(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付け基板上に固定される底板部を有するケースと、
ケース内にＸ方向に回動自在に支持され、Ｙ方向に延びる長孔を有する上段の回動部材と、
ケース内にＹ方向に回動自在に支持され、Ｘ方向に延びる長孔を有する下段の回動部材と、
上下一組の回動部材の各長孔を貫通し、周囲の任意方向に操作されることにより各回動部材を回動させる操作部材と、
操作部材によって昇降操作される昇降部材と、
取付け基板上に配置され、昇降部材により押下される押し下げスイッチと、
操作部材を中立位置に弾性的に復帰させる中立位置復帰機構と、
各回動部材の回動角度に対応する信号を出力する一組の信号出力手段と、を備えた多方向入力装置において、
前記一組の信号出力手段は、前記取付け基板の上方を前記ケースの側面に沿って直線移動するようにケースに取付けられた一対の直進スライダと、
上下一組の回動部材の各回転運動を直線運動に変換して一対の直進スライダにそれぞれ伝達する一対の運動伝達機構と、
一対の直進スライダにそれぞれ取付けられ、各直進スライダの直線運動に伴って抵抗回路上を摺動してボリュームを構成する一対の接触子とを有しており、
前記上段の回動部材は、前記長孔が設けられた円弧部と、
この円弧部の両端からＹ方向に延びる部材であり且つ下面がフラット面とされた回動軸部とを有しており、
前記下段の回動部材は、前記長孔が設けられた円弧部と、
この円弧部の両端からＸ方向に延びる部材であり且つ下面がフラット面とされた回動軸部とを有しており、
前記上段及び下段の回動部材の全てのフラット面が、前記操作部材が前記中立位置に位置した状態で、同一高さとなっており、
前記中立位置復帰機構は、前記上下一組の回動部材の回動軸部のフラット面に各々面接触可能な環状の部材であり且つケース内を上下方向に移動自在に設けられた昇降スライダと、
昇降スライダとケースの底板部との間に圧縮状態で収容され且つ昇降スライダを上方に向けて付勢するコイルスプリングとを有しており、
ケースの底板部の中央部には、該底板部を貫通し且つ昇降部材を上下方向に案内する円筒形状のガイド部と、
このガイド部に連通し且つ下方に開口する凹部であって、前記押し下げスイッチを収容する収容凹部とが設けられている
ことを特徴とするボリューム一体型多方向入力装置。
【請求項２】
前記直進スライダは、前記ケースの側面に一体的に形成されたスライダ収容部に収容されていることを特徴とする請求項１に記載のボリューム多方向入力装置。
【請求項３】
前記運動伝達機構は、回動部材の端部に設けられたギヤ部が、直進スライダの表面に形成されたラックギヤ状の歯部に噛み合う構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載のボリューム一体型多方向入力装置。
【請求項４】
前記抵抗回路は、前記ケースが固定される前記取付け基板の表面に形成され、前記接触子は前記直進スライダの下向き面に取付けられていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のボリューム一体型多方向入力装置。
【請求項５】
前記抵抗回路は、前記直進スライダの下方又は上方に配置されたボリューム構成用の専用基板の上面又は下面に形成され、前記接触子は前記直進スライダの下向き面又は上向き面に取付けられていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のボリューム一体型多方向入力装置。
【請求項６】
前記専用基板は、前記ケースの交差する２側面に沿ってＬ字状に屈曲して、一対のボリューム間で共用される構成であることを特徴とする請求項５に記載のボリューム一体型多方向入力装置。
【請求項７】
前記専用基板は、前記直進スライダと共に、前記ケースの側面に一体的に形成されたスライダ収容部に収容されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のボリューム多方向入力装置。
【請求項８】
前記専用基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項５，６又は７に記載のボリューム多方向入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周囲の任意方向に操作される操作部材の操作により各種信号の入力を行う多方向入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジョイスティックと呼ばれるこの種の多方向入力装置は、通常、基板上に固定されるケースと、ケース内に直交する２方向に回動自在に支持され、それぞれが回動方向と直角な方向に延びる長孔を有する上下一組の回動部材と、上下一組の回動部材の各長孔を貫通し、周囲の任意方向に操作されることにより各回動部材を回動させる操作部材と、ケース内に圧縮状態で収容されて、操作部材を中立位置に弾性的に保持するスプリングと、上下一組の回動部材の各一端部に連結されて、各回動部材の回動角度に対応する信号を出力する一組の信号出力手段とを備えている。
【０００３】
一組の信号出力手段としては、ボリュームに代表される電気的センサ、磁気的センサ、光学的センサなどが使用されるが、主にコスト等の点からボリュームが比較的多く使用されている。一組の信号出力手段としてボリュームを使用した多方向入力装置は、特開昭６１−１９８２８６号公報、実公平６−４３９６３号公報、実公平７−２７６０８号公報等に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一組の信号出力手段としてボリュームを使用した従来の多方向入力装置では、そのボリュームに関連して以下の問題がある。
【０００５】
