WO2022054759A1

WO2022054759A1 - 多方向入力装置

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Publication number: WO2022054759A1
Application number: PCT/JP2021/032675
Authority: WO
Inventors: 伸之二宮; 真人林; 周二藤原
Original assignee: アルプスアルパイン株式会社
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2022-03-17
Also published as: JP7387909B2; CN115917691A; JPWO2022054759A1

Abstract

多方向入力装置は、開口部を有する筐体と、前記開口部に差し込まれる軸部を有し、前記筐体に対して傾倒する操作が可能な操作部材と、前記操作軸の下方に配置される板状部材と、前記軸部内に挿通され、下端が前記板状部材に当接する筒状の可動軸と、前記可動軸の内部に配置され、前記板状部材に当接するスペーサと、前記可動軸の内部で前記スペーサの上に配置される磁石と、前記スペーサの下方に配置される磁気センサと、前記操作部材と前記可動軸との間に設けられ、前記操作部材に対して前記可動軸を下方に付勢する第１ばねと、前記操作部材と前記磁石との間に設けられ、前記操作部材に対して前記磁石を下方に付勢する第２ばねとを含む。

Description

多方向入力装置

　本発明は、多方向入力装置に関する。

　従来より、内部に空間を有するケースと、前記ケースから一部を露出し操作者による操作を受け付ける操作部材と、前記ケース内に互いに直交する方向に配設されると共に前記操作部材に対する傾動操作に応じて回動する第１及び第２の駆動部材と、前記第１及び第２の駆動部材の回動を検出する回動検出機構とを具備する多方向入力装置がある。前記回動検出機構は、前記第１及び第２の駆動部材に連結されると共に磁石を保持するホルダと、前記ホルダに保持された前記磁石と対向配置される磁気検出素子と、前記ホルダを回転可能に収容すると共に前記磁気検出素子を所定位置に位置決めした状態で前記ケースの外側から取り付けられるカバーとを有する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８－２９９７５５号公報

　ところで、操作部材を操作する際に、磁石と磁気センサとの間隔が変化すると、操作状態によって磁気センサが検出する磁界の強度が変化するため、操作量を正確に検出できない場合がある。

　そこで、操作量を正確に検出できる多方向入力装置を提供することを目的とする。

　本発明の実施形態の多方向入力装置は、開口部を有する筐体と、前記開口部に差し込まれる軸部を有し、前記筐体に対して傾倒する操作が可能な操作部材と、前記操作軸の下方に配置される板状部材と、前記軸部内に挿通され、下端が前記板状部材に当接する筒状の可動軸と、前記可動軸の内部に配置され、前記板状部材に当接するスペーサと、前記可動軸の内部で前記スペーサの上に配置される磁石と、前記スペーサの下方に配置される磁気センサと、前記操作部材と前記可動軸との間に設けられ、前記操作部材に対して前記可動軸を下方に付勢する第１ばねと、前記操作部材と前記磁石との間に設けられ、前記操作部材に対して前記磁石を下方に付勢する第２ばねとを含む。

　操作量を正確に検出できる多方向入力装置を提供することができる。

実施形態の多方向入力装置１００を示す例示的な図である。多方向入力装置１００を分解した状態を例示的に示す図である。図１のＡ－Ａ矢視断面の一例を示す図である。図１のＢ－Ｂ矢視断面の一例を示す図である。多方向入力装置１００の動作を説明する図である。多方向入力装置１００の動作を説明する図である。多方向入力装置１００の動作を説明する図である。第２実施形態に係る多方向入力装置の外観斜視図である。第２実施形態に係る多方向入力装置（フレームが取り外された状態）の外観斜視図である。第２実施形態に係る多方向入力装置の分解斜視図である。第２実施形態に係る多方向入力装置の斜視断面図である。第２実施形態に係る多方向入力装置（フレームおよびアクチュエータを取り除いた状態）の上面図である。第２実施形態に係る多方向入力装置の動作を説明するための図である。

　以下、本発明の多方向入力装置を適用した実施形態について説明する。

　＜実施形態＞
　図１は、実施形態の多方向入力装置１００を示す例示的な図である。図２は、多方向入力装置１００を分解した状態を例示的に示す図である。図３は、図１のＡ－Ａ矢視断面の一例を示す図である。図４は、図１のＢ－Ｂ矢視断面の一例を示す図である。

　以下では、ＸＹＺ座標系を定義して説明する。また、以下では、説明の便宜上、平面視とはＸＹ面視をいい、Ｚ軸負方向側を下側又は下、Ｚ軸正方向側を上側又は上と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。

　多方向入力装置１００は、ケース１１０、フレーム１２０、ＦＰＣ(Flexible printed circuits)１２５、メタルコンタクト１３０Ａ、磁気センサ１３０Ｂ、ステム１４０、プレート１５０、アクチュエータ１６０Ａ、１６０Ｂ、スペーサ１６０Ｃ、ばね１６０Ｄ、ばね１６０Ｅ、磁石１７０、カバー１８０、磁気シールド１８５、レバー１９０、キャップ１９５を含む。

　多方向入力装置１００は、レバー１９０を傾倒させる操作と、レバー１９０を下方向に押し込む操作とが可能な入力装置である。このような多方向入力装置１００は、例えば、ゲーム機の操作部に利用することができる。

　ケース１１０は、一例として樹脂製であり、本体１１１及びドーム部１１２を有する。本体１１１は、略直方体状で底を有しない部材である。本体１１１は、下側からフレーム１２０が取り付けられた状態で有底の部材になる。ケース１１０及びフレーム１２０は、筐体の一例であり、本体１１１及びフレーム１２０は、筐体本体の一例である。

　ドーム部１１２は、本体１１１の上面の中央部から上方向にドーム状に突出した部分であり、頂部に開口部１１２Ａを有する。ドーム部１１２の上面は、球面状の形状を有する。

　フレーム１２０は、一例として金属の軟質磁性体製であり、ケース１１０の本体１１１の側面から突出した係合部１１１Ａが嵌め込まれる開口部１２１と、図１に示すように本体１１１に取り付けられた状態で折り曲げられて本体１１１に係合する係合部１２２とを有する。フレーム１２０は、磁気シールド１８５と同様に磁気遮蔽効果を有するため、磁気センサ１３０Ｂに対する外乱磁場の影響を低減し、内蔵する磁石１７０の外部への磁気漏れを抑制することができる。

　フレーム１２０の中央のＸＹ平面に平行な部分の上面には、ＦＰＣ１２５が配置される。フレーム１２０とケース１１０によって閉じられる空間内には、ＦＰＣ１２５、メタルコンタクト１３０Ａ、磁気センサ１３０Ｂ、ステム１４０、プレート１５０、アクチュエータ１６０Ａ、アクチュエータ１６０Ｂの一部、磁石１７０の一部が収納される。

　フレーム１２０は、ケース１１０の本体１１１に下側から取り付けられ、上述のような収納空間を実現できる部材であれば、ケース１１０への取り付け構造は、どのようなものであってもよい。

　ＦＰＣ１２５は、一例としてポリイミド等の表面に配線パターンを形成した部材であり、配線部１２５Ａを有する。ＦＰＣ１２５には、電子部品１２５Ｂ、メタルコンタクト１３０Ａ、磁気センサ１３０Ｂが実装される。

　メタルコンタクト１３０Ａは、押圧センサの一例であり、ＦＰＣ１２５の上面の－Ｘ方向側に実装されている。メタルコンタクト１３０Ａは、反転動作が可能な金属製のドームを有しており、ドームは上方向に凸の形状を有し、ステム１４０によって下方向に押圧されると反転動作によって下方向に凸の状態になり、これによってＺ方向の押し込み操作が検出される。

