JP2010282451A - Moderation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電磁石を用いた節度装置に関する。 The present invention relates to a moderation device using an electromagnet.
従来、節度装置は、自動車におけるインストルメントパネルなどの入力装置に用いられている。そして電磁石を用いた節度装置としは、特許文献1に示された節度装置がある。この節度装置では、操作ダイヤルと、節度小(節度感が弱い)を得るための小節度用節度機構と、節度大(節度感が強い)を得るための大節度用節度機構とを有し、これら小節度用節度機構及び大節度用節度機構の選択的に切替えて使用可能としている。そして、その切替えを電磁石の通断電により行うようにしており、例えば大節度用節度機構を使用するときには前記電磁石を通電しておく。すると、ユーザーが操作ダイヤルを操作するときに強い節度感を付与することができる。
Conventionally, the moderation device is used for an input device such as an instrument panel in an automobile. As a moderation device using an electromagnet, there is a moderation device disclosed in
ところで、上記従来のものでは、例えば大節度用節度機構を使用するときには、常時前記電磁石を通電しておく必要がある。このため、ユーザーが操作ダイヤルを操作しないときにも電力を消費し、省電力が図れないという問題があった。 By the way, in the conventional apparatus, for example, when using a moderation mechanism for large moderation, it is necessary to energize the electromagnet at all times. For this reason, there is a problem that even when the user does not operate the operation dial, power is consumed and power saving cannot be achieved.
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁石を備えた節度装置において、省電力を図ることができる節度装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a moderation device capable of saving power in a moderation device including an electromagnet.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、電磁石通電によって機能する節度機構と、この節度機構を動作させる回転操作可能な円形の操作ダイヤルとを備えた節度装置において、前記操作ダイヤルの外周の一部を操作パネルから突出させ、前記操作ダイヤルの前記突出部分の両側に近接して設けられ前記操作ダイヤルの外周の円弧状とほぼ同じ円弧状の被接触部を有するタッチ電極と、このタッチ電極にユーザーの手指がタッチしたことを検出するタッチ検出手段を設け、このタッチ検出手段により手指のタッチが検出されたときには前記電磁石に通電するようにしたところに特徴を有する。
In order to achieve the above object, the invention of
上記請求項1の発明によれば、ユーザーが操作ダイヤルを操作する場合には、該操作ダイヤルの外周の一部が操作パネルから突出する構成であるから、操作パネルから突出した部分の外周面を指の腹で押し当てて回転させるように操作することになる。このとき、前記操作ダイヤルの前記突出部分の両側に近接して、前記操作ダイヤルの外周の円弧状とほぼ同じ形態のタッチ電極の被接触部が設けられているから、ユーザーの指がこのタッチ電極の被接触部に接触(タッチ)する。このユーザーの手指のタッチはタッチ検出手段により検出され、この検出に基づいて前記電磁石が通電され、もって節度機構が機能するようになる。これによりユーザーが操作するときに限って電磁石を通電することができ、ユーザーが操作ダイヤルを操作しないときにおける電力消費がなくなる。 According to the first aspect of the present invention, when the user operates the operation dial, a part of the outer periphery of the operation dial protrudes from the operation panel. The operation is to rotate by pressing with the belly of the finger. At this time, a touch electrode contact portion having substantially the same shape as the arc shape of the outer periphery of the operation dial is provided adjacent to both sides of the protruding portion of the operation dial. The touched part is touched. The touch of the user's finger is detected by the touch detection means, and the electromagnet is energized based on this detection, so that the moderation mechanism functions. As a result, the electromagnet can be energized only when the user operates, and power consumption when the user does not operate the operation dial is eliminated.
