(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長溝が形成された湾曲部を備え、筐体の空間部に収納されて第１の電気部品を駆動すると共に、操作軸によって回動する第１連動部材と、
前記第１連動部材の湾曲部の湾曲方向と対向する方向に湾曲すると共に長溝が形成された湾曲部を備え、前記第１連動部材と直交する方向で前記筐体の空間部に収納されて第２の電気部品を駆動すると共に、前記操作軸によって回動する第２連動部材と、
前記第１連動部材及び第２連動部材に抱持され、前記操作軸を傾倒可能に保持する保持体とを有し、該保持体は、前記第１連動部材側に設けられた第１保持部と、前記第２連動部材側に設けられた第２保持部とから構成され、
前記保持体の外周面には、外方に突出する突起とこの突起の外周面に位置する平坦面とが設けられ、前記第１・第２連動部材の少なくとも一方の前記長溝の内壁面と前記平坦面とが面接触するように、前記突起を前記長溝内に挿入し、前記第１保持部と第２保持部とは、相互間で回転不能に結合されたことを特徴とする多方向入力装置。
【請求項２】
前記平坦面を有する前記突起が、前記第１連動部材もしくは第２連動部材のいずれか一方の前記長溝に挿入されたことを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。
【請求項３】
前記第１保持部もしくは第２保持部の一方には、前記操作軸を貫通させると共に、他方の前記保持部で前記操作軸を保持し、該他方の保持部には前記平坦面を有する前記突起が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の多方向入力装置。
【請求項４】
前記第１保持部には前記第１連動部材の湾曲部を摺動する湾曲面が設けられると共に、前記第２保持部には前記第２連動部材の湾曲部を摺動する湾曲面が設けられ、
前記第１保持部には前記第１連動部材の長溝の内壁面と点、あるいは線接触すると共に前記操作軸が貫通する突出部が設けられ、前記第２保持部には前記第２連動部材の長溝の内壁面と面接触する前記突起が設けられていることを特徴とする請求項３に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】
本発明の多方向入力装置は、ゲーム用コントローラの操作部に適用されるジョイスティックや、コンサートホールにおける音場を調整するステレオ用バランスボリュームであって、操作軸をあらかじめ設定した位置に簡単に移動させる、あるいは負荷を操作軸にフィードバックをすることが可能、あるいはリモートコントロールが可能な多方向入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多方向入力装置について図面を用いて説明する。図１５は、従来の多方向入力装置における連動部材に保持体が挟持された状態を示す斜視図である。
従来の多方向入力装置は、主として図示せぬ筐体に、連動部材１００と、この連動部材１００に挟持された球体からなる保持体１１０と、この保持体１１０に保持された操作軸１２０等が収納されて構成されている。
【０００３】
連動部材１００は、互いに直交して図示せぬ筐体に取付けられて収納される、第１連動部材１０１と第２連動部材１０２とから構成され、該第１，第２連動部材１０１，１０２には、半円状に湾曲した湾曲部１０１ａ，１０２ａが形成されており、湾曲部１０１ａ，１０２ａにはそれぞれ長溝１０３，１０４が形成されている。そして、この第１，第２連動部材１０１，１０２には、それぞれ両端部に固定用孔１０５，１０６が設けられており、該固定用孔１０５，１０６に図示せぬピンが挿通されて、第１，第２連動部材１０１，１０２が図示せぬ筐体に固定される。また、このように固定された第１，第２連動部材１０１，１０２は、それぞれ固定用孔１０５，１０６を軸として、回動可能となっている。
【０００４】
このように取付けられている第１，第２連動部材１０１，１０２の間には、保持体１１０が抱持されている。
保持体１１０は、球体からなり、その上面部が第１連動部材１０１の湾曲部１０１ａに当接すると共に、下面部が第２連動部材１０２野湾曲部１０２ａに当接した状態で、第１，第２連動部材１０１，１０２の間に抱持される。このとき、保持体１１０の挿通孔１１１の一端が、第１連動部材１０１の長溝１０３と重なり合うと共に、挿通孔１１１の他端が第２連動部材１０２の長溝１０４と重なり合うようになっている。
【０００５】
操作軸１２０は、先端が略円錐台形をなした操作部１２１と、細長棒状のシャフト１２２とから構成されている。そして、シャフト１２２が保持体１１０の中心を通過するようにインサート成型されており、操作軸１２０が保持体１１０に移動不能に保持される。なお、このシャフト１２２の上端部は第１連動部材１０１の長溝１０３を通過すると共に操作部１２１が螺子付けされており、その下端部は第２連動部材１０２の長溝１０４まで達する。
【０００６】
