專(zhuān)利名稱(chēng)：操作輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備利用操作輸入的作用而位移的操作部件，并輸出與該位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)的操作輸入裝置。
背景技術(shù)：
圖I是專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的操作輸入裝置6的剖視圖。圖I表示未施加操作輸入的初期狀態(tài)。操作輸入裝置6在線(xiàn)圈271、273的上側(cè)具備上磁軛260及鐵心261、263，在線(xiàn)圈271、273的下側(cè)具備下磁軛280。鍵240是通過(guò)與殼體230的開(kāi)口部231的嵌合，在X方向及Y方向上被保持，在Z方向上能移動(dòng)地被支撐的操作部件。鍵240在利用線(xiàn)圈狀的棘輪彈簧250向Z方向施加初期負(fù)荷的狀態(tài)下，與殼體230的上側(cè)內(nèi)表面232抵接。棘輪彈簧250其一端與鍵240的下表面中央部抵接，另一端與下磁軛280的上表面中央部抵接。棘輪彈簧250貫通設(shè)在上磁軛260的中央部的孔，該上磁軛260設(shè)在鍵240的下表面。上磁軛260由磁性體(例如，鋼板、純鐵體)形成，進(jìn)行與鍵240相同的動(dòng)作。圖2是在施加使鍵240相對(duì)于XY平面向線(xiàn)圈271側(cè)傾斜的操作輸入的偏斜狀態(tài)下的操作輸入裝置6的剖視圖。若施加這種操作輸入，則以罩230的上側(cè)內(nèi)表面232 (圖上左側(cè))為偏斜支點(diǎn)，上磁軛260及鐵心261接近線(xiàn)圈271。通過(guò)接近線(xiàn)圈271，環(huán)繞線(xiàn)圈271的周?chē)拇艑?dǎo)率上升，線(xiàn)圈271的自身感應(yīng)系數(shù)增加。在向其他方向傾斜的場(chǎng)合也能夠同樣地考慮。因此，通過(guò)評(píng)價(jià)各線(xiàn)圈的感應(yīng)系數(shù)，能夠檢測(cè)鍵240的偏斜方向和偏斜量(位移量)。另外，在鍵240以罩230的上側(cè)內(nèi)表面232為支點(diǎn)偏斜的場(chǎng)合，該偏斜動(dòng)作通過(guò)形成在鍵240的下表面中央部的突起部與卡定部281接觸而停止?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2011-3536號(hào)公報(bào)但是，在形成在鍵240的下表面中央部的突起部與卡定部281接觸的圖2的狀態(tài)下，若進(jìn)一步施加超過(guò)上磁軛260的塑性區(qū)域的應(yīng)力施加的那樣的操作輸入，則上磁軛260有可能變形。若上磁軛260變形，則各線(xiàn)圈的感應(yīng)系數(shù)的評(píng)價(jià)值變化，因此鍵240的位移量的檢測(cè)誤差變大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制磁軛的變形的操作輸入裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的操作輸入裝置的特征在于，具備利用作用在操作面上的操作輸入而向下方位移的操作部件；設(shè)在上述操作部件上的磁軛；利用上述磁軛檢測(cè)上述操作部件的位置，并輸出與上述操作部件向下方的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)的線(xiàn)圈；以及、
配置在上述操作部件的下方的卡定部，上述卡定部以在上述操作部件在上述操作面的外緣部的正下方與上述卡定部抵接后，上述操作部件不會(huì)比該抵接位置更向下方位移的方式進(jìn)行限制。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制磁軛的變形。


