多方向入力装置
【課題】傾動操作およびセンタープッシュ操作が可能で小型化も容易な多方向入力装置を提供すること。
【解決手段】基台１の上面側の第１の主面１ａにはセンタープッシュ操作用の接点対１１，１２が配設されると共に導電性の反転ばね３が搭載され、下面側の第２の主面１ｂには傾動操作用の複数組の接点対１３，１４が周方向に分散して配設されている。反転ばね３のドーム形状部３ａ上には押圧ノブ８を介して操作部材９が傾動可能に支持されている。また、第２の主面１ｂに対向して感圧導電ゴム５が配置されていると共に、操作部材９の牽引部９ｃと駆動部材７のフック部７ｃとが連結部材１０を介して連結されている。傾動操作時に操作部材９の径方向一端側が下動すると他端側に存する牽引部９ｃが上動してフック部７ｃを牽引するため、このフック部７ｃの近傍で駆動部材７の弾性板部７ｂが弾性変形して加圧部７ｅが下方から感圧導電ゴム５を局部的に加圧する。
【解決手段】基台１の上面側の第１の主面１ａにはセンタープッシュ操作用の接点対１１，１２が配設されると共に導電性の反転ばね３が搭載され、下面側の第２の主面１ｂには傾動操作用の複数組の接点対１３，１４が周方向に分散して配設されている。反転ばね３のドーム形状部３ａ上には押圧ノブ８を介して操作部材９が傾動可能に支持されている。また、第２の主面１ｂに対向して感圧導電ゴム５が配置されていると共に、操作部材９の牽引部９ｃと駆動部材７のフック部７ｃとが連結部材１０を介して連結されている。傾動操作時に操作部材９の径方向一端側が下動すると他端側に存する牽引部９ｃが上動してフック部７ｃを牽引するため、このフック部７ｃの近傍で駆動部材７の弾性板部７ｂが弾性変形して加圧部７ｅが下方から感圧導電ゴム５を局部的に加圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器のリモコンや携帯電話機などに使用して好適な多方向入力装置に係り、特に、感圧導電ゴムを圧縮させてアナログ信号を出力させる傾動操作と反転ばねを反転させてオン信号を出力させるセンタープッシュ操作とが行える多方向入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の多方向入力装置として、基台（ウェハ）の内底面の外周部に傾動操作用の接点対を周方向に４組分散して配設し、各接点対と操作部材（キートップ）との間にそれぞれ感圧導電ゴムを介在させると共に、基台の該内底面の中央部にセンタープッシュ操作用の接点対（中央固定接点および共通固定接点）と導電性の反転ばねとを配設した構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来の多方向入力装置では、傾動操作された操作部材がその操作方向で感圧導電ゴムを加圧して圧縮すると、圧縮量に応じて内部抵抗が変化する感圧導電ゴムが所定の接点対に圧接することにより、これら接点対を構成する固定接点どうしの導通状態が感圧導電ゴムの圧縮量に応じて変化する。これにより、操作部材の傾動操作方向を検出できるのみならず、傾動角度に応じたアナログ信号を出力させることができるため、例えばスクロール画面やカーソル等の移動速度をアナログ的に無段階調整できるようになる。また、かかる従来の多方向入力装置では、反転ばね上に搭載された操作レバーが操作部材の中央部を貫通して上方に延びており、反転ばねは共通固定接点と常時接触して中央固定接点と接離可能に対向しているため、操作レバーを下方へ押し込むセンタープッシュ操作を行って反転ばねを反転（座屈変形）させると、この反転ばねを介して中央固定接点と共通固定接点とが導通されてオン信号を出力させることができ、かつ反転ばねの反転に伴うクリック感が得られるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７８６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来例のように、基台の内底面に傾動操作用の複数組の接点対とセンタープッシュ操作用の接点対および反転ばねを配設している多方向入力装置では、これら複数の接点対を構成する固定接点群を所要の間隔を存して配設し、かつ反転ばねとして長寿命な大きさのものを使用するために、基台の内底面に広い面積が必要である。それゆえ、基台が大径化してしまい、入力装置の小型化が図りにくいという問題があった。
【０００５】
また、特許文献１には記載されていないが、傾動操作の途中で反転ばねを反転させてクリック感が得られるようにしておけば、傾動操作が確実に行えたか否かをクリック感の有無によって確認することが可能となって便利である。しかしながら、かかる従来例では、傾動操作時に操作部材を押し込む力点付近で感圧導電ゴムが圧縮されていくので、傾動操作の途中で反転ばねが反転しても、操作部材に加わる感圧導電ゴムの反力によってクリック感が弱められてしまい、よって明瞭なクリック感を感得することは困難であると思われる。
【０００６】
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、その目的は、傾動操作とセンタープッシュ操作が可能で小型化も容易な多方向入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の多方向入力装置は、センタープッシュ操作時に駆動されて反転動作する導電性の反転ばねと、傾動可能に支持された操作部材と、前記反転ばねが搭載される第１の主面に該反転ばねを介して導通可能な第１の接点対を配設すると共に、前記第１の主面と反対側の第２の主面に複数組の第２の接点対を周方向に分散配設した基台と、前記第２の接点対に対向して配置された感圧導電ゴムと、傾動操作された前記操作部材に駆動されて前記感圧導電ゴムを前記第２の主面に向けて加圧する駆動部材と、を備えた構成にした。
【０００８】
このように構成された多方向入力装置では、センタープッシュ操作用の第１の接点対と傾動操作用の複数組の第２の接点対とが基台の相異なる主面（第１および第２の主面）に分散して配設されているため、基台を大径化しなくても第１および第２の接点対を無理なく配設できて入力装置の小型化が図りやすくなる。また、傾動操作用の接点対と反転ばねとが干渉する虞がないため、反転ばねとして長寿命な大きさのものを無理なく使用することができて信頼性が高まる。
【０００９】
上記の構成において、操作部材は反転ばねの反力に抗して傾動操作され、該操作部材を所定角度傾動させることによって該反転ばねが反転するようにしてあることが好ましい。こうすることによって、傾動操作の途中で反転ばねが反転するときに、操作部材の傾動支点付近に感圧導電ゴムの反力を加えることができるので、反転動作によって生起されるクリック感がさほど弱くならず、明瞭なクリック感を感得できることになる。その結果、傾動操作が確実に行えたか否かをクリック感の有無によって容易に確認できる使い勝手の良い多方向入力装置が得られる。
【００１０】
また、上記の構成において、感圧導電ゴムはその全周に亘って基台の第２の主面と対向する環状に形成されていることが好ましく、このようにすると、複数の感圧導電ゴムを周方向に分散して配設する場合に比べて、部品点数を削減できて組立性も向上する。
【００１１】
また、上記の構成において、駆動部材が、操作部材に牽引されるフック部と、感圧導電ゴムを加圧する加圧部と、基台に取着される取付部とが形成された金属板からなり、フック部が牽引されるときに、該フック部と取付部との間で駆動部材が弾性変形するようにしてあると、取付部を利用して駆動部材を基台の所定位置に取り付けることが容易になると共に、前記操作部材の傾動操作時に駆動部材の弾性変形を利用して加圧部で感圧導電ゴムを大きく圧縮させることが容易になるため好ましい。この場合において、駆動部材が、複数のフック部と複数の加圧部と複数の取付部とがそれぞれ周方向に分散されている略環状の１枚の金属板からなると、部品点数を削減できて組立性も向上するため好ましい。また、感圧導電ゴムと対向する環状に形成された平板部材を備え、この平板部材を駆動部材のうち加圧部を含む領域と感圧導電ゴムとの間に介在させておけば、駆動部材の弾性変形によって加圧部に撓みが生じた場合にも、平板部材によって感圧導電ゴムの所望領域に略均等な加圧力を付与できるため、信頼性が高まる。
【００１２】
