複合操作型輸入裝置的製作方法

2023-12-08 17:16:26

專利名稱：複合操作型輸入裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及能進行旋轉操作和向多方向的滑動操作的複合操作型輸 入裝置。
背景技術：
作為能進行旋轉操作和向多方向的滑動操作的複合操作型輸入裝置 的現有例，提出以下裝置，其構成為在旋轉操作時通過螺旋彈簧來旋轉 驅動迴轉式編碼器(rotary encoder)的轉子部，在滑動操作時從橫向按壓 驅動配設於迴轉式編碼器周圍的多個按鈕開關(例如參照專利文獻1)。在 該現有例中，能進行旋轉操作及滑動操作的操作部件以覆蓋迴轉式編碼器 的轉子部的方式配置，在該轉子部與操作部件的頂部之間設有螺旋彈簧。 再有，環狀滑塊(slider)以不妨礙操作部件的旋轉動作的方式與該操作部 件的外周部卡合，若對操作部件進行滑動操作，則環狀滑塊一體地滑動移 動。進而，在安裝有迴轉式編碼器的印刷基板上，4個按鈕開關互相以等 間隔的配置(圓周方向上每隔90度一個的位置關係)安裝於該迴轉式編 碼器的周圍。這些按鈕開關中分別設置有向上方突出並能壓下的工作部， 以存在有所需要的餘量(clearance)的方式，各按鈕開關的工作部位於形 成為直徑比迴轉式編碼器更大的環狀滑塊的下端部的直徑方向外側。而 且，通過在該環狀滑塊的下端部設置與各工作部對置的傾斜部，從而若環 狀滑塊滑動移動，則位於其移動方向的按鈕開關的工作部以與該傾斜部對 接的方式被壓下。由於若對這樣大致構成的現有的複合操作型輸入裝置的操作部件進 行旋轉操作，則牽引力或壓縮力對螺旋彈簧作用，故迴轉式編碼器的轉子 部與操作部件聯動而旋轉。由此，根據轉子部相對於定子部的旋轉位置的 變化，可以檢測操作部件的旋轉量或旋轉方向。再有，在對操作部件進行滑動操作的情況下，由於環狀滑塊與操作部件一體地滑動移動，故位於其 移動方向的按鈕開關的工作部被環狀滑塊的傾斜部按壓驅動而接通動作， 與此可以檢測操作部件的滑動移動方向。另外，這樣若對操作部件進行滑 動操作，則設於迴轉式編碼器的轉子部與操作部件的頂部之間的螺旋彈簧 以橫向偏移的方式伸長，因此若滑動操作力被除去，則藉助該螺旋彈簧的 彈性恢復力，操作部件自動恢復到初始位置。專利文獻1特開2005-317377號公報(第4一7頁，圖5) 在上述現有的複合操作型輸入裝置中，由於採取以下結構，即環狀滑 塊與操作部件的外周部卡合，在滑動操作時操作部件通過環狀滑塊按壓驅 動按鈕開關，故必須在直徑比迴轉式編碼器還大的環狀滑塊周圍配設多個 按鈕開關，存在裝置整體容易大型化等問題。而且，這多個按鈕開關必須 以包圍迴轉式編碼器的定子部的方式各自安裝在已安裝了迴轉式編碼器 的印刷基板上，在安裝前的階段中裝置不能模塊化，因此存在安裝前的管 理性或安裝時的操作性不佳等問題。發明內容本發明正是鑑於這種現有技術的實情而進行的發明，其目的在於提供 一種可以作為模塊產品安裝並且易於實現小型化的複合操作型輸入裝置。為了實現上述目的，在本發明的複合操作型輸入裝置中，具備操作 體，其能旋轉，且能向與旋轉軸線垂直的多個方向滑動移動；保持殼體， 其以能滑動移動的方式保持該操作體，並且能與該操作體一體地旋轉；滑 動檢測機構，其在基臺上配設了多個開關元件，這些開關元件伴隨所述操 作體的滑動移動進行接點切換；和旋轉檢測機構，其具有轉子部和能旋轉地支撐該轉子部的定子部，並用來檢測所述操作體的旋轉動作；所述旋轉 檢測機構的所述轉子部具有能與所述保持殼體一起旋轉的筒狀部，使所述 滑動檢測機構配置在該筒狀部內方的中空部分中，用所述定子部保持所述基臺o這樣，若保持殼體以能滑動移動的方式保持操作體，並且操作體及保 持殼體與旋轉檢測機構的轉子部一體地旋轉，則通過配置於轉子部內方的 中空部分內並由定子部保持的滑動檢測機構能夠檢測出操作體的滑動移動。因此，可以實現在保持操作體及保持殼體的旋轉檢測機構的內部空間 內嵌入了滑動檢測機構的緊湊型結構，易於實現複合操作型輸入裝置的小 型化。再有，由於可以將裝置整體作為模塊產品進行安裝，故安裝嵌的管 理性及安裝時的操作性良好。進而，通過使操作體的一部分從保持殼體露 出並與滑動檢測機構的一部分卡合，從而可以檢測該操作體的滑動移動， 因此能夠將滑動檢測機構作為模塊產品組裝在定子部上，由此可以容易地 增加滑動檢測機構的種類。進而，在上述的構成中，若構成為滑動檢測機構具有以傳遞操作體 的滑動驅動力的方式與所述操作體卡合的滑動傳遞部件；和以能滑動移動的方式支撐該滑動傳遞部件的支撐部件；藉助被所述操作體驅動而一體地 滑動移動的所述滑動傳遞部件，進行所述開關元件的接點切換。