JP4824478B2

JP4824478B2 - 入力装置

Info

Publication number: JP4824478B2
Application number: JP2006155575A
Authority: JP
Inventors: 眞一野上
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-06-05
Also published as: JP2007323550A

Description

本発明は、オーディオ機器、空調装置、ナビゲーション装置等の各種装置を操作するための入力装置の技術に関する。

従来の入力装置としては、例えば、以下の特許文献１に記載されているものがある。特許文献１の入力装置は、操作ノブが、本体に対して直立している中立状態と、中立状態から本体側に押し込まれた押下状態と、中立状態から装置本体に対して複数の方向に倒れた傾倒状態とに変位可能に構成されている。さらに、操作ノブは、回転自在に構成されている。そして、特許文献１の入力装置は、操作ノブの押下、操作ノブの所定方向への傾倒、および操作ノブの回転を検知することで、利用者からの各種操作を受け付ける。すなわち、特許文献１の入力装置は、１つの操作ノブが複数種の操作要求を受け付けるため、入力装置の小型化を図ることができる。そのため、特許文献１のような入力装置は、小型化が要求される環境、例えば、車載用装置の入力装置に利用されている。

特開２００５―１６５６０８号公報

しかしながら、特許文献１に入力装置は、以下の問題を有している。具体的には、特許文献１の入力装置の操作ノブは、押下方向、所定方向への傾倒、および回転方向の動作が可能に構成されている。そのため、操作ノブと装置本体との間にある程度の隙間が必要になる。そして、操作ノブと装置本体との間の隙間に塵や埃等が入ってきた場合、操作性が低下してしまうという問題が生じる。例えば、操作ノブと装置本体との接触部に塵や埃が入り込んでしまうと、操作ノブがスムーズに回転しなくなったり、操作ノブを傾倒させることができなくなったりする。なお、操作ノブと装置本体との接触部に塵や埃が多く堆積してしまうと、利用者からの操作を検出できなくなることもある。特に、入力装置を塵や埃が入りやすい環境（例えば、自動車の車内）で利用する場合、入力装置の操作性が悪くなるケースが多く発生する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、操作ノブを備えた入力装置の操作性を向上させることにある。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、利用者からの操作を受付ける入力装置に適用される。

そして、前記入力装置は、つまみ部分、該つまみ部分と同軸の円柱部、該円柱部の中心に取り付けられたロッド、および該円柱部の周りに形成されたドーナツ形状の摺動部を有する操作ノブと、前記操作ノブが上面に載置される筐体と、前記ロッドに接続されていて、該ロッドの垂直方向の動作、傾き、および回転を検出する、前記筐体に収められた入力素子と、を有し、前記ドーナツ形状の摺動部は、前記筐体との対向面に複数のブラシが設けられていて、前記筐体の上面には、前記操作ロッドの摺動部に設けられた複数のブラシが当接され、前記ブラシが当接された状態で操作ノブを回転自在に支持するガイド部が形成されていて、前記ガイド部には、該ガイド部から前記筐体の外部に貫通する排出管と接続している排出孔が形成されている。

このように本発明では、筐体と当接する操作ノブの摺動部に、複数のブラシを設けている。また、操作ノブのブラシと当接する筐体のガイド部に、ガイド部から筐体の外部に貫通する排出管と接続している排出孔を形成するようにしている。そして、利用者が、入力装置の操作ノブを操作すれば、その操作に伴い、ブラシが操作ノブと筐体のガイド部との間に入り込んだ埃や塵を、排出孔および排出管に掃き出す。その結果、操作つまみと筐体のガイド部との間に入り込んだ埃や塵を入力装置の外部に排出できる。そのため、本発明によれば、入力装置に入り込んだ埃を原因とする、入力装置の操作性の低下を防ぐことができる。

以下、本発明に係る入力装置の一実施形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態の入力装置の外観を示した斜視図である。図示する入力装置は、例えば、車両内に設置されるカーナビゲーション装置等の情報処理装置の入力手段として利用され、２つの前席の間等に配置される。

