JP4687443B2 - ダイアル式操作装置 - Google Patents
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Description
変位検出出力手段は、検出変位部の回転軸線方向位置を検出し、該検出結果に基づいて回転角度位置情報を出力し、
変位変換伝達機構は、ダイアル操作部の正逆両方向の回転操作変位に追随して回転軸線方向に双方向に進退変位する中間変位部を有し、
ダイアル操作部の回転軸線方向において被操作側の端面を第一端面とし、これと反対側の端面を第二端面とする一方、回転軸線方向において第一端面から第二端面に向う方向を前進方向、これと反対の方向を後退方向としたとき、該検出変位部を中間変位部に向け後退方向に付勢する後退付勢手段が設けられ、検出変位部は、中間変位部が前進する際には後退付勢手段による付勢力に抗して該中間変位部により前進方向に従動駆動される一方、中間変位部が後退する際には後退付勢手段の付勢力により中間変位部に追随して後退駆動されることを特徴とする。
図1は、本発明の一適用対象である車内操作ユニットUの正面外観の一例を示すものである。この車内操作ユニットUは、車内電子機器としての自動車(車両)用空調装置の操作を行なうためのものであり、樹脂製の筐体200(操作パネル)を有する。筐体200の前面部(車内操作ユニットUの前面を形成する)には、各々本発明の実施形態となるダイアル式操作装置1A,1B,1C(以下、総称する場合には符号「1」で代表させる)が設けられている。ダイアル式操作装置1A,1B,1Cは、横一列に隣接した形で筐体200上にそれぞれ回転操作可能に取り付けられている。
(1)カムフォロワ71をカム摺動面23Pへ弾性部材77により押し付け付勢する場合、該カムフォロワ71が当接するカム摺動面23Pに回転周方向の傾斜が生じていると、弾性部材77の押し付け付勢力により、カムフォロワ71が傾斜面に対して登ろうとする向きに回転操作した場合は該回転操作を押し戻す向きに、逆にカムフォロワ71が傾斜面に対して下ろうとする向きに回転操作した場合は該回転操作を加速する向きに、それぞれ回転反力が生じ、いずれも回転操作に違和感を生ずる。しかし、上記のように、カム摺動面23Pとは勾配方向が逆の補助カム摺動面91を有した補助カム機構を設けておくと、補助弾性部材59による付勢力により補助カムフォロワ90からは、上記カムフォロワ71からの回転反力を相殺する向きに補助回転反力が発生し、上記回転操作の違和感を軽減することができる。
・弾性部材77と補助弾性部材59との弾性定数を同じに設定する。
・ダイアル操作部10の可能操作角度区間において、弾性部材77の圧縮変位幅と補助弾性部材59の圧縮変位幅とが等しくなるように、カム摺動面23P及び補助カム摺動面91の形状を定める。
10 ダイアル操作部
21 本体部
23 カム部(中間変位部23)
23P カム摺動面(変位形成面)
24 平坦面区間
25 傾斜面区間
50 回転支持凸部
53 溝部
59 補助弾性部材
61 基板(支持基体)
70 リニア可変抵抗ユニット(軸線方向位置検出部,変位検出出力手段)
71 カムフォロワ(検出変位部)
75 抵抗導体
76 摺動電気接点部
77 弾性部材(後退付勢手段)
90 補助カムフォロワ(補助摺動部材)
90t 位置保持凸部
91 補助カム摺動面(補助摺動面)
92 位置保持凹部
94 平坦面区間
95 傾斜面区間
100 カム(変位変換伝達機構)
200 筐体
Claims (17)
- ダイアル操作部と、該ダイアル操作部の回転操作に伴い該ダイアル操作部に生ずる回転角度変位を、該ダイアル操作部の回転軸線方向に生ずる回転軸線方向変位に変換する変位変換手段と、変換された前記回転軸線方向変位を検出し、その検出結果に基づいて前記ダイアル操作部の回転角度位置情報を出力する変位検出出力手段と、前記ダイアル操作部とは別体に形成され、該ダイアル操作部の回転軸線方向に変位可能に配置された検出変位部と、前記ダイアル操作部に加えられる回転操作変位を前記検出変位部に対し前記回転軸線方向の変位に変換して伝達する変位変換伝達機構とを備え、
