2025-8656 入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025008656

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0338 20130101AFI20250109BHJP

   H01H 25/04 20060101ALI20250109BHJP

   G05G 1/02 20060101ALI20250109BHJP

   G01L 5/22 20060101ALI20250109BHJP

   G01L 1/22 20060101ALI20250109BHJP

   A63F 13/24 20140101ALN20250109BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0338

H01H25/04 A

G05G1/02 Z

G01L5/22

G01L1/22 F

A63F13/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023111000

(22)【出願日】2023-07-05

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】沼田 哲

(72)【発明者】

【氏名】村中 哲夫

(72)【発明者】

【氏名】太田 真喜

(72)【発明者】

【氏名】柳沼 貞幸

(72)【発明者】

【氏名】萩原 康嗣

【テーマコード（参考）】

2F049

2F051

3J070

5B087

5G031

【Ｆターム（参考）】

2F049BA04

2F049BA13

2F049CA01

2F051AA21

2F051AB09

3J070AA03

3J070BA11

3J070BA51

3J070CB37

3J070CC71

3J070DA61

5B087AA09

5B087AB02

5B087BC12

5B087BC13

5B087BC31

5B087DD04

5G031AS33H

5G031AS33J

5G031GS12

(57)【要約】

【課題】操作者が操作部材に対する微小な揺動操作を容易に行うことができるようにすること。
【解決手段】入力装置は、基部材と、基部材に固定された起歪体と、起歪体に設けられた歪センサと、起歪体の上側に設けられた操作部材と、操作部材と起歪体との間に設けられ、上端部が操作部材の下面中央に係合し、下端部が起歪体の上面中央に係合する弾性部材とを備え、操作部材は、軸部を有し、基部材によって軸部を揺動中心として揺動可能に支持されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部材と、
前記基部材に固定された起歪体と、
前記起歪体に設けられた歪センサと、
前記起歪体の上側に設けられた操作部材と、
前記操作部材と前記起歪体との間に設けられ、上端部が前記操作部材の下面中央に係合し、下端部が前記起歪体の上面中央に係合する弾性部材と
を備え、
前記操作部材は、
軸部を有し、前記基部材によって前記軸部を揺動中心として揺動可能に支持されている
ことを特徴とする入力装置。

【請求項2】

前記弾性部材は、圧縮コイルバネであり、
前記操作部材は、前記下面中央に、下方に向かって突出し、且つ、前記圧縮コイルバネの前記上端部の内側に挿通される第１の凸部を有し、
前記起歪体は、前記上面中央に、上方に向かって突出し、且つ、前記圧縮コイルバネの前記下端部の内側に挿通される第２の凸部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記圧縮コイルバネの上端部の内周と前記第１の凸部の外周との間、および、前記圧縮コイルバネの下端部の内周と前記第２の凸部の外周との間の少なくともいずれか一方に、隙間を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。

【請求項4】

前記起歪体は、
平板部と、
前記平板部の４つ角部に設けられた４本の脚部と、
前記平板部の上面中央に設けられた前記第２の凸部と
を有し、
前記歪センサは、
前記平板部の下面に固定されたフレキシブル基板において、前記第２の凸部の外縁部と重なる位置に設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。

【請求項5】

４つの前記歪センサを備え、
４つの前記歪センサの各々は、
前記第２の凸部よりも前記操作部材の揺動方向に設けられており、且つ、前記第２の凸部の前記外縁部と重なる位置に設けられており、且つ、当該歪センサの検出方向が前記操作部材の揺動方向と平行となる向きで設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の入力装置。

【請求項6】

前記起歪体を前記基部材に固定するための金属製且つ平板状の固定金具を備え、
前記固定金具は、
前記基部材に固定される被固定部と、
複数の係合爪と
を有し、
前記起歪体の下面に重ねて設けられた状態で、前記複数の係合爪の各々が、前記起歪体に形成されている複数の係合溝の各々に係合することにより、前記起歪体を固定的に支持する
ことを特徴とする請求項５に記載の入力装置。

【請求項7】

前記操作部材と前記起歪体との間に設けられたシャフトを備え、
前記操作部材の前記第１の凸部は、筒状を有し、
前記起歪体の前記第２の凸部は、筒状を有し、
前記シャフトの上端部は、前記操作部材の前記第１の凸部の筒内に挿通され、
前記シャフトの下端部は、前記起歪体の前記第２の凸部の筒内に挿通される
ことを特徴とする請求項６に記載の入力装置。

【請求項8】

前記基部材の下側に、プッシュスイッチを備える
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の入力装置。

【請求項9】

前記基部材は、
当該基部材の下面における一方の側に揺動支点を有し、
前記プッシュスイッチは、
前記基部材の下面における他方の側に設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、入力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、先端操作部が弾性操作軸を介して弾性板に接続された構成を有するポインティングデバイスにおいて、先端操作部に対する揺動操作がなされたときに、弾性板に生じた変形を歪み検出素子によって検出することにより、先端操作部の移動量を検出する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０－１９７３７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の技術は、先端操作部から下方に延びる弾性操作軸の下端部に、操作部の揺動支点を有するため、揺動操作の際の先端操作部の振れ幅が大きく、操作者が先端操作部に対する微小な揺動操作を行うことが困難である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態に係る入力装置は、基部材と、基部材に固定された起歪体と、起歪体に設けられた歪センサと、起歪体の上側に設けられた操作部材と、操作部材と起歪体との間に設けられ、上端部が操作部材の下面中央に係合し、下端部が起歪体の上面中央に係合する弾性部材とを備え、操作部材は、軸部を有し、基部材によって軸部を揺動中心として揺動可能に支持されている。

