(57)【要約】【課題】構造が簡単で傾動操作つまみに擬似的に平行移動の感触を付与することができ、かつ車室内の美観や安全性にも優れたジョイスティック型入力装置を提供する。【解決手段】傾動軸１９ｂ及び当該傾動軸１９ｂの一端より放射状に延出された駆動片１９ｃを有する傾動部材１９と、駆動片１９ｃにて駆動され傾動部材１９の傾動方向を検知する傾動検知手段１６と、傾動軸１９ｂの他端に取り付けられた傾動兼押動操作部材と、駆動片１９ｃ及び傾動検知手段１６を収納する下ケース１１と、下ケース１１に被着される上ケース３２とを備えてジョイスティック型入力装置を構成する。上ケース３２には傾動軸１９ｂを収納し、かつパネルＰに形成された筒状の入力装置保持部Ａに内挿される筒状のパネル取付部８１を形成する。【選択図】図２
2005122294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾動軸及び当該傾動軸の一端より放射状に延出された駆動片を有する傾動部材と、前記駆動片にて駆動され前記傾動部材の傾動方向を検知する傾動検知手段と、前記傾動軸の他端に取り付けられた傾動操作つまみと、前記駆動片及び前記傾動検知手段を収納するケースとを備え、前記傾動操作つまみを外部に臨ませて筒状の入力装置保持部を有するパネルに設置されるジョイスティック型入力装置であって、
前記ケースに、前記ケースより傾動軸方向に延出して前記傾動軸を収納しかつ前記パネルの入力装置保持部に内挿される筒状のパネル取付部を設けたことを特徴とするジョイスティック型入力装置。
【請求項２】
前記パネル取付部の平面サイズが前記ケースの平面サイズよりも小型に形成され、前記パネル取付部と前記ケースとの段差部分を覆う張出部を有するパネルに設置されることを特徴とする請求項１に記載のジョイスティック型入力装置。
【請求項３】
前記張出部に前記パネル取付部の長さ方向に突出する突出部が形成されたパネルに設置されることを特徴とする請求項２に記載のジョイスティック型入力装置。
【請求項４】
前記パネル取付部の内周に円筒状の回転体を収納し、前記突出部の外面と前記傾動操作つまみとの間に、前記回転体と連結された回動操作つまみを介在させたことを特徴とする請求項３に記載のジョイスティック型入力装置。
【請求項５】
ケースと、
前記ケースより延出して平面サイズが前記ケースの平面サイズより小型に形成された筒状のパネル取付部と、
前記パネル取付部の内側に回動可能に配置される筒状部を有する回転体と、
前記筒状部の回転にともなって回転する被検出部と、
前記被検出部の回転による物理状態の変化に基づいて前記回転体の回転状態を検出する回転検出手段とを備えた入力装置であって、
前記回転体は前記筒状部から前記ケース内であって前記パネル取付部より外方に張り出された鍔部を備えるとともに、前記被検出部は前記鍔部の外周部に配置されたことを特徴とする入力装置。
【請求項６】
ケースと、
前記ケースより延出して平面サイズが前記ケースの平面サイズより小型に形成された筒状のパネル取付部と、
前記パネル取付部の内側に回動可能に配置される筒状部を有する回転体と、
前記筒状部の回転にともなって回転する遮光板と、
前記遮光板の内周側及び外周側にそれぞれ対向配置される投光素子及び受光素子からなり前記回転体の回転状態を検出するフォトインタラプタとを備えた入力装置であって、
前記回転体は前記筒状部から前記ケース内であって前記パネル取付部より外方に張り出された鍔部を備えるとともに、前記遮光板は前記鍔部の外周部に配置されたことを特徴とする入力装置。
【請求項７】
回転体の回転にともなって回転する小突起及び前記小突起に弾接される弾接部材により構成される操作感触付与部を備えた請求項５又は６記載の入力装置であって、
前記鍔部の前記遮光板より内周側に前記小突起が形成されたことを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
従来より、例えばカーナビゲーションシステムやカーオーディオなどの車載電気機器のコントローラとして、傾動部材及び当該傾動部材を傾動方向に操作する傾動操作つまみ並びに前記傾動部材の傾動方向を検知する傾動検知手段とを備えたジョイスティック型入力装置が知られている。
【０００２】
図１３は従来より知られているこの種のジョイスティック型入力装置の一例を示す断面図であって、上ケース１０１ａと下ケース１０１ｂとからなるケース１０１と、ケース１０１内に収納保持された配線基板１０２と、配線基板１０２上に被着されたドーム１０３ａ付きの可撓性シート１０３と、配線基板１０２の表面に形成された固定接点（図示省略）とドーム１０３ａの天井面に取り付けられた導電体（図示省略）とからなる傾動用シート状スイッチ（傾動検知手段）１０４、押釦用シート状スイッチ１０５及び回転操作用シート状スイッチ１０６と、上ケース１０１ａに傾動自在に支持され、下端部が傾動用シート状スイッチ１０４と対向に配置されたＸ−Ｙ操作子１０７と、Ｘ−Ｙ操作子１０７に摺動自在に保持され、下端部が押釦用シート状スイッチ１０５と対向に配置された傾動操作軸兼摺動操作軸（傾動部材）１０８と、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８の上端部と一体に形成された傾動兼押動操作部材（傾動操作つまみ）１０９と、上ケース１０１ａと傾動操作軸兼摺動操作軸１０８との間に張設されたスプリング１１０と、上ケース１０１ａに回動自在に支持された回動つまみ１１１と、回動つまみ１１１に連結され、回転用シート状スイッチ１０６と対向に配置された回動操作子１１２とから主に構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記従来例に係るジョイスティック型入力装置は、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８に横方向の力を加えると、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８とＸ−Ｙ操作子１０７とがスプリング１１０の弾性力に抗して力の方向に傾動され、Ｘ−Ｙ操作子１０７の先端部にて力の方向に応じた所要のドーム１０３ａが選択的に圧縮されて、傾動用シート状スイッチ１０４の１つ又は２つが選択的に導通状態に切り換えられる。また、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８に軸方向の力を加えると、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８がスプリング１１０の弾性力に抗してＸ−Ｙ操作子１０７内を摺動し、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８の先端部にてドーム１０３ａの他の１つが圧縮されて、押釦用シート状スイッチ１０５が選択的に導通状態に切り換えられる。さらに、回動つまみ１１１に回転方向の力を加えると、回動つまみ１１１と回動操作子１１２とが力の方向に回動され、回動方向に配置された所要のドーム１０３ａの側方に回動操作子１１２に形成された操作片１１２ａが当接して当該所要のドーム１０３ａが傾倒されて、回転操作用シート状スイッチ１０６が選択的に導通状態に切り換えられる。
【０００４】
したがって、傾動用シート状スイッチ１０４の１つ又は２つから発信される接点信号、押釦用シート状スイッチ１０５から発信される接点信号、及び回転操作用シート状スイッチ１０６から発信される接点信号を利用して、機器の制御を行うことができる。
【特許文献１】実開平７−３０４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のジョイスティック型入力装置には、これが備えられる自動車等の高級感を高めるため、傾動操作つまみを傾動部材の傾動方向に操作したとき、傾動部材の傾動感触をそのまま傾動部材に付与するのではなく、これが備えられるパネルの表面に沿って平行移動する感触を傾動操作つまみに付与することが求められる場合がある。
【０００６】
傾動操作つまみに平行移動する感触を付与することは、傾動操作つまみと傾動部材との間に、傾動操作つまみをパネルと平行な方向に案内する手段と傾動操作つまみの操作力を傾動部材に伝達する手段とを設けることによって可能であるが、かかる方法によると構成が複雑化し、ジョイスティック型入力装置が高コスト化するため、実際上は到底採用することができない。
【０００７】
また、傾動部材の全長を長くすれば、擬似的に傾動操作つまみに平行移動するかのような感触を付与することが可能になるが、従来のジョイスティック型入力装置は、図１３に示すように、下ケース１０１ｂをパネル面Ｐ上に置くことによってパネル面Ｐに設置する構造であり、傾動操作軸兼摺動操作軸（傾動部材）１０８の全長を長くすると車室内への傾動兼押動操作部材（傾動操作つまみ）１０９の突出量が大きくなって車室内の美観や安全性が劣化するという不都合が発生するため、傾動操作軸兼摺動操作軸（傾動部材）１０８の長大化に自ずと制限があり、傾動兼押動操作部材（傾動操作つまみ）１０９に良好な平行移動の感触を付与することが困難である。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、構造が簡単で傾動操作つまみに擬似的に平行移動の感触を付与することができ、かつ車室内の美観や安全性にも優れたジョイスティック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】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するため、傾動軸及び当該傾動軸の一端より放射状に延出された駆動片を有する傾動部材と、前記駆動片にて駆動され前記傾動部材の傾動方向を検知する傾動検知手段と、前記傾動軸の他端に取り付けられた傾動操作つまみと、前記駆動片及び前記傾動検知手段を収納するケースとを備え、前記傾動操作つまみを外部に臨ませて筒状の入力装置保持部を有するパネルに設置されるジョイスティック型入力装置であって、前記ケースに、前記傾動軸を収納しかつ前記パネルの入力装置保持部に内挿される筒状のパネル取付部を設けるという構成にした。
