JP2003084848A - 手動入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化・軽量化が可能な手動入力装置の提
供。 【解決手段】 サンギア２１と、３つのプラネットギア
７と、出力軸１７ａに第１回転体４３が固定されるモー
タ１７と、内壁にリングギア３４が一体に設けられる第
２ケース６と、公転するプラネットギア７と一体に回転
するキャリア５と、このキャリア５と一体のキャリア軸
２と、このキャリア軸２に固定されるノブ１と、第１回
転体４３に一体に設けられ、円周に沿った複数のスリッ
ト１８ａを有するコード板１８と、発光部２８と、受光
部２７と、この受光部２７による検出信号を出力するコ
ネクタ２９と、これら発光部２８、受光部２７およびコ
ネクタ２９が設けられる基板２６と、受光部２７からの
検出信号に応じてモータ１７を制御する制御装置３８
と、サンギア２１を揺動可能に支持し、サンギア２１と
プラネットギア７との噛合わせの調整を可能する調整手
段１１とを備えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車に搭
載された電気機器の操作に用いられ、ノブなどの手動で
回転操作される操作部材の回転量や回転方向に応じて、
その操作部材を操作する操作者に操作感触を与えること
ができる手動入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば自動車には、エアコ
ン、ラジオ、テレビ、オーディオなどの電気機器が搭載
されている。これらの電気機器をそれぞれ異なる操作手
段によって操作しようとすると、自動車の運転に支障を
きたすことがある。そこで、運転の妨げにならないよう
に、例えばエアコンの温度調節、ラジオのチューナの調
節、テレビ、ラジオおよびオーディオの音量や音質の調
節などは、１つの手動入力装置で行えるようになってい
る。この種の手動入力装置には、手動で回転操作される
ノブなどの操作部材の回転量や回転方向に応じて、操作
者が把持するノブに所定の操作感触を与え、これによ
り、ノブの操作性を向上させているものがある。

【０００３】以下、従来の手動入力装置を図に基づいて
説明する。

【０００４】図６は、従来の手動入力装置の基本構成を
示す説明図である。

【０００５】従来の手動入力装置は、手動で回転操作さ
れるノブ１と、このノブ１の回転方向および回転量に応
じて所定の操作感触を与えるモータ１７と、ノブ１の回
転方向および回転量を検出する検出手段と、この検出手
段による検出結果に応じてモータ１７を制御する制御手
段とを備えている。

【０００６】検出手段は、モータ１７の出力軸１７ａに
固定される大プーリ３５と、小プーリ３７と、大プーリ
３５と小プーリ３７とに巻き掛けられるベルト３６、エ
ンコーダ３１とによって構成されている。

【０００７】エンコーダ３１は、円周に沿って図示しな
い複数のスリットが設けられ、小プーリ３７と一体的に
回転するコード板１８と、このコード板１８を挟んで対
向する発光部２８および受光部２７とを備えている。発
光部２８はスリットに向かって発光し、受光部２７はス
リットを通過した光を受けてノブ１の回転方向および回
転量に相当する検出信号を、モータ１７の制御手段であ
る制御装置３８に出力する。

【０００８】この制御装置３８は、受光部２７からの検
出信号が入力される入力部３９と、予め検出信号に対応
するモータ１７の制御信号がテーブルの形で記憶されて
いる記憶部４１と、検出信号に応じて記憶部４１に記憶
されている制御信号を読み出す演算部４０と、演算部４
０で読み出された制御信号をモータ１７に出力する出力
部４２とを備えている。

【０００９】このように構成された従来の手動入力装置
では、ノブ１が回転されると、大プーリ３５、ベルト３
６および小プーリ３７を介してコード板１８が回転す
る。そして、受光部２７は、スリットを通過した発光部
２８からの光を受けて、検出信号を出力する。この検出
信号は制御装置３８の入力部３９に入力される。演算部
４０では、検出信号に応じて記憶部４１から制御信号が
読み出される。この制御信号は、出力部４２からモータ
１７に出力される。このモータ１７は、制御信号に基づ
いて出力軸１７ａから回転力を出力し、これにより、ノ
ブ１に回転力が与えられる。

