JP2006286328A - Composite operation type input device - Google Patents
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Abstract
Description
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所定の入力が可能な複合操作型入力装置に係り、特に、共通の回路基板に押圧検出素子と回転検出素子とを実装した複合操作型入力装置に関するものである。 The present invention relates to a composite operation type input device capable of performing predetermined input by two different types of operations, ie, a press operation and a rotation operation, and more particularly, a composite operation in which a press detection element and a rotation detection element are mounted on a common circuit board. The present invention relates to a mold input device.
従来より、この種の複合操作型入力装置として、操作体をケースに回転可能かつ昇降可能に支持すると共に、この操作体に戻しばねを介してコード板をスプライン結合し、ケース内に配置された回路基板上に操作体の回転操作を検出する回転検出素子と操作体の押圧操作を検出する押圧検出素子とを実装したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of composite operation type input device, the operating body is supported by the case so as to be rotatable and movable up and down, and a code plate is splined to the operating body via a return spring and arranged in the case. A device is known in which a rotation detection element for detecting a rotation operation of an operating body and a pressure detection element for detecting a pressing operation of the operating body are mounted on a circuit board (see, for example, Patent Document 1).
前記操作体には一対のプランジャーがそれぞれコイルばねを介して摺動可能に保持されており、これらプランジャーの先端は操作体の外縁部から突出してケースの内周面に形成された凹凸部に係合している。操作体には中央に軸部が設けられると共に、軸部の外側に円筒部が設けられており、前記コード板は戻しばねを介して中央の軸部にスプライン結合されている。これにより、コード板は操作体と一体的に回転するが、操作体が昇降してもコード板は昇降しない。前記回転検出素子は回路基板の内方側に実装されたフォトインタラプタからなり、操作体の回転操作に伴ってコード板が回転すると、それに伴ってフォトインタラプタからオン信号とオフ信号が交互に出力される。また、前記押圧検出素子は回路基板の外方側に実装された別のフォトインタラプタからなり、操作体の押圧操作に伴って円筒部が下降すると、該フォトインタラプタの光路が遮断されてオン信号を出力するようになっている。 A pair of plungers are slidably held on the operating body via coil springs, and the tips of these plungers protrude from the outer edge of the operating body and are formed on the inner peripheral surface of the case. Is engaged. The operating body is provided with a shaft portion at the center and a cylindrical portion outside the shaft portion, and the code plate is splined to the center shaft portion via a return spring. Thereby, although a code board rotates integrally with an operation body, even if an operation body raises / lowers, a code board does not raise / lower. The rotation detection element is composed of a photo interrupter mounted on the inner side of the circuit board. When the code plate rotates in accordance with the rotation operation of the operating body, an ON signal and an OFF signal are alternately output from the photo interrupter. The Further, the press detection element is composed of another photo interrupter mounted on the outer side of the circuit board. When the cylindrical portion is lowered as the operating body is pressed, the optical path of the photo interrupter is interrupted and an ON signal is generated. It is designed to output.
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、操作者が操作体を回転操作すると、コード板が操作体と一体的に回転するので、回路基板上の内方側に実装されたフォトインタラプタ(回転検出素子)からオン/オフ信号が交互に出力され、この信号に基づいて操作者の回転操作を検出することができる。また、かかる操作体の回転操作時に、プランジャーの先端がケース内周面の凹凸部に係脱してクリック感を生起するため、操作者は操作体の回転量をクリック感によって把握することができる。 In the composite operation type input device schematically configured in this way, when the operator rotates the operating body, the code plate rotates integrally with the operating body, so that the photo mounted on the inner side on the circuit board An ON / OFF signal is alternately output from the interrupter (rotation detection element), and the rotation operation of the operator can be detected based on this signal. Further, when the operating body is rotated, the plunger tip engages and disengages with the uneven portion on the inner peripheral surface of the case to generate a click feeling. Therefore, the operator can grasp the rotation amount of the operating body by the click feeling. .
一方、操作者が操作体を押圧操作すると、操作体は戻しばねを圧縮させながら下降していき、操作体が所定ストローク下降した時点で、円筒部が回路基板上の外方側に実装された別のフォトインタラプタ(押圧検出素子)の光路を遮断する。したがって、このフォトインタラプタの出力がオンからオフに切り換わり、その切換信号によって操作体の押圧操作を検出することができる。ただし、コード板は操作体が下降しても動かないため、内方側のフォトインタラプタ(回転検出素子)からの信号は変化しない。そして、操作体に対する押圧操作力を除去すると、操作体は戻しばねの復帰力によって初期位置まで上昇し、円筒部が外方側のフォトインタラプタ(押圧検出素子)の光路から離脱する。これにより、該フォトインタラプタの出力がオフからオンに切り換わり、その切換信号によって操作体の上昇動作を検出することができる。
しかしながら、前述した従来の複合操作型入力装置では、回転検出素子の実装スペースと押圧検出素子の実装スペースとが回路基板の表面側に集中してしまうため、回路基板を含めた装置全体の横方向の寸法が大きくなってしまい、横方向の小型化が妨げられるという問題があった。なお、このような問題はフォトインタラプタを回転検出素子と押圧検出素子の両方に用いた場合に限らず、例えば押圧検出素子としてプッシュスイッチを用い、回転検出素子としてフォトインタラプタを用いた場合も同様である。 However, in the above-described conventional combined operation type input device, the mounting space for the rotation detection element and the mounting space for the pressure detection element are concentrated on the surface side of the circuit board. There is a problem in that the size of the substrate becomes large, and miniaturization in the lateral direction is hindered. Such a problem is not limited to the case where the photo interrupter is used for both the rotation detection element and the pressure detection element. For example, a push switch is used as the pressure detection element and a photo interrupter is used as the rotation detection element. is there.