【発明の効果】

【0006】

一実施形態に係る入力装置によれば、操作者が操作部材に対する微小な揺動操作を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係るコントローラの外観斜視図

【図2】一実施形態に係るコントローラの分解斜視図

【図3】一実施形態に係る入力装置の正面図

【図4】一実施形態に係る入力装置の右側面図

【図5】一実施形態に係る入力装置の断面図

【図6】一実施形態に係る入力装置の分解斜視図

【図7】一実施形態に係る入力装置における４つの歪センサの配置を示す図

【図8】一実施形態に係る入力装置における揺動操作時の歪センサの出力特性の一例を示すグラフ

【図9】一実施形態の一変形例に係る入力装置の正面図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、一実施形態について説明する。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｘ軸方向を、前後方向とし、図中Ｙ軸方向を、左右方向とし、図中Ｚ軸方向を、上下方向とする。但し、Ｘ軸正方向を前方向とし、Ｙ軸正方向を右方向とし、Ｚ軸正方向を上方向とする。これらは、装置内の相対的な位置関係を示すものであり、装置の設置方向や操作方向を限定するものではなく、装置内の相対的な位置関係が同等なものは、設置方向や操作方向が異なっているものも全て、本発明の権利範囲に含まれるものである。

【0009】

（コントローラ１０の概要）
図１は、一実施形態に係るコントローラ１０の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係るコントローラ１０の分解斜視図である。

【0010】

図１および図２に示すコントローラ１０は、例えば、ゲーム機に用いられ、操作者（すなわち、ゲームのプレイヤー）によって操作される。

【0011】

図１および図２に示すように、コントローラ１０は、ケース２０を備える。ケース２０は、コントローラ１０の外形状をなす樹脂製の部材である。

【0012】

ケース２０は、中央部２０Ａと、中央部２０Ａよりも左側（Ｙ軸負側）に設けられた左側把持部２０Ｂと、中央部２０Ａよりも右側（Ｙ軸正側）に設けられた右側把持部２０Ｃとを有する。左側把持部２０Ｂおよび右側把持部２０Ｃは、中央部２０Ａよりも上下方向（Ｚ軸方向）に長く、且つ、中央部２０Ａの下面よりも下方に突出した形状を有する。

【0013】

これにより、ケース２０は、操作者が、左手によって左側把持部２０Ｂを把持し易く、且つ、右手によって右側把持部２０Ｃを把持し易い形状となっている。

【0014】

また、ケース２０の上面の右端部には、下方（Ｚ軸負方向）に向かって凹んだ形状の凹部２０Ｄが形成されている。そして、コントローラ１０は、ケース２０の凹部２０Ｄ内に、入力装置１００を備える。

【0015】

入力装置１００は、操作部材１２０を有しており、当該操作部材１２０が、凹部２０Ｄから上方（Ｚ軸正方向）に露出するように、凹部２０Ｄ内に設けられている。これにより、入力装置１００は、操作者の右手親指による操作部材１２０の２方向（右方向（Ｙ軸正方向）および左方向（Ｙ軸負方向））の揺動操作が可能である。

【0016】

なお、操作部材１２０の揺動操作とは、操作部材１２０の上面１２０Ａの中央よりも右側（Ｙ軸正側）または左側（Ｙ軸負側）の領域を押圧することにより、操作部材１２０の軸部１２１を揺動中心として、操作部材１２０を右下がりまたは左下がりに揺動させる操作である。

【0017】

なお、ケース２０は、裏面側（Ｚ軸正側）に、着脱可能なカバー２１を備える。ケース２０は、図１に示すように、カバー２１が取り付けられることにより、凹部２０Ｄを裏面側（Ｚ軸正側）から覆うことができる。また、ケース２０は、図２に示すように、カバー２１が取り外されることにより、凹部２０Ｄに対し、入力装置１００が着脱可能となる。

【0018】

（入力装置１００の構成）
図３は、一実施形態に係る入力装置１００の正面図である。図４は、一実施形態に係る入力装置１００の右側面図である。図５は、一実施形態に係る入力装置１００の断面図である。図６は、一実施形態に係る入力装置１００の分解斜視図である。

【0019】

図３～図５に示すように、入力装置１００は、基部材１１０、操作部材１２０、起歪体１３０、固定金具１４０、ＦＰＣ１５０、圧縮コイルばね１６０、プッシュスイッチ１７０、およびシャフト１８０を備える。

【0020】

基部材１１０は、入力装置１００のベースとなる部材であり、他の構成部品を支持する部材である。基部材１１０は、比較的硬質な素材（例えば、金属、硬質樹脂、等）が用いられて形成される。基部材１１０は、前後方向（Ｘ軸方向）に一対の壁部１１１と、底部１１２とを有する。一対の壁部１１１の各々は、矩形状且つ垂直な壁状を有する。底部１１２は、一対の壁部１１１の間の下端部に設けられており、一対の壁部１１１の各々と接続されている。これにより、基部材１１０は、一対の壁部１１１の間に空間１１０Ａを有し、且つ、空間１１０Ａが上方（Ｚ軸正方向）および左右方向（Ｙ軸方向）に開口した開口形状を有する。

