JP6336760B2 - 多方向入力装置 - Google Patents

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Description

本発明は、多方向入力装置に関する。
従来の多方向入力装置としては下記特許文献1に記載されたものがある。この装置は、ケースと、操作レバーと、第1、第2回動部材と、第1、第2検出部とを備えている。ケースは、底板と、底板部に立設されたボスとを有している。操作レバーの下端は、当該操作レバーが傾倒可能となるように、ボスに支持されている。第1、第2回動部材は、ケースに回動自在に支持され、ケース内で直交配置されており且つ操作レバーに貫通されている。操作レバーが傾倒すると、第1及び/又は第2回動部材が回動する。第1検出部は、第1回動部材の回動方向及び回動量を検出している。第2検出部は、第2回動部材の回動方向及び回動量を検出している。
特開2001−75727号公報
一般的に、この種の多方向入力装置は、携帯通信端末やゲーム機のコントローラ等に搭載される。多方向入力装置は、携帯通信端末やコントローラの多機能化や小型化に伴って、小型化が要求されている。
上記従来例の多方向入力装置が小型化されると、操作レバーの傾倒量(回動半径)が小さくなるので、当該多方向入力装置は良好な操作感を得ることが難しくなる。しかも、操作レバーの傾倒量の低下に伴って、第1、第2回動部材の回動量(回動半径)も小さくなるので、第1、第2回動部材の回動が第1、第2検出部によって検出され難くなる。このため、従来例の多方向入力装置は小型化により操作レバーの操作の検出精度が低下する。
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、操作レバーの操作感および操作レバーの操作の検出精度の向上を図ることができる多方向入力装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の多方向入力装置は、台座と、操作レバーと、第1、第2連動部材と、第1、第2検出部とを備えている。前記台座は、略凸球面状の支持面を有している。操作レバーは、前記支持面に原点位置から離れるように周囲の任意方向にスライド可能に支持されている。前記第1連動部材は、前記操作レバーに貫通されており、前記操作レバーが前記原点位置に位置しているときに第1初期位置に位置しており、且つ前記操作レバーの第1方向の移動に伴って前記第1初期位置から離れるように当該第1方向に円弧状に移動可能である。前記第2連動部材は、前記第1連動部材に交差し、前記操作レバーに貫通されており、前記操作レバーが前記原点位置に位置しているときに第2初期位置に位置しており、且つ前記操作レバーの前記第1方向に交差する第2方向の移動に伴って前記第2初期位置から離れるように当該第2方向に円弧状に移動可能である。前記第1検出部は、前記第1連動部材の移動方向および移動量を検出可能な構成である。前記第2検出部は、前記第2連動部材の移動方向および移動量を検出可能な構成である。
このような態様の多方向入力装置は、以下の技術的特徴を有している。第1に、操作レバーの操作感を向上させることができる。なぜなら、操作レバーが台座の略凸球面状の支持面上をスライドするので、操作レバーの移動量(回動半径)が増大するからである。第
2に、本多方向入力装置は、操作レバーの操作の検出精度を向上させることができる。なぜなら、第1、第2連動部材が、操作レバーの移動に伴って円弧状に移動可能であるため、第1、第2連動部材の移動量(回動半径)が増大するからである。
前記操作レバーは、前記第1連動部材と前記台座との間に設けられた支持部を有した構成とすることが可能である。前記支持部は、前記台座の前記支持面上に原点位置から離れるように周囲の任意方向にスライド可能に配置された構成とすることが可能である。前記第1連動部材は、前記操作レバーの前記支持部に前記台座の前記支持面から間隙を有して支持されており且つ前記台座の前記支持面に沿って前記第1方向に円弧状に移動可能な構成とすることが可能である。前記第1連動部材は、前記第2方向に延びた円弧状の支持面を有した構成とすることが可能である。前記第2連動部材は、前記第1連動部材の前記支持面上を前記第2方向に円弧状にスライド移動可能な構成とすることが可能である。
このような態様の多方向入力装置は、当該装置の第1、第2連動部材の重畳方向の寸法の低減を図ることができる。なぜなら、第2連動部材が第1連動部材の支持面上にスライド移動可能に配置されているからである。
又は、前記第1連動部材は、前記操作レバーの前記支持部に支持される代りに、前記台座の前記支持面上を前記第1方向に円弧状にスライド移動可能な構成とすることが可能である。このような態様の多方向入力装置は、当該装置の第1、第2連動部材の重畳方向の寸法の低減を図ることができる。なぜなら、第1連動部材が台座の支持面上にスライド移動可能に配置されており、且つ第2連動部材が第1連動部材の支持面上にスライド移動可能に配置されているからである。
上記多方向入力装置は、前記第1連動部材の移動に伴って前記第1方向に移動可能な第1スライダと、前記第2連動部材の移動に伴って前記第2方向に移動可能な第2スライダとを更に備えた構成とすることが可能である。前記第2方向は、前記第1方向に略直角に交差した方向とすることが可能である。前記第1スライダは、前記第2方向に延びた第1凸部を有した構成とすることが可能である。前記第1連動部材は、前記第1方向及び前記第2方向に略直角に交差する第3方向に延びた第1凹部を有する構成とすることが可能である。前記第1凹部は、前記第1スライダの前記第1凸部を前記第3方向に移動自在に係合した構成とすることが可能である。前記第2スライダは、前記第1方向に延びた第2凸部を有した構成とすることが可能である。前記第2連動部材は、前記第3方向に延びた第2凹部を有する構成とすることが可能である。前記第2凹部は、前記第2スライダの前記第2凸部を前記第3方向に移動自在に係合した構成とすることが可能である。
又は、前記第1連動部材は、前記第2方向に延びた第1凸部を有した構成とすることが可能である。前記第1スライダは、前記第1方向及び前記第2方向に略直角に交差する第3方向に延びた第1凹部を有する構成とすることが可能である。前記第1凹部は前記第1連動部材の前記第1凸部を前記第3方向に移動自在に係合した構成とすることが可能である。前記第2連動部材は、前記第1方向に延びた第2凸部を有した構成とすることが可能である。前記第2スライダは、前記第3方向に延びた第2凹部を有する構成とすることが可能である。前記第2凹部は前記第2連動部材の前記第2凸部を前記第3方向に移動自在に係合した構成とすることが可能である。
これらの態様の多方向入力装置は、第1、第2連動部材が円弧状に移動しても、第1連動部材と第1スライダの連結部分(第1凸部及び第1凹部)に、第2連動部材と第2スライダの連結部分(第2凸部及び第2凹部)に負荷がかかることがない。第1、第2凹部が第3方向に延びており、第1、第2凸部が第1、第2凹部に第3方向に移動自在に係合されているからである。しかも、第1、第2凸部を第1、第2凹部に係合させるだけであることから、第1連動部材と第1スライダとの連結および第2連動部材と第2スライダとの連結が容易である。
上記多方向入力装置は、第1、第2ガイド部を更に備えた構成とすることが可能である。前記第1ガイド部は、前記第1連動部材を前記第1方向に円弧状に移動可能にガイドする構成とすることが可能である。前記第2ガイド部は、前記第2連動部材を前記第2方向に円弧状に移動可能にガイドする構成とすることが可能である。このような態様の多方向入力装置は、第1、第2連動部材が移動時に第1、第2ガイド部にガイドされるため、第1、第2連動部材の移動が安定する。
上記多方向入力装置は、ボディを更に備えた構成とすることが可能である。前記ボディは、第1、第2収容部と、第1、第2ガイド部とを有する構成とすることが可能である。前記第1収容部は、前記第1スライダを前記第1方向に移動可能に収容する構成とすることが可能である。前記第2収容部は、前記第2スライダを前記第2方向に移動可能に収容する構成とすることが可能である。前記第1ガイド部は、前記第1収容部上に設けられており且つ前記第1連動部材を前記第1方向に円弧状に移動可能にガイドする構成とすることが可能である。前記第2ガイド部は、前記第2収容部上に設けられている且つ前記第2連動部材を前記第2方向に円弧状に移動可能にガイドする構成とすることが可能である。
このような態様の多方向入力装置は、第1、第2連動部材が移動時に第1、第2ガイド部にガイドされるため、第1、第2連動部材の移動が安定する。
上記多方向入力装置は、ベースと、弾性体とを更に備えた構成とすることが可能である。前記弾性体は、前記ベースと前記台座との間に設けられており且つ当該台座を中空支持する構成とすることが可能である。このような態様の多方向入力装置による場合、操作レバーが操作されるときに台座にかかる荷重を軽減できる。
前記操作レバーの前記支持部は、前記弾性体の付勢力によって、前記台座と前記第1連動部材とに挟持された構成とすることが可能である。このような態様の多方向入力装置による場合、操作レバーのスライド移動が安定する。
前記操作レバーは、前記第1方向及び前記第2方向に略直角に交差する第3方向に押下移動可能な構成とすることが可能である。前記台座は、押下移動した前記操作レバーによって押圧されることによって、前記弾性体の弾性力に抗して移動可能な構成とすることが可能である。上記多方向入力装置は、前記操作レバーの押下移動を検出可能な第3検出部を更に備えた構成とすることが可能である。
前記第1検出部は、前記第1スライダの移動方向および移動量を検出することによって、前記第1連動部材の移動方向および移動量を検出可能な構成とすることが可能である。前記第2検出部は、前記第2スライダの移動方向および移動量を検出することによって、前記第2連動部材の移動方向および移動量を検出可能な構成とすることが可能である。
