JP5240076B2

JP5240076B2 - 操作装置

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Publication number: JP5240076B2
Application number: JP2009137065A
Authority: JP
Inventors: 浩勝中嶋
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2029-06-08
Also published as: JP2010282915A

Description

本発明は、回転操作される操作装置に関する。

従来、自動車のインストゥルメントパネル等には、エアコン等の各種制御装置を操作するための操作装置が設けられている。

例えば、特許文献１には、複数の制御装置を操作可能な操作装置を備えたシステムが開示されている。この操作装置は、回転操作を受けて回転する操作手段と、操作手段と一体に回転する入力側ギヤと、このギヤとかみ合う出力側ギヤと、ロータリーエンコーダーとを有している。前記操作手段が回転操作されると、入力側ギヤを介して出力側ギヤが回転し、操作手段に加えられた操作量に対応する回転角度がロータリーエンコーダーから出力される。このシステムには、操作装置とは別に切り替えスイッチが設けられている。この切り替えスイッチは、前記操作装置によって操作する制御装置を切り替えるためのものであり、前記ロータリーエンコーダーにて検出された回転角度は運転者等によるこの切り替えスイッチの操作状況に応じて各制御装置に出力される。

特開２００４−２５９６５９号公報

前記のように１つの操作装置で複数の制御装置を操作する場合には、使用者が操作装置の操作によって現在どの制御装置を操作しているのかを容易に認識できることが望まれる。これに対して、前記従来の装置では、別途設けられた切り替えスイッチにより操作対象が切り替えられており、操作手段の操作感が操作対象によらず一定であるため使用者は操作対象を特定するために切り替えスイッチの操作状況を別途確認する必要がある。

本発明は、このような事情に鑑み、簡単な構成で操作手段の操作感を変更することのできる操作装置を提供する。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、回転操作を受けて特定方向に沿って延びる操作回転軸を中心として回転するとともに、前記特定方向に沿って第１の位置とこの第１の位置から離間した第２の位置との間でスライド移動する操作手段と、前記操作回転軸と平行な検出回転軸を中心として回転可能な検出回転部を有し、この検出回転部の回転角度に対応する信号を出力する角度出力手段と、前記操作手段と一体に回転およびスライド移動するとともにこの操作手段に加えられた回転操作力を前記角度出力手段の検出回転部に伝達する回転伝達手段と、前記操作手段が前記第１の位置にあるか第２の位置にあるかを検出して、その検出結果に応じた信号を出力する位置出力手段とを備え、前記回転伝達手段は、前記操作回転軸を中心とする円板状の基部を備えこの基部の外周面に周方向に並ぶ複数の歯が形成された入力側第１ギヤと、当該入力側第１ギヤと前記特定方向に離間した位置に設けられて前記操作回転軸を中心とする円板状の基部を備えこの基部の外周面に周方向に並ぶ複数の歯が形成された入力側第２ギヤとを有し、前記角度出力手段の検出回転部は、前記検出回転軸を中心とする円板状の基部を備えこの基部の外周面に周方向に並ぶ複数の歯が形成された出力側第１ギヤと、当該出力側１ギヤと前記特定方向に離間した位置に設けられて前記検出回転軸を中心とする円板状の基部を備えこの基部の外周面に周方向に並ぶ複数の歯が形成された出力側第２ギヤとを有し、前記入力側第１ギヤは、前記操作手段が前記第１の位置にある状態で前記出力側第２ギヤと離間する一方前記出力側第１ギヤとかみ合う位置に設けられており、前記入力側第２ギヤは、前記操作手段が前記第２の位置にある状態で前記出力側第１ギヤと離間する一方前記出力側第２ギヤとかみ合う位置に設けられており、前記入力側第１ギヤと前記出力側第１ギヤとのギヤ比と前記入力側第２ギヤと前記出力側第２ギヤとのギヤ比が異なる値に設定されていることを特徴とする操作装置を提供する。