また、上記の構成において、操作部材の外周部と駆動部材の外周部とを上下動可能に連結する環状の連結部材を備え、傾動操作された操作部材が連結部材を介して駆動部材を牽引するようにしてあると、傾動操作時に操作部材の径方向一端側で連結部材の下動が規制された後に、この操作部材の一端側をさらに下動させて他端側で駆動部材をさらに牽引することができるため、薄型でありながら感圧導電ゴムを大きく圧縮させることができる多方向入力装置が得られる。ただし、薄型化が強く要望されていない場合には、連結部材を省略して操作部材が駆動部材を直接牽引する構成にしてもよい。
【００１３】
また、上記の構成において、鍔部を有して反転ばね上に搭載された押圧ノブを備え、操作部材の中央部に開設された開口の周縁部を該鍔部に係合させることによって、該操作部材が押圧ノブを介して反転ばねに支持されていると、押圧ノブを押下するセンタープッシュ操作時に誤って操作部材を傾動操作してしまう可能性が低くなるため、誤操作を防止しやすくなる。ただし、操作部材の中央部に突設した押圧突起を押下してセンタープッシュ操作を行うようにしてもよい。
【００１４】
また、上記の構成において、第２の主面に配設されて第２の接点対を構成する一方の固定接点が接地用の共通固定接点であり、かつ他方の固定接点を該共通固定接点に対して第１の主面側へずらした位置に配設することによって、この他方の固定接点と非操作時の感圧導電ゴムとの間にクリアランスを確保しておけば、操作部材をある程度傾動させない限り第２の接点対が感圧導電ゴムによって導通されることはなくなるため、操作部材に軽く手が触れただけで不所望なアナログ信号が出力されてしまう虞がなくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の多方向入力装置は、センタープッシュ操作用の第１の接点対と傾動操作用の複数組の第２の接点対が基台の相異なる主面に配設されているため、基台を大径化しなくても第１および第２の接点対を無理なく配設できて入力装置の小型化が図りやすくなると共に、反転ばねとして長寿命な大きさのものを無理なく使用することができて信頼性が高まる。また、操作部材を所定角度傾動させることによって反転ばねが反転してクリック感が生起されるようにしておけば、傾動操作の途中で反転ばねが反転するときに操作部材の傾動支点付近に感圧導電ゴムの反力を加えることができるため、明瞭なクリック感を生起させることができて使い勝手の良い多方向入力装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の上面図である。
【図２】該入力装置の下面図である。
【図３】該入力装置の側面図である。
【図４】該入力装置の各構成部品を斜め上方から見た分解斜視図である。
【図５】該入力装置の各構成部品を斜め下方から見た分解斜視図である。
【図６】該入力装置の非操作時の断面図である。
【図７】該入力装置の傾動操作時の断面図である。
【図８】該入力装置のセンタープッシュ操作時の断面図である。
【図９】該入力装置で用いた基台の上面図である。
【図１０】該基台の下面図である。
【図１１】該基台の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態例を図１〜図１１を参照しつつ説明する。これらの図に示す多方向入力装置は、上面側の第１の主面１ａと下面側の第２の主面１ｂにそれぞれ接点パターンが配設されている基台（ウェハ）１と、この基台１を抱持して図示せぬ配線基板上に載置固定される板金製の枠体２と、基台１の第１の主面１ａに対向して配置された導電性の反転ばね３と、この反転ばね３の外周部上に貼着されて第１の主面１ａを封止している封止テープ４と、基台１の第２の主面１ｂに対向して配置された環状の感圧導電ゴム５と、この感圧導電ゴム５の下面に対向して配置された環状の平板部材６と、基台１に取り付けられて感圧導電ゴム５を第２の主面１ｂに向けて加圧可能な駆動部材７と、反転ばね３のドーム形状部３ａ上に搭載された押圧ノブ８と、この押圧ノブ８を介して反転ばね３に傾動可能に支持された操作部材９と、この操作部材９の外周部と駆動部材７の外周部とを連結している環状の連結部材１０とによって主に構成されている。この多方向入力装置は、操作部材９を等間隔な４方向（または８方向）へ傾動させて傾動操作方向および傾動角度に応じたアナログ信号を出力させるという傾動操作と、押圧ノブ８を押下してオン信号を出力させるというセンタープッシュ操作とが行えるようになっている。
【００１８】
基台１は平面視八角形状に形成されており、図２に示すように、枠体２に設けられた複数のかしめ片２ａが基台１の外壁部にかしめつけられている。また、図４，５と図９，１０に示すように、基台１の外壁部の等間隔な４個所には切欠き部１ｄが設けられている。基台１の下面側には、中央部に角柱状の支柱部１ｅが突設されていると共に、この支柱部１ｅの各側面に沿って係合溝１ｃが設けられている。基台１の上面側の第１の主面１ａには、センタープッシュ操作用の接点対である中央固定接点１１と共通固定接点１２とが配設されており、中央固定接点１１から導出された端子２１と接地用の共通固定接点１２から導出されたアース端子２２は、基台１の相異なる外壁部に配設されている。また、基台１の第２の主面１ｂには、周方向に沿って等間隔な４個所にそれぞれ、傾動操作用の接点対である周縁固定接点１３および共通固定接点１４が配設されている。共通固定接点１４は基台１の内部でセンタープッシュ操作用の共通固定接点１２と導通されている接地用であり、各周縁固定接点１３から個別に導出された計４個の端子２３は基台１の相異なる外壁部に配設されている。なお、この基台１は、外壁部と支柱部１ｅとによって図示せぬ配線基板上に安定した姿勢で搭載され、該配線基板上に設けられている接続ランド群に端子２１〜２３が半田付けされるようになっている。
【００１９】
基台１の第１の主面１ａには共通固定接点１２上に反転ばね３の外周縁部が搭載され、この反転ばね３のドーム形状部３ａが中央固定接点１１の上方に配置される。つまり、導電性の反転ばね３が、共通固定接点１２と常時導通されて中央固定接点１１と接離可能に対向するように第１の主面１ａ上に組み込まれる。また、第１の主面１ａの外周部の複数個所には封止テープ４を持ち上げるための突起１ｆが突設されており、これら突起１ｆの外側で封止テープ４は枠体２と第１の主面１ａとの間に挟着されている（図６参照）。一方、基台１の第２の主面１ｂにおいて、傾動操作用の各接点対は、１個の共通固定接点１４とその両側に近接して位置する２個の周縁固定接点１３とからなる。そして、操作部材９が傾動操作されるのに伴い、駆動部材７によって局部的に加圧される感圧導電ゴム５が対をなす所定の周縁固定接点１３および共通固定接点１４に圧接して両固定接点１３，１４どうしを導通させるようになっている。ただし、図１０と図１１に示すように、周縁固定接点１３は共通固定接点１４に対して第１の主面１ａ側へずらした位置（つまり第２の主面１ｂ上で一段低い位置）に配設してあり、こうすることによって周縁固定接点１３と非操作時の感圧導電ゴム５との間にクリアランスを確保している。なお、傾動操作用の各接点対が周縁固定接点１３を２個有する理由は、駆動部材７の加圧位置に若干のばらつきがあっても、感圧導電ゴム５がいずれかの周縁固定接点１３と確実に圧接できるようにするためである。
【００２０】
感圧導電ゴム５は、基台１の第２の主面１ｂと平板部材６との間に介在している環状の弾性板状体である。この感圧導電ゴム５は、基台１の支柱部１ｅに外挿されて傾動操作用の各接点対（周縁固定接点１３および共通固定接点１４）に圧接可能に対向している。感圧導電ゴム５にはカーボン等の導電粉が充填されているため、その内部抵抗は圧縮量に応じて変化する。すなわち、感圧導電ゴム５を加圧して局部的に圧縮させると、この圧縮部分で内部抵抗が小さくなり、さらに圧縮させると内部抵抗はより小さくなる。
【００２１】
平板部材６は、ステンレス板等の板厚が薄くて所要の剛性を有する環状体である。この平板部材６は感圧導電ゴム５とほぼ重なり合う環状に形成されているが、平板部材６のうち感圧導電ゴム５を介して傾動操作用の各接点対と対向する部分は若干幅広になっている（図４，５参照）。
【００２２】
駆動部材７はセンタ孔７ａを有する略環状の金属板であり、基台１の支柱部１ｅはセンタ孔７ａに遊挿される。この駆動部材７には、四隅に位置する弾性板部７ｂと、各弾性板部７ｂの径方向外側および内側に折曲形成されたフック部７ｃおよび取付部７ｄと、弾性板部７ｂどうしを繋ぐ連結桟である加圧部７ｅとが設けられている。フック部７ｃは連結部材１０を介して操作部材９に牽引される部位であり、取付部７ｄは基台１の係合溝１ｃに取着されて位置規制される部位である。そして、フック部７ｃが操作部材９に牽引されると、フック部７ｃとその径方向内側に存する取付部７ｄとの間で弾性板部７ｂが弾性変形し、それに伴い弾性板部７ｂに隣接する加圧部７ｅが平板部材６を介して感圧導電ゴム５を加圧するようになっている。
