操作装置以及操作装置的制造方法

技术领域

本发明涉及操作装置以及操作装置的制造方法。

背景技术

近年来，在游戏机的控制器等中，使用了通过使操纵杆等杆倾倒而能够输入操作信息的操作装置。在这样的操作装置中，除了使杆向二维方向倾倒的操作以外，还能够进行通过将杆向下按压实现的操作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-116084号公报

专利文献2:日本特开2013-242972号公报

发明内容

发明要解决的课题

需要说明的是，在使用游戏机的控制器等进行游戏的情况下，会频繁地进行使杆倾倒的操作等。在操作装置设置有：基板，形成有导电体图案以及电阻体图案的布线；和转动部件，具有对应于使杆倾倒的操作而进行转动的滑动件，在转动部件的一部分进入到在基板的中央设置的圆形的贯通孔的状态下，形成于基板的导电体图案以及电阻体图案与设置于转动部件的滑动件接触。因此，通过进行使杆倾倒的操作，使得转动部件与杆倾倒的操作连动地进行转动，设置于基板的导电体图案以及电阻体图案与设置于转动部件的滑动件的接触位置发生变化，经由滑动件检测的电阻的值发生变化。通过检测这样的电阻的变化，能够检测杆倾倒了的角度。

因此，每当操作杆时，转动部件便在设置于基板的圆形的贯通孔的内部进行转动，如果转动部件转动，则转动部件在与基板的贯通孔的接触部进行滑动，由此有时会产生基板等的磨损粉末。若这样产生的磨损粉末附着于基板的导电体图案以及电阻体图案，则电阻值发生变化，无法准确地检测杆倾倒了的角度。

因此，要求一种即使转动部件因使杆倾倒的操作而在基板的贯通孔中转动也不产生基板的磨损粉末的操作装置。

解决课题的手段

根据本实施方式的一个观点，其特征在于，具有：杆；能够倾倒操作；促动器，通过所述杆的倾倒操作而以转动轴为中心进行转动；转动部件，通过所述促动器的转动而进行转动；基板，设置有贯通孔；以及罩，覆盖所述基板的一部分并与所述基板成为一体，所述基板的贯通孔的缘被所述罩的树脂层覆盖，所述转动部件在进入到以所述树脂层为缘的所述罩的贯通孔的内侧的状态下转动，在所述树脂层设置有沿所述贯通孔的贯通方向延伸的多个槽。

发明效果

根据公开的操作装置，即使转动部件因使杆倾倒的操作而在基板的贯通孔中转动，也能够防止产生基板的磨损粉末。

附图说明

图1是本实施方式中的操作装置的立体图。

图2是本实施方式中的操作装置的分解立体图。

图3是本实施方式中的操作装置的内部构造的立体图。

图4是本实施方式中的操作装置的第一旋转型可变电阻器的立体图。

图5是本实施方式中的操作装置的第一旋转型可变电阻器的动作的说明图。

图6是本实施方式中的操作装置所使用的基板的立体图(1)。

图7是本实施方式中的操作装置所使用的基板的立体图(2)。

图8是本实施方式中的操作装置所使用的基板的俯视图。

图9是本实施方式中的操作装置所使用的基板的剖视图。

图10是本实施方式中的操作装置所使用的转动部件的立体图。

图11是本实施方式中的操作装置所使用的基板与罩的立体图(1)。

图12是本实施方式中的操作装置所使用的基板与罩的立体图(2)。

图13是本实施方式中的操作装置所使用的基板与罩的俯视图。

图14是本实施方式中的操作装置所使用的基板与罩的后视图。

图15是本实施方式中的操作装置所使用的基板与罩的剖视图。

图16是图11的主要部分放大图。

图17是图13的主要部分放大图。

图18是图15的主要部分放大图(1)。

图19是图15的主要部分放大图(2)。

图20是本实施方式中的操作装置的变形例的剖视图。

图21是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(1)。

图22是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(2)。

图23是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(3)。

图24是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(4)。

图25是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(5)。

图26是第二模具的凸部的剖视图。

图27是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(6)。

图28是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(7)。

图29是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(8)。

图30是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(9)。

图31是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(10)。

图32是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(11)。

图33是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(12)。

图34是将基板与罩一体成形的形成方法的说明图(13)。

图35是将基板与罩一体成形时产生的成形溢料的说明图。

图36是本实施方式中的操作装置的变形例的形成方法的说明图。

图37是本实施方式中的操作装置的变形例的说明图(1)。

图38是本实施方式中的操作装置的变形例的说明图(2)。

具体实施方式

以下，对用于进行实施的方式加以说明。其中，对于相同的部件等赋予同一附图标记而省略说明。其中，在本申请中，将X1-X2方向、Y1-Y2方向、Z1-Z2方向设为相互正交的方向。另外，将包括X1-X2方向以及Y1-Y2方向的面记载为XY面，将包括Y1-Y2方向以及Z1-Z2方向的面记载为YZ面，将包括Z1-Z2方向以及X1-X2方向的面记载为ZX面。

