JP5341810B2

JP5341810B2 - 複合操作型入力装置

Info

Publication number: JP5341810B2
Application number: JP2010076891A
Authority: JP
Inventors: 和也佐々木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP2011210525A

Description

本発明は、複合操作型入力装置に関し、特に、電子機器等の各種制御に用いられる複合操作型入力装置に関する。

従来、ハウジング内にスライド移動可能に収納した可動基板に回転型電気部品を実装し、回転型電気部品を構成する操作軸体に対する回転操作及びスライド操作を検出する複合操作型入力装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この複合操作型入力装置においては、可動基板の天面側に配設された回転検出手段で操作軸体に対する回転操作を検出する一方、可動基板の底面側に配設されたスライド検出手段で操作軸体に対するスライド操作を検出するように構成されている。

特開２００９−１７６７１１号公報

しかしながら、上述したような従来の複合操作型入力装置においては、回転型電気部品が実装された可動基板がスライド移動することから、ハウジング内に可動基板のスライド移動用のスペースを確保する必要がある。このため、回転型電気部品の外形を大きくすることができず、回転操作時におけるトルクを大きくすることが困難であるという問題がある。一方、回転型電気部品の外形を大きくして回転操作時におけるトルクを大きくすることが考えられるが、この場合には、回転型電気部品が実装される可動基板の外形も大きくなり、そのスライド移動用のスペースを確保する必要がある。このため、ハウジングの外形が大きくなり、複合操作型入力装置の外形が大きくなるという問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、装置本体の外形を大きくすることなく、回転操作時におけるトルクを大きくすることができる複合操作型入力装置を提供することを目的とする。

本発明の複合操作型入力装置は、外部開口を有するハウジングと、前記外部開口から露出し回転操作とスライド操作を受け付ける操作軸体と、前記操作軸体の回転移動を検出する回転検出手段と、前記操作軸体のスライド移動を検出するスライド検出手段とを備えた複合操作型入力装置であって、前記ハウジングを前記外部開口に臨む第１空間と第２空間とに区分けすると共に内部開口を有する中間部材を設け、前記第１空間に前記スライド検出手段を配設する一方、前記第２空間に前記回転検出手段を構成する回転体と、当該回転体を弾性付勢する付勢部材と、前記操作軸体のスライド移動を許容しながら当該操作軸体の回転移動を前記回転体に伝達する伝達機構とを配設したことを特徴とする。

上記複合操作型入力装置によれば、第１空間にスライド検出手段が配設される一方、第２空間に回転検出手段が配設されることから、スライド検出手段と回転検出手段とを積層構造とすることができるので、ハウジングの寸法が大きくなるのを抑制することができる。一方、伝達機構により操作軸体のスライド移動を許容しながらその回転移動が回転体に伝達されることから、操作軸体のスライド移動に関わらず回転体をスライド移動しない構成とすることができるので、ハウジング内における回転体の寸法を大きくでき、付勢部材の弾性付勢により発生する回転操作時のトルクを大きくすることができる。この結果、装置本体の外形を大きくすることなく、回転操作時におけるトルクを大きくすることが可能となる。

上記複合操作型入力装置において、前記伝達機構は、一面に第１伝達部が形成されると共に他面に前記第１伝達部と直交する第２伝達部が形成される伝達部材と、前記操作軸体と一体的に回転し、前記第１伝達部を一方向に案内する第１案内部が形成された第１回転部材と、前記回転体と一体的に回転し、前記第２伝達部を一方向に案内する第２案内部が形成された第２回転部材とを有することが好ましい。この場合には、操作軸体に加えられた回転力が、第１回転部材の第１案内部、第２回転部材の第２案内部に案内される、直交して設けられた第１伝達部及び第２伝達部を介して回転体に伝達されることから、伝達部材の移動により操作軸体のスライド移動を吸収しながら回転力を回転体に伝達できるので、操作軸体のスライド移動を許容しながら確実に回転移動を回転体に伝達することが可能となる。

上記複合操作型入力装置においては、前記回転体で前記第２回転部材を構成することが好ましい。この場合には、回転体により第２回転部材が構成されることから、ハウジング内に収納される構成部材の点数を削減でき、操作軸体の軸線方向の小型化を図ることが可能となる。

上記複合操作型入力装置において、前記回転体は、前記第２案内部が形成される面の外周部に複数の凹凸部が環状に形成されると共に、前記第２案内部が前記凹凸部の径方向内側に配置され、前記付勢部材は、前記凹凸部に係脱する係合部を有することが好ましい。この場合には、回転体の外周部に付勢部材の係合部が係脱する凹凸部が設けられることから、係合部の係脱によって発生するトルクを、回転体の限られた表面積の中でより大きくすることが可能となる。

上記複合操作型入力装置において、前記第１回転部材には、前記操作軸体と一体的に回転する駆動体を軸線方向に移動可能とすると共に、周方向には係合して当該駆動体と一体的に回転可能とする非円形孔が設けられ、前記伝達部材及び回転体には、前記駆動体が通過可能な貫通孔が設けられ、当該貫通孔の内側に前記操作軸体の軸線方向の移動に伴って駆動されるプッシュスイッチが配設されていることが好ましい。この場合には、伝達部材及び回転体に駆動体が通過可能な貫通孔を設けたことから、操作軸体の軸線方向の移動に伴って動作されるプッシュスイッチを伝達部材や回転体を介在させることなく駆動できるので、安定してプッシュスイッチを動作させることが可能となる。

上記複合操作型入力装置において、前記ハウジングは、前記第１空間を画成する第１ケースと、前記第２空間を画成する第２ケースを備え、前記第２ケースの中央部に前記中間部材側へ突出する筒状部を有し、前記回転体を回転可能に当該回転体の前記貫通孔に前記筒状部を挿通すると共に、前記筒状部の内側には、前記操作軸体の軸線方向へ移動可能に案内されるスイッチ駆動体が配設されており、このスイッチ駆動体は、前記駆動体よりも大きく形成されると共に、前記駆動体と前記プッシュスイッチとの間に設けられていることが好ましい。この場合には、第２ケースに設けた筒状部により、駆動部よりも大きく形成されたスイッチ駆動体を操作軸の軸線方向に案内するようにしたことから、操作軸体がスライド操作された状態でプッシュ操作された場合においても、確実にプッシュスイッチを動作させることが可能となる。

