JP5483648B1 - 入力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】防塵防滴性能に優れ、異物等の侵入によってダイヤルの回転操作時の操作感触が悪化することのない入力装置を提供する。
【解決手段】中央スイッチ51を押し下げるセンタキー42の柱状部42dのまわりに、円板状をなし、中央に取り付け穴44aを有するゴム部材44を圧入により固定してセンタキー42のフランジ42c下に位置させる。ゴム部材44の周縁部にダイヤルベース36の第1フランジ部36bの周縁部と摺動接触する環状突起部44cを設ける。また、ゴム部材44の環状突起部44c、ダイヤルベース36の段部36cの各外周面とダイヤル39の周壁部39cの内周面との間にそれぞれ間隙dを設ける。
【選択図】図2

Description

この発明は回転操作及び傾倒操作されるダイヤルと、そのダイヤルの中央開口に位置して押し下げ操作されるセンタキーとを有する複合操作型の入力装置に関する。
この種の入力装置は、例えば携帯電話機やデジタルカメラ、携帯情報端末などの機器の入力部に使用されている。図11はこのような入力装置の従来例として、特許文献1に多機能形電子部品として記載されている構成を示したものである。
この多機能形電子部品は、支持部材11上に、フレキシブル回路基板12の第2回路基板部12bと、取付台13と、フレキシブル回路基板12の第1回路基板部12aと、第2防滴部材14と、摺動子15を取り付けた回転体16と、クリックバネ17と、ケース18と、第1防滴部材19と、スペーサ部材21と、押釦つまみ22と、回転つまみ23とを設置して構成されている。
フレキシブル回路基板12の第1回路基板部12aには摺動子15が摺接する摺接パターンが形成されており、第2回路基板部12bの上面の中央には中央スイッチ24が構成され、中央スイッチ24の周囲には90°間隔に4つの押圧スイッチ25が構成されている。中央スイッチ24及び押圧スイッチ25はいずれも第2回路基板部12bに形成されたスイッチパターン上にドーム形状の可動接点板を設置して構成されている。第2回路基板部12bの上面には第1防滴シート26が貼り付けられている。
ケース18の上部に設置される回転つまみ23は軸支部23a及び軸支部23a中央に設けられた開口部23bを有し、軸支部23aはケース18に設けられた開口18a内に回転自在に挿入されている。回転体16はケース18の下部に設置され、回転つまみ23の軸支部23aに連結されている。ケース18は取付台13に載置されている。
押釦つまみ22は回転つまみ23の開口部23b内に上下動自在に設置されている。押釦つまみ22の押圧部22aは取付台13中央の筒状突出部13aに上下に貫通して設けられた開口部13bに挿通され、中央スイッチ24上に位置されている。取付台13の下面の各押圧スイッチ25と対向する位置には下方に向かって突出する押圧部13cが形成されており、各押圧部13cは押圧スイッチ25上に位置されている。取付台13は回転つまみ23の揺動に伴い、回転つまみ23と共に揺動し、これにより押圧スイッチ25は押圧操作される。
第1防滴部材19はゴムなどの弾性部材で構成されている。第1防滴部材19は回転つまみ23の開口部23bに軸支部23aよりも開口部23b側に張出すように設けられた張出し部23cの下面と、回転体16の上面との間に挟持される筒状の防滴挟持部19aと、防滴挟持部19aの内側の空間を覆って押釦つまみ22が載置される覆い板部19bとを有している。覆い板部19bは根本部19cと側壁部19dとつまみ取付部19eを具備して構成されている。つまみ取付部19eには押釦つまみ22の押圧部22aが挿通され、第1防滴部材取付部22bが嵌め込まれて位置する取付孔19fが形成されている。
第2防滴部材14はゴムなどの弾性部材で構成され、回転体16を囲むケース18の側壁部18bの外周から張出すつば部18cの下面と、このつば部18cの下面に対向する取付台13の上面との間に、ケース18の側壁部18bを取り囲んだ状態で挟持されている。
この図11に示した多機能形電子部品では、第1防滴部材19によって回転つまみ23の開口部23bと押釦つまみ22の間の隙間から浸入する液体が回転体16側に、即ち摺動子15と摺接パターンからなる電気的機能部側に浸入するのを防止することができ、また第2防滴部材14によってケース18と取付台13の間の隙間から回転体16側(電気的機能部側)に液体が浸入するのを防止することができるものとなっている。なお、図11中、27は外装ケースを示し、その開口部27a内に回転つまみ23が挿入設置されている。
特開2009−238707号公報
上述したように、図11に示した従来の入力装置(多機能形電子部品)では摺動子と摺接パターンからなる電気的機能部側に液体が浸入するのを防止することができるものとなっており、これにより入り込んだ液体によって電気的機能部の電気的出力に誤動作が生じるといったような問題を解消することができるものとなっている。
回転操作により摺動子が摺動接触する電極パターン(摺接パターン)は露出しており、防滴性を確保することはこの種の入力装置において安定した性能を維持する上で重要な要素である。
一方、このような防滴性能に加え、防塵性能も重要な要素であり、この種の入力装置においては防塵防滴性能の向上が求められている。防塵性が劣ると、浸入した異物によって電気的性能が損なわれたり、操作感触が損なわれるといった状況が発生する。特に、回転体と非回転体(固定体)との間に異物が入り込み、異物が介在すると、回転操作時の操作感触が大きく損なわれるといった状況が発生する。
