CN113467627A - 操作旋钮装置 - Google Patents
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Abstract
操作旋钮装置(10)具备:保持件(20),其与显示面板(1)相邻地配置;旋转件(25),其以被允许绕轴线(A)旋转的方式配置于保持部(20a);旋钮(30),其以相对于旋转件(25)被允许在沿轴线(A)的方向上相对移动且被限制在以轴线(A)为中心的周向上相对移动的方式配置;以及传递构件(35),其配置于旋转件(25)的第一端(25a)侧,具有导电性。传递构件(35)具有:第一传递构件(36),其与旋钮(30)连动地沿轴线(A)移动;第二传递构件(38),其以与旋转件(25)一体地旋转的方式安装于第一端(25a);以及连接构件(41),其将第一传递构件(36)与第二传递构件(38)连接为能够导通。由此,提高按压操作和旋转操作的传递性。
Description
技术领域
本发明涉及操作旋钮装置。
背景技术
对于导航装置或中央显示器等车载产品,通常采用具备静电电容方式的触摸检测功能的显示面板。在对车载产品进行操作的情况下,需要使手指触碰没有凹凸的显示面板的规定操作区域,因此用户需要用眼睛来确认操作区域的位置。
在专利文献1中公开了配置于显示面板的表面的操作旋钮装置。操作旋钮装置具备固接于显示面板的保持件、按压式的按钮以及旋转式的旋钮。显示面板的静电电容由于按钮内的传递构件的接近而发生变化,因此显示面板能够检测按钮的按压操作。静电电容发生变化的位置由于旋钮内的传递构件而移动,因此显示面板能够检测旋钮的旋转操作。操作旋钮装置从显示面板突出,因此用户无需观看显示面板便能够对车载产品进行操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2015/174092号
在专利文献1的操作旋钮装置中,在传递构件与显示面板之间夹设有树脂制的保持件的隔壁,因此由传递构件引起的显示面板的静电电容的变化较小。因此,就基于显示面板的操作的检测性、即基于传递构件的操作的传递性而言,专利文献1的操作旋钮装置尚有改良的余地。
发明内容
本发明的课题在于,提供能够提高按压操作和旋转操作的传递性的操作旋钮装置。
本发明的一方案提供一种操作旋钮装置,其具备:保持件,其具有环状的保持部,并以所述保持部的轴线与显示面板交叉的方式与所述显示面板相邻地配置;旋转件,其具有与所述显示面板对置的第一端、及相对于所述第一端位于与所述显示面板相反一侧的第二端,并以被允许绕所述轴线旋转的方式配置于所述保持部;旋钮,其以被允许相对于所述旋转件在沿着所述轴线的方向上相对移动、且被限制相对于所述旋转件在以所述轴线为中心的周向上相对移动的方式配置于所述旋转件的所述第二端侧;以及传递构件,其配置于所述旋转件的所述第一端侧,且具有导电性,所述传递构件具有:第一传递部,其与所述旋钮连动地沿着所述轴线移动;第二传递部,其以与所述旋转件一体地旋转的方式安装于所述第一端,并在所述旋钮的非操作状态下比所述第一传递部更相对于所述第一端突出;以及连接部,其将所述第一传递部与所述第二传递部连接为能够导通。
由于第一传递部与第二传递部被连接部连接为能够导通,因此能够增大它们的静电电容。具体而言,在显示面板对第一传递部进行检测时,第一传递部的静电电容成为加上第二传递部的静电电容而得到的大小,在显示面板对第二传递部进行检测时,第二传递部的静电电容成为加上第一传递部的静电电容而得到的大小。因此,无需过度增大各传递部的形状(与静电电容相当的体积),因此能够使传递构件小型化。另外,由于能够增大传递构件的静电电容,因此能够提高显示面板的检测性、即旋钮操作的传递性。并且,即使例如用户戴着由绝缘材料构成的手套,通过传递构件,显示面板也能够检测旋钮的操作。
具体而言,当对旋钮进行按压操作时,配置于旋转件的第一端侧的第一传递部朝向显示面板一体地移动。由于具有导电性的第一传递部的接近而显示面板的静电电容发生变化,因此显示面板能够检测旋钮的按压操作。当对旋钮进行旋转操作时,旋转件、以及安装于旋转件的第一端侧的第二传递部一体地旋转。由于具有导电性的第二传递部的旋转而显示面板的静电电容发生变化的位置移动,因此显示面板能够检测旋钮的旋转操作。
发明效果
在本发明的操作旋钮装置中,能够提高旋钮的按压操作和旋转操作的传递性。
附图说明
图1是在显示面板配置有本发明的实施方式的操作旋钮装置的立体图。
图2A是第一实施方式的操作旋钮装置的剖视图。
图2B是进行了按压操作的操作旋钮装置的剖视图。
图3是图2A的操作旋钮装置的分解立体图。
图4是图3的保持件、环构件以及膜的分解立体图。
图5是图3的旋转件、第一传递构件、第二传递构件以及旋钮的分解立体图。
图6是旋转件、施力构件以及稳定器的分解立体图。
图7是从显示面板侧观察旋转件、第一传递构件以及第二传递构件时的分解立体图。
图8是示出第二传递构件的配置结构的剖视图。
图9是示出稳定器相对于旋钮的配置的主视图。
图10是示出第二实施方式的操作旋钮装置的旋转件、第一传递构件以及第二传递构件的分解立体图。
图11是从显示面板侧观察图10的旋转件、第一传递构件、安装构件、第二传递构件以及保持构件时的分解立体图。
图12是图10的第一传递构件、第二传递构件以及保持构件的分解立体图。
图13是从显示面板侧观察图10的第一传递构件、第二传递构件以及保持构件时的分解立体图。
图14是第三实施方式的操作旋钮装置的第一传递构件、第二传递构件以及保持构件的分解立体图。
图15是从显示面板侧观察图14的第一传递构件、第二传递构件以及保持构件时的分解立体图。
附图标记说明:
1...显示面板;10...操作旋钮装置;20...保持件;20a...保持部;20b...突起;20c...卡合槽;20d...台阶部;21...开口部;25...旋转件;25a...第一端;25b...第二端;25c...凸缘部;25d...安装孔;25e...插通孔;25f...配置部;25g...贯通孔;25h...第一定位肋;25i...第二定位肋;25j...凹槽;25k...安装部;251...贯通孔;25m...凹部;25n...凹部;25o...滑动槽;25p...卡止片;25q...贯通孔;25r...块;26...开口部;27...弹簧;28...卡合构件;30...旋钮;30a...内壁部;30b...外壁部;30c...端壁部;30d...开放部;30e...凸起(连结部);30f...保持部;30g...保持部;30j...限制部;31...开口部;33...施力构件;33a...基部;33b...突出部;33c...头部;35...传递构件;36...第一传递构件(第一传递部);36a...第一端;36b...第二端;36c...突出部;37...螺钉;38...第二传递构件(第二传递部);38a...切口部;38b...贯通部;39...保持构件;39a...凹陷;39b...卡止片;39c...爪部;39d...凸部;39e...插通槽;39f...凸部;39g...凹陷;39h...突出部;39i...螺钉孔;39j...安装孔;40...弹簧;41...连接构件(连接部);41a...第一连接端;41b...贯通孔;41c...第二连接端;45...环构件;45a...基部;45b...突出部;46...开口部;50...膜;51...开口部;52a、52b、52c...粘接层;55...稳定器;55a...基部;55b...滑动部;55c...臂部;60...第一传递构件;60a...第一传递部;60b...第一端;60c...第二端;60d...定位突起;60e...连接部;60f...连接端;60g...贯通孔;61...安装构件;61a...切口部;61b...连续部;61c...凹槽;61d...定位槽;61e...卡止部;61f..贯通部;61g...定位凸部;62...螺钉;65...传递构件;65a...第一传递部;65b...第一端;65c...第二端;65d...第二传递部;65e...切口部;65f...轴部;65g...压入部;65h...连接部;65i...连接端;A...轴线。
具体实施方式
以下,按照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1以及图2A示出本发明的第一实施方式的操作旋钮装置10。配置有操作旋钮装置10的显示面板1具备通过静电电容的变化来检测用户的操作的触摸检测功能,并搭载于导航装置或中央显示器等车载产品。
如图1所示,操作旋钮装置10配置于显示面板1的规定操作区域,从显示面板1向车内侧突出。操作旋钮装置10整体呈圆环形状,以轴线A相对于显示面板1沿正交方向延伸的方式配置。操作旋钮装置10具备一个旋钮(操作部)30,并将该旋钮30的按压操作以及旋转操作传递至显示面板1。
如图2A以及图3所示,操作旋钮装置10具备保持件20、旋转件25、旋钮30、施力构件33、传递构件35、环构件45以及膜50。操作旋钮装置10通过具备粘接层52a的膜50而固接于显示面板1的表面。本实施方式的传递构件35具备传递旋钮30的按压操作的第一传递构件(第一传递部)36、以及传递旋钮30的旋转操作的第二传递构件(第二传递部)38。
保持件20和环构件45以与显示面板1相邻的方式固接于膜50。旋转件25以被允许绕轴线A旋转的方式配置于保持件20。旋钮30以被允许在沿着轴线A的方向上直线运动的方式安装于旋转件25,且一体地使旋转件25以轴线A为中心旋转。施力构件33配置于旋转件25与旋钮30之间,对旋钮30向远离显示面板1的方向施力。第一传递构件36安装于旋钮30,与旋钮30的直线运动连动地沿轴线A移动。第二传递构件38安装于旋转件25,与旋转件25一体地旋转。
如图2B所示,当朝向显示面板1对旋钮30进行按压操作时,第一传递构件36朝向膜50一体地直线运动。对于显示面板1,由于具有导电性的第一传递构件36的接近而静电电容发生变化,从而能够检测旋钮30的按压操作。当使手从旋钮30离开时,旋钮30和第一传递构件36在施力构件33的作用下向远离显示面板1的方向移动。对于显示面板1,由于由第一传递构件36引起的静电电容的变化消失,从而能够检测按压操作的解除。在旋钮30的按压操作中,第二传递构件38维持接近显示面板1的状态,显示面板1中由于第二传递构件38而静电电容发生变化的区域不发生变化。
当在图2A的状态下对旋钮30进行旋转操作时,旋转件25和第二传递构件38与旋钮30向相同的方向一体地旋转。对于显示面板1,由于具有导电性的第二传递构件38的旋转而静电电容发生变化的位置移动(旋转),从而能够检测旋钮30的旋转操作。当旋转操作停止时,旋转件25和第二传递构件38的旋转也停止。对于显示面板1,静电电容发生变化的位置停止,从而能够检测旋转操作的停止。显示面板1能够通过检测静电电容的变化停止位置,从而检测用户期望的功能的执行、停止、或者调整量。在旋钮30的旋转操作中,第一传递构件36一体地旋转,但维持远离显示面板1的状态,因此显示面板1的静电电容不会由于第一传递构件36而发生变化。
接着,对操作旋钮装置10的构成部件具体地进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,有时将最接近显示面板1的膜50侧称为车外侧,将最远离显示面板1的旋钮30的端壁部30c侧称为车内侧。
如图3以及图4所示,保持件20固接于膜50的外周部,并相对于显示面板1对其他构成部件进行保持。保持件20由具有绝缘性(即不具有导电性)的树脂(例如ABS)构成。保持件20是具备使显示面板1的一部分露出的开口部(内部空间)21的圆环状的简体。