本発明の実施例1に係る多方向入力装置の正面、平面及び右側面を表した斜視図である。 前記入力装置の正面、底面及び左側面を表した斜視図である。 前記入力装置の図1A中の2A−2A断面図である。 前記入力装置の図1A中の2B−2B断面図である。 前記入力装置の図1A中の2C−2C断面図である。 前記入力装置の図1A中の2D−2D断面図である。 前記入力装置の図1A中の2E−2E断面図である。 前記入力装置の正面、平面及び右側面を表した斜視図であって、当該入力装置の操作レバーのキートップ、及びカバーが除去された図である。 前記入力装置の正面、平面及び右側面を表した斜視図であって、当該入力装置の操作レバーのキートップ、カバー及びボディが除去された図である。 前記入力装置の前記ボディの正面、平面及び右側面を表した斜視図である。 前記入力装置の前記ボディの背面、底面及び右側面を表した斜視図である。
以下、本発明の実施例1に係る多方向入力装置について図1A〜図4Bを参照しつつ説明する。
図1A〜図4Bに示す多方向入力装置は、操作レバー100を原点位置から周囲の任意方向に操作入力可能であると共に、Z2方向に操作入力可能な入力装置である。この入力装置は、操作レバー100と、第1、第2連動部材200a、200bと、一対の第1スライダ300aと、一対の第2スライダ300bと、ボディ400と、カバー500aと、フレーム500bと、台座600と、基板700と、第1、第2、第3検出部800a、800b、800cと、一対の第1復帰機構900aと、一対の第2復帰機構900bと、弾性体900cとを備えている。以下、前記多方向入力装置の各構成要素について詳しく説明する。なお、図2A、図2C、図2D及び図3A〜図3Bに示すX1−X2方向は、特許請求の範囲の第1方向に相当する。図2B、図2C及び図2E〜図3Bに示すY1−Y2方向は、特許請求の範囲の第2方向に相当する。図2A〜図3Bに示すZ1−Z2方向は、前記多方向入力装置の高さ方向であり且つ特許請求の範囲の第3方向に相当する。Y1−Y2方向はX1−X2方向に略直角に交差している。Z1−Z2方向は、Y1−Y2方向及びX1−X2方向に略直角に交差している。
台座600は、図2A〜図2Cに示すように絶縁樹脂製の略円柱である。台座600は、支持面610と、4つのガイド凸部620と、突起630と、リング穴640とを有している。ガイド凸部620は、台座600の外周面に90°間隔で設けられており且つ台座600から放射状に延びている。支持面610は、台座600の略凸球面状の上面(Z1方向の端面)である。突起630は、台座600の下面(Z2方向の端面)の中心部に設けられた略円柱状の突起であって、Z1−Z2方向に延びている。リング穴640は、台座600の下面の外周部に設けられた有底のリング状の穴である。
操作レバー100は、図2A及び図2Bに最も良く示されているように、原点位置から台座600の支持面610にスライド自在に支持されている。また、操作レバー100は、原点位置から台座600と共に、Z1−Z2方向に移動可能である。なお、本実施例1の操作レバー100の原点位置は、図2A及び図2Bに示すように、当該操作レバー100の後述する軸部112、121の軸芯が台座600の支持面610の頂点の鉛直線上に位置し且つ第1、第2連動部材200a、200bがボディ400の後述する第1、第2ガイド部430a、430bに当接した位置である。
操作レバー100は、キートップ110と、摺動部120と、取付部材130とを有している。摺動部120は、軸部121と、支持部122と、貫通孔123とを有している。支持部122は略円板である。支持部122は台座600の支持面610と第1連動部材200aとの間に配置されている。支持部122の上面(Z1方向の端面)は、台座600の支持面610に対応した略凸球面状である。支持部122の下面(Z2方向の端面)には、リング状の突起122aが設けられている。突起122aが台座600の支持面610上にスライド自在に配置されている。このため、摺動部120が支持面610上を摺動するとき、摺動部120と支持面610との摩擦が抑制される。軸部121は支持部122の上面の中心部上に設けられた角柱である。軸部121の外形は軸部112外形と同じであり且つ支持部122の外径よりも小さい。貫通孔123は、摺動部120の中心部をZ1−Z2方向に貫通している。
キートップ110は、円板状の操作部111と、軸部112とを有している。軸部112は、操作部111の下面(Z2方向の端面)の中心部に設けられており且つZ1−Z2方向に延びた略角柱である。軸部112が摺動部120の軸部121の上面(Z1方向の端面)に取り付けられている。軸部112には、貫通孔123に連通する取付穴112aが設けられている。
取付部材130は金属製のネジであって、摺動部120の貫通孔123に挿入され、キートップ110の軸部112の取付穴112aに螺着されている。取付部材130によって、摺動部120がキートップ110に取り付けられている。取付部材130は金属製であるので、操作レバー100の補強部材としても機能する。なお、取付部材130として樹脂製のネジを使用することも可能である。
基板700はPET基板やFPC等である。基板700は、図3Bに最も良く示されているように、基板本体710(特許請求の範囲のベースに相当)と、接続部720とを有している。基板本体710は矩形状である。基板本体710は、中心部と、Y1方向の端部と、Y2方向の端部と、X1方向の端部と、X2方向の端部とを有している。接続部720は基板本体710に連接されている。接続部720は、本多方向入力装置が実装される電子機器の制御部等に接続可能な外部接続部である。
弾性体900cは、図2A及び図2Bに最も良く示されているように、基板本体710の中心部と台座600との間に介在し、台座600を中空支持するコイルスプリングである。弾性体900cのZ1方向の端部は、台座600のリング穴640内に収容されている。弾性体900cは、操作レバー100及び台座600のZ2方向の移動によって、基板本体710の中心部と台座600との間で圧縮される。この弾性体900cによって、台座600がZ1方向に付勢され、操作レバー100を原点位置に復帰させる。
第3検出部800cは、図2A及び図2Bに最も良く示されているように、操作レバー100のZ2方向の移動を検出する押下スイッチである。第3検出部800cは、可動接点810cと、図示しない一対の固定接点とを有している。一対の固定接点の一方は基板本体710の中心部上に形成されており、他方は基板本体710の一方の固定接点の周囲に形成されている。可動接点810cは、Z1方向に凸のドーム状又は円弧状の金属板であって、他方の固定接点に接触するように基板本体710上にテープで固定されている。可動接点810cの頂部は、一方の固定接点上に間隙を有して配置されると共に、台座600の突起630下に間隙を有して配置されている。可動接点810cの頂部が台座600の突起630にZ2方向に押下されることによって、可動接点810cが弾性変形し、当該頂部が一方の固定接点に接触する。これにより、一対の固定接点が導通し、操作レバー100のZ2方向の移動が検出される。
第1連動部材200aは、図3Bに最も良く示されているように、Y1−Y2方向に延びた部材であって操作レバー100のX1−X2方向の移動に伴って、当該X1−X2方向に円弧状に移動可能である。第1連動部材200aは、長孔210aと、支持面220aと、当接面230aと、ガイド面241a、242aと、ガイド凸部251a、252aと、一対の係合部260aとを有している。
支持面220aは第1連動部材200aの上面(Z1方向の端面)である。支持面220aは、Y1−Y2方向に円弧状に延びている。当接面230aは第1連動部材200aの下面(Z2方向の端面)である。当接面230aが操作レバー100の支持部122に当接している。換言すると、第1連動部材200aが操作レバー100の支持部122に台座600の支持面610から間隙を有して支持されている。よって、操作レバー100のZ2方向の移動に応じて、第1連動部材200aもZ2方向に移動可能である。当接面230aは、Y1−Y2方向に円弧状に延びており且つ台座600の支持面610に対応した略凹球面状となっている。このため、支持部122は第1連動部材200aの当接面230a及び台座600の支持面610に沿ってY1−Y2方向に移動可能である。
長孔210aは、第1連動部材200aをZ1−Z2方向に貫通し且つY1−Y2方向に延びた略矩形状の孔である。長孔210aのX1−X2方向の寸法は、操作レバー100の軸部112、121のX1−X2方向の寸法より若干小さい。操作レバー100の軸部112、121が長孔210aにZ1−Z2方向及びY1−Y2方向に移動自在に挿通されている。このように操作レバー100の軸部112、121が第1連動部材200aをZ1−Z2方向に貫通している。第1連動部材200aの長孔210aのX1方向及びX2方向の内壁は、操作レバー100の軸部112、121に当接又は若干の間隙を有して対向配置されている。操作レバー100が原点位置に位置しているとき、第1連動部材200aのX1方向及びX2方向の内壁が操作レバー100の軸部112、121に位置規制され、第1連動部材200aが初期位置(第1初期位置)に位置する。X1方向の内壁が軸部112、121に押圧されることよって、第1連動部材200aが初期位置からX1方向に円弧状に移動可能である。X2方向の内壁が軸部112、121に押圧されることよって、第1連動部材200aが初期位置からX2方向に円弧状に移動可能である。