この点、図11に示した従来の構成では回転つまみ23の回転操作時に第1防滴部材19は回転つまみ23と同時に回る構造となっており、この第1防滴部材19のつまみ取付部19eの上に押釦つまみ22が位置する構造となっている。つまみ取付部19eの上面と押釦つまみ22の下面との対向面積は大きく、この対向部分に異物が入り込むと異物は中に留まりやすく、よって異物の介在によって回転つまみ23の回転操作時の操作感触が悪化しやすい構造となっている。加えて、回転つまみ23の張出し部23cと押釦つまみ22のつば部22cとの間にも異物が入り込んで留まりやすく、この点でも回転操作時の操作感触が悪化しやすい構造となっている。
この発明の目的は上述した問題に鑑み、防塵防滴性能に優れ、安定かつ良好な操作感触が得られるようにした入力装置を提供することにある。
請求項1の発明によれば、回転操作及び傾倒操作されるダイヤルと、そのダイヤルの中央開口に位置して押し下げ操作されるセンタキーとを有する入力装置は、円周上に電極パターンが形成されたプリント配線板と、前記円周の中央に位置してプリント配線板上に構成された中央スイッチと、前記円周の回りに配列されてプリント配線板上に構成された複数の周辺スイッチと、プリント配線板上に実装され、前記電極パターンと複数の周辺スイッチとの間の円周上に配置された円筒部と、その円筒部の上端内周に突出形成された軸受部と、円筒部の下端外周に突出形成された複数の固定部と、それら固定部に変位可能に支持されて各周辺スイッチ上に配置された押圧部とを有するベースと、円筒状をなして前記軸受部に支持される軸部と、その軸部の上端外周に突出形成された第1フランジ部と、その第1フランジ部の外周に下方に向かって設けられた段部と、その段部の下端外周に突出形成された第2フランジ部とを有するダイヤルベースと、前記軸部の下端に取り付けられて軸部を前記軸受部から抜け止めすると共に、前記電極パターンと摺動接触する接触子を有する接点部材と、前記中央開口を囲む環状をなす操作部と、その操作部の外周に設けられた周壁部と、その周壁部の下端外周に突出形成され、前記第2フランジ部の上面に密着固定される環状部とを有するダイヤルと、中央スイッチ上に位置する柱状部と、その柱状部の上端に設けられて前記中央開口から外部に臨むキー部と、そのキー部の外周に設けられてダイヤルによって抜け止めされるフランジとを有するセンタキーと、円板状をなし、中央に取り付け穴を有するゴム部材とよりなり、ゴム部材は前記フランジ下に位置し、前記柱状部が前記取り付け穴に圧入されてセンタキーに固定され、ゴム部材の周縁部に、前記第1フランジ部に向かって突出し、前記第1フランジ部の周縁部と摺動接触する環状突起部が形成され、前記環状突起部及び前記段部の各外周面と前記周壁部の内周面との間にそれぞれ間隙が設けられているものとされる。
請求項2の発明によれば、回転操作及び傾倒操作されるダイヤルと、そのダイヤルの中央開口に位置して押し下げ操作されるセンタキーとを有する入力装置は、円周上に電極パターンが形成されたプリント配線板と、前記円周の中央に位置してプリント配線板上に構成された中央スイッチと、前記円周の回りに配列されてプリント配線板上に構成された複数の周辺スイッチと、プリント配線板上に実装され、前記電極パターンと複数の周辺スイッチとの間の円周上に配置された円筒部と、その円筒部の上端内周に突出形成された軸受部と、円筒部の下端外周に突出形成された複数の固定部と、それら固定部に変位可能に支持されて各周辺スイッチ上に配置された押圧部とを有するベースと、円筒状をなして前記軸受部に支持される軸部と、その軸部の上端外周に突出形成された第1フランジ部と、その第1フランジ部の外周に下方に向かって設けられた段部と、その段部の下端外周に突出形成された第2フランジ部とを有するダイヤルベースと、前記軸部の下端に取り付けられて軸部を前記軸受部から抜け止めすると共に、前記電極パターンと摺動接触する接触子を有する接点部材と、前記中央開口を囲む環状をなす操作部と、その操作部の外周に設けられた周壁部と、その周壁部の下端外周に突出形成され、前記第2フランジ部の上面に密着固定される環状部とを有するダイヤルと、中央スイッチ上に位置する柱状部と、その柱状部の上端に設けられて前記中央開口から外部に臨むキー部と、そのキー部の外周に設けられたフランジとを有するセンタキーと、環状をなし、前記キー部を囲んで前記中央開口に位置された意匠板と、円板状をなし、中央に取り付け穴を有するゴム部材とよりなり、ゴム部材は前記フランジ下に位置し、前記柱状部が前記取り付け穴に圧入されてセンタキーに固定され、意匠板は外周側がゴム部材上に搭載固定され、内周側は前記フランジ上に位置してセンタキーを抜け止めしており、ゴム部材の周縁部に、前記第1フランジ部に向かって突出し、前記第1フランジ部の周縁部と摺動接触する環状突起部が形成され、前記環状突起部及び前記段部の各外周面と前記周壁部の内周面との間にそれぞれ間隙が設けられているものとされる。
請求項3の発明では請求項2の発明において、意匠板の下面にゴム部材との固定用のボスが形成され、前記ボスはゴム部材を貫通しており、ダイヤルの傾倒操作時に前記第1フランジ部と突き当たるものとされる。
請求項4の発明では請求項1乃至3のいずれかの発明において、ゴム部材は径方向中間部に湾曲部を備えている。
請求項5の発明では請求項1乃至4のいずれかの発明において、前記第1フランジ部の内周側に、ゴム部材に向かって突出してゴム部材と接する環状突部が形成されているものとされる。
請求項6の発明では請求項1乃至5のいずれかの発明において、ベースの円筒部の回りに環状をなすベースゴム部材が配置され、ベースゴム部材はプリント配線板上に固定される外周部と、その外周部の内側に位置して前記第2フランジ部の下面周縁部と摺動接触する中間部と、その中間部の内側に位置する内周部とよりなり、内周部には前記押圧部が位置することが可能な穴が複数形成され、中間部は断面逆V字状とされて弾性変形可能とされる。
請求項7の発明では請求項1乃至6記載のいずれかの入力装置において、中央スイッチ及び周辺スイッチは、それぞれプリント配線板に形成された固定接点と、その固定接点上に配置されたドーム状をなす可動接点とよりなり、可動接点はカバーシートによって被われているものとされる。