【0021】

また、一対の壁部１１１の各々は、左右方向（Ｙ軸方向）における中間位置、且つ、上端部（Ｚ軸正側の端部）に、当該壁部１１１を前後方向（Ｘ軸方向）に貫通する、円形の開口部１１１Ａが形成されている。

【0022】

また、基部材１１０は、当該基部材１１０の下面における左側（Ｙ軸負側、「一方の側」の一例）に、下方（Ｚ軸負方向）に向かって突出した突起部１１３を有する。基部材１１０の底面において、突起部１１３は、半円状の断面形状を有し、且つ、前後方向（Ｘ軸方向）に延在して設けられている。基部材１１０は、突起部１１３の頂部（下端部）がケース２０の凹部２０Ｄの底面に当接して揺動支点となることにより、ケース２０の凹部２０Ｄの内部で右下がりに揺動可能である。

【0023】

操作部材１２０は、操作者による揺動動作がなされる、樹脂製の部材である。操作部材１２０は、概ね直方体形状を有する。また、操作部材１２０は、上方からの平面視にて、左右方向（Ｙ軸方向）を長手方向とする、長方形状を有する。また、操作部材１２０の上面１２０Ａは、左右方向（Ｙ軸方向）における中央部が最も低くなるように、緩やかな曲面状を有する。

【0024】

操作部材１２０は、当該操作部材１２０を前後方向（Ｘ軸方向）に貫通し、且つ、当該操作部材１２０を前後方向（Ｘ軸方向）に突出する、丸棒状の軸部１２１を有する。操作部材１２０は、基部材１１０が有する一対の壁部１１１の間の空間１１０Ａ内に配置される。この際、操作部材１２０が有する軸部１２１の両端部の各々は、一対の壁部１１１の各々の開口部１１１Ａに嵌め込まれる。これにより、操作部材１２０は、基部材１１０によって軸部１２１を揺動中心として揺動可能に支持される。

【0025】

操作部材１２０は、当該操作部材１２０の下面から下方（Ｚ軸負方向）に向かって突出した筒状の第１の凸部１２２を有する。第１の凸部１２２は、圧縮コイルばね１６０の上端部の内側に挿通される。

【0026】

起歪体１３０は、操作部材１２０からの操作荷重を受けることで歪が生じる樹脂製の部材である。本実施形態では、起歪体１３０は、平板状を有し、且つ、上方（Ｚ軸正方向）からの平面視にて、左右方向（Ｙ軸方向）を長手方向とする長方形状を有する。

【0027】

起歪体１３０は、平板部１３１と、４つの脚部１３２とを有する。平板部１３１は、左右方向（Ｙ軸方向）を長手方向とする長方形状を有する平板状の部分である。４つの脚部１３２の各々は、平板部１３１の下面における４つの角部の各々から、下方（Ｚ軸負方向）に向かって垂設されている。

【0028】

また、起歪体１３０は、平板部１３１の上面における中央部に、上方（Ｚ軸正方向）に向かって突出した第２の凸部１３３を有する。第２の凸部１３３は、圧縮コイルばね１６０の下端部の内側に挿通される。第２の凸部１３３は、当該第２の凸部１３３を上下方向（Ｚ軸方向）に貫通する、貫通孔１３３Ａを有する。貫通孔１３３Ａには、シャフト１８０の下端部が挿通される。

【0029】

また、起歪体１３０は、４つの脚部１３２の各々に、当該脚部１３２の側面から内側に向かって切り欠かれた形状の係合溝１３４を有する。

【0030】

固定金具１４０は、起歪体１３０の下側（Ｚ軸負側）に設けられている、金属製且つ平板状の部材である。固定金具１４０は、起歪体１３０を下側（Ｚ軸負側）から固定的に支持する。固定金具１４０は、上方（Ｚ軸正方向）からの平面視にて、左右方向（Ｙ軸方向）を長手方向とする長方形状を有する。すなわち、固定金具１４０は、上方（Ｚ軸正方向）からの平面視にて、起歪体１３０と同形状を有する。

【0031】

固定金具１４０は、４つの係合爪１４１を有する。４つの係合爪１４１のうち、２つの係合爪１４１は、固定金具１４０の前側（Ｘ軸正側）の縁部において、互いに左右方向（Ｙ軸方向）に所定距離離間して設けられており、且つ、固定金具１４０の前側（Ｘ軸正側）の縁部から上方（Ｚ軸正方向）に突出して設けられている。４つの係合爪１４１のうち、他の２つの係合爪１４１は、固定金具１４０の後側（Ｘ軸負側）の縁部において、互いに左右方向（Ｙ軸方向）に所定距離離間して設けられており、且つ、固定金具１４０の後側（Ｘ軸負側）の縁部から上方（Ｚ軸正方向）に突出して設けられている。固定金具１４０は、起歪体１３０の下面に重ねて設けられた状態で、４つの係合爪１４１の各々が、起歪体１３０の４つの脚部１３２の各々に形成されている４つの係合溝１３４の各々に係合することにより、起歪体１３０を固定的に支持する。