上記複合操作型入力装置において、前記プッシュスイッチは、前記筒状部の内側に露出して設けられた固定接点と、この固定接点に接離可能に配設された可動接点とを有することが好ましい。この場合には、筒状部の内側に露出して設けられた固定接点と、この固定接点に接離可能に配設された可動接点とでプッシュスイッチが構成されるので、スイッチ駆動体の移動に伴って確実にプッシュスイッチを動作させることが可能となる。

上記複合操作型入力装置において、前記第２伝達部は、凸部により構成されると共に、前記第２案内部は、前記回転体の径方向に延びる溝部からなり、前記回転検出手段は、前記回転体と、前記回転体における前記第２案内部の非形成面側に設けられた摺動子と、この摺動子が摺接する導電パターンとから構成されることが好ましい。この場合には、回転体に設けられた溝部に案内される第２伝達部が凸部により構成されることから、凸部が設けられる伝達部材自体の厚さ寸法を抑制することが可能となる。

上記複合操作型入力装置において、前記中間部材は、板状部材からなり、前記スライド検出手段は、前記操作軸体のスライド移動に伴って互いに直交する方向へ移動可能な第１、第２スライド部材と、両スライド部材にそれぞれ設けられた摺動子と、これらの摺動子がそれぞれ摺動する前記板状部材に設けられた金属板からなる接点パターンとから構成されており、前記板状部材から前記接点パターンに繋がった端子が導出されていることが好ましい。この場合には、スライド検出手段を構成する接点パターンを中間部材に設け、この接点パターンに繋がる端子を中間部材から導出させたことから、スライド検出手段の構成を簡素化すると共に、スライド検出手段からの信号出力を確実に行うことが可能となる。

本発明によれば、第１空間にスライド検出手段が配設される一方、第２空間に回転検出手段が配設されることから、スライド検出手段と回転検出手段を積層構造とすることができるので、ハウジングの寸法が大きくなるのを抑制することができる。一方、伝達機構により操作軸体のスライド移動を許容しながら回転移動が回転体に伝達されることから、操作軸体のスライド移動に関わらず回転体をスライド移動しない構成とすることができるので、ハウジング内における回転体の寸法を大きくでき、付勢部材の弾性付勢により発生する回転操作時のトルクを大きくすることができる。この結果、装置本体の外形を大きくすることなく、回転操作時におけるトルクを大きくすることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る複合操作型入力装置の分解斜視図である。上記実施の形態に係る複合操作型入力装置の分解斜視図である。上記実施の形態に係る複合操作型入力装置の外観を示す斜視図である。上記実施の形態に係る複合操作型入力装置の断面図である。上記実施の形態に係る複合操作型入力装置の組み立て途中の状態を示す斜視図である。上記実施の形態に係る複合操作型入力装置の組み立て途中の状態を示す斜視図である。上記実施の形態に係る複合操作型入力装置の伝達機構の構成を説明するための斜視図である。上記実施の形態に係る複合操作型入力装置の第２回転部材と板ばねとの位置関係を説明するための斜視図である。上記実施の形態に係る複合操作型入力装置の一対のスライド部材の動作を説明するための斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る複合操作型入力装置（以下、単に「入力装置」という）は、例えば、カーオーディオ装置などにおける入力操作に用いられるものである。なお、本実施の形態に係る入力装置の用途については、これらに限定されるものではなく、任意の装置の入力操作に適用可能である。

図１及び図２は、それぞれ本発明の一実施の形態に係る入力装置１の分解斜視図である。図３は、本実施の形態に係る入力装置１の外観を示す斜視図である。図４は、本実施の形態に係る入力装置１の断面図である。なお、図１においては、入力装置１を図３に示す上方側から見た分解斜視図を示し、図２においては、入力装置１を図３に示す下方側から見た分解斜視図を示している。以下においては、説明の便宜上、図１及び図２の上方側を入力装置１の上方側と呼び、同図の下方側を入力装置１の下方側と呼ぶものとする。

図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る入力装置１は、外部開口を有するハウジングを構成する上ケース２及び下ケース３を備え、これらの間に内部開口を有する中間部材４を配置することで内部に形成される上部空間及び下部空間内に各種の構成部材を収納して構成される。上ケース２及び下ケース３は、中間部材４を介して重ね合わせた状態において、上ケース２の上方側に配置される取付部材５が下ケース３にスナップ結合することにより一体化されている（図３参照）。

上ケース２及び下ケース３は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して形成される。上ケース２は、上部空間を画成するものであり、下方側に開口した箱形状を有し、その上面部２１の中央に円形状を有する開口部２２が形成されている。また、この上面部２１の内壁面には、後述する係合ピン７１ｆと係合して軸受け部材７の本体部７１を初期位置に復帰させる凹部２１ａが形成されている。また、上ケース２は、平坦な板状の壁部からなる上面部２１の４辺から下方側に延伸する側壁部２３を有している。これらの側壁部２３のうち、対向する一対の側壁部２３ａの下端部中央には、下方側に突出する係合片２３ｂが設けられている。

下ケース３は、下部空間を画成するものであり、上方側に開口した箱形状を有し、その底面部３１の中央には円形状の開口部３２が形成されると共に、この開口部３２の周囲に僅かに上方側に突出する筒状部３３が形成されている。底面部３１における筒状部３３の外側には、回転検出手段の一部を構成する金属板からなる導電パターン３４が埋設され、これに接続された複数の外部出力端子３４ａが底面部３１の一部から下方側に導出されている。また、下ケース３は、平坦な板状の壁部からなる底面部３１の４辺から上方側に延伸する側壁部３５を有している。これらの側壁部３５のうち、対向する一対の側壁部３５ａの上端部中央には、上ケース２の係合片２３ｂを収容する凹部３５ｂが設けられている。また、隣接する側壁部３５の間の角部には、取付部材５の開口部５４ａと係合する係合片３５ｃが設けられている。下ケース３の角部には、後述する中間部材４の位置決め突起４４を収容する位置決め孔３６が形成されている。

