多方向入力装置
【課題】傾倒操作時に操作者に対して良好な操作感触を付与することができ、同時に傾倒方向を規制可能な平面方向に小型化可能な多方向入力装置を提供すること。
【解決手段】傾倒操作を含む操作入力を受け付ける操作レバー２６の下端において、上下移動可能に保持される移動部材２５を下方側に付勢する。移動部材２５の傾倒操作に応じた移動方向を規制する規制溝２１３と、規制溝２１３内における移動部材２５の移動経路上に形成された突起部２１４とを有する移動部材収納台２１１により移動部材２５を収容し、規制溝２１３で操作レバー２６による傾倒操作における傾倒方向を規制すると共に、突起部２１４で移動部材２５の移動経路上でクリック感を付与する。
【解決手段】傾倒操作を含む操作入力を受け付ける操作レバー２６の下端において、上下移動可能に保持される移動部材２５を下方側に付勢する。移動部材２５の傾倒操作に応じた移動方向を規制する規制溝２１３と、規制溝２１３内における移動部材２５の移動経路上に形成された突起部２１４とを有する移動部材収納台２１１により移動部材２５を収容し、規制溝２１３で操作レバー２６による傾倒操作における傾倒方向を規制すると共に、突起部２１４で移動部材２５の移動経路上でクリック感を付与する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多方向入力装置に関し、特に、操作者からの回転操作、傾倒操作、より好ましくは押圧操作を受け付ける多方向入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータリスイッチなどの回転型電気部品としての機能と多方向スイッチとしての機能との両方を有し、操作者から指示される回転操作、傾倒操作及び押圧操作に応じてそれぞれ電気信号を出力する複合型電気部品が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる複合型電気部品においては、搭載される電気製品などの小型化に伴い、部品自体の小型化が常に要求されている。このため、特許文献１の複合型電気部品においては、回転型電気部品を多方向スイッチの外側に同軸的に配置し、部品自体を薄型化することで小型化を図っている。
【０００３】
また、上述のような回転型電気部品及び多方向スイッチとしての機能を有する複合型電気部品においては、所望の条件で良好な操作感触を操作者に付与することも極めて重要な課題として要求されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６７０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の複合型電気部品においては、操作者から指示される傾倒操作においては任意の傾倒角度で所望の操作感触を簡単に付与することができないという問題がある。すなわち、上記複合型電気部品において、傾倒操作の任意の傾倒角度で操作者に対して容易にクリック感触を付与することができない。また、傾倒操作における傾倒方向は、操作者による操作具合に依存するため、予め定められた所望の方向に傾倒操作を行うことが困難である。更にスイッチ機構を含む方向スイッチのブロックの周りにスイッチ機構を含む回転型電気部品のブロックを配置する構成なので、平面方向の小型化が難しいという問題もある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、傾倒操作時に操作者に対して良好な操作感触を付与することができ、同時に傾倒方向を規制可能な平面方向に小型化可能な多方向入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の多方向入力装置は、傾倒操作及び回転操作を含む操作入力を受け付ける操作レバーと、前記操作レバーの傾倒操作を検出する電気素子と、前記操作レバーの下端に上下移動可能に保持され下方側に付勢される移動部材と、前記移動部材の下端を収容し前記操作レバーの傾倒動作に伴う前記移動部材の傾倒移動の方向を規制する溝部と当該溝部内における前記移動部材の移動経路上に形成された突起部とを有する移動規制部材と、その底面部の上面に前記移動規制部材が形成されたケースと、前記ケースの底面部の前記移動規制部材の周囲の近傍に設置され前記操作レバーの軸周りの回転操作に応じて当該操作レバーの回転を検出する検出素子と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、移動部材の傾倒操作に応じた移動方向を規制する溝部と当該溝部内における移動部材の移動経路上に形成された突起部とを有する移動規制部材を設け、移動規制部材の周囲の近傍に検出素子を配置しているので、溝部により操作レバーによる傾倒操作における傾倒方向を規制することができると共に、突起部により移動部材の移動経路上でクリック感を付与することが、容易に、また、平面方向に小型化した状態で可能となる。
【０００９】
本発明の多方向入力装置においては、移動規制部材は、溝部及び突起部を複数備えることが好ましい。このように移動規制部材に複数の溝部及び突起部を設けることにより、傾倒操作における傾倒方向をより細かく規制することができると共に、それぞれの傾倒方向における傾倒操作においてクリック感を付与することができる。
【００１０】
本発明の多方向入力装置においては、移動規制部材の溝部は、移動部材の初期位置に設定される中心位置から移動方向に向かって緩やかに上昇する傾斜面で構成され、突起部が、その傾斜面における移動部材の移動経路上に形成されることが好ましい。この構成によれば、傾倒操作の解除に応じて移動部材の中心位置への復帰を促すことができる。これにより、傾倒操作における傾倒方向を規制すると共に、移動部材の移動経路上でクリック感を付与することができるという効果を得ると共に、傾倒操作の解除により操作レバーが初期状態に復帰する使用性に優れた多方向入力装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の多方向入力装置においては、前記傾斜面は、前記中心位置から外側に向かって第１の傾斜面及び第２の傾斜面を有し、前記突起部は、前記第１の傾斜面の上端部から鋭角に立ち上がり第２の傾斜面の下端部に連結される連結面の上端部で構成されることが好ましい。この構成によれば、成型加工などにより移動規制部材を簡単に製造することができるので、製造コストの上昇を抑制しつつ、傾倒操作における傾倒方向を規制することができると共に、移動部材の移動経路上でクリック感を付与することができる。
【００１２】
本発明の多方向入力装置においては前記操作レバーに対する回転操作に応じて当該操作レバーと一体的に回転する回転体に前記操作レバーを傾倒可能に保持し、前記回転体に形成された被検出部材を前記検出素子で回転を検出することが好ましい。この構成によれば、回転体が傾倒に伴って傾倒しないので、回転操作時の検出を容易に行う事ができる。また、別に操作レバーを保持する部材を設けていないので小型化できる。
【００１３】
本発明の多方向入力装置においては、前記操作レバーが挿通されて該操作レバーの傾倒に伴い回転する第１の連動部材を設け、前記操作レバーを前記回転体と前記第１の連動部材の間に保持することが好ましい。この構成によれば、別に操作レバーを保持する部材を設けなくとも上方向の移動を規制できるので確実に保持できる。
【００１４】
本発明の多方向入力装置においては、前記操作レバーを傾倒、回転及び押圧可能に支持すると共に、底面部の上面に前記移動規制部材が形成されたケースと、前記ケースの底面部の下面に対向して設置されたスイッチ素子と、を具備し、前記ケースは、前記操作レバーに対する押圧操作に応じて当該操作レバーと一体的に下方に沈み込み、前記スイッチ素子を駆動することが好ましい。この構成によれば、移動規制部材が形成されたケースの底面部の下面でスイッチ素子を駆動することができるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバーによる押圧操作に対応することができる。
【００１５】
本発明の多方向入力装置においては、前記操作レバーは、前記回転体を介して前記ケースに傾倒、回転及び押圧可能に保持され、前記操作レバーに対する押圧操作に応じて前記回転体が前記ケースを下方に沈み込ませることが好ましい。この構成によれば、回転操作に対応するために必要となる回転体を用いて押圧操作に対応することできるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバーによる傾倒操作、回転操作及び押圧操作に対応することができる。
【００１６】
本発明の多方向入力装置においては、前記操作レバーが挿通されて該操作レバーの傾倒に伴い回転する第１の連動部材を設け、前記操作レバーを前記回転体と前記第１の連動部材の間に保持することが好ましい。この構成によれば、操作軸がガタつくことなく容易に保持することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る多方向入力装置によれば、傾倒操作時に操作者に対して良好な操作感触を付与し、同時に傾倒方向を規制可能な平面方向に小型化可能な多方向入力装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る多方向入力装置１の外観図であり、図２は多方向入力装置１の外面を構成する主な部材の分解構成図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、スイッチユニット２を収容するケーシング３が、さらにケーシング４内に収容されている。なお、以下においては、説明の便宜上、ケーシング４に収容されるケーシング３を内部ケーシング３と呼び、内部ケーシング３を収容するケーシング４を外部ケーシング４と呼ぶものとする。そして、内部ケーシング３を収容した状態の外部ケーシング４の上方から蓋体５が被せられている。スイッチユニット２は、内部ケーシング３の上方に形成された穴部から、後述する操作レバーを突出した状態で内部ケーシング３に収容されている。蓋体５は、内部ケーシング３から突出した操作レバーに対応する位置に形成された穴部から操作レバーを突出させた状態で外部ケーシング４に被せられている。なお、内部ケーシング３、外部ケーシング４及び蓋体５は、合成樹脂などの素材を成型加工して製造される。
【００２０】
図２に示すように、外部ケーシング４は、上方側が開口した形状に設けられている。この開口部分から内部ケーシング３を受け入れる。また、外部ケーシング４のそれぞれの壁面の中央部分は端部よりも長く構成され、その上端部で蓋受け部４１が形成されている。外部ケーシング４の内壁は、内部ケーシング３の外壁とほぼ同一の寸法に形成されている。外部ケーシング４の内壁のうち対向する一対には溝部４２が形成されている。溝部４２は、内部ケーシング３の外壁に溝部４２に対応して形成された突部３１と嵌合する。これらの突部３１と溝部４１とで内部ケーシング３を外部ケーシング４に収容する際のガイド部材が構成される。
【００２１】
内部ケーシング３は、スイッチユニット２が固定される前の状態において、下方側が開口した形状に設けられている。この開口部分からスイッチユニット２を受け入れる。一方、内部ケーシング３は、蓋体５と対向する上面３２を有している。この上面３２の中央部分にスイッチユニット２の操作レバーが貫通する穴部３３が形成されている。また、上述のように、内部ケーシング３の外壁のうち対向する一対には突部３１が形成されている。突部３１にはねじ穴部３４が形成されている。このねじ穴３４から一定間隔を空けて下側に、後述するハウジング２３におけるギアの軸部を支持するための支持穴部３５が形成されている。さらに、突部３１が形成されていない一対の壁面にはねじ穴部３６が形成されている。ねじ穴部３４及びねじ穴部３６は、内部ケーシング３にスイッチユニット２を固定する際に使用される。
