多方向输入装置的制作方法

    专利2024-07-25  15



    1.本发明涉及多方向输入装置。


    背景技术:

    2.以往,已知一种多方向输入装置,该多方向输入装置具有:操作构件,能够进行倾倒以及压入操作;压入操作检测装置,检测操作构件的压入操作;磁铁,埋设于操作构件的下端部;以及磁电转换元件,检测根据操作构件的倾倒操作而位移的磁铁的磁场(例如,参照专利文献1)。
    3.专利文献1:日本特开2020-107178号公报。
    4.在现有的多方向输入装置中,存在如下问题:在对操作构件进行了压入操作时,磁铁也向下方移动,从而磁场发生变化,由此对操作构件的倾倒操作的检测造成不良影响。


    技术实现要素:

    5.本发明的目的在于提供一种能够提高操作构件的倾倒操作的检测精度的多方向输入装置。
    6.本发明的多方向输入装置具有:操作构件,能够进行倾倒以及压入操作;压入操作检测装置,检测所述操作构件的压入操作;磁铁保持构件,能够相对于所述操作构件仅向沿着压入方向的方向进行相对移动,并且仅向倾倒方向连动;磁铁,配置于所述磁铁保持构件;以及磁传感器,配置在与所述磁铁相对的位置,检测所述磁铁的运动。
    7.本发明的多方向输入装置通过使磁铁保持于能够相对于操作构件仅向沿着压入方向的方向进行相对移动,并且仅向倾倒方向连动的磁铁保持构件,从而在对操作构件进行压入操作时磁铁不向下方移动,磁场不发生变化,因此,不会对操作构件的倾倒操作的检测精度造成不良影响,从而能够提高操作构件的倾倒操作的检测精度。
    8.根据本发明,能够提供一种能够提高操作构件的倾倒操作的检测精度的多方向输入装置。
    附图说明
    9.图1是表示在没有对操作构件施加操作力的状态下的本发明的一个实施方式的多方向输入装置的主视立体图。
    10.图2是图1的多方向输入装置的俯视图。
    11.图3是图1的多方向输入装置的主视图。
    12.图4是图1的多方向输入装置的分解状态的主视立体图。
    13.图5是图1的多方向输入装置的分解状态下的底面立体图。
    14.图6是使图1的多方向输入装置的上罩透明化的状态下的主视立体图。
    15.图7是使图1的多方向输入装置的上罩透明化的状态下的后视立体图。
    16.图8是图2的a-a剖视图。
    17.图9是在操作构件向后方向倾倒操作后的状态下的图2的a-a剖视图。
    18.图10是图2的b-b剖视图。
    19.图11是在操作构件向右方向倾倒操作后的状态下的图2的b-b剖视图。
    20.图12是图3的c-c剖视图。
    21.图13是图2的d-d剖视图。
    22.图14是图2的e-e剖视图。
    23.图15是表示在没有对操作构件施加操作力的初始状态下的本发明的其他的实施方式的多方向输入装置的立体图。
    24.图16是图15的多方向输入装置的分解状态的主视立体图。
    25.图17是使图15的多方向输入装置的上罩透明化的状态下的主视立体图。
    26.图18是使图15的多方向输入装置的上罩透明化的状态下的后视立体图。
    27.图19是图15的a-a剖视图。
    28.图20是在操作构件向yz平面方向倾倒操作后的状态下的图15的a-a剖视图。
    29.图21是图15的b-b剖视图。
    30.图22是操作构件向xz平面方向倾倒操作后的状态下的图15的b-b剖视图。
    31.图23是磁铁保持部的立体图。
    32.图24是磁铁保持部的分解状态的立体图。
    33.图25是表示圆盘状部件的图,图25中的(a)是俯视图,图25中的(b)是单侧剖视主视图。
    34.图26是表示磁铁与第一磁传感器以及第二磁传感器的位置关系的主视图。
    35.图27是图26的俯视图。
    36.图28是图26的左侧视图。
    37.图29是第一磁传感器和第二磁传感器的输出信号的处理框图。
    38.图30是表示操作构件的x轴方向倾倒量检测的分析结果的图。
    39.图31是表示操作构件的y轴方向的倾倒量检测的分析结果的图。
    40.图32是表示所有方位倾倒时的x-y坐标输出值的分析结果的图。
    41.图33是表示磁铁保持部的第一变形例的相当于图19的剖视图。
    42.图34是表示磁铁保持部的第一变形例的相当于图21的剖视图。
    43.图35是表示磁铁保持部的第一变形例的立体图。
    44.图36是表示磁铁保持部的第一变形例的分解状态的立体图。
    45.图37是表示圆筒状部件的图,图37中的(a)是单侧剖视俯视图,图37中的(b)是单侧剖视主视图。
    46.图38是表示磁铁保持部的第二变形例的相当于图19的剖视图。
    47.附图标记的说明:
    48.1 下壳体
    49.2 上壳体
    50.4 操作构件
    51.5 转动构件
    52.6 磁铁保持构件
    53.7 压缩螺旋弹簧
    54.9 磁铁
    55.10 磁传感器
    56.11 按压构件
    57.13 金属弹片
    58.101 下壳体
    59.101a 底板部
    60.102 上壳体
    61.104 操作构件
    62.104d 左第二轴部
    63.104e 右第二轴部
    64.105 转动构件
    65.105a 贯通孔
    66.105b 前第一轴部
    67.105c 后第一轴部
    68.106 磁铁保持部
    69.1060 上圆盘部
    70.1060a 贯通孔
    71.1061 下圆盘部
    72.1061a 贯通孔
    73.1062 销
    74.1063 抵接面
    75.1063a 平坦面
    76.1063b 弯曲面
    77.1064 圆盘状部件
    78.107 压缩螺旋弹簧
    79.109 磁铁
    80.109a 贯通孔
    81.110a 第一磁传感器
    82.110b 第二磁传感器
    83.111 推杆
    84.113 金属弹片
    85.116 磁铁倾倒角度运算部
    86.206 磁铁保持部
    87.2060 上圆盘部
    88.2060a 贯通孔
    89.2061 下圆盘部
    90.2061a 贯通孔
    91.2062 销
    92.2063 抵接面
    93.2063a 平坦面
    94.2063b 弯曲面
    95.2064 筒状部件
    96.2064a 侧壁
    97.2064b 端壁部
    98.2064c 端壁部
    99.2064d 侧窗
    100.209 磁铁
    101.306 磁铁保持部
    102.3060 上圆盘部
    103.3061 下圆盘部
    104.3062 销
    105.3063 抵接面
    106.3063a 平坦面
    107.3063b 弯曲面
    108.3064 筒状部件
    109.3064a 侧壁
    110.3064b 端壁部
    111.3064c 端壁部
    具体实施方式
    112.以下,基于图1至图14对本发明的一个实施方式的多方向输入装置(以下,简称为多方向输入装置。)进行说明。将图中的箭头y1的方向设为多方向输入装置的前方向,将箭头y2的方向设为多方向输入装置的后方向,将箭头x1的方向设为多方向输入装置的左方向,将箭头x2的方向设为多方向输入装置的右方向,将箭头z1的方向设为多方向输入装置的上方向,将箭头z2的方向设为多方向输入装置的下方向。
    113.多方向输入装置可用于游戏机用控制器等各种电子设备。如图1至图14所示,多方向输入装置具有:下壳体1、上壳体2、两个螺钉3a、3b、操作构件4、转动构件5、磁铁保持构件6、压缩螺旋弹簧7、承受构件8、磁铁9、磁传感器10、按压构件11、罩片12、金属弹片13、以及基板14。
    114.通过将下壳体1和上壳体2组合而构成方箱形状的壳体。下壳体1由金属板制成。下壳体1具有底板部1a和左右侧板部1b、1c。底板部1a形成为矩形状。左右侧板部1b、1c从底板部1a的左右侧边立起。左右侧板部1b、1c以相互相对的方式设置。下壳体1在主视观察时形成为凹字状。
    115.上壳体2是树脂成形品。上壳体2具有:顶板部2a、以及周侧壁部(四个侧壁部)2b。顶板部2a形成为矩形状。周侧壁部2b从顶板部2a的上下左右的四个侧边垂下。上壳体2形成为向下方开口的方箱形的盖状。上壳体2以包覆下壳体1的底板部1a的方式配置。上壳体2以嵌入到下壳体1的左右侧板部1b、1c之间的状态固定于下壳体1。
