JP5941276B2 - 多方向入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、多方向入力装置に関し、特に、携帯電話装置やゲーム機用コントローラなどにおける方位入力操作に好適な多方向入力装置に関する。

従来、操作者からの傾動操作を受け付ける操作レバーに一体に鍔部を設けると共に、その鍔部の外径をコンソールボックスの開口部の開口径よりも大径に設定した操作レバー構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この操作レバー構造によれば、コンソールボックスの開口部が鍔部によって覆われるので、開口部からの異物の侵入を抑制することができる。

特開２００２−２８５５８０号公報

上述した操作レバー構造をゲーム機用コントローラなどの多方向入力装置に適用する場合には、操作レバーを合成樹脂で形成することが考えられる。しかしながら、合成樹脂により操作レバー及び鍔部を形成する場合、外部からの衝撃等により鍔部が破損し易くなるという問題がある。鍔部が破損した場合、その破片が異物として装置内部に侵入し、信頼性を損なう事態が発生し得る。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、操作部材を合成樹脂で形成する場合においても、装置内部への異物の侵入を防止でき、信頼性の高い多方向入力装置を提供することを目的とする。

本発明の多方向入力装置は、開口部を有するハウジングと、前記開口部から突出する軸部、前記軸部の上端部に前記軸部と一体に設けられた保持部、前記保持部によって保持される操作部、および前記ハウジングの外部に配置され前記操作部の下方で前記開口部と対向する鍔状部を有する傾倒操作可能な操作部材と、この操作部材の傾倒動作を検出する検出手段とを備えた多方向入力装置において、前記操作部材は、合成樹脂材料と弾性変形可能な弾性材料とを異材質成形により一体化して構成したものであり、前記操作部材の前記軸部および前記保持部は、前記合成樹脂材料から構成される一次成形部品であり、前記操作部および前記鍔状部は、前記弾性材料から構成される二次成形部品であり、前記保持部には上方に向かうにしたがって断面積が大きくなる孔部が形成され、前記操作部を形成する前記弾性材料が前記孔部にも充填されており、前記保持部の下方側の位置に、前記二次成形部品のゲート残りが形成されていることを特徴とする。

この多方向入力装置によれば、開口部と対向する鍔状部が弾性変形可能な弾性材料で構成されることから、外部からの衝撃等が加わった場合でも破損する事態を防止することができるので、操作部材を合成樹脂で形成する場合においても、装置内部への異物の侵入を防止でき、信頼性の高い多方向入力装置を提供することが可能となる。

また、異材質成形により鍔状部が軸部に一体化されることから、鍔状部と軸部とを一体化させる組立工程を省略できると共に、両者の位置精度を高めることが可能となる。

また、操作部が弾性材料により形成されることから、操作する際の滑り止め機能を操作部材に付与することができ、操作性を向上することが可能となる。

さらに、軸部の上端部に操作部を保持する保持部が一体に設けられることから、操作部が軸部から離脱し難くすることが可能となる。

さらに、上方に向かうにしたがって断面積が大きくなる孔部を介して操作部を形成する弾性材料が充填されることから、操作部を成形する際に弾性材料の流れを穏やか且つ均一に近づけることができる。このため、弾性材料が勢いよく流れ、成形金型との温度差に起因して急激に冷却されるのを防止でき、弾性材料の流れの跡（所謂、フローマーク）が操作部に発生する事態を抑制することが可能となる。

さらに、上記多方向入力装置においては、前記軸部が前記開口部の中央部に位置する中立位置にあるとき、前記鍔状部は前記ハウジングから離間した状態となっていることが好ましい。この場合には、軸部が中立位置の場合に弾性材料から構成される鍔状部がハウジングから離間しているので、中立位置から操作部材を傾倒操作する際の作動力に鍔状部が影響を与える事態を確実に防止することが可能となる。

さらに、上記多方向入力装置において、前記ハウジングの上面には、前記開口部が形成された膨出部が設けられており、前記膨出部を覆うように前記鍔状部が形成されていることが好ましい。この場合には、開口部が形成される膨出部を覆うように鍔状部が形成されることから、開口部近傍だけに対応して鍔状部が形成される場合と比較して装置内部への異物の侵入をより効果的に防止することが可能となる。

