(57)【要約】【課題】  ２種類の回転操作を狭い領域内で選択的に行えると共に、その連続操作が円滑に行え、しかも操作ノブが邪魔にならない「入力装置の回転操作構造」を提供すること。【解決手段】  操作パネル１に設けた長孔状の開口１１を貫通する軸部６と該開口１１を覆う操作ノブ５とを有する操作体４を、一対の板ばね８，９で弾性付勢して回転可能かつ開口１１の長手方向へスライド移動可能に保持し、この操作体１１がスライド移動によって開口１１の長手方向一端寄りの第１の操作位置と他端寄りの第２の操作位置に選択的に配置できるようにした。そして、第１の操作位置と第２の操作位置のそれぞれにおいて、操作体４の回転位置変化を光学式センサ３１，３２等の回転検出手段によって検出し、かつ、操作体４が第１の操作位置と第２の操作位置のいずれに配置されているのかを光学式センサ３３等のスライド位置検出手段によって検出するようにした。【選択図】図１
2010198986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作パネルに設けられた長孔状の開口と、前記操作パネルの前面に配置されて前記開口を覆う操作ノブと該開口を貫通する軸部とを有する操作体と、前記操作体を回転可能かつ前記開口の長手方向へスライド移動可能に保持する保持手段と、前記操作体の回転位置変化を検出する回転検出手段と、前記操作体が前記開口の長手方向一端寄りの第１の操作位置と他端寄りの第２の操作位置のいずれに配置されているかを検出するスライド位置検出手段とを備え、
前記操作体がスライド移動によって前記第１の操作位置と前記第２の操作位置に選択的に配置可能であり、これら第１の操作位置と第２の操作位置のそれぞれにおいて前記操作体の回転位置変化が検出されるようにしたことを特徴とする入力装置の回転操作構造。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記保持手段が前記軸部を弾性付勢する板ばねからなることを特徴とする入力装置の回転操作構造。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、回転操作時の前記操作体に係脱してクリック感を生起する第１の弾性片と第２の弾性片とを備えると共に、前記軸部の外周面にそれぞれが周方向に沿って凹凸を連続させている２種類のクリック生成部を設け、前記操作体が前記第１の操作位置に配置されているときには、前記第１の弾性片が一方の前記クリック生成部に弾接し、前記操作体が前記第２の操作位置に配置されているときには、前記第２の弾性片が他方の前記クリック生成部に弾接するようにしたことを特徴とする入力装置の回転操作構造。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記保持手段が前記軸部を弾性付勢する一対の板ばねからなると共に、このうち一方の板ばねの延出部分を前記第１の弾性片となし、かつ他方の板ばねの延出部分を前記第２の弾性片となしたことを特徴とする入力装置の回転操作構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記第１の操作位置と前記第２の操作位置は一部が重なり合っており、この重なり合う部分に存する前記操作体の回転位置変化が前記回転検出手段によって検出されるようにしたことを特徴とする入力装置の回転操作構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項の記載において、前記回転検出手段と前記スライド位置検出手段がいずれも光学式センサからなり、かつ前記軸部の底面に前記光学式センサから出射される光を反射するためのリフレクタを設けたことを特徴とする入力装置の回転操作構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作パネルの前面に配置された操作ノブを回転操作することによって所定の機能調整が行える入力装置の回転操作構造に係り、特に、近接する操作位置で相異なる機能調整が行えるようにした入力装置の回転操作構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転操作用の操作ノブが操作パネルの前面に配置されている入力装置では、通常、操作ノブと一体の軸部が操作パネルの開口を貫通して軸受部材等の固定部材に回転可能に軸支されている。