(57)【要約】【課題】操作軸の回動半径を大きくしても装置の全高が抑えられ、操作軸と下アームの強度を低下することなしに装置の小型化が実現できる多方向入力装置を提供する。【解決手段】本発明の多方向入力装置は、下アーム３００の下方に突出する操作軸４００の下端部に上向き凸状の球台形部４１０を設け、ケース１００に上向き凸状の球台形部４１０の受け部１１２を設け、受け部１１２は、上向き凸状の球台形部４１０の球帯４１１の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、上向き凸状の球台形部４１０の球帯４１１が圧縮コイルバネ６００により下方から押し付けられる受け面１１２ａを有し、操作軸４００を受け面１２２ａの曲率中心を中心として回動可能に支持する。【選択図】図８
2020053123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板を有するケースと、前記ケース内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔を有する上下一対のアームと、前記各長孔を貫通した状態で回動可能な操作軸と、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に前記操作軸の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部を設ける作動部材と、前記操作軸と前記作動部材との間に設けられ、下向き凸状の前記球台形部を前記底板に押し付けて、前記操作軸を中立状態に復帰させる圧縮コイルバネと、前記操作軸の回動により前記各アームを介してそれぞれ操作される複数の電気部品とを備え、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形部を設け、前記ケースに前記上向き凸状の球台形部の受け部を設け、前記受け部は、上向き凸状の前記球台形部の球帯の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、前記上向き凸状の球台形部の球帯が前記圧縮コイルバネにより下方から押し付けられる受け面を有し、前記操作軸を前記受け面の曲率中心を中心として回動可能に支持する多方向入力装置。
【請求項２】
底板を有するケースと、前記ケース内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔を有する上下一対のアームと、前記各長孔を貫通した状態で回動可能な操作軸と、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に前記操作軸の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部を設ける作動部材と、前記操作軸と前記作動部材との間に設けられ、下向き凸状の前記球台形部を前記底板に押し付けて、前記操作軸を中立状態に復帰させる圧縮コイルバネと、前記操作軸の回動により前記各アームを介してそれぞれ操作される複数の電気部品とを備え、前記作動部材は、前記操作軸の軸回りでの回動を規制した状態で前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に支持されると共に、下向き凸状の前記球台形部の上端部から径方向外側に突出する突起を設け、前記突起を、前記ケースの内壁に設ける上下方向に延びるガイド溝内に上下移動可能に挿入することにより、前記作動部材の前記操作軸の軸回りでの回動を規制する多方向入力装置。
【請求項３】
底板を有するケースと、前記ケース内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔を有する上下一対のアームと、前記各長孔を貫通した状態で回動可能な操作軸と、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に前記操作軸の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部を設ける作動部材と、前記操作軸と前記作動部材との間に設けられ、下向き凸状の前記球台形部を前記底板に押し付けて、前記操作軸を中立状態に復帰させる圧縮コイルバネと、前記操作軸の回動により前記各アームを介してそれぞれ操作される複数の電気部品とを備え、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形部を設け、前記ケースに前記上向き凸状の球台形部の受け部を設け、前記受け部は、上向き凸状の前記球台形部の球帯の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、前記上向き凸状の球台形部の球帯が前記圧縮コイルバネにより下方から押し付けられる受け面を有し、前記操作軸を前記受け面の曲率中心を中心として回動可能に支持すると共に、前記下アームに前記受け面の曲率中心を通過して前記下アームの移動方向に延びる水平な１本の軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられる湾曲上面を有し、前記操作軸に前記下アームとの係合部を設け、前記係合部は、前記下アームの湾曲上面に沿って湾曲し、前記操作軸の回動時に前記下アームの湾曲上面上を移動可能な下向きの係合面を有する多方向入力装置。
【請求項４】
前記ケース内に上下方向に移動可能に支持されるプッシャーと、前記操作軸の押下移動を検出する押下スイッチとをさらに備え、前記操作軸の押下移動に伴って下動する前記下アームにより前記プッシャーを下動させ、前記プッシャーを介して前記押下スイッチを動作させる請求項３に記載の多方向入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多方向入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の多方向入力装置は、特許文献１に示されるように、ケースと、上下一対のアームと、操作軸と、作動部材と、圧縮コイルバネと、複数の電気部品とを備える。ケースは底板を有する。上下一対のアームは、ケース内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔を有する。操作軸は、各長孔を貫通した状態で回動可能である。作動部材は、下アームの下方に突出する操作軸の下端部に操作軸の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部を設ける。圧縮コイルバネは、作動部材の球台形部を底板に押し付けて、操作軸を中立状態に復帰させる。複数の電気部品は、操作軸の回動により各アームを介してそれぞれ操作される。
【０００３】
ここで、操作軸は、その抜け止めのために、下アームにその長孔の延びる方向に回動可能に軸支される。その上、組み立て性を考慮して、操作軸の外面に設けた凸状の軸支部と下アームの長孔内に設けた凹状の係合部とをスナップ係合することにより、操作軸が下アームにその長孔の延びる方向に回動可能に軸支される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１２５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述したような従来の多方向入力装置では、操作軸と下アームのスナップ係合部が操作軸の回動中心となるため、操作軸の回動半径を大きくすると、装置の全高を抑えることが困難となる。また、組み立て性を確保するため、操作軸と下アームのスナップ係合部には十分な強度を持たせることが困難となる。
【０００６】
本発明は、前述したような問題に鑑みてなされたもので、操作軸の回動半径を大きくしても装置の全高が抑えられ、操作軸と下アームの強度を低下することなしに装置の小型化が実現できる多方向入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための第１の手段は、底板を有するケースと、前記ケース内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔を有する上下一対のアームと、前記各長孔を貫通した状態で回動可能な操作軸と、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に前記操作軸の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部を設ける作動部材と、前記操作軸と前記作動部材との間に設けられ、下向き凸状の前記球台形部を前記底板に押し付けて、前記操作軸を中立状態に復帰させる圧縮コイルバネと、前記操作軸の回動により前記各アームを介してそれぞれ操作される複数の電気部品とを備え、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形部を設け、前記ケースに前記上向き凸状の球台形部の受け部を設け、前記受け部は、上向き凸状の前記球台形部の球帯の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、前記上向き凸状の球台形部の球帯が前記圧縮コイルバネにより下方から押し付けられる受け面を有し、前記操作軸を前記受け面の曲率中心を中心として回動可能に支持する多方向入力装置である。