この操作装置によれば、別途切り替えスイッチ等を設けることなく操作対象を切り替えつつ、操作対象毎に操作手段の操作感を変更することができる。すなわち、この操作装置では、操作手段の位置を第１の位置と第２の位置とで切り替えることで位置出力手段からの出力信号が切り替わっており、別途切り替えスイッチを設けることなくこの位置出力手段からの出力信号に基づいて操作対象を切り替えることができる。そして、操作対象に応じて操作手段の位置が異なっており、使用者は別途切り替えスイッチ等を確認することなくこの操作手段の位置によって操作対象を特定することができる。しかも、操作手段の位置毎にこの操作手段と一体に回転する入力側ギヤと回転角出力手段に設けられた出力側ギヤとのギヤ比が異なっている。すなわち、操作手段の位置毎に操作手段の回転操作に必要なトルクが異なっている。そのため、使用者は、操作手段の回転操作時にその操作トルクの差に伴う操作感の違いから、操作手段を目視することなく操作対象を特定することができる。

また、本発明において、前記位置出力手段は、押圧操作を受ける被操作部とこの被操作部の操作状況に応じた信号を出力する本体部とを有するスイッチ素子を有し、前記被操作部は、前記操作手段が前記第１の位置にある状態ではこの操作手段から押圧操作を受けない一方前記操作手段が前記第２の位置にある状態ではこの操作手段から押圧操作を受ける位置に設けられているのが好ましい。

この構成では、スイッチ素子の被操作部の操作状況によって操作手段の位置が検出され、スイッチ素子の本体部からこの操作状況に応じた信号が出力されるため、スイッチ素子を所定の位置に配置するという簡単な構成で、操作手段の位置に応じた信号を出力することができる。

また、本発明において、前記操作手段は、前記特定方向に沿って押圧操作を受ける形状を有し、この押圧方向後側に設けられた前記第２の位置から押圧方向前側に設けられた前記第１の位置に向かう方向に前記操作手段を付勢して、当該操作手段を前記第１の位置に保持する付勢手段と、前記操作手段が前記第１の位置から前記第２の位置に押圧操作された状態において、前記付勢手段の付勢力に抗して前記操作手段の前記第２の位置から前記第１の位置側への復帰を規制する規制手段とを備え、前記規制手段は、前記操作手段の復帰規制中に当該操作手段に押圧操作が加えられるとこの操作手段の前記第１の位置への復帰を許容するのが好ましい。

このようにすれば、前記操作手段を押圧操作するだけで、この操作手段を前記第１の位置と第２の位置とにスライド移動させることができ、この位置の変化に伴う操作対象の切り替えを容易に行なうことができる。

ここで、前記操作装置の具体的構成としては、所定の方向に沿って延びる基板を有し、前記操作手段と前記角度出力手段とは、それぞれ前記操作回転軸と前記検出回転軸とが前記基板から略垂直に延びる状態で当該基板上に固定されており、前記操作手段は前記基板と近接する方向にスライド移動するものが挙げられる。

以上のように、本発明によれば、簡単な構成で操作手段の操作感を変更可能な操作装置を実現することができる。

本発明に係る操作装置の概略分解図である。図１に示す操作装置の概略斜視図である。（ａ）ダイアルノブが押圧操作されていない状態における操作装置の側面図である。（ｂ）ダイアルノブが押圧操作された状態における操作装置の側面図である。（ａ）ダイアルノブが押圧操作されていない状態における操作装置の断面図である。（ｂ）ダイアルノブが押圧操作された状態における操作装置の断面図である。（ａ）ダイアルノブが押圧操作されていない状態におけるプッシングプレートの側面図である。（ｂ）ダイアルノブが押圧操作された状態におけるプッシングプレートの側面図である。本発明に係る操作装置の操作信号とエアコンユニットとの関係を示す図である。

本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。

ここでは、本発明に係る操作装置が車両のインストゥルメントパネルに取付けられて、車両に設けられるエアコンユニットの操作手段として用いられる場合について説明する。

図１は、操作装置１０の概略分解図であり、図２は操作装置１０の概略斜視図である。操作装置１０は、図６のエアコンユニットの概略ブロック図に示すように、エアコンユニット１００に含まれる温度調節部１０１とブロア調節部１０２とを操作する。具体的には、この操作装置１０の操作量に応じて温度調節部１０１にてエアコンの設定温度が変更される。あるいは、この操作装置１０の操作量に応じてブロア調節部１０２にてブロアの設定風量が変更される。エアコンユニット１００には、切り替え手段１０３が設けられている。切り替え手段１０３は、後述するように、前記操作装置１０の操作信号を受けて、操作装置１０の操作量の送信先を温度調節部１０１とブロア調節部１０２とに切り替える。

