JP2009004364A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１回の節度感を得るのに必要な単位作動角度を変更可能として、従来よりも操作性を向上させることが可能であるとともに、制御系の設計自由度を向上させることの可能なスイッチ装置を提供すること。
【解決手段】ダイヤルと一体的に回動する第１〜第３ベース４１，４２，４３をダイヤルの回動中心軸ａの延在方向に複数並設し、各ベース４１〜４３の外周面から外径方向に付勢されたチェックボール４１ｂ，４２ｂ，４３ｂを設け、チェックボール４１ｂ，４２ｂ，４３ｂが圧接される凹凸部５１ａ，５２ａ，５３ａを備えた第１〜第３凹凸部材５１，５２，５３を、各ベース４１〜４３の外周に並設し、各凹凸部５１ａ，５２ａ，５３ａの山と山とのピッチを異なって形成し、各チェックボール４１ｂ，４２ｂ，４３ｂを、各凹凸部５１ａ〜５３ａに選択的に圧接させる駆動機構６０を設けたスイッチ装置とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の空調装置やオーディオ装置やカーナビゲーション装置などに用いるのに好適な回動式のスイッチ装置に関し、特に、節度感の発生ピッチを変更する技術に関する。

従来、回動式のスイッチとして、回動軸を中心に回動可能な回動部材を備え、かつ、この回動部材を回動させた際に、操作力の強弱変化により「カチカチ」という節度感を与えるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この節度感は、回動操作部材と、これを支持する支持部材と、のいずれか一方の部材に設けられた圧接部材を、もう一方の部材に形成されて山と谷が交互に配置された凹凸部に付勢力を付与して当接させ、回動操作部材の回動に伴い圧接部材が凹凸部に沿って移動することで与えられるようになっている。

なお、特許文献１に記載された技術は、節度感を変化させるようになっている。すなわち、回動操作部材には、複数の圧接部材が設けられており、回動操作部材が所定の位置では、その位置から回動させる際に凸部を乗り越える必要のある圧接部材の数が異なっている。
したがって、凸部を乗り越える圧接部材が２個の場合は、１個の場合よりも２倍の操作力が必要となり、凸部を乗り越える圧接部材が３個の場合は、１個の場合の３倍の操作力が必要となる。
特開２００２−２５３９０号公報

ところで、上述のような従来のスイッチ装置では、回動操作部材を回動させた際の操作力は変更可能であるが、凹凸部の山と山とのピッチが一定であり、圧接部材が凹凸部の山を乗り越えることで操作力の強弱が生じて１回の節度感が得られる１ピッチ分の回動角度である単位作動角度は一定であった。

このため、以下に述べるような操作性の改善あるいは制御系の自由度の向上を図ることができなかった。
具体的には、回動操作部材を回動させることで、カーソルなどの選択用指標を画面上に表示された複数の選択要素に沿って移動させる場合に、例えば、選択要素の数が３〜５個程度の場合と、１０個前後の場合とでは、節度感の１ピッチ分の最適の単位作動角度が異なる。
すなわち、選択要素の数が３〜５個程度の場合の理想的な単位作動角度は、選択要素の数が１０個程度の場合の理想的な単位作動角度よりも大きな角度となる。

そこで、単位作動角度を、３〜５個の選択要素に沿って選択用指標を移動させるのに最適な角度に設定した場合、１０個前後の選択要素を移動させる際には、選択用指標を選択要素の一端から他端まで移動させるのに必要な回動角度が大きくなり、手を一捻りするだけでは不十分で、いったん回動操作部材を持ち替えないと全範囲を移動させることができないなど、操作性が悪化する。
逆に、単位作動角度を、１０個前後の選択要素を移動させるのに最適な角度とした場合、３〜５個程度の選択要素に沿って移動させる際には、回動操作部材を回動させ過ぎて、選択用指標を、選択要素の１つ１つを順に移動させるのが難しく、選択要素を飛ばして移動させてしまうおそれがある。

このように、１回の節度感が得られる単位作動角度が一定である場合、選択要素の数が異なると、操作性が悪化するという問題がある。
さらに、従来は、これを解決できなかったため、画面上に表示する選択要素の数を常に一定にするなど制御系の設計に制限を与えるという問題もあった。

本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、１回の操作力強弱による節度感を得るのに必要な単位作動角度を変更可能として、従来よりも操作性を向上させることが可能であるとともに、制御系の設計自由度を向上させることの可能なスイッチ装置を提供することを目的とするものである。

