JP5488417B2 - Rotary operation device - Google Patents
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Description
本発明は、車室内のパネル等に設けられる回転操作装置に関するものである。 The present invention relates to a rotary operation device provided on a panel or the like in a vehicle interior.
一般に、自動車の車室内等に設けられる回転操作装置は、指等で把持されながら回転操作を受ける回転操作部材と、その回転操作の方向及び量に応じた検出信号を出力する検出装置とを備える。当該検出装置にはロータリエンコーダを使用することが可能であるが、当該ロータリエンコーダは概して高価であるため、これに代わる安価なスイッチで前記回転操作の検出を行うことが検討されている。 2. Description of the Related Art Generally, a rotational operation device provided in a passenger compartment of an automobile includes a rotational operation member that receives a rotational operation while being held by a finger or the like, and a detection device that outputs a detection signal according to the direction and amount of the rotational operation. . Although a rotary encoder can be used for the detection device, since the rotary encoder is generally expensive, it has been studied to detect the rotation operation with an inexpensive switch instead.
従来、このようなスイッチを用いた回転操作装置として、図12に示すものが知られている(特許文献1の図6)。この装置は、回転操作を受ける図略のダイヤルと、操作体2と、回転検出スイッチ3とを備える。 Conventionally, what is shown in FIG. 12 is known as a rotation operation device using such a switch (FIG. 6 of patent document 1). This apparatus includes a dial (not shown) that receives a rotation operation, an operation body 2, and a rotation detection switch 3.
前記操作体2は、前記ダイヤルと同軸で一体に回転するように当該ダイヤルに連結される。この操作体2の外周面は、当該操作体2の回転に伴って前記回転検出スイッチ3を間欠的に操作する形状を有する。具体的に、この外周面は、径方向の外側に突出する複数の突出部5を含み、かつ、これらの突出部5が周方向に間欠的に並んでいる。 The operation body 2 is connected to the dial so as to rotate integrally with the dial. The outer peripheral surface of the operating body 2 has a shape for intermittently operating the rotation detection switch 3 as the operating body 2 rotates. Specifically, the outer peripheral surface includes a plurality of protruding portions 5 protruding outward in the radial direction, and these protruding portions 5 are intermittently arranged in the circumferential direction.
前記回転検出スイッチ3は、図略の回路基板上に実装されるもので、検出子4と、複数の端子6A,6B,6Cとを有し、これらの端子6A〜6Cが前記回路基板に接続されている。前記検出子4は、前記操作体2の回転中心軸と平行な軸8回りに揺動可能となるように前記回転検出スイッチ3の本体に取付けられ、前記操作体2の回転に伴ってその突出部5に間欠的に接触し、かつ、その接触に伴って突出部5の移動方向(回転周方向)と同方向に回動するように、配置される。
The rotation detection switch 3 is mounted on a circuit board (not shown), has a detector 4 and a plurality of
前記回転検出スイッチ3は、前記検出子4の回動方向に対応した信号を出力する。具体的に、前記ダイヤル及び前記操作体2が図12(b)に示すように時計回り方向に回転操作されるのに伴い、その回転周方向に対応した方向(図では左方向)に前記検出子4が間欠的に倒れ、その度に端子6A,6Bから電気信号を回路基板に向けて出力する。逆に、前記ダイヤル及び前記操作体2が図12(c)に示すように反時計回り方向に回転操作されるのに伴い、その回転周方向に対応した方向(図では右方向)に前記検出子4が間欠的に倒れ、その度に端子6A,6Cから電気信号を回路基板に向けて出力する。
The rotation detection switch 3 outputs a signal corresponding to the rotation direction of the detector 4. Specifically, as the dial and the operating body 2 are rotated in the clockwise direction as shown in FIG. 12B, the detection is performed in a direction corresponding to the rotation circumferential direction (left direction in the figure). Each time the child 4 falls down intermittently, an electrical signal is output from the
従って、この回転検出スイッチ3から電気信号が出力される端子の判別と、その出力回数により、前記ダイヤルの回転方向及び回転量が把握される。 Therefore, the rotation direction and the rotation amount of the dial can be grasped based on the determination of the terminal from which the electrical signal is output from the rotation detection switch 3 and the number of outputs.
前記回転操作装置において、前記回転検出スイッチ3が前記操作体2の回転位置を正確に検出するためには、両者の相対位置を精度良く決めることが望まれるが、その位置決めは難しい。具体的に、前記操作体2はパネル側に回転可能に保持される必要があるため、当該操作体2がパネルに保持される部分と当該パネルとの間に微小隙間を確保する必要があり、この隙間の分だけ当該操作体2と当該パネルとの間にいわゆるガタツキが生じる。このガタツキは、前記回転検出スイッチ3に対する前記操作体2の相対位置を変化させ、その分だけ当該回転検出スイッチ3の回転検出精度を低下させる。 In the rotational operation device, in order for the rotation detection switch 3 to accurately detect the rotational position of the operating body 2, it is desirable to determine the relative position between the two with high accuracy, but positioning is difficult. Specifically, since the operation body 2 needs to be rotatably held on the panel side, it is necessary to secure a minute gap between a portion where the operation body 2 is held by the panel and the panel, A so-called rattling occurs between the operation body 2 and the panel by the gap. This rattling changes the relative position of the operating body 2 with respect to the rotation detection switch 3 and reduces the rotation detection accuracy of the rotation detection switch 3 correspondingly.
