JP5587726B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、ゲーム用コントローラやその他の電子機器に設けられる入力装置に係り、特に、飲料などの液体が垂らされたときに、配線基板や電子部品に液体が付着するのを防止する機能を備えた入力装置に関する。

ゲーム用コントローラやその他の電子機器に装備される入力装置は、筐体の内部に入力機構が装備されている。筐体には、操作穴が開口し、それぞれの操作穴に、入力機構を動作させるための操作体が配置されている。

操作体を操作しているときに、飲料などの液体が入力装置に垂らされると、液体が筐体と操作体との間の隙間から内部に浸入することがある。筐体内に液体が浸入すると、液体によって配線基板の導体パターンが短絡し、または入力機構の端子が短絡したり、あるいは、ＩＣなどの他の電子部品の電極部が短絡して、電子機器が故障することがある。

以下の特許文献１に記載された電子機器は、パッド部とタッチパッドボタンとが枠体に保持されたタッチパッドが筐体に設けられ、前記枠体の下に、複数の凹部を有する防滴部材が配置されている。また、特許文献１には、複数のキーがボード基板上に配列したキーボードが筐体に設けられ、前記ボード基板の下に前記防滴部材を配置することも開示されている。

特許文献１に記載された発明は、タッチパッドやキーボードに液体が与えられたときに、その下に位置している防滴部材の凹部で液体を受け止めるというものある。

特許文献２には、キーボードの防水機構が開示されている。キーボードは、下から順番にサポートパネルとスイッチユニットとスイッチパネルが重ねられ、スイッチユニットに複数のスイッチ素子が設けられている。スイッチパネルに複数のキートップが配置され、それぞれのキートップによってスイッチ素子が押圧操作される。

防水機構は、スイッチパネルの手前側に緩斜面が形成されて、緩斜面の底部に孔が形成され、孔と連通する排水筒がサポートパネルの下まで延びており、スイッチパネルに与えられた液体が排水筒からサポートパネルの下まで排出されるというものである。

特開２００７−３４９２１号公報 特開平７−２３４７４９号公報

特許文献１に記載された発明は、タッチパッドの枠体が防滴部材の上に配置されており、この枠体に、配線パターンが形成されているとともに、パッド部を構成する電極と配線パターンとの接続部や、タッチパッドボタンで操作されるスイッチ機構の端子部と配線パターンとの接続部が設けられている。そのため、タッチパッドに液体が垂らされたときに、この液体が、枠体上の配線パターンに付着し、さらには前記接続部に付着するのを防ぐことができない。

同様に、キーボードのボード基板が防滴部材の上に配置されているが、ボード基板には、複数のキーで操作されるスイッチ機構が設けられ、それぞれのスイッチ機構の端子と接続される配線パターンが設けられている。そのため、キーボードに液体が与えられたときに、液体が、ボード基板上の配線やスイッチ機構の端子に付着するのを避けることができない。

すなわち、特許文献１に記載された発明は、タッチパッドやキーボードに液体が与えられたときに、これらの下側に配置された他の電子基板に液体が及ぶのを防止するというものであり、タッチパッドやキーボードに設けられた配線基板を液体から保護することはできない。

特許文献２に記載された防水機構は、スイッチパネルのキートップが配列されていない手前部分の緩斜面に与えられた液体を、排水筒で逃がすことが可能であるが、液体がキートップに与えられたときは、この液体を緩斜面で逃がすことはできない。キートップに液体が与えられると、スイッチパネルとこのスイッチパネルに上下動自在に設けられた押下部との隙間に液体が浸入するおそれがあり、その下のスイッチユニットに設けられたスイッチ素子や配線パターンに液体が付着するのを避けることができない。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、液体が与えられたときに、入力機構が支持されている配線基板に液体が付着するのを防止しやすい構造の入力装置を提供することを目的としている。

本発明は、配線パターンを有する配線基板と、入力機構と、前記入力機構を操作する操作体とを有する入力装置において、
前記入力機構が前記配線基板に実装され、前記配線基板と前記操作体との間に保護部材が設けられており、
前記保護部材に穴または切欠きが形成されて、前記穴または前記切欠きの内部に前記入力機構が位置し、前記保護部材に、前記入力機構から離れた位置で前記入力機構を囲む壁面と、前記壁面と連続して前記入力機構と前記壁面との間で前記配線基板を覆う保護面とが一体に形成されていることを特徴とするものである。

本発明の入力装置は、保護部材の穴または切欠き部の内部に入力機構が位置し、操作体と配線基板との間で、保護部材の壁面と保護面とが、入力機構を囲んでいる。液体が操作体またはその周辺に与えられると、この液体が保護部材の主に保護面で受け止められ、配線基板に及びにくくなる。そのため、配線基板の配線パターンや、入力機構と配線パターンとの接続部に液体が付着しにくく、この配線基板に実装されたＩＣその他の電子部品の電極部や端子部にも液体が付着しにくくなる。