【０００８】
また、第２の手段は、底板を有するケースと、前記ケース内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔を有する上下一対のアームと、前記各長孔を貫通した状態で回動可能な操作軸と、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に前記操作軸の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部を設ける作動部材と、前記操作軸と前記作動部材との間に設けられ、下向き凸状の前記球台形部を前記底板に押し付けて、前記操作軸を中立状態に復帰させる圧縮コイルバネと、前記操作軸の回動により前記各アームを介してそれぞれ操作される複数の電気部品とを備え、前記作動部材は、前記操作軸の軸回りでの回動を規制した状態で前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に支持されると共に、下向き凸状の前記球台形部の上端部から径方向外側に突出する突起を設け、前記突起を、前記ケースの内壁に設ける上下方向に延びるガイド溝内に上下移動可能に挿入することにより、前記作動部材の前記操作軸の軸回りでの回動を規制する多方向入力装置である。
【０００９】
また、第３の手段は、底板を有するケースと、前記ケース内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔を有する上下一対のアームと、前記各長孔を貫通した状態で回動可能な操作軸と、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に前記操作軸の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部を設ける作動部材と、前記操作軸と前記作動部材との間に設けられ、下向き凸状の前記球台形部を前記底板に押し付けて、前記操作軸を中立状態に復帰させる圧縮コイルバネと、前記操作軸の回動により前記各アームを介してそれぞれ操作される複数の電気部品とを備え、前記下アームの下方に突出する前記操作軸の下端部に上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形部を設け、前記ケースに前記上向き凸状の球台形部の受け部を設け、前記受け部は、上向き凸状の前記球台形部の球帯の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、前記上向き凸状の球台形部の球帯が前記圧縮コイルバネにより下方から押し付けられる受け面を有し、前記操作軸を前記受け面の曲率中心を中心として回動可能に支持すると共に、前記下アームに前記受け面の曲率中心を通過して前記下アームの移動方向に延びる水平な１本の軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられる湾曲上面を有し、前記操作軸に前記下アームとの係合部を設け、前記係合部は、前記下アームの湾曲上面に沿って湾曲し、前記操作軸の回動時に前記下アームの湾曲上面上を移動可能な下向きの係合面を有する多方向入力装置である。
【００１０】
また、第４の手段は、第３の手段としての多方向入力装置において、前記ケース内に上下方向に移動可能に支持されるプッシャーと、前記操作軸の押下移動を検出する押下スイッチとをさらに備え、前記操作軸の押下移動に伴って下動する前記下アームにより前記プッシャを下動させ、前記プッシャーを介して前記押下スイッチを動作させる多方向入力装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、下アームの下方に突出する操作軸の下端部に上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形部を設け、ケースに上向き凸状の球台形部の受け部を設け、受け部は、上向き凸状の球台形部の球帯の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、上向き凸状の球台形部の球帯が圧縮コイルバネにより下方から押し付けられる受け面を有し、操作軸を受け面の曲率中心を中心として回動可能に支持することにより、操作軸は、下アームよりも下方に位置する受け部によって抜け止めされながらその受け部の受け面の曲率中心を中心として回動可能に支持されるため、操作軸の回動半径を大きくしても装置の全高が抑えられ、操作軸と下アームの強度を低下することなしに装置の小型化が実現できる。
【００１２】
また、作動部材は、操作軸の軸回りでの回動を規制した状態で操作軸の下端部に支持されると共に、下向き凸状の球台形部の上端部から径方向外側に突出する突起を設け、突起を、ケースの内壁に設ける上下方向に延びるガイド溝内に上下移動可能に挿入することにより、作動部材の操作軸の軸回りでの回動を規制することにより、作動部材を介して操作軸の軸回りでの回動も規制されるため、下アームの形状自由度が増し、下アームを小型化でき、装置の小型化が実現できる。
【００１３】
また、下アームの下方に突出する操作軸の下端部に上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形部を設け、ケースに上向き凸状の球台形部の受け部を設け、受け部は、上向き凸状の球台形部の球帯の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、上向き凸状の球台形部の球帯が圧縮コイルバネにより下方から押し付けられる受け面を有し、操作軸を受け面の曲率中心を中心として回動可能に支持すると共に、前記下アームに前記受け面の曲率中心を通過して前記下アームの移動方向に延びる水平な１本の軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられる湾曲上面を有し、前記操作軸に前記下アームとの係合部を設け、前記係合部は、前記下アームの湾曲上面に沿って湾曲し、前記操作軸の回動時に前記下アームの湾曲上面上を移動可能な下向きの係合面を有することにより、操作軸を下アームの長孔に下方から挿通した状態でその操作軸を９０°回転させて操作軸の係合部の下向きの係合面を下アームの湾曲上面に対向配置して組み立てするため、操作軸と下アームに十分な強度を持たせることができ、操作軸と下アームの強度を低下することなしに装置の小型化が実現できる。
【００１４】
また、ケース内に上下方向に移動可能に支持されるプッシャーと、操作軸の押下移動を検出する押下スイッチとをさらに備え、操作軸の押下移動に伴って下動する下アームによりプッシャを下動させ、プッシャーを介して押下スイッチを動作させることにより、プッシャーの組み込み前、下アームは下方への自由度があり、操作軸を９０°回転して組み立てしても操作軸の係合部の下向きの係合面と下アームの湾曲上面とが干渉するおそれがないため、操作軸の係合部の下向きの係合面と下アームの湾曲上面との間の隙間（クリアランス）を十分詰めることができ、押下スイッチをショートストロークで動作できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る多方向入力装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る多方向入力装置の斜視図である。
【図３】図２のフレームとカバーとを透明化した状態の斜視図である。
【図４】図３の上アームと下アームとを透明化した状態の斜視図である。
【図５】図４のボディを透明化した状態の斜視図である。
【図６】図５の操作軸と第１、第２スライダとプッシャーとを透明化した状態の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る多方向入力装置の平面（上面）図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】図７のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】図７のＥ−Ｅ断面図である。
【図１３】図７のＦ−Ｆ断面図である。
【図１４】押下スイッチの操作系を示す図である。
