複合操作型入力装置
【課題】モジュール品として実装できると共に小型化が図りやすい複合操作型入力装置を提供すること。
【解決手段】保持ケース６，７と一体的に回転可能な筒状体１４に摺動子１５を設けてなるロータ部１２をステータ部１３が回転可能に支持してロータリエンコーダ３を構成しており、操作体１は保持ケース６，７にスライド移動可能に保持されている。ロータ部１２の内方の中空部分にはスイッチユニット４が配置されており、その基台２０がステータ部１３に保持・固定されている。スイッチユニット４には、中央開口２５ａに操作体１の回転軸部１ａを回動可能に嵌入させているスライド伝達部材２５と、スライド操作を検出するための複数のプッシュスイッチ２１とが備えられており、回転軸部１ａに駆動されてスライド移動するスライド伝達部材２５によってプッシュスイッチ２１の接点切換えが行われる。
【解決手段】保持ケース６，７と一体的に回転可能な筒状体１４に摺動子１５を設けてなるロータ部１２をステータ部１３が回転可能に支持してロータリエンコーダ３を構成しており、操作体１は保持ケース６，７にスライド移動可能に保持されている。ロータ部１２の内方の中空部分にはスイッチユニット４が配置されており、その基台２０がステータ部１３に保持・固定されている。スイッチユニット４には、中央開口２５ａに操作体１の回転軸部１ａを回動可能に嵌入させているスライド伝達部材２５と、スライド操作を検出するための複数のプッシュスイッチ２１とが備えられており、回転軸部１ａに駆動されてスライド移動するスライド伝達部材２５によってプッシュスイッチ２１の接点切換えが行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転操作と多方向へのスライド操作とが行える複合操作型入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転操作と多方向へのスライド操作とが行える複合操作型入力装置の従来例として、回転操作時にはコイルばねを介してロータリエンコーダのロータ部が回転駆動され、スライド操作時にはロータリエンコーダの周囲に配設された複数のプッシュスイッチが横方向から押圧駆動されるように構成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来例において、回転操作およびスライド操作が行われる操作部材は、ロータリエンコーダのロータ部を覆うように配置され、このロータ部と操作部材の天井部との間にコイルばねが介設されている。また、操作部材の外周部には、その回転動作を阻害しないように環状スライダが係合させてあり、操作部材がスライド操作されると環状スライダが一体的にスライド移動するようになっている。さらに、ロータリエンコーダが実装されているプリント基板上には、このロータリエンコーダのステータ部の周囲に４個のプッシュスイッチが互いに等間隔な配置（周方向に９０度ずつずらした位置関係）で実装されている。これらプッシュスイッチにはそれぞれ上方へ突出して押下可能な作動部が設けられており、ロータリエンコーダよりも大径に形成されている環状スライダの下端部の径方向外側に、所要のクリアランスを存して各プッシュスイッチの作動部が位置するようになっている。そして、この環状スライダの下端部に各作動部と対向する傾斜部を設けることによって、環状スライダがスライド移動すると、その移動方向に位置するプッシュスイッチの作動部が該傾斜部に当接して押下されるようになっている。
【０００３】
このように概略構成される従来の複合操作型入力装置は、操作部材が回転操作されるとコイルばねに引っ張り力または圧縮力が作用するため、ロータリエンコーダのロータ部が操作部材に連動して回転する。それゆえ、ステータ部に対するロータ部の回転位置の変化に基づいて、操作部材の回転量や回転方向を検出することができる。また、操作部材がスライド操作された場合には、環状スライダが操作部材と一体的にスライド移動するため、その移動方向に位置するプッシュスイッチの作動部が環状スライダの傾斜部に押圧駆動されてオン動作し、これにより操作部材のスライド移動方向を検出することができる。なお、こうして操作部材がスライド操作されると、ロータリエンコーダのロータ部と操作部材の天井部との間に介設されているコイルばねが横ずれするように伸長するため、スライド操作力が除去されると該コイルばねの弾性復帰力によって操作部材は初期位置へ自動復帰する。
【特許文献１】特開２００５−３１７３７７号公報（第４−７頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来の複合操作型入力装置では、操作部材の外周部に環状スライダを係合させて、スライド操作時に操作部材が環状スライダを介してプッシュスイッチを押圧駆動するという構造にしてあるため、ロータリエンコーダよりも大径な環状スライダの周囲に複数のプッシュスイッチを配設しなければならず、装置全体が大型化しやすいという問題があった。しかも、これら複数のプッシュスイッチは、ロータリエンコーダが実装されるプリント基板上に、そのステータ部を包囲するように個別に実装しなければならず、実装前の段階で装置がモジュール化されていないことから、実装前の取扱い性や実装時の作業性が悪いという問題があった。
【０００５】
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、モジュール品として実装できると共に小型化が図りやすい複合操作型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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の複合操作型入力装置では、回転可能かつ回転軸線と直交する多方向へスライド移動可能な操作体と、この操作体をスライド移動可能に保持すると共に該操作体と一体的に回転可能な保持ケースと、前記操作体のスライド移動に伴って接点切換えが行われる複数のスイッチ素子を基台に配設したスライド検出機構と、ロータ部と該ロータ部を回転可能に支持するステータ部とを有して前記操作体の回転動作を検出する回転検出機構とを備え、前記回転検出機構の前記ロータ部が前記保持ケースと一体的に回転可能な筒状部を有し、該筒状部の内方の中空部分に前記スライド検出機構を配置させて、前記基台を前記ステータ部で保持する構成とした。
【０００７】
このように保持ケースが操作体をスライド移動可能に保持すると共に、これら操作体および保持ケースと回転検出機構のロータ部とが一体的に回転するようにしてあると、ロータ部の内方の中空部分に配置されてステータ部に保持されたスライド検出機構によって、操作体のスライド移動を検出することが可能となる。したがって、操作体および保持ケースを保持する回転検出機構の内部空間にスライド検出機構を組み込んだコンパクトな構成が実現できることとなり、複合操作型入力装置の小型化が図りやすくなる。また、装置全体をモジュール品として実装できるため、実装前の取扱い性および実装時の作業性が良好となる。さらに、操作体の一部を保持ケースから露出させてスライド検出機構の一部と係合させることによって該操作体のスライド移動が検出できるので、スライド検出機構をユニット品としてステータ部に組み付けることが可能となり、それゆえスライド検出機構のバラエティを増やすことが容易となる。
【０００８】
上記の構成において、スライド検出機構が、操作体のスライド駆動力が伝達されるように前記操作体と係合するスライド伝達部材と、該スライド伝達部材をスライド移動可能に支持する支持部材とを有しており、前記操作体に駆動されて一体的にスライド移動する前記スライド伝達部材によってスイッチ素子の接点切換えが行われるように構成してあると、スライド操作時に操作体がスライド伝達部材を介してスイッチ素子の接点切換えを行うことになり、スライド駆動力の伝達経路を簡素化できるため、信頼性が向上させやすくなる。この場合において、スライド伝達部材の中央部に設けられた開口に操作体の回転軸部を回転可能に挿通させることによって、操作体のスライド移動時に該回転軸部が該開口の周縁部を駆動するようにしてあると、該回転軸部の回転動作を阻害しないスライド伝達部材にスライド駆動力を確実に伝達させるという係合関係が、極めて簡素な構造で実現できる。
【０００９】
また、この場合において、スライド検出機構の構成要素である固定部材に、スライド伝達部材に設けられたスリット状または溝状のガイド部に係合して該スライド伝達部材のスライド移動方向を規制する規制突起を突設しておけば、操作体のスライド操作時にスライド伝達部材が不所望方向へスライド移動する虞がなくなる。
【００１０】
また、上記の構成において、操作体には回転軸部の周囲に径方向外側へ突出する鍔部が設けてあり、かつ、保持ケースには前記回転軸部の一端側を外方へ突出させる第１の開口と他端側を逆向きに突出させる第２の開口とが設けてあり、前記第１の開口の周縁部分と前記第２の開口の周縁部分との間に前記鍔部をスライド移動可能に配置させていると共に、前記鍔部の周囲に復帰ばねを配置させており、操作体のスライド移動時に前記鍔部が前記復帰ばねを弾性変形させるように構成してあると、スライド操作時に操作体の鍔部を第１および第２の開口の周縁部分で案内することができるため操作性を向上させやすくなると共に、スライド操作後に復帰ばねの弾性復帰力によって操作体を初期位置へ自動復帰させるセルフリターン構造が実現できる。この場合において、保持ケースが、第１の開口が設けられた第１の保持ケースと、第２の開口が設けられた第２の保持ケースとを有し、これら両開口の周囲で第１および第２の保持ケースが環状空間を存して対向していると共に、該環状空間に操作体の鍔部と復帰ばねとが配置されていると、別体の第１の保持ケースと第２の保持ケースとを組み合わせることによって所望形状の保持ケースとなすことができるため、該保持ケースの組立性が良好となり安価に形成できる。
【００１１】
また、上記の構成において、保持ケースと回転検出機構のステータ部との間に介設されて該保持ケースを昇降可能に保持する弾性部材と、スライド検出機構に付設されて前記回転軸部の先端部と対向するプッシュスイッチとを備えており、前記弾性部材の弾性反発力に抗して操作体を押下させることによって保持ケースが一体的に押下されると共に、前記プッシュスイッチが前記回転軸部の先端部に押圧駆動されるように構成してあると、装置全体の大型化や構造の複雑化を回避しつつ、回転操作とスライド操作に加えて押下操作を行える多機能な複合操作型入力装置が得られる。
【００１２】
この場合において、弾性部材が圧縮コイルばねであり、かつ、保持ケースには外周部に該圧縮コイルばねの一端部を保持する環状のばね受け部が設けられていると、押下操作後に圧縮コイルばねによって操作体および保持ケースを初期位置まで確実に押し上げることができると共に、該圧縮コイルばねの組み付けが容易に行えて組み付け後の脱落も防止しやすくなる。
【００１３】
