(57)【要約】      （修正有）【課題】使用者が一つのキーデバイスにより異なるコマンドを実行可能となる、携帯型通信機器に適用される多方向ポインティングデバイスを提供する。【解決手段】主に磁性素子１と、キートップ２と、弾性部材３とを備えており、磁性素子１の少なくとも一部分はキートップ２に取り付けられるとともに、弾性部材３はキートップ２に取り付けられて、前記キートップ２の可動範囲が弾性部材３により規制されるものであり、前記弾性部材３は中央部分から外側に向かって漸拡する螺旋構造である。使用者がキートップ２を押し動かしたとき、前記キートップ２および磁性素子１の可動範囲が弾性部材３により規制される。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも磁性素子と、キートップと、弾性部材とを備えており、前記磁性素子の少なくとも一部分は前記キートップ内に設けられるとともに、前記弾性部材の外形中心は前記キートップに隣接して位置決めされており、使用者が前記キートップを押し動かしたとき、前記キートップおよび前記磁性素子の可動範囲が前記弾性部材により規制される、高さの低い多方向ポインティングデバイス構造であって、
前記弾性部材が該弾性部材の中央部分から外側に向かって漸拡する螺旋構造であることを特徴とする高さの低い多方向ポインティングデバイス構造。
【請求項２】
前記弾性部材のコイルスプリング構造の外縁部が外フレーム体を備えており、前記外フレーム体により前記コイルスプリング構造に係合することを特徴とする請求項１に記載の高さの低い多方向ポインティングデバイス構造。
【請求項３】
前記弾性部材のコイルスプリング構造および外フレーム体が絶縁体を一体射出して成形されているものであることを特徴とする請求項２に記載の高さの低い多方向ポインティングデバイス構造。
【請求項４】
前記キートップおよび弾性部材が一体成形によって作製されたものであることを特徴とする請求項１に記載の高さの低い多方向ポインティングデバイス構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は高さの低い多方向ポインティングデバイス構造に関し、とりわけ使用者が一つのキーデバイスにより異なるコマンドを実行可能となる、携帯型通信機器に適用される多方向ポインティングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
多方向ポインティングデバイスは汎用されているキーデバイスであって、この種のキーデバイスは自動車、携帯電話機、ノート型パソコン、音楽プレイヤーおよびその他の家庭用電化製品に用いられることが多い。この種の多方向ポインティングデバイスは画面上のカーソルに用いられるものであり、作用はコンピュータのマウスまたはトラックボールに似ている。
【０００３】
特許文献１には、携帯電話機に使用される多方向ポインティングデバイスが開示されている。これは主に、キートップの底部に複数のドーム状スイッチ（Ｄｏｍｅ  Ｓｗｉｔｃｈ）を設けて、使用者が前記キートップのある方向から前記キートップを押下したとき、前記押下点から最も近いドーム状スイッチが作動して、回路基板の回路上に一つの信号が発生して、システムは前記信号に応じて適切な反応を行うというものである。
【０００４】
図１３に示すように、特許文献２には、薄型入力装置および、前記薄型入力装置を備えた携帯電話機が開示されている。これは主に、アウタカバーＡと、キートップＢと、磁性素子Ｃと、弾性部材Ｄと、移動検出手段Ｆとからなり、これらが一体化したユニットは携帯電話機の回路基板Ｇ上に着脱可能に直接装着されている。前記キートップＢはいずれかの方向に移動可能であるとともに、前記磁性素子Ｃは前記キートップＢ内に設けられている。前記移動検出手段Ｆは外部の電子装置に電気的に接続されており、前記移動検出手段Ｆ内部には複数のホールセンサ（Ｈａｌｌ  Ｓｅｎｓｏｒ）が設けられており、前記ホールセンサの各々によりキートップＢの移動を検出している。前記アウタカバーＡは外部装置の回路基板Ｇ上に着脱可能の装着されており、前記アウタカバーＡは前記キートップＢの外側を着脱可能に覆っている。前記弾性部材Ｄは前記キートップＢ下方の回路基板Ｇ上に設けられるとともに、前記弾性部材Ｄは更に前記アウタカバーＡによって概ね前記回路基板Ｇ上に装着されている。前記弾性部材Ｄは軟質で弾性に富んだ材質製であるので、前記キートップＢが移動するたびに、前記弾性部材Ｄもまたこれに伴って変形して、弾性部材Ｄ内には前記キートップＢを元の位置に戻そうとする回復力が発生することになる。
