JP5911991B1

JP5911991B1 - 入力装置

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Publication number: JP5911991B1
Application number: JP2015156936A
Authority: JP
Inventors: 多規男江島
Original assignee: Tomy Co Ltd
Current assignee: Tomy Co Ltd
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2035-08-07
Also published as: US9737824B2; JP2017035189A; US20170036129A1

Abstract

【課題】複数種類のキーの一つを機器ケースに挿入するだけで選択された複数のスイッチを作動させることができるスイッチ作動機構を提供することを目的とする。【解決手段】ケース１内に設置され、第１の方向に所定間隔で配置される部分を有し、当該部分が互いに離接方向に動作可能で且つ互いに接近する方向に所定の付勢力で付勢された複数の作動片１５，１６，１７と、前記ケース１に形成されたキー挿入孔１４に前記第１の方向に沿って差込み可能に構成されたキー３０と、を備え、前記複数の作動片１５，１６，１７の各々には被押圧部が形成され、前記複数の作動片の前記被押圧部は前記第１の方向で互いに重ならないように配置され、前記キー３０には、前記キー挿入孔への差込みによって前記複数の作動片の１以上の前記被押圧部を選択的に押圧し、押圧された前記被押圧部に対応する前記作動片を前記所定の付勢力に抗して動作させる押圧部が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は入力装置に関するものである。

従来、入力装置としてスイッチ作動機構を備えた動作玩具が知られている。この動作玩具では、例えば、玩具にキーを挿入することによって玩具内のスイッチを作動させるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

この玩具のスイッチ作動機構は、キーを玩具内に挿入し、そのキーを回転させることによって、その回転域に配置した複数のスイッチを作動させるように構成されている。

特許第４８７２０１９号公報

この特許文献１のスイッチ作動機構では、スイッチを作動させるための動作として、先ずキーを玩具内に挿入する第１動作と、そのキーを回転させる第２の動作を必要とする。

本発明は、所定のキーをケースに差し込むだけで所望の動作をさせることができる入力装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の入力装置は、
ケース内に設置され、第１の方向に所定間隔で配置される部分を有し、当該部分が互いに離接方向に動作可能で且つ互いに接近する方向に所定の付勢力で付勢された複数の作動片と、
前記ケースに形成されたキー挿入孔に前記第１の方向に沿って差込み可能に構成されたキーと、
を備え、
前記複数の作動片の各々には被押圧部が形成され、前記複数の作動片の前記被押圧部は前記第１の方向で互いに重ならないように配置され、
前記キーには、前記キー挿入孔への差込みによって前記複数の作動片の１以上の前記被押圧部を選択的に押圧し、押圧された前記被押圧部に対応する前記作動片を前記所定の付勢力に抗して動作させる押圧部が形成されている、
ことを特徴とする。

請求項２に記載の入力装置は、請求項１に記載の入力装置であって、前記キーとして、互いに異なる前記作動片又は前記作動片の組を動作させることが可能な複数種類のキーを備えることを特徴とする。

請求項３に記載の入力装置は、請求項１又は請求項２に記載の入力装置であって、前記複数の作動片の前記被押圧部は孔の縁部によって形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の入力装置は、請求項３に記載の入力装置であって、前記複数の作動片の前記孔は互いに相似形となっていることを特徴とする。

請求項５に記載の入力装置は、請求項４に記載の入力装置であって、前記複数の作動片の前記孔は、前記キー挿入孔側から前記第１の方向に沿って見たときに入れ子式状態に配置され、先端側に向けて階段状に断面サイズが小さくなっている前記キーを備えることを特徴とする。

請求項６に記載の入力装置は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の入力装置であって、前記複数の作動片は、１つの支持軸に対して回動可能に構成されていることを特徴とする。

請求項７に記載の入力装置は、請求項６に記載の入力装置であって、前記複数の作動片の前記被押圧部は、前記支持軸に直交する方向に長軸を有する楕円形の孔の縁部によって形成されていることを特徴とする。

請求項８に記載の入力装置は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の入力装置であって、前記複数の作動片のいずれかの前記作動片の動作によってＯＮ又はＯＦＦされるスイッチを備えることを特徴とする。

請求項９に記載の入力装置は、請求項８に記載の入力装置であって、前記ケースは形象物玩具の外郭から構成され、前記スイッチは前記形象物玩具の動作を制御するためのスイッチであることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、キーをケース内に挿入するだけで、対応する作動片を動作させることができるので、この入力装置を組み込んだ機器等に所望の動作をさせることができる。