また、前述した従来の複合操作型入力装置では、操作体の外縁部から突出させたプランジャーの先端をケース内周面の凹凸部に圧接し、操作体の回転操作に伴なうプランジャーと凹凸部との係脱によってクリック感を生起するように構成されているため、かかるクリック機構によって横方向のスペースが大きくなり、この点からも横方向の小型化が妨げられるという問題があった。 Further, in the above-described conventional composite operation type input device, the plunger tip protruded from the outer edge of the operation body is pressed against the uneven portion of the inner peripheral surface of the case, and the plunger according to the rotation operation of the operation body Since the click feeling is generated by engaging and disengaging with the concavo-convex portion, the space in the horizontal direction is increased by such a click mechanism, and there is a problem that miniaturization in the horizontal direction is prevented from this point.
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、横方向の小型化を図ることができる複合操作型入力装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a state of the art, and an object of the present invention is to provide a composite operation type input device that can be miniaturized in the lateral direction.
上記の目的を達成するために、本発明の複合操作型入力装置は、保持体に押圧操作可能に支持された押圧操作部材と、この押圧操作部材の押圧操作方向に配置された回路基板と、この回路基板の表面側に実装されて前記押圧操作部材の押圧操作によって動作される押圧検出素子と、前記保持体に回転操作可能に支持された回転操作部材と、前記回路基板に実装されて前記回転操作部材の回転操作によって動作される回転検出素子とを備え、前記回転検出素子は前記回路基板の裏面側に実装されると共に、前記回転操作部材の少なくとも一部を前記回路基板の表面側に配置して、前記回路基板の表面側で受けた前記回転操作部材の回転力が前記回路基板の裏面側に伝達されるように構成した。 In order to achieve the above object, a composite operation type input device of the present invention includes a pressing operation member supported by a holding body so as to be able to perform a pressing operation, a circuit board disposed in the pressing operation direction of the pressing operation member, A pressure detection element mounted on the surface side of the circuit board and operated by a pressing operation of the pressing operation member, a rotation operation member supported so as to be rotatable by the holding body, and mounted on the circuit board and the A rotation detection element that is operated by a rotation operation of the rotation operation member, the rotation detection element is mounted on the back side of the circuit board, and at least a part of the rotation operation member is on the surface side of the circuit board It arrange | positions and it comprised so that the rotational force of the said rotation operation member received on the surface side of the said circuit board might be transmitted to the back surface side of the said circuit board.
このように構成された複合操作型入力装置では、押圧検出素子の実装スペースと回転検出素子の実装スペースとを回路基板の表裏両面に振り分けて重畳させることができるため、横方向の小型化を図ることができる。 In the composite operation type input device configured as described above, the mounting space for the pressure detection element and the mounting space for the rotation detection element can be distributed and superimposed on both the front and back surfaces of the circuit board, so that the lateral downsizing is achieved. be able to.
上記の構成において、回転操作部材の全体を回路基板の表面側に配置することも可能であるが、回転操作部材が回路基板を包囲する円筒状の回転リングであることが好ましく、これにより、複合操作型入力装置の縦方向の小型化を図ることができる。 In the above configuration, the entire rotation operation member can be disposed on the surface side of the circuit board. However, the rotation operation member is preferably a cylindrical rotation ring that surrounds the circuit board. The operation type input device can be downsized in the vertical direction.
この場合において、保持体が回転リングを挟持する上部ノブと下部ノブとを備え、この下部ノブの中央に立設された支軸の上端部に回路基板と上部ノブが固定されていると、押圧ノブと回転リングを近接配置して操作性を高めることができる。 In this case, the holding body includes an upper knob and a lower knob that sandwich the rotating ring, and the circuit board and the upper knob are fixed to the upper end portion of the support shaft that is erected at the center of the lower knob. The knob and the rotating ring can be arranged close to each other to improve operability.
また、上記の構成において、回転検出素子としてホール素子やロータリエンコーダ等を用いることも可能であるが、回転検出素子が凹部を介して発光素子と受光素子を対向配置したフォトインタラプタからなると共に、回転リングの内周面に遮光部と透過部を有するコード板を固着し、回転リングの回転操作に伴って遮光部と透過部がフォトインタラプタの凹部内を移動するように構成することが好ましい。 In the above configuration, a Hall element, a rotary encoder, or the like can be used as the rotation detection element. However, the rotation detection element is composed of a photo interrupter in which a light emitting element and a light receiving element are arranged to face each other through a recess, and the rotation detection element is rotated. Preferably, a code plate having a light shielding part and a transmission part is fixed to the inner peripheral surface of the ring, and the light shielding part and the transmission part are moved in the concave portion of the photo interrupter as the rotary ring rotates.
