多方向入力装置
【課題】傾動操作時に誤作動する危険性が低く小型薄型化にも好適な多方向入力装置を提供すること。
【解決手段】基台１の内底面１ａの外周部に固定接点１１を配設し、内底面１ａの上方に放射状に配置された複数の可動接点片５ｂを支持体４によって片持ち梁状に支持すると共に、各可動接点片５ｂを覆うように配置されて多方向へ傾動操作可能な蓋状の操作体６と、操作体６の上動への移動を規制する環状のフレーム部材７とを備えた多方向入力装置であって、操作体６の外周部の複数箇所にフレーム部材７によって上動が規制される被規制部６ａを設けると共に、操作体６の被規制部６ａよりも内周側の複数箇所に押圧部６ｂを設けて、傾動操作時に操作体６の径方向一端側で被規制部６ａが傾動支点となり、径方向他端側で押圧部６ｂが下方に存する可動接点片５ｂの基端近傍を所定量押下することによって、この可動接点片５ｂの先端部が下方に存する固定接点１１に接触するようにした。
【解決手段】基台１の内底面１ａの外周部に固定接点１１を配設し、内底面１ａの上方に放射状に配置された複数の可動接点片５ｂを支持体４によって片持ち梁状に支持すると共に、各可動接点片５ｂを覆うように配置されて多方向へ傾動操作可能な蓋状の操作体６と、操作体６の上動への移動を規制する環状のフレーム部材７とを備えた多方向入力装置であって、操作体６の外周部の複数箇所にフレーム部材７によって上動が規制される被規制部６ａを設けると共に、操作体６の被規制部６ａよりも内周側の複数箇所に押圧部６ｂを設けて、傾動操作時に操作体６の径方向一端側で被規制部６ａが傾動支点となり、径方向他端側で押圧部６ｂが下方に存する可動接点片５ｂの基端近傍を所定量押下することによって、この可動接点片５ｂの先端部が下方に存する固定接点１１に接触するようにした。
【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、傾動操作によって可動接点を固定接点に接触させるようにした多方向入力装置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の従来例として、操作部材に保持された可動接点片を複数の固定接点と接離可能に対向させておき、操作部材の傾動操作に伴って下動する可動接点片を下方に存する固定接点に接触させてオン信号を出力させるように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は、可動接点片の接触する固定接点が傾動操作方向に応じて異なるため、出力される信号に基づいて操作部材がどの方向へ傾動操作されたのかを判定することができる。
【特許文献１】特許３９４８８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述した従来例のように操作部材と可動接点片とが一体的に傾動するように構成されている多方向入力装置では、操作部材の傾動操作によって所望の可動接点片が対応する固定接点に接触した後も、該可動接点片は操作部材のオーバーストロークに伴って若干撓むため、このオーバーストローク時に不所望箇所で可動接点片が固定接点に接触して誤作動する虞がある。なお、固定接点との接触部である可動接点片の先端部を操作部材の中心から径方向外側へ大きく離隔させておけば、傾動操作時に可動接点片の先端部を大きく下動させられるため、かかる不所望箇所での誤作動を起こしにくくすることができるが、こうすると装置全体が大型化してしまうという別の問題が発生する。
【０００４】
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、傾動操作時に誤作動する危険性が低く小型薄型化にも好適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】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明の多方向入力装置は、内底面を露出させた絶縁性の基台と、前記内底面の外寄り領域に分散して配設された複数の固定接点と、前記内底面の上方に放射状に配置されて前記各固定接点に接離可能に対向する複数の可動接点片と、これら可動接点片を片持ち梁状に支持する支持体と、前記各可動接点片および前記支持体を覆うように配置されて前記基台上で多方向へ傾動操作可能な操作体と、前記基台に外装されて前記操作体の上動を規制する規制部材とを備え、前記操作体の外周部に前記規制部材に当接して上動が規制される被規制部を設けると共に、この操作体の前記被規制部よりも内周側の領域に前記各可動接点片を個別に押下するための複数の押圧部を設け、傾動操作時に前記操作体の径方向一端側で前記被規制部が傾動支点となり、かつ径方向他端側で前記押圧部が下方に存する前記可動接点片の基端近傍を押下するようになし、前記可動接点片が前記押圧部に所定量押下されることによって該可動接点片の先端部が下方に存する前記固定接点に接触するように構成した。
【０００６】
このように構成された多方向入力装置では、操作体が傾動操作されたとき、その径方向一端側で上動しようとする被規制部が規制部材に規制されて傾動支点となり、かつ径方向他端側で下動する押圧部によって下方に存する可動接点片の基端近傍が押下されるため、この可動接点片の先端部を大きく下動させることができる。つまり、支持体に片持ち梁状に支持されている可動接点片は基端近傍の変位が先端部側で増幅されるので、傾動操作時の操作体が可動接点片の基端近傍を押し込めるように両者を分離して重ね合わせた構造を採用することによって、傾動操作時に所望箇所の可動接点片だけを大きく弾性変形させることができて誤作動を起こしにくくなる。また、可動接点片や支持体を覆うように操作体を配置し、この操作体をその径方向一端側を傾動支点として傾動させれば、傾動操作方向に応じたオン信号が得られるので、操作体や基台を大型化する必要がなく装置全体の小型薄型化が図りやすい。
【０００７】
上記の構成において、複数の可動接点片の基端どうしを中央連結板で連結することにより、これら各可動接点片と中央連結板とが１枚の導電性金属板からなると共に、この中央連結板が支持体に固定されていると、各可動接点片を独立に弾性変形させることができるにも拘らず部品点数を大幅に削減できるため、組立性が向上して低コスト化が図りやすくなる。なお、中央連結板は両面接着テープ等によって支持体上に接着固定してもよいし、インサート成形によって合成樹脂製の支持体に中央連結板を埋設してもよい。
【０００８】
また、上記の構成において、規制部材が基台の外周部に沿って配置された環状のフレーム部材であると共に、被規制部が操作体の外周縁の複数箇所からフレーム部材と重なり合う位置へフック状に延設されてあれば、装置の小型薄型化を阻害しないフレーム部材によって操作体の上動への移動が確実に規制できるため好ましい。この場合において、基台の外壁部に複数の被規制部が個別に配置される複数の切欠き部を設け、この切欠き部上にフレーム部材の一部を配置させれば、操作体やフレーム部材の外径寸法を基台と略同等に抑えることができるため小型化に有利であると共に、被規制部と切欠き部の側壁によって操作体の径方向への移動が確実に規制できる。また、操作体とフレーム部材がいずれも導電性金属板からなると共に、このフレーム部材にコモン端子を設け、操作体の傾動操作時に可動接点片を固定接点に接触させることによって該固定接点と該コモン端子とが導通されるようにしてあると、コモン端子やそのリードパターンを基台に設ける必要がなくなるため、基台の小型化が一層図りやすくなる。
【０００９】