【００２２】
蓋体５は、外部ケーシング４に形成された４つの蓋受け部４１の上端部に載置される。操作レバーの軸線方向への非押圧時においては後述するスイッチ素子２０１〜２０４の付勢力によって蓋受け部４１の上に載置された状態で蓋体５は、内部ケーシング３の上面３２と対向して当接した状態となる。このとき、蓋体５に形成された穴部５１は、内部ケーシング３の上面３２に形成された穴部３３と対応する位置に配置される。蓋体５は、蓋受け部４１の上に載置された状態で蓋受け部４１の端部と一致するよう平板形状に設けられ、両者の間で隙間がないように配置されている（図１参照）。
【００２３】
図３は、内部ケーシング３に収容されるスイッチユニット２の分解構成図である。図３に示すように、スイッチユニット２は、スイッチ設置板２０、移動部材規制板２１、検出素子設置板２２、ハウジング２３、回転体２４、移動部材２５、操作レバー２６、第１の連動部材２７及び第２の連動部材２８を組み合わせて構成される。以下、各部材の構成について説明する。
【００２４】
スイッチ設置板２０には、４つのスイッチ素子２０１〜２０４が設置されている。各スイッチ素子は、例えば、タクトスイッチで構成される。４つのスイッチ素子２０１〜２０４は、一定間隔を空けて対向するスイッチ素子２０１，２０３の組と、スイッチ素子２０２，２０４の組とが直交するようにスイッチ設置板２０に固定されている。スイッチ素子２０１〜２０４は、負荷がかかっていない状態で後述する移動部材規制板２１を上方に持ち上げる駆動部２０１ａ〜２０４ａを備えている。駆動部２０１ａ〜２０４ａが操作者の押圧操作に応じて上下移動することによってクリック感が生起されるようになっている。なお、１つのスイッチ素子としてもよく、その場合には中央に配置しても良い。
【００２５】
移動部材規制板２１は、操作レバー２６に挿入された移動部材２５の下端部を収容し、移動部材２５の移動方向を規制すると共に、操作レバー２６を操作する操作者にクリック感触を付与する移動部材収容台２１１が形成されている。移動部材収容台２１１は、移動部材規制板２１から上方に突出して設けられている。なお、移動部材収容台２１１は移動部材規制板２１と別体に形成し、その後、両者を一体に固定しても良い。また、移動部材収容台２１１による移動部材２５の移動方向の規制及び操作者に対するクリック感触の付与については後述する。
【００２６】
検出素子設置板２２はプリント配線基板で構成されており、該検出素子設置板２２には、移動部材収容台２１１に対応する位置に穴部２２１が形成されている。穴部２２１の近傍に２つの検出素子２２２が設置されている。検出素子２２２は、例えば、フォトインタラプタで構成され、検出素子設置板２２に実装されている。これらの検出素子２２２は、後述する回転体２４の遮光板の通過を検出することで回転体２４の回転量を検出し、その回転量に応じた電気信号を外部に出力する。なお、具体的には検出素子配置板２２と後述するスイッチ配置板とはフレキシブル基板（図示せず）を介して接続されており、フォトインタラプタの出力は検出素子配置板２２の配線パターン、フレキシブル基板、スイッチ配置板を介して外部に出力させる。なお、フレキシブル基板を使うのは操作レバー２６を押圧する際に、検出素子配置板２２とスイッチ配置板との間の距離が変わるためである。
【００２７】
ハウジング２３は、回転体２４を挿通して、その軸周りに回転可能にガイドして支持すると共に、ハウジング２３自体を内部ケーシング３に固定する。ハウジング２３は、四隅に下方から上方に向けて内部ケーシング３の内壁面にねじ止めされる４本のねじ２３１ａ〜２３１ｄを有している。４本のねじ２３１ａ〜２３１ｄのうち、対向する一対のねじ２３１ｂ，２３１ｄは、ばねケース２３２ａ，２３２ｂを下方から支持した状態で内部ケーシング３にねじ止めされる。ばねケース２３２ａ，２３２ｂは、それぞれ一端に球体が固定されたコイルばね２３３ａ，２３３ｂを収納する。ばねケース２３２ａ，２３２ｂには、それぞれハウジング２３の内側方向に向けて穴部２３４ａ，２３４ｂ（２３４ａは図示せず）が形成されている。コイルばね２３３ａ，２３３ｂは、それぞれ穴部２３４ａ，２３４ｂにコイル部分の先端から挿入されている。球体部分は、コイルばね２３３ａ，２３３ｂによりハウジング２３の内側方向に付勢され、後述する回転体２４のカム山が形成された周面部に当接する。
【００２８】
ハウジング２３の上面であって、中央部分には収容穴部２３５が設けられている。収容穴部２３５は、回転体２４の下方部分を収容すると共に、回転体２４の水平方向の動きを規制し、その軸周りに回転可能に保持する。ハウジング２３における隣接する側面部には、後述する第１の連動部材２７及び第２の連動部材２８が有するギアと噛合するギア２３６，２３７が取り付けられている（ギア２３７は図示せず）。ギア２３６，２３７は、電気素子２３８，２３９を内側に配置した状態でハウジング２３の側面に取り付けられている。電気素子２３８，２３９は、例えば、回転型可変抵抗器で構成される。電気素子２３８，２３９は、プリント配線板（図示せず）に固定され、該プリント配線板をハウジング２３に保持すると共に、該プリント配線板を前記検出素子配置板２２に接続し、更に検出素子配置板２２と後述するスイッチ配置板とをフレキシブル基板（図示せず）で接続し、それぞれギア２３６，２３７の回転量に応じた電気信号を外部に出力する。
【００２９】
回転体２４は、ハウジング２３の収容穴部２３５に下端部を収容した状態で支持される。回転体２４は、内側に操作レバー２６を挿通させる貫通穴を有している。そして、側面側であって中央近傍につば部２４１を有している。つば部２４１は、ハウジング２３の収容穴部２３５の径よりも僅かに大きい径を有している。つば部２４１の下方に、側面方向に僅かに突出する複数のカム山２４２が形成された周面部２４３が設けられている。周面部２４３は、収容穴部２３５の径よりも僅かに小さい径を有している。周面部２４３の下端部には、２枚の遮光板２４４，２４５が設けられている。一方、つば部２４１の上方に、操作レバー２６を収容すると共に回転体２４に固定するレバー固定部２４６が設けられている。レバー固定部２４６には、操作レバー２６の側面に形成される一対の突起部が入り込む溝部２４７が形成されている。また操作レバー２６を挿通する前記貫通穴の上方部分を画成するレバー固定部２４６には、後述する係合部２６２の外面と同じ極率半径の受け面を設け、前記操作レバー２６を挿通する貫通穴の下方部分は、操作レバー２６の下側部分の傾倒を許容するよう下端にいくに従って半径が大きくなる円錐形状の空間が形成されている。
【００３０】
移動部材２５は、後述する操作レバー２６の下端部の内側部分に形成された溝部に挿入される。移動部材２５は、下端部に移動部材収容台２１１上を摺動する摺動端２５１を備えている。移動部材２５には、その上方部分にコイルばね２５２が取り付けられている。コイルばね２５２の下方に、コイルばね２５２の脱落を規制するストッパ２５３が設けられている。
【００３１】
操作レバー２６は、円筒形状を有する。そして、その下端部の内側部分に移動部材２５が挿入される溝部２６１が形成されている（図３では図示せず）。溝部２６１には、移動部材２５に取り付けられたコイルばね２５２に対応する径を有する第１の空間と、コイルばね２５２の上端から突出する移動部材２５の先端に対応する径を有する第２の空間が上方に向けて形成されている。また、円筒部分の中央部分より僅かに下側の位置に係合部２６２が設けられている。係合部２６２は略球体の形状を有し、その球体の直径は円筒部分の太さよりもやや大きく設定されている。係合部２６２の側面には、回転体２４のレバー固定部２４６に形成された溝部２４７に入り込む一対の突起部２６３が設けられている。係合部２６２から上側方向に所定距離離れた位置に溝部２６４が形成されている。溝部２６４には、第１の連動部材２７と接することによって該第１の連動部材２７の下方向への移動を規制するEリング等からなる固着部材が取り付けられる。操作レバー２６の上端部には、平面部２６５が設けられている。なお操作者が実際操作に際して触れる操作つまみ（図示せず）が前記操作レバー２６の上端部に圧入して取り付けられるが、単純な円筒形状の場合、回転方向の位置が決まらずまた、使用しているうちに回転してしまう可能性がある。これを対策する為に、平面部２６５が設けられ、これに合う形状の操作つまみが取り付けられて、これらの問題が発生しないようにしている。
【００３２】
第１の連動部材２７は、内部ケーシング３に一定方向に揺動可能に取り付けられる土台部２７１を備えている。土台部２７１は、内部ケーシング３の内壁とほぼ同一の寸法を有する一対の側面部２７１ａを備える。土台部２７１は、側面部２７１ａで内部ケーシング３のねじ穴部３４に挿入された固定ねじ３４ａを受け入れることで内部ケーシング３に揺動可能に保持されている。一方の側面部２７１ａにハウジング２３のギア２３６と噛合するギア２７２が固定されている。ギア２７２は、土台部２７１の揺動に応じた回転量をギア２３６に伝達する。また、土台部２７１は、側面部２７１ａよりも幅狭の寸法を有する一対の側面図２７１ｂを備える。土台部２７１の上面に、下方に回転体２４のレバー固定部２４６を収容する空間が形成されたレバー保持部２７３が設けられている。レバー保持部２７３は、土台部２７１に対して、回転可能にスナップ結合されており、土台部２７１の揺動軸と直交する揺動軸を持ち、両者の揺動軸の交点と操作レバー２６の傾倒の中心、すなわち略球状の係合部２６２の中心と一致するようになっている。そして、レバー保持部２７３は操作レバー２６が挿通され水平方向への移動を規制して回転可能に保持する支持穴部２７４が設けられ、下面の支持穴部２７４の周りは操作レバー２６の係合部２６２の上方に位置する段部に接してコイルばね２５２による上方向への移動を規制する。なお、レバー保持部２７３の揺動軸及び土台部２７１の揺動軸の両方に、操作レバー２６の傾倒中心が位置するので傾倒動作を行った場合であっても、レバー保持部２７３の下面と操作レバー２６の前記段部、レバー保持部２７３の上面と固着部材２７５との相対位置は変わらないので、何等問題なく傾倒が可能である。そして操作レバー２６の傾倒方向と傾倒量に応じて土台部２７１を揺動させる。
【００３３】
第２の連動部材２８は、第１の連動部材２７の上方から被せるように取り付けられる。第２の連動部材２８は、内部ケーシング３の内壁とほぼ同一の寸法を有する一対の側面部２８１を備えている。この側面部２８１で内部ケーシング３のねじ穴部３６に挿入された固定ねじ３６ａを受け入れることで内部ケーシング３に揺動可能に保持されている。
【００３４】
