JP3923774B2 - 力覚付入力装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のエアコン等の操作に使用され、特に、操作時に力覚が生じるものに使用して好適な力覚付入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の力覚付入力装置の構成を図９に基づいて説明すると、箱形の枠体５１は、四角状の上面板５１ａと、この上面板５１ａに設けられた円形の孔５１ｂと、上面板５１ａの四方の周辺から下方に折り曲げられた４個の側壁５１ｃとを有する。
【０００３】
金属板からなる第１，第２の連動部材５２，５３は、それぞれ中央部にスリット５２ａ、５３ａを有して、円弧状をなし、そして、第１の連動部材５２は、枠体５１内に収納された状態で、その両端部が互いに対向する一対の側壁５１ｃに取り付けられて、この取付部を支点として、第１の連動部材５２が回転可能となっている。
【０００４】
また、第２の連動部材５３は、第１の連動部材５２と互いに直交すると共に交叉した状態で枠体５１内に収納され、その両端部が互いに対向するもう一方の一対の側壁５１ｃに取り付けられて、この取付部を支点として、第２の連動部材５３が回転可能となっている。
【０００５】
直線状の操作部材５４は、第１，第２の連動部材５２，５３の交叉したスリット５２ａ、５３ａ内に挿通されて、第１，第２の連動部材５２，５３と係合可能となり、一端部が枠体５１の孔５１ｂを通って外方に突出すると共に、他端が枠体５１の下部に配置された支持部材５５によって支持されて、操作部材５４が傾倒可能となっている。
【０００６】
そして、孔５１ｂから突出した操作部材５４を摘んで、操作部材５４を操作すると、操作部材５４は、支持部材５５で支持された箇所を支点として傾倒動作を行うと共に、この操作部材５４の傾倒動作に伴い、この操作部材５４と係合状態にある第１，第２の連動部材５２，５３が回転する。
【０００７】
また、操作部材５４の中立状態では、操作部材５４が支持部材５５に対して垂直な状態にあり、この中立状態で、スリット５２ａと平行な矢印Ａ方向に操作部材５４を傾倒すると、第２の連動部材５３が操作部材５４に係合して回転する。
また、操作部材５４の中立状態で、スリット５３ａと平行な矢印Ｂ方向に操作部材５４を傾倒すると、第１の連動部材５２が操作部材５４に係合して回転し、更に、矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向の中間の位置で、矢印Ｃ方向に操作部材５４を傾倒すると、第１，第２の連動部材５２，５３の双方が操作部材５４に係合して、双方が回転する。
【０００８】
回転型センサ等からなる第１，第２の検出部材５６，５７は、それぞれ本体部５６ａ、５７ａと、本体部５６ａ、５７ａに回転可能に取り付けられた回転軸５６ｂ、５７ｂを有する。
そして、第１，第２の検出部材５６，５７は、同一平面上で支持部材５５に取り付けられると共に、第１の検出部材５６の回転軸５６ｂは、第１の連動部材５２の一端に結合されて、第１の連動部材５２の回転に伴って回転し、これによって、第１の検出部材５６が操作される。
【０００９】
また、第２の検出部材５７の回転軸５７ｂは、第２の連動部材５３の一端に結合されて、第２の連動部材５３の回転に伴って回転し、これによって、第２の検出部材５７が操作される。
そして、第１，第２の検出部材５６、５７で、操作部材５４の傾倒位置が検出されるようになる。
【００１０】
第１，第２のモータ５８，５９は、それぞれ本体部５８ａ、５９ａと、この本体部５８ａ、５９ａに回転可能に取り付けられた回転軸５８ｂ、５９ｂとを有する。
そして、第１，第２のモータ５８，５９は、同一平面上で支持部材５５に取り付けられると共に、第１のモータ５８の回転軸５８ｂは、第１の検出部材５６の回転軸５６ｂに結合されて、第１のモータ５８の回転力が回転軸５８ｂを介して回転軸５６ｂに伝達され、また、第２のモータ５９の回転軸５９ｂは、第２の検出部材５７の回転軸５７ｂに結合されて、第２のモータ５９の回転力が回転軸５９ｂを介して回転軸５７ｂに伝達されるようになっている。
【００１１】
次に、上記のような構成を有する従来の力覚付入力装置の動作を説明すると、先ず、操作部材５４を傾倒した時、第１，第２の連動部材５２，５３が回転すると共に、第１，第２の連動部材５２，５３の回転によって、それぞれ回転軸５６ｂ、５７ｂが回転して、第１，第２の検出部材５６，５７が操作され、操作部材５４の傾倒位置が検出される。
【００１２】
また、操作部材５４の傾倒動作時、第１，第２のモータ５８，５９には、制御部（図示せず）から信号が送られて、第１，第２のモータ５８，５９が駆動され、この駆動力が第１，第２の検出部材５６，５７の回転軸５６ｂ、５７ｂに伝えられる。
すると、第１，第２のモータ５８，５９の駆動力が操作部材５４の傾倒動作の抗力（力覚、又はハプティック）として作用するようになっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の力覚付入力装置は、第１，第２の検出部材５６，或いは５７が何らかの理由で故障したり、また、回転軸５６ｂ、或いは５７ｂが何らかの理由で故障したりすると、操作部材５４の傾倒位置の検出ができなくなるという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明は操作部材の傾倒位置の検出が確実で、小型の力覚付入力装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、傾倒動作可能な第１の操作部材と、この第１の操作部材によって操作され、前記第１の操作部材の傾倒位置を検出するための一対の第１の検出部材と、前記第１の操作部材に力覚を伝えるための一対のモータとを備え、前記第１の検出部材とは別個に設けられ前記第１の操作部材の動きに追従して操作される補助用の検出手段を有し、この検出手段によって、前記第１の操作部材の傾倒位置を検出可能とした力覚付入力装置であって、前記検出手段は、傾倒動作可能な第２の操作部材を備え、前記第２の操作部材が前記第１の操作部材に設けられた係合部に係合して、前記第２の操作部材が前記第１の操作部材に追従して操作されるようにした。
このような構成によって、第１の検出部材が故障しても、これとは別個に設けられた補助用の検出手段によって、第１の操作部材の傾倒位置が検出できて、第１の操作部材の傾倒位置の検出が確実にできる。
【００１６】
また、第２の解決手段として、前記検出手段は、前記第２の操作部材によって操作される一対の第２の検出部材を備え、前記一対の第２の検出部材によって、前記第１の操作部材の傾倒位置を検出可能とした。
このような構成によって、検出手段は、小型で安価なジョイスティック型の入力装置で形成できる。
【００１７】
また、第３の解決手段として、前記第２の操作部材の先端部が前記第１の操作部材の端部に設けられた係合部に係合したものとした。
このような構成によって、第２の操作部材は、第１の操作部材に対して確実に追従し、操作性の確実なものが得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の力覚付入力装置の図面を説明すると、図１は本発明の力覚付入力装置の平面図、図２は図１の２−２線における断面図、図３は本発明の力覚付入力装置の要部の断面図、図４は本発明の力覚付入力装置に係り、第１の操作部材を左側に傾倒した状態を示す動作説明図、図５は本発明の力覚付入力装置に係り、第１の操作部材を右側に傾倒した状態を示す動作説明図、図６は本発明の力覚付入力装置に係り、第１の操作部材と駆動体、及び駆動レバーを示す分解斜視図、図７は本発明の力覚付入力装置に係り、支持部材と検出手段の斜視図、図８は本発明の力覚付入力装置に係り、第１の検出部材の構成を示す要部断面図である。
【００２１】
