JP2013048035A

JP2013048035A - Operation input device

Info

Publication number: JP2013048035A
Application number: JP2011185615A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Furukawa; 憲一古河; Kensuke Yamada; 健介山田; Masaharu Kagami; 雅春加賀美; Yuuki Takahashi; 勇樹高橋
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2013-03-07

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation input device capable of easily reducing an amount of pushing necessary for inclining an operation part to a predetermined angle.SOLUTION: An operation input device comprises: a key 10 inclined by an operation input action; a case 20 including an opening 21 having an inner edge 21a positioned at a distance d1 from the central axis C1 shorter than a distance d2 between the central axis C1 of the key 10 and the outer edge part 11 of the key 10; an upper yoke 30 and coils 61 and 63 disposed inside the case 20 and detecting inclination of the key 10; and a return spring 40 for energizing the key 10 in a projecting direction from the opening 21 so that the key 10 can be inclined at the opening peripheral part 24 of the opening 21 set to a fulcrum on the side of the upper yoke 30.

Description

本発明は、操作入力の作用により傾倒（チルト）する操作部を備える、操作入力装置に関する。 The present invention relates to an operation input device including an operation unit that is tilted by the action of an operation input.

図１Ａは、特許文献１に開示された操作入力装置１の断面図である。図１Ａは、操作入力が付与されていない初期状態を示している。操作入力装置１は、コイル２７１，２７２，２７３の上側に上ヨーク２６０を備え、コイル２７１，２７２，２７３の下側に下ヨーク２８０を備える。上ヨーク２６０は、コイル２７１に対向するコア２６１を有し、コイル２７３に対向するコア２６３を有する。下ヨーク２８０は、基板２９０に設置される。 FIG. 1A is a cross-sectional view of the operation input device 1 disclosed in Patent Document 1. FIG. FIG. 1A shows an initial state where no operation input is given. The operation input device 1 includes an upper yoke 260 on the upper side of the coils 271, 272, and 273, and a lower yoke 280 on the lower side of the coils 271, 272, and 273. The upper yoke 260 has a core 261 that faces the coil 271, and has a core 263 that faces the coil 273. The lower yoke 280 is installed on the substrate 290.

キー２４０は、ケース２３０の開口部２３１との嵌合により、Ｘ方向及びＹ方向で保持され、Ｚ方向に移動可能に支持された操作部である。キー２４０は、コイル状のリターンバネ２５０によりＺ方向へ初期荷重が与えられた状態で、ケース２３０の上側内面２３２に当接している。リターンバネ２５０は、その一方の端がキー２４０の下面中央部に当接し、もう一方の端が下ヨーク２８０の上面中央部に当接する。リターンバネ２５０は、キー２４０の下面に設置される上ヨーク２６０の中央部に設けられた孔を貫通している。上ヨーク２６０は、磁性体（例えば、鋼板、フェライト）によって成形され、キー２４０と同一の動きを伴う。 The key 240 is an operation unit that is held in the X direction and the Y direction and is supported so as to be movable in the Z direction by fitting with the opening 231 of the case 230. The key 240 is in contact with the upper inner surface 232 of the case 230 with an initial load applied in the Z direction by the coiled return spring 250. One end of the return spring 250 abuts on the center of the lower surface of the key 240, and the other end abuts on the center of the upper surface of the lower yoke 280. The return spring 250 passes through a hole provided in the central portion of the upper yoke 260 installed on the lower surface of the key 240. The upper yoke 260 is formed of a magnetic material (for example, a steel plate or ferrite) and has the same movement as the key 240.

図１Ｂは、キー２４０をＸＹ平面に対してコイル２７１側に傾ける操作入力が付与された傾倒状態での操作入力装置１の正面視断面図である。このような操作入力が付与されると、カバー２３０の上側内面２３２（図上、左側の上側内面２３２）を傾倒支点として、上ヨーク２６０及びコア２６１がコイル２７１に近接する。上ヨーク２６０及びコア２６１がコイル２７１に近接することによって、コイル２７１を取り巻く周辺の透磁率が上昇し、コイル２７１の自己インダクタンスが増加する。キー２４０が他の方向に傾いた場合も同様に考えることができる。したがって、各コイルのインダクタンスを評価することによって、キー２４０の傾倒方向とその傾倒量が検出できる。 FIG. 1B is a front sectional view of the operation input device 1 in a tilted state in which an operation input for tilting the key 240 toward the coil 271 with respect to the XY plane is given. When such an operation input is given, the upper yoke 260 and the core 261 come close to the coil 271 with the upper inner surface 232 of the cover 230 (the upper inner surface 232 on the left side in the figure) as a tilting fulcrum. When the upper yoke 260 and the core 261 are close to the coil 271, the magnetic permeability around the coil 271 increases, and the self-inductance of the coil 271 increases. The same applies when the key 240 is tilted in the other direction. Therefore, by evaluating the inductance of each coil, the tilt direction and the tilt amount of the key 240 can be detected.

また、キー２４０がカバー２３０の上側内面２３２を支点として傾倒する場合、その傾倒動作は、キー２４０の下面中央部に形成された突起部が止め具２８１に接触することで止まる。 Further, when the key 240 tilts with the upper inner surface 232 of the cover 230 as a fulcrum, the tilting operation stops when the protrusion formed at the center of the lower surface of the key 240 contacts the stopper 281.

特開２０１１−３５３６号公報JP 2011-3536 A

特許文献１の場合、操作部（上述の操作入力装置１の場合、キー２４０）の傾倒支点が操作入力の作用点よりも操作部の中心軸から離れている。そのため、操作部をＸＹ平面に対して所定の角度まで傾倒させるのに必要な押し込み量（すなわち、操作入力の作用点における操作部のＺ方向のストローク長）が長くなる。このことは、例えば、操作入力の作用点における操作部のＺ方向のストローク長を精度良く検出するためには好適な特徴である。 In the case of Patent Document 1, the tilting fulcrum of the operation unit (in the case of the operation input device 1 described above, the key 240) is farther from the central axis of the operation unit than the operation input action point. For this reason, the amount of pushing required to tilt the operation unit to a predetermined angle with respect to the XY plane (that is, the stroke length of the operation unit in the Z direction at the operation input point) becomes longer. This is a suitable feature for accurately detecting, for example, the stroke length in the Z direction of the operation unit at the operation input action point.

しかしながら、例えば操作部の傾倒方向のみを検出対象としたい場合など、操作部がＺ方向にストロークできる最大長を必ずしも長くする必要がない場合がある。 However, there is a case where it is not always necessary to increase the maximum length that the operation unit can stroke in the Z direction, for example, when it is desired to detect only the tilt direction of the operation unit.

そこで、本発明は、操作部を所定の角度まで傾倒させるのに必要な押し込み量を容易に小さくできる、操作入力装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an operation input device that can easily reduce the amount of pushing required to tilt the operation unit to a predetermined angle.

上記目的を達成するため、本発明に係る操作入力装置は、
操作入力の作用により傾倒する操作部と、
前記操作部の中心軸と前記操作部の外縁との距離よりも前記中心軸との距離が短い位置に内縁を有する開口部が設けられたハウジングと、
前記ハウジングの内側に配置され、前記操作部の傾倒を検出する検出部と、
前記操作部が前記開口部の前記検出部側の周囲を支点に傾倒できるように、前記操作部を前記開口部から突き出る方向に付勢する弾性部材とを備えることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an operation input device according to the present invention comprises:
An operation unit that is tilted by the action of an operation input;
A housing provided with an opening having an inner edge at a position where the distance from the central axis is shorter than the distance between the central axis of the operating part and the outer edge of the operating part;
A detection unit that is disposed inside the housing and detects a tilt of the operation unit;
And an elastic member that urges the operation portion in a direction protruding from the opening so that the operation portion can tilt around the detection portion side of the opening as a fulcrum.

