(57)【要約】【課題】  押下操作と揺動操作が可能であって小型化を図ることのできる入力装置を提供すること。【解決手段】  回転操作部材１を回転可能に支持するホルダ７と、このホルダ７を囲んで該ホルダ７を押下自在かつ揺動自在に支持するケース１１と、回転操作部材１あるいはホルダ７を押下操作したときにクリック感を発生させるクリック発生部と、ホルダ７の押下を検出するフォトセンサ１７と、ホルダ７の揺動を検出するタクトスイッチ１８とを備え、前記クリック発生部が、ホルダ７から外側へ突出する揺動軸部１０の先端面に形成されたカム部（揺動中心部１０ａと環状溝１０ｂ）と、このカム部に弾性付勢された弾接部（板ばね１２）とからなると共に、このようなクリック発生部をホルダ７の対向する側面に一対設けた。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押下揺動部材と、この押下揺動部材を囲んで押下自在かつ揺動自在に支持する基台と、前記押下揺動部材を押下操作したときにクリック感を発生させるクリック発生部と、前記押下揺動部材の押下を検出する押下検出手段と、前記押下揺動部材の揺動を検出する揺動検出手段とを備え、
前記クリック発生部は、前記押下揺動部材の外側部と前記基台の内側部とのうち、いずれか一方に設けられて凸部を挟んで一対の凹部が押下方向に並設されてなるカム部と、いずれか他方に設けられて前記カム部に弾性付勢される弾接部とからなり、前記押下揺動部材の対向する側面に一対設けられていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記弾接部が前記カム部に弾接する凸状加工部を有する板ばねであり、この板ばねの少なくとも一端部が前記基台に固定される固定部になっていることを特徴とする入力装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記板ばねの前記凸状加工部と前記固定部との間にスリットが形成されていることを特徴とする入力装置。
【請求項４】
請求項１の記載において、前記押下揺動部材は側方に突設されて端面に前記カム部が形成された揺動軸部を有すると共に、この揺動軸部にその揺動中心を介して押下方向側に弾接受部と復帰方向側に摺接部とを形成し、前記基台と前記弾接受部との間に前記揺動軸部を復帰方向に弾性付勢する弾接部材を介設し、前記基台に前記摺接部が摺接する摺接受面を形成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、押下操作と揺動操作とを行える多機能かつ小型の入力装置に係り、特に車載用として好適な入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、操作部材を回転操作すると共に押下操作するようにした入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。図９はかかる従来の入力装置を示す断面図であり、この入力装置は、押下揺動部材１００と、押下揺動部材１００を揺動（回転）可能に支持する揺動支持部材１０１と、揺動支持部材１０１を押下可能に支持する押下支持部材１０２と、押下揺動部材１００の揺動（回転）操作によって駆動されるロータリスイッチ１０３と、揺動支持部材１０１の押下によって駆動されるプッシュスイッチ１０４とを備えている。押下揺動部材１００の中心に固定された軸部１００ａは揺動支持部材１０１に揺動（回転）可能に支持されており、ロータリスイッチ１０３は軸部１００ａの一端に連結されている。揺動支持部材１０１は押下支持部材１０２の図示せぬガイド機構によって上下方向へ昇降可能に支持されており、押下揺動部材１００は揺動支持部材１０１によって囲まれている。プッシュスイッチ１０４は揺動支持部材１０１の下面と基板１０５との間に介設されており、図示せぬが、プッシュスイッチ１０４にはタクトばね等からなるクリック発生部が内蔵されている。
【０００３】
このように概略構成された入力装置において、操作者が押下揺動部材１００を揺動（回転）操作すると、それに連動して軸部１００ａがロータリスイッチ１０３を回転駆動するため、ロータリスイッチ１０３から揺動操作に応じた検出信号を取り出すことができる。また、操作者が押下揺動部材１００を押下操作すると、揺動支持部材１０１が押下支持部材１０２にガイドされながら下降してプッシュスイッチ１０４を押圧駆動するため、プッシュスイッチ１０４から押下操作に応じた検出信号を取り出すことができる。その際、プッシュスイッチ１０４からクリック感が発生されるため、押下揺動部材１００を押下操作する操作者にクリック感がフィードバックされる。