    116.上壳体2相对于下壳体1的固定是通过将突出设置于上壳体2的周侧壁部2b的左右侧壁部的外表面的卡合爪2c、2d嵌入贯穿设置于下壳体1的左右侧板部1b、1c的卡合孔1d、1e的卡合;和将两个螺钉(外螺纹)3a、3b通过贯穿设置于下壳体1的两个螺钉插通孔1f、1g拧入到设置于上壳体2的两个内螺纹部2e、2f的紧固而进行。
    117.上壳体2具有:拱顶部2g、内壁部2h、第一容纳部2i、第二容纳部2j、第三容纳部2k、第一引导槽部2l、第二引导槽部2m、以及插通孔2n。
    118.拱顶部2g形成为使顶板部2a的中央部向上方拱顶状地鼓出。内壁部2h从拱顶部2g的外周缘部垂下。内壁部2h形成为圆筒状。第一容纳部2i由拱顶部2g的内侧区域和内壁部2h的内侧区域形成。转动构件5以能够转动的方式容纳在第一容纳部2i中。
    119.第二容纳部2j形成在周侧壁部2b与内壁部2h之间。按压构件11以能够上下移动的方式容纳在第二容纳部2j中。第三容纳部2k形成在周侧壁部2b与内壁部2h之间。后述的按压用支点部5e以能够转动的方式容纳在第三容纳部2k中。第二容纳部2j和第三容纳部2k隔着内壁部2h形成在完全相反的两个位置上。在图示的例子中,第二容纳部2j形成在上壳体2的周侧壁部2b的前侧壁部与内壁部2h之间,第三容纳部2k形成在周侧壁部2b的后侧壁部与内壁部2h之间。
    120.第一引导槽部2l以使第一容纳部2i与第二容纳部2j连通的方式形成于内壁部2h。第一引导槽部2l以向下方开口的方式形成为倒u字状。第二引导槽部2m以使第一容纳部2i与第三容纳部2k连通的方式形成于内壁部2h。第二引导槽部2m以向下方开口的方式形成为倒u字状。第一引导槽部2l和第二引导槽部2m以在前后方向上相对的方式形成于内壁部2h。
    121.插通孔2n形成在拱顶部2g的顶部(中央部)。插通孔2n形成为圆形。插通孔2n将第一容纳部2i向上壳体2的上方敞开。插通孔2n使操作构件4从壳体的内部,具体而言从第一容纳部2i向壳体的外部,具体而言向上壳体2的上方以能够进行倾倒以及压入操作的方式突出。
    122.基板14是矩形状的柔性基板(fpc)或者不具有挠性的印刷布线板(pcb)。在图示的例子中,基板14是矩形状的柔性基板(fpc)。基板14以基板14的周缘部夹入下壳体1的底板部1a与上壳体2的周侧壁部2b之间的状态固定在下壳体1的底板部1a上。基板14具有外部连接用的带状的尾部14a。尾部14a从基板14的一个侧边延伸,从壳体的内部向外部伸出。在图示的例子中,从基板14的后侧边延伸,从壳体的内部向外部,具体而言向壳体的后方伸出。
    123.承受构件8是树脂成形品。承受构件8具有:承受部8a、凸缘部8b以及凹部8c。承受部8a形成为圆板状。凸缘部8b从承受部8a的周侧面的下端部伸出而形成为板状。凹部8c形成在承受部8a的下表面中央部。
    124.承受构件8通过粘接剂固定在与上壳体2的第一容纳部2i相对的基板14的中央部。承受构件8通过承受部8a的上表面,在上壳体2的第一容纳部2i的下方形成与用于支撑磁铁保持构件6的基板14平行且平坦的支撑面8d。承受构件8通过承受部8a的下表面的凹部8c,在承受部8a与基板14之间形成第四容纳部8e。在第四容纳部8e中容纳有磁传感器10。
    125.操作构件4是树脂成形品。操作构件4是圆棒状的构件。操作构件4具有:基部4a、键帽安装部4b、圆锥台部4c、第一支轴4d、第二支轴4e、以及孔部4f。这些操作构件4的结构构件4a至4f相对于成为操作构件4的中心线的一条直线同轴状地设置。
    126.基部4a形成为圆棒状。键帽安装部4b形成为比基部4a更细的圆棒状。圆锥台部4c
    设置在基部4a与键帽安装部4b之间。圆锥台部4c将基部4a和键帽安装部4b连接成一直线状。第一支轴4d和第二支轴4e从基部4a的外周面的下端部向相反的两个方向突出设置。第一支轴4d和第二支轴4e相对于与操作构件4的中心线正交的一条直线同轴状地设置。
    127.孔部4f形成在操作构件4的中心部。在孔部4f中,磁铁保持构件6以能够沿着操作构件4的中心线移动的方式被容纳,并且压缩螺旋弹簧7以能够沿着操作构件4的中心线伸缩的方式被容纳。
    128.孔部4f具有:大径部4g、小径部4h、以及向下阶梯面4i。大径部4g具有圆形的截面形状。大径部4g设置于基部4a的中心部。大径部4g在基部4a的端面(操作构件4的下端面)向下方开口。小径部4h具有比大径部4g的直径小的圆形的截面形状。小径部4h设置在圆锥台部4c的中心部。小径部4h在大径部4g的顶面的中央部向大径部4g开口。向下阶梯面4i由大径部4g的顶面的外侧部构成。
    129.转动构件5是树脂成形品。转动构件5是圆形环状的构件。转动构件5具有:贯通孔5a、第一支轴5b、第二支轴5c、按压部5d、按压用支点部5e、第一凹部5f、以及第二凹部5g。
    130.贯通孔5a是上下贯通在上下方向上贯通的转动构件5的孔。在贯通孔5a中插入操作构件4的基部4a。第一支轴5b和第二支轴5c从转动构件5的外周面向相反的两个方向突出设置。第一支轴5b和第二支轴5c相对于与转动构件5的中心线正交的一条直线设置在同轴上。按压部5d从第一支轴5b的端部向下方突出设置。按压部5d的下端形成为向下突出的圆弧状。按压用支点部5e从第二支轴5c的端部向下方突出设置。按压用支点部5e的下端形成为向下突出的圆弧状。
    131.第一凹部5f和第二凹部5g设置于转动构件5的内周面。第一凹部5f和第二凹部5g被设置为在与第一支轴5b以及第二支轴5c正交的方向上相对。操作构件4的第一支轴4d以能够转动的方式插入到第一凹部5f中。操作构件4的第二支轴4e以能够转动的方式插入到第二凹部5g中。转动构件5的外周面与形成上壳体2的拱顶部2g的内表面的弯曲面相配合地弯曲。
    132.磁铁保持构件6是树脂成形品。磁铁保持构件6是圆棒状的构件。磁铁保持构件6具有:大径部6a、小径部6b、中径部6c、第一向上阶梯面6d、第二向上阶梯面6e、孔部6f、中央抵接面6g、以及周边抵接面6h。这些磁铁保持构件6的结构构件6a至6h相对于成为磁铁保持构件6的中心线的一条直线设置在同轴上。
    133.大径部6a具有圆形的截面形状。大径部6a以能够沿着操作构件4的中心线移动的方式插入到操作构件4的孔部4f的大径部4g中。小径部6b具有比大径部6a的直径小的圆形的截面形状。小径部6b以能够沿着操作构件4的中心线移动的方式插入到操作构件4的孔部4f的小径部4h中。中径部6c设置在大径轴部6a与小径轴部6b之间。中径部6c将大径轴部6a和小径轴部6b连接成一直线状。中径部6c具有直径比大径部6a小且比小径部6b大的圆形的截面形状。中径部6c以能够沿着操作构件4的中心线移动的方式插入到操作构件4的孔部4f的大径部4g中,以在与操作构件4的孔部4f的大径部4g的周壁面之间形成容纳压缩螺旋弹簧7的间隙。
    134.第一向上阶梯面6d设置在大径部6a与中径部6c之间。第一向上阶梯面6d与操作构件4的向下阶梯面4i相对。第二向上阶梯面6e设置在小径轴部6b与中径轴部6c之间。第二向上阶梯面6e与操作构件4的向下阶梯面4i相对。
    135.孔部6f具有圆形的截面形状。孔部6f从大径部6a的中心部设置到中径部6c的中心部。孔部6f在大径部6a的端面(磁铁保持构件6的下端面)向下方开口。在孔部6f嵌合固定有磁铁9。
    136.中央抵接面6g设置在孔部6f的开口的周围。中央抵接面6g由与基板14平行且平坦的大径部6a的端面(磁铁保持构件6的下端面)构成。中央抵接面6g通过与承受构件8的支撑面8d抵接,从而将磁铁保持构件6以直立状态支撑在承受构件8的支撑面8d上。周边抵接面6h设置在中央抵接面6g的周围。周边抵接面6h由对大径部6a的端面和周侧面的角部进行倒圆的弯曲面构成。周边抵接面6h通过与承受构件8的支撑面8d抵接,从而将磁铁保持构件6以倾倒状态支撑在承受构件8的支撑面8d上。
    137.压缩螺旋弹簧7由金属线材构成。
    138.通过使第一支轴5b插通上壳体2的第一引导槽部2l,并且使第二支轴5c插通上壳体2的第二引导槽部2m,使第一支轴5b和第二引导槽部2m在前后方向上延伸,从而转动构件5以能够以该第一支轴5b和第二引导槽部2m的轴为中心转动的方式容纳在上壳体2的第一容纳部2i中。在该状态下,在转动构件5中,按压部5d以能够以第一支轴5b和第二引导槽部2m的轴为中心转动的方式配置在上壳体2的第二容纳部2j中,并且按压用支点部5e以能够以第一支轴5b和第二引导槽部2m的轴为中心转动的方式配置在上壳体2的第三容纳部2k中。
