多方向入力装置
【課題】 スイッチング動作が確実で小型化に好適な多方向入力装置を提供する。
【解決手段】 ハウジング１の内底面に第１の固定接点２とコモン接点３を配設し、コモン接点３上に載置した第１の可動接点板４と第１の固定接点２とで常開スイッチＳ１を構成する。ハウジング１に操作レバー１４を傾倒自在に保持し、操作レバー１４に第２の可動接点板１１を固定した駆動体１３をスプライン結合する。ハウジング１の上面開放端に蓋体７を被着し、蓋体７の底面に周方向に所定間隔を保って複数の第２の固定接点１０を配列する。コモン接点３と第２の可動接点板１１との間に導電性のコイルばね１２を介設し、このコイルばね１２の付勢力で第２の可動接点板１１を各第２の固定接点１０に圧接することにより、各第２の固定接点１０と第２の可動接点板１１とで複数の常閉スイッチＳ２を構成する。
【解決手段】 ハウジング１の内底面に第１の固定接点２とコモン接点３を配設し、コモン接点３上に載置した第１の可動接点板４と第１の固定接点２とで常開スイッチＳ１を構成する。ハウジング１に操作レバー１４を傾倒自在に保持し、操作レバー１４に第２の可動接点板１１を固定した駆動体１３をスプライン結合する。ハウジング１の上面開放端に蓋体７を被着し、蓋体７の底面に周方向に所定間隔を保って複数の第２の固定接点１０を配列する。コモン接点３と第２の可動接点板１１との間に導電性のコイルばね１２を介設し、このコイルばね１２の付勢力で第２の可動接点板１１を各第２の固定接点１０に圧接することにより、各第２の固定接点１０と第２の可動接点板１１とで複数の常閉スイッチＳ２を構成する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操作レバーの傾倒方向に応じてスイッチを動作させることのできる多方向入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より特開平７−２３５２４１号公報に開示されているように、上面を開口したハウジングと、ハウジングの開口端に被着された蓋体と、ハウジングと蓋体の内部に配設されたスイッチ素子と、スイッチ素子を動作する操作レバーとで概略構成された多方向入力装置が提案されている。
【０００３】前記スイッチ素子は、ハウジングの内底面に設けられた１つの中央固定接点と複数の周縁固定接点およびコモン接点と、ハウジングの内底面に載置された可動接点板とで構成されており、可動接点板はコモン接点と常時接触しているが、中央固定接点および各周縁固定接点とは離れる。
【０００４】前記操作レバーはハウジングの内部に傾倒自在に保持されており、その上部は蓋体を挿通して外部へ突出している。この操作レバーには鍔部が設けられており、鍔部には蓋体の下面に対向する複数の支点部と、各支点部の外側に位置する弾性部とが形成されている。
【０００５】このように構成された多方向入力装置において、操作レバーが中立位置にある時、可動接点板は中央固定接点および各周縁固定接点と離れており、スイッチオフの状態が得られる。
【０００６】一方、操作レバーを任意方向に傾倒すると、操作レバーは傾倒方向と反対側に位置する支点部を回動支点として傾倒するため、傾倒方向に位置する弾性部が可動接点板の周縁を押圧すると共に、操作レバーの下端が可動接点板の中央を押圧する。これにより、傾倒方向に位置する周縁固定接点と中央固定接点とが可動接点板を介して導通されるため、スイッチオンの状態が得られる。
【０００７】従って、操作レバーを任意方向へ傾倒させて可動接点板が周縁固定接点に接触した時点で、仮に可動接点板が中央固定接点に接触していなくても、弾性部がさらに撓むことにより、可動接点板を中央固定接点に接触させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述した従来の多方向入力装置では、操作レバーに形成した弾性部によって可動接点板を周縁固定接点に接触させるように構成されているため、周縁固定接点に対する可動接点板の接触圧を高めることができず、導通不良が発生するという問題があった。
【０００９】また、ハウジングの内底面に１つの中央固定接点とそれを囲む複数の周縁固定接点とを配設する必要があるため、これら固定接点を配置するスペースによってハウジングの幅寸法が大きくなり、多方向入力装置の小型化が妨げられるという問題もあった。
【００１０】本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、動作信頼性に優れて、小型化が可能な多方向入力装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、第１の本発明は、収納空間を介して一体化された上側部材および下側部材と、前記収納空間の内部に傾倒可能に保持され、前記上側部材を貫通して外部に突出する操作レバーと、前記下側部材に設けられた第１の固定接点と、この第１の固定接点に対向する第１の可動接点板と、前記上側部材に周方向に所定の間隔をおいて設けられた第２の固定接点群と、これら第２の固定接点群に対向する第２の可動接点板と、この第２の可動接点板を前記第２の固定接点群に圧接する付勢部材を備える。
【００１２】そして前記操作レバーの傾倒時に、前記第１の可動接点板が第１の固定接点に接触すると共に、前記第２の可動接点板が前記第２の固定接点群のうちの１つまたは２つの第２の固定接点を傾倒支点として残りの第２の固定接点から離れるように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】前記目的を達成するため、第２の本発明は、収納空間を介して一体化された上側部材および下側部材と、前記収納空間の内部に傾倒可能に保持され、前記上側部材を貫通して外部に突出する操作レバーと、前記上側部材に周方向に所定の間隔をおいて設けられた固定接点群と、これら第２の固定接点群に対向するように配置され、前記操作レバーと共に傾倒する可動接点板と、この可動接点板を前記固定接点群に圧接する付勢部材と、前記可動接点板と固定接点群の間に介在された例えば弾性を有する金属薄板などからなる導電性の弾性部材を備える。
【００１４】そして前記操作レバーの非操作時には、前記付勢部材により前記弾性部材を介して可動接点板が全ての固定接点群と導通しており、前記操作レバーが所定角度以上傾倒すると、前記固定接点群のうちの１つまたは２つの第２の固定接点を傾倒支点として前記可動接点板が傾倒して、固定接点群のうちの傾倒支点になっていない固定接点と可動接点板との間の導通が断たれるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】前述のように第１の本発明では、第１の可動接点板と第１の固定接点で構成される常開スイッチと、第２の可動接点板と複数の第２の固定接点で構成される複数の常閉スイッチとを設け、操作レバーの傾倒時に、第１の可動接点板を第１の固定接点に接触させることにより常開スイッチをオンさせると共に、第２の可動接点板を第２の固定接点群の１または２つを支点として傾倒させることにより、複数の常閉スイッチの１または２つをオンさせたまま残りをオフさせる構成になっている。
【００１６】そうすると、第１の可動接点板と第１の固定接点間の接離動作と、第２の可動接点板と第２の固定接点群間の接離動作が共に確実になるため、導通不良を解消することができ、しかも、第１の固定接点と第２の固定接点群を別々の部材に振り分けることができるため、多方向入力装置の小型化を図ることができる。
【００１７】前述のように第２の本発明では、操作レバーが若干傾いてもあるいは微少振動しても導電性弾性部材の働きにより導通状態が保持されるから、不用意にオフになることがなく、誤信号の発生が防止できる。
【００１８】次に本発明の実施の形態について図とともに説明する。図１は第１の実施の形態に係る多方向入力装置の平面図、図２はその多方向入力装置の正面図、図３R>３は多方向入力装置の非操作状態を示す断面図、図４は多方向入力装置の傾倒動作を示す断面図、図５は多方向入力装置のプッシュ動作を示す断面図、図６はハウジングの平面図、図７は駆動体と第２の可動接点板の平面図、図８はガイド部材の平面図、図９は蓋体の底面図である。
【００１９】これらの図において、符号１は下側部材を成す合成樹脂製のハウジングで、ハウジング１は上面を開口した平面形状がほぼ八角形状に形成されている。図６R>６に示すようにハウジング１の内底面に、中央に位置する第１の固定接点２と周縁に位置する２つのコモン接点３が配設され、第１の固定接点２と各コモン接点３はそれぞれ端子２ａ，３ａとしてハウジング１の外部に導出されている。
【００２０】ハウジング１の内底面に複数の突起１ａが立設され、突起１ａは第１の固定接点２を中心とする同一の円弧上に設けられている。ハウジング１の各辺の外側壁にガイド孔１ｂが形成され、ハウジング１の内側壁の開口端側に９０度の間隔で４つのストッパ用切欠き部１ｃが形成されている。