請求項２の発明によれば、複数種類のキーを使用することによって、この入力装置を組み込んだ機器等に様々な態様の動作をさせることができる。

請求項３及び請求項４の発明によれば、被押圧部が孔の縁部によって形成されているので、作動片への被押圧部の形成が簡単に行えることになる。また、孔の周囲の縁部の広い範囲を押圧することができるので、確実に作動片を動作させることができる。

請求項５の発明によれば、階段状の断面サイズとすることで、キーの形成が簡単に行えることになる。

請求項６の発明によれば、複数の作動片を１つの支持軸に設けたので、入力装置をコンパクトに構成できる。

請求項７の発明によれば、孔が楕円形となっているので、作動片の回動の際にも、確実に作動片を動作させることができる。

請求項８の発明によれば、キーをケース内に挿入するだけで、対応する作動片を動作させ、所望のスイッチを動作させることができる。

請求項９の発明によれば、キーをケース内に挿入するだけで、形象物玩具に所望の動作をさせることができる。

本発明に係る入力装置が組み込まれた人形型ロボットを示した斜視図である。本発明に係る入力装置を示した斜視図である。図２における入力装置の要部を示した斜視図である。キーを拡大して示した斜視図である。入力装置の動作態様を示した模式図である。入力装置の動作態様を示した模式図である。

以下、本発明に係る入力装置を図面に示した実施形態に基づいて説明する。

（全体構成）
図１に示した人形型ロボット１は、車両を展開して人形型ロボット１に変身させたものである。この人形型ロボット１は、腕部１ａおよび脚部１ｂに車輪２をそれぞれ備えている。この車輪２は、人形型ロボット１のときには装飾として機能し、車両に変身させたときには走行機能を発揮する。
この人形型ロボット１の胸部１ｃの内側には、図２に示すような入力装置３が組み込まれている。入力装置３は、３組のスイッチ１１，１２，１３を備え、この３組のスイッチ１１，１２，１３を、人形型ロボット１の胸部１ｃの前面ケースに形成されたキー挿入孔１４に所定のキー３０（図２参照）を差し込むことによって、選択的に作動させて所定の音声を発するように構成されている。

（細部構成）
１．スイッチ機構部１０について
上述のように、入力装置３はスイッチ機構部１０を備えている。そして、このスイッチ機構部１０は３組のスイッチ１１，１２，１３を備え、これら３組のスイッチ１１，１２，１３は人形型ロボット１の左右方向に並んで設けられている。スイッチ１１，１２，１３は、アクチュエータ１１ａ，１２ａ，１３ａ（図３参照）を作動させることによって、互いに導通される端子の組１１ｂ，１２ｂ、１３ｂを備えている。

２．作動片１５，１６，１７について
スイッチ機構部１０の前側には、図３に示すように、作動片１５，１６，１７が設けられている。作動片１５，１６，１７の基部１５ａ，１６ａ，１７ａは人形型ロボット１の左右方向に並ぶように配置されている。この基部１５ａ，１６ａ，１７ａは、１つの軸１８によって支持されている。そして、作動片１５，１６，１７は軸１８を中心に回動可能に構成されると共に、各作動片１５，１６，１７は、軸１８に巻装されたトーションスプリング（図示せず）によって前方に向けて付勢されている。作動片１５，１６，１７の上端部は当接部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂを構成している。この当接部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂはスイッチ１１，１２，１３に１対１で対応し、対応するスイッチ１１，１２，１３のアクチュエータ１１ａ，１２ａ，１３ａの前方に位置している。当接部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂは、軸１８を中心にスイッチ１１，１２，１３の方向に回動した際に、対応するアクチュエータ１１ａ，１２ａ，１３ａに当接して当該アクチュエータ１１ａ，１２ａ，１３ａを作動させる。

作動片１５の中間部１５ｃは、作動片１７の前方位置で作動片１６に向けて延設されている。また、作動片１６の中間部１６ｃは、作動片１５の中間部１５ｃの後方、且つ、作動片１７の前方位置で作動片１５に向けて延設されている。このように、作動片１５の中間部１５ｃと、作動片１６の中間部１６ｃと、作動片１７とは、互いに前後方向に適宜間隔をもって重なるように配置されている。

