(57)【要約】【課題】操作部を押圧操作する際の操作荷重により回転検出手段が故障してしまうことを防止することができ、耐久性や信頼性を向上することができる入力装置を提供する。【解決手段】回転し揺動する回転軸１７に一体化されたサムホイール３と、回転軸１７の回転量を検出するエンコーダ１５（回転検出手段）と、回転軸１７の揺動により操作されるスイッチ１６とを備え、回転軸１７とエンコーダ１５との間に第１のギア２４（回転体）を設け、この第１のギア２４に、回転軸１７を揺動可能に且つ当該回転軸１７の回転をこの第１のギア２４に伝達するように連結する。サムホイール３を押圧操作してスイッチ１６を操作する際の操作荷重は、エンコーダ１５ではなく、回転軸１７が連結された第１のギア２４に印加される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転し揺動する回転軸に一体化された操作部と、
前記回転軸の回転量を検出する回転検出手段と、
前記回転軸の揺動により操作されるスイッチとを備えた入力装置において、
前記回転軸と前記回転検出手段との間に回転体を設け、
この回転体に、前記回転軸を揺動可能に且つ当該回転軸の回転をこの回転体に伝達するように連結したことを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転操作可能且つ押圧操作可能に構成された操作部と、この操作部の回転量を検出する回転検出手段とを備えた入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のカーナビゲーション装置を操作するための入力装置には、回転操作可能且つ押圧操作可能に構成された操作部が設けられており、この種の操作部は、親指により操作されることが多いことから、一般にサムホイールと称されている。このサムホイールは、回転し揺動する回転軸に一体化されており、この回転軸の一端側はサムホイールの回転量を検出するエンコーダ（回転検出手段）に連結され、回転軸の他端側は入力決定用のスイッチに対向する位置に配置されている。そして、サムホイールを回転操作すると、エンコーダにより検出された回転軸の回転量に応じて、表示画面に表示された項目が順次選択されるようになっている。また、サムホイールを押圧操作すると、回転軸の揺動によりスイッチが操作され、選択された項目の入力が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３５０５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構成の入力装置によれば、サムホイールの回転操作および押圧操作により、入力操作を容易に行うことができる。しかしながら、サムホイールの回転軸の一端側がエンコーダにより支えられた状態となっていることから、サムホイールを押圧操作する際の操作荷重はエンコーダに直接印加されることとなる。そのため、エンコーダの故障を招くおそれがあり、耐久性や信頼性が低下してしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作部を押圧操作する際の操作荷重により回転検出手段が故障してしまうことを防止することができ、耐久性や信頼性を向上することができる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】
【０００５】
本発明の入力装置は、回転し揺動する回転軸に一体化された操作部と、前記回転軸の回転量を検出する回転検出手段と、前記回転軸の揺動により操作されるスイッチとを備えた入力装置において、前記回転軸と前記回転検出手段との間に回転体を設け、この回転体に、前記回転軸を揺動可能に且つ当該回転軸の回転をこの回転体に伝達するように連結したことに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の入力装置によれば、操作部が回転操作されると、回転軸の回転が回転体に伝達され、回転検出手段は、この回転体の回転量を操作部の回転量として検出する。一方、操作部が押圧操作されると、回転軸は係合部を支点に揺動しスイッチを操作する。この場合、操作部を押圧操作する際の操作荷重は、回転軸が連結された回転体に印加され、回転検出手段に直接印加されることはない。これにより、操作部を押圧操作する際の操作荷重により回転検出手段が故障してしまうことを防止することができ、耐久性や信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を例えば自動車のカーナビゲーション装置（図示せず）を操作するための入力装置１に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態において、図３に示す入力装置１は、例えば何れも図示しないステアリングホイールの中央部（ハブ）と外周部（リム）とを連結する中間部（スポーク）に設けられている。