【００２１】ハウジング１の内底面にドーム状の第１の可動接点板４が載置され、その外周縁は突起１ａにより位置規制されている。第１の可動接点板４はコモン接点３に常時接触しているが、第１の固定接点２から離れており、第１の固定接点２と第１の可動接点板４により常開スイッチＳ１が構成されている。
【００２２】前記突起１ａに合成樹脂製のガイド部材５が位置決めされ、ガイド部材５に押圧片５ａが片持ち状に一体成形されている（図８参照）。押圧片５ａの上に円筒状のゴム弾性体６が取付けられ、押圧片５ａの下端は第１の可動接点板４の上面中央部に対向している。
【００２３】ハウジング１の開口端は上側部材を成す合成樹脂製の蓋体７により覆われ、ハウジング１と蓋体７との間に収納空間８が形成される。蓋体７の下面に第２の固定接点１０がアウトサートされ、取付脚９を有する板状の金属部材を蓋体７の上面に被せ、取付脚９をハウジング１の外側壁に沿って下方へ延ばして先端を内側へ直角に折り曲げることにより、ハウジング１と蓋体７が連結される。
【００２４】図９に示すように蓋体７の中央部に貫通孔７ａが形成され、貫通孔７ａの周囲に第２の固定接点１０が所定間隔を保って８個配設されている。第２の固定接点１０はそれぞれ端子１０ａとして下方へ延び、各端子１０ａはハウジング１のガイド孔１ｂに挿通される（図２参照）。
【００２５】収納空間８内に第２の可動接点板１１が配置され、第２の可動接点板１１とハウジング１の内底面の間に導電性のコイルばね１２が介在されている。コイルばね１２の下端はコモン接点３に接し、コモン接点３と第２の可動接点板１１はコイルばね１２を介して常時導通されている。第２の可動接点板１１はコイルばね１２の付勢力により蓋体７の下面に配設された各第２の固定接点１０に圧接され、第２の固定接点１０群と第２の可動接点板１１により８個の常閉スイッチＳ２が構成されている。
【００２６】第２の可動接点板１１は合成樹脂製の駆動体１３にアウトサートされ、駆動体１３の上部は蓋体７の貫通孔７ａと係合している。第２の可動接点板１１の外周縁には９０度の間隔を保って４つの突部１１ａが形成され（図７参照）、突部１１ａはハウジング１の内壁面に形成された切欠き部１ｃに挿入されて、回転方向の回り止めがなされる。
【００２７】駆動体１３には下部を小判形状とする中心孔１３ａが設けられ、中心孔１３ａに金属製の操作レバー１４が挿入されている。操作レバー１４は中心孔１３ａに対して軸線方向へ移動可能であるが、中心孔１３ａの小判形部分とスプライン結合することにより、回転方向への移動は規制されている。操作レバー１４の上部は蓋体７の外部へ突出し、操作レバー１４の下端はゴム弾性体６に当接している。
【００２８】次にこの多方向入力装置の動作について説明する。操作レバー１４が図３に示す中立位置にある場合、第１の可動接点板４が第１の固定接点２から離れているため常開スイッチＳ１はオフ、第２の可動接点板１１が第２の固定接点１０群の全てに接触しているため８個の常閉スイッチＳ２はオンとなっている。
【００２９】この中立位置から操作レバー１４を任意方向、例えば図４に示す方向へ傾倒すると、第２の可動接点板１１は傾倒方向の反対側に位置する第２の固定接点１０を支点として回動し、それ以外の第２の固定接点１０から離れるため、支点となる第２の固定接点１０に対応する常閉スイッチＳ２のオン状態を維持し、他の常閉スイッチＳ２はオフとなる。
【００３０】また、操作レバー１４の傾倒操作に伴い操作レバー１４の下端がゴム弾性体６と押圧片５ａを介して第１の可動接点板４を押圧するため、第１の可動接点板４が第１の固定接点２に接触した時点で、常開スイッチＳ１がオフからオンへと切り換わる。常開スイッチＳ１のオン後も第２の可動接点板１１の突部１１ａが切欠き部１ｃの底部に当接するまで、操作レバー１４はさらに傾倒操作を続けることができ、その間のオーバーストローク量はゴム弾性体６が圧縮変形することで吸収される。
【００３１】操作レバー１４に対する傾倒操作力を取り除くと、第２の可動接点板１１はコイルばね１２の付勢力により元の状態に復帰するため、操作レバー１４は図３R>３の中立位置に戻り、８個の常閉スイッチＳ２の全ては再びオンとなる。また、ゴム弾性体６と押圧片５ａおよび第１の可動接点板４はそれ自体の弾性により復帰し、第１の可動接点板４が第１の固定接点２から離れるため、常開スイッチＳ１も再びオフとなる。操作レバー１４を図４とは別方向へ傾倒した場合も同様である。
【００３２】図３の中立位置から操作レバー１４を押し込むと、図５に示すように操作レバー１４は駆動体１３の中心孔１３ａに案内されて真下へ移動し、ゴム弾性体６と押圧片５ａを介して第１の可動接点板４を押圧する。この場合、第２の可動接点板１１と駆動体１３は移動しないため、８個の常閉スイッチＳ２の全てはオン状態を維持し、第１の可動接点板４が第１の固定接点２に接触した時点で、常開スイッチＳ１がオフからオンへと切り換わる。
【００３３】操作レバー１４に対する押圧操作力を取り除くと、ゴム弾性体６と押圧片５ａおよび第１の可動接点板４はそれ自体の弾性により復帰し、第１の可動接点板４が第１の固定接点２から離れるため、常開スイッチＳ１は再びオフとなる。
【００３４】このように構成された多方向入力装置において、例えば第１の固定接点２の端子２ａと第２の固定接点１０群の端子１０ａとをマイコンに接続すれば、端子２ａと各端子１０ａ間のオン／オフ信号に基づいて、マイコンが操作レバー１４の傾倒方向と操作レバー１４のプッシュ動作を検出することができる。
【００３５】すなわち操作レバー１４が中立位置にある場合、前述のように８個の常閉スイッチＳ２は全てオンであるが、常開スイッチＳ１はオフであるため、マイコンは端子２ａと各端子１０ａ間からオフ信号を取り込み、操作レバー１４が非操作状態にあると判断する。
【００３６】また操作レバー１４が任意方向へ傾倒された場合、常開スイッチＳ１と８個の常閉スイッチＳ２の１つがオンになるため、端子２ａとオン状態の端子１０ａとの間に、図４の斜線で示すような第１の固定接点２−第１の可動接点板４−コモン接点３−コイルばね１２−第２の可動接点板１１および第２の固定接点１０の導通路が形成され、マイコンはこのオン信号に基づき、操作レバー１４がオン状態にある第２の固定接点１０の反対方向へ傾倒されたことを判断する。
【００３７】さらに、操作レバー１４が中立位置で押圧操作された場合、８個の常閉スイッチＳ２の全てがオンのまま常開スイッチＳ１がオンとなるため、マイコンは端子２ａと各端子１０ａの全てからオン信号を取り込み、操作レバー１４がプッシュ動作されたことを判断する。
【００３８】他の検出方法として、第１の固定接点２の端子２ａとコモン接点３の端子３ａおよび第２の固定接点１０群の端子１０ａをマイコンに接続することも可能である。この場合、マイコンは常開スイッチＳ１のオン／オフ状態を監視し、端子２ａと端子３ａ間がオフであると、操作レバー１４が非操作状態にあると判断する。また、マイコンが端子２ａと端子３ａ間からオン信号を取り込むと、このオン信号をトリガとして常閉スイッチＳ２のオン／オフ状態を監視し、端子３ａと８個の端子１０ａが全てオンであると、操作レバー１４がプッシュ動作されたものと判断し、端子３ａと特定の端子１０ａ間からオン信号が出力されると、このオン信号に基づいて操作レバー１４の傾倒方向を確定する。
【００３９】なお、実際の使用上ほとんど発生することはないが、操作レバー１４が隣接する２個の第２の固定接点１０の真中方向に傾倒された場合、第２の可動接点板１１は若干撓んで傾倒方向の反対側に位置する２個の第２の固定接点１０を支点として回動し、それ以外の第２の固定接点１０から離れる。従ってこの場合、８個の常閉スイッチＳ２の２つがオンで、残りの常閉スイッチＳ２がオフとなるが、マイコンにより８個の常閉スイッチＳ２の優先順位を確定するようにしておけば、スイッチング動作の行われない不感帯域をなくすことができる。
【００４０】なお、本実施の形態は、第２の固定接点１０を８個所に設けて８方向の方位を検出する構成になっているが、第２の固定接点１０の数は８個所に限定されず、例えば、４個の第２の固定接点１０を９０度毎に設ければ、４方向の方位を検出する多方向入力装置を実現できる。
【００４１】図１０ないし図２４は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。図１０は多方向入力装置の非操作状態での断面図、図１１は多方向入力装置のハウジングの平面図、図１２は上側の可動接点板の平面図、図１３１３は上側の固定接点を取り付けた蓋体の底面図、図１４R>４は導電性弾性部材の平面図、図１５は導電性弾性部材の断面図、図１６ないし図１８は押圧部材の平面図、断面図、底面図、図１９ないし図２１はゴム弾性体の平面図、断面図、底面図、図２２は多方向入力装置の微少の傾倒状態を示す断面図、図２３は多方向入力装置の傾倒動作を示す断面図、図２４はこの実施の形態に係る多方向入力装置の動作原理を説明するための図である。
【００４２】合成樹脂製のハウジング２１は上面を開口した平面形状がほぼ八角形をしており、図１１に示すようにハウジング２１の内底面に、中央に位置する下側の固定接点２２と周辺部に位置する２つのコモン接点２３が配設され、下側の固定接点２２と各コモン接点２３はそれぞれ端子２２ａ，２３ａとしてハウジング２１の外部に突出している。図中の斜線と破線は、下側の固定接点２２と固定端子２２ａならびにコモン接点２３とコモン端子２３ａとの接続を示している。
