JP5186339B2

JP5186339B2 - 操作入力装置

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Publication number: JP5186339B2
Application number: JP2008297760A
Authority: JP
Inventors: 敏典桐田; 兼洋福井
Original assignee: U-SHINLTD.
Current assignee: U-SHINLTD.
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: JP2010123479A

Description

本発明は、乗用車等の車両に搭載される空調装置等を操作するための操作入力装置に関する。

従来、この種の空調装置には、運転席側と助手席側とのそれぞれに対して別々に温度等の各種設定が可能なものがある。このような空調装置では、運転席側に対する設定と助手席側に対する設定とを別個独立に行うために、二つの操作スイッチが別個に設けられる。

操作スイッチには、例えば、特許文献１に記載のダイヤル式のものが用いられる。そして、特許文献１には、ダイヤル式スイッチを車両のインストルメントパネルに左右方向に三つ並設し、右側のダイヤル式スイッチを運転席側の温度調整操作用に、左側のダイヤル式スイッチを助手席側の温度調整操作用に、中央のダイヤル式スイッチを風量調整操作用に、それぞれ対応させることが記載されている。

特開２００５−０２６０４６公報（段落番号００２５）

特許文献１に記載のダイヤル式スイッチを運転席側用と助手席側用とに別々に設けようとした場合、車内にはダイヤル式スイッチを二個設置するだけの設置領域を確保しなければならない。また、二個分のダイヤル式スイッチを設置することは、コスト高に繋がる。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、操作対象を変更でき個々の操作対象に対する設定を別個独立に行うことができる操作入力装置を提供することを目的とする。

本発明の操作入力装置は、一端側が基体に固定される筒状のホルダと、前記ホルダと同軸上で回転自在に当該ホルダに支持されたロータと、前記ロータの回転を検知する回転検知部と、前記ロータの回転軸に対して２方向の傾倒方向に傾倒自在に前記ホルダに支持されたベースと、前記ベースの傾倒及び傾倒方向を検知する傾倒検知部と、前記ホルダに対する前記ベースの傾倒状態を保持する傾倒保持機構と、前記ベースと同軸上で回転自在に当該ベースに支持され、このベースの前記傾倒方向への動きに連動する操作ノブと、前記操作ノブと前記ロータとを一体的に回転させるとともに、前記ロータに対する前記操作ノブの傾倒を許容する係合部と、を備える。

本発明によれば、操作ノブを動かすことにより、ベースを傾倒する操作とロータを回転する操作とを独立させて行うことができる。そして、傾倒検知部によるベースの傾倒の検知結果と回転検知部によるロータの回転の検知結果とを組み合わせることにより、操作対象を変更でき個々の操作対象に対する設定を別個独立に行うことができる操作入力装置が実現される。

実施の一形態について、図１ないし図１０に基づいて説明する。

図１は、操作入力装置１０１の外観斜視図である。本実施の形態の操作入力装置１０１は、車両の運転席側及び助手席側を独立して温度調節可能な空調装置（図示せず）に接続されている。操作入力装置１０１は、車両内のインスツルメントパネル１０１ａに設けられる。インスツルメントパネル１０１ａには、正円形状の開口部１０１ｂが形成されている。そして、操作入力装置１０１は、インスツルメントパネル１０１ａの開口部１０１ｂから迫り出し車両の後方に向けて突出するよう配置される。操作入力装置１０１は、略半球形状であって頂部に意匠面１０２を有している。操作入力装置１０１が上記のように配置される結果、意匠面１０２は露出して、車両後方側に向けられる。

操作入力装置１０１は、操作ノブ１０３を有する。操作ノブ１０３は、意匠面１０２を囲むように、操作ノブ１０３の軸Ｘに対する軸回り方向Ｒに回転自在に設けられている。軸回り方向Ｒは、意匠面１０２に弧状矢印１０４で示されている。また、この操作ノブ１０３は、軸回り方向Ｒに直交する傾倒方向Ｔに傾倒可能である。傾倒方向Ｔは、車両における左右方向に一致している。この傾倒方向Ｔは、意匠面１０２に三角印１０５で示されている。そして、操作ノブ１０３は、傾倒保持機構１０６（図１０に基づいて後述）によって、左傾倒状態、中立状態、右傾倒状態のいずれかの状態で保持される。

