JP5078853B2 - 操作型入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作ノブの操作によって車両のエアコン等を制御する操作型入力装置に関する。

車両のエアコンを制御する操作型入力装置として、特許文献１には、操作ノブの内側にプッシュスイッチが設けられたものが開示されている。このような操作型入力装置によれば、操作ノブを回転させてエアコンの温度調節等（「回転調節」）が行える一方で、プッシュスイッチをプッシュ操作することで、エアコンのオートモードのＯＮ／ＯＦＦ等（「プッシュ切替」）が行える。

特開２００５−０２６０４６公報

近年、運転手席側と助手席側とを別々に設定変更できる車両用のエアコンが普及している。このようなエアコンが搭載された車両には、特許文献１に記載されたような「回転調節」と「プッシュ切替」とが行える操作型入力装置とは別に、エアコン制御の対象としたい席側を選択（「左右選択」）するためのシーソースイッチ等の入力装置を独立して設ける必要がある。しかしこの場合、エアコン制御のために二つの入力装置を操作する必要があり、操作者にとって煩雑である。そこで、特許文献１に記載されたような「回転調節」と「プッシュ切替」とが行える操作型入力装置を、車両のインストルメントパネルに左右一つずつ設けることが考えられる。これによれば、「左右選択」のためにシーソースイッチ等を設ける必要はない。しかしこの場合、インストルメントパネルは左右方向に広がってしまい、省スペース化の要請に反することになる。また、独立したシーソースイッチ等を設ける場合も、特許文献１に記載されたような操作型入力装置を二つ設ける場合も、入力装置を１つだけ設ける場合と比較してコスト高となってしまう。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、運転手席側と助手席側とを別々に設定変更できる車両用のエアコンを制御する場合において、「回転調節」と「プッシュ切替」と「左右選択」とを、一つの操作型入力装置だけで実現することを目的とする。

本発明の操作型入力装置は、基体から突出するホルダと、前記ホルダに対して回転自在なロータと、開口端面を有して前記ホルダを覆う筒状の操作ノブと、プッシュスイッチを有して前記操作ノブの内側に配置され、当該プッシュスイッチの端面を前記開口端面から露出させるベースと、前記ベースを前記ホルダに対して傾倒自在に支持する傾倒機構と、前記操作ノブの傾倒力を前記ベースに伝達して一体に傾倒させると共に当該操作ノブの当該ベースに対する回転力を逃がす第１の伝達機構と、前記操作ノブの回転力を前記ロータに伝達して一体に回転させると共に当該操作ノブの当該ロータに対する傾倒力を逃がす第２の伝達機構と、前記ベースの傾倒を検知する傾倒検知部と、前記ロータの回転を検知する回転検知部と、前記プッシュスイッチのプッシュ操作を検知するプッシュ操作検知部と、を備える。

本発明によれば、プッシュスイッチのプッシュ操作が検知されるので、操作ノブから露出するプッシュスイッチのプッシュ操作だけで「プッシュ切替」を行うことができ、また、操作ノブの回転と一体にロータが回転して検知されるので、操作ノブを回転させるだけで「回転調節」を行うことができる。そして、操作ノブの傾倒と一体にベースが傾倒して検知されるので、操作ノブを傾倒させるだけで「左右選択」を行うことができる。したがって、「回転調節」と「プッシュ切替」とだけでなく「左右選択」をも含めて、一つの操作型入力装置だけで実現することができる。このとき、プッシュスイッチがベースと一体に傾倒するため、プッシュスイッチの端面が操作者と対面することになり、プッシュ操作の操作性は極めて良好となる。

本発明の実施の形態について図１ないし図１０に基づいて説明する。本実施の形態は、運転手席側と助手席側とを別々に設定変更できる車両用エアコン（図示せず）を制御する操作型入力装置１への適用例である。

図１は、操作型入力装置１を示す正面図である。操作型入力装置１は、車両のインストルメントパネルＰに配置されている。インストルメントパネルＰは、運転手席と助手席との間の位置でキャビンに対向して設けられている。操作型入力装置１は、インストルメントパネルＰに形成されたパネル孔Ｐａから突出する操作ノブ２０１を有する。

図２は、操作型入力装置１を示す斜視図である。操作ノブ２０１は、先細りした円筒状の部材である。操作ノブ２０１の太径側の開口端面２０１ｂ（図５等参照）には、基体としての基板７０１が対向配置されている。基板７０１は、インストルメントパネルＰ（図１参照）の内側に配置されて隠される。本実施の形態では、操作ノブ２０１を基板７０１に対して回転させてエアコンの温度調節を行える（「回転調節」）と共に、操作ノブ２０１を基板７０１に対して左右方向に傾倒させてエアコン制御対象としたい座席（運転手席又は助手席）を選択することができる（「左右選択」）。

また、操作ノブ２０１の開口端面２０１ａには、円板状のプッシュノブ１０１が配置されている。プッシュノブ１０１には、文字や矢印等の記号を描く文字部透過部１０２が形成されている。本実施の形態では、プッシュノブ１０１を操作ノブ２０１に対してプッシュ操作することでエアコンのオートモードのＯＮ設定を行うことができる（「プッシュ切替」）。なお、エアコンのオートモードのＯＮ設定時にプッシュノブ１０１をプッシュ操作することでエアコンのオートモードのＯＦＦ切替が行なえるようにしてもよいが、一般的には、車両のインストルメントパネルＰに配置されている図示しない風量調節操作用や吹出口切替操作用の操作ノブを手動操作したこと等に応じてオートモードが解除されるようになっている。