前記操作装置１０は、ダイアルノブ（操作手段）２０と、入力側第１ギヤ２４と、入力側第２ギヤ２６と、ベース３０と、プッシングプレート（規制手段）４０と、回路基板（基板）８０と、ラバースイッチ（スイッチ素子）５０と、ロータリーエンコーダー（角度出力手段）６０とを有している。回路基板８０は、インストゥルメントパネルの裏側に固定される板状のプリント基板である。ラバースイッチ５０と、ロータリーエンコーダー６０とはこの回路基板８０上に固定されている。この操作装置１０は、インストゥルメントパネルの一部を構成する意匠パネル２の裏側に、前記回路基板８０が略鉛直方向に延びるように配置されている。以下、この回路基板８０の垂直方向を前後方向とし、意匠パネル２側を前側、回路基板８０側を後側として説明する。

前記ダイアルノブ２０は、運転者等により回転操作および押圧操作される部分である。このダイアルノブ２０は、前記ベース３０により、前後方向に延びる操作回転軸を中心に回転可能に支持されている。また、このダイアルノブ２０は、前記操作回転軸に沿って図３（ａ）に示す第１の位置と図３（ｂ）に示す第２の位置との間で前後方向にスライド移動可能に支持されている。第２の位置は第１の位置より後側に設定されている。

前記ダイアルノブ２０は、回路基板８０と略平行延びる略円板状の押圧部２１と、この押圧部の外周端から後方に向かって延びる外周壁２２とを有している。この外周壁２２の内側には、前記プッシングプレート４０の後述する本体部４１を係止するための係止部２９が設けられている。

前記入力側第１ギヤ２４および入力側第２ギヤ２６は、前記ダイアルノブ２０に加えられた回転操作力を前記ロータリーエンコーダー６０に伝達するためのものである。入力側第１ギヤ２４は、前記ダイアルノブ２０の外周壁２２の後端に設けられている。入力側第２ギヤ２６は、この外周壁２２の前後方向の略中間位置に設けられている。入力側第１ギヤ２４と入力側第２ギヤ２６とは前後方向に互いに平行に配置されている。入力側第１ギヤ２４と入力側第２ギヤ２６と外周壁２２とは一体に形成されている。これら入力側第１ギヤ２４と入力側第２ギヤ２６とは、ダイアルノブ２０と一体に回転およびスライド移動する。入力側第１ギヤ２４は、ロータリーエンコーダー６０の後述する出力側第１ギヤ６４とかみ合い、このかみ合いによりダイアルノブ２０に加えられた回転操作力をロータリーエンコーダー６０に伝達する。入力側第２ギヤ２６は、ロータリーエンコーダー６０の後述する出力側第２ギヤ６６とかみ合い、このかみ合いによりダイアルノブ２０に加えられた回転操作力をロータリーエンコーダー６０に伝達する。

前記入力側第１ギヤ２４は、前記ダイアルノブ２０の外周壁２２から外側に突出する第１基部２４ａと、この第１基部２４ａの外周面に周方向に沿って並ぶ複数の歯２４ｂを有している。この第１基部２４ａは、ダイアルノブ２０の操作回転軸を中心とする円板状を有している。この入力側第１ギヤ２４の各歯２４ｂは、それぞれ前後方向に延びている。

前記入力側第２ギヤ２６は、前記外周壁２２から外側に突出する第２基部２６ａと、この第２基部２６ａの外周面に周方向に沿って並ぶ複数の歯２６ｂを有している。この第２基部２６ａは、ダイアルノブ２０の操作回転軸を中心とする円板状を有している。前記各歯２６ｂは、それぞれ前後方向に延びている。各歯２６ｂの後端は、ロータリーエンコーダー６０の出力側第２ギヤ６６とのかみ合いが容易に行なわれるよう、隣接する歯間の隙間が後方に向かうに従って広くなる形状を有している。

前記入力側第１ギヤ２４のピッチ円の直径と入力側第２ギヤ２６のピッチ円の直径は互いに異なる値に設定されている。本実施形態では入力側第１ギヤ２４のピッチ円の直径の方が入力側第２ギヤ２６のピッチ円の直径よりも大きく設定されている。

