專利名稱：多向輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過操作一個在任意方向上運(yùn)轉(zhuǎn)的工作構(gòu)件，來輸入不同信號的多向輸入裝置。
可以在兩個相互垂直的方向中旋轉(zhuǎn)的情況下，一種叫做操縱桿(joystick)的此類多向輸入裝置通常得到支持，并且包括一組帶有與旋轉(zhuǎn)方向垂直的長孔的上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；一個經(jīng)過上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的長孔，通過在一個任意圓周的方向上操作該操作構(gòu)件來旋轉(zhuǎn)那些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作構(gòu)件；一個自動使操作構(gòu)件回到中樞位置的壓縮彈簧；以及一組用于輸出相應(yīng)于每一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)角度的信號的信號輸出裝置。
在這樣的一種多向輸入裝置中，通過下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，樞軸地支持一個操作構(gòu)件較低部分是必需的，如此以致操作構(gòu)件下部分才可以旋轉(zhuǎn)到長孔的方向上。作為該操作構(gòu)件的一種樞軸支持裝置，例如，在日本實(shí)用新型公開號H5-19925和H7-27608，日本專利申請公開號H10-283885中描述過的一種多向輸入裝置中，操作構(gòu)件的下部分是通過一種直接向著垂直于長孔方向的針，與下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件相連的。用此配置，操作構(gòu)件旋轉(zhuǎn)到下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件長孔的方向，藉此旋轉(zhuǎn)上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。更進(jìn)一步，操作構(gòu)件在上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件長孔的方向上，是和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)的。從而旋轉(zhuǎn)下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。
此外，為了通過操作構(gòu)件來操作旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，把操作構(gòu)件的傾斜運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是必需的。為了此轉(zhuǎn)化，一個弧形凸?fàn)畈僮鞑糠直话仓玫叫D(zhuǎn)構(gòu)件的軸向中間部分，操作構(gòu)件可以經(jīng)過該裝置。
作為一種自動使操作構(gòu)件回到中樞位置的配置，在日本實(shí)用新型公開號H5-19925中透露的該多向輸入裝置使用了一種配置。在該配置中上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件被通過一個被彈簧拉偏向上的推動構(gòu)件有力地收在中樞位置。
此外，作為操作構(gòu)件的自動回位配置，在日本實(shí)用新型公開號H7-27608和H10-283885中公開的多向輸入裝置使用了一種配置，在此配置中，安置在操作構(gòu)件下端的一個盤子似的操作主體，通過在操作主體下面安置的一個彈簧，被有彈力地向上推動。
然而，這些傳統(tǒng)的多向輸入裝置用于操作構(gòu)件，有下列關(guān)于樞軸地支持配置和自動回位配置問題在這里面的任何一個多向輸入裝置中，由于操作構(gòu)件的中間部分通過針與下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件相連。更進(jìn)一步，操作構(gòu)件的整體長度被增加了，在尺寸和高度上該裝置很難減低。
關(guān)于使操作構(gòu)件回到中樞位置的回復(fù)機(jī)構(gòu)，根據(jù)在日本實(shí)用新型公開號H7-27608和日本專利申請公開號H10-283885中描述的多向輸入裝置，彈簧被連續(xù)地安置在操作構(gòu)件下面，在彈簧下面所需很大的空間來滿足。因此，很難減低該裝置的尺寸和高度。
本發(fā)明看到這些情況，并且本發(fā)明的一個目的就是提供一種在其中可以輕易地減小裝置的尺寸(包括高度)的多向輸入裝置。
為了達(dá)到上面的目的，本發(fā)明的第一個多向輸入裝置包括，在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可以旋轉(zhuǎn)到兩個相交方向并且每個有一個垂直于旋轉(zhuǎn)方向長孔的情況下得到支持的，一組上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；一個經(jīng)過上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件每一個長孔的操作構(gòu)件，當(dāng)操作構(gòu)件在任意的方向上被運(yùn)轉(zhuǎn)時，該操作構(gòu)件旋轉(zhuǎn)每一個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；一個用于自動使操作構(gòu)件回到中樞位置的回位機(jī)構(gòu)；和一組與上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的末端相連的，用于輸出與每一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)的信號的信號輸出裝置；其中在上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的中間部分安置的凸?fàn)畈僮鞑糠质窍蛳峦怀龅?