意匠面１０２には、ＤＵＡＬポインタ１０７が設けられている。このＤＵＡＬポインタ１０７は、操作ノブ１０３が左方向又は右方向のいずれかに傾倒された場合、空調装置に備わるコントローラ（図示せず）の制御によって点灯する。ＤＵＡＬポインタ１０７の点灯は、空調装置が「ＤＵＡＬモード」にあることを示す。ＤＵＡＬモードとは、運転席側又は助手席側のいずれか一方のみの温度調節を行うためのモードである。本実施の形態のＤＵＡＬモード下では、操作者が操作ノブ１０３を回転させることによって、操作ノブ１０３の傾倒方向に対応する席の目標温度の変更が可能になる。ＤＵＡＬモードは、操作ノブ１０３が中立状態に戻され、さらに操作ノブ１０３に回転操作が加えられた場合に解除される。「ＤＵＡＬモード」の解除によって、空調装置は「通常モード」にモード移行し、ＤＵＡＬポインタ１０７は消灯する。通常モード下では、操作者が操作ノブ１０３を回転させることによって、運転席側及び助手席側の双方の目標温度の変更が可能になる。

意匠面１０２には、ＡＵＴＯポインタ１０８も設けられている。このＡＵＴＯポインタ１０８は、意匠面１０２が押された場合、空調装置に備わるコントローラの制御によって、点灯／消灯が切り替わる。ＡＵＴＯポインタ１０８の点灯は、空調装置が「ＡＵＴＯモード」にあることを示す。ＡＵＴＯモードとは、操作ノブ１０３の操作によって設定された目標温度に対し、車内の温度がその目標温度と同じになるように、風の温度、風量、および、送風方向を自動調整するよう空調装置が駆動するモードである。

意匠面１０２には、左右対称なる位置に「Ｌ」及び「Ｒ」という表示を有する。これらの表示と、ＤＵＡＬポインタ１０７と、ＡＵＴＯポインタ１０８と、弧状矢印１０４と、三角印１０５とは、いずれも透明な部材で形成され、照明用ＬＥＤ１２１やポインタ用ＬＥＤ１２２（いずれも図２参照）からの光を透過させて光る照明部１０９となる。

図２は、前方から見た操作入力装置１０１の分解斜視図である。操作入力装置１０１は、基体としての基板１１１を備える。基板１１１には、短筒形状のホルダ１１２の一方の端面が固定される。以下、この端面を固定端面１１２ａと呼ぶ。また、ホルダ１１２の固定端面１１２ａとは反対側の端面を開放端面１１２ｂと呼ぶ。ホルダ１１２の外周には、リング形状のロータ１１３が位置付けられる。また、ホルダ１１２の外周であって、ロータ１１３よりも開放端面１１２ｂ寄りの位置には、リング形状のベース１１４が取り付けられる。また、ホルダ１１２の開放端面１１２ｂの開口部１１２ｃには、スライダ１１５が挿入される。スライダ１１５は、ホルダ１１２よりも径の小さい短筒形状を有している。スライダ１１５には、その開口端面１１５ａを覆うように、前述した意匠面１０２を有するプッシュノブ１１６が取り付けられる。

前述した操作ノブ１０３は、アッパー部材１１７とアンダー部材１１８とにより構成される。アッパー部材１１７は、略半球形状をなしており、中央に正円形状のリング穴１１７ａを有している。アッパー部材１１７は、プッシュノブ１１６の意匠面１０２側に位置付けられ、リング穴１１７ａから意匠面１０２を露出させている。アンダー部材１１８は、ベース１１４と略同じ内径を有し、ベース１１４よりも外径が大きいリング形状の部材である。アンダー部材１１８は、ホルダ１１２の外周であって、ベース１１４と基板１１１とに挟まれる位置に配置される。このアンダー部材１１８とアッパー部材１１７とが組み付けられることで、操作ノブ１０３が構成される。

以上に述べた要素のうち、ロータ１１３とアンダー部材１１８とホルダ１１２とベース１１４とスライダ１１５とプッシュノブ１１６とアッパー部材１１７は、いずれも正面側から見て円形状に形成されており、ホルダ１１２の軸Ｘ（図１参照）と同軸になるよう配置されている。

基板１１１は、略正方形形状の平板である。基板１１１には、ホルダ１１２の固定端面１１２ａ側に設けられた雌ネジ孔１１２ｄ（図３参照）に雄ネジ１１９（図３参照）を用いてネジ留めするためのネジ孔１２０が設けられている。基板１１１の表面側には、照明用ＬＥＤ１２１とポインタ用ＬＥＤ１２２とが配置されている。照明用ＬＥＤ１２１は、左右方向に等間隔に三つ配置されている。照明用ＬＥＤ１２１は、照明部１０９に向けて光を発する。この照明用ＬＥＤ１２１は、車載された夜間照明用スイッチ（図示せず）に連動し、空調装置のコントローラ（図示せず）の制御により点灯／消灯する。

