CN100451909C - 多向输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能提高在使操作构件保持为中立位置的状态下进行按压操作的操作性的多向输入装置。其中，在使操作构件(20)倾倒的方向的力，比由于形成在滑动构件(30)的圆环状滑动接触部(30b)与形成在底板(12a)上的凹部(12h)的配合、和弹性构件(31)的弹性力而产生的阻力小时，操作构件(20)的倾倒被抑制而保持在中立位置；在使操作构件(20)倾倒的方向的力比上述阻力大时，滑动接触部(30b)跨越形成在凹部(12h)内周侧的凸部(12i)，而在操作构件(20)上产生节奏感。

Description

多向输入装置

技术领域

本发明涉及一种具备能相对于壳体进行倾倒操作和按压操作的操作构件、输出分别与该操作构件的倾倒操作及按压操作对应的信号的多向输入装置。

背景技术

现有的多向输入装置，具备壳体、能相对于该壳体进行倾倒操作和按压操作的操作构件、使该操作构件复位到中立位置的复位装置、检测操作构件的倾倒操作的倾倒检测装置、和检测操作构件的按压操作的按压检测装置。

如此构成的现有的多向输入装置，在对操作构件进行倾倒操作时，通过倾倒检测装置可检测该倾倒操作，而输出与倾倒操作相对应的信号。另外，若消除使操作构件倾倒的操作力，则操作构件依靠复位装置复位到中立位置。

另外，在对可操作构件进行按压操作时，通过按压检测装置可检测该按压操作，而输出与按压操作相对应的信号。

专利文献1：特开2000-357433号公报

多向输入装置，被使用于例如车辆行驶用信息系统(car navigationsystem)的操作。在车辆行驶用信息系统的画面上，例如表示多个选择项目和示例选择这些多个选择项目中任意一个的光标。由多向输入装置对该车辆行驶用信息系统进行操作时，为了选择任意选择项目，要通过操作构件的倾倒操作、输入将光标向其任意选择项目位置的移动的信号，接下来，通过按压操作处于中立位置的状态的操作构件、对确定任意选择项目的选择的信号进行输入。

不过，多向输入装置，与车辆行驶用信息系统同时被设置在例如仪表盘的中央。在对被设置在这样位置的多向输入装置进行操作时，坐在驾驶座和助手座等的操作者，将手臂伸到操作构件上进行车辆行驶用信息系统的操作。可是，在伸长手臂的状态，手指位置容易摇动，因此，按压操作处于中立位置的操作构件时，有时由于手指位置摇动而会产生在从中立位置倾倒的状态下进行按压操作会这样的操作错误。

即，现有的多向输入装置中，操作构件容易从中立位置倾倒，因此在使操作构件保持在中立位置的状态进行按压操作时，容易产生使操作构件从中立位置倾倒而进行按压操作这样的操作错误。

发明内容

本发明即是考虑到上述现状而产生的，其目的在于提供一种能提高在使操作构件保持为中立位置的状态下进行按压操作的操作性的多向输入装置。

为了实现上述目的，本发明的多向输入装置，具备壳体、能相对于该壳体进行倾倒操作和按压操作的操作构件、使该操作构件复位到中立位置的复位装置、检测上述操作构件的倾倒操作的倾倒检测装置、和检测上述操作构件的按压操作的按压检测装置；其特征在于：还具备节奏感产生装置，其在上述操作构件从上述中立位置倾倒时会产生节奏感。

如此构成的本发明中，能基于节奏感产生装置而使操作构件不容易从中立位置倾倒，同时，能对操作构件从中立位置倾倒一事进行报告。从而，能提高在使操作构件保持为中立位置的状态下进行按压操作的操作性。

另外，本发明，其特征在于：上述发明中，上述倾倒检测装置具备：插入有上述操作构件同时以相互正交的状态以能够转动的方式被支撑在上述壳体上的第1转动构件及第2转动构件、检测上述第1转动构件的转动的第1转动检测装置和检测上述第2转动构件的转动的第2转动检测装置；上述复位装置具备：相对于上述操作构件沿该操作构件的轴方向以能够滑动的方式被设置的滑动构件、和夹在上述操作构件和上述滑动构件之间使上述滑动构件压接在上述壳体上的弹性构件。

