(57)【要約】【課題】本発明は、３６０°全方向のの入力が可能で、組立性の良い座標入力装置を提供すること。【解決手段】本発明の座標入力装置１の第１シート部材４は、押圧突部３ｄが対向する位置に円環状の第１接点４ａを形成し、この第１接点４ａは、円環状の中心を通る第１中心線Ｂが交わる外周縁部の２つの交点４ｂ、４ｂから、第１引き出し端子４ｃ、４ｃをそれぞれ延出形成し、第２のシート部材５は、第１接点４ａが対向する部分に円環状の第２接点５ａを形成し、この第２接点５ａは、第１引き出し部４ｃが対向する部分をスリット溝５ｂで分離して絶縁した２個の半円状パターン５ｃ、５ｄからなり、第２接点５ａの中心を通ると共に第１接点４ａの第１中心線Ｂと直交する方向に延びる第２中心線Ｃが交わる外周縁部の２つの交点から、第２引き出し端子をそれぞれ延出形成した。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作面の押圧操作で揺動可能な操作部材と、前記操作面と反対側の裏面外周部に凸条に突出形成した押圧突部と、前記操作部材の前記裏面と対向する側に所定寸法のギャップを有して対向配置した第１、第２シート部材とを備え、前記第１シート部材は、前記押圧突部が対向する位置に円環状の第１接点を形成し、この第１接点は、前記円環状の中心を通る第１中心線が交わる外周縁部の２つの交点から、第１引き出し端子をそれぞれ延出形成し、
前記第２のシート部材は、前記第１接点が対向する部分に円環状の第２接点を形成し、この第２接点は、前記第１引き出し部が対向する部分をスリット溝で分離して絶縁した２個の半円状パターンを形成し、前記第２接点の中心を通ると共に前記第１中心線と直交する方向に延びる第２中心線が交わる外周縁部の２つの交点から、第２引き出し端子をそれぞれ延出形成したことを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記第１接点は抵抗体からなり、前記第２接点は抵抗体または導電体からなることを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
【請求項３】
互いに対向する前記第１、第２のシート部材間で、前記第１、第２接点の外周部には、前記第１、第２シート部材を所定寸法のギャップで離間させるためのスペーサ部材を配設したことを特徴とする請求項１、または２記載の座標入力装置。
【請求項４】
前記操作部材は、前記押圧突部に囲まれた前記裏面の中心から前記押圧突部と同方向に突出する支持突起を形成し、この支持突起が対向する部分の前記第１、第２のシート部材間に、前記スペーサ部材と厚さが同じ中央スペーサを形成したことを特徴とする請求項３記載の座標入力装置。
【請求項５】
前記スペーサ部材及び前記中央スペーサは、前記第１接点と同材質の抵抗体からなることを特徴とする請求項４記載の多方向入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は座標入力デバイスに係わり、操作体の操作により、３６０°任意の方向にアナログ入力が可能な座標入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の座標入力装置を図７、図８に基づいて説明すると、従来の座標入力装置は、上方に配設した円形状の操作体４１の外周縁には、凸条で円環状の環状部４１ａが図示下方に突出形成されている。
また操作体４１の下面には、中央部から下方に突出する支持突起４１ｂと、この支持突起４１ｂと環状部４１ａとの間で９０°に４等分された位置から下方に突出する４個の押圧突起４１ｃとが形成されている。
また、環状部４１ａの下端部の９０°に４等分された位置からは、連結突起４１ｄがそれぞれ突出形成されている。
また、操作体４１の上面の操作面には、前記押圧突起４１ｃと対向する位置にそれぞれ指当て部４１ｅが突出形成されている。
【０００３】
また、操作体４１の下方には、操作体４１を支持可能な支持部材４２が配設されている。この支持部材４２は、操作体より若干大きめの板状部４２ａを有し、この板状部４２ａの中央部に支持突起４１ｂを支持可能な凹部４２ｂが凹み形成されている。
