-
QUERVERWEIS ZU VERWANDTER ANMELDUNG
-
Diese Anmeldung beruht auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-41633 , die am 3. März 2015 eingereicht wurde, und der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-106736 , die am 26. Mai 2015 eingereicht wurde, und deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme einbezogen werden.
-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die Erfindung betrifft eine Eingabeeinrichtung.
-
TECHNISCHER HINTERGRUND
-
Eine Eingabeeinrichtung (Aktuator), die in einem Patentdokument 1 offenbart ist, beinhaltet eine erste Jochplatte einer flachen Plattenform, die horizontal angeordnet ist, eine zweite Jochplatte einer flachen Plattenform, die der ersten Jochplatte parallel gegenüberliegend angeordnet ist, mehrere Magnete, die an einer Oberfläche der ersten Jochplatte auf einer Seite der zweiten Jochplatte festgelegt sind, und mehrere Spulen, die in einer beweglichen Weise zwischen den mehreren Magneten und der zweiten Jochplatte bereitgestellt sind. Ein Taktil- bzw. Berührungsumwandlungselement ist mit einem Spulenfixierungselement, das die mehreren Spulen alle zusammen fixiert, verbunden.
-
Das Patentdokument 1 beschreibt, dass dann, wenn ein Strom durch die mehreren Spulen geleitet wird, in den mehreren Spulen aufgrund des Stroms und von den mehreren Magneten erzeugter magnetischer Flüsse eine elektromagnetische Kraft erzeugt wird. Die elektromagnetische Kraft wird an das Spulenfixierungselement und das Berührungsumwandlungselement übertragen, um eine Berührungs- bzw. Tastempfindung an zum Beispiel einer Fingerspitze eines das Berührungsumwandlungselement berührenden Bedieners zu vermitteln.
-
DRUCKSCHRIFTLICHER STAND DER TECHNIK
-
PATENTDOKUMENTE
-
- Patentdokument 1: JP 2004-112979 A
-
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
In einem Fall, in dem die Jochplatten nicht horizontal angeordnet werden können und geneigt werden müssen, wenn die in dem Patentdokument 1 beschriebene Eingabeeinrichtung an einen vorbestimmten Abschnitt installiert wird, wirkt aufgrund der Eigengewichte des Berührungsumwandlungselements und des Spulenfixierungselements bzw. Spulenhalteelements eine Abwärtskraft auf das Berührungsumwandlungselement entlang einer Plattenoberflächenrichtung der Jochplatten. In einem solchen Fall wird das Berührungsumwandlungselement durch die Abwärtskraft zu einer tieferen bzw. tiefer liegenden Seite hin bewegt. Weil die Abwärtskraft hinzugefügt wird, unterscheidet sich darüber hinaus ein Bedienungsempfinden zwischen einer Aufwärtsbedienung und einer Abwärtsbedienung, und wird dem Bediener ein befremdliches Gefühl vermittelt.
-
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Eingabeeinrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Einfluss einer Abwärtskraft aufgrund eines Eigengewichts auch dann zu beschränken, wenn diese mit einer Neigung installiert ist.
-
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Eingabeeinrichtung:
einen Eingabeabschnitt, in welchen eine Bedienkraft in einer Richtung parallel zu einer virtuellen Bedienebene eingeleitet wird;
einen Stützabschnitt, der den Eingabeabschnitt in einer beweglichen Weise entlang der Bedienebene im Ansprechen auf eine Einleitung der Bedienkraft abstützt;
einen ersten Aktuator, der einen ersten Magnetpolerzeugungsabschnitt, der einen magnetischen Pol ausbildet, und eine erste Spule, durch welche ein durch den ersten Magnetpolerzeugungsabschnitt erzeugter magnetischer Fluss hindurchtritt, aufweist und eine elektromagnetische Kraft, die durch Anlegen eines Stroms an die erste Spule erzeugt wird, als eine Bedienreaktionskraft in einer ersten Richtung, die parallel zu der Bedienebene ist, auf den Eingabeabschnitt wirken lässt;
einen zweiten Aktuator, der einen zweiten Magnetpolerzeugungsabschnitt, der einen magnetischen Pol ausbildet, und eine zweite Spule, durch welche ein durch den zweiten Magnetpolerzeugungsabschnitt erzeugter magnetischer Fluss hindurchtritt, aufweist und eine elektromagnetische Kraft, die durch Anlegen eines Stroms an die zweite Spule erzeugt wird, als eine Bedienreaktionskraft in einer zweiten Richtung, die parallel zu der Bedienebene ist und sich mit der ersten Richtung kreuzt, auf den Eingabeabschnitt wirken lässt; und
ein feststehendes Joch und ein bewegliches Joch, die so angeordnet sind, dass sie den ersten Magnetpolerzeugungsabschnitt und den zweiten Magnetpolerzeugungsabschnitt zwischen sich aufnehmen und einen magnetischen Kreis für magnetische Flüsse ausbilden, die durch den ersten und den zweiten Magnetpolerzeugungsabschnitt erzeugt wurden, wobei:
Der erste und der zweite Aktuator sind in einer geneigten Installation angeordnet, in welcher sich einer des ersten und des zweiten Aktuators auf einer gegenüber dem anderen tieferen Seite befindet; und
eines des feststehenden Jochs und des beweglichen Jochs weist einen magnetischen Widerstand als einen Widerstand in dem magnetischen Kreis auf.
-
Eine stabilisierende Kraft wird in dem beweglichen Joch erzeugt, um den magnetischen Kreis gegen den magnetischen Widerstand zu stabilisieren; und
der magnetische Widerstand ist derart angeordnet, dass eine Wirkrichtung der stabilisierenden Kraft einer Fallrichtung des beweglichen Jochs aufgrund dessen Eigengewichts in Übereinstimmung mit der geneigten Installation entgegengesetzt ist.
-
Allgemein wirkt eine Kraft (Stabilisierungskraft bzw. stabilisierende Kraft) in dem magnetischen Kreis in einer Richtung zum Verringern eines Widerstands über einen magnetischen Pfad um die jeweiligen Magnetpolerzeugungsabschnitte über das feststehende Joch und das bewegliche Joch. Der Widerstand über einen magnetischen Pfad nimmt ab, wenn ein Bereich des magnetischen Pfads größer wird. Daher wird eine wirkende Kraft (stabilisierende Kraft) in einer Richtung zum Vergrößern eines Bereichs des magnetischen Pfads, d.h. einer Richtung zum Vergrößern von Magnetflussleckverlusten, erzeugt.
-
Das Vorhandensein eines magnetischen Widerstands bewirkt eine Wirkrichtung der stabilisierenden Kraft, die einer Fallrichtung des beweglichen Jochs unter dessen Eigengewicht in der geneigten Installation entgegengesetzt, d.h. aufwärts gerichtet, ist. Die Aufwärtskraft kann einer aufgrund des Eigengewichts erzeugten Abwärtskraft entgegenwirken, wenn eine Eingabeeinrichtung mit einer Neigung installiert ist. Daher kann auch dann, wenn die Eingabeeinrichtung mit einer Neigung bzw. geneigt installiert ist, ein Einfluss einer Abwärtskraft aufgrund des Eigengewichts beschränkt werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
-
Das vorstehende und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor.
-
1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines Anzeigesystems einschließlich einer Bedieneingabeeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beschreibt.
-
2 ist eine Ansicht, die einen Ort der Bedieneingabeeinrichtung in einem Fahrgastraum beschreibt.
-
3 ist eine Ansicht, die eine Stellung der Bedieneingabeeinrichtung beschreibt, wenn diese installiert ist.
-
4 ist eine Schnittansicht, die eine mechanische Konfiguration der Bedieneingabeeinrichtung beschreibt.
-
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Reaktionskraftgenerators.
-
6 ist eine Ansicht des Reaktionskraftgenerators von unten, wenn in einer durch einen Pfeil VI in 5 angegebenen Richtung betrachtet wird.
-
7 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VII-VII von 6, um schematisch magnetische Flüsse darzustellen, die um einen magnetischen Kreis fließen.
-
8 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VIII-VIII von 6, um schematisch magnetische Flüsse darzustellen, die um den magnetischen Kreis fließen.