【００１０】このようにして回転力を与えられるノブ１
では、例えば、ラジオの音量が調節される際に、操作者
が音量の上がる方向にノブ１を回転させると、その回転
方向に対抗する方向の回転力がモータ１７によってノブ
１に与えられ、これにより、操作者に抵抗感が与えられ
る。逆に、操作者が音量の下がる方向にノブ１を回転さ
せると、その回転方向と同方向の回転力がモータ１７に
よってノブ１に与えられ、これにより、操作者に加速感
が与えられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の手動
入力装置では、大プーリ３５と小プーリ３７とが並列し
ていることから、手動入力装置の小型化・軽量化を図る
際には、これら大プーリ３５および小プーリ３７を小さ
くすることが考えられる。しかし、小プーリ３７を小さ
くし過ぎると、ベルト３６との接触面積が小さくなり、
大プーリ３５からの回転力の伝達効率が低下するので、
小プーリ３７を小さくするには限界がある。また、ノブ
１の回転量をある程度の分解能を高めて検出するには、
その分解能を、小プーリ３７の径寸法と大プーリ３５の
径寸法との比率で決定するので、小プーリ３７を小さく
できないことに伴って、大プーリ３５も大きくなりがち
である。

【００１２】また、ノブ１とモータ１７の出力軸１７ａ
とが直結されていることから、ノブ１を摘みやすくする
ためにある程度大きなものにすると、モータ１７は、そ
のノブ１の大きさに見合った回転力を出力できなければ
ならない。このため、モータ１７も大きくなりやすい。

【００１３】これらのことから、従来の手動入力装置で
は小型化・軽量化が困難であり、したがって、自動車内
などの限られたスペースに設けるには、好適なものでは
なかった。

【００１４】本発明は、上述の不備を考慮してなされた
もので、その目的は、小型化・軽量化が可能な手動入力
装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、手動で回転操作され、その回転操作に
よる回転方向および回転量に応じた信号を送出させる操
作部材と、前記回転操作による回転方向および回転量に
応じて、前記操作部材に所定の操作感触を与えるモータ
と、このモータの出力軸から回転力が入力されるサンギ
ア、このサンギアに噛合い、このサンギアを中心に公転
する複数のプラネットギア、これらプラネットギアと内
周側で噛合うリングギア、公転する前記プラネットギア
と一体的に回転するキャリア、および、このキャリアの
回転力を前記操作部材に出力するキャリア軸を有する遊
星歯車機構と、この遊星歯車機構の前記リングギアを固
定する固定部材と、前記モータの出力軸の回転方向およ
び回転量を検出する検出手段と、この検出手段による検
出結果に応じて前記モータの回転を制御する制御手段
と、前記サンギアと前記プラネットギアとの噛合いを調
整可能な調整手段とを備える構成にしてある。

【００１６】このように構成した本発明では、操作部材
が例えば時計回りに回転されると、キャリア軸、すなわ
ちキャリアが時計回りに回転する。リングギアは固定部
材によって常に固定されいるので、各プラネットギア
は、キャリアの時計回りの回転に伴って反時計回りに自
転しながらサンギアを中心に時計回りに公転する。これ
に伴って、サンギアが時計回りに回転する。

【００１７】このようにして回転するサンギアの回転速
度は、キャリア軸の回転速度がサンギアとリングギアと
の歯数比によって増速された回転速度である。したがっ
て、モータの出力軸がサンギアと一体的に回転すること
によって、操作部材の回転量の分解能が高められる。そ
して、モータの出力軸の回転方向および回転量が検出手
段によって検出される。

【００１８】モータは、検出手段による検出結果に応じ
て制御手段によって制御され、出力軸から所定の回転
力、例えば反時計回りの回転力を出力する。この反時計
回りの回転力はサンギアに入力される。リングギアは固
定部材によって常に固定されているので、各プラネット
ギアには、時計回りに自転しながらサンギアを中心に反
時計回りに公転する方向の回転力が与えられる。すなわ
ち、キャリアに反時計回りの回転力が与えられ、キャリ
ア軸から反時計回りの回転力が出力される。

【００１９】このようにしてキャリア軸から出力された
回転力は、サンギアとリングギアの歯数比によってサン
ギアの回転力が増大された回転力である。この回転力
は、キャリア軸から操作部材に与えられ、これにより、
操作者は操作部材を時計回りに回転させたときに、操作
感触として抵抗感を得ることができる。なお、回転操作
による回転方向と同方向の回転力が操作部材に与えられ
れば、操作者は操作感触として加速感を得ることができ
る。