圖I是在未施加操作輸入的初期狀態(tài)下的現(xiàn)有的操作輸入裝置6的剖視圖。圖2是在施加使鍵240相對(duì)于XY平面向線(xiàn)圈271側(cè)傾斜的操作輸入的偏斜狀態(tài)下的操作輸入裝置6的剖視圖。 圖3是作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的操作輸入裝置I的分解立體圖。圖4是操作輸入裝置I的俯視圖。圖5A是圖4的A-A的操作輸入裝置I的剖視圖。圖5B是圖4的B-B的操作輸入裝置I的剖視圖。圖5C是方向鍵10利用操作輸入而位移且向一側(cè)傾斜的狀態(tài)的操作輸入裝置I的首1J視圖。圖6A是從正面觀察殼體60的內(nèi)側(cè)時(shí)的略圖。圖6B是從斜側(cè)觀察殼體60的內(nèi)側(cè)時(shí)的略圖。圖中1-操作輸入裝置，10-方向鍵，11-開(kāi)口部，12-凸緣，13-操作面，14-下部(下表面)，15a 15d-止轉(zhuǎn)件,16a 16d_上機(jī)械擋塊部，17a 17d_凸起，18-外緣部，19-凹部，20-中心鍵，21-凸緣，30-下機(jī)械擋塊部，31-開(kāi)口部，32a 32d_抵接面，33a 33d-棘輪彈簧保持架，34-棘輪彈簧保持架，40-棘輪彈簧，50-電路板，60-殼體，61-開(kāi)口部，62-上側(cè)內(nèi)表面，63a 63d-止轉(zhuǎn)件，65-罩，66-開(kāi)口部，70-棘輪彈簧，71a、72a、73a、74a-線(xiàn)圈，75-上磁軛，76-開(kāi)口部，77a 77d_壁沖切部，78a 78d_安裝孔，80-下磁軛，160-檢測(cè)部。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說(shuō)明。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的操作輸入裝置是接受由操作者的手指等產(chǎn)生的力，輸出與該受到的力對(duì)應(yīng)地變化的輸出信號(hào)的操作接口。根據(jù)該輸出信號(hào)檢測(cè)由操作者產(chǎn)生的操作輸入。根據(jù)操作輸入的檢測(cè)，能夠計(jì)算機(jī)地把握與該被檢測(cè)的操作輸入對(duì)應(yīng)的操作內(nèi)容。例如，在游戲機(jī)、電視等操作用遙控裝置、便攜式電話(huà)及音樂(lè)播放器等便攜終端、個(gè)人電腦、電制品等電子設(shè)備中，能夠根據(jù)操作者有意識(shí)的操作內(nèi)容移動(dòng)這種電子設(shè)備所具備的可視數(shù)據(jù)終端的畫(huà)面上的顯示物(例如光標(biāo)或指示器等指示顯示及符號(hào)等)。另外，通過(guò)操作者施加規(guī)定的操作輸入，能夠發(fā)揮與該操作輸入對(duì)應(yīng)的電子設(shè)備的期望的功能。另一方面，通常，線(xiàn)圈(繞線(xiàn))等感應(yīng)器的感應(yīng)系數(shù)L在將系數(shù)設(shè)為K，將磁導(dǎo)率設(shè)為U，將線(xiàn)圈的卷數(shù)設(shè)為n，將截面積設(shè)為S，將磁道長(zhǎng)度設(shè)為d的場(chǎng)合，L = Ku n2S/d這一關(guān)系式成立。從該關(guān)系式可以看出，在固定了線(xiàn)圈的卷數(shù)及截面積的依賴(lài)于形狀的參數(shù)的場(chǎng)合，通過(guò)使周?chē)拇艑?dǎo)率和磁道長(zhǎng)度的至少任一個(gè)變化，感應(yīng)系數(shù)變化。以下對(duì)利用該感應(yīng)系數(shù)的變化的操作輸入裝置的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。該操作輸入裝置在由X、Y、Z軸規(guī)定的直角坐標(biāo)系中，接受從正的Z坐標(biāo)的方向輸入的操作者的力。操作輸入裝置具備通過(guò)由于操作輸入的作用而與線(xiàn)圈的位置關(guān)系變化，從而使該線(xiàn)圈的感應(yīng)系數(shù)變化的位移部件。操作輸入裝置通過(guò)根據(jù)與該感應(yīng)系數(shù)的大小對(duì)應(yīng)地變化的規(guī)定的信號(hào)，檢測(cè)由于操作者的操作輸入而位移的位移部件的動(dòng)作，從而能夠檢測(cè)該操作輸入。圖3是作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的操作輸入裝置I的分解立體圖。