(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数，組立工数が少なく、操作部材に組み付けた可動マグネットが脱落しにくく、高い部品精度，組立精度を必要としない多方向入力装置を提供する。【解決手段】ベース１０の上面に固着した環状固定マグネット３５内に、環状可動マグネット４９の少なくとも２面に直接接触するように組み付けた操作部材４０を配置するとともに、前記環状固定マグネット３５を被覆するカバー５０の操作孔５１から前記操作部材４０を操作可能とした多方向入力装置である。そして、前記操作部材４０をカバー５０の下面に沿って摺動させることにより、前記ベース１０に設けた検出素子２５で前記環状可動マグネット４９の磁力の変化を検出する一方、前記環状固定マグネット３５および前記環状可動マグネット４９の相互の反発力で前記操作部材４０を中心位置に自動復帰可能とした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースの上面に固着した環状固定マグネット内に、板状可動マグネットの少なくとも２面に直接接触するように組み付けた操作部材を配置するとともに、前記環状固定マグネットを被覆するカバーの操作孔から前記操作部材を操作可能とした多方向入力装置であって、
前記操作部材をカバーの下面に沿って摺動させることにより、前記ベースに設けた検出素子で前記板状可動マグネットの磁力の変化を検出する一方、前記環状固定マグネットおよび前記板状可動マグネットの相互の反発力で中心位置に前記操作部材を自動復帰可能としたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項２】
操作部材の外周面から側方に突設した環状鍔部の上下面のうち、いずれか一面に板状可動マグネットを組み付けたことを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。
【請求項３】
操作部材の外周面から側方に突設した上下一対の環状鍔部の間に、板状可動マグネットを配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の多方向入力装置。
【請求項４】
環状鍔部の外周縁部に沿って板状可動マグネットの外側面に接する環状リブを突設したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の多方向入力装置。
【請求項５】
操作孔の直下に位置するベースの上面に、押しボタンスイッチを操作部材で操作可能に配置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の多方向入力装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の多方向入力装置を、その操作部材をハウジングの外部から操作可能に取り付けたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多方向入力装置、特に、側方に摺動操作可能であり、携帯電話機、ＰＣ、ＰＤＡ、テレビ、ビデオ等の電子機器に使用される多方向入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多方向入力装置としては、例えば、特許文献１の図１に開示されているように、円板状マグネット７，１１の相互の反発力と、円環状マグネット９，１０の相互の反発力とで操作部材２を浮上させ、かつ、中央に自動復帰する構成としたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の多方向入力装置では、計４個のマグネットを必要とし、部品点数，組立工数が多く、生産性が低い。
また、前記操作部材２に組み付ける環状マグネット９は、その内周面だけが操作部材２に取り付けられているにすぎないので、保持強度が低い。このため、環状マグネット９は、外部からの衝撃力で落下するおそれがあり、それを防止するためには高い部品精度，組立精度を必要とするという問題点があった。
【０００５】
本発明に係る多方向入力装置は、部品点数，組立工数が少ないとともに、操作部材に組み付けた可動マグネットが脱落しにくく、高い部品精度，組立精度を必要としない多方向入力装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る多方向入力装置は、前記課題を達成すべく、ベースの上面に固着した環状固定マグネット内に、板状可動マグネットの少なくとも２面に直接接触するように組み付けた操作部材を配置するとともに、前記環状固定マグネットを被覆するカバーの操作孔から前記操作部材を操作可能とした多方向入力装置であって、前記操作部材をカバーの下面に沿って摺動させることにより、前記ベースに設けた検出素子で前記板状可動マグネットの磁力の変化を検出する一方、前記環状固定マグネットおよび前記板状可動マグネットの相互の反発力で中心位置に前記操作部材を自動復帰可能とした構成としてある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、２個のマグネットだけで操作部材を浮上させ、かつ、中心位置に自動復帰可能としてあるので、部品点数，組立工数が少なく、生産性が向上する。