ボリュームは、他の信号出力手段に比べると安価とは言え、数点（通常５点程度）の部品を必要とするので、多方向入力装置中に占めるコストの割合は依然高い。しかも、多方向入力装置を取付ける基板との間に半田付けが必要であり、多方向入力装置を使用する機器の製作コストを高める。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、部品点数が少なく、基板との取付けも簡単なボリューム一体型多方向入力装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るボリューム一体型多方向入力装置は、取付け基板上に固定される底板部を有するケースと、ケース内にＸ方向に回動自在に支持され、Ｙ方向に延びる長孔を有する上段の回動部材と、ケース内にＹ方向に回動自在に支持され、Ｘ方向に延びる長孔を有する下段の回動部材と、上下一組の回動部材の各長孔を貫通し、周囲の任意方向に操作されることにより各回動部材を回動させる操作部材と、操作部材によって昇降操作される昇降部材と、取付け基板上に配置され、昇降部材により押下される押し下げスイッチと、操作部材を中立位置に弾性的に復帰させる中立位置復帰機構と、各回動部材の回動角度に対応する信号を出力する一組の信号出力手段と、を備えた多方向入力装置において、前記一組の信号出力手段は、前記取付け基板の上方を前記ケースの側面に沿って直線移動するようにケースに取付けられた一対の直進スライダと、上下一組の回動部材の各回転運動を直線運動に変換して一対の直進スライダにそれぞれ伝達する一対の運動伝達機構と、一対の直進スライダにそれぞれ取付けられ、各直進スライダの直線運動に伴って抵抗回路上を摺動してボリュームを構成する一対の接触子とを有しており、前記上段の回動部材は、前記長孔が設けられた円弧部と、この円弧部の両端からＹ方向に延びる部材であり且つ下面がフラット面とされた回動軸部とを有しており、前記下段の回動部材は、前記長孔が設けられた円弧部と、この円弧部の両端からＸ方向に延びる部材であり且つ下面がフラット面とされた回動軸部とを有しており、前記上段及び下段の回動部材の全てのフラット面が、前記操作部材が前記中立位置に位置した状態で、同一高さとなっており、前記中立位置復帰機構は、前記上下一組の回動部材の回動軸部のフラット面に各々面接触可能な環状の部材であり且つケース内を上下方向に移動自在に設けられた昇降スライダと、昇降スライダとケースの底板部との間に圧縮状態で収容され且つ昇降スライダを上方に向けて付勢するコイルスプリングとを有しており、ケースの底板部の中央部には、該底板部を貫通し且つ昇降部材を上下方向に案内する円筒形状のガイド部と、このガイド部に連通し且つ下方に開口する凹部であって、前記押し下げスイッチを収容する収容凹部とが設けられていることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係るボリューム一体型多方向入力装置では、操作部材の操作による回動部材の回動に伴って、直進スライダが取付け基板の上方をケースの側面に沿って直線移動し、接触子が抵抗体回路上を摺動することにより、ボリュームとしての機能が得られる。このように、信号出力手段としてのボリュームを多方向入力装置に一体化したことにより、部品点数が低減する。また、ユーザの操作部材の操作に応じて回動部材の円弧部が回動すると、当該円弧部の両端の回動軸部の下面又は上面の同一高さのフラット面がコイルスプリングの付勢力に抗して傾斜し、これと共に昇降スライダが下方向又は上方向に移動する。その後、ユーザの操作が終了すると、コイルスプリングの付勢力により昇降スライダが上方向又は下方向に移動し回動軸部の下面又は上面が水平状態に復帰し、これにより回動部材を介して操作部材を中立位置に復帰させるようになっている。即ち、前記中立位置復帰機構が、昇降スライダと、コイルスプリングとで構成されているので、この点でも部品点数の低減を図ることができる。
【０００９】
直進スライダは、ケースの側面に一体的に形成されたスライダ収容部に収容するのが、部品点数の低減の点から好ましい。即ち、直進スライダを収容する収容部は、ケースに対して別付けでもよいが、ケースの側面に一体的に形成した方が、部品点数の低減の点から好ましい。
【００１０】
運動伝達機構は、回動部材の端部に設けられたギヤ部が、直進スライダの表面に形成されたラックギヤ状の歯部に噛み合う、所謂ラックアンドピニヨン機構が、部品点数の点から好ましい。
【００１１】
抵抗回路は、ケースが固定される取付け基板を利用して、その表面に形成することができる。また、直進スライダの移動面に沿って別途配設されるボリューム形成用の専用基板の表面に形成することができる。
【００１２】
抵抗回路を取付け基板の表面に形成した場合、接触子は、例えば直進スライダの下向き面に取付けられる。この場合、部品点数が特に低減し、基板との間の半田付けも不要になる。
【００１３】
抵抗回路を専用基板の表面に形成した場合、即ち、別途専用基板を使用した場合、その専用基板は例えば直進スライダの下方又は上方に配置され、側方に配置することもできるが、取付け基板との接続の点からは直進スライダの下方に配置するのが好ましい。専用基板を直進スライダの下方に配置した場合は、接触子は直進スライダの下向き面に取付け、専用基板を直進スライダの上方に配置した場合は、接触子は直進スライダの上向き面に取付けるのがよい。
【００１４】
一体型ボリュームを構成する抵抗回路を取付け基板の表面に形成した場合、多方向入力装置のユーザ側で取付け基板にその抵抗回路を精度よく印刷形成する必要があり、この点においてユーザ側の負担が増加するが、専用基板を使用した場合は、部品点数は増加するものの、多方向入力装置のユーザ側で取付け基板に抵抗回路を印刷形成する作業が不要になり、この点においてユーザ側の負担が軽減される。
【００１５】