【００２３】
押圧ノブ８は反転ばね３のドーム形状部３ａ上に搭載されており、その鍔部８ａの上動が操作部材９によって規制されているため、下方から反転ばね３に弾性付勢された状態で押圧ノブ８は安定的に支持されている。この押圧ノブ８は操作部材９のセンタ孔９ａを貫通して上方へ若干突出しているため、センタープッシュ操作時には押圧ノブ８を所定ストローク押下することによってドーム形状部３ａを反転（座屈変形）させることができ、その結果、クリック感が生起された直後にドーム形状部３ａが中央固定接点１１に当接するようになっている。
【００２４】
操作部材９は、押圧ノブ８が挿入されるセンタ孔９ａを有する平板状の天板部９ｂと、天板部９ｂの四隅から下方へ突設された牽引部９ｃとによって構成されている。この操作部材９は、各牽引部９ｃが連結部材１０を介して駆動部材７の対応するフック部７ｃに連結されていると共に、センタ孔９ａの周縁部が鍔部８ａを介して下方から反転ばね３に弾性付勢されている。そのため、操作部材９は押圧ノブ８を介して反転ばね３上に安定的に支持されており、これら操作部材９と押圧ノブ８は一体的に傾動可能かつ上下動可能である。そして、操作部材９の天板部９ｂの径方向一端側を押し込んで傾動させると、天板部９ｂは、押し込まれた側が基台１の第１の主面１ａに近接して径方向他端側が第１の主面１ａから離隔する（持ち上がる）ため、この持ち上がった側に存する牽引部９ｃが連結部材１０を介して駆動部材７のフック部７ｃを牽引するようになっている。また、こうして操作部材９を傾動させるのに伴って反転ばね３のドーム形状部３ａが押し撓められていくため、操作部材９を所定角度傾動させることによってドーム形状部３ａが反転してクリック感が生起されるようになっている。
【００２５】
連結部材１０は操作部材９よりもひと回り大きな環状体であり、操作部材９の各牽引部９ｃと対応する４個所にそれぞれ第１連結部１０ａおよび第２連結部１０ｂを有する。第１連結部１０ａは上端側で内方へ突設されており、第２連結部１０ｂは下端側で外方へ突設されている。そして、第１連結部１０ａが操作部材９の牽引部９ｃに掛止されていると共に、第２連結部１０ｂが駆動部材７のフック部７ｃに掛止されているため、操作部材９の各牽引部９ｃと駆動部材７の各フック部７ｃが連結部材１０を介して上下動可能に連結されている。なお、第１および第２連結部１０ａ，１０ｂによって連結されている各牽引部９ｃと各フック部７ｃとは基台１の各切欠き部１ｄに配置されており、この切欠き部１ｄ内で牽引部９ｃと第１および第２連結部１０ａ，１０ｂとが下動できるようになっている。その際、第１および第２連結部１０ａ，１０ｂは牽引部９ｃに連動して下動するが、第２連結部１０ｂの下動が規制された後に牽引部９ｃを第１連結部１０ａに対してさらに所定量下動させることができる。
【００２６】
次に、このように構成された多方向入力装置の動作について説明する。図６に示すように、非操作時には、反転ばね３のドーム形状部３ａが押圧ノブ８を上方へ弾性付勢して鍔部８ａを操作部材９に押し付けているため、押圧ノブ８や操作部材９はガタのない水平姿勢に保持されている。このとき、感圧導電ゴム５と各周縁固定接点１３との間には前記クリアランスが存するため、周縁固定接点１３と共通固定接点１４とは導通されておらず、かつ、ドーム形状部３ａが中央固定接点１１から離隔しているため、中央固定接点１１と共通固定接点１２とは導通されていない。
【００２７】
かかる非操作状態でユーザが操作部材９の天板部９ｂの任意個所を反転ばね３の反力に抗して押し込んで傾動させると、操作部材９はまず、押し込まれた側とは径方向逆側に存する牽引部９ｃ付近を傾動支点として反転ばね３を押し撓めながら傾動していくが、反転ばね３のドーム形状部３ａが反転すると押圧ノブ８の下端が傾動支点となるため、操作部材９は径方向一端側の牽引部９ｃが下動するだけでなく他端側の牽引部９ｃが上動していく。それゆえ、上動する牽引部９ｃが連結部材１０を介して駆動部材７の対応するフック部７ｃを牽引し、それに伴いフック部７ｃに隣接する弾性板部７ｂが弾性変形して、弾性板部７ｂに隣接する加圧部７ｅが平板部材６を介して上方の感圧導電ゴム５を局部的に加圧していく（図７参照）。その結果、操作部材９を押し込んだ位置に応じて規定される所定の接点対（周縁固定接点１３および共通固定接点１４）に感圧導電ゴム５が圧接して、これら両固定接点１３，１４どうしを導通させると共に、天板部９ｂの傾動角度を大きくするほど感圧導電ゴム５の圧縮量が増大して内部抵抗が低下していくため、この圧縮量に応じたアナログ信号が出力される。それゆえ、このアナログ信号に基づいて、操作部材９の傾動操作方向と傾動角度とを検出することができる。また、操作部材９が傾動操作されると、押圧ノブ８も傾動して反転ばね３のドーム形状部３ａが押し撓められるため、操作部材９を所定角度傾動させた時点でドーム形状部３ａが反転してクリック感が生起される。したがって、傾動操作が確実に行われたか否かをクリック感の有無によって確認することができる。
【００２８】
なお、ユーザが任意の牽引部９ｃ付近で天板部９ｂを押し込んだ場合には、牽引部９ｃと１８０度離れて位置する牽引部９ｃの上動によって弾性変形する弾性板部７ｂの両側で、２つの加圧部７ｅがそれぞれ感圧導電ゴム５を加圧するため、所定の２組の接点対からそれぞれアナログ信号が出力される。しかるに、ユーザが２つの牽引部９ｃの間で天板部９ｂを押し込んだ場合には、これら両牽引部９ｃと線対象な位置にある残り２つの牽引部９ｃの上動によって弾性変形する２つの弾性板部７ｂの間で、１つの加圧部７ｅが感圧導電ゴム５を加圧するため、所定の１組の接点対からアナログ信号が出力される。したがって、この多方向入力装置は、傾動操作方向を４方向に設定することもできるし、８方向に設定することもできる。
【００２９】
また、傾動操作時に反転ばね３のドーム形状部３ａが反転すると中央固定接点１１に接触してセンタープッシュ操作用のオン信号も出力されるが、このオン信号が検出された時点ですでに傾動操作用のアナログ信号が出力されているため、図示せぬ外部の判定回路によってセンタープッシュ操作用のオン信号は無効と判定（キャンセル）されるようになっている。つまり、この多方向入力装置は、傾動操作用接点機構のオフ状態が確認されたときだけ、センタープッシュ操作用接点機構のオンオフ切換えが行えるように設定されている。
【００３０】
また、この多方向入力装置では、操作部材９の牽引部９ｃと駆動部材７のフック部７ｃとが連結部材１０を介して連結されているため、傾動操作時に操作部材９の径方向一端側で連結部材１０の下動が規制された後に、操作部材９の一端側をさらに下動させて他端側で駆動部材７をさらに牽引することができる。それゆえ、この多方向入力装置は、薄型でありながら感圧導電ゴム５を大きく圧縮させることができ、変化量の大きいアナログ信号が得られるようになっている。ただし、薄型化が強く要望されていない場合には、連結部材１０を省略して操作部材９が駆動部材７を直接牽引する構成にしてもよい。
【００３１】
また、この多方向入力装置では、駆動部材７の加圧部７ｅを含む領域と感圧導電ゴム５との間にステンレス板等からなる平板部材６を介在させている。これにより、駆動部材７の弾性板部７ｂの弾性変形によって加圧部７ｅに撓みが生じた場合にも、平板部材６によって感圧導電ゴム５の所望領域に略均等な加圧力を付与することができるため、信頼性が高まる。
【００３２】
なお、こうして傾動操作した後に操作力が取り除かれると、反転していたドーム形状部３ａが押圧ノブ８を押し上げながら元の形状に戻るため、押圧ノブ８および操作部材９は元の水平姿勢に戻って図６に示す状態に自動復帰する。その結果、操作部材９の牽引部９ｃに持ち上げられていた駆動部材７のフック部７ｃが下動して、感圧導電ゴム５に対する加圧部７ｅの加圧力が失われるため、感圧導電ゴム５の圧縮部分が元の厚みに戻ると共に周縁固定接点１３から離隔し、傾動操作用のアナログ信号は遮断される。
【００３３】