那麼在滑 動操作時操作體通過滑動傳遞部件進行開關元件的接點切換，可以簡化滑 動驅動力的傳遞路徑，因此可以易於提高可靠性。該情況下，通過使操作 體的旋轉軸部能旋轉地插入並穿通設置在滑動傳遞部件中央部分的開口， 從而若在操作體的滑動移動時該旋轉軸部驅動上述開口的周緣部，則可以 以極其簡單的建構來實現以下卡合關係，即能可靠地向不妨礙該旋轉軸部 的旋轉動作的滑動傳遞部件傳遞滑動驅動力。還有，該情況下，若在作為滑動檢測機構的構成要素的固定部件上突 出設置了限制突起，其與設於滑動傳遞部件上的狹縫狀或溝槽狀的導向部 卡合，並限制該滑動傳遞部件的滑動移動方向，則在操作體的滑動操作時 無需擔心滑動傳遞部件向非希望的方向滑動移動。再有，在上述構成中，在操作體中，在所述旋轉軸部的周圍設有向直 徑方向外側突出的凸緣部，且在所述保持殼體中，設有使所述旋轉軸部的 一端側向外突出的第一開口和使另一端側向相反方向突出的第二開口；在 所述第一開口的周緣部分和所述第二開口的周緣部分之間以能滑動移動 的方式配置所述凸緣部，並且在所述凸緣部的周圍配置復位彈簧，在操作 體的滑動移動時所述凸緣部使所述復位彈簧彈性變形，那麼在滑動操作時 可以用第一及第二開口的周緣部分來引導操作體的凸緣部，因此易於使操 作性提高，並且是可以實現在滑動操作後藉助復位彈簧的彈性恢復力使操 作體自動恢復到初始位置的單元自由恢復(cell free turn)結構。該情況下，若保持殼體具有設置了第一開口的第一保持殼體；和設置了第二開口的第二保持殼體，在兩開口的周圍，第一及第二保持殼體存在環狀空間並對 置，並且該環狀空間內配置有操作體的凸緣部和復位彈簧，則通過組合分 立的第一保持殼體與第二保持殼體，從而可以形成所希望形狀的保持殼 體，因此該保持殼體的組裝性良好，且可以廉價地形成。另外，在上述的構成中，該複合操作型輸入裝置還具備彈性部件， 其設置於保持殼體與旋轉檢測機構的定子部之間，以能升降的方式保持該 保持殼體；和按鈕開關，其附設於滑動檢測機構中，並與所述操作體的旋 轉軸部的前端部對置；通過與所述彈性部件的回彈力相抗而按壓所述操作 體，從而一體地按壓所述保持殼體，並且所述按鈕開關被所述旋轉軸部的 前端部按壓驅動。因此不但可以避免裝置整體的大型化或結構的複雜化， 另外可以得到除了旋轉操作與滑動操作以外還能進行按壓操作的多功能 複合操作型輸入裝置。此時，若彈性部件為壓縮螺旋彈簧，且在保持殼體的外周部設置保持 壓縮螺旋彈簧的一端部的環狀的彈簧支架部，則按壓操作後，藉助壓縮螺 旋彈簧可以將操作體及保持殼體可靠地頂到初始位置，並且能容易地進行 該壓縮螺旋彈簧的安裝，也可以容易地防止安裝後的脫落。在上述的構成中，該複合操作型輸入裝置還具備旋轉傳遞部件，其設 有用於使設於所述操作體的旋轉軸部的非圓柱形狀部分插入穿通並卡止 的長孔；構成為在所述操作體的滑動移動的方向沿著所述長孔的縱長方 向時，驅動力不會被傳遞到所述旋轉傳遞部件，在該滑動移動的方向為所 述長孔的縱長方向以外的方向時滑動驅動力被傳遞到所述旋轉傳遞部件； 並且所述保持殼體中設有沿所述長孔的短邊方向延伸的導向壁，在所述操 作體的滑動驅動力被傳遞到所述旋轉傳遞部件時，該旋轉傳遞部件沿所述導向壁移動，且在所述操作體的旋轉動作時，通過經由所述旋轉傳遞部件 向所述導向壁傳遞旋轉驅動力，從而該旋轉傳遞部件及所述保持殼體和所 述操作體一體地旋轉，則作為使操作體及保持殼體一體地旋轉的連結部件起作用的旋轉傳遞部件在操作體的滑動操作時不移動或者僅沿保持殼體 的導向壁移動，因此不存在保持殼體妨礙滑動操作的擔憂。因此，可以實 現能圓滑地進行旋轉操作與滑動操作的簡單且可靠性高的結構。本發明的複合操作型輸入裝置，由於在被旋轉檢測機構的轉子部包圍 的空間內配置滑動檢測機構，由該滑動檢測機構來檢測操作體的滑動移 動，因此裝置整體為緊湊的結構，易於實現小型化，並且由於可以將裝置 整體作為模塊產品進行安裝，故安裝前的管理性及安裝時的操作性良好。 進而，通過使操作體的一部分從保持殼體露出並與滑動檢測機構的一部分 卡合，從而可以檢測該操作體的滑動移動，因此能夠將滑動檢測機構作為 模塊產品組裝在定子部上，由此可以容易地增加滑動檢測機構的種類。


