JP2009016262A - 多方向操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切替操作の信頼性を確保することが可能な多方向操作装置を提供する。
【解決手段】ターンシグナルスイッチユニット４は、レバー１１に連動する入力部２３に連結されるとともに該入力部２３がレバー１１の傾動操作に基づいて変位することにより変形する変形部２２ａ，２２ｂに設けられた歪みゲージ１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを備えている。また、ターンシグナルスイッチユニット４は、レバー１１に固定された磁石１８と対向配置される磁気検出素子１３ａ，１３ｂを備えている。そして、変形部２２ａ，２２ｂに設けられた歪みゲージ１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂにより、変形部２２ａ，２２ｂの変形量に基づいて、レバー１１の傾動操作が検出される。また、磁石１８と対向配置された磁気検出素子１３ａ，１３ｂにより、レバー１１の回転に伴う磁束の変化に基づいて、レバー１１の回転操作が検出される。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば車両のワイパー、方向指示器、ヘッドライト等を操作するためのレバーコンビネーションスイッチ等として用いられる多方向操作装置に関するものである。

この種の多方向操作装置として、例えば特許文献１に示されるように、レバーが傾動操作されたり同レバーの先端に設けられたノブが回動操作されたりすることに伴って、摺動式の接点を有するスイッチを通じて電流経路が切り替えられるとともに、それにより操作態様に応じたワイパー、方向指示、ヘッドライト等の動作が実現されるレバーコンビネーションスイッチが提案されている。
特開平１１−３２９１６２号公報

しかしながら、有接点スイッチが用いられる従来のレバーコンビネーションスイッチでは、例えばスプレー等に混ざっている揮発したシリコーン分子等が接点部分に付着することで該接点部分に絶縁膜が形成されてしまい、これによりスイッチの接触障害が発生してしまう虞がある。このため、切替操作の信頼性が低下してしまう。このような問題は、例えばジョイスティック等、他の多方向操作装置についても同様である。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、切替操作の信頼性を確保することが可能な多方向操作装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、傾動方向及び回転方向を含む多方向に操作可能な操作軸と、前記操作軸に連動する入力部に連結されるとともに該入力部が前記操作軸の傾動操作に基づいて変位することにより変形する変形部に設けられ、前記操作軸の傾動に伴う前記変形部の変形量に基づいて前記操作軸の傾動操作を検出する傾動検出手段と、前記操作軸に固定された磁石と対向配置され、前記操作軸の回転に伴う磁束の変化に基づいて前記操作軸の回転操作を検出する回転検出手段とを備えたことをその要旨とする多方向操作装置である。

本発明によれば、操作軸に連動する入力部が操作軸の傾動操作に基づいて変位することにより変形する変形部に設けられた傾動検出手段により、変形部の変形量に基づいて、操作軸の傾動操作が検出される。また、操作軸に固定された磁石と対向配置された回転検出手段により、操作軸の回転に伴う磁束の変化に基づいて、操作軸の回転操作が検出される。このため、例えば接点を有するスイッチを用いた場合のように接触障害が発生する虞がないため、切替操作の信頼性を確保することができる。

請求項２に記載の発明は、前記操作軸と前記入力部との間に、前記操作軸から入力される操作力の一部を吸収して前記入力部へ伝達する緩衝部材を設けたことをその要旨とする。

本発明によれば、操作軸と傾動検出手段との間に設けられた緩衝部材により、操作軸から入力される操作力の一部が吸収される。これにより、操作軸の操作量に対する入力部の変位量を緩和することができる。よって、例えば、車両に搭載されるレバーコンビネーションスイッチ等、操作軸の傾動方向への操作量が比較的大きい多方向操作装置にこうした構成を採用すれば、入力部に連結された変形部が必要以上に変形してしまうことを防止することができる。

請求項３に記載の発明は、前記操作軸は、その軸方向へも操作可能に設けられ、前記入力部は、前記操作軸に軸方向で対向配置されるとともに、前記操作軸の軸方向への移動操作に基づいて該軸方向へ変位し、前記入力部の軸方向への変位に伴い変形する前記変形部の変形量に基づいて前記操作軸の軸方向への移動操作を検出する軸移動検出手段を備えたことをその要旨とする。

本発明によれば、軸移動検出手段により、入力部の軸方向への変位に伴い変形する変形部の変形量に基づいて、操作軸の軸方向への移動操作が検出される。このため、傾動操作及び回転操作に加えて、軸方向への移動操作も可能となり、より多くの方向へ操作可能な多方向操作装置を提供することができる。