作動片１５、１６の中間部１５ｃ，１６ｃには、孔１９，２０が形成されている。孔１９，２０は、軸１８に直交する方向に長軸を有する楕円形に形成されている。この孔１９，２０は、作動片１５，１６が初期位置にあるときに、キー挿入孔１４と同心上に位置している。また、孔１９は孔２０と相似形で且つ孔２０よりも径サイズが大きく設定され、キー挿入孔１４側から見たときに入れ子式状態に配置されている。なお、作動片１５、１６にあっては孔１９，２０の縁部が被押圧部を構成している。また、作動片１７にも被押圧部が構成されているが、この作動片１５，１６，１７の被押圧部は、キー３０の挿入方向で互いに重ならないように配置される。

３．キー挿入孔１４について
人形型ロボット１の胸部１ｃにはキー挿入孔１４が形成されている。このキー挿入孔１４は、円形であり、上記孔１９の短軸のサイズよりも大きい径サイズを有している。

４．キー３０について
入力装置３は、図５及び図６に示すような７種類のキー３０ａ〜３０ｇ（特に区別しない場合には符号３０を用いる。）を備えている。図４はその一例を示している。このキー３０の後端には装飾用の摘みが取り付けられていて、キー挿入孔１４に差し込んだ際には人形型ロボット１の胸部１ｃを装飾する。装飾用の摘みはキー３０の種類毎にその形態が異なっていてもよい。なお、このキー３０は人形型ロボット１に合体可能な他のロボットに設けられていてもよい。
このキー３０ａ〜３０ｇは、ガイド軸３１ａ単独で構成されるか、ガイド軸３１ａと、軸３１ｂ及び／又は軸３１ｃとを適宜に組み合わせて構成されている。ガイド軸３１ａと、軸３１ｂ及び／又は軸３１ｃとを組み合わせる場合には、先端側に向けて階段状に断面サイズが小さくなっている。ガイド軸３１ａは大径となっており、長尺のもの、短尺のものが使用されている。軸３１ｂは中径となっており、長尺のもの、短尺のものが使用されている。また、軸３１ｃは小径となっており、長尺のもの、中尺のもの、短尺のものが使用されている。
ここで、「大径」、「中径」及び「小径」の語は、ガイド軸３１ａ、軸３１ｂ及び軸３１ｃの間の相対的な径サイズを表すために使用されている。
ガイド軸３１ａは、人形型ロボット１の胸部１ｃに形成されたキー挿入孔１４よりも僅かに小さな径サイズで且つ孔１９の短軸よりも大きな径サイズに形成されている。
また、軸３１ｂは、孔１９の短軸よりも僅かに小さな径サイズで且つ孔２０の短軸よりも大きな径サイズに形成されている。
また、軸３１ｃは、孔２０の短軸よりも僅かに小さな径サイズで形成されている。

（１）キー３０ａについて（図５（Ａ））
キー３０ａは長尺のガイド軸３１ａから構成されている。すなわち、ガイド軸３１ａは、キー３０ａを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１５の被押圧部だけを押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。

（２）キー３０ｂについて（図５（Ｂ））
キー３０ｂは、短尺のガイド軸３１ａと、その先の長尺の軸３１ｂとから構成されている。すなわち、ガイド軸３１ａは、キー３０ｂを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１５の被押圧部を押圧しない程度の長さサイズに形成されている。また、軸３１ｂは、キー３０ｂを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１６の被押圧部だけを押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。

（３）キー３０ｃについて（図５（Ｃ））
キー３０ｃは、短尺のガイド軸３１ａと、その先の長尺の軸３１ｃとから構成されている。すなわち、ガイド軸３１ａは、キー３０ｃを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１５の被押圧部を押圧しない程度の長さサイズに形成されている。また、軸３１ｃは、キー３０ａを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１７の被押圧部だけを押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。

（４）キー３０ｄについて（図５（Ｄ））
キー３０ｄは、長尺のガイド軸３１ａと、その先の短尺の軸３１ｂとから構成されている。すなわち、ガイド軸３１ａは、キー３０ｄを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１５の被押圧部だけを押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。また、軸３１ｂは、キー３０ｄを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１６の被押圧部だけを押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。

（５）キー３０ｅについて（図６（Ａ））
キー３０ｅは、長尺のガイド軸３１ａと、その先の中尺の軸３１ｃとから構成されている。すなわち、ガイド軸３１ａは、キー３０ｅを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１５の被押圧部だけを押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。また、軸３１ｃは、キー３０ｅを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１７の被押圧部だけを押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。