本発明によれば、操作部を所定の角度まで傾倒させるのに必要な押し込み量を容易に小さくできる。 According to the present invention, it is possible to easily reduce the push-in amount required to tilt the operation unit to a predetermined angle.

キー２４０が傾倒していない状態での従来の操作入力装置１の正面視断面図である。It is a front view sectional view of conventional operation input device 1 in the state where key 240 is not tilted. キー２４０が傾倒した状態での従来の操作入力装置１の正面視断面図である。It is front view sectional drawing of the conventional operation input apparatus 1 in the state in which the key 240 inclined. 本発明の第１の実施形態である操作入力装置２の斜視全体図である。1 is an overall perspective view of an operation input device 2 according to a first embodiment of the present invention. 操作入力装置２の斜視分解図である。3 is an exploded perspective view of the operation input device 2. FIG. 操作入力がキー１０に作用していない操作初期状態での操作入力装置２の正面視断面図である。FIG. 3 is a front sectional view of the operation input device 2 in an initial operation state in which an operation input does not act on the key 10. 操作入力の作用によりキー１０が片側に傾いた状態での操作入力装置２の正面視断面図である。It is front view sectional drawing of the operation input apparatus 2 in the state in which the key 10 inclined to one side by the effect | action of operation input. キー１０と回転止め５０との組み付け方向を示した図である。It is the figure which showed the assembly | attachment direction of the key 10 and the rotation stopper 50. FIG. キー１０と回転止め５０とが組み付けられた状態を示した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which showed the state in which the key 10 and the rotation stopper 50 were assembled | attached. キー１０と上ヨーク３０との組み付け方向を示した図である。FIG. 6 is a view showing the direction in which the key 10 and the upper yoke 30 are assembled. キー１０と上ヨーク３０とが組み付けられた状態を示した図である。FIG. 3 is a view showing a state in which a key 10 and an upper yoke 30 are assembled. 操作入力がキー１１０に作用していない操作初期状態での操作入力装置３の正面視断面図である。FIG. 4 is a front sectional view of the operation input device 3 in an initial operation state where an operation input does not act on the key 110. 操作入力の作用により方向キー１１０がＺ方向に平行に押し込まれた状態での操作入力装置３の正面視断面図である。FIG. 5 is a front cross-sectional view of the operation input device 3 in a state in which a direction key 110 is pushed in parallel with the Z direction by the operation input. 操作入力の作用により方向キー１１０が片側に傾いた状態での操作入力装置３の正面視断面図である。It is a front view sectional view of operation input device 3 in the state where direction key 110 inclined to one side by the operation of operation input. キー１１０と回転止め１５０と上ヨーク１３０とが組み付けられた状態を示した正面図である。3 is a front view showing a state in which a key 110, a rotation stopper 150, and an upper yoke 130 are assembled. FIG. 図８Ａの正面視断面図である。It is a front view sectional view of Drawing 8A. フランジ部１１５が上ヨーク１３０の十字孔１３１に挿入された状態を示した図である。FIG. 6 is a view showing a state in which a flange portion 115 is inserted into a cross hole 131 of an upper yoke 130. 図９Ａの状態から、キー１１０と上ヨーク１３０が相対的にＸＹ平面内で回転させた状態を示した図である。9B is a diagram showing a state in which the key 110 and the upper yoke 130 are relatively rotated in the XY plane from the state of FIG. 9A. FIG. 図９Ａにおける上ヨーク１３０の挿入方向ａと図９Ｂにおける上ヨーク１３０の回転方向ｂを示した図である。It is the figure which showed the insertion direction a of the upper yoke 130 in FIG. 9A, and the rotation direction b of the upper yoke 130 in FIG. 9B.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。図２は、本発明の第１の実施形態である操作入力装置２の斜視全体図である。操作入力装置２は、操作入力の作用により傾倒する操作部として、キー１０を備えている。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is an overall perspective view of the operation input device 2 according to the first embodiment of the present invention. The operation input device 2 includes a key 10 as an operation unit that is tilted by the operation input.

操作入力装置２は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸によって定まる直交座標系において、ＸＹ平面の法線方向側から入力される操作入力をキー１０で受ける操作インターフェイスである。操作入力は、操作者（ユーザ）の手指等によって直接又は間接的にキー１０に作用する。操作入力装置２は、キー１０で受けた操作入力に応じて変化する出力信号を出力する。その出力信号に基づいて操作者による操作入力が検出される。操作入力の検出によって、その検出された操作入力に対応する操作内容をコンピュータに把握させることができる。 The operation input device 2 is an operation interface that receives an operation input from the normal direction side of the XY plane with a key 10 in an orthogonal coordinate system defined by X, Y, and Z axes. The operation input acts on the key 10 directly or indirectly by an operator (user) finger or the like. The operation input device 2 outputs an output signal that changes according to the operation input received by the key 10. An operation input by the operator is detected based on the output signal. By detecting the operation input, it is possible to make the computer grasp the operation content corresponding to the detected operation input.

操作入力装置２は、例えば、所定のホストに搭載又は接続される。ホストの具体例として、携帯端末（携帯電話、携帯ゲーム機、音楽や映像の携帯プレーヤーなど）、ゲーム機、パーソナルコンピュータ、車両用コンピュータ、操作コントローラ、マウス、電化製品などの電子機器が挙げられる。操作入力装置２とホストとの接続形態は、有線接続でもよいし、無線接続でもよい。また、操作入力装置２自体が、操作コントローラやマウスなどの電子機器であってもよい。 The operation input device 2 is mounted or connected to a predetermined host, for example. Specific examples of the host include electronic devices such as mobile terminals (mobile phones, mobile game machines, music and video mobile players, etc.), game machines, personal computers, vehicle computers, operation controllers, mice, and electrical appliances. The connection form between the operation input device 2 and the host may be a wired connection or a wireless connection. Further, the operation input device 2 itself may be an electronic device such as an operation controller or a mouse.

操作入力装置２は、例えば、そのようなホストに搭載又は接続されるディスプレイの画面上に表示されるオブジェクトを、操作者が意図した操作内容に従って、移動させることができる。画面上に表示されるオブジェクトは、例えば、カーソルやポインタなどの指示表示でもよいし、キャラクターなどの表示物でもよい。また、操作者が所定の操作入力を与えることにより、その操作入力に対応する電子機器の所望の機能を発揮させることができる。 For example, the operation input device 2 can move an object displayed on the screen of a display mounted on or connected to such a host according to the operation content intended by the operator. The object displayed on the screen may be, for example, an instruction display such as a cursor or a pointer, or a display object such as a character. In addition, when an operator gives a predetermined operation input, a desired function of the electronic device corresponding to the operation input can be exhibited.

図３は、操作入力装置２の斜視分解図である。図４Ａは、操作入力がキー１０に作用していない操作初期状態での操作入力装置２の正面視断面図である。図４Ｂは、操作入力の作用によりキー１０が片側に傾いた状態での操作入力装置２の正面視断面図である。図４Ｂの矢印は、キー１０の外縁部１１に作用する操作入力の向きを示している。操作入力装置２は、キー１０と、ケース２０と、上ヨーク３０と、センサ６０と、リターンバネ４０とを備える。 FIG. 3 is an exploded perspective view of the operation input device 2. 4A is a front cross-sectional view of the operation input device 2 in an initial operation state where the operation input does not act on the key 10. FIG. FIG. 4B is a front cross-sectional view of the operation input device 2 in a state where the key 10 is inclined to one side by the operation input. The arrow in FIG. 4B indicates the direction of the operation input that acts on the outer edge portion 11 of the key 10. The operation input device 2 includes a key 10, a case 20, an upper yoke 30, a sensor 60, and a return spring 40.

