多方向入力装置
【課題】操作部材の軸部を傾動させたときに生じる摺動抵抗が傾動方向によってばらつかず、かつ装置全体の小型化が図りやすい多方向入力装置を提供すること。
【解決手段】外方へ延びる操作軸部１ａを有する操作レバー１と、操作レバー１を多方向へ傾動可能に支持する基台３と、傾動操作された操作部材２に駆動されて位置を変化させる駆動レバー４，５と、各駆動レバー４，５の位置変化を検出する検出手段８，９とを備えた多方向入力装置であって、操作レバー１に設けたフランジ部材１２と操作軸部１ａに外装した摺接部材１３との間に、先端側が基端側よりも小径となるテーパ状に巻回されたコイルばね１４を圧縮状態で介設して、基台３に固定された規制部材１５の受け面１５ａに摺接部材１３の摺接面１３ｂを弾接させる。摺接部材１３の下面側にはコイルばね１４を配置させるための収納空間１３ａが設けられている。
【解決手段】外方へ延びる操作軸部１ａを有する操作レバー１と、操作レバー１を多方向へ傾動可能に支持する基台３と、傾動操作された操作部材２に駆動されて位置を変化させる駆動レバー４，５と、各駆動レバー４，５の位置変化を検出する検出手段８，９とを備えた多方向入力装置であって、操作レバー１に設けたフランジ部材１２と操作軸部１ａに外装した摺接部材１３との間に、先端側が基端側よりも小径となるテーパ状に巻回されたコイルばね１４を圧縮状態で介設して、基台３に固定された規制部材１５の受け面１５ａに摺接部材１３の摺接面１３ｂを弾接させる。摺接部材１３の下面側にはコイルばね１４を配置させるための収納空間１３ａが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外方へ延びる軸部を有する操作部材を傾動操作することにより、傾動方向や傾動角度に応じた電気信号が取り出せるようになっている多方向入力装置に係り、特に、多方向へ傾動可能な操作部材のガタを抑制するためのガタ防止対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の多方向入力装置では、操作力が付与されて操作部材の軸部が傾動すると、操作部材に駆動される駆動部材が位置を変化させ、この駆動部材の位置変化が可変抵抗器やロータリエンコーダ等の検出手段によって検出されるようになっている。かかる多方向入力装置において、操作部材の軸部は筐体の上部開口を貫通して外方へ突出しており、この筐体の内部で一対の駆動部材が操作部材と係合している。操作部材はその軸部が多方向へ傾動可能となるように支持されており、一対の駆動部材は互いの軸線方向を直交させて回動可能に支持されている。また、操作部材の軸部はその傾動中心から遠ざかる向きに延びており、操作力が付与される部位は傾動中心から大きく離れていることが多いため、傾動時の軸部のガタを防止する対策が必要な場合がある。
【０００３】
このような多方向入力装置における操作部材のガタ防止対策として、操作部材の軸部に上下一対の摺接部材と圧縮コイルばねを外装し、両摺接部材を軸部の軸線方向に移動可能となすと共に、各摺接部材の摺接面を相異なる駆動部材の受け面に弾接させるという構成のものが従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来例において、上側の摺接部材の摺接面は上向きに凸の湾曲面からなり、下側の摺接部材の摺接面は下向きに凸の湾曲面からなり、これら一対の摺接部材の間には圧縮コイルばねが介設されて両摺接部材を離反する向きに弾性付勢している。また、操作部材に駆動される一方の駆動部材の下面側には上側の摺接部材の摺接面が弾接する受け面が設けられており、該受け面は凹状の湾曲面からなる。同様に、他方の駆動部材の上面側には下側の摺接部材の摺接面が弾接する受け面が設けられており、該受け面も凹状の湾曲面からなる。これにより、操作力が付与されて操作部材の軸部が傾動したときに、その傾動方向に応じて各摺接部材をそれぞれ対応する駆動部材の受け面に沿って円滑に摺動させることが可能となるため、操作部材の軸部が傾動時にガタを生じなくなって操作性が良好となる。
【０００４】
なお、上記の従来例では、互いの軸線方向を直交させて回動可能に支持された一対の駆動部材の回転方向や回転角度に応じた電気信号が、それぞれ対応する可変抵抗器から出力されるため、操作部材の軸部を任意方向へ傾動させたときに、その傾動方向および傾動角度が各可変抵抗器の出力値に基づいて検出できるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−９９３３７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、前述した従来例では、操作部材の軸部に外装した上下一対の摺接部材を相異なる受け面に弾接させており、各摺接部材とその受け面との間の摺動抵抗が同じになるように設定することは困難なため、軸部の傾動方向によって摺動抵抗が異なったものになってしまうという問題があり、このことが操作感触に悪影響を及ぼす要因となっていた。また、かかる従来例では、一対の摺接部材の間に圧縮コイルばねを介設することにより、両摺接部材を上下の駆動部材に向けて弾性付勢されるようになっているため、装置全体の小型化が阻害されやすいという問題があった。
【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、操作部材の軸部を傾動させたときに生じる摺動抵抗が傾動方向によってばらつかず、かつ装置全体の小型化が図りやすい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に、本発明は、開口部の周囲に受け部が設けられた規制部材と、前記開口部を貫通して外方へ延びる軸部を有する操作部材と、前記軸部が多方向へ傾動可能となるように前記操作部材を支持する支持手段と、前記軸部にその軸線方向へ移動可能に外装されて該軸部の傾動時に前記受け部に対して摺動する摺接部材と、この摺接部材を前記受け部に向けて弾性付勢する付勢手段と、前記軸部の傾動を検出する検出手段とを備えた多方向入力装置において、前記摺接部材の一面で前記受け部に弾接する摺接面が前記軸部の傾動中心を球心とする凸状球面に沿って形成されており、かつ、前記付勢手段として先端側が基端側よりも小径となるテーパ状に巻回された圧縮コイルばねを用い、この圧縮コイルばねを前記摺接部材の他面側に設けた収納空間に配置させて、前記操作部材に設けたフランジ部にて前記圧縮コイルばねの基端部を保持すると共に、前記圧縮コイルばねの先端部によって前記傾動中心から離れる向きに弾性付勢される前記摺接部材の移動を前記受け部が規制するように構成にした。
【０００８】