圖4是操作輸入裝置I的俯視圖。圖5A是圖4的A-A的操作輸入裝置I的剖視圖。圖5B是圖4的B-B的操作輸入裝置I的剖視圖。圖5C是方向鍵10由于操作輸入而位移且向一側(cè)傾斜的 狀態(tài)的操作輸入裝置I的剖視圖。操作輸入裝置I具備由于操作輸入的作用而位移的方向鍵10，輸出與該位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)。操作輸入裝置I具備方向鍵10、上磁軛75、線(xiàn)圈7la、72a、73a、74a及下機(jī)械擋塊 30。方向鍵10具有操作面13，是通過(guò)作用在操作面13上的操作輸入能向下方偏斜地位移的操作部件。上磁軛75設(shè)在方向鍵10的下表面14上，與方向鍵10的位移連動(dòng)地位移。在圖示的方式中，通過(guò)將形成在方向鍵10的下表面14上的突起狀的四個(gè)凸起17a 17d插入形成在上磁軛75的四角的安裝孔78a 78d中，上磁軛75被定位在方向鍵10的下表面14上。線(xiàn)圈71a、72a、73a、74a的各個(gè)利用上磁軛75以非接觸的方式檢測(cè)方向鍵10的位置，輸出與方向鍵10向下方的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)。下機(jī)械擋塊部30是配置在方向鍵10的下方的卡定部。下機(jī)械擋塊部30以在方向鍵10在操作面13的外緣部18的正下方與下機(jī)械擋塊部30的抵接面32(32a 32d)抵接后，方向鍵10不會(huì)比抵接面32的位置更向下方位移的方式進(jìn)行限制。換言之，方向鍵10能向下方位移到與抵接面32抵接。由于操作輸入裝置I具有這種結(jié)構(gòu)，因此在方向鍵10在外緣部18的正下方與抵接面32抵接的機(jī)械限制狀態(tài)下作用的高負(fù)荷的操作輸入未作用在上磁軛75上，而作用在方向鍵10和下機(jī)械擋塊部30上。由此，由于能夠防止上磁軛75的變形，因此能夠抑制方向鍵10的位移量的檢測(cè)誤差。另外，由于方向鍵10與下機(jī)械擋塊部30抵接的位置位于方向鍵10的外緣部18的正下方，因此在方向鍵10等部件上不會(huì)作用彎曲應(yīng)力，而是作用壓縮應(yīng)力，因此能夠提高機(jī)械擋塊結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。另外，下機(jī)械擋塊部30與以從上磁軛75的下表面向下方突出的方式設(shè)在方向鍵10的下表面14上的突起部抵接。在圖示的方式中，作為該突起部，示例了上機(jī)械擋塊部16a 16d(參照?qǐng)D5B、圖5C)。上機(jī)械擋塊部16a 16d形成在方向鍵10的下表面14中的外緣部18的正下方部分，貫通形成在上磁軛75的中央部的開(kāi)口部76。上機(jī)械擋塊部16a 16d以分別相對(duì)的方式貫通形成在開(kāi)口部76的周邊部的凹狀的壁沖切部77a 77d，與形成在分別相對(duì)的位置的抵接面32抵接。抵接面32以其法線(xiàn)方向?yàn)樯舷路较虻姆绞叫纬稍谙聶C(jī)械擋塊部30的上表面。上機(jī)械擋塊部16a 16d為了抵接時(shí)的沖擊分散，優(yōu)選與抵接面32以面接觸。另外，操作輸入裝置I作為對(duì)方向鍵10向上方加力并使方向鍵10的凸緣12與上方部件抵接的彈性部件，具備棘輪彈簧40。在圖示的方式中，作為其上方部件，示例了殼體60。殼體60例如是安裝了操作輸入裝置I的游戲機(jī)等電子設(shè)備的框體。利用這種彈性部件，對(duì)方向鍵10施加返回未作用有操作輸入的初期狀態(tài)位置的力。棘輪彈簧40貫通與上機(jī)械擋塊部16a 16d貫通的開(kāi)口部相同的開(kāi)口部76。棘輪彈簧40的上端通過(guò)與形成在方向鍵10的下表面14上的環(huán)狀的凹部19的配合而被定位。另外，下機(jī)械擋塊部30作為支撐棘輪彈簧40的棘輪彈簧支撐部，具有棘輪彈簧保持架33a 33d。由此，能夠利用實(shí)現(xiàn)機(jī)械擋塊功能的相同部件(下機(jī)械擋塊部30)實(shí)現(xiàn)棘輪彈簧40的下端的定位功能。