JP2023104123A - 車載用表示操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作ノブへの操作を良好に検出する。【解決手段】車載用表示操作装置１０では、操作ノブ５０が軸部４０の上端部に相対移動不能に設けられており、検出部材３０が、軸部４０の下端部に相対移動不能に連結されている。また、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄが操作ノブ５０に設けられており、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄが、検出部材３０に設けられている。すなわち、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄと、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄと、が、軸部４０によって軸方向に離間された別部材に設けられている。これにより、操作ノブ５０への操作を良好に検出することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、車載用表示操作装置に関する。

下記特許文献１に記載のシートスイッチ構造体（車載用表示操作装置）では、ノブが、軸部の先端部に設けられており、検出板の板状部が、軸部の基端部に設けられている。板状部の一側面には、４箇所の歪ゲージが設けられている。また、検出板の板状部の外周部は、枠体によって固定されている。そして、ノブに対する操作時における検出板の歪を歪ゲージが検出することで、ノブの回転操作、傾倒操作、押込み操作の各操作を検知できる。これにより、上記シートスイッチ構造体は、多方向の操作を歪みゲージによって検出することができる。

特開２０１１－８２０３４号公報

しかしながら、上記シートスイッチ構造では、以下に示す点において、改善の余地がある。すなわち、上記シートスイッチ構造では、検出板の板状部は、軸部の軸方向を板厚方向とする円板状に形成されており、軸部が、板状部の中央部から板厚方向一方側へ延出している。そして、ノブの回転操作、傾倒操作、押込み操作を検出するための４箇所の歪ゲージが、検出板の同一面に設けられている。このため、例えば、ノブの回転操作では、歪ゲージによって検出される検出板の歪が比較的少なくなる傾向となる。これにより、例えば、比較的低い操作力でノブが回転操作されたときには、ノブの操作を歪みゲージによって良好に検出することができなくなる可能性がある。

本発明は、上記事実を考慮して、操作ノブへの操作を良好に検出することができる車載用表示操作装置を提供することを目的とする。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、ベースと、前記ベースに固定された検出部材と、前記検出部材に対して前記ベースとは反対側に設けられた操作ノブと、前記検出部材と前記操作ノブとの間に設けられ、軸方向一方側端部に前記操作ノブが相対移動不能に設けられており、軸方向他方側端部に前記検出部材が相対移動不能に連結されている軸部と、前記検出部材に設けられ、前記軸部の軸方向への押圧力が前記操作ノブに作用したときに前記検出部材の歪を検出する第１歪ゲージと、前記検出部材に設けられ、前記軸部の径方向のスライド力が前記操作ノブに作用したときに前記検出部材の歪を検出する第２歪ゲージと、前記操作ノブに設けられ、前記軸部の周方向の回転力が前記操作ノブに作用したときに前記操作ノブの歪を検出する第３歪ゲージと、を備えた車載用表示操作装置である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態によれば、操作ノブへの操作を良好に検出することができる。

第１実施形態に係る車載用表示操作装置を示す斜視図である。 図１に示される車載用表示操作装置を、ベースを取外した状態で示す上側から見た平面図である。 図２に示される車載用表示操作装置の下側から見た下面図である。 図１に示される車載用表示操作装置の第２方向から見た縦断面図（図１の４－４線断面図）である。 第２実施形態に係る車載用表示操作装置を、ベースを取外した状態で示す斜視図である。 第２実施形態に係る車載用表示操作装置の第１方向から見た縦断面図である。 第３実施形態に係る車載用表示操作装置を、ベースを取外した状態で示す斜視図である。 図７に示される車載用表示操作装置の下側から見た下面図である。

（第１実施形態）
以下、図１～図４を用いて、第１実施形態に係る車載用表示操作装置１０について説明する。車載用表示操作装置１０は、車両（自動車）に搭載された車載用表示装置（図示省略）の一部を構成しており、操作者の車載用表示操作装置１０への操作を検出して、車載用表示装置に検出信号を出力する装置として構成されている。なお、図面に適宜示される矢印Ａは、車載用表示操作装置１０の上側を示しており、以下の説明において、上下の方向を用いて説明するときには、特に断りのない限り、車載用表示操作装置１０の上下方向を示すものとする。また、以下の説明では、上下方向に直交する方向を第１方向（図１～図３の矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向参照）とし、上側から見て第１方向に直交する方向を第２方向（図１～図３の矢印Ｄ方向及び矢印Ｅ方向参照）としている。

図１～図４に示されるように、車載用表示操作装置１０は、ベース２０と、検出部材３０と、軸部４０と、操作ノブ５０と、を含んで構成されている。また、車載用表示操作装置１０は、複数（本実施の形態では、４個）の第１歪ゲージとしての押圧操作用歪ゲージ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ（以下、単に押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄという）と、複数（本実施の形態では、４個）の第２歪ゲージとしてのスライド操作用歪７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ（以下、単にスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄという）と、複数（本実施の形態では、４個）の第３歪ゲージとしての回転操作用歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ（以下、単に回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄという）と、を有している。以下、車載用表示操作装置１０の各構成について説明する。