次に、本発明の力覚付入力装置の構成を図１〜図８に基づいて説明すると、合成樹脂の成型品等からなる支持部材１は、特に図７に示すように、互いに斜向かいの位置に設けられた第１，第２の領域部１ａ、１ｂと、この第１，第２の領域部１ａ、１ｂを連結する連結部１ｃと、第１，第２の領域部１ａ、１ｂのそれぞれから上方に突出し、互いに間隔をおいて設けられた一対の取付部１ｄ、１ｅと、第１，第２の領域部１ａ、１ｂのそれぞれから上方に突出し、連結部１ｃ寄りに設けられた一対の支持部１ｆ、１ｇと、取付部１ｄ、１ｅの一方の近傍で第１，第２の領域部１ａ、１ｂに設けられた逃げ孔１ｈ、１ｊと、連結部１ｃに設けられた孔１ｋとを有する。
【００２２】
第１，第２のモータ２，３は、それぞれ本体部２ａ、３ａと、この本体部２ａ、３ａに回転可能に取り付けられた回転軸２ｂ、３ｂとを有する。
そして、第１のモータ２は、本体部２ａの前、後面側をそれぞれ一対の取付部１ｄに掛け止めして、第１の領域部１ａに取り付けられると共に、第２のモータ３は、本体部３ａの前、後面側をそれぞれ一対の取付部１ｅに掛け止めして、第２の領域部１ｂに取り付けられる。
そして、第１，第２のモータ２，３が取り付けられた際、図１に示すように、回転軸２ｂ、３ｂの軸線Ｇ１は、互いに直角状態に配設されている。
【００２３】
エンコーダ等の回転型センサ、或いは回転型可変抵抗器等からなる一対の第１の検出部材４，５は、それぞれ本体部４ａ、５ａと、この本体部４ａ、５ａに回転可能に取り付けられた回転軸４ｂ、５ｂとを有する。
そして、第１の検出部材４は、支持部材１に取り付けられると共に、回転軸４ｂは、第１のモータ２の回転軸２ｂと同軸的に一体に形成され、また、第１の検出部材５は、支持部材１に取り付けられると共に、回転軸５ｂは、第２のモータ３の回転軸３ｂと同軸的に一体に形成されている。
【００２４】
このような構成によって、第１の検出部材４，５のそれぞれの回転軸４ｂ、５ｂの回転力が第１，第２のモータ２，３のそれぞれの回転軸２ｂ、３ｂに伝達されると共に、第１，第２のモータ２，３のそれぞれの回転軸２ｂ、３ｂの回転力が第１の検出部材４，５のそれぞれの回転軸４ｂ、５ｂに伝達できるようになっている。
更に、回転軸４ｂ、５ｂが回転した時、第１の検出部材４，５が操作されるようになっている。
【００２５】
なお、この実施例では、モータの回転軸と検出部材の回転軸とが同軸的で一体に形成されたもので説明したが、モータと検出部材の回転軸を別部品で構成し、別部品の回転軸の両者を結合部材により結合したり、又は、別部品で構成された回転軸のそれぞれに歯車を取り付けて、歯車同士を噛み合わせたりすることによって、検出部材の回転軸の回転力をモータの回転軸に伝達したり、或いはモータの回転軸の回転力を検出部材の回転軸に伝達したりしても良い。
【００２６】
また、第１，第２のモータ２，３，及び第１の検出部材４，５は、同一面上で支持部材１に取り付けられた状態となっている。
そして、第１，第２の歯車６，７は、それぞれ第１の検出部材４，５の回転軸４ｂ、５ｂに取り付けられており、この第１，第２の歯車６，７の回転で、第１の検出部材４，５が操作されるようになっている。
【００２７】
合成樹脂の成型品等からなる第１，第２の駆動レバー８，９は、特に図６に示すように、直線状に延びる腕部８ａ、９ａと、この腕部８ａ、９ａの一端側から直角に折り曲げられて形成された取付部８ｂ、９ｂと、腕部８ａ、９ａの他端側から円弧状に突出した突出部８ｃ、９ｃと、この円弧状の突出部８ｃ、９ｃの円弧状外周面に設けられた歯部８ｄ、９ｄと、取付部８ｂ、９ｂと歯部８ｄ、９ｄとの間に位置する腕部８ａ、９ａに設けられた孔８ｅ、９ｅと、取付部８ｂ、９ｂに設けられた孔８ｆ、９ｆとを有する。
【００２８】
そして、第１の駆動レバー８は、腕部８ａが第１のモータ２の軸線Ｇ１と直角の状態で配置されると共に、孔８ｅに挿通されて支持部１ｇに取り付けられた軸部１０によって、シーソー動作可能に支持されている。
この第１の駆動レバー８が取り付けられた際、歯部８ｄが第１の歯車６に噛み合わされると共に、第１の駆動レバー８は、軸部１０を中心としてシーソー動作可能となり、第１の駆動レバー８がシーソー動作した時、取付部８ｂが上下動すると共に、腕部８ａの一端側の歯部８ｄは、取付部８ｂと反対側の動きを行って、上下動するようになる。
そして、この歯部８ｄの上下動の動きによって、第１の歯車６が回転して、その結果、回転軸４ｂが回転して、第１の検出部材４の操作が行われる。
【００２９】
また、第２の駆動レバー９は、腕部９ａが第２のモータ３の軸線Ｇ１と直角の状態で配置されると共に、孔９ｅに挿通されて支持部１ｆに取り付けられた軸部１１によって、シーソー動作可能に支持されている。
この第２の駆動レバー９が取り付けられた際、歯部９ｄが第２の歯車７に噛み合わされると共に、第２の駆動レバー９は、軸部１１を中心としてシーソー動作可能となり、第２の駆動レバー９がシーソー動作した時、取付部９ｂが上下動すると共に、腕部９ａの一端側の歯部９ｄは、取付部９ｂと反対側の動きを行って、上下動するようになる。
そして、この歯部９ｄの上下動の動きによって、第２の歯車７が回転して、その結果、回転軸５ｂが回転して、第１の検出部材５の操作が行われる。
【００３０】
また、第１，第２の駆動レバー８，９が取り付けられた際、それぞれの腕部８ａ、９ａは、互いに直交し、且つ、交叉した状態で配設されると共に、腕部８ａ、９ａと折り曲げられた取付部８ｂ、９ｂとで囲まれた箇所に空間部１２が形成された状態となっている。
更に、第１，第２の駆動レバー８，９は、同じ大きさ、形状、構成からなり、図６に示すように、両者は互いに上下方向の向きを逆にして配置されている。
即ち、第１の駆動レバー８の突出部８ｃは下方に向けて突出すると共に、第２の駆動レバー９の突出部９ｃは上方に向けて突出させることによって、シーソー動作時において、互いにぶつかりを避けている。
【００３１】
合成樹脂や金属等からなる第１の操作部材１３は、大きな径からなる操作部１３ａと、この操作部１３ａから軸線Ｇ２方向に延びて設けられた小径の保持部１３ｂと、肘部１３ｂの端部に設けられた凹部からなる係合部１３ｃとを有する。
また、合成樹脂や金属等からなる第１，第２の駆動体１４，１５は、特に図６に示すように、それぞれＬ字状をなすと共に、軸線Ｇ２方向に垂直な板状部１４ａ、１５ａと、この板状部１４ａ、１５ａに設けられた上下に貫通する孔１４ｂ、１５ｂと、板状部１４ａ、１５ａの一端から軸線Ｇ２方向に延びる平坦面を有する側板部１４ｃ、１５ｃと、この側板部１４ｃ、１５ｃに設けられた孔１４ｄ、１５ｄとを有する。
【００３２】
そして、第１，第２の駆動体１４，１５の側板部１４ｃ、１５ｃの向きが軸線Ｇ２方向に対して逆向きで、互いに板状部１４ａ、１５ａ側に突出させて、板状部１４ａ、１５ａを互いに重ね合わせた状態で、孔１４ｂ、１５ｂのそれぞれに第１の操作部材１３の保持部１３ｂを挿通して、第１，第２の駆動体１４，１５が保持部１３ｂに適宜手段により、第１の操作部材１３が第１，第２の駆動体１４，１５から抜けないように取り付けられている。
また、第１，第２の駆動体１４，１５が取り付けられた際、それぞれの側板部１４ｃ、１５ｃが直角状態になると共に、第１，第２の駆動体１４，１５のそれぞれは、保持部１３ｂを軸として矢印Ｋ方向（時計方向と反時計方向）に回転可能となっている。
【００３３】
そして、第１の操作部材１３に結合された第１，第２の駆動体１４，１５は、第１，第２の駆動レバー８，９で形成された空間部１２に挿入され、第１の駆動レバー８の取付部８ｂに設けられた孔８ｆと側板部１４ｃの孔１４ｄに軸部１６を挿通して、この軸部１６によって、第１の操作部材１３と第１の駆動体１４が取り付けられて、軸部１６によって、両者間で回転可能となっている。
また、第２の駆動レバー９の取付部９ｂに設けられた孔９ｆと側板部１５ｃの孔１５ｄに軸部１７を挿通して、この軸部１７によって、第１の操作部材１３と第２の駆動体１５が取り付けられて、軸部１７によって、両者間で回転可能となっている。
【００３４】
第１の操作部材１３と第１，第２の駆動体１４，１５とが第１，第２の駆動レバー８，９に取り付けられた際、第１の操作部材１３は、傾倒中心Ｐを中心として傾倒動作可能で、第１，第２の駆動体１４，１５は支持部材１の上面から離れた位置にあると共に、第１の操作部材１３の未作動時の中立状態では、第１の操作部材１３の軸線Ｇ２方向が支持部材１に対して垂直状態となっている。
【００３５】