空調コントローラの制御について、詳細に述べる。空調コントローラは、夜間照明用のスイッチがオン状態で、かつ、操作ノブ１０３が中立位置にあるときには、３つの照明用ＬＥＤ１２１を点灯させ照明部１０９全体を照明する。一方、空調装置のコントローラは、夜間照明用スイッチがオン状態で、かつ、操作ノブ１０３が左傾倒位置にあるときには、３つの照明用ＬＥＤ１２１の内、左側及び中央の照明用ＬＥＤ１２１を点灯させるとともに右側の照明用ＬＥＤ１２１を消灯し、照明部１０９の「Ｒ」表示部分の照明をやめる。これは、操作ノブ１０３の左傾倒によって前面側が覆われる「Ｒ」表示部分の照明光が、操作ノブ１０３とプッシュノブ１１６との間から外部に漏れるのを防止するための制御である。また、空調装置のコントローラは、夜間照明用スイッチがオン状態で、かつ、操作ノブ１０３が右傾倒位置にあるときには、３つの照明用ＬＥＤ１２１の内、右側および中央の照明用ＬＥＤ１２１を点灯させるとともに左側の照明用ＬＥＤ１２１を消灯し、照明部１０９の「Ｌ」表示部分の照明をやめる。これは、操作ノブ１０３を左傾倒させた場合と同様に、操作ノブ１０３の右傾倒によって前面側から覆われる「Ｌ」表示部分の照明光が、操作ノブ１０３とプッシュノブ１１６との間から外部に漏れるのを防止するための制御である。なお、操作ノブ１０３の傾倒位置は、後述する傾倒検知部１５９によって検知可能であり、空調装置のコントローラは、傾倒検知部１５９からの信号によって操作ノブ１０３の傾倒位置を判断する。

また、ポインタ用ＬＥＤ１２２は、中央に位置する一の照明用ＬＥＤ１２１を挟んで上下対称となる位置に二つ配置されている。ポインタ用ＬＥＤ１２２から発せられた光は、導光部材１２３（後述）を介して、ＡＵＴＯポインタ１０８やＤＵＡＬポインタ１０７に伝達される。この上側のポインタ用ＬＥＤ１２２は、クリックスイッチとしてのタクトスイッチ１２４のオン／オフに連動して、空調装置のコントローラ（図示せず）の制御により点灯／消灯する。タクトスイッチ１２４は、基板１１１の表面側であって、中央に位置する照明用ＬＥＤ１２１と右側に位置する照明用ＬＥＤ１２１との間に設けられる。タクトスイッチ１２４は、内部に板バネ（図示せず）が配置されており、クリック動作がなされた後にその板バネの付勢力によって復帰するモーメンタリ（自動復帰）式のものである。

基板１１１の表面側には、フォトインタラプタ１２５も設けられている。フォトインタラプタ１２５は、透過型のものであって、溝１２５ａが左右方向に向き、検出光（図示せず）が上下方向に向くよう配置される。このフォトインタラプタ１２５は、検出光の波形の位相が９０度ずれるように二つ配置される。

基板１１１の表面側には、左右方向に揺動する揺動体１２６ａを有する揺動スイッチ１２６も設けられている。揺動スイッチ１２６は、二方向三接点スイッチであり、揺動体１２６ａの向きに応じて、左側に向けられた状態、中立状態、右側に向けられた状態とでそれぞれ異なる電気信号が出力される。

ロータ１１３は、リング形状の部材である。ロータ１１３の基板１１１側を向く面には、スリット１２７が形成されている。ロータ１１３は、このスリット１２７を有する面をフォトインタラプタ１２５の溝１２５ａの内部に位置付けるよう配置される。そして、フォトインタラプタ１２５では、スリット１２７を通過する検出光を検出することで、ロータ１１３の回転が検知される。すなわち、フォトインタラプタ１２５とロータ１１３のスリット１２７とは、回転検知部１２８を構成する。また、ロータ１１３の外周右側面には、突出部１２９が形成されている。突出部１２９については、図４に基づいて後述する。

アンダー部材１１８は、ロータ１１３よりも内径が大きいリング状の部材である。アンダー部材１１８の外周面には、アッパー部材１１７の組付部１１７ｂ（図３参照）と係合する被組付部１１８ａが形成されている。また、アンダー部材１１８の内周右側面には、溝部１３０が形成されている。溝部１３０については、図４に基づいて後述する。