また、上記の構成において、基台の内底面と操作体の中央部との間に座屈変形時にクリック感を生起するクリック部材を介在させ、操作体がクリック部材の付勢力に抗して傾動操作されるようにしてあると、傾動操作が確実に行なわれことをクリック感によって明瞭に感得できると共に、傾動操作後にクリック部材が操作体を初期位置まで押し戻すことになって専用の復帰ばねを省略できる。この場合において、クリック部材が、基台の内底面に設けられた常閉固定接点上に搭載される導電性金属板からなる反転ばねであって、基台の内底面で反転ばねと接離可能に対向する領域に中央固定接点が設けられていると共に、操作体に反転ばねを押圧可能な中央押圧部が設けられており、操作体をプッシュ操作することによって中央押圧部が反転ばねを反転させて中央固定接点に接触させ、この中央固定接点と常閉固定接点とを導通させるようにしてあると、操作体を多方向へ傾動させて異なる可動接点片を対応する固定接点に接触させるという傾動操作に加えて、操作体をほとんど傾動させずに下動させて可動接点たる反転ばねを中央固定接点に接触させるというプッシュ操作が行なえるため、装置を大型化しなくても多機能化が実現できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の多方向入力装置は、操作体が傾動操作されたとき、その径方向一端側で上動しようとする被規制部が規制部材に規制されて傾動支点となり、かつ径方向他端側で下動する押圧部によって下方に存する可動接点片の基端近傍が押下されるため、この可動接点片の先端部を大きく下動させることができる。つまり、傾動操作時に所望箇所の可動接点片だけを大きく弾性変形させることができるため、誤作動する危険性が低く高信頼性を期待できる。また、可動接点片等を覆うように配置される操作体を、その径方向一端側を傾動支点として傾動させれば傾動操作方向に応じたオン信号が得られるので、操作体や基台を大型化する必要がなく装置全体の小型薄型化が図りやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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上面図、図２は該入力装置の側面図、図３は該入力装置の分解斜視図、図４は操作体を省略して該入力装置の内部構造を示す斜視図、図５は該入力装置の非操作時の断面図、図６は該入力装置の傾動操作時の断面図、図７は該入力装置のプッシュ操作時の断面図である。
【００１２】
これらの図に示す多方向入力装置は、内底面１ａを露出させた絶縁性で平面視八角形状の基台１と、この内底面１ａに配設された各種の接点１１〜１３と、基台１の外方へ突設された各種の端子１４〜１６と、内底面１ａ上に載置されたドーム状の反転ばね２と、この反転ばね２上に固着された絶縁テープ３と、環状の台座部４ａから放射状に突出する脚片４ｂを有し基台１上に載置された支持板４と、環状の中央連結板５ａから放射状に突出する可動接点片５ｂを有し台座部４ａ上に載置された接点ばね部材５と、被規制部６ａや押圧部６ｂや膨出部６ｃ等を有し接点ばね部材５および支持体４を覆うように基台１上に配置された蓋状の操作体６と、基台１に外装されて操作体６の上動への移動を規制する環状のフレーム部材７とによって主に構成されている。そして、この多方向入力装置は、操作体６を等間隔な４方向（または８方向）へ傾動させて傾動方向に応じたオン信号を出力させるという傾動操作と、操作体６の中央部を真下へ押し込んでオン信号を出力させるというプッシュ操作とが行なえるようになっている。
【００１３】
基台１の外周部には、支持体４の４片の脚片４ｂの各先端部を係止するための係止部１ｂ（図４参照）が４箇所に分散して設けられている。また、図１や図５に示すように、基台１の外壁部には隣り合う係止部１ｂどうしの間にそれぞれ凹状の切欠き部１ｃが設けられており、これら４箇所の切欠き部１ｃ内にそれぞれ、操作体６の外周縁部に設けられたフック状の被規制部６ａが配置されている。
【００１４】
接点１１〜１３は、傾動操作用接点機構の固定接点である８個の周縁固定接点１１と、プッシュ操作用接点機構の固定接点である１個の中央固定接点１２および２個の常閉固定接点１３とからなる。端子１４〜１６は、傾動操作用の周縁固定接点１１から導出された計４個の端子１４と、プッシュ操作用の中央固定接点１２から導出された１個の端子１５と、プッシュ操作用の２個の常閉固定接点１３から導出された１個の端子１６とからなる。８個の周縁固定接点１１は内底面１ａの最外周部の等間隔な８箇所に突設されており、隣り合う２個１組の周縁固定接点１１が基台１内で導通されて、これら両周縁固定接点１１から１個の端子１４が導出されている。また、中央固定接点１２は内底面１ａの中央部に位置し、２個の常閉固定接点１３は中央固定接点１２から離隔した２箇所に配設されて互いに導通されている。後述するように、これら常閉固定接点１３上には反転ばね２が搭載される。なお、接点１１〜１３や端子１４〜１６はインサート成形によって基台１に一体化されている。また、端子１４を共有する２個１組の周縁固定接点１１を配設している理由は、操作体６の傾動操作方向に若干のばらつきがあっても各可動接点片５ｂを対応する周縁固定接点１１に確実に接触させるためである。
【００１５】
反転ばね２は弾性に富む導電性金属板を所定形状にフォーミングして形成されており、そのドーム形状部２ａは弾性的な反転時（座屈変形時）にクリック感を生起する。反転ばね２の外周部は２個の常閉固定接点１３上に搭載されているため該常閉固定接点１３と常時導通されており、ドーム形状部２ａが中央固定接点１２と接離可能に対向している。したがって、反転ばね２はプッシュ操作用の可動接点として動作させることができる。また、反転ばね２のドーム形状部２ａには、支持体４および接点ばね部材５の各センタ孔４ｃ，５ｃを貫通する操作体６の膨出部６ｃが搭載されており、この膨出部６ｃは中央押圧部でありドーム形状部２ａによって上方へ弾性付勢されている。その結果、図５に示すように、操作体６の各被規制部６ａがフレーム部材７に当接して上動が規制されており、これにより操作体６の脱落やガタが防止されている。また、図６に示すように、操作体６を傾動操作したときには、傾動操作方向に応じて１箇所または２箇所の被規制部６ａがフレーム部材７に当接して傾動支点となり、残余の被規制部６ａは下動してフレーム部材７から離れるようになっている。なお、反転ばね２はドーム状で外周縁が連続するものに限らず、常閉固定接点１３と接触し、クリック感を生起するものであれば、外周縁が不連続の形状のものであってもよい。
【００１６】
絶縁テープ３は反転ばね２のドーム形状部２ａ上に接着等によって固定されている。この絶縁テープ３は操作体６の膨出部６ｃと反転ばね２とを電気的に絶縁させるためのものである。
【００１７】
支持体４は、センタ孔４ｃを有する環状の台座部４ａと、この台座部４ａから等間隔な放射状に突出する４片の脚片４ｂとからなる。この支持体４は剛性に富むステンレス板等の板材をプレス抜きして所定形状にフォーミングしたものであり、台座部４ａを反転ばね２の上方に配置して、各脚片４ｂを接点ばね部材５の隣り合う可動接点片５ｂどうしの間に延在させている（図４参照）。また、隣り合う脚片４ｂ間すなわち可動接点片５ｂが位置する台座部４ａの各辺部４ｄは直線状となっている。そして、この支持体４は、各脚片４ｂの先端部をそれぞれ基台１の相異なる係止部１ｂに係止させることによって、基台１上にガタつきなく載置されている。
【００１８】
接点ばね部材５は、センタ孔５ｃを有する環状の中央連結板５ａと、この中央連結板５ａから等間隔な放射状に突出する４片の可動接点片５ｂとからなり、弾性舌片である各可動接点片５ｂの基端どうしが中央連結板５ａによって連結されている。この接点ばね部材５は弾性に富む１枚の導電性金属板をプレス抜きして平板状に形成されており、中央連結板５ａが図示せぬ両面接着テープを用いて支持体４の台座部４ａ上に接着されて各可動接点片５ｂが各辺部４ｄから外方に突出するため、各可動接点片５ｂが支持体４に片持ち梁状に支持されて弾性変形できるようになっている。また、可動接点片５ｂは先端部が２個１組の周縁固定接点１１と接離可能に対向しており、各可動接点片５ｂの対向する周縁固定接点１１はそれぞれ異なる。また、可動接点片５ｂの先端部は基端部より幅広となっており、その先端には幅方向に所定間隔を存して外方に突出する一対の突起５ｄが設けられている。
【００１９】