【００２０】このように本発明では、操作者に所定の操
作感触を与えることができるので、従来と同様の優れた
操作性を得られるとともに、モータ、遊星歯車機構、検
出手段および操作部材とをほぼ同軸上に配置できるの
で、手動入力装置全体をコンパクトにまとめることがで
き、小型化・軽量化が可能である。

【００２１】また、本発明では、操作部材の回転を検出
するときに、操作部材の回転量の分解能を、遊星歯車機
構によって高めることができる。また、操作部材に回転
力を与えるときに、モータの出力軸から出力された回転
力を、遊星歯車機構によって増大させて操作部材に与え
ることができる。つまり、遊星歯車機構を利用すること
によって、操作部材の回転量の分解能を高めることと、
モータから出力される回転力を増大させることとを、コ
ンパクトな構造で行うことができる。したがって、この
点においても小型化・軽量化が可能である。

【００２２】なお、本発明では、調整手段によって、サ
ンギアとプラネットギアとが適切に噛合った状態に調整
し、ガタなどに起因する過大なバックラッシュの発生を
防止できるので、モータの出力軸間の回転力の伝達効率
を確保できる。

【００２３】また、上述の発明において、前記調整手段
が、前記サンギアを揺動可能に支持する支持手段を備
え、前記サンギアおよび前記プラネットギアの一方が、
太鼓状に形成されるようにしてもよい。

【００２４】このように構成したものでは、サンギアを
揺動させて、プラネットギアの公転中心に対してサンギ
アの回転中心を斜めに位置させた状態で、サンギアとプ
ラネットギアとを噛合わせることができ、これにより、
モータの出力軸とキャリア軸とのずれを解消できる。

【００２５】また、上述の発明において、前記支持手段
が、前記モータの出力軸に固定される第１回転体と、前
記サンギアが固定され、前記第１回転体と係合して一体
的に回転する第２回転体と、この第２回転体が揺動可能
に支持されるように前記第１回転体と前記第２回転体と
を係合させ、かつ、前記第１回転体と前記第２回転体と
が一体的に回転するように前記第１回転体と前記第２回
転体とを係合させる係合手段とを備えるようにしてもよ
い。

【００２６】このよう構成したものでは、第１回転体と
第２回転体とを係合手段によって係合させて、サンギア
を揺動可能に支持するだけでなく、第１回転体と第２回
転とを一体的に回転させることができるので、出力軸か
ら出力される回転力をサンギアに確実に入力できる。

【００２７】また、上述の発明において、前記支持手段
が、前記第１回転体および前記第２回転体の一方の回転
中心上に設けられる突部と、他方の回転中心上に設けら
れ、この突部と摺接する凹部とを備えるようにしてもよ
い。

【００２８】このように構成したものでは、サンギアに
与えられた回転中心方向の力を第１回転体によって受止
めることができるので、サンギアとプラネットギアと適
切に噛合わせた状態を確実に保持できる。

【００２９】また、上述の発明において、前記検出手段
が、前記モータの出力軸と一体的に回転するコード板を
備え、このコード板が、前記第１回転体と一体に形成さ
れるようにしてもよい。

【００３０】このように構成したものでは、部品点数を
減少させることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の手動入力装置の一実施形
態を図に基づいて説明する。

【００３２】図１は、本実施形態の基本構成を示す説明
図、図２は、本実施形態の要部を示す縦断面図、図３
は、図２のII−II断面図、図４は、図２に示す第１回転
体および第２回転体のＣ矢視図、図５は、サンギアとプ
ラネットギアの噛合わせが調整された状態を示す縦断面
図である。

【００３３】本実施形態は、前述した従来技術と同様
に、例えば自動車に搭載されるエアコン、ラジオ、テレ
ビ、オーディオなどの電気機器をそれぞれ異なる操作手
段によって操作しようとすると、自動車の運転に支障を
きたすことがあるので、運転の妨げにならないように、
例えばエアコンの温度調節、ラジオのチューナの調節、
テレビ、ラジオおよびオーディオの音量や音質の調節な
どを１つの手動入力装置で行うことを可能にした手動入
力装置である。

【００３４】本実施形態は、図２に示すように、回転操
作され、その回転操作による回転方向および回転量に応
じた信号を送出させる操作部材、例えばノブ１と、この
ノブ１に、回転操作による回転方向および回転量に応じ
て所定の操作感触を与えるモータ１７とを備えている。