また、上記の構成において、操作体の回転軸部に設けた非円柱部を挿通して係合せしめる長孔が設けられた回転伝達部材を備えており、操作体のスライド移動の向きが前記長孔の長手方向に沿うときには前記回転伝達部材に駆動力が伝達されず、該スライド移動の向きがそれ以外のときには前記回転伝達部材にスライド駆動力が伝達されるようになすと共に、保持ケースには前記長孔の短手方向に沿って延びるガイド壁が設けてあり、操作体のスライド駆動力が前記回転伝達部材に伝達されたときには該回転伝達部材が前記ガイド壁に沿って移動するようになし、かつ、操作体の回転動作時には、前記回転伝達部材を介して前記ガイド壁に回転駆動力が伝達されることにより、該回転伝達部材および保持ケースが操作体と一体的に回転するように構成してあると、操作体および保持ケースを一体的に回転させるリンク部材として機能する回転伝達部材が、操作体のスライド操作時には移動しないか、もしくは保持ケースのガイド壁に沿って移動するだけとなるため、保持ケースによってスライド操作が阻害される虞がなくなる。それゆえ、回転操作とスライド操作が円滑に行える簡素で信頼性の高い構造が実現できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の複合操作型入力装置は、回転検出機構のロータ部に包囲された空間にスライド検出機構を配置させており、このスライド検出機構によって操作体のスライド移動を検出するというものなので、装置全体がコンパクトな構成になって小型化が図りやすくなり、かつ、装置全体がモジュール品として実装できるため実装前の取扱い性および実装時の作業性が良好となる。また、操作体の一部を保持ケースから露出させてスライド検出機構の一部と係合させることによって該操作体のスライド移動を検出できるので、スライド検出機構をユニット品としてステータ部に組み付けることが可能となり、それゆえスライド検出機構のバラエティを増やすことが容易となる。
【００１５】
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複合操作型入力装置の外観図、図２は該入力装置の平面図、図３は該入力装置を裏面側から見た外観図、図４は該入力装置の分解斜視図、図５は該入力装置を裏面側から見た分解斜視図、図６は該入力装置の断面図、図７は図６と異なる位置で断面した該入力装置の断面図、図８は該入力装置に用いられた駆動ユニットの分解斜視図、図９は該駆動ユニットを裏面側から見た分解斜視図、図１０は該入力装置に用いられたスイッチユニットの分解斜視図、図１１は該スイッチユニットを裏面側から見た分解斜視図、図１２は該スイッチユニットの基台にスイッチ群を取り付けた状態を示す斜視図、図１３は該入力装置に用いられたロータリエンコーダの分解斜視図、図１４は該ロータリエンコーダを裏面側から見た分解斜視図、図１５は該入力装置が非操作状態にあるときの内部構造説明図、図１６は該入力装置がスライド操作された状態を示す内部構造説明図である。
【００１６】
図１〜図７に示す複合操作型入力装置は、操作体１に対して回転操作と４方向のスライド操作と押下操作とが選択的に行えるという多機能な入力装置であり、図示せぬプリント基板に実装して使用される。この複合操作型入力装置は駆動ユニット２とロータリエンコーダ３とスイッチユニット４と圧縮コイルばね５とによって主に構成されており、操作体１は駆動ユニット２に組み込まれている。また、この複合操作型入力装置の外観は略円柱状であり、操作体１が上面中央部から上方へ突出している。
【００１７】
図８と図９に詳細に示すように、駆動ユニット２は、回転軸部１ａおよび鍔部１ｂを有する操作体１と、操作体１をスライド移動可能に保持する第１の保持ケース６および第２の保持ケース７と、長孔８ａが設けられた回転伝達部材８と、回転伝達部材８を摺動可能に支持する底板９と、鍔部１ｂの周囲に配置された環状の復帰ばね１０とによって構成されている。
【００１８】
操作体１は合成樹脂製であり、回転軸部１ａの上部と下部は断面形状が小判形等の互いに平行な外側面を有する非円柱形状部となっており、軸線方向に延びる回転軸部１ａの長手方向（軸線方向）の略中央の円柱部分から径方向外側へ鍔部１ｂが円板状に突設されている。この操作体１は、回転軸部１ａの軸心を回転軸線（回転中心線）として回転可能であると共に、回転軸線と直交する平面に沿ってスライド移動可能であり、かつ回転軸線に沿って昇降可能である。ここで、操作体１は、第１および第２の保持ケース６，７を含む駆動ユニット２全体として回転および昇降可能となっている。回転軸部１ａの上端側の非円柱形状部には図示せぬ操作ノブが圧入等により冠着可能であり、回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部は回転伝達部材８の長孔８ａに摺動可能に挿通されている。また、鍔部１ｂは第１および第２の保持ケース６，７間にこれら保持ケース６，７に対してスライド移動可能に保持されている。
【００１９】
第１の保持ケース６と第２の保持ケース７は合成樹脂製であり、両保持ケース６，７は底板９と一体化されている。第１の保持ケース６には、回転軸部１ａの上端側の非円柱形状部を上方へ突出させる中央開口６ａと、裏面側で中央開口６ａの周縁部に位置する環状突堤部６ｂと、円筒状の外壁部６ｃと、外壁部６ｃの外側面の複数箇所に突設された抜け止めフック６ｄと、外壁部６ｃの底面の複数箇所に垂設されたかしめ突起６ｅとが形成されており、各かしめ突起６ｅが第２の保持ケース７および底板９を貫通して該底板９にかしめ固定されている。この第１の保持ケース６よりも大径な第２の保持ケース７には、回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部を下方へ突出させる中央開口７ａと、上面側で中央開口７ａの周縁部に位置する環状突堤部７ｂと、裏面側で中央開口７ａを露出させている正方形状の凹所７ｃと、前記かしめ突起６ｅを挿通させる複数の挿通孔７ｅと、各挿通孔７ｅの径方向外側に立設された係合突部７ｆと、各係合突部７ｆを包囲する円筒状の外壁部７ｇとが形成されている。また、この第２の保持ケース７は、凹所７ｃの相対向する一対の平行な内壁を、回転伝達部材８の一方向のスライド移動を案内するガイド壁７ｄとなしていると共に、各係合突部７ｆと外壁部７ｇとの間に画成される空間を、圧縮コイルばね５の上端部を保持するばね受け部７ｈとなしている。すなわち、環状のばね受け部７ｈが係合部となる複数の係合突部７ｆと連結された状態で第２の保持ケース７の外周部と一体に設けられている。これら両保持ケース６，７は、第１の保持ケース６の天板部分と第２の保持ケース７の底板部分との間に環状空間Ｓが画成されるように組み合わされており、この環状空間Ｓに操作体１の鍔部１ｂと環状コイルばねからなる復帰ばね１０とが配置されている（図６，図７参照）。そして、環状突堤部６ｂと環状突堤部７ｂとによって操作体１の鍔部１ｂがスライド移動可能に保持されていると共に、復帰ばね１０が環状突堤部６ｂ，７ｂによって内方への移動を規制された状態で鍔部１ｂの外周面に弾接可能となっている。したがって、両保持ケース６，７間で鍔部１ｂがスライド移動すると、この鍔部１ｂが復帰ばね１０を移動方向へ押し込むため、復帰ばね１０に弾性反発力が生起されることとなる。
【００２０】
回転伝達部材８は長方形状の金属板からなり、その長手方向に長孔８ａが開設されていると共に、長孔８ａを挟んで短手方向に延びる一対の突条８ｂが形成されている。この回転伝達部材８は第２の保持ケース７の裏面側で凹所７ｃ内に配置されて、突条８ｂを底板９に摺接させた状態で該底板９上に支持されている。回転伝達部材８の長辺は正方形状の凹所７ｃの一辺の長さと略同等であり、短辺はガイド壁７ｄに摺接している。これにより、底板９上の回転伝達部材８が凹所７ｃ内でガイド壁７ｄに沿って安定的にスライド移動できるようになっている。また、回転伝達部材８の長孔８ａ内には、回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が回転不能かつ長手方向に沿ってスライド移動可能に挿通されている。
【００２１】
底板９は開口９ａを有する略円形の金属板からなり、その外周縁部には複数箇所にかしめ孔９ｂが形成されている。開口９ａには回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が遊挿される。各かしめ孔９ｂには第１の保持ケース６のかしめ突起６ｅが挿通されており、底板９の裏面側で該かしめ突起６ｅをかしめ固定することによって、第１および第２の保持ケース６，７と底板９とが位置決め状態で一体化されている。
【００２２】
このように構成された駆動ユニット２は、圧縮コイルばね５および円環状のばね受け部材１１を介してロータリエンコーダ３に保持されている。図１３と図１４に詳細に示すように、このロータリエンコーダ３は、筒状体１４の裏面側に摺動子１５が取り付けられたロータ部１２と、導電パターン１６や端子１７が設けられてロータ部１２を回転可能に支持しているステータ部１３と、円環状のクリックばね１８と、クリックばね１８をステータ部１３に固定している固定金具１９とによって構成されており、前記第１および第２の保持ケース６，７がロータ部１２に昇降可能かつ回転不能に連結されている。
【００２３】
ロータ部１２の筒状体１４は合成樹脂製であり、複数箇所に凹状切れ込み１４ａや縦長スリット１４ｂを有している。ここで、凹状切れ込み１４ａおよび縦長スリット１４ｂは、駆動ユニット２を昇降可能とするために、ロータ部１２の回転軸線方向に沿って切り欠かれた溝部あるいは長孔で構成されている。筒状体１４の下端部には鍔状部１４ｃが形成されている。この鍔状部１４ｃの上面側には全周に亘ってクリック突起１２ａが設けられており、鍔状部１４ｃの裏面側には円環状の摺動子１５が固着されている。ステータ部１３はインサート成形品であり、ロータ部１２の筒状体１４の内周面を摺接させる内側円筒部１３ａと、端子１７を外方へ突出させている外側円筒部１３ｂと、両円筒部１３ａ，１３ｂの間に露出する導電パターン１６と、導電パターン１６から導出された端子１７とを有している。なお、内側円筒部１３ａは中空状の回転軸である筒状体１４を回転可能に案内する軸受け部として機能するものである。このステータ部１３の両円筒部１３ａ，１３ｂの間にロータ部１２の鍔状部１４ｃが挿入されて、摺動子１５が導電パターン１６に弾接するようになっている。ステータ部１３の内側円筒部１３ａの内周面には、スイッチユニット４を取り付けるための保持突起１３ｃが複数箇所に形成されている。また、外側円筒部１３ｂの外周面から底面に至る複数箇所には、固定金具１９の脚片１９ａをかしめつけるための係合段部１３ｄが形成されている。
【００２４】
クリックばね１８はロータ部１２の筒状体１４に外挿されて、その鍔状部１４ｃ上に配置されている。固定金具１９はクリックばね１８上に配置され、複数の脚片１９ａを係合段部１３ｄに位置合わせしてかしめつけることによって、ステータ部１３に固定されている。こうして固定金具１９をステータ部１３にかしめ固定することにより、外側円筒部１３ｂ上にクリックばね１８の一対の耳部１８ａが固定されると共に、当接部１８ｂがクリック突起１２ａと係脱可能に弾接するようになっている。
【００２５】
このように構成されたロータリエンコーダ３の固定金具１９上に、ロータ部１２の筒状体１４に外挿されたばね受け部材１１が搭載されて、このばね受け部材１１上に筒状体１４に外挿された圧縮コイルばね５が搭載されている。また、筒状体１４に包囲される空間を蓋閉するように駆動ユニット２が取り付けられており、圧縮コイルばね５の上端部が第２の保持ケース７のばね受け部７ｈに保持されている。ロータリエンコーダ３に対する駆動ユニット２の取付構造は、第２の保持ケース７の各係合突部７ｆを筒状体１４の各凹状切れ込み１４ａに嵌入させると共に、第１の保持ケース６の各抜け止めフック６ｄを筒状体１４の各縦長スリット１４ｂの上端部に係止させるというものである。これにより、係合突部７ｆが凹状切れ込み１４ａに、抜け止めフック６ｄが縦長スリット１４ｂにそれぞれ案内され、第１および第２の保持ケース６，７はロータ部１２に対してロータ部１２の回転軸線方向に沿って昇降可能となる。また、凹凸係合される係合部である係合突部７ｆと凹状切れ込み１４ａは略同幅に形成されているため、第１および第２の保持ケース６，７はロータ部１２と一体的に回転可能である。なお、駆動ユニット２をロータリエンコーダ３に取り付ける際には、圧縮コイルばね５を押し撓めながら各係合突部７ｆを上方から各凹状切れ込み１４ａ内へ挿入していき、各抜け止めフック６ｄを各縦長スリット１４ｂにスナップインさせればよい。これにより、圧縮コイルばね５の弾性反発力で抜け止めフック６ｄが対応する縦長スリット１４ｂの上端部に係止されるため、第１および第２の保持ケース６，７が抜け止め状態で筒状体１４に装着されることとなる。