この発明によれば、中央スイッチを押し下げるセンタキーの柱状部を、円板状をなすゴム部材の中央の取り付け穴に圧入することによってゴム部材をセンタキーのフランジ下に位置させてセンタキーに固定し、ゴム部材の周縁部に設けた環状突起部をダイヤルベースに摺動接触させる構造となっている。よって、センタキーが位置する入力装置上面の部品間に存在する隙間から侵入する液体、塵等に対して良好な防塵防滴性能を得ることができる。隙間から侵入した液体や塵等に対してはゴム部材の環状突起部、ダイヤルベースの段部の各外周面とダイヤルの周壁部の内周面との間に設けた間隙によって逃げルートが確保されているため、露出している電極パターン部分への侵入を防止することができる。
加えて、侵入した異物がゴム部材の摺動接触部分に留まるといった状況は生じにくいため、異物の介在によってダイヤルの回転操作時の操作感触が悪化するという問題も生じにくいものとなっている。
Aはこの発明による入力装置の第1の実施例を示す平面図、Bはその側面図。 図1AのC−C線拡大断面図。 図1に示した入力装置を分解して上方から見た斜視図(その1)。 図1に示した入力装置を分解して上方から見た斜視図(その2)。 図1に示した入力装置を分解して下方から見た斜視図(その1)。 図1に示した入力装置を分解して下方から見た斜視図(その2)。 この発明による入力装置の第2の実施例を示す断面図。 Aは図7におけるダイヤル、センタキー、ゴム部材の上方から見た斜視図、BはAの部品を下方から見た斜視図。 この発明による入力装置の第3の実施例を示す断面図。 Aは図9におけるダイヤル、センタキー、ゴム部材の上方から見た斜視図、BはAの部品を下方から見た斜視図。 入力装置の従来例を示す断面図。
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図1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2はその断面構造を示したものである。また、図3〜6は各部に分解して示したものである。まず、図3〜6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プレート31と、両面テープ32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33と、ベース34と、バネ35と、ダイヤルベース36と、接点部材37と、両面テープ38と、ダイヤル39と、意匠板41と、センタキー42と、センタキーベース43と、ゴム部材44と、ベースゴム部材45とによって構成されている。
プレート31は方形状をなす金属板よりなり、その4隅にはこの入力装置の取り付け固定用の穴31aが形成され、さらに位置決め用の穴31b,31cが形成されている。また、各部の組み立てに使用する穴31d〜31gが形成されている。
フレキシブルプリント配線板33は円形部33aと、その円形部33aから延長形成されたケーブル部33bとよりなる。円形部33aの中央には中央スイッチ51が構成され、この中央スイッチ51を囲む円周上には周辺スイッチ52が構成されている。周辺スイッチ52はこの例では90°間隔で4つ配列されている。これら周辺スイッチ52が配列されている円周と中央スイッチ51との間にはロータリエンコーダ用の電極パターン53が円周に沿って環状に配列形成されている。
中央スイッチ51はこの例ではフレキシブルプリント配線板33に形成された中央固定接点と、その上に配置されたドーム状をなす中央可動接点51a(図2参照)とよりなり、この中央可動接点51aがクリック反転することによってON/OFF動作するものとされる。同様に、周辺スイッチ52はフレキシブルプリント配線板33に形成された周辺固定接点と、その上に配置されたドーム状をなす周辺可動接点52a(図2参照)とよりなり、周辺可動接点52aがクリック反転することによってON/OFF動作するものとされる。なお、中央可動接点51a上には円形のカバーシート54が被され、一方、4つの周辺可動接点52a上にはリング状をなすカバーシート55が被され、これらカバーシート54,55によって中央可動接点51a及び周辺可動接点52aはそれぞれ所定の位置に位置決め固定されると共に、中央スイッチ51及び周辺スイッチ52が保護されている。
フレキシブルプリント配線板33及びカバーシート54,55にはそれらを貫通してベース34取り付け用の8つの穴56、ベースゴム部材45取り付け用の4つの穴57、センタキーベース43取り付け用の2つの穴58及びセンタキーベース位置決め用の穴59が形成されており、上述したプレート31に形成されている穴31d〜31gはこれら穴56〜59とそれぞれ位置、大きさが一致されている。
ベース34は環状をなし、円筒部34aと、その円筒部34aの上端内周に突出形成された軸受部34bと、円筒部34aの下端外周に90°間隔で突出形成された4つの固定部34cと、4つの固定部34cの各中間部分をつなぐ枠部34dと、4つの押圧部34eとを有している。4つの押圧部34eは枠部34dより内周側に位置し、周方向において4つの固定部34cの各間に位置しており、各押圧部34eは周方向において両側に位置する固定部34cにそれぞれ弾性変形可能な支持梁34fを介して支持され、変位可能とされている。
軸受部34bの外周側には円弧状をなす長いスリット34gが周方向に配列されて4つ形成されており、このようなスリット34gを設けたことによって軸受部34bの傾倒動作が容易とされている。なお、円筒部34aの上面にはボス34hが周方向に配列されて4つ突出形成され、外周面には円弧状に切り欠かれた切り欠き34iが周方向に配列されて4つ形成されている。また、4つの固定部34cの下面にはそれぞれ長短2つのボス34jが突出形成されており、2つのボス34jの間にはそれぞれ穴34kが貫通形成されている。
