JP6399963B2 - 多方向入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、多方向入力装置に関し、特に、テレビジョン操作用のリモコンやゲーム機用コントローラ等における方位入力操作に好適な多方向入力装置に関する。

操作体のスライド操作による多方向入力装置として、例えば、特許文献１に開示された座標入力装置９００が知られている。座標入力装置９００の構造を図１３に示す。

下ケース９０２の空洞部９０２ｂには、可動電極９０６を水平方向にスライド移動可能に弾性付勢するＯリングからなる弾性部材９０７を有し、可動電極９０６の一方面と対向する下ケース９０２の部分に、円周方向に分割して設けた複数の電極９０３ａ〜９０３ｄからなる固定電極９０３を形成し、上ケース９０１を導電性部材で形成し、この上ケース９０１を可動電極９０６の他方面と対向させて配設し、弾性部材９０７の付勢力に抗して可動電極９０６をスライド移動させると、固定電極９０３と上ケース９０１との間の静電容量が変化し、この静電容量の変化に対応して、可動電極９０６のスライド移動方向、及び移動量を検出して、水平方向の入力を行うことができる。

また、操作軸９０５を垂直方向に押圧すると、操作軸９０５の接点押圧部９０５ｄが、反転バネである金属接点９０９を押圧する。そして、金属接点９０９が反転するように弾性変形することにより、中央固定接点９０４ａに金属接点９０９が当接し、中央固定接点９０４ａと周辺固定接点９０４ｂとが金属接点９０９を介して導通し、スイッチ回路の接点の切り換えが行なわれる。

このような構成によって小型化が可能であると共に、小さな操作力でも、確実に水平方向、垂直方向の入力が可能な操作性の良い多方向入力装置を提供することができる。

特開２００３−０８４９１６号公報

しかしながら、座標入力装置９００では、操作軸９０５を、中央部の位置に復帰させるための弾性部材９０７の材料として弾性ゴムを使用する必要があるため、操作体である操作軸９０５のスライド移動量が少なくなってしまい、座標入力装置９００の使い勝手が悪くなってしまうという問題があった。この問題を解決するため、弾性部材９０７としてコイルバネを使用することが考えられる。しかし、弾性部材９０７としてコイルバネを使用すればスライド移動量を大きくすることができるが、座標入力装置９００のような構造では、金属で形成されたコイルバネが、固定電極９０３と上ケース９０１との間に配置されることになるため、固定電極９０３と上ケース９０１との間の静電容量値に影響を与えてしまうことになる。そのため、操作軸９０５の移動量や移動方向を正確に検出することが困難となってしまうという課題があった。

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、操作体のスライド移動量を確保しつつ、静電容量値に影響を与えることのない多方向入力装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために多方向入力装置は、開口部が形成されたハウジングと、前記開口部から露出する操作部と、前記操作部と共に水平方向にスライド移動可能な移動体と、前記移動体を初期位置に復帰させる弾性部材と、前記移動体を挟むように配置された上側電極及び複数に分割された下側分割電極と、を備え、前記移動体は、その外周側に移動体基部を有し、前記移動体のスライド移動に伴って、前記上側電極と下側分割電極との間に位置する前記移動体基部の面積が変化することにより、前記上側電極と下側分割電極との間の静電容量値が変化し、前記静電容量値の変化量によって前記操作部の動作を検出する検出手段を有した多方向入力装置であって、前記弾性部材は、環状のコイルバネからなると共に、前記コイルバネよりも外側の位置に前記下側分割電極が配置され、前記コイルバネは、前記移動体のスライド移動に伴って前記下側分割電極の内側の領域内で弾性変形する、という特徴を有する。

このように構成された多方向入力装置は、初期位置への復帰用の弾性部材としてコイルバネを使用したので、スライド移動量を確保でき、操作性が良い。また、コイルバネが下側分割電極の内側領域内で弾性変形するので、上側電極と下側分割電極との間の静電容量値に影響を与えることがない。

また、上記の構成において、前記移動体の中央部には、挿通孔が設けられていると共に、前記操作部を有する操作体が前記挿通孔に上下動可能に保持されており、前記ハウジングは、前記下側分割電極が設けられた下ケースと前記下ケースに対向した状態で一体化される取り付け部材とを有し、前記下ケースの中央部には、可動接点を有するプッシュスイッチが設けられていると共に、前記プッシュスイッチを駆動可能な駆動部材が前記下ケースに載置されており、前記駆動部材には、片持ち梁形状をし、下方向に凸部を有した押圧操作部が設けられていて、前記操作部の先端部が前記押圧操作部を介して前記可動接点の上に配置されている、という特徴を有する。