【図１５】ボディの操作軸収容孔の断面平面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る多方向入力装置の動作を説明するための平面（上面）図である。
【図１７】図１６のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る多方向入力装置を図面に基づいて説明する。
【００１７】
本発明の一実施形態に係る多方向入力装置は、図１〜図１７に示すように、ケース１００と、上下一対のアーム２００、３００と、操作軸４００と、作動部材５００と、圧縮コイルバネ６００と、第１、第２スライダ７００、８００と、プッシャー９００と、第１、第２電気部品である第１、第２可変抵抗器１０００、１１００と、第３電気部品である押下スイッチ１２００と、基板１３００とを備えて構成されている。
【００１８】
図１〜図１７に示す座標軸において、Ｙ１−Ｙ２方向は、多方向入力装置の前後方向（奥行方向）であり、Ｘ１−Ｘ２方向は、多方向入力装置の左右方向（幅方向）であり、Ｚ１−Ｚ２方向は、多方向入力装置の上下方向（高さ方向）である。Ｙ１−Ｙ２方向はＸ１−Ｘ２方向に直角に交差し、Ｚ１−Ｚ２方向はＹ１−Ｙ２方向及びＸ１−Ｘ２方向に直角に交差する。Ｙ１−Ｙ２方向とＸ１−Ｘ２方向が特許請求の範囲の「直交する２方向」に相当する。Ｚ１−Ｚ２方向が特許請求の範囲の「上下方向」に相当する。
【００１９】
ケース１００は、図１、図２、図７〜図１３に示すように、絶縁性合成樹脂製で直方体状をなすボディ１１０と、絶縁性合成樹脂製で上方に向かって径が小さくなる上向き凸状のドーム形状をなし、頂部に操作軸４００を挿通させる円形の開口１２１が設けられ、ボディ１１０上面に載置されるカバー１２０と、板金製でボディ１１０の下面を覆う矩形状の底板１３１を有するフレーム１３０とを備え、カバー１２０とフレーム１３０とがボディ１１０に対してそれぞれ位置決めされた状態で結合されて組み立てられている。
【００２０】
ボディ１１０は、図１〜図４、図８〜図１３、図１５に示すように、操作軸４００の下端部を回動可能に収容するための操作軸収容部１１１と、操作軸４００の抜け止めも兼ねながら操作軸４００の下端部を回動可能に支持するための受け部１１２と、作動部材５００を介して操作軸４００の軸回りでの回動を規制するためのガイド溝１１３と、第１スライダ７００を前後方向に移動可能に収容するための第１スライダ収容部１１４と、第２スライダ８００を左右方向に移動可能に収容するための第２スライダ収容部１１５と、押下スイッチ１２００を収容するための押下スイッチ収容部１１６と、プッシャー９００を上下方向に移動可能に収容するためのプッシャー収容部１１７と、上アーム２００を前後方向に円弧状に移動するための左右一対のガイド板１１８ａ、１１８ｂと、下アーム３００を左右方向に円弧状に移動するための前後一対のガイド板１１９ａ、１１９ｂとを有している。
【００２１】
操作軸収容部１１１は、図８〜図１０、図１５に示すように、ボディ１１０の中央部を上下方向に貫通した円柱状の孔である。
【００２２】
受け部１１２は、図８〜図１０に示すように、下アーム３００の下方に突出する操作軸４００の下端部に設ける上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形部４１０の受け部であり、操作軸収容部１１１の上端開口縁から内側に張り出した状態で上方に向かって径が小さくなる上向き凹状の球台形に形成され、上向き凸状の球台形部４１０の側面部分の球帯４１１の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、上向き凸状の球台形部４１０の球帯４１１が圧縮コイルバネ６００により下方に押し付けられる受け面１１２ａを有し、操作軸４００の抜け止めも兼ねながら、操作軸４００を受け面１１２ａの曲率中心を中心として回動可能に支持する。
【００２３】
ガイド溝１１３は、図１０、図１５に示すように、操作軸収容部１１１の周壁に上下方向に延びた状態で設けられた断面コ字形の溝である。ガイド溝１１３は、操作軸収容部１１１の周壁に周方向に等間隔で複数設けられている。ガイド溝１１３は、ボディ１１０の対角方向となる４方向に１つずつ設けられている。
【００２４】
第１スライダ収容部１１４は、図８、図１１に示すように、ボディ１１０の操作軸収容部１１１とボディ１１０の左側面との間に設けられ、第１下移動路１１４ａと、第１固定面１１４ｂと、第１上移動路１１４ｃと、第１凹形状部１１４ｄとを有している。第１下移動路１１４ａは、ボディ１１０の操作軸収容部１１１とボディ１１０の左側面との間にあるボディ１１０の下面に設けられている。第１下移動路１１４ａは、前後方向を長手方向とした矩形状の有底の穴であり、その穴の矩形状の平坦な底面、即ち第１下移動路１１４ａの平坦な天面が第１固定面１１４ｂである。第１上移動路１１４ｃは、第１固定面１１４ｂの中央部に設けられている。第１上移動路１１４ｃは、前後方向を長手方向とした矩形状の孔であって、ボディ１１０の上面に貫通して第１下移動路１１４ａとカバー１２０の内部とを連通接続している。
【００２５】
第１凹形状部１１４ｄは、第１スライダ７００がその中立位置に位置しているとき、第１スライダ７００に設ける第１凸形状部７６０と嵌合する嵌合部であり、第１上移動路１１４ｃよりも前側にある第１固定面１１４ｂと後側にある第１固定面１１４ｂにそれぞれ１つずつ設けられている。第１凹形状部１１４ｄの第１凸形状部７６０との嵌合形状は、第１スライダ７００の移動方向（前後方向）に直交する左右方向に延びる円筒面内に形成される円筒面であって、上向き凸状の円弧状の断面形状を有している。
【００２６】
第２スライダ収容部１１５は、図９、図１２に示すように、ボディ１１０の操作軸収容部１１１とボディ１１０の後側面との間に設けられ、第２下移動路１１５ａと、第２固定面１１５ｂと、第２上移動路１１５ｃと、第２凹形状部１１５ｄとを有している。第２下移動路１１５ａは、ボディ１１０の操作軸収容部１１１とボディ１１０の後側面との間にあるボディ１１０の下面に設けられている。第２下移動路１１５ａは、左右方向を長手方向とした矩形状の有底の穴であり、その穴の矩形状の平坦な底面、即ち第２下移動路１１５ａの平坦な天面が第２固定面１１５ｂである。第２上移動路１１５ｃは、第２固定面１１５ｂの中央部に設けられている。第２上移動路１１５ｃは、左右方向を長手方向とした矩形状の孔であって、ボディ１１０の上面に貫通して第２下移動路１１５ａとカバー１２０の内部とを連通接続している。
【００２７】
第２凹形状部１１５ｄは、第２スライダ８００がその中立位置に位置しているとき、第２スライダ８００に設ける第２凸形状部８６０と嵌合する嵌合部であり、第２上移動路１１５ｃよりも左側にある第１固定面１１５ｂと右側にある第２固定面１１５ｂにそれぞれ１つずつ設けられている。第２凹形状部１１５ｄの第２凸形状部８６０との嵌合形状は、第２スライダ８００の移動方向（左右方向）に直交する前後方向に延びる円筒面内に形成される円筒面であって、上向き凸状の円弧状の断面形状を有している。
【００２８】
押下スイッチ収容部１１６は、図９、図１３に示すように、ボディ１１０の操作軸収容部１１１とボディ１１０の前側面との間にあるボディ１１０の下面に設けられている。押下スイッチ収容部１１６は、左右方向を長手方向とした矩形状の有底の浅い穴である。
【００２９】
プッシャー収容部１１７は、図９、図１３に示すように、ボディ１１０の操作軸収容部１１１とボディ１１０の前側面との間に設けられている。プッシャー収容部１１７は、押下スイッチ収容部１１６である穴の矩形状の底面、即ち押下スイッチ収容部１１６の天面に設けられている。プッシャー収容部１１７は、左右方向を長手方向とした矩形状の孔であって、ボディ１１０の上面に貫通して押下スイッチ収容部１１６とカバー１２０の内部とを連通接続している。
【００３０】
左右ガイド板１１８ａ、１１８ｂは、図４、図８に示すように、ボディ１１０の上面の左右両端部から立ち上げられ、左右方向で対向する上向き凸状の弓形の板である。左右ガイド板１１８ａ、１１８ｂの円弧状の上端面内側には一段低い円弧状の段面である円弧状の左右アーム掛け１１８ｃ、１１８ｄが設けられている。左右ガイド板１１８ａ、１１８ｂの円弧状の上端面及び円弧状の左右アーム掛け１１８ｃ、１１８ｄは、受け面１１２ａの曲率中心を通過して左右方向に延びる水平な１本の軸線（以下、「Ｘ軸線」という。）上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられている。ボディ１１０の上面には、左ガイド板１１８ａの内面に沿って第１上移動路１１４ｃが開口されている。
【００３１】