次に、図３に基づいて、「左右選択」、「回転調節」、「プッシュ切替」を可能にする構造について概略的に説明する。

図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。プッシュノブ１０１と基板７０１との間には、操作ノブ２０１の内周側に収納されるようにして、プッシュスイッチ体３０１、ベース４０１、ホルダ５０１、及び、ロータ６０１が配置されている。操作ノブ２０１、プッシュスイッチ体３０１、ベース４０１、ホルダ５０１、ロータ６０１は、いずれも筒状の部材であり、内部に貫通孔を有する。

まず、「左右選択」のための構造について説明する。ホルダ５０１は、基板７０１から突出するようにして基板７０１に固定されている。ホルダ５０１には、基板７０１と反対側に位置させて、ベース４０１が傾倒自在に取り付けられている。これは、ベース４０１に形成された軸孔４０７が、ホルダ５０１の外周面に形成された軸部５０２に軸支されることによって実現されている。そして、ベース４０１の外周には、操作ノブ２０１が円周方向に回転自在に取り付けられている。そのため、操作ノブ２０１に回転力を付与すると、この回転力はベース４０１には伝達されずに逃がされる。その一方で、操作ノブ２０１に左右方向への傾倒力を付与すると、この傾倒力はベース４０１に伝達されて、ベース４０１はホルダ５０１に対して傾倒する。ベース４０１が傾倒すると、ベース４０１の一部であって基板７０１に向けて突出する操作部４３２も一体に傾倒し、この操作部４３２が基板７０１に設けられた揺動スイッチ７０７の揺動体７０７ａを左右方向に押し倒す。こうして、操作ノブ２０１を傾倒させることにより揺動スイッチ７０７が操作されて、「左右選択」を行うことが可能となる。

次に、「回転調節」のための構造について説明する。ホルダ５０１の外周には、ロータ６０１が円周方向に回転自在に取り付けられている。ここで、操作ノブ２０１を傾倒させると、操作ノブ２０１の傾倒力は、ロータ６０１に伝達されないで逃がされる。その一方で、操作ノブ２０１を回転させると、操作ノブ２０１の回転力は、ロータ６０１に伝達されてロータ６０１は一体に回転する（詳細は図９等参照）。ここで、ロータ６０１の回転は、基板７０１に設けられたフォトインタラプタ７０８によって検知される。こうして、操作ノブ２０１を回転させることによりロータ６０１の回転が検知されて、「回転調節」を行うことが可能となる。

次に、「プッシュ切替」のための構造について説明する。ベース４０１の内側には、プッシュスイッチ体３０１を主体に構成されたプッシュスイッチ１００がスライド自在に収納されている。このとき、操作ノブ２０１の開口端面２０１ａからは、プッシュスイッチ１００の端面であるプッシュノブ１０１が露出している。このプッシュノブ１０１をプッシュ操作すると、プッシュスイッチ体３０１の一部である押圧部３０６によって、ホルダ５０１に形成されたプッシュバー収容孔５０４内を摺動自在なプッシュバー５０６が押し込まれて、基板７０１に設けられたタクトスイッチ７０６がクリックされる。プッシュ操作後、プッシュスイッチ体３０１は、リターンスプリング４０４（図４等参照）の付勢力によって押し戻される。こうして、プッシュスイッチ１００のプッシュ操作によってタクトスイッチ７０６が操作されて、「プッシュ切替」を行うことが可能となる。

図４は、操作型入力装置１を示す分解斜視図である。図５は、図４とは別の方向から見た操作型入力装置１を示す分解斜視図である。続いて、図４及び図５に基づいて、操作型入力装置１の詳細な構造について説明する。

図４に示すように、プッシュノブ１０１には、文字部透過部１０２として「ＰＵＳＨ ＡＵＴＯ」や「ＤＵＡＬ」等の文字が形成されている。より詳細に見ると、プッシュノブ１０１の左右の円周方向に向かう矢印が形成され、さらに、運転手席側（右側）に寄せて「Ｒ」という文字と右向き矢印とが形成され、助手席側（左側）に寄せて「Ｌ」という文字と左向き矢印とが形成されている。なお、運転手席側と助手席側との位置は、逆であっても良いことは言うまでもない。プッシュノブ１０１の全体は非透光性であるのに対して、文字部透過部１０２は光透過性を有する。そのため、基板７０１に設けられた後述するＬＥＤ７０２の照明光が操作ノブ２０１等の内部を通って文字部透過部１０２を透過することで、文字部透過部１０２が発光しているように見える。また、図５に示すように、プッシュノブ１０１は、一面側に凹状の窪み１０４を有する。窪み１０４を形成するプッシュノブ１０１の内周面には、２つプッシュスイッチ係合爪１０３が突出形成されている。

図５に示すように、操作ノブ２０１の内周面には、円周方向に沿って段状に突出する帯部２０３が設けられている。帯部２０３における開口端面２０１ａ側の縁には、係合段部２０２が突出形成されている。操作ノブ２０１の内周面であって、帯部２０３よりも開口端面２０１ｂ側の位置には、操作ノブ２０１の軸方向に沿って複数の溝（クリック溝２０４と呼ぶ）が形成されている。さらに、操作ノブ２０１の内周面であって、クリック溝２０４と開口端面２０１ｂとの間の位置には、操作ノブ２０１の円周方向と直交する方向に沿って立設された一対の壁によって形成された溝（溝部２０５と呼ぶ）が設けられている。