このように構成された多方向入力装置は、片持ち梁形状をした押圧操作部を介して可動接点が押圧操作されるプッシュスイッチを設けたので、操作体をスライド移動させた状態で押圧操作しても、可動接点が塑性変形することを防止できる。

また、上記の構成において、前記駆動部材は、平板状の駆動部材基部と前記駆動部材基部から上方に突出した平面視円形状の第１突出部とを有すると共に、前記移動体には、初期状態において前記第１突出部と対向する平面視円形状の第２突出部が設けられており、前記第１突出部と前記第２突出部とがコイルバネの内側に位置し、前記移動体のスライド操作時に、前記コイルバネの一端部側が前記第１突出部で支持された状態で、前記コイルバネの他端部が前記第２突出部によって押し広げられる、という特徴を有する。

このように構成された多方向入力装置は、水平方向に対して固定された駆動部材の第１突出部及び水平方向に対して移動可能な移動体の第２突出部によってコイルバネを保持するので、コイルバネを下側分割電極の内側領域内で弾性変形させることが容易にできる。

また、上記の構成において、前記取り付け部材は、導電性の金属板材からなり、前記上側電極を構成している、という特徴を有する。

このように構成された多方向入力装置は、ハウジングの一部である取り付け部材を上側電極として利用するため、上側電極の形成のために基板等の部材を別途必要とすることがない。従って、製造コストを削減することができる。

本発明の多方向入力装置は、初期位置への復帰用の弾性部材としてコイルバネを使用したので、スライド移動量を確保でき、操作性が良い。また、コイルバネが下側分割電極の内側領域内で弾性変形するので、上側電極と下側分割電極との間の静電容量値に影響を与えることがない。

多方向入力装置の外観を示す斜視図である。 多方向入力装置の平面図と正面図である。 多方向入力装置を構成する各部材を示す分解斜視図である。 多方向入力装置の主要部を示す断面斜視図である。 上側電極、下側分割電極、各接点部材、及び駆動部材を示す模式図である。 プッシュスイッチの構造を示す、多方向入力装置の断面図である。 プッシュスイッチの動作を示す、多方向入力装置の断面図である。 検出手段の動作を示す、多方向入力装置の断面図である。 検出手段の動作を示す、多方向入力装置の模式図である。 検出手段の動作を示す、多方向入力装置の模式図である。 検出手段の動作を示す、多方向入力装置の模式図である。 検出手段の操作位置と静電容量との関係を示す模式図及び表である。 従来例に係る多方向入力装置を示す断面図である。

［実施形態］
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る多方向入力装置１００は、例えば、テレビジョン操作用のリモコンやゲーム機用コントローラ等における方位入力操作に用いられるものである。本実施の形態に係る多方向入力装置１００の用途については、これらに限定されるものではなく適宜変更が可能である。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面の＋Ｘ側を右側、−Ｘ側を左側、＋Ｙ側を後側、−Ｙ側を前側、＋Ｚ側を上側、−Ｚ側を下側として説明する。

図１乃至図３を参照して、多方向入力装置１００の全体構成について簡単に説明する。図１は、多方向入力装置１００の外観を示した斜視図であり、図２は、図２（ａ）が多方向入力装置１００の平面図であり、図２（ｂ）が多方向入力装置１００の正面図である。図３は、多方向入力装置１００を構成する各部材を示す分解斜視図である。

図１及び図２（ａ）に示すように、多方向入力装置１００は、開口部３１ａが形成されたハウジング３０と、操作部３ａが上方に突出し、操作部３ａを押下操作可能であると共に押下方向と略直交する方向へスライド操作可能な操作体３と、操作体３をハウジング３０内で上下動可能に保持して操作体３と共に水平方向に移動可能な移動体５とを備えている。

ハウジング３０は、下ケース３３と下ケース３３に対向した状態で一体化される取り付け部材３１とからなる。取り付け部材３１には、開口部３１ａが形成されていると共に、複数の爪部３１ｂが設けられていて、爪部３１ｂによって取り付け部材３１が下ケース３３に取り付けられる。下ケース３３は、樹脂モールドで形成されている。また、取り付け部材３１は、導電性の金属板材からなると共に、上側電極２１を構成している。

下ケース３３の内部には、それぞれ導電性の金属板材からなる下側分割電極２３及び固定接点部材１３がインサート成型によって取り付けられており、それぞれ、その一部が平面視で取り付け部材３１より外側に露出している。

多方向入力装置１００は、図３に示すように、前述した取り付け部材３１及び下ケース３３からなるハウジング３０、操作体３、移動体５、固定接点部材１３及び複数の下側分割電極２３と、弾性部材７と、操作体回転止め部材４と、駆動部材１５と、絶縁テープ１７と、可動接点１１とで構成される。