【００２６】
次に、スイッチユニット４の構成について説明する。図１０〜図１２に詳細に示すように、このスイッチユニット４は、合成樹脂製の基台２０と、基台２０上に十字状の配置で４個組み付けられた平面視長方形状のプッシュスイッチ２１と、基台２０上の中央部に組み付けられた平面視正方形状のプッシュスイッチ２２と、このプッシュスイッチ２２上に載置されたスペーサ２３と、基台２０の上部平坦面２０ａ上に載置された金属板からなる支持部材２４と、支持部材２４上にスライド移動可能に搭載された合成樹脂製のスライド伝達部材２５と、スライド伝達部材２５の外周部を覆うようにして基台２０に取り付けられた金属板からなる取付板２６とによって構成されている。このスイッチユニット４はロータリエンコーダ３の内方の中空部分に配置されて、基台２０がステータ部１３に保持・固定されるため、スイッチユニット４の真上に駆動ユニット２が配置されることになる。
【００２７】
固定部材である基台２０には、スライド検出用の各プッシュスイッチ２１および押下検出用のプッシュスイッチ２２が配設される十字状の溝部２０ｂが形成されている。この溝部２０ｂによって分割されている上部平坦面２０ａには、基台２０の中央部を挟んで位置する２箇所に規制突起となる規制ピン２０ｃが突設されている。また、基台２０の外周面には複数箇所に、ステータ部１３の保持突起１３ｃを嵌入させるための嵌合凹部２０ｄと、取付板２６の脚片２６ａを係止するための係止突起２０ｅとが形成されている。基台２０に配設された各プッシュスイッチ２１の作動部２１ａは、基台２０の径方向内側から外側へ向かう横向きの力を受けると筐体２１ｂ内へ没入して接点切換えを行うようになっており、各プッシュスイッチ２１の端子部２１ｃは基台２０を貫通して下方へ突出している。また、基台２０の中央部に配設されたプッシュスイッチ２２の作動部２２ａは、上方からスペーサ２３を介して押下されることにより接点切換えを行うようになっており、このプッシュスイッチ２２の端子部２２ｂも基台２０を貫通して下方へ突出している。
【００２８】
支持部材２４には、スペーサ２３が露出する中央開口２４ａと、中央開口２４ａの近傍に穿設されて規制ピン２０ｃが挿通されるピン挿通孔２４ｂと、各プッシュスイッチ２１の作動部２１ａと対向する周縁部の４箇所を切り欠いて該作動部２１ａを露出させる切欠き部２４ｃとが形成されている。この支持部材２４の中央開口２４ａには操作体１の回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が遊挿されて、該回転軸部１ａの下端部がスペーサ２３を介してプッシュスイッチ２２の作動部２２ａを押圧駆動できるようになっている。
【００２９】
スライド伝達部材２５は支持部材２４よりも小径な円板状の合成樹脂成形品であり、支持部材２４の中央開口２４ａよりも小径な中央開口２５ａと、中央開口２５ａの径方向両側に穿設された十字形スリットからなるガイド孔２５ｂと、表裏両面の周縁部の複数箇所に突設された摺動突起２５ｃとが形成されている。図１５と図１６に示すように、スライド伝達部材２５の中央開口２５ａには操作体１の回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が回転可能に嵌入されており、ガイド部であるガイド孔２５ｂには基台２０の規制ピン２０ｃが挿通されている。そのため、このスライド伝達部材２５は回転軸部１ａによってスライド移動可能であると共に、その移動方向が規制ピン２０ｃによって規制されるようになっている。また、スライド伝達部材２５の外周面は４個のプッシュスイッチ２１の作動部２１ａと接離可能に対向しており、回転軸部１ａに駆動されてスライド伝達部材２５がスライド移動すると、その移動方向に位置するプッシュスイッチ２１の作動部２１ａが該スライド伝達部材２５の外周面に押し込まれて該プッシュスイッチ２１がオン動作するようになっている。ただし、スライド伝達部材２５のスライド移動量は、その中央開口２５ａが取付板２６の後述する中央開口２６ｃから外れない範囲内に設定されている。また、図６と図７に示すように、このスライド伝達部材２５は、表裏両面の摺動突起２５ｃを取付板２６と支持部材２４に摺接させているため、上下方向にガタを生じることなく円滑にスライド移動させることができる。
【００３０】
取付板２６には、係止孔２６ｂが穿設された複数の脚片２６ａと、スライド伝達部材２５の中央開口２５ａを常時露出させる中央開口２６ｃとが形成されており、中央開口２６ｃには操作体１の回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が遊挿される。この取付板２６は、各脚片２６ａの係止孔２６ｂに基台２０の係止突起２０ｅを挿入して係止させることにより、スライド伝達部材２５の高さ位置を規定した状態で基台２０に取り付けられている。
【００３１】
以下、上記の如くに構成された複合操作型入力装置の動作について説明する。まず、操作体１が回転操作された場合の動作について説明すると、回転軸部１ａが回転伝達部材８の長孔８ａに回転不能に挿通されているため、回転操作力が付与された操作体１と一体的に回転伝達部材８が回転し、この回転伝達部材８がガイド壁７ｄを介して第１および第２の保持ケース６，７を回転駆動する。また、第２の保持ケース７（係合突部７ｆ）はロータリエンコーダ３のロータ部１２（凹状切れ込み１４ａ）と回転不能に凹凸係合しているため、結局、ロータ部１２が操作体１と一体的に回転することになり、導電パターン１６に対する摺動子１５の位置変化に基づいて操作体１の回転動作が検出される。なお、ロータ部１２の回転時にはクリックばね１８の当接部１８ｂがクリック突起１２ａ群と係脱するため、操作体１を回転操作する操作者の手指にはクリック感が感得される。
【００３２】
次に、操作体１がスライド操作された場合の動作について説明する。図１５は非操作時における回転軸部１ａとスイッチユニット４の位置関係を示しており、図示省略されている回転伝達部材８の長孔８ａは同図の上下方向に延びている。したがって、操作体１が長孔８ａの長手方向に沿ってスライド操作されると、回転軸部１ａは長孔８ａに沿って移動するため、回転伝達部材８にはスライド駆動力が伝達されないが、スライド伝達部材２５の中央開口２５ａの周縁部が回転軸部１ａに駆動されるため、このスライド伝達部材２５が操作体１と同じ向き（図１５の上方または下方）へスライド移動する。その結果、スライド移動方向に位置するプッシュスイッチ２１の作動部２１ａがスライド伝達部材２５に押圧駆動されて、該プッシュスイッチ２１がオン動作するため、操作体１がどの向きへスライド操作されたのかが検出される。また、操作体１が長孔８ａの短手方向に沿ってスライド操作されたときには、回転伝達部材８は回転軸部１ａに駆動されるため、第２の保持ケース７に阻害されることなくガイド壁７ｄに沿ってスライド移動することとなり、それゆえスライド伝達部材２５が回転軸部１ａに駆動されて操作体１と同じ向き（図１５の右方または左方）へスライド移動する。その結果、例えば図１６に示すように、スライド移動方向に位置するプッシュスイッチ２１の作動部２１ａがスライド伝達部材２５に押圧駆動されて、該プッシュスイッチ２１がオン動作するため、操作体１がどの向きへスライド操作されたのかが検出される。また、かかるスライド操作時に操作体１の鍔部１ｂが環状の復帰ばね１０を伸長させるため、スライド操作力が除去されると、復帰ばね１０の弾性復帰力によって操作体１は元の位置まで自動復帰する。なお、スライド伝達部材２５がスライド移動すると、ガイド孔２５ｂに沿って規制ピン２０ｃが相対的に移動して移動方向を規制するため、スライド操作時に操作体１やスライド伝達部材２５が不所望方向へスライド移動する虞はない。なお、スライド伝達部材２５のスライド移動方向を位置規制するために、スリット状のガイド孔２５ｂに代えて平面視同形状の有底のガイド溝を設け、このガイド溝に基台２０等の固定部材に突設した適宜形状の規制ピンを係合させるようにしてもよい。
【００３３】
次に、操作体１が押下操作された場合の動作について説明する。図６と図７から明らかなように、押下操作された操作体１は圧縮コイルばね５を押し撓めながら第１および第２の保持ケース６，７と一体的に下降するため、回転軸部１ａの下端部がスペーサ２３を介して中央のプッシュスイッチ２２の作動部２２ａを押圧駆動する。その結果、プッシュスイッチ２２がオン動作するため、操作体１に対する押下操作が検出される。また、かかる押下操作力が除去されると、圧縮コイルばね５の弾性復帰力によって操作体１と第１および第２の保持ケース６，７は元の高さ位置まで押し上げられる。
【００３４】
このように本実施形態例に係る複合操作型入力装置は、操作体１をスライド移動可能に保持する第１および第２の保持ケース６，７とロータリエンコーダ３のロータ部１２とが、係合突部７ｆを凹状切れ込み１４ａに嵌入させることによって凹凸係合させてあり、回転操作時に操作体１と両保持ケース６，７とロータ部１２とが一体的に回転するようにしてあるため、操作体１の回転動作をロータリエンコーダ３によって瞬時に検出することができ、それゆえ使い勝手が良好となる。また、操作体１とロータ部１２の回転量がずれる虞がなくなるため、回転検出の信頼性が高まっている。なお、両保持ケース６，７とロータ部１２との係合構造は適宜選択可能であり、例えば、ロータ部１２側に突部を設け、保持ケース６，７側に凹部を設けるようにして凹凸関係が本実施形態例とは逆であってもよい。
【００３５】
また、この複合操作型入力装置の駆動ユニット２には、回転軸部１ａおよびガイド壁７ｄと係合して回転操作時に操作体１と第１および第２の保持ケース６，７と一体的に回転する回転伝達部材８が組み込まれている。この回転伝達部材８は、操作体１のスライド操作時には移動しないか、もしくはガイド壁７ｄに沿って移動するだけなので、両保持ケース６，７によってスライド操作が阻害されることはない。このように、操作体１および両保持ケース６，７を一体的に回転させるリンク部材として回転伝達部材８を用いていることから、回転操作とスライド操作が円滑に行える簡素で信頼性の高い構造が実現されている。
【００３６】
また、この複合操作型入力装置では、操作体１の鍔部１ｂが環状突堤部６ｂ，７ｂによってスライド移動可能に保持されていると共に、環状突堤部７ｂの裏面側の凹所７ｃに回転伝達部材８を配置させて鍔部１ｂとの干渉を確実に回避しているため、操作体１を円滑にスライド移動させることができる。なお、本実施形態例のように、別体の第１の保持ケース６と第２の保持ケース７とを組み合わせて、両保持ケース６，７間の環状空間Ｓに操作体１の鍔部１ｂと環状の復帰ばね１０とを配置させるという構造にしてあると、操作体１をスライド移動可能に保持できて復帰ばね１０も容易に組み込めるという所望の保持ケースが安価に形成できる。