請求項４に記載の発明は、前記傾動検出手段は、歪みゲージであることをその要旨とする。
本発明によれば、傾動検出手段としての歪みゲージは、磁石の影響を受けにくいため、磁石と対向配置される回転検出手段に近接させることができる。このため、多方向操作装置の小型化に貢献することができる。

請求項５に記載の発明は、前記傾動検出手段及び前記回転検出手段は、前記入力部及び前記変形部を含んで構成された基板に一体的に設けられたことをその要旨とする。
本発明によれば、傾動検出手段及び回転検出手段が入力部及び変形部を含んで構成された基板に一体的に設けられるため、これらを容易に組み付けることができる。

本発明によれば、切替操作の信頼性を確保することが可能な多方向操作装置を提供することができる。

以下、本発明を自動車に搭載されるワイパーや方向指示器やヘッドライト等の車載機器を動作させるためのレバーコンビネーションスイッチに具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。

＜レバーコンビネーションスイッチの構成＞
図１に示すように、車両のステアリングコラム１には、レバーコンビネーションスイッチ２が設けられている。レバーコンビネーションスイッチ２は、図示しないワイパー装置に接続されたワイパースイッチユニット３と、図示しない方向指示器及びヘッドライトに接続された多方向操作装置としてのターンシグナルスイッチユニット４とを備えている。ワイパースイッチユニット３が操作されると、その操作に応じてワイパーが動作する。また、ターンシグナルスイッチユニット４が操作されると、その操作に応じて方向指示器が動作したり前照灯が点灯若しくは消灯したりする。

＜ターンシグナルスイッチユニットの構成＞
次に、ターンシグナルスイッチユニット４の構成について詳しく説明する。図２に示すように、ターンシグナルスイッチユニット４は、ステアリングコラム１に支承された基台１０と、その基台１０に設けられた軸受部１０ａに挿通支持された操作軸としてのレバー１１と、レバー１１の基端側に同レバー１１と軸方向で対向配置された検出部材１２とを備えている。検出部材１２には、矢印Ａ１〜Ａ４で示されるレバー１１の傾動、矢印Ｂ１，Ｂ２で示されるレバー１１の回転、矢印Ｃで示されるレバー１１の軸方向への移動をそれぞれ検出する複数の検出素子１３，１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ（図５参照）が設けられている。これら検出素子１３，１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄは、ターンシグナルスイッチユニット４の制御部１６に電気的に接続されている。

レバー１１は、略円柱状をなす棒状に形成されている。このレバー１１は、その中央よりもやや基端側の部位に形成された略球状部位１１ａが軸受部１０ａ内に支承されている。これにより、レバー１１の略球状部位１１ａよりも先端部位が基台１０から外方に突出するとともに、略球状部位１１ａの略中心である支点Ｐを基点として該先端部位を傾動方向（図２に示す矢印Ａ１〜Ａ４方向）及び回転方向（矢印Ｂ１，Ｂ２方向）に操作可能となっている。また、基台１０は、例えばコイルスプリング等の弾性部材１７を介してステアリングコラム１の段部１ａに支承されており、レバー１１が軸方向（矢印Ｃ方向）に押圧された際には、弾性部材１７の弾性力に抗してレバー１１と共に該軸方向に移動可能となっている。すなわち、レバー１１は、傾動方向、回転方向及び軸方向に移動可能となっている。

レバー１１の外周面において基端側（図２中、下側）の部分には、磁石１８が固定されている。図３に示すように、この磁石１８は、検出部材１２側からみてレバー１１を中心とする正方形の板状に形成されるとともに、同図３において上下方向に着磁されている。これにより、磁石１８の検出部材１２側の面１８ａ（図２参照）の表面には、図３において上下方向の磁束が形成される。

図４に示すように、レバー１１の基端側の部位には、検出部材１２側に開口する円筒状の筒状基端部１１ｂが形成されており、その内部には、該筒状基端部１１ｂの内径と略等しい外径を有する円柱状に形成された緩衝部材１９が固定されている。緩衝部材１９は、発泡ウレタン等により形成されており、その検出部材１２側の端面の中央部には、検出部材１２側に開口する断面円形状の収容凹部１９ａが凹設されている（図３参照）。