この場合において、コード板の裏面側に凹凸部を設けると共に、該コード板に向けて弾性付勢されたプランジャーを下部ノブに昇降可能に保持し、回転リングの回転操作に伴ってプランジャーの上端が凹凸部と係脱してクリック感を生起するように構成すると、回路基板の下部スペース内にクリック機構を配設することができるため、クリック機構によって横方向の小型化が妨げられることを防止できるのみならず、このクリック機構に備えられるプランジャーからの付勢力を利用して回転リングのガタ付きを防止することができる。 In this case, an uneven portion is provided on the back side of the code plate, and a plunger elastically biased toward the code plate is held on the lower knob so as to be able to be raised and lowered. If the upper end engages and disengages from the concavo-convex portion to generate a click feeling, the click mechanism can be disposed in the lower space of the circuit board, preventing the click mechanism from preventing lateral downsizing. Not only can this be performed, but also the rattling of the rotating ring can be prevented by utilizing the urging force from the plunger provided in the click mechanism.
本発明の複合操作型入力装置は、表面側に押圧検出素子が実装された回路基板の裏面側に回転検出素子を実装すると共に、回転操作部材の少なくとも一部を回路基板の表面側に配置し、回路基板の表面側で受けた回転操作部材の回転力が回路基板の裏面側に伝達されるようにしたので、押圧検出素子の実装スペースと回転検出素子の実装スペースとを回路基板の表裏両面に振り分けて重畳させることができ、その分、横方向の小型化を図ることができる。 In the composite operation type input device of the present invention, the rotation detection element is mounted on the back surface side of the circuit board on which the pressure detection element is mounted on the front surface side, and at least a part of the rotation operation member is disposed on the front surface side of the circuit board. Since the rotational force of the rotation operation member received on the front side of the circuit board is transmitted to the back side of the circuit board, the mounting space for the pressure detection element and the mounting space for the rotation detection element are determined on both the front and back sides of the circuit board. Can be divided and superimposed, and accordingly, the size in the lateral direction can be reduced.
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は実施形態例に係るコントロールユニットの斜視図、図2は該コントロールユニットの平面図、図3は図2のIII−III線に沿う断面図、図4は図2のIV−IV線に沿う断面図、図5は該コントロールユニットに備えられる複合操作型入力装置の分解斜視図、図6は該コントロールユニットに備えられる多方向入力装置の分解斜視図、図7は該多方向入力装置の断面図、図8は該多方向入力装置の要部を示す平面図、図9は該多方向入力装置の要部を示す斜視図、図10は該多方向入力装置の要部を示す分解斜視図、図11は該多方向入力装置に備えられるガイド部材と係合突部の配置関係を示す平面図、図12は該係合突部の動作説明図、図13は図5の複合操作型入力装置に備えられる回路基板の平面図、図14は該回路基板の側面図、図15は該回路基板の裏面図である。 1 is a perspective view of a control unit according to an embodiment, FIG. 2 is a plan view of the control unit, and FIG. 3 is taken along line III-III in FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, FIG. 5 is an exploded perspective view of a composite operation type input device provided in the control unit, and FIG. 6 is a multidirectional input device provided in the control unit. FIG. 7 is a sectional view of the multidirectional input device, FIG. 8 is a plan view showing the main part of the multidirectional input device, and FIG. 9 is a perspective view showing the main part of the multidirectional input device. 10 is an exploded perspective view showing the main part of the multidirectional input device, FIG. 11 is a plan view showing the positional relationship between the guide members and the engaging protrusions provided in the multidirectional input device, and FIG. 12 is the engaging protrusions. FIG. 13 is provided in the composite operation type input device of FIG. FIG. 14 is a side view of the circuit board, and FIG. 15 is a back view of the circuit board.
