操作装置的制作方法

文档序号:26010142发布日期:2021-07-23 21:30阅读:52来源:国知局
操作装置的制作方法

本发明涉及操作装置。



背景技术:

以往,作为家庭用游戏机的控制器,使用了能够对操纵杆等操作部件向多个方向进行倾倒操作的操作装置。在这种操作装置中设有复位机构,该复位机构对被倾倒操作后的操作部件朝向原始位置施力,使操作部件自动复位到原始位置。用户克服复位机构对操作部件施加的力(轴动作转矩,以下称作“动作力”。),对操作部件进行倾倒操作。动作力越大,用于将操作部件倾倒操作至规定角度所需的力越大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开2015/159494号



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,操作装置的动作力在快速地操作操作部件的情况下优选较小,在精细地操作操作部件的情况下优选较大。另外,在用户疲倦的情况下,操作装置的动作力优选较小。这样,优选的动作力根据操作装置被利用的状况、用户的状态而变化。然而,在以往的操作装置中,由于通过设计预先决定了动作力,因此用户无法调整动作力。

本发明鉴于上述课题而完成,目的在于提供一种用户能够调整动作力的操作装置。

用来解决课题的手段

一个实施方式的操作装置,具备:框体;筒状的操作部件,在内周面具有台阶部,且能够倾倒;第一保持部件,被所述框体保持为能够根据所述操作部件的倾倒操作而沿第一方向转动;第一检测部,对所述第一保持部件的转动进行检测;以及复位机构,配置于所述操作部件的内侧,使倾倒后的所述操作部件复位到原始位置,所述复位机构具备:促动器,具有轴部和底部,该轴部沿所述操作部件的轴向延伸,该底部形成于所述轴部的一端,且与所述框体的底面抵接;滑动部件,插入有所述轴部的一端,能够沿所述轴向移动,在所述操作部件的周向上固定,在一端具有第一凸轮面;凸轮部件,插入有所述轴部的中央部,能够沿所述轴向移动,由所述台阶部在所述周向上固定,在一端具有与所述第一凸轮面对置的第二凸轮面,通过所述第一凸轮面与所述第二凸轮面的抵接而被向所述周向的一方施力;第一弹性部件,配置于所述滑动部件与所述凸轮部件之间;以及第二弹性部件,配置于所述凸轮部件与所述底部之间。

发明效果

根据本发明的各实施方式,可以提供一种用户能够调整动作力的操作装置。

附图说明

图1是表示一个实施方式的操作装置的一个例子的外观立体图。

图2是图1的操作装置的分解立体图。

图3是图1的操作装置的a-a线剖面图。

图4是图1的操作装置的b-b线剖面图。

图5是图1的操作部件的b-b线剖面图。

图6是图1的复位机构的外观立体图。

图7是图1的复位机构的分解立体图。

图8是表示操作部件的倾倒操作的前后的操作装置的状态的剖面图。

图9是表示按钮的按压操作时的复位机构的动作的局部放大图。

图10是表示由按钮的按压操作引起的操作装置的状态变化的剖面图。

具体实施方式

以下,参照所附附图对本发明的各实施方式进行说明。另外,关于各实施方式的说明书以及附图的记载,对实质上具有相同的功能构成的构成要素标注相同的附图标记,从而省略重复的说明。

参照图1~图10,对一个实施方式的操作装置100进行说明。本实施方式的操作装置100为如下操作装置:具备能够进行倾倒操作的操作部件以及使被倾倒操作后的操作部件自动地复位到原始位置的复位机构,用户能够利用揿动(日文:ノック)机构对基于复位机构的动作力进行调节。该操作装置100例如能够作为家庭用游戏机、无线操纵器等的控制器而使用,但操作装置100的用途并不限定于此。

图1是表示本实施方式的操作装置100的一个例子的外观立体图。图2是图1的操作装置100的分解立体图。图3是图1的操作装置100的a-a线剖面图。图4是图1的操作装置100的b-b线剖面图。图5是图1的操作部件5的b-b线剖面图。图6是图1的复位机构6的外观立体图。图7是图6的复位机构6的分解立体图。

以下,以图中所示的方向(x1、x2、y1、y2、z1、z2方向)为基准对操作装置100进行说明。将x1、x2方向统称为x方向,将y1、y2方向统称为y方向,将z1、z2方向统称为z方向。有时将z1方向以及z2方向分别称为上方向以及下方向。另外,x、y、z方向相互正交。

如图1~图7所示,操作装置100具备操作旋钮1、框体2、第一保持部件3、第二保持部件4、操作部件5、复位机构6、检测机构7以及基板8。

操作旋钮1是直接受理来自用户的操作的部件。操作旋钮1例如由树脂或橡胶形成。操作旋钮1具有操作部11和连接部12。

操作部11是直接受理来自用户的操作的部分。在图的例子中,操作部11在xy平面上的形状为圆形,上表面为凸面,下表面为平面,但操作部11的形状并不限定于此。操作部11能够设为用户容易用手指操作的任意的形状。

操作部11具有从上表面贯通到下表面的贯通孔13。虽然在图的例子中省略了,但在贯通孔13中以上端从操作部11的上表面突出的方式插入按钮。用户通过对按钮进行按压操作,按压后述的滑动部件62,调节基于复位机构6的动作力。