移動体５は、操作体３の操作部３ａが移動体５の中央に設けられた挿通孔５ｆに挿入されていることにより、操作体３と共に水平方向に移動可能となる。駆動部材１５は、操作体３による押下操作が可能となるように構成されており、駆動部材１５に保持される操作体回転止め部材４によって操作体３の回転が防止される。弾性部材７と操作体３と移動体５とは、ハウジング３０内で駆動部材１５より上方に配設される。

可動接点１１と固定接点部材１３と絶縁テープ１７とで、操作体３の押下操作に伴って駆動するプッシュスイッチ１０が構成される。絶縁テープ１７は、可動接点１１を覆うように下ケース３３に取り付けられる。また、取り付け部材３１である上側電極２１と移動体５と下側分割電極２３とで、操作体３のスライド操作を検出する検出手段２０が構成される。

次に、多方向入力装置１００のプッシュスイッチ１０と検出手段２０との詳細な構造について、図４乃至図６を用いて説明する。図４は、多方向入力装置１００の、図２のＡ−Ａ線から見た断面斜視図であり、図５は、上側電極２１、複数の下側分割電極２３、固定接点部材１３、及び駆動部材１５を上方向から見た模式図である。尚、図５には、操作体３と操作体回転止め部材４と移動体５と弾性部材７とを除いて示している。図６は、図２のＢ−Ｂ線から見たプッシュスイッチ１０の構造を示す断面図である。尚、絶縁テープ１７は、図４以降、簡略化のため省略する。

図４に示すように、下ケース３３の中央部３３ａには、ドーム状の板バネからなる可動接点１１を有するプッシュスイッチ１０が設けられていると共に、操作体３の下側には、操作体３によって押下操作される駆動部材１５が配設されている。本実施形態においては、可動接点１１は、中央部が部分的に反転可能な反転バネ１１ａによって構成される。駆動部材１５は、下ケース３３に形成されている大きな平面視円形状の窪み部３３ｃ内に載置される。駆動部材１５は、窪み部３３ｃ内に載置される駆動部材基部１５ｂと駆動部材基部１５ｂから上方に突出した平面視円形状の第１突出部１５ａとを有している。尚、第１突出部１５ａには、後述する押圧操作部１５ｄと対応する位置に切り欠きが設けられており、図３に示すように、平面視において略Ｃ字形状をなしている。また、下ケース３３の中央部３３ａは、窪み部３３ｃより更に窪んだ位置に、平面視円形状で形成されている。

プッシュスイッチ１０に使用される固定接点部材１３は、図６に示すように、下ケース３３にインサート成型によって設けられる。固定接点部材１３は、図５に示すように、第１固定接点部材１３−１と第２固定接点部材１３−２とからなる。第１固定接点部材１３−１は、下ケース３３の中心点３３ｂから右側前方に伸びるように形成された１本の長方形形状の部分と、下ケース３３の中心点３３ｂに形成された、略円形をした第１固定接点１３−１ａとで構成されている。また、第２固定接点部材１３−２は、下ケース３３の中心点３３ｂから右側後方、左側後方、及び左側前方それぞれに伸びるように構成された複数の長方形形状の部分と、第１固定接点１３−１ａの周囲を取り囲むように形成された第２固定接点１３−２ａとで構成されている。

図６に示すように、固定接点部材１３の内、第１固定接点部材１３−１及び第２固定接点部材１３−２それぞれの長方形形状の部分は、下ケース３３のモールド内に形成されているが、第１固定接点１３−１ａと第２固定接点１３−２ａとは、下ケース３３の中央部３３ａの上方に露出している。従って、第１固定接点１３−１ａと第２固定接点１３−２ａとは、可動接点１１に対向する。

図５に示すように、第１固定接点部材１３−１及び第２固定接点部材１３−２の、平面視で上側電極２１より外側には、第１固定接点端子１３−１ｂ及び第２固定接点端子１３−２ｂが設けられており、それぞれが外部機器に接続される。そして、外部機器において、プッシュスイッチ１０のスイッチング動作が確認される。

下ケース３３の窪み部３３ｃに載置される駆動部材１５には、図５に示すように、外周寄りに位置する根本部１５ｅから下ケース３３の中心点３３ｂ方向に伸びていると共に、弾性を有し片持ち梁形状をした押圧操作部１５ｄが設けられている。押圧操作部１５ｄの下側には、可動接点１１が配設され、その可動接点１１の下側には、前述した第１固定接点１３−１ａ及び第２固定接点１３−２ａが配設されている。また、図６に示すように、駆動部材１５の押圧操作部１５ｄには、下方向に凸部１５ｃが設けられており、操作体３の先端部３ｂが、押圧操作部１５ｄを介して可動接点１１の上に配設されている。