本実施形態例に係るコントロールユニットは空調装置や音響装置やナビゲーションシステム等の車載用電気機器を1台で集中的に制御するものであり、このコントロールユニットは、車内のセンターコンソール等に取り付けられる筐体1と、この筐体1から突出する操作体2とを備えている。筐体1は、上下を開口した中空構造のケース3と、ケース3の上部開口端を蓋閉する上カバー4と、ケース3の下部開口端を蓋閉する下カバー5等によって構成されており、これらは全て合成樹脂で成形されている。
The control unit according to this embodiment centrally controls in-vehicle electrical equipment such as an air conditioner, an acoustic device, a navigation system, etc., and this control unit is a housing attached to a center console or the like in the vehicle. A
ケース3の内部に環状のリング体6が配置されており、このリング体6には一対の支軸6aと一対の透孔6bが90度毎に交互に形成されている。両支軸6aはケース3の相対向する上部内壁に形成された軸孔3aに挿入されており、リング体6は両軸孔3aを結ぶ直線を中心軸としてケース3に回転可能に支持されている。リング体6には円筒状のホルダ7が挿入されており、このホルダ7の外周面には一対の段付突部7aが形成されている。また、ホルダ7にはその中心軸と両段付突部7aを横切るように貫通孔7bが形成されており、この貫通孔7bとリング体6の両透孔6bにはピン8が挿通されている。ピン8は係止リング9によってリング体6からの抜け止めがなされており、ホルダ7は両透孔6bを結ぶ直線を中心軸としてリング体6に回転可能に支持されている。すなわち、ホルダ7はリング体6を介してケース3に互いに直交する方向へ揺動可能に支持されており、以下の説明ではリング体6の両支軸6aを支点とするホルダ7の揺動方向(X1−X2方向)を第1の方向と呼び、ピン8を支点とするホルダ7の揺動方向(Y1−Y2方向)を第2の方向と呼ぶこととする。
An
ホルダ7は操作体2の構成部品の一部をなすもので、このホルダ7の上面にはねじ孔7cを挟んで一対の突起7dが立設されており、ホルダ7の下端にはスナップ結合等の固定手段を用いて連結体10が一体化されている。なお、本実施形態例では、ホルダ7の内部に駆動モータ等を収納可能とするために連結体10を用いているが、このような収納空間を必要視しない場合はホルダ7と連結体10を一体成形品で構成しても良い。連結体10の下面中央には筒状の係合突部11が突設されており、この係合突部11には上下方向へ延びる収納孔11aが形成されている(図10参照)。係合突部11の外壁面には被ガイド部としての4つの凸部11bが突設されており、これら凸部11bは四角形の各辺中央から第1および第2の方向へ延びている。図7に示すように、係合突部11の収納孔11aの内部にはコイルばね12と駆動棒13が挿入されており、駆動棒13の先端(下端)はコイルばね12の弾発力を受けてカム溝14の内底面に圧接している。このカム溝14は合成樹脂製の支持体15の上面に設けられたすり鉢状凹部であり、その最深部を中心とする同一円周上にクリック突起14aが形成されている。支持体15は下カバー5の内底面中央に形成された凹所5a内に圧入・固定されており、支持体15の上面四隅には突起15aとねじ孔15bが形成されている。
The
支持体15上に合成樹脂製のガイド部材16が載置されており、このガイド部材16の四隅に円形孔16aが形成されている。各円形孔16aのうち2つは支持体15の突起15aに嵌合する位置決め孔として機能し、残り2つの円形孔16aにねじ17を挿入してねじ孔15bに螺入することにより、ガイド部材16は支持体15上に固定されている。ガイド部材16の中央部に開口18が穿設されており、図11に示すように、連結体10の下面から突出する係合突部11がこの開口18の内部に位置すると共に、係合突部11に保持された駆動棒13の先端が開口18の中心位置に露出するカム溝14に圧接されている。開口18の内壁面にはガイド部としての4つの切欠き部18aが形成されており、これら切欠き部18aは四角形の各辺中央から外側へ向かって第1および第2の方向へ延びている。係合突部11の各凸部11bは各切欠き部18aの入口に対向しており、開口18の相対向する内壁面の対向間距離をL1、相対向する両凸部11bの先端間距離をL2とすると、L2はL1よりも僅かに小さな寸法に設定されている。
A synthetic
また、ガイド部材16の外縁部には一対の第1ガイド突起16bと一対の第2ガイド突起16cが立設されており、各ガイド突起16b,16cは切欠き部18aの延長線上に位置している。第1および第2ガイド突起16b,16cは二股状に形成されており、第1ガイド突起16bの高さ寸法は第2ガイド突起16cに比べて短めに設定されている。両第1ガイド突起16bには第1スライダ19が第1の方向(X1−X2方向)へスライド可能に支持され、両第2ガイド突起16cには第2スライダ20が第2の方向(Y1−Y2方向)へスライド可能に支持されている。第1スライダ19は、長方形の枠体部19aと、枠体部19aの相対向する長辺中央から外側へ延びる一対の腕部19bと、両腕部19bの先端部にその板面と直交する方向へ突出する遮光部19cとを有し、枠体部19aには第2の方向へ延びる長孔19dが形成されている。第2スライダ20は、長方形の枠体部20aと、枠体部20aの相対向する長辺中央から外側へ延びる一対の腕部20bと、両腕部20bの先端部にその板面と直交する方向へ突出する遮光部20cとを有し、枠体部20aには第1の方向へ延びる長孔20dが形成されている。これら第1スライダ19と第2スライダ20は合成樹脂を用いて成形された同一形状の共通部品であるが、使用に際しては天地を逆にした状態でガイド部材16に組み込まれ、第1スライダ19の枠体部19aに第2スライダ20の枠体部20aが平面的にオーバーラップするように積層配置されている。
In addition, a pair of
すなわち、図8と図9に示すように、第1スライダ19は遮光部19cが腕部19bの板面から上方へ突出する向きに配置され、その腕部19bを対応する第1ガイド突起16bに挟持させることにより、第1スライダ19はガイド部材16の短寸側の両第1ガイド突起16bにスライド可能に支持されている。一方、第2スライダ20は遮光部20cが腕部20bの板面から下方へ突出する逆向きに配置され、その腕部20bを対応する第2ガイド突起16cに挟持させることにより、第2スライダ20はガイド部材16の長寸側の両第2ガイド突起16cにスライド可能に支持されている。このように同一形状の第1スライダ19と第2スライダ20を天地逆にして積層配置することにより、第1スライダ19の両遮光部19cと第2スライダ20の両遮光部20cとが同一平面上に位置することになり、第1スライダ19の枠体部19aに形成された長孔19dと第2スライダ20の枠体部20aに形成された長孔20dとが互いに直交した状態でオーバーラップされる。前述した係合突部11はこれら両長孔19d,20dに挿通されており(図8参照)、第1スライダ19が係合突部11からの外力を受けて第1の方向(X1−X2方向)へ移動するとき、第2スライダ20はその長孔20d内を係合突部11が相対移動するだけで移動せず、第2スライダ20が係合突部11からの外力を受けて第2の方向(Y1−Y2方向)へ移動するとき、第1スライダ19はその長孔19d内を係合突部11が相対移動するだけで移動しないようになっている。