在保持件20的内周部设置有圆环状的保持部20a,该保持部20a向径向内侧突出,对旋转件25沿着轴线A向车外侧的移动进行限制,并将旋转件25保持为能够以轴线A为中心旋转。保持件20以保持部20a的轴线A相对于显示面板1沿正交方向延伸的方式配置于显示面板1。在保持件20的内周部以在车内侧与保持部20a相邻的方式沿周向并列设置多个向径向内侧突出的三角柱状的突起20b。在周向上相邻的突起20b之间构成供后述的卡合构件28卡合的卡合槽20c。突起20b的车内侧的端部位于比保持件20的车内侧的端部靠车外侧的位置,并通过这些突起20b的车内侧的端部形成台阶部20d。
如图3以及图5所示,旋转件25是具备与开口部21连通的开口部(内部空间)26、且以轴线A为中心的圆环状的板体。旋转件25由具有绝缘性的树脂(例如PBT)构成。一并参照图2A,旋转件25具备配置于车外侧且与膜50(显示面板1)对置的第一端25a、以及配置于车内侧且位于与膜50相反的一侧的第二端25b。旋转件25配置于保持部20a内,从而第一端25a与保持部20a抵接,第二端25b位于与保持件20的车内侧端部共面的位置。
旋转件25的外径比保持部20a的内径大,且比连结多个突起20b的前端的假想圆(未图示)的直径小。在旋转件25的第二端25b侧的端部设置有凸缘部25c,该凸缘部25c向径向外侧突出且配置于保持件20的台阶部20d。凸缘部25c的外径比连结多个突起20b的前端的假想圆的直径大,且比台阶部20d的内径小。由此,旋转件25能够在保持件20的内侧以轴线A为中心进行旋转。
如图3所示,在旋转件25的外周设置有由向径向内侧凹陷的截面圆形状的空间构成的安装孔25d。在安装孔25d内配置有弹簧27和球状的卡合构件28。卡合构件28的直径比安装孔25d的直径小,且比卡合槽20c的径向上的槽深大。当旋转件25相对于保持件20旋转时,卡合构件28在突起20b的倾斜面的作用下向安装孔25d内移动,使弹簧27收缩。被弹簧27向外侧施力的卡合构件28与卡合槽20c卡合,从而旋转件25相对于保持件20被保持于规定的旋转角度位置。
参照图2A,在旋转件25设置有用于允许旋钮30沿着轴线A移动的插通孔25e。参照图6,在旋转件25的第二端25b侧设置有供施力构件33配置的配置部25f、以及用于配置后述的稳定器55的凹部25n。参照图7,在旋转件25的第一端25a侧设置有对第一传递构件36进行支承的定位肋25h、25i、以及供第二传递构件38安装的安装部25k。关于这些构件将在后面进行详述。
如图3以及图5所示,旋钮30是具备开口部31且以轴线A为中心的圆环状的盖,该开口部31与开口部21连通,从而能够对显示面板1的一部分进行视觉辨认。旋钮30由具有绝缘性的树脂(例如PC/ABS)构成。旋钮30以相对于旋转件25被允许在沿着轴线A的方向上相对移动、且相对于旋转件25被限制在以轴线A为中心的周向上相对移动的方式配置于旋转件25的第二端25b侧。
具体而言,如图2A以及图5所示,旋钮30具备划分出开口部31的圆锥筒状的内壁部30a、以及包围内壁部30a的外侧的圆锥筒状的外壁部30b。内壁部30a以位于最靠内侧的位置的方式配置于保持件21以及旋转件25的开口部21、26内。外壁部30b以位于最靠外侧的位置的方式配置于保持件20的外侧。内壁部30a和外壁部30b呈以轴线A为中心的同心圆筒状。
内壁部30a以及外壁部30b各自的车内侧的端部被与它们相连的端壁部30c封堵。内壁部30a以及外壁部30b各自的车外侧的端部是开放的开放部30d。也就是说,在与外壁部30b相连的端壁部30c形成有能够通过开口部21对显示面板1的一部分进行视觉辨认的开口部31,在该开口部31的缘部连接设置有内壁部30a。
内壁部30a和外壁部30b以随着从端壁部30c趋向开放部30d而相互背离的方式倾斜。位于开放部30d侧的内壁部30a的外端的直径小于旋转件25的内径,内壁部30a的外端比旋转件25向车外侧突出。位于开放部30d侧的外壁部30b的外端的直径大于保持件20的外径,外壁部30b的外端比旋转件25向车外侧突出。在内壁部30a、外壁部30b以及端壁部30c的内部收容有保持件20的大部分以及旋转件25。
接着,参照图2A以及图5,在端壁部30c设置有贯穿旋转件25并向开放部30d侧(车外侧)突出的圆筒状的凸起(连结部)30e。凸起30e相对于端壁部30c在周向上隔开间隔地设置有多个(在本实施方式中为三个)。从端壁部30c侧的端部到开放部30d侧的端部为止的凸起30e的全长比从第二端25b到第一端25a为止的旋转件25的厚度长,且比内壁部30a的全长短。
如图2A以及图7所示,在旋转件25设置有与多个凸起30e分别对应的插通孔25e。参照图6,插通孔25e的车内侧在空间上与供稳定器55配置的凹部25n连通。插通孔25e的外径比凸起30e大,供凸起30e穿过,并允许凸起30e在沿着轴线A的方向上移动。由此,在沿着轴线A的方向上,旋钮30相对于旋转件25的相对移动被允许。另外,凸起30e与插通孔25e的孔壁抵接,从而在以轴线A为中心的周向上,旋钮30相对于旋转件25的相对移动被限制。
参照图5以及图9,在旋钮30还设置有限制部30j,该限制部30j兼具相对于旋转件25的向沿着轴线A的方向的移动引导功能、以及相对于旋转件25的向以轴线A为中心的周向的移动限制功能。在图9中形成于下侧的限制部30j由兼具对稳定器55进行支承的功能的一对肋构成,在它们之间夹入有图6所示的具有配置部25f的块25r。在图9中形成于右侧的限制部30j由筒状且从一对凸起分别突出的一对肋构成,在它们之间夹入有图6所示的具有配置部25f的块25r。在图9中形成于上侧的限制部30j由兼具对稳定器55进行支承的功能的肋、以及凸起30e的外周部构成,在它们之间夹入有图6所示的具有配置部25f的块25r。