中間部材４は、絶縁性材料から成る板状部材で構成されており、その中央に矩形状の開口部４１が設けられている。この開口部４１の隣接する一対の辺の近傍には、スライド検出手段の一部を構成する金属板からなる接点パターン４２ａ、４２ｂが設けられ、これらに接続された複数の外部出力端子４２ｃが中間部材４の端面４３から下方側に導出されている。また、中間部材４の対向する一対の端面４３ａには、上ケース２の係合片２３ｂを収容する凹部４３ｂが設けられている。中間部材４の下面には、僅かに下方側に突出する位置決め突起４４が設けられている。

取付部材５は、例えば、ステンレス等の非磁性金属板材料で形成され、概して平板形状を有し、その中央に円形状の開口部５１が形成された矩形状の上面部５２を有する。この上面部５２の対向する一対の側縁部には、下方側に垂下して一対の支持部５３が設けられている。それぞれの支持部５３の下端には、後述するウェハ１７の下面側に折り曲げられる一対の支持片５３ａが設けられ、これらの支持片５３ａの中央に入力装置１が実装される基板に係合する係合片５３ｂが設けられている。また、上面部５２の角部には、下方側に垂下して４つの係合片５４が設けられている。これらの係合片５４の下端部近傍には、開口部５４ａが設けられている。これらの開口部５４ａは、下ケース３の係合片３５ｃと係合可能に構成されている。

このように構成される中間部材４が、位置決め突起４４を位置決め孔３６に挿入された状態で下ケース３上に配置されると共に、側壁部２３ａに設けられた係合片２３ｂを、中間部材４の凹部４３ｂ及び下ケース３の凹部３５ｂに収納されるように上ケース２が配置される。このように上ケース２、下ケース３及び中間部材４が配置されることで、上ケース２と中間部材４との間に第１空間としての上部空間ＵＳが形成され、下ケース３と中間部材４との間に第２空間としての下部空間ＤＳが形成される（図４参照）。すなわち、中間部材４は、ハウジング内を上部空間ＵＳと下部空間ＤＳとに区分けする役割を果たしている。以下、これらの上部空間ＵＳ及び下部空間ＤＳに収納される構成部材について説明する。

上部空間ＵＳには、操作軸体を構成する操作軸６と、この操作軸６の下端部を回転可能に軸支する軸受け部材７と、スライド検出手段の一部を構成し、操作軸６の下端部に挿通される一対のスライド部材８ａ、８ｂと、軸受け部材７を介して操作軸６のスライド動作をガイドするガイド部材９とが収納される。なお、操作軸６は、上ケース２の開口部２２から上方側にその上端の一部が突出すると共に、中間部材４の開口部４１から下方側にその下端の一部が突出した状態で上部空間ＵＳに収納されている。

操作軸６は、入力装置１に対する回転操作、スライド操作及びプッシュ操作を受け付ける。操作軸６は、例えば、ステンレス等の金属材料で構成され、概して丸棒形状を有している。操作軸６の上側部分には、上ケース２の開口部２２から露出する大径部６１が設けられ、その下側部分には、軸受け部材７に挿通される小径部６２が設けられている。大径部６１には、不図示の操作つまみが取付可能に平面部６１ａが設けられている。小径部６２の下端部には、後述する駆動体１１と連結される非円形状の連結部６２ａが設けられると共に、この連結部６２ａよりも僅かに上方側の部分に後述する抜け止め部材１０が取り付けられる溝部６２ｂが設けられている。

軸受け部材７は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形される本体部７１と、金属材料で構成される軸支部７２とで構成されている。本体部７１は、上面視にて矩形状を有する平面部７１ａと、この平面部７１の中央に立設される筒状部７１ｂとを有している。筒状部７１ｂの内側には、軸支部７２が圧入される貫通孔７１ｃが設けられている。また、平面部７１ａの角部には、円形状の凹部７１ｄが形成されている。これらの凹部７１ｄには、コイルばね７１ｅを介して係合ピン７１ｆが挿通されている。これらの係合ピン７１ｆは、その上端部が露出した状態で平面部７１ａに配置され、上ケース２の凹部２１ａと係合して本体部７１を初期位置に復帰させる役割を果たす。なお、図１及び図２においては、便宜上、一部のコイルばね７１ｅ及び係合ピン７１ｆを上ケース２の近傍に示している。

軸支部７２は、概して円筒形状を有しており、その下端部に鍔状部７２ａが設けられている。軸支部７２は、本体部７１に設けられた貫通孔７１ｃに圧入され、本体部７１と一体化される。軸支部７２の中央には、操作軸６が挿通される挿通孔７２ｂが設けられている。操作軸６は、貫通孔７１ｃに圧入された軸支部７２の挿通孔７２ｂに回転可能、且つ、軸線方向（入力装置１の上下方向）に移動可能に支持される。なお、挿通孔７２ｂに挿通された状態の操作軸６の溝部６２ｂには、弾性材料にて環状に形成された抜け止め部材１０が取り付けられ、操作軸６が軸受け部材７から上方側に抜けるのを防止されている。

スライド部材８ａ、８ｂは、例えば、絶縁性の樹脂材料にて板状に構成され、上面視にて長方形状を有している。スライド部材８ａは、スライド部材８ｂの上に互いの長辺が直交するように重ねられている。スライド部材８ａ、８ｂには、操作軸６の下端部が挿通される長方形状の長孔からなる開口部８ｃ、８ｄが形成されている。また、スライド部材８ａ、８ｂの一端側の下面には、スライド検出手段の一部を構成する摺動子８ｅ、８ｆが固着される。これらの摺動子８ｅ、８ｆは、それぞれ中間部材４の接点パターン４２ａ、４２ｂに摺接可能にスライド部材８ａ、８ｂに固着されている。