また、板状可動マグネットの少なくとも２面を操作部材に直接接触するように固定してあるので、板状可動マグネットの保持強度が高く、脱落しにくい。このため、高い部品精度，組立精度を必要とせず、生産性がより一層向上する。
特に、板状可動マグネットの少なくとも上面を操作部材で被覆すれば、外部から操作孔を介して板状可動マグネットまでの沿面距離が長くなり、ゴミ等が付着しにくくなる。
【０００８】
本発明の実施形態としては、操作部材の外周面から側方に突設した環状鍔部の上下面のうち、いずれか一面に板状可動マグネットを組み付けた構成としてもよい。
本実施形態によれば、環状鍔部に板状可動マグネットが面接触することになるので、保持強度がより一層向上し、脱落しにくくなる。
【０００９】
本発明の他の実施形態としては、操作部材の外周面から側方に突設した上下一対の環状鍔部の間に、板状可動マグネットを配置した構成としてもよい。
本実施形態によれば、板状可動マグネットの上下面が一対の環状鍔部に面接触することになるので、保持強度がより一層向上し、脱落しにくくなる。
【００１０】
本発明の別の実施形態としては、環状鍔部の外周縁部に沿って板状可動マグネットの外側面に接する環状リブを突設した構成としてもよい。
本実施形態によれば、板状可動マグネットの少なくとも２面が操作部材に直接接触することになるので、保持強度の高い多方向入力装置が得られる。
また、環状リブが、環状固定マグネットと板状可動マグネットとの間に存在することになり、緩衝材としての役割を果たす。このため、マグネット同士が直接衝突することがなく、マグネットの損傷を防止できる。
【００１１】
本発明の異なる実施形態としては、操作孔の直下に位置するベースの上面に、押しボタンスイッチを操作部材で操作可能に配置した構成としてもよい。
本実施形態によれば、操作部材の変位を検出できるだけでなく、選択指示も可能となり、多機能な多方向入力装置が得られる。
【００１２】
本発明に係る電子機器は、前述の多方向入力装置の操作部材を、ハウジングの外部から操作可能に取り付けた構成としてある。
本発明によれば、部品点数，組立工数が少なくなり、生産性が高い電子機器が得られる。また、板状可動マグネットの保持強度が高く、脱落しにくいので、高い部品精度，組立精度を必要とせず、生産性がより一層高い電子機器を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは本発明に係る多方向入力装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２Ａ，図２Ｂおよび図２Ｃは図１で示した多方向入力装置の平面図、正面図および底面図である。
【図３】図２で示した多方向入力装置の分解斜視図である。
【図４】図２で示した多方向入力装置の下方から視た分解斜視図である。
【図５】図５Ａは図１で示した多方向入力装置の平面図、図５Ｂおよび図５Ｃは図５ＡのＢ−Ｂ線断面図，Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図６】図６Ａは多方向入力装置の第２実施形態にかかる平面図、図６Ｂおよび図６Ｃは図６ＡのＢ−Ｂ線断面図，Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図７】図７Ａないし図７Ｄは第１実施形態に係る操作部材の平面図、正面図、断面図、底面図であり、図７Ｅないし図７Ｈは第３実施形態に係る操作部材の平面図、正面図、断面図、底面図である。
【図８】図８Ａないし図８Ｄは第４実施形態に係る操作部材の平面図、正面図、断面図、底面図であり、図８Ｅないし図８Ｈは第５実施形態に係る操作部材の平面図、正面図、断面図、底面図である。
【図９】図９Ａないし図９Ｄは第６実施形態に係る操作部材の平面図、正面図、断面図、底面図であり、図９Ｅないし図９Ｈは第７実施形態に係る操作部材の平面図、正面図、断面図、底面図である。
【図１０】図１０Ａないし図１０Ｄは第８実施形態に係る操作部材の平面図、正面図、断面図、底面図であり、図１０Ｅないし図１０Ｈは第９実施形態に係る操作部材の平面図、正面図、断面図、底面図である。