キー１０は、操作入力の作用により傾倒する操作部である。キー１０は、例えば、キー１０の上側の操作面に直接又は間接的に作用する操作入力により押し込まれることによって、ＸＹ平面に対して任意の方向に傾倒する方向キーである。キー１０は、キー１０の中央部を通る中心軸Ｃ１に対して傾倒する。操作入力がキー１０に作用していない状態では、中心軸Ｃ１は、Ｚ軸に平行である。外縁部１１は、キー１０の操作面の周縁部である。キー１０の操作面は、図示のような円盤部形状でもよいし、楕円形状、十字形状、多角形などの他の形状でもよい。 The key 10 is an operation unit that is tilted by the operation input. The key 10 is a direction key that tilts in an arbitrary direction with respect to the XY plane when pressed by an operation input that directly or indirectly acts on the operation surface above the key 10. The key 10 is tilted with respect to the central axis C <b> 1 passing through the center of the key 10. In a state where the operation input does not act on the key 10, the central axis C1 is parallel to the Z axis. The outer edge portion 11 is a peripheral edge portion of the operation surface of the key 10. The operation surface of the key 10 may have a disk shape as illustrated, or may have another shape such as an elliptical shape, a cross shape, or a polygonal shape.

ケース２０は、開口部２１が形成された上面を有するハウジングである。キー１０の操作面は、中心軸Ｃ１が開口部２１の軸線に一致するように、開口部２１に対して操作入力が入力されてくる側（図上、上側）に配置されているとよい。また、中心軸Ｃ１と開口部２１の内縁２１ａとの距離ｄ２が、中心軸Ｃ１と外縁部１１との距離ｄ１よりも短くなるように、キー１０は開口部２１に対して配置されているとよい。開口部２１は、例えば、ケース２０の上面に筒状に形成されている。開口部２１の形状は、円筒状でもよいし、角筒状でもよい。 The case 20 is a housing having an upper surface on which an opening 21 is formed. The operation surface of the key 10 is preferably arranged on the side (upper side in the figure) where operation input is input to the opening 21 so that the central axis C1 coincides with the axis of the opening 21. Further, the key 10 is disposed with respect to the opening 21 so that the distance d2 between the central axis C1 and the inner edge 21a of the opening 21 is shorter than the distance d1 between the central axis C1 and the outer edge 11. Good. For example, the opening 21 is formed in a cylindrical shape on the upper surface of the case 20. The shape of the opening 21 may be a cylindrical shape or a rectangular tube shape.

上ヨーク３０及びセンサ６０は、ケース２０の内側空間に配置され、キー１０の傾倒を検出する検出部である。上ヨーク３０は、キー１０の傾倒に連動して傾倒する第１の傾倒検出部である。センサ６０は、上ヨーク３０に対向して配置された第２の傾倒検出部である。センサ６０は、複数のコイル（操作入力装置２の場合、４個のコイル６１，６２，６３，６４）を有している。 The upper yoke 30 and the sensor 60 are a detection unit that is disposed in the inner space of the case 20 and detects the tilt of the key 10. The upper yoke 30 is a first tilt detector that tilts in conjunction with the tilt of the key 10. The sensor 60 is a second tilt detector that is disposed to face the upper yoke 30. The sensor 60 has a plurality of coils (four coils 61, 62, 63, 64 in the case of the operation input device 2).

リターンバネ４０は、キー１０が開口部２１の上ヨーク３０側の開口周囲部２４を支点に傾倒できるように、キー１０を開口部２１からケース２０に対して突き出る方向に付勢する弾性部材である。開口周囲部２４は、ケース２０の内側上面における環状部位である。また、開口部２１からケース２０に対して突き出る方向とは、図示の場合、操作入力に抗う上向きのＺ方向に相当する。リターンバネ４０は、例えば、キー１０に操作入力が作用していない状態での初期位置に、キー１０を復帰させる弾性力を、キー１０に常時付与するコイルバネである。 The return spring 40 is an elastic member that urges the key 10 in a direction protruding from the opening 21 to the case 20 so that the key 10 can be tilted with the opening peripheral portion 24 on the upper yoke 30 side of the opening 21 as a fulcrum. is there. The opening peripheral portion 24 is an annular portion on the inner upper surface of the case 20. Further, the direction protruding from the opening portion 21 with respect to the case 20 corresponds to the upward Z direction against the operation input in the illustrated case. The return spring 40 is, for example, a coil spring that constantly applies an elastic force to the key 10 to return the key 10 to an initial position when no operation input is applied to the key 10.

したがって、このような構成を有する操作入力装置２によれば、キー１０の傾倒支点が外縁部１１よりも中心軸Ｃ１寄りに位置するので、操作部の傾倒支点が操作部の外側に位置する上述の特許文献１のような構成に比べて、キー１０を所定の角度まで傾倒させるのに必要な押し込み量を容易に小さくできる。これにより、例えば、キー１０の傾倒方向の検出を確定するのに必要なストローク長は、キー１０の正確なストローク長自体の検出も必要な場合に比べて短くてよいため、従来の構成に比べて、キー１０の傾倒方向の検出を確定するのに余分なＺ方向のストローク長を容易に小さくできる。 Therefore, according to the operation input device 2 having such a configuration, since the tilt fulcrum of the key 10 is located closer to the central axis C1 than the outer edge portion 11, the tilt fulcrum of the operation unit is located outside the operation unit. Compared to the configuration of Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688, the amount of pressing required to tilt the key 10 to a predetermined angle can be easily reduced. Thereby, for example, the stroke length necessary for determining the detection of the tilting direction of the key 10 may be shorter than the case where it is necessary to detect the exact stroke length of the key 10 as well. Thus, it is possible to easily reduce the extra Z-direction stroke length for confirming the detection of the tilting direction of the key 10.

その結果、例えば、キー１０を傾倒させる際の操作性が向上し、操作入力装置のＺ方向の高さを低くできる。 As a result, for example, the operability when tilting the key 10 is improved, and the height of the operation input device in the Z direction can be reduced.

次に、操作入力装置２の構成について更に詳細に説明する。 Next, the configuration of the operation input device 2 will be described in more detail.

キー１０は、開口部２１を通るように延びる軸部として、操作軸１２を有する。操作軸１２は、操作軸１２の軸線が中心軸Ｃ１に一致するように、キー１０の操作面の下側中央部から延びる支柱部であるとよい。操作軸１２は、キー１０の動きに一体となって連動し、キー１０の傾倒方向と同じ方向に傾倒する。操作軸１２は、図示のようにキー１０の一部位でもよいし、キー１０とは別部品でもよい。操作軸１２はキー１０の傾倒に連動して傾倒するので、操作軸１２の側面とケース２０の内縁２１ａとの間には予めクリアランスがあることが好ましい。操作軸１２の形状は、円筒状でもよいし、角筒状でもよい。 The key 10 has an operation shaft 12 as a shaft portion extending through the opening 21. The operation shaft 12 may be a support column extending from the lower center of the operation surface of the key 10 so that the axis of the operation shaft 12 coincides with the central axis C1. The operating shaft 12 is integrally linked to the movement of the key 10 and tilts in the same direction as the tilting direction of the key 10. The operation shaft 12 may be a part of the key 10 as shown, or may be a separate part from the key 10. Since the operation shaft 12 tilts in conjunction with the tilt of the key 10, it is preferable that there is a clearance in advance between the side surface of the operation shaft 12 and the inner edge 21 a of the case 20. The shape of the operation shaft 12 may be a cylindrical shape or a rectangular tube shape.