一方の側面部２８１にハウジング２３のギア２３７と噛合するギア２８２が固定されている。ギア２８２は、第２の連動部材２８の揺動に応じた回転量をギア２３７に伝達する。一対の側面部２８１の内側に、第１の連動部材２７の揺動を許容して収容する収容部２８３が設けられている。収容部２８３は、第１の連動部材２７における長手方向の側面部２７１ｂが、第２の連動部材２８における長手方向の側面部２８４と直交するように第１の連動部材２７を収容する。収容部２８３の上側には、第１の連動部材２７のレバー保持部２７３を上方に突出させ前記第１の連動部材２７の揺動軸方向に係合し、第２の連動部材２８の揺動軸方向に移動可能な溝部２８５が形成されている。なお第２の連動部材２８の該揺動中心はレバー保持部２７３と同一の軸心となるようにしている。従って操作レバー２６の傾倒に伴ってレバー保持部２７３と第２の連動部材２８の高さ方向の位置関係が変わらず、係合位置も変わらないので、レバー保持部２７３の高さを低くしても係合が外れる事はない。
【００３５】
図４及び図５は、本実施の形態に係る多方向入力装置１の断面図である。図４は、内部ケーシング３に取り付けられる一対のねじ２３１ｂ，２３１ｄで形成される平面に沿って切断した場合の断面を示し、図５は、内部ケーシング３の対向する一対の壁面に形成された２つのねじ穴３４で形成される平面に沿って切断した場合の断面を示している。
【００３６】
図４及び図５に示すように、スイッチ設置板２０は、外部ケーシング４の内側の底面部に形成された凹部に固定される。移動部材規制板２１は、４つのスイッチ素子２０１〜２０４の上端部に載置される。移動部材規制板２１は、内部ケーシング３がスイッチユニット２を収容した状態で内部ケーシング３における下方側の開口部に入り込むことにより、内部ケーシング３の底面部を構成する。検出素子設置板２２は、移動部材規制板２１の上方から被せられる。移動部材収容台２１１は、穴部２２１を介して上方に突出した状態となる。ねじ２３１ａ〜２３１ｄによりハウジング２３が内部ケーシング３の内壁に固定される（図４参照）。ねじ２３１ｂ，２３１ｄは、コイルばね２３３ａ，２３３ｂが挿入されたばねケース２３２ａ，２３２ｂを挟んでハウジング２３を内部ケーシング３に固定する（図４参照）。回転体２４は、つば部２４１がハウジング２３に当接し、周面部２４３より下方部分がハウジング２３内に収容される。コイルばね２３３ａ，２３３ｂに固定された球体は、この回転体２４の周面部２４３に当接する。この球体が回転体２４の回転に応じて周面部２４３に形成されたカム山２４２を係脱することによってクリック感が生起されるようになっている。
【００３７】
操作レバー２６は、移動部材２５が下方から溝部２６１に挿入された状態で、回転体２４の内側に上方から挿入される。操作レバー２６の係合部２６２は、レバー固定部２４６に収容される。係合部２６２の一対の突起部２６３は、レバー固定部２４６に形成された溝部２４７に入り込む（図４参照）。一対の突起部２６３が溝部２４７に入り込むことで操作レバー２６と回転体２４が一体的に回転するようになる。第１の連動部材２７は、操作レバー２６が挿入された回転体２４の上方に被せるように取り付けられ、操作レバー２６は係合部２６２が回転体２４のレバー固定部２４６の内部に形成された球状の受け部と第１の連動部材２７の間に位置し、両者によって操作レバーは保持される。第１の連動部材２７は、係合部２６２の上端部が支持穴部２７４の下端部の周囲に当接する位置まで入り込む。この位置で固着部材２７５は、操作レバー２６の溝部２６４にはめ込まれる。固着部材２７５が溝部２６４と嵌合することで操作レバー２６の下方向の移動が防止される。操作レバー２６の上端部は、内部ケーシング３の上面３２に形成された穴部３３及び蓋体５の穴部５１を介して上方に突出する。
【００３８】
図５に示すように、スイッチユニット２を内部ケーシング３に固定するために、ねじ穴部３４に固定ねじ３４ａが挿入される。同様に、ねじ穴部３６に固定ねじ３６ａが挿入される（図示せず）。これらの固定ねじ３４ａ，３６ａは、それぞれ第１の連動部材２７及び第２の連動部材２８の側面部２７１ａ、側面部２８１に形成されたねじ受け部に入り込む。固定ねじ３４ａ，３６ａが入り込むことで、第１の連動部材２７及び第２の連動部材２８が内部ケーシング３に揺動可能に取り付けられる。スイッチユニット２は、ハウジング２３のねじ２３１ａ〜２３１ｄにより下方から内部ケーシング３に固定され、固定ねじ３４ａ，３６ａにより左右方向から内部ケーシング３に取り付けられることとなる。また、図５に示すように、内部ケーシング３に形成された支持穴部３５に、ギア２３６の軸部２３６ａの先端が入り込んでいる。ギア２３６の軸部２３６ａは、内部ケーシング３の支持穴部３５に回転可能に支持される。電気素子２３８は、内側に立設されたプリント配線板Ｐに保持された状態でねじにより固定されている。なお、電気素子２３７も同様である。
【００３９】
図４及び図５に示すように、操作レバー２６に形成された溝部２６１に、移動部材２５が下方から挿入されている。操作レバー２６は、負荷がかかっていない状態で図４及び図５に示す位置で停止している。摺動端２５１の下端部は、移動部材収容台２１１に収容されている。このとき、操作レバー２６は、図４及び図５に示す中立位置で保持された状態（以下、適宜「中立状態」という）となる。
【００４０】
この状態において、操作レバー２６は、溝部２６１の第１の空間と第２の空間の間の段部、ならびにストッパ２５３との間に与圧を加えた状態で配置されるコイルばね２５２によって、係合部２６２の上部の段部が第１の連動部材２７の支持穴部２７４の下端部の周囲に当接するように弾圧されている。回転体２４は収容穴部２３５によって平面方向の位置決めされた状態で回転可能に保持され、上下方向については係合部２６２とハウジング２３の上面の間に位置決めされる。そして操作レバー２６を傾倒する際には、下方向にも加重が加わった状態で傾倒されることが多いが、その場合には、操作レバー２６を挿通する貫通穴の上方部分を画成するレバー固定部２４６の受け面に、係合部２６２の球面部分が当接して、係合部２６の中心を傾倒中心として傾倒可能となる。
【００４１】
ここで、移動部材収容台２１１の詳細な構成について説明する。図６は、移動部材収容台２１１の詳細な構成を説明するための拡大図である。
【００４２】
図６に示すように、移動部材収容台２１１は、円盤状の形状を有している。移動部材収容台２１１は、その中心位置２１２が最も低い形状に設けられている。移動部材収容台２１１は、移動部材２５の摺動端２５１の移動方向を規制する規制溝２１３と、規制溝２１３を移動する摺動端２１３を上方に押し上げる突起部２１４とを有している。規制溝２１３は、中心位置２１２から円盤部分の周面に向かって形成され、突起部２１４は、規制溝２１３における摺動端２５１の移動経路上に形成されている。本実施の形態においては、８方向にのみ傾倒する多方向入力装置とする為に８つの規制溝２１３及び突起部２１４が形成された場合について示しているが、これらの個数は任意に設定することが可能である。
【００４３】
規制溝２１３は、第１傾斜面２１５、第２傾斜面２１６及び連結面２１７で構成されている。第１傾斜面２１５は、中心位置２１２から円盤部分の周面に向かって緩やかに傾斜する形状に設けられており、外側に位置するに部分はその内側に位置する部分に比べて、操作レバー２６の傾倒中心からの距離が次第に短くなるように形成されている。第１傾斜面２１５の先端部分は、連結面２１７の下端部に連結されている。第２傾斜面２１６は、連結面２１７の上端部から円盤部分の周面に向かって、第１傾斜面２１５と略同様の角度で傾斜する形状に設けられている。連結面２１７は、第１傾斜面２１５と第２傾斜面２１６とを連結する役割を果たす。連結面２１７は、第１傾斜面２１５との連結部分から鋭角に立ち上がって第２傾斜面２１６との連結部分に繋がる形状に設けられている。連結面２１７は、第１傾斜面２１５及び第２傾斜面２１６の傾斜に比べて鋭角な角度で立ち上がるため、その上端部は、規制溝２１３上において上方に突出する。本実施の形態においては、この突出する上端部で突起部２１４を構成している。操作者の傾倒操作に応じて移動部材２５の摺動端２５１が規制溝２１３を摺動し、突起部２１４を乗り越えることによってクリック感が生起されるようになっている。
【００４４】
以下、このように構成された多方向入力装置１において、操作者により押圧操作、回転操作、及び傾倒操作が指示された場合の動作について説明する。以下においては、かかる動作を説明する際、適宜、図３〜図５及び図７を用いる。なお、図７は、移動部材収納台２１１周辺の構成を示す拡大図である。図７においては、操作レバー２６が中立位置で保持された状態について示している。
【００４５】
押圧操作は、操作者により操作レバー２６を下方に押し込むことにより行われる。操作レバー２６が押し込まれると、係合部２６２の移動に応じて回転体２４も押し下げられる。回転体２４はつば部２４１でハウジング２３に係合し、ハウジング２３は内部ケーシング３に固定されている。このため、回転体２４が押し下げられると、これに応じて内部ケーシング３も下方に押し込まれる。また、固着部材２７５はレバー保持部２７３の上面を押し下げるので、これによっても内部ケーシング３に下方に押し下げられる。そして、内部ケーシング３の底面部を構成する移動部材規制板２１が押し下げられるため、この移動部材規制板２１を載置しているスイッチ素子２０１〜２０４の駆動部２０１ａ〜２０４ａが押し下げられる。これにより、駆動部２０１ａ〜２０４ａの下方向への移動に応じて、押圧操作に応じた電気信号（オン・オフ信号）が外部に出力されると共に、クリック感が生起される。なお、本実施例において内部ケーシング３を下方に押し下げる為に、回転体２４のつば部２４１でハウジング２３を押し、同時に固着部材２７５でレバー保持部２７３の上面を押したがいずれか一方で押圧するようにしてもよい。
【００４６】
回転操作は、操作者により操作レバー２６を回転させることにより行われる。操作レバー２６における係合部２６２上の突起部２６３は、回転体２４の溝部２４７に入り込んでいる。このため、操作レバー２６が回転すると、この回転に応じて回転体２４も一緒に回転する。回転体２４の回転に応じて遮光板２４４，２４５が回転すると、遮光板２４４，２４５は、検出素子２２２の検出領域を通過する。検出素子２２２は、この遮光板２４４，２４５の検出領域の通過を検出することで、回転体２４の回転量を検出し、その回転量に応じた電気信号を外部に出力する。このようにして操作レバー２５の回転量に応じて、回転操作に応じた電気信号（オン・オフ信号）が外部に出力される。
【００４７】
なお、周面部２４３は、回転体２４の回転に応じて回転している。このとき、周面部２４３の側面に当接していたコイルばね２３３ａ，２３３ｂの球体は、周面部２４３に形成されたカム山２４２の表面を係脱する。このコイルばね２３３ａ，２３３ｂの球体とカム山２４２との係脱によりクリック感が生起される。
【００４８】
傾倒操作は、操作者により操作レバー２６を傾倒させることにより行われる。操作レバー２６が傾倒すると、傾倒具合に応じて第１の連動部材２７、第２の連動部材２８の一方（あるいは双方）が揺動する。この揺動動作に応じてギア２７２、ギア２８２の一方（あるいは双方）が回動すると、その回転量がハウジング２３に取り付けられたギア２３６、ギア２３７の一方（あるいは双方）に伝達される。これに応じてギア２３６、ギア２３７の一方（あるいは双方）が回転すると、電気素子２３８，２３９の一方（あるいは双方）がその回転量に応じた電気信号を外部に出力する。このようにして操作レバー２６の傾倒量に応じて、傾倒操作に応じた電気信号（オン・オフ信号）が外部に出力される。
【００４９】