具体的には、入力装置は、利用者からの各種の操作を受付けるための入力操作部１０と、入力操作部１０を上面に配置するとともに、利用者からの操作を受け付ける処理を行う基板４０（図１には示さず）を収納する筐体２００とを有する。入力操作部１０は、操作ノブ２０と、操作ノブ２０の外側に配置されているスイッチ部１００とを備える。

操作ノブ２０は、垂直方向（図示する矢印Ｚ方向）に押下できるように構成されている。また、操作ノブ２０は、中立状態（図１に示す状態）から複数の方向に倒れた傾倒状態に変位可能に構成されている。また、操作ノブ２０は、矢印Ｂ方向に回転自在に動作可能に構成されている。利用者は、操作ノブ２０を垂直方向に押下したり、操作ノブ２０を倒したり、或いは、操作ノブ２０を回転させることにより入力装置に対して各種の操作要求を行う。また、利用者は、スイッチ部１００に設けられているスイッチを押下することにより各種の操作要求を行う。

本実施形態の入力装置は、操作ノブ２０を垂直方向に押下したり、操作ノブ２０を複数の方向に傾倒したり、或いは、回転自在に動作できるように構成されている。そのため、操作ノブ２０と、筐体２００との接触する部分には、ある程度の隙間が必要になる。そして、操作ノブ２０と筐体２００との接触部分にゴミ、埃等（以下、ゴミ、埃を単に「埃」という）がたまると操作性が低下してしまう。特に、入力装置を、車両内のように埃が多い環境で利用すれば、入力装置の操作性が低下してしますケースが多くなる。

本実施形態では、埃を原因とした操作性の低下を防止するため、操作ノブ２０の筐体２００と接触する部分に、埃を取り除くためのブラシ２５（図２、３）を設け、筐体２００の操作ノブ２０と接触する面に埃を入力装置の外部に排出するための排出路（図２、４の２２６、２２７）を設けるようにしている。

以下、入力装置から埃を取り除くための機構（クリーニング機構）について、図２〜４を用いて詳細に説明していく。なお、スイッチ部１００の構成は、本実施形態の特徴であるクリーニング機構と直接関係しない。そのため、以下では、スイッチ部１００の説明は省略する。

図２は、図１に示した入力装置のＡ−Ａ断面図である。図３は、本実施形態の操作ノブ２０の形状を説明するための図である。図４は、本実施形態の入力装置の筐体２００を上面図である。

図２に示すように、入力装置は、利用者からの操作指示を受付ける操作ノブ２０と、操作ノブ２０を上面に配置する筐体２００と、筐体２００に収納されている基板４０と、操作ノブ２０と筐体２００との間に配置され、操作ノブ２０の垂直方向（Ｚ方向）の操作を受け付ける際の緩衝材として機能する弾性部材３０とを備える（図２では、スイッチ部１００を省略している）。なお、弾性部材３０の材質について特に限定しないが、例えば、ウレタンフォームのものを用いることができる。

筐体２００は、基板４０を載置する第１部材２１０と、操作ノブ２０を載置する第２部材２２０とにより構成される。そして、基板４０は、第１部材２１０に形成された基板固定部２１００と、第２部材２２０に形成された基板固定部２２００との間に挟みこまれてネジ７０でネジ留めされることにより、筐体２００の内部で固定される。なお、基板４０には、利用者からの操作を検知する入力素子５０が搭載されている。

入力素子５０は、素子本体５１と、素子本体５１から突出している棒状の操作ロッド５２とを備える。素子本体５０は、操作ロッド５２の垂直方向の動作（図示するＺ方向）、傾き、および回転を検知する。なお、後述するが、操作ロッド５２は、操作ノブ２０に接続される。