【００４３】ハウジング２１の内底面に円弧状の突起２１ａが設けられ、下側の固定接点２２を中心とする同一の円弧上に配列されている。図１１に示すようにハウジング２１の各辺の外側壁にガイド孔２１ｂが形成され、ハウジング２１の内側壁の開口端側に９０度の間隔で４つの切欠き部２１ｃが形成されている。
【００４４】ハウジング２１の内底面にドーム状の下側の可動接点板２４が設けられ、突起２１ａで位置規制されている。下側の可動接点板２４はコモン接点２３と常時接触し、下側の固定接点２２から離れ、下側の固定接点２２と下側の可動接点板２４により常開スイッチＳ１が構成されている。突起２１ａの内側に押圧部材２５とゴム弾性体２６の複合体が位置決めされ、下側の可動接点板２４の上面中央部と対向している。
【００４５】押圧部材２５は合成樹脂の成形体からなり、図１６ないし図１８に示すように上面に浅い球面状の受け面２５ａと、下部に突出部２５ｂを有している。ゴム弾性体２６は図１９ないし図２１に示すように前記突起２１ａに嵌合して位置決めされる外周部２６ａと、押圧部材２５の突出部２５ｂが挿入される貫通孔２６ｂを有している。
【００４６】ハウジング２１の開口端は合成樹脂（電気絶縁体）製の蓋体２７で覆われ、ハウジング２１と蓋体２７で収納空間２８が形成されている。蓋体２７の下面に上側の固定接点３０がアウトサートされ、複数の取付脚を有する連結部材２９の上端部を蓋体２７の上に被せ、取付脚をハウジング２１の外側壁に沿って下方へ延ばし下端部を内側へ折り曲げることにより、ハウジング２１と蓋体２７が連結される。
【００４７】図１３に示すように蓋体２７の中央部に貫通孔２７ａが形成され、それの周囲に上側の固定接点３０が周方向に９０度間隔で４個配設され、各固定接点３０のほぼ中央部に下方へ若干突出した突部３０ｂが形成されている。蓋体２７に上側の固定接点３０をアウトサートする際に固定接点３０の露出面が成形条件等がばらついて一部樹脂で覆われたとしても樹脂部から固定接点３０を突出させるために突部３０ｂが形成され、この突部３０ｂにより後述する導電性弾性部材３５を介して上側の可動接点板３１との接触が確実になる。上側の固定接点３０はそれぞれ端子３０ａとして下方へ延び、各端子３０ａはハウジング２１のガイド孔２１ｂ（図１０、図１１参照）に挿通される。
【００４８】収納空間２８の内部に上側の可動接点板３１が配置されて、それとハウジング２１の内底面の間に導電性のコイルばね３２が介在され、コイルばね３２はハウジング２１の周壁と突起２１ａの間で位置決めされている。コイルばね３２の下端はコモン接点２３とコモン端子２３ａとを接続している導電部２３ｂ（図１１の円弧状の斜線部分）に接し、コモン接点２３と上側の可動接点板３１はコイルばね３２を介して常時導通している。上側の可動接点板３１はコイルばね３２の付勢力で蓋体２７の下面に配置された各上側の固定接点３０に圧接され、上側の固定接点３０群と上側の可動接点板３１で４個の常閉スイッチＳ２が構成されている。
【００４９】上側の可動接点板３１は合成樹脂製の駆動体３３にアウトサートされ、駆動体３３の上部は蓋体２７の貫通孔２７ａと嵌合している。図１２に示すように上側の可動接点板３１は外周部に９０度の間隔を保って４つの突部３１ａと、各突部３１ａを結ぶ直線状に延びた４つの端縁３１ｂを有しほぼ菱形をしており、図中の斜線部分が金属で構成され導電部となっている。各突部３１ａの上面は先端に行くに従って若干薄くなるようにテーパーを有し、ハウジング２１の内壁面に形成された切欠き部２１ｃに挿入され（図１０参照）て周方向の回り止めがなさている。
【００５０】このように各突部３１ａの上面にテーパーを設けることにより、上側の可動接点板３１が傾いたときに、突部３１ａが邪魔にならずに、後述のように可動接点板３１の直線状に延びた端部が導電性弾性部材３５を介して蓋体２７の下面と線接触することになる。従ってテーパーはその部分が導電性弾性部材３５を介して当接しないように逃げるために形成され、各突部３１ａは回り止めの機能のみを有している。
【００５１】駆動体３３に下部を小判形状とする中心孔３３ａが設けられ、そこに金属製の操作レバー３４の基端部が挿入されている。操作レバー３４は中心孔３３ａに対して軸線方向へ移動可能であるが、中心孔３３ａの小判形部分とスプライン結合することにより、周方向への回転は規制されている。操作レバー３４の上部は蓋体２７の外部へ突出し、下端は押圧部材２５の受け面２５ａに当接している。
【００５２】可動接点板３１の上側に、例えばリン青銅薄板などからなる導電性弾性部材３５が配置されている。導電性弾性部材３５は図１４ならびに図１５に示す如く、中央部に駆動体３３が挿入される穴３５ａが形成され、穴３５ａの内周部に複数の係止片３５ｂが突設されて、外周部に４本の脚部３５ｃが設けられている。
【００５３】可動接点板３１を保持した駆動体３３の上部を導電性弾性部材３５の穴３５ａに、駆動体３３の中心と突部３１ａを結ぶ線上に脚部３５ｃが位置するように挿入することにより、前記係止片３５ｂが駆動体３３の外周部に弾性的に係止して、導電性弾性部材３５の下面の一部が可動接点板３１の上面と接触する。図１５に示すように各脚部３５ｃは若干上方に屈曲しているため、可動接点板３１の上面より上方に傾斜した状態になり、組み込んだときに固定接点３０と対向するようになっている。
【００５４】本実施の形態では導電性弾性部材３５を駆動体３３に係止したが、導電性弾性部材３５を固定接点３０または可動接点板３１に設けることも可能である。また本実施の形態では金属薄板からなる導電性弾性部材３５を用いたが、部分的に押圧することにより導電性が得られる異方性エラストマーシートなどを導電性弾性部材として用いることも可能である。
【００５５】次にこの多方向入力装置の入力動作について説明する。操作レバー３４が図１０に示す中立位置にある場合、下側の可動接点板２４が下側の固定接点２２から離れているため常開スイッチＳ１はオフ、上側の可動接点板３１が導電性弾性部材３５を介して上側の固定接点３０群の全てに接触しているため４個の常閉スイッチＳ２はオンになっている。
【００５６】操作レバー３４を中立位置から任意方向、例えば図２３に示す方向へ大きく傾倒すると、上側の可動接点板３１は傾倒方向の反対側に位置する固定接点３０を支点として導電性弾性部材３５と共に傾き、それ以外の固定接点３０から脚部３５ｃと可動接点板３１が離れるため、支点となる上側の固定接点３０に対応する常閉スイッチＳ２のオン状態を維持し、他の常閉スイッチＳ２はオフとなる。
【００５７】この操作レバー３４の傾倒操作で操作レバー３４の下端が押圧部材２５を介して下側の可動接点板２４を押圧し、下側の可動接点板２４が下側の固定接点２２に接触した時点で、常開スイッチＳ１がオフからオンへ切り換わる。常開スイッチＳ１のオン後も上側の可動接点板３１の突部３１ａが切欠き部２１ｃの底部に当接するまで（図２３の状態）、操作レバー３４はさらに傾倒操作を続けることができ、その間のオーバーストローク分はゴム弾性体２６の圧縮変形で吸収される。
【００５８】操作レバー３４に対する傾倒力を取り除くと、上側の可動接点板３１はコイルばね３２の付勢力で元の状態に復帰するため、操作レバー３４は図１０の中立位置に戻り、４個の常閉スイッチＳ２の全ては再びオンとなる。また、ゴム弾性体２６および下側の可動接点板２４も弾性により復帰し、下側の可動接点板２４が下側の固定接点２２から離れ、常開スイッチＳ１も再びオフとなる。操作レバー３４を図２３とは別方向へ傾倒した場合も同様である。
【００５９】図１０の中立位置から操作レバー３４を押し込むと図２２のように、操作レバー３４は駆動体３３の中心孔３３ａに案内されて下方へ移動し、押圧部材２５を介して下側の可動接点板２４を押圧して、可動接点板２４が下側の固定接点２２に接触した時点で、常開スイッチＳ１がオフからオンへ切り換わる。
【００６０】操作レバー３４を押し込む際に垂直に押せば問題はないが、実際は図２２のように若干傾いた状態で押される場合がある。このとき上側の固定接点３０と可動接点板３１は前述の傾倒動作と同様の挙動を示し、前述の実施の形態においては常閉スイッチＳ２の一部がオフとなることがある。
【００６１】この弊害を解消するため、上側の固定接点３０と可動接点板３１の間に導電性弾性部材３５が介在され、操作レバー３４が若干傾いた場合は図２２のように、導電性弾性部材３５の脚部３５ｃは固定接点３０と接触しており、傾倒方向の信号を発しないようになっている。
【００６２】操作レバー３４に対する押圧力を取り除くと、ゴム弾性体２６と下側の可動接点板２４は自信の弾性により復帰し、下側の可動接点板２４が下側の固定接点２２から離れ、常開スイッチＳ１は再びオフとなる。
【００６３】図２４は、菱形の可動接点板３１を用いた場合の動作原理を説明する図である。なお、導電性弾性部材３５は可撓性があり動作の妨げとならないので、以下の動作原理では省略して説明する。
