JP2015216027A - 多方向入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な多方向入力装置を提供する。
【解決手段】多方向に傾動操作可能な操作部材５０と、操作部材５０によって押圧されてオンする複数のスイッチ機構を備えて、スイッチ機構は弾性変形可能な弾性部材２０と、弾性部材２０に保持された可動接点部と、可動接点部と対向する固定接点部と、から形成され、操作部材５０の傾動操作に伴って弾性部材２０が押圧され、可動接点部と固定接点部とが接触してオンするように構成されており、隣り合う２個のスイッチ機構がともにオンした状態でのみ２個のスイッチ機構を含む回路に電流が流れるようになっている多方向入力装置１００。
【選択図】図２

Description

本発明は、多方向入力装置に関し、特に、車両に搭載されるドアミラーのミラー面を上下方向と左右方向に調整するための多方向入力装置に関する。

車両のドアミラー装置は、運転席でミラーコントロール用のスイッチを操作した間（時間）だけミラー面コントロール用のモータを動作させて、ミラー面を上下方向と左右方向へ変位（調節）させることができるように構成されている。

従来例の多方向入力装置としては、下記の特許文献１に記載の多方向入力装置が知られている。

以下、図１０および図１１を用いて、特許文献１に記載の多方向入力装置９００について説明する。

従来例の多方向入力装置９００の各スイッチ部の配置について図１０を用いて説明する。第１操作部材９５０の第１傾動中心９５０ａから略等距離となる押圧位置には、複数の第３位置９０１と、第３位置９０１と隣り合わせた複数の第４位置９０２と、がある。

第３位置９０１に対応した位置に配設された第３スイッチ機構９１０は、第７スイッチ部９１１と、第８スイッチ部９１２と、第９スイッチ部９１３と、第１０スイッチ部９１４と、で構成されている。

第４位置９０２に対応した位置に配設された第３スイッチ機構９１０は、第１１スイッチ部９２１および第１２スイッチ部９２２とから構成されている。また、第４位置９０２に対応した位置に配設された第４スイッチ機構９２０は、第３ダミー部９３１および第４ダミー部９３２とから構成されている。

第３スイッチ機構９１０は図１１（ａ）に示すように、第４弾性部材９６１と、第４弾性部材９６１に保持された第３可動接点部９６４と、第１プリント基板９６５の上側（Ｚ２方向）に配設され第３可動接点部９６４に対向した第１固定接点部９６６と、から構成されている。

第１固定接点部９６６と第３可動接点部９６４との間は、第４距離９６１ａの分だけ離れて形成され、第３可動接点部９６４の可動範囲になる。また、第４弾性部材９６１が第１操作部材９５０の傾動操作に伴った押圧時（弾性変形時）に操作者がクリック感を感じるように、第２クリック感付与部９６１ｂの領域は、押圧されて座屈する際の急激で大きな負荷変動を発生する。

第４スイッチ機構９２０は図１１（ｂ）に示すように、第５弾性部材９７１と、第１プリント基板９６５の上側（Ｚ２方向）に配設された第１固定接点部９６６と、から構成されている。

第１固定接点部９６６と第５弾性部材９７１との間は、第５距離９７１ａの分だけ離れて形成され、第５弾性部材９７１の可動範囲になる。また、第５弾性部材９７１が第１操作部材９５０の傾動操作に伴った弾性変形時に操作者がクリック感を感じるように、第３クリック感付与部９７１ｂの領域は、押圧されて座屈する際の急激で大きな負荷変動を発生する。

第４スイッチ機構９２０の第３ダミー部９３１および第４ダミー部９３２は、第１操作部材９５０の左右の加重バランスをとるために、第５弾性部材９７１を設けている。

第１固定接点部９６６と第３可動接点部９６４との間の第４距離９６１ａと、第１固定接点部９６６と第５弾性部材９７１との間の第５距離９７１ａとは、ほぼ同じ距離に形成されている。