    139.通过使基部4a插入转动构件5的贯通孔5a,并且使第一支轴4d插入转动构件5的第一凹部5f,使第二支轴4e插入转动构件5的第二凹部5g,使第一支轴4b和第二支轴4e在左右方向上延伸,从而操作构件4以能够以该第一支轴4b和第二支轴4e的轴为中心转动的方式支撑于转动构件5。在该状态下,操作构件4的圆锥台部4c和键帽安装部4b从上壳体2的第一容纳部通过上壳体2的插通孔2n而向上壳体2的上方突出。
    140.磁铁保持构件6以能够沿着操作构件4的中心线移动的方式插入操作构件4的孔部4f,使中央抵接面6g与承受构件8的支撑面8d相对。
    141.压缩螺旋弹簧7通过容纳在形成于操作构件4的孔部4f的大径部4e的周壁面与磁铁保持构件6的中径部6c的周壁面之间的间隙,使压缩螺旋弹簧7的下端部与磁铁保持构件6的第一向上阶梯面6d抵接,并且使压缩螺旋弹簧7的上端部与操作构件4的孔部4f的向下阶梯面4i抵接,对操作构件4和转动构件5向上方施力,并且对磁铁保持构件6向下方施力。
    142.在没有对操作构件4施加操作力的状态下,通过压缩螺旋弹簧7的作用力,磁铁保持构件6在将中央抵接面6g按压于承受构件8的支撑面8d的状态下,以直立状态保持于承受构件8的支撑面8d上,操作构件4和转动构件5被向上方推起,直到转动构件5的第一支轴5b与上壳体2的第一引导槽部2l的上端卡合,并且转动构件5的第二支轴5c与上壳体2的第二引导槽部2m的上端卡合,操作构件4通过磁铁保持构件6以直立状态保持在承受构件8的支撑面8d上。另外,以该状态为中立状态,操作构件4能够向周围的任意方向进行倾倒操作并且能够向下方进行压入操作,转动构件5能够与操作构件4的倾倒操作连动地转动,并且能够以与操作构件4的压入操作连动地将按压用支点部5e作为支点按下按压按压部5d的方式倾斜移动,磁铁保持构件6自身随着操作构件4的压入操作而进入操作构件4的孔部4f,从而吸收操作构件4的压入操作而不连动,仅能够与操作构件4的倾倒操作连动而进行倾倒。
    143.磁铁9和磁传感器10作为检测操作构件4的倾倒操作的倾倒操作检测装置发挥功
    能,金属弹片13作为操作构件4的压入操作检测装置发挥功能。具体而言,金属弹片13由于作为按钮开关发挥功能,因此对形成于基板14的未图示的固定触点进行开闭。
    144.磁铁9是圆柱状的永久磁铁。磁铁9嵌合固定于磁铁保持构件6的孔部6f。磁铁9的固定通过粘接剂来进行。
    145.磁传感器10配置在与磁铁9相对的位置,用于检测磁铁9的运动(磁铁9的磁场的变化)。在图示的例子中,磁传感器10以配置在与磁铁9相对的位置的方式表面安装于基板14的中央部。磁传感器10容纳在承受构件8的凹部8c(第四容纳部8e)中。
    146.磁传感器10采用具有一对磁阻元件的传感器或具有霍尔元件的传感器。在图示的例子中,磁传感器10采用具有一对磁阻元件的传感器,使用磁阻元件的磁阻效应来检测磁铁9的运动。在对操作构件4进行倾倒操作的情况下,磁铁保持构件6与操作构件4的倾倒连动地倾倒,磁铁9随着该磁铁保持构件6的倾倒而位移。磁场根据该磁铁9的位移而变化,磁传感器10的磁阻元件的电阻值发生变化。当对磁传感器10的一端施加电压而使另一端接地时,从一对磁阻元件的连接点输出与磁铁9的位移成比例的电压。由此,能够输出与操作构件4的倾倒方向和倾倒量成比例的电压。
    147.罩片12是单面粘合片。金属弹片13是由向上凸状的拱顶状的金属板构成的可动触点。金属弹片13的上表面粘贴在罩片12的下表面以形成金属弹片按键(metal dome sheet)。在基板14上形成有未图示的中央固定触点和外侧固定触点。中央固定触点形成为圆形,配置在上壳体2的第二容纳部2j的下方。外侧固定触点形成为c字状,以隔开间隔地包围中央固定触点的方式配置。
    148.金属弹片按键在上壳体2的第二容纳部2j的下方粘贴在基板14上,并以金属弹片13跨过中央固定触点的状态固定在外侧固定触点上,金属弹片13的顶部成为与其正下方的中央固定触点隔开间隙而背离相对的状态。
    149.按压构件11是树脂成形品。按压构件11是长方体状的构件。按压构件11以能够上下移动的方式容纳于上壳体2的第二容纳部2j。按压构件11具有凹部11a和凸部11b。凹部11a形成在按压构件11的上表面。凹部11a使按压构件11的上表面圆弧状地凹陷。转动构件5的按压部5d与凹部11a相对。凸部11b形成在按压构件11的下表面。凸部11b形成为外径越朝向下方越逐渐变小的圆锥台状。凸部11b的下端面与罩片12的上表面抵接,以便按压金属弹片13的顶部。
    150.在对操作构件4进行压入操作的情况下,转动构件5与操作构件4的压入连动地向下方移动,随着该转动构件5向下方的移动,按压用支点部5e的下端面与下壳体1的底板部1a抵接,转动构件5倾斜移动,以按压用支点部5e为支点向下按压按压部5d。随着该转动构件5的倾斜移动,按压部5d与按压构件11的凹部11a抵接,以向下按压按压构件11。随着向下按压该按压构件11,金属弹片13的顶部被按压构件11的凸部11b向下按压,金属弹片13的顶部伴有咔嗒感(click)而弹性变形为向下凸状,从而金属弹片13的顶部与基板14的中央固定触点接触,基板14的中央固定触点和外侧固定触点之间经由金属弹片13电导通连接,成为开关导通状态。由此,能够检测操作构件4的压入操作。
    151.然后,在对操作构件4进行压入操作的情况下,如上所述,磁铁保持构件6自身随着操作构件4的压入操作而进入操作构件4的孔部4f,因此吸收操作构件4的压入操作而不连动,仅能够与操作构件4的倾倒操作连动地进行倾倒。即,通过使磁铁9保持于能够相对于操
    作构件4仅向沿着压入方向的方向进行相对移动,并且仅向倾倒方向连动的磁铁保持构件6,从而在对操作构件4进行压入操作时磁铁9不向下方移动,磁场不发生变化,因此不会对操作构件4的倾倒操作的检测精度造成不良影响,能够提高操作构件4的倾倒操作的检测精度。
    152.如上所述,多方向输入装置具有:操作构件4,能够进行倾倒以及压入操作;金属弹片13,作为检测操作构件4的压入操作的压入操作检测装置发挥功能;磁铁保持构件6,能够相对于操作构件4仅向沿着压入方向的方向相对移动,并且仅向倾倒方向连动;磁铁9,保持于磁铁保持构件6;以及磁传感器10,配置于与磁铁9相对的位置,检测磁铁9的运动,如上所述,能够提高操作构件4的倾倒操作的检测精度。
    153.以下,基于附图对本发明的其他实施方式的多方向输入装置(以下,简称为其他的多方向输入装置)进行说明。
    154.图15示出了其他的多方向输入装置与由正交的3个轴(x轴,y轴,z轴)形成的三维空间之间的关系。将其他的多方向输入装置的左右方向设为x轴方向,将与x轴正交的其他的多方向输入装置的前后方向设为y轴方向,将分别与x轴和y轴正交的其他的多方向输入装置的上下方向设为z轴方向。
    155.将朝向其他的多方向输入装置的右侧的方向设为x轴的正方向(+x轴方向),将朝向其他的多方向输入装置的前方的方向设为y轴的正方向(+y轴方向),将朝向其他的多方向输入装置的上方的方向设为z轴的正方向(+z轴方向)。
    156.将x轴和y轴之间形成的二维平面设为xy平面,将x轴和z轴之间形成的二维平面设为xz平面,将y轴和z轴之间形成的二维平面设为yz平面。
    157.其他的多方向输入装置能够用于游戏机用控制器等各种电子设备。
    158.如图15至图22所示,其他的多方向输入装置具有:下壳体101、上壳体102、操作构件104、转动构件105、磁铁保持部106、压缩螺旋弹簧107、磁铁109、第一磁传感器110a、第二磁传感器110b、推杆111、罩片112、金属弹片113、主基板114、第一子基板115a以及第二子基板115b。
    159.通过将下壳体101和上壳体102组合而构成方箱形状的壳体。在该壳体的内部容纳有其他的多方向输入装置的各种结构构件104、105、106、107、109、110a、110b、111、112、113、114、115a以及115b。
    160.下壳体101由金属板制成。下壳体101具有底板部101a、左右侧板部101b、101c。底板部101a形成为矩形状。左右侧板部101b、101c从底板部101a的左右侧边立起。
    161.上壳体102是树脂成形品。上壳体102具有顶板部102a、以及周侧壁部(4个侧壁部)102b。顶板部102a形成为矩形状。周侧壁部102b从顶板部2a的前后左右的4个侧边垂下。上壳体102形成为向下方开口的无底的方箱形的盖状。
