JP6449067B2 - 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、テレビジョン操作用のリモコンやゲーム機用コントローラ等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。

操作体のスライド操作による多方向入力装置として、例えば、特許文献１に開示された座標入力装置９００が知られている。座標入力装置９００の構造を図１３に示す。

操作軸９０５に水平方向、垂直方向の荷重を加える前の初期状態においては、操作軸９０５は、弾性部材９０７の弾性力によって中央部に位置して中立状態にある。そして、中立状態の操作軸９０５に、例えば右側から左方向へ矢印Ｘの水平荷重を加えると、操作軸９０５が図示左方向にスライド移動して、図示左側の弾性部材９０７が弾性変形されて圧縮する。

また、操作軸９０５を垂直方向に押圧すると、操作軸９０５の接点押圧部９０５ｄが、板バネである金属接点９０９を押圧する。そして、金属接点９０９が弾性変形することにより、中央固定接点９０４ａに金属接点９０９が当接し、中央固定接点９０４ａと周辺固定接点９０４ｂとが金属接点９０９を介して導通し、スイッチ回路の接点の切り換えが行なわれる。

特開２００３−０８４９１６号公報

しかしながら、操作軸９０５が中立状態からスライド移動された位置で押下操作されると、金属接点９０９は中央部から離れた端部が押圧されるため塑性変形する恐れがある。この塑性変形を回避するために操作軸９０５のスライド移動可能な範囲を狭く設定すれば、金属接点９０９の塑性変形を回避することは可能であるが、操作体である操作軸９０５のスライド移動量が少なくなってしまい、方向入力装置９００の使い勝手が悪くなってしまうという問題があった。

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、操作体のスライド移動量を確保しつつ、板バネからなる可動接点の塑性変形を防止できる多方向入力装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、開口部が形成されたハウジングと、前記開口部から露出する操作部を有し前記操作部を押下操作可能であると共に押下方向と直交する方向へスライド操作可能な操作体と、前記操作体を前記ハウジング内で上下動可能に保持して前記操作体と共に水平方向に移動可能な移動体と、前記移動体を初期位置に復帰させる弾性部材と、前記操作体のスライド操作を検出する検出手段と、板バネからなる可動接点を有し前記操作体の押下操作に伴って前記可動接点が動作させられるプッシュスイッチと、を備えた多方向入力装置であって、
前記プッシュスイッチと前記操作体との間に、前記プッシュスイッチ側に突出する凸部を有する駆動板が設けられ、前記ハウジング内には、前記操作体の先端部を挿通可能であって前記駆動板を下方側へ移動可能に保持する保持部が設けられており、
前記初期位置にある前記操作体が押下操作されると、前記駆動板を介して前記可動接点が動作させられ、前記初期位置から水平方向で移動した後の前記操作体が押下操作されると、前記駆動板が傾いて前記可動接点が動作させられる、という特徴を有する。

このように構成された多方向入力装置は、板バネからなる可動接点が駆動板を介して駆動されるので、操作体によって板バネの端部が押圧されてしまうことを防止することができる。そのため、操作体のスライド移動量を確保することができると共に、可動接点の塑性変形を防止することができる。

また、上記の構成において、前記保持部は、前記駆動板を収容可能な貫通孔を有すると共に、前記貫通孔を形成する内周面の上部には、当該貫通孔の内側に向かって突出する張り出し部が設けられ、前記駆動板は、前記張り出し部より下方側の前記貫通孔に収容されており、前記操作体が一方側にスライド操作された状態における前記操作体の押下操作時に、前記一方側とは反対側の他方側に位置する部分にある前記張り出し部の下面を支点として前記駆動板が傾いて前記可動接点を駆動する、という特徴を有する。

このように構成された多方向入力装置は、操作体がスライド操作された状態で押下された際には、駆動板が張り出し部の下面を支点として可動接点を駆動するので、操作体がスライド操作された状態においても、確実にプッシュスイッチを駆動することができる。

また、上記の構成において、前記移動体は、板状をなすと共に平坦な上面を有する基部と、前記基部から上方に突出し外形が平面視円形状の駆動部と、前記駆動部の中央に形成され前記操作体を挿通させる挿通孔を備え、前記ハウジングの上面板の移動体側の面には、前記駆動部に対向した平面視円形状の突堤部が形成されており、前記弾性部材は、平面視環状のコイルバネからなり、前記基部上に載置されると共に、前記駆動部及び前記突堤部の周囲に配設され、前記検出手段は、前記移動体の下方側に配設されていると共に、前記弾性部材と前記検出手段とが平面視でオーバーラップしている、という特徴を有する。

このように構成された多方向入力装置は、移動体を基部と駆動部の二段構成とし、環状の弾性部材を駆動部の外周に配置すると共に、弾性部材と検出手段とをオーバーラップさせているので、平面視における外形形状の大型化を抑制することができる。

また、上記の構成において、前記ハウジングは、前記開口部が形成された上ケースと、前記上ケースと対向配置されると共に前記移動体を載置する下ケースとを有し、前記下ケースには、前記保持部が中央に設けられていると共に、前記保持部の外側に、一対の長孔が形成されており、前記下ケースの下面には、基板が配設されていて、前記検出手段は、前記基板上に設けられていると共に、前記長孔にそれぞれ露出している一対の抵抗体パターンと、前記抵抗体パターンと摺接する一対の摺動子と、前記摺動子が固定されていると共に前記長孔内を移動可能な一対の摺動子受けと、により構成されており、前記移動体には、前記摺動子受けとそれぞれ係合する一対の長溝が互いに直交するように設けられている、という特徴を有する。