【００６４】図２３に示すようにＸ方向に指先で摘みＺを介して操作レバー３４を傾けると、上側の可動接点板３１はＡ点を支点として傾く。この際、操作レバー３４の傾動中心Ｏを基準とし、傾く方向（Ｘ方向）と支点（Ａ点）方向が一直線上揃っていないので、不安定な状態となる。従って、指先で押すことのみで、この方向に更に傾けることは難しく（操作軸が安定せず）、更に傾けると支点が安定するように、すなわちＡ−Ｃ線上で上側の可動接点板３１の端部（端縁）が蓋体２７と線接触するように、傾き方向が自然に強制され、常閉スイッチＳ２がオンとなる位置においては結局、Ａ点とＣ点の２点で上側の固定接点３０と上側の可動接点板３１がほぼ同時に接触する。
【００６５】具体的には操作レバー３４を例えば６０度方向に傾けても操作軸がその方向では安定せず、上側の可動接点板３１の端部が蓋体２７と線接触する４５度方向に強制され、結局、Ａ点とＣ点の２点で導電性弾性部材３５を介して上側の固定接点３０と上側の可動接点板３１がほぼ同時に接触する。
【００６６】なお、本実施の形態においては、操作レバーと駆動体を別体とし、操作レバーを上方から押した場合には、常開スイッチＳ１のみをオンすることによって、そのプッシュ動作を検知する。従って上記の通り若干傾けた状態でプッシュ動作してもスイッチＳ１のみが信号を発するので有効であるが、プッシュ動作を検知しないタイプにおいても有効であり、すなわち、非動作状態で振動が加わって操作レバーが微少に振動したとしても、方位信号を出力することがない。
【００６７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００６８】請求項１記載のように構成すると、第１（下側）の可動接点板と第１（下側）の固定接点間の接離動作と、第２（上側）の可動接点板と第２（上側）の固定接点群間の接離動作が共に確実になるため、導通不良を解消することができ、しかも、下側の固定接点と上側の固定接点群を別々の部材に振り分けることができるため、多方向入力装置の小型化を図ることができる。
【００６９】請求項２記載のように構成すると、第１の可動接点板と第２の可動接点板とをコイルばねを介して常時接続する導通路が形成されるため、多方向入力装置の全体構造を簡略化することができる。
【００７０】請求項３記載のように構成すると、操作レバーをプッシュ動作した時に付勢部材からの力が操作レバーに作用しなくなるため、操作レバーを軽い力でプッシュ動作することができる。
【００７１】請求項４記載のように構成すると、操作レバーから第１の可動接点板に過押圧力が作用しなくなるため、第１の可動接点板の損傷を防止することができる。
【００７２】請求項５記載のように構成すると、第１の可動接点板が第１の可動接点板に接触した後も、弾性体が操作レバーの下端によりさらに圧縮されるため、操作レバーに傾倒方向のオーバーストロークを付与することができる。
【００７３】請求項６記載のように構成すると、操作レバーが若干傾いても導電性弾性部材の働きにより導通状態が保持されるから、不用意にオフになることがなく、誤信号の発生が防止できる。また、振動が加わって操作レバーが微少に振動したときに、導電性弾性部材の働きにより導通状態が保持され、接点が振動の度毎に離れることなく、誤信号の発生が防止できる。
【００７４】請求項７記載のように構成すると、導電性弾性部材の厚さが薄くでき、導電性弾性部材の介在による嵩高が抑制できる。
【００７５】請求項８記載のように構成すると、導電性弾性部材の取付けが簡単にできるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多方向入力装置の平面図である。
【図２】その多方向入力装置の正面図である。
【図３】その多方向入力装置の非操作状態を示す断面図である。
【図４】その多方向入力装置の傾倒動作を示す断面図である。
【図５】その多方向入力装置のプッシュ動作を示す断面図である。
【図６】その多方向入力装置のハウジングの平面図である。
【図７】その多方向入力装置の駆動体と第２の可動接点板の平面図である。
【図８】その多方向入力装置のガイド部材の平面図である。
【図９】その多方向入力装置の蓋体の底面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る多方向入力装置の非操作状態での断面図である。
【図１１】その多方向入力装置のハウジングの平面図である。
【図１２】その多方向入力装置の上側の可動接点板の平面図である。
【図１３】その多方向入力装置の上側の固定接点を取り付けた蓋体の底面図である。
【図１４】その多方向入力装置の導電性弾性部材の平面図である。
【図１５】その導電性弾性部材の断面図である。
【図１６】その多方向入力装置の押圧部材の平面図である。
【図１７】その押圧部材の断面図である。
【図１８】その押圧部材の底面図である。
【図１９】その多方向入力装置のゴム弾性体の平面図である。
【図２０】そのゴム弾性体の断面図である。
【図２１】そのゴム弾性体の底面図である。
【図２２】その多方向入力装置の微少の傾倒状態を示す断面図である。
【図２３】その多方向入力装置の傾倒動作を示す断面図である。
【図２４】この実施の形態に係る多方向入力装置の動作原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１，２１ ハウジング
２，２２ 下側の固定接点
３，２３ コモン接点
４，２４ 下側の可動接点板
５ ガイド部材
６，２６ ゴム弾性体
７，２７ 蓋体
８，２８ 収納空間
１０，３０ 上側の固定接点
１１，３１ 上側の可動接点板
１２，３２ コイルばね
１３，３３ 駆動体
１４，３４ 操作レバー
３５ 導電性弾性部材
Ｓ１ 常開スイッチ
Ｓ２ 常閉スイッチ
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操作レバーの傾倒方向に応じてスイッチを動作させることのできる多方向入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より特開平７−２３５２４１号公報に開示されているように、上面を開口したハウジングと、ハウジングの開口端に被着された蓋体と、ハウジングと蓋体の内部に配設されたスイッチ素子と、スイッチ素子を動作する操作レバーとで概略構成された多方向入力装置が提案されている。
【０００３】前記スイッチ素子は、ハウジングの内底面に設けられた１つの中央固定接点と複数の周縁固定接点およびコモン接点と、ハウジングの内底面に載置された可動接点板とで構成されており、可動接点板はコモン接点と常時接触しているが、中央固定接点および各周縁固定接点とは離れる。
【０００４】前記操作レバーはハウジングの内部に傾倒自在に保持されており、その上部は蓋体を挿通して外部へ突出している。この操作レバーには鍔部が設けられており、鍔部には蓋体の下面に対向する複数の支点部と、各支点部の外側に位置する弾性部とが形成されている。
【０００５】このように構成された多方向入力装置において、操作レバーが中立位置にある時、可動接点板は中央固定接点および各周縁固定接点と離れており、スイッチオフの状態が得られる。
【０００６】一方、操作レバーを任意方向に傾倒すると、操作レバーは傾倒方向と反対側に位置する支点部を回動支点として傾倒するため、傾倒方向に位置する弾性部が可動接点板の周縁を押圧すると共に、操作レバーの下端が可動接点板の中央を押圧する。これにより、傾倒方向に位置する周縁固定接点と中央固定接点とが可動接点板を介して導通されるため、スイッチオンの状態が得られる。
【０００７】従って、操作レバーを任意方向へ傾倒させて可動接点板が周縁固定接点に接触した時点で、仮に可動接点板が中央固定接点に接触していなくても、弾性部がさらに撓むことにより、可動接点板を中央固定接点に接触させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述した従来の多方向入力装置では、操作レバーに形成した弾性部によって可動接点板を周縁固定接点に接触させるように構成されているため、周縁固定接点に対する可動接点板の接触圧を高めることができず、導通不良が発生するという問題があった。
【０００９】また、ハウジングの内底面に１つの中央固定接点とそれを囲む複数の周縁固定接点とを配設する必要があるため、これら固定接点を配置するスペースによってハウジングの幅寸法が大きくなり、多方向入力装置の小型化が妨げられるという問題もあった。
【００１０】本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、動作信頼性に優れて、小型化が可能な多方向入力装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、第１の本発明は、収納空間を介して一体化された上側部材および下側部材と、前記収納空間の内部に傾倒可能に保持され、前記上側部材を貫通して外部に突出する操作レバーと、前記下側部材に設けられた第１の固定接点と、この第１の固定接点に対向する第１の可動接点板と、前記上側部材に周方向に所定の間隔をおいて設けられた第２の固定接点群と、これら第２の固定接点群に対向する第２の可動接点板と、この第２の可動接点板を前記第２の固定接点群に圧接する付勢部材を備える。