ここで、操作ノブ２０について、図３を用いて説明する。

図３では、（ａ）図に操作ノブ２０の下方から見た斜視図を示し、（ｂ）図に操作ノブの底面図を示している。

操作ノブ２０は、利用者が操作するためのつまみ部２１を備える。また、操作ノブ２０の底面には、つまみ部２１と同軸の円柱部２２と、弾性部材３０が挿入される溝部２３と、筐体２００の上面のガイド部２２２（図２、４参照）と対向し、つまみ部２１の回転にしたがい、ガイド部２２２上を回転自在に摺動する摺動部２４とを備える。

円柱部２２の略中心には、操作ロッド５２を挿入するための孔２６が形成されている。操作ロッド５２が孔２６に挿入されることにより、操作ロッド５２と操作ノブ２０とが固定される。そして、利用者がつまみ部２１を押下すると、利用者の押下にしたがい、操作ロッド５２も押下される。利用者がつまみ部２１を傾けると、操作ロッド５２も利用者が傾けた方向に傾斜する。利用者がつまみ部２１を回転させると、操作ロッド５２がつまみ部２１の回転にしたがい回転する。すなわち、利用者がつまみ部２１を押下すると、素子本体５１は、操作ロッド５２を介して利用者の押下操作を検知する。利用者がつまみ部２１を傾けると、素子本体５１は、操作ロッド５２を介して利用者が傾けた操作を検知する。また、利用者がつまみ部２１を回転させると、素子本体５１は、操作ロッド５２を介して利用者の回転操作を検知する。

また、弾性部材３０は、一方の端部が操作ノブ２０の底面に形成された溝部２３に挿入されて、他方の端部が筐体２００の上面のガイド部２２３（図２，４参照）と当接される。

また、操作ノブ２０の底面に形成された摺動部２４には、操作ノブ２０と筐体２００のガイド部２２２とが接続する部分に埃が溜まることを防ぐために複数のブラシ２５ａ〜ｈが設けられている。図示する例では、８個のブラシ２５ａ〜ｈが、ドーナツ形状の摺動部２４上に等間隔で配置されている（ドーナツ形状の円周方向と略直行する向きに配置されている）。なお、本実施形態では、ブラシ２５ａ〜ｈの幅Ｗ１は、筐体２００のガイド部２２２の幅Ｗ２（図４参照）と略同じ長さとする。ブラシ２５ａ〜ｈの高さＨ１は、特に限定しないが例えば、５ｍｍ程度のものを用いるとよい。ブラシの奥行きＤ１についても特に限定しないが、１．５ｍｍ程度のものを用いるとよい。また、ブラシ２５ａ〜ｈの材質について特に限定しない。例えば、ブラシ２５ａ〜ｈにナイロン製のものを用いるようにしてもよい。また、図示しているブラシの数は例示に過ぎない。

つぎに、図２および図４を用いて筐体２００の形状について説明する。

図２および図４に示すように、筐体２００の上面（図２に示すＺ１方向から見た面）には、入力素子５０の操作ロッド５２を操作ノブ２０と接続するための開口部２２５が形成されている。また、筐体２００の上面の開口部２２５の周辺には、弾性部材３０が載置される略円状の凹型のガイド部２２３と、操作ノブ２０の底面に形成された摺動部２４が載置される略円状の凹型のガイド部２２２と、スイッチ部１００（図１参照）が載置される略円状の凹型のガイド部２２１とが設けられている。なお、ガイド部２２２の摺動部２４が載置される面は、摺動部２４と略同様の形状をしているものとする。すなわち、ガイド部２２２の摺動部２４が載置される面は、摺動部２４と略同じドーナツ形状に形成されている。

そして、弾性部材３０が、ガイド部２２３に載置される。また、操作ノブ２０の摺動部２４がガイド部２２２に載置される。その結果、ガイド部２２２の摺動部２４との対向面（上面）は、操作ノブ２０の摺動部２４に設けられたブラシ２５ａ〜ｈと当接する。ガイド部２２２は、ブラシ２５ａ〜ｈが当接された状態で操作ノブ２０を回転自在に支持する。すなわち、利用者が操作ノブ２０を回転させると、操作ノブ２０の摺動部２４に設けられてブラシ２５がガイド部２２２に当接した状態で回転する。なお、操作ノブ２０は、ガイド部２２２の外周面（２２２０）により平面方向の動きが制限される。