【００１０】
このように、駆動片及び傾動検知手段を収納するケースに、傾動軸を収納しかつ筒状に形成されたパネルの入力装置保持部に内挿される筒状のパネル取付部を設けると、パネル取付部の長さ分だけ傾動軸の全長を長くすることができ、傾動操作つまみの傾動半径を大きくすることができるので、構造を複雑化することなく傾動操作つまみに平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、筒状に形成されたパネルの入力装置保持部に筒状のパネル取付部を内挿することによってパネルにジョイスティック型入力装置を設置することができるので、パネル表面からの傾動操作つまみの突出量を抑制することができ、車載電気機器のコントローラとして用いた場合にも、車室内の美観や安全性を良好なものにすることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記構成のジョイスティック型入力装置において、前記パネル取付部の平面サイズが前記ケースの平面サイズよりも小型に形成され、前記パネル取付部と前記ケースとの段差部分を覆う張出部を有するパネルに設置されるという構成にした。
【００１２】
このように、パネル取付部の平面サイズをケースの平面サイズよりも小型に形成すると、パネルにジョイスティック型入力装置のパネル取付部とケースとの段差部分を覆う張出部を形成することができ、当該張出部の内部空間内に電子部品等を収納することが可能になるので、パネル内の空間の有効利用を図ることができる。
【００１３】
また、本発明は、前記構成のジョイスティック型入力装置において、前記張出部に前記パネル取付部の長さ方向に突出する突出部が形成されたパネルに設置されるという構成にした。
【００１４】
このように、パネルの張出部にジョイスティック型入力装置のパネル取付部の長さ方向に突出する突出部を形成すると、突出部の高さ分だけ傾動軸の全長を長くすることができ、傾動操作つまみの傾動半径をさらに大きくすることができるので、傾動操作つまみにより平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、突出部の分だけ張出部の内部空間を大きくすることができるので、パネル内の空間のより一層の有効利用を図ることができる。
【００１５】
また、本発明は、前記構成のジョイスティック型入力装置において、前記パネル取付部の内周に円筒状の回転体を収納し、前記突出部の外面と前記傾動操作つまみとの間に、前記回転体と連結された回動操作つまみを介在させるという構成にした。
【００１６】
このように、突出部の外面と傾動操作つまみとの間に回動操作つまみを介在させると、回動操作つまみの分だけ傾動軸の全長を長くすることができ、傾動操作つまみの傾動半径をさらに大きくすることができるので、傾動操作つまみにより平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、回動操作つまみによって回転体を回転操作することができるので、ジョイスティック型入力装置の多機能化を図ることもできる。
【００１７】
また、本発明は、前記課題を解決するため、ケースと、前記ケースより延出して平面サイズが前記ケースの平面サイズより小型に形成された筒状のパネル取付部と、前記パネル取付部の内側に回動可能に配置される筒状部を有する回転体と、前記筒状部の回転にともなって回転する被検出部と、前記被検出部の回転による物理状態の変化に基づいて前記回転体の回転状態を検出する回転検出手段とを備えた入力装置であって、前記回転体は前記筒状部から前記ケース内であって前記パネル取付部より外方に張り出された鍔部を備えるとともに、前記被検出部は前記鍔部の外周部に配置されるという構成にした。
【００１８】
このように、回転体の筒状部に鍔部を備え、当該鍔部の外周部に被検出部を配置すると、筒状部の端部に被検出部を設ける場合に比して被検出部の回転半径が大きくなり、物理状態の変化が大きくなる。そのため、分解能の低い回転検出手段を用いても高精度に回転体の回転状態を検出することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記課題を解決するため、ケースと、前記ケースより延出して平面サイズが前記ケースの平面サイズより小型に形成された筒状のパネル取付部と、前記パネル取付部の内側に回動可能に配置される筒状部を有する回転体と、前記筒状部の回転にともなって回転する遮光板と、前記遮光板の内周側及び外周側にそれぞれ対向配置される投光素子及び受光素子からなり前記回転体の回転状態を検出するフォトインタラプタとを備えた入力装置であって、前記回転体は前記筒状部から前記ケース内であって前記パネル取付部より外方に張り出された鍔部を備えるとともに、前記遮光板は前記鍔部の外周部に配置されるという構成にした。
【００２０】
このように、回転体の筒状部に鍔部を備え、当該鍔部の外周部に遮光板を配置すると、筒状部の端部に遮光板を設ける場合に比して遮光板の回転半径が大きくなり、遮光状態の変化が大きくなる。そのため、分解能の低いフォトインタラプタを用いても高精度に回転体の回転状態を検出することができる。
【００２１】
また、本発明は、前記課題を解決するため、回転体の回転にともなって回転する小突起及び前記小突起に弾接される弾接部材により構成される操作感触付与部を備えた請求項５又は６記載の入力装置であって、前記鍔部の前記遮光板より内周側に前記小突起が形成されているという構成にした。
【００２２】
このようにすると、外方に張り出された鍔部を回転検出のためだけでなく操作感触付与部を構成するために利用することができるので、操作感触付与部を構成するために必要なスペースを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のジョイスティック型入力装置は、駆動片及び傾動検知手段を収納するケースに、傾動軸を収納しかつ筒状に形成されたパネルの入力装置保持部に内挿される筒状のパネル取付部を設けたので、パネル取付部の長さ分だけ傾動軸の全長を長くすることができ、傾動操作つまみの傾動半径を大きくすることができる。よって、構造を複雑化することなく傾動操作つまみに平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、筒状に形成されたパネルの入力装置保持部に筒状のパネル取付部を内挿することによってパネルにジョイスティック型入力装置を設置することができるので、パネル表面からの傾動操作つまみの突出量を抑制することができ、車載電気機器のコントローラとして用いた場合にも、車室内の美観や安全性を良好なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るジョイスティック型入力装置の最良の実施形態を、図１乃至図９に基づいて説明する。図１は実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の分解斜視図、図２は実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の非操作時の断面図、図３は実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の傾動操作時の断面図、図４は実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の押動操作時の断面図、図５は傾動兼押動操作部材の平面図、図６は第１スライダの下面図、図７は第２スライダの下面図、図８は回転体の下面図、図９は遮光板に対するフォトインタラプタの配設状態を示す要部断面図である。
【００２５】