ガイド部材９は、例えば、金属製の板状部材で構成され、上面視にて長方形状を有している。ガイド部材９の中央には、軸受け部材７の筒状部７１ｂが貫通可能な開口部９１が設けられている。この開口部９１は、筒状部７１ｂのスライド移動を許容するために楕円形状を有している。ガイド部材９の短辺側の側縁部には、僅かに下方側に垂下して設けられたガイド壁部９２が設けられている。これらのガイド壁部９２は、上ケース２の側壁部２３ａの内壁面にクリアランスをもって対向可能に構成され、図１に示す矢印Ａ−Ｂ方向へのスライド移動をガイドする。

一方、下部空間ＤＳには、操作軸６の連結部６２ａに連結される駆動体１１と、この駆動体１１を介して操作軸６に係合される第１回転部材１２と、この第１回転部材１２と共に回転する回転体としての第２回転部材１３と、操作軸６のスライド移動を許容しながら第１回転部材１２の回転力を第２回転部材１３に伝達する伝達部材１４と、第２回転部材１３の上面部を弾性付勢可能に配置される付勢部材としての板ばね１５と、駆動体１１の下端部で押圧可能に配置されるスイッチ駆動体１６とが収納される。

駆動体１１は、絶縁性の樹脂材料で成形され、概して有底の円筒形状を有している。駆動体１１の上面には、非円形状の連結部６２ａに対応する形状を有する連結孔１１１が設けられている。また、駆動体１１の下端部近傍の外周には、側方に突出する複数（本実施の形態では４つ）のリブ１１２が等間隔に設けられている。駆動体１１の下面には、スイッチ駆動体１６の上面を押圧する押圧部１１３が設けられている。

第１回転部材１２は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形され、概して円盤形状を有する円盤形状部１２１と、この円盤形状部１２１の中央に設けられる筒状部１２２とを有している。筒状部１２２の内側には、駆動体１１を操作軸６の軸線方向に移動可能に配置される挿通孔１２３が設けられている。この筒状部１２２の内壁面には、駆動体１１のリブ１１２が係合可能な複数の凹部１２４が設けられている。これらの凹部１２４により第１回転部材１２は、駆動体１１と一体的に回転可能に構成されている。なお、挿通孔１２３は、凹部１２４と共に非円形孔を構成する。また、円盤形状部１２１の下面には、一方向に延在する溝部１２５が設けられている。この溝部１２５は、後述する伝達部材１４の凸部１４２を収容し、これを一方向に案内する第１案内部を構成する。

第２回転部材１３は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形され、概して円盤形状を有している。第２回転部材１３の中央には、駆動体１１が通過可能な円形状の開口部１３１が設けられている。また、第２回転部材１３の上面の外縁部には、複数の凹凸部１３２が環状に設けられている。この凹凸部１３２の内周側には、一方向に延在する溝部１３３が設けられている。溝部１３３は、後述する伝達部材１４の凸部１４３を収容し、これを一方向に案内する第２案内部を構成する。なお、この溝部１３３は、第１回転部材１２の溝部１２５と直交する方向に延在して設けられている。

また、第２回転部材１３の下面には、回転検出手段の一部を構成する摺動部材１３４が設けられている。この摺動部材１３４は、導電性を有する金属材料によって概して環状に設けられており、その外縁部に複数の摺動子１３４ａが設けられている。摺動部材１３４は、第２回転部材１３の下面に設けられた複数の突起１３５を、摺動子１３４ａの近傍に形成した孔１３４ｂに挿通後、変形させることにより固定されている。この場合において、摺動部材１３４は、摺動子１３４ａが下ケース３の導電パターン３４に摺接可能な位置に配置されるように第２回転部材１３に固定される。

伝達部材１４は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形され、環状に設けられた基部１４１と、この基部１４１の上面に設けられた第１伝達部としての凸部１４２と、基部１４１の下面に設けられた第２伝達部としての凸部１４３とを有している。基部１４１における内部開口は、駆動体１１が通過可能な寸法に設けられている。凸部１４２は、第１回転部材１２の溝部１２５に対応する直線上に一対設けられている。凸部１４３は、第２回転部材１３の溝部１３３に対応する直線上に一対設けられている。下部空間ＤＳに伝達部材１４が収納された状態で、一対の凸部１４２が配置される直線と、一対の凸部１４３が配置される直線とは直交して配置されている。また、基部１４１の上面には、第１回転部材１２の下面との摩擦を低減するための複数の突起１４４が設けられている。基部１４１の下面には、第２回転部材１３の上面との摩擦を低減するための複数の突起１４５が設けられている。

板ばね１５は、弾性を有する金属板材で形成され、環状に設けられている。板ばね１５は、下ケース３の一対の角部（係合片３５ｃが設けられた角部）に対応する位置に一対の平板部１５１が設けられている。これらの平面部１５１の側端部には、僅かに下方側に折り曲げられた一対の付勢片１５２、１５３が設けられている、これらの付勢片１５２、１５３は、第２回転部材１３の凹凸部１３２に対応する位置に配置され、これらの下端部近傍により凹凸部１３２が弾性付勢されている。一方の付勢片１５２の中央には、下方側に突出する係合部１５２ａが設けられている。この係合部１５２ａは、第２回転部材１３の回転に伴って凹凸部１３２に係脱可能に構成されている。他方の付勢片１５３には、突出した係合部は設けられておらず、付勢片１５３の板状をなした中央部分が、凹凸部１３２の対応する凸部を弾性付勢するように当接している。これにより、第２回転部材１３の回転時の動作が安定すると共に、回転操作時のトルクが高められるものとなっている。また、それぞれの平板部１５１には、その外周縁から垂下して設けられた固定片１５４が設けられている。これらの固定片１５４には、開口部１５４ａが形成され、下ケース３の係合片３５ｃを収容可能に構成されている。

スイッチ駆動体１６は、例えば、絶縁性の樹脂材料で形成され、概して円盤形状を有している。スイッチ駆動体１６は、下ケース３の筒状部３３内に収容され、後述する弾性部材１９の上方に載置されている。スイッチ駆動体１６は、駆動体１１の押圧部１１３の下方に配置され、操作軸６の上下移動に伴って押圧を受ける上面部１６１を有している。この上面部１６１は、操作軸６がスライド移動した状態で押圧を受けられるように、押圧部１１３よりも十分に大きな面積を有している。上面部１６１の周面からは、筒状部３３の内面に形成された不図示の凹部と係合して、スイッチ駆動体１６を操作軸６の軸線方向に案内可能な突出片１６２が設けられている。

