(57)【要約】【課題】回転操作時に軽快な操作音を生じさせることができて非操作時には不所望な回転ガタが発生しない回転操作型入力装置を提供すること。【解決手段】回転操作型入力装置２０は、基台３に回転可能に支持された操作部材１と、操作部材１と一体的に回転する環状カム部５と、環状カム部５に係脱可能な第１突起部６ａを板ばね部６ｂが弾性付勢している第１の弾性部材６と、環状カム部５に係脱可能な第２突起部７ａを第２板ばね部７ｃが弾性付勢している第２の弾性部材７とを備えている。板ばね部６ｂの外縁端７ｃは基台３内の壁面３ｂと接離可能に対向しており、回転操作時に回転方向上流側で外縁端７ｃが壁面３ｂに衝突して操作音を発生する。また、第２の弾性部材７の係着部７ｂは基台３内の支持ボス３ｃに掛止されており、非操作時に第２突起部７ａが凹部５ａに嵌入することで環状カム部５の自由な回転が阻止されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、この基台に回転可能に支持された操作部材と、この操作部材と一体的に回転して周方向に凹部と凸部が交互に連設された環状カム部と、この環状カム部に弾接する弾性手段とを備え、前記操作部材の回転操作時に前記環状カム部と前記弾性手段との協働によりクリック感触が生起される回転操作型入力装置であって、
前記弾性手段が前記基台に組み込まれた操作音発生手段とガタ防止手段とからなり、前記操作音発生手段が、前記環状カム部に対して係脱可能な第１突起部と、この第１突起部を前記環状カム部に向けて弾性付勢する板ばね部とを有すると共に、前記ガタ防止手段が前記環状カム部に対して係脱可能に弾性付勢された第２突起部を有し、
前記板ばね部の外縁端をクリアランスを存して前記基台内の壁面と接離可能に対向させることにより、前記操作部材の回転操作に伴って前記第１突起部が前記凸部を乗り越えたときに前記板ばね部の外縁端が前記壁面に衝突するようになし、かつ、前記操作部材の非操作時に前記第１突起部よりも回転方向のガタが小さく設定された前記第２突起部が前記環状カム部の回転を規制するように構成したことを特徴とする回転操作型入力装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記操作音発生手段が前記第１突起部を介して連続する一対の前記板ばね部を有し、これら各板ばね部の外縁端がそれぞれクリアランスを存して前記基台内の壁面と接離可能に対向させてあることを特徴とする回転操作型入力装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記操作音発生手段と前記ガタ防止手段とが前記環状カム部を径方向に挟んで相対向する位置関係に配設されていることを特徴とする回転操作型入力装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記操作音発生手段が一対の平板状の前記板ばね部の中央部に前記第１突起部を設けてなる一枚板の金属薄板からなり、この金属薄板の長手方向の両端近傍部が前記基台に支持されていることを特徴とする回転操作型入力装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記ガタ防止手段が一対の第２板ばね部の中央部に前記第２突起部が設けられた一枚板の金属薄板からなり、この金属薄板の長手方向の両端部が前記基台に掛止されていることを特徴とする回転操作型入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転操作時にクリック感を生成するクリック機構を備えた回転操作型入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基台に回転可能に支持された操作部材をユーザが回転操作することにより、操作部材の回転位置等に応じた信号を検出する回転操作型入力装置においては、所定の角度ピッチでクリック感が生成されるようになっていると回転操作量を把握しやすくなるため、クリック感を生成するクリック機構が内蔵されていることが多い。