ガイド面241aは第1連動部材200aのY1方向側の端面である。ガイド面242aは第1連動部材200aのY2方向側の端面である。ガイド凸部251aはガイド面241aに設けられている。ガイド凸部252aはガイド面242aに設けられている。ガイド凸部251a、252aは、X1−X2方向に円弧状に延びた突脈である。
一対の係合部260aのうちの一方は第1連動部材200aのY1方向側の端部からZ2方向に延びており、他方は第1連動部材200aのY2方向側の端部からZ2方向に延びている。係合部260aには、Z1−Z2方向に延びた凹部261a(特許請求の範囲の第1連動部材の第1凹部に相当)が設けられている。凹部261aは、係合部260aをY1−Y2方向に貫通し且つZ2方向に開放されている。
第2連動部材200bは、図3Bに最も良く示されているように、X1−X2方向に延びた部材であって、操作レバー100のY1−Y2方向の移動に伴って、当該Y1−Y2方向に円弧状に移動可能である。第2連動部材200bは、第1連動部材200a上に重畳配置されている。第2連動部材200bは、長孔210bと、当接面220bと、ガイド面231b、232bと、ガイド凸部241b、242bと、一対の係合部250bとを有している。
当接面220bは第2連動部材200bの下面(Z2方向の端面)である。当接面220bは、X1−X2方向に円弧状に延びている。当接面220bが第1連動部材200aの支持面220aに当接している。換言すると、第2連動部材200bが第1連動部材200a上に重畳され、当該第1連動部材200aに支持されている。第1連動部材200aのZ2方向の移動に応じて、第2連動部材200bもZ2方向に移動可能である。
長孔210bは、第2連動部材200bをZ1−Z2方向に貫通し且つX1−X2方向に延びた略矩形状の孔である。長孔210bのY1−Y2方向の寸法は、操作レバー100の軸部112のY1−Y2方向の寸法より若干小さい。操作レバー100の軸部112が長孔210bにZ1−Z2方向及びX1−X2方向に移動自在に挿通されている。このように操作レバー100の軸部112が第2連動部材200bをZ1−Z2方向に貫通している。第2連動部材200bの長孔210bのY1方向及びY2方向の内壁は、操作レバー100の軸部112に当接又は若干の間隙を有して対向配置されている。操作レバー100が原点位置に位置しているとき、第2連動部材200bのY1方向及びY2方向の内壁が操作レバー100の軸部112に位置規制され、第2連動部材200bが初期位置(第2初期位置)に位置している。Y1方向の内壁が軸部112に押圧されることよって、第2連動部材200bが初期位置からY1方向に円弧状に移動可能である。Y2方向の内壁が軸部112に押圧されることよって、第2連動部材200bが初期位置からY2方向に円弧状に移動可能である。
ガイド面231bは第2連動部材200bのX1方向側の端面である。ガイド面232bは第2連動部材200bのX2方向側の端面である。ガイド凸部241bはガイド面231bに設けられている。ガイド凸部242bはガイド面232bに設けられている。ガイド凸部241b、242bは、Y1−Y2方向に円弧状に延びた突脈である。
一対の係合部250bのうちの一方は第2連動部材200bのX1方向側の端部からZ2方向に延びており、他方は第2連動部材200bのX2方向側の端部からZ2方向に延びている。係合部250bには、Z1−Z2方向に延びた凹部251b(特許請求の範囲の第2連動部材の第2凹部に相当)が設けられている。凹部251bは、係合部250bをX1−X2方向に貫通し且つZ2方向に開放されている。
第1スライダ300aは、図3Bに最も良く示されているように、基板本体710のY1方向の端部及びY2方向の端部上にX1−X2方向に移動自在に配置されている。各第1スライダ300aは、スライダ本体310aと、一対のアーム320aと、壁330aと、凸部340a(特許請求の範囲の第1スライダの第1凸部に相当)とを有している。スライダ本体310aは平面視略台形状のブロックである。スライダ本体310aは、上面(Z1方向の端面)と、下面(Z2方向の端面)と、内面(台形であるスライダ本体310aの上底の面)と、外面(台形であるスライダ本体310aの下底の面)とを有している。スライダ本体310aの下面には、収容凹部311a(図2B参照)が設けられている。アーム320aは、平面視略L字状であって、当該アーム320aの先端部が互いに対向するように、スライダ本体310aの外面に設けられている。アーム320aの先端部が第1復帰機構900aの後述するスプリング910a内に当該スプリング910aの両側から挿入されている。換言すると、スプリング910aがアーム320a間で保持されている。
壁330aは、スライダ本体310aの上面に立設されている。壁330aは、スライダ本体310aの内面に対応する側の面である内面を有している。凸部340aは、壁330aの内面からY1−Y2方向に延びている。凸部340aが第1連動部材200aの係合部260aの凹部261aにZ1−Z2方向に相対的に移動自在に係合されている。第1連動部材200aがX1−X2方向に移動するとき、係合部260aに凸部340aが押圧されることによって、第1スライダ300aがX1−X2方向に移動可能となっている。
第2スライダ300bは、図3Bに最も良く示されているように、X1方向の端部及びX2方向の端部上にY1−Y2方向に移動自在に配置されている。各第2スライダ300bは、第1スライダ300aと同じものである。よって、第2スライダ300bも、スライダ本体310bと、一対のアーム320bと、壁330bと、凸部340b(特許請求の範囲の第2スライダの第2凸部に相当)とを有している。凸部340bが第2連動部材200bの係合部250bの凹部251bにZ1−Z2方向に移動自在に係合されている
。第2連動部材200bがY1−Y2方向に移動するとき、係合部250bに凸部340bが押圧されることによって、第2スライダ300bがY1−Y2方向に移動可能となっている。アーム320bの先端部が第2復帰機構900bの後述するスプリング910b内に当該スプリング910bの両側から挿入されている。換言すると、スプリング910bがアーム320b間で保持されている。
第1検出部800aはY2方向側の第1スライダ300aの移動方向および移動量を検出することによって、第1連動部材200aの移動方向および移動量を検出可能な構成である。本実施例1では、第1検出部800aは図2Bに示す可変抵抗器であって、Y2方向側の第1スライダ300aの移動方向および移動量を抵抗値の変化として検出可能な構成となっている。第1検出部800aは、接触子810aと、図示しない抵抗体と、図示しない導体とを有している。抵抗体及び導体は、基板本体710のY2方向の端部上に形成されている。抵抗体及び導体はX1−X2方向に略平行に延びている。接触子810aは、Y2方向側の第1スライダ300aの収容凹部311aの天面(Z1方向の面)に固着され、当該収容凹部311a内に収容されている。接触子810aは、抵抗体及び導体に接触し、抵抗体及び導体を導通させている。Y2方向側の第1スライダ300aのX1−X2方向の移動に応じて、接触子810aが抵抗体及び導体上を摺動可能である。接触子810aが抵抗体及び導体上を摺動することによって、第1検出部800aの抵抗値が変化する。
第2検出部800bはX1方向側の第2スライダ300bの移動方向および移動量を検出することによって、第2連動部材200bの移動方向および移動量を検出可能な構成である。本実施例1では、第2検出部800bは図2Aに示す可変抵抗器であって、X1方向側の第2スライダ300bの移動方向および移動量を抵抗値の変化として検出可能な構成となっている。第2検出部800bは、接触子810bと、図示しない一対の抵抗体と、図示しない導体とを有している。抵抗体及び導体は、基板本体710のX1方向の端部上に形成されている。抵抗体及び導体はY1−Y2方向に延びている。接触子810bは、X1方向側の第2スライダ300bの収容凹部311bの天面(Z1方向の面)に固着され、当該収容凹部311b内に収容されている。接触子810bは、抵抗体及び導体に接触し、抵抗体及び導体を導通させている。X1方向側の第2スライダ300bのY1−Y2方向の移動に応じて、接触子810bが抵抗体及び導体上を摺動可能である。接触子810bが抵抗体及び導体上を摺動することによって、第2検出部800bの抵抗値が変化する。
ボディ400は絶縁樹脂で構成されている。ボディ400は、基板700の基板本体710上に配置されている。ボディ400は、図4A〜図4Bに最も良く示されているように、開口410と、一対の第1収容部420aと、一対の第2収容部420bと、一対の第1ガイド部430aと、一対の第2ガイド部430bと、4つのガイド孔440と、4つの係合穴450と、つの係合凸部460と、4つの係合凸部470とを有している。
係合凸部460は、ボディ400の4つの外面に設けられている。係合凸部470のうちの2つが、ボディ400のX1方向の外面の係合凸部460の両隣に設けられており、残りの2つがボディ400のX2方向の外面の係合凸部460の両隣に設けられている。
開口410は、ボディ400の中心部をZ1−Z2方向に貫通した円柱状の孔である。開口410の径は、台座600の外径よりも若干大きい。4つのガイド孔440は、ボディ400の開口410の周りの部分に略90°間隔で設けられている。ガイド孔440は、ボディ400の開口410の周りの部分をZ1−Z2方向に貫通した孔であって、開口410に連通している。開口410内に、台座600がZ1−Z2方向に移動自在にガイ
ドされている。ガイド孔440内に、台座600のガイド凸部620がZ1−Z2方向に移動自在に配置されている。これにより、台座600のガタツキが抑制されている。4つの係合穴450は、ボディ400の下面(Z2方向側の端面)のガイド孔440の外側部分に設けられた有底の穴であって、ガイド孔440に各々連通している。
