JP3744643B2 - 多方向入力装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車等に使用して好適な多方向入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における多方向入力装置は、特開平８ー２０３３８７号で開示されたものがある。
この多方向入力装置は、図４ー図７に示すように、操作部Ｓを、回転することにより回転型部品Ｒを操作し、また、操作部Ｓを、軸方向に対して直角方向に移動させることによりプッシュスイッチＰを操作するものである。
そして、回転型部品Ｒは、一対の摺動接片５０ａ、５０ｂを備えた接点体５０を箱形ケース５１に固定し、この箱形ケース５１内には、前記摺動接片５０ａと摺接する接点板５２を固定した回転体５３を、軸５４で回転可能に取り付けた構成となっている。
また、プッシュスイッチＰは、筺体５５内に接点部（図示せず）を設け、筺体５５に移動可能に取り付けられた操作ボタン５６を設けた構成となっている。
【０００３】
また、図７に示すように、平板状の絶縁基板５８には、回転型部品Ｒをガイドするための凹部５８ａと、この凹部５８ａの両側に位置し、回転型部品Ｒの抜け止めのための一対のレール５８ｂと、前記凹部５８ａと間隔を置いた凹部５８ｃと、突部５８ｄとが設けられている。
更に、絶縁基板５８には、固定接点５９が、凹部５８ａ内で露出した状態で埋設されている。
そして、絶縁基板５８の凹部５８ａに、回転型部品Ｒのケース５１を載置し、且つ、レール５８ｂを、ケース５１の段部５１ａに当接させ、また、突部５８ｄに掛け止めしたねじりバネ６０で、ケース５１を弾圧して、回転型部品Ｒが絶縁基板５８に取り付けられている。
そして、回転型部品Ｒが取り付けられた際は、摺動接片５１ｂが、絶縁基板５８上の露出した接点５９ａに接触した状態となっている。
【０００４】
また、絶縁基板５８の凹部５８ｃには、プッシュスイッチＰの筺体５５がはめ込まれ、操作ボタン５６が回転型部品Ｒのケース５１の突起５１ｂに対向した状態で、プッシュスイッチＰが絶縁基板５８に取り付けられている。
更に、操作部Ｓが、回転型部品Ｒの回転体５３にネジ６１で取り付けられた構成となっている。
【０００５】
次に、従来の多方向入力装置の動作を説明すると、先ず、操作部Ｓを回転すると、この回転に伴って、回転体５３が軸５４を中心にして回転する。
すると、回転体５３に取り付けられた接点板５２も回転して、摺動接片５０ａに接離して接点の切り換えが行われ、この接点の切り換えが摺動接点５０ｂと接点５９ａを介して固定接点５９に導出される。
次に、操作部Ｓを、軸５４の軸方向に対して直角方向、即ち、矢印Ｙ方向に押圧すると、操作部Ｓは、回転型部品Ｒを伴って、ねじりバネ６０に抗して矢印Ｙ方向に移動する。
この時、摺動接片５０ｂは、固定接点５９の接点５９ａ上に摺動して、回転型部品Ｒの電気接続を維持した状態で、ケース５１の突起５１ｂがプッシュスイッチＰの操作ボタン５６を押圧する。
【０００６】
すると、プッシュスイッチＰの接点の切り換えが行われ、しかる後、操作部Ｓの押圧を解除すると、ねじりバネ６０によって、回転型部品Ｒは操作部Ｓを伴って押圧前の状態に移動する。
この時、摺動接片５０ｂは接点５９ａ上を摺動して、回転型部品Ｒの電気接続を維持すると共に、操作ボタン５６は押圧前の状態に戻り、プッシュスイッチＰの接点の切り換えが行われる。
このように、操作部Ｓを回転することにより回転型部品Ｒを操作し、また、操作部Ｓを、軸方向に対して直角方向に移動させることによりプッシュスイッチＰを操作するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多方向入力装置は、操作部Ｓを、軸方向に対して直角方向に移動させた時、回転型部品Ｒが移動するため、装置が大型に成るという問題がある。
また、回転型部品Ｒの移動時、回転型部品Ｒの電気接続の維持のため、摺動接片５０ｂを固定接点５９に摺接させる構成を必要とし、このため、長寿命化を図ることが難しく、且つ、その構成が面倒で、コスト高に成るという問題がある。