操作体６は基台１の内底面１ａと略同形な平面視八角形状の導電性金属板である。この操作体６の中央部には下方へ向けて膨出部６ｃが突設されている。膨出部６ｃは支持体４および接点ばね部材５の各センタ孔４ｃ，５ｃに遊挿されて、絶縁テープ３を介して反転ばね２のドーム形状部２ａ上に搭載されており、このドーム形状部２ａが操作体６を上方へ弾性付勢している。また、操作体６には外周縁の等間隔な４箇所からそれぞれ下方へ向かう下方部６ａ１とその下方部６ａ１の下端から外方へ向かう水平先端部６ａ２とから成るＬ字状の被規制部６ａが延設されている。つまり、フック状（鉤状）の被規制部６ａが延設されており、これら被規制部６ａの下方部６ａ１（水平先端部６ａ２を除く部分）にフレーム部材７が外挿され、各被規制部６ａはそれぞれ基台１の相異なる切欠き部１ｃ内に配置されている。これにより、各被規制部６ａは各切欠き部１ｃの側壁によって径方向への移動は規制されているため、操作体６の径方向への移動は規制されている。また、各被規制部６ａの水平先端部６ａ２をフレーム部材７の各規制桟部７ｂの下方に位置させているが、非操作状態で各被規制部６ａはフレーム部材７に当接しているため上動は規制されている（図５参照）。つまり、各被規制部６ａをフレーム部材７で掛止可能な位置に配置させたうえで、この操作体６は反転ばね２を介して基台１上に傾動操作可能に支持されている。また、操作体６の各被規制部６ａの位置に対応して接点ばね部材５の各可動接点片５ｂが位置し、各可動接点片５ｂの一対の突起５ｄが各被規制部６ａの下方部６ａ１を挟むようになっている。これにより、接点ばね部材５の径方向への移動は一対の突起５ｄと各被規制部６ａの下方部６ａ１とによって規制されている。さらに、操作体６には各被規制部６ａの内周側にそれぞれ下方へ突出する押圧部６ｂが形成されており、これら押圧部６ｂによって下方に存する可動接点片５ｂの基端近傍が押下できるようになっている。
【００２０】
操作体６の押圧部６ｂと下方の可動接点片５ｂとの間には、図５に示すように非操作状態で所要のクリアランスが確保されている。そして、操作体６をプッシュ操作することにより膨出部６ｃでドーム形状部２ａを押下して該ドーム形状部２ａを中央固定接点１２に接触させることができるが、このとき、図７に示すように押圧部６ｂは可動接点片５ｂを押下しない。また、操作体６を傾動操作するときには図６に示すように、操作体６の径方向一端側で被規制部６ａが傾動支点となり、径方向他端側で押圧部６ｂが下方の可動接点片５ｂの基端近傍を押下して支持体４の辺部４ｄを支点として撓み該可動接点片５ｂの先端部を下方の周縁固定接点１１に接触させることができる。
【００２１】
フレーム部材７は平面視八角形状の環状の導電性金属板からなり、操作体６を包囲するように基台１の外周部に沿って配置されている。フレーム部材７の複数箇所には脚部７ａが突設されており、この多方向入力装置が実装される図示せぬ回路基板のランド部に各脚部７ａが半田付けされるようになっている。ただし、これらランド部のうち１個は配線パターンに導通されているが、他はすべて電気的に孤立している。つまり、フレーム部材７は複数の脚部７ａのうちの１個をコモン端子１７ａとして利用しており、このコモン端子１７ａが任意の周縁固定接点１１と導通されるようにしてある。また、フレーム部材７には等間隔な４箇所に規制桟部７ｂが設けられており、各規制桟部７ｂがそれぞれ操作体６の相異なる被規制部６ａの水平先端部６ａ２上に配置されるため、これら被規制部６ａの上動が規制桟部７ｂによって規制されるようになっている。
【００２２】
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５に示すように、非操作時には、反転ばね２のドーム形状部２ａが操作体６の膨出部６ｃを上方へ弾性付勢して各被規制部６ａをフレーム部材７の各規制桟部７ｂに押し付けているため、操作体６はガタのない水平姿勢に保持されており、各押圧部６ｂは下方に存する可動接点片５ｂから離隔している。そのため、各可動接点片５ｂは下方に存する周縁固定接点１１から離隔しており、ドーム形状部２ａも中央固定接点１２から離隔している。
【００２３】
かかる非操作状態でユーザが任意の押圧部６ｂの近傍を押し込んで操作体６を傾動操作すると、図６に示すように、操作体６は押し込まれた押圧部６ｂに対して径方向逆側に位置する被規制部６ａを傾動支点として傾動するため、この押圧部６ｂが下方に存する可動接点片５ｂの基端近傍を支持体４の端部である辺部４ｄを支点として押し下げていくと共に、センタ孔４ｃ，５ｃに遊挿された膨出部６ｃが反転ばね２のドーム形状部２ａを押し下げていく。押圧部６ｂに押下されて生じる可動接点片５ｂの下動量は先端側で増幅されるため、操作体６を所定角度傾動させた時点で、押圧部６ｂに押下されて弾性変形する可動接点片５ｂの先端部が下方に存する２個１組の周縁固定接点１１の少なくともいずれかに接触し、両者５ｂ，１１が導通される。また、この状態で、導電性の操作体６は押圧部６ｂに当接している可動接点片５ｂと電気的に導通されていると共に、傾動支点となっている被規制部６ａを介して導電性のフレーム部材７とも電気的に導通されているため、傾動方向において可動接点片５ｂの先端部が周縁固定接点１１に接触した時点で、この周縁固定接点１１の端子１４とフレーム部材７のコモン端子１７ａとが導通される。これにより、操作体６の傾動操作方向に応じたオン信号を出力させることができるため、ユーザは傾動操作方向を適宜選択して種々の入力操作を行なうことができる。また、操作体６がオーバーストロークによってさらに傾動する過程で、ドーム形状部２ａが反転（座屈変形）してクリック感が生起されるため、ユーザは傾動操作が確実に行なわれたことを明瞭に感得することができる。
【００２４】
なお、ユーザが隣り合う押圧部６ｂどうしの中間位置を押し込んで操作体６を傾動させだ場合には、これら両押圧部６ｂによって２片の可動接点片５ｂが押下されてそれぞれ対応する周縁固定接点１１に接触するため、出力される２種類のオン信号に基づいて傾動操作方向を判定することが可能となる。それゆえ、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。
【００２５】
また、傾動操作時にドーム形状部２ａが反転すると中央固定接点１２に接触して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オン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、プッシュ操作用接点機構のオンオフ切換えが行なえるように設定されている。
【００２６】
こうして操作体６を傾動操作した後、操作力が取り除かれると、座屈変形していたドーム形状部２ａが膨出部６ｃを押し上げながら元の形状に戻るため、可動接点片５ｂを押下していた押圧部６ｂが元の高さ位置まで上昇して該可動接点片５ｂから離れ、それに伴って該可動接点片５ｂが自身の弾性で上昇して周縁固定接点１１から離れる。その結果、接触していた可動接点片５ｂと周縁固定接点１１との導通が解除されて傾動操作用のオン信号が遮断される。また、操作体６は傾動支点以外の被規制部６ａがフレーム部材７の規制桟部７ｂに当接する高さ位置まで押し上げられると上動が規制されるため、図５に示す非操作状態に自動復帰する。
【００２７】
また、非操作状態でユーザが操作体６の中央部を真下へ押し込んでプッシュ操作したときには、操作体６はほとんど傾動することなく下動するため、膨出部６ｃが反転ばね２のドーム形状部２ａを押し下げていくのに伴い、押圧部６ｂと下方の可動接点片５ｂとの間隔は狭まっていく。そして、膨出部６ｃがドーム形状部２ａを反転（座屈変形）させた時点でクリック感が生起されると共に、図７に示すようにドーム形状部２ａが中央固定接点１２に接触し、中央固定接点１２と常閉固定接点１３とが反転ばね２を介して導通されたことによるオン信号が出力される。ただし、かかるプッシュ操作時に操作体６の押圧部６ｂが下方の可動接点片５ｂを押し込むことはない。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、ユーザは操作体６をプッシュ操作することによって所定の入力操作を行なうことができ、かつ、そのプッシュ操作が確実に行なわれたことをクリック感によって明瞭に感得することができる。
【００２８】
こうして操作体６をプッシュ操作した後、その操作力が取り除かれると、座屈変形していたドーム形状部２ａが膨出部６ｃを押し上げながら元の形状に戻るため、中央固定接点１２と常閉固定接点１３との導通が解除されてプッシュ操作用のオン信号が遮断される。また、操作体６は各被規制部６ａがフレーム部材７の各規制桟部７ｂに当接する高さ位置まで押し上げられた時点で上動が規制されるため、図５に示す非操作状態に自動復帰する。
【００２９】