连接部12是将操作旋钮1与操作部件5连接的部分。连接部12形成为从操作部11的下表面沿垂直方向延伸的筒状。通过将操作部件5的上端插入连接部12的内侧,操作旋钮1与操作部件5连接。另外,连接部12以贯通孔13的下侧开口部与操作部件5的上侧开口部对置的方式形成。具体而言,连接部12以在内侧包含贯通孔13的下侧开口部的方式形成。由此,贯通孔13与操作部件5的内侧相连,能够将上述的按钮配置为下端与滑动部件62的上端相接。

另外,操作旋钮1的构成并不限定于图的例子。操作旋钮1可以采用能够受理来自用户的操作的任意的构成。另外,操作旋钮1可以与操作部件5一体地形成,也可以用螺纹紧固、粘接等方法固定。

框体2是收纳操作装备100的各构成的部件。框体2由壳体21和框架22构成。

壳体21是构成框体2的上部的部件。壳体21例如由树脂形成。壳体21为中空的圆顶形状,将下表面固定于框架22的上表面。如图3以及图4所示,壳体21具有轴承部211~214。

轴承部211是保持第一保持部件3的后述的轴部32的部分。如图4所示,轴承部211形成于壳体21的x1侧的内周面。在图的例子中,轴承部211为贯通孔,但也可以是不贯通的凹部。

轴承部212是保持第一保持部件3的后述的轴部34的部分。如图4所示,轴承部212形成于壳体21的x2侧的内周面。在图的例子中,轴承部212为贯通孔,但也可以不贯通的凹部。

轴承部213是保持第二保持部件4的后述的轴部42的部分。如图3所示,轴承部213形成于壳体21的y1侧的内周面。在图的例子中,轴承部213为贯通孔,但也可以是不贯通的凹部。

轴承部214是收纳第二保持部件4的后述的轴部44的部分。如图3所示,轴承部214形成于壳体21的y2侧的内周面。轴承部214与轴承部211~213不同,不具有从下方支承轴部44的部分。

框架22是构成框体2的底面的部件。框架22例如由金属形成。如图4所示,框架22具有底面部221和支承部222。

底面部221是构成框体2的底面的部分。底面部221为大致矩形的平板状,在上表面固定有壳体21。

支承部222是支承壳体21的侧面的部分。支承部222形成为从底面部221的x1侧及x2侧向上方延伸。支承部222与壳体21的侧面抵接,由此可抑制壳体21的x方向的偏移。另外,支承部222也可以设于底面部221的y1侧及y2侧的至少一方。

另外,在框架22的底面部221的上表面设置有引导部223。引导部223是引导后述的促动器61的滑动的部分。引导部223例如由树脂形成。引导部223为环状,以包围促动器61的底部612的方式固定于底面部221的上表面。引导部223形成为,越是上方,内周的直径越大。

另外,框体2的构成并不限定于图的例子。框体2可以采用能够收纳操作装备100的各构成的任意的构成。

第一保持部件3是将操作部件5保持为能够沿y方向(第一方向)倾倒的部件。第一保持部件3例如由树脂形成。第一保持部件3以能够以x方向为旋转轴转动的方式保持于壳体21。转动相当于旋转角度被限定在规定范围的旋转。如图2所示,第一保持部件3具有夹持部31、轴部32、34、止挡件部33、35以及驱动部36。

夹持部31是夹持操作部件5的部分。夹持部31形成为覆盖操作部件5的后述的基部52的上表面的、中央开口的球面状,在开口部插入有操作部件5的后述的轴部51。夹持部31与操作部件5的y1侧及y2侧抵接,以从操作部件5的x1侧及x2侧离开的方式形成。

轴部32是从夹持部31的x1侧向x1方向延伸的第一保持部件3的旋转轴。轴部32以与轴部34对置的方式配置。轴部32被壳体21的轴承部211保持为能够转动(参照图4)。

止挡件部33是限制第一保持部件3向x1方向的移动的部分。止挡件部33形成为,从夹持部31的x1侧向x1方向延伸,且x1侧的端部与壳体21的x1侧的内周面抵接。止挡件部33与壳体21的内周面抵接,由此限制第一保持部件3向x1方向的移动。

轴部34是从夹持部31的x2侧向x2方向延伸的第一保持部件3的旋转轴。轴部34以与轴部32对置的方式配置。轴部34被壳体21的轴承部212保持为能够转动(参照图4)。

止挡件部35是限制第一保持部件3向x2方向的移动的部分。止挡件部35形成为,从夹持部31的x2侧向x2方向延伸,且x2侧的端部与壳体21的x2侧的内周面抵接。止挡件部35与壳体21的内周面抵接,由此限制第一保持部件3向x2方向的移动。

驱动部36是驱动后述的第一检测部件71的部分。驱动部36形成为,从夹持部31的x1侧向下方延伸,且从y1侧及y2侧夹持第一检测部件71的后述的凸部712。

通过以上那样的构成,第一保持部件3被壳体21保持为能够以x方向为旋转轴转动。另外,第一保持部件3从y1侧及y2侧夹持操作部件5。因而,当操作部件5沿y方向倾倒时,第一保持部件3与操作部件5一起沿y方向转动。即,第一保持部件3将操作部件5保持为能够沿y方向倾倒。另外,在操作部件5沿x方向倾倒了的情况下,操作部件5在夹持部31的开口部的内侧移动。因而,第一保持部件3不会阻碍操作部件5的x方向的倾倒。