このように構成された多方向入力装置では、圧縮コイルばねの付勢力で規制部材の受け部に弾接している摺接部材の摺接面が、操作部材の軸部の傾動中心を球心とする凸状球面に沿って形成されているため、該軸部がどの方向へ傾動しても摺接部材を受け部に沿って円滑に摺動させることができてガタを防止でき、摺接面と受け部との間の摺動抵抗が傾動方向によってばらつく虞もない。また、摺接部材の他面側（摺接面が形成されている側とは逆側）に設けた収納空間に、テーパ状に巻回された圧縮コイルばねを配置させているため、装置全体の小型化が図りやすくなる。
【０００９】
上記の構成において、支持手段が、第１の回動軸を介して操作部材を軸支する駆動部材と、第１の回動軸と軸線方向を直交させた第２の回動軸を介して駆動部材を軸支する基台とを含み、この基台に規制部材が取り付けられていると、操作部材を多方向へ傾動操作可能に支持する簡素な構造が実現できる。また、基台に組み付けた操作部材の軸部に圧縮コイルばねと摺接部材を外装させてから該基台に規制部材を取り付けることができるため、組立性も良好となる。
【００１０】
その際、基台を収納する筐体をさらに備え、この筐体の上蓋部に規制部材の開口部と対向して操作部材の軸部を貫通させる上部開口が設けられていると共に、規制部材が筐体の上蓋部と基台とで挟持されるようにしてあると、取付ねじ等を用いることなく簡単に規制部材を基台に固定できるため、組立性が一層向上する。この場合において、規制部材に設けた一対の位置決め突起が、基台側に設けた一対の位置決め孔に挿入されるという構成にしてあると、規制部材を基台に位置決めして取り付ける作業が極めて容易に行える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の多方向入力装置は、操作部材のフランジ部に保持された圧縮コイルばねが軸部に外装された摺接部材を弾性付勢して、該摺接部材の摺接面を規制部材の受け部に弾接させていると共に、摺接部材の摺接面が軸部の傾動中心を球心とする凸状球面に沿って形成されているため、軸部がどの方向へ傾動しても摺接部材を受け部に沿って円滑に摺動させることができてガタを防止でき、摺接面と受け部との間の摺動抵抗が傾動方向によってばらつく虞もない。また、摺接部材に設けた収納空間にテーパ状に巻回された圧縮コイルばねを配置させているため、装置全体の小型化が図りやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の分解斜視図、図２は該多方向入力装置の断面図、図３は該多方向入力装置の筐体等を除く本体部分を示す外観図、図４は該本体部分の平面図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図、図６は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図７は該多方向入力装置で操作レバーの近傍に配設される各部材を示す要部分解斜視図である。ただし、図４において回転モータは図示省略されている。
【００１３】
これらの図に示す多方向入力装置は、自動車のセンターコンソール等に設置されて、電気制御された力覚が操作レバー１に付与されるという車載用の力覚付与型入力装置であり、操作レバー１の操作軸部１ａを傾倒させることによって入力操作が行えるようになっている。かかる力覚付与型入力装置は、エアコンやオーディオやナビゲーション等の車載用制御機器の機能調整を１つの操作レバー１に集約し、この操作レバー１の手動操作によって機器の選択や機能調整等を行う際に、操作レバー１の操作量や操作方向に応じた抵抗感や推力等の外力を付与することにより、操作フィーリングを良好にして所望の操作が確実に行えるようにしたフォースフィードバック機能付きの入力装置である。
【００１４】
本実施形態例に係る多方向入力装置は、その本体部分が上ケース１０１と下ケース１０２とを組み合わせてなる筐体１００の内部で母基板１１０上に実装されており、操作レバー１の操作軸部１ａが上ケース１０１の上蓋部１０１ａに設けられた上部開口１０１ｂを貫通して上方へ突出している。この多方向入力装置の本体部分は、回路基板２上に立設された基台３と、基台３に回動可能に軸支されて互いの軸線方向を直交させている第１および第２の駆動レバー４，５と、第２の駆動レバー５を介して基台３に傾動可能に支持された操作レバー１と、回路基板２上に搭載されて互いの回転軸６ａ，７ａを直交させている第１および第２の回転モータ６，７と、回路基板２上に実装されたロータリエンコーダ８，９およびフォトインタラプタ１０，１１と、図示せぬ制御部とを備えて概略構成されている。そして、操作レバー１を任意方向へ傾動操作すると、この操作レバー１に付与される操作力によって駆動レバー４や駆動レバー５が回転駆動されるようになっている。
【００１５】
操作レバー１は、その傾動中心Ｃ（図５参照）から上方へ延びる操作軸部１ａと、傾動中心Ｃから下方へ延びる駆動軸部１ｂとを有する。筐体１００の上方に突出している操作軸部１ａの上端部には図示せぬ操作ノブが固着される。この操作軸部１ａにはテーパ面１２ａを有するフランジ部材１２が外嵌されており、テーパ面１２ａに沿うテーパ状に巻回されたコイルばね１４がフランジ部材１２上に搭載されている。このコイルばね１４は、フランジ部材１２の環状内底面とドーム状の摺接部材１３の内壁上面との間に圧縮状態で介設されており、摺接部材１３の下面側にはコイルばね１４が配置される円錐台形状の収納空間１３ａが形成されている。また、摺接部材１３の上面側は、取付部材１６を介して基台３に固定された規制部材１５の受け面１５ａに弾接する摺接面１３ｂとなっており、操作レバー１の傾動に伴って摺接部材１３が受け面１５ａに対して摺動するようになっている。ここで、摺接部材１３の摺接面１３ｂは操作レバー１の傾動中心Ｃを球心とする凸状球面に沿って形成されており、受け面１５ａは摺接面１３ｂと曲率半径が同等な凹状球面に沿って形成されている。また、摺接部材１３には操作軸部１ａを貫通させる中央孔１３ｃが形成されている。これらフランジ部材１２とコイルばね１４および摺接部材１３はいずれも上方から操作軸部１ａに外挿して組み付けられている。なお、コイルばね１４は下側の大径部分がフランジ部材１２に保持される基端部である。また、コイルばね１４の上側の先端部は、摺接部材１３を操作軸部１ａに沿って傾動中心Ｃから離す方向へ常時弾性付勢しているが、この方向への摺接部材１３の移動は基台３に固定された規制部材１５によって規制されている。
【００１６】
一方、操作レバー１の駆動軸部１ｂは第１の駆動レバー４の長孔４ａに挿通されている。操作レバー１のやや幅広な中央部には回転軸となるレバー軸１７が挿通されており、このレバー軸１７を介して操作レバー１が第２の駆動レバー５に回動可能に軸支されている。
【００１７】