ホルダ１１２は、固定端面１１２ａ寄りの外周に、開放端面１１２ｂの外周よりも外周径を小さく形成された小径部１３１を有する。そして、小径部１３１にはロータ１１３が配設されている。ロータ１１３は、ホルダ１１２に同軸上で回動自在に支持されている。ここで、開放端面１１２ｂ寄りの外周を、大径部１３２と称する。大径部１３２の外周上面及び小径部１３１の外周上面には、それぞれ、内側に凹んだ凹部１３３が形成されている。それぞれの凹部１３３には、ホルダ１１２の外周面から外側に向けて軸部１３４が突設されている。また、大径部１３２の外周には、ベース１１４の軸回り方向Ｒの回転動作を規制するための回転規制受部１３５が設けられている。回転規制受部１３５は、ベース１１４の回転規制突部１３６（後述）に対応させて四つ設けられている。回転規制受部１３５については、図８に基づいて後述する。また、ホルダ１１２の大径部１３２側には、開放端面１１２ｂ側の方向に開口するバネ受孔１５１が設けられている。バネ受孔１５１にはスプリング１５２が挿入され、さらにスチールボール１５３が挿入される。

ベース１１４は、内径がホルダ１１２の大径部１３２の外径よりも大きいリング形状の部材である。ベース１１４の内周には、左右方向に延びる四つの回転規制突部１３６が設けられている。回転規制突部１３６は、基板１１１に対して傾斜する斜辺１３６ａを有する。回転規制突部１３６については、図８に基づいて後述する。

図３は、後方から見た操作入力装置１０１の分解斜視図である。引き続き、ベース１１４について説明する。ベース１１４の内周上方には、操作部１３７が設けられている。操作部１３７は、ベース１１４の内周の上方から垂下し、さらに基板１１１に向けて延びる突設部材１３８の先端に形成され、揺動スイッチ１２６の揺動体１２６ａと係合するよう凹形状に形成されている。また、ベース１１４の内周下方には、傾倒保持部材１３９が設けられている。傾倒保持部材１３９については、図１０に基づいて後述する。また、突設部材１３８及び傾倒保持部材１３９にはそれぞれ、対向する位置に、ホルダ１１２の軸部１３４が嵌合する軸受孔１４０が形成されている。軸部１３４が軸受孔１４０に嵌合することによって、ベース１１４は軸部１３４に軸支され、傾倒方向Ｔに傾倒自在にホルダ１１２に支持される。また、ベース１１４の外周面で突設部材１３８の外側にあたる位置には、バネ受孔１４７が設けられている。バネ受孔１４７にはスプリング１４８が挿入され、さらにスチールボール１４９が挿入される。

スライダ１１５は、ベース１１４及びホルダ１１２の内部に位置付けられる部材で、突設部材１３８や傾倒保持部材１３９に干渉しない形状に形成されている。スライダ１１５の外周面で左側、右側及び下方の三箇所には、ホルダ１１２の軸Ｘ（図１参照）方向に伸びるスライドガイド溝１４１が形成されている。スライドガイド溝１４１は、ホルダ１１２の内周面に形成されたスライドガイド１４２（図２参照）に係合する。スライドガイド１４２によって、スライダ１１５はホルダ１１２にスライド自在に保持される。スライダ１１５は、基板１１１に向く端部に、タクトスイッチ１２４（図２参照）に接触する接触部１１５ｂが形成されている。

図２に基づく説明に戻る。スライダ１１５の内側には、棒状の導光部材１２３を保持する導光部材保持孔１４３が設けられている。また、スライダ１１５は、ホルダ１１２の軸Ｘ方向に光を通過させるよう、この軸Ｘ方向に連通する形状に形成されている。

プッシュノブ１１６は、円板形状の部材である。プッシュノブ１１６の左右端部には、スライダ１１５の外周面の左右に設けられた係合爪１４４に係合する係合孔１４５が設けられている。プッシュノブ１１６とスライダ１１５とは、スライド体１５０を構成する。

アッパー部材１１７に関し、その形状については、図５に基づいて後述する。また、リング穴１１７ａとプッシュノブ１１６の意匠面１０２との関係、及び、組付部１１７ｂとアンダー部材１１８の被組付部１１８ａとの関係については前述した。アッパー部材１１７の内周面には、クリック溝１４６（図３参照）が、円周方向に等間隔に設けられている。クリック溝１４６は、ベース１１４に取り付けられスプリング１４８に付勢されたスチールボール１４９が突き当たる。操作ノブ１０３を回転操作する操作者は、アッパー部材１１７の回転によってスチールボール１４９がアッパー部材１１７の内周面を転がりクリック溝１４６に嵌まる度に、操作ノブ１０３からクリック感を受ける。