図１に示すように、本例のジョイスティック型入力装置は、傾動兼押動操作部材（傾動操作つまみ）１を構成する非透光性キャップ２、透光性キャップ３及びつまみ本体４と、発光ダイオードなどの照光体５ａが実装され、つまみ本体４内に設定される第１配線基板５と、第１配線基板５を保持する止め板６と、止め板６の下面に垂設された押動部材７と、第１配線基板５、止め板６及び押動部材７を保持するつまみホルダ８と、止め板６をつまみホルダ８に締結するねじ９と、つまみホルダ８にスナップ結合され、第１配線基板５に実装された照光体５ａの周囲を覆う照光体カバー１０と、中空の傾動部材保持部１１ａを有する下ケース１１と、下ケース１１の下面に被着されるカバー１２と、下ケース１１とカバー１２とによって構成される空間内に収納される第２配線基板１３と、下ケース１１とカバー１２と第２配線基板１３とを一体に締結するねじ１４と、第２配線基板１３上に設定される押動検知スイッチ（押動検知手段）用のゴム接点１５及び４個の傾動検知スイッチ（傾動検知手段）用のゴム接点１６と、ゴム接点１５に下端が当接される押動検知スイッチ用の駆動棒１７と、ゴム接点１６に下端が当接される４個の傾動検知スイッチ用の駆動棒１８と、傾動部材保持部１１ａの上端にて傾動自在に支持される中空の傾動軸１９ｂを有する傾動部材１９と、傾動軸１９ｂの貫通孔２０ａを有し、下ケース１１に固定される円筒状の傾動軸ホルダ２０と、傾動軸ホルダ２０を下ケース１１に締結するねじ２１と、傾動軸１９ｂの貫通孔２２ａを有し、傾動軸ホルダ２０の上部に所要の間隔を隔てて取り付けられる円筒状のスライダホルダ２２と、傾動軸ホルダ２０の天板とスライダホルダ２２の天板との間に形成される空間内に配置される第１スライダ２３及び第２スライダ２４と、傾動軸ホルダ２０及びスライダホルダ２２の外周であってパネル取付部８１の内側に回動自在に配置される円筒状の回転体２７と、下ケース１１に備えられ、回転体２７の下面に当接される２個のボール２８と、ボール２８を常時回転体２７側に付勢する２個のスプリング２９と、検知手段である２個のフォトインタラプタ３０ａ，３０ｂが実装され、下ケース１１に設定される第３配線基板３０と、第３配線基板３０を下ケース１１に締結するねじ３１と、回転体２７を貫通し、下ケース１１の上面に被着される上ケース３２と、上ケース３２を下ケース１１に締結するねじ３３と、回転体２７の上端部にスナップ結合される回動つまみ３４と、第１乃至第３の配線基板５，１３，３０に接続される第１乃至第３のハーネス３５，３６，３７とから構成されている。
【００２６】
前記の各部材のうち、止め板６、押動軸７、ねじ９，１４，２１，３１，３３、傾動軸１９、スプリング２６，２９及びボール２８は金属材料をもって形成され、その他の部材は絶縁性の樹脂材料をもって形成される。
【００２７】
傾動兼押動操作部材１は、非透光性キャップ２と透光性キャップ３、それに透光性キャップ３とつまみ本体４とをスナップ結合することによって組み立てられる。図５に示すように、非透光性キャップ２の表面には、「ＰＵＳＨ」の文字４１が表示され、傾動兼押動操作部材１が押釦としての機能を有することが示されている。また、透光性キャップ３の表面には、８個の矢印４２が等間隔の放射状に表示され、傾動兼押動操作部材１が傾動操作つまみとしての機能を有することが示されている。透光性キャップ３の表面に表示された矢印４２は、第１配線基板５に実装された照光体５ａによって照光され、夜間でも傾動兼押動操作部材１の操作を容易に行えるようになっている。この傾動兼押動操作部材１は、つまみホルダ８の外周にスナップ結合される。
【００２８】
第１配線基板５は止め板６にスナップ結合され、止め板６はねじ９によってつまみホルダ８に締結される。止め板６の下面に垂設された押動軸７は、つまみホルダ８に開設された透孔を貫通してつまみホルダ８の下方に突出される。
【００２９】
照光体カバー１０は、透明材料又は半透明材料をもってドーム状に形成されており、透光性キャップ３の表面に照光体５ａより放射された光を均一に照射する。この照光体カバー１０も、つまみホルダ８にスナップ結合される。
【００３０】
第２配線基板１３の表面には、図示しない押動検知スイッチ用の固定接点と傾動検知スイッチ用の固定接点と必要な配線とが所要の配列にて形成されており、押動検知スイッチ用の固定接点と対向に押動検知スイッチ用のゴム接点１５が設定されると共に、傾動検知スイッチ用の固定接点と対向に傾動検知スイッチ用のゴム接点１６が設定される。ドーム状に突出された各ゴム接点１５，１６の湾曲部の内面には、第２配線基板１３の表面に形成された各固定接点を電気的に導通させるための可動接点が形成されており、ゴム接点１５，１６の湾曲部を弾性変形させ、固定接点と可動接点とを電気的に接続させることによって、所要のスイッチ信号を出力できるようになっている。図２乃至図４に示すように、押動検知スイッチ用のゴム接点１５は、下ケース１１に形成された中空の傾動部材保持部１１ａの軸心上に配置され、傾動検知スイッチ用のゴム接点１６は、傾動部材保持部１１ａの軸心を中心とする円周上に等分に配置される。
【００３１】
押動検知スイッチ用の駆動棒１７は、上部が下ケース１１に形成された中空の傾動部材保持部１１ａ内に摺動可能に挿入されると共に、その下端部がゴム接点１５の上面に当接される。一方、傾動検知スイッチ用の４個の駆動棒１８は、それぞれ下ケース１１に上下動自在に設定され、その下端部が各ゴム接点１６の上面に当接される。
【００３２】
傾動部材１９は、下ケース１１の傾動部材保持部１１ａが挿入される大径部１９ａと、当該大径部１９ａの上端より上方に延出された小径の傾動軸１９ｂと、大径部１９ａの下端より放射状に延出された４本の駆動片１９ｃとからなる。大径部１９ａの内径は、下ケース１１に形成された傾動部材保持部１１ａを緩やかに挿入可能な直径に形成されており、その上端部は、球面状に形成されている。一方、下ケース１１に形成された傾動部材保持部１１ａの上端部は、大径部１９ａの内面に形成された球面よりも小径の球面状に形成されている。したがって、図２乃至図４に示すように、大径部１９ａ内に傾動部材保持部１１ａを挿入し、両球面を突き合わせることによって、傾動部材１９は傾動部材保持部１１ａに傾動自在に支持される。また、これらの図から明らかなように、傾動軸１９ｂに開設された透孔には前記押動部材７が挿入され、当該押動部材７の下端部が傾動部材保持部１１ａ内に挿入された押動検知スイッチ用の駆動棒１７の上端部と突き合わされると共に、駆動片１９ｃの先端部が、駆動棒１８の上端部に当接される。
【００３３】
図１乃至図４に示すように、傾動部材保持部１１ａの上端中央には、押動部材７の先端部を貫通可能な押動部材貫通孔１１ｂが開設されている。この押動部材貫通孔１１ｂの直径は、押動部材７の先端部の直径よりもやや大きい程度に設定されており、押動部材７の先端部が貫通された状態では、押動部材７及び傾動部材１９の傾動が規制され、傾動検知用スイッチを構成する固定接点及び可動接点が電気的に接続されないようになっている。また、傾動部材保持部１１ａの上端における押動部材貫通孔１１ｂの周囲は、押動部材７及び傾動部材１９が傾動された状態で押動部材７が押動操作されたとき、押動部材７の先端部を当接して押動部材貫通孔１１ｂ内への押動部材７の貫通を規制する押動部材停止部１１ｃになっている。
【００３４】
傾動軸ホルダ２０はねじ２１により下ケース１１の上面に締結され、スライダホルダ２２は傾動軸ホルダ２０の上部にスナップ結合される。これにより、傾動軸ホルダ２０の天板とスライダホルダ２２の天板との間には、第１スライダ２３及び第２スライダ２４を収納するための空間が形成される。
【００３５】
第１スライダ２３は、傾動部材１９の傾動操作又は旋回操作にしたがって傾動部材１９の傾動方向又は旋回方向に摺動されるものであり、第２スライダ２４は、傾動部材１９の傾動操作又は旋回操作に伴う第１スライダ２３の傾動部材１９回りの回転を防止するためのものである。
【００３６】
即ち、第１スライダ２３は傾動軸１９ａの外面に摺接可能な中央透孔５１を有するリング状に形成されており、傾動軸１９ａの外面に装着される。この第１スライダ２３の上面には、図６に破線で示すように、第２スライダ２４と噛み合わされる２つの突条５３が一列に突設されている。
【００３７】
一方、第２スライダ２４は傾動軸１９ａと摺接しない中央透孔５４を有するリング状に形成されており、傾動軸１９ａの外周には配置されるものの、傾動軸１９ａによっては直接的に操作されない構造になっている。図７に示すように、この第２スライダ２４の下面及び上面には、互いに直交する溝５５，５６が形成されており、第２スライダ２４の下面に形成された溝５５には第１スライダ２３の上面に形成された突条５３が噛み合わされ、上面に形成された溝５６にはスライダホルダ２２の天板に形成された突条５７（図２乃至図４参照）が噛み合わされる。
【００３８】
したがって、傾動部材１９が突条５３と直交する方向に傾動されたときには、第１スライダ２３と第２スライダ２４とが共に突条５３と直交する方向に移動され、傾動部材１９が突条５３と平行な方向に傾動されたときには、第１スライダ２３のみが突条５３と平行な方向に移動されるので、第１スライダ２３と第２スライダ２４とスライダホルダ２２との噛み合いが常時確保され、傾動部材１９の傾動操作又は旋回操作に伴う第１スライダ２３の傾動軸１９ａ回りの回転が防止される。
【００３９】
なお、本実施形態例においては、ゴム接点１６によって傾動用節度手段が構成されている。
【００４０】
回転体２７は、傾動軸ホルダ２０及びスライダホルダ２２よりも大径の筒状部６１と筒状部６１の下端部から直角に下ケース１１内であってパネル取付部より外方に張り出された鍔部６２とから構成されており、筒状部６１の上端部に回動つまみ３４がスナップ結合されている。図８に示すように、鍔部６２の下面には、回転体２７の回転中心Ｏを中心とする円周上に多数の小突起６３を所定の間隔で配列してなる操作感触付与部６４が形成されており、鍔部６２の外周部には、被検出部として多数の遮光板６５が櫛歯状に起立配置されている。一方、下ケース１１の操作感触付与部６４と対向する部分には、ボール２８及びスプリング２９が、操作感触付与部６４の直径と等しい設定間隔で設定されている。したがって、図２に示す非操作状態から回転体２７をその回転中心Ｏの回りに回転すると、ボール２８が小突起６３を乗り越えるときの感触が筒状部６１を介して回動つまみ３４に伝えられ、操作者に所要の操作感触を感得させることができる。
【００４１】
このように、本実施形態例においては、回転体２７、回転体２７に形成された操作感触付与部６４、ボール２８及びスプリング２９によって回動用節度手段が構成されている。