そして、ユーザが操作ノブを手動で回転操作すると、装置内の回路基板に実装されているエンコーダや可変抵抗器等の回転検出手段によって、この軸部の回転位置変化が検出されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、複数の操作ノブや操作キーや液晶表示部等が操作パネルに分散して配置されている入力装置において、小型化や多機能化が促進されたり液晶表示部の表示面積が大きくなったりすると、操作ノブや操作キーの配置スペースを確保することが次第に困難になってくる。特に、回転操作用の操作ノブは外径寸法をあまり小さく設定できないため、用途の異なる２個の操作ノブを隣接して配置しようとすると、必然的に広い配置スペースが必要となる。そこで、操作パネルの限られた狭い領域内で用途の異なる２種類の回転操作が行えるようにするために、従来の入力装置では、例えば、中心孔を有するやや大径な第１の操作ノブと、この中心孔を貫通して手前へ突出するやや小径な第２の操作ノブとを、互いに独立して回転操作できるように同軸状に組み込むという回転操作構造が採用されていた。かかる回転操作構造によれば、第１および第２の操作ノブが同軸状に配置されているため、操作パネルに対するスペースファクタが向上し、かつユーザは第１の操作ノブと第２の操作ノブを選択的に回転操作することによって２種類の機能調整を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、第１および第２の操作ノブを同軸状に配置させるという従来の回転操作構造は、第１の操作ノブの内周側に組み込まれる第２の操作ノブが操作パネルから手前へ大きく突出してしまうため邪魔であり、特に入力装置が車載用の場合には、第２の操作ノブが突起物となってしまうため安全面という観点からも好ましくはなかった。また、これら第１の操作ノブと第２の操作ノブは、同軸状に配置されてはいるものの外径寸法が異なるため、一方の操作ノブを回転操作した直後に他方の操作ノブを回転操作しようとする場合、その連続操作が円滑に行いにくいという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、２種類の回転操作を狭い領域内で選択的に行えると共に、その連続操作が円滑に行え、しかも操作ノブが邪魔にならない入力装置の回転操作構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、操作パネルに設けた長孔状の開口を貫通する軸部と該開口を覆う操作ノブとを有する操作体を、回転可能かつ該開口の長手方向へスライド移動可能に保持し、この操作体がスライド移動によって該開口の長手方向一端寄りの第１の操作位置と他端寄りの第２の操作位置に選択的に配置できるようにした。そして、第１の操作位置と第２の操作位置のそれぞれにおいて、操作体の回転位置変化が回転検出手段によって検出されるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の回転操作構造によれば、回転可能な操作体がスライド移動によって第１の操作位置と第２の操作位置に選択的に配置できるようにしてあり、同一の操作体を第１の操作位置と第２の操作位置のいずれで回転操作するかに応じて２種類の機能調整が行えるため、操作パネルに対する操作体のスペースファクタが向上して、入力装置の小型化や多機能化が促進しやすくなる。また、ユーザが操作ノブを摘んだまま操作体の回転操作とスライド移動を連続的に行うことは容易なので、２種類の機能調整を連続して円滑に行うことができて良好な操作性を期待できる。また、この操作体は操作ノブを操作パネルの手前へ大きく突出させる必要がないため、操作ノブが邪魔にならず、それゆえ車載用の入力装置の回転操作構造として好適である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態例に係る回転操作用の操作体が第１の操作位置に配置されている状態を示す説明図である。
【図２】該操作体が第２の操作位置に配置されている状態を示す説明図である。
【図３】該操作体の外観図である。
【図４】該操作体を保持すると共に係脱可能な一対の板ばねの取付状態を平面視で示す説明図である。
【図５】該板ばねの取付状態を側面視で示す説明図である。
【図６】該板ばねの外観図である。
【図７】該操作体と光学式センサとの位置関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の回転操作構造は、操作パネルに設けられた長孔状の開口と、前記操作パネルの前面に配置されて前記開口を覆う操作ノブと該開口を貫通する軸部とを有する操作体と、前記操作体を回転可能かつ前記開口の長手方向へスライド移動可能に保持する保持手段と、前記操作体の回転位置変化を検出する回転検出手段と、前記操作体が前記開口の長手方向一端寄りの第１の操作位置と他端寄りの第２の操作位置のいずれに配置されているかを検出するスライド位置検出手段とを備え、前記操作体がスライド移動によって前記第１の操作位置と前記第２の操作位置に選択的に配置可能であり、これら第１の操作位置と第２の操作位置のそれぞれにおいて前記操作体の回転位置変化が検出されるように構成した。