本発明は、前記保護部材に、前記穴または前記切欠きの縁部で前記保護面よりも高くなる隆起部が一体に形成されているものが好ましい。

上記構成では、保護面に与えられた液体が、穴または切欠き部から配線基板に向けて垂れるのを防止しやすくなる。

本発明は、前記保護部材に、前記壁面が欠如した排液部が形成されている構造とすることが可能である。この場合に、前記排液部に、前記保護面または前記隆起部の表面から連続して、前記操作体から離れる向きに延びる排液通路が形成されているものが好ましい。

上記構造では多量の液体が保護面に与えられたときに、この液体を保護部材の外に逃がすことが可能になる。

本発明は、前記操作体の面積が、前記入力機構の面積よりも大きく、前記壁面は、前記操作体の縁部よりも前記入力機構から離れる位置に形成されているものとして構成できる。

上記構成では、操作体に液体が与えられ、液体が操作体を伝わって保護部材に流れたときに、入力機構に液体が接触しにくく、また流れ落ちた液体は壁面で堰き止めて保護面に留め、または排液部から排出させることが可能になる。

本発明の入力装置は、操作体およびその周辺に液体が垂らされたときに、その操作体で動作させられる入力機構や、入力機構が実装される配線基板に液体が及ぶのを防止しやすくなる。よって、配線基板上の配線パターンや、配線パターンと端子部との接続部、さらには配線基板に実装された他の電子部品に液体が付着しにくくなる。

（Ａ）は本発明の実施の形態の入力装置が搭載されたゲーム用コントローラの平面図、（Ｂ）はその右側面図、 図１（Ａ）をＩＩ−ＩＩ線で切断した入力装置の断面図、 入力装置の分解斜視図、

図１（Ａ）（Ｂ）に示すゲーム用コントローラ１は、合成樹脂製の筐体２を有している。筐体２は両手で持つことができる大きさである。筐体２の操作側壁部２ａに、本発明の実施の形態の入力装置１０および他の入力装置３，４が設けられている。

他の入力装置３は、十字形状の操作体３ａと、操作体３ａの４箇所の腕部に押されるスイッチ機構とを有している。入力装置４は、押釦式の操作体４ａと、この操作体４ａで押圧操作されるスイッチ機構とを有している。

図２と図３に示すように、本発明の実施の形態の入力装置１０は、ゲーム用コントローラ１の筐体２の内部に配線基板１１が収納されている。配線基板１１は、筐体２の操作側壁部２ａの内側に所定の距離を開けて固定されている。配線基板１１の第１の表面１１ａと第２の表面１１ｂに、銅箔などで形成された複数の配線パターンが形成されている。第１の表面１１ａに、入力機構２０およびＩＣチップや振動発生装置などの他の電子部品が実装されている。入力機構２０および電子部品は、その端子部や電極部が配線パターンに接続されている。

入力機構２０は筐体２１を有している。筐体２１は下方向に突出する４つの脚部２１ａを有しており、それぞれの脚部２１ａが、配線基板１１に形成された取付け穴１２に挿入されて、配線基板１１上で筐体２１が固定されている。

図２に示すように、筐体２１の内部に第１の回動部材２２が設けられ、第１の回動部材２２に支持軸２２ａと２２ｂが一体に形成されている。支持軸２２ａ，２２ｂが筐体２１に回動自在に支持されて、第１の回動部材２２がＯｘ軸を中心として回動自在である。筐体２１に第１の検知部２３が取り付けられている。第１の検知部２３の内部には抵抗変化を検知する回転式の検知機構が収納されており、この検知機構が支持軸２２ｂによって回動させられる。

第１の回動部材２２の内部に第２の回動部材２４が設けられている。第２の回動部材２４は、第１の回動部材２２と一緒にＯｘ軸回りに回動でき、且つ第２の回動部材２４に対して、Ｏｘ軸と直交するＯｙ軸回りに回動できる。筐体２１に第２の検知部２５が取り付けられ、その内部に、抵抗変化を検知する回転式の検知機構が収納されている。この検知機構が第２の回動部材２４によって回動させられる。

第１の検知部２３と第２の検知部２５のそれぞれには下向きに突出する複数の検出端子２７が設けられている。図３に示すように、配線基板１１に複数の実装穴１３が形成されており、それぞれの検出端子２７が、実装穴１３に挿入され、配線基板１１の第２の表面１１ｂに形成された配線パターンに、検出端子２７が半田付けされて接合されている。