さらに、上記多方向入力装置においては、前記鍔状部に連続して前記軸部の外周を間欠的に覆う複数の覆い部が設けられており、前記複数の覆い部間で前記軸部が露出する箇所に対応する前記鍔状部の一部に凸部が設けられる一方、前記凸部が嵌合する凹部が前記軸部に設けられていることが好ましい。この場合には、複数の覆い部間で軸部が露出する箇所に対応する鍔状部の一部を軸部と嵌合させることができるので、鍔状部が軸部の外周からずれるのを防止できる。このため、複数の覆い部間で露出する軸部の箇所に、操作部材の搬送アームとの係合用の凹部などを形成することができ、操作部材を取り扱う際の作業効率を向上することが可能となる。

本発明によれば、操作部材を合成樹脂で形成する場合においても、装置内部への異物の侵入を防止でき、信頼性の高い多方向入力装置を提供することが可能となる。

本実施の形態に係る多方向入力装置の分解斜視図である。 上記実施の形態に係る多方向入力装置を組み立てた状態の斜視図である。 図２に示すＡ−Ａ線における断面図である。 上記実施の形態に係る多方向入力装置の操作部材を成形する成形金型を説明するための断面図である。 上記実施の形態に係る多方向入力装置の操作部材の斜視図である。 上記実施の形態に係る多方向入力装置の操作部材の一次成形部品及び二次成形部品を説明するための斜視図である。 上記実施の形態の変形例に係る多方向入力装置の操作部材を上方側から示す斜視図である。 上記実施の形態の変形例に係る多方向入力装置の操作部材を下方側から示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る多方向入力装置１の分解斜視図である。なお、以下においては、説明の便宜上、図１に示す上方側を「多方向入力装置１の上方側」と呼び、図１に示す下方側を「多方向入力装置１の下方側」と呼ぶものとする。

図１に示すように、本実施の形態に係る多方向入力装置１は、概して箱状のハウジング２内に、コイルばね３と、コイルばね３の上端部を受けるばね受け部材４と、互いに直交した状態でハウジング２に回動可能に保持される第１連動部材５及び第２連動部材６と、多方向入力装置１の上下方向に延在し、その傾倒動作に応じて第１連動部材５及び第２連動部材６を回動させる操作部材７と、第１連動部材５及び第２連動部材６の回動動作をそれぞれ検出する検出手段（第１検出手段８及び第２検出手段９）とを含んで構成される。

ハウジング２は、開口部２１１が形成された上ケース２１と、上ケース２１に対向配置される蓋部材２２と、上ケース２１及び蓋部材２２の間に配置される中間ケース２３とから構成される。このようなハウジング２の内部（より具体的には、上ケース２１と中間ケース２３との間）には一定の空間が形成され、この空間内に多方向入力装置１の各種の構成部品が収容される。

上ケース２１は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、概して下方側に開口した矩形状の箱状に形成されている。上ケース２１の中央部には、円形状の開口部２１１が設けられている。開口部２１１の周囲には、上方側に膨出した膨出部２１２が設けられている。また、上ケース２１の外周壁部には、後述する蓋部材２２の保持脚片２２２と係合する複数本（本実施の形態において８本）の係合溝２１３ａが設けられている。係合溝２１３ａの略中央部には、外側に突出する爪部２１３ｂが設けられている。爪部２１３ｂは、後述する保持脚片２２２のスナップ孔２２２ａとスナップ係合する。

蓋部材２２は、例えば、ステンレス等の金属板で構成されている。蓋部材２２は、矩形状に設けられた底面部２２１と、この底面部２２１の外周辺部から上方側に向けて直角に延出する複数本（本実施の形態において８本）の保持脚片２２２と、同じく底面部２２１の外周辺部のうち特定の隣接する２辺から上方側に向けて直角に延出する遮蔽片２２３とを有している。底面部２２１は、その上面でコイルばね３の下端部を受けると共に、その一部を下方側へ突出させた弾性片２２１ａを有している。保持脚片２２２は、それぞれ略矩形状にくり抜かれて形成されたスナップ孔２２２ａを有している。これらの保持脚片２２２が、上ケース２１の係合溝２１３ａと係合し、スナップ孔２２２ａと爪部２１３ｂとがスナップ結合することにより、蓋部材２２と上ケース２１とが結合する。

