多方向入力スイッチ
【課題】 操作レバーに遊びを持たせて操作性の向上及び故障率の低下を図ることができ、また、操作レバーに剛性を有する高価な部材を用いる必要がなく、さらに、コンパクト化・小型化を実現することが可能な多方向入力スイッチを提供することにある。
【解決手段】 多方向入力スイッチ１において、操作レバー（シャフト１５及びシャフト筒２３）が、固定スイッチ（第２ブッシュ３５）を押圧する押圧用操作レバー（アーム３０）と、その押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーと、に分割されており、押圧用操作レバー及び動作用操作レバーは、それぞれ異なる支点（Ｙ点及びＺ点）で動作することを特徴とする。
【解決手段】 多方向入力スイッチ１において、操作レバー（シャフト１５及びシャフト筒２３）が、固定スイッチ（第２ブッシュ３５）を押圧する押圧用操作レバー（アーム３０）と、その押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーと、に分割されており、押圧用操作レバー及び動作用操作レバーは、それぞれ異なる支点（Ｙ点及びＺ点）で動作することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ機器，ゲーム機器，カーナビゲーションシステム等で用いられる多方向入力スイッチに関するものであって、特に、その操作性等を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、いわゆるジョイスティックコントローラと呼ばれる装置がある。ジョイスティックコントローラは、オーディオ機器やゲーム機器の入力装置として，カーナビゲーションシステムのコントローラとして，又は産業用ラジコンの送信機としてなど、様々なところで広く用いられている。
【０００３】
ジョイスティックコントローラの操作機構は、例えば図６に示すような機構となっている（例えば特許文献１参照）。図６において、プリント基板１０１上に、９０°等配で４箇所の接点スイッチ部１０２を有するゴム接点スイッチシート１０３が載置されている。接点スイッチ部１０２の上面には円板状の連動操作体１０５が設けられ、その連動操作体１０５の中心より上方には突出状にガイド軸１０６が設けられている。ガイド軸１０６は、上下に摺動可能であって、上端部が半球状に形成されている。また、カバーケース１０７にはレバー挿通穴１０７ａが形成され、そのレバー挿通穴１０７ａをシャフト１０８が貫通している。
【０００４】
ここで、シャフト１０８には、水平方向に延出され、ガイド軸１０６を押圧するアーム部１０９が一体的に成形されている。シャフト１０８とアーム部１０９とは、図６中のＸ点を支点として一体的に動作し、シャフト１０８が図中の左方に傾斜すると、アーム部１０９は左方に傾斜して左側のガイド軸１０６を押圧し、シャフト１０８が図中の右方に傾斜すると、アーム部１０９は右方に傾斜して右側のガイド軸１０６を押圧するようになっている。なお、一度に押圧するガイド軸１０６の数は、１個であったり２個であったりする。
【０００５】
このように、従来からのジョイスティックコントローラは、図６中のＸ点を支点として、アーム部１０９がシャフト１０８の傾斜動作と一体的になって動作し、シャフト１０８の先端に取り付けられた指接触部１１０に加えた力がそのままアーム部１０９に伝達され、ガイド軸１０６をダイレクトに押圧するような操作機構となっている。
【０００６】
【特許文献１】実開平７−５２３４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来からのジョイスティックコントローラでは、以下のような様々な問題が生ずる。
【０００８】
まず、上述のとおり、固定スイッチ（図６でいえばガイド軸１０６）をダイレクトに押圧するものであるため、操作レバー（図６でいえばシャフト１０８）の微量の動きに対して固定スイッチが反応してしまう。このため、操作レバーに遊びをもたせて、操作者が意図しない固定スイッチのオンオフを防ぎ、操作性を向上させたり故障率を下げたりすることができない。
【０００９】
また、従来のジョイスティックコントローラでは、図６中のＸ点を支点として、固定スイッチを押圧する部材（図６でいえばアーム部１０９）が操作レバーの傾斜動作と一体的になって動作することから、固定スイッチを確実に押圧しようとして、操作レバーに大きな力が加わる可能性がある。そして、このような場合に操作レバーが破壊されるのを防ぐため、例えばダイキャストなど、十分な剛性を有する部材を操作レバーとして使用する必要がある。従って、十分な剛性を有する高価な部材を使用するとなると、製造コスト削減の大きな障壁になる。
【００１０】
さらに、従来のジョイスティックコントローラでは、支点が１個（図６中のＸ点）であるため、固定スイッチの上下方向のストロークを十分に確保するためには、操作レバーと固定スイッチの距離を長くする必要がある。このため、スイッチ基板をある程度大きくしなければならず、コンパクト化・小型化を実現するのが困難である。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作レバーに遊びを持たせて操作性の向上及び故障率の低下を図ることができ、また、操作レバーに剛性を有する高価な部材を用いる必要がなく、さらに、コンパクト化・小型化を実現することが可能な多方向入力スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上のような課題を解決するために、本発明は、多方向入力スイッチにおいて、操作レバーが、固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、その押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーと、に分割されており、押圧用操作レバー及び動作用操作レバーは、それぞれ異なる支点で動作することを特徴とする。
【００１３】
より具体的には、以下のものを提供する。
【００１４】
（１） 複数の固定スイッチと、前記複数の固定スイッチの中央付近に支持された操作レバーと、を有し、前記操作レバーの傾斜に伴って前記固定スイッチを選択的に押圧する多方向入力スイッチにおいて、前記操作レバーは、前記複数の固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、前記押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーと、を備え、前記押圧用操作レバーと前記動作用操作レバーとは、それぞれ異なる支点で動作することを特徴とする多方向入力スイッチ。
【００１５】
本発明によれば、例えば上下左右４箇所の複数の固定スイッチと、それら複数の固定スイッチの中央付近に支持された操作レバーと、を有し、操作レバーの傾斜に伴って固定スイッチを選択的に（例えば操作レバーを左上に傾斜すると、左の固定スイッチ及び上の固定スイッチとを選択して）押圧する多方向入力スイッチにおいて、操作レバーは、複数の固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、その押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーとを備えており、両者はそれぞれ異なる支点で動作することとしたから、上述した様々な問題を解決することができる。
【００１６】
すなわち、本発明に係る多方向入力スイッチは、例えば親指で前に押し出して傾斜動作させるなど、実際に力を与える動作用操作レバーと、固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、に分割された操作レバーを有するものである。従って、例えば動作用操作レバーのところに遊び（ガタ）をもたせておくことで（動作用操作レバーをわずかに傾斜動作させても、押圧用操作レバーは固定スイッチを押圧しないようにすることで）、操作性を向上させることができる。また、手ぶれ（指ぶれ）による意図しない固定スイッチのＯＮ操作を防止することができ、結果として故障率を下げることができる。
【００１７】
