JP2004087307A - 複合操作型入力装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転可能かつ昇降可能に支持された操作体1にコード板4をスプライン結合させ、中央筒部13aと復帰ばね5とでコード板4を挟持する。操作体1の回転動作はコード板4を介してフォトインタラプタ8,9にて検出し、操作体1の昇降動作は円筒部3cを介してフォトインタラプタ10にて検出する。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、押圧操作と回転操作という異なる2種類の操作によって入力動作を行うことができる複合操作型入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の複合操作型入力装置の一例として、円環状の回転つまみを有する回転操作機構と、この回転つまみによって回転駆動される摺動子と、この摺動子に摺接する接点パターンを有するプリント基板と、回転つまみの径方向内側を昇降可能な操作軸を有する押圧操作機構と、この操作軸の先端部によって押圧駆動されるプッシュスイッチとを備え、このプッシュスイッチを前記プリント基板上に実装したものが知られている。
【0003】
このように概略構成された複合操作型入力装置においては、操作者が回転つまみを回転操作すると、摺動子が一体的に回転してプリント基板上の接点パターンを摺動するので、摺動子と接点パターンの接触位置に応じた回転動作検出信号が出力される。また、操作者が操作軸を所定ストローク押し込む押圧操作すると、プッシュスイッチのアクチュエータが操作軸の先端部によって押し込まれるので、プッシュスイッチに内蔵された可動接点が固定接点に当接して押圧動作検出信号が出力される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の複合操作型入力装置では、回転つまみ等を含む回転操作機構と操作軸等を含む押圧操作機構とを区別して、両者が互いに干渉することなく独立に動作できるように構成されているが、このような2種類の独立した操作機構を限られたスペース内に隣接して設けると構造が複雑化してしまうため、低コスト化を図りにくいという問題があった。また、押圧操作される部品の周囲に回転操作される部品を配置させる関係上、回転操作機構の大径化が避け難く、装置全体が大型になりやすいという問題もあった。さらに、回転操作を繰り返すと摺動子と接点パターンの接触部位が次第に摩耗していくため、所望の検出精度を長期に亘って維持することが困難であるという問題もあった。
【0005】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、長寿命で小型化が容易な複合操作型入力装置を安価に提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明の複合操作型入力装置は、回転可能かつ昇降可能に支持された操作体と、この操作体と一体的に回転する回転部材と、この回転部材を介して前記操作体の回転動作を検出する回転操作検出手段と、前記操作体の昇降動作を検出する押圧操作検出手段とを備え、前記回転操作検出手段が前記回転部材の被検出部に対して非接触な検出素子(例えばフォトインタラプタ)からなる構成とした。
【0007】
このように共通の操作体で回転操作と押圧操作とが行えるようにしてあれば、全体構造が簡素化されて装置全体の小型化も容易になる。また、回転操作検出手段が被検出部に対して非接触な検出素子からなるため、回転操作を繰り返しても摩耗等に起因する検出精度の低下が起こらず、長期に亘って高信頼性が維持できる。
【0008】
かかる構成において、前記押圧操作検出手段が操作体と一体の被検出昇降部位に対して非接触な検出素子(例えばフォトインタラプタ)からなる複合操作型入力装置の場合、押圧操作力に起因する不所望な応力が該検出手段には作用しなくなるので、押圧操作を繰り返しても検出精度の低下が起こらず、長期に亘って高信頼性が維持できる。
【0009】
上述したいずれかの構成に加えて、前記回転部材を操作体にスプライン結合させると共に、該回転部材の昇降動作を阻止する規制手段を設けた複合操作型入力装置の場合、該回転部材が押圧操作時には昇降しないため、該回転部材と軸線方向に対向する位置に回路基板を設置し、この回路基板上に前記回転操作検出手段や前記押圧操作検出手段を無理なく実装することができる。例えば、前記回転部材が操作体にスプライン結合されたコード板であり、前記規制手段が該コード板を回転可能に支持する規制部材と、該コード板を該規制部材に向けて弾性付勢するばね部材とを備えていれば、押圧操作時にコード板が昇降しない構成を簡単に実現できると共に、該ばね部材を操作体の復帰ばねとして機能させることができる。
【0010】