【００１２】そして前記操作レバーの傾倒時に、前記第１の可動接点板が第１の固定接点に接触すると共に、前記第２の可動接点板が前記第２の固定接点群のうちの１つまたは２つの第２の固定接点を傾倒支点として残りの第２の固定接点から離れるように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】前記目的を達成するため、第２の本発明は、収納空間を介して一体化された上側部材および下側部材と、前記収納空間の内部に傾倒可能に保持され、前記上側部材を貫通して外部に突出する操作レバーと、前記上側部材に周方向に所定の間隔をおいて設けられた固定接点群と、これら第２の固定接点群に対向するように配置され、前記操作レバーと共に傾倒する可動接点板と、この可動接点板を前記固定接点群に圧接する付勢部材と、前記可動接点板と固定接点群の間に介在された例えば弾性を有する金属薄板などからなる導電性の弾性部材を備える。
【００１４】そして前記操作レバーの非操作時には、前記付勢部材により前記弾性部材を介して可動接点板が全ての固定接点群と導通しており、前記操作レバーが所定角度以上傾倒すると、前記固定接点群のうちの１つまたは２つの第２の固定接点を傾倒支点として前記可動接点板が傾倒して、固定接点群のうちの傾倒支点になっていない固定接点と可動接点板との間の導通が断たれるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】前述のように第１の本発明では、第１の可動接点板と第１の固定接点で構成される常開スイッチと、第２の可動接点板と複数の第２の固定接点で構成される複数の常閉スイッチとを設け、操作レバーの傾倒時に、第１の可動接点板を第１の固定接点に接触させることにより常開スイッチをオンさせると共に、第２の可動接点板を第２の固定接点群の１または２つを支点として傾倒させることにより、複数の常閉スイッチの１または２つをオンさせたまま残りをオフさせる構成になっている。
【００１６】そうすると、第１の可動接点板と第１の固定接点間の接離動作と、第２の可動接点板と第２の固定接点群間の接離動作が共に確実になるため、導通不良を解消することができ、しかも、第１の固定接点と第２の固定接点群を別々の部材に振り分けることができるため、多方向入力装置の小型化を図ることができる。
【００１７】前述のように第２の本発明では、操作レバーが若干傾いてもあるいは微少振動しても導電性弾性部材の働きにより導通状態が保持されるから、不用意にオフになることがなく、誤信号の発生が防止できる。
【００１８】次に本発明の実施の形態について図とともに説明する。図１は第１の実施の形態に係る多方向入力装置の平面図、図２はその多方向入力装置の正面図、図３R>３は多方向入力装置の非操作状態を示す断面図、図４は多方向入力装置の傾倒動作を示す断面図、図５は多方向入力装置のプッシュ動作を示す断面図、図６はハウジングの平面図、図７は駆動体と第２の可動接点板の平面図、図８はガイド部材の平面図、図９は蓋体の底面図である。
【００１９】これらの図において、符号１は下側部材を成す合成樹脂製のハウジングで、ハウジング１は上面を開口した平面形状がほぼ八角形状に形成されている。図６R>６に示すようにハウジング１の内底面に、中央に位置する第１の固定接点２と周縁に位置する２つのコモン接点３が配設され、第１の固定接点２と各コモン接点３はそれぞれ端子２ａ，３ａとしてハウジング１の外部に導出されている。
【００２０】ハウジング１の内底面に複数の突起１ａが立設され、突起１ａは第１の固定接点２を中心とする同一の円弧上に設けられている。ハウジング１の各辺の外側壁にガイド孔１ｂが形成され、ハウジング１の内側壁の開口端側に９０度の間隔で４つのストッパ用切欠き部１ｃが形成されている。
【００２１】ハウジング１の内底面にドーム状の第１の可動接点板４が載置され、その外周縁は突起１ａにより位置規制されている。第１の可動接点板４はコモン接点３に常時接触しているが、第１の固定接点２から離れており、第１の固定接点２と第１の可動接点板４により常開スイッチＳ１が構成されている。
【００２２】前記突起１ａに合成樹脂製のガイド部材５が位置決めされ、ガイド部材５に押圧片５ａが片持ち状に一体成形されている（図８参照）。押圧片５ａの上に円筒状のゴム弾性体６が取付けられ、押圧片５ａの下端は第１の可動接点板４の上面中央部に対向している。
【００２３】ハウジング１の開口端は上側部材を成す合成樹脂製の蓋体７により覆われ、ハウジング１と蓋体７との間に収納空間８が形成される。蓋体７の下面に第２の固定接点１０がアウトサートされ、取付脚９を有する板状の金属部材を蓋体７の上面に被せ、取付脚９をハウジング１の外側壁に沿って下方へ延ばして先端を内側へ直角に折り曲げることにより、ハウジング１と蓋体７が連結される。
【００２４】図９に示すように蓋体７の中央部に貫通孔７ａが形成され、貫通孔７ａの周囲に第２の固定接点１０が所定間隔を保って８個配設されている。第２の固定接点１０はそれぞれ端子１０ａとして下方へ延び、各端子１０ａはハウジング１のガイド孔１ｂに挿通される（図２参照）。
【００２５】収納空間８内に第２の可動接点板１１が配置され、第２の可動接点板１１とハウジング１の内底面の間に導電性のコイルばね１２が介在されている。コイルばね１２の下端はコモン接点３に接し、コモン接点３と第２の可動接点板１１はコイルばね１２を介して常時導通されている。第２の可動接点板１１はコイルばね１２の付勢力により蓋体７の下面に配設された各第２の固定接点１０に圧接され、第２の固定接点１０群と第２の可動接点板１１により８個の常閉スイッチＳ２が構成されている。
【００２６】第２の可動接点板１１は合成樹脂製の駆動体１３にアウトサートされ、駆動体１３の上部は蓋体７の貫通孔７ａと係合している。第２の可動接点板１１の外周縁には９０度の間隔を保って４つの突部１１ａが形成され（図７参照）、突部１１ａはハウジング１の内壁面に形成された切欠き部１ｃに挿入されて、回転方向の回り止めがなされる。
【００２７】駆動体１３には下部を小判形状とする中心孔１３ａが設けられ、中心孔１３ａに金属製の操作レバー１４が挿入されている。操作レバー１４は中心孔１３ａに対して軸線方向へ移動可能であるが、中心孔１３ａの小判形部分とスプライン結合することにより、回転方向への移動は規制されている。操作レバー１４の上部は蓋体７の外部へ突出し、操作レバー１４の下端はゴム弾性体６に当接している。
【００２８】次にこの多方向入力装置の動作について説明する。操作レバー１４が図３に示す中立位置にある場合、第１の可動接点板４が第１の固定接点２から離れているため常開スイッチＳ１はオフ、第２の可動接点板１１が第２の固定接点１０群の全てに接触しているため８個の常閉スイッチＳ２はオンとなっている。
【００２９】この中立位置から操作レバー１４を任意方向、例えば図４に示す方向へ傾倒すると、第２の可動接点板１１は傾倒方向の反対側に位置する第２の固定接点１０を支点として回動し、それ以外の第２の固定接点１０から離れるため、支点となる第２の固定接点１０に対応する常閉スイッチＳ２のオン状態を維持し、他の常閉スイッチＳ２はオフとなる。
【００３０】また、操作レバー１４の傾倒操作に伴い操作レバー１４の下端がゴム弾性体６と押圧片５ａを介して第１の可動接点板４を押圧するため、第１の可動接点板４が第１の固定接点２に接触した時点で、常開スイッチＳ１がオフからオンへと切り換わる。常開スイッチＳ１のオン後も第２の可動接点板１１の突部１１ａが切欠き部１ｃの底部に当接するまで、操作レバー１４はさらに傾倒操作を続けることができ、その間のオーバーストローク量はゴム弾性体６が圧縮変形することで吸収される。
【００３１】操作レバー１４に対する傾倒操作力を取り除くと、第２の可動接点板１１はコイルばね１２の付勢力により元の状態に復帰するため、操作レバー１４は図３R>３の中立位置に戻り、８個の常閉スイッチＳ２の全ては再びオンとなる。また、ゴム弾性体６と押圧片５ａおよび第１の可動接点板４はそれ自体の弾性により復帰し、第１の可動接点板４が第１の固定接点２から離れるため、常開スイッチＳ１も再びオフとなる。操作レバー１４を図４とは別方向へ傾倒した場合も同様である。
【００３２】図３の中立位置から操作レバー１４を押し込むと、図５に示すように操作レバー１４は駆動体１３の中心孔１３ａに案内されて真下へ移動し、ゴム弾性体６と押圧片５ａを介して第１の可動接点板４を押圧する。この場合、第２の可動接点板１１と駆動体１３は移動しないため、８個の常閉スイッチＳ２の全てはオン状態を維持し、第１の可動接点板４が第１の固定接点２に接触した時点で、常開スイッチＳ１がオフからオンへと切り換わる。
【００３３】操作レバー１４に対する押圧操作力を取り除くと、ゴム弾性体６と押圧片５ａおよび第１の可動接点板４はそれ自体の弾性により復帰し、第１の可動接点板４が第１の固定接点２から離れるため、常開スイッチＳ１は再びオフとなる。