従来、このようなクリック機構の一例として、操作部材と同軸で一体的に回転する回転体に凹部と凸部が周方向に交互に連設されてなる環状カム部を設けると共に、コイルばねに保持された鋼球を該環状カム部に弾接させるという構成のものが知られている。この種のクリック機構では、コイルばねに弾性付勢される鋼球を環状カム部の任意の凹部に嵌入させることができ、非操作時には鋼球がいずれかの凹部内に嵌入しているため回転体の自由な回転は阻止されている。また、操作部材に回転操作力が加えられて回転体が回転すると、鋼球は環状カム部の凹部から凸部を乗り越えて隣の凹部内に嵌入するという係脱動作を繰り返すことになる。その際、回転体に作用するコイルばねの反力は、鋼球が環状カム部の凸部を乗り越えるまでは増大し、乗り越えた直後に急減するため、鋼球が凸部を乗り越える度にクリック感が生起され、このクリック感をユーザの手指に感得させることができる。
【０００３】
しかしながら、コイルばねに保持された鋼球を環状カム部に弾接させるという構成のクリック機構を採用した場合、環状カム部を有する回転体の外側に鋼球と圧接状態のコイルばねを組み込む必要があるため、部品点数が増えて組立作業性も悪くなるという難点がある。そこで従来より、中央部に突起部を設けた板ばねを基台に組み込み、この突起部を環状カム部に弾接させるという構成のクリック機構を採用した回転操作型入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかるクリック機構では、操作部材の回転に伴い板ばねの突起部が環状カム部に対して係脱するため、前述した鋼球と同様に回転操作時にクリック感を生じさせることができ、しかも突起部付きの板ばねを組み込むだけでよいため、部品点数を削減できて組立作業も容易に行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３２９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述したように板ばねと一体の突起部を環状カム部に弾接させるという構成のクリック機構においては、突起部が環状カム部の凸部を乗り越えるまで板ばねが徐々に押し撓められていくため、突起部が凸部を乗り越えると、板ばねの端部が弾性復帰力で基台内の壁面等に勢いよくぶつかって衝突音を生じやすい。こうした衝突音を緩和するために板ばねに緩衝部材を付設することもあるが、本発明者らが詳しく調べたところ、板ばねの外縁端を適宜クリアランスを存して基台内の壁面と接離可能に対向させておけば、この外縁端が壁面に衝突したときに生じる音が耳障りでない「チッ」という短い音になることを確認できた。そして、この衝突音を意図的に利用すれば、操作部材の回転操作時に「チッチッチッ…」という軽快な操作音を回転操作量に応じて発生させることが可能となるため、ユーザは手指に伝わるクリック感だけでなく、かかる操作音によっても回転操作量を把握できることになる。つまり、クリック機構で用いる板ばねを操作音の発生手段として兼用することにより、回転操作型入力装置の付加価値を高めたり差別化が図れるものと期待できる。
【０００６】
しかしながら、上記のようにクリック機構で用いる板ばねの外縁端を所定クリアランスを存して基台内の壁面と接離可能に対向させると、非操作時にこのクリアランス分だけ環状カム部の回転が許容されてしまうため、回転操作型入力装置の操作部材に不所望な回転ガタ（遊び）が発生してしまう。それゆえ、クリック機構の板ばねを利用して回転操作量に応じた操作音を発生させる場合には、操作部材の回転ガタを防止する対策についても併せて考慮する必要がある。
【０００７】