また、非操作状態でユーザが押圧ノブ８を所定ストローク押下すると、図８に示すように、センタープッシュ操作を行うことができる。かかるセンタープッシュ操作時には、ユーザに押し込まれて下動する押圧ノブ８が反転ばね３のドーム形状部３ａを反転させるため、クリック感が生起されると共に、ドーム形状部３ａが中央固定接点１１に当接し、反転ばね３を介して中央固定接点１１と共通固定接点１２とが導通されたことによるオン信号が出力される。なお、押圧ノブ８が下動すると操作部材９や連結部材１０も追動して下動するが、駆動部材７が感圧導電ゴム５を下から加圧することはないので、傾動操作用のアナログ信号が誤検出されることはない。したがって、傾動操作用接点機構はオフ状態に保たれており、前述した判定回路はセンタープッシュ操作用のオン信号を有効と判定する。つまり、ユーザは押圧ノブ８をセンタープッシュ操作することによって所定の入力操作を行うことができ、かつ、そのセンタープッシュ操作が確実に行われたか否かをクリック感の有無によって確認することができる。
【００３４】
なお、こうしてセンタープッシュ操作した後に操作力が取り除かれると、反転していたドーム形状部３ａが押圧ノブ８を押し上げながら元の形状に戻るため、押圧ノブ８および操作部材９は元の高さ位置まで上動して図６に示す状態に自動復帰する。その結果、中央固定接点１１と共通固定接点１２との導通が解除されて、センタープッシュ操作用のオン信号は遮断される。
【００３５】
以上説明したように本実施形態例に係る多方向入力装置は、センタープッシュ操作用の接点対（中央固定接点１１および共通固定接点１２）を基台１の上面側の第１の主面１ａに配設し、かつ傾動操作用の接点対（周縁固定接点１３および共通固定接点１４）を基台１の下面側の第２の主面１ｂに配設しているため、基台１を大径化しなくても、これら両接点対を無理なく配設できて入力装置の小型化が図りやすくなっている。また、一方の第１の主面１ａに配設された反転ばね３と他方の第２の主面１ｂに配設された傾動操作用の接点対とが干渉する虞がないため、反転ばね１０として長寿命な大きさのものを無理なく使用することができて信頼性が高まっている。
【００３６】
しかも、この多方向入力装置は、操作部材９が反転ばね３の反力に抗して傾動操作され、操作部材９を所定角度傾動させると反転ばね３が反転するようになっており、反転ばね３の反転時には操作部材９の傾動支点（上動した牽引部９ｃ）付近に感圧導電ゴム５の反力を加えることができるので、反転動作によって生起されるクリック感がさほど弱くならず、明瞭なクリック感を感得できるようになっている。つまり、傾動操作時に明瞭なクリック感を生起させることができるため、傾動操作が確実に行えたか否かをクリック感の有無によって容易に確認できる使い勝手の良い多方向入力装置が実現されている。
【００３７】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、感圧導電ゴム５がその全周に亘って基台１の第２の主面１ｂと対向する環状に形成されているため、部品点数を削減できて組立性も良好である。ただし、複数の感圧導電ゴムを周方向に分散して配設するという構成にしてもよい。
【００３８】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、駆動部材７が弾性板部７ｂとフック部７ｃと取付部７ｄと加圧部７ｅとを有する金属板からなり、傾動操作時にフック部７ｃが操作部材９に牽引されると共に、このフック部７ｃと取付部７ｄとの間で弾性板部７ｂが弾性変形するようにしてあるため、取付部７ｄを利用して駆動部材７を基台１の所定位置に取り付けることが容易であると共に、傾動操作時に弾性板部７ｂの弾性変形を利用して加圧部７ｅで感圧導電ゴム５を大きく圧縮させることが容易である。しかも、この駆動部材７は、複数の弾性板部７ｂやフック部７ｃ、取付部７ｄ、加圧部７ｅ等をそれぞれ周方向に分散して設けた略環状な１枚の金属板からなるため、部品点数を削減できて組立性も良好である。
【００３９】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、基台１の第２の主面１ｂにおいて傾動操作用の接点対を構成する周縁固定接点１３を共通固定接点１４に対して第１の主面１ａ側へずらした位置に配設することによって、この周縁固定接点１３と非操作時の感圧導電ゴム５との間にクリアランスを確保しているため、操作部材９をある程度傾動させない限り両固定接点１３，１４どうしが感圧導電ゴム５によって導通されないようになっている。それゆえ、操作部材９に軽く手が触れただけで不所望なアナログ信号が出力されてしまう虞がなく、この点でも使い勝手が向上している。
【００４０】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、操作部材９のセンタ孔９ａの周縁部を押圧ノブ８の鍔部８ａに係合させることによって、操作部材９が押圧ノブ８を介して反転ばね３に支持されるという構成にしてあるため、押圧ノブ８を押下するセンタープッシュ操作時に誤って操作部材９を傾動操作してしまう可能性が低く、誤操作が防止しやすくなっている。ただし、操作部材９の中央部に突設した押圧突起を押下してセンタープッシュ操作を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１ 基台
１ａ 第１の主面
１ｂ 第２主面
１ｃ 係合溝
１ｄ 切欠き部
２ 枠体
３ 反転ばね
３ａ ドーム形状部
４ 封止テープ
５ 感圧導電ゴム
６ 平板部材
７ 駆動部材
７ｂ 弾性板部
７ｃ フック部
７ｄ 取付部
７ｅ 加圧部
８ 押圧ノブ
８ａ 鍔部
９ 操作部材
９ａ センタ孔（開口）
９ｃ 牽引部
１０ 連結部材
１０ａ 第１連結部
１０ｂ 第２連結部
１１ 中央固定接点（第１の接点対）
１２ 共通固定接点（第１の接点対）
１３ 周縁固定接点（第２の接点対）
１４ 共通固定接点（第２の接点対）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器のリモコンや携帯電話機などに使用して好適な多方向入力装置に係り、特に、感圧導電ゴムを圧縮させてアナログ信号を出力させる傾動操作と反転ばねを反転させてオン信号を出力させるセンタープッシュ操作とが行える多方向入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の多方向入力装置として、基台（ウェハ）の内底面の外周部に傾動操作用の接点対を周方向に４組分散して配設し、各接点対と操作部材（キートップ）との間にそれぞれ感圧導電ゴムを介在させると共に、基台の該内底面の中央部にセンタープッシュ操作用の接点対（中央固定接点および共通固定接点）と導電性の反転ばねとを配設した構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来の多方向入力装置では、傾動操作された操作部材がその操作方向で感圧導電ゴムを加圧して圧縮すると、圧縮量に応じて内部抵抗が変化する感圧導電ゴムが所定の接点対に圧接することにより、これら接点対を構成する固定接点どうしの導通状態が感圧導電ゴムの圧縮量に応じて変化する。これにより、操作部材の傾動操作方向を検出できるのみならず、傾動角度に応じたアナログ信号を出力させることができるため、例えばスクロール画面やカーソル等の移動速度をアナログ的に無段階調整できるようになる。また、かかる従来の多方向入力装置では、反転ばね上に搭載された操作レバーが操作部材の中央部を貫通して上方に延びており、反転ばねは共通固定接点と常時接触して中央固定接点と接離可能に対向しているため、操作レバーを下方へ押し込むセンタープッシュ操作を行って反転ばねを反転（座屈変形）させると、この反転ばねを介して中央固定接点と共通固定接点とが導通されてオン信号を出力させることができ、かつ反転ばねの反転に伴うクリック感が得られるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７８６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来例のように、基台の内底面に傾動操作用の複数組の接点対とセンタープッシュ操作用の接点対および反転ばねを配設している多方向入力装置では、これら複数の接点対を構成する固定接点群を所要の間隔を存して配設し、かつ反転ばねとして長寿命な大きさのものを使用するために、基台の内底面に広い面積が必要である。それゆえ、基台が大径化してしまい、入力装置の小型化が図りにくいという問題があった。
【０００５】