前記変位検出出力手段は、前記検出変位部の前記回転軸線方向位置を検出し、該検出結果に基づいて前記回転角度位置情報を出力し、
前記変位変換伝達機構は、前記ダイアル操作部の正逆両方向の回転操作変位に追随して前記回転軸線方向に双方向に進退変位する中間変位部を有し、
前記ダイアル操作部の前記回転軸線方向において被操作側の端面を第一端面とし、これと反対側の端面を第二端面とする一方、前記回転軸線方向において前記第一端面から前記第二端面に向う方向を前進方向、これと反対の方向を後退方向としたとき、該検出変位部を前記中間変位部に向け前記後退方向に付勢する後退付勢手段が設けられ、前記検出変位部は、前記中間変位部が前進する際には前記後退付勢手段による付勢力に抗して該中間変位部により前記前進方向に従動駆動される一方、前記中間変位部が後退する際には前記後退付勢手段の付勢力により前記中間変位部に追随して後退駆動されることを特徴とするダイアル式操作装置。 - 前記ダイアル操作部は円筒状の本体部を有し、該本体部の内側には、該ダイアル操作部の前記第一端面側に露出する形で非回転の補助デバイスが組み込まれてなり、前記変位検出出力手段は前記ダイアル操作部の回転軸線に関する半径方向において該補助デバイスよりも外側に設けられている請求項1記載のダイアル式操作装置。
- 前記本体部は、筐体上に前記ダイアル操作部の回転軸線回りに回転可能かつ該回転軸線方向における前記第一端面の位置が不変となるように取り付けられ、他方、前記変位変換手段は、前記本体部の前記第二端面の周方向に沿ってらせん状勾配形態に形成された変位形成面を有し、前記変位検出出力手段は、前記回転軸線回りにおける予め定められた角度位置において前記回転軸線方向の変位形成面と対向するように設けられ、前記回転軸線方向における前記変位形成面の位置を検出する回転軸線方向位置検出部を有する請求項2記載のダイアル式操作装置。
- 前記変位検出出力手段は、前記回転軸線方向において前記検出変位部と一体的に進退する摺動電気接点部と、前記回転軸線方向に形成されるとともに前記摺動電気接点部により抵抗分割される抵抗導体とを有した可変抵抗器を備える請求項1ないし3のいずれか1項に記載のダイアル式操作装置。
- 前記後退付勢手段は、前記回転軸線方向において該検出変位部に関し前記中間変位部と反対側に設けられた弾性部材と、当該弾性部材を前記検出変位部とは反対側から支持する支持基体とを有し、前記弾性部材は前記中間変位部の前進ストロークに応じた変位にて、該中間変位部と前記支持基体との間で圧縮される請求項1ないし4のいずれか1項に記載のダイアル式操作装置。
- 前記変位変換伝達機構は、前記ダイアル操作部の前記第二端面側に設けられ、該ダイアル操作部の回転周方向に沿うらせん状勾配形態をなすカム摺動面が形成された前記中間変位部としてのカム部と、前記ダイアル操作部の正逆の回転に伴い前記カム摺動面に沿って摺動することにより、前記回転軸線方向に進退する前記回転軸線方向の変位部としてのカムフォロワとを備えたカム機構にて構成される請求項5記載のダイアル式操作装置。
- 前記カム摺動面は、該ダイアル操作部の回転周方向に沿って平坦面区間と傾斜面区間とが交互に形成された階段状をなす請求項6記載のダイアル式操作装置。
- 前記ダイアル操作部に対し前記回転軸線回りに互いに異なる複数の角度保持位置が定められ、前記ダイアル操作部の回転操作を許容した状態で該ダイアル操作部を複数の前記角度保持位置のいずれかに保持する角度位置保持手段が設けられている請求項7記載のダイアル式操作装置。
- 前記カムフォロワが前記平坦面区間に位置する前記ダイアル操作部の角度位相に対応して前記角度保持位置が定められてなる請求項8記載のダイアル式操作装置。