本発明の目的は、回転操作される回転操作部材及びその回転状態を検出するための回転検出スイッチとを含む回転操作装置において、当該回転操作部材の回転状態を簡素な構造で精度良く検出することが可能なものを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately detect the rotation state of a rotation operation member with a simple structure in a rotation operation device including a rotation operation member to be rotated and a rotation detection switch for detecting the rotation state. The purpose is to provide what is possible.
この目的を達成するために、本発明者らは、回転操作感を操作者に与えるための機構を利用することに想到した。前記回転操作装置では、前記ダイヤルの回転検出に伴ってその回転操作感を操作者に与えるために、前記回転検出スイッチとは別にその操作感を付与するための機構(操作感付与機構;例えばクリック機構)を付設することが要請されることが多い。本発明は、この操作感付与機構が回転操作部材に与える力を利用して、当該回転操作部材の回転状態についての検出精度を高めることを特徴とするものである。 In order to achieve this object, the present inventors have conceived of using a mechanism for giving a feeling of rotational operation to the operator. In the rotational operation device, in order to give the operator a feeling of rotational operation when the rotation of the dial is detected, a mechanism (operation feeling imparting mechanism; for example, a click) is provided separately from the rotation detection switch. It is often requested to attach a mechanism). The present invention is characterized in that the detection accuracy of the rotational state of the rotational operation member is enhanced by using the force applied to the rotational operation member by the operational feeling imparting mechanism.
具体的に、本発明により提供される回転操作装置は、回路基板上に設けられるものであって、当該回路基板の法線方向と略平行な方向の所定の中心軸回りに回転操作される回転操作部材と、前記回路基板上に固定され、前記中心軸回りの前記回転操作部材の回転を許容するように当該回転操作部材を外側から支承する回転保持部材と、前記回路基板上に設けられて前記回転操作部材の回転を検出する回転検出スイッチと、前記回転操作部材の回転に伴って間欠的に作動することにより操作者に操作感を与えるための操作感付与機構とを備える。 Specifically, the rotation operation device provided by the present invention is provided on a circuit board and is rotated about a predetermined central axis in a direction substantially parallel to the normal direction of the circuit board. An operation member, a rotation holding member fixed on the circuit board and supporting the rotation operation member from the outside so as to allow rotation of the rotation operation member around the central axis; and provided on the circuit board. A rotation detection switch for detecting rotation of the rotation operation member; and an operation feeling imparting mechanism for giving an operation feeling to the operator by operating intermittently as the rotation operation member rotates.
前記回転操作部材は、内側に空間を囲む内周面と、その反対側の外周面とを有し、その内側の空間内に前記操作感付与機構が配置され、当該回転操作部材の外側に前記回転検出スイッチが配置される。 The rotation operation member has an inner peripheral surface surrounding the space on the inner side and an outer peripheral surface on the opposite side, and the operation feeling imparting mechanism is disposed in the inner space, and the rotation operation member is disposed outside the rotation operation member. A rotation detection switch is arranged.
前記回転検出スイッチは、起伏動作が可能な回転検出子と、この回転検出子の起伏動作の度に検出信号を出力するスイッチ本体とを有する。前記回転操作部材の外周部には、当該回転操作部材の回転に伴って前記回転検出スイッチの回転検出子を間欠的に起伏させる形状を有するスイッチ操作部が設けられる。 The rotation detection switch includes a rotation detector that can perform a undulation operation, and a switch body that outputs a detection signal each time the rotation detection device performs the undulation operation. A switch operation portion having a shape that causes the rotation detector of the rotation detection switch to undulate intermittently as the rotation operation member rotates is provided on the outer peripheral portion of the rotation operation member.
前記回転操作部材の内側面には、前記回転操作部材の回転に伴って前記操作感付与機構を作動させる形状を有する操作感発生部が設けられる。前記操作感付与機構は、前記操作感発生部に対してその回転径方向に相対移動可能でかつ当該操作感発生部と接触しながら当該操作感発生部と前記回転周方向に相対移動することが可能な接触部と、この接触部と前記操作感発生部との接触を保持するように当該接触部を当該操作感発生部に向けて付勢する付勢部とを有する。そして、前記回転操作部材の回転中心軸に沿った方向からみて、当該回転中心軸と前記接触部が前記操作感発生部に接触する位置とを結ぶ直線と、前記回転中心軸と前記回転検出スイッチの回転検出子とを結ぶ直線とのなす角度が30°以下となる範囲内に収まるように、当該接触部及び当該回転検出子が配置されている。 An operation feeling generating unit having a shape that activates the operation feeling imparting mechanism as the rotation operation member rotates is provided on the inner surface of the rotation operation member. The operation feeling imparting mechanism can be moved relative to the operation feeling generating section in the rotational radial direction and can move relative to the operation feeling generating section and the rotation circumferential direction while being in contact with the operation feeling generating section. A possible contact portion, and an urging portion that urges the contact portion toward the operation feeling generating portion so as to maintain contact between the contact portion and the operation feeling generating portion. Then, as seen from the direction along the rotation center axis of the rotation operation member, a straight line connecting the rotation center axis and a position where the contact portion contacts the operation feeling generating portion, the rotation center axis and the rotation detection switch The contact portion and the rotation detector are arranged so that the angle formed by a straight line connecting the rotation detector and the rotation detector is within a range of 30 ° or less.