上ヨーク３０は、操作軸１２にフランジ状に取り付けられ、キー１０の傾倒の検出に使用される板状部材である。上ヨーク３０は、操作軸１２に直接取り付けられてもよいし、操作軸１２に所定の部材を介して取り付けられてもよい。上ヨーク３０は、操作軸１２の先端部１３に取り付けられてもよいし、キー１０の下側中央部と先端部１３との間の中間部に取り付けられてもよい。上ヨーク３０は、操作軸１２の動きに一体となって連動し、操作軸１２の傾倒方向（すなわち、キー１０の傾倒方向）と同じ方向に傾倒する。上ヨーク３０の外形は、図示のような四角形などの多角形でもよいし、円形でもよい。 The upper yoke 30 is a plate-like member attached to the operation shaft 12 in a flange shape and used for detecting the tilt of the key 10. The upper yoke 30 may be directly attached to the operation shaft 12 or may be attached to the operation shaft 12 via a predetermined member. The upper yoke 30 may be attached to the tip portion 13 of the operation shaft 12 or may be attached to an intermediate portion between the lower center portion of the key 10 and the tip portion 13. The upper yoke 30 is integrally linked to the movement of the operation shaft 12 and tilts in the same direction as the tilt direction of the operation shaft 12 (that is, the tilt direction of the key 10). The outer shape of the upper yoke 30 may be a polygon such as a quadrangle as shown, or may be a circle.

センサ６０は、キー１０の傾倒の検出に使用される。センサ６０は、例えば、キー１０のＺ方向の押し込み量を測定対象とする素子であって、キー１０のＺ方向の押し込み量に応じて変化するアナログ信号波形を検出回路９７に対して出力するものである。検出回路９７は、例えば、センサ６０から出力されたアナログ信号波形を検出するＡＤコンバータを有し、ＡＤコンバータによってアナログ信号波形から取得されたデータを、キー１０の押し込み量に対応する検出データとして、制御回路９８に対して供給する。検出回路９７及び／又は制御回路９８は、センサ６０が実装される基板８０に実装されてもよいし、基板８０に接続される別の基板に実装されてもよい。基板８０は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）でもよいし、ＦＲ−４基板でもよいし、セラミック基板でもよいし、他の形態の基板でもよい。 The sensor 60 is used for detecting the tilt of the key 10. The sensor 60 is, for example, an element whose measurement target is the pressing amount of the key 10 in the Z direction, and outputs an analog signal waveform that changes in accordance with the pressing amount of the key 10 in the Z direction to the detection circuit 97. It is. The detection circuit 97 includes, for example, an AD converter that detects an analog signal waveform output from the sensor 60, and uses data acquired from the analog signal waveform by the AD converter as detection data corresponding to the pressing amount of the key 10. Supply to the control circuit 98. The detection circuit 97 and / or the control circuit 98 may be mounted on the substrate 80 on which the sensor 60 is mounted, or may be mounted on another substrate connected to the substrate 80. The substrate 80 may be a flexible printed circuit board (FPC), an FR-4 substrate, a ceramic substrate, or a substrate of another form.

センサ６０は、例えば、センサ６０と上ヨーク３０との位置関係に応じて変化するアナログ信号波形を出力する素子であるとよい。センサ６０がこのような素子であれば、センサ６０と上ヨーク３０との距離がキー１０の押し込み量に応じて変化するようにセンサ６０を配置することによって、キー１０の押し込み量を非接触で測定できる。 The sensor 60 may be, for example, an element that outputs an analog signal waveform that changes in accordance with the positional relationship between the sensor 60 and the upper yoke 30. If the sensor 60 is such an element, the pressing amount of the key 10 can be made non-contact by disposing the sensor 60 so that the distance between the sensor 60 and the upper yoke 30 changes according to the pressing amount of the key 10. It can be measured.

センサ６０は、キー１０の押し込み量を非接触で測定できるように、例えば、キー１０の押し込み量に応じて自己インダクタンスが変化するコイルを備えるとよい。この場合、センサ６０は、コイルの自己インダクタンスの変化をキー１０の押し込み量の変化として感知する。例えば、上ヨーク３０に対向する位置にコイルを固定することで、キー１０の押し込みによりコイル周囲の透磁率が変化するため、コイルの自己インダクタンスを容易に変化させることができる。 For example, the sensor 60 may include a coil whose self-inductance changes according to the amount of pressing of the key 10 so that the amount of pressing of the key 10 can be measured without contact. In this case, the sensor 60 detects a change in the self-inductance of the coil as a change in the pressing amount of the key 10. For example, by fixing the coil at a position facing the upper yoke 30, the permeability around the coil is changed by pressing the key 10, so that the self-inductance of the coil can be easily changed.

検出回路９７は、センサ６０から出力されたアナログ信号波形から、センサ６０のコイルの自己インダクタンスの変化に等価的に変化する物理量を検出することで、その物理量の検出値をキー１０の押し込み量に対応する検出データとして制御回路９８に対して供給する。検出回路９７は、例えば、センサ６０のコイルにパルス信号を供給することによって、センサ６０から出力されたアナログ信号波形に、コイルの自己インダクタンスの変化に等価的に変化する物理量を発生させる。 The detection circuit 97 detects a physical quantity that changes equivalently to a change in the self-inductance of the coil of the sensor 60 from the analog signal waveform output from the sensor 60, thereby converting the detected value of the physical quantity into the pressing amount of the key 10. The corresponding detection data is supplied to the control circuit 98. For example, the detection circuit 97 supplies a pulse signal to the coil of the sensor 60 to generate a physical quantity equivalent to a change in the self-inductance of the coil in the analog signal waveform output from the sensor 60.

操作入力装置２の場合、４個のコイル６１，６２，６３，６４が、原点Ｏとの距離が等しい点を結んでできる仮想的な円の円周方向に等間隔に並べられている。原点Ｏは、三次元の直交座標系の基準点である。このように、操作部１１の押し込み量を互いに異なる位置に配置された複数のコイルで測定することで、操作入力によるキー１０の押し込みの位置（言い換えれば、キー１０の傾倒方向）を検出できる。図示の場合、各コイルは、Ｘ軸とＹ軸に挟まれるＸＹ平面内の斜め４５°の４方向に、円周方向に９０°毎に配置されている。なお、各コイルは、Ｘ，Ｙ軸上に９０°毎に配置されてもよい。 In the case of the operation input device 2, the four coils 61, 62, 63, 64 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of a virtual circle formed by connecting points having the same distance from the origin O. The origin O is a reference point of a three-dimensional orthogonal coordinate system. Thus, by measuring the push amount of the operation unit 11 with a plurality of coils arranged at different positions, it is possible to detect the push position (in other words, the tilting direction of the key 10) of the key 10 by the operation input. In the case shown in the drawing, the coils are arranged every 90 ° in the circumferential direction in four directions of 45 ° obliquely in an XY plane sandwiched between the X axis and the Y axis. Each coil may be arranged every 90 ° on the X and Y axes.

制御回路９８は、センサ６０及び検出回路９７によって検出されたキー１０の押し込みの位置に対応する方向に、ディスプレイの画面上のオブジェクトを移動させるための制御信号をホストに送信する制御部である。制御回路９８は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータを有する。 The control circuit 98 is a control unit that transmits a control signal for moving an object on the screen of the display to the host in a direction corresponding to the pressing position of the key 10 detected by the sensor 60 and the detection circuit 97. The control circuit 98 has a microcomputer provided with a central processing unit (CPU), for example.

リターンバネ４０は、中心軸Ｃ１と外縁部１１との距離よりも中心軸Ｃ１との距離が短い位置にある開口周囲部２４を傾倒支点として、キー１０及び上ヨーク３０を傾倒可能に支持する。キー１０に操作入力が作用していない状態では、操作軸１２に対してフランジ状に突き出た上ヨーク３０が開口周囲部２４に接触するように、キー１０及び上ヨーク３０はリターンバネ４０によって支持されている。リターンバネ４０の上端部は、上ヨーク３０の下面中央部に接触し、リターンバネ４０の下端部は、基板８０の中央部の孔を通って、下ヨーク７０の上面中央部に接触する。 The return spring 40 supports the key 10 and the upper yoke 30 in a tiltable manner with the opening peripheral portion 24 located at a position where the distance between the central axis C1 is shorter than the distance between the central axis C1 and the outer edge portion 11 as a tilting fulcrum. When no operation input is applied to the key 10, the key 10 and the upper yoke 30 are supported by the return spring 40 so that the upper yoke 30 protruding in a flange shape with respect to the operation shaft 12 comes into contact with the opening peripheral portion 24. Has been. The upper end of the return spring 40 is in contact with the center of the lower surface of the upper yoke 30, and the lower end of the return spring 40 is in contact with the center of the upper surface of the lower yoke 70 through the hole in the center of the substrate 80.

