(57)【要約】【課題】適切なプリロードを付加すると共に荷重の検出精度の低下を抑制することができる操作検出装置を提供する。【解決手段】操作検出装置１は、操作がなされる操作面１２０を有する上部部材１２と、操作面１２０の下方に配置されると共に操作に伴って操作面１２０に付加された荷重Ｆを検出する荷重センサ２と、上部部材１２と共に荷重センサ２を挟んで上部部材１２と一体とされ、上部部材１２と荷重センサ２との接触を保ってプリロードＦｐが許容範囲内となるように、上部部材１２の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材１０と、を備えて概略構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作がなされる操作面を有する上部部材と、
前記操作面の下方に配置されると共に操作に伴って前記操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、
前記上部部材と共に前記荷重センサを挟んで前記上部部材と一体とされ、前記上部部材と前記荷重センサとの接触を保ってプリロードが許容範囲内となるように、前記上部部材の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材と、
を備えた操作検出装置。
【請求項２】
前記上部部材と前記下部部材は、熱膨張係数を等しくするために同じ材料を用いて形成された、
請求項１に記載の操作検出装置。
【請求項３】
操作がなされる操作面を有する上部部材と、
前記操作面の下方に配置されると共に操作に伴って前記操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、
前記荷重センサが上面に配置される下部部材と、
前記下部部材の下面側に配置されると共に前記上部部材及び前記下部部材と一体とされ、前記下部部材の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有して前記下部部材の温度変化による変形を抑制する抑制部材と、
を備えた操作検出装置。
【請求項４】
前記抑制部材は、前記上部部材と前記荷重センサとの接触を保ってプリロードが許容範囲内となるように、前記上部部材の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する、
請求項３に記載の操作検出装置。
【請求項５】
操作がなされる操作面を有する上部部材と、
前記操作面の下方に配置されると共に操作に伴って前記操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、
前記荷重センサが配置された下部部材と、
前記上部部材と前記下部部材の間に配置され、前記上部部材と前記下部部材との摩擦を低減する摩擦低減部と、
を備えた操作検出装置。
【請求項６】
前記摩擦低減部は、前記上部部材が前記下部部材上を転がるようにする転がり部材である、
請求項５に記載の操作検出装置。
【請求項７】
前記上部部材と前記下部部材との間には、前記上部部材と前記下部部材とを引き付ける弾性力を生成する弾性部材が配置された、
請求項５又は６に記載の操作検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、基板と、基板上に設けられた銅層と、銅層上に配置された圧電素子と、圧電素子上に配置された導電性箔と、導電性箔が接着され、操作がなされる表面部と、を備えた検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この検出装置は、基板と表面部とによって圧電素子を挟み込むように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５３０３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の検出装置は、基板と表面部の熱膨張係数が大きく異なると、温度変化によって表面部が凸状に変形して圧電素子と表面部との接触状態が変化し、必要なプリロード（初期荷重）が圧電素子にかからずに荷重の検出精度が低下する可能性がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、温度が変化しても適切なプリロードを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる操作検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、操作がなされる操作面を有する上部部材と、操作面の下方に配置されると共に操作に伴って操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、上部部材と共に荷重センサを挟んで上部部材と一体とされ、上部部材と荷重センサとの接触を保ってプリロードが許容範囲内となるように、上部部材の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材と、を備えた操作検出装置を提供する。
