JP4472730B2 - 入力装置 - Google Patents
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Description
この例では入力装置はベース11と、ベース11上に配置されたフレキシブルプリント配線板12と、ベース11上に固定されたハウジング13と、ハウジング13に回転可能に取り付けられたロータリエンコーダ14と、ロータリエンコーダ14の中央に配置されたキートップ15と、ロータリエンコーダ14と一体回転可能に連結された回転体(エンコーダジョグ)16とを備えている。
中央固定接点17上にはクリック反転するドーム状をなす中央可動接点21が配置されて中央スイッチが構成され、同様に各周辺固定接点19上にはドーム状をなす周辺可動接点22が配置されて周辺スイッチが構成されている。
ロータリエンコーダ14は操作リング部材23と導電リング板24等で構成され、操作リング部材23の下部外周面には回転時にクリック感を出す複数のディテント凹部23aが形成されている。導電リング板24はその4つの位置決め孔24aに操作リング部材23に設けられているピンが貫通されて操作リング部材23の下面に当接配置され、またこの時、各ピンにエンコーダ用摺動接点(図示せず)が導電リング板24と接触されて取り付けられる。
回転体16は中央に開口を有する環状とされ、下面側には操作リング部材23の係止部23bに係止されて回転体16とロータリエンコーダ14とを一体化するための係止片16aが90°間隔で4つ形成されている。また、ハウジング13の周辺スイッチ押下部13c上に位置するように下面側には環状部16bが形成されている。
この入力装置では回転体16を回転させるとロータリエンコーダ14が回転操作され、回転体16を傾倒させると、環状部16bが傾倒側の周辺スイッチ押下部13cの突起13dを押し、これによって対応している周辺可動接点22が反転して周辺スイッチが操作される。また、キートッブ15を押下することにより中央スイッチが操作されるものとなっている。
また、回転体16はその中央開口の周縁に位置する4つの係止片16aのみによってロータリエンコーダ14と連結されて組み立てられているため、例えば回転体16を回転操作する際にわずかな力であっても回転体16は傾き易く、この点でもガタツキが生じ易いものとなっていた。
請求項3の発明では請求項1の発明において、フランジ部の、前記バネ片が当接する面に凹凸が形成される。
請求項4の発明では請求項1の発明において、カバーにプリント配線板のグランド部と接触する延長部が一体形成される。
請求項5の発明では請求項1の発明において、前記軸部の前記軸受部上に位置する部分の外周面に凹凸が形成され、その凹凸と係合する係合部を先端に有するバネがハウジングに取り付けられる。
なお、カバーのバネ片で回転体が抑えられているため、回転体の外周部に過大な押圧力が加わったとしてもその反対側における回転体の過大な浮き上がりを阻止することができ、よって弾性変形する腕部等に過大なストレスが加わらないものとなっている。
図1及び2はこの発明による入力装置の第1の実施例の外観を示したものであり、図3はその断面構造を示したものである。また、図4は一部省略して内部構造を示したものであり、図5及び6は各部に分解してそれぞれ上方及び下方より見た状態を示したものである。まず、図5及び6を参照して各部の構成について説明する。
この例では入力装置は金属プレート31と、所定のパターンが形成され、かつその上面にスイッチが構成されたフレキシブルプリント配線板32と、ハウジング33と、回転体34と、抜け止め部材35と、接点部材36と、ボタン37と、カバー38とによって構成されている。
ハウジング33は環状をなし、4つの周辺スイッチ42を囲む大きさの実装固定部33aと、その実装固定部33a内の中央に位置する環状の軸受部33bと、それら実装固定部33aと軸受部33bとを連結する腕部33cとを有している。腕部33cは周方向に延伸されて形成されており、この例では等角間隔で4つ設けられている。
軸受部33b及び4つの腕部33cは厚さが小とされて実装固定部33aの下面より上方に浮いて位置されており、4つの突起33gはその上面が実装固定部33aの突出部33dの上面より上に位置され、下面は実装固定部33aの下面より上に位置されている。また、各突出部33dの下面にはボス33hが形成されており、軸受部33bの下面には幅狭の突条33iが2本同心円をなして形成されている。なお、実装固定部33aの外周面にはカバー38取り付け固定用の係止爪33jが4つ形成されている。
