JP2019046583A - 車両用操作装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ボタンのクリック感を向上させること。【解決手段】上壁を貫通する開口34dが設けられたケース30と、前記上壁の上面において前記開口を塞ぐ押圧部70を備え、上方から前記押圧部が押圧されることで変形するボタン部材64と、前記押圧部の下面に設けられ前記ボタン部材より硬い板状部材と、前記ケース内に収納され、前記板状部材の下面に設けられ、前記板状部材より平面形状の小さな被押圧部58aを有し、前記被押圧部が押圧されることにより駆動する操作部材と、を備える車両用操作装置。【選択図】図12

Description

本発明は、車両用操作装置に関し、例えばボタンを有する車両用操作装置に関する。
自転車用の操作装置にボタンを設けることが知られている(例えば特許文献1)。電動補助自転車の操作装置にボタンを設けることが知られている(例えば特許文献2)。自動二輪車の操作装置にボタンを設けることが知られている(例えば特許文献3)。
特開2001−187593号公報 特開2015−85919号公報 特開2001−260707号公報
車両用操作装置は、運転者が車両を運転しながら操作するため、運転者がボタンを簡単に操作できることが求められる。例えば運転者がハンドルのグリップを握った状態でボタンを操作するとき、運転者はボタンを親指の腹全体で押圧する。このときクリック感よくボタンを操作できることが求められる。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ボタンのクリック感を向上させることを目的とする。
本発明は、上壁を貫通する開口が設けられたケースと、前記上壁の上面において前記開口を塞ぐ押圧部を備え、上方から前記押圧部が押圧されることで変形するボタン部材と、前記押圧部の下面に設けられ前記ボタン部材より硬い板状部材と、前記ケース内に収納され、前記板状部材の下面に設けられ、前記板状部材より平面形状の小さな被押圧部を有し、前記被押圧部が押圧されることにより駆動する操作部材と、を備える車両用操作装置である。
上記構成において、前記ボタン部材は、前記開口の側面に接し、内側に空洞を有する筒状部を有し、前記板状部材は前記空洞に設けられている構成とすることができる。
上記構成において、前記板状部材の平面形状は前記空洞より小さい構成とすることができる。
上記構成において、前記押圧部の上面の中央部は周縁部に対し上方に突出する突出部を有する構成とすることができる。
上記構成において、前記開口の平面形状は細長形状であり、前記突出部の平面形状は前記開口の長手方向に延伸する細長形状である構成とすることができる。
上記構成において、前記突出部の長手方向の長さは前記被押圧部の幅より大きく、前記突出部の幅方向の幅は前記被押圧部の幅より小さい構成とすることができる。
上記構成において、前記上壁の上面に設けられ前記押圧部を覆い前記押圧部を付勢するシートを備える構成とすることができる。
上記構成において、前記操作部材を上面に実装し前記ケースに収納された回路基板を備え、前記ケースは前記上壁を有する上ケースと接合された下ケースと接合され、前記回路基板は前記上ケースに固定されている構成とすることができる。
本発明によれば、ボタンのクリック感を向上させることができる。
図1は、実施例1に係る表示操作装置が用いられる電動補助自転車の外観を示す図である。 図2は、実施例1に係る表示操作装置および制御ユニットのブロック図である。 図3は、電動補助自転車のハンドルに表示操作装置が取り付けられた状態を示す図である。 図4(a)および図4(b)は、実施例1に係る表示操作装置の斜視図である。 図5は、実施例1に係る表示操作装置の断面図である。 図6は、実施例1に係る表示操作装置の解体斜視図である。 図7(a)および図7(b)は、実施例1に係る表示操作装置のケースの斜視図である。 図8(a)は実施例1に係る表示操作装置の平面図、図8(b)および図8(c)は、図8(a)のB−B断面図およびA−A断面図である。 図9は、比較例1におけるボタン近傍の平面図である。 図10(a)および図10(b)は、図9のそれぞれA−A断面図およびB−B断面図である。 図11は、実施例1におけるボタン近傍の平面図である。 図12(a)および図12(b)は、図11のそれぞれA−A断面図およびB−B断面図である。
