JP2020003259A - 操作検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】適切なプリロードを付加すると共に荷重の検出精度の低下を抑制することができる操作検出装置を提供する。【解決手段】操作検出装置1は、操作がなされる操作面120を有する上部部材12と、操作面120の下方に配置されると共に操作に伴って操作面120に付加された荷重Fを検出する荷重センサ2と、上部部材12と共に荷重センサ2を挟んで上部部材12と一体とされ、上部部材12と荷重センサ2との接触を保ってプリロードFpが許容範囲内となるように、上部部材12の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材10と、を備えて概略構成されている。【選択図】図1
Description
本発明は、操作検出装置に関する。
従来の技術として、基板と、基板上に設けられた銅層と、銅層上に配置された圧電素子と、圧電素子上に配置された導電性箔と、導電性箔が接着され、操作がなされる表面部と、を備えた検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この検出装置は、基板と表面部とによって圧電素子を挟み込むように構成されている。
従来の検出装置は、基板と表面部の熱膨張係数が大きく異なると、温度変化によって表面部が凸状に変形して圧電素子と表面部との接触状態が変化し、必要なプリロード(初期荷重)が圧電素子にかからずに荷重の検出精度が低下する可能性がある。
従って本発明の目的は、温度が変化しても適切なプリロードを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる操作検出装置を提供することにある。
本発明の一態様は、操作がなされる操作面を有する上部部材と、操作面の下方に配置されると共に操作に伴って操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、上部部材と共に荷重センサを挟んで上部部材と一体とされ、上部部材と荷重センサとの接触を保ってプリロードが許容範囲内となるように、上部部材の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材と、を備えた操作検出装置を提供する。
本発明の一態様は、操作がなされる操作面を有する上部部材と、操作面の下方に配置されると共に操作に伴って操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、荷重センサが上面に配置される下部部材と、下部部材の下面側に配置されると共に上部部材及び下部部材と一体とされ、下部部材の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有して下部部材の温度変化による変形を抑制する抑制部材と、を備えた操作検出装置を提供する。
本発明の一態様は、操作がなされる操作面を有する上部部材と、操作面の下方に配置されると共に操作に伴って操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、荷重センサが配置された下部部材と、上部部材と下部部材の間に配置され、上部部材と下部部材との摩擦を低減する摩擦低減部と、を備えた操作検出装置を提供する。
本発明によれば、温度が変化しても適切なプリロードを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。
(実施の形態の要約)
実施の形態に係る操作検出装置は、操作がなされる操作面を有する上部部材と、操作面の下方に配置されると共に操作に伴って操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、上部部材と共に荷重センサを挟んで上部部材と一体とされ、上部部材と荷重センサとの接触を保ってプリロードが許容範囲内となるように、上部部材の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材と、を備えて概略構成されている。
実施の形態に係る操作検出装置は、操作がなされる操作面を有する上部部材と、操作面の下方に配置されると共に操作に伴って操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、上部部材と共に荷重センサを挟んで上部部材と一体とされ、上部部材と荷重センサとの接触を保ってプリロードが許容範囲内となるように、上部部材の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材と、を備えて概略構成されている。
この操作検出装置は、上部部材と下部部材とが温度が変化しても上部部材と荷重センサとの接触を保つように構成されているので、この構成を採用しない場合と比べて、温度が変化しても適切なプリロードを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。
[第1の実施の形態]
(操作検出装置1の概要)
図1(a)は、第1の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のI(b)-I(b)線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例であり、図1(c)は、操作検出装置のブロック図の一例である。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図1(c)では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。さらに数値範囲を示す「A〜B」は、A以上B以下の意味で用いるものとする。
