説明

入力装置およびこれを用いた電子機器

【課題】操作部材の傾き,ガタツキを防止するとともに、異音の発生を防止できる薄型で小型の入力装置、および、これを用いた電子機器を提供することにある。
【解決手段】カバープレート60の操作孔61内で多方向にスライド移動可能に支持された操作部材50と、この操作部材50の周囲に配置され、かつ、前記操作部材50の変位による磁気の変化を検知する少なくとも2つのホール素子26と、からなる入力装置である。そして、前記操作部材50が、嵌合孔52内に円環状マグネット55を組み込んだホルダー51と、下面に磁性材からなる円板プレート58を一体化した中央押しボタン56とからなり、前記円環状マグネット55内に前記中央押しボタン56を嵌合することにより、前記円環状マグネット55に前記円板プレート58を分離可能に吸着させて前記中央押しボタン56を位置規制する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、携帯電話機、PC、PDA、テレビ、ビデオ等の電子機器に使用される入力装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、入力装置としては、例えば、多方向にスライド可能に保持された操作部材と、この操作部材の外周部に配設された導電性の複数の可動接触部と、抵抗体が設けられ、前記操作部材の範囲に配置された複数の絶縁基板とを備え、複数の前記可動接触部のそれぞれが複数の前記抵抗体に対向して配置され、前記操作部材のスライド移動に伴って前記可動接触部が移動して、前記可動接触部が前記抵抗体に対して接触面積を可変するようにしたことを特徴とする多方向入力装置がある。
【0003】
そして、前記多方向入力装置では、特許文献1の図1に示すように、駆動体10の孔10dから突出する操作体11の鍔部11bが、前記駆動体10の孔10c内に抜け止めされている。
【特許文献1】特開2002−62985号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前述の多方向入力装置では、前記操作体11の鍔部11bを駆動体10の孔10c内に組み込み、前記操作体11を摺動させて操作する必要がある。このため、前記鍔部11bと前記孔10cとの間に、鉛直方向および水平方向の隙間が常に存在する。この結果、入力装置の薄型化や小型化に限界があるだけでなく、前記操作体11に傾きやガタツキが生じ、外部振動等を原因とする異音が発生しやすい。
【0005】
一方、前述の鉛直方向の隙間を小さくしすぎると、例えば、筐体12に外力が負荷された際に生じる変形で、駆動体10に前記操作体11が押圧され、誤動作するおそれがある。また、操作体11の傾き,ガタツキを減少させるため、駆動体10の孔10dの高さ寸法および操作体11の鍔部11bの厚さ寸法を大きくすることにより、対向する摺動面積を大きくすると、薄型化できないとともに、操作体11の鉛直方向の摺動動作によって摩耗しやすくなり、耐久性が低下するという問題点がある。
【0006】
本発明は、前記問題点に鑑み、入力操作に必要なマグネットの磁力を利用して操作部材を位置規制することにより、前記操作部材の傾き,ガタツキを防止するとともに、異音の発生を防止できる薄型で小型の入力装置、および、これを用いた電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明にかかる入力装置は、前記課題を解決すべく、ハウジングに設けた操作孔内で多方向にスライド移動可能に支持された操作部材と、この操作部材の周囲に配置され、かつ、前記操作部材の変位による磁気の変化を検知する少なくとも2つの磁気センサーと、からなる入力装置であって、前記操作部材が、嵌合孔内に円環状マグネットを組み込んだホルダーと、下面に磁性材からなる円板プレートを一体化した中央押しボタンとからなり、前記円環状マグネット内に前記中央押しボタンを嵌合することにより、前記円環状マグネットに前記円板プレートを分離可能に吸着させて前記中央押しボタンを位置規制する構成としてある。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ホルダーの円環状マグネットに中央押しボタンの円板プレートが吸着し、前記中央押しボタンが位置規制される。このため、中央押しボタンに傾きやガタツキが生ぜず、外部振動等による異音の発生も防止できる。
また、ホルダーと中央押しボタンとの隙間、特に、鉛直方向の隙間を最小限度とすることができるので、薄型で小型の入力装置が得られる。
【0009】
本発明にかかる実施形態としては、中央押しボタンと円板プレートとを、同一の磁性材で一体成形してもよい。
本実施形態によれば、部品点数,組立工数が少なくなり、生産性が向上する。
【0010】