【００３５】また、本実施形態は、モータ１７からサン
ギア２１に入力された回転力をキャリア軸２から出力
し、ノブ１に回転力を与える遊星歯車機構３２と、遊星
歯車機構３２のサンギア２１とプラネットギア７との噛
合わせを調整可能な調整手段１１とを備えている。

【００３６】また、本実施形態は、図１に示すように、
モータ１７の出力軸１７ａの回転方向および回転量を検
出する検出手段、すなわちエンコーダ３１と、このエン
コーダ３１による検出結果に応じてモータ１７の回転を
制御する制御手段、すなわち制御装置３８とを備えてい
る。

【００３７】また、本実施形態は、図２に示すように、
上述の調整手段１１と上述のエンコーダ３１とが収納さ
れる第１ケース９と、上述の遊星歯車機構３２が収納さ
れる第２ケース６とを備えている。

【００３８】第１ケース９には、同図２に示すように、
モータ１７の出力軸１７ａが第１ケース９内に配置され
るように、ブラケット１３を介してモータ１７を固定し
てある。また、この第１ケース９は、図示しないねじが
挿通されるねじ挿通部１２と、エンコーダ３１に備えら
れる発光部２８や受光部２７などが設けられる基板２６
が収納される基板収納部３３とを備えている。また、第
１ケース９の開口側の各ねじ挿通部１２付近には、ブラ
ケット１３に設けられた小穴１５に挿入され、ブラケッ
ト１３を位置決めする突起部１６を設けてある。

【００３９】ブラケット１３には、第１ケース９のねじ
挿通部１２に対応するねじ挿通部１４が設けてある。こ
のねじ挿通部１４付近には、上述の小穴１５を設けてあ
る。また、このブラケット１３には、上述の基板２６を
固定する固定部３０を設けてある。

【００４０】第２ケース６には、遊星歯車機構３２のキ
ャリア軸２が挿通されるキャリア軸挿通部４を設けてあ
る。ノブ１は、このキャリア軸挿通部４に挿通されたキ
ャリア軸２に固定してある。キャリア軸２には、キャリ
ア軸挿通部４の開口部付近でリングピン３を取付けて、
キャリア軸２の第２ケース６側への移動を規制してあ
る。また、第２ケース６には、第１ケース９に設けられ
たねじ挿通部１２に対応するねじ挿通部１０を設けてあ
る。これらねじ挿通部１２，１０には、図示しないねじ
が挿通されて、第１ケース９と第２ケース６とが締結さ
れる。

【００４１】制御装置３８は、前述した従来技術に備え
られているものと同様のものである。この制御装置３８
について、重複するが再度説明する。

【００４２】この制御装置３８は、図１に示すように、
受光部２７から出力された検出信号が入力される入力部
３９と、予め検出信号に対応する制御信号がテーブルの
形で記憶されている記憶部４１と、検出信号に応じて記
憶部４１に記憶されている制御信号を読み出だす演算部
４０と、演算部４０で読み出された制御信号をモータ１
７に出力する出力部４２とを備えている。

【００４３】エンコーダ３１は、図２，４に示すよう
に、コード板１８と、このコード板１８を挟んで対向す
る発光部２８および受光部２７、制御装置３８に接続さ
れるコネクタ２９と、これら発光部２８、受光部２７お
よびコネクタ２９が設けられる上述の基板２６とから構
成してある。コード板１８には、図４に示すように、円
周に沿って複数のスリット１８ａを設けてある。発光部
２８は、スリット１８ａに向かって発光し、受光部２７
は、スリット１８ａを通過した光を受けて、ノブ１の回
転方向および回転量に相当する検出信号を出力する。

【００４４】遊星歯車機構３２は、図２，３に示すよう
に、モータ１７の出力軸１７ａからの回転力を入力され
るサンギア２１と、このサンギア２１に噛合い、このサ
ンギア２１を中心に公転する複数、例えば３つのプラネ
ットギア７と、これらプラネットギア７と内周側で噛合
うリングギア３４と、各プラネットギア７を回転可能に
支持する３つのプラネットギア軸８を有し、公転するプ
ラネットギア７と一体的に回転するキャリア５と、この
キャリア５の回転力をノブ１に出力するキャリア軸２と
を備えている。サンギア２１とリングギア３４の歯数比
は、例えば１：５に設定してある。リングギア３４は、
常に固定されているように、第２ケース６内壁に一体に
設けてある。