    162.上壳体102以从上方覆盖底板部101a的方式配置在底板部101a上。上壳体102在嵌入左右侧板部101b、101c之间的状态下,通过两个螺钉(省略图示)固定于底板部101a。上壳体102作为壳体的壳体主体发挥功能,下壳体101作为壳体的底盖发挥功能。
    163.上壳体102具有拱顶部102c和插通孔102d。拱顶部102c形成为使顶板部102a的中央部向上方拱顶状地鼓出。拱顶部102c的内表面形成为球带状的弯曲面。插通孔102d形成在拱顶部102c的顶部(中央部)。插通孔102d形成为圆形。插通孔102d使上壳体102的内部向
    上方敞开。
    164.主基板114是柔性基板(fpc)。主基板114以主基板114的周缘部夹入底板部101a与周侧壁部102b之间的状态固定在底板部101a上。主基板114具有外部连接部用的带状的尾部114a。尾部114a从主基板114的矩形状的主体部向一个方向(后方)延伸,从上壳体102的内部向外部伸出。
    165.操作构件104是树脂成形品。操作构件104是圆棒状的构件。操作构件104具有:基部104a、键帽安装部104b、圆锥台部104c、左右一对第二轴部104d、104e、以及磁铁容纳孔104f。在这些操作构件104的结构构件中除了第二轴部104d、104e以外的结构构件104a至104f相对于成为操作构件104的中心线的沿着z轴方向的一条直线设置在同轴上。
    166.基部104a设置在操作构件104的下端部。基部104a形成为圆棒状。键帽安装部104b设置在操作构件104的上端部。键帽安装部104b形成为比基部104a更细的圆棒状。圆锥台部104c设置在基部104a与键帽安装部104b之间,并将它们在z轴方向上连接成一直线状。
    167.左第二轴部104d和右第二轴部104e从基部104a的外周面的下端部向相反的两个方向突出设置。左第二轴部104d和右第二轴部104e相对于与操作构件4的中心线正交且沿着x轴方向延伸的一条直线设置在同轴上。
    168.磁铁容纳孔104f从基部104a的端面(操作构件4的下端面)的中央部形成到圆锥台部104c的中央部。磁铁容纳孔104f是直径从下向上分两个阶段缩径的截面为圆形的带台阶的孔。磁铁容纳孔104f在基部104a的端面(操作构件4的下端面)向下方开口。
    169.转动构件105是树脂成形品。转动构件105是圆形环状的构件。转动构件105具有:贯通孔105a、前后一对第一轴部105b、105c、按压部105d、按压用支点部105e、以及左右一对轴承部105f、105g。
    170.贯通孔105a是在z轴方向上贯通转动构件105的孔。前第一轴部105b和后第一轴部105c从转动构件105的外周面向相反的两个方向突出设置。前第一轴部105b和后第一轴部105c相对于与转动构件105的中心线正交且沿着y轴方向延伸的一条直线设置在同轴上。
    171.按压部105d从前第一轴部105b的端部向下方突出设置。按压部105d的下端形成为向下突出的圆弧状。按压用支点部105e从后第二轴部105c的基部向下方突出设置。按压用支点部105e的下端形成为向下突出的圆弧状。
    172.左轴承部105f和右轴承部105g是贯通了转动构件105的内外周面的圆形的贯通孔。左轴承部105f和右轴承部105g以在x轴方向上相对的方式相对于沿x轴方向延伸的一条直线设置在同轴上。转动构件105的外周面与拱顶部102c的内表面相配合地形成为球台状的弯曲面。
    173.如图23、图24所示,磁铁109是以沿着操作构件104的突出方向的方向作为轴向,在该轴向上磁化(极化)成ns两极的圆筒状永久磁铁。磁铁109是以z轴方向作为轴向的圆筒状永久磁铁。磁铁109在中央部具有圆形的贯通孔109a。磁铁109在轴向上被磁化成ns两极,以使两个端面(上端面和下端面)为不同的极。将磁铁109的上端面设为n极,将下端面设为s极。
    174.如图23至图24所示,磁铁保持部106具有配置在磁铁109的两端的上下一对圆盘部1060、1061和销1062。上圆盘部1060和下圆盘部1061分别与磁铁109相同地在中央部具有圆形的贯通孔1060a、1061a。
    175.销1062是与贯通孔1060a、1061a以及109a嵌合的截面为圆形的圆销。销1062是由与磁铁109不吸附的金属构成的销,或者是由与磁铁109吸附的金属构成的销,且是实施了电镀等表面加工以与磁铁109不吸附的销。
    176.磁铁保持部106构成为,在将销1062插入上圆盘部1060、下圆盘部1061以及磁铁109的贯通孔1060a、1061a以及109a的状态下,将磁铁109保持在上圆盘部1060与下圆盘部1061之间。上圆盘部1060、下圆盘部1061以及磁铁109相对于成为销1062的中心线的沿着z轴方向延伸的一条直线设置在同轴上。
    177.磁铁保持部106在与底板部101a相对的下圆盘部1061的下表面(磁铁保持部106的下端面)具有相对于底板部101a的球台形状的抵接面1063。抵接面1063包括:由球台的小径侧端面构成的圆形的平坦面1063a和由球台的侧面构成的球带状的弯曲面1063b。
    178.在销1062中,在销1062的轴向的中间部具有圆板状的凸缘部1062a。在销1062中,在使凸缘部1062a与上圆盘部1060的上表面抵接的状态下,将下侧的销1062从凸缘部1062a插入到上圆盘部1060、下圆盘部1061以及磁铁109的贯通孔1060a、1061a以及109a中,使销1062的下端位于下圆盘部1061的贯通孔1061a的内部,使销1062不从下圆盘部1061的下表面突出,另一方面,使上侧的销1062从上圆盘部1060的上表面向上从凸缘部1062a突出。
    179.磁铁保持部106具有两个由与磁铁109吸附的磁性体形成的圆盘状部件1064,将两个圆盘状部件1064设为上圆盘部1060(一个圆盘状部件1064)和下圆盘部1061(另一个圆盘状部件1064),上圆盘部1060和下圆盘部1061中的每一个的两个表面上都具有抵接面1063,将在下圆盘部1061的下表面(磁铁保持部106的下表面)所具有的球台形状的抵接面1063构成为相对于底板部101a的抵接面1063。
    180.上圆盘部1060和下圆盘部1061相对于销1062的固定除了能够使用粘接剂进行之外,还能够通过将销1062压入到贯通孔1060a、1061a中来进行。通过这样的固定能够抑制磁铁109的晃动。
    181.为了防止磁铁109的晃动,也可以在上圆盘部1060与磁铁109之间和下圆盘部1061与磁铁109之间分别设置缓冲垫材(省略图示)。
    182.压缩螺旋弹簧107由与磁铁109不吸附的金属线材构成。
    183.在转动构件105中,使前第一轴部105b和后第一轴部105c插通于形成于上壳体102的内部的前引导槽102e和后引导槽102f。由此,限制转动构件105相对于上壳体102以中心线为中心的转动。在该状态下,转动构件105以能够以前第一轴部105b和后第一轴部105c的轴为中心转动的方式容纳在上壳体102的内部。前引导槽102e和后引导槽102f以向下方开口的方式形成为倒u字状。
    184.在操作构件104中,使基部104a插入到转动构件105的贯通孔105a中,并且使左第二轴部104d和右第二轴部104e插入到转动构件105的左轴承部105f和右轴承部105g中。由此,操作构件104以能够以左第二轴部104d和右第二轴部104e的轴为中心转动的方式被转动构件105支撑。在该状态下,在操作构件104中,使键帽安装部104b从上壳体102的内部通过插通孔102d向上壳体102的上方突出。
    185.磁铁保持部106在将压缩螺旋弹簧107从凸缘部1062a外嵌于上侧的销1062的状态下,以能够沿操作构件104的中心线移动的方式插入到操作构件104的磁铁容纳孔104f中,使下圆盘部1061的下表面与底板部101a相对。
    186.压缩螺旋弹簧107被容纳在凸缘部1062a与磁铁容纳孔104f的上阶梯面之间,对操作构件104和转动构件105向上方施力,并且对磁铁保持部106向下方施力。
    187.在没有对操作构件104施加操作力的状态下,通过压缩螺旋弹簧107的作用力,磁铁保持部106在将下圆盘部1061的下表面的抵接面1063中的平坦面1063a抵接于底板部101a的状态下,以直立状态被支撑在底板部101a上,操作构件104和转动构件105被向上方推起,直到前第一轴部105b和后第一轴部105c与前引导槽102e和后引导槽102f的上端(封闭端部)卡合。
