(57)【要約】【課題】安価で小型化が可能な操作感触切換え機能付きの手動入力装置を提供すること。【解決手段】入力時に第１回転操作部材３が回転操作される手動入力装置であって、ガイド溝５ａが形成された第２回転操作部材５を第１回転操作部材３と同心状に配置し、昇降部材６に固着された駆動ピン１２をガイド溝５ａに摺動可能に挿入することによって、第２回転操作部材５の回転動作が昇降部材６の昇降動作に変換されるようにする。また、第１回転操作部材３に複数のカム部材７〜９を配設すると共に、これらカム部材と選択的に係合する弾接部材１０を昇降部材６に固着する。第２回転操作部材５を回転させると昇降部材６の昇降位置が変化するため、弾接部材１０と係合するカム部材が変更可能となる。【選択図】図４
2009187876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力時に第１回転操作部材が回転操作される手動入力装置であって、前記第１回転操作部材の軸線方向に沿って昇降可能に支持された昇降部材と、前記第１回転操作部材と前記昇降部材のいずれか一方に設けられた互いに形状の異なる複数のカム部材と、前記第１回転操作部材と前記昇降部材のいずれか他方に設けられて前記各カム部材と選択的に係合する弾接部材と、前記第１回転操作部材と同心状に配置されて回動可能に支持された第２回転操作部材と、この第２回転操作部材の回転動作を前記昇降部材の昇降動作に変換する動作変換機構とを備え、
前記第２回転操作部材を回転操作して前記昇降部材の昇降位置を変化させることによって、前記弾接部材と係合する前記カム部材が変更可能であり、前記弾接部材がいずれの前記カム部材と係合しているかに応じて回転操作時の前記第１回転操作部材に付与される操作感触が異なるようにしたことを特徴とする手動入力装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記動作変換機構が、前記第２回転操作部材と前記昇降部材のいずれか一方に設けられたガイド溝と、いずれか他方に設けられて前記ガイド溝に摺動可能に挿入された駆動ピンとからなり、前記ガイド溝が前記軸線方向に対して斜め方向へ延びていることを特徴とする手動入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作者が回転操作部材を回転操作することによって各種電子機器等を制御する手動入力装置に係り、特に、回転操作部材に複数種類の操作フィーリングを選択的に付与することができる操作感触切換え機能付きの手動入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアコンやオーディオあるいはカーナビ等の複数種類の電子機器を有する車載用制御機器において、これら電子機器類の機能選択や機能調整を１つの回転操作部材に集約し、操作者がこの回転操作部材を回転操作することにより、機器の選択や選択された機器の機能調整等を行うようにした手動入力装置が知られている。通常、このような手動入力装置には、回転操作部材の操作フィーリングを良好にして操作を確実なものにするために、回転操作部材に所要の作動力やクリック感を選択的に付与できるようにした操作感触切換え手段が備えられている。
【０００３】
かかる操作感触切換え手段の従来例として、回転操作部材の回転中心軸に複数枚のカム部材を積層状態で固着すると共に、各カム部材の側方に回転操作部材の軸線方向へ移動可能な弾接部材を配設し、この弾接部材を電動アクチュエータを駆動源として上下動させることにより、各カム部材と弾接部材の係合関係を切り換えて複数種類のクリック感を生起させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、操作感触切換え手段の他の従来例として、回転操作部材の回転中心軸に複数枚のカム部材を積層状態で固着すると共に、各カム部材に対応する複数組の弾接部材とモーメンタリスイッチを配設し、任意のモーメンタリスイッチを押圧操作して１つの弾接部材を対応するカム部材に係合させることにより、各カム部材と各弾接部材の係合関係を切り換えて複数種類のクリック感を生起させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平２００２−１８９５５９号公報
【特許文献２】特開平２００６−２２２００３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、特許文献１に開示された前者の従来例では、電動アクチュエータを用いて１つの弾接部材を複数のカム部材に選択的に係合させる構成となっているため、操作感触切換え機能を追加することによって装置全体が著しく大型化することはないが、弾接部材の駆動源として電動アクチュエータを必要とするためコストアップになってしまうという問題があった。一方、特許文献２に開示された後者の従来例では、弾接部材とカム部材の係合関係をモーメンタリスイッチの押圧操作力によってメカニカルに切り換える構成となっているため、コストアップの要因となる電動アクチュエータを省略することができるが、各カム部材に対応する複数のモーメンタリスイッチをパネル等に配置する必要があり、このことが装置全体の大型化を招来する大きな要因となっていた。