，從而操作這個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，回位機(jī)構(gòu)被安置在圍繞著突出操作部分的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件下面，并且?guī)в幸粋€支持部分的，安置在它的軸向部分的操作構(gòu)件有一個位于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上方的大的直徑，從而在該殼體中可旋轉(zhuǎn)地支持操作構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的第一個多向輸入裝置，在殼體中，支持操作構(gòu)件的支持部分在操作構(gòu)件軸向部分上有大的直徑，而沒有用針。因此，和使用針的情況相比，操作構(gòu)件的長度被縮短了，并且很容易降低該裝置的高度。此外，由于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的凸?fàn)畈僮鞑糠质窍蛳峦怀龅?，并且操作?gòu)件的支持部分在上面，支持部分是配合操作部分的，并且由于安置操作部分而產(chǎn)生的增加也被抑制了。同時，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)中心和操作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)中心一起位于一個上部分，下面的空間被擴(kuò)大了。此外，由于回位機(jī)構(gòu)被安置在圍繞操作部分的空間中，由安置回位機(jī)構(gòu)而引起的裝置高度的增加可以被抑制到最小。因此，該裝置的高度可以很大地降低。
為了抑制裝置的高度，最好是將操作構(gòu)件的支持部分可旋轉(zhuǎn)地安置在該殼體的頂板和上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作部分之間。在該殼體中，通過夾入在該殼體的頂板和上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作部分之間，或者通過把支持部分連接到上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作部分，操作構(gòu)件的支持部分可以得到支持，這樣支持部分的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動就不會被阻礙了。
第二個多向輸入裝置，包括，在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可以旋轉(zhuǎn)到兩個相交方向并且每個有一個垂直于旋轉(zhuǎn)方向長孔的情況下得到支持的，一組上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；一個經(jīng)過上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件每一個長孔的操作構(gòu)件，當(dāng)操作構(gòu)件在任意的方向上被運(yùn)轉(zhuǎn)時，該操作構(gòu)件旋轉(zhuǎn)每一個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；一個用于自動使操作構(gòu)件回到中樞位置的回位機(jī)構(gòu)；和一組與上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的末端相連的，用于輸出與每一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)的信號的信號輸出裝置；其中在上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的中間部分安置的凸?fàn)畈僮鞑糠质窍蛏贤怀龅?，從而操作這個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，回位機(jī)構(gòu)被安置在圍繞著突出操作部分的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上面，并且?guī)в幸粋€支持部分的，安置在它的軸向部分的操作構(gòu)件有一個位于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件下方的大的直徑，從而在該殼體中可旋轉(zhuǎn)地支持操作構(gòu)。
按照本發(fā)明的第二個多向輸入裝置，在該殼體中，支持操作構(gòu)件的支持部分在操作構(gòu)件軸向部分有大的直徑，而沒有用針。因此，與用針情況相比，操作構(gòu)件的長度被縮短了，很容易降低該裝置的高度。此外，由于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的凸?fàn)畈僮鞑糠质窍蛏贤怀龅?，并且操作?gòu)件的支持部分在那下面，支持部分是配合操作部分的，并且由于安置操作部分而產(chǎn)生的增加也被抑制了。同時，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)中心和操作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)中心一起位于一個可能最低的部分，這樣上面的空間就擴(kuò)大了。此外，由于回位機(jī)構(gòu)被安置在圍繞操作部分的空間中，由安置回位機(jī)構(gòu)而引起的裝置高度的增加可以被抑制到最小。因此，該裝置的高度可以很大地降低。