下ヨーク７０は、コイル６１，６２，６３，６４の自己インダクタンスの絶対値を上げる板状部材である。ラベル９０は、下ヨーク７０の下面に設置され、操作入力装置２を被取り付け面に接着させるシートである。 The lower yoke 70 is a plate-like member that increases the absolute value of the self-inductance of the coils 61, 62, 63, 64. The label 90 is a sheet that is installed on the lower surface of the lower yoke 70 and adheres the operation input device 2 to the attachment surface.

また、ヨークは、例えば、比透磁率が１よりも高い材質であればよく、比透磁率が１．００１以上あると好適である。具体的には、鉄、鉄の合金（鋼など）の軟磁性体が挙げられる。鉄の比透磁率は５０００である。ヨークは、例えば、鋼板から成形されるとよい。 The yoke may be made of a material having a relative permeability higher than 1, for example, and it is preferable that the relative permeability is 1.001 or more. Specific examples include soft magnetic materials such as iron and iron alloys (such as steel). The relative permeability of iron is 5000. The yoke may be formed from, for example, a steel plate.

また、ケース２０は、上ヨーク３０の上面と対向する位置に、上ヨーク３０が傾倒する際の逃げ部２３を有する。逃げ部２３によって、傾倒した上ヨーク３０がケース２０の内側上面にぶつからないようにできる。逃げ部２３は、例えば、ケース２０の内側上面のうち開口周囲部２４の外側部位を肉抜きして形成されている。 Further, the case 20 has an escape portion 23 when the upper yoke 30 is tilted at a position facing the upper surface of the upper yoke 30. The escape portion 23 prevents the tilted upper yoke 30 from hitting the inner upper surface of the case 20. For example, the escape portion 23 is formed by removing the outer portion of the opening peripheral portion 24 in the inner upper surface of the case 20.

また、操作入力装置２は、キー１０の可動範囲を制限するストッパーとして、ハードストップ部２２を備えている。 The operation input device 2 also includes a hard stop portion 22 as a stopper that limits the movable range of the key 10.

ハードストップ部２２は、外縁部１１に対向する位置に配置された、キー１０の傾倒を制限する傾倒止めである。ハードストップ部２２は、ケース２０の上面に形成された凸状の環状部位である。ハードストップ部２２は、キー１０が外縁部１１の直下でハードストップ部２２に接触してから、その接触位置よりもキー１０が下方に変位しないように規制することで、キー１０の傾倒動作の終点を決める。ハードストップ部２２によって、キー１０のフルストローク時におけるキー１０やケース２０などの撓みが抑制されるため、操作入力装置を構成する各部品に作用する応力を軽減できる。その結果、操作入力装置の強度を向上でき、部品変形によるストロークの誤差を軽減できる。また、３６０°方向のストローク長のばらつきを軽減できる。 The hard stop portion 22 is a tilt stopper that limits the tilt of the key 10 and is disposed at a position facing the outer edge portion 11. The hard stop portion 22 is a convex annular portion formed on the upper surface of the case 20. The hard stop portion 22 performs the tilting operation of the key 10 by restricting the key 10 from being displaced downward from the contact position after the key 10 contacts the hard stop portion 22 immediately below the outer edge portion 11. Determine the end point. Since the hard stop portion 22 suppresses the bending of the key 10 and the case 20 during the full stroke of the key 10, the stress acting on each component constituting the operation input device can be reduced. As a result, the strength of the operation input device can be improved, and stroke errors due to component deformation can be reduced. Moreover, the variation in the stroke length in the 360 ° direction can be reduced.

また、操作入力装置２は、キー１０の可動範囲を制限するストッパーとして、回転止め５０を備えている。 The operation input device 2 also includes a rotation stopper 50 as a stopper that limits the movable range of the key 10.

回転止め５０は、キー１０及び上ヨーク３０が中心軸Ｃ１周りに回転することを制限する部材である。回転止め５０は、操作軸１２の先端部１３に対向する位置に固定されている。回転止め５０は、図示のように下ヨーク７０に固定されてもよいが、基板８０に固定されてもよい。回転止め５０と操作軸１２の先端部１３との間には、キー１０及び上ヨーク３０が開口周囲部２４を支点に傾倒しやすいように、クリアランスがＸ，Ｙ，Ｚの各方向に予め設けられている。回転止め５０が、ハードストップ部２２のように、キー１０の傾倒動作の終点を決めるハードストップ部として機能してもよい。 The rotation stopper 50 is a member that restricts rotation of the key 10 and the upper yoke 30 around the central axis C1. The rotation stopper 50 is fixed at a position facing the distal end portion 13 of the operation shaft 12. The rotation stopper 50 may be fixed to the lower yoke 70 as shown, or may be fixed to the substrate 80. Clearances are provided in advance in the X, Y, and Z directions between the rotation stopper 50 and the tip end portion 13 of the operation shaft 12 so that the key 10 and the upper yoke 30 can easily tilt with the opening peripheral portion 24 as a fulcrum. It has been. The rotation stopper 50 may function as a hard stop unit that determines the end point of the tilting operation of the key 10 like the hard stop unit 22.

回転止め５０は、キー１０及び上ヨーク３０が中心軸Ｃ１周りに回転することを制限するため、操作軸１２の先端部１３と嵌め合わせ可能な受け部５１を有している。キー１０及び上ヨーク３０の回転が受け部５１によって制限されていない状態で、受け部５１と先端部１３との間には、キー１０及び上ヨーク３０が開口周囲部２４を支点に傾倒しやすいように、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向にクリアランスがあるとよい。 The rotation stopper 50 includes a receiving portion 51 that can be fitted to the tip portion 13 of the operation shaft 12 in order to limit the rotation of the key 10 and the upper yoke 30 around the central axis C1. In a state where the rotation of the key 10 and the upper yoke 30 is not limited by the receiving portion 51, the key 10 and the upper yoke 30 are likely to tilt with the opening peripheral portion 24 as a fulcrum between the receiving portion 51 and the distal end portion 13. Thus, it is preferable that there is a clearance in each of the X, Y, and Z directions.

図５Ａは、キー１０と回転止め５０との組み付け方向を示した図である。図５Ｂは、キー１０と回転止め５０とが組み付けられた状態を示した部分拡大図である。図５Ａ，５Ｂには、上ヨーク３０が省略されている。 FIG. 5A is a view showing the assembly direction of the key 10 and the rotation stopper 50. FIG. 5B is a partially enlarged view showing a state in which the key 10 and the rotation stopper 50 are assembled. 5A and 5B, the upper yoke 30 is omitted.

操作軸１２の先端部１３には、凸部１４が形成されている。凸部１４は、十字状の突起部である。一方、回転止め５０の受け部５１には、キー１０及び上ヨーク３０の回転が制限されるように、凸部１４と嵌め合わせが可能な十字状の溝部として、凹部５２が形成されている。キー１０及び上ヨーク３０の回転が凹部５２によって制限されていない状態で、凹部５２と凸部１４との間には、キー１０及び上ヨーク３０が開口周囲部２４を支点に傾倒しやすいように、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向にクリアランスがあるとよい。 A convex portion 14 is formed at the distal end portion 13 of the operation shaft 12. The convex part 14 is a cross-shaped projection part. On the other hand, a recess 52 is formed in the receiving portion 51 of the rotation stopper 50 as a cross-shaped groove that can be fitted with the projection 14 so that the rotation of the key 10 and the upper yoke 30 is restricted. In a state where the rotation of the key 10 and the upper yoke 30 is not restricted by the concave portion 52, the key 10 and the upper yoke 30 are easily tilted about the opening peripheral portion 24 between the concave portion 52 and the convex portion 14. , X, Y and Z directions should have a clearance.

