(57)【要約】【課題】固定部位に対して自由部位となる振動部が振動することで操作子に振動を伝達する構成において、操作子が強く押圧された場合であっても過荷重耐久性を確保することができる押圧操作式スイッチ装置を提供する。【解決手段】振動子２０を、ベゼル３においてタッチパネル１６が押圧方向と反対側から付勢状態で当接する部位に設けた。これにより、タッチパネル１６に大きな押圧力が作用した場合であっても、タッチパネル１６が振動子２０から離間して大きな押圧力が作用しないので、振動子２０、ひいてはスイッチ装置１の過荷重耐久性を確保することができる。【選択図】図１
2013134562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の天井部に形成された窓部を通じて押圧操作可能に設けられ、当該天井部の裏面に対して押圧操作方向と反対方向から付勢状態で当接する操作子と、前記操作子を押圧操作方向と反対方向に付勢し、前記操作子が押圧操作方向に移動した際、その移動を検出する検出手段と、固定部位に対して自由となる自由部位が振動することにより前記操作子に振動を伝達する振動子とを備えた押圧操作式スイッチ装置において、
前記振動子は、前記筐体の天井部の裏面と前記操作子とが付勢状態で当接する部位に設けられていることを特徴とする押圧操作式スイッチ装置。
【請求項２】
前記操作子はタッチパネルであることを特徴とする請求項１記載の押圧操作式スイッチ装置。
【請求項３】
前記振動子は、前記タッチパネルの操作状況に応じて振動することを特徴とする請求項２載の押圧操作式スイッチ装置。
【請求項４】
前記振動子はピエゾ振動子であることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の押圧操作式スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧操作される操作子に振動機能を備えた押圧操作式スイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
押圧操作式スイッチ装置としてタッチパネルなどの座標検出装置を備えた構成において、タッチパネルに触れた際のフィードバック機能を有し、タッチパネルに表示された選択項目を選択した状態での押圧操作により決定操作を行うスイッチ装置が提案されている（特許文献１参照）。つまり、タッチパネルを振動させる振動機能を備え、タッチパネルに指が触れたことを検出して振動機能によりタッチパネルを振動することで、使用者に指が触れたことを認知させることにより操作性を向上させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５２８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タッチパネルに振動機能を備えるには、タッチパネルを下方から支持するホルダに振動子を設け、振動子の振動をタッチパネルに伝達することにより使用者に指が触れたことを報知する構成が考えられる。この場合、振動子として例えばピエゾ振動子を使用した場合には、ピエゾ振動子は、ホルダに固定された両端部に挟まれて自由となる中央部が振動する構造であることから、その中央部にてタッチパネルを支持することになる。このため、使用者がノブを誤って強く押圧した場合には、ピエゾ振動子の中央部に大きな押圧力が作用し、振動子、ひいてはスイッチ装置に要求される過荷重耐久性を確保できないという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、固定部位に対して自由となる自由部位が振動することで操作子に振動を伝達する構成において、操作子が強く押圧された場合であっても過荷重耐久性を確保することができる押圧操作式スイッチ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】
本発明は、筐体の天井部に形成された窓部を通じて押圧操作可能に設けられ、当該天井部の裏面に対して押圧操作方向と反対方向から付勢状態で当接する操作子と、前記操作子を押圧操作方向と反対方向に付勢し、前記操作子が押圧操作方向に移動した際、その移動を検出する検出手段と、固定部位に対して自由となる自由部位が振動することにより前記操作子に振動を伝達する振動子とを備えた押圧操作式スイッチ装置において、