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、その目的は、回転操作時に軽快な操作音を生じさせることができて非操作時には不所望な回転ガタが発生しない回転操作型入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の回転操作型入力装置は、基台と、この基台に回転可能に支持された操作部材と、この操作部材と一体的に回転して周方向に凹部と凸部が交互に連設された環状カム部と、この環状カム部に弾接する弾性手段とを備え、前記操作部材の回転操作時に前記環状カム部と前記弾性手段との協働によりクリック感触が生起される回転操作型入力装置において、前記弾性手段が前記基台に組み込まれた操作音発生手段とガタ防止手段とからなり、前記操作音発生手段が、前記環状カム部に対して係脱可能な第１突起部と、この第１突起部を前記環状カム部に向けて弾性付勢する板ばね部とを有すると共に、前記ガタ防止手段が前記環状カム部に対して係脱可能に弾性付勢された第２突起部を有し、前記板ばね部の外縁端をクリアランスを存して前記基台内の壁面と接離可能に対向させることにより、前記操作部材の回転操作に伴って前記第１突起部が前記凸部を乗り越えたときに前記板ばね部の外縁端が前記壁面に衝突するようになし、かつ、前記操作部材の非操作時に前記第１突起部よりも回転方向のガタが小さく設定された前記第２突起部が前記環状カム部の回転を規制するように構成した。
【０００９】
このように構成された回転操作型入力装置では、操作部材の回転操作に伴って環状カム部が一体的に回転するため、この環状カム部に対して第１および第２突起部が係脱してクリック感触を生起することになる。その際、第１突起部が環状カム部の凸部に駆動されて板ばね部が押し撓められるのに伴い、操作部材の回転方向上流側で板ばね部の外縁端とこれに対向する基台内の壁面との間のクリアランスが広がっていくため、第１突起部が環状カム部の凸部を乗り越えると、板ばね部の弾性復帰力でその外縁端が壁面に勢いよくぶつかって短い衝突音を発生する。それゆえ、操作部材の回転操作時に所定の角度ピッチで衝突音が連続的に聞こえることになり、回転操作量を把握できる軽快な操作音を発生させることができる。また、操作部材の非操作時には、環状カム部の凹部に嵌入している第２突起部によって環状カム部の自由な回転が阻止されているため、操作部材に不所望な回転ガタが発生しなくなる。しかも、操作音発生手段とガタ防止手段はいずれも金属薄板を折曲加工するなどして容易に形成できるため、部品コストを抑制しやすく組立作業性も煩雑化しにくい。なお、第１突起部と第２突起部はいずれも環状カム部に対して係脱する際にクリック感を生成するので、回転操作時にユーザの手指にクリック感を感得させることもできる。
【００１０】
上記の構成において、操作音発生手段が第１突起部を介して連続する一対の板ばね部を有し、これら各板ばね部の外縁端がそれぞれクリアランスを存して基台内の壁面と接離可能に対向させてあれば、操作部材を正逆いずれの方向へ回転操作した場合にも、操作部材の回転方向上流側で板ばね部の外縁端を基台内の壁面に衝突させることによって軽快な操作音を発生させることができる。
【００１１】
また、上記の構成において、操作音発生手段とガタ防止手段が環状カム部を径方向に挟んで相対向する位置関係に配設されていると、環状カム部に対して第１および第２突起部の反力をバランスよく作用させることができるため好ましい。
【００１２】
また、上記の構成において、操作音発生手段が一対の平板状の板ばね部の中央部に第１突起部を設けてなる一枚板の金属薄板からなり、この金属薄板の長手方向の両端近傍部が基台に支持されていると、操作部材の回転操作時に板ばね部を弾性変形させやすくて構造も簡素な操作音発生手段が安価に実現できるため好ましい。
【００１３】