（ベース２０について）
ベース２０は、車載用表示操作装置１０の基部を構成すると共に、車載用表示操作装置１０の下端部を構成している。ベース２０は、上下方向を板厚方向とする略矩形板状に形成されている。ベース２０の略中央部には、後述する検出部材３０を固定するためのベース固定部２２が形成されている。ベース固定部２２は、上下方向を厚み方向とする略十字形ブロック状に形成されて、ベース２０から上側へ突出している。詳しくは、ベース固定部２２は、上側から見た平面視で、第１方向及び第２方向に延在された十字形状に形成されている。ベース固定部２２の先端部には、上側へ開放された固定ネジ部２２Ａ（図４参照）が形成されており、固定ネジ部２２Ａの内周面には、雌ネジが形成されている。

（検出部材３０について）
検出部材３０は、全体として上下方向を板厚方向とする略十字形板状に形成されている。具体的には、検出部材３０は、検出部材３０の中央部を構成する検出側連結部としての連結軸部３２と、連結軸部３２から第１方向両側及び第２方向両側へ延出した４箇所のアーム部３４と、を含んで構成されている。連結軸部３２は、略段付矩形筒状に形成されている。アーム部３４は、連結軸部３２の下端側部分から延出されている。また、平面視で、検出部材３０の外形が、ベース２０のベース固定部２２の外形と略一致している。アーム部３４は、上下方向を厚み方向とする矩形板状に形成されており、アーム部３４の板厚寸法が、アーム部３４の幅寸法よりも大幅に小さく設定されている。

アーム部３４の先端部には、下側へ突出した固定部としてのアーム固定部３４Ａが形成されており、アーム固定部３４Ａには、固定孔３４Ｂが貫通形成されている。そして、検出部材３０が、ベース２０のベース固定部２２の上側に配置され、固定ボルトＢＬが、固定孔３４Ｂ内に上側から挿入され、ベース固定部２２の固定ネジ部２２Ａに螺合されることで、アーム部３４（検出部材３０）がベース固定部２２の上側に離間した状態でベース固定部２２に固定されている。

連結軸部３２の下面の外周部には、ストッパ部３２Ｃが形成されている。ストッパ部３２Ｃは、下側へ突出したリブ状に形成されると共に、下側から見て矩形枠形に形成されている。ストッパ部３２Ｃとベース２０との間には、所定の隙間が形成されており、所定値以上の下方側への操作力が、後述する操作ノブ５０に入力されたときには、アーム部３４が弾性変形して、ストッパ部３２Ｃがベース２０に当接するように構成されている。

（軸部４０について）
軸部４０は、上下方向を軸方向とする略段付き円筒状に形成されている。具体的には、軸部４０の上端部における直径寸法が他の部分の直径寸法よりも小さく設定されており、軸部４０の上端部が、径方向内側へ一段下がっている。軸部４０の下面には、中央部において、下側へ開放された連結凹部４０Ａが形成されている。連結凹部４０Ａは、下側から見て、検出部材３０の連結軸部３２の外形に対応した矩形状に形成されている。また、軸部４０の上部の内周面には、雌ネジが形成されている。そして、検出部材３０の連結軸部３２が軸部４０の連結凹部４０Ａ内に嵌入されている。また、固定ネジＳＣが、連結軸部３２内を下側から挿入され、軸部４０の雌ネジに螺合されて、軸部４０及び検出部材３０が相対移動不能に連結されている。

（操作ノブ５０について）
操作ノブ５０は、車載用表示操作装置１０の上端部を構成している。操作ノブ５０は、軸部４０の上端部（軸方向一方側端部）に連結されたノブ連結部５２と、操作ノブ５０の外周部を構成する操作部５６と、ノブ連結部５２及び操作部５６を連結する複数（本実施の形態では、４箇所）のスポーク部５４と、を含んで構成されている。

ノブ連結部５２は、上下方向を軸方向とする略円柱状に形成されており、ノブ連結部５２の直径が軸部４０の直径と一致している。ノブ連結部５２の下面には、中央部において、下側へ開放された嵌合凹部５２Ａが形成されている。そして、軸部４０の上端部が嵌合凹部５２Ａ内に下側から嵌入されて、ノブ連結部５２（すなわち、操作ノブ５０）が軸部４０に相対移動不能に連結されている。