更に、駆動部材１５には、図５に示すように、複数の嵌合穴１５ｆが設けられていると共に、下ケース３３には、上方向に突出した平面視円形状の複数の突起部３３ｄが設けられており、駆動部材１５の嵌合穴１５ｆと突起部３３ｄとが嵌合することによって、駆動部材１５が下ケース３３に固定される。

多方向入力装置１００には、図４に示すように、スライド操作される操作体３の移動量や移動方向を検出する検出手段２０が設けられている。検出手段２０は、移動体５及び移動体５を挟むように配置された、導電性を有する金属板からなる上側電極２１と複数に分割された下側分割電極２３とを備えて構成されている。

移動体５は、平面視円形をしており、その外周側に平板状の移動体基部５ｂを有している。検出手段２０においては、移動体５のスライド移動に伴って、上側電極２１と下側分割電極２３との間に位置する移動体基部５ｂの面積が変化することにより、上側電極２１と下側分割電極２３との間の静電容量値が変化する。検出手段２０は、この静電容量値の変化量によって操作体３の動作、即ち移動量や移動方向を検出することができる。尚、移動体５は、合成樹脂材料で構成されているため、移動体基部５ｂは、誘電体として機能する。

移動体基部５ｂの内側には、移動体基部５ｂより上方に突き出た、平面視円形をした中央移動部５ｄが設けられていると共に、中央移動部５ｄには、初期状態において駆動部材１５の第１突出部１５ａと対向する平面視円形状の第２突出部５ａが下方に突出して設けられている。また、駆動部材１５と移動体５との間には、操作体３が操作されない時にスライド移動した移動体５を初期位置に復帰させる弾性部材７が配設されている。弾性部材７は、弾性を有する金属製のコイルバネ７ａで形成されている。

上側電極２１は、図５に示すように、平面視略正八角形形状をしている。正八角形形状の８つの辺のうちの、互いに接していない４つの辺には、それぞれ上側電極端子２１ａが設けられており、上側電極端子２１ａが外部機器（図示せず）に接続される。

複数に分割された下側分割電極２３は、下ケース３３にインサート成型で設けられ、略正八角形形状をしている上側電極２１の内側に、平面視でほぼ収まるように配置されている。下側分割電極２３は、略扇型の、第１下側分割電極２３−１、第２下側分割電極２３−２、第３下側分割電極２３−３、及び第４下側分割電極２３−４から構成されている。第１下側分割電極２３−１が、下ケース３３の中心点３３ｂより右側に配置されており、第１下側分割電極２３−１、第２下側分割電極２３−２、第３下側分割電極２３−３、及び第４下側分割電極２３−４が、下ケース３３の中心点３３ｂを中心として、それぞれ９０°の角度を隔てて配置されている。尚、複数の下側分割電極２３（２３−１〜２３−４）は、下ケース３３の上面に露出しており、移動体基部５ｂを載置することで、移動体５をスライド移動可能に支持している。

各下側分割電極２３の外周部の、平面視で上側電極２１より外側には、第１下側分割電極端子２３−１ａ、第２下側分割電極端子２３−２ａ、第３下側分割電極端子２３−３ａ、及び第４下側分割電極端子２３−４ａが設けられており、それぞれが外部機器に接続される。そして、外部機器において、上側電極２１と各下側分割電極２３間の静電容量が測定される。

次に、操作体３を押下操作した場合のプッシュスイッチ１０の動作について、図５及び図７を用いて説明する。図７は、プッシュスイッチ１０の動作を示す、多方向入力装置１００の断面図である。図７（ａ）は、操作体３が初期位置にある時に操作体３を押圧操作した場合のプッシュスイッチ１０の動作を示し、図７（ｂ）は、操作体３を図７（ａ）における右側方向にスライド操作した時に操作体３を押圧操作した場合のプッシュスイッチ１０の動作を示している。

操作体３が初期位置にある時のプッシュスイッチ１０のスイッチング動作は、図７（ａ）に示すように、操作体３の操作部３ａを押下操作することによって行われる。操作部３ａを押下操作すると、操作体３の先端部３ｂが駆動部材１５の押圧操作部１５ｄの凸部１５ｃの上部を押圧する。押圧操作部１５ｄが片持ち梁形状をしているため、押圧操作部１５ｄの長さに応じた押圧力が、押圧操作部１５ｄの根本部１５ｅ（図５参照）を支点として、押圧操作部１５ｄの凸部１５ｃを介して可動接点１１を押圧する。

そのため、反転バネ１１ａである可動接点１１が、部分的に反転するように弾性変形し、第１固定接点１３−１ａと第２固定接点１３−２ａとに同時に接触する。その結果、プッシュスイッチ１０が導通する。