【0032】

また、固定金具１４０は、当該固定金具１４０の前側（Ｘ軸正側）の縁部から垂下して設けられた、垂直な壁状の被固定部１４２を有する。固定金具１４０は、起歪体１３０を支持した状態で、基部材１１０の底部１１２の上面１１２Ａに設置される。この際、固定金具１４０は、被固定部１４２が、基部材１１０の底部１１２に形成されている溝１１２Ｂ内に挿通されて、当該溝１１２Ｂ内で固定される。これにより、固定金具１４０は、起歪体１３０を支持した状態で基部材１１０に固定され、すなわち、起歪体１３０を基部材１１０に固定できる。

【0033】

ＦＰＣ１５０は、「フレキシブル基板」の一例であり、可撓性を有するフィルム状の配線部材である。ＦＰＣ１５０は、第１の平面部分１５０Ａ、第２の平面部分１５０Ｂ、および引き出し部１５０Ｃを有する。

【0034】

第１の平面部分１５０Ａは、左右方向（Ｙ軸方向）に延びる帯状の部分であり、起歪体１３０の平板部１３１の下面に固定される。

【0035】

第２の平面部分１５０Ｂは、第１の平面部分１５０Ａの下側（Ｚ軸負側）に設けられる、左右方向（Ｙ軸方向）に延びる帯状の部分であり、固定金具１４０の上面に固定される。

【0036】

引き出し部１５０Ｃは、第１の平面部分１５０Ａの左側（Ｙ軸負側）の端部から前方（Ｘ軸正方向）に延びる帯状の部分であり、その先端部において、外部（コネクタ等）と電気的に接続される部分である。

【0037】

第１の平面部分１５０Ａの下面には、４つの歪センサ１５１が設けられている。具体的には、第１の平面部分１５０Ａの下面には、当該第１の平面部分１５０Ａの下面の中心を間に挟んで、右側（Ｙ軸正側）に２つの歪センサ１５１が前後方向（Ｘ軸方向）に並べて配置されており、左側（Ｙ軸正側）に他の２つの歪センサ１５１が前後方向（Ｘ軸方向）に並べて配置されている。

【0038】

すなわち、４つの歪センサ１５１の各々は、第１の平面部分１５０Ａの下面において、当該第１の平面部分１５０Ａの下面に対して４つの方向の各々に配置される。４つの歪センサ１５１の各々は、第１の平面部分１５０Ａの下面に印刷された抵抗体である。４つの歪センサ１５１の各々は、起歪体１３０に生じた歪みに応じて変形することで、抵抗値が変化する。これにより、４つの歪センサ１５１の各々は、起歪体１３０に生じた歪みを検知できる。

【0039】

具体的には、右側（Ｙ軸正側）に配置されている２つの歪センサ１５１は、互いに直列に接続されており、ハーフブリッジ回路を構成することで、起歪体１３０の歪み量に応じて、当該２つの歪センサ１５１の抵抗値が変化することで、当該２つの歪センサ１５１の間の中間点の電圧が変化するようになっている。

【0040】

また、左側（Ｙ軸負側）に配置されている他の２つの歪センサ１５１は、互いに直列に接続されており、ハーフブリッジ回路を構成することで、起歪体１３０の歪みに応じて、当該他の２つの歪センサ１５１の抵抗値が変化することで、当該他の２つの歪センサ１５１の間の中間点の電圧が変化するようになっている。

【0041】

ＦＰＣ１５０は、４つの歪センサ１５１の各々によって検知された、起歪体１３０の歪みを表す歪み検出信号（アナログ信号）を、引き出し部１５０Ｃを介して、外部へ出力することができる。

【0042】

圧縮コイルばね１６０は、「弾性部材」の一例である。圧縮コイルばね１６０は、操作部材１２０と起歪体１３０との間において、上下方向（Ｚ軸方向）に伸縮可能に設けられる。圧縮コイルばね１６０は、上端部が操作部材１２０の下面中央に係合し、下端部が起歪体１３０の上面中央に係合する。具体的には、圧縮コイルばね１６０の上端部の内側には、操作部材１２０の下面中央に設けられている第１の凸部１２２が挿通される。また、圧縮コイルばね１６０の下端部の内側には、起歪体１３０の上面中央に設けられている第２の凸部１３３が挿通される。また、圧縮コイルばね１６０の内側の中心には、シャフト１８０が配置される。

【0043】

プッシュスイッチ１７０は、押圧部１７１が押圧されると、オフ状態からオン状態に切り替わるように構成されている。プッシュスイッチ１７０は、押圧部１７１が下向きになるように、すなわち、押圧部１７１がケース２０の凹部２０Ｄの底面と対向するように、基部材１１０の下面における右側（Ｙ軸正側、「他方の側」の一例）に設けられている。プッシュスイッチ１７０は、操作部材１２０に対する押圧操作がなされて、基部材１１０が突起部１１３を揺動支点として右下がりに揺動したとき、押圧部１７１がケース２０の凹部２０Ｄの底面によって押圧されることにより、オン状態に切り替わる。これにより、プッシュスイッチ１７０は、操作部材１２０に対する押圧操作を検出できる。