なお、操作者により操作レバー２６が傾倒される前において、操作レバー２６は、図７に示すように、移動部材２５の摺動端２５１が移動部材収容台２１１の中心位置２１２に配置された中立状態で保持されている。この中立状態から操作者が操作レバー２６を任意の方向に傾倒させると、摺動端２５１は、いずれかの規制溝２１３に沿って移動する。すなわち、摺動端２５１は、操作レバー２６の傾倒方向と反対側に方向に設けられた規制溝２１３における第１傾斜面２１５を摺動し、連結面２１７を乗り越えた後、第２傾斜面２１６に到達する。そして規制溝２１３の操作レバー２６の傾倒中心からの距離は、外側にいくに従って次第に短くなるように形成されており中心位置２１２から移動する摺動端２５１は、コイルばね２５２の付勢力に抗して押し上げられる量が第１傾斜面２１５に位置する際には、常に僅かに増加するようにして移動している。規制溝２１３においては、突起部２１４（連結面２１７の上端部）が最も移動経路上で突出し、その増加量が急峻的に最も大きくなる。このため、摺動端２５１は、この突起部２１４を乗り越える際に最もコイルばね２５２の付勢力の増加分が大きくなるよう押し上げられた状態となる。そして、この突起部２１４を乗り越えた時点で第２傾斜面２１６に達してコイルばね２５２の付勢力の増加分は、第１傾斜面２１５と同様僅かになる。この突起部を乗り越える際に発生するコイルばね２５２の付勢力の増加分が急激に低下する事によりクリック感が生起される。また、操作者が操作レバー２６に加える加重を解除すると、コイルばね２５２は、撓み量を減少させるように変位し、これに伴って２５１が移動し、操作レバー２６は中立位置に復帰する。
【００５０】
このように本実施の形態に係る多方向入力装置１によれば、操作レバー２６に挿入された移動部材２５１の傾倒操作に応じた移動方向を規制する規制溝２１３とこの規制溝２１３内における移動部材２５１の移動経路上に形成された突起部２１４とを有する移動部材収納台２１１を設けたので、規制溝２１３によって操作レバー２６による傾倒操作における傾倒方向を規制することができると共に、突起部２１４によって移動部材２５１の移動経路上でクリック感を付与することができる。この結果、傾倒操作時に操作者に対して良好な操作感触を付与することができる。
【００５１】
特に、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、移動部材収納台２１１に複数（８個）の規制溝２１３及び突起部２１４を設けている。これにより、傾倒操作における傾倒方向をより細かく規制することができると共に、それぞれの傾倒方向における傾倒操作においてクリック感を付与することができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る多方向入力装置１において、移動部材収納台２１１の規制溝２１３を、移動部材２５１の初期位置に設定される中心位置２１２から移動方向に向かって緩やかに上昇する傾斜面で構成し、突起部２１４を、その傾斜面における移動部材２５１の移動経路上に形成している。これにより、傾倒操作の解除に応じて移動部材２５１の中心位置２１２への復帰を促すことができる。この結果、傾倒操作における傾倒方向を規制すると共に、移動部材２５１の移動経路上でクリック感を付与することができるという効果を得ると共に、傾倒操作の解除により操作レバー２６が初期状態に復帰する使用性に優れた多方向入力装置１を提供することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、規制溝２１３を構成する傾斜面を、例えば、第１傾斜面２１５及び第２傾斜面２１６で構成し、突起部２１４を、第１傾斜面２１５と第２傾斜面２１６とを連結する連結面２１７の上端部で構成している。このように移動部材２５１の規制溝２１３及び突起部２１４を形成した場合には、成型加工などにより移動部材収納台２１１を簡単に製造することができるので、製造コストの上昇を抑制しつつ、傾倒操作における傾倒方向を規制することができると共に、その移動部材の移動経路上でクリック感を付与することができる。
【００５４】
さらに、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作レバー２６を傾倒、回転及び押圧可能に支持すると共に、底面部の上面に移動部材収納台２１１が形成された内部ケーシング３と、この内部ケーシング３の底面部の下面に対向して設置されたスイッチ素子２０１〜２０４とを設け、この内部ケーシング３を、操作レバー２６に対する押圧操作に応じて当該操作レバー２６と一体的に下方に沈み込ませ、スイッチ素子２０１〜２０４を駆動する。これにより、移動部材収納台２１１が形成された内部ケーシング３の底面部の下面でスイッチ素子２０１〜２０４を駆動することができるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバー２６による押圧操作に対応することができる。
【００５５】
さらに、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作レバー２６の傾倒に伴い電気素子２３８と２３９の出力を行わせる為の機構、すなわち第１の連動部材２７、第２の連動部材２８等、の下側に、回転により出力を発生する機構、すなわち回転体２４、検出素子２２２及び傾倒に伴いクリック及び中立位置への復帰及び傾倒方向を規制する為の移動部材規制板２１１を配置し、さらにその下側に押圧に伴い出力信号を発生するスイッチ素子２０１〜２０４を配置したので、平面方向の占有面積を小さくできる。
【００５６】
さらに、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作レバー２６に対する回転操作に応じて操作レバー２６と一体的に回転する回転体２４と、この回転体２４に形成された遮光板２４４，２４５を検出する検出素子２２２とを設け、検出素子２２２を、内部ケーシング３の底面部を構成する移動部材規制板２１の移動部材収納台２１１の近傍に設置している。これにより、移動部材収納台２１１の近傍に設置された検出素子２２２により回転体２４の回転量を検出することができるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバーによる回転操作に対応することができる。
【００５７】
特に、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作レバー２６を、回転体２４を介して内部ケーシング３に傾倒、回転及び押圧可能に保持させ、この操作レバー２６に対する押圧操作に応じて回転体２４が内部ケーシング３を下方に沈み込ませるようにする。これにより、回転操作に対応するために必要となる回転体２４で押圧操作に対応することできるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバー２６による傾倒操作、回転操作及び押圧操作に対応することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、傾倒操作時にクリック感を付与するための突起部２１４を、規制溝２１３を構成する連結面２１７の上端部で構成する場合について説明している。しかし、突起部２１４の構成はこれに限定されるものではなく、移動部材２５の移動経路上で摺動端２５１を押し上げることができれば、どのような構成を採ってもよい。
【００５９】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の外観図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の外面を構成する主な部材の分解構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置のスイッチユニットの分解構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の移動部材収容台の詳細な構成を説明するための拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の移動部材収納台周辺の構成を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 多方向入力装置
２ スイッチユニット
３ ケーシング（内部ケーシング）
４ ケーシング（外部ケーシング）
５ 蓋体
２０ スイッチ設置板
２１ 移動部材規制板
２２ 検出素子設置板
２３ ハウジング
２４ 回転体
２５ 移動部材
２６ 操作レバー
２７ 第１の連動部材
２８ 第２の連動部材
２０１〜２０４ スイッチ素子
２１１ 移動部材収容台
２１２ 中心位置
２１３ 規制溝
２１４ 第１傾斜面
２１５ 第２傾斜面
２１６ 連結面
２２２ 検出素子
２３３ａ，２３３ｂ，２５２ コイルばね
２３５ 収容穴部
２３６，２３７，２７２，２８２ ギア
２３８，２３９ 電気素子
２４１ つば部
２４２ カム山
２４３ 周面部
２４４，２４５ 遮光板
２４６ レバー固定部
２４７ 溝部
２５１ 摺動端
２５３ ストッパ
２６２ 係合部
２６３ 突起部
２７１ 土台部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多方向入力装置に関し、特に、操作者からの回転操作、傾倒操作、より好ましくは押圧操作を受け付ける多方向入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータリスイッチなどの回転型電気部品としての機能と多方向スイッチとしての機能との両方を有し、操作者から指示される回転操作、傾倒操作及び押圧操作に応じてそれぞれ電気信号を出力する複合型電気部品が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる複合型電気部品においては、搭載される電気製品などの小型化に伴い、部品自体の小型化が常に要求されている。このため、特許文献１の複合型電気部品においては、回転型電気部品を多方向スイッチの外側に同軸的に配置し、部品自体を薄型化することで小型化を図っている。
【０００３】
また、上述のような回転型電気部品及び多方向スイッチとしての機能を有する複合型電気部品においては、所望の条件で良好な操作感触を操作者に付与することも極めて重要な課題として要求されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６７０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の複合型電気部品においては、操作者から指示される傾倒操作においては任意の傾倒角度で所望の操作感触を簡単に付与することができないという問題がある。すなわち、上記複合型電気部品において、傾倒操作の任意の傾倒角度で操作者に対して容易にクリック感触を付与することができない。また、傾倒操作における傾倒方向は、操作者による操作具合に依存するため、予め定められた所望の方向に傾倒操作を行うことが困難である。更にスイッチ機構を含む方向スイッチのブロックの周りにスイッチ機構を含む回転型電気部品のブロックを配置する構成なので、平面方向の小型化が難しいという問題もある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、傾倒操作時に操作者に対して良好な操作感触を付与することができ、同時に傾倒方向を規制可能な平面方向に小型化可能な多方向入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の多方向入力装置は、傾倒操作及び回転操作を含む操作入力を受け付ける操作レバーと、前記操作レバーの傾倒操作を検出する電気素子と、前記操作レバーの下端に上下移動可能に保持され下方側に付勢される移動部材と、前記移動部材の下端を収容し前記操作レバーの傾倒動作に伴う前記移動部材の傾倒移動の方向を規制する溝部と当該溝部内における前記移動部材の移動経路上に形成された突起部とを有する移動規制部材と、その底面部の上面に前記移動規制部材が形成されたケースと、前記ケースの底面部の前記移動規制部材の周囲の近傍に設置され前記操作レバーの軸周りの回転操作に応じて当該操作レバーの回転を検出する検出素子と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、移動部材の傾倒操作に応じた移動方向を規制する溝部と当該溝部内における移動部材の移動経路上に形成された突起部とを有する移動規制部材を設け、移動規制部材の周囲の近傍に検出素子を配置しているので、溝部により操作レバーによる傾倒操作における傾倒方向を規制することができると共に、突起部により移動部材の移動経路上でクリック感を付与することが、容易に、また、平面方向に小型化した状態で可能となる。