筐体２００の上面に形成されたガイド部２２２には、複数の排出孔２２７ａ〜ｄ（図４参照）が設けられるとともに、排出孔２２７ａ〜ｄには、筐体２００の上面から下面（図２に示すＺ２方向から見た面）方向に伸びる略円筒形状の排出管２２６ａ〜ｄが接続されている（図２参照）。

具体的には、筐体２００を構成する第２部材２２０のガイド部２２２の摺動部２４との対向面に、略等間隔に４つの排出孔２２７ａ〜ｄが形成されている。また、ガイド部２２２の操作ノブ２０との対向面と反対側には、排出孔２２７ａ〜ｄに連結している略円筒形状の排出管２２６が形成されている。また、基板４０には、それぞれの排出管２２６を貫通させる孔４１が形成されている。さらに、筐体２００の第１部材２１０には、それぞれの排出管２２６の外周と嵌合する略円筒状の嵌合部２１６が設けられている。そして、排出管２２６を基板の孔４１に貫通させると共に、排出管２２６を第１部材２１０の嵌合部２２６に嵌め合わせることにより、ガイド部２２２上に、筐体２００の上面から底面まで貫通する排出路が形成される。

そして、利用者が操作ノブ２００を回転させると、その回転に伴い、ガイド部２２２上に当接されているブラシ２５ａ〜ｈも回転する。その結果、ガイド部２２２に入り込んだ埃は、ブラシ２５ａ〜ｈにより排出管２２６に落ち、入力装置の外部に掃き出される。

なお、ガイド部２２２に形成する排出孔２２７は、埃を入力装置の外部に排出するための機能を果たすためにある程度の寸法が必要である。そして、本実施形態では、他の構成（開口部２２５、ガイド部２２３、２２１等）との関係で、ガイド部２２２の摺動部２４との対向面の半径方向（図４のｂ方向）の寸法が制限される。そのため、例えば、図４に示すように、排出孔２２７の形状を、ガイド部２２２の摺動部２４との対向面の円周方向（図４に示すａ方向）に長径を取り、ガイド部２２２の摺動部２４との対向面の半径方向（図４に示すｂ方向）に短径をとる楕円形状としてもよい。このようにすることで、排出孔２２７に大きさを確保できる。

また、排出孔２２７および排出管２２６により構成される排出路の形状について、例えば、図２に示すようにしてもよい。すなわち、排出孔２２７から下方に向けて所定の長さまで、内径を短くしていき、そこから下方は同じ内径の排出路として形成してもよい。

また、本実施形態では、第１部材２１０の嵌合部２１６の高さ（図２のＨ２）を、基板４０の底面（入力素子５０が載置されている面と反対の面）まで届く長さにしている。また、嵌合部２１６に嵌合される排出管２２６の寸法を第１部材２１０の底面まで届く長さにしている。このように構成するのは、排出管２２６から排出される埃等が基板４０の底面（入力素子５０が載置されている面と反対の面）側に入るのを防ぐためである。

このように、本実施形態によれば、入力装置の操作ノブ２０を操作すれば、それに伴い、ブラシ２５が操作ノブ２０と筐体２００のガイド部２２２との接合部分に入り込んだ埃や塵を、排出孔２２７および排出管２２６により形成される排出路を経由して、入力装置の外部に排出してくれる。そのため、本実施形態によれば、入力装置に入り込んだ埃を原因とする、入力装置の操作性の低下を防ぐことができる。そのため、本実施形態によれば、操作ノブを備えた入力装置の操作性を向上させることができる。また、操作ノブ２０を操作すれば、それに伴い、埃を排出するため、定期的に入力装置の埃を取るためのメンテナンスをする必要がなく、利用者の手間を軽減できる。