専用基板は、ケースの交差する２側面に沿ってＬ字状に屈曲して、一対のボリューム間で共用される構成が好ましい。この構成により、専用基板を使用することによる部品点数の増加が最小限に抑制される。
【００１６】
専用基板は又、直進スライダと共に、ケースの側面に一体的に形成されたスライダ収容部に収容するのが、部品点数の増加を抑制する点から好ましい。また、専用基板としては、取付け基板との配線等の点から、フレキシブル基板が好ましい。
【００１７】
なお、運動伝達機構を構成するギヤ部としては、円弧面に歯部が形成された扇状部材が小型化の点から好ましい。また、回動部材の端部に一体的に設けるのが、部品点数の低減の点から好ましい。
【００１８】
ボリューム部以外の部分については、その構造を問わない。例えば、操作部材を中立位置に弾性的に保持する保持機構は、操作部材をスプリングにより直接中立位置に保持する構造でも、上下一組の回動部材をスプリングにより中立位置に保持して、操作部材を間接的に中立位置に保持する構造でもよく、両方を直接的に中立位置に保持する構造でもよい。スプリングについては上下一組の回動部材の上方又は下方の何れに配置されてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢示図、図４は図１のＣ−Ｃ線矢示図、図５は同多方向入力装置の底面図、図６は同多方向入力装置に組み合わされる抵抗回路のパターン図である。
【００２１】
本発明の第１実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置は、図１に示すように、取付け基板１００（図６参照）上に固定されるケース１０の直交する２つの側面部に、信号出力手段として一組のボリューム部２０Ａ，２０Ｂを一体的に設けた構造になっている。
【００２２】
ボリューム部２０Ａ，２０Ｂを除いたケース１０の本体部内には、図２に示すように、下部を中心にして周囲の任意方向に傾動操作される棒状の操作部材３０と、操作部材３０によって回動操作される上下一組の回動部材４０Ａ，４０Ｂと、操作部材３０を中立位置に弾性的に保持するための昇降スライダ５０及びスプリング６０と、操作部材３０によって昇降操作される昇降部材７０とが収容されている。また、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂの内部には直進スライダ８０、８０がそれぞれ設けられている。
【００２３】
取付け基板１００（図６参照）上に固定される角箱形状のケース１０は、その底板部を形成する下ケース１０ａと、これに上方から被せられる上ケース１０ｂとを組み合わせた２ピース構造になっている。
【００２４】
下ケース１０ａは、ほぼ四角形の底板部１１を有している。底板部１１の４隅部には、上ケース１０ｂとの固定のために、上方に突出する爪部１２が設けられている。底板部１１の各辺中央部には、回動部材４０Ａ，４０Ｂを支持するために、上方に突出する支持部１３が設けられている。底板部１１の中央部には、昇降部材７０を上下方向に案内するために円筒形状のガイド部１４が設けられている。
【００２５】
上ケース１０ｂは、下ケース１０ａに被せられる下面が開放した角箱形の本体部１５と、本体部１５の直交する２側面に一体的に設けられたスライダ収容部１６，１６とを有している。本体部１５の天板部分には、操作部材３０の上部を上方に突出させるために開口部１７が設けられている。本体部１５の各側壁部には、下ケース１０ａの支持部１３が下方から嵌合する切り込み部が設けられている。
【００２６】
直進スライダ８０，８０をそれぞれ収容するスライダ収容部１６，１６は、図１、図２、図４及び図５に示すように、本体部１５の下部側面から側方に張り出した直方体状の箱であり、その下面は全面的に開口している。各スライダ収容部１６の上面には、本体部１５の側面に沿ったスリット状の開口部１８が設けられている。
【００２７】
下ケース１０ａに上ケース１０ｂを被せると、下ケース１０ａの爪部１２が、上ケース１０ｂの本体部１５の側壁部内面に係合することにより、下ケース１０ａと上ケース１０ｂが固定される。また、下ケース１０ａの支持部１３が上ケース１０ｂの本体部１５の切り込み部に嵌合することにより、本体部１５の各側面には、回動部材４０Ａ，４０Ｂの両端軸部を支持するための円形の開口部が形成される。
【００２８】
操作部材３０は、図２に示すように、断面が円形の棒体部３１と、棒体部３１の下方に連設された回動軸部３２と、回動軸部３２の更に下方に連設された大径の円板部３３と、円板部３３の下面中央部に設けられた下に凸の半球状の凸部３４とを有している。回動軸部３２は、断面が上に凸の半円形をした蒲鉾形で、当該操作部材３０に直角な２方向に突出している。回動軸部３２の軸心は、下方に凸の半球状の凸部３４の中心と交差している。
【００２９】
上段の回動部材４０Ａは、両端部に断面が円形の回動軸部４１Ａ，４１Ａを有し、その間に、上側へ凸のアーチからなる円弧部４２Ａを有している。円弧部４２Ａには、回動中心軸方向に延びる長孔４３Ａが、操作部材３０のガイド孔として設けられている。回動軸部４１Ａ，４１Ａの一方の先端面には、ギヤ部４４Ａが一体的に形成されている。ギヤ部４４Ａは、本体部１５の側方に突出し、一方のスライダ収容部１６の開口部１８の上方に位置している。ギヤ部４４Ａは、ここでは円弧面を下方に向けた扇状部材であり、その円弧面には平歯車状の歯部４５Ａが形成されている。
【００３０】
下段の回動部材４０Ｂは、上段の回動部材４０Ａの下方に直角に組み合わされる。この回動部材４０Ｂは、両端部に断面が円形の回動軸部４１Ｂ，４１Ｂを有し、回動軸部４１Ｂ，４１Ｂの間に、上に凸の半球状の円弧部４２Ｂを有している。半球状の円弧部４２Ｂには、回動中心軸方向に延びる長孔４３Ｂが、操作部材３０のガイド孔として設けられている。
【００３１】
