JP2008177090A

JP2008177090A - 入力装置

Info

Publication number: JP2008177090A
Application number: JP2007010367A
Authority: JP
Inventors: Hidetsugu Katsuta; 英嗣勝田; Fumitaka Hayase; 文隆早瀬
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2008-07-31
Also published as: CN101226422B; CN101226422A

Abstract

【課題】操作部を回転操作する際の操作感を任意に設定することができ、ユーザのニーズに対応した操作感を実現することができる入力装置を提供する。
【解決手段】回転し揺動する回転軸１７に一体化されたサムホイール３と、回転軸１７の回転量を検出するエンコーダ１５と、回転軸１７の揺動により操作されるスイッチ１６と、回転軸１７の周側部にこれを断面非円形状に形成することにより設けた節度受部２３と、この節度受部２３に弾性接触した係接ピース２７とを備え、サムホイール３が回転操作されると、回転軸１７の回転に伴って、断面非円形状の節度受部２３に対する係接ピース２７の弾接位置が変わる構成とした。この構成において、係接ピース２７が節度受部２３に弾接する強さを調節することにより、サムホイール３を回転操作する際の操作感を任意に設定できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転操作可能且つ押圧操作可能に構成された操作部と、この操作部の回転量を検出する回転検出手段とを備えた入力装置に関する。

例えば自動車のカーナビゲーション装置を操作するための入力装置には、回転操作可能且つ押圧操作可能に構成された操作部が設けられており、この種の操作部は、親指により操作されることが多いことから、一般にサムホイールと称されている。このサムホイールは、回転し揺動する回転軸に一体化されており、この回転軸の一端側はサムホイールの回転量を検出するエンコーダ（回転検出手段）に連結され、回転軸の他端側は入力決定用のスイッチに対向する位置に配置されている。そして、サムホイールを回転操作すると、エンコーダにより検出された回転軸の回転量に応じて、表示画面に表示された項目が順次選択されるようになっている。また、サムホイールを押圧操作すると、回転軸の揺動によりスイッチが操作され、選択された項目の入力が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３５０５７３号公報

この種の入力装置においては、例えばサムホイールの回転量を感覚的に認識できるように、サムホイールを回転操作する際に操作感が得られるようにしている。しかしながら、上記構成の入力装置においては、サムホイールを回転操作する際の操作感は、当該サムホイールの回転軸の一端側を支えるエンコーダにより与えられることとなる。そのため、サムホイールを回転操作する際の操作感を任意に設定することができず、ユーザのニーズに対応した操作感を実現することができない。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作部を回転操作する際の操作感を任意に設定することができ、ユーザのニーズに対応した操作感を実現することができる入力装置を提供することにある。

本発明の入力装置は、回転し揺動する回転軸に一体化された操作部と、前記回転軸の回転量を検出する回転検出手段と、前記回転軸の揺動により操作されるスイッチとを備えた入力装置において、前記回転軸の周側部にこれを断面非円形状に形成することにより設けた節度受部と、この節度受部に弾性接触した係接部とを備えたことに特徴を有する。

本発明の入力装置によれば、操作部が回転操作されると、回転軸の回転に伴って、断面非円形状の節度受部に対する係接部の弾接位置が変わり、そのときに、操作部の回転に節度感（操作感）が与えられる。この構成において、係接部が節度受部に弾接する強さを調節することにより、操作部を回転操作する際の操作感を任意に設定することができ、ユーザのニーズに対応した操作感を実現することができる。

以下、本発明を例えば自動車のカーナビゲーション装置（図示せず）を操作するための入力装置１に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態において、図３に示す入力装置１は、例えば何れも図示しないステアリングホイールの中央部（ハブ）と外周部（リム）とを連結する中間部（スポーク）に設けられている。

入力装置１の外郭を構成するケース本体２には、当該ケース本体２のほぼ中央部に設けられたサムホイール３（操作部に相当）と、このサムホイール３の左右両側に設けられた一対の大ボタン４，５と、サムホイール３の下方に設けられた左右一対の小ボタン６，７が備えられている。サムホイール３は、全体として横軸のほぼ円盤形状をなしており、後述する構成により、回転軸１７を中心に図３中矢印Ａ１，Ａ２方向に回転操作可能に構成されているとともに、入力装置１の前面側から図１中矢印Ｂ方向に押圧操作可能に構成されている。大ボタン４，５および小ボタン６，７は、それぞれ入力装置１の前面側から押圧操作可能に構成されており、これらのボタン４，５，６，７が操作されると、ケース本体２内に設けられたスイッチ８，９，１０，１１が、それぞれ操作されるようになっている。