一対の第1収容部420aは、第1スライダ300aをX1−X2方向に移動可能に各々収容する。第1収容部420aのうちの一方がボディ400のY1方向側の端部に設けられており、他方がボディ400のY2方向側の端部に設けられている。一方の第1収容部420aは、下移動路421aと、上移動路422aと、スプリング収容穴423aと、一対のスリット424aとを有している。
下移動路421aは、図4Bに最も良く示されているように、ボディ400の下面のY1方向側の部分に設けられた有底の穴であって、X1−X2方向に延びている。下移動路421aのX1−X2方向の寸法は、第1スライダ300aのスライダ本体310aのX1−X2方向の寸法よりも大きい。下移動路421aのY1−Y2方向の寸法は、スライダ本体310aのY1−Y2方向の寸法よりも若干大きい。下移動路421a内にスライダ本体310aがX1−X2方向に移動自在に収容されている。
上移動路422aは、ボディ400の下移動路421aの天面(Z1方向の面)の中央部に設けられている。上移動路422aは、X1−X2方向に延びた孔であって、下移動路421aに連通し且つZ1方向に開放されている。上移動路422aのX1−X2方向の寸法は、下移動路421aのX1−X2方向の寸法よりも小さい。上移動路422a内に第1スライダ300aの壁330aの下部がX1−X2方向に移動自在に収容されている。
スプリング収容穴423aは、ボディ400の下面のY1方向側の下移動路421aよりもY1方向側の部分に設けられた有底の穴であって、X1−X2方向に延びている。スプリング収容穴423aのX1−X2方向(長手方向)の寸法は、第1復帰機構900aのスプリング910aのX1−X2方向(長手方向)の寸法よりも小さい。スプリング収容穴423aのY1−Y2方向(短手方向)の寸法は、スプリング910aのY1−Y2方向(短手方向)の寸法よりも若干大きい。スプリング収容穴423a内に圧縮状態のスプリング910a及びこれに挿入された第1スライダ300aの一対のアーム320aの先端部が収容されている。
一対のスリット424aは、ボディ400のスプリング収容穴423aのX1−X2方向の両側部分に設けられている。スリット424aは、X1−X2方向に延びており、スプリング収容穴423a及び下移動路421aに連通し、且つZ1方向に開放されている。スリット424a内に第1スライダ300aのアーム320aの基端部が各々X1−X2方向に移動自在に収容されている。
なお、他方の第1収容部420aは、上述の通りボディ400に設けられている位置が一方の第1収容部420aと相違し且つY1−Y2方向において対称形状であること以外、一方の第1収容部420aと同じ構成であるため、その説明は省略する。
一対の第1ガイド部430aは、第1連動部材200aをX1−X2方向に円弧状に移動可能に各々ガイドする。第1ガイド部430aのうちの一方が一方の第1収容部420a上に設けられており、他方が他方の第1収容部420a上に設けられている。一方の第1ガイド部430aは、壁431aと、突脈432aと、空間433aとを有している。壁431aは、一方の第1収容部420aの上移動路422aのY1方向側の壁からZ1−Z2方向に延びている。突脈432aは、壁431aのZ1方向の端部に設けられたY
2方向側に凸の円弧状の突脈である。
壁431a及び突脈432aは、上移動路422aのZ1方向側に当該上移動路422aに連通する空間433aを区画している。この空間433a内は内側(Y2方向側)に開放されている。当該空間433a及び上移動路422a内に第1スライダ300aの壁330aの上部がX1−X2方向に移動自在に収容されている。第1スライダ300aの凸部340aは空間433aから内側(Y2方向側)に突出し、第1連動部材200aの係合部260aの凹部261aに係合されている。突脈432aの下面は、第1連動部材200aのガイド凸部251aの円弧状の移動経路に応じた円弧状である。突脈432aがガイド凸部251aをX1−X2方向に円弧状に移動自在にガイドしている。突脈432aの内面は、第1連動部材200aのガイド面241aに対向しており、当該ガイド面241aをX1−X2方向に移動自在にガイドしている。
なお、他方の第1ガイド部430aは、ボディ400に設けられている位置が一方の第1ガイド部430aと相違し且つY1−Y2方向において対称形状であること以外、一方の第1ガイド部430aと同じ構成であるため、重複する説明は省略する。他方の第1ガイド部430aの突脈432aの下面は、第1連動部材200aのガイド凸部252aの円弧状の移動経路に応じた円弧状である。突脈432aがガイド凸部252aをX1−X2方向に円弧状に移動自在にガイドしている。突脈432aの内面は、第1連動部材200aのガイド面242aに対向しており、当該ガイド面242aをX1−X2方向に移動自在にガイドしている。
一対の第2収容部420bは、第2スライダ300bをY1−Y2方向に移動可能に各々収容する。第2収容部420bのうちの一方がボディ400のX1方向側の端部に設けられており、他方がボディ400のX2方向側の端部に設けられている。一方及び他方の第2収容部420bは、上述した一方及び他方の第1収容部420aと各々同じ構成である。よって、一方及び他方の第2収容部420bについて、一方及び他方の第1収容部420aと重複する説明は省略する。一方及び他方の第2収容部420bも、下移動路421bと、上移動路422bと、スプリング収容穴423bと、一対のスリット424bとを有している。一方の第2収容部420bの下移動路421bが、一方の下移動路421aのX1方向側の端部と、他方の下移動路421aのX1方向側の端部とに連通している。他方の第2収容部420bの下移動路421bが、一方の下移動路421aのX2方向側の端部と、他方の下移動路421aのX2方向側の端部とに連通している。すなわち、4つの下移動路421a、421bが角枠状の凹部を形成している。
一対の第2ガイド部430bは、第2連動部材200bをY1−Y2方向に円弧状に移動可能に各々ガイドする。第2ガイド部430bのうちの一方が一方の第2収容部420b上に設けられており、他方が他方の第2収容部420b上に設けられている。一方及び他方の第2ガイド部430bは、壁431bと、突脈432bと、空間433bとを有している。一方及び他方の第2ガイド部430bの壁431bは、一方及び他方の第1ガイド部430aの壁431aよりもZ1−Z2方向の寸法が大きい以外、壁431aと同じ構成である。よって、壁431bについて、壁431aと重複する説明は省略する。一方及び他方の第2ガイド部430bの突脈432bは、当該突脈432bの下面が第2連動部材200bのガイド凸部241b、242bの円弧状の移動経路に応じた円弧状である以外、一方及び他方の第1ガイド部430aの突脈432aと同じ構成である。よって、突脈432bについて、突脈432aと重複する説明は省略する。
カバー500aは、図1Aに最も良く示されているように、第1、第2連動部材200a、200bを部分的に覆うようにボディ400に取り付けられている。カバー500aは、開口510aと、4つの係合孔520aとを有している。開口510aは、カバー500aの頂部に設けられた略矩形状の貫通孔である。図2A及び図2Bに示すように、開口510a内を操作レバー100の軸部112が挿通している。係合孔520aのうちの2つは、カバー500aのX1方向の外壁に設けられており、ボディ400のX1方向側の係合凸部470に各々係合している。残りの2つは、カバー500aのX2方向の外壁に設けられており、ボディ400のX2方向側の係合凸部470に各々係合している。
フレーム500bは、図1Bに最も良く示されているように、基板本体710下に配置された略矩形状の金属板である。フレーム500bは、4つの係合片510bと、4つの係合片520bとを有している。係合片510bは、フレーム500bの中心部に90°間隔で設けられている。係合片510bが基板本体710を貫通し、ボディ400の係合穴450に係合されている。係合片520bは、フレーム500bの4辺に設けられている。係合片520bには係合孔が設けられている。この係合孔にボディ400の係合凸部460が各々係合している。
第1復帰機構900aは、操作レバー100を原点位置に位置させるために、第1スライダ300aをX1−X2方向において弾性的に保持している。各第1復帰機構900aは、図2Dに最も良く示されているように、スプリング910aと、一対のストッパ921aと、一対のストッパ922aとを有している。スプリング910aは、第1スライダ300aの一対のアーム320aに保持され、当該アーム320aと共に、ボディ400の第1収容部420aのスプリング収容穴423aに収容されている。一対のストッパ921aのうちの一方は、スプリング収容穴423aのX1方向側の壁であって、スプリング910aのX1方向側の端に当接している。他方はスプリング収容穴423aのX2方向側の壁であって、スプリング910aのX2方向側の端に当接している。一対のストッパ922aは、カバー500aにX1−X2方向に間隔をあけて設けられた突起である。ストッパ922aのうちの一方は、ボディ400の第1収容部420aのX1方向側のスリット424aに挿入され、スプリング910aのX1方向側の端に当接している。他方はX2方向側のスリット424aに挿入され、スプリング910aのX2方向側の端に当接している。このように第1スライダ300aのアーム320aに取り付けられたスプリング910aが、一方のストッパ921a、922aと他方のストッパ921a、922aとに保持されることによって、第1スライダ300aをX1−X2方向において弾性的に保持している。