【００３４】このように構成された多方向入力装置において、例えば第１の固定接点２の端子２ａと第２の固定接点１０群の端子１０ａとをマイコンに接続すれば、端子２ａと各端子１０ａ間のオン／オフ信号に基づいて、マイコンが操作レバー１４の傾倒方向と操作レバー１４のプッシュ動作を検出することができる。
【００３５】すなわち操作レバー１４が中立位置にある場合、前述のように８個の常閉スイッチＳ２は全てオンであるが、常開スイッチＳ１はオフであるため、マイコンは端子２ａと各端子１０ａ間からオフ信号を取り込み、操作レバー１４が非操作状態にあると判断する。
【００３６】また操作レバー１４が任意方向へ傾倒された場合、常開スイッチＳ１と８個の常閉スイッチＳ２の１つがオンになるため、端子２ａとオン状態の端子１０ａとの間に、図４の斜線で示すような第１の固定接点２−第１の可動接点板４−コモン接点３−コイルばね１２−第２の可動接点板１１および第２の固定接点１０の導通路が形成され、マイコンはこのオン信号に基づき、操作レバー１４がオン状態にある第２の固定接点１０の反対方向へ傾倒されたことを判断する。
【００３７】さらに、操作レバー１４が中立位置で押圧操作された場合、８個の常閉スイッチＳ２の全てがオンのまま常開スイッチＳ１がオンとなるため、マイコンは端子２ａと各端子１０ａの全てからオン信号を取り込み、操作レバー１４がプッシュ動作されたことを判断する。
【００３８】他の検出方法として、第１の固定接点２の端子２ａとコモン接点３の端子３ａおよび第２の固定接点１０群の端子１０ａをマイコンに接続することも可能である。この場合、マイコンは常開スイッチＳ１のオン／オフ状態を監視し、端子２ａと端子３ａ間がオフであると、操作レバー１４が非操作状態にあると判断する。また、マイコンが端子２ａと端子３ａ間からオン信号を取り込むと、このオン信号をトリガとして常閉スイッチＳ２のオン／オフ状態を監視し、端子３ａと８個の端子１０ａが全てオンであると、操作レバー１４がプッシュ動作されたものと判断し、端子３ａと特定の端子１０ａ間からオン信号が出力されると、このオン信号に基づいて操作レバー１４の傾倒方向を確定する。
【００３９】なお、実際の使用上ほとんど発生することはないが、操作レバー１４が隣接する２個の第２の固定接点１０の真中方向に傾倒された場合、第２の可動接点板１１は若干撓んで傾倒方向の反対側に位置する２個の第２の固定接点１０を支点として回動し、それ以外の第２の固定接点１０から離れる。従ってこの場合、８個の常閉スイッチＳ２の２つがオンで、残りの常閉スイッチＳ２がオフとなるが、マイコンにより８個の常閉スイッチＳ２の優先順位を確定するようにしておけば、スイッチング動作の行われない不感帯域をなくすことができる。
【００４０】なお、本実施の形態は、第２の固定接点１０を８個所に設けて８方向の方位を検出する構成になっているが、第２の固定接点１０の数は８個所に限定されず、例えば、４個の第２の固定接点１０を９０度毎に設ければ、４方向の方位を検出する多方向入力装置を実現できる。
【００４１】図１０ないし図２４は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。図１０は多方向入力装置の非操作状態での断面図、図１１は多方向入力装置のハウジングの平面図、図１２は上側の可動接点板の平面図、図１３１３は上側の固定接点を取り付けた蓋体の底面図、図１４R>４は導電性弾性部材の平面図、図１５は導電性弾性部材の断面図、図１６ないし図１８は押圧部材の平面図、断面図、底面図、図１９ないし図２１はゴム弾性体の平面図、断面図、底面図、図２２は多方向入力装置の微少の傾倒状態を示す断面図、図２３は多方向入力装置の傾倒動作を示す断面図、図２４はこの実施の形態に係る多方向入力装置の動作原理を説明するための図である。
【００４２】合成樹脂製のハウジング２１は上面を開口した平面形状がほぼ八角形をしており、図１１に示すようにハウジング２１の内底面に、中央に位置する下側の固定接点２２と周辺部に位置する２つのコモン接点２３が配設され、下側の固定接点２２と各コモン接点２３はそれぞれ端子２２ａ，２３ａとしてハウジング２１の外部に突出している。図中の斜線と破線は、下側の固定接点２２と固定端子２２ａならびにコモン接点２３とコモン端子２３ａとの接続を示している。
【００４３】ハウジング２１の内底面に円弧状の突起２１ａが設けられ、下側の固定接点２２を中心とする同一の円弧上に配列されている。図１１に示すようにハウジング２１の各辺の外側壁にガイド孔２１ｂが形成され、ハウジング２１の内側壁の開口端側に９０度の間隔で４つの切欠き部２１ｃが形成されている。
【００４４】ハウジング２１の内底面にドーム状の下側の可動接点板２４が設けられ、突起２１ａで位置規制されている。下側の可動接点板２４はコモン接点２３と常時接触し、下側の固定接点２２から離れ、下側の固定接点２２と下側の可動接点板２４により常開スイッチＳ１が構成されている。突起２１ａの内側に押圧部材２５とゴム弾性体２６の複合体が位置決めされ、下側の可動接点板２４の上面中央部と対向している。
【００４５】押圧部材２５は合成樹脂の成形体からなり、図１６ないし図１８に示すように上面に浅い球面状の受け面２５ａと、下部に突出部２５ｂを有している。ゴム弾性体２６は図１９ないし図２１に示すように前記突起２１ａに嵌合して位置決めされる外周部２６ａと、押圧部材２５の突出部２５ｂが挿入される貫通孔２６ｂを有している。
【００４６】ハウジング２１の開口端は合成樹脂（電気絶縁体）製の蓋体２７で覆われ、ハウジング２１と蓋体２７で収納空間２８が形成されている。蓋体２７の下面に上側の固定接点３０がアウトサートされ、複数の取付脚を有する連結部材２９の上端部を蓋体２７の上に被せ、取付脚をハウジング２１の外側壁に沿って下方へ延ばし下端部を内側へ折り曲げることにより、ハウジング２１と蓋体２７が連結される。
【００４７】図１３に示すように蓋体２７の中央部に貫通孔２７ａが形成され、それの周囲に上側の固定接点３０が周方向に９０度間隔で４個配設され、各固定接点３０のほぼ中央部に下方へ若干突出した突部３０ｂが形成されている。蓋体２７に上側の固定接点３０をアウトサートする際に固定接点３０の露出面が成形条件等がばらついて一部樹脂で覆われたとしても樹脂部から固定接点３０を突出させるために突部３０ｂが形成され、この突部３０ｂにより後述する導電性弾性部材３５を介して上側の可動接点板３１との接触が確実になる。上側の固定接点３０はそれぞれ端子３０ａとして下方へ延び、各端子３０ａはハウジング２１のガイド孔２１ｂ（図１０、図１１参照）に挿通される。
【００４８】収納空間２８の内部に上側の可動接点板３１が配置されて、それとハウジング２１の内底面の間に導電性のコイルばね３２が介在され、コイルばね３２はハウジング２１の周壁と突起２１ａの間で位置決めされている。コイルばね３２の下端はコモン接点２３とコモン端子２３ａとを接続している導電部２３ｂ（図１１の円弧状の斜線部分）に接し、コモン接点２３と上側の可動接点板３１はコイルばね３２を介して常時導通している。上側の可動接点板３１はコイルばね３２の付勢力で蓋体２７の下面に配置された各上側の固定接点３０に圧接され、上側の固定接点３０群と上側の可動接点板３１で４個の常閉スイッチＳ２が構成されている。
【００４９】上側の可動接点板３１は合成樹脂製の駆動体３３にアウトサートされ、駆動体３３の上部は蓋体２７の貫通孔２７ａと嵌合している。図１２に示すように上側の可動接点板３１は外周部に９０度の間隔を保って４つの突部３１ａと、各突部３１ａを結ぶ直線状に延びた４つの端縁３１ｂを有しほぼ菱形をしており、図中の斜線部分が金属で構成され導電部となっている。各突部３１ａの上面は先端に行くに従って若干薄くなるようにテーパーを有し、ハウジング２１の内壁面に形成された切欠き部２１ｃに挿入され（図１０参照）て周方向の回り止めがなさている。
【００５０】このように各突部３１ａの上面にテーパーを設けることにより、上側の可動接点板３１が傾いたときに、突部３１ａが邪魔にならずに、後述のように可動接点板３１の直線状に延びた端部が導電性弾性部材３５を介して蓋体２７の下面と線接触することになる。従ってテーパーはその部分が導電性弾性部材３５を介して当接しないように逃げるために形成され、各突部３１ａは回り止めの機能のみを有している。
【００５１】駆動体３３に下部を小判形状とする中心孔３３ａが設けられ、そこに金属製の操作レバー３４の基端部が挿入されている。操作レバー３４は中心孔３３ａに対して軸線方向へ移動可能であるが、中心孔３３ａの小判形部分とスプライン結合することにより、周方向への回転は規制されている。操作レバー３４の上部は蓋体２７の外部へ突出し、下端は押圧部材２５の受け面２５ａに当接している。
【００５２】可動接点板３１の上側に、例えばリン青銅薄板などからなる導電性弾性部材３５が配置されている。導電性弾性部材３５は図１４ならびに図１５に示す如く、中央部に駆動体３３が挿入される穴３５ａが形成され、穴３５ａの内周部に複数の係止片３５ｂが突設されて、外周部に４本の脚部３５ｃが設けられている。