図６Ａは、キー１０と上ヨーク３０との組み付け方向を示した図である。図６Ｂは、キー１０と上ヨーク３０とが組み付けられた状態を示した図である。図６Ａ，６Ｂには、回転止め５０が省略されている。 FIG. 6A is a view showing the direction in which the key 10 and the upper yoke 30 are assembled. FIG. 6B is a view showing a state in which the key 10 and the upper yoke 30 are assembled. 6A and 6B, the rotation stopper 50 is omitted.

上ヨーク３０は、凸部１４と嵌め合わせ可能な嵌合部として、十字孔３１を有している。十字孔３１の形状は、凸部１４とほぼ同じである。十字孔３１と凸部１４とが嵌め合うことによって、上ヨーク３０を操作軸１２にＸ，Ｙ方向で位置決めできるため、上ヨーク３０が中心軸Ｃ１周りに回転することを制限できる。 The upper yoke 30 has a cross hole 31 as a fitting portion that can be fitted to the convex portion 14. The shape of the cross hole 31 is substantially the same as the convex portion 14. By fitting the cross hole 31 and the convex portion 14 together, the upper yoke 30 can be positioned in the X and Y directions with respect to the operation shaft 12, so that the upper yoke 30 can be restricted from rotating around the central axis C <b> 1.

また、操作軸１２の先端部には、複数のボス１５が形成され、上ヨーク３０には、ボス１５と嵌め合わせ可能な複数の円孔３２が形成されてもよい。ボス１５と円孔３２とが嵌め合うことによって、上ヨーク３０を操作軸１２にＸ，Ｙ方向で位置決めできるため、上ヨーク３０が中心軸Ｃ１周りに回転することを制限できる。また、ボス１５を上ヨーク３０に溶着することで、上ヨーク３０を操作軸１２にＺ方向で位置決めできる。 Further, a plurality of bosses 15 may be formed at the distal end portion of the operation shaft 12, and a plurality of circular holes 32 that can be fitted to the boss 15 may be formed in the upper yoke 30. By fitting the boss 15 and the circular hole 32 together, the upper yoke 30 can be positioned in the X and Y directions with respect to the operation shaft 12, so that the upper yoke 30 can be restricted from rotating around the central axis C <b> 1. Further, by welding the boss 15 to the upper yoke 30, the upper yoke 30 can be positioned on the operation shaft 12 in the Z direction.

このように、キー１０及び上ヨーク３０の回転止め機能を同一の部位で構成しているため、回転止め角度の精度が向上する。また、回転止め５０と上ヨーク３０と操作軸１２とが、操作軸１２の径内で組み立てられているため、その組み立て性が向上する。 As described above, since the rotation stop function of the key 10 and the upper yoke 30 is constituted by the same part, the accuracy of the rotation stop angle is improved. Moreover, since the rotation stopper 50, the upper yoke 30, and the operation shaft 12 are assembled within the diameter of the operation shaft 12, the assemblability is improved.

図７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、本発明の第２の実施形態である操作入力装置３の正面視断面図である。図７Ａは、操作入力がキー１１０に作用していない操作初期状態での操作入力装置３の正面視断面図である。図７Ｂは、操作入力の作用により方向キー１１０がＺ方向に平行に押し込まれた状態での操作入力装置３の正面視断面図である。図７Ｃは、操作入力の作用により方向キー１１０が片側に傾いた状態での操作入力装置３の正面視断面図である。上述の実施形態と同様の構成や効果については、その説明を省略する。操作入力装置３は、キー１１０と、ケース１２０と、上ヨーク１３０とを備える。 7A, 7B, and 7C are front sectional views of the operation input device 3 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A is a front cross-sectional view of the operation input device 3 in an initial operation state in which an operation input does not act on the key 110. FIG. 7B is a front sectional view of the operation input device 3 in a state in which the direction key 110 is pushed in parallel to the Z direction by the operation input. FIG. 7C is a front sectional view of the operation input device 3 in a state where the direction key 110 is inclined to one side by the operation input. The description of the same configurations and effects as those of the above-described embodiment is omitted. The operation input device 3 includes a key 110, a case 120, and an upper yoke 130.

キー１１０は、操作入力の作用により傾倒する操作部である。外縁部１１１は、キー１１０の操作面の周縁部である。ケース１２０は、開口部１２１が形成された上面を有するハウジングである。キー１１０は、開口部１２１を通るように延びる軸部として、操作軸１１２を有する。キー１１０の中心軸Ｃ２と開口部１２１の内縁１２１ａとの距離ｄ４が、中心軸Ｃ２と外縁部１１１との距離ｄ３よりも短くなるように、キー１１０は開口部１２１に対して配置されているとよい。また、キー１１０及び上ヨーク１３０は、開口部１２１の上ヨーク１３０側の開口周囲部１２４を支点に傾倒する。開口周囲部１２４は、ケース１２０の内側上面のおける環状部位である。 The key 110 is an operation unit that is tilted by the operation input. The outer edge portion 111 is a peripheral edge portion of the operation surface of the key 110. The case 120 is a housing having an upper surface in which an opening 121 is formed. The key 110 has an operation shaft 112 as a shaft portion extending through the opening 121. The key 110 is disposed with respect to the opening 121 such that the distance d4 between the central axis C2 of the key 110 and the inner edge 121a of the opening 121 is shorter than the distance d3 between the central axis C2 and the outer edge 111. Good. Further, the key 110 and the upper yoke 130 are inclined with the opening peripheral portion 124 on the upper yoke 130 side of the opening 121 as a fulcrum. The opening peripheral part 124 is an annular part on the inner upper surface of the case 120.

したがって、このような構成を有する操作入力装置３によれば、キー１１０の傾倒支点が外縁部１１１よりも中心軸Ｃ２寄りに位置するので、操作部の傾倒支点が操作部の外側に位置する上述の特許文献１のような構成に比べて、キー１１０を所定の角度まで傾倒させるのに必要な押し込み量を容易に小さくできる。 Therefore, according to the operation input device 3 having such a configuration, since the tilt fulcrum of the key 110 is located closer to the central axis C2 than the outer edge 111, the tilt fulcrum of the operation unit is located outside the operation unit. Compared to the configuration as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688, the amount of pressing required to tilt the key 110 to a predetermined angle can be easily reduced.

また、ケース１２０は、上ヨーク１３０の上面と対向する位置に、上ヨーク１３０が傾倒する際の逃げ部１２３を有する。逃げ部１２３によって、傾倒した上ヨーク１３０がケース１２０の内側上面にぶつからないようにできる。逃げ部１２３は、例えば、ケース１２０の内側上面のうち開口周囲部１２４の外側部位を肉抜きして形成されている。 Further, the case 120 has an escape portion 123 when the upper yoke 130 tilts at a position facing the upper surface of the upper yoke 130. The escape portion 123 prevents the tilted upper yoke 130 from hitting the inner upper surface of the case 120. The escape portion 123 is formed by, for example, removing the outer portion of the opening peripheral portion 124 on the inner upper surface of the case 120.

また、操作入力装置３は、キー１１０の可動範囲を制限するストッパーとして、ハードストップ部１２２を備えている。 In addition, the operation input device 3 includes a hard stop unit 122 as a stopper that limits the movable range of the key 110.