【０００９】
本発明の多方向入力装置においては、移動規制部材は、溝部及び突起部を複数備えることが好ましい。このように移動規制部材に複数の溝部及び突起部を設けることにより、傾倒操作における傾倒方向をより細かく規制することができると共に、それぞれの傾倒方向における傾倒操作においてクリック感を付与することができる。
【００１０】
本発明の多方向入力装置においては、移動規制部材の溝部は、移動部材の初期位置に設定される中心位置から移動方向に向かって緩やかに上昇する傾斜面で構成され、突起部が、その傾斜面における移動部材の移動経路上に形成されることが好ましい。この構成によれば、傾倒操作の解除に応じて移動部材の中心位置への復帰を促すことができる。これにより、傾倒操作における傾倒方向を規制すると共に、移動部材の移動経路上でクリック感を付与することができるという効果を得ると共に、傾倒操作の解除により操作レバーが初期状態に復帰する使用性に優れた多方向入力装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の多方向入力装置においては、前記傾斜面は、前記中心位置から外側に向かって第１の傾斜面及び第２の傾斜面を有し、前記突起部は、前記第１の傾斜面の上端部から鋭角に立ち上がり第２の傾斜面の下端部に連結される連結面の上端部で構成されることが好ましい。この構成によれば、成型加工などにより移動規制部材を簡単に製造することができるので、製造コストの上昇を抑制しつつ、傾倒操作における傾倒方向を規制することができると共に、移動部材の移動経路上でクリック感を付与することができる。
【００１２】
本発明の多方向入力装置においては前記操作レバーに対する回転操作に応じて当該操作レバーと一体的に回転する回転体に前記操作レバーを傾倒可能に保持し、前記回転体に形成された被検出部材を前記検出素子で回転を検出することが好ましい。この構成によれば、回転体が傾倒に伴って傾倒しないので、回転操作時の検出を容易に行う事ができる。また、別に操作レバーを保持する部材を設けていないので小型化できる。
【００１３】
本発明の多方向入力装置においては、前記操作レバーが挿通されて該操作レバーの傾倒に伴い回転する第１の連動部材を設け、前記操作レバーを前記回転体と前記第１の連動部材の間に保持することが好ましい。この構成によれば、別に操作レバーを保持する部材を設けなくとも上方向の移動を規制できるので確実に保持できる。
【００１４】
本発明の多方向入力装置においては、前記操作レバーを傾倒、回転及び押圧可能に支持すると共に、底面部の上面に前記移動規制部材が形成されたケースと、前記ケースの底面部の下面に対向して設置されたスイッチ素子と、を具備し、前記ケースは、前記操作レバーに対する押圧操作に応じて当該操作レバーと一体的に下方に沈み込み、前記スイッチ素子を駆動することが好ましい。この構成によれば、移動規制部材が形成されたケースの底面部の下面でスイッチ素子を駆動することができるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバーによる押圧操作に対応することができる。
【００１５】
本発明の多方向入力装置においては、前記操作レバーは、前記回転体を介して前記ケースに傾倒、回転及び押圧可能に保持され、前記操作レバーに対する押圧操作に応じて前記回転体が前記ケースを下方に沈み込ませることが好ましい。この構成によれば、回転操作に対応するために必要となる回転体を用いて押圧操作に対応することできるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバーによる傾倒操作、回転操作及び押圧操作に対応することができる。
【００１６】
本発明の多方向入力装置においては、前記操作レバーが挿通されて該操作レバーの傾倒に伴い回転する第１の連動部材を設け、前記操作レバーを前記回転体と前記第１の連動部材の間に保持することが好ましい。この構成によれば、操作軸がガタつくことなく容易に保持することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る多方向入力装置によれば、傾倒操作時に操作者に対して良好な操作感触を付与し、同時に傾倒方向を規制可能な平面方向に小型化可能な多方向入力装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る多方向入力装置１の外観図であり、図２は多方向入力装置１の外面を構成する主な部材の分解構成図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、スイッチユニット２を収容するケーシング３が、さらにケーシング４内に収容されている。なお、以下においては、説明の便宜上、ケーシング４に収容されるケーシング３を内部ケーシング３と呼び、内部ケーシング３を収容するケーシング４を外部ケーシング４と呼ぶものとする。そして、内部ケーシング３を収容した状態の外部ケーシング４の上方から蓋体５が被せられている。スイッチユニット２は、内部ケーシング３の上方に形成された穴部から、後述する操作レバーを突出した状態で内部ケーシング３に収容されている。蓋体５は、内部ケーシング３から突出した操作レバーに対応する位置に形成された穴部から操作レバーを突出させた状態で外部ケーシング４に被せられている。なお、内部ケーシング３、外部ケーシング４及び蓋体５は、合成樹脂などの素材を成型加工して製造される。
【００２０】
図２に示すように、外部ケーシング４は、上方側が開口した形状に設けられている。この開口部分から内部ケーシング３を受け入れる。また、外部ケーシング４のそれぞれの壁面の中央部分は端部よりも長く構成され、その上端部で蓋受け部４１が形成されている。外部ケーシング４の内壁は、内部ケーシング３の外壁とほぼ同一の寸法に形成されている。外部ケーシング４の内壁のうち対向する一対には溝部４２が形成されている。溝部４２は、内部ケーシング３の外壁に溝部４２に対応して形成された突部３１と嵌合する。これらの突部３１と溝部４１とで内部ケーシング３を外部ケーシング４に収容する際のガイド部材が構成される。
【００２１】
内部ケーシング３は、スイッチユニット２が固定される前の状態において、下方側が開口した形状に設けられている。この開口部分からスイッチユニット２を受け入れる。一方、内部ケーシング３は、蓋体５と対向する上面３２を有している。この上面３２の中央部分にスイッチユニット２の操作レバーが貫通する穴部３３が形成されている。また、上述のように、内部ケーシング３の外壁のうち対向する一対には突部３１が形成されている。突部３１にはねじ穴部３４が形成されている。このねじ穴３４から一定間隔を空けて下側に、後述するハウジング２３におけるギアの軸部を支持するための支持穴部３５が形成されている。さらに、突部３１が形成されていない一対の壁面にはねじ穴部３６が形成されている。ねじ穴部３４及びねじ穴部３６は、内部ケーシング３にスイッチユニット２を固定する際に使用される。
【００２２】
蓋体５は、外部ケーシング４に形成された４つの蓋受け部４１の上端部に載置される。操作レバーの軸線方向への非押圧時においては後述するスイッチ素子２０１〜２０４の付勢力によって蓋受け部４１の上に載置された状態で蓋体５は、内部ケーシング３の上面３２と対向して当接した状態となる。このとき、蓋体５に形成された穴部５１は、内部ケーシング３の上面３２に形成された穴部３３と対応する位置に配置される。蓋体５は、蓋受け部４１の上に載置された状態で蓋受け部４１の端部と一致するよう平板形状に設けられ、両者の間で隙間がないように配置されている（図１参照）。
【００２３】
図３は、内部ケーシング３に収容されるスイッチユニット２の分解構成図である。図３に示すように、スイッチユニット２は、スイッチ設置板２０、移動部材規制板２１、検出素子設置板２２、ハウジング２３、回転体２４、移動部材２５、操作レバー２６、第１の連動部材２７及び第２の連動部材２８を組み合わせて構成される。以下、各部材の構成について説明する。
【００２４】
スイッチ設置板２０には、４つのスイッチ素子２０１〜２０４が設置されている。各スイッチ素子は、例えば、タクトスイッチで構成される。４つのスイッチ素子２０１〜２０４は、一定間隔を空けて対向するスイッチ素子２０１，２０３の組と、スイッチ素子２０２，２０４の組とが直交するようにスイッチ設置板２０に固定されている。スイッチ素子２０１〜２０４は、負荷がかかっていない状態で後述する移動部材規制板２１を上方に持ち上げる駆動部２０１ａ〜２０４ａを備えている。駆動部２０１ａ〜２０４ａが操作者の押圧操作に応じて上下移動することによってクリック感が生起されるようになっている。なお、１つのスイッチ素子としてもよく、その場合には中央に配置しても良い。
【００２５】
移動部材規制板２１は、操作レバー２６に挿入された移動部材２５の下端部を収容し、移動部材２５の移動方向を規制すると共に、操作レバー２６を操作する操作者にクリック感触を付与する移動部材収容台２１１が形成されている。移動部材収容台２１１は、移動部材規制板２１から上方に突出して設けられている。なお、移動部材収容台２１１は移動部材規制板２１と別体に形成し、その後、両者を一体に固定しても良い。また、移動部材収容台２１１による移動部材２５の移動方向の規制及び操作者に対するクリック感触の付与については後述する。
【００２６】
検出素子設置板２２はプリント配線基板で構成されており、該検出素子設置板２２には、移動部材収容台２１１に対応する位置に穴部２２１が形成されている。穴部２２１の近傍に２つの検出素子２２２が設置されている。検出素子２２２は、例えば、フォトインタラプタで構成され、検出素子設置板２２に実装されている。これらの検出素子２２２は、後述する回転体２４の遮光板の通過を検出することで回転体２４の回転量を検出し、その回転量に応じた電気信号を外部に出力する。なお、具体的には検出素子配置板２２と後述するスイッチ配置板とはフレキシブル基板（図示せず）を介して接続されており、フォトインタラプタの出力は検出素子配置板２２の配線パターン、フレキシブル基板、スイッチ配置板を介して外部に出力させる。なお、フレキシブル基板を使うのは操作レバー２６を押圧する際に、検出素子配置板２２とスイッチ配置板との間の距離が変わるためである。
【００２７】