また、上記の構成において、ガタ防止手段が一対の第２板ばね部の中央部に第２突起部が設けられた一枚板の金属薄板からなり、この金属薄板の長手方向の両端部が基台に掛止されていると、操作部材の非操作時に第２突起部によって環状カム部の自由な回転を阻止できて構造も簡素なガタ防止手段が安価に実現できるため好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の回転操作型入力装置によれば、操作部材の回転操作時に第１突起部が環状カム部の凸部に駆動されて板ばね部が押し撓められるのに伴い、回転方向上流側で板ばね部の外縁端とこれに対向する基台内の壁面との間のクリアランスが広がっていくため、第１突起部が凸部を乗り越えると、板ばね部の弾性復帰力でその外縁端が壁面に勢いよくぶつかって短い衝突音を発生する。それゆえ、操作部材の回転操作時に所定の角度ピッチで衝突音が連続的に聞こえることになり、回転操作量を把握できる軽快な操作音を発生させることができる。また、操作部材の非操作時には、環状カム部の凹部に嵌入している第２突起部によって環状カム部の自由な回転が阻止されているため、操作部材に不所望な回転ガタ（遊び）が発生しなくなる。しかも、操作音発生手段とガタ防止手段はいずれも金属薄板を折曲加工するなどして容易に形成できるため、部品コストを抑制しやすく組立作業性も煩雑化しにくくなり、回転操作型入力装置の高コスト化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態例に係る回転操作型入力装置の横断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。
【図３】本発明の変形例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態例について図面を参照しつつ説明する。図１と図２に示すように、本実施形態例に係る回転操作型入力装置２０は、回転軸２の先端に固着された操作部材１と、操作部材１を回転可能に軸支する箱状の基台３と、基台３の内部で回転軸２に固着された回転体４と、回転体４の外周面に設けられた環状カム部５と、操作音発生手段である第１の弾性部材６と、ガタ防止手段である第２の弾性部材７と、基台３の内部で回転軸２に固着されたコード板８と、コード板８の回転位置変化を検出するフォトインタラプタ９とによって主に構成されている。
【００１７】
この回転操作型入力装置２０は、操作部材１がユーザによって正逆両方向へ回転操作できるようになっており、回転操作時には回転軸２を中心に操作部材１と回転体４とコード板８とが一体的に回転する。また、回転体４の外周部をなす環状カム部５には凹部５ａと凸部５ｂが周方向に交互に連設されている。なお、図１において、凹部５ａと凸部５ｂを簡略化して４５度間隔で図示しているが、実際には多数の凹部５ａと凸部５ｂが小さな角度ピッチで連設されている。
【００１８】
第１の弾性部材６は一対の平板状の板ばね部６ｂの中央部に第１突起部６ａを設けてなる一枚板の弾力性に富む金属薄板からなり、この第１の弾性部材６の長手方向の両端近傍部、つまり各板ばね部６ｂの外縁端６ｃの近傍部は基台３の内部に設けられたばね受け面３ａに支持されている。また、各板ばね部６ｂの外縁端６ｃはそれぞれクリアランスＣを存して基台３内の壁面３ｂと接離可能に対向しており、第１突起部６ａは各板ばね部６ｂに弾性付勢されて環状カム部５に弾接している。そして、操作部材１に回転操作力が付与されて環状カム部５が回転するのに伴い、凹部５ａ内の第１突起部６ａが凸部５ｂに駆動されて板ばね部６ｂが押し撓められた後、この板ばね部６ｂの弾性復帰力で第１突起部６ａが隣の凹部５ａ内へ嵌入するという係脱動作が行われるようになっている。また、後述するように、操作部材１の回転操作に伴って第１突起部６ａが凸部５ｂを乗り越えたときに、操作部材１の回転方向上流側で外縁端６ｃが壁面３ｂに衝突するようになっている。
【００１９】