-
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Reaktionskraftgenerators, um schematisch magnetische Flüsse darzustellen, die um den magnetischen Kreis fließen.
-
10 ist eine Ansicht des Reaktionskraftgenerators von oben.
-
11 zeigt Schnittansichten entlang einer Linie XI-XI von 10, um die Erzeugung einer Wirkkraft zum Erhöhen eines Magnetflussleckanteils zu beschreiben.
-
12 ist eine Ansicht, die einen Zustand beschreiben, in welchem wirkende Kräfte zum Erhöhen des Magnetflussleckanteils bei Fehlen eines magnetischen Widerstands (Lochteil) ausgeglichen sind.
-
13 ist eine Ansicht, die beschreibt, dass eine den Magnetflussleckanteil erhöhende Kraft aufgrund eines Lochteils zu wirken aufhört.
-
14 ist eine Ansicht, die beschreibt, dass eine Kraft aufgrund des Eigengewichts in bzw. bei geneigter Installation durch eine durch den Lochteil erzeugte Aufwärtskraft beschränkt wird.
-
15 zeigt Ansichten, die zum Beschreiben einer Abwärtskraft, einer Aufwärtskraft und einer Reibungskraft verwendet werden.
-
16 ist eine Seitenansicht einer Bedieneingabeeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
17 ist eine perspektivische Ansicht, die einen an einem feststehenden Joch bereitgestellten Lochteil darstellt.
-
18 ist eine Aufsicht, die eine Breitendimension (W1) des Lochteils darstellt.
-
19 ist eine Ansicht, die zum Beschreiben eines Zustands, in welchem eine wirkende Kraft erzeugt wird, verwendet wird.
-
20 zeigt Ansichten, die zum Beschreiben einer Varianz bzw. Veränderlichkeit in einer wirkenden Kraft innerhalb eines beweglichen Bereichs bzw. Bewegungsbereichs eines Magneten verwendet werden.
-
21 ist eine perspektivische Ansicht eines Lochteils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
-
22 ist eine Aufsicht, die eine Breitendimension (W2) eines Lochteils darstellt.
-
23 ist eine perspektivische Ansicht eines Lochteils gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
-
24 ist eine Aufsicht, die eine Öffnung des Lochteils darstellt.
-
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
-
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen kann ein Teil, das bzw. der einem in einem vorangehend beschriebenen Gegenstand entspricht, mit demselben Bezugszeichen bezeichnet sein, und kann redundante Erklärung für das bzw. den Teil weggelassen sein. Wenn nur ein Teil einer Konfiguration in einem Ausführungsbeispiel beschrieben wird, kann ein anderes vorangehendes Ausführungsbeispiel auf die anderen Teile der Konfiguration angewandt sein. Die Teile können auch dann kombiniert werden, wenn nicht explizit beschrieben wird, dass die Teile kombiniert werden können, solange die Kombination unschädlich ist. Es wird angenommen, dass die folgende Erklärung Kombinationen von Komponenten der Ausführungsbeispiele und der Modifikationen, die nicht explizit beschrieben sind, offenbart.
-
Erstes Ausführungsbeispiel
-
Eine Bedieneingabeeinrichtung 100 eines in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels ist an einem Fahrzeug installiert und bildet ein Anzeigesystem 10 mit einer Anzeige, wie beispielsweise eine Navigationseinrichtung 20 oder eine Blickfelddarstellungsanzeigeeinrichtung bzw. Head-Up-Anzeigeeinrichtung 120 (vgl. 2), in einem Fahrgastraum. Wie in 2 gezeigt ist die Bedieneingabeeinrichtung 100 an einer Mittelkonsole des Fahrzeugs an einem Ort neben einer Handballenablage 19 bereitgestellt und weist einen Bedienknopf 73 auf, welcher in einem für einen Bediener leicht zugänglichen Bereich freiliegt. Bei Zufuhr bzw. Einleitung einer Betätigungs- bzw. Bedienkraft durch eine Hand H oder dergleichen des Bedieners wird der Bedienknopf 73 in einer Richtung der zugeführten Bedienkraft verlagert.
-
Wie in 3 gezeigt ist die Bedieneingabeeinrichtung 100 mit einer Neigung in einem Neigungswinkel θ mit einem eines ersten Schwingspulenmotors 39x und eines zweiten Schwingspulenmotors 39y, nachstehend beschrieben, auf einer unteren bzw. tieferen Seite in Bezug auf den anderen installiert. Hierin ist einer der Schwingspulenmotoren der erste Schwingspulenmotor 39x und ist der andere Schwingspulenmotor der zweite Schwingspulenmotor 39y.
-
Die Navigationseinrichtung 20 ist mit innerhalb eines Instrumententrägers des Fahrzeugs bereitgestellt und weist einen Anzeigebildschirm 22 auf, welcher zu einem Fahrersitz hin freiliegt. Der Anzeigebildschirm 22 zeigt mehrere Piktogramme, die mit vorläufig zugewiesenen Funktionen korreliert sind, einen zum Auswählen eines gewünschten Piktogramms verwendeten Zeiger 80 usw. an. Wenn eine Bedienkraft in einer horizontalen Richtung in den Bedienknopf 73 eingeleitet wird, bewegt sich der Zeiger 80 in einer einer Einleitungsrichtung der Bedienkraft entsprechenden Richtung über den Anzeigebildschirm 22. Wie in 1 und 2 gezeigt ist die Navigationseinrichtung 20 mit einem Kommunikationsbus 90 verbunden und in der Lage, eine Netzwerkkommunikation mit der Bedieneingabeeinrichtung 100 usw. durchzuführen. Die Navigationseinrichtung 20 weist eine Anzeigesteuereinrichtung 23, welche ein auf dem Anzeigebildschirm 22 anzuzeigendes Bild erzeugt, und eine Flüssigkristallanzeige 21, welche eine Reihe von von der Anzeigesteuereinrichtung 23 erzeugten Bildern auf dem Anzeigebildschirm 22 anzeigt, auf.
-
Jeweilige Konfigurationen der Bedieneingabeeinrichtung 100 wie vorstehend werden nun genauer beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist die Bedieneingabeeinrichtung 100 mit dem Kommunikationsbus 90, einer externen Batterie 95 usw. verbunden. Die Bedieneingabeeinrichtung 100 ist in der Lage, mit der Navigationseinrichtung 20 an einem entfernten Ort über den Kommunikationsbus 90 zu kommunizieren. Die Bedieneingabeeinrichtung 100 wird mit für Betriebsabläufe der jeweiligen Konfigurationen notwendiger Leistung aus der Batterie 95 versorgt.
-
Die Bedieneingabeeinrichtung 100 besteht elektrisch aus einer Kommunikationssteuereinrichtung 35, einem Bediendetektor 31, einem Reaktionskraftgenerator 39, einer Reaktionskraftsteuereinrichtung 37, einer Bedien- bzw. Betriebssteuereinrichtung 33 usw.
-
Die Kommunikationssteuereinrichtung 35 gibt in der Betriebssteuereinrichtung 33 verarbeitete Information auf den Kommunikationsbus 90 aus. Die Kommunikationssteuereinrichtung 35 beschafft darüber hinaus Information, die von anderen fahrzeuginternen Einrichtungen auf den Kommunikationsbus ausgegeben wird, und gibt die beschaffte Information an die Betriebssteuereinrichtung 33 aus.
-
Der Bediendetektor 31 erfasst eine Position des Bedienknopfs 73 (vgl. 2), welche durch eine Zufuhr einer Bedienkraft verschoben wurde. Der Bediendetektor 31 gibt die erfasste Position des Bedienknopfs 73 spezifizierende Bedieninformation an die Betriebssteuereinrichtung 33 aus.
-
Der Reaktionskraftgenerator 39 ist eine Konfiguration, welche eine Bedienreaktionskraft an dem Bedienknopf 73 erzeugt und beinhaltet einen Aktuator bzw. Steller, wie beispielsweise einen Schwingspulenmotor. Wenn zum Beispiel der Zeiger 80 (vgl. 2) auf einem Piktogramm auf dem Anzeigebildschirm 22 platziert wird, wendet der Reaktionskraftgenerator 39 mittels einer so genannten Reaktionskraftrückkopplung bzw. Reaktionskraftrückmeldung eine Bedienreaktionskraft auf den Bedienknopf 73 (vgl. 2) an, damit der Fahrer eine simulierte taktile Empfindung des Piktogramms erfühlt.