接点部材36はリング形状とされ、その周方向3箇所には摺動子36aが切り起こされて形成されている。また、抜け止め部材35と同様、回転体34のボス34eが挿通される3つの穴36bが形成されている。
ボタン37は押圧操作面を構成する円柱状部37aと、その下面中央に突出形成された押圧突起37bと、円柱状部37aの下面周縁部から突出形成された一対の脚部37cとを有する。これら脚部37cは円柱状部37aの下面から突出された後、周方向に延伸され、さらに一段下がって周方向に延伸された形状とされている。なお、一対の脚部37cの各先端下面には組み立て用のボス37dがそれぞれ突出形成され、さらに一方の脚部37cの先端下面には図5,6では隠れて見えないが、小径の位置決め用のボスが突出形成されている。また、円柱状部37aの下端には大径部37eが設けられている。
カバー38は金属製とされ、例えばバネ性を有するステンレス材によって形成される。回転体34、ハウジング33及びボタン37は樹脂製とされる。抜け止め部材35は例えばステンレス板によって形成され、接点部材36は例えばリン青銅板を加工することによって形成され、その表面にはAuメッキが施されている。金属プレート31は例えばステンレス製とされる。なお、抜け止め部材は樹脂製としてもよい。
即ち、まずハウジング33の軸受部33bに上方から回転体34の軸部34bの先端側の小径部34dを挿入し、軸受部33bの下側から抜け止め部材35及び接点部材36を回転体34に取り付ける。この取り付けは抜け止め部材35及び接点部材36の各3つの穴35a,36bに回転体34のボス34eを挿入し、ボス34eの先端を熱カシメ(熱溶着)することによって行われ、これにより回転体34は抜け止め部材35によって抜け止めされて軸受部33bに回転自在に軸支され、接点部材36は回転体34と一体に回転するものとなる。
次に、金属プレート31に搭載固定されているフレキシブルプリント配線板32に対してボタン37が取り付けられる。この取り付けはボタン37に形成されている位置決め用のボスを穴48に挿入し、組み立て用の2つのボス37dを穴47に挿入して、それらボス37dの先端を熱カシメすることによって行われる。
各周辺スイッチ42の周辺可動接点42a上には図3及び4に示したようにハウジング33の突起33gが当接して位置し、突起33gの上面には回転体34の周壁部34fが当接して突起33gは周壁部34fと周辺可動接点42aとの間に挟まれた状態となる。同様に、中央スイッチ41の中央可動接点41a上にはボタン37の押圧突起37bが当接して位置する。ボタン37はその大径部37eが回転体34によって抜け止めされている。接点部材36の3つの摺動子36aは、その先端がロータリエンコーダ用接点43と接触され、これら摺動子36aとロータリエンコーダ用接点43とでロータリエンコーダが構成される。
上記のような構成とされた入力装置では回転体34の操作面34aの外周部の一部が押し込まれた場合、ハウジング33の腕部33cが弾性変形し、軸受部33bが傾くことで回転体34の傾倒動作が可能とされている。そして、回転体34の傾倒により傾倒側の突起33gが回転体34の周壁部34fによって押され、この突起33gによって対応する周辺スイッチ42の周辺可動接点42aが押圧操作されて、押圧操作された周辺スイッチ42がONとなる。
回転体34が回転操作されると、回転体34と共に接点部材36が回転し、その摺動子36aがロータリエンコーダ用接点43と摺接してロータリエンコーダ用接点43上を移動する。この移動を電気的に検出することによって回転体34の回転が検出される。
一方、ボタン37が押し込まれると、その一対の脚部37cが弾性変形し、押圧突起37bによって中央スイッチ41の中央可動接点41aが押圧操作されて中央スイッチ41がONとなる。押圧が解除されると、中央可動接点41aの復元力と脚部37cの弾性復元力によってボタン37の押圧操作面は元の位置に復帰し、中央スイッチはOFFとなる。
また、回転体34はこのように軸支されると共に、そのフランジ部34gがカバー38のバネ片38eによって抑えられ、水平に安定に保持されているため、回転操作時においてガタつくことはなく、またわずかな力で傾くといったことは発生せず、よって安定に回転操作することができるものとなっている。
加えて、例えば回転体34の傾倒操作時に過大な押圧力が回転体34に付加されたとしても、カバー38によって回転体34の反対側の過大な浮き上がりが阻止されるため、例えば腕部33cに大きなストレスが加わるといった状況を回避することができる。
