JP2022042860A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに振動を伝達しやすいタッチパネル装置を提供する。【解決手段】タッチパネル装置１０は、取付部材に固定されるベース２０と、ユーザの操作を受け付けるタッチパネル２４と、タッチパネル２４を振動させる振動子と、タッチパネル２４を覆うタッチパネルカバー２２と、ベース２０およびタッチパネルカバー２２を連結する弾性体２６と、を備える。タッチパネルカバー２２は、タッチパネル２４の表面側を覆う意匠部と、意匠部から垂下する外壁部と、外壁部から外向きに張り出し、第２端部に連結するフランジ部と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、振動子を有するタッチパネル装置に関する。

特許文献１には、感圧式サスペンションシステムを備えるコンピューターが開示されている。この感圧式サスペンションシステムは、タッチパッドと、タッチパッドを振動させるハプティックアクチュエーターと、タッチパッドとハウジングの間に設けられるサスペンションコンポーネントとを有し、コンピューターのハウジングに設けられる。サスペンションコンポーネントは、タッチパッドの４つの角部の下に配置される。

特開２０１８－１０９９６７号公報

タッチパネルを振動させてユーザに伝達する場合、振動を伝達できる構成が好ましいが、タッチパネルの表面側にカバーを設けると、カバーによって振動が伝達しづらくなるおそれがある。

本発明の目的は、ユーザに振動を伝達しやすいタッチパネル装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のタッチパネル装置は、取付部材に固定されるベースと、ユーザの操作を受け付けるタッチパネルと、タッチパネルを振動させる振動子と、タッチパネルを覆うタッチパネルカバーと、ベースおよびタッチパネルカバーを連結する弾性体と、を備える。弾性体は、ベースに連結する第１端部と、タッチパネルカバーに連結する第２端部と、第１端部および第２端部の間に設けられ、ベースおよびタッチパネルカバーから離れて位置するブリッジ部と、を有する。タッチパネルカバーは、タッチパネルの表面側を覆う意匠部と、意匠部から垂下する外壁部と、外壁部から外向きに張り出し、第２端部に連結するフランジ部と、を有する。

本発明の別の態様もまた、タッチパネル装置である。このタッチパネル装置は、車両に設けられた取付部材に固定されるベースと、ユーザの操作を受け付けるタッチパネルと、タッチパネルを振動させる振動子と、タッチパネルを覆い、取付部材の開口部から露出するタッチパネルカバーと、ベースおよびタッチパネルカバーを連結する弾性体と、を備える。弾性体は、ベースに連結する第１端部と、タッチパネルカバーに連結する第２端部と、第１端部および第２端部の間に設けられ、ベースおよびタッチパネルカバーから離れて位置するブリッジ部と、取付部材の裏面に当接する当接部と、を有する。

本発明によれば、挟持可能な長尺部材の外径の範囲を広げつつ、挟持した長尺部材を外れ難くする保持具を提供できる。

実施例のタッチパネル装置の斜視図である。 タッチパネル装置の分解図である。 図１に示すタッチパネル装置の線分Ａ－Ａ断面図である。 図１に示すタッチパネル装置の線分Ｂ－Ｂ断面図である。 図１に示すタッチパネル装置の線分Ｃ－Ｃ断面図である。 図４に示すタッチパネル装置の部分拡大図であり、弾性体を説明するための図である。 変形例のタッチパネル装置の拡大断面図である。

図１は、実施例のタッチパネル装置１０の斜視図である。タッチパネル装置１０は、取付部材に取り付けられ、ユーザのタッチ操作を検出し、検出結果に応じた所定の信号を所定の装置に送信する。

タッチパネル装置１０は、例えば、車両の運転席と助手席の間に位置するコンソールボックスのパネルや、車両ドアの内装パネルに取り付けられ、エアコンディショナー装置にユーザの操作に応じた信号を送信する。つまり、タッチパネル装置１０は、車室内のパネルに取り付けられ、所定の外部装置にユーザの操作に応じた信号を送信する。これにより、ユーザがタッチパネル装置１０をタッチ操作することで外部装置の動作を決定できる。

また、タッチパネル装置１０は、ユーザの操作に応じて振動し、ユーザに操作に対する処理が実行されたことを伝達する。そのため、ユーザはタッチパネル装置１０を見なくても操作が実行されたことを認識できる。