　磁気センサ１３０Ｂは、ＦＰＣ１２５の上面の略中央に実装されている。磁気センサ１３０Ｂは、Ｘ方向における磁界の変化を検出するセンサと、Ｙ方向における磁界の変化を検出するセンサとを内蔵しており、磁石１７０のＸ方向及びＹ方向への変位を検出する。

　ステム１４０は、一例として樹脂製の部材であり、メタルコンタクト１３０Ａを下方向に押圧するために設けられている。

　プレート１５０は、一例として金属製であり、基部１５１、脚部１５２、延在部１５３を有する。プレート１５０は、板状部材の一例である。基部１５１は、プレート１５０の中央に位置し、アクチュエータ１６０Ｂが載置される。基部１５１の四方には、下方に延在する脚部１５２が設けられている。脚部１５２の下端がＦＰＣ１２５の上面に当接することにより、基部１５１は、脚部１５２の高さの分だけＦＰＣ１２５よりも高い位置にある。基部１５１の下部には、磁気センサ１３０Ｂや電子部品１２５Ｂのうちの一部のものが配置されているが、基部１５１が脚部１５２の高さの分だけＦＰＣ１２５よりも高い位置にあるため、アクチュエータ１６０Ｂが下方向に押圧されても、磁気センサ１３０Ｂ等を保護できる構成になっている。プレート１５０は、基部１５１から平面視で外側に延在する延在部１５３によってケース１１０に固定されている。

　アクチュエータ１６０Ａは、一例として樹脂製であり、可動部の一例である。アクチュエータ１６０Ａは、基部１６１Ａ、開口部１６２Ａ、軸部１６３Ａ、１６４Ａ、側部１６５Ａ、貫通孔１６６Ａを有する。

　アクチュエータ１６０Ａは、レバー１９０をＸ軸方向に傾倒可能に保持するとともに、ケース１１０に対してＹ軸方向に傾倒可能である。Ｘ軸は第１軸の一例であり、Ｙ軸は第２軸の一例である。Ｘ軸方向に傾倒可能とは、図３に示す矢印のようにＹ軸を回転軸として、Ｘ方向にレバー１９０を傾倒可能にすることである。Ｙ方向に傾倒可能とは、アクチュエータ１６０Ａが図４に示す矢印のようにＸ軸を回転軸として、Ｙ方向に傾倒可能であることをいう。Ｙ方向に傾倒可能であることは、第２軸方向に傾倒可能であることの一例である。

　基部１６１Ａは、アクチュエータ１６０Ａの本体であり、ドーム状の形状を有する。基部１６１Ａのドーム形状は、ケース１１０のドーム部１１２の下面側の球面に対応した形状である。基部１６１Ａの頂部には開口部１６２Ａが設けられている。開口部１６２Ａは、図４に示すＸ方向の長さの方が、図３に示すＹ方向の長さよりも長い。

　基部１６１Ａの－Ｘ方向側には、軸部１６３Ａが設けられており、＋Ｘ方向側には軸部１６４Ａが設けられている。軸部１６３Ａは第１軸部の一例であり、軸部１６４Ａは第２軸部の一例である。また、基部１６１Ａの±Ｙ方向側の側面は、ＸＺ平面に平行な側面であり、ドーム形状を切り落としたような形状になっている。側部１６５Ａには、貫通孔１６６Ａが設けられている。

　軸部１６３Ａ及び１６４Ａは、アクチュエータ１６０Ａをケース１１０に対してＹ方向に傾倒可能にするために設けられている。軸部１６３Ａ及び１６４Ａの上側の面は、Ｘ軸を中心軸とする円筒の側面のように湾曲している。

　軸部１６３Ａは、図４に示すようにケース１１０の本体１１１の内側の凹部１１１Ｂに嵌め込まれている。凹部１１１ＢのＹ軸方向の幅は、軸部１６３ＡのＹ軸方向の幅に合わされている。軸部１６３Ａは、凹部１１１Ｂによって、Ｘ軸を回転軸としてＹＺ平面内で回動可能なように保持されている。

　軸部１６４Ａは、図４に示すようにケース１１０の本体１１１の内側の凹部１１１Ｃに嵌め込まれている。軸部１６４Ａは、図４に示すように、軸部１６３ＡよりもＺ方向に長い。

　軸部１６４Ａの上側の面は、Ｘ軸を中心軸とする円筒の側面のように湾曲している。凹部１１１ＣのＹ軸方向の幅は、軸部１６４ＡのＹ軸方向の幅に合わされている。軸部１６４Ａは、凹部１１１Ｃによって、Ｘ軸を回転軸としてＹＺ平面内で回動可能なように保持されている。

　貫通孔１６６Ａには、レバー１９０の軸部１９３が挿入され、レバー１９０をＹ軸を回転軸としてＸ方向に傾倒可能に保持する。Ｘ方向に傾倒可能であることは、第１軸方向に傾倒可能であることの一例である。

　また、アクチュエータ１６０Ａは、レバー１９０が下方向に押し込まれる（押圧される）と、図４において軸部１６３Ａが斜め下方向にずれるように移動して、ステム１４０を下方向に押圧する。この結果、メタルコンタクト１３０Ａが反転動作を行う。

　アクチュエータ１６０Ｂは、可動軸の一例であり、ケース１１０の底部に対してレバー１９０を支持する部材である。アクチュエータ１６０Ｂは、円筒部１６１Ｂ、台座部１６２Ｂ、突出部１６３Ｂ、及び切欠部１６４Ｂを有する。

　円筒部１６１Ｂは、レバー１９０の内側に保持されている。円筒部１６１Ｂの下側には台座部１６２Ｂが設けられている。円筒部１６１Ｂは、アクチュエータ１６０Ｂの上端から下端まで延在しており、円柱状にくり抜かれた収納部１６１Ｂ１及び１６１Ｂ２と凸部１６１Ｂ３とを有する。収納部１６１Ｂ１は円筒部１６１Ｂの円柱状にくり抜かれた内部空間のうちの凸部１６１Ｂ３よりも下側の空間であり、収納部１６１Ｂ２は円筒部１６１Ｂの円柱状にくり抜かれた内部空間のうちの凸部１６１Ｂ３よりも上側の空間である。凸部１６１Ｂ３は、円筒部１６１Ｂの円柱状にくり抜かれた内部空間の上下方向における中間よりも少し上側において、内側に向けて円環状に突出した部分である。凸部１６１Ｂ３は、平面視における中央に貫通孔があるため、収納部１６１Ｂ１及び１６１Ｂ２は連通している。

　また、収納部１６１Ｂ１は、下端側１６１Ｂ１１と上端側１６１Ｂ１２とで内径が異なり、下端側１６１Ｂ１１の内径の方が上端側１６１Ｂ１２の内径よりも僅かに大きい。下端側１６１Ｂ１１と上端側１６１Ｂ１２との間には僅かな段差がある。上端側１６１Ｂ１２の内径は、円柱状の磁石１７０の外径より僅かに大きく、したがって磁石１７０はばね１６０Ｅの伸縮方向に移動可能である。下端側１６１Ｂ１１は磁石１７０を差し込みやすくするために上端側１６１Ｂ１２よりも僅かに内径を大きくしている。

　収納部１６１Ｂ１にはスペーサ１６０Ｃと磁石１７０が収納され、収納部１６１Ｂ２にはばね１６０Ｄ及び１６０Ｅの一部が収納される。凸部１６１Ｂ３の中央の貫通孔にはばね１６０Ｅの下端が挿通される。