基台３は、２枚の支持板３１，３２を連結板３３やスペーサ３４を介して一体化したものである。一方の支持板３１は平面視Ｌ字形状の金属板で、他方の支持板３２は平面視Ｗ字形状の金属板である。これら両支持板３１，３２は、互いに対向するように配置して両端に連結板３３をかしめ固定することにより強固に連結されている。また、両支持板３１，３２の対向間隔は、ねじ部材３５を用いて固定されたスペーサ３４によって精度良く規定されている。この基台３の相対向する２箇所の隅部には、それぞれ位置決め孔１６ａを有する取付部材１６が嵌着されている。
【００１８】
規制部材１５には、摺接部材１３の上部を露出させる円形の開口部１５ｂが設けられており、開口部１５ｂの周縁部の内壁が受け面１５ａとなっている。この開口部１５ｂは上ケース１０１の上部開口１０１ｂ内に露出しており、操作軸部１ａが開口部１５ｂと中央孔１３ｃおよび上部開口１０１ｂを貫通している。また、規制部材１５には、開口部１５ｂを挟んで逆向きに横へせり出す一対の延在部１５ｃが設けられていると共に、各延在部１５ｃに位置決め突起１５ｄが垂設されている。図２に示すように、これら一対の位置決め突起１５ｄは、基台３に嵌着されている一対の取付部材１６の位置決め孔１６ａに挿入されている。また、各延在部１５ｃは、各取付部材１６と上ケース１０１の上蓋部１０１ａとによって挟持されている。
【００１９】
第１の駆動レバー４には、相対向する一対の軸部４１と、長孔４ａを有する枠状部４２と、枠状部４２から起立する一側壁に突設されて先端に歯部４ｂを有するギヤ部４３とが設けられている（図７参照）。また、枠状部４２から起立する他側壁にはＬ字状の検出板４４が固着されている。各軸部４１は軸受部材４５を介して基台３の上端部に回動可能に取り付けられており、これら軸部４１の軸線はレバー軸１７の軸線や長孔４ａの長手方向と平行に設定されている。この第１の駆動レバー４は、軸部４１の軸線と交差する向きに操作軸部１ａが傾動操作されたときに、駆動軸部１ｂに駆動されて回転移動するようになっている。なお、検出板４４は、第１の駆動レバー４が回転駆動されるのに伴ってフォトインタラプタ１０の凹部１０ａ内を通過するようになっている。
【００２０】
また、第１の駆動レバー４の枠状部４２には、舌状部１８ａを有する板ばね１８が装着されている。この板ばね１８を枠状部４２に取り付けると、舌状部１８ａが操作レバー１の駆動軸部１ｂに弾接するように設定されているため、駆動軸部１ｂは長孔４ａの内壁の一側面に軽く押し付けられた状態になっている。この板ばね１８は、駆動軸部１ｂと長孔４ａの内壁との間のガタを防止するために付設されたものである。
【００２１】
第２の駆動レバー５には、相対向する一対の軸部５１と、レバー軸１７を介して操作レバー１を回動可能に軸支する保持部５２と、保持部５２の一側部に突設されて先端に歯部５ａを有するギヤ部５３とが設けられている（図７参照）。また、保持部５２の他側部にはＬ字状の検出板５４が固着されている。各軸部５１は軸受部材５５を介して基台３の上端部に回動可能に取り付けられており、これら軸部５１の軸線は第１の駆動レバー４の軸線やレバー軸１７の軸線と直交する向きに設定されている。この第２の駆動レバー５は、軸部５１の軸線と交差する向きに操作軸部１ａが傾動操作されたときに、操作レバー１に駆動されて回転移動するようになっている。つまり、第１および第２の駆動レバー４，５は互いの軸線方向を直交させた配置で基台３に軸支されており、第２の駆動レバー５を介して操作レバー１が多方向へ傾動可能となるように基台３に支持されている。なお、検出板５４は、第２の駆動レバー５が回転駆動されるのに伴ってフォトインタラプタ１１の凹部１１ａ内を通過するようになっている。
【００２２】
回転モータ６，７は互いの回転軸６ａ，７ａを直交させた配置で回路基板２上に搭載されている。第１の回転モータ６の回転軸６ａはロータリエンコーダ８のコード板８１の中心部に連結されており、これら回転軸６ａとコード板８１は一体的に回転する。また、第１の駆動レバー４を回転させる操作力が付与されると、ギヤ部４３を介して回転軸６ａが回転駆動されるようになっている。同様に、第２の回転モータ７の回転軸７ａはロータリエンコーダ９のコード板９１の中心部に連結されており、これら回転軸７ａとコード板９１は一体的に回転すると共に、第２の駆動レバー５を回転させる操作力が付与されると、ギヤ部５３を介して回転軸７ａが回転駆動されるようになっている。
【００２３】
ロータリエンコーダ８は、上記したコード板８１と回路基板２上に実装されたフォトインタラプタ８２とで構成され、コード板８１の一部がフォトインタラプタ８２の凹部８２ａ内に配置されている。フォトインタラプタ８２には、凹部８２ａを介して対向する図示せぬＬＥＤ（発光素子）とフォトトランジスタ（受光素子）が備えられており、コード板８１の回転情報を検知できるようになっている。同様に、ロータリエンコーダ９は、上記したコード板９１と回路基板２上に実装されたフォトインタラプタ９２とで構成され、コード板９１の一部がフォトインタラプタ９２の凹部９２ａ内に配置されているため、このフォトインタラプタ９２によってコード板９１の回転情報を検知できるようになっている。
【００２４】
フォトインタラプタ１０には凹部１０ａを介して対向する図示せぬＬＥＤとフォトトランジスタが備えられている。このフォトインタラプタ１０は、第１の駆動レバー４の検出板４４が凹部１０ａ内から外れた位置にあるときにはオン信号を出力するが、第１の駆動レバー４の回転に伴って検出板４４が凹部１０ａ内へ入り込むと、ＬＥＤの光が遮蔽されるためオフ信号を出力する。同様に、フォトインタラプタ１１は、第２の駆動レバー５の検出板５４が凹部１１ａ内から外れた位置にあるときにはオン信号を出力し、検出板５４が凹部１１ａ内へ入り込むとオフ信号を出力する。各フォトインタラプタ１０，１１から出力された信号は図示せぬ制御部に取り込まれて、駆動レバー４，５の基準位置が演算されるようになっている。さらに、この制御部にはロータリエンコーダ８，９のフォトインタラプタ８２，９２で検知された信号が取り込まれて、駆動レバー４，５の基準位置からの回転方向と回転量が演算されるようになっている。
【００２５】
上記の制御部はメモリに記憶されたデータやプログラムに基づいて決定した制御信号を回転モータ６，７に出力する。この制御信号は操作レバー１に付与される操作フィーリングに対応する信号であり、信号の種類としては振動の発生や作動力（抵抗力または推力）の変更等がある。なお、この制御部の回路構成部品は回路基板２の底面や母基板１１０に実装されている。