また、第１の操作部材１３が取り付けられた際、第１，第２の駆動レバー８，９の腕部８ａ、９ａは、軸線Ｇ２方向と直交する垂直面上で、互いに直角状態に配設された状態になると共に、第１，第２のモータ２，３と第１の検出部材４，５の取付位置は、第１，第２の駆動体１４，１５の傾倒中心Ｐを通り、第１の操作部材１３の軸線Ｇ２方向に対して垂直となる水平Ｘ方向と、第１，第２のモータ２，３の軸線Ｇ１とが一致した状態の同一面上となっている。
【００３６】
なお、上記実施例における第１の検出部材４，５は、図８に示すように、第１の検出部材４，５がフォトインタラプタ（透光型エンコーダ）で構成され、発光素子２０と受光素子２１が保持体２２に取り付けられると共に、スリット（図示せず）を設けたコード板からなる回転体２３が回転軸４ｂ、５ｂに取り付けられ、この回転軸４ｂ、５ｂに取り付けられた歯車６，７の回転による回転軸４ｂ、５ｂの回転に伴い、回転体２３が発光素子２０と受光素子２１との間で回転動作を行い、これによって、回転検出を行うようにしたものでも良い。
【００３７】
検出手段２５は、箱形の枠体２６と、この枠体２６に対して傾倒動作可能で、一端が枠体２６から突出した第２の操作部材２７と、ここでは図示しないが枠体２６内で交叉状態に配置された連動部材と、この連動部材の動きに追従して操作される一対の第２の検出部材とで構成されている。
そして、枠体２６内に収納された第２の検出部材は、回転型エンコーダや回転型可変抵抗器からなる回転センサで構成され、第２の操作部材２７が傾倒動作した時、連動部材を介して第２の検出部材が操作されるようになっている。
【００３８】
このような検出手段２５は、第２の操作部材２７の先端部を第１の操作部材１３の係合部１３ｃに係合した状態で、枠体２６が支持部材１の孔１ｋ内に収納されると共に、枠体２６が支持部材１の下部に配置されたプリント基板２８に取り付けられて、検出手段２５が配置されている。
即ち、第１の操作部材１３が中央位置にある状態において、検出手段２５は第１の操作部材１３の軸線Ｇ２方向に配置された構成となっている。
【００３９】
そして、このように配置された検出手段２５は、第１の操作部材１３が傾倒動作した時、第２の操作部材２７が係合部１３ｃ、即ち、第１の操作部材１３の動きに追従して傾倒動作を行い、これによって、第２の検出部材が操作されると共に、この第２の検出部材の操作によって、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出するようになっている。
即ち、この検出手段２５は、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出するための補助用として機能するものである。
【００４０】
次に、上記のような構成を有する本発明の力覚付入力装置の動作を説明すると、先ず、図３に示すような中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ１方向（第２の駆動レバー９の腕部９ａの延びる方向）に傾倒すると、図４に示すように、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部９ｂを軸線Ｇ２方向の下方に移動させる。
【００４１】
すると、第２の駆動レバー９は軸部１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第２の駆動レバー９の腕部９ａの端部側に位置する歯部９ｄが軸線Ｇ２方向の上方に移動して、これによって歯車７が回転して、第１の検出部材５の操作が行われる。
また、他方の第１の駆動体１４は、軸部１６を中心として回転する動作となって、第１の駆動レバー８はシーソー動作を行わず、従って、上下動を生じることなく、中立状態となっている。
【００４２】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ２方向（第２の駆動レバー９の腕部９ａの延びる方向）に傾倒すると、図５に示すように、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部９ｂを軸線Ｇ２方向の上方に移動させる。
【００４３】
すると、第２の駆動レバー９は軸部１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第２の駆動レバー９の腕部９ａの端部側に位置する歯部９ｄが軸線Ｇ２方向の下方に移動して、これによって歯車７が回転して、第１の検出部材５の操作が行われる。
また、他方の第１の駆動体１４は、軸部１６を中心として回転する動作となって、第１の駆動レバー８はシーソー動作を行わず、従って、上下動を生じることなく、中立状態となっている。
【００４４】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ３方向（第１の駆動レバー８の腕部８ａの延びる方向）に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂを引っかけて、取付部８ｂを軸線Ｇ２方向の下方に移動させる。
【００４５】
すると、第１の駆動レバー８は軸部１０を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１の駆動レバー８の腕部８ａの端部側に位置する歯部８ｄが軸線Ｇ２方向の上方に移動して、これによって歯車６が回転して、第１の検出部材４の操作が行われる。
また、他方の第２の駆動体１５は、軸部１７を中心として回転する動作となって、第２の駆動レバー９はシーソー動作を行わず、従って、上下動を生じることなく、中立状態となっている。
【００４６】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ４方向（第１の駆動レバー８の腕部８ａの延びる方向）に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂを引っかけて、取付部８ｂを軸線Ｇ２方向の上方に移動させる。
【００４７】
すると、第１の駆動レバー８は軸部１０を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１の駆動レバー８の腕部８ａの端部側に位置する歯部８ｄが軸線Ｇ２方向の下方に移動して、これによって歯車６が回転して、第１の検出部材４の操作が行われる。
また、他方の第２の駆動体１５は、軸部１７を中心として回転する動作となって、第２の駆動レバー９はシーソー動作を行わず、従って、上下動を生じることなく、中立状態となっている。
【００４８】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ１方向と矢印Ｚ３方向の間の矢印Ｚ５方向に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂを、また、第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部８ｂ、９ｂを共に軸線Ｇ２方向の下方に移動させる。
【００４９】
すると、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれは、軸部１０、１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれの腕部８ａ、９ａの端部側に位置する歯部８ｄ、９ｄが軸線Ｇ２方向の上方に移動して、これによって歯車６、７が回転して、それぞれ第１の検出部材４、５の操作が行われる。
【００５０】
また、第１，第２の駆動体１４，１５の矢印Ｚ５方向での傾倒時、軸部１０と軸部１６との間、及び軸部１１と軸部１７との間の中立状態における距離と、傾倒時における距離が変わるため、第１，第２の駆動体１４，１５は、第１の操作部材１３を中心として回転動作して、スムースな傾倒動作を行うようになっている。
【００５１】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ２方向と矢印Ｚ４方向の間の矢印Ｚ６方向に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂを、また、第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部８ｂ、９ｂを共に軸線Ｇ２方向の上方に移動させる。