【０００８】
入力装置１の外郭を構成するケース本体２には、当該ケース本体２のほぼ中央部に設けられたサムホイール３（操作部に相当）と、このサムホイール３の左右両側に設けられた一対の大ボタン４，５と、サムホイール３の下方に設けられた左右一対の小ボタン６，７が備えられている。サムホイール３は、全体として横軸のほぼ円盤形状をなしており、後述する構成により、回転軸１７を中心に図３中矢印Ａ１，Ａ２方向に回転操作可能に構成されているとともに、入力装置１の前面側から図１中矢印Ｂ方向に押圧操作可能に構成されている。大ボタン４，５および小ボタン６，７は、それぞれ入力装置１の前面側から押圧操作可能に構成されており、これらのボタン４，５，６，７が操作されると、ケース本体２内に設けられたスイッチ８，９，１０，１１が、それぞれ操作されるようになっている。
【０００９】
次に、入力装置１の内部構成について図１を参照して説明する。ケース本体２は、当該ケース本体２の後部側（図１では下側）を構成するベース部材１２と、このベース部材１２を覆う蓋部材１３と、この蓋部材１３の前面（図１では上側の面）を覆う前面カバー１４とから構成されている。ベース部材１２の中央部には、水抜き穴１２ａが設けられており、蓋部材１３および前面カバー１４の中央部には、それぞれ開口部１３ａおよび開口部１４ａが設けられている。
【００１０】
このケース本体２内には、上記したサムホイール３の他に、エンコーダ１５（回転検出手段に相当）およびスイッチ１６が設けられている。エンコーダ１５は、回転軸１７の回転量を検出するためのものであり、ケース本体２内の一端側（図１では左側）に設けられた制御基板１８に配置されている。スイッチ１６は、カーナビゲーション装置への入力操作を決定するためのものであり、ケース本体２内の他端側（図１では右側）に設けられた制御基板１９に配置されている。
【００１１】
サムホイール３は、回転軸１７に一体化されており、上記した水抜き穴１２ａ、開口部１３ａおよび開口部１４ａにより形成される空間内に配置されている。また、サムホイール３の周側部の一部（図１では上側の部分）がケース本体２の前面から突出した状態となっている。回転軸１７の一端側（図１では左側）には、係合部２０が設けられており、この係合部２０は、径方向に見てほぼ球形状に形成されているとともに、軸方向に見て多角形状（この場合、六角形状）に形成されている。
【００１２】
また、回転軸１７の他端側（図１では右側）には、当該回転軸１７の径よりも径大な径大部２１が設けられており、この径大部２１は、スイッチ１６を覆う弾性変形可能なスイッチカバー２２に載置されて支えられている。また、この回転軸１７においてサムホイール３の左右両側に近接する部分は、水抜き穴１２ａから前方（図１では上方）に向けてＵ字状に突出する壁１２ｂおよび開口部１３ａから後方（図１では下方）に向けてＵ字状に突出する壁１３ｂにより囲まれ、これらにて、ケース本体２内のエンコーダ１５側並びにスイッチ１６側への水の浸入を極力防止するようにしている。
【００１３】
制御基板１８には、ギア支持部材２３が設けられており、このギア支持部材２３には、軸方向が横向きの第１のギア２４（回転体に相当）および軸方向が縦向きの第２のギア２５が配置されている。第１のギア２４の周側部には、当該第１のギア２４の周方向に沿って溝部２４ａが形成されており、この溝部２４ａには、ギア支持部材２３に設けられた支持部２３ａおよび蓋部材１３の内面に設けられた支持部１３ｃが嵌め込まれている。これにより、第１のギア２４は横軸周りに回転可能に支持されている。
【００１４】
第２のギア２５の前側（図１では上側）の中央部には、軸受孔２５ａが設けられており、この軸受孔２５ａには、蓋部材１３の内面から後方に向けて突出する軸部１３ｄが挿入されている。これにより、第２のギア２５は縦軸周りに回転可能に支持されている。第２のギア２５の後側（図１では下側）の中央部には、後方に向けて突出する回転軸２５ｂが設けられており、この回転軸２５ｂは、エンコーダ１５に連結されている。