- 前記ダイアル操作部の前記第二端面において該ダイアル操作部の回転周方向に前記カム摺動面とは別に補助摺動面が形成される一方、前記支持基体上にて該補助摺動面と対向する位置に、前記回転軸線回り方向の位置が固定され、かつ自身の先端にて前記ダイアル操作部の回転に伴い補助摺動面上を相対摺動する補助摺動部材が設けられ、前記角度位置保持手段は、前記補助摺動面と前記補助摺動部材との一方において前記回転軸線方向に突出形成された位置保持凸部と、該位置保持凸部と嵌合する位置保持凹部とを有するものであり、前記ダイアル操作部が前記角度保持位置に対応する角度位相にある場合には前記位置保持凸部が前記位置保持凹部に嵌合し、当該状態にて回転操作を加えることにより、前記位置保持凸部が前記位置保持凹部の回転方向における対応縁を弾性的に乗り越える形で前記角度保持位置から離脱する請求項8又は請求項9に記載のダイアル式操作装置。
- 前記補助摺動面と前記カム摺動面とが、形成角度区間の少なくとも一部が重なるよう、前記ダイアル操作部の回転軸線に関する半径方向において互いに異なる位置に形成されている請求項10記載のダイアル式操作装置。
- 前記位置保持凹部が前記補助摺動面に形成され、前記位置保持凸部が前記補助摺動部材に形成されるとともに、前記支持基体には、前記角度保持位置にて位置保持凹部の前記位置保持凸部を前記位置保持凹部に嵌合させる向きに弾性付勢する補助弾性部材が設けられ、前記ダイアル操作部の回転操作に伴い、前記位置保持凸部は、前記補助弾性部材による付勢力に抗して前記位置保持凹部から離脱し、かつ、該弾性付勢力により押し付けられた状態で前記補助摺動面上を相対摺動する請求項10又は請求項11記載のダイアル式操作装置。
- 前記ダイアル操作部の前記第二端面において該ダイアル操作部の回転周方向に前記カム摺動面とは別に補助摺動面が形成される一方、前記支持基体上にて該補助摺動面と対向する位置に、前記ダイアル操作部の回転軸線回りの位置が固定され、かつ自身の先端にて前記ダイアル操作部の回転に伴い補助摺動面上を相対摺動する補助摺動部材が設けられ、
前記補助摺動面は前記カム摺動面と勾配形成方向が互いに逆のらせん状勾配形態を有する補助カム摺動面とされ、前記補助摺動部材は、前記ダイアル操作部の回転に伴い前記回転軸線方向において前記カムフォロワとは逆向きに進退する補助カムフォロワとされ、
前記カムフォロワの前進ストロークに応じた変位にて、該カムフォロワと前記支持基体との間で圧縮される弾性部材と、前記補助カムフォロワの前進ストロークに応じた変位にて、該補助カムフォロワと前記支持基体との間で圧縮される補助弾性部材とが設けられている請求項6ないし請求項12のいずれか1項に記載のダイアル式操作装置。 - 請求項7に記載の要件を備えるとともに、前記補助カム摺動面は、該ダイアル操作部の回転周方向に沿って、平坦面区間と、前記カム摺動面とは傾斜方向が逆の傾斜面区間とが交互に形成された階段状をなし、かつ、前記カム摺動面側のいずれかの傾斜面区間に前記カムフォロワが当接する回転角度位相において、前記補助カム摺動面側のいずれかの傾斜面区間に前記補助カムフォロワが当接するように、該補助カム摺動面側の傾斜面区間の形成位置が定められてなる請求項13記載のダイアル式操作装置。
- 請求項12に記載の位置保持凹部が前記補助カム摺動面側の平坦面区間に形成されている請求項14記載のダイアル式操作装置。
- 前記ダイアル操作部は円筒状の本体部を有し、前記カム摺動面が該本体部の端面に形成されている請求項6ないし請求項15のいずれか1項に記載のダイアル式操作装置。
- 前記ダイアル操作部と同心的に配置され、該ダイアル操作部と一体回転する第一ギアと、該第一ギアに対し、前記回転軸線方向への進退が可能な形で噛み合う第二ギアと、該第二ギアの第二端面から前記回転軸線方向に突出するとともに該第二ギアと一体回転する雄ねじ部材と、前記回転軸線方向の位置が固定に設けられ、前記雄ねじ部材が自身の第一端面側から螺合するとともに、前記雄ねじ部材の第二端面側を自身の第二端面から突出させる雌ねじ部とを備え、該雄ねじ部材が前記中間変位部とされてなる請求項1記載のダイアル式操作装置。
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