更に、操作部Ｓは、回転と直角方向の二つの操作により二つのスイッチを操作するものであるため、多機能の入力装置に利用できないという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、回転動作と回転軸方向に対して直角方向に移動可能な操作部と、回転軸を有し、前記操作部の回転軸方向に配設された回転型電気部品と、前記操作部の回転軸方向と直角方向に配設された複数個のプッシュスイッチと、前記操作部と前記回転軸との間に設けたオルダム接ぎ手とを備え、前記操作部の回転で、前記オルダム接ぎ手を介して前記回転軸を回転して前記回転型電気部品を操作し、また、前記操作部と前記プッシュスイッチとの間に、前記操作部の前記直角方向の移動に伴って移動可能な駆動体を設け、前記操作部を、前記直角方向に移動した時、前記駆動体を介して複数個の前記プッシュスイッチを操作するようにした構成とした。
また、第２の解決手段として、前記プッシュスイッチを、前記回転軸方向に対して直角方向において、少なくとも４個配設した構成とした。
また、第３の解決手段として、前記操作部を回転軸方向に移動可能とし、前記回転型電気部品と並設するスイッチを有し、前記操作部の回転軸方向の移動によって、前記回転軸を介して前記スイッチを操作するようにした構成とした。
また、第４の解決手段として、外壁を設けた箱形の筺体を有し、該筺体に、前記プッシュスイッチと前記駆動体を収納すると共に、前記操作部を、前記外壁から外方に突出した構成とした。
また、第５の解決手段として、前記筺体と前記駆動体との間にバネ部材を配設し、前記操作部の中立位置を保持するようにした構成とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における多方向入力装置の一実施例を、図１から図３に基づいて説明すると、図１は本発明の多方向入力装置の平面図、図２は本発明の多方向入力装置の要部断面図、図３は本発明の多方向入力装置の分解斜視図である。
【００１０】
合成樹脂の成型品から成る筺体１は、一端が開放され、内部が中空となった箱形をなし、その内部には中央部に位置する矩形状の凹部１ａと、この凹部１ａと連接した４個の窪み部１ｂとが設けられている。
また、筺体１は、外壁１ｃを有し、この外壁１ｃの中央部には、凹部１ａと連通する十字状の孔１ｄが設けられている。
また、ユニット化された同一に構成を有する複数個（ここでは４個）のプッシュスイッチＰ１は、切り換え接点（図示せず）を内蔵した絶縁ケース２と、バネ（図示せず）によって弾圧された状態で、絶縁ケース２に移動可能に取り付けられた可動体３とを備えている。
そして、このような複数個のプッシュスイッチＰ１は、筺体１の窪み部１ｂにそれぞれ挿入されて、適宜方法で筺体１に取り付けられ、取り付けられた際は、可動体３が凹部１ａに突出した状態となる。
【００１１】
また、金属板から成るバネ部材４は、図２、図３に示すように、円形の孔４ａを有する四角状の板部４ｂと、この板部４ｂから下方に折り曲げられ、各辺毎に切り欠き部４ｃを設けて間隔を置いて形成された一対のバネ腕部４ｄとを備えている。
そして、このバネ部材４は、筺体１の開放部から凹部１ａに挿入され、板部４ｂを外壁１ｃの内面に載置し、それぞれのバネ腕部４ｄを凹部１ａの外周面に当接させて筺体１内に取り付けられると共に、切り欠き部４ｃには、プッシュスイッチＰ１の可動体３が位置した状態と成っている。
また、合成樹脂の成型品から成りる箱状の駆動体５は、中心部に鍔部５ａを有する四角状の前面板５ｂと、前面板５ｂの４辺から下方に延び、中空部５ｃを有する四角筒状の作動部５ｄとを備えている。
【００１２】
そして、この駆動体５は、その前面板５ａから筺体１の凹部１ａに挿入され、鍔部５ａがバネ部材４の孔４ａと筺体１の孔１ｄとを貫通して外方に突出し、また、前面板５ｂがバネ部材４の板部４ｂに当接した状態で、駆動体５が筺体１の凹部１ａ内に収納されて取り付けられている。
また、駆動体５が取り付けられた際は、４辺に位置したそれぞれの作動部５ｄと筺体１との間に、バネ部材４のバネ腕部４ｄが位置して、このバネ部材４によって、駆動体５は、通常時、中立位置が保持されるようになっている。