【0044】

シャフト１８０は、操作部材１２０と起歪体１３０との間、且つ、圧縮コイルばね１６０の内側において、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる丸棒状の部材である。シャフト１８０の上端部は、操作部材１２０の第１の凸部１２２の筒内に挿通される。図５に示すように、シャフト１８０の上端部の外周と、第１の凸部１２２の内周との間には、隙間が生じている。シャフト１８０の下端部は、起歪体１３０の第２の凸部１３３の貫通孔１３３Ａ内に挿通される。例えば、シャフト１８０は、樹脂素材または金属素材が用いられて形成される。なお、シャフト１８０は、剛体であってもよく、弾性体であってもよい。

【0045】

（入力装置１００の動作）
一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０に対する揺動操作がなされたとき、操作部材１２０の軸部１２１が基部材１１０によって支持されているため、操作部材１２０が軸部１２１を揺動中心として、右下がりまたは左下がりに揺動する。

【0046】

この際、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０と起歪体１３０との間に、圧縮コイルばね１６０を備えるため、操作部材１２０の揺動操作に応じた揺動力を、圧縮コイルばね１６０を介して起歪体１３０に伝達して、起歪体１３０に歪みを生じさせることができる。

【0047】

具体的には、圧縮コイルばね１６０の上端部の内側で、操作部材１２０の第１の凸部１２２が傾くことで、当該第１の凸部１２２が、圧縮コイルばね１６０の上端部を内側から押圧する。これにより、圧縮コイルばね１６０が撓む。そして、圧縮コイルばね１６０の弾性力により、圧縮コイルばね１６０の下端部が、当該下端部の内側に配置されている起歪体１３０の第２の凸部１３３の側面を押圧する。これにより、起歪体１３０に歪みが生じる。

【0048】

そして、一実施形態に係る入力装置１００は、４つの歪センサ１５１によって、この起歪体１３０の歪みを検出することで、操作部材１２０に対する揺動操作（揺動方向および揺動角度）を高精度に検出できる。

【0049】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、さらに、操作部材１２０と起歪体１３０との間に、シャフト１８０を備えるため、操作部材１２０の揺動力を、シャフト１８０を介して、よりダイレクトに、起歪体１３０に伝達して、起歪体１３０に歪みを生じさせることができる。これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０に対する微小な揺動操作がなされた場合であっても、４つの歪センサ１５１によって、当該揺動操作（揺動方向および揺動角度）を高精度に検出できる。

【0050】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、圧縮コイルばね１６０およびシャフト１８０を介して、操作部材１２０の揺動力を起歪体１３０に伝達できるため、圧縮コイルばね１６０およびシャフト１８０のパラメータを調整することによって、揺動操作時の歪センサ１５１の出力特性を多様に調整することができる。

【0051】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０の上面１２０Ａの中央部に対する押圧操作がなされたとき、操作部材１２０の軸部１２１が基部材１１０によって支持されているため、操作部材１２０とともに基部材１１０が下方（Ｚ軸負方向）へ移動する。そして、基部材１１０の下面の左側（Ｘ軸負側）に設けられている突起部１１３の頂部（下端部）が、ケース２０の凹部２０Ｄの底面に当接して揺動支点となることにより、基部材１１０が右下がりに揺動する。このとき、基部材１１０の下面の右側（Ｘ軸正側）に設けられているプッシュスイッチ１７０の押圧部１７１が、ケース２０の凹部２０Ｄの底面によって押圧されることにより、プッシュスイッチ１７０がオン状態に切り替わる。これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０に対する押圧操作を検出できる。

【0052】

（４つの歪センサ１５１の配置）
図７は、一実施形態に係る入力装置１００における４つの歪センサ１５１の配置を示す図である。図７は、互いに組み合わされた状態の、起歪体１３０と、ＦＰＣ１５０と、固定金具１４０とを、上方（Ｚ軸正方向）から平面視したものである。

【0053】

図７に示すように、ＦＰＣ１５０の第１の平面部分１５０Ａの下面に設けられている４つの歪センサ１５１のうち、２つの歪センサ１５１は、起歪体１３０の第２の凸部１３３の右側（Ｙ軸正側）で、前後方向（Ｘ軸方向）に並べて設けられている。すなわち、２つの歪センサ１５１は、第２の凸部１３３の右前角部および右後角部の近傍に設けられている。

【0054】

また、図７に示すように、ＦＰＣ１５０の第１の平面部分１５０Ａの下面に設けられている４つの歪センサ１５１のうち、他の２つの歪センサ１５１は、起歪体１３０の第２の凸部１３３の左側（Ｙ軸負側）で、前後方向（Ｘ軸方向）に並べて設けられている。すなわち、他の２つの歪センサ１５１は、第２の凸部１３３の左前角部および左後角部の近傍に設けられている。

【0055】

一実施形態に係る入力装置１００は、以上のように、起歪体１３０において比較的歪みが生じやすい位置である、起歪体１３０の第２の凸部１３３の近傍に４つの歪センサ１５１が設けられているため、これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、４つの歪センサ１５１をより大きく変形させることができ、したがって、操作部材１２０に対する揺動操作をより高精度に検出できる。

