Search

JP-2026077205-A - 多方向入力装置

JP2026077205AJP 2026077205 AJP2026077205 AJP 2026077205AJP-2026077205-A

Abstract

【課題】外部磁場に対する優れたシールド効果を有する多方向入力装置を提供すること。 【解決手段】多方向入力装置１は、基板３上に設けられたハウジング６と、第１の回動部材８１と、第２の回動部材８２と、第１の回動部材８１および第２の回動部材８２を回動させる操作軸８３と、第１の回動部材８１および第２の回動部材８２の回動角度を検出する検出機構９と、基板３を下方から支持する下側カバー２Ｌと、を含む。検出機構９は、第１の回動部材８１および第２の回動部材８２にそれぞれ設けられた一対のマグネット９２と、基板３上に設けられた一対の磁気センサー９１と、を備える。一対の磁気センサー９１は、一対のマグネット９２の下方にそれぞれ位置する。下側カバー２Ｌは、底板２１と、底板２１から上方に向かって突出し、外側から一対のマグネット９２にそれぞれ対向する一対のシールド片２４と、を備える。 【選択図】図３

Inventors

  • 井川 佑生
  • 沼宮内 貴之
  • 渡辺 紘平

Assignees

  • ミツミ電機株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (11)

  1. 基板と、 前記基板上に設けられたハウジングと、 第１のスリット孔を有し、第１の軸方向回りに回動可能に、前記ハウジングに保持された第１の回動部材と、 第２のスリット孔を有し、前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向回りに回動可能に、前記ハウジングに保持された第２の回動部材と、 前記第１のスリット孔および前記第２のスリット孔に挿通され、ユーザーから印加される傾倒操作に応じて、前記第１の回動部材および前記第２の回動部材を回動させる操作軸と、 前記ハウジング内に設けられ、前記操作軸を中立状態で弾性的に保持する保持機構と、 前記第１の回動部材および前記第２の回動部材のそれぞれの回動角度を検出する検出機構と、 磁性材料から形成され、前記基板を下方から支持する下側カバーと、を含み、 前記検出機構は、前記第１の回動部材および前記第２の回動部材にそれぞれ設けられた一対のマグネットと、前記一対のマグネットにそれぞれ対向するよう前記基板上に設けられた一対の磁気センサーと、を備え、 前記一対の磁気センサーは、前記一対のマグネットの下方にそれぞれ位置し、 前記下側カバーは、前記基板を前記下方から支持する底板と、前記底板から上方に向かって突出し、外側から前記一対のマグネットにそれぞれ対向する一対のシールド片と、を備えることを特徴とする多方向入力装置。
  2. 前記一対のマグネットのそれぞれは、前記下側カバーの前記底板の面方向と直交し、対応する前記シールド片と対向する平坦な外側面を有しており、 前記マグネットの前記外側面は、対応する前記シールド片に直接対向している請求項１に記載の多方向入力装置。
  3. 前記第１の回動部材が最大角度まで回動された際、前記第１の回動部材に取り付けられた前記マグネットの前記外側面の少なくとも一部が、対応する前記シールド片と直接対向し、 前記第２の回動部材が最大角度まで回動された際、前記第２の回動部材に取り付けられた前記マグネットの前記外側面の少なくとも一部が、対応する前記シールド片と直接対向している請求項２に記載の多方向入力装置。
  4. 前記第１の回動部材が前記最大角度まで回動された際、前記第１の回動部材の回動方向と反対側において、前記第１の回動部材に取り付けられた前記マグネットの下面の自身の幅方向の端部は、対応する前記磁気センサーの前記幅方向の端部よりも、対応する前記シールド片の前記幅方向の中心線から遠い位置にあり、 前記第２の回動部材が前記最大角度まで回動された際、前記第２の回動部材の回動方向と反対側において、前記第２の回動部材に取り付けられた前記マグネットの下面の自身の幅方向の端部は、対応する前記磁気センサーの前記幅方向の端部よりも、対応する前記シールド片の前記幅方向の中心線から遠い位置ある請求項３に記載の多方向入力装置。
  5. 前記第１の回動部材が前記最大角度まで回動された際、前記第１の回動部材に取り付けられた前記マグネットの下面の自身の幅方向の中心点は、対応する前記シールド片と直接対向し、 前記第２の回動部材が前記最大角度まで回動された際、前記第２の回動部材に取り付けられた前記マグネットの下面の自身の幅方向の中心点は、対応する前記シールド片と直接対向している請求項３に記載の多方向入力装置。
  6. 前記第１の回動部材および前記第２の回動部材のそれぞれは、直線状に延伸し、前記第１のスリット孔または前記第２のスリット孔が形成された本体部と、前記本体部の両端部から下方に向かってそれぞれ延伸する一対の下方延伸部と、前記一対の下方延伸部の一方の下端部に設けられたマグネットホルダーと、を備え、 前記マグネットホルダーは、前記マグネットの前記外側面が露出し、対応する前記シールド片に直接対向するよう、前記マグネットを保持する請求項２に記載の多方向入力装置。
  7. 前記マグネットホルダーは、前記マグネットの前記外側面と対向する内側面を内側から支持する本体部と、前記本体部から外側に向かって突出し、前記マグネットを下方から支持する底部と、前記本体部から外側に向かって突出し、前記マグネットを挟持する一対の爪部と、を備えている請求項６に記載の多方向入力装置。
  8. 前記一対のマグネットのそれぞれは、一定の曲率で湾曲し、下方に向かって突出する下面をさらに有しており、 前記マグネットの前記下面の最下点から前記下側カバーの前記底板の上面までの離間距離は、前記マグネットの前記外側面から対応する前記シールド片までの離間距離よりも大きい請求項２に記載の多方向入力装置。
  9. 前記第１の回動部材および前記第２の回動部材のそれぞれは、非磁性材料で形成されている請求項１に記載の多方向入力装置。
  10. 磁性材料から形成され、前記ハウジングに上方から取り付けられる上側カバーをさらに含み、 前記上側カバーは、前記ハウジングを上方から覆う上板と、前記上板から下方に向かって延伸する複数の溶接片と、を備え、 前記下側カバーは、前記底板から上方に向かって延伸する複数の溶接片をさらに備え、 前記下側カバーの前記複数の溶接片は、前記上側カバーの前記複数の溶接片とそれぞれ接合されている請求項１に記載の多方向入力装置。
  11. 前記第１の回動部材が回動された際、前記第１の回動部材に設けられた前記マグネットの下面から対応する前記磁気センサーまでの距離は一定であり、 前記第２の回動部材が回動された際、前記第２の回動部材に設けられた前記マグネットの下面から対応する前記磁気センサーまでの距離は一定である請求項１に記載の多方向入力装置。