タッチパネル装置１０は、ベース２０、タッチパネルカバー２２、タッチパネル２４、弾性体２６、台座部（不図示）、振動子（不図示）、およびばね部材３４を備え、これらの部品を組み立てて１ユニットにしている。１ユニットにすることで、タッチパネル装置１０の搬送が容易となり、車両のパネルへの取付作業も容易にできる。

タッチパネル装置１０の底面にベース２０が位置し、ベース２０の上に台座部、タッチパネル２４、タッチパネルカバー２２が順に配置される。タッチパネル２４は、ユーザのタッチ操作を検出し、ユーザのタッチ操作に応じて振動子に振動させられる。この振動が大きく減衰されないように、タッチパネル２４は弾性体２６を介してベース２０に支持されてている。

なお、実施例のタッチパネル２４は、ユーザのタッチ操作を静電容量方式で検出するため、タッチパネル２４に形成されたボタンをユーザの指が直接的に触れる必要はなく、ボタンに非常に近接しても検出することが可能である。タッチパネル２４の表面側にタッチパネルカバー２２が設けられているが、タッチパネル２４はユーザの操作を検出することが可能である。実施例では、ユーザがタッチパネルカバー２２に直接タッチしたときにタッチパネル２４がユーザの操作を検出するように設定される。なお、タッチパネル２４は静電容量方式に限らず、別の公知の方式、例えば、光学式や抵抗膜方式などでユーザの操作を検出してもよい。

図２は、タッチパネル装置１０の分解図である。ベース２０は箱状に形成され、上面視にて長方形状に形成され、取付部材に固定される。ベース２０は、底部４０、外周壁部４１、支持部４２、溝部４４、取付部４６および係止部４９を有する。底部４０は、台座部２８に対向し、台座部２８の面やタッチパネル２４の面に沿って延在する。底部４０の外周縁には外周壁部４１が立設され、底部４０は、底部４０の外周壁部４１側が周状に凹んだ凹部４０ａを有し、弾性体２６を配置可能にしている。

支持部４２は、４つ設けられ、底部４０から突出し、先端に小径の突起を有する。支持部４２は、台座部２８に係合して、台座部２８を上下に移動可能に支持する。溝部４４は、底部４０に窪んで一対形成され、凹部４０ａの短手部分に形成される。溝部４４は、タッチパネルカバー２２に係合する。

取付部４６は、ベース２０の外周壁部４１から外側に張り出すように一対形成される。取付部４６は、ネジやピンなどの固定具を挿通可能な孔を有し、タッチパネル装置１０を取付部材に固定するために用いられる。

係止部４９は、外周壁部４１の短辺側の外周面に突出して形成される。係止部４９は、弾性体２６に係止する爪として機能し、弾性体２６がベース２０から外れることを規制する。

台座部２８は、貫通孔部６６、係合孔部６８および周状突部７０を有し、平板状に形成される。貫通孔部６６は、台座部２８の中央に形成され、振動子３２を挿通可能にする。周状突部７０は、台座部２８の外周縁に突出して形成され、タッチパネル２４を支持する。

係合孔部６８は、ベース２０の支持部４２に合わせて４つ形成され、支持部４２を隙間を有して差し込まれる。係合孔部６８に支持部４２が遊嵌されることで、台座部２８がベース２０に載置され、ベース２０の底面に沿う方向（水平方向）の移動が制限される。支持部４２は係合孔部６８に差し込んだだけであるため、台座部２８は、ベース２０から離れる方向の動きが可能である。また、支持部４２によって台座部２８がベース２０の底部４０に面接触しないように支持される。周状突部７０により、係合孔部６８に差し込まれた支持部４２がタッチパネル２４に当接しないようにできる。

振動子３２は、台座部２８の貫通孔部６６に挿通され、タッチパネル２４の裏面に固定される。台座部２８が支持部４２によって底部４０から浮いているため、振動子３２はベース２０に接触しない。振動子３２は、ユーザの操作に応じて振動して、タッチパネル２４およびタッチパネルカバー２２を振動させる。例えば、ユーザがオン／オフのボタンを操作した場合に振動子３２が振動してユーザにオン／オフが実行されたことを伝達する。振動子３２は、上下方向およびタッチパネル２４の面に沿う方向の少なくともいずれかに振動する。

