JP3623604B2 - 操作装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作体を押圧して操作する操作装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、特開平7−288063号公報には操作軸体側に操作突起が形成され、回転体側に回転突起を形成したスイッチ装置が提案されている。各操作突起及び回転突起の互いに当接する面は直線状の斜面となっている。この場合、操作ノブを、当該操作ノブとスイッチボディとの間に配設された復帰バネのバネ力に抗して押圧操作すると、操作軸体の操作突起と回転突起とが当接し、回転体が回転する。そして、この回転体の回転に従って、スイッチ部材が操作される。
【0003】
この場合、操作軸の押圧時に、当該押圧によって作用する復帰バネのバネ力(操作力)は、ほとんど変わらない。従って、操作軸の操作感は押圧度合によって変化しないため、操作性が悪いという問題がある。
【0004】
又、実公昭53−2281号公報には、シャフトのプッシュ動作に基づいて回転子を回転させて切り換えを行うスイッチが提案されている。
このスイッチではシャフトにギア環部が形成され、回転子側に形成されたギア環部と嵌まり合うように形成されている。各シャフト及び回転子側のギア環部には、同形のタンゼント(tan)カーブからなる歯部が形成され、互いに歯合するようになっている。又、スイッチには、シャフトのギア環部と回転子のギア環部とが離間する方向に付勢するスプリングが配設されている。即ち、このスイッチでは、シャフトをプッシュすることにより、シャフトのギア環部と回転子のギア環部とが歯合し、回転子が回転するようになっている。このシャフトのプッシュ時において、そのプッシュ時における力の配分は、最初は小さく、中間で大きく、最後に再び小さくなる。従って、操作感がプッシュ度合(押圧度合)によって変化するため、その操作感の相違によってプッシュ度合を判断でき、操作性が有利となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シャフト及び回転子側のギア環部にタンゼントカーブからなる歯部を形成する必要があるため、その製作に手間がかかるとともに、時間がかかるという問題がある。又、タンゼントカーブ型の歯部を歯合する必要があるため、組付け作業に手間がかかるという問題がある。
【0006】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、構成が簡単で、操作体の操作時における操作感を向上させることができる操作装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項1記載の発明は、本体に対して押圧可能に操作体が設けられ、その操作体を押圧して操作することにより当該操作体を押圧方向に移動させる操作装置において、前記本体側に設けられる円弧状の突起からなり、その突起における周方向側面が段差部となるとともに突起の上端表面から前記段差部に連なる斜面部が形成される本体側案内部と、前記操作体側に本体側案内部に対応して円弧状に設けられる突起からなり、その突起における周方向側面が段差部となるとともに突起の上端表面から前記段差部に連なる斜面部が形成され、前記操作体の押圧に基づいて当該操作体を回動させる操作体側案内部と、前記本体と操作体との間に配設され、常には操作体を前記押圧方向とは反対方向に付勢するとともに、一端が本体に固定され、他端が操作体に固定されたコイル状のバネ部材とを備えたことをその要旨とする。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記操作体は有底状の円筒体からなり、前記バネ部材は円筒体内に配設されるとともに、本体側案内部及び操作体側案内部は当該バネ部材内に配置されたことをその要旨とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記本体側案内部及び操作体側案内部は、それぞれ一対づつ設けられたことをその要旨とする。
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記操作体には、当該操作体の外面に当接し、当該操作体を押圧するカバー部材が設けられたことをその要旨とする。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記操作体には当該操作体の押圧に基づいて前記本体より突出可能な駆動部が設けられ、前記操作装置はその駆動部によってスイッチ動作が行われるスイッチ装置であることをその要旨とする。
【0011】