That is, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the
下カバー5上にはプリント基板21が固定されており、ガイド部材16はプリント基板21の中央部に穿設された開口21aから露出している。プリント基板21上には4個のフォトインタラプタ22が実装されており、各フォトインタラプタ22はX1−X2およびY1−Y2上に配置されている。このフォトインタラプタ22は凹部22aを介して発光素子22bと受光素子22cとを一体的に対向配置した光検出素子であり、図8に示すように、第1スライダ19と第2スライダ20が第1および第2の方向の中立位置にあるとき、各遮光部19c,20cはそれぞれフォトインタラプタ22の凹部22a入口の不感帯内に侵入している。
A printed
図1〜図5に示すように、上カバー4の中央には円形の開口4aが穿設されており、この開口4aの周囲には複数の操作キー23が配置されている。上カバー4の内部には各操作キー23に対応して複数のプッシュスイッチ(図示せず)が配設されており、これらプッシュスイッチは操作キー23の押圧操作によって動作されるようになっている。また、上カバー4の開口4aには環状の化粧リング24がスナップ結合等の固定手段を用いて係止されており、この化粧リング24から操作体2の構成部品である基台25や下部ノブ26、回転リング27、上部ノブ28、押圧ノブ29等が突出している。
As shown in FIGS. 1 to 5, a
基台25は前述したホルダ7上に載置されており、この基台25には貫通孔25aと一対の位置決め孔25bが形成され、これら位置決め孔25bはホルダ7の両突起7dに挿入されている。下部ノブ26は基台25上に載置されており、この下部ノブ26の中央には円筒状の支軸26aが立設されている。また、下部ノブ26には一対の収納孔26bが設けられており、これら支軸26aと両収納孔26bを除く部位は上下に貫通している。両収納孔26bにはそれぞれコイルばね30とプランジャー31が挿入されており、これらプランジャー31はコイルばね30の弾発力を受けてクリック板32の下面に圧接されている。このクリック板32の下面には円周方向に沿って凹凸部32aが形成されており、クリック板32の外周縁には4つの係合部32bが90度の間隔を存して突出形成されている。各係合部32bは回転リング27の内周面下端に形成された切欠部27aに係止されており、クリック板32上にはコード板33がねじ34を用いて固定されている。このコード板33の上面には複数の遮光部33aと透過部33bが円周方向に沿って交互に形成されており、コード板33の上方に回路基板35が配置されている。
The
図13〜図15に示すように、回路基板35の裏面には回転検出素子である2個のフォトインタラプタ36が実装されており、回路基板35の表面には押圧検出素子である一対のプッシュスイッチ37が実装されている。これらフォトインタラプタ36も凹部36aを介して発光素子と受光素子(いずれも図示省略)とを一体的に対向配置した光検出素子であり、コード板33の遮光部33aと透過部33bはフォトインタラプタ36の凹部36a内を移動するようになっている。また、プッシュスイッチ37はステム37aを有するタクトスイッチと呼ばれるもので、このステム37aは内蔵されたタクトばね(図示せず)の弾発力を受けて上方へ付勢されている。また、回路基板35には小判形状の係合孔35aを挟んで一対の透孔35bが穿設されており、係合孔35aは下部ノブ26の支軸26aの上端段部に挿入されている。なお、図示省略されているが、回路基板35には各フォトインタラプタ36や各プッシュスイッチ37に導通する配線パターンが形成されており、これら配線パターンに接続されたリード線がコード板33やクリック板32の中心孔から下部ノブ26の貫通孔を通って前述したプリント基板21に接続されている。
As shown in FIGS. 13 to 15, two
上部ノブ28は回路基板35の上方に配置されており、この上部ノブ28の上面に窪み28aが形成されている。窪み28aの内底面中央には貫通孔28bが形成されており、この貫通孔28bに挿入された止めねじ38が下部ノブ26の支軸26aと基台25の貫通孔25aを通ってホルダ7のねじ孔7cに螺入されている。これにより、ホルダ7上に基台25を介して下部ノブ26が固定されると共に、下部ノブ26に立設された支軸26aの上端に回路基板35と上部ノブ28が固定されており、これら下部ノブ26と上部ノブ28との間に回転リング27が挟持されている。つまり、回転操作部材である回転リング27は保持体を構成する下部ノブ26と上部ノブ28との間に回転可能に支持されており、この回転リング27は回路基板35の表面側から裏面側に亘って連結配置されている。そして、この回転リング27の内周面にクリック板32とコード板33が係止されているため、クリック板32とコード板33を回転リング27の回転操作に連動して一体的に回転させることができる。その際、プランジャー31がコイルばね30の弾発力を受けてクリック板32の下面に圧接されており、このプランジャー31からの上方への付勢力がクリック板32を介して回転リング27に伝達されるため、回転リング27は下部ノブ26と上部ノブ28との間にガタ付きなく保持される。また、上部ノブ28の窪み28aの内底面には貫通孔28bを挟んで一対の逃げ孔28cと一対のガイド孔28dが形成されており、回路基板35の上面に実装された両プッシュスイッチ37がこれら逃げ孔28cから窪み28a内に突出している。さらに、上部ノブ28には両ガイド孔28dの外縁部から下方へ延びるガイド片28eが形成されており、これらガイド片28eは回路基板35の透孔35bを挿通して下部ノブ26に達している。
The
押圧操作部材である押圧ノブ29は上部ノブ28の窪み28a内に昇降可能に配置されており、その下面に設けられた一対の突起29aがそれぞれプッシュスイッチ37のステム37aに当接することにより、押圧ノブ29は両プッシュスイッチ37に内蔵されたタクトスイッチの弾発力を受けて上方へ付勢されている。なお、これら2つのプッシュスイッチ37のうち接点の切換え動作に関与するのは一方だけであり、他方のプッシュスイッチ37は押圧ノブ29をバランス良く上方へ付勢する弾性付与手段として用いられている。押圧ノブ29の下端周縁には複数のフック29aが形成されており、これらフック29aが窪み28aの外周縁に係止することにより、押圧ノブ29は上部ノブ28からの脱落が防止されている。また、押圧ノブ29には一対のガイド棒29bが垂設されており、これらガイド棒29bは上部ノブ28のガイド孔28dを通ってガイド片28eの内部に達している。
The
次に、このように構成されたコントロールユニットに備えられる多方向入力装置と複合操作型入力装置の動作について説明する。 Next, operations of the multidirectional input device and the composite operation input device provided in the control unit configured as described above will be described.