スポーク部５４は、略長尺板状に形成されてノブ連結部５２の上端部から径方向外側へ延出している。具体的には、スポーク部５４は、ノブ連結部５２の周方向を板厚方向とし、上下方向を幅方向とする略長尺板状に形成されて、ノブ連結部５２の上端部から第１方向両側及び第２方向両側へ延出している。４本のスポーク部５４は、４つのアーム部３４に対してそれぞれ平行に、かつ、周方向の位置が一致して軸方向に対向して配置されている。

操作部５６は、上下方向を軸方向とする比較的高さの低い略円筒状（リング状）に形成されている。操作部５６は、ノブ連結部５２の径方向外側に配置されて、スポーク部５４の先端部に接続されている。これにより、操作部５６がスポーク部５４及びノブ連結部５２によって軸部４０に相対移動不能に連結されている。

（押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄについて）
押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄは、略矩形シート状に形成されて、検出部材３０におけるアーム部３４の先端側（アーム固定部３４Ａ側）部分の上面にそれぞれ貼着されている。詳しくは、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄは、長手方向をアーム部３４の長手方向と一致させた状態にして、アーム部３４に貼着されている。押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄは、自身の長手方向に作用する引張歪又は圧縮歪に基づいて、アーム部３４の歪を検出する歪ゲージとして構成されている。詳細については後述するが、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄは、操作ノブ５０に下側への操作力（押圧力）が入力されたときに、アーム部３４の板厚方向（上下方向）の曲げ変形により生じるアーム部３４の歪を検出するための歪ゲージとして構成されている。

（スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄについて）
スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄは、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄと同様に、略矩形シート状に形成されて、検出部材３０におけるアーム部３４の基端側（連結軸部３２側）部分の下面にそれぞれ貼着されている。詳しくは、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄは、長手方向をアーム部３４の長手方向と一致させた状態にして、アーム部３４に貼着されている。スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄは、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄと同様に、自身の長手方向に作用する引張歪又は圧縮歪に基づいて、アーム部３４の歪を検出する歪ゲージとして構成されている。詳細については後述するが、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄは、操作ノブ５０に第１方向又は第２方向への操作力（スライド力）が入力されたときに、アーム部３４の板厚方向（上下方向）の曲げ変形により生じるアーム部３４の歪を検出するための歪ゲージとして構成されている。

（回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄについて）
回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄと同様に、略矩形シート状に形成されている。また、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、平面視で、操作ノブ５０の中心軸に対して点対称となる一対のスポーク部５４の板厚方向両側にそれぞれ貼着されている。詳しくは、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、長手方向をスポーク部５４の長手方向と一致させた状態にして、第１方向に延在されたスポーク部５４の板厚方向両側面に貼着されている。また、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、スポーク部５４の長手方向中央部に対して基端側（ノブ連結部５２側）に寄って配置されている。回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄと同様に、自身の長手方向に作用する引張歪又は圧縮歪に基づいて、スポーク部５４の歪を検出する歪ゲージとして構成されている。詳細については後述するが、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、操作ノブ５０の操作部５６に周方向の操作力（回転力）が入力されたときに、スポーク部５４の板厚方向（操作部５６の周方向）の曲げ変形により生じるスポーク部５４の歪を検出するための歪ゲージとして構成されている。

押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄ、及び回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、それぞれホイートストンブリッジ回路（図示省略）を形成しており、当該ホイートストンブリッジ回路が、図示しない制御部に電気的に接続されている。そして、制御部によって各ホイートストンブリッジ回路に印加電圧をかけることで、印加電圧に比例し且つ押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄ、及び回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄの電気抵抗変化に比例した出力電圧が制御部に出力されるようになっている。

また、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ（スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄ、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄ）に圧縮歪が作用した場合には、制御部が、マイナスの歪値を検出し、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ（スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄ、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄ）に引張歪が作用した場合には、制御部が、プラスの歪値を検出するようになっている。また、詳細については後述するが、制御部が、４個の押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄ、及び回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄから検出された歪値のパターンに基づいて、操作ノブ５０に対する、押圧操作、スライド操作、回転操作を検出して、検出信号を車載用表示装置に出力するようになっている。

（作用効果）
次に、操作者の車載用表示操作装置１０に対する押圧操作、スライド操作、及び回転操作について説明しつつ、本実施形態の作用及び効果について説明する。

操作者の車載用表示操作装置１０に対する押圧操作では、操作者が操作ノブ５０を下側へ押圧する。これにより、下側への押圧力が操作ノブ５０に入力されて、検出部材３０の連結軸部３２に伝達される。検出部材３０では、検出部材３０のアーム固定部３４Ａが、ベース２０に固定されている。このため、検出部材３０では、連結軸部３２が下側へ変位するように、４箇所のアーム部３４が曲げ変形する。その結果、引張歪が押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄに作用して、制御部が、全ての押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄにおいて、プラスの歪値を検出する。よって、制御部が、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄからの検出結果に基づいて、操作者の車載用表示操作装置１０への押圧操作を検出する。