また、従来のジョイスティックコントローラのように、押圧用操作レバーと動作用操作レバーとが一体的になって動作するのではなく、両者が別々の支点で動作することから、動作用操作レバーに加えた力が押圧用操作レバーに伝わるまでに分散され、押圧用操作レバーとして剛性を有する高価な部材を用いる必要がなくなる。従って、製造コストの削減に寄与することができる。なお、押圧用操作レバーと動作用操作レバーとを別々の支点で動作させることによって、動作用操作レバーに加わる力も分散されることから、押圧用操作レバーだけでなく、動作用操作レバーとして剛性を有する高価な部材を用いる必要もなくなり、ひいては更なる製造コスト削減に寄与することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る多方向入力スイッチは、押圧用操作レバーと動作用操作レバーとが別々の支点で動作することから、押圧用操作レバーの支点は固定したまま動作用操作レバーの支点のみを動かす、といったことも容易となり、動作用操作レバーの支点を適切な位置に調整することによって、操作レバーと固定スイッチとの半径方向への距離が短くても、固定スイッチの上下方向のストロークを十分に確保することができる。従って、スイッチ基板の面積を小さくすることができ、ひいてはコンパクト化及び小型化した多方向入力スイッチを実現することができる。
【００１９】
ここで、「複数の固定スイッチ」の数・種類の如何は問わない。例えば、上下方向のみの２個の固定スイッチであってもよいし、上下左右方向の４個の固定スイッチであってもよい。また、メーク接点を有しており押圧によって閉塞する固定スイッチであってもよいし、ブレーク接点を有しており押圧によって開放する固定スイッチであってもよいし、切り替え接点を有しており押圧によって回路系統が切り替わる固定スイッチであってもよい。さらに、本明細書における「固定スイッチ」はマイクロスイッチをも含む概念である。
【００２０】
また、「押圧用操作レバーと動作用操作レバーとはそれぞれ異なる支点で動作する」とは、例えば、押圧用操作レバーのてこ支点と、動作用操作レバーのてこ支点とが異なることが挙げられる。すなわち、押圧用操作レバーと動作用操作レバーが一体となって傾斜動作するのではなく、例えば、両者の傾斜動作方向が異なっていたり、両者の傾斜動作量が異なっていたりする。
【００２１】
（２） 前記動作用操作レバーの支点と、当該支点を支持する支持部材との間には、所定間隔を有する空隙領域が形成されていることを特徴とする（１）記載の多方向入力スイッチ。
【００２２】
本発明によれば、動作用操作レバーの支点と、その支点を支持する支持部材との間には、所定間隔を有する空隙領域が形成されていることとしたから、その空隙領域が動作用操作レバーの遊びとなり、動作用操作レバーを多少傾斜させただけではスイッチが頻繁にオンオフしないため、スイッチの耐久性を向上させることができる。また、動作用操作レバーの遊びがあることで、操作者が意図しないスイッチのオンオフを防ぐこともでき、操作性の向上を図ることができる。
【００２３】
なお、「空隙領域」の間隔は、適宜変更することができる。例えば、本発明に係る多方向入力スイッチを、揺れ・振動のある乗り物に取り付けられた機器に搭載する場合には、この空隙領域の間隔を十分大きくしておくのが好ましい。一方で、本発明に係る多方向入力スイッチを、家庭用ゲーム機器や家庭用オーディオ機器などに搭載する場合には、手ぶれ（指ぶれ）が少ないことから、この空隙領域の間隔を小さくしておくとよい。
【００２４】
また、本発明は、「空隙領域」に所定の部材を詰めることを排除する趣旨ではない。例えば、「空隙領域」にゴムやプラスチック等の弾性部材を詰めることも可能である。
【００２５】
（３） 前記動作用操作レバーは、凸の球状面をなす動力伝達部を有し、前記押圧用操作レバーには、前記動力伝達部に摺接し、凹の球状面をなす摺接面が形成され、前記押圧用操作レバーは、前記動力伝達部が前記摺接面の上を摺動することによって傾斜動作することを特徴とする（１）又は（２）記載の多方向入力スイッチ。
【００２６】
本発明によれば、上述した動作用操作レバーは、凸の球状面をなす動力伝達部を有している一方で、押圧用操作レバーには、その動力伝達部に摺接し、凹の球状面をなす摺接面が形成されており、動力伝達部が摺接面の上を摺動することによって押圧用操作レバーが傾斜動作することとしたので、動作用操作レバーに加わった力を押圧用操作レバーにスムーズに伝達することができるとともに、動作用操作レバーに加わる力を分散することができる。また、動力伝達部が摺接面の上を摺動することによって押圧用操作レバーが傾斜動作することで、動作用操作レバーが３６０°どの方向に傾斜した場合であっても、押圧用操作レバーに適切な力を加えることができ、操作性を向上させることができる。
【００２７】
（４） 前記複数の固定スイッチは、電気的接点と、当該電気的接点を閉塞するブッシュと、を備え、前記押圧用操作レバーは、前記ブッシュを押圧することを特徴とする（１）から（３）のいずれか記載の多方向入力スイッチ。
【００２８】
本発明によれば、上述した複数の固定スイッチは、閉塞することによってＯＮする電気的接点（メーク接点）と、その電気的接点（メーク接点）を閉塞するブッシュと、を備えており、押圧用操作レバーによってブッシュが押圧されることとしたから、ブッシュを介して固定スイッチがＯＮされるようになる。
【００２９】
すなわち、押圧用操作レバーが直接メーク接点を閉塞するのではなく、押圧用操作レバーがブッシュを押圧し、変位したブッシュがメーク接点を閉塞する、という構成にすることで、ブッシュによって押圧用操作レバーの傾斜動作を垂直動作に変換することが可能となり、このようにすることで、押圧用操作レバーの傾斜動作によりメーク接点を閉塞する場合に比べ、メーク接点の閉塞動作をより確実に行うことができる。また、ブッシュにも変位方向の遊びをもたせることで、動作用操作レバーの遊びと併せて詳細な遊び量の調節が可能となる。
【００３０】
（５） 前記動作用操作レバーは、前記ブッシュを押圧する方向とは逆向きに付勢する付勢部材によって、中立位置に復帰することを特徴とする（４）記載の多方向入力スイッチ。
【００３１】
本発明によれば、上述した動作用操作レバーは、ブッシュを押圧する方向とは逆向きに付勢する付勢部材によって、中立位置に復帰することとしたから、動作用操作レバーと押圧用操作レバーを分割したことに伴って、動作用操作レバーについて中立位置への復帰が不安定になるのを防ぐことができる。なお、「付勢部材」としては、例えばコイルバネ（圧縮バネ）や板バネ、フッ素ゴム，シリコンゴム，ウレタンゴムといったゴムなどが挙げられる。
【００３２】
（６） 前記押圧用操作レバーは、樹脂からなることを特徴とする（１）から（５）のいずれか記載の多方向入力スイッチ。
【００３３】
本発明によれば、押圧用操作レバーは、樹脂からなることとしたので、製造コストを抑えた上で、多方向入力スイッチの操作性を向上させたり、その故障率を下げたりすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、多方向入力スイッチの操作レバーが押圧用操作レバーと動作用操作レバーとに分割され、両者は異なる支点で動作するので、操作レバーに遊びを持たせて操作者が意図しないスイッチオンを防ぎつつ操作性を向上させたり、固定スイッチの意図しないＯＮを防いで故障率を低下させたりすることができる。また、操作レバーに剛性を有する高価な部材を用いる必要がないので、コスト削減に寄与することもできる。さらに、動作用操作レバーの支点位置を調整することで、操作レバーの傾斜角度を変えることなく、固定スイッチの上下方向へのストロークを大きくできるので、半径方向へのコンパクト化・小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３６】
［外観構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチ１の外観構成を示す図である。
【００３７】
図１（ａ）において、多方向入力スイッチ１は、主に、使用者が指などで直接力を加えるグリップ１１と、グリップ１１の揺動を一定範囲に規制する揺動規制部材１２と、グリップ１１の揺動方向と垂直に円筒状に延びる外ホルダ１７と、外ホルダ１７が取り付けられたケース３３と、から構成される。
【００３８】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す多方向入力スイッチ１からグリップ１１，揺動規制部材１２及び外ホルダ１７などを外した外観構成を示す図である。
【００３９】
図１（ｂ）において、揺動規制部材１２の内部には、シャフト支持部材１６が設けられており、その下方には方向ガイドプレート２１及び方向ガイドカバー２２が設けられている。この方向ガイドプレート２１及び方向ガイドカバー２２によって、シャフト支持部材１６に支持されたシャフト１５（図２参照）を８方向に傾斜動作させることが可能になる。詳細については、［機械構造］において後述する。なお、シャフト１５（又は、シャフト１５と後述するボール２８）は、請求項記載の「動作用操作レバー」の一例に相当する。