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、操作体６が傾動操作されたとき、その径方向一端側で被規制部６ａが傾動支点となり、径方向他端側で下動する押圧部６ｂによって下方に存する可動接点片５ｂの基端近傍が押下されるため、この可動接点片５ｂの先端部を大きく下動させることができる。つまり、片持ち梁状に支持されている可動接点片５ｂは基端近傍の変位が先端部側で増幅されるので、傾動操作時に所望箇所の可動接点片５ｂだけを大きく弾性変形させることができて誤作動を起こしにくくなる。また、可動接点片５ｂや支持体４を覆うように配置される蓋状の操作体６を、その径方向一端側を傾動支点として傾動させれば傾動方向に応じたオン信号が得られるので、操作体６や基台１を大型化する必要がなく装置全体の小型薄型化が図りやすい。
【００３０】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置は、各可動接点片５ｂの基端どうしを中央連結板５ａが連結してなる１枚の接点ばね部材５を用いており、この中央連結板５ａを支持体４が固定しているため、各可動接点片５ｂを独立に弾性変形させることができるのにも拘らず部品点数が大幅に削減されている。それゆえ、組立性が向上して低コスト化が図りやすい。
【００３１】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置は、操作体６の外周縁の４箇所から被規制部６ａをフック状に延設し、これら被規制部６ａと重なり合うように環状のフレーム部材７を基台１に外装することによって、各被規制部６ａの上動をフレーム部材７が規制しているため、装置の小型薄型化を阻害しないフレーム部材７によって操作体６の上動への移動が確実に規制できる。しかも、本実施形態例では、フック状の被規制部６ａが基台１の切欠き部１ｃ内に配置されているため、操作体６やフレーム部材７の外径寸法を基台１と略同等に抑えることができて小型化に有利であると共に、被規制部６ａと切欠き部１ｃの側壁によって操作体６の径方向への移動が確実に規制できる。さらに、本実施形態例では、操作体６とフレーム部材７がいずれも導電性金属板からなると共に、フレーム部材７がコモン端子１７ａを有し、操作体６の傾動操作時に可動接点片５ｂを対応する周縁固定接点１１に接触させることによって該周縁固定接点１１とコモン端子１７ａとが導通されるようにしてある。そのため、コモン端子やそのリードパターンを基台１に設ける必要がなくなり、基台１の小型化が一層図りやすくなっている。
【００３２】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、導電性金属板からなる反転ばね２のドーム形状部２ａ上に操作体６の中央押圧部（膨出部６ｃ）を搭載して、この反転ばね２の付勢力に抗して操作体６の傾動操作やプッシュ操作が行なわれるようにしてあるため、操作が確実に行なわれたことを反転ばね２の生起するクリック感によってユーザが明瞭に感得できるようになっている。そして、操作後には反転していたドーム形状部２ａが自身の弾性で元の形状に戻るため、このドーム形状部２ａによって操作体６は初期位置まで押し戻されることになり、それゆえ専用の復帰ばねは不要である。しかも、本実施形態例の場合、反転ばね２がプッシュ操作用の可動接点を兼ねており、この反転ばね２の収納スペースが支持体４と基台１の内底面１ａとの間に無理なく確保されているため、多方向への傾動操作とプッシュ操作とが行なえる多機能な入力装置でありながら小型薄型化が容易に実現されている。
【００３３】
ただし、プッシュ操作が不要な多方向入力装置であっても本発明は適用可能であり、その場合は、支持体４を基台１の内底面１ａの中央部に立設したり、反転ばねの代わりにゴム等からなるクリック部材を用いることが可能となる。
【００３４】
また、上記の実施形態例では、接点ばね部材５の中央連結板５ａを両面接着テープを用いて支持体４の台座部４ａ上に接着固定しているが、合成樹脂製の支持体を使用しインサート成形によって該支持体に中央連結板５ａを埋設することも可能である。その場合、支持体および接点ばね部材５を一体品として取り扱えるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態例に係る多方向入力装置の上面図である。
【図２】該入力装置の側面図である。
【図３】該入力装置の分解斜視図である。
【図４】操作体を省略して該入力装置の内部構造を示す斜視図である。
【図５】該入力装置の非操作時の断面図である。
【図６】該入力装置の傾動操作時の断面図である。
【図７】該入力装置のプッシュ操作時の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 基台
１ａ 内底面
１ｃ 切欠き部
２ 反転ばね
２ａ ドーム形状部
３ 絶縁テープ
４ 支持体
４ａ 台座部
４ｂ 脚片
５ 接点ばね部材
５ａ 中央連結板
５ｂ 可動接点片
６ 操作体
６ａ 被規制部
６ｂ 押圧部
６ｃ 膨出部（中央押圧部）
７ フレーム部材（規制部材）
７ｂ 規制桟部
１１ 周縁固定接点（固定接点）
１２ 中央固定接点
１３ 常閉固定接点
１４〜１６ 端子
１７ａ コモン端子
【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、傾動操作によって可動接点を固定接点に接触させるようにした多方向入力装置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の従来例として、操作部材に保持された可動接点片を複数の固定接点と接離可能に対向させておき、操作部材の傾動操作に伴って下動する可動接点片を下方に存する固定接点に接触させてオン信号を出力させるように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は、可動接点片の接触する固定接点が傾動操作方向に応じて異なるため、出力される信号に基づいて操作部材がどの方向へ傾動操作されたのかを判定することができる。
【特許文献１】特許３９４８８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述した従来例のように操作部材と可動接点片とが一体的に傾動するように構成されている多方向入力装置では、操作部材の傾動操作によって所望の可動接点片が対応する固定接点に接触した後も、該可動接点片は操作部材のオーバーストロークに伴って若干撓むため、このオーバーストローク時に不所望箇所で可動接点片が固定接点に接触して誤作動する虞がある。なお、固定接点との接触部である可動接点片の先端部を操作部材の中心から径方向外側へ大きく離隔させておけば、傾動操作時に可動接点片の先端部を大きく下動させられるため、かかる不所望箇所での誤作動を起こしにくくすることができるが、こうすると装置全体が大型化してしまうという別の問題が発生する。
【０００４】
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、傾動操作時に誤作動する危険性が低く小型薄型化にも好適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】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明の多方向入力装置は、内底面を露出させた絶縁性の基台と、前記内底面の外寄り領域に分散して配設された複数の固定接点と、前記内底面の上方に放射状に配置されて前記各固定接点に接離可能に対向する複数の可動接点片と、これら可動接点片を片持ち梁状に支持する支持体と、前記各可動接点片および前記支持体を覆うように配置されて前記基台上で多方向へ傾動操作可能な操作体と、前記基台に外装されて前記操作体の上動を規制する規制部材とを備え、前記操作体の外周部に前記規制部材に当接して上動が規制される被規制部を設けると共に、この操作体の前記被規制部よりも内周側の領域に前記各可動接点片を個別に押下するための複数の押圧部を設け、傾動操作時に前記操作体の径方向一端側で前記被規制部が傾動支点となり、かつ径方向他端側で前記押圧部が下方に存する前記可動接点片の基端近傍を押下するようになし、前記可動接点片が前記押圧部に所定量押下されることによって該可動接点片の先端部が下方に存する前記固定接点に接触するように構成した。