圖1是本發明實施方式涉及的複合操作型輸入裝置的外觀圖。圖2是該輸入裝置的俯視圖。圖3是從背面側觀察該輸入裝置的外觀圖。圖4是該輸入裝置的分解立體圖。圖5是從背面側觀察該輸入裝置的分解立體圖。圖6是該輸入裝置的剖視圖。圖7是在與圖6不同的位置對該輸入裝置進行剖視的剖視圖。. 圖8是用於該輸入裝置的驅動單元的分解立體圖。 圖9是從背面側觀察該驅動單元的分解立體圖。 圖IO是用於該輸入裝置的開關單元的分解立體圖。 圖11是從背面側觀察該開關單元的分解立體圖。 圖12是表示在該開關單元的基臺上安裝了開關組的狀態的立體圖。 圖13是用於該輸入裝置的迴轉式編碼器的分解立體圖。 圖14是從背面側觀察該迴轉式編碼器的分解立體圖。 圖15是該輸入裝置處於非操作狀態時的內部結構說明圖。 圖16是表示該輸入裝置被進行滑動操作的狀態的內部結構說明圖。 圖17是表示開關單元的變形例的非操作狀態的內部結構說明圖。 圖18是表示圖17所示的開關單元的動作的滑動操作狀態的內部結構 說明圖。圖中l一操作體，la—旋轉軸部，lb—凸緣部，2 —驅動單元，3 —回 轉式編碼器，4一開關單元，5 —壓縮螺旋彈簧，6 —第一保持殼體，6a—中央開口 (第一開口)， 6b—環狀突臺部，7—第二保持殼體，7a—中央開 口 (第二開口)， 7b—環狀突臺部，7d—導向壁，7f—卡合凸部，8 —旋轉 傳遞部件，8a—長孔，9一底板，IO —復位彈簧，ll一彈簧支架部件，12 一轉子部，13 —定子部，13c—保持突起，14一筒狀體，14a—凹狀切口， 15 —滑動觸頭，18 —棘輪彈簧(click spring), 19—固定配件，20—基臺(固 定部件)，20c—限制銷(限制突起)，20d—嵌合凹部，21—(滑動檢測用) 按鈕開關，22— (按壓檢測用)按鈕開關，24—支撐部件，25、 30—滑動 傳遞部件，25a—中央開口， 25b—導向孔(導向部)，25c—滑動突起，26 一安裝板，S —環狀空間。
具體實施方式
參照附圖對發明的實施方式進行說明，圖1是本發明實施方式涉及的 複合操作型輸入裝置的外觀圖，圖2是該輸入裝置的俯視圖，圖3是從背 面側觀察該輸入裝置的外觀圖，圖4是該輸入裝置的分解立體圖，圖5是 從背面側觀察該輸入裝置的分解立體圖，圖6是該輸入裝置的剖視圖，圖 7是在與圖6不同的位置對該輸入裝置進行剖視的剖視圖，圖8是用於該 輸入裝置的驅動單元的分解立體圖，圖9是從背面側觀察該驅動單元的分 解立體圖，圖IO是用於該輸入裝置的開關單元的分解立體圖，圖ll是從 背面側觀察該開關單元的分解立體圖，圖12是表示在該開關單元的基臺 上安裝了開關組的狀態的立體圖，圖13是用於該輸入裝置的迴轉式編碼 器的分解立體圖，圖14是從背面側觀察該迴轉式編碼器的分解立體圖， 圖15是該輸入裝置處於非操作狀態時的內部結構說明圖，圖16是表示該 輸入裝置被進行滑動操作的狀態的內部結構說明圖。圖1 —圖7所示的複合操作型輸入裝置是所謂的能針對操作體1有選 擇地進行旋轉操作、4向滑動操作和按壓操作的多功能輸入裝置，安裝在 未圖示的印刷基板上來使用。該複合操作型輸入裝置主要由驅動單元2、 迴轉式編碼器3、開關單元4和壓縮螺旋彈簧5構成，操作體1被嵌入驅 動單元2內。再有，該複合操作型輸入裝置的外觀大致為圓柱狀，操作體 l從上面中央部分向上方突出。如圖8與圖9詳細所示，驅動單元2由以下部分構成具有旋轉軸部la及凸緣部lb的操作體1;以能滑動移動的方式保持操作體1的第一保 持殼體6及第二保持殼體7;設置有長孔8a的旋轉傳遞部件8;以能滑動 的方式支撐旋轉傳遞部件8的底板9;配置於凸緣部lb周圍的環狀的復位 彈簧10。操作體1由合成樹脂製成，旋轉軸部la的上部和下部是剖面形狀為扁 圓形等具有互相平行的外側面的非圓柱形狀部分，從沿軸線方向延伸的旋轉軸部la的縱長方向(軸線方向)的大致中央的圓柱部分開始向直徑方 向外側，凸緣部lb突出設置為圓板狀。該操作體l能以旋轉軸部la的軸 心為旋轉軸線(旋轉中心線)進行旋轉，並且能沿與旋轉軸線垂直的平面 滑動移動，且能沿旋轉軸線升降。在此，操作體1作為包含第一及第二保 持殼體6、 7的驅動單元2整體而能旋轉及升降。未圖示的操作旋紐(knob) 通過壓入等方法而能罩在旋轉軸部la的上端側的非圓柱形狀部分上，旋 轉軸部la的下端側的非圓柱形狀部分以能滑動的方式插入並穿通旋轉傳 遞部件8的長孔8a。還有，凸緣部lb以能相對於第一及第二保持殼體6、 7滑動移動的方式而被保持於這兩個保持殼體6、 7之間。第一保持殼體6與第二保持殼體7由合成樹脂製成，兩保持殼體6、 7 與底板9 一體化。第一保持殼體6中形成有使旋轉軸部la的上端側的 非圓柱形狀部分向上方突出的中央開口 6a;在背面側位於中央開口 6a的 周緣部的環狀突臺部6b;圓筒狀的外壁部6c;突出設置於外壁部6c的外 側面的多處的防脫鉤6d;垂直設置於外壁部6c底面的多處的防松突起6e， 各防松突起6e貫通第二保持殼體7及底板9，並鉚接固定在該底板9上。 