另外,第一保持部件3的构成并不限定于图的例子。第一保持部件3可以采用能够将操作部件5保持为能够沿y方向倾倒的任意的构成。另外,在本实施方式中,操作装置100也可以是不具备第一保持部件3的构成。在该情况下,操作部件5能够仅沿x方向进行倾倒操作。

第二保持部件4是将操作部件5保持为能够沿x方向(第二方向)倾倒的部件。第二保持部件4例如由树脂形成。第二保持部件4以能够以y方向为旋转轴转动的方式保持于壳体21。如图2所示,第二保持部件4具有夹持部41a、41b、轴部42、44以及驱动部43。

夹持部41a是夹持操作部件5的部分。夹持部41a形成为覆盖操作部件5的后述的基部52的x1侧的侧面的、中央开口的球面状,在开口部插入有操作部件5的后述的凸部55(参照图4)。

夹持部41b是夹持操作部件5的部分。夹持部41b形成为覆盖操作部件5的后述的基部52的x2侧的侧面的、中央开口的球面状,在开口部插入有操作部件5的后述的凸部56(参照图4)。

夹持部41a、41b一体地形成,且y1侧及y2侧被连接。以下,将由夹持部41a、41b构成的球面状的部分称作夹持部41。夹持部41形成为,与操作部件5的x1侧及x2侧抵接,且从操作部件5的y1侧及y2侧离开。

轴部42是从夹持部41的y1侧向y1方向延伸的第二保持部件4的旋转轴。轴部42以与轴部44对置的方式配置。轴部42被壳体21的轴承部213保持为能够转动(参照图3)。

驱动部43是驱动后述的第二检测部件72的部分。驱动部43形成为,从夹持部41的y1侧向下方延伸,且从x1侧及x2侧夹持第二检测部件72的后述的凸部722。

轴部44是从夹持部41的y2侧向y2方向延伸的第二保持部件4的旋转轴。轴部44以与轴部42对置的方式配置。轴部44以能够转动的方式被壳体21的轴承部214收纳,并由后述的第三检测部件73从下方支承(参照图3)。由此,轴部44被保持为能够转动。轴部44的y2侧的端部与轴承部214的内周面抵接,由此限制第二保持部件4向y2方向的移动。

通过以上那样的构成,第二保持部件4被壳体21保持为能够以y方向为旋转轴转动。另外,第二保持部件4从x1侧及x2侧夹持操作部件5。因而,当操作部件5沿x方向倾倒时,第二保持部件4与操作部件5一起沿x方向转动。即,第二保持部件4将操作部件5保持为能够沿x方向倾倒。另外,在操作部件5沿y方向倾倒了的情况下,操作部件5在夹持部41的开口部(y1侧与y2侧之间)的内侧移动。因而,第二保持部件4不会阻碍操作部件5的y方向的倾倒。

另外,第二保持部件4的构成并不限定于图的例子。第二保持部件4可以采用能够将操作部件5保持为能够沿x方向倾倒的任意的构成。另外,在本实施方式中,操作装置100也可以是不具备第二保持部件4的构成。在该情况下,操作部件5能够仅沿y方向进行倾倒操作。

操作部件5是经由操作旋钮1受理来自用户的操作的部件。操作部件5由第一保持部件3保持为能够沿y方向倾倒,并由第二保持部件4保持为能够沿x方向倾倒。操作部件5与操作旋钮1的下部连接,根据用户对操作旋钮1的操作而沿x方向及y方向倾倒。操作部件5形成为中空的筒状,在内侧收纳复位机构6。操作部件5在原始位置,以轴向成为z方向的方式,由第一保持部件3以及第二保持部件4保持。操作部件5的原始位置是指操作部件5的非操作时的位置。以下,关于操作部件5的构成,以非操作时的状态为基准而进行说明。操作部件5具有轴部51、基部52、凸部55、56以及台阶部57。

轴部51是沿轴向延伸的筒状的部分。轴部51形成为从基部52向z1方向延伸,被插入第一保持部件3以及第二保持部件4的开口部且从框体2向上方露出。轴部51的上端被插入操作旋钮1的连接部12。由此,操作旋钮1与操作部件5连接。

在轴部51的内周面形成沿轴向延伸的凹部53。凹部53通过与后述的滑动部件62的凸部622嵌合,从而相对于操作部件5在周向上固定滑动部件62。换言之,凹部53通过与凸部622嵌合,防止滑动部件62相对于操作部件5的旋转。在图的例子中,操作部件5具有两个凹部53,但也可以具有一个或三个以上的凹部53。

另外,在轴部51的内周面形成有与轴向垂直的向下的面即防脱部54。防脱部54通过与后述的滑动部件62的下端抵接,防止滑动部件62从操作部件5向上方脱落。

基部52是形成于轴部51的下端的大致球面状的部分。基部52收纳于框体2的内侧,由第一保持部件3的夹持部31以及第二保持部件4的夹持部41夹持。

凸部55是从基部52的x1侧向x1方向突出的部分。凸部55被插入夹持部41a的开口部。凸部55形成为能够在夹持部41a的开口部的内侧沿y方向转动。

凸部56是从基部52的x2侧向x2方向突出的部分。凸部56被插入夹持部41b的开口部。凸部56形成为能够在夹持部41b的开口部的内侧沿y方向转动。

台阶部57是为了调节后述的凸轮部件63的轴向的高度(z方向的位置)而在基部52的内周面形成的具有轴向的台阶形状的部分。台阶部57分别各具有三个台阶58a~58d。以下,在不区分台阶58a~58d的情况下,称作台阶58。