第２の回動部材２４には操作軸２４ａが設けられている。図２に示すように、筐体２１の内部に、第２の回動部材２４を中立位置に保持するばね部材２６が設けられており、操作軸２４ａは、外力が作用していないときに、配線基板１１に対して垂直に起立した姿勢を維持できるようになっている。

操作軸２４ａに合成ゴムなどの弾性部材で形成された操作体２８が固定されている。操作体２８は、操作頭部２８ａとこの操作頭部２８ａの下側に設けられたカバー部２８ｂとが一体に形成されている。カバー部２８ｂの表面は球体の一部と同じ形状である。図１と図２に示すように、操作頭部２８ａは、筐体２の操作側壁部２ａの外方に位置している。操作側壁部２ａに円形の操作穴５が開口しており、操作体２８のカバー部２８ｂが操作穴５の内側に位置している。

操作体２８および操作軸２４ａは、Ｏｘ軸とＯｙ軸の双方の軸を中心として倒れる方向へ動作させることが可能である。このとき、球形状のカバー部２８ｂが操作穴５の内部で回動する。操作体２８を三次元方向に向けて倒す操作により、第１の検知部２３からＯｘ軸回りの回転検知出力が得られ、第２の検知部２５からＯｙ軸回りの回転検知出力が得られる。

図２と図３に示すように、配線基板１１と筐体２の操作側壁部２ａとの間、すなわち配線基板１１と操作体２８との間に、保護部材３０が取り付けられている。保護部材３０は合成樹脂製であり、その一部である支持部３０ａが配線基板１１に固定されている。あるいは、保護部材３０が、筐体２の内面に固定されていてもよい。

保護部材３０に、穴３１が開口している。穴３１は、入力機構２０の筐体２１の平面での投影形状と相似形状に開口している。図２に示すように、配線基板１１に固定された入力機構２０は、保護部材３０の穴３１の内部に位置している。すなわち、保護部材３０は、配線基板１１から離れた位置で入力機構２０を囲むように位置している。本明細書での「入力機構２０を囲む」とは、入力機構２０の周囲の全周を囲むことのみならず、入力機構２０の周囲の一部に存在することも意味している。

なお、保護部材３０に穴３１ではなく、凹状の切欠きが形成され、入力機構２０が切欠きの内部に位置してもよい。

図３に示すように、保護部材３０に、壁面３２ａ，３２ｂ，３２ｃが形成されており、それぞれの壁面３２ａ，３２ｂ，３２ｃが入力機構２０から離れた位置で入力機構２０を囲んでいる。壁面３２ａおよび壁面３２ｂと壁面３２ｃは、互いに連続しており、配線基板１１の表面１１ａに対してほぼ垂直に立ち上がる面である。ただし、壁面３２ａ，３２ｂ，３２ｃが、配線基板１１から上方へ離れるにしたがって入力機構２０から徐々に離れる傾斜面であってもよい。

図３に示すように、壁面３２ａは、壁面３２ｂ，３２ｃに比べて入力機構２０から離れた位置に形成されている。図２に示すように、壁面３２ａは、操作体２８に形成されたカバー部２８ｂの縁部２８ｃよりも入力機構２０から離れた位置に形成されている。他の壁面３２ｂ，３２ｃは、縁部２８ｃの真下に位置しているか、または縁部２８ｃよりも入力機構２０から離れた位置に形成されている。

壁面３２ａ，３２ｂ，３２ｃの内側には、壁面３２ａ，３２ｂ，３２ｃの下縁部と連続する保護面３３が形成されている。保護面３３は、配線基板１１の上に位置し配線基板１１の表面１１ａとほぼ平行な面である。

穴３１の縁部に、保護面３３よりも一段高くなる隆起部３４が一体に形成されている。図２に示すように、隆起部３４の少なくとも一部の表面は傾斜面３４ａである。傾斜面３４ａは、穴３１から離れるにしたがって保護面３３に接近する向きに傾斜している。

図２と図３に示すように、保護部材３０には、壁面３２ｂと壁面３２ｃとの間の欠損部に排液部３５が形成されている。排液部３５に、保護面３３と連続し、保護面３３から垂直に下向きに向けられた排液通路３６が設けられている。なお、排液通路３６が、隆起部３４の表面から連続していてもよい。排液部３５と排液通路３６はＸ１方向に向けられている。図１に示すように、Ｘ１方向は、ゲーム用コントローラ１を操作する操作者に向く方向である。操作者から見ると、排液部３５と排液通路３６が手前側を向いている。