第1スライダ300aがX1方向に移動することによって、スプリング910aがX2方向側のアーム320aとX1方向側のストッパ921a、922aとの間で圧縮される。圧縮されたスプリング910aの付勢力によって第1スライダ300aがX2方向に復帰移動可能となる。第1スライダ300aがX2方向に移動することによって、スプリング910aがX1方向側のアーム320aとX2方向側のストッパ921a、922aとの間で圧縮される。圧縮されたスプリング910aの付勢力によって第1スライダ300aがX1方向に復帰移動可能となる。
第2復帰機構900bは、操作レバー100を原点位置に位置させるために、第2スライダ300bをY1−Y2方向において弾性的に保持している。各第2復帰機構900bは、図2Eに最も良く示されているように、スプリング910bと、一対のストッパ921bと、一対のストッパ922bとを有している。スプリング910bは、第2スライダ300bの一対のアーム320bに保持されている。スプリング910bは、圧縮状態で、アーム320bと共に、ボディ400の第2収容部420bのスプリング収容穴423bに収容されている。一対のストッパ921bのうちの一方は、スプリング収容穴423bのY1方向側の壁であって、スプリング910bのY1方向側の端に当接している。他方はスプリング収容穴423bのY2方向側の壁であって、スプリング910bのY2方向側の端に当接している。一対のストッパ922bは、カバー500aにY1−Y2方向
に間隔をあけて設けられた突起である。ストッパ922bのうちの一方は、ボディ400の第2収容部420bのY1方向側のスリット424bに挿入され、スプリング910bのY1方向側の端に当接している。他方はY2方向側のスリット424bに挿入され、スプリング910bのY2方向側の端に当接している。このように第2スライダ300bのアーム320bに取り付けられたスプリング910bが、一方のストッパ921b、922bと他方のストッパ921b、922bとに保持されることによって、第2スライダ300bをY1−Y2方向において弾性的に保持している。
第2スライダ300bがY1方向に移動することによって、スプリング910bがY2方向側のアーム320bとY1方向側のストッパ921b、922bとの間で圧縮される。圧縮されたスプリング910bの付勢力によって第2スライダ300bがY2方向に復帰移動可能となる。第2スライダ300bがY2方向に移動することによって、スプリング910bがY1方向側のアーム320bとY2方向側のストッパ921b、922bとの間で圧縮される。圧縮されたスプリング910bの付勢力によって第2スライダ300bがY1方向に復帰移動可能となる。
以下、上述した構成の多方向入力装置の組み立て手順について詳しく説明する。まず、第1連動部材200a及びボディ400を用意する。第1連動部材200aのガイド凸部251a、252aをボディ400の一対の第1ガイド部430aの空間433aに各々挿入させ、ガイド凸部251a、252aを第1ガイド部430aの突脈432aの下面に当接させる。その後、第2連動部材200bを用意する。第2連動部材200bのガイド凸部241b、242bをボディ400の一対の第2ガイド部430bの空間433bに各々挿入させ、ガイド凸部241b、242bを第2ガイド部430bの突脈432bの下面に当接させる。これにより、第2連動部材200bが第1連動部材200aの支持面220aに当接し、第2連動部材200bが第1連動部材200aに対して略直角に重畳配置される。
その後、カバー500aを用意する。カバー500a内にボディ400を挿入し、ボディ400の係合凸部470をカバー500aの係合孔520aに係合させる。これにより、ボディ400がカバー500aに取り付けられる。
その後、操作レバー100のキートップ110及び摺動部120を用意する。キートップ110の軸部112をカバー500aの開口510aから第2、第1連動部材200b、200aの長孔210b、210aに挿入する。その後、摺動部120の軸部121を第1連動部材200aの長孔210aに挿入し、軸部112、121を固着させる。その後、取付部材130を用意する。その後、取付部材130を摺動部120の貫通孔123から挿入し、軸部112の取付穴112aに螺着させる。これにより、摺動部120の支持部122が第1連動部材200aの当接面230aに当接する。これにより、操作レバー100のZ1方向の抜けが防止されている。
その後、台座600のガイド凸部620をボディ400ガイド孔440内に挿入させると共に、台座600をボディ400の開口410内に収容させる。これにより、台座600がボディ400の開口410内にZ1−Z2方向に移動自在に配置され、台座600の支持面610が操作レバー100の摺動部120に当接する。これにより、摺動部120の支持部122が台座600の支持面610と第1連動部材200aの当接面230aとに挟持される。
その一方で、第1、第2スライダ300a、300b及びスプリング910a、910bを用意する。第1、第2スライダ300a、300bの収容凹部311a、311bには、第1、第2検出部800a、800bの接触子810a、810bが各々固着されて
いる。その後、第1スライダ300aのアーム320aの先端部をスプリング910aに両側から各々挿入させる。第2スライダ300bのアーム320bの先端部をスプリング910bに両側から各々挿入させる。
その後、第1スライダ300aのアーム320aを第1収容部420aのスリット424aに各々挿入させる。すると、スプリング910aが第1収容部420aのスプリング収容穴423aに収容され、ストッパ921a、922aに当接する。これと共に、第1スライダ300aの壁330aが下移動路421aを通って、上移動路422a及び空間433aに挿入され、凸部340aが第1収容部420aの下移動路421a、上移動路422a及び空間433aを通って第1連動部材200aの凹部261aに係合される。このように第1スライダ300a及びスプリング910aがボディ400の第1収容部420aに収容される。同様に、第2スライダ300b及びスプリング910bをボディ400の第2収容部420bに収容させる。
その後、弾性体900cを用意する。その後、弾性体900cの上端部を台座600のリング穴640に挿入させる。その後、第3検出部800cの可動接点810cが固定された基板700及びフレーム500bを用意する。基板700の基板本体710及びフレーム500bをボディ400上に配置し、フレーム500bの係合片510bをボディ400の係合穴450に各々係合させると共に、フレーム500bの係合片520bの係合孔にボディ400の係合凸部460を係合させる。これにより、弾性体900cが基板本体710と台座600との間に介在し、台座600を中空支持する。台座600の突起630が第3検出部800cの可動接点810cの頂部上に配置される。第1、第2検出部800a、800bの接触子810a、810bが対応する抵抗体及び導体に各々接触する。
以下、上述した多方向入力装置の使用方法及び当該装置の各構成要素の動作について詳しく説明する。操作レバー100が原点位置からX1方向に操作されると、操作レバー100が台座600の支持面610上を当該支持面610に沿ってスライドする。このとき、操作レバー100の軸部112が第2連動部材200bの長孔210b内をX1方向に移動する一方、操作レバー100の軸部112、121に第1連動部材200aがX1方向に押圧され、第1連動部材200aが支持面610に沿ってX1方向に円弧状に移動する。この移動時において、第1連動部材200aのガイド凸部251a、252aがボディ400の第1ガイド部430aの突脈432aの下面にガイドされると共に、第1連動部材200aのガイド面241a、242aが第1ガイド部430aの突脈432aの内面にガイドされる。
第1連動部材200aのX1方向の移動により、第1スライダ300aの凸部340aが第1連動部材200aの係合部260aにX1方向に押圧され、第1スライダ300aがスプリング910aの付勢力に抗してX1方向に移動する。このとき、係合部260aの凹部261a内を、凸部340aがZ1−Z2方向に相対的に移動する。第1検出部800aの接触子810aが抵抗体及び導体上を摺動し、第1検出部800aの抵抗値が変化する。これにより、第1検出部800aが、第1スライダ300aの移動方向及び移動量を第1連動部材200aの移動方向及び移動量として検出する。これが基板700の接続部720を介して電子機器の制御部に入力され、当該制御部により操作レバー100の移動方向及び移動量として検出される。スプリング910aが第1スライダ300aのX2方向側のアーム320aと、X1方向側のストッパ921a、922aとの間で圧縮される。
操作レバー100が解放されると、スプリング910aによってX2方向側のアーム320aが付勢され、第1スライダ300aがX2方向(原点位置)に復帰移動する。第1スライダ300aの凸部340aが第1連動部材200aの係合部260aをX2方向に押圧し、第1連動部材200aがX2方向(初期位置)に復帰移動する。これと共に、第1連動部材200aが操作レバー100の軸部112、121を押圧し、操作レバー100がX2方向(原点位置)に復帰移動する。なお、操作レバー100がX2方向に操作されたとき、本多方向入力装置の各構成要素はX1方向の操作時と対称に動作する。
操作レバー100が原点位置からY1方向に操作されると、操作レバー100が台座600の支持面610上を当該支持面610に沿ってスライドする。このとき、操作レバー100の軸部112、121が第1連動部材200aの長孔210a内をY1方向に移動する一方、操作レバー100の軸部112に第2連動部材200bがY1方向に押圧され、第2連動部材200bが支持面610に沿ってY1方向に円弧状に移動する。この移動時において、第2連動部材200bのガイド凸部241b、242bがボディ400の第2ガイド部430bの突脈432bの下面にガイドされると共に、第2連動部材200bのガイド面231b、232bが第2ガイド部430bの突脈432bの内面にガイドされる。