なお、下ケース３の下面には、平板形状を有し、下ケース３の外形に対応する矩形状に設けられるウェハ１７が積層して取り付けられる。ウェハ１７には、下ケース３の下面に形成された位置決め孔３７に挿通される位置決め突起１７ａが設けられている。ウェハ１７の上面中央には、金属板からなる固定接点１８ａと、この固定接点１８ａに接離可能に設けられた弾性を有する金属板からなる可動接点１８ｂとで構成されるプッシュスイッチ１８が実装されている。このプッシュスイッチ１８は、プッシュ操作に伴う操作軸６の上下移動に応じてオン／オフされる。なお、ウェハ１７を下ケース３と一体に構成して、下ケース３にプッシュスイッチ１８の固定接点１８ａを形成してもよい。

プッシュスイッチ１８の上方には、例えば、ゴム等の弾性材料で成形され、概してドーム形状を有する弾性部材１９が配置されている。弾性部材１９は、スイッチ駆動体１６とプッシュスイッチ１８との間に介在して配置され、スイッチ駆動体１６を下方側から支持する。弾性部材１９は、操作軸６に対するプッシュ操作に伴って反転して可動接点１８ｂを固定接点１８ａ側に押圧する一方、プッシュ操作の解除に伴って復帰して操作軸６を初期状態（非プッシュ状態）に復帰させる役割を果たす。

このような構成を有する入力装置１を組み立てると、図３に示すように、下面にウェハ１７が取り付けられた下ケース３の上方に中間部材４が配置されると共に、この中間部材４の上方に上ケース２が配置された状態で上方側から取付部材５が被せられて入力装置１が一体化されている。この場合、取付部材５は、係合片５４の開口部５４ａで下ケース３の係合片３５ｃを収容すると共に、支持部５３の支持片５３ａがウェハ１７の下面側に折り曲げられることで下ケース３等に固定されている。なお、操作軸６は、その大径部６１を取付部材５の開口部５１から突出させた状態で配置されている。

入力装置１の内部においては、図４に示すように、中間部材４により区分けされた下部空間ＤＳと、上部空間ＵＳとに上述した構成部材が収納されている。下部空間ＤＳにおいては、下ケース３の筒状部３３の内側にスイッチ駆動体１６が配設される一方、その外側に第２回転部材１３が配設されている。この場合、第２回転部材１３の下面に取り付けられた摺動部材１３４は、その摺動子１３４ａが導電パターン３４に摺接可能に配置される。また、第２回転部材１３の外周面は、下ケース３の側壁部３５の内壁面近傍に配置されている。スイッチ駆動体１６の下方には、弾性部材１９を介してプッシュスイッチ１８が対向して配設されている。第２回転部材１３の上方には伝達部材１４が配置され、伝達部材１４の上方には第１回転部材１２が配置されている。第１回転部材１２の内側には、駆動体１１が配置されており、スイッチ駆動体１６の上面部１６１に載置されている。板ばね１５は、その付勢片１５２、１５３が第２回転部材１３の凹凸部１３２に弾接可能に配置されている。なお、プッシュスイッチ１８は、平面視（上面視）した場合に、伝達部材１４の中央に設けられた貫通孔と第２回転部材１３の貫通孔からなる開口部１３１の内側に配設されるものとなっている。

一方、上部空間ＵＳにおいては、直交して配置されたスライド部材８ａ、８ｂが、中間部材４の上方に配置されている。この場合、スライド部材８ａ、８ｂの下面に固着された摺動子８ｅ、８ｆは、中間部材４の接点パターン４２ａ、４２ｂに摺接可能に配置される。これらのスライド部材８ａ、８ｂの上方に軸受け部材７が配置されている。軸受け部材７の本体部７１の外周部は、操作軸６と共にスライド移動可能とするため、上ケース２の側壁部２３の内壁面よりも小さい寸法に設計されている。操作軸６は、軸受け部材７の軸支部７２により小径部６２で回転可能に支持されている。操作軸６の連結部６２ａは、駆動体１１の連結孔１１１に挿入（圧入）されている。なお、駆動体１１を操作軸６の先端部に一体に設けて、操作軸６と駆動体１１とを一部材で構成してもよい。

次に、本実施の形態に係る入力装置１を組み立てる際の工程について図５及び図６を用いて説明する。図５及び図６は、本実施の形態に係る入力装置１の組み立て途中の状態を示す斜視図である。図５においては、第２回転部材１３を含む各構成部材が収納された状態の下ケース３を示している。図６においては、操作軸６を含む各構成部材が収納された状態の上ケース２の内部を示している。なお、図６においては、説明の便宜上、上ケース２を省略し、入力装置１の上方側から見た場合の斜視図（同図（ａ））と、入力装置１の下方側から見た場合の斜視図（同図（ｂ））とを示している。また、図６においては、説明の便宜上、外部出力端子４２ｃを省略し、中間部材４や第１回転部材１２等を図示している。

本実施の形態に係る入力装置１を組み立てる際には、図５に示すように、下面にウェハ１７が取り付けられた状態の下ケース３の筒状部３３内に弾性部材１９、スイッチ駆動体１６を収納すると共に、筒状部３３の外周側に第２回転部材１３を配置する。そして、第２回転部材１３の溝部１３３に凸部１４３が収容されるように伝達部材１４を配置すると共に、第２回転部材１３の凹凸部１３２を付勢片１５２、１５３が弾性付勢するように板ばね１５を下ケース３に固定する。この場合、板ばね１５は、固定片１５４の開口部１５４ａで下ケース３の角部に設けられた係合片３５ｃを収容することで固定される。