    188.由此,操作构件104通过磁铁保持部106以直立状态被支撑在底板部101a上。另外,将该状态作为初始状态,操作构件104能够向周围的任意方向(360度的所有方向)进行倾倒操作并且能够被按下。图示的操作构件104能够最大倾倒至16.5度。
    189.转动构件105能够与操作构件104的倾倒操作连动地转动。另外,转动构件105在随着操作构件104被按下而将按压用支点部105e按压于底板部101a的状态下,能够以将按压用支点部105e作为支点使按压部105d按下的方式向下移动(倾斜移动)。
    190.随着操作构件104被按下,磁铁保持部106通过自身克服压缩螺旋弹簧107的作用力而相对于操作构件104向沿着操作构件104的中心线的方向相对移动,即,通过进入操作构件104的磁铁容纳孔104f,从而不会随着操作构件104被按下而向下移动。即,磁铁保持部106仅与操作构件104的倾倒操作连动。
    191.在对操作构件104进行了倾倒操作的状态下,磁铁保持部106在将下圆盘部1061的下表面的抵接面1063中的弯曲面1063b按压于底板部101a的状态下,将其自身和操作构件104以倾倒状态支撑在底板部101a上。
    192.推杆111和金属弹片113作为操作构件4的按下检测装置发挥功能。具体而言,由于作为按下开关发挥功能,因此对形成在主基板114上的固定触点(省略图示)进行开闭。
    193.罩片112是单面粘合片。金属弹片113是由向上凸状的拱顶状的金属板构成的可动触点。将金属弹片13的上表面粘贴在罩片12的下表面以形成金属弹片按键。
    194.在主基板114上形成有中央固定触点(省略图示)和外侧固定触点(省略图示)。中央固定触点形成为圆形,配置在转动构件105的按压部105d的下方。外侧固定触点形成为c字状,以隔开间隔地包围中央固定触点的方式配置。
    195.金属弹片按键以使金属弹片113在跨过中央固定触点的状态下固定在外侧固定触点上的方式粘贴在主基板114上。在该状态下,金属弹片113的顶部成为与其正下方的中央固定触点隔开间隙而背离相对的状态。
    196.推杆111是树脂成形品。推杆111是长方体状的构件。推杆111能够上下移动地容纳在上壳体102的内部。推杆111配置在转动构件105的按压部105d与金属弹片113之间。推杆111被金属弹片113向上方施力,从而将推杆111的上表面按压于转动构件105的按压部105d的下端。
    197.在操作构件104被按下的情况下,转动构件105随着操作构件104被按下而向下移动,通过该转动构件105的向下移动使推杆111克服金属弹片113的作用力而向下移动,从而通过该推杆111按下金属弹片113的顶部。由此,金属弹片113的顶部弹性变形为向下凸状以与主基板114的中央固定触点接触,主基板114的中央固定触点与外侧固定触点之间通过金属弹片113电导通连接,按下开关成为导通状态。由此,能够检测操作构件104的按下。
    198.磁铁109、第一磁传感器110a、第二磁传感器110b以及磁铁倾倒角度运算部116作为操作构件104的倾倒操作检测装置发挥功能。
    199.如图26至图28所示,第一磁传感器110a和第二磁传感器110b配置在磁铁109的侧方。具体而言,配置在相对于磁铁109的轴线(中心线)成为点对称的位置的磁铁109的侧方的两个位置。更具体而言,配置在与前第一轴部105b和后第一轴部105c的突出方向(y轴方向)正交的方向(x轴方向)上。
    200.第一磁传感器110a配置在转动构件105的左侧,与磁铁109隔开规定的距离而相对。第二磁传感器110b配置在转动构件105的右侧,与磁铁109隔开与第一磁传感器110a相同的距离而相对。
    201.第一磁传感器110a和第二磁传感器110b表面安装于由小形的刚性基板构成的第一子基板115a和第二子基板115b。第一子基板115a和第二子基板115b分别以传感器安装面与磁铁109的轴线(中心线)正交且与在x轴方向上延伸的一条直线正交的方式保持在上壳体102的内部的状态,垂直地竖立设置在主基板114上。
    202.第一磁传感器110a和第二磁传感器110b是相同的磁传感器,并且是能够检测成为磁铁109的径向平面的x轴、y轴以及成为磁铁109的轴向的z轴的相互正交的3轴方向的磁通密度的磁传感器。作为该磁传感器,例如能够使用3d霍尔传感器等。
    203.第一磁传感器110a和第二磁传感器110b被配置为各自的x轴方向的感磁部110ax、110bx的中心与磁铁109的轴线(中心线)正交且相对于沿x轴方向延伸的一条直线成为同轴。
    204.如图29所示,将第一磁传感器110a和第二磁传感器110b与磁铁倾倒角度运算部116连接,检测磁铁109的倾倒角度即操作构件104的倾倒操作。具体而言,(1)由第一磁传感器110a、第二磁传感器110b测量3轴方向的磁通密度bx、by、bz并输出。(2)由磁铁倾倒角度运算部116基于第一磁传感器110a、第二磁传感器110b的输出值,计算第一磁传感器110a、第二磁传感器110b中的磁通密度矢量bz、by所成的角度和磁通密度矢量bz、bx所成的角度。(3)由磁铁倾倒角度运算部116基于(2)的结果,计算磁铁109的倾斜角度。即,将第一磁传感器110a的输出值a和第二磁传感器110b的输出值b相加,然后除以2进行平均。
    205.在此,在第一磁传感器110a和第二磁传感器110b相对于磁铁109的距离不发生变化的向y轴方向的倾倒量检测中,如图31所示,第一磁传感器110a、第二磁传感器110b均输出大致相同的输出,平均值也重叠。与此相对地,在第一磁传感器110a和第二磁传感器110b相对于磁铁109的距离发生变化的向x轴方向的倾倒量检测中,如图30所示,在磁铁109接近和远离第一磁传感器110a和第二磁传感器110b的情况下,输出值的斜率相对于磁铁109的倾倒角度不同,但将第一磁传感器110a的输出值a和第二磁传感器110b的输出值b相加,并除以2进行平均后的输出相对于倾倒角度成为大致线性的输出特性。即,能够观察到因倾倒方向的不同而造成的影响被抵消。
    206.在其他的多方向输入装置中,磁铁倾倒角度运算部116设置在其他的多方向输入装置的外部,即设置在具有该其他的多方向输入装置的例如游戏机用控制器等各种电子设备中,但也能够设置在其他的多方向输入装置的内部。
    207.图32表示以方位角:15度刻度(0度至360度),倾倒角:0、5、10、15、16.5度动作时的输出值(x-y坐标输出值)的分析结果。参照图32,得到左侧的椭圆状的输出,若将其标准化
    则成为右侧的圆状,未发现因倾倒方向引起的输出值的偏差或线性的缺乏。
    208.参照图33至图37来说明磁铁保持部的第一变形例。第一变形例的磁铁保持部206代替上述的磁铁保持部106。
    209.磁铁保持部206具有配置在磁铁109的两端的上下一对圆盘部2060、2061和销2062。上圆盘部2060和下圆盘部2061分别与磁铁109相同地在中央部具有圆形的贯通孔2060a、2061a。
    210.销2062是与贯通孔2060a、2061a以及109a嵌合的截面为圆形的圆销。销2062是由与磁铁109不吸附的金属构成的销,或者是由与磁铁109吸附的金属构成的销,并且是实施了电镀等表面加工以与磁铁109不吸附的销。
    211.磁铁保持部206构成为,在将销2062插入到上圆盘部2060、下圆盘部2061以及磁铁109的贯通孔2060a、2061a以及109a中的状态下,将磁铁109保持在上圆盘部2060与下圆盘部2061之间。上圆盘部2060、下圆盘部2061以及磁铁109相对于成为销2062的中心线的沿z轴方向延伸的一条直线设置在同轴上。
    212.磁铁保持部206在与底板部101a相对的下圆盘部2061的下表面(磁铁保持部206的下端面)具有相对于底板部101a的球台形状的抵接面2063。抵接面2063包括:由球台的小径侧端面构成的圆形的平坦面2063a和由球台的侧面构成的球带状的弯曲面2063b。
    213.在销2062中,在销2062的轴向的中间部具有圆板状的凸缘部2062a。在销2062中,在使凸缘部2062a与上圆盘部2060的上表面抵接的状态下,将下侧的销2062从凸缘部2062a插入到上圆盘部2060、下圆盘部2061以及磁铁109的贯通孔2060a、2061a以及109a中,使销2062的下端位于下圆盘部2061的贯通孔2061a的内部,使销2062不从下圆盘部2061的下表面突出,另一方面,使上侧的销2062从上圆盘部2060的上表面向上从凸缘部2062a突出。
