(57)【要約】【課題】組立性に優れた安価な多方向入力装置を提供すること。【解決手段】操作軸部６ａを傾倒操作すると、互いの回転軸を直交させて筐体１内に組み付けられた第１の連動部材４および第２の連動部材５がコイルばね２の弾性付勢力に抗して回転し、その回転動作が検出部材７，８によって個別に検出される。操作軸部６ａに対する傾倒操作力が除去されると、各連動部材４，５はコイルばね２に押し戻されて回転前の姿勢に復帰する。復帰用のコイルばね２を筐体１の上部開口１ａの周縁部と各連動部材４，５のばね受け部４ｄ，５ｄとの間に介設することにより、各連動部材４，５は筐体１に組み付けた段階で回転に抗する弾性付勢力をコイルばね２から付与されるため、次なる組立工程で各連動部材４，５を対応する検出部材７，８と連結する際に、各連動部材４，５が勝手に回転する心配がなくなり、操作軸部６ａは起立姿勢に保持される。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口および下部開口を有する筐体と、この筐体の内部に保持され前記上部開口の上方へ突出する操作軸部を有する操作部材と、前記筐体の内部に互いの回転軸を直交させて配置され前記操作部材により回転駆動される第１の連動部材および第２の連動部材と、これら第１および第２の連動部材を回転方向に抗する向きに弾性付勢する復帰ばねと、前記筐体に取り付けられ前記第１および第２の連動部材の回転動作を個別に検出する一対の検出部材とを備え、前記復帰ばねを前記筐体の前記上部開口の周縁部と前記第１および第２の連動部材との間に介設したことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記第１および第２の連動部材がそれぞれ両端近傍にばね受け部を有し、これら二対のばね受け部と前記筐体の前記上部開口の周縁部との間にコイルばねからなる前記復帰ばねを介設したことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記ばね受け部の平坦面と前記復帰ばねとの間にリング状のスペーサを介在させたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの記載において、前記筐体の前記下部開口を覆って該筐体に一体化された底ケースを備え、この底ケースによって前記検出部材を保持したことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの記載において、前記筐体の相対向する一方の側壁に前記第１または第２の連動部材の一端部が挿入される軸孔を有する弾性変形可能な舌片を設け、かつ、他方の側壁に該連動部材の他端部が挿入される軸孔を設けたことを特徴とする多方向入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作軸の傾倒方向に応じた信号を取り出すことができ、ゲーム機等の各種入力装置に適用可能な多方向入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の多方向入力装置の従来技術としては、特開２００２−９３２８６号公報や特開平１１−５３９９５号公報等に記載されているように、金属板を折曲して形成された角筒状の筐体と、傾倒操作が可能な操作軸部を有する操作部材と、筐体の内部に回転可能に配置されて互いの回転軸を直交させている第１の連動部材および第２の連動部材と、各連動部材を上向きに弾性付勢する復帰用のコイルばねと、各連動部材の回転動作を個別に検出する第１の検出部材および第２の検出部材と、筐体の下部開口を覆ってコイルばねを支持している底板部材とを備え、操作部材を介して各連動部材を回転させるという構成のものが広く知られている。
【０００３】
筐体の天板部には上部開口が設けられており、操作部材の操作軸部が該上部開口を貫通して上方へ突出している。第１の連動部材と第２の連動部材は互いの回転軸を直交させた平面視十字状の配置でそれぞれ軸支されており、各連動部材に設けられたスリット内に操作部材の操作軸部が挿通されている。ここで、各連動部材のスリットは、自身の回転軸を含む平面に沿って延びている。操作部材はいずれか一方の連動部材に回動自在に取着されており、その回動方向は該連動部材の回転軸を含む平面に沿っている。これにより、操作軸部が第１の連動部材のスリットに沿って傾倒操作されると第２の連動部材が回転駆動され、操作軸部が第２の連動部材のスリットに沿って傾倒操作されると第１の連動部材が回転駆動され、操作軸部が各連動部材のスリットに対して約４５度の角度方向に傾倒操作されると第１および第２の連動部材が共に回転駆動されるようになっている。