為了抑制裝置的高度，最好是將操作構(gòu)件的支持部分可旋轉(zhuǎn)地安置在下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作部分和該殼體的底板之間。在這種情況下，通過把支持部分夾入下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作部分該殼體的底板之間，操作構(gòu)件的支持部分可以得到支持。當(dāng)按壓開關(guān)(稍后將描述)被安置在操作構(gòu)件下面時，通過夾入相同的在下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作部分和按壓開關(guān)之間，支持部分可以得到支持。
最好是回位機(jī)構(gòu)包括一個壓縮的并適應(yīng)該殼體的彈簧，一個環(huán)狀上升下降滑座通過彈簧進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)構(gòu)件有彈力地支撐上升下降滑座，使之面對著在上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件組合的端面相對的軸上安置的平面，該上升下降滑座被固定在中樞位置。用此配置，回位機(jī)構(gòu)有效地和圍繞操作部分的空間相適應(yīng)。
為了使操作一個安置在操作構(gòu)件下面的按壓開關(guān)成為可能，操作構(gòu)件要能夠在軸向上移動。在該殼體中，整個按壓開關(guān)可以安裝到固定該殼體的底板上。此外，構(gòu)成按壓開關(guān)的鎖定板被安裝到該殼體的一個下表面。通過裝備鎖定板到該殼體的下表面，相互位置的聯(lián)系是穩(wěn)定的，并且開關(guān)的操作感覺也是穩(wěn)定的。
信號輸出裝置可以是任意的電傳感器、光學(xué)傳感器和磁性傳感器，它的種類是沒有限制的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個實(shí)施例的一個多向輸入裝置的平面圖；圖2是該多向輸入裝置垂直剖面的正視圖。
圖3是該多向輸入裝置的左側(cè)視圖；圖4是該多向輸入裝置的右視圖；圖5是該多向輸入裝置的底視圖圖6是根據(jù)本發(fā)明第二個實(shí)施例的多向輸入裝置垂直剖面的正視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的多向輸入裝置的平面圖；圖8是該多向輸入裝置的垂直正視圖。
圖9是該多向輸入裝置的左側(cè)視圖；圖10是該多向輸入裝置的右視圖；圖11是該多向輸入裝置的底視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的多向輸入裝置的平面圖；圖13是該多向輸入裝置的垂直正視圖；以及圖14是該多向輸入裝置的底視圖；[本發(fā)明的實(shí)施例]本發(fā)明的實(shí)施例將根據(jù)下面的附圖來說明。如圖1到5所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的多向輸入裝置包括一個安置在裝備板上的象盒子似的殼體10，一組整體安置在殼體10的兩個側(cè)面的信號輸出裝置，在右邊的角相交的容量(volume)區(qū)20A和20B。
如圖2所示，放置在除容量區(qū)20A和20B以外的殼體10的主體內(nèi)的是一個桿狀操作構(gòu)件30，它可圍繞其下部分以任意方向傾斜，一組上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B通過這個操作構(gòu)件30轉(zhuǎn)動，一個用于自動使操作構(gòu)件30回到中樞位置的滑座50，和一個彈簧60。直接向前滑座70安置在容量區(qū)20A和20B中。
固定在裝備板上的殼體10是一個上下兩件的配置，它包括由金屬板形成的，盒形的下殼體10a和從上面配合該下殼體10a的樹脂的上殼體10b的組合。
金屬的下殼體10a包括一個大體上是矩形的底板11。底板11在它的中心位置安置了一個用于支持下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B的，向下突出的球面凹進(jìn)部分12。在底板11的四個角落有許多個突出的片段13和突出的邊道。突出片段13要被固定在這塊裝備板上。
配合下殼體10a的樹脂的上殼體10b包括一個下表面打開的盒狀主體部分14，一對滑座容納部分15和15，它與在右角相交的主體部分的雙側(cè)整體地形成。主體部分14有一個具有開口17的頂板16，操作構(gòu)件30的上面部分通過該開口而突出。頂板16在它的下表面安置一個向上突出的球面凹進(jìn)部分18。凹進(jìn)部分18圍繞開口17進(jìn)行定位。那對滑座容納部分15和15沿著主體部分14的兩個相交側(cè)面整體形成L形。
操作構(gòu)件30包括一個有圓形橫切面的桿狀主體31，一個在桿狀主體31較低部分連續(xù)地形成的球面支持部分32，和一個在支持部分32的下部分連續(xù)形成的操作部分33。支持部分32與上的殼體10b主體部分頂板下表面的凹進(jìn)部分18，可旋轉(zhuǎn)地相配合。
上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A在它相反的末端，具有帶著圓形橫切面的旋轉(zhuǎn)軸41A和41A。上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A還包括一個向下突出的位于旋轉(zhuǎn)軸41A和41A之間的拱形操作部分42A。操作部分42A裝備有一個象導(dǎo)孔一樣向旋轉(zhuǎn)中心軸延伸，用于操作構(gòu)件30的長孔43A。一個內(nèi)表面，即，操作部分42A的上表面形成向下突出的球形凹進(jìn)面，操作構(gòu)件30的球面支持部分32與之相配合。一個外表面，即，操作部分42的下表面，形成了向下突出的球形凸面。