【００４２】
また、フォトインタラプタ３０ａ，３０ｂを構成する発光素子７１と受光素子７２とは、図９に示すように、遮光板６５の移動経路を介してその内周側及び外周側に対向に配置される。
【００４３】
上ケース３２は、回転体２７の外周を被覆する筒状のパネル取付部８１と下ケース１１の上面を被覆する面状部８２とから構成されており、ねじ３３にて下ケース１１に締結される。パネル取付部８１の外径は、下ケース１１の横幅及び縦幅よりも小さく形成される。
【００４４】
上記のように構成された実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、図２に示すように、傾動兼押動操作部材１を外部に臨ませて筒状の入力装置保持部Ａを有するパネルＰに設置される。
【００４５】
即ち、本例のパネルＰは、下ケース１１とパネル取付部８１との段差部分を覆う張出部Ｂと、当該張出部Ｂよりパネル取付部８１の長さ方向に突出する突出部Ｃと、パネル取付部８１の外径よりもやや大きい内径を有する筒状の入力装置保持部Ａとから構成されている。実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、傾動兼押動操作部材１及び回動つまみ３４が取り付けられていない状態でパネル取付部８１を入力装置保持部Ａ内に内挿し、上ケース３２の面状部８２とパネルＰの張出部Ｂとをねじなどの適宜の連結手段にて連結することにより、パネルに設置される。傾動兼押動操作部材１及び回動つまみ３４は、しかる後につまみホルダ８及び回転体２７に取り付けられる。なお、パネル取付部８１を入力装置保持部Ａ内に内挿する際、パネル取付部８１の外面に形成されたリブ８３（図１参照）を廻り止めとして利用することができる。
【００４６】
以下、上記のように構成された実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の動作について説明する。
【００４７】
非操作時においては、図２に示すように、下ケース１１に対して傾動部材１９が垂直に起立されており、かつ、下ケース１１に対して傾動兼押動操作部材１が最上部に位置されている。したがって、ゴム接点１５，１６には傾動兼押動操作部材１の操作に伴う押圧力が作用せず、押動検知スイッチ及び傾動検知スイッチからはスイッチ信号が出力されない。また、回転体２７が回動されないので、フォトインタラプタ３０ａ，３０ｂからも回転検出信号が出力されない。
【００４８】
この状態から傾動兼押動操作部材１を一方向に傾動すると、図３に示すように傾動部材１９が傾動兼押動操作部材１の傾動方向に傾動され、傾動部材１９の駆動片１９ｃにより傾動部材１９の傾動方向に配置された１つ又は２つの駆動棒１８が押し込まれて、対応する傾動検知スイッチ用ゴム接点１６に押圧力が付与され、当該ゴム接点１６のうちの１つ又は２つが選択的に弾性変形される。これにより、第２配線基板１３に形成された固定接点と弾性変形された傾動検知スイッチ用ゴム接点１６に形成された可動接点とが電気的に導通し、これら１つ又は２つの傾動検知スイッチからスイッチ信号が出力される。
【００４９】
傾動部材１９が傾動操作された状態では、傾動兼押動操作部材１を押動部材７の軸方向に押し込んでも、押動部材７の先端部が傾動部材保持部１１ａの押動部材停止部１１ｃに衝合されるため、それ以上の押動部材７の押動操作が規制され、押動検知用スイッチを構成する固定接点及び可動接点が電気的に接続されない。
【００５０】
非操作状態から回動つまみ３４を回動すると、回転体２７が操作方向に回動され、フォトインタラプタ３０ａ，３０ｂを構成する発光素子７１と受光素子７２との間を櫛歯状に形成された遮光板６５が横断するので、受光素子７２の受光信号に基づく回転検出信号がフォトインタラプタ３０ａ，３０ｂから出力される。また、回動つまみ３４を回動したとき、ボール２８が回転体２７の下面に形成された操作感触付与部６４の小突起６３を順次乗り越えるので、このときの感触が回転体２７を介して回動つまみ３４に伝えられ、操作者は所要の操作感触を感得することができる。
【００５１】
また、非操作状態から傾動兼押動操作部材１を押動部材７の軸方向に押し込むと、図４に示すように、押動部材７によって駆動棒１７が押し込まれ、押動検知スイッチ用ゴム接点１５に押圧力が付与されて、当該ゴム接点１５が弾性変形される。これにより、第２配線基板１３に形成された固定接点と弾性変形された押動検知スイッチ用ゴム接点１５に形成された可動接点とが電気的に導通し、押動検知スイッチからスイッチ信号が出力される。
【００５２】
傾動兼押動操作部材１が押動操作され、押動軸７の先端部が傾動部材保持部１１ａの押動部材貫通孔１１ｂ内に貫通された状態では、傾動兼押動操作部材１を傾動部材１９の傾動方向に操作しても、押動部材７の外面が押動部材貫通孔１１ｂの内面と衝合するため、それ以上の傾動部材１９の傾動操作が規制され、傾動検知用スイッチを構成する固定接点及び可動接点が電気的に接続されない。
【００５３】
前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、駆動片１９ｃ及び傾動検知手段１６を収納する下ケース１１に、傾動軸１９ｂを収納しかつ筒状に形成されたパネルＰの入力装置保持部Ａに内挿される筒状のパネル取付部８１を設けたので、かかるパネル取付部を有しない従来のジョイスティック型入力装置に比べてパネル取付部８１の長さ分だけ傾動軸１９ｂの全長を長くすることができ、傾動兼押動操作部材１の傾動半径を大きくすることができる。よって、構造を複雑化することなく傾動兼押動操作部材１に平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、筒状に形成されたパネルの入力装置保持部Ａに筒状のパネル取付部８１を内挿することによってパネルＰにジョイスティック型入力装置を設置することができるので、パネル表面からの傾動兼押動操作部材１の突出量を抑制することができ、車載電気機器のコントローラとして用いた場合にも、車室内の美観や安全性を良好なものにすることができる。
【００５４】
また、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、パネルＰの張出部Ｂにパネル取付部８１の長さ方向に突出する突出部Ｃを形成すると共に、当該突出部Ｃの外面と傾動兼押動操作部材１との間に回転体２７と連結された回動操作つまみ３４を介在させるという構成にし、傾動軸１９ｂをこれに対応する長さに形成したので、単にパネル取付部８１を有するジョイスティック型入力装置と比べても、傾動兼押動操作部材１の傾動半径をより大きくすることができて、傾動兼押動操作部材１により平行移動に近い操作感触を付与することができる。
【００５５】
さらに、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、張出部Ｂとパネル取付部８１の長さ方向に突出する突出部Ｃとを有するパネルＰに設置されるので、パネルＰ内には図２に示すようにスイッチＳや配線基板Ｋなどの所要の電気部品を収納することができ、内部空間の有効利用を図ることができる。
【００５６】
なお、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置においては、回転体２７とこれを回転操作する回動操作つまみ３４とを備えたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、図１３に示すように回転体２７及び回動操作つまみ３４を省略することもできる。この場合にも、突出部Ｃの長さ分だけ傾動兼押動操作部材１の傾動半径を大きくすることができるので、傾動兼押動操作部材１に平行移動に近い操作感触を付与することができる。
【００５７】
また、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置においては、パネルＰに突出部Ｃを形成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、図１１に示すように突出部Ｃを省略することもできる。この場合にも、張出部Ｂの長さ分だけ傾動兼押動操作部材１の傾動半径を大きくすることができるので、傾動兼押動操作部材１に平行移動に近い操作感触を付与することができると共に、張出部Ｂの内部空間の有効利用を図ることができる。
【００５８】
さらに、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置においては、パネル取付部８１の平面サイズ（外径）を下ケース１１の平面サイズ（横幅及び縦幅）よりも小型に形成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、図１２に示すようにパネル取付部８１の平面サイズを下ケース１１の平面サイズと同サイズに形成こともできる。この場合にも、張出部Ｂの長さ分だけ傾動兼押動操作部材１の傾動半径を大きくすることができるので、傾動兼押動操作部材１に平行移動に近い操作感触を付与することができると共に、張出部Ｂの内部空間の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の分解斜視図である。
【図２】実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の非操作時の断面図である。