第２の弾性部材７は長手方向の中央部に第２突起部７ａを設けて両端部を係着部７ｂとなした一枚板の弾力性に富む金属薄板からなり、各係着部７ｂと第２突起部７ａとの間には平板状の第２板ばね部７ｃが延在している。各係着部７ｂはＵ字状に折り返されており、これら一対の係着部７ｂはそれぞれ基台３の内部に設けられた支持ボス３ｃに掛止されている。また、第２突起部７ａは各第２板ばね部７ｃに弾性付勢されて環状カム部５に弾接している。そして、操作部材１に回転操作力が付与されて環状カム部５が回転するのに伴い、凹部５ａ内の第２突起部７ａが凸部５ｂに駆動されて第２板ばね部７ｃが押し撓められた後、この第２板ばね部７ｃの弾性復帰力で第２突起部７ａが隣の凹部５ａ内へ嵌入するという係脱動作が行われるようになっている。なお、この第２突起部７ａは、第１突起部６ａよりも回転方向のガタが小さく設定されている。また、第１の弾性部材６および第２の弾性部材７によって環状カム部５に弾接する弾性手段が構成されており、図１に示すように、これら第１の弾性部材６と第２の弾性部材７は環状カム部５を径方向に挟んで相対向する位置関係に配設されている。
【００２０】
次に、本実施形態例に係る回転操作型入力装置２０の動作について説明する。図１に示すように、操作部材１に回転操作力が付与されていない非操作状態では、環状カム部５の１８０度離れて位置する２つの凹部５ａ内の一方に第１突起部６ａが嵌入して他方に第２突起部７ａが嵌入している。第１突起部６ａが設けられた第１の弾性部材６にはクリアランスＣに相当する若干のスライド移動が許容されているため、凹部５ａ内に第１突起部６ａのみが嵌入しているものと仮定すると、回転体４には回転ガタ（遊び）が生じてしまうことになる。しかるに、第２突起部７ａが設けられた第２の弾性部材７の長手方向の両端部（係着部７ｂ）は基台３の支持ボス３ｃに掛止されてほぼ固定状態に保たれているため、凹部５ａ内に嵌入している第２突起部７ａは非操作時に回転体４（環状カム部５）の自由な回転を阻止するストッパとして機能する。
【００２１】
また、ユーザが操作部材１を正逆いずれかの方向へ回転操作すると、操作部材１と同軸の回転体４が回転するため、環状カム部５が操作部材１と一体的に回転し、この環状カム部５に対して第１突起部６ａおよび第２突起部７ａが係脱する。その際、操作部材１の回転方向下流側において、板ばね部６ｂの外縁端６ｃがこれと対向する壁面３ｂに当接した状態で、第１突起部６ａが環状カム部５の凸部５ｂに駆動されて板ばね部６ｂが押し撓められるのに伴い、操作部材１の回転方向上流側において、板ばね部６ｂの外縁端６ｃとこれに対向する基台３内の壁面３ｂとの間のクリアランスＣが広がっていく。そして、第１突起部６ａがこの凸部５ｂを乗り越えると、板ばね部６ｂの弾性復帰力によって回転方向上流側において、外縁端６ｃが壁面３ｂに勢いよくぶつかって「チッ」という短い衝突音を発生する。具体的には、回転体４が図１の時計回り（Ｒ方向）に回転したときには、同図右側の外縁端６ｃ（Ｒ）が対向する壁面３ｂ（Ｒ）に衝突し、逆に、回転体４が図１の反時計回りに回転したときには、同図左側の外縁端６ｃ（Ｌ）が対向する壁面３ｂ（Ｌ）に衝突する。このように通常の回転操作時に所定の角度ピッチで「チッ」という衝突音が連続的に聞こえるように設計されているため、この回転操作型入力装置２０は、操作部材１の回転操作時に「チッチッチッ…」という軽快な操作音を回転操作量に応じて発生させることができる。
【００２２】
そして、かかる回転操作によって操作部材１と同軸のコード板８が回転するため、このコード板８の回転位置変化をフォトインタラプタ９が検出し、その検出信号が外部の制御回路へ出力される。これにより、操作部材１の回転操作位置に応じた制御が行えるようになっている。
【００２３】
また、操作部材１の回転操作に伴って第１突起部６ａと第２突起部７ａが環状カム部５に対して係脱するため、この回転操作型入力装置２０は、両突起部６ａ，７ａがほぼ同時にクリック感を生起し、このクリック感をユーザの手指に感得させることができる。ただし、第１突起部６ａと第２突起部７ａのいずれか一方だけが明瞭なクリック感を生起するように設定しておくことも可能である。また、第１突起部６ａや第２突起部７ａにグリースを塗布しておけば、環状カム部５に対する係脱動作が極めて円滑に行えるようになる。
【００２４】