ダイヤルベース36は円筒状をなす軸部36aと、軸部36aの上端外周に突出形成された第1フランジ部36bと、第1フランジ部36bの外周に下方に向かって延長されて設けられた段部36cと、段部36cの下端外周に突出形成された第2フランジ部36dとを有する。第2フランジ部36dの下面にはこの例では突部36eが環状に突出形成されている。また、第1フランジ部36bの上面の周縁部には環状突部36fが突出形成され、さらに、上面の内周側にも環状突部36gが突出形成されている。
軸部36aの外周面にはディテント機構を構成する凹凸36hが周方向に配列されて形成されており、軸部36aの下端面にはボス36iが3つ、周方向に配列されて突出形成されている。また、第2フランジ部36dにはダイヤル39との組み立てに用いる穴36jが4つ、周方向に配列されて形成されている。
接点部材37はリング形状とされ、その周方向3箇所には接触子37aが切り起こされて形成されている。また、ダイヤルベース36のボス36iが挿入される3つの穴37bが形成されている。
ダイヤル39は中央開口39aを囲む環状をなす操作部39bと、その操作部39bの外周に設けられた周壁部39cと、周壁部39cの下端外周に突出形成された環状部39dとを有する。環状部39dの外周にはこの例では周壁部39cと対向して周壁部39cとの間に溝を形成するように外周壁39eが設けられている。環状部39dの下面にはボス39fが4つ、周方向に配列されて突出形成されている。なお、操作部39bの上面(操作面)には微小凹凸39gが周方向に配列されて形成されている。また、操作部39bの内周端は下面側が切り欠かれて厚さが小とされている。
意匠板41は環状をなし、その下面の周縁部にはボス41aが4つ、周方向に配列されて突出形成されている。意匠板41の周縁部は上面側が切り欠かれて厚さが小とされている。一方、意匠板41の内周面41bは上面側から下面側に向かって径がわずかに増大するテーパ形状とされ、意匠板41の下面には内周面41bに続いて凹部41cが環状に形成されている。
センタキー42は円筒状をなし、その閉塞された一端面が操作面42aをなすキー部42bと、操作面42aと反対側においてキー部42bの外周に設けられたフランジ42cと、操作面42aの裏面中央に突出形成された柱状部42dと、柱状部42dを囲んで操作面42aの裏面に突出形成された3本の位置決め軸42eとを有する。柱状部42d及び位置決め軸42eは共に円柱状とされている。
センタキーベース43は円筒状をなし、その一端(上端)を閉塞する上板部43aの中央にはセンタキー42の柱状部42dが挿入される穴43bが形成され、さらにこの穴43bを囲んでセンタキー42の3本の位置決め軸42eが挿入される穴43cが3つ、形成されている。上板部43aの裏面中央には円筒部43dが突出形成されており、この円筒部43dによって穴43bは円筒部43dの下端まで延長された形となっている。この穴43bは下端から上端に向かって径が増大するテーパ形状をなすものとされている。センタキーベース43の下端面には位置決め用のボス43e及び一対の組み立て用のボス43fが突出形成されている。
ゴム部材44は円板状をなし、中央にはセンタキー42の柱状部42dが圧入される取り付け穴44aが形成され、さらに取り付け穴44aを囲んでセンタキー42の位置決め軸42eが圧入される3つの穴44bが形成されている。下面の周縁部には環状突起部44cが突出形成されている。ゴム部材44の径方向中間部は下面側に断面円弧状をなして突出するように湾曲されており、この湾曲部44dより内側の内周部44eは湾曲部44dより外側の外周部44fに対し、1段低くされている(図2参照)。外周部44fには意匠板41の4つのボス41aが挿入される穴44gが周方向に配列されて4つ形成されている。また、内周部44eの上面には突出部44hが環状に形成されている。なお、ゴム部材44の取り付け穴44aを囲む中央部分は上下に突出して厚さが大とされている。
ベースゴム部材45は環状をなし、その外周部45aは厚さが大とされている。外周部45aの下面には90°間隔で4つの溝45bが形成されており、各溝45bの底面にはボス45cが突出形成されている。外周部45aの内側に位置する中間部45dは厚さが小とされ、断面逆V字状(図2参照)とされて弾性変形可能とされている。中間部45dの内側に位置する内周部45eには穴45fが周方向に配列されて4つ形成されている。中間部45dは外周部45a及び内周部45eより上方に突出するように形成されている。なお、内周部45eの内周端は上方に突出して厚さが大とされており、この内周面には円弧状に突出する突出部45gが周方向に配列されて4つ形成されている。
ベース34、ダイヤルベース36、ダイヤル39、意匠板41、センタキー42及びセンタキーベース43は樹脂製とされる。ゴム部材44及びベースゴム部材45は例えばシリコーンゴム製とされる。接点部材37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。プレート31は例えばステンレス製とされる。
各部の組み立ては以下のようにして行われる。
中央スイッチ51及び周辺スイッチ52が形成されたフレキシブルプリント配線板33の円形部33aを両面テープ32によりプレート31上に固定する。この時、プレート31の各穴31d〜31gと、フレキシブルプリント配線板33側の各穴56〜59の位置が一致される。
ベース34の円筒部34aの回りに上方からベースゴム部材45を嵌め込んで円筒部34aの回りにベースゴム部材45を取り付ける。ベースゴム部材45の内周面に形成されている4つの突出部45gはベース34の円筒部34aの外周面に形成されている4つの切り欠き34iに位置される。ベース34の4つの固定部34cはベースゴム部材45の4つの溝45bに嵌め込まれ、溝45bに形成されているボス45cが固定部34cに形成されている穴34kにそれぞれ挿入される。また、ベース34の4つの押圧部34eはベースゴム部材45の内周部45eに形成されている4つの穴45fに位置される。