半球状の円弧部４２Ｂの下面には、操作部材３０の円板部３３が嵌合する凹部４６Ｂが設けられている。凹部４６Ｂは、操作部材３０が回動部材４０Ｂの長孔４３Ｂの方向に操作されたときの円板部３３の回動を保証する。凹部４６Ｂの内面には、操作部材３０の回動軸部３２が嵌合する一対の凹状の軸受部４７Ｂ，４７Ｂ（図１０を借りて参照）が、長孔４３Ｂを挟んで設けられている。
【００３２】
回動軸部４１Ｂ，４１Ｂの一方の先端面には、ギヤ部４４Ｂが一体的に形成されている。ギヤ部４４Ｂは、本体部１５の側方に突出し、他方のスライダ収容部１６の上方に位置している。このギヤ部４４Ｂは、円弧面を下方に向けた扇状部材であり、その円弧面には平歯車状の歯部４５Ｂが形成されている。
【００３３】
操作部材３０を中立位置に弾性的に保持するための昇降スライダ５０は、ケース１０の本体部１５内に昇降可能に嵌合する環状体である。この昇降スライダ５０は、回動部材４０Ａ，４０Ｂの下方に配置されており、昇降スライダ５０とケース１０の底板部１１との間に圧縮状態で収容されたスプリング６０により上方に付勢される。
【００３４】
この付勢により、昇降スライダ５０は、操作部材３０の円板部３３のフラットな下面、及び回動部材４０Ａ，４０Ｂの両端軸部の下面に形成されたフラット面に弾性的に面接触することにより、操作部材３０及び回動部材４０Ａ，４０Ｂを中立位置に直接保持する。
【００３５】
操作部材３０によって昇降操作される昇降部材７０は、ケース１０の底板部１１の中央部に形成された円筒形状のガイド部１４に挿入され、取付け基板１００上の押し下げスイッチ１１０により上方に付勢されている。
【００３６】
ケース１０のスライダ収容部１６に収容された直進スライダ８０は、本体部１５の側面に沿った水平方向に移動可能であり、下ケース１０ａの底板部１１の側縁部によって下方への抜け止めがなされている。直進スライダ８０の上部には、スライダ収容部１６の上面に設けられたスリット状の開口部１８を通ってスライダ収容部１６の上方に突出する凸部８１が設けられている。凸部８１の上面には、直進スライダ８０の移動方向にラックギヤ状の歯部８２が形成されている。この歯部８２は、対応する回動部材４０Ａ，４０Ｂの一端部に形成された扇状のギヤ部４４Ａ，４４Ｂの歯部４５Ａ，４５Ｂに噛み合うことにより、運動伝達機構を構成する。
【００３７】
直進スライダ８０の下面には、図５に示すように、接触子９０が取付けられている。接触子９０は、スライダ収容部１６の下面開口部を通して取付け基板１００の表面に臨み、その表面に形成された抵抗回路１２０（図６参照）に弾性的に接触する。
【００３８】
抵抗回路１２０は、図６に示すように、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂの各下方に位置して、取付け基板１００の表面に形成されている。それぞれの抵抗回路１２０は、隙間をあけて直列的に配置されたカーボン抵抗体１２１と導体部１２２を有している。接触子９０は、カーボン抵抗体１２１と導体部１２２に各接触するように直列的に設けられた一対の接触部９１，９１を有し、カーボン抵抗体１２１と導体部１２２の間を導通させることにより、ボリュームを構成する。
【００３９】
次に、本発明の第１実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の機能について説明する。
【００４０】
操作部材３０を下段の回動部材４０Ｂの長孔４３Ｂの方向に傾動操作すると、上段の回動部材４０Ａが回動し、これによるボリューム部２０Ａの作動により、操作量に応じた抵抗値が得られる。即ち、ボリューム部２０Ａでは、回動部材４０Ａの回動によるギヤ部４４Ａの回動に伴って直進スライダ８０が直線移動し、接触子９０が対応する抵抗回路１２０上を摺動することにより、操作量に応じた抵抗値が得られる。
【００４１】
操作部材３０を上段の回動部材４０Ａの長孔４４Ａの方向に傾動操作した場合は、下段の回動部材４０Ｂが回動し、これによるボリューム部２０Ｂの作動により、操作量に応じた抵抗値が得られる。即ち、ボリューム部２０Ｂでは、回動部材４０Ｂの回動によるギヤ部４４Ｂの回動に伴って直進スライダ８０が直線移動し、接触子９０が対応する抵抗回路１２０上を摺動することにより、操作量に応じた抵抗値が得られる。
【００４２】
これらの組み合わせにより、操作部材３０は周囲の任意方向に操作され、その操作方向及び操作量に応じた信号が、当該多方向入力装置を使用する電子機器等に入力される。
【００４３】
操作部材３０を軸方向に押し下げた場合は、取付け基板１００上の押し下げスイッチ１１０が作動する。
【００４４】
ここで、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂは、ケース１０の直交する２つの側面部に設けられたスライダ収容部１６，１６と、回動部材４０Ａ，４０Ｂの一端部に設けられた扇形状のギヤ部４４Ａ，４４Ｂと、スライダ収容部１６，１６内に収容された直進スライダ８０，８０と、直進スライダ８０，８０の下面に取付けられた接触子９０，９０とで構成されている。これらの構成部品のうち、スライダ収容部１６，１６及びギヤ部４４Ａ，４４Ｂは、当該多方向入力装置の既存構成部品と一体化されている。このため、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂをそれぞれ構成するための部品は、直進スライダ８０と接触子９０の２部品となる。
【００４５】
従って、外付けのボリュームを使用する従来の多方向入力装置と比べて部品点数が大幅に減少し、コスト低減が図られる。また、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂは、取付け基板１００上の抵抗回路１２０，１２０との間を半田付けする必要がない。このため、当該多方向入力装置を使用する電子機器等の組立コストの低減が図られる。
【００４６】