図５に示すように、プッシュスイッチ体３０１の外周面における開口端面３０１ａ（図４参照）寄りの位置には、２つのプッシュノブ係合爪３０４が突出形成されている。プッシュスイッチ体３０１については、開口端面３０１ａ側の部分（太径部３１１と呼ぶ）よりも、他方の開口端面３０１ｂ側の部分（小径部３１２と呼ぶ）が一段縮径している。太径部３１１の外周面には、ベース係合爪３０２が形成されている。小径部３１２は、完全な円筒形状ではなく、プッシュスイッチ体３０１の軸方向と平行な一対の面が、湾曲した外周を削るようにして形成されている。太径部３１１と小径部３１２との外周面には、プッシュスイッチ体３０１の軸方向と平行な溝であるスライドガイド溝３０５がおよそ９０°間隔おきにそれぞれ２つずつ形成されている。小径部３１２は、一部が斜めに切り落とされたように、切り欠きが形成されている。この切り欠き断面に、突起３０３が設けられている。小径部３１２の内周面であって、上側のスライドガイド溝３０５の反対側の位置には、突起が設けられている。この突起の開口端面３０１ｂ側には、半球状の部材である押圧部３０６が設けられている。

図５に示すように、ベース４０１も、プッシュスイッチ体３０１と同様に、太径部４１１と小径部４１２とを有する。プッシュスイッチ体３０１の外径は、ベース４０１の内径よりも僅かに小さい。太径部４１１と小径部４１２との内周面には、ベース４０１の軸方向に沿った長尺の突起であるスライドガイド４０８がおよそ９０°間隔おきにそれぞれ２つずつ設けられている。また、図４に示すように、ベース４０１の内周側には、ベース４０１の軸方向に沿った長孔を有するスプリング受部４０３が設けられている。太径部４１１の外周面には、リング状の外枠部４０６が円周方向に沿って突出形成されている。さらに、太径部４１１の外周面における外枠部４０６よりも開口端面４０１ａに寄せた位置には、外側に向けて突出する操作ノブ取付爪４０５が４つ設けられている。

また、図５に示すように、ベース４０１の外面側であって太径部４１１と小径部４１２との段差面には、一対の板状部材である軸孔部４０９が一体的に設けられている。軸孔部４０９は、小径部４１２の外周面からは離間している。軸孔部４０９には、貫通孔である軸孔４０７が形成されている。軸孔部４０９の配置位置は、ベース４０１の仮想的な円中心を通る仮想線上である。一方の軸孔部４０９と対向する位置の小径部４１２の部分は、ベース４０１の軸方向に延出している。この延出部分を上延出部４２１と呼ぶ。上延出部４２１の端面は、湾曲している。湾曲している上延出部４２１の端面には、凹凸部４２２が形成されている。凹凸部４２２は、三方に向く３つの凹部を有する。他方の軸孔部４０９と対向する位置の小径部４１２の部分も、ベース４０１の軸方向に延出している。この延出部分を下延出部４３１と呼ぶ。下延出部４３１の端部には、Ｕ字形状の切り欠きが形成されている。このような切り欠きを有する下延出部４３１の端部を、操作部４３２と呼ぶ。太径部４１１と小径部４１２との接続部分には、ベース４０１の外面側から圧縮バネであるアクションスプリング４４２と球体であるスチールボール４４３とを収納する長孔状の収納部４４１が設けられている。収納部４４１は、一対の軸孔４０７を通る仮想線と平行に配置されている。

図４に示すように、ホルダ５０１も、プッシュスイッチ体３０１及びベース４０１と同様に、太径部５１２と小径部５１１とを有する。小径部５１１の内径は、ベース４０１の小径部４１２の外径よりも大きい。小径部５１１における外周面の一部には、ホルダ５０１の軸方向と平行な一対の面５０３が、湾曲した外周を削るようにして形成されている。一対の面５０３上には、軸状部材である軸部５０２が突出形成されている。一対の軸部５０２は、ホルダ５０１の軸方向と直交する方向に延出している。軸部５０２の配置位置は、ホルダ５０１の仮想的な円中心を通る仮想線上である。ホルダ５０１の内周側であって上側の面５０３に寄せた位置には、ホルダ５０１の軸方向に延びた筒状の筒部５０５が配置されている。筒部５０５は、軸部５０２の延長線上に位置付けられている。筒部５０５には、ホルダ５０１の軸方向と平行な貫通孔であるプッシュバー支持部としてのプッシュバー収容孔５０４が形成されている。小径部５１１の外周面には、ロータ係合爪５４１が突出形成されている。

図５に示すように、ホルダ５０１の開口端面５０１ｂの中心を通る上下方向の仮想線上には、一対の棒状部材である基板位置決め部５５１が開口端面５０１ｂから突出して設けられている。また、この線と直交する方向の仮想線上に位置させて、ネジ孔である基板固定部５５２が開口端面５０１ｂから突出しないで設けられている。上側の基板位置決め部５５１と背中合わせとなる位置には、圧縮バネであるアクションスプリング５０８と球体であるスチールボール５０９とを収納する長孔状の収納部５２１が設けられている。