如此构成的本发明中，节奏感产生装置由通过滑动构件和壳体的形状而构成的卡扣脱离装置构成。从而，与通过第1转动构件及第2转动构件和壳体的形状而构成卡扣脱离装置的情形、通过构成第1转动检测装置的部件的形状及构成第2转动检测装置的部件的形状而构成卡扣脱离装置的情形等相比较，能使节奏感产生装置的构成简单。

另外，本发明，其特征在于：上述发明中，上述卡扣脱离装置，由设置在上述滑动构件及上述壳体任意一方上的凸部和设置在另一方上的凹部构成。如此构成的本发明，能容易地设置卡扣脱离装置。

另外，本发明，其特征在于：上述发明中，使上述凸部形成在上述滑动构件上，使上述凹部形成在壳体上。如此构成的本发明，能不降低滑动构件的强度而设置卡扣脱离装置。

另外，本发明，其特征在于：上述发明，使上述凸部呈圆环状配置，使上述凹部呈圆环状形成。如此构成的本发明，即使操作构件从中立位置向哪个方向倾倒，也能产生节奏感。

如以上说明，根据本发明，能基于节奏感产生装置而使操作构件不容易从中立位置倾倒，同时，能对操作构件从中立位置倾倒一事进行报告。因此，能提高在使操作构件保持为中立位置的状态下进行按压操作的操作性。其结果是，在使操作构件保持为中立位置的状态下进行按压操作时，能减少使操作构件倾倒而进行按压操作这样的操作错误。

附图说明

图1是表示本发明的多向输入装置的一实施方式的分解斜视图。

图2是本实施方式的纵剖视图。

图3是图2的III-III剖视图。

图4是表示本实施方式中所具备的卡扣脱离装置的图，是表示操作构件处于中立位置时的卡扣脱离装置的状态的剖视图。

图5是操作构件倾倒时的卡扣脱离装置的状态的剖视图。

图中：10-壳体，11-壳体主体，12-下部盖体(壳体)，12a-底板，12h-凹部(卡扣脱离装置的凹部)[节奏感产生装置]，20-操作构件，30-滑动构件(复位装置)，30b-滑动接触部(卡扣脱离装置的凸部)[节奏感产生装置]，31-弹性构件，40-第1转动构件(倾倒检测装置)，41-第2转动构件(倾倒检测装置)，43-第1转动检测装置(倾倒检测装置)，44-第2转动检测装置(倾倒检测装置)，50-按压检测装置。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的多向输入装置的一实施方式进行说明。

图1是表示本发明的多向输入装置的一实施方式的分解斜视图，图2是本实施方式的纵剖视图，图3是图2的III-III剖视图，图4是表示本实施方式中所具备的卡扣脱离装置的图，是表示操作构件处于中立位置时的卡扣脱离装置的状态的剖视图，图5是操作构件倾倒时的卡扣脱离装置的状态的剖视图。

如图1～3所示，本实施方式，具备壳体10、能相对于该壳体10进行倾倒操作和按压操作的操作构件20、使该操作构件20复位到中立位置的复位装置、检测操作构件的倾倒操作的倾倒检测装置和检测操作构件的按压操作的按压检测装置50。

壳体10，具备下面开口的壳体主体11和安装在该壳体主体11下部、堵住壳体主体11下面的下部盖体12。

壳体主体11由例如铁板冲压加工成形，是一种具备作为壳体10天花板的上板11a和第1～第4侧板11b～11e的俯视形状为矩形的构件。在上板11a的中央，形成有圆形的孔11f。在第1侧板11b上形成半圆形状的切口11g。在第2侧11c上形成横孔11h。该横孔11h与第1侧板11b的半圆形状切口11g相对置。在第3侧板11d及第4侧板11e上分别形成横孔11i(参照图3)、11j。这些横孔11i、11j相互对置。

另外，在第1侧板11b上，形成与半圆形状切口11g连续的半矩形切口11k和在该半矩形切口11k的上边缘部的、半圆形状切口11g的两侧从第1侧板11b向外方延伸的2条舌部11l。