為了用相應(yīng)的容量區(qū)20A連接旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A，旋轉(zhuǎn)軸41A和41A中的一個被用一個齒輪44A，整體安置在它的頂端面。齒輪44A從上殼體10a的主體部分14的一個側(cè)邊突出，并且位于滑座容納部分15的上面。在這里，齒輪44A是一個帶有向下拱形表面的扇形構(gòu)件，并且拱面由支撐齒輪齒45A形成。
旋轉(zhuǎn)軸41A和41A通過軸與拱形部分42A相連。該軸的下表面是平滑表面46A和46A，對著它的是一個在下面有彈力支撐的上升下降滑座50。
在右角上，下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B裝配在上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A的下面。上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件41B在它相反的末端，裝備有帶著圓形橫切面的旋轉(zhuǎn)軸41B和41B。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B還包括一個位于旋轉(zhuǎn)軸41B和41B之間，向下突出的拱形操作部分42B。操作部分42A裝備有一個象導(dǎo)孔一樣向旋轉(zhuǎn)中心軸43B延伸，用于操作構(gòu)件30的長孔43B。一個內(nèi)表面，即，操作部分42A的上表面形成向下突出的球形凹進(jìn)面，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A的操作部分42A與之相配合。一個外表面，即操作部分43B的下表面，形成一個相應(yīng)于安置在殼體10的底板上的向下突出的球形凹進(jìn)部分12的，向下突出的球形凸面。
為了使旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B與相應(yīng)的容量區(qū)20B相連接，旋轉(zhuǎn)軸41B和41B中的一個被用一個齒輪44B，整體安置在它的頂端面。齒輪44B根據(jù)上殼體10a的主體部分14的一個側(cè)邊突出，并且位于滑座容納部分15的上面。在這里，齒輪44B是一個帶有向下拱形表面的扇形構(gòu)件，并且該表面由拱面支撐齒輪齒45B形成。
旋轉(zhuǎn)軸41A和41B通過軸與拱形部分42B相連。該軸的下表面是平滑表面46B和46B，對著它的是一個在下面有彈力支撐的上升下降滑座50。該平滑表面46B和46B與上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A的平滑表面46A和46A齊平。
上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的組合，在旋轉(zhuǎn)中心軸在同一平面上在右角相交的狀態(tài)下，被裝配進(jìn)殼體10，并且在殼體10中是可旋轉(zhuǎn)地支持的。支持部分32被支在殼體10的頂板16和上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A的操作部分42A之間，這樣操作構(gòu)件30才可以在殼體10中可旋轉(zhuǎn)地支持。操作構(gòu)件30的操作部分33被嵌入旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的長孔43A和43B中。用此設(shè)計，操作構(gòu)件30可以圍繞支持部分32在所有周邊方向上傾斜，并且這個傾斜運(yùn)動轉(zhuǎn)動了旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B。
用于使操作構(gòu)件30自動回到中樞位置的上升下降滑座50，被安置到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的操作部分42A和42B的周圍，并且在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的下方。上升下降滑座50是一個帶有配合殼體10的大體上是矩形的外圍表面，這樣上升下降滑座才可以被提升和降低。上升下降滑座50通過一個壓縮和容納在上升下降滑座50與殼體10底板11之間的彈簧，偏轉(zhuǎn)向上。通過這個偏轉(zhuǎn)操作，上升下降滑座50被帶到與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A的平滑表面46A和46A，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B的平滑表面46B和46B相連接的彈力表面，藉此有彈力的使旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B在它們的中樞位置，以使操作構(gòu)件30在它的中樞位置。
直接向前滑座70和70被容納在殼體10的滑座容納部分15和15中，并且一個L形可彎曲的底質(zhì)80跨著地容納滑座容納部分15和15。直接向前滑座70和70可以沿著殼體10的主體14的兩個直角側(cè)邊面在水平方向上移動。每個直接向前滑座70在它上表面有齒條傳動齒71，安置在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B上的向下直接扇形齒輪44A和44B，與輪齒71嚙合。
L形可彎曲底質(zhì)80，在滑座容納部分15和15中，被安置在直接的向前地滑座70和70的下面?？蓮澢牡踪|(zhì)80在它的上表面，通過曬印，有一對相應(yīng)于直接的向前地滑座70和70的電阻電路。直接向前滑座70和70到下表面的連接安裝，被連接到該對電阻電路，以構(gòu)成容量?？蓮澢牡踪|(zhì)80使滑座容納部分15和15外部象連接部分81和81一樣，和一個裝備底質(zhì)相連。
接下來，將說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的多向輸入裝置的功能。