まず、多方向入力装置の動作について説明すると、図1と図3および図4は操作体2に外力が作用していない非操作状態を示しており、操作体2の構成部品であるホルダ7や基台25、下部ノブ26、回転リング27、上部ノブ28等は鉛直方向(図1のZ1−Z2方向)を向いている。この非操作状態において、駆動棒13の下端はコイルばね12の弾発力を受けてカム溝14の内底面中央(最深部)に圧接しており、図11に示すように、駆動棒13を保持する係合突部11はガイド部材16の開口18の中心に位置している。また、図8に示すように、係合突部11がそれぞれ両長孔19d,20dの長手方向中央に位置することにより、第1スライダ19と第2スライダ20は第1および第2の方向の中立位置にあり、各遮光部19c,20cはそれぞれフォトインタラプタ22の凹部22a入口の不感帯内に侵入している。したがって、フォトインタラプタ22の発光素子22bと受光素子22c間の光路は遮断されておらず、全てのフォトインタラプタ22からハイレベルの信号が出力される。
First, the operation of the multidirectional input device will be described. FIGS. 1, 3, and 4 show a non-operation state in which an external force is not applied to the
かかる非操作状態から操作者が操作体2を第1の方向または第2の方向へ揺動操作すると、ホルダ7がリング体6の両支軸6aまたはピン8を支点として同方向へ揺動するため、係合突部11に保持された駆動棒13の下端がカム溝14の内底面を中央から外側へと摺動し、該駆動棒13がクリック突起14aを乗り越えるときに生起されるクリック感が操作体2を介して操作者にフィードバックされる。その際、係合突部11は開口18の中心から第1または第2の方向に沿って外側へ移動し、1つの凸部11bが対応する切欠き部18a内に侵入して凹凸係合した時点で、係合突部11のそれ以上の移動が規制される。
When the operator swings the operating
すなわち、第1および第2の方向で対向している凸部11bと切欠き部18aの対のうち、便宜上、X1方向の対を凸部11b−1,切欠き部18a−1、X2の対を凸部11b−2,切欠き部18a−2、Y1方向の対を凸部11b−3,切欠き部18a−3、Y2方向の対を凸部11b−4,切欠き部18a−4とすると、図11に示すように、非操作状態において各凸部11b−1,2,3,4は各切欠き部18a−1,2,3,4の入口に対向している。この中立位置から係合突部11が例えばX1方向へ移動すると、図12(a)に示すように、凸部11b−3と凸部11b−4の先端が開口18の相対向する内壁面にガイドされながら凸部11b−1が切欠き部18a−1内に侵入し、X1方向に位置する係合突部11の外壁面が開口18の内壁面に当接した位置で、係合突部11のX1方向へのそれ以上の移動が規制される。したがって移動末端位置において係合突部11は開口18に対して凸部11b−1,11b−3,11b−4の3箇所で支持されることになり、X1方向に移動した操作体2がY1方向やY2方向へ誤操作されることはない。同様に、係合突部11が上記以外の例えばY1方向へ移動すると、図12(b)に示すように、凸部11b−1と凸部11b−2の先端が開口18の相対向する内壁面に摺動しながら凸部11b−3が切欠き部18a−3内に侵入し、Y1方向に位置する係合突部11の外壁面が開口18の内壁面に当接した位置で、係合突部11のY1方向へのそれ以上の移動が規制される。この場合、移動末端位置において係合突部11は開口18に対して凸部11b−1,11b−2,11b−3の3箇所で支持されることになり、Y1方向に移動した操作体2がX1方向やX2方向へ誤操作されることはない。
That is, for the sake of convenience, the pair in the X1 direction is the pair of the
また、このように操作体2の揺動操作に連動して係合突部11が開口18内を第1または第2の方向へ移動すると、それに伴って第1スライダ19または第2スライダ20がガイド部材16にガイドされながらスライド移動し、各フォトインタラプタ22の1つが選択的にオン動作する。例えば図8に示す中立位置から係合突部11がX1方向へ移動すると、係合突部11は第1の方向(X1−X2方向)へ延びる長孔20dを相対移動するだけであるため、第2スライダ20は係合突部11からの外力(移動方向の駆動力)を受けることなく停止したままであるが、第1スライダ19は係合突部11からの外力を受けてX1方向へ移動する。この場合、第1スライダ19はその腕部19bがガイド部材16の第1ガイド突起16bにガイドされながらX1方向へ移動し、それに伴って遮光部19cがX1方向に位置するフォトインタラプタ22の凹部22a内を移動する。そして、係合突部11がX1方向の末端位置まで移動した時点で、該フォトインタラプタ22の発光素子22bと受光素子22c間の光路が遮光部19cによって遮断されるため、このフォトインタラプタ22からローレベルの信号が出力される。このとき、第2スライダ20は係合突部11からの外力を受けることなく停止したままであるため、Y1−Y2方向とX2方向に位置する残り3個のフォトインタラプタ22から出力される信号はハイレベルのままである。係合突部11が中立位置からX2方向へ移動する場合も同様であり、この場合、第1スライダ19が係合突部11からの外力を受けてX2方向へ移動することにより、X2方向に位置するフォトインタラプタ22からローレベルの信号が出力され、残り3個のフォトインタラプタ22から出力される信号はハイレベルのままとなる。
When the engaging