【0056】

特に、図７に示すように、４つの歪センサ１５１の各々は、起歪体１３０においてさらに歪みが生じやすい位置である、第２の凸部１３３の外縁部１３３Ｂと重なる位置に設けられている。

【0057】

具体的には、４つの歪センサ１５１のうちの２つの歪センサ１５１は、第２の凸部１３３の矩形状の外縁部１３３Ｂにおける右辺（すなわち、第２の凸部１３３よりも操作部材１２０の揺動方向にある辺）と重なる位置に設けられている。また、当該２つの歪センサ１５１は、当該歪センサ１５１の検出方向（長辺方向）が操作部材１２０の揺動方向（Ｙ軸方向）と平行となる向きに設けられている。

【0058】

また、４つの歪センサ１５１のうちの他の２つの歪センサ１５１は、第２の凸部１３３の矩形状の外縁部１３３Ｂにおける左辺（すなわち、第２の凸部１３３よりも操作部材１２０の揺動方向にある辺）と重なる位置に設けられている。また、当該他の２つの歪センサ１５１は、当該歪センサ１５１の検出方向が操作部材１２０の揺動方向（Ｙ軸方向）と平行となる向きに設けられている。

【0059】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、４つの歪センサ１５１の各々を、当該歪センサ１５１の検出方向（Ｙ軸方向）に沿ってさらに大きく変形させることができ、したがって、操作部材１２０に対する揺動操作をさらに高精度に検出できる。

【0060】

（揺動操作時の歪センサ１５１の出力特性の一例）
図８は、一実施形態に係る入力装置１００における揺動操作時の歪センサ１５１の出力特性の一例を示すグラフである。図８（ａ）～図８（ｃ）において、横軸は、操作部材１２０の揺動操作における、操作部材１２０のストローク量を示す。また、縦軸は、操作部材１２０の揺動操作における、歪センサ１５１の出力を示す。また、実線は、圧縮コイルばね１６０を設けてシャフト１８０を設けない場合の歪センサ１５１の出力特性を示す。また、点線は、圧縮コイルばね１６０およびシャフト１８０を設けた場合の歪センサ１５１の出力特性を示す。

【0061】

図８（ａ）～図８（ｃ）に示すように、入力装置１００では、シャフト１８０の上端部の外周と、操作部材１２０の第１の凸部１２２の内周との間に隙間を有するため（図５参照）、操作部材１２０のストローク量が所定のストローク量に達するまで、操作部材１２０からの揺動力の伝達にシャフト１８０を介入させないようにすることができる。

【0062】

図８（ａ）に示す例では、入力装置１００は、操作部材１２０のストローク量がストローク量Ｓ１に達するまでは、操作部材１２０からの揺動力の伝達に圧縮コイルばね１６０が介入するように構成されている。

【0063】

また、図８（ａ）に示す例では、入力装置１００は、操作部材１２０のストローク量がストローク量Ｓ１に達したときに、歪センサ１５１の出力が出力Ｐ１となり、操作部材１２０からの揺動力の伝達に圧縮コイルばね１６０とシャフト１８０が介入するように構成されている。

【0064】

このため、図８（ａ）に示す例では、操作部材１２０のストローク量がストローク量Ｓ１未満の場合、圧縮コイルばね１６０から、起歪体１３０に荷重が加わることにより、操作部材１２０のストローク量が増加するに連れて、起歪体１３０の歪み量が増加し、歪センサ１５１の出力が増加するようになっている。

【0065】

そして、図８（ａ）に示す例では、操作部材１２０のストローク量がストローク量Ｓ１以上の場合、圧縮コイルばね１６０とシャフト１８０との双方から、起歪体１３０に荷重が加わることにより、操作部材１２０のストローク量が増加するに連れて、ストローク量Ｓ１未満の場合よりも大きい増加率で、起歪体１３０の歪み量が増加し、歪センサ１５１の出力が増加するようになっている。

【0066】

なお、図８（ｂ）に示す例では、入力装置１００は、操作部材１２０のストローク量がストローク量Ｓ１よりも小さいストローク量Ｓ２に達したときに、歪センサ１５１の出力が出力Ｐ１よりも小さい出力Ｐ２となり、操作部材１２０からの揺動力の伝達にシャフト１８０が介入するように構成されている。

【0067】

また、図８（ｃ）に示す例では、入力装置１００は、操作部材１２０のストローク量がストローク量Ｓ１よりも大きいストローク量Ｓ３に達したときに、歪センサ１５１の出力が出力Ｐ１よりも大きい出力Ｐ３となり、操作部材１２０からの揺動力の伝達にシャフト１８０が介入するように構成されている。

【0068】

このように、一実施形態に係る入力装置１００は、シャフト１８０の上端部の外周と、操作部材１２０の第１の凸部１２２の内周との間に隙間を有するため（図５参照）、当該隙間幅を調整することによって、揺動操作時の歪センサ１５１の出力特性において、シャフト１８０の介入タイミングを多様に調整することができる。