【００５２】
すると、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれは、軸部１０、１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれの腕部８ａ、９ａの端部側に位置する歯部８ｄ、９ｄが軸線Ｇ２方向の下方に移動して、これによって歯車６、７が回転して、それぞれ第１の検出部材４、５の操作が行われる。
【００５３】
また、第１，第２の駆動体１４，１５の矢印Ｚ６方向での傾倒時も前記矢印Ｚ５方向と同様に、第１，第２の駆動体１４，１５は、第１の操作部材１３を中心として回転動作して、スムースな傾倒動作を行うようになっている。
【００５４】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ１方向と矢印Ｚ４方向の間の矢印Ｚ７方向に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂをひっかけて、取付部４ｂを軸線Ｇ２方向の上方に移動させるが、他方の第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部９ｂを軸線Ｇ２方向の下方に移動させる。
【００５５】
すると、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれは、軸部１０、１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１の駆動レバー８の腕部８ａの端部側に位置する歯部８ｄは、軸線Ｇ２方向の下方に移動し、また、第２の駆動レバー９の腕部９ａの端部側に位置する歯部９ｄは、軸線Ｇ２方向の上方に移動し、これによって歯車６、７が回転して、それぞれ第１の検出部材４、５の操作が行われる。
【００５６】
また、第１，第２の駆動体１４，１５の矢印Ｚ７方向での傾倒時も、第１，第２の駆動体１４，１５は、第１の操作部材１３を中心として回転動作して、スムースな傾倒動作を行うようになっている。
【００５７】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ２方向と矢印Ｚ３方向の間の矢印Ｚ８方向に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂをひっかけて、取付部４ｂを軸線Ｇ２方向の下方に移動させるが、他方の第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部９ｂを軸線Ｇ２方向の上方に移動させる。
【００５８】
すると、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれは、軸部１０、１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１の駆動レバー８の腕部８ａの端部側に位置する歯部８ｄは、軸線Ｇ２方向の上方に移動し、また、第２の駆動レバー９の腕部９ａの端部側に位置する歯部９ｄは、軸線Ｇ２方向の下方に移動し、これによって歯車６、７が回転して、それぞれ第１の検出部材４、５の操作が行われる。
【００５９】
また、第１，第２の駆動体１４，１５の矢印Ｚ８方向での傾倒時も、第１，第２の駆動体１４，１５は、第１の操作部材１３を中心として回転動作して、スムースな傾倒動作を行うようになっている。
そして、このような操作により、第１，第２の検出部材４，５が操作されて、第１の操作部材１３の傾倒位置が検出されるものである。
【００６０】
更に、第１の操作部材１３の傾倒動作時、第１，第２のモータ２，３には、制御部（図示せず）から信号が送られて、第１，第２のモータ２，３が駆動され、この駆動力が第１の検出部材４，５の回転軸４ｂ，５ｂに伝えられる。
すると、第１，第２のモータ２，３の駆動力が第１の操作部材１３の傾倒動作の抗力（力覚、又はハプティック）として作用するようになっている。
【００６１】
また、第１の操作部材１３を矢印Ｚ１〜Ｚ８方向に傾倒した時、検出手段２５の第２の検出部材も第１の操作部材１３に追従して操作されるが、第１の検出部材４，５によって、第１の操作部材１３の傾倒位置が検出されるようになっている。
そして、第１の検出部材４や５，或いは回転軸４ｂや５ｂが何らかの理由で故障した時、制御回路でこれを検知して、補助用である検出手段２５を働かせ、この検出手段２５によって、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出するようになっている。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の力覚付入力装置は、傾倒動作可能な第１の操作部材１３と、この第１の操作部材１３によって操作され、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出するための一対の第１の検出部材４，５と、第１の操作部材１３に力覚を伝えるための一対のモータ２，３とを備え、第１の操作部材１３の動きに追従して操作される検出手段２５を有し、この検出手段２５によって、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出可能としたため、第１の検出部材１３が故障しても、これとは別個に設けられた補助用の検出手段２５によって、第１の操作部材１３の傾倒位置が検出できて、第１の操作部材１３の傾倒位置の検出が確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の力覚付入力装置の平面図。
【図２】図１の２−２線における断面図。
【図３】本発明の力覚付入力装置の要部の断面図。
【図４】本発明の力覚付入力装置に係り、第１の第１の操作部材を左側に傾倒した状態を示す動作説明図。
【図５】本発明の力覚付入力装置に係り、第１の第１の操作部材を右側に傾倒した状態を示す動作説明図。
【図６】本発明の力覚付入力装置に係り、第１の第１の操作部材と駆動体、及び駆動レバーを示す分解斜視図。
【図７】本発明の力覚付入力装置に係り、支持部材と検出手段の斜視図。
【図８】本発明の力覚付入力装置に係り、第１の検出部材の構成を示す要部断面図。
【図９】従来の力覚付入力装置の斜視図。
【符号の説明】
１ 支持部材
１ａ 第１の領域
１ｂ 第２の領域
１ｃ 連結部
１ｄ 取付部
１ｅ 取付部
１ｆ 支持部
１ｇ 支持部
１ｈ 逃げ孔
１ｊ 逃げ孔
１ｋ 孔
２ 第１のモータ
２ａ 本体部
２ｂ 回転軸
３ 第２のモータ
３ａ 本体部
３ｂ 回転軸
４ 第１の検出部材
４ａ 本体部
４ｂ 回転軸
５ 第１の検出部材
５ａ 本体部
５ｂ 回転軸
６ 第１の歯車
７ 第２の歯車
８ 第１の駆動レバー
８ａ 腕部
８ｂ 取付部
８ｃ 突出部
８ｄ 歯部
８ｅ 孔
８ｆ 孔
９ 第２の駆動レバー
９ａ 腕部
９ｂ 取付部
９ｃ 突出部
９ｄ 歯部
９ｅ 孔
９ｆ 孔
１０ 軸部
１１ 軸部
１２ 空間部
１３ 第１の操作部材
１３ａ 操作部
１３ｂ 保持部
１４ 第１の駆動体
１４ａ 板状部
１４ｂ 孔
１４ｃ 側板部
１４ｄ 孔
１５ 第２の駆動体
１５ａ 板状部
１５ｂ 孔
１５ｃ 側板部
１５ｄ 孔
１６ 軸部
１７ 軸部
２０ 発光素子
２１ 受光素子
２２ 保持体
２３ 回転体
２５ 検出手段
２６ 枠体
２７ 第２の操作部材
２８ プリント基板
Ｇ１ 軸線
Ｇ２ 軸線方向
Ｐ 傾倒中心
Ｘ 水平方向
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のエアコン等の操作に使用され、特に、操作時に力覚が生じるものに使用して好適な力覚付入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の力覚付入力装置の構成を図９に基づいて説明すると、箱形の枠体５１は、四角状の上面板５１ａと、この上面板５１ａに設けられた円形の孔５１ｂと、上面板５１ａの四方の周辺から下方に折り曲げられた４個の側壁５１ｃとを有する。