另外，在第1侧板11b及第2侧板11c的各自下端，形成向下方延伸的2条脚部11m。这些脚部11m用以组装壳体主体11和下部盖体12。

另外，在第3侧板11d及第4侧板11e的各自下端的两侧部，形成向下方延伸的脚部11n。这些脚部11n用以将壳体10安装在配置于下部盖体12下方的基板(没有图示)上。

下部盖体12由树脂材料成形，具备下部盖体12的底板12a和在该底板12a边缘部向上竖立的第1～第4侧壁12b～12e。第2侧壁12c及第3侧壁12d部分形成在底板12a的边缘部。在第1侧壁12b上设有有于设置按压检测装置50的设置部12f。在第3侧壁12d上，形成从第3侧壁12d向外方突出且向上竖立的2个L字部12g，作为与壳体主体11的第3侧板11d配合、且使第3侧板11d及第4侧板11e相对于下部盖体12定位的定位装置。

另外，操作构件20由树脂材料成形，具有插入壳体主体11上板11a的孔11f中的第1棒状21和配置在壳体10内的第2棒状部22。第1棒状部21和第2棒状部22相互同心。第1棒状部21与第2棒状部22相比形成为小径，没有图示，不过安装有在操作时操作者把握着的把手。在第2棒状部22内，形成有在该第2棒状部22下面开口的圆筒状中空部22a。另外，在第2棒状部22的外周侧面，突出形成向与操作构件20轴线垂直的A方向倾倒的轴、即第1倾倒轴部22b及第2倾倒轴部22c(参照图3)。

操作构件20，由第1转动构件40(关于第2转动构件41，见后述)支撑向A方向、B方向及这些方向的中间方向可以倾倒。第1转动构件40，向B方向可以转动地支撑在壳体主体11的第1侧板11b及第2侧板11c上。在该第1转动构件40上，形成有俯视形状为大致矩形的环状部40a，该环状部40a内插入操作构件20的第2棒状部22。在环状部40a的短边方向相对置的两壁部上分别形成轴孔40b、40c，用以插入在操作构件20的第2棒状部22上形成的各倾倒轴部22b、22c。另外，在环状部40a的长边方向相对置的两壁部上分别突出形成第1转动构件40的向B方向转动的轴即第1转动轴部40d及第2转动轴部40e。第1转动轴部40d，配置在壳体主体11的第1侧板11b上所形成的半圆状切口11g中，第2转动轴部40e，插入在壳体主体11的第2侧板11c上所形成的横孔11h中。

另外，复位装置，具备相对于操作构件20沿该操作构件20轴方向可以滑动地设置的滑动构件30和夹在操作构件20和滑动构件30之间而使滑动构件30与下部盖体12的底板12a压接的弹性构件31。

滑动构件30，具有：插入形成在操作构件20的第2棒状部22内的圆筒状中空部22a中的圆筒状部30a、由从圆筒状部30a下部向外方及下方突出的圆环状部分构成的与底板12a滑动接触的滑动接触部30b、以及从圆筒状部30a上端突出的与弹性构件31相配合的配合部30c。滑动接触部30b的下面，形成曲面，以使在操作构件20处于中立位置时，位于越远离操作构件20轴线的位置的滑动接触部30b的下面部分其与底板12a的间隔越大。

弹性构件31，由线圈弹簧构成，与滑动构件30的配合部30c相配合、以压缩状态收纳于第2棒状部22的中空部22a中。

另外，倾倒检测装置，具备以相互正交的状态可以转动地被支撑在上述壳体10上的第1转动构件40及第2转动构件41、检测上述第1转动构件40的转动的第1转动检测装置43、检测上述第2转动构件41的转动的第2转动检测装置44。

第2转动构件41，由例如磷青铜板冲压加工成形，具备形成为顶面平整的山形的山形部41a、和第2转动构件41的A方向转动的轴即第1转动轴部41b及第2转动轴部41c(参照图3)。在山形部41a上，形成有插入操作构件20的第1棒状部21的狭缝41d。该狭缝41d在山形部41a的长边方向上形成得长。第1转动轴部41b及第2转动轴部41c分别形成在山形部41a长边方向的两侧部。第1转动轴部41b，插入形成在壳体主体11的第3侧板11d上的横孔11i中，第2转动轴部41c，插入形成在第4侧板11e上的横孔11j中。