蓋部材２２の上面中央には、絶縁性の樹脂材料からなる軸受け部材１０が取り付けられる。この軸受け部材１０には、上方側に突出する一対の壁部１０ａが対向して設けられている。これらの壁部１０ａの上面側は、球面状の凹部形状に形成されている。また、軸受け部材１０には、一対の壁部１０ａと直交するように、略長方形状の凹部１０ｂが設けられている。

中間ケース２３は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成され、概して矩形状に設けられている。中間ケース２３の中央部には、矩形状の開口部２３１が設けられている。開口部２３１の周囲には、コイルばね３を挿通可能な複数（本実施の形態において４つ）の貫通孔２３２が設けられている。これらの貫通孔２３２は、開口部２３１の四隅に対応して設けられており、開口部２３１と連通している。中間ケース２３の上面には、上方側に向けて突出する複数（本実施の形態において４つ）のクラッシュリブを備えた突部２３３が設けられている。突部２３３の外周に設けられたクラッシュリブは、中間ケース２３と上ケース２１を結合させる際に、上ケース２１の下面に設けられた孔部に圧入されて潰され、中間ケース２３が上ケース２１に圧入固定される。また、中間ケース２３における隣接する一対の辺の近傍には、後述する磁石９ａ、８ａに対応する位置に貫通部２３４ａ、２３４ｂが設けられている。さらに、中間ケース２３には、後述するＩＣ１２に対応する位置に、開口部２３６が設けられている。

コイルばね３は、例えば、鉄（ピアノ線）などの導電性を有する金属線材により構成される。コイルばね３は、複数（本実施の形態において４つ）の略同一構造のコイルばね３ａ〜３ｄで構成され、中間ケース２３の貫通孔２３２内に配置されている。これらのコイル３は、ばね受け部材４を介して第１連動部材５、第２連動部材６を初期位置に復帰させる役割を果たす。

ばね受け部材４は、例えば、リン青銅などの非磁性体の金属板で構成され、概して矩形状に設けられた基部４１と、基部４１から上方側に向けて略直角に延出する複数（本実施の形態において４つ）の延出部４２と、延出部４２の上端部から外方側に向けて略直角に延出する受け部４３と、受け部４３の外端部から下方側に向けて略直角に延出する側壁部４４とを有している。基部４１は、平板状に設けられ、その中央部には概して円形状の開口部４１ａが設けられている。延出部４２は、略矩形状の基部４１の四隅からそれぞれ上方側に延出する。受け部４３は、平板状に設けられ、その中央部には平面視にて略円形状を有し、下方側に円筒状に突出する筒状部４３ａがそれぞれ設けられている。なお、各筒状部４３ａの外周側には、コイルばね３ａ〜３ｄがそれぞれ配置される。

第１連動部材５は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成される。第１連動部材５は、対向して配置される長尺の一対の側壁部５１と、これらの側壁部５１の両端部同士を連結する連結部５２とを有している。側壁部５１及び連結部５２の内側には、平面視にて概して長方形状の長孔からなる開口部５３が設けられている。側壁部５１の長手方向の中央位置には、一対の側壁部５１を連結するように、概して円柱状の軸部５４が設けられている。連結部５２には、それぞれ装置本体の側方側に突出して設けられる、概して円柱状の軸部５５ａ、５５ｂが設けられている。軸部５５ａの先端部には、磁石受け５６が設けられている。なお、側壁部５１及び連結部５２の下面は平坦面を構成しており、操作部材７の非操作時において、コイルばね３の付勢力を受けたばね受け部材４の基部４１と面接触可能に構成されている。

第２連動部材６は、第１連動部材５の上方側に、延在方向（回動軸線方向）が第１連動部材５に対して直交するように配設されている。第２連動部材６は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成される。第２連動部材６は、上方側に向かってアーチ状に湾曲形成されており、そのアーチ状部分の長手方向に沿って長孔６１が形成されている。また、第２連動部材６の長手方向の両端には、側壁部６２が設けられている。これらの側壁部６２には、それぞれ装置本体の側方側に突出して設けられる、概して円柱状の軸部６３ａ、６３ｂが設けられている。一方の軸部６３ａの先端部には、磁石受け６４が設けられている。なお、側壁部６２の下面は平坦面を構成しており、操作部材７の非操作時において、コイルばね３の付勢力を受けたばね受け部材４の基部４１と面接触可能に構成されている。