【図３】実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の傾動操作時の断面図である。
【図４】実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の押動操作時の断面図である。
【図５】傾動操作つまみ兼押釦の平面図である。
【図６】第１スライダの下面図である。
【図７】第２スライダの下面図である。
【図８】回転体の下面図である。
【図９】遮光板に対するフォトインタラプタの配設状態を示す要部断面図である。
【図１０】他の実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図１１】他の実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図１２】他の実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図１３】従来例に係るジョイスティック型スイッチ装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    傾動兼押動操作部材
１１    下ケース
１２    カバー
１９    傾動軸
２７    回転体
３２    上ケース
３４    回動つまみ
６２    鍔部
８１    パネル取付部
Ｐ    パネル
Ａ    入力装置保持部
Ｂ    張出部
Ｃ    突出部
【図１】
2005122294.tif 000003
【図２】
2005122294.tif 000004
【図３】
2005122294.tif 000005
【図４】
2005122294.tif 000006
【図５】
2005122294.tif 000007
【図６】
2005122294.tif 000008
【図７】
2005122294.tif 000009
【図８】
2005122294.tif 000010
【図９】
2005122294.tif 000011
【図１０】
2005122294.tif 000012
【図１１】
2005122294.tif 000013
【図１２】
2005122294.tif 000014
【図１３】
2005122294.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月17日(2003.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載電気機器のコントローラなどに利用されるジョイスティック型入力装置に係り、特に、傾動操作つまみにパネル表面と平行移動するような操作感触を付与する手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばカーナビゲーションシステムやカーオーディオなどの車載電気機器のコントローラとして、傾動部材及び当該傾動部材を傾動方向に操作する傾動操作つまみ並びに前記傾動部材の傾動方向を検知する傾動検知手段とを備えたジョイスティック型入力装置が知られている。
【０００３】
図１３は従来より知られているこの種のジョイスティック型入力装置の一例を示す断面図であって、上ケース１０１ａと下ケース１０１ｂとからなるケース１０１と、ケース１０１内に収納保持された配線基板１０２と、配線基板１０２上に被着されたドーム１０３ａ付きの可撓性シート１０３と、配線基板１０２の表面に形成された固定接点（図示省略）とドーム１０３ａの天井面に取り付けられた導電体（図示省略）とからなる傾動用シート状スイッチ（傾動検知手段）１０４、押釦用シート状スイッチ１０５及び回転操作用シート状スイッチ１０６と、上ケース１０１ａに傾動自在に支持され、下端部が傾動用シート状スイッチ１０４と対向に配置されたＸ−Ｙ操作子１０７と、Ｘ−Ｙ操作子１０７に摺動自在に保持され、下端部が押釦用シート状スイッチ１０５と対向に配置された傾動操作軸兼摺動操作軸（傾動部材）１０８と、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８の上端部と一体に形成された傾動兼押動操作部材（傾動操作つまみ）１０９と、上ケース１０１ａと傾動操作軸兼摺動操作軸１０８との間に張設されたスプリング１１０と、上ケース１０１ａに回動自在に支持された回動つまみ１１１と、回動つまみ１１１に連結され、回転用シート状スイッチ１０６と対向に配置された回動操作子１１２とから主に構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記従来例に係るジョイスティック型入力装置は、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８に横方向の力を加えると、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８とＸ−Ｙ操作子１０７とがスプリング１１０の弾性力に抗して力の方向に傾動され、Ｘ−Ｙ操作子１０７の先端部にて力の方向に応じた所要のドーム１０３ａが選択的に圧縮されて、傾動用シート状スイッチ１０４の１つ又は２つが選択的に導通状態に切り換えられる。また、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８に軸方向の力を加えると、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８がスプリング１１０の弾性力に抗してＸ−Ｙ操作子１０７内を摺動し、傾動操作軸兼摺動操作軸１０８の先端部にてドーム１０３ａの他の１つが圧縮されて、押釦用シート状スイッチ１０５が選択的に導通状態に切り換えられる。さらに、回動つまみ１１１に回転方向の力を加えると、回動つまみ１１１と回動操作子１１２とが力の方向に回動され、回動方向に配置された所要のドーム１０３ａの側方に回動操作子１１２に形成された操作片１１２ａが当接して当該所要のドーム１０３ａが傾倒されて、回転操作用シート状スイッチ１０６が選択的に導通状態に切り換えられる。
【０００５】
したがって、傾動用シート状スイッチ１０４の１つ又は２つから発信される接点信号、押釦用シート状スイッチ１０５から発信される接点信号、及び回転操作用シート状スイッチ１０６から発信される接点信号を利用して、機器の制御を行うことができる。
【特許文献１】実開平７−３０４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この種のジョイスティック型入力装置には、これが備えられる自動車等の高級感を高めるため、傾動操作つまみを傾動部材の傾動方向に操作したとき、傾動部材の傾動感触をそのまま傾動部材に付与するのではなく、これが備えられるパネルの表面に沿って平行移動する感触を傾動操作つまみに付与することが求められる場合がある。
【０００７】
傾動操作つまみに平行移動する感触を付与することは、傾動操作つまみと傾動部材との間に、傾動操作つまみをパネルと平行な方向に案内する手段と傾動操作つまみの操作力を傾動部材に伝達する手段とを設けることによって可能であるが、かかる方法によると構成が複雑化し、ジョイスティック型入力装置が高コスト化するため、実際上は到底採用することができない。
【０００８】
また、傾動部材の全長を長くすれば、擬似的に傾動操作つまみに平行移動するかのような感触を付与することが可能になるが、従来のジョイスティック型入力装置は、図１３に示すように、下ケース１０１ｂをパネル面Ｐ上に置くことによってパネル面Ｐに設置する構造であり、傾動操作軸兼摺動操作軸（傾動部材）１０８の全長を長くすると車室内への傾動兼押動操作部材（傾動操作つまみ）１０９の突出量が大きくなって車室内の美観や安全性が劣化するという不都合が発生するため、傾動操作軸兼摺動操作軸（傾動部材）１０８の長大化に自ずと制限があり、傾動兼押動操作部材（傾動操作つまみ）１０９に良好な平行移動の感触を付与することが困難である。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、構造が簡単で傾動操作つまみに擬似的に平行移動の感触を付与することができ、かつ車室内の美観や安全性にも優れたジョイスティック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】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するため、傾動軸及び当該傾動軸の一端より放射状に延出された駆動片を有する傾動部材と、前記駆動片にて駆動され前記傾動部材の傾動方向を検知する傾動検知手段と、前記傾動軸の他端に取り付けられた傾動操作つまみと、前記駆動片及び前記傾動検知手段を収納するケースとを備え、前記傾動操作つまみを外部に臨ませて筒状の入力装置保持部を有するパネルに設置されるジョイスティック型入力装置であって、前記ケースに、前記傾動軸を収納しかつ前記パネルの入力装置保持部に内挿される筒状のパネル取付部を設けるという構成にした。
【００１１】
このように、駆動片及び傾動検知手段を収納するケースに、傾動軸を収納しかつ筒状に形成されたパネルの入力装置保持部に内挿される筒状のパネル取付部を設けると、パネル取付部の長さ分だけ傾動軸の全長を長くすることができ、傾動操作つまみの傾動半径を大きくすることができるので、構造を複雑化することなく傾動操作つまみに平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、筒状に形成されたパネルの入力装置保持部に筒状のパネル取付部を内挿することによってパネルにジョイスティック型入力装置を設置することができるので、パネル表面からの傾動操作つまみの突出量を抑制することができ、車載電気機器のコントローラとして用いた場合にも、車室内の美観や安全性を良好なものにすることができる。