従って、操作者は第１操作部材９５０の傾動操作に伴った弾性変形時に多方向入力装置９００の全てのスイッチ部にクリック感を感じる。また、第３位置９０１に対応した位置に配設されたスイッチ部と、第４位置９０２に対応した位置に配設された第１１スイッチ部９２１および第１２スイッチ部９２２と、の隣り合う２つのスイッチ部がともにオンすることで、多方向入力装置９００に電流が流れ動作する。このとき、どちらのスイッチ部が先にオンするか不確かなので、アーク放電による影響を防ぐため第３可動接点部９６４はりん青銅の金属の表面に金メッキの被膜を施すように形成されている。

特許第３９３９９６２号公報

しかしながら、従来技術の多方向入力装置は全ての可動接点部に金メッキの被膜を施す必要があるため、高価であるという課題があった。また、可動接点部に金メッキの被膜を施す理由は金メッキの耐候性が良くて接触抵抗が小さい特性を生かして、スイッチ部の可動接点部と固定接点部とが接触してスイッチ部がオンする際に、その接触部分でアーク放電が発生することによる、接触部分に生成する被膜で接触抵抗が上昇するのを低減するためである。

本発明は、上述した課題を解決するもので、安価な多方向入力装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、請求項１に記載の多方向入力装置は、多方向に傾動操作可能な操作部材と、前記操作部材によって押圧されてオンする複数のスイッチ機構と、を備え、前記スイッチ機構が、弾性変形可能な弾性部材と、前記弾性部材に保持された可動接点部と、前記可動接点部と対向する固定接点部と、から成り、前記操作部材の傾動操作に伴って前記弾性部材が押圧され、前記可動接点部と前記固定接点部とが接触してオンするように構成されており、隣り合う２個の前記スイッチ機構がともにオンした状態でのみ前記２個の前記スイッチ機構を含む回路に電流が流れるようになっている多方向入力装置において、前記操作部材の傾動中心から略等距離となる押圧位置には、複数の第１位置と、前記第１位置と隣り合わせた第２位置と、があり、前記第１位置に対応した位置に配設された前記スイッチ機構が第１スイッチ機構であるとともに、前記第２位置に対応した位置に配設された前記スイッチ機構が第２スイッチ機構であり、前記傾動操作に伴ってオンする際に、前記操作部材の傾動方向に関わらず前記第１スイッチ機構よりも前記第２スイッチ機構が先にオンするように構成されている、という特徴を有する。

これによれば、先にオンする第２スイッチ機構は、電流が流れていないのでアーク放電の発生が無いため、可動接点部の表面には金メッキ被膜が不要である。このため、金メッキ被膜をしたものに比べて安価にすることが可能となる。

また、請求項２に記載の多方向入力装置は、前記第１スイッチ機構の前記弾性部材が第１弾性部材であるとともに、前記可動接点部が第１可動接点部であり、前記第２スイッチ機構の前記弾性部材が第２弾性部材であるとともに、前記可動接点部が第２可動接点部であって、前記操作部材が操作されていない初期状態において、前記第１弾性部材に保持された前記第１可動接点部と前記固定接点部との距離よりも、前記第２弾性部材に保持された前記第２可動接点部と前記固定接点部との距離を短くした、という特徴を有する。

これによれば、スイッチ機構の可動接点部と固定接点部との距離を異ならせたので、常に第２スイッチ機構が第１スイッチ機構よりも先にオンすることができる。よって、先にオンする可動接点部の表面には金メッキ被膜が不要となり、金メッキ被膜をしたものに比べて安価にすることが可能となる。

また、請求項３に記載の多方向入力装置は、前記第１可動接点部が金めっきを施されており、前記第２可動接点部が低抵抗印刷されている、という特徴を有する。

これによれば、第２可動接点部が低抵抗印刷にて形成されるので、金メッキ被膜をしたものに比べて安価にすることが可能となる。

また、請求項４に記載の多方向入力装置は、前記第１弾性部材が前記傾動操作に伴った弾性変形時にクリック感を発生し、前記第２弾性部材が前記傾動操作に伴った弾性変形時にクリック感を発生しない、という特徴を有する。

これによれば、先にオンする第２スイッチ機構の第２弾性部材がクリック感を有せず、後からオンする第１スイッチ機構の第１弾性部材がクリック感を有しているので、操作者にとって確実にオン操作したことを感覚的に得られる。

