专利名称：多方向输入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多方向输入装置，该多方向输入装置具备可进行旋转操作和按压操作的旋转体，并对应于这两种操作输入分别输出电信号。
背景技术：
目前，作为对于手机等电子设备进行输入的输入装置，众所周知的是具备可进行旋转操作和按压操作这两种操作的旋转体，对应于这两种操作输入分别输出电信号的多方向输入装置。在此，按压操作是通过按压旋转体的周面，沿着该旋转面滑动而进行的。作为这种多方向输入装置例如在专利文献1中已有公开。
专利文献1日本专利第2923267号公报在现有的多方向输入装置中，在旋转体的一侧配置按钮开关及相对于按压的复位弹簧，检测滑动的旋转体的动作，并且使其恢复到原位。但是，为了将按钮开关和复位弹簧配置于旋转体的一侧，需要按钮开关使用的空间和复位弹簧的保持结构使用的空间等，从而阻碍了多方向输入装置的小型化。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而提出的发明，其目的在于，提供一种多方向输入装置，该多方向输入装置在旋转体的一侧不需要按钮开关和复位弹簧的保持结构，可实现小型化。
为了解决上述课题，本发明提供一种多方向输入装置，使旋转体在基座上转动自如、且相对于沿着旋转面的一个方向滑动自如地保持旋转体，进行上述旋转体的旋转输入和滑动输入，其特征在于上述旋转体在旋转中心部的底面具有凸轮部，并且设置与该凸轮部相联动的滚珠，上述基座在与上述旋转体的旋转中心部相对的位置具备圆顶状的复位弹簧，并且该复位弹簧在上述旋转体滑动时，对随上述凸轮部移动的滚珠向复位方向施力。
另外，本发明的多方向输入装置，其特征在于上述复位弹簧由按钮开关的可动接点构成。
此外，本发明的多方向输入装置，其特征在于上述基座和旋转体经由十字联轴节(oldham joint)连结。
还有，本发明的多方向输入装置，其特征在于上述凸轮部是将上述旋转体的底面切割为圆锥状而形成的，上述滚珠的大致上半部分被上述凸轮部保持，并且大致下半部分被在上述基座安装的导向部件保持。
而且，本发明的多方向输入装置，其特征在于上述基座在周方向的规定范围内具有在外周部与上述旋转体的内周面相接触的止动部(stopper)。
根据本发明的多方向输入装置，旋转体在旋转中心部的底面上具有凸轮部，并设有与凸轮部联动的滚珠，基座在与旋转体的旋转中心部相对的位置具有圆顶状的复位弹簧，复位弹簧在旋转体滑动时、对随着凸轮部移动的滚珠向复位方向施力，由此，可将对于旋转体的滑动的复位机构配置在旋转体的内部，因此，也可以不在旋转体的一侧配置复位弹簧的保持结构，从而能够实现小型化。
另外，根据本发明的多方向输入装置，复位弹簧由按钮开关的可动接点构成，由此，由于可兼用作按钮开关的复位弹簧和对于旋转体的滑动的复位机构，因而，可减少零件数量而很容易地进行组装，并且也可以实现进一步的小型化。
此外，根据本发明的多方向输入装置，基座和旋转体经由十字联轴节相连结，由此，可简易地构成旋转体用于进行旋转动作和滑动动作的机构。
进而，根据本发明的多方向输入装置，凸轮部是将旋转体的底面切割为圆锥状而形成的，滚珠的大致上半部分被凸轮部保持，并且大致下半部分被在基座安装的导向部件保持，由此，可将旋转体的滑动动作变换为滚珠的上下动作，可通过滚珠圆滑地按压复位弹簧。
而且，根据本发明的多方向输入装置，通过基座在周方向的规定范围内具有在外周部与旋转体的内周面相接触的止动部，由此，可使旋转体仅在规定的方向上滑动。
图1是本实施方式的多方向输入装置的分解立体图；图2是本实施方式的多方向输入装置的俯视图；图3是在图2中将旋转体卸下后的状态的俯视图；图4是图2的A-A剖面图；图5是图2的B-B剖面图；图6是在图4中使旋转体进行滑动的状态的剖面图。