【００４０】
また、方向ガイドカバー２２の下方には、支点支持部材２５が設けられている。支点支持部材２５は、後述するシャフト筒２３（図１（ｃ）参照）が傾斜動作する際に、その支点を支持するものである。支点支持部材２５の下方からは、水平方向に延びたアーム３０（図２参照）の延出部３０ａが存在している。アーム３０の延出部３０ａは、固定スイッチを押圧する働きを有している。なお、アーム３０は、請求項記載の「押圧用操作レバー」の一例に相当する。
【００４１】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示す多方向入力スイッチ１から方向ガイドプレート２１，方向ガイドカバー２２及び支点支持部材２５などを外した外観構成を示す図である。
【００４２】
図１（ｃ）において、方向ガイドカバー２２の内部には、シャフト筒２３と第２コイルバネ２６が設けられている。シャフト筒２３は、シャフト１５（図２参照）に遊嵌されている。第２コイルバネ２６は、第２コイルバネ支持部材２７によって支持されている。第２コイルバネ支持部材２７の下方には、第１コイルバネ部材２９及びアーム３０が設けられている。第１コイルバネ部材２９は、グリップ１１を中立位置に復帰させる働きを有する第１コイルバネ２４（図２参照）を支持するものである。詳細については、［機械構造］において後述する。
【００４３】
［機械構造］
図２は、本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチ１の縦断面図である。また、図３は、本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチ１の分解斜視図である。
【００４４】
図２及び図３において、ケース３３は、ネジ３７によってケース底３６と螺嵌されている。ケース３３には、先端が平面状に形成された第１ブッシュ３４と、先端が球状に形成された４個の第２ブッシュ３５が設けられている。第１ブッシュ３４は、グリップ１１を真下に押下することによってＯＮする固定スイッチであり、第２ブッシュ３５は、グリップ１１を傾斜動作することによってＯＮする固定スイッチである。なお、図２及び図３では、第１ブッシュ３４及び第２ブッシュの下方にあるメーク接点（電気的接点）は省略している。また、ここでは第１ブッシュ３４及び第２ブッシュ３５を固定スイッチとして考えているが、本発明はこれに限られず、メーク接点などの周辺回路を含むものを固定スイッチと考えてもよい。さらに、第１ブッシュ３４は、例えばその下に配設されたスイッチのゴム弾性等によって、復帰動作を行う。
【００４５】
ケース３３には、アーム３０が中心位置を合わせて載置されている。アーム３０は、水平方向に延びた４本の延出部３０ａを有し、４本の延出部３０ａの底面は、それぞれ４個の第２ブッシュ３５の先端と接触している。すなわち、アーム３０が特定方向の傾斜動作したときには、その方向にある第２ブッシュ３５が押圧されるようになっている。
【００４６】
シャフト１５の下端には、凸の球状面をなすボール２８が設けられている一方で、アーム３０の上部には、そのボール２８に摺接し、凹の球状面をなす摺接面３０ｂが形成されている。すなわち、シャフト１５の下端に設けられたボール２８は、摺接面３０ｂの上を摺動可能となっている。また、アーム３０の真上には、第１コイルバネ支持部材２９が圧入されている。この第１コイルバネ支持部材２９は、アーム３０と一体になって傾斜動作を行う。なお、凸の球状面をなすボール２８は、請求項記載の「動力伝達部」の一例に相当する。また、ここではアーム３０側に摺接面３０ｂを形成することとしたが、例えば、ボール２８側に摺接面を形成し、アーム３０側に凸の球状面をなすボールを設けることも可能である。
【００４７】
第２コイルバネ支持部材２７が嵌入された第２コイルバネ２６の上には、シャフト１５に遊嵌されたシャフト筒２３が配置されている。
【００４８】
第１コイルバネ２４は、第２コイルバネ２６に挿通された状態で、第１コイルバネ支持部材２９によって支持されている。この第１コイルバネ２４は、グリップ１１が中立位置に復帰させる機能を有する。すなわち、例えばシャフト１５及びシャフト筒２３が右方へ傾斜動作すると、ボール２８が摺接面３０ｂの上を摺動しながらアーム３０を左方へ傾斜動作させるとともに、第１コイルバネ２４が変形する。その結果、第１コイルバネ２４には復元力が働き（元の円筒形状に戻ろうとし）、グリップ１１から指（手）を離すと、第１コイルバネ２４が円筒形状に戻るとともに、グリップ１１が中立位置に復帰する。
【００４９】
方向ガイドカバー２２は、上面に貫通孔２２ｂ（図３参照）を有し、この貫通孔２２ｂからシャフト筒２３の上半分の小径部２３ａ（図３参照）を突出させることにより、シャフト筒２３の下半分の大径部２３ｂ（図３参照）を覆うようにして、支点支持部材２５と係合している。シャフト筒２３の大径部２３ｂにおける開放端側の外周側は、支点支持部材２５の上端に形成された貫通孔２５ｂに挿入され、先端が半球状に形成された貫通孔２５ｂの開口縁の突起部２５ａに接触している。
【００５０】
ここで、突起部２５ａの先端とシャフト筒２３との間に、所定間隔を有する空隙領域を形成することができる。これにより、この空隙領域がシャフト１５及びシャフト筒２３が傾斜動作する際の遊びとなり、この遊びによって、多少グリップ１１を傾斜させただけではスイッチが頻繁にオンオフしないため、スイッチの耐久性を向上させることができる。なお、空隙領域の所定間隔は、多方向入力スイッチ１が使用される環境（例えば、揺れ・振動が多い環境であれば、所定間隔を大きくすればよい）に応じて適宜変更可能である。
【００５１】
一方で、シャフト筒２３のうち、突起部２５ａに接触する部分は、シャフト１５及びシャフト筒２３が傾斜動作する際の支点となる。突起部２５ａの先端とシャフト筒２３との間に上述した空隙領域が形成されているときには、シャフト筒２３を傾斜動作させて、シャフト筒２３のうち突起部２５ａと衝突した箇所が支点となる。
【００５２】
方向ガイドカバー２２の上には、方向ガイドプレート２１が載置されており、方向ガイドプレート２１を特定の２方向（例えば上下又は左右）にガイドする機能を有する。より具体的には、方向ガイドカバー２２の上面には、その特定の二方向に凸部２２ａが形成されており、この凸部２２ａに沿って、方向ガイドプレート２１の下面に形成された凹部２１ａが摺動するようになっている。
【００５３】
一方で、方向ガイドプレート２１は、楕円形状のシャフト挿通孔２１ｂを有しており、シャフト１５をシャフト挿通孔２１の長軸方向にガイドする機能を有する。従って、方向ガイドプレート２１のガイド機能と、方向ガイドカバー２２のガイド機能と、の双方の機能が発揮されることで、シャフト１５は四方八方（８方向）に傾斜動作することが可能となる。例えば、四方の中間に傾斜動作する場合、シャフト１５がシャフト貫通孔２１ｂの長手方向に動作しつつ、方向ガイドプレート２１が方向ガイドカバー２２の上面を凸部２２ａに沿って動作する。シャフト筒２３の上部には、シャフト筒カバー２０が設けられている。
【００５４】
内ホルダ１９は、方向ガイドカバー２２及び支点支持部材２５を覆うように取り付けられ、その外側には外ホルダ１７がネジ１８によって螺嵌されている。また、シャフト支持部材１６は、シャフト筒カバー２０と係合しており、上面にはシャフト固定プレート１４が設けられている。シャフト支持部材１６の上面には４個の棒部材１６ａが突出しており、また、シャフト固定プレート１４には４個の固定孔１４ａが形成されており、４個の棒部材１６ａが４個の固定孔１４ａに挿通されることによって、シャフト固定プレート１４がシャフト支持部材１６に対して相対的に移動するのを防いでいる。シャフト１５は、シャフト筒カバー２０を貫通し、シャフト固定プレート１４に固定されている。
【００５５】
シャフト支持部材１６には、カバー１３が取り付けられており、その上方には、グリップ１１が揺動する（傾斜動作する）範囲を一定の範囲内に規制する揺動規制部材１２が設けられている。
【００５６】
このような機械構造をした多方向入力スイッチ１の傾斜動作について、図４を用いて説明する。
【００５７】
［傾斜動作］
図４は、本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチ１の傾斜動作を説明するための縦断面図である。なお、図４（ａ）は、図２に示すものと同一の縦断面図であって、図４（ｂ）は、グリップ１１を図中の右方に傾斜動作させたときの縦断面図である。