以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。
車両用表示操作装置が用いられる車両の例として電動補助自転車について説明する。図1は、実施例1に係る表示操作装置が用いられる電動補助自転車の外観を示す図である。図1に示すように、電動補助自転車は、フレーム80、ハンドル81、ステム82、サドル83、前照灯84、前輪85、後輪86およびクランク87等を有する。運転者(搭乗者)は、サドル83に座りハンドル81を握る。
フレーム80には蓄電装置90および制御ユニット91が設けられている。前輪85にはモータ92および回転センサ93が設けられている。クランク87にはトルクセンサ94が設けられている。ハンドル81にはブレーキセンサ95が設けられている。
蓄電装置90は、例えば二次電池である。蓄電装置90は、家庭用電力およびモータ92が発電した電力により充電され、モータ92、前照灯84および制御ユニット91に電力を供給する。
モータ92は例えば三相直流ブラシレスモータである。モータ92は、運転者の人力をアシストするとき(アシスト動作時)に前輪85を駆動し、回生ブレーキを動作させるとき(回生動作時)に前輪85の回転から電力を回生し蓄電装置90に供給する。回転センサ93は例えばホール素子であり、モータ92の回転を検出する。
トルクセンサ94は運転者の踏み込みによりクランク87に生じるトルクを検出する。ブレーキセンサ95は、運転者がブレーキ操作を行ったことを検出する。
図2は、実施例1に係る表示操作装置および制御ユニットのブロック図である。図2に示すように、制御ユニット91は、制御回路96およびモータ駆動回路97を備えている。
制御回路96は、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)および/またはRAM(Random Access Memory)等の記憶装置と、を有する。
制御回路96は、回転センサ93、トルクセンサ94およびブレーキセンサ95から入力される信号に基づきモータ駆動回路97を制御する。例えば、制御回路96は、アシスト動作時に回転センサ93およびトルクセンサ94からの信号等に基づき運転者をアシストする量を算出しモータ92を駆動させる。制御回路96は、回生動作時に回転センサ93およびブレーキセンサ95からの信号に基づき回生ブレーキ量を算出しモータ92を制御する。制御回路96は、前照灯84の点灯および消灯を制御する。
モータ駆動回路97は、例えば三相ブリッジインバータ回路を含む。モータ駆動回路97は、アシスト動作時は蓄電装置90からモータ92に駆動電力を供給し、回生動作時はモータ92から蓄電装置90に回生電力を供給する。
表示操作装置10は、光センサ12、照明装置14、入力装置16、表示装置18および制御装置15を備えている。運転者は、表示操作装置10を用い制御ユニット91を制御する。また、表示操作装置10は、制御ユニット91から出力される情報を表示する。
光センサ12は、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトIC(Integrated Circuit)および/またはCdSセル等であり、受光することで環境の照度を検出する。光センサ12は、受けた光の強度に対応する信号を制御装置15に出力する。
照明装置14は、LED(Light Emitting Diode)および/またはLCD(Liquid Crystal Display)のバックライト等である。照明装置14は、バックライトのように表示装置18の視認性を向上させる。照明装置14は、点灯することで運転者に情報を提供してもよい。照明装置14は、制御装置15の指示により点灯および消灯する。
入力装置16は、操作ボタンおよび/または操作スイッチ等である。運転者は、入力装置16を操作することで、例えば前照灯84の点灯および消灯、アシスト動作における動作モード(アシスト有無等)の切り替え、および/または回生動作における動作モードの切り替えを行なう。入力装置16は、運転者の操作に対応する信号を制御装置15に出力する。