前記ベース３０は、前記ダイアルノブ２０を支持するためのものである。このベース３０は、略円筒状を有している。このベース３０は、前記ダイアルノブ２０の外周壁２２の内側に収容された状態で、その後端が前記回路基板８０に固定されている。前記ダイアルノブ２０は、このベース３０の外周面に沿って回転可能および前後方向にスライド移動する。

前記ラバースイッチ５０は、ラバーコンタクト（付勢手段）５２と、回路基板８０に実装された対向電極５４とを有している。前記ラバーコンタクト５２は、回路基板８０と前記プッシングプレート４０との間に配置されており、回路基板８０から前方に突出する形状を有している。このラバーコンタクト５２の前端には、前記対向電極５４に対向する位置に、回路基板８０と平行に延びる被操作部５２ａが設けられている。この被操作部５２ａの裏面には接点５２ｂが貼着されている。この接点５２ｂは、対向電極５４と接触して対向電極５４を導通させるためのものである。ラバースイッチ５０からは、この接点５２ｂと対向電極５４とが接触している場合と接触していない場合とで異なる信号が出力され、これら接点５２ｂおよび対向電極５４とが信号を出力するラバースイッチ５０の本体部として機能している。

前記ラバーコンタクト５２は弾性変形可能な部材からなる。ラバーコンタクト５２の前端部分は、外部から所定値以上の押圧力が加えられていない状態では、前記回路基板８０から離間した位置に配置されており、前記接点５２ｂと前記対向電極５４とは非接触状態にある。一方、後述するように前記プッシングプレート４０によってこのラバーコンタクト５２にその弾発力に抗する後方への押圧力が加えられると、このラバーコンタクト５２は弾性変形し、その前端部分は後方に変位する。これに伴い、前記被操作部５２ａは回路基板８０側に移動して、前記接点５２ｂと前記対向電極５４とは接触する。前記プッシングプレート４０からの押圧力が解除されると、ラバーコンタクト５２はその弾発力でプッシングプレート４０ひいてはダイアルノブ２０を前方に押し戻し、その前端部分は再び回路基板８０から離間する位置に復帰する。これにより、前記接点５２ｂと前記対向電極５４とは再び非接触状態となる。このラバースイッチ５０の出力は、エアコンユニット１に設けられた切り替え手段１０３に出力される。

前記プッシングプレート４０は、前記ラバースイッチ５０を押圧操作するとともにダイアルノブ２０のスライド移動を規制するためのものである。このプッシングプレート４０は、略円筒状の本体部４１と一対のレバーピン４８とを有する。

前記プッシングプレート４０の本体部４１の後端には、前記ラバーコンタクト５２の被操作部５２ａと平行に延びるスイッチ素子押圧面４２が設けられている。このプッシングプレート４０の本体部４１は、スイッチ素子押圧面４２が前記被操作部５２ａに接触して前記ラバーコンタクト５２により前方へ付勢された状態で、前記ベース３０の内側に収容されている。この本体部４１の前端は、前記ダイアルノブ２０の係止部２９に係止されている。この係止により、本体部４１は、ダイアルノブ２０と一体にベース３０の内周面に沿って前後方向にスライド移動する。

前記プッシングプレート４０の本体部４１は、ダイアルノブ２０が第１の位置にある状態では、図５（ａ）に示すように、前記回路基板８０から離間した位置にある。一方、この本体部４１は、ダイアルノブ２０が第１の位置より後方の第２の位置にある状態では、図５（ｂ）に示すように回路基板８０に近接した位置にある。図５（ａ）に示すように本体部４１が回路基板８０から離間している状態では、前記スイッチ素子押圧面４２から前記被操作部５２ａには押圧力が加えられておらず、ラバースイッチ５０の前記接点５２ｂと前記対向電極５４とは非接触状態にある。一方、図５（ｂ）に示すように、本体部４１が回路基板８０に近接している状態では、前記ラバーコンタクト５２は前記スイッチ素子押圧面４２と回路基板８０との間で圧縮され、スイッチ素子押圧面４２から被操作部５２ａにラバーコンタクト５２の弾発力に抗した押圧力が加えられる結果、ラバースイッチ５０の前記接点５２ｂと前記対向電極５４とは接触状態となる。このようにして、プッシングプレート４０の位置すなわちダイアルノブ２０の位置によってラバースイッチ５０の出力は切り替えられる。