次に、図７（ｂ）に示す、操作体３を図７（ａ）における右側方向にスライド操作し、その後、操作体３を押下操作した場合のプッシュスイッチ１０のスイッチング動作について説明する。操作体３は、図７（ａ）に示したと同様に、駆動部材１５を介して可動接点１１を押圧する。しかし、もしもプッシュスイッチ１０に駆動部材１５が配設されていなかった場合には、操作体３の先端部３ｂが直接可動接点１１を押圧することになる。その場合、操作体３を図示右側方向にスライド操作した後に押下操作した時には、先端部３ｂが可動接点１１の端部を押圧することになる。そのため、反転バネ１１ａからなる可動接点１１が塑性変形する可能性がある。本発明の実施形態では、プッシュスイッチ１０に駆動部材１５を配設し、更に駆動部材１５に片持ち梁形状をした押圧操作部１５ｄを設けることにより、反転バネ１１ａからなる可動接点１１の塑性変形を防止するようにした。

図７（ｂ）に示すように、操作体３をスライド操作し、その後操作体３を押下操作した場合、操作体３の先端部３ｂが押圧操作部１５ｄを押圧し、押圧操作部１５ｄの凸部１５ｃに押圧力が伝わる。そのため、その押圧力は、可動接点１１の端部に掛からず、可動接点１１の中央に掛かる。その結果、反転バネ１１ａである可動接点１１が適切に反転するように弾性変形し、第１固定接点１３−１ａと第２固定接点１３−２ａとに同時に接触する。その結果、プッシュスイッチ１０が導通する。このように、操作体３をスライド操作した後に操作体３を押圧操作しても、反転バネ１１ａからなる可動接点１１を塑性変形させることなく、プッシュスイッチ１０のスイッチング動作を行うことができる。

次に、操作体３をスライド操作した場合の検出手段２０の動作について、図８乃至図１２を用いて説明する。図８は、検出手段２０の動作を示す、多方向入力装置１００の断面図であり、図９乃至図１１はそれぞれ、検出手段２０の動作を示す、多方向入力装置１００の模式図である。尚、図１０では、弾性部材７にハッチングパターンを付けて表示している。図１２（ａ）は、検出手段２０における操作体３の操作位置を示す模式図であり、図１２（ｂ）は、検出手段２０における操作体３の操作位置と第１静電容量Ｃ１乃至第４静電容量Ｃ４それぞれの静電容量値との関係を示す表である。

ここで、上側電極２１と第１下側分割電極２３−１との間の静電容量を第１静電容量Ｃ１、上側電極２１と第２下側分割電極２３−２との間の静電容量を第２静電容量Ｃ２、上側電極２１と第３下側分割電極２３−３との間の静電容量を第３静電容量Ｃ３、上側電極２１と第４下側分割電極２３−４との間の静電容量を第４静電容量Ｃ４とする。また、移動体５のスライド移動に伴って第１静電容量Ｃ１、第２静電容量Ｃ２、第３静電容量Ｃ３、及び第４静電容量Ｃ４それぞれの静電容量値が変化するが、その最小値をＣｍｉｎ、最大値をＣｍａｘとし、最小値Ｃｍｉｎと最大値Ｃｍａｘとの間の中間値をＣｍｉｄとする。更に、最小値Ｃｍｉｎと最大値Ｃｍａｘとの間を、その大きさによって５つの段階に分類する。即ち、順に、静電容量値”１”（Ｃｍｉｎ）、静電容量値”２”、静電容量値”３”（Ｃｍｉｄ）、 静電容量値”４”、静電容量値”５”（Ｃｍａｘ）とする。尚、静電容量値”１”乃至“５”は、絶対値を表すものではなく、静電容量値の大きさの相対的な違いを表すものである。

操作体３が初期位置にある時、図８（ａ）に示すように、移動体５の右側の移動体基部５ｂは、上側電極２１と第１下側分割電極２３−１との間の空間の中間位置まで入り込んでいる。また、移動体５の左側の移動体基部５ｂも、上側電極２１と第３下側分割電極２３−３との間の空間の中間位置まで入り込んでいる。上側電極２１と第２下側分割電極２３−２との間の空間、上側電極２１と第４下側分割電極２３−４との間についても同様である。その時、移動体５の中心は、図９（ａ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂと同じ位置にある。即ち、複数の下側分割電極２３それぞれに対して、中立の位置にある。この時、移動体５の中央移動部最外周５ｅは、複数の下側分割電極２３それぞれの内側の端部から所定距離だけ内側に離れた位置にある。また、移動体５の基部最外周５ｃは、複数の下側分割電極２３それぞれの幅のほぼ中央の位置にある。