【００４５】調整手段１１は、図２，４に示すように、
太鼓状に形成されたサンギア２１と、モータ１７の出力
軸１７ａに固定される第１回転体４３と、サンギア２１
が固定され、第１回転体４３と一体的に回転する第２回
転体４４とを備えている。また、第２回転体４４が揺動
可能に支持されるように、第１回転体４３と第２回転体
４４とを係合させ、かつ、第１回転体４３と第２回転体
４４とが一体的に回転するように、第１回転体４３と第
２回転体４４とを係合させる係合手段を設けてある。

【００４６】係合手段は、図２，３に示すように、第１
回転体４３の回転中心から等距離で、角度９０°ごとの
４箇所に設けられる第１係合子１９と、第２回転体４４
に設けられ、第１係合子１９と係合する４つの第２係合
子２３とから構成してある。第１係合子１９は、第２係
合子２３が配置される切欠き１９ａを有し、第１係合子
と第２係合子２３とが相対的に回転中心を中心とする円
周方向の移動を規制している。

【００４７】また、第１回転体４３には、コード板１８
と、上述の第１係合子１９とを一体に設けてある。ま
た、第１回転体４３の中央には、第２回転体４４の揺動
中心Ｏを中心とする球面状の凹部２０を設けてある。

【００４８】また、第２回転体４４は、サンギア２１
と、このサンギア２１と一体の半球状の半球部２２と、
この半球部２２の裾部に設けられた上述の第２係合子２
３と、第２回転体４４の回転中心上に設けられ、第１回
転体４３に設けられた凹部２０に摺接する突部２４とを
備えている。なお、第１ケース９には、第２回転体４４
の半球部２２の第２ケース６側への移動を規制する規制
孔２５を設けてある。

【００４９】このように構成した本実施形態では、図２
において、ノブ１が例えば時計回りであるＡ方向に回転
されると、キャリア軸２、すなわち、キャリア５が時計
回りに回転する。リングギア３４は第２ケース６に常に
固定されいるので、各プラネットギア７は、キャリア５
の時計回りの回転に伴って、反時計回りに自転しながら
サンギア２１を中心に時計回りに公転する。これに伴っ
て、サンギア２１は時計回りに回転する。なお、ノブ１
が反時計回り、すなわちＢ方向に回転されたのであれ
ば、サンギア２１は反時計回りで回転する。

【００５０】このようにして回転するサンギア２１の回
転速度は、キャリア軸の回転速度がサンギア２１とリン
グギア３４との歯数比によって増速された回転速度であ
る。モータ１７の出力軸１７ａが、第２回転体４４と第
１回転体４３を介してサンギア２１と一体的に回転する
ことによって、ノブ１の回転量の分解能が高められる。
本実施形態では、サンギア２１とリングギア３４との歯
数比を１：５に設定してあるので、ノブ１の回転量の分
解能は５倍に高められる。

【００５１】そして、エンコーダ２１では、コード板１
８のスリット１８ａを通過した発光部２８からの光を受
光部２７が受けることによって、モータ１７の出力軸１
７ａの回転方向および回転量が検出される。受光部２７
からは、検出された回転方向および回転量に相当する検
出信号が出力され、この検出信号が制御装置３８の入力
部３９に入力される。演算部４０では、検出信号に応じ
た制御信号が記憶部４１から読み出される。この制御信
号は出力部４２から出力される。モータ１７は、制御信
号に基づいて出力軸１７ａから例えば反時計回りの回転
力を出力する。

【００５２】この反時計回りの回転力は、第１回転体４
３と第２回転体４４とを介してサンギア２１に入力され
る。リングギア３４は第２ケース６に常に固定されてい
るので、各プラネットギア７には、サンギア２１に回転
力が入力されたことに伴って、時計回りに自転しながら
サンギア２１を中心に反時計回りに公転する方向の回転
力が与えられる。これに伴って、キャリア５に反時計回
りの回転力が与えられ、キャリア軸２から反時計回りの
回転力が出力される。