図５に示すように、ロータ６０１の内周面には、一方の開口端面６０１ａ（図４参照）側に寄せて、係合段部６０４がロータ６０１の円周方向に沿って突出形成されている。ロータ６０１の開口端面６０１ｂ側には、ロータ６０１の内径を拡大するようにして段部６０３が形成されている。開口端面６０１ｂ側の縁部分には、ロータ６０１の湾曲に沿って湾曲する板片である複数個の作動部６０２が一定間隔を空けて設けられている。ロータ６０１の外周面には、棒状の突出部６０５が突出形成されている。突出部６０５の先端は、突出部６０５の後端よりも径が大きい半円球状に成形されている。

図５に示すように、基板７０１には、ホルダ５０１の基板位置決め部５５１の配置位置に対応させて、位置決め孔７０５が形成されている。また、基板７０１には、ホルダ５０１の基板固定部５５２の配置位置に対応させて、ネジ用孔７０３が形成されている。また、図４に示すように、基板７０１の正面側には、一対の位置決め孔７０５と一対のネジ用孔７０３との間に位置させて、上から順に、モーメンタリ（自動復帰型）のタクトスイッチ７０６、一対のＬＥＤ７０２、揺動スイッチ７０７が設けられている。タクトスイッチ７０６は、クリック体７０６ａを有し、クリック体７０６ａがクリックされている間だけ通電し、クリックが解かれると内蔵されている板バネ（図示せず）の付勢力でクリック体７０６ａが自動復帰する。タクトスイッチ７０６の通電によって、エアコンのオートモードの設定がなされる。ＬＥＤ７０２は、車両のライトスイッチ（図示せず）のＯＮ操作に応じて点灯する夜間照明である。揺動スイッチ７０７は、周知のディテクタスイッチ（２方向３接点スイッチ）である。揺動スイッチ７０７は、揺動スイッチ７０７から突出するようにして設けられた揺動体７０７ａを有し、揺動体７０７ａの向きに応じた電気信号を出力する。

さらに、図４に示すように、さらに基板７０１の正面側には、一対の位置決め孔７０５及び一対のネジ用孔７０３よりも外側に位置させて、２個のフォトインタラプタ７０８が設けられている。フォトインタラプタ７０８は、発光素子（一例として赤外ＬＥＤ）と受光素子（フォトトランジスタ）とが対向配置され、両者の間を物体が通過する際に光が遮断されることにより物体の有無を検出する周知の光スイッチである。より詳細には、フォトインタラプタ７０８の受光素子は、光が遮断されないとＬレベルの出力をし、光が遮断されるとＨレベルの出力をする。そして、後述するように、このようなフォトインタラプタ７０８の発光素子と受光素子との間を、回転するロータ６０１の作動部６０２が通過する（図３参照）。板片である作動部６０２がフォトインタラプタ７０８の発光素子と受光素子の間を通過する際に光が遮断されてＨレベルの出力がなされ、隣り合う作動部６０２同士の間の空間がフォトインタラプタ７０８の発光素子と受光素子の間を通過する際に光遮断は解除されてＬレベルの出力がなされる。２個のフォトインタラプタ７０８は、このような出力波形の位相が９０°ずれるように配置されている。これにより、ロータ６０１の回転方向も検知可能となっている。

次に、図３ないし図５に基づいて、操作型入力装置１の組み付けについて説明する。まず、プッシュスイッチ体３０１の開口端面３０１ａをプッシュノブ１０１の窪み１０４に差し込み、プッシュスイッチ係合爪１０３とプッシュノブ係合爪３０４とを引掛ける。これにより、プッシュノブ１０１は、プッシュスイッチ体３０１の開口端面３０１ａとなる。

プッシュスイッチ体３０１は、小径部３１２が開口端面４０１ａに差し込まれるようにして、ベース４０１に収納される。このとき、スライドガイド４０８がスライドガイド溝３０５に遊びをもって嵌まり込むので、プッシュスイッチ体３０１は、スライドガイド４０８に沿ってスライド自在となる。もっとも、プッシュスイッチ体３０１は、ベース４０１に対して抜け止めされる。抜け止めは、ベース係合爪３０２が、係合掛け部４０２に当接することによって実現される。このとき、スプリング受部４０３には、圧縮バネであるリターンスプリング４０４が収納される。リターンスプリング４０４のプッシュスイッチ体３０１側の端面には、突起３０３が差し込まれる。つまり、突起３０３の配置位置は、プッシュスイッチ体３０１がベース４０１に収納された状態でスプリング受部４０３と対向する位置である。プッシュスイッチ体３０１はリターンスプリング４０４によって押圧されている。

次いで、ロータ６０１が、開口端面５０１ａ側から、ホルダ５０１の外面に位置付けられる。すると、ロータ６０１の段部６０３は、ホルダ５０１の太径部５１２の縁部分に当接し、ホルダ５０１のロータ係合爪５４１が、ロータ６０１の係合段部６０４に引っ掛かる。こうして、ロータ６０１は、ホルダ５０１に対して抜け止めされて、ホルダ５０１の円周方向に回転自在となる。