本発明にかかる他の入力装置としては、ハウジングに設けた操作孔内で多方向にスライド移動可能に支持された操作部材と、この操作部材の周囲に配置され、かつ、前記操作部材の変位による磁気の変化を検知する少なくとも2つの磁気センサーと、からなる入力装置であって、前記操作部材が、嵌合孔内に円環状マグネットを組み込んだホルダーと、下面に円板プレートを一体化した中央押しボタンとからなり、前記中央押しボタンと円板プレートとを同一のマグネット材で一体成形し、かつ、前記円環状マグネットと同一極性とするとともに、前記円環状マグネット内に前記中央押しボタンを嵌合することにより、磁気の反発力で前記操作部材を位置規制する構成としてもよい。
【0011】
本発明によれば、円環状マグネットに円板プレートが反発することにより、中央押しボタンが位置規制される。このため、前記中央押しボタンに傾きやガタツキが生ぜず、外部振動等による異音の発生も防止できる。
【0012】
本発明にかかる別の入力装置としては、ハウジングを構成するカバープレートの操作孔内で多方向にスライド移動可能に支持された操作部材と、この操作部材の周囲に配置され、かつ、前記操作部材の変位を磁気の変化で検知する少なくとも2つの磁気センサーと、からなる入力装置であって、前記操作部材を、中央押しボタンの外周面に別体の円環状マグネットを一体化して形成し、磁性材からなる前記カバープレートの前記操作孔から前記中央押しボタンを操作可能に露出させるとともに、前記カバープレートの内側に前記円環状マグネットを分離可能に吸着させた構成としてある。
【0013】
本発明によれば、カバープレートの内側に円環状マグネットが吸着し、前記中央押しボタンが位置規制される。このため、中央押しボタンに傾きやガタツキが生ぜず、外部振動等による異音の発生も防止できる。
また、ホルダーが不要となり、部品点数,組立工数が減少し、生産性が高いとともに、カバープレートと中央押しボタンとの隙間、特に、鉛直方向の隙間を最小限度とすることができるので、薄型で小型の入力装置が得られる。
【0014】
本発明に係る実施形態としては、操作部材の中央押しボタンを、円環状マグネットと同一のマグネット材で一体成形してもよい。
本実施形態よれば、部品点数,組立工数が減少し、生産性が向上する。
【0015】
本発明に係る他の実施形態としては、操作部材の下方側に位置するようにハウジング内に組み付けたプリント基板のうち、中央押しボタンの直下に位置する部分に、中央押しボタンスイッチを配置しておいてもよい。
本実施形態よれば、前記中央押しボタンで複合的な操作が可能となり、使い勝手の良い入力装置が得られる。
【0016】
本発明にかかる電子機器としては、前述の入力装置の操作部材を、外部から操作可能に組み付けた構成としてある。
【0017】
本発明によれば、中央押しボタンに傾きやガタツキが生ぜず、外部振動等による異音も発生しない電子機器が得られる。
また、薄型で小型の入力装置を組み込むことにより、より一層薄型で小型の電子機器が得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明にかかる実施形態を図1ないし図10の添付図面に従って説明する。
第1実施形態は、図1ないし図7に示すように、ベースプレート10と、フレキシブルプリント基板20と、ベース30と、位置規制バネ40と、操作部材50と、カバープレート60と、からなるものである。
【0019】
前記ベースプレート10は、図3および図4に示すように、平面略方形の金属製薄板からなるものであり、4隅にカシメ孔11を設けてあるとともに、対角線上に治具孔12を設けてある。
【0020】
フレキシブルプリント基板20は、前記ベースプレート10に載置可能な略円形のプリント基板本体部21からリード部22を延在したものである。前記プリント基板本体部21には、平面略X字形状のドームシート23が貼着一体化され、その中央部に中央押しボタンスイッチ24が形成されているとともに、治具孔25が設けられている。また、前記ドームシート23の周辺にはホール素子26が実装されている。一方、前記リード部22には制御用IC27が搭載されているとともに、その自由端部に接続部28が形成されている。
【0021】
ベース30は、図5に示すように、断面略H字形状を有し、かつ、前記ベースプレート10を被覆可能な平面方形状を有している。そして、前記ベース30は、その表裏面の4隅にカシメ用突起31を突設してある一方、表裏面に形成した凹所32a,32bの隅部に後述する復帰バネを係合するための貫通溝33を形成してある。さらに、前記凹所の32a,32bの中央部には後述する操作部材50を嵌合するための嵌合孔34を設けてあるとともに、前記嵌合孔34の外周縁部に前記ホール素子26に嵌合するための切り欠き部35を形成してある。
【0022】
復帰バネ40は、図6に示すように、弾性帯状材を平面略J字形状に屈曲した形状を有し、一端部に突設した係合突起41を前記ベース30の貫通溝33に係合して位置決めされる。
【0023】
操作部材50は、円環状マグネット55を組み付けたホルダー51と、円板プレート58を組み付けた中央押しボタン56と、で構成されている。
【0024】
ホルダー51は、前記ベース30内に位置決めされた前記復帰バネ40の間に配置可能な外径を有する円板形状であり、その中央に設けた嵌合孔52の上面縁部に鍔部53を一体成形する一方、その下面縁部に環状リブ54を突設してある。そして、前記嵌合孔52に円環状マグネット55を嵌合一体してある。なお、前記円環状マグネットはN極、S極を内外、上下、または、前後交互のいずれかで配置してある。