台阶58是从基部52的内周面向内侧突出的部分,具有下表面。各台阶58沿着基部52的内周面在操作部件5的周向上等间隔(每隔30°)地配置。台阶58的下表面相对于操作部件5的周向(xy平面)向轴向(z方向)倾斜,形成为从操作部件5的下端起的轴向的高度沿着凸轮部件63的旋转方向r(图5的箭头r的方向)变高。以下,将从操作部件5的下端到台阶58的下表面的中央的轴向的高度h称作台阶58的轴向的高度h。

台阶58a~58d彼此周向的宽度相等,形成为台阶58a的轴向的高度ha第一高,台阶58b的轴向的高度hb第二高,台阶58c的轴向的高度hc第三高,台阶58d的轴向的高度hd第四高(最低)。另外,台阶58a~58d沿着旋转方向r依次配置。作为结果,三个台阶58a在操作部件5的周向上等间隔(每隔120°)地配置,三个台阶58b在操作部件5的周向上等间隔(每隔120°)地配置,三个台阶58c在操作部件5的周向上等间隔(每隔120°)地配置,三个台阶58d在操作部件5的周向上等间隔(每隔120°)地配置。

通过这样构成台阶58a~58d,形成在周向上具有三个四级台阶形状的台阶部57。凸轮部件63的轴向的高度通过该台阶部57以三阶段进行调节。

另外,台阶部57的构成并不限定于图的例子。台阶部57可以采用能够调节凸轮部件63的轴向的高度的任意的构成。在以n阶段调节凸轮部件63的轴向的高度的情况下,将台阶部57构成为具有(n+1)级台阶形状即可。另外,台阶部57所具有的台阶形状并不限定于三个。

另外,操作部件5的构成并不限定于图的例子。操作部件5可以采用能够经由操作旋钮1受理来自用户的操作、并且能够在内侧收纳复位机构6的任意的构成。

关于复位机构6之后进行叙述。

检测机构7是检测基于用户的操作部件5(操作旋钮1)的操作的机构。检测机构7具备第一检测部件71、第二检测部件72以及第三检测部件73。

第一检测部件71是用于检测操作部件5沿y方向的倾倒操作的部件。第一检测部件71具有保持部711、凸部712以及可动触点713。

保持部711是用于保持可动触点713的部分。保持部711例如由树脂形成。保持部711形成为沿y方向延伸,在下表面固定有可动触点713。保持部711配置在基板8上。

凸部712是从保持部711的x2侧的侧面向x2方向突出的部分。凸部712例如由树脂形成。凸部712由驱动部36从y1侧及y2侧夹持。保持部711以驱动部36能够夹持凸部712的方式配置。

可动触点713是固定于保持部711的下表面的接点。可动触点713例如由金属形成。可动触点713形成为一部分能够与基板8的上表面抵接。

当操作部件5被沿y方向倾倒操作时,伴随着操作部件5的倾倒,第一保持部件3沿y方向转动,驱动部36沿y方向转动。当驱动部36沿y方向转动时,由驱动部36夹持的凸部712被沿y方向驱动,保持部711被沿y方向驱动。当保持部711被沿y方向驱动时,保持于保持部711的可动触点713在基板8上沿y方向滑动。即,可动触点713伴随着操作部件5的y方向的倾倒而沿y方向滑动。因而,通过利用设于基板8的上表面的电路检测可动触点713的位置,能够检测操作部件5的y方向的倾倒。

第二检测部件72是用于检测操作部件5沿x方向的倾倒操作的部件。第二检测部件72具有保持部721、凸部722以及可动触点723。

保持部721是保持可动触点723的部分。保持部721例如由树脂形成。保持部721以沿x方向延伸的方式形成,在下表面固定有可动触点723。保持部721配置在基板8上。

凸部722是从保持部721的y2侧的侧面向y2方向突出的部分。凸部722例如由树脂形成。凸部722由驱动部43从x1侧及x2侧夹持。保持部721以驱动部43能够夹持凸部722的方式配置。

可动触点723是固定于保持部721的下表面的接点。可动触点723例如由金属形成。可动触点723形成为一部分能够与基板8的上表面抵接。

当操作部件5被沿x方向倾倒操作时,伴随着操作部件5的倾倒,第二保持部件4沿x方向转动,驱动部43沿x方向转动。当驱动部43沿x方向转动时,由驱动部43夹持的凸部722被沿x方向驱动,保持部721被沿x方向驱动。当保持部721被沿x方向驱动时,由保持部721保持于的可动触点723在基板8上沿x方向滑动。即,可动触点723伴随着操作部件5的x方向的倾倒而沿x方向滑动。因而,通过利用设于基板8的上表面的电路检测可动触点723的位置,能够检测操作部件5的x方向的倾倒。