【０００４】
また、第１および第２の検出部材は、例えば、摺動子を設けた回転体が抵抗パターンを設けた絶縁基板に対して回転可能な可変抵抗器からなり、第１の検出部材の回転体が第１の連動部材の軸端部に連結されて一体的に回転し、第２の検出部材の回転体が第２の連動部材の軸端部に連結されて一体的に回転する。したがって、これらの検出部材により、各連動部材の回転方向や回転量を抵抗値変化として個別に検出することが可能となる。なお、復帰用のコイルばねは各連動部材と底板部材との間に介設されている。
【０００５】
このように概略構成された多方向入力装置は、操作軸部が傾倒操作されると、その傾倒方向に応じて第１の連動部材のみ、または第２の連動部材のみ、あるいは両連動部材が共に回転し、各連動部材の回転動作を第１および第２の検出部材によって検出することができるので、操作軸部の傾倒方向に応じた信号を取り出すことができる。また、各連動部材はコイルばねの弾性付勢力に抗して回転駆動されるため、操作軸部に対する傾倒操作力が除去されると、回転していた連動部材はコイルばねに押し戻されて回転前の姿勢に復帰し、それに伴って操作軸部が非操作時の起立姿勢に復帰するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の多方向入力装置では、第１および第２の連動部材と操作部材を筐体に組み付けた後、各連動部材の軸端部と対応する検出部材の回転体とを位置合わせして連結するようになっているが、この段階で各連動部材や操作部材は回動自在な状態になっており、操作軸部が不特定方向へ勝手に傾倒してしまうため、各連動部材と各検出部材とを位置合わせして連結する作業が煩雑であるという問題があった。つまり、各連動部材と底板部材との間に復帰用のコイルばねが組み込まれていれば操作軸部は起立姿勢に保持されるが、底板部材に保持される各検出部材はコイルばねよりも先に組み付けておかねばならないので、必然的に、コイルばねに位置規制される以前の勝手に回転してしまう各連動部材をそれぞれ検出部材と連結しなければならず、かかる煩雑な連結作業が組立性を損なう要因となっていた。
【０００７】
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、組立性に優れた安価な多方向入力装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明の多方向入力装置では、上部開口および下部開口を有する筐体と、この筐体の内部に保持され前記上部開口の上方へ突出する操作軸部を有する操作部材と、前記筐体の内部に互いの回転軸を直交させて配置され前記操作部材により回転駆動される第１の連動部材および第２の連動部材と、これら第１および第２の連動部材を回転方向に抗する向きに弾性付勢する復帰ばねと、前記筐体に取り付けられ前記第１および第２の連動部材の回転動作を個別に検出する一対の検出部材とを備え、前記復帰ばねを前記筐体の前記上部開口の周縁部と前記第１および第２の連動部材との間に介設した。
【０００９】
このように筐体内における復帰ばねの位置を第１および第２の連動部材の下側ではなく上側に設定しておけば、各連動部材と操作部材を筐体に組み付けた段階で、各連動部材には回転に抗する弾性付勢力が復帰ばねから付与されるため、次なる組立工程で各連動部材を対応する検出部材と連結する際に、各連動部材が勝手に回転する心配がなくなり、操作部材の操作軸部は起立姿勢に保持されることになる。したがって、各連動部材の軸端部と対応する検出部材の回転体とを容易に位置合わせでき、組立性が大幅に向上する。
【００１０】
例えば、第１および第２の連動部材がそれぞれ両端近傍にばね受け部を有し、これら二対のばね受け部と筐体の上部開口の周縁部との間にコイルばねからなる復帰ばねを介設する構成にしておけば、各連動部材に対する復帰ばねの位置決めが容易となって安定した復帰動作が期待できる。この場合、各連動部材のばね受け部の平坦面と復帰用のコイルばねとの間にリング状のスペーサを介在させておけば、コイルばねの両端の端末処理がなされていなくても、非操作時に各連動部材のばね受け部をほぼ均等に弾性付勢して操作軸部をまっすぐに起立させることができるため、部品コストの低減や製造歩留まりの向上に有利となる。