前後ガイド板１１９ａ、１１９ｂは、図４、図９に示すように、ボディ１１０の上面の前後両端部から立ち上げられ、前後方向で対向する上向き凸状の弓形の板である。前後ガイド板１１９ａ、１１９ｂの円弧状の上端面のうち、後ガイド板１１９ｂの円弧状の上端面内側にのみ一段低い円弧状の段面である円弧状の後アーム掛け１１９ｃが設けられている。前後ガイド板１１９ａ、１１９ｂの円弧状の上端面及び後ガイド板１１９ｂの円弧状の後アーム掛け１１９ｃは、受け面１１２ａの曲率中心を通過して前後方向に延びる水平な１本の軸線（以下、「Ｙ軸線」という。）上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられている。ボディ１１０の上面には、後ガイド板１１９ｂの内面に沿って第２上移動路１１５ｃが開口され、前ガイド板１１９ａの内面に沿ってプッシャー収容部１１７が開口されている。
【００３２】
カバー１２０は、上アーム２００を前後方向に円弧状に移動するための左右一対のガイド孔１２１ａ、１２１ｂと、下アーム３００を左右方向に円弧状に移動するための前後一対のガイド孔１２２ａ、１２２ｂとを設けている。
【００３３】
左右ガイド孔１２１ａ、１２１ｂは、図１、図８に示すように、ボディ１１０の上面にカバー１２０を載置したとき、左右ガイド板１１８ａ、１１８ｂが嵌合する左右方向で対向する上向き凸状の弓形の切欠きである。ケース１００は、左右アーム掛け１１８ｃ、１１８ｄを介して左右ガイド板１１８ａ、１１８ｂの端面と左右ガイド孔１２１ａ、１２１ｂの端面との間に上アーム２００を前後方向に円弧状に移動するための左右一対の円弧状のガイド溝１０１ａ、１０１ｂを形成している。左右ガイド溝１０１ａ、１０１ｂは、コ字形の断面形状を有し、ケース１００内に開口されている。左右ガイド溝１０１ａ、１０１ｂは、Ｘ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられている。
【００３４】
前後ガイド孔１２２ａ、１２２ｂは、図１、図９に示すように、ボディ１１０の上面にカバー１２０を載置したとき、前後ガイド板１１９ａ、１１９ｂが嵌合する前後方向で対向する上向き凸状の弓形の切欠きである。ケース１００は、後アーム掛け１１９ｃを介して後ガイド板１１９ｂの端面と後ガイド孔１２２ｂの端面との間に下アーム３００を左右方向に円弧状に移動するための円弧状の後ガイド溝１０２を形成している。後ガイド溝１０２は、コ字形の断面形状を有し、ケース１００内に開口されている。後ガイド溝１０２は、Ｙ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられている。
【００３５】
以上のように構成されたケース１００の内部に、上下一対のアーム２００、３００と、操作軸４００の下部と、作動部材５００と、圧縮コイルバネ６００と、第１、第２スライダ７００、８００と、プッシャー９００と、第１、第２可変抵抗器１０００、１１００と、押下スイッチ１２００と、基板１３００とを収容すると共に、操作軸４００の上部がケース１００の内部からカバー１２０の開口１２１を通してケース１００の外部に突出されている。
【００３６】
基板１３００は、図１、図５、図６、図８〜図１３に示すように、矩形状のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であり、ボディ１１０の下面と底板１３１との間に挟み込まれ、ボディ１１０に対して位置決めされた状態で配置されている。基板１３００の中央部には底板１３１の中央部を操作軸収容部１１１に露出するための円形状の開口１３１０が設けられている。基板１３００には外部接続用のテール部１３２０が設けられている。テール部１３２０は、基板１３００の左側縁の中央部から左側に帯状に延出され、ケース１００の左側に引き出されている。
【００３７】
上アーム２００は、図１、図３、図８〜図１０、図１１に示すように、絶縁性合成樹脂製で上向き凸のアーチ形（前後方向から見て円弧状）の部材である。上アーム２００は、長孔２１０と、左右一対の脚部２２０ａ、２２０ｂと、左右一対のスライド部２３０ａ、２３０ｂと、係合凸部２４０とを有している。
【００３８】
長孔２１０は、操作軸４００の直径と同じ幅を有し、上アーム２００のアーチ形部分の長手方向（左右方向）に設けられている。上アーム２００のアーチ形部分は、Ｙ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられている。左右脚部２２０ａ、２２０ｂは、上アーム２００のアーチ形部分の左右両端から下方に延びた部分である。左右スライド部２３０ａ、２３０ｂは、左右脚部２２０ａ、２２０ｂの下端から左右外側に突出し、左右方向から見て円弧状の突条部分である。左右スライド部２３０ａ、２３０ｂは、Ｘ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられている。係合凸部２４０は、図１１に示すように、左脚部２２０ａの下面の前後中央部から下方に突出した断面形状がΩ状の突起である。
【００３９】
上アーム２００は、左右スライド部２３０ａ、２３０ｂを左右ガイド溝１０１ａ、１０１ｂ内に摺動可能に嵌合することにより、ケース１００内の最上部にて左右方向に架設され、その状態で左右ガイド溝１０１ａ、１０１ｂに沿って前後方向に円弧状に移動可能に支持されている。上アーム２００は、Ｘ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って移動する。
【００４０】
下アーム３００は、図１、図３、図８〜図１０、図１２〜図１４に示すように、絶縁性合成樹脂製で上向き凸の弓形（左右方向から見て弓形）の部材である。下アーム３００は、長孔３１０と、前後一対のスライド部３２０ａ、３２０ｂと、係合凸部３３０とを有している。
【００４１】
長孔３１０は、操作軸４００の直径と同じ幅を有し、下アーム３００の弓形部分の長手方向（前後方向）に設けられている。下アーム３００の弓形部分の上面は、Ｘ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられており、下アーム３００は、その弓形部分の上面からなり、受け面１１２ａの曲率中心を通過して下アーム３００の移動方向（左右方向）に延びる水平な１本の軸線上、即ちＸ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられる湾曲上面３００ａを有している。前後スライド部３２０ａ、３２０ｂは、下アーム３００の弓形部分の前後両端から前後外側に突出し、前後方向から見て円弧状の突条部分である。前後スライド部３２０ａ、３２０ｂは、Ｙ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられている。前スライド部３２０ａは後スライド部３２０ｂよりも肉厚に形成されている。係合凸部３３０は、図１２に示すように、後スライド部３２０ｂの下面の左右中央部から下方に突出した断面形状がΩ状の突起である。
【００４２】
下アーム３００は、図９、図１４に示すように、後スライド部３２０ｂを後ガイド溝１０２内に摺動可能に嵌合する一方、前スライド部３２０ａは、その前端面を前ガイド板１１９ａの内面に摺動可能に当接した状態でプッシャー９００のＹ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられる上端面からなる前アーム掛け９１０に摺動可能に載置することにより、ケース１００内の上アーム２００の直下にて上アーム２００に対して直交した状態で前後方向に架設され、その状態で後ガイド溝１０２に沿って左右方向に円弧状に移動可能に支持されている。下アーム３００は、Ｙ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って移動する。
【００４３】
下アーム３００は、後スライド部３２０ｂと後ガイド溝１０２との間の僅かな隙間（クリアランス）によって、下アーム３００の後端側の後スライド部３２０ｂを支点に下アーム３００の前端側の前スライド部３１０ａが下方に押下移動可能になっている。
【００４４】
以上のように上下一対のアーム２００、３００は、底板１３１を有するケース１００内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔２１０、３１０を有している。
【００４５】
操作軸４００は、図１〜図５、図７〜図１０に示すように、上下アーム２００、３００の長穴２１０、３１０の幅と同じ直径を有する絶縁性合成樹脂製の丸棒状の部材である。操作軸４００の軸方向中間部を上下アーム２００、３００の長孔２１０、３１０を貫通することにより、上アーム２００の上方に突出する操作軸４００の上端部をカバー１２０の開口１２１を挿通してケース１００の外部に突出すると共に、下アーム３００の下方に突出する操作軸４００の下端部をボディ１１０の受け部１１２の内径を挿通してボディ１１０の操作軸収容部１１１内に挿入した状態で、操作軸４００はケース１００に配置されている。
【００４６】