図７は本発明の第２実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の底面図、図８は同多方向入力装置に組み合わされる抵抗回路のパターン図である。
【００４７】
本発明の第２実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置は、図１〜図６に示された第１実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置と比べて、接触子９０，９０の構造が主に相違する。
【００４８】
即ち、各接触子９０は、ここでは並列的に設けられた接触部９１，９１を有している。接触部９１，９１が接触する抵抗回路１２０は、取付け基板１００の表面に並列的に形成されたカーボン抵抗体１２１と導体部１２２を有している。接触子９０は、一対の接触部９１，９１をカーボン抵抗体１２１と導体部１２２に各接触させることにより、この間を導通させ、ボリュームを構成する。
【００４９】
他の構造は、第１実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置と実質同一であるので、説明を省略する。
【００５０】
第１実施形態及び第２実施形態から分かるように、本発明に係るボリューム一体型多方向入力装置では、抵抗回路１２０の形状及び接触子９０の形状は任意に選択可能である。
【００５１】
図９は本発明の第３実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の縦断正面図、図１０は同多方向入力装置の縦断側面図である。
【００５２】
本発明の第３実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置は、押し下げスイッチ１１０を省略した点が、第１実施形態及び第２実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置と主に相違する。
【００５３】
押し下げスイッチ１１０を省略したことにより、操作部材３０の下方に設けられる昇降部材７０も省略されている。代わりに、ケース１０の底板部１１の中央部に設けられたボス部１９により、操作部材３０が下方から傾動可能に支持される。この支持のために、ボス部１９の上面には、操作部材３０の凸部３４が嵌合する下に凸の半球状の凹部が設けられている。
【００５４】
他の構造は、第１実施形態及び第２実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置と実質同一であるので、説明を省略する。
【００５５】
これらの実施形態から分かるように、本発明に係るボリューム一体型多方向入力装置では、必要に応じて押し下げスイッチ１１０が組み合わされる。
【００５６】
図１１は本発明の第４実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の平面図、図１２は同ボリューム一体型多方向入力装置の縦断正面図、図１３は同ボリューム一体型多方向入力装置の左側面図、図１４は同ボリューム一体型多方向入力装置の右側面図、図１５は同ボリューム一体型多方向入力装置の底面図である。
【００５７】
本発明の第４実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置は、一体型ボリュームを構成する抵抗回路を専用基板１３０の表面に形成した点、即ちボリューム部２０Ａ，２０Ｂに別途専用基板１３０を使用した点、並びに上下一組の回動部材４０Ａ，４０Ｂの軸方向中間部を下方に突出させ、上段の回動部材４０Ａの上方で操作部材３０を支持することにより、これらの回動中心をケース１０内の出来るだけ上方に位置させて、当該装置の高さを抑制するようにした点が、上述のボリューム一体型多方向入力装置と主に相違する。
【００５８】
即ち、本発明の第４実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置では、ケース１０は、金属板により箱形に形成された下ケース１０ａと、下ケース１０ａに上方から嵌合する樹脂製の上ケース１０ｂとを組み合わせた２ピース構造になっている。
【００５９】
金属製の下ケース１０ａの底板部１１には、後述する下段の回動部材４０Ｂを支持するために、下方へ凸の球面状の凹部１１′が中央部に位置して設けられている。底板部１１の四隅部には、取付け基板への固定のために、側方へ突出する複数の突片部１１″が形成されている。
【００６０】
樹脂製の上ケース１０ｂは、他のボリューム一体型多方向入力装置と同様に、下面が開放した角箱形の本体部１５と、本体部１５の直交する２側面に一体的に設けられた一対のスライダ収容部１６，１６とを有している。本体部１５の天板部分には、操作部材３０の上部を上方に突出させるために開口部１７が設けられている。天板部分の下面には、操作部材３０を支持するために、上方へ凸の球状の凹部１７′が、開口部１７の周囲に位置して設けられている。一対のスライダ収容部１６，１６は本体部１５の直交する２側面に沿ったＬ字形に一体形成されている。
【００６１】
操作部材３０は、図１２に示すように、断面が円形の棒体部３１の下方に連設された球状の支持部３５と、支持部３５の更に下方に連設された棒状の操作部３６とを有している。
【００６２】
上段の回動部材４０Ａは、両端の回動軸部４１Ａ，４１Ａの間に、下方へ凸のアーチからなる円弧部４２Ａを有している。円弧部４２Ａには、当該回動部材４０Ａの回動中心軸方向に延びる長孔４３Ａが、操作部材３０のガイド孔として設けられている。円弧部４２Ａの内面、即ち上面は、操作部材３０の球状の支持部３５が嵌合する下方に凸の球状の凹面とされている。円弧部４２Ａの外面、即ち下面は下方に凸の球状の凸面とされている。
【００６３】