上述の目的を達成するために本発明は、支持部材に回動可能に支持された回動操作部材と、この回動操作部材の回動に応じて信号を出力する出力手段と、前記回動操作部材を回動させたときの操作力を与える操作力発生機構と、を備え、前記操作力発生機構が、山と谷とが交互に形成された環状の凹凸部を備えた凹凸部材と、前記凹凸部に圧接された圧接部材と、を備え、前記回動操作部材を回動させたときに、前記出力手段から信号が出力されるとともに、前記圧接部材が、前記凹凸部に沿って移動し、山を乗り越える際の操作力の変化により節度感が得られるようにしたスイッチ装置であって、前記凹凸部材が、前記回動操作部材の回動中心軸の延在方向に複数並設されているとともに、各凹凸部材は、それぞれ凹凸部の山と山とのピッチが異なって形成され、前記圧接部材を、各凹凸部材に選択的に圧接させる駆動機構が設けられていることを特徴とするスイッチ装置とした。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスイッチ装置において、各凹凸部材が、内周に前記凹凸部を有して円環状に形成されているとともに、前記回動操作部材と一体的に回動可能に支持され、前記ベースが、各凹凸部材の内径方向に、それぞれ配置され、各ベースに、ベースを径方向に貫通して収容穴が形成され、各収容穴に、前記付勢手段によりベースの外周面から突出する方向に付勢されて圧接部材が収容され、前記駆動機構が、各ベースの内径方向に配置された複数のカムと、各カムを同軸に支持するとともに各カムと一体的に回動する駆動軸と、この駆動軸を駆動させる駆動手段と、を備え、前記カムが、前記圧接部材が前記凹凸部に圧接させた状態で前記付勢手段の反力を受け止める突出部と、前記反力を受け止めない非突出部と、を備え、前記複数のカムは、いずれか１つのカムを前記付勢手段の反力を受け止める状態としたときに、残りのカムは、前記反力を受け止めない状態とするよう配置されていることを特徴とするスイッチ装置とした。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のスイッチ装置において、各凹凸部材が、内周に凹凸部を有して円環状に形成されているとともに、前記回動中心軸を中心に同軸に配置されて前記支持部材に固定され、前記圧接部材が、前記ベースの外周面から突出する方向に付勢されて支持され、前記駆動機構が、前記ベースを、前記複数の凹凸部材と径方向に重なる位置の範囲内で前記回動操作部材の回動中心軸に沿って移動させるスライド機構と、このスライド機構に、駆動力を与える駆動手段と、を備えていることを特徴とするスイッチ装置とした。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のスイッチ装置において、各凹凸部材が、外周に前記凹凸部を有して歯車状に形成されているとともに、前記回動操作部材と一体的に回動可能に前記支持部材に支持され、前記ベースが、円環状に形成され、かつ、各凹凸部材の外径方向に重なって配置され、各ベースに、このベースを径方向に貫通して収容穴が形成され、各収容穴に、前記付勢手段によりベースの内周面から突出する方向に付勢されて圧接部材が収容され、前記駆動機構が、各ベースの外径方向に配置されたカムと、各カムを同軸に支持し、各カムと一体的に回動する駆動軸と、この駆動軸を駆動させる駆動手段と、を備え、前記カムが、前記圧接部材が前記凹凸部に圧接させた状態で前記付勢手段の反力を受け止める突出部と、前記反力を受け止めない非突出部と、を備え、前記複数のカムは、いずれか１つのカムを前記付勢手段の反力を受け止める状態としたときに、残りのカムは、前記反力を受け止めない状態とするよう配置されていることを特徴とするスイッチ装置とした。

本発明では、複数の凹凸部材のそれぞれに凹凸部が形成されており、各凹凸部は、山と山とのピッチが異なって形成されている。
したがって、回動操作部材を回動させた場合に、圧接部材が、いずれの凹凸部に圧接しながら移動するかで、１回の操作力の強弱により節度感が得られる１ピッチ分の回動角度である単位作動角度が異なる。
そして、本発明では、駆動機構を作動させることで、圧接部材を、複数の凹凸部材の凹凸部のうちの任意の１つに選択的に圧接させることができ、よって、１回分の節度感が得られるピッチである単位作動角度を、複数の単位作動角度の中から任意に選択することができる。
このように、本発明は、１回分の節度感が得られるピッチである単位作動角度を変更可能としたため、操作対象の選択項目の数に応じて最適の単位作動角度を任意に選択可能であり、単位作動角度が一定の場合よりも操作性を向上させることができるとともに、制御系の設計自由度の向上を図ることができる。

また、請求項２に記載の発明では、単位作動角度を変更する場合、駆動手段により駆動軸を回動させ、複数のカムのうち、選択したい単位作動角度に応じた山のピッチを有した凹凸部に重なって配置されたカムの突出部を、その外径方向に配置されている付勢手段の反力を受け止めるよう配置させる。
この場合、他のカムは、非突出部がその外径方向の付勢手段の位置に配置され、反力を受け止めることができない。
よって、選択したい単位作動角度に応じた山のピッチを有した凹凸部にのみ、圧接部材が圧接され、回動操作部材を回動させた際には、この凹凸部に応じたピッチで節度感が得られる。
このように、駆動軸を回動させるだけで、任意の単位作動角度が選択できるため、制御が簡単で作動が安定している。

請求項３に記載の発明では、単位作動角度を変更する場合、スライド機構を作動させ、ベースを、複数の凹凸部材のうちで選択したい単位作動角度の山のピッチを有した凹凸部を有した凹凸部材の内径方向に重なる位置にスライドさせ、圧接部材を、この凹凸部材の凹凸部に圧接させる。
したがって、回動操作部材を回動させた際には、この圧接部材が圧接される凹凸部に応じたピッチで節度感が得られる。

このように、１つのベースを、複数の凹凸部材のうちで任意の凹凸部材の内径方向に重なる位置にスライドさせて、動軸を回動させるだけで、任意の単位作動角度が選択できるため、ベースや圧接部材が１つで済み、部品点数を削減することができる。

請求項４に記載の発明では、単位作動角度を変更する場合、駆動手段により駆動軸を回動させ、複数のカムのうち、選択したい単位作動角度に応じた山のピッチを有した凹凸部に重なって配置されたカムの突出部を、その内径方向に配置されている付勢手段の反力を受け止めるよう配置させる。
この場合、他のカムは、非突出部がその内径方向の付勢手段の位置に配置され、反力を受け止めることができない。
よって、選択したい単位作動角度に応じた山のピッチを有した凹凸部にのみ、圧接部材が圧接され、回動操作部材を回動させた際には、この凹凸部に応じたピッチで節度感が得られる。
このように、駆動軸を回動させるだけで、任意の単位作動角度が選択できるため、制御が簡単で作動が安定している。

