(57)【要約】【課題】任意の方向にスライド操作することができ、機器内におけるレイアウトの自由度を確保できると共に、操作性を向上させることのできる入力装置を提供する。【解決手段】基台１に操作部材２を平面に沿う任意の方向に対しスライド自在に保持し、操作部材２のスライド入力をなすものであって、操作部材２は底面にカム山部２ａを有すると共に、カム山部２ａと連係する押圧部材２１と、押圧部材２１の動作方向を規制するガイド部材２０とを設け、基台１はカム山部２ａによりガイド部材２０に沿って押し下げられる押圧部材２１により切替操作されるスイッチ部５を備える。【選択図】図４
2007103275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に操作部材を平面に沿う任意の方向に対しスライド自在に保持し、
上記操作部材は底面にカム山部を有すると共に、該操作部材の任意のスライド方向への移動において該カム山部と連係する押圧部材と、該押圧部材の動作方向を規制するガイド部材とを設け、
上記基台は上記カム山部により上記ガイド部材に沿って押し下げられる押圧部材により切替操作されるスイッチ部を備え、上記操作部材の任意の方向へのスライド入力をなすことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
上記押圧部材は略球形状のボールにより構成されることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
上記スイッチ部は自己復帰可能なドーム状の反転バネと、該反転バネの反転に応じて接離する接点部とからなると共に、上記押圧部材は上記反転バネの頂部に当接することを特徴とする請求項２記載の入力装置。
【請求項４】
上記カム山部は上記操作部材の底面を円錐状に切欠いて形成されてなり、上記押圧部材は略上半分を上記カム山部に保持されると共に、略下半分を上記ガイド部材に保持されることを特徴とする請求項２または３記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の方向に押圧操作が可能な操作部材を備え、この操作入力に応じて電気信号を出力する入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話等の電子機器に対する入力装置として、押圧操作が可能な操作部材を備え、この操作入力に応じて電気信号を出力する入力装置が知られている。ここで押圧操作は、操作部材を押圧し、平面方向に沿ってスライドさせることによってなされる。このような入力装置としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
【特許文献１】実登第２５７２５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の入力装置は、スライドによる入力方向が一方向であるため、入力装置の設置方向と操作方向が限定され、回路基板上における配置の設計自由度が低いものであった。また、ユーザーが使用する際においても、操作方向が限定され、操作性における自由度も低かった。
【０００４】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、任意の方向にスライド操作することができ、機器内におけるレイアウトの自由度を確保できると共に、操作性を向上させることのできる入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る入力装置は、基台に操作部材を平面に沿う任意の方向に対しスライド自在に保持し、
上記操作部材は底面にカム山部を有すると共に、該操作部材の任意のスライド方向への移動において該カム山部と連係する押圧部材と、該押圧部材の動作方向を規制するガイド部材とを設け、
上記基台は上記カム山部により上記ガイド部材に沿って押し下げられる押圧部材により切替操作されるスイッチ部を備え、上記操作部材の任意の方向へのスライド入力をなすことを特徴として構成されている。
【０００６】
また、本発明に係る入力装置は、上記押圧部材は略球形状のボールにより構成されることを特徴として構成されている。
【０００７】
さらに、本発明に係る入力装置は、上記スイッチ部は自己復帰可能なドーム状の反転バネと、該反転バネの反転に応じて接離する接点部とからなると共に、上記押圧部材は上記反転バネの頂部に当接することを特徴として構成されている。
【０００８】