【００５３】このようにしてキャリア軸２から出力され
た回転力は、サンギア２１とリングギア３４との歯数比
によってサンギア２１の回転力が増大された回転力であ
る。本実施形態では、サンギア２１とリングギア３４と
の歯数比を１：５に設定してあるので、サンギア２１に
入力された回転力は、５倍に増大されてキャリア軸２か
ら出力されてノブ１に与えられる。これにより、操作者
がノブ１を時計回りに回転させたときに、操作者に操作
感触として抵抗感を与えることができる。なお、回転操
作と同方向の回転力がノブ１に与えられれば、操作者に
操作感触として加速感を与えることができる。

【００５４】このようにして回転力を与えられるノブ１
では、例えば、ラジオの音量が調節される際に、操作者
が音量の上がるＡ方向にノブ１が回転されると、ノブ１
の回転方向に抗する回転力がモータ１７によってノブ１
に与えられ、これにより、操作者に抵抗感を与えること
ができる。逆に、音量の下がるＢ方向にノブ１が回転さ
れると、ノブ１の回転方向と同方向の回転力がモータ１
７によってノブ１に与えられ、これにより、操作者に加
速感を与えることができる。したがって、操作者は、ノ
ブ１の回転方向および回転量に応じた操作感触を得るこ
とができる。

【００５５】なお、本実施形態では、調整手段１１を備
えている。この調整手段１１について次に説明する。

【００５６】本実施形態では、各部品の公差を吸収しつ
つサンギア２１、プラネットギア７およびリングギア３
４を噛合わせるために、これらサンギア２１、プラネッ
トギア７、リングギア３４間にガタを設ける必要があ
る。しかし、このガタに起因して、大きなバックラッシ
ュが発生し、モータ１７、ノブ１間の回転力の伝達効率
が悪くなることがある。

【００５７】そこで、例えば図５に示すように、ガタに
起因して、モータ１７の出力軸１７ａとキャリア軸２と
が上下方向に寸法ａだけずれた場合に、調整手段１１に
よってサンギア２１の位置を移動させ、サンギア２１と
プラネットギア７が適切に噛合うようにしてある。

【００５８】すなわち、この場合、第２回転体４４を揺
動中心Ｏを中心に、プラネットギア７の公転中心の方へ
揺動させる。このとき、サンギア２１は太鼓状なので、
サンギア２１の回転中心がプラネットギア７の公転中心
に対して傾いた状態でも、プラネットギア７と噛合い、
これにより、寸法ａのずれは解消される。

【００５９】このとき、図５に示す第２係合子２３は、
第２回転体４４の揺動された角度に応じて、第１係合子
１９に設けられた切欠き１９ａ内で移動する。なお、図
５には示されていない残りの２つの第２係合子２３は、
第２回転体４４の揺動軸、すなわち揺動中心Ｏを形成し
ている。

【００６０】また、第２回転体４４の突部２４は、第２
回転体４４の揺動された角度に応じて、凹部２０上を摺
動する。これにより、サンギア２１に与えられた回転軸
方向の力が第１回転体４３によって受止められ、サンギ
ア２１の回転中心方向の移動が規制される。

【００６１】このように調整手段１１では、サンギア２
１、プラネットギア７、リングギア３４間にガタを設け
ることで、各部品の公差を吸収しつつ、サンギア２１、
プラネットギア７、リングギア３４を組付ける際に、サ
ンギア２１とプラネットギア７の噛合わせを調整して、
ガタに起因する過大なバックラッシュの発生を防止し、
ノブ１、モータ１７の出力軸１７ａ間で高い伝達効率を
確保できる。

【００６２】このように本実施形態では、ノブ１の回転
方向および回転量に応じて、ノブ１に同方向、または反
対方向のモータ１７から回転力が伝えられるので、操作
者に抵抗感や加速感などの所定の操作感触を与えること
ができ、自動車などの運転中のように目が離せない場合
に、ノブ１でどのような操作を行っているかを目視せず
に把握できる。したがって、優れた操作性を得ることが
できる。

【００６３】また、本実施形態では、モータ１７、遊星
歯車機構３２、エンコーダ３１およびノブ１とをほぼ同
軸上に配置できるので、手動入力装置全体をコンパクト
にまとめることができる。これにより、小型化・軽量化
が可能である。特に小型化が可能なことから、自動車内
などの限られたスペースに設けるのに好適である。