Description

本発明は、一般に、多方向入力装置に関し、より具体的には、外部磁場に対する優れたシールド効果を有する多方向入力装置に関する。 従来、ゲーム機器等の電子機器に用いられる多方向入力装置として、操作軸に対する傾倒操作が可能な多方向入力装置が知られている。ジョイスティックまたはスティックコントローラーと呼ばれるこの種の多方向入力装置では、ユーザーは、操作軸を中立状態から任意の方向に向けて傾倒させる傾倒操作を実行することにより、操作軸に対する傾倒操作に応じた方向情報の入力を提供する。 例えば、特許文献１は、図１に示されている多方向入力装置５００を開示している。多方向入力装置５００は、ハウジング５１０と、ハウジング５１０に保持されたフレキシブル基板５２０と、第１の軸方向回りに回動可能に、ハウジング５１０に保持された第１の回動部材５３０と、第１の軸方向と直交する第２の軸方向回りに回動可能に、ハウジング５１０に保持された第２の回動部材５４０と、第１の回動部材５３０のスリット孔５３１および第２の回動部材５４０のスリット孔５４１に挿通され、ユーザーから印加される傾倒操作に応じて、第１の回動部材５３０および第２の回動部材５４０を回動させる操作軸５５０と、操作軸５５０を直立の中立状態で弾性的に保持するコイルバネ５６０と、第１の回動部材５３０および第２の回動部材５４０にそれぞれ取り付けられたマグネット５７１およびマグネット５７１と対向するようフレキシブル基板５２０上に設けられた磁気センサー５７２から構成される検出機構５７０と、を備えている。 ユーザーから操作軸５５０に対して任意の方向への傾倒操作が印加されると、操作軸５５０の傾倒動作に伴い、第１の回動部材５３０および第２の回動部材５４０が回動する。第１の回動部材５３０および第２の回動部材５４０のそれぞれの回動運動に伴い、第１の回動部材５３０および第２の回動部材５４０のそれぞれに取り付けられたマグネット５７１と対応する磁気センサー５７２との間の相対位置が変化する。そのため、検出機構５７０は、第１の回動部材５３０および第２の回動部材５４０の回動角度のそれぞれを検出し、操作軸５５０に対するユーザーの傾倒操作に応じた方向情報の入力を提供する。 このような多方向入力装置５００は、典型的には、ゲーム機器のハンドヘルド型コントローラーで用いられる。近年のゲーム機器のハンドヘルド型コントローラーには、手元から音を発するスピーカー、ハンドヘルド型コントローラーを保持するユーザーに触感を伝える振動デバイス、つけ外し可能なボタン等の磁気を利用した様々なコンポーネントが多数搭載されることが多く、ハンドヘルド型コントローラー内の磁気的環境が複雑化している。このようなハンドヘルド型コントローラー内における他のコンポーネントからの磁気は、多方向入力装置５００のマグネット５７１と対応する磁気センサー５７２に対する外部磁場として機能し、自然状態において、マグネット５７１の位置を本来のゼロ点からシフトさせてしまう。この結果、検出機構５７０の第１の回動部材５３０および第２の回動部材５４０の回動角度の検出精度が低下してしまうという問題があった。 このような問題に対し、多方向入力装置５００は、フレキシブル基板５２０の磁気センサー５７２が搭載されている部分の外側に、磁性材料から形成され、外部磁場をシールドするシールド片５８０が設けられた構成を有している。しかしながら、多方向入力装置５００の構成では、マグネット５７１とシールド片５８０との間に磁気センサー５７２および磁気センサー５７２を搭載するためのフレキシブル基板５２０を配置する必要があるため、マグネット５７１とシールド片５８０との間の離間距離が大きくなってしまう。この結果、シールド片５８０によって提供される外部磁場に対するシールド効果が不十分となり、検出機構５７０の第１の回動部材５３０および第２の回動部材５４０の回動角度の検出精度が低下してしまうという問題があった。 