【特許文献１】特開２０００−８２３６３号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に車載用の入力装置では、視認性や操作性を高めるために操作される部材を大きくすることが求められているが、その反面、内部の設置スペースは小さくすることが求められている。しかし、前述した従来の入力装置において、操作される部材（押下揺動部材１００）を大きくすると、押下揺動部材１００を囲む揺動支持部材１０１としてさらに大きな部材を用いる必要があり、また、揺動支持部材１０１を囲む押下支持部材１０２としてさらに大きな部材を用いる必要があり、内部の設置スペースを小さくするという要求に応えられないという問題があった。
【０００５】
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、押下操作と揺動操作が可能であって小型化を図ることの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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明では、押下揺動部材と、この押下揺動部材を囲んで押下自在かつ揺動自在に支持する基台と、前記押下揺動部材を押下操作したときにクリック感を発生させるクリック発生部と、前記押下揺動部材の押下を検出する押下検出手段と、前記押下揺動部材の揺動を検出する揺動検出手段とを備え、前記クリック発生部は、前記押下揺動部材の外側部と前記基台の内側部とのうち、いずれか一方に設けられて凸部を挟んで一対の凹部が押下方向に並設されてなるカム部と、いずれか他方に設けられて前記カム部に弾性付勢される弾接部とからなり、前記押下揺動部材の対向する側面に一対設けられている構成とした。
【０００７】
このように構成された入力装置では、クリック発生部が揺動支持部として機能するため、押下揺動部材と基台との間に押下揺動部材を囲む揺動支持部材を介在させる必要がなくなり、小型化を図ることができる。
【０００８】
上記の構成において、前記弾接部が前記カム部に弾接する凸状加工部を有する板ばねであり、この板ばねの少なくとも一端部が前記基台に固定される固定部になっていると、部品点数を低減できると共に装置の小型化を図ることができる。  
この場合において、前記板ばねの前記凸状加工部と前記固定部との間にスリットが形成されていると、曲げストロークに捻りストロークが足されるため、ストロークを大きくすることができる。
【０００９】
また、上記の構成において、前記押下揺動部材は側方に突設されて端面に前記カム部が形成された揺動軸部を有すると共に、この揺動軸部にその揺動中心を介して押下方向側に弾接受部と復帰方向側に摺接部とを形成し、前記基台と前記弾接受部との間に前記揺動軸部を復帰方向に弾性付勢する弾接部材を介設し、前記基台に前記摺接部が摺接する摺接受面を形成した構成にすると、弾接部材が押下時の復帰機構と揺動時の復帰機構の両方を兼ねることになり、各々独立して復帰機構を設ける必要がないため、部品点数を削減することができて好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の入力装置は、押下操作と揺動操作が可能な入力装置でありながら、クリック発生部が揺動支持部として機能するため、押下揺動部材と基台との間に押下揺動部材を囲む揺動支持部材を介在させる必要がなくなり、小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本実施形態例に係る入力装置を表面側から見た分解斜視図、図２は該入力装置を背面側から見た分解斜視図、図３は該入力装置の外観を示す斜視図、図４は図３からケースを省略して示す斜視図、図５は図３の背面側から見た該入力装置の斜視図、図６は該入力装置における回転操作部材の軸支構造を示す断面図、図７は該入力装置における揺動軸部の係合構造を示す断面図、図８は該入力装置における揺動操作時の動作説明図である。
【００１２】