また、上述したいずれかの構成に加えて、操作体の回転に伴ってクリック感を生起するクリック機構を備えている複合操作型入力装置の場合、回転操作時に操作体の回転量をクリック感によって概略把握することができるため操作性が向上する。かかるクリック機構としては、例えば、操作体に保持されて径方向外向きに弾性付勢される駆動体を備えると共に、操作体を収納するケースの内壁に凹溝を連続形成してなるクリック係合部を設け、操作体の回転に伴って駆動体が凹溝と係脱するような構成が好適である。
【0011】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図1は本発明の実施形態例に係る複合操作型入力装置の分解斜視図、図2は該入力装置の平面図、図3は図2のA−A線に沿う断面図、図4は該入力装置の操作体の側面図、図5は該入力装置のコード板の平面図、図6は該入力装置の回路基板の平面図である。
【0012】
これらの図に示す複合操作型入力装置は、上部軸体2および下部駆動体3を一体化して回転可能かつ昇降可能に支持された操作体1と、下部駆動体3の軸部3aにスプライン結合されたコード板4と、このコード板4を軸部3aに沿って下向きに弾性付勢している復帰ばね5と、下部駆動体3の角筒部3b内に保持された一対の駆動体6と、各駆動体6を径方向外向きに弾性付勢している一対の圧縮ばね7と、受発光素子を組み合わせてなるフォトインタラプタ8,9および10と、これらのフォトインタラプタ8〜10が実装された回路基板11と、下部駆動体3やコード板4および回路基板11等を収納しているケース12と、回路基板11を載置固定してケース12の下部開口に取り付けられたホルダ13とによって概略構成されている。
【0013】
操作体1は上部軸体2の下端部と下部駆動体3の角筒部3bとを圧入により固定してなるもので、上部軸体2の上端部はケース12の中心孔12aを貫通して上方へ突出しており、この上端部に操作つまみ14が取り付けられている(図3参照)。操作体1の下部駆動体3には軸部3aを包囲するように円筒部3cが形成されており、操作体1を所定ストローク下降させると円筒部3cがフォトインタラプタ10の光路を遮断するようになっている。操作体1の軸部3aは断面十字形状に形成されており、この軸部3aにスプライン結合されるコード板4の中央部には略同形の十字孔4a(図5参照)が形成されている。したがって、コード板4は操作体1と一体的に回転する。ただし、コード板4はホルダ13の中央筒部13a上に搭載され、上方から復帰ばね5によって中央筒部13a方向へ弾性付勢されているので、操作体1が昇降動作してもコード板4は昇降動作しない。このコード板4の外周部には周方向に沿って等間隔な櫛歯状の被検出部4bが形成されており、コード板4の回転位置に応じて被検出部4bがフォトインタラプタ8,9の光路を遮断するようになっている。また、図3に示すように、ケース12の内壁には凹溝12bを周方向に沿って連続形成してなるクリック係合部が形成されており、このクリック係合部に各駆動体6の先端突起部6aが弾接している。これにより、操作体1を回転させると、各駆動体6が凹溝12bに係脱してクリック感を生起するようになっている。
【0014】
このように構成された複合操作型入力装置においては、操作者が操作つまみ14を介して操作体1を回転操作すると、コード板4が操作体1と一体的に回転するので、櫛歯状の被検出部4bによってフォトインタラプタ8,9の光路が遮断される。すなわち、コード板4の回転位置に応じた信号がフォトインタラプタ8,9から出力されるため、この信号に基づいて操作体1の回転動作(回転角度や回転操作方向)を検出することができる。また、かかる回転操作時に、操作体1の角筒部3b内に保持されている一対の駆動体6がケース12の内壁の凹溝12bに係脱してクリック感を生起するため、操作者は操作体1の回転量をクリック感によって概略把握することができる。
【0015】
また、操作者が操作つまみ14を介して操作体1を下方へ押し込む押圧操作が行われると、操作体1は復帰ばね5を圧縮させながら下降していき、操作体1が所定ストローク下降した時点で、円筒部3cがフォトインタラプタ10の光路を遮断する。そのため、フォトインタラプタ10からの出力が遮断されたことによって操作体1の下降動作を検出することができる。ただし、コード板4は中央筒部13aに阻止されて下降しないので、被検出部4bとフォトインタラプタ8,9の相対位置関係は変化しない。なお、フォトインタラプタ10の光路が円筒部3cに遮断されている状態で、操作体1を押し込んでいる押圧操作力が除去されると、復帰ばね5の復元力によって操作体1は初期位置まで押し上げられていくので、円筒部3cが上昇してフォトインタラプタ10の光路が遮断されなくなる。それゆえ、フォトインタラプタ10からの出力が復活したことによって操作体1の上昇動作を検出することができる。
【0016】