-
Die Reaktionskraftsteuereinrichtung 37 beinhaltet zum Beispiel einen Mikrocomputer, der verschiedenartige Berechnungen usw. durchführt. Die Reaktionskraftsteuereinrichtung 37 steuert eine Richtung und eine Stärke einer Bedienreaktionskraft, die von dem Reaktionskraftgenerator 39 in Übereinstimmung mit von der Betriebssteuereinrichtung 33 beschaffter Reaktionskraftinformation auf den Bedienknopf 73 anzuwenden ist.
-
Die Betriebssteuereinrichtung 33 beinhaltet einen zum Beispiel einen Mikrocomputer, der verschiedenartige Berechnungen usw. durchführt. Die Betriebssteuereinrichtung 33 beschafft von dem Bediendetektor 31 erfasste Bedien- bzw. Betriebsinformation und gibt die beschaffte Betriebsinformation über die Kommunikationssteuereinrichtung 35 auf den Kommunikationsbus aus. Darüber hinaus berechnet die Betriebssteuereinrichtung 33 eine Richtung und eine Stärke einer Betriebs- bzw. Bedienreaktionskraft, die auf den Bedienknopf 73 (vgl. 2) anzuwenden ist, und gibt ein Berechnungsergebnis als Reaktionskraftinformation an die Reaktionskraftsteuereinrichtung 37 aus.
-
Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist die Bedieneingabeeinrichtung 100 mechanisch aus einem beweglichen Abschnitt 70, einem festen bzw. feststehenden Abschnitt 50 usw. aufgebaut.
-
Der bewegliche Abschnitt 70 weist eine Knopfbasis 74 auf, die ein Paar von beweglichen Jochen 71 und 72, die nachstehend beschrieben werden, und den vorstehend beschriebenen Bedienknopf 73 halten. Der bewegliche Abschnitt 70 ist so bereitgestellt, dass er in Bezug auf den feststehenden Abschnitt 50 in einer x-Achsenrichtung und einer y-Achsenrichtung, die beide parallel zu einer virtuellen Bedienebene OP liegen, relativ beweglich ist. Ein beweglicher Bereich bzw. Bewegungsbereich 70 in jeder der x-Achsenrichtung und der y-Achsenrichtung ist durch den feststehenden Abschnitt 50 vorbestimmt. Der bewegliche Abschnitt 70 kehrt zu einer Standardposition zurück, die als eine Referenz verwendet wird, wenn er von einer angewandten Betätigungs- bzw. Bedienkraft entlastet wird.
-
Der feststehende Abschnitt 50 weist ein Gehäuse 50a und eine gedruckte Schaltung 59 auf und hält ein nachstehend beschriebenes, feststehendes Joch 51. Das Gehäuse 50a nimmt jeweilige Konfigurationen wie beispielsweise die gedruckte Schaltung 59 und den Reaktionskraftgenerator 39 auf, während es den beweglichen Abschnitt 70 in einer relativ beweglichen Weise abstützt. Die gedruckte Schaltung 59 ist unter Beibehaltung einer Ebenenrichtung einer Plattenoberfläche parallel zu der Bedienebene OP innerhalb des Gehäuses 50a festgelegt. Mikrocomputer, die die Betriebssteuereinrichtung 33, die Reaktionskraftsteuereinrichtung 37 usw. bilden, sind an der gedruckten Schaltung 59 angebracht.
-
Der in 3 bis 6 gezeigte Reaktionskraftgenerator 39 führt eine Reaktionskraftrückkopplung zwischen dem beweglichen Abschnitt 70 und dem feststehenden Abschnitt 50, vorstehend beschrieben, durch. Der Reaktionskraftgenerator 39 beinhaltet den ersten Schwingspulenmotor (nachstehend als VCM abgekürzt) 39x und den zweiten VCM 39y, von welchen jeder als ein Aktuator bzw. Steller arbeitet, das feststehende Joch 51, die beiden beweglichen Joche 71 und 72 usw. Der erste VCM 39x weist eine erste Spule 41 und zwei Magnete 61 und 62 auf. Der zweite VCM 39y weist eine zweite Spule 42 und zwei Magnete 63 und 64 auf. Das Folgende wird die Spulen 41 und 42, die Magnete 61 bis 64, das feststehende Joch 51 und die beweglichen Joche 71 und 72 nacheinander im Einzelnen beschreiben.
-
Jede der Spulen 41 und 42 besteht aus einem gewickelten Draht 49, welcher ein aus einem nicht-magnetischen Material wie beispielsweise Kupfer, hergestellter Draht ist, der in einer Form einer flachen Röhre gewickelt ist. In jeder der Spulen 41 und 42 ist ein Querabschnitt senkrecht zu einer Spulenwicklungsaxialrichtung des gewickelten Drahts 49 in einer Längs- bzw. Rechteckform ausgebildet. Die gewickelten Drähte 49 werden gewickelt, bis eine Röhrenwandung der entsprechenden Spulen 41 und 42 zum Beispiel etwa 3 mm dick wird. Speicher- bzw. Aufnahmekammern 41a und 42a, von welchen sich jede in der Spulenwicklungsaxialrichtung erstreckt, sind für die Spulen 41 bzw. 42 auf einer inneren Umfangsseite der entsprechenden gewickelten Spulen 49 bereitgestellt. Jede der Spulen 41 und 42 ist über eine an der gedruckten Schaltung 59 bereitgestellte Verdrahtungsstruktur elektrisch mit der Reaktionskraftsteuereinrichtung 37 verbunden, und ein Strom wird von der Reaktionskraftsteuereinrichtung 37 individuell den beiden gewickelten Spulen bzw. Wicklungsdrähten 49 zugeführt.
-
Die Spulen 41 und 42 sind Seite an Seite bzw. nebeneinander entlang der y-Achse unter Beibehaltung eines geringfügigen Abstands dazwischen ausgerichtet. Jede der Spulen 41 und 42 ist an dem feststehenden Abschnitt 50, wie beispielsweise der gedruckten Schaltung 59, unter Beibehaltung der Spulenwicklungsaxialrichtung der gewickelten Spule 49 parallel zu der Bedienebene OP befestigt bzw. festgelegt. Die Spulenwicklungsaxialrichtung einer Spule (nachstehend als die erste Spule bezeichnet) 41 ist parallel zu der x-Achse, wohingegen die Spulenwicklungsaxialrichtung der anderen Spule (nachstehend als die zweite Spule bezeichnet) 42 parallel zu der y-Achse liegt. Die Spulen 41 und 42 bilden jeweils ein Paar von Spulenseitenoberflächen 41u und 42d und ein Paar von Spulenseitenoberflächen 42u und 42d parallel zu der Bedienebene OP. Hierin sind Seitenoberflächen der jeweiligen Spulen 41 und 42, die dem Bedienknopf 73 zugewandt sind, als obere Spulenseitenoberflächen 41u und 42u gegeben, und sind die anderen Seitenoberflächen, die der gedruckten Schaltung 59 zugewandt sind, als untere Spulenseitenoberflächen 41d und 42d gegeben. Jede der Spulenseitenoberflächen 41u, 41d, 42u und 42d ist in im Wesentlichen einer vierseitigen Form mit vier Seiten parallel zu entweder der x-Achse oder der y-Achse ausgebildet.
-
Jeder der Magnete 61 bis 64 ist ein Neodym-Magnet oder dergleichen und im Wesentlichen einer vierseitigen Plattenform mit einer Längsrichtung ausgebildet. Die beiden Magnete 61 und 62 sind in einer z-Achsenrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Bedienebene OP voneinander beabstandet und Seite an Seite bzw. nebeneinander in der z-Achsenrichtung ausgerichtet. Desgleichen sind die beiden anderen Magnete 63 und 64 in der z-Achsenrichtung voneinander beabstandet und Seite an Seite bzw. nebeneinander in der z-Achsenrichtung ausgerichtet. Jeder der Magnete 61 bis 64 ist mit einer magnetisierten Oberfläche 68 und einer Montageoberfläche 69 in Form von glatten Ebenen versehen. Magnetpole der magnetisierten Oberfläche 69 und die Montageoberfläche 69, die an den jeweiligen Magneten 61 bis 64 bereitgestellt ist, unterscheiden sich voneinander (vgl. 7 und 8).