直徑比該第一保持殼體6還大的第二保持殼體7上形成有使旋轉軸部la 的下端側的非圓柱形狀部分向下方突出的中央開口 7a;在上面側位於中央 開口 7a的周緣部的環狀突臺部7b;在背面側使中央開口 7a露出的正方形 的凹部7c;能插入穿通上述防松突起6e的多個穿通孔7e;立設於各穿通 孔7e的直徑方向外側的卡合凸部7f;包圍各卡合凸部7f的圓筒狀外壁部 7g。再有，該第二保持殼體7使凹部7c的相對置的一對平行內壁構成為 引導旋轉傳遞部件8的單向滑動移動的導向壁7d;並且使各卡合凸部7f 與外壁部7g之間被劃分而成的空間構成為保持壓縮螺旋彈簧5的上端部 的彈簧支架部7h。即，環狀的彈簧支架部7h在與成為卡合部的多個卡合凸部7f連接的狀態下，設置為和第二保持殼體7的外周部成為一體。這兩 個保持殼體6、 7以下述方式組合，即在第一保持殼體6的頂板部分與第 二保持殼體7的底板部分之間能劃分出環狀空間S，該環狀空間S中配置 有操作體1的凸緣部lb和環狀螺旋彈簧構成的復位彈簧10 (參照圖6、 圖7)。而且，由環狀突臺部6b與環狀突臺部7b以能滑動移動的方式保持 操作體l的凸緣部lb，並且復位彈簧10在由環狀突臺部6b、 7b限制向內 方移動的狀態下能與凸緣部lb的外周面彈性連接。從而，若凸緣部lb在 兩保持殼體6、7間滑動移動，則該凸緣部lb向移動方向按壓復位彈簧10， 因此復位彈簧10產生回彈力。旋轉傳遞部件8由長方形的金屬板構成，其縱長方向上開設有長孔8a， 並且以夾持長孔8a的方式形成有沿短邊方向延伸的一對突條8b。該旋轉 傳遞部件8在第二保持殼體7的背面側配置於凹部7c內，在使突條8b與 底板9滑動連接的狀態下被支撐在該底板9上。旋轉傳遞部件8的長邊的 長度與正方形的凹部7c的一邊的長度大致相同，短邊與導向壁7d滑動連 接。由此，底板9上的旋轉傳遞部件8在凹部7c內可以沿導向壁7d穩定 地滑動移動。再有，旋轉軸部la的下端側的非圓柱形狀部分以不能旋轉 但能沿縱長方向滑動移動的方式在旋轉傳遞部件8的長孔8a內穿通。底板9由具有開口 9a的大致圓形的金屬板構成，其外周緣部的多處形 成有防松孔9b。開口 9a中以游離的狀態插入旋轉軸部la的下端側的非圓 柱形狀部分。第一保持殼體6的防松突起6e穿通各防松孔9b,通過在底 板9的背面側鉚接固定該防松突起6e，從而在定位的狀態下使第一及第二 保持殼體6、 7與底板9一體化。這樣構成的驅動單元2隔著壓縮螺旋彈簧5及圓環狀的彈簧支架部件 11而由迴轉式編碼器3保持。如圖13及圖14所詳細圖示的，該迴轉式編 碼器3由以下部分構成滑動觸頭15安裝在筒狀體14的背面側的轉子部 12;設置導電圖案16或端子17並能旋轉地支撐轉子部12的定子部13; 圓環狀的棘輪彈簧18;和將棘輪彈簧18固定在定子部13上的固定配件 19，上述第一及第二保持殼體6、 7以能升降但不能旋轉的方式與轉子部 12連接。轉子部12的筒狀體14由合成樹脂製成，在多處具有凹狀切口 14a和狹長縫14b。在此，凹狀切口 14a及狹長縫14b為了使驅動單元2能夠升 降而由沿轉子部12的旋轉軸線方向被切口的溝槽部或長孔構成。筒狀體 14的下端部形成有凸緣狀部分14c。該凸緣狀部分14c的上面側環繞整周 設有棘輪突起12a，圓環狀的滑動觸頭15固定安裝在凸緣狀部分14c的背 面側。定子部13是鑲嵌式成品，具有可以滑動連接轉子部12的筒狀體 14的內周面的內側圓筒部13a;使端子17向外突出的外側圓筒部13b;在 兩圓筒部13a、 13b之間露出的導電圖案16;自導電圖案16導出的端子 17。其中，內側圓筒部13作為引導筒狀體14能進行旋轉的軸承部起作用， 該筒狀體14是中空狀的旋轉軸。轉子部12的凸緣狀部分14c插入到該定 子部13的兩圓筒部13a、 13b之間，從而滑動觸頭15與導電圖案16彈性 連接。在定子部13的內側圓筒部13a的內周面上，多處形成有安裝開關 單元4用的保持突起13c。再有，外側圓筒部13b的從外周面到底面的多 處形成有用來鉚接固定配件19的支腳19a的卡合階梯部13d。棘輪彈簧18外插於轉子部12的筒狀體14內，配置於其凸緣狀部分 14c上。固定配件19配置在棘輪彈簧18上，通過使多個支腳19a與卡合 階梯部13d對位鉚接，從而被固定在定子部13。這樣通過將固定配件19 鉚接固定在定子部13,從而棘輪彈簧18的一對耳部18a被固定在外側圓 筒部13b上，並且對接部18b以能夠卡合脫離的方式與棘輪突起12a彈性 連接。