(操作検出装置1の概要)
図1(a)は、第1の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のI(b)-I(b)線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例であり、図1(c)は、操作検出装置のブロック図の一例である。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図1(c)では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。さらに数値範囲を示す「A〜B」は、A以上B以下の意味で用いるものとする。
この操作検出装置1は、例えば、車両に搭載された空調装置やナビゲーション装置などの電子機器の機能のオン、オフなどに用いられる。本実施の形態の操作検出装置1は、一例として、空調装置の各機能のオン、オフを行うことができるスイッチ装置である。そして操作検出装置1は、操作としてのプッシュ操作を受け付けたことを示すフィードバックとして振動による触覚を呈示するように構成されている。
操作検出装置1は、例えば、図1(a)及び図1(b)に示すように、操作がなされる操作面120を有する上部部材12と、操作面120の下方に配置されると共に操作に伴って操作面120に付加された荷重Fを検出する荷重センサ2と、上部部材12と共に荷重センサ2を挟んで上部部材12と一体とされ、上部部材12と荷重センサ2との接触を保ってプリロード(初期荷重)Fpが許容範囲内となるように、上部部材12の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材10と、を備えて概略構成されている。
上部部材12は、下部部材10と複数のネジ6によって一体とされている。このネジ6は、例えば、図1(b)に示すように、下部部材10を介して、上部部材12の対向する側面部122の端面122a、及び側面部123の端面123aに設けられたネジ穴124と結合している。上部部材12及び下部部材10は、このように複数のネジ6によって一体とされているので、ネジ6が結合する部分が一体のまま温度変化による膨張や収縮を行う。
例えば、熱膨張係数(線膨張係数)が上部部材12と下部部材10とで大きく異なる状態で温度が上昇した場合、膨張によって上部部材12の操作面120が下に凸状に変形してプリロードFpが増加する。また例えば、熱膨張係数(線膨張係数)が上部部材12と下部部材10とで大きく異なる状態で温度が下降した場合、収縮によって上部部材12の操作面120が上に凸状に変形してプリロードFpが減少する。本実施の形態の操作検出装置1は、この変形を抑制することで適切なプリロードFPを確保するものである。
このプリロードFPの許容範囲とは、一例として、ゼロ(0N)より大きく許容最大値以下の範囲である。この許容最大値は、例えば、プリロードFPとして適切な最大の荷重である。以下では、温度による体積の変化より、主に長さの変化による歪みを課題とするので、熱膨張係数の線膨張係数について記載する。
ここで物体の長さの変化量△Lは、以下の式(1)によって表される。
△L=α×L×△t・・・(1)
α:線膨張係数
△t:温度の変化量
△L=α×L×△t・・・(1)
α:線膨張係数
△t:温度の変化量
例えば、図1(a)及び図1(b)に示すように、上部部材12と下部部材10とがネジ6などによって固定されている場合、2つの部材の長さの変化量△Lの差が大きいと、図1(b)の紙面の左右方向における上部部材12と下部部材10の長さに差が生じる。そして上部部材12と下部部材10は、例えば、この長さの差によって歪みが生じる。
特に、下部部材10が大きく収縮した場合、操作面120が上に凸形状となり、プリロードFpが許容範囲内で荷重センサ2に付加されない可能性がある。また上部部材12が大きく上に凸状に変形した場合、ライトガイド4を介した上部部材12と荷重センサ2との接触が解除され、隙間が生じる可能性がある。操作検出装置1は、車両に搭載される場合、温度変化が数十℃となるので、変化量△Lの差が大きいと操作感のばらつきなどの原因となる。
従って本実施の形態の操作検出装置1は、上部部材12と下部部材10が熱膨張係数(線膨張係数)を等しくするために同じ材料を用いて形成されている。
なお変形例として上部部材12と下部部材10は、予想される温度の変化量や形状、大きさなどに応じてプリロードFpが許容範囲内となるように、近い熱膨張係数を有する材料で形成されても良い。例えば、上部部材12が光を透過させる透明樹脂であるPC(Polycarbonate)樹脂であった場合、その線膨張係数(10−5/℃)は、5.6である。従って下部部材10は、一例として、上部部材12の線膨張係数に近い、ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene:6〜13)樹脂、PET(Polyethyleneterephthalate:6.5)樹脂、PVC(polyvinyl chloride:5〜7.3)樹脂などを使用することが可能である。
ここで上部部材12と下部部材10の線膨張係数αの差(△α)による長さの差△lは、式(1)に基づいて以下の式(2)によって表される。