上段の回動部材４０Ａの下方に直角に組み合わされる下段の回動部材４０Ｂは、両端の回動軸部４１Ｂ，４１Ｂの間に、下方へ凸のアーチからなる円弧部４２Ｂを有している。円弧部４２Ｂには、当該回動部材４０Ｂの回動中心軸方向に延びる長孔４３Ｂが、操作部材３０のガイド孔として設けられている。円弧部４２Ｂの内面、即ち上面は、上段の回動部材４０Ａの円弧部４２Ａが嵌合する下方に凸の球状の凹面とされている。円弧部４２Ｂの外面、即ち下面は、ケース１０の底板部１１に設けられた下方へ凸の球面状の凹部１１′に対応する下方に凸の球状の凸面とされている。
【００６４】
上述の操作部材３０は、ケース１０の天板部分と上段の回動部材４０Ａの円弧部４２Ａの間に支持部３５が把持されることにより、回動自在に支持される。操作部材３０の操作部３６は、回動部材４０Ａ，４０Ｂの円弧部４２Ａ，４２Ｂに設けられた長孔４３Ａ，４３Ｂに挿入されている。
【００６５】
操作部材３０を中立位置に弾性的に保持するための昇降スライダ５０は、他のボリューム一体型多方向入力装置と同様に、回動部材４０Ａ，４０Ｂの下方に配置されており、昇降スライダ５０とケース１０の底板部１１との間に圧縮状態で収容されたスプリング６０により上方に付勢されている。この付勢により、昇降スライダ５０は、回動部材４０Ａ，４０Ｂの両端軸部の下面に形成されたフラット面に弾性的に面接触することにより、操作部材３０及び回動部材４０Ａ，４０Ｂを中立位置に保持する。
【００６６】
ケース１０のスライダ収容部１６，１６には、直進スライダ８０，８０がそれぞれ収容されると共に、スライダ収容部１６，１６に跨がってＬ字状の専用基板１３０が収容されている。直進スライダ８０，８０は、ケース１０の本体部１５の直角な２側面に沿って水平方向に移動可能である。各直進スライダ８０の上面には、ラックギヤ状の歯部８２が形成されており、この歯部８２には、対応する回動部材４０Ａ，４０Ｂの一端部に形成された下向きの扇状のギヤ部４４Ａ，４４Ｂが噛み合っている。
【００６７】
Ｌ字状の専用基板１３０は、ここではフレキシブル基板からなり、スライダ収容部１６，１６内に直進スライダ８０，８０の下方に位置して設けられている。専用基板１３０の上面には、直進スライダ８０，８０に対応する一対の抵抗回路が印刷により形成されている。一対の抵抗回路には、直進スライダ８０，８０の各下面に取付けられた接触子が弾性的に接触している。専用基板１３０の両端部は、取付け基板との接続部１３１，１３１としてスライダ収容部１６，１６の外に突出している。
【００６８】
本発明の第４実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置では、他のボリューム一体型多方向入力装置と同様、操作部材３０の傾動操作に伴って回動部材４０Ａ，４０Ｂが回動する。これにより、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂでは、直進スライダ８０，８０が直線移動し、それぞれの接触子が専用基板１３０の一対の抵抗回路上を摺動することにより、操作部材３０の操作方向及び操作量に応じた信号が、当該多方向入力装置を使用する電子機器等に入力される。
【００６９】
ボリューム部２０Ａ，２０Ｂでは、専用基板１３０が使用されているため、部品点数は若干増加するが、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂを構成するための抵抗回路を取付け基板の表面に形成する必要がない。このため、当該多方向入力装置を使用するユーザ側での負担が軽減される。また、専用基板１３０をケース１０の本体部１５の直交する２側面に沿ってＬ字状に屈曲させ、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂ間で共用する構成としているので、専用基板１３０を使用することによる部品点数の増加が最小限に抑制される。
【００７０】
また、回動部材４０Ａ，４０Ｂの円弧部４２Ａ，４２Ｂを下方に突出させ、ケース１０の天板部と上段の円弧部４２Ａの間で操作部材３０の支持部３５を支持して、これらの回動中心をケース１０内の上方に位置させたので、回動部材４０Ａ，４０Ｂの下方に昇降スライダ５０及びスプリング６０を収容する空間が確保され、ケース１０の全高が抑制される。
【００７１】
図１６は本発明の第５実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の平面図、図１７は同ボリューム一体型多方向入力装置の縦断正面図、図１８は同ボリューム一体型多方向入力装置の左側面図、図１９は同ボリューム一体型多方向入力装置の右側面図、図２０は同ボリューム一体型多方向入力装置の底面図である。
【００７２】
本発明の第５実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置は、本発明の第４実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置と比べて、回動部材４０Ａ，４０Ｂの円弧部４２Ａ，４２Ｂを上方に突出させて、その上方に昇降スライダ５０及びスプリング６０を収容する空間を確保した点、及びこれに関連して専用基板１３０を直進スライダ８０の上方に配置した点が主に相違する。
【００７３】
即ち、本発明の第５実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置では、ケース１０は、底板部を形成する樹脂製の下ケース１０ａと、これに上方から被せられる金属製の上ケース１０ｂとからなる。直進スライダ８０，８０を収容するスライダ収容部１６，１６は、樹脂製の下ケース１０ａの側に一体的に連続して設けられている。
【００７４】