これら第１のギア２４と第２のギア２５は、この場合、かさ歯車にて、それぞれの軸方向がほぼ直交した状態で噛み合わされており、第１のギア２４の回転に応じて第２のギア２５が回転するようになっている。
【００１５】
図４に示すように、第１のギア２４の中央部には、係合部２０の周側部の形状（六角形状）に対応して、軸方向に見て断面六角形状の孔が被係合部２４ｂとして設けられており、この被係合部２４ｂには、回転軸１７の係合部２０が挿入されている。これにより、第１のギア２４は、サムホイール３が回転操作された場合には回転軸１７により回転され、サムホイール３が押圧操作された場合には回転軸１７の一端側（係合部２０）を支点に当該回転軸１７を図１中矢印Ｃ方向に揺動させるようになっている。
【００１６】
次に、上記構成の作用について図１および図２を参照して説明する。
ユーザがサムホイール３を図３中矢印Ａ１方向あるいは矢印Ａ２方向に回転操作すると、回転軸１７により第１のギア２４が回転され、この第１のギア２４の回転に応じて第２のギア２５が回転する。この第２のギア２５の回転量はエンコーダ１５により検出され、検出された回転量に応じてカーナビゲーション装置の表示画面（図示せず）に表示された項目が順次選択される。
【００１７】
所望の項目が選択された状態で、ユーザがサムホイール３を図１中矢印Ｂ方向に押圧操作すると、回転軸１７が係合部２０を支点に図１中矢印Ｃ方向に揺動する。これにより、図２に示すように、径大部２１によりスイッチ１６が操作され、これにより、選択された項目の入力が行われる。
【００１８】
以上、説明したように本実施形態によれば、サムホイール３が回転操作されると、回転軸１７の回転は第１のギア２４に伝達され、エンコーダ１５は、この第１のギア２４により回転する第２のギア２５の回転量をサムホイール３の回転量として検出する。一方、サムホイール３が押圧操作されると、回転軸１７は係合部２０を支点に揺動しスイッチ１６を操作する。この場合、サムホイール３を押圧操作する際の操作荷重は、回転軸１７が連結された第１のギア２４に印加され、エンコーダ１５に直接印加されることはない。これにより、サムホイール３を押圧操作する際の操作荷重によりエンコーダ１５が故障してしまうことを防止することができ、耐久性や信頼性を向上することができる。
【００１９】
また、回転軸１７とエンコーダ１５との間に第１のギア２４および第２のギア２５を設けたので、操作荷重が印加される第１のギア２４とエンコーダ１５との間に第２のギア２５が介在する構成となっている。これにより、サムホイール３を押圧操作する際の操作荷重がエンコーダ１５に印加されてしまうことを一層防止することができる。
【００２０】
なお、本発明は上記した一実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
係合部２０は、軸方向に見て六角形状に形成したものに限られず、例えば六角形よりも角数の小さい五角形状に形成しても良いし、六角形よりも角数の大きい七角形状や八角形状に形成しても良い。この場合、その係合部の周側部の形状に対応して、被係合部２４ｂを設ければ良い。
【００２１】
第１のギア２４の軸方向と第２のギア２５の軸方向が斜交するように構成しても良い。
本発明は、回転操作可能且つ押圧操作可能に構成された操作部と、この操作部の回転量を検出する回転検出手段とを備えた入力装置であれば、自動車のカーナビゲーション装置を操作するための入力装置に限らず、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、入力装置の内部構成を概略的に示す縦断側面図
【図２】サムホイールを押圧操作した状態を示す入力装置の縦断側面図
【図３】入力装置の正面図
【図４】係合部および被係合部を示す図
【符号の説明】
【００２３】
図面中、１は入力装置、３はサムホイール（操作部）、１５はエンコーダ（回転検出手段）、１６はスイッチ、１７は回転軸、２４は第１のギア（回転体）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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