タッチパネル２４は、電子回路を有する基板であって、平板状に形成され、ユーザの操作を受け付ける。タッチパネル２４は、台座部２８の周状突部７０に載置される。タッチパネル２４は、台座部２８の周状突部７０に接着されてよい。タッチパネル２４は、ユーザの操作を検出して、検出結果を所定の外部装置および振動子３２に送出する。タッチパネル２４の表面にはユーザの操作を検出する複数のボタンが設けられる。

タッチパネルカバー２２は、意匠部６０、外壁部６１、フランジ部６２および突起部６４を有し、タッチパネル２４を覆う。タッチパネルカバー２２およびタッチパネル２４は、両面テープなどで接着されてよい。意匠部６０は、タッチパネル２４の表面側を覆い、取付部材の開口部から露出する。意匠部６０には、タッチパネル２４のボタンに合わせて複数の開口が形成されている。意匠部６０には、透明性のフィルムや薄板が貼られてよい。また、意匠部６０の開口内のタッチパネル２４にフィルムやシールが貼られてよい。

外壁部６１は、意匠部６０の外周端から垂下し、周状に形成される。外壁部６１は、タッチパネル２４および台座部２８を囲う。フランジ部６２は、フランジ部６２から外向きに張り出し、弾性体２６に連結される。

弾性体２６は、弾性を有するゴムなどの樹脂材料で形成される。弾性体２６は、ベース２０とタッチパネルカバー２２に連結する。弾性体２６の形状については詳細を後述する。弾性体２６には、ばね部材３４を取り付けるための切り欠き部５８が形成される。切り欠き部５８には、ベース２０の凸部４８が入り込む。また、弾性体２６には、ベース２０の係止部４９に係止する孔状の係合部５９が形成される。

ばね部材３４は、タッチパネルカバー２２およびタッチパネル２４をベース２０側に向かって付勢する。ばね部材３４の一端は、ベース２０の外周壁部４１に支持され、他端は弾性体２６に当接する。

図３は、図１に示すタッチパネル装置１０の線分Ａ－Ａ断面図である。なお、図３では、タッチパネル装置１０が取付部材１２に取り付けられた状態を示す。取付部材１２は、開口部１２ａおよび円筒部１２ｂを有する。

開口部１２ａは、タッチパネル２４の意匠部６０の形状に合わせて矩形状に形成される。開口部１２ａから、タッチパネル装置１０のタッチパネルカバー２２が露出している。また、タッチパネルカバー２２は、取付部材１２の表面とほぼ一様な高さに位置している。

円筒部１２ｂは、取付部材１２の裏面から垂下し、内側にネジを螺合可能な孔が形成される。円筒部１２ｂは、ベース２０の取付部４６に着座して、ネジ止めされる。このネジ止めにより、タッチパネル装置１０が取付部材１２に取り付けられる。

台座部２８は、ベース２０の底部４０に対向し、底部４０から浮いた状態で支持部４２に支持される。タッチパネル２４は、台座部２８の周状突部７０に載置される。振動子３２は、タッチパネル２４の裏面に固定され、貫通孔部６６に挿通されて、底部４０から離れている。タッチパネルカバー２２は、タッチパネル２４を覆っている。

弾性体２６の第１端部５０は、ベース２０の外周壁部４１に連結し、弾性体２６の第２端部５２は、タッチパネルカバー２２のフランジ部６２に連結する。弾性体２６のブリッジ部５４は、第１端部５０および第２端部５２の間に設けられ、ベース２０およびタッチパネルカバー２２に離れて位置する。これにより、タッチパネルカバー２２およびタッチパネル２４が撓みやすいブリッジ部５４を介してベース２０に連結されるため、振動子３２により付与された振動が大きく減衰することを抑えることができる。