ハウジング２３は、回転体２４を挿通して、その軸周りに回転可能にガイドして支持すると共に、ハウジング２３自体を内部ケーシング３に固定する。ハウジング２３は、四隅に下方から上方に向けて内部ケーシング３の内壁面にねじ止めされる４本のねじ２３１ａ〜２３１ｄを有している。４本のねじ２３１ａ〜２３１ｄのうち、対向する一対のねじ２３１ｂ，２３１ｄは、ばねケース２３２ａ，２３２ｂを下方から支持した状態で内部ケーシング３にねじ止めされる。ばねケース２３２ａ，２３２ｂは、それぞれ一端に球体が固定されたコイルばね２３３ａ，２３３ｂを収納する。ばねケース２３２ａ，２３２ｂには、それぞれハウジング２３の内側方向に向けて穴部２３４ａ，２３４ｂ（２３４ａは図示せず）が形成されている。コイルばね２３３ａ，２３３ｂは、それぞれ穴部２３４ａ，２３４ｂにコイル部分の先端から挿入されている。球体部分は、コイルばね２３３ａ，２３３ｂによりハウジング２３の内側方向に付勢され、後述する回転体２４のカム山が形成された周面部に当接する。
【００２８】
ハウジング２３の上面であって、中央部分には収容穴部２３５が設けられている。収容穴部２３５は、回転体２４の下方部分を収容すると共に、回転体２４の水平方向の動きを規制し、その軸周りに回転可能に保持する。ハウジング２３における隣接する側面部には、後述する第１の連動部材２７及び第２の連動部材２８が有するギアと噛合するギア２３６，２３７が取り付けられている（ギア２３７は図示せず）。ギア２３６，２３７は、電気素子２３８，２３９を内側に配置した状態でハウジング２３の側面に取り付けられている。電気素子２３８，２３９は、例えば、回転型可変抵抗器で構成される。電気素子２３８，２３９は、プリント配線板（図示せず）に固定され、該プリント配線板をハウジング２３に保持すると共に、該プリント配線板を前記検出素子配置板２２に接続し、更に検出素子配置板２２と後述するスイッチ配置板とをフレキシブル基板（図示せず）で接続し、それぞれギア２３６，２３７の回転量に応じた電気信号を外部に出力する。
【００２９】
回転体２４は、ハウジング２３の収容穴部２３５に下端部を収容した状態で支持される。回転体２４は、内側に操作レバー２６を挿通させる貫通穴を有している。そして、側面側であって中央近傍につば部２４１を有している。つば部２４１は、ハウジング２３の収容穴部２３５の径よりも僅かに大きい径を有している。つば部２４１の下方に、側面方向に僅かに突出する複数のカム山２４２が形成された周面部２４３が設けられている。周面部２４３は、収容穴部２３５の径よりも僅かに小さい径を有している。周面部２４３の下端部には、２枚の遮光板２４４，２４５が設けられている。一方、つば部２４１の上方に、操作レバー２６を収容すると共に回転体２４に固定するレバー固定部２４６が設けられている。レバー固定部２４６には、操作レバー２６の側面に形成される一対の突起部が入り込む溝部２４７が形成されている。また操作レバー２６を挿通する前記貫通穴の上方部分を画成するレバー固定部２４６には、後述する係合部２６２の外面と同じ極率半径の受け面を設け、前記操作レバー２６を挿通する貫通穴の下方部分は、操作レバー２６の下側部分の傾倒を許容するよう下端にいくに従って半径が大きくなる円錐形状の空間が形成されている。
【００３０】
移動部材２５は、後述する操作レバー２６の下端部の内側部分に形成された溝部に挿入される。移動部材２５は、下端部に移動部材収容台２１１上を摺動する摺動端２５１を備えている。移動部材２５には、その上方部分にコイルばね２５２が取り付けられている。コイルばね２５２の下方に、コイルばね２５２の脱落を規制するストッパ２５３が設けられている。
【００３１】
操作レバー２６は、円筒形状を有する。そして、その下端部の内側部分に移動部材２５が挿入される溝部２６１が形成されている（図３では図示せず）。溝部２６１には、移動部材２５に取り付けられたコイルばね２５２に対応する径を有する第１の空間と、コイルばね２５２の上端から突出する移動部材２５の先端に対応する径を有する第２の空間が上方に向けて形成されている。また、円筒部分の中央部分より僅かに下側の位置に係合部２６２が設けられている。係合部２６２は略球体の形状を有し、その球体の直径は円筒部分の太さよりもやや大きく設定されている。係合部２６２の側面には、回転体２４のレバー固定部２４６に形成された溝部２４７に入り込む一対の突起部２６３が設けられている。係合部２６２から上側方向に所定距離離れた位置に溝部２６４が形成されている。溝部２６４には、第１の連動部材２７と接することによって該第１の連動部材２７の下方向への移動を規制するEリング等からなる固着部材が取り付けられる。操作レバー２６の上端部には、平面部２６５が設けられている。なお操作者が実際操作に際して触れる操作つまみ（図示せず）が前記操作レバー２６の上端部に圧入して取り付けられるが、単純な円筒形状の場合、回転方向の位置が決まらずまた、使用しているうちに回転してしまう可能性がある。これを対策する為に、平面部２６５が設けられ、これに合う形状の操作つまみが取り付けられて、これらの問題が発生しないようにしている。
【００３２】
第１の連動部材２７は、内部ケーシング３に一定方向に揺動可能に取り付けられる土台部２７１を備えている。土台部２７１は、内部ケーシング３の内壁とほぼ同一の寸法を有する一対の側面部２７１ａを備える。土台部２７１は、側面部２７１ａで内部ケーシング３のねじ穴部３４に挿入された固定ねじ３４ａを受け入れることで内部ケーシング３に揺動可能に保持されている。一方の側面部２７１ａにハウジング２３のギア２３６と噛合するギア２７２が固定されている。ギア２７２は、土台部２７１の揺動に応じた回転量をギア２３６に伝達する。また、土台部２７１は、側面部２７１ａよりも幅狭の寸法を有する一対の側面図２７１ｂを備える。土台部２７１の上面に、下方に回転体２４のレバー固定部２４６を収容する空間が形成されたレバー保持部２７３が設けられている。レバー保持部２７３は、土台部２７１に対して、回転可能にスナップ結合されており、土台部２７１の揺動軸と直交する揺動軸を持ち、両者の揺動軸の交点と操作レバー２６の傾倒の中心、すなわち略球状の係合部２６２の中心と一致するようになっている。そして、レバー保持部２７３は操作レバー２６が挿通され水平方向への移動を規制して回転可能に保持する支持穴部２７４が設けられ、下面の支持穴部２７４の周りは操作レバー２６の係合部２６２の上方に位置する段部に接してコイルばね２５２による上方向への移動を規制する。なお、レバー保持部２７３の揺動軸及び土台部２７１の揺動軸の両方に、操作レバー２６の傾倒中心が位置するので傾倒動作を行った場合であっても、レバー保持部２７３の下面と操作レバー２６の前記段部、レバー保持部２７３の上面と固着部材２７５との相対位置は変わらないので、何等問題なく傾倒が可能である。そして操作レバー２６の傾倒方向と傾倒量に応じて土台部２７１を揺動させる。
【００３３】
第２の連動部材２８は、第１の連動部材２７の上方から被せるように取り付けられる。第２の連動部材２８は、内部ケーシング３の内壁とほぼ同一の寸法を有する一対の側面部２８１を備えている。この側面部２８１で内部ケーシング３のねじ穴部３６に挿入された固定ねじ３６ａを受け入れることで内部ケーシング３に揺動可能に保持されている。
【００３４】
一方の側面部２８１にハウジング２３のギア２３７と噛合するギア２８２が固定されている。ギア２８２は、第２の連動部材２８の揺動に応じた回転量をギア２３７に伝達する。一対の側面部２８１の内側に、第１の連動部材２７の揺動を許容して収容する収容部２８３が設けられている。収容部２８３は、第１の連動部材２７における長手方向の側面部２７１ｂが、第２の連動部材２８における長手方向の側面部２８４と直交するように第１の連動部材２７を収容する。収容部２８３の上側には、第１の連動部材２７のレバー保持部２７３を上方に突出させ前記第１の連動部材２７の揺動軸方向に係合し、第２の連動部材２８の揺動軸方向に移動可能な溝部２８５が形成されている。なお第２の連動部材２８の該揺動中心はレバー保持部２７３と同一の軸心となるようにしている。従って操作レバー２６の傾倒に伴ってレバー保持部２７３と第２の連動部材２８の高さ方向の位置関係が変わらず、係合位置も変わらないので、レバー保持部２７３の高さを低くしても係合が外れる事はない。
【００３５】
図４及び図５は、本実施の形態に係る多方向入力装置１の断面図である。図４は、内部ケーシング３に取り付けられる一対のねじ２３１ｂ，２３１ｄで形成される平面に沿って切断した場合の断面を示し、図５は、内部ケーシング３の対向する一対の壁面に形成された２つのねじ穴３４で形成される平面に沿って切断した場合の断面を示している。
【００３６】
図４及び図５に示すように、スイッチ設置板２０は、外部ケーシング４の内側の底面部に形成された凹部に固定される。移動部材規制板２１は、４つのスイッチ素子２０１〜２０４の上端部に載置される。移動部材規制板２１は、内部ケーシング３がスイッチユニット２を収容した状態で内部ケーシング３における下方側の開口部に入り込むことにより、内部ケーシング３の底面部を構成する。検出素子設置板２２は、移動部材規制板２１の上方から被せられる。移動部材収容台２１１は、穴部２２１を介して上方に突出した状態となる。ねじ２３１ａ〜２３１ｄによりハウジング２３が内部ケーシング３の内壁に固定される（図４参照）。ねじ２３１ｂ，２３１ｄは、コイルばね２３３ａ，２３３ｂが挿入されたばねケース２３２ａ，２３２ｂを挟んでハウジング２３を内部ケーシング３に固定する（図４参照）。回転体２４は、つば部２４１がハウジング２３に当接し、周面部２４３より下方部分がハウジング２３内に収容される。コイルばね２３３ａ，２３３ｂに固定された球体は、この回転体２４の周面部２４３に当接する。この球体が回転体２４の回転に応じて周面部２４３に形成されたカム山２４２を係脱することによってクリック感が生起されるようになっている。
【００３７】
操作レバー２６は、移動部材２５が下方から溝部２６１に挿入された状態で、回転体２４の内側に上方から挿入される。操作レバー２６の係合部２６２は、レバー固定部２４６に収容される。係合部２６２の一対の突起部２６３は、レバー固定部２４６に形成された溝部２４７に入り込む（図４参照）。一対の突起部２６３が溝部２４７に入り込むことで操作レバー２６と回転体２４が一体的に回転するようになる。第１の連動部材２７は、操作レバー２６が挿入された回転体２４の上方に被せるように取り付けられ、操作レバー２６は係合部２６２が回転体２４のレバー固定部２４６の内部に形成された球状の受け部と第１の連動部材２７の間に位置し、両者によって操作レバーは保持される。第１の連動部材２７は、係合部２６２の上端部が支持穴部２７４の下端部の周囲に当接する位置まで入り込む。この位置で固着部材２７５は、操作レバー２６の溝部２６４にはめ込まれる。固着部材２７５が溝部２６４と嵌合することで操作レバー２６の下方向の移動が防止される。操作レバー２６の上端部は、内部ケーシング３の上面３２に形成された穴部３３及び蓋体５の穴部５１を介して上方に突出する。
【００３８】