また、実施例３では、駆動機構を、各ベースの外側に配置させたため、各ベースおよびその内径方向の各凹凸部材を備えた操作力発生機構全体の外径寸法を小さく抑えることが可能となり、装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態のスイッチ装置は、支持部材に回動可能に支持された回動操作部材（１）と、この回動操作部材（１）の回動に応じて信号を出力する出力手段（１１）と、前記回動操作部材（１）を回動させたときに、回動量の目安となる操作力を与える操作力発生機構と、を備え、前記操作力発生機構が、山と谷とが交互に形成された環状の凹凸部（５１ａ，５２ａ，５３ａ）を備えた凹凸部材（５１，５２，５３）と、前記凹凸部（５１ａ，５２ａ，５３ａ）に圧接された圧接部材（４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ）と、を備え、前記回動操作部材（１）を回動させたときに、前記出力手段（１１）から信号が出力されるとともに、前記圧接部材（４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ）が、前記凹凸部（５１ａ，５２ａ，５３ａ）に沿って移動し、山を乗り越える際の操作力の変化により節度感が得られるようにしたスイッチ装置であって、前記凹凸部材（５１，５２，５３）が、前記回動操作部材（１）の回動中心軸の延在方向に複数並設されているとともに、各凹凸部材（５１，５２，５３）は、それぞれ凹凸部（５１ａ，５２ａ，５３ａ）の山と山とのピッチが異なって形成され、前記圧接部材（４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ）を、各凹凸部（５１ａ，５２ａ，５３ａ）に選択的に圧接させる駆動機構（６０）が設けられていることを特徴とするスイッチ装置である。

以下に、図１〜図９に基づいて、この発明の最良の実施の形態の実施例１のスイッチ装置Ａについて説明する。

この実施例１のスイッチ装置Ａは、図３に示す集中制御装置ＣＩに適用されたものである。この集中制御装置ＣＩは、いわゆるナビゲーション機能やオーディオ機能や電話機能などを備えた制御装置であり、ダイヤル（回動操作部材）１とプッシュスイッチ２とを備え、ダイヤル１を回動操作することで、画面３に表示されたカーソルを、同じく画面３に表示された複数の機能選択項目に沿って所望の項目の位置まで移動させ、その位置でプッシュスイッチ２を押すことで、そのカーソルの位置の項目が選択されるようになっている。

画面３に表示された項目の具体例を示すと、図４（ａ）に示すように、オーディオ、ナビゲーション、カメラ、時計、その他などの１０の項目を備えた第１機能選択項目３１と、図４（ｂ）に示すように、行き先の設定、ルートを変える、情報を見るなどの６の選択項目から成る第２機能選択項目３２と、図４（ｃ）に示すように、再生、停止、先スキップ、前スキップの４の選択項目から成る第３機能選択項目３３と、などが存在している。

ダイヤル１は、図２に示すように、軸ａを中心に、矢印Ｒで示す正逆方向に回動可能に集中制御装置ＣＩの図示を省略したケーシング（支持部材）に支持されている。なお、ダイヤル１は、いわゆるロータリポテンショメータであり、軸ａを中心とした回動角度に応じてスイッチ出力部１１の出力が変化する。

また、実施例１のスイッチ装置Ａは、ダイヤル１を回動させた際に、設定された回動角度毎に操作力を上下させて「カチカチ」と節度感を与える操作力発生機構１００を備えている。

この操作力発生機構１００は、ダイヤル１と一体的に軸ａを中心に同軸に設けられ、図外のケーシングに固定された図５に示す第１ベース４１、第２ベース４２、第３ベース４３と、図１に示すように、各ベース４１，４２，４３と径方向に重なって並設され、ダイヤル１と一体的に回動する第１凹凸部材５１、第２凹凸部材５２、第３凹凸部材５３とを備えている。
各ベース４１，４２，４３は、図５に示すように、それぞれ同径のドーナツ状に形成されており、軸ａを中心に同軸であり、かつ、軸方向に間隔を空けて並設されている。

各ベース４１，４２，４３は、球状のチェックボール（圧接部材）４１ｂ，４２ｂ，４３ｂを備えている。
すなわち、図６に示すように、各ベース４１〜４３には、収容穴４１ａ，４２ａ，４３ａが径方向に貫通され、この収容穴４１ａ，４２ａ，４３ａに、チェックボール４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ、コイルスプリング（付勢手段）４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ、支持リテーナ４１ｄ，４２ｄ，４３ｄが各ベース４１〜４３の径方向に移動可能に収容されている。この収容は、図示のように、コイルスプリング４１ｃ，４２ｃ，４３ｃを中央に挟んで、外径方向側にチェックボール４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ、内径方向に支持リテーナ４１ｄ，４２ｄ，４３ｄを配置した収容となっている。
したがって、チェックボール４１ｂ，４２ｂ，４３ｂは、それぞれベース４１，４２，４３の外周面から突出する方向に付勢されている。
なお、支持リテーナ４１ｄ，４２ｄ，４３ｄは、コイルスプリング４１ｃ，４２ｃ，４３ｃの端部を支持する円盤状の支持板４１ｅ，４２ｅ，４３ｅと、この支持板４１ｅ，４２ｅ，４３ｅと一体に形成され、コイルスプリングの内周に挿入された挿入軸（図示省略）と、により、断面Ｔ字状に形成されている。
また、各収容穴４１ａ，４２ａ，４３ａは、軸方向に重なって配置されている。

第１〜第３凹凸部材５１，５２，５３は、図１に示すように、それぞれ、円環状に形成され、ダイヤル１および各ベース４１〜４３と同軸（軸ａ）に設けられ、かつ、軸ａの延在方向に略等間隔に並設配置されている。

そして、各凹凸部材５１〜５３には、それぞれの内周に、山と谷とが交互に連続する第１凹凸部５１ａ、第２凹凸部５２ａ、第３凹凸部５３ａが全周に亘って形成されている。
また、各凹凸部５１ａ〜５３ａは、山と山との間隔Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が、図７に示すように、第１凹凸部５１ａ、第２凹凸部５２ａ、第３凹凸部５３ａの順で密に形成されている。なお、全凹凸部５１ａ，５２ａ，５３ａの山の高さおよび谷の深さは、それぞれ均等に形成されている。