【００６４】また、本実施形態では、ノブ１の回転がモ
ータ１７の出力軸１７ａに伝達されるときに、ノブ１の
回転量の分解能を遊星歯車機構３２によって高めること
ができる。また、ノブ１を駆動させるときに、モータ１
７から出力された回転力を遊星歯車機構３２によって増
大させてノブ１に回転力を与えることができる。すなわ
ち、遊星歯車機構３２を利用することによって、モータ
１７から出力される回転力を増大させることと、ノブ１
の回転量の分解能を高めることとを、コンパクトな構造
で行うことができる。したがって、この点においても、
小型化・軽量化が可能である。

【００６５】また、本実施形態では、調整手段１１によ
ってサンギア２１とプラネットギア７とが適切に噛合っ
た状態に調整し、ガタなどに起因する過大なバックラッ
シュの発生を防止できるので、モータ１７の出力軸１７
ａ間で高い伝達効率を確保できる。すなわち、加工精度
を高めて各部品の公差を小さくすることなく、モータ１
７の出力軸１７ａ間で高い伝達効率を確保でき、これに
より、コストの削減を図ることができる。

【００６６】また、本実施形態では、第１回転体４３と
第２回転４４とを係合子１９、２３によって係合させた
ので、サンギア２１を揺動可能に支持するだけでなく、
モータ１７の出力軸１７ａから出力される回転力をサン
ギア２１に確実に入力でき、したがって、出力軸１７ａ
からサンギア２１に伝達される回転力の伝達効率の低下
を防止できる。

【００６７】また、本実施形態では、第１回転体４３に
凹部２０を設け、第２回転体４４に突部２４を設けたの
で、サンギア２１に与えられた回転中心方向の力が第１
回転体４３によって受止められ、サンギア２１の回転中
心方向の移動が規制されるので、サンギア２１とプラネ
ットギア７とを適切に噛合わせた状態を確実に保持で
き、したがって、サンギア２１とプラネットギア７の動
作不良を防止できる。

【００６８】また、本実施形態では、コード板を、第１
回転体４３と一体に形成したので、部品点数を減少させ
ることができ、したがって、コストの削減を図ることが
できる。

【００６９】

【発明の効果】以上のように、本発明では、操作者に所
定の操作感触を与えることによって優れた操作性が得ら
れるとともに、モータ、遊星歯車機構、検出手段および
操作部材とをほぼ同軸上に配置できるので、本実施形態
全体をコンパクトにまとめることができる。したがっ
て、小型化・軽量化が可能である。特に小型化が可能な
ことから、限られたスペースに設けるのに好適である。

【００７０】また、本発明では、操作部材の回転を検出
するときに、遊星歯車機構によって操作部材の回転量の
分解能を高めることができる。また、操作部材を駆動さ
せるときに、遊星歯車機構によってモータから出力され
た回転力を増大して操作部材に回転力を与えることがで
きる。すなわち、遊星歯車機構を利用することによっ
て、モータから出力される回転力を増大させることと、
操作部材の回転量の分解能を高めることとを、コンパク
トな構造で実現でき、この点においても小型化・軽量化
が可能である。

【００７１】また、本発明では、調整手段によって、サ
ンギアとプラネットギアとが適切に噛合った状態に調整
し、ガタなどに起因する過大なバックラッシュの発生を
防止できるので、モータの出力軸間の回転力の伝達効率
を確保できる。すなわち、加工精度を高めて各部品の公
差を小さくすることなく、モータの出力軸間の回転力の
伝達効率を確保でき、これにより、コストの削減を図る
ことができる。

【００７２】また、上述の発明において、前記調整手段
が、前記サンギアを揺動可能に支持する支持手段を備
え、前記サンギアおよび前記プラネットギアの一方が、
太鼓状に形成されれば、サンギアを揺動させて、プラネ
ットギアの公転中心に対してサンギアの回転中心を斜め
に位置させた状態で、サンギアとプラネットギアとを噛
合わせることができるので、モータの出力軸とキャリア
軸とのずれを解消できる。したがって、プラネットギア
とサンギアとを噛合わせることを確実におこなうことが
できる。