又、請求項2の発明は、電磁石を通断電制御することによって機能する節度機構と、この節度機構を動作させる回転操作可能な円形の操作ダイヤルとを備えた節度装置において、前記操作ダイヤルの外周の一部を操作パネルから突出させ、前記操作ダイヤルの前記突出部分の両側に近接して設けられ前記操作ダイヤルの外周の円弧状とほぼ同じ円弧状の被接触部を有するタッチ電極と、このタッチ電極にユーザーの手指がタッチしたことを検出するタッチ検出手段を設け、このタッチ検出手段により手指のタッチが検出されないときには前記電磁石を断電し、このタッチ検出手段により手指のタッチが検出されたときには前記電磁石の通断電制御を許可するようにしたところに特徴を有する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a moderation device comprising a moderation mechanism that functions by controlling the switching of the electromagnet, and a circular operation dial that can be rotated to operate the moderation mechanism. A touch electrode having a part of the outer periphery projecting from the operation panel and having a contact portion having an arcuate shape substantially the same as the arcuate shape of the outer periphery of the operation dial provided near both sides of the projecting portion of the operation dial; Touch detection means for detecting that the user's finger touches the touch electrode is provided. When the touch detection means does not detect the touch of the finger, the electromagnet is turned off, and the touch detection means detects the touch of the finger. There is a characteristic in that the electromagnet switching control is sometimes permitted.
この請求項2の発明によれば、電磁石を通断電制御によって機能する節度機構と、この節度機構を動作させる回転操作可能な円形の操作ダイヤルとを備えた節度装置において、ユーザーが操作するときに限って電磁石の通断電制御をすることができ、ユーザーが操作ダイヤルを操作しないときにおける電力消費がなくなる。 According to the second aspect of the present invention, when a user operates in a moderation device comprising a moderation mechanism that functions by turning on and off the electromagnet and a circular operation dial that can be rotated to operate the moderation mechanism. Only when the electromagnet is turned on or off, the power consumption can be reduced when the user does not operate the operation dial.
本発明によれば、電磁石を備えた節度装置において、省電力を図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, power saving can be aimed at in the moderation apparatus provided with the electromagnet.
以下、本発明の第1の実施形態について図1ないし図8を参照して説明する。まず、図1において、節度装置1は、車両のインストルメントパネル2(図3参照)の裏面に設けられている。上記インストルメントパネル2は操作パネルに相当する。この節度装置1は、インストルメントパネル2に設けられた表示装置3に表示される選択項目を選択したり、あるいはオーディオのボリューム設定などのための入力装置に用いられるが、用途としては他に種々適用できる。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, in FIG. 1, the
この節度装置1の装置本体としての装置ケース4は、ヨークを構成しており、図示左側面を壁部4aにて閉塞し右端面を開口した有底円筒形をなす。この装置ケース4には、その軸方向に軸5が回転自在に配設されており、その右端部には円形盤状の操作ダイヤル6が一体回転するように取り付けられている。この操作ダイヤル6の厚さは、平均的な指の太さより小さくすることが好ましい。