従来の多方向入力装置は、以上のように構成され、操作軸１２０を操作者が傾倒させると、この動作に連動して第１，第２連動部材１０１，１０２が、保持体１１０の外周面を摺動するように回動する。そして、第１，第２連動部材１０１，１０２が回動した量を、各連動部材１０１，１０２に１個ずつ配置された図示せぬ可変抵抗器で検知して、操作軸１２０の傾倒方向と傾倒量に応じた電圧値を外部に出力するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の多方向入力装置は、操作軸１２０のシャフト１２２が断面円状をなしているため、操作者が操作軸１２０を傾倒させると、操作軸１２０及び保持体１１０が、操作軸１２０を基軸として回転してしまう恐れがあった。そして、操作軸１２０及び保持体１１０が回転すると、操作軸１２０が傾倒させにくくなるという問題があった。また、操作軸１２０に、例えば「右」、「左」、「前」、「後」等の方向性のある表示をつけた場合、操作軸１２０が回転してしまうと、該表示と操作軸１２０の傾倒方向が対応しなくなり、意図する出力が得られないという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる課題に鑑みて創作されたものであり、操作軸及び保持体が回転することなく、操作軸の傾倒が適切に行われる多方向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】
上記課題を解決するための第１の手段として、本発明の多方向入力装置は、長溝が形成された湾曲部を備え、筐体の空間部に収納されて第１の電気部品を駆動すると共に、操作軸によって回動する第１連動部材と、前記第１連動部材の湾曲部の湾曲方向と対向する方向に湾曲すると共に長溝が形成された湾曲部を備え、前記第１連動部材と直交する方向で前記筐体の空間部に収納されて第２の電気部品を駆動すると共に、前記操作軸によって回動する第２連動部材と、前記第１連動部材及び第２連動部材に抱持され、前記操作軸を傾倒可能に保持する保持体とを有し、該保持体は、前記第１連動部材側に設けられた第１保持部と、前記第２連動部材側に設けられた第２保持部とから構成され、前記保持体の外周面には、外方に突出する突起とこの突起の外周面に位置する平坦面とが設けられ、前記第１・第２連動部材の少なくとも一方の前記長溝の内壁面と前記平坦面とが面接触するように、前記突起を前記長溝内に挿入し、前記第１保持部と第２保持部とは、相互間で回転不能に結合されたことを特徴とする。
【００１０】
また第２の解決手段として、本発明の多方向入力装置における前記平坦面を有する前記突起が、前記第１連動部材もしくは第２連動部材のいずれか一方の前記長溝に挿入されたことを特徴とする。
【００１１】
また第３の解決手段として、本発明の多方向入力装置における前記第１保持部もしくは第２保持部の一方には、前記操作軸を貫通させると共に、他方の前記保持部で前記操作軸を保持し、該他方の保持部には前記平坦面を有する前記突起が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
また第４の解決手段として、本発明の多方向入力装置における前記第１保持部には前記第１連動部材の湾曲部を摺動する湾曲面が設けられると共に、前記第２保持部には前記第２連動部材の湾曲部を摺動する湾曲面が設けられ、前記第１保持部には前記第１連動部材の長溝の内壁面と点、あるいは線接触すると共に前記操作軸が貫通する突出部が設けられ、前記第２保持部には前記第２連動部材の長溝の内壁面と面接触する前記突起が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の多方向入力装置について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の多方向入力装置の正面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線における断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線における断面図であり、図３は図１のＣ−Ｃ線における要部断面図であり、図４は本発明の多方向入力装置の分解斜視図であり、図５は図２（ａ）の要部拡大断面図であり、図６は第１連動部材の正面図であり、図７は第１保持部の側面図であり、図８は図４の第１保持部についてのＤ−Ｄ線における断面図であり、図９は第２保持部の側面図であり、図１０は図４の第２保持部についてのＥ−Ｅ線における断面図であり、図１１は図４の受け部材についてのＦ−Ｆ線における断面図であり、図１２は支軸の正面図であり、図１３は導電線と操作軸との接続を説明するための説明図であり、図１４は本発明の多方向入力装置の動作説明図である。
【００１４】