そして、駆動体５は、筺体１の外壁１ｃ面に沿って移動可能で、即ち、駆動体５を矢印Ｈ方向（回転軸方向に対して直角方向Ｈ）に押圧すると、駆動体５はバネ腕部４ｄのバネ力に抗して、バネ部材４を伴って外壁１ｃ面に沿って同方向に移動し、これによって、作動部５ｄで、複数個の内の何れか一つのプッシュスイッチＰ１の可動体３を押して、プッシュスイッチＰ１が操作され、接点の切り換えが行われるようになっている。
また、駆動体５の押圧を解除すると、バネ腕部４ｄにより、駆動体５とバネ部材４は、押圧前の中立位置の状態に戻ると共に、可動体３も元の位置に戻り、接点の切り換えが行われる。
そして、このような動作により、ここでは４個のプッシュスイッチＰ１の操作が、それぞれ行うことが出来るようになっている。
【００１３】
また、回転動作と、回転軸方向Ｇと、回転軸方向Ｇに対して直角方向Ｈとの移動が可能な操作部６と有し、この操作部６は、駆動体５の鍔部５ａに挿入されて取り付けられ、駆動体５、バネ部材４、及び筺体１の外壁１ｃを貫通して外方に突出している。
また、ロータリスイッチ、ロータリ型エンコーダ等から成る回転型電気部品Ｒを備えていて、この実施例ではユニット化されたロータリエンコーダを用いており、このユニット化された回転型電気部品Ｒは、図２に示すように、合成樹脂から成る二つの絶縁ケース７、８の、一方の絶縁ケース７に金属のバネ板から成る固定接点９を埋設し、この二つの絶縁ケース７と８を対向させて組み合わせている。
また、絶縁ケース７、８内には、絶縁ケース７と８で回転可能に支持され、中心部に小判型の軸挿入用の孔１０ａを有する回転体１０が設けられ、この回転体１０には、固定接点９と接離する金属板から成る可動接点１１が埋設して取り付けられると共に、回転体１０の外周部に設けられた凹凸部１０ｂには、バネ１２が当接して、節度機構を形成した構成となっている。
そして、このようにユニット化された回転型電気部品Ｒは、操作部６の回転軸方向Ｇに配設され、操作部６の下方において、筺体１の凹部１ａ内に収納された状態で、筺体１に適宜方法で取り付けられている。
【００１４】
また、ユニット化されたプッシュ型のスイッチＰ２を備えており、ここで示したプッシュ型のスイッチＰ２は、図２に示すように、合成樹脂から成る絶縁ケース１３に、金属板から成る固定接点１４と導出端子１５とが埋設され、金属のバネ板から成る可動接点１６が絶縁ケース１３内に収納されて、可動接点１６の周辺は、導出端子１５に常時接触すると共に、その切り起こし部１６ａは固定接点１４に接離可能に、固定接点１４と対向した状態となっている。
また、絶縁ケース１３内には、ドーム状のバネ性のあるゴムから成る可動体１７が配設されると共に、中心部に開口１８ａを有するカバー１８が、絶縁ケース１３の開放部を塞ぐように設けられている。
そして、このようにユニット化されたプッシュ型のスイッチＰ２は、回転軸方向Ｇにおいて、回転型電気部品Ｒと重なるように並設され、且つ、軸挿入用の孔１０ａと開口１８ａとが対向した状態で取り付けられ、また、スイッチＰ２は、筺体１の凹部１ａに収納されて、前記回転型電気部品Ｒに適宜方法により取り付けられている。はめ込まれ、もう一方のプッシュスイッチＰ１と対向した状態で取り付けられている。
【００１５】
更に、金属等から成り、回転と回転軸方向Ｇの移動が可能な非円形の軸１９を 有し、この軸１９は、回転型電気部品Ｒの回転体１０の孔１０ａに嵌合されて取り付けられ、その一端は、スイッチＰ２の可動体１７に当接している。
また、前記軸１９と操作部６との間には、図２、３に示すように、オルダム接ぎ手２０が設けられ、このオルダム接ぎ手２０により、操作部６の回転、回転軸方向Ｇの移動、及び回転軸方向Ｇに対して直角方向Ｈの移動を可能にしている。
そして、このオルダム接ぎ手２０は、操作部６の一端に設けられた凸条部２０ａと、軸１９の一端に設けられた凸条部２０ｂと、前記操作部６と軸１９との間に配設され、一方の面に設けられた凹条部２０ｃと他方の面に設けられた凹条部２０ｄとが直交した状態で形成された伝達部２０ｅとを備えている。
【００１６】
そして、オルダム接ぎ手２０は、凸条部２０ａが伝達部２０ｅの凹条部２０ｃに、また、凸条部２０ｂが伝達部２０ｅの凹条部２０ｄにそれぞれ嵌合された状態で組み合わされている。
