KR20080106098A - 다방향 입력 장치 - Google Patents

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KR20080106098A
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료스케 우치다
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알프스 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

과제
자기 센서를 구성하는 자석과 자기 검출 소자의 위치 정밀도를 확보하면서, 장치 본체에 자기 센서를 장착할 때의 작업성을 향상시키는 것.
해결 수단
케이스 (2) 와, 케이스 (2) 로부터 일부를 노출시켜 조작자에 의한 조작을 접수하는 조작축 (3) 과, 케이스 (2) 내에 서로 직교하는 방향으로 배치 형성됨과 함께 조작축 (3) 에 대한 경동 (傾動) 조작에 따라 회전 운동하는 제 1 및 제 2 구동 부재 (4, 5) 와, 제 1 및 제 2 구동 부재 (4, 5) 의 회전 운동을 검출하는 회전 운동 검출 기구 (6) 를 구비하는 다방향 입력 장치 (1) 에 있어서, 회전 운동 검출 기구 (6) 를, 제 1 및 제 2 구동 부재 (4, 5) 에 연결됨과 함께 자석 (601) 을 유지하는 홀더 (602) 와, 홀더 (602) 에 유지된 자석 (601) 과 대향 배치되는 GMR 소자 (605) 와, 홀더 (602) 를 회전 가능하게 수용함과 함께 GMR 소자 (605) 를 소정 위치에 위치 결정한 상태에서 케이스 (2) 의 외측으로부터 장착되는 커버 (603) 로 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

다방향 입력 장치{MULTIDIRECTIONAL INPUT DEVICE}
본 발명은, 다방향 입력 장치에 관한 것으로, 특히, 조작 부재에 대한 주위의 임의 방향으로의 조작에 따라 각종 신호를 입력하는 다방향 입력 장치에 관한 것이다.
종래부터, 주위의 임의 방향에 대한 조작이 가능한 조작축을 구비하고, 이 조작축에 대한 조작 방향 및 조작량에 따라 신호를 출력하는 다방향 입력 장치가 알려져 있다. 이와 같은 다방향 입력 장치로서, 예를 들어, 조작축에 대한 조작 방향 및 조작량을, 조작축에 대한 조작에 따라 회전 운동하는 회전 운동 부재에 연결된 자석과, 이 자석에 조합된 1 쌍의 홀 소자로 이루어지는 자기 센서로 검출하여, 신호를 출력하는 것이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2001-5545호, 도 23
그러나, 상기 서술한 종래의 다방향 입력 장치에 있어서는, 홀 소자를 장치 본체가 탑재되는 기판 상의 소정 위치에 실장해야 한다. 특히, 당해 다방향 입력 장치에 있어서는, 회전 운동 부재의 회전 운동에 수반하는 자석의 회전에 의해 변화하는 홀 소자의 출력 밸런스에 의해 조작축에 대한 조작 방향 및 조작량을 검출하기 때문에, 높은 위치 정밀도가 요구된다. 이 때문에, 이들 홀 소자를 기판 상에 실장할 때에 있어서의 작업성이 나쁘다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 자기 센서를 구성하는 자석과 자기 검출 소자의 위치 정밀도를 확보하면서, 장치 본체에 자기 센서를 장착할 때의 작업성이 우수한 다방향 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다방향 입력 장치는, 내부에 공간을 갖는 케이스와, 상기 케이스로부터 일부를 노출시켜 조작자에 의한 조작을 접수하는 조작 부재와, 상기 케이스 내에 서로 직교하는 방향으로 배치 형성됨과 함께 상기 조작 부재에 대한 경동 조작에 따라 회전 운동하는 제 1 및 제 2 구동 부재와, 상기 제 1 및 제 2 구동 부재의 회전 운동을 검출하는 회전 운동 검출 기구를 구비하고, 상기 회전 운동 검출 기구는, 상기 제 1 및 제 2 구동 부재에 연결됨과 함께 자석을 유지하는 홀더와, 상기 홀더에 유지된 상기 자석과 대향 배치되는 자기 검출 소자와, 상기 홀더를 회전 가능하게 수용함과 함께 상기 자기 검출 소자를 소정 위치에 위치 결정한 상태 에서 상기 케이스의 외측으로부터 장착되는 커버를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 다방향 입력 장치에 의하면, 제 1 및 제 2 구동 부재에 연결되고, 자석을 유지하는 홀더를 회전 가능하게 수용함과 함께, 자기 검출 소자를 소정 위치에 위치 결정한 상태에서 커버가 케이스의 외측으로부터 장착된다. 이 때문에, 커버를 장착하는 것만으로 제 1 및 제 2 구동 부재와 회전 운동 검출 기구를 연결함과 함께, 자석과 자기 검출 소자를 원하는 위치에 배치할 수 있으므로, 자기 센서를 구성하는 자석과 자기 검출 소자의 위치 정밀도를 확보하면서, 장치 본체에 자기 센서를 장착할 때의 작업성이 우수한 다방향 입력 장치를 제공할 수 있게 된다.