【００５８】
図４（ｂ）において、親指などでグリップ１１を右に傾斜動作させると、シャフト支持部１６及びシャフト固定プレート１４が右に傾斜動作し、その結果、シャフト固定プレート１４に固定されたシャフト１５も右に傾斜動作する。
【００５９】
ここで、シャフト１５に遊嵌されたシャフト筒２３と、支点支持部材２５の突起部２５ａとの間には、所定間隔を有する空隙領域が形成されており、シャフト筒２３が、その所定間隔の分だけ傾斜動作すると、支点支持部材２５の突起部２５ａと衝突するように構成されている。すなわち、シャフト１５及びシャフト筒２３が傾斜動作する際に、遊び（ガタ）をもたせている。
【００６０】
シャフト筒２３は、上述した所定間隔だけ傾斜動作し、支点支持部材２５の突起部２５ａと衝突すると、その衝突点（図４（ｂ）で示すＹ点）をてこ支点として、右に傾斜動作（回転動作）する（すなわち、Ｙ点より上部のシャフト筒２３は右に傾斜動作する一方で、Ｙ点より下部のシャフト筒２３は左に傾斜動作する）。その結果、シャフト１５の下端に設けられた凸の球状面をなすボール２８が左に移動し、この凸の球状面と摺接する凹の球状面（摺接面３０ｂ）が形成されたアーム３０は、図中の左に傾斜動作する。
【００６１】
アーム３０が図中の左に傾斜動作すると、アーム３０の所定の延出部３０ａ（図４（ｂ）でいう左の延出部３０ａ）が、所定の第２ブッシュ３５（図４（ｂ）でいう左の第２ブッシュ３５）を押下する。このとき、アーム３０は、図４（ｂ）
で示すＺ点をてこ支点として、左に傾斜動作（回転動作）する（すなわち、Ｚ点より右のアーム３０は上方に移動する一方で、Ｚ点より左のアーム３０は下方に移動する）。このように、シャフト筒２３が右に傾斜動作する際のてこ支点（Ｙ点）と、アーム３０が左に傾斜動作する際のてこ支点（Ｚ点）とは、異なるものとなる。図４（ｂ）でいう左の第２ブッシュ３５が押下されると、この第２ブッシュ３５に対応する固定スイッチがＯＮ状態となる。
【００６２】
なお、ここではシャフト筒２３が右に傾斜動作することとしたが、仮に、シャフト筒２３が左に傾斜動作することとした場合には、シャフト筒２３のてこ支点はＹ'点となり、アーム３０のてこ支点はＺ'点となる。また、てこ支点となるＺ点は、ボール２８の摺動に伴って移動する場合がある。
【００６３】
また、ここでは左の第２ブッシュ３５が押下されることによって固定スイッチがＯＮ状態となることとしたが、例えば、図４（ｂ）でいう右の延出部３０ａの上方に第２ブッシュ３５を設け、右の第２ブッシュ３５が上方に移動する（押圧される）ことによって、その右の第２ブッシュ３５に対応する固定スイッチがＯＮ状態となるようにしてもよい。また、ここでは第２ブッシュ３５が押圧されることによって固定スイッチがＯＮ状態となることとしたが、例えば、第２ブッシュ３５が押圧されることによって固定スイッチがＯＦＦ状態となるようにしてもよい。
【００６４】
以上説明したように、図４（ａ）→図４（ｂ）に示す傾斜動作を行う多方向入力スイッチ１によれば、シャフト１５及びシャフト筒２３が傾斜動作する際に遊び（ガタ）をもたせているので、グリップ１１が多少揺動したとしても、意図しない固定スイッチのＯＮ操作を防止することができ、ひいては操作性を向上させたり故障率を下げたりすることができる。また、図４（ｂ）で示したとおり、本発明は、シャフト１５とアーム３０とを別々の支点で動作させるものであり、グリップ１１に加えた水平方向の力が、直接アーム３０に伝わるのではなく、ボール２８が摺接面３０ｂを摺動する際などに分散されてアーム３０に伝わるものであるため、シャフト１５やアーム３０として剛性を有する部材を用いる必要がなくなり、コスト削減に寄与することができる。さらに、４個の第２ブッシュ３５と、これらの中央付近に支持されたシャフト１５との距離が短くても、第２ブッシュ３５の上下方向のストロークを十分に確保することができる。この点については、図５を用いて詳述する。
【００６５】
図５は、第２ブッシュ３５の上下方向のストロークを十分に確保することができる様子を説明するための説明図である。
【００６６】
図５（ａ）において、シャフト１５（実質的にはシャフト筒２３）の支点（Ｙ点）は、シャフト１５の中央付近に位置している。この状態で、シャフト１５を距離ｌだけ右に傾斜動作させると、図５（ｂ）に示すように、アーム３０は距離ｌ１だけ左に傾斜動作する。
【００６７】
図５（ｃ）では、図５（ａ）と異なり、シャフト筒２３をシャフト１５の先端付近に配設することによって、シャフト１５（実質的にはシャフト筒２３）の支点（Ｙ点）が、シャフト１５の先端付近になるようにしている。この状態で、シャフト１５を図５（ａ）と同じ距離ｌだけ右に傾斜動作させると、図５（ｄ）に示すように、アーム３０は距離ｌ２だけ左に傾斜動作する。
【００６８】
ここで、図５（ｂ）と図５（ｄ）とを対比すると、距離ｌ１と距離ｌ２とでは、距離ｌ２の方が大きくなっている。これは、図５（ｄ）に示すＹ点を、図５（ａ）に示すＹ点よりも上方に移動させたからである。このように、シャフト１５の支点（Ｙ点）の上下位置を適切な位置に調整することによって、第２ブッシュ３５の上下方向のストロークを調節することが可能となる。その結果、スイッチ基板の面積を小さくしても、正常に動作するのに必要な分だけ第２ブッシュ３５のストロークを確保することができ、ひいては多方向入力スイッチ１のコンパクト化及び小型化に資することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る多方向入力スイッチは、操作性の向上及び故障率の低下を図ることができ、また、安価な部材で構成でき、更には、コンパクト化・小型化を実現することが可能なものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチの外観構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチの縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチの傾斜動作を説明するための縦断面図である。
【図５】第２ブッシュの上下方向のストロークを十分に確保することができる様子を説明するための説明図である。
【図６】従来のジョイスティックコントローラの操作機構を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 多方向入力スイッチ
１１ グリップ
１２ 揺動規制部材
１５ シャフト
２３ シャフト筒
２４ 第１コイルバネ
２５ 支点支持部材
２６ 第２コイルバネ
２８ ボール
３０ アーム
３３ ケース
３４ 第１ブッシュ
３５ 第２ブッシュ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ機器，ゲーム機器，カーナビゲーションシステム等で用いられる多方向入力スイッチに関するものであって、特に、その操作性等を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、いわゆるジョイスティックコントローラと呼ばれる装置がある。ジョイスティックコントローラは、オーディオ機器やゲーム機器の入力装置として，カーナビゲーションシステムのコントローラとして，又は産業用ラジコンの送信機としてなど、様々なところで広く用いられている。
【０００３】
ジョイスティックコントローラの操作機構は、例えば図６に示すような機構となっている（例えば特許文献１参照）。図６において、プリント基板１０１上に、９０°等配で４箇所の接点スイッチ部１０２を有するゴム接点スイッチシート１０３が載置されている。接点スイッチ部１０２の上面には円板状の連動操作体１０５が設けられ、その連動操作体１０５の中心より上方には突出状にガイド軸１０６が設けられている。ガイド軸１０６は、上下に摺動可能であって、上端部が半球状に形成されている。また、カバーケース１０７にはレバー挿通穴１０７ａが形成され、そのレバー挿通穴１０７ａをシャフト１０８が貫通している。
【０００４】
ここで、シャフト１０８には、水平方向に延出され、ガイド軸１０６を押圧するアーム部１０９が一体的に成形されている。シャフト１０８とアーム部１０９とは、図６中のＸ点を支点として一体的に動作し、シャフト１０８が図中の左方に傾斜すると、アーム部１０９は左方に傾斜して左側のガイド軸１０６を押圧し、シャフト１０８が図中の右方に傾斜すると、アーム部１０９は右方に傾斜して右側のガイド軸１０６を押圧するようになっている。なお、一度に押圧するガイド軸１０６の数は、１個であったり２個であったりする。
【０００５】