（６）キー３０ｆについて（図６（Ｂ））
キー３０ｆは、短尺のガイド軸３１ａと、その先の長尺の軸３１ｂと、その先の短尺の軸３１ｃとから構成されている。すなわち、ガイド軸３１ａは、キー３０ｆを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１５の被押圧部を押圧しない程度の長さサイズに形成されている。また、軸３１ｂは、キー３０ｆを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１６の被押圧部を押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。さらに、軸３１ｃは、キー３０ｆを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１７の被押圧部を押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。

（７）キー３０ｇについて（図６（Ｃ））
キー３０ｇは、長尺のガイド軸３１ａと、その先の短尺の軸３１ｂと、その先の短尺の軸３１ｃとから構成されている。すなわち、ガイド軸３１ａは、キー３０ｇを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１５の被押圧部だけを押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。また、軸３１ｂは、キー３０ｇを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１６の被押圧部だけを押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。さらに、軸３１ｃは、キー３０ｇを差し込んだ際に先端の押圧部で作動片１７の被押圧部を押圧することができる程度の長さサイズに形成されている。

５．入力装置３の動作について
（１）キー３０ａを使用した場合
キー３０ａを人形型ロボット１のキー挿入孔１４に挿入した場合には、図５（Ａ）に示すように、ガイド軸３１ａの先端の押圧部が作動片１５の被押圧部を押圧し、その作動片１５をトーションスプリングの付勢力に抗して回動させる。したがって、スイッチ１１のアクチュエータ１１ａが作動される。この場合、他の作動片１６，１７が押圧されることはなく、スイッチ１２，１３は作動されない。

（２）キー３０ｂを使用した場合
キー３０ｂを人形型ロボット１のキー挿入孔１４に挿入した場合には、図５（Ｂ）に示すように、軸３１ｂの先端の押圧部が作動片１５の孔１９を通過して作動片１６の被押圧部を押圧し、その作動片１６をトーションスプリングの付勢力に抗して回動させる。したがって、スイッチ１２のアクチュエータ１２ａが作動される。この場合、他の作動片１５，１７は押圧されることがなく、スイッチ１１，１３は作動されない。

（３）キー３０ｃを使用した場合
キー３０ｃを人形型ロボット１のキー挿入孔１４に挿入した場合には、図５（Ｃ）に示すように、軸３１ｃの先端の押圧部が作動片１５，１６の孔１９，２０を通過して作動片１７の被押圧部を押圧し、その作動片１７をトーションスプリングの付勢力に抗して回動させる。したがって、スイッチ１３のアクチュエータ１３ａが作動される。この場合、他の作動片１５，１６は押圧されることはなく、スイッチ１１，１２は作動されない。

（４）キー３０ｄを使用した場合
キー３０ｄを人形型ロボット１のキー挿入孔１４に挿入した場合には、図５（Ｄ）に示すように、ガイド軸３１ａの先端の押圧部が作動片１５の被押圧部を押圧し、軸３１ｂの先端の押圧部が孔１９を通過して作動片１６の被押圧部を押圧し、その作動片１５，１６をトーションスプリングの付勢力に抗し回動させる。したがって、スイッチ１１，１２のアクチュエータ１１ａ，１２ａが作動される。この場合、他の作動片１７が押圧されることはなく、スイッチ１３は作動されない。

（５）キー３０ｅを使用した場合
キー３０ｅを人形型ロボット１のキー挿入孔１４に挿入した場合には、図６（Ａ）に示すように、ガイド軸３１ａの先端の押圧部が作動片１５の被押圧部を押圧し、軸３１ｃの先端の押圧部が孔１９，２０を通過して作動片１７の被押圧部を押圧し、その作動片１５，１７をトーションスプリングの付勢力に抗して回動させる。したがって、スイッチ１１，１３のアクチュエータ１１ａ，１３ａが作動される。この場合、他の作動片１６が押圧されることはなく、スイッチ１２は作動されない。

（６）キー３０ｆを使用した場合
キー３０ｆを人形型ロボット１のキー挿入孔１４に挿入した場合には、図６（Ｂ）に示すように、軸３１ｂの先端の押圧部が作動片１５の孔１９を通過して作動片１６の被押圧部を押圧し、軸３１ｃの先端の押圧部が孔１９，２０を通過して作動片１７の被押圧部を押圧し、その作動片１６，１７をトーションスプリングの付勢力に抗して回動させる。したがって、スイッチ１２，１３のアクチュエータ１２ａ，１３ａが作動される。この場合、他の作動片１５が押圧されることはなく、スイッチ１１は作動されない。