操作部材７は、合成樹脂材料と熱可塑性の弾性材料とを異材質成形により一体化して構成される。異材質成形は、２色成形と呼ぶこともできる。本実施の形態に係る操作部材７においては、例えば、合成樹脂材料としてポリカーボネートを適用でき、弾性材料としてエラストマーを適用できる。操作部材７は、概して円柱形状を有する軸部７１と、軸部７１の中央近傍に設けられた鍔状部７２と、軸部７２の上端部に設けられた操作部７３と、操作部７３を保持する保持部７４とを有している（図３参照）。

軸部７１の外径は、上ケース２１の開口部２１１の開口径よりも小径に設定されている。一方、鍔状部７２の外径は、上ケース２１の開口部２１１の開口径よりも大径に設定されている。多方向入力装置１を組み立てた状態では、上ケース２１の開口部２１１には開口部２１１の径より小径である軸部７１が挿通される一方、鍔状部７２がハウジング２の外部で開口部２１１と対向する位置に配置される。軸部７１の下端部には、下方側に開口した断面Ｕ字状（円弧状）の凹溝部７１ａが設けられている。凹溝部７１ａは、第１連動部材５の軸部５４とスナップ係合する。鍔状部７２は、上ケース２１の膨出部２１２を覆う形状を有し、概して径方向に向かって下方側に延伸して設けられている。保持部７４は、平面視にて８角形状の平板形状を有する。操作部７３は、保持部７４の上面から突出して配置され、概して円盤形状を有している。

第１連動部材５の磁石受け５６には、第１連動部材５の回動動作を検出する第１検出手段８を構成する磁石８ａが固定されている。一方、第１検出手段８を構成する磁気検出素子としてのＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗効果素子）８ｂは、フレキシブル基板１１上に設けられている。同様に、第２連動部材６の磁石受け６４には、第２連動部材６の回動動作を検出する第２検出手段９を構成する磁石９ａが固定され、第２検出手段９を構成する磁気検出素子としてのＧＭＲ素子９ｂは、フレキシブル基板１１上に設けられている。

また、フレキシブル基板１１には、ＧＭＲ素子８ｂ、９ｂの他に、アンプとして機能するＩＣ１２と、接続部１３とが設けられている。ＧＭＲ素子８ｂ、９ｂは、磁石８ａ、９ａの回転角度を検出し、ＩＣ１２によって検出結果を増幅して、接続部１３を介して検出結果を外部に出力する。なお、ＧＭＲ素子８ｂ、９ｂ及びＩＣ１２は絶縁性の樹脂材料により封止されている。

次に、本実施の形態に係る多方向入力装置１を組み立てた状態について説明する。図２は、本実施の形態に係る多方向入力装置１を組み立てた状態の斜視図である。図３は、図２に示すＡ−Ａ線における断面図である。なお、図３においては、操作部材７で傾倒操作を受けておらず、軸部７１が上ケース２１の開口部２１１の中央部に位置する中立位置に配置された状態（初期状態）について示している。また、図３においては、説明の便宜上、フレキシブル基板１１を省略している。

図２に示すように、このような構成を有する多方向入力装置１を組み立てると、上ケース２１の係合溝２１３ａに蓋部材２２の保持脚片２２２が係合し、爪部２１３ｂとスナップ孔２２２ａとがスナップ結合した状態で、上ケース２１と蓋部材２２とが中間ケース２３を介して一体化され、ハウジング２が構成される。操作部材７（軸部７１）は、開口部２１１から上方向に突出しており、鍔状部７２よりも上方側の部分が上ケース２１の開口部２１１から露出した状態で傾倒動作可能に多方向入力装置１に取り付けられている。フレキシブル基板１１は、接続部１３を外部に露出した状態でハウジング２内に収容されている。

鍔状部７２は、開口部２１１の開口径よりも大きい外径を有し、開口部２１１と対向配置されることから、開口部２１１を介して装置内部に異物が侵入する事態を防止できる。特に、鍔状部７２は、ハウジング２（上ケース２１）の上面に形成された膨出部２１２を覆うように形成されることから、開口部２１１近傍だけに対応して鍔状部７２が形成される場合と比較して装置内部への異物の侵入をより効果的に防止できるものとなっている。