第1转动检测装置43及第2转动检测装置44分别由例如可变电阻器构成，如图2、3所示，具备外壳45、在该外壳45上镶嵌成形而一体化的电路基板46、在该电路基板46上滑动的滑动子47、和固定该滑动子47且可以旋转地被支撑在外壳45上的旋转体48。

第1转动检测装置43，被安装在壳体主体11的第2侧板11c上。第1转动检测装置43的旋转体48上，安装有第1转动构件40的第2转动轴部40e，旋转体48和第2转动轴部40e一体旋转。即，第1转动检测装置43中，第1转动构件40随着操作构件20的B方向倾倒而转动，则旋转体48与第1转动构件40的第2转动轴部40e一同旋转，在该旋转体48旋转的同时滑动子47在电路基板46上滑动，从而操作构件20的B方向的倾倒角度，作为电路基板46的滑动子47的位置、即电阻值而被检测出来。

第2转动检测装置44，安装在壳体主体11的第3侧板11d上。在第2转动检测装置44的旋转体48上安装有第2转动构件41的第1转动轴部41b，旋转体48和第1转动轴部41b一体旋转。即，在第2转动检测装置44中，第2转动构件41随着操作构件20的A方向的倾倒而转动，则旋转体48与第2转动构件41的第1转动轴部41b一同旋转，与该旋转体48旋转的同时滑动子47在电路基板46上滑动，从而操作构件20的A方向的倾倒角度，作为电路基板46的滑动子47的位置、即电阻值而被检测出来。

另外，如图1所示，按压检测装置50，由按钮开关构成，具备按钮51、由该按钮51进行ON/OFF的开关电路(没有图示)、收纳该开关电路的外壳52和从该外壳52向下方突出并与该外壳52共同夹持下部盖体的设置部12f的脚部53。还有，该脚部53为与上述开关电路导通的端子。

在设置于设置部12f的外壳52上表面，如图2所示，配置有形成在壳体主体11的第1侧板11b上的2条舌部111，来防止外壳52向上方移动。另外，在按钮51上面，配置第1转动构件40的第1转动轴部40d，从而按压操作操作构件20时，介由第1转动构件40而按压操作按钮51。

特别是，本实施方式中，具备在操作构件20从中立位置倾倒时产生节奏感的节奏感产生装置。该节奏感产生装置，根据例如滑动构件30和壳体10的形状而构成，由形成在滑动构件30及壳体10任意一方、例如滑动构件30上的凸部和形成在另一方即壳体10上的凹部构成。

上述凸部，如图2、3所示，由与下部盖体12的底板12a滑动接触的上述滑动接触部30b构成，其中该滑动接触部30b由从滑动构件30的圆筒状部30a下部向外方及下方突出的圆环状部分构成。在滑动接触部30b的内周侧的边缘上带有圆角。另外，形成在凹部12h内周侧的凸部12i上表面，被形成为中央最高的平缓的山形。

接下来，对如此构成的本实施方式的工作进行说明。

首先，按照下面的(1)～(6)对与操作构件20的倾倒操作有关的本实施方式的工作进行说明。

(1)操作构件20中立时

在操作构件20处于中立位置时，滑动构件30如图4所示，其滑动接触部30b与下部盖体12的底板12a的凹部12h相配合，滑动接触部30b下端成为经由弹性构件31而与底板12a压接的状态。从而，能抑制操作构件30从中立位置倾倒。

(2)操作构件20倾倒操作开始时

在操作构件20处于中立位置的状态下，对操作构件20施予A方向、B方向、及A方向与B方向的中间方向的任意方向的操作力时，操作构件20反抗弹性构件31的弹性力和由滑动构件30的滑动接触部30b与底板2a的凹部12h配合而产生的阻力，向操作力的方向开始倾倒。并且，如图5所示，滑动接触部30b跨越形成在凹部12h内周侧的凸部12i上时，操作构件20产生节奏感。

(3)操作构件20向A方向倾倒操作时

在操作构件20处于中立位置的状态下，对操作构件20施予A方向的操作力时，操作构件20，以形成在第2棒状部22的第1倾倒轴部22b及第2倾倒轴部22c为中心向A方向即向第2转动构件41的狭缝41d的短边方向倾倒。因此，第2转动构件41，经由第1棒状部21而被A方向按压，以第1转动轴部41b及第2转动轴部41c为中心向A方向转动。