図３に示すように、ホルダ５０１のプッシュバー収容孔５０４に棒状の部材であるプッシュバー５０６が差し込まれた状態で、ベース４０１の小径部４１２は、ホルダ５０１の開口端面５０１ａに差し込まれる。このとき、上延出部４２１及び下延出部４３１は、小径部５１１の内周側に収納される。また、一対の軸孔部４０９は、ホルダ５０１の面５０３上に位置付けられる。そして、面５０３から突出する軸部５０２を軸孔部４０９の軸孔４０７に挿入させることによって、ベース４０１は、軸部５０２の軸回り方向に回動自在に軸支される。こうして、ベース４０１は、軸部５０２を中心として傾倒自在となり、ベース４０１に取り付けられた操作ノブ２０１も同様に傾倒自在となる。

このとき、図３に示すように、上延出部４２１の端面である凹凸部４２２は、収納部５２１と対面する。収納部５２１には、アクションスプリング５０８とスチールボール５０９とがこの順に収納される。凹凸部４２２は、スチールボール５０９を押圧する。アクションスプリング５０８も押圧されて、反発力を蓄積する。スチールボール５０９は、反発力によって復元しようとするアクションスプリング５０８によって凹凸部４２２に対して押圧される。

次いで、図３に示すように、ホルダ５０１の基板位置決め部５５１が基板７０１の位置決め孔７０５に差し込まれる。これにより、ホルダ５０１は基板７０１に対して位置決めされる。さらに、ネジ部材７０４が、基板７０１の背面側からネジ用孔７０３に差し込まれて基板固定部５５２に螺合することで、位置決めされたホルダ５０１は基板７０１に固定される。このとき、タクトスイッチ７０６、ＬＥＤ７０２、揺動スイッチ７０７は、ホルダ５０１の内周側に配置される。フォトインタラプタ７０８は、ホルダ５０１の外周側に配置される。フォトインタラプタ７０８には、ホルダ５０１に対して回転自在に取り付けられたロータ６０１の作動部６０２が差し込まれる。また、このとき、半球状の押圧部３０６がプッシュバー５０６の一端に接し、プッシュバー５０６の他端はタクトスイッチ７０６に接する。プッシュバー５０６と押圧部３０６との接触部分が、軸部５０２（軸孔４０７）の延長線上に位置する。そして、下延出部４３１の操作部４３２は、揺動スイッチ７０７の揺動体７０７ａを非接触状態で挟みこむ。

次いで、操作ノブ２０１をベース４０１及びロータ６０１の外面に位置付ける。このとき、操作ノブ２０１の溝部２０５に、突出部６０５の半円球状の先端を入り込ませる（図６参照）。ベース４０１の外枠部４０６が操作ノブ２０１の帯部２０３の縁に当接し、ベース４０１の操作ノブ取付爪４０５が、操作ノブ２０１の係合段部２０２に引っ掛かる。こうして、操作ノブ２０１がベース４０１に対して抜け止めされた状態で回転自在となる。このように、係合段部２０２、帯部２０３、操作ノブ取付爪４０５、外枠部４０６は、第１の伝達機構を構成する。

また、図３に示すように、ベース４０１の収納部４４１には、アクションスプリング４４２とスチールボール４４３とがこの順に収納される。スチールボール４４３は、収納部４４１に収納されたアクションスプリング４４２によって押圧されて、操作ノブ２０１の内周面に当接する。当接位置は、クリック溝２０４が設けられている位置である。したがって、押圧されたスチールボール４４３は、クリック溝２０４に嵌まり込む。これにより、操作ノブ２０１の回転位置は、位置保持される。

このような操作型入力装置１において、操作ノブ２０１に外力を付与してベース４０１に対して回転させると、スチールボール４４３が嵌まり込んでいるクリック溝２０４とこのクリック溝２０４に隣接する別のクリック溝２０４との間の凸部（操作ノブ２０１の内周面）がスチールボール４４３とアクションスプリング４４２とを押し上げる。そして、操作ノブ２０１の回転過程で別のクリック溝２０４がスチールボール４４３に位置すると、アクションスプリング４４２の復元力によってスチールボール４４３がこのクリック溝２０４に嵌まり込む。こうして、再び操作ノブ２０１は回転位置が位置保持される。また、スチールボール４４３がクリック溝２０４に嵌まり込む毎に、クリック感が与えられる。

図６は、ロータ６０１の突出部６０５と操作ノブ２０１の溝部２０５とを示す断面図である。図６（ａ）に示すように、操作ノブ２０１の溝部２０５にロータ６０１の突出部６０５の先端が入り込んでおり、ロータ６０１がホルダ５０１に対して回転自在であるため、操作ノブ２０１に外力を付与してベース４０１に対して回転させると、ロータ６０１も一体的に回転する。このとき、図６（ｂ）に示すように、操作ノブ２０１の回転によって溝部２０５が傾いても、突出部６０５の先端は突出部６０５の後端よりも径が大きい半円球状であるため、突出部６０５が溝部２０５に引っ掛かってしまうことを免れることができる。

操作ノブ２０１の回転と一体的にロータ６０１は回転するため、フォトインタラプタ７０８の発光素子と受光素子との間に位置する作動部６０２も回転する。作動部６０２の回転に際してのフォトインタラプタ７０８の出力波形に応じて、操作ノブ２０１の回転量と回転方向とが検出される。検出された操作ノブ２０１の回転量と回転方向とによって、エアコンの温度設定がなされる。作動部６０２とフォトインタラプタ７０８とは、回転検知部を構成する。