上ケース２１の内部においては、図３に示すように、第２連動部材６の下方側に第１連動部材５が直交して配置されている。操作部材７の軸部７１は、第２連動部材６の長孔６１を挿通した状態で第１連動部材５の開口部５３内に配置され、凹溝部７１ａが軸部５４に係合した状態となっている。一方、第２連動部材６及び第１連動部材５の下面の平坦面に、ばね受け部材４の基部４１が当接して配置されている。コイルばね３の下端部は、蓋部材２２の底面部２２１に当接しており、コイルばね３の上端部は、それぞればね受け部材４の受け部４３に当接している。これにより、コイルばね３の付勢力がばね受け部材４を介して第１連動部材５、第２連動部材６に加えられ、これらの連動部材５、６が初期位置に復帰される。

なお、軸部７１が開口部２１１の中央部に位置する中立位置にある場合において、鍔状部７２は上ケース２１の上面（より具体的には、膨出部２１２の上面）から離間した状態となっている。このように、軸部７１が中立位置に配置されている場合には、後述するように、弾性材料から構成される鍔状部７２がハウジングから離間しているので、中立位置から操作部材７を傾倒操作する際の作動力に鍔状部７２が影響を与える事態を確実に防止できるものとなっている。

図３に示す初期状態から操作部材７で傾倒操作を受け付けると、操作部材７の傾倒動作に伴って第１連動部材５、第２連動部材６が回動する。ここで、第１連動部材５の磁石受け５６に取り付けられた磁石８ａは、フレキシブル基板１１上のＧＭＲ素子８ｂと対向している。同様に、第２連動部材６の磁石受け６４に取り付けられた磁石９ａは、フレキシブル基板１１上のＧＭＲ素子９ｂと対向している。操作部材７の傾倒動作に伴う第１連動部材５の回動動作は、磁石８ａ及びＧＭＲ素子８ｂで構成される第１検出手段８で検出される。操作部材７の傾倒動作に伴う第２連動部材６の回動動作は、磁石９ａ及びＧＭＲ素子９ｂで構成される第２検出手段９で検出される。

以下、本実施の形態に係る多方向入力装置１の操作部材７の構成について説明する。上述したように、操作部材７は、合成樹脂材料と弾性材料とを異材質成形（２色成形）により一体化して構成されている。本実施の形態に係る操作部材７においては、軸部７１及び保持部７４が合成樹脂材料で成形（一次成形）され、鍔状部７２及び操作部７３が弾性材料で成形（二次成形）される。

ここで、本実施の形態に係る多方向入力装置１の操作部材７の製造方法（成形方法）について説明する。図４は、本実施の形態に係る多方向入力装置１の操作部材７を成形する成形金型を説明するための断面図である。図４Ａは、操作部材７の一次成形に用いられる一次成形金型１４を示し、図４Ｂは、操作部材７の二次成形に用いられる二次成形金型１５を示している。なお、図４においては、説明の便宜上、それぞれの成形金型に成形材料（合成樹脂材料、弾性材料）が充填され、成形部品（一次成形部品、二次成形部品）が成形された場合について示すものとする。

図４Ａに示すように、一次成形金型１４は、成形部品の上方側に配置される上コア１４０１と、成形部品の下方側に配置される下コア１４０２と、これらの上コア１４０１及び下コア１４０２間でスライド可能に配置されるスライドコア１４０３とから構成される。なお、スライドコア１４０３は、左右に２分割されている。上コア１４０１には、キャビティに合成樹脂材料を充填するためのゲート１４０１ａが設けられている。また、上コア１４０１には、一次成形部品の所定位置に孔部又は凹部を形成するための複数のピン１４０１ｂ、１４０１ｃが挿入される。本実施の形態では、一次成形部品に孔部を形成するためのピン１４０１ｂと、一次成形部品に円形状の凹部を形成するためのピン１４０１ｃとが挿入される。下コア１４０２には、一次成形部品の所定位置に凹部を形成すると共に、一次成形部品の位置決めに寄与するピン１４０２ａが挿入される。

上コア１４０１に挿入される複数のピン１４０１ｂには、一次成形部品に傾斜を有する孔部を形成するためのピン１４０１ｂ´が含まれている。このピン１４０１ｂ´は、他のピン１４０１ｂよりも太径に設けられると共に、その下端部の一部に傾斜面１４０１ｄが形成される点で他のピン１４０１ｂと相違する。なお、傾斜面１４０１ｄは、一次成形部品の内側から外側に向かって滑らかに下方側へ傾斜するように設けられている。