また、特許文献１には記載されていないが、傾動操作の途中で反転ばねを反転させてクリック感が得られるようにしておけば、傾動操作が確実に行えたか否かをクリック感の有無によって確認することが可能となって便利である。しかしながら、かかる従来例では、傾動操作時に操作部材を押し込む力点付近で感圧導電ゴムが圧縮されていくので、傾動操作の途中で反転ばねが反転しても、操作部材に加わる感圧導電ゴムの反力によってクリック感が弱められてしまい、よって明瞭なクリック感を感得することは困難であると思われる。
【０００６】
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、その目的は、傾動操作とセンタープッシュ操作が可能で小型化も容易な多方向入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の多方向入力装置は、センタープッシュ操作時に駆動されて反転動作する導電性の反転ばねと、傾動可能に支持された操作部材と、前記反転ばねが搭載される第１の主面に該反転ばねを介して導通可能な第１の接点対を配設すると共に、前記第１の主面と反対側の第２の主面に複数組の第２の接点対を周方向に分散配設した基台と、前記第２の接点対に対向して配置された感圧導電ゴムと、傾動操作された前記操作部材に駆動されて前記感圧導電ゴムを前記第２の主面に向けて加圧する駆動部材と、を備えた構成にした。
【０００８】
このように構成された多方向入力装置では、センタープッシュ操作用の第１の接点対と傾動操作用の複数組の第２の接点対とが基台の相異なる主面（第１および第２の主面）に分散して配設されているため、基台を大径化しなくても第１および第２の接点対を無理なく配設できて入力装置の小型化が図りやすくなる。また、傾動操作用の接点対と反転ばねとが干渉する虞がないため、反転ばねとして長寿命な大きさのものを無理なく使用することができて信頼性が高まる。
【０００９】
上記の構成において、操作部材は反転ばねの反力に抗して傾動操作され、該操作部材を所定角度傾動させることによって該反転ばねが反転するようにしてあることが好ましい。こうすることによって、傾動操作の途中で反転ばねが反転するときに、操作部材の傾動支点付近に感圧導電ゴムの反力を加えることができるので、反転動作によって生起されるクリック感がさほど弱くならず、明瞭なクリック感を感得できることになる。その結果、傾動操作が確実に行えたか否かをクリック感の有無によって容易に確認できる使い勝手の良い多方向入力装置が得られる。
【００１０】
また、上記の構成において、感圧導電ゴムはその全周に亘って基台の第２の主面と対向する環状に形成されていることが好ましく、このようにすると、複数の感圧導電ゴムを周方向に分散して配設する場合に比べて、部品点数を削減できて組立性も向上する。
【００１１】
また、上記の構成において、駆動部材が、操作部材に牽引されるフック部と、感圧導電ゴムを加圧する加圧部と、基台に取着される取付部とが形成された金属板からなり、フック部が牽引されるときに、該フック部と取付部との間で駆動部材が弾性変形するようにしてあると、取付部を利用して駆動部材を基台の所定位置に取り付けることが容易になると共に、前記操作部材の傾動操作時に駆動部材の弾性変形を利用して加圧部で感圧導電ゴムを大きく圧縮させることが容易になるため好ましい。この場合において、駆動部材が、複数のフック部と複数の加圧部と複数の取付部とがそれぞれ周方向に分散されている略環状の１枚の金属板からなると、部品点数を削減できて組立性も向上するため好ましい。また、感圧導電ゴムと対向する環状に形成された平板部材を備え、この平板部材を駆動部材のうち加圧部を含む領域と感圧導電ゴムとの間に介在させておけば、駆動部材の弾性変形によって加圧部に撓みが生じた場合にも、平板部材によって感圧導電ゴムの所望領域に略均等な加圧力を付与できるため、信頼性が高まる。
【００１２】
また、上記の構成において、操作部材の外周部と駆動部材の外周部とを上下動可能に連結する環状の連結部材を備え、傾動操作された操作部材が連結部材を介して駆動部材を牽引するようにしてあると、傾動操作時に操作部材の径方向一端側で連結部材の下動が規制された後に、この操作部材の一端側をさらに下動させて他端側で駆動部材をさらに牽引することができるため、薄型でありながら感圧導電ゴムを大きく圧縮させることができる多方向入力装置が得られる。ただし、薄型化が強く要望されていない場合には、連結部材を省略して操作部材が駆動部材を直接牽引する構成にしてもよい。
【００１３】
また、上記の構成において、鍔部を有して反転ばね上に搭載された押圧ノブを備え、操作部材の中央部に開設された開口の周縁部を該鍔部に係合させることによって、該操作部材が押圧ノブを介して反転ばねに支持されていると、押圧ノブを押下するセンタープッシュ操作時に誤って操作部材を傾動操作してしまう可能性が低くなるため、誤操作を防止しやすくなる。ただし、操作部材の中央部に突設した押圧突起を押下してセンタープッシュ操作を行うようにしてもよい。
【００１４】
また、上記の構成において、第２の主面に配設されて第２の接点対を構成する一方の固定接点が接地用の共通固定接点であり、かつ他方の固定接点を該共通固定接点に対して第１の主面側へずらした位置に配設することによって、この他方の固定接点と非操作時の感圧導電ゴムとの間にクリアランスを確保しておけば、操作部材をある程度傾動させない限り第２の接点対が感圧導電ゴムによって導通されることはなくなるため、操作部材に軽く手が触れただけで不所望なアナログ信号が出力されてしまう虞がなくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の多方向入力装置は、センタープッシュ操作用の第１の接点対と傾動操作用の複数組の第２の接点対が基台の相異なる主面に配設されているため、基台を大径化しなくても第１および第２の接点対を無理なく配設できて入力装置の小型化が図りやすくなると共に、反転ばねとして長寿命な大きさのものを無理なく使用することができて信頼性が高まる。また、操作部材を所定角度傾動させることによって反転ばねが反転してクリック感が生起されるようにしておけば、傾動操作の途中で反転ばねが反転するときに操作部材の傾動支点付近に感圧導電ゴムの反力を加えることができるため、明瞭なクリック感を生起させることができて使い勝手の良い多方向入力装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の上面図である。
【図２】該入力装置の下面図である。
【図３】該入力装置の側面図である。
【図４】該入力装置の各構成部品を斜め上方から見た分解斜視図である。
【図５】該入力装置の各構成部品を斜め下方から見た分解斜視図である。
【図６】該入力装置の非操作時の断面図である。
【図７】該入力装置の傾動操作時の断面図である。
【図８】該入力装置のセンタープッシュ操作時の断面図である。
【図９】該入力装置で用いた基台の上面図である。
【図１０】該基台の下面図である。
【図１１】該基台の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態例を図１〜図１１を参照しつつ説明する。これらの図に示す多方向入力装置は、上面側の第１の主面１ａと下面側の第２の主面１ｂにそれぞれ接点パターンが配設されている基台（ウェハ）１と、この基台１を抱持して図示せぬ配線基板上に載置固定される板金製の枠体２と、基台１の第１の主面１ａに対向して配置された導電性の反転ばね３と、この反転ばね３の外周部上に貼着されて第１の主面１ａを封止している封止テープ４と、基台１の第２の主面１ｂに対向して配置された環状の感圧導電ゴム５と、この感圧導電ゴム５の下面に対向して配置された環状の平板部材６と、基台１に取り付けられて感圧導電ゴム５を第２の主面１ｂに向けて加圧可能な駆動部材７と、反転ばね３のドーム形状部３ａ上に搭載された押圧ノブ８と、この押圧ノブ８を介して反転ばね３に傾動可能に支持された操作部材９と、この操作部材９の外周部と駆動部材７の外周部とを連結している環状の連結部材１０とによって主に構成されている。この多方向入力装置は、操作部材９を等間隔な４方向（または８方向）へ傾動させて傾動操作方向および傾動角度に応じたアナログ信号を出力させるという傾動操作と、押圧ノブ８を押下してオン信号を出力させるというセンタープッシュ操作とが行えるようになっている。
【００１８】