この回転操作装置では、前記回転操作部材とこれを保持する回転保持部材との間に僅かなガタツキがあったとしても、前記操作感付与機構の接触部が前記回転操作部材に押付けられる力を利用して当該回転操作部材と回転検出スイッチの回転検出子との相対位置を安定させることができ、これにより、当該回転検出スイッチによる回転検出精度を高めることができる。具体的には次のとおりである。 In this rotational operation device, even if there is slight backlash between the rotational operation member and the rotational holding member that holds the rotational operation member, the force that the contact portion of the operational feeling imparting mechanism is pressed against the rotational operation member is used. Thus, the relative position between the rotation operation member and the rotation detector of the rotation detection switch can be stabilized, and thereby the accuracy of rotation detection by the rotation detection switch can be increased. Specifically, it is as follows.
前記回転検出スイッチは、その回転検出子が前記回転操作部材の回転に伴って起伏するのに対応して繰返し信号すなわち回転検出信号を出力する。従って、この回転操作部材と前記回転保持部材との間のガタツキにより当該回転操作部材と前記回転検出子との相対位置に変動が生じると、その変動の分だけ前記回転検出スイッチによる回転検出信号にブレが生じ、その検出精度が低下する。 The rotation detection switch outputs a repetitive signal, that is, a rotation detection signal in response to the rotation detector undulating as the rotation operation member rotates. Therefore, if fluctuation occurs in the relative position between the rotation operation member and the rotation detector due to the backlash between the rotation operation member and the rotation holding member, the rotation detection signal generated by the rotation detection switch is correspondingly changed. Blur occurs, and the detection accuracy decreases.
しかし、この回転検出子と前記回転操作部材の回転中心軸とを結ぶ直線に対して、前記操作感付与機構の接触部が前記操作感発生部に接触する位置が近いと(本発明では前記回転操作部材の回転中心軸に沿った方向からみて、当該回転中心軸と前記接触部が前記操作感発生部に接触する位置とを結ぶ直線と、前記回転中心軸と前記回転検出スイッチの回転検出子とを結ぶ直線とのなす角度が30°以下(より好ましくは10°以下)となる範囲内に収まるように、当該接触部及び当該回転検出子が配置されている)と、前記回転検出子による検出位置において、前記操作感付与機構の付勢部が前記接触部を前記回転操作部材に押付ける力(回転操作部材の径方向外向きの付勢力)によって当該回転操作部材とこれを外側から支承する回転保持部材との間のガタツキが有効に削減され、これにより、当該回転操作部材と前記回転検出子との相対位置が安定する。その結果、前記回転検出子をもつ回転検出スイッチによる回転操作部材の回転検出精度が高まる。 However, when the contact portion of the operation feeling imparting mechanism is close to the straight line connecting the rotation detector and the rotation center axis of the rotation operation member (in the present invention, the rotation feel A straight line connecting the rotation center axis and a position where the contact portion comes into contact with the operation feeling generating portion, as viewed from the direction along the rotation center axis of the operation member, and a rotation detector of the rotation center axis and the rotation detection switch The contact portion and the rotation detector are arranged so that the angle formed by the straight line connecting the two and the straight line is within a range of 30 ° or less (more preferably 10 ° or less), and the rotation detector At the detection position, the urging portion of the operation feeling imparting mechanism supports the rotation operation member and the rotation operation member from the outside by a force pressing the contact portion against the rotation operation member (a urging force radially outward of the rotation operation member). Rotating holding part The backlash between the members is effectively reduced, and the relative position between the rotation operation member and the rotation detector is stabilized. As a result, the rotation detection accuracy of the rotation operation member by the rotation detection switch having the rotation detector is increased.
つまり、この回転操作装置における操作感付与機構の付勢部は、当該操作感付与機構の接触部と回転操作部材の操作感発生部との接触を維持する機能に加え、当該接触部を介して当該回転操作部材に径方向外向きの押圧力を付与することで、前記回転検出スイッチの回転検出子と前記回転操作部材との相対位置を安定させて当該回転検出スイッチによる回転操作部材の回転検出の精度を高める機能を発揮する。 In other words, the urging unit of the operation feeling imparting mechanism in the rotary operation device has a function of maintaining the contact between the contact part of the operation feeling imparting mechanism and the operation feeling generation unit of the rotation operation member, and via the contact part. By applying a radially outward pressing force to the rotation operation member, the relative position between the rotation detector of the rotation detection switch and the rotation operation member is stabilized, and rotation detection of the rotation operation member by the rotation detection switch is performed. The function to improve the accuracy of the.