符号说明1-基座2-旋转体2a-凸轮部12-内侧壁13-外侧壁20-导向部件21-滚珠22-凸轮板23-联动板24-弹性部件30-固定接点31-可动接点具体实施方式
根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本实施方式中的多方向输入装置的分解立体图。本实施方式中的多方向输入装置具有收纳各种零件的大致呈圆形的基座1、和覆盖其上部而设置的大致呈圆形的旋转体2。旋转体2是相对于基座1进行旋转及滑动操作的零件，为了容易进行操作而在外周面上形成有凹凸。另外，在基座1上设置有对应于旋转体2的滑动动作而作为开关发挥作用的接点部3、和对应于旋转体2的旋转动作输出信号的检测部4。
基座1如图1所示，具有同心圆状的内侧壁12和外侧壁13，在内侧壁12的内周面侧形成有内侧收纳部10，在内侧壁12和外侧壁13之间形成有外侧收纳部11。另外，从基座1的底面，向两个方向突出有用于固定多方向输入装置的固定部1a，并且，向一个方向突出有用于引出输出的端子部1b。
在基座1的内侧收纳部10中，在底面设置有具有开关的作用的接点部3，其中露出有由圆顶状的复位弹簧构成的可动接点31。另外，在内侧收纳部10收纳在中央部具有通孔20a的环状的导向部件20，以防止可动接点31的脱落。另外，在基座1的外侧收纳部11中收纳在外周侧上面具备凸轮22a的凸轮板22；联动凸轮板22及旋转体2的联动板23；以及弹性部件24，其具有突起部24b，该突起部24b随着旋转体2的转动而与凸轮板22的凸轮22a反复卡合脱离。
在凸轮板22上，在中央部形成有孔，在该孔的周缘部的相互相对的两处形成有突起部22b、22b。另外，在联动板23上，在中央部形成有比凸轮板22大一圈的孔，在该孔的周缘部贯通状地每隔90°的四处形成有联动部23a、23b、23c、23d。凸轮板22的两处突起部22b、22b与联动板23的相互相对的两个联动部23a、23c卡合，剩余的两个联动部23b、23d与形成于旋转体2的底面的突起部2b、2b卡合。
在旋转体2的底面上，如后所述，形成有被切割为圆锥状的凸轮部2a。在由被收纳于基座1的内侧收纳部10的导向部件20和凸轮部2a形成的空间内配置滚珠21。当旋转体2进行滑动动作时，由形成于其底面的凸轮部2a按压滚珠21，被按压的滚珠21沿着导向部件20向下方移动。在基座1的内侧收纳部10的底面上，如上所述，设置有由复位弹簧构成的可动接点31，向下方移动的滚珠21按压可动接点31，使固定接点30的中央接点和周边接点间处于导通状态。在这种状态下，可动接点31对滚珠21向复位方向即上方施力，因而，可构成旋转体2的滑动动作的复位机构。关于该构造的详细情况，在后面进一步详述。
图2表示多方向输入装置的俯视图。如该图所示，旋转体2全面覆盖在基座1的上面，固定部1a和端子部1b分别向外侧突出。旋转体2由设置于基座1上的可动衬圈1c保持，相对于基座1转动自如，并且在从端子部1b的相反侧朝向端子部1b侧的图中的箭头P的方向上，沿着旋转面滑动自如。在此，旋转体2相对于基座1经由所谓的十字联轴节连结，使得无论处于怎样的旋转角度状态都能自由滑动。