【０００３】
金属板からなる第１，第２の連動部材５２，５３は、それぞれ中央部にスリット５２ａ、５３ａを有して、円弧状をなし、そして、第１の連動部材５２は、枠体５１内に収納された状態で、その両端部が互いに対向する一対の側壁５１ｃに取り付けられて、この取付部を支点として、第１の連動部材５２が回転可能となっている。
【０００４】
また、第２の連動部材５３は、第１の連動部材５２と互いに直交すると共に交叉した状態で枠体５１内に収納され、その両端部が互いに対向するもう一方の一対の側壁５１ｃに取り付けられて、この取付部を支点として、第２の連動部材５３が回転可能となっている。
【０００５】
直線状の操作部材５４は、第１，第２の連動部材５２，５３の交叉したスリット５２ａ、５３ａ内に挿通されて、第１，第２の連動部材５２，５３と係合可能となり、一端部が枠体５１の孔５１ｂを通って外方に突出すると共に、他端が枠体５１の下部に配置された支持部材５５によって支持されて、操作部材５４が傾倒可能となっている。
【０００６】
そして、孔５１ｂから突出した操作部材５４を摘んで、操作部材５４を操作すると、操作部材５４は、支持部材５５で支持された箇所を支点として傾倒動作を行うと共に、この操作部材５４の傾倒動作に伴い、この操作部材５４と係合状態にある第１，第２の連動部材５２，５３が回転する。
【０００７】
また、操作部材５４の中立状態では、操作部材５４が支持部材５５に対して垂直な状態にあり、この中立状態で、スリット５２ａと平行な矢印Ａ方向に操作部材５４を傾倒すると、第２の連動部材５３が操作部材５４に係合して回転する。
また、操作部材５４の中立状態で、スリット５３ａと平行な矢印Ｂ方向に操作部材５４を傾倒すると、第１の連動部材５２が操作部材５４に係合して回転し、更に、矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向の中間の位置で、矢印Ｃ方向に操作部材５４を傾倒すると、第１，第２の連動部材５２，５３の双方が操作部材５４に係合して、双方が回転する。
【０００８】
回転型センサ等からなる第１，第２の検出部材５６，５７は、それぞれ本体部５６ａ、５７ａと、本体部５６ａ、５７ａに回転可能に取り付けられた回転軸５６ｂ、５７ｂを有する。
そして、第１，第２の検出部材５６，５７は、同一平面上で支持部材５５に取り付けられると共に、第１の検出部材５６の回転軸５６ｂは、第１の連動部材５２の一端に結合されて、第１の連動部材５２の回転に伴って回転し、これによって、第１の検出部材５６が操作される。
【０００９】
また、第２の検出部材５７の回転軸５７ｂは、第２の連動部材５３の一端に結合されて、第２の連動部材５３の回転に伴って回転し、これによって、第２の検出部材５７が操作される。
そして、第１，第２の検出部材５６、５７で、操作部材５４の傾倒位置が検出されるようになる。
【００１０】
第１，第２のモータ５８，５９は、それぞれ本体部５８ａ、５９ａと、この本体部５８ａ、５９ａに回転可能に取り付けられた回転軸５８ｂ、５９ｂとを有する。
そして、第１，第２のモータ５８，５９は、同一平面上で支持部材５５に取り付けられると共に、第１のモータ５８の回転軸５８ｂは、第１の検出部材５６の回転軸５６ｂに結合されて、第１のモータ５８の回転力が回転軸５８ｂを介して回転軸５６ｂに伝達され、また、第２のモータ５９の回転軸５９ｂは、第２の検出部材５７の回転軸５７ｂに結合されて、第２のモータ５９の回転力が回転軸５９ｂを介して回転軸５７ｂに伝達されるようになっている。
【００１１】
次に、上記のような構成を有する従来の力覚付入力装置の動作を説明すると、先ず、操作部材５４を傾倒した時、第１，第２の連動部材５２，５３が回転すると共に、第１，第２の連動部材５２，５３の回転によって、それぞれ回転軸５６ｂ、５７ｂが回転して、第１，第２の検出部材５６，５７が操作され、操作部材５４の傾倒位置が検出される。
【００１２】
また、操作部材５４の傾倒動作時、第１，第２のモータ５８，５９には、制御部（図示せず）から信号が送られて、第１，第２のモータ５８，５９が駆動され、この駆動力が第１，第２の検出部材５６，５７の回転軸５６ｂ、５７ｂに伝えられる。
すると、第１，第２のモータ５８，５９の駆動力が操作部材５４の傾倒動作の抗力（力覚、又はハプティック）として作用するようになっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の力覚付入力装置は、第１，第２の検出部材５６，或いは５７が何らかの理由で故障したり、また、回転軸５６ｂ、或いは５７ｂが何らかの理由で故障したりすると、操作部材５４の傾倒位置の検出ができなくなるという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明は操作部材の傾倒位置の検出が確実で、小型の力覚付入力装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、傾倒動作可能な第１の操作部材と、この第１の操作部材によって操作され、前記第１の操作部材の傾倒位置を検出するための一対の第１の検出部材と、前記第１の操作部材に力覚を伝えるための一対のモータとを備え、前記第１の検出部材とは別個に設けられ前記第１の操作部材の動きに追従して操作される補助用の検出手段を有し、この検出手段によって、前記第１の操作部材の傾倒位置を検出可能とした力覚付入力装置であって、前記検出手段は、傾倒動作可能な第２の操作部材を備え、前記第２の操作部材が前記第１の操作部材に設けられた係合部に係合して、前記第２の操作部材が前記第１の操作部材に追従して操作されるようにした。
このような構成によって、第１の検出部材が故障しても、これとは別個に設けられた補助用の検出手段によって、第１の操作部材の傾倒位置が検出できて、第１の操作部材の傾倒位置の検出が確実にできる。
【００１６】
また、第２の解決手段として、前記検出手段は、前記第２の操作部材によって操作される一対の第２の検出部材を備え、前記一対の第２の検出部材によって、前記第１の操作部材の傾倒位置を検出可能とした。
このような構成によって、検出手段は、小型で安価なジョイスティック型の入力装置で形成できる。
【００１７】
また、第３の解決手段として、前記第２の操作部材の先端部が前記第１の操作部材の端部に設けられた係合部に係合したものとした。
このような構成によって、第２の操作部材は、第１の操作部材に対して確実に追従し、操作性の確実なものが得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の力覚付入力装置の図面を説明すると、図１は本発明の力覚付入力装置の平面図、図２は図１の２−２線における断面図、図３は本発明の力覚付入力装置の要部の断面図、図４は本発明の力覚付入力装置に係り、第１の操作部材を左側に傾倒した状態を示す動作説明図、図５は本発明の力覚付入力装置に係り、第１の操作部材を右側に傾倒した状態を示す動作説明図、図６は本発明の力覚付入力装置に係り、第１の操作部材と駆動体、及び駆動レバーを示す分解斜視図、図７は本発明の力覚付入力装置に係り、支持部材と検出手段の斜視図、図８は本発明の力覚付入力装置に係り、第１の検出部材の構成を示す要部断面図である。
【００２１】
次に、本発明の力覚付入力装置の構成を図１〜図８に基づいて説明すると、合成樹脂の成型品等からなる支持部材１は、特に図７に示すように、互いに斜向かいの位置に設けられた第１，第２の領域部１ａ、１ｂと、この第１，第２の領域部１ａ、１ｂを連結する連結部１ｃと、第１，第２の領域部１ａ、１ｂのそれぞれから上方に突出し、互いに間隔をおいて設けられた一対の取付部１ｄ、１ｅと、第１，第２の領域部１ａ、１ｂのそれぞれから上方に突出し、連結部１ｃ寄りに設けられた一対の支持部１ｆ、１ｇと、取付部１ｄ、１ｅの一方の近傍で第１，第２の領域部１ａ、１ｂに設けられた逃げ孔１ｈ、１ｊと、連結部１ｃに設けられた孔１ｋとを有する。
【００２２】
第１，第２のモータ２，３は、それぞれ本体部２ａ、３ａと、この本体部２ａ、３ａに回転可能に取り付けられた回転軸２ｂ、３ｂとを有する。