【０００５】
前記特許文献２においては、前記キートップＢがいずれかの方向に移動したとき、前記磁性素子Ｃは前記キートップＢの移動に伴って移動する。磁性素子Ｃが移動すると、前記磁性素子Ｃ周辺空間に磁場の変化が発生し、前記移動検出手段Ｆがこの磁場の変化を検出して、この情報を回路基板Ｇ上の回路に伝送し、前記携帯電話機のシステムではキートップＢの移動に対して適切な反応が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，３４８，５１２号明細書
【特許文献２】米国特許公開２００８００４８６４９号特許出願案
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
前記弾性部材Ｄは軟質で弾性に富んだ材質製であるため、前記弾性部材Ｄ自身は重量により沈み込み、しかも前記キートップＢおよび磁性素子Ｃの重量も常に前記弾性部材Ｄ上への荷重となり、これら重量が、前記回路基板Ｇ上のドーム状スイッチＧ１にかかる元よりの押下力となってしまうので、前記回路基板Ｇ上のドーム状スイッチＧ１が予期せずに作動してしまい、回路基板Ｇに間違った情報を送出してしまうため、特許文献２の設計は産業における実際の需要に符合しない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案の目的は、前記ドーム状スイッチが誤作動する確率を低減する高さの低い多方向ポインティングデバイス構造を提供するところにある。
【０００９】
本考案は、磁性素子と、キートップと、弾性部材とを備えている。前記磁性素子の一部分は前記キートップに取り付けられている。前記弾性部材は前記磁性素子の外側を囲むことで、前記キートップの可動範囲が前記弾性部材により規制されている。前記弾性部材は中央部分から外側に向かって漸拡する少なくとも一つの螺旋構造を備えるとともに、前記弾性部材の外形の中心が隣接する前記キートップに取り付けられている。
【００１０】
（１）  少なくとも磁性素子と、キートップと、弾性部材とを備えており、前記磁性素子の少なくとも一部分は前記キートップ内に設けられるとともに、前記弾性部材の外形中心は前記キートップに隣接して位置決めされており、使用者が前記キートップを押し動かしたとき、前記キートップおよび前記磁性素子の可動範囲が前記弾性部材により規制される、高さの低い多方向ポインティングデバイス構造であって、前記弾性部材が該弾性部材の中央部分から外側に向かって漸拡する螺旋構造であることを特徴とする高さの低い多方向ポインティングデバイス構造。
【００１１】
（２）  前記弾性部材のコイルスプリング構造の外縁部が外フレーム体を備えており、前記外フレーム体により前記コイルスプリング構造に係合することを特徴とする（１）に記載の高さの低い多方向ポインティングデバイス構造。
【００１２】
（３）  前記弾性部材のコイルスプリング構造および外フレーム体が絶縁体を一体射出して成形されているものであることを特徴とする（２）に記載の高さの低い多方向ポインティングデバイス構造。
【００１３】
（４）  前記キートップおよび弾性部材が一体成形によって作製されたものであることを特徴とする（１）に記載の高さの低い多方向ポインティングデバイス構造。
【考案の効果】
【００１４】
本考案における弾性部材は、中央部分から外縁部に向かって漸拡曲線となる螺旋構造を備え、前記弾性部材は完全なる中実体ではなく、中空部分を備えている。本考案における弾性部材が螺旋構造の中空部分を備えているので、前記弾性部材における中央部分の重量が減り、従来の回路基板上のドーム状スイッチへの初期荷重を低減して、前記回路基板上のドーム状スイッチが予期せずに作動してしまう確率を低減することができる。