このようなオルダム接ぎ手２０は、操作部６を回転すると、凸条部２０ａが回転し、これによって、凸条部２０ａが嵌合した凹条部２０ｃによって伝達部２０ｅが回転し、更に、伝達部２０ｅの回転が、凹条部２０ｄに嵌合した凸部２０ｂに伝えられて軸１９が回転し、更に又、これによって、回転型電気部品Ｒの回転体１０が回転して、回転型電気部品Ｒの切り換えが行われるようになる。
また、操作部６を、操作部６の回転軸方向Ｇに対して直角方向Ｈに移動すると、凸条部２０ａと凹条部２０ｃ，また、凸条部２０ｂと凹条部２０ｄとの間で摺動動作を行い、軸１９を回転することなく、操作部６を直角方向Ｈに移動することが出来る。
また、操作部６を、回転軸方向Ｇに移動すると、伝達部２０ｅ，軸１９を伴って操作部６を移動することが出来る。
【００１７】
次ぎに、このような構成を有する本発明の多方向入力装置の動作を説明すると、図２において、先ず、操作部６を回転すると、操作部６は、オルダム接ぎ手２０、軸１９を介して回転型電気部品Ｒの回転体１０を回転する。
そして、回転体１０は、バネ１２の節度機構によりクリック感を持って回転すると共に、可動接点１１が、固定接点９上を摺動して接点の切り換えが行われ、この接点の切り換えは、固定接点９の端子から導出されるように成っている。
【００１８】
次ぎに、操作部６を回転軸方向Ｇに押圧・移動すると、操作部６は、オルダム接ぎ手２０を介して軸１９を押圧する。
すると、軸１９は回転体１０の孔１０ａをガイドにして同方向に移動し、この軸１９がプッシュ型のスイッチＰ２のドーム状の可動体１７を押圧し、可動体１７は反転運動して、可動接点１６の切り起こし部１６ａを固定接点１４に接触させて、導出端子１５と固定接点１４との間が導通されて接点の切り換えが行われ、この接点の切り換えは、固定接点１４及び導出端子１５の端子から導出されるようになっている。
次いで、操作部６の回転軸方向Ｇの押圧を解除すると、可動体１７は、そのバネ性によって反転して元の状態に戻り、すると、切り起こし部１６ａもバネ性で元に状態、即ち、固定接点１４との接触が離れて状態になって、接点の切り換えが行われる。
また、可動体１７の反転運動により、可動体１７が軸１９、オルダム接ぎ手２０、及び操作部６を元の状態に押し戻す。
【００１９】
次ぎに、操作部６を、回転軸方向Ｇに対して直角方向Ｈに押圧・移動すると、操作部６は、駆動体５とバネ部材４を伴って、筺体１の外壁１ｃ面に沿って移動する。
すると、駆動体５はバネ腕部４ｄのバネ力に抗して同方向に移動し、これによって、作動部５ｄで、複数個の内の何れか一つのプッシュスイッチＰ１の可動体３を押して、プッシュスイッチＰ１が操作され、接点の切り換えが行われるようになっている。
また、操作部６の押圧を解除すると、バネ腕部４ｄにより、操作部６、駆動体５、及びバネ部材４は、押圧前の中立位置の状態に戻ると共に、可動体３も元の位置に戻り、接点の切り換えが行われる。
そして、このような動作により、ここでは４個のプッシュスイッチＰ１の操作が、それぞれ行うことが出来るようになっている。
【００２０】
そして、このような多方向入力装置を、例えば、自動車に適用した場合は、回転型電気部品Ｒは、オーデオの音量の高低の調整に使用し、、また、４個のプッシュスイッチＰ１は、ナビゲーションの上下、左右へのカーソルの移動に使用し、更に、スイッチＰ２は、前記カーソルの移動の決定に使用されるものである。
なお、上述の実施例では、スイッチＰ２を用いたもので説明したが、必要に応じて削除しても良く、また、プッシュスイッチＰ１は、４個のもので説明したが、２個、３個等、種々の使用目的により、その数を選定しても良い。
更に、スイッチＰ１，Ｐ２は、ここで示したものに限らず、種々の構造のものを適用しても良い。
また、凹条溝２０ｃ，２０ｄを蟻溝形状とし、凸条部２０ａ、２０ｂを該蟻溝に係合する断面楔形状の凸条としても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の多方向入力装置は、操作部と回転型電気部品を操作する軸との間に、オルダム接ぎ手を設けたものであるため、操作部を直角方向に移動したとき、回転型電気部品全体を移動することが無く、従って、スペースフアクタが良く、装置が小型となる。
また、回転型電気部品全体が移動しないため、従来のような移動時における摺動接点と固定接点が不要となり、長寿命化が図れると共に、安価な装置を提供できる。