基台１は平面視八角形状に形成されており、図２に示すように、枠体２に設けられた複数のかしめ片２ａが基台１の外壁部にかしめつけられている。また、図４，５と図９，１０に示すように、基台１の外壁部の等間隔な４個所には切欠き部１ｄが設けられている。基台１の下面側には、中央部に角柱状の支柱部１ｅが突設されていると共に、この支柱部１ｅの各側面に沿って係合溝１ｃが設けられている。基台１の上面側の第１の主面１ａには、センタープッシュ操作用の接点対である中央固定接点１１と共通固定接点１２とが配設されており、中央固定接点１１から導出された端子２１と接地用の共通固定接点１２から導出されたアース端子２２は、基台１の相異なる外壁部に配設されている。また、基台１の第２の主面１ｂには、周方向に沿って等間隔な４個所にそれぞれ、傾動操作用の接点対である周縁固定接点１３および共通固定接点１４が配設されている。共通固定接点１４は基台１の内部でセンタープッシュ操作用の共通固定接点１２と導通されている接地用であり、各周縁固定接点１３から個別に導出された計４個の端子２３は基台１の相異なる外壁部に配設されている。なお、この基台１は、外壁部と支柱部１ｅとによって図示せぬ配線基板上に安定した姿勢で搭載され、該配線基板上に設けられている接続ランド群に端子２１〜２３が半田付けされるようになっている。
【００１９】
基台１の第１の主面１ａには共通固定接点１２上に反転ばね３の外周縁部が搭載され、この反転ばね３のドーム形状部３ａが中央固定接点１１の上方に配置される。つまり、導電性の反転ばね３が、共通固定接点１２と常時導通されて中央固定接点１１と接離可能に対向するように第１の主面１ａ上に組み込まれる。また、第１の主面１ａの外周部の複数個所には封止テープ４を持ち上げるための突起１ｆが突設されており、これら突起１ｆの外側で封止テープ４は枠体２と第１の主面１ａとの間に挟着されている（図６参照）。一方、基台１の第２の主面１ｂにおいて、傾動操作用の各接点対は、１個の共通固定接点１４とその両側に近接して位置する２個の周縁固定接点１３とからなる。そして、操作部材９が傾動操作されるのに伴い、駆動部材７によって局部的に加圧される感圧導電ゴム５が対をなす所定の周縁固定接点１３および共通固定接点１４に圧接して両固定接点１３，１４どうしを導通させるようになっている。ただし、図１０と図１１に示すように、周縁固定接点１３は共通固定接点１４に対して第１の主面１ａ側へずらした位置（つまり第２の主面１ｂ上で一段低い位置）に配設してあり、こうすることによって周縁固定接点１３と非操作時の感圧導電ゴム５との間にクリアランスを確保している。なお、傾動操作用の各接点対が周縁固定接点１３を２個有する理由は、駆動部材７の加圧位置に若干のばらつきがあっても、感圧導電ゴム５がいずれかの周縁固定接点１３と確実に圧接できるようにするためである。
【００２０】
感圧導電ゴム５は、基台１の第２の主面１ｂと平板部材６との間に介在している環状の弾性板状体である。この感圧導電ゴム５は、基台１の支柱部１ｅに外挿されて傾動操作用の各接点対（周縁固定接点１３および共通固定接点１４）に圧接可能に対向している。感圧導電ゴム５にはカーボン等の導電粉が充填されているため、その内部抵抗は圧縮量に応じて変化する。すなわち、感圧導電ゴム５を加圧して局部的に圧縮させると、この圧縮部分で内部抵抗が小さくなり、さらに圧縮させると内部抵抗はより小さくなる。
【００２１】
平板部材６は、ステンレス板等の板厚が薄くて所要の剛性を有する環状体である。この平板部材６は感圧導電ゴム５とほぼ重なり合う環状に形成されているが、平板部材６のうち感圧導電ゴム５を介して傾動操作用の各接点対と対向する部分は若干幅広になっている（図４，５参照）。
【００２２】
駆動部材７はセンタ孔７ａを有する略環状の金属板であり、基台１の支柱部１ｅはセンタ孔７ａに遊挿される。この駆動部材７には、四隅に位置する弾性板部７ｂと、各弾性板部７ｂの径方向外側および内側に折曲形成されたフック部７ｃおよび取付部７ｄと、弾性板部７ｂどうしを繋ぐ連結桟である加圧部７ｅとが設けられている。フック部７ｃは連結部材１０を介して操作部材９に牽引される部位であり、取付部７ｄは基台１の係合溝１ｃに取着されて位置規制される部位である。そして、フック部７ｃが操作部材９に牽引されると、フック部７ｃとその径方向内側に存する取付部７ｄとの間で弾性板部７ｂが弾性変形し、それに伴い弾性板部７ｂに隣接する加圧部７ｅが平板部材６を介して感圧導電ゴム５を加圧するようになっている。
【００２３】
押圧ノブ８は反転ばね３のドーム形状部３ａ上に搭載されており、その鍔部８ａの上動が操作部材９によって規制されているため、下方から反転ばね３に弾性付勢された状態で押圧ノブ８は安定的に支持されている。この押圧ノブ８は操作部材９のセンタ孔９ａを貫通して上方へ若干突出しているため、センタープッシュ操作時には押圧ノブ８を所定ストローク押下することによってドーム形状部３ａを反転（座屈変形）させることができ、その結果、クリック感が生起された直後にドーム形状部３ａが中央固定接点１１に当接するようになっている。
【００２４】
操作部材９は、押圧ノブ８が挿入されるセンタ孔９ａを有する平板状の天板部９ｂと、天板部９ｂの四隅から下方へ突設された牽引部９ｃとによって構成されている。この操作部材９は、各牽引部９ｃが連結部材１０を介して駆動部材７の対応するフック部７ｃに連結されていると共に、センタ孔９ａの周縁部が鍔部８ａを介して下方から反転ばね３に弾性付勢されている。そのため、操作部材９は押圧ノブ８を介して反転ばね３上に安定的に支持されており、これら操作部材９と押圧ノブ８は一体的に傾動可能かつ上下動可能である。そして、操作部材９の天板部９ｂの径方向一端側を押し込んで傾動させると、天板部９ｂは、押し込まれた側が基台１の第１の主面１ａに近接して径方向他端側が第１の主面１ａから離隔する（持ち上がる）ため、この持ち上がった側に存する牽引部９ｃが連結部材１０を介して駆動部材７のフック部７ｃを牽引するようになっている。また、こうして操作部材９を傾動させるのに伴って反転ばね３のドーム形状部３ａが押し撓められていくため、操作部材９を所定角度傾動させることによってドーム形状部３ａが反転してクリック感が生起されるようになっている。
【００２５】
連結部材１０は操作部材９よりもひと回り大きな環状体であり、操作部材９の各牽引部９ｃと対応する４個所にそれぞれ第１連結部１０ａおよび第２連結部１０ｂを有する。第１連結部１０ａは上端側で内方へ突設されており、第２連結部１０ｂは下端側で外方へ突設されている。そして、第１連結部１０ａが操作部材９の牽引部９ｃに掛止されていると共に、第２連結部１０ｂが駆動部材７のフック部７ｃに掛止されているため、操作部材９の各牽引部９ｃと駆動部材７の各フック部７ｃが連結部材１０を介して上下動可能に連結されている。なお、第１および第２連結部１０ａ，１０ｂによって連結されている各牽引部９ｃと各フック部７ｃとは基台１の各切欠き部１ｄに配置されており、この切欠き部１ｄ内で牽引部９ｃと第１および第２連結部１０ａ，１０ｂとが下動できるようになっている。その際、第１および第２連結部１０ａ，１０ｂは牽引部９ｃに連動して下動するが、第２連結部１０ｂの下動が規制された後に牽引部９ｃを第１連結部１０ａに対してさらに所定量下動させることができる。
【００２６】
次に、このように構成された多方向入力装置の動作について説明する。図６に示すように、非操作時には、反転ばね３のドーム形状部３ａが押圧ノブ８を上方へ弾性付勢して鍔部８ａを操作部材９に押し付けているため、押圧ノブ８や操作部材９はガタのない水平姿勢に保持されている。このとき、感圧導電ゴム５と各周縁固定接点１３との間には前記クリアランスが存するため、周縁固定接点１３と共通固定接点１４とは導通されておらず、かつ、ドーム形状部３ａが中央固定接点１１から離隔しているため、中央固定接点１１と共通固定接点１２とは導通されていない。
【００２７】
かかる非操作状態でユーザが操作部材９の天板部９ｂの任意個所を反転ばね３の反力に抗して押し込んで傾動させると、操作部材９はまず、押し込まれた側とは径方向逆側に存する牽引部９ｃ付近を傾動支点として反転ばね３を押し撓めながら傾動していくが、反転ばね３のドーム形状部３ａが反転すると押圧ノブ８の下端が傾動支点となるため、操作部材９は径方向一端側の牽引部９ｃが下動するだけでなく他端側の牽引部９ｃが上動していく。それゆえ、上動する牽引部９ｃが連結部材１０を介して駆動部材７の対応するフック部７ｃを牽引し、それに伴いフック部７ｃに隣接する弾性板部７ｂが弾性変形して、弾性板部７ｂに隣接する加圧部７ｅが平板部材６を介して上方の感圧導電ゴム５を局部的に加圧していく（図７参照）。その結果、操作部材９を押し込んだ位置に応じて規定される所定の接点対（周縁固定接点１３および共通固定接点１４）に感圧導電ゴム５が圧接して、これら両固定接点１３，１４どうしを導通させると共に、天板部９ｂの傾動角度を大きくするほど感圧導電ゴム５の圧縮量が増大して内部抵抗が低下していくため、この圧縮量に応じたアナログ信号が出力される。それゆえ、このアナログ信号に基づいて、操作部材９の傾動操作方向と傾動角度とを検出することができる。また、操作部材９が傾動操作されると、押圧ノブ８も傾動して反転ばね３のドーム形状部３ａが押し撓められるため、操作部材９を所定角度傾動させた時点でドーム形状部３ａが反転してクリック感が生起される。したがって、傾動操作が確実に行われたか否かをクリック感の有無によって確認することができる。