前記振動子は、前記筐体の天井部の裏面と前記操作子とが付勢状態で当接する部位に設けられているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、振動子は、固定部位に対して自由となる自由部位が振動する構造であることから、自由部位に大きな荷重が作用する場合の過荷重耐久性が低いものの、振動子は操作子に対する押圧操作により当該操作子が筐体の天井面から離間する位置に設けられているので、操作子に大きな押圧力が作用した場合であっても、振動子に大きな押圧力が作用することはなく、振動子、ひいてはスイッチ装置の過荷重耐久性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態におけるスイッチ装置を断面にして示す側面図
【図２】スイッチ装置の平面図
【図３】タッチパネルに対する押圧操作状態で示す図１相当図
【図４】スイッチ装置の電気的構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１はスイッチ装置を断面にして示す側面図、図２はその平面図である。スイッチ装置１の筐体は、矩形筒状のボディ２と、このボディ２の上部の開口端部に固定されたベゼル３（天井部に相当）と、ボディ２の下部の開口端部を閉鎖するカバー４とから構成されている。ベゼル３の中央部には矩形状の窓部５が形成されている。ボディ２には内部を上下に仕切る仕切部６が一体に形成されている。仕切部６の下面側には円柱状の４個のボス部７が一体に形成され、中央部には開口部８が形成され、図示左側には切欠部９が形成されている。
【００１０】
仕切部６のボス部７には、プリント配線基板１０、スペーサ１１、及びカバー４がネジ１２により共締め状態で取り付けられており、これによりプリント配線基板１０がボディ２内に位置決め状態で配置されている。プリント配線基板１０の上面中央部にはタクトスイッチ１３（検出手段に相当）が搭載されている。
ボディ２内において仕切部６とベゼル３との間にはホルダ１４が位置しており、そのホルダ１４が図示しないガイド部材により押圧操作方向（図示下方向）にスライド可能に支持されている。ホルダ１４の下面には円柱形状の押圧部１５が一体に形成されており、その押圧部１５が仕切部６の開口部８を貫通してタクトスイッチ１３に当接している。
【００１１】
ホルダ１４の上面に形成された矩形枠状の段部１４ａにはタッチパネル１６（操作子に相当）が装着されており、その上面がホルダ１４の上面よりも上方に位置している。このタッチパネル１６は、ベゼル３の窓部５より大きな矩形板状をなしており、静電容量式のタッチ位置検出手段と液晶式の表示手段とを備えている。タッチ位置検出手段は、タッチパネル１６の上面に人の手指がタッチされたときに、そのタッチ位置（座標）を検出する。表示手段は、使用者が選択する項目などを表示する。
【００１２】
ホルダ１４に支持されたタッチパネル１６は、ベゼル３の裏面に接触している。この場合、ホルダ１４の押圧部１５がタクトスイッチ１３を僅かに押圧（プリロード）した状態でタクトスイッチ１３に当接しており、これによりタッチパネル１６はベゼル３の裏面に押圧操作方向と反対方向に付勢状態で当接している。尚、タクトスイッチ１３は僅かに押圧された状態であってもオフしている。
【００１３】
ベゼル３において窓部５の両側であってタッチパネル１６が付勢状態で当接する部位には２個の穴部１９が形成されており、その穴部１９に制御装置１８により通電される振動子２０が固定されている。この振動子２０はピエゾ振動子であり、両端部（固定部位に相当）は穴部１９の内壁に固定されていると共に、その両端部に挟まれて自由となる中央部（自由部位に相当）が振動するようになっている。この場合、振動子２０は中央部が穴部１９から図示下方に突出した位置となるようにベゼル３に固定されており、その突出した部位にタッチパネル１６の上面が付勢状態で当接している。このような構成により、振動子２０の中央部が振動した状態では、振動子２０からタッチパネル１６に振動が伝達される。尚、図１では、振動子２０はベゼル３に固定されていないように示されているが、実際には、振動子２０において紙面に対して垂直方向となる両端部がベゼル３に固定されている。
【００１４】
タッチパネル１６の一端部（図１における左端部）にはフレキシブルプリント基板１７の一端部が接続され、その他端部は、仕切部６の切欠部９、プリント配線基板１０に形成された切欠部２１を通じてプリント配線基板１０の下面に接続されている。これにより、タッチパネル１６とプリント配線基板１０とがフレキシブルプリント基板１７によって電気的に接続されている。
【００１５】
図４はスイッチ装置１の電気的構成を示すブロック図である。制御装置１８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータにより構成されており、タッチパネル１６のタッチ位置検出手段からのタッチ位置検出信号、タクトスイッチ１３からのオン信号が入力される。制御装置１８は、これらの信号と、予め備えた制御プログラムに基づき、タッチパネル１６の表示手段に対する表示項目を制御したり、振動子２０に通電したりするとともに、外部に対して所定の信号を出力する機能を有している。