〔第一实施方式〕

基于图1至图3对第一实施方式中的操作装置进行说明。本实施方式中的操作装置能够作为家庭用游戏机、无线操纵机等的控制器而使用。其中，图1是本实施方式中的操作装置的立体图，图2是分解立体图，图3是除去了上外壳的状态的内部的立体图。

本实施方式中的操作装置具有上外壳10、第一促动器20、第二促动器30、杆40、螺旋弹簧50、第三促动器60、下外壳70、第一旋转型可变电阻器81、第二旋转型可变电阻器82、按动开关83等。在本申请中，有时将螺旋弹簧50记载为弹性部件。

上外壳10在中央部分具有开口部11，从该开口部11插通有能够倾倒操作的杆40的操作部41等而伸出到上外壳10之外。

第一促动器20成为沿Y1-Y2方向形成得长，并在中央部分设置有开口部21，开口部21的X1方向以及X2方向的两侧与杆40接触的构造。另外，在第一促动器20中，在Y2侧形成有轴部22，通过进行将杆40的操作部41向X1-X2方向倾倒的操作，使得第一促动器20以Y1-Y2方向为轴进行转动，借助轴部22，使第一旋转型可变电阻器81的滑动件转动，与第一旋转型可变电阻器81的电阻的接触位置变化而电阻值发生变化。由此，可输入将杆40的操作部41向X1-X2方向倾倒了的信息。

第二促动器30成为沿X1-X2方向形成得长，并在中央部分设置有开口部31，开口部31的Y1方向以及Y2方向的两侧与杆40的操作部41接触的构造。另外，在第二促动器30中，在X1侧形成有轴部33，在X2侧形成有轴部32。通过进行将杆40的操作部41向Y1-Y2方向倾倒的操作，使得第二促动器30以X1-X2方向为轴进行转动，借助轴部32，使第二旋转型可变电阻器82的滑动件转动，与第二旋转型可变电阻器82的电阻的接触位置变化而电阻值发生变化。由此，输入有将杆40的操作部41向Y1-Y2方向倾倒了的信息。

其中，第二促动器30被安装为覆盖杆40的Z2侧的宽度变宽的部分，在第二促动器30的开口部31以操作部41向外伸出的方式装入有杆40。在将杆40的操作部41向X1侧以及X2侧倾倒时，杆40能够在第二促动器30的开口部31内移动。

第一促动器20被安装为覆盖第二促动器30，在第一促动器20的开口部21以操作部41向外伸出的方式装入有杆40。在将杆40的操作部41向Y1侧以及Y2侧倾倒时，杆40能够在第一促动器20的开口部21内移动。

因此，第一促动器20以沿着Y1-Y2方向的转动轴为中心进行转动，第二促动器30以沿着X1-X2方向的转动轴为中心进行转动。

接下来，对第一旋转型可变电阻器81更详细地进行说明。其中，第二旋转型可变电阻器82也是与第一旋转型可变电阻器81相同的构造。

如图4所示，在第一旋转型可变电阻器81设置有基板110、罩120、转动部件130。基板110与罩120通过注塑成形等形成为一体，在基板110以及罩120的圆形的贯通孔装入有转动部件130。基板110通过由玻璃环氧树脂等形成的绝缘体基板而形成，在绝缘体基板沿着贯通孔的周围设置有导电体图案以及电阻体图案的布线。

如图5所示，在第一旋转型可变电阻器81中，第一促动器20的轴部22进入到转动部件130的中央部分，通过进行将杆40向X1侧或者X2侧倾倒的操作，第一促动器20以沿着Y1-Y2方向的转动轴为中心进行转动，相伴于此，与第一促动器20的轴部22连接的转动部件130进行转动。在转动部件130设置有在基板110的导电体图案以及电阻体图案之上滑动的滑动件。滑动件由金属等具有导电性的材料形成，并与基板110的导电体图案或者电阻体图案接触。

由于通过这样使转动部件130转动，使得设置于转动部件130的滑动件与设置于基板110的导电体图案以及电阻体图案的接触位置发生变化，所以经由与导电体图案以及电阻体图案接触的滑动件而获得的电阻值也变化，能够检测杆40倾倒了的角度。