一方、図６に示すように、軸受け部材７に上方側から操作軸６を挿通する。そして、スライド部材８ａ、８ｂを所定位置に配置した中間部材４の開口部４１を操作軸６の下端部（連結部６２ａ）が挿通するように、軸受け部材７を中間部材４の上面に配置する。この場合、スライド部材８ａ、８ｂは、摺動子８ｅ、８ｆがそれぞれ接点パターン４２ａ、４２ｂに対向するように配置される。さらに、駆動体１１を第１回転部材１２の挿通孔１２３に配置する。この場合、駆動体１１は、その複数のリブ１１２が、挿通孔１２３の内壁面に設けられた凹部１２４と係合するように配置される。そして、開口部４１を介して露出する連結部６２ａが、駆動体１１の連結孔１１１に圧入状態で挿通するように第１回転部材１２を中間部材４の下面に配置する。

そして、第１回転部材１２の溝部１２５が、伝達部材１４の凸部１４２を収容するように、図６に示す状態の構成部材を図５に示す構成部材の上方側から取り付ける。この場合、中間部材４の位置決め突起４４が下ケース３の位置決め孔３６に挿通されるように、図５に示す状態の構成部材に取り付けられる。そして、操作軸６の大径部６１が開口部２２を貫通するように、図６に示す構成部材の上方側から上ケース２を被せる。この場合、上ケース２は、係合片２３ｂが中間部材４の凹部４３ｂを介して下ケース３の凹部３５ｂに係合するように配置される。最後に、上ケース２の上方側から取付部材５を取り付ける。この場合、取付部材５は、下ケース３の係合片３５ｃを係合片５４の開口部５４ａに収容すると共に、支持部５３の支持片５３ａをウェハ１７の下面側に折り曲げることで取り付けられる。このようにして入力装置１の組立工程が完了する。

なお、図５及び図６で示した入力装置１の組立工程については、一例を示したものであり、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。図４に示すように、上部空間ＵＳ及び下部空間ＤＳに入力装置１の各構成部材を収納し、下ケース３の下面にウェハ１７を積層すると共に取付部材５で一体化した状態とすることができれば、どのような組立工程を採用しても良い。

次に、本実施の形態に係る入力装置１の操作軸６に対して回転操作、スライド操作及びプッシュ操作が行われた場合の動作について図４を参照しながら説明する。なお、以下においては、操作軸６に対して回転操作、スライド操作及びプッシュ操作が独立して行われる場合について説明するが、本実施の形態に係る入力装置１においては、２つ以上の操作が組み合わせて行われる場合にも対応可能である。例えば、スライド操作しながら回転操作を行う場合などに対応可能に構成されている。

操作軸６に対して回転操作が行われると、これに伴って非円形状を有する連結部６２ａを介して連結された駆動体１１が回転する。そして、駆動体１１が回転すると、駆動体１１の外周に設けられたリブ１１２が筒状部１２２の内壁面に設けられた凹部１２４に係合して第１回転部材１２も回転する。第１回転部材１２に加わった回転力は、この第１回転部材１２、第２回転部材１３の一部及び伝達部材１４から成る伝達機構により第２回転部材１３に伝達される。第２回転部材１３が回転すると、その下面に固着された摺動部材１３４の摺動子１３４ａが導電パターン３４上を摺動する。本実施の形態に係る入力装置１においては、導電パターン３４上における摺動子１３４ａの位置に応じて出力される信号に応じて操作軸６に対する回転操作（回転操作量及び回転操作方向）が検出される。

ここで、本実施の形態に係る入力装置１が有する伝達機構の構成について説明する。図７は、本実施の形態に係る入力装置１の伝達機構の構成を説明するための斜視図である。図７（ａ）においては、伝達機構を構成する第１回転部材１２、第２回転部材１３及び伝達部材１４を上方側から示し、同図（ｂ）においては、第１回転部材１２、第２回転部材１３及び伝達部材１４を下方側から示している。

本実施の形態に係る入力装置１が有する伝達機構は、第１回転部材１２の下面に設けられた溝部１２５と、第２回転部材１３の上面に設けられた溝部１３３と、それぞれ溝部１２５及び溝部１３３に収容される凸部１４２及び凸部１４３を有する伝達部材１４とで構成される。図７（ａ）に示すように、伝達部材１４の基部１４１において、一対の凸部１４２を通過する直線Ａと一対の凸部１４３を通過する直線Ｂとは、直交する位置関係に配置されている。これらの凸部１４２及び凸部１４３をそれぞれ収容する溝部１２５及び溝部１３３についても同様である。

このように構成される凸部１４２及び凸部１４３が溝部１２５及び溝部１３３に収容された状態で第１回転部材１２に回転力が加わると、伝達部材１４は、その回転力を凸部１４２で受けると共に、凸部１４３で第２回転部材１３に伝達しながら回転する。第２回転部材１３は、凸部１４３を介して伝達された回転力を溝部１３３で受けて回転する。この場合、第１回転部材１２の回転中心と、第２回転部材１３の回転中心がずれている場合においても、伝達部材１４がその位置をスライド移動しながら回転力を伝達することができるものとなっている。すなわち、第１回転部材１２と第２回転部材１３とは伝達部材１４を介してオルダム結合されており、第１回転部材１２のスライド移動を許容しながら、その回転力を第２回転部材１３に伝達することができるものとなっている。特に、本実施の形態に係る入力装置１においては、第２回転部材１３の一部で伝達機構を構成していることから、ハウジング内に収納される構成部材の点数を削減でき、操作軸６の軸線方向の小型化を図ることが可能となる。

このようにオルダム結合された伝達機構を介して回転力の伝達を受ける第２回転部材１３は、その回転中心を移動することなく回転することが可能となっている。図８に示すように、板ばね１５の付勢片１５２、１５３は、このように回転する第２回転部材１３の上面の外周部に設けられた凹凸部１３２を弾性付勢する。このため、板ばね１５の付勢片１５２、１５３の弾性付勢（特に、係合部１５２ａの凹凸部１３２との係脱）によって発生するトルクを、第２回転部材１３の限られた表面積の中で最大限大きくすることが可能となる。

また、この伝達機構においては、第１回転部材１２及び第２回転部材１３にそれぞれ設けられた溝部１２５及び溝部１３３に案内される凸部１４２、１４３を伝達部として設けていることから、伝達部材１４を構成する基部１４１自体の厚さ寸法を抑制することができるものとなっている。