図４は、係合部１５４を示す正面図である。ロータ１１３に突出形成されている突出部１２９は、短い円筒形状の突起であり、その軸方向から見ると正円形状となっている。この突出部１２９の先端は、円筒形状の後端よりも径が大きい半円球形状に形成されている。また、アンダー部材１１８に設けられている溝部１３０は、アンダー部材１１８の内周面に設けられ軸Ｘ（図１参照）方向を長手とする二つの長尺部材１５５によって形成される。操作入力装置１０１において、突出部１２９は溝部１３０に軸Ｘ方向に導入される。その結果、ロータ１１３と操作ノブ１０３の一部をなすアンダー部材１１８とは一体的に回転するようになる。また、溝部１３０が軸Ｘ方向に設けられているので、操作ノブ１０３の一部をなすアンダー部材１１８は、ロータ１１３に干渉されることなく傾倒する（図５参照）。すなわち、突出部１２９と溝部１３０とは、係合部１５４を構成する。なお、別の実施の形態として、突出部１２９がアンダー部材１１８に、溝部１３０がロータ１１３に、それぞれ設けられていても良い。

図５は、操作入力装置１０１を底面側から見た断面図である。操作ノブ１０３は、アッパー部材１１７とアンダー部材１１８とが組み付けられて形成される。このとき、ベース１１４は、アッパー部材１１７とアンダー部材１１８との間に挟まれて固定される。ここで、アッパー部材１１７の内周面に形成されベース１１４と接触するアッパー接触領域１５７は、ベース１１４の表面にフィットするようリング形状に形成されている。同様に、アンダー部材１１８がベース１１４と接触するアンダー接触領域１５８も、ベース１１４の表面にフィットするようリング形状に形成されている。

操作ノブ１０３は、正面側から見て左右に曲面部１５６を有している。曲面部１５６は、軸部１３４の軸方向から見ると、軸部１３４を中心とする円弧Ｑを描く形状に形成されている。また、スライド体１５０を構成するプッシュノブ１１６は、アッパー部材１１７の内周面にフィットする球面形状に形成されている。

スライド体１５０を構成するスライダ１１５は、意匠面１０２に対する操作者の押下操作によって、スライドガイド１４２（図２参照）に沿って基板１１１に近づくようホルダ１１２の軸Ｘの方向にスライドする。このスライド動作によって、スライダ１１５の接触部１１５ｂは、タクトスイッチ１２４をクリックする。クリック動作後、スライダ１１５は、タクトスイッチ１２４に内蔵された板バネ（図示せず）の付勢力により、基板１１１から離反する方向にスライドする。なお、別の実施の形態として、スライダ１１５と基板１１１との間に、スライダ１１５を基板１１１から離反させる向きに付勢するスプリングを配置してもよい。

図５に示すように、ホルダ１１２やスライダ１１５の内側には、軸Ｘ方向に延びる細長い空間が設けられている。このため、照明用ＬＥＤ１２１から発せられる光は、プッシュノブ１１６まで到達し、照明部１０９（図１参照）を通過して、「Ｌ」や「Ｒ」等の文字（図１参照）を光らせる。

図６は、操作入力装置１０１を左側面側から見た断面図である。スライダ１１５には、プッシュノブ１１６のＤＵＡＬポインタ１０７およびＡＵＴＯポインタ１０８に対応する位置に、導光部材保持孔１４３が形成される。導光部材保持孔１４３には、軸Ｘに長さ方向が向くように、導光部材１２３が配置される。導光部材１２３は、基板１１１に配置されたポインタ用ＬＥＤ１２２からの光を一方の端面で受けると、他方の端面にまでその光を導く部材である。このため、導光部材１２３は、ポインタ用ＬＥＤ１２２からの光をＤＵＡＬポインタ１０７やＡＵＴＯポインタ１０８まで導き、これらを光らせる。

本実施の形態の操作入力装置１０１は、以上に述べたように各部が組み合わさって構成される。その結果、操作者は、操作入力装置１０１の操作ノブ１０３を操作するだけで、操作対象を変更し、かつ、操作対象に対する目標温度の設定を別個独立に行うことができる。その操作について、以下に述べる。

図７は、操作入力装置１０１の回転動作を示す、一部を破断させた正面図である。前述したように、操作ノブ１０３は、アッパー部材１１７とアンダー部材１１８とが組み付けられて構成されている。そして、アンダー部材１１８に設けられた溝部１３０には、ロータ１１３に設けられた突出部１２９が入り込んでいる（図７（ａ））。溝部１３０は、ホルダ１１２の軸Ｘ方向に延びており、このため、アンダー部材１１８が軸回り方向Ｒに動くと、溝部１３０は突出部１２９に干渉する。ここで、突出部１２９が設けられているロータ１１３は、ホルダ１１２（図２参照）の小径部１３１の外周に、回転自在に配設されている。このため、アンダー部材１１８とロータ１１３とは、軸回り方向Ｒに連動する（図７（ｂ））。一方、ホルダ１１２は、基板１１１（図２参照）に固定されている。また、スライダ１１５（図２参照）やプッシュノブ１１６は、ベース１１４や操作ノブ１０３と係合していない。このため、意匠面１０２は、操作ノブ１０３の回転動作に連動しない（図７（ｂ））。

