JP4012380B2 - 押圧操作装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、押圧操作によってスイッチをオンオフすることができる押圧操作装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の押圧操作装置を示す断面図である。この押圧操作装置50は、パネル51に形成された穴52に押釦53が押圧自在に設けられている。パネル51の内部には回路基板54が設けられ、前記回路基板54に1対の接点55,55が形成されている。また回路基板54には、前記接点55,55を覆うようにゴム製の弾性部材56が設けられている。この弾性部材56の内側には、前記接点55と55を導通させるための導電部57が設けられている。前記弾性部材56の上面には前記押釦53が固定されており、前記押釦53が押されていない場合には、接点55,55と導電部57との間に隙間が形成されて回路が開いた状態となり、前記押釦53が押されると、弾性部材56のスカート状に形成された脚部58が撓んで導電部57が押し下げられ、双方の接点55,55に導電部57が接触することで回路が閉じた状態になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記押圧操作装置50で示したこの種の押圧操作装置では、穴52と押釦53との間に押釦53を動作させるためのクリアランス59が必要である。そのため前記押釦53の端部が押されたときに押釦53が傾くと、弾性部材56の上面のセンターから外れた位置が押圧され、弾性部材56の脚部58の一部が撓み、接点55,55に対して導電部57が斜め方向から接触する。よって、導電部57が両接点55,55に確実に接触できないことが有りえる。
【0004】
また、導電部57が接点55に斜めに接触すると、導電部57が接点55の表面を摺動することになり、導電部57や接点55,55が磨耗しやすくなる問題がある。特に、前記押圧操作装置50をゲームコントローラなどの遊具として使用すると、押釦を強く押したりあるいはえぐるように押したりするなど乱暴に扱われる場合があるので、前記の接触不良や、前記接点55と前記導電部57の磨耗が発生しやすくなる。
【0005】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、押釦が無理な力で操作されたとしても接点の接触不良や接点部分の磨耗を抑えることができる押圧操作装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パネルに形成された穴に押圧自在に挿通された押釦と、前記押釦の押圧力を受けて変形する弾性部材と、前記弾性部材の変形に応じて開閉する接点とが設けられた押圧操作装置において、
前記押釦と前記弾性部材との間に、前記弾性部材とは別体で前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在な支持部材が設けられ、
前記押釦と前記支持部材の一方に、球面の一部を形成する突部が設けられ、他方には、前記突部の球面と複数箇所で摺動する凹状の支持面が設けられていることを特徴とするものである。
【0007】
例えば、本発明は、前記弾性部材はゴムで形成され、この弾性部材に合成樹脂製の中間部材が固定されており、この中間部材の面と前記支持部材の面とが摺動して、前記支持部材が前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在である。
【0008】
あるいは、本発明は、前記弾性部材の面と前記支持部材の面とが摺動して、前記支持部材が前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在である。
【0009】
また、前記支持部材に形成された支持面は、例えば円錐形状である。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の押圧操作装置が搭載されたゲーム用のコントローラの一例を示す分解斜視図、図2は押圧操作装置を示す断面図、図3は押圧操作装置が押圧されている状態を示す断面図である。なお、コントローラに設けられている各押釦はいずれも同一の構造であるので、図2および図3ではそのひとつを図示して説明する。
【0013】