また、各ベース４１，４２，４３の内側には、図７に示す第１カム６１、第２カム６２、第３カム６３が設けられている。
すなわち、駆動機構６０を示す斜視図である図８に示すように、各カム６１，６２，６３は、軸ａと同軸に設けられた駆動軸６４と一体に設けられており、この駆動軸６４は、モータ（駆動手段）６５により軸ａを中心に回動される。
各カム６１，６２，６３は、軸ａを中心とする円弧を描く円周面（非突出部）６１ａ，６２ａ，６３ａと、これらの円周面６１ａ，６２ａ，６３ａから外径方向に突出した突出部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂと、を備えている。
そして、図６（ｂ）に示すように、支持リテーナ４２ｄ（４１ｄ，４３ｄ）が第２カム６２の円周面６２ａに当接する位置では、コイルスプリング４２ｃ（４１ｃ，４３ｃ）が自然長の状態で、チェックボール４２ｂが、第２凹凸部５２ａ（５１ａ，５３ａ）の山に圧接されることはない。なお、この状態を、以下に非付勢状態と称する。

一方、図６（ａ）に示すように、支持リテーナ４１ｄ（４２ｄ，４３ｄ）が第１カム６１（６２，６３）の突出部６１ｂ（６２ｂ，６３ｂ）に当接する位置では、支持リテーナ４１ｄ（４２ｄ，４３ｄ）が、図６（ｂ）に示した状態よりも外径方向に配置され、チェックボール４１ｂが第１凹凸部５１ａに当接する状態で、コイルスプリング４１ｃが短縮され、チェックボール４１ｂは、第１凹凸部５１ａに圧接される。なお、この状態を、以下に付勢状態と称する。
このように、各カム６１〜６３は、各チェックボール４１ｂ〜４３ｂが各凹凸部５１ａ〜５３ａに圧接される付勢状態と、圧接されない非付勢状態とに切り換える機能を有している。

また、各カム６１，６２，６３は、図７および図８に示すように、突出部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂの軸ａを中心とする角度を異ならせて配置されており、これにより、各カム６１〜６３のいずれかの突出部６１ｂ〜６３ｂに各支持リテーナ４１ｄ〜４３ｄのいずれかが当接された付勢状態となったときには、他の支持リテーナ４１ｄ〜４３ｄは、他のカム６１〜６３の円周面６１ａ〜６３ａに当接された非付勢状態となっている。

各カム６１〜６３を駆動軸６４と一体に回動させるモータ６５の駆動は、図２に示すモータ制御部７２により制御される。なお、モータ６５は、駆動軸６４の回動角度を検出する位置センサ７１を内蔵している。
このモータ制御部７２は、スイッチ出力部１１からの出力に基づくダイヤル１の位置と、画面３における表示を含み集中制御装置ＣＩの制御を実行するメイン制御部７３から得られる画面３における表示と、に基づいてモータ６５の駆動を制御するもので、以下に、図９に示すフローチャートに基づいて、その制御内容を説明する。

ステップＳ１では、画面３における表示が図４（ａ）に示す第１機能選択項目３１であるか否か判定し、ＹＥＳの場合、ステップＳ２に進んで、第１カム６１を付勢状態とする位置に駆動軸６４を回動させるようモータ６５を駆動させる。
したがって、１０の選択項目から成る第１機能選択項目３１が表示された場合には、第１カム６１の突出部６１ｂにより支持リテーナ４１ｄが支持され、チェックボール４１ｂが、第１ベース４１の外周面から外径方向に突出されて第１凹凸部５１ａに圧接される。
このため、ダイヤル１を回動させた際には、チェックボール４１ｂが、第１凹凸部材５１の第１凹凸部５１ａの山を乗り越えるたびに節度感が得られるもので、この第１凹凸部５１ａの山と山との間隔Ｐ１は、他の凹凸部５２ａ，５３ａの山と山との間隔Ｐ２，Ｐ３よりも狭いため、ダイヤル１を回動させた際に、節度感が得られるピッチである単位作動角度が最も小さくなる。

このように、１０の選択項目を有した第１機能選択項目３１においてダイヤル１を回動させてカーソルを移動させる際には、小さな回動角度で節度感が得られ、カーソルが複数の選択項目を飛び越えるのを抑制することができる。

次に、ステップＳ３では、画面３における表示が図４（ｂ）に示す第２機能選択項目３２であるか否か判定し、ＹＥＳの場合、ステップＳ４に進んで、第２カム６２を付勢状態とする位置に駆動軸６４を回動させるようモータ６５を駆動させる。
したがって、６の選択項目から成る第２機能選択項目３２が表示された場合には、第２カム６２の突出部６２ｂにより支持リテーナ４２ｄが支持され、チェックボール４２ｂが、第２ベース４２の外周面から外径方向に突出されて第２凹凸部５２ａに圧接される。
このため、ダイヤル１を回動させた際には、チェックボール４２ｂが、第２凹凸部材５２の第１凹凸部５２ａの山を乗り越えるたびに節度感が得られるもので、この第２凹凸部５２ａの山と山との間隔Ｐ２は、第１凹凸部５１ａの山と山との間隔Ｐ１よりも広くなっており、ダイヤル１を回動させた際に、節度感が得られるピッチである単位作動角度が、第１カム６１を付勢状態としたときよりも広くなる。

このように、６つの選択項目を有した第２機能選択項目３２においてダイヤル１を回動させてカーソルを移動させる際には、節度感が得られる単位作動角度が広くなり、少ない選択項目に最適の単位作動角度で節度感が得られる。

次に、ステップＳ５では、画面３における表示が図４（ｃ）に示す第３機能選択項目３３であるか否か判定し、ＹＥＳの場合、ステップＳ６に進んで、第３カム６３を付勢状態とする位置に駆動軸６４を回動させるようモータ６５を駆動させる。
したがって、４の選択項目から成る第３機能選択項目３３が表示された場合には、第３カム６３の突出部６３ｂにより支持リテーナ４３ｄが支持され、チェックボール４３ｂが、第３ベース４３の外周面から外径方向に突出されて第３凹凸部５３ａに圧接される。
このため、ダイヤル１を回動させた際には、チェックボール４３ｂが、第２凹凸部材５３の第１凹凸部５３ａの山を乗り越えるたびに操作力の強弱が生じ、節度感が得られるもので、この第３凹凸部５３ａの山と山との間隔Ｐ３は、第１凹凸部５１ａおよび第２凹凸部５２ａの山と山との間隔Ｐ１，Ｐ２よりも広くなっており、ダイヤル１を回動させた際に、節度感が得られるピッチである単位作動角度が、第１カム６１および第２カム６２を付勢状態としたときよりも広くなる。