表示装置18は、7セグメントおよび/またはLCD等であり、情報を表示する。表示装置18は、制御装置15からの信号に応じて、前照灯84の点灯および消灯の状態、現在設定されているアシスト動作の動作モード、現在設定されている回生動作の動作モード等の情報、および/または蓄電装置90の充電量を表示する。
制御装置15は、例えばCPUまたはMPU等のプロセッサおよび記憶装置を備えている。制御装置15は、光センサ12および入力装置16から入力した信号および制御ユニット91からの信号に基づき照明装置14および表示装置18を制御する。制御装置15は、光センサ12および入力装置16から入力した信号等の情報を制御ユニット91に出力する。
図3は、電動補助自転車のハンドルに表示操作装置が取り付けられた状態を示す図である。図3に示すように、ステム82にハンドル81が取り付けられている。ハンドル81の先端にグリップ88およびブレーキレバー89が取り付けられている。表示操作装置10は、ハンドル81のグリップ88近くに取り付けられている。これにより、運転者はグリップ88を握った状態で表示操作装置10を操作しやすくなる。表示操作装置10の目視面は、運転者が視認しやすいように水平方向に対し傾斜して取り付けられている。
図4(a)および図4(b)は、実施例1に係る表示操作装置の斜視図である。図4(a)は、上方からの斜視図であり、図4(b)は、下方からの斜視図である。図4(a)および図4(b)に示すように、表示操作装置10は、シート40、ケース30および固定具32を備えている。
ケース30は上ケース30aと下ケース30bを有している。上ケース30aと下ケース30bとは溶着等により接合されている。ケース30は、対候性樹脂であり、例えばASA(acrylate styrene acrylonitrile)樹脂である。ケース30の上面(前面)に目視面21が設けられている。運転者が視認する目視面21には、ボタン22aおよび22b、表示部24aおよび24b並びに窓26が設けられている。ボタン22aおよび22bは、入力装置16である。ボタン22aは、前照灯84の点灯および消灯を切り替えるスイッチである。ボタン22bは、アシスト動作および回生動作等のモードを切り替えるスイッチである。表示部24aは蓄電装置90のバッテリ残量をパーセント表示する。表示部24bはアシストの状態を表示する。
ケース30の下面には固定具32が取り付けられている。固定具32は表示操作装置10をハンドル81に固定する部材である。ねじ36を締めることで固定具32はハンドル81に固定される。
図5は、実施例1に係る表示操作装置の断面図である。図5に示すように、上ケース30aの上面にはシート40が貼り付けられている。シート40の表面が目視面21となる。ケース30内には回路基板50が収納されている。回路基板50の上面および下面には電子部品(不図示)が実装されている。回路基板50は、ねじ59により上ケース30aに固定されている。上ケース30aと下ケース30bとが接合されることにより、回路基板50はケース30内に密封される。固定具32は、ハンドル81の直径と同程度の内径を有するリング状である。固定具32の空洞部35にハンドル81を挿入し、ねじ36により固定具32を締める。これにより、表示操作装置10はハンドル81に固定される。
図6は、実施例1に係る表示操作装置の解体斜視図である。表示操作装置10は、シート40、上ケース30a、回路基板50および下ケース30bに分解される。シート40の表面が目視面21となる。目視面21は図4と同じであり説明を省略する。
上ケース30aには、開口34aから34cが設けられている。開口34aおよび34bは表示部24aおよび24bに対応する位置に設けられている。開口34cは窓26に対応する位置に設けられている。開口34aから34c内には透明部材がはめ込まれている。上ケース30aのボタン22aおよび22bに対応する位置にゴム材60が嵌め込まれている。