　台座部１６２Ｂは、円筒部１６１Ｂよりも大きな直径を有する円盤状の部分であり、円筒部１６１Ｂの貫通孔に連通する貫通孔を中心部に有する。台座部１６２Ｂは、プレート１５０の上に配置され、プレート１５０の上面に当接している。

　突出部１６３Ｂは、円筒部１６１Ｂの下端側において、±Ｙ方向に直方体状に突出している部分である。突出部１６３ＢのＸ方向の幅は、円筒部１６１Ｂの幅よりも狭い。突出部１６３Ｂは、レバー１９０の軸部１９２の内部でアクチュエータ１６０Ｂが回転しないようにするために設けられている。

　切欠部１６４Ｂは、アクチュエータ１６０Ｂの円筒部１６１Ｂの下端の両側が±Ｙ方向に切り欠かれた部分である。２つの切欠部１６４ＢのＸ方向の幅の中心同士を結ぶ直線は、円筒部１６１Ｂの中心軸を通り、Ｙ軸に平行である。

　スペーサ１６０Ｃは、基部１６１Ｃ、球面状の曲面である湾曲部１６２Ｃ、及び突出部１６３Ｃを有する。基部１６１Ｃは円筒状の部分であり、基部１６１Ｃの下側には湾曲部１６２Ｃが設けられ、基部１６１Ｃの側面には±Ｙ方向に突出する２つの突出部１６３Ｃが設けられている。

　湾曲部１６２Ｃは、基部１６１Ｃの下面から下方に突出しており、球状に湾曲した湾曲面を有する。湾曲部１６２Ｃの湾曲面はプレート１５０の基部１５１に当接する。湾曲部１６２Ｃの湾曲面は、基部１６１Ｃの上面の中心からの曲率半径が一定の湾曲面である。図３に曲率半径を破線の矢印で示す。基部１６１Ｃと磁石１７０は、円筒形状の中心軸を一致させて配置してあるため、湾曲部１６２Ｃの湾曲面は、磁石１７０の下面の中心からの曲率半径が一定の湾曲面である。このような湾曲面を有する湾曲部１６２Ｃを設けることにより、レバー１９０を様々な方向に傾倒する操作が行われたときに、磁石１７０とプレート１５０の基部１５１の下面側に配置される磁気センサ１３０Ｂとの間隔が一定になるようにしてある。

　２つの突出部１６３ＣのＸ方向の幅の中心同士を結ぶ直線は、基部の平面視における中心を通り、Ｙ軸に平行である。突出部１６３ＣのＸ方向の幅は、アクチュエータ１６０Ｂの切欠部１６４Ｂに合わせられており、切欠部１６４Ｂに嵌め込まれる。突出部１６３Ｃは、アクチュエータ１６０Ｂに対してスペーサ１６０ＣがＸＹ平面内で回転しないようにするために設けられている。

　ばね１６０Ｄは、第１ばねの一例であり、アクチュエータ１６０Ｂの凸部１６１Ｂ３とレバー１９０の操作部１９１の凹部１９１Ａの上端面との間に設けられている。ばね１６０Ｄは、図３及び図４に示すようにレバー１９０の操作が行われていない中立位置にある状態で、凸部１６１Ｂ３と凹部１９１Ａの上端面との間で自然長よりも収縮されており、レバー１９０に対してアクチュエータ１６０Ｂを下方に付勢している。ばね１６０Ｄは、レバー１９０を操作前の位置に復帰させるために設けられている。

　ばね１６０Ｅは、第２ばねの一例であり、磁石１７０の上面と、レバー１９０の操作部１９１の凹部１９１Ｂの上端面との間に設けられている。ばね１６０Ｅの下端は、凸部１６１Ｂ３の中央の貫通孔を挿通した状態で磁石１７０の上面に当接している。ばね１６０Ｅは、図３及び図４に示すようにレバー１９０の操作が行われていない中立位置にある状態で、磁石１７０の上面と凹部１９１Ｂの上端面との間で自然長よりも収縮されており、レバー１９０に対して磁石１７０を下方に付勢している。ばね１６０Ｅは、スペーサ１６０Ｃ及びプレート１５０に対する磁石１７０の高さ方向の位置を一定に保つために設けられている。

　磁石１７０は、棒状の永久磁石であり、一例として、上半分がＳ極、下半分がＮ極である。磁石１７０は、上端がアクチュエータ１６０Ｂの収納部１６１Ｂ１の上端側１６１Ｂ１２に差し込まれており、下半分がアクチュエータ１６０Ｂの収納部１６１Ｂ１の下端側１６１Ｂ１１の内部に差し込まれている。

　カバー１８０は、カバー部材の一例であり、レバー１９０よりも強度が高い構成になっている。カバー１８０は、基部１８１及びドーム部１８２を有する。基部１８１は、円筒状の部分であり、Ｚ方向に貫通する貫通孔１８１Ａを有する。貫通孔１８１Ａは、図２に示すように、Ｘ軸方向に短く、Ｙ方向に長い形状を有する。

　貫通孔１８１Ａには、レバー１９０の軸部１９２が挿通されている。基部１８１の下側には、ドーム部１８２が設けられている。基部１８１は、ドーム部１８２の頂部に連続的に設けられている。

　カバー１８０は、貫通孔１８１Ａがレバー１９０の軸部１９２に挿通されることによって、レバー１９０の操作部１９１の下側に取り付けられている。

　ドーム部１８２は、当接部の一例である。ドーム部１８２の上面（＋Ｚ方向側の湾曲した面）と、下面（－Ｚ方向側の湾曲した面）とは、球面状の形状を有する。ドーム部１８２と、ケース１１０のドーム部１１２とは、２つの同心球の一部分に相当する形状を有する。２つの同心球とは、互いの中心が同一の２つの球である。ドーム部１８２と、ケース１１０のドーム部１１２とは、このような２つの中空の球体の一部分に相当する形状を有する。

　図３及び図４のように、レバー１９０が中立位置にある場合には、ドーム部１８２と、ケース１１０のドーム部１１２との間には隙間がある。中立位置とは、レバー１９０がＸ方向及びＹ方向のいずれの方向にも傾倒されておらず、かつ、レバー１９０が下方向に押し込まれていない状態のときにある位置である。

　レバー１９０が下方向に押し込まれると、カバー１８０のドーム部１８２の下面がケース１１０のドーム部１１２の上面に当接する。カバー１８０はレバー１９０の操作部１９１の下面に取り付けられているため、レバー１９０が下方向に押し込まれると、カバー１８０は操作部１９１の下面とケース１１０のドーム部１１２の上面との間に挟まれる。このときに、レバー１９０がアクチュエータ１６０Ａを下方向に押圧し、ステム１４０がメタルコンタクト１３０Ａを押圧し、メタルコンタクト１３０Ａは反転する。また、このときに、ばね１６０Ｄ及び１６０Ｅが収縮し、磁石１７０と磁気センサ１３０Ｂとの間隔は一定に保たれる。

　カバー１８０のドーム部１８２の下面がケース１１０のドーム部１１２の上面に当接して、カバー１８０が操作部１９１の下面とケース１１０のドーム部１１２の上面との間に挟まれることにより、メタルコンタクト１３０Ａが反転する以上にレバー１９０を下方向に押し込むことはできないようになっている。このため、磁気センサ１３０Ｂや電子部品１２５Ｂ等の破損を抑制することができる。

　また、カバー１８０は、レバー１９０よりも強度が高いため、ドーム部１８２の厚さを薄くできる。このようなカバー１８０は、一例として硬度の高い合成樹脂で作製すればよい。

