JP5162241B2 - 耐衝撃性を有する素材からなる制御装置 - Google Patents

Description

本願は、２００５年８月１９日に出願された国際出願番号ＰＣＴ/ＵＳ２００５/２９５８７の国際出願による特許出願であって、２００４年８月２０日に出願された米国仮出願Ｎｏ．６０/６０３，３４９の利益を主張する。

本願の請求項は、２００４年８月２０日に出願された米国仮出願Ｎｏ．６０／６０３，３４９の利益を主張する。

コンピュータ・デバイスの画像表示面の画像や記号を操作する手動制御器には、例えば、ジョイスティック、ゲームパッド、ステアリング・ホイール、銃、ビデオゲームのマウスや、テレビの遠隔装置、ＤＶＤ、ＶＣＲ、ステレオ機器、プロジェクター、その他電子機器や、形態電話やポータブルビデオゲームが含まれる。

かかる手動制御器のハウジングは通常、硬質プラスチック素材からなるため、誤って衝撃が与えられた場合やユーザが極度な興奮状態にあって衝撃を与えた場合に、コントローラの構造や電子部品の操作性に支障が生じる。ビデオゲームのプレーヤーは手動制御器を意図的に投げたり、落としたり、その他損壊行為により損傷を与えがちである。

画像表示面の画像や記号の操作を行う耐損傷性のある手動制御器であり、該手動制御器は、コントロールアクチュエータに接続されている内部電子アセンブリを内包するよう形作られた内部領域を備えているフォームラバー外殻体を含む。前記内部電子アセンブリは、コントロールアクチュエータと協働して表示画面上の画像や記号を操作するための信号を発する電子部品を含む。前記コントロールアクチュエータは、ユーザの直接的ないし間接的な接触操作により前記信号を発生するよう配置されている。

他の付加的な態様や効果は、以下に述べる発明の実施形態を記した詳細な説明を添付の図とともに参照することで明らかとなるであろう。

図１は、手動制御器１０の第一実施例を示す分解組立図であり、ケーブル１２によりコンピュータ・デバイス（図示せず）と着脱自在に接続され、該コンピュータ・デバイスとともにディスプレイ上の画像や記号の操作を行う。本実施例における手動制御器１０は、ケーブル１２を備えているが、ワイヤレス通信回線でコンピュータ・デバイスを操作することも可能である。手動制御器１０は、フォームラバー外殻体１８の内側領域１６内に内部電子アセンブリ１４を内包している。フォームラバーは、好ましくは中程度から高度の密度で、柔軟性に富む特性を有するポリウレタンであり、例えばＮＥＲＦ社の玩具商品に使用されているフォームラバーがかかる特性を有している。第一実施例における手動制御器１０は、上部外殻体２２と下部外殻体２４の間に内部電子アセンブリ１４を設置して組立られる。上部外殻体２２と下部外殻体２４とを接着させて、耐水性のある一体的な内部電子アセンブリ１４のフォームラバーケーシングを形成する。

図１に示すように、外殻体１８は、ユーザが両手で握るように細長部である左取手３０と右取手３２とを有している。左コントロールパッド３４は、４つの押圧式のコントロール部材３６と、左アナログスティックコントロール３８と、左フロントコントロールボタン６０とを含み、ユーザが左手の指で触れることができるように配置されている。また、右コントロールパッド４４は、４つのコントロールボタン４６と、右アナログスティックコントロール４８と、右フロントコントロールボタン５０とを含み、ユーザが右手の指で触れることができるように配置されている。モード選択スイッチ６０、モード表示部６２、選択ボタン６４、スタートボタン６６は、左取手３０と右取手３２との間に配置されている。両コントロールパッド３４、３６は、外殻体１８の外方伸長部を構成する。当業者であれば、これらコントロールアクチュエータの数や配置パターンや取手の位置は、無数にある形態のうちの一つを表すに過ぎないことが理解できるであろう。

本実施例において、フォームラバー外殻体１８の表面全体はフォームラバーで覆われている。コントロールアクチュエータの表面部もフォームで覆われているのであり、つまりコントロールアクチュエータ表面を形成している。該コントロールアクチュエータ表面は比較的薄いフォームラバーで形成されることが好ましく、プラスチックプレート７０（図４および図５を参照。）に取り付けられているボタンやアナログスティック部品が、コントロールアクチュエータ表面の対応する位置に設けられている凹陥部へと突き出ている。内部電子素子１４は、実際の電子回路と、制御装置と、コントロールパッド３３および４４にそれぞれ対応したスイッチ素子７２および７４とを含んでいる。そして、上記のアナログスティックコントロールやボタンは、ユーザが外殻体１８の表面のフォームラバーコントロールを手動操作することで作動される。