このように構成された多方向入力装置は、摺動子受けの案内を保持部が形成された下ケース内で行うことができるので、厚さ方向の寸法を抑えることができる。また、摺動子受けと係合する移動体の部分が貫通した孔ではなく、移動体の上側がふさがった長溝であるため、弾性部材と摺動子受けとの干渉を避けることができる。

また、上記の構成において、前記抵抗体パターンと前記プッシュスイッチを構成する固定接点とが、共に前記基板上に形成されている、という特徴を有する。

このように構成された多方向入力装置は、個別のプッシュスイッチを別途必要とせず、部品点数を抑えることができると共に、薄型化が可能となる。

本発明の多方向入力装置は、板バネからなる可動接点が駆動板を介して駆動されるので、操作体によって板バネの端部が押圧されてしまうことを防止することができる。そのため、操作体のスライド移動量を確保することができると共に、可動接点の塑性変形を防止することができる。

多方向入力装置の外観を示す斜視図である。 多方向入力装置の平面図と正面図である。 多方向入力装置を構成する各部材を示す分解斜視図である。 多方向入力装置の主要部を示す断面斜視図である。 多方向入力装置の主要部を示す断面斜視図である。 基板に形成された抵抗体パターン及び固定接点を示す平面図である。 プッシュスイッチ及び検出手段の回路図である。 プッシュスイッチの動作を示す、多方向入力装置の断面図である。 プッシュスイッチの動作を示す、多方向入力装置の平面図である。 検出手段の構成を示す模式図、及び摺動子を有した摺動子受けの底面図である。 検出手段の動作を示す多方向入力装置の模式図である。 検出手段の操作位置と出力電圧との関係を示す模式図及び表である。 従来例に係る多方向入力装置を示す断面図である。

［実施形態］
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る多方向入力装置１００は、例えば、テレビジョン操作用のリモコンやゲーム機用コントローラ等における方位入力操作に用いられるものである。本実施の形態に係る多方向入力装置１００の用途については、これらに限定されるものではなく適宜変更が可能である。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面の＋Ｘ側を右側、−Ｘ側を左側、＋Ｙ側を後側、−Ｙ側を前側、＋Ｚ側を上側、−Ｚ側を下側として説明する。

図１乃至図３を参照して、多方向入力装置１００の全体構成について簡単に説明する。図１は、多方向入力装置１００の外観を示した斜視図であり、図２は、図２（ａ）が多方向入力装置１００の平面図であり、図２（ｂ）が多方向入力装置１００の正面図である。図３は、多方向入力装置１００を構成する各部材を示す分解斜視図である。

図１及び図２に示すように、多方向入力装置１００は、開口部３１ａが形成されたハウジング３０と、開口部３１ａから操作部３ａが露出し、操作部３ａを押下操作可能であると共に押下方向と略直交する方向へスライド操作可能な操作体３と、操作体３をハウジング３０内で上下動可能に保持して操作体３と共に水平方向に移動可能な移動体５とを備えている。

ハウジング３０は、開口部３１ａが形成され、略正方形形状をした上ケース３１と、上ケース３１と対向配置されると共に移動体５を載置する下ケース３３と金属枠３７とで形成されている。下ケース３３の下面には、基板９が配設されている。基板９には伝送用導電パターン９ａが形成されており、ハウジング３０から延伸して外部の機器（図示せず）と接続される。基板９の下面には、ステンレス等の金属で形成された金属枠３７が配設されており、金属枠３７は、複数の爪部３７ａによって上ケース３１と下ケース３３とに取り付けられている。

多方向入力装置１００は、図３に示すように、前述した上ケース３１、下ケース３３、及び金属枠３７からなるハウジング３０、操作体３、移動体５、及び基板９と、弾性部材７と、操作体回転止め部材４と、駆動板１５と、摺動子２１と、摺動子受け２３と、絶縁テープ１７と、可動接点１１とで構成される。

移動体５は、操作体３の両側が切り落とされて平面視小判形状となっている操作部３ａが移動体５の中央に設けられた挿通孔５ｃに挿入されることにより、操作体３と共に水平方向に移動可能となる。また、下ケース３３に保持された操作体回転止め部材４によって操作体３の回転が防止される。弾性部材７が移動体５上に載置されると共に、操作体３と移動体５とは、ハウジング３０内で下ケース３３上に配設される。

可動接点１１と絶縁テープ１７と基板９とで、操作体３の押下操作に伴って駆動するプッシュスイッチ１０が構成される。また、摺動子２１と摺動子受け２３と基板９とで、操作体３のスライド操作を検出する検出手段２０が構成される。プッシュスイッチ１０及び検出手段２０は、ハウジング３０内の下ケース３３と金属枠３７との間に配設される。プッシュスイッチ１０の上側と操作体３との間には駆動板１５が配設される。

次に、多方向入力装置１００の主要部の構造について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、多方向入力装置１００の、図２のＡ−Ａ線から見た、上ケース３１を含む主要部を示す断面斜視図であり、図５は、図２のＡ−Ａ線から見た、上ケース３１、基板９、及び金属枠３７を外した場合の主要部を示す断面斜視図である。