　操作部１９１の直径が軸部１９２の直径よりも大きいため、成形加工でレバー１９０とカバー１８０を一体で作製することはできず、別体で製作している。レバー１９０とカバー１８０を別体にすると、別々の材料で作製できるので、カバー１８０をレバー１９０よりも強度の高い材料で作製することにより、一体で作製する場合よりも、カバー１８０の強度を低下させることなく薄く作製することができる。

　レバー１９０は、操作部材の一例であり、操作部１９１及び軸部１９２を有する。操作部１９１は、円盤状の部材であり、軸部１９２よりも大きな直径を有する。操作部１９１の上面にはキャップ１９５が取り付けられる。操作部１９１は、内側に凹部１９１Ａ及び凹部１９１Ｂを有する。凹部１９１Ａは円筒状の軸部１９２の内壁１９２Ｂに連通して上側に凹んでいる部分であり、凹部１９１Ｂは凹部１９１Ａの上端面の中央からさらに上側に凹んでいる。凹部１９１Ａの上端面にはばね１６０Ｄの上端が当接し、凹部１９１Ｂの上端面にはばね１６０Ｅの上端が当接する。

　軸部１９２は、操作部１９１の下面の中央から下方向に延在している円筒状の部分である。軸部１９２は、図３に示すように下側におけるＹ方向の両側から突出した突出部１９２Ａを有する。２つの突出部１９２Ａは、円筒状の軸部１９２の下側におけるＹ方向の両側から平面視で直方体状に突出している。突出部１９２ＡのＸ方向の幅は、軸部１９２の円筒の幅よりも狭い。突出部１９２ＡのＸ方向の幅の中心は、軸部１９２の円筒の幅の中心と一致している。突出部１９２Ａの内壁１９２Ａ１は、突出部１９２Ａの外形形状と同様に円筒状の軸部１９２の内壁１９２ＢからＹ方向に直方体状に凹んでいる。

　突出部１９２Ａの内側には、アクチュエータ１６０Ｂの突出部１６３Ｂが嵌め込まれる。レバー１９０に対してアクチュエータ１６０ＢがＸＹ平面内で回転しないようにするためである。アクチュエータ１６０Ｂの凸部１６１Ｂ３の上面にはばね１６０Ｄの下端が当接するため、レバー１９０の操作に伴ってアクチュエータ１６０Ｂが円筒部１６１Ｂの中心軸を中心として回転すると、ばね１６０Ｄの端部によって凸部１６１Ｂ３の上面が削られることを抑制するためである。また、レバー１９０は、図３及び図４に示す中立状態よりも下方に押し込むことが可能であるため、中立状態では突出部１９２Ａの内壁１９２Ａ１がアクチュエータ１６０Ｂの突出部１６３Ｂよりも上側まで延在するように構成されている。レバー１９０が押し込まれたときに、突出部１９２Ａの内部で突出部１６３Ｂが相対的に上方向に移動可能にするためである。

　軸部１９２は、図２に示すように、カバー１８０の貫通孔１８１ＡのＹ方向側に突出部１９２Ａを位置させて、上側から貫通孔１８１Ａに挿入される。これにより、カバー１８０とレバー１９０が固定される。

　２つの突出部１９２Ａには、円筒状にＹ方向の外側に突出する軸部１９３がそれぞれ設けられている。また、軸部１９３は、アクチュエータ１６０Ａの貫通孔１６６Ａに挿入されており、貫通孔１６６ＡによってＹ軸を回転軸として回動自在に保持されている。これにより、レバー１９０は、アクチュエータ１６０Ａに取り付けられ、かつ、アクチュエータ１６０Ａに対してＸ方向（図３に示す矢印の方向）に傾倒可能になっている。

　また、磁石１７０は、スペーサ１６０Ｃを介してプレート１５０の基部１５１に当接しており、スペーサ１６０Ｃは磁石１７０の下面の中心からの曲率半径が一定の湾曲面を持つ湾曲部１６２Ｃを有するため、レバー１９０を下方向に押し込まずにＸ方向及びＹ方向に傾倒させた場合に、磁気センサ１３０Ｂと磁石１７０の間の距離を一定に保つことができるため、磁気センサ１３０Ｂで磁石１７０が傾倒される方向を正確に検出することができる。磁石１７０が傾倒する方向は、レバー１９０の軸部１９２が傾倒する方向に等しい。

　磁気センサ１３０Ｂで磁石１７０が傾倒される方向を正確に検出する理由は次の通りである。レバー１９０が中立状態のとき、磁石１７０の磁界はＺ軸方向を向いており、Ｘ軸とＹ軸成分の磁界は存在しない。レバー１９０を傾倒させると、傾倒角度に応じてＸ軸成分又はＹ軸成分の磁界が大きくなるので、磁気センサ１３０Ｂで傾倒角度を正確に検出することができる。

　例えば、レバー１９０を傾倒させたときに、レバー１９０の下端の揺動に伴って磁石１７０が持ち上がって磁石１７０と磁気センサ１３０Ｂとの距離が変化してしまう場合には、傾倒角度と距離の両方の変化によって、Ｘ軸成分又はＹ軸成分の磁界の強度が変化するので、傾倒角度を正確に検出することができない。

　このような理由から、実施形態では、磁石１７０とプレート１５０の基部１５１との間にスペーサ１６０Ｃを介在させている。

　また、磁石１７０と基部１５１との間にはスペーサ１６０Ｃが介在しており、磁石１７０とレバー１９０の間にばね１６０Ｅを設けているため、レバー１９０が下方に押し込まれても、磁石１７０と磁気センサ１３０Ｂと間隔は不変である。中立状態からレバー１９０を押し込んだときにも、中立状態からレバー１９０を傾倒させてから押し込んだときにも、磁石１７０と磁気センサ１３０Ｂと間隔は不変である。このため、レバー１９０を押し込んでも磁気センサ１３０Ｂと磁石１７０の間の距離を一定に保つことができ、レバー１９０を押し込んでも磁気センサ１３０Ｂで磁石１７０が傾倒される方向を正確に検出することができる。

　また、開口部１６２Ａは、図３に示すＹ方向の長さの方が、図４に示すＸ方向の長さよりも短く、軸部１９２の突出部１９２ＡはＹ方向側に突出しているため、軸部１９２は、アクチュエータ１６０Ａから上方向に抜けないようになっている。

　キャップ１９５は、一例として、円盤状の部材であって、樹脂製である。キャップ１９５は、レバー１９０の操作部１９１に取り付けられている。

　磁気シールド１８５は、磁石１７０の磁界が外部へ漏れ出すのを防ぎ、外部の電磁波等のノイズから磁気センサ１３０Ｂをシールド（遮蔽）し、操作量を正確に検出するために設けられている。また、磁気シールド１８５は、フレーム１２０を補強する役割も担っており、磁気センサ１３０Ｂや電子部品１２５Ｂの破損抑制にも役立っている。磁気シールド１８５は、金属の軟質磁性体製であり、フレーム１２０と同様に板金を折り曲げることで作製される。磁気シールド１８５は、開口部１８５Ａ、凸部１８５Ｂを有する。開口部１８５Ａは、アクチュエータ１６０Ａを挿通するために設けられている。凸部１８５Ｂは、磁気シールド１８５の±Ｙ方向側の下部から突出しており、フレーム１２０に接触させるために設けられている。磁気シールド１８５は、図２に示すようにケース１１０の下側からケース１１０の内部に組み込まれ、フレーム１２０との間の空間にある磁気センサ１３０Ｂを外部の電磁波等のノイズからシールドしている。

　次に、図５乃至図７を用いて、多方向入力装置１００を操作したときの動作について説明する。図５乃至図７は、多方向入力装置１００の動作を説明する図である。図５には、レバー１９０を下方向に押し込まずに－Ｘ方向に傾倒させた状態をＸＺ断面で示す。

