JP5399295B2 - 多方向入力装置 - Google Patents
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Description
具体的には、特許文献1が開示する多方向入力装置は、操作レバーの回転角に応じて開閉される、摺動子及び導電パターンからなる摺動接点と、操作レバーの傾動に応じて押される複数の押釦スイッチとを有する。
従って、操作レバーは、ロータ及び上カバーによって傾動及び回転可能に支持されている。そして操作レバーには皿形状の駆動部が一体に形成され、操作レバーの傾動に伴い、駆動部の周縁によって押釦スイッチが押される。
このため、この多方向入力装置は、長期に渡り安定に動作する。
第2の解決手段の多方向入力装置では、フランジが多角形の平板形状を有するので、操作レバーを高い寸法精度にて製造することが容易である。このため、この多方向入力装置は、がたつきが少なく、優れた操作感を有しながら、安価にて提供される。
第3の解決手段の多方向入力装置によれば、ピボット軸受が弾性部材を含んでおり、操作レバーの位置が安定するので、操作レバーのがたつきが防止される。また、この多方向入力装置では、傾動部材にピボット部材が嵌められており、組み立て時にピボット部材が抜け落ちることが防止される。このため、この多方向入力装置の組み立ては容易である。
第4の解決手段の多方向入力装置によれば、操作レバーの傾動方向が規制されることで、操作レバーを傾動させたときに、傾動方向に対応する押しボタンスイッチが確実且つ的確に押される。このため、この多方向入力装置は、傾動させたときの操作感において優れている。
第5の解決手段の多方向入力装置によれば、簡単な構成にて、特定の回転角以外での操作レバーの傾動が確実に規制される。
第6の解決手段の多方向入力装置によれば、ガイド機構によって、操作レバーが傾動可能な特定の回転角に案内されるので、操作レバーが、操作する者によって的確に傾動させられる。
第7の解決手段の多方向入力装置によれば、簡単な構成にて、操作レバーが、特定の回転角に的確に案内される。また、弾性部材の付勢力によって、操作レバーを回転させるトルクが変化する。この結果として、この多方向入力装置は、操作レバーを回転させるとき、優れた操作感を有する。
第8の解決手段の多方向入力装置によれば、支柱及び傾動部材に設けられた凸部及び凹部によって、傾動部材の回転が確実に防止される。この結果として、この多方向入力装置では、傾動部材と押しボタンスイッチとの摺動がより確実に防止される。
第9の解決手段の多方向入力装置によれば、傾動部材を傾動させるとき、操作レバーには、弾性部材からの反力が作用する。このため、弾性部材を設けることによって、操作レバーを傾動させるための操作力が調整される。この結果として、この多方向入力装置は、操作レバーを傾動させたときの操作感において優れている。
第10の解決手段の多方向入力装置によれば、腕部と押しボタンスイッチとの間に隙間を設けることによって、押しボタンスイッチを押すときの押し込み量が調整される。つまり、この多方向入力装置によれば、腕部と押しボタンスイッチとの間の隙間を調整することで、操作レバーを傾動させるときの操作量が調整される。この結果として、この多方向入力装置は、操作レバーを傾動させたときの操作感において優れている。
図1は、一実施形態の多方向入力装置10を概略的に示す斜視図であり、図2は、多方向入力装置10の使用方法を説明するための図である。
図1及び図2に示したように、多方向入力装置10は、例えば略箱形形状のハウジング12、及び、ハウジング12の外に配置された略円筒形状の操作ノブ14を有する。多方向入力装置10は、操作ノブ14を回転又は傾動させることによって、車両のドアミラーの操作装置やカーナビゲーションシステム等の外部機器に対して命令を入力する。
多方向入力装置10では、操作ノブ14の回転により、4つの命令を選択可能である。4つの命令は、ドアミラーを起動して使用可能な状態にする起動命令、ドアミラーを倒すフォールド命令、左側のドアミラーを調整するための調整回路に電源を投入する左側調整回路オン命令、右側のドアミラーを調整するための調整回路に電源を投入する右側調整回路オン命令である。
また、絶縁基板の実装面22は、貫通孔と同心上にて、且つ、押しボタンスイッチ26よりも外側に、相互に離間した複数の摺動端子28が配列されている。摺動端子28は、導電体パターンによってそれぞれ構成されている。押しボタンスイッチ26及び摺動端子28は、絶縁基板17に設けられた回路パターン等を介して、外部機器と電気的に接続される。
略半球形状に形成された支柱30の先端部は、例えば樹脂製の傾動部材32に当接している。また、支柱30の外周には、支柱30の長手方向に沿ってそれぞれ延びる4つの突条31が、90度間隔で一体に設けられている。突条31の先端は、支柱30の先端近傍に位置している。