また、操作部の回転軸方向に対して直角方向に複数個のプッシュスイッチを設け、操作部で操作するようにしたため、多機能の入力装置を提供できる。
また、プッシュスイッチを、回転軸方向に対して直角方向に少なくとも４個配設したため、更に、多機能の入力を行うことが出来ると共に、自動車のナビゲーションに使用して好適な入力装置を提供できる。
また、回転型電気部品と並設するプッシュ型のスイッチを設けて、操作部の回転軸方向の移動によって操作するようにしたため、更に、多機能の入力を行うことが出ると共に、小型で、操作性の良好な装置を提供できる。
また、操作部と駆動体とを組み合わせて、駆動体でプッシュスイッチを操作するため、操作部の動作を別部材である駆動体に伝達でき、このため、プッシュスイッチの配置などに、自由度を持たせることが出来て、融通性のある装置を提供できる。
また、筺体に、駆動体とプッシュスイッチとを収納するようにしたため、小型で、多機能の入力装置を提供できる。
更に、筺体と駆動体との間にバネ部材を配設して、操作部の中立位置を保つようにしたため、その構成が簡単で、組立性が良く、安価な装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多方向入力装置の平面図。
【図２】本発明の多方向入力装置の要部断面図。
【図３】本発明の多方向入力装置に係るケースの分解斜視図。
【図４】従来の多方向入力装置の斜視図。
【図５】従来の多方向入力装置の要部の断面図。
【図６】従来の多方向入力装置の要部の断面図。
【図７】従来の多方向入力装置に係る絶縁基板の斜視図。
【符号の説明】
Ｒ 回転型電気部品
Ｐ１ プッシュスイッチ
Ｐ２ プッシュ型のスイッチ
１ 筺体
１ａ 凹部
１ｂ 窪み部
１ｃ 外壁
１ｄ 孔
２ 絶縁ケース
３ 可動体
４ バネ部材
４ａ 孔
４ｂ 板部
４ｃ 切り欠き部
４ｄ バネ腕部
５ 駆動体
５ａ 鍔部
５ｂ 前面板
５ｃ 中空部
５ｄ 作動部
６ 操作部
７ 絶縁ケース
８ 絶縁ケース
９ 固定接点
１０ 回転体
１０ａ 孔
１０ｂ 凹凸部
１１ 可動接点
１２ バネ
１３ 絶縁ケース
１４ 固定接点
１５ 導出端子
１６ 可動接点
１６ａ 切り起こし部
１７ 可動体
１８ カバー
１８ａ 開口
１９ 軸
２０ オルダム接ぎ手
２０ａ 凸条部
２０ｂ 凸条部
２０ｃ 凹条部
２０ｄ 凹条部
２０ｅ 伝達部

Claims (5)

1. 回転動作と回転軸方向に対して直角方向に移動可能な操作部と、回転軸を有し、前記操作部の回転軸方向に配設された回転型電気部品と、前記操作部の回転軸方向と直角方向に配設された複数個のプッシュスイッチと、前記操作部と前記回転軸との間に設けたオルダム接ぎ手とを備え、前記操作部の回転で、前記オルダム接ぎ手を介して前記回転軸を回転して前記回転型電気部品を操作し、また、前記操作部と前記プッシュスイッチとの間に、前記操作部の前記直角方向の移動に伴って移動可能な駆動体を設け、前記操作部を、前記直角方向に移動した時、前記駆動体を介して複数個の前記プッシュスイッチを操作するようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記プッシュスイッチを、前記回転軸方向に対して直角方向において、少なくとも４個配設したことを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
3. 前記操作部を回転軸方向に移動可能とし、前記回転型電気部品と並設するスイッチを有し、前記操作部の回転軸方向の移動によって、前記回転軸を介して前記スイッチを操作するようにしたことを特徴とする請求項１、又は２記載の多方向入力装置。
4. 外壁を設けた箱形の筺体を有し、該筺体に、前記プッシュスイッチと前記駆動体を収納すると共に、前記操作部を、前記外壁から外方に突出したことを特徴とする請求項１、又は２，又は３記載の多方向入力装置。
5. 前記筺体と前記駆動体との間にバネ部材を配設し、前記操作部の中立位置を保持するようにしたことを特徴とする請求項４記載の多方向入力装置。

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