如图2A以及图2B所示,施力构件33配置于旋转件25与旋钮30之间,沿着轴线A向远离旋转件25的方向对旋钮30施力。施力构件33由具有弹性的橡胶(例如硅橡胶)制成,形成为大致圆锥筒状。但是,施力构件33也可以是螺旋弹簧或板簧,还可以是设置于旋转件25的切起结构的树脂弹簧。
具体而言,如图5以及图6所示,施力构件33在旋转件25的第二端25b侧沿周向等间隔地配置有多个(在本实施方式中为四个)。各施力构件33具备圆环状的基部33a、从基部33a呈圆锥筒状突出的突出部33b、以及设置于突出部33b的前端的圆柱状的头部33c。
在旋转件25的第二端25b设置有供施力构件33配置的配置部25f。配置部25f由能够供基部33a配置的截面圆形状的凹陷构成,且设置于与插通孔25e不同的角度位置。轴线A延伸的方向上的配置部25f的深度比施力构件33的整体高度浅,施力构件33的头部33c从第二端25b向旋钮30侧突出。在配置部25f的底部设置有贯穿至第一端25a的贯通孔25g。贯通孔25g允许伴随图2A以及图2B所示的施力构件33的弹性变形的空气的流动。参照图5,在旋钮30的端壁部30c的内表面设置有对施力构件33的头部33c进行保持的保持部30f。
如图2A以及图5所示,构成传递构件35的第一传递构件(第一传递部)36与第二传递构件(第二传递部)38被具有挠性以及导电性的连接构件(连接部)41连接为能够导通。第一传递构件36以及第二传递构件38配置在旋钮30的内壁部30a与外壁部30b之间,且配置在第一端25a侧即旋转件25与膜50之间。第一传递构件36安装于旋钮30,第二传递构件38安装于旋转件25。通过旋钮30的按压操作,第一传递构件36连动地沿着轴线A移动,但第二传递构件38不移动。通过旋钮30的旋转操作,第一传递构件36一体地进行旋转,第二传递构件38经由旋转件25一体地进行旋转。也就是说,第一传递构件36相对于第二传递构件38沿着轴线A进行相对移动,但在以轴线A为中心的周向上不进行相对移动。
如图5以及图7所示,第一传递构件36是由具有导电性的金属(例如黄铜)构成的C字状的板体。但是,第一传递构件36只要是具有导电性的材料即可,其也可以是橡胶制或树脂制。周向上的第一传递构件36的从第一端36a到第二端36b为止的角度大约为270度。第一传递构件36的径向上的宽度比旋转件25的径向上的宽度窄。
如图2A所示,第一传递构件36通过螺钉(连结构件)37与旋钮30的凸起30e连结。通过将贯穿第一传递构件36的贯通孔的螺钉37紧固于凸起30e,从而旋钮30和第一传递构件36维持相对于旋转件25的安装状态。另外,在第一传递构件36的外周部设置有向径向外侧突出且与保持件20的保持部20a的车外侧端面抵接的多个(在本实施方式中为五个)突出部36c。
在旋钮30的非操作状态下,突出部36c由于施力构件33的施力而与保持部20a抵接,从而第一传递构件36后退至接近旋转件25的第一端25a的位置。另外,由于突出部36c与保持部20a的抵接,旋钮30、旋转件25以及第一传递构件36向车内侧的进一步的移动被限制。如图2B所示,通过旋钮30的按压操作,第一传递构件36沿轴线A前进到与膜50接触的位置。
参照图7,在旋转件25的第一端25a设置有对第一传递构件36相对于旋转件25的配置进行辅助的定位肋25h、25i。第一定位肋25h以沿周向延伸的方式设置有一对。第二定位肋25i以呈大致U形状突出的方式设置。在一对定位肋25h、25i之间,在配置第一传递构件36的部分设置有从车外侧向车内侧凹陷的凹槽25j。
如图5以及图7所示,第二传递构件38是由具有导电性的金属(例如黄铜)构成的椭圆柱状的板体。但是,第二传递构件38只要是具有导电性的材料即可,其也可以是橡胶制或树脂制。
第二传递构件38以与第一传递构件36位于同心圆上的方式配置于两端36a、36b之间。第二传递构件38经由保持构件39配置于旋转件25的第一端25a,并被弹簧40向车外侧施力。如图2A所示,在旋钮30的非操作状态下,第二传递构件38比第一传递构件36相对于第一端25a突出,且与膜50抵接。
如图7以及图8所示,保持构件39具备与第二传递构件38的形状相对应的椭圆柱状的凹陷39a。轴线A延伸的方向上的凹陷39a的深度比第二传递构件38的厚度浅,第二传递构件38从保持构件39的端面突出。在保持构件39设置有向车内侧突出的一对卡止片39b。卡止片39b具备用于防止从旋转件25的脱离的爪部39c。在保持构件39的车内侧中央设置有供弹簧40的一端配置的凸部39d。
接着,参照图7以及图8,在旋转件25的第一端25a设置有供保持构件39安装的安装部25k。安装部25k与多个配置部25f中的一个配置部25f的车外侧相邻地设置。安装部25k具备供卡止片39b贯穿的一对贯通孔25l、以及供弹簧40配置的凹部25m。贯通孔25l分别与定位肋25h、25i相邻地设置。贯通孔25l的车内侧在空间上与供稳定器55配置的凹部25n连通。凹部25m以从车外侧向车内侧凹陷的方式设置于一对贯通孔251之间。在位于第二端25b侧的贯通孔251的缘部与爪部39c之间,确保有允许保持构件39相对于旋转件25在沿着轴线A方向上移动的间隙。
如图5以及图7所示,连接构件41与第一传递构件36以及第二传递构件38机械地连接。连接构件41由能够进行电导通的树脂即导电性膜构成,将第一传递构件36与第二传递构件38连接为能够导通。连接构件41形成为与第一传递构件36在同心圆上延伸那样的曲率的圆弧状。
在连接构件41的一端设置有与第一传递构件36连接的第一连接端41a。第一连接端41a具备能够供螺钉37穿过的贯通孔41b。将位于第一传递构件36的端部的螺钉37穿过贯通孔41b并穿过与安装部25k相邻的插通孔25e而将该螺钉37紧固于凸起30e。由此,第一连接端41a被夹入第一传递构件36与凸起30e之间,确保连接构件41与第一传递构件36的导通。