この時の操作体３の位置と静電容量値との関係を、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示している。操作体３が初期位置にある時、第１静電容量Ｃ１、第２静電容量Ｃ２、第３静電容量Ｃ３、及び第４静電容量Ｃ４それぞれの静電容量値は、共に中間値Ｃｍｉｄとなるため静電容量値は“３”となる。従って、第１静電容量Ｃ１と第３静電容量Ｃ３との間の差分は０になり、第２静電容量Ｃ２と第４静電容量Ｃ４との間の差分も０となる。言い換えれば、第１静電容量Ｃ１と第３静電容量Ｃ３との間の差分が０であり、第２静電容量Ｃ２と第４静電容量Ｃ４との間の差分も０である時、操作体３が左右方向にも前後方向にも操作されておらず、操作体３が［０］の位置、即ち初期位置にあることが分かる。

操作体３が初期位置にある時、コイルバネ７ａは、図８（ａ）に示すように、駆動部材１５の第１突出部１５ａ及び移動体５の第２突出部５ａに均等に支持された状態となる。そのため、コイルバネ７ａは、図１０（ａ）に示すように、平面視円形状となっている。この時、コイルバネ７ａは、図８（ａ）に示すように、下側分割電極２３の内側の領域内にある。

次に、操作体３を右側方向へ最大にスライド操作した時、図８（ｂ）に示すように、移動体５の右側の移動体基部５ｂは、上側電極２１と第１下側分割電極２３−１との間の空間に最大限入り込んでいる。一方、移動体５の左側の移動体基部５ｂは、上側電極２１と第３下側分割電極２３−３との間の空間には入り込んでいない。その時、移動体５の中心は、図９（ｂ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂより右側にある。

この時、移動体５の中央移動部最外周５ｅの右側端部は、第１下側分割電極２３−１の内側の端部に平面視で接する位置にある。また、移動体５の基部最外周５ｃの右側端部は、第１下側分割電極２３−１の外側の端部に平面視で接する位置にある。一方、移動体５の基部最外周５ｃの左側端部は、第３下側分割電極２３−３の右側端部（内側の端部）に平面視で接する位置にある。

そのため、操作体３を右側方向へ最大にスライド操作した時、第１静電容量Ｃ１の容量値が最大値Ｃｍａｘ“５”となり、第３静電容量Ｃ３の容量値が最小値Ｃｍｉｎ“１”となる。この時、第２静電容量Ｃ２及び第４静電容量Ｃ４は、それぞれ中間値Ｃｍｉｄ“３”となる。従って、第１静電容量Ｃ１と第３静電容量Ｃ３との間の差分は最大（Ｃ１＞Ｃ３）となり、第２静電容量Ｃ２と第４静電容量Ｃ４との間の差分は０となる。言い換えれば、第１静電容量Ｃ１と第３静電容量Ｃ３との間の差分が最大（Ｃ１＞Ｃ３）となることにより、操作体３が右側方向へ最大にスライド操作されたことが分かり、第２静電容量Ｃ２と第４静電容量Ｃ４との間の差分が０となることにより、操作体３が前後方向へはスライド操作されていないことが分かる。また、第１静電容量Ｃ１の容量値が“５”となり、第３静電容量Ｃ３の容量値が “１”となり、第２静電容量Ｃ２及び第４静電容量Ｃ４の容量値が“３”となった時、図１２に示すように、操作体３が［１］の位置にあることが分かる。

操作体３を右側方向へ最大にスライド操作した時、コイルバネ７ａは、図８（ｂ）に示すように、コイルバネ７ａの左側、即ちコイルバネ７ａの一端部側が駆動部材１５の第１突出部１５ａに支持された状態で、コイルバネ７ａの右側、即ちコイルバネ７ａの他端部側が移動体５の第２突出部５ａによって、右方向へ押し拡げられる。そのため、コイルバネ７ａは、移動体５のスライド移動に伴って下側分割電極２３の内側の領域内で弾性変形する。その結果、コイルバネ７ａは、図１０（ｂ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂより右側に押し拡げられた平面視楕円形状となる。

次に、操作体３を右側方向（＋Ｘ方向）、且つ後側方向（＋Ｙ方向）に最大にスライド操作した時、移動体５の中心は、図１１（ａ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂより右側且つ後側にある。この時、移動体５の中央移動部最外周５ｅの右後側端部は、第１下側分割電極２３−１の内側端部の最も後側、及び第２下側分割電極２３−２の内側端部の最も右側に接する位置にある。また、移動体５の基部最外周５ｃの右後側端部は、第１下側分割電極２３−１の外側の端部の最も後側及び第２下側分割電極２３−２の外側端部の最も右側に接する位置にある。一方、移動体５の基部最外周５ｃの左前側端部は、第３下側分割電極２３−３の内側の端部の前側及び第４下側分割電極２３−４の内側端部の左側に接する位置にある。