【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。まず、この多方向入力装置のシステムを起動（電源オン）させると、前記制御部がフォトインタラプタ１０，１１の検知信号を取り込んで回転モータ６，７に制御信号を出力し、これら回転モータ６，７は駆動レバー４，５を回転駆動して操作レバー１を中立位置に自動復帰させる。この場合、回転モータ６，７はフォトインタラプタ１０，１１の出力がオフからオンに切り替わるように駆動レバー４，５を回転駆動すればよく、操作レバー１は両フォトインタラプタ１０，１１の出力が共にオフからオンに切り替わった時点で中立位置となる。
【００２７】
こうして操作レバー１を中立位置に自動復帰させた状態で、操作者が操作レバー１を任意方向へ傾動操作すると、その傾動方向に応じて第１の駆動レバー４や第２の駆動レバー５が操作レバー１に駆動されて回転移動する。そして、軸部４１を中心に回転する第１の駆動レバー４に連動してコード板８１が回転し、軸部５１を中心に回転する第２の駆動レバー５に連動してコード板９１が回転するため、ロータリエンコーダ８，９のフォトインタラプタ８２，９２によってコード板８１，９１の回転情報が検知され、その信号が前記制御部に取り込まれる。
【００２８】
この制御部は、フォトインタラプタ１０，１１の検知信号やフォトインタラプタ８２，９２の検知信号に基づいて、駆動レバー４，５の回転方向と回転量を演算すると共に、回転モータ６，７に所定の制御信号を出力する。一例を挙げると、操作レバー１が所定方向に所定量だけ傾動操作されたとき、上記の制御信号に基づく回転駆動力が回転モータ６，７から駆動レバー４，５に伝達されて、これら駆動レバー４，５を介して操作レバー１に傾動操作に抗する作動力が付与されると、この作動力が操作レバー１を手動操作する操作者にクリック感として認識されるようになっている。
【００２９】
このように本実施形態例に係る多方向入力装置は、コイルばね１４の付勢力で規制部材１５の受け面１５ａに弾接している摺接部材１３の摺接面１３ｂが、操作レバー１の傾動中心Ｃを球心とする凸状球面に沿って形成されており、受け面１５ａも摺接面１３ｂと曲率半径が同等な凹状球面に沿って形成されているため、操作軸部１ａがどの方向へ傾動しても、摺接部材１３を受け面１５ａに沿って円滑に摺動させることができる。それゆえ、傾動操作時に操作軸部１ａにガタが発生する虞がなく、摺接面１３ｂと受け面１５ａとの間の摺動抵抗が傾動方向によってばらつく虞もない。また、摺接部材１３の下面側に設けた収納空間１３ａ内にテーパ状に巻回されたコイルばね１４を配置させているため、装置全体の小型化が図りやすくなっている。
【００３０】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、操作レバー１がレバー軸１７を介して第２の駆動レバー５に回動可能に軸支され、このレバー軸１７と軸線方向を直交させた軸部５１を介して第２の駆動レバー５が基台３に回動可能に軸支されているため、操作レバー１を多方向へ傾動操作可能に支持する簡素な構造が実現されている。また、この多方向入力装置は、組立時に、基台３に組み付けた操作レバー１の操作軸部１ａにコイルばね１４と摺接部材１３を外装させた後、位置決め突起１５ｄを取付部材１６の位置決め孔１６ａに挿入することによって規制部材１５を基台３に簡単に取り付けることができる。しかも、この規制部材１５が上ケース１０１の上蓋部１０１ａと基台３に嵌着された取付部材１６とで挟持されるようになっているため、取付ねじ等を用いることなく簡単に規制部材１５を基台３に固定できて、組立性が良好である。
【００３１】
なお、上記の実施形態例では、コイルばね１４を保持するフランジ部材１２が操作軸部１ａに後付けされているが、操作軸部１ａと一体に形成されたフランジ部にてコイルばね１４を保持してもよい。また、上記の実施形態例では、受け面１５ａが摺接面１３ｂと面接触するように構成されているが、規制部材１５の内壁に設けた適宜形状の受け部に摺接面１３ｂを線接触や点接触させるという構成であってもよい。さらに、力覚付与型入力装置以外の多方向入力装置における同様のガタ防止対策に本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の分解斜視図である。
【図２】該多方向入力装置の断面図である。
【図３】該多方向入力装置の筐体等を除く本体部分を示す外観図である。
【図４】該本体部分の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】該多方向入力装置で操作レバーの近傍に配設される各部材を示す要部分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 操作レバー
１ａ 操作軸部（軸部）
２ 回路基板
３ 基台
４ 第１の駆動レバー
５ 第２の駆動レバー（駆動部材）
６，７ 回転モータ
８，９ ロータリエンコーダ
１０，１１ フォトインタラプタ
１２ フランジ部材（フランジ部）
１３ 摺接部材
１３ａ 収納空間
１３ｂ 摺接面
１４ コイルばね（圧縮コイルばね）
１５ 規制部材
１５ａ 受け面（受け部）
１５ｂ 開口部
１５ｄ 位置決め突起
１６ 取付部材
１６ａ 位置決め孔
１７ レバー軸（第１の回動軸）
５１ 軸部（第２の回動軸）
１００ 筐体
１０１ａ 上蓋部
１０１ｂ 上部開口
１１０ 母基板
Ｃ 傾動中心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外方へ延びる軸部を有する操作部材を傾動操作することにより、傾動方向や傾動角度に応じた電気信号が取り出せるようになっている多方向入力装置に係り、特に、多方向へ傾動可能な操作部材のガタを抑制するためのガタ防止対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の多方向入力装置では、操作力が付与されて操作部材の軸部が傾動すると、操作部材に駆動される駆動部材が位置を変化させ、この駆動部材の位置変化が可変抵抗器やロータリエンコーダ等の検出手段によって検出されるようになっている。かかる多方向入力装置において、操作部材の軸部は筐体の上部開口を貫通して外方へ突出しており、この筐体の内部で一対の駆動部材が操作部材と係合している。操作部材はその軸部が多方向へ傾動可能となるように支持されており、一対の駆動部材は互いの軸線方向を直交させて回動可能に支持されている。また、操作部材の軸部はその傾動中心から遠ざかる向きに延びており、操作力が付与される部位は傾動中心から大きく離れていることが多いため、傾動時の軸部のガタを防止する対策が必要な場合がある。
【０００３】