在连接构件41的另一端设置有与第二传递构件38连接的矩形状的第二连接端41c。在周向上的保持构件39的一端设置有与凹陷39a连通的插通槽39e。在通过插通槽39e将第二连接端41c配置于凹陷39a后,将第二传递构件38配置于凹陷39a。由此,第二连接端41c被夹入第二传递构件38与保持构件39之间,确保连接构件41与第二传递构件38的导通。
连接构件41具有挠性,其能够通过第一传递构件36相对于第二传递构件38的相对移动而变形。具体而言,连接构件41被设定为在图2A所示的旋钮30的非操作状态下能够确保从第一传递构件36与第二传递构件38之间突出的剩余(富余)部分的尺寸。通过该剩余部分,连接构件41允许第一传递构件36相对于第二传递构件38的相对移动。
如图3以及图4所示,环构件45是具备开口部46且以轴线A为中心的圆环状的简体,该开口部46与开口部21、31连通,并使显示面板1的一部分露出。环构件45由具有绝缘性的树脂(例如ABS)构成。环构件45配置在旋转件25的开口部26的孔壁(内周面)与内壁部30a之间,也就是说,环构件45配置于旋转件25的内侧且内壁部30a的外侧。
环构件45具备固接于膜50的内周部的基部45a、以及从基部45a的外周部向旋钮30内突出的突出部45b。位于车内侧的突出部45b的前端在图2A所示的旋钮30的非操作状态下位于比旋钮30的开放部30d靠端壁部30c侧的位置。
接着,参照图3以及图4,膜50是具备使显示面板1的一部分露出的开口部51且以轴线A为中心的圆环状的构件。膜50由绝缘性、耐水性以及耐热性优异的树脂(例如PET构成)。膜50是比通过注塑成形所能够制造的树脂成形品的壁的最小厚度薄的厚度。具体而言,膜50的厚度优选为0.05mm以上且0.2mm以下,在本实施方式中为0.1mm。膜50固接于保持件20以及环构件45的车外侧端面,并覆盖传递构件36以及第二传递构件38的显示面板1侧。
膜50的外径与保持件20的最大部分的外径相同,膜50的内径与环构件45的最小部分的内径相同。参照图2A,在膜50中,在与显示面板1对置的车外侧的一面设置有粘接层52a。在膜50的车内侧的一面设置有将保持件20固接于外周部的粘接层52b,在内周部设置有固接环构件45的粘接层52c。
如图5以及图6所示,操作旋钮装置10具备在进行按压操作时对旋钮30相对于旋转件25的倾斜进行抑制的稳定器55。稳定器55在旋转件25与旋钮30的端壁部30c之间配置有多个。在本实施方式中,以轴线A为中心沿周向隔开90度间隔地配置有四根稳定器55。
各稳定器55具备基部55a、一对滑动部55b以及一对臂部55c,且各稳定器55由线材形成。
如图9所示,基部55a与内壁部30a的径向外侧相邻地配置。相邻的稳定器55的基部55a沿正交方向延伸。
基部55a以能够旋转的方式保持于在端壁部30c突出设置的保持部30g。保持部30g以位于基部55a的长度方向上的两端附近的方式设置,且具备位于基部55a的两端并对基部55a进行保持的一对爪部。
滑动部55b经由臂部55c与基部55a连续,并相对于基部55a平行地延伸。在从轴线A延伸的方向进行观察时,相邻的稳定器55的基部55a与滑动部55b在正交方向上交叉。也就是说,第一稳定器55的基部55a和与第一稳定器55相邻的第二稳定器55的滑动部55b交叉。
如图5以及图6所示,滑动部55b配置于在旋转件25的第二端25b形成的凹部25n,且保持于在旋转件25的外周部形成的滑动槽25o。
凹部25n设置于与插通孔25e以及配置部25f不同的角度位置的四处。凹部25n从车内侧向车外侧凹陷,且具备允许滑动部55b的移动的底面。凹部25n的形成区域、插通孔25e的形成区域以及贯通孔251的形成区域在空间上连通。
滑动槽25o由在空间上与凹部25n连通、且从凹部25n贯穿至旋转件25的外周面的长孔构成。滑动槽25o在一处凹部25n设置有两个,合计设置有八个。形成于一处凹部25n的一对滑动槽25o沿正交方向延伸,供分别不同的稳定器55的滑动部55b配置。通过将滑动部55b的前端配置于滑动槽25o内,从而允许滑动部55b沿着第二端25b的移动。
如图6以及图9所示,臂部55c与基部55a的外端以及滑动部55b的内端连续。臂部55c相对于基部55a以及滑动部55b沿正交方向延伸。如前所述,基部55a被保持于旋钮30,滑动部55b被保持于旋转件25,因此臂部55c相对于凹部25n的底面倾斜。通过该倾斜,相邻的稳定器55的臂部55c以不发生干涉的方式三维地配置。
需要说明的是,也可以将对基部55a进行保持的保持部设置于旋转件25,将对滑动部55b进行保持的滑动槽设置于旋钮30。
接着,对操作旋钮装置10的动作进行说明。
如图2A所示,在旋钮30的非操作状态下,由于施力构件33的施力,旋钮30被保持于远离旋转件25的位置。由此,与凸起30e连结的第一传递构件36位于远离膜50的位置。另外,第二传递构件38由于弹簧40的施力被保持于与膜50抵接的位置。
在该非操作状态下,显示面板1中的、与第一传递构件36对置的部分的静电电容不发生变化,而仅与第二传递构件38对置的部分的静电电容发生变化。但是,由于第二传递构件38而静电电容发生变化的位置被维持在规定位置。因此,显示面板1能够检测旋钮30未被操作的情况。
当对旋钮30进行按压操作时,旋钮30克服施力构件33的作用力接近旋转件25。此时,由于旋钮30的直线运动而稳定器55的基部55a被按压,滑动部55b沿着凹部25n的底面以及滑动槽25o移动。由此,相对于旋转件25的旋钮30的倾斜得到抑制。另外,由于旋钮30的直线运动,第一传递构件36经由凸起30e接近膜50或与膜50接触。