第三检测部件73是用于检测操作部件5沿z方向(轴向)的按压操作的部件。第三检测部件73例如由树脂形成。第三检测部件73具有支承部731和按压部732。

支承部731是从下方支承轴部44的部分。支承部731配置于轴部44之下。轴部44在支承部731上转动。

按压部732是按压后述的可动触点83的部分。按压部732配置于可动触点83之上。当操作部件5被沿轴向按压操作时,轴部44向下方移动,第三检测部件73向下方移动,可动触点83被按压。因而,通过利用设于基板8的上表面的电路检测可动触点83的按压,能够检测操作部件5的按压操作。

另外,检测机构7的构成并不限定于图的例子。检测机构7可以采用能够检测操作部件5的倾倒操作以及按压操作的任意的构成。另外,在本实施方式中,操作装置100也可以是不具备第一检测部件71、第二检测部件72以及第三检测部件73中的一个或两个的构成。例如,在不具备第一检测部件71的情况下,操作装置100仅能够检测操作部件5的x方向的倾倒操作以及按压操作。另外,例如,在不具备第二检测部件72的情况下,操作装置100仅能够检测操作部件5的y方向的倾倒操作以及按压操作。另外,例如,在不具备第三检测部件73的情况下,操作装置100仅能够检测操作部件5的x方向以及y方向的倾倒操作。

基板8是具备检测基于用户的操作部件5的操作的电路的印刷基板。基板8例如为柔性基板。基板8配置于框体2的底面(框架22的底面部221)上,端子在框体2的外部露出。

在基板8的上表面安装用于检测基于用户的操作部件5的操作的电路。具体而言,在基板8上的可动触点713的滑动路径上安装有用于检测可动触点713的y方向的位置的固定触点81。另外,在基板8上的可动触点723的滑动路径上安装有用于检测可动触点723的x方向的位置的固定触点82。另外,在基板8上的与按压部732对应的部分安装有用于检测操作部件5的按压操作的可动触点83以及用于检测可动触点83的按压的固定触点。可动触点83例如为金属接触件,但并不限定于此。

另外,基板8的构成并不限定于图的例子。基板8可以采用能够检测基于用户的操作部件5的操作的任意的构成。例如,基板8也可以是刚性基板。

接下来,对复位机构6进行说明。复位机构6是对被倾倒操作后的操作部件5朝向原始位置施力而使操作部件5自动复位到原始位置的机构。复位机构6伴随着操作部件5的倾倒而倾倒,对操作部件5施加朝向原始位置的动作力。复位机构6具备用于多阶段地调节动作力的揿动机构。复位机构6配置于筒状的操作部件5的内侧。如图6以及图7所示,复位机构6具备促动器61、滑动部件62、凸轮部件63、第一弹性部件64以及第二弹性部件65。

促动器61是成为支承复位机构6的其他构成的轴的部件。促动器61例如由树脂形成。促动器61具有轴部611和底部612。

轴部611是从底部612的上表面向操作部件5的轴向(z1方向)延伸的部分。轴部611被插入滑动部件62、凸轮部件63、第一弹性部件64以及第二弹性部件65,作为它们的轴而发挥功能。轴部611形成为上部613比下部614细。

底部612是与框体2的底面(框架22的上表面)抵接的圆盘状的部分。底部612形成于轴部611的下端(一端)。促动器61配置为,在非操作时,底部612位于引导部223的中央部。当促动器61伴随着操作部件5的倾倒而倾倒时,底部612伴随着促动器61的倾倒而在框体2的底面上以及引导部223的内周面上滑动。

另外,促动器61的构成并不限定于图的例子。促动器61可以采用能够以复位机构6的其他构成为轴进行支承的任意的构成。

滑动部件62是根据设于操作旋钮1的按钮的按压操作而使凸轮部件63旋转的部件。滑动部件62例如由树脂形成。滑动部件62形成为上端被封堵的沿轴向延伸的筒状,插入有促动器61的轴部611的上端。由此,滑动部件62被支承为能够相对于操作部件5以及促动器61沿轴向移动。滑动部件62具有筒部621、凸部622、支承部623以及第一凸轮面624。

筒部621是上端被封堵的沿轴向延伸的筒状的部分。筒部621的内径形成为比促动器61的轴部611的上部613的外径稍大,筒部621的外径形成为比操作部件5的轴部51的内径稍小。筒部621插入有促动器61的轴部611,并且被插入到操作部件5的轴部51(参照图4)。

筒部621的下端形成为外径比其他部分的外径大。滑动部件62的下端在将复位机构6插入操作部件5时,与形成于操作部件5的内周面的防脱部54抵接,防止滑动部件62从操作部件5向上方脱落。

凸部622是以沿轴向延伸的方式形成的、从筒部621的外周面突出的部分。凸部622在将复位机构6插入操作部件5时,与形成于轴部51的内周面的凹部53嵌合,相对于操作部件5将滑动部件62在周向上固定。换言之,凸部622通过与凹部53嵌合,防止滑动部件62相对于操作部件5的旋转。因而,凸部622配置于与凹部53对应的位置。在图的例子中,滑动部件62具有两个凸部622,但也可以具有一个或三个以上。

支承部623是形成于筒部621的内侧的、与轴向垂直的向下的面。支承部623通过增大筒部621的下部的内径而形成。支承部623支承第一弹性部件64的上端。

第一凸轮面624是形成于筒部621的下端的下表面的凸轮面。第一凸轮面624由在筒部621的下端的下表面的外周部排列的多个凸部形成。各凸部具有相同的形状,形成为从筒部621的下端的下表面向下方突出的大致三角形。第一凸轮面624与凸轮部件63的后述的第二凸轮面634对置。