また、本実施形態では、排出管２１６により、埃を入力装置の外部に排出することができるため、操作ノブ２０とガイド部２２２との間に溜まった埃が入力装置内部に入る可能性を低減できる。そのため、埃が原因で起こる故障（例えば、基板４０上に埃がたまり部品間の接触が悪くなる等）を防止することができる。

なお、本発明は以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、操作ノブ０と筐体２００との接合部分であるガイド部２２２から筐体２００の底面までを貫通する排出路を設けるようにしたが特にこれに限定するものではない。操作ノブと当接するガイド部２２２から筐体２００の外部に埃を排出できる経路が確保できればかまわない。例えば、ガイド部２２２の上面から入力装置の側面に貫通する排出路を設けるようにして、埃を入力装置の外部に排出するようにしてもよい。

また、上記の説明では、入力装置２００に４つの排出路が形成されている場合を示したが、あくまでもこれは例示に過ぎない。排出路は、少なくとも１つあればよい。

また、上記実施形態では、筐体２００の第２部材２２０に、排出管２２６が一体で形成されている場合を例にしたが、これは例示に過ぎない。ガイド部２２２に形成された排出孔２２７に、別部材として形成されている排出管を接続するようにしてもよい。

上記実施形態では、筐体２００を第１部材２１０と、第２部材２２０とを組み合わせた構成としたが、筐体２００が一体に形成されていてもかまわない。

また、上記の説明では、入力装置が、車載用の情報処理装置を操作する機器として利用される場合を例示したが特にこれに限定するものではない。上述した操作ノブ２０に相当する構成を有する装置であれば、本発明のクリーニング機構の構成を適用することができる。

本発明の実施形態の入力装置の外観を示した斜視図である。図１に示した入力装置のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の操作ノブ２０の形状を説明するための図である。本実施形態の入力装置の筐体２００を上面図である。

符号の説明

１０…入力操作部、２０…操作ノブ、２１…つまみ部、２２…円柱部、２３…溝部、２４…摺動部、２５…ブラシ、３０…弾性部材、４０…基板、４１…孔、５０…入力素子、５１…素子本体、５２…操作ロッド、１００…スイッチ部、２００…筐体、２１０…第１部材、２１６…嵌合部、２２０…第２部材、２２１…ガイド部、２２２…ガイド部、２２３…ガイド部、２２６…排出管、２２７…排出孔、

Claims

利用者からの操作を受付ける入力装置であって、
つまみ部分、該つまみ部分と同軸の円柱部、該円柱部の中心に取り付けられたロッド、および該円柱部の周りに形成されたドーナツ形状の摺動部を有する操作ノブと、
前記操作ノブが上面に載置される筐体と、
前記ロッドに接続されていて、該ロッドの垂直方向の動作、傾き、および回転を検出する、前記筐体に収められた入力素子と、を有し、
前記ドーナツ形状の摺動部は、前記筐体との対向面に複数のブラシが設けられていて、
前記筐体の上面には、前記操作ロッドの摺動部に設けられた複数のブラシが当接され、前記ブラシが当接された状態で操作ノブを回転自在に支持するガイド部が形成されていて、
前記ガイド部の所定の位置には、該ガイド部から前記筐体の外部に貫通する排出管と接続している排出孔が形成されていること
を特徴とする入力装置。
請求項１に記載の入力装置であって、
前記複数のブラシは、前記ドーナツ形状の摺動部の円周方向に略直行する方向に設けられていて、
前記排出管は、前記筐体の上面のガイド部から該筐体の底面を貫通すること
を特徴とする入力装置。
請求項１又は２に記載の入力装置であって、
前記ガイド部の前記ブラシが当接する面は、該摺動部と略同じドーナツ形状に形成されていて、
前記ガイド部に形成された排出孔は、略楕円形状に形成されていて、
前記楕円形状は、前記ドーナツ形状の円周方向が長径で、半径方向が短径であること
を特徴とする入力装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の入力装置であって、
前記ガイド部には、前記排出管と接続している排出孔が複数形成されていること
を特徴とする入力装置。