このように、従来からのジョイスティックコントローラは、図６中のＸ点を支点として、アーム部１０９がシャフト１０８の傾斜動作と一体的になって動作し、シャフト１０８の先端に取り付けられた指接触部１１０に加えた力がそのままアーム部１０９に伝達され、ガイド軸１０６をダイレクトに押圧するような操作機構となっている。
【０００６】
【特許文献１】実開平７−５２３４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来からのジョイスティックコントローラでは、以下のような様々な問題が生ずる。
【０００８】
まず、上述のとおり、固定スイッチ（図６でいえばガイド軸１０６）をダイレクトに押圧するものであるため、操作レバー（図６でいえばシャフト１０８）の微量の動きに対して固定スイッチが反応してしまう。このため、操作レバーに遊びをもたせて、操作者が意図しない固定スイッチのオンオフを防ぎ、操作性を向上させたり故障率を下げたりすることができない。
【０００９】
また、従来のジョイスティックコントローラでは、図６中のＸ点を支点として、固定スイッチを押圧する部材（図６でいえばアーム部１０９）が操作レバーの傾斜動作と一体的になって動作することから、固定スイッチを確実に押圧しようとして、操作レバーに大きな力が加わる可能性がある。そして、このような場合に操作レバーが破壊されるのを防ぐため、例えばダイキャストなど、十分な剛性を有する部材を操作レバーとして使用する必要がある。従って、十分な剛性を有する高価な部材を使用するとなると、製造コスト削減の大きな障壁になる。
【００１０】
さらに、従来のジョイスティックコントローラでは、支点が１個（図６中のＸ点）であるため、固定スイッチの上下方向のストロークを十分に確保するためには、操作レバーと固定スイッチの距離を長くする必要がある。このため、スイッチ基板をある程度大きくしなければならず、コンパクト化・小型化を実現するのが困難である。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作レバーに遊びを持たせて操作性の向上及び故障率の低下を図ることができ、また、操作レバーに剛性を有する高価な部材を用いる必要がなく、さらに、コンパクト化・小型化を実現することが可能な多方向入力スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上のような課題を解決するために、本発明は、多方向入力スイッチにおいて、操作レバーが、固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、その押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーと、に分割されており、押圧用操作レバー及び動作用操作レバーは、それぞれ異なる支点で動作することを特徴とする。
【００１３】
より具体的には、以下のものを提供する。
【００１４】
（１） 複数の固定スイッチと、前記複数の固定スイッチの中央付近に支持された操作レバーと、を有し、前記操作レバーの傾斜に伴って前記固定スイッチを選択的に押圧する多方向入力スイッチにおいて、前記操作レバーは、前記複数の固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、前記押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーと、を備え、前記押圧用操作レバーと前記動作用操作レバーとは、それぞれ異なる支点で動作することを特徴とする多方向入力スイッチ。
【００１５】
本発明によれば、例えば上下左右４箇所の複数の固定スイッチと、それら複数の固定スイッチの中央付近に支持された操作レバーと、を有し、操作レバーの傾斜に伴って固定スイッチを選択的に（例えば操作レバーを左上に傾斜すると、左の固定スイッチ及び上の固定スイッチとを選択して）押圧する多方向入力スイッチにおいて、操作レバーは、複数の固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、その押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーとを備えており、両者はそれぞれ異なる支点で動作することとしたから、上述した様々な問題を解決することができる。
【００１６】
すなわち、本発明に係る多方向入力スイッチは、例えば親指で前に押し出して傾斜動作させるなど、実際に力を与える動作用操作レバーと、固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、に分割された操作レバーを有するものである。従って、例えば動作用操作レバーのところに遊び（ガタ）をもたせておくことで（動作用操作レバーをわずかに傾斜動作させても、押圧用操作レバーは固定スイッチを押圧しないようにすることで）、操作性を向上させることができる。また、手ぶれ（指ぶれ）による意図しない固定スイッチのＯＮ操作を防止することができ、結果として故障率を下げることができる。
【００１７】
また、従来のジョイスティックコントローラのように、押圧用操作レバーと動作用操作レバーとが一体的になって動作するのではなく、両者が別々の支点で動作することから、動作用操作レバーに加えた力が押圧用操作レバーに伝わるまでに分散され、押圧用操作レバーとして剛性を有する高価な部材を用いる必要がなくなる。従って、製造コストの削減に寄与することができる。なお、押圧用操作レバーと動作用操作レバーとを別々の支点で動作させることによって、動作用操作レバーに加わる力も分散されることから、押圧用操作レバーだけでなく、動作用操作レバーとして剛性を有する高価な部材を用いる必要もなくなり、ひいては更なる製造コスト削減に寄与することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る多方向入力スイッチは、押圧用操作レバーと動作用操作レバーとが別々の支点で動作することから、押圧用操作レバーの支点は固定したまま動作用操作レバーの支点のみを動かす、といったことも容易となり、動作用操作レバーの支点を適切な位置に調整することによって、操作レバーと固定スイッチとの半径方向への距離が短くても、固定スイッチの上下方向のストロークを十分に確保することができる。従って、スイッチ基板の面積を小さくすることができ、ひいてはコンパクト化及び小型化した多方向入力スイッチを実現することができる。
【００１９】
ここで、「複数の固定スイッチ」の数・種類の如何は問わない。例えば、上下方向のみの２個の固定スイッチであってもよいし、上下左右方向の４個の固定スイッチであってもよい。また、メーク接点を有しており押圧によって閉塞する固定スイッチであってもよいし、ブレーク接点を有しており押圧によって開放する固定スイッチであってもよいし、切り替え接点を有しており押圧によって回路系統が切り替わる固定スイッチであってもよい。さらに、本明細書における「固定スイッチ」はマイクロスイッチをも含む概念である。
【００２０】
また、「押圧用操作レバーと動作用操作レバーとはそれぞれ異なる支点で動作する」とは、例えば、押圧用操作レバーのてこ支点と、動作用操作レバーのてこ支点とが異なることが挙げられる。すなわち、押圧用操作レバーと動作用操作レバーが一体となって傾斜動作するのではなく、例えば、両者の傾斜動作方向が異なっていたり、両者の傾斜動作量が異なっていたりする。
【００２１】
（２） 前記動作用操作レバーの支点と、当該支点を支持する支持部材との間には、所定間隔を有する空隙領域が形成されていることを特徴とする（１）記載の多方向入力スイッチ。
【００２２】
本発明によれば、動作用操作レバーの支点と、その支点を支持する支持部材との間には、所定間隔を有する空隙領域が形成されていることとしたから、その空隙領域が動作用操作レバーの遊びとなり、動作用操作レバーを多少傾斜させただけではスイッチが頻繁にオンオフしないため、スイッチの耐久性を向上させることができる。また、動作用操作レバーの遊びがあることで、操作者が意図しないスイッチのオンオフを防ぐこともでき、操作性の向上を図ることができる。
【００２３】
なお、「空隙領域」の間隔は、適宜変更することができる。例えば、本発明に係る多方向入力スイッチを、揺れ・振動のある乗り物に取り付けられた機器に搭載する場合には、この空隙領域の間隔を十分大きくしておくのが好ましい。一方で、本発明に係る多方向入力スイッチを、家庭用ゲーム機器や家庭用オーディオ機器などに搭載する場合には、手ぶれ（指ぶれ）が少ないことから、この空隙領域の間隔を小さくしておくとよい。
【００２４】