そして、凹部４２ｂを中心として４本の弾性腕４２ｃが十字状に延設され、各腕部４２ｃは、凹部４２ｂ側を固定端として片持ち梁状に支持され、板状部４２ａを打ち抜き形成したスリット溝４２ｄによって自由端部が形成され、この自由端部が上下方向に弾性変形可能になっている。
【０００４】
また、各腕部４２ｃの自由端部の先端寄りには連結突起４１ｄが挿通可能な穴４２ｅが形成されており、各腕部４２ｃは、板状部４２ａの上面から所定寸法上方に突出して形成されている。
また、各腕部４２ｃに挟まれた部分の板状部４２ａには、押圧突起４１ｃが挿通可能な４個の開口穴４２ｆが貫通形成されている。更に、板状部４２ａ下面中央部からは、４本のスナップ脚４２ｇが下方側に突出形成され、板状部４２ａの下面側周縁部からは３本のボス部４２ｈが下方側に突出形成されている。
また、支持部材４２の下方には、ＦＰＣ（フレキシブル基板）４３が配設され、このＦＰＣ４３は、固定板４４に載置されている。前記ＦＰＣ４３は、支持部材４２の４個の開口部４２ｆが位置する部分に、中央固定接点（図示せず）と、この中央固定接点と絶縁された外側にリング状の周縁固定接点（図示せず）とがそれぞれ形成されている。
また、各周縁固定接点上には、内部が空洞でドーム状のメタルコンタクト４５が固着されている。このメタルコンタクト４５は、ドーム状の頂部を押圧することにより、反転可能になっている。
【０００５】
このような従来の座標入力装置は、環状部４１ａから突出する連結突起４１ｄを、支持部材４２の各弾性腕４２ｃの自由端部に形成した穴４２ｅに挿通し、この穴４２ｅから突出する連結突起４１ｄの先端部を熱カシメして、操作体４１と支持部材４２とが一体化されている。
また、操作体４１を一体化した支持部材４２は、スナップ脚４２ｇを固定板４４の開口４４ａにスナップ止めすると共に、３本のボス部４２ｈを固定板４４に形成した穴（図示せず）に挿通し、この穴から突出するボス部２ｈの先端部を熱カシメして、固定板４４に一体化されて組立されている。
【０００６】
このように組立された従来の座標入力装置の操作は、操作体４１の指当て部４１ｅのいずれかを押圧すると、操作体４１は、支持突起４１ｂを支点として揺動して、押圧した指当て部４１ｅ下部の押圧突起４１ｃの下端部がメタルコンタクト４５を押圧する。
これによって、メタルコンタクト４５が弾性変形して反転し、ＦＰＣ４３側の中央固定接点と周縁固定接点とが導通して、スイッチ回路がＯＦＦからＯＮに切り換わる。
また、メタルコンタクト４５が反転することにより、操作者がクリック感を感じて、スイッチ回路が切り換わったことを認識できる。
【０００７】
また、操作体４１に加えていた操作力を解除すると、メタルコンタクト４５と弾性腕４２ｃの自己復元力によって、操作体４１は水平状の初期状態に復元すると共にスイッチ回路がＯＮからＯＦＦ状態に切り換わる。
このような従来の座標入力装置は、４方向に配置したスイッチ回路によって、４方向の座標入力ができ、例えばパソコン等のディスプレー上のカーソル等を４方向に移動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、前述したような従来の座標入力装置は、座標入力方向がメタルコンタクト４５の数に対応した４方向、あるいは多くても８方向の入力が可能であるが、これ以上入力方向を増やそうとすると、メタルコンタクト４５を配置する部分の面積を大きくなり、従来の座標入力装置が大型になる問題があった。
また、ＦＰＣ４３へのメタルコンタクト４５の固着、あるいは、連結突起４１ｄ、及びボス部４２ｈの熱溶着等の組み立て作業が複雑で時間が掛かる問題があった。
本発明は、前述したような問題点に鑑みてなされたもので、３６０°全方向のの入力が可能で、組立性の良い座標入力装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の座標入力装置は、操作面の押圧操作で揺動可能な操作部材と、前記操作面と反対側の裏面外周部に凸条に突出形成した押圧突部と、前記操作部材の前記裏面と対向する側に所定寸法のギャップを有して対向配置した第１、第２シート部材とを備え、前記第１シート部材は、前記押圧突部が対向する位置に円環状の第１接点を形成し、この第１接点は、前記円環状の中心を通る第１中心線が交わる外周縁部の２つの交点から、第１引き出し端子をそれぞれ延出形成し、