この回転操作装置では、前記回転検出スイッチのスイッチ本体が出力する信号が前記回路基板に入力されるように当該スイッチ本体が当該回路基板上に実装される一方、前記回転保持部材が前記操作感付与機構をこの操作感付与機構が前記回転検出スイッチよりも前記回路基板から離れた位置に保持し、前記回転操作部材の操作感発生部が当該回転操作部材のスイッチ操作部よりも前記回路基板から離れた位置に配設されるものが、好適である。この配置は、前記回転検出スイッチを前記回路基板に直接実装することを可能にしながら、これと対向配置されるべき操作感付与機構の配設位置の自由度を高め、かつ、当該操作感付与機構を前記回転保持部材を利用した簡素な構造で保持することを可能にする。すなわち、前記回転保持部材は、簡素な構造で前記回転操作部材と前記操作感付与機構の双方をそれぞれ適した位置で回路基板側に保持することを可能にする。 In this rotary operation device, the switch body is mounted on the circuit board so that a signal output from the switch body of the rotation detection switch is input to the circuit board, while the rotation holding member provides the operational feeling. The operation feeling imparting mechanism holds the mechanism at a position further away from the circuit board than the rotation detection switch, and the operation feeling generating part of the rotation operation member is further away from the circuit board than the switch operation part of the rotation operation member. Those arranged at different positions are preferred. This arrangement makes it possible to directly mount the rotation detection switch on the circuit board, while increasing the degree of freedom of the arrangement position of the operation feeling imparting mechanism to be disposed opposite to the circuit board, and the operation feeling imparting mechanism. Can be held with a simple structure using the rotation holding member. That is, the rotation holding member can hold both the rotation operation member and the operation feeling imparting mechanism on the circuit board side at suitable positions with a simple structure.
より具体的には、前記回転操作部材の回路基板に近い側の端部が他の部分よりも外径および内径の大きい大径部を構成し、前記回転保持部材が前記大径部をその径方向の外側及び前記回路基板と反対の側から抱き込んで保持する抱き込み部を有するとともに、この大径部に前記スイッチ操作部が形成され、当該大径部よりも径の小さい部分に前記操作感発生部が形成されているものが好適である。当該大径部は、その内周面上に形成されるスイッチ操作部の内径を拡大することで、前記回転操作部材の単位角度あたりの回転に伴う回転検出スイッチと前記スイッチ操作部との相対移動量を増やして当該回転検出スイッチによる検出精度を高めることを可能にすると同時に、その大径部の外形を利用して保持部材が回転操作部材を簡素な構造で回転可能に保持することを可能にする。 More specifically, the end portion of the rotation operation member closer to the circuit board forms a large diameter portion having an outer diameter and an inner diameter larger than those of the other portions, and the rotation holding member has the large diameter portion as its diameter. A holding portion for holding and holding from the outside of the direction and the side opposite to the circuit board, and the switch operation portion is formed in the large diameter portion, and the operation is performed in a portion having a smaller diameter than the large diameter portion. What has the feeling generation | occurrence | production part formed is suitable. The large diameter portion expands the inner diameter of the switch operation portion formed on the inner peripheral surface thereof, so that the rotation detection switch and the switch operation portion move relative to each other when the rotation operation member rotates per unit angle. It is possible to increase the amount and increase the detection accuracy by the rotation detection switch, and at the same time, it is possible to hold the rotation operation member rotatably with a simple structure by utilizing the outer shape of the large diameter portion. To do.
以上のように、本発明に係る回転操作装置では、回転操作部材の回転中心軸に沿った方向から見て回転検出スイッチの回転検出子と当該回転中心軸とを結ぶ直線に対して操作感付与機構の接触部と操作感発生部との接触位置が近くなるように当該回転検出スイッチ及び当該操作感付与機構が配置されるから、前記接触部が前記回転操作部材の操作感発生部に押付けられる力を利用してこれと対向する回転検出子と回転操作部材との相対位置を安定させることにより、簡素な構造で前記回転検出スイッチによる前記回転操作部材の回転状態の検出の精度を高めることができる効果がある。 As described above, in the rotary operation device according to the present invention, an operational feeling is imparted to a straight line connecting the rotation detector of the rotation detection switch and the rotation center axis when viewed from the direction along the rotation center axis of the rotation operation member. Since the rotation detection switch and the operation feeling imparting mechanism are arranged so that the contact position between the contact portion of the mechanism and the operation feeling generation portion is close, the contact portion is pressed against the operation feeling generation portion of the rotation operation member. By using force to stabilize the relative position between the rotation detector and the rotation operation member facing each other, it is possible to improve the accuracy of detection of the rotation state of the rotation operation member by the rotation detection switch with a simple structure. There is an effect that can be done.