傾動部材32は、例えば、略円錐台形状の本体部34を有し、本体部34の支柱30側に、支柱30の先端部に対応する略半球形状の凹面が形成されている。支柱30の先端部は、本体部34の凹面に摺接している。
支柱30の突条31は、対応する溝38と係合可能であり、支柱30の軸線回りでの傾動部材32の回転を規制するが、溝38と一致する方向での傾動部材32の傾動を許容する。つまり、突条31及び溝38は、相互に係合する凸部及び凹部として機能し、傾動部材32の回転規制機構を構成している。
より詳しくは、操作レバー42は軸部44を有し、支柱30側の軸部44の端面には、ピボット部材40の頭部に摺接する略半球形状の凹面が形成されている。これらピボット部材40、圧縮コイルばね39及び軸部44の端面の凹面は、ピボット軸受を構成している。
また、支柱30側の軸部44の端部には、筒部46が同軸且つ一体に連なっている。筒部46の内周面の内径は、支柱30側に向かって徐々に広がっており、筒部46の内周面は、雌テーパ面によって構成されている。
また、操作レバー42の軸部44には、支柱30側の端部近傍にフランジ48が一体に形成されている。フランジ48は、軸部44と直交するように広がり、平面形状が8角形の板形状を有する。
回転筒50の環状の端壁の内面には、フランジ48の形状に対応して、平面形状が8角形の一定深さの凹所52が形成されている。凹所52は、フランジ48を傾動可能に受け容れる。凹所52にフランジ48が嵌合することによって、操作レバー42と回転筒50は一体に回転可能である。
また、上壁18の透孔を通過する軸部44の部分には、径方向に突出する4つの突起54が90度間隔にて形成されている。4つの突起54の先端は、透孔を規定する周壁近傍に位置している。
回転筒50の外周面には、例えば鉄製のボール66及びボール66を付勢する圧縮コイルばね68を収容する収容部が一体に形成され、ボール66は、圧縮コイルばね68の付勢力によって、カム面64に当接する。なお、圧縮コイルばね60,68は、回転筒50の軸線方向にて、摺動片58及びボール66をそれぞれ付勢している。
まず、操作ノブ14を傾動させずに操作ノブ14を回転させた場合、操作レバー42が回転する。操作レバー42の回転は、凹所52に嵌合しているフランジ48を介して、回転筒50に伝達される。回転筒50が回転すると、摺動片58が、2つの摺動端子28に跨り、摺動端子28同士が接続される。
操作ノブ14の傾動によって、操作レバー42が傾動させられるが、このとき、図9に示したように、操作レバー42は、凹所52の壁面に当接するフランジ48の一辺を支点として傾動する。
つまり、透孔の周壁に開口する溝56は、特定の回転角のときのみ突起54を受け入れる凹みとして機能し、突起54及び溝56は、操作ノブ14の傾動を特定の回転角のときのみ許容する傾動規制機構を構成している。
このため、操作レバー42の回転に伴い傾動部材32が回転することはなく、傾動部材32と押しボタンスイッチ26とが摺動することが防止される。
このため、この多方向入力装置10は、長期に渡り安定に動作する。
上述した一実施形態の多方向入力装置10によれば、ガイド機構によって、操作レバー42が傾動可能な特定の回転角に案内されるので、操作レバー42が、操作する者によって的確に傾動させられる。
上述した一実施家形態では、多方向入力装置10は、4つの押しボタンスイッチ26を有していたが、押しボタンスイッチ26の数は4つに限定されることはない。また、摺動端子28のパターンや、摺動片58の数及び形状も特に限定されることはない。
上述した一実施形態では、好ましい態様として、フランジ48が8角形の平板形状を有していたが、8角形以外の多角形でもよい。また、フランジ48は、平板形状を有するのが好ましいが、略半球形状を有していてもよい。
上述した一実施形態では、操作ノブ14を傾動させるときに必要な操作力が、押しボタンスイッチ26の構成に依存して変化するが、操作力を調整するために、図10に示したような、弾性部材70を更に設けてもよい。
なお、弾性部材70の形状は、図10に示したものが好ましいが、これに限定されることはなく、弾性部材として圧縮コイルばね等を使用してもよい。
上述した一実施形態では、好ましい態様として、ガイド機構が端面カムを含んでいたが、ガイド機構はこれに限定されることはない。
その他、図示とともに説明した各部材の形状や配置は、いずれも好ましい例であり、本発明の実施に際してこれらを適宜変更可能である。
12 ハウジング
14 操作ノブ
15 第1ケース
16 第2ケース
17 絶縁基板
18 上壁(第1の壁)
20 下壁(第2の壁)
22 実装面(第1の面)
24 半田面(第2の面)
26 押しボタンスイッチ
28 摺動端子
30 支柱
31 突条
32 傾動部材
34 本体部
34a 外周面(第2の周面)
36 腕部
37 凹み
38 溝
39 圧縮コイルばね(ピボット軸受)
40 ピボット部材(ピボット軸受)
42 操作レバー
44 軸部
46 筒部
46a 内周面(第1の周面)
48 フランジ