そして、第１のモータ２は、本体部２ａの前、後面側をそれぞれ一対の取付部１ｄに掛け止めして、第１の領域部１ａに取り付けられると共に、第２のモータ３は、本体部３ａの前、後面側をそれぞれ一対の取付部１ｅに掛け止めして、第２の領域部１ｂに取り付けられる。
そして、第１，第２のモータ２，３が取り付けられた際、図１に示すように、回転軸２ｂ、３ｂの軸線Ｇ１は、互いに直角状態に配設されている。
【００２３】
エンコーダ等の回転型センサ、或いは回転型可変抵抗器等からなる一対の第１の検出部材４，５は、それぞれ本体部４ａ、５ａと、この本体部４ａ、５ａに回転可能に取り付けられた回転軸４ｂ、５ｂとを有する。
そして、第１の検出部材４は、支持部材１に取り付けられると共に、回転軸４ｂは、第１のモータ２の回転軸２ｂと同軸的に一体に形成され、また、第１の検出部材５は、支持部材１に取り付けられると共に、回転軸５ｂは、第２のモータ３の回転軸３ｂと同軸的に一体に形成されている。
【００２４】
このような構成によって、第１の検出部材４，５のそれぞれの回転軸４ｂ、５ｂの回転力が第１，第２のモータ２，３のそれぞれの回転軸２ｂ、３ｂに伝達されると共に、第１，第２のモータ２，３のそれぞれの回転軸２ｂ、３ｂの回転力が第１の検出部材４，５のそれぞれの回転軸４ｂ、５ｂに伝達できるようになっている。
更に、回転軸４ｂ、５ｂが回転した時、第１の検出部材４，５が操作されるようになっている。
【００２５】
なお、この実施例では、モータの回転軸と検出部材の回転軸とが同軸的で一体に形成されたもので説明したが、モータと検出部材の回転軸を別部品で構成し、別部品の回転軸の両者を結合部材により結合したり、又は、別部品で構成された回転軸のそれぞれに歯車を取り付けて、歯車同士を噛み合わせたりすることによって、検出部材の回転軸の回転力をモータの回転軸に伝達したり、或いはモータの回転軸の回転力を検出部材の回転軸に伝達したりしても良い。
【００２６】
また、第１，第２のモータ２，３，及び第１の検出部材４，５は、同一面上で支持部材１に取り付けられた状態となっている。
そして、第１，第２の歯車６，７は、それぞれ第１の検出部材４，５の回転軸４ｂ、５ｂに取り付けられており、この第１，第２の歯車６，７の回転で、第１の検出部材４，５が操作されるようになっている。
【００２７】
合成樹脂の成型品等からなる第１，第２の駆動レバー８，９は、特に図６に示すように、直線状に延びる腕部８ａ、９ａと、この腕部８ａ、９ａの一端側から直角に折り曲げられて形成された取付部８ｂ、９ｂと、腕部８ａ、９ａの他端側から円弧状に突出した突出部８ｃ、９ｃと、この円弧状の突出部８ｃ、９ｃの円弧状外周面に設けられた歯部８ｄ、９ｄと、取付部８ｂ、９ｂと歯部８ｄ、９ｄとの間に位置する腕部８ａ、９ａに設けられた孔８ｅ、９ｅと、取付部８ｂ、９ｂに設けられた孔８ｆ、９ｆとを有する。
【００２８】
そして、第１の駆動レバー８は、腕部８ａが第１のモータ２の軸線Ｇ１と直角の状態で配置されると共に、孔８ｅに挿通されて支持部１ｇに取り付けられた軸部１０によって、シーソー動作可能に支持されている。
この第１の駆動レバー８が取り付けられた際、歯部８ｄが第１の歯車６に噛み合わされると共に、第１の駆動レバー８は、軸部１０を中心としてシーソー動作可能となり、第１の駆動レバー８がシーソー動作した時、取付部８ｂが上下動すると共に、腕部８ａの一端側の歯部８ｄは、取付部８ｂと反対側の動きを行って、上下動するようになる。
そして、この歯部８ｄの上下動の動きによって、第１の歯車６が回転して、その結果、回転軸４ｂが回転して、第１の検出部材４の操作が行われる。
【００２９】
また、第２の駆動レバー９は、腕部９ａが第２のモータ３の軸線Ｇ１と直角の状態で配置されると共に、孔９ｅに挿通されて支持部１ｆに取り付けられた軸部１１によって、シーソー動作可能に支持されている。
この第２の駆動レバー９が取り付けられた際、歯部９ｄが第２の歯車７に噛み合わされると共に、第２の駆動レバー９は、軸部１１を中心としてシーソー動作可能となり、第２の駆動レバー９がシーソー動作した時、取付部９ｂが上下動すると共に、腕部９ａの一端側の歯部９ｄは、取付部９ｂと反対側の動きを行って、上下動するようになる。
そして、この歯部９ｄの上下動の動きによって、第２の歯車７が回転して、その結果、回転軸５ｂが回転して、第１の検出部材５の操作が行われる。
【００３０】
また、第１，第２の駆動レバー８，９が取り付けられた際、それぞれの腕部８ａ、９ａは、互いに直交し、且つ、交叉した状態で配設されると共に、腕部８ａ、９ａと折り曲げられた取付部８ｂ、９ｂとで囲まれた箇所に空間部１２が形成された状態となっている。
更に、第１，第２の駆動レバー８，９は、同じ大きさ、形状、構成からなり、図６に示すように、両者は互いに上下方向の向きを逆にして配置されている。
即ち、第１の駆動レバー８の突出部８ｃは下方に向けて突出すると共に、第２の駆動レバー９の突出部９ｃは上方に向けて突出させることによって、シーソー動作時において、互いにぶつかりを避けている。
【００３１】
合成樹脂や金属等からなる第１の操作部材１３は、大きな径からなる操作部１３ａと、この操作部１３ａから軸線Ｇ２方向に延びて設けられた小径の保持部１３ｂと、肘部１３ｂの端部に設けられた凹部からなる係合部１３ｃとを有する。
また、合成樹脂や金属等からなる第１，第２の駆動体１４，１５は、特に図６に示すように、それぞれＬ字状をなすと共に、軸線Ｇ２方向に垂直な板状部１４ａ、１５ａと、この板状部１４ａ、１５ａに設けられた上下に貫通する孔１４ｂ、１５ｂと、板状部１４ａ、１５ａの一端から軸線Ｇ２方向に延びる平坦面を有する側板部１４ｃ、１５ｃと、この側板部１４ｃ、１５ｃに設けられた孔１４ｄ、１５ｄとを有する。
【００３２】
そして、第１，第２の駆動体１４，１５の側板部１４ｃ、１５ｃの向きが軸線Ｇ２方向に対して逆向きで、互いに板状部１４ａ、１５ａ側に突出させて、板状部１４ａ、１５ａを互いに重ね合わせた状態で、孔１４ｂ、１５ｂのそれぞれに第１の操作部材１３の保持部１３ｂを挿通して、第１，第２の駆動体１４，１５が保持部１３ｂに適宜手段により、第１の操作部材１３が第１，第２の駆動体１４，１５から抜けないように取り付けられている。
また、第１，第２の駆動体１４，１５が取り付けられた際、それぞれの側板部１４ｃ、１５ｃが直角状態になると共に、第１，第２の駆動体１４，１５のそれぞれは、保持部１３ｂを軸として矢印Ｋ方向（時計方向と反時計方向）に回転可能となっている。
【００３３】
そして、第１の操作部材１３に結合された第１，第２の駆動体１４，１５は、第１，第２の駆動レバー８，９で形成された空間部１２に挿入され、第１の駆動レバー８の取付部８ｂに設けられた孔８ｆと側板部１４ｃの孔１４ｄに軸部１６を挿通して、この軸部１６によって、第１の操作部材１３と第１の駆動体１４が取り付けられて、軸部１６によって、両者間で回転可能となっている。
また、第２の駆動レバー９の取付部９ｂに設けられた孔９ｆと側板部１５ｃの孔１５ｄに軸部１７を挿通して、この軸部１７によって、第１の操作部材１３と第２の駆動体１５が取り付けられて、軸部１７によって、両者間で回転可能となっている。
【００３４】
第１の操作部材１３と第１，第２の駆動体１４，１５とが第１，第２の駆動レバー８，９に取り付けられた際、第１の操作部材１３は、傾倒中心Ｐを中心として傾倒動作可能で、第１，第２の駆動体１４，１５は支持部材１の上面から離れた位置にあると共に、第１の操作部材１３の未作動時の中立状態では、第１の操作部材１３の軸線Ｇ２方向が支持部材１に対して垂直状態となっている。
【００３５】
また、第１の操作部材１３が取り付けられた際、第１，第２の駆動レバー８，９の腕部８ａ、９ａは、軸線Ｇ２方向と直交する垂直面上で、互いに直角状態に配設された状態になると共に、第１，第２のモータ２，３と第１の検出部材４，５の取付位置は、第１，第２の駆動体１４，１５の傾倒中心Ｐを通り、第１の操作部材１３の軸線Ｇ２方向に対して垂直となる水平Ｘ方向と、第１，第２のモータ２，３の軸線Ｇ１とが一致した状態の同一面上となっている。
【００３６】