상기 다방향 입력 장치에 있어서, 상기 커버는, 상기 케이스에 형성된 개구부에 삽입되는 걸림편을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 걸림편을 케이스의 개구부에 삽입하는 것만으로 커버가 케이스에 걸린다는 점에서, 회전 운동 검출 기구 자체가 케이스에 장착되므로, 장치 본체에 자기 센서를 장착할 때의 작업을 간소화할 수 있게 된다.
또한, 상기 다방향 입력 장치에 있어서, 상기 커버는, 상기 자기 검출 소자가 실장된 기판에 형성되는 구멍에 삽입되는 삽입편을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 삽입편을 자기 검출 소자가 실장된 기판의 구멍에 삽입하는 것만으로, 커버에 있어서의 자기 검출 소자의 위치를 결정할 수 있다. 한편, 자석을 유지한 홀더를 수용함으로써, 커버에 있어서의 자기 검출 소자의 위치가 결정되므로, 자석과 자기 검출 소자를 원하는 위치에 배치할 수 있게 된다.
또한, 상기 다방향 입력 장치에 있어서는, 상기 케이스와 상기 회전 운동 검 출 기구 사이에, 상기 홀더를 초기 위치로 복귀시키기 위한 탄성 부재를 배치 형성하도록 해도 된다. 이 경우에는, 탄성 부재에 의해 홀더를 초기 위치로 복귀시킬 수 있기 때문에, 이것에 연결된 제 1 및 제 2 구동 부재를 초기 위치로 복귀시킬 수 있고, 이것에 수반하여 조작 부재를 초기 위치로 복귀시킬 수 있다. 이와 같은 탄성 부재를 케이스와 회전 운동 검출 기구 사이에 배치함으로써, 케이스 내의 구성을 간소화하면서, 조작 부재를 초기 위치로 복귀시킬 수 있게 된다.
예를 들어, 상기 다방향 입력 장치에 있어서, 상기 자기 검출 소자는, GMR 소자로 구성된다. 이와 같이 자기 검출 소자를 GMR 소자로 구성함으로써, 예를 들어, 자기 검출 소자에 홀 소자를 사용한 경우보다 높은 분해능으로 조작 부재에 대한 조작량을 검출할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 커버를 장착하는 것만으로 제 1 및 제 2 구동 부재와 회전 운동 검출 기구를 연결함과 함께, 자석과 자기 검출 소자를 원하는 위치에 배치할 수 있기 때문에, 자기 센서를 구성하는 자석과 자기 검출 소자의 위치 정밀도를 확보하면서, 장치 본체에 자기 센서를 장착할 때의 작업성이 우수한 다방향 입력 장치를 제공할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해 첨부 도면을 참조하며 상세하게 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치의 분해 사시도 이다. 도 2 는, 본 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치가 갖는 회전 운동 검출 기구의 확대도이다. 도 3 은, 본 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치를 조립한 상태의 사시도이다. 또한, 도 3 에 있어서는, 설명의 편의상, 도 1 에 있어서의 장치 본체의 안쪽에서 본 경우의 사시도에 대해 나타내고 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치 (1) 는, 상자상 (狀) 의 케이스 (2) 내에, 동 도면에 나타내는 상하 방향으로 연장되는 조작 부재로서의 조작축 (3) 과, 조작축 (3) 에 대한 경동 조작에 따라 회전 운동하는 제 1 구동 부재 (이하,「제 1 구동 부재」라고 한다) (4) 및 제 2 구동 부재 (이하,「제 2 구동 부재」라고 한다) (5) 와, 제 1 구동 부재 (4) 및 제 2 구동 부재 (5) 의 회전 운동을 검출하는 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 와, 조작축 (3) 에 대한 누름 조작을 검출하는 스위치 소자 (7) 를 포함하여 구성되고, 조작축 (3) 에 대한 경동 조작 및 누름 조작에 따른 신호를 출력할 수 있도록 되어 있다.
케이스 (2) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 장치 본체의 저면부를 구성하는 하측 케이스 (21) 와, 장치 본체의 소정의 구성 부품이 장착된 상태의 하측 케이스 (21) 에 상측으로부터 덮여지는 상측 케이스 (22) 로 구성되어 있다. 이와 같은 하측 케이스 (21) 와 상측 케이스 (22) 의 내부에는 일정한 공간이 형성된다. 이 공간 내에 본 다방향 입력 장치 (1) 의 소정의 구성 부품이 수납된다.