50 回転筒
52 凹所
54 突起
56 溝
58 摺動片
60 圧縮コイルばね
62 固定筒
64 カム面
66 ボール
68 圧縮コイルばね
70 弾性部材(反発弾性部材)
76 板ばね部
Claims (10)
- 絶縁基板の第1の面及び第2の面とそれぞれ対向する第1の壁及び第2の壁を有するケースと、
前記第2の壁から延び、前記絶縁基板を貫通する支柱と、
前記第1の壁と対向する前記絶縁基板の第1の面に、前記支柱を中心として同心上に配置された複数の押しボタンスイッチと、
前記絶縁基板の第1の面に、前記支柱を中心として同心上に且つ前記押しボタンスイッチよりも外側に配置された導電性の複数の摺動端子と、
前記支柱と同軸にて回転可能に配置され、前記摺動端子と対向する開口縁及び前記第1の壁と対向する環状の端壁を有する回転筒と、
前記回転筒の開口縁に固定され、前記摺動端子に摺接可能な導電性の摺動片と、
前記第1の壁の透孔及び前記回転筒の環状の端壁を貫通する操作レバーと、
前記操作レバーと前記支柱との間に配置され、前記支柱の先端によって傾動可能に支持された傾動部材と、
前記操作レバーが傾動したときに前記傾動部材を傾動させ、前記操作レバーの傾動方向に応じて複数の押しボタンスイッチのうち一つを前記傾動部材に押させる傾動伝達機構と、
前記操作レバーの回転に伴い前記回転筒を回転させる回転伝達機構と
を備え、
前記傾動伝達機構は、
前記操作レバーと前記傾動部材との間に設けられたピボット軸受と、
前記操作レバーに一体に設けられ、前記ピボット軸受を囲む第1の周面と、
前記傾動部材に一体に設けられ、前記第1の周面と遊びをもって嵌合する第2の周面と、
を含み、前記回転伝達機構は、
前記操作レバーに一体に設けられたフランジと、
前記絶縁基板の第1の面と対向する前記回転筒の端壁の内面に形成され、前記フランジを傾動可能に受け容れる凹所と
を含む
ことを特徴とする多方向入力装置。 - 前記フランジは多角形の平板形状を有し、
前記回転筒の端壁の内面の凹所は、平面でみて、前記フランジに対応する多角形形状を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の多方向入力装置。 - 前記ピボット軸受は、
前記傾動部材に設けられた有底孔に往復動可能に嵌められたピボット部材と、
前記ピボット部材を付勢し、前記ピボット部材の先端部を前記操作レバーに設けられた凹面に押し付ける弾性部材とを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の多方向入力装置。 - 前記操作レバーの回転角が特定の回転角であるときに、前記操作レバーの傾動を許容し、前記操作レバーの回転角が前記特定の回転角以外であるとき、前記操作レバーの傾動を規制する傾動規制機構を更に備える
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の多方向入力装置。 - 前記傾動規制機構は、
前記操作レバーから径方向にそれぞれ延びる複数の突起と、
前記第1の壁の透孔を囲み、前記特定の回転角以外で前記操作レバーが傾動しようとしたときに、前記突起と当接する周壁と、
前記周壁に設けられ、前記特定の回転角で前記操作レバーが傾動するときに前記突起を受け容れる凹みとを含む
ことを特徴とする請求項4に記載の多方向入力装置。 - 前記操作レバーの回転角を前記特定の回転角に案内するガイド機構を更に備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の多方向入力装置。
- 前記ガイド機構は、
前記第1の壁から前記絶縁基板に向けて延び、前記回転筒の前記第1の壁側を囲む固定筒と、
前記固定筒の先端に設けられたカム面と、
前記回転筒に設けられ、前記カム面に対し弾性部材によって押し付けられるボールとを含む
ことを特徴とする請求項6に記載の多方向入力装置。 - 前記支柱の側面に設けられた凸部と、
前記傾動部材に設けられ、前記凸部と係合して前記支柱に対する前記傾動部材の回転を規制する凹部と
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の多方向入力装置。 - 前記傾動部材と前記絶縁基板との間に設けられ、前記傾動部材の傾動に対して反発する反発弾性部材を更に備える
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の多方向入力装置。 - 前記傾動部材は、前記支柱の軸線を中心として径方向外側に向かって延び、前記傾動部材が傾動したときに前記押しボタンスイッチを押す腕部を有し、
前記傾動部材が傾動していないとき、前記押しボタンスイッチと前記腕部との間には隙間が存在し、且つ、前記反発弾性部材が前記腕部に当接している
ことを特徴とする請求項9に記載の多方向入力装置。
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