【図１１】図１１Ａないし図１１Ｄは第１０実施形態に係る操作部材の平面図、正面図、断面図、底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る多方向入力装置の第１実施形態は、図１ないし図５に示すように、硬質プリント基板からなるベース１０と、枠状ハウジング３０と、環状固定マグネット３５と、環状可動マグネット４９を一体に組み付けた操作部材４０と、カバー５０と、から構成されている。
【００１５】
前記ベース基板１０は、図３および図４に示すように、平面略正方形であり、その一片から外部接続部１１を延在してある。そして、前記ベース基板１０は、その上面中央部に同心円上に配置された中央接点部１３および環状接点部１４を、ドーム状押しボタンスイッチ２０で被覆する一方、その隅部にカシメ孔１２をそれぞれ設けてある。前記ドーム状押しボタンスイッチ２０はドーム状押しボタン部２１の下面にドーム状可動接点２２（図４参照）を貼着一体化してある。一方、前記ベース基板１０は、その裏面中央部に検出素子２５を接続するための接続部１５を設けてある。さらに、前記ベース基板１０の裏面には、前記検出素子２５を保護するための嵌合孔２７を設けたスペーサ２６を貼着一体化してある。前記スペーサ２６は、前記ベース基板１０の下面から僅かに突出する後述するカシメ用突部３３を逃がす役割を有している。このため、本実施形態に係る多方向入力装置を電子機器の取付面に取り付ける際に、平行かつ安定して固定できる。
【００１６】
前記枠状ハウジング３０は、前記ベース１０に載置可能な平面形状を有するとともに、後述する環状固定マグネット３５を嵌合可能な開口部３１を有している。また、前記枠状ハウジング３０は、その上面隅部に位置決め用突起３２を突設してあるとともに、その下面隅部にカシメ用突部３３を突設してある。
【００１７】
前記環状固定マグネット３５は、前記枠状ハウジング３０の開口部３１に嵌合可能な外径を有する一方、前記ドーム状押しボタンスイッチ２０の外周縁部に載置可能な内径を有している。また、前記環状固定マグネット３５は、後述する環状可動マグネット４９と同様、半径方向に着磁することにより、前記環状固定マグネット３５の内周面と環状可動マグネット４９との外周面とが同極で対向し、相互に反発しあう。
【００１８】
操作部材４０は、その下端面に操作用突起４１を設けてある一方、その外周面から環状鍔部４２を側方に突設してある。さらに、前記環状鍔部４２は、その下面外周縁部に沿って環状リブ４３を突設し、環状可動マグネット４９を嵌合，固定可能としてある。なお、操作部材４０には、摺動性を改善するために摺動剤を添加し、摩擦係数を低減するようにしてもよい。
【００１９】
カバー５０は、前記枠状ハウジング３０を被覆可能な平面略正方形であり、その中央部に操作孔５１を設けてある一方、その隅部に位置決め孔５２を設けてある。
特に、前記カバー５０を磁性材で形成すれば、環状可動マグネット４９の磁力でカバー５０の下面に操作部材４０が吸着し、面接触状態となる。このため、操作部材４０が傾きにくくなり、安定な操作が可能になるという利点がある。
【００２０】
次に、前述の構成部品の組立方法について説明する。
まず、ベース１０の上面中央にドーム状押しボタンスイッチ２０を装着する。一方、前記ベース１０の裏面中央部の接続部１５に検出素子２５を装着するとともに、前記検出素子２５にスペーサ２６の嵌合孔２７を嵌合し、前記ベース１０にスペーサ２６を貼着一体化する。
【００２１】
そして、前記ベース１０のカシメ孔１２に枠状ハウジング３０のカシメ用突部３３を嵌合して位置決めし、カシメ固定する。ついで、前記枠状ハウジング３０の開口部３１に環状固定マグネット３５を嵌合し、ドーム状押しボタンスイッチ２０の外周縁部を抜け止めする。さらに、環状可動マグネット４９を組み付けた操作部材４０を前記枠状ハウジング３０内に配置した後、前記枠状ハウジング３０の位置決め用突起３２にカバー５０の位置決め孔５２を嵌合，固定することにより、組立作業が完了する。
【００２２】
ついで、前記多方向入力装置の操作方法について説明する。
例えば、前記多方向入力装置を図示しない携帯電話機に組み付けた場合、操作前では、前記操作部材４０の環状可動マグネット４９と環状固定マグネット３５との相互の反発力で、前記操作部材４０は上方に押し上げられて浮き上がり、操作孔５１の中央から突出している。
そして、前記操作部材４０を横方向に摺動させることにより、前記環状可動マグネット４９の変位方向および変位量を検出素子２５が検出し、検出データに応じた出力データを外部接続部１１から外部回路に出力する。このため、前記操作部材４０の操作によって前記携帯電話機のモニター内のアイコンが所定の位置まで移動する。そして、操作部材４０を押し下げることにより、押しボタンスイッチ２０のドーム状可動接点２２が押し下げられて反転し、中央接点部１３および環状接点部１４を導通させ、選択指示信号を出力する。