-
Die jeweiligen Montageoberflächen 69 der beiden Magnete 61 und 63 sind unter Halten der langen Seiten parallel zu der x-Achse an dem beweglichen Joch 71 angebracht. Das bewegliche Joch 71 ist ein Element, das eine einzelne flache Platte ausbildet, in bzw. bei welcher den jeweiligen Magneten 61 und 63 entsprechende Regionen verbunden sind.
-
Die magnetisierte Oberfläche 68 des durch das bewegliche Joch 71 gehaltenen Magneten 61 liegt der oberen Spulenseitenoberfläche 41u der ersten Spule 41 in einem vorbestimmten Intervall bzw. Abstand in der z-Achsenrichtung gegenüber. Die magnetisierte Oberfläche 68 des durch das bewegliche Joch 71 gehaltenen Magneten 63 liegt der oberen Spulenseitenoberfläche 42u der zweiten Spule 42 in einem vorbestimmten Intervall bzw. Abstand in der z-Achsenrichtung gegenüber.
-
Die jeweiligen Montageoberflächen 69 der anderen beiden Magnete 62 und 64 sind unter Halten der langen Seiten parallel zu der x-Achse an dem beweglichen Joch 72 angebracht. Wie bei dem beweglichen Joch 71 ist das bewegliche Joch 72 ein eine einzelne flache Platte bildendes Element, in bzw. bei welchem den jeweiligen Magneten 62 und 63 entsprechende Regionen verbunden sind.
-
Die magnetisierte Oberfläche 68 des von dem beweglichen Joch 72 gehaltenen Magneten 62 liegt der unteren Spulenseitenoberfläche 41d der ersten Spule 41 in einem vorbestimmten Intervall bzw. Abstand in der z-Achsenrichtung gegenüber. Die magnetisierte Oberfläche 68 des von dem beweglichen Joch 72 gehaltenen Magneten 64 liegt der unteren Spulenseitenoberfläche 42d der zweiten Spule 42 in einem vorbestimmten Intervall bzw. Abstand in der z-Achsenrichtung gegenüber.
-
Die magnetisierten Oberflächen 68 der jeweiligen Magnete 61 bis 64 liegen den entsprechenden Spulenseitenoberflächen 41u, 41d, 42u und 42d an Mittenpositionen gegenüber, wenn der bewegliche Abschnitt 70 an die Standardposition zurückgekehrt ist.
-
In Übereinstimmung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration, wie in 7 gezeigt, verlaufen von den jeweiligen Magneten 61 und 62 erzeugte magnetische Flüsse durch (durchdringen) den Spulenwicklungsdraht 49 der ersten Spule 41 in der z-Achsenrichtung. Daher wird dann, wenn aufgrund des Anlegens eines Stroms an die erste Spule 41 Ladungen innerhalb des in ein magnetisches Feld verbrachten Spulenwicklungsdrahts 49 wandern, eine Lorentzkraft in jeder Ladung entwickelt. Demgemäß erzeugt der erste VCM 39x elektromagnetische Kräfte EMF_x in der x-Achsenrichtung (erste Richtung) zwischen der ersten Spule 41 und den jeweiligen Magneten 61 und 62. Durch Invertieren bzw. Umkehren einer Richtung eines an die erste Spule 41 angelegten Stroms werden auch erzeugte elektromagnetische Kräfte EMF_x auf eine entgegengesetzte Richtung entlang der x-Achse invertiert bzw. umgekehrt.
-
Darüber hinaus verlaufen, wie in 8 gezeigt, von den jeweiligen Magneten 63 und 64 erzeugte magnetische Flüsse durch (durchdringen) den Spulenwicklungsdraht 49 der zweiten Spule 42 in der z-Achsenrichtung. Daher wird dann, wenn aufgrund des Anlegens eines Stroms an die zweite Spule 42 Ladungen innerhalb des in ein magnetisches Feld verbrachten Spulenwicklungsdrahts 49 wandern, eine Lorentzkraft in jeder Ladung entwickelt. Demgemäß erzeugt der zweite VCM 39y elektromagnetische Kräfte EMF_y in der y-Achsenrichtung (zweite Richtung) zwischen der zweiten Spule 41 und den jeweiligen Magneten 63 und 64. Durch Invertieren bzw. Umkehren einer Richtung eines an die zweite Spule 42 angelegten Stroms werden auch erzeugte elektromagnetische Kräfte EMF_y auf eine entgegengesetzte Richtung entlang der y-Achse invertiert bzw. umgekehrt.
-
Das in 3 bis 6 gezeigte feststehende Joch 51 ist aus einem magnetischen Material, zum Beispiel Weicheisen, und einem magnetischen Stahlblech, hergestellt. Das feststehende Joch 51 ist mit zwei spulenseitigen Jochabschnitten 52 und 53 und einem Koppelabschnitt 54 versehen. Die spulenseitigen Jochabschnitte 52 und 53 und der Koppelabschnitt 54 sind in einer flachen Plattenform ausgebildet.
-
Ein spulenseitiger Jochabschnitt (nachstehend als der erste spulenseitige Jochabschnitt bezeichnet) 52 ist in die Aufnahmekammer 41a der ersten Spule 41 eingesetzt und dringt durch die Aufnahmekammer 41a. Erste Gegenflächen 52a sind an beiden Oberflächen des in der Aufnahmekammer 41a aufgenommenen ersten spulenseitigen Jochabschnitts 52 bereitgestellt. Die beiden ersten Gegenoberflächen 52a sind an einer inneren Umfangsseite der ersten Spule 41 angeordnet und liegen den magnetisierten Oberflächen 68 der jeweiligen Magnete 61 und 62, die an einer äußeren Umfangsseite der ersten Spule 41 angeordnet sind, in einer Weise derart gegenüber, dass die ersten Gegenoberflächen 52a und die jeweiligen Magnete 61 und 62 die erste Spule 41 von sowohl innen als auch außen zwischen sich nehmen. Magnetische Flüsse, die von den jeweiligen Magneten 61 und 62 erzeugt wurden und zu dem ersten spulenseitigen Jochabschnitt 52 geführt sind, verlaufen durch (durchdringen) den Spulenwicklungsdraht 49 der ersten Spule 41 in der z-Achsenrichtung.
-
Der andere spulenseitige Jochabschnitt (nachstehend als der zweite spulenseitige Jochabschnitt bezeichnet) 53 ist in die Aufnahmekammer 42a der zweiten Spule 42 eingesetzt und dringt durch die Aufnahmekammer 42a. Zweite Gegenflächen 53a sind an beiden Oberflächen des in der Aufnahmekammer 42a aufgenommenen zweiten spulenseitigen Jochabschnitts 53 bereitgestellt. Die beiden zweiten Gegenoberflächen 53a sind an einer inneren Umfangsseite der zweiten Spule 42 angeordnet und liegen den magnetisierten Oberflächen 68 der jeweiligen Magnete 63 und 64, die an einer äußeren Umfangsseite der zweiten Spule 42 angeordnet sind, in einer Weise derart gegenüber, dass die zweiten Gegenoberflächen 53a und die jeweiligen Magnete 63 und 64 die zweite Spule 42 von sowohl innen als auch außen zwischen sich nehmen. Magnetische Flüsse, die von den jeweiligen Magneten 63 und 64 erzeugt wurden und zu dem zweiten spulenseitigen Jochabschnitt 53 geführt sind, verlaufen durch (durchdringen) den Spulenwicklungsdraht 49 der zweiten Spule 42 in der z-Achsenrichtung.
-
Daher entspricht der erste spulenseitige Jochabschnitt 52 des feststehenden Jochs 51 den jeweiligen Magneten 61 und 62, wohingegen der zweite spulenseitige Jochabschnitt 53 den jeweiligen Magneten 63 und 64 entspricht. Der erste spulenseitige Jochabschnitt 52 und der zweite spulenseitige Jochabschnitt 53 sind in einer Weise derart bereitgestellt, dass den jeweiligen Magneten 61 und 62 entsprechende Regionen von den jeweiligen Magneten 63 und 64 entsprechenden Regionen getrennt sind.