また、本発明は、「空隙領域」に所定の部材を詰めることを排除する趣旨ではない。例えば、「空隙領域」にゴムやプラスチック等の弾性部材を詰めることも可能である。
【００２５】
（３） 前記動作用操作レバーは、凸の球状面をなす動力伝達部を有し、前記押圧用操作レバーには、前記動力伝達部に摺接し、凹の球状面をなす摺接面が形成され、前記押圧用操作レバーは、前記動力伝達部が前記摺接面の上を摺動することによって傾斜動作することを特徴とする（１）又は（２）記載の多方向入力スイッチ。
【００２６】
本発明によれば、上述した動作用操作レバーは、凸の球状面をなす動力伝達部を有している一方で、押圧用操作レバーには、その動力伝達部に摺接し、凹の球状面をなす摺接面が形成されており、動力伝達部が摺接面の上を摺動することによって押圧用操作レバーが傾斜動作することとしたので、動作用操作レバーに加わった力を押圧用操作レバーにスムーズに伝達することができるとともに、動作用操作レバーに加わる力を分散することができる。また、動力伝達部が摺接面の上を摺動することによって押圧用操作レバーが傾斜動作することで、動作用操作レバーが３６０°どの方向に傾斜した場合であっても、押圧用操作レバーに適切な力を加えることができ、操作性を向上させることができる。
【００２７】
（４） 前記複数の固定スイッチは、電気的接点と、当該電気的接点を閉塞するブッシュと、を備え、前記押圧用操作レバーは、前記ブッシュを押圧することを特徴とする（１）から（３）のいずれか記載の多方向入力スイッチ。
【００２８】
本発明によれば、上述した複数の固定スイッチは、閉塞することによってＯＮする電気的接点（メーク接点）と、その電気的接点（メーク接点）を閉塞するブッシュと、を備えており、押圧用操作レバーによってブッシュが押圧されることとしたから、ブッシュを介して固定スイッチがＯＮされるようになる。
【００２９】
すなわち、押圧用操作レバーが直接メーク接点を閉塞するのではなく、押圧用操作レバーがブッシュを押圧し、変位したブッシュがメーク接点を閉塞する、という構成にすることで、ブッシュによって押圧用操作レバーの傾斜動作を垂直動作に変換することが可能となり、このようにすることで、押圧用操作レバーの傾斜動作によりメーク接点を閉塞する場合に比べ、メーク接点の閉塞動作をより確実に行うことができる。また、ブッシュにも変位方向の遊びをもたせることで、動作用操作レバーの遊びと併せて詳細な遊び量の調節が可能となる。
【００３０】
（５） 前記動作用操作レバーは、前記ブッシュを押圧する方向とは逆向きに付勢する付勢部材によって、中立位置に復帰することを特徴とする（４）記載の多方向入力スイッチ。
【００３１】
本発明によれば、上述した動作用操作レバーは、ブッシュを押圧する方向とは逆向きに付勢する付勢部材によって、中立位置に復帰することとしたから、動作用操作レバーと押圧用操作レバーを分割したことに伴って、動作用操作レバーについて中立位置への復帰が不安定になるのを防ぐことができる。なお、「付勢部材」としては、例えばコイルバネ（圧縮バネ）や板バネ、フッ素ゴム，シリコンゴム，ウレタンゴムといったゴムなどが挙げられる。
【００３２】
（６） 前記押圧用操作レバーは、樹脂からなることを特徴とする（１）から（５）のいずれか記載の多方向入力スイッチ。
【００３３】
本発明によれば、押圧用操作レバーは、樹脂からなることとしたので、製造コストを抑えた上で、多方向入力スイッチの操作性を向上させたり、その故障率を下げたりすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、多方向入力スイッチの操作レバーが押圧用操作レバーと動作用操作レバーとに分割され、両者は異なる支点で動作するので、操作レバーに遊びを持たせて操作者が意図しないスイッチオンを防ぎつつ操作性を向上させたり、固定スイッチの意図しないＯＮを防いで故障率を低下させたりすることができる。また、操作レバーに剛性を有する高価な部材を用いる必要がないので、コスト削減に寄与することもできる。さらに、動作用操作レバーの支点位置を調整することで、操作レバーの傾斜角度を変えることなく、固定スイッチの上下方向へのストロークを大きくできるので、半径方向へのコンパクト化・小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３６】
［外観構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチ１の外観構成を示す図である。
【００３７】
図１（ａ）において、多方向入力スイッチ１は、主に、使用者が指などで直接力を加えるグリップ１１と、グリップ１１の揺動を一定範囲に規制する揺動規制部材１２と、グリップ１１の揺動方向と垂直に円筒状に延びる外ホルダ１７と、外ホルダ１７が取り付けられたケース３３と、から構成される。
【００３８】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す多方向入力スイッチ１からグリップ１１，揺動規制部材１２及び外ホルダ１７などを外した外観構成を示す図である。
【００３９】
図１（ｂ）において、揺動規制部材１２の内部には、シャフト支持部材１６が設けられており、その下方には方向ガイドプレート２１及び方向ガイドカバー２２が設けられている。この方向ガイドプレート２１及び方向ガイドカバー２２によって、シャフト支持部材１６に支持されたシャフト１５（図２参照）を８方向に傾斜動作させることが可能になる。詳細については、［機械構造］において後述する。なお、シャフト１５（又は、シャフト１５と後述するボール２８）は、請求項記載の「動作用操作レバー」の一例に相当する。
【００４０】
また、方向ガイドカバー２２の下方には、支点支持部材２５が設けられている。支点支持部材２５は、後述するシャフト筒２３（図１（ｃ）参照）が傾斜動作する際に、その支点を支持するものである。支点支持部材２５の下方からは、水平方向に延びたアーム３０（図２参照）の延出部３０ａが存在している。アーム３０の延出部３０ａは、固定スイッチを押圧する働きを有している。なお、アーム３０は、請求項記載の「押圧用操作レバー」の一例に相当する。
【００４１】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示す多方向入力スイッチ１から方向ガイドプレート２１，方向ガイドカバー２２及び支点支持部材２５などを外した外観構成を示す図である。
【００４２】
図１（ｃ）において、方向ガイドカバー２２の内部には、シャフト筒２３と第２コイルバネ２６が設けられている。シャフト筒２３は、シャフト１５（図２参照）に遊嵌されている。第２コイルバネ２６は、第２コイルバネ支持部材２７によって支持されている。第２コイルバネ支持部材２７の下方には、第１コイルバネ部材２９及びアーム３０が設けられている。第１コイルバネ部材２９は、グリップ１１を中立位置に復帰させる働きを有する第１コイルバネ２４（図２参照）を支持するものである。詳細については、［機械構造］において後述する。
【００４３】
［機械構造］
図２は、本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチ１の縦断面図である。また、図３は、本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチ１の分解斜視図である。
【００４４】
図２及び図３において、ケース３３は、ネジ３７によってケース底３６と螺嵌されている。ケース３３には、先端が平面状に形成された第１ブッシュ３４と、先端が球状に形成された４個の第２ブッシュ３５が設けられている。第１ブッシュ３４は、グリップ１１を真下に押下することによってＯＮする固定スイッチであり、第２ブッシュ３５は、グリップ１１を傾斜動作することによってＯＮする固定スイッチである。なお、図２及び図３では、第１ブッシュ３４及び第２ブッシュの下方にあるメーク接点（電気的接点）は省略している。また、ここでは第１ブッシュ３４及び第２ブッシュ３５を固定スイッチとして考えているが、本発明はこれに限られず、メーク接点などの周辺回路を含むものを固定スイッチと考えてもよい。さらに、第１ブッシュ３４は、例えばその下に配設されたスイッチのゴム弾性等によって、復帰動作を行う。
【００４５】
ケース３３には、アーム３０が中心位置を合わせて載置されている。アーム３０は、水平方向に延びた４本の延出部３０ａを有し、４本の延出部３０ａの底面は、それぞれ４個の第２ブッシュ３５の先端と接触している。すなわち、アーム３０が特定方向の傾斜動作したときには、その方向にある第２ブッシュ３５が押圧されるようになっている。
【００４６】