従って、操作体３を右側方向且つ後側方向に最大にスライド操作した時、第１静電容量Ｃ１及び第２静電容量Ｃ２の容量値は、最大値Ｃｍａｘと中間値Ｃｍｉｄの中間の値“４”となり、第３静電容量Ｃ３及び第４静電容量Ｃ４の容量値は、最小値Ｃｍｉｎと中間値Ｃｍｉｄの中間の値“２”となる。言い換えれば、第１静電容量Ｃ１及び第２静電容量Ｃ２の容量値が“４”となり、第３静電容量Ｃ３及び第４静電容量Ｃ４の容量値が “２”となった時、図１２に示すように、操作体３が［２］の方向に、即ち右側方向且つ後側方向に最大にスライド操作されたことが分かる。また、操作体３が［２］の位置にあることが分かる。

次に、操作体３を後側方向（＋Ｙ方向）にだけ最大にスライド操作した時、移動体５の中心は、図１１（ｂ）に示すように、下ケース３３の中心点３３ｂより後側にある。この時、移動体５の中央移動部最外周５ｅの後側端部は、第２下側分割電極２３−２の内側の前側端部に接する位置にある。また、移動体５の基部最外周５ｃの後側端部は、第２下側分割電極２３−２の外側の端部に平面視で接する位置にある。一方、移動体５の基部最外周５ｃの前側端部は、第４下側分割電極２３−４の内側の端部に平面視で接する位置にある。

そのため、操作体３を後側方向へ最大にスライド操作した時、第２静電容量Ｃ２の容量値が最大値Ｃｍａｘ“５”となり、第４静電容量Ｃ４の容量値が最小値Ｃｍｉｎ“１”となる。この時、第１静電容量Ｃ１及び第３静電容量Ｃ３は、それぞれ中間の値“３”となる。従って、第２静電容量Ｃ２と第４静電容量Ｃ４との間の差分は最大（Ｃ２＞Ｃ４）となり、第１静電容量Ｃ１と第３静電容量Ｃ３との間の差分は０となる。言い換えれば、第２静電容量Ｃ２と第４静電容量Ｃ４との間の差分が最大（Ｃ２＞Ｃ４）となることにより、操作体３が後側方向へ最大にスライド操作されたことが分かり、第１静電容量Ｃ１と第３静電容量Ｃ３との間の差分が０となることにより、操作体３が左右方向へはスライド操作されていないことが分かる。また、第２静電容量Ｃ２の容量値が“５”となり、第４静電容量Ｃ４の容量値が “１”となり、第２静電容量Ｃ２及び第４静電容量Ｃ４の容量値が“３”となった時、図１２に示すように、操作体３が［３］の位置にあることが分かる。

上記のように、操作体３が、図１２（ａ）に示す［０］の位置にある時、及び［１］乃至［３］の位置の方向に操作された場合の、操作体３の位置と第１静電容量Ｃ１乃至第４静電容量Ｃ４の静電容量値との関係について説明したが、図１２（ａ）に示す［４］乃至［８］の位置に対しても同様であり、それらの位置に対する第１静電容量Ｃ１乃至第４静電容量Ｃ４の静電容量値は、図１２（ｂ）に示す通りである。また、上記の説明の中で、操作体３の位置として、初期位置及び初期位置（中心位置）から最も離れた位置を示したが、操作体３の位置が、初期位置と初期位置から最も離れた位置との間の中間の位置にある場合でも、第１静電容量Ｃ１乃至第４静電容量Ｃ４の静電容量値が、その位置に対応した静電容量値になることは勿論である。このように、第１静電容量Ｃ１乃至第４静電容量Ｃ４の静電容量値の変化量によって操作体３の移動量や移動方向を検出することができ、また、操作された後の操作体３の位置を検出することができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

多方向入力装置１００は、初期位置への復帰用の弾性部材７としてコイルバネ７ａを使用したので、スライド移動量を確保でき、操作性が良い。また、コイルバネ７ａが下側分割電極２３の内側領域内で弾性変形するので、上側電極２１と下側分割電極２３との間の静電容量値に影響を与えることがない。

また、片持ち梁形状をした押圧操作部１５ｄを介して可動接点１１が押圧操作されるプッシュスイッチ１０を設けたので、操作体３をスライド移動させた状態で押圧操作しても、反転バネ１１ａからなる可動接点１１が塑性変形することを防止できる。

また、水平方向に対して固定された駆動部材１５の第１突出部１５ａ及び水平方向に対して移動可能な移動体５の第２突出部５ａによってコイルバネ７ａを保持するので、コイルバネ７ａを下側分割電極２３の内側領域内で弾性変形させることが容易にできる。

また、ハウジング３０の一部である取り付け部材３１を上側電極２１として利用するため、上側電極２１の形成のために基板等の部材を別途必要とすることがない。従って、製造コストを削減することができる。