【００１１】
このように回転可能な操作体がスライド移動によって第１の操作位置と第２の操作位置に選択的に配置できるようにしてあると、同一の操作体を第１の操作位置と第２の操作位置のいずれで回転操作するかに応じて２種類の機能調整が行えるため、操作パネルに対する操作体のスペースファクタが向上する。また、ユーザが操作ノブを摘んだまま操作体の回転操作とスライド移動を連続的に行うことは容易なので、２種類の機能調整を連続して円滑に行うことができて操作性が高まる。しかも、操作ノブを操作パネルの手前へ大きく突出させる必要がないため、操作ノブが邪魔にならず車載用などとして好適である。なお、操作パネルに設けられた長孔状の開口は、操作ノブによって常に覆われているため外部に露出することはない。
【００１２】
上記の構成において、保持手段が操作体の軸部を弾性付勢する板ばねからなると、操作体を第１の操作位置や第２の操作位置に回転可能に保持している板ばねの付勢力に抗するスライド操作力をユーザが付与することにより、板ばねが押し撓められて操作体をスライド移動させることができるため、操作体を回転可能かつスライド移動可能に保持する簡素な構造が実現できる。
【００１３】
また、上記の構成において、回転操作時の操作体に係脱してクリック感を生起する第１の弾性片と第２の弾性片とを備えると共に、操作体の軸部の外周面にそれぞれが周方向に沿って凹凸を連続させている２種類のクリック生成部を設け、操作体が第１の操作位置に配置されているときには、第１の弾性片が一方のクリック生成部に弾接し、操作体が第２の操作位置に配置されているときには、第２の弾性片が他方のクリック生成部に弾接するようにしてあると、操作体が第１の操作位置と第２の操作位置のいずれに配置されているかに応じて回転操作時のクリック感が異なったものとなるため、ユーザは手指に伝わる感触によって操作体がいずれの操作位置に配置されているのかをブラインドタッチで確認できるようになる。この場合において、保持手段が操作体の軸部を弾性付勢する一対の板ばねからなると共に、このうち一方の板ばねの延出部分を第１の弾性片となし、かつ他方の板ばねの延出部分を第２の弾性片となしておけば、部品点数を削減できて構造も簡素化できるため好ましい。
【００１４】
また、上記の構成において、第１の操作位置と第２の操作位置は一部が重なり合っており、この重なり合う部分に存する操作体の回転位置変化が回転検出手段によって検出されるようにしてあると、操作体が第１および第２の操作位置のいずれに配置されているときにも、その回転位置変化を共通の回転検出手段によって検出することができるため、回転検出手段の数を削減することができて好ましい。
【００１５】
なお、上記の構成において、回転検出手段やスライド位置検出手段として接触式あるいは非接触式の種々の検出手段を適用可能であるが、回転検出手段とスライド位置検出手段がいずれも光学式センサからなり、かつ操作体の軸部の底面に光学式センサから出射される光を反射するためのリフレクタを設けておけば、構造が複雑化せず検出の信頼性も高めやすいため好ましい。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図１〜図７を参照しつつ説明する。図１および図２に示す入力装置は、操作パネル１と底板２とを組み合わせてなる筐体と、この筐体の内部空間に設置された回路基板３と、回転操作用の操作体４と図示せぬ操作キーおよび液晶表示部等を備えて概略構成されており、回路基板３には光学式センサ３１〜３３を含む各種電子部品が実装されている。
【００１７】
操作体４は合成樹脂等からなる成形品であり、図３に示すように、この操作体４は円板状の操作ノブ５と円柱状の軸部６とを有する。操作ノブ５は操作パネル１の前面に配置されており、操作パネル１に開設された長孔状の開口１１が操作ノブ５によって常時覆われている（図４参照）。軸部６は操作ノブ５の底面の中央部から突出して操作パネル１の開口１１を貫通している。軸部６の外周面には軸線方向にずらした２個所に、それぞれが周方向に沿って凹凸を連続させている２種類のクリック生成部６ａ，６ｂが形成されている。これらクリック生成部６ａ，６ｂはいずれも全周に亘って等ピッチな凹部や凸部を有するが、図１〜図３に示すように、一方のクリック生成部６ａは他方のクリック生成部６ｂに比べて凹凸が狭ピッチに形成されている。また、図３と図７に示すように、軸部６の底面には光学式センサ３１〜３３から出射される光を反射するためのリフレクタ７が設けられている。このリフレクタ７は、軸部６の底面のうち外周部の複数個所と中央部に形成された銀等からなる反射部７ａと、該底面の残余の領域に形成された黒色等の非反射部７ｂとによって構成されている。