棘輪彈簧保持架33a 33d圓狀且等間隔地設(shè)在下機(jī)械擋塊部30的上表面，是形成為從外側(cè)支撐棘輪彈簧40的下端的側(cè)面的凸?fàn)畈?。另外，下機(jī)械擋塊部30作為支撐利用設(shè)在方向鍵10的中央部的中心鍵20變形的棘輪彈簧70的棘輪彈簧支撐部，具有棘輪彈簧保持架34。由此，能夠利用實(shí)現(xiàn)機(jī)械擋塊功能的相同部件(下機(jī)械擋塊部30)實(shí)現(xiàn)棘輪彈簧70的周邊部的定位功能。棘輪彈簧保持架34是形成在下機(jī)械擋塊部30的中央部的開(kāi)口部。在該開(kāi)口部的下側(cè)的周邊部形成有通過(guò)在與電路板50之間夾持棘輪彈簧70的周邊部而固定棘輪彈簧70的臺(tái)階。通過(guò)設(shè)置臺(tái)階，能夠去掉通過(guò)覆蓋棘輪彈簧的上表面而固定棘輪彈簧的層壓膜等固定用膜。其結(jié)果，能夠減少部件件數(shù)，能夠使組裝簡(jiǎn)單化。 另外，形成在方向鍵10的外緣部18的外側(cè)側(cè)面的凸?fàn)畹闹罐D(zhuǎn)件15a 15d通過(guò)與形成在殼體60的開(kāi)口部61的周邊部的凹狀的止轉(zhuǎn)件63a 63d配合(參照?qǐng)D6A、圖6B),以方向鍵10不會(huì)旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行限制。也可以止轉(zhuǎn)件15a 15d形成為凹狀,止轉(zhuǎn)件63a 63d形成為凸?fàn)?。止轉(zhuǎn)件15a 15d及63a 63d的凹部或凸部形成在相對(duì)于方向鍵10的操作面13為平行的方向上。由此，限制方向鍵10在與操作面13平行的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。如果方向鍵10和殼體60的材料均為樹(shù)脂制，則能夠抑制止轉(zhuǎn)件15a 15d與止轉(zhuǎn)件63a 63d的接觸面產(chǎn)生摩擦及磨耗。另外，在方向鍵10以凸緣12和殼體60的上側(cè)內(nèi)表面62的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)進(jìn)行偏斜動(dòng)作時(shí)或進(jìn)行在該接觸點(diǎn)的滑動(dòng)動(dòng)作時(shí)，能夠抑制產(chǎn)生由該動(dòng)作引起的摩擦及磨耗。另外，能夠減少摩擦阻力，能夠改善操作者的操作感。另外，由于方向鍵10的操作，棘輪彈簧40彈性變形，但由于利用形成在方向鍵10的下表面14的凹部19支撐棘輪彈簧40，因此能夠減少由凹部19的支撐面和彈簧變形產(chǎn)生的磨耗及摩擦
曰 在殼體60的上表面配置有具有以方向鍵10貫通的方式形成的開(kāi)口部66的罩65。通過(guò)使罩65為金屬制，罩65作為相對(duì)于靜電保護(hù)內(nèi)部部件的屏蔽件起作用。另外，操作輸入裝置I具備通過(guò)被夾在方向鍵10和棘輪彈簧70之間而被支撐的中心鍵20。中心鍵20是在Z軸上具有在方向鍵10的操作面13露出的面的按下部。在中心鍵20的周邊部形成凸緣12，以便在與形成在方向鍵10的中央部的開(kāi)口部11嵌合的狀態(tài)下被定位。通過(guò)中心鍵20從上方被推壓，使配置在電路板50上的棘輪彈簧70從其頂點(diǎn)部向下方變形。在電路板50的下側(cè)配置有下磁軛80。通過(guò)構(gòu)成下磁軛80，能夠容易地檢測(cè)感應(yīng)系數(shù)的變化。殼體60隔著電路板50安裝在下磁軛80的四角上。接著，對(duì)操作輸入裝置I的位移量的檢測(cè)結(jié)構(gòu)詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。操作輸入裝置I具有例如具有配置有多個(gè)線(xiàn)圈(在本結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，四個(gè)線(xiàn)圈71a、72a、73a、74a)的配置面的電路板50。電路板50是具有與XY平面平行的配置面的基部。電路板50可以是例如樹(shù)脂制的電路板(具體地說(shuō)，柔性電路板、FR-4電路板)，如果確保絕緣性，為了作為磁軛起作用，可以是將鋼板或硅素板等作為基材的鐵板電路板。