以上説明したように、本発明の多方向入力装置は、初期位置への復帰用の弾性部材としてコイルバネを使用したので、スライド移動量を確保でき、操作性が良い。また、コイルバネが下側分割電極の内側領域内で弾性変形するので、上側電極と下側分割電極との間の静電容量に影響を与えることがない。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記の実施形態においては、プッシュスイッチ１０を備えた多方向入力装置で説明したが、プッシュスイッチを有さないものでも良い。この場合には、操作体は上下動する必要がないので、操作体を兼ねた移動体として、この移動体に操作部を設ける構成とすることができる。

３ 操作体
３ａ 操作部
３ｂ 先端部
４ 操作体回転止め部材
５ 移動体
５ａ 第２突出部
５ｂ 移動体基部
５ｃ 基部最外周
５ｄ 中央移動部
５ｅ 中央移動部最外周
５ｆ 挿通孔
７ 弾性部材
７ａ コイルバネ
１０ プッシュスイッチ
１１ 可動接点
１１ａ 反転バネ
１３ 固定接点部材
１３−１ 第１固定接点部材
１３−１ａ 第１固定接点
１３−１ｂ 第１固定接点端子
１３−２ 第２固定接点部材
１３−２ａ 第２固定接点
１３−２ｂ 第２固定接点端子
１５ 駆動部材
１５ａ 第１突出部
１５ｂ 駆動部材基部
１５ｃ 凸部
１５ｄ 押圧操作部
１５ｅ 根本部
１５ｆ 嵌合穴
１７ 絶縁テープ
２０ 検出手段
２１ 上側電極
２１ａ 上側電極端子
２３ 下側分割電極
２３−１ 第１下側分割電極
２３−１ａ 第１下側分割電極端子
２３−２ 第２下側分割電極
２３−２ａ 第２下側分割電極端子
２３−３ 第３下側分割電極
２３−３ａ 第３下側分割電極端子
２３−４ 第４下側分割電極
２３−４ａ 第４下側分割電極端子
３０ ハウジング
３１ 取り付け部材
３１ａ 開口部
３１ｂ 爪部
３３ 下ケース
３３ａ 中央部
３３ｂ 中心点
３３ｃ 窪み部
３３ｄ 突起部
１００ 多方向入力装置
Ｃ１ 第１静電容量
Ｃ２ 第２静電容量
Ｃ３ 第３静電容量
Ｃ４ 第４静電容量

Claims (4)

1. 開口部が形成されたハウジングと、前記開口部から露出する操作部と、前記操作部と共に水平方向にスライド移動可能な移動体と、前記移動体を初期位置に復帰させる弾性部材と、前記移動体を挟むように配置された上側電極及び複数に分割された下側分割電極と、を備え、
   前記移動体は、その外周側に移動体基部を有し、前記移動体のスライド移動に伴って、前記上側電極と下側分割電極との間に位置する前記移動体基部の面積が変化することにより、前記上側電極と下側分割電極との間の静電容量値が変化し、前記静電容量値の変化量によって前記操作部の動作を検出する検出手段を有した多方向入力装置であって、
   前記弾性部材は、環状のコイルバネからなると共に、前記コイルバネよりも外側の位置に前記下側分割電極が配置され、前記コイルバネは、前記移動体のスライド移動に伴って前記下側分割電極の内側の領域内で弾性変形する、ことを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記移動体の中央部には、挿通孔が設けられていると共に、前記操作部を有する操作体が前記挿通孔に上下動可能に保持されており、
   前記ハウジングは、前記下側分割電極が設けられた下ケースと前記下ケースに対向した状態で一体化される取り付け部材とを有し、
   前記下ケースの中央部には、可動接点を有するプッシュスイッチが設けられていると共に、前記プッシュスイッチを駆動可能な駆動部材が前記下ケースに載置されており、
   前記駆動部材には、片持ち梁形状をし、下方向に凸部を有した押圧操作部が設けられていて、前記操作部の先端部が前記押圧操作部を介して前記可動接点の上に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。
3. 前記駆動部材は、平板状の駆動部材基部と前記駆動部材基部から上方に突出した平面視円形状の第１突出部とを有すると共に、前記移動体には、初期状態において前記第１突出部と対向する平面視円形状の第２突出部が設けられており、
   前記第１突出部と前記第２突出部とがコイルバネの内側に位置し、前記移動体のスライド操作時に、前記コイルバネの一端部側が前記第１突出部で支持された状態で、前記コイルバネの他端部が前記第２突出部によって押し広げられる、ことを特徴とする請求項２に記載の多方向入力装置。
4. 前記取り付け部材は、導電性の金属板材からなり、前記上側電極を構成している、ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の多方向入力装置。
   

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