図４に示すように、基板９の中央には固定接点１３が設けられており、その上に載置された可動接点１１、及び可動接点１１の上に被せられた絶縁テープ１７を含んでプッシュスイッチ１０が構成されている。プッシュスイッチ１０と操作体３との間には、駆動板１５が設けられる。駆動板１５は、ほとんど弾性を有さない金属で形成されており、その中央には可動接点１１側に突出する凸部１５ａを有している。駆動板１５の凸部１５ａは、固定接点１３上に置かれた可動接点１１の中央部に配置される。可動接点１１は、弾性を有する金属板によってドーム状に形成された板バネ１１ａからなり、本実施形態においては、板バネ１１ａは中央部が部分的に反転可能な反転バネで構成される。可動接点１１の上には絶縁テープ１７を介して駆動板１５が載置される。また、操作体３には駆動板１５の方向に突出した先端部３ｂが設けられており、先端部３ｂは駆動板１５の上に載置される。

ハウジング３０の一部を形成している下ケース３３の中央には、保持部３５が設けられている。保持部３５は、操作体３の先端部３ｂを挿通可能であって、絶縁テープ１７を介して可動接点１１上に載置された駆動板１５を下方側へ移動可能に保持するように形成されている。

下ケース３３に設けられた保持部３５は、図５に示すように、駆動板１５を収容可能な貫通孔３５ａを有すると共に、貫通孔３５ａを形成する内周面３５ｂの上部には、当該貫通孔３５ａの内側に向かって突出する張り出し部３５ｃが設けられている。そして、駆動板１５は、この張り出し部３５ｃの下方における貫通孔３５ａ内に収容される。

図４に示すように、上ケース３１の上面板３１ｂの下方面、即ち移動体５側の面には、駆動部５ｂに対向した平面視円形状の突堤部３１ｃが形成されている。また、移動体５は、図５に示すように、板状をなすと共に平坦な上面を有する基部５ａと、この基部５ａから上方に突出し外形が平面視円形状の駆動部５ｂと、駆動部５ｂの中央に形成され操作体３を挿通させる挿通孔５ｃとを備えている。

弾性部材７は、図５に示すように、平面視環状のコイルバネ７ａからなり、移動体５の基部５ａ上に載置され、平面視円形状の駆動部５ｂの周囲に配設される。また、それと共に、図４に示すように、駆動部５ｂ及び上ケース３１に設けられた突堤部３１ｃの周囲に配設される。弾性部材７は、その弾性によってスライド移動した移動体５を初期位置に復帰させる機能を有する。

図４に示すように、摺動子２１を固定した摺動子受け２３、及び基板９上に形成された抵抗体パターン２５を含む検出手段２０は、移動体５の下方側に配設されている。また、弾性部材７は、前述したように上ケース３１に設けられた突堤部３１ｃの周囲に配設されている。従って、弾性部材７と検出手段２０とは平面視でオーバーラップするように配置される。

次に、プッシュスイッチ１０と検出手段２０それぞれの回路構成について図６及び図７を用いて詳細に説明する。図６は、基板９上に形成された、検出手段２０の回路用のパターン及びプッシュスイッチ１０の固定接点１３を示す平面図である。

基板９は、フィルム状の絶縁体（ベースフィルム）を基材としたフレキシブル基板である。図６に示すように、基板９には、外部機器に接続するための伝送用導電パターン９ａと、固定接点１３と、抵抗体パターン２５と、出力用導電パターン２７と、が形成されている。尚、抵抗体パターン２５には、出力用導電パターン２７との差を明確にするため、ハッチングを施している。

伝送用導電パターン９ａの外部機器に接続するための各端部は、プッシュスイッチ１０の一方の端子“ＳＷ Ｌｏｗ”及び他方の端子“ＳＷ Ｈｉｇｈ”と、検出手段２０の出力端子である“Ｘｏｕｔ”及び“Ｙｏｕｔ”と、検出手段２０用の電源端子“Ｖｄｔ”及びグランド端子“Gｎｄ”と、になっている。電源端子“Ｖｄｔ”には、電源電圧Ｖｄｄ（Ｖ）が外部機器から供給される。

プッシュスイッチ１０は、前述した可動接点１１と基板９上に形成された固定接点１３とによって構成される。図６に示すように、固定接点１３は、基板９のほぼ中央に配置された円形の第１固定接点１３aと、第１固定接点１３aを取り囲むように形成され、一部が解放された円環状の第２固定接点１３ｂとからなる。第１固定接点１３aは、端子“ＳＷ Ｌｏｗ”に接続され、第２固定接点１３ｂは、端子“ＳＷ Ｈｉｇｈ”に接続されている。

固定接点１３の上に載置されるドーム状の可動接点１１は、その中央部を除いて、固定接点１３の円環状の第２固定接点１３ｂ上に当接している。また、操作体３が押下操作される前は、可動接点１１の中央部が基板９の上面よりスペースを空けて配設されているため、可動接点１１の中央部は第１固定接点１３ａに接していない。プッシュスイッチ１０は、操作体３の押下操作に伴って可動接点１１が押圧駆動されることによりスイッチ動作する。即ち、操作体３の押下操作によって、可動接点１１の中央部が反転するように弾性変形して第１固定接点１３aに当接し、可動接点１１が第１固定接点１３aと第２固定接点１３ｂとに同時に当接する。そのことによって、第１固定接点１３aと第２固定接点１３ｂとを導通させることができ、プッシュスイッチ１０をオンすることができる。尚、伝送用導電パターン９ａは、絶縁レジスト層で覆われているため、第１固定接点１３ａに接続された伝送用導電パターン９ａに可動接点１１が当接することはない。