需要说明的是，若基板的贯通孔的缘与转动部件接触，则在使转动部件频繁转动的情况下，存在基板的贯通孔的缘与转动部件摩擦而产生基板的磨损粉末等的情况。

然而，在本实施方式的操作装置中，基板110的贯通孔的缘被由树脂材料形成的罩120的一部分覆盖，基板110的贯通孔与转动部件130不直接接触。

更详细地对本实施方式中的操作装置进行说明。图6至图9表示了本实施方式中的操作装置的第一旋转型可变电阻器81以及第二旋转型可变电阻器82所使用的基板110。其中，图6是从Y2侧观察基板110的立体图，图7是从Y1侧观察基板110的立体图，图8是从Y1侧观察基板110的俯视图，图9是以YZ面剖切后的剖视图。在基板110中，在中央部分设置有圆形的贯通孔111，在Y1侧的面形成有沿着圆形的贯通孔111的缘111a的形状的同心圆形状的导电体图案112以及电阻体图案113。在导电体图案112连接着电极端子115，电阻体图案113的两端连接着电极端子114、116。

如图10所示，在转动部件130设置有在基板110的导电体图案112以及电阻体图案113之上滑动的滑动件131、132等。滑动件131、132等由金属等具有导电性的材料形成，并与基板110的导电体图案112或者电阻体图案113接触。

通过使转动部件130转动，使得设置于转动部件130的滑动件131、132等与设置于基板110的导电体图案112以及电阻体图案113的接触位置变化。由此，由于经由与导电体图案112以及电阻体图案113接触的滑动件131、132等而获得的电阻值也变化，所以能够检测杆40倾倒了的角度。

在本实施方式的操作装置中，如图11至图19所示，以覆盖基板110的方式安装有罩120，罩120的树脂层121覆盖基板110的贯通孔111的缘111a。其中，图11是从Y2侧观察对基板110安装有罩120的状态的立体图，图12是从Y1侧观察的立体图，图13是从Y2侧观察的俯视图，图14是从Y1侧观察的俯视图，图15是以YZ面剖切后的剖视图。图16是图11中的贯通孔122的放大图，图17是图13中的贯通孔122的放大图，图18是图15中的贯通孔122的Z1侧的放大图，图19是将图18进一步放大后的图。

在罩120形成有以树脂层121作为缘的贯通孔122。基板110的贯通孔111的缘111a被罩120的树脂层121覆盖，贯通孔111的缘111a不露出。换言之，贯通孔122由在基板110的贯通孔111的缘111a、即在贯通孔111的内周面设置的、作为罩120的一部分的树脂层121形成。如图16等所示，在罩120的树脂层121形成有沿着成为贯通孔111的贯通方向的Y1-Y2方向的多个槽123。在各个槽123的Y1侧设置有锥形部124，在锥形部124中，形成为树脂层121的厚度随着从Y2侧朝向Y1侧而缓缓变厚。如图17所示，贯通孔122的从Y2侧观察的形状为多边形，例如可以为八边形。通过将贯通孔122的形状由多边形形成，能够减少与转动部件130接触的面积，能够使转动部件130流畅地转动。

转动部件130在被放入至由树脂层121覆盖的罩120的贯通孔122的内侧的状态下进行转动，但由于转动部件130与罩120的贯通孔122的周围的树脂层121接触而转动，所以转动部件130不与基板110接触。因此，能够抑制转动部件130反复转动的情况下的基板110的磨损粉末的产生。

另外，在本实施方式中，可以如图20所示，在锥形部124的Y1侧的端部设置有溢料槽凹部125，该溢料槽凹部125凹陷成能够供使罩120成形时所产生的成形溢料进入。在由树脂材料成形罩120的情况下，存在特别是在角的部分产生由树脂形成的成形溢料的情况。若产生这样的成形溢料，则存在溢料与转动部件130接触而成为转动部件130的转动的阻碍的情况。

在本实施方式中，通过在锥形部124设置溢料槽凹部125，由此即便产生成形溢料，也能够通过成形溢料进入溢料槽凹部125而防止成为转动部件130的转动的阻碍。由此，能够确保转动部件130的流畅地转动。

(形成方法)

接下来，对将基板110与罩120一体化而形成的形成方法进行说明。在本实施方式中，首先制作基板110，并使用制成的基板110，通过注塑成形来将基板110与罩120一体地形成。