【００１１】
また、かかる多方向入力装置が筐体の下部開口を覆って該筐体に一体化された底ケースを備え、この底ケースによって検出部材を保持する構成にしてあれば、筐体や検出部材を底ケースで補強することができるので、装置全体の機械的強度が高まって好ましい。
【００１２】
また、かかる多方向入力装置が、筐体の相対向する一方の側壁に第１または第２の連動部材の一端部が挿入される軸孔を有する弾性変形可能な舌片を設け、かつ、他方の側壁に該連動部材の他端部が挿入される軸孔を設ける構成にしてあれば、舌片の弾性を利用して連動部材を筐体にスナップイン装着させることができるので、組立性が一層向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について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多方向入力装置の分解斜視図、図２は該入力装置の外観図、図３は第１の連動部材の回転軸に沿う該入力装置の縦断面図、図４は第２の連動部材の回転軸に沿う該入力装置の縦断面図である。
【００１４】
これらの図に示す多方向入力装置は、上部開口１ａおよび下部開口１ｂを有する筐体１と、筐体１内の上部に配置されたコイルばね２と、このコイルばね２が搭載されるリング状のスペーサ３と、筐体１内に回転可能に配置されて互いの回転軸を直交させている第１の連動部材４および第２の連動部材５と、操作軸部６ａを突設して第２の連動部材５に回動自在に取着された操作部材６と、各連動部材４，５の回転動作を個別に検出する第１の検出部材７および第２の検出部材８と、下部開口１ｂを覆って筐体１に一体化された底ケース９とによって主に構成されている。
【００１５】
筐体１は金属板を折曲して形成されたものであり、上部開口１ａを有する天板部と、下部開口１ｂを包囲する四角筒状の側壁部と、側壁部の下方へ延設された複数の取付片１ｃとからなる。筐体１の４つの側壁部のうち、軸孔１１ａを有する側壁１１は軸孔１２ａを有して弾性変形可能な舌片１２と対向しており、また、軸孔１３ａを有する側壁１３は軸孔１４ａを有して弾性変形可能な舌片１４と対向している。
【００１６】
第１および第２の連動部材４，５は合成樹脂や亜鉛ダイキャスト等の成形品からなり、筐体１内に平面視十字状に配置されている。第１の連動部材４の長手方向両端部には軸孔１１ａに挿通される軸端部４ａと軸孔１２ａに挿通される軸端部４ｂとが突設され、中央部には長手方向に沿って延びるスリット４ｃが形成されている。この第１の連動部材４は軸端部４ａ，４ｂを側壁１１と舌片１２に取り付けることによって筐体１に軸支され、軸端部４ａ，４ｂを結ぶ直線を回転軸として回転可能となる。同様に、第２の連動部材５の長手方向両端部には軸孔１３ａに挿通される軸端部５ａと軸孔１４ａに挿通される軸端部５ｂとが突設され、中央部には長手方向に沿って延びるスリット５ｃが形成されている。この第２の連動部材５は軸端部５ａ，５ｂを側壁１３と舌片１４に取り付けることによって筐体１に軸支され、軸端部５ａ，５ｂを結ぶ直線を回転軸として回転可能となる。したがって、第１の連動部材４の回転軸と第２の連動部材５の回転軸は互いに直交している。なお、軸端部４ａ，４ｂの近傍と軸端部５ａ，５ｂの近傍にはそれぞれ、後述するスペーサ３を搭載するための平坦なばね受け部４ｄ，５ｄが一対ずつ形成されている。また、軸端部４ａと軸端部５ａの先端は小判形に形成されており、軸端部４ｂと軸端部５ｂの上部はテーパ状に切り欠かれている。
【００１７】
コイルばね２およびスペーサ３は、第１および第２の連動部材４，５のばね受け部４ｄ，５ｄと筐体１の天板部との間に介設されており、このコイルばね２によって各連動部材４，５は回転方向に抗する向きに弾性付勢される。つまり、第１の連動部材４や第２の連動部材５をそれぞれの回転軸のまわりに回転させると、ばね受け部４ｄ，５ｄの傾いて上昇した部分に対してコイルばね２の弾性付勢力が強く作用するため、コイルばね２は各連動部材４，５を回転前の姿勢に戻す復帰ばねとして機能する。このコイルばね２は両端に端末処理が施されていない安価なものであるが、コイルばね２の弾性付勢力はスペーサ３を介して平坦なばね受け部４ｄ，５ｄに付与されるので、非操作時には各ばね受け部４ｄ，５ｄをほぼ均等な力で上方から押さえつけることができ、よって各連動部材４，５の不所望な傾きは防止されている。