次に、操作者の車載用表示操作装置１０に対する第１方向一方側（図４の矢印Ｂ方向側）へのスライド操作を用いて、車載用表示操作装置１０に対するスライド操作について説明する。操作者の車載用表示操作装置１０に対する第１方向一方側へのスライド操作では、第１方向一方側へのスライド力が操作ノブ５０に入力される。このため、第１方向一方側へのスライド力が軸部４０の上端部に入力される。軸部４０では、軸部４０の下端部が、検出部材３０の連結軸部３２に相対移動不能に連結されており、検出部材３０では、アーム固定部３４Ａが、ベース２０に固定されている。このため、軸部４０及び連結軸部３２が、連結軸部３２の下端部を起点として第１方向一方側へ傾倒するようになる。これにより、第１方向一方側のアーム部３４の基端部が下側（図４の矢印ａ方向側）へ変位するように、第１方向一方側のアーム部３４が変形すると共に、第１方向他方側のアーム部３４の基端部が上側（図４の矢印ｂ方向側）へ変位するように、第１方向他方側のアーム部３４が変形する。

その結果、第１方向一方側のアーム部３４に設けられたスライド歪ゲージ７０Ａに、引張歪が作用して、制御部が、プラスの歪値を検出する。一方、第１方向他方側のアーム部３４に設けられたスライド歪ゲージ７０Ｃに、圧縮歪が作用して、制御部が、マイナスの歪値を検出する。なお、第２方向両側のアーム部３４に設けられたスライド歪ゲージ７０Ｂ、７０Ｄには、引張歪及び圧縮歪が作用しないため、制御部は、第２方向両側のアーム部３４における歪を検出しない。以上により、制御部が、４箇所のスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄからの検出結果に基づいて、操作者の第１方向一方側へのスライド操作を検出する。

次に、操作者の車載用表示操作装置１０に対する回転方向一方側（図２の矢印Ｆ方向側）への回転操作を用いて、車載用表示操作装置１０に対する回転操作について説明する。操作者の車載用表示操作装置１０に対する回転方向一方側への回転操作では、回転方向一方側への回転力が操作ノブ５０の操作部５６に入力される。操作ノブ５０では、ノブ連結部５２が軸部４０に相対移動不能に連結されており、スポーク部５４がノブ連結部５２から径方向外側へ延出されて操作部５６に接続されている。このため、操作ノブ５０では、スポーク部５４の先端部が回転方向一方側へ変位するように、４箇所のスポーク部５４が曲げ変形する。

その結果、第１方向一方側のスポーク部５４に設けられた回転歪ゲージ８０Ａ及び第１方向他方側のスポーク部５４に設けられた回転歪ゲージ８０Ｄに、圧縮歪が作用して、制御部が、マイナスの歪値を検出する。一方、第１方向一方側のアーム部３４に設けられた回転歪ゲージ８０Ｂ及び第１方向他方側のスポーク部５４に設けられた回転歪ゲージ８０Ｃに、引張歪が作用して、制御部が、プラスの歪値を検出する。以上により、制御部が、４箇所の回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄからの検出結果に基づいて、操作者の回転方向一方側への回転操作を検出する。

以上、説明したように、車載用表示操作装置１０では、操作ノブ５０が軸部４０の上端部に相対移動不能に設けられており、検出部材３０が、軸部４０の下端部に相対移動不能に連結されている。また、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄが操作ノブ５０に設けられており、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄが、検出部材３０に設けられている。すなわち、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄと、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄと、が、軸部４０によって軸方向に離間された別部材に設けられている。これにより、操作ノブ５０への操作を良好に検出することができる。

すなわち、車載用表示操作装置１０に対する回転操作では、回転力が操作ノブ５０に直接入力されため、回転操作時における比較的大きな操作ノブ５０の歪を回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄによって検出することができる。また、検出部材３０及び操作ノブ５０は、単一部材ではなく、軸部４０によって連結され且つ軸方向に離間された部材であるため、車載用表示操作装置１０に対する回転操作では、回転トルクが伝達され難い構造になっている。これにより、車載用表示操作装置１０に対する回転操作時における、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄによる誤検出を抑制することができる。したがって、操作ノブ５０への操作を良好に検出することができる。

また、操作ノブ５０は、軸部４０に相対移動不能に連結されたノブ連結部５２と、ノブ連結部５２から径方向外側へ延出された長尺状のスポーク部５４と、スポーク部５４の先端部に接続されたリング状の操作部５６と、を含んで構成されている。そして、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄが、スポーク部５４に設けられている。このため、車載用表示操作装置１０に対する回転操作時には、スポーク部がノブ連結部５２を起点として軸部４０の周方向に曲げ変形することによる生じるスポーク部５４の歪を回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄによって検出することで、車載用表示操作装置１０に対する回転操作を検出することができる。しかも、スポーク部５４は、軸部４０の径方向に延在された長尺状に形成されている。このため、例えば、スポーク部５４を円板状に形成する場合と比べて、回転操作時におけるスポーク部５４の歪を大きくすることができる。したがって、車載用表示操作装置１０に対する回転操作を良好に検出することができる。