本発明の多方向入力装置は、主として筐体６０の空間部６３内に、受け部材７０が収納され、この受け部材７０には第１連動部材１０と第２連動部材２０とが互いに直交する状態で配置されると共に、この第１・第２連動部材１０，２０によって操作軸４０を保持する保持体３０が挟持されている。また、第１・第２連動部材１０，２０には、その先端に第１・第２の電気部品である第１・第２の可変抵抗器８０，８１が取付けられており、操作軸４０を操作することにより、第１・第２連動部材１０，２０が回動して第１・第２の可変抵抗器８０，８１の抵抗値を変化させ、操作軸４０の傾倒方向，傾倒量に応じた電圧値を出力するようになっている。
【００１５】
第１連動部材１０は、外面にメッキを施した亜鉛ダイキャストからなり、図４，６に示すように図４中の上方に湾曲する湾曲部１１と、該湾曲部１１の両端から延出する軸部１３と、軸部１３から該軸部１３の延出方向に直交する方向に扇状部１４とから構成され、該扇状部１４の弧面には複数の凹凸１４ａが設けられている。また、湾曲部１１には、軸芯方向に延在する長溝１２が形成されており、軸部１３の先端は断面Ｄ字状となっている。
【００１６】
第２連動部材２０も、基本的には第１連動部材１０と同様の形状をなしており、第１連動部材１０の湾曲部１１の湾曲方向すなわち図４中の上方と対向する方向である下方に湾曲する湾曲部２１と、軸部２３と、弧面に凹凸２４ａが設けられている扇状部２４とから構成され、湾曲部２１には軸芯方向に延在する長溝２２が形成されており、軸部２３の先端は断面Ｄ字状となっている。
そして、このような形態をなした第２連動部材２０は、第１連動部材１０と直交する方向に配置されている。
【００１７】
この第１・第２連動部材１０，２０によって、保持体３０が抱持されている。保持体３０は、ポリアセタール等の合成樹脂からなり、図４上方に位置する第１保持部３１と、この第１保持部３１に係合する第２保持部３２とから構成されている。
第１保持部３１は、図４，７，８に示すように、湾曲面３３を備える略半球状で、省スペース化のために端部を上下方向に削った形状をなしている。そして、湾曲面３３の頂部から上方に円筒状の突出部３４が突出し、その内部には挿通孔３４ａが設けられている。
また、第１保持部３１には、下方に突出する一対の舌片３５が形成されており、図８に示すように各舌片３５から突出部３４方向に渡って凹部３５ａが形成されており、凹部３５ａの第２保持部３２側の縁には縁部３５ｂが形成されている。
【００１８】
第２保持部３２は、図４，９，１０に示すように、湾曲面３６を備える略半球状で、省スペース化のために端部を上下方向に削って、平坦部３７ｂが設けられている。そして、湾曲面３６の頂部から下方に、突起３７が突出形成されている。突起３７には、図１０に示すように、この第２保持部３２の内底面と外部とを連結するよう貫通孔３８が形成されると共に、この貫通孔３８の周囲に、輪状に溝部３８ａが形成されている。そして、この溝部３８ａが形成されることにより、上方に突出する凸部３８ｂが設けられる。なお、溝部３８ａは輪状に限らず、方形状でもかまわない。また、この突起３７は、図９，１０における紙面方向に平らな平坦面３７ａを有している。
また、第２保持部３２の平坦部３７ｂの上縁部には、上下方向に直交する方向に突出する一対の凸部３９が形成されている。
【００１９】
このような形態をした保持部３０には、導電性を備える操作軸４０が保持される。操作軸４０は、細長棒状の金属材料からなり、本実施の形態ではアルミニウムから構成されている。そして、この操作軸４０は、その一端に操作部４１が設けられており、他端は中間部より若干太くなっていると共に、図５に示すように凹部４２が形成され、該凹部４２の周囲には円筒状部４３が設けられている。
そして、この円筒状部４３を第２保持部３２の溝部３８ａに凹凸嵌入させて結合することにより、操作軸４０の他端が第２保持部３２に一体となるように組み合わされる。なお、操作軸４０と第２保持部３２とを１つの部品で構成して、両者を一体化しても良い。
【００２０】
また、操作軸４０には電気的に導通可能となっている導電線４４が接続されている。導電線４４は、絶縁物質により被覆された被覆部４５と、被覆部４５の端部から延出している裸線部４６とから構成されている。そして、この導電線４４の一端４４ａは、操作軸４０が第２保持部３２に嵌入される際に、操作軸４０に接続される。すなわち、図１３に示すように、導電線４４の一端４４ａを第２保持部３２の貫通孔３８に挿通して、突出した裸線部４６を若干折り曲げる。その後、円筒状部４３を裸線部４６が巻き込まれるように溝部３８ａに挿入する。すると、裸線部４６が操作軸４０の凹部４２底面のテーパ面に沿ってＵ字状に屈曲し、屈曲した先端が凸部３８ｂの外壁面の側面３８ｃと凹部４２（円筒状部４３）の内壁面の側面４２ａとの間で挟持されて固定される。なお、裸線部４６を屈曲させずに、該裸線部４６を凹部７２の底面と凸部３８ｂの頂面とで挟持しても良い。また、円筒状部４３が溝部３８ａに嵌入されると、その圧力により貫通孔３８の径が若干小さくなる。そして、この貫通孔３８には、導電線４４の被覆部４５が配置されているので、被覆部４５の固定が確実となる。
【００２１】
このようにして操作軸４０が保持された第２保持部３２には、弾性部材５０を介在させて第１保持部３１が係合して一体となる。弾性部材５０は、本実施の形態ではねじりコイルばねから構成され、操作軸４０の一端から挿通され、他端まで達する。そして、第１保持部３１の突出部３４に形成された挿通孔３４ａに操作軸４０を挿通する。