A
この装置ケース4内において壁部4a側には、軸用磁性体7が軸5と一体回転するように取り付けられている。
さらに前記装置ケース4内における壁部4a側には、電磁石ハウジング8が該装置ケース4に固定されて設けられている。この電磁石ハウジング8内にはコイル9a及びコイル磁性体9bを有してなる電磁石9が固定されて設けられている。この電磁石ハウジング8には、前記軸5の回転を許容する挿通孔8aが形成されている。
In the
Further, an
さらにこの電磁石ハウジング8の右側には、節度ハウジング用磁性体10が配設されており、この節度ハウジング用磁性体10には前記軸5の回転を許容する挿通孔10aが形成されている。
この節度ハウジング用磁性体10の右側には、これと一体回転する節度ハウジング11が配設されており、この節度ハウジング11は軸5を中心として相対的に回転可能である。すなわち、この節度ハウジング11の中心部には軸5とすべり嵌合する軸嵌合孔11aが形成されている。
Further, a moderator housing
A moderation housing 11 that rotates integrally therewith is disposed on the right side of the
この節度ハウジング11の右側には、節度山用ハウジング12が軸5と一体回転するように設けられている。さらにこの節度山用ハウジング12の右側には、平板状の永久磁石13が装置ケース4に固定されて取り付けられている。
なお、前記軸5において前記装置ケース4の壁部4aから外部に突出する端部には、前記操作ダイヤル6の回転操作量を検出するロータリーエンコーダ14が取り付けられている。
On the right side of the
A
ここで、前記装置ケース4には大節度用節度機構15(電磁石通電によって機能する節度機構に相当する)と小節度用節度機構16とが設けられている。
上記大節度用節度機構15について説明する。この大節度用節度機構15は、前記節度ハウジング11に形成された第1の収容凹部17と、この第1の収容凹部17に収容配置された第1のばね18及び第1のボール19と、前記節度山用ハウジング12に形成された第1の節度凹凸20とから構成されている。この第1の節度凹凸20は、節度山用ハウジング12内面全周において山部と谷部とが交互に連続する凹凸状をなす。前記第1のボール19は第1のばね18により第1の節度凹凸20に押圧されている。
Here, the
The
前記小節度用節度機構16は、前記節度ハウジング11に形成された第2の収容凹部21と、この第2の収容凹部21に収容配置された第2のばね22及び第2のボール23と、前記電磁石ハウジング8の上部に形成された第2の節度凹凸24とから構成されている。この第2の節度凹凸24は電磁石ハウジング8の上部内周面全周において山部と谷部とが交互に連続する凹凸状をなす。前記第2のボール23は第2のばね22により第2の節度凹凸24に押圧されている。前記第1の節度凹凸20の凹凸高さは第2の節度凹凸24の凹凸高さより大きく設定されている。この場合、第1のばね18のばね力が第2のばね22のばね力よりも強く設定されている。なお、前記永久磁石13により図1に符号φ1で示すように磁気回路が形成されている。
The
前記インストルメントパネル2には、略長方形の孔部2aが形成されており、前記操作ダイヤル6の外周の一部が上記インストルメントパネル2の孔部2aから突出している。又、前記操作ダイヤル6の両側には、導電材製のタッチ電極25が設けられている。このタッチ電極25は、前記操作ダイヤル6の右側面6aに微小隙間を介して対向する右側板部25aと、操作ダイヤル6の左側面6bと微小隙間を介して開口する左側板部25bと、これら側板部25a、25bを連結する連結部25cとから構成されており、その側板部25a、25bの上部が前記インストルメントパネル2に固定されている。このタッチ電極25は、前記操作ダイヤル6の突出部分の両側に近接して前記操作ダイヤル6の外周の円弧状とほぼ同じ円弧状の被接触部25s、25tを有する。
A substantially
図4に示すタッチ検出手段たるタッチ検出装置26は、前記タッチ電極25と、タッチ検出回路27とを備えて構成されている。タッチ電極25は接続導体25dにより前記タッチ検出回路27の入力端子27aに接続されている。
A
前記タッチ検出回路27は、一般的な静電容量回路であり、入力端子27aとGNDとの間に抵抗28と交流発振部29とを直列に接続すると共に、入力端子27aと前記抵抗28との共通接続点27bと出力端子27cとの間に、整流子30、ローパスフィルタ31、タッチ判定回路32を接続して構成されている。前記タッチ判定回路32は、比較回路から構成されており、この比較回路の反転入力端子にローパスフィルタ31の出力(図6(b)に示す波形)が与えられるようになっており、さらに、しきい値k(図6(b)参照)を該比較回路の非反転入力端子に入力するようになっている。
The
ユーザーがタッチ電極25に触れると(図6(a)の期間Sa参照)、タッチ電極25とGNDとのとの間に人体によるコンデンサが形成され、図5の地点r1での電圧波形(交流発振部の波形)が前記図6(a)の期間Saで示すように低振幅となる。この電圧波形は、地点r2で図6(b)で示すようにしきい値kに対してなり、ローレベルとなり、前記タッチ判定回路32の出力がハイレベルとなる。このハイレベル信号がタッチ検出信号となる。このタッチ検出信号は図4に示す制御装置33に与えられる。