回動部材４０Ａ，４０Ｂは、両端の回動軸部の間に、上方に凸のアーチからなる円弧部４２Ａ，４２Ｂを有している。昇降スライダ５０は、他のボリューム一体型多方向入力装置と異なり、回動部材４０Ａ，４０Ｂの上方に配置されており、ケース１０の天板部と昇降スライダ５０との間に圧縮状態で収容されたスプリング６０により下方に付勢されている。この付勢により、昇降スライダ５０は、回動部材４０Ａ，４０Ｂの両端軸部の上面に形成されたフラット面に弾性的に面接触することにより、操作部材３０及び回動部材４０Ａ，４０Ｂを中立位置に保持する。
【００７５】
操作部材３０は、軸体部３１の下方に上に凸の半球状の第１支持部３７を有し、その下方に下に凸の半球状の第２支持部３８を有している。第１支持部３７は、下段の回動部材４０Ｂの円弧部４２Ｂ内に下方から嵌合しており、第２支持部３８は、ケース１０の底板部１１上に支持されている。
【００７６】
ケース１０のスライダ収容部１６内には、直進スライダ８０が収容されると共に、その上方に位置して専用基板１３０が収容されている。直進スライダ８０の下面には、ラックギヤ状の歯部８２が設けられている。歯部８２には、対応する回動部材４０Ａ，４０Ｂの一端部に上向きに形成された扇状のギヤ部４４Ａ，４４Ｂが噛み合っている。直進スライダ８０の上面には、接触子が取付けられている。この接触子は、専用基板１３０の下面に形成された抵抗回路に弾性的に接触している。
【００７７】
他の構造は、第４実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置と同じである。
【００７８】
本発明の第５実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置では、専用基板１３０が使用されているため、部品点数は若干増加するが、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂを構成するための抵抗回路を取付け基板の表面に形成する必要がない。このため、当該多方向入力装置を使用するユーザ側での負担が軽減される。また、専用基板１３０をケース１０の本体部１５の直交する２側面に沿ってＬ字状に屈曲させ、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂ間で共用する構成としているので、専用基板１３０を使用することによる部品点数の増加が最小限に抑制される。
【００７９】
また、回動部材４０Ａ，４０Ｂの円弧部４２Ａ，４２Ｂを上方に突出させ、下段の円弧部４２Ｂとケース１０の底板部１１との間で操作部材３０の支持部３７，３８を支持して、これらの回動中心をケース１０内の可及的下方に位置させたので、回動部材４０Ａ，４０Ｂの上方に昇降スライダ５０及びスプリング６０を収容する空間が確保され、ケース１０の全高が抑制される。
【００８０】
実施形態４，５から分かるように、本発明に係るボリューム一体型多方向入力装置では、抵抗回路を形成するために専用基板１３０を使用することができる。その専用基板１３０は直進スライダ８０，８０の上下いずれの側に配置してもよい。
【００８１】
図２１は本発明の第６実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の正面図、図２２は同ボリューム一体型多方向入力装置の縦断正面図、図２３は同ボリューム一体型多方向入力装置の底面図である。
【００８２】
本発明の第６実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置は、本発明の第５実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置と比べて、操作部材３０で下方の押し下げスイッチ１１０を操作するようにした点、及びボリューム部２０Ａ，２０Ｂにおいて専用基板１３０を直進スライダ８０の下方に配置した点が主に相違する。
【００８３】
即ち、本発明の第６実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置では、操作部材３０を軸方向に移動可能とするために、ケース１０の底板部１１には、操作部材３０の下方に位置して開口部１４′が設けられている。また、その操作部材３０を上方に付勢するために、底板部１１の下面にはスナッププレート１１１が取付けられている。スナッププレート１１１は、底板部１１の下面に固定される額縁状の支持部１１１′と、その内側に放射状の腕部により支持された円形の作動部１１１″とを有している。このスナッププレート１１１は、底板部１１の下面に設けられた浅い凹部内に収容されており、底板部１１に設けられた開口部１４′を通して操作部材３０の第２支持部３８を下方から弾性的に押圧することにより、取付け基板の表面に形成された接点部と共に押し下げスイッチ１１０を構成する。
【００８４】
なお、操作部材３０の第１支持部３７は、操作部材３０の軸回りの回転を防止するために、両側部を除去した形状になっている。
【００８５】
ケース１０のスライダ収容部１６，１６には直進スライダ８０，８０が収容されると共に、直進スライダ８０，８０の下方に位置して専用基板１３０が収容されている。直進スライダ８０，８０の各内側面には、回動部材４０Ａ，４０Ｂのギヤ部４４Ａ，４４Ｂが挿入される凹部８３が、下方に開放して設けられており、その天井面には、上向きのギヤ部４４Ａ，４４Ｂが噛み合うラックギヤ状の歯部８２が設けられている。一方、各直進スライダ８０の下面には、接触子９０が取付けられており、この接触子９０は、下方の専用基板１３０の上面に形成された抵抗回路に上方から弾性的に接触する。
【００８６】
他の構成は、本発明の第５実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置と実質同一であり、同一部分については同一番号を付与することにより詳しい説明を省略する。
【００８７】