検出部材１２は、シリコン製の基板２０を備えている。図５に併せて示すように、基板２０は、前記磁石１８に対応する正方形の板状に形成された底部２１（図４参照）と、該底部２１の周囲にレバー１１側に開口する四角筒状に形成された外縁部２１ａとを備えている。また、基板２０は、外縁部２１ａの各４つの内側面において開口側中央から内側に延びる平板状に形成された４つの第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄと、外縁部２１ａの開口面積よりも小さい正方形の板状に形成されその４辺中央がそれぞれ対応する第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄに連結された入力部２３とを備えている。図５に示すように、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄは、入力部２３に対してレバー１１の傾動方向に対応する方向にそれぞれ設けられている。底部２１及び外縁部２１ａ及び第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄ及び入力部２３は一体的に形成されており、外縁部２１ａ及び第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄ及び入力部２３の各レバー１１側の面は、面一となっている（図４参照）。

図５に示すように、外縁部２１ａのレバー１１側の面には、回転検出手段としての磁気検出素子１３が設けられている。磁気検出素子１３は、前記制御部１６に接続されている。磁気検出素子１３は、外縁部２１ａのレバー１１側の面に設けられた４つの異方性磁気抵抗素子（いわゆるＡＭＲ素子）１３ａ〜１３ｄをブリッジ状に接続した回路である。この異方性磁気抵抗素子１３ａ〜１３ｄは、異方性磁気抵抗効果を有するＮｉ−Ｃｏ等の強磁性体からなり、その抵抗値は与えられる磁界（正確には、磁束の向き）に応じて変化する。そして、磁気検出素子１３は、それらに与えられる磁界の変化に応じた前記ブリッジ状の回路の中点電位を磁束の検出信号として出力する。

第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄ及び外縁部２１ａの４つの境界部分と第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄ及び入力部２３の４つの境界部分とにおいてレバー１１側の部分には、全部で８つの傾動検出手段及び軸移動検出手段としての歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄが埋設されている。各歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄは、前記制御部１６に接続されている。各歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄの抵抗値は、それぞれ対応する境界部分の変形量（変形度合）に応じて変化する。そして、各歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄは、その変形量の変化に応じた電圧を検出信号として出力する。また、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの厚みは入力部２３よりも小さく設定されている（図４参照）。これにより、入力部２３が傾いたり軸方向へ変位したりする際に、各歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄが埋設された部分が撓み易くなっている。

図４に示すように、入力部２３には、そのレバー１１側（図４中、上側）の面２３ａの中央からレバー１１側へ延びる入力軸２４が設けられている。入力軸２４は、緩衝部材１９の収容凹部１９ａの内径と略等しい外径を有する円柱状に形成されている。入力軸２４の基端部２４ａは入力部２３に固定され、その先端部２４ｂは緩衝部材１９に設けられた収容凹部１９ａ内に、該入力軸２４の先端面２４ｃが収容凹部１９ａの内底面１９ｂに当接するように固定されている。これにより、レバー１１と入力軸２４の先端部２４ｂとの間に、緩衝部材１９が介在される。レバー１１が操作されると、入力軸２４の先端部２４ｂが緩衝部材１９を介してレバー１１の筒状基端部１１ｂにより押圧される。これにより、入力部２３は、レバー１１に連動し、該レバー１１の操作方向及び操作量に応じて傾いたり軸方向へ変位したりする。また、レバー１１への操作力が解除されたときには、図示しない復帰機構により基準位置（図２参照）へ復帰する。

また、緩衝部材１９が弾性変形することにより、レバー１１から入力される操作力の一部が緩衝部材１９に吸収される。これにより、緩衝部材１９を介して入力軸２４に伝達される操作力（押圧力）が小さくなり、レバー１１の操作量に対する入力部２３の変位量が緩和される。また、入力軸２４が収容凹部１９ａ内に配置されることにより、レバー１１が操作されていない状態において入力軸２４が緩衝部材１９を介してレバー１１と同軸状に保持される。

前述したように、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄは、入力部２３に対してレバー１１の傾動方向に対応する方向にそれぞれ設けられている。詳しくは、図５に示すように、第１変形部２２ａは、入力部２３に対して図１における矢印Ａ１方向に設けられ、第２変形部２２ｂは、同図１における矢印Ａ２方向に設けられ、第３変形部２２ｃは、図１における矢印Ａ３方向に設けられ、第４変形部２２ｄは、図１における矢印Ａ４方向に設けられる。このため、レバー１１の傾動操作及び軸方向への操作に基づいて入力部２３が傾いたり軸方向へ変位したりすることで、該レバー１１の操作方向に対応する第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄが弾性変形する。