【００１２】
また、本発明は、前記構成のジョイスティック型入力装置において、前記パネル取付部の平面サイズが前記ケースの平面サイズよりも小型に形成され、前記パネル取付部と前記ケースとの段差部分を覆う張出部を有するパネルに設置されるという構成にした。
【００１３】
このように、パネル取付部の平面サイズをケースの平面サイズよりも小型に形成すると、パネルにジョイスティック型入力装置のパネル取付部とケースとの段差部分を覆う張出部を形成することができ、当該張出部の内部空間内に電子部品等を収納することが可能になるので、パネル内の空間の有効利用を図ることができる。
【００１４】
また、本発明は、前記構成のジョイスティック型入力装置において、前記張出部に前記パネル取付部の長さ方向に突出する突出部が形成されたパネルに設置されるという構成にした。
【００１５】
このように、パネルの張出部にジョイスティック型入力装置のパネル取付部の長さ方向に突出する突出部を形成すると、突出部の高さ分だけ傾動軸の全長を長くすることができ、傾動操作つまみの傾動半径をさらに大きくすることができるので、傾動操作つまみにより平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、突出部の分だけ張出部の内部空間を大きくすることができるので、パネル内の空間のより一層の有効利用を図ることができる。
【００１６】
また、本発明は、前記構成のジョイスティック型入力装置において、前記パネル取付部の内周に円筒状の回転体を収納し、前記突出部の外面と前記傾動操作つまみとの間に、前記回転体と連結された回動操作つまみを介在させるという構成にした。
【００１７】
このように、突出部の外面と傾動操作つまみとの間に回動操作つまみを介在させると、回動操作つまみの分だけ傾動軸の全長を長くすることができ、傾動操作つまみの傾動半径をさらに大きくすることができるので、傾動操作つまみにより平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、回動操作つまみによって回転体を回転操作することができるので、ジョイスティック型入力装置の多機能化を図ることもできる。
【００１８】
また、本発明は、前記課題を解決するため、ケースと、前記ケースより延出して平面サイズが前記ケースの平面サイズより小型に形成された筒状のパネル取付部と、前記パネル取付部の内側に回動可能に配置される筒状部を有する回転体と、前記筒状部の回転にともなって回転する被検出部と、前記被検出部の回転による物理状態の変化に基づいて前記回転体の回転状態を検出する回転検出手段とを備えた入力装置であって、前記回転体は前記筒状部から前記ケース内であって前記パネル取付部より外方に張り出された鍔部を備えるとともに、前記被検出部は前記鍔部の外周部に配置されるという構成にした。
【００１９】
このように、回転体の筒状部に鍔部を備え、当該鍔部の外周部に被検出部を配置すると、筒状部の端部に被検出部を設ける場合に比して被検出部の回転半径が大きくなり、物理状態の変化が大きくなる。そのため、分解能の低い回転検出手段を用いても高精度に回転体の回転状態を検出することができる。
【００２０】
また、本発明は、前記課題を解決するため、ケースと、前記ケースより延出して平面サイズが前記ケースの平面サイズより小型に形成された筒状のパネル取付部と、前記パネル取付部の内側に回動可能に配置される筒状部を有する回転体と、前記筒状部の回転にともなって回転する遮光板と、前記遮光板の内周側及び外周側にそれぞれ対向配置される投光素子及び受光素子からなり前記回転体の回転状態を検出するフォトインタラプタとを備えた入力装置であって、前記回転体は前記筒状部から前記ケース内であって前記パネル取付部より外方に張り出された鍔部を備えるとともに、前記遮光板は前記鍔部の外周部に配置されるという構成にした。
【００２１】
このように、回転体の筒状部に鍔部を備え、当該鍔部の外周部に遮光板を配置すると、筒状部の端部に遮光板を設ける場合に比して遮光板の回転半径が大きくなり、遮光状態の変化が大きくなる。そのため、分解能の低いフォトインタラプタを用いても高精度に回転体の回転状態を検出することができる。
【００２２】
また、本発明は、前記課題を解決するため、回転体の回転にともなって回転する小突起及び前記小突起に弾接される弾接部材により構成される操作感触付与部を備えた請求項５又は６記載の入力装置であって、前記鍔部の前記遮光板より内周側に前記小突起が形成されているという構成にした。
【００２３】
このようにすると、外方に張り出された鍔部を回転検出のためだけでなく操作感触付与部を構成するために利用することができるので、操作感触付与部を構成するために必要なスペースを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のジョイスティック型入力装置は、駆動片及び傾動検知手段を収納するケースに、傾動軸を収納しかつ筒状に形成されたパネルの入力装置保持部に内挿される筒状のパネル取付部を設けたので、パネル取付部の長さ分だけ傾動軸の全長を長くすることができ、傾動操作つまみの傾動半径を大きくすることができる。よって、構造を複雑化することなく傾動操作つまみに平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、筒状に形成されたパネルの入力装置保持部に筒状のパネル取付部を内挿することによってパネルにジョイスティック型入力装置を設置することができるので、パネル表面からの傾動操作つまみの突出量を抑制することができ、車載電気機器のコントローラとして用いた場合にも、車室内の美観や安全性を良好なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係るジョイスティック型入力装置の最良の実施形態を、図１乃至図９に基づいて説明する。図１は実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の分解斜視図、図２は実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の非操作時の断面図、図３は実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の傾動操作時の断面図、図４は実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の押動操作時の断面図、図５は傾動兼押動操作部材の平面図、図６は第１スライダの下面図、図７は第２スライダの下面図、図８は回転体の下面図、図９は遮光板に対するフォトインタラプタの配設状態を示す要部断面図である。
【００２６】
図１に示すように、本例のジョイスティック型入力装置は、傾動兼押動操作部材（傾動操作つまみ）１を構成する非透光性キャップ２、透光性キャップ３及びつまみ本体４と、発光ダイオードなどの照光体５ａが実装され、つまみ本体４内に設定される第１配線基板５と、第１配線基板５を保持する止め板６と、止め板６の下面に垂設された押動部材７と、第１配線基板５、止め板６及び押動部材７を保持するつまみホルダ８と、止め板６をつまみホルダ８に締結するねじ９と、つまみホルダ８にスナップ結合され、第１配線基板５に実装された照光体５ａの周囲を覆う照光体カバー１０と、中空の傾動部材保持部１１ａを有する下ケース１１と、下ケース１１の下面に被着されるカバー１２と、下ケース１１とカバー１２とによって構成される空間内に収納される第２配線基板１３と、下ケース１１とカバー１２と第２配線基板１３とを一体に締結するねじ１４と、第２配線基板１３上に設定される押動検知スイッチ（押動検知手段）用のゴム接点１５及び４個の傾動検知スイッチ（傾動検知手段）用のゴム接点１６と、ゴム接点１５に下端が当接される押動検知スイッチ用の駆動棒１７と、ゴム接点１６に下端が当接される４個の傾動検知スイッチ用の駆動棒１８と、傾動部材保持部１１ａの上端にて傾動自在に支持される中空の傾動軸１９ｂを有する傾動部材１９と、傾動軸１９ｂの貫通孔２０ａを有し、下ケース１１に固定される円筒状の傾動軸ホルダ２０と、傾動軸ホルダ２０を下ケース１１に締結するねじ２１と、傾動軸１９ｂの貫通孔２２ａを有し、傾動軸ホルダ２０の上部に所要の間隔を隔てて取り付けられる円筒状のスライダホルダ２２と、傾動軸ホルダ２０の天板とスライダホルダ２２の天板との間に形成される空間内に配置される第１スライダ２３及び第２スライダ２４と、傾動軸ホルダ２０及びスライダホルダ２２の外周であってパネル取付部８１の内側に回動自在に配置される円筒状の回転体２７と、下ケース１１に備えられ、回転体２７の下面に当接される２個のボール２８と、ボール２８を常時回転体２７側に付勢する２個のスプリング２９と、検知手段である２個のフォトインタラプタ３０ａ，３０ｂが実装され、下ケース１１に設定される第３配線基板３０と、第３配線基板３０を下ケース１１に締結するねじ３１と、回転体２７を貫通し、下ケース１１の上面に被着される上ケース３２と、上ケース３２を下ケース１１に締結するねじ３３と、回転体２７の上端部にスナップ結合される回動つまみ３４と、第１乃至第３の配線基板５，１３，３０に接続される第１乃至第３のハーネス３５，３６，３７とから構成されている。