図７は、ベース４０１とホルダ５０１の軸部５０２及び収納部５２１とを示す平面図である。アクションスプリング５０８に押圧されたスチールボール５０９が、凹凸部４２２のセンター位置の凹部に嵌まり込んでいる。これにより、軸部５０２（軸孔４０７）を回動中心としたベース４０１の傾倒が規制され、ベース４０１は位置保持される。ここで、ベース４０１を傾倒させると、軸部５０２を回動中心に上延出部４２１も傾倒する（図７中破線で示す）。その過程で、凹凸部４２２の凸部がスチールボール５０９とアクションスプリング５０８とを押え付けることになるが、スチールボール５０９はアクションスプリング５０８の復元力によって、凹凸部４２２の左右位置の凹部に嵌まり込む。こうして、ベース４０１は、傾倒状態で位置保持される。凹凸部４２２、アクションスプリング５０８、スチールボール５０９、及び、収納部５２１は、傾倒保持機構を構成する。

また、図７に示すように、上延出部４２１の凹凸部４２２の左右位置を覆う部材である規制部５３１が収納部５２１を形成する部材と一体に設けられている。軸部５０２を回動中心にして傾倒する上延出部４２１は、その端部が規制部５３１に当接することによって、それ以上の傾倒が規制される。

図８は、操作型入力装置１の断面図である。ベース４０１の傾倒に伴って、ベース４０１にスライド自在に取り付けられたプッシュスイッチ体３０１、プッシュスイッチ体３０１の開口端面３０１ａに取り付けられたプッシュノブ１０１、ベース４０１に回転自在に取り付けられた操作ノブ２０１も、一体的に傾倒する。換言すれば、操作ノブ２０１と一体的に、プッシュノブ１０１、プッシュスイッチ体３０１、ベース４０１も傾倒する。このような傾倒の方向は、ロータ６０１（操作ノブ２０１）の回転方向と直交する方向である。

図８（ａ）に示すように、操作ノブ２０１が傾倒していない中立状態では、ベース４０１の一部である下延出部４３１の操作部４３２は、揺動スイッチ７０７の揺動体７０７ａを非接触状態で挟みこんでいる。そして、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、操作ノブ２０１が傾倒状態にされると、ベース４０１の下延出部４３１も一体に傾倒し、操作部４３２が有するＵ字切り欠きの左右の凸部が、揺動体７０７ａを押し倒す。上記のように、ベース４０１の傾倒状態は保持されるため、揺動体７０７ａも押し倒された状態が保持される。傾倒状態の操作ノブ２０１を中立状態に戻すと、操作部４３２による揺動体７０７ａの押し倒しは解かれ、揺動スイッチ７０７の内部機構により揺動体７０７ａは位置復帰する。

本実施の形態では、揺動スイッチ７０７の揺動体７０７ａの向きに応じて、エアコンの温度設定をする対象が選択される。操作ノブ２０１が中立状態で揺動体７０７ａが倒されていない状態では（図８（ａ）参照）運転手席側と助手席側との両方が選択されている。これに対して、操作ノブ２０１が助手席側に傾倒して揺動体７０７ａが右側に倒された状態では（図８（ｂ）参照）助手席側が選択され、操作ノブ２０１が運転手席側に傾倒して揺動体７０７ａが左側に倒された状態では図８（ｃ）参照）運転手席側が選択される（ＤＵＡＬモードが設定される）。このように本実施の形態では、一つの揺動スイッチ７０７だけで操作ノブ２０１の傾倒が検知されるので、部品点数の削減が可能である。

そして、運転手席又は助手席に着座している操作者が、文字部透過部１０２の表示内容に従って、自分の着座している席の方向に操作ノブ２０１を傾倒させるだけで、その席（運転手席又は助手席）がエアコンの温度設定対象として選択される。このように操作ノブ２０１を傾倒させた後、この操作者は、エアコンの温度設定のために操作ノブ２０１を回転させることになる。このように、操作ノブ２０１の傾倒方向と操作対象の配置位置とを対応させるように構成することにより、どの操作対象を制御しているのかを容易に判定することができる。また、操作対象の選択と個々の操作対象に対する設定とを操作ノブ２０１から手を離すことなく、一連の操作によって行うことができる。

図９は、操作ノブ２０１の回転に際しての突出部６０５と溝部２０５とを模式的に示す平面図である。操作ノブ２０１に設けられた溝部２０５は、操作ノブ２０１の円周方向と直交する方向に沿っていることから、操作ノブ２０１やロータ６０１の回転方向と直交する方向に沿っている。そのため、傾倒状態で位置保持された操作ノブ２０１の回転に際しては、ロータ６０１の突出部６０５は、図９に示すように、溝部２０５内を相対的に移動する。溝部２０５は、移動する突出部６０５が脱落しない程度の長さを有している。このように、操作ノブ２０１の回転はロータ６０１に伝達され、操作ノブ２０１の傾倒はロータ６０１に許容される。操作ノブ２０１の回転のみロータ６０１に伝達されることになり、操作ノブ２０１が傾倒しても、回転の伝達が解除されることはない。このように、溝部２０５と突出部６０５とは、第２の伝達機構を構成する。

操作ノブ２０１が傾倒されて位置保持された状態（ＤＵＡＬモードが設定された状態）で操作ノブ２０１を回転させると、選択された対象（運転手席側又は助手席側）のみで、エアコンの温度設定がなされる。その後、操作ノブ２０１を中立状態に戻してもＤＵＡＬモードの設定は解除されない。しかし、操作ノブ２０１を中立状態に戻した後に、操作ノブ２０１を回転させると、ＤＵＡＬモードの設定は解除される。