これらの図に示す入力装置は、円筒状の操作部１ａを有する回転操作部材１と、この回転操作部材１の中央係合孔１ｂに挿通されて一体化された回動軸２と、この回動軸２の一端部（溝付き頭部２ａ）に係脱するクリック突起３ａを設けた板ばね３と、回動軸２の他端部（小径部２ｂ）に取り付けられたコード板４と、小基板５上に実装された回転検出用のフォトセンサ６と、有底箱形の収納支持部８や鍔状の操作片９や一対の揺動軸部１０等を有するホルダ７と、このホルダ７を押下可能かつ揺動可能に支持するケース１１と、両揺動軸部１０の先端面に弾接する一対の板ばね１２と、ホルダ７のシーソー駆動部７ａによって駆動されるシーソー部材１３と、弾接部材である一対のコイルばね１４および一対のプランジャ１５と、配線基板１６上に実装された押下検出用のフォトセンサ１７および揺動検出用の一対のタクトスイッチ１８とによって主に構成されている。なお、これら回転操作部材１、回動軸２、板ばね３、コード板４、小基板５、フォトセンサ６、ホルダ７によって押下揺動部材が構成され、ケース１１と配線基板１６によって基台が構成されている。
【００１３】
回転操作部材１はホルダ７の収納支持部８内に収納され、回動軸２が収納支持部８に軸支されているため、回転操作部材１の上端部が収納支持部８の開口端８ａに露出して回転操作できるようになっている。ホルダ７の収納支持部８は、回転操作部材１の下端部に沿って湾曲している底板部８ｂの周縁に沿う４面に側壁８ｃ，８ｄを立設し、かつ回動軸２の小径部２ｂが挿通される側壁８ｃの内側に機械的強度を高めるために軸受部８ｅを突設した形状に成形されており、軸受部８ｅを含む該側壁８ｃとこれに対向する別の側壁８ｃとによって回動軸２が回動可能に支持されている。また、収納支持部８の底板部８ｂには軸受部８ｅと高さ方向に対向する位置に型抜き孔８ｆが穿設されており、これら軸受部８ｅと型抜き孔８ｆは平面的にオーバーラップしている。ホルダ７の操作片９は収納支持部８の上端側と連続して開口端８ａを包囲するように延設されており、この操作片９が押下操作されると収納支持部８および回転操作部材１が一体的に押下され、操作片９が揺動操作されると収納支持部８および回転操作部材１が一体的に揺動するようになっている。ホルダ７の両揺動軸部１０は回動軸２の軸線方向と略平行な一対の側壁８ｄの外側に突設されており、一方の揺動軸部１０の基端の下方にシーソー駆動部７ａが突設されていると共に、他方の揺動軸部１０の基端の下方に遮光片７ｂが突設されている。この揺動軸部１０はＤカット形状に加工された略円柱状に形成されており、揺動軸部１０のプランジャ１５に付勢される下面が略平坦面となっている。また、揺動軸部１０の突出方向の先端面には、凹状の揺動中心部１０ａや環状溝１０ｂ等からなるカム溝が形成されており、このカム溝と板ばね１２によってクリック発生部が構成されている。このほか、ホルダ７には一対の側壁８ｃの外側に、板ばね３を取り付けるためのばね受け部７ｃと、小基板５を取り付けるためのスナップ爪７ｄが形成されている。
【００１４】
なお、入力装置の組立時に回転操作部材１を収納支持部８内に組み入れた後、回動軸２を一方の側壁８ｃの外側から挿通して小径部２ｂにコード板４を取り付ける。これにより、回転操作部材１と回動軸２とが一体化されると共に、コード板４が回動軸２の抜け止め部材として機能し、このコード板４の下端部はフォトセンサ６内を通過するように配置される。また、図６に示すように、収納支持部８の各側壁８ｃと回転操作部材１との間に両者の接触を回避するための微少クリアランスＣが確保されているが、軸受部８ｅの突出量を寸法２Ｃよりも僅かに小さな値に設定しているため、回転操作部材１を収納支持部８内へ組み入れる作業は円滑に行える。しかも、回転操作部材１の一側部で軸受部８ｅと対向する箇所には、操作部１ａの側面１ｄより内方にへこんだ位置に凹所１ｃが設けてあり、収納支持部８内で中央係合孔１ｂに回動軸２を挿通していくと、軸受部８ｅの先端部が凹所１ｃ内へ没入して回転操作部材１が軸線方向にセンタリングされるようになっているので、回転操作部材１と各側壁８ｃとの間隔が同等になってクリアランスＣを小さな値に設定しやすくなっている。
【００１５】