また、図４に示すように、入力部２３と底部２１の内底面２１ｂとの間の隙間Ｓ１は、入力部２３が該内底面２１ｂに当接した状態で第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの変形量が各歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄにより検出可能な変形量となるよう設定されている。入力部２３が底部２１のレバー１１側の内底面２１ｂに当接することで入力部２３の変位量が規制され、これにより第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの変形量も規制される（図７参照）。

制御部１６は、具体的には図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるコンピュータユニットであり、磁気検出素子１３及び各歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄからの検出信号に基づいて、レバー１１の操作位置を検知する。詳しくは、制御部１６は、磁石１８と対向配置された磁気検出素子１３からの検出信号に基づいて磁界（磁束の向き）の変化量を検出し、該検出結果に基づいてレバー１１の回転方向における操作位置を検知する。また、制御部１６は、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄにそれぞれ埋設された各歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄからの検出信号に基づいて第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの変形量を検出し、該検出結果に基づいてレバー１１の傾動方向及び軸方向における操作位置を検知する。そして、制御部１６は、その検知結果に基づいて、対応する各種制御対象（例えばワイパー駆動ユニット、ヘッドライト作動ユニット等）の駆動を制御する。

＜多方向操作装置の動作＞
このように構成されたターンシグナルスイッチユニット４は、レバー１１が、図１に示す矢印Ａ１〜Ａ４方向に傾動操作されたり、矢印Ｂ１，Ｂ２方向に回転操作されたり、矢印Ｃ方向に軸移動操作されたりすると、検出部材１２に設けられた各検出素子１３，１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄからその操作態様に応じた検出信号が出力される。

（傾動操作時における検出態様）
例えば、図６に示すように、レバー１１が矢印Ａ１方向へ傾動操作されると、レバー１１の筒状基端部１１ｂが図６において右側（反時計回り側）へ変位し、入力軸２４の先端部２４ｂが右側へ押圧される。これにより、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄが変形し、入力部２３の左側の部分が外縁部２１ａのレバー１１側の面２１ｃよりもレバー１１側に押し出され、入力部２３の右側の部分が外縁部２１ａのレバー１１側の面２１ｃよりも底部２１側に押し入れられる。なお、このとき、緩衝部材１９が弾性変形することにより、レバー１１の傾動量に対する入力軸２４の傾動量が緩和される。

このとき、図６において入力部２３の左側にある第１変形部２２ａが撓み、同第１変形部２２ａ及び外縁部２１ａの境界部分に設けられた歪みゲージ１４ａが圧縮されるとともに、同第１変形部２２ａ及び入力部２３の境界部分に設けられた歪みゲージ１５ａが伸張される。また、入力部２３の右側にある第２変形部２２ｂが撓み、同第２変形部２２ｂ及び外縁部２１ａの境界部分に設けられた歪みゲージ１４ｂが伸張されるとともに、同第２変形部２２ｂ及び入力部２３の境界部分に設けられた歪みゲージ１５ｂが圧縮される。また、このとき、入力部２３は、図６において入力部２３の奥行き方向両側にある第３及び第４変形部２２ｃ，２２ｄを傾動軸として傾く。このため、第３及び第４変形部２２ｃ，２２ｄの撓み量は、第１及び第２変形部２２ａ，２２ｂの撓み量と比較して小さくなる。

したがって、レバー１１が矢印Ａ１方向へ傾動操作されると、第１変形部２２ａの外縁部２１ａ及び入力部２３の境界部分にそれぞれ設けられた歪みゲージ１４ａ，１５ａと、第２変形部２２ｂの外縁部２１ａ及び入力部２３の境界部分にそれぞれ設けられた歪みゲージ１４ｂ，１５ｂとから、各境界部分の変形量に応じた検出信号が出力される。

また、レバー１１が矢印Ａ２方向へ傾動操作されると、レバー１１の筒状基端部１１ｂが図６において左側（時計回り側）へ変位し、入力軸２４の先端部２４ｂが左側へ押圧される。これにより、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄが変形し、入力部２３の左側の部分が外縁部２１ａのレバー１１側の面２１ｃよりも底部２１側に押し入れられ、入力部２３の右側の部分が外縁部２１ａのレバー１１側の面２１ｃよりもレバー１１側に押し出される。なお、このときも同様に、緩衝部材１９が弾性変形することにより、レバー１１の傾動量に対する入力軸２４の傾動量が緩和される。