另外,滑动部件62的构成并不限定于图的例子。滑动部件62可以采用能够根据设于操作旋钮1的按钮的按压操作而使凸轮部件63旋转的任意的构成。

凸轮部件63是调节施加于操作部件5的动作力的部件。凸轮部件63例如由树脂形成。凸轮部件63形成为沿轴向延伸的筒状,插入有促动器61的轴部611的中央部。由此,凸轮部件63被支承为能够相对于操作部件5以及促动器61沿轴向移动。凸轮部件63每当被从滑动部件62按压时就沿旋转方向r(图6的箭头r的方向)旋转。凸轮部件63具有筒部631、支承部632、三个凸部633以及第二凸轮面634。

筒部631是沿轴向延伸的筒状的部分。筒部631的内径形成为比促动器61的轴部611的下部614的外径稍大。另外,筒部631的外径形成为与滑动部件62的下端的外径大致相等、并且比第二弹性部件65的内径小。筒部631插入有促动器61的轴部611,并且被插入到操作部件5的轴部51以及第二弹性部件65(参照图4)。

筒部631的上端形成为内径比其他部分的内径小、并且比促动器61的轴部611的上部613的外径稍大。通过筒部631的上端支承第一弹性部件64的下端。另外,筒部631的上端与促动器61的轴部611的下部614抵接,由此限制凸轮部件63相对于促动器61的向下方的移动。

支承部632是形成于筒部631的外周面的与轴向垂直的向下的面。支承部632通过增大筒部631的一部分的外径而形成。支承部632支承第二弹性部件65的上端。

凸部633是从筒部631的外周面向外侧突出的部分。在图的例子中,凸部633设于筒部631的外径较大的中央部,但也能够设于比支承部632靠上方的任意的位置。三个凸部633具有相同的形状,在筒部631的外周面上,沿轴向以相同的高度、且沿周向等间隔地配置。

凸部633形成为与台阶58的周向的宽度相等。另外,凸部633具有上表面。凸部633的上表面相对于周向(xy平面)向轴向(z方向)倾斜,形成为从促动器61的下端起的轴向的高度沿旋转方向r变高。更详细地说,凸部633的上表面形成为与台阶58的下表面平行。以下,将从促动器61(底部612)的下端到凸部633的上表面的中央的轴向的高度h称作凸轮部件63的轴向的高度h。

通过这种构成,在非操作时,凸轮部件63以三个凸部633分别与三个台阶58a、三个台阶58b、或者三个台阶58c抵接的状态在周向上被固定。在凸部633与台阶58a抵接的情况下,凸轮部件63的轴向的高度h成为与高度ha对应的高度(与台阶58a对应的高度),在凸部633与台阶58b抵接的情况下,凸轮部件63的轴向的高度h成为与高度hb对应的高度(与台阶58b对应的高度),在凸部633与台阶58c抵接的情况下,凸轮部件63的轴向的高度h成为与高度hc对应的高度(与台阶58c对应的高度)。即,凸轮部件63的轴向的高度h为与高度ha~hc对应的三个阶段的高度中的某一个。

第二凸轮面634是形成于筒部631的上端的上表面的凸轮面。第二凸轮面634由在筒部631的上端的上表面的外周部排列的多个凸部形成。各凸部具有相同的形状,形成为从筒部631的上端的上表面向上方突出的大致三角形。第二凸轮面634与第一凸轮面624对置。

更详细地说,如图6所示,第二凸轮面634形成为,在非操作时,第一凸轮面624的凸部的顶点与第二凸轮面634的凸部中的与旋转方向r相反的一侧的面对置。换言之,第二凸轮面634形成为,在非操作时,第二凸轮面634的凸部的顶点与第一凸轮面624的凸部中的旋转方向r侧的面对置。

通过这种构成,当滑动部件62被按压时,第一凸轮面624与第二凸轮面634抵接,第二凸轮面634被第一凸轮面624向旋转方向r施力,凸轮部件63向旋转方向r旋转。

另外,凸轮部件63的构成并不限定于图的例子。凸轮部件63可以采用能够调节施加于操作部件5的动作力的任意的构造。

第一弹性部件64是对滑动部件62施加向上的作用力的弹性部件。第一弹性部件64例如由金属制的压缩螺旋弹簧,但并不限定于此。第一弹性部件64配置于滑动部件62与凸轮部件63之间,插入有促动器61的轴部611的上部613,并被插入到滑动部件62的筒部621。第一弹性部件64的上端支承于滑动部件62的支承部623,下端支承于凸轮部件63的上端的上表面。

另外,第一弹性部件64的构成并不限定于图的例子。第一弹性部件64可以采用能够对滑动部件62施加向上的作用力的任意的构成。

第二弹性部件65是对凸轮部件63施加向上的作用力的弹性部件。第二弹性部件65例如为金属制的压缩螺旋弹簧,但并不限定于此。第二弹性部件65配置于凸轮部件63与促动器61的底部612之间,插入有凸轮部件63的筒部631以及促动器61的轴部611。第二弹性部件65上端支承于凸轮部件63的支承部632,下端支承于促动器61的底部612的上表面。