△α=△l/(L×△t)・・・(2)
△α=△l/(L×△t)・・・(2)
ここで収縮時に、プリロードFpが許容範囲内となる上部部材12と下部部材10の長さの差△lが、一例として、0.3mmである場合、上述の式(2)に基づいて計算すると、線膨張係数の差△αは、一例として、長さLが100mm、温度の変化量△tが30℃である場合、以下のように計算される。
△α=0.3/(100×30)=10(10−5/℃)
従ってプリロードFpが許容範囲内となる線膨張係数は、一例として、上部部材12の線膨張係数から+10(10−5/℃)となる。なお上述の値は、一例であって、操作検出装置1の大きさやプリロードFpの許容範囲によって変化する。
△α=0.3/(100×30)=10(10−5/℃)
従ってプリロードFpが許容範囲内となる線膨張係数は、一例として、上部部材12の線膨張係数から+10(10−5/℃)となる。なお上述の値は、一例であって、操作検出装置1の大きさやプリロードFpの許容範囲によって変化する。
上部部材12及び下部部材10は、例えば、PC樹脂やABS樹脂などを用いて形成されている。本実施の形態の上部部材12及び下部部材10は、一例として、ABS樹脂を用いて形成されている。
また操作検出装置1は、例えば、図1(b)及び図1(c)に示すように、操作面120になされたプッシュ操作の検出、及びプッシュ操作を受け付けたことを示す触覚呈示を制御する制御部8を有している。
(荷重センサ2の構成)
本実施の形態の荷重センサ2は、例えば、図1(a)に示すマーク120aの下方にそれぞれ配置されている。従って操作検出装置1は、一例として、6つの荷重センサ2を備えている。
本実施の形態の荷重センサ2は、例えば、図1(a)に示すマーク120aの下方にそれぞれ配置されている。従って操作検出装置1は、一例として、6つの荷重センサ2を備えている。
荷重センサ2は、例えば、樹脂フィルムを基材としてフレキシブル基板に形成されている。そして荷重センサ2は、金属シムと、圧電体と、を備えたユニモルフ型の圧電アクチュエータである。このユニモルフ型圧電アクチュエータとは、1枚の圧電体だけで屈曲する構造のアクチュエータである。なお荷重センサ2は、例えば、触覚呈示を行わない場合、歪みセンサなどを用いることが可能である。
金属シムは、円板形状を有している。また金属シムは、例えば、導電性を有するアルミニウム、ニッケル、銅、鉄などの金属材料、それらを含有する合金材料、或いはステンレスなどの合金材料を用いて形成されている。
圧電体の材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などが用いられる。圧電体は、例えば、これらの材料を用いて形成された膜を積層して形成された円柱形状を有する積層型の圧電素子である。
荷重センサ2は、例えば、図1(c)に示すように、センサごとに制御部8に対してセンサ信号S1〜センサ信号S6を出力する。また荷重センサ2は、制御部8から出力された駆動信号S7〜駆動信号S12に基づいて振動し、操作者に触覚を呈示するように構成されている。
この荷重センサ2には、例えば、図1(b)に示すように、プリロードFpが付加されている。このプリロードFpとは、下部部材10などを組み付けた後に各荷重センサ2に予めかかる荷重であり、上部部材12がライトガイド4を介して荷重センサ2に確実に接触するために必要な荷重である。
このプリロードFpがゼロ、つまり荷重センサ2がライトガイド4を介して上部部材12と接触していない場合、上部部材12の操作面120にプッシュ操作がなされても適切な荷重が荷重センサ2に付加されず、プッシュ操作の検出精度が低下する。また同様に荷重センサ2がライトガイド4を介して上部部材12と接触していない場合、駆動信号に基づいて振動を生成して触覚を呈示しても接触していないので、適切な触覚を上部部材12に付加することができない。
操作検出装置1は、上述のように、上部部材12と下部部材10の熱膨張係数を、同材料を使用することで一致させているので、長さ、また体積の変形量の違いからくる歪みを抑制し、適切なプリロードFpの印加と適切な触覚の呈示とを行うことを可能としている。
(下部部材10の構成)
下部部材10は、例えば、図1(a)に示すように、細長い形状に形成されている。この下部部材10は、例えば、荷重センサ2に応じて複数の凹部102が下部部材10の上面101に形成されている。
下部部材10は、例えば、図1(a)に示すように、細長い形状に形成されている。この下部部材10は、例えば、荷重センサ2に応じて複数の凹部102が下部部材10の上面101に形成されている。
凹部102は、荷重センサ2に応じて6つ設けられている。また凹部102は、荷重センサ2の形状に応じて開口が円形となる凹みとして形成されている。この凹部102は、荷重センサ2の撓みを許容するためのものである。なお凹部102は、例えば、荷重センサ2の下面21側が嵌るような円形の溝が周囲に設けられても良い。
(上部部材12の構成)
上部部材12は、例えば、細長い箱形状に形成されている。この上部部材12は、例えば、光の透過率が低いスモーク層が全体に形成されている。
上部部材12は、例えば、細長い箱形状に形成されている。この上部部材12は、例えば、光の透過率が低いスモーク層が全体に形成されている。
上部部材12は、例えば、図1(a)に示すように、複数のマーク120aを操作面120に備えている。このマーク120aは、例えば、上部部材12に設けられたスモーク層をレーザによって部分的に除去して形成されている。マーク120aは、ライトガイド4を介した光源からの光によって照明される。