在這樣構成的迴轉式編碼器3的固定配件19上，裝載外插於轉子部 12的筒狀體14內的彈簧支架部件11，該彈簧支架部件11上裝載有外插 到筒狀體14內的壓縮螺旋彈簧5。再有，以封閉由筒狀體14包圍的空間 的方式安裝驅動單元2，壓縮螺旋彈簧5的上端部由第二保持殼體7的彈 簧支架部7h保持。驅動單元2相對於迴轉式編碼器3的安裝結構如下所 述:使第二保持殼體7的各卡合凸部7f嵌入到筒狀體14的各凹狀切口 14a 內，使第一保持殼體6的各防脫鉤6d卡止在筒狀體14的各狹長縫14b的 上端部。由此，卡合凸部7f由凹狀切口 14a引導，防脫鉤6d由狹長縫14b 引導，第一及第二保持殼體6、 7相對於轉子部12能沿轉子部12的旋轉 軸線方向升降。還有，作為被凹凸卡合的卡合部的卡合凸部7f與凹狀切口 14a形成為大致相同的寬度，因此第一及第二保持殼體6、 7能與轉子部12—體地旋轉。另外，在將驅動單元2安裝到迴轉式編碼器3時，只要一 邊壓彎壓縮螺旋彈簧5， 一邊將各卡合凸部7f從上方插入到各凹狀切口 14a 內，使各防脫鉤6d與各狹長縫14b咬接(snapin)。由此，由於以壓縮螺 旋彈簧5的回彈力使防脫鉤6d卡止在對應的狹長縫14b的上端部，故第 一及第二保持殼體6、 7在防脫狀態下被安裝在筒狀體14上。接著，對開關單元4的構成進行說明。如圖IO —圖12中詳細所示， 該開關單元4由以下部分構成合成樹脂製成的基臺20;以十字狀的配置 在基臺20上組裝了 4個的俯視呈長方形的按鈕開關21;組裝在基臺20 上的中央部分的俯視呈正方形的按鈕開關22;載置於該按鈕開關22上的 墊片23;載置於基臺20的上部平坦面20a上的由金屬板構成的支撐部件 24;能滑動移動地載置於支撐部件24上的合成樹脂製成的滑動傳遞部件 25;和以覆蓋滑動傳遞部件25的外周部的方式安裝在基臺20上的由金屬 板構成的安裝板26。該開關單元4配置於迴轉式編碼器3內方的中空部分， 由於基臺20由定子部13保持、固定，故驅動單元2配置在開關單元4的 正上方。作為固定部件的基臺20上形成有配設滑動檢測用的各按鈕開關21及 按壓檢測用的按鈕開關22的十字狀溝槽部20b。在由該溝槽部20b分割的 上部平坦面20a上，在夾持基臺20的中央部的兩處突設有作為限制突起 的限制銷20c。再有，在基臺20的外周面，多處形成有使定子部13的保 持突起13c嵌入用的嵌入凹部20d、和卡止安裝板26的支腳26a用的卡止 突起20e。配設於基臺20的各按鈕開關21的動作部21a若受到從基臺20 的直徑方向內側向外側的橫向力，則沒入到框體21b內進行接點切換，各 按鈕開關21的端子部21c貫通基臺20並向下方突出。還有，配設於基臺 20的中央部分的按鈕開關22的動作部22a通過從上方隔著墊片23而被按 壓，從而進行接點切換，該按鈕開關22的端子部22b也貫通基臺20並向 下方突出。支撐部件24上形成有墊片23露出的中央開口24a;穿設於中央開 口 24a附近並穿通限制銷20c的銷穿通孔24b;對與各按鈕開關21的動作 部21a對置的周緣部的4處進行切口，以使該動作部21a露出的切口部24c。 在該支撐部件24的中央開口 24a中以游離的方式插有操作體1的旋轉軸部la的下端側的非圓柱形狀部分，該旋轉軸部la的下端部可以隔著墊片 23按壓驅動按鈕開關22的動作部22a。滑動傳遞部件25是直徑比支撐部件24還小的圓板狀的合成樹脂成形 品，形成有直徑比支撐部件24的中央開口24a還小的中央開口25a;由 穿設於中央開口 25a的直徑方向兩側的十字形狹縫構成的導向孔25b;突 設於表背兩面的周緣部多處的滑動突起25c。如圖15與圖16所示，操作 體1的旋轉軸部la的下端側的非圓柱形狀部分能旋轉地嵌入滑動傳遞部 件25的中央開口 25a內，基臺20的限制銷20c插入並穿通作為導向部的 導向孔25b。因此，該滑動傳遞部件25藉助旋轉軸部la而能滑動移動， 並且其移動方向被限制銷20c限制。再有，滑動傳遞部件25的外周面以 能連接能脫離的方式和4個按鈕開關21的動作部21a對置，若滑動傳遞 部件25被旋轉軸部la驅動而滑動移動，則位於其移動方向的按鈕開關21 的動作部21a被壓入該滑動傳遞部件25的外周面，該按鈕開關21進行接 通動作。其中，滑動傳遞部件25的滑動移動量設定在其中央開口 25a不 會自安裝板26的後述的中央開口 26c中脫離的範圍內。還有，如圖6和 圖7所示，由於使表背兩面的滑動突起25c與安裝板26和支撐部件24滑 動連接，故該滑動傳遞部件25可以圓滑地進行滑動移動，而不會在上下 方向上產生鬆動。