図8はこの発明の第3の実施例として、カバー38に延長部38gを一体形成したものであり、延長部38gは係止部38bと同一方向に折り曲げ形成されている。この延長部38gはカバー38がハウジング33に取り付けられ、そのハウジング33がフレキシブルプリント配線板32上に実装された際に、フレキシブルプリント配線板32のグランド部と接触するものとされる。なお、この例ではフレキシブルプリント配線板32のグランド部と金属プレート31とが導通されて金属プレート31がグランドをなすものとされ、延長部38gはこの金属プレート31の側面に圧接するように形成されている。
次に、図9〜11に示したこの発明の第4の実施例について説明する。
図7に示した第2の実施例では回転体34のフランジ部34gに凹凸部34kを設けることによって、回転体34とカバー38のくの字状突出部38fとによりディテント機構を構成し、回転体34の回転操作時にクリック感触を得られるようにしているが、この例ではフランジ部34gに凹凸部34kを設けるのではなく、回転体34の軸部34bの大径部34cの外周面に、つまり軸部34bの、ハウジング33の軸受部33b上に位置する部分の外周面に全周に渡って凹凸を形成し、この凹凸部34mと係合するバネ51を設けたものである。
バネ51はハウジング33に取り付けられ、この例ではハウジング33の連結部33eの1箇所にボス33kが形成され、このボス33kに穴51dが挿通され、ボス33kの先端を熱カシメすることによってバネ51がハウジング33に取り付けられる。なお、ハウジング33の軸受部33bの外周にはバネ片51aの基端側に当接して、それらバネ片51aの互いに近接する方向への、つまりハウジング33の軸受部33b上への動きを規制するストッパ33mが一対設けられている。ディテント機構としてこの図9〜11に示したような構成を採用することもできる。
さらに、各種接点、スイッチが形成されるプリント配線板として、フレキシブルプリント配線板32を使用し、金属プレート31によってそれを搭載支持する構成を採用しているが、このような構成に替え、リジッドなプリント配線板を使用してもよい。
Claims (6)
- 多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置であって、
円周上に90°間隔で配列形成された4つの周辺固定接点と、その円周の内側にその円周に沿って環状に配列形成された複数のロータリエンコーダ用接点とを有するプリント配線板と、
前記各周辺固定接点上に配置された4つの周辺可動接点と、
前記プリント配線板上に実装され、前記複数の周辺固定接点を囲む環状とされた実装固定部と、その実装固定部内に位置し、実装固定部と複数の腕部を介して連結された環状軸受部を有するハウジングと、
操作面を有し、その操作面と反対側の中央に突設された軸部が前記軸受部に軸支され、周壁部が前記周辺可動接点上に位置され、その周壁部の外周にフランジ部が設けられている回転体と、
前記軸部の先端に固定されて前記軸部を前記軸受部から抜け止めすると共に、前記ロータリエンコーダ用接点と摺接する摺動子を有する接点部材と、
前記ハウジングに取り付けられ、前記実装固定部上に位置して前記回転体を囲む環状部を有し、その環状部に前記プリント配線板側に突出する突出部を有するバネ片が周方向に配列されて4つ形成されている金属製カバーとよりなり、
前記回転体は前記腕部が弾性変形することによって傾倒操作可能とされ、その傾倒によって傾倒側の前記周辺可動接点が押圧操作され、
前記4つのバネ片の前記各突出部は前記4つの周辺可動接点と周方向同じ角度位置に位置され、
前記フランジ部は前記4つのバネ片によって前記プリント配線板方向に押圧されていることを特徴とする入力装置。 - 請求項1記載の入力装置において、
前記軸受部の外周に前記周辺可動接点を押圧する突起が突出形成され、その突起は前記周壁部と周辺可動接点との間に挟まれていることを特徴とする入力装置。 - 請求項1記載の入力装置において、
前記フランジ部の、前記バネ片が当接する面に凹凸が形成されていることを特徴とする入力装置。 - 請求項1記載の入力装置において、
前記カバーに前記プリント配線板のグランド部と接触する延長部が一体形成されていることを特徴とする入力装置。 - 請求項1記載の入力装置において、
前記軸部の前記軸受部上に位置する部分の外周面に凹凸が形成され、
その凹凸と係合する係合部を先端に有するバネが前記ハウジングに取り付けられていることを特徴とする入力装置。 - 請求項1記載の入力装置において、
前記回転体の中央に貫通孔が形成されて、その貫通孔にボタンが配置され、
そのボタンによって押圧操作される中央スイッチが前記プリント配線板上に設けられていることを特徴とする入力装置。
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