(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルに形成された穴に押圧自在に挿通された押釦と、前記押釦の押圧力を受けて変形する弾性部材と、前記弾性部材の変形に応じて開閉する接点とが設けられた押圧操作装置において、
前記押釦と前記弾性部材との間に、前記弾性部材とは別体で前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在な支持部材が設けられ、
前記押釦と前記支持部材の一方に、球面の一部を形成する突部が設けられ、他方には、前記突部の球面と複数箇所で摺動する凹状の支持面が設けられていることを特徴とする押圧操作装置。
【請求項２】
前記弾性部材はゴムで形成され、この弾性部材に合成樹脂製の中間部材が固定されており、この中間部材の面と前記支持部材の面とが摺動して、前記支持部材が前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在である請求項１記載の押圧操作装置。
【請求項３】
前記弾性部材の面と前記支持部材の面とが摺動して、前記支持部材が前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在である請求項１記載の押圧操作装置。
【請求項４】
前記支持部材に形成された支持面が円錐形状である請求項１ないし３のいずれかに記載の押圧操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押圧操作によってスイッチをオンオフすることができる押圧操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の押圧操作装置を示す断面図である。この押圧操作装置５０は、パネル５１に形成された穴５２に押釦５３が押圧自在に設けられている。パネル５１の内部には回路基板５４が設けられ、前記回路基板５４に１対の接点５５，５５が形成されている。また回路基板５４には、前記接点５５，５５を覆うようにゴム製の弾性部材５６が設けられている。この弾性部材５６の内側には、前記接点５５と５５を導通させるための導電部５７が設けられている。前記弾性部材５６の上面には前記押釦５３が固定されており、前記押釦５３が押されていない場合には、接点５５，５５と導電部５７との間に隙間が形成されて回路が開いた状態となり、前記押釦５３が押されると、弾性部材５６のスカート状に形成された脚部５８が撓んで導電部５７が押し下げられ、双方の接点５５，５５に導電部５７が接触することで回路が閉じた状態になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記押圧操作装置５０で示したこの種の押圧操作装置では、穴５２と押釦５３との間に押釦５３を動作させるためのクリアランス５９が必要である。そのため前記押釦５３の端部が押されたときに押釦５３が傾くと、弾性部材５６の上面のセンターから外れた位置が押圧され、弾性部材５６の脚部５８の一部が撓み、接点５５，５５に対して導電部５７が斜め方向から接触する。よって、導電部５７が両接点５５，５５に確実に接触できないことが有りえる。
【０００４】
また、導電部５７が接点５５に斜めに接触すると、導電部５７が接点５５の表面を摺動することになり、導電部５７や接点５５，５５が磨耗しやすくなる問題がある。特に、前記押圧操作装置５０をゲームコントローラなどの遊具として使用すると、押釦を強く押したりあるいはえぐるように押したりするなど乱暴に扱われる場合があるので、前記の接触不良や、前記接点５５と前記導電部５７の磨耗が発生しやすくなる。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、押釦が無理な力で操作されたとしても接点の接触不良や接点部分の磨耗を抑えることができる押圧操作装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パネルに形成された穴に押圧自在に挿通された押釦と、前記押釦の押圧力を受けて変形する弾性部材と、前記弾性部材の変形に応じて開閉する接点とが設けられた押圧操作装置において、