操作軸４００は、操作軸４００の抜け止めも兼ねながら操作軸４００の下端部を回動可能に支持するための球台形部４１０と、操作軸４００の下端部に作動部材５００を操作軸４００の軸回りの回動を規制した状態で操作軸４００の軸方向に移動可能に支持すると共に、操作軸４００と作動部材５００との間に圧縮コイルバネ６００を設けるための段付きの軸穴４２０と、操作軸４００の押下移動時に下アーム３００を押下移動させるための左右一対の係合部４３０ａ、４３０ｂと、操作軸４００の上端部に例えば円盤状のキートップをネジ止めするための取り付け穴４４０と、キートップを回り止めするための二面カット部４５０とを有している。
【００４７】
球台形部４１０は、ケース１００の操作軸収容部１１１内に配置される。球台形部４１０は、操作軸４００の下端部に上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形状に形成されており、球台形部４１０の上面の半径が操作軸４００の半径と等しくなり、球台形部４１０の側面部分の球帯４１１がケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａに下方から嵌合可能である。
【００４８】
段付きの軸穴４２０は、操作軸４００の軸芯部分に操作軸４００と同軸上に設けられ、球台形部４１０の下端面（操作軸４００の下端面）にて開口される有天の穴である。段付きの軸穴４２０は、下から上に向かって、断面四角形の軸穴４２１、軸穴４２１よりも小形（小径）な断面四角形で軸穴４２１よりも長い断面四角形の軸穴４２２、軸穴４２２と同径で軸穴４２２と同じ長さで圧縮コイルバネ６００が収容可能な断面円形の軸穴４２３と、軸穴４２３よりも小径で軸穴４２３よりも短い断面円形の軸穴４２４を有し、軸穴４２１と軸穴４２２との間と、軸穴４２２と軸穴４２３との間と、軸穴４２３と軸穴４２４との間に、それぞれ下向き段面４２５、４２６、４２７を設けている。
【００４９】
左右係合部４３０ａ、４３０ｂは、図１、図９、図１４に示すように、上アーム２００の長孔２１０内にて操作軸４００の軸方向中間部の外面から左側と右側に向かって突出した断面直角三角形の突起であって、その底辺部分で下アーム３００の湾曲上面３００ａにおける長孔３１０の左右側縁部分に上方から僅かな隙間（クリアランス）を持って対向する係合面４３１ａ、４３１ｂを有している。各係合面４２１ａ、４３１ｂは、Ｘ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられており、下アーム３００の湾曲上面３００ａに沿って湾曲し、操作軸４００の回動時に下アーム３００の湾曲上面上を移動可能であって、操作軸４００の押下移動に伴当て下アーム３００を可動させる下向きの係合面である。
【００５０】
取り付け穴４４０は、操作軸４００の軸芯部分に操作軸４００と同軸上に設けられ、操作軸４００の上端面にて開口される有底の穴である。二面カット部４５０は、操作軸４００の上端部に設けられ、操作軸４００の上端部を断面小判形で二面幅を有する軸部に形成している。
【００５１】
作動部材５００は、図１、図６、図８〜図１０に示すように、絶縁性合成樹脂製で、球台形部５１０と、段付きの軸部５２０と、突起５３０とを有している。
【００５２】
球台形部５１０は、作動部材５００の下端部に設けられ、ケース１００の操作軸収容部１１１内に露出された底板１３１の中央部に載置される。球台形部５１０は、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形状に形成されており、操作軸４００が、その軸方向がケース１００の底板１３１に対して垂直となる図８〜図１０に示す中立状態から、ケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａの曲率中心を中心として回動されたとき、即ち中立状態から周囲の任意方向に傾倒されたとき、図１７に示すようにケース１００の底板１３１に対して球台形部５１０の側面部分の球帯５１１が当接すると共に、操作軸４００が中立状態に復帰しているとき、図８〜図１０に示すようにケース１００の底板１３１に対して球台形部５１０の平坦な下面５１２が当接するものである。
【００５３】
段付きの軸部５２０は、球台形部５１０の上面中央部に垂設され、操作軸４００の軸穴４２０内に操作軸４００の軸方向に移動可能に挿入配置されている。軸部５２０は、下から上に向かって、軸穴４２１内に嵌合される断面四角形の角軸部５２１と、軸穴４２２内に嵌合される断面四角形の角軸部５２２と、圧縮コイルバネ６００の内径に挿入した状態で圧縮コイルバネ６００と共に軸穴４２３内に挿入され、上端部が軸穴４２４に嵌合されるバネガイドである断面円形の丸軸部５２３とを有し、角軸部５２１と角軸部５２２との間と、角軸部５２２と丸軸部５２３との間に、それぞれ上向き段面５２４、５２５を設けている。
【００５４】
作動部材５００は、軸部５２０の下端部に下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部５１０を設け、軸部５２０を操作軸４００の軸穴４２０内に操作軸４００の軸方向に移動可能に挿入配置することにより、軸部５２０を介して下向き凸状の球台形部５１０を操作軸４００の下端部に設ける上向き凸状の球台形部４１０の直下に操作軸４００の軸方向に移動可能に支持している。
【００５５】
圧縮コイルバネ６００は、金属線材からなり、図８〜図１０に示すように、作動部材５００の軸部５２０の丸軸部５２３の外周に嵌めた状態で作動部材５００の軸部５２０と共に操作軸４００の軸穴４２０内に挿入されてその軸穴４２３内に収容されており、上下の巻き端部を、軸穴４２０の下向き段面４２７と軸部５２０の上向き段面５２５にそれぞれ当接させることにより、作動部材５００の球台形部５１０の球帯５１１や下面５１２をケース１００の底板１３１に上方から押し付けるように作動部材５００を操作軸４００の軸方向に沿って下方に付勢すると共に、操作軸４００の球台形部４１０の球帯４１１をケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａに下方から押し付けるように操作軸４００をその軸方向に沿って上方に付勢している。
【００５６】
以上のように操作軸４００は、図８〜図１０に示すように、上下アーム２００、３００の長孔２１０、３１０を貫通した状態で回動可能であって、圧縮コイルバネ６００により作動部材５００の球台形部５１０をケース１００の底板１３１に上方から押し付けると共に、操作軸４００の球台形部４１０の球帯４１１をケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａに下方から押し付けることにより、ケース１００の受け部１１２によって抜け止めされた状態で、作動部材５００と共にケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａの曲率中心を中心として回動可能、且つ、軸方向に押下移動可能に支持されている。
【００５７】
第１スライダ７００は絶縁合成樹脂製である。第１スライダ７００は、図８、図１１に示すように、第１スライダ本体７１０と、第１係合片７２０と、第１係合溝７３０と、第１係合凸部７４０と、第１可動面７５０と、第１凸形状部７６０とを有している。第１スライダ本体７１０は、直方体状のブロックである。第１係合片７２０は、第１スライダ本体７１０の平坦な上面の中央部に立設されている。第１係合溝７３０は、第１係合片７２０の上端部に設けられている。第１係合凸部７４０は、第１スライダ本体７１０の平坦な下面の中央部から下方に突出した円柱である。
【００５８】
第１スライダ７００は、第１スライダ本体７１０を第１下移動路１１４ａに収容すると共に、第１係合片７２０を第１上移動路１１４に挿通し、第１係合片７２０の上端部をカバー１２０の内部に突出した状態で、第１スライダ収容部１１４に前後方向に移動可能に配置されている。また、上アーム２００の係合凸部２４０が第１係合溝７３０に係合され、上アーム２００が前後方向に円弧状に移動するとき、上アーム２００の係合凸部２４０に第１係合片７２０が押圧されることによって、第１スライダ７００が前後方向に移動可能となっている。
【００５９】
第１可動面７５０は、第１スライダ本体７１０の平坦な上面である。第１可動面７５０は、第１スライダ収容部１１４の第１固定面１１４ｂと対向し且つ後述する第１接触子の弾性力によって第１固定面１１４ｂに弾性的に押し付いた状態で第１固定面１１４ｂに沿って前後方向に摺動可能である。第１凸形状部７６０は、第１スライダ収容部１１４に設ける第１凹形状部１１４ｄに、第１スライダ７００がその中立位置に位置しているときに嵌合されるもので、第１係合片７２０よりも前側にある第１可動面７５０と後側にある第１可動面７５０にそれぞれ１つずつ設けられている。第１凸形状部７６０の第１凹形状部１１４ｄとの嵌合形状は、第１スライダ７００の移動方向（前後方向）に直交する左右方向に延びる円筒面内に形成される円筒面であって、上向き凸状の円弧状の断面形状を有している。