一方、図8に示す中立位置から係合突部11がY1方向へ移動すると、係合突部11は第2の方向(Y1−Y2方向)へ延びる長孔19dを相対移動するだけであるため、第1スライダ19は係合突部11からの外力を受けることなく停止したままであるが、第2スライダ20は係合突部11からの外力を受けてY1方向へ移動する。この場合、第2スライダ20はその腕部20bがガイド部材16の第2ガイド突起16cにガイドされながらY1方向へ移動し、それに伴って遮光部20cがY1方向に位置するフォトインタラプタ22の凹部22a内を移動する。そして、係合突部11がY1方向の末端位置まで移動した時点で、該フォトインタラプタ22の発光素子22bと受光素子22c間の光路が遮光部20cによって遮断されるため、このフォトインタラプタ22からローレベルの信号が出力される。このとき、第1スライダ19は係合突部11からの外力を受けることなく停止したままであるため、X1−X2方向とY2方向に位置する残り3個のフォトインタラプタ22から出力される信号はハイレベルのままである。係合突部11が中立位置からY2方向へ移動する場合も同様であり、この場合、第2スライダ20が係合突部11からの外力を受けてY2方向へ移動することにより、Y2方向に位置するフォトインタラプタ22からローレベルの信号が出力され、残り3個のフォトインタラプタ22から出力される信号はハイレベルのままとなる。
On the other hand, when the
このように操作体2を互いに直交する第1および第2の方向のいずれか一方向へ選択的に揺動操作すると、その操作方向に位置するフォトインタラプタ22の出力信号のみがハイレベルからローレベルへと変化するため、4個のフォトインタラプタ22から出力される信号に基づいて操作体2の操作方向を認識することができる。なお、操作体2に対する揺動操作力を除去すると、コイルばね12の弾発力を受けて駆動棒13の下端がカム溝14の内底面中央へ戻るため、ホルダ7を含む操作体2全体は鉛直姿勢となり、係合突部11や第1および第2スライダ19,20が中立位置に自動復帰する。
When the operating
次に、図3〜図5を参照しつつ複合操作型入力装置の動作について説明する。図3と図4に示すように、筐体1の上カバー4から操作体2の構成部品である基台25や下部ノブ26、回転リング27、上部ノブ28、押圧ノブ29等が突出しており、操作者が回転リング27を時計方向または反時計方向へ回転操作すると、回転リング27に連動してクリック板32とコード板33が一体的に回転し、コード板33の回転に伴って遮光部33aと透過部33bが回路基板35の下面に実装された各フォトインタラプタ36の凹部36a内を回動するため、各フォトインタラプタ36からコード板33の回転に応じたパルス信号が出力される。また、クリック板32の回転に伴ってコイルばね30に弾性付勢されたプランジャー31の上端が凹凸部32aと係脱するため、その際に生起されるクリック感が操作体2を介して操作者にフィードバックされる。このように回転リング27を回転操作すると、その回転方向や回転量に応じた信号が各フォトインタラプタ36から出力されるため、この信号に基づいて回転リング27の回転情報をクリック感を伴って認識することができる。
Next, the operation of the composite operation input device will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 3 and 4, the
一方、操作者が押圧ノブ29を真下(図1のZ2方向)へ押圧操作すると、回路基板35の上面に実装された両プッシュスイッチ37のステム37aが押圧ノブ29の突起29aによって押し下げられるため、プッシュスイッチ37の接点がオフからオンへと切換え動作される。また、かかる押圧操作力を除去すると、押圧ノブ29は両プッシュスイッチ37に内蔵されたタクトばねの弾発力によって元位置に上昇し、プッシュスイッチ37の接点もオンからオフへと切換え動作される。その際、押圧ノブ29の下面に垂設されたガイド棒29bが上部ノブ28のガイド片28eにガイドされながら昇降するため、押圧ノブ29をガタ付きなく滑らかに押圧操作することができる。
On the other hand, when the operator presses the
このように本実施形態例に係る複合操作型入力装置は、上部ノブ28の天面に押圧操作可能に支持された押圧ノブ29と、この押圧ノブ29の押圧操作方向に配置された回路基板35と、この回路基板35の表面側に実装されたプッシュスイッチ37と、下部ノブ26と上部ノブ28間に回転操作可能に支持された回転リング27と、この回転リング27に連動して回転するコード板33と、回路基板35の裏面側に実装されたフォトインタラプタ36とを備え、押圧ノブ29の押圧操作によって回路基板35の表面側に実装されたプッシュスイッチ37を動作させると共に、回転リング27の回転操作に伴ってコード板33を回転することにより、回路基板35の裏面側に実装されたフォトインタラプタ36を動作させるようにしたので、押圧検出素子であるプッシュスイッチ37の実装スペースと回転検出素子であるフォトインタラプタ36の実装スペースとを回路基板35の表裏両面に振り分けて重畳させることができ、その分、入力装置全体の横方向の小型化を図ることができる。しかも、回転操作部材である回転リング27を回路基板35の表面側から裏面側に亘って連結配置し、回路基板35の表面側で受けた回転リング27の回転力が回路基板35の裏面側へ伝達されるようにしたので、押圧ノブ29と回転リング27とを回路基板35の表面側で近接配置することができ、操作者は押圧ノブ29と回転リング27を容易に押圧操作または回転操作することができる。
As described above, the composite operation type input device according to the present embodiment includes the
また、コード板33と一体的に回転するクリック板32の下面に凹凸部32aを形成すると共に、下部ノブ26の収納孔26bにコイルばね30を介してプランジャー31を昇降可能に保持し、回転リング27の回転操作に伴ってプランジャー31の上端が凹凸部32aと係脱してクリック感を生起するように構成したので、回路基板35の下部スペースを有効利用してクリック機構を配設することができ、この点からも入力装置全体の横方向の小型化を図ることができる。しかも、プランジャー31から凹凸部32aに加わる上方の付勢力がクリック板32を介して回転リング27にも作用するので、クリック機構に備えられるプランジャー31からの付勢力を利用して回転リング27のガタ付きを確実に防止することができる。