ゲーム用コントローラ１を使用しているときに、飲料をこぼすなどして入力装置１０に液体が与えられることがある。

図２に示すように、筐体２の操作側壁部２ａに開口する操作穴５の内周縁とカバー部２８ｂの表面との間にわずかな隙間が形成されている。操作穴５の内部で、操作体２８のカバー部２８ｂが三次元方向へ動くので、この隙間を塞ぐ機構を設けることは難しい。そのため、操作体２８やその周辺に液体が与えられると、その液体が、操作穴５とカバー部２８ｂとの隙間を通過して筐体２の内部に浸入することがある。

カバー部２８ｂの縁部２８ｃの下方に、保護部材３０の保護面３３が存在しており、縁部２８ｃから離れた位置に壁面３２ａ，３２ｂ，３２ｃが形成されている。そのため、液体は周囲に飛散しにくく、保護部材３０の保護面３３に移行しやすい。

保護面３３に移行した液体は、壁面３２ａ，３２ｂ，３２ｃに阻まれて周囲に広がることがなく、また、保護部材３０の穴３１の周縁部に隆起部３４が形成されているため、液体が穴３１の周縁部と入力機構２０との隙間に入り込みづらい。また、隆起部３４の表面に液体が付着しても、隆起部３４の表面の傾斜面３４ａを伝わって液体が保護面３３に移行しやすい。

また、ゲーム用コントローラ１は、排液部３５の開口方向であるＸ１方向が操作者に向けられ、Ｘ１方向が下向きの姿勢で使用されるのが一般的である。そのため、多量の液体が保護面３３に与えられたときに、この液体が排液部３５の排液通路３６を伝わって、筐体２の内部に落下しやすい。

筐体２の操作穴５と配線基板１１の間に保護部材３０の保護面３３が位置しているので、操作穴５から筐体２の内部に浸入した液体が、配線基板１１に移行しにくい。図２に示すように、排液部３５は、配線基板１１の端部から十分に離れた位置にあり、排液通路３６は、配線基板１１の端部から離れた位置で、配線基板１１の第２の表面１１ｂよりも下側まで延びている。よって、保護面３３から排液通路３６を伝わって筐体２の内部に落ちる液体が配線基板１１に付着しづらい。

上記のように、入力機構２０が取り付けられている配線基板１１に液体が移行しにくいため、配線基板１１に形成された配線パターンに液が付着したり、入力機構２０の検出端子２７と配線パターンとの接続部に液体が付着するのを防止しやすい。さらに、配線基板１１に実装されているＩＣなどの他の電子部品の端子や電極と配線パターンとの接続部にも液体が付着しにくい。

上記実施の形態では、入力機構２０が実装されている配線基板１１を、筐体２の操作穴５に近い位置に配置している構造であるが、この配線基板１１を、操作穴５から浸入する液体から効果的に保護することができる。

なお、入力機構２０は、前記実施の形態のように、操作体２８を三次元方向に倒して入力を行うものに限られず、図１に示す入力装置３やその他の押圧式または回動式など種々のものを使用することができる。また、本発明の入力装置は、ゲーム用コントローラのほか、各種電子機器のリモートコントローラなどに実装することができる。

１ ゲーム用コントローラ
２ 筐体
５ 操作穴
１０ 入力装置
１１ 配線基板
２０ 入力機構
２１ 筐体
２４ａ 操作軸
２７ 検出端子
２８ 操作体
２８ａ 操作頭部
２８ｂ カバー部
２８ｃ 縁部
３０ 保護部材
３１ 穴
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 壁面
３３ 保護面
３４ 隆起部
３４ａ 傾斜面
３５ 排液部
３６ 排液通路

Claims (6)

1. 配線パターンを有する配線基板と、入力機構と、前記入力機構を操作する操作体とを有する入力装置において、
   前記入力機構が前記配線基板に実装され、前記配線基板と前記操作体との間に保護部材が設けられており、
   前記保護部材に穴または切欠きが形成されて、前記穴または前記切欠きの内部に前記入力機構が位置し、前記保護部材に、前記入力機構から離れた位置で前記入力機構を囲む壁面と、前記壁面と連続して前記入力機構と前記壁面との間で前記配線基板を覆う保護面とが一体に形成されていることを特徴とする入力装置。
2. 前記保護部材には、前記穴または前記切欠きの縁部で前記保護面よりも高くなる隆起部が一体に形成されている請求項１記載の入力装置。
3. 前記保護部材に、前記壁面が欠如した排液部が形成されている請求項１記載の入力装置。
4. 前記保護部材に、前記壁面が欠如した排液部が形成されている請求項２記載の入力装置。
5. 前記排液部に、前記保護面または前記隆起部の表面から連続して、前記操作体から離れる向きに延びる排液通路が形成されている請求項４記載の入力装置。
6. 前記操作体の面積が、前記入力機構の面積よりも大きく、前記壁面は、前記操作体の縁部よりも前記入力機構から離れる位置に形成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の入力装置。

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