本発明の第1の実施の形態を図1〜図6を参照しながら説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図3は、本発明に係る回転操作装置を含むパネルユニットを示す。このパネルユニットは、自動車の車室内等に設けられるパネル10と、このパネル10の裏側に配置されるリアカバー11と、当該パネル10と当該リアカバー11との間に格納される回路基板12と、この回路基板12上に設けられる各種部品とを備える。これらの部品には、ラバーシート13,14と、保持部材16と、回転操作部材18と、回転検出スイッチ20と、操作感付与機構22と、押圧操作部材である一対の押しボタン23A,23B及びボタンリング24と、が含まれる。
1 to 3 show a panel unit including a rotary operation device according to the present invention. The panel unit includes a
前記ラバーシート13,14は、前記回路基板12の表側面(図3では上側面)上に敷設される。これらのラバーシート13,14は、前記パネル10の裏側部分に適宜密着することで遮光や防水の機能を果たすとともに、当該ラバーシート13,14の一部が複数のラバースイッチ部26を構成する。具体的に、前記ラバーシート14は、中央に円形の貫通孔28を有し、この貫通孔28の周辺に並ぶ複数の箇所にそれぞれ前記ラバースイッチ部26が形成される。これらのラバースイッチ部26は、前記押しボタン23A,23Bおよび前記ボタンリング24の裏側となる位置に形成され、髄吊荷示すように前記回路基板12上に設けられたスイッチ接点27とともに、スイッチ素子を構成する。前記ラバーシート13は、前記ラバーシート13の貫通孔28内の領域に配設可能な大きさの略正方形状をなし、その角部にそれぞれ前記ラバースイッチ部26が形成される。これらのラバースイッチ部26は、前記各押しボタン23の裏側となる位置に形成される。
The
なお、これらのラバーシート13,14は本発明において必須のものではない。また、図5は回路基板12上に(ラバーシート13,14)を省略して後述のダイヤルリング40を模擬的に重ねて描いたものである。
Note that these
この実施の形態では、前記各部品のうち、前記保持部材16、前記回転操作部材18、前記回転検出スイッチ20、および前記操作感付与機構22が、本発明に係る回転操作装置を構成する。
In this embodiment, among the components, the holding
前記保持部材16は、前記回路基板12上に固定されるとともに、前記回転操作部材18を前記回路基板12の法線方向と略平行な軸(回転中心軸)回りに回転可能に保持する。さらに、前記操作感付与機構22を保持し、また、前記一対の押しボタン23A,23Bを保持する。
The holding
この保持部材16は、前記ラバーシート13の上に載せられる底壁30と、この底壁30の外周縁から回路基板12の表側(図3では下側)に立ち上がる周壁32とを有する。この実施の形態に係る周壁32は略円筒状をなし、その内周部は前記各押しボタン23A,23Bをスライド可能に保持するボタン保持部34A,34Bを有する。前記底壁30の底面からは裏側に複数の被係止突起(図示せず)が突出する一方、前記回路基板12には前記各被係止突起が嵌り込む貫通孔が形成され、前記各被係止突起が対応する貫通孔に押し込まれることにより前記回路基板に係止される。すなわち、前記保持部材16が前記回路基板12上に固定される。
The holding
この保持部材16が前記回転操作部材18および前記操作感付与機構22を保持するための具体的な構造は後に詳述する。
A specific structure for the holding
前記回転操作部材18は、この実施の形態では、ダイヤルリング40と、これに保持されるダイヤル42とで構成される。これらはいずれも略円筒状をなし、その内側に前記押しボタン23A,23Bを収容する空間を囲む。
In this embodiment, the
前記ダイヤルリング40は、前記保持部材16により、当該ダイヤルリング40の中心軸(円筒中心軸)の回りに回転可能となるように外側から支承される。具体的に、当該ダイヤルリング40の後端部(回路基板12に近い側の端部)が他の部分よりも大径の大径部44を構成し、この大径部44が前記保持部材16に保持される。
The
前記保持部材16は、前記大径部44をその径方向の外側から抱き込む複数の抱き込む部46を有する。各抱き込み部46は、図3に示すように、前記保持部材16の底壁30から回路基板12を貫通してその裏側(図3では上側)に突出する基部46aと、この基部46aから保持部材16の径方向外側に延びる中間部46bと、この中間部46bの径方向外側の端から表側(図3では上側)に延びる係止部46cとを一体に有し、この係止部46cの先端から内側に係止突起46dが突出する。この係止突起46dは、前記大径部44に対してその表側(すなわち回路基板12と反対の側)から接触することにより、前記ダイヤルリング40及び前記ダイヤル42の回転を許容しながら、前記大径部44の離脱(前記回路基板12から離れる側への変位)を阻止する。つまり、ダイヤルリング40をその径方向の外側及び回路基板12と反対の側から抱き込むようにして回転可能に保持する。
The holding
前記ダイヤル42は、前記ダイヤルリング40の本体部分(前記大径部44よりも小径で前側の部分)にこれと一体に回転するように保持される。具体的に、前記ダイヤル42は、外周壁48及び内周壁50を有する二重構造をなす一方、前記ダイヤルリング40の中間部には、前記ダイヤル42の内周壁50の後端が当接可能な段部51が形成されている。当該ダイヤルリング40の本体部分のうち、前記段部51よりも前側の部分は後ろ側の部分よりも小径であり、この小径部分の外側に前記ダイヤル42の内周壁50が嵌合され、かつ、その後端が前記段部51に突き当てられる。さらに、前記内周壁50の後端の複数の位置には内向きに突出する被係止突起52が形成され、この被係止突起52が嵌り込む係止孔54が前記ダイヤルリング40に形成されている。
The
前記回転検出スイッチ20は、前記回路基板12上に設けられて前記回転操作部材18の回転を検出するもので、左右両方向に起伏動作が可能な回転検出子56と、この回転検出子56の起伏動作の度に検出信号を出力するスイッチ本体58とを有する。この実施の形態では、前記スイッチ本体58が前記回路基板12上において前記ダイヤルリング40よりもその径方向外側の位置に実装される。詳しくは、前記回転検出子56が前記ダイヤルリング40の径方向内側を向き、かつ、前記回路基板12に沿う平面上で起伏動作をするように(すなわち当該起伏に係る回動の中心軸が回路基板12の法線方向と一致するように)、前記スイッチ本体58の実装姿勢が設定される。