【０００６】
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、安価で小型化が可能な操作感触切換え機能付きの手動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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、入力時に第１回転操作部材が回転操作される手動入力装置において、前記第１回転操作部材の軸線方向に沿って昇降可能に支持された昇降部材と、前記第１回転操作部材と前記昇降部材のいずれか一方に設けられた互いに形状の異なる複数のカム部材と、前記第１回転操作部材と前記昇降部材のいずれか他方に設けられて前記各カム部材と選択的に係合する弾接部材と、前記第１回転操作部材と同心状に配置されて回動可能に支持された第２回転操作部材と、この第２回転操作部材の回転動作を前記昇降部材の昇降動作に変換する動作変換機構とを備え、前記第２回転操作部材を回転操作して前記昇降部材の昇降位置を変化させることによって、前記弾接部材と係合する前記カム部材が変更可能であり、前記弾接部材がいずれの前記カム部材と係合しているかに応じて回転操作時の前記第１回転操作部材に付与される操作感触が異なるように構成した。
【０００８】
このように構成された手動入力装置では、操作者が第２回転操作部材を回転操作すると昇降部材の昇降位置が変化するため、弾接部材をそれまで係合していたカム部材とは形状の異なる別のカム部材に係合させることができる。それゆえ、メカニカルな駆動機構によって、回転操作時の第１回転操作部材に付与される操作感触をそれまでとは異なったものに設定することができる。また、第２回転操作部材が第１回転操作部材と同心状に配置されているため、装置全体の小型化が容易であると共に、第１および第２回転操作部材を連続的に操作することが容易である。
【０００９】
上記の構成において、動作変換機構が、第２回転操作部材と昇降部材のいずれか一方に設けられたガイド溝と、いずれか他方に設けられてガイド溝に摺動可能に挿入された駆動ピンとからなり、ガイド溝が第１回転操作部材の軸線方向に対して斜め方向へ延びていると、第２回転操作部材の回転動作を昇降部材の昇降動作にスムーズに変換させることができるため好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の手動入力装置は、第１回転操作部材と同心状に配置された第２回転操作部材を回転操作すると、昇降部材の昇降位置が変化して、弾接部材がそれまで係合していたカム部材とは形状の異なる別のカム部材と係合できるようにしてあるため、回転操作時の第１回転操作部材に付与される操作感触をメカニカルに切り換えることができる。それゆえ、操作感触切換え手段のコストアップを抑制しつつ、装置全体の小型化が促進できる。また、同心状に配置された第１回転操作部材と第２回転操作部材は、操作者が手指を大きく移動させなくても連続的に操作することができるため、操作性も良好である。
【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は本発明の実施形態例に係る手動入力装置の上面図、図２は図１に示す手動入力装置の側面図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図６は図３のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図７は図２における第２回転操作部材を一方向へ回転させた状態を示す側面図、図８は図３における第２回転操作部材を一方向へ回転させた状態を示す断面図、図９は図４における第２回転操作部材を一方向へ回転させた状態を示す断面図、図１０は図５における第２回転操作部材を一方向へ回転させた状態を示す断面図、図１１は図２における第２回転操作部材を他方向へ回転させた状態を示す側面図、図１２は図３における第２回転操作部材を他方向へ回転させた状態を示す断面図、図１３は図４における第２回転操作部材を他方向へ回転させた状態を示す断面図、図１４は図５における第２回転操作部材を他方向へ回転させた状態を示す断面図である。
【００１２】
本実施形態例に係る手動入力装置は、センターコンソール等の車室内の設置母材上に固定された基台１と、基台１上で回転中心軸２に回動可能に支持された第１回転操作部材３と、基台１上で環状ガイド部４に回動可能に支持された第２回転操作部材５と、基台１上で第２回転操作部材５に昇降可能に支持された昇降部材６と、第１回転操作部材３に固着された互いに形状の異なる３種類のカム部材７〜９と、昇降部材６に固着されて各カム部材７〜９と選択的に係合する弾接部材１０とを備えており、第１回転操作部材３には図示せぬロータリエンコーダやロータリボリューム等の回転検出素子が連結されている。そして、第１回転操作部材３が回転操作されると、その回転量や回転方向が該回転検出素子によって検出されるようになっている。