安裝板26上形成有穿設了卡止孔26b的多個支腳26a;和使滑動傳 遞部件25的中央開口 25a始終露出的中央開口 26c，中央開口 26c中以遊 離的姿態插有操作體1的旋轉軸部la下端側的非圓柱形狀部分。該安裝 板26通過將基臺20的卡止突起20e插入各支腳26a的卡止孔26b內並使 其卡止，從而在對滑動傳遞部件25的高度位置進行規定的狀態下被安裝 到基臺20上。以下，對上述這樣構成的複合操作型輸入裝置的動作進行說明。首先 若對操作體1進行旋轉操作時的動作進行說明，則由於旋轉軸部la以不 能旋轉的方式插入並穿通旋轉傳遞部件8的長孔8a，故旋轉傳遞部件8與 被賦予了旋轉操作力的操作體1一體地旋轉，該旋轉傳遞部件8經由導向 壁7d對第一及第二保持殼體6、 7進行旋轉驅動。再有，第二保持殼體7 (卡合凸部7f)以不能旋轉的方式與迴轉式編碼器3的轉子部12 (凹狀切口 14a)凹凸卡合，因此結果轉子部12與操作體1 一體地旋轉，根據滑動 觸頭15相對於導電圖案16的位置變化而檢測出操作體1的旋轉動作。其 中，在轉子部12的旋轉時，由於棘輪彈簧18的對接部18b與棘輪突起12a 組卡合脫離，故對操作體1進行旋轉操作的操作者的手指可以感受到卡嗒 (click)感。接著，說明對操作體1進行滑動操作時的動作。圖15表示非操作時 旋轉軸部la與開關單元4的位置關係，省略圖示的旋轉傳遞部件8的長 孔8a沿著圖15的上下方向。因此，若沿長孔8a的縱長方向對操作體1 進行滑動操作，則由於旋轉軸部la沿長孔8a移動，故雖然不能向旋轉傳 遞部件8傳遞滑動驅動力，但由於滑動傳遞部件25的中央開口 25a的周 緣部被旋轉軸部la驅動，故該滑動傳遞部件25向與操作體1相同的方向(圖15的上方或下方)滑動移動。結果，位於滑動移動方向的按鈕開關 21的動作部21a被滑動傳遞部件25按壓驅動，該按鈕幵關21進行接通動 作，因此可以檢測出操作體l向哪個方向進行滑動操作。再有，在沿長孔 8a的短邊方向對操作體1進行滑動操作時，由於旋轉傳遞部件8被旋轉軸 部la驅動，則沿著導向壁7d進行滑動移動，而不會被第二保持殼體7妨 礙，因此滑動傳遞部件25被旋轉軸部la驅動，向與操作體l相同的方向(圖15的右方或左方)滑動移動。結果，例如如圖16所示，位於滑動移 動方向的按鈕開關21的動作部21a被滑動傳遞部件25按壓驅動，該按鈕 開關21的動作部21a進行接通動作，因此可以檢測出操作體1向哪個方 向進行滑動操作。還有，在該滑動操作時，由於操作體1的凸緣部lb使 環狀的復位彈簧10伸長，故若滑動操作力被除去，則藉助復位彈簧10的 彈性恢復力，操作體l可以自動恢復到原來的位置。其中，若滑動傳遞部 件25進行滑動移動，則限制銷20c沿導向孔25b相對移動來限制移動方 向，因此無需擔心滑動操作時操作體1或滑動傳遞部件25向不希望的方 向滑動移動。此外，為了對滑動傳遞部件25的滑動移動方向進行位置限 制，也可以取代狹縫狀的導向孔25b而設置俯視呈相同形狀的有底的導向 溝槽，使突設於基臺20等固定部件上的適當形狀的限制銷與該導向溝槽 卡合。接下來，對操作體l被按壓操作時的動作進行說明。從圖6與圖7可知，被按壓操作的操作體1一邊壓彎壓縮螺旋彈簧5， 一邊與第一及第二 保持殼體6、 7 —體地下降，因此旋轉軸部la的下端部經由墊片23按壓 驅動中央的按鈕開關22的動作部22a。結果，按鈕開關22進行接通動作， 因此可以檢測出針對操作體l的按壓操作。再有，若除去該按壓操作力， 則藉助壓縮螺旋彈簧5的彈性恢復力，操作體1和第一及第二保持殼體6、 7被頂到原來的高度位置。這樣，本實施方式涉及的複合操作型輸入裝置採取以下結構通過使 卡合凸部7f嵌入到凹狀切口 14a內而使以能滑動移動的方式保持操作體1 的第一及第二殼體6、 7和迴轉式編碼器3的轉子部12凹凸卡合，在旋轉 操作時旋轉體1、兩保持殼體6、 7和轉子部12 —體地旋轉，因此可以由 迴轉式編碼器3瞬時地檢測出操作體1的旋轉動作，由此使用非常方便。 再有，由於無需擔心操作體1與轉子部12的旋轉量有偏差，故可以提高 旋轉檢測的可靠性。其中，可以適當選擇兩保持殼體6、 7與轉子部12的 卡合結構，例如也可以在轉子部12側設置凸部，在保持殼體6、 7側設置 凹部，凹凸關係與本實施方式相反。再有，在該複合操作型輸入裝置的驅動單元2中組裝有旋轉傳遞部件 8，其與旋轉軸部la及導向壁7d卡合，在旋轉操作時和操作體l、第一及 第二保持殼體6、 7 —體地旋轉。該旋轉傳遞部件8由於在操作體1的滑 動操作時不移動或者僅沿導向壁7d移動，故兩保持殼體6、 7不會妨礙滑 動操作。