图3表示图2中将旋转体2拆卸下后的状态的俯视图。如该图所示，形成于凸轮板22上的突起部22b、22b，与联动部23a、23c的直径方向大致一半的区域卡合，外周面与联动板23之间具有间隙。因此，联动板23和凸轮板22在旋转时一起旋转，另一方面，联动板23在其滑动时，相对于凸轮板22可在径向上只移动间隙量。另外，设置于旋转体2下面的突起部2b、2b，也同样地只与联动板23的联动部23b、23d卡合大致一半的程度，其外周面与联动板23之间具有间隙，因此，旋转体2和联动板23在旋转时一起旋转，另一方面，旋转体2在其滑动时，能够相对于联动板23向与凸轮板22相差90°的方向移动。通过这样的组合，在旋转体2进行旋转动作时，联动板23和凸轮板22一起旋转，另一方面，旋转体2在进行滑动动作时，在凸轮板22相对于基座1被固定的状态下，构成只有旋转体2或者旋转体2和联动板23滑动的十字联轴节。
在联动板23的外周侧固定有由环状的板簧构成的弹性部件24。弹性部件24，也如图1所示，在相互相对的两处具有朝向下侧突出的大致呈L字状的固定部24a、24a，由此相对于基座1而被固定。另外，在弹性部件24的下面形成有突起部24b、24b，随着旋转体2的旋转，与凸轮板22的凸轮22a反复卡合脱离，给人一种对于旋转操作的“咯哒咯哒”的触感。
形成于基座1上的外侧壁13，其上表面在周方向的规定区域内朝向外侧延伸出去。如图3所示，在周方向上的两个固定部1a、1a之间，在包含旋转体2的按压部分P的区域形成有延伸部13a，在周方向上从固定部1a、1a到端子部1b的区域分别形成有延伸部13b、13c。其中在从固定部1a到端子部1b的区域形成的延伸部13b、13c，相比于在包含旋转体2的按压部分P的区域形成的延伸部13a，更向外侧延伸出去。旋转体2的内周面无论处于怎样的旋转角度状态，在与延伸部13a之间都有间隙，与延伸部13b、13c相接触。因此，旋转体2只能在连结按压部分P和端子部1b的线上的方向上滑动，在除此以外的方向上不能通过延伸部13b、13c进行滑动。即，延伸部13b、13c作为对于旋转体2的滑动动作的止动部来发挥功能。
图4表示图2的A-A剖面图，图5表示图2的B-B剖面图。如这些各图所示，旋转体2的凸轮部2a在旋转体2的旋转中心部底面形成为圆锥状。另外，滚珠21的大致上半部分与凸轮部2a相接触，滚珠21的大致下半部分处于被保持于导向部件20的通孔20a的状态。图4及图5表示使旋转体2进行滑动动作之前的状态，构成接点部3的可动接点31呈圆顶状，其下端周缘部与固定接点30的周边接点相接触，处于与中央接点相隔开的状态。因此，周边接点与中央接点处于非导通状态。
接点部3，如图5所示，由设置于基座1的底面的固定接点30、和为覆盖其上方而设置的圆顶状的可动接点31构成。可动接点31通过从上方被按压而变形，若顶部到达基座1的底面，则与固定接点30的中央接点接触，成为经由可动接点31将中央接点和周边接点导通的状态，将该开关信号从端子部1b向外部设备输出。另外，可动接点31由复位弹簧构成，由此，变形后产生朝向复位方向即上方的弹性力。
另外，在构成基座1的外侧收纳部11的底面上，如上所述，设有检测部4，在与其相对的凸轮板22的底面侧设置有用于由检测部4检测旋转操作的图案5。通过该图案和设置于检测部4的端部的滑动件随着旋转体2的旋转而接触分离，由此检测旋转体2的旋转操作，将该旋转脉冲信号从端子部1b向外部设备输出。
另外，旋转体2的旋转操作的检测，也可以通过磁铁和霍尔元件等非接触式传感器来进行，从而检测旋转脉冲。另外，也可以由对应于旋转角度来切换接通断开的开关构成，在这种情况下，也可以设置旋转角度的限制部件。
如图4所示，在基座1的延伸部13a和旋转体2的内周面之间设有间隙，旋转体2在A-A剖面内的左右方向上滑动自如。另一方面，如图5所示，基座1的延伸部13b、13c和旋转体2的内周面相接触，旋转体2在B-B剖面内的左右方向上不能滑动。