【００１５】
本考案に開示する構造において、前記キートップおよび磁性素子の重量は従来技術の構造のように常に前記弾性部材上への荷重となるが、本考案では前記螺旋構造の漸拡曲線の密度を調整するか、または螺旋構造の断面形状もしくはサイズを変更するだけで、前記弾性部材の螺旋構造は前記キートップおよび磁性素子の重量を効果的に支えることができる。
【００１６】
使用者が前記キートップを押し動かしてキートップを初期位置から移動させた後には、前記キートップは主に前記弾性部材の弾性回復力により初期位置に戻るので、前記キートップは前記弾性部材の中心から大きくずれることはない。螺旋構造を採用して弾性力を付与する一般的な弾性部材について言えば、前記螺旋構造の弾性力の中心は通常全体外形の中心寄りとなるので、本考案でのいわゆるキートップは常に前記螺旋構造の外形中心近傍に保持されなければ、前記螺旋構造の弾性力で初期位置に戻すことはできない。
【００１７】
本考案に係るその他の応用は本考案の明細書の開示により明確に理解できる。しかしながら、本考案の明細書の開示は単に本考案の好ましい実施例をもって例とするにすぎず、これが本考案の応用範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の第１の実施例の立体外観図である。
【図２】本考案の第１の実施例の側面図である。
【図３】本考案の第１の実施例の立体分解図である。
【図４】本考案の第１の実施例の平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線の断面図である。
【図６】本考案の第２の実施例の立体外観図である。
【図７】図６におけるＡ’−Ａ’線の断面図である。
【図８】本考案の第３の実施例の立体外観図である。
【図９】本考案の第３の実施例のアウタカバーの他の角度から見た立体外観図である。
【図１０】本考案の第３の実施例の立体分解図である。
【図１１】本考案の第３の実施例の平面図である。
【図１２】図１１におけるＢ−Ｂ線の断面図である。
【図１３】特許文献２の全体的な断面概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
図１、図２、図３および図４に示すように、本考案は主に電子機器の回路基板４上に設けられるものであり、前記回路基板４の一方の面にはドーム状スイッチ４１が設けられ、前記回路基板４の他方の面には、内部に複数のホールセンサを備えた磁気センサ４２が設けられている。
【００２０】
本考案の第１の実施例は主に磁性素子１と、キートップ２と、弾性部材３とからなる。前記磁性素子１の一部分は前記キートップ２に取り付けられ、前記磁性素子１の他方の一部は前記弾性部材３の中央部分に取り付けられており、前記弾性部材３は前記磁性素子１の外側を囲むことで、前記キートップ２の可動範囲が前記弾性部材３に規制されている。前記弾性部材３は中央部分から外側に向かって漸拡する螺旋漸拡構造である。
【００２１】
本考案の第１の実施例において、前記キートップ２の中央部分から前記回路基板４に向かってリング状のフランジ２１が延設されており、前記キートップ２のフランジ２１の中央には、前記磁性素子１がキートップ２に取り付けられ得るよう前記磁性素子１を収容する空間が形成されている。前記弾性部材３の外形中央はホルダ３１を備えており、しかも前記弾性部材３の外形の外縁部は規制リング３２を備えている。前記弾性部材３のホルダ３１上には収容空間３１１が備えられており、前記弾性部材３の収容空間３１１は少なくとも前記磁性素子１の一部分を収容可能である。本実施例では、前記弾性部材３の収容空間３１１は前記磁性素子１および前記キートップ２のフランジ２１を収容することで、前記磁性素子１、前記キートップ２および前記弾性部材３のホルダ３１の相対的な位置を固定することができる。前記弾性部材３はホルダ３１から規制リング３２に向かって漸拡する螺旋漸拡構造であり、完全なる中実構造ではないため、前記弾性部材３は肉抜の方式で軽量化が可能となっている。
【００２２】