このように、４つの選択項目を有した第３機能選択項目３３においてダイヤル１を回動させてカーソルを移動させる際には、節度感が得られる単位作動角度がさらに広くなり、少ない選択項目に最適の単位作動角度で節度感が得られる。

以上説明したように、実施例１のスイッチ装置Ａでは、画面３に表示される各機能選択項目３１〜３３の項目数に応じ、全選択項目を移動するのに必要なダイヤル１の回動角度の変化を抑えながら、選択項目が多いほど、単位作動角度を狭くする一方、選択項目が少ないほど、単位作動角度を広げるようにした。
これにより、選択項目が多い場合でも、選択項目の一端から他端までダイヤル１を回動させるのに必要な回動量を抑えて、良好な操作性を確保することと、選択項目が少ない場合でも、カーソルが選択項目を飛ばして移動することを無くして、良好な操作性を確保することと、を両立でき、節度感が得られる単位作動角度が一定のものと比較して、操作性を向上させることができる。
加えて、画面３に選択項目を表示するのにあたり、図４に示すような選択項目の数が異なる表示を行っても、操作性を良好に保つことが可能となるため、制御系の設計上の制約を抑えて、設計自由度を向上させることができる。

次に、図１０〜図１２に基づいてこの発明の実施の形態の実施例２のスイッチ装置について説明する。なお、この実施例２は、実施例１の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施例１と同様の構成および作用効果については説明を省略する。

この実施例２は、駆動機構２６０が、ベース２４０を、駆動軸２６４の軸方向に移動させることで各凹凸部材２５１，２５２，２５３の内側に選択的に配置させるようにした例である。

すなわち、図１０に示すように、駆動機構２６０のモータ２６５により回転される駆動軸２６４の外周には、雄ネジ２６４ａが形成されている。

ベース２４０は、円環状の本体２４１と、この本体２４１の内周に一体に設けられ、駆動軸２６４が貫通されたプレート２４５と、本体２４１から内径方向に突出された収容部２４２と、を備えている。
この収容部２４２には、図１１に示すように、第１実施例と同様の収容穴２４２ａが径方向に穿設されているとともに、この収容穴２４２ａにコイルスプリング２４３とチェックボール２４４とが収容されている。

そして、プレート２４５の内周および収容部２４２の内径方向の先端部に、駆動軸２６４の雄ネジ２６４ａと噛み合う雌ネジ（図示省略）が形成されており、駆動軸２６４を正逆回動させることで、ベース２４０が軸方向（矢印ＵＤ方向）にスライド可能にダイヤル１に支持されている。
なお、詳細な図示は省略するが、ベース２４０は、ダイヤル１に対して軸方向には相対変位可能であるが、回動方向には係合してダイヤル１と一体的に回動するよう形成されている。

また、図１２に示すように、駆動軸２６４と同軸に、実施例１で示した各凹凸部材５１〜５３と同様の内周にそれぞれ凹凸部２５１ａ，２５２ａ，２５３ａを備えた第１凹凸部材２５１、第２凹凸部材２５２、第３凹凸部材２５３が設けられている。
なお、図１２では、各凹凸部材２５１〜２５３を軸方向に離して記載しているが、これらは、実際には軸方向に当接して並設されている。

したがって、実施例２にあっては、モータ２６５を駆動させ、駆動軸２６４を回動させると、ベース２４０が軸方向（矢印ＵＤ方向）に移動して、ベース２４０から外径方向に付勢されたチェックボール２４４を、各凹凸部材２５１〜２５３のいずれかの内周側に選択的に配置させることで、チェックボール２４４を、各凹凸部２５１ａ〜２５３ａに選択的に圧接させることができる。
そして、これにより、１回の節度感が得られる３通りの単位作動角度を任意に選択することができる。
なお、他の構成および作用効果は、実施例１と同様であるので説明を省略する。

次に、図１３〜図１７に基づいてこの発明の実施の形態の実施例３のスイッチ装置Ｃについて説明する。なお、この実施例３は、実施例１の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施例１と同様の構成および作用効果については説明を省略する。

この実施例２は、図１３に示すように、操作力発生機構３００において、各ベース３４１〜３４３と各凹凸部材２５１〜２５３との配置を、実施例１とは内外逆の配置とし、さらに、各ベース３４１〜３４３の外周に駆動機構３６０を設けた例である。

以下に、その構成の詳細を説明する。
実施例３において、操作力発生機構３００は、第１〜第３ベース３４１〜３４３と、第１〜第３凹凸部材３５１〜３５３（図１４参照）と、チェックボール（圧接部材）３４１ｂ〜３４３ｂ（図１４参照）および駆動機構３６０と、を備えている。

まず、第１〜第３ベース３４１〜３４３および第１〜第３凹凸部材３５１〜３５３について説明する。
第１ベース３４１、第２ベース３４２、第３ベース３４３は、図１５に示すように、それぞれ同径のドーナツ状に形成され、軸方向に間隔を空けて図示を省略したケーシングに固定されている。

第１ベース３４１は、図１６に示すように、円環状に形成され、かつ、径方向に収容穴３４１ａが貫通され、この収容穴３４１ａに、実施例１と同様のチェックボール３４１ｂ、スプリング３４１ｃ、支持リテーナ３４１ｄが径方向に移動可能に収容されている。
なお、実施例１と異なるのは、チェックボール３４１ｂが、収容穴３４１ａから内径方向に付勢されている点である。