このような多方向入力装置における操作部材のガタ防止対策として、操作部材の軸部に上下一対の摺接部材と圧縮コイルばねを外装し、両摺接部材を軸部の軸線方向に移動可能となすと共に、各摺接部材の摺接面を相異なる駆動部材の受け面に弾接させるという構成のものが従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来例において、上側の摺接部材の摺接面は上向きに凸の湾曲面からなり、下側の摺接部材の摺接面は下向きに凸の湾曲面からなり、これら一対の摺接部材の間には圧縮コイルばねが介設されて両摺接部材を離反する向きに弾性付勢している。また、操作部材に駆動される一方の駆動部材の下面側には上側の摺接部材の摺接面が弾接する受け面が設けられており、該受け面は凹状の湾曲面からなる。同様に、他方の駆動部材の上面側には下側の摺接部材の摺接面が弾接する受け面が設けられており、該受け面も凹状の湾曲面からなる。これにより、操作力が付与されて操作部材の軸部が傾動したときに、その傾動方向に応じて各摺接部材をそれぞれ対応する駆動部材の受け面に沿って円滑に摺動させることが可能となるため、操作部材の軸部が傾動時にガタを生じなくなって操作性が良好となる。
【０００４】
なお、上記の従来例では、互いの軸線方向を直交させて回動可能に支持された一対の駆動部材の回転方向や回転角度に応じた電気信号が、それぞれ対応する可変抵抗器から出力されるため、操作部材の軸部を任意方向へ傾動させたときに、その傾動方向および傾動角度が各可変抵抗器の出力値に基づいて検出できるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−９９３３７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、前述した従来例では、操作部材の軸部に外装した上下一対の摺接部材を相異なる受け面に弾接させており、各摺接部材とその受け面との間の摺動抵抗が同じになるように設定することは困難なため、軸部の傾動方向によって摺動抵抗が異なったものになってしまうという問題があり、このことが操作感触に悪影響を及ぼす要因となっていた。また、かかる従来例では、一対の摺接部材の間に圧縮コイルばねを介設することにより、両摺接部材を上下の駆動部材に向けて弾性付勢されるようになっているため、装置全体の小型化が阻害されやすいという問題があった。
【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、操作部材の軸部を傾動させたときに生じる摺動抵抗が傾動方向によってばらつかず、かつ装置全体の小型化が図りやすい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に、本発明は、開口部の周囲に受け部が設けられた規制部材と、前記開口部を貫通して外方へ延びる軸部を有する操作部材と、前記軸部が多方向へ傾動可能となるように前記操作部材を支持する支持手段と、前記軸部にその軸線方向へ移動可能に外装されて該軸部の傾動時に前記受け部に対して摺動する摺接部材と、この摺接部材を前記受け部に向けて弾性付勢する付勢手段と、前記軸部の傾動を検出する検出手段とを備えた多方向入力装置において、前記摺接部材の一面で前記受け部に弾接する摺接面が前記軸部の傾動中心を球心とする凸状球面に沿って形成されており、かつ、前記付勢手段として先端側が基端側よりも小径となるテーパ状に巻回された圧縮コイルばねを用い、この圧縮コイルばねを前記摺接部材の他面側に設けた収納空間に配置させて、前記操作部材に設けたフランジ部にて前記圧縮コイルばねの基端部を保持すると共に、前記圧縮コイルばねの先端部によって前記傾動中心から離れる向きに弾性付勢される前記摺接部材の移動を前記受け部が規制するように構成にした。
【０００８】
このように構成された多方向入力装置では、圧縮コイルばねの付勢力で規制部材の受け部に弾接している摺接部材の摺接面が、操作部材の軸部の傾動中心を球心とする凸状球面に沿って形成されているため、該軸部がどの方向へ傾動しても摺接部材を受け部に沿って円滑に摺動させることができてガタを防止でき、摺接面と受け部との間の摺動抵抗が傾動方向によってばらつく虞もない。また、摺接部材の他面側（摺接面が形成されている側とは逆側）に設けた収納空間に、テーパ状に巻回された圧縮コイルばねを配置させているため、装置全体の小型化が図りやすくなる。
【０００９】
上記の構成において、支持手段が、第１の回動軸を介して操作部材を軸支する駆動部材と、第１の回動軸と軸線方向を直交させた第２の回動軸を介して駆動部材を軸支する基台とを含み、この基台に規制部材が取り付けられていると、操作部材を多方向へ傾動操作可能に支持する簡素な構造が実現できる。また、基台に組み付けた操作部材の軸部に圧縮コイルばねと摺接部材を外装させてから該基台に規制部材を取り付けることができるため、組立性も良好となる。
【００１０】
その際、基台を収納する筐体をさらに備え、この筐体の上蓋部に規制部材の開口部と対向して操作部材の軸部を貫通させる上部開口が設けられていると共に、規制部材が筐体の上蓋部と基台とで挟持されるようにしてあると、取付ねじ等を用いることなく簡単に規制部材を基台に固定できるため、組立性が一層向上する。この場合において、規制部材に設けた一対の位置決め突起が、基台側に設けた一対の位置決め孔に挿入されるという構成にしてあると、規制部材を基台に位置決めして取り付ける作業が極めて容易に行える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の多方向入力装置は、操作部材のフランジ部に保持された圧縮コイルばねが軸部に外装された摺接部材を弾性付勢して、該摺接部材の摺接面を規制部材の受け部に弾接させていると共に、摺接部材の摺接面が軸部の傾動中心を球心とする凸状球面に沿って形成されているため、軸部がどの方向へ傾動しても摺接部材を受け部に沿って円滑に摺動させることができてガタを防止でき、摺接面と受け部との間の摺動抵抗が傾動方向によってばらつく虞もない。また、摺接部材に設けた収納空間にテーパ状に巻回された圧縮コイルばねを配置させているため、装置全体の小型化が図りやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の分解斜視図、図２は該多方向入力装置の断面図、図３は該多方向入力装置の筐体等を除く本体部分を示す外観図、図４は該本体部分の平面図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図、図６は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図７は該多方向入力装置で操作レバーの近傍に配設される各部材を示す要部分解斜視図である。ただし、図４において回転モータは図示省略されている。
【００１３】