【００７３】また、上述の発明において、前記支持手段
が、前記モータの出力軸に固定される第１回転体と、前
記サンギアが固定され、前記第１回転体と係合して一体
的に回転する第２回転体と、この第２回転体が揺動可能
に支持されるように前記第１回転体と前記第２回転体と
を係合させ、かつ、前記第１回転体と前記第２回転体と
が一体的に回転するように前記第１回転体と前記第２回
転体とを係合させる係合手段とを備えるようにすれば、
第１回転体と第２回転とを係合手段によってサンギアを
揺動可能に支持するだけでなく、第１回転体と第２回転
とを一体的に回転させることができるので、出力軸から
出力される回転力をサンギアに確実に入力できる。した
がって、出力軸からサンギアに伝達される回転力の伝達
効率の低下を防止できる。

【００７４】また、上述の発明において、前記支持手段
が、前記第１回転体および前記第２回転体の一方の回転
中心上に設けられる突部と、他方の回転中心上に設けら
れ、この突部と摺接する凹部とを備えるようにすれば、
サンギアに与えられた力を第１回転体によって受止める
ことができるので、サンギアとプラネットギアとを適切
に噛合わせた状態を確実に保持できる。したがって、サ
ンギアとプラネットギアの動作不良を防止できる。

【００７５】また、上述の発明において、前記検出手段
が、前記モータの出力軸と一体的に回転するコード板を
備え、このコード板が、前記第１回転体と一体に形成さ
れれば、部品点数を減少させることができる。したがっ
て、コストの削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の手動入力装置の一実施形態の基本構成
を示す説明図である。

【図２】本実施形態の要部を示す縦断面図である。

【図３】図２のII−II断面図である。

【図４】図２に示す第１回転体および第２回転体のＣ矢
視図である。

【図５】サンギアとプラネットギアの噛合わせが調整さ
れた状態を示す縦断面図である。

【図６】従来の手動入力装置の基本構成を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ ノブ（操作部材） ２ キャリア軸 ５ キャリア ６ 第２ケース（固定部材） ７ プラネットギア ９ 第１ケース １１ 調整手段 １７ モータ １７ａ 出力軸 １８ コード板 １９ 第１係合子（係合手段） ２０ 凹部 ２１ サンギア ２２ 半球部 ２３ 第２係合子（係合手段） ２４ 突部 ３１ エンコーダ（検出手段） ３２ 遊星減速機構 ３４ リングギア ３８ 制御装置（制御手段） ４３ 第１回転体 ４４ 第２回転体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動で回転操作され、その回転操作によ
   る回転方向および回転量に応じた信号を送出させる操作
   部材と、 前記回転操作による回転方向および回転量に応じて、前
   記操作部材に所定の操作感触を与えるモータと、 このモータの出力軸から回転力を入力されるサンギア、
   このサンギアに噛合い、このサンギアを中心に公転する
   複数のプラネットギア、これらプラネットギアと内周側
   で噛合うリングギア、公転する前記プラネットギアと一
   体的に回転するキャリア、および、このキャリアの回転
   力を前記操作部材に出力するキャリア軸を有する遊星歯
   車機構と、 この遊星歯車機構の前記リングギアを固定する固定部材
   と、 前記モータの出力軸の回転方向および回転量を検出する
   検出手段と、 この検出手段による検出結果に応じて前記モータの回転
   を制御する制御手段と、 前記サンギアと前記プラネットギアとの噛合わせを調整
   可能な調整手段とを備えることを特徴とする手動入力装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明において、 前記調整手段が、前記サンギアを揺動可能に支持する支
   持手段を備え、前記サンギアおよび前記プラネットギア
   の一方が、太鼓状に形成されることを特徴とする手動入
   力装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の発明において、 前記支持手段が、前記モータの出力軸に固定される第１
   回転体と、前記サンギアが固定され、前記第１回転体と
   係合して一体的に回転する第２回転体と、この第２回転
   体が揺動可能に支持されるように前記第１回転体と前記
   第２回転体とを係合させ、かつ、前記第１回転体と前記
   第２回転体とが一体的に回転するように前記第１回転体
   と前記第２回転体とを係合させる係合手段とを備えるこ
   とを特徴とする手動入力装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の発明において、 前記支持手段が、前記第１回転体および前記第２回転体
   の一方の回転中心上にに設けられる突部と、他方の回転
   中心上に設けられ、この突部と摺接する凹部とを備える
   ことを特徴とする手動入力装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の発明において、 前記検出手段が、前記モータの出力軸と一体的に回転す
   るコード板を備え、このコード板が、前記第１回転体と
   一体に形成されることを特徴する手動入力装置。