これらの上コア１４０１、下コア１４０２及びスライドコア１４０３を結合すると共に、上コア１４０１及び下コア１４０２にそれぞれピン１４０１ｂ（１４０１ｂ´を含む）１４０１ｃ、１４０２ａを挿入し、ゲート１４０１ａを介して溶融した合成樹脂材料を充填することにより、一次成形部品が成形される。この場合、一次成形部品として、操作部材７を構成する軸部７１及び保持部７４が成形される。なお、一次成形部品において、ピン１４０１ｂ´の傾斜面１４０１ｄに対応する位置には、上方側に向かうにしたがって断面積が大きくなる孔部７４２ａ´が形成されることとなる（図６参照）。

そして、一定時間経過して合成樹脂材料が固化した後、これらの上コア１４０１、下コア１４０２及びスライドコア１４０３の結合を解除することで、一次成形部品を取り出すことができる。なお、この場合において、ゲート１４０１ａとの接続位置における一次成形部品には、ゲート残りが形成される。すなわち、本実施の形態においては、一次成形部品の上面部にゲート残りが形成されることとなる。

一方、図４Ｂに示すように、二次成形金型１５は、成形部品の上方側に配置される上コア１５０１と、成形部品の下方側に配置される下コア１５０２と、これらの上コア１５０１及び下コア１５０２間でスライド可能に配置されるスライドコア１５０３、１５０４とから構成される。なお、スライドコア１５０３、１５０４は、それぞれ左右に２分割されている。上側のスライドコア１５０３には、キャビティに成形材料（弾性材料）を充填するためのゲート１５０３ａが設けられている。ゲート１５０３ａは、一次成形部品における保持部７４を構成する部分の下方側の位置に接続されている。下コア１５０２には、一次成形部品の所定位置に設けられた凹部に対応すると共に、一次成形部品の位置決めに寄与するピン１５０２ａが挿入される。なお、下コア１５０２及びピン１５０２ａは、一次成形金型１４の下コア１４０２及びピン１４０２ａと共用される。

これらの上コア１５０１、下コア１５０２及びスライドコア１５０３、１５０４を結合すると共に、下コア１５０２にピン１５０２ａを挿入し、ゲート１５０３ａを介して溶融した弾性材料（例えば、熱可塑性エラストマー）を充填することにより、一次成形部品に一体化して二次成形部品が成形される。この場合、二次成形部品として、操作部材７を構成する鍔状部７２及び操作部７３が成形される。なお、ゲート１５０３ａを介して充填された弾性材料は、ピン１４０１ｂ´により形成された孔部７４２ａ´を介して上方側に案内される。

そして、一定時間経過して弾性材料が固化した後、これらの上コア１５０１、下コア１５０２及びスライドコア１５０３、１５０４の結合を解除することで、二次成形部品を取り出すことができる。なお、この場合において、ゲート１５０３ａとの接続位置における二次成形部品には、ゲート残りが形成される。すなわち、本実施の形態においては、一次成形部品における保持部７４を構成する部分の下方側の位置にゲート残りが形成されることとなる。保持部７４を構成する部分の下方側の位置にゲート残りが形成されることから、ゲート残りを操作者から見えない位置に配置でき、ゲート残りに対する切削などの後処理を省略できる。

図５は、本実施の形態に係る多方向入力装置１の操作部材７の斜視図である。図６は、本実施の形態に係る多方向入力装置１の操作部材７の一次成形部品及び二次成形部品を説明するための斜視図である。なお、図６においては、説明の便宜上、操作部材７の一次成形部品及び二次成形部品を分離した状態について示している。

図６に示すように、操作部材７における一次成形部品において、軸部７１の上端部には、保持部７４が一体に設けられている。保持部７４には、円形状の凹部７４１が設けられている。凹部７４１の内部には、操作部７３の下面を支持する支持壁部７４２が設けられている。なお、支持壁部７４２は、凹部７４１の底面部を構成する。支持壁部７４２の外縁近傍には、複数の孔部７４２ａが形成されている。また、支持壁部７４２の中央には、円環形状の凹部７４２ｂが形成されている。これらの孔部７４２ａ、凹部７４２ｂは、図４Ａに示す上コア１４０１に挿入されるピン１４０１ｂ、１４０１ｃにより形成される。