次に、バネ35をベース34に取り付ける。バネ35はこの例では両端が延ばされて、その先端にフック部35aが設けられたコイルバネとされており、2つのフック部35aがベース34の円筒部34aの上面の隣接するボス34hに引っ掛けられて取り付けられる。
次に、ベース34の軸受部34bに上方からダイヤルベース36の軸部36aを挿入し、軸部36aの下端面に形成されている3つのボス36iを接点部材37の3つの穴37bに挿入して接点部材37を軸部36aの下端に取り付ける。そして、ボス36iの先端を熱かしめする。ダイヤルベース36の軸部36aは接点部材37によって軸受部34bから抜け止めされ、軸受部34bに軸部36aが回転自在に支持される。また、バネ35はダイヤルベース36の凹凸36hに弾性変形可能に接触される。
上記のようにして、ベースゴム部材45、バネ35、ダイヤルベース36及び接点部材37が取り付けられたベース34をフレキシブルプリント配線板33上に実装固定する。固定はベース34の4つの固定部34cのボス34jを、それぞれ穴56,31dに順次挿入し、各固定部34cの先端側に位置する長い方のボス34jの先端を熱かしめすることによって行われる。各固定部34cの基端側に位置する短い方のボス34jは位置決めに使用される。円筒部34aは電極パターン53と、4つの周辺スイッチ52との間の円周上に位置される。なお、固定部34cの穴34kに挿入されて固定部34cの下面から突出しているベースゴム部材45のボス34cは穴57,31eに順次挿入される。
次に、センタキーベース43をフレキシブルプリント配線板33上に取り付ける。この際、位置決め用のボス43eが穴59,31gに順次挿入されて位置決めされ、組み立て用の一対のボス43fが穴58,31fに順次挿入され、ボス43fの先端が熱かしめされる。
次に、センタキー42の柱状部42d及び3本の位置決め軸42eを、ゴム部材44の取り付け穴44a及び3つの穴44bにそれぞれ圧入することによって、ゴム部材44をセンタキー42に固定する。ゴム部材44はセンタキー42のフランジ42c下に位置し、内周部44eの突出部44hより外側部分がフランジ42cの下面と接触される。ゴム部材44の内周部44eの上面に形成されている突出部44hはセンタキー42の円筒状をなすキー部42bの内周に嵌め込まれて位置される。
次に、意匠板41をゴム部材44に取り付ける。取り付けは意匠板41の4つのボス41aをゴム部材44の4つの穴44gに挿入することによって行われる。意匠板41は外周側がゴム部材44の外周部44f上に搭載されて固定される。
次に、上記のようにしてゴム部材44及び意匠板41が取り付けられたセンタキー42をセンタキーベース43に取り付ける。取り付けは柱状部42d及び3本の位置決め軸42eをそれぞれセンタキーベース43の穴43b,43cに挿入することによって行われる。
次に、ダイヤル39をダイヤルベース36に取り付ける。ダイヤル39の取り付けは、ダイヤル39の環状部39dの下面をダイヤルベース36の第2フランジ部36dの上面に両面テープ38で密着固定することによって行われ、この際、環状部39dの下面のボス39fが第2フランジ部36dの穴36jに挿入されて位置される。ダイヤル39はこのようにしてダイヤルベース36に固定一体化され、ダイヤルベース36及び接点部材37はダイヤル39と一体に回転するものとなる。以上により組み立てが完了する。
意匠板41の厚さが小とされた周縁部上にはダイヤル39の厚さとが小とされた内周端が位置し、これにより意匠板41はダイヤル39によって抜け止めされる。また、センタキー42のフランジ42c上には意匠板41の凹部41cが形成されている内周端が位置し、これによりセンタキー42は意匠板41によって抜け止めされる。センタキー42のキー部42bはダイヤル39の中央開口39aに位置して外部に臨み、意匠板41はキー部42bを囲んで中央開口39aに位置して同様に外部に臨む状態となる。
各周辺スイッチ52の周辺可動接点52a上には図2に示したようにベース34の押圧部34eが位置し、押圧部34e上にはダイヤルベース36の突部36eが位置する。一方、中央スイッチ51の中央可動接点51a上にはセンタキー42の柱状部42dが位置する。接点部材37の3つの接触子37aは、その先端がフレキシブルプリント配線板33の電極パターン53と接触され、これら接触子37aと電極パターン53とでロータリエンコーダが構成される。
ゴム部材44はダイヤル39、意匠板41及びセンタキー42で蓋された内部空間に位置し、ダイヤルベース36の第1フランジ部36bに向かって突出している環状突起部44cはその先端が第1フランジ部36bの周縁部に形成されている環状突部36fの先端に軽く押し当てられて接触した状態となっている。また、第1フランジ部36bの内周側にゴム部材44に向かって突出している環状突部36gはその先端がゴム部材44の湾曲部44dに軽く押し当てられて接触した状態となっている。ゴム部材44の環状突起部44c、ダイヤルベース36の環状突部36f及び段部36cとダイヤル39の周壁部39cの内周面との間にはそれぞれ間隙dが設けられている。
ベースゴム部材45の外周部45aはベース34の、枠部34dより外側に突出している4つの固定部34cを挟み込んでフレキシブルプリント配線板33上に搭載され、断面逆V字状をなす中間部45dの上にダイヤルベース36の第2フランジ部36dが位置される。中間部45dは第2フランジ部36dに軽く押し当てられて接触した状態となっている。
上記のような構成とされた入力装置ではダイヤル39が回転操作されると、接触子37aが電極パターン53上を移動し(接触摺動し)、この移動を電気的に検出することによってダイヤル39の回転が検出される。なお、この際、ダイヤルベース36の凹凸36hと接触しているバネ35によってディテント機構が構成されているため、回転操作に伴い、操作感触が得られるものとなっている。