【０００８】
本発明の一態様は、操作がなされる操作面を有する上部部材と、操作面の下方に配置されると共に操作に伴って操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、荷重センサが上面に配置される下部部材と、下部部材の下面側に配置されると共に上部部材及び下部部材と一体とされ、下部部材の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有して下部部材の温度変化による変形を抑制する抑制部材と、を備えた操作検出装置を提供する。
【０００９】
本発明の一態様は、操作がなされる操作面を有する上部部材と、操作面の下方に配置されると共に操作に伴って操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、荷重センサが配置された下部部材と、上部部材と下部部材の間に配置され、上部部材と下部部材との摩擦を低減する摩擦低減部と、を備えた操作検出装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、温度が変化しても適切なプリロードを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI（ｂ）-I（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例であり、図１（ｃ）は、操作検出装置のブロック図の一例である。
【図２】図２（ａ）は、第２の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のII（ｂ）-II（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例である。
【図３】図３（ａ）は、第３の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIII（ｂ）-III（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作検出装置は、操作がなされる操作面を有する上部部材と、操作面の下方に配置されると共に操作に伴って操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、上部部材と共に荷重センサを挟んで上部部材と一体とされ、上部部材と荷重センサとの接触を保ってプリロードが許容範囲内となるように、上部部材の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材と、を備えて概略構成されている。
【００１３】
この操作検出装置は、上部部材と下部部材とが温度が変化しても上部部材と荷重センサとの接触を保つように構成されているので、この構成を採用しない場合と比べて、温度が変化しても適切なプリロードを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。
【００１４】
[第１の実施の形態]
（操作検出装置１の概要）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI（ｂ）-I（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例であり、図１（ｃ）は、操作検出装置のブロック図の一例である。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｃ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。さらに数値範囲を示す「Ａ〜Ｂ」は、Ａ以上Ｂ以下の意味で用いるものとする。
【００１５】
この操作検出装置１は、例えば、車両に搭載された空調装置やナビゲーション装置などの電子機器の機能のオン、オフなどに用いられる。本実施の形態の操作検出装置１は、一例として、空調装置の各機能のオン、オフを行うことができるスイッチ装置である。そして操作検出装置１は、操作としてのプッシュ操作を受け付けたことを示すフィードバックとして振動による触覚を呈示するように構成されている。
【００１６】
操作検出装置１は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、操作がなされる操作面１２０を有する上部部材１２と、操作面１２０の下方に配置されると共に操作に伴って操作面１２０に付加された荷重Ｆを検出する荷重センサ２と、上部部材１２と共に荷重センサ２を挟んで上部部材１２と一体とされ、上部部材１２と荷重センサ２との接触を保ってプリロード（初期荷重）Ｆｐが許容範囲内となるように、上部部材１２の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材１０と、を備えて概略構成されている。