【００６０】
第２スライダ８００は絶縁合成樹脂製である。第２スライダ８００は、図９、図１２に示すように、第２スライダ本体８１０と、第２係合片８２０と、第２係合溝８３０と、第２係合凸部８４０と、第２可動面８５０と、第２凸形状部８６０を有している。第２スライダ本体８１０は、直方体状のブロックである。第２係合片８２０は、第２スライダ本体８１０の平坦な上面の中央部に立設されている。第２係合溝８３０は、第２係合片８２０の上端部に設けられている。第２係合凸部８４０は、第２スライダ本体８１０の平坦な下面の中央部から下方に突出した円柱である。
【００６１】
第２スライダ８００は、第２スライダ本体８１０を第２下移動路１１５ａに収容すると共に、第２係合片８２０を第２上移動路１１５ｃに挿通し、第２係合片８２０の上端部をカバー１２０の内部に突出した状態で、第２スライダ収容部１１５に左右方向に移動可能に配置されている。また、下アーム３００の係合凸部３３０が第２係合溝８３０に係合され、下アーム３００が左右方向に円弧状に移動するとき、下アーム３００の係合凸部３３０に第２係合片８２０が押圧されることによって、第２スライダ８００が左右方向に移動可能となっている。
【００６２】
第２可動面８５０は、第２スライダ本体８１０の平坦な上面である。第２可動面８５０は、第２スライダ収容部１１５の第２固定面１１５ｂと対向し且つ後述する第２接触子の弾性力によって第２固定面１１５ｂに弾性的に押し付いた状態で第２固定面１１５ｂに沿って左右方向に摺動可能である。第２凸形状部８６０は、第２スライダ収容部１１５に設ける第２凹形状部１１５ｄに、第２スライダ８００がその中立位置に位置しているときに嵌合されるもので、第２係合片８２０よりも前側にある第２可動面８５０と後側にある第２可動面８５０にそれぞれ１つずつ設けられている。第２凸形状部８６０の第２凹形状部１１５ｄとの嵌合形状は、第２スライダ８００の移動方向（前後方向）に直交する前後方向に延びる円筒面内に形成される円筒面であって、上向き凸状の円弧状の断面形状を有している。
【００６３】
第１可変抵抗器１０００は、第１スライダ７００の移動方向及び移動量を抵抗値の変化として検出することによって、上アーム２００の移動方向及び移動量を検出可能である。第１可変抵抗器１０００は、図１、図６、図１１に示すように、第１接触子１０１０と、第１抵抗回路１０２０とを有している。第１抵抗回路１０２０は基板１３００に形成されている。第１接触子１０１０は金属板バネ片である。第１接触子１０１０は、第１スライダ本体７１０の下面に第１係合凸部７４０を介して固定されている。第１接触子１０１０は、第１抵抗回路１０２０に接触し、第１抵抗回路１０２０を導通させている。第１接触子１０１０は、第１スライダ７００の前後方向の移動に応じて第１抵抗回路１０２０上を摺動可能である。このように第１接触子１０１０が第１抵抗回路１０２０上を摺動することによって、第１可変抵抗器１０００の抵抗値が変化する。
【００６４】
第２可変抵抗器１１００は、第２スライダ８００の移動方向及び移動量を抵抗値の変化として検出することによって、下アーム３００の移動方向及び移動量を検出可能である。第２可変抵抗器１１００は、図１、図６、図１２に示すように、第２接触子１１１０と、第２抵抗回路１１２０とを有している。第２抵抗回路１１２０は基板１３００に形成されている。第２接触子１１１０は金属板バネ片である。第２接触子１１１０は、第２スライダ本体８１０の下面に第２係合凸部８４０を介して固底されている。第２接触子１１１０は、第２抵抗回路１１２０に接触し、第２抵抗回路１１２０を導通させている。第２接触子１１１０は、第２スライダ８００の左右方向の移動に応じて第２抵抗回路１１２０上を摺動可能である。このように第２接触子１１１０が第２抵抗回路１１２０上を摺動することによって、第２可変抵抗器１１００の抵抗値が変化する。
【００６５】
押下スイッチ１２００は、操作軸４００の押下移動を検出する。押下スイッチ１２００は、図１、図５、図６、図９、図１３に示すように、メタルドームシート１２１０と、スイッチ回路１２２０とを有している。メタルドームシート１２１０は、カバーシート１２１１と、メタルドーム１２１２とを有している。カバーシート１２１１は片面粘着シートである。メタルドーム１２１２は上向き凸状のドーム状金属板からなる可動接点であり、図１４にも示すように、プッシャー９００を上方に付勢する。カバーシート１２１１の下面にメタルドーム１２１２の上面が貼り付けされてメタルドームシート１２１０が形成されている。スイッチ回路１２２０は、中央固定接点１２２１と、外側固定接点１２２２とを有している。中央固定接点１２２１は、円形をなし、押下スイッチ収容部１１６の下面となる基板１３００の上面に形成されている。中央固定接点１２２１は、プッシャー収容部１１７の直下に配置されている。外側固定接点１２２２は、中央固定接点１２２１を間隔を設けて取り囲むように馬蹄状をなし、基板１３００の上面に形成されている。
【００６６】
押下スイッチ１２００は、押下スイッチ収容部１１６の下面となる基板１３００の上面にメタルドームシート１２１０が貼り付けされ、メタルドーム１２１２が中央固定接点１２２１を跨いだ状態で外側固定接点１２２２上に固定され、メタルドーム１２１２の左右方向の両端部が外側固定接点１２２２と接触し、メタルドーム１２１２の頂部がその直下の中央固定接点１２２１と隙間を設けて離反対向した状態となっている。
【００６７】
プッシャー９００は、操作軸４００の押下移動を下アーム３００と共にメタルドーム１２１２の頂部に伝達するための駆動部材である。プッシャー９００は、図１、図５、図９、図１３、図１４に示すように、絶縁性合成樹脂製で矩形板状に形成されており、下アーム３００の前スライド部３２０ａを摺動可能に載置する前アーム掛け９１０と、押下スイッチ１２００を押下する押圧部９２０とを有している。プッシャー９００は、ケース１００内に上下方向に移動可能に支持されている。プッシャー９００は、プッシャー収容部１１７に上下方向に移動可能に嵌合保持され、プッシャー９００の上端部を前ガイド板１１９ａの内面側に突出して後ガイド板１１９ｂと対向する一方、プッシャー９００の下端面を押下スイッチ収容部１１６内に露出してメタルドームシート１２１０に対向させている。前アーム掛け９１０は、Ｙ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられ、上向き凸状の円弧状に湾曲したプッシャー９００の上端面からなる。押圧部９２０は、プッシャー９００の下端面の中央部に設けられ、下方に向かって径が小さくなる円錐台形のボスであり、下端面がメタルドーム１２１２の頂部に対応するメタルドームシート１２１０の頂部に当接されている。プッシャー９００は、下アーム３００の前スライド部３２０ａと押下スイッチ１２００との間に介在している。
【００６８】
次に、本発明の一実施形態に係る多方向入力装置の動作について説明する。
【００６９】
先ず、操作軸４００の上端部に操作力が印加されていないときは、図８、図９に示すように、圧縮コイルバネ６００の付勢力（弾性力）により、作動部材５００の下向き凸状の球台形部５１０の平坦な下面５１２が、ケース１００の底板１３１に押し付けられて、その底板１３１に対して水平状態となり、操作軸４００は、その軸方向がケース１００の底板１３１に対して垂直になる中立状態に保持される。
【００７０】
この中立状態の操作軸４００の上端部が、上アーム２００の長孔２１０に沿って左方向に押圧されると、操作軸４００は、図１６、図１７に示すように、ケース１００の受け部１１２によって抜け止めされた状態で、作動部材５００と共にケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａの曲率中心を中心として回動し、上アーム２００の長孔２１０に沿って左方向に傾倒する。
【００７１】
すると、操作軸４００によって下アーム３００のアーチ形部分が長孔３１０の長手方向と直交する左方向に押圧され、下アーム３００がケース１００の後ガイド溝１０２にガイドされて左方向に円弧状に移動する。このとき、操作軸４００が上アーム２００の長孔２１０内を左方向に移動するので、上アーム２００及び第１スライダ７００はそれぞれの中立位置（初期位置）に位置保持される。
【００７２】
一方、下アーム３００の移動に伴って、下アーム３００の係合凸部３３０に第２スライダ８００の第２係合片８２０が押圧され、第２スライダ８００が第２スライダ収容部１１５にガイドされてその内部を左方向に移動する。
【００７３】