第2連動部材200bのY1方向の移動により、第2スライダ300bの凸部340bが第2連動部材200bの係合部250bにY1方向に押圧され、第2スライダ300bがスプリング910bの付勢力に抗してY1方向に移動する。このとき、係合部250bの凹部251b内を、凸部340bがZ1−Z2方向に相対的に移動する。第2検出部800bの接触子810bが抵抗体及び導体上を摺動し、第2検出部800bの抵抗値が変化する。これにより、第2検出部800bが、第2スライダ300bの移動方向及び移動量を第2連動部材200bの移動方向及び移動量として検出する。これが基板700の接続部720を介して電子機器の制御部に入力され、当該制御部により操作レバー100の移動方向及び移動量として検出される。スプリング910bが第2スライダ300bのY2方向側のアーム320bと、Y1方向側のストッパ921b、922bとの間で圧縮される。
操作レバー100が解放されると、スプリング910bによってY2方向側のアーム320bが付勢され、第2スライダ300bがY2方向(原点位置)に復帰移動する。第2スライダ300bの凸部340bが第2連動部材200bの係合部250bをY2方向に押圧し、第2連動部材200bがY2方向(初期位置)に復帰移動する。これと共に、第2連動部材200bが操作レバー100の軸部112を押圧し、操作レバー100がY2方向(原点位置)に復帰移動する。なお、操作レバー100がY2方向に操作されたとき、本多方向入力装置の各構成要素はY1方向の操作時と対称に動作する。
操作レバー100が原点位置からX1及びY1方向の成分を含む方向に操作されたときには、上述した操作レバー100のX1方向の移動及びY1方向の移動時の通り各構成要素が動作する。このときの第1、第2検出部800a、800bの抵抗値の変化が基板700の接続部720を介して電子機器の制御部に入力され、当該制御部により操作レバー100の移動方向及び移動量として検出される。
操作レバー100が原点位置からX1及びY2方向の成分を含む方向に操作されたときには、上述した操作レバー100のX1方向の移動及びY2方向の移動時の通り各構成要素が動作する。このときの第1、第2検出部800a、800bの抵抗値の変化が基板700の接続部720を介して電子機器の制御部に入力され、当該制御部により操作レバー100の移動方向及び移動量として検出される。
操作レバー100が原点位置からX2及びY1方向の成分を含む方向に操作されたときには、上述した操作レバー100のX2方向の移動及びY1方向の移動時の通り各構成要
素が動作する。このときの第1、第2検出部800a、800bの抵抗値の変化が基板700の接続部720を介して電子機器の制御部に入力され、当該制御部により操作レバー100の移動方向及び移動量として検出される。
操作レバー100が原点位置からX2及びY2方向の成分を含む方向に操作されたときには、上述した操作レバー100のX2方向の移動及びY2方向の移動時の通り各構成要素が動作する。このときの第1、第2検出部800a、800bの抵抗値の変化が基板700の接続部720を介して電子機器の制御部に入力され、当該制御部により操作レバー100の移動方向及び移動量として検出される。
操作レバー100が原点位置からZ2方向に押下操作されたときには、操作レバー100によって台座600がZ2方向に押圧される。これにより、台座600が弾性体900cの付勢力に抗してZ2方向に移動し、第1、第2連動部材200a、200bもZ2方向に移動する。このとき、第1連動部材200aの凹部261a内を第1スライダ300aの凸部340aがZ1方向に相対的に移動し、第2連動部材200bの凹部251b内を第2スライダ300bの凸部340bがZ1方向に相対的に移動する。第1連動部材200aのガイド凸部251a、252aが第1ガイド部430aの突脈432aからZ2方向に離反し、第2連動部材200bのガイド凸部241b、242bが第2ガイド部430bの突脈432bからZ2方向に離反する。
台座600のZ2方向の移動によって、第3検出部800cの可動接点810cの頂部が台座600の突起630に押下されると、可動接点810cが弾性変形し、一方の固定接点に接触する。これにより、一方及び他方の固定接点が導通し、操作レバー100のZ2方向の操作が検出される。
上述した多方向入力装置は以下の技術的特徴を有している。第1に、操作レバー100の操作感を向上させることができる。なぜなら、操作レバー100が台座600の略凸球面状の支持面610上をスライドするので操作レバー100の移動量(回動半径)が増大するからである。また、操作レバー100の突起122aが台座の支持面610上をスライドするので、操作レバー100と支持面610との摩擦が低減される。
第2に、本多方向入力装置は、操作レバー100の操作の検出精度を向上させることができる。なぜなら、第1、第2連動部材200a、200bが、操作レバー100の移動に伴って円弧状に移動可能であるため、第1、第2連動部材200a、200bの移動量(回動半径)が増大するからである。また、本多方向入力装置が小型化又は薄型化されたとしても、第1、第2連動部材200a、200bが操作レバー100の操作部111に接近することによって、第1、第2連動部材200a、200bの移動量(回動半径)が増大するので、本多方向入力装置は、小型化又は薄型化に適している。
第3に、本多方向入力装置のZ1−Z2方向の寸法の低減を図ることができる。なぜなら、第2連動部材200bが第1連動部材200aの支持面220a上に設置されているため、第1、第2連動部材200a、200b間に隙間がないからである。また、スプリング910a、910bがボディ400のスプリング収容穴423a、423b内で横向きに寝ているからである。
第4に、第1、第2連動部材200a、200bが円弧状に移動しても、第1連動部材200aと第1スライダ300aの連結部分(凹部261a及び凸部340a)に、第2連動部材200bと第2スライダ300bの連結部分(凹部251b及び凸部340b)に負荷がかかることがない。凹部261a、251bがZ1−Z2方向に延びており、凸部340a、340bが凹部261a、251bにZ1−Z2方向に移動自在に係合され
ているからである。第5に、凸部340a、340bが凹部261a、251bに係合されているだけであることから、第1連動部材200aと第1スライダ300aとの連結および第2連動部材200bと第2スライダ300bとの連結が容易である。
第6に、第1、第2連動部材200a、200bの移動が安定する。その理由は以下の通りである。第1連動部材200aのガイド凸部251a、252aがボディ400の第1ガイド部430aにX1−X2方向に円弧状に移動自在にガイドされると共に、第1連動部材200aのガイド面241a、242aが第1ガイド部430aにX1−X2方向に移動自在にガイドされている。第2連動部材200bのガイド凸部241b、242bがボディ400の第2ガイド部430bにY1−Y2方向に円弧状に移動自在にガイドされると共に、第2連動部材200bのガイド面231b、232bが第2ガイド部430bにY1−Y2方向に移動自在にガイドされている。
第7に、本多方向入力装置は、部品点数を低減することができる。ボディ400の第1、第2ガイド部430a、430bが第1、第2連動部材200a、200bを位置規制しており、ボディ400の第1、第2収容部420a、420bが第1、第2スライダ300a、300bを位置規制しており、ボディ400の開口410が台座600を位置規制しているため、本多方向入力装置はこれらを別部材で位置規制する場合に比べて部品点数の低減を図ることができる。
なお、上述した多方向入力装置は、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。
本発明の台座は、操作レバーをスライド自在に支持する略凸球面状の支持面を有する限り任意に設計変更することが可能である。例えば、台座は、基板等やボディの上に設置された構成とすることが可能である。また、台座はボディに一体的に設けることも可能である。
本発明の操作レバーは、台座の支持面にスライド自在に支持されている限り任意に設計変更することが可能である。本発明の操作レバーの操作部、摺動部及び/又は取付部材は省略可能である。本発明の操作レバーの操作部の形状は必要に応じて任意に設計変更することが可能である。本発明の操作レバーの摺動部は、台座の支持面上をスライド自在に載置されている限り任意に設計変更することが可能である。例えば、摺動部の略凹球面状の端面が台座の支持面上をスライド自在である構成とすることが可能である。また、摺動部の端面に設けられた複数の突起が台座の支持面上をスライド自在である構成とすることが可能である。本発明の操作レバーの支持部は、摺動部と別体とすることが可能である。支持部は、操作レバーの軸部に第1連動部材と台座との間に位置するように設けられた構成とすることが可能である。この支持部は、台座と間隙を有する構成とすることが可能である。本発明の操作レバーの取付部材は、上述した摺動部を軸部に取り付けることができる限り任意に設計変更することが可能である。取付部材としては、ピン、接着材、溶着材やスナップフィット等がある。
本発明の第1連動部材は、上述した何れかの態様の操作レバーに貫通されており且つ当該操作レバーの第1方向の移動に伴って、当該第1方向に円弧状に移動可能な構成である限り任意に設計変更することが可能である。例えば、第1連動部材は、操作レバーに貫通され、台座の支持面に支持されており且つ操作レバーの第1方向の移動に伴って、前記支持面に沿って当該第1方向に円弧状にスライド移動可能な構成とすることが可能である。また、第1連動部材は、操作レバーに貫通されており且つ操作レバーの第1方向の移動に伴って、当該第1方向に円弧状に移動可能であるように、ボディの第1ガイド部に支持された構成とすることが可能である。この第1連動部材は、台座の支持面に間隙を有して配