そして、第１保持部３１を図４において下方に下げていくと、第１保持部３１の舌片３５が変形し、凹部３５ａの縁部３５ｂが凸部３９を乗り越え、舌片３５に形成された凹部３５ａが、第２保持部３２に設けられている凸部３９に嵌まり、第１保持部３１と第２保持部３２は一体化される。なお、この状態で弾性部材５０によって第１保持部３１は上方に付勢されているが、縁部３５ｂに凸部３９が当接して第１保持部３１は抜け落ちず、第２保持部３２を一体化されている。さらに、図３に示すように一対の舌片３５により第２保持部３２の平坦部３７ｂが挟持されるので、確実に第１・第２保持部３１，３２は、相互間で回転不能に結合される。このように凸部３９に凹部３５ａが嵌まるが、凹部３５ａは凸部３９が移動可能になるように上下方向（軸線方向）に延在するように形成されて、凸部３９と凹部３５ａとの間には軸線方向に遊びができており、さらに第１保持部３１と第２保持部３２との間隙には、両者を互いに離す方向に付勢する弾性部材５０が設けられているので、この弾性部材５０によって第１保持部３１と第２保持部３２は互いに、凸部３９が凹部３５ａにガイドされて操作軸４０の軸線方向に、それぞれが当接する連動部材にガタなく接するように移動可能となる。
【００２２】
そして、第２保持部３２は、その突起３７が第２連動部材２０の長溝２２に挿通されることにより第２連動部材に載置されている。このとき、第２保持部３２の突起３７に設けられた平坦面３７ａと、第２連動部材２０の長溝２２に設けられた内壁面とが面接触する。
一方、第１保持部３１には、第１連動部材１０が載置され、長溝１２に突出部３４を貫通している操作軸４０が挿通されている。このとき、第１保持部３１の突出部３４における側面と、第１連動部材１０の長溝における内壁面とが線接触することになる。
【００２３】
受け部材７０は、鉄または、アルミ等からなる金属製の一枚の薄板をプレスすると共に、折り曲げ加工がなされて、形成されている。受け部材７０は、側壁部７１が４面設けられるように略箱状に折り曲げ加工がなされ、各側壁部７１には、図４，１１に示すように、上下方向に延在する第１の切込部７２が設けられており、そのうちの隣り合う２箇所の第１の切込部７２には、第２の切込部７３が並列した状態で設けられている。また、各第１の切込部７２の端部には半円状の凹部７４が設けられており、該凹部７４から外方に半円筒状の延出部７５がバーリング加工により形成されている。また、図１１に示すように折り曲げ加工によって上面に形成された開口部７７は、操作軸４０の傾倒中心を基準として約６０度の角度の範囲で形成されている。なお、相直交する２面の側壁部７１には、大孔７６ａが形成されており、この各大孔７６ａの上下に小孔７６ｂが２箇所形成されている。
【００２４】
相対向する側壁部７１に形成されている第１の切込部７２には、第１連動部材１０及び第２連動部材２０の両端がそれぞれ保持されている。すなわち、第１連動部材１０の両端の軸部１３が第１の切込部７２に設けられた凹部７４にそれぞれ位置し、扇状部１４は受け部材７０の外側に位置することになる。また、第２連動部材２０の軸部２３も同様に図２に示すように、第１の切込部７２に設けられた凹部７４に位置し、扇状部２４も同様に受け部材７０の外側に位置することになる。このように第１・第２連動部材１０，２０が保持されると、操作軸４０が受け部材７０を貫通して上方に突出するようになる。
また、第１連動部材１０における一方の軸部１３の先端には、第１の可変抵抗器８０が設けられている。なお、該一方の軸部１３の先端はＤ字状をなすと共に、第１の可変抵抗器８０の中心に形成された軸受部８０ｂもＤ字状をなしているので、第１連動部材１０の回動が確実に第１の可変抵抗器８０に伝達される。また、第２連動部材２０における一方の軸部２３の先端にも同様に、第２の可変抵抗器８１が設けられている。
【００２５】
また、受け部材７０に形成されている第２の切込部７３には、支軸８２が保持されている。支軸８２は、黄銅等の金属部材から構成され、図１２に示すように、基部８２ａから軸部８２ｂが突出しており、基部８２ａは、２箇所の翼状部８２ｃの間隙に薄肉部８２ｄが設けられて構成されている。なお、軸部８２ｂの先端には溝部８２ｅが周方向に形成されている。そして、薄肉部８２ｄが第２の切込部７３に嵌入され、側壁部７１が翼状部８２ｃの間隙に挟まれることにより、支軸８２が受け部材７０に回転等の作動をしないように保持される。なお、溝部８２ｅを周方向に形成したのは、組み込み方向に制約を設けないためである。また、支軸８２には、歯数の多い第１ギヤ８３ａと歯数の少ない第２ギヤ８３ｂとが一体に形成されたポリエステルエラストマー等の合成樹脂からなる第１のギヤ部材８３が取付けられており、この取付けを確実にするために支軸８２に溝部８２ｅにＥリング８４が固定されている。このように取付けられた第１のギヤ部材８３は、支軸８２を回転軸として回転する。また、この第１のギヤ部材８３の第２ギヤ８３ｂは、図１４を参照するに、第１・第２連動部材１０，２０の扇状部１４，２４に形成されている凹凸１４ａ，２４ａと噛合するようになる。