前記押釦と前記弾性部材との間に、前記弾性部材とは別体で前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在な支持部材が設けられ、
前記押釦と前記支持部材の一方に、球面の一部を形成する突部が設けられ、他方には、前記突部の球面と複数箇所で摺動する凹状の支持面が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
例えば、本発明は、前記弾性部材はゴムで形成され、この弾性部材に合成樹脂製の中間部材が固定されており、この中間部材の面と前記支持部材の面とが摺動して、前記支持部材が前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在である。
【０００８】
あるいは、本発明は、前記弾性部材の面と前記支持部材の面とが摺動して、前記支持部材が前記押釦の押圧方向と交叉する方向へ移動自在である。
【０００９】
また、前記支持部材に形成された支持面は、例えば円錐形状である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の押圧操作装置が搭載されたゲーム用のコントローラの一例を示す分解斜視図、図２は押圧操作装置を示す断面図、図３は押圧操作装置が押圧されている状態を示す断面図である。なお、コントローラに設けられている各押釦はいずれも同一の構造であるので、図２および図３ではそのひとつを図示して説明する。
【００１３】
図１に示す押圧操作装置１０は、パネル１に円形の穴２，２，２，２が形成され、各穴２，２，２，２が矩形状に配置されている。前記穴２，２，２，２には、パネル１の裏側から円柱状の押釦３，３，３，３が挿入される。押釦３，３，３，３は、その下端周囲にフランジ３ａ，３ａ，３ａ，３ａが形成されている。パネル１の内側には前記穴２，２，２，２の縁部から内方に延びる円筒状の案内路２ａ，２ａ，２ａ，２ａが形成されている。前記案内路２ａ，２ａ，２ａ，２ａに前記押釦３，３，３，３が案内され、フランジ３ａ，３ａ，３ａ，３ａが案内路２ａ，２ａ，２ａ，２ａの先端で係止される。このとき押釦３，３，３，３の先端がパネル１の表面から若干突出する状態で係止される。
【００１４】
図２に示すように、前記押釦３，３，３，３の裏側に凹状の空間４が形成されており、前記空間４の天井面に突部５が下向きに形成され、突部５の先端が半球状に形成された球面５ａとなっている。前記突部５は押釦３と同じ種類の合成樹脂で一体に形成されている。
【００１５】
前記突部５は、支持部材６に当接している。支持部材６は、合成樹脂製で形成されたもので、前記空間４内に収まる大きさの直径寸法の円柱形状である。支持部材６の上面には円錐形状の支持面７が形成され、前記支持面７に前記突部５の球面５ａが当接している。図２に示す断面図では、Ａ点とＢ点がそのときの当接点であり、全体としては円周状に当接している。また支持部材６の下面は平滑な平面である。
【００１６】
前記支持部材６の下側に回路基板２０が設けられている。回路基板２０は、ガラスエポキシ樹脂や紙フェノールからなる基板、または金属板にフィルム状基板が接合された基板などであり、その基板の表面に銅箔または銅箔にカーボンを載せて形成された１対の半円状の接点２１，２１が形成されている。これらの接点２１，２１は、前記各押釦３が設けられる真下にそれぞれ形成されている。
【００１７】
前記回路基板２０の上部には、接点２１，２１の全体を覆うことが可能な大きさの弾性部材９が設けられている。弾性部材９は、ゴム製で弾性力を有する素材で形成され、前記接点２１，２１と対向する位置に設けられた被押圧部１２と、被押圧部１２の下面の外周縁部から下方へ延びるスカート状の脚部１３で構成されている。
【００１８】
また被押圧部１２の裏面には、前記接点２１，２１と対向する位置に導電部１４が設けられている。この導電部１４は中心部が若干盛り上がった形状であり、例えばゴムなどで形成された弾性部材にカーボン等の導電性部材を配合したもので形成できる。
【００１９】