特開２０１３－６５３９８号公報 従来の多方向入力装置の概略断面図である。本発明の実施形態に係る多方向入力装置の斜視図である。図２に示す多方向入力装置の断面図である。図２に示す多方向入力装置の分解斜視図である。図４に示すプッシュスイッチの分解斜視図である。図４に示す下側ハウジングの別の角度から見た斜視図である。図４に示す上側ハウジングを別の角度から見た斜視図である。図４に示す昇降スライダーの斜視図である。図８に示す昇降スライダーを別の角度から見た斜視図である。図４に示す操作軸アセンブリの分解斜視図である。図１０に示す操作軸を別の角度から見た斜視図である。第１の回動部材および第２の回動部材のそれぞれに保持されたマグネットと下側カバーの対応するシールド片との間の位置関係および寸法関係を説明するための断面図である。第１の回動部材または第２の回動部材が最大角度まで回動された際のマグネットとシールド片との関係を説明するための概略図である。マグネット、磁気センサー、およびシールド片間の位置関係を示すための上面図である。第１の回動部材および第２の回動部材のそれぞれのマグネットホルダーの変形例を示す概略図である。 以下、本発明の多方向入力装置を、添付図面に示す好適な実施形態に基づいて、説明する。なお、以下で参照する各図は、本発明の説明のために用意された模式的な図である。図面に示された各構成要素の寸法（長さ、幅、厚さ等）は、必ずしも実際の寸法を反映したものではない。また、各図において、同一または対応する要素には、同じ参照番号が付されている。以下の説明において、各図のＺ軸の正方向を「上方」といい、Ｚ軸の負方向を「下方」といい、Ｚ方向を「高さ方向」ということがある。 図２は、本発明の実施形態に係る多方向入力装置の斜視図である。図３は、図２に示す多方向入力装置の断面図である。図４は、図２に示す多方向入力装置の分解斜視図である。図５は、図４に示すプッシュスイッチの分解斜視図である。図６は、図４に示す下側ハウジングの別の角度から見た斜視図である。図７は、図４に示す上側ハウジングを別の角度から見た斜視図である。図８は、図４に示す昇降スライダーの斜視図である。図９は、図８に示す昇降スライダーを別の角度から見た斜視図である。図１０は、図４に示す操作軸アセンブリの分解斜視図である。図１１は、図１０に示す操作軸を別の角度から見た斜視図である。図１２は、第１の回動部材および第２の回動部材のそれぞれに保持されたマグネットと下側カバーの対応するシールド片との間の位置関係および寸法関係を説明するための断面図である。図１３は、第１の回動部材または第２の回動部材が最大角度まで回動された際のマグネットとシールド片との関係を説明するための概略図である。図１４は、マグネット、磁気センサー、およびシールド片間の位置関係を示すための上面図である。図１５は、第１の回動部材および第２の回動部材のそれぞれのマグネットホルダーの変形例を示す概略図である。 図２～図４に示す本発明の実施形態に係る多方向入力装置１は、任意の電子機器の基板上に搭載される。ユーザーから多方向入力装置１に対して傾倒操作および押下操作が印加されると、多方向入力装置１は、傾倒操作に応じた方向情報、および、押下操作に応じた押下情報を電子機器へ入力する。典型的には、多方向入力装置１は、ゲーム機器のハンドヘルド型コントローラーのジョイスティックとして用いられる。 