-
Der Koppelabschnitt 54 ist ein Abschnitt, welcher ein Ende des ersten spulenseitigen Jochabschnitts 52 in der x-Achsenrichtung und ein Ende des zweiten spulenseitigen Jochabschnitts 53 in der x-Achsenrichtung auf einer äußeren Seite der ersten Spule 41 und der zweiten Spule 42 koppelt.
-
Das feststehende Joch 51, das sich ausgehend von der Aufnahmekammer 41a der ersten Spule 41 zu der Aufnahmekammer 42a der zweiten Spule 42 erstreckt, ist auf diese Weise bereitgestellt.
-
Wie bei dem feststehenden Joch 51 ist jedes der beweglichen Joche 71 und 72 aus einem magnetischen Material, wie beispielsweise Weicheisen, und einem magnetischen Stahlblech hergestellt. Beide der beweglichen Joche 71 und 72 sind als ein längliches bzw. rechteckförmiges flaches Plattenelement in im Wesentlichen einer identischen Form ausgebildet. Die beweglichen Joche 71 und 72 werden durch die Knopfbasis 74 an Orten gehalten, an welchen eines dem anderen mit den beiden Spulen 41 und 42 dazwischen in der z-Achsenrichtung gegenüberliegt. Die beweglichen Joche 71 und 72 sind mit ersten Halteoberflächen 71a und 72a bzw. zweiten Halteoberflächen 71b und 72b versehen. Das bewegliche Joch 71 hält die Montageoberfläche 69 des Magneten 61 unter Verwendung der ersten Halteoberfläche 71a und hält die Montageoberfläche 69 des Magneten 63 unter Verwendung der zweiten Halteoberfläche 71b. Das andere bewegliche Joch 72 hält die Montageoberfläche 69 des Magneten 62 unter Verwendung der ersten Halteoberfläche 72a und hält die Montageoberfläche 69 des Magneten 64 unter Verwendung der zweiten Halteoberfläche 72b.
-
Daher sind das feststehende Joch 51 und das bewegliche Joch 71 so angeordnet, dass sie die Magnete 61 und 63 zwischen sich nehmen. Desgleichen sind das feststehende Joch 51 und das bewegliche Joch 72 so angeordnet, dass sie die Magnete 62 und 64 zwischen sich nehmen.
-
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist, wie in 13 und 14 gezeigt ist, das bewegliche Joch 71, 72 einen magnetischen Widerstand als einen Widerstand in einem magnetischen Kreis auf. Der magnetische Widerstand ist in einer Weise derart bereitgestellt, dass eine wirkende Kraft bzw. Wirkkraft (stabilisierende Kraft bzw. Stabilisierungskraft), die nachstehend beschrieben wird, in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Fallrichtung unter Eigengewichten des beweglichen Jochs 71, 72 in geneigter Installation wirkt. Genauer ist der magnetische Widerstand für die beweglichen Joche 71 und 72 innerhalb Regionen bereitgestellt, die die den Magneten 61 und 62 bzw. den Magneten 63 und 64 entsprechenden Regionen an Orten verbinden, die nächstliegend bzw. neben den Regionen sind, die den jeweiligen Magneten 61 und 62 des ersten VCM 39x auf der tieferen Seite in der geneigten Installation entsprechen. Hierin ist der magnetische Widerstand in der Form von Lochteilen 71c und 72c bereitgestellt.
-
Das feststehende Joch 51, die beiden beweglichen Joche 71 und 72 usw., die vorstehend beschrieben wurden, bilden einen magnetischen Kreis 65 des in 7 bis 9 als einen Magnetpfaderzeugungskörper 66 gezeigten Reaktionskraftgenerators 39. In dem magnetischen Kreis 65 fließen magnetische Flüsse über das feststehende Joch 51 und die jeweiligen beweglichen Joche 71 und 72 um. Daher werden von den jeweiligen Magneten 61 und 62 des ersten VCM 39x erzeugte magnetische Flüsse zu dem zweiten VCM 39y geführt, und werden von den jeweiligen Magneten 63 und 64 des zweiten VCM 39y erzeugte magnetische Flüsse zu dem ersten VCM 39x geführt
-
Genauer sind in den jeweiligen Magneten 61 und 62 des ersten VCM 39x, gezeigt in 7 bis 9, Magnetpole der jeweiligen magnetisierten Oberflächen 68, die der ersten Spule 61 zugewandt sind, gleich. Daher sind Richtungen von durch die jeweiligen Magnete 61 und 62 erzeugten magnetischen Flüssen entlang der z-Achsenrichtung einander entgegengesetzt. Magnetische Flüsse, die ausgehend von der entsprechenden ersten Gegenoberfläche 52a auf die jeweiligen ersten Halteoberflächen 71a und 72a zulaufen, werden folglich erzeugt. Die folglich erzeugten magnetischen Flüsse treten ausgehend von den ersten Halteoberflächen 71a bzw. 72a in die beweglichen Joche 71 und 72 ein. In den beweglichen Jochen 71 und 72 verlaufen die magnetischen Flüsse ausgehend von den ersten Halteoberflächen 71a bzw. 72a hin zu den zweiten Halteoberflächen 71b und 72b.
-
In den jeweiligen Magneten 63 und 64 des zweiten VCM 39y, gezeigt in 8 und 9, sind Magnetpole der jeweiligen magnetisierten Oberflächen 68, die der zweiten Spule 62 zugewandt sind, gleich und verschieden von den Magnetpolen der beiden magnetisierten Oberflächen 68, die der ersten Spule 41 gegenüberliegen (vgl. auch 7). Daher sind Richtungen von durch die jeweiligen Magnete 63 und 64 erzeugten magnetischen Flüssen entlang der z-Achsenrichtung einander entgegengesetzt. Magnetische Flüsse, die ausgehend von den entsprechenden zweiten Halteoberflächen 71b und 72b auf die entsprechende zweite Gegenoberfläche 53a zulaufen, werden folglich erzeugt. Die von den jeweiligen beweglichen Jochen 71 und 72 in der Weise wie vorstehend geführten magnetischen Flüsse treten von den jeweiligen zweiten Gegenoberflächen 53a in den zweiten spulenseitigen Jochabschnitt 71 und 72 ein und verlaufen weiter in Richtung des ersten spulenseitigen Jochabschnitts 52, indem sie durch den Koppelabschnitt 54 hindurchtreten. Die in das feststehende Joch 51 geführten magnetischen Flüsse verlaufen ausgehend von den entsprechenden ersten Gegenoberflächen 52a erneut hin zu den ersten Halteoberflächen 71a und 72a (vgl. 7).
-
In der Weise wie vorstehend beschrieben gelangen in dem in 7 bis 9 gezeigten Reaktionskraftgenerator 39 von den jeweiligen Magneten 61 und 62 des ersten VCM 39x erzeugte magnetische Flüsse nicht nur durch die erste Spule 41 des ersten VCM 39x, sondern werden auch durch den magnetischen Kreis 65 geführt und gelangen durch die zweite Spule 42 des zweiten VCM 39y. Desgleichen gelangen von den jeweiligen Magneten 63 und 64 des zweiten VCM 39y erzeugte magnetische Flüsse nicht nur durch die zweite Spule 42, sondern werden auch durch den magnetischen Kreis 65 geführt und gelangen durch die erste Spule 41 des ersten VCM 39x. Daher sind die Dichte von magnetischen Flüssen zwischen den jeweiligen ersten Gegenoberflächen 52a und den entsprechenden ersten Halteoberflächen 71a und 72a und die Dichte von magnetischen Flüssen zwischen den jeweiligen zweiten Gegenoberflächen 53a und den entsprechenden zweiten Halteoberflächen 71b und 72b beide höher als in einer Konfiguration, in der ein magnetischer Kreis separat für die beiden VCM 39x und 39y ausgebildet wird. Weil die Dichte von magnetischen Flüssen, die den Spulenwicklungsdraht 49 der ersten Spule 41 in der z-Achsenrichtung durchdringen, zunimmt, nehmen elektromagnetische Kräfte EMF_x, die von dem ersten VCM 39x erzeugt werden können, zu. Desgleichen nehmen, weil die Dichte von magnetischen Flüssen, die den Spulenwicklungsdraht 49 der zweiten Spule 42 in der z-Achsenrichtung durchdringen, zunimmt, elektromagnetische Kräfte EMF_y, die von dem zweiten VCM 39y erzeugt werden können, zu. Daher können Bedienreaktionskräfte RF_x und RF_y, die auf den Bedienknopf 73 des beweglichen Abschnitts 70 und daher den Bediener wirken, vergrößert werden, während eine zum Ausbilden der jeweiligen Magnete 61 bis 64 verwendete Materialmenge verringert wird.