前記レバーピン４８は、前記プッシングプレート４０の本体部４１の外周壁に設けられた移動規制部４４との係合により、本体部４１ひいてはダイアルノブ２０の前後方向の移動を規制するためのものである。

前記レバーピン４８の後端は、回路基板８０に固定されている。前記ダイアルノブ２０が第１の位置にある状態において、レバーピン４８の前端は、図５の（ａ）に示すように、移動規制部４４の後端に設けられた第１規制部４４ａと係合する。この係合により、プッシングプレート４０の本体部４１は、回路基板８０と離間する位置においてその前方への移動が規制される。プッシングプレート４０の後方への移動は前記ラバーコンタクト５２の付勢力により規制されており、この規制と前記レバーピン４８との係合によりプッシングプレート４０の前後方向の移動は規制され、ダイアルノブ２０は第１の位置に保持される。

一方、前記レバーピン４８の前端は、前記ダイアルノブ２０が第２の位置にある状態において、図５の（ｂ）に示すように、移動規制部４４の前後方向略中間に設けられた第２規制部４４ｂと係合する。この係合により、プッシングプレート４０の本体部４１は、回路基板８０に近接する位置においてその移動が規制され、ダイアルノブ２０は第２の位置に保持される。レバーピン４８と各規制部４４ａ、４４ｂとの係合は、ダイアルノブ２０が押圧操作されてプッシングプレート４０の本体部４１が所定量後方に移動することで解除される。

前記ロータリーエンコーダー６０は、回転可能な検出回転部６２と、この検出回転部６２の回転に応じた信号を出力する本体部６１と、ギヤジョイント６３とを有している。

検出回転部６２は、前後方向に延びる略円柱状を有している。この検出回転部６２は、前記ダイアルノブ２０の回転軸である操作回転軸と平行に延びる検出回転軸を中心として回転可能に前記ロータリーエンコーダー６０の本体部６１に固定されている。

ロータリーエンコーダー６０の本体部６１は、略直方体の筐体６１ａを有する。この筐体６１ａは回路基板８０に固定されている。この本体部６１における信号出力構造は、一般的なロータリーエンコーダーと同様であり詳細は省略するが、例えば、筐体６１ａ内に前記検出回転部６２と一体に回転するスリットが形成された回転板が収容されており、この回転板の回転に応じて電気信号が出力される。

前記ギヤジョイント６３は、前記検出回転部６２の前端に固定されている。ギヤジョイント６３は、前端に設けられた略円板状の出力側第１ギヤ６４と、後端に設けられた略円板状の出力側第２ギヤ６６と、これらギヤ６４、６６を連結する連結部６５とを有する。前記出力側第１ギヤ６４は、検出回転部６２の検出回転軸を中心とする略円板状の基部６４ａと、この基部６４ａの外周面に周方向に沿って並ぶ複数の歯６４ｂを備える。前記出力側第２ギヤ６６は、検出回転部６２の操作回転軸を中心とする略円板状の基部６６ａと、この基部６６ａの外周面に周方向に沿って並ぶ複数の歯６６ｂを備える。このギヤジョイント６３の中心には、前後に貫通する貫通孔６３ａが形成されている。ギヤジョイント６３は、この貫通孔６３ａに前記検出回転部６２の前端が嵌合されており、検出回転部６２にこの検出回転部６２と一体に回転可能に固定されている。検出回転部６２に固定された状態で、出力側第１ギヤ６４と出力側第２ギヤ６６とは前後方向に平行に並んでいる。出力側第１ギヤ６４と出力側第２ギヤ６６の各歯６４ｂ、６６ｂは、それぞれ検出回転部６２の操作回転軸を中心とする円周上に配置されている。

前記出力側第１ギヤ６４は、前記ダイアルノブ２０の入力側第１ギヤ２４とかみ合い可能な形状を有し、かつ、前記ダイアルノブ２０が前記第１の位置にある状態でこの入力側第１ギヤ２４とかみ合う位置に設けられている。ダイアルノブ２０が第１の位置にある状態でこのダイアルノブ２０に加えられた回転操作力は、この出力側第１ギヤ６４と入力側第１ギヤ２４とのかみ合いにより前記検出回転部６２に伝達される。