図1に示す押圧操作装置10は、パネル1に円形の穴2,2,2,2が形成され、各穴2,2,2,2が矩形状に配置されている。前記穴2,2,2,2には、パネル1の裏側から円柱状の押釦3,3,3,3が挿入される。押釦3,3,3,3は、その下端周囲にフランジ3a,3a,3a,3aが形成されている。パネル1の内側には前記穴2,2,2,2の縁部から内方に延びる円筒状の案内路2a,2a,2a,2aが形成されている。前記案内路2a,2a,2a,2aに前記押釦3,3,3,3が案内され、フランジ3a,3a,3a,3aが案内路2a,2a,2a,2aの先端で係止される。このとき押釦3,3,3,3の先端がパネル1の表面から若干突出する状態で係止される。
【0014】
図2に示すように、前記押釦3,3,3,3の裏側に凹状の空間4が形成されており、前記空間4の天井面に突部5が下向きに形成され、突部5の先端が半球状に形成された球面5aとなっている。前記突部5は押釦3と同じ種類の合成樹脂で一体に形成されている。
【0015】
前記突部5は、支持部材6に当接している。支持部材6は、合成樹脂製で形成されたもので、前記空間4内に収まる大きさの直径寸法の円柱形状である。支持部材6の上面には円錐形状の支持面7が形成され、前記支持面7に前記突部5の球面5aが当接している。図2に示す断面図では、A点とB点がそのときの当接点であり、全体としては円周状に当接している。また支持部材6の下面は平滑な平面である。
【0016】
前記支持部材6の下側に回路基板20が設けられている。回路基板20は、ガラスエポキシ樹脂や紙フェノールからなる基板、または金属板にフィルム状基板が接合された基板などであり、その基板の表面に銅箔または銅箔にカーボンを載せて形成された1対の半円状の接点21,21が形成されている。これらの接点21,21は、前記各押釦3が設けられる真下にそれぞれ形成されている。
【0017】
前記回路基板20の上部には、接点21,21の全体を覆うことが可能な大きさの弾性部材9が設けられている。弾性部材9は、ゴム製で弾性力を有する素材で形成され、前記接点21,21と対向する位置に設けられた被押圧部12と、被押圧部12の下面の外周縁部から下方へ延びるスカート状の脚部13で構成されている。
【0018】
また被押圧部12の裏面には、前記接点21,21と対向する位置に導電部14が設けられている。この導電部14は中心部が若干盛り上がった形状であり、例えばゴムなどで形成された弾性部材にカーボン等の導電性部材を配合したもので形成できる。
【0019】
本実施の形態の押圧操作装置10では、前記支持部材6と前記弾性部材9との間に合成樹脂で形成された中間部材8が設けられ、弾性部材9の被押圧部12の上面12aに固定されている。この中間部材8は円盤状に形成され且つ前記支持部材6の径寸法より若干小さい径寸法となっている。また中間部材8の上面に前記支持部材6が設けられるが、この中間部材8と支持部材6とは非固定となっており、支持部材6が中間部材8の上面をスライド自在である。図2に示すように、支持部材6の下面と中間部材8の上面はそれぞれ水平な面で形成されて、互いに面接触するようになっている。
【0020】
また前記押圧操作装置10では、回路基板20の上に1枚のゴムシート11が設置されており、この1枚のゴムシート11の複数箇所に、前記複数の弾性部材9,9,9,9が一体に***形成されている。そしてそれぞれ***した各弾性部材9,9,9,9が、前記それぞれの押釦3,3,3,3に対向して配置されている。なお、各押釦3,3,3,3に対向する位置に、別々に形成された弾性部材9が設けられていてもよい。
【0021】
前記押圧操作装置10では、図2の断面図で示すように、パネル1の裏側から押釦3が前記案内路2aに案内されて挿入され、前記押釦3の下側に支持部材6が配置され、押釦3の突部5と支持部材6の支持面7とが当接させられる。そして、弾性部材9及び中間部材8が設けられた回路基板20が、前記パネル1の裏面に装着される。このとき、各押釦3には、弾性部材9の反発力が作用し、各押釦3はパネル1の表面側へ軽く付勢された状態である。
【0022】
次に、本実施の形態の押圧操作装置10の動作について図2と図3を参照して説明する。前記押圧操作装置10では、押釦3を上下に動作させる関係上、パネル1に形成された穴2の案内路2aの内面と押釦3の外周面との間にクリアランス15が必要になるため、押釦3を押したときに押釦3が傾いた状態で操作されることがある。
【0023】