次に、入力装置１の内部構成について図１を参照して説明する。ケース本体２は、当該ケース本体２の後部側（図１では下側）を構成するベース部材１２と、このベース部材１２を覆う蓋部材１３と、この蓋部材１３の前面（図１では上側の面）を覆う前面カバー１４とから構成されている。ベース部材１２の中央部には、水抜き穴１２ａが設けられており、蓋部材１３および前面カバー１４の中央部には、それぞれ開口部１３ａおよび開口部１４ａが設けられている。

このケース本体２内には、上記したサムホイール３の他に、エンコーダ１５（回転検出手段に相当）およびスイッチ１６が設けられている。エンコーダ１５は、回転軸１７の回転量を検出するためのものであり、ケース本体２内の一端側（図１では左側）に設けられた制御基板１８に配置されている。スイッチ１６は、カーナビゲーション装置への入力操作を決定するためのものであり、ケース本体２内の他端側（図１では右側）に設けられた制御基板１９に配置されている。

サムホイール３は、回転軸１７に一体化されており、上記した水抜き穴１２ａ、開口部１３ａおよび開口部１４ａにより形成される空間内に配置されている。また、サムホイール３の周側部の一部（図１では上側の部分）がケース本体２の前面から突出した状態となっている。回転軸１７の一端側（図１では左側）には、係合部２０が設けられており、この係合部２０は、径方向に見てほぼ球形状に形成されているとともに、軸方向に見て多角形状（この場合、六角形状）に形成されている。

回転軸１７の他端側（図１では右側）には、当該回転軸１７の径よりも径大な径大部２１が設けられており、この径大部２１は、スイッチ１６を覆う弾性変形可能なスイッチカバー２２に載置されて支えられている。また、回転軸１７の他端側の周側部には、当該回転軸１７を軸方向に見て断面非円形状に形成した節度受部２３が設けられている。本実施形態において、この節度受部２３は、図４に示すように、複数（この場合、１２個）の山部２４と複数（この場合、１２個）の谷部２５とが回転軸１７の周方向に沿って交互に配列された形状となっている。

ベース部材１２には、当該ベース部材１２の内面から前方（図１では上方）に向けて突出する収容部２６が設けられており、この収容部２６には係接ピース２７（係接部に相当）が収容されている。この係接ピース２７は、圧縮コイルバネ２８により回転軸１７の節度受部２３に向かって図１中矢印Ｃ方向に付勢された状態となっている。これにより、係接ピース２７は、節度受部２３に対して弾性接触する。

回転軸１７においてサムホイール３の左右両側に近接する部分は、水抜き穴１２ａから前方に向けてＵ字状に突出する壁１２ｂおよび開口部１３ａから後方（図１では下方）に向けてＵ字状に突出する壁１３ｂにより囲まれ、これらにて、ケース本体２内のエンコーダ１５側並びにスイッチ１６側への水の浸入を極力防止するようにしている。

制御基板１８には、ギア支持部材２９が設けられており、このギア支持部材２９には、軸方向が横向きの第１のギア３０および軸方向が縦向きの第２のギア３１が配置されている。第１のギア３０の周側部には、当該第１のギア３０の周方向に沿って溝部３０ａが形成されており、この溝部３０ａには、ギア支持部材２９に設けられた支持部２９ａおよび蓋部材１３の内面に設けられた支持部１３ｃが嵌め込まれている。これにより、第１のギア３０は横軸周りに回転可能に支持されている。

第２のギア３１の前側（図１では上側）の中央部には、軸受孔３１ａが設けられており、この軸受孔３１ａには、蓋部材１３の内面から後方に向けて突出する軸部１３ｄが挿入されている。これにより、第２のギア３１は縦軸周りに回転可能に支持されている。第２のギア３１の後側（図１では下側）の中央部には、後方に向けて突出する回転軸３１ｂが設けられており、この回転軸３１ｂは、エンコーダ１５に連結されている。
これら第１のギア３０と第２のギア３１は、この場合、かさ歯車にて、それぞれの軸方向がほぼ直交した状態で噛み合わされており、第１のギア３０の回転に応じて第２のギア３１が回転するようになっている。