【0025】
中央押しボタン56は前記円環状マグネット内に嵌合可能な外径を有する円柱形状であり、その底面に操作用突起57を有している。そして、前記操作用突起57には、磁性材からなる同心円状の円板プレート58を嵌合一体化してある。このため、前記円環状マグネット55内に中央押しボタン56を組み込むと、前記円板プレート58が円環状マグネット55に分離可能に吸着一体化し、中央押しボタン56を位置規制する。
【0026】
カバープレート60は、前記ベース30を被覆可能な平面略方形の金属製薄板からなり、その中央に前記操作部材50を抜け止めできる直径の操作孔61を有するとともに、その4隅部にカシメ孔62を設けてある。
【0027】
次に、前述の構成部品からなる入力装置の組立方法について説明する。
まず、ベースプレート10の治具孔12に図示しない治具である一対の位置決めピンを挿入して位置決めする。そして、ホール素子26等を実装し、かつ、裏面に接着材を塗布したフレキシブルプリント基板20の治具孔25を前記位置決めピンに挿入し、ベースプレート10に貼着一体化する。
【0028】
そして、前記ベースプレート10のカシメ孔11にベース30のカシメ用突起31を嵌合してカシメ固定する。ついで、前記ベース30の貫通溝33に復帰バネ40の係合用突起41を嵌合して位置決めする。さらに、ホルダー51の嵌合孔52に円環状マグネット55を嵌合一体化する一方、前記中央押しボタン56の操作用突起57に円板プレート58を嵌合一体化する。そして、前記円環マグネット55内に前記中央押しボタン56を嵌合して組み付けることにより、前記円環状マグネット55に円板プレート58を吸着一体化させる。
【0029】
ついで、ベース30内に対向するように位置決めした復帰バネ40の間に、前記操作部材50を位置決めし、その環状リブ54をベース30の嵌合孔34に嵌合して組み付ける。最後に、前記ベース30のカシメ用突起31にカバープレート60のカシメ孔62を嵌合し、カシメ固定する。
【0030】
次に、前述の入力装置を携帯電話機に組み付けた場合の操作方法について説明する。
まず、操作部材50をスライド移動させ、あるいは、回動させると、これに一体な円環状マグネット55もスライド移動し、あるいは、回動する。このため、ホール素子26が磁力の変化を検知し、これに基づいて操作部材50の移動量、回動方向、回動量を検出する。
【0031】
そして、その検出結果が図示しない制御回路を介してモニターの画面表示されたスクロールバーの移動あるいはモニター画面表示を上下または左右に移動させる。ついで、所望の位置にスクロールバーが到達した場合に、中央押しボタン56を押すことにより、中央押しボタンスイッチ24内の反転バネが反転し、対応する中央導電部を導通させて選択指令を出力する。
ついで、中央押しボタン56から操作力を解除すると、前記中央押しボタンスイッチ24内の反転バネが復帰するとともに、操作部材50が復帰バネ40のバネ力で元の位置に自動復帰する。
【0032】
本実施形態にかかる操作部材50では、中央押しボタン56に一体化した円板プレート58が、ホルダー51に一体化した円環状マグネット55に分離可能に吸着一体化する。このため、入力装置を薄型化、小型化できるだけでなく、前記中央押しボタン56に傾きやガタツキが生じず、外部振動等による異音も生じない。また、前述のような不具合も生じないことから、構成部品を高い寸法精度で製造,組み立てる必要がなくなり、生産性が向上し、歩留まりが向上するという利点がある。
【0033】
第2実施形態は、図8に示すように、中央押しボタン56と円板プレート部58aとを磁性材で一体成形した場合である。
本実施形態によれば、部品点数,組立工数が減少し、生産性が向上するという利点がある。
【0034】
前述の第1,第2実施形態では、円板プレート部58aの極性を円環状マグネット55と同一の極性とすることにより、その反発力を利用して中央押しボタン56を位置規制し、傾き,ガタツキを防止してもよい。
【0035】
第3実施形態は、図9に示すように、中央押しボタン56に円環状マグネット55を一体に組み付ける一方、カバープレート60を磁性材で形成し、前記円環状マグネット55を吸着させる場合である。
本実施形態によれば、ホルダーが不要となり、部品点数,組立工数が減少し、生産性が向上するとともに、入力装置をより一層薄型化、小型化できるという利点がある。
【0036】
第4実施形態は、図10に示すように、マグネットからなる中央押しボタン56と円環状部55aとを一体成形した場合である。
本実施形態によれば、部品点数,組立工数が減少し、生産性が向上するとともに、入力装置をより一層薄型化、小型化できるという利点がある。
【0037】
また、前述の第3,第4実施形態では、カバープレート60と円環状マグネット部55aとを同一の極性とし、その反発力を利用して中央押しボタン56を位置規制してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0038】