四個(gè)線(xiàn)圈71a、72a、73a、74a排列在能夠連接與作為三次元的直角坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn)的原點(diǎn)0的距離相等的點(diǎn)的假想的圓的圓周方向上。線(xiàn)圈71a等在考慮容易計(jì)算操作者的力的向量這方面，優(yōu)選在其圓周方向上等間隔地配置。在各線(xiàn)圈互相為相同特性的場(chǎng)合，只要相鄰的兩個(gè)線(xiàn)圈的重心間的距離相等即可。線(xiàn)圈71a 74a在被X軸和Y軸夾持的XY平面內(nèi)的傾斜45°的四個(gè)方向上，在圓周方向上每隔90°地配置。例如，線(xiàn)圈74a配置在第一象限，線(xiàn)圈71a配置在第二象限，線(xiàn)圈72a配置在第三象限，線(xiàn)圈73a配置在第四象限。另外，各線(xiàn)圈也可以在X(+)、X(_)、Y(+)、Y(_)的四個(gè)方向的各X、Y軸上每隔90°配置。X(-)方向是在XY平面上相對(duì)于X(+)方向反向180°的方向，Y(-)方向是在XY平面上相對(duì)于Y(+)方向反向180°的方向。方向鍵10是利用操作輸入而位移的操作部件，根據(jù)該操作輸入的輸入量，從殼體60的開(kāi)口部61向殼體60的內(nèi)側(cè)的位移量連續(xù)地變化。操作輸入裝置I具備以非接觸的方式檢測(cè)方向鍵10的位置，輸出與方向鍵10的·位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)。操作輸入裝置I作為該檢測(cè)機(jī)構(gòu)，具有感應(yīng)系數(shù)根據(jù)方向鍵10的位移量及位移方向分別變化的線(xiàn)圈71a 74a、及檢測(cè)部160。線(xiàn)圈71a 74a是以非接觸的方式利用固定在方向鍵10的下表面14上的上磁軛75檢測(cè)方向鍵10的位置，輸出與方向鍵10的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)波形的檢測(cè)部件。線(xiàn)圈71a 74a例如圓筒狀地卷繞有線(xiàn)材(導(dǎo)線(xiàn))。線(xiàn)圈71a 74a的形狀優(yōu)選圓筒狀，但只要是筒狀即可，也可以是例如方筒狀。另外，線(xiàn)圈71a 74a在考慮提高組裝性及耐沖擊性方面,可以卷繞在線(xiàn)軸上。上磁軛75與方向鍵10的位移連動(dòng)地位移。在方向鍵10的凸緣12的下表面設(shè)有與電路板50上的線(xiàn)圈71a等相同的個(gè)數(shù)的磁軛，可以與方向鍵10的位移連動(dòng)地位移。方向鍵10相對(duì)于線(xiàn)圈71a等設(shè)在操作者的力輸入的一側(cè)，是具有與線(xiàn)圈71a的上端面相對(duì)的下表面14、操作者的力能夠直接或間接地作用的操作面13的板狀部件。磁軛只要是比磁導(dǎo)率比I高的材質(zhì)即可。例如，若比磁導(dǎo)率是1.001以上則是合適的，具體地說(shuō)，優(yōu)選鋼板(比磁導(dǎo)率為5000)等。上磁軛75與方向鍵10是不同部件。上磁軛75和各線(xiàn)圈配置在互相相對(duì)的位置上。方向鍵10通過(guò)操作者的力作用在操作面13上，使線(xiàn)圈71a等的上端面的上方的上磁軛75的位置變化，從而使線(xiàn)圈71a等的感應(yīng)系數(shù)變化。上磁軛75可以是形成有與每個(gè)線(xiàn)圈相對(duì)的鐵心的部件。各鐵心通過(guò)利用操作輸入的作用而在線(xiàn)圈71a等的內(nèi)部(S卩，空心部?jī)?nèi))沿線(xiàn)圈71a等的中心軸的軸線(xiàn)方向位移，使線(xiàn)圈71a等的感應(yīng)系數(shù)變化。在該場(chǎng)合，就各鐵心而言，如果線(xiàn)圈71a等是圓筒狀，優(yōu)選是圓柱狀的磁性體，如果線(xiàn)圈71a等是方筒狀，則優(yōu)選是方柱狀的磁性體。通過(guò)分別檢測(cè)各線(xiàn)圈的感應(yīng)系數(shù)，能夠計(jì)算操作輸入相對(duì)于直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)0的輸入方向(XY平面的操作輸入的輸入位置)和該操作輸入的大小(向Z方向的推入量)。