このとき、図６において入力部２３の左側にある第１変形部２２ａが撓み、同第１変形部２２ａ及び外縁部２１ａの境界部分に設けられた歪みゲージ１４ａが伸張されるとともに、同第１変形部２２ａ及び入力部２３の境界部分に設けられた歪みゲージ１５ａが圧縮される。また、入力部２３の右側にある第２変形部２２ｂが撓み、同第２変形部２２ｂ及び外縁部２１ａの境界部分に設けられた歪みゲージ１４ｂが圧縮されるとともに、同第２変形部２２ｂ及び入力部２３の境界部分に設けられた歪みゲージ１５ｂが伸張される。また、このとき、入力部２３は、図６において入力部２３の奥行き方向両側にある第３及び第４変形部２２ｃ，２２ｄを傾動軸として傾く。このため、第３及び第４変形部２２ｃ，２２ｄの撓み量は、第１及び第２変形部２２ａ，２２ｂの撓み量と比較して小さくなる。

したがって、レバー１１が矢印Ａ２方向へ傾動操作されると、第１変形部２２ａの外縁部２１ａ及び入力部２３の境界部分にそれぞれ設けられた歪みゲージ１４ａ，１５ａと、第２変形部２２ｂの外縁部２１ａ及び入力部２３の境界部分にそれぞれ設けられた歪みゲージ１４ｂ，１５ｂとから、各境界部分の変形量に応じた検出信号が出力される。

また、レバー１１が矢印Ａ３方向へ傾動操作されると、レバー１１の筒状基端部１１ｂが図６において手前側へ変位し、入力軸２４の先端部２４ｂが手前側へ押圧される。これにより、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄが変形し、入力部２３の手前側の部分が外縁部２１ａのレバー１１側の面２１ｃよりも底部２１側に押し入れられ、入力部２３の奥側の部分が外縁部２１ａのレバー１１側の面２１ｃよりもレバー１１側に押し出される。なお、このときも同様に、緩衝部材１９が弾性変形することにより、レバー１１の傾動量に対する入力軸２４の傾動量が緩和される。

このとき、図６において入力部２３の奥側にある第３変形部２２ｃが撓み、同第３変形部２２ｃ及び外縁部２１ａの境界部分に設けられた歪みゲージ１４ｃが圧縮されるとともに、同第３変形部２２ｃ及び入力部２３の境界部分に設けられた歪みゲージ１５ｃが伸張される。また、入力部２３の手前側にある第４変形部２２ｄが撓み、同第４変形部２２ｄ及び外縁部２１ａの境界部分に設けられた歪みゲージ１４ｄが伸張されるとともに、同第４変形部２２ｄ及び入力部２３の境界部分に設けられた歪みゲージ１５ｄが圧縮される。また、このとき、入力部２３は、図６において入力部２３の左右方向両側にある第１及び第２変形部２２ａ，２２ｂを傾動軸として傾く。このため、第１及び第２変形部２２ａ，２２ｂの撓み量は、第３及び第４変形部２２ｃ，２２ｄの撓み量と比較して小さくなる。

したがって、レバー１１が矢印Ａ３方向へ傾動操作されると、第３変形部２２ｃの外縁部２１ａ及び入力部２３の境界部分にそれぞれ設けられた歪みゲージ１４ｃ，１５ｃと、第４変形部２２ｄの外縁部２１ａ及び入力部２３の境界部分にそれぞれ設けられた歪みゲージ１４ｄ，１５ｄとから、各境界部分の変形量に応じた検出信号が出力される。

また、レバー１１が矢印Ａ４方向へ傾動操作されると、レバー１１の筒状基端部１１ｂが図６において奥側へ変位し、入力軸２４の先端部２４ｂが奥側へ押圧される。これにより、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄが変形し、入力部２３の奥側の部分が外縁部２１ａのレバー１１側の面２１ｃよりも底部２１側に押し入れられ、入力部２３の手前側の部分が外縁部２１ａのレバー１１側の面２１ｃよりもレバー１１側に押し出される。なお、このときも同様に、緩衝部材１９が弾性変形することにより、レバー１１の傾動量に対する入力軸２４の傾動量が緩和される。