センタキー42が押し下げ操作されると、その柱状部42dによって中央スイッチ51の中央可動接点51aが押されて中央スイッチ51がONとなる。押し下げ操作が解除されると、中央可動接点51aの復元力によってセンタキー42は元の位置に復帰し、中央スイッチ51はOFFとなる。ゴム部材44はこの例では径方向中間部に湾曲部44dを有しており、この湾曲部44dによってセンタキー42が押し下げられた時、たわみやすい形状となっている。
一方、ダイヤル39を押し、傾倒操作することにより、ダイヤルベース36の第2フランジ部36dの突部36e及びベース34の押圧部34eを介して傾倒側の周辺スイッチ52の周辺可動接点52aが押されて周辺スイッチ52がONとなる。この際、ベース34の軸受部34bは傾倒操作に伴ってたわみ、ベースゴム部材45の中間部45dは傾倒操作に伴い、弾性変形する。
ダイヤル39の傾倒操作時には、意匠板41もダイヤル39に押されてダイヤル39と共に傾倒する。意匠板41の傾倒を可能とすべく、センタキー42と意匠板41との間には所要の隙間が設けられている。また、ダイヤル39の傾倒操作時にダイヤル39と共に傾倒する意匠板41によってセンタキー42が若干押されるといった状況も生じうるが、このような状況においてもダイヤル39の傾倒が阻害されることがないように、センタキー42の柱状部42dが挿入支持されているセンタキーベース43の穴43bはテーパ形状とされている。これにより、センタキー42は若干傾くことができるものとなっている。
ダイヤル39への傾倒操作が解除されると、周辺可動接点52a、ベース34の支持梁34f、軸受部34b及びベースゴム部材45の中間部45dの復元力によって押圧部34e、ダイヤルベース36、ダイヤル39及び意匠板41は元の位置に復帰し、周辺スイッチ52はOFFとなる。
なお、意匠板41のボス41aはゴム部材44の穴44gを貫通してゴム部材44の下面より突出しており、ダイヤル39の傾倒操作時にはボス41aはダイヤルベース36の第1フランジ部36bと突き当たってストッパ機能をなす。これによりダイヤル39の過度な傾倒が防止されるものとなっている。
意匠板41には、この例では図示を省略しているが、ダイヤル39の傾倒操作方向と対応して、即ち各周辺スイッチ52の位置と対応して、所定の意匠が設けられる。意匠は周辺スイッチ52の機能、操作内容等を示す文字、記号、絵柄等とされ、用途に応じて適宜選択されて設けられる。
次に、この入力装置の防塵防滴性能について説明する。
第1の侵入経路であるセンタキー42と意匠板41の隙間及び第2の侵入経路である意匠板41とダイヤル39の隙間からの液体の侵入に対しては、ゴム部材44が防滴性能を発揮する。ゴム部材44はセンタキー42のフランジ42c下に位置して中央部がセンタキー42の柱状部42dの回りに密着固定され、周縁部に設けられている環状突起部44cはダイヤルベース36の環状突部36fに押し当てられているため、フレキシブルプリント配線板33の露出している電極パターン53部分への液体の侵入を防ぐことができる。
第1及び第2の侵入経路から侵入した液体はゴム部材44上に留まる、もしくはゴム部材44の環状突起部44c及びダイヤルベース36の環状突部36f、段部36cと、ダイヤル39の周壁部39cの内周面との間の間隙dの逃げルートに流れる構造となっている。
なお、ゴム部材44の環状突起部44cをダイヤルベース36の環状突部36fに強く押し当てると、ダイヤル39の回転操作時の摺動摩擦力が大きくなって回転操作性が悪くなるため、強く押し当てることは好ましくない。よって、液体が環状突起部44cと環状突部36fの接触部(第1シーリング部)を通り越して侵入してしまう可能性があるが、この例ではダイヤルベース36の第1フランジ部36bの内周側にもう一つの環状突部36gが設けられ、この環状突部36gがゴム部材44と接触して、第2シーリング部が構成されているため、この第2シーリング部によって電極パターン53部分への液体の侵入を防ぐことができるものとなっている。なお、この第2シーリング部においても強く押し当てるとダイヤル39の回転操作時の摺動摩擦力が大きくなって回転操作性が悪くなるため、強く押し当てることは好ましくないが、第1及び第2のシーリング部を有することで液体の侵入を効果的に防ぐことができる。
第1及び第2の侵入経路から侵入する塵や異物(微粒子)等に対しても同様に防塵性能を得ることができる。加えて、この例ではダイヤル39の回転操作によって回転摺動するのは、上述した第1シーリング部と第2シーリング部であって、第1及び第2の侵入経路から異物が入り込んだとしても、これらの部分に異物が留まるといった状況は生じにくく、よって異物の介在によってダイヤル39の回転操作時の操作感触が悪化するといった問題は生じにくいものとなっている。
なお、この例では第2シーリング部を具備するため、意匠板41をゴム部材44上に搭載固定する際、意匠板41のボス41aはゴム部材44の穴44gに必ずしも圧入しなくてもよい。
ベースゴム部材45は外装ケースとダイヤル39の隙間からの液体、塵等の侵入に対して防塵防滴性能を発揮するものとなっている。この入力装置は図2に示したように一般に外装ケース61の開口部61aにダイヤル39が位置して露出されるものとなっている。外装ケース61とダイヤル39の隙間(第3の侵入経路)から例えば液体が侵入したとしても、ベースゴム部材45の中間部45dがダイヤルベース36の第2フランジ部36dの下面に押し当てられているため、液体の侵入を防ぐことができる。
なお、この部分においても中間部45dを強くダイヤルベース36に押し当てると、摺動摩擦力によりダイヤル39の回転操作性が悪くなるため、強く押し当てることは好ましくなく、よって液体がこの部分を通り越してさらに侵入する可能性があるが、ベース34の円筒部34aによって電極パターン53部分への侵入は防止される。塵や異物等の侵入に対しても同様に防塵性能を得ることができる。