這樣，由於作為使操作體1和兩保持殼體6、 7 —體地旋轉的鏈 接部件而採用旋轉傳遞部件8，故可以實現能圓滑地進行旋轉操作和滑動 操作的、簡單且可靠性高的結構。還有，在該複合操作型輸入裝置中，由環狀突臺部6b、 7b以能滑動 移動的方式保持操作體1的凸緣部lb，並且使旋轉傳遞部件8配置於環狀 突臺部7b的背面側的凹部7c中，從而可靠地避免與凸緣部lb的幹涉， 因此可以使操作體l圓滑地進行滑動移動。另外，如本實施方式所示，通 過採用以下結構組合分立的第一保持殼體6和第二保持殼體7，在兩保 持殼體6、 7間的環狀空間S內配置操作體1的凸緣部lb和環狀的復位彈 簧10，從而可以廉價地形成所希望的保持殼體，即以能滑動移動的方式保 持操作體1並且可以容易地嵌入復位彈簧10。進而，在本實施方式涉及的複合操作型輸入裝置中，採用以下結構在與第一及第二保持殼體6、 7—體地旋轉的轉子部12內方的中空部分內 配置開關單元4，用定子部13來保持並固定其基臺20。這樣，若在保持 驅動單元2的迴轉式編碼器3的內部空間中嵌入檢測滑動操作或按壓操作 的開關單元4，則可以實現緊湊的結構，因此易於實現複合操作型輸入裝 置的小型化。再有，由於可以將裝置整體作為模塊產品安裝到印刷基板上， 故安裝前的管理性及安裝時的操作性良好。再有，在該複合操作型輸入裝置中，使操作體1的旋轉軸部la以能旋 轉的方式嵌入到開關單元4的滑動傳遞部件25的中央開口 25a內，在滑 動操作時藉助與操作體1 一體地進行滑動移動的滑動傳遞部件25，進行按 鈕開關21的接點切換。因此，可以簡化滑動驅動力的傳遞路徑，易於提 高滑動檢測的可靠性。還有，如本實施方式所述，將檢測滑動操作和按壓操作的機構單元化， 然後將該單元產品(開關單元4)嵌入到迴轉式編碼器3的內部空間中， 從而可以容易地增加該單元產品的種類(variety)。例如，若取代上述滑動 傳遞部件25而將圖17所示的滑動傳遞部件30嵌入到開關單元4中，則 可以增加操作體1的滑動檢測方向並提高拆卸能力。即，在使操作體1的 旋轉軸部la向圖17的上下左右的任一方向滑動移動時，與上述的滑動操 作時的動作同樣，位於滑動移動方向的按鈕開關21經由滑動傳遞部件30 而分別進行接通動作，但在使旋轉軸部la向圖17的斜上方或斜下方滑動 移動時，如圖18的一例所示，位於滑動移動方向附近的2個按鈕開關21 經由滑動傳遞部件30而同時進行接通動作。因此，根據4個按鈕開關21 中的哪一個或哪兩個進行接通動作，可以檢測出操作體l的8個方向的滑 動操作。其中，在圖17與圖18中，標記30a是滑動傳遞部件30的中央 開口 ， 30b是突設於滑動傳遞部件30的表背兩面的周緣部的環狀的滑動凸 部，關於與圖15、圖16對應的部分賦予相同的標記。進而，在本實施方式中，在驅動單元2與迴轉式編碼器3之間設有壓 縮螺旋彈簧5，並且開關單元4的基臺20上配設有能被旋轉軸部la按壓 驅動的按鈕開關22，因此不但可以避免裝置整體的大型化或結構的複雜 化，還能實現除了旋轉操作與滑動操作以外也可以進行按壓操作的多功能的複合操作型輸入裝置。而且，在按壓操作時作為復位彈簧起作用的壓縮螺旋彈簧5嵌入到第二保持殼體7的彈簧支架部7h和定子部13的彈簧支 架部件11之間，因此可以容易地進行組裝，也可以容易地防止安裝後的 脫落。還有，環狀的彈簧支架部7h以由多個卡合凸部7f連接的狀態設置 在保持殼體7的外周部，因此也可以由卡合凸部7f來兼作可以連接彈簧支 架部7h與保持殼體7的部件，並且由於兩者是同一部件，故可以以簡單 的結構且精度優良地將彈簧支架部7h設置在保持殼體7中。再有，也無 需擔心按鈕開關22對滑動檢測用的各按鈕開關21的安裝位置造成不良影 響。其中，本發明也適用於不需要操作體的按壓操作的複合操作型輸入裝置，此時採取以下結構即可使以能滑動移動的方式保持操作體的保持殼 體和迴轉式編碼器的轉子部以不能升降的方式進行凹凸卡合，並且省略了 壓縮螺旋彈簧或按壓檢測用按鈕開關等。此時，也可以使操作體l與滑動傳遞部件25的卡合關係相反。即，通過使非圓柱形狀的突起突出到滑動 傳遞部件25上面的中央部上，在操作體1的凸緣部lb的中央部分設置可 以插入該突起的圓形的凹部，從而能夠構成為將操作體1的滑動移動傳遞 到滑動傳遞部件25。
權利要求
1.一種複合操作型輸入裝置，其具備操作體，其能旋轉，且能向與旋轉軸線垂直的多個方向滑動移動；保持殼體，其以能滑動移動的方式保持該操作體，並且能與該操作體一體地旋轉；滑動檢測機構，其在基臺上配設了多個開關元件，這些開關元件伴隨所述操作體的滑動移動進行接點切換；和旋轉檢測機構，其具有轉子部和能旋轉地支撐該轉子部的定子部，並用來檢測所述操作體的旋轉動作，所述旋轉檢測機構的所述轉子部具有能與所述保持殼體一起旋轉的筒狀部，使所述滑動檢測機構配置在該筒狀部內方的中空部分中，用所述定子部保持所述基臺。