　レバー１９０を－Ｘ方向に傾倒させると、軸部１９２がケース１１０のドーム部１１２の開口部１１２Ａに当接することによって、レバー１９０の動きが規制される。これは、レバー１９０を＋Ｘ方向に傾倒させたときも同様である。

　また、図３から分かるように、レバー１９０を±Ｙ方向に傾倒させると、軸部１９２がケース１１０のドーム部１１２の開口部１１２Ａに当接することによって、レバー１９０の動きが規制される。また、このときに磁気センサ１３０Ｂと磁石１７０の間の距離は変わらず、一定に保つことができる。曲率半径が一定の湾曲部１６２Ｃをスペーサ１６０Ｃが有するからである。

　図６には、レバー１９０を下方向に押し込んだ状態を示す。図６には、ＸＺ断面を示す。一例として、レバー１９０を中立位置から下方向に一定量押し込むと、ばね１６０Ｄ及び１６０Ｅが圧縮されてレバー１９０が下方向に移動するとともに、アクチュエータ１６０ＡがＸＺ断面で斜め下方向にずれるように移動して、ステム１４０を下方向に押圧する。この結果、メタルコンタクト１３０Ａが反転動作を行う。

　また、このようにレバー１９０を一定量押し込んだときに、カバー１８０のドーム部１８２の下面がケース１１０のドーム部１１２の上面に当接することにより、レバー１９０を下方向に一定量以上押し込むことはできない。このため、磁気センサ１３０Ｂや電子部品１２５Ｂ等の破損を抑制することができる。

　なお、このようにレバー１９０を下方向に押し込む操作は、レバー１９０を２軸方向に傾倒させたどのような状態からでも行うことができる。レバー１９０が傾倒していても、中立位置にある場合と同様に、レバー１９０を下方向に一定量押し込むと、ばね１６０Ｄ及び１６０Ｅが圧縮されてレバー１９０が下方向に移動するとともに、アクチュエータ１６０ＡがＸＺ断面で斜め下方向にずれるように移動して、ステム１４０を下方向に押圧する。この結果、メタルコンタクト１３０Ａが反転動作を行う。また、このときに磁気センサ１３０Ｂと磁石１７０の間の距離は変わらず、一定に保つことができる。曲率半径が一定の湾曲部１６２Ｃをスペーサ１６０Ｃが有し、かつ、レバー１９０の押し込みによる変位はばね１６０Ｄ及び１６０Ｅによって吸収され、磁石１７０は変位しないからである。

　以上のように、中立状態からレバー１９０を傾倒させても、磁気センサ１３０Ｂと磁石１７０の間の距離を一定に保つことができるため、磁気センサ１３０Ｂが検出する磁界の強度の変化量に基づいてレバー１９０を傾倒させた量を正確に検出できる。

　したがって、操作量を正確に検出できる多方向入力装置１００を提供することがきる。

　また、中立状態からレバー１９０を傾倒させた状態でレバー１９０が下方に押し込まれても、磁気センサ１３０Ｂと磁石１７０の間の距離を一定に保つことができるため、磁気センサ１３０Ｂが検出する磁界の強度の変化量に基づいてレバー１９０を傾倒させた量を正確に検出できる。また、レバー１９０が押し込まれたことは、メタルコンタクト１３０Ａによって検出可能である。

　したがって、中立状態からレバー１９０を傾倒させた状態でレバー１９０が下方に押し込まれても、レバー１９０を傾倒する操作量を正確に検出できる多方向入力装置１００を提供することがきる。

　また、カバー１８０のドーム部１８２の下面がケース１１０のドーム部１１２の上面に当接するときには、図７に示すように、ドーム部１１２よりも半径が大きいドーム部１８２の下面１８２Ａがドーム部１１２の上面１１２Ｂに当接する。このような構成により、レバー１９０が中立位置から下方向に押し込まれても、又は、２軸方向のいずれかの方向に傾倒された状態から下方向に押し込まれても、ドーム部１１２の上面に、ドーム部１８２の下面が当接することになる。

　このため、レバー１９０が下方向に押し込まれたときに、レバー１９０の操作量を一定量にすることができるとともに、操作量を安定的に規制することができる。また、レバー１９０が一定量以上押し込まれることを効果的に抑制することができる。

　以上のように、レバー１９０を下方向に押し込むと、カバー１８０のドーム部１８２の下面１８２Ａがケース１１０のドーム部１１２の上面１１２Ｂに当接することにより、メタルコンタクト１３０Ａが反転する以上にレバー１９０を下方向に押し込むことはできないようになっている。このため、磁気センサ１３０Ｂや電子部品１２５Ｂ等の破損を抑制することができる。

　＜第２実施形態＞
　以下、本発明の第２実施形態について説明する。

　（多方向入力装置２００の概要）
　図８は、第２実施形態に係る多方向入力装置２００の外観斜視図である。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｚ軸方向を、上下方向とし、図中Ｘ軸方向および図中Ｙ軸方向を、水平方向とする。

　図８に示す多方向入力装置２００は、ゲーム機等のコントローラ等に用いられる。図８に示すように、多方向入力装置２００は、フレーム２１０とケース２３０とが組み合わされることにより、概ね直方体形状を有する容器状を有する。また、図８に示すように、多方向入力装置２００は、フレーム２１０の開口部２１０Ａから上方に向って延在する柱状の、傾倒操作可能なレバー２２０を有する。多方向入力装置２００は、レバー２２０によるＸ軸方向（図中矢印Ｄ１，Ｄ２方向）およびＹ軸方向（図中矢印Ｄ３，Ｄ４方向）のみならず、これらの方向の間の全方向への傾倒操作が可能である。また、多方向入力装置２００は、レバー２２０の傾倒操作（傾倒方向および傾倒角度）に応じた操作信号を、ケース２３０から下方に突出して設けられた金属端子２６２を介して外部へ出力することができる。また、多方向入力装置２００は、レバー２２０による押下操作が可能であり、プッシュスイッチ２３４によって、当該押下操作を検出可能である。また、多方向入力装置２００は、レバー２２０の押下操作に応じた操作信号を、プッシュスイッチ２３４から下方に突出して設けられた金属端子２３４Ａを介して外部へ出力することができる。

　（多方向入力装置２００の構成）
　図９は、第２実施形態に係る多方向入力装置２００（フレーム２１０が取り外された状態）の外観斜視図である。図１０は、第２実施形態に係る多方向入力装置２００の分解斜視図である。図１１は、第２実施形態に係る多方向入力装置２００の斜視断面図である。図１２は、第２実施形態に係る多方向入力装置２００（フレーム２１０およびアクチュエータ２４０を取り除いた状態）の上面図である。

　図９～図１１に示すように、多方向入力装置２００は、フレーム２１０、レバー２２０、ケース２３０、アクチュエータ２４０、ホルダユニット２５０、基板２６０、付勢体２７０、コイルばね２７１、および当接部材２８０を備える。

　フレーム２１０は、下部が開口したカバー状の部材である。フレーム２１０は、概ね下部が開口した直方体形状を有する。フレーム２１０は、金属板が各種加工方法（例えば、パンチング加工、折り曲げ加工等のプレス加工）によって加工されることによって形成される。フレーム２１０は、水平且つ平面視において矩形状を有する平板部２１１と、平板部２１１の４辺の各々から下方に垂下して設けられた４つの垂直壁部２１２とを有する。平板部２１１は、その中央部に、平面視において円形状をなす開口部２１０Ａが形成されている。