フォトインタラプタ１２５では、操作ノブ１０３の回転によりスリット１２７を通過する検出光（図示せず）が変化する。フォトインタラプタ１２５は、検出光の位相を９０度変えるよう二つ設けられているため、フォトインタラプタ１２５から出力される電気信号によって、操作ノブ１０３の回転量だけでなく、操作ノブ１０３が軸回り方向Ｒのどちら向きに回転したかを把握することもできる。

図８は、ベース１１４の動きを示す平面図である。なお、説明の便宜上、図８の平面図では、ベース１１４を１８０度回転させて示している。前述したように、ベース１１４に設けられた軸受孔１４０には、ホルダ１１２に設けられた軸部１３４が嵌合する。このため、ベース１１４は、ホルダ１１２に傾倒方向Ｔに傾倒自在に軸支される。

ベース１１４の内周面には、回転規制突部１３６が突設されている（図８（ｂ）及び図８（ｃ）にのみ、点線で示す）。回転規制突部１３６は、概ね三角形形状の平板部材であり、ベース１１４の中心に向かうように配置されている。この回転規制突部１３６の底辺は、ベース１１４の中心から外側に向けて高くなる斜辺１３６ａとなっている。一方、ホルダ１１２の大径部１３２の外周面には、回転規制突部１３６の下方にあたる位置に、回転規制受部１３５が突設されている。回転規制受部１３５は、上方に向けられた平坦な当接面１３５ａを有する。当接面１３５ａは、ベース１１４が傾倒することで下方に下がった回転規制突部１３６の斜辺１３６ａと当接する。その結果、ベース１１４の傾倒動作は所定の位置で規制される。

図９は、操作入力装置１０１の傾倒動作を示す、底面側から見た断面図である。前述したように、ベース１１４は、アッパー部材１１７とアンダー部材１１８とに挟まれている。このため、ベース１１４が傾倒方向Ｔに傾倒すると、操作ノブ１０３も連動して傾倒する。ここで、アンダー部材１１８に設けられた溝部１３０は、ホルダ１１２の軸Ｘ方向に向けて形成されているため、操作ノブ１０３が傾倒方向Ｔに傾倒しても、ロータ１１３に設けられた突出部１２９によって操作ノブ１０３の傾倒動作が干渉されることはない。さらに、プッシュノブ１１６の表面は、アッパー部材１１７の内周面にフィットする球面形状となっているため、プッシュノブ１１６によっても操作ノブ１０３の傾倒動作が干渉されることはない。

また、操作ノブ１０３には、軸部１３４を中心とする正円形状を描く曲面部１５６を有している。このため、操作ノブ１０３が傾倒しても、操作ノブ１０３とインスツルメントパネル１０１ａとの間隔が広がることがなく、開口部１０１ｂからゴミ等の異物が侵入しにくい。また、インスツルメントパネル１０１ａに配置した操作入力装置１０１に対し、操作ノブ１０３を傾倒する操作を行っても、その操作によって外観が変化することなく、見栄えも良い。

一方、アッパー部材１１７のアッパー接触領域１５７、及び、アンダー部材１１８のアンダー接触領域１５８は、いずれもベース１１４の表面にフィットするリング形状に形成されている。このため、操作ノブ１０３は、ベース１１４に対して回転することができる。ところで、操作ノブ１０３を傾倒させると、操作ノブ１０３の回転軸とロータ１１３の回転軸がずれることになる。このため、操作ノブ１０３が傾倒している状態では、操作ノブ１０３に備わる溝部１３０に対し、ロータ１１３に備わる突出部１２９が鋭角方向に接することがある。この場合でも、突出部１２９の先端は後端よりも径が大きい半円球形状に形成されているため、突出部１２９の先端および後端が溝部１３０の内壁に引っかかることがなくなる。その結果、操作者は、操作ノブ１０３をスムーズに回転させることができる。

ここで、再び図８を参照する。ベース１１４から垂下する突設部材１３８の先端には、凹形状に形成された操作部１３７が形成されている。そして、この凹形状には、揺動スイッチ１２６の揺動体１２６ａが入り込んでいる（図８（ｂ））。このため、ベース１１４が傾倒方向Ｔに揺動することによって揺動体１２６ａは揺動し、揺動スイッチ１２６から出力される電気信号が変化する。すなわち、操作部１３７と揺動スイッチ１２６とは、ベース１１４の傾倒を検知する傾倒検知部１５９を構成する。このように、ベース１１４の傾倒移動を１つのスイッチで検知することが可能であり、部品点数を少なくできる。