When the user touches the touch electrode 25 (see period Sa in FIG. 6A), a capacitor formed by a human body is formed between the
前記制御装置33は、マイコンなどを含んで構成されており、例えば、(A)インストルメントパネル2の図示しない適宜のスイッチがオンされると、操作ダイヤル6の操作・被操作に関係なく電磁石9を断電して小節度モードとする。又、(B)別のスイッチがオンされると、ユーザーが操作ダイヤル6を操作しない状態(厳密にはタッチ電極25にユーザーがタッチしないとき)では電磁石9を断電し、操作するとき(厳密にはタッチ電極25にユーザーがタッチしたとき)電磁石9を逆方向に通電して大節度モードとする。さらに(C)操作ダイヤル6をロックするスイッチがオンされると、電磁石9を順方向へ通電するようにしている。
The
上記(A)の場合について述べる。電磁石9が断電される小節度モードにおいて、ユーザーが操作ダイヤル6の外周面6cに指を押し当てて回動操作すると、この操作ダイヤル6が回動操作される。すると、この操作ダイヤル6と一体回転関係にある軸5及び節度山用ハウジング12が回動する。この場合、第1のばね18のばね力が第2のばね22のばね力よりも強いから、該第1のボール19と第1の節度凹凸20との噛合抵抗が、第2のボール23と第2の節度凹凸24との噛合抵抗より強く、該第1のボール19が第1の節度凹凸20に係合したままとなって節度ハウジング11が一体的に回転し、第2のボール23が第2の節度凹凸24を乗り越え及び落ち込みし、その都度、小さい節度が発生する。つまり第2の節度機構16が機能する。なお、操作ダイヤル6の回動量はロータリーエンコーダ14により検出され、例えばその回動量に応じた設定がなされるようになっている。
The case (A) will be described. In the moderation mode in which the
次に上記(B)の場合について述べる。ユーザーが操作ダイヤル6を操作しないときは、電磁石9は断電されている。そしてユーザーが操作ダイヤル6の外周面6cを指で操作すると、必然的にその指がタッチ電極25の被接触部25s、25tに触れる(タッチする)ことになる。タッチ検出装置26は、このタッチを検出し、制御装置33は、電磁石9に逆方向に通電する。すると、図7に示すように前記永久磁石13による磁気回路φ1とは逆向きの磁気回路φgが発生し、節度ハウジング用磁性体10が電磁石9に吸着固定され、この節度ハウジング用磁性体10と一体関係にある節度ハウジング11が固定される。この場合、操作ダイヤル6及び軸5と一体関係にある節度山用ハウジング12がユーザーにより回動されるから、第1の節度凹凸20が回転不能状態の第1のボール19に対して回動し、相対的に、第1のボール19が第1の節度凹凸20に対して乗り超え及び落ち込みし、その都度、大きさ節度が発生する。つまり、電磁石9の通電により、大節度用節度機構15が機能する。なお、この場合も、操作ダイヤル6の回動量はロータリーエンコーダ14により検出され、例えばその回動量に応じた設定がなされるようになっている。
Next, the case (B) will be described. When the user does not operate the
次に上記(C)の場合には、電磁石9が順方向に通電されることにより、図8に示すように、磁気回路φjが発生し、全体の磁気回路の磁気強さが大きくなり、軸用磁性体7が吸着固定されて、操作ダイヤル6の操作をできないようにロックする。
Next, in the case of the above (C), when the
上記実施形態によれば、大節度用節度機構15を使用する場合において、ユーザーが操作ダイヤル6を操作する際には、該操作ダイヤル6の外周の一部がインストルメントパネル2から突出する構成であるから、インストルメントパネル2から突出した部分の外周面6cを指の腹で押し当てて回転させるように操作することになる。このとき、前記操作ダイヤル6の前記突出部分の両側に近接して、タッチ電極25の前記インストルメントパネル2の外周の円弧状とほぼ同じ形態の被接触部25s、25tが設けられているから、ユーザーの指が自ずとこのタッチ電極25の被接触部25s、25tにタッチする。このユーザーの手指のタッチはタッチ検出装置26により検出され、この検出に基づいて電磁石9が通電され、もって大節度用節度機構15が機能するようになる。これによりユーザーが操作するときに限って電磁石9を通電することができ、ユーザーが操作ダイヤルを操作しないときにおける電力消費がなくなる。
According to the above embodiment, when the
図9ないし図12には本発明の第2の実施形態を示しており、この実施形態では、電磁石を通断電制御することによって機能する節度機構50を備えた節度装置41を示している。前記第1の実施形態と同じ部分には同じ符号を付して説明する。
この節度装置41の装置ケース42には軸43が回動可能に支承されている。この軸43の一端部には、操作ダイヤル6が一体回動する形態に取り付けられている。この操作ダイヤル6の外周の一部は前記インストルメントパネル2から突出している。前記操作ダイヤル6の両側には、前記第1の実施形態と同様に、導電材製のタッチ電極25が設けられている。
FIGS. 9 to 12 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a