【００５３】可動接点板３１を保持した駆動体３３の上部を導電性弾性部材３５の穴３５ａに、駆動体３３の中心と突部３１ａを結ぶ線上に脚部３５ｃが位置するように挿入することにより、前記係止片３５ｂが駆動体３３の外周部に弾性的に係止して、導電性弾性部材３５の下面の一部が可動接点板３１の上面と接触する。図１５に示すように各脚部３５ｃは若干上方に屈曲しているため、可動接点板３１の上面より上方に傾斜した状態になり、組み込んだときに固定接点３０と対向するようになっている。
【００５４】本実施の形態では導電性弾性部材３５を駆動体３３に係止したが、導電性弾性部材３５を固定接点３０または可動接点板３１に設けることも可能である。また本実施の形態では金属薄板からなる導電性弾性部材３５を用いたが、部分的に押圧することにより導電性が得られる異方性エラストマーシートなどを導電性弾性部材として用いることも可能である。
【００５５】次にこの多方向入力装置の入力動作について説明する。操作レバー３４が図１０に示す中立位置にある場合、下側の可動接点板２４が下側の固定接点２２から離れているため常開スイッチＳ１はオフ、上側の可動接点板３１が導電性弾性部材３５を介して上側の固定接点３０群の全てに接触しているため４個の常閉スイッチＳ２はオンになっている。
【００５６】操作レバー３４を中立位置から任意方向、例えば図２３に示す方向へ大きく傾倒すると、上側の可動接点板３１は傾倒方向の反対側に位置する固定接点３０を支点として導電性弾性部材３５と共に傾き、それ以外の固定接点３０から脚部３５ｃと可動接点板３１が離れるため、支点となる上側の固定接点３０に対応する常閉スイッチＳ２のオン状態を維持し、他の常閉スイッチＳ２はオフとなる。
【００５７】この操作レバー３４の傾倒操作で操作レバー３４の下端が押圧部材２５を介して下側の可動接点板２４を押圧し、下側の可動接点板２４が下側の固定接点２２に接触した時点で、常開スイッチＳ１がオフからオンへ切り換わる。常開スイッチＳ１のオン後も上側の可動接点板３１の突部３１ａが切欠き部２１ｃの底部に当接するまで（図２３の状態）、操作レバー３４はさらに傾倒操作を続けることができ、その間のオーバーストローク分はゴム弾性体２６の圧縮変形で吸収される。
【００５８】操作レバー３４に対する傾倒力を取り除くと、上側の可動接点板３１はコイルばね３２の付勢力で元の状態に復帰するため、操作レバー３４は図１０の中立位置に戻り、４個の常閉スイッチＳ２の全ては再びオンとなる。また、ゴム弾性体２６および下側の可動接点板２４も弾性により復帰し、下側の可動接点板２４が下側の固定接点２２から離れ、常開スイッチＳ１も再びオフとなる。操作レバー３４を図２３とは別方向へ傾倒した場合も同様である。
【００５９】図１０の中立位置から操作レバー３４を押し込むと図２２のように、操作レバー３４は駆動体３３の中心孔３３ａに案内されて下方へ移動し、押圧部材２５を介して下側の可動接点板２４を押圧して、可動接点板２４が下側の固定接点２２に接触した時点で、常開スイッチＳ１がオフからオンへ切り換わる。
【００６０】操作レバー３４を押し込む際に垂直に押せば問題はないが、実際は図２２のように若干傾いた状態で押される場合がある。このとき上側の固定接点３０と可動接点板３１は前述の傾倒動作と同様の挙動を示し、前述の実施の形態においては常閉スイッチＳ２の一部がオフとなることがある。
【００６１】この弊害を解消するため、上側の固定接点３０と可動接点板３１の間に導電性弾性部材３５が介在され、操作レバー３４が若干傾いた場合は図２２のように、導電性弾性部材３５の脚部３５ｃは固定接点３０と接触しており、傾倒方向の信号を発しないようになっている。
【００６２】操作レバー３４に対する押圧力を取り除くと、ゴム弾性体２６と下側の可動接点板２４は自信の弾性により復帰し、下側の可動接点板２４が下側の固定接点２２から離れ、常開スイッチＳ１は再びオフとなる。
【００６３】図２４は、菱形の可動接点板３１を用いた場合の動作原理を説明する図である。なお、導電性弾性部材３５は可撓性があり動作の妨げとならないので、以下の動作原理では省略して説明する。
【００６４】図２３に示すようにＸ方向に指先で摘みＺを介して操作レバー３４を傾けると、上側の可動接点板３１はＡ点を支点として傾く。この際、操作レバー３４の傾動中心Ｏを基準とし、傾く方向（Ｘ方向）と支点（Ａ点）方向が一直線上揃っていないので、不安定な状態となる。従って、指先で押すことのみで、この方向に更に傾けることは難しく（操作軸が安定せず）、更に傾けると支点が安定するように、すなわちＡ−Ｃ線上で上側の可動接点板３１の端部（端縁）が蓋体２７と線接触するように、傾き方向が自然に強制され、常閉スイッチＳ２がオンとなる位置においては結局、Ａ点とＣ点の２点で上側の固定接点３０と上側の可動接点板３１がほぼ同時に接触する。
【００６５】具体的には操作レバー３４を例えば６０度方向に傾けても操作軸がその方向では安定せず、上側の可動接点板３１の端部が蓋体２７と線接触する４５度方向に強制され、結局、Ａ点とＣ点の２点で導電性弾性部材３５を介して上側の固定接点３０と上側の可動接点板３１がほぼ同時に接触する。
【００６６】なお、本実施の形態においては、操作レバーと駆動体を別体とし、操作レバーを上方から押した場合には、常開スイッチＳ１のみをオンすることによって、そのプッシュ動作を検知する。従って上記の通り若干傾けた状態でプッシュ動作してもスイッチＳ１のみが信号を発するので有効であるが、プッシュ動作を検知しないタイプにおいても有効であり、すなわち、非動作状態で振動が加わって操作レバーが微少に振動したとしても、方位信号を出力することがない。
【００６７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００６８】請求項１記載のように構成すると、第１（下側）の可動接点板と第１（下側）の固定接点間の接離動作と、第２（上側）の可動接点板と第２（上側）の固定接点群間の接離動作が共に確実になるため、導通不良を解消することができ、しかも、下側の固定接点と上側の固定接点群を別々の部材に振り分けることができるため、多方向入力装置の小型化を図ることができる。
【００６９】請求項２記載のように構成すると、第１の可動接点板と第２の可動接点板とをコイルばねを介して常時接続する導通路が形成されるため、多方向入力装置の全体構造を簡略化することができる。
【００７０】請求項３記載のように構成すると、操作レバーをプッシュ動作した時に付勢部材からの力が操作レバーに作用しなくなるため、操作レバーを軽い力でプッシュ動作することができる。
【００７１】請求項４記載のように構成すると、操作レバーから第１の可動接点板に過押圧力が作用しなくなるため、第１の可動接点板の損傷を防止することができる。
【００７２】請求項５記載のように構成すると、第１の可動接点板が第１の可動接点板に接触した後も、弾性体が操作レバーの下端によりさらに圧縮されるため、操作レバーに傾倒方向のオーバーストロークを付与することができる。
【００７３】請求項６記載のように構成すると、操作レバーが若干傾いても導電性弾性部材の働きにより導通状態が保持されるから、不用意にオフになることがなく、誤信号の発生が防止できる。また、振動が加わって操作レバーが微少に振動したときに、導電性弾性部材の働きにより導通状態が保持され、接点が振動の度毎に離れることなく、誤信号の発生が防止できる。
【００７４】請求項７記載のように構成すると、導電性弾性部材の厚さが薄くでき、導電性弾性部材の介在による嵩高が抑制できる。
【００７５】請求項８記載のように構成すると、導電性弾性部材の取付けが簡単にできるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多方向入力装置の平面図である。
【図２】その多方向入力装置の正面図である。
【図３】その多方向入力装置の非操作状態を示す断面図である。
【図４】その多方向入力装置の傾倒動作を示す断面図である。
【図５】その多方向入力装置のプッシュ動作を示す断面図である。
【図６】その多方向入力装置のハウジングの平面図である。
【図７】その多方向入力装置の駆動体と第２の可動接点板の平面図である。
【図８】その多方向入力装置のガイド部材の平面図である。
【図９】その多方向入力装置の蓋体の底面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る多方向入力装置の非操作状態での断面図である。
【図１１】その多方向入力装置のハウジングの平面図である。
【図１２】その多方向入力装置の上側の可動接点板の平面図である。
【図１３】その多方向入力装置の上側の固定接点を取り付けた蓋体の底面図である。
【図１４】その多方向入力装置の導電性弾性部材の平面図である。
【図１５】その導電性弾性部材の断面図である。
【図１６】その多方向入力装置の押圧部材の平面図である。
【図１７】その押圧部材の断面図である。
【図１８】その押圧部材の底面図である。