本発明によれば、安価な多方向入力装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る多方向入力装置の外観図である。 本発明の第１実施形態に係る多方向入力装置の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る多方向入力装置のスイッチ部の配置図である。 本発明の第１実施形態に係る多方向入力装置の平面図である。 （ａ）は図４のＣ―Ｃ断面図であり、（ｂ）は図４のＢ―Ｂ断面図である。 図４のＡ―Ａ断面図である。 図４のＤ―Ｄ断面図である。 本発明の第１実施形態に係るスイッチ機構がオンするときの動作説明図である。 本発明の第１実施形態に係る多方向入力装置を含むドアミラー装置の回路図である。 従来例の多方向入力装置のスイッチ配置図である。 （ａ）は従来例のスイッチ部の断面図であり、（ｂ）は従来例のダミー部の断面図である。

［第１実施形態］
以下に、第１実施形態における多方向入力装置１００について、図１から図９までを用いて説明する。

多方向入力装置１００は、図１に示すように上部（Ｚ１方向）に操作部材５０と下部（Ｚ２方向）にハウジング６０とから形成されている。また、操作部材５０およびハウジング６０は電気的な絶縁性が高く、且つ、機械的加工性の良い樹脂材料（ＡＢＳまたはポリカーボネイト等）にて形成されている。

多方向入力装置１００は、図２に示すように下側（Ｚ２方向）から順に固定接点部４１に接続され、スイッチ機構のオンおよびオフの信号を取り出すための配線パターン（図示しない）が表面（Ｚ１方向）に形成されているプリント基板４０と、次に弾性変形可能な弾性部材２０と、次に操作部材５０の傾動操作に伴う弾性部材２０を押圧するための押圧子５２が８個と、次にこれらを収納するハウジング６０と、次に操作部材５０を多方向に傾動操作可能にするための支持部５１と、次に操作部材５０と、を備えて形成されている。

支持部５１および押圧子５２は、機械的にねばり強い樹脂材料（ポリエチレンまたはポリプロピレン等）にて形成されている。また、プリント基板４０は電気的な絶縁性が高い材料（ガラスエポキシ樹脂等）にて形成されている。また、弾性部材２０は耐候性が高く、アーク放電に対して優れた電気的絶縁性が高い弾性材料（シリコンゴム等）にて形成されている。

各スイッチ部の配置について図３を用いて説明する。操作部材５０の傾動中心５０ａから略等距離となる押圧位置には、複数の第１位置１と、第１位置１と隣り合わせた複数の第２位置２と、がある。

第１位置１に対応した位置に配設された第１スイッチ機構１１は、第１スイッチ部１１ａと、第２スイッチ部１１ｂと、第３スイッチ部１１ｃと、第４スイッチ部１１ｄと、で構成されている。

一対の第２位置２に対応した位置に配設された第２スイッチ機構１２は、第５スイッチ部１２ａおよび第６スイッチ部１２ｂとから構成されている。また、残りの一対の第２位置２に対応した位置に配設されたダミー部１５は、第１ダミー部１５ａおよび第２ダミー部１５ｂとから構成されている。

よって、多方向入力装置１００は、第１スイッチ機構１１のスイッチ部が４個、および第２スイッチ機構１２のスイッチ部が２個と、ダミー部１５の２個との合計８個で形成されている。

多方向入力装置１００の第１スイッチ機構１１および第２スイッチ機構１２とダミー部１５について、図４から図７までを用いて説明する。

多方向入力装置１００には、図４に示すように第１スイッチ機構１１および第２スイッチ機構１２とダミー部１５の配置に対応するように押圧子５２が８個配設されている。

第１スイッチ機構１１は図５（ｂ）に示すように、第１弾性部材２１と、第１弾性部材２１に保持された第１可動接点部３１と、プリント基板４０の上側（Ｚ２方向）に配設され第１可動接点部３１に対向した固定接点部４１と、から構成されている。