【００２７】
前記の各部材のうち、止め板６、押動軸７、ねじ９，１４，２１，３１，３３、傾動軸１９、スプリング２６，２９及びボール２８は金属材料をもって形成され、その他の部材は絶縁性の樹脂材料をもって形成される。
【００２８】
傾動兼押動操作部材１は、非透光性キャップ２と透光性キャップ３、それに透光性キャップ３とつまみ本体４とをスナップ結合することによって組み立てられる。図５に示すように、非透光性キャップ２の表面には、「ＰＵＳＨ」の文字４１が表示され、傾動兼押動操作部材１が押釦としての機能を有することが示されている。また、透光性キャップ３の表面には、８個の矢印４２が等間隔の放射状に表示され、傾動兼押動操作部材１が傾動操作つまみとしての機能を有することが示されている。透光性キャップ３の表面に表示された矢印４２は、第１配線基板５に実装された照光体５ａによって照光され、夜間でも傾動兼押動操作部材１の操作を容易に行えるようになっている。この傾動兼押動操作部材１は、つまみホルダ８の外周にスナップ結合される。
【００２９】
第１配線基板５は止め板６にスナップ結合され、止め板６はねじ９によってつまみホルダ８に締結される。止め板６の下面に垂設された押動軸７は、つまみホルダ８に開設された透孔を貫通してつまみホルダ８の下方に突出される。
【００３０】
照光体カバー１０は、透明材料又は半透明材料をもってドーム状に形成されており、透光性キャップ３の表面に照光体５ａより放射された光を均一に照射する。この照光体カバー１０も、つまみホルダ８にスナップ結合される。
【００３１】
第２配線基板１３の表面には、図示しない押動検知スイッチ用の固定接点と傾動検知スイッチ用の固定接点と必要な配線とが所要の配列にて形成されており、押動検知スイッチ用の固定接点と対向に押動検知スイッチ用のゴム接点１５が設定されると共に、傾動検知スイッチ用の固定接点と対向に傾動検知スイッチ用のゴム接点１６が設定される。ドーム状に突出された各ゴム接点１５，１６の湾曲部の内面には、第２配線基板１３の表面に形成された各固定接点を電気的に導通させるための可動接点が形成されており、ゴム接点１５，１６の湾曲部を弾性変形させ、固定接点と可動接点とを電気的に接続させることによって、所要のスイッチ信号を出力できるようになっている。図２乃至図４に示すように、押動検知スイッチ用のゴム接点１５は、下ケース１１に形成された中空の傾動部材保持部１１ａの軸心上に配置され、傾動検知スイッチ用のゴム接点１６は、傾動部材保持部１１ａの軸心を中心とする円周上に等分に配置される。
【００３２】
押動検知スイッチ用の駆動棒１７は、上部が下ケース１１に形成された中空の傾動部材保持部１１ａ内に摺動可能に挿入されると共に、その下端部がゴム接点１５の上面に当接される。一方、傾動検知スイッチ用の４個の駆動棒１８は、それぞれ下ケース１１に上下動自在に設定され、その下端部が各ゴム接点１６の上面に当接される。
【００３３】
傾動部材１９は、下ケース１１の傾動部材保持部１１ａが挿入される大径部１９ａと、当該大径部１９ａの上端より上方に延出された小径の傾動軸１９ｂと、大径部１９ａの下端より放射状に延出された４本の駆動片１９ｃとからなる。大径部１９ａの内径は、下ケース１１に形成された傾動部材保持部１１ａを緩やかに挿入可能な直径に形成されており、その上端部は、球面状に形成されている。一方、下ケース１１に形成された傾動部材保持部１１ａの上端部は、大径部１９ａの内面に形成された球面よりも小径の球面状に形成されている。したがって、図２乃至図４に示すように、大径部１９ａ内に傾動部材保持部１１ａを挿入し、両球面を突き合わせることによって、傾動部材１９は傾動部材保持部１１ａに傾動自在に支持される。また、これらの図から明らかなように、傾動軸１９ｂに開設された透孔には前記押動部材７が挿入され、当該押動部材７の下端部が傾動部材保持部１１ａ内に挿入された押動検知スイッチ用の駆動棒１７の上端部と突き合わされると共に、駆動片１９ｃの先端部が、駆動棒１８の上端部に当接される。
【００３４】
図１乃至図４に示すように、傾動部材保持部１１ａの上端中央には、押動部材７の先端部を貫通可能な押動部材貫通孔１１ｂが開設されている。この押動部材貫通孔１１ｂの直径は、押動部材７の先端部の直径よりもやや大きい程度に設定されており、押動部材７の先端部が貫通された状態では、押動部材７及び傾動部材１９の傾動が規制され、傾動検知用スイッチを構成する固定接点及び可動接点が電気的に接続されないようになっている。また、傾動部材保持部１１ａの上端における押動部材貫通孔１１ｂの周囲は、押動部材７及び傾動部材１９が傾動された状態で押動部材７が押動操作されたとき、押動部材７の先端部を当接して押動部材貫通孔１１ｂ内への押動部材７の貫通を規制する押動部材停止部１１ｃになっている。
【００３５】
傾動軸ホルダ２０はねじ２１により下ケース１１の上面に締結され、スライダホルダ２２は傾動軸ホルダ２０の上部にスナップ結合される。これにより、傾動軸ホルダ２０の天板とスライダホルダ２２の天板との間には、第１スライダ２３及び第２スライダ２４を収納するための空間が形成される。
【００３６】
第１スライダ２３は、傾動部材１９の傾動操作又は旋回操作にしたがって傾動部材１９の傾動方向又は旋回方向に摺動されるものであり、第２スライダ２４は、傾動部材１９の傾動操作又は旋回操作に伴う第１スライダ２３の傾動部材１９回りの回転を防止するためのものである。
【００３７】
即ち、第１スライダ２３は傾動軸１９ａの外面に摺接可能な中央透孔５１を有するリング状に形成されており、傾動軸１９ａの外面に装着される。この第１スライダ２３の上面には、図６に破線で示すように、第２スライダ２４と噛み合わされる２つの突条５３が一列に突設されている。
【００３８】
一方、第２スライダ２４は傾動軸１９ａと摺接しない中央透孔５４を有するリング状に形成されており、傾動軸１９ａの外周には配置されるものの、傾動軸１９ａによっては直接的に操作されない構造になっている。図７に示すように、この第２スライダ２４の下面及び上面には、互いに直交する溝５５，５６が形成されており、第２スライダ２４の下面に形成された溝５５には第１スライダ２３の上面に形成された突条５３が噛み合わされ、上面に形成された溝５６にはスライダホルダ２２の天板に形成された突条５７（図２乃至図４参照）が噛み合わされる。
【００３９】
したがって、傾動部材１９が突条５３と直交する方向に傾動されたときには、第１スライダ２３と第２スライダ２４とが共に突条５３と直交する方向に移動され、傾動部材１９が突条５３と平行な方向に傾動されたときには、第１スライダ２３のみが突条５３と平行な方向に移動されるので、第１スライダ２３と第２スライダ２４とスライダホルダ２２との噛み合いが常時確保され、傾動部材１９の傾動操作又は旋回操作に伴う第１スライダ２３の傾動軸１９ａ回りの回転が防止される。
【００４０】
なお、本実施形態例においては、ゴム接点１６によって傾動用節度手段が構成されている。
【００４１】
回転体２７は、傾動軸ホルダ２０及びスライダホルダ２２よりも大径の筒状部６１と筒状部６１の下端部から直角に下ケース１１内であってパネル取付部より外方に張り出された鍔部６２とから構成されており、筒状部６１の上端部に回動つまみ３４がスナップ結合されている。図８に示すように、鍔部６２の下面には、回転体２７の回転中心Ｏを中心とする円周上に多数の小突起６３を所定の間隔で配列してなる操作感触付与部６４が形成されており、鍔部６２の外周部には、被検出部として多数の遮光板６５が櫛歯状に起立配置されている。一方、下ケース１１の操作感触付与部６４と対向する部分には、ボール２８及びスプリング２９が、操作感触付与部６４の直径と等しい設定間隔で設定されている。したがって、図２に示す非操作状態から回転体２７をその回転中心Ｏの回りに回転すると、ボール２８が小突起６３を乗り越えるときの感触が筒状部６１を介して回動つまみ３４に伝えられ、操作者に所要の操作感触を感得させることができる。
【００４２】
このように、本実施形態例においては、回転体２７、回転体２７に形成された操作感触付与部６４、ボール２８及びスプリング２９によって回動用節度手段が構成されている。
【００４３】
また、フォトインタラプタ３０ａ，３０ｂを構成する発光素子７１と受光素子７２とは、図９に示すように、遮光板６５の移動経路を介してその内周側及び外周側に対向に配置される。
【００４４】
上ケース３２は、回転体２７の外周を被覆する筒状のパネル取付部８１と下ケース１１の上面を被覆する面状部８２とから構成されており、ねじ３３にて下ケース１１に締結される。パネル取付部８１の外径は、下ケース１１の横幅及び縦幅よりも小さく形成される。
【００４５】
上記のように構成された実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、図２に示すように、傾動兼押動操作部材１を外部に臨ませて筒状の入力装置保持部Ａを有するパネルＰに設置される。
【００４６】
即ち、本例のパネルＰは、下ケース１１とパネル取付部８１との段差部分を覆う張出部Ｂと、当該張出部Ｂよりパネル取付部８１の長さ方向に突出する突出部Ｃと、パネル取付部８１の外径よりもやや大きい内径を有する筒状の入力装置保持部Ａとから構成されている。実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、傾動兼押動操作部材１及び回動つまみ３４が取り付けられていない状態でパネル取付部８１を入力装置保持部Ａ内に内挿し、上ケース３２の面状部８２とパネルＰの張出部Ｂとをねじなどの適宜の連結手段にて連結することにより、パネルに設置される。傾動兼押動操作部材１及び回動つまみ３４は、しかる後につまみホルダ８及び回転体２７に取り付けられる。なお、パネル取付部８１を入力装置保持部Ａ内に内挿する際、パネル取付部８１の外面に形成されたリブ８３（図１参照）を廻り止めとして利用することができる。