前記弾性部材３の外縁部の規制リング３２は複数の位置決めピン３２１を備えており、前記位置決めピン３２１の各々は前記回路基板４上の位置決め穴４１１に対応して設けられることで、前記弾性部材３の位置決めピン３２１と前記回路基板４上の位置決め穴４１１とが一致して、前記弾性部材３が前記回路基板４に精確に位置決めされる。本考案の第１の実施例において、前記規制リング３２上には一対の係止爪３２２が更に備えられており、前記係止爪３２２は前記回路基板４の係止穴４１２に対応して設けられることで、前記規制リング３２の係止爪３２２が前記回路基板４の係止穴４１２を貫通して、前記規制リング３２を前記回路基板４の定位置に係止する。
【００２３】
本考案の第１の実施例における多方向ポインティングデバイスが電子機器の回路基板４上に設けられ、しかも使用者が前記キートップ２を回路基板４に平行するように水平移動させるように操作したとき、前記磁性素子１は前記キートップ２に伴って移動すると同時に、前記弾性部材３の螺旋漸拡構造に弾性変化をもたらす。前記弾性部材３の螺旋構造は相応する逆方向への弾性力を生じることとなり、使用者による水平への押し動かす力がなくなると、前記弾性部材３の螺旋構造により前記磁性素子１を初期位置に押し戻す。同様の原理で、使用者が前記キートップ２を前記回路基板４に対して垂直に移動させるように操作したとき、前記弾性部材３の螺旋構造は相応する逆方向への弾性力を生じることとなり、使用者の力がなくなると、前記弾性部材３の螺旋構造により前記磁性素子１を初期位置に押し戻す。
【００２４】
本考案の第１の実施例において、前記磁性素子１は先に前記弾性部材３のホルダ３１に設けられた後に、前記キートップ２のフランジ２１の範囲内に設けられるものであるが、横断面の関係において（図５に示すとおり）、前記磁性素子１は一部分が前記キートップ２のフランジ２１の範囲内に設けられている。
【００２５】
本考案の第１の実施例における弾性部材３、ホルダ３１および規制リング３２の機械的構造は弾力性を備え、絶縁性に優れた合成樹脂材質を射出一体成形したものとすることができるので、弾性部材３の螺旋構造の漸拡曲線の密度を変化させることで、弾性部材３の水平方向における弾性回復力を調整することができる。一方、弾性部材３の垂直方向の弾性回復力を調整したい場合には、前記弾性部材３の螺旋漸拡構造の断面形状またはサイズを変更することで調整することができる。
【００２６】
図６および図７に示すように、本考案の第２の実施例において、前記電子機器の回路基板４の回路基板４における係止穴４１２は開口であるので、前記規制リング３２上の係止爪３２２は回路基板４を貫通して前記電子機器の回路基板４上における例えばハウジング７というようにその他の位置に係止している。
【００２７】
図８、図９、図１０、図１１および図１２に示すように、本考案の第３の実施例において、前記弾性部材３の漸拡する螺旋構造は、弾性部材３に中空部分を持たせる典型的なコイルスプリングである。
【００２８】
本考案の第３の実施例において、前記キートップ２には前記磁性素子１を収容するためのフランジ２１が前記回路基板４に向かって延設されており、そして弾性部材３は前記キートップ２のフランジ２１の外縁部に嵌設されて、前記磁性素子１、前記キートップ２および前記弾性部材３のお互いの相対的な位置もまた確定することができる。
【００２９】
本考案における第３の実施例において、前記多方向ポインティングデバイス構造は、前記キートップ２が隙間をもって貫通するように中央部分に貫通穴５１を有するアウタカバー５と、台座６とを更に備えており、そして前記アウタカバー５は前記キートップ２および弾性部材３の外側を略被覆している。
【００３０】
本考案の第３の実施例における弾性部材３には第１の実施例に対応するような規制リング３２が設けられていないため、本考案の第３の実施例におけるアウタカバー５には複数の位置決めピン５２が設けられている。前記アウタカバー５の各々の位置決めピン５２と回路基板４の各々の位置決め穴４１１とを係合させることにより、前記多方向ポインティングデバイス構造のキートップ２、弾性部材３およびアウタカバー５は前記回路基板４の定位置に設けられることになる。本考案における第３の実施例のアウタカバー５には、前記アウタカバー５を前記回路基板４または電子機器の筐体に取り付けるための一対の係止爪５３を設けてもよい。本考案における第３の実施例のアウタカバー５は構造が簡単であるため、前記電子機器の筐体のパネルの一つとしてもよい。