【００１３】
３種類のカム部材７〜９は、軸線方向に等間隔に並ぶ配列で第１回転操作部材３の内軸部３ａに固着されている。すなわち、上段にカム部材７、中段にカム部材８、下段にカム部材９が配設されており、これらカム部材７〜９は第１回転操作部材３と一体的に回転する。各カム部材７〜９の外周部にはそれぞれクリック溝１１（図６参照）が所定ピッチで形成されており、第１回転操作部材３が回転すると、弾接部材１０の半球状突起１０ａがクリック溝１１に弾性的に係脱してクリック感を生起するようになっている。ただし、３種類のカム部材７〜９は、それぞれクリック溝１１のピッチや深さが異なっている。
【００１４】
第２回転操作部材５は第１回転操作部材３の下方に同心状に配置されている。この第２回転操作部材５は第１回転操作部材３よりも大径な円環状に形成されており、第２回転操作部材５の径方向内側に昇降部材６が配置されている。第２回転操作部材５には軸線方向に対して斜め方向へ延びる一対のガイド溝５ａが形成されており、昇降部材６には各ガイド溝５ａに摺動可能に挿入された一対の駆動ピン１２が固着されている。第２回転操作部材５が回転すると、駆動ピン１２が駆動されてガイド溝５ａに沿って相対的に移動するため、第２回転操作部材５の回転方向に応じて昇降部材６が軸線方向に上昇または下降するようになっている。つまり、ガイド溝５ａと駆動ピン１２とによって、第２回転操作部材５の回転動作を昇降部材６の昇降動作に変換する動作変換機構が構成されている。また、昇降部材６の昇降に伴って弾接部材１０が一体的に昇降するため、この弾接部材１０と係合するカム部材７〜９が変更されることになる。３種類のカム部材７〜９はそれぞれ形状（クリック溝１１のピッチや深さ）が異なっているため、弾接部材１０がどのカム部材７〜９と係合しているかに応じて、回転操作時の第１回転操作部材３に付与される操作感触（クリック感）は異なったものになる。
【００１５】
また、図５に示すように、昇降部材６の外周面には複数箇所に係止穴６ａが形成されており、第２回転操作部材５の内部に組み込まれた相対向する一対のプランジャ１３が図示せぬスプリングの付勢力で所定の係止穴６ａに嵌入することによって、第２回転操作部材５が昇降部材６を所定の昇降位置に保持できるようになっている。例えば、駆動ピン１２から約９０度離れた位置に形成されている係止穴６ａにプランジャ１３が嵌入しているとき（図５参照）に、昇降部材６は図３や図４に示す高さに保持されているが、第２回転操作部材５が図５の時計回りに回転してプランジャ１３が別の係止穴６ａに嵌入（図１０参照）すると、昇降部材６は図８や図９に示す高さに保持される。逆に、第２回転操作部材５が図５の反時計回りに回転してプランジャ１３がさらに別の係止穴６ａに嵌入（図１４参照）すると、昇降部材６は図１２や図１３に示す高さに保持される。
【００１６】
なお、基台１の内部には、回転中心軸２や環状ガイド部４を軸線方向と直交する方向へスライド移動させるための機構等が配設されているが、これらは本発明とは関係しないものなので、その説明は省略する。
【００１７】
次に、このように構成された手動入力装置の操作感触切換え動作について説明する。
【００１８】
基台１に対して第２回転操作部材５が図１に示す回転位置にあるとき、昇降部材６に対して第２回転操作部材５は図５に示す回転位置にあるため、プランジャ１３は駆動ピン１２から遠い係止穴６ａに嵌入している。この状態で、昇降部材６は図３や図４に示す昇降位置に保持されているため、弾接部材１０の半球状突起１０ａは中段のカム部材８と係合しており、図２に示すように、駆動ピン１２はガイド溝５ａの長手方向中央部と係合している。したがって、この状態で第１回転操作部材３が回転操作されると、中段のカム部材８のクリック溝１１に弾接部材１０の半球状突起１０ａが係脱してクリック感が生起されることになり、このカム部材８の形状に応じたクリック感が第１回転操作部材３を介して操作者の手指にフィードバックされる。
【００１９】
しかるに、操作者が第２回転操作部材５を図５の時計回りに約４５度回転させると、昇降部材６に対する第２回転操作部材５の回転位置は図１０に示すように変化するため、駆動ピン１２がガイド溝５ａの上端部まで摺動（図７参照）していくのに伴い、昇降部材６は第２回転操作部材５に押し上げられて図８や図９に示す昇降位置まで上昇する。この状態で、プランジャ１３は駆動ピン１２に近い一方の係止穴６ａに嵌入して昇降部材６を保持しているため、弾接部材１０の半球状突起１０ａは上段のカム部材７と係合している。したがって、この状態で第１回転操作部材３が回転操作されると、上段のカム部材７のクリック溝１１に弾接部材１０の半球状突起１０ａが係脱してクリック感が生起されることになり、このカム部材７の形状に応じたクリック感が第１回転操作部材３を介して操作者の手指にフィードバックされる。