さらにまた、本発明に係る入力装置は、上記カム山部は上記操作部材の底面を円錐状に切欠いて形成されてなり、上記押圧部材は略上半分を上記カム山部に保持されると共に、略下半分を上記ガイド部材に保持されることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る入力装置によれば、操作部材は底面にカム山部を有し、操作部材の任意のスライド方向への移動においてこのカム山部と連係する押圧部材と、押圧部材の動作方向を規制するガイド部材とを設け、基台はカム山部によりガイド部材に沿って押し下げられる押圧部材により切替操作されるスイッチ部を備えることにより、操作部材の側面をどの方向から押圧してもカム山部と押圧部材を介してスイッチ部を切替操作することができるので、多方向にスライド操作を行うことができ、機器内におけるレイアウトの自由度を確保できると共に、操作性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る入力装置によれば、押圧部材は略球形状のボールにより構成されることにより、入力装置の薄型化を図ることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る入力装置によれば、スイッチ部は自己復帰可能なドーム状の反転バネと、反転バネの反転に応じて接離する接点部とからなり、押圧部材は反転バネの頂部に当接することにより、操作部材をどの方向から押圧しても、操作感触を一定にすることができる。
【００１２】
さらにまた、本発明に係る入力装置によれば、カム山部は操作部材の底面を円錐状に切欠いて形成されてなり、押圧部材は略上半分をカム山部に保持されると共に、略下半分をガイド部材に保持されることにより、操作部材のスライド動作をボールの上下動作に変換することができ、復帰バネをボールにより円滑に押圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態における入力装置の分解斜視図を示している。本実施形態における入力装置は、回転入力及びスライド入力の両方が可能な多方向入力装置として構成されている。図１に示すように本実施形態における入力装置は、各種部品を納める略円形状の基台１と、その上部を覆うように設けられる略円形状の操作部材である回転体２とを有している。回転体２は、基台１に対して回転及びスライド操作されるものであり、外周面には操作が行いやすいように凹凸が形成されている。また、基台１には、回転体２のスライド動作に応じてスイッチとして機能する接点部３と、回転体２の回転動作に応じて信号を出力する検出部４とが設けられている。
【００１４】
基台１は、図１に示すように同心円状に内側壁１２と外側壁１３とを有し、内側壁１２の内周面側に内側収容部１０を、内側壁１２と外側壁１３の間に外側収容部１１を、それぞれ形成している。また、基台１の底面からは、入力装置を固定するための固定部１ａが２方向に突出しており、また出力を取り出すための端子部１ｂが１方向に突出している。
【００１５】
基台１の内側収容部１０には、底面に接点部３とドーム状の復帰バネからなる可動接点３１とから構成されるスイッチ部５が配置され、そのうち可動接点３１が露出している。また、内側収容部１０には中央部に貫通孔２０ａを有するリング状のガイド部材２０が可動接点３１の脱落を防止するように納められる。また、基台１の外側収容部１１には、カム山２２ａを外周側上面に備えたカム板２２と、カム板２２及び回転体２と連係する連係板２３と、回転体２の回転に伴ってカム板２２のカム山２２ａと係脱を繰り返す突起部２４ｂを有した弾性部材２４とが納められる。
【００１６】
カム板２２には、中央部に孔が形成されており、その周縁部の互いに対向する２個所に突起部２２ｂ、２２ｂが形成されている。また連係板２３には中央部にカム板２２よりも一回り大きい孔が形成されており、その周縁部には貫通状に４個所の連係部２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄが９０°毎に形成されている。カム板２２の２個所の突起部２２ｂ、２２ｂは連係板２３の互いに対向する２つの連係部２３ａ、２３ｃに係合し、残り２つの連係部２３ｂ、２３ｄは回転体２の底面に形成される突起部２ｂ、２ｂに係合する。
【００１７】