【００３７】
また、本実施形態例に係る複合操作型入力装置では、第１および第２の保持ケース６，７と一体的に回転するロータ部１２の内方の中空部分にスイッチユニット４を配置させ、その基台２０をステータ部１３にて保持・固定するという構造を採用している。このように駆動ユニット２を保持するロータリエンコーダ３の内部空間に、スライド操作や押下操作を検出するスイッチユニット４が組み込んであると、コンパクトな構成が実現できるため、複合操作型入力装置の小型化が図りやすくなる。また、装置全体をモジュール品としてプリント基板に実装できるため、実装前の取扱い性および実装時の作業性が良好となる。
【００３８】
また、この複合操作型入力装置では、操作体１の回転軸部１ａがスイッチユニット４のスライド伝達部材２５の中央開口２５ａに回転可能に嵌入させてあり、スライド操作時に操作体１と一体的にスライド移動するスライド伝達部材２５によってプッシュスイッチ２１の接点切換えが行われるようになっている。それゆえ、スライド駆動力の伝達経路を簡素化できて、スライド検出の信頼性が高めやすくなっている。
【００３９】
また、本実施形態例のようにスライド操作や押下操作を検出する機構がユニット化されており、該ユニット品（スイッチユニット４）がロータリエンコーダ３の内部空間に組み込めるようになっていると、該ユニット品のバラエティを増やすことが容易となる。例えば、スイッチユニット４に前記スライド伝達部材２５に代えて図１７に示すようなスライド伝達部材３０を組み込んでおけば、操作体１のスライド検出方向を増やして分解能を高めることができる。すなわち、操作体１の回転軸部１ａを図１７の上下左右のいずれかへスライド移動させたときには、前述したスライド操作時の動作と同様にスライド移動方向に位置するプッシュスイッチ２１がスライド伝達部材３０を介して個別にオン動作されるが、回転軸部１ａを図１７の斜め上方や斜め下方へスライド移動させたときには、図１８に一例を示すように、スライド移動方向の近傍に位置する２個のプッシュスイッチ２１がスライド伝達部材３０を介して共にオン動作される。したがって、４個のプッシュスイッチ２１のうち、どの１個または２個がオン動作されたかに基づいて、操作体１の８方向のスライド操作を検出することが可能となる。なお、図１７と図１８において、符号３０ａはスライド伝達部材３０の中央開口、３０ｂはスライド伝達部材３０の表裏両面の周縁部に突設された環状の摺動突部であって、図１５と図１６と対応する部分には同一符号が付してある。
【００４０】
また、本実施形態例にあっては、駆動ユニット２とロータリエンコーダ３との間に圧縮コイルばね５が介設されていると共に、スイッチユニット４の基台２０に回転軸部１ａによって押圧駆動可能なプッシュスイッチ２２が配設されているため、装置全体の大型化や構造の複雑化を回避しつつ、回転操作とスライド操作に加えて押下操作が行える多機能な複合操作型入力装置が実現されている。しかも、押下操作時に復帰ばねとして機能する圧縮コイルばね５は第２の保持ケース７のばね受け部７ｈとステータ部１３上のばね受け部材１１との間に組み込まれているので、組み付けが容易に行えて組み付け後の脱落も防止しやすい。さらに、環状のばね受け部７ｈは複数の係合突部７ｆで連結された状態で保持ケース７の外周部に設けられているため、保持ケース７にばね受け部７ｈを連結させるための部材を係合突部７ｆで兼ねることができると共に、両者が同一部材であることから、簡単な構成で精度良くばね受け部７ｈを保持ケース７に設けることができる。また、プッシュスイッチ２２がスライド検出用の各プッシュスイッチ２１の取付位置に悪影響を及ぼす虞もない。
【００４１】
ただし、操作体の押下操作が不要な複合操作型入力装置に本発明を適用してもよく、その場合は、操作体をスライド移動可能に保持する保持ケースをロータリエンコーダのロータ部に昇降不能に凹凸係合させると共に、圧縮コイルばねや押下検出用のプッシュスイッチ等を省略した構成にすればよい。その際、操作体１とスライド伝達部材２５との係合関係を逆にしてもよい。すなわち、スライド伝達部材２５の上面の中央部に非円柱形状の突起を突出させ、操作体１の鍔部１ｂの中央部に該突起が挿入される円形状の凹部を設けることにより、操作体１のスライド移動をスライド伝達部材２５に伝達するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態例に係る複合操作型入力装置の外観図である。
【図２】該入力装置の平面図である。
【図３】該入力装置を裏面側から見た外観図である。
【図４】該入力装置の分解斜視図である。
【図５】該入力装置を裏面側から見た分解斜視図である。
【図６】該入力装置の断面図である。
【図７】図６と異なる位置で断面した該入力装置の断面図である。
【図８】該入力装置に用いられた駆動ユニットの分解斜視図である。
【図９】該駆動ユニットを裏面側から見た分解斜視図である。
【図１０】該入力装置に用いられたスイッチユニットの分解斜視図である。
【図１１】該スイッチユニットを裏面側から見た分解斜視図である。
【図１２】該スイッチユニットの基台にスイッチ群を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１３】該入力装置に用いられたロータリエンコーダの分解斜視図である。
【図１４】該ロータリエンコーダを裏面側から見た分解斜視図である。
【図１５】該入力装置が非操作状態にあるときの内部構造説明図である。
【図１６】該入力装置がスライド操作された状態を示す内部構造説明図である。
【図１７】スイッチユニットの変形例を示す非操作状態の内部構造説明図である。
【図１８】図１７に示すスイッチユニットの動作を示すスライド操作状態の内部構造説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 操作体
１ａ 回転軸部
１ｂ 鍔部
２ 駆動ユニット
３ ロータリエンコーダ
４ スイッチユニット
５ 圧縮コイルばね
６ 第１の保持ケース
６ａ 中央開口（第１の開口）
６ｂ 環状突堤部
７ 第２の保持ケース
７ａ 中央開口（第２の開口）
７ｂ 環状突堤部
７ｄ ガイド壁
７ｆ 係合突部
８ 回転伝達部材
８ａ 長孔
９ 底板
１０ 復帰ばね
１１ ばね受け部材
１２ ロータ部
１３ ステータ部
１３ｃ 保持突起
１４ 筒状体
１４ａ 凹状切れ込み
１５ 摺動子
１８ クリックばね
１９ 固定金具
２０ 基台（固定部材）
２０ｃ 規制ピン（規制突起）
２０ｄ 嵌合凹部
２１ （スライド検出用）プッシュスイッチ
２２ （押下検出用）プッシュスイッチ
２４ 支持部材
２５，３０ スライド伝達部材
２５ａ 中央開口
２５ｂ ガイド孔（ガイド部）
２５ｃ 摺動突起
２６ 取付板
Ｓ 環状空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転操作と多方向へのスライド操作とが行える複合操作型入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転操作と多方向へのスライド操作とが行える複合操作型入力装置の従来例として、回転操作時にはコイルばねを介してロータリエンコーダのロータ部が回転駆動され、スライド操作時にはロータリエンコーダの周囲に配設された複数のプッシュスイッチが横方向から押圧駆動されるように構成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来例において、回転操作およびスライド操作が行われる操作部材は、ロータリエンコーダのロータ部を覆うように配置され、このロータ部と操作部材の天井部との間にコイルばねが介設されている。また、操作部材の外周部には、その回転動作を阻害しないように環状スライダが係合させてあり、操作部材がスライド操作されると環状スライダが一体的にスライド移動するようになっている。さらに、ロータリエンコーダが実装されているプリント基板上には、このロータリエンコーダのステータ部の周囲に４個のプッシュスイッチが互いに等間隔な配置（周方向に９０度ずつずらした位置関係）で実装されている。これらプッシュスイッチにはそれぞれ上方へ突出して押下可能な作動部が設けられており、ロータリエンコーダよりも大径に形成されている環状スライダの下端部の径方向外側に、所要のクリアランスを存して各プッシュスイッチの作動部が位置するようになっている。そして、この環状スライダの下端部に各作動部と対向する傾斜部を設けることによって、環状スライダがスライド移動すると、その移動方向に位置するプッシュスイッチの作動部が該傾斜部に当接して押下されるようになっている。
【０００３】
このように概略構成される従来の複合操作型入力装置は、操作部材が回転操作されるとコイルばねに引っ張り力または圧縮力が作用するため、ロータリエンコーダのロータ部が操作部材に連動して回転する。それゆえ、ステータ部に対するロータ部の回転位置の変化に基づいて、操作部材の回転量や回転方向を検出することができる。また、操作部材がスライド操作された場合には、環状スライダが操作部材と一体的にスライド移動するため、その移動方向に位置するプッシュスイッチの作動部が環状スライダの傾斜部に押圧駆動されてオン動作し、これにより操作部材のスライド移動方向を検出することができる。なお、こうして操作部材がスライド操作されると、ロータリエンコーダのロータ部と操作部材の天井部との間に介設されているコイルばねが横ずれするように伸長するため、スライド操作力が除去されると該コイルばねの弾性復帰力によって操作部材は初期位置へ自動復帰する。
【特許文献１】特開２００５−３１７３７７号公報（第４−７頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来の複合操作型入力装置では、操作部材の外周部に環状スライダを係合させて、スライド操作時に操作部材が環状スライダを介してプッシュスイッチを押圧駆動するという構造にしてあるため、ロータリエンコーダよりも大径な環状スライダの周囲に複数のプッシュスイッチを配設しなければならず、装置全体が大型化しやすいという問題があった。しかも、これら複数のプッシュスイッチは、ロータリエンコーダが実装されるプリント基板上に、そのステータ部を包囲するように個別に実装しなければならず、実装前の段階で装置がモジュール化されていないことから、実装前の取扱い性や実装時の作業性が悪いという問題があった。
【０００５】
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、モジュール品として実装できると共に小型化が図りやすい複合操作型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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の複合操作型入力装置では、回転可能かつ回転軸線と直交する多方向へスライド移動可能な操作体と、この操作体をスライド移動可能に保持すると共に該操作体と一体的に回転可能な保持ケースと、前記操作体のスライド移動に伴って接点切換えが行われる複数のスイッチ素子を基台に配設したスライド検出機構と、ロータ部と該ロータ部を回転可能に支持するステータ部とを有して前記操作体の回転動作を検出する回転検出機構とを備え、前記回転検出機構の前記ロータ部が前記保持ケースと一体的に回転可能な筒状部を有し、該筒状部の内方の中空部分に前記スライド検出機構を配置させて、前記基台を前記ステータ部で保持する構成とした。