A
前記装置ケース42内の電磁石ハウジング42aには電磁石9が取着されている。また、軸43における電磁石9右方部には、円筒スリーブ状の節度山用ハウジング44が軸43と一体回動するように設けられており、この節度山用ハウジング44の内面には、連続する節度凹凸はなく、図11に示すように、略V形の凹面部45が形成されている。この凹面部45は、斜面45aと斜面45bとで略V形をなす。
An
また、この節度山用ハウジング44の内部における軸43部分には、被吸着部材46が軸43に対して回動可能に設けられている。この被吸着部材46は磁性材から構成されている。この被吸着部材46には、ガイド筒部47が固定されており、このガイド筒部47内に、鋼線製コイルばねからなるばね48と、押圧部材49とが収容配置されている。前記ばね48のばね力により、図11に示すように、押圧部材49が前記凹面部45の谷中心部に押圧付勢されている。上記凹面部45、ばね48及び押圧部材49により節度機構50が構成されている。
In addition, an adsorbed
図12に示す制御装置51は、ユーザーが前記タッチ電極25の被接触部25s、25tにタッチすると、電磁石9に対する通断電制御を行う。この通断電制御は、ロータリーエンコーダ14による操作ダイヤル6の回動角度位置の変化により行われ、これにより前記節度機構50を機能させるようになっている。
When the user touches the contacted
すなわち、制御装置51は、操作ダイヤル6従って軸43が図10に示す角度k1以上角度k2未満までの間に位置にあるとき電磁石9は通電し(通電角度領域T)、角度k2以上から角度k3未満までは断電する(断電角度領域D)ことを繰り返すように制御する。この通断電制御によって節度が与えられる。すなわち、図11(a)の状態では、電磁石9が通電されていることにより、被吸着部材46が吸着されて固定状態とされている。この状態から操作ダイヤル6が矢印A方向に回動されると、凹面部45が押圧部材49を押圧してゆく。これにより節度(抵抗)が発生し、角度k2位置まで回動操作されると、電磁石9が断電され、被吸着部材46の固定が解除されて、同図(c)に示すように凹面部45の谷部に滑り落ちる。このとき節度がなくなってクリック感が発生する。このようにして、電磁石9の通断電制御によって節度機構50が機能する。
That is, the
このような第2の実施形態においても、ユーザーが操作ダイヤル6を操作するときにユーザーの指が自ずとこのタッチ電極25の被接触部25s、25tにタッチする。このユーザーの手指のタッチはタッチ検出装置26により検出され、この検出に基づいて電磁石9が通電され、もって節度機構50が機能するようになる。これによりユーザーが操作するときに限って電磁石9を通電することができ、ユーザーが操作ダイヤルを操作しないときにおける電力消費がなくなる。
Also in the second embodiment, when the user operates the
図13ないし図15は本発明の第3の実施形態を示し、この第3の実施形態においては、タッチ電極61の構成が異なる。すなわち、このタッチ電極61は、インストルメントパネル2の孔部2aの縁部に取り付けられている。このタッチ電極61は、前記操作ダイヤル6の前記突出部分の両側に近接し、前記操作ダイヤル6の外周の円弧状とほぼ同じ円弧状の被接触部61s、61tと、両被接触部61s、61tを連結する枠部61wとを有する構成である。このような第3の実施形態によれば、タッチ電極61の使用材料の削減を図り得ると共に、構造も簡単となる。
13 to 15 show a third embodiment of the present invention, and the configuration of the
図面中、1は節度装置、2はインストルメントパネル(操作パネル)、5は軸、6は操作ダイヤル、9は電磁石、15は大節度用節度機構(節度機構)、18は第1のばね、19は第1のボール、20は第1の節度凹凸、25はタッチ電極、25s、25tは被接触部、26はタッチ検出装置(タッチ検出手段)、33は制御装置、41は節度装置、43は軸、45は凹面部、49はばね、49は押圧部材、50は節度機構、51は制御装置、61はタッチ電極を示す。 In the drawings, 1 is a moderation device, 2 is an instrument panel (operation panel), 5 is a shaft, 6 is an operation dial, 9 is an electromagnet, 15 is a moderation mechanism for large moderation (moderation mechanism), 18 is a first spring, 19 is a first ball, 20 is a first moderation unevenness, 25 is a touch electrode, 25s and 25t are contacted parts, 26 is a touch detection device (touch detection means), 33 is a control device, 41 is a moderation device, 43 Is a shaft, 45 is a concave surface portion, 49 is a spring, 49 is a pressing member, 50 is a moderation mechanism, 51 is a control device, and 61 is a touch electrode.