【図１９】その多方向入力装置のゴム弾性体の平面図である。
【図２０】そのゴム弾性体の断面図である。
【図２１】そのゴム弾性体の底面図である。
【図２２】その多方向入力装置の微少の傾倒状態を示す断面図である。
【図２３】その多方向入力装置の傾倒動作を示す断面図である。
【図２４】この実施の形態に係る多方向入力装置の動作原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１，２１ ハウジング
２，２２ 下側の固定接点
３，２３ コモン接点
４，２４ 下側の可動接点板
５ ガイド部材
６，２６ ゴム弾性体
７，２７ 蓋体
８，２８ 収納空間
１０，３０ 上側の固定接点
１１，３１ 上側の可動接点板
１２，３２ コイルばね
１３，３３ 駆動体
１４，３４ 操作レバー
３５ 導電性弾性部材
Ｓ１ 常開スイッチ
Ｓ２ 常閉スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 収納空間を介して一体化された上側部材および下側部材と、前記収納空間の内部に傾倒可能に保持され、前記上側部材を貫通して外部に突出する操作レバーと、前記下側部材に設けられた第１の固定接点と、この第１の固定接点に対向する第１の可動接点板と、前記上側部材に周方向に所定の間隔をおいて設けられた第２の固定接点群と、これら第２の固定接点群に対向する第２の可動接点板と、この第２の可動接点板を前記第２の固定接点群に圧接する付勢部材とを備え、前記操作レバーの傾倒時に、前記第１の可動接点板が第１の固定接点に接触すると共に、前記第２の可動接点板が前記第２の固定接点群のうちの１つまたは２つの第２の固定接点を傾倒支点として残りの第２の固定接点から離れるように構成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記載において、前記付勢部材が導電性のコイルばねから成り、このコイルばねの一端を前記下側部材に設けたコモン接点に接触させると共に、他端を前記第２の可動接点板に接触させ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記載において、前記第１の可動接点板を前記操作レバーの下端と前記下側部材との間に設け、前記操作レバーにスプライン結合した駆動体に前記第２の可動接点板を固定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記載において、前記上側部材と前記下側部材のいずれか一方に前記第２の可動接点板の傾倒量を規制するストッパを設けたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項５】 請求項１記載において、前記操作レバーの下端と前記第１の可動接点板との間に弾性体を介設したことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項６】 収納空間を介して一体化された上側部材および下側部材と、前記収納空間の内部に傾倒可能に保持され、前記上側部材を貫通して外部に突出する操作レバーと、前記上側部材に周方向に所定の間隔をおいて設けられた固定接点群と、この固定接点群に対向するように配置され、前記操作レバーと共に傾倒する可動接点板と、この可動接点板を前記固定接点群に圧接する付勢部材と、前記可動接点板と固定接点群の間に介在された導電性の弾性部材とを備え、前記操作レバーの非操作時には、前記付勢部材により前記弾性部材を介して可動接点板が全ての固定接点群と導通しており、前記操作レバーが所定角度以上傾倒すると、前記固定接点群のうちの１つまたは２つの第２の固定接点を傾倒支点として前記可動接点板が傾倒して、固定接点群のうちの傾倒支点になっていない固定接点と可動接点板との間の導通が断たれるように構成されていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項７】 請求項６記載において、前記弾性部材が金属板からなり、前記各固定接点に向けて延びた脚部を有することを特徴とする多方向入力装置。
【請求項８】 請求項６または７記載において、前記操作レバーにスプライン結合した駆動体を設け、その駆動体に前記可動接点板と弾性部材が係止されていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項１】 収納空間を介して一体化された上側部材および下側部材と、前記収納空間の内部に傾倒可能に保持され、前記上側部材を貫通して外部に突出する操作レバーと、前記下側部材に設けられた第１の固定接点と、この第１の固定接点に対向する第１の可動接点板と、前記上側部材に周方向に所定の間隔をおいて設けられた第２の固定接点群と、これら第２の固定接点群に対向する第２の可動接点板と、この第２の可動接点板を前記第２の固定接点群に圧接する付勢部材とを備え、前記操作レバーの傾倒時に、前記第１の可動接点板が第１の固定接点に接触すると共に、前記第２の可動接点板が前記第２の固定接点群のうちの１つまたは２つの第２の固定接点を傾倒支点として残りの第２の固定接点から離れるように構成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記載において、前記付勢部材が導電性のコイルばねから成り、このコイルばねの一端を前記下側部材に設けたコモン接点に接触させると共に、他端を前記第２の可動接点板に接触させ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記載において、前記第１の可動接点板を前記操作レバーの下端と前記下側部材との間に設け、前記操作レバーにスプライン結合した駆動体に前記第２の可動接点板を固定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記載において、前記上側部材と前記下側部材のいずれか一方に前記第２の可動接点板の傾倒量を規制するストッパを設けたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項５】 請求項１記載において、前記操作レバーの下端と前記第１の可動接点板との間に弾性体を介設したことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項６】 収納空間を介して一体化された上側部材および下側部材と、前記収納空間の内部に傾倒可能に保持され、前記上側部材を貫通して外部に突出する操作レバーと、前記上側部材に周方向に所定の間隔をおいて設けられた固定接点群と、この固定接点群に対向するように配置され、前記操作レバーと共に傾倒する可動接点板と、この可動接点板を前記固定接点群に圧接する付勢部材と、前記可動接点板と固定接点群の間に介在された導電性の弾性部材とを備え、前記操作レバーの非操作時には、前記付勢部材により前記弾性部材を介して可動接点板が全ての固定接点群と導通しており、前記操作レバーが所定角度以上傾倒すると、前記固定接点群のうちの１つまたは２つの第２の固定接点を傾倒支点として前記可動接点板が傾倒して、固定接点群のうちの傾倒支点になっていない固定接点と可動接点板との間の導通が断たれるように構成されていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項７】 請求項６記載において、前記弾性部材が金属板からなり、前記各固定接点に向けて延びた脚部を有することを特徴とする多方向入力装置。
【請求項８】 請求項６または７記載において、前記操作レバーにスプライン結合した駆動体を設け、その駆動体に前記可動接点板と弾性部材が係止されていることを特徴とする多方向入力装置。
【図１】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１５】
【図１６】
【図１３】
【図１４】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
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【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開平１１−７３８５２
【公開日】平成１１年（１９９９）３月１６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−１８９３５６
【出願日】平成１０年（１９９８）７月３日
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【公開日】平成１１年（１９９９）３月１６日
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年（１９９８）７月３日
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
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