従って、請求項1記載の発明によれば、本体に対して操作体が押圧可能に設けられ、その操作体を押圧して操作することにより当該操作体を押圧方向に移動させる。操作体を押圧すると、まず、操作体はバネ力に抗して押圧方向に移動する。やがて、操作体側案内部の斜面部と本体側案内部の斜面部とが当接し、操作体側案内部の斜面部が本体側案内部の斜面部に沿って回動することにより、操作体が回動する。この場合、例えば操作体を押圧する時に作用する操作力は、バネ力を押圧方向に押圧する押圧力、操作体の回動に従ってバネ部材が捩じれることにより生じる捩じれ力並びに操作体側案内部の斜面部と本体側案内部の斜面部との間に作用する摩擦力等からなる。
【0012】
更に操作体を押圧すると、操作体は更に回動し、やがて、各案内部の斜面部同士の当接が解除され、各案内部の段差部に沿って操作体は回動することなく、真直に押圧方向に移動する。この場合の操作力は、バネ部材の押圧力となる。従って、操作体側の案内部と本体側の案内部との当接が解除された時点で、操作力が変化する。即ち、操作力が小さくなる。
【0013】
請求項2記載の発明によれば、前記操作体は有底状の円筒体からなり、前記バネ部材は円筒体内に配設されるとともに、本体側案内部及び操作体側案内部は当該バネ部材内に配置されている。従って、操作装置をコンパクトに構成することが可能となる。
【0014】
請求項3記載の発明によれば、本体側案内部及び操作体側案内部はそれぞれ一対づつ設けられている。従って、より確実に操作体は本体に対して回動することができる。
【0015】
請求項4記載の発明によれば、カバー部材の押圧に従って操作体が押圧される。例えば作業者がカバー部材を押圧することにより、操作体は押圧される。
請求項5記載の発明によれば、操作装置はスイッチ装置であって、操作体の押圧に基づいて駆動部が本体より突出し、スイッチ動作を行う。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図1〜図8に従って説明する。
図1は、自動車のステアリングのスポーク等に取り付けられ、シフト操作を行うための操作装置としてのスイッチ装置を示す平面図であり、図2は、その断面図である。
【0017】
スイッチ装置1は、ステアリングSのスポーク等に取り付けられる本体としての外枠2と外枠2内に嵌め込まれたカバー部材としての操作ノブ3とを備えている。
【0018】
外枠2は、その上面に楕円形状の第1凹部4が形成されている。第1凹部4の底面5における略中央位置には第2凹部6が形成されている。第2凹部6の底面7には、円状の貫通孔8が形成されている。貫通孔8の周囲には上方に延びる本体側案内部としての第1本体側突起9及び第2本体側突起10が形成されている。
【0019】
図3(a),(b)に示すように、第1,第2本体側突起9,10は貫通孔8の周囲に円弧状に形成されている。第1,第2本体側突起9,10は、それぞれ所定角度(約90°)をなす範囲に渡って形成され、各第1,第2本体側突起9,10は、貫通孔8を中心として対称に形成されている。
【0020】
第1,第2本体側突起9,10の上端には、平面部9a,10aが形成されるとともに、斜面部9b,10bが形成されている。平面部9a,10aは底面7と平行に形成されている。斜面部9b,10bは平面部9a,10aの端部から外端に向かって下降するように形成されている。又、第1,第2本体側突起の斜面部9b,10b側の側面は段差部9c,10cとなっている。これら平面部9a,10aは貫通孔8を中心として対称に形成されている。同様に、これら斜面部9b,10bは貫通孔8を中心として対称に形成されている。
【0021】
図2に示すように、操作ノブ3は、第1凹部4の平面形状に合わせて楕円状に形成され、その下面の4隅には下方に延びる脚体11が形成されている。又、操作ノブ3の下面中央部には半球状の係合凸部12が形成されている。
【0022】
操作ノブ3は第1凹部4内に収納され、操作ノブ3の各脚体11は第1凹部4の底面5に形成された案内溝(図示せず)内に挿通されている。操作ノブ3は第1凹部4内を上下に移動(往復動)でき、この上下の移動は各脚体11の案内溝内の移動によって、より確実に行われる。
【0023】
操作ノブ3と第2凹部6の底面7との間には、操作体としてのロータ13及びバネ部材としてのスプリング14が配設されている。
ロータ13は円筒体15よりなり、その上部は上板部16によって閉塞されている。上板部16の上面にはその中央部に係合凹部17が形成されている。この係合凹部17は前記操作ノブ3の半球状の係合凸部12と当接する。
【0024】
ロータ13の上板部16の下面には、下方に延びる駆動部としての円柱状の棒体18が形成されている。棒体18の周囲には、操作体側案内部としての第1操作体側突起19及び第2操作体側突起20が形成されている。
【0025】
図4(a),(b)に示すように、第1,第2操作体側突起19,20は棒体18の周囲に円弧状に形成されている。第1,第2操作体側突起19,20は、それぞれ所定角度(約90°)をなす範囲に渡って形成され、各第1,第2操作体側突起19,20は、棒体18を中心として対称に形成されている。
【0026】