前記第２のシート部材は、前記第１接点が対向する部分に円環状の第２接点を形成し、この第２接点は、前記第１引き出し部が対向する部分をスリット溝で分離して絶縁した２個の半円状パターンを形成し、前記第２接点の中心を通ると共に前記第１中心線と直交する方向に延びる第２中心線が交わる外周縁部の２つの交点から、第２引き出し端子をそれぞれ延出形成したことを特徴とする。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記第１接点は抵抗体からなり、前記第２接点は抵抗体または導電体からなることを特徴とする。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、互いに対向する前記第１、第２のシート部材間で、前記第１、第２接点の外周部には、前記第１、第２シート部材を所定寸法のギャップで離間させるためのスペーサ部材を形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記操作部材は、前記押圧突部に囲まれた前記裏面の中心から前記押圧突部と同方向に突出する支持突起を形成し、この支持突起が対向する部分の前記第１、第２のシート部材間に、前記スペーサ部材と厚さが同じ中央スペーサを形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記スペーサ部材及び前記中央スペーサは、前記第１接点と同材質の抵抗体からなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の座標入力装置の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に関する要部断面図であり、図２はその分解斜視図であり、図３は本発明に係わる第１、第２接点の位置関係を説明する概略図であり、図４は本発明の第２の実施の形態を説明する要部断面図であり、図５は本発明の第３の実施形態を説明する要部断面図であり、図６は本発明に係わるスペーサ部材の変形例を説明する概略図である。
【００１５】
まず、本発明の第１の実施の形態の座標入力装置１は、図１に示すように、例えばキーボード装置の複数のキースイッチ（図示せず）を支持したケース部材２に形成した支持穴２ａには、操作部材３が水平状態で支持されている。
この支持部材３は、成形材料からなり、上面に形成した操作面３ａと、円形状の外面下部から外方に突出形成した鍔部３ｂとで形状が円盤状に形成されている。
また、操作部材３は、操作面３ａと反対の裏面３ｂ側で外周部の鍔部３ｂ寄りには、円環状で凸条に突出する押圧突部３ｄが形成されている。また、押圧突部３ｄに囲まれた裏面３ｃの中心からは、押圧突部３ｄと同方向に突出して支持突起３ｅが形成されている。
この支持突起３ｅは、下方側に突出する突出量が、押圧突部３ｄより若干大きく形成されている
【００１６】
また、操作部材３の裏面３ｃと対向する図示下方側には、寸法Ａのギャップを有して上下に対向する、絶縁性のフィルム材からなる第１、第２シート部材４、５が配置されている。前記第１シート部材４は、上方の第２シート部材５と対向する下方側に位置しており、操作部材３の凸条の押圧突部３ｄが対向する位置に、円環状で所定の幅寸法からなる第１接点４ａが形成され、この第１接点４ａは、カーボン等の抵抗体からなり、印刷等により形成されている。
そして、第１接点４ａは、円環状の中心を通る第１中心線Ｂが外周縁部と交わる２つの交点４ｂ、４ｂから、第１引き出し端子４ｃ、４ｃがそれぞれ延出形成されている。
【００１７】
また、第１シート部材４と対向する上方側の第２シート部材５には、第１シート部材４の第１接点４ａが対向する位置に円環状の第２接点５ａが形成され、この第２接点５ａは、抵抗体、または銀等の導電体からなり、印刷等により形成されている。
また、第２接点５ａは、第１接点４ａの第１引き出し端子４ｃ、４ｃが対向する部分をスリット溝５ｂで分離して絶縁した２個の半円状パターン５ｃ、５ｄを形成している。
そして、第２接点５ａの中心を通ると共に第１中心線Ｂと直交する方向に延びる第２中心線Ｃが外周縁部と交わる２つの交点５ｅ、５ｅから、第２引き出し端子５ｆ、５ｆがそれぞれ延出形成されている。