【００１８】
この操作体４は、開口１１に挿通した軸部６の先端部に抜け止めリング１０を嵌着させることによって、操作パネル１に抜け止め状態で取り付けられており、操作体４の軸線方向のガタも抑制されている。また、操作パネル１の背面側に固定された一対の板ばね８，９で操作体４を弾性付勢することによって、この操作体４は操作パネル１に対して回転可能かつ開口１１の長手方向へスライド移動可能に保持されている。そして、このスライド移動によって、操作体４を開口１１の長手方向一端寄りの第１の操作位置（図１に示す位置）と他端寄りの第２の操作位置（図２に示す位置）とに選択的に配置させることができ、第１および第２の操作位置のいずれで操作体４を回転操作したかに応じて相異なる機能調整が行えるようになっている。なお、操作パネル１の開口１１は操作ノブ５によって常に覆われているため外部に露出することはない。
【００１９】
板ばね８は図６に示すような形状に折曲加工されており、板ばね９もこれと類似した形状に折曲加工されている（図４参照）。すなわち、これら板ばね８，９にはそれぞれ、長寸で撓み量が大きい弾性押圧片８ａ，９ａと、短寸で撓み量が小さい弾性係脱片８ｂ，９ｂとが延設されている。
【００２０】
操作パネル１には長孔状の開口１１を包囲するように内方へ延びる環状壁１２が突設されている。図４と図５に示すように、環状壁１２には、開口１１の長軸と略平行に長く延びて相対向する一対の横長窓部１２ａと、先端側と基端側でそれぞれ開口１１の短軸と略平行に延びる一対の小窓部１２ｂとが開設されている。そして、図４に示すように、板ばね８，９の弾性押圧片８ａ，９ａの曲げ部がそれぞれ相異なる横長窓部１２ａを介して開口１１内へ挿入されていると共に、板ばね８，９の弾性係脱片８ｂ，９ｂの曲げ部がそれぞれ相異なる小窓部１２ｂを介して開口１１内へ挿入されている。そのため、操作体４の軸部６は、図１に示す第１の操作位置では弾性押圧片８ａ，９ａおよび弾性係脱片８ｂにて３点支持され、図２に示す第２の操作位置では弾性押圧片８ａ，９ａおよび弾性係脱片９ｂにて３点支持されることになり、いずれの操作位置においても軸ぶれを起こさずに操作体４が回転操作できるようになっている。
【００２１】
操作体４が第１の操作位置に配置されているとき（図１参照）には、板ばね８の弾性係脱片８ｂが軸部６のクリック生成部６ａに弾接しているため、操作体４の回転に伴い弾性係脱片８ｂがクリック生成部６ａに係脱してクリック感が生起される。同様に、操作体４が第２の操作位置に配置されているとき（図２参照）には、板ばね９の弾性係脱片９ｂが軸部６のクリック生成部６ｂに弾接しているため、操作体４の回転に伴い弾性係脱片９ｂがクリック生成部６ｂに係脱してクリック感が生起される。前述したようにクリック生成部６ａはクリック生成部６ｂに比べて凹凸が狭ピッチに形成されているため、操作体４が第１の操作位置に配置されているときと第２の操作位置に配置されているときとでは、回転操作時に生起されるクリック感が異なったものとなる。
【００２２】
また、第１および第２の操作位置の一方から他方へ操作体４をスライド移動させる場合には、弾性押圧片８ａ，９ａの付勢力に抗するスライド操作力をユーザが操作体４に付与することによって、これら弾性押圧片８ａ，９ａが開口１１から押し出される向きに撓むため、軸部６を必要量だけスライド移動させることができる。その際、ユーザは選択した操作位置まで操作体４をスライド移動させなくても、弾性押圧片８ａ，９ａの弾性復帰力によって該操作位置へ操作体４を確実に配置させることができる。
【００２３】
図７に示すように、第１の操作位置と第２の操作位置は一部が重なり合っており、この重なり合う部分に存する操作体４の回転位置変化が光学式センサ３１，３２によって検出されるようになっている。すなわち、光学式センサ３１，３２は、開口１１の長軸を二等分する中心線と対向する２個所で回路基板３に実装されており、操作体４が第１の操作位置と第２の操作位置のいずれに配置されていても、リフレクタ７の円環状の外周部は必ず光学式センサ３１，３２と対向するように設定されている。したがって、第１および第２の操作位置のいずれにおいても、操作体４を回転することに伴って反射部７ａと非反射部７ｂが交互に光学式センサ３１，３２と対向して反射光の有無が検出され、この検出結果に基づいて両センサ３１，３２から位相の異なるパルス信号が出力されるため、操作体４の回転位置変化（回転量および回転方向）を検出することができる。