操作軸６に対してスライド操作が行われると、これに伴って操作軸６を操作軸６（より具体的には、操作軸６に連結された駆動体１１）に開口部８ｃ、８ｄを挿通されたスライド部材８ａ、８ｂが上ケース２の内部においてスライド移動する。ここで、操作軸６に対するスライド操作に応じたスライド部材８ａ、８ｂの動作について図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態に係る入力装置１のスライド部材８ａ、８ｂの動作を説明するための斜視図である。なお、図９においては、説明の便宜上、上ケース２や軸受け部材７を省略している。

操作軸６に対して図９に示すＸ方向にスライド操作が行われると、スライド部材８ａがＸ方向に移動される。これに伴ってスライド部材８ａの下面に固着された摺動子８ｅが中間部材４の接点パターン４２ａ上を摺動する。本実施の形態に係る入力装置１においては、接点パターン４２ａ上における摺動子８ｅの位置に応じて出力される信号に応じて操作軸６に対するＸ方向のスライド操作（スライド操作量）が検出される。同様に、図９に示すＹ方向にスライド操作が行われると、スライド部材８ｂの下面に固着された摺動子８ｆが中間部材４の接点パターン４２ｂ上を摺動する。本実施の形態に係る入力装置１においては、接点パターン４２ｂ上における摺動子８ｆの位置に応じて出力される信号に応じて操作軸６に対するＹ方向のスライド操作が検出される。

また、図９に示すＺ方向にスライド操作が行われると、スライド部材８ａ、８ｂの下面に固着された摺動子８ｅ、８ｆがそれぞれ中間部材４の接点パターン４２ａ、４２ｂ上を摺動する。本実施の形態に係る入力装置１においては、接点パターン４２ａ、４２ｂ上における摺動子８ｅ、８ｆの位置に応じて出力される信号に応じて操作軸６に対するＺ方向のスライド操作が検出される。これらの場合において、スライド検出手段からの信号は、中間部材４に設けられた接点パターン４２ａ、４２ｂに接続された外部出力端子４２ｃを介して出力されることから、スライド検出手段の構成を簡素化すると共に、スライド検出手段からの信号出力を確実に行うことができるものとなっている。

なお、操作軸６がスライド移動すると、これに伴って第１回転部材１２もスライド移動する。スライド方向によっては、伝達部材１４もスライド移動することとなる。しかしながら、当該スライド移動は、上述した伝達機構により伝達部材１４が溝部１２５及び溝部１３３に沿ったスライド移動に変換され、第２回転部材１３がスライド移動することはない。すなわち、操作軸６のスライド移動に伴う水平方向の移動力は、伝達機構により吸収され、第２回転部材１３に伝達されることはない。

操作軸６に対してプッシュ操作が行われると、操作軸６は、軸受け部材７から独立して下方側に移動する。これに伴って駆動体１１が下方側に移動してスイッチ駆動体１６を押し下げる。一定位置以上にスイッチ駆動体１６が押し下げられると、これを支持する弾性部材１９が反転し、その下端部で可動接点１８ｂが押し下げられて固定接点１８ａと接触する。固定接点１８ａと可動接点１８ｂとが接触することにより、これらの間が導通され、プッシュスイッチ１８がオン状態とされる。

一方、プッシュ操作から解放されると、弾性部材１９の弾性復帰力によりスイッチ駆動体１６が押し上げられる。これにより、可動接点１８ｂが固定接点１８ａから離間することでプッシュスイッチ１８がオフ状態とされる。スイッチ駆動体１６が押し上げられると、駆動体１１及びこれに連結された操作軸６が押し上げられ、初期状態に復帰することとなる。このようにして操作軸６に対するプッシュ操作に応じてプッシュスイッチ１８のオン、オフ状態が切り替えられる。

本実施の形態に係る入力装置１においては、第２回転部材１３及び伝達部材１４に駆動体１１が通過可能な開口部１３１等を設け、操作軸６の軸線方向の移動に伴って駆動体１１を上下動可能にしたことから、第２回転部材１３及び伝達部材１４を介在させることなくプッシュスイッチ１８を駆動することができるので、安定してプッシュスイッチを動作させることができるものとなっている。この場合において、駆動体１１に押し下げられるスイッチ駆動体１６が、駆動体１１の押圧部１１３よりも大きく構成されていることから、操作軸６に対してスライド操作が同時に行われている場合においても、弾性部材１９を押し下げることができ、プッシュスイッチ１８のオン、オフ状態を切り替えることができるものとなっている。

以上説明したように、本実施の形態に係る入力装置１においては、上部空間ＵＳにスライド部材８ａ、８ｂを含むスライド検出手段を配設する一方、下部空間ＤＳに第２回転部材１３を含む回転検出手段を配設していることから、スライド検出手段と回転検出手段を積層構造とすることができるので、上ケース２及び下ケース３から成るハウジングの寸法が大きくなるのを抑制することができる。一方、第１回転部材１２、第２回転部材１３の一部及び伝達部材１４で構成される伝達機構により操作軸６のスライド移動を許容しながらその回転移動を第２回転部材１３に伝達するようにしたことから、操作軸６のスライド移動に関わらず第２回転部材１３をスライド移動しない構成とすることができるので、ハウジング内における第２回転部材１３の寸法を大きくでき、板ばね１５の弾性付勢により発生する回転操作時のトルクを大きくすることができる。この結果、装置本体の外形を大きくすることなく、回転操作時におけるトルクを大きくすることが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、操作軸６に対する回転操作に伴う回転力を第２回転部材１３に伝達する伝達機構の一部を、第２回転部材１３の一部（溝部１３３）で構成する場合について説明しているが、伝達機構の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、第２回転部材１３と一体的に回転し、溝部１３３と共通する機能を有する回転部材を別途設けるようにしても良い。この場合においても、上記実施の形態と同様に、操作軸６のスライド移動を許容しながら確実に回転移動を第２回転部材１３に伝達することが可能となる。