【００１８】
金属材等からなる操作部材６は、その基部６ｂが連結ピン１０を用いて第２の連動部材５に回動自在に取り付けられており、スリット５ｃを貫通する操作軸部６ａが該スリット５ｃに沿って傾倒自在である。第２の連動部材５を筐体１に取り付けた状態で、操作軸部６ａは第１の連動部材４のスリット４ｃおよび上部開口１ａを貫通して筐体１の上方へ突出しており、この操作軸部６ａを傾倒操作することが可能となる。
【００１９】
第１の検出部材７は、摺動子１５ａを設けた回転体１５が抵抗パターン１６ａを設けた絶縁基板１６に対して回転可能な可変抵抗器であり、絶縁基板１６から下向きに複数の端子７ａが突設されている。回転体１５にはすり割り状の係合フック１５ｂが設けられており、この係合フック１５ｂが回転中心軸として絶縁基板１６の透孔１６ｂに挿通されている。また、係合フック１５ｂに第１の連動部材４の軸端部４ａの先端部分（小判形部分）を嵌入することによって、回転体１５は第１の連動部材４と連結される。そのため、第１の連動部材４が回転駆動されると、回転体１５が一体的に回転して抵抗パターン１６ａに対する摺動子１５ａの接触位置が変化する。これにより、第１の連動部材４の回転方向や回転量を抵抗値変化として検出することが可能となる。絶縁基板１６の保持ケース１７には一対のボス７ｂが横向きに突設されており、これらのボス７ｂを筐体１の側壁１１に形成された取付孔１１ｂに嵌入することによって、第１の検出部材７は該側壁１１に取り付けられる。
【００２０】
同様に、第２の検出部材８は、摺動子１８ａを設けた回転体１８が抵抗パターン１９ａを設けた絶縁基板１９に対して回転可能な可変抵抗器であり、絶縁基板１９から下向きに複数の端子８ａが突設されている。回転体１８にはすり割り状の係合フック１８ｂが設けられており、この係合フック１８ｂが回転中心軸として絶縁基板１９の透孔１９ｂに挿通されている。また、係合フック１８ｂに第２の連動部材５の軸端部５ａの先端部分（小判形部分）を嵌入することによって、回転体１８は第２の連動部材５と連結される。そのため、第２の連動部材５が回転駆動されると、回転体１８が一体的に回転して抵抗パターン１９ａに対する摺動子１８ａの接触位置が変化する。これにより、第２の連動部材５の回転方向や回転量を抵抗値変化として検出することが可能となる。絶縁基板１９の保持ケース２０には一対のボスが横向きに突設されており、これらのボスを筐体１の側壁１３に形成された取付孔１３ｂに嵌入することによって、第２の検出部材８は該側壁１３に取り付けられる。
【００２１】
合成樹脂等の成形品からなる底ケース９には、下部開口１ｂを覆う底板部分の四隅に柱状部９ａが突設されている。これらの柱状部９ａは筐体１の内部空間の四隅に挿入され、筐体１の機械的強度を高める働きをする。底ケース９の底板部分の隣接する２辺にはそれぞれＬ字状の受け部９ｂ，９ｃが突設されており、一方の受け部９ｂは第１の検出部材７を保持し、他方の受け部９ｃは第２の検出部材８を保持する。
【００２２】
このように構成された多方向入力装置は、操作軸部６ａが傾倒操作されると、その傾倒方向に応じて第１の連動部材４のみ、または第２の連動部材５のみ、あるいは両連動部材４，５が共に回転する。つまり、操作軸部６ａが第１の連動部材４のスリット４ｃに沿って傾倒操作されると第２の連動部材５が回転駆動され、操作軸部６ａが第２の連動部材５のスリット５ｃに沿って傾倒操作されると第１の連動部材４が回転駆動され、操作軸部６ａがスリット４ｃ，５ｃに対して約４５度の角度方向に傾倒操作されると第１および第２の連動部材４，５が共に回転駆動される。各連動部材４，５の回転方向や回転量はそれぞれ検出部材７，８によって個別に検出されるため、端子７ａ，８ａから取り出した信号に基づいて操作軸部６ａの傾倒操作量を判定できる。
【００２３】
また、操作軸部６ａが傾倒操作されたとき、各連動部材４，５はコイルばね２の弾性付勢力に抗して回転駆動されるため、操作軸部６ａに対する傾倒操作力が除去されると、回転していた連動部材４，５はコイルばね２に押し戻されて回転前の姿勢に復帰し、それに伴って操作軸部６ａは非操作時の起立姿勢に復帰する。
【００２４】