なお、上記実施例における第１の検出部材４，５は、図８に示すように、第１の検出部材４，５がフォトインタラプタ（透光型エンコーダ）で構成され、発光素子２０と受光素子２１が保持体２２に取り付けられると共に、スリット（図示せず）を設けたコード板からなる回転体２３が回転軸４ｂ、５ｂに取り付けられ、この回転軸４ｂ、５ｂに取り付けられた歯車６，７の回転による回転軸４ｂ、５ｂの回転に伴い、回転体２３が発光素子２０と受光素子２１との間で回転動作を行い、これによって、回転検出を行うようにしたものでも良い。
【００３７】
検出手段２５は、箱形の枠体２６と、この枠体２６に対して傾倒動作可能で、一端が枠体２６から突出した第２の操作部材２７と、ここでは図示しないが枠体２６内で交叉状態に配置された連動部材と、この連動部材の動きに追従して操作される一対の第２の検出部材とで構成されている。
そして、枠体２６内に収納された第２の検出部材は、回転型エンコーダや回転型可変抵抗器からなる回転センサで構成され、第２の操作部材２７が傾倒動作した時、連動部材を介して第２の検出部材が操作されるようになっている。
【００３８】
このような検出手段２５は、第２の操作部材２７の先端部を第１の操作部材１３の係合部１３ｃに係合した状態で、枠体２６が支持部材１の孔１ｋ内に収納されると共に、枠体２６が支持部材１の下部に配置されたプリント基板２８に取り付けられて、検出手段２５が配置されている。
即ち、第１の操作部材１３が中央位置にある状態において、検出手段２５は第１の操作部材１３の軸線Ｇ２方向に配置された構成となっている。
【００３９】
そして、このように配置された検出手段２５は、第１の操作部材１３が傾倒動作した時、第２の操作部材２７が係合部１３ｃ、即ち、第１の操作部材１３の動きに追従して傾倒動作を行い、これによって、第２の検出部材が操作されると共に、この第２の検出部材の操作によって、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出するようになっている。
即ち、この検出手段２５は、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出するための補助用として機能するものである。
【００４０】
次に、上記のような構成を有する本発明の力覚付入力装置の動作を説明すると、先ず、図３に示すような中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ１方向（第２の駆動レバー９の腕部９ａの延びる方向）に傾倒すると、図４に示すように、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部９ｂを軸線Ｇ２方向の下方に移動させる。
【００４１】
すると、第２の駆動レバー９は軸部１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第２の駆動レバー９の腕部９ａの端部側に位置する歯部９ｄが軸線Ｇ２方向の上方に移動して、これによって歯車７が回転して、第１の検出部材５の操作が行われる。
また、他方の第１の駆動体１４は、軸部１６を中心として回転する動作となって、第１の駆動レバー８はシーソー動作を行わず、従って、上下動を生じることなく、中立状態となっている。
【００４２】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ２方向（第２の駆動レバー９の腕部９ａの延びる方向）に傾倒すると、図５に示すように、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部９ｂを軸線Ｇ２方向の上方に移動させる。
【００４３】
すると、第２の駆動レバー９は軸部１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第２の駆動レバー９の腕部９ａの端部側に位置する歯部９ｄが軸線Ｇ２方向の下方に移動して、これによって歯車７が回転して、第１の検出部材５の操作が行われる。
また、他方の第１の駆動体１４は、軸部１６を中心として回転する動作となって、第１の駆動レバー８はシーソー動作を行わず、従って、上下動を生じることなく、中立状態となっている。
【００４４】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ３方向（第１の駆動レバー８の腕部８ａの延びる方向）に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂを引っかけて、取付部８ｂを軸線Ｇ２方向の下方に移動させる。
【００４５】
すると、第１の駆動レバー８は軸部１０を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１の駆動レバー８の腕部８ａの端部側に位置する歯部８ｄが軸線Ｇ２方向の上方に移動して、これによって歯車６が回転して、第１の検出部材４の操作が行われる。
また、他方の第２の駆動体１５は、軸部１７を中心として回転する動作となって、第２の駆動レバー９はシーソー動作を行わず、従って、上下動を生じることなく、中立状態となっている。
【００４６】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ４方向（第１の駆動レバー８の腕部８ａの延びる方向）に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂを引っかけて、取付部８ｂを軸線Ｇ２方向の上方に移動させる。
【００４７】
すると、第１の駆動レバー８は軸部１０を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１の駆動レバー８の腕部８ａの端部側に位置する歯部８ｄが軸線Ｇ２方向の下方に移動して、これによって歯車６が回転して、第１の検出部材４の操作が行われる。
また、他方の第２の駆動体１５は、軸部１７を中心として回転する動作となって、第２の駆動レバー９はシーソー動作を行わず、従って、上下動を生じることなく、中立状態となっている。
【００４８】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ１方向と矢印Ｚ３方向の間の矢印Ｚ５方向に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂを、また、第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部８ｂ、９ｂを共に軸線Ｇ２方向の下方に移動させる。
【００４９】
すると、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれは、軸部１０、１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれの腕部８ａ、９ａの端部側に位置する歯部８ｄ、９ｄが軸線Ｇ２方向の上方に移動して、これによって歯車６、７が回転して、それぞれ第１の検出部材４、５の操作が行われる。
【００５０】
また、第１，第２の駆動体１４，１５の矢印Ｚ５方向での傾倒時、軸部１０と軸部１６との間、及び軸部１１と軸部１７との間の中立状態における距離と、傾倒時における距離が変わるため、第１，第２の駆動体１４，１５は、第１の操作部材１３を中心として回転動作して、スムースな傾倒動作を行うようになっている。
【００５１】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ２方向と矢印Ｚ４方向の間の矢印Ｚ６方向に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂを、また、第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部８ｂ、９ｂを共に軸線Ｇ２方向の上方に移動させる。
【００５２】
すると、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれは、軸部１０、１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれの腕部８ａ、９ａの端部側に位置する歯部８ｄ、９ｄが軸線Ｇ２方向の下方に移動して、これによって歯車６、７が回転して、それぞれ第１の検出部材４、５の操作が行われる。