【０００７】
このように保持ケースが操作体をスライド移動可能に保持すると共に、これら操作体および保持ケースと回転検出機構のロータ部とが一体的に回転するようにしてあると、ロータ部の内方の中空部分に配置されてステータ部に保持されたスライド検出機構によって、操作体のスライド移動を検出することが可能となる。したがって、操作体および保持ケースを保持する回転検出機構の内部空間にスライド検出機構を組み込んだコンパクトな構成が実現できることとなり、複合操作型入力装置の小型化が図りやすくなる。また、装置全体をモジュール品として実装できるため、実装前の取扱い性および実装時の作業性が良好となる。さらに、操作体の一部を保持ケースから露出させてスライド検出機構の一部と係合させることによって該操作体のスライド移動が検出できるので、スライド検出機構をユニット品としてステータ部に組み付けることが可能となり、それゆえスライド検出機構のバラエティを増やすことが容易となる。
【０００８】
上記の構成において、スライド検出機構が、操作体のスライド駆動力が伝達されるように前記操作体と係合するスライド伝達部材と、該スライド伝達部材をスライド移動可能に支持する支持部材とを有しており、前記操作体に駆動されて一体的にスライド移動する前記スライド伝達部材によってスイッチ素子の接点切換えが行われるように構成してあると、スライド操作時に操作体がスライド伝達部材を介してスイッチ素子の接点切換えを行うことになり、スライド駆動力の伝達経路を簡素化できるため、信頼性が向上させやすくなる。この場合において、スライド伝達部材の中央部に設けられた開口に操作体の回転軸部を回転可能に挿通させることによって、操作体のスライド移動時に該回転軸部が該開口の周縁部を駆動するようにしてあると、該回転軸部の回転動作を阻害しないスライド伝達部材にスライド駆動力を確実に伝達させるという係合関係が、極めて簡素な構造で実現できる。
【０００９】
また、この場合において、スライド検出機構の構成要素である固定部材に、スライド伝達部材に設けられたスリット状または溝状のガイド部に係合して該スライド伝達部材のスライド移動方向を規制する規制突起を突設しておけば、操作体のスライド操作時にスライド伝達部材が不所望方向へスライド移動する虞がなくなる。
【００１０】
また、上記の構成において、操作体には回転軸部の周囲に径方向外側へ突出する鍔部が設けてあり、かつ、保持ケースには前記回転軸部の一端側を外方へ突出させる第１の開口と他端側を逆向きに突出させる第２の開口とが設けてあり、前記第１の開口の周縁部分と前記第２の開口の周縁部分との間に前記鍔部をスライド移動可能に配置させていると共に、前記鍔部の周囲に復帰ばねを配置させており、操作体のスライド移動時に前記鍔部が前記復帰ばねを弾性変形させるように構成してあると、スライド操作時に操作体の鍔部を第１および第２の開口の周縁部分で案内することができるため操作性を向上させやすくなると共に、スライド操作後に復帰ばねの弾性復帰力によって操作体を初期位置へ自動復帰させるセルフリターン構造が実現できる。この場合において、保持ケースが、第１の開口が設けられた第１の保持ケースと、第２の開口が設けられた第２の保持ケースとを有し、これら両開口の周囲で第１および第２の保持ケースが環状空間を存して対向していると共に、該環状空間に操作体の鍔部と復帰ばねとが配置されていると、別体の第１の保持ケースと第２の保持ケースとを組み合わせることによって所望形状の保持ケースとなすことができるため、該保持ケースの組立性が良好となり安価に形成できる。
【００１１】
また、上記の構成において、保持ケースと回転検出機構のステータ部との間に介設されて該保持ケースを昇降可能に保持する弾性部材と、スライド検出機構に付設されて前記回転軸部の先端部と対向するプッシュスイッチとを備えており、前記弾性部材の弾性反発力に抗して操作体を押下させることによって保持ケースが一体的に押下されると共に、前記プッシュスイッチが前記回転軸部の先端部に押圧駆動されるように構成してあると、装置全体の大型化や構造の複雑化を回避しつつ、回転操作とスライド操作に加えて押下操作を行える多機能な複合操作型入力装置が得られる。
【００１２】
この場合において、弾性部材が圧縮コイルばねであり、かつ、保持ケースには外周部に該圧縮コイルばねの一端部を保持する環状のばね受け部が設けられていると、押下操作後に圧縮コイルばねによって操作体および保持ケースを初期位置まで確実に押し上げることができると共に、該圧縮コイルばねの組み付けが容易に行えて組み付け後の脱落も防止しやすくなる。
【００１３】
また、上記の構成において、操作体の回転軸部に設けた非円柱部を挿通して係合せしめる長孔が設けられた回転伝達部材を備えており、操作体のスライド移動の向きが前記長孔の長手方向に沿うときには前記回転伝達部材に駆動力が伝達されず、該スライド移動の向きがそれ以外のときには前記回転伝達部材にスライド駆動力が伝達されるようになすと共に、保持ケースには前記長孔の短手方向に沿って延びるガイド壁が設けてあり、操作体のスライド駆動力が前記回転伝達部材に伝達されたときには該回転伝達部材が前記ガイド壁に沿って移動するようになし、かつ、操作体の回転動作時には、前記回転伝達部材を介して前記ガイド壁に回転駆動力が伝達されることにより、該回転伝達部材および保持ケースが操作体と一体的に回転するように構成してあると、操作体および保持ケースを一体的に回転させるリンク部材として機能する回転伝達部材が、操作体のスライド操作時には移動しないか、もしくは保持ケースのガイド壁に沿って移動するだけとなるため、保持ケースによってスライド操作が阻害される虞がなくなる。それゆえ、回転操作とスライド操作が円滑に行える簡素で信頼性の高い構造が実現できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の複合操作型入力装置は、回転検出機構のロータ部に包囲された空間にスライド検出機構を配置させており、このスライド検出機構によって操作体のスライド移動を検出するというものなので、装置全体がコンパクトな構成になって小型化が図りやすくなり、かつ、装置全体がモジュール品として実装できるため実装前の取扱い性および実装時の作業性が良好となる。また、操作体の一部を保持ケースから露出させてスライド検出機構の一部と係合させることによって該操作体のスライド移動を検出できるので、スライド検出機構をユニット品としてステータ部に組み付けることが可能となり、それゆえスライド検出機構のバラエティを増やすことが容易となる。
【００１５】
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複合操作型入力装置の外観図、図２は該入力装置の平面図、図３は該入力装置を裏面側から見た外観図、図４は該入力装置の分解斜視図、図５は該入力装置を裏面側から見た分解斜視図、図６は該入力装置の断面図、図７は図６と異なる位置で断面した該入力装置の断面図、図８は該入力装置に用いられた駆動ユニットの分解斜視図、図９は該駆動ユニットを裏面側から見た分解斜視図、図１０は該入力装置に用いられたスイッチユニットの分解斜視図、図１１は該スイッチユニットを裏面側から見た分解斜視図、図１２は該スイッチユニットの基台にスイッチ群を取り付けた状態を示す斜視図、図１３は該入力装置に用いられたロータリエンコーダの分解斜視図、図１４は該ロータリエンコーダを裏面側から見た分解斜視図、図１５は該入力装置が非操作状態にあるときの内部構造説明図、図１６は該入力装置がスライド操作された状態を示す内部構造説明図である。
【００１６】
図１〜図７に示す複合操作型入力装置は、操作体１に対して回転操作と４方向のスライド操作と押下操作とが選択的に行えるという多機能な入力装置であり、図示せぬプリント基板に実装して使用される。この複合操作型入力装置は駆動ユニット２とロータリエンコーダ３とスイッチユニット４と圧縮コイルばね５とによって主に構成されており、操作体１は駆動ユニット２に組み込まれている。また、この複合操作型入力装置の外観は略円柱状であり、操作体１が上面中央部から上方へ突出している。
【００１７】
図８と図９に詳細に示すように、駆動ユニット２は、回転軸部１ａおよび鍔部１ｂを有する操作体１と、操作体１をスライド移動可能に保持する第１の保持ケース６および第２の保持ケース７と、長孔８ａが設けられた回転伝達部材８と、回転伝達部材８を摺動可能に支持する底板９と、鍔部１ｂの周囲に配置された環状の復帰ばね１０とによって構成されている。
【００１８】
操作体１は合成樹脂製であり、回転軸部１ａの上部と下部は断面形状が小判形等の互いに平行な外側面を有する非円柱形状部となっており、軸線方向に延びる回転軸部１ａの長手方向（軸線方向）の略中央の円柱部分から径方向外側へ鍔部１ｂが円板状に突設されている。この操作体１は、回転軸部１ａの軸心を回転軸線（回転中心線）として回転可能であると共に、回転軸線と直交する平面に沿ってスライド移動可能であり、かつ回転軸線に沿って昇降可能である。ここで、操作体１は、第１および第２の保持ケース６，７を含む駆動ユニット２全体として回転および昇降可能となっている。回転軸部１ａの上端側の非円柱形状部には図示せぬ操作ノブが圧入等により冠着可能であり、回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部は回転伝達部材８の長孔８ａに摺動可能に挿通されている。また、鍔部１ｂは第１および第２の保持ケース６，７間にこれら保持ケース６，７に対してスライド移動可能に保持されている。
【００１９】
第１の保持ケース６と第２の保持ケース７は合成樹脂製であり、両保持ケース６，７は底板９と一体化されている。第１の保持ケース６には、回転軸部１ａの上端側の非円柱形状部を上方へ突出させる中央開口６ａと、裏面側で中央開口６ａの周縁部に位置する環状突堤部６ｂと、円筒状の外壁部６ｃと、外壁部６ｃの外側面の複数箇所に突設された抜け止めフック６ｄと、外壁部６ｃの底面の複数箇所に垂設されたかしめ突起６ｅとが形成されており、各かしめ突起６ｅが第２の保持ケース７および底板９を貫通して該底板９にかしめ固定されている。この第１の保持ケース６よりも大径な第２の保持ケース７には、回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部を下方へ突出させる中央開口７ａと、上面側で中央開口７ａの周縁部に位置する環状突堤部７ｂと、裏面側で中央開口７ａを露出させている正方形状の凹所７ｃと、前記かしめ突起６ｅを挿通させる複数の挿通孔７ｅと、各挿通孔７ｅの径方向外側に立設された係合突部７ｆと、各係合突部７ｆを包囲する円筒状の外壁部７ｇとが形成されている。また、この第２の保持ケース７は、凹所７ｃの相対向する一対の平行な内壁を、回転伝達部材８の一方向のスライド移動を案内するガイド壁７ｄとなしていると共に、各係合突部７ｆと外壁部７ｇとの間に画成される空間を、圧縮コイルばね５の上端部を保持するばね受け部７ｈとなしている。すなわち、環状のばね受け部７ｈが係合部となる複数の係合突部７ｆと連結された状態で第２の保持ケース７の外周部と一体に設けられている。これら両保持ケース６，７は、第１の保持ケース６の天板部分と第２の保持ケース７の底板部分との間に環状空間Ｓが画成されるように組み合わされており、この環状空間Ｓに操作体１の鍔部１ｂと環状コイルばねからなる復帰ばね１０とが配置されている（図６，図７参照）。そして、環状突堤部６ｂと環状突堤部７ｂとによって操作体１の鍔部１ｂがスライド移動可能に保持されていると共に、復帰ばね１０が環状突堤部６ｂ，７ｂによって内方への移動を規制された状態で鍔部１ｂの外周面に弾接可能となっている。したがって、両保持ケース６，７間で鍔部１ｂがスライド移動すると、この鍔部１ｂが復帰ばね１０を移動方向へ押し込むため、復帰ばね１０に弾性反発力が生起されることとなる。