支持壁部７４２に形成される孔部７４２ａには、上述したピン１４０１ｂ´により形成される孔部７４２ａ´が含まれる。この孔部７４２ａ´は、上方側に向かうにしたがって断面積が大きくなる形状を有している。上述したように、二次成形を行う場合には、この孔部７４２ａ´を介して弾性材料（特に、操作部７３を形成する弾性材料）が充填されることから、操作部７３を成形する際に弾性材料の流れを穏やか且つ均一にできる。このため、弾性材料が勢いよく流れ、成形金型との温度差に起因して急激に冷却されるのを防止でき、弾性材料の流れの跡（所謂、フローマーク）が操作部７３に発生する事態を抑制することが可能となる。

一方、操作部材７における二次成形部品において、鍔状部７２の上方側には、操作部７３が一体に設けられている。鍔状部７２と操作部７３との間には、軸部７１の外周を覆う覆い部７５と、覆い部７５の上端部から側方に延在する台座部７６と、台座部７６と操作部７３とを連結する連結部７７とが設けられている。連結部７７は、上述した支持壁部７４２に形成される孔部７４２ａ（孔部７４２ａ´を含む）に対応する位置に設けられている。

これらのような一次成形部品と二次成形部品とが一体化されて図５に示す操作部材７が構成される。操作部材７においては、図５に示すように、合成樹脂材料で成形される軸部７１の中央近傍に弾性材料で成形される鍔状部７２及び覆い部７５が配置される。また、覆い部７５の上方には、合成樹脂材料で成形される保持部７４が配置される。さらに、この保持部７４に形成される凹部７４１内には、弾性材料で成形される操作部７３が配置されている。

このように本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、ハウジング２の開口部２１１と対向する鍔状部７２が弾性変形可能な弾性材料で構成されることから、外部からの衝撃等が加わった場合でも破損する事態を防止することができるので、操作部材７を合成樹脂で形成する場合においても、装置内部への異物の侵入を防止でき、信頼性の高い多方向入力装置を提供することが可能となる。

特に、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作部材７にて、異材質成形により鍔状部７２が軸部７１に一体化されることから、鍔状部７２と軸部７１とを一体化させる組立工程を省略できると共に、両者の位置精度を高めることが可能となる。

また、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作部材７の上部に、弾性材料により一体に形成された操作部７３が配置されることから、操作する際の滑り止め機能を操作部材７に付与することができ、操作性を向上することができる。さらに、軸部７１の上端部には、操作部７３を保持する保持部７４が一体に設けられていることから、操作部７３が軸部７１から離脱し難くすることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

例えば、上記実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作部材７を取り扱う際の作業効率を向上するために操作部材７の構成を変更することが可能である。上記実施の形態に係る操作部材７においては、二次成形時に鍔状部７２の上方側にて軸部７１の外周全体を覆う覆い部７５を形成する場合について説明しているが、軸部７１及び覆い部７５の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。

図７に示すように、覆い部７５を、鍔状部７２の上方側にて軸部７１の外周を間欠的に覆う複数（ここでは、２つ）の覆い部７５ａ、７５ｂで構成する一方、覆い部７５ａ、７５ｂ間で軸部７１が露出する箇所（以下、「軸部露出箇所」という）に一対の凹部７１ｂ、７１ｃを形成してもよい（図７において、凹部７１ｃは不図示）。一対の凹部７１ｂ、７１ｃは、例えば、成形後の操作部材７を搬送するための搬送アームとの係合に用いられる。このように軸部７１及び覆い部７５ａ、７５ｂを構成する場合には、搬送アームで容易に操作部材７を搬送できるので、操作部材７の取り扱う際の作業効率を向上することが可能となる。

なお、このように複数の覆い部７５ａ、７５ｂで軸部７１を間欠的に覆う場合、軸部露出箇所に対応する鍔状部７２の一部は、覆い部７５（７５ａ、７５ｂ）が存在する箇所に比べて上方側に移動し易くなる。このため、成形金型から成形部品である操作部材７を取り出す際に軸部露出箇所に対応する鍔状部７２の一部が軸部７１の外周からずれる事態が発生し得る。