【００５３】
また、第１，第２の駆動体１４，１５の矢印Ｚ６方向での傾倒時も前記矢印Ｚ５方向と同様に、第１，第２の駆動体１４，１５は、第１の操作部材１３を中心として回転動作して、スムースな傾倒動作を行うようになっている。
【００５４】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ１方向と矢印Ｚ４方向の間の矢印Ｚ７方向に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂをひっかけて、取付部４ｂを軸線Ｇ２方向の上方に移動させるが、他方の第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部９ｂを軸線Ｇ２方向の下方に移動させる。
【００５５】
すると、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれは、軸部１０、１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１の駆動レバー８の腕部８ａの端部側に位置する歯部８ｄは、軸線Ｇ２方向の下方に移動し、また、第２の駆動レバー９の腕部９ａの端部側に位置する歯部９ｄは、軸線Ｇ２方向の上方に移動し、これによって歯車６、７が回転して、それぞれ第１の検出部材４、５の操作が行われる。
【００５６】
また、第１，第２の駆動体１４，１５の矢印Ｚ７方向での傾倒時も、第１，第２の駆動体１４，１５は、第１の操作部材１３を中心として回転動作して、スムースな傾倒動作を行うようになっている。
【００５７】
次に、中立状態から第１の操作部材１３を矢印Ｚ２方向と矢印Ｚ３方向の間の矢印Ｚ８方向に傾倒すると、第１の操作部材１３に伴って第１，第２の駆動体１４，１５も傾倒中心Ｐを中心として傾倒する。
この時、第１の駆動体１４は、軸部１６が第１の駆動レバー８の取付部８ｂをひっかけて、取付部４ｂを軸線Ｇ２方向の下方に移動させるが、他方の第２の駆動体１５は、軸部１７が第２の駆動レバー９の取付部９ｂを引っかけて、取付部９ｂを軸線Ｇ２方向の上方に移動させる。
【００５８】
すると、第１、第２の駆動レバー８、９のそれぞれは、軸部１０、１１を支点としてシーソー動作を行い、その結果、第１の駆動レバー８の腕部８ａの端部側に位置する歯部８ｄは、軸線Ｇ２方向の上方に移動し、また、第２の駆動レバー９の腕部９ａの端部側に位置する歯部９ｄは、軸線Ｇ２方向の下方に移動し、これによって歯車６、７が回転して、それぞれ第１の検出部材４、５の操作が行われる。
【００５９】
また、第１，第２の駆動体１４，１５の矢印Ｚ８方向での傾倒時も、第１，第２の駆動体１４，１５は、第１の操作部材１３を中心として回転動作して、スムースな傾倒動作を行うようになっている。
そして、このような操作により、第１，第２の検出部材４，５が操作されて、第１の操作部材１３の傾倒位置が検出されるものである。
【００６０】
更に、第１の操作部材１３の傾倒動作時、第１，第２のモータ２，３には、制御部（図示せず）から信号が送られて、第１，第２のモータ２，３が駆動され、この駆動力が第１の検出部材４，５の回転軸４ｂ，５ｂに伝えられる。
すると、第１，第２のモータ２，３の駆動力が第１の操作部材１３の傾倒動作の抗力（力覚、又はハプティック）として作用するようになっている。
【００６１】
また、第１の操作部材１３を矢印Ｚ１〜Ｚ８方向に傾倒した時、検出手段２５の第２の検出部材も第１の操作部材１３に追従して操作されるが、第１の検出部材４，５によって、第１の操作部材１３の傾倒位置が検出されるようになっている。
そして、第１の検出部材４や５，或いは回転軸４ｂや５ｂが何らかの理由で故障した時、制御回路でこれを検知して、補助用である検出手段２５を働かせ、この検出手段２５によって、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出するようになっている。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の力覚付入力装置は、傾倒動作可能な第１の操作部材１３と、この第１の操作部材１３によって操作され、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出するための一対の第１の検出部材４，５と、第１の操作部材１３に力覚を伝えるための一対のモータ２，３とを備え、第１の操作部材１３の動きに追従して操作される検出手段２５を有し、この検出手段２５によって、第１の操作部材１３の傾倒位置を検出可能としたため、第１の検出部材１３が故障しても、これとは別個に設けられた補助用の検出手段２５によって、第１の操作部材１３の傾倒位置が検出できて、第１の操作部材１３の傾倒位置の検出が確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の力覚付入力装置の平面図。
【図２】図１の２−２線における断面図。
【図３】本発明の力覚付入力装置の要部の断面図。
【図４】本発明の力覚付入力装置に係り、第１の第１の操作部材を左側に傾倒した状態を示す動作説明図。
【図５】本発明の力覚付入力装置に係り、第１の第１の操作部材を右側に傾倒した状態を示す動作説明図。
【図６】本発明の力覚付入力装置に係り、第１の第１の操作部材と駆動体、及び駆動レバーを示す分解斜視図。
【図７】本発明の力覚付入力装置に係り、支持部材と検出手段の斜視図。
【図８】本発明の力覚付入力装置に係り、第１の検出部材の構成を示す要部断面図。
【図９】従来の力覚付入力装置の斜視図。
【符号の説明】
１ 支持部材
１ａ 第１の領域
１ｂ 第２の領域
１ｃ 連結部
１ｄ 取付部
１ｅ 取付部
１ｆ 支持部
１ｇ 支持部
１ｈ 逃げ孔
１ｊ 逃げ孔
１ｋ 孔
２ 第１のモータ
２ａ 本体部
２ｂ 回転軸
３ 第２のモータ
３ａ 本体部
３ｂ 回転軸
４ 第１の検出部材
４ａ 本体部
４ｂ 回転軸
５ 第１の検出部材
５ａ 本体部
５ｂ 回転軸
６ 第１の歯車
７ 第２の歯車
８ 第１の駆動レバー
８ａ 腕部
８ｂ 取付部
８ｃ 突出部
８ｄ 歯部
８ｅ 孔
８ｆ 孔
９ 第２の駆動レバー
９ａ 腕部
９ｂ 取付部
９ｃ 突出部
９ｄ 歯部
９ｅ 孔
９ｆ 孔
１０ 軸部
１１ 軸部
１２ 空間部
１３ 第１の操作部材
１３ａ 操作部
１３ｂ 保持部
１４ 第１の駆動体
１４ａ 板状部
１４ｂ 孔
１４ｃ 側板部
１４ｄ 孔
１５ 第２の駆動体
１５ａ 板状部
１５ｂ 孔
１５ｃ 側板部
１５ｄ 孔
１６ 軸部
１７ 軸部
２０ 発光素子
２１ 受光素子
２２ 保持体
２３ 回転体
２５ 検出手段
２６ 枠体
２７ 第２の操作部材
２８ プリント基板
Ｇ１ 軸線
Ｇ２ 軸線方向
Ｐ 傾倒中心
Ｘ 水平方向
Claims (3)
- 傾倒動作可能な第１の操作部材と、この第１の操作部材によって操作され、前記第１の操作部材の傾倒位置を検出するための一対の第１の検出部材と、前記第１の操作部材に力覚を伝えるための一対のモータとを備え、
前記第１の検出部材とは別個に設けられ前記第１の操作部材の動きに追従して操作される補助用の検出手段を有し、この検出手段によって、前記第１の操作部材の傾倒位置を検出可能とした力覚付入力装置であって、前記検出手段は、傾倒動作可能な第２の操作部材を備え、前記第２の操作部材が前記第１の操作部材に設けられた係合部に係合して、前記第２の操作部材が前記第１の操作部材に追従して操作されるようにしたことを特徴とする力覚付入力装置。 - 前記検出手段は、前記第２の操作部材によって操作される一対の第２の検出部材を備え、前記一対の第２の検出部材によって、前記第１の操作部材の傾倒位置を検出可能としたことを特徴とする請求項１記載の力覚付入力装置。
- 前記第２の操作部材の先端部が前記第１の操作部材の端部に設けられた係合部に係合したことを特徴とする請求項２記載の力覚付入力装置。
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