ハードストップ部１２２は、外縁部１１１に対向する位置に配置された、キー１１０の傾倒を制限する傾倒止めである。ハードストップ部１２２は、ケース１２０の上面に形成された凸状の環状部位である。ハードストップ部１２２は、キー１１０が外縁部１１１の直下でハードストップ部１２２に接触してから、その接触位置よりもキー１１０が下方に変位しないように規制することで、キー１１０の傾倒動作の終点を決める。 The hard stop portion 122 is a tilt stopper that limits the tilt of the key 110 and is disposed at a position facing the outer edge portion 111. The hard stop portion 122 is a convex annular portion formed on the upper surface of the case 120. The hard stop portion 122 is configured to prevent the key 110 from tilting by restricting the key 110 from being displaced downward from the contact position after the key 110 contacts the hard stop portion 122 immediately below the outer edge portion 111. Determine the end point.

また、操作入力装置３は、キー１１０の可動範囲を制限するストッパーとして、回転止め１５０を備えている。 Further, the operation input device 3 includes a rotation stopper 150 as a stopper that limits the movable range of the key 110.

回転止め１５０は、キー１１０及び上ヨーク１３０が中心軸Ｃ２周りに回転することを制限する部材である。回転止め１５０は、操作軸１１２の先端部１１３に対向する位置に固定されている。回転止め１５０は、図示のように下ヨーク１７０に固定されてもよいが、基板１８０に固定されてもよい。回転止め１５０と操作軸１１２の先端部１１３との間には、キー１１０及び上ヨーク１３０が開口周囲部１２４を支点に傾倒しやすいように、クリアランスがＸ，Ｙ，Ｚの各方向に予め設けられている。回転止め１５０が、ハードストップ部１２２のように、キー１１０の傾倒動作の終点を決めるハードストップ部として機能してもよい。 The rotation stopper 150 is a member that limits the rotation of the key 110 and the upper yoke 130 around the central axis C2. The rotation stopper 150 is fixed at a position facing the tip portion 113 of the operation shaft 112. The rotation stopper 150 may be fixed to the lower yoke 170 as shown, or may be fixed to the substrate 180. Clearances are provided in advance in the X, Y, and Z directions between the rotation stopper 150 and the tip end portion 113 of the operation shaft 112 so that the key 110 and the upper yoke 130 can easily tilt around the opening peripheral portion 124. It has been. The rotation stopper 150 may function as a hard stop unit that determines the end point of the tilting operation of the key 110 like the hard stop unit 122.

回転止め１５０は、キー１１０及び上ヨーク１３０が中心軸Ｃ２周りに回転することを制限するため、操作軸１１２の先端部１１２と嵌め合わせ可能な受け部１５１を有している。キー１１０及び上ヨーク１３０の回転が受け部１５１によって制限されていない状態で、受け部１５１と先端部１１３との間には、キー１１０及び上ヨーク１３０が開口周囲部１２４を支点に傾倒しやすいように、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向にクリアランスがあるとよい。 The rotation stopper 150 has a receiving portion 151 that can be fitted to the tip end portion 112 of the operation shaft 112 in order to limit the rotation of the key 110 and the upper yoke 130 around the central axis C2. In a state where the rotation of the key 110 and the upper yoke 130 is not restricted by the receiving portion 151, the key 110 and the upper yoke 130 are liable to tilt with the opening peripheral portion 124 as a fulcrum between the receiving portion 151 and the tip portion 113. Thus, it is preferable that there is a clearance in each of the X, Y, and Z directions.

図８Ａは、キー１１０と回転止め１５０と上ヨーク１３０とが組み付けられた状態を示した正面図である。図８Ｂは、図８Ａの正面視断面図である。 FIG. 8A is a front view showing a state in which the key 110, the rotation stopper 150, and the upper yoke 130 are assembled. 8B is a front sectional view of FIG. 8A.

操作軸１１２の先端部１１３には、凹部１１４が形成されている。凹部１１４は、十字状の溝部である。一方、回転止め１５０の受け部１５１には、キー１１０及び上ヨーク１３０の回転が制限されるように、凹部１１４と嵌め合わせが可能な十字状の突起部として、凸部１５２が形成されている。キー１１０及び上ヨーク１３０の回転が凸部１５２によって制限されていない状態で、凸部１５２と凹部１１４との間には、キー１１０及び上ヨーク１３０が開口周囲部１２４を支点に傾倒しやすいように、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向にクリアランスがあるとよい。 A concave portion 114 is formed at the distal end portion 113 of the operation shaft 112. The recess 114 is a cross-shaped groove. On the other hand, the receiving portion 151 of the rotation stopper 150 is formed with a convex portion 152 as a cross-shaped protruding portion that can be fitted to the concave portion 114 so that the rotation of the key 110 and the upper yoke 130 is restricted. . In a state where the rotation of the key 110 and the upper yoke 130 is not limited by the convex portion 152, the key 110 and the upper yoke 130 are likely to tilt with the opening peripheral portion 124 as a fulcrum between the convex portion 152 and the concave portion 114. In addition, it is preferable that there are clearances in the X, Y, and Z directions.

また、凸部１５２と凹部１１４は、図８Ｂに示されるように、互いに同じ曲率の表面を有してもよい。これにより、凸部１５２と凹部１１４とが互いに接触したときの接触面積を最大限に増やすことができる。その結果、キー１１０のＺ方向の押し込み操作に対して、回転止め１５０の強度が向上する。また、受け部１５１は凸形状であるため、凹形状である場合に比べて、回転止め１５０のＺ方向の最低肉厚を厚くできる。その結果、キー１１０のＺ方向の押し込み操作に対して、回転止め１５０の強度が向上する。 Moreover, the convex part 152 and the recessed part 114 may have the surface of the mutually same curvature, as FIG. 8B shows. Thereby, the contact area when the convex part 152 and the recessed part 114 contact each other can be increased to the maximum. As a result, the strength of the rotation stopper 150 is improved with respect to the pressing operation of the key 110 in the Z direction. Further, since the receiving portion 151 has a convex shape, the minimum thickness in the Z direction of the rotation stopper 150 can be increased as compared with a concave shape. As a result, the strength of the rotation stopper 150 is improved with respect to the pressing operation of the key 110 in the Z direction.

また、操作軸１１２の先端部１１３には、中心軸Ｃ２に対して直角な方向に延在するフランジ部１１５が形成されている。フランジ部１１５は、上ヨーク１３０との嵌め合わせによって、上ヨーク１３０を操作軸１１２に固定する。 Further, a flange portion 115 extending in a direction perpendicular to the central axis C2 is formed at the distal end portion 113 of the operation shaft 112. The flange portion 115 fixes the upper yoke 130 to the operation shaft 112 by fitting with the upper yoke 130.

図９Ａは、フランジ部１１５が上ヨーク１３０の十字孔１３１に挿入された状態を示した図である。図９Ｂは、図９Ａの状態から、キー１１０と上ヨーク１３０が相対的にＸＹ平面内で回転させた状態を示した図である。図１０は、図９Ａにおける上ヨーク１３０の挿入方向ａと図９Ｂにおける上ヨーク１３０の回転方向ｂを示した図である。 FIG. 9A is a view showing a state in which the flange portion 115 is inserted into the cross hole 131 of the upper yoke 130. FIG. 9B is a diagram showing a state in which the key 110 and the upper yoke 130 are relatively rotated in the XY plane from the state of FIG. 9A. FIG. 10 is a diagram showing the insertion direction a of the upper yoke 130 in FIG. 9A and the rotation direction b of the upper yoke 130 in FIG. 9B.

操作軸１１２の側面にＬ字状の溝１１６を４箇所形成することによって、操作軸１１２は、４つのフランジ部１１５を有する十字状の先端部１１３を有している。一方、上ヨーク１３０の中央部には、十字状の孔１３１が形成されている。操作軸１１２のフランジ部１１５を孔１３１に挿入後、相対的に上ヨーク１３０とキー１１０とを回転させるだけで、上ヨーク１３０を操作軸１１２に固定できる。これにより、上ヨーク１３０の組み立て性が向上する。 By forming four L-shaped grooves 116 on the side surface of the operation shaft 112, the operation shaft 112 has a cross-shaped tip portion 113 having four flange portions 115. On the other hand, a cross-shaped hole 131 is formed in the central portion of the upper yoke 130. After the flange portion 115 of the operation shaft 112 is inserted into the hole 131, the upper yoke 130 can be fixed to the operation shaft 112 only by relatively rotating the upper yoke 130 and the key 110. Thereby, the assemblability of the upper yoke 130 is improved.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形、改良及び置換を加えることができる。上述の実施例それぞれの各部の構成を組み合わせてもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, and modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Substitutions can be added. You may combine the structure of each part of the above-mentioned Example.