置されていても良いし、台座の支持面上にスライド自在に支持されていても良い。なお、本発明の第1連動部材の支持面、当接面、ガイド面、ガイド凸部及び/又は係合部は、省略可能である。上述した設計変更例の第1連動部材が、支持面、当接面、ガイド面、ガイド凸部及び/又は係合部を有する構成とすることが可能である。
本発明の第2連動部材は、上述した何れかの態様の第1連動部材に交差し、上述した何れかの態様の操作レバーに貫通されており且つ当該操作レバーの第2方向の移動に伴って、当該第2方向に円弧状に移動可能な構成である限り任意に設計変更することが可能である。例えば、第2連動部材は、上述した何れかの態様の第1連動部材に交差し、上述した何れかの態様の操作レバーに貫通されており且つ操作レバーの第2方向の移動に伴って、前記第1連動部材の支持面上を前記第2方向に円弧状にスライド移動可能な構成とすることが可能である。また、第2連動部材は、上述した何れかの態様の第1連動部材に交差し、上述した何れかの態様の操作レバーに貫通されており且つ操作レバーの第2方向の移動に伴って、当該第2方向に円弧状に移動可能であるように、ボディの第2ガイド部に支持された構成とすることが可能である。この第2連動部材は、第1連動部材に間隙を有して配置されていても良いし、第1連動部材の支持面上にスライド自在に支持されていても良い。なお、第2連動部材の当接面、ガイド面、ガイド凸部及び/又は係合部は省略可能である。上述した設計変更例の第2連動部材が、支持面、当接面、ガイド面、ガイド凸部及び/又は係合部を有する構成とすることが可能である。
本発明の第1、第2連動部材の係合部は、第2、第1方向に延びた第1、第2凸部を有する構成とすることが可能である。この場合、第1、第2スライダは、第1、第2方向に略直角に交差する第3方向に延びた第1、第2凹部を有しており、前記第1、第2凹部は、前記第1、第2連動部材の前記第1、第2凸部を前記第3方向に移動自在に係合した構成とすることが可能である。上記実施例1の第1、第2連動部材の係合部の凹部は、第2、第1方向に貫通しない有底の凹部とすることが可能であるし、Z2方向に解放されていない凹部とすることが可能である。
本発明の第1ガイド部は、上述した何れかの態様の第1連動部材を第1方向に円弧状に移動自在にガイドし得る限り任意に設計変更することが可能である。本発明の第2ガイド部は、上述した何れかの態様の第2連動部材を第2方向に円弧状に移動自在にガイドし得る限り任意に設計変更することが可能である。例えば、第1、第2ガイド部は、第1、第2連動部材の上面を円弧状に移動自在にガイドする突脈を有する構成とすることが可能である。第1、第2ガイド部は、第1、第2連動部材の一部(ガイド凸部等)を円弧状に移動自在にガイドする凹部又は凸部を有する構成とすることが可能である。上述した第1、第2ガイド部は、ボディ以外の部材(例えば、カバー等の)に設けられた構成とすることが可能である。
本発明の弾性体は省略可能である。また、本発明の弾性体は、ベースと台座との間に介在し、当該台座を中空支持可能である限り任意に設計変更することが可能である。例えば、弾性体は、ゴムや第3検出部の可動接点等とすることが可能である。なお、操作レバーが押下操作不能である場合でも、弾性体がベースと台座との間に介在し、当該台座を中空支持した構成とすることが可能である。
本発明の第1、第2スライダは省略可能である。また、本発明の多方向入力装置は、少なくとも一つの第1、第2スライダを備えていれば良い。本発明の第1スライダは、上述した何れかの態様の第1連動部材の移動に伴って第1方向に移動可能な構成である限り任意に設計変更することが可能である。本発明の第2スライダは、上述した何れかの態様の第2連動部材の移動に伴って第2方向に移動可能である限り任意に設計変更することが可能である。
本発明の第1検出部は、上述した何れかの態様の第1連動部材又は第1スライダの移動方向及び移動量を検出し得る限り任意に設計変更することが可能である。例えば、第1検出部は、可動接点と、第1方向に間隔をあけて配置された複数の固定接点とを有し、前記可動接点が前記第1連動部材又は前記第1スライダの移動に伴って移動し、前記複数の固定接点のうちの少なくとも2つを順次導通させる構成とすることが可能である。また、第1検出部は、前記第1連動部材又は前記第1スライダの移動方向及び移動量を光学的に検出可能な光センサ又は前記第1連動部材又は前記第1スライダの移動方向及び移動量を磁気的に検出可能な磁気センサ等とすることが可能である。
本発明の第2検出部は、上述した何れかの態様の第2連動部材又は第2スライダの移動方向及び移動量を検出し得る限り任意に設計変更することが可能である。第2検出部は、上述した第1検出部の設計変形例と同様に設計変更することが可能である。
本発明の第3検出部は、省略可能である。本発明の第3検出部は、操作レバーのZ1−Z2方向の移動を検出可能である限り任意に設計変更することが可能である。例えば、第3検出部は、スイッチ、光センサ又は磁気センサ等を用いることが可能である。スイッチは、操作レバーに押下されることによってオン又はオフされるタクタイルスイッチやラバースイッチ等である。ラバースイッチは、第3検出部と弾性体を兼用することが可能である。光センサは操作レバーや台座のZ1−Z2方向の移動を光学的に検出するものである限り任意に設計することが可能である。磁気センサは操作レバーや台座のZ1−Z2方向の移動を磁気的に検出するものである限り任意に設計することが可能である。
本発明の第1復帰構は、上述した何れかの態様の操作レバーを第1方向において弾性的に保持する構成とすることが可能である。例えば、第1復帰機構は、操作レバーとボディの第1方向の一方側の部分との間に介在した第1弾性体と、操作レバーとボディの第1方向の他方側の部分との間に介在した第2弾性体とを有する構成とすることが可能である。また、本発明の第1復帰機構は、上述した何れかの態様の操作レバーを原点位置に位置させるために、上述した何れかの態様の第1連動部材又は第1スライダを第1方向に弾性的に保持する構成とすることが可能である。例えば、第1復帰機構は、前記第1連動部材又は前記第1スライダとボディの第1方向の一方側の部分との間に介在した第1弾性体と、前記第1連動部材又は前記第1スライダとボディの第1方向の他方側の部分との間に介在した第2弾性体とを有する構成とすることが可能である。
本発明の第2復帰構は、上述した何れかの態様の操作レバーを第2方向において弾性的に保持する構成とすることが可能である。例えば、第2復帰機構は、操作レバーとボディの第2方向の一方側の部分との間に介在した第1弾性体と、操作レバーとボディの第2方向の他方側の部分との間に介在した第2弾性体とを有する構成とすることが可能である。また、本発明の第2復帰機構は、上述した何れかの態様の操作レバーを原点位置に位置させるために、上述した何れかの態様の第2連動部材又は第2スライダを第2方向に弾性的に保持する構成とすることが可能である。例えば、第2復帰機構は、前記第2連動部材又は前記第2スライダとボディの第2方向の一方側の部分との間に介在した第1弾性体と、前記第2連動部材又は前記第2スライダとボディの第2方向の他方側の部分との間に介在した第2弾性体とを有する構成とすることが可能である。
本発明の多方向入力装置は、上述した何れかの態様のカバー上に被せられた防塵フィルムを更に備えた構成とすることが可能である。本発明のフレームや基板は省略可能である。
なお、上記実施例における多方向入力装置の各構成要素を構成する素材、形状、寸法、
数及び配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。上述した実施例及び設計変更例は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせることが可能である。なお、本発明の第1方向は、第1連動部材の移動方向である限り任意に設定することが可能である。本発明の第2方向は、前記第1方向に交差している限り任意に設定することが可能である。本発明の第3方向は、前記第1方向及び前記第2方向に直角に交差している限り任意に設計変更することが可能である。
100・・・・・操作レバー
110・・・・キートップ
120・・・・摺動部
130・・・・取付部材
200a・・・・第1連動部材
210a・・・長孔
220a・・・支持面
230a・・・当接面
241a、242a・ガイド面
251a、252a・ガイド凸部
260a・・・係合部
261a・・凹部(第1凹部)
200b・・・・第2連動部材
210b・・・長孔
220b・・・当接面
231b、232b・ガイド面
241b、242b・ガイド凸部
250b・・・係合部
251b・・凹部(第2凹部)
300a・・・・第1スライダ
310a・・・スライダ本体
320a・・・アーム
330a・・・壁
340a・・・凸部(第1凸部)
300b・・・・第2スライダ
310b・・・スライダ本体
320b・・・アーム
330b・・・壁
340b・・・凸部(第2凸部)
400・・・・・ボディ
410・・・・開口
420a・・・第1収容部
420b・・・第2収容部
430a・・・第1ガイド部
430b・・・第2ガイド部
440・・・・ガイド孔
450・・・・係合穴
460、470・係合凸部
500a・・・・カバー
500b・・・・フレーム
600・・・・・台座
700・・・・・基板
710・・・・基板本体(ベース)
800a・・・・第1検出部
800b・・・・第2検出部
800c・・・・第3検出部
900a・・・・第1復帰機構
900b・・・・第2復帰機構
900c・・・・弾性体

Claims (12)

  1. 略凸球面状の支持面を有する台座と、