另外，如图4所示，构成十字联轴节的联动板23的联动部23b、23d和旋转体2的突起部2a、2a，如上所述，在滑动方向的大致一半的区域内互相卡合，此外，图4表示弹性部件24的突起部24b，该突起部与凸轮板22的凸轮22a相接触。凸轮板22经由十字联轴节与旋转体2相连结，由此由于在旋转体2被旋转操作时凸轮板22进行旋转，因此，弹性部件24的突起部24b与凸轮22a反复地卡合脱离，由于弹性部件24的弹性力而给人一种“咯哒咯哒”的触感。
图6表示图4中使旋转体2滑动的状态的剖面图。如该图所示，旋转体2相对于基座1在端子部1b侧滑动，旋转体2的按压部分的内周面向基座1的延伸部13a侧移动。随之，形成于旋转体2的底面的圆锥状的凸轮部2a也移动，与其周面相接触的滚珠21被压向斜下方。在此，滚珠21的大致下半部分由导向部件20保持，从而滚珠21向铅直下方移动，向下方按压可动接点31。由此，可动接点31变形，顶部到达基座1的底面，固定接点30的中央接点和周边接点导通。
可动接点31由复位弹簧构成，由此，在进行滑动操作的状态下，可动接点31通过弹性力对滚珠21向上方施力。因此，当解除旋转体2的按压时，可动接点31返回到初始状态，将滚珠21推向上方。随之，滚珠21按压旋转体2的凸轮部2a，使旋转体2返回到初始位置。这样，通过旋转体2的凸轮部2a和滚珠21、导向部件20及可动接点31，构成对于旋转体2的滑动动作的复位机构。
这样，通过旋转体2的凸轮部2a和导向部件20使滚珠21移动，按压复位弹簧即可动接点31，由此，可将对于旋转体2的滑动动作的复位机构设置在旋转体2的内部，因此，可实现多方向输入装置的小型化。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的适用并非局限于这些实施方式，在其技术思想的范围内，可适用于各种各样的方式。
权利要求
1.一种多方向输入装置，使旋转体在基座上旋转自如、且相对于沿着旋转面的一个方向滑动自如地保持旋转体，进行上述旋转体的旋转输入和滑动输入，其特征在于上述旋转体在旋转中心部的底面具有凸轮部，并且设置与该凸轮部联动的滚珠，上述基座在与上述旋转体的旋转中心部相对的位置具备圆顶状的复位弹簧，并且该复位弹簧在上述旋转体滑动时，对随上述凸轮部联动移动的滚珠向复位方向施力。
2.如权利要求1所述的多方向输入装置，其特征在于上述复位弹簧由按钮开关的可动接点构成。
3.如权利要求1或2所述的多方向输入装置，其特征在于上述基座和旋转体经由十字联轴节连结。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的多方向输入装置，其特征在于上述凸轮部是将上述旋转体的底面切割为圆锥状而形成的，上述滚珠的大致上半部分被上述凸轮部保持，并且大致下半部分被在上述基座安装的导向部件保持。
5.如权利要求1所述的多方向输入装置，其特征在于上述基座在周方向的规定范围具有在外周部与上述旋转体的内周面相接触的止动部。
全文摘要
本发明提供一种多方向输入装置，在旋转体的一侧不需要按钮开关及复位弹簧的保持结构，可实现小型化。该多方向输入装置使旋转体(2)在基座(1)上转动自如、且相对于沿着旋转面的一个方向滑动自如地保持旋转体，进行旋转体(2)的旋转输入和滑动输入，旋转体(2)在旋转中心部的底面具有凸轮部(2a)，并且设有与凸轮部(2a)联动的滚珠(21)，基座(1)在与旋转体(2)的旋转中心部相对的位置具备圆顶状的复位弹簧(31)，并且复位弹簧(31)在旋转体(2)滑动时，对随凸轮部(2a)移动的滚珠(21)向复位方向施力。
文档编号H01H25/00GK1959886SQ20061013997
公开日2007年5月9日 申请日期2006年9月28日 优先权日2005年10月4日
发明者下村尚登 申请人:阿尔卑斯电气株式会社