The
一方、前記ダイヤルリング40の大径部44にはスイッチ操作部が形成される。このスイッチ操作部は、当該ダイヤルリング40及びダイヤル42の回転に伴って前記回転検出スイッチ20の回転検出子56を間欠的に起伏させる形状を有するもので、この実施の形態では複数の操作突起60を含む。これらの操作突起60は、前記大径部44の周方向に等間隔で配列され、当該大径部44の裏面から突出する。これらの操作突起60は、前記ダイヤルリング40の回転に伴って前記回転検出子56に順次(間欠的に)接触し、これにより当該回転検出子56を繰り返し起伏動作させる。すなわち、前記各操作突起60が前記回転検出子56を倒す動作と、当該操作突起60が当該回転検出子56を離れてから当該回転検出子56が自力で起立姿勢に復帰する動作とが繰り返される。スイッチ本体58は、前記起伏動作がなされる度にその倒伏方向(すなわち回転方向)に対応する信号を出力する。そして、この信号が前記回路基板12に入力されるように、当該回路基板12に形成された回路と前記スイッチ本体58とが接続されている。
On the other hand, a switch operating portion is formed in the
前記操作感付与機構22は、前記ダイヤルリング40及び前記ダイヤル42の回転に伴って間欠的に作動することにより操作者に操作感を与えるためのもので、前記ダイヤルリング40の径方向内側の空間内に位置するように前記保持部材16に保持される。
The operation
前記ダイヤルリング40の本体部分(大径部44から当該ダイヤルリング40の回転軸方向と平行な方向に外れた部分であって当該大径部44の外径及び内径よりも小さい外径及び内径を有する部分)の内周面には、操作感発生部62が形成される。この操作感発生部62は、当該ダイヤルリング40および前記ダイヤル42の回転に伴って前記操作感付与機構22を間欠的に作動させるためのもので、この実施の形態ではカム面により構成される。このカム面は、前記ダイヤルリング40の周方向に進行するのに伴って当該ダイヤルリング40の径方向に滑らかに起伏する曲面となっている。
The main body portion of the dial ring 40 (a portion that deviates from the
この操作感付与機構22は、この実施の形態では、プランジャ64と圧縮コイルばね66とで構成される。
The operation
前記プランジャ64は、本体64aと接触部64bとを有する。本体64aは、円筒状の周壁及びその一方の開口を塞ぐ端壁を有して一方向にのみ開口する形状をなし、前記接触部64bは半球状をなして前記端壁から外向きに突出する。そして、この接触部64bが前記操作感発生部62に対して径方向内側から接触し、かつ、プランジャ64がその軸方向(すなわち保持部材16の径方向)に移動可能となるように、当該プランジャ64が保持部材16に保持される。
The
前記圧縮コイルばね66は、本発明に係る付勢部に相当するもので、前記接触部64bと前記操作感発生部62(すなわちカム面)との接触を保持するように当該接触部64bを当該操作感発生部62に向けて(すなわち径方向外向きに)付勢する。具体的に、この圧縮コイルばね66は、前記プランジャ64と前記底壁30の略中間部位に立設された支持壁68(図3)との間に圧縮変形状態で介設される。より具体的に、当該圧縮コイルばね66の一端は前記プランジャ64の本体64aの内側に挿入され、他端は、前記支持壁68から外向きに突出する支持突起68aの外側に嵌合される。また、前記保持部材16の底壁30には、当該底壁30側から前記プランジャ64及び前記圧縮コイルばね66を正規の位置にセットするための取付用貫通孔70が設けられている。
The
この回転操作装置のさらなる特徴として、前記回転検出スイッチ20と前記操作感付与機構22との相対位置は、図5に示されるように、前記ダイヤルリング40の回転中心軸Oに沿う方向から見て、当該回転中心軸Oと前記起立位置における回転検出子58とを結ぶ直線(図5ではVI−VI線)上で前記操作感付与機構22におけるプランジャ64の接触部64aが前記操作感発生部62に接触するように、設定されている。換言すれば、この実施の形態では、前記回転中心軸に沿う方向からみて、前記回転中心軸Oと前記起立位置における回転検出子58とを結ぶ直線と、前記回転中心軸Oと前記操作感発生部62に対する前記接触部64aの接触位置とを結ぶ直線とが合致するように(つまりプランジャ64の接触部64aと回転検出子58とが一直線上に並ぶように)、前記回転検出スイッチ20及び前記操作感付与機構22の位置が設定されている。
As a further feature of this rotation operation device, the relative position between the
前記押しボタン23A,23Bは、それぞれ、指等による押圧を受ける被押圧板72と、この被押圧板72から裏側に延びる被保持部74とを有する。これ等の被保持部74は、前記保持部材16のボタン保持部34A,34B内にそれぞれ嵌入可能な形状を有し、その嵌入により、当該押しボタン23A,23Bの押圧操作方向(回路基板12の法線方向と平行な方向)にスライド可能に保持される。
Each of the
前記ボタンリング24は、前記ダイヤル42の周囲に配置される環状をなす。このボタンリング24は、互いに周方向に並ぶ複数(図例では4個)のボタン部76と、これ等のボタン部76同士をつなぐ図略のヒンジ部とを有し、各ボタン部76は互いに独立して押圧操作を受けることが可能となるように(すなわち押圧操作方向に相対変位可能となるように)相互連結される。
The
前記パネル10は、前記ボタンリング24、前記ダイヤル48、及び前記押しボタン23A,23Bを表側に突出させるための開口部78を有する。
The
なお、本発明に係る回転操作装置は、この実施の形態のように併せて押圧操作が行われる複合操作式のパネルユニットを構成するものに限られない。すなわち、本発明に係る回転操作装置はそれ単独で設けられてもよい。 The rotary operation device according to the present invention is not limited to the one that constitutes a composite operation type panel unit in which a pressing operation is performed together as in this embodiment. That is, the rotary operation device according to the present invention may be provided alone.