これらの図に示す多方向入力装置は、自動車のセンターコンソール等に設置されて、電気制御された力覚が操作レバー１に付与されるという車載用の力覚付与型入力装置であり、操作レバー１の操作軸部１ａを傾倒させることによって入力操作が行えるようになっている。かかる力覚付与型入力装置は、エアコンやオーディオやナビゲーション等の車載用制御機器の機能調整を１つの操作レバー１に集約し、この操作レバー１の手動操作によって機器の選択や機能調整等を行う際に、操作レバー１の操作量や操作方向に応じた抵抗感や推力等の外力を付与することにより、操作フィーリングを良好にして所望の操作が確実に行えるようにしたフォースフィードバック機能付きの入力装置である。
【００１４】
本実施形態例に係る多方向入力装置は、その本体部分が上ケース１０１と下ケース１０２とを組み合わせてなる筐体１００の内部で母基板１１０上に実装されており、操作レバー１の操作軸部１ａが上ケース１０１の上蓋部１０１ａに設けられた上部開口１０１ｂを貫通して上方へ突出している。この多方向入力装置の本体部分は、回路基板２上に立設された基台３と、基台３に回動可能に軸支されて互いの軸線方向を直交させている第１および第２の駆動レバー４，５と、第２の駆動レバー５を介して基台３に傾動可能に支持された操作レバー１と、回路基板２上に搭載されて互いの回転軸６ａ，７ａを直交させている第１および第２の回転モータ６，７と、回路基板２上に実装されたロータリエンコーダ８，９およびフォトインタラプタ１０，１１と、図示せぬ制御部とを備えて概略構成されている。そして、操作レバー１を任意方向へ傾動操作すると、この操作レバー１に付与される操作力によって駆動レバー４や駆動レバー５が回転駆動されるようになっている。
【００１５】
操作レバー１は、その傾動中心Ｃ（図５参照）から上方へ延びる操作軸部１ａと、傾動中心Ｃから下方へ延びる駆動軸部１ｂとを有する。筐体１００の上方に突出している操作軸部１ａの上端部には図示せぬ操作ノブが固着される。この操作軸部１ａにはテーパ面１２ａを有するフランジ部材１２が外嵌されており、テーパ面１２ａに沿うテーパ状に巻回されたコイルばね１４がフランジ部材１２上に搭載されている。このコイルばね１４は、フランジ部材１２の環状内底面とドーム状の摺接部材１３の内壁上面との間に圧縮状態で介設されており、摺接部材１３の下面側にはコイルばね１４が配置される円錐台形状の収納空間１３ａが形成されている。また、摺接部材１３の上面側は、取付部材１６を介して基台３に固定された規制部材１５の受け面１５ａに弾接する摺接面１３ｂとなっており、操作レバー１の傾動に伴って摺接部材１３が受け面１５ａに対して摺動するようになっている。ここで、摺接部材１３の摺接面１３ｂは操作レバー１の傾動中心Ｃを球心とする凸状球面に沿って形成されており、受け面１５ａは摺接面１３ｂと曲率半径が同等な凹状球面に沿って形成されている。また、摺接部材１３には操作軸部１ａを貫通させる中央孔１３ｃが形成されている。これらフランジ部材１２とコイルばね１４および摺接部材１３はいずれも上方から操作軸部１ａに外挿して組み付けられている。なお、コイルばね１４は下側の大径部分がフランジ部材１２に保持される基端部である。また、コイルばね１４の上側の先端部は、摺接部材１３を操作軸部１ａに沿って傾動中心Ｃから離す方向へ常時弾性付勢しているが、この方向への摺接部材１３の移動は基台３に固定された規制部材１５によって規制されている。
【００１６】
一方、操作レバー１の駆動軸部１ｂは第１の駆動レバー４の長孔４ａに挿通されている。操作レバー１のやや幅広な中央部には回転軸となるレバー軸１７が挿通されており、このレバー軸１７を介して操作レバー１が第２の駆動レバー５に回動可能に軸支されている。
【００１７】
基台３は、２枚の支持板３１，３２を連結板３３やスペーサ３４を介して一体化したものである。一方の支持板３１は平面視Ｌ字形状の金属板で、他方の支持板３２は平面視Ｗ字形状の金属板である。これら両支持板３１，３２は、互いに対向するように配置して両端に連結板３３をかしめ固定することにより強固に連結されている。また、両支持板３１，３２の対向間隔は、ねじ部材３５を用いて固定されたスペーサ３４によって精度良く規定されている。この基台３の相対向する２箇所の隅部には、それぞれ位置決め孔１６ａを有する取付部材１６が嵌着されている。
【００１８】
規制部材１５には、摺接部材１３の上部を露出させる円形の開口部１５ｂが設けられており、開口部１５ｂの周縁部の内壁が受け面１５ａとなっている。この開口部１５ｂは上ケース１０１の上部開口１０１ｂ内に露出しており、操作軸部１ａが開口部１５ｂと中央孔１３ｃおよび上部開口１０１ｂを貫通している。また、規制部材１５には、開口部１５ｂを挟んで逆向きに横へせり出す一対の延在部１５ｃが設けられていると共に、各延在部１５ｃに位置決め突起１５ｄが垂設されている。図２に示すように、これら一対の位置決め突起１５ｄは、基台３に嵌着されている一対の取付部材１６の位置決め孔１６ａに挿入されている。また、各延在部１５ｃは、各取付部材１６と上ケース１０１の上蓋部１０１ａとによって挟持されている。
【００１９】
第１の駆動レバー４には、相対向する一対の軸部４１と、長孔４ａを有する枠状部４２と、枠状部４２から起立する一側壁に突設されて先端に歯部４ｂを有するギヤ部４３とが設けられている（図７参照）。また、枠状部４２から起立する他側壁にはＬ字状の検出板４４が固着されている。各軸部４１は軸受部材４５を介して基台３の上端部に回動可能に取り付けられており、これら軸部４１の軸線はレバー軸１７の軸線や長孔４ａの長手方向と平行に設定されている。この第１の駆動レバー４は、軸部４１の軸線と交差する向きに操作軸部１ａが傾動操作されたときに、駆動軸部１ｂに駆動されて回転移動するようになっている。なお、検出板４４は、第１の駆動レバー４が回転駆動されるのに伴ってフォトインタラプタ１０の凹部１０ａ内を通過するようになっている。
【００２０】
また、第１の駆動レバー４の枠状部４２には、舌状部１８ａを有する板ばね１８が装着されている。この板ばね１８を枠状部４２に取り付けると、舌状部１８ａが操作レバー１の駆動軸部１ｂに弾接するように設定されているため、駆動軸部１ｂは長孔４ａの内壁の一側面に軽く押し付けられた状態になっている。この板ばね１８は、駆動軸部１ｂと長孔４ａの内壁との間のガタを防止するために付設されたものである。
【００２１】
第２の駆動レバー５には、相対向する一対の軸部５１と、レバー軸１７を介して操作レバー１を回動可能に軸支する保持部５２と、保持部５２の一側部に突設されて先端に歯部５ａを有するギヤ部５３とが設けられている（図７参照）。また、保持部５２の他側部にはＬ字状の検出板５４が固着されている。各軸部５１は軸受部材５５を介して基台３の上端部に回動可能に取り付けられており、これら軸部５１の軸線は第１の駆動レバー４の軸線やレバー軸１７の軸線と直交する向きに設定されている。この第２の駆動レバー５は、軸部５１の軸線と交差する向きに操作軸部１ａが傾動操作されたときに、操作レバー１に駆動されて回転移動するようになっている。つまり、第１および第２の駆動レバー４，５は互いの軸線方向を直交させた配置で基台３に軸支されており、第２の駆動レバー５を介して操作レバー１が多方向へ傾動可能となるように基台３に支持されている。なお、検出板５４は、第２の駆動レバー５が回転駆動されるのに伴ってフォトインタラプタ１１の凹部１１ａ内を通過するようになっている。