(ライトガイド4の構成)
ライトガイド4は、例えば、透明な樹脂であるPMMA(Polymethyl methacrylate)樹脂などを用いて形成されている。ライトガイド4は、例えば、図1(b)に示すように、荷重センサ2の直上に設けられている。このライトガイド4の下面41は、荷重センサ2の上面20に接触している。またライトガイド4の上面40は、上部部材12の裏面121に接触している。
ライトガイド4は、例えば、透明な樹脂であるPMMA(Polymethyl methacrylate)樹脂などを用いて形成されている。ライトガイド4は、例えば、図1(b)に示すように、荷重センサ2の直上に設けられている。このライトガイド4の下面41は、荷重センサ2の上面20に接触している。またライトガイド4の上面40は、上部部材12の裏面121に接触している。
ライトガイド4は、例えば、図1(b)に示すように、半径の小さい円柱を中心とし、その周囲に半径の大きい円柱を配置したような形状を有している。そしてライトガイド4は、光源の光を上部部材12のマーク120aに案内すると共に操作面120に付加された荷重を荷重センサ2に伝達する機能を有している。
プリロードFPは、このライトガイド4を介して荷重センサ2に付加されている。なお変形例としてライトガイド4は、押子として上部部材12の裏面121から凸状に突出するように形成されても良い。
(制御部8の構成)
制御部8は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)などから構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、制御部8が動作するためのプログラムと、プッシュ操作などの操作を判定するための荷重しきい値80と、が格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
制御部8は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)などから構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、制御部8が動作するためのプログラムと、プッシュ操作などの操作を判定するための荷重しきい値80と、が格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
制御部8は、例えば、図1(c)に示すように、6個の荷重センサ2に電気的に接続されている。また制御部8は、各荷重センサ2からセンサ信号S1〜センサ信号S6を取得し、それぞれのセンサ信号と荷重しきい値80とを比較する。制御部8は、センサ信号に基づいて荷重しきい値80を超える荷重が検出されると、当該センサ信号を出力する荷重センサ2に対応するマーク120aに対してプッシュ操作がなされたと判定する。
また制御部8は、例えば、図1(c)に示すように、各荷重センサ2に対して駆動信号S7〜駆動信号S12を出力する。荷重センサ2は、入力した駆動信号に基づいてライトガイド4を介して上部部材12を振動させて触覚を呈示する。
制御部8は、プッシュ操作が判定された場合、プッシュ操作を検出した荷重センサ2の情報である操作情報S13を生成して接続された電子機器に出力する。
(第1の実施の形態の効果)
本実施の形態に係る操作検出装置1は、温度が変化しても適切なプリロードFpを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。この操作検出装置1は、線膨張係数が等しくなるように同じ材料で上部部材12及び下部部材10を形成して温度変化による歪みを抑制するので、異なる材料を用いて形成する場合と比べて、上部部材12と荷重センサ2との接触が保たれ、適切なプリロードFpを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。
本実施の形態に係る操作検出装置1は、温度が変化しても適切なプリロードFpを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。この操作検出装置1は、線膨張係数が等しくなるように同じ材料で上部部材12及び下部部材10を形成して温度変化による歪みを抑制するので、異なる材料を用いて形成する場合と比べて、上部部材12と荷重センサ2との接触が保たれ、適切なプリロードFpを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することができる。
操作検出装置1は、適切なプリロードFpが荷重センサ2に印加されるので、荷重センサ2と上部部材12との接触が保たれ、振動の伝達率の低下を抑制し、適切な触覚呈示を行うことができる。また操作検出装置1は、適切なプリロードFpが荷重センサ2に印加されるので、プッシュ操作が判定される荷重のばらつきが抑制され、操作感のばらつきを抑制することができる。
操作検出装置1は、同じ材料によって上部部材12と下部部材10を形成することで、温度変化による歪みを抑制している。従って操作検出装置1は、異なる材料で形成する場合と比べて、温度が上昇して膨張した際には過度なプリロードFpが荷重センサ2にかかることを抑制し、適切なプリロードを確保することができる。また操作検出装置1は、異なる材料で形成する場合と比べて、温度が下降して収縮した際には接触が保たれなくなってプリロードFpがほぼゼロとなることを抑制し、適切なプリロードを確保することができる。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態は、下部部材の温度による変形を抑制する抑制部材を備える点で他の実施の形態と異なっている。