固定接点部４１と第１可動接点部３１との間は、第１距離２１ａの分だけ離れて形成され、第１可動接点部３１の可動範囲になる。また、第１弾性部材２１が操作部材５０の傾動操作に伴った弾性変形時に操作者がクリック感を感じるように、クリック感付与部２１ｂの領域は弾性変形時に座屈する際の急激で大きな負荷変動を発生するように形成されている。

第１可動接点部３１は、りん青銅等の金属に、その表面を金メッキの被膜を施して形成され、第１弾性部材２１に保持されている。また、固定接点部４１は銅箔で構成され、その表面に金メッキの被膜を施して形成されている。また、固定接点部４１は第１位置１および第２位置２に対応する位置に８個配設されている。

上述する第１可動接点部３１および固定接点部４１に金メッキの被膜を施す理由は、金メッキの耐候性が良くて接触抵抗が小さい特性を生かして、第１可動接点部３１と固定接点部４１とが接触して第１スイッチ機構１１がオンする際に、その接触部分でアーク放電が発生することによる、接触部分に生成する被膜で接触抵抗が上昇するのを低減するためである。

第２スイッチ機構１２は図５（ａ）に示すように、第２弾性部材２２と、第２弾性部材２２に保持された第２可動接点部３２と、プリント基板４０の上側（Ｚ２方向）に配設され第２可動接点部３２に対向した固定接点部４１と、から構成されている。

固定接点部４１と第２可動接点部３２との間は、第２距離２２ａの分だけ離れて形成され、第２可動接点部３２の可動範囲になる。また、第２弾性部材２２が操作部材５０の傾動操作に伴った弾性変形時に操作者がクリック感を感じないように、クリック感部２２ｂ
の領域は弾性変形時に座屈する際の急激で大きな負荷変動を発生しないように形成されている。

第２可動接点部３２は、低抵抗のカーボン材等を印刷することにより形成されている。また、固定接点部４１は銅箔で構成され、その表面に金メッキの被膜を施して形成されている。

操作部材５０の傾動操作に伴って第２スイッチ機構１２がオンする際に、操作部材５０の傾動方向に関わらず第２スイッチ機構１２が第１スイッチ機構１１よりも先にオンするように、第２距離２２ａは第１距離２１ａよりも短く形成されている。

ダミー部１５は図６に示すように、第３弾性部材２３と、プリント基板４０の上側（Ｚ２方向）に配設された固定接点部４１と、から構成されている。

固定接点部４１と第３弾性部材２３との間は、第３距離２３ａの分だけ離れて形成され、第３弾性部材２３の可動範囲になる。また、第３弾性部材２３が操作部材５０の傾動操作に伴った弾性変形時に操作者がクリック感を感じないように、第１クリック感部２３ｂの領域は弾性変形時に座屈する際の急激で大きな負荷変動を発生しないように形成されている。

ダミー部１５は操作部材５０の左右の加重バランスをとるために第３弾性部材２３を設けている。また、ダミー部１５は操作部材５０の傾動操作に伴って、オンする必要がないため第２可動接点部３２が形成されていない。また、固定接点部４１と第２可動接点部３２との間の第２距離２２ａと、固定接点部４１と第３弾性部材２３との間の第３距離２３ａとは、ほぼ同じ距離に形成されている。

図７に示す操作部材５０が傾動操作を行うと、操作部材５０は押圧子５２を押圧する。次に押圧子５２は第１弾性部材２１を押圧して、第１弾性部材２１が下側（Ｚ１方向）へ可動（移動）する。

第１スイッチ機構１１と第２スイッチ機構１２がオンする動作について、図８を用いて説明する。

第１スイッチ機構１１と第２スイッチ機構１２の初期状態は、図８（ａ）に示すように両方ともオンしていない。

操作者が操作部材５０の傾動操作を行うことにより押圧子５２を押圧し、図８（ｂ）に示すように、先に第２スイッチ機構１２の第２弾性部材２２に保持された第２可動接点部３２と、第２可動接点部３２と対向する固定接点部４１とが接触して第２スイッチ機構１２はオンする。このとき、操作者はクリック感を感じない。