図６に示すように、検出手段２０は、基板９上に設けられた一対の抵抗体パターン２５、この一対の抵抗体パターン２５に対向して設けられた出力用導電パターン２７、抵抗体パターン２５と摺接する一対の摺動子２１、及び摺動子２１が固定される一対の摺動子受け２３とを有して構成される。

抵抗体パターン２５は、検出手段２０の左右方向（Ｘ方向）の位置を決定するための第１抵抗体パターン２５−１と検出手段２０の前後方向（Y方向）の位置を決定するための第２抵抗体パターン２５−２とからなっている。第１抵抗体パターン２５−１は、基板９上の左前側の位置において、右前方向から左後方向へ延びる長方形形状に形成されている。また、第２抵抗体パターン２５−２は、第１抵抗体パターン２５−１と対向する、基板９上の右後側の位置において、右前方向から左後方向へ延びる長方形形状に形成されている。

第１抵抗体パターン２５−１の右前側の一端と第２抵抗体パターン２５−２の左後側の一端とは共に、検出手段２０用の電源端子“Ｖｄｔ”に接続されている。また、第１抵抗体パターン２５−１の左後側の一端と第２抵抗体パターン２５−２の右前側の一端とは共に、検出手段２０用のグランド端子“Ｇｎｄ”に接続されている。

出力用導電パターン２７は、検出手段２０の左右方向（Ｘ方向）の位置情報を出力するための第１出力用導電パターン２７−１と、検出手段２０の前後方向（Ｙ方向）の位置情報を出力するための第２出力用導電パターン２７−２とからなっている。第１出力用導電パターン２７−１は、基板９上の左前側の位置において、第１抵抗体パターン２５−１に対し平行に、且つ第１抵抗体パターン２５−１と同一形状に形成されている。また、第２出力用導電パターン２７−２は、基板９上の右後側の位置において、第２抵抗体パターン２５−２に対し平行に、且つ第２抵抗体パターン２５−２と同一形状に形成されている。

第１出力用導電パターン２７−１の右前側の一端は、検出手段２０の左右方向（Ｘ方向）の位置情報を出力する出力端子“Ｘｏｕｔ”に接続されている。また、第２出力用導電パターン２７−２の右前側の一端は、検出手段２０の前後方向（Ｙ方向）の位置情報を出力する出力端子“Ｙｏｕｔ”に接続されている。抵抗体パターン２５及び出力用導電パターン２７それぞれの表面を摺動子受け２３（第１摺動子受け２３−１及び第２摺動子受け２３−２）に取り付けられた摺動子２１（第１摺動子２１−１及び第２摺動子２１−２）が摺動することで、検出手段２０は動作する。

図７（ａ）は、プッシュスイッチ１０の回路図であり、図７（ｂ）は、検出手段２０の回路図である。

図７（ａ）に示すように、プッシュスイッチ１０の回路は、端子“ＳＷ Ｌｏｗ”及び、端子“ＳＷ Ｈｉｇｈ”を入出力端子とする、１回路１接点の回路となっている。また、図７（ｂ）に示すように、検出手段２０の回路は、第１抵抗体パターン２５−１と第２抵抗体パターン２５−２とがそれぞれ電源端子“Ｖｄｔ”とグランド端子“Ｇｎｄ”との間に接続された回路となっている。第１抵抗体パターン２５−１と第２抵抗体パターン２５−２とは、それぞれ所定の抵抗値を有している。

そして、図６に示した第１抵抗体パターン２５−１又は第２抵抗体パターン２５−２上を摺動している第１摺動子２１−１又は第２摺動子２１−２の摺動位置に対応して電源端子“Ｖｄｔ”の電源電圧Ｖｄｄが分圧されて、出力電圧Ｖｘ又は出力電圧Ｖｙが出力される。即ち、出力端子“Ｘｏｕｔ”から、検出手段２０の左右方向（Ｘ方向）の位置情報として出力電圧Ｖｘが出力され、また、出力端子“Ｙｏｕｔ”、から、検出手段２０の前後方向（Ｙ方向）の位置情報として出力電圧Ｖｙが出力される。

次に、操作体３を操作した場合のプッシュスイッチ１０の動作について、図６、図８、及び図９を用いて説明する。図８内の各図は、図２のＡ−Ａ線から見た断面図である。図８（ａ）は、操作体３がまだ操作されておらず、初期位置にある時の状態を示し、図８（ｂ）は、操作体３をスライド操作し、最も右側に移動させた状態を示している。また、図８（ｃ）は、操作体３を最も右側に移動させた状態で操作体３を押下して、プッシュスイッチ１０を導通させた状態を示している。尚、図８以降、絶縁テープ１７は、簡略化のため省略している。図９（ａ）は、操作体３がまだ操作されておらず、初期位置にある時の状態を示す平面模式図であり、図９（ｂ）は、操作体３をスライド操作し、最も右側に移動させた状態を示す平面模式図である。尚、弾性部材７にはハッチングを施している。また、操作体３を最も右側に移動させた状態で操作体３を押下して、プッシュスイッチ１０を導通させた状態は、平面模式図では図９（ｂ）と同一であるため、省略している。