【０００６】
このように構成された多方向入力装置では、操作体が傾動操作されたとき、その径方向一端側で上動しようとする被規制部が規制部材に規制されて傾動支点となり、かつ径方向他端側で下動する押圧部によって下方に存する可動接点片の基端近傍が押下されるため、この可動接点片の先端部を大きく下動させることができる。つまり、支持体に片持ち梁状に支持されている可動接点片は基端近傍の変位が先端部側で増幅されるので、傾動操作時の操作体が可動接点片の基端近傍を押し込めるように両者を分離して重ね合わせた構造を採用することによって、傾動操作時に所望箇所の可動接点片だけを大きく弾性変形させることができて誤作動を起こしにくくなる。また、可動接点片や支持体を覆うように操作体を配置し、この操作体をその径方向一端側を傾動支点として傾動させれば、傾動操作方向に応じたオン信号が得られるので、操作体や基台を大型化する必要がなく装置全体の小型薄型化が図りやすい。
【０００７】
上記の構成において、複数の可動接点片の基端どうしを中央連結板で連結することにより、これら各可動接点片と中央連結板とが１枚の導電性金属板からなると共に、この中央連結板が支持体に固定されていると、各可動接点片を独立に弾性変形させることができるにも拘らず部品点数を大幅に削減できるため、組立性が向上して低コスト化が図りやすくなる。なお、中央連結板は両面接着テープ等によって支持体上に接着固定してもよいし、インサート成形によって合成樹脂製の支持体に中央連結板を埋設してもよい。
【０００８】
また、上記の構成において、規制部材が基台の外周部に沿って配置された環状のフレーム部材であると共に、被規制部が操作体の外周縁の複数箇所からフレーム部材と重なり合う位置へフック状に延設されてあれば、装置の小型薄型化を阻害しないフレーム部材によって操作体の上動への移動が確実に規制できるため好ましい。この場合において、基台の外壁部に複数の被規制部が個別に配置される複数の切欠き部を設け、この切欠き部上にフレーム部材の一部を配置させれば、操作体やフレーム部材の外径寸法を基台と略同等に抑えることができるため小型化に有利であると共に、被規制部と切欠き部の側壁によって操作体の径方向への移動が確実に規制できる。また、操作体とフレーム部材がいずれも導電性金属板からなると共に、このフレーム部材にコモン端子を設け、操作体の傾動操作時に可動接点片を固定接点に接触させることによって該固定接点と該コモン端子とが導通されるようにしてあると、コモン端子やそのリードパターンを基台に設ける必要がなくなるため、基台の小型化が一層図りやすくなる。
【０００９】
また、上記の構成において、基台の内底面と操作体の中央部との間に座屈変形時にクリック感を生起するクリック部材を介在させ、操作体がクリック部材の付勢力に抗して傾動操作されるようにしてあると、傾動操作が確実に行なわれことをクリック感によって明瞭に感得できると共に、傾動操作後にクリック部材が操作体を初期位置まで押し戻すことになって専用の復帰ばねを省略できる。この場合において、クリック部材が、基台の内底面に設けられた常閉固定接点上に搭載される導電性金属板からなる反転ばねであって、基台の内底面で反転ばねと接離可能に対向する領域に中央固定接点が設けられていると共に、操作体に反転ばねを押圧可能な中央押圧部が設けられており、操作体をプッシュ操作することによって中央押圧部が反転ばねを反転させて中央固定接点に接触させ、この中央固定接点と常閉固定接点とを導通させるようにしてあると、操作体を多方向へ傾動させて異なる可動接点片を対応する固定接点に接触させるという傾動操作に加えて、操作体をほとんど傾動させずに下動させて可動接点たる反転ばねを中央固定接点に接触させるというプッシュ操作が行なえるため、装置を大型化しなくても多機能化が実現できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の多方向入力装置は、操作体が傾動操作されたとき、その径方向一端側で上動しようとする被規制部が規制部材に規制されて傾動支点となり、かつ径方向他端側で下動する押圧部によって下方に存する可動接点片の基端近傍が押下されるため、この可動接点片の先端部を大きく下動させることができる。つまり、傾動操作時に所望箇所の可動接点片だけを大きく弾性変形させることができるため、誤作動する危険性が低く高信頼性を期待できる。また、可動接点片等を覆うように配置される操作体を、その径方向一端側を傾動支点として傾動させれば傾動操作方向に応じたオン信号が得られるので、操作体や基台を大型化する必要がなく装置全体の小型薄型化が図りやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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上面図、図２は該入力装置の側面図、図３は該入力装置の分解斜視図、図４は操作体を省略して該入力装置の内部構造を示す斜視図、図５は該入力装置の非操作時の断面図、図６は該入力装置の傾動操作時の断面図、図７は該入力装置のプッシュ操作時の断面図である。
【００１２】
これらの図に示す多方向入力装置は、内底面１ａを露出させた絶縁性で平面視八角形状の基台１と、この内底面１ａに配設された各種の接点１１〜１３と、基台１の外方へ突設された各種の端子１４〜１６と、内底面１ａ上に載置されたドーム状の反転ばね２と、この反転ばね２上に固着された絶縁テープ３と、環状の台座部４ａから放射状に突出する脚片４ｂを有し基台１上に載置された支持板４と、環状の中央連結板５ａから放射状に突出する可動接点片５ｂを有し台座部４ａ上に載置された接点ばね部材５と、被規制部６ａや押圧部６ｂや膨出部６ｃ等を有し接点ばね部材５および支持体４を覆うように基台１上に配置された蓋状の操作体６と、基台１に外装されて操作体６の上動への移動を規制する環状のフレーム部材７とによって主に構成されている。そして、この多方向入力装置は、操作体６を等間隔な４方向（または８方向）へ傾動させて傾動方向に応じたオン信号を出力させるという傾動操作と、操作体６の中央部を真下へ押し込んでオン信号を出力させるというプッシュ操作とが行なえるようになっている。
【００１３】
基台１の外周部には、支持体４の４片の脚片４ｂの各先端部を係止するための係止部１ｂ（図４参照）が４箇所に分散して設けられている。また、図１や図５に示すように、基台１の外壁部には隣り合う係止部１ｂどうしの間にそれぞれ凹状の切欠き部１ｃが設けられており、これら４箇所の切欠き部１ｃ内にそれぞれ、操作体６の外周縁部に設けられたフック状の被規制部６ａが配置されている。
【００１４】
接点１１〜１３は、傾動操作用接点機構の固定接点である８個の周縁固定接点１１と、プッシュ操作用接点機構の固定接点である１個の中央固定接点１２および２個の常閉固定接点１３とからなる。端子１４〜１６は、傾動操作用の周縁固定接点１１から導出された計４個の端子１４と、プッシュ操作用の中央固定接点１２から導出された１個の端子１５と、プッシュ操作用の２個の常閉固定接点１３から導出された１個の端子１６とからなる。８個の周縁固定接点１１は内底面１ａの最外周部の等間隔な８箇所に突設されており、隣り合う２個１組の周縁固定接点１１が基台１内で導通されて、これら両周縁固定接点１１から１個の端子１４が導出されている。また、中央固定接点１２は内底面１ａの中央部に位置し、２個の常閉固定接点１３は中央固定接点１２から離隔した２箇所に配設されて互いに導通されている。後述するように、これら常閉固定接点１３上には反転ばね２が搭載される。なお、接点１１〜１３や端子１４〜１６はインサート成形によって基台１に一体化されている。また、端子１４を共有する２個１組の周縁固定接点１１を配設している理由は、操作体６の傾動操作方向に若干のばらつきがあっても各可動接点片５ｂを対応する周縁固定接点１１に確実に接触させるためである。
【００１５】