図１０は、図１のＡ−Ａ線断面図である。プッシュスイッチ体３０１の押圧部３０６は、図１０（ａ）に示すように、操作ノブ２０１が傾倒していない中立状態にあっても、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、傾倒状態にあっても、タクトスイッチ７０６に接しているプッシュバー５０６の反対の端面と常に接している。これは、プッシュバー５０６と押圧部３０６との接触部分が、軸部５０２（軸孔４０７）の延長線上に位置していることによって実現されている。そのため、操作ノブ２０１が中立状態にあっても傾倒状態にあっても、操作ノブ２０１の開口端面２０１ａに位置付けられているプッシュノブ１０１をプッシュ操作してプッシュスイッチ体３０１をスライドさせることにより、押圧部３０６がプッシュバー５０６を押し込んで、タクトスイッチ７０６のクリック体７０６ａをクリックすることができる。

プッシュスイッチ体３０１のスライドによってリターンスプリング４０４は圧縮されて反発力を蓄積する。そして、プッシュノブ１０１のプッシュ操作を止めると、リターンスプリング４０４は復元してプッシュスイッチ体３０１を押し返し、プッシュノブ１０１は再び操作ノブ２０１の開口端面２０１ａに位置付けられる。プッシュスイッチ体３０１が押し返されるので押圧部３０６も位置復帰し、プッシュバー５０６の押し込みによるタクトスイッチ７０６のクリックは解かれる。こうして、自動復帰型のタクトスイッチ７０６は、元の状態に復帰する。

前述したように、タクトスイッチ７０６のクリックによって、エアコンのオートモードの設定がなされる。本実施の形態では、プッシュノブ１０１は、操作ノブ２０１の傾倒と連動して傾倒するので、操作ノブ２０１を自身の席側に傾倒させた操作者と対面する。そのため、例えば操作ノブ２０１のみが傾倒してプッシュノブ１０１が傾倒しない場合と比較して、操作者はプッシュノブ１０１のプッシュ操作がし易く、プッシュノブ１０１に形成されている文字部透過部１０２も見易い。

ところで、図１０（ｂ）に示すように、操作ノブ２０１が助手席側に傾倒した状態では、図１０（ｂ）中右側のＬＥＤ７０２からプッシュノブ１０１までの距離は、左側のＬＥＤ７０２からプッシュノブ１０１までの距離よりも遠くなっている。そのため、この状態では、ＬＥＤ７０２の照射による文字部透過部１０２の発光量は、図１０（ｂ）中右側の方が左側よりも減衰して見えてしまう。これは、図１０（ｃ）に示すように、操作ノブ２０１が運転手席側に傾倒した状態でも同様の問題が生ずる。

そこで、本実施の形態では、操作ノブ２０１の傾倒により操作部４３２が揺動スイッチ７０７の揺動体７０７ａを押し倒して、ＤＵＡＬモードが設定されると、２個のＬＥＤ７０２の輝度が変化する。まず前提として、図１０（ａ）に示すような中立状態では、２個のＬＥＤ７０２の輝度は両方とも同じである。そして、図１０（ｂ）に示すように、操作ノブ２０１が助手席側に傾倒されて揺動スイッチ７０７の揺動体７０７ａが右側に倒されると（図８（ｂ）参照）、図１０（ｂ）中右側のＬＥＤ７０２の輝度が増大して左側のＬＥＤ７０２の輝度が減少する。これに対して、図１０（ｃ）に示すように、操作ノブ２０１が運転手席側に傾倒されて揺動スイッチ７０７の揺動体７０７ａが左側に倒されると（図８（ｃ）参照）、図１０（ｃ）中左側のＬＥＤ７０２の輝度が増大して右側のＬＥＤ７０２の輝度が減少する。こうして、操作ノブ２０１が傾倒してもプッシュノブ１０１は均等に照射され、文字部透過部１０２の片方の発光量が減衰して見えてしまう問題が解消される。

なお、本発明の操作型入力装置１は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、追加を行って実施することが可能である。例えば、本実施の形態においては、フォトインタラプタ７０８を用いて回転検知部を構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、揺動スイッチ、あるいは、ロータ６０１側に可動接点、基板７０１側に複数の固定接点を設けて構成するような周知の回転検知機構を採用してもよい。また、本実施の形態においては、傾倒検知部を１つの揺動スイッチ７０７を用いて構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、２つのプッシュスイッチ、あるいは、ベース４０１の操作部４３２側に可動接点、基板７０１側に複数の固定接点を設けて、ベース４０１の傾倒を検知するようにしてもよい。また、本実施の形態においては、ホルダ５０１に対するベース４０１の傾倒状態を保持する傾倒保持機構５０８を設けているが、これに代えて、例えば、傾倒状態の操作ノブ２０１から操作者が手を離すと、操作ノブ２０１を中立位置に自動復帰させる自動復帰機構を設けるようにしてもよい。この自動復帰機構は、本実施の形態における上延出部４２１の凹凸部４２２に代えて、上延出部４２１の端面に中立位置を頂点とする逆Ｖ字状の凹部を設けることで、簡単に構成することが可能である。