    214.磁铁保持部206具有利用非磁性体(合成树脂)将截面形状为c形的侧壁部2064a和封闭侧壁部2064a的两端开口的一对圆盘状的端壁部2064b、2064c形成为一体,并能够从侧方插入磁铁109的侧窗2064d的圆筒状部件2064,将一对圆盘状的端壁部2064b、2064c设为上圆盘部2060和下圆盘部2061,在上圆盘部2060的上表面(外表面)和下圆盘部2061的下表面(外表面)分别具有抵接面2063,将在下圆盘部2061的下表面(磁铁保持部206的下表面)所具有的球台形状的抵接面2063设为相对于底板部101a的抵接面2063。
    215.上圆盘部2060和下圆盘部2061相对于销2062的固定除了能够使用粘接剂进行之外,还能够通过将销2062压入到贯通孔1060a、1061a中来进行。通过这样的固定能够抑制磁铁109的晃动。
    216.为了防止磁铁109的晃动,也可以在上圆盘部2060与磁铁109之间和下圆盘部2061与磁铁109之间分别设置缓冲垫材(省略图示)。
    217.磁铁保持部206在将压缩螺旋弹簧107从凸缘部2062a外嵌于上侧的销2062的状态下,以能够沿操作构件104的中心线移动的方式插入到操作构件104的磁铁容纳孔104f中,使下圆盘部2061的下表面与底板部101a相对。
    218.压缩螺旋弹簧107被容纳在凸缘部2062a与磁铁容纳孔104f的上阶梯面之间,对操作构件104和转动构件105向上方施力,并且对磁铁保持部206向下方施力。
    219.在没有对操作构件104施加操作力的状态下,通过压缩螺旋弹簧107的作用力,磁铁保持部206在将下圆盘部2061的下表面的抵接面2063中的平坦面2063a抵接于底板部
    101a的状态下,以直立状态被支撑在底板部101a上。
    220.随着操作构件104被按下,磁铁保持部206通过自身克服压缩螺旋弹簧107的作用力而相对于操作构件104向沿着操作构件104的中心线的方向相对移动,即,通过进入操作构件104的磁铁容纳孔104f,从而不会随着操作构件104被按下而向下移动。即,磁铁保持部206仅与操作构件104的倾倒操作连动。
    221.在对操作构件104进行了倾倒操作的状态下,磁铁保持部206在将下圆盘部2061的下表面的抵接面2063中的弯曲面2063b按压在底板部101a上的状态下,将其自身和操作构件104以倾倒状态支撑在底板部101a上。
    222.参照图38对磁铁保持部的第二变形例进行说明。第二变形例的磁铁保持部306代替上述的磁铁保持部106、206。
    223.磁铁209与磁铁109的不同之处在于,在中央部不具有圆形的贯通孔。即,磁铁209是以沿着操作构件104的突出方向的方向作为轴向,在该轴向上磁化(极化)成ns两极的圆柱状永久磁铁。磁铁209是以z轴方向作为轴向的圆柱状永久磁铁。磁铁209在轴向上被磁化成ns两极,以使两个端面(上端面和下端面)为不同的极。将磁铁209的上端面设为n极,将下端面设为s极。
    224.磁铁保持部306与磁铁保持部106、206同样地,具有配置在磁铁209的两端的上下一对圆盘部3060、3061和销3062。
    225.销3062是截面为圆形的圆销。销3062是由与磁铁209不吸附的金属构成的销,或者是由与磁铁209吸附的金属构成的销,并且是实施了电镀等表面加工以与磁铁209不吸附的销。
    226.销3062与磁铁209位于同轴上,从上圆盘部2060(操作构件104的突出方向上的一个圆盘部)向上方(操作构件104的突出方向)突出。
    227.在销3062的下端抵接于磁铁209的上表面的状态下,销3062与磁铁209位于同轴上,并从上圆盘部2060(操作构件104的突出方向上的一个圆盘部)向上方(操作构件104的突出方向)突出。销3062具有圆板状的平头3062a,使该平头3062a抵接在磁铁209的上表面上。
    228.磁铁保持部306在与底板部101a相对的下圆盘部3061的下表面(磁铁保持部306的下端面)具有相对于底板部101a的球台形状的抵接面3063。抵接面3063包括:由球台的小径侧端面构成的圆形的平坦面3063a以及由球台的侧面构成的球带状的弯曲面3063b。
    229.磁铁保持部306具有利用非磁性体(合成树脂)将配置在磁铁209的外周的圆筒状的侧壁部3064a和封闭侧壁部3064a的两端开口的一对圆盘状的端壁部3064b、3064c形成为一体,并覆盖磁铁209的整体的圆筒状部件3064,将一对圆盘状的端壁部3064b、3064c设为上圆盘部3060和下圆盘部3061,在下圆盘部3061的下表面(外表面)具有抵接面3063,将在下圆盘部3061的下表面(磁铁保持部306的下表面)所具有的球台形状的抵接面3063设为相对于底板部101a的抵接面3063。
    230.在磁铁206和销3062的下端部埋入到圆筒状部件3064中的状态下,具有磁铁206、销3062以及圆筒状部件3064的磁铁保持部306通过嵌入成形而一体形成。
    231.磁铁保持部306在将压缩螺旋弹簧107外嵌于从上圆盘部3060向上方突出的销3062的状态下,以能够沿操作构件104的中心线移动的方式插入到操作构件104的磁铁容纳
    孔104f中,使下圆盘部3061的下表面与底板部101a相对。
    232.压缩螺旋弹簧107被容纳在上圆盘部3060与磁铁容纳孔104f的上阶梯面之间,对操作构件104和转动构件105向上方施力,并且对磁铁保持部306向下方施力。
    233.在没有对操作构件104施加操作力的状态下,通过压缩螺旋弹簧107的作用力,磁铁保持部306在将下圆盘部3061的下表面的抵接面3063中的平坦面3063a按压在底板部101a上的状态下,以直立状态被支撑在底板部101a上。
    234.随着操作构件104被按下,磁铁保持部306通过自身克服压缩螺旋弹簧107的作用力而相对于操作构件104向沿着操作构件104的中心线的方向相对移动,即,通过进入操作构件104的磁铁容纳孔104f,从而不会随着操作构件104的按下而向下移动。即,磁铁保持部306仅与操作构件104的倾倒操作连动。
    235.在对操作构件104进行了倾倒操作的状态下,磁铁保持部306在将下圆盘部3061的下表面的抵接面3063中的弯曲面3063b按压在底板部101a上的状态下,将其自身和操作构件104以倾倒状态支撑在底板部101a上。
    236.如上所述,在其他的多方向输入装置中,具有:壳体101、102;操作构件104,从壳体101、102突出且能够进行倾倒操作;弹性构件107,使操作构件104恢复到倾倒操作前的初始状态;磁铁保持部106(或206或306),能够相对于操作构件104仅向沿着突出方向的方向进行相对移动,并仅向倾倒方向连动;磁铁109(或209),配置于磁铁保持部106(或206或306);以及磁传感器110a、110b,配置在与磁铁109(或209)相对的位置,检测磁铁109(或209)的运动,磁铁保持部106(或206或306)具有:一对圆盘部1060(或2060或3060)、1061(或2061或3061),配置在磁铁109(或209)的两端;以及销1062(或2062或3062),与磁铁109(或209)位于同轴上,从操作构件104的突出方向上的一个圆盘部1060(或2060或3060)向操作构件104的突出方向突出。
    237.在其他的多方向输入装置中,通过使磁铁109(或209)保持在能够相对于操作构件104仅向沿着突出方向的方向进行相对移动,并仅向倾倒方向连动的磁铁保持部106(或206或306),即使操作构件104克服压缩螺旋弹簧107的作用力而向下移动,磁铁109(或209)也不会向下移动,磁场不会发生变化,因此能够提高操作构件104的倾倒操作的检测精度。
    238.在其他的多方向输入装置中,由于磁铁保持部106具有:一对圆盘部1060、1061,配置在磁铁109的两端;以及销1062,与磁铁109位于同轴上,并且从操作构件104的突出方向上的一个圆盘部1060向操作构件104的突出方向突出,因此,在增大磁铁109的外径的情况下,也不需要随之增大磁铁保持部106的外径,能够在不使产品大型化的情况下增大磁铁109,从而能够提高操作构件104的倾倒操作的检测精度。