回転体２の底面には後述するように円錐状に切欠かれたカム山部２ａが形成されている。基台１の内側収容部１０に納められたガイド部材２０とカム山部２ａによって形成される空間には押圧部材であるボール２１が配置される。回転体２が任意の方向へスライド動作すると、その底面に形成されたカム山部２ａによってボール２１が押圧され、押圧されたボール２１はガイド部材２０の貫通孔２０ａに沿って回転体２のスライド方向と直交する下方に移動する。基台１の内側収容部１０の底面には上述のように復帰バネからなる可動接点３１が設けられており、押し下げられたボール２１は可動接点３１を押圧し、固定接点３０の中央接点と周辺接点間を導通状態とする。その状態で可動接点３１は、ボール２１を復帰方向すなわち上方に付勢するので、回転体２のスライド動作における復帰機構を構成することができる。この構造の詳細についてはさらに後で詳述する。
【００１８】
図２には入力装置の平面図を示している。この図に示すように、回転体２は基台１の上面を全面に渡って覆っており、固定部１ａと端子部１ｂがそれぞれ外方に突出している。回転体２は基台１に設けた可動スペーサ１ｃによって保持され基台１に対して回転自在であると共に、回転体２の回転面に沿って任意の方向にスライド自在となるようにしている。ここで、回転体２はどのような回転角度状態であってもスライド自在となるように、基台１に対してはいわゆるオルダムジョイントを介して連結されている。
【００１９】
図３には図２において回転体２を取り外した状態の平面図を示している。この図に示すように、カム板２２に形成された突起部２２ｂ、２２ｂは、連係部２３ａ、２３ｃの径方向略半分の領域と係合しており、外周面は連係板２３との間に隙間を有している。このため、連係板２３とカム板２２は回転時には共に回転し、一方で連係板２３はそのスライド時に、カム板２２に対して径方向に隙間分だけ移動することができる。また、回転体２の下面に設けられる突起部２ｂ、２ｂも同様に連係板２３の連係部２３ｂ、２３ｄと略半分だけ係合し、その外周面は連係板２３との間に隙間を有するので、回転体２と連係板２３は回転時には共に回転し、一方で回転体２はそのスライド時に、連係板２３に対してカム板２２とは９０°異なる方向に移動することができる。この組み合わせにより、回転体２の回転動作時には、連係板２３とカム板２２は共に回転し、一方で回転体２のスライド動作時には、カム板２２が基台１に対して固定された状態で回転体２のみまたは回転体２と連係板２３とがスライドする、オルダムジョイントを構成している。
【００２０】
連係板２３より外周側には、リング状の板バネからなる弾性部材２４が固定されている。弾性部材２４は、図１にも示すように互いに対向する２個所に下方に向かって突出する略Ｌ字状の固定部２４ａ、２４ａを有しており、これにより基台１に対して固定されている。また、弾性部材２４の下面には突起部２４ｂ、２４ｂが形成されており、回転体２の回転に伴ってカム板２２のカム山２２ａと係脱を繰り返し、回転操作に対するクリック感触を付与する。
【００２１】
基台１に形成された外側壁１３は、全周に渡って回転体２がどのような回転角度状態であっても、回転体２の内周面との間に隙間を有しており、このため回転体２は基台１に対し、平面上に沿って任意の方向にスライドさせることができる。
【００２２】
図４には図２のＡ−Ａ断面図を、図５には図２のＢ−Ｂ断面図を、それぞれ示している。これら各図に示すように、回転体２のカム山部２ａは、回転体２の回転中心部底面に円錐状に形成される。また、ボール２１の略上半分はカム山部２ａに当接し、ボール２１の略下半分はガイド部材２０の貫通孔２０ａに保持された状態となっている。図４及び図５は、回転体２をスライド動作させる前の状態を示しており、接点部３を構成する可動接点３１はドーム状であってその下端周縁部が固定接点３０の周辺接点に当接し、中央接点とは離隔した状態となっている。そのため、周辺接点と中央接点とは非導通状態となっている。
【００２３】
接点部３は、図５に示すように基台１の底面に設けられた固定接点３０と、その上方を覆うように設けられるドーム状の可動接点３１とから構成されている。可動接点３１は上方から押圧されることにより変形し、頂部が基台１の底面に達すると固定接点３０の中央接点と接触し可動接点３１を介して中央接点と周辺接点とが導通した状態となり、そのスイッチ信号を端子部１ｂから外部機器へ出力する。また、可動接点３１は復帰バネにより構成されていることにより、変形すると復帰方向である上方に向かう弾性力を発生する。
【００２４】
また、基台１の外側収容部１１を構成する底面には、上述のように検出部４が設けられており、それと対向するカム板２２の底面側には検出部４に回転操作を検出させるためのパターン６が設けられている。このパターンと検出部４の端部に設けた摺動子とが回転体２の回転に伴って接離することにより、回転体２の回転操作を検出し、その回転パルス信号を端子部１ｂから外部機器へ出力する。