ベースゴム部材45の外周部45aはフレキシブルプリント配線板33上に実装されており、例えば外装ケース61の内面側に図2に示したように環状突出部61bを設けてその先端をベースゴム部材45の外周部45aに密着させるようにすれば、この入力装置が取り付けられる機器内への液体、塵等の侵入も確実に防止することができる。
なお、ダイヤル39の周壁部39cと外周壁39eとの間に形成された溝には、図2では外装ケース61の開口部61aを囲む内周面に内面側に向かって突出形成された突部61cが位置されるものとなっている。
図7はこの発明による入力装置の第2の実施例を示したものであり、この例では意匠板がない構成となっている。図8は図7におけるダイヤル39’、センタキー42及びゴム部材44’の形状を示したものである。
この例ではセンタキー42は第1の実施例と同じ形状とされており、ダイヤル39’はその操作部39bが中央開口39aを狭めるように中心に向かって延長された形状となっている。ゴム部材44’は第1の実施例のゴム部材44に対し、意匠板41固定用の4つの穴44gが削除されたものとなっている。
この例ではセンタキー42とダイヤル39’の隙間から液体、塵等が侵入するが、ゴム部材44’の存在によって、それらの電極パターン33部分への侵入は防止される。
図9はこの発明による入力装置の第3の実施例を示したものであり、第2の実施例と同様、意匠板がない構成となっている。図10は図9におけるダイヤル39、センタキー42’及びゴム部材44’’の形状を示したものである。
この例ではダイヤル39は第1の実施例と同じ形状とされている。センタキー42’はキー部42bの径が拡大された形状となっており、さらにフランジ42cの下面にボス42fが周方向に配列されて4本突出形成されたものとなっている。これらボス42fはゴム部材44’’の外周部44fに設けられている穴44gに挿入され、第1の実施例における意匠板41のボス41aと同様、ダイヤル39の過度な傾倒を防止するストッパ機能をなすものとされている。なお、ゴム部材44’’は第1の実施例のゴム部材44に対し、突出部44hが削除されたものとなっている。
この例においてもセンタキー42’とダイヤル39の隙間から侵入する液体、塵等の、電極パターン33部分への侵入はゴム部材44’’の存在によって防止される。
上述した実施例ではいずれもダイヤルベース36の第1フランジ部36bの上面の周縁部に環状突部36fを設け、ゴム部材44の環状突起部44cがこの環状突部36fに押し当てられるものとなっているが、環状突部36fは必ずしも設けなくてもよく、環状突起部44cが第1フランジ部36bの上面に押し当てられる構造としてもよい。環状突起部44cの先端形状は摺動摩擦力の増大を防ぐべく、断面円弧状の曲面とするのが好ましい。
ゴム部材44,44’,44’’はシリコーンゴム等により形成されるが、ダイヤルベース36との摺動性を向上させるべく、例えば2色成形等により環状突起部44cの先端部を硬度の高いゴムによって構成するようにしてもよい。また、摺動性を向上させるべく、環状突起部44cの先端部にコーティングを施すようにしてもよい。なお、ベースゴム部材45の断面逆V字状をなす中間部45dにもダイヤルベース36との摺動性を向上させるべく、同様の手法を適用してもよい。
11 支持部材 12 フレキシブル回路基板
12a 第1回路基板部 12b 第2回路基板部
13 取付台 13a 筒状突出部
13b 開口部 13c 押圧部
14 第2防滴部材 15 摺動子
16 回転体 17 クリックバネ
18 ケース 18a 開口
18b 側壁部 18c つば部
19 第1防滴部材 19a 防滴挟持部
19b 覆い板部 19c 根本部
19d 側壁部 19e つまみ取付部
19f 取付孔 21 スペーサ部材
22 押釦つまみ 22a 押圧部
22b 第1防滴部材取付部 22c つば部
23 回転つまみ 23a 軸支部
23b 開口部 23c 張出し部
24 中央スイッチ 25 押圧スイッチ
26 第1防滴シート 27 外装ケース
27a 開口部 31 プレート
31a〜31g 穴 32 両面テープ
33 フレキシブルプリント配線板 33a 円形部
33b ケーブル部 34 ベース
34a 円筒部 34b 軸受部
34c 固定部 34d 枠部
34e 押圧部 34f 支持梁
34g スリット 34h ボス
34i 切り欠き 34j ボス
34k 穴 35 バネ
35a フック部 36 ダイヤルベース
36a 軸部 36b 第1フランジ部
36c 段部 36d 第2フランジ部
36e 突部 36f,36g 環状突部
36h 凹凸 36i ボス
36j 穴 37 接点部材
37a 接触子 37b 穴
38 両面テープ 39,39’ ダイヤル
39a 中央開口 39b 操作部
39c 周壁部 39d 環状部
39e 外周壁 39f ボス
39g 微小凹凸 41 意匠板
41a ボス 41b 内周面
41c 凹部 42,42’ センタキー
42a 操作面 42b キー部
42c フランジ 42d 柱状部
42e 位置決め軸 42f ボス
43 センタキーベース 43a 上板部
43b,43c 穴 43d 円筒部
43e,43f ボス 44,44’,44’’ ゴム部材
44a 取付け穴 44b 穴
44c 環状突起部 44d 湾曲部
44e 内周部 44f 外周部
44g 穴 44h 突出部
45 ベースゴム部材 45a 外周部
45b 溝 45c ボス
45d 中間部 45e 内周部
45f 穴 45g 突出部
51 中央スイッチ 51a 中央可動接点
52 周辺スイッチ 52a 周辺可動接点
53 電極パターン 54,55 カバーシート
56〜59 穴 61 外装ケース
61a 開口部 61b 環状突出部
61c 突部

Claims (7)

  1. 回転操作及び傾倒操作されるダイヤルと、そのダイヤルの中央開口に位置して押し下げ操作されるセンタキーとを有する入力装置であって、
    円周上に電極パターンが形成されたプリント配線板と、
    前記円周の中央に位置して前記プリント配線板上に構成された中央スイッチと、