Claims (2)
前記操作ダイヤルの外周の一部を操作パネルから突出させ、
前記操作ダイヤルの前記突出部分の両側に近接して設けられ前記操作ダイヤルの外周の円弧状とほぼ同じ円弧状の被接触部を有するタッチ電極と、
このタッチ電極にユーザーの手指がタッチしたことを検出するタッチ検出手段を設け、
このタッチ検出手段により手指のタッチが検出されないときには前記電磁石を断電し、このタッチ検出手段により手指のタッチが検出されたときには前記電磁石に通電するようにしたことを特徴とする節度装置。 In a moderation device comprising a moderation mechanism that functions by energization of an electromagnet and a circular operation dial that can be rotated to operate the moderation mechanism,
A part of the outer periphery of the operation dial protrudes from the operation panel,
A touch electrode provided in proximity to both sides of the projecting portion of the operation dial and having an arc-shaped contacted portion that is substantially the same as the arc shape of the outer periphery of the operation dial;
A touch detection means for detecting that the user's finger has touched the touch electrode is provided,
A moderation device characterized in that when the touch of the finger is not detected by the touch detection means, the electromagnet is turned off, and when the touch of the finger is detected by the touch detection means, the electromagnet is energized.
前記操作ダイヤルの外周の一部を操作パネルから突出させ、
前記操作ダイヤルの前記突出部分の両側に近接して設けられ前記操作ダイヤルの外周の円弧状とほぼ同じ円弧状の被接触部を有するタッチ電極と、
このタッチ電極にユーザーの手指がタッチしたことを検出するタッチ検出手段を設け、
このタッチ検出手段により手指のタッチが検出されないときには前記電磁石を断電し、このタッチ検出手段により手指のタッチが検出されたときには前記電磁石の通断電制御を許可するようにしたことを特徴とする節度装置。 In a moderation device provided with a moderation mechanism that functions by controlling disconnection of an electromagnet, and a circular operation dial that can be rotated to operate the moderation mechanism,
A part of the outer periphery of the operation dial protrudes from the operation panel,
A touch electrode provided in proximity to both sides of the projecting portion of the operation dial and having an arc-shaped contacted portion that is substantially the same as the arc shape of the outer periphery of the operation dial;
A touch detection means for detecting that the user's finger has touched the touch electrode is provided,
When the touch detection unit detects no finger touch, the electromagnet is turned off. When the touch detection unit detects a finger touch, the electromagnet on / off control is permitted. Moderation device.
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Legal Events
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