ばね部材３４は、金属材料の線材により形成されるが、金属板材で形成されてもよい。ばね部材３４の一端は、外周壁部４１に形成された孔に挿入され、ベース２０に支持される。ばね部材３４の他端は、第２端部５２の上面に当接する。弾性体２６の切り欠き部５８が形成されている位置で、ばね部材３４は屈曲して、外周壁部４１の凸部４８に当接する。これにより、第２端部５２が上昇してばね部材３４の他端側が上方に動いた場合に、第２端部５２を下げる方向に付勢する。これにより、タッチパネルカバー２２およびタッチパネル２４を一体に振動させることができる。ばね部材３４により弾性的に第２端部５２の動きを抑えることで、タッチパネルカバー２２およびタッチパネル２４が振動しつつも、振動する時間を短くできる。

図４は、図１に示すタッチパネル装置１０の線分Ｂ－Ｂ断面図である。また、図５は、図１に示すタッチパネル装置１０の線分Ｃ－Ｃ断面図である。また、図６は、図４に示すタッチパネル装置１０の部分拡大図であり、弾性体２６を説明するための図である。

図４から図６には、第１端部５０が外周壁部４１に連結し、第２端部５２がフランジ部６２に連結していることが示され、第１端部５０および第２端部５２がブリッジ部５４につながれている。第１端部５０は、ベース２０の全周に亘って連結し、第２端部５２は、タッチパネルカバー２２の全周に亘って連結する。フランジ部６２が、外壁部６１によって意匠部６０よりベース２０側に位置するため、タッチパネル２４を取付部材１２の表面側に配置しつつ、取付部材１２の裏側の位置で弾性体２６の第２端部５２に連結することができる。これにより、意匠部６０と開口部１２ａとの隙間を小さくし、意匠部６０と取付部材１２の表面とをほぼ同じ高さに設けることができる。ユーザによってタッチ操作されるタッチパネルカバー２２が、弾性体２６に連結することで、ユーザに振動を伝達しやすくできる。また、タッチパネル２４および振動子３２は、タッチパネルカバー２２に押されるだけなので振動しやすくなる。

ブリッジ部５４は、第１端部５０および第２端部５２の間に設けられ、第１端部５０および第２端部５２より撓みやすく形成される。ブリッジ部５４は、ベース２０およびタッチパネルカバー２２に離れて位置している。ブリッジ部５４は、撓みやすくするため、薄肉に形成される。ブリッジ部５４は、タッチパネル２４の面に沿う方向に延在する。ブリッジ部５４によって、タッチパネルカバー２２を振動しやすくできる。

図６に示すように、第１端部５０は、外周壁部４１を挟持する。第１端部５０は、対向する第１挟持部５０ａおよび第２挟持部５０ｂを有する。第１挟持部５０ａに形成された孔状の係合部５９は、外周壁部４１の係止部４９に係止して第１端部５０が外周壁部４１から抜け止めされる。これにより、タッチパネル装置１０が１ユニットで搬送されても、弾性体２６がベース２０に安定して連結する。

弾性体２６の当接部５６は、取付部材１２の裏面に当接している。これにより、タッチパネル装置１０を取付部材１２に取り付けた状態で、タッチパネル装置１０が取付部材１２に対してガタつくことを抑えることができる。

当接部５６は、第１挟持部５０ａおよび第２挟持部５０ｂの間で、外周壁部４１の先端に位置する。これにより、円筒部１２ｂと取付部４６をネジで締め付けた際に、外周壁部４１が当接部５６を取付部材１２に押し当てることができる。

当接部５６は、上面視の周方向において、切り欠き部５８が形成された位置で取付部材１２に当接しない箇所があってよい。また、当接部５６は、第１端部５０とともに周状に形成され、取付部材１２の裏面に全周に亘って当接してもよい。

第２端部５２は、取付部材１２から離れて位置する一方、第１端部５０は、取付部材１２に当接する。これにより、タッチパネル装置１０のタッチパネルカバー２２およびタッチパネル２４が振動しつつも、ベース２０が弾性体２６を介して取付部材１２に押し当てられて取付部材１２とのガタつきが抑えられる。

第２端部５２は、断面Ｕ字状でフランジ部６２を挟むように嵌着する。タッチパネルカバー２２は、プラスチックなどの硬質の樹脂材料で、弾性体２６は、ゴムなどの軟質の樹脂材料であるが、タッチパネルカバー２２および弾性体２６は、２色成形により一体に形成されてよい。これにより、部品点数および組み立て工程を簡素化して製造コストを抑えることができる。