次に、この実施の形態に係る回転操作装置の作用を説明する。 Next, the operation of the rotary operation device according to this embodiment will be described.
回転操作部材18のダイヤル42が指等で把持されながら、いずれかの方向に回転操作されると、これと一体にダイヤルリング40が回転する。この回転に伴い、当該ダイヤルリング40の大径部44に形成されているスイッチ操作部の各操作突起60が回転検出スイッチ20の回転検出子56に次々と接触することで、当該回転検出子56を前記回転の方向に対応する方向に繰返し起伏動作させる。これにより、当該回転検出スイッチ20のスイッチ本体58は、前記回転検出子56の倒伏方向に対応した種類の検出信号をその起伏動作の度に出力し、回路基板12に入力する。この検出信号の種類及び回数により、前記ダイヤル42の回転方向及び回転量が把握される。
When the
一方、前記ダイヤルリング40の回転に伴い、操作感付与機構22が間欠的に作動して操作者に回転操作感を付与する。具体的に、当該操作感付与機構22のプランジャ64は、その接触部64bが前記ダイヤルリング40側の操作感発生部62を構成するカム面と常時接触するように、圧縮コイルばね66の弾発力で当該操作感発生部62に押付けられているため、当該操作感発生部62を含むダイヤルリング40の回転に伴って前記圧縮コイルばね66の弾発力に抗して繰返し径方向内側に押し返される。このプランジャ64の作動により生ずる振動がダイヤル42を通じて操作者に伝えられる。
On the other hand, with the rotation of the
ところで、この回転操作装置では、前記ダイヤルリング40が回転可能に保持される必要のあることから、このダイヤルリング40は径方向にがたつきやすく、このガタツキは当該ダイヤルリング40と回転検出スイッチ20の回転検出子56との相対位置を変化させる要因となり得るが、この実施の形態に係る回転操作装置では、当該ダイヤルリング40の回転中心軸Oに沿った方向から見て当該回転中心軸Oと前記起立位置にある回転検出子56とを結ぶ直線上で前記操作感付与機構22の接触部64bが前記操作感発生部62に押付けられることから、その押付け力を利用して前記ダイヤルリング40と前記回転検出子56との相対位置を安定させることができ、これにより、当該回転検出スイッチ20によるダイヤルリング40の回転検出精度を高めることが可能である。
By the way, in this rotary operation device, since the
すなわち、前記ダイヤルリング40の大径部44とこれを保持する保持部材16との間にクリアランスが存在していても、前記直線上で前記接触部64bが前記操作感発生部62に押付けられる力が、当該直線上での当該保持部材16に対するダイヤルリング40の相対位置を安定させ、これにより、当該ダイヤルリング40に設けられている操作突起60と前記回転検出子56との相対位置を安定させる。その結果、当該回転検出スイッチ20による検出精度が向上する。
In other words, even if there is a clearance between the large-
つまり、この回転操作装置における操作感付与機構22の付勢部である圧縮コイルばね66は、前記接触部64bと操作感発生部62との接触を維持する機能だけでなく、前記回転検出スイッチ20の回転検出子56と前記ダイヤルリング40との相対位置を安定させることにより当該回転検出スイッチ20の回転検出精度を高める機能を発揮する。
That is, the
また、この実施の形態に係る回転操作装置では、前記回転検出スイッチ20のスイッチ本体58が出力する信号が前記回路基板12に入力されるように当該スイッチ本体58が当該回路基板12上に実装される一方、前記保持部材16が前記操作感付与機構22をこの操作感付与機構22が前記回転検出スイッチ20よりも前記回路基板12から離れた位置(図6では回転検出スイッチ20よりも上側の位置)に保持し、前記ダイヤルリング40の操作感発生部62が操作突起60よりも前記回路基板12から離れた位置に配設されるから、前記回転検出スイッチ20が前記回路基板12に直接実装されるにもかかわらず、この回転検出スイッチ20と近接して配置される操作感付与機構22の配設位置の高い自由度が確保され、しかも、当該操作感付与機構22は保持部材16を利用した簡素な構造で保持されることができる。
In the rotation operation device according to this embodiment, the
より具体的に、この第1の実施の形態では、前記ダイヤルリング40のうち回路基板12に近い側の端部(図6では下端部)が他の部分よりも外径および内径の大きい大径部44を構成し、保持部材16の抱き込み部46が前記大径部44をその径方向の外側及び前記回路基板12と反対の側から抱き込んで保持するから、当該大径部44の内周面上に操作突起60を形成することでその内径を拡大することができ、これにより、前記ダイヤルリング40の単位角度あたりの回転に伴う回転検出スイッチ20と各操作突起60との相対移動量を増やして当該回転検出スイッチ20による検出精度を高めることができる。しかも、これと同時に、その大径部22の外形を利用して保持部材16はダイヤルリング40を簡素な構造で回転可能に保持することができる。