如果操作構(gòu)件30在下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B的長孔43B的方向上傾斜，上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A就被轉(zhuǎn)動了，容量區(qū)20A運(yùn)轉(zhuǎn)了，一個相應(yīng)于操作量的信號就被輸出。那么，在容量區(qū)20A中，正如齒輪44A通過旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被轉(zhuǎn)動了一樣，直接向前滑座70移動了，在可彎曲底質(zhì)80上相應(yīng)的電阻電路與滑座相連，并且可以獲得一個相應(yīng)于該運(yùn)轉(zhuǎn)量的電阻值。
如果操作構(gòu)件30在下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A的長孔43A的方向上傾斜，下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B就被轉(zhuǎn)動了，容量區(qū)20B運(yùn)轉(zhuǎn)了，一個相應(yīng)于操作量的信號就被輸出了。那么，在容量區(qū)20B中，正如齒輪44B通過旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被轉(zhuǎn)動了一樣，直接向前滑座70移動了，在可彎曲底質(zhì)80上相應(yīng)的電阻電路與滑座相連，并且可以獲得一個相應(yīng)于該運(yùn)轉(zhuǎn)量的電阻值。
用他們的一個組合，操作構(gòu)件30在周圍任意的一個方向上被運(yùn)轉(zhuǎn)了，一個相應(yīng)于運(yùn)轉(zhuǎn)方向和操作量信號被輸入到使用多向輸入裝置的電子儀器中。
在這里，在殼體10中，通過安置在操作構(gòu)件30軸向一個部分上的球面操作區(qū)32，操作構(gòu)件得到了支持，而沒有使用一顆針。因此，和使用針的情況相比，操作構(gòu)件30的長度被縮短了，并且很容易降低該裝置的高度。
此外，球面操作部分32在殼體10的頂板和向下突出的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的操作部分42A和42B之間得到支持，操作部分32的上部分與頂板16下表面安置的凹進(jìn)部分18相配合，操作部分32下半被容納在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的操作部分42A和42B中。用這個操作，操作構(gòu)件30旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的中心，就最大可能地位于殼體10最上面的位置，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B兩個軸下面的空間就擴(kuò)大了。在擴(kuò)大的下面的空間中，上升下降滑座50和彈簧60被安置在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的操作部分42A和42B周圍。因此，由安置上升下降滑座50和彈簧60而引起高度的增加可以被抑制。
在構(gòu)成殼體10的下殼體10a和上殼體10b中，從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的操作部分42A和42B突出的下殼體10a，是用薄金屬板做的。
因此，在本發(fā)明的第一實(shí)施例的多向輸入裝置中，該裝置的高度可以很大地被降低。
此外，由于作為信號輸出裝置的容量區(qū)20A和20B是整體安置在該裝置中的，其部件數(shù)量少，與一個使用外部容量的裝置相比，費(fèi)用低廉。
接下來，參照圖6說明依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的多向輸入裝置。本發(fā)明第二實(shí)施例多向輸入裝置，不同于圖1到5顯示的第一實(shí)施例之處在于對操作構(gòu)件30的支持配置。即，在第一實(shí)施例的多向輸入裝置中，操作構(gòu)件30的支持部分32是夾入殼體10是頂板16和上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作部分42A之間的，通過殼體10的頂板16防止支持部分32掉出去。在第二實(shí)施例的多向輸入裝置中，在操作構(gòu)件下端安置的嚙合部分，和上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40的操作部分42A嚙合，操作構(gòu)件30的支持部分32與上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40操作部分42A可旋轉(zhuǎn)地相連，這樣就避免了操作構(gòu)件30掉出去并圍繞軸轉(zhuǎn)動。
正如上面所描述的，在本發(fā)明的多向輸入裝置中，對于操作構(gòu)件30的支持配置是沒有特別限制的。
接下來，參照圖7到11說明本發(fā)明第三實(shí)施例的多向輸入裝置。
在本發(fā)明第三實(shí)施例中的多向輸入裝置，主要在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的操作部分42A和42B是向上突出的，不同于本發(fā)明第一實(shí)施例的多向輸入裝置，用于容納上升下降滑座50和彈簧60的空間固定在操作部分42A和42B上方，在上面的配置的組合中，可彎曲底質(zhì)80是安置在直接向前滑座70的上方。
即，在本發(fā)明第三實(shí)施例的多向輸入裝置中，殼體10包括一個安置在底板上的樹脂的下殼體10a，一個金屬的上殼體10b要從上面放在下殼體10a的上方。用于容納直接向前滑座70和70的滑座容納部分15和15，整體地并且連續(xù)地被安置在樹脂的下殼體10a的側(cè)面。
旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B包括在端面相對的旋轉(zhuǎn)軸之間的，向上突出的拱形操作部分42A和42B。上升下降滑座50被安置在端面相對的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的軸上，并且通過壓縮的彈簧60偏轉(zhuǎn)向下，容納在殼體10的頂板和上升下降滑座50之間。通過這個偏壓操作，上升下降滑座50被帶到具有彈力的表面，與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的端面相對的軸的上方的表面上形成的平滑表面46A和46A接觸，因此，把操作構(gòu)件30與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B固定在它們的中樞位置。
操作構(gòu)件30包括一個在軸31上面的，向上突出的半球面的第一支持部分35，和一個在軸31下面的，向下突出的半球面的第二支持部分36。第一支持部分35從下面配合下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B的操作部分42B，并且對于操作構(gòu)件30還有作為一個防掉部分的功能。第二支持部分36支持在殼體10的底板11上。
直接向前滑座70被容納在殼體10的滑座容納部分15中，并且L形可彎曲的底質(zhì)80位于直接向前滑座70的上方，也容納在滑座容納部分15中。直接向前滑座70在它的下表面具有齒條傳動齒71。扇形齒輪44A和44B安置在相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B上，這樣齒輪44A和44B就直接向上了。齒輪44A和44B與輪齒71嚙合。一個連接件被安裝到直接向前滑座70的上表面。該連接件與在可彎曲底質(zhì)80的下表面安置的電阻電路形成彈性連接。
其它配置大體上與本發(fā)明第一實(shí)施例的多向輸入裝置相同，相同的元件用相同的符號來說明，詳細(xì)的說明就被省略了。
在圖3到11顯示的第三實(shí)施例的多向輸入裝置中，像第一實(shí)施例的多向輸入裝置一樣，操作構(gòu)件30在周圍的一個任意的方向上運(yùn)轉(zhuǎn)，一個相應(yīng)于操作方向和操作量的信號被輸入到使用多向輸入裝置的電子儀器中。
在這里，在殼體10中，通過安置在第一操作構(gòu)件30軸向上的一個部分的半球面第一支持部分35和第二支持部分36，操作構(gòu)件得到了支持，而沒有使用針。因此，與使用針的情況相比，操作構(gòu)件30的長度被縮短了，并且很容易降低該裝置的高度。
此外，第一支持部分35和第二支持部分36被支在殼體10的底板11和向上突出的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B的操作部分42B之間，第一支持部分35和第二支持部分36的大部分容納在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40B的操作部分42B中。用這個設(shè)計，操作構(gòu)件30的旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的旋轉(zhuǎn)中心，被定位在殼體10內(nèi)部一個最可能較低的位置，這樣旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的端面相對的軸上方的空間就被擴(kuò)大了。在擴(kuò)大的上方空間中，上升下降滑座50和彈簧60被安置在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的操作部分42A和42B周圍內(nèi)。因此，由安置上升下降滑座50和彈簧60而引起高度的增加可以被抑制。
在構(gòu)成殼體10的下殼體10b和上殼體10b中，從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的操作部分42A和42B突出的上殼體10b，是用薄金屬板做的。
因此，在本發(fā)明第三實(shí)施例的多向輸入裝置中，像第一實(shí)施例的多向輸入裝置一樣，裝置的高度可以大大地降低。
此外，由于作為信號輸出裝置的容量區(qū)20A和20B是整體形成在該裝置中的，其部件數(shù)量少，與一個使用外部容量的裝置相比，費(fèi)用低廉。
接下來，參照圖12到14說明本發(fā)明的第四實(shí)施例。參照本發(fā)明第四實(shí)施例的多向輸入裝置，主要在下方的按壓開關(guān)是通過操作構(gòu)件30來操作的，并且可彎曲底質(zhì)80被安置在容量區(qū)20A和20B中的直接向前滑座之下，這些不同于本發(fā)明第三實(shí)施例的多向輸入裝置。
即，在本發(fā)明第四實(shí)施例的多向輸入裝置中，為了使操作構(gòu)件30在軸向上移動成為可能，殼體10的底板11在操作構(gòu)件30下面帶有一個開口19。此外，鎖定板90被安裝到底板11的下表面，以把操作構(gòu)件30偏壓向上。鎖定板90包括一個固定在底板11下表面的象框一樣的支持部分91，和一個安置在支持部分91內(nèi)部的環(huán)形操作部分92，并且得到徑向旋轉(zhuǎn)臂的支持。鎖定板90容納在下表面的一個淺的凹進(jìn)部分。如果操作構(gòu)件30的第二支持部分36，通過底板11的開口被有彈力地壓向上的話，按壓開關(guān)就與裝備底質(zhì)表面上形成的一個連接件一起構(gòu)成。
操作構(gòu)件30的第一支持部分35的相對側(cè)面是可移走的，從而防止操作構(gòu)件圍繞它的軸轉(zhuǎn)。
直接向前滑座70和70容納在殼體10的滑座容納部分15和15中，可彎曲底質(zhì)80和80位于在直接向前滑座70和70下面的滑座容納部分15和15中。直接向前滑座70和70在它們的內(nèi)側(cè)表面有凹進(jìn)部分72和72，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的齒輪44A和44B被嵌入其中。凹進(jìn)部分72和72向下開口，凹進(jìn)部分72和72的頂板表面裝備有齒條傳動齒71，通過它上面的定向齒輪44A和44B嚙合。另一方面，一個連接73被安裝到每個直接向前滑座70的下表面，連接件73從上面與下面的可彎曲底質(zhì)80的上表面上安置的電阻電路相連。