首先，如图21所示，准备设置有圆形的贯通孔111的基板110。

接下来，如图22至图25所示，从基板110的Y1侧利用第一模具210并从Y2侧利用第二模具220夹住基板110。第一模具210的Y2侧的面平坦并与基板110的Y1侧的一方的面110a接触。在第二模具220中，在中央部分设置有进入到基板110的贯通孔111的内部的圆柱状的凸部221。如图26所示，在圆柱状的凸部221的侧面的周围设置有朝向基板110侧、即朝向基板110的贯通孔111的缘111a延伸的突起部222。其中，图22是在凸部221中设置有突起部222的部分切断后的剖视图，图23是在凸部221中未设置突起部222的部分剖切后的剖视图。图24是将图22的主要部分放大后的图，图25是将图23的主要部分放大后的图。

图26是将第二模具220的凸部221在与ZX面平行的面剖切后的剖视图。在第二模具220的凸部221进入到基板110的贯通孔111的状态下，基板110的贯通孔111的缘111a与第二模具220的凸部221的周围的突起部222的前端接触。

由此，实现基板110的贯通孔111与第二模具220的凸部221的对位。其中，在设置于第二模具220的凸部221的突起部222设置有以在Y1侧突起的高度变低的方式倾斜的倾斜部223。

如图22至图25所示，虽然形成了由基板110的贯通孔111的缘111a、第一模具210、第二模具220围起的空间230，但若将突起部222形成至凸部221的Y1的端部，则无法将用于形成罩120的树脂材料良好地流入。因此，通过在突起部222的、凸部221突出的方向的端部(Y1方向的端部)形成倾斜部223，来在第一模具210、基板110的贯通孔111的缘111a以及倾斜部223之间形成空间231。该空间231成为被供给的树脂材料流动的流路。

接下来，如图27至图30所示，向成为基板110的贯通孔111与第二模具220的间隙的空间230以及231等供给树脂材料，并使其固化。由于由倾斜部223形成的流路形成在沿着基板110的贯通孔111的缘111a的圆周，所以通过树脂材料沿着形成于圆周的流路流动，能够利用树脂材料覆盖基板110的贯通孔111的缘111a的整体。其中，图27是在该状态下的设置有突起部222的部分剖切后的剖视图，图28是在未设置突起部222的部分剖切后的剖视图。图29是将图27的主要部分放大了的图，图30是将图28的主要部分放大了的图。

接下来，如图31至图34所示，通过取下第一模具210以及第二模具220，来取出一体地形成的基板110与罩120。在罩120中形成有槽123的部分形成锥形部124。另外，在未形成槽123的部分形成对基板110的贯通孔111的缘111a进行覆盖的树脂层121。其中，图31是在设置有槽123的部分剖切后的剖视图，图32是在未设置槽123的部分剖切后的剖视图。图33是将图31的主要部分放大了的图，图34是将图32的主要部分放大了的图。

需要说明的是，在使用第一模具210与第二模具220形成了罩120的情况下，如图35所示，存在在第一模具210与第二模具220之间产生成形溢料124a的情况。如果产生这样的成形溢料124a，则在成形溢料124a与转动部件130接触的情况下，会阻碍转动部件130的顺畅的转动。

因此，在本实施方式中，可以如图36所示，在第一模具210设置有用于形成溢料槽凹部125的突起部211。如图36所示，第一模具210的突起部211的一部分进入到罩120的形成锥形部124的部分。

这样，通过使用设置有突起部211的第一模具210，可如图37所示，形成与第一模具210的设置有突起部211的部分对应的溢料槽凹部125。因此，在形成罩120时，即使产生了成形溢料125a，由于在安装转动部件130时，如图38所示，成形溢料125a进入到设置于罩120的溢料槽凹部125，所以也能够抑制其与转动部件130的接触。

以上，对实施方式进行了详述，但并不限定于特定的实施方式，在权利要求所记载的范围内能够进行各种变形以及变更。

附图标记说明：

10…上外壳；11…开口部；20…第一促动器；21…开口部；22…轴部；30…第二促动器；31…开口部；32…轴部；40…杆；41…操作部；50…螺旋弹簧；60…第三促动器；70…下外壳；71…底面部；81…第一旋转型可变电阻器；82…第二旋转型可变电阻器；83…按动开关；110…基板；111…贯通孔；111a…缘；112…导电体图案；113…电阻体图案；114、115、116…电极端子；120…罩；121…树脂层；122…贯通孔；123…槽；124…锥形部；125…溢料槽凹部；130…转动部件；210…第一模具；220…第二模具；221…凸部；222…突起部；223…倾斜部；230…空间；231…空间。