하측 케이스 (21) 는, 조작축 (3) 의 하단부를 수용하는 축 수용부 (210) 가 고정되는 저면부 (211) 와, 이 저면부 (211) 의 일 변으로부터 장치 본체의 측방측으로 돌출 형성되고, 스위치 소자 (7) 를 수용하는 스위치 수용부 (212) 를 갖고 있다. 저면부 (211) 에 있어서의 스위치 수용부 (212) 가 형성된 일 변 이외의 3 변에는, 후술하는 제 1 구동 부재 (4) 및 제 2 구동 부재 (5) 의 돌기부 (402) 등을 지지하는 지지부 (213a ∼ 213c) 가 수직 형성되어 있다.
축 수용부 (210) 의 상단부에는, 후술하는 조작축 (3) 의 반구상의 볼록부 (304) 를 수용하는 오목부 (214) 가 형성되어 있다. 또한, 축 수용부 (210) 에는, 조작축 (3) 을 도 1 에 나타내는 상방측으로 탄성 지지하는 대경 (大徑) 및 소경 (小徑) 의 스프링 (215a 및 215b) 이 장착되어 있다. 대경의 스프링 (215a) 은 축 수용부 (210) 의 주위에 장착되고, 소경의 스프링 (215b) 은 오목부 (214) 의 주위에 장착된다. 스위치 수용부 (212) 에는, 스위치 소자 (7) 의 형상에 따른 오목부 (212a) 가 형성되어 있다. 오목부 (212a) 의 구석부에는, 후술하는 스위치 소자 (7) 의 단자 (702) 가 관통하는 구멍부 (212b) 가 형성되어 있다.
상측 케이스 (22) 는, 도 1 에 나타내는 하방측으로 개구된 형상을 갖고, 원 형상의 개구부 (220) 가 형성된 상면부 (221) 와, 동 도면에 나타내는 하방측으로 개구된 노치부 (222) 가 형성된 측면부 (223) 로 구성된다. 또한, 노치부 (222) 는, 제 1 구동 부재 (4) 및 제 2 구동 부재 (5), 그리고 회전 운동 검출 기구 (6a, 6b) 의 일부를 수용하도록 되어 있다. 측면부 (223) 의 하단부에 있어서의 구석부에는, 상측 케이스 (22) 를 하측 케이스 (21) 에 고정시키기 위한 고정편 (224) 이 형성되어 있다. 이들 고정편 (224) 을 하측 케이스 (21) 의 하면측으로 절곡함으로써, 상측 케이스 (22) 가 하측 케이스 (21) 에 고정된다.
조작축 (3) 은, 예를 들어, 합성 수지 재료 등으로 구성되고, 동체부 (301) 와, 동체부 (301) 로부터 도 1 에 나타내는 상방측으로 연장되는 축부 (302) 와, 동체부 (301) 로부터 동 도면에 나타내는 측방측으로 돌출 형성된 축 지지부 (303) 와, 동체부 (301) 로부터 동 도면에 나타내는 하방측으로 돌출되는 볼록부 (304) 를 갖고 있다. 상세한 내용에 대해 후술하는 바와 같이, 축 지지부 (303) 가 제 2 구동 부재 (5) 에 축 지지됨으로써, 조작축 (3) 이 도 1 에 나타내는 화살표 A-B 방향 및 C-D 방향으로 경동 (요동) 할 수 있도록 구성되어 있다.
제 1 구동 부재 (4) 는, 예를 들어, 인청동판 등으로 구성된다. 제 1 구동 부재 (4) 는, 프레스 가공 등에 의해 도 1 에 나타내는 상방측을 향하여 아치상으로 만곡 형성되어 있고, 그 아치상 부분의 길이 방향을 따라 슬릿 구멍 (401) 이 펀칭 형성되어 있다. 또한, 제 1 구동 부재 (4) 의 길이 방향의 양 단부는, 도 1 에 나타내는 하방측으로 절곡되어 있고, 그 절곡된 면으로부터 장치 본체의 측방측을 향하여 돌기부 (402) 가 돌출 형성되어 있다.
슬릿 구멍 (401) 은, 조작축 (3) 의 축부 (302) 의 직경과 거의 동일한 폭으로 설정되어, 이 축부 (302) 가 삽입 통과된다. 돌기부 (402) 는, 하면이 원호상을 갖고 있으며, 하측 케이스 (212) 의 지지부 (213b 및 213c) 에 수용된다. 또한, 도 1 에 나타내는 장치 본체의 안쪽의 돌기부 (402) 에는, 제 1 구동 부재 (4) 와 회전 운동 검출 기구 (6a) 를 연결하는 연결편 (403) 이 형성되어 있다.