In addition, an
なお、上記実施形態例では、回路基板35の表面側に実装された押圧検出素子としてプッシュスイッチ37を用いた場合について説明したが、この押圧検出素子は押圧操作部材である押圧ノブ29の押圧操作によって動作するものであれば何でも良く、例えば磁気検出素子や光学検出素子等を用いることも可能である。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上記実施形態例では、コード板33にクリック板32を一体化し、このクリック板32の下面に凹凸部32aを形成したが、コード板33の下面に直接凹凸部を形成することも可能であり、この場合はクリック板32を省略できる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態例では、多方向入力装置と複合操作型入力装置の両方を備えたコントロールユニットについて説明したが、本発明を単独の複合操作型入力装置にも適用可能であることは当然である。 In the above embodiment, the control unit including both the multi-directional input device and the composite operation type input device has been described. However, it is natural that the present invention can be applied to a single composite operation type input device. is there.
1 筐体
2 操作体
3 ケース
4 上カバー
5 下カバー
7 ホルダ
25 基台
26 下部ノブ
26a 支軸
26b 収納孔
27 回転リング(回転操作部材)
28 上部ノブ
28a 窪み
28b 貫通孔
29 押圧ノブ(押圧操作部材)
29a 突起
30 コイルばね
31 プランジャー
32 クリック板
32a 凹凸部
33 コード板
33a 遮光部
33b 透過部
35 回路基板
35a 係合孔
35b 透孔
36 フォトインタラプタ(回転検出素子)
36a 凹部
37 プッシュスイッチ(押圧検出素子)
37a ステム
DESCRIPTION OF
28
36a
37a stem
Claims (5)
前記回転検出素子は前記回路基板の裏面側に実装されると共に、前記回転操作部材の少なくとも一部を前記回路基板の表面側に配置して、前記回路基板の表面側で受けた前記回転操作部材の回転力が前記回路基板の裏面側に伝達され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。 A pressing operation member supported by the holding body so as to be able to perform a pressing operation, a circuit board disposed in the pressing operation direction of the pressing operation member, and mounted on the surface side of the circuit board and operated by the pressing operation of the pressing operation member A pressure detection element, a rotation operation member supported rotatably on the holding body, and a rotation detection element mounted on the circuit board and operated by a rotation operation of the rotation operation member,
The rotation detection element is mounted on the back surface side of the circuit board, and at least a part of the rotation operation member is disposed on the front surface side of the circuit board, and is received on the front surface side of the circuit board. The combined operation type input device is configured such that the rotational force is transmitted to the back side of the circuit board.
5. The rotary operation of the rotating ring according to claim 4, wherein a concave and convex portion is provided on the back side of the code plate, and a plunger elastically biased toward the code plate is held on the lower knob so as to be movable up and down. Accordingly, a combined operation type input device is configured such that the upper end of the plunger engages and disengages from the concavo-convex portion to generate a click feeling.
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