本実施の形態の押圧操作装置１０では、前記支持部材６と前記弾性部材９との間に合成樹脂で形成された中間部材８が設けられ、弾性部材９の被押圧部１２の上面１２ａに固定されている。この中間部材８は円盤状に形成され且つ前記支持部材６の径寸法より若干小さい径寸法となっている。また中間部材８の上面に前記支持部材６が設けられるが、この中間部材８と支持部材６とは非固定となっており、支持部材６が中間部材８の上面をスライド自在である。図２に示すように、支持部材６の下面と中間部材８の上面はそれぞれ水平な面で形成されて、互いに面接触するようになっている。
【００２０】
また前記押圧操作装置１０では、回路基板２０の上に１枚のゴムシート１１が設置されており、この１枚のゴムシート１１の複数箇所に、前記複数の弾性部材９，９，９，９が一体に隆起形成されている。そしてそれぞれ隆起した各弾性部材９，９，９，９が、前記それぞれの押釦３，３，３，３に対向して配置されている。なお、各押釦３，３，３，３に対向する位置に、別々に形成された弾性部材９が設けられていてもよい。
【００２１】
前記押圧操作装置１０では、図２の断面図で示すように、パネル１の裏側から押釦３が前記案内路２ａに案内されて挿入され、前記押釦３の下側に支持部材６が配置され、押釦３の突部５と支持部材６の支持面７とが当接させられる。そして、弾性部材９及び中間部材８が設けられた回路基板２０が、前記パネル１の裏面に装着される。このとき、各押釦３には、弾性部材９の反発力が作用し、各押釦３はパネル１の表面側へ軽く付勢された状態である。
【００２２】
次に、本実施の形態の押圧操作装置１０の動作について図２と図３を参照して説明する。前記押圧操作装置１０では、押釦３を上下に動作させる関係上、パネル１に形成された穴２の案内路２ａの内面と押釦３の外周面との間にクリアランス１５が必要になるため、押釦３を押したときに押釦３が傾いた状態で操作されることがある。
【００２３】
例えば、本実施の形態の押圧操作装置１０において、図２の矢印Ｐで示すように押釦３の上面の隅が押圧された状態を想定すると、クリアランス１５が形成されているので、図３で示すように押釦３に形成されたフランジ３ａの片側が案内路２ａの先端に当接したままで、もう一方の側のフランジ３ａが案内路２ａの先端から離れた状態となって、押釦３が傾斜姿勢となって押し込まれる。このような状態で押釦３が押し込まれると、突部５の球面５ａの中心Ｏ５に図２に矢印Ｆで示すように垂直下方向から若干右寄りにずれた方向へ押圧力が発生し、前記中心Ｏ５が、穴２の中心Ｏ２からわずかに右方向へ位置ずれしようとする。このとき、前記押圧力によって支持部材６を矢印Ｓ方向へ移動させる力が生じるが、前記支持部材６は前記中間部材８の上面をスライド自在に形成されているので、前記Ｓ方向への作用を受けることによって、支持部材６が中間部材８の上面８ａを右方向へスライドする。
【００２４】
よって、押釦３が傾斜姿勢で押圧されたとしても、突部５が支持部材６の支持面７に円周状に当接した状態を維持した状態となり、支持部材６は前記円周状の当接部から下方向へ均等な力を受けて押し込まれる。よって、前記支持部材６は、弾性部材９の上面で斜めの姿勢となることがなく、支持部材６により中間部材８が真下に向けて均等な力で押し込まれる。弾性部材６の被押圧部１２も下方向に向けて傾くことなく押し込まれる。
【００２５】
前記被押圧部１２の上面が押釦３によって均等に下方へ押されることによって、弾性部材９の脚部１３のスカート状に形成された部分が全周にわたって均等にＵ字状に撓んで弾性部材９が水平に降下する。よって、弾性部材９の導電部１４が傾くことなく水平な状態を保ちながら接点２１，２１に確実に接触できる。また、導電部１４と接点２１，２１とが不用意に摺動するのを避けることができる。
【００２６】
なお、前記押圧操作装置１０では、押釦３と中間部材８をＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂で形成し、前記支持部材６を前記ＡＢＳ樹脂と摩擦抵抗の低いポリアセタール樹脂で形成すると、突部５と支持部材６との摺動部分の滑り性を向上できる。また支持部材６と中間部材８との滑り性も向上できる。ただし、これらの樹脂の組み合わせに限定されるものではない。
【００２７】
また本実施の形態では、中間部材８を設けた例を挙げて説明したが、前記中間部材８を設けずに、弾性部材９の被押圧部１２の上面で前記支持部材６を直接に接触し、支持部材６が前記被押圧部１２の上面１２ａで横方向へ摺動できるようにしてもよい。この場合に、前記被押圧部１２の上面１２ａに支持部材６と滑り性のよい樹脂を塗布してもよい。