제 2 구동 부재 (5) 는, 제 1 구동 부재 (4) 의 하방측에, 제 1 구동 부재 (4) 에 대하여 직교하도록 배치 형성되어 있다. 제 2 구동 부재 (5) 는, 예를 들어, 합성 수지 재료로 구성되고, 외형이 거의 직사각형인 지지부 (501) 를 거의 중앙부에 갖고 있다. 지지부 (501) 는, 주위가 4 개의 측벽 (502) 에 의해 둘러싸여져 있으며, 이들 측벽 (502) 에 둘러싸인 내측에는, 제 1 구동 부재 (4) 의 슬릿 구멍 (401) 의 길이 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 거의 직사각형상의 긴 홈 (503) 이 관통 형성되어 있다.
긴 홈 (503) 의 연장 방향을 따라 연장되는 (슬릿 구멍 (401) 의 길이 방향에서 대향하는) 1 쌍의 측벽 (502) 에는, 조작축 (3) 의 축 지지부 (303) 가 걸어 맞춰질 수 있는 걸어맞춤부 (504) 가 관통, 또는, 소정의 깊이로 오목상으로 형성되어 있다. 걸어맞춤부 (504) 를 갖지 않는 나머지 1 쌍의 측벽 (502) 으로부터는, 장치 본체의 측방측을 향하여 수평으로 연장되는 1 쌍의 아암부 (505) 가 형성되어 있다. 아암부 (505) 는, 하면이 원호 형상을 갖고 있고, 하측 케이스 (212) 의 지지부 (213a) 에 수용됨과 함께, 후술하는 스위치 소자 (7) 의 버튼부 (701) 상에 탑재된다. 또한, 도 1 에 나타내는 장치 본체의 안쪽의 아암부 (505) 에는, 제 2 구동 부재 (5) 와 회전 운동 검출 기구 (6b) 를 연결하는 연결편 (506) 이 형성되어 있다 (도 1 에 도시 생략, 도 4 참조).
회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 는, 도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 케이스 (2) 에 있어서의 직교하는 측면부 (223) 에 장착된다. 본 실시형태에 있어서는, 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 가 갖는 복수의 돌출편을 측면부 (223) 에 형성된 복수의 구멍에 삽입함과 함께, 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 가 갖는 1 쌍의 걸림편을 측면부 (223) 에 형성된 1 쌍의 슬릿부에 삽입함으로써, 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 가 케이스 (2) 의 측면부 (223) 에 장착된다. 이하, 회전 운동 검출 기구 (6a) 의 구성에 대해 도 2 를 사용하여 설명한다. 또한, 회전 운동 검출 기구 (6b) 는, 제 2 구동 부재 (5) 에 연결되어 있다는 점을 제외하고, 회전 운동 검출 기구 (6a) 와 동일한 구성을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 회전 운동 검출 기구 (6a) 는, 거의 원고리 형상을 갖는 자석 (601) 과, 이 자석 (601) 을 내부에 유지하는 홀더 (602) 와, 이 홀더 (602) 를 회전 가능하게 수용하는 커버 (603) 와, 이 커버 (603) 에 장착되는 기판 (604) 과, 기판 (604) 의 소정 위치에 실장되는, 자기 검출 소자로서의 GMR 소자 (거대 자기 저항 효과 소자) (605) 와, 회전 운동 검출 기구 (6a) 에 의한 검출 결과를 외부로 출력하기 위한 단자 (606) 를 포함하여 구성된다.
자석 (601) 은, 그 중앙부에 직사각형의 개구부 (601a) 가 형성되어 있다. 또한, 그 측방측의 단부는, 자석 (601) 의 독립된 회전을 규제하기 위해 직선상으로 형성되어 있다. 자석 (601) 에 있어서는, 기판 (604) 에 실장되는 GMR 소자 (605) 에 대향 배치되는 표면에 N 극과 S 극이 착자 (着磁) 되어 있다.
홀더 (602) 는, 거의 원 형상으로 형성되어 있으며, 자석 (601) 측의 면의 중앙 부분에, 자석 (601) 을 수용하는 오목부가 형성되어 있다 (도시 생략). 예를 들어, 자석 (601) 은, 이 오목부에 압입됨으로써, GMR 소자 (605) 측의 면을 노출시킨 상태에서 홀더 (602) 에 유지된다. 홀더 (602) 의 중앙 부분에는, 제 1 구동 부재 (4) 의 연결부 (403) 가 걸어 맞춰지는 걸어맞춤부 (602a) 가 형성되어 있다. 걸어맞춤부 (602a) 에 연결편 (403) (연결편 (506)) 이 걸어 맞춰짐 으로써, 제 1 구동 부재 (4) (제 2 구동 부재 (5)) 와 회전 운동 검출 기구 (6a (6b)) 가 연결된다. 그리고, 제 1 구동 부재 (4) 의 회전 운동에 수반하여 홀더 (602) 가 회전하고, 홀더 (602) 와 함께 자석 (601) 도 회전하도록 구성되어 있다.