【００２６】
さらに、受け部材７０にはモータ８５が取付けられている。モータ８５は、略矩形状をなしており、側面から回転軸８５ａが突出している。反対側の側面にはリード線８５ｂが接続されている。そして、モータ８５は受け部材７０の小孔７６ｂを介在させてネジ８６によって取付けられる。モータ８５が取付けられると、回転軸８５ａが受け部材７０の大孔７６ａを貫通するようになる。そして、この回転軸８５ａの先端には、歯数の少ないポリアセタール等の合成樹脂からなる第２のギヤ部材８７が取付けられ、この第２のギヤ部材８７は、図１４を参照するに第１のギヤ部材８３の第１ギヤ８３ａと噛合するようになる。なお、第１のギヤ部材８３と第２のギヤ部材８７は、上記記載した合成樹脂からなるため、振動に伴う音を抑えることが可能であり、また、両者は異なる材質からなっているので削れを少なくすることができる。
【００２７】
上記受け部材７０にはプリント基板８８が取付けられている。プリント基板８８は、略正方形状をなした薄板から構成され、中央に略正方形状の打ち抜き部８８ａが形成されている。また、このプリント基板８８には基板上下に貫通する通孔８８ｂが複数個形成されている。そして、この通孔８８ｂには受け部材７０の足部７８、第１・第２の可変抵抗器８０，８１の端子８０ａ，８１ａ、コネクタ８９、モータ８５のリード線８５ｂが半田付けされて、受け部材７０、第１・第２の可変抵抗器８０，８１、コネクタ８９、リード線８５ｂがプリント基板８８に固定される。なお、コネクタ８９はプリント基板８８にスナップ結合されている。そして、外部への電気信号の送信は、全てコネクタ８９を介して行うことになる。
また、プリント基板８８には通孔８８ｃが形成されており、該通孔８８ｃには導電線４４の他端が半田付けによって接続される。なお、導電線４４は、操作軸４０及び保持体３０が傾倒することによって引張られるが、長さを十分にとっているので、引張られることによって断線等するおそれはない。
【００２８】
このように各部材が保持され、プリント基板８８に取付けられた受け部材７０は、筐体６０の空間部６３内に収納されている。筐体６０は、ＡＢＳ等の合成樹脂からなり、上ケース６１と下ケース６２とから構成されている。上ケース６１は、略正方形状の薄板をなし、中央に略正方形状の開口部６１ａが形成され、また、３箇所の側縁の中央部から垂下部６１ｂが一体に設けられ、各垂下部６１ｂには爪受部６１ｃが貫通して形成されている。
下ケース６２は、略箱状をなし、４箇所の側壁部６４によって空間部６３が形成されており、底壁からは４個の第１の起立壁６５が一体に立設して形成されている。第１の起立壁６５は、細長矩形状の薄板から構成され、先端が台形状に形成されている。また、第１の起立壁６５のうち隣り合う２箇所の第１の起立壁６５の近傍には、第２の起立壁６６が並設されており（図１４参照）、この第２の起立壁６６も第１の起立壁６５と同様に細長矩形状の薄板から構成され、その高さも第１の起立壁６５とほぼ同等である。また、３箇所の側壁部６４には、斜め下方に突出する爪部６７が設けられている。
【００２９】
そして、この下ケース６２の空間部６３内に、各部材が保持されると共にプリント基板８８が取付けられた受け部材７０が収納されている。そして、プリント基板８８の打ち抜き部８８ａの内側縁に下ケース６２の第１・第２の起立壁６５，６６が当接している。また、第１・第２連動部材１０，２０が第１の起立壁６５と受け部材７０との間で保持され、さらに支軸８２も第２の起立壁６６と受け部材７０との間で保持されている。
第１連動部材１０は、図２（ｂ）に示すように、軸部１３における操作軸４０を挟んだ一端部と他端部との２点で、第１の起立壁６５の先端に下方から支持され、この第１の起立壁６５と受け部材７０とで挟持されている。また、受け部材７０の第１の切込部７２における両側の脚部の底面から、凹部７４の上面までの距離は、第１の起立壁６５と軸部１３，２３の厚さを足した数値より大きくなっており、不所望な側圧が軸部１３に加わることがないので、第１連動部材１０の寿命が長くなる。一方、第２連動部材２０も同様に、図２（ａ）に示すように第１の起立壁６５と受け部材７０との間で、操作軸４０を挟んだ２点で保持されている。高さ方向の寸法も第１の連動部材１０の場合と同様である。なお、各凹部７４に延出部７５が設けられているが、これは第１・第２連動部材１０，２０が回動した際、軸部１３，２３のうち挟持されている部分が金属からなる受け部材７０の破断面によって傷つくのを防止するためである。また、本実施の形態においては、第１の切込部７２内に、第１の起立壁６５が位置しているが、該第１の起立壁６５を外方にずらして立設しても良い。
【００３０】