ケース１１は収納支持部８の各側壁８ｄの外側に配置される一対の支持壁１１ａを橋絡した枠状に成形されており、このケース１１は上部開口１１ｂと下部開口１１ｃとを有している。各支持壁１１ａには、揺動軸部１０が配置される窓孔１１ｄと、板ばね１２の両端部が収納保持されるばね保持部１１ｅと、コイルばね１４およびプランジャ１５が収納保持される円筒部１１ｆとが形成されている。また、支持壁１１ａの上部には窓孔１１ｄの一部を画成している半円形状の受け面１１ｇが設けられており、この受け面１１ｇは揺動軸部１０が摺接するように該揺動軸部１０の円筒面と略合致する形状に形成されている。また、図１と図２に示すように、ケース１１の内壁部の複数箇所には、ホルダ７を位置決めして不所望方向への移動を規制するためのガイド溝１１ｈが設けられている。このケース１１にホルダ７を取り付ける際には、ガイド溝１１ｈで位置合わせしながら上部開口１１ｂ側から収納支持部８を挿入していき、一対の揺動軸部１０を対応する窓孔１１ｄ内にスナップインさせればよい。
【００１６】
板ばね１２は、ケース１１のばね保持部１１ｅに収納保持される両端側の固定部と、両固定部の間にスリットを介して形成された舌片状の中央弾接部１２ａとを有し、この中央弾接部１２ａが揺動軸部１０の先端面に弾接している。図７に示すように、中央弾接部１２ａには揺動軸部１０側へ突出する係合突起１２ｂ（凸状加工部）が形成されており、通常はこの係合突起１２ｂが凹状の揺動中心部１０ａと係合しているが、押下操作時に揺動軸部１０が下降すると、係合突起１２ｂが揺動中心部１０ａから離脱してクリック感が生起される。また、ケース１１の一方の支持壁１１ａの内側にシーソー部材１３が揺動可能に組み込まれており、その被押圧突起１３ａがホルダ７のシーソー駆動部７ａに押し込まれると、シーソー部材１３が揺動支点部１３ｂを中心に回転するようになっている。
【００１７】
コイルばね１４はケース１１の円筒部１１ｆ内に圧縮状態で収納保持されており、このコイルばね１４と揺動軸部１０との間にプランジャ１５が介在しているため、揺動軸部１０の略平坦な下面にプランジャ１５が常時弾接し、その付勢力によって揺動軸部１０の上端側の円筒面がケース１１の受け面１１ｇに弾接している。すなわち、ホルダ７の両揺動軸部１０は、プランジャ１５と受け面１１ｇとに挟み込まれて径方向に弾性支持されていると共に、その先端面に板ばね１２の中央弾接部１２ａを弾接させているため軸線方向にも弾性支持されており、かかる支持構造によってホルダ７はケース１１に押下可能かつ揺動可能に支持されている。なお、押下操作時には揺動軸部１０が下降してプランジャ１５が押し下げられ、揺動操作時にも揺動軸部１０の略平坦な下面によってプランジャ１５が若干押し下げられるので、これら押下操作や揺動操作はコイルばね１４の弾性反発力に抗して行われる。
【００１８】
ホルダ７を押下可能かつ揺動可能に支持しているケース１１は配線基板１６上に実装されており、シーソー部材１３が一対のタクトスイッチ１８上に配置されると共に、ホルダ７の遮光片７ｂがフォトセンサ１７上に配置されるようになっている。この配線基板１６には切欠き状の逃げ部１６ａが形成されており、この逃げ部１６ａ内に収納支持部８の底板部８ｂの一部が配置されることにより、底板部８ｂに穿設されている型抜き孔８ｆが逃げ部１６ａ内に臨出するようになっている。
【００１９】
次に、以上の如く構成された入力装置の動作について説明すると、この入力装置は回転操作と押下操作と揺動操作とが選択的に行えるようになっている。すなわち、回転操作部材１に一体化された回動軸２が収納支持部８に軸支され、その小径部２ｂにコード板４が取り付けられているので、収納支持部８の開口端８ａに露出している回転操作部材１の上端部を操作者の手指で回転操作すると、コード板４が一体的に回転してフォトセンサ６から回転情報（回転量や回転方向）を検出することができる。このとき、回動軸２は溝付き頭部２ａを板ばね３のクリック突起３ａに係脱させながら回転するので、操作者の手指に伝わるクリック感によって回転量を把握することが可能となる。
【００２０】
また、この入力装置は、ケース１１がホルダ７を押下可能かつ揺動可能に支持しているので、例えば回転操作部材１あるいは操作片９をコイルばね１４の弾性反発力に抗して操作者の手指で押し下げると、回転操作部材１とホルダ７が一体的に下降して遮光片７ｂがフォトセンサ１７内の光路を遮り、これにより押下操作を検出することができる。このとき、揺動軸部１０の先端面に弾接している板ばね１２の係合突起１２ｂがホルダ７の下降に伴って揺動中心部１０ａから離脱するので、操作者の手指には明瞭なクリック感が感得される。