【００４７】
以下、上記のように構成された実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の動作について説明する。
【００４８】
非操作時においては、図２に示すように、下ケース１１に対して傾動部材１９が垂直に起立されており、かつ、下ケース１１に対して傾動兼押動操作部材１が最上部に位置されている。したがって、ゴム接点１５，１６には傾動兼押動操作部材１の操作に伴う押圧力が作用せず、押動検知スイッチ及び傾動検知スイッチからはスイッチ信号が出力されない。また、回転体２７が回動されないので、フォトインタラプタ３０ａ，３０ｂからも回転検出信号が出力されない。
【００４９】
この状態から傾動兼押動操作部材１を一方向に傾動すると、図３に示すように傾動部材１９が傾動兼押動操作部材１の傾動方向に傾動され、傾動部材１９の駆動片１９ｃにより傾動部材１９の傾動方向に配置された１つ又は２つの駆動棒１８が押し込まれて、対応する傾動検知スイッチ用ゴム接点１６に押圧力が付与され、当該ゴム接点１６のうちの１つ又は２つが選択的に弾性変形される。これにより、第２配線基板１３に形成された固定接点と弾性変形された傾動検知スイッチ用ゴム接点１６に形成された可動接点とが電気的に導通し、これら１つ又は２つの傾動検知スイッチからスイッチ信号が出力される。
【００５０】
傾動部材１９が傾動操作された状態では、傾動兼押動操作部材１を押動部材７の軸方向に押し込んでも、押動部材７の先端部が傾動部材保持部１１ａの押動部材停止部１１ｃに衝合されるため、それ以上の押動部材７の押動操作が規制され、押動検知用スイッチを構成する固定接点及び可動接点が電気的に接続されない。
【００５１】
非操作状態から回動つまみ３４を回動すると、回転体２７が操作方向に回動され、フォトインタラプタ３０ａ，３０ｂを構成する発光素子７１と受光素子７２との間を櫛歯状に形成された遮光板６５が横断するので、受光素子７２の受光信号に基づく回転検出信号がフォトインタラプタ３０ａ，３０ｂから出力される。また、回動つまみ３４を回動したとき、ボール２８が回転体２７の下面に形成された操作感触付与部６４の小突起６３を順次乗り越えるので、このときの感触が回転体２７を介して回動つまみ３４に伝えられ、操作者は所要の操作感触を感得することができる。
【００５２】
また、非操作状態から傾動兼押動操作部材１を押動部材７の軸方向に押し込むと、図４に示すように、押動部材７によって駆動棒１７が押し込まれ、押動検知スイッチ用ゴム接点１５に押圧力が付与されて、当該ゴム接点１５が弾性変形される。これにより、第２配線基板１３に形成された固定接点と弾性変形された押動検知スイッチ用ゴム接点１５に形成された可動接点とが電気的に導通し、押動検知スイッチからスイッチ信号が出力される。
【００５３】
傾動兼押動操作部材１が押動操作され、押動軸７の先端部が傾動部材保持部１１ａの押動部材貫通孔１１ｂ内に貫通された状態では、傾動兼押動操作部材１を傾動部材１９の傾動方向に操作しても、押動部材７の外面が押動部材貫通孔１１ｂの内面と衝合するため、それ以上の傾動部材１９の傾動操作が規制され、傾動検知用スイッチを構成する固定接点及び可動接点が電気的に接続されない。
【００５４】
前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、駆動片１９ｃ及び傾動検知手段１６を収納する下ケース１１に、傾動軸１９ｂを収納しかつ筒状に形成されたパネルＰの入力装置保持部Ａに内挿される筒状のパネル取付部８１を設けたので、かかるパネル取付部を有しない従来のジョイスティック型入力装置に比べてパネル取付部８１の長さ分だけ傾動軸１９ｂの全長を長くすることができ、傾動兼押動操作部材１の傾動半径を大きくすることができる。よって、構造を複雑化することなく傾動兼押動操作部材１に平行移動に近い操作感触を付与することができる。また、筒状に形成されたパネルの入力装置保持部Ａに筒状のパネル取付部８１を内挿することによってパネルＰにジョイスティック型入力装置を設置することができるので、パネル表面からの傾動兼押動操作部材１の突出量を抑制することができ、車載電気機器のコントローラとして用いた場合にも、車室内の美観や安全性を良好なものにすることができる。
【００５５】
また、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、パネルＰの張出部Ｂにパネル取付部８１の長さ方向に突出する突出部Ｃを形成すると共に、当該突出部Ｃの外面と傾動兼押動操作部材１との間に回転体２７と連結された回動操作つまみ３４を介在させるという構成にし、傾動軸１９ｂをこれに対応する長さに形成したので、単にパネル取付部８１を有するジョイスティック型入力装置と比べても、傾動兼押動操作部材１の傾動半径をより大きくすることができて、傾動兼押動操作部材１により平行移動に近い操作感触を付与することができる。
【００５６】
さらに、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置は、張出部Ｂとパネル取付部８１の長さ方向に突出する突出部Ｃとを有するパネルＰに設置されるので、パネルＰ内には図２に示すようにスイッチＳや配線基板Ｋなどの所要の電気部品を収納することができ、内部空間の有効利用を図ることができる。
【００５７】
なお、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置においては、回転体２７とこれを回転操作する回動操作つまみ３４とを備えたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、図１３に示すように回転体２７及び回動操作つまみ３４を省略することもできる。この場合にも、突出部Ｃの長さ分だけ傾動兼押動操作部材１の傾動半径を大きくすることができるので、傾動兼押動操作部材１に平行移動に近い操作感触を付与することができる。
【００５８】
また、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置においては、パネルＰに突出部Ｃを形成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、図１１に示すように突出部Ｃを省略することもできる。この場合にも、張出部Ｂの長さ分だけ傾動兼押動操作部材１の傾動半径を大きくすることができるので、傾動兼押動操作部材１に平行移動に近い操作感触を付与することができると共に、張出部Ｂの内部空間の有効利用を図ることができる。
【００５９】
さらに、前記実施形態例に係るジョイスティック型入力装置においては、パネル取付部８１の平面サイズ（外径）を下ケース１１の平面サイズ（横幅及び縦幅）よりも小型に形成したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、図１２に示すようにパネル取付部８１の平面サイズを下ケース１１の平面サイズと同サイズに形成こともできる。この場合にも、張出部Ｂの長さ分だけ傾動兼押動操作部材１の傾動半径を大きくすることができるので、傾動兼押動操作部材１に平行移動に近い操作感触を付与することができると共に、張出部Ｂの内部空間の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の分解斜視図である。
【図２】実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の非操作時の断面図である。
【図３】実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の傾動操作時の断面図である。
【図４】実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の押動操作時の断面図である。
【図５】傾動操作つまみ兼押釦の平面図である。
【図６】第１スライダの下面図である。
【図７】第２スライダの下面図である。
【図８】回転体の下面図である。
【図９】遮光板に対するフォトインタラプタの配設状態を示す要部断面図である。
【図１０】他の実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図１１】他の実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図１２】他の実施形態例に係るジョイスティック型入力装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図１３】従来例に係るジョイスティック型スイッチ装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    傾動兼押動操作部材
１１    下ケース
１２    カバー
１９    傾動軸
２７    回転体
３２    上ケース
３４    回動つまみ
６２    鍔部
８１    パネル取付部
Ｐ    パネル
Ａ    入力装置保持部
Ｂ    張出部
Ｃ    突出部