また、第２ベース３４２、第３ベース３４３にも、それぞれ収容穴３４２ａ（図１７参照、また、第３ベース３４３の収容穴は図示省略）が、収容穴３４１ａと軸方向に沿う方向に重なる位置に形成され、各収容穴３４２ａに、図１４に示す、チェックボール３４２ｂ，３４３ｂ、スプリング３４２ｃ，３４３ｃ、支持リテーナ３４２ｄ，３４３ｄが径方向に移動可能に収容されている。
したがって、各チェックボール３４１ｂ，３４２ｂ，３４３ｂは、軸方向に重なる位置で、それぞれ各ベース３４１，３４２，３４３の外周面から突出する方向に付勢されている。

第１凹凸部材３５１、第２凹凸部材３５２、第３凹凸部材３５３は、図１４に示すように、それぞれ、外周に全周に亘って山と谷とが交互に連続する第１凹凸部３５１ａ、第２凹凸部３５２ａ、第３凹凸部３５３ａを備えた、円形歯車状に形成されている。
なお、各凹凸部３５１ａ〜３５３ａは、山と山との間隔Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が、実施例１と同様に、第１凹凸部３５１ａ、第２凹凸部３５２ａ、第３凹凸部３５３ａの順で密に形成されている。なお、全凹凸部３５１ａ，３５２ａ，３５３ａの山の高さおよび谷の深さは、それぞれ均等に形成されている。

そして、第１〜第３凹凸部材３５１〜３５３は、それぞれ、各ベース３４１，３４２，３４３の内径方向に配置されているとともに、ダイヤル１および各ベース３４１〜３４３と同軸に配置されて、ダイヤル１と一体的に回動可能に結合されている。すなわち、ダイヤル１に一体的に結合されて同軸に設けられた図示を省略した円柱状の軸を、各凹凸部材３５１〜３５３の内周に形成された穴３５１ｅ，３５２ｅ（第３凹凸部材３５３の穴は図示省略）に嵌合させて結合させることができる。なお、この場合、軸および穴３５１ｅ，３５２ｅの一部に平面を形成し、相対的な回り止めを行ってもよい。

駆動機構３６０は、第１〜第３カム３６１〜３６３、駆動軸３６４、モータ３６５を備えている。
各カム３６１〜３６３は、駆動軸３６４に同時に結合され、各ベース３４１，３４２，３４３の各収容穴３４１ａの外径方向に重なる位置に配置されている。
そして、各カム３６１〜３６３は、実施例１と同様に、円周面３６１ａ，３６２ａ，３６３ａおよび突出部３６１ｂ，３６２ｂ（第３カム３６３の突部は図示省略）を備えるとともに、チェックボール３４１ｂ〜３４３ｂの１つを選択的に各凹凸部３５１ａ〜３５３ａに圧接可能に、突出部３６１ｂ，３６２ｂ（第３カム３６３の突部は図示省略）の位置が、駆動軸３６４の周方向で異なる位置に配置されている。

したがって、実施例１と同様に、図１４に示すように、支持リテーナ３４１ｄが第１カム３６１の突出部３６１ｂに当接する位置では、コイルスプリング３４１ｃが短縮され、チェックボール３４１ｂは、第１凹凸部３５１ａに圧接される付勢状態となる。また、このとき、他の支持リテーナ３４２ｄ，３４３ｄは、円周面３６２ａ，３６３ａに当接され、コイルスプリング３４２ｃ，３４３ｃが自然長の状態で、チェックボール３４２ｂ，３４３ｂが、第２凹凸部３５２ａおよび第３凹凸部３５３ａに非圧接状態となる非付勢状態となる。なお、図１７に、支持リテーナ３４２ｄが第２カム３６２の円周面３６２ａに当接されてコイルスプリング３４２ｃが自然長となり、チェックボール３４２ｂが第２凹凸部３５２ａに非圧接状態となった非付勢状態を示している。

また、実施例３では、実施例１と同様に、メイン制御部７３およびモータ制御部７２の制御に基づいて、１０の選択項目から成る第１機能選択項目３１が表示された場合には、第１カム３６１の突出部３６１ｂが支持リテーナ３４１ｄに当接する位置に配置させるようモータ３６５を駆動させ、チェックボール３４１ｂのみが、第１凹凸部３５１ａに圧接される。
このため、ダイヤル１を回動させた際には、チェックボール３４１ｂが、最も山と山との間隔Ｐ１が狭い第１凹凸部３５１ａにより節度感が得られ、単位作動角度が最も小さくなる。

また、６の選択項目から成る第２機能選択項目３２が表示された場合には、第２カム３６２の突出部３６２ｂが支持リテーナ３４２ｄに当接するようモータ３６５を駆動させ、チェックボール３４２ｂのみが、第２凹凸部３５２ａに圧接される。
このため、ダイヤル１を回動させた際には、チェックボール３４２ｂが、２番目に山と山との間隔Ｐ２が狭い第２凹凸部３５２ａにより節度感が得られ、単位作動角度が、第１チェックボール３４１ｂを圧接状態としたときよりも広くなる。

また、４の選択項目から成る第３機能選択項目３３が表示された場合には、第３カム３６３の突出部３６３ｂが支持リテーナ３４３ｄに当接するようモータ３６５を駆動させ、チェックボール３４３ｂのみが、第３凹凸部３５３ａに圧接される。
このため、ダイヤル１を回動させた際には、チェックボール３４３ｂが、最も山と山との間隔Ｐ３が広い第３凹凸部３５３ａにより節度感が得られ、単位作動角度がさらに広くなり、少ない選択項目に最適の単位作動角度で節度感が得られる。

したがって、実施例３のスイッチ装置Ｃにあっても、実施例１と同様に、選択項目が多い場合に、選択項目の一端から他端までダイヤル１を回動させるのに必要な回動量を抑えて、良好な操作性を確保することと、選択項目が少ない場合に、カーソルが選択項目を飛ばして移動することを無くして、良好な操作性を確保することと、を両立でき、節度感が得られる単位作動角度が一定のものと比較して、操作性を向上させることができる。
加えて、画面３に選択項目を表示するのにあたり、図４に示すような選択項目の数が異なる表示を行っても、操作性を良好に保つことが可能となるため、制御系の設計上の制約を抑えて、設計自由度を向上させることができる。