【００３１】
本考案の第３の実施例において、前記台座６はフレーム６１を備えており、前記台座６のフレーム６１により、前記多方向ポインティングデバイス構造を電子機器における例えば筐体というように適切な位置に装着することができる。また、本考案の第３の実施例において、前記台座６は前記回路基板４上の回路を簡素化できるコネクタ６２を備えており、そして前記コネクタ６２により前記回路基板４上の回路とその他回路とを電気的に接続することで、多方向ポインティングデバイスの構造全体をモジュール化することができる。
【００３２】
本考案の第３の実施例において、前記台座６のフレーム６１は前記回路基板４の各々の位置決め穴４１１に対応する箇所に複数のガイド穴６１１が設けられているので、前記アウタカバー５の各々の位置決めピン５２は密着係合する方式で各々の位置決め穴４１１とガイド穴６１１とを同時に固定することで、多方向ポインティングデバイス構造の全体の組付けが高精度で簡素な方式で完了させることができる。
【００３３】
本考案の第１の実施例と第３の実施例とを比較するに、前記第１の実施例におけるホルダ３１および規制リング３２は弾性部材３の組付けに対して補助的な効果を持っていることが分かる。しかしながら、当業者が本考案の開示する技術を実施する場合、ホルダ３１および規制リング３２を設けなくてもよい。同様に、本考案の第１の実施例に開示されている、前記弾性部材３、ホルダ３１および規制リング３２（外フレーム体）の機械的構造は一体射出成形である。しかし本考案を実際に応用する場合、前記ホルダ３１を成形することなく、前記キートップ２は前記弾性部材３と共に直接成形してもよい。本考案の第１の実施例において、前記キートップ２は組付け時にようやく前記弾性部材３およびホルダ３１に結合される。しかし前記一体成形されたキートップ２および前記弾性部材３は前記キートップ２を用いて前記磁性素子１の一部分を直接固定することができる。これは当業者が本考案の開示に基づいて容易に想到して実施できるはずである。
【００３４】
本考案の好ましい実施例を上記のように開示したが、これは本考案の保護範囲を限定するためのものではなく、当業者であれば、本考案の技術的思想および範囲を逸脱することなく、一部の変更および付加を行うことができるので、本考案の保護範囲は実用新案登録請求の範囲により限定されるものを基準とすべきである。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ…アウタカバー、
Ｂ…キートップ、
Ｃ…磁性素子、
Ｄ…弾性部材、
Ｆ…移動検出手段、
Ｇ…回路基板、
Ｇ１…ドーム状スイッチ、
１…磁性素子、
２…キートップ、
２１…フランジ、
３…弾性部材、
３１…ホルダ、
３１１…収容空間、
３２…規制リング、
３２１…位置決めピン、
３２２…係止爪、
４…回路基板、
４１…ドーム状スイッチ、
４１１…位置決め穴、
４１２…係止穴、
４２…磁気センサ、
５…アウタカバー、
５１…貫通穴、
５２…位置決めピン、
５３…係止爪、
６…台座、
６１…フレーム、
６１１…ガイド穴、
６２…コネクタ、
７…ハウジング。
【図１】
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【図２】
0003152408.tif 000004
【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】
0003152408.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003152408.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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