（７）キー３０ｇを使用した場合
キー３０ｇを人形型ロボット１のキー挿入孔１４に挿入した場合には、図６（Ｃ）に示すように、ガイド軸３１ａの先端の押圧部が作動片１５の被押圧部を押圧し、軸３１ｂの先端の押圧部が作動片１５の孔１９を通過して作動片１６の被押圧部を押圧し、軸３１ｃの先端の先端部が孔１９，２０を通過して作動片１７の被押圧部を押圧し、その作動片１５，１６，１７をスプリングの付勢力に抗して回動させる。したがって、スイッチ１１，１２，１３のアクチュエータ１１ａ，１２ａ，１３ａが作動される。

このような入力装置３を備えた人形型ロボット１では、例えば、スイッチ１１，１２，１３のＯＮ信号が制御回路に送信され、そのＯＮ信号の態様に応じた音声出力がなされる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、３つのスイッチ１１ａ，１２ａ，１３ａをＯＮさせる場合を示したが、常閉型スイッチをＯＦＦさせるものであってもよいし、また、２つのスイッチ又は４つ以上のスイッチの場合にも適用することができる。

また、上記実施形態では、３つのスイッチ１１ａ，１２ａ，１３ａをＯＮさせる場合を示したが、作動片１６，１７の動作によってスイッチ以外の動作部品を一時的に動作させる場合にも適用できる。

さらに、上記実施形態では、作動片１５，１６，１７が回動されるため、作動片に形成した孔１９，２０を軸３１ａ，３１ｂ，３１ｃとの干渉を避けて楕円形に形成しているが、作動片１５，１６，１７を軸心と平行な方向へスライド可能に配設した場合には、円形にすることができる。

また、上記実施形態では、孔１９，２０の縁部を被押圧部としたが、作動片の端部の縁部や切欠きの縁部を被押圧部とすることもできる。

さらに、本発明の入力装置３は、人形型ロボットばかりでなく、車両玩具等の他の玩具に適用することができ、制御態様も音声，光等の表示ばかりでなく、予め設定した複数種類の動作の制御も可能であり、また、操作する人を特定する認証にも使用することができる。

また、上記実施形態では、押圧部の付設態様が異なる複数種類のキーを使用したが、１つのキーの外周方向に付設態様が異なる押圧部を設けておき、その差込みの角度によって、複数の作動片を動作させることも可能である。

１人形型ロボット
３入力装置
１０スイッチ機構部
１１，１２，１３スイッチ
１４キー挿入孔
１５，１６，１７作動片
１８支持軸
１９，２０孔
３０，３０ａ〜３０ｇキー

Claims

ケース内に設置され、第１の方向に所定間隔で配置される部分を有し、当該部分が互いに離接方向に動作可能で且つ互いに接近する方向に所定の付勢力で付勢された複数の作動片と、
前記ケースに形成されたキー挿入孔に前記第１の方向に沿って差込み可能に構成されたキーと、
を備え、
前記複数の作動片の各々には被押圧部が形成され、前記複数の作動片の前記被押圧部は前記第１の方向で互いに重ならないように配置され、
前記キーには、前記キー挿入孔への差込みによって前記複数の作動片の１以上の前記被押圧部を選択的に押圧し、押圧された前記被押圧部に対応する前記作動片を前記所定の付勢力に抗して動作させる押圧部が形成されている、
ことを特徴とする入力装置。
前記キーとして、互いに異なる前記作動片又は前記作動片の組を動作させることが可能な複数種類のキーを備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
前記複数の作動片の前記被押圧部は孔の縁部によって形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の入力装置。
前記複数の作動片の前記孔は互いに相似形となっていることを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
前記複数の作動片の前記孔は、前記キー挿入孔側から前記第１の方向に沿って見たときに入れ子式状態に配置され、先端側に向けて階段状に断面サイズが小さくなっている前記キーを備えることを特徴とする請求項４に記載の入力装置。
前記複数の作動片は、１つの支持軸に対して回動可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の入力装置。
前記複数の作動片の前記被押圧部は、前記支持軸に直交する方向に長軸を有する楕円形の孔の縁部によって形成されていることを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
前記複数の作動片のいずれかの前記作動片の動作によってＯＮ又はＯＦＦされるスイッチを備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の入力装置。
前記ケースは形象物玩具の外郭から構成され、前記スイッチは前記形象物玩具の動作を制御するためのスイッチであることを特徴とする請求項８に記載の入力装置。