図５に示すように、第１のギア３０の中央部には、係合部２０の周側部の形状（六角形状）に対応して、軸方向に見て断面六角形状の孔が被係合部３０ｂとして設けられており、この被係合部３０ｂには、回転軸１７の係合部２０が挿入されている。これにより、第１のギア３０は、サムホイール３が回転操作された場合には回転軸１７により回転され、サムホイール３が押圧操作された場合には回転軸１７の一端側（係合部２０）を支点に当該回転軸１７を図１中矢印Ｄ方向に揺動させるようになっている。

次に、上記構成の作用について図１および図２を参照して説明する。
ユーザがサムホイール３を図３中矢印Ａ１方向あるいは矢印Ａ２方向に回転操作すると、回転軸１７により第１のギア３０が回転され、この第１のギア３０の回転に応じて第２のギア３１が回転する。このとき、回転軸１７の回転に伴って係接ピース２７が節度受部２３の山部２４および谷部２５に交互に弾接する。即ち、回転軸１７の回転に伴って、断面非円形状の節度受部２３に対する係接ピース２７の弾接位置が変わる。第２のギア３１の回転量はエンコーダ１５により検出され、検出された回転量に応じてカーナビゲーション装置の表示画面（図示せず）に表示された項目が順次選択される。

所望の項目が選択された状態で、ユーザがサムホイール３を図１中矢印Ｂ方向に押圧操作すると、回転軸１７が係合部２０を支点に図１中矢印Ｄ方向に揺動する。これにより、図２に示すように、径大部２１によりスイッチ１６が操作され、これにより、選択された項目の入力が行われる。

以上、説明したように本実施形態によれば、サムホイール３が回転操作されると、回転軸１７の回転に伴って、断面非円形状の節度受部２３に対する係接ピース２７の弾接位置が変わり、これにより、サムホイール３の回転に節度感（操作感）が与えられる。この構成において、係接ピース２７が節度受部２３に弾接する強さを調節することにより、サムホイール３を回転操作する際の操作感を任意に設定することができ、ユーザのニーズに対応した操作感を実現することができる。

また、サムホイール３を回転操作する際の操作感を、エンコーダ１５に頼ることなく実現することができる。
なお、本発明は上記した一実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
山部２４および谷部２５は、１２個に限られるものではなく、１２個より多く設けても良いし、少なく設けても良い。また、回転軸１７の周側部において、山部２４あるいは谷部２５を１つのみ設けるようにしても良い。

節度受部２３は、山部２４と谷部２５とが交互に配列された形状に限られず、軸方向に見て断面多角形状（例えば六角形状）に形成しても良い。
係接ピース２７は、圧縮コイルバネ２８により付勢されるものに限られず、例えば板バネなどにより節度受部２３に直に弾接する構成としても良い。

回転軸１７とエンコーダ１５との間に第１のギア３０および第２のギア３１を設けるのではなく、回転軸１７の一端側を直接エンコーダ１５に連結しても良い。
本発明は、回転操作可能且つ押圧操作可能に構成された操作部と、この操作部の回転量を検出する回転検出手段とを備えた入力装置であれば、自動車のカーナビゲーション装置を操作するための入力装置に限らず、適用することができる。

本発明の一実施形態を示すものであり、入力装置の内部構成を概略的に示す縦断側面図サムホイールを押圧操作した状態を示す入力装置の縦断側面図入力装置の正面図節度受部および係接ピースを示す図係合部および被係合部を示す図

符号の説明

図面中、１は入力装置、３はサムホイール（操作部）、１５はエンコーダ（回転検出手段）、１６はスイッチ、１７は回転軸、２３は節度受部、２７は係接ピース（係接部）を示す。

Claims

回転し揺動する回転軸に一体化された操作部と、
前記回転軸の回転量を検出する回転検出手段と、
前記回転軸の揺動により操作されるスイッチとを備えた入力装置において、
前記回転軸の周側部にこれを断面非円形状に形成することにより設けた節度受部と、
この節度受部に弾性接触した係接部とを備えたことを特徴とする入力装置。