また、第２の切込部７３に嵌入されている支軸８２は、第２の起立壁６６の先端によって下方から支持され、この第２の起立壁６６と受け部材７０とで挟持されている。すなわち、この支軸８２は第２の切込部７３に接した状態で嵌合されているが、更に確実に保持するために第２の起立壁６６の先端が当接するようになっているのである。よって、第１のギヤ部材８３の回転に連動して、支軸８２が上下方向に移動する恐れがなくなる。また、本実施の形態においては、第２の切込部７３内に、第２の起立壁６６が位置しているが、該第２の起立壁６６を外方にずらして立設しても良い。
【００３１】
そして、第１・第２連動部材１０，２０の間に、保持体３０が、第１・第２連動部材１０，２０の湾曲部１１，２１にガタつきがなく、確実に摺接している。すなわち、第１保持部３１と第２保持部３２は、弾性部材５０に付勢されて操作軸４０の軸線方向に移動可能となっているので、図５に示すように第１保持部３１は図中上方に付勢されて、第１連動部材１０の湾曲部１３の内壁面に摺接し、第２保持部３２は図中下方に付勢されて、第２連動部材２０の湾曲部２３の内壁面に摺接するようになる。なお、仮に湾曲部１１，２１と湾曲面３３，３６に寸法上の誤差によるガタつきがあったとしても、弾性部材５０によって第１・第２保持部３１，３２は上下に付勢され、これに伴い第１連動部材１０は凹部７４に、第２連動部材２０は第１の起立壁６５に付勢されるので、ガタつきがなくなり、安定して第１・第２連動部材１０，２０が回動するようになる。
【００３２】
上ケース６１は、受け部材７０等が収納された下ケース６２に被さった状態で固定されている。すなわち、上ケース６１の垂下部６１ｂが下ケース６２の側壁部６４を挟持し、さらに上ケース６１の爪受部６１ｃに下ケース６２の爪部６７が係合することにより、上ケース６１が固定される。このとき、上ケース６１の開口部６１ａから、操作軸４０の一端が突出するようになる。
【００３３】
次に本発明の多方向入力装置の組立方法について説明する。まず、モータ８５にリード線８５ｂの一端を半田付けし、このモータ８５を受け部材７０にネジ８６によって取付ける。このとき、回転軸８５ａに第２のギヤ部材８７を取付けておく。次に、受け部材７０を第１・第２の切込部７２，７３が上方に開放するように、組立治具によって固定し、第１のギヤ部材８３が取付けられた支軸８２を第２の切込部７３に挿入し、治具で圧入して移動不能に固定する。その後、第１連動部材１０を第１の切込部７２に組み込み、この第１連動部材１０に保持体３０，弾性部材５０，操作軸４０及び導電線４４を一体化したものを載置する。そして、第２連動部材２０を第１の切込部７２に組み込み、この。組み込まれた第１・第２連動部材１０，２０の軸部１３，２３に第１・第２可変抵抗器８０，８１を係合させて取付ける。
【００３４】
次に、各部材が組み込まれた受け部材７０全体を、第１・第２可変抵抗器８０，８１の位置決め可能な組立治具に移動させて固定する。その後、あらかじめコネクタ８９がスナップ結合されているプリント基板８８を被せ、導電線４４，リード線８５ｂ，第１・第２の可変抵抗器８０，８１の端子８０ａ，８０ｂ，コネクタ８９の及び受け部材７０のを半田付けする。
そして、プリント基板８８が一体となった受け部材７０を下ケース６２の空間部６３に収納する。なお、収納の際、受け部材７０の第１の切込部７２の両側の脚部が下ケース６１の底壁に当接することによって、高さ方向の位置が決まる。水平方向の位置決めは、プリント基板８８の打ち抜き部８８ａの内縁が第１の起立壁６５に当接することで行われる。その後、受け部材７０を付勢するように、上ケース６１を取付ける。
【００３５】
本発明の多方向入力装置は上記のような構成を有するが、次に作動状態について、図１４を用いて説明する。
操作軸４０は、図１４中矢印で示すように、約６０度の範囲内で傾倒可能になっており、さらに、図１，図４中に示すＸ方向，Ｙ方向のみならず、全方向に傾倒可能となっている。このように、操作軸４０が全方向に傾倒可能になるのは、本実施の形態の場合はこの操作軸４０が貫通する第１保持部３１の突出部３４と、第１連動部材１０の長溝１２とが線接触していることによる。なお、突出部３４の形状を球体として点接触させるようにしても良い。一方、第２保持部３２の突起３７と、第２連動部材２０の長溝２２とは面接触しているので、操作軸４０を傾倒するときに、操作軸４０自身が、軸線方向を基軸として、該基軸を中心として回転する恐れがなくなり、確実かつスムーズに操作軸４０が傾倒するようになる。さらに、導電線が捻れることがなくなるので、導電線の断線の恐れが著しく低減する。また、第２連動部材２０はダイキャストから構成されているので、長溝２２が広がる等の恐れがなく、確実に操作軸４０の回転を防止することができ、操作軸４０にＸ，Ｙ方向を示す表示部を設けたとしても、所定の方向を常に指し示すことができる。
【００３６】
また、操作軸４０を傾倒させたとしても、図５に示すように、この操作軸４０に導通可能となっている導電線４４の一端４４ａと繋がる部分が軸線方向（図中下方向）に延出しているので、導電線４４も保持体３０を基点として操作軸４０と同様に傾倒するため、操作軸４０の傾倒動作により直接屈曲力や引張力を繰返し受けることがなく、断線のおそれが著しく低減する。さらに、裸線部４６は、操作軸４０の凹部４２に収納されていると共に、外部に露出するのは被覆部４５なので、断線のおそれが更に低減する。