    前記円周の回りに配列されて前記プリント配線板上に構成された複数の周辺スイッチと、
    前記プリント配線板上に実装され、前記電極パターンと前記複数の周辺スイッチとの間の円周上に配置された円筒部と、その円筒部の上端内周に突出形成された軸受部と、前記円筒部の下端外周に突出形成された複数の固定部と、それら固定部に変位可能に支持されて前記各周辺スイッチ上に配置された押圧部とを有するベースと、
    円筒状をなして前記軸受部に支持される軸部と、その軸部の上端外周に突出形成された第1フランジ部と、その第1フランジ部の外周に下方に向かって設けられた段部と、その段部の下端外周に突出形成された第2フランジ部とを有するダイヤルベースと、
    前記軸部の下端に取り付けられて前記軸部を前記軸受部から抜け止めすると共に、前記電極パターンと摺動接触する接触子を有する接点部材と、
    前記中央開口を囲む環状をなす操作部と、その操作部の外周に設けられた周壁部と、その周壁部の下端外周に突出形成され、前記第2フランジ部の上面に密着固定される環状部とを有する前記ダイヤルと、
    前記中央スイッチ上に位置する柱状部と、その柱状部の上端に設けられて前記中央開口から外部に臨むキー部と、そのキー部の外周に設けられて前記ダイヤルによって抜け止めされるフランジとを有する前記センタキーと、
    円板状をなし、中央に取り付け穴を有するゴム部材とよりなり、
    前記ゴム部材は前記フランジ下に位置し、前記柱状部が前記取り付け穴に圧入されて前記センタキーに固定され、
    前記ゴム部材の周縁部に、前記第1フランジ部に向かって突出し、前記第1フランジ部の周縁部と摺動接触する環状突起部が形成され、
    前記環状突起部及び前記段部の各外周面と前記周壁部の内周面との間にそれぞれ間隙が設けられていることを特徴とする入力装置。
  2. 回転操作及び傾倒操作されるダイヤルと、そのダイヤルの中央開口に位置して押し下げ操作されるセンタキーとを有する入力装置であって、
    円周上に電極パターンが形成されたプリント配線板と、
    前記円周の中央に位置して前記プリント配線板上に構成された中央スイッチと、
    前記円周の回りに配列されて前記プリント配線板上に構成された複数の周辺スイッチと、
    前記プリント配線板上に実装され、前記電極パターンと前記複数の周辺スイッチとの間の円周上に配置された円筒部と、その円筒部の上端内周に突出形成された軸受部と、前記円筒部の下端外周に突出形成された複数の固定部と、それら固定部に変位可能に支持されて前記各周辺スイッチ上に配置された押圧部とを有するベースと、
    円筒状をなして前記軸受部に支持される軸部と、その軸部の上端外周に突出形成された第1フランジ部と、その第1フランジ部の外周に下方に向かって設けられた段部と、その段部の下端外周に突出形成された第2フランジ部とを有するダイヤルベースと、
    前記軸部の下端に取り付けられて前記軸部を前記軸受部から抜け止めすると共に、前記電極パターンと摺動接触する接触子を有する接点部材と、
    前記中央開口を囲む環状をなす操作部と、その操作部の外周に設けられた周壁部と、その周壁部の下端外周に突出形成され、前記第2フランジ部の上面に密着固定される環状部とを有する前記ダイヤルと、
    前記中央スイッチ上に位置する柱状部と、その柱状部の上端に設けられて前記中央開口から外部に臨むキー部と、そのキー部の外周に設けられたフランジとを有する前記センタキーと、
    環状をなし、前記キー部を囲んで前記中央開口に位置された意匠板と、
    円板状をなし、中央に取り付け穴を有するゴム部材とよりなり、
    前記ゴム部材は前記フランジ下に位置し、前記柱状部が前記取り付け穴に圧入されて前記センタキーに固定され、
    前記意匠板は、外周側が前記ゴム部材上に搭載固定され、内周側は前記フランジ上に位置して前記センタキーを抜け止めしており、
    前記ゴム部材の周縁部に、前記第1フランジ部に向かって突出し、前記第1フランジ部の周縁部と摺動接触する環状突起部が形成され、
    前記環状突起部及び前記段部の各外周面と前記周壁部の内周面との間にそれぞれ間隙が設けられていることを特徴とする入力装置。
  3. 請求項2記載の入力装置において、
    前記意匠板の下面に前記ゴム部材との固定用のボスが形成され、
    前記ボスは前記ゴム部材を貫通しており、前記ダイヤルの傾倒操作時に前記第1フランジ部と突き当たることを特徴とする入力装置。
  4. 請求項1乃至3記載のいずれかの入力装置において、
    前記ゴム部材は径方向中間部に湾曲部を備えていることを特徴とする入力装置。
  5. 請求項1乃至4記載のいずれかの入力装置において、
    前記第1フランジ部の内周側に、前記ゴム部材に向かって突出して前記ゴム部材と接する環状突部が形成されていることを特徴とする入力装置。
  6. 請求項1乃至5記載のいずれかの入力装置において、
    前記ベースの前記円筒部の回りに環状をなすベースゴム部材が配置され、
    前記ベースゴム部材は前記プリント配線板上に固定される外周部と、その外周部の内側に位置して前記第2フランジ部の下面周縁部と摺動接触する中間部と、その中間部の内側に位置する内周部とよりなり、
    前記内周部には前記押圧部が位置することが可能な穴が複数形成されており、
    前記中間部は断面逆V字状とされて弾性変形可能とされていることを特徴とする入力装置。
  7. 請求項1乃至6記載のいずれかの入力装置において、
    前記中央スイッチ及び周辺スイッチは、それぞれ前記プリント配線板に形成された固定接点と、その固定接点上に配置されたドーム状をなす可動接点とよりなり、
    前記可動接点はカバーシートによって被われていることを特徴とする入力装置。
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