図５に示すように、スイッチユニット２を内部ケーシング３に固定するために、ねじ穴部３４に固定ねじ３４ａが挿入される。同様に、ねじ穴部３６に固定ねじ３６ａが挿入される（図示せず）。これらの固定ねじ３４ａ，３６ａは、それぞれ第１の連動部材２７及び第２の連動部材２８の側面部２７１ａ、側面部２８１に形成されたねじ受け部に入り込む。固定ねじ３４ａ，３６ａが入り込むことで、第１の連動部材２７及び第２の連動部材２８が内部ケーシング３に揺動可能に取り付けられる。スイッチユニット２は、ハウジング２３のねじ２３１ａ〜２３１ｄにより下方から内部ケーシング３に固定され、固定ねじ３４ａ，３６ａにより左右方向から内部ケーシング３に取り付けられることとなる。また、図５に示すように、内部ケーシング３に形成された支持穴部３５に、ギア２３６の軸部２３６ａの先端が入り込んでいる。ギア２３６の軸部２３６ａは、内部ケーシング３の支持穴部３５に回転可能に支持される。電気素子２３８は、内側に立設されたプリント配線板Ｐに保持された状態でねじにより固定されている。なお、電気素子２３７も同様である。
【００３９】
図４及び図５に示すように、操作レバー２６に形成された溝部２６１に、移動部材２５が下方から挿入されている。操作レバー２６は、負荷がかかっていない状態で図４及び図５に示す位置で停止している。摺動端２５１の下端部は、移動部材収容台２１１に収容されている。このとき、操作レバー２６は、図４及び図５に示す中立位置で保持された状態（以下、適宜「中立状態」という）となる。
【００４０】
この状態において、操作レバー２６は、溝部２６１の第１の空間と第２の空間の間の段部、ならびにストッパ２５３との間に与圧を加えた状態で配置されるコイルばね２５２によって、係合部２６２の上部の段部が第１の連動部材２７の支持穴部２７４の下端部の周囲に当接するように弾圧されている。回転体２４は収容穴部２３５によって平面方向の位置決めされた状態で回転可能に保持され、上下方向については係合部２６２とハウジング２３の上面の間に位置決めされる。そして操作レバー２６を傾倒する際には、下方向にも加重が加わった状態で傾倒されることが多いが、その場合には、操作レバー２６を挿通する貫通穴の上方部分を画成するレバー固定部２４６の受け面に、係合部２６２の球面部分が当接して、係合部２６の中心を傾倒中心として傾倒可能となる。
【００４１】
ここで、移動部材収容台２１１の詳細な構成について説明する。図６は、移動部材収容台２１１の詳細な構成を説明するための拡大図である。
【００４２】
図６に示すように、移動部材収容台２１１は、円盤状の形状を有している。移動部材収容台２１１は、その中心位置２１２が最も低い形状に設けられている。移動部材収容台２１１は、移動部材２５の摺動端２５１の移動方向を規制する規制溝２１３と、規制溝２１３を移動する摺動端２１３を上方に押し上げる突起部２１４とを有している。規制溝２１３は、中心位置２１２から円盤部分の周面に向かって形成され、突起部２１４は、規制溝２１３における摺動端２５１の移動経路上に形成されている。本実施の形態においては、８方向にのみ傾倒する多方向入力装置とする為に８つの規制溝２１３及び突起部２１４が形成された場合について示しているが、これらの個数は任意に設定することが可能である。
【００４３】
規制溝２１３は、第１傾斜面２１５、第２傾斜面２１６及び連結面２１７で構成されている。第１傾斜面２１５は、中心位置２１２から円盤部分の周面に向かって緩やかに傾斜する形状に設けられており、外側に位置するに部分はその内側に位置する部分に比べて、操作レバー２６の傾倒中心からの距離が次第に短くなるように形成されている。第１傾斜面２１５の先端部分は、連結面２１７の下端部に連結されている。第２傾斜面２１６は、連結面２１７の上端部から円盤部分の周面に向かって、第１傾斜面２１５と略同様の角度で傾斜する形状に設けられている。連結面２１７は、第１傾斜面２１５と第２傾斜面２１６とを連結する役割を果たす。連結面２１７は、第１傾斜面２１５との連結部分から鋭角に立ち上がって第２傾斜面２１６との連結部分に繋がる形状に設けられている。連結面２１７は、第１傾斜面２１５及び第２傾斜面２１６の傾斜に比べて鋭角な角度で立ち上がるため、その上端部は、規制溝２１３上において上方に突出する。本実施の形態においては、この突出する上端部で突起部２１４を構成している。操作者の傾倒操作に応じて移動部材２５の摺動端２５１が規制溝２１３を摺動し、突起部２１４を乗り越えることによってクリック感が生起されるようになっている。
【００４４】
以下、このように構成された多方向入力装置１において、操作者により押圧操作、回転操作、及び傾倒操作が指示された場合の動作について説明する。以下においては、かかる動作を説明する際、適宜、図３〜図５及び図７を用いる。なお、図７は、移動部材収納台２１１周辺の構成を示す拡大図である。図７においては、操作レバー２６が中立位置で保持された状態について示している。
【００４５】
押圧操作は、操作者により操作レバー２６を下方に押し込むことにより行われる。操作レバー２６が押し込まれると、係合部２６２の移動に応じて回転体２４も押し下げられる。回転体２４はつば部２４１でハウジング２３に係合し、ハウジング２３は内部ケーシング３に固定されている。このため、回転体２４が押し下げられると、これに応じて内部ケーシング３も下方に押し込まれる。また、固着部材２７５はレバー保持部２７３の上面を押し下げるので、これによっても内部ケーシング３に下方に押し下げられる。そして、内部ケーシング３の底面部を構成する移動部材規制板２１が押し下げられるため、この移動部材規制板２１を載置しているスイッチ素子２０１〜２０４の駆動部２０１ａ〜２０４ａが押し下げられる。これにより、駆動部２０１ａ〜２０４ａの下方向への移動に応じて、押圧操作に応じた電気信号（オン・オフ信号）が外部に出力されると共に、クリック感が生起される。なお、本実施例において内部ケーシング３を下方に押し下げる為に、回転体２４のつば部２４１でハウジング２３を押し、同時に固着部材２７５でレバー保持部２７３の上面を押したがいずれか一方で押圧するようにしてもよい。
【００４６】
回転操作は、操作者により操作レバー２６を回転させることにより行われる。操作レバー２６における係合部２６２上の突起部２６３は、回転体２４の溝部２４７に入り込んでいる。このため、操作レバー２６が回転すると、この回転に応じて回転体２４も一緒に回転する。回転体２４の回転に応じて遮光板２４４，２４５が回転すると、遮光板２４４，２４５は、検出素子２２２の検出領域を通過する。検出素子２２２は、この遮光板２４４，２４５の検出領域の通過を検出することで、回転体２４の回転量を検出し、その回転量に応じた電気信号を外部に出力する。このようにして操作レバー２５の回転量に応じて、回転操作に応じた電気信号（オン・オフ信号）が外部に出力される。
【００４７】
なお、周面部２４３は、回転体２４の回転に応じて回転している。このとき、周面部２４３の側面に当接していたコイルばね２３３ａ，２３３ｂの球体は、周面部２４３に形成されたカム山２４２の表面を係脱する。このコイルばね２３３ａ，２３３ｂの球体とカム山２４２との係脱によりクリック感が生起される。
【００４８】
傾倒操作は、操作者により操作レバー２６を傾倒させることにより行われる。操作レバー２６が傾倒すると、傾倒具合に応じて第１の連動部材２７、第２の連動部材２８の一方（あるいは双方）が揺動する。この揺動動作に応じてギア２７２、ギア２８２の一方（あるいは双方）が回動すると、その回転量がハウジング２３に取り付けられたギア２３６、ギア２３７の一方（あるいは双方）に伝達される。これに応じてギア２３６、ギア２３７の一方（あるいは双方）が回転すると、電気素子２３８，２３９の一方（あるいは双方）がその回転量に応じた電気信号を外部に出力する。このようにして操作レバー２６の傾倒量に応じて、傾倒操作に応じた電気信号（オン・オフ信号）が外部に出力される。
【００４９】
なお、操作者により操作レバー２６が傾倒される前において、操作レバー２６は、図７に示すように、移動部材２５の摺動端２５１が移動部材収容台２１１の中心位置２１２に配置された中立状態で保持されている。この中立状態から操作者が操作レバー２６を任意の方向に傾倒させると、摺動端２５１は、いずれかの規制溝２１３に沿って移動する。すなわち、摺動端２５１は、操作レバー２６の傾倒方向と反対側に方向に設けられた規制溝２１３における第１傾斜面２１５を摺動し、連結面２１７を乗り越えた後、第２傾斜面２１６に到達する。そして規制溝２１３の操作レバー２６の傾倒中心からの距離は、外側にいくに従って次第に短くなるように形成されており中心位置２１２から移動する摺動端２５１は、コイルばね２５２の付勢力に抗して押し上げられる量が第１傾斜面２１５に位置する際には、常に僅かに増加するようにして移動している。規制溝２１３においては、突起部２１４（連結面２１７の上端部）が最も移動経路上で突出し、その増加量が急峻的に最も大きくなる。このため、摺動端２５１は、この突起部２１４を乗り越える際に最もコイルばね２５２の付勢力の増加分が大きくなるよう押し上げられた状態となる。そして、この突起部２１４を乗り越えた時点で第２傾斜面２１６に達してコイルばね２５２の付勢力の増加分は、第１傾斜面２１５と同様僅かになる。この突起部を乗り越える際に発生するコイルばね２５２の付勢力の増加分が急激に低下する事によりクリック感が生起される。また、操作者が操作レバー２６に加える加重を解除すると、コイルばね２５２は、撓み量を減少させるように変位し、これに伴って２５１が移動し、操作レバー２６は中立位置に復帰する。
【００５０】
このように本実施の形態に係る多方向入力装置１によれば、操作レバー２６に挿入された移動部材２５１の傾倒操作に応じた移動方向を規制する規制溝２１３とこの規制溝２１３内における移動部材２５１の移動経路上に形成された突起部２１４とを有する移動部材収納台２１１を設けたので、規制溝２１３によって操作レバー２６による傾倒操作における傾倒方向を規制することができると共に、突起部２１４によって移動部材２５１の移動経路上でクリック感を付与することができる。この結果、傾倒操作時に操作者に対して良好な操作感触を付与することができる。
【００５１】
特に、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、移動部材収納台２１１に複数（８個）の規制溝２１３及び突起部２１４を設けている。これにより、傾倒操作における傾倒方向をより細かく規制することができると共に、それぞれの傾倒方向における傾倒操作においてクリック感を付与することができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る多方向入力装置１において、移動部材収納台２１１の規制溝２１３を、移動部材２５１の初期位置に設定される中心位置２１２から移動方向に向かって緩やかに上昇する傾斜面で構成し、突起部２１４を、その傾斜面における移動部材２５１の移動経路上に形成している。これにより、傾倒操作の解除に応じて移動部材２５１の中心位置２１２への復帰を促すことができる。この結果、傾倒操作における傾倒方向を規制すると共に、移動部材２５１の移動経路上でクリック感を付与することができるという効果を得ると共に、傾倒操作の解除により操作レバー２６が初期状態に復帰する使用性に優れた多方向入力装置１を提供することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、規制溝２１３を構成する傾斜面を、例えば、第１傾斜面２１５及び第２傾斜面２１６で構成し、突起部２１４を、第１傾斜面２１５と第２傾斜面２１６とを連結する連結面２１７の上端部で構成している。このように移動部材２５１の規制溝２１３及び突起部２１４を形成した場合には、成型加工などにより移動部材収納台２１１を簡単に製造することができるので、製造コストの上昇を抑制しつつ、傾倒操作における傾倒方向を規制することができると共に、その移動部材の移動経路上でクリック感を付与することができる。