【００２８】
なお、ユーザが任意の牽引部９ｃ付近で天板部９ｂを押し込んだ場合には、牽引部９ｃと１８０度離れて位置する牽引部９ｃの上動によって弾性変形する弾性板部７ｂの両側で、２つの加圧部７ｅがそれぞれ感圧導電ゴム５を加圧するため、所定の２組の接点対からそれぞれアナログ信号が出力される。しかるに、ユーザが２つの牽引部９ｃの間で天板部９ｂを押し込んだ場合には、これら両牽引部９ｃと線対象な位置にある残り２つの牽引部９ｃの上動によって弾性変形する２つの弾性板部７ｂの間で、１つの加圧部７ｅが感圧導電ゴム５を加圧するため、所定の１組の接点対からアナログ信号が出力される。したがって、この多方向入力装置は、傾動操作方向を４方向に設定することもできるし、８方向に設定することもできる。
【００２９】
また、傾動操作時に反転ばね３のドーム形状部３ａが反転すると中央固定接点１１に接触してセンタープッシュ操作用のオン信号も出力されるが、このオン信号が検出された時点ですでに傾動操作用のアナログ信号が出力されているため、図示せぬ外部の判定回路によってセンタープッシュ操作用のオン信号は無効と判定（キャンセル）されるようになっている。つまり、この多方向入力装置は、傾動操作用接点機構のオフ状態が確認されたときだけ、センタープッシュ操作用接点機構のオンオフ切換えが行えるように設定されている。
【００３０】
また、この多方向入力装置では、操作部材９の牽引部９ｃと駆動部材７のフック部７ｃとが連結部材１０を介して連結されているため、傾動操作時に操作部材９の径方向一端側で連結部材１０の下動が規制された後に、操作部材９の一端側をさらに下動させて他端側で駆動部材７をさらに牽引することができる。それゆえ、この多方向入力装置は、薄型でありながら感圧導電ゴム５を大きく圧縮させることができ、変化量の大きいアナログ信号が得られるようになっている。ただし、薄型化が強く要望されていない場合には、連結部材１０を省略して操作部材９が駆動部材７を直接牽引する構成にしてもよい。
【００３１】
また、この多方向入力装置では、駆動部材７の加圧部７ｅを含む領域と感圧導電ゴム５との間にステンレス板等からなる平板部材６を介在させている。これにより、駆動部材７の弾性板部７ｂの弾性変形によって加圧部７ｅに撓みが生じた場合にも、平板部材６によって感圧導電ゴム５の所望領域に略均等な加圧力を付与することができるため、信頼性が高まる。
【００３２】
なお、こうして傾動操作した後に操作力が取り除かれると、反転していたドーム形状部３ａが押圧ノブ８を押し上げながら元の形状に戻るため、押圧ノブ８および操作部材９は元の水平姿勢に戻って図６に示す状態に自動復帰する。その結果、操作部材９の牽引部９ｃに持ち上げられていた駆動部材７のフック部７ｃが下動して、感圧導電ゴム５に対する加圧部７ｅの加圧力が失われるため、感圧導電ゴム５の圧縮部分が元の厚みに戻ると共に周縁固定接点１３から離隔し、傾動操作用のアナログ信号は遮断される。
【００３３】
また、非操作状態でユーザが押圧ノブ８を所定ストローク押下すると、図８に示すように、センタープッシュ操作を行うことができる。かかるセンタープッシュ操作時には、ユーザに押し込まれて下動する押圧ノブ８が反転ばね３のドーム形状部３ａを反転させるため、クリック感が生起されると共に、ドーム形状部３ａが中央固定接点１１に当接し、反転ばね３を介して中央固定接点１１と共通固定接点１２とが導通されたことによるオン信号が出力される。なお、押圧ノブ８が下動すると操作部材９や連結部材１０も追動して下動するが、駆動部材７が感圧導電ゴム５を下から加圧することはないので、傾動操作用のアナログ信号が誤検出されることはない。したがって、傾動操作用接点機構はオフ状態に保たれており、前述した判定回路はセンタープッシュ操作用のオン信号を有効と判定する。つまり、ユーザは押圧ノブ８をセンタープッシュ操作することによって所定の入力操作を行うことができ、かつ、そのセンタープッシュ操作が確実に行われたか否かをクリック感の有無によって確認することができる。
【００３４】
なお、こうしてセンタープッシュ操作した後に操作力が取り除かれると、反転していたドーム形状部３ａが押圧ノブ８を押し上げながら元の形状に戻るため、押圧ノブ８および操作部材９は元の高さ位置まで上動して図６に示す状態に自動復帰する。その結果、中央固定接点１１と共通固定接点１２との導通が解除されて、センタープッシュ操作用のオン信号は遮断される。
【００３５】
以上説明したように本実施形態例に係る多方向入力装置は、センタープッシュ操作用の接点対（中央固定接点１１および共通固定接点１２）を基台１の上面側の第１の主面１ａに配設し、かつ傾動操作用の接点対（周縁固定接点１３および共通固定接点１４）を基台１の下面側の第２の主面１ｂに配設しているため、基台１を大径化しなくても、これら両接点対を無理なく配設できて入力装置の小型化が図りやすくなっている。また、一方の第１の主面１ａに配設された反転ばね３と他方の第２の主面１ｂに配設された傾動操作用の接点対とが干渉する虞がないため、反転ばね１０として長寿命な大きさのものを無理なく使用することができて信頼性が高まっている。
【００３６】
しかも、この多方向入力装置は、操作部材９が反転ばね３の反力に抗して傾動操作され、操作部材９を所定角度傾動させると反転ばね３が反転するようになっており、反転ばね３の反転時には操作部材９の傾動支点（上動した牽引部９ｃ）付近に感圧導電ゴム５の反力を加えることができるので、反転動作によって生起されるクリック感がさほど弱くならず、明瞭なクリック感を感得できるようになっている。つまり、傾動操作時に明瞭なクリック感を生起させることができるため、傾動操作が確実に行えたか否かをクリック感の有無によって容易に確認できる使い勝手の良い多方向入力装置が実現されている。
【００３７】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、感圧導電ゴム５がその全周に亘って基台１の第２の主面１ｂと対向する環状に形成されているため、部品点数を削減できて組立性も良好である。ただし、複数の感圧導電ゴムを周方向に分散して配設するという構成にしてもよい。
【００３８】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、駆動部材７が弾性板部７ｂとフック部７ｃと取付部７ｄと加圧部７ｅとを有する金属板からなり、傾動操作時にフック部７ｃが操作部材９に牽引されると共に、このフック部７ｃと取付部７ｄとの間で弾性板部７ｂが弾性変形するようにしてあるため、取付部７ｄを利用して駆動部材７を基台１の所定位置に取り付けることが容易であると共に、傾動操作時に弾性板部７ｂの弾性変形を利用して加圧部７ｅで感圧導電ゴム５を大きく圧縮させることが容易である。しかも、この駆動部材７は、複数の弾性板部７ｂやフック部７ｃ、取付部７ｄ、加圧部７ｅ等をそれぞれ周方向に分散して設けた略環状な１枚の金属板からなるため、部品点数を削減できて組立性も良好である。
【００３９】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、基台１の第２の主面１ｂにおいて傾動操作用の接点対を構成する周縁固定接点１３を共通固定接点１４に対して第１の主面１ａ側へずらした位置に配設することによって、この周縁固定接点１３と非操作時の感圧導電ゴム５との間にクリアランスを確保しているため、操作部材９をある程度傾動させない限り両固定接点１３，１４どうしが感圧導電ゴム５によって導通されないようになっている。それゆえ、操作部材９に軽く手が触れただけで不所望なアナログ信号が出力されてしまう虞がなく、この点でも使い勝手が向上している。