例えば、本実施の形態の押圧操作装置10において、図2の矢印Pで示すように押釦3の上面の隅が押圧された状態を想定すると、クリアランス15が形成されているので、図3で示すように押釦3に形成されたフランジ3aの片側が案内路2aの先端に当接したままで、もう一方の側のフランジ3aが案内路2aの先端から離れた状態となって、押釦3が傾斜姿勢となって押し込まれる。このような状態で押釦3が押し込まれると、突部5の球面5aの中心O5に図2に矢印Fで示すように垂直下方向から若干右寄りにずれた方向へ押圧力が発生し、前記中心O5が、穴2の中心O2からわずかに右方向へ位置ずれしようとする。このとき、前記押圧力によって支持部材6を矢印S方向へ移動させる力が生じるが、前記支持部材6は前記中間部材8の上面をスライド自在に形成されているので、前記S方向への作用を受けることによって、支持部材6が中間部材8の上面8aを右方向へスライドする。
【0024】
よって、押釦3が傾斜姿勢で押圧されたとしても、突部5が支持部材6の支持面7に円周状に当接した状態を維持した状態となり、支持部材6は前記円周状の当接部から下方向へ均等な力を受けて押し込まれる。よって、前記支持部材6は、弾性部材9の上面で斜めの姿勢となることがなく、支持部材6により中間部材8が真下に向けて均等な力で押し込まれる。弾性部材6の被押圧部12も下方向に向けて傾くことなく押し込まれる。
【0025】
前記被押圧部12の上面が押釦3によって均等に下方へ押されることによって、弾性部材9の脚部13のスカート状に形成された部分が全周にわたって均等にU字状に撓んで弾性部材9が水平に降下する。よって、弾性部材9の導電部14が傾くことなく水平な状態を保ちながら接点21,21に確実に接触できる。また、導電部14と接点21,21とが不用意に摺動するのを避けることができる。
【0026】
なお、前記押圧操作装置10では、押釦3と中間部材8をABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂で形成し、前記支持部材6を前記ABS樹脂と摩擦抵抗の低いポリアセタール樹脂で形成すると、突部5と支持部材6との摺動部分の滑り性を向上できる。また支持部材6と中間部材8との滑り性も向上できる。ただし、これらの樹脂の組み合わせに限定されるものではない。
【0027】
また本実施の形態では、中間部材8を設けた例を挙げて説明したが、前記中間部材8を設けずに、弾性部材9の被押圧部12の上面で前記支持部材6を直接に接触し、支持部材6が前記被押圧部12の上面12aで横方向へ摺動できるようにしてもよい。この場合に、前記被押圧部12の上面12aに支持部材6と滑り性のよい樹脂を塗布してもよい。
【0028】
図4は本発明の押圧操作装置の変形例を示す断面図である。この押圧操作装置30は、前記押圧操作装置10の押釦3と支持形状が異なるだけでその他の構成は前記押圧操作装置10と同様に構成されている。
【0029】
図4に示す押圧操作装置30では、押釦31の空間4内に支持部材32が設けられている。支持部材32には、垂直上向きに先端が球面33aである突部33が形成され、支持部材32は中間部材8の上にスライド自在に支持されている。一方、押釦31内の天井面には円錐形状の支持面34が形成されて、この支持面34が前記突部33の球面33aによって支持されている。
【0030】
この場合であっても前記押圧操作装置10で説明したように、支持面34が突部33で円周状に当接して支持されるので、押釦31の端部が押圧されて傾斜姿勢の状態で操作されたとしても、押釦31と突部33との当接位置が変動せず、被押圧部12が水平状態を維持したまま押し下げられる。よって、接点21,21に対して導電部14に滑りが発生することがなく確実に当接でき、また導電部14と接点21,21との間に滑りによる磨耗が生じにくい。
【0031】
また、この押圧操作装置30であっても、前記のように中間部材8を設けずに支持部材32を弾性部材9の被押圧部12の上面に直接にスライド自在に設置してもよく、また被押圧部12の上面に支持部材32に対して摩擦抵抗の小さい樹脂を塗布してもよい。
【0032】
図5は本発明の参考例の押圧操作装置を示す断面図である。ここで示す押圧操作装置40は、前記押圧操作装置10で示す突部5の球面5aを平面で支持した構成である。
【0033】
図5に示すように、突部5が形成された押釦3と回路基板20上に形成された弾性部材9との間に支持部材41が弾性部材9に固定された状態で設けられている。この参考例での支持部材41は、上面が水平な面41aで形成され、前記面41aに前記突部5の球面5aが摺動自在に当接している。
【0034】
前記押圧操作装置40において押釦3の端部が押圧操作された場合には、押釦3は傾斜姿勢となる。しかし突部5と支持部材41の上面41aとは球の一点で当接するため、この当接点が穴2の中心線O2からほとんどずれることがない。よって押釦3が押し下げられたときに支持部材41の中心付近を常に押すことができ、被押圧部12を水平に押し下げることができる。よって、導電部14と接点21,21との間で滑りが生じることがなく、確実に接触できるようになる。