第2の実施の形態は、下部部材の温度による変形を抑制する抑制部材を備える点で他の実施の形態と異なっている。
図2(a)は、第2の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図2(b)は、図2(a)のII(b)-II(b)線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例である。なお以下に記載する実施の形態において、第1の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第1の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
本実施の形態の操作検出装置1は、例えば、図2(a)及び図2(b)に示すように、操作がなされる操作面120を有する上部部材12と、操作面120の下方に配置されると共に操作に伴って操作面120に付加された荷重を検出する荷重センサ2と、荷重センサ2が上面101に配置される下部部材10と、下部部材10の下面100側に配置されると共に上部部材12及び下部部材10と一体とされ、下部部材10の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有して下部部材10の温度変化による変形を抑制する抑制部材14と、を備えて概略構成されている。
抑制部材14は、例えば、複数のネジ6によって上部部材12及び下部部材10と共に一体とされている。抑制部材14は、一例として、下部部材10がABS樹脂(線膨張係数:6〜13)である場合、線膨張係数が4.5〜7であるPMMA(Polymethylmethacrylate)などを用いることができる。なお変形例として抑制部材14は、樹脂に限定されず、金属であっても良い。
この抑制部材14は、下部部材10が温度変化で変形する際、その収縮及び膨張による長さの変化量△Lを抑制する。従って下部部材10は、抑制部材14が取り付けられていない場合と比べて、長さの変化量△Lが小さくなるので、上部部材12の歪が抑制される。そして操作検出装置1は、上部部材12と荷重センサ2との接触が適切に保たれるので、プリロードFpが許容範囲内となる。
なお変形例として抑制部材14は、上部部材12と荷重センサ2との接触を保ってプリロードFpが許容範囲内となるように、上部部材12の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有するように構成されても良い。この場合、一例として、上部部材12と抑制部材14とが同じ材料、つまり同じ熱膨張係数(線膨張係数)となるように形成される。
(第2の実施の形態の効果)
本実施の形態の操作検出装置1は、抑制部材14によって下部部材10の収縮と膨張が抑制されるので、この構成を採用しない場合と比べて、上部部材12と下部部材10との長さの変化量△Lの差を抑制し、上部部材12と下部部材10の歪みを抑制することができる。
本実施の形態の操作検出装置1は、抑制部材14によって下部部材10の収縮と膨張が抑制されるので、この構成を採用しない場合と比べて、上部部材12と下部部材10との長さの変化量△Lの差を抑制し、上部部材12と下部部材10の歪みを抑制することができる。
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態は、上部部材と下部部材との間に摩擦を低減する部材が介在する点で他の実施の形態と異なっている。
第3の実施の形態は、上部部材と下部部材との間に摩擦を低減する部材が介在する点で他の実施の形態と異なっている。
図3(a)は、第3の実施の形態に係る操作検出装置の一例を示す斜視図であり、図3(b)は、図3(a)のIII(b)-III(b)線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例である。
本実施の形態の操作検出装置1は、例えば、図3(a)及び図3(b)に示すように、操作がなされる操作面120を有する上部部材12と、操作面120の下方に配置されると共に操作に伴って操作面120に付加された荷重を検出する荷重センサ2と、荷重センサ2が配置された下部部材10と、上部部材12と下部部材10の間に配置され、上部部材12と下部部材10との摩擦を低減する摩擦低減部16と、を備えて概略構成されている。
この摩擦低減部16は、上部部材12が下部部材10上を転がるようにする転がり部材として構成されている。この転がり部材は、例えば、球体又は円柱体形状を有する部材である。この球体又は円柱体は、例えば、上部部材12の側面部122の端面122a、及び側面部123の端面123aに設けられた孔に回転可能にはめ込まれている。
また変形例として転がり部材は、例えば、半円、又は円柱を縦に割った形状の部材であっても良い。この半円、又は円柱を縦に割った形状の部材は、例えば、端面122a及び端面123aに取り付けられ、下部部材10との摩擦を低減する。
また他の変形例として摩擦低減部16は、例えば、グリスなどの摩擦を低減する部材であっても良い。
また上部部材12と下部部材10との間には、上部部材12と下部部材10とを引き付ける弾性力Fを生成する弾性部材18が配置されている。この弾性部材18は、例えば、複数設けられ、上部部材12と下部部材10とに取り付けられ、これらを一体としている。