　レバー２２０は、操作者によって傾倒操作がなされる部材である。レバー２２０は、レバー部２２１、軸部２２２、回転軸部２２３、およびフランジ部２２４を有する。レバー部２２１は、フレーム２１０の開口部２１０Ａから上方に向って延在する概ね円柱状の部分であって、操作者によって傾倒操作がなされる部分である。軸部２２２は、フレーム２１０の内部においてレバー２２０の下端部を支持し、レバー部２２１の傾倒操作に伴って、回転軸部２２３を回転中心として回動する、概ねレバー部２２１よりも太い円柱状の部分である。回転軸部２２３は、軸部２２２の外周側面における下端部の近傍から、Ｙ軸正方向およびＹ軸負方向の各々に突出して設けられている。回転軸部２２３は、アクチュエータ２４０によって支持されることにより、レバー２２０をＸ軸方向に傾動可能にする。フランジ部２２４は、軸部２２２の外周側面における下端部から、外側に張り出して設けられた円盤状の部分である。レバー２２０の軸部２２２の内部には、円柱状の収容部２２５が形成されている。収容部２２５は、下方が開口した空間である。収容部２２５には、ホルダユニット２５０が組み込まれる。

　ケース２３０は、上部が開口した概ね薄型の直方体形状を有する部材である。ケース２３０は、樹脂素材が射出成型されることによって形成される。ケース２３０は、底板部２３１、４つの垂直壁部２３２、および４本のスライドリブ２３３（「ガイド部」の一例）を有する。底板部２３１は、平面視において矩形状を有する、水平な平板状の部分である。４つの垂直壁部２３２は、底板部２３１の４辺の各々から、上方に起立して設けられている。４本のスライドリブ２３３は、底板部２３１の４つ角の各々から、上方に延在して設けられている。４本のスライドリブ２３３の各々は、内側の縁部が、ケース２３０の中心を向いて設けられている。ケース２３０の一の垂直壁部２３２には、プッシュスイッチ２３４およびプッシュスイッチホルダ２３５が設けられる。プッシュスイッチ２３４は、アクチュエータ２４０の一の回動軸２４１に下側に配置される。プッシュスイッチ２３４は、レバー２２０の押下操作がなされたときに、アクチュエータ２４０の一の回動軸２４１によって押下され、スイッチオン状態となる。プッシュスイッチ２３４は、底面から突出して設けられた、複数の金属端子２３４Ａを有する。プッシュスイッチ２３４は、複数の金属端子２３４Ａを介して、レバー２２０の押下操作に応じた操作信号を、外部へ出力することができる。プッシュスイッチホルダ２３５は、保持部２３５Ａによって、プッシュスイッチ２３４を上方から保持する。また、プッシュスイッチホルダ２３５は、下側から略円形状に切り欠かれた切り欠き部２３５Ｂによって、アクチュエータ２４０の一の回動軸２４１を、回動可能且つ下方に移動可能に支持する。

　アクチュエータ２４０は、レバー２２０をＸ軸方向に傾動可能に支持する。また、アクチュエータ２４０は、ケース２３０およびフレーム２１０によってＹ軸方向に傾動可能に支持されることにより、レバー２２０とともにＹ軸方向に傾動可能である。アクチュエータ２４０は、Ｘ軸方向における両端部の各々に外側に突出して設けられた回動軸２４１を有しており、当該回動軸２４１がケース２３０およびフレーム２１０によって支持されることにより、当該回動軸２４１を回転中心として、Ｙ軸方向に回動可能に設けられる。また、アクチュエータ２４０は、Ｘ軸方向に延在する長穴形状の開口部２４２を有する。開口部２４２には、レバー２２０が挿通される。また、アクチュエータ２４０は、Ｙ軸方向における両端部の各々に、下方に突出して設けられた軸受部２４３を有する。軸受部２４３は、レバー２２０の回転軸部２２３を、回動可能に軸支する。

　ホルダユニット２５０は、ホルダ２５１、コイルばね２５２、および磁石２５３を有する。ホルダ２５１は、「可動軸部材」の一例であり、上下方向を長手方向とする円筒状の部材である。ホルダ２５１は、レバー２２０の収容部２２５に、上下方向に移動可能に設けられる。ホルダ２５１の筒内部２５１Ａには、コイルばね２５２および磁石２５３が組み込まれる（図１１参照）。ホルダ２５１は、樹脂素材が用いられて形成される。ホルダ２５１の下側の一部は、収容部２２５から下方に突出する。ホルダ２５１の底部には、曲面状凸部２５１Ｂが形成されている。曲面状凸部２５１Ｂは、レバー２２０の回転中心を中心とする所定の半径の球の球面の一部によって形成されている。コイルばね２５２は、「第１の付勢部材」の一例である。ホルダ２５１の外周側面には、上下方向に延在するリブ２５１Ｃが形成されている。リブ２５１Ｃは、レバー２２０の収容部２２５の内周面に上下方向に延在して形成されたスリット２２５Ａに係合することにより、ホルダ２５１の回転を防止する。コイルばね２５２は、ホルダ２５１の筒内部２５１Ａにおいて、磁石２５３の上側に配置される。コイルばね２５２の上端は、レバー２２０の収容部２２５の天井面に当接する。コイルばね２５２の下端は、磁石２５３の上面に当接する。コイルばね２５２は、ホルダ２５１を下方に付勢する。磁石２５３は、永久磁石であり、ホルダ２５１の筒内部２５１Ａの底部に配置される。磁石２５３は、上側の半分がＳ極に着磁されており、下側の半分がＮ極に着磁されている。なお、磁石２５３のＮ極とＳ極の着磁の上下構成は、これと逆であってよく、磁気センサ２６１の構成によって適宜変更可能である。

　基板２６０は、各種電子部品が実装される、平板状の部材である。基板２６０の上面の中央には、磁気センサ２６１が実装されている。磁気センサ２６１は、磁石２５３による磁場の変化を検出する。例えば、磁気センサ２６１は、Ｘ軸方向の磁場の変化を検出する素子と、Ｙ軸方向の磁場の変化を検出する素子と、Ｚ軸方向の磁場の変化を検出する素子を有して構成されている。また、基板２６０には、複数本の金属端子２６２が下方に突出して設けられている。金属端子２６２は、磁気センサ２６１によって検出された、磁石２５３による磁場の変化を示す信号を、レバー２２０の傾倒操作に応じた操作信号として、外部へ向けて出力する。基板２６０には、例えば、ＰＷＢ（Printed Wiring Board）等が用いられる。

　付勢体２７０は、レバー２２０の下側に、上下方向に移動可能に設けられる、樹脂製の部材である。付勢体２７０は、ホルダ２５１が挿通される開口２７０Ａを中央部に有する。付勢体２７０は、レバー２２０の傾倒に伴って、レバー２２０に設けられたフランジ部２２４によって、開口２７０Ａの周辺部において押し下げられる。図１２に示すように、本実施形態では、付勢体２７０は、当該付勢体２７０の中心から９０度間隔で４方向に延在する４つ腕部２７０Ｂを有する。また、図１２に示すように、付勢体２７０は、４つの腕部２７０Ｂの各々の先端部に、上下方向（Ｚ軸方向）に延在するスライド溝２７０Ｃ（「被ガイド部」の一例）が設けられている。図１２に示すように、各スライド溝２７０Ｃは、ケース２３０に設けられた各スライドリブ２３３に係合する。これにより、付勢体２７０の上下方向（Ｚ軸方向）の移動は、４つ腕部２７０Ｂの各々の先端部分において、スライド溝２７０Ｃおよびスライドリブ２３３によってガイドされる。