-
Darüber hinaus liegen in dem ersten VCM 39x des ersten Ausführungsbeispiels die beiden Magnete 61 und 62 den entsprechenden ersten Gegenoberflächen 52a in der z-Achsenrichtung gegenüber, während der Spulenwicklungsdraht 49 der ersten Spule von sowohl innen auch als außen dazwischen liegt. Daher kann eine magnetische Anziehungskraft, mit welcher der Magnet 61 die gegenüberliegende erste Gegenoberfläche 52a anzieht, eine magnetische Anziehungskraft, mit welcher der andere Magnet 62 die gegenüberliegende Gegenoberfläche 52a anzieht, aufheben. Desgleichen kann in dem zweiten VCM 39y eine magnetische Anziehungskraft, mit welcher der Magnet 63 die gegenüberliegende zweite Gegenoberfläche 53a anzieht, eine magnetische Anziehungskraft aufheben bzw. auslöschen, mit welcher der andere Magnet 64 die gegenüberliegende zweite Gegenoberfläche 53a anzieht. Wenn auf den beweglichen Abschnitt 70 wirkende magnetische Anziehungskräfte in der Weise wie vorstehend reduziert werden, kann der bewegliche Abschnitt 70 bei Zufuhr einer Bedienkraft durch den Bediener weich bewegt werden.
-
Nachstehend wird ein Betriebsablauf zum Beschränken eines Einflusses einer Abwärtskraft, die aufgrund des Eigengewichts erzeugt wird, wenn die Bedieneingabeeinrichtung 100 mit einer Neigung installiert ist (3), unter Verwendung von 10 bis 14 beschrieben.
-
Wenn die Bedieneingabeeinrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einer geneigten Stellung ist, wie zum Beispiel in 14 gezeigt, befindet sich bei einem Neigungswinkel von θ der erste VCM 39x auf einer unteren bzw. tieferen Seite, und befindet sich der zweite VCM 39y auf einer oberen bzw. höheren Seite. Wenn mg das Eigengewicht des beweglichen Abschnitts 70 ist, dann wird in der in der Weise wie vorstehend installierten Bedieneingabeeinrichtung 100 eine Kraft mg·sinθ als eine Abwärtskraft entlang einer Oberfläche des feststehenden Jochs 51 erzeugt.
-
Zunächst wird ein Fall beschrieben, wie er in 10 bis 12 gezeigt ist, in welchen die beweglichen Joche 71 und 72 nicht mit den Lochteilen 71c bzw. 72c versehen ist.
-
Wie in 11 gezeigt ist, bilden der erste spulenseitige Jochabschnitt 52 und das bewegliche Joch 71 einen magnetischen Kreis für einen magnetischen Fluss (Magnetflussleckage), der durch den Magneten 61 erzeugt wurde, und bilden der erste spulenseitige Jochabschnitt 52 und das bewegliche Joch 72 einen magnetischen Kreis für einen magnetischen Fluss (Magnetflussleckage), der durch den Magneten 62 erzeugt wurde. Desgleichen bilden der zweite spulenseitige Jochabschnitt 53 und das bewegliche Joch 71 einen magnetischen Kreis für einen magnetischen Fluss (Magnetflussleckage), der durch den Magneten 63 erzeugt wurde, und bilden der zweite spulenseitige Jochabschnitt 53 und das bewegliche Joch 72 einen magnetischen Kreis für einen magnetischen Fluss (Magnetflussleckage), der durch den Magneten 64 erzeugt wurde.
-
Allgemein wirken Kräfte in den wie vorstehend gebildeten magnetischen Kreisen in einer Richtung zum Reduzieren eines Widerstands entlang eines bzw. über einen magnetischen Pfad(s) um die Magnete 61 und 63 über das feststehende Joch 51 (den ersten spulenseitigen Jochabschnitt 52 und den zweiten spulenseitigen Jochabschnitt 53) und das bewegliche Joch 71, und eines Widerstands entlang eines bzw. über einen magnetischen Pfad(s) um die Magnete 62 und 64 über das feststehende Joch 51 (den ersten spulenseitigen Jochabschnitt 52 und den zweiten spulenseitigen Jochabschnitt 53) und das bewegliche Joch 72. Der Widerstand entlang eines bzw. über einen magnetischen Pfad(s) nimmt ab, wenn ein Bereich bzw. eine Fläche des magnetischen Pfads zunimmt. Daher wird eine Wirkkraft in einer Richtung zum Erhöhen eines Bereichs bzw. einer Fläche des magnetischen Pfads, d.h. zum Erhöhen der Magnetflussleckage, erzeugt. 11(b) zeigt eine auf einer Seite der zweiten Spule 42 erzeugte Wirkkraft.
-
In einem des feststehenden Jochs 51 und der beweglichen Joche 71 und 72 sind hierin Regionen, die den Magneten 61 und 62 entsprechen, von Regionen, die den Magneten 63 und 64 entsprechen, getrennt. In anderen Worten ist das feststehende Joch 51 gegenüber dem ersten spulenseitigen Jochabschnitt 52 und dem zweiten spulenseitigen Jochabschnitt 53 separiert. In dem anderen einen des feststehenden Jochs und der beweglichen Joche 71 und 72 sind hierin in den beweglichen Jochen 71 und 72 Regionen, die den Magneten 61 und 62 entsprechen, mit Regionen verbunden, die den Magneten 63 und 64 entsprechen. In einem solchen Fall zeigt, wie in 12 gezeigt ist, eine Wirkkraft auf der Seite der ersten Spule 41 entgegengesetzt zu der zweiten Spule 42, und zeigt eine Wirkkraft auf der Seite der zweiten Spule 42 entgegengesetzt zu der ersten Spule 41. Daher gleichen sich die beiden Wirkkräfte aus, und wird keine sichtbare Kraft erzeugt.
-
Demgegenüber sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 13 und 14 gezeigt, bei dem anderen einen des feststehenden Jochs 51 und der beweglichen Joche 71 und 72, hierin die beweglichen Joche 71 und 72 mit einem magnetischen Widerstand als einem Widerstand in einem magnetischen Kreis, d.h. den Lochteilen 71c bzw. 72c, an Orten (obere bzw. höhere Seite der Neigung) nächstliegend bzw. neben Regionen, die den jeweiligen Magneten 61 und 62 des ersten VCM 39x auf der unteren bzw. tieferen Seite in geneigter Installation entsprechen, versehen.
-
Die Lochteile 71c und 72c begrenzen einen einen magnetischen Pfad bildenden Bereich in den jeweiligen Magneten 61 und 62 des ersten VCM 39x auf der unteren Seite in einem Ausmaß, dass keine Kraft wie eine solche, die die Magnetflussleckage erhöht, wirkt. Demgegenüber wird eine entgegengesetzt zu der ersten Spule 41 zeigende Wirkkraft auf der Seite der zweiten Spule 42 des zweiten VCM 39y auf der oberen Seite erzeugt. Daher ist bei geneigter Installation eine insgesamt wirkende Kraft eine aufwärts gerichtete Kraft. Das heißt, eine insgesamt wirkende Kraft (aufwärts gerichtete Kraft bzw. Aufwärtskraft) entspricht einer stabilisierenden Kraft der vorliegenden Anmeldung. Eine Aufwärtskraft ist eine Kraft entgegengesetzt einer abwärts gerichteten Kraft bzw. Abwärtskraft (Kraft in einer Fallrichtung unter Eigengewicht), die bei geneigter Installation aufgrund des Eigengewichts erzeugt wird. Daher kann, wie in 14 gezeigt ist, die Aufwärtskraft der Abwärtskraft entgegenwirken. Demzufolge kann auch dann, wenn die Bedieneingabeeinrichtung 100 mit einer Neigung bzw. in Schräglage installiert ist, ein Einfluss der aufgrund des Eigengewichts abwärts gerichteten Kraft beschränkt werden.