また、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄがスポーク部５４の長手方向中央部に対して基端側（ノブ連結部５２側）に寄って配置されている。このため、車載用表示操作装置１０に対する回転操作時において、操作部５６の周方向の歪の大きいスポーク部５４の基端側に、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄを設けることができる。したがって、車載用表示操作装置１０の回転操作を、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄによって効果的に検出することができる。

また、スポーク部５４は、軸部４０の周方向を板厚方向とする板状に形成されており、回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂ（回転歪ゲージ８０Ｃ、８０Ｄ）がスポーク部５４の板厚方向両側面に設けられている。これにより、１つのスポーク部５４の板厚方向に生じる歪を、２つの歪ゲージによって検出することができる。したがって、車載用表示操作装置１０に対する回転操作を一層良好に検出することができる。

また、検出部材３０では、連結軸部３２が、軸部４０の下端部に相対移動不能に連結されており、アーム部３４が連結軸部３２から径方向外側へ延出している。また、アーム部３４の先端部には、アーム固定部３４Ａが設けられており、アーム固定部３４Ａがベース２０に固定されている。そして、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄが、アーム部３４に設けられている。このため、車載用表示操作装置１０に対する押圧操作時及びスライド操作時には、アーム部３４が上下方向に曲げ変形することにより生じるアーム部３４の歪を押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄによって検出することで、車載用表示操作装置１０に対する押圧操作及びスライド操作を検出することができる。しかも、アーム部３４は、連結軸部３２の径方向に延在された長尺状に形成されている。このため、例えば、検出部材３０を円板状に形成する場合と比べて、押圧操作時及びスライド操作時におけるアーム部３４の歪を大きくすることができる。したがって、車載用表示操作装置１０に対する押圧操作及びスライド操作を良好に検出することができる。

また、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄが、アーム部３４の上面に設けられ、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄがアーム部３４の下面に設けられている。これにより、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄのアーム部３４への配置自由度を高くすることができる。

また、アーム部３４は、上下方向を板厚方向とする長尺板状に形成されている。このため、車載用表示操作装置１０に対する押圧操作及びスライド操作時に、アーム部３４を板厚方向に曲げ変形させて、曲げ変形によるアーム部３４の歪を押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄによって検出することができる。したがって、アーム部３４の歪を一層良好に検出することができる。また、アーム部３４が板状に形成されることで、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄをアーム部３４の平面部に貼着することができる。したがって、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄの検出精度を高くすることができる。

また、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄがアーム部３４の基端部に配置されている。このため、車載用表示操作装置１０に対するスライド操作時に、上下方向の変位量の大きいアーム部３４の基端部に、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄを設けることができる。したがって、車載用表示操作装置１０のスライド操作を、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄによって効果的に検出することができる。

また、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄがアーム部３４の先端側に配置されている。このため、車載用表示操作装置１０に対する押圧操作時に、上下方向の変位量の大きいアーム部３４の先端側に、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄを設けることができる。したがって、車載用表示操作装置１０の押圧操作を、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄによって効果的に検出することができる。

また、検出部材３０における連結軸部３２の下面には、下側へ突出したストッパ部３２Ｃが形成されており、ストッパ部３２Ｃがベース２０に当接可能に構成されている。詳しくは、所定値以上の下方側へ操作力が、操作ノブ５０に入力されたときには、アーム部３４が弾性変形して、ストッパ部３２Ｃがベース２０に当接する。車載用表示操作装置１０に対する押圧操作、スライド操作、及び回転操作の何れにおいて、過荷重の操作力が操作ノブ５０に入力されて、連結軸部３２が下側へ変位したときには、ストッパ部３２Ｃによって連結軸部３２の下側への変位を制限することができる。これにより、例えば、アーム部３４の塑性変形を抑制できる。したがって、車載用表示操作装置１０の破損を抑制することができる。

また、スポーク部５４とアーム部３４との周方向の位置を合わせて、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄと、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄの配置の長手方向の向きを一致させることで、各歪ゲージの検出感度の補正がしやすくなり、検出精度を向上させることができる。
また、スポーク部５４の向きを操作方向に合わせて配置し、スポーク部５４を外部から視認可能に露出させて、操作方向のマークとして使用してもよい。

（第２実施形態）
次に、図５及び図６を用いて第２実施形態に係る車載用表示操作装置１００について説明する。第２実施形態の車載用表示操作装置１００では、以下に示す点を除いて、第１実施形態の車載用表示操作装置１０と同様に構成されている。なお、図５及び図６では、第１実施形態の車載用表示操作装置１０と同様に構成された部材には、同一の符号を付している。