棘輪彈簧40是能使方向鍵10向下方位移地支撐方向鍵10的支撐部件。棘輪彈簧40是以配置在方向鍵10的下表面14的上磁軛75和配置在電路板50上的各線(xiàn)圈的間隔彈性地變化的方式在下表面14和電路板50的相對(duì)方向上彈性地支撐方向鍵10的彈性支撐部件。棘輪彈簧40可以設(shè)置在電路板50和方向鍵10的下表面14之間。棘輪彈簧40以即使操作者的力作用在方向鍵10上，上磁軛75和電路板50的線(xiàn)圈71a 74a也不會(huì)接觸的方式彈性地支撐方向鍵10。棘輪彈簧40能相對(duì)于與Z軸正交的XY平面傾斜地支撐方向鍵10，能在Z軸方向上移動(dòng)地支撐方向鍵10。另外，棘輪彈簧40是在沿方向鍵10的下表面14離開(kāi)電路板50上的線(xiàn)圈71a等的方向被加力的狀態(tài)下支撐方向鍵10的加力支撐部件。棘輪彈簧40以在操作者的力未作用的狀態(tài)下方向鍵10的操作面13與XY平面平行的方式彈性地支撐方向鍵10。方向鍵10的操作面13可以是平坦的面，也可以是相對(duì)于XY平面形成為凹狀的面，也可以是相對(duì)于XY平面形成為凸?fàn)畹拿妗Ｍㄟ^(guò)將操作面13改變?yōu)槠谕男螤?，能夠提高操作者的操作性。另外，方向鍵10的操作面13可以是圓狀、橢圓狀及多邊形狀。棘輪彈簧40是以從殼體60的內(nèi)部側(cè)向開(kāi)口部61加力的方式設(shè)置的線(xiàn)圈彈簧。通過(guò)將棘輪彈簧40做成圓錐線(xiàn)圈彈簧，能夠提高彈簧的耐久性，能夠容易使方向鍵10相對(duì)于 開(kāi)口部61傾斜。棘輪彈簧40在操作方向鍵10而使方向鍵10下降時(shí)，總是對(duì)方向鍵10施加返回未對(duì)方向鍵10施加力的初期位置狀態(tài)的高度(S卩，圖5A、5B所示的位置)的向上的力。棘輪彈簧40是圓錐狀的線(xiàn)圈彈簧，但也可以是圓筒狀的線(xiàn)圈彈簧、環(huán)狀的彈性體(例如橡膠)。如圖5A、5B所示，操作輸入裝置I在方向鍵10對(duì)殼體60的內(nèi)側(cè)加力而接觸的狀態(tài)下安裝在殼體60上。即，方向鍵10與殼體60的上側(cè)內(nèi)表面62抵接，利用棘輪彈簧40的反作用力被支撐。殼體60是安裝有操作輸入裝置I的便攜式電話(huà)等電子設(shè)備的框體。操作輸入裝置I自身也可以具備殼體60。殼體60的上表面的開(kāi)口部61的形狀是圓狀,但只要形成為與方向鍵10的形狀一致即可，可以是四邊形或八邊形等多邊形狀。利用殼體60,規(guī)定方向鍵10相對(duì)于棘輪彈簧40的向上方的作用力能向上方移動(dòng)的最大高度。方向鍵10的最大行程量設(shè)定為方向鍵10的位置能以非接觸的方式檢測(cè)的范圍內(nèi)。即，與該最大行程量相當(dāng)?shù)牟糠值目臻g能夠維持在殼體60內(nèi)。檢測(cè)部160通過(guò)電性地檢測(cè)線(xiàn)圈71a等的感應(yīng)系數(shù)的變化，輸出與上磁軛75的連續(xù)地變化的模擬位移量(換言之，方向鍵10的位移量(操作輸入量))對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。檢測(cè)部160可以由操作輸入裝置I的電路板50或未圖示的電路板(例如，安裝有操作輸入裝置I的上述的游戲機(jī)等電子設(shè)備等電子設(shè)備的電路板)所安裝的檢測(cè)電路構(gòu)成。下面，對(duì)檢測(cè)部160作為線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)的變化，檢測(cè)規(guī)定的感應(yīng)系數(shù)評(píng)價(jià)值的變化的場(chǎng)合進(jìn)行說(shuō)明。另外，由于對(duì)線(xiàn)圈72b、73b、74b的感應(yīng)系數(shù)的變化也同樣地考慮，因此省略其說(shuō)明。例如，檢測(cè)部160檢測(cè)與線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)的變化等價(jià)地變化的物理量，將該物理量的檢測(cè)值作為與上磁軛75的線(xiàn)圈71a側(cè)的位移量等價(jià)的值輸出。