つまり弾性部材18は、伸長状態にあり、自然長に戻る方向の弾性力Fを生成するので、上部部材12及び下部部材10間の距離を縮める方向の弾性力Fを上部部材12及び下部部材10に付加する。荷重センサ2は、この弾性力FによってプリロードFPが印可される。
(第3の実施の形態の効果)
本実施の形態の操作検出装置1は、上部部材12が摩擦低減部16によって摩擦が低減された状態で温度変化による変形を行うので、この構成を採用しない場合と比べて、上部部材12と下部部材10の長さの変化量△Lの差による歪みを生じないようにすることができる。
本実施の形態の操作検出装置1は、上部部材12が摩擦低減部16によって摩擦が低減された状態で温度変化による変形を行うので、この構成を採用しない場合と比べて、上部部材12と下部部材10の長さの変化量△Lの差による歪みを生じないようにすることができる。
以上述べた少なくとも1つの実施の形態の操作検出装置1によれば、温度が変化しても適切なプリロードを確保して荷重の検出精度の低下を抑制することが可能となる。
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…操作検出装置、2…荷重センサ、4…ライトガイド、6…ネジ、8…制御部、10…下部部材、12…上部部材、14…抑制部材、16…摩擦低減部、18…弾性部材、20…上面、21…下面、40…上面、41…下面、80…荷重しきい値、100…下面、101…上面、102…凹部、120…操作面、120a…マーク、121…裏面、122…側面部、122a…端面、123…側面部、123a…端面、124…ネジ穴
Claims (7)
- 操作がなされる操作面を有する上部部材と、
前記操作面の下方に配置されると共に操作に伴って前記操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、
前記上部部材と共に前記荷重センサを挟んで前記上部部材と一体とされ、前記上部部材と前記荷重センサとの接触を保ってプリロードが許容範囲内となるように、前記上部部材の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する下部部材と、
を備えた操作検出装置。 - 前記上部部材と前記下部部材は、熱膨張係数を等しくするために同じ材料を用いて形成された、
請求項1に記載の操作検出装置。 - 操作がなされる操作面を有する上部部材と、
前記操作面の下方に配置されると共に操作に伴って前記操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、
前記荷重センサが上面に配置される下部部材と、
前記下部部材の下面側に配置されると共に前記上部部材及び前記下部部材と一体とされ、前記下部部材の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有して前記下部部材の温度変化による変形を抑制する抑制部材と、
を備えた操作検出装置。 - 前記抑制部材は、前記上部部材と前記荷重センサとの接触を保ってプリロードが許容範囲内となるように、前記上部部材の熱膨張係数に応じた熱膨張係数を有する、
請求項3に記載の操作検出装置。 - 操作がなされる操作面を有する上部部材と、
前記操作面の下方に配置されると共に操作に伴って前記操作面に付加された荷重を検出する荷重センサと、
前記荷重センサが配置された下部部材と、
前記上部部材と前記下部部材の間に配置され、前記上部部材と前記下部部材との摩擦を低減する摩擦低減部と、
を備えた操作検出装置。 - 前記摩擦低減部は、前記上部部材が前記下部部材上を転がるようにする転がり部材である、
請求項5に記載の操作検出装置。 - 前記上部部材と前記下部部材との間には、前記上部部材と前記下部部材とを引き付ける弾性力を生成する弾性部材が配置された、
請求項5又は6に記載の操作検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018120841A JP2020003259A (ja) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 操作検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2020003259A true JP2020003259A (ja) | 2020-01-09 |
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ID=69099487
Family Applications (1)
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JP2018120841A Pending JP2020003259A (ja) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 操作検出装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2020003259A (ja) |
-
2018
- 2018-06-26 JP JP2018120841A patent/JP2020003259A/ja active Pending
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