ１に連通する収容孔３１３ａが設けられているとしたが、収容孔３１３ａを設けるか否かは任意である。上記実施の形態では、収容部３５１ａ、３５２ａは円筒状であるとしたが、筒状であれば良い。また、収容部は省略することが可能であり、前記弾性体を単に第１の板状部３２１ａ、３２２ａ上に載置するだけでも良い。

上記実施の形態では、第２の本体部３１０ｂは断面視略Ｕ字状であるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、第２の本体部を断面視略半円弧状とし、第１の本体部３１０ａの上側に直交配置することも可能である。勿論、上記実施の形態と同様に、断面視略半円弧状の第２の本体部を第１の本体部３１０ａの下側に直交配置することも可能である。この場合、第２の本体部の第２の長孔には操作レバーのレバー本体が挿入される。すなわち、第２の本体部は平板部３１１ｂと、壁部３１２ｂ、３１３ｂを有するものに限定されるわけではない。第２の本体部が平板部３１１ｂを有していない場合、傾倒した操作レバーが原点位置へ復帰する際に、レバー本体に第２の長孔の縁部が押圧されることにより、第２の揺動部材が初期位置に復帰する。

上記実施の形態では、第１、第２の移動検出手段は、第１、第２の揺動部材の第１、第２の回転軸に接続されているとしたが、これに限定されるものではない。例えば、操作レバー２００に磁石を取り付け、該磁石の磁界の変化を磁気センサで検出するようにことも可能である。

なお、上記実施の形態では、多方向入力装置の各部を構成する素材、形状、個数や寸法等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。Ｘ、−Ｘ、Ｙ、−Ｙ、Ｚ、−Ｚ方向については、上記実施の形態で規定した方向に限定されるわけではなく、適宜設定することが可能である。

１００・・ケース
１１０・・上ケース
１１３ａ、１１３ｂ・・押さえ部
１２０・下ケース
２００・・操作レバー
２１０・・レバー本体
２２０ａ、２２０ｂ・・押圧レバー
２３０・・突起
３００ａ・・第１の揺動部材
３１０ａ・・第１の本体部
３１１ａ・・第１の長孔
３２１ａ、３２２ａ・・第１の板状部
３２１ａ１、３２２ａ１・・貫通孔
３４１ａ、３４２ａ・・第１の回転軸
３５１ａ、３５２ａ・・第１の収容部
３００ｂ・・第２の揺動部材
３１０ｂ・・第２の本体部
３１１ｂ・・平板部
３１１ｂ１・・第２の長孔
３１２ｂ・・壁部
３２１ａ、３２２ａ・・第１の回転軸
４００ａ、４００ｂ・・コイルスプリング

Claims (8)

1. ケースと、
   前記ケースにＹ、−Ｙ方向に揺動自在に支持された第１の揺動部材と、
   前記ケースにＸ、−Ｘ方向に揺動自在に支持された第２の揺動部材と、
   ケースの開口から突出する長さ方向の一端部を有し且つ原点位置から周囲の任意方向へ傾倒操作可能な操作レバーと、
   傾倒した前記操作レバーを原点位置に復帰させる弾性体とを備えており、
   前記第１の揺動部材は、前記ケースにＸ、−Ｘ方向に軸支された一対の第１の回転軸と、
   この第１の回転軸の内側に設けられた平板状の部位であって、一対の貫通孔が各々設けられた一対の第１の板状部と、
   この第１の板状部の間に設けられた部位であって、Ｘ、−Ｘ方向に延びた第１の長孔を有する第１の本体部とを有し、
   前記第２の揺動部材は、前記ケースにＹ、−Ｙ方向に軸支された一対の第２の回転軸と、
   この第２の回転軸の間に設けられ且つ第１の本体部に対して直交配置される部位であって、Ｙ、−Ｙ方向に延びた第２の長孔を有する第２の本体部とを有し、
   前記ケースは、前記第１の板状部に対してＸ、−Ｘ及びＹ、−Ｙ方向に直交するＺ又は−Ｚ方向側に間隔を空けて配置される押さえ部を有し、
   前記操作レバーは、前記第１、第２の本体部の第１、第２の長孔に挿入されるレバー本体と、
   このレバー本体にＸ、−Ｘ方向に突設され且つ−Ｚ又はＺ方向側から前記貫通孔に挿入される一対の押圧アームとを有しており、
   前記弾性体が、前記第１の板状部及び押圧アームと前記押さえ部との間に介在していることを特徴とする多方向入力装置。
2. 請求項１記載の多方向入力装置において、
   前記第１の本体部には、前記第１の長孔及び貫通孔に連通する収容孔が設けられており、
   前記レバー本体の前記押圧アームの間の部分が前記収容孔に収容されるようになっていることを特徴とする多方向入力装置。
3. 請求項１又は２記載の多方向入力装置において、
   一対の前記弾性体が前記第１の板状部及び押圧アームと一対の前記押さえ部との間に各々介在していることを特徴とする多方向入力装置。
4. 請求項３記載の多方向入力装置において、
   前記第１の揺動部材は、前記第１の板状部の開口の周りに各々設けられ且つ前記弾性体を各々収容する筒状の一対の第１の収容部を更に有することを特徴とする多方向入力装置。
5. 請求項１、２、３又は４記載の多方向入力装置において、
   前記操作レバーの第２の長孔に挿入される部分のＸ、−Ｘ方向の厚み寸法が、第２の長孔のＸ、−Ｘ方向の内壁間の寸法よりも若干小さくなっていることを特徴とする多方向入力装置。
6. 請求項５記載の多方向入力装置において、
   前記操作レバーは、前記レバー本体の長さ方向の他端部に−Ｚ方向に向けて突設された突起を更に有しており、この突起が前記操作レバーの第２の長孔に挿入される部分であることを特徴とする多方向入力装置。
7. 請求項１、２、３、４、５又は６記載の多方向入力装置において、
   前記操作レバーは、前記レバー本体に設けられ、前記第１の本体部にＹ、−Ｙ方向に軸支される一対の軸支部を更に有することを特徴とする多方向入力装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の多方向入力装置において、
   前記押圧アームは前記貫通孔に挿入されるのではなく、−Ｚ又はＺ方向側から前記貫通孔に臨むように配置されており、
   前記弾性体は、前記貫通孔に挿入され且つ前記押圧アームに当接する凸部を有していることを特徴とする多方向入力装置。

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