另外，檢測(cè)部160也可以通過(guò)檢測(cè)與線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)的變化等價(jià)地變化的物理量，計(jì)算線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)，將該感應(yīng)系數(shù)的計(jì)算值作為與上磁軛75的線(xiàn)圈71a側(cè)的位移量等價(jià)的值輸出。另外，檢測(cè)部160也可以根據(jù)該物理量的檢測(cè)值或該感應(yīng)系數(shù)的計(jì)算值計(jì)算上磁軛75的線(xiàn)圈71a側(cè)的位移量，輸出該位移量的計(jì)算值。具體地說(shuō)，檢測(cè)部160通過(guò)向線(xiàn)圈71a供給脈沖信號(hào)，在線(xiàn)圈71a上產(chǎn)生與線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)的大小對(duì)應(yīng)地變化的信號(hào)波形，根據(jù)該信號(hào)波形電性地檢測(cè)線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)的變化。例如，隨著線(xiàn)圈71a的上端面的上方的(或線(xiàn)圈71a的空心部?jī)?nèi)的)上磁軛75向下方的位移量增加，線(xiàn)圈71a周?chē)拇艑?dǎo)率增加，線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)增加。隨著線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)增加，由于脈沖信號(hào)的供給而在線(xiàn)圈71a的兩端產(chǎn)生的脈沖電壓波形的振幅也變大。因此，通過(guò)將該振幅作為與線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)的變化等價(jià)地變化的物理量，檢測(cè)部160通過(guò)檢測(cè)該振幅，能夠?qū)⒃撜穹臋z測(cè)值作為與上磁軛75的線(xiàn)圈71a側(cè)的位移量等價(jià)的值輸出。另外，檢測(cè)部160也能夠從該振幅的檢測(cè)值計(jì)算線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)，將該感應(yīng)系數(shù)的計(jì)算值作為與上磁軛75的線(xiàn)圈71a側(cè)的位移量等價(jià)的值輸出。另外，隨著線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)增加，由于脈沖信號(hào)的供給，在線(xiàn)圈71a中流動(dòng)的脈沖電流波形的傾斜度變緩。因此，通過(guò)將該傾斜度作為與線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)的變化等價(jià)地變化的物理量，檢測(cè)部160通過(guò)檢測(cè)該傾斜度，能夠?qū)⒃搩A斜度的檢測(cè)值作為與上磁軛75的線(xiàn)圈71a側(cè)的位移量等價(jià)的值輸出。另外，檢測(cè)部160也能夠從該傾斜度的檢測(cè)值 計(jì)算線(xiàn)圈71a的感應(yīng)系數(shù)，將該感應(yīng)系數(shù)的計(jì)算值作為與上磁軛75的線(xiàn)圈71a側(cè)的位移量等價(jià)的值輸出。圖5C是在對(duì)方向鍵10施加向線(xiàn)圈73a和74a之間的方向傾斜的操作輸入的偏斜狀態(tài)下的操作輸入裝置I的剖視圖?？朔啅椈?0向上方的作用力，并在Z方向被向下的力推壓的方向鍵10以凸緣12和殼體60的上側(cè)內(nèi)表面62的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)偏斜。由此，上磁軛75與線(xiàn)圈73a和74a接近(在上磁軛75形成有向下方突出的鐵心的場(chǎng)合，進(jìn)入線(xiàn)圈73a、74a的空心部?jī)?nèi))。