前記出力側第２ギヤ６６は、前記ダイアルノブ２０の入力側第２ギヤ２６とかみ合い可能な形状を有し、かつ、前記ダイアルノブ２０が前記第２の位置にある状態でこの入力側第２ギヤ２６とかみ合う位置に設けられている。ダイアルノブ２０が第２の位置にある状態でこのダイアルノブ２０に加えられた回転操作力は、この出力側第２ギヤ６６と入力側第２ギヤ２６とのかみ合いにより前記検出回転部６２に伝達される。この出力側第２ギヤ６６の各歯６６ｂの前端は、前記入力側第２ギヤ２６とのかみ合いが容易に行なわれるよう、隣接する歯間の隙間が前方に向かうに従って広くなる形状を有している。

ダイアルノブ２０の回転操作力を受けて検出回転部６２が回転すると、前記ロータリーエンコーダー６０の本体部６１からこの回転角度に応じた信号が出力される。この信号は前記切り替え手段１０３に入力される。

ここで、出力側第１ギヤ６４および出力側第２ギヤ６６の前後方向の各厚みは、入力側第１ギヤ２４および入力側第２ギヤ２６の前後方向の各厚みよりも小さく設定されているとともに、出力側第１ギヤ６４と出力側第２ギヤ６６との前後方向の離間距離は、入力側第１ギヤ２４および入力側第２ギヤ２６の前後方向の離間距離よりも短く設定されている。そのため、出力側第１ギヤ６４と入力側第１ギヤ２４とがかみ合っている状態において、出力側第２ギヤ６６と入力側第２ギヤ２６とのかみ合いは解除されている。また、出力側第２ギヤ６６と入力側第２ギヤ２６とがかみ合っている状態において、出力側第１ギヤ６４と入力側第１ギヤ２６とのかみ合いは解除されている。

前記出力側第１ギヤ６４のピッチ円の直径および出力側第２ギヤ６６のピッチ円の直径は、それぞれかみ合う入力側第１ギヤ２４および入力側第２ギヤ２６のピッチ円の直径に対応して設定されており、出力側第１ギヤ６４のピッチ円の直径の方が、出力側第２ギヤ６６のピッチ円の直径よりも小さく設定されている。そして、入力側第１ギヤ２４のギヤ比と、出力側第２ギヤ６６と入力側第２ギヤ２６のギヤ比とが互いに異なる値になるように設定されている。

以上のように構成された操作装置１０の動作を説明する。

ここでは、前記入力側第１ギヤ２４のピッチ円の直径が３４．５ｍｍで歯数が６９、入力側第２ギヤ２６のピッチ円の直径が３１ｍｍで歯数が３１、出力側第１ギヤのピッチ円の直径が１１．５ｍｍで歯数が２３、出力側第２ギヤのピッチ円の直径が１５ｍｍで歯数が１５に設定されており、出力側第１ギヤ６４と入力側第１ギヤ２４のギヤ比が２３／６９、出力側第２ギヤ６６と入力側第２ギヤ２６のギヤ比がこれよりも大きい１５／３１に設定されている場合について説明する。

前記ダイアルノブ２０が押圧操作されておらず第１の位置にある状態では、入力側第１ギヤ２４と出力側第１ギヤ６４とがかみ合っている。従って、ダイアルノブ２０が回転操作されると、その回転操作力は入力側第１ギヤ２４と出力側第１ギヤ６４とを介して前記ロータリーエンコーダー６０の検出回転部６１に伝達される。ダイアルノブ２０が角度θだけ回転操作されると、検出回転部６１はダイアルノブ２０の回転操作角θに対して入力側第１ギヤ２４と出力側第１ギヤ６４のギヤ比２３／６９分変速された角度θ×６９／２３だけ回転する。このとき、検出回転部６１を直接回転させる場合に必要なトルクをＴとすると、使用者がダイアルノブ２０を回転操作する際にかかるトルクはＴ×６９／２３となる。前記ロータリエンコーダー６０からは、前記検出回転部６１の回転角度に対応した信号が出力される。ダイアルノブ２０が第１の位置にある状態では、前記ラバースイッチ５０は押圧操作されておらず、このラバースイッチ５０からの信号はＯＦＦになっている。ラバースイッチ５０のＯＦＦ信号を受けて、前記切り替え手段１０３はダイアルノブ２０の操作対象を温度調節部１０１に設定しており、ロータリエンコーダー６０からの信号は温度調節部１０１に送信されてこの信号に基づいてエアコンの設定温度が変更される。