以上説明したように本実施形態例に係る回転操作型入力装置２０は、操作部材１の回転操作時に第１の弾性部材６の回転方向上流側において、板ばね部６ｂの外縁端６ｃが対向する壁面３ｂに衝突して耳障りでない短い衝突音を発生するようにしてある。そのため、所定の角度ピッチでかかる衝突音が連続的に聞こえることになり、回転操作量を把握できる軽快な操作音を発生する回転操作型入力装置となっている。また、操作部材１の非操作状態では、第２の弾性部材７の第２突起部７ａがストッパとして機能するため環状カム部５の自由な回転は阻止されており、よって操作部材１に不所望な回転ガタ（遊び）が発生する虞はない。しかも、第１の弾性部材６と第２の弾性部材７はいずれも金属薄板を折曲加工するなどして容易に形成できるため、部品コストを抑えることができて組立作業性も良好である。それゆえ、この回転操作型入力装置２０は安価に製造することができる。
【００２５】
また、本実施形態例に係る回転操作型入力装置２０では、操作音発生手段である第１の弾性部材６とガタ防止手段である第２の弾性部材７とが環状カム部５を径方向に挟んで相対向する位置関係に配設されているため、環状カム部５に対して第１および第２突起部６ａ，７ａの反力をバランスよく作用させることができる。つまり、第１突起部６ａの反力と第２突起部７ａの反力は回転体４を直径方向に挟み込むように作用するため、これら反力を合成した力は回転体４や回転軸２を偏心させるような外力とはなりにくく、それゆえ常に安定した回転操作が行えることになる。
【００２６】
なお、本実施形態例に係る回転操作型入力装置２０では、操作音発生手段である第１の弾性部材６が第１突起部６ａを介して連続する一対の板ばね部６ｂを有しており、各板ばね部６ｂの外縁端６ｃがそれぞれクリアランスＣを存して基台３内の壁面３ｂと接離可能に対向させてある。そのため、操作部材１を正逆いずれの方向へ回転操作した場合にも、回転方向上流側において板ばね部６ｂの外縁端６ｃが対向する壁面３ｂに衝突して軽快な操作音が発生するようになっている。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１の弾性部材６の長手方向の一端側と他端側でクリアランスＣの寸法や壁面３ｂの形状等が大きく異なる構成にしておくことによって、操作部材１をいずれか一方向へ回転操作したときだけ軽快な操作音を発生する回転操作型入力装置や、操作部材１の回転操作方向に応じて異なる操作音を発生する回転操作型入力装置などが容易に実現できる。
【００２７】
また、上記の実施形態例では、操作音発生手段とガタ防止手段がいずれも一枚板の金属薄板からなる場合について説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図３に示す変形例のように、合成樹脂製の第１突起部１０をインサート成形などによって一対の平板状の板ばね１１に固着させたものを操作音発生手段として使用した場合にも、回転操作時に板ばね１１の外縁端１１ａを基台３内の壁面３ｂに衝突させて軽快な操作音を発生させることができる。また、同図に示すように、第２突起部１２にコイルばね１３を組み合わせたものをガタ防止手段として使用してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  操作部材
２  回転軸
３  基台
３ａ  ばね受け面
３ｂ  壁面
３ｃ  支持ボス
４  回転体
５  環状カム部
５ａ  凹部
５ｂ  凸部
６  第１の弾性部材（操作音発生手段）
６ａ  第１突起部
６ｂ  板ばね部
６ｃ  外縁端
７  第２の弾性部材（ガタ防止手段）
７ａ  第２突起部
７ｂ  係着部
７ｃ  第２板ばね部
８  コード板
９  フォトインタラプタ
１０  第１突起部
１１  板ばね（板ばね部）
１１ａ  外縁端
１２  第２突起部
１３  コイルばね
２０  回転操作型入力装置
Ｃ  クリアランス
【図１】
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【図２】
2011238447.tif 000004
【図３】
2011238447.tif 000005