回路基板50の上面には、7セグメント52、LED54、光センサ56およびスイッチ58(例えばタクトスイッチ)が設けられている。表示部24aには、7セグメント52の表示(数字)が表示される。表示部24bは、LED54の光により点灯する。LED54は照明装置14に相当する。光センサ56は、図2の光センサ12に相当し、窓26から入射した光を検出する。スイッチ58は、板材62を介しゴム材60の下面に当接する。ボタン22aおよび22bが押されるとスイッチ58が駆動する。下ケース30bには回路基板50の下面に実装された電子部品を収納する窪みが設けられている。
図7(a)および図7(b)は、実施例1に係る表示操作装置のケースの斜視図である。図7(a)はゴム材60が嵌め込まれた図、図7(b)はゴム材60を嵌め込む前の図である。図7(a)および図7(b)に示すように、上ケース30aを上下に貫通する複数の開口34dが設けられている。複数の開口34d内にゴム材60が嵌め込まれている。ゴム材60のうち開口34dに嵌め込まれた部材がボタン部材64aおよび64bであり、上面31においてボタン部材64aと64bを接続する部材が接続部66である。
図8(a)は実施例1に係る表示操作装置の平面図、図8(b)および図8(c)は、図8(a)のB−B断面図およびA−A断面図である。図8(a)から図8(c)に示すように、開口34dにはボタン部材64aおよび64bが嵌め込まれている。ボタン部材64aおよび64bの間の上ケース30aの上面および下面にそれぞれ接続部66および68が設けられている。図8(c)のように、接続部66および68は、図7(b)で図示した接続部66の領域に対応する上ケース30aの部分において、上下からこの上ケース30aを挟むように設けられている。ボタン部材64a、64b、接続部66および68は一体に成形されている。ゴム材60は、例えば熱可塑性ポリウレタン等のケース30より柔らかい部材である。ボタン部材64aおよび64bの下面は板材62を介しスイッチ58に当接している。
図9は、比較例1におけるボタン近傍の平面図である。図10(a)および図10(b)は、図9のそれぞれA−A断面図およびB−B断面図である。図9から図10(b)に示すように、上ケース30aの開口34dにボタン部材64が嵌め込まれている。ボタン部材64は押圧部70および筒状部71を有している。押圧部70は開口34dの上部に開口34dを塞ぐように設けられ、上面に上方に突出する突出部77を有する。筒状部71は上ケース30aの開口34dの内面に形成された凹凸に篏合するように設けられている。筒状部71の内側には空洞78が形成されている。押圧部70の下面はスイッチ58の被押圧部58aに接している。上ケース30aの上面には突出部77を覆うようにシート40が設けられている。シート40は接合層48により上ケース30aに貼り付けられている。ボタン部材64、空洞78および突出部77の平面形状は縦長状である。平面視において突出部77は空洞78より大きく設けられている。被押圧部58aの平面形状は円形状であり、平面視において押圧部70の中心と重なるように設けられている。
運転者は自転車等の車両を運転しながらボタン22を操作する。例えば図3のように取り付けられた表示操作装置10のボタン22は、グリップ88を握った状態で手の親指の腹で押圧される。図10(a)の矢印100のように運転者が親指の腹で押圧部70を押圧すると、親指は広い面102全体で押圧部70を押圧することになる。このため、運転者が受けるクリック感が重くなる。
図10(b)に示すように、運転者が矢印101のように押圧部70の端を押圧すると、ボタン部材64は柔らかいため曲線104のように押圧部70が撓んでしまう。このため運転者は押圧部70を撓みの吸収分多く押し込むことになり、クリック感が重くなる。図10(a)および図10(b)のように、運転者が自転車を運転中にボタン22を操作したときにクリック感が悪いと、運転者は自転車の運転に集中できず危険である。
図11は、実施例1におけるボタン近傍の平面図である。図12(a)および図12(b)は、図11のそれぞれA−A断面図およびB−B断面図である。図11から図12(b)に示すように、押圧部70は、突出部77の中央部に上方に突出する突出部76を有する。突出部76の平面形状は空洞78より小さく、細長い形状である。押圧部70の下面と被押圧部58aとの間に平坦な板材62が設けられている。板材62の平面形状は空洞78と同じ大きさまたは小さく、かつ被押圧部58aより大きい。その他の構成は比較例1と同じであり説明を省略する。