另外,第二弹性部件65的构成并不限定于图的例子。第二弹性部件65能够采用对凸轮部件63施加向上的作用力的任意的构成。

接下来,对本实施方式的操作装置100的动作进行说明。

首先,参照图8,对操作部件5的倾倒操作时的操作装置100的动作进行说明。图8是表示操作部件5的倾倒操作的前后的操作装置100的状态的剖面图。图8的左图表示操作装置100的倾倒操作前的状态,图8的右图表示操作装置100的倾倒操作后的状态。

如图8的左图所示,在倾倒操作前操作部件5位于原始位置。此时,操作部件5的轴向与z方向一致。另外,促动器61的底部612的下表面的整个面与框架22的底面部221抵接。另外,滑动部件62由第一弹性部件64向轴向z1侧施力,下端与操作部件5的防脱部54抵接,第一凸轮面624与第二凸轮面634分离。另外,凸轮部件63由第二弹性部件65向轴向z1侧施力,凸部633的上表面与操作部件5的台阶58的下表面抵接。

当用户经由操作旋钮1将操作部件5向y1方向倾倒操作时,操作部件5以第一保持部件3的轴部32、34为轴而向y1方向倾倒。另外,伴随着操作部件5的倾倒,复位机构6向y1方向倾倒。即使操作部件5倾倒,也可维持操作部件5与滑动部件62及凸轮部件63的相对位置关系。

另一方面,当操作部件5倾倒时,操作部件5与促动器61的相对位置关系发生变化。具体而言,当操作部件5倾倒、复位机构6倾倒时,如图8的右图所示,促动器61的底部612的y1侧在框架22的底面部221上向y2方向滑动。另外,在促动器61的底部612的y2侧在框架22的底面部221上向y2方向滑动之后,在引导部223的内周面上滑动,与底面部221分离。其结果,促动器61被向操作部件5的内侧压入。换言之,促动器61相对于操作部件5向轴向z1侧移动。

由此,从凸轮部件63的支承部632到促动器61的底部612的上表面的轴向的距离l、即第二弹性部件65的长度l变短。若第二弹性部件65变短,则基于第二弹性部件65的轴向的作用力变大,对操作部件5施加y2方向的动作力。

动作力取决于第二弹性部件65的长度l。长度l越长(高度h越高),基于第二弹性部件65的作用力越小,因此,动作力(复位力)变小。长度l越短(高度h越低),基于第二弹性部件65的作用力越大,因此动作力变大。因而,操作部件5越大幅倾倒,动作力越大。

在操作部件5倾倒后的状态下,当用户将手指从操作旋钮1松开时,操作部件5通过动作力向y2方向倾倒。由于动作力在原始位置变为0,因此操作部件5向y2方向的倾倒在原始位置停止。作为结果,当用户将手指从操作旋钮1松开时,操作部件5自动地复位到原始位置。

这样,复位机构6能够使被向y1方向倾倒操作后的操作部件5自动地复位到原始位置。这在对操作部件5向其他方向(不仅是y2、x1、x2方向,包含x方向与y方向之间的方向的所有方向)进行了倾倒操作的情况下也相同。因而,根据本实施方式,复位机构6能够使被倾倒操作后的操作部件5自动地复位到原始位置。

接下来,参照图9以及图10,对按钮的按压操作时的操作装置100的动作进行说明。

图9是表示按钮的按压操作时的复位机构6的动作的局部放大图。在图9的例子中,省略了操作旋钮1,透视示出了操作部件5。另外,凸轮部件63的凸部633与操作部件5的台阶58a抵接。

图10是表示由按钮的按压操作带来的操作装置100的状态变化的剖面图。图10的上图表示凸部633与台阶58a抵接的操作装置100,图10的右图表示凸部633与台阶58b抵接的操作装置100,图10的左图表示凸部633与台阶58c抵接的操作装置100。

如图9所示,在按钮的非按压操作时,第一凸轮面624与第二凸轮面634分离。另外,凸部633的上表面与台阶58a的下表面抵接,凸部633的侧面与台阶58b的侧面抵接。由此,凸轮部件63相对于操作部件5在轴向及周向上被固定。

此时,凸轮部件63的轴向的高度h如上述那样,成为与台阶58a的轴向的高度ha对应的高度(与台阶58a对应的高度)。因而,如图10的上图所示,第二弹性部件65的长度l成为与台阶58a的轴向的高度ha对应的长度l1(参照图10的上图)。

在该状态下,当用户对按钮进行按压操作时,滑动部件62被按钮向下方(轴向z2侧)按压,滑动部件62向下方移动。当滑动部件62向下方移动时,第一凸轮面624与第二凸轮面634抵接,凸轮部件63被滑动部件62向下方按压。当第一凸轮面624与第二凸轮面634抵接时,凸轮部件63被向旋转方向r施力,但是在该时刻,凸部633的侧面与台阶58b的侧面抵接,因此凸轮部件63不旋转。因而,被滑动部件62按压的凸轮部件63向下方移动(图9的箭头a1)。

当凸轮部件63向下方移动台阶58b的侧面的轴向的高度(高度ha与高度hb之差)时,凸部633的侧面与台阶58b的侧面不再抵接。因此,被向旋转方向r施力的凸轮部件63沿着台阶58b的下表面,向旋转方向r旋转(图9的箭头a2)。当凸轮部件63的侧面与台阶58c的侧面抵接时,凸轮部件63的旋转停止。之后,当用户将手指从按钮松开时,滑动部件62被第一弹性部件64向上方(轴向z1侧)按压,向上方移动直到下端与操作部件5的防脱部54抵接为止。