【００１７】
上部部材１２は、下部部材１０と複数のネジ６によって一体とされている。このネジ６は、例えば、図１（ｂ）に示すように、下部部材１０を介して、上部部材１２の対向する側面部１２２の端面１２２ａ、及び側面部１２３の端面１２３ａに設けられたネジ穴１２４と結合している。上部部材１２及び下部部材１０は、このように複数のネジ６によって一体とされているので、ネジ６が結合する部分が一体のまま温度変化による膨張や収縮を行う。
【００１８】
例えば、熱膨張係数（線膨張係数）が上部部材１２と下部部材１０とで大きく異なる状態で温度が上昇した場合、膨張によって上部部材１２の操作面１２０が下に凸状に変形してプリロードＦｐが増加する。また例えば、熱膨張係数（線膨張係数）が上部部材１２と下部部材１０とで大きく異なる状態で温度が下降した場合、収縮によって上部部材１２の操作面１２０が上に凸状に変形してプリロードＦｐが減少する。本実施の形態の操作検出装置１は、この変形を抑制することで適切なプリロードＦＰを確保するものである。
【００１９】
このプリロードＦＰの許容範囲とは、一例として、ゼロ（０Ｎ）より大きく許容最大値以下の範囲である。この許容最大値は、例えば、プリロードＦＰとして適切な最大の荷重である。以下では、温度による体積の変化より、主に長さの変化による歪みを課題とするので、熱膨張係数の線膨張係数について記載する。
【００２０】
ここで物体の長さの変化量△Ｌは、以下の式（１）によって表される。
△Ｌ＝α×Ｌ×△ｔ・・・（１）
α：線膨張係数
△ｔ：温度の変化量
【００２１】
例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、上部部材１２と下部部材１０とがネジ６などによって固定されている場合、２つの部材の長さの変化量△Ｌの差が大きいと、図１（ｂ）の紙面の左右方向における上部部材１２と下部部材１０の長さに差が生じる。そして上部部材１２と下部部材１０は、例えば、この長さの差によって歪みが生じる。
【００２２】
特に、下部部材１０が大きく収縮した場合、操作面１２０が上に凸形状となり、プリロードＦｐが許容範囲内で荷重センサ２に付加されない可能性がある。また上部部材１２が大きく上に凸状に変形した場合、ライトガイド４を介した上部部材１２と荷重センサ２との接触が解除され、隙間が生じる可能性がある。操作検出装置１は、車両に搭載される場合、温度変化が数十℃となるので、変化量△Ｌの差が大きいと操作感のばらつきなどの原因となる。
【００２３】
従って本実施の形態の操作検出装置１は、上部部材１２と下部部材１０が熱膨張係数（線膨張係数）を等しくするために同じ材料を用いて形成されている。
【００２４】
なお変形例として上部部材１２と下部部材１０は、予想される温度の変化量や形状、大きさなどに応じてプリロードＦｐが許容範囲内となるように、近い熱膨張係数を有する材料で形成されても良い。例えば、上部部材１２が光を透過させる透明樹脂であるＰＣ（Polycarbonate）樹脂であった場合、その線膨張係数（１０−５／℃）は、５．６である。従って下部部材１０は、一例として、上部部材１２の線膨張係数に近い、ＡＢＳ（Acrylonitrile-Butadiene-Styrene：６〜１３）樹脂、ＰＥＴ（Polyethyleneterephthalate：６．５）樹脂、ＰＶＣ（polyvinyl chloride：５〜７．３）樹脂などを使用することが可能である。
【００２５】
ここで上部部材１２と下部部材１０の線膨張係数αの差（△α）による長さの差△ｌは、式（１）に基づいて以下の式（２）によって表される。
△α＝△ｌ／（Ｌ×△ｔ）・・・（２）
【００２６】
ここで収縮時に、プリロードＦｐが許容範囲内となる上部部材１２と下部部材１０の長さの差△ｌが、一例として、０．３ｍｍである場合、上述の式（２）に基づいて計算すると、線膨張係数の差△αは、一例として、長さＬが１００ｍｍ、温度の変化量△ｔが３０℃である場合、以下のように計算される。
△α＝０．３／（１００×３０）＝１０（１０−５／℃）
従ってプリロードＦｐが許容範囲内となる線膨張係数は、一例として、上部部材１２の線膨張係数から＋１０（１０−５／℃）となる。なお上述の値は、一例であって、操作検出装置１の大きさやプリロードＦｐの許容範囲によって変化する。
【００２７】
上部部材１２及び下部部材１０は、例えば、ＰＣ樹脂やＡＢＳ樹脂などを用いて形成されている。本実施の形態の上部部材１２及び下部部材１０は、一例として、ＡＢＳ樹脂を用いて形成されている。
【００２８】
また操作検出装置１は、例えば、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、操作面１２０になされたプッシュ操作の検出、及びプッシュ操作を受け付けたことを示す触覚呈示を制御する制御部８を有している。