ところで、揺動スイッチ１２６は、ホルダ１１２の外周上面に形成された凹部１３３内に位置付けられる。また、操作部１３７を有する突設部材１３８も、図２に基づいて前述したように、この凹部１３３内に位置付けられている。すなわち、傾倒検知部１５９は、凹部１３３内に位置付けられている。そして、凹部１３３によって、傾倒検知部１５９をロータ１１３の内側に配置することができ、ひいては操作入力装置１０１全体の小型化を図ることが可能になる。

図１０は、傾倒保持機構１０６の動きを示す正面図である。なお、この図１０は、傾倒保持機構１０６の動きを図６の矢印Ａの方向から見た矢視図でもある。ベース１１４の内周面に設けられている傾倒保持部材１３９は、右片１３９ａと左片１３９ｂとこれらを接続する接続片１３９ｃとを有するコ字形状を有していて、下方に開くよう設けられている。傾倒保持部材１３９の内側で接続片１３９ｃには、四つの球状突起１６０が列状に設けられている。

傾倒保持部材１３９の内側には、ホルダ１１２に設けられたバネ受孔１５１、スプリング１５２及びスチールボール１５３が位置付けられる。スチールボール１５３は、球状突起１６０の間に列状に形成される三つのボール保持凹部１６１のうちのいずれかに当接する。そして、スチールボール１５３は、スプリング１５２に付勢されて傾倒保持部材１３９を動かないように保持する。すなわち、傾倒保持部材１３９とスプリング１５２とスチールボール１５３とは、ホルダ１１２に対するベース１１４の傾倒状態を保持する傾倒保持機構１０６を構成する。

図１０（ａ）には、操作ノブ１０３が中立状態にある場合の傾倒保持機構１０６が示されている。ここで、操作者が操作ノブ１０３を右方向に傾倒させるよう操作ノブ１０３に力を加えると、球状突起１６０はスチールボール１５３を押し下げ、ベース１１４全体が右方向に傾倒し、スチールボール１５３は、左隣のボール保持凹部１６１に嵌まり込む。この状態で、傾倒保持部材１３９は、スチールボール１５３に保持される。その結果、操作ノブ１０３は、右方向に傾倒されたままの状態が維持される（図１０（ｂ））。操作ノブ１０３が左方向に傾倒された場合も、操作ノブ１０３は、傾倒保持機構１０６によって左方向に傾倒されたままの状態が維持される。このように、傾倒保持機構１０６によって、操作ノブ１０３は、左傾倒状態、中立状態、右傾倒状態のいずれかの状態が維持される。

操作者は、空調装置における運転席側や助手席側の目標温度を設定するために、以上に述べたような動きをする操作ノブ１０３に力を加えて左右いずれかの方向に倒し、その状態で操作ノブ１０３を軸回り方向Ｒの方向に回転させる。操作ノブ１０３が傾倒されることで、揺動スイッチ１２６からは、操作ノブ１０３が傾倒された方向に対応した電気信号が出力される。また、操作ノブ１０３が回転されることで、フォトインタラプタ１２５からは、操作ノブ１０３の回転量及び回転の向きに対応した電気信号が出力される。これらの電気信号を受信した空調装置のコントローラ（図示せず）は、受信した電気信号に応じた処理を行い、運転席側の目標温度と助手席側の目標温度とを別個独立に変化させ、その変化後の目標温度に応じた空調制御を行う。また、空調装置のコントローラは、タクトスイッチ１２４から送信される電気信号に応じて、ＡＵＴＯモードへのモード切替を行い、ＡＵＴＯモードであれば設定された温度に対応して風の温度、風量、および、送風方向の自動制御を行う。このように、本実施の形態の操作入力装置１０１によれば、操作ノブ１０３を動かすことにより、ベース１１４を傾倒する操作とロータ１１３を回転する操作とを独立させて行うことが出来る。すなわち、本実施の形態の操作入力装置１０１によれば、一つの操作ノブ１０３のみで、操作対象を変更でき個々の操作対象に対する設定を別個独立に行うことができる。また、本実施の形態の操作入力装置１０１によれば、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１０３から手を離すことなく、一連の切替操作によって行うことが出来る。さらに、本実施の形態の操作入力装置１０１では、操作ノブ１０３は傾倒保持機構１０６によって操作した傾倒位置に保持されるため、操作者が操作ノブ１０３を傾倒位置に保持しておく動作は不要であり、操作ノブ１０３の回転操作を簡単に力を入れることなく行うことができる。