車載用表示操作装置１００では、第１実施形態と比べて、回転歪ゲージ８０Ｃ、８０Ｄが省略されており、車載用表示操作装置１００が、２個の回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂを有している。回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂは、軸部４０の上下方向中間部における外周面に貼着されており、軸部４０の周方向に１８０度離間して配置されている。具体的には、回転歪ゲージ８０Ａが、軸部４０における外周面の第２方向一方側（図５及び図６の矢印Ｄ方向側）部分に配置され、回転歪ゲージ８０Ｂが、軸部４０における外周面の第２方向他方側（図５及び図６の矢印Ｅ方向側）部分に配置されている。回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂは、長手方向を軸部４０の軸方向と一致させた状態にして、軸部４０の外周面に貼着されている。回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂは、金属性の抵抗膜が矢羽形状に並んだトルク測定用の歪ゲージであり、自身の長手方向を軸とするねじれ方向に作用する引張歪又は圧縮歪に基づいて、軸部４０の歪を検出する歪ゲージとして構成されている。これにより、操作ノブ５０の操作部５６に周方向の操作力（回転力）が入力されたときに、軸部４０のねじれ変形から生じる軸部４０の歪を、回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂによって検出するようになっている。

また、車載用表示操作装置１００では、検出部材３０におけるアーム部３４の板厚寸法が一定となるように設定されている。具体的には、アーム部３４の板厚寸法が、アーム固定部３４Ａの厚み寸法と一致している。なお、アーム部３４については、第１実施形態の車載用表示操作装置１０と同様の形状に構成してもよい。また、車載用表示操作装置１００では、ベース固定部２２に上側へ開放された凹部２２Ｂが形成されており、アーム部３４がベース固定部２２と上下方向に離間するように構成されている。

そして、第２実施形態の車載用表示操作装置１００においても、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄが、長尺状のアーム部３４に設けられている。これにより、車載用表示操作装置１００に対する押圧操作時及びスライド操作時には、アーム部３４が上下方向に曲げ変形することによる生じるアーム部３４の歪を押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄによって検出することで、車載用表示操作装置１００に対する押圧操作及びスライド操作を検出することができる。したがって、第１実施形態と同様に、車載用表示操作装置１００に対する押圧操作及びスライド操作を良好に検出することができる。

また、車載用表示操作装置１００では、一対の回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂが軸部４０の外周面に設けられている。このため、操作者の車載用表示操作装置１００に対する回転操作時に、ねじれ変形により生じる軸部４０の歪を一対の回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂによって検出して、車載用表示操作装置１００の回転操作を検出することができる。具体的には、軸部４０の上端部には、操作ノブ５０が相対移動不能に連結されており、軸部４０の下端部が検出部材３０に相対移動可能に連結されている。このため、操作ノブ５０に回転力が付与されると、軸部４０の上端部が周方向に変位するように軸部４０がねじれる。よって、ねじれ変形により生じる軸部４０の歪を一対の回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂによって検出して、車載用表示操作装置１００の回転操作を検出することができる。

また、操作ノブ５０が軸部４０の上端部に相対移動不能に連結されているため、操作ノブ５０に入力された回転力の軸部４０への伝達ロスを抑制しつつ、軸部４０の歪を一対の回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂによって検出することができる。したがって、車載用表示操作装置１００に対する回転操作を良好に検出することができる。

（第３実施形態）
次に、図７及び図８を用いて第３実施形態に係る車載用表示操作装置２００について説明する。第３実施形態の車載用表示操作装置２００では、以下に示す点を除いて、第１実施形態の車載用表示操作装置１０と同様に構成されている。なお、図７及び図８では、第１実施形態の車載用表示操作装置１０と同様に構成された部材には、同一の符号を付している。

車載用表示操作装置２００では、第２実施形態の車載用表示操作装置１００と同様に、検出部材３０におけるアーム部３４の板厚寸法が一定となるように設定されている。具体的には、アーム部３４の板厚寸法が、アーム固定部３４Ａの厚み寸法と一致している。また、車載用表示操作装置２００では、第２実施形態と同様に、ベース固定部２２において、上側へ開放された凹部２２Ｂが形成されており、アーム部３４がベース固定部２２と上下方向に離間するように構成されている。

また、車載用表示操作装置２００では、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄが、アーム部３４における軸部４０の周方向一方側（図８の矢印Ｆ方向側）の側面にそれぞれ貼着されると共に、アーム部３４の長手方向中間部に配置されている。また、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、長手方向をアーム部３４の長手方向と一致させた状態にして、アーム部３４の側面に貼着されている。回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、操作ノブ５０の操作部５６に周方向の操作力（回転力）が入力されたときに、アーム部３４の曲げ変形から生じるアーム部３４の歪を検出するための歪ゲージとして構成されている。