例えば、上述の実施例では、操作部の傾倒を検出する検出部が、コイルの自己インダクタンスの変化を操作部の押し込み量の変化として感知する素子を有する場合を例示した。しかしながら、そのような検出部は、静電容量の変化を操作部の押し込み量の変化として感知する素子を有するものでもよいし、抵抗値の変化を操作部の押し込み量の変化として感知する素子を有するものでもよいし、その他の物理量の変化を操作部の押し込み量の変化として感知する素子を有するものでもよい。 For example, in the above-described embodiment, the case where the detection unit that detects the tilt of the operation unit includes an element that senses a change in the self-inductance of the coil as a change in the pushing amount of the operation unit is illustrated. However, such a detection unit may have an element that senses a change in capacitance as a change in the push amount of the operation unit, or an element that senses a change in resistance value as a change in the push amount of the operation unit. It may also have an element that senses a change in other physical quantity as a change in the push amount of the operation unit.

また、上述の実施例では、操作部の傾倒を検出する検出部として、キーと一体となって傾倒する上ヨークと、上ヨークに対向する位置に固定されたコイルとを例示した。しかしながら、このような検出部は、キーと一体となって傾倒するコイルと、そのコイルに対向する位置に固定されたヨークとから構成されてもよい。また、傾きセンサなど、これら以外の検出手段によって、操作部の傾倒を検出してもよい。 In the above-described embodiment, the upper yoke that tilts integrally with the key and the coil that is fixed at a position facing the upper yoke are exemplified as the detection unit that detects the tilt of the operation unit. However, such a detection unit may be composed of a coil that is tilted integrally with the key and a yoke that is fixed at a position facing the coil. Further, the tilt of the operation unit may be detected by a detection means other than these, such as a tilt sensor.

また、上述の実施例では、操作部を開口部から突き出る方向に付勢する弾性部材として、リターンバネを例示した。しかしながら、このような弾性部材は、例えば、ゴム部材でもよいし、スポンジ部材でもよいし、空気や油が充填されたシリンダーでもよい。 Moreover, in the above-mentioned Example, the return spring was illustrated as an elastic member which urges | biases an operation part in the direction which protrudes from an opening part. However, such an elastic member may be, for example, a rubber member, a sponge member, or a cylinder filled with air or oil.

また、本発明の操作入力装置は、手指に限らず、手のひらで操作するものあってもよい。また、足指や足の裏で操作するものであってもよい。また、操作者が触れる面は、平面でも、凹面でも、凸面でもよい。 Further, the operation input device of the present invention is not limited to fingers and may be operated with the palm of the hand. Moreover, you may operate with a toe or a sole. The surface touched by the operator may be a flat surface, a concave surface, or a convex surface.

１〜３操作入力装置
１０キー
１１外縁部
１２操作軸
１３先端部
１４十字状凸部
１５ボス
２０ケース
２１開口部
２１ａ内縁
２２ハードストップ部
２３逃げ部
２４開口周囲部
３０上ヨーク
３１十字孔
３２円孔
４０リターンバネ
５０回転止め
５１受け部
５２十字状凹部
６０センサ
６１〜６４コイル
７０下ヨーク
８０基板
９０ラベル
９７検出回路
９８制御回路
１１０キー
１１１外縁部
１１２操作軸
１１３先端部
１１４十字状凹部
１１５フランジ部
１１６Ｌ字溝
１２０ケース
１２１ａ内縁
１２２ハードストップ部
１２３逃げ部
１２４周囲部
１３０上ヨーク
１３１十字孔
１５０回転止め
１５１受け部
１５２十字状凸部
１６３コイル
１７０下ヨーク
１８０基板
２３０ケース
２３１開口部
２３２上側内面
２４０キー
２５０リターンバネ
２７１，２７２，２７３コイル
２６０上ヨーク
２６１，２６３コア
２８０下ヨーク
２８１止め具
２９０基板
Ｃ１，Ｃ２中心軸 1 to 3 operation input devices 10 keys 11 outer edge portion 12 operation shaft 13 tip portion 14 cross-shaped convex portion 15 boss 20 case 21 opening portion 21a inner edge 22 hard stop portion 23 escape portion 24 opening peripheral portion 30 upper yoke 31 cross hole 32 circle Hole 40 Return spring 50 Anti-rotation 51 Receiving portion 52 Cross-shaped recess 60 Sensor 61-64 Coil 70 Lower yoke 80 Substrate 90 Label 97 Detection circuit 98 Control circuit 110 Key 111 Outer edge portion 112 Operation shaft 113 Tip portion 114 Cross-shaped recess 115 Flange Part 116 L-shaped groove 120 Case 121a Inner edge 122 Hard stop part 123 Escape part 124 Peripheral part 130 Upper yoke 131 Cross hole 150 Rotation stop 151 Receiving part 152 Cross-shaped convex part 163 Coil 170 Lower yoke 180 Substrate 230 Case 231 Opening part 232 Upper inner surface 240 Key 250 Return spring 271, 272, 273 Coil 260 Upper yoke 261, 263 Core 280 Lower yoke 281 Stopper 290 Substrate C1, C2 Central axis

Claims

An operation unit that is tilted by the action of an operation input;
A housing provided with an opening having an inner edge at a position where the distance from the central axis is shorter than the distance between the central axis of the operating part and the outer edge of the operating part;
A detection unit that is disposed inside the housing and detects a tilt of the operation unit;
An operation input device comprising: an elastic member that urges the operation portion in a direction protruding from the opening so that the operation portion can tilt around the detection portion side of the opening as a fulcrum.

The operation input device according to claim 1, further comprising a stopper that limits a movable range of the operation unit.

The operation input device according to claim 2, wherein the stopper includes a rotation stopper that restricts the operation unit from rotating around the central axis.

The operation portion has a shaft portion extending through the opening,
The operation input device according to claim 3, wherein the rotation stopper has a receiving portion that can be fitted to the shaft portion.

The shaft portion has a convex portion,
The operation input device according to claim 4, wherein the receiving portion has a concave portion that can be fitted to the convex portion.

The detector is
A first tilt detector having a fitting portion that can be fitted to the convex portion;
The operation input device according to claim 5, further comprising: a second tilt detection unit that outputs a signal that changes according to a positional relationship with the first tilt detection unit.

The shaft portion has a recess,
The operation input device according to claim 4, wherein the receiving portion has a convex portion that can be fitted to the concave portion.

The operation input device according to claim 7, wherein the concave portion and the convex portion have surfaces having the same curvature.

The shaft portion has a flange portion,
The detector is
A first tilt detector having a fitting portion that can be fitted to the flange portion;
The operation input device according to claim 7, further comprising a second tilt detection unit that outputs a signal that changes in accordance with a positional relationship with the first tilt detection unit.

The operation input device according to any one of claims 2 to 9, wherein the stopper has a tilt stopper that limits tilting of the operation unit.

The operation input device according to claim 10, wherein the housing has the tilt stopper at a position facing the operation portion.

The detector is
A first tilt detection unit that tilts in conjunction with the tilt of the operation unit;
A second tilt detector that outputs a signal that changes in accordance with the positional relationship with the first tilt detector;
The operation input device according to claim 1, wherein the housing has an escape portion when the first tilt detection unit tilts at a position facing the first tilt detection unit.

The first tilt detector has a yoke,
The operation input device according to any one of claims 6, 9, and 12, wherein the second tilt detection unit includes a coil.