本発明の第６実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置では、操作部材３０をスナッププレート１１１による付勢力に抗して軸方向に押し下げることにより、スナッププレート１１１が下方に変形し、その変形部により、取付け基板上の表面に形成された接点部が短絡する。これにより、押し下げスイッチ１１０の機能が得られる。
【００８８】
スナッププレート１１１を取付け基板の側に取り付けた場合、操作部材３０とスナッププレート１１１の間の位置的な精度が低下し、操作部材３０を押し下げたときの感触が安定しないが、第６実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置では、スナッププレート１１１が多方向入力装置の側に取付けられているので、この感触が安定する。
【００８９】
これに加え、第６実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置では、回動部材４０Ａ，４０Ｂのギヤ部４４Ａ，４４Ｂが下方から直進スライダ８０，８０の各歯部８２に噛み合うにもかかわらず、直進スライダ８０，８０の下方に専用基板１３０が配置され、専用基板１３０が取付け基板に接近することにより、両者の接続作業が簡単となる。
【００９０】
これから分かるように、専用基板１３０は、取付け基板との接続の点からは、直進スライダ８０，８０の下方に配置することが好ましい。特に、第６実施形態では、ボリューム部２０Ａ，２０Ｂの高さも抑制され、高さ方向の寸法が制限されるケース１０において合理的な設計が可能となる。
【００９１】
【発明の効果】
以上に説明した通り、本発明の請求項１に係るボリューム一体型多方向入力装置は、回動部材の回動角度に対応する信号を出力する信号出力手段として、ボリュームを当該装置に一体化したので、ボリュームに関連する部品の点数を大幅に減らすことができ、その製作コストを低減できる。しかも、中立位置復帰機構として、昇降スライダとコイルスプリングとを用いるようにしたことから、部品点数を少なくすることができ、この点でも製作コストを低減できる。
【００９２】
また、本発明の請求項２に係るボリューム一体型多方向入力装置では、ボリュームを構成する直進スライダを、ケースの側面に一体的に形成されたスライダ収容部に収容したので、部品点数が特に低減される。
【００９３】
また、本発明の請求項３に係るボリューム一体型多方向入力装置では、ボリュームに用いられる運動伝達機構をラックアンドピニヨン機構としたので、部品点数が特に低減される。
【００９４】
また、本発明の請求項４に係るボリューム一体型多方向入力装置では、ボリュームを構成する抵抗回路を、ケースが固定される取付け基板の表面に形成したので、部品点数が特に低減される。また、取付け基板との間の半田付けが不要となる。
【００９５】
また、本発明の請求項５に係るボリューム一体型多方向入力装置では、抵抗回路を直進スライダの下方又は上方に配置されたボリューム構成用の専用基板の上面又は下面に形成したので、取付け基板に抵抗回路を形成する必要がなくなり、当該装置を使用するユーザの負担が軽減される。
【００９６】
また、本発明の請求項６に係るボリューム一体型多方向入力装置では、専用基板を、ケースの交差する２側面に沿ってＬ字状に屈曲して、一対のボリューム間で共用される構成としたので、部品点数が特に低減される。
【００９７】
また、本発明の請求項７に係るボリューム一体型多方向入力装置では、専用基板を、直進スライダと共に、ケースの側面に一体的に形成されたスライダ収容部に収容したので、部品点数が特に低減される。
【００９８】
また、本発明の請求項８に係るボリューム一体型多方向入力装置では、専用基板をフレキシブル基板としたので、取付け基板との接続が特に簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢示図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線矢示図である。
【図５】同多方向入力装置の底面図である。
【図６】同多方向入力装置に組み合わされる抵抗回路のパターン図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の底面図である。
【図８】同多方向入力装置に組み合わされる抵抗回路のパターン図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の縦断正面図である。
【図１０】同多方向入力装置の縦断側面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の平面図である。
【図１２】同多方向入力装置の縦断正面図である。
【図１３】同多方向入力装置の左側面図である。
【図１４】同多方向入力装置の右側面図である。
【図１５】同多方向入力装置の底面図である。
【図１６】本発明の第５実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の平面図である。
【図１７】同多方向入力装置の縦断正面図である。
【図１８】同多方向入力装置の左側面図である。
【図１９】同多方向入力装置の右側面図である。
【図２０】同多方向入力装置の底面図である。
【図２１】本発明の第６実施形態に係るボリューム一体型多方向入力装置の平面図である。
【図２２】同多方向入力装置の縦断正面図である。
【図２３】同多方向入力装置の底面図である。
【図１】
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【図２】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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