【００２２】
回転モータ６，７は互いの回転軸６ａ，７ａを直交させた配置で回路基板２上に搭載されている。第１の回転モータ６の回転軸６ａはロータリエンコーダ８のコード板８１の中心部に連結されており、これら回転軸６ａとコード板８１は一体的に回転する。また、第１の駆動レバー４を回転させる操作力が付与されると、ギヤ部４３を介して回転軸６ａが回転駆動されるようになっている。同様に、第２の回転モータ７の回転軸７ａはロータリエンコーダ９のコード板９１の中心部に連結されており、これら回転軸７ａとコード板９１は一体的に回転すると共に、第２の駆動レバー５を回転させる操作力が付与されると、ギヤ部５３を介して回転軸７ａが回転駆動されるようになっている。
【００２３】
ロータリエンコーダ８は、上記したコード板８１と回路基板２上に実装されたフォトインタラプタ８２とで構成され、コード板８１の一部がフォトインタラプタ８２の凹部８２ａ内に配置されている。フォトインタラプタ８２には、凹部８２ａを介して対向する図示せぬＬＥＤ（発光素子）とフォトトランジスタ（受光素子）が備えられており、コード板８１の回転情報を検知できるようになっている。同様に、ロータリエンコーダ９は、上記したコード板９１と回路基板２上に実装されたフォトインタラプタ９２とで構成され、コード板９１の一部がフォトインタラプタ９２の凹部９２ａ内に配置されているため、このフォトインタラプタ９２によってコード板９１の回転情報を検知できるようになっている。
【００２４】
フォトインタラプタ１０には凹部１０ａを介して対向する図示せぬＬＥＤとフォトトランジスタが備えられている。このフォトインタラプタ１０は、第１の駆動レバー４の検出板４４が凹部１０ａ内から外れた位置にあるときにはオン信号を出力するが、第１の駆動レバー４の回転に伴って検出板４４が凹部１０ａ内へ入り込むと、ＬＥＤの光が遮蔽されるためオフ信号を出力する。同様に、フォトインタラプタ１１は、第２の駆動レバー５の検出板５４が凹部１１ａ内から外れた位置にあるときにはオン信号を出力し、検出板５４が凹部１１ａ内へ入り込むとオフ信号を出力する。各フォトインタラプタ１０，１１から出力された信号は図示せぬ制御部に取り込まれて、駆動レバー４，５の基準位置が演算されるようになっている。さらに、この制御部にはロータリエンコーダ８，９のフォトインタラプタ８２，９２で検知された信号が取り込まれて、駆動レバー４，５の基準位置からの回転方向と回転量が演算されるようになっている。
【００２５】
上記の制御部はメモリに記憶されたデータやプログラムに基づいて決定した制御信号を回転モータ６，７に出力する。この制御信号は操作レバー１に付与される操作フィーリングに対応する信号であり、信号の種類としては振動の発生や作動力（抵抗力または推力）の変更等がある。なお、この制御部の回路構成部品は回路基板２の底面や母基板１１０に実装されている。
【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。まず、この多方向入力装置のシステムを起動（電源オン）させると、前記制御部がフォトインタラプタ１０，１１の検知信号を取り込んで回転モータ６，７に制御信号を出力し、これら回転モータ６，７は駆動レバー４，５を回転駆動して操作レバー１を中立位置に自動復帰させる。この場合、回転モータ６，７はフォトインタラプタ１０，１１の出力がオフからオンに切り替わるように駆動レバー４，５を回転駆動すればよく、操作レバー１は両フォトインタラプタ１０，１１の出力が共にオフからオンに切り替わった時点で中立位置となる。
【００２７】
こうして操作レバー１を中立位置に自動復帰させた状態で、操作者が操作レバー１を任意方向へ傾動操作すると、その傾動方向に応じて第１の駆動レバー４や第２の駆動レバー５が操作レバー１に駆動されて回転移動する。そして、軸部４１を中心に回転する第１の駆動レバー４に連動してコード板８１が回転し、軸部５１を中心に回転する第２の駆動レバー５に連動してコード板９１が回転するため、ロータリエンコーダ８，９のフォトインタラプタ８２，９２によってコード板８１，９１の回転情報が検知され、その信号が前記制御部に取り込まれる。
【００２８】
この制御部は、フォトインタラプタ１０，１１の検知信号やフォトインタラプタ８２，９２の検知信号に基づいて、駆動レバー４，５の回転方向と回転量を演算すると共に、回転モータ６，７に所定の制御信号を出力する。一例を挙げると、操作レバー１が所定方向に所定量だけ傾動操作されたとき、上記の制御信号に基づく回転駆動力が回転モータ６，７から駆動レバー４，５に伝達されて、これら駆動レバー４，５を介して操作レバー１に傾動操作に抗する作動力が付与されると、この作動力が操作レバー１を手動操作する操作者にクリック感として認識されるようになっている。
【００２９】
このように本実施形態例に係る多方向入力装置は、コイルばね１４の付勢力で規制部材１５の受け面１５ａに弾接している摺接部材１３の摺接面１３ｂが、操作レバー１の傾動中心Ｃを球心とする凸状球面に沿って形成されており、受け面１５ａも摺接面１３ｂと曲率半径が同等な凹状球面に沿って形成されているため、操作軸部１ａがどの方向へ傾動しても、摺接部材１３を受け面１５ａに沿って円滑に摺動させることができる。それゆえ、傾動操作時に操作軸部１ａにガタが発生する虞がなく、摺接面１３ｂと受け面１５ａとの間の摺動抵抗が傾動方向によってばらつく虞もない。また、摺接部材１３の下面側に設けた収納空間１３ａ内にテーパ状に巻回されたコイルばね１４を配置させているため、装置全体の小型化が図りやすくなっている。
【００３０】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、操作レバー１がレバー軸１７を介して第２の駆動レバー５に回動可能に軸支され、このレバー軸１７と軸線方向を直交させた軸部５１を介して第２の駆動レバー５が基台３に回動可能に軸支されているため、操作レバー１を多方向へ傾動操作可能に支持する簡素な構造が実現されている。また、この多方向入力装置は、組立時に、基台３に組み付けた操作レバー１の操作軸部１ａにコイルばね１４と摺接部材１３を外装させた後、位置決め突起１５ｄを取付部材１６の位置決め孔１６ａに挿入することによって規制部材１５を基台３に簡単に取り付けることができる。しかも、この規制部材１５が上ケース１０１の上蓋部１０１ａと基台３に嵌着された取付部材１６とで挟持されるようになっているため、取付ねじ等を用いることなく簡単に規制部材１５を基台３に固定できて、組立性が良好である。