【００２０】
回転伝達部材８は長方形状の金属板からなり、その長手方向に長孔８ａが開設されていると共に、長孔８ａを挟んで短手方向に延びる一対の突条８ｂが形成されている。この回転伝達部材８は第２の保持ケース７の裏面側で凹所７ｃ内に配置されて、突条８ｂを底板９に摺接させた状態で該底板９上に支持されている。回転伝達部材８の長辺は正方形状の凹所７ｃの一辺の長さと略同等であり、短辺はガイド壁７ｄに摺接している。これにより、底板９上の回転伝達部材８が凹所７ｃ内でガイド壁７ｄに沿って安定的にスライド移動できるようになっている。また、回転伝達部材８の長孔８ａ内には、回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が回転不能かつ長手方向に沿ってスライド移動可能に挿通されている。
【００２１】
底板９は開口９ａを有する略円形の金属板からなり、その外周縁部には複数箇所にかしめ孔９ｂが形成されている。開口９ａには回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が遊挿される。各かしめ孔９ｂには第１の保持ケース６のかしめ突起６ｅが挿通されており、底板９の裏面側で該かしめ突起６ｅをかしめ固定することによって、第１および第２の保持ケース６，７と底板９とが位置決め状態で一体化されている。
【００２２】
このように構成された駆動ユニット２は、圧縮コイルばね５および円環状のばね受け部材１１を介してロータリエンコーダ３に保持されている。図１３と図１４に詳細に示すように、このロータリエンコーダ３は、筒状体１４の裏面側に摺動子１５が取り付けられたロータ部１２と、導電パターン１６や端子１７が設けられてロータ部１２を回転可能に支持しているステータ部１３と、円環状のクリックばね１８と、クリックばね１８をステータ部１３に固定している固定金具１９とによって構成されており、前記第１および第２の保持ケース６，７がロータ部１２に昇降可能かつ回転不能に連結されている。
【００２３】
ロータ部１２の筒状体１４は合成樹脂製であり、複数箇所に凹状切れ込み１４ａや縦長スリット１４ｂを有している。ここで、凹状切れ込み１４ａおよび縦長スリット１４ｂは、駆動ユニット２を昇降可能とするために、ロータ部１２の回転軸線方向に沿って切り欠かれた溝部あるいは長孔で構成されている。筒状体１４の下端部には鍔状部１４ｃが形成されている。この鍔状部１４ｃの上面側には全周に亘ってクリック突起１２ａが設けられており、鍔状部１４ｃの裏面側には円環状の摺動子１５が固着されている。ステータ部１３はインサート成形品であり、ロータ部１２の筒状体１４の内周面を摺接させる内側円筒部１３ａと、端子１７を外方へ突出させている外側円筒部１３ｂと、両円筒部１３ａ，１３ｂの間に露出する導電パターン１６と、導電パターン１６から導出された端子１７とを有している。なお、内側円筒部１３ａは中空状の回転軸である筒状体１４を回転可能に案内する軸受け部として機能するものである。このステータ部１３の両円筒部１３ａ，１３ｂの間にロータ部１２の鍔状部１４ｃが挿入されて、摺動子１５が導電パターン１６に弾接するようになっている。ステータ部１３の内側円筒部１３ａの内周面には、スイッチユニット４を取り付けるための保持突起１３ｃが複数箇所に形成されている。また、外側円筒部１３ｂの外周面から底面に至る複数箇所には、固定金具１９の脚片１９ａをかしめつけるための係合段部１３ｄが形成されている。
【００２４】
クリックばね１８はロータ部１２の筒状体１４に外挿されて、その鍔状部１４ｃ上に配置されている。固定金具１９はクリックばね１８上に配置され、複数の脚片１９ａを係合段部１３ｄに位置合わせしてかしめつけることによって、ステータ部１３に固定されている。こうして固定金具１９をステータ部１３にかしめ固定することにより、外側円筒部１３ｂ上にクリックばね１８の一対の耳部１８ａが固定されると共に、当接部１８ｂがクリック突起１２ａと係脱可能に弾接するようになっている。
【００２５】
このように構成されたロータリエンコーダ３の固定金具１９上に、ロータ部１２の筒状体１４に外挿されたばね受け部材１１が搭載されて、このばね受け部材１１上に筒状体１４に外挿された圧縮コイルばね５が搭載されている。また、筒状体１４に包囲される空間を蓋閉するように駆動ユニット２が取り付けられており、圧縮コイルばね５の上端部が第２の保持ケース７のばね受け部７ｈに保持されている。ロータリエンコーダ３に対する駆動ユニット２の取付構造は、第２の保持ケース７の各係合突部７ｆを筒状体１４の各凹状切れ込み１４ａに嵌入させると共に、第１の保持ケース６の各抜け止めフック６ｄを筒状体１４の各縦長スリット１４ｂの上端部に係止させるというものである。これにより、係合突部７ｆが凹状切れ込み１４ａに、抜け止めフック６ｄが縦長スリット１４ｂにそれぞれ案内され、第１および第２の保持ケース６，７はロータ部１２に対してロータ部１２の回転軸線方向に沿って昇降可能となる。また、凹凸係合される係合部である係合突部７ｆと凹状切れ込み１４ａは略同幅に形成されているため、第１および第２の保持ケース６，７はロータ部１２と一体的に回転可能である。なお、駆動ユニット２をロータリエンコーダ３に取り付ける際には、圧縮コイルばね５を押し撓めながら各係合突部７ｆを上方から各凹状切れ込み１４ａ内へ挿入していき、各抜け止めフック６ｄを各縦長スリット１４ｂにスナップインさせればよい。これにより、圧縮コイルばね５の弾性反発力で抜け止めフック６ｄが対応する縦長スリット１４ｂの上端部に係止されるため、第１および第２の保持ケース６，７が抜け止め状態で筒状体１４に装着されることとなる。
【００２６】
次に、スイッチユニット４の構成について説明する。図１０〜図１２に詳細に示すように、このスイッチユニット４は、合成樹脂製の基台２０と、基台２０上に十字状の配置で４個組み付けられた平面視長方形状のプッシュスイッチ２１と、基台２０上の中央部に組み付けられた平面視正方形状のプッシュスイッチ２２と、このプッシュスイッチ２２上に載置されたスペーサ２３と、基台２０の上部平坦面２０ａ上に載置された金属板からなる支持部材２４と、支持部材２４上にスライド移動可能に搭載された合成樹脂製のスライド伝達部材２５と、スライド伝達部材２５の外周部を覆うようにして基台２０に取り付けられた金属板からなる取付板２６とによって構成されている。このスイッチユニット４はロータリエンコーダ３の内方の中空部分に配置されて、基台２０がステータ部１３に保持・固定されるため、スイッチユニット４の真上に駆動ユニット２が配置されることになる。
【００２７】
固定部材である基台２０には、スライド検出用の各プッシュスイッチ２１および押下検出用のプッシュスイッチ２２が配設される十字状の溝部２０ｂが形成されている。この溝部２０ｂによって分割されている上部平坦面２０ａには、基台２０の中央部を挟んで位置する２箇所に規制突起となる規制ピン２０ｃが突設されている。また、基台２０の外周面には複数箇所に、ステータ部１３の保持突起１３ｃを嵌入させるための嵌合凹部２０ｄと、取付板２６の脚片２６ａを係止するための係止突起２０ｅとが形成されている。基台２０に配設された各プッシュスイッチ２１の作動部２１ａは、基台２０の径方向内側から外側へ向かう横向きの力を受けると筐体２１ｂ内へ没入して接点切換えを行うようになっており、各プッシュスイッチ２１の端子部２１ｃは基台２０を貫通して下方へ突出している。また、基台２０の中央部に配設されたプッシュスイッチ２２の作動部２２ａは、上方からスペーサ２３を介して押下されることにより接点切換えを行うようになっており、このプッシュスイッチ２２の端子部２２ｂも基台２０を貫通して下方へ突出している。
【００２８】
支持部材２４には、スペーサ２３が露出する中央開口２４ａと、中央開口２４ａの近傍に穿設されて規制ピン２０ｃが挿通されるピン挿通孔２４ｂと、各プッシュスイッチ２１の作動部２１ａと対向する周縁部の４箇所を切り欠いて該作動部２１ａを露出させる切欠き部２４ｃとが形成されている。この支持部材２４の中央開口２４ａには操作体１の回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が遊挿されて、該回転軸部１ａの下端部がスペーサ２３を介してプッシュスイッチ２２の作動部２２ａを押圧駆動できるようになっている。
【００２９】
スライド伝達部材２５は支持部材２４よりも小径な円板状の合成樹脂成形品であり、支持部材２４の中央開口２４ａよりも小径な中央開口２５ａと、中央開口２５ａの径方向両側に穿設された十字形スリットからなるガイド孔２５ｂと、表裏両面の周縁部の複数箇所に突設された摺動突起２５ｃとが形成されている。図１５と図１６に示すように、スライド伝達部材２５の中央開口２５ａには操作体１の回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が回転可能に嵌入されており、ガイド部であるガイド孔２５ｂには基台２０の規制ピン２０ｃが挿通されている。そのため、このスライド伝達部材２５は回転軸部１ａによってスライド移動可能であると共に、その移動方向が規制ピン２０ｃによって規制されるようになっている。また、スライド伝達部材２５の外周面は４個のプッシュスイッチ２１の作動部２１ａと接離可能に対向しており、回転軸部１ａに駆動されてスライド伝達部材２５がスライド移動すると、その移動方向に位置するプッシュスイッチ２１の作動部２１ａが該スライド伝達部材２５の外周面に押し込まれて該プッシュスイッチ２１がオン動作するようになっている。ただし、スライド伝達部材２５のスライド移動量は、その中央開口２５ａが取付板２６の後述する中央開口２６ｃから外れない範囲内に設定されている。また、図６と図７に示すように、このスライド伝達部材２５は、表裏両面の摺動突起２５ｃを取付板２６と支持部材２４に摺接させているため、上下方向にガタを生じることなく円滑にスライド移動させることができる。
【００３０】
取付板２６には、係止孔２６ｂが穿設された複数の脚片２６ａと、スライド伝達部材２５の中央開口２５ａを常時露出させる中央開口２６ｃとが形成されており、中央開口２６ｃには操作体１の回転軸部１ａの下端側の非円柱形状部が遊挿される。この取付板２６は、各脚片２６ａの係止孔２６ｂに基台２０の係止突起２０ｅを挿入して係止させることにより、スライド伝達部材２５の高さ位置を規定した状態で基台２０に取り付けられている。
【００３１】
以下、上記の如くに構成された複合操作型入力装置の動作について説明する。まず、操作体１が回転操作された場合の動作について説明すると、回転軸部１ａが回転伝達部材８の長孔８ａに回転不能に挿通されているため、回転操作力が付与された操作体１と一体的に回転伝達部材８が回転し、この回転伝達部材８がガイド壁７ｄを介して第１および第２の保持ケース６，７を回転駆動する。また、第２の保持ケース７（係合突部７ｆ）はロータリエンコーダ３のロータ部１２（凹状切れ込み１４ａ）と回転不能に凹凸係合しているため、結局、ロータ部１２が操作体１と一体的に回転することになり、導電パターン１６に対する摺動子１５の位置変化に基づいて操作体１の回転動作が検出される。なお、ロータ部１２の回転時にはクリックばね１８の当接部１８ｂがクリック突起１２ａ群と係脱するため、操作体１を回転操作する操作者の手指にはクリック感が感得される。