由于按压操作,显示面板1的静电电容除了在第二传递构件38的对置部分以外还在与第一传递构件36对置的部分发生变化。因此,显示面板1的静电电容发生变化的区域与非操作状态相比为更大范围。通过该静电电容的变化区域的增大,显示面板1能够检测旋钮30的按压操作。
当按压操作停止时,由于施力构件33的作用力,旋钮30和第一传递构件36相对于旋转件25向车内侧移动。由此,在显示面板1中,与第一传递构件36对置的部分的静电电容的变化消失,因此静电电容发生变化的区域与按压操作状态相比为局部。通过该静电电容的变化区域的减少,显示面板1能够检测旋钮30的按压操作的解除。
当对旋钮30进行旋转操作时,第二传递构件38经由旋转件25一起旋转。此时,在施力构件33的作用下旋钮30被保持为远离旋转件25的状态,因此第一传递构件36也维持远离膜50的状态。
由于旋转操作,在显示面板1中,与第一传递构件36对置的部分的静电电容不发生变化,仅与第二传递构件38对置的部分的静电电容发生变化,但发生变化的位置以轴线A为中心旋转。因此,显示面板1能够检测旋钮30的旋转操作,且能够检测旋钮30进行旋转的方向(顺时针或逆时针)。
当旋转操作停止时,旋转件25以及第二传递构件38的旋转也停止。由此,在显示面板1中,静电电容发生变化的位置的移动停止。因此,显示面板1能够检测旋钮30的旋转操作的停止。
以上那样构成的第一实施方式的操作旋钮装置10具有以下的特征。
由于第一传递构件36与第二传递构件38被连接构件41连接为能够导通,因此能够增大它们的静电电容。具体而言,在显示面板1对第一传递构件36进行检测时,第一传递构件36的静电电容成为加上第二传递构件38的静电电容而得到的大小。另外,在显示面板1对第二传递构件38进行检测时,第二传递构件38的静电电容成为加上第一传递构件36的静电电容而得到的大小。
由此,无需过度增大各传递构件36、38的形状(与静电电容相当的体积),因此能够使传递构件36、38小型化。另外,由于能够增大传递构件36、38的静电电容,因此能够提高显示面板1的检测性、即旋钮操作的传递性。
另外,无需例如专利文献1的操作旋钮装置中的增大静电电容的结构、即通过将由导电材料形成的旋钮与第一传递构件以及第二传递构件电连接并使人体与旋钮接触来增大发生变化的静电电容的结构。不仅如此,即使例如用户戴着由绝缘材料构成的手套,通过传递构件36、38,显示面板1也能够检测旋钮30的操作。
将第一传递构件36与第二传递构件38连接的连接构件41具有挠性。因此,能够使用简单的结构实现第一传递构件36以及第二传递构件38的相对移动、即第一传递构件36相对于第二传递构件38的进退移动。另外,第一传递构件36和第二传递构件38使用具有导电性的橡胶或静电电容比树脂大的金属形成。因此,能够容易地确保传递构件36、38的静电电容。
与基于注塑成形的树脂成形品的壁相比,膜50较薄而容易供电荷通过,因此能够增大由于具有导电性的第一传递构件36或第二传递构件38而发生变化的显示面板1的静电电容。因此,在这点上也能够提高显示面板1的检测性、即旋钮操作的传递性。
通过膜50,第一传递构件36以及第二传递构件38不与显示面板1接触,因此能够防止由旋钮30的操作引起的显示面板1的损伤。并且,能够降低在旋钮30的按压操作时由于第一传递构件36与显示面板1发生碰撞而产生的声音。
(第二实施方式)
图10以及图11示出在第二实施方式的操作旋钮装置中使用的旋转件25以及传递构件35。未图示的保持件、旋钮、施力构件、环构件以及膜的结构与第一实施方式相同。
在第二实施方式中,在将构成传递构件35的第一传递构件(第一传递部60a)60由具有导电性的橡胶构成,并在该第一传递构件60以一体结构设置有连接部60e这一点上与第一实施方式不同。另外,在第二实施方式中,为了将橡胶制的第一传递构件60安装于旋钮30,设置有由具有绝缘性的树脂(例如尼龙)构成的安装构件61。
如图10以及图11所示,在第二实施方式的旋转件25的第一端25a设置有卡止片25p,该卡止片25p卡止于图2A所示的保持件20的保持部20a,限制旋转件25沿着轴线A向车内侧移动。另外,在旋转件25的凹槽25j设置有与限制部30j(参照图9)相对应的贯通孔25q。贯通孔25q以轴线A为中心而在周向上设置有多个(在本实施方式中为三个)。
如图11所示,第一传递构件60一体地具备传递按压操作的第一传递部60a、以及能够导通地连接第二传递构件38的一对连接部60e。第一传递构件60由导电性橡胶构成。但是,第一传递构件60只要是具有导电性以及挠性的材料即可,其也可以是树脂制。
第一传递部60a是在从沿着轴线A的方向观察时呈C字状的板体,从第一端60b到第二端60c为止的角度大约为270度。径向上的第一传递部60a的宽度、以及沿着轴线A的方向上的第一传递部60a的厚度优选为了增大静电电容而设置得尽可能大。在本实施方式中,考虑到生产率,将宽度设为5mm,将厚度设为1mm。
第一传递部60a通过安装机构安装于安装构件61。安装机构能够使用双面胶带以及粘接剂等基于粘接构件的方式、压入以及固定片等基于机械结构的方式。在第一传递部60a的内周部,以位于从第一端60b到第二端60c为止的周向中央的方式突出设置有定位突起60d。
连接部60e从第一传递部60a的第一端60b以及第二端60c突出。径向上的连接部60e的宽度比径向上的第一传递部60a的宽度窄。由此,抑制第一传递部60a的弹性变形,另一方面,允许与第一传递部60a相连的连接部60e的弹性变形。在本实施方式中,沿着轴线A的方向上的连接部60e的厚度与第一传递部60a的厚度相同,但为了促进连接部60e的弹性变形,沿着轴线A的方向上的连接部60e的厚度也可以比第一传递部60a的厚度薄。