図８（ａ）に示すように、操作体３が初期位置、即ちハウジング３０の開口部３１ａの中央にある時、移動体５も移動せず、その中心も開口部３１ａの中央にある。その時、弾性部材７は、どの方向からも均等に圧力を受けているため、移動体５の駆動部５ｂの側面と上ケース３１の突堤部３１ｃとにそれぞれ当接したままである。尚、操作体３が押下されていないため、プッシュスイッチ１０は導通していない。

その時、平面視円形の移動体５の中心は、図９（ａ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂと同一の位置にある。また、弾性部材７は、下ケース３３の中心点３３ｂを中心とした円形の状態となっている。

図８（ｂ）に示すように、操作体３を一方側にスライド操作された状態、例えば最も右側に移動させた時、移動体５も同時に最も右側に移動する。その時、移動体５の駆動部５ｂの側面に当接している弾性部材７の右側部分は、移動体５の移動に伴って右方向に移動するが、弾性部材７の左側部分は、上ケース３１の突堤部３１ｃに当接したままであるため、その位置は動かない。

その時、操作体３及び平面視円形の移動体５の中心は、図９（ｂ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂより右側に移動する。この時、弾性部材７即ちコイルバネ７ａは、移動体５の駆動部５ｂの右側の側面に押圧されるため、右方向に伸びていく。その結果、弾性部材７は、左右方向に長軸を有する楕円形状となる。

次に、図８（ｃ）に示すように、操作体３を一方側にスライド操作された状態、例えば最も右側に移動させた状態で、操作体３を押下操作すると、操作体３の先端部３ｂが駆動板１５の右側部分を押圧する。その結果、可動接点１１の上側に位置していた駆動板１５の凸部１５ａを下方向に押圧することになる。この時、下ケース３３に形成されている保持部３５の、操作体３をスライド操作した一方側とは反対側の他方側に位置する部分にある張り出し部３５ｃの下面に駆動板１５の左側端部が当接し、この張り出し部３５ｃの下面を支点として駆動板１５が傾いて可動接点１１を駆動する。即ち、操作体３の押下操作に伴って、駆動板１５を介して可動接点１１が押圧駆動される。その結果、第１固定接点１３ａと第２固定接点１３ｂとからなる固定接点１３に、可動接点１１が当接し、第１固定接点１３ａと第２固定接点１３ｂとが可動接点１１を介して導通する。このようにして、プッシュスイッチ１０が動作する。尚、操作体３へのスライド操作及び押下を解除すると、弾性部材７及び可動接点１１の弾性力によって操作体３及び移動体５は初期位置に復帰する。また、操作体３をスライド操作しない状態で押下操作した場合には、駆動板１５は、張り出し部３５ｃを支点とすることなく、下方向に移動する。

次に、検出手段２０の詳細な構成、及び操作体３をスライド操作した場合の検出手段２０の動作について、図６、図７（ｂ）、図１０乃至図１２を用いて説明する。

図１０（ａ）は、操作体３がまだ操作されておらず、初期位置にある時の状態の検出手段２０を上から見た状態を示し、図１０（ｂ）は、検出手段２０内の摺動子２１を有した摺動子受け２３を下側から拡大して見た底面図である。尚、図１０（ａ）には、下ケース３３の上面に載置される移動体５を２点鎖線で示している。図１１（ａ）は、図１０（ａ）の状態に対して、操作体３をスライド操作し、最も右側（＋Ｘ方向）に移動させた状態を示している。また、図１１（ｂ）は、操作体３をスライド操作し、最も右側（＋Ｘ方向）、且つ最も後側（＋Ｙ方向）に移動させた状態を示し、図１１（ｃ）は、操作体３をスライド操作し、最も後側（＋Ｙ方向）に移動させた状態を示している。また、図１２（ａ）は、操作体３をスライド操作し、操作体３が多方向入力装置１００の中央部、及び中央部から周囲８か所に移動して、中央部から最も離れた時の各位置を等間隔で示す説明図である。そして、図１２（ｂ）は、多方向入力装置１００の中央部、及び中央部から最も離れた各周囲８か所の位置における検出手段２０の出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙの電圧値をそれぞれ示す表である。

図１０（ａ）に示すように、下ケース３３には、前述した保持部３５の外側に、一対の長孔３３ａが形成されている。一対の長孔３３ａの一方は、上方から見て、下ケース３３の左前側の位置において、右前方向から左後方向へ延びる長方形形状に形成されている。また、一対の長孔３３ａの他方は、一方の長孔３３ａと対向する、下ケース３３の右後側の位置において、右前方向から左後方向へ延びる長方形形状に形成されている。そして、下ケース３３の下側に配設された基板９に形成されている一対の抵抗体パターン２５及び一対の出力用導電パターン２７が、下ケース３３の一対の長孔３３ａそれぞれを介して表れている。