このとき、図６において入力部２３の奥側にある第３変形部２２ｃが撓み、同第３変形部２２ｃ及び外縁部２１ａの境界部分に設けられた歪みゲージ１４ｃが伸張されるとともに、同第３変形部２２ｃ及び入力部２３の境界部分に設けられた歪みゲージ１５ｃが圧縮される。また、入力部２３の手前側にある第４変形部２２ｄが撓み、同第４変形部２２ｄ及び外縁部２１ａの境界部分に設けられた歪みゲージ１４ｄが圧縮されるとともに、同第４変形部２２ｄ及び入力部２３の境界部分に設けられた歪みゲージ１５ｄが伸張される。また、このとき、入力部２３は、図６において入力部２３の左右方向両側にある第１及び第２変形部２２ａ，２２ｂを傾動軸として傾く。このため、第１及び第２変形部２２ａ，２２ｂの撓み量は、第３及び第４変形部２２ｃ，２２ｄの撓み量と比較して小さくなる。

したがって、レバー１１が矢印Ａ３方向へ傾動操作されると、第３変形部２２ｃの外縁部２１ａ及び入力部２３の境界部分にそれぞれ設けられた歪みゲージ１４ｃ，１５ｃと、第４変形部２２ｄの外縁部２１ａ及び入力部２３の境界部分にそれぞれ設けられた歪みゲージ１４ｄ，１５ｄとから、各境界部分の変形量に応じた検出信号が出力される。

（軸移動操作における検出態様）
また、図７に示すように、レバー１１が矢印Ｃ方向へ軸移動操作されると、レバー１１が図７において下方へ変位し、入力軸２４が軸方向下方へ押圧される。これにより、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄが変形し、入力部２３全体が外縁部２１ａのレバー１１側の面２１ｃよりも底部２１側に押し入れられる。なお、このときも同様に、緩衝部材１９が弾性変形することにより、レバー１１の軸方向への変位量に対する入力軸２４の軸方向への変位量が緩和される。

このとき、入力部２３に連結された第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄが撓み、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄ及び外縁部２１ａの境界部分に設けられた歪みゲージ１４ａ〜１４ｄが伸張されるとともに、同第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄ及び入力部２３の境界部分に設けられた歪みゲージ１５ａ〜１５ｄが圧縮される。したがって、レバー１１が矢印Ｃ方向へ移動操作されると、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの外縁部２１ａ及び入力部２３の境界部分にそれぞれ設けられた歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄから各境界部分の変形量に応じた検出信号が出力される。

このように、レバー１１の各傾動方向への傾動操作及び軸方向（下方）への移動操作のそれぞれにおいて、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの変形パターンの組み合わせが全て異なるため、制御部１６は、各歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄからの検出信号の組み合わせに基づいて、レバー１１の各傾動方向及び軸方向への操作を検知可能となる。そして、制御部１６は、その検知した操作に基づいて、対応する制御対象の駆動等を制御する。

（回動操作における検出態様）
また、レバー１１が矢印Ｂ１方向へ回転操作されると、レバー１１に固定された磁石１８が図３において反時計回り側へ回転する。これにより、磁石１８に対向配置された磁気検出素子１３に与えられる磁束の向きもレバー１１の回転方向に応じて変化する。このため、レバー１１が矢印Ｂ１方向へ回転操作されると、磁気検出素子１３からレバー１１の回転操作に基づく磁界の変化に応じた検出信号が出力される。なお、このとき、緩衝部材１９が弾性変形することにより、レバー１１の回転量に対する入力軸２４の回転量が緩和される。

また、レバー１１が矢印Ｂ２方向へ回転操作されると、レバー１１に固定された磁石１８が図３において時計回り側へ回転する。これにより、磁石１８に対向配置された磁気検出素子１３に与えられる磁束の向きもレバー１１の回転方向に応じて変化する。このため、レバー１１が矢印Ｂ２方向へ回転操作されると、磁気検出素子１３からレバー１１の回転操作に基づく磁界の変化に応じた検出信号が出力される。なお、このときも同様、緩衝部材１９が弾性変形することにより、レバー１１の回転量に対する入力軸２４の回転量が緩和される。

このように、レバー１１の各回転方向への回転操作のそれぞれにおいて、磁気検出素子１３から出力される検出信号のパターンが異なるため、制御部１６は、磁気検出素子１３からの検出信号に基づいて、レバー１１の各回転方向への操作を検知可能となる。そして、制御部１６は、その検知した操作に基づいて、対応する制御対象の駆動等を制御する。