このように本実施形態例に係る複合操作型入力装置は、回転操作時にも押圧操作時にも共通の操作体1を操作し、回転操作時にはフォトインタラプタ8,9がコード板4を介して操作体1の回転動作を検出し、押圧操作時にはフォトインタラプタ10が円筒部3cを介して操作体1の昇降動作を検出するというものなので、全体構造を簡素化でき低コスト化も図りやすく、かつ、径方向の寸法を抑えて装置全体を小型化することが容易である。また、本実施形態例の場合、回転操作を検出する手段がフォトインタラプタ8,9という光学式センサであり、回転操作を繰り返してもフォトインタラプタ8,9と被検出部4bは常に非接触で摩耗等に起因する検出精度の低下は起こらないので、長期に亘って高精度な回転動作検出信号を得ることができる。同様に、本実施形態例の場合、押圧操作を検出する手段がフォトインタラプタ10という光学式センサであり、押圧操作を繰り返してもフォトインタラプタ10には押圧操作力に起因する不所望な応力が作用しないので、長期に亘って高精度な昇降動作検出信号を得ることができる。
【0017】
なお、上述した実施形態例では、回転操作や押圧操作を検出する手段としてフォトインタラプタ8〜10を使用しているが、被検出体に対して非接触な他の検出素子、例えばフォトリフレクタ(光学式センサ)やホール素子(磁気式センサ)などを使用しても、同様に長寿命化が図れる。ただし、フォトインタラプタを使用すると、被検出体が安価に製造できるのでコスト面で有利となる。また、押圧操作の場合は摩耗に起因する検出精度の低下を特に懸念する必要はないので、押圧操作検出手段としてプッシュスイッチを使用することも可能である。
【0018】
また、上述した実施形態例では、操作体1の角筒部3b内に保持した駆動体6をケース12の凹溝12bに係脱させるというクリック機構を採用しているが、例えばケース側に設けた弾性片を操作体側の凹溝に係脱させる等、他のクリック機構を採用してもよい。さらに、押圧操作時にクリック感を生起するクリック機構を付設することも可能である。
【0019】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0020】
共通の操作体で回転操作と押圧操作とが行える複合操作型入力装置なので、構造が簡素になって低コスト化が図りやすく、装置全体の小型化も容易になる。また、回転操作検出手段が被検出部に対して非接触な検出素子からなるため、回転操作を繰り返しても摩耗等に起因する検出精度の低下が起こらず、長期に亘って高信頼性が維持できる。
【0021】
また、押圧操作検出手段が、操作体と一体の被検出昇降部位に対して非接触な検出素子からなる場合には、押圧操作力に起因する不所望な応力が該検出手段に作用しなくなるので、一層の長寿命化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例に係る複合操作型入力装置の分解斜視図である。
【図2】該入力装置の平面図である。
【図3】図2のA−A線に沿う断面図である。
【図4】該入力装置の操作体の側面図である。
【図5】該入力装置のコード板の平面図である。
【図6】該入力装置の回路基板の平面図である。
【符号の説明】
1 操作体
2 上部軸体
3 下部駆動体
3a 軸部
3c 円筒部(被検出昇降部位)
4 コード板(回転部材)
4a 十字孔
4b 被検出部
5 復帰ばね
6 駆動体
7 圧縮ばね
8〜10 フォトインタラプタ
11 回路基板
12 ケース
12b 凹溝
13 ホルダ
13a 中央筒部(規制部材)
Claims (7)
- 回転可能かつ昇降可能に支持された操作体と、この操作体と一体的に回転する回転部材と、この回転部材を介して前記操作体の回転動作を検出する回転操作検出手段と、前記操作体の昇降動作を検出する押圧操作検出手段とを備え、前記回転操作検出手段が前記回転部材の被検出部に対して非接触な検出素子からなることを特徴とする複合操作型入力装置。
- 請求項1の記載において、前記押圧操作検出手段が前記操作体と一体の被検出昇降部位に対して非接触な検出素子からなることを特徴とする複合操作型入力装置。
- 請求項1または2の記載において、前記回転部材を前記操作体にスプライン結合させると共に、該回転部材の昇降動作を阻止する規制手段を設けたことを特徴とする複合操作型入力装置。
- 請求項3の記載において、前記回転部材がコード板であり、前記規制手段が該コード板を回転可能に支持する規制部材と、該コード板を該規制部材に向けて弾性付勢するばね部材とを備えていることを特徴とする複合操作型入力装置。
- 請求項4の記載において、前記検出素子がフォトインタラプタであることを特徴とする複合操作型入力装置。
- 請求項1〜5のいずれかの記載において、前記操作体の回転に伴ってクリック感を生起するクリック機構を備えていることを特徴とする複合操作型入力装置。
- 請求項6の記載において、前記クリック機構として、前記操作体に保持されて径方向外向きに弾性付勢される駆動体を備えると共に、前記操作体を収納するケースの内壁に凹溝を連続形成してなるクリック係合部を設け、前記操作体の回転に伴って前記駆動体が該凹溝と係脱するように構成したことを特徴とする複合操作型入力装置。
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