前述したように、移動体５は操作体３と共に下ケース３３の上側に載置されている。移動体５の下面には、一対の長溝５ｄが設けられている。一対の長溝５ｄの一方は、上方から見て移動体５の左前側の位置において、前側（−Ｙ側）から後側（＋Ｙ側）へ延びる長方形形状に形成されている。また、一対の長溝５ｄの他方は、上方から見て移動体５の右後側の位置において、右側（＋Ｘ側）から左側（−Ｘ側）へ延びる長方形形状に形成されている。従って、一対の長溝５ｄは、互いに直交するように設けられている。その結果、一対の長溝５ｄそれぞれは、下ケース３３に設けられた長孔３３ａそれぞれに対し、４５°の角度をなして交差することになる。

一対の摺動子受け２３，即ち第１摺動子受け２３−１及び第２摺動子受け２３−２それぞれには、上方向に伸びる突出部２３ａが設けられている。そして、下ケース３３の一対の長孔３３ａそれぞれは、突出部２３ａを除く摺動子受け２３全体がちょうど収まる幅と深さを有している。また、移動体５の一対の長溝５ｄそれぞれは、摺動子受け２３の突出部２３ａがちょうど収まる幅と深さを有している。従って、摺動子受け２３の突出部２３ａを移動体５の長溝５ｄに係合させて、左右方向又は前後方向に移動させることによって、下ケース３３に設けられた長孔３３ａの中で摺動子受け２３を移動させることができる。

図１０（ｂ）に示すように、摺動子受け２３、即ち第１摺動子受け２３−１及び第２摺動子受け２３−２には、摺動子２１、即ち第１摺動子２１−１又は第２摺動子２１−２が取り付けられている。摺動子２１は、図６で示した抵抗体パターン２５に摺動する部分と出力用導電パターン２７に摺動する部分とで構成されていて、それぞれが一体となった金属で形成されているため、摺動時に抵抗体パターン２５の摺動部分と出力用導電パターン２７とが同一の電圧となる。その結果、出力電圧を出力用導電パターン２７側から取り出すことができる。

尚、前述した突出部２３ａは、下方向にもわずかに伸びており、図１０（ｂ）に示すように、２本ある摺動子２１の先端にある摺動部分同士を結ぶ線の線上にある。従って、突出部２３ａが移動体５の長溝５ｄの中央にある時、２本ある摺動子２１の摺動部分は、長方形形状の抵抗体パターン２５の中央部に位置する。そのため、例えば、突出部２３ａが移動体５の長溝５ｄの中央にある時、図６及び図７（ｂ）に示した出力電圧Ｖｘ又は出力電圧Ｖｙは、電源電圧Ｖｄｄの１／２の電圧値となる。

図１０（ａ）に示すように、操作体３が初期位置、即ち下ケース３３の中心点３３ｂにある時、移動体５も移動せず、その中心も中心点３３ｂにある。その時、第１摺動子受け２３−１及び第２摺動子受け２３−２それぞれの突出部２３ａは、移動体５の長溝５ｄそれぞれの中央部に位置している。従って、図６及び図７（ｂ）に示した検出手段２０の左右方向（Ｘ方向）の位置情報としての出力電圧ＶｘはＶｄｄ／２となる。また、検出手段２０の前後方向（Ｙ方向）の位置情報としての出力電圧ＶｙもＶｄｄ／２となる。言い換えれば、出力電圧ＶｘがＶｄｄ／２となると共に、出力電圧ＶｙもＶｄｄ／２となると、移動体５の中心位置は初期位置にあることが分かる。

この時の操作体３の位置と出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙの関係を、図１２に示す。図１２（ａ）に示す［０］の位置がこの時の操作体３の位置であり、図１２（ｂ）に示す“操作体３の位置に対する出力電圧“における、［０］の位置に対応する電圧値が、出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙの値を示している。

次に、操作体３を初期位置から、図１１（ａ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂから右方向（＋Ｘ方向）に最大に移動させた時、移動体５も右方向に最大に移動する。その時、第１摺動子受け２３−１は、下ケース３３の一方の長孔３３ａの最も右前側（＋Ｘと−Ｙの中間の方向側）に移動するが、第２摺動子受け２３−２は、他方の長孔３３ａの中央部に位置したままである。従って、図６及び図７（ｂ）に示した検出手段２０の左右方向（Ｘ方向）の位置情報としての出力電圧ＶｘはＶｄｄとなる。また、検出手段２０の前後方向（Ｙ方向）の位置情報としての出力電圧ＶｙはＶｄｄ／２のままである。言い換えれば、出力電圧ＶｘがＶｄｄとなると共に、出力電圧ＶｙがＶｄｄ／２となると、移動体５は、前後方向が中央位置のままであり、左右方向では右方向に最大に移動した位置にあることが分かる。

図１２（ａ）に示す［１］の位置がこの時の操作体３の中心位置であり、図１２（ｂ）に示す［１］の位置に対応する電圧値が、出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙの値を示している。

次に、操作体３をスライド操作し、図１１（ｂ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂより右方向（＋Ｘ方向）及び後方向（＋Ｙ方向）それぞれに最大に移動させた時、第１摺動子受け２３−１は、一方の長孔３３ａの最も右前側と中央部との中間の位置に移動し、第２摺動子受け２３−２は、他方の長孔３３ａの最も左後側（−Ｘと＋Ｙの中間の方向側）と中央部との中間の位置に移動する。従って、図６及び図７（ｂ）に示した検出手段２０の左右方向（Ｘ方向）の位置情報としての出力電圧ＶｘはＶｄｄ＊３／４となる。また、検出手段２０の前後方向（Ｙ方向）の位置情報としての出力電圧ＶｙもＶｄｄ＊３／４となる。言い換えれば、出力電圧ＶｘがＶｄｄ＊３／４となると共に、出力電圧ＶｙがＶｄｄ＊３／４となると、移動体５は、下ケース３３の中心点３３ｂより右方向（＋Ｘ方向）に最大に移動させ、且つ後方向（＋Ｙ方向）に最大に移動させた位置にあることが分かる。