シャフト１５の下端には、凸の球状面をなすボール２８が設けられている一方で、アーム３０の上部には、そのボール２８に摺接し、凹の球状面をなす摺接面３０ｂが形成されている。すなわち、シャフト１５の下端に設けられたボール２８は、摺接面３０ｂの上を摺動可能となっている。また、アーム３０の真上には、第１コイルバネ支持部材２９が圧入されている。この第１コイルバネ支持部材２９は、アーム３０と一体になって傾斜動作を行う。なお、凸の球状面をなすボール２８は、請求項記載の「動力伝達部」の一例に相当する。また、ここではアーム３０側に摺接面３０ｂを形成することとしたが、例えば、ボール２８側に摺接面を形成し、アーム３０側に凸の球状面をなすボールを設けることも可能である。
【００４７】
第２コイルバネ支持部材２７が嵌入された第２コイルバネ２６の上には、シャフト１５に遊嵌されたシャフト筒２３が配置されている。
【００４８】
第１コイルバネ２４は、第２コイルバネ２６に挿通された状態で、第１コイルバネ支持部材２９によって支持されている。この第１コイルバネ２４は、グリップ１１が中立位置に復帰させる機能を有する。すなわち、例えばシャフト１５及びシャフト筒２３が右方へ傾斜動作すると、ボール２８が摺接面３０ｂの上を摺動しながらアーム３０を左方へ傾斜動作させるとともに、第１コイルバネ２４が変形する。その結果、第１コイルバネ２４には復元力が働き（元の円筒形状に戻ろうとし）、グリップ１１から指（手）を離すと、第１コイルバネ２４が円筒形状に戻るとともに、グリップ１１が中立位置に復帰する。
【００４９】
方向ガイドカバー２２は、上面に貫通孔２２ｂ（図３参照）を有し、この貫通孔２２ｂからシャフト筒２３の上半分の小径部２３ａ（図３参照）を突出させることにより、シャフト筒２３の下半分の大径部２３ｂ（図３参照）を覆うようにして、支点支持部材２５と係合している。シャフト筒２３の大径部２３ｂにおける開放端側の外周側は、支点支持部材２５の上端に形成された貫通孔２５ｂに挿入され、先端が半球状に形成された貫通孔２５ｂの開口縁の突起部２５ａに接触している。
【００５０】
ここで、突起部２５ａの先端とシャフト筒２３との間に、所定間隔を有する空隙領域を形成することができる。これにより、この空隙領域がシャフト１５及びシャフト筒２３が傾斜動作する際の遊びとなり、この遊びによって、多少グリップ１１を傾斜させただけではスイッチが頻繁にオンオフしないため、スイッチの耐久性を向上させることができる。なお、空隙領域の所定間隔は、多方向入力スイッチ１が使用される環境（例えば、揺れ・振動が多い環境であれば、所定間隔を大きくすればよい）に応じて適宜変更可能である。
【００５１】
一方で、シャフト筒２３のうち、突起部２５ａに接触する部分は、シャフト１５及びシャフト筒２３が傾斜動作する際の支点となる。突起部２５ａの先端とシャフト筒２３との間に上述した空隙領域が形成されているときには、シャフト筒２３を傾斜動作させて、シャフト筒２３のうち突起部２５ａと衝突した箇所が支点となる。
【００５２】
方向ガイドカバー２２の上には、方向ガイドプレート２１が載置されており、方向ガイドプレート２１を特定の２方向（例えば上下又は左右）にガイドする機能を有する。より具体的には、方向ガイドカバー２２の上面には、その特定の二方向に凸部２２ａが形成されており、この凸部２２ａに沿って、方向ガイドプレート２１の下面に形成された凹部２１ａが摺動するようになっている。
【００５３】
一方で、方向ガイドプレート２１は、楕円形状のシャフト挿通孔２１ｂを有しており、シャフト１５をシャフト挿通孔２１の長軸方向にガイドする機能を有する。従って、方向ガイドプレート２１のガイド機能と、方向ガイドカバー２２のガイド機能と、の双方の機能が発揮されることで、シャフト１５は四方八方（８方向）に傾斜動作することが可能となる。例えば、四方の中間に傾斜動作する場合、シャフト１５がシャフト貫通孔２１ｂの長手方向に動作しつつ、方向ガイドプレート２１が方向ガイドカバー２２の上面を凸部２２ａに沿って動作する。シャフト筒２３の上部には、シャフト筒カバー２０が設けられている。
【００５４】
内ホルダ１９は、方向ガイドカバー２２及び支点支持部材２５を覆うように取り付けられ、その外側には外ホルダ１７がネジ１８によって螺嵌されている。また、シャフト支持部材１６は、シャフト筒カバー２０と係合しており、上面にはシャフト固定プレート１４が設けられている。シャフト支持部材１６の上面には４個の棒部材１６ａが突出しており、また、シャフト固定プレート１４には４個の固定孔１４ａが形成されており、４個の棒部材１６ａが４個の固定孔１４ａに挿通されることによって、シャフト固定プレート１４がシャフト支持部材１６に対して相対的に移動するのを防いでいる。シャフト１５は、シャフト筒カバー２０を貫通し、シャフト固定プレート１４に固定されている。
【００５５】
シャフト支持部材１６には、カバー１３が取り付けられており、その上方には、グリップ１１が揺動する（傾斜動作する）範囲を一定の範囲内に規制する揺動規制部材１２が設けられている。
【００５６】
このような機械構造をした多方向入力スイッチ１の傾斜動作について、図４を用いて説明する。
【００５７】
［傾斜動作］
図４は、本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチ１の傾斜動作を説明するための縦断面図である。なお、図４（ａ）は、図２に示すものと同一の縦断面図であって、図４（ｂ）は、グリップ１１を図中の右方に傾斜動作させたときの縦断面図である。
【００５８】
図４（ｂ）において、親指などでグリップ１１を右に傾斜動作させると、シャフト支持部１６及びシャフト固定プレート１４が右に傾斜動作し、その結果、シャフト固定プレート１４に固定されたシャフト１５も右に傾斜動作する。
【００５９】
ここで、シャフト１５に遊嵌されたシャフト筒２３と、支点支持部材２５の突起部２５ａとの間には、所定間隔を有する空隙領域が形成されており、シャフト筒２３が、その所定間隔の分だけ傾斜動作すると、支点支持部材２５の突起部２５ａと衝突するように構成されている。すなわち、シャフト１５及びシャフト筒２３が傾斜動作する際に、遊び（ガタ）をもたせている。
【００６０】
シャフト筒２３は、上述した所定間隔だけ傾斜動作し、支点支持部材２５の突起部２５ａと衝突すると、その衝突点（図４（ｂ）で示すＹ点）をてこ支点として、右に傾斜動作（回転動作）する（すなわち、Ｙ点より上部のシャフト筒２３は右に傾斜動作する一方で、Ｙ点より下部のシャフト筒２３は左に傾斜動作する）。その結果、シャフト１５の下端に設けられた凸の球状面をなすボール２８が左に移動し、この凸の球状面と摺接する凹の球状面（摺接面３０ｂ）が形成されたアーム３０は、図中の左に傾斜動作する。
【００６１】
アーム３０が図中の左に傾斜動作すると、アーム３０の所定の延出部３０ａ（図４（ｂ）でいう左の延出部３０ａ）が、所定の第２ブッシュ３５（図４（ｂ）でいう左の第２ブッシュ３５）を押下する。このとき、アーム３０は、図４（ｂ）
で示すＺ点をてこ支点として、左に傾斜動作（回転動作）する（すなわち、Ｚ点より右のアーム３０は上方に移動する一方で、Ｚ点より左のアーム３０は下方に移動する）。このように、シャフト筒２３が右に傾斜動作する際のてこ支点（Ｙ点）と、アーム３０が左に傾斜動作する際のてこ支点（Ｚ点）とは、異なるものとなる。図４（ｂ）でいう左の第２ブッシュ３５が押下されると、この第２ブッシュ３５に対応する固定スイッチがＯＮ状態となる。
【００６２】
なお、ここではシャフト筒２３が右に傾斜動作することとしたが、仮に、シャフト筒２３が左に傾斜動作することとした場合には、シャフト筒２３のてこ支点はＹ'点となり、アーム３０のてこ支点はＺ'点となる。また、てこ支点となるＺ点は、ボール２８の摺動に伴って移動する場合がある。
【００６３】
また、ここでは左の第２ブッシュ３５が押下されることによって固定スイッチがＯＮ状態となることとしたが、例えば、図４（ｂ）でいう右の延出部３０ａの上方に第２ブッシュ３５を設け、右の第２ブッシュ３５が上方に移動する（押圧される）ことによって、その右の第２ブッシュ３５に対応する固定スイッチがＯＮ状態となるようにしてもよい。また、ここでは第２ブッシュ３５が押圧されることによって固定スイッチがＯＮ状態となることとしたが、例えば、第２ブッシュ３５が押圧されることによって固定スイッチがＯＦＦ状態となるようにしてもよい。
【００６４】