커버 (603) 는, 거의 직사각형상으로 형성되어 있으며, 홀더 (602) 측의 면의 중앙 부분에, 자석 (601) 을 유지한 상태의 홀더 (602) 를 회전 가능하게 수용하는 수용부 (603a) 가 형성되어 있다. 수용부 (603a) 의 중앙 부분에는, 원 형상의 개구부 (603b) 가 형성되어 있다. 또한, 커버 (603) 의 구석부 근방에는, 도 2 에 나타내는 좌방측을 향하여, 상측 케이스 (22) 의 측면부 (223) 에 형성되는 구멍에 삽입되는 복수의 돌출편 (603c) 이 형성되어 있다. 한편, 커버 (603) 의 구석부 근방에는, 도 2 에 나타내는 우방측을 향하여, 기판 (604) 에 형성되는 구멍에 삽입되는 복수의 삽입편 (603d) 이 형성되어 있다.
또한, 수용부 (603a) 의 측방측의 위치에는, 도 2 에 나타내는 좌방측을 향하여 연장되는 1 쌍의 걸림편 (603e) 이 형성되어 있다. 걸림편 (603e) 의 양 사이드에는, 도 2 에 나타내는 우방측으로 연장되는 노치 (603f) 가 형성되어 있어, 걸림편 (603e) 이 일정 범위에서 요동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 걸림편 (603e) 의 선단에는, 테이퍼면 (603g) 이 형성되어 있고, 이 테이퍼면 (603g) 의 종단부에 훅부 (603h) 가 형성되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 걸림편 (603e) 은, 케이스 (2) 의 측면부 (223) 에 형성된 슬릿부에 휘면서 삽입된 후에 초기 위치로 복귀하고, 훅부 (603h) 가 슬릿부 근방의 둘레 가장자리부와 걸어 맞 춰진다. 이로써, 커버 (603) 가 상측 케이스 (22) 의 측면부 (223) 에 고정된다.
기판 (604) 은, 커버 (603) 에 대응하는 거의 직사각형상으로 형성되어 있고, 그 중앙부에는 GMR 소자 (605) 가 실장되어 있다. GMR 소자 (605) 는, 커버 (603) 의 개구부 (603b) 를 통하여 자석 (601) 과 대향하는 기판 (604) 상의 위치에 실장되어 있다. 특히, 자석 (601) 에 있어서의 중심 위치와, GMR 소자 (605) 가 일치하도록 기판 (604) 상의 위치에 실장되어 있다. 또한, 기판 (604) 의 구석부 근방에는, 커버 (603) 의 삽입편 (603d) 에 대응하는 위치에 복수의 구멍 (604a) 이 형성되어 있다. 또한, 기판 (604) 의 하단부에는, 단자 (606) 가 장착되는 구멍 (604b) 이 형성되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 홀더 (602) 에 유지되는 자석 (601) 과, 이 자석 (601) 과 조합되는 GMR 소자 (605) 로 자기 센서를 구성하고 있다. 이 자기 센서에 있어서는, 자석 (601) 에 의한 외부 자계를 GMR 소자 (605) 에 작용시킨다. 그리고, GMR 소자 (605) 의 전기 저항값의 변화를, 자석 (601) 에 의한 외부 자계의 방향에 따라 발생시켜, 당해 GMR 소자 (605) 의 출력 신호로부터 GMR 소자 (605) 와 자석 (601) 의 상대 이동량을 검출한다. 본 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치 (1) 에 접속된 제어 장치는, 당해 자기 센서에서 검출되는 상기 상대 이동량에 기초하여, 제 1 구동 부재 (4) 의 회전 운동 각도를 검출할 수 있게 된다.
자기에 감응하여 출력 신호를 출력하는 GMR 소자 (605) 는, 기본적인 구성으 로서, 교환 바이어스층 (반강자성층), 고정층 (핀 고정 자성층), 비자성층 및 자유층 (프리 자성층) 을 웨이퍼 (도시 생략) 상에 적층하여 형성되고, 자기 저항 효과 소자의 일종인 거대 자기 저항 효과를 이용한 GMR (Giant Magnet Resistance) 소자로서 구성되어 있다.
또한, GMR 소자 (605) 가 거대 자기 저항 효과 (GMR) 를 발휘하기 위해서는, 예를 들어, 교환 바이어스층이 α-Fe2O3 층, 고정층이 NiFe 층, 비자성층이 Cu 층, 자유층이 NiFe 층으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이들에 한정되는 것이 아니라, 자기 저항 효과를 발휘하는 것이면, 어느 것이어도 된다. 또한, GMR 소자 (605) 는, 자기 저항 효과를 발휘하는 것이면, 상기의 적층 구조의 것에 한정되는 것은 아니다.