【００２９】
（荷重センサ２の構成）
本実施の形態の荷重センサ２は、例えば、図１（ａ）に示すマーク１２０ａの下方にそれぞれ配置されている。従って操作検出装置１は、一例として、６つの荷重センサ２を備えている。
【００３０】
荷重センサ２は、例えば、樹脂フィルムを基材としてフレキシブル基板に形成されている。そして荷重センサ２は、金属シムと、圧電体と、を備えたユニモルフ型の圧電アクチュエータである。このユニモルフ型圧電アクチュエータとは、１枚の圧電体だけで屈曲する構造のアクチュエータである。なお荷重センサ２は、例えば、触覚呈示を行わない場合、歪みセンサなどを用いることが可能である。
【００３１】
金属シムは、円板形状を有している。また金属シムは、例えば、導電性を有するアルミニウム、ニッケル、銅、鉄などの金属材料、それらを含有する合金材料、或いはステンレスなどの合金材料を用いて形成されている。
【００３２】
圧電体の材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などが用いられる。圧電体は、例えば、これらの材料を用いて形成された膜を積層して形成された円柱形状を有する積層型の圧電素子である。
【００３３】
荷重センサ２は、例えば、図１（ｃ）に示すように、センサごとに制御部８に対してセンサ信号Ｓ１〜センサ信号Ｓ６を出力する。また荷重センサ２は、制御部８から出力された駆動信号Ｓ７〜駆動信号Ｓ１２に基づいて振動し、操作者に触覚を呈示するように構成されている。
【００３４】
この荷重センサ２には、例えば、図１（ｂ）に示すように、プリロードＦｐが付加されている。このプリロードＦｐとは、下部部材１０などを組み付けた後に各荷重センサ２に予めかかる荷重であり、上部部材１２がライトガイド４を介して荷重センサ２に確実に接触するために必要な荷重である。
【００３５】
このプリロードＦｐがゼロ、つまり荷重センサ２がライトガイド４を介して上部部材１２と接触していない場合、上部部材１２の操作面１２０にプッシュ操作がなされても適切な荷重が荷重センサ２に付加されず、プッシュ操作の検出精度が低下する。また同様に荷重センサ２がライトガイド４を介して上部部材１２と接触していない場合、駆動信号に基づいて振動を生成して触覚を呈示しても接触していないので、適切な触覚を上部部材１２に付加することができない。
【００３６】
操作検出装置１は、上述のように、上部部材１２と下部部材１０の熱膨張係数を、同材料を使用することで一致させているので、長さ、また体積の変形量の違いからくる歪みを抑制し、適切なプリロードＦｐの印加と適切な触覚の呈示とを行うことを可能としている。
【００３７】
（下部部材１０の構成）
下部部材１０は、例えば、図１（ａ）に示すように、細長い形状に形成されている。この下部部材１０は、例えば、荷重センサ２に応じて複数の凹部１０２が下部部材１０の上面１０１に形成されている。
【００３８】
凹部１０２は、荷重センサ２に応じて６つ設けられている。また凹部１０２は、荷重センサ２の形状に応じて開口が円形となる凹みとして形成されている。この凹部１０２は、荷重センサ２の撓みを許容するためのものである。なお凹部１０２は、例えば、荷重センサ２の下面２１側が嵌るような円形の溝が周囲に設けられても良い。
【００３９】
（上部部材１２の構成）
上部部材１２は、例えば、細長い箱形状に形成されている。この上部部材１２は、例えば、光の透過率が低いスモーク層が全体に形成されている。
【００４０】
上部部材１２は、例えば、図１（ａ）に示すように、複数のマーク１２０ａを操作面１２０に備えている。このマーク１２０ａは、例えば、上部部材１２に設けられたスモーク層をレーザによって部分的に除去して形成されている。マーク１２０ａは、ライトガイド４を介した光源からの光によって照明される。
【００４１】
（ライトガイド４の構成）
ライトガイド４は、例えば、透明な樹脂であるＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）樹脂などを用いて形成されている。ライトガイド４は、例えば、図１（ｂ）に示すように、荷重センサ２の直上に設けられている。このライトガイド４の下面４１は、荷重センサ２の上面２０に接触している。またライトガイド４の上面４０は、上部部材１２の裏面１２１に接触している。
【００４２】
ライトガイド４は、例えば、図１（ｂ）に示すように、半径の小さい円柱を中心とし、その周囲に半径の大きい円柱を配置したような形状を有している。そしてライトガイド４は、光源の光を上部部材１２のマーク１２０ａに案内すると共に操作面１２０に付加された荷重を荷重センサ２に伝達する機能を有している。
【００４３】
プリロードＦＰは、このライトガイド４を介して荷重センサ２に付加されている。なお変形例としてライトガイド４は、押子として上部部材１２の裏面１２１から凸状に突出するように形成されても良い。
【００４４】