2. 根據權利要求1所述的複合操作型輸入裝置，其特徵在於， 所述滑動檢測機構具有以傳遞所述操作體的滑動驅動力的方式與所述操作體卡合的滑動傳 遞部件；和能滑動移動地支撐該滑動傳遞部件的支撐部件，藉助被所述操作體驅動而一體地滑動移動的所述滑動傳遞部件，進行 所述開關元件的接點切換。
3. 根據權利要求2所述的複合操作型輸入裝置，其特徵在於， 通過使所述操作體的旋轉軸部能旋轉地插入並穿通設於所述滑動傳遞部件的中央部分的開口，從而在所述操作體的滑動移動時，該旋轉軸部 驅動該開口的周緣部。
4. 根據權利要求3所述的複合操作型輸入裝置，其特徵在於， 在作為所述滑動檢測機構的構成要素的固定部件上突出設置了限制突起，其與設於所述滑動傳遞部件上的狹縫狀或溝槽狀的導向部卡合，並 限制該滑動傳遞部件的滑動移動方向。
5. 根據權利要求1所述的複合操作型輸入裝置，其特徵在於，在所述操作體中，旋轉軸部的周圍設有向直徑方向外側突出的凸緣 部，且在所述保持殼體中設有使所述旋轉軸部的一端側向外突出的第一開 口和使另一端側向相反方向突出的第二開口，在所述第一開口的周緣部分和所述第二開口的周緣部分之間以能滑 動移動的方式配置所述凸緣部，並且所述凸緣部的周圍配置有復位彈簧，在所述操作體的滑動移動時所述凸緣部使所述復位彈簧彈性變形。
6. 根據權利要求5所述的複合操作型輸入裝置，其特徵在於， 所述保持殼體具有設置了所述第一開口的第一保持殼體；和設置了所述第二開口的第二保持殼體，在所述兩開口的周圍，所述第一及第二保持殼體存在環狀空間並對置，並且該環狀空間內配置有所述凸緣部和所述復位彈簧。
7. 根據權利要求3所述的複合操作型輸入裝置，其特徵在於， 該複合操作型輸入裝置還具備彈性部件，其設置於所述保持殼體與所述定子部之間，以能升降的方 式保持該保持殼體；和按鈕開關，其附設於所述滑動檢測機構，並與所述旋轉軸部的前端部 相對向，通過與所述彈性部件的回彈力相抗而按壓所述操作體，從而一體地按 壓所述保持殼體，並且所述按鈕開關被所述旋轉軸部的前端部按壓驅動。
8. 根據權利要求7所述的複合操作型輸入裝置，其特徵在於， 所述彈性部件為壓縮螺旋彈簧，且在所述保持殼體的外周部設置有保持所述壓縮螺旋彈簧的一端部的環狀的彈簧支架部。
9. 根據權利要求1所述的複合操作型輸入裝置，其特徵在於， 該複合操作型輸入裝置還具備設有長孔的旋轉傳遞部件，該長孔用來使於所述操作體的旋轉軸部設置的非圓柱形狀部分插入並穿通後進行卡 合固定，在所述操作體的滑動移動的方向沿著所述長孔的縱長方向時，驅動力 不會被傳遞到所述旋轉傳遞部件，在該滑動移動的方向為所述長孔的縱長 方向以外的方向時滑動驅動力被傳遞到所述旋轉傳遞部件，並且所述保持殼體中設有沿所述長孔的短邊方向延伸的導向壁，在所 述操作體的滑動驅動力被傳遞到所述旋轉傳遞部件時，該旋轉傳遞部件沿 所述導向壁移動，且在所述操作體的旋轉動作時，通過經由所述旋轉傳遞 部件向所述導向壁傳遞旋轉驅動力，從而該旋轉傳遞部件及所述保持殼體 和所述操作體一體地旋轉。
10.根據權利要求1 9中任一項所述的複合操作型輸入裝置，其特徵 在於，所述轉子部和所述定子部的任一方中設置滑動觸頭，另一方設置與該 滑動觸頭滑動連接的導電圖案。
全文摘要
本發明提供一種複合操作型輸入裝置，其中由定子部(13)能旋轉地支撐在能與保持殼體(6、7)一體旋轉的筒狀體(14)上設置滑動觸頭(15)的轉子部(12)，從而構成迴轉式編碼器(3)，操作體(1)以能滑動移動的方式被保持殼體(6、7)保持。轉子部(12)內方的中空部分中配置有開關單元(4)，其基臺(20)由定子部(13)保持固定。開關單元(4)中具備使操作體(1)的旋轉軸部(1a)能旋轉地嵌入中央開口(25a)內的滑動傳遞部件(25)；和用於檢測滑動操作的多個按鈕開關(21)，藉助被旋轉軸部(1a)驅動而進行滑動移動的滑動檢測機構(25)，進行按鈕開關(21)的接點切換。從而，可以作為模塊產品進行安裝，並且易於實現小型化。
文檔編號H01H25/00GK101221861SQ200710199869
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月14日 優先權日2007年1月11日
發明者八代淳 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社