その後に、第１スイッチ機構１１が図８（ｃ）に示すように第１スイッチ機構１１の第１弾性部材２１に保持された第１可動接点部３１と、第１可動接点部３１と対向する固定接点部４１とが接触して第１スイッチ機構１１はオンする。よって、多方向入力装置１００がオンして多方向入力装置１００に電流が流れる。このとき、操作者がクリック感を感じることにより、確実にオン操作したことを感覚的に得られる。

多方向入力装置１００のスイッチ動作について図９の回路図を用いて説明する。

第１スイッチ部１１ａおよび第５スイッチ部１２ａがオンすることにより、多方向入力装置１００がスイッチ動作し、直流電源７０より第１モータＭ１の駆動電流が第５スイッチ部１２ａを流れる。次に、第１モータＭ１の駆動電流は第３抵抗Ｒ３を介して第１モータＭ１に供給される。次に、第１モータＭ１の駆動電流は第１抵抗Ｒ１を介して第１スイッチ部１１ａを流れ、グランドに流れ込む。よって、第１モータＭ１を逆回転させることにより、ドアミラーのミラー面を上方向に調節することができる。

第３スイッチ部１１ｃおよび第６スイッチ部１２ｂがオンすることにより、多方向入力装置１００がスイッチ動作し、直流電源７０より第１モータＭ１の駆動電流が第３スイッチ部１１ｃを流れる。次に、第１モータＭ１の駆動電流は第１抵抗Ｒ１を介して第１モータＭ１に供給される。次に、第１モータＭ１の駆動電流は第３抵抗Ｒ３を介して第６スイッチ部１２ｂを流れ、グランドに流れ込む。よって、第１モータＭ１を正回転させることにより、ドアミラーのミラー面を下方向に調節することができる。

第４スイッチ部１１ｄおよび第５スイッチ部１２ａがオンすることにより、多方向入力装置１００がスイッチ動作し、直流電源７０より第２モータＭ２の駆動電流が第５スイッチ部１２ａを流れる。次に、第２モータＭ２の駆動電流は第３抵抗Ｒ３を介して第２モータＭ２に供給される。次に、第２モータＭ２の駆動電流は第２抵抗Ｒ２を介して第４スイッチ部１１ｄを流れ、グランドに流れ込む。よって、第２モータＭ２を逆回転させることにより、ドアミラーのミラー面を左方向に調節することができる。

第２スイッチ部１１ｂおよび第６スイッチ部１２ｂがオンすることにより、多方向入力装置１００がスイッチ動作し、直流電源７０より第２モータＭ２の駆動電流が第２スイッチ部１１ｂを流れる。次に、第２モータＭ２の駆動電流は第２抵抗Ｒ２を介して第２モータＭ２に供給される。次に、第２モータＭ２の駆動電流は第３抵抗Ｒ３を介して第６スイッチ部１２ｂを流れ、グランドに流れ込む。よって、第２モータＭ２を正回転させることにより、ドアミラーのミラー面を右方向に調節することができる。

ドアミラーのミラー面を調節する第１モータＭ１および第２モータＭ２の駆動電流は、一般的に２Ａ程度であるため、上述するように第１可動接点部３１と固定接点部４１との間の接触部分でアーク放電が発生する虞がある。２つのスイッチをオンするときのアーク放電は、後に接触する第１可動接点部３１に発生し、先に接触する第２可動接点部３２には発生しない。

従って、先にオンする第２スイッチ機構１２は、アーク放電の発生が無いため、第２可動接点部３２には安価な低抵抗のカーボン材等を採用しても多方向入力装置１００のスイッチ動作には問題が発生しない。これにより、第２可動接点部３２に高価な金メッキを施す必要が無いため、多方向入力装置１００が安価になる。

以上により、本発明によれば、安価な多方向入力装置１００を提供することができる。

以上のように、本発明の実施形態に係る多方向入力装置１００を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでは無く、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

＜変形例１＞
第１実施形態において、固定接点部４１は多方向入力装置１００のスイッチ機構およびダミー部１５に対応して８個配設されているが、ダミー部１５に対応する２個を削減しても良い。