図12(a)のように、突出部76の上面の面積が小さいため、親指の腹のように広い面積で矢印100のように突出部76を押圧しても、力が狭い面105に集中される。このため、矢印103のように力が被押圧部58aに伝わりやすくなる。このため、運転者が受けるクリック感が軽くなる。
図12(b)に示すように、空洞78内に板材62が設けられている。これにより、矢印101のようにボタン22の端の面106が押圧されると、押圧部70は板材62を矢印108のように押圧する。被押圧部58aを支点とし板材62は押圧部70を矢印110のように上方に押圧する。これにより、板材62は、被押圧部58aを矢印109のように下方に押圧する。これにより、矢印101の力が被押圧部58aに伝わり、運転者が受けるクリック感が軽くなる。図12(a)および図12(b)のように、クリック感が向上するため、運転者は運転に集中できる。
突出部76における押圧部70の厚さは例えば0.5mm〜1.5mmである。突出部76の突出量は例えば0.5mm〜1.0mmである。突出部76の平面形状は例えば円形状、楕円形状または多角形状でもよい。板材62の厚さは例えば0.5mm〜2.0mmである。板材62の平面形状は空洞78の平面形状の相似形でもよく、相似形でなくてもよい。板材62の平面形状は例えば円形状、楕円形状または多角形状でもよい。被押圧部58aの幅は、(例えば被押圧部58aの平面形状が円形状のとき直径は2〜4mm)2mm〜4mmである。被押圧部58aの平面形状は楕円形状または多角形状でもよい。
実施例1によれば、ケース30には、上ケース30a(上壁)を貫通する開口34dが設けられている。ボタン部材64は、上ケース30aの上面において開口34dを塞ぐ押圧部70を備え、上方から押圧部70が押圧されることで変形する。板材62(板状部材)は、押圧部70の下面に設けられボタン部材64より硬い。スイッチ58(操作部材)は、板材62の下面に設けられ、板材62より平面形状の小さな被押圧部58aを有し、被押圧部58aが押圧されることにより駆動する。これにより、図12(b)のように、ボタン22の端の面106が押圧されても、被押圧部58aが板材62に押圧される。よって、クリック感が向上する。
ボタン部材64に用いる樹脂材料のショア硬度は90以下が好ましく、70以下かつ10以上がより好ましい。ケース30および板材62に用いられる樹脂材料のショア硬度は、ボタン部材64よりも硬く、具体的には、95以上が好ましい。
また、ボタン部材64は、開口34dの側面に接し、内側に空洞78を有する筒状部71を有し、板材62は空洞78に設けられている。これにより、筒状部71により上ケース30aとボタン部材64との界面が大きくなる。よって、ボタン部材64が上ケース30aから剥がれることを抑制できる。図12(a)および図12(b)のように、上ケース30aとボタン部材64との界面にはボタン部材64の剥離を抑制する凹凸が設けられていることが好ましい。この界面に凹凸は設けられてなくてもよい。板材62が空洞78に設けられることにより、板材62が横方向に移動することを抑制できる。
板材62は横方向に余裕がないと、図12(b)において板材62が動きにくくなる。板材62は、両側の少なくとも一方において筒状部71に接しないことが好ましい。このため、板材62の平面形状は空洞78より小さいことが好ましい。これにより、板材62が動きやすくなる。板材62の全周は、筒状部71と、およそ0.1mm〜0.3mm程度開けてある。
押圧部70の上面の中央部は周縁部に対し上方に突出する突出部76を有する。これにより、例えば親指の腹でボタン22を押圧してときにも小さい面に力が集中するためクリック感をより向上できる。
図11のように、開口34dの平面形状は細長形状であり、突出部76の平面形状は開口34dの長手方向に延伸する細長形状である。これにより、例えば細長いボタン22の端を押圧したときにも、クリック感をより向上できる。