このとき、第２スライダ８００に設けられた第２凸形状部８６０が第２可変抵抗器１１００の第２接触子１１１０の弾性力に抗してケース１００の第２スライド収容部１１５に設けられた第２凹形状部１１５ｄから抜け出してその第２凹形状部１１５ｄより左側にある平坦な第２固定面１１５ｂ下に移動する。
【００７４】
そして、第２スライダ８００の移動に伴って、第２可変抵抗器１１００の第２接触子１１１０が第２抵抗回路１１２０上を摺動することによって、第２可変抵抗器１１００の抵抗値が変化する。これにより、第２可変抵抗器１１００が、第２スライダ８００の移動方向及び移動量を下アーム３００の移動方向及び移動量として検出する。これが基板１３００のテール部１３２０からコネクタを介して電子機器の制御部に入力され、その制御部により操作軸４００の回動方向及び回動量として検出される。
【００７５】
操作軸４００の押圧が解除されると、圧縮コイルバネ６００の付勢力により、作動部材５００の下向き凸状の球台形部５１０の平坦な下面５１２を水平状態に戻しながら、操作軸４００が作動部材５００と共に中立状態に復帰する。
【００７６】
操作軸４００が中立状態に復帰すると、それに伴って、下アーム３００が中立位置に復帰移動し、下アーム３００が中立位置に復帰移動すると、それに伴って、第２スライダ８０が中立位置に復帰移動する。
【００７７】
このとき、第２可変抵抗器１１００の第２接触子１１１０の弾性力によって、第２凹形状部１１５ｄと第２凸形状部８６０が嵌合しながら、第２スライダ８００をその中立位置に移動する直前からその中立位置に誘い込むように移動し、部品製造公差等を吸収しながら誤差なく第２スライダ８００をその中立位置に精度良く復帰させる。
【００７８】
また、中立状態の操作軸４００の上端部が、下アーム３００の長孔３１０に沿って前方向に押圧されると、操作軸４００は、ケース１００の受け部１１２によって抜け止めされた状態で、作動部材５００と共にケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａの曲率中心を中心として回動し、下アーム３００の長孔３１０に沿って前方向に傾倒する。
【００７９】
すると、操作軸４００によって上アーム２００のアーチ形部分が前方向に押圧され、上アーム２００がケース１００の左右ガイド溝１０１ａ、１０１ｂにガイドされて前方向に円弧状に移動する。このとき、操作軸４００が下アーム３００の長孔３１０内を前方向に移動するので、下アーム３００及び第２スライダ８００はそれぞれの中立位置（初期位置）に位置保持される。
【００８０】
一方、上アーム２００の移動に伴って、上アーム２００の係合凸部２４０に第１スライダ７００の第１係合片７２０が押圧され、第１スライダ７００が第１スライダ収容部１１４にガイドされてその内部を前方向に移動する。
【００８１】
このとき、第１スライダ７００に設けられた第１凸形状部７６０が第１可変抵抗器１０００の第１接触子１０１０の弾性力に抗してケース１００の第１スライダ収容部１１４に設けられた第１凹形状部１１４ｄから抜け出してその第１凹形状部１１４ｄより前側にある平坦な第１固定面１１４ｂ下に移動する。
【００８２】
そして、第１スライダ７００の移動に伴って、第１可変抵抗器１０００の第１接触子１０１０が第１抵抗回路１０２０上を摺動することによって、第１可変抵抗器１０００の抵抗値が変化する。これにより、第１可変抵抗器１０００が、第１スライダ７００の移動方向及び移動量を上アーム２００の移動方向及び移動量として検出する。これが基板１３００のテール部１３２０からコネクタを介して電子機器の制御部に入力され、その制御部により操作軸４００の回動方向及び回動量として検出される。
【００８３】
操作軸４００の押圧が解除されると、圧縮コイルバネ６００の付勢力により、作動部材５００の下向き凸状の球台形部５１０の平坦な下面５１２を水平状態に戻しながら、操作軸４００が作動部材５００と共に中立状態に復帰する。
【００８４】
操作軸４００が中立状態に復帰すると、それに伴って、上アーム２００が中立位置に復帰移動し、上アーム２００が中立位置に復帰移動すると、それに伴って、第１スライダ７０が中立位置に復帰移動する。
【００８５】
このとき、第１可変抵抗器１０００の第１接触子１０１０の弾性力によって、第１凹形状部１１４ｄと第２凸形状部７６０が嵌合しながら、第１スライダ７００をその中立位置に移動する直前からその中立位置に誘い込むように移動し、部品製造公差等を吸収しながら誤差なく第１スライダ７００をその中立位置に精度良く復帰させる。
【００８６】
さらに、操作軸４００は、ケース１００の受け部１１２によって抜け止めされた状態で、操作軸４００の周囲３６０°の全方位に、作動部材５００と共にケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａの曲率中心を中心として回動（傾倒）できると共に、傾倒した状態で、カバー１２０の開口１２１に沿った方向に傾倒位置を変えて回動させることができる。
【００８７】
この際、作動部材５００の各突起５３０の端部がケース１００のガイド溝１１３内で上下方向に移動すると共に、作動部材５００の作動部材５００の下向き凸状の球台形部５１０の球帯５１１がケース１００の底板１３１にスリップすることなく転がり接触する。
【００８８】
また、操作軸４００の上端部が下方向に押下されたときには、圧縮コイルバネ６００に抗して作動部材５００の軸部５２０を操作軸４００の軸穴４２０内に押し込みながら、操作軸４００の球台形部４１０の球帯４１１をケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａから引き離すように操作軸４００が押下移動し、操作軸４００の左右係合部４３０ａ、４３０ｂの左右係合面４３１ａ、４３１ｂによって下アーム３００の湾曲上面３００ａにおける長孔３１０の左右側縁部分を下方向に押圧する。
【００８９】
それにより、ケース１００の後ガイド溝１０２内に摺動可能に嵌合されている下アーム３００の後端側の後スライド部３２０ｂを支点にして、プッシャー９００の上端面（前アーム掛け９１０）に摺動可能に載置されている下アーム３００の前端側の前スライド部３１０ａが押下移動する。それに伴いプッシャー９００が下方向に移動する。
【００９０】
そして、プッシャ−９００の下方向への移動に伴って、押下スイッチ１２００のメタルドーム１２１２の頂部がプッシャー９００の押圧部９２０によって押下され、メタルドーム１２１２の頂部がクリック感を伴って下向き凸状に弾性変形し、押下スイッチ１２００のスイッチ回路１２２０の中央固定接点１２２１に接触し、中央固定接点１２２１と外側固定接点１２２２との間がメタルドーム１２１２を介して電気的に導通接続したスイッチオン状態となり、操作軸４００の押下移動が検出される。
【００９１】
この際、下アーム３００は「てこ」として機能し、支点（下アーム３００の後スライド部３２０ｂ）を力点（操作軸４００の左右係合部４３０ａ、４３０ｂ）と作用点（下アーム３００の前スライド部３１０ａ）の外側で、かつ力点に近い場所に置くことにより、力点に加えた小さな運動は、作用点において大きな運動となると共に、加えた力よりも小さい力が伝えられる。これにより、押下スイッチ１２００を動作させる操作軸４００の押下移動量を少なくすることができると共に、良好なクリック感触を得ることができる。
【００９２】
操作軸４００の押下が解除されると、圧縮コイルスバネ６００の付勢力により、作動部材５００の軸部５２０を操作軸４００の軸穴４２０から引き出しながら、操作軸４００の球台形部４１０の球帯４１１をケース１００の受け部１１２の受け面１１２ａに押し付けるように操作軸４００が押し上げ移動して、押下移動前の状態に復帰する。
【００９３】
一方、メタルドーム１２１２の頂部が元の上向き凸状に復帰する。それに伴ってメタルドーム１２１２の頂部がスイッチ回路１２２０の中央固定接点１２２１から離れ、中央固定接点１２２１と外側固定接点１２２２との間が電気的に切断されたスイッチオフ状態となる。メタルドーム１２１２の付勢力によってプッシャー９００が上方向に移動して元の位置に復帰し、それに伴って下アーム３００が元に水平状態に復帰する。
【００９４】