図４に示されているように、多方向入力装置１は、任意の電子機器の基板上に載置される下側カバー２Ｌと、下側カバー２Ｌと連結される上側カバー２Ｕと、多方向入力装置１の電子部品が搭載される基板３と、基板３上に設けられたプッシュスイッチ４と、プッシュスイッチ４の上側に位置するよう設けられたアクチュエーター５と、下側ハウジング６Ｌと上側ハウジング６Ｕと含み、基板３上に固定的に設けられたハウジング６と、プッシュスイッチ４の上側に位置するようハウジング６内に設けられた保持機構７と、第１の軸方向（Ｙ方向）回りに回動可能にハウジング６に保持された第１の回動部材８１、第１の軸方向と直交する第２の軸方向（Ｘ方向）回りに回動可能にハウジング６に保持された第２の回動部材８２、および、保持機構７によって中立状態で保持され、ユーザーから傾倒操作および押下操作が印加される操作軸８３を含む操作軸アセンブリ８と、基板３上に設けられた一対の磁気センサー９１および第１の回動部材８１および第２の回動部材８２にそれぞれ設けられた一対のマグネット９２を備え、第１の回動部材８１および第２の回動部材８２のそれぞれの回動角度を検出するための検出機構９と、を備えている。なお、ここでいう操作軸８３の「中立状態」とは、操作軸８３が、操作軸８３の軸方向が高さ方向と略一致する直立姿勢で、定常位置において静止している状態を指す。 下側カバー２Ｌは、基板３を下方から支持し、上側カバー２Ｕと共に多方向入力装置１の内部構造を上下から支持する機能を有している。下側カバー２Ｌは、フェライト系ステンレス鋼やＳＰＴＥ（電気メッキブリキ）のような硬質の磁性材料で形成されている。硬質の磁性材料により下側カバー２Ｌを形成することにより、下側カバー２Ｌを、多方向入力装置１への外部磁場の影響を防止するためのシールド部材として機能させることができる。 下側カバー２Ｌは、底板２１と、底板２１上に形成された複数の挿通孔２２と、底板２１から上方に向かって互いに離間して延伸する４つの溶接片２３と、底板２１から上方に向かって互いに離間して延伸する一対のシールド片２４と、を備えている。底板２１は、略８角形の平面形状を有する板状部分であり、基板３を下方から支持する。多方向入力装置１が電子機器の基板上に搭載された際に、底板２１は、基板３と電子機器の基板との間に位置する。複数の挿通孔２２は、底板２１を高さ方向に挿通するよう形成されている。基板３の複数の端子ピン３１のそれぞれが対応する挿通孔２２を挿通するよう、下側カバー２Ｌが下方から基板３に、接着剤等の任意の固定手段により、取り付けられる。 ４つの溶接片２３は、底板２１の対向する２対の辺から、それぞれ上方に向かって９０度の角度間隔で直線状に延伸する板状部分である。４つの溶接片２３は、上側カバー２Ｕの４つの溶接片２７と溶接および係合によりそれぞれ連結され、下側カバー２Ｌと上側カバー２Ｕが強固に一体化される。４つの溶接片２３のそれぞれは、対応する溶接片２７の溶接面２７１と溶接される溶接面２３１と、溶接片２７の係合凹部２７２と係合するフック２３２と、を備えている。溶接面２３１は、溶接片２３の内側面であり、横方向（Ｘ方向またはＹ方向、もしくは、基板３の面方向）に直交する平坦面である。フック２３２は、溶接片２３の上端部の側部の一方を、内側に折り曲げることによって形成された、内側に向かって突出する突出片である。フック２３２の内側への突出量は、溶接片２７の厚さと略等しくなっている。各溶接片２３の溶接面２３１が対応する溶接片２７の溶接面２７１に溶接され、さらに、各溶接片２３のフック２３２が対応する溶接片２７の係合凹部２７２と係合することにより、下側カバー２Ｌと上側カバー２Ｕが強固に一体化される。このように、強固に一体化された下側カバー２Ｌと上側カバー２Ｕによって多方向入力装置１の内部構造が上下から支持されるので、多方向入力装置１の内部構造の高さ方向への揺動（ガタつき）を確実に防止することができる。 一対のシールド片２４は、底板２１の－Ｘ方向側の辺および＋Ｙ方向側の辺から上方に向かって直線状に延伸する矩形の板状部分である。一対のシールド片２４は、検出機構９の一対のマグネット９２に外側からそれぞれ対向し、外部磁場を吸収することにより、一対のマグネット９２への外部磁場の影響を除去するために設けられている。一対のシールド片２４のそれぞれの内側面お