其它配置大體上與本發(fā)明第三實(shí)施例的多向輸入裝置相同，相同的元件用相同的符號來說明，詳細(xì)的說明就被省略了。
在圖12到14所顯示的第四實(shí)施例的多向輸入裝置中，操作構(gòu)件30在對著鎖定板90的偏壓力的軸向上被按壓，因此使鎖定板90向下變形。通過這個變了形的部分，在裝備底質(zhì)表面上安置的連接就短路了。用這個設(shè)計，可以獲得一個按壓開關(guān)的功能。此外，由于可彎曲底質(zhì)80和80被安置在直接向前滑座70和70的下面，并且齒輪44和44從下面與直接向前滑座70和70嚙合，每個容量區(qū)20A和20B的高度可以被抑制。這個配置對于殼體10的高度是有限制的情況特別有效。
正如上面所描述的，在本發(fā)明的多向輸入裝置中，如果有必要的話，按壓開關(guān)被合并。當(dāng)按壓開關(guān)被合并后，裝置的寬度可以大幅減少。
與一個鎖定板90安裝在裝備底質(zhì)側(cè)面的配置相比，在第四實(shí)施例的多向輸入裝置中，由于鎖定板90被安裝在多向輸入裝置側(cè)面，按壓開關(guān)的操作感是穩(wěn)定的。
即，當(dāng)鎖定板90安裝在裝備底質(zhì)側(cè)面時，在操作構(gòu)件30和鎖定板90之間的位置精度降低了，并且當(dāng)操作構(gòu)件30被按壓時的感覺是不穩(wěn)定的。然而，如果鎖定板90如同在第四實(shí)施例中一樣，安裝在多向輸入裝置的側(cè)面的話，這個感覺是穩(wěn)定的。
除此之外，在第四實(shí)施例的多向輸入裝置中，雖然旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的齒輪44A和44B在下面與直接向前滑座70和70的輪齒71和72嚙合，由于可彎曲的底質(zhì)80和80被安置在直接向前地滑座70和70下面，并且每個可彎曲的底質(zhì)80都接近裝備底質(zhì)，連接操作就變得容易了。
從前述的事實(shí)可以發(fā)現(xiàn)，在可彎曲底質(zhì)80中，不管旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的操作部分42A和42B的突出是向上的還是向下的，最好是依據(jù)與裝備底質(zhì)的連接，操作部分42A和42B安置在直接向前滑座70和70的下面。
在每一個實(shí)施例中，雖然信號輸出裝置是與作為容量區(qū)20A和20B的多向輸入裝置整體形成的，信號輸出裝置也可能是一個外部的容量，或者不同于這個容量的一個光學(xué)傳感器或者磁性傳感器，并且這種裝置的種類是沒有限制的。
如上所述，在本發(fā)明的第一個多向輸入裝置中，安置在上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的軸向中間部分的凸?fàn)畈僮鞑糠郑窍蛳峦怀龅?，從而操作旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，回位機(jī)構(gòu)圍繞突出的操作部分安置在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件下面，操作構(gòu)件在它的軸向部分具有一個大直徑的，位于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上面的支持部分，從而可旋轉(zhuǎn)地支持殼體中的操作構(gòu)件。用這個配置，在殼體中可以有效地保證用于容納回位機(jī)構(gòu)的空間，并且可以很大地抑制裝置的高度。
如果操作構(gòu)件的支持部分安置在殼體的頂板和上旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作部分之間，這個裝置的高度也可以有效地被抑制。
在本發(fā)明的第二個多向輸入裝置中，安置在上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的軸向中間部分的凸?fàn)畈僮鞑糠郑窍蛏贤怀龅?，從而操作旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，回位機(jī)構(gòu)圍繞突出的操作部分安置在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上面，操作構(gòu)件在它的軸向部分具有一個大直徑的，位于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件下方的支持部分，從而可旋轉(zhuǎn)地支持殼體中的操作構(gòu)件。用這個配置，在殼體中可以有效地保證用于容納回位機(jī)構(gòu)的空間，并且可以對于大地抑制裝置的高度。
如果操作構(gòu)件的支持部分安置在下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的操作部分和殼體的底板之間，這個裝置的高度也可以有效地被抑制。
為了使操作一個安置在操作構(gòu)件下方的按壓開關(guān)成為可能，操作構(gòu)件在它的軸向上是能動的或者是移動的，并且構(gòu)成按壓開關(guān)鎖定板安裝在殼體的低表面。用這個配置，當(dāng)按壓開關(guān)也被使用時，操作感覺是穩(wěn)定的。
權(quán)利要求