１ 第１位置
２ 第２位置
１１ 第１スイッチ機構
１１ａ 第１スイッチ部
１１ｂ 第２スイッチ部
１１ｃ 第３スイッチ部
１１ｄ 第４スイッチ部
１２ 第２スイッチ機構
１２ａ 第５スイッチ部
１２ｂ 第６スイッチ部
１５ ダミー部
１５ａ 第１ダミー部
１５ｂ 第２ダミー部
２０ 弾性部材
２１ 第１弾性部材
２１ａ 第１距離
２１ｂ クリック感付与部
２２ 第２弾性部材
２２ａ 第２距離
２２ｂ クリック感部
２３ 第３弾性部材
２３ａ 第３距離
２３ｂ 第１クリック感部
３１ 第１可動接点部
３２ 第２可動接点部
４０ プリント基板
４１ 固定接点部
５０ 操作部材
５０ａ 傾動中心
５１ 支持部
５２ 押圧子
６０ ハウジング
７０ 直流電源
１００ 多方向入力装置
９００ 多方向入力装置
９０１ 第３位置
９０２ 第４位置
９１０ 第３スイッチ機構
９１１ 第７スイッチ部
９１２ 第８スイッチ部
９１３ 第９スイッチ部
９１４ 第１０スイッチ部
９２０ 第４スイッチ機構
９２１ 第１１スイッチ部
９２２ 第１２スイッチ部
９３１ 第３ダミー部
９３２ 第４ダミー部
９５０ 第１操作部材
９５０ａ 第１傾動中心
９６１ 第４弾性部材
９６１ａ 第４距離
９６１ｂ 第２クリック感付与部
９６４ 第３可動接点部
９６５ 第１プリント基板
９６６ 第１固定接点部
９７１ 第５弾性部材
９７１ａ 第５距離
９７１ｂ 第３クリック感付与部
Ｍ１ 第１モータ
Ｍ２ 第２モータ
Ｒ１ 第１抵抗
Ｒ２ 第２抵抗
Ｒ３ 第３抵抗

Claims (4)

1. 多方向に傾動操作可能な操作部材と、
   前記操作部材によって押圧されてオンする複数のスイッチ機構と、を備え、
   前記スイッチ機構が、
   弾性変形可能な弾性部材と、
   前記弾性部材に保持された可動接点部と、
   前記可動接点部と対向する固定接点部と、から成り、
   前記操作部材の傾動操作に伴って前記弾性部材が押圧され、前記可動接点部と前記固定接点部とが接触してオンするように構成されており、
   隣り合う２個の前記スイッチ機構がともにオンした状態でのみ前記２個の前記スイッチ機構を含む回路に電流が流れるようになっている多方向入力装置において、
   前記操作部材の傾動中心から略等距離となる押圧位置には、複数の第１位置と、前記第１位置と隣り合わせた第２位置と、があり、
   前記第１位置に対応した位置に配設された前記スイッチ機構が第１スイッチ機構であるとともに、前記第２位置に対応した位置に配設された前記スイッチ機構が第２スイッチ機構であり、
   前記傾動操作に伴ってオンする際に、前記操作部材の傾動方向に関わらず前記第１スイッチ機構よりも前記第２スイッチ機構が先にオンするように構成されたことを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記第１スイッチ機構の前記弾性部材が第１弾性部材であるとともに、前記可動接点部が第１可動接点部であり、
   前記第２スイッチ機構の前記弾性部材が第２弾性部材であるとともに、前記可動接点部が第２可動接点部であって、
   前記操作部材が操作されていない初期状態において、前記第１弾性部材に保持された前記第１可動接点部と前記固定接点部との距離よりも、前記第２弾性部材に保持された前記第２可動接点部と前記固定接点部との距離を短くしたことを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。
3. 前記第１可動接点部が、金めっきが施されており、
   前記第２可動接点部が、低抵抗印刷されていることを特徴とする請求項２に記載の多方向入力装置。
4. 前記第１弾性部材が前記傾動操作に伴った弾性変形時にクリック感を発生し、
   前記第２弾性部材が前記傾動操作に伴った弾性変形時にクリック感を発生しないことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の多方向入力装置。