また、上記実施の形態においては、操作軸６に対する回転操作に伴う回転力を第２回転部材１３に伝達する伝達機構を、第１回転部材１２の下面に設けられた溝部１２５と、第２回転部材１３の上面に設けられた溝部１３３と、それぞれ溝部１２５及び溝部１３３に収容される凸部１４２及び凸部１４３を有する伝達部材１４とで構成する場合について説明しているが、伝達機構の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、第１回転部材１２及び第２回転部材１３に設けられる溝部と、伝達部材１４に設けられる凸部とを置換するようにしても良い。その他、第１回転部材１２、第２回転部材１３及び伝達部材１４をオルダム結合できる任意の形状を採用することが可能である。

また、上記実施の形態においては、第２回転部材１３を弾性付勢する付勢部材としての板ばね１５を下ケース３に取り付けて、付勢片１５２、１５３を第２回転部材１３に弾接させたが、これに限定されるものではない。例えば、板ばねを第２回転部材１３に取り付けて、板ばねの付勢片を中間部材４の下面に弾性的に押し当てることによって、第２回転部材１３に当該板ばねによる弾性付勢力が作用するように構成することも可能である。

また、操作軸６への回転操作時に、クリック感触を必要としない場合には、第２回転部材１３に凹凸部１３２を設けない構成としてもよい。

さらに、付勢部材は、板ばねに限定されず、例えば、ゴムやコイルばね等を利用したものであっても構わない。

１入力装置
２上ケース
２１上面部
２２開口部
２３、２３ａ側壁部
３下ケース
３１底面部
３２開口部
３３筒状部
３４導電パターン
３５側壁部
４中間部材
４１開口部
４２ａ、４２ｂ接点パターン
４２ｃ外部出力端子
５取付部材
５１開口部
５２上面部
５３支持部
５４係合片
６操作軸
６１大径部
６２小径部
６２ａ連結部
７軸受け部材
８ａ、８ｂスライド部材
８ｃ、８ｄ開口部
８ｅ、８ｆ摺動子
９ガイド部材
１０抜け止め部材
１１駆動体
１１１連結孔
１１２リブ
１１３押圧部
１２第１回転部材
１２１円盤形状部
１２２筒状部
１２３挿通孔
１２４凹部
１２５溝部（第１案内部）
１３第２回転部材
１３１開口部
１３２凹凸部
１３３溝部（第２案内部）
１３４摺動部材
１３４ａ摺動子
１４伝達部材
１４１基部
１４２、１４３凸部（伝達部）
１５板ばね
１５２、１５３付勢片
１５２ａ係合部
１６スイッチ駆動体
１６１上面部
１６２突出片
１７ウェハ
１８プッシュスイッチ
１８ａ固定接点
１８ｂ可動接点
１９弾性部材

Claims

外部開口を有するハウジングと、前記外部開口から露出し回転操作とスライド操作を受け付ける操作軸体と、前記操作軸体の回転移動を検出する回転検出手段と、前記操作軸体のスライド移動を検出するスライド検出手段とを備えた複合操作型入力装置であって、
前記ハウジングを前記外部開口に臨む第１空間と第２空間とに区分けすると共に内部開口を有する中間部材を設け、前記第１空間に前記スライド検出手段を配設する一方、前記第２空間に前記回転検出手段を構成する回転体と、当該回転体を弾性付勢する付勢部材と、前記操作軸体のスライド移動を許容しながら当該操作軸体の回転移動を前記回転体に伝達する伝達機構とを配設したことを特徴とする複合操作型入力装置。
前記伝達機構は、一面に第１伝達部が形成されると共に他面に前記第１伝達部と直交する第２伝達部が形成される伝達部材と、前記操作軸体と一体的に回転し、前記第１伝達部を一方向に案内する第１案内部が形成された第１回転部材と、前記回転体と一体的に回転し、前記第２伝達部を一方向に案内する第２案内部が形成された第２回転部材とを有することを特徴とする請求項１記載の複合操作型入力装置。
前記回転体で前記第２回転部材を構成したことを特徴とする請求項２記載の複合操作型入力装置。
前記回転体は、前記第２案内部が形成される面の外周部に複数の凹凸部が環状に形成されると共に、前記第２案内部が前記凹凸部の径方向内側に配置され、前記付勢部材は、前記凹凸部に係脱する係合部を有することを特徴とする請求項３記載の複合操作型入力装置。
前記第１回転部材には、前記操作軸体と一体的に回転する駆動体を軸線方向に移動可能とすると共に、周方向には係合して当該駆動体と一体的に回転可能とする非円形孔が設けられ、前記伝達部材及び回転体には、前記駆動体が通過可能な貫通孔が設けられ、当該貫通孔の内側に前記操作軸体の軸線方向の移動に伴って駆動されるプッシュスイッチが配設されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の複合操作型入力装置。
前記ハウジングは、前記第１空間を画成する第１ケースと、前記第２空間を画成する第２ケースを備え、前記第２ケースの中央部に前記中間部材側へ突出する筒状部を有し、前記回転体を回転可能に当該回転体の前記貫通孔に前記筒状部を挿通すると共に、前記筒状部の内側には、前記操作軸体の軸線方向へ移動可能に案内されるスイッチ駆動体が配設されており、このスイッチ駆動体は、前記駆動体よりも大きく形成されると共に、前記駆動体と前記プッシュスイッチとの間に設けられていることを特徴とする請求項５記載の複合操作型入力装置。
前記プッシュスイッチは、前記筒状部の内側に露出して設けられた固定接点と、この固定接点に接離可能に配設された可動接点とを有することを特徴とする請求項６記載の複合操作型入力装置。
前記第２伝達部は、凸部により構成されると共に、前記第２案内部は、前記回転体の径方向に延びる溝部からなり、前記回転検出手段は、前記回転体と、前記回転体における前記第２案内部の非形成面側に設けられた摺動子と、この摺動子が摺接する導電パターンとから構成されることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記載の複合操作型入力装置。
前記中間部材は、板状部材からなり、前記スライド検出手段は、前記操作軸体のスライド移動に伴って互いに直交する方向へ移動可能な第１、第２スライド部材と、両スライド部材にそれぞれ設けられた摺動子と、これらの摺動子がそれぞれ摺動する前記板状部材に設けられた金属板からなる接点パターンとから構成されており、前記板状部材から前記接点パターンに繋がった端子が導出されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の複合操作型入力装置。