【００２４】
また、操作体４が第１の操作位置に配置されているときには、リフレクタ７の中央部に存する反射部７ａが光学式センサ３３と対向するように設定されているため、この光学式センサ３３が反射光を検出しているか否かに応じて、操作体４が第１の操作位置に配置されているか否かを判定することができる。つまり、光学式センサ３３の検出結果に基づいて、操作体４が第１の操作位置と第２の操作位置のいずれに配置されているのかを判定できるようになっている。したがって、第１の操作位置に配置されている操作体４を回転操作することによって第１の機能調整（例えばＣＤプレーヤの選曲）が行えると共に、第２の操作位置に配置されている操作体４を回転操作することによって第２の機能調整（例えばＣＤプレーヤの音量調整）を行うことができ、かつ、これら２種類の機能調整の連続操作も円滑に行えるようになっている。なお、操作体４が第２の操作位置に配置されていることを直接検出する検出手段を別途設けてもよい。
【００２５】
このように本実施例に係る入力装置の回転操作構造は、回転可能な操作体４がスライド移動によって第１の操作位置と第２の操作位置に選択的に配置できるようにしてあり、同一の操作体４を第１の操作位置と第２の操作位置のいずれで回転操作するかに応じて２種類の機能調整が行えるため、操作パネル１に対する操作体４のスペースファクタを高めることができて、入力装置の小型化や多機能化が促進しやすくなっている。また、ユーザが操作ノブ５を摘んだまま操作体４の回転操作とスライド移動とを連続的に行うことは容易なので、２種類の機能調整を連続して円滑に行うことができて良好な操作性が期待できる。また、操作ノブ５を操作パネル１の手前へ大きく突出させる必要がないため、操作ノブ５が邪魔にならず車載用などとして好適である。
【００２６】
また、本実施例では、操作体４の軸部６に２種類のクリック生成部６ａ，６ｂを設け、操作体４が第１の操作位置で回転するとき、弾性係脱片８ｂがクリック生成部６ａに係脱して間隔が密なクリック感が生起され、操作体４が第２の操作位置で回転するとき、弾性係脱片９ｂがクリック生成部６ｂに係脱して間隔が粗なクリック感が生起されるようにしてある。つまり、操作体４が第１の操作位置と第２の操作位置のいずれに配置されているかに応じて回転操作時のクリック感が相異なるようにしてあるため、ユーザは手指に伝わる感触によって操作体４がいずれの操作位置に配置されているのかをブラインドタッチで確認できて使い勝手がよい。しかも、本実施例では、一対の板ばね８，９にそれぞれ、操作体４を回転可能かつ開口１１の長手方向へスライド移動可能に保持する弾性押圧片８ａ，９ａと、クリック感を生起させるための弾性係脱片８ｂ，９ｂとを延設しているため、部品点数が少なくて構造も簡素である。
【００２７】
また、本実施例では、操作体４が第１の操作位置と第２の操作位置のいずれに配置されているときにも、その回転位置変化を共通の光学式センサ３１，３２によって検出することができるため、回転検出手段の数が少なくて済み、低コスト化が図りやすくなっている。
【００２８】
なお、本実施例では、回転検出手段やスライド位置検出手段として光学式センサ３１〜３３を採用しているが、他の非接触式の検出手段（例えば磁気式センサ）を採用してもよい。また、操作体４に固定した摺動子を回路基板３に配設した導電パターンに対して摺動させるという接触式の検出手段を採用することも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  操作パネル
２  底板
３  回路基板
４  操作体
５  操作ノブ
６  軸部
６ａ，６ｂ  クリック生成部
７  リフレクタ
８，９  板ばね
８ａ，９ａ  弾性押圧片
８ｂ  弾性係脱片（第１の弾性片）
９ｂ  弾性係脱片（第２の弾性片）
１０  抜け止めリング
１１  開口
１２  環状壁
３１，３２  光学式センサ（回転検出手段）
３３  光学式センサ（スライド位置検出手段）
【図１】
2010198986.tif 000003
【図２】
2010198986.tif 000004
【図３】
2010198986.tif 000005
【図４】
2010198986.tif 000006
【図５】
2010198986.tif 000007
【図６】
2010198986.tif 000008
【図７】
2010198986.tif 000009