なお、回転体２の回転操作の検出は磁石とホール素子等の非接触のセンサーで行って回転パルスを検出するようにしても良い。また、回転角度に応じてオンオフを切り替えるスイッチで構成しても良く、その場合は回転角度の規制部材を設けるようにしても良い。
【００２５】
図４に示すように基台１の外側壁１３と回転体２の内周面との間には隙間が設けられており、回転体２は左右方向にスライド自在とされている。この隙間は、上述のように回転体２の全周に渡って設けられており、したがって回転体２は図４に示す断面に限らず、どの方向の断面においても左右方向にスライド自在とされている。
【００２６】
また、図４に示すようにオルダムジョイントを構成する連係板２３の連係部２３ｂ、２３ｄと回転体２の突起部２ａ、２ａは、上述のようにスライド方向の略半分の領域において互いに係合している。さらに、図４には弾性部材２４の突起部２４ｂが表されており、これがカム板２２のカム山２２ａと当接している。カム板２２は、オルダムジョイントを介して回転体２と連結されていることにより、回転体２が回転操作された際には回転するので、それによって弾性部材２４の突起部２４ｂはカム山２２ａと係脱を繰り返し、弾性部材２４の弾性力によってクリック感触が付与される。
【００２７】
図６には図４において回転体２をスライドさせた状態の断面図を示している。ここで、回転体２をスライドさせる方向は、図２において矢印Ｐで示す方向である。ただし、これ以外の方向についても回転体２をスライドさせることができる。図６に示すように、回転体２は基台１に対して端子部１ｂ側にスライドし、回転体２の押圧部分の内周面は基台１の外周面側に移動する。それに伴って回転体２の底面に形成された円錐状のカム山部２ａも移動し、その周面に当接しているボール２１は斜め下方に向かって押圧される。ここでボール２１はその略下半分をガイド部材２０によって保持されていることにより、ボール２１は鉛直下方に移動し、可動接点３１を下方に押圧する。これによって可動接点３１は変形し、頂部が基台１の底面にまで達し、固定接点３０の中央接点と周辺接点とが導通する。
【００２８】
可動接点３１は復帰バネからなることにより、スライド操作がなされた状態で可動接点３１は弾性力によりボール２１を上方に付勢している。このため回転体２の押圧を解除すると、可動接点３１は元の状態に復帰しようとしてボール２１を上方に押し上げる。それに伴って回転体２のカム山部２ａをボール２１が押圧し、回転体２を元の位置に復帰させる。このように回転体２のカム山部２ａとボール２１、ガイド部材２０及び可動接点３１によって、回転体２のスライド動作に対する復帰機構を構成している。
【００２９】
このように、操作部材である回転体２のカム山部２ａとガイド部材２０により押圧部材であるボール２１を移動させて、基台１にはボール２１により切替操作されるスイッチ部５を設けたことにより、操作部材を基台１に対してどの方向にスライドさせても、スイッチ部の切替を行うことができるので、入力装置の機器内におけるレイアウトの自由度を確保できると共に、操作性を向上させることができる。
【００３０】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこれら実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。本実施形態においては、操作部材を回転体２とし、回転入力及びスライド入力の両方を行うことのできる多方向入力装置を示したが、スライド入力のみの構成としてもよい。この場合には、カム板２２や弾性部材２４及び検出部４などは不要であり、またオルダムジョイントの構成も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態における入力装置の分解斜視図である。
【図２】本実施形態における入力装置の平面図である。
【図３】図２において回転体を取り外した状態の平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図４において回転体をスライドさせた状態の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    基台
２    回転体
２ａ  カム山部
５    スイッチ部
１２    内側壁
１３    外側壁
２０    ガイド部材
２１    ボール
２２    カム板
２３    連係板
２４    弾性部材
３０    固定接点
３１    可動接点
【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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