次に、上記実施の形態の作用効果を以下に記載する。
（１）ターンシグナルスイッチユニット４は、レバー１１に連動する入力部２３に連結されるとともに該入力部２３がレバー１１の傾動操作に基づいて変位することにより変形する第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄに設けられた歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄを備えている。また、ターンシグナルスイッチユニット４は、レバー１１に固定された磁石１８と対向配置される磁気検出素子１３を備えている。そして、歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄにより、第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの変形量に基づいて、レバー１１の傾動操作が検出される。また、磁気検出素子１３により、レバー１１の回転に伴う磁束の変化に基づいて、レバー１１の回転操作が検出される。このため、例えば接点を有するスイッチを用いた場合のように接触障害が発生する虞がないため、切替操作の信頼性を確保することができる。

（２）レバー１１と歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄとの間に設けられた緩衝部材１９により、レバー１１から入力される操作力の一部が吸収される。これにより、レバー１１の操作量に対する入力部２３（入力軸２４）の変位量を緩和することができる。よって、レバー１１の傾動方向への変位量が比較的大きいターンシグナルスイッチユニット４にこうした構成を採用することで、入力部２３に連結された第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄが必要以上に変形してしまうことを防止することができる。

（３）歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄにより、入力部２３の軸方向への変位に伴い変形する第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの変形量に基づいて、レバー１１の軸方向への移動操作が検出される。このため、傾動操作及び回転操作に加えて、軸方向への移動操作も可能となり、より多くの方向へ操作可能なターンシグナルスイッチユニット４を提供することができる。

（４）傾動検出手段としての歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄは、磁石１８の影響を受けにくいため、磁石１８と対向配置される磁気検出素子１３に近接させることができる。このため、ターンシグナルスイッチユニット４ひいてはレバーコンビネーションスイッチ２の小型化に貢献することができる。

（５）歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ及び磁気検出素子１３が入力部２３及び第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄを含んで構成された基板２０に一体的に設けられるため、これらを容易に組み付けることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、入力軸２４の先端部２４ｂを緩衝部材１９に固定したが、入力軸２４の先端部２４ｂを緩衝部材１９の収容凹部１９ａに対して相対回転可能に設けてもよい。このような構成とすれば、レバー１１の回転力が入力軸２４に伝達されないため、レバー１１の回転操作により入力部２３が変位してしまうことを好適に防止することができる。

・上記実施の形態では、緩衝部材１９を発泡ウレタンにより形成したが、このような態様に限定されず、例えば、シリコーンゲルやばね等に適宜変更可能である。
・上記実施の形態では、レバー１１と入力軸２４との間に緩衝部材１９を介在させたが、緩衝部材１９を省略してもよい。なお、この場合、例えば図８（ａ）に示すように、レバー１１の筒状基端部１１ｂの開口部に、該筒状基端部１１ｂの内径と略等しい外径と、入力軸２４の外径と略等しい内径とを有する円環状の環状部３０を設け、該環状部３０の中心孔３１により入力軸２４を支承するようにしてもよい。このような構成とすれば、入力軸２４をレバー１１（磁石１８）に対して相対回転可能に保持することができる。また、入力軸２４が環状部３０の内側面に沿って変位することによりレバー１１の傾動量に対する入力軸２４の傾動量を緩和することができる。なお、この場合、例えば図８において２点鎖線で示すように、入力軸３２を円錐状に形成すれば、レバー１１の環状部３０により入力軸３２を軸方向に直接押圧することができるとともに、レバー１１の傾動量に対する入力軸３２の傾動量をより一層緩和することができる。

・上記実施の形態では、入力軸２４を、その先端面２４ｃがレバー１１（緩衝部材１９）の収容凹部１９ａの内底面１９ｂに当接するように配置（収容）したが、入力部２３の先端面２４ｃが収容凹部１９ａの内底面１９ｂから離間して配置されてもよい。このように入力部２３の先端面２４ｃを収容凹部１９ａの内底面１９ｂから離間して配置すれば、レバー１１の軸方向への操作量に対する入力軸２４の軸方向への操作量をより好適に緩和することができる。

・上記実施の形態では、歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄからの検出信号に基づいてレバー１１の軸移動操作を検出するようにしたが、レバー１１の軸移動操作を検出するために、例えばホール素子等の磁気検出素子を別に設けてもよい。

・上記実施の形態では、変形量に応じて抵抗値が変化する歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄを用いて第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの変形量を検出したが、例えば変形量に応じた電荷を発生する圧電素子を用いて第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄの変形量を検出してもよい。