一方、前記ダイアルノブ２０が前記ラバーコンタクト５２の弾発力に抗して押圧操作されて第２の位置に移動すると、入力側第１ギヤ２４と出力側第１ギヤ６４とのかみ合いが解除され、入力側第２ギヤ２６と出力側第２ギヤ６６とがかみ合う。具体的には、出力側第２ギヤ６６の各歯６６ｂ間に入力側第２ギヤ２６の各歯２６ｂが挿入される。ここで、前述のように、出力側第２ギヤ６６の各歯６６ｂ間の隙間は前方に向かうに従って広くなっているとともに入力側第２ギヤ２６の各歯２６ｂ間の隙間は後方に向かうに従って広くなっており、入力側第２ギヤ２６の各歯２６ｂは出力側第２ギヤ６６の各歯６６ｂ間に容易に挿入される。この入力側第２ギヤ２６と出力側第２ギヤ６６とがかみ合った状態でダイアルノブ２０が回転操作されると、その回転操作力は入力側第２ギヤ２６と出力側第２ギヤ６６とを介して前記ロータリーエンコーダー６０の検出回転部６１に伝達される。ダイアルノブ２０が角度θだけ回転操作されると、検出回転部６１はダイアルノブ２０の回転操作角θに対して入力側第２ギヤ２６と出力側第２ギヤ６６のギヤ比１５／３１分変速された角度θ×３１／１５だけ回転する。このとき、使用者がダイアルノブ２０を回転操作するのにかかるトルクはＴ×３１／１５となる。前記ロータリエンコーダー６０からは、前記検出回転部６１の回転角度に対応した信号が出力される。ダイアルノブ２０の位置が第２の位置に切り替わると、前記ラバースイッチ５０は押圧操作を受けてその出力信号はＯＮに切り替わる。ラバースイッチ５０がＯＮになると、前記切り替え手段１０３はダイアルノブ２０の操作対象をブロア調節部１０２に切り替え、ロータリエンコーダー６０からの信号はブロア調節部１０２に送信されてこの信号に基づいてブロアの設定風量が変更される。

ここで、ダイアルノブ２０が第２の位置にある状態でダイアルノブ２０を回転操作するのにかかる操作トルクＴ×３１／１５は、ダイアルノブ２０が第１の位置にある状態でダイアルノブ２０を回転操作するのにかかる操作トルクＴ×６９／２３よりも小さい。従って、使用者は、ダイアルノブ２０が第１の位置にある状態すなわちダイアルノブ２０によってエアコンの設定温度を変更する場合よりも、ダイアルノブ２０が第２の位置にある状態すなわちダイアルノブ２０によってブロアの設定風量を変更する場合の方が、小さい力でダイアルノブ２０を操作することができる。

以上のように、本操作装置１０によれば、ダイアルノブ２０の押圧操作によってこのダイアルノブ２０の操作対象を容易に変更することができるとともに、操作対象毎にダイアルノブ２０の位置およびこのダイアルノブ２０を操作するのに必要な力が変更されており、使用者は、ダイアルノブ２０の位置およびこの操作感の違いによって操作している操作対象を識別することができる。しかも、ダイアルノブ２０の押圧操作によってこのダイアルノブ２０の操作対象を容易に変更することができ、操作対象を切り換えるために別途切り替えスイッチ等を設ける必要がない。

ここで、前記入力側第１ギヤ２４および入力側第２ギヤ２６は、前記出力側第１ギヤ６４および出力側第２ギヤ６６のピッチ円の直径は互いに異なっていればよく、その具体的な値は前記に限らない。

また、前記ダイアルノブ２０の位置に応じて前記切り換え手段１０３に異なる信号を出力する構成は前記に限らない。ただし、前記のように、押圧操作を受けることで信号が出力されるラバースイッチ５０をダイアルノブ２０の後方に設けるとともにこのラバースイッチ５０とダイアルノブ２０との間にプッシングプレート４０を介在させて、ダイアルノブ２０のスライド変位に伴ってプッシングプレート４０によりラバースイッチ５０を押圧操作するよう構成すれば、簡単な構成でダイアルノブ２０の位置に応じた信号を出力することができる。