    前記支持面に原点位置から離れるように周囲の任意方向にスライド可能に支持される操作レバーと、
    前記操作レバーに貫通されており、前記操作レバーが前記原点位置に位置しているときに第1初期位置に位置しており、且つ前記操作レバーの第1方向の移動に伴って前記第1初期位置から離れるように当該第1方向に円弧状に移動可能な第1連動部材と、
    前記第1連動部材に交差し、前記操作レバーに貫通されており、前記操作レバーが前記原点位置に位置しているときに第2初期位置に位置しており、且つ前記操作レバーの前記第1方向に交差する第2方向の移動に伴って前記第2初期位置から離れるように当該第2方向に円弧状に移動可能な第2連動部材と、
    前記第1連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第1検出部と、
    前記第2連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第2検出部とを備えた多方向入力装置。
  2. 請求項1記載の多方向入力装置において、
    前記操作レバーは、前記第1連動部材と前記台座との間に設けられた支持部を有しており、
    前記支持部は、前記台座の前記支持面上に前記原点位置から離れるように周囲の任意方向にスライド可能に配置されており、
    前記第1連動部材は、前記操作レバーの前記支持部に前記台座の前記支持面から間隙を有して支持されており且つ前記台座の前記支持面に沿って前記第1方向に円弧状に移動可能な構成であり、
    前記第1連動部材は、前記第2方向に延びた円弧状の支持面を有しており、
    前記第2連動部材は、前記第1連動部材の前記支持面上を前記第2方向に円弧状にスライド移動可能な構成である多方向入力装置。
  3. 略凸球面状の支持面を有する台座と、
    前記支持面にスライド可能に支持される操作レバーと、
    前記操作レバーに貫通されており且つ前記操作レバーの第1方向の移動に伴って、当該第1方向に円弧状に移動可能な第1連動部材と、
    前記第1連動部材に交差し、前記操作レバーに貫通されており且つ前記操作レバーの前記第1方向に交差する第2方向の移動に伴って、当該第2方向に円弧状に移動可能な第2連動部材と、
    前記第1連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第1検出部と、
    前記第2連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第2検出部とを備えており、
    前記第1連動部材は、前記台座の前記支持面上を前記第1方向に円弧状にスライド移動可能な構成であり、
    前記第1連動部材は、前記第2方向に延びた円弧状の支持面を有しており、
    前記第2連動部材は、前記第1連動部材の前記支持面上を前記第2方向に円弧状にスライド移動可能な構成である多方向入力装置。
  4. 略凸球面状の支持面を有する台座と、
    前記支持面にスライド可能に支持される操作レバーと、
    前記操作レバーに貫通されており且つ前記操作レバーの第1方向の移動に伴って、当該第1方向に円弧状に移動可能な第1連動部材と、
    前記第1連動部材に交差し、前記操作レバーに貫通されており且つ前記操作レバーの前記第1方向に交差する第2方向の移動に伴って、当該第2方向に円弧状に移動可能な第2連動部材と、
    前記第1連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第1検出部と、
    前記第2連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第2検出部と、
    前記第1連動部材の移動に伴って前記第1方向に移動可能な第1スライダと、
    前記第2連動部材の移動に伴って前記第2方向に移動可能な第2スライダとを備えており、
    前記第2方向は、前記第1方向に略直角に交差しており、
    前記第1スライダは、前記第2方向に延びた第1凸部を有しており、
    前記第1連動部材は、前記第1方向及び前記第2方向に略直角に交差する第3方向に延びた第1凹部を有しており、前記第1凹部は前記第1スライダの前記第1凸部を前記第3方向に移動自在に係合しており、
    前記第2スライダは、前記第1方向に延びた第2凸部を有しており、
    前記第2連動部材は、前記第3方向に延びた第2凹部を有しており、前記第2凹部は、前記第2スライダの前記第2凸部を前記第3方向に移動自在に係合している多方向入力装置。
  5. 略凸球面状の支持面を有する台座と、
    前記支持面にスライド可能に支持される操作レバーと、
    前記操作レバーに貫通されており且つ前記操作レバーの第1方向の移動に伴って、当該第1方向に円弧状に移動可能な第1連動部材と、
    前記第1連動部材に交差し、前記操作レバーに貫通されており且つ前記操作レバーの前記第1方向に交差する第2方向の移動に伴って、当該第2方向に円弧状に移動可能な第2連動部材と、
    前記第1連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第1検出部と、
    前記第2連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第2検出部と、
    前記第1連動部材の移動に伴って前記第1方向に移動可能な第1スライダと、
    前記第2連動部材の移動に伴って前記第2方向に移動可能な第2スライダとを備えており、
    前記第2方向は、前記第1方向に略直角に交差しており、
    前記第1連動部材は、前記第2方向に延びた第1凸部を有しており、
    前記第1スライダは、前記第1方向及び前記第2方向に略直角に交差する第3方向に延
    び第1凹部を有しており、前記第1凹部は、前記第1連動部材の前記第1凸部を前記第3方向に移動自在に係合しており、
    前記第2連動部材は、前記第1方向に延びた第2凸部を有しており、
    前記第2スライダは、前記第3方向に延びた第2凹部を有しており、前記第2凹部は、前記第2連動部材の前記第2凸部を前記第3方向に移動自在に係合している多方向入力装置。
  6. 略凸球面状の支持面を有する台座と、
    前記支持面にスライド可能に支持される操作レバーと、
    前記操作レバーに貫通されており且つ前記操作レバーの第1方向の移動に伴って、当該第1方向に円弧状に移動可能な第1連動部材と、
    前記第1連動部材に交差し、前記操作レバーに貫通されており且つ前記操作レバーの前記第1方向に交差する第2方向の移動に伴って、当該第2方向に円弧状に移動可能な第2連動部材と、
    前記第1連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第1検出部と、
    前記第2連動部材の移動方向および移動量を検出可能な第2検出部と、
    前記第1連動部材を前記第1方向に円弧状に移動可能にガイドする第1ガイド部と、
    前記第2連動部材を前記第2方向に円弧状に移動可能にガイドする第2ガイド部とを備えている多方向入力装置。
  7. 請求項4〜5の何れかに記載の多方向入力装置において、
    ボディを更に備えており、
    前記ボディは、前記第1スライダを前記第1方向に移動可能に収容する第1収容部と、
    前記第2スライダを前記第2方向に移動可能に収容する第2収容部と、
    前記第1収容部上に設けられており且つ前記第1連動部材を前記第1方向に円弧状に移動可能にガイドする第1ガイド部と、
    前記第2収容部上に設けられており且つ前記第2連動部材を前記第2方向に円弧状に移動可能にガイドする第2ガイド部とを更に有している多方向入力装置。
  8. 請求項1〜7の何れかに記載の多方向入力装置において、
    ベースと、
    前記ベースと前記台座との間に設けられており且つ当該台座を中空支持する弾性体とを更に備えている多方向入力装置。
  9. 請求項2記載の多方向入力装置において、
    ベースと、
    前記ベースと前記台座との間に設けられており且つ当該台座を中空支持する弾性体とを更に備えており、
    前記操作レバーの前記支持部は、前記弾性体の付勢力によって、前記台座と前記第1連動部材とに挟持されている多方向入力装置。
  10. 請求項8〜9の何れかに記載の多方向入力装置において、
    前記操作レバーは、前記第1方向及び前記第2方向に略直角に交差する第3方向に押下移動可能であり、
    前記台座は、押下移動した前記操作レバーによって押圧されることによって、前記弾性体の弾性力に抗して移動可能であり、
    当該多方向入力装置は、前記操作レバーの押下移動を検出可能な第3検出部を更に備えている多方向入力装置。
  11. 請求項4、5又は7記載の多方向入力装置において、
    前記第1検出部は、前記第1スライダの移動方向および移動量を検出することによって、前記第1連動部材の移動方向および移動量を検出可能な構成であり、
    前記第2検出部は、前記第2スライダの移動方向および移動量を検出することによって、前記第2連動部材の移動方向および移動量を検出可能な構成である多方向入力装置。
  12. 請求項1または2記載の多方向入力装置において、
    前記第1連動部材は、前記操作レバーの前記第1方向の移動に伴って、前記台座の前記支持面上を前記第1初期位置から離れるように当該第1方向に円弧状に移動可能になっており、
    前記第2連動部材は、前記操作レバーの前記第2方向の移動に伴って、前記台座の前記支持面上を前記第2初期位置から離れるように当該第2方向に円弧状に移動可能になっている多方向入力装置。
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