-
Eine Aufwärtskraft kann eine Kraft sein, die sich durch geeignetes Einstellen horizontaler und vertikaler Abmessungen bzw. Dimensionen (Dimensionen in den x-und y-Richtungen) der Lochteile 71c und 72c passend zur Größe der Abwärtskraft mit einer Abwärtskraft aufgrund von Eigengewicht ausgleicht.
-
In der Praxis wirkt, wie in 15(a) gezeigt ist, eine Reibungskraft F1 in einer Richtung (aufwärts) entgegengesetzt zu einer Abwärtskraft F aufgrund des Eigengewichts auf den beweglichen Abschnitt 70. Daher kann ein Einfluss der Abwärtskraft durch Ausgleichen einer Summe einer Aufwärtskraft F2 und der Reibungskraft F1 (aufwärts gerichtet) mit einer abwärts gerichteten Kraft F aufgrund des Eigengewichts, welches als: F1 + F2 > F und F2 > F – F1 ausgedrückt wird, ausgeglichen werden.
-
Eine natürliche Bewegung des beweglichen Abschnitts 70 aufgrund der Aufwärtskraft F2 kann beschränkt werden, indem die Aufwärtskraft F2 kleiner gemacht wird als eine Summe einer Reibungskraft F3 (abwärts gerichtet) gegenüber der Aufwärtskraft F2 und der Abwärtskraft F, wie in 15(b) gezeigt ist, welches ausgedrückt wird als: F2 < F + F3.
-
In dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht die Bedieneingabeeinrichtung 100 einer "Eingabeeinrichtung", der erste VCM 39x einem "ersten Aktuator, einem der Aktuatoren", und der zweite VCM 39y VCM 39y einem "zweiten Aktuator, dem anderen Aktuator". Der feststehende Abschnitt 50 entspricht einem "Stützabschnitt", und der bewegliche Abschnitt 70 einem "Eingabeabschnitt". Das feststehende Hoch 51 entspricht "einem eines festen Jochs und eines beweglichen Jochs", und die beweglichen Joche 71 und 72 "dem anderen einen des feststehenden Jochs und des beweglichen Jochs". Die Magnete 61 und 62 entsprechen einem "ersten Magnetpolerzeugungsabschnitt", und die Magnete 63 und 64 einem "zweiten Magnetpolerzeugungsabschnitt".
-
Zweites Ausführungsbeispiel
-
Eine Bedieneingabeeinrichtung 100A eines zweiten Ausführungsbeispiels ist in 16 bis 20 gezeigt. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der magnetische Widerstand (Lochteile 71c und 72c) an einer anderen Position bereitgestellt ist. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der magnetische Widerstand in Form eines Lochteils 51a bereitgestellt.
-
Der Lochteil 51a ist an einem eines feststehenden Jochs 51 und eines beweglichen Jochs 71 bereitgestellt (eine Position), hierin an dem feststehenden Joch 51 (erster spulenseitiger Jochabschnitt 52). Der Lochteil 51a ist gegenüberliegend zu den Magneten 61 und 62 der beweglichen Joche 71 bzw. 72 in einer Weise derart angeordnet, dass der Lochteil 51a die Magnete 61 und 62 überlagert, wenn in einer Richtung betrachtet wird, in welcher das feststehende Joch 51 und die beweglichen Joche 71 und 72 übereinander gelegt (Seite an Seite bzw. nebeneinander ausgerichtet) sind, d.h., wenn in einer z-Achsenrichtung von 16 betrachtet wird. Bei geneigter Installation weicht der Lochteil 51a von den Magneten 61 und 62 zu einer niedrigeren bzw. tiefer liegenden Seite hin ab. Ein Abschnitt des Lochteils 51a, welcher die Magneten 61 und 62 nicht überlagert, liegt bei geneigter Installation in einer tiefer liegenden Region.
-
Wie in 17 und 18 gezeigt ist, ist dann, wenn eine Richtung, die sich mit einer Fallrichtung unter Eigengewicht (y-Achsenrichtung) bei geneigter Installation auf einer Plattenoberfläche des feststehenden Jochs 51 schneidet (orthogonal dazu ist), gegeben ist, d.h. eine x-Achsenrichtung eine Breitenrichtung des Lochteils 51a ist, eine Breitendimension W1 des Lochteils 51a so festgelegt, dass sie größer ist als ein beweglicher Bereich bzw. Bewegungsbereich des Magneten 61 (62) in der x-Achsenrichtung. Daher bleibt ein Überlappungsbereich des Lochteils 51a und des Magneten 61(62) immer konstant, egal in welcher Weise der Magnet 61(62) in der x-Achsenrichtung beweglich gemacht wird.
-
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie in 19 gezeigt ist, ein Widerstand über einen magnetischen Pfad durch den Lochteil 51a erhöht. Daher wird eine Wirkkraft (stabilisierende Kraft) in einer Richtung zum Verringern des Widerstands über den magnetischen Pfad, d.h. wie durch einen nicht ausgefüllten Pfeil von 19 angegeben ist, in einer Richtung zum Vergrößern eines Bereichs des magnetischen Pfads, erzeugt. Die so erzeugte Wirkkraft ist eine bei geneigter Installation aufwärts gerichtete Kraft. Daher kann wie bei dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel auch dann, wenn die Bedieneingabeeinrichtung 100A mit einer Neigung installiert ist, ein Einfluss einer abwärts gerichteten Kraft aufgrund des Eigengewichts beschränkt werden, weil eine aufwärts gerichtete Kraft einer aufgrund von Eigengewicht bei geneigter Installation erzeugten abwärts gerichteten Kraft entgegen wirken kann. Wie in 20 gezeigt ist, verändert sich die Wirkkraft so, dass sie an einer wahlfreien Position innerhalb eines Bewegungsbereichs des Magneten 61(62) in der y-Achsenrichtung einen maximalen Wert annimmt.
-
Ein überlappender Bereich bzw. Überlagerungsbereich des Lochteils 51a und des Magneten 61(62) bleibt immer konstant, auch wenn der Magnet 61(62) in der x-Achsenrichtung beweglich gemacht ist. Daher kann eine Variation bzw. Schwankung in der erzeugten Wirkkraft kleiner sein. Das heißt sozusagen, dass ein Grad, mit welchem eine abwärts gerichtete Kraft bei geneigter Installation zu beschränken ist, stabilisiert werden kann.
-
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der einzelne bzw. nur eine Lochteil 51a an dem feststehenden Joch 51a als der magnetische Widerstand bereitgestellt. Im Vergleich mit dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel, in welchem die beiden Lochteile 71c und 72c an den beweglichen Jochen 71 bzw. 72 bereitgestellt sind, können Mannstunden, die zum Bereitstellen eines Lochteils benötigt werden, reduziert werden.
-
Drittes Ausführungsbeispiel
-
Ein magnetischer Widerstand eines dritten Ausführungsbeispiels ist in 21 und 22 gezeigt. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist anstelle des magnetischen Widerstands (Lochteil 51a) des vorstehenden zweiten Ausführungsbeispiels ein Lochteil 51b bereitgestellt. Der Lochteil 51b unterscheidet sich von dem Loch 51a dadurch, dass die Breitendimension W1 zu einer Breitendimension W2 geändert ist.
-
Wie in 22 gezeigt ist, ist die Breitendimension W2 des Lochteils 51b innerhalb eines Bereichs eines Magneten 61(62) unabhängig von einer beweglichen Position des Magneten 61(62) in einer x-Achsenrichtung festgelegt. Daher bleibt ein Überlappungsbereich bzw. Überlagerungsbereich des Lochteils 51b und des Magneten 61(62) immer konstant, egal in welcher Weise der Magnet 61(62) in der x-Achsenrichtung beweglich gemacht ist.