在一对连接部60e的前端分别设置有用于以能够导通的方式与第二传递构件38连接的连接端60f。连接端60f在从轴线A延伸的方向观察时呈圆形状,其直径比连接部60e的宽度大。在连接端60f的中心设置有沿厚度方向贯穿的贯通孔60g。从第一传递部60a的端部60b、60c到连接端60f为止的长度被设定为在旋钮的非操作状态下能够在第一传递部60a与第二传递构件38之间确保剩余部分的尺寸。
如图10以及图11所示,安装构件61是在配置一对连接部60e以及第二传递构件38的部分具备切口部61a的大致圆环状的板体。安装构件61的直径以及径向上的宽度为嵌于旋转件25的凹槽25j的大小。切口部61a从径向的外侧朝向内侧呈扇型状被切除。切口部61a的径向内侧是未被切除而残留的连续部61b。也就是说,安装构件61的内周部呈圆环状连续。
参照图11,在安装构件61中,在周向上的切口部61a以外的部分设置有供第一传递部60a配置的凹槽61c。在凹槽61c的周向中央形成有与第一传递部60a的定位突起60d相对应的定位槽61d。在凹槽61c的两端分别设置有分别与第一传递部60a的第一端60b以及第二端60c卡止的一对卡止部61e。一对卡止部61e之间是供连接部60e穿过的槽。
在安装构件61设置有供紧固于图2A所示的旋钮30的凸起30e(参照图5)的螺钉37贯穿的贯通部61f。参照图10,在安装构件61设置有定位凸部61g,该定位凸部61g以与贯通部61f相邻的方式从车外侧向车内侧突出,配置于贯穿贯通孔25q的限制部30j(参照图9)之间。定位凸部61g限制安装构件61相对于旋钮30(参照图5)以轴线A为中心的相对移动(旋转)。三个定位凸部61g中的两个定位凸部61g由从沿轴线A的方向观察时呈H字状突出的肋构成,剩下的一个定位凸部61g由在周向上隔开间隔地突出的板状的一对肋构成。
如图10以及图11所示,第二传递构件38与第一传递构件60分体地形成,并经由保持构件39与第一传递构件60一体化。与第一实施方式同样地,第二传递构件38是由具有导电性的金属(例如黄铜)构成的板体。但是,第二传递构件38只要是具有导电性的材料即可,其也可以是橡胶制或树脂制。
第二实施方式的第二传递构件38呈扇型状。在第二传递构件38的四角设置有呈矩形状切除的定位用的切口部38a。在第二传递构件38的中心设置有供螺钉62贯穿的贯通部38b。
如图12以及图13所示,第二实施方式的保持构件39是与第二传递构件38的形状相对应的扇型状的板体。在保持构件39的四角设置有位于切口部38a的定位用的凸部39f。与第一实施方式同样地,在保持构件39的车内侧中央设置有供弹簧40的一端配置的凸部39d。
在保持构件39的车外侧设置有供一对连接部60e的前端分别配置的一对凹陷39g。凹陷39g具备供连接部60e中的连接端60f配置的圆形状部分、以及供连接部60e中的连接端60f的附近附近配置的矩形状部分。凹陷39g的深度比连接部60e的厚度浅,构成为使连接部60e从保持构件39的车外侧端面突出。在凹陷39g设置有贯穿贯通孔60g的圆柱状的突出部39h。突出部39h的突出尺寸比凹陷39g的深度小。
在一对凹陷39g之间设置有供螺钉62紧固的螺钉孔39i。螺钉孔39i与圆柱状的凸部39d的轴线同轴地设置。在将连接部60e配置于凹陷39g后,将第二传递构件38配置于连接部60e的外侧,将贯穿贯通部38b的螺钉62紧固于螺钉孔39i。由此,连接部60e以压接状态夹入第二传递构件38与保持构件39之间,从而能够确保第一传递构件60与第二传递构件38的导通。
这样构成的第二实施方式的操作旋钮装置的动作与第一实施方式的操作旋钮装置相同。
在旋钮的非操作状态(参照图2A)下,经由安装构件61使第一传递部60a位于远离膜的位置。另外,第二传递构件38由于弹簧40的施力被保持于与膜抵接的位置。因此,在显示面板中,与第一传递部60a对置的部分的静电电容不发生变化,仅与第二传递构件38对置的部分的静电电容发生变化。但是,由于第二传递构件38而静电电容发生变化的位置被维持在规定位置,因此显示面板能够检测旋钮未被操作的情况。
当对旋钮进行按压操作时(参照图2B),第一传递部60a由于旋钮的直线运动而与安装构件61一体地接近膜或与膜接触。因此,对于显示面板的静电电容,除了第二传递构件38的对置部分以外,与第一传递部60a对置的部分也发生变化,因此显示面板能够检测旋钮的按压操作。当旋钮的按压操作停止时,由于施力构件的作用力,第一传递部60a与安装构件61一体地向车内侧移动。因此,显示面板的静电电容发生变化的区域减少,因此显示面板能够检测旋钮的按压操作的解除。
当对旋钮进行旋转操作时,第一传递构件60和第二传递构件38与旋转件25一起旋转。另外,第一传递部60a维持远离膜的状态,第二传递构件38由于弹簧40而维持位于膜附近的状态。对于显示面板的静电电容,仅与第二传递构件38对置的部分发生变化,但发生变化的位置以轴线A为中心旋转,因此显示面板能够检测旋钮的旋转操作。当旋转操作停止时,旋转件25以及第二传递构件38的旋转也停止,因此显示面板能够检测旋钮的旋转操作的停止。
以上那样构成的第二实施方式的操作旋钮装置能够得到与第一实施方式相同的作用以及效果。也就是说,由于第一传递部60a与第二传递构件38被连接部60e连接为能够导通,因此能够增大它们的静电电容。因此,无需过度增大各传递构件60、38的形状,从而能够使传递构件60、38小型化。另外,由于能够增大传递构件60、38的静电电容,因此能够提高显示面板的检测性、即旋钮操作的传递性。
第一传递构件60(第一传递部60a)为橡胶制,第二传递构件38为金属制,连接部60e与第一传递部60a为一体结构。与显示面板接近或分开的第一传递部60a使用具有弹性的橡胶形成,因此能够降低在旋钮的按压操作时由于第一传递部60a与显示面板的碰撞而产生的声音。另外,不与显示面板发生碰撞的第二传递构件38使用静电电容比导电性橡胶大的金属形成,因此能够在确保了传递构件35的静电电容的基础上,有效地降低第一传递部60a的碰撞音。