図７は、変形例のタッチパネル装置１００の拡大断面図である。変形例のタッチパネル装置１００は、図６に示すタッチパネル装置１０と比べて、弾性体１２６の形状が異なり、他の部品の形状は同じである。

弾性体１２６は、第１端部１５０、第２端部５２、ブリッジ部１５４および当接部１５６を有する。第１端部１５０は、外周壁部４１に連結するものの、取付部材１２に当接せず、取付部材１２の裏面から離れて位置する。

当接部１５６は、第１端部１５０の第１挟持部５０ａから取付部材１２の裏面に向かって上方に延出する。当接部１５６は、第１端部１５０とともに周状に形成され、取付部材１２の裏面に周状に当接してよく、開口部１２ａをシールしてよい。

ブリッジ部１５４は、第１端部１５０および第２端部５２の間に形成され、ベース２０側に向かって落ち込むように屈曲して形成される。ブリッジ部１５４は、第１端部１５０よりもベース２０側に位置し、第２端部５２よりもベース２０側に位置する。これにより、ブリッジ部１５４が長く形成されて撓みやすくなる。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。

実施例では、振動子３２がタッチパネル２４の中央に１つ設けられる態様を示したが、この態様に限られない。例えば、振動子３２が複数設けられてよく、タッチパネル２４の長辺方向に離れて一対設けられてよい。

１０ タッチパネル装置、 １２ 取付部材、 １２ａ 開口部、 ２０ ベース、 ２２ タッチパネルカバー、 ２４ タッチパネル、 ２６ 弾性体、 ２８ 台座部、 ３２ 振動子、 ３４ ばね部材、 ４０ 底部、 ４１ 外周壁部、 ４２ 支持部、 ４４ 溝部、 ４６ 取付部、 ４８ 凸部、 ４９ 係止部、 ５０ 第１端部、 ５２ 第２端部、 ５４ ブリッジ部、 ５６ 当接部、 ５８ 切り欠き部、 ５９ 係合部、 ６０ 意匠部、 ６１ 外壁部、 ６２ フランジ部、 ６４ 突起部、 ６６ 貫通孔部、 ６８ 係合孔部、 ７０ 周状突部。

Claims (5)

1. 取付部材に固定されるベースと、
   ユーザの操作を受け付けるタッチパネルと、
   前記タッチパネルを振動させる振動子と、
   前記タッチパネルを覆うタッチパネルカバーと、
   前記ベースおよび前記タッチパネルカバーを連結する弾性体と、を備え、
   前記弾性体は、
   前記ベースに連結する第１端部と、
   前記タッチパネルカバーに連結する第２端部と、
   前記第１端部および前記第２端部の間に設けられ、前記ベースおよび前記タッチパネルカバーから離れて位置するブリッジ部と、を有し、
   前記タッチパネルカバーは、
   前記タッチパネルの表面側を覆う意匠部と、
   前記意匠部から垂下する外壁部と、
   前記外壁部から外向きに張り出し、前記第２端部に連結するフランジ部と、を有することを特徴とするタッチパネル装置。
2. 前記取付部材は、車両に設けられたパネルであって、
   前記弾性体は、前記取付部材の裏面に当接する当接部を有することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
3. 前記ベースは、
   前記タッチパネルに沿って設けられる底部と、
   前記底部の縁から立設する壁部と、を有し、
   前記当接部は、前記壁部の先端に位置することを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル装置。
4. 前記弾性体は、前記タッチパネルカバーと２色成形により一体に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチパネル装置。
5. 車両に設けられた取付部材に固定されるベースと、
   ユーザの操作を受け付けるタッチパネルと、
   前記タッチパネルを振動させる振動子と、
   前記タッチパネルを覆い、前記取付部材の開口部から露出するタッチパネルカバーと、
   前記ベースおよび前記タッチパネルカバーを連結する弾性体と、を備え、
   前記弾性体は、
   前記ベースに連結する第１端部と、
   前記タッチパネルカバーに連結する第２端部と、
   前記第１端部および前記第２端部の間に設けられ、前記ベースおよび前記タッチパネルカバーから離れて位置するブリッジ部と、
   前記取付部材の裏面に当接する当接部と、を有することを特徴とするタッチパネル装置。

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