反転ばね２は弾性に富む導電性金属板を所定形状にフォーミングして形成されており、そのドーム形状部２ａは弾性的な反転時（座屈変形時）にクリック感を生起する。反転ばね２の外周部は２個の常閉固定接点１３上に搭載されているため該常閉固定接点１３と常時導通されており、ドーム形状部２ａが中央固定接点１２と接離可能に対向している。したがって、反転ばね２はプッシュ操作用の可動接点として動作させることができる。また、反転ばね２のドーム形状部２ａには、支持体４および接点ばね部材５の各センタ孔４ｃ，５ｃを貫通する操作体６の膨出部６ｃが搭載されており、この膨出部６ｃは中央押圧部でありドーム形状部２ａによって上方へ弾性付勢されている。その結果、図５に示すように、操作体６の各被規制部６ａがフレーム部材７に当接して上動が規制されており、これにより操作体６の脱落やガタが防止されている。また、図６に示すように、操作体６を傾動操作したときには、傾動操作方向に応じて１箇所または２箇所の被規制部６ａがフレーム部材７に当接して傾動支点となり、残余の被規制部６ａは下動してフレーム部材７から離れるようになっている。なお、反転ばね２はドーム状で外周縁が連続するものに限らず、常閉固定接点１３と接触し、クリック感を生起するものであれば、外周縁が不連続の形状のものであってもよい。
【００１６】
絶縁テープ３は反転ばね２のドーム形状部２ａ上に接着等によって固定されている。この絶縁テープ３は操作体６の膨出部６ｃと反転ばね２とを電気的に絶縁させるためのものである。
【００１７】
支持体４は、センタ孔４ｃを有する環状の台座部４ａと、この台座部４ａから等間隔な放射状に突出する４片の脚片４ｂとからなる。この支持体４は剛性に富むステンレス板等の板材をプレス抜きして所定形状にフォーミングしたものであり、台座部４ａを反転ばね２の上方に配置して、各脚片４ｂを接点ばね部材５の隣り合う可動接点片５ｂどうしの間に延在させている（図４参照）。また、隣り合う脚片４ｂ間すなわち可動接点片５ｂが位置する台座部４ａの各辺部４ｄは直線状となっている。そして、この支持体４は、各脚片４ｂの先端部をそれぞれ基台１の相異なる係止部１ｂに係止させることによって、基台１上にガタつきなく載置されている。
【００１８】
接点ばね部材５は、センタ孔５ｃを有する環状の中央連結板５ａと、この中央連結板５ａから等間隔な放射状に突出する４片の可動接点片５ｂとからなり、弾性舌片である各可動接点片５ｂの基端どうしが中央連結板５ａによって連結されている。この接点ばね部材５は弾性に富む１枚の導電性金属板をプレス抜きして平板状に形成されており、中央連結板５ａが図示せぬ両面接着テープを用いて支持体４の台座部４ａ上に接着されて各可動接点片５ｂが各辺部４ｄから外方に突出するため、各可動接点片５ｂが支持体４に片持ち梁状に支持されて弾性変形できるようになっている。また、可動接点片５ｂは先端部が２個１組の周縁固定接点１１と接離可能に対向しており、各可動接点片５ｂの対向する周縁固定接点１１はそれぞれ異なる。また、可動接点片５ｂの先端部は基端部より幅広となっており、その先端には幅方向に所定間隔を存して外方に突出する一対の突起５ｄが設けられている。
【００１９】
操作体６は基台１の内底面１ａと略同形な平面視八角形状の導電性金属板である。この操作体６の中央部には下方へ向けて膨出部６ｃが突設されている。膨出部６ｃは支持体４および接点ばね部材５の各センタ孔４ｃ，５ｃに遊挿されて、絶縁テープ３を介して反転ばね２のドーム形状部２ａ上に搭載されており、このドーム形状部２ａが操作体６を上方へ弾性付勢している。また、操作体６には外周縁の等間隔な４箇所からそれぞれ下方へ向かう下方部６ａ１とその下方部６ａ１の下端から外方へ向かう水平先端部６ａ２とから成るＬ字状の被規制部６ａが延設されている。つまり、フック状（鉤状）の被規制部６ａが延設されており、これら被規制部６ａの下方部６ａ１（水平先端部６ａ２を除く部分）にフレーム部材７が外挿され、各被規制部６ａはそれぞれ基台１の相異なる切欠き部１ｃ内に配置されている。これにより、各被規制部６ａは各切欠き部１ｃの側壁によって径方向への移動は規制されているため、操作体６の径方向への移動は規制されている。また、各被規制部６ａの水平先端部６ａ２をフレーム部材７の各規制桟部７ｂの下方に位置させているが、非操作状態で各被規制部６ａはフレーム部材７に当接しているため上動は規制されている（図５参照）。つまり、各被規制部６ａをフレーム部材７で掛止可能な位置に配置させたうえで、この操作体６は反転ばね２を介して基台１上に傾動操作可能に支持されている。また、操作体６の各被規制部６ａの位置に対応して接点ばね部材５の各可動接点片５ｂが位置し、各可動接点片５ｂの一対の突起５ｄが各被規制部６ａの下方部６ａ１を挟むようになっている。これにより、接点ばね部材５の径方向への移動は一対の突起５ｄと各被規制部６ａの下方部６ａ１とによって規制されている。さらに、操作体６には各被規制部６ａの内周側にそれぞれ下方へ突出する押圧部６ｂが形成されており、これら押圧部６ｂによって下方に存する可動接点片５ｂの基端近傍が押下できるようになっている。
【００２０】
操作体６の押圧部６ｂと下方の可動接点片５ｂとの間には、図５に示すように非操作状態で所要のクリアランスが確保されている。そして、操作体６をプッシュ操作することにより膨出部６ｃでドーム形状部２ａを押下して該ドーム形状部２ａを中央固定接点１２に接触させることができるが、このとき、図７に示すように押圧部６ｂは可動接点片５ｂを押下しない。また、操作体６を傾動操作するときには図６に示すように、操作体６の径方向一端側で被規制部６ａが傾動支点となり、径方向他端側で押圧部６ｂが下方の可動接点片５ｂの基端近傍を押下して支持体４の辺部４ｄを支点として撓み該可動接点片５ｂの先端部を下方の周縁固定接点１１に接触させることができる。
【００２１】
フレーム部材７は平面視八角形状の環状の導電性金属板からなり、操作体６を包囲するように基台１の外周部に沿って配置されている。フレーム部材７の複数箇所には脚部７ａが突設されており、この多方向入力装置が実装される図示せぬ回路基板のランド部に各脚部７ａが半田付けされるようになっている。ただし、これらランド部のうち１個は配線パターンに導通されているが、他はすべて電気的に孤立している。つまり、フレーム部材７は複数の脚部７ａのうちの１個をコモン端子１７ａとして利用しており、このコモン端子１７ａが任意の周縁固定接点１１と導通されるようにしてある。また、フレーム部材７には等間隔な４箇所に規制桟部７ｂが設けられており、各規制桟部７ｂがそれぞれ操作体６の相異なる被規制部６ａの水平先端部６ａ２上に配置されるため、これら被規制部６ａの上動が規制桟部７ｂによって規制されるようになっている。
【００２２】
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５に示すように、非操作時には、反転ばね２のドーム形状部２ａが操作体６の膨出部６ｃを上方へ弾性付勢して各被規制部６ａをフレーム部材７の各規制桟部７ｂに押し付けているため、操作体６はガタのない水平姿勢に保持されており、各押圧部６ｂは下方に存する可動接点片５ｂから離隔している。そのため、各可動接点片５ｂは下方に存する周縁固定接点１１から離隔しており、ドーム形状部２ａも中央固定接点１２から離隔している。
【００２３】
かかる非操作状態でユーザが任意の押圧部６ｂの近傍を押し込んで操作体６を傾動操作すると、図６に示すように、操作体６は押し込まれた押圧部６ｂに対して径方向逆側に位置する被規制部６ａを傾動支点として傾動するため、この押圧部６ｂが下方に存する可動接点片５ｂの基端近傍を支持体４の端部である辺部４ｄを支点として押し下げていくと共に、センタ孔４ｃ，５ｃに遊挿された膨出部６ｃが反転ばね２のドーム形状部２ａを押し下げていく。押圧部６ｂに押下されて生じる可動接点片５ｂの下動量は先端側で増幅されるため、操作体６を所定角度傾動させた時点で、押圧部６ｂに押下されて弾性変形する可動接点片５ｂの先端部が下方に存する２個１組の周縁固定接点１１の少なくともいずれかに接触し、両者５ｂ，１１が導通される。また、この状態で、導電性の操作体６は押圧部６ｂに当接している可動接点片５ｂと電気的に導通されていると共に、傾動支点となっている被規制部６ａを介して導電性のフレーム部材７とも電気的に導通されているため、傾動方向において可動接点片５ｂの先端部が周縁固定接点１１に接触した時点で、この周縁固定接点１１の端子１４とフレーム部材７のコモン端子１７ａとが導通される。これにより、操作体６の傾動操作方向に応じたオン信号を出力させることができるため、ユーザは傾動操作方向を適宜選択して種々の入力操作を行なうことができる。また、操作体６がオーバーストロークによってさらに傾動する過程で、ドーム形状部２ａが反転（座屈変形）してクリック感が生起されるため、ユーザは傾動操作が確実に行なわれたことを明瞭に感得することができる。