通過(guò)接近線(xiàn)圈73a、74a (進(jìn)入線(xiàn)圈73a、74a的空心部?jī)?nèi))，環(huán)繞線(xiàn)圈73a、74a的周?chē)拇艑?dǎo)率上升，線(xiàn)圈73a、74a的自身感應(yīng)系數(shù)增加。在向其他方向傾斜的場(chǎng)合也能夠同樣地考慮。因此，根據(jù)利用線(xiàn)圈71a 74a或檢測(cè)部160對(duì)各線(xiàn)圈分別檢測(cè)的感應(yīng)系數(shù)評(píng)價(jià)值的大小，能夠檢測(cè)方向鍵10的偏斜方向和行程量。以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明未限定于上述的實(shí)施例，能夠不脫離本發(fā)明的范圍地在上述實(shí)施例外添加各種變形、改進(jìn)及置換。例如，彈性地支撐方向鍵10的支撐部件未限定于返回彈簧40那樣的彈性部件，可以是橡膠部件、海綿部件、填充了空氣或油的缸。另外，本發(fā)明的操作輸入裝置未限定于手指，也可以利用手掌進(jìn)行操作。另外，可以利用腳趾或腳掌進(jìn)行操作。另外，操作者接觸的面可以是平面，也可以是凹面、凸面。
權(quán)利要求
1.ー種操作輸入裝置，其特征在于，具備 利用作用在操作面上的操作輸入而向下方位移的操作部件； 設(shè)在上述操作部件上的磁軛； 利用上述磁軛檢測(cè)上述操作部件的位置，并輸出與上述操作部件向下方的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)的線(xiàn)圈；以及 配置在上述操作部件的下方的卡定部， 上述卡定部以在上述操作部件在上述操作面的外緣部的正下方與上述卡定部抵接后，上述操作部件不會(huì)比該抵接位置更向下方位移的方式進(jìn)行限制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的操作輸入裝置，其特征在干， 上述卡定部與以從上述磁軛的下表面突出的方式設(shè)在上述操作部件的下表面的突起部抵接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的操作輸入裝置，其特征在干， 具備對(duì)上述操作部件向上方加カ而使上述操作部件的凸緣與上方部件抵接的弾性部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的操作輸入裝置，其特征在干， 上述卡定部具有支撐上述弾性部件的弾性部件支撐部、及/或支撐利用設(shè)在上述操作部件的中央部的推壓部而變形的棘輪彈簧的棘輪彈簧支撐部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的操作輸入裝置，其特征在干， 上述操作部件的止轉(zhuǎn)部以通過(guò)與上述上方部件的止轉(zhuǎn)部配合，而使上述操作部件不會(huì)旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行限制。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠抑制磁軛的變形的操作輸入裝置。該操作輸入裝置具備利用作用在操作面(13)上的操作輸入而向下方位移的方向鍵(10)、設(shè)在方向鍵(10)上的上磁軛(75)、利用上磁軛(75)檢測(cè)方向鍵(10)的位置并輸出與方向鍵(10)向下方的位移量對(duì)應(yīng)的信號(hào)的線(xiàn)圈(71a、74a)、以及配置在方向鍵(10)的下方的下機(jī)械擋塊部(30)，下機(jī)械擋塊部(30)以在方向鍵(10)在操作面(13)的外緣部(18)的正下方與下機(jī)械擋塊部(30)抵接后，方向鍵(10)不會(huì)比該抵接位置更向下方位移的方式進(jìn)行限制。
文檔編號(hào)H01H25/00GK102737897SQ201210105320
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者古河憲一, 山田健介, 沼宮內(nèi)貴之 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社