1．一個多向輸入裝置，包括一組在上述的殼體中支持的上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可以轉(zhuǎn)到兩個相交方向，并且每個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件有一個在垂直于上述旋轉(zhuǎn)方向的方向上延伸的長孔；一個穿過上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的上述組合的上述長孔的操作構(gòu)件，當(dāng)上述的操作構(gòu)件在周圍任意的方向上被運(yùn)轉(zhuǎn)時，上述操作構(gòu)件轉(zhuǎn)動每個上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；一個使上述操作構(gòu)件自動回到中樞位置的回位機(jī)構(gòu)；和一組連接到上述上和下轉(zhuǎn)動構(gòu)件組合末端的信號輸出裝置，用于輸出相應(yīng)于每個上述轉(zhuǎn)動構(gòu)件轉(zhuǎn)動角度的信號；其中安置在上述上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件組合的軸向中間部分的凸?fàn)畈僮鞑糠?，是向下突出的，從而操作旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，上述回位機(jī)構(gòu)圍繞突出的操作部分安置在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件下面，上述的操作構(gòu)件在它的軸向部分具有一個大直徑的，位于上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上方的支持部分，從而可旋轉(zhuǎn)地支持上述殼體中的上述操作構(gòu)件。
2．按照權(quán)利要求1所述的多向輸入裝置，其中上述操作構(gòu)件的上述支持部分安置在上述殼體的頂板和上述上轉(zhuǎn)動構(gòu)件的操作部分之間。
3．一個多向輸入裝置，包括一組在上述殼體中支持的上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可以轉(zhuǎn)到兩個相交方向，并且每個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件有一個在垂直于上述旋轉(zhuǎn)方向的方向上延伸的長孔；一個穿過上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的上述組合的上述長孔的操作構(gòu)件，當(dāng)上述的操作構(gòu)件在周圍任意的方向上運(yùn)轉(zhuǎn)時，上述操作構(gòu)件轉(zhuǎn)動每個上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；一個使上述操作構(gòu)件自動回到中樞位置的回位機(jī)構(gòu)；和一組連接到上述上和下轉(zhuǎn)動構(gòu)件組合末端的信號輸出裝置，用于輸出相應(yīng)于每個上述轉(zhuǎn)動構(gòu)件轉(zhuǎn)動角度的信號；其中安置在上述上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件組合的軸向中間部分的凸?fàn)畈僮鞑糠质窍蛳峦怀龅模瑥亩僮餍D(zhuǎn)構(gòu)件，上述回位機(jī)構(gòu)圍繞突出的操作部分安置在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上方，上述操作構(gòu)件在它的軸向部分具有一個帶有大直徑的，位于上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件下方的支持部分從而可旋轉(zhuǎn)地支持上述殼體中的上述操作構(gòu)件。
4．按照權(quán)利要求3的多向輸入裝置，其中上述操作構(gòu)件的上述支持部分可旋轉(zhuǎn)地安置在上述下轉(zhuǎn)動構(gòu)件的操作部分和上述殼體的底板之間。
5．一個依據(jù)于權(quán)利要求1的多向輸入裝置，其中上述的回位機(jī)構(gòu)包括一個壓縮了的，容納在上述殼體中的彈簧，以及由所述彈簧偏壓的環(huán)狀上升下降滑座；通過頂著在上述上和下轉(zhuǎn)動構(gòu)件組合的端面相對的軸上安置的平滑表面而彈性地支撐上升下降滑座，上述轉(zhuǎn)動構(gòu)件被保持在中樞位置。
6．按照權(quán)利要求3的多向輸入裝置，其中為了使操作一個安置在上述操作構(gòu)件下方的按壓開關(guān)成為可能，上述操作構(gòu)件能夠在它的軸向上移動，并且構(gòu)成上述按壓開關(guān)的鎖定板被安裝到上述殼體的下表面上。
7．按照權(quán)利要求1的多向輸入裝置，其中上述信號輸出裝置的組合是任意的電子傳感器、光學(xué)傳感器和磁性傳感器。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是抑制被稱為操縱桿的多向輸入裝置的整個高度。如圖2所示,為了操作一組上和下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B,在轉(zhuǎn)動構(gòu)件40A和40B的軸向中間部分安置的凸?fàn)畈僮鞑糠?2A和42B是向下或向上突出的。用于把旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B固定在中樞位置的一個上升下降滑座50和一個彈簧60被安置伸出操作部分42A和42B的側(cè)面上,例如位于操作部分42A和42B的周圍。為了可旋轉(zhuǎn)地支持操作構(gòu)件30,與突出操作部分42A和42B的側(cè)面相對,在操作構(gòu)件30的軸向部分上,安置了一個大直徑的支持部分32。操作構(gòu)件30和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件40A和40B的旋轉(zhuǎn)中心,位于殼體10中的一個上部分或下部分,上升下降滑座50和彈簧60被有效地容納在這個下方或上方空間中。
文檔編號G05G9/00GK1309340SQ0111132
公開日2001年8月22日 申請日期2001年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月10日
發(fā)明者中村正彥 申請人:星電器制造株式會社