【００２８】
図４は本発明の押圧操作装置の変形例を示す断面図である。この押圧操作装置３０は、前記押圧操作装置１０の押釦３と支持形状が異なるだけでその他の構成は前記押圧操作装置１０と同様に構成されている。
【００２９】
図４に示す押圧操作装置３０では、押釦３１の空間４内に支持部材３２が設けられている。支持部材３２には、垂直上向きに先端が球面３３ａである突部３３が形成され、支持部材３２は中間部材８の上にスライド自在に支持されている。一方、押釦３１内の天井面には円錐形状の支持面３４が形成されて、この支持面３４が前記突部３３の球面３３ａによって支持されている。
【００３０】
この場合であっても前記押圧操作装置１０で説明したように、支持面３４が突部３３で円周状に当接して支持されるので、押釦３１の端部が押圧されて傾斜姿勢の状態で操作されたとしても、押釦３１と突部３３との当接位置が変動せず、被押圧部１２が水平状態を維持したまま押し下げられる。よって、接点２１，２１に対して導電部１４に滑りが発生することがなく確実に当接でき、また導電部１４と接点２１，２１との間に滑りによる磨耗が生じにくい。
【００３１】
また、この押圧操作装置３０であっても、前記のように中間部材８を設けずに支持部材３２を弾性部材９の被押圧部１２の上面に直接にスライド自在に設置してもよく、また被押圧部１２の上面に支持部材３２に対して摩擦抵抗の小さい樹脂を塗布してもよい。
【００３２】
図５は本発明の参考例の押圧操作装置を示す断面図である。ここで示す押圧操作装置４０は、前記押圧操作装置１０で示す突部５の球面５ａを平面で支持した構成である。
【００３３】
図５に示すように、突部５が形成された押釦３と回路基板２０上に形成された弾性部材９との間に支持部材４１が弾性部材９に固定された状態で設けられている。この参考例での支持部材４１は、上面が水平な面４１ａで形成され、前記面４１ａに前記突部５の球面５ａが摺動自在に当接している。
【００３４】
前記押圧操作装置４０において押釦３の端部が押圧操作された場合には、押釦３は傾斜姿勢となる。しかし突部５と支持部材４１の上面４１ａとは球の一点で当接するため、この当接点が穴２の中心線Ｏ２からほとんどずれることがない。よって押釦３が押し下げられたときに支持部材４１の中心付近を常に押すことができ、被押圧部１２を水平に押し下げることができる。よって、導電部１４と接点２１，２１との間で滑りが生じることがなく、確実に接触できるようになる。
【００３５】
本発明の押圧操作装置は、ゲーム用のコントローラに限定されるものではなく、その他の電子機器の押圧操作装置としても使用できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した本発明では、押釦が傾斜した状態で無理に操作されたとしても、接点に対して滑りを生じさせることなく導通させることができるので、接触が確実になり、また接触部の磨耗による損傷を抑えることができ、打鍵に対する耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の押圧操作装置が搭載されたゲーム用のコントローラを示す分解斜視図、
【図２】押圧操作装置を示す断面図、
【図３】押圧操作装置の押釦を押圧したときの状態を示す断面図、
【図４】本発明の押圧操作装置の変形例を示す断面図、
【図５】本発明の参考例の押圧操作装置を示す断面図、
【図６】従来の押圧操作装置を示す断面図、
【符号の説明】
１  パネル
２  穴
２ａ  案内路
３，３１  押釦
３ａ  フランジ
５，  突部
５ａ，３３ａ  球面
６，３２，４１  支持部材
７，３４  支持面
８  中間部材
９  弾性部材
１０，３０，４０  押圧操作装置
１１  シート
１２  被押圧部
１３  脚部
１４  導電部
１５  クリアランス
２０  回路基板
２１  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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