　コイルばね２７１は、「第２の付勢部材」の一例である。コイルばね２７１は、付勢体２７０の下側に設けられ、付勢体２７０を上方に付勢することにより、付勢体２７０を介して、レバー２２０のフランジ部２２４を押し上げて、レバー２２０を中立状態に復帰させる。本実施形態では、多方向入力装置２００は、付勢体２７０の４つの腕部２７０Ｂの各々の下側に、４つのコイルばね２７１の各々を備える。これにより、付勢体２７０は、４つのコイルばね２７１によって、４つの腕部２７０Ｂの各々が均等に付勢される。

　当接部材２８０は、付勢体２７０の下側に設けられる、樹脂製の部材である。当接部材２８０は、その中央部（すなわち、ホルダ２５１の曲面状凸部２５１Ｂと対向する位置）に、曲面状凹部２８１を有する。曲面状凹部２８１は、概ね半球状に凹んだ形状を有する。曲面状凹部２８１は、ホルダ２５１の曲面状凸部２５１Ｂと同様に、レバー２２０の回転中心を中心とする所定の半径の円の円周に沿って形成されている。曲面状凹部２８１は、上方からホルダ２５１の曲面状凸部２５１Ｂが当接し、レバー２２０の傾倒に伴って、曲面状凸部２５１Ｂが摺動する。なお、曲面状凹部２８１の曲率半径は、曲面状凸部２５１Ｂの曲率半径と等しい。当接部材２８０は、当該当接部材２８０の中心に対して９０度間隔で４方向に突出して設けられたホルダ部２８２を有する。各ホルダ部２８２は、上方に向かって突出した円柱状の凸部２８３を有しており、当該凸部２８３がコイルばね２７１の内側に下側から入り込んだ状態で、コイルばね２７１の下端部を支持する。コイルばね２７１からの下方への付勢力は、基板２６０の上面に作用することで、基板２６０をケース２３０に固定する。

　（多方向入力装置２００の動作）
　図１３は、第２実施形態に係る多方向入力装置２００の動作を説明するための図である。図１３は、多方向入力装置２００のレバー２２０の傾倒操作がなされた状態を示す。図１３に示すように、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０の傾倒操作がなされると、レバー２２０とともにホルダ２５１が傾倒する。この際、多方向入力装置２００は、ホルダ２５１内に設けられた磁石２５３による磁界の変化を、当該磁石２５３の下側に設けられた磁気センサ２６１によって検出することにより、レバー２２０の傾倒操作の方向および角度を高精度に検出することができる。

　この際、ホルダ２５１の曲面状凸部２５１Ｂが、当接部材２８０の曲面状凹部２８１に摺動することにより、レバー２２０に対するホルダ２５１の下方への移動が規制される。ここで、ホルダ２５１の曲面状凸部２５１Ｂと、当接部材２８０の曲面状凹部２８１とは、いずれも、レバー２２０の回転中心を中心とする円の円周に沿って形成されている。また、曲面状凸部２５１Ｂおよび曲面状凹部２８１は、曲率半径が互いに等しい。このため、レバー２２０およびホルダ２５１の傾倒角度に依らず、レバー２２０に対するホルダ２５１の下方への突出量は一定である。

　これにより、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０およびホルダ２５１が傾倒した際に、磁石２５３と磁気センサ２６１との間の距離が殆ど変化しないようになっている。よって、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、磁石２５３による磁界の不要な変動を抑制することができ、磁気センサ２６１による検出精度の低下を抑制できる。

　また、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、ホルダ２５１の曲面状凸部２５１Ｂと、当接部材２８０の曲面状凹部２８１と摺動する構成を採用しているため、ホルダ２５１の曲面状凸部２５１Ｂを平面に摺動させる構成と比較して、レバー２２０の傾倒操作が解除された際に、レバー２２０およびホルダ２５１を中立状態に復帰し易くすることができる。

　また、図１３に示すように、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０の傾倒操作がなされると、レバー２２０のフランジ部２２４が、付勢体２７０を押し下げる。この際、付勢体２７０は、４本の腕部２７０Ｂの各々が、４つのコイルばね２７１の各々によって均等に付勢されているため、４つのコイルばね２７１を均等に押し縮めながら、水平状態を維持したまま、下方へ移動することができる。そして、付勢体２７０は、４本の腕部２７０Ｂの各々が、４つのコイルばね２７１の各々によって均等に付勢されているため、押下操作が解除されたときに、水平状態を維持したまま、上方へ移動して、レバー２２０を中立状態に復帰させることができる。なお、付勢体２７０の上下方向への移動は、当該付勢体２７０に設けられた４つのスライド溝２７０Ｃと、ケース２３０に設けられた４つのスライドリブ２３３とによってガイドされるため、これによっても、付勢体２７０は、水平状態を維持したまま、下方へ移動することができる。

　また、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０が中立状態にあるときに、４つのコイルばね２７１の付勢力により、水平状態にある付勢体２７０を、レバー２２０のフランジ部２２４の下面に押し当てることができる。これにより、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０が中立状態にあるときに、当該レバー２２０の中立状態を安定的に維持することができる。

　また、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０が中立状態のまま、レバー２２０の押下操作がなされた場合、レバー２２０によってアクチュエータ２４０の一の回動軸２４１が押し下げられ、当該一の回動軸２４１によって、プッシュスイッチ２３４が押下される。これにより、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０の押下操作がなされたことを検知することができる。

　この際、レバー２２０内に設けられているホルダ２５１の下方への移動は、当接部材２８０の曲面状凹部２８１によって規制される。このため、レバー２２０の下方への移動に伴って、レバー２２０とホルダ２５１との間に設けられたコイルばね２５２が押し縮められることにより、ホルダ２５１の高さ位置が変化することなく、レバー２２０が下方に移動する。

　これにより、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０の押下操作がなされた際に、ホルダ２５１内に設けられている磁石２５３と磁気センサ２６１との間の距離が変化しないようになっている。よって、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０の押下操作がなされた際の、磁石２５３による磁界の不要な変動を抑制することができ、よって、磁気センサ２６１による傾倒操作の誤検出を抑制できる。

　また、図１３に示すように、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０が最大に傾斜した状態において、磁石２５３の最下端となる部分（底面の周縁部の一部）が、磁気センサ２６１の真上に位置する。すなわち、図１３に示すように、磁石２５３の最下端となる部分を通る垂線Ｌ１が、磁気センサ２６１の上面と交差する。

　これにより、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０が最大に傾斜させた場合であっても、磁石２５３による磁界の変化を、磁気センサ２６１によって高感度に検出することができる。

　また、図１３に示すように、第２実施形態に係る多方向入力装置２００において、レバー２２０のフランジ部２２４は、レバー２２０において、ホルダ２５１の曲面状凸部２５１Ｂよりも高い位置に設けられている。これにより、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０の傾倒操作がなされた際に、フランジ部２２４を曲面状凸部２５１Ｂと同位置に設ける場合と比較して、フランジ部２２４の振れ幅を小さくすることができる。

　また、図１３に示すように、第２実施形態に係る多方向入力装置２００において、付勢体２７０は、レバー２２０の傾倒に伴ってフランジ部２２４によって押し下げられる。これにより、第２実施形態に係る多方向入力装置２００は、レバー２２０の傾倒操作がなされた際に、付勢体２７０の開口２７０Ａ内でレバー２２０とともに傾倒したホルダ２５１の最外側部が開口２７０Ａの内周縁部に当接する前に、付勢体２７０がホルダ２５１の下方へ押し下げられるため、ホルダ２５１の最外側部２５１Ｄと開口２７０Ａの内周縁部との当接が回避される。