【００１６】
次に上記構成の作用について説明する。
タッチパネル１６は、非押圧状態では図１に示すようにベゼル３の裏側に付勢状態で当接した通常位置に位置しており、表示手段により複数の選択項目が表示されている。この状態で、使用者が表示された複数の選択項目の中から一つの選択項目を選択して実行させるには、指をタッチパネル１６に表示された複数の選択項目のうち希望する選択項目が表示された位置に接触させる。
【００１７】
タッチパネル１６に指が接触すると、タッチパネル１６の静電容量が変化することから、制御装置１８は、そのことに基づいて指が触れたと判定して振動子２０に通電する。振動子２０は通電に応じて中央部が振動する。このとき、タッチパネル１６は付勢状態で振動子２０に当接しているので、振動子２０の振動がタッチパネル１６に伝達されて当該タッチパネル１６が振動する。これにより、使用者は、タッチパネル１６が振動することにより希望する選択項目が選択された状態となったことを認識するようになるので、タッチパネル１６を押圧操作する。タッチパネル１６が押圧操作されると、タッチパネル１６が押圧方向に移動して振動子２０から離間するようになるので、タッチパネル１６の振動が停止する。尚、タッチパネル１６が振動子２０から離間した状態であっても、振動子２０の振動は継続している。
【００１８】
そして、タッチパネル１６に対する押圧操作状態で示す図３に示すように、ホルダ１４の押圧部１５がタクトスイッチ１３を押圧すると、タクトスイッチ１３がオンするので、制御装置１８は、振動子２０に対する通電を停止すると共に、選択項目が決定したことを示す決定信号を外部に出力する。これにより、例えば外部のＥＣＵ（Electronic Control Unit）は、決定された選択項目に応じた制御を実行する。
【００１９】
ところで、ベゼル３に形成された窓部５はタッチパネル１６に対してタッチ操作可能となるように大きく形成されていることから、使用者がタッチパネル１６に誤って手をつくことがある。このような場合、タッチパネルとホルダとの間に振動子を配置した従来構成では、振動子に大きな荷重が作用するので、振動子、ひいてはスイッチ装置の過荷重耐久性を確保することができない。
【００２０】
しかしながら、本実施形態では、タッチパネル１６が押圧された場合は、タッチパネル１６はベゼル３に設けられた振動子２０から離間するので、使用者がタッチパネル１６を誤って強く押圧する等、タッチパネル１６に対して強い押圧力が作用した場合であっても、振動子２０に対して強い押圧力が作用することはない。
【００２１】
このような実施形態によれば、振動子２０を、ベゼル３においてタッチパネル１６が押圧方向と反対側から付勢状態で当接する部位に設けたので、タッチパネル１６に大きな押圧力が作用した場合であっても、振動子２０、ひいてはスイッチ装置１の過荷重耐久性を確保することができる。
【００２２】
（その他の実施形態）
振動子２０の数は２個に限定されることなく、１個でもよいし、３個以上であってもよい。
振動子２０をタッチパネル１６に設けるようにしてもよい。この場合、振動子２０の両端部をタッチパネル１６に固定し、中央部をベゼル３の下面に付勢状態で当接させる。
振動子２０に通電してタッチパネル１６を振動させる条件としては、タッチパネル１６に対してタッチ操作されたことに限定されることなく、タッチパネル１６に表示された所定の表示項目が選択された状態、或いは操作不可の状態のように使用者に注意を促すような場合であってもよい。
【００２３】
タッチパネル１６に代えて、押圧操作式のノブがタッチ操作されたことに応じて当該ノブを振動させるようにしてもよい。
振動子として、ボイスコイルモータを用いるようにしてもよい。
タクトスイッチ１３として、タッチパネル１６への押圧操作に伴ってオンからオフするものを用いたり、タッチパネル１６をバネで付勢し、タッチパネル１６の移動を変位センサで検出したりするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
図面中、１はスイッチ装置、２はボディ（筐体）、ベゼル（筐体、天井部）、４はカバー（筐体）、５は窓部、１３はタクトスイッチ（検出手段）、１６はタッチパネル（操作子）、２０は振動子である。
【図１】
2013134562.tif 000003
【図２】
2013134562.tif 000004
【図３】
2013134562.tif 000005
【図４】
2013134562.tif 000006