そして、第３実施形態の車載用表示操作装置２００においても、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄが、長尺状のアーム部３４に設けられている。これにより、車載用表示操作装置２００に対する押圧操作時及びスライド操作時には、アーム部３４が上下方向に曲げ変形することによる生じるアーム部３４の歪を押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ及びスライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄによって検出することで、車載用表示操作装置２００に対する押圧操作及びスライド操作を検出することができる。したがって、第１実施形態と同様に、車載用表示操作装置２００に対する押圧操作及びスライド操作を良好に検出することができる。

また、車載用表示操作装置２００では、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄがアーム部３４の側面に設けられている。このため、操作者の車載用表示操作装置２００に対する回転操作時に、曲げ変形により生じるアーム部３４の歪を回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄによって検出して、車載用表示操作装置２００の回転操作を検出することができる。具体的には、検出部材３０では、連結軸部３２が軸部４０に相対移動不能に連結され、アーム固定部３４Ａがベース２０に固定されている。このため、車載用表示操作装置２００に対する回転操作では、アーム部３４の基端部が軸部４０の周方向に変位するように曲げ変形する。よって、曲げ変形により生じるアーム部３４の歪を回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄによって検出して、車載用表示操作装置２００の回転操作を検出することができる。

また、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、アーム部３４に設けられているため、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄ、及び、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄを、アーム部３４に集約して配置することができる。これにより、例えば、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄ、スライド歪ゲージ７０Ａ～７０Ｄ、及び、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄを制御部に接続するための配線処理等を容易に行うことができる。

なお、第１～第３実施形態では、検出部材３０のアーム部３４が上下方向を板厚方向とする長尺板状に形成されているが、アーム部３４を長尺棒状に形成してもよい。この場合には、アーム部３４の断面形状は、任意に設定することができる。

また、第１～第３実施形態では、操作ノブ５０のスポーク部５４が軸部４０の周方向を板厚方向とする長尺板状に形成されているが、スポーク部５４を長尺棒状に形成してもよい。この場合には、スポーク部５４の断面形状は、任意に設定することができる。

また、第２及び第３実施形態では、操作ノブ５０のスポーク部５４の代わりに円板状の連結板を設けて、連結板によって操作部５６とノブ連結部５２とを連結してもよい。

また、第１～第３実施形態では、軸部４０と検出部材３０とが別体の部材として構成され、検出部材３０の連結軸部３２が、軸部４０に締結固定されて、軸部４０に相対移動不能に連結されている。これに代えて、検出部材３０と軸部４０とを一体成形して、検出部材３０と軸部４０とを一部材として構成してもよい。

また、第１～第３実施形態では、軸部４０と操作ノブ５０とが別体の部材として構成され、軸部４０の上端部が、操作ノブ５０のノブ連結部５２に嵌入されて、操作ノブ５０が軸部４０に相対移動不能に連結されている。これに代えて、操作ノブ５０と軸部４０とを一体成形して、操作ノブ５０と軸部４０とを一部材として構成してもよい。

また、第１～第３実施形態では、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄは、検出部材３０におけるアーム部３４の上面にそれぞれ貼着されている。これに代えて、例えば、押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄをアーム部３４の下面に貼着してもよい。その場合、操作者が操作ノブ５０を下側へ押圧すると、アーム部３４の変形により、圧縮歪が押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄに作用するため、各押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄにおいてマイナスの歪値を検出する。そして、制御部が、この押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄからの検出結果に基づいて、操作者の車載用表示操作装置１０への押圧操作を検出するように設定してもよい。また、押圧歪ゲージ６０Ａをアーム部３４の上面、押圧歪ゲージ６０Ｂをアーム部３４の下面に貼着するなど、各押圧歪ゲージ６０Ａ～６０Ｄの配置する面を異なるように設定してもよい。

また、第１実施形態では、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、第１方向に延在されたスポーク部５４の板厚方向両側面に貼着されている。これに代えて、例えば、回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｄを、第２方向に延在されたスポーク部５４の側面に貼着するようにして、４つの回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄをそれぞれ別のスポーク部５４に配置するように構成してもよい。その場合、各回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄを、スポーク部５４の板厚方向一方側、又は、他方側に設けるかは、任意に選択可能である。

また、第３実施形態では、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄは、アーム部３４における軸部４０の周方向一方側（図８の矢印Ｆ方向側）の側面にそれぞれ貼着されている。これに代えて、例えば、回転歪ゲージ８０Ａ～８０Ｄを、アーム部３４における軸部４０の周方向他方側（図８の矢印Ｆ方向とは反対側）の側面に貼着するように構成してもよい。また、回転歪ゲージ８０Ａ、８０Ｂ、及び、回転歪ゲージ８０Ｃ、８０Ｄをそれぞれ、アーム部３４の周方向両側面に対向させて貼着するように構成してもよい。