这样,当用户对按钮进行一次按压操作时,操作装置100的状态从凸部633与台阶58a抵接的图10的上图的状态变化为凸部633与台阶58b抵接的图10的右图的状态。

此时,凸轮部件63的轴向的高度h如上述那样,成为与台阶58b的轴向的高度hb对应的高度(与台阶58b对应的高度)。因而,如图10的右图所示,第二弹性部件65的长度l成为与台阶58b的轴向的高度hb对应的长度l2(参照图10的右图)。长度l2比长度l1小高度ha与高度hb之差。

在该状态下,当用户对按钮进行按压操作时,滑动部件62被按钮向下方(轴向z2侧)按压,滑动部件62向下方移动。当滑动部件62向下方移动时,第一凸轮面624与第二凸轮面634抵接,凸轮部件63被滑动部件62向下方按压。当第一凸轮面624与第二凸轮面634抵接时,凸轮部件63被向旋转方向r施力,但是在该时刻,凸部633的侧面与台阶58c的侧面抵接,因此凸轮部件63不旋转。因而,被滑动部件62按压的凸轮部件63向下方移动(图9的箭头a3)。

当凸轮部件63向下方移动台阶58c的侧面的轴向的高度(高度hb与高度hc之差)时,凸部633的侧面与台阶58b的侧面不再抵接。因此,被向旋转方向r施力的凸轮部件63沿着台阶58c的下表面向旋转方向r旋转(图9的箭头a4)。当凸轮部件63的侧面与台阶58d的侧面抵接时,凸轮部件63的旋转停止。之后,当用户将手指从按钮松开时,滑动部件62被第一弹性部件64向上方(轴向z1侧)按压,向上方移动直到下端与操作部件5的防脱部54抵接为止。

这样,当用户对按钮进行一次按压操作时,操作装置100的状态从凸部633与台阶58b抵接的图10的右图的状态变化为凸部633与台阶58c抵接的图10的左图的状态。

此时,凸轮部件63的轴向的高度h如上述那样,成为与台阶58c的轴向的高度hc对应的高度(与台阶58c对应的高度)。因而,如图10的左图所示,第二弹性部件65的长度l成为与台阶58c的轴向的高度hc对应的长度l3(参照图10的左图)。长度l3比长度l2小高度hb与高度hc之差。

在该状态下,当用户对按钮进行按压操作时,滑动部件62被按钮向下方(轴向z2侧)按压,滑动部件62向下方移动。当滑动部件62向下方移动时,第一凸轮面624与第二凸轮面634抵接,凸轮部件63被滑动部件62向下方按压。当第一凸轮面624与第二凸轮面634抵接时,凸轮部件63被向旋转方向r施力,但是在该时刻,凸部633的侧面与台阶58d的侧面抵接,因此凸轮部件63不旋转。因而,被滑动部件62按压的凸轮部件63向下方移动(图9的箭头a5)。

当凸轮部件63向下方移动台阶58c的侧面的轴向的高度(高度hc与高度hd之差)时,凸部633的侧面与台阶58b的侧面不再抵接。因此,被向旋转方向r施力的凸轮部件63沿着台阶58d的下表面向旋转方向r旋转(图9的箭头a6)。

当凸轮部件63旋转至凸部633的上表面与台阶58d的下表面不再抵接时,凸轮部件63被第二弹性部件65向上方按压而向上方移动(图9的箭头a7)。由此,凸部633与台阶58a抵接。

这样,当用户对按钮进行一次按压操作时,操作装置100的状态从凸部633与台阶58c抵接的图10的左图的状态变化为凸部633与台阶58a抵接的图10的上图的状态。

如以上说明那样,每当用户对按钮进行按压操作时,复位机构6就使凸轮部件63旋转,使凸轮部件63的轴向的高度h变化,使第二弹性部件65的长度l按长度l1、l2、l3的顺序循环地变化(l1>l2>l3)。复位机构6的这种机构相当于所谓的揿动机构,但并不限定于此,也可以是每当用户对按钮进行按压操作时就能够循环且阶段性地调节动作力的任意的机构,用户通过对按钮进行按压操作,能够循环且阶段性地切换倾倒至规定角度所需的力。

如上述那样,基于复位机构6的动作力取决于第二弹性部件65的长度l。因而,根据本实施方式,每当用户对按钮进行按压操作时,动作力循环且阶段性地变化。即,根据本实施方式,用户通过对按钮进行按压操作,能够循环且阶段性地调节基于复位机构6的动作力。

另外,本发明并不限定于上述实施方式所列举的构成等、与其他要素的组合等在此示出的构成。关于这些方面,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更,能够根据其应用方式而适当地确定。

本专利申请基于2018年11月20日提出申请的日本专利申请第2018-217004号并主张其优先权,在本申请中引用日本专利申请第2018-217004号的全部内容。

附图标记说明

1:操作旋钮

2:框体

3:第一保持部件

4:第二保持部件

5:操作部件

6:复位机构

7:检测机构

8:基板

61:促动器

62:滑动部件

63:凸轮部件

64:第一弹性部件

65:第二弹性部件

100:操作装置

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