突出部76の長手方向の長さは被押圧部58aの幅より大きく、突出部76の幅方向の幅は被押圧部58aの幅より小さい。これにより、クリック感をより向上できる。突出部76の長手方向の長さは被押圧部58aの幅の2倍以上が好ましい。突出部76の幅方向の幅は被押圧部58aの幅の75%以下が好ましい。
上ケース30aの上面31に押圧部70を覆うようにシート40が設けられている。シート40は押圧部70を下方に付勢する。例えば、シート40の上方の膨らみ量に対し、突出部76の上方への突出量を0.1mm程度大きくする。これにより、シート40は突出部76の上面に押さえつけられる。これにより、シート40の撓みがなくなり、クリック感がより向上する。
被押圧部58aの上面は板材62を上方に付勢していてもよい。例えば被押圧部58aの上面に力が加わっていないときの被押圧部58aの上面の高さをゴム材60の下面より0.05mm上方になるように被押圧部58aを配置する。これにより、製造誤差、ボタン部材64の撓み等を吸収し、クリック感がより向上する。
図5のように、上面にスイッチ58を実装する回路基板50は、ケース30に収納されている。ケース30は、上面31を有する上ケース30aと上ケース30aと接合された下ケース30bとを有する。回路基板50は上ケース30aに例えばねじ59により固定されている。これにより、スイッチ58の被押圧部58aは板材62を上方向に押圧することができる。よって、製造誤差、ボタン部材64の撓み等を吸収し、クリック感がより向上する。
実施例1では、車両として電動補助自転車を例に説明し、操作装置として電動補助自転車用の操作装置を例に説明したが、操作装置は、電動補助機能のない自転車用または自動二輪車用でもよい。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
10 表示操作装置
21 目視面
22、22a、22b ボタン
24a、24b 表示部
26 窓
30 ケース
30a 上ケース
30b 下ケース
31 上面
34d 開口
40 シート
60 ゴム材
62 板材
64、64a、64b ボタン部材
66、68 接続部
70 押圧部
71 筒状部
78 空洞
58 スイッチ
58a 被押圧部

Claims (8)

  1. 上壁を貫通する開口が設けられたケースと、
    前記上壁の上面において前記開口を塞ぐ押圧部を備え、上方から前記押圧部が押圧されることで変形するボタン部材と、
    前記押圧部の下面に設けられ前記ボタン部材より硬い板状部材と、
    前記ケース内に収納され、前記板状部材の下面に設けられ、前記板状部材より平面形状の小さな被押圧部を有し、前記被押圧部が押圧されることにより駆動する操作部材と、
    を備える車両用操作装置。
  2. 前記ボタン部材は、前記開口の側面に接し、内側に空洞を有する筒状部を有し、前記板状部材は前記空洞に設けられている請求項1に記載の車両用操作装置。
  3. 前記板状部材の平面形状は前記空洞より小さい請求項2に記載の車両用操作装置。
  4. 前記押圧部の上面の中央部は周縁部に対し上方に突出する突出部を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用操作装置。
  5. 前記開口の平面形状は細長形状であり、前記突出部の平面形状は前記開口の長手方向に延伸する細長形状である請求項4に記載の車両用操作装置。
  6. 前記突出部の長手方向の長さは前記被押圧部の幅より大きく、前記突出部の幅方向の幅は前記被押圧部の幅より小さい請求項5に記載の車両用操作装置。
  7. 前記上壁の上面に設けられ前記押圧部を覆い前記押圧部を付勢するシートを備える請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用操作装置。
  8. 前記操作部材を上面に実装し前記ケースに収納された回路基板を備え、
    前記ケースは前記上壁を有する上ケースと接合された下ケースと接合され、
    前記回路基板は前記上ケースに固定されている請求項1から7のいずれか一項に記載の車両用操作装置。
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