なお、操作入力装置１０１は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、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、本実施形態においては、フォトインタラプタ１２５を用いて回転検知部１２８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１１３側に可動接点、基板１１１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、本実施形態においては、傾倒検知部１５９を１つの揺動スイッチ１２６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１１４の操作部１３７側に可動接点、基板１１１側に複数の固定接点を設けて、ベース１１４の操作部１３７の傾倒を検知するようにしてもよい。また、本実施形態においては、ホルダ１１２に対するベース１１４の傾倒状態を保持する傾倒保持機構１０６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１０３から操作者が手を離すと操作ノブ１０３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、本実施形態の傾倒保持部材１３９の球状突起１６０及びボール保持凹部１６１に代えて、傾倒保持部材１３９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、上記の説明では、操作入力装置１０１を空調装置における目標温度を設定する操作に用いる場合について述べた。本実施の形態の操作入力装置１０１は、このような用途だけでなく、例えば、運転席側と助手席側とのそれぞれに吹き出される空調装置からの風量調節（ファン）操作や、吹き出し口からの送風方向の操作の用途に用いてもよい。

また、操作入力装置の用途は、運転席側と助手席側とを個別に調整するだけに限らず、例えば、操作ノブが中央位置では目標温度設定操作、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き出し口からの送風方向の操作、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ツルメントパネル上、または、操作ノブの意匠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、操作入力装置は、空調装置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。

操作入力装置の外観斜視図である。前方から見た操作入力装置の分解斜視図である。後方から見た操作入力装置の分解斜視図である。係合部を示す正面図である。操作入力装置を底面側から見た断面図である。操作入力装置を左側面側から見た断面図である。操作入力装置の回転動作を示す、一部を破断させた正面図である。ベースの動きを示す平面図である。操作入力装置の傾倒動作を示す、底面側から見た断面図である。傾倒保持機構の動きを示す正面図である。

符号の説明

１０１…操作入力装置、１０３…操作ノブ、１０６…傾倒保持機構、１１１…基板（基体）、１１２…ホルダ、１１２ａ…固定端面（一端側）、１１２ｂ…開放端面（他端側）、１１３…ロータ、１１４…ベース、１１７ａ…リング穴、１２４…タクトスイッチ、１２６…揺動スイッチ、１２６ａ…揺動体、１２８…回転検知部、１２９…突出部、１３０…溝部、１３１…小径部、１３２…大径部、１３３…凹部、１３４…軸部、１３６…回転規制突部、１３７…操作部、１５０…スライド体、１５４…係合部、１５９…傾倒検知部、Ｔ…傾倒方向、Ｒ…軸回り方向（回転方向）

Claims

一端側が基体に固定される筒状のホルダと、
前記ホルダと同軸上で回転自在に当該ホルダに支持されたロータと、
前記ロータの回転を検知する回転検知部と、
前記ロータの回転軸に対して２方向の傾倒方向に傾倒自在に前記ホルダに支持されたベースと、
前記ベースの傾倒及び傾倒方向を検知する傾倒検知部と、
前記ホルダに対する前記ベースの傾倒状態を保持する傾倒保持機構と、
前記ベースと同軸上で回転自在に当該ベースに支持され、このベースの前記傾倒方向への動きに連動する操作ノブと、
前記操作ノブと前記ロータとを一体的に回転させるとともに、前記ロータに対する前記操作ノブの傾倒を許容する係合部と、
を備える操作入力装置。
前記係合部は、
前記操作ノブ及び前記ロータの一方に設けられ前記ロータの回転軸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、
により形成される、請求項１記載の操作入力装置。
前記傾倒検知部は、
前記ベースに向けて突出して揺動する揺動体を有しこの揺動体の揺動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、前記ベースの傾倒に応じて前記揺動体を揺動させるように当該揺動体と係合する操作部と、
により形成される、請求項１又は２記載の操作入力装置。
前記ホルダは、外周面から内側方向に形成される凹部を有し、
前記傾倒検知部は、前記凹部内に配置される、
請求項１ないし３のいずれか一に記載の操作入力装置。
前記ホルダは、外周面に軸部を有し、
前記ベースは、前記軸部に軸支されている、
請求項１ないし４のいずれか一に記載の操作入力装置。
前記操作ノブは、前記軸部の軸方向から見て当該軸部を中心とする円弧をなす曲面部を有する、
請求項５記載の操作入力装置。
前記操作ノブは、リング状に形成され、
前記ホルダの内側に位置付けられ、前記操作ノブのリング穴に臨む端面を有してこの端面へのプッシュ操作に応じて前記ホルダの軸方向にスライドするスライド体と、
前記スライド体のスライドに応じてクリックされるクリックスイッチと、
を備える、請求項１ないし６のいずれか一に記載の操作入力装置。