（制御部８の構成）
制御部８は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部８が動作するためのプログラムと、プッシュ操作などの操作を判定するための荷重しきい値８０と、が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
【００４５】
制御部８は、例えば、図１（ｃ）に示すように、６個の荷重センサ２に電気的に接続されている。また制御部８は、各荷重センサ２からセンサ信号Ｓ１〜センサ信号Ｓ６を取得し、それぞれのセンサ信号と荷重しきい値８０とを比較する。制御部８は、センサ信号に基づいて荷重しきい値８０を超える荷重が検出されると、当該センサ信号を出力する荷重センサ２に対応するマーク１２０ａに対してプッシュ操作がなされたと判定する。
【００４６】
また制御部８は、例えば、図１（ｃ）に示すように、各荷重センサ２に対して駆動信号Ｓ７〜駆動信号Ｓ１２を出力する。荷重センサ２は、入力した駆動信号に基づいてライトガイド４を介して上部部材１２を振動させて触覚を呈示する。
【００４７】
制御部８は、プッシュ操作が判定された場合、プッシュ操作を検出した荷重センサ２の情報である操作情報Ｓ１３を生成して接続された電子機器に出力する。
【００４８】
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作検出装置１は、温度が変化しても適切なプリロードＦｐを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。この操作検出装置１は、線膨張係数が等しくなるように同じ材料で上部部材１２及び下部部材１０を形成して温度変化による歪みを抑制するので、異なる材料を用いて形成する場合と比べて、上部部材１２と荷重センサ２との接触が保たれ、適切なプリロードＦｐを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。
【００４９】
操作検出装置１は、適切なプリロードＦｐが荷重センサ２に印加されるので、荷重センサ２と上部部材１２との接触が保たれ、振動の伝達率の低下を抑制し、適切な触覚呈示を行うことができる。また操作検出装置１は、適切なプリロードＦｐが荷重センサ２に印加されるので、プッシュ操作が判定される荷重のばらつきが抑制され、操作感のばらつきを抑制することができる。
【００５０】
操作検出装置１は、同じ材料によって上部部材１２と下部部材１０を形成することで、温度変化による歪みを抑制している。従って操作検出装置１は、異なる材料で形成する場合と比べて、温度が上昇して膨張した際には過度なプリロードＦｐが荷重センサ２にかかることを抑制し、適切なプリロードを確保することができる。また操作検出装置１は、異なる材料で形成する場合と比べて、温度が下降して収縮した際には接触が保たれなくなってプリロードＦｐがほぼゼロとなることを抑制し、適切なプリロードを確保することができる。
【００５１】
[第２の実施の形態]
第２の実施の形態は、下部部材の温度による変形を抑制する抑制部材を備える点で他の実施の形態と異なっている。
【００５２】
図２（ａ）は、第２の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のII（ｂ）-II（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例である。なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００５３】
本実施の形態の操作検出装置１は、例えば、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、操作がなされる操作面１２０を有する上部部材１２と、操作面１２０の下方に配置されると共に操作に伴って操作面１２０に付加された荷重を検出する荷重センサ２と、荷重センサ２が上面１０１に配置される下部部材１０と、下部部材１０の下面１００側に配置されると共に上部部材１２及び下部部材１０と一体とされ、下部部材１０の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有して下部部材１０の温度変化による変形を抑制する抑制部材１４と、を備えて概略構成されている。
【００５４】
抑制部材１４は、例えば、複数のネジ６によって上部部材１２及び下部部材１０と共に一体とされている。抑制部材１４は、一例として、下部部材１０がＡＢＳ樹脂（線膨張係数：６〜１３）である場合、線膨張係数が４．５〜７であるＰＭＭＡ（Polymethylmethacrylate）などを用いることができる。なお変形例として抑制部材１４は、樹脂に限定されず、金属であっても良い。
【００５５】