図２および図３は、手動制御器１０の第２実施例、第3実施例をそれぞれ示し、フォームラバー外殻体１８は、1個の部材として形成されている。内部電子アセンブリ１４は、フォームラバー外殻体１８の正面に設けられた開口部７６から力づくで差し込まれて内部領域１６に設置されるが、これは弾性特性に優れたフォームラバー材料で境界部を形成することにより可能となっている。内部電子アセンブリ１４は、その側面もしくは底面で定位置に配置され、フォームラバープレート７８はケーブル１２が通されて開口部７６を塞ぐよう接着されている。第2および第３実施例は、耐水性に優れ、継目を有さない。図２に示される第２実施例において、フォームラバーからなる長いアナログスティックコントロール３８、４８は内部電子アセンブリ１４に予め取付けられている。図３に示される第3実施例は、別個に加工されたフォームラバー片８４を有し、該フォームラバー片８４のアナログスティック８６および８８が手動制御器を組み立てる際にアナログスティックコントロール３８および４８にそれぞれはめ込まれる。

図４Ａは、コントロールボタン９０を示し、図１を参照して説明した上記のいずれのコントロールボタンにも適用可能なものである。コントロールボタン９０は、ボタン上端部９２を有し、ピン９４がプレート７０の開口部９６を通って内部電子アセンブリ１４のスイッチ接触パッド９８と接触するように前記上端部９２から下方に延びている。コイルばね１００は、ボタン上端部９２の底面１０２とバイアス装置として機能するプレート７０の上面１０４との間に設置されており、ユーザから接触力が加えられていない状態において、コントロールボタン９０をプレート７０からわずかな距離上方に維持している。コイルばね１００は、コントロールボタン９０上部領域のフォームラバー外殻体１８に圧力を与えるようコントロールボタン９０に作用するため、コントロールボタン９０はユーザにとって堅く感じられる。

図４Ｂは図４Ａの変形例であり、コントロールボタン９０を覆う部分のフォームラバー外殻体１８が除去され、ボタン上端部９２がむき出しになっている。特定のボタンにおいては、素早い繰り返し動作がボタンに要求されるゲームのように、アプリケーションへの反応時間を上げるために、この領域のフォームラバーが取り除かれていることが好ましい。一方で、反応時間が重要とならないスタートボタンのようなボタンは、フォームラバーで覆ってもよい。さらに、ボタン上端部９２は硬質プラスチックや耐衝撃性の素材で形成することもできる。

図５は、アナログスティックコントロール３８および４８に使用することが適しているアナログスティックコントロール１１０を示す。垂直に延びたアナログスティックであるピン１１２は、内部電子アセンブリ１４の突部１１６から上方に突設されている比較的短いアナログスティックスタブ１１４と嵌合されている。この嵌合は、従来周知であるプラグとソケットの形状で形成し、のりのような接着剤で固定することもできる。

上部外殻体２２の表面形状は、上部外殻体を裏返し、アクチュエータ用の窪みとなるフォーム外殻体の凹陥部にコントロールボタン９０やアナログスティックコントロール１１０を含むすべてのコントロールアクチュエータを配置させることで形作られる。コイルばね１００は、コントロールボタン９０の適当な位置に配置される。シングルプレート７０は、プッシュピン９４やアナログスティック８６、８８を対応する内部電子アセンブリ１４のスイッチ素子へと通すための開口部９６を有しており、コントロールアクチュエータを定位置に保持している。

当業者であれば、コントロールアクチュエータはフォームラバー外殻体１８の内側に固定するのでなく、内部電子アセンブリ１４に搭載することも可能であることが理解できるであろう。ラバーフォームで覆われていないコントロールアクチュエータは、フォームラバー外殻体１８の対応する孔から突出するよう設置される。

図６は、フォームラバー外殻体１８の部分断面図で、代替実施形態である多層構造１２０を示しており、内側コア層１２２が上部外層１２４と下部外層１２６を分離している。内部電子アセンブリ１４は内側コア層１２２の内部に組み込まれている。多層構造１２０のすべての層を、好ましくはフォームラバーで形成し、外層１２４および１２６の密度を内側コア層のそれよりも低くして異なる復元力や触知性を備えさせる。もしくは、コア層１２２をフォームラバー以外の材料、高密度ポリウレタン材料など、で形成することも可能である。

内部電子アセンブリ１４自体は、好ましくは硬質プラスチックのハウジングに内包されており、図７Ａに示すような剛体プリント基板を有している。図７Ｂ−１および図７Ｂ−２は、内部電子アセンブリ１４の代替実施例である基材１３４に支持されたフレキシブルプリント基板１３２を示し、ユーザの操作によりコントロールアクチュエータを駆動するのに十分な剛性を備えている。図７Ｂ−１および図７Ｂ−２はプリント基板１３２と基材１３４とを示し、それぞれ、曲げられていない状態と曲げられた状態とを示す。内部電子アセンブリ１４に含まれている電子回路部品、コントロール、スイッチ素子はプリント回路基板１３２の表面に取付られている。図７Ｃは、剛体プリント基板１３０であり、独立構成部材１３６と１３８とに分けられ、配線や通信ケーブル１４０で互いに接続されている。当業者であれば、基材１３４に支持されているフレキシブルプリント配線基板１３２をより細かい構成部材に分割し、ケーブルで互いに接続することも可能であると分かるであろう。