【００５４】
さらに、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作レバー２６を傾倒、回転及び押圧可能に支持すると共に、底面部の上面に移動部材収納台２１１が形成された内部ケーシング３と、この内部ケーシング３の底面部の下面に対向して設置されたスイッチ素子２０１〜２０４とを設け、この内部ケーシング３を、操作レバー２６に対する押圧操作に応じて当該操作レバー２６と一体的に下方に沈み込ませ、スイッチ素子２０１〜２０４を駆動する。これにより、移動部材収納台２１１が形成された内部ケーシング３の底面部の下面でスイッチ素子２０１〜２０４を駆動することができるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバー２６による押圧操作に対応することができる。
【００５５】
さらに、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作レバー２６の傾倒に伴い電気素子２３８と２３９の出力を行わせる為の機構、すなわち第１の連動部材２７、第２の連動部材２８等、の下側に、回転により出力を発生する機構、すなわち回転体２４、検出素子２２２及び傾倒に伴いクリック及び中立位置への復帰及び傾倒方向を規制する為の移動部材規制板２１１を配置し、さらにその下側に押圧に伴い出力信号を発生するスイッチ素子２０１〜２０４を配置したので、平面方向の占有面積を小さくできる。
【００５６】
さらに、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作レバー２６に対する回転操作に応じて操作レバー２６と一体的に回転する回転体２４と、この回転体２４に形成された遮光板２４４，２４５を検出する検出素子２２２とを設け、検出素子２２２を、内部ケーシング３の底面部を構成する移動部材規制板２１の移動部材収納台２１１の近傍に設置している。これにより、移動部材収納台２１１の近傍に設置された検出素子２２２により回転体２４の回転量を検出することができるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバーによる回転操作に対応することができる。
【００５７】
特に、本実施の形態に係る多方向入力装置１においては、操作レバー２６を、回転体２４を介して内部ケーシング３に傾倒、回転及び押圧可能に保持させ、この操作レバー２６に対する押圧操作に応じて回転体２４が内部ケーシング３を下方に沈み込ませるようにする。これにより、回転操作に対応するために必要となる回転体２４で押圧操作に対応することできるので、装置本体の小型化を実現しつつ、操作レバー２６による傾倒操作、回転操作及び押圧操作に対応することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、傾倒操作時にクリック感を付与するための突起部２１４を、規制溝２１３を構成する連結面２１７の上端部で構成する場合について説明している。しかし、突起部２１４の構成はこれに限定されるものではなく、移動部材２５の移動経路上で摺動端２５１を押し上げることができれば、どのような構成を採ってもよい。
【００５９】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の外観図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の外面を構成する主な部材の分解構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置のスイッチユニットの分解構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の移動部材収容台の詳細な構成を説明するための拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の移動部材収納台周辺の構成を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 多方向入力装置
２ スイッチユニット
３ ケーシング（内部ケーシング）
４ ケーシング（外部ケーシング）
５ 蓋体
２０ スイッチ設置板
２１ 移動部材規制板
２２ 検出素子設置板
２３ ハウジング
２４ 回転体
２５ 移動部材
２６ 操作レバー
２７ 第１の連動部材
２８ 第２の連動部材
２０１〜２０４ スイッチ素子
２１１ 移動部材収容台
２１２ 中心位置
２１３ 規制溝
２１４ 第１傾斜面
２１５ 第２傾斜面
２１６ 連結面
２２２ 検出素子
２３３ａ，２３３ｂ，２５２ コイルばね
２３５ 収容穴部
２３６，２３７，２７２，２８２ ギア
２３８，２３９ 電気素子
２４１ つば部
２４２ カム山
２４３ 周面部
２４４，２４５ 遮光板
２４６ レバー固定部
２４７ 溝部
２５１ 摺動端
２５３ ストッパ
２６２ 係合部
２６３ 突起部
２７１ 土台部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾倒操作及び回転操作を含む操作入力を受け付ける操作レバーと、前記操作レバーの傾倒操作を検出する電気素子と、前記操作レバーの下端に上下移動可能に保持され下方側に付勢される移動部材と、前記移動部材の下端を収容し前記操作レバーの傾倒動作に伴う前記移動部材の傾倒移動の方向を規制する溝部と当該溝部内における前記移動部材の移動経路上に形成された突起部とを有する移動規制部材と、その底面部の上面に前記移動規制部材が形成されたケースと、前記ケースの底面部の前記移動規制部材の周囲の近傍に設置され前記操作レバーの軸周りの回転操作に応じて当該操作レバーの回転を検出する検出素子と、を具備することを特徴とする多方向入力装置。
【請求項２】
前記移動規制部材は、前記溝部及び突起部を複数備えることを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
【請求項３】
前記溝部は、前記移動部材の初期位置に設定される中心位置から移動方向に向かって緩やかに上昇する傾斜面で構成され、前記突起部は、前記傾斜面における前記移動部材の移動経路上に形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多方向入力装置。
【請求項４】
前記傾斜面は、前記中心位置から外側に向かって第１の傾斜面及び第２の傾斜面を有し、前記突起部は、前記第１の傾斜面の上端部から鋭角に立ち上がり第２の傾斜面の下端部に連結される連結面の上端部で構成されることを特徴とする請求項３記載の多方向入力装置。
【請求項５】
前記操作レバーに対する回転操作に応じて当該操作レバーと一体的に回転する回転体に前記操作レバーを傾倒可能に保持し、前記回転体に形成された被検出部材の回転を前記検出素子で検出することを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
【請求項６】
前記操作レバーが挿通されて該操作レバーの傾倒に伴い回転する第１の連動部材を設け、前記操作レバーを前記回転体と前記第１の連動部材の間に保持することを特徴とする請求項５記載の多方向入力装置。
【請求項７】
前記ケースの底面部の下面に対向して設置されたスイッチ素子を具備し、前記ケースは、前記操作レバーに対する押圧操作に応じて当該操作レバーと一体的に下方に沈み込み、前記スイッチ素子を駆動することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の多方向入力装置。
【請求項８】
前記操作レバーは、前記回転体を介して前記ケースに傾倒、回転及び押圧可能に保持され、前記操作レバーに対する押圧操作に応じて前記回転体が前記ケースを下方に沈み込ませることを特徴とする請求項５記載の多方向入力装置。
【請求項１】
傾倒操作及び回転操作を含む操作入力を受け付ける操作レバーと、前記操作レバーの傾倒操作を検出する電気素子と、前記操作レバーの下端に上下移動可能に保持され下方側に付勢される移動部材と、前記移動部材の下端を収容し前記操作レバーの傾倒動作に伴う前記移動部材の傾倒移動の方向を規制する溝部と当該溝部内における前記移動部材の移動経路上に形成された突起部とを有する移動規制部材と、その底面部の上面に前記移動規制部材が形成されたケースと、前記ケースの底面部の前記移動規制部材の周囲の近傍に設置され前記操作レバーの軸周りの回転操作に応じて当該操作レバーの回転を検出する検出素子と、を具備することを特徴とする多方向入力装置。
【請求項２】
前記移動規制部材は、前記溝部及び突起部を複数備えることを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
【請求項３】
前記溝部は、前記移動部材の初期位置に設定される中心位置から移動方向に向かって緩やかに上昇する傾斜面で構成され、前記突起部は、前記傾斜面における前記移動部材の移動経路上に形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多方向入力装置。
【請求項４】
前記傾斜面は、前記中心位置から外側に向かって第１の傾斜面及び第２の傾斜面を有し、前記突起部は、前記第１の傾斜面の上端部から鋭角に立ち上がり第２の傾斜面の下端部に連結される連結面の上端部で構成されることを特徴とする請求項３記載の多方向入力装置。
【請求項５】
前記操作レバーに対する回転操作に応じて当該操作レバーと一体的に回転する回転体に前記操作レバーを傾倒可能に保持し、前記回転体に形成された被検出部材の回転を前記検出素子で検出することを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
【請求項６】
前記操作レバーが挿通されて該操作レバーの傾倒に伴い回転する第１の連動部材を設け、前記操作レバーを前記回転体と前記第１の連動部材の間に保持することを特徴とする請求項５記載の多方向入力装置。
【請求項７】
前記ケースの底面部の下面に対向して設置されたスイッチ素子を具備し、前記ケースは、前記操作レバーに対する押圧操作に応じて当該操作レバーと一体的に下方に沈み込み、前記スイッチ素子を駆動することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の多方向入力装置。
【請求項８】
前記操作レバーは、前記回転体を介して前記ケースに傾倒、回転及び押圧可能に保持され、前記操作レバーに対する押圧操作に応じて前記回転体が前記ケースを下方に沈み込ませることを特徴とする請求項５記載の多方向入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２７８０８４（Ｐ２００６−２７８０８４Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９３７３２（Ｐ２００５−９３７３２）
【出願日】平成１７年３月２９日（２００５．３．２９）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２９日（２００５．３．２９）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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