【００１８】
また、互いに対向する第１、第２シート部材４、５間には、第１、第２シート部材４、５を所定寸法Ａのギャップで離間させるための絶縁フィルム等からなる」スペーサ部材６が配設されている。このスペーサ部材６は、第１、第２シート部材４、５が位置する部分が切り抜きされて接点逃げ穴６ａが形成されている。また、図１に示すように、操作部材３の支持突起３ｅが対向する部分の第１、第２シート部材４、５間には、スペーサ部材６と厚さが同じで、外径寸法が第１、第２接点４ａ、５ａの内径寸法より小さい中央スペーサ７が接着剤等で第１、または第２シート部材４、５、または両方に固着されている。
このような構成の本発明の座標入力装置１は、キーボード入力装置等のプリント基板（図示せず）上に載置されて取り付けされている。
【００１９】
前記第１、第２接点４ａ、５ａの位置関係は、図３に示すように、第１中心線Ｂの延長線上に形成した図示下方に延出する一方の第１引き出し端子４ｃがＧＮＤ端子となり、図示上方に延出する他方の第１引き出し端子４ｃがＶｃｃ端子となっている。
また、２点鎖線で示す第２接点５ａの、それぞれの第２引き出し端子５ｆ、５ｆによって、第２接点５ａが第１接点４ａに接触したときの抵抗値変化を出力して、接触部分の位置検出が可能になっている。
【００２０】
このような構成の本発明の第１の実施の形態の座標入力装置１の動作は、操作部材３の操作面３ａの外周部寄りの任意の位置を下方側に押圧操作すると、支持突起３ｅを支点として操作部材３が押圧した方向に揺動する。
前記操作部材３の押圧は、例えば図１に示す右側の操作面を押圧すると、この押圧された部分の第２シート部材５が下方に撓んで、図３に示す第２接点５ａの右側の半円状パターン５ｃの一部が第１接点４ａの右側の一部に接触する。
この時の第１接点４ａの抵抗値変化が、図示右側の半円状パターン５ｃに接続する第２引き出し端子５ｆから制御部（図示せず）に出力されて、第１、第２接点部４ａ、５ａが接触した部分の位置検出がされる。
この位置検出に基づいて、例えばパソコン等のディスプレー上のカーソル等を、制御部が移動するようになっている。
このような本発明の座標入力装置１は、従来のようなメタルコンタクト４５が不要になり、部品点数を削減できる。
また、操作部材３の操作面の任意の位置を押圧することにより、３６０°全方向の任意なアナログ入力を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の第２の実施の形態の座標入力装置１１は、図４に示すように、操作部材１３の操作面１３ａ、鍔部１３ｂ、裏面１３ｃ、押圧突部１３ｄは、第１の実施の形態と同じ形状に形成されているが、押圧突部１３ｄに囲まれた裏面１３ｃ中央には支持突起３ｅのない平坦状に形成されている。
このような操作部材１３は、所定寸法Ａのギャップを有して第１シート部材４から離間している第２シート部材５によって、上方に付勢されている。そして、操作面１３ａの外周部寄りを押圧操作することにより、押圧された部分の第２シート部材５が下方に撓んで、第２接点５ａが部分的に第１接点４ａに接触するようになっている。
このような第２の実施の形態の座標入力装置１１は、第１の実施の形態で説明した中央スペーサ７が不要になり部品点数を更に削減できる。
【００２２】
また、本発明の第３の実施の形態の座標入力装置２１は、図５に示すように、操作部材２３が、円形状で板状に形成され、この操作部材２３は、第２シート部材５上に載置したゴムシート２４に接着されて取り付けられている。
前記ゴムシート２４は、第１、第２接点４ａ、５ａ上に位置する部分を上方に膨出させて空洞部２４ａを形成し、この空洞部２４ａの天井面２４ｂから下方側に突出させて、押圧突部２３ｄと支持突起２３ｅとが形成されている。
このような第３の実施の形態の座標入力装置２１は、押圧突部２３ｄがゴム部材で形成されているので、操作部材２３を押圧操作して、第２接点５ａが第１接点４ａに接触後も、押圧突部２３ｄが弾性変形して操作部材２３が更に下方に移動するオーバストロークとすることができ、操作部材２３の操作性が良い。
【００２３】