発明の本質からそれない限り、上記実施例の細部をいろいろ変更できることは当該分野の当業者にとって自明である。例えば、フォームラバー外殻体１８は、発光ダイオード、エレクトロルミネセンス素子、その他の内部点灯素子を内包させて、開口部を備えさせることも可能である。本発明の範囲は、請求項により決定される。

耐衝撃性のある手動制御器の第一実施例を示す分解立体図。 耐衝撃性のある手動制御器の第二実施例を示す分解立体図。 耐衝撃性のある手動制御器の第三実施例を示す分解立体図。 図１ないし図３に示した手動制御器のいずれにも適用可能なコントロールボタンを示す部分横断面図。 図４Ａに示したコントロールボタンの変形例であり、コントロールボタンを覆う領域のフォームラバー外殻体が除去されボタン上端部がむき出しとなっている図。 図１ないし図３に示した手動制御器のいずれにも適用可能なアナログスティックコントロールを示す部分横断面図。 多層構造をなすフォームラバー外殻体を示す部分横断面図。 剛体プリント基板を示す図。 基材に支持されたフレキシブルプリント基板を曲げない状態で示した図。 基材に支持されたフレキシブルプリント基板を曲げた状態で示した図。 図７Ａに示された剛体プリント基板を分割したもので、配線や他の通信ケーブルで相互に接続された独立構成要素を示す図。

符号の説明

１０ 手動制御器
１２ ケーブル
１４ 内部電子アセンブリ
１６ 内側領域
１８ フォームラバー外殻体
４６ コントロールボタン
８６ アナログスティック
８８ アナログスティック
９４ ピン
９６ 開口部
１００ コイルばね
１１０ アナログスティックコントロール
１１２ ピン
１１４ アナログスティックスタブ
１３０ 剛体プリント基板
１３２ フレキシブルプリント基板
１３４ 基材

Claims (11)

1. 表示画面上の画像や記号を操作し、耐損傷性を有する手動調節器であって、
   内部電子アセンブリを内包する形状の内側領域を有するフォームラバー製の外殻体ケーシングと、
   コントロールアクチュエータと動作可能なように接続され、該コントロールアクチュエータと協働して前記表示画面上の画像や記号を操作する信号を発生する前記内部電子アセンブリと、
   前記信号をユーザの直接的ないし間接的な接触操作により発生するように配置されているコントロールアクチュエータとを含み、
   前記フォームラバー製の外殻体ケーシングは、内側コア層と外側表面層とを含む多層構造が少なくとも一部に形成されており、前記内側コア層は、前記外側表面層よりも高い密度を有し、復元力および触知性が前記外側表面層と異なる、手動調節器。
2. 前記フォームラバー製の外殻体ケーシングは、前記コントロールアクチュエータを覆うことで表面アクチュエータを形成しており、該表面アクチュエータは、コントロールボタンを覆っている前記外殻体ケーシングの表面領域をユーザが接触操作することで間接的に作動される、請求項１に記載の手動調節器。
3. 前記フォームラバー製の外殻体ケーシングは、互いに接着されて一体的なフォームケーシングを形成する上部体と下部体とからなる、請求項１に記載の手動調節器。
4. 前記フォームラバー製の外殻体ケーシングは、中程度から高度の密度を有するポリウレタンフォームからなる、請求項１に記載の手動調節器。
5. 前記フォームラバー製の外殻体ケーシングは、前記内部電子アセンブリを前記内側領域へ挿入し易いように形成された開口部を備え、一体構造として形成されている、請求項１に記載の手動調節器。
6. 前記コントロールアクチュエータは、上記内部電子アセンブリと接続されているアナログスティックコントロールを含む、請求項１に記載の手動調節器。
7. 前記電子アセンブリは、ユーザの操作によりコントロールアクチュエータを作動させるのに十分な剛性を備える基材に支持されるフレキシブルプリント基板を含む、請求項１に記載の手動調節器。
8. 前記基材に支持される前記フレキシブルプリント基板は、通信ケーブルで相互に接続された複数の独立部材に分けられている、請求項１に記載の手動調節器。
9. 前記電子アセンブリは、ユーザの操作によりコントロールアクチュエータを作動させるのに十分な剛性を備えた基材に支持される剛体プリント基板を含む、請求項８に記載の手動調節器。
10. 前記外殻体ケーシングは、内側部を有し、かつ、ユーザの手が触れる場所に位置する外方伸長部と、前記内部電子アセンブリから前記外方伸長部へと延びる細長部とを含む、請求項１に記載に手動調節器。
11. 前記内部電子アセンブリは硬質材料からなるハウジングの中に収容されている、請求項１に記載の手動調節器。

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