・上記実施の形態では、磁気検出素子１３及び歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄを１つの基板２０に設けたが、磁気検出素子１３及び歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄを別々の基板に設けてもよい。

・上記実施の形態では、基板２０の第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄに歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄを埋設したが、歪みゲージ１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄを第１〜第４変形部２２ａ〜２２ｄに貼着してもよい。

・上記実施の形態では、入力部２３は、レバー１１と同軸状に配置された入力軸２４を介してレバー１１から押圧されるようにしたが、このような態様に限定されない。例えば、図８（ｂ）に示すように、基板４０に、レバー１１の傾動方向に対応する複数（例えば４つ）の方向でレバー１１の外側面に当接する複数（例えば４つ）の入力部４１を立設し、該入力部４１の基部（変形部）４２に歪みゲージ４３を配置する。そして、レバー１１の傾動操作により該操作方向に対応する方向に設けられた入力部４１がレバー１１に直接押圧されることにより入力部４１の基部４２が変形することに基づいて、レバー１１の傾動操作を検出するようにしてもよい。

・上記実施の形態では、磁石１８と磁気検出素子１３とをレバー１１の軸方向で対向配置したが、これらをレバー１１の径方向で対向配置してもよい。
・上記実施の形態では、磁束の向きを検出する異方性磁気抵抗素子（いわゆるＡＭＲ素子）１３ａ〜１３ｄを用いてレバー１１の回転量を検出したが、例えば磁界の強さを検出するホールＩＣを用いてレバー１１の回転量を検出してもよい。

・上記実施の形態では、レバーコンビネーションスイッチ２のターンシグナルスイッチユニット４に具体化したが、ワイパースイッチユニット３に具体化してもよく、また、ジョイスティック等の他の多方向操作装置に具体化してもよい。

本実施の形態の多方向操作装置が搭載された車両の室内を示す斜視図。 本実施の形態の多方向操作装置の構成を概略的に示す一部断面図。 図２のＤ−Ｄ線断面図。 本実施の形態の多方向操作装置の要部概略断面図。 図２のＥ−Ｅ線断面図。 本実施の形態の多方向操作装置の傾動操作の態様を示す要部概略断面図。 本実施の形態の多方向操作装置の軸移動操作の態様を示す要部概略断面図。 （ａ）（ｂ）別例の多方向操作装置の要部概略断面図。

符号の説明

４…多方向操作装置としてのターンシグナルスイッチユニット、１１…操作軸としてのレバー、１３…回転検出手段としての磁気検出素子、１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ…傾動検出手段及び軸移動検出手段としての歪みゲージ、１８…磁石、１９…緩衝部材、２０，４０…基板、２２ａ〜２２ｄ…変形部、２３，４１…入力部、４３…傾動検出手段としての歪みゲージ。

Claims (5)

1. 傾動方向及び回転方向を含む多方向に操作可能な操作軸と、
   前記操作軸に連動する入力部に連結されるとともに該入力部が前記操作軸の傾動操作に基づいて変位することにより変形する変形部に設けられ、前記操作軸の傾動に伴う前記変形部の変形量に基づいて前記操作軸の傾動操作を検出する傾動検出手段と、
   前記操作軸に固定された磁石と対向配置され、前記操作軸の回転に伴う磁束の変化に基づいて前記操作軸の回転操作を検出する回転検出手段と
   を備えたことを特徴とする多方向操作装置。
2. 請求項１に記載の多方向操作装置において、
   前記操作軸と前記入力部との間に、前記操作軸から入力される操作力の一部を吸収して前記入力部へ伝達する緩衝部材を設けたことを特徴とする多方向操作装置。
3. 請求項１又は２に記載の多方向操作装置において、
   前記操作軸は、その軸方向へも操作可能に設けられ、
   前記入力部は、前記操作軸に軸方向で対向配置されるとともに、前記操作軸の軸方向への移動操作に基づいて該軸方向へ変位し、
   前記入力部の軸方向への変位に伴い変形する前記変形部の変形量に基づいて前記操作軸の軸方向への移動操作を検出する軸移動検出手段を備えたことを特徴とする多方向操作装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の多方向操作装置において、
   前記傾動検出手段は、歪みゲージであることを特徴とする多方向操作装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の多方向操作装置において、
   前記傾動検出手段及び前記回転検出手段は、前記入力部及び前記変形部を含んで構成された基板に一体的に設けられたことを特徴とする多方向操作装置。

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