【００３１】
なお、上記の実施形態例では、コイルばね１４を保持するフランジ部材１２が操作軸部１ａに後付けされているが、操作軸部１ａと一体に形成されたフランジ部にてコイルばね１４を保持してもよい。また、上記の実施形態例では、受け面１５ａが摺接面１３ｂと面接触するように構成されているが、規制部材１５の内壁に設けた適宜形状の受け部に摺接面１３ｂを線接触や点接触させるという構成であってもよい。さらに、力覚付与型入力装置以外の多方向入力装置における同様のガタ防止対策に本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の分解斜視図である。
【図２】該多方向入力装置の断面図である。
【図３】該多方向入力装置の筐体等を除く本体部分を示す外観図である。
【図４】該本体部分の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】該多方向入力装置で操作レバーの近傍に配設される各部材を示す要部分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 操作レバー
１ａ 操作軸部（軸部）
２ 回路基板
３ 基台
４ 第１の駆動レバー
５ 第２の駆動レバー（駆動部材）
６，７ 回転モータ
８，９ ロータリエンコーダ
１０，１１ フォトインタラプタ
１２ フランジ部材（フランジ部）
１３ 摺接部材
１３ａ 収納空間
１３ｂ 摺接面
１４ コイルばね（圧縮コイルばね）
１５ 規制部材
１５ａ 受け面（受け部）
１５ｂ 開口部
１５ｄ 位置決め突起
１６ 取付部材
１６ａ 位置決め孔
１７ レバー軸（第１の回動軸）
５１ 軸部（第２の回動軸）
１００ 筐体
１０１ａ 上蓋部
１０１ｂ 上部開口
１１０ 母基板
Ｃ 傾動中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部の周囲に受け部が設けられた規制部材と、前記開口部を貫通して外方へ延びる軸部を有する操作部材と、前記軸部が多方向へ傾動可能となるように前記操作部材を支持する支持手段と、前記軸部にその軸線方向へ移動可能に外装されて該軸部の傾動時に前記受け部に対して摺動する摺接部材と、この摺接部材を前記受け部に向けて弾性付勢する付勢手段と、前記軸部の傾動を検出する検出手段とを備えた多方向入力装置であって、
前記摺接部材の一面で前記受け部に弾接する摺接面が前記軸部の傾動中心を球心とする凸状球面に沿って形成されており、かつ、前記付勢手段として先端側が基端側よりも小径となるテーパ状に巻回された圧縮コイルばねを用い、この圧縮コイルばねを前記摺接部材の他面側に設けた収納空間に配置させて、前記操作部材に設けたフランジ部にて前記圧縮コイルばねの基端部を保持すると共に、前記圧縮コイルばねの先端部によって前記傾動中心から離れる向きに弾性付勢される前記摺接部材の移動を前記受け部が規制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２】
請求項１の記載において、前記支持手段が、第１の回動軸を介して前記操作部材を軸支する駆動部材と、前記第１の回動軸と軸線方向を直交させた第２の回動軸を介して前記駆動部材を軸支する基台とを含み、この基台に前記規制部材が取り付けられていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記基台を収納する筐体を備え、この筐体の上蓋部に前記開口部と対向して前記軸部を貫通させる上部開口が設けられていると共に、前記規制部材が前記上蓋部と前記基台とで挟持されるようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記規制部材に設けた一対の位置決め突起が、前記基台側に設けた一対の位置決め孔に挿入されていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項１】
開口部の周囲に受け部が設けられた規制部材と、前記開口部を貫通して外方へ延びる軸部を有する操作部材と、前記軸部が多方向へ傾動可能となるように前記操作部材を支持する支持手段と、前記軸部にその軸線方向へ移動可能に外装されて該軸部の傾動時に前記受け部に対して摺動する摺接部材と、この摺接部材を前記受け部に向けて弾性付勢する付勢手段と、前記軸部の傾動を検出する検出手段とを備えた多方向入力装置であって、
前記摺接部材の一面で前記受け部に弾接する摺接面が前記軸部の傾動中心を球心とする凸状球面に沿って形成されており、かつ、前記付勢手段として先端側が基端側よりも小径となるテーパ状に巻回された圧縮コイルばねを用い、この圧縮コイルばねを前記摺接部材の他面側に設けた収納空間に配置させて、前記操作部材に設けたフランジ部にて前記圧縮コイルばねの基端部を保持すると共に、前記圧縮コイルばねの先端部によって前記傾動中心から離れる向きに弾性付勢される前記摺接部材の移動を前記受け部が規制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２】
請求項１の記載において、前記支持手段が、第１の回動軸を介して前記操作部材を軸支する駆動部材と、前記第１の回動軸と軸線方向を直交させた第２の回動軸を介して前記駆動部材を軸支する基台とを含み、この基台に前記規制部材が取り付けられていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記基台を収納する筐体を備え、この筐体の上蓋部に前記開口部と対向して前記軸部を貫通させる上部開口が設けられていると共に、前記規制部材が前記上蓋部と前記基台とで挟持されるようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記規制部材に設けた一対の位置決め突起が、前記基台側に設けた一対の位置決め孔に挿入されている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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−４４４９０（Ｐ２０１０−４４４９０Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０６８４７（Ｐ２００８−２０６８４７）
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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