以上説明したように、図４（ａ）→図４（ｂ）に示す傾斜動作を行う多方向入力スイッチ１によれば、シャフト１５及びシャフト筒２３が傾斜動作する際に遊び（ガタ）をもたせているので、グリップ１１が多少揺動したとしても、意図しない固定スイッチのＯＮ操作を防止することができ、ひいては操作性を向上させたり故障率を下げたりすることができる。また、図４（ｂ）で示したとおり、本発明は、シャフト１５とアーム３０とを別々の支点で動作させるものであり、グリップ１１に加えた水平方向の力が、直接アーム３０に伝わるのではなく、ボール２８が摺接面３０ｂを摺動する際などに分散されてアーム３０に伝わるものであるため、シャフト１５やアーム３０として剛性を有する部材を用いる必要がなくなり、コスト削減に寄与することができる。さらに、４個の第２ブッシュ３５と、これらの中央付近に支持されたシャフト１５との距離が短くても、第２ブッシュ３５の上下方向のストロークを十分に確保することができる。この点については、図５を用いて詳述する。
【００６５】
図５は、第２ブッシュ３５の上下方向のストロークを十分に確保することができる様子を説明するための説明図である。
【００６６】
図５（ａ）において、シャフト１５（実質的にはシャフト筒２３）の支点（Ｙ点）は、シャフト１５の中央付近に位置している。この状態で、シャフト１５を距離ｌだけ右に傾斜動作させると、図５（ｂ）に示すように、アーム３０は距離ｌ１だけ左に傾斜動作する。
【００６７】
図５（ｃ）では、図５（ａ）と異なり、シャフト筒２３をシャフト１５の先端付近に配設することによって、シャフト１５（実質的にはシャフト筒２３）の支点（Ｙ点）が、シャフト１５の先端付近になるようにしている。この状態で、シャフト１５を図５（ａ）と同じ距離ｌだけ右に傾斜動作させると、図５（ｄ）に示すように、アーム３０は距離ｌ２だけ左に傾斜動作する。
【００６８】
ここで、図５（ｂ）と図５（ｄ）とを対比すると、距離ｌ１と距離ｌ２とでは、距離ｌ２の方が大きくなっている。これは、図５（ｄ）に示すＹ点を、図５（ａ）に示すＹ点よりも上方に移動させたからである。このように、シャフト１５の支点（Ｙ点）の上下位置を適切な位置に調整することによって、第２ブッシュ３５の上下方向のストロークを調節することが可能となる。その結果、スイッチ基板の面積を小さくしても、正常に動作するのに必要な分だけ第２ブッシュ３５のストロークを確保することができ、ひいては多方向入力スイッチ１のコンパクト化及び小型化に資することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る多方向入力スイッチは、操作性の向上及び故障率の低下を図ることができ、また、安価な部材で構成でき、更には、コンパクト化・小型化を実現することが可能なものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチの外観構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチの縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る多方向入力スイッチの傾斜動作を説明するための縦断面図である。
【図５】第２ブッシュの上下方向のストロークを十分に確保することができる様子を説明するための説明図である。
【図６】従来のジョイスティックコントローラの操作機構を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 多方向入力スイッチ
１１ グリップ
１２ 揺動規制部材
１５ シャフト
２３ シャフト筒
２４ 第１コイルバネ
２５ 支点支持部材
２６ 第２コイルバネ
２８ ボール
３０ アーム
３３ ケース
３４ 第１ブッシュ
３５ 第２ブッシュ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定スイッチと、
前記複数の固定スイッチの中央付近に支持された操作レバーと、を有し、
前記操作レバーの傾斜に伴って前記固定スイッチを選択的に押圧する多方向入力スイッチにおいて、
前記操作レバーは、前記複数の固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、前記押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーと、を備え、
前記押圧用操作レバーと前記動作用操作レバーとは、それぞれ異なる支点で動作することを特徴とする多方向入力スイッチ。
【請求項２】
前記動作用操作レバーの支点と、当該支点を支持する支持部材との間には、所定間隔を有する空隙領域が形成されていることを特徴とする請求項１記載の多方向入力スイッチ。
【請求項３】
前記動作用操作レバーは、凸の球状面をなす動力伝達部を有し、
前記押圧用操作レバーには、前記動力伝達部に摺接し、凹の球状面をなす摺接面が形成され、
前記押圧用操作レバーは、前記動力伝達部が前記摺接面の上を摺動することによって傾斜動作することを特徴とする請求項１又は２記載の多方向入力スイッチ。
【請求項４】
前記複数の固定スイッチは、電気的接点と、当該電気的接点を閉塞するブッシュと、を備え、
前記押圧用操作レバーは、前記ブッシュを押圧することを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の多方向入力スイッチ。
【請求項５】
前記動作用操作レバーは、前記ブッシュを押圧する方向とは逆向きに付勢する付勢部材によって、中立位置に復帰することを特徴とする請求項４記載の多方向入力スイッチ。
【請求項６】
前記押圧用操作レバーは、樹脂からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の多方向入力スイッチ。
【請求項１】
複数の固定スイッチと、
前記複数の固定スイッチの中央付近に支持された操作レバーと、を有し、
前記操作レバーの傾斜に伴って前記固定スイッチを選択的に押圧する多方向入力スイッチにおいて、
前記操作レバーは、前記複数の固定スイッチを押圧する押圧用操作レバーと、前記押圧用操作レバーを動作させる動作用操作レバーと、を備え、
前記押圧用操作レバーと前記動作用操作レバーとは、それぞれ異なる支点で動作することを特徴とする多方向入力スイッチ。
【請求項２】
前記動作用操作レバーの支点と、当該支点を支持する支持部材との間には、所定間隔を有する空隙領域が形成されていることを特徴とする請求項１記載の多方向入力スイッチ。
【請求項３】
前記動作用操作レバーは、凸の球状面をなす動力伝達部を有し、
前記押圧用操作レバーには、前記動力伝達部に摺接し、凹の球状面をなす摺接面が形成され、
前記押圧用操作レバーは、前記動力伝達部が前記摺接面の上を摺動することによって傾斜動作することを特徴とする請求項１又は２記載の多方向入力スイッチ。
【請求項４】
前記複数の固定スイッチは、電気的接点と、当該電気的接点を閉塞するブッシュと、を備え、
前記押圧用操作レバーは、前記ブッシュを押圧することを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の多方向入力スイッチ。
【請求項５】
前記動作用操作レバーは、前記ブッシュを押圧する方向とは逆向きに付勢する付勢部材によって、中立位置に復帰することを特徴とする請求項４記載の多方向入力スイッチ。
【請求項６】
前記押圧用操作レバーは、樹脂からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の多方向入力スイッチ。
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図１】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図１】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２９４４１５（Ｐ２００６−２９４４１５Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１３６０８（Ｐ２００５−１１３６０８）
【出願日】平成１７年４月１１日（２００５．４．１１）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【出願人】（３９０００１２３６）ナイルス株式会社 (136)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１１日（２００５．４．１１）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【出願人】（３９０００１２３６）ナイルス株式会社 (136)
【Ｆターム（参考）】
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