于是，在第2转动检测装置44中，旋转体48与第2转动构件41的第1转动轴部40b一同旋转，与该旋转体48旋转的同时滑动子47在电路基板46上滑动，从而操作构件20的A方向的倾倒角度，作为电阻值而被检测出来，而输出与操作构件20的A方向的倾倒角度相对应的信号。

(4)操作构件向B方向倾倒操作时

在操作构件20处于中立位置的状态下，对操作构件20施予B方向的操作力时，操作构件20，随着第1转动构件40以该第1转动构件40的第1转动轴部40d及第2转动轴部40e为中心向B方向倾倒。

于是，第1转动检测装置43中，旋转体48与第1转动构件40的第2转动轴部40e一同旋转，与该旋转体48旋转的同时滑动子47在电路基板46上滑动，从而操作构件20的B方向的倾倒角度，作为电阻值而被检测出来，而输出与操作构件20的B方向的倾倒角度相对应的信号。

(5)操作构件20向A方向与B方向的中间方向倾倒操作时

在操作构件20处于中立位置的状态下，对操作构件20施予A方向和B方向的中间方向的操作力时，操作构件20，以形成在第2棒状部22上的第1倾倒轴部22b及第2倾倒轴部22c为中心向A方向倾倒，同时，与第1转动构件40一同以该第1转动构件40的第1转动轴部40d及第2转动轴部40e为中心向B方向倾倒，从而，向中间方向倾倒。

于是，在第1转动检测装置43中，构成操作构件20的中间方向的倾倒角度的B方向的角度成分，作为电阻值而被检测出来，输出与B方向的角度成分相对应的信号。同时，与第2转动检测装置44一起构成操作构件20的中间方向的倾倒角度的A方向的角度成分，作为电阻值而被检测出来，输出与A方向的角度成分相对应的信号。

(6)操作构件20向中立位置复位时

若在操作构件20倾倒的状态下，对操作构件20施予操作力，则弹性构件31伸长，通过该伸长的弹性构件31而使滑动构件30从第2棒状部22的中空部22a被推出。于是，滑动构件30由于其滑动接触部30b的下面成为曲面、位于底板12a的凹部12h内周侧的凸部12i的上面成为山形，从而向中立位置复位，随之，操作构件20向中立位置复位。

接下来，按照下面的(7)、(8)对与操作构件20的按压操作有关的本实施方式的工作进行说明。

(7)操作构件20的按压操作时

在操作构件20处于中立位置的状态下，对操作构件20施予下方向的操作力时，对操作构件20施予的操作力介由操作构件20的第1倾倒轴部22b及第2倾倒轴部22c，被施予第1转动构件40。于是，第1转动构件40的第1转动轴40d向下方移动，由第1转动轴部40d按压操作按钮51，开关电路为ON。即，由按压检测装置50(按钮开关)检测出操作构件20的按压操作，输出与操作构件20的按压操作相对应的信号。

(8)操作构件20倾倒的抑制及报告

在操作构件20处于中立位置的状态下，按压操作操作构件20时，有时在对操作构件20施予的操作力中会施予除下方向以外方向的力的成分、即、使操作构件20倾倒的方向的力。

在上述倾倒的方向的力，比由于滑动构件30的滑动接触部30b与底板12a的凹部12h的配合和弹性构件31的弹性力而产生的阻力小时，操作构件20的倾倒被抑制而保持为中立位置，因此，能在操作构件20处于中立位置的状态下进行按压操作。

在上述倾倒的方向的力，比由于滑动构件30的滑动接触部30b与底板12a的凹部12h的配合、和弹性构件31的弹性力而产生的阻力大时，滑动构件30的滑动接触部30b跨越形成于凹部12h内周侧的12i。此时，操作构件20产生节奏感，会报告操作构件20倾倒。

根据本实施方式，可以获得下面的效果。

本实施方式中，能基于由滑动接触部30b和凹部12h构成的节奏感产生装置而使操作构件20不容易从中立位置倾倒，同时，能对操作构件20从中立位置倾倒进行报告。从而，能提高在使操作构件20保持为中立位置的状态下进行按压操作的操作性。其结果是，在使操作构件20保持为中立位置的状态下进行按压操作时，能减少使操作构件20倾倒而进行按压操作这样的操作错误。