스위치 소자 (7) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 사각형상으로 형성되어 있고, 그 상면에 버튼부 (701) 가 형성됨과 함께, 그 하면부로부터 하방측으로 연장되는 복수의 단자 (702) 가 형성되어 있다. 버튼부 (701) 는, 조작축 (3) 에 대한 누름 조작에 따라 일정 범위에서 상하 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 단자 (702) 는, 스위치 수용부 (212) 의 구멍부 (212b) 를 통하여 도시하지 않은 기판에 삽입된다.
이와 같은 구성을 갖는 다방향 입력 장치 (1) 를 조립하면, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 조작축 (3) 의 축부 (302) 의 상단부, 그리고, 제 1 구동 부재 (4) 의 상방측의 일부를 케이스 (2) 의 개구부 (220) 로부터 노출시킨 상태에서, 각 구 성 부품이 케이스 (2) 내에 수납된다. 또한, 상측 케이스 (22) 의 직교하는 측면부 (223) 에, 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 가 장착된다. 또한, 이들 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 를 장착할 때에는, 상기 서술한 바와 같이, 자석 (601) 을 유지한 홀더 (602) 를 커버 (603) 에 수용한 상태에서, 이 커버 (603) 가 갖는 돌출편 (603c) 및 걸림편 (603e) 이, 측면부 (223) 에 형성된 구멍 및 슬릿부에 삽입된다. 그리고, 걸림편 (603e) 의 훅부 (603f) 가 슬릿부의 둘레 가장자리와 걸어 맞춰짐으로써, 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 가 측면부 (223) 에 고정된다.
도 4 는, 도 3 에 나타내는 본 다방향 입력 장치 (1) 로부터 상측 케이스 (22) 를 분리한 경우의 사시도이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상측 케이스 (22) 의 내부에 있어서는, 제 1 구동 부재 (4) 의 하방에 제 2 구동 부재 (5) 가 직교하여 배치 형성되어 있다. 제 1 구동 부재 (4) 의 돌기부 (402) 의 하면이 하측 케이스 (21) 의 지지부 (213c) 에 의해 지지되는 한편, 제 2 구동 부재 (5) 의 아암부 (505) 의 하면이 하측 케이스 (21) 의 지지부 (213a) 에 의해 지지되고 있다. 그리고, 이들 돌기부 (402) 및 아암부 (505) 에 형성된 연결편 (403) 및 연결편 (506) 이, 각각 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 가 갖는 홀더 (602) 의 걸어맞춤부 (602a) 에 걸어 맞춰진다.
이와 같은 구성을 갖는 본 다방향 입력 장치 (1) 에 있어서, 조작축 (3) 에 대한 A-B 방향의 경동 조작은, 제 2 구동 부재 (5) 에 있어서의 도 4 에 나타내는 X-Y 방향의 회전 운동으로 변환된다. 한편, 조작축 (3) 에 대한 C-D 방향의 경 동 조작은, 제 1 구동 부재 (4) 에 있어서의 동 도면에 나타내는 M-N 방향의 회전 운동으로 변환된다. 그리고, 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 에 의해, 이와 같은 회전 운동에 따른 자석 (601) 의 회전에 기초하여 제 1 구동 부재 (4) 및 제 2 구동 부재 (5) 의 회전 운동량이 검출되고, 도시하지 않은 제어 장치에 이것에 따른 신호가 출력되게 된다.
또한, 조작축 (3) 에 대한 누름이 조작되면, 축 지지부 (303) 를 통하여 제 2 구동 부재 (5) 가 눌러진다. 이것에 수반하여, 제 2 구동 부재 (5) 의 아암부 (505) 에 의해 스위치 소자 (7) 의 버튼부 (701) 가 눌러진다. 그리고, 이와 같은 스위치 소자 (7) 에 의해, 이와 같은 누름 조작이 검출되고, 도시하지 않은 제어 장치에 이것에 따른 신호가 출력되게 된다.
이와 같이 본 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치 (1) 에 의하면, 제 1 구동 부재 (4) 및 제 2 구동 부재 (5) 에 연결됨과 함께 자석 (601) 을 유지하는 홀더 (602) 를 회전 가능하게 수용함과 함께, GMR 소자 (605) 를 소정 위치에 위치 결정한 상태에서 커버 (603) 가 케이스 (2) 의 외측으로부터 장착된다. 이 때문에, 커버 (603) 를 케이스 (2) 에 대하여 장착하는 것만으로 제 1 구동 부재 (4) 및 제 2 구동 부재 (5) 와 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 를 연결함과 함께, 자석 (601) 과 GMR 소자 (605) 를 원하는 위치에 배치할 수 있다. 그 결과, 자기 센서를 구성하는 자석 (601) 과 GMR 소자 (605) 의 위치 정밀도를 확보하면서, 장치 본체에 자기 센서를 장착할 때의 작업성이 우수한 다방향 입력 장치 (1) 를 제공할 수 있게 된다.