-
In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann durch den Lochteil 51b eine Wirkung erzielt werden, die dieselbe ist wie die Wirkung, die in dem vorstehenden zweiten Ausführungsbeispiel erhalten wird.
-
Viertes Ausführungsbeispiel
-
Ein magnetischer Widerstand eines vierten Ausführungsbeispiels ist in 23 und 24 gezeigt. In dem vierten Ausführungsbeispiel ist ein Einschnittabschnitt 51c als der magnetische Widerstand bereitgestellt. Der Einschnittabschnitt 51c unterscheidet sich von dem Lochteil 51b des vorstehenden dritten Ausführungsbeispiels dadurch, dass ein Umfang an einem Ende des feststehenden Jochs 51 teilweise geöffnet ist.
-
Im Vergleich mit Fällen, in welchen der magnetische Widerstand an dem feststehenden Joch 51 in der Form des Lochteils 51a oder 51b bereitgestellt ist, kann das feststehende Joch 51 durch ledigliches Erzeugen eines Einschnitts in dem feststehenden Joch 51 ausgehend von dem Ende verarbeitet werden. Daher kann der Einschnittabschnitt 51c leicht bereitgestellt werden.
-
Andere Ausführungsbeispiele
-
Der magnetische Widerstand in dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel liegt in Form der Lochteile 71c und 72c vor, die an den beweglichen Jochen 71 bzw. 72 bereitgestellt sind, und der magnetische Widerstand in den vorstehenden zweiten bis vierten Ausführungsbeispielen liegt in Form des Lochteils 51a oder 51b oder des Einschnittabschnitts 51c vor, die an dem feststehenden Joch 51 bereitgestellt sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Konfigurationen wie vorstehend beschränkt. Zum Beispiel kann der magnetische Widerstand in der Form eines nicht-magnetischen Abschnitts bereitgestellt sein, der aus einer Verunreinigung hergestellt ist, die zu einem die beweglichen Joche 71 und 72 oder das feststehende Joch 51 durch zum Beispiel Erwärmen hinzugefügt wurde. Die Verunreinigung können zum Beispiel Kohlenstoffe sein.
-
In den vorstehenden jeweiligen Ausführungsbeispielen sind das bewegliche Joch 71 (die Magnete 61 und 63) und das bewegliche Joch 72 (die Magnete 62 und 64) so bereitgestellt, dass sie das feststehende Joch 51 in der z-Achsenrichtung zwischen sich nehmen. Jedoch kann eines der beweglichen Joche zusammen den an den beweglichen Jochen befestigten jeweiligen Magneten weggelassen sein. In einem solchen Fall kann eine Wirkung des Auslöschens bzw. Aufhebens einer magnetischen Anziehungskraft zwischen den gegenüberliegenden Magneten 61 und 62 und einer magnetischen Anziehungskraft zwischen den gegenüberliegenden Magneten 63 und 64 nicht erhalten werden. Nichtsdestotrotz kann ein Einfluss einer abwärts gerichteten Kraft aufgrund des Eigengewichts bei geneigter Installation wie in den vorstehenden jeweiligen Ausführungsbeispielen eingeschränkt werden.
-
Die vorstehenden jeweiligen Ausführungsbeispiele können in einer Weise derart modifiziert sein, dass das feststehende Joch 51 durch ein bewegliches Joch ersetzt ist und alle die Magnete 61 bis 64 an dem neu bereitgestellten beweglichen Joch bereitgestellt sind, während die gegenüberliegenden beweglichen Joche 71 und 72 durch feststehende Joche ersetzt sind. In einem solchen Fall kann durch Bereitstellen eines magnetischen Widerstands an dem neu bereitgestellten beweglichen Joch eine Wirkung erhalten werden, die dieselbe ist wie die Wirkung, die in dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel erzielt wird. Darüber hinaus können durch Bereitstellen eines magnetischen Widerstands an den neu bereitgestellten feststehenden Jochen Wirkungen erhalten werden, die dieselben sind wie die Wirkungen, die in den vorstehenden jeweiligen zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
-
Das vorstehende erste Ausführungsbeispiel kann in einer Weise derart modifiziert sein, dass das feststehende Joch 51 durch ein bewegliches Joch ersetzt ist und die gegenüberliegenden beweglichen Joche 71 und 72 durch feststehende Joche ersetzt sind. In einem solchen Fall kann durch Bereitstellen eines magnetischen Widerstands an den neu bereitgestellten feststehenden Jochen eine Wirkung erhalten werden, die dieselbe ist wie die Wirkung, die in dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel erzielt wird. Darüber hinaus können durch Bereitstellen eines magnetischen Widerstands an dem neu bereitgestellten beweglichen Joch Wirkungen erhalten werden, die dieselben sind wie die Wirkungen, die in den vorstehenden jeweiligen zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
-
Die jeweiligen Ausführungsbeispiel können in einer Weise derart modifiziert sein, dass die Magnete 61 bis 64 in den Aufnahmekammern 41a und 42a der Spulen 41 bzw. 42 aufgenommen und an den entsprechenden Gegenoberflächen 52a und 53a des feststehenden Jochs 51 festgelegt bzw. befestigt sind. In einem solchen Fall kann durch Bereitstellen eines magnetischen Widerstands an dem feststehenden Joch eine Wirkung erhalten werden, die dieselbe ist wie die Wirkung, die in dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel erzielt wird. Darüber hinaus können durch Bereitstellen eines magnetischen Widerstands an den beweglichen Jochen Wirkungen erhalten werden, die dieselben sind wie die Wirkungen, die in den vorstehenden jeweiligen zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
-
Die vorstehenden jeweiligen Ausführungsbeispiele können in einer Weise derart modifiziert sein, dass das Anzeigesystem 10 eine Head-Up-Anzeigeeinrichtung 120 (vgl. 2) anstelle oder zusätzlich zu der Navigationseinrichtung 20 beinhaltet. Die Head-Up-Anzeigeeinrichtung 120 ist in dem Instrumententräger des Fahrzeugs vor dem Fahrersitz aufgenommen und zeigt ein Bild virtuell durch Projizieren des Bilds auf eine Projektionsregion 122, die innerhalb einer Windschutzscheibe definiert ist. Der auf dem Fahrersitz sitzende Bediener wird in die Lage versetzt, visuell mehrere Piktogramme, die mit vorläufig zugewiesenen Funktionen korreliert sind, und einen Zeiger 80 usw., verwendet zum Auswählen eines gewünschten Piktogramms über die Projektionsregion 122, zu überprüfen. Wie bei dem auf dem Anzeigebildschirm 22 angezeigten Zeiger 80 kann der Zeiger 80 in einer Richtung entsprechend einer Einleitungsrichtung einer Bedienkraft durch eine Einleitung einer Bedienung in einer horizontalen Richtung in den Bedienknopf 73 über die Projektionsregion 122 bewegt werden.
-
Die vorstehenden jeweiligen Ausführungsbeispiele haben die Bedieneingabeeinrichtung beschrieben, die in der Mittelkonsole als eine Fernsteuereinrichtung zum Bedienen der Navigationseinrichtung oder dergleichen eingerichtet ist. Es versteht sich jedoch, dass die erfindungsgemäße Eingabeeinrichtung auch auf einen Selektor, wie beispielsweise einen an der Mittelkonsole bereitgestellten Schalthebel, einen an einem Lenkrad bereitgestellten Lenkradschalter usw. anwendbar ist. Die erfindungsgemäße Eingabeeinrichtung ist darüber hinaus auf ein Armaturenbrett, eine an einer Tür oder dergleichen bereitgestellte Armauflage oder dergleichen, und verschiedene Einrichtungen, die nahe Rücksitzen zum Bedienen von Ausstattungsfunktionen des Fahrzeugs bereitgestellt sind, anwendbar. Anwendungen der erfindungsgemäßen Bedieneingabeeinrichtung sind nicht auf Fahrzeugeinrichtungen beschränkt, so dass die erfindungsgemäße Bedieneingabeeinrichtung auch als ein allgemeines Betriebssystem, das in verschiedenartigen Beförderungseinrichtungen und verschiedenartigen Informationsendgeräten verwendet wird, darstellbar ist.