【００２４】
なお、ユーザが隣り合う押圧部６ｂどうしの中間位置を押し込んで操作体６を傾動させだ場合には、これら両押圧部６ｂによって２片の可動接点片５ｂが押下されてそれぞれ対応する周縁固定接点１１に接触するため、出力される２種類のオン信号に基づいて傾動操作方向を判定することが可能となる。それゆえ、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。
【００２５】
また、傾動操作時にドーム形状部２ａが反転すると中央固定接点１２に接触して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オン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、プッシュ操作用接点機構のオンオフ切換えが行なえるように設定されている。
【００２６】
こうして操作体６を傾動操作した後、操作力が取り除かれると、座屈変形していたドーム形状部２ａが膨出部６ｃを押し上げながら元の形状に戻るため、可動接点片５ｂを押下していた押圧部６ｂが元の高さ位置まで上昇して該可動接点片５ｂから離れ、それに伴って該可動接点片５ｂが自身の弾性で上昇して周縁固定接点１１から離れる。その結果、接触していた可動接点片５ｂと周縁固定接点１１との導通が解除されて傾動操作用のオン信号が遮断される。また、操作体６は傾動支点以外の被規制部６ａがフレーム部材７の規制桟部７ｂに当接する高さ位置まで押し上げられると上動が規制されるため、図５に示す非操作状態に自動復帰する。
【００２７】
また、非操作状態でユーザが操作体６の中央部を真下へ押し込んでプッシュ操作したときには、操作体６はほとんど傾動することなく下動するため、膨出部６ｃが反転ばね２のドーム形状部２ａを押し下げていくのに伴い、押圧部６ｂと下方の可動接点片５ｂとの間隔は狭まっていく。そして、膨出部６ｃがドーム形状部２ａを反転（座屈変形）させた時点でクリック感が生起されると共に、図７に示すようにドーム形状部２ａが中央固定接点１２に接触し、中央固定接点１２と常閉固定接点１３とが反転ばね２を介して導通されたことによるオン信号が出力される。ただし、かかるプッシュ操作時に操作体６の押圧部６ｂが下方の可動接点片５ｂを押し込むことはない。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、ユーザは操作体６をプッシュ操作することによって所定の入力操作を行なうことができ、かつ、そのプッシュ操作が確実に行なわれたことをクリック感によって明瞭に感得することができる。
【００２８】
こうして操作体６をプッシュ操作した後、その操作力が取り除かれると、座屈変形していたドーム形状部２ａが膨出部６ｃを押し上げながら元の形状に戻るため、中央固定接点１２と常閉固定接点１３との導通が解除されてプッシュ操作用のオン信号が遮断される。また、操作体６は各被規制部６ａがフレーム部材７の各規制桟部７ｂに当接する高さ位置まで押し上げられた時点で上動が規制されるため、図５に示す非操作状態に自動復帰する。
【００２９】
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、操作体６が傾動操作されたとき、その径方向一端側で被規制部６ａが傾動支点となり、径方向他端側で下動する押圧部６ｂによって下方に存する可動接点片５ｂの基端近傍が押下されるため、この可動接点片５ｂの先端部を大きく下動させることができる。つまり、片持ち梁状に支持されている可動接点片５ｂは基端近傍の変位が先端部側で増幅されるので、傾動操作時に所望箇所の可動接点片５ｂだけを大きく弾性変形させることができて誤作動を起こしにくくなる。また、可動接点片５ｂや支持体４を覆うように配置される蓋状の操作体６を、その径方向一端側を傾動支点として傾動させれば傾動方向に応じたオン信号が得られるので、操作体６や基台１を大型化する必要がなく装置全体の小型薄型化が図りやすい。
【００３０】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置は、各可動接点片５ｂの基端どうしを中央連結板５ａが連結してなる１枚の接点ばね部材５を用いており、この中央連結板５ａを支持体４が固定しているため、各可動接点片５ｂを独立に弾性変形させることができるのにも拘らず部品点数が大幅に削減されている。それゆえ、組立性が向上して低コスト化が図りやすい。
【００３１】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置は、操作体６の外周縁の４箇所から被規制部６ａをフック状に延設し、これら被規制部６ａと重なり合うように環状のフレーム部材７を基台１に外装することによって、各被規制部６ａの上動をフレーム部材７が規制しているため、装置の小型薄型化を阻害しないフレーム部材７によって操作体６の上動への移動が確実に規制できる。しかも、本実施形態例では、フック状の被規制部６ａが基台１の切欠き部１ｃ内に配置されているため、操作体６やフレーム部材７の外径寸法を基台１と略同等に抑えることができて小型化に有利であると共に、被規制部６ａと切欠き部１ｃの側壁によって操作体６の径方向への移動が確実に規制できる。さらに、本実施形態例では、操作体６とフレーム部材７がいずれも導電性金属板からなると共に、フレーム部材７がコモン端子１７ａを有し、操作体６の傾動操作時に可動接点片５ｂを対応する周縁固定接点１１に接触させることによって該周縁固定接点１１とコモン端子１７ａとが導通されるようにしてある。そのため、コモン端子やそのリードパターンを基台１に設ける必要がなくなり、基台１の小型化が一層図りやすくなっている。
【００３２】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、導電性金属板からなる反転ばね２のドーム形状部２ａ上に操作体６の中央押圧部（膨出部６ｃ）を搭載して、この反転ばね２の付勢力に抗して操作体６の傾動操作やプッシュ操作が行なわれるようにしてあるため、操作が確実に行なわれたことを反転ばね２の生起するクリック感によってユーザが明瞭に感得できるようになっている。そして、操作後には反転していたドーム形状部２ａが自身の弾性で元の形状に戻るため、このドーム形状部２ａによって操作体６は初期位置まで押し戻されることになり、それゆえ専用の復帰ばねは不要である。しかも、本実施形態例の場合、反転ばね２がプッシュ操作用の可動接点を兼ねており、この反転ばね２の収納スペースが支持体４と基台１の内底面１ａとの間に無理なく確保されているため、多方向への傾動操作とプッシュ操作とが行なえる多機能な入力装置でありながら小型薄型化が容易に実現されている。
【００３３】
ただし、プッシュ操作が不要な多方向入力装置であっても本発明は適用可能であり、その場合は、支持体４を基台１の内底面１ａの中央部に立設したり、反転ばねの代わりにゴム等からなるクリック部材を用いることが可能となる。
【００３４】
また、上記の実施形態例では、接点ばね部材５の中央連結板５ａを両面接着テープを用いて支持体４の台座部４ａ上に接着固定しているが、合成樹脂製の支持体を使用しインサート成形によって該支持体に中央連結板５ａを埋設することも可能である。その場合、支持体および接点ばね部材５を一体品として取り扱えるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態例に係る多方向入力装置の上面図である。
【図２】該入力装置の側面図である。
【図３】該入力装置の分解斜視図である。
【図４】操作体を省略して該入力装置の内部構造を示す斜視図である。
【図５】該入力装置の非操作時の断面図である。
【図６】該入力装置の傾動操作時の断面図である。
【図７】該入力装置のプッシュ操作時の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 基台
１ａ 内底面
１ｃ 切欠き部
２ 反転ばね
２ａ ドーム形状部
３ 絶縁テープ