【0069】

なお、一実施形態に係る入力装置１００は、シャフト１８０の下端部の外周と起歪体１３０の第２の凸部１３３の内周との間に隙間を設けてもよく、この場合、当該隙間幅を調整することによって、揺動操作時の歪センサ１５１の出力特性において、シャフト１８０の介入タイミングを多様に調整することができる。

【0070】

また、図８（ａ）～図８（ｃ）に示す例では、圧縮コイルバネ１６０の上端部の内周と操作部材１２０の第１の凸部１２２の外周との間の隙間をゼロとしているため、圧縮コイルバネ１６０の介入タイミングが揺動操作の開始タイミングと同時となっているが、当該隙間をゼロより大きくすることにより、圧縮コイルバネ１６０の介入タイミングを揺動操作の開始タイミングよりも遅らせることができる。

【0071】

（効果）
以上説明したように、一実施形態に係る入力装置１００は、基部材１１０と、基部材１１０に固定された起歪体１３０と、起歪体１３０に設けられた歪センサ１５１と、起歪体１３０の上側に設けられた操作部材１２０と、操作部材１２０と起歪体１３０との間に設けられ、上端部が操作部材１２０の下面中央に係合し、下端部が起歪体１３０の上面中央に係合する弾性部材とを備え、操作部材１２０は、軸部１２１を有し、基部材１１０によって軸部１２１を揺動中心として揺動可能に支持されている。

【0072】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０が軸部１２１を有し、軸部１２１を揺動中心として揺動するため、操作部材１２０（軸部１２１）の位置を固定することができ、操作部材１２０の可動範囲を小さくできるため、操作者が操作部材１２０に対する微小な揺動操作を容易に行うことができる。

【0073】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０の揺動力に応じて、起歪体１３０に歪みを生じさせて、当該歪みを歪センサ１５１によって検出できるため、操作部材１２０に対する揺動操作を高精度に検出できる。

【0074】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０が軸部１２１を有し、当該軸部１２１を揺動中心として揺動するため、操作部材１２０の可動範囲を小さくすることができ、よって、当該入力装置１００の小型化を実現できる。

【0075】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０の揺動力を、弾性体を介して起歪体１３０に伝達できるため、弾性体の弾性定数を調整することで、揺動操作の操作荷重を容易に調整することができる。

【0076】

また、一実施形態に係る入力装置１００において、弾性部材は、圧縮コイルバネ１６０であり、操作部材１２０は、下面中央に、下方に向かって突出し、且つ、圧縮コイルバネ１６０の上端部の内側に挿通される第１の凸部１２２を有し、起歪体１３０は、上面中央に、上方に向かって突出し、且つ、圧縮コイルバネ１６０の下端部の内側に挿通される第２の凸部１３３を有する。

【0077】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０の揺動力を、圧縮コイルバネ１６０を介して起歪体１３０に伝達できるため、圧縮コイルバネ１６０のばね定数を調整することで、揺動操作の操作荷重を容易に調整することができる。

【0078】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、第１の凸部１２２によって圧縮コイルバネ１６０の上端部を保持することができ、且つ、第２の凸部１３３によって圧縮コイルバネ１６０の下端部を保持することができるため、圧縮コイルバネ１６０の保持に係る構成を簡素化することができる。

【0079】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、圧縮コイルバネ１６０の上端部の内周と第１の凸部１２２の外周との間、および、圧縮コイルバネ１６０の下端部の内周と第２の凸部１３３の外周との間の少なくともいずれか一方に、隙間を有する。

【0080】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、上記隙間の隙間幅を調整することによって、揺動操作時の歪センサ１５１の出力特性において、圧縮コイルバネ１６０の介入タイミングを多様に調整することができる。

【0081】

また、一実施形態に係る入力装置１００において、起歪体１３０は、平板部１３１と、平板部１３１の４つ角部に設けられた４本の脚部１３２と、平板部１３１の上面中央に設けられた第２の凸部１３３とを有し、歪センサ１５１は、平板部１３１の下面に固定されたＦＰＣ１５０において、第２の凸部１３３の外縁部と重なる位置に設けられている。

【0082】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、歪センサ１５１を、より大きく変形させることができるため、歪センサ１５１によって、操作部材１２０に対する揺動操作を、より高精度に検出できる。

【0083】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、４つの歪センサ１５１を備え、４つの歪センサ１５１の各々は、第２の凸部１３３よりも操作部材１２０の揺動方向（Ｙ軸方向）に設けられており、且つ、第２の凸部１３３の外縁部１３３Ｂと重なる位置に設けられており、且つ、当該歪センサ１５１の検出方向が操作部材１２０の揺動方向（Ｙ軸方向）と平行となる向きで設けられている。

【0084】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、４つの歪センサ１５１の各々を、当該歪センサ１５１の検出方向（Ｙ軸方向）に沿って、より大きく変形させることができるため、４つの歪センサ１５１によって、操作部材１２０に対する揺動操作を、より高精度に検出できる。

【0085】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、起歪体１３０を基部材１１０に強固に固定できるため、揺動操作によって生じる起歪体１３０の歪みを高精度に検出できる。

【0086】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０と起歪体１３０との間に設けられたシャフト１８０を備え、操作部材１２０の第１の凸部１２２は、筒状を有し、起歪体１３０の第２の凸部１３３は、筒状を有し、シャフト１８０の上端部は、操作部材１２０の第１の凸部１２２の筒内に挿通され、シャフト１８０の下端部は、起歪体１３０の第２の凸部１３３の筒内に挿通される。