第1,第2操作体側突起19,20の上端には、平面部19a,20aが形成されるとともに、斜面部19b,20bが形成されている。平面部19a,20aは底面7と平行に形成されている。斜面部19b,20bは平面部19a,20aの端部から外端に向かって上昇するように形成されている。これら平面部19a,20aは棒体18を中心として対称に形成されている。同様に、これら斜面部19b,20bは棒体18を中心として対称に形成されている。又、第1,第2操作体側突起19,20の斜面部19b,20b側の側面は段差部19c、20cとなっている。更に、ロータ13の側周面には、円環状の突条の係止リング21が形成されている。
【0027】
ロータ13は、係止リング21が第2凹部6内に収納されるように配設される。即ち、係止リング21は、第1凹部4の底面5を構成する部材の下面5aよりも下方に配設される。そして、ロータ13の棒体18は、一部が貫通孔8内に挿通されている。
【0028】
又、前記スプリング14は、ロータ13の上板部16の下面16aと第2凹部6の底面7との間に配設されている。上板部16にはスプリング14の上端を固定するための係止孔22が形成されている。同様に、第2凹部6の底面7にはスプリング14の下端を固定するための係止孔23が形成されている。係止孔22,23には、前記スプリング14の上端及び下端が挿通され、固定されている。
【0029】
図4(a),(b)はロータ13が外枠2に組み付けられる途中の状態を示すものであり、組み付け時には係止孔22が基準位置よりも所定角度だけ回動された位置までスプリング14の付勢力に抗してロータ13を回動させた状態でロータ13の一部が第2凹部6内に挿入される。そして、回動力を緩めると図4(a)に示すように、ロータ13の係止リング21と第1凹部4の下面5aとが当接した状態となる。この状態では、第1本体側突起9の斜面部9bと第1操作体側突起19の斜面部19bとが互いに対向した位置に離間した状態にある。そして、ロータ13が外枠2に組み付けられた状態でフリーになると、図5(a)に示すように、第1本体側突起9の斜面部9bと第1操作体側突起19の斜面部19bとが互いに近接して対向した状態に配置される。この場合、ロータ13の係止孔22は、図5(b)に示すように、基準位置よりも約8°だけ回動した状態にある。
【0030】
次に、上記のように構成したスイッチ装置の作用及び効果について説明する。
このスイッチ装置1は、作業者等により操作されていない通常の状態時には、前記図5(a),(b)に示す状態となっている。この状態から操作ノブ3を押圧して操作を開始すると、ロータ13はスプリング14の押圧力に抗して押圧方向に移動する。そして、図5(c)に示すように、ロータ13側及び外枠2側の斜面部9b,19bが当接する状態となる。この間、ロータ13は回動せず、図5(b)に示すように、係止孔22の位置は基準位置より約8°だけ回動した状態に保持される。
【0031】
この操作ノブ3の操作(押圧)を開始してから、ロータ13及び外枠2の斜面部9b,19bが当接するまでの間の操作力は、スプリング14の押圧方向に作用する押圧力が作用し、その操作量が大きくなるにつれて、操作力も大きくなる(図8の区間Y1)。
【0032】
図5(b),(c)に示すロータ13側及び外枠2側の斜面部9b,19bの当接状態から更に操作ノブ3を押圧すると、ロータ13は斜面部19bが斜面部9b上を滑ることにより反時計回りに回動して、スプリング14を捩じるとともに、ロータ13は押圧方向に移動して、スプリング14を押圧する。この場合、操作ノブ3を押圧する時の操作力は、スプリング14の押圧方向に作用する押圧力、スプリング14の捩じりによる捩じり力並びに斜面部19b,20bが斜面部9b,10b上を滑る時に作用する摩擦力等の和になる。尚、前記押圧力及び捩じれ力は操作量が大きくなるとともに大きくなる(図8の区間Y2)。
【0033】
このため、図8の区間Y1と区間Y2との間の境界X1では、操作力が大きく変化する。即ち、境界X1にて、操作力は、スプリング14の捩じりによる捩じり力並びに斜面部19b,20bが斜面部9b,10b上を滑る時に作用する摩擦力の分だけ増加(変化)する。
【0034】
図5(b),(c)に示す状態から更に操作ノブ3を押圧すると、やがて、図6(a),(b)に示すように、斜面部19bと斜面部9bとの当接状態が解除される。この時の係止孔22の基準位置からの回動位置は約40°である。この状態時において、斜面部19b,20bと斜面9b,10bとの摩擦力が無くなるとともに、スプリング14の捩じり力も無くなるため、操作力は大きく低減される。更に操作ノブ3の押圧を続けると、図7(a),(b)に示すように、各第1操作体側及び第1本体側突起9,19の段差部9c,19cが互いに当接した状態で、ロータ13は回転することなく、押圧方向に移動する。この場合、操作ノブ3を押圧する時に作用する操作力は、スプリング14の押圧力のみとなる。この時、その操作力の大きさは操作量が大きくなる程、大きくなる(図8のY3区間)。
【0035】
従って、図8の区間Y2と区間Y3との間の境界X2では、操作力が大きく変化する。即ち、境界X2にて、操作力は、斜面部19b,20bと斜面9b,10bとの摩擦力及びスプリング14の捩じり力の分だけ減少(変化)する。