４ 支持体
４ａ 台座部
４ｂ 脚片
５ 接点ばね部材
５ａ 中央連結板
５ｂ 可動接点片
６ 操作体
６ａ 被規制部
６ｂ 押圧部
６ｃ 膨出部（中央押圧部）
７ フレーム部材（規制部材）
７ｂ 規制桟部
１１ 周縁固定接点（固定接点）
１２ 中央固定接点
１３ 常閉固定接点
１４〜１６ 端子
１７ａ コモン端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内底面を露出させた絶縁性の基台と、前記内底面の外寄り領域に分散して配設された複数の固定接点と、前記内底面の上方に放射状に配置されて前記各固定接点に接離可能に対向する複数の可動接点片と、これら可動接点片を片持ち梁状に支持する支持体と、前記各可動接点片および前記支持体を覆うように配置されて前記基台上で多方向へ傾動操作可能な操作体と、前記基台に外装されて前記操作体の上動を規制する規制部材とを備え、
前記操作体の外周部に前記規制部材に当接して上動が規制される被規制部を設けると共に、この操作体の前記被規制部よりも内周側の領域に前記各可動接点片を個別に押下するための複数の押圧部を設け、傾動操作時に前記操作体の径方向一端側で前記被規制部が傾動支点となり、かつ径方向他端側で前記押圧部が下方に存する前記可動接点片の基端近傍を押下するようになし、前記可動接点片が前記押圧部に所定量押下されることによって該可動接点片の先端部が下方に存する前記固定接点に接触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、前記各可動接点片の基端どうしを中央連結板で連結することにより、これら各可動接点片と中央連結板とが１枚の導電性金属板からなると共に、前記中央連結板が前記支持体に固定さ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１または２の記載において、前記規制部材が前記基台の外周部に沿って配置された環状のフレーム部材であると共に、前記被規制部が前記操作体の外周縁の複数箇所から前記フレーム部材と重なり合う位置へフック状に延設され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、前記基台の外壁部に前記複数の被規制部が個別に配置される複数の切欠き部を設け、この切欠き部上に前記フレーム部材の一部を配置させたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項５】
請求項３または４の記載において、前記操作体と前記フレーム部材がいずれも導電性金属板からなると共に、このフレーム部材にコモン端子を設け、前記操作体の傾動操作時に前記可動接点片を前記固定接点に接触させることによって該固定接点と前記コモン端子とが導通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６】
請求項１〜５のいずれか１項の記載において、前記基台の内底面と前記操作体の中央部との間に座屈変形時にクリック感を生起するクリック部材を介在させ、前記操作体が前記クリック部材の付勢力に抗して傾動操作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７】
請求項６の記載において、前記クリック部材が、前記基台の内底面に設けられた常閉固定接点上に搭載される導電性金属板からなる反転ばねであって、前記基台の内底面で前記反転ばねと接離可能に対向する領域に中央固定接点が設けられていると共に、前記操作体に前記反転ばねを押圧可能な中央押圧部が設けられており、前記操作体をプッシュ操作することによって前記中央押圧部が前記反転ばねを反転させて前記中央固定接点に接触させ、この中央固定接点と前記常閉固定接点とを導通させるようにしたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項１】
内底面を露出させた絶縁性の基台と、前記内底面の外寄り領域に分散して配設された複数の固定接点と、前記内底面の上方に放射状に配置されて前記各固定接点に接離可能に対向する複数の可動接点片と、これら可動接点片を片持ち梁状に支持する支持体と、前記各可動接点片および前記支持体を覆うように配置されて前記基台上で多方向へ傾動操作可能な操作体と、前記基台に外装されて前記操作体の上動を規制する規制部材とを備え、
前記操作体の外周部に前記規制部材に当接して上動が規制される被規制部を設けると共に、この操作体の前記被規制部よりも内周側の領域に前記各可動接点片を個別に押下するための複数の押圧部を設け、傾動操作時に前記操作体の径方向一端側で前記被規制部が傾動支点となり、かつ径方向他端側で前記押圧部が下方に存する前記可動接点片の基端近傍を押下するようになし、前記可動接点片が前記押圧部に所定量押下されることによって該可動接点片の先端部が下方に存する前記固定接点に接触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、前記各可動接点片の基端どうしを中央連結板で連結することにより、これら各可動接点片と中央連結板とが１枚の導電性金属板からなると共に、前記中央連結板が前記支持体に固定さ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１または２の記載において、前記規制部材が前記基台の外周部に沿って配置された環状のフレーム部材であると共に、前記被規制部が前記操作体の外周縁の複数箇所から前記フレーム部材と重なり合う位置へフック状に延設され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、前記基台の外壁部に前記複数の被規制部が個別に配置される複数の切欠き部を設け、この切欠き部上に前記フレーム部材の一部を配置させたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項５】
請求項３または４の記載において、前記操作体と前記フレーム部材がいずれも導電性金属板からなると共に、このフレーム部材にコモン端子を設け、前記操作体の傾動操作時に前記可動接点片を前記固定接点に接触させることによって該固定接点と前記コモン端子とが導通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６】
請求項１〜５のいずれか１項の記載において、前記基台の内底面と前記操作体の中央部との間に座屈変形時にクリック感を生起するクリック部材を介在させ、前記操作体が前記クリック部材の付勢力に抗して傾動操作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７】
請求項６の記載において、前記クリック部材が、前記基台の内底面に設けられた常閉固定接点上に搭載される導電性金属板からなる反転ばねであって、前記基台の内底面で前記反転ばねと接離可能に対向する領域に中央固定接点が設けられていると共に、前記操作体に前記反転ばねを押圧可能な中央押圧部が設けられており、前記操作体をプッシュ操作することによって前記中央押圧部が前記反転ばねを反転させて前記中央固定接点に接触させ、この中央固定接点と前記常閉固定接点とを導通させるように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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−７３４３４（Ｐ２０１０−７３４３４Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８２９２（Ｐ２００８−２３８２９２）
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【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４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【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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