本発明では携帯電話機に適用する場合について説明したが、PC等の他の電子機器に適用してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】図1A,1Bおよび図1Cは本発明に係る入力装置の第1実施形態を示す平面図、正面図および底面図である。
【図2】図2A,2Bは図1で図示した入力装置の部分拡大平面図および断面図である。
【図3】図1で示した入力装置の上方から視た分解斜視図である。
【図4】図1で示した入力装置の下方から視た分解斜視図である。
【図5】図5A,5Bおよび5Cは図3で示したベースの斜視図、平面図および正面図である。
【図6】図6A,6Bおよび6Cは図3で示した復帰バネの平面図、正面図および斜視図である。
【図7】図7A,7Bおよび7Cは図1で示した入力装置を示す部分平面図、断面図、部分拡大断面図である。
【図8】図8A,8Bおよび8Cは入力装置の第2実施形態を示す部分平面図、断面図、部分拡大断面図である。
【図9】図9A,9Bおよび9Cは入力装置の第3実施形態を示す部分平面図、断面図、部分拡大断面図である。
【図10】図10A,10Bおよび10Cは入力装置の第4実施形態を示す部分平面図、断面図、部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【0040】
10:ベースプレート
20:フレキシブルプリント基板
24:中央押しボタンスイッチ
26:ホール素子
30:ベース
33:貫通溝
34:嵌合孔
40:復帰バネ
50:操作部材
51:ホルダー
52:嵌合孔
53:鍔部
55:円環状マグネット
56:中央押しボタン
57:円板プレート
60:カバープレート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングに設けた操作孔内で多方向にスライド移動可能に支持された操作部材と、この操作部材の周囲に配置され、かつ、前記操作部材の変位による磁気の変化を検知する少なくとも2つの磁気センサーと、からなる入力装置であって、
前記操作部材が、嵌合孔内に円環状マグネットを組み込んだホルダーと、下面に磁性材からなる円板プレートを一体化した中央押しボタンとからなり、前記円環状マグネット内に前記中央押しボタンを嵌合することにより、前記円環状マグネットに前記円板プレートを分離可能に吸着させて前記中央押しボタンを位置規制することを特徴とする入力装置。
【請求項2】
中央押しボタンと円板プレートとを、同一の磁性材で一体成形したことを特徴する請求項1に記載の入力装置。
【請求項3】
ハウジングに設けた操作孔内で多方向にスライド移動可能に支持された操作部材と、この操作部材の周囲に配置され、かつ、前記操作部材の変位による磁気の変化を検知する少なくとも2つの磁気センサーと、からなる入力装置であって、
前記操作部材が、嵌合孔内に円環状マグネットを組み込んだホルダーと、下面に円板プレートを一体化した中央押しボタンとからなり、前記中央押しボタンと円板プレートとを同一のマグネット材で一体成形し、かつ、前記円環状マグネットと同一極性とするとともに、前記円環状マグネット内に前記中央押しボタンを嵌合することにより、磁気の反発力で前記操作部材を位置規制することを特徴とする入力装置。
【請求項4】
ハウジングを構成するカバープレートの操作孔内で多方向にスライド移動可能に支持された操作部材と、この操作部材の周囲に配置され、かつ、前記操作部材の変位を磁気の変化で検知する少なくとも2つの磁気センサーと、からなる入力装置であって、
前記操作部材を、中央押しボタンの外周面に別体の円環状マグネットを一体化して形成し、磁性材からなる前記カバープレートの前記操作孔から前記中央押しボタンを操作可能に露出させるとともに、前記カバープレートの内側に前記円環状マグネットを分離可能に吸着させたことを特徴とする入力装置。
【請求項5】
操作部材の中央押しボタンを、円環状マグネットと同一のマグネット材で一体成形したことを特徴とする請求項4に記載の入力装置。
【請求項6】
操作部材の下方側に位置するようにハウジング内に組み付けたプリント基板のうち、中央押しボタンの直下に位置する部分に、中央押しボタンスイッチを配置したことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の入力装置。
【請求項7】
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の入力装置の操作部材を、外部から操作可能に組み付けたことを特徴とする電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−80263(P2010−80263A)
【公開日】平成22年4月8日(2010.4.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−247358(P2008−247358)
【出願日】平成20年9月26日(2008.9.26)
【出願人】(000002945)オムロン株式会社 (3,542)
【Fターム(参考)】