また、本発明の実施の形態において、スペーサ部材６及び中央スペーサ７は、第１、または第２シート部材４、５と別体のもので説明したが、第１接点４ａと同材質の抵抗体材料を印刷して、第１、または第２シート部材４、５に一体化したものでも良い。但し、抵抗体材料を印刷して形成したスペーサ部材６は、第１、第２引き出し端子４ｃ、５ｆが接する部分を削除して、互いに導通しないようにしている。
このような抵抗体材料からなるスペーサ部材６及び中央スペーサ７は、第１接点４ａを印刷形成するときに、同時にスペーサ部材６及び中央スペーサ７も印刷で形成することができ製造が容易である。
【００２４】
また、本発明の実施の形態では、下部側に第１シート部材４を、上部側に第２シート部材５を配置したもので説明したが、下部側に第２シート部材５を、上部側に第１シート部材４を配置したものでも良い。
また、スペーサ部材６及び中央スペーサ７は、図６に示すように、絶縁フィルムに替えて印刷形成した絶縁レジスト膜からなるものでも良い。このようなスペーサ部材６を絶縁レジスト膜で形成したものは、抵抗体材料を印刷して形成したスペーサ部材６のように、第１、第２引き出し端子４ｃ、５ｆが接する部分を削除しなくても良く、更に製造が容易である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の座標入力装置の第１接点は、第１中心線が交わる外周縁部の２つの交点から、それぞれ第１引き出し端子を延出形成し、第２のシート部材に形成した第２接点は、第１引き出し部が対向する部分をスリット溝で分離して絶縁した２個の半円状パターンからなり、第２中心線が交わる外周縁部の２つの交点から、それぞれ第２引き出し端子を延出形成したので、操作部材を押圧操作して、第１、第２接点が接触したときの抵抗値変化を第２引き出し端子から出力して、高精度な座標入力が可能な座標入力装置を提供できる。
また、従来のようなメタルコンタクトが不要になり、部品点数を削減できてコストダウンが可能である。
【００２６】
また、互いに対向する第１、第２のシート部材間で記第１、第２接点の外周部には、第１、第２接点を所定寸法のギャップで離間させるためのスペーサ部材を形成したので、操作部材を押圧しないときの第１、第２接点部を確実に離間させることができる。
またそれぞれのシート部材の復元力で、押圧操作しないときの操作部材を常に水平状態に保持することができる。
【００２７】
また、操作部材は、押圧突部に囲まれた裏面の中心から押圧突部と同方向に突出する支持突起を形成し、この支持突起が対向する部分の第１、第２のシート部材間に、スペーサ部材と厚さが同じ中央スペーサを形成したので、支持突起を支点として操作部材を確実に揺動させることができ、操作性の良い座標入力装置を提供できる。
【００２８】
また、スペーサ部材及び中央スペーサは、第１接点と同材質の抵抗体からなるので、第１接点を印刷形成するときに、同時にスペーサ部材及び中央スペーサを形成することができ、組立性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に関する要部断面図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】本発明に係わる第１、第２接点の位置関係を説明する概略図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を説明する要部断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態を説明する要部断面図である。
【図６】本発明に係わるスペーサ部材の変形例を説明する概略図である。
【図７】従来の座標入力装置の要部断面図である。
【図８】図６の分解斜視図である。
【符号の説明】
１　第１の実施の形態の座標入力装置
２　ケース部材
３　操作部材
３ａ　操作面
３ｂ　鍔部
３ｃ　裏面
３ｄ　押圧突部
３ｅ　支持突起
４　第１シート部材
４ａ　第１接点
５　第２シート部材
５ａ　第２接点
６　スペーサ部材
７　中央スペーサ
【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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