図１２（ａ）に示す［２］の位置がこの時の操作体３の位置であり、図１２（ｂ）に示す［２］の位置に対応する電圧値が、出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙの値を示している。

更に、操作体３をスライド操作し、図１１（ｃ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂより後方向（＋Ｙ方向）に最大に移動させた時、第１摺動子受け２３−１は、一方の長孔３３ａの中央の位置に移動し、第２摺動子受け２３−２は、他方の長孔３３ａの最も左後側の位置に移動する。従って、図６及び図７（ｂ）に示した検出手段２０の左右方向（Ｘ方向）の位置情報としての出力電圧ＶｘはＶｄｄ＊／２となる。また、検出手段２０の前後方向（Ｙ方向）の位置情報としての出力電圧ＶｙはＶｄｄとなる。言い換えれば、出力電圧ＶｘがＶｄｄ＊／２となると共に、出力電圧ＶｙがＶｄｄとなると、移動体５は、下ケース３３の中心点３３ｂより後方向（＋Ｙ方向）に最大に移動した位置にあることが分かる。

図１２（ａ）に示す［３］の位置がこの時の操作体３の中心位置であり、図１２（ｂ）に示す［３］の位置に対応する電圧値が、出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙの値を示している。

上記のように、図１２（ａ）に示す操作体３の［０］乃至［３］の位置に対する出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙの関係を説明したが、図１２（ａ）に示す［４］乃至［８］の位置に対しても同様であり、それらの位置に対する出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙは、図１２（ｂ）の通りである。また、操作体３の位置として、初期位置及び初期位置（中心位置）から最も離れた位置を示したが、操作体３の位置が、初期位置と初期位置から最も離れた位置との間の位置にある場合でも、出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙの値が、その位置に対応した出力電圧値になることは勿論である。このように、出力電圧Ｖｘ及び出力電圧Ｖｙの値によって操作位置を検出することができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

多方向入力装置１００は、板バネ１１ａからなる可動接点１１が駆動板１５を介して駆動されるので、操作体３によって板バネ１１ａの端部が押圧されてしまうことを防止することができる。そのため、操作体３のスライド移動量を確保することができると共に、可動接点１１の塑性変形を防止することができる。

また、操作体３がスライド操作された状態で押下された際には、駆動板１５が保持部３５の張り出し部３５ｃの下面を支点として可動接点１１を駆動するので、操作体３がスライド操作された状態においても、確実にプッシュスイッチ１０を駆動することができる。

また、移動体５を基部５ａと駆動部５ｂの二段構成とし、環状の弾性部材７を駆動部５ｂの外周に配置すると共に、弾性部材７と検出手段２０とをオーバーラップさせているので、平面視における外形形状の大型化を抑制することができる。

また、摺動子受け２３の案内を保持部３５が形成された下ケース３３内で行うことができるので、厚さ方向の寸法を抑えることができる。また、移動体５の摺動子受け２３と係合する部分が貫通した孔ではなく、移動体５の上側がふさがった長溝５ｄであるため、環状の弾性部材７と摺動子受け２３との干渉を避けることができる。

また、プッシュスイッチ１０を構成する固定接点１３と抵抗体パターン２５とが、共に基板９上に形成されているので、個別のプッシュスイッチ１０を別途必要とせず、部品点数を抑えることができると共に、薄型化が可能となる。

以上説明したように、本発明の多方向入力装置は、板バネからなる可動接点が駆動板を介して駆動されるので、操作体によって板バネの端部が押圧されてしまうことを防止することができる。そのため、操作体のスライド移動量を確保することができると共に、可動接点の塑性変形を防止することができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。

３ 操作体
３ａ 操作部
３ｂ 先端部
４ 操作体回転止め部材
５ 移動体
５ａ 基部
５ｂ 駆動部
５ｃ 挿通孔
５ｄ 長溝
７ 弾性部材
７ａ コイルバネ
９ 基板
９ａ 伝送用導電パターン
１０ プッシュスイッチ
１１ 可動接点
１１ａ 板バネ
１３ 固定接点
１３ａ 第１固定接点
１３ｂ 第２固定接点
１５ 駆動板
１５ａ 凸部
１７ 絶縁テープ
２０ 検出手段
２１ 摺動子
２１−１ 第１摺動子
２１−２ 第２摺動子
２３ 摺動子受け
２３ａ 突出部
２３−１ 第１摺動子受け
２３−２ 第２摺動子受け
２５ 抵抗体パターン
２５−１ 第１抵抗体パターン
２５−２ 第２抵抗体パターン
２７ 出力用導電パターン
２７−１ 第１出力用導電パターン
２７−２ 第２出力用導電パターン
３０ ハウジング
３１ 上ケース
３１ａ 開口部
３１ｂ 上面板
３１ｃ 突堤部
３３ 下ケース
３３ａ 長孔
３３ｂ 中心点
３５ 保持部
３５ａ 貫通孔
３５ｂ 内周面
３５ｃ 張り出し部
３７ 金属枠
３７ａ 爪部
１００ 多方向入力装置