【0087】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０の揺動力を、シャフト１８０を介して、よりダイレクトに、起歪体１３０に伝達して、起歪体１３０に歪みを生じさせることができる。このため、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０に対する微小な揺動操作がなされた場合であっても、当該揺動操作を高精度に検出できる。

【0088】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、圧縮コイルばね１６０およびシャフト１８０を介して、起歪体１３０に揺動力を伝達することができるため、圧縮コイルばね１６０およびシャフト１８０の双方のパラメータ（素材、サイズ、弾性定数、他部材との間の隙間、等）を調整することによって、揺動操作時の歪センサ１５１の出力特性を多様に調整することができる。

【0089】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、シャフト１８０の上端部および下端部を固定していないため、シャフト１８０の上端部と第１の凸部１２２との間、および、シャフト１８０の下端部と第２の凸部１３３との間の少なくともいずれか一方に隙間を設けて、当該隙間の隙間幅を調整することによって、揺動操作時の歪センサ１５１の出力特性において、シャフト１８０の介入タイミングを多様に調整することができる。

【0090】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、基部材１１０の下側に、プッシュスイッチ１７０を備える。

【0091】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０に対する揺動操作だけでなく、操作部材１２０に対する押圧操作も検出することができる。

【0092】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、操作部材１２０の軸部１２１が基部材１１０によって支持されており、操作部材１２０に対する押圧操作の際に、操作部材１２０とともに基部材１１０が下方に移動するため、起歪体１３０に押圧力が加わり難く、したがって、揺動操作の誤検出を抑制することができる。

【0093】

また、一実施形態に係る入力装置１００において、基部材１１０は、当該基部材１１０の下面における一方の側（Ｙ軸負側）に揺動支点（突起部１１３の頂部）を有し、プッシュスイッチ１７０は、基部材１１０の下面における他方の側（Ｙ軸正側）に設けられている。

【0094】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、基部材１１０が揺動支点を有することによって安定した揺動ができるため、基部材１１０によるプッシュスイッチ１７０の安定的な押圧操作を実現できる。

【0095】

（変形例）
図９は、一実施形態の一変形例に係る入力装置１００－２の正面図である。図９に示す入力装置１００－２は、基部材１１０の下側（Ｚ軸負側）に基板１９０をさらに備える点、および、プッシュスイッチ１７０が基板１９０の上面１９０Ａに上向きに設けられている点で、入力装置１００と異なる。

【0096】

基板１９０は、樹脂製且つ平板状の部材である。入力装置１００－２において、基板１９０は、ケース２０の凹部２０Ｄの底面上に設けられる。

【0097】

一実施形態の一変形例に係る入力装置１００－２は、操作部材１２０の上面１２０Ａの中央部に対する押圧操作がなされたとき、基部材１１０の下面の左側（Ｘ軸負側）に設けられている突起部１１３の頂部（下端部）が、基板１９０の上面１９０Ａに当接して揺動支点となることにより、基部材１１０が右下がりに揺動する。このとき、基板１９０の上面１９０Ａの右側（Ｘ軸正側）に設けられているプッシュスイッチ１７０の押圧部１７１が、基部材１１０の下面によって押圧されることにより、プッシュスイッチ１７０がオン状態に切り替わる。これにより、一実施形態の一変形例に係る入力装置１００－２は、操作部材１２０に対する押圧操作を検出できる。

【0098】

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

【0099】

例えば、入力装置１００は、シャフト１８０を有しなくてもよい。すなわち、入力装置１００は、シャフト１８０を介さずに、圧縮コイルばね１６０を介して、起歪体１３０に揺動力を伝達する構成であってもよい。

【0100】

また、入力装置１００は、「弾性部材」として、圧縮コイルばね１６０を用いているが、これに限らず、「弾性部材」として、圧縮コイルばね１６０以外の弾性部材（例えば、板ばね、ゴム、等）を用いてもよい。

【符号の説明】

【0101】

１０ コントローラ
２０ ケース
２０Ａ 中央部
２０Ｂ 左側把持部
２０Ｃ 右側把持部
２０Ｄ 凹部
２１ カバー
１１０ 基部材
１１０Ａ 空間
１１１ 壁部
１１１Ａ 開口部
１１２ 底部
１１２Ａ 上面
１１２Ｂ 溝
１１３ 突起部
１２０ 操作部材
１２０Ａ 上面
１２１ 軸部
１２２ 第１の凸部
１３０ 起歪体
１３１ 平板部
１３２ 脚部
１３３ 第２の凸部
１３３Ａ 貫通孔
１３３Ｂ 外縁部
１３４ 係合溝
１４０ 固定金具
１４１ 係合爪
１４２ 被固定部
１５０ ＦＰＣ（フレキシブル基板）
１５０Ａ 第１の平面部分
１５０Ｂ 第２の平面部分
１５０Ｃ 引き出し部
１５１ 歪センサ
１６０ 圧縮コイルばね（弾性部材）
１７０ プッシュスイッチ
１７１ 押圧部
１８０ シャフト
１９０ 基板
１９０Ａ 上面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】