【００２３】
本実施形態では、図５Ｂに示すように、環状固定マグネット３５と環状可動マグネット４９との相互の磁力の反発力により、操作部材４０が浮上するとともに、常に操作孔５１の中央位置に自動復帰する。
また、操作部材４０とカバー５０の操作孔５１の内側面との距離Ｘは、操作部材４０の環状リブ４３と環状固定マグネット３５の内側面との距離Ｙよりも長い。このため、環状固定マグネット３５に操作部材４０の環状リブ４３が当接するので、操作部材４０がカバー５０に当接することがなく、損傷することもない。
さらに、前記操作部材４０の環状鍔部４２の上面とカバー５０の下面とが面接触しているので、前記操作部材４０が傾きにくく、正確な操作が可能となる。
【００２４】
なお、前記スペーサ２６は、図６に示す第２実施形態のように、検出素子２５と同等以上の厚さ寸法とすることにより、電子機器の取付面に多方向入力装置の本体を平行、かつ、安定して固定でき、前記検出素子２５を、より一層確実に保護できるという利点がある。
【００２５】
また、操作部材４０は、図７Ａないし図７Ｄに示す第１実施形態のように、環状可動マグネット４９の３面に直接接触するので、組立作業が容易であり、生産性が高い。さらに、外部から環状可動マグネット４９までの沿面距離が長くなるので、ゴミ等が付着しにくいという利点がある。また、例えば、図７Ｅないし図７Ｈに示す第３実施形態のように、前記環状可動マグネット４９の３面を被覆し、かつ、その２面が直接接する場合であってもよい。
【００２６】
さらに、操作部材４０は、図８Ａないし図８Ｄに示す第４実施形態のように、操作部材４０の環状リブは必ずしも必要でなく、環状可動マグネット４９が環状固定マグネット３５に当接しない外径の環状鍔部４２を有し、環状可動マグネット４９の２面を直接接触させてもよい。また、環状可動マグネット４９は環状鍔部４２の下面にかぎらず、図８Ｅないし図８Ｈに示す第５実施形態のように、環状鍔部４２の上面に載置してもよい。
【００２７】
そして、操作部材は、図９Ａないし図９Ｄに示す第６実施形態のように、環状鍔部４２の上面に環状可動マグネット４９を載置する場合であっても、前記環状鍔部４２の外周縁部に環状リブ４３を突設し、環状可動マグネット４９の３面を直接接触させてもよい。また、図９Ｅないし図９Ｈに示す第７実施形態のように、環状可動マグネット４９の上下面を環状鍔部４２，４４で被覆することにより、環状可動マグネット４９の３面を直接接触させてもよい。
【００２８】
さらに、操作部材４０は、図１０Ａないし図１０Ｄに示す第８実施形態のように、環状可動マグネット４９の４面を鍔部４２，４４および環状リブ４３で被覆してもよい。特に、可動マグネット４９は円環形状に限らず、図１０Ｅないし図１０Ｈに示す第９実施形態のように、円板形状であってもよい。本実施形態によれば、より大きな磁力が得られるだけでなく、強度が向上するという利点がある。
【００２９】
また、操作部材４０は、図１１Ａないし図１１Ｄに示す第１０実施形態のように、円板状可動マグネット４７の下面を露出させるだけでなく、その下面中央に操作用突部４８を設けておいてもよい。
【００３０】
なお、押しボタンスイッチは必ずしも必要ではなく、必要に応じて設ければよい。
また、検出素子２５は操作部材４０の横方向の変位だけでなく、上下方向の変位も検出できるようにしてもよい。
さらに、前述の実施形態のいずれもが、環状固定マグネット３５と環状，円板状可動マグネット４９，４７とが直接当接することがないので、両者は損傷しにくい。
そして、環状固定マグネットおよび板状可動マグネットは平面円形に限らず、平面方形であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係る多方向入力装置は、前述の実施形態に限らず、環状可動マグネット４９の少なくとも２面を直接被覆する取付構造であればよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０：ベース
１３：中央固定接点
１４：外周固定接点
２０：ドーム状押しボタンスイッチ
２１：ドーム状押しボタン部
２２：ドーム状可動接点
２５：検出素子
２６：スペーサ
２７：嵌合孔
３０：枠状ハウジング
３１：開口部
３５：環状固定マグネット
４０：操作部材
４１：操作用突起
４２，４４：環状鍔部
４３：環状リブ
４７：円板状可動マグネット
４９：環状可動マグネット
５０：カバー
５１：操作孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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