【００３７】
そして、操作軸４０を図１４の矢印方向すなわち、Ｘ方向に傾倒させると、保持体３０も同様に傾倒し、第２保持部３２の突起３７が第２連動部材２０の長溝２２を押圧することにより、第２連動部材２０が回動し、その軸部２３が回転する。このとき、第１保持部３１の湾曲面３３は、その突出部３４が第１連動部材１０の長溝１２内を移動することにより、第１連動部材１０の湾曲部１１の内壁面を摺動する。そして、第２連動部材２０の軸部２３が回転すると、その先端に取付けらている第２の可変抵抗器８１の抵抗値が変化し、所望の電圧値がコネクタ８９から出力される。
【００３８】
また、外部からの信号によってモータ８５が回転すると、これに連動して第２のギヤ部材８７が回転すると共に、これと噛合する第１のギヤ部材８３が回転し、これを受けて第２連動部材２０の扇状部２４が連動して第２連動部材２０が回動する。その結果、操作軸４０が傾倒するようになる。
一方、操作軸４０をＹ方向に傾倒させると、第１連動部材１０が回動し、第１の可変抵抗器８０から所定の電圧値が出力される。このＹ方向の動作もＸ方向の動作と同様であり、また、モータ８５により操作軸４０が駆動される点についても同様であるので、ここでは詳しい説明を省略する。また、操作軸４０を斜め方向に傾倒させたときは、その傾倒させた量がＸ方向，Ｙ方向に分解されて、その分だけ第１・第２連動部材１０，２０が回動して、第１・第２の可変抵抗器８０，８１が所定の電圧値を出力する。
【００３９】
本発明の多方向入力装置は、このようにモータ８５によって駆動する機能を有しているが、例えば以下のような用途がある。
コンサートホールにおいて、通常客席の右前、左前、右後ろ、左後ろにスピーカが設けられるが、これら複数のスピーカと本発明の多方向入力装置を接続して、操作軸４０を傾倒させることにより、これら複数のスピーカの音量の割合を変化させることができる。すなわち、操作軸４０を傾倒させた側のスピーカの音量を大きくし、スピーカ間のバランスをとることで、コンサートホールの音場を調整するのである。
そして、本発明の多方向入力装置は、例えば、リハーサル時に手動によって操作軸４０を傾倒させて最適な音場を作り、この状態を電圧値としてメモリーに記憶させておき、本番時にはメモリから電圧値を呼び出し、この値が得られるまでモータ８５によって操作軸４０が傾倒するよう駆動制御し、リハーサル時と全く同様の音場を提供することができる。なお、このメモリによって記憶される電圧値は、曲によって、あるいは曲の途中において変わるような値でも良い。
【００４０】
ところで、本番中その場の雰囲気を優先して、スピーカの調整を手動で行いたい場合が生ずるが、本発明の多方向入力装置はタッチセンサを有しているので、モータ８５で自動的に操作軸４０を駆動している最中にも、手動で操作軸４０を操作させることができる。すなわち、操作軸４０は金属材料からできているので、操作者の手指が操作部４１に接触すると、電荷が導電線４４に伝達され、コネクタ８９を介して図示せぬ制御部によって操作者が触れたことの検出がなされる。そして、この制御部により自動駆動状態から手動操作状態（マニュアル操作）へと切替えがなされる。このように手動操作状態に切替えられると、モータ８５の駆動は停止し、操作者は自由に操作軸４０を傾倒させることができる。
なお、本発明の多方向入力装置は、リモコンによってモータ８５を駆動させることによって、操作軸４０をリモートコントロールすることも可能である。
【００４１】
本発明の多方向入力装置は、以上のような構成・動作をなすが、上記形態に限られないのは言うまでもなく、操作軸４０の他端が第２保持部３２を貫通して第２連動部材２０の長溝２２に挿通されていても良い。また、本実施の形態では、第１保持部３１と第２保持部３２をそれぞれ別に形成しているが、一体に形成しても良い。また、本実施の形態では一方の連動部材２０と第２保持体３２を平坦面３７ａで係合させることにより、操作軸４０を任意の方向に傾倒可能とするようにしているが、十字方向にのみしか操作軸４０を傾倒させる必要のないときは、第１保持部３１の突出部３４にも平坦面を設けて、第１連動部材１０の長溝１２と面接触させる形態であっても良い。また、操作軸４０を第１保持部３１の挿通孔３４ａに嵌入させて一体にし、保持体３０に保持させても良い。
【００４２】