특히, 본 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치 (1) 에 있어서는, 커버 (603) 에, 케이스 (2) 에 형성된 슬릿부에 삽입되는 1 쌍의 걸림편 (603e) 을 형성하고 있다. 이로써, 1 쌍의 걸림편 (603e) 을 케이스 (2) 의 슬릿부에 삽입하는 것만으로 커버 (603) 가 케이스 (2) 에 걸리기 때문에, 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 자체가 케이스 (2) 에 장착되므로, 장치 본체에 자기 센서를 장착할 때의 작업을 간소화할 수 있게 된다.
또한, 본 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치 (1) 에 있어서는, 커버 (603) 에, GMR 소자 (605) 가 실장된 기판 (604) 에 형성되는 구멍 (604a) 에 삽입되는 삽입편 (603d) 을 형성하고 있다. 이로써, 삽입편 (603d) 을 기판 (604) 의 구멍 (604a) 에 삽입하는 것만으로, 커버 (603) 에 있어서의 GMR 소자 (605) 의 위치를 결정할 수 있다. 한편, 자석 (601) 을 유지한 홀더 (602) 를 수용함으로써, 커버 (603) 에 있어서의 GMR 소자 (605) 의 위치가 결정되므로, 자석 (601) 과 GMR 소자 (605) 를 원하는 위치에 배치할 수 있게 된다.
또한, 본 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치 (1) 에 있어서는, 자기 검출 소자로서 GMR 소자 (605) 를 채용하고 있다. 이와 같이 자기 검출 소자로서 GMR 소자 (605) 를 채용함으로써, 예를 들어, 자기 검출 소자에 홀 소자를 사용한 경우보다 높은 분해능으로 조작축 (3) 에 대한 조작량을 검출할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 상기 실시형태에 있어서, 첨부 도면에 도시되어 있는 크기나 형상 등에 대해서는, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 적절 히 변경할 수 있다. 그 밖에, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
예를 들어, 상기 실시형태에 있어서는, 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 가, 제 1 구동 부재 (4) 및 제 2 구동 부재 (5) 의 회전 운동을 검출하는 기능을 갖는 경우에 대해서만 나타내고 있는데, 회전 운동 검출 기구 (6a 및 6b) 의 구성에 대해서는 이것에 한정되는 것이 아니라, 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 제 1 구동 부재 (4) 및 제 2 구동 부재 (5) 의 회전 운동을 검출하는 기능에 추가하여, 조작축 (3) 을 초기 위치로 복귀시키는 기능을 부가하도록 해도 된다.
도 5 는, 상기 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치 (1) 에 있어서, 조작축 (3) 을 초기 위치로 복귀시키는 기능을 부가한 경우의 회전 운동 검출 기구 (6a (6b)) 의 확대도이다. 조작축 (3) 을 초기 위치로 복귀시키는 기능을 부가하는 경우, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 홀더 (602) 보다 케이스 (2) 측의 위치에, 탄성 부재로서의 탄성 지지 부재 (607) 를 배치 형성하여, 홀더 (602) 가 초기 위치로 되돌아오도록 탄성 지지해 두는 것을 생각해 볼 수 있다. 이 경우에는, 홀더 (602) 에 부여되는 탄성 지지력에 따라, 홀더 (602) 에 연결되는 제 1 구동 부재 (4) (제 2 구동 부재 (5)) 가 초기 위치로 되돌아간다. 이로써, 제 1 구동 부재 (4) (제 2 구동 부재 (5)) 에 연결되는 조작축 (3) 이 초기 위치로 복귀하게 된다.
탄성 지지 부재 (607) 는, 예를 들어, 인청동 등의 탄성 재료로 형성된다. 커버 (603) 에 대응하는 거의 직사각형상으로 형성되는 평판부 (607a) 를 갖고 있으며, 이 평판부 (607a) 의 중앙부에는, 원 형상의 개구부 (607b) 가 형성되어 있다. 그리고, 이 개구부 (607b) 의 주위에, 반원호 형상을 갖는 1 쌍의 판 스프링부 (607c, 607d) 가 형성되어 있다. 판 스프링부 (607c) 가 도 5 에 나타내는 하방으로 개구되는 한편, 판 스프링부 (607d) 가 동 도면에 나타내는 상방으로 개구되어 있으며, 모두 그 양 단부에서 평판부 (607a) 와 연결되어 있다.
판 스프링부 (607c) 의 중앙부에는, 홀더 (602) 측으로 볼록 형상으로 된 돌기부 (607e) 가 형성되어 있다. 한편, 홀더 (602) 에 있어서의 도 5 에 나타내는 상단부에는, 돌기부 (607e) 를 수용하는 수용부 (602b) 가 형성되어 있다. 수용부 (602b) 는, 제 1 구동 부재 (4) (제 2 구동 부재 (5)) 가 회전 운동하지 않는 상태에서, 돌기부 (607e) 를 수용하는 위치에 형성되어 있다. 또한, 탄성 지지 부재 (607) 의 구석부 근방에는, 커버 (603) 의 돌출편 (603c) 에 대응하는 위치에 복수의 구멍 (607f) 이 형성되어 있다.