【0035】
本発明の押圧操作装置は、ゲーム用のコントローラに限定されるものではなく、その他の電子機器の押圧操作装置としても使用できる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明した本発明では、押釦が傾斜した状態で無理に操作されたとしても、接点に対して滑りを生じさせることなく導通させることができるので、接触が確実になり、また接触部の磨耗による損傷を抑えることができ、打鍵に対する耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の押圧操作装置が搭載されたゲーム用のコントローラを示す分解斜視図、
【図2】押圧操作装置を示す断面図、
【図3】押圧操作装置の押釦を押圧したときの状態を示す断面図、
【図4】本発明の押圧操作装置の変形例を示す断面図、
【図5】本発明の参考例の押圧操作装置を示す断面図、
【図6】従来の押圧操作装置を示す断面図、
【符号の説明】
1 パネル
2 穴
2a 案内路
3,31 押釦
3a フランジ
5, 突部
5a,33a 球面
6,32,41 支持部材
7,34 支持面
8 中間部材
9 弾性部材
10,30,40 押圧操作装置
11 シート
12 被押圧部
13 脚部
14 導電部
15 クリアランス
20 回路基板
21 接点
Claims (4)
- パネルに形成された穴に押圧自在に挿通された押釦と、前記押釦の押圧力を受けて変形する弾性部材と、前記弾性部材の変形に応じて開閉する接点とが設けられた押圧操作装置において、
前記押釦と前記弾性部材との間に、前記弾性部材とは別体で前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在な支持部材が設けられ、
前記押釦と前記支持部材の一方に、球面の一部を形成する突部が設けられ、他方には、前記突部の球面と複数箇所で摺動する凹状の支持面が設けられていることを特徴とする押圧操作装置。 - 前記弾性部材はゴムで形成され、この弾性部材に合成樹脂製の中間部材が固定されており、この中間部材の面と前記支持部材の面とが摺動して、前記支持部材が前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在である請求項1記載の押圧操作装置。
- 前記弾性部材の面と前記支持部材の面とが摺動して、前記支持部材が前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在である請求項1記載の押圧操作装置。
- 前記支持部材に形成された支持面が円錐形状である請求項1ないし3のいずれかに記載の押圧操作装置。
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---|---|---|---|
JP2001277897A JP4012380B2 (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 押圧操作装置 |
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JP2001277897A JP4012380B2 (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 押圧操作装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2003086049A JP2003086049A (ja) | 2003-03-20 |
JP4012380B2 true JP4012380B2 (ja) | 2007-11-21 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10602627B2 (en) | 2016-02-12 | 2020-03-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Key device of electronic device |
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2001
- 2001-09-13 JP JP2001277897A patent/JP4012380B2/ja not_active Expired - Fee Related
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