    239.在其他的多方向输入装置中,磁铁109在中央部具有贯通孔109a,磁铁保持部106(或206)具有:配置在磁铁109的两端的一对圆盘部1060(或2060)、1061(或2061);以及销1062(或2062),在圆盘部1060(或2060)、1061(或2061)的中央部具有贯通孔1060a(或2060a)、1061a(或2061a),在将销1062(或2062)插入到圆盘部1060(或2060)、1061(或2061)和磁铁109的贯通孔1060a(或2060a)、1061a(或2061a)、109a中的状态下,将磁铁109保持在圆盘部1060(或2060)、1061(或2061)之间,因此,在增大磁铁109的外径的情况下,也不需要随之增大磁铁保持部106的外径,能够在不使产品大型化的情况下增大磁铁109,从而能够提高操作构件104的倾倒操作的检测精度。
    240.在其他的多方向输入装置中,磁铁保持部106(或206或306)在与操作构件104的突出方向相反一侧的一个圆盘部1061(或2061或3061)中的与磁铁109(或209)侧相反一侧的一个表面上具有球台形状的抵接面1063(或2063或3063),抵接面1063(或2063或3063)包括:由球台的小径侧端面构成的平坦面1063a(或2063a或3063a)以及由球台的侧面构成的弯曲面1063b(或2063b或3063b),在平坦面1063a(或2063a或3063a)与壳体101的底板部101a抵接的状态下,将操作构件104与磁铁保持部106(或206或306)一起以直立状态支撑在底板部101a上,在弯曲面1063b(或2063b或3063b)与底板部101a抵接的状态下,将操作构件104与磁铁保持部106(或206或306)一起以倾倒状态支撑在底板部101a上。
    241.在其他的多方向输入装置中,弹性构件107是配置在操作构件104和磁铁保持部106(或206或306)之间的压缩螺旋弹簧,其一边对操作构件104向突出方向施力,一边将抵接面1063(或2063或3063)按压在底板部101a上。
    242.在其他的多方向输入装置中,该其他的多方向输入装置具备具有供操作构件104插入的贯通孔105a的转动构件105,转动构件105具有第一轴部105b、105c,第一轴部105b、105c在从转动构件105的外周面向相反的两个方向突出设置的状态下,相对于与转动构件105的中心线正交的一条直线设置在同轴上,转动构件105能够以第一轴部105b、105c的轴为中心转动的方式容纳在壳体102中,操作构件104具有第二轴部104d、104e,第二轴部104d、104e在从操作构件104的外周面向相反的两个方向突出设置的状态下,相对于与操作构件104的中心线正交并且也与第一轴部105b、105c正交的一条直线设置在同轴上,操作构件104构成为在能够以第二轴部104d、104e的轴为中心转动的方式支撑于转动构件105的状态下从壳体102突出,并能够向周围的任意的方向进行倾倒操作。
    243.在其他的多方向输入装置中,该其他的多方向输入装置具有按下开关,该按下开关具有以能够沿上下方向移动的方式容纳在壳体102中的推杆111和对推杆111向上方施力的卡扣式的触点构件即金属弹片113,并能够检测操作构件104的按下,转动构件105以能够随着操作构件104被按下而向下移动的方式容纳在壳体102中,按下开关构成为通过随着操作构件104的按下而向下移动的转动构件105使推杆111克服金属弹片113的作用力而向下移动,从而通过推杆111来推压金属弹片113。
    244.在其他的多方向输入装置中,磁传感器110a、110b配置在磁铁109的侧方,磁铁保持部106具有由磁性体形成的两个相同的圆盘状部件1064,将圆盘状部件1064设为圆盘部1060、1061,在圆盘部1060、1061的两个表面具有球台形状的抵接面1063,抵接面1063包括:由球台的小径侧端面构成的平坦面1063a和由球台的侧面构成的弯曲面1063b,在与操作构件104的突出方向相反一侧的一个圆盘部1061中的与磁铁109侧相反一侧的一个表面所具有的抵接面1063的平坦面1063a和弯曲面1063b中的平坦面1063a与壳体101的底板部101a抵接的状态下,将操作构件104与磁铁保持部106一起以直立状态支撑在底板部101a上,在弯曲面1063b与底板部101a抵接的状态下,将所述操作构件104与磁铁保持部106一起以倾倒状态支撑在底板部101a上。
    245.在其他的多方向输入装置中,磁传感器110a、110b配置在磁铁109的侧方,磁铁保持部206具有:圆筒状部件2064,利用非磁性体将截面形状为c形的侧壁部2064a和封闭侧壁部2064a的两端开口的一对圆盘状的端壁部2064b、2064c形成为一体,并具有能够从侧方插入磁铁109的侧窗2064d,将圆筒状部件2064的端壁部2064b、2064c设为圆盘部2060、2061,
    在圆盘部2060、2061的外表面具有球台形状的抵接面2063,抵接面2063包括:由球台的小径侧端面构成的平坦面2063a和由球台的侧面构成的弯曲面2063b,在与操作构件104的突出方向相反一侧的一个圆盘部2061中的与磁铁109侧相反一侧的外表面所具有的抵接面2063的平坦面2063a和弯曲面2063b中的平坦面2063a与壳体101的底板部101a抵接的状态下,将操作构件104与磁铁保持部206一起以直立状态支撑在底板部101a上,在弯曲面2063b与底板部101a抵接的状态下,将操作构件104与磁铁保持部206一起以倾倒状态支撑在底板部101a上。
    246.在其他的多方向输入装置中,磁传感器110a、110b配置在磁铁109(或209)的侧方,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器。
    247.在其他的多方向输入装置中,磁传感器110a、110b配置在磁铁109(或209)的侧方,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器,与将磁传感器配置在磁铁的下方的情况相比,能够实现产品的低高度化,并且能够在磁铁109(或209)与磁传感器110a、110b之间确保适当的距离(例如,磁铁的微小的晃动不会给操作构件的倾倒操作的检测造成不良的影响的距离),能够提高操作构件104的倾倒操作的检测精度。
    248.在其他的多方向输入装置中,磁传感器110a、110b配置在相对于磁铁109(或209)的轴线成为点对称的位置的磁铁109(或209)的侧方的两个位置上,分别与磁铁109(或209)相对,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器,该其他的多方向输入装置具有基于两个磁传感器110a、110b的输出值,计算磁铁109(或209)的倾倒角度的磁铁倾倒角度运算部116,磁铁倾倒角度运算部对基于一个磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度和基于另一个磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度进行平均。
    249.在其他的多方向输入装置中,磁传感器110a、110b配置在磁铁109(或209)的侧方,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器,磁铁倾倒角度运算部通过对基于一个磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度和基于另一个磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度进行平均,能够实现产品的低高度化,并且通过配置在磁铁109(或209)的侧方的磁传感器110a、110b能够提高对操作构件104的倾倒操作的检测精度。
    250.在其他的多方向输入装置中,磁传感器110a、110b配置在磁铁109(或209)的侧方,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器,在与第一轴105b、105c部的突出方向正交的方向上配置磁传感器110a、110b。