また、第１～第３実施形態では、検出部材３０が、上下方向を板厚方向とする略十字形板状に形成されているが、検出部材３０の形状はこれに限らない。例えば、検出部材３０を、上下方向を板厚方向とする円板状に形成し、検出部材３０に放射状のスリットを建通形成させてもよい。

また、第１実施形態では、スポーク部５４を４本設けているが、２本、又は、３本を周方向に等間隔に配置するようにしてもよく、４本以上、例えば８本を設けるようにしてもよい。

１０ 車載用表示操作装置
２０ ベース
３０ 検出部材
３２ 連結軸部（検出側連結部）
３２Ｃ ストッパ部
３４ アーム部
３４Ａ アーム固定部（固定部）
４０ 軸部
５０ 操作ノブ
５２ ノブ連結部
５４ スポーク部
５６ 操作部
６０Ａ 押圧操作用歪ゲージ（第１歪ゲージ）
６０Ｂ 押圧操作用歪ゲージ（第１歪ゲージ）
６０Ｃ 押圧操作用歪ゲージ（第１歪ゲージ）
６０Ｄ 押圧操作用歪ゲージ（第１歪ゲージ）
７０Ａ スライド操作用歪ゲージ（第２歪ゲージ）
７０Ｂ スライド操作用歪ゲージ（第２歪ゲージ）
７０Ｃ スライド操作用歪ゲージ（第２歪ゲージ）
７０Ｄ スライド操作用歪ゲージ（第２歪ゲージ）
８０Ａ 回転操作用歪ゲージ（第３歪ゲージ）
８０Ｂ 回転操作用歪ゲージ（第３歪ゲージ）
８０Ｃ 回転操作用歪ゲージ（第３歪ゲージ）
８０Ｄ 回転操作用歪ゲージ（第３歪ゲージ）
１００ 車載用表示操作装置
２００ 車載用表示操作装置

Claims (8)

1. ベースと、
   前記ベースに固定された検出部材と、
   前記検出部材に対して前記ベースとは反対側に設けられた操作ノブと、
   前記検出部材と前記操作ノブとの間に設けられ、軸方向一方側端部に前記操作ノブが相対移動不能に設けられており、軸方向他方側端部に前記検出部材が相対移動不能に連結されている軸部と、
   前記検出部材に設けられ、前記軸部の軸方向への押圧力が前記操作ノブに作用したときに前記検出部材の歪を検出する第１歪ゲージと、
   前記検出部材に設けられ、前記軸部の径方向のスライド力が前記操作ノブに作用したときに前記検出部材の歪を検出する第２歪ゲージと、
   前記操作ノブに設けられ、前記軸部の周方向の回転力が前記操作ノブに作用したときに前記操作ノブの歪を検出する第３歪ゲージと、
   を備えた車載用表示操作装置。
2. 前記操作ノブは、
   前記軸部に相対移動不能に連結されたノブ連結部と、
   前記ノブ連結部から前記軸部の径方向外側へ延出された長尺状のスポーク部と、
   前記軸部の径方向外側に設けられ、前記スポーク部の先端部に接続されたリング状の操作部と、
   を含んで構成され、
   前記第３歪ゲージが、前記スポーク部に設けられている請求項１に記載の車載用表示操作装置。
3. 前記第３歪ゲージは、前記スポーク部の長手方向中央部に対して前記ノブ連結部側に寄って配置されている請求項２に記載の車載用表示操作装置。
4. 前記検出部材は、
   前記軸部に相対移動不能に連結された検出側連結部と、
   前記検出側連結部から前記軸部の径方向外側へ延出された長尺状のアーム部と、
   前記アーム部の先端部に設けられ、前記ベースに固定された固定部と、
   を含んで構成され、
   前記第１歪ゲージ及び前記第２歪ゲージが前記アーム部に設けられている請求項１～請求項３の何れか１項に記載の車載用表示操作装置。
5. 前記第１歪ゲージが、前記アーム部における前記軸方向の一方側外周面に設けられ、前記第２歪ゲージが、前記アーム部における前記軸方向の他方側外周面に設けられている請求項４に記載の車載用表示操作装置。
6. 前記アーム部が、前記軸方向を板厚方向とする板状に形成されている請求項４又は請求項５に記載の車載用表示操作装置。
7. 前記第２歪ゲージが前記アーム部の基端部に配置されている請求項４～請求項６の何れか１項に記載の車載用表示操作装置。
8. 前記検出部材には、前記ベース側へ突出し且つ前記ベースに当接可能に構成されたストッパ部が設けられている請求項１～請求項７の何れか１項に記載の車載用表示操作装置。

Images