【００４０】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、操作部材９のセンタ孔９ａの周縁部を押圧ノブ８の鍔部８ａに係合させることによって、操作部材９が押圧ノブ８を介して反転ばね３に支持されるという構成にしてあるため、押圧ノブ８を押下するセンタープッシュ操作時に誤って操作部材９を傾動操作してしまう可能性が低く、誤操作が防止しやすくなっている。ただし、操作部材９の中央部に突設した押圧突起を押下してセンタープッシュ操作を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１ 基台
１ａ 第１の主面
１ｂ 第２主面
１ｃ 係合溝
１ｄ 切欠き部
２ 枠体
３ 反転ばね
３ａ ドーム形状部
４ 封止テープ
５ 感圧導電ゴム
６ 平板部材
７ 駆動部材
７ｂ 弾性板部
７ｃ フック部
７ｄ 取付部
７ｅ 加圧部
８ 押圧ノブ
８ａ 鍔部
９ 操作部材
９ａ センタ孔（開口）
９ｃ 牽引部
１０ 連結部材
１０ａ 第１連結部
１０ｂ 第２連結部
１１ 中央固定接点（第１の接点対）
１２ 共通固定接点（第１の接点対）
１３ 周縁固定接点（第２の接点対）
１４ 共通固定接点（第２の接点対）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタープッシュ操作時に駆動されて反転動作する導電性の反転ばねと、傾動可能に支持された操作部材と、前記反転ばねが搭載される第１の主面に該反転ばねを介して導通可能な第１の接点対を配設すると共に、前記第１の主面と反対側の第２の主面に複数組の第２の接点対を周方向に分散配設した基台と、前記第２の接点対に対向して配置された感圧導電ゴムと、傾動操作された前記操作部材に駆動されて前記感圧導電ゴムを前記第２の主面に向けて加圧する駆動部材と、を備えたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記操作部材は前記反転ばねの反力に抗して傾動操作され、前記操作部材を所定角度傾動させることによって前記反転ばねが反転するようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記感圧導電ゴムはその全周に亘って前記第２の主面と対向する環状に形成されていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記駆動部材が、前記操作部材に牽引されるフック部と、前記感圧導電ゴムを加圧する加圧部と、前記基台に取着される取付部とが形成された金属板からなり、前記フック部が牽引されるときに、該フック部と前記取付部との間で前記駆動部材が弾性変形するようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項５】
請求項４の記載において、前記駆動部材が、複数の前記フック部と複数の前記加圧部と複数の前記取付部とがそれぞれ周方向に分散されている略環状の１枚の金属板からなることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項６】
請求項５の記載において、前記感圧導電ゴムと対向する環状に形成された平板部材を備え、この平板部材を前記駆動部材のうち前記加圧部を含む領域と前記感圧導電ゴムとの間に介在させたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項の記載において、前記操作部材の外周部と前記駆動部材の外周部とを上下動可能に連結する環状の連結部材を備え、傾動操作された前記操作部材が前記連結部材を介して前記駆動部材を牽引するようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項の記載において、鍔部を有して前記反転ばね上に搭載された押圧ノブを備え、前記操作部材の中央部に開設された開口の周縁部を前記鍔部に係合させることによって、前記操作部材が前記押圧ノブを介して前記反転ばねに支持されていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項の記載において、前記第２の接点対を構成する一方の固定接点が接地用の共通固定接点であり、かつ他方の固定接点を前記共通固定接点に対して前記第１の主面側へずらした位置に配設することによって、この他方の固定接点と非操作時の前記感圧導電ゴムとの間にクリアランスを確保したことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項１】
センタープッシュ操作時に駆動されて反転動作する導電性の反転ばねと、傾動可能に支持された操作部材と、前記反転ばねが搭載される第１の主面に該反転ばねを介して導通可能な第１の接点対を配設すると共に、前記第１の主面と反対側の第２の主面に複数組の第２の接点対を周方向に分散配設した基台と、前記第２の接点対に対向して配置された感圧導電ゴムと、傾動操作された前記操作部材に駆動されて前記感圧導電ゴムを前記第２の主面に向けて加圧する駆動部材と、を備えたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記操作部材は前記反転ばねの反力に抗して傾動操作され、前記操作部材を所定角度傾動させることによって前記反転ばねが反転するようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記感圧導電ゴムはその全周に亘って前記第２の主面と対向する環状に形成されていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記駆動部材が、前記操作部材に牽引されるフック部と、前記感圧導電ゴムを加圧する加圧部と、前記基台に取着される取付部とが形成された金属板からなり、前記フック部が牽引されるときに、該フック部と前記取付部との間で前記駆動部材が弾性変形するようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項５】
請求項４の記載において、前記駆動部材が、複数の前記フック部と複数の前記加圧部と複数の前記取付部とがそれぞれ周方向に分散されている略環状の１枚の金属板からなることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項６】
請求項５の記載において、前記感圧導電ゴムと対向する環状に形成された平板部材を備え、この平板部材を前記駆動部材のうち前記加圧部を含む領域と前記感圧導電ゴムとの間に介在させたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項の記載において、前記操作部材の外周部と前記駆動部材の外周部とを上下動可能に連結する環状の連結部材を備え、傾動操作された前記操作部材が前記連結部材を介して前記駆動部材を牽引するようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項の記載において、鍔部を有して前記反転ばね上に搭載された押圧ノブを備え、前記操作部材の中央部に開設された開口の周縁部を前記鍔部に係合させることによって、前記操作部材が前記押圧ノブを介して前記反転ばねに支持されていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項の記載において、前記第２の接点対を構成する一方の固定接点が接地用の共通固定接点であり、かつ他方の固定接点を前記共通固定接点に対して前記第１の主面側へずらした位置に配設することによって、この他方の固定接点と非操作時の前記感圧導電ゴムとの間にクリアランスを確保したことを特徴とする多方向入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２７７９２８（Ｐ２０１０−２７７９２８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３１０６２（Ｐ２００９−１３１０６２）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【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２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【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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