また、回転型の第１・第２の可変抵抗器８０，８１の代わりにエンコーダーを用いる、あるいは連動部材の回動運動をスライド運動に変換させて、スライド型の可変抵抗器を駆動するようにしても良い。さらに、本発明の多方向入力装置を工作機械加工部分のコントローラー、あるいはゲームのコントローラーに用いる場合には、加工部分に加わる加重、もしくはゲームの場面に応じて荷重あるいは振動をモータの駆動により操作軸にフィードバックし、操作に際して動きにくくする、もしくは振動が加わるようにして用いることも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の多方向入力装置は、湾曲部を備える第１連動部材と、湾曲部を備え第１連動部材と直交する方向で収納された第２連動部材と、第１・第２連動部材に抱持され、操作軸を傾倒可能に保持する保持体とを有し、保持体の外周面には、外方に突出する突起とこの突起の外周面に位置する平坦面とが設けられ、第１・第２連動部材の少なくとも一方の前記長溝の内壁面と平坦面とが面接触するように、突起を前記長溝内に挿入した構成としたため、操作軸及び保持体が操作軸を基軸として回転することがなくなるので、操作軸の傾倒が適切に行われ、所望電圧値を出力することができ、また、操作軸の表示部を設けた場合にも意図した出力が得られるので、信頼性の高い多方向入力装置を提供することができる。
【００４４】
また、本発明の多方向入力装置における平坦面を有する突起が、第１連動部材もしくは第２連動部材のいずれか一方の長溝に挿入された構成としたため、操作軸を全方向に傾倒させることができるので、高性能な多方向入力装置を提供することができる。
また、本発明の多方向入力装置における保持体は、第１連動部材側に設けられた第１保持部と、第２連動部材側に設けられた第２保持部とから構成され、この第１保持部と第２保持部とは、相互間で回転不能に結合された構成としたため、操作軸及び保持体が回転しない構造を簡単に実現することができるので、組立作業性が良く、量産性の高い多方向入力装置を提供することができる。
【００４５】
また、本発明の多方向入力装置における前記第１保持部もしくは第２保持部の一方には、操作軸を貫通させると共に、他方の保持部で操作軸を保持し、該他方の保持部には平坦面を有する突起が設けられた構成としたため、操作軸及び保持体が回転しない構造を簡単に実現することができるので、組立作業性が良く、量産性の高い多方向入力装置を提供することができる。
【００４６】
また、本発明の多方向入力装置における前記第１保持部には湾曲面が設けられると共に、前記第２保持部に湾曲面が設けられ、前記第１保持部には前記第１連動部材の長溝の内壁面と点、あるいは線接触すると共に前記操作軸が貫通する突出部が設けられ、前記第２保持部には前記第２連動部材の長溝の内壁面と面接触する前記突起が設けられている構造としたため、操作軸及び保持体が回転しないと共に、第１・第２連動部材が適切に回動し所望の電圧値を出力することができるので、信頼性の高い多方向入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多方向入力装置の正面図。
【図２】（ａ）図１のＡ−Ａ線における要部断面図。
（ｂ）図１のＢ−Ｂ線における要部断面図。
【図３】図１のＣ−Ｃ線における要部断面図。
【図４】本発明の多方向入力装置の分解斜視図。
【図５】図２の要部拡大断面図。
【図６】本発明の多方向入力装置における第１連動部材の正面図。
【図７】本発明の多方向入力装置における第１保持部の側面図。
【図８】図４の第１保持部についてのＤ−Ｄ線における断面図。
【図９】本発明の多方向入力装置における第２保持部の側面図。
【図１０】図４の第２保持部についてのＥ−Ｅ線における断面図。
【図１１】図４の受け部材についてのＦ−Ｆ線における断面図。
【図１２】本発明の多方向入力装置における支軸の正面図。
【図１３】導電線と操作軸との接続を説明するための説明図。
【図１４】本発明の多方向入力装置の動作説明図。
【図１５】従来の多方向入力装置における連動部材に保持体が挟持された状態を示す斜視図。
【符号の説明】
１０  第１連動部材
１１  湾曲部
１２  長溝
１３  軸部
２０  第２連動部材
２１  湾曲部
２２  長溝
２３  軸部
３０  保持体
３１  第１保持部
３２  第２保持部
３３  湾曲面
３４  突出部
３５  舌片
３５ａ  凹部
３６  湾曲面
３７  突起
３７ａ  平坦面
３８  貫通孔
３８ａ  溝部
３８ｂ  凸部
３８ｃ  側面
４０  操作軸
４２  凹部
４２ａ  側面
４４  導電線
４４ａ （導電線の）一端
４５  被覆部
４６  裸線部
５０  弾性部材
６０  筐体
６１  上ケース
６２  下ケース
６３  空間部
６４  側壁部
６５  第１の起立壁
６６  第２の起立壁
７０  受け部材
７１  側壁部
７２  第１の切込部
７３  第２の切込部
７４  凹部
７５  延出部
８０  第１の可変抵抗器（第１の電気部品）
８１  第２の可変抵抗器（第２の電気部品）
８２  支軸
８３  第１のギヤ部材
８５  モータ
８７  第２のギヤ部材
【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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【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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