なお、上記の実施形態では、操作ノブ２０１の回転によるエアコンの温度操作を例に示したが、これに限られることはない。例えば、操作ノブ２０１の回転によって、エアコンの風量調節操作や吹出口切替操作がなされるようにしても良い。

また、本発明の操作型入力装置の用途は、運転手席側と助手席側とを個別に調整するものだけに限らず、例えば、操作ノブが中央位置では温度設定操作、操作ノブを左に傾倒させると風量調節操作、右に傾倒させると吹出口切替操作、というように、全く独立した別の操作対象を、操作ノブの傾倒方向にそれぞれ対応させるようにして構成してもよい。この場合、操作ノブの傾倒方向に対応する操作対象を示すマーク等を、操作ノブの左右のインストルメントパネル上、または、プッシュノブの前面に標記するようにしてもよい。また、操作ノブの傾倒によって現在選択されている操作対象の操作画面を車内に設けられたディスプレイ上に表示するようにしてもよい。さらに、本発明の操作型入力装置は、車両用のエアコンを操作するものに限定されるものではなく、複数の操作対象を有して複数の回転式操作入力装置が必要なあらゆる機器に採用可能である。

操作型入力装置を示す正面図である。 操作型入力装置を示す斜視図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 操作型入力装置を示す分解斜視図である。 図４とは別の方向から見た操作型入力装置を示す分解斜視図である。 ロータの突出部と操作ノブの溝部とを示す断面図である。 ベースとホルダの軸部及び収納部とを示す平面図である。 操作型入力装置の断面図である。 操作ノブの回転に際しての突出部と溝部とを模式的に示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。

符号の説明

１…操作型入力装置
１００…プッシュスイッチ
１０１…プッシュノブ（プッシュスイッチの端面）
２０１…操作ノブ
２０１ａ…開口端面
２０２…係合段部（第１の伝達機構）
２０３…帯部（第１の伝達機構）
２０５…溝部（第２の伝達機構）
３０１…プッシュスイッチ体（プッシュスイッチ）
３０６…押圧部
４０１…ベース
４０５…操作ノブ取付爪（第１の伝達機構）
４０６…外枠部（第１の伝達機構）
４０９…軸孔部（傾倒機構）
４２２…凹凸部（傾倒保持機構）
４３２…操作部（傾倒検知部）
５０１…ホルダ
５０２…軸部（傾倒機構）
５０４…プッシュバー収容孔（プッシュバー支持部）
５０６…プッシュバー
５０８…アクションスプリング（傾倒保持機構）
５０９…スチールボール（傾倒保持機構）
５２１…収納部（傾倒保持機構）
６０１…ロータ
６０２…作動部（回転検知部）
６０５…突出部（第２の伝達機構）
７０１…基板（基体）
７０６…タクトスイッチ（プッシュ操作検知部）
７０７…揺動スイッチ
７０７ａ…揺動体
７０８…フォトインタラプタ（回転検知部）

Claims (6)

1. 基体から突出するホルダと、
   前記ホルダに対して回転自在なロータと、
   開口端面を有して前記ホルダを覆う筒状の操作ノブと、
   プッシュスイッチを有して前記操作ノブの内側に配置され、当該プッシュスイッチの端面を前記開口端面から露出させるベースと、
   前記ベースを前記ホルダに対して傾倒自在に支持する傾倒機構と、
   前記操作ノブの傾倒力を前記ベースに伝達して一体に傾倒させると共に当該操作ノブの当該ベースに対する回転力を逃がす第１の伝達機構と、
   前記操作ノブの回転力を前記ロータに伝達して一体に回転させると共に当該操作ノブの当該ロータに対する傾倒力を逃がす第２の伝達機構と、
   前記ベースの傾倒を検知する傾倒検知部と、
   前記ロータの回転を検知する回転検知部と、
   前記プッシュスイッチのプッシュ操作を検知するプッシュ操作検知部と、
   を備える操作型入力装置。
2. 前記第２の伝達機構は、
   前記操作ノブ及び前記ロータの一方に設けられ当該操作ノブの回転方向に対し直交する方向に沿って形成される溝部と、
   前記操作ノブ及び前記ロータの他方に設けられ前記溝部に入り込む突出部と、
   を備える、
   請求項１記載の操作型入力装置。
3. 前記ベースの前記ホルダに対する傾倒状態を保持する傾倒保持機構を備える、
   請求項１又は２記載の操作型入力装置。
4. 前記傾倒検知部は、
   前記ベースに向けて突出する揺動体を有し当該揺動体の向きに応じた電気信号を出力する揺動スイッチと、
   前記ベースに設けられ前記揺動体に対向し当該揺動体と係合する操作部と、
   を備える請求項１ないし３のいずれか一記載の操作型入力装置。
5. 前記傾倒機構は、
   前記ホルダに設けられた軸部と、
   前記ベースに設けられ前記軸部に軸支される軸孔部と、
   を備える請求項１ないし４のいずれか一記載の操作型入力装置。
6. 前記プッシュ操作検知部はタクトスイッチであり、
   前記プッシュスイッチに設けられて前記軸部の延長線上に位置する押圧部と、
   前記ホルダに設けられ、棒状のプッシュバーの一端面を前記タクトスイッチに対向配置し当該プッシュバーの他端面を前記押圧部に対向配置して、当該プッシュバーを前記プッシュスイッチの移動方向に摺動自在に支持するプッシュバー支持部と、
   をさらに備える請求項５記載の操作型入力装置。

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