【0036】
又、このように構成したスイッチ装置1において、上記図5(a),(b)〜図7(a),(b)に示すように操作すると、ロータ13の押圧方向への移動に従って棒体18は、貫通孔8から下方へ突出する。この時、貫通孔8から突出した棒体18は、例えばスイッチをオン・オフさせる端子を押圧することによりスイッチ動作を行う。
【0037】
上記実施の形態によれば、以下(イ)〜(ヘ)に示す効果を有する。
(イ)スプリング14の上端は、ロータ13に固定され、下端は外枠2側に固定されている。従って、斜面部19b,20bが斜面部9b,10b上を滑り、ロータ13が回動している場合には、斜面部19b,20bと斜面部9b,10bとの間の摩擦力及びスプリング14の押圧力に加え、スプリング14の捩じれ力が作用する。このため、前記境界X1,X2での操作力の変化は、より大きくなり、操作ノブ3の押圧操作時の操作感の変化がより明瞭とすることが可能である。従って、スイッチ装置1の操作者は、操作ノブ3の操作感により操作度合いを容易に判断できる。
【0038】
(ロ)ロータ13は円筒体状に形成され、スプリング14はその円筒体内に配設されるとともに、操作体側突起19,20及び本体側突起9,10は、スプリング14内に配設されている。従って、スイッチ装置1をコンパクト化できる。
【0039】
(ハ)操作体側突起19,20はロータ13に、本体側突起9,10は外枠2にそれぞれ一対形成されている。従って、操作ノブ3を押圧した場合には、安定した状態でロータ13を回動させることができる。即ち、スイッチ装置1の操作性を向上させることができる。
【0040】
(ニ)操作ノブ3の下面には係合凸部12が形成され、ロータ13の上面には係合凹部17が形成され、係合凸部12は係合凹部17内に配設される。従って、操作ノブ3の押圧時には、ロータ13は前記係合凸部12を中心として回転するので、より安定した状態で確実に回転させることができる。
【0041】
(ホ)操作ノブ3の押圧時に、棒体18が外枠2から突出し、スイッチ動作を行う。従って、スイッチ動作時での操作ノブ3による操作感を高めることができる。
【0042】
(ヘ)スプリング14は、その上端及び下端が係止孔22,23に挿通されることによって、外枠2及びロータ13側に固定される。従って、スプリング14を外枠2及びロータ13に容易に固定できる。
【0043】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変更して次のように実施することもできる。
(1)上記実施の形態において、スプリング14とはバネ力の異なるスプリングを使用してもよい。この場合、異なるバネ力のスプリングを使用することにより、容易に操作ノブ3(スイッチ装置1)の操作力及び操作感を変更することができる。
【0044】
(2)上記実施の形態において、斜面部9b,10b及び斜面部19b,20bの傾斜を適宜変更してもよい。この斜面部9b,10b及び斜面部19b,20bの傾斜の変化によって、容易に区間Y2での摩擦力を変更でき、操作ノブ3の操作感を変更できる。
【0045】
(3)上記実施の形態において、スプリング14の上端(ロータ13側)を固定する係止孔22を円周状に複数設け、所望の係止孔22にスプリング14の上端を固定するように構成してもよい。
【0046】
(4)上記実施の形態において、各本体側突起9,10及び操作体側突起19,20をスプリング14の外側に配設するように構成してもよい。
(5)上記実施の形態において、各本体側突起9,10及び操作体側突起19,20にて、平面部9a,10a,19a,20aを形成することなく、斜面部9b,10b,19b,20bのみを形成してもよい。
【0047】
(6)上記実施の形態において、本体側及び操作体側案内部を共に突起として構成した。これを、本体側及び操作体側案内部のいずれか一方のみを、突起とし、他方を溝としてもよい。
【0048】
(7)スイッチ装置1が、作業者等により操作されていない通常の状態時におけるロータ13の係止孔22の基準位置からの回動量(角度)は約8°に限らず適宜変更してもよい。また、斜面部19bと斜面部9bとの当接状態が解除される時の係止孔22の基準位置からの回動量(角度)も約40°に限らず適宜変更してもよい。
【0049】
(8)スイッチ装置1が、作業者等により操作されていない通常の状態時において、斜面部19bと斜面部9bとが当接状態であってもよい。この場合は、作業者等が操作ノブ3を押圧すると、ロータ13は直ちに回動を開始し、操作ノブ3を押圧する時の操作力は、スプリング14の押圧方向に作用する押圧力、スプリング14の捩じりによる捩じり力並びに斜面部19b,20bが斜面部9b,10b上を滑る時に作用する摩擦力等の和になる。すなわち、図8において区間Y1及び境界X1がない状態となる。
【0050】
上記実施の形態から把握される技術思想の内、請求項以外の技術思想を以下に効果とともに記載する。