　なお、第２実施形態では、腕部２７０Ｂ、スライド溝２７０Ｃ、およびスライドリブ２３３が設けられている「４方向」を、いずれも、Ｘ軸とＹ軸との間の中間方向（４５度異なる方向）としてるが、これに限らない。例えば、当該「４方向」を、いずれも、Ｘ軸またはＹ軸と同方向としてもよい。

　また、第２実施形態では、腕部２７０Ｂ、スライド溝２７０Ｃ、およびスライドリブ２３３を、「４方向」の各々に設けているが、これに限らない。例えば、腕部２７０Ｂ、スライド溝２７０Ｃ、およびスライドリブ２３３を、３方向の各々に設けてもよい。

　また、第２実施形態では、ケース２３０側の「ガイド部」をスライドリブ２３３とし、付勢体２７０側の「被ガイド部」をスライド溝２７０Ｃとしているが、これに限らない。例えば、ケース２３０側の「ガイド部」をスライド溝とし、付勢体２７０側の「被ガイド部」をスライドリブとしてもよい。

　また、第２実施形態では、付勢体２７０が４つの腕部２７０Ｂの各々にスライド溝２７０Ｃを有する構成としているが、これに限らず、４つの腕部２７０Ｂを有さずに、４つのスライド溝２７０Ｃを有する構成としてもよい。例えば、付勢体２７０は、平面視において矩形状を有し、４つ角部の各々に、スライド溝２７０Ｃを有する構成としてもよい）。

　以上、本発明の例示的な実施形態の多方向入力装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施形態、用途に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能であり、一例として本発明に係る多方向入力装置はゲームコントローラに用いられてもよい。

　本国際出願は、２０２０年９月９日に出願した日本国特許出願第２０２０－１５１５９７号、および、２０２１年２月２４日に出願した日本国特許出願第２０２１－０２７５１１号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。

　１００　多方向入力装置
　１１０　ケース
　１２０　フレーム
　１３０Ａ　メタルコンタクト
　１３０Ｂ　磁気センサ
　１６０Ａ、１６０Ｂ　アクチュエータ
　１６０Ｃ　スペーサ
　１６２Ｃ　湾曲部
　１６０Ｄ、１６０Ｅ　ばね
　１７０　磁石
　１８０　カバー
　１８５　磁気シールド
　１９０　レバー
　２００　多方向入力装置
　２１０　フレーム
　２２０　レバー（操作部材）
　２２１　レバー部
　２２２　軸部
　２２３　回転軸部
　２２４　フランジ部
　２３０　ケース
　２３３　スライドリブ（ガイド部）
　２４０　アクチュエータ
　２５０　ホルダユニット
　２５１　ホルダ（可動軸部材）
　２５１Ｂ　曲面状凸部
　２５２　コイルばね（第１の付勢部材）
　２５３　磁石
　２６０　基板
　２６１　磁気センサ
　２７０　付勢体
　２７０Ａ　開口
　２７０Ｂ　腕部
　２７０Ｃ　スライド溝（被ガイド部）
　２７１　コイルばね（第２の付勢部材）
　２８０　当接部材
　２８１　曲面状凹部

Claims

　開口部を有する筐体と、
　前記開口部に差し込まれる軸部を有し、前記筐体に対して傾倒する操作が可能な操作部材と、
　前記操作部材の下方に配置される板状部材と、
　前記軸部内に挿通され、下端が前記板状部材に当接する筒状の可動軸と、
　前記可動軸の内部に配置され、前記板状部材に当接するスペーサと、
　前記可動軸の内部で前記スペーサの上に配置される磁石と、
　前記スペーサの下方に配置される磁気センサと、
　前記操作部材と前記可動軸との間に設けられ、前記操作部材に対して前記可動軸を下方に付勢する第１ばねと、
　前記操作部材と前記磁石との間に設けられ、前記操作部材に対して前記磁石を下方に付勢する第２ばねと
　を含む、多方向入力装置。
　前記スペーサは、前記板状部材に当接する湾曲面を有する、請求項１に記載の多方向入力装置。
　前記湾曲面は、前記磁石の下端面の中央を中心として所定の曲率半径で湾曲する湾曲面である、請求項２に記載の多方向入力装置。
　前記磁石は円柱状であり、
　前記可動軸は、前記磁石が収納される円柱状の内部空間を有し、
　前記内部空間は、上部と下部を有し、前記下部の内径は前記上部の内径よりも大きい、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多方向入力装置。
　前記操作部材の前記軸部は、前記可動軸に対して下方に移動可能であり、
　前記操作部材が下方に押圧されると、前記第１ばね及び前記第２ばねが収縮することによって前記軸部が前記可動軸に対して下方に移動する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多方向入力装置。
　軸部を有する傾倒操作可能な操作部材と、
　前記軸部の内部に上下方向に移動可能に設けられ、一部が前記軸部から下方に突出し、底部に曲面状凸部を有する可動軸部材と、
　前記軸部の内部に設けられ、前記可動軸部材を下方に付勢する第１の付勢部材と、
　前記可動軸部材の内部に配置された磁石と、
　前記可動軸部材の下方に配置された磁気センサと、
　前記可動軸部材の前記曲面状凸部と対向する位置に設けられ、前記操作部材の傾倒に伴って、前記曲面状凸部が摺動する曲面状凹部を有する当接部材と、
　上下方向に移動可能に設けられ、前記可動軸部材が挿通される開口を中央部に有し、前記操作部材の傾倒に伴って、前記操作部材に設けられたフランジ部によって、前記開口の周辺部において押し下げられる付勢体と、
　前記付勢体を上方に付勢することにより、前記付勢体を介して、前記操作部材を中立状態に復帰させる第２の付勢部材と
　を備える多方向入力装置。
　前記付勢体の外側に上下方向に延在して設けられた複数のガイド部をさらに備え、
　前記付勢体は、
　前記複数のガイド部の各々と係合する複数の被ガイド部を有し、上下方向の移動が、前記複数のガイド部および前記複数の被ガイド部によってガイドされる
　請求項６に記載の多方向入力装置。
　前記付勢体は、
　当該付勢体の中心から９０度間隔を有する４方向の各々に、前記被ガイド部が設けられている
　請求項７に記載の多方向入力装置。
　前記付勢体は、
　前記４方向の各々に延在する４つの腕部を有し、当該４つの腕部の各々の先端部に、前記被ガイド部が設けられている
　請求項８記載の多方向入力装置。
　前記付勢体は、
　前記４方向に設けられた４つの前記第２の付勢部材によって、均等に付勢される
　請求項８または９に記載の多方向入力装置。
　前記操作部材が最大に傾斜した状態において、
　前記磁石の最下端となる部分が、前記磁気センサの真上に位置する
　請求項６から１０のいずれか一項に記載の多方向入力装置。
　前記フランジ部は、
　前記操作部材において、前記可動軸部材の前記曲面状凸部よりも高い位置に設けられている
　請求項６から１１のいずれか一項に記載の多方向入力装置。
　前記付勢体は、
　前記操作部材の傾倒に伴って前記フランジ部によって前記可動軸部材の下方へ押し下げられることにより、前記付勢体の前記開口内で前記操作部材とともに傾倒した前記可動軸部材の最外側部と、前記付勢体の前記開口の内周縁部との当接が回避される
　請求項６から１２のいずれか一項に記載の多方向入力装置。
　前記操作部材は、押下操作がさらに可能であり、
　前記操作部材の前記押下操作を検出するプッシュスイッチをさらに備え、
　前記押下操作がなされた際に、前記第１の付勢部材が押し縮められることにより、前記磁石と前記磁気センサとの距離が変化しない
　請求項６から１３のいずれか一項に記載の多方向入力装置。