假设即使在按压操作时,由于旋钮30(参照图2B)倾斜而第一传递部60a以稍微倾斜的状态与显示面板1接触的情况下,也能够通过使用橡胶形成的第一传递部60a的弹性变形来吸收旋钮30的倾斜。因此,能够增大第一传递部60a相对于显示面板1的接触面积。由此,能够提高显示面板的第一传递部60a的检测性。
(第三实施方式)
图14以及图15示出第三实施方式的操作旋钮装置的传递构件65。该传递构件65以外的结构、即保持件、旋钮、施力构件、环构件以及膜的结构与第一实施方式相同,旋转件以及安装构件的结构与第二实施方式相同。
如图14以及图15所示,传递构件65一体地具备用于传递按压操作的第一传递部65a、用于传递旋转操作的第二传递部65d、以及将它们连接为能够导通的连接部65h。传递构件65由导电性橡胶形成。但是,传递构件65只要是具有导电性以及挠性的材料即可,其也可以是树脂制。
第一传递部65a是在从沿着轴线A的方向观察时呈C字状的板体,从第一端65b到第二端65c为止的角度大约为270度。在第一传递部65a的内周部,以位于从第一端65b到第二端65c为止的周向中央的方式突出设置有定位突起(参照图11)。
第二传递部65d为扇型状的板体,在四角设置有呈矩形状切除的定位用的切口部65e。在第二传递部65d的中心设置有向车内侧突出的轴部65f,在该轴部65f的前端设置有球状的压入部65g。
连接部65h从第一传递部65a的第一端65b以及第二端65c分别突出。一对连接部65h的前端是圆形状的连接端65i,以位于轴部65f的两侧的方式与第二传递部65d的车内侧面相连。也就是说,连接端65i与第二传递部65d相连,并从第二传递部65d向车内侧突出。从第一传递部65a的端部65b、65c到连接端65i为止的长度被设定为在旋钮的非操作状态下能够在第一传递部65a与第二传递部65d之间确保剩余部分的尺寸。
保持构件39是与第二传递部65d的形状相对应的扇型状的板体,具备与切口部65e相对应的凸部39f。与第二实施方式同样地,在保持构件39设置有凸部39d以及凹陷39g。但是,在第三实施方式的凹陷39g不设置图13所示的第二实施方式的突出部39h。另外,在保持构件39,代替第二实施方式的螺钉孔39i而设置有小于压入部65g的直径且能够供压入部65g压入的安装孔39j。
这样构成的第三实施方式的操作旋钮装置的传递构件65能够得到与第二实施方式相同的作用以及效果。并且,由于第一传递部65a、第二传递部65d以及连接部65h是橡胶制的一体结构,因此能够削减部件件数,并且也能够实现轻量化。另外,能够有效地降低在旋钮的按压操作时由于第一传递部65a与显示面板的碰撞而产生的声音。
需要说明的是,本发明的操作旋钮装置10并不限定于上述实施方式的结构,而可以进行各种变更。
例如,构成传递构件的第一传递部、第二传递部以及连接部并不限定于第一实施方式至第三实施方式所示的结构,能够根据需要进行变更。特别是,连接部可以如第二实施方式那样与第二传递部分体而与第一传递部一体地设置,也可以与第一传递部分体而与第二传递部一体地设置。
在上述实施方式中,使用膜50覆盖筒状的保持件20的端部,但也可以使用与保持件20一体设置的隔壁来覆盖筒状的保持件20的端部,并将所述隔壁夹设在显示面板1与传递构件65之间。通过具有导电性的连接部来连接第一传递部与第二传递部,从而增大了基于传递构件的静电电容,因此也能够确保显示面板1的检测性、即操作旋钮装置的传递性。另外,在使用导电性橡胶形成第一传递部60a的情况下,能够降低由于第一传递部60a与显示面板1发生碰撞而产生的声音,因此也可以不设置膜50。
本发明的操作旋钮装置10也能够用于车载产品以外的产品,只要是搭载有具备触摸检测功能的显示面板1的产品即可。
Claims (6)
1.一种操作旋钮装置,其中,
所述操作旋钮装置具备:
保持件,其具有环状的保持部,并以所述保持部的轴线与显示面板交叉的方式与所述显示面板相邻地配置;
旋转件,其具有与所述显示面板对置的第一端、及相对于所述第一端位于与所述显示面板相反一侧的第二端,并以被允许绕所述轴线旋转的方式配置于所述保持部;
旋钮,其以被允许相对于所述旋转件在沿着所述轴线的方向上相对移动、且被限制相对于所述旋转件在以所述轴线为中心的周向上相对移动的方式配置于所述旋转件的所述第二端侧;以及
传递构件,其配置于所述旋转件的所述第一端侧,且具有导电性,
所述传递构件具有:
第一传递部,其与所述旋钮连动地沿着所述轴线移动;
第二传递部,其以与所述旋转件一体地旋转的方式安装于所述第一端,并在所述旋钮的非操作状态下比所述第一传递部更相对于所述第一端突出;以及
连接部,其将所述第一传递部与所述第二传递部连接为能够导通。
2.根据权利要求1所述的操作旋钮装置,其中,
连接部具有挠性。
3.根据权利要求2所述的操作旋钮装置,其中,
所述旋钮具备贯穿所述旋转件并向所述第一端侧突出的连结部,
所述第一传递部安装于所述连结部,并能够相对于所述第二传递部沿着所述轴线相对地移动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的操作旋钮装置,其中,
所述第一传递部以及所述第二传递部是金属制,
所述连接部由导电性膜构成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的操作旋钮装置,其中,
所述第一传递部是橡胶制,所述第二传递部是金属制,
所述连接部与所述第一传递部是一体结构。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的操作旋钮装置,其中,
所述第一传递部、所述第二传递部以及所述连接部是橡胶制且是一体结构。
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