この抑制部材１４は、下部部材１０が温度変化で変形する際、その収縮及び膨張による長さの変化量△Ｌを抑制する。従って下部部材１０は、抑制部材１４が取り付けられていない場合と比べて、長さの変化量△Ｌが小さくなるので、上部部材１２の歪が抑制される。そして操作検出装置１は、上部部材１２と荷重センサ２との接触が適切に保たれるので、プリロードＦｐが許容範囲内となる。
【００５６】
なお変形例として抑制部材１４は、上部部材１２と荷重センサ２との接触を保ってプリロードＦｐが許容範囲内となるように、上部部材１２の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有するように構成されても良い。この場合、一例として、上部部材１２と抑制部材１４とが同じ材料、つまり同じ熱膨張係数（線膨張係数）となるように形成される。
【００５７】
（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態の操作検出装置１は、抑制部材１４によって下部部材１０の収縮と膨張が抑制されるので、この構成を採用しない場合と比べて、上部部材１２と下部部材１０との長さの変化量△Ｌの差を抑制し、上部部材１２と下部部材１０の歪みを抑制することができる。
【００５８】
[第３の実施の形態]
第３の実施の形態は、上部部材と下部部材との間に摩擦を低減する部材が介在する点で他の実施の形態と異なっている。
【００５９】
図３（ａ）は、第３の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIII（ｂ）-III（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例である。
【００６０】
本実施の形態の操作検出装置１は、例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、操作がなされる操作面１２０を有する上部部材１２と、操作面１２０の下方に配置されると共に操作に伴って操作面１２０に付加された荷重を検出する荷重センサ２と、荷重センサ２が配置された下部部材１０と、上部部材１２と下部部材１０の間に配置され、上部部材１２と下部部材１０との摩擦を低減する摩擦低減部１６と、を備えて概略構成されている。
【００６１】
この摩擦低減部１６は、上部部材１２が下部部材１０上を転がるようにする転がり部材として構成されている。この転がり部材は、例えば、球体又は円柱体形状を有する部材である。この球体又は円柱体は、例えば、上部部材１２の側面部１２２の端面１２２ａ、及び側面部１２３の端面１２３ａに設けられた孔に回転可能にはめ込まれている。
【００６２】
また変形例として転がり部材は、例えば、半円、又は円柱を縦に割った形状の部材であっても良い。この半円、又は円柱を縦に割った形状の部材は、例えば、端面１２２ａ及び端面１２３ａに取り付けられ、下部部材１０との摩擦を低減する。
【００６３】
また他の変形例として摩擦低減部１６は、例えば、グリスなどの摩擦を低減する部材であっても良い。
【００６４】
また上部部材１２と下部部材１０との間には、上部部材１２と下部部材１０とを引き付ける弾性力Ｆを生成する弾性部材１８が配置されている。この弾性部材１８は、例えば、複数設けられ、上部部材１２と下部部材１０とに取り付けられ、これらを一体としている。
【００６５】
つまり弾性部材１８は、伸長状態にあり、自然長に戻る方向の弾性力Ｆを生成するので、上部部材１２及び下部部材１０間の距離を縮める方向の弾性力Ｆを上部部材１２及び下部部材１０に付加する。荷重センサ２は、この弾性力ＦによってプリロードＦＰが印可される。
【００６６】
（第３の実施の形態の効果）
本実施の形態の操作検出装置１は、上部部材１２が摩擦低減部１６によって摩擦が低減された状態で温度変化による変形を行うので、この構成を採用しない場合と比べて、上部部材１２と下部部材１０の長さの変化量△Ｌの差による歪みを生じないようにすることができる。
【００６７】
以上述べた少なくとも１つの実施の形態の操作検出装置１によれば、温度が変化しても適切なプリロードを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することが可能となる。
【００６８】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１…操作検出装置、２…荷重センサ、４…ライトガイド、６…ネジ、８…制御部、１０…下部部材、１２…上部部材、１４…抑制部材、１６…摩擦低減部、１８…弾性部材、２０…上面、２１…下面、４０…上面、４１…下面、８０…荷重しきい値、１００…下面、１０１…上面、１０２…凹部、１２０…操作面、１２０ａ…マーク、１２１…裏面、１２２…側面部、１２２ａ…端面、１２３…側面部、１２３ａ…端面、１２４…ネジ穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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