上述した多方向入力装置においては、復帰用のコイルばね２を筐体１の天板部と各連動部材４，５のばね受け部４ｄ，５ｄとの間に介設し、各連動部材４，５に対してコイルばね２の弾性付勢力が下向きに作用するようにしている。そのため、組立作業時には、下部開口１ｂ側から筐体１内へコイルばね２およびスペーサ３、第１の連動部材４、操作部材６を取着した第２の連動部材５の順序で組み付けていくが、第１および第２の連動部材４，５を筐体１の側壁１１，１３や舌片１２，１４に取り付けた段階で、各連動部材４，５はばね受け部４ｄ，５ｄがコイルばね２に弾性付勢された状態となる。つまり、各連動部材４，５は筐体１に取り付けた段階でコイルばね２に位置規制されるためスリット４ｃ，５ｃを真上に向けた姿勢に保持され、それに伴って操作軸部６ａは起立姿勢に保持される。したがって、この後、第１および第２の検出部材７，８を筐体１に取り付ける段階で、各検出部材７，８の回転体１５，１８はそれぞれ、位置決めされている連動部材４，５と連結することができ、各回転体１５，１８と軸端部４ａ，５ａとの位置合わせ作業を容易に行える。すなわち、従来品のように復帰ばねに位置規制されていない回動自在な状態で各連動部材を各検出部材と連結しようとすると、操作軸部が不特定方向へ勝手に傾倒してしまうため煩雑な位置合わせ作業を余儀なくされるが、本実施形態例の場合は、かかる煩雑な作業がなくなるため組立性が大幅に向上する。
【００２５】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置において、第１の連動部材４を筐体１に取り付ける際には、まず、軸端部４ａを側壁１１の軸穴１１ａ内に挿通し、次いで舌片１２を弾性変形させながら、上部がテーパ状に切り欠かれている軸端部４ｂを軸孔１２ａに挿入させるというスナップイン装着が行えるので、第１の連動部材４を簡単に筐体１に組み付けることができる。同様に、舌片１４を弾性変形させながら軸端部５ｂを軸孔１４ａに挿入させるというスナップイン装着によって、第２の連動部材５も簡単に筐体１に組み付けることができる。
【００２６】
また、本実施形態例に係る多方向入力装置では、復帰用のコイルばね２として端末処理が施されていない安価なものを使用しているが、コイルばね２とばね受け部４ｄ，５ｄの平坦面との間にリング状のスペーサ３を介在させることによって各連動部材４，５の不所望な傾きを防止しているので、部品コストの低減や製造歩留まりの向上が期待できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２８】
筐体内における復帰ばねの位置が第１および第２の連動部材の下側ではなく上側に設定してある多方向入力装置なので、各連動部材と操作部材を筐体に組み付けた段階で、各連動部材には回転方向に抗する弾性付勢力が復帰ばねから付与される。そのため、次なる組立工程で各連動部材を対応する検出部材と連結する際に、各連動部材が勝手に回転する心配がなくなり、操作部材の操作軸部は起立姿勢に保持されることとなり、それゆえ各連動部材の軸端部と対応する検出部材の回転体とを容易に位置合わせできて組立性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る多方向入力装置の分解斜視図である。
【図２】該入力装置の外観図である。
【図３】第１の連動部材の回転軸に沿う該入力装置の縦断面図である。
【図４】第２の連動部材の回転軸に沿う該入力装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１　筐体
１ａ　上部開口
１ｂ　下部開口
２　コイルばね（復帰ばね）
３　スペーサ
４　第１の連動部材
５　第２の連動部材
４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ　軸端部
４ｃ，５ｃ　スリット
４ｄ，５ｄ　ばね受け部
６　操作部材
６ａ　操作軸部
７　第１の検出部材
８　第２の検出部材
９　底ケース
９ｂ，９ｃ　受け部
１１，１３　側壁
１２，１４　舌片
１１ａ〜１４ａ　軸孔
１５，１８　回転体
１５ａ，１８ａ　摺動子
１６ａ，１９ａ　抵抗パターン
【図１】
2004094786.tif 000003
【図２】
2004094786.tif 000004
【図３】
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【図４】
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