また、回転操作部材１あるいは操作片９をコイルばね１４の弾性反発力に抗して操作者の手指で揺動操作した場合には、揺動中心部１０ａを支点として回転操作部材１とホルダ７が一体的に回転するため、図８（ｂ）に示すように、ホルダ７のシーソー駆動部７ａが一方の被押圧突起１３ａを押し込んでシーソー部材１３を回転させ、それに伴って一方のタクトスイッチ１８がシーソー部材１３に押圧駆動されてクリック感を生起する。つまり、揺動方向に応じて異なるタクトスイッチ１８が押圧駆動されるため、揺動操作を検出することができる。なお、押下操作力や揺動操作力が除去されると、コイルばね１４の弾性反発力によってプランジャ１５が揺動軸部１０の下面を上方へ押し戻すため、回転操作部材１とホルダ７は初期状態に自動復帰する。
【００２１】
このように本実施形態例に係る入力装置は、回転操作部材１を回転可能に支持するホルダ７と、このホルダ７を囲んで該ホルダ７を押下自在かつ揺動自在に支持するケース１１と、回転操作部材１あるいはホルダ７を押下操作したときにクリック感を発生させるクリック発生部と、ホルダ７の押下を検出する押下検出手段（フォトセンサ１７）と、ホルダ７の揺動を検出する揺動検出手段（タクトスイッチ１８）とを備え、前記クリック発生部が、ホルダ７の一対の側壁８ｄの外側へ突出する揺動軸部１０の先端面に形成されたカム部（凸部を挟んで押下方向に並設された凹状の揺動中心部１０ａと環状溝１０ｂ）と、このカム部に弾性付勢された弾接部（板ばね１２）とからなり、クリック発生部が揺動支持部として機能するため、ホルダ７とケース１１との間にホルダ７を囲む揺動支持部材を介在させる必要がなくなり、小型化を図ることができる。
【００２２】
また、弾接部である板ばね１２に揺動軸部１０のカム部に弾接する係合突起１２ｂ（凸状加工部）が形成されると共に、この板ばね１２の両端がケース１１に固定される固定部となっているので、部品点数を低減できると共に装置の小型化を図ることができる。しかも、板ばね１２の両固定部の間にスリットを介して舌片状の中央弾接部１２ａが形成されているため、曲げストロークに捻りストロークが足されて全体のストロークを大きくすることができる。
【００２３】
さらに、基台であるケース１１の円筒部１１ｆと揺動軸部１０の平坦な下面との間に弾接部材であるコイルばね１４およびプランジャ１５を介在させると共に、揺動軸部１０の上面が摺接する摺接受面としてケース１１に受け面１１ｇを形成したので、弾接部材（コイルばね１４およびプランジャ１５）が押下時の復帰機構と揺動時の復帰機構の両方を兼ねることになり、各々独立して復帰機構を設ける必要がないため、部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態例に係る入力装置を表面側から見た分解斜視図である。
【図２】該入力装置を背面側から見た分解斜視図である。
【図３】該入力装置の外観を示す斜視図である。
【図４】図３からケースを省略して示す斜視図である。
【図５】図３の背面側から見た該入力装置の斜視図である。
【図６】該入力装置における回転操作部材の軸支構造を示す断面図である。
【図７】該入力装置における揺動軸部の係合構造を示す断面図である。
【図８】該入力装置における揺動操作時の動作説明図である。
【図９】従来例に係る入力装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  回転操作部材
２  回動軸
３  板ばね
３ａ  クリック突起
４  コード板
６  フォトセンサ（回転検出用）
７  ホルダ
７ａ  シーソー駆動部
７ｂ  遮光片
８  収納支持部
８ａ  開口端
８ｂ  底板部
８ｃ，８ｄ  側壁
９  操作片
１０  揺動軸部
１０ａ  揺動中心部
１１  ケース
１１ｅ  ばね保持部
１１ｆ  円筒部
１１ｇ  受け面
１２  板ばね
１２ａ  中央弾接部
１２ｂ  係合突起
１３  シーソー部材
１４  コイルばね
１５  プランジャ
１６  配線基板
１７  フォトセンサ（押下検出用）
１８  タクトスイッチ（揺動検出用）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007027061.tif 000009
【図８】
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【図９】
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