    251.在其他的多方向输入装置中,磁传感器110a、110b配置在相对于磁铁109(或209)的轴线成为点对称的位置的磁铁109(或209)的侧方的两个位置,分别与磁铁109(或209)相对,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器,该其他的多方向输入装置具有基于两个磁传感器110a、110b的输出值,计算磁铁109(或209)的倾倒角度的磁铁倾倒角度运算部116,所述磁铁倾倒角度运算部将基于一个所述磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度和基于另一个磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度进行平均,在与第一轴部105b、105c的突出方向正交的方向上配置磁传感器110a、110b。
    252.在其他的多方向输入装置中,通过在与第一轴部105b、105c的突出方向正交的方向上配置磁传感器110a、110b,能够在磁铁109(或209)与磁传感器110a、110b之间确保适当的距离(例如,不太短也不太长的距离),从而能够提高操作构件104的倾倒操作的检测精度。

    技术特征:
    1.一种多方向输入装置,其特征在于,所述多方向输入装置具有:操作构件,能够进行倾倒以及压入操作;压入操作检测装置,检测所述操作构件的压入操作;磁铁保持构件,能够相对于所述操作构件仅向沿着压入方向的方向进行相对移动,并且仅向倾倒方向连动;磁铁,配置于所述磁铁保持构件;以及磁传感器,配置在与所述磁铁相对的位置,检测所述磁铁的运动。2.一种多方向输入装置,其特征在于,所述多方向输入装置具有:壳体;操作构件,从所述壳体突出且能够进行倾倒操作;弹性构件,使所述操作构件恢复到倾倒操作前的初始状态;磁铁保持部,能够相对于所述操作构件仅向沿着突出方向的方向进行相对移动,并且仅向倾倒方向连动;磁铁,配置于所述磁铁保持部;以及磁传感器,配置在与所述磁铁相对的位置,检测所述磁铁的运动,所述磁铁保持部具有:一对圆盘部,配置在所述磁铁的两端;以及销,与所述磁铁位于同轴上,从所述操作构件的突出方向上的一个所述圆盘部向所述操作构件的突出方向突出。3.根据权利要求2所述的多方向输入装置,其特征在于,所述磁铁保持部在与所述操作构件的突出方向相反一侧的一个所述圆盘部中的与所述磁铁侧相反一侧的一个表面上具有球台形状的抵接面,所述抵接面包括:由球台的小径侧端面构成的平坦面以及由球台的侧面构成的弯曲面,在所述平坦面与所述壳体的底板部抵接的状态下,将所述操作构件与所述磁铁保持部一起以直立状态支撑在所述底板部上,在所述弯曲面与所述底板部抵接的状态下,将所述操作构件与所述磁铁保持部一起以倾倒状态支撑在所述底板部上。4.根据权利要求2所述的多方向输入装置,其特征在于,所述弹性构件是配置在所述操作构件和所述磁铁保持部之间的压缩螺旋弹簧,所述弹性构件构成为一边对所述操作构件向突出方向施力,一边将所述抵接面按压在所述底板部上。5.根据权利要求2所述的多方向输入装置,其特征在于,所述多方向输入装置具有转动构件,所述转动构件具有供所述操作构件插入的贯通孔,所述转动构件具有第一轴部,所述第一轴部在从所述转动构件的外周面向相反的两个方向突出设置的状态下,相对于与所述转动构件的中心线正交的一条直线设置在同轴上,
    所述转动构件以能够以所述第一轴部的轴为中心转动的方式容纳在所述壳体中,所述操作构件具有第二轴部,所述第二轴部在从所述操作构件的外周面向相反的两个方向突出设置的状态下,相对于与所述操作构件的中心线正交并且也与所述第一轴部正交的一条直线设置在同轴上,所述操作构件构成为在以能够以所述第二轴部的轴为中心转动的方式支撑于所述转动构件的状态下从所述壳体突出,并能够向周围的任意的方向进行倾倒操作。6.根据权利要求5所述的多方向输入装置,其特征在于,所述多方向输入装置具有按下开关,所述按下开关具有以能够沿上下方向移动的方式容纳在所述壳体中的推杆和对所述推杆向上方施力的卡扣式的触点构件,所述按下开关能够检测所述操作构件的按下,所述转动构件以能够随着所述操作构件被按下而向下移动的方式容纳在所述壳体中,所述按下开关构成为通过随着所述操作构件被按下而向下移动的所述转动构件使所述推杆克服所述触点构件的作用力而向下移动,从而通过所述推杆来推压所述触点构件。7.根据权利要求2所述的多方向输入装置,其特征在于,所述磁传感器配置在所述磁铁的侧方,所述磁铁保持部具有由磁性体形成的两个相同的圆盘状部件,将所述圆盘状部件设为所述圆盘部,在所述圆盘部的两个表面具有球台形状的抵接面,所述抵接面包括由球台的小径侧端面构成的平坦面和由球台的侧面构成的弯曲面,在与所述操作构件的突出方向相反一侧的一个所述圆盘部中的与所述磁铁侧相反一侧的一个表面所具有的所述抵接面的所述平坦面和所述弯曲面中的所述平坦面与所述壳体的底板部抵接的状态下,将所述操作构件与所述磁铁保持部一起以直立状态支撑在所述底板部上,在所述弯曲面与所述底板部抵接的状态下,将所述操作构件与所述磁铁保持部一起以倾倒状态支撑在所述底板部上。8.根据权利要求2所述的多方向输入装置,其特征在于,所述磁传感器配置在所述磁铁的侧方,所述磁铁保持部具有圆筒状部件,所述圆筒状部件利用非磁性体将将截面形状为c形的侧壁部和封闭所述侧壁部的两端开口的一对圆盘状的端壁部形成为一体,并具有能够从侧方插入所述磁铁的侧窗,将所述圆筒状部件的所述端壁部设为所述圆盘部,在所述圆盘部的外表面具有球台形状的抵接面,所述抵接面包括由球台的小径侧端面构成的平坦面和由球台的侧面构成的弯曲面,在与所述操作构件的突出方向相反一侧的一个所述圆盘部中的与所述磁铁侧相反一侧的外表面所具有的所述抵接面的所述平坦面和所述弯曲面中的所述平坦面与所述壳体的底板部抵接的状态下,将所述操作构件与所述磁铁保持部一起以直立状态支撑在所述底板部上,在所述弯曲面与所述底板部抵接的状态下,将所述操作构件与所述磁铁保持部一起以倾倒状态支撑在所述底板部上。9.根据权利要求2所述的多方向输入装置,其特征在于,所述磁传感器配置在所述磁铁的侧方,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器。10.根据权利要求2所述的多方向输入装置,其特征在于,
    所述磁传感器配置在相对于所述磁铁的轴线成为点对称的位置的所述磁铁的侧方的两个位置上,分别与所述磁铁相对,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器,所述多方向输入装置具有磁铁倾倒角度运算部,所述磁铁倾倒角度运算部基于两个所述磁传感器的输出值,计算所述磁铁的倾倒角度,所述磁铁倾倒角度运算部对基于一个所述磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度和基于另一个所述磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度进行平均。11.根据权利要求5或6所述的多方向输入装置,其特征在于,所述磁传感器配置在所述磁铁的侧方,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器,在与所述第一轴部的突出方向正交的方向上配置有所述磁传感器。12.根据权利要求5或6所述的多方向输入装置,其特征在于,所述磁传感器配置在相对于所述磁铁的轴线成为点对称的位置的所述磁铁的侧方的两个位置上,分别与所述磁铁相对,是能够检测相互正交的3轴方向的磁分量的磁传感器,所述多方向输入装置具有磁铁倾倒角度运算部,所述磁铁倾倒角度运算部基于两个所述磁传感器的输出值,计算所述磁铁的倾倒角度,所述磁铁倾倒角度运算部将基于一个所述磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度与基于另一个所述磁传感器的输出值计算出的磁通密度矢量的角度进行平均,在与所述第一轴部的突出方向正交的方向上配置有所述磁传感器。

    技术总结
    本发明提供一种能够提高操作构件的倾倒操作的检测精度的多方向输入装置。多方向输入装置具有:操作构件(4),能够进行倾倒以及压入操作;金属弹片(13),作为检测操作构件(4)的压入操作的压入操作检测装置发挥功能;磁铁保持构件(6),能够相对于操作构件(4)仅向沿着压入方向的方向进行相对移动,并且仅向倾倒方向连动;磁铁(9),保持于磁铁保持构件(6);以及磁传感器(10),配置在与磁铁(9)相对的位置,检测磁铁(9)的运动。铁(9)的运动。铁(9)的运动。


    技术研发人员:浅野光宏 清水雅人
    受保护的技术使用者:星电株式会社
    技术研发日:2022.07.29
    技术公布日:2023/2/9
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-76214.html

    最新回复(0)