以上、本発明の一実施形態に係る多方向入力装置は、底板１３１を有するケース１００と、ケース１００内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔２１０、３１０を有する上下一対のアーム２００、３００と、各長孔２１０、３１０を貫通した状態で回動可能な操作軸４００と、下アーム３００の下方に突出する操作軸４００の下端部に操作軸４００の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部５１０を設ける作動部材５００と、操作軸４００と作動部材５００との間に設けられ、下向き凸状の球台形部５１０を底板１３１に押し付けて、操作軸４００を中立状態に復帰させる圧縮コイルバネ６００と、操作軸４００の回動により各アーム２００、３００を介してそれぞれ操作される複数の電気部品１０００、１１００とを備え、下アーム３００の下方に突出する操作軸４００の下端部に上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形部４１０を設け、ケース１００に上向き凸状の球台形部４１０の受け部１１２を設け、受け部１１２は、上向き凸状の球台形部４１０の球帯４１１の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、上向き凸状の球台形部４１０の球帯４１１が圧縮コイルバネ６００により下方から押し付けられる受け面１１２ａを有し、操作軸４００を受け面１１２ａの曲率中心を中心として回動可能に支持することにより、操作軸４００は、下アーム３００よりも下方に位置する受け部１１２によって抜け止めされながらその受け部１１２の受け面１１２ａの曲率中心を中心として回動可能に支持されるため、操作軸４００の回動半径を大きくしても装置の全高が抑えられ、操作軸４００と下アーム３００の強度を低下することなしに装置の小型化が実現できる。
【００９５】
また、底板１３１を有するケース１００と、ケース１００内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔２１０、３１０を有する上下一対のアーム２００、３００と、各長孔２１０、３１０を貫通した状態で回動可能な操作軸４００と、下アーム３００の下方に突出する操作軸４００の下端部に操作軸４００の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部５１０を設ける作動部材５００と、操作軸４００と作動部材５００との間に設けられ、下向き凸状の球台形部５１０を底板１３１に押し付けて、操作軸４００を中立状態に復帰させる圧縮コイルバネ６００と、操作軸４００の回動により各アーム２００、３００を介してそれぞれ操作される複数の電気部品１０００、１１００とを備え、作動部材６００は、操作軸４００の軸回りでの回動を規制した状態で操作軸４００の下端部に支持されると共に、下向き凸状の球台形部５１０の上端部から径方向外側に突出する突起５３０を設け、突起５３０を、ケース１００の内壁に設ける上下方向に延びるガイド溝１１３内に上下移動可能に挿入することにより、作動部材６００の操作軸４００の軸回りでの回動を規制することにより、作動部材６００を介して操作軸４００の軸回りでの回動も規制されるため、下アーム３００の形状自由度が増し、下アーム３００を小型化でき、装置の小型化が実現できる。
【００９６】
また、底板１３１を有するケース１００と、ケース１００内に直交する２方向に移動可能に支持され、それぞれが移動方向と直交する方向に延びる長孔２１０、３１０を有する上下一対のアーム２００、３００と、各長孔２１０、３１０を貫通した状態で回動可能な操作軸４００と、下アーム３００の下方に突出する操作軸４００の下端部に操作軸４００の軸方向に移動可能に支持され、下方に向かって径が小さくなる下向き凸状の球台形部５１０を設ける作動部材５００と、操作軸４００と作動部材５００との間に設けられ、下向き凸状の球台形部５１０を底板１３１に押し付けて、操作軸４００を中立状態に復帰させる圧縮コイルバネ６００と、操作軸４００の回動により各アーム２００、３００を介してそれぞれ操作される複数の電気部品１０００、１１００とを備え、下アーム３００の下方に突出する操作軸４００の下端部に上方に向かって径が小さくなる上向き凸状の球台形部４１０を設け、ケース１００に上向き凸状の球台形部４１０の受け部１１２を設け、受け部１１２は、上向き凸状の球台形部４１０の球帯４１１の曲率半径と同径の球帯形状の面で構成される受け面であって、上向き凸状の球台形部４１０の球帯４１１が圧縮コイルバネ６００により下方から押し付けられる受け面１１２ａを有し、操作軸４００を受け面１１２ａの曲率中心を中心として回動可能に支持すると共に、下アーム３００に受け面１１２ａの曲率中心を通過して下アーム３００の移動方向に延びる水平な１本の軸線（Ｘ軸線）上に同軸状に配置される円筒面に沿って設けられる湾曲上面３００ａを有し、操作軸４００に下アーム３００との係合部４３０ａ、４３０ｂを設け、係合部４３０ａ、４３０ｂは、下アーム３００の湾曲上面３００ａに沿って湾曲し、操作軸４００の回動時に下アーム３００の湾曲上面３００ａ上を移動可能な下向きの係合面４３１ａ、４３１ｂを有することにより、操作軸４００を下アーム３００の長孔３１０に下方から挿通した状態でその操作軸４００を９０°回転させて操作軸４００の係合部４３０ａ、４３０ｂの下向きの係合面４３１ａ、４３１ｂを下アーム３００の湾曲上面３００ａに対向配置して組み立てするため、操作軸４００と下アーム３００に十分な強度を持たせることができ、操作軸４００と下アーム３００の強度を低下することなしに装置の小型化が実現できる。
【００９７】
なお、押下スイッチ１２００を備えない場合、下アーム３００は、下動させる必要がなく、プッシャー９００も備える必要がない。そのため、下アーム３００は、その後スライド部３２０ｂを後ガイド溝１０２内に摺動可能に嵌合する一方、その前スライド部３２０ａは、プッシャー９００の上端面からなる前アーム掛け９１０に代えて、前ガイド板１１９ａに前アーム掛けを設け、その前アーム掛けを設けた前ガイド板１１９ａの端面とカバー１２０の前ガイド孔１２２ａの端面との間に形成される前ガイド溝に摺動可能に嵌合する。これにより、下アーム３００は、ケース１００内の上アーム２００の直下にて上アーム２００に対して直角した状態で前後方向に架設し、その状態で前後ガイド溝１０２に沿って左右方向に円弧状に移動可能に支持し、Ｙ軸線上に同軸状に配置される円筒面に沿って移動することができる。そして、押下スイッチ１２００を備えない場合、操作軸４００と下アーム３００の係合部（係合部４３０ａ、４３０ｂと湾曲上面３００ａ）は、操作軸４００が無駄に下動するのを防ぐ。
【００９８】
また、ケース１００内に上下方向に移動可能に支持されるプッシャー９００と、操作軸４００の押下移動を検出する押下スイッチ１２００とをさらに備え、操作軸４００の押下移動に伴って下動する下アーム３００によりプッシャー９００を下動させ、プッシャー９００を介して押下スイッチ１２００を動作させることにより、プッシャー９００の組み込み前、下アーム３００は下方への自由度があり、操作軸を９０°回転して組み立てしても操作軸４００の係合部４３０ａ、４３０ｂの下向きの係合面４３１ａ、４３１ｂと下アーム３００の湾曲上面３００ａとが干渉するおそれがないため、それらの間の隙間（クリアランス）を十分詰めることができ、押下スイッチ１２００をショートストロークで動作できる。
【００９９】
本発明の一実施形態に係る多方向入力装置の説明では、操作軸４００と作動部材５００との間の操作軸４００の軸方向での回り止め手段として、操作軸４００の軸穴４２０と作動部材５００の軸部５２０との嵌合形状を多角形にしているが、スプライン嵌合としてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１００  ケース
１１２  受け部
１１２ａ  受け面
１１３  ガイド溝
１３１  底板
２００  上アーム
２１０  長孔
３００  下アーム
３００ａ  湾曲上面
３１０  長孔
４００  操作軸
４１０  球台形部
４１１  球帯
４３０ａ  左係合部
４３０ｂ  右係合部
４３１ａ  左係合面
４３１ｂ  右係合面
５００  作動部材
５１０  球台形部
５３０  突起
６００  圧縮コイルバネ
９００  プッシャー
１０００  第１可変抵抗器（電気部品）
１１００  第２可変抵抗器（電気部品）
１２００  押下スイッチ
【図１】
2020053123.tif 000003
【図２】
2020053123.tif 000004
【図３】
2020053123.tif 000005
【図４】
2020053123.tif 000006
【図５】
2020053123.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2020053123.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020053123.tif 000012
【図１１】
2020053123.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2020053123.tif 000015
【図１４】
2020053123.tif 000016
【図１５】
2020053123.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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