【００２０】
また、操作者が第２回転操作部材５を図５の反時計回りに約４５度回転させた場合には、昇降部材６に対する第２回転操作部材５の回転位置は図１４に示すように変化するため、駆動ピン１２がガイド溝５ａの下端部まで摺動（図１１参照）していくのに伴い、昇降部材６は第２回転操作部材５に押し下げられて図１２や図１３に示す昇降位置まで下降する。この状態で、プランジャ１３は駆動ピン１２に近い他方の係止穴６ａに嵌入して昇降部材６を保持しているため、弾接部材１０の半球状突起１０ａは下段のカム部材９と係合している。したがって、この状態で第１回転操作部材３が回転操作されると、下段のカム部材９のクリック溝１１に弾接部材１０の半球状突起１０ａが係脱してクリック感が生起されることになり、このカム部材９の形状に応じたクリック感が第１回転操作部材３を介して操作者の手指にフィードバックされる。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態例に係る手動入力装置では、操作者が第２回転操作部材５を回転操作すると、昇降部材６の昇降位置が変化して、弾接部材１０をそれまで係合していたカム部材とは形状の異なる別のカム部材に係合させることができるため、メカニカルな駆動機構によって、回転操作時の第１回転操作部材３に付与される操作感触（クリック感）をそれまでとは異なったものに設定することができる。また、この手動入力装置は、第２回転操作部材５が第１回転操作部材３と同心状に配置されているため、装置全体の小型化が容易であると共に、操作者が手指を大きく移動させなくても第１回転操作部材３と第２回転操作部材５を連続的に操作できて操作性に優れている。
【００２２】
なお、上記の実施形態例では、第２回転操作部材５の回転動作を昇降部材６の昇降動作にスムーズに変換させるために、昇降部材６に固着した駆動ピン１２を第２回転操作部材５に設けたガイド溝５ａに摺動可能に挿入しているが、第２回転操作部材５に設けた駆動ピンを昇降部材６に設けたガイド溝に摺動可能に挿入するという構成にしてもよい。
【００２３】
また、上記の実施形態例では、第１回転操作部材３に３種類のカム部材７〜９を配設しているが、カム部材が２種類または４種類以上であってもよい。さらに、複数種類のカム部材を昇降部材６に配設し、これらカム部材と選択的に係合する弾接部材を第１回転操作部材３に設けるという構成にすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態例に係る手動入力装置の上面図である。
【図２】図１に示す手動入力装置の側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】図３のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図７】図２における第２回転操作部材を一方向へ回転させた状態を示す側面図である。
【図８】図３における第２回転操作部材を一方向へ回転させた状態を示す断面図である。
【図９】図４における第２回転操作部材を一方向へ回転させた状態を示す断面図である。
【図１０】図５における第２回転操作部材を一方向へ回転させた状態を示す断面図である。
【図１１】図２における第２回転操作部材を他方向へ回転させた状態を示す側面図である。
【図１２】図３における第２回転操作部材を他方向へ回転させた状態を示す断面図である。
【図１３】図４における第２回転操作部材を他方向へ回転させた状態を示す断面図である。
【図１４】図５における第２回転操作部材を他方向へ回転させた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  基台
２  回転中心軸
３  第１回転操作部材
４  環状ガイド部
５  第２回転操作部材
５ａ  ガイド溝
６  昇降部材
６ａ  係止穴
７，８，９  カム部材
１０  弾接部材
１１  クリック溝
１２  駆動ピン
１３  プランジャ
【図１】
2009187876.tif 000003
【図２】
2009187876.tif 000004
【図３】
2009187876.tif 000005
【図４】
2009187876.tif 000006
【図５】
2009187876.tif 000007
【図６】
2009187876.tif 000008
【図７】
2009187876.tif 000009
【図８】
2009187876.tif 000010
【図９】
2009187876.tif 000011
【図１０】
2009187876.tif 000012
【図１１】
2009187876.tif 000013
【図１２】
2009187876.tif 000014
【図１３】
2009187876.tif 000015
【図１４】
2009187876.tif 000016