Claims (5)

1. 開口部が形成されたハウジングと、前記開口部から露出する操作部を有し前記操作部を押下操作可能であると共に押下方向と直交する方向へスライド操作可能な操作体と、前記操作体を前記ハウジング内で上下動可能に保持して前記操作体と共に水平方向に移動可能な移動体と、前記移動体を初期位置に復帰させる弾性部材と、前記操作体のスライド操作を検出する検出手段と、板バネからなる可動接点を有し前記操作体の押下操作に伴って前記可動接点が動作させられるプッシュスイッチと、を備えた多方向入力装置であって、
   前記プッシュスイッチと前記操作体との間に、前記プッシュスイッチ側に突出する凸部を有する駆動板が設けられ、前記ハウジング内には、前記操作体の先端部を挿通可能であって前記駆動板を下方側へ移動可能に保持する保持部が設けられており、
   前記初期位置にある前記操作体が押下操作されると、前記駆動板を介して前記可動接点が動作させられ、前記初期位置から水平方向で移動した後の前記操作体が押下操作されると、前記駆動板が傾いて前記可動接点が動作させられる、ことを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記保持部は、前記駆動板を収容可能な貫通孔を有すると共に、前記貫通孔を形成する内周面の上部には、前記貫通孔の内側に向かって突出する張り出し部が設けられ、前記駆動板は、前記張り出し部より下方側の前記貫通孔に収容されており、
   前記初期位置から水平方向へ移動した後の前記操作体が押下操作されると、前記操作体の移動方向と反対側に位置する部分にある前記張り出し部の下面を支点として前記駆動板が傾く、ことを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。
3. 開口部が形成されたハウジングと、前記開口部から露出する操作部を有し前記操作部を押下操作可能であると共に押下方向と直交する方向へスライド操作可能な操作体と、前記操作体を前記ハウジング内で上下動可能に保持して前記操作体と共に水平方向に移動可能な移動体と、前記移動体を初期位置に復帰させる弾性部材と、前記操作体のスライド操作を検出する検出手段と、板バネからなる可動接点を有し前記操作体の押下操作に伴って前記可動接点が動作させられるプッシュスイッチと、を備えた多方向入力装置であって、
   前記プッシュスイッチと前記操作体との間に、前記プッシュスイッチ側に突出する凸部を有する駆動板が設けられ、前記ハウジング内には、前記操作体の先端部を挿通可能であって前記駆動板を下方側へ移動可能に保持する保持部が設けられて、前記操作体が押下操作されると、前記駆動板を介して前記可動接点が動作させられ、
   前記移動体は、板状をなすと共に平坦な上面を有する基部と、前記基部から上方に突出し外形が平面視円形状の駆動部と、前記駆動部の中央に形成され前記操作体を挿通させる挿通孔を備え、前記ハウジングの上面板の移動体側の面には、前記駆動部に対向した平面視円形状の突堤部が形成されており、
   前記弾性部材は、平面視環状のコイルバネからなり、前記基部上に載置されると共に、前記駆動部及び前記突堤部の周囲に配設され、
   前記検出手段は、前記移動体の下方側に配設されていると共に、前記弾性部材と前記検出手段とが平面視でオーバーラップしている、ことを特徴とする多方向入力装置。
4. 開口部が形成されたハウジングと、前記開口部から露出する操作部を有し前記操作部を押下操作可能であると共に押下方向と直交する方向へスライド操作可能な操作体と、前記操作体を前記ハウジング内で上下動可能に保持して前記操作体と共に水平方向に移動可能な移動体と、前記移動体を初期位置に復帰させる弾性部材と、前記操作体のスライド操作を検出する検出手段と、板バネからなる可動接点を有し前記操作体の押下操作に伴って前記可動接点が動作させられるプッシュスイッチと、を備えた多方向入力装置であって、
   前記プッシュスイッチと前記操作体との間に、前記プッシュスイッチ側に突出する凸部を有する駆動板が設けられ、前記ハウジング内には、前記操作体の先端部を挿通可能であって前記駆動板を下方側へ移動可能に保持する保持部が設けられて、前記操作体が押下操作されると、前記駆動板を介して前記可動接点が動作させられ、
   前記ハウジングは、前記開口部が形成された上ケースと、前記上ケースと対向配置されると共に前記移動体を載置する下ケースとを有し、前記下ケースには、前記保持部が中央に設けられていると共に、前記保持部の外側に、一対の長孔が形成されており、
   前記下ケースの下面には、基板が配設され、
   前記検出手段は、前記基板上に設けられて、前記長孔にそれぞれ露出している一対の抵抗体パターンと、前記抵抗体パターンと摺接する一対の摺動子と、前記摺動子が固定されていると共に前記長孔内を移動可能な一対の摺動子受けと、により構成されており、前記移動体には、前記摺動子受けとそれぞれ係合する一対の長溝が互いに直交するように設けられている、ことを特徴とする多方向入力装置。
5. 前記抵抗体パターンと前記プッシュスイッチを構成する固定接点とが、共に前記基板上に形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の多方向入力装置。

Images