이와 같은 탄성 지지 부재 (607) 를 구비하는 경우에 있어서, 조작축 (3) 의 경동 동작에 따라 제 1 구동 부재 (4) (제 2 구동 부재 (5)) 의 회전 운동에 따라 홀더 (602) 가 회전하면, 돌기부 (607e) 가 홀더 (602) 의 회전에 따라 이동한다. 이 때, 홀더 (602) 에는, 홀더 (602) 를 초기 위치로 되돌리려고 하는, 판 스프링 (607c) 의 탄성 지지력이 부여된다. 이 때문에, 조작축 (3) 이 경동 동작으로부터 해방되면, 홀더 (602) 가 초기 위치로 되돌아감에 따라, 제 1 구동 부재 (4) (제 2 구동 부재 (5)) 가 초기 위치로 되돌아간다. 이로써, 제 1 구동 부재 (4) (제 2 구동 부재 (5)) 에 연결되는 조작축 (3) 이 초기 위치로 복귀하게 된 다.
이와 같이 조작축 (3) 을 초기 위치로 복귀시키는 기능을 회전 운동 검출 기구 (6a (6b)) 에 부가한 경우에는, 탄성 지지 부재 (607) 에 의해 홀더 (602) 를 초기 위치로 복귀시킬 수 있기 때문에, 이것에 연결된 제 1 구동 부재 (4) (제 2 구동 부재 (5)) 를 초기 위치로 복귀시킬 수 있고, 이것에 수반하여 조작축 (3) 을 초기 위치로 복귀시킬 수 있다. 이와 같은 탄성 지지 부재 (607) 를 케이스 (2) 와 회전 운동 검출 기구 (6a (6b)) 사이에 배치함으로써, 케이스 (2) 내의 구성을 간소화하면서, 조작축 (3) 을 초기 위치로 복귀시킬 수 있게 된다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치의 분해 사시도이다.
도 2 는 상기 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치가 갖는 회전 운동 검출 기구의 확대도이다.
도 3 은 상기 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치를 조립한 상태의 사시도이다.
도 4 는 도 3 에 나타내는 다방향 입력 장치로부터 상측 케이스를 분리한 경우의 사시도이다.
도 5 는 상기 실시형태에 관련된 다방향 입력 장치에 있어서, 조작축을 초기 위치로 복귀시키는 기능을 부가한 경우의 회전 운동 검출 기구의 확대도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 다방향 입력 장치
2 : 케이스
21 : 하측 케이스
22 : 상측 케이스
3 : 조작축
302 : 축부
303 : 축 지지부
4 : 제 1 구동 부재
401 : 슬릿 구멍
402 : 돌기부
403 : 연결편
5 : 제 2 구동 부재
501 : 지지부
502 : 측벽
503 : 긴 홈
504 : 걸어맞춤부
505 : 아암부
506 : 연결편
6a, 6b : 회전 운동 검출 기구
601 : 자석
602 : 홀더
603 : 커버
603d : 삽입편
603e : 걸림편
604 : 기판
605 : GMR 소자
606 : 단자
607 : 탄성 지지 부재
7 : 스위치 소자

Claims (5)

  1. 내부에 공간을 갖는 케이스와, 상기 케이스로부터 일부를 노출시켜 조작자에 의한 조작을 받는 조작 부재와, 상기 케이스 내에 서로 직교하는 방향으로 배치 형성됨과 함께 상기 조작 부재에 대한 경동 조작에 따라 회전 운동하는 제 1 및 제 2 구동 부재와, 상기 제 1 및 제 2 구동 부재의 회전 운동을 검출하는 회전 운동 검출 기구를 구비하고,
    상기 회전 운동 검출 기구는, 상기 제 1 및 제 2 구동 부재에 연결됨과 함께 자석을 유지하는 홀더와, 상기 홀더에 유지된 상기 자석과 대향 배치되는 자기 검출 소자와, 상기 홀더를 회전 가능하게 수용함과 함께 상기 자기 검출 소자를 소정 위치에 위치 결정한 상태에서 상기 케이스의 외측으로부터 장착되는 커버를 갖는 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는, 상기 케이스에 형성된 개구부에 삽입되는 걸림편을 갖는 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는, 상기 자기 검출 소자가 실장된 기판에 형성되는 구멍에 삽입되는 삽입편을 갖는 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스와 상기 회전 운동 검출 기구 사이에, 상기 홀더를 초기 위치로 복귀시키기 위한 탄성 부재를 배치 형성한 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기 검출 소자를 GMR 소자로 구성한 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
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