【００３２】
次に、操作体１がスライド操作された場合の動作について説明する。図１５は非操作時における回転軸部１ａとスイッチユニット４の位置関係を示しており、図示省略されている回転伝達部材８の長孔８ａは同図の上下方向に延びている。したがって、操作体１が長孔８ａの長手方向に沿ってスライド操作されると、回転軸部１ａは長孔８ａに沿って移動するため、回転伝達部材８にはスライド駆動力が伝達されないが、スライド伝達部材２５の中央開口２５ａの周縁部が回転軸部１ａに駆動されるため、このスライド伝達部材２５が操作体１と同じ向き（図１５の上方または下方）へスライド移動する。その結果、スライド移動方向に位置するプッシュスイッチ２１の作動部２１ａがスライド伝達部材２５に押圧駆動されて、該プッシュスイッチ２１がオン動作するため、操作体１がどの向きへスライド操作されたのかが検出される。また、操作体１が長孔８ａの短手方向に沿ってスライド操作されたときには、回転伝達部材８は回転軸部１ａに駆動されるため、第２の保持ケース７に阻害されることなくガイド壁７ｄに沿ってスライド移動することとなり、それゆえスライド伝達部材２５が回転軸部１ａに駆動されて操作体１と同じ向き（図１５の右方または左方）へスライド移動する。その結果、例えば図１６に示すように、スライド移動方向に位置するプッシュスイッチ２１の作動部２１ａがスライド伝達部材２５に押圧駆動されて、該プッシュスイッチ２１がオン動作するため、操作体１がどの向きへスライド操作されたのかが検出される。また、かかるスライド操作時に操作体１の鍔部１ｂが環状の復帰ばね１０を伸長させるため、スライド操作力が除去されると、復帰ばね１０の弾性復帰力によって操作体１は元の位置まで自動復帰する。なお、スライド伝達部材２５がスライド移動すると、ガイド孔２５ｂに沿って規制ピン２０ｃが相対的に移動して移動方向を規制するため、スライド操作時に操作体１やスライド伝達部材２５が不所望方向へスライド移動する虞はない。なお、スライド伝達部材２５のスライド移動方向を位置規制するために、スリット状のガイド孔２５ｂに代えて平面視同形状の有底のガイド溝を設け、このガイド溝に基台２０等の固定部材に突設した適宜形状の規制ピンを係合させるようにしてもよい。
【００３３】
次に、操作体１が押下操作された場合の動作について説明する。図６と図７から明らかなように、押下操作された操作体１は圧縮コイルばね５を押し撓めながら第１および第２の保持ケース６，７と一体的に下降するため、回転軸部１ａの下端部がスペーサ２３を介して中央のプッシュスイッチ２２の作動部２２ａを押圧駆動する。その結果、プッシュスイッチ２２がオン動作するため、操作体１に対する押下操作が検出される。また、かかる押下操作力が除去されると、圧縮コイルばね５の弾性復帰力によって操作体１と第１および第２の保持ケース６，７は元の高さ位置まで押し上げられる。
【００３４】
このように本実施形態例に係る複合操作型入力装置は、操作体１をスライド移動可能に保持する第１および第２の保持ケース６，７とロータリエンコーダ３のロータ部１２とが、係合突部７ｆを凹状切れ込み１４ａに嵌入させることによって凹凸係合させてあり、回転操作時に操作体１と両保持ケース６，７とロータ部１２とが一体的に回転するようにしてあるため、操作体１の回転動作をロータリエンコーダ３によって瞬時に検出することができ、それゆえ使い勝手が良好となる。また、操作体１とロータ部１２の回転量がずれる虞がなくなるため、回転検出の信頼性が高まっている。なお、両保持ケース６，７とロータ部１２との係合構造は適宜選択可能であり、例えば、ロータ部１２側に突部を設け、保持ケース６，７側に凹部を設けるようにして凹凸関係が本実施形態例とは逆であってもよい。
【００３５】
また、この複合操作型入力装置の駆動ユニット２には、回転軸部１ａおよびガイド壁７ｄと係合して回転操作時に操作体１と第１および第２の保持ケース６，７と一体的に回転する回転伝達部材８が組み込まれている。この回転伝達部材８は、操作体１のスライド操作時には移動しないか、もしくはガイド壁７ｄに沿って移動するだけなので、両保持ケース６，７によってスライド操作が阻害されることはない。このように、操作体１および両保持ケース６，７を一体的に回転させるリンク部材として回転伝達部材８を用いていることから、回転操作とスライド操作が円滑に行える簡素で信頼性の高い構造が実現されている。
【００３６】
また、この複合操作型入力装置では、操作体１の鍔部１ｂが環状突堤部６ｂ，７ｂによってスライド移動可能に保持されていると共に、環状突堤部７ｂの裏面側の凹所７ｃに回転伝達部材８を配置させて鍔部１ｂとの干渉を確実に回避しているため、操作体１を円滑にスライド移動させることができる。なお、本実施形態例のように、別体の第１の保持ケース６と第２の保持ケース７とを組み合わせて、両保持ケース６，７間の環状空間Ｓに操作体１の鍔部１ｂと環状の復帰ばね１０とを配置させるという構造にしてあると、操作体１をスライド移動可能に保持できて復帰ばね１０も容易に組み込めるという所望の保持ケースが安価に形成できる。
【００３７】
また、本実施形態例に係る複合操作型入力装置では、第１および第２の保持ケース６，７と一体的に回転するロータ部１２の内方の中空部分にスイッチユニット４を配置させ、その基台２０をステータ部１３にて保持・固定するという構造を採用している。このように駆動ユニット２を保持するロータリエンコーダ３の内部空間に、スライド操作や押下操作を検出するスイッチユニット４が組み込んであると、コンパクトな構成が実現できるため、複合操作型入力装置の小型化が図りやすくなる。また、装置全体をモジュール品としてプリント基板に実装できるため、実装前の取扱い性および実装時の作業性が良好となる。
【００３８】
また、この複合操作型入力装置では、操作体１の回転軸部１ａがスイッチユニット４のスライド伝達部材２５の中央開口２５ａに回転可能に嵌入させてあり、スライド操作時に操作体１と一体的にスライド移動するスライド伝達部材２５によってプッシュスイッチ２１の接点切換えが行われるようになっている。それゆえ、スライド駆動力の伝達経路を簡素化できて、スライド検出の信頼性が高めやすくなっている。
【００３９】
また、本実施形態例のようにスライド操作や押下操作を検出する機構がユニット化されており、該ユニット品（スイッチユニット４）がロータリエンコーダ３の内部空間に組み込めるようになっていると、該ユニット品のバラエティを増やすことが容易となる。例えば、スイッチユニット４に前記スライド伝達部材２５に代えて図１７に示すようなスライド伝達部材３０を組み込んでおけば、操作体１のスライド検出方向を増やして分解能を高めることができる。すなわち、操作体１の回転軸部１ａを図１７の上下左右のいずれかへスライド移動させたときには、前述したスライド操作時の動作と同様にスライド移動方向に位置するプッシュスイッチ２１がスライド伝達部材３０を介して個別にオン動作されるが、回転軸部１ａを図１７の斜め上方や斜め下方へスライド移動させたときには、図１８に一例を示すように、スライド移動方向の近傍に位置する２個のプッシュスイッチ２１がスライド伝達部材３０を介して共にオン動作される。したがって、４個のプッシュスイッチ２１のうち、どの１個または２個がオン動作されたかに基づいて、操作体１の８方向のスライド操作を検出することが可能となる。なお、図１７と図１８において、符号３０ａはスライド伝達部材３０の中央開口、３０ｂはスライド伝達部材３０の表裏両面の周縁部に突設された環状の摺動突部であって、図１５と図１６と対応する部分には同一符号が付してある。
【００４０】
また、本実施形態例にあっては、駆動ユニット２とロータリエンコーダ３との間に圧縮コイルばね５が介設されていると共に、スイッチユニット４の基台２０に回転軸部１ａによって押圧駆動可能なプッシュスイッチ２２が配設されているため、装置全体の大型化や構造の複雑化を回避しつつ、回転操作とスライド操作に加えて押下操作が行える多機能な複合操作型入力装置が実現されている。しかも、押下操作時に復帰ばねとして機能する圧縮コイルばね５は第２の保持ケース７のばね受け部７ｈとステータ部１３上のばね受け部材１１との間に組み込まれているので、組み付けが容易に行えて組み付け後の脱落も防止しやすい。さらに、環状のばね受け部７ｈは複数の係合突部７ｆで連結された状態で保持ケース７の外周部に設けられているため、保持ケース７にばね受け部７ｈを連結させるための部材を係合突部７ｆで兼ねることができると共に、両者が同一部材であることから、簡単な構成で精度良くばね受け部７ｈを保持ケース７に設けることができる。また、プッシュスイッチ２２がスライド検出用の各プッシュスイッチ２１の取付位置に悪影響を及ぼす虞もない。
【００４１】
ただし、操作体の押下操作が不要な複合操作型入力装置に本発明を適用してもよく、その場合は、操作体をスライド移動可能に保持する保持ケースをロータリエンコーダのロータ部に昇降不能に凹凸係合させると共に、圧縮コイルばねや押下検出用のプッシュスイッチ等を省略した構成にすればよい。その際、操作体１とスライド伝達部材２５との係合関係を逆にしてもよい。すなわち、スライド伝達部材２５の上面の中央部に非円柱形状の突起を突出させ、操作体１の鍔部１ｂの中央部に該突起が挿入される円形状の凹部を設けることにより、操作体１のスライド移動をスライド伝達部材２５に伝達するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態例に係る複合操作型入力装置の外観図である。
【図２】該入力装置の平面図である。
【図３】該入力装置を裏面側から見た外観図である。
【図４】該入力装置の分解斜視図である。
【図５】該入力装置を裏面側から見た分解斜視図である。
【図６】該入力装置の断面図である。
【図７】図６と異なる位置で断面した該入力装置の断面図である。
【図８】該入力装置に用いられた駆動ユニットの分解斜視図である。
【図９】該駆動ユニットを裏面側から見た分解斜視図である。
【図１０】該入力装置に用いられたスイッチユニットの分解斜視図である。
【図１１】該スイッチユニットを裏面側から見た分解斜視図である。
【図１２】該スイッチユニットの基台にスイッチ群を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１３】該入力装置に用いられたロータリエンコーダの分解斜視図である。
【図１４】該ロータリエンコーダを裏面側から見た分解斜視図である。
【図１５】該入力装置が非操作状態にあるときの内部構造説明図である。
【図１６】該入力装置がスライド操作された状態を示す内部構造説明図である。
【図１７】スイッチユニットの変形例を示す非操作状態の内部構造説明図である。
【図１８】図１７に示すスイッチユニットの動作を示すスライド操作状態の内部構造説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 操作体
１ａ 回転軸部
１ｂ 鍔部
２ 駆動ユニット
３ ロータリエンコーダ
４ スイッチユニット
５ 圧縮コイルばね
６ 第１の保持ケース
６ａ 中央開口（第１の開口）
６ｂ 環状突堤部
７ 第２の保持ケース
７ａ 中央開口（第２の開口）
７ｂ 環状突堤部
７ｄ ガイド壁
７ｆ 係合突部
８ 回転伝達部材
８ａ 長孔
９ 底板
１０ 復帰ばね
１１ ばね受け部材