このような事態に対応するため、軸部露出箇所に対応する鍔状部７２の一部を軸部７１と嵌合させることは実施の形態として好ましい。本実施の形態の変形例に係る操作部材７においては、図８に示すように、軸部露出箇所に対応する鍔状部７２の一部に凸部７２ａを設ける一方、対応する軸部７１の一部に凹部７１ｄを設けている。このため、二次成形時に鍔状部７２の凸部７２ａを軸部７１の凹部７１ｄに嵌合させることができるので、軸部露出箇所に対応する鍔状部７２の一部が軸部７１の外周からずれる事態を防止できる。この結果、鍔状部７２の一部が軸部７１の外周からずれる不具合を防止しながら、操作部材７を取り扱う際の作業効率を向上することが可能となる。

なお、上記実施の形態においては、操作部材７の傾倒動作を検出する検出手段として、連動部材５、６に設けた磁石８ａ、９ａとＧＭＲ素子８ｂ、９ｂとで構成したものについて説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、連動部材５、６に摺動子を設け、摺動子が基板に形成された抵抗体パターン上を摺動する可変抵抗器によって検出手段を構成しても良い。また、連動部材５、６を用いないで操作部材７の傾倒動作を検出することも可能である。この場合には、例えば、操作部材７の下部側に磁石を設けると共に、この磁石と対向させて磁気センサを固定的に配置し、磁気センサに対する磁石の相対的な移動を磁気センサで検出するように構成すれば良い。

１ 多方向入力装置
２ ハウジング
２１ 上ケース
２１１ 開口部
２１２ 膨出部
２２ 蓋部材
２２１ 底面部
２３ 中間ケース
２３１ 開口部
２３２ 貫通孔
３（３ａ〜３ｄ） コイルばね
４ ばね受け部材
４１ 基部
４１ａ 開口部
４２ 延出部
４３ 受け部
４３ａ 筒状部
４４ 側壁部
５ 第１連動部材
５１ 側壁部
５２ 連結部
５３ 開口部
５４ 軸部
５５ａ、５５ｂ 軸部
５６ 磁石受け
６ 第２連動部材
６１ 長孔
６２ 側壁部
６３ａ、６３ｂ 軸部
６４ 磁石受け
７ 操作部材
７１ 軸部
７１ｄ 凹部
７２ 鍔状部
７２ａ 凸部
７３ 操作部
７４ 保持部
７４１ 凹部
７４２ 支持壁部
７４２ａ、７４２ａ´ 孔部
７４２ｂ 凹部
７５、７５ａ、７５ｂ 覆い部
７６ 台座部
７７ 連結部
８ 第１検出手段
８ａ 磁石
８ｂ ＧＭＲ素子
９ 第２検出手段
９ａ 磁石
９ｂ ＧＭＲ素子
１０ 軸受け部材
１１ フレキシブル基板
１２ ＩＣ
１３ 接続部
１４ 一次成形金型
１４０１ 上コア
１４０２ 下コア
１４０３ スライドコア
１５ 二次成形金型
１５０１ 上コア
１５０２ 下コア
１５０３、１５０４ スライドコア

Claims (4)

1. 開口部を有するハウジングと、前記開口部から突出する軸部、前記軸部の上端部に前記軸部と一体に設けられた保持部、前記保持部によって保持される操作部、および前記ハウジングの外部に配置され前記操作部の下方で前記開口部と対向する鍔状部を有する傾倒操作可能な操作部材と、この操作部材の傾倒動作を検出する検出手段とを備えた多方向入力装置において、前記操作部材は、合成樹脂材料と弾性変形可能な弾性材料とを異材質成形により一体化して構成したものであり、前記操作部材の前記軸部および前記保持部は、前記合成樹脂材料から構成される一次成形部品であり、前記操作部および前記鍔状部は、前記弾性材料から構成される二次成形部品であり、
   前記保持部には上方に向かうにしたがって断面積が大きくなる孔部が形成され、前記操作部を形成する前記弾性材料が前記孔部にも充填されており、前記保持部の下方側の位置に、前記二次成形部品のゲート残りが形成されていることを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記軸部が前記開口部の中央部に位置する中立位置にあるとき、前記鍔状部は前記ハウジングから離間した状態となっていることを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
3. 前記ハウジングの上面には、前記開口部が形成された膨出部が設けられており、前記膨出部を覆うように前記鍔状部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多方向入力装置。
4. 前記鍔状部に連続して前記軸部の外周を間欠的に覆う複数の覆い部が設けられており、前記複数の覆い部間で前記軸部が露出する箇所に対応する前記鍔状部の一部に凸部が設けられる一方、前記凸部が嵌合する凹部が前記軸部に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の多方向入力装置。

Images