さらに、実施例３では、駆動機構３６０を、各ベース３４１〜３４３の外側に配置させたため、円環状の各ベース３４１〜３４３およびその内径方向の各凹凸部材３５１〜３５３を備えた操作力発生機構３００全体の外径寸法を小さく抑えることが可能となり、装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１〜３を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１〜３に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、実施例１〜３では、単位作動角度を３通りに変更するものを示したが、複数段階に変更可能であれば、３通りに限定されるものではなく、２通りや４通りなどとしてもよい。この場合、ベースは、単位作動角度の設定数だけ設けることになる。

また、実施例１〜３では、チェックボールによる操作力が一定のものを示したが、単位作動角度の設定と共に操作力を変更し、節度感を変更するようにしてもよい。
例えば、実施例１で示した複数のコイルスプリング４１ｃ，４２ｃ，４３ｃとして、ばね常数の異なるものを用いてもよいし、第１〜第３カム６１，６２，６３の各突出部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂの突出代を異ならせ、付勢位置としたときの各コイルスプリング４１ａ，４２ｃ，４３ｃの短縮量を異ならせるようにしてもよいし、あるいは、これらの組み合わせとしてもよい。
そして、このような手段を用いて、単位作動角度が最も小さく設定された第１凹凸部材５１を用いて節度感を与える場合、第１カム６１によりチェックボール４１ｂを付勢した際に、他の凹凸部材５２，５３を用いる場合よりも付勢力を高めることで節度感を強め、ダイヤルの回り過ぎを防止し、一方、単位作動角度が最も広く設定された第３凹凸部材５３を用いて節度感を与える場合には、逆に、節度感を弱めるようにしてもよい。

あるいは、その逆に、単位作動角度が狭い場合には、節度感も弱くし、複数段階を経て回すときに、スムーズに回動させることを可能とし、単位作動角度が広い場合には、節度感を強くし、１つ１つの段階に止まるようにしてもよい。

また、実施例１では、各チェックボール４１ｂ，４２ｂ，４３ｂを、軸中心周りで同位置に配置し、各カム６１，６２，６３の突出部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂの軸中心周りの位置を異ならせて配置した例を示したが、これとは逆に、各チェックボール４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの位置を異ならせ、各カム６１，６２，６３の突出部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂを軸中心周りで同位置に配置してもよい。

また、実施例１〜３では、圧接部材として球状のチェックボール４１ｂ〜４３ｂ、２４４を示したが、圧接部材としては球状のチェックボールに限定されず、凹凸部の山および谷を越えて移動できる形状であれば、球以外の形状のものを用いてもよい。

また、実施例１〜３では、付勢手段としてコイルスプリング４１ｃ〜４３ｃ、２４３などを示したが、圧接部材を凹凸部に圧接させることのできるものであれば、板ばね、ゴム・スポンジなどの弾性体、流体スプリングなど他の付勢手段を用いてもよい。

また、実施例１〜３では、圧接部材（チェックボール４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ）を有したベース４１，４２，４３などが図外のケーシングに固定され、凹凸部５１ａ，５２ａ，５３ａを有した各凹凸部材５１，５２，５３が回動操作部材（ダイヤル１）と一体的に回動するものを示したが、これとは逆に、凹凸部を有した凹凸部材を、ケーシングに固定し、圧接部材を有したベースが、回動操作部材（ダイヤル１）と一体的に回動する構造としてもよい。

本発明の最良の実施の形態の実施例１のスイッチ装置Ａの主要部を示す斜視図である。 実施例１のスイッチ装置Ａの主要部を示す斜視図である。 実施例１のスイッチ装置Ａを用いた集中制御装置ＣＩを示す斜視図である。 実施例１のスイッチ装置Ａの画面３に表示された選択項目の例を示す正面図で、（ａ）は第１機能選択項目３１を示し、（ｂ）は第２機能選択項目３２を示し、（ｃ）は第３機能選択項目３３を示している。 実施例１のスイッチ装置Ａの主要部の斜視図であり、第１ベース４１の第１チェックボール４１ｂを付勢状態としている状態を示している。 実施例１のスイッチ装置Ａの要部の断面図であって、（ａ）は第１ベース４１の第１チェックボール４１ｂを付勢状態としている状態を示し、（ｂ）は第１ベース４１の第１チェックボール４１ｂを非付勢状態としている状態を示している。 実施例１のスイッチ装置Ａの要部の斜視図であって、第１ベース４１の第１チェックボール４１ｂを付勢状態としている状態を示している。 実施例１のスイッチ装置Ａの駆動機構６０を示す斜視図である。 実施例１のスイッチ装置Ａのモータ制御部７２における処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２のスイッチ装置の主要部を示す斜視図である。 実施例２のスイッチ装置の主要部を示す断面図である。 実施例２のスイッチ装置の主要部を示す斜視図である。 実施例３のスイッチ装置Ｃの主要部を示す斜視図である。 実施例３のスイッチ装置Ｃの駆動機構３６０を示す斜視図である。 実施例３のスイッチ装置Ｃの要部の斜視図であって、第１ベース３４１の第１チェックボール３４１ｂが第１凹凸部材３５１の第１凹凸部３５１ａに圧接された状態を示している。 実施例３のスイッチ装置Ｃの要部の断面図であって、第１ベース３４１の第１チェックボール３４１ｂを付勢状態としている状態を示している。 実施例３のスイッチ装置Ｃの要部の断面図であって、第２ベース３４２の第２チェックボール３４２ｂを非付勢状態としている状態を示している。