另外，本实施方式中，节奏感产生装置是由通过滑动构件30和壳体10的形状而构成的卡扣脱离装置构成的。从而，与通过第1转动构件40及第2转动构件41和壳体10的形状而构成卡扣脱离装置的情形、通过构成第1转动检测装置43的部件的形状及构成第2转动检测装置44的部件的形状而构成卡扣脱离装置的情形等相比较，能使节奏感产生装置的构成简单。

另外，本实施方式中，通过从与下部盖体12的底板12a滑动接触的滑动接触部30b和形成在下部盖体12的底板12a上的圆环状凹部12h而构成卡扣脱离装置，其中该滑动接触部30b从滑动构件30的圆筒状部30a下部向外方及下方突出的圆环状部分构成。从而，能容易地设置卡扣脱离装置。

另外，本实施方式中，在壳体10的底板12a上形成圆环状凹部12h，作为卡扣脱离装置的凹部，以卡扣脱离的凸部作为滑动构件30的滑动接触部30b。从而，能不降低滑动构件30的强度而设置卡扣脱离装置。

另外，本实施方式中，使卡扣脱离装置的凸部及凹部形成为圆环状。从而，即使向A方向、B方向及中间方向的任意方向倾倒操作构件30，也能产生节奏感。

还有，本实施方式中，使节奏感产生装置作为卡扣脱离装置，由滑动构件30的凸部(滑动接触部30b)和形成在下部盖体12的底板12a上的凹部12h构成该卡扣脱离装置，不过，本发明并不限定于此。也就是说，只要能赋予滑动接触部30b足够的强度，即使是在滑动构件30上形成凹部、在壳体10上形成凸部这样构成卡扣脱离装置也可以。

另外，卡扣脱离装置，并不限定是通过滑动构件30和壳体10的形状而构成，也可以通过第1转动构件40及第2转动构件41和壳体10的形状而构成，且也可以通过构成第1转动检测装置43的部件的形状及构成第2转动检测装置44的部件的形状而构成卡扣脱离装置。

另外，本实施方式中，是将卡扣脱离装置的凸部(滑动接触部30b)形成圆环状，不过，本发明并不限定于此，也可以将多个凸部配置成圆环状。

Claims (4)

1.一种多向输入装置，具备壳体、能相对于该壳体进行倾倒操作和按压操作的操作构件、使该操作构件复位到中立位置的复位装置、检测上述操作构件的倾倒操作的倾倒检测装置、和检测上述操作构件的按压操作的按压检测装置，其特征在于：

还具备节奏感产生装置，其在上述操作构件从上述中立位置倾倒时会产生节奏感，

上述倾倒检测装置，具备：插入上述操作构件、同时以相互正交的状态配置、且以能够转动的方式被上述壳体支撑的第1转动构件及第2转动构件，检测上述第1转动构件的转动的第1转动检测装置和检测上述第2转动构件的转动的第2转动检测装置；

上述复位装置，具备：相对于上述操作构件沿该操作构件的轴方向以能够滑动的方式地设置的滑动构件，和夹在上述操作构件和上述滑动构件之间、使上述滑动构件压接在上述壳体上的弹性构件；

上述节奏感产生装置，由卡扣脱离装置形成，且该卡扣脱离装置是通过设置在上述滑动构件及上述壳体任意一个上的圆环状凸部和设置在另一个上的圆环状凹部构成，

在上述操作构件位于上述中立位置时，上述圆环状凸部与上述圆环状凹部嵌合。

2.根据权利要求1所述的多向输入装置，其特征在于：将上述凸部形成在上述滑动构件上，将上述凹部形成在上述壳体上。

3.根据权利要求1所述的多向输入装置，其特征在于：上述按压检测装置被设在上述壳体上，由被上述第1转动构件按压操作的按钮开关构成。

4.根据权利要求1所述的多向输入装置，其特征在于：上述第1及第2转动检测装置分别被装配在上述壳体上，由可变电阻器构成，且该可变电阻器具备电路基板和在该电路基板上滑动的滑动子。

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