(1)請求項3記載の発明において、前記操作体であるロータ13とカバー部材である操作ノブ3との間の当接部は球状に形成された操作装置。ロータ13は、操作ノブ3との当接面が球状であるので、当該操作ノブ3に対して容易に回動できる。
【0051】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項1記載の発明によれば、バネ部材を操作体側及び本体側に固定することにより、操作体の操作に基づいて例えば操作体側案内部の斜面部と本体側案内部の斜面部とが当接し、操作体側案内部の斜面部が本体側案内部の斜面部に沿って回動する場合の操作力は、バネ力を押圧方向に押圧する押圧力、操作体の回動に従ってバネ部材が捩じれることにより生じる捩じれ力並びに操作体側案内部の斜面部と本体側案内部の斜面部との間に作用する摩擦力等からなる。従って、より操作体の操作時における操作感を向上させることができる。
【0052】
請求項2記載の発明によれば、前記操作体は有底状の円筒体からなり、前記バネ部材は円筒体内に配設されるとともに、本体側案内部及び操作体側案内部は当該バネ部材内に配置されているので、操作装置をコンパクトに構成することができる。
【0053】
請求項3記載の発明によれば、本体側案内部及び操作体側案内部はそれぞれ一対づつ設けられているので、より確実に操作体を本体に対して回動させることができる。
【0054】
請求項4記載の発明によれば、カバー部材を介して確実に操作体を押圧することができる。
請求項5記載の発明によれば、スイッチ動作を行う時の操作体の操作感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】スイッチ装置を示す正面図。
【図2】スイッチ装置を示す断面図。
【図3】(a)は本体側突起を模式的に示す側面図、(b)はその正面図。
【図4】(a)はスイッチ装置の組み付け途中の状態を説明するための断面図、(b)はその正面図。
【図5】(a)はスイッチ装置の作用を説明するための断面図、(b)はその正面図、(c)は同じく断面図。
【図6】(a)はスイッチ装置の作用を説明するための断面図、(b)はその正面図。
【図7】(a)はスイッチ装置の作用を説明するための断面図、(b)はその正面図。
【図8】操作力と操作量との関係を示す説明図。
【符号の説明】
1…操作装置としてのスイッチ装置、2…本体としての外枠、3…カバー部材としての操作ノブ、9,10…本体側案内部としての第1,第2本体側突起、9b,10b…斜面部、13…操作体としてのロータ、14…バネ部材としてのスプリング、15…円筒体、18…駆動部としての棒体、19,20…操作体側案内部としての第1,第2操作体側突起、19b,20b…斜面部。
Claims (5)
- 本体に対して押圧可能に操作体が設けられ、その操作体を押圧して操作することにより当該操作体を押圧方向に移動させる操作装置において、
前記本体側に設けられる円弧状の突起からなり、その突起における周方向側面が段差部となるとともに突起の上端表面から前記段差部に連なる斜面部が形成される本体側案内部と、
前記操作体側に本体側案内部に対応して円弧状に設けられる突起からなり、その突起における周方向側面が段差部となるとともに突起の上端表面から前記段差部に連なる斜面部が形成され、前記操作体の押圧に基づいて当該操作体を回動させる操作体側案内部と、
前記本体と操作体との間に配設され、常には操作体を前記押圧方向とは反対方向に付勢するとともに、一端が本体に固定され、他端が操作体に固定されたコイル状のバネ部材と
を備えた操作装置。 - 前記操作体は有底状の円筒体からなり、前記バネ部材は円筒体内に配設されるとともに、本体側案内部及び操作体側案内部は当該バネ部材内に配置された請求項1記載の操作装置。
- 前記本体側案内部及び操作体側案内部は、それぞれ一対ずつ設けられた請求項1又は2記載の操作装置。
- 前記操作体には、当該操作体の外面に当接し、当該操作体を押圧するカバー部材が設けられた請求項1〜3のいずれかに記載の操作装置。
- 前記操作体には当該操作体の押圧に基づいて前記本体より突出可能な駆動部が設けられ、前記操作装置はその駆動部によってスイッチ動作が行われるスイッチ装置である請求項1〜4のいずれかに記載の操作装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20979896A JP3623604B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 操作装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20979896A JP3623604B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 操作装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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