１２ ロータ部
１３ ステータ部
１３ｃ 保持突起
１４ 筒状体
１４ａ 凹状切れ込み
１５ 摺動子
１８ クリックばね
１９ 固定金具
２０ 基台（固定部材）
２０ｃ 規制ピン（規制突起）
２０ｄ 嵌合凹部
２１ （スライド検出用）プッシュスイッチ
２２ （押下検出用）プッシュスイッチ
２４ 支持部材
２５，３０ スライド伝達部材
２５ａ 中央開口
２５ｂ ガイド孔（ガイド部）
２５ｃ 摺動突起
２６ 取付板
Ｓ 環状空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能かつ回転軸線と直交する多方向へスライド移動可能な操作体と、この操作体をスライド移動可能に保持すると共に該操作体と一体的に回転可能な保持ケースと、前記操作体のスライド移動に伴って接点切換えが行われる複数のスイッチ素子を基台に配設したスライド検出機構と、ロータ部と該ロータ部を回転可能に支持するステータ部とを有して前記操作体の回転動作を検出する回転検出機構とを備え、
前記回転検出機構の前記ロータ部が前記保持ケースと一体的に回転可能な筒状部を有し、該筒状部の内方の中空部分に前記スライド検出機構を配置させて、前記基台を前記ステータ部で保持する構成としたことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記スライド検出機構が、前記操作体のスライド駆動力が伝達されるように前記操作体と係合するスライド伝達部材と、該スライド伝達部材をスライド移動可能に支持する支持部材とを有しており、前記操作体に駆動されて一体的にスライド移動する前記スライド伝達部材によって前記スイッチ素子の接点切換えが行われるように構成したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記スライド伝達部材の中央部に設けられた開口に前記操作体の回転軸部を回転可能に挿通させることによって、前記操作体のスライド移動時に該回転軸部が該開口の周縁部を駆動するようにしたことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記スライド検出機構の構成要素である固定部材に、前記スライド伝達部材に設けられたスリット状または溝状のガイド部に係合して該スライド伝達部材のスライド移動方向を規制する規制突起を突設したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記操作体には回転軸部の周囲に径方向外側へ突出する鍔部が設けてあり、かつ、前記保持ケースには前記回転軸部の一端側を外方へ突出させる第１の開口と他端側を逆向きに突出させる第２の開口とが設けてあり、前記第１の開口の周縁部分と前記第２の開口の周縁部分との間に前記鍔部をスライド移動可能に配置させていると共に、前記鍔部の周囲に復帰ばねを配置させており、前記操作体のスライド移動時に前記鍔部が前記復帰ばねを弾性変形させるように構成したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項６】
請求項５の記載において、前記保持ケースが、前記第１の開口が設けられた第１の保持ケースと、前記第２の開口が設けられた第２の保持ケースとを有し、前記両開口の周囲で前記第１および第２の保持ケースが環状空間を存して対向していると共に、該環状空間に前記鍔部と前記復帰ばねとが配置されていることを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項の記載において、前記保持ケースと前記ステータ部との間に介設されて該保持ケースを昇降可能に保持する弾性部材と、前記スライド検出機構に付設されて前記回転軸部の先端部と対向するプッシュスイッチとを備えており、前記弾性部材の弾性反発力に抗して前記操作体を押下させることによって前記保持ケースが一体的に押下されると共に、前記プッシュスイッチが前記回転軸部の先端部に押圧駆動されるように構成したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項８】
請求項７の記載において、前記弾性部材が圧縮コイルばねであり、かつ、前記保持ケースには外周部に該圧縮コイルばねの一端部を保持する環状のばね受け部が設けられていることを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項の記載において、前記操作体の回転軸部に設けた非円柱部を挿通して係合せしめる長孔が設けられた回転伝達部材を備えており、前記操作体のスライド移動の向きが前記長孔の長手方向に沿うときには前記回転伝達部材に駆動力が伝達されず、該スライド移動の向きがそれ以外のときには前記回転伝達部材にスライド駆動力が伝達されるようになすと共に、前記保持ケースには前記長孔の短手方向に沿って延びるガイド壁が設けてあり、前記操作体のスライド駆動力が前記回転伝達部材に伝達されたときには該回転伝達部材が前記ガイド壁に沿って移動するようになし、かつ、前記操作体の回転動作時には、前記回転伝達部材を介して前記ガイド壁に回転駆動力が伝達されることにより、該回転伝達部材および前記保持ケースが前記操作体と一体的に回転するように構成したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項の記載において、前記ロータ部と前記ステータ部は、いずれか一方が摺動子を有し、いずれか他方が該摺動子と摺接する導電パターンを有することを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項１】
回転可能かつ回転軸線と直交する多方向へスライド移動可能な操作体と、この操作体をスライド移動可能に保持すると共に該操作体と一体的に回転可能な保持ケースと、前記操作体のスライド移動に伴って接点切換えが行われる複数のスイッチ素子を基台に配設したスライド検出機構と、ロータ部と該ロータ部を回転可能に支持するステータ部とを有して前記操作体の回転動作を検出する回転検出機構とを備え、
前記回転検出機構の前記ロータ部が前記保持ケースと一体的に回転可能な筒状部を有し、該筒状部の内方の中空部分に前記スライド検出機構を配置させて、前記基台を前記ステータ部で保持する構成としたことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記スライド検出機構が、前記操作体のスライド駆動力が伝達されるように前記操作体と係合するスライド伝達部材と、該スライド伝達部材をスライド移動可能に支持する支持部材とを有しており、前記操作体に駆動されて一体的にスライド移動する前記スライド伝達部材によって前記スイッチ素子の接点切換えが行われるように構成したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記スライド伝達部材の中央部に設けられた開口に前記操作体の回転軸部を回転可能に挿通させることによって、前記操作体のスライド移動時に該回転軸部が該開口の周縁部を駆動するようにしたことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記スライド検出機構の構成要素である固定部材に、前記スライド伝達部材に設けられたスリット状または溝状のガイド部に係合して該スライド伝達部材のスライド移動方向を規制する規制突起を突設したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記操作体には回転軸部の周囲に径方向外側へ突出する鍔部が設けてあり、かつ、前記保持ケースには前記回転軸部の一端側を外方へ突出させる第１の開口と他端側を逆向きに突出させる第２の開口とが設けてあり、前記第１の開口の周縁部分と前記第２の開口の周縁部分との間に前記鍔部をスライド移動可能に配置させていると共に、前記鍔部の周囲に復帰ばねを配置させており、前記操作体のスライド移動時に前記鍔部が前記復帰ばねを弾性変形させるように構成したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項６】
請求項５の記載において、前記保持ケースが、前記第１の開口が設けられた第１の保持ケースと、前記第２の開口が設けられた第２の保持ケースとを有し、前記両開口の周囲で前記第１および第２の保持ケースが環状空間を存して対向していると共に、該環状空間に前記鍔部と前記復帰ばねとが配置されていることを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項の記載において、前記保持ケースと前記ステータ部との間に介設されて該保持ケースを昇降可能に保持する弾性部材と、前記スライド検出機構に付設されて前記回転軸部の先端部と対向するプッシュスイッチとを備えており、前記弾性部材の弾性反発力に抗して前記操作体を押下させることによって前記保持ケースが一体的に押下されると共に、前記プッシュスイッチが前記回転軸部の先端部に押圧駆動されるように構成したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項８】
請求項７の記載において、前記弾性部材が圧縮コイルばねであり、かつ、前記保持ケースには外周部に該圧縮コイルばねの一端部を保持する環状のばね受け部が設けられていることを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項の記載において、前記操作体の回転軸部に設けた非円柱部を挿通して係合せしめる長孔が設けられた回転伝達部材を備えており、前記操作体のスライド移動の向きが前記長孔の長手方向に沿うときには前記回転伝達部材に駆動力が伝達されず、該スライド移動の向きがそれ以外のときには前記回転伝達部材にスライド駆動力が伝達されるようになすと共に、前記保持ケースには前記長孔の短手方向に沿って延びるガイド壁が設けてあり、前記操作体のスライド駆動力が前記回転伝達部材に伝達されたときには該回転伝達部材が前記ガイド壁に沿って移動するようになし、かつ、前記操作体の回転動作時には、前記回転伝達部材を介して前記ガイド壁に回転駆動力が伝達されることにより、該回転伝達部材および前記保持ケースが前記操作体と一体的に回転するように構成したことを特徴とする複合操作型入力装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項の記載において、前記ロータ部と前記ステータ部は、いずれか一方が摺動子を有し、いずれか他方が該摺動子と摺接する導電パターンを有することを特徴とする複合操作型入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−１７１６８０（Ｐ２００８−１７１６８０Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３７２３（Ｐ２００７−３７２３）
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【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２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【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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