符号の説明

１ ダイヤル（回動操作部材）
１１ スイッチ出力部（出力手段）
４１ 第１ベース
４１ａ 収容穴
４１ｂ チェックボール（圧接部材）
４１ｃ コイルスプリング（付勢手段）
４１ｄ 支持リテーナ
４２ 第２ベース
４２ａ 収容穴
４２ｂ チェックボール（圧接部材）
４２ｃ コイルスプリング（付勢手段）
４２ｄ 支持リテーナ
４３ 第３ベース
４３ａ 収容穴
４３ｂ チェックボール（圧接部材）
４３ｃ コイルスプリング（付勢手段）
４３ｄ 支持リテーナ
５１ 第１凹凸部材
５１ａ 第１凹凸部
５２ 第２凹凸部材
５２ａ 第２凹凸部
５３ 第３凹凸部材
５３ａ 第３凹凸部
６０ 駆動機構
６１ 第１カム
６１ａ 円周面（非突出部）
６１ｂ 突出部
６２ 第２カム
６２ａ 円周面（非突出部）
６２ｂ 突出部
６３ 第３カム
６３ａ 円周面（非突出部）
６３ｂ 突出部
６４ 駆動軸
６５ モータ（駆動手段）
１００ 操作力発生機構
２４０ ベース
２４２ 収容部
２４２ａ収容穴
２４３ コイルスプリング（付勢手段）
２４４ チェックボール（圧接部材）
２５１ 第１凹凸部材
２５１ａ凹凸部
２５２ 第２凹凸部材
２５２ａ凹凸部
２５３ 第３凹凸部材
２５３ａ凹凸部
２６０ 駆動機構
２６５ モータ（駆動手段）
３４１ 第１ベース
３４１ａ収容穴
３４１ｂチェックボール（圧接部材）
３４１ｃコイルスプリング（付勢手段）
３４１ｄ支持リテーナ
３４２ 第２ベース
３４２ａ収容穴
３４２ｂチェックボール（圧接部材）
３４２ｃコイルスプリング（付勢手段）
３４２ｄ支持リテーナ
３４３ 第３ベース
３４３ａ収容穴
３４３ｂチェックボール（圧接部材）
３４３ｃコイルスプリング（付勢手段）
３４３ｄ支持リテーナ
３５１ 第１凹凸部材
３５１ａ第１凹凸部
３５２ 第２凹凸部材
３５２ａ第２凹凸部
３５３ 第３凹凸部材
３５３ａ第３凹凸部
３６０ 駆動機構
３６１ 第１カム
３６１ａ円周面（非突出部）
３６１ｂ突出部
３６２ 第２カム
３６２ａ円周面（非突出部）
３６２ｂ突出部
３６３ 第３カム
３６３ａ円周面（非突出部）
３６３ｂ突出部
３６４ 駆動軸
３６５ モータ（駆動手段）
３００ 操作力発生機構

Claims (4)

1. 支持部材に回動可能に支持された回動操作部材と、
   この回動操作部材の回動に応じて信号を出力する出力手段と、
   前記回動操作部材を回動させたときの操作力を与える操作力発生機構と、を備え、
   前記操作力発生機構が、山と谷とが交互に形成された環状の凹凸部を備えた凹凸部材と、前記凹凸部に圧接された圧接部材と、を備え、
   前記回動操作部材を回動させたときに、前記出力手段から信号が出力されるとともに、前記圧接部材が、前記凹凸部に沿って移動し、山を乗り越える際の操作力の変化により節度感が得られるようにしたスイッチ装置であって、
   前記凹凸部材が、前記回動操作部材の回動中心軸の延在方向に複数並設されているとともに、各凹凸部材は、それぞれ凹凸部の山と山とのピッチが異なって形成され、
   前記圧接部材を、各凹凸部材に選択的に圧接させる駆動機構が設けられていることを特徴とするスイッチ装置。
2. 各凹凸部材が、内周に前記凹凸部を有して円環状に形成されているとともに、前記回動操作部材と一体的に回動可能に支持され、
   前記ベースが、各凹凸部材の内径方向に、それぞれ配置され、
   各ベースに、ベースを径方向に貫通して収容穴が形成され、
   各収容穴に、前記付勢手段によりベースの外周面から突出する方向に付勢されて圧接部材が収容され、
   前記駆動機構が、各ベースの内径方向に配置された複数のカムと、各カムを同軸に支持するとともに各カムと一体的に回動する駆動軸と、この駆動軸を駆動させる駆動手段と、を備え、
   前記カムが、前記圧接部材が前記凹凸部に圧接させた状態で前記付勢手段の反力を受け止める突出部と、前記反力を受け止めない非突出部と、を備え、
   前記複数のカムは、いずれか１つのカムを前記付勢手段の反力を受け止める状態としたときに、残りのカムは、前記反力を受け止めない状態とするよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 各凹凸部材が、内周に凹凸部を有して円環状に形成されているとともに、前記回動中心軸を中心に同軸に配置されて前記支持部材に固定され、
   前記圧接部材が、前記ベースの外周面から突出する方向に付勢されて支持され、
   前記駆動機構が、前記ベースを、前記複数の凹凸部材と径方向に重なる位置の範囲内で前記回動操作部材の回動中心軸に沿って移動させるスライド機構と、このスライド機構に、駆動力を与える駆動手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
4. 各凹凸部材が、外周に前記凹凸部を有して歯車状に形成されているとともに、前記回動操作部材と一体的に回動可能に前記支持部材に支持され、
   前記ベースが、円環状に形成され、かつ、各凹凸部材の外径方向に重なって配置され、
   各ベースに、このベースを径方向に貫通して収容穴が形成され、
   各収容穴に、前記付勢手段によりベースの内周面から突出する方向に付勢されて圧接部材が収容され、
   前記駆動機構が、各ベースの外径方向に配置されたカムと、各カムを同軸に支持し、各カムと一体的に回動する駆動軸と、この駆動軸を駆動させる駆動手段と、を備え、
   前記カムが、前記圧接部材が前記凹凸部に圧接させた状態で前記付勢手段の反力を受け止める突出部と、前記反力を受け止めない非突出部と、を備え、
   前記複数のカムは、いずれか１つのカムを前記付勢手段の反力を受け止める状態としたときに、残りのカムは、前記反力を受け止めない状態とするよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。

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