また、操作装置１０の適用は前記エアコンユニットの操作手段に限らない。

１０操作装置
２０ダイアルノブ（操作手段）
２４入力側第１ギヤ
２６入力側第２ギヤ
４０プッシングプレート（規制手段）
５０ラバースイッチ（スイッチ素子）
５２ラバーコンタクト（付勢手段）
６０ロータリーエンコーダー（角度出力手段）
６２検出回転部
６４出力側第１ギヤ
６６出力側第２ギヤ
８０回路基板

Claims

回転操作を受けて特定方向に沿って延びる操作回転軸を中心として回転するとともに、前記特定方向に沿って第１の位置とこの第１の位置から離間した第２の位置との間でスライド移動する操作手段と、
前記操作回転軸と平行な検出回転軸を中心として回転可能な検出回転部を有し、この検出回転部の回転角度に対応する信号を出力する角度出力手段と、
前記操作手段と一体に回転およびスライド移動するとともにこの操作手段に加えられた回転操作力を前記角度出力手段の検出回転部に伝達する回転伝達手段と、
前記操作手段が前記第１の位置にあるか第２の位置にあるかを検出して、その検出結果に応じた信号を出力する位置出力手段とを備え、
前記回転伝達手段は、前記操作回転軸を中心とする円板状の基部を備えこの基部の外周面に周方向に並ぶ複数の歯が形成された入力側第１ギヤと、当該入力側第１ギヤと前記特定方向に離間した位置に設けられて前記操作回転軸を中心とする円板状の基部を備えこの基部の外周面に周方向に並ぶ複数の歯が形成された入力側第２ギヤとを有し、
前記角度出力手段の検出回転部は、前記検出回転軸を中心とする円板状の基部を備えこの基部の外周面に周方向に並ぶ複数の歯が形成された出力側第１ギヤと、当該出力側１ギヤと前記特定方向に離間した位置に設けられて前記検出回転軸を中心とする円板状の基部を備えこの基部の外周面に周方向に並ぶ複数の歯が形成された出力側第２ギヤとを有し、
前記入力側第１ギヤは、前記操作手段が前記第１の位置にある状態で前記出力側第２ギヤと離間する一方前記出力側第１ギヤとかみ合う位置に設けられており、
前記入力側第２ギヤは、前記操作手段が前記第２の位置にある状態で前記出力側第１ギヤと離間する一方前記出力側第２ギヤとかみ合う位置に設けられており、
前記入力側第１ギヤと前記出力側第１ギヤとのギヤ比と前記入力側第２ギヤと前記出力側第２ギヤとのギヤ比が異なる値に設定されていることを特徴とする操作装置。
請求項１に記載の操作装置において、
前記位置出力手段は、押圧操作を受ける被操作部とこの被操作部の操作状況に応じた信号を出力する本体部とを有するスイッチ素子を有し、
前記被操作部は、前記操作手段が前記第１の位置にある状態ではこの操作手段から押圧操作を受けない一方前記操作手段が前記第２の位置にある状態ではこの操作手段から押圧操作を受ける位置に設けられていることを特徴とする操作装置。
請求項１または２に記載の操作装置において、
前記操作手段は、前記特定方向に沿って押圧操作を受ける形状を有し、
この押圧方向後側に設けられた前記第２の位置から押圧方向前側に設けられた前記第１の位置に向かう方向に前記操作手段を付勢して、当該操作手段を前記第１の位置に保持する付勢手段と、
前記操作手段が前記第１の位置から前記第２の位置に押圧操作された状態において、前記付勢手段の付勢力に抗して前記操作手段の前記第２の位置から前記第１の位置側への復帰を規制する規制手段とを備え、
前記規制手段は、前記操作手段の復帰規制中に当該操作手段に押圧操作が加えられるとこの操作手段の前記第１の位置への復帰を許容することを特徴とする操作装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の操作装置において、
所定の方向に沿って延びる基板を有し、
前記操作手段と前記角度出力手段とは、それぞれ前記操作回転軸と前記検出回転軸とが前記基板から略垂直に延びる状態で当該基板上に固定されており、前記操作手段は前記基板と近接する方向にスライド移動することを特徴とする操作装置。