More specifically, in the first embodiment, the end of the
しかし、本発明はこのような回転検出スイッチ20及び操作感付与機構22の配置に限定されない。例えば、前記回転検出スイッチ20と前記操作感付与機構22とは回路基板12に対して同じ高さ位置に配置されてもよい。その例を本発明の第2の実施の形態として図7〜図9に示す。
However, the present invention is not limited to the arrangement of the
この実施の形態では、前記第1の実施の形態に係るダイヤルリング40に代えて図7〜図9に示されるダイヤルホルダ80が用いられる。このダイヤルホルダ80も、前記ダイヤルリング40と同様に略円筒状をなし、前記第1の実施の形態に係る保持部材16と同等の保持部材により前記第1実施の形態に係る回路基板12と同じ回路基板12(図9)の側に保持されるが、このダイヤルホルダ80のうち当該回路基板に近い側の端部(図9では上側の端部)82の内周面に、操作感発生部62を構成するカム面が形成され、当該端部82の周囲に、スイッチ操作部を構成する複数の操作リブ84が回転周方向に沿って配列されている。
In this embodiment, a
この実施の形態に係る装置も、前記第1の実施の形態と同じく回転検出スイッチ20及び操作感付与機構22を備える。このうち回転検出スイッチ20はその回転検出子56が前記各操作リブ84によって間欠的に操作され得るように前記ダイヤルホルダ80の外側に配置される一方、前記操作感付与機構22はそのプランジャ64の接触部64bが前記カム面に内側から接触するように前記端部82の内側に配置される。従って、前記回転検出スイッチ20と前記操作感付与機構22とは回路基板12に対して略同等の高さ位置に配置されている。
The apparatus according to this embodiment also includes a
この第2の実施の形態においても、図8〜図9に示されるように、前記ダイヤルホルダ80の回転中心軸Oと前記回転検出スイッチ20において起立位置にある回転検出子56とを結ぶ直線上に前記操作感発生部62と前記操作感付与機構22の接触部64bとの接触位置が設定されることにより、この接触部64bが前記操作感発生部62に押付けられる力を利用して前記各操作リブ84に対する前記回転検出スイッチ20の相対位置を安定させることが可能になる。
Also in the second embodiment, as shown in FIGS. 8 to 9, on the straight line connecting the rotation center axis O of the
(回転検出子56と操作感付与機構22との相対位置関係について)
前記第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、特に好ましい形態として、ダイヤルリング40の回転中心軸Oに沿った方向から見て当該回転中心軸Oと回転検出子56とを結ぶ直線上に操作感発生部62と操作感付与機構22の接触部64bとの接触位置が存在するようにこれらが配置されているが、当該接触位置は厳密に当該直線上に存在しなくてもよく、両者が近ければ回転検出スイッチ20の検出精度の向上が可能である。具体的には、図10に示すように前記ダイヤルリング40をその回転中心軸Oに沿った方向からみて、(1)当該回転中心軸Oと回転検出子56(正確には起立位置にある回転検出子56の先端)とを結ぶ直線L1と、(2)当該回転中心軸Oと前記接触位置(操作感発生部62に対して操作感付与機構22の接触部64bが接触する位置)Pとを結ぶ直線L2とについて、(3)両直線L1,L2のなす角度(相対角度)αが30°以下となる程度まで前記直線L1に対して前記接触位置が近接していればよい。
(Relative positional relationship between the
In the first embodiment and the second embodiment, as a particularly preferred embodiment, a straight line connecting the rotation center axis O and the
図11は、前記ダイヤルリング40の平均内径(操作感発生部62を構成するカム面の平均直径)が40mm、当該ダイヤルリング40の回転中心軸Oから回転検出子56の先端位置Dまでの距離が0.2mm、当該ダイヤルリング40と保持部材16との最大クリアランスが0.1mmであるときの、前記相対角度αと前記先端位置Dにおける前記ダイヤルリング40と前記保持部材16との隙間の寸法との関係を示したものである。この図11を参照すれば、前記相対角度αの増大とともに前記隙間の寸法は加速的に増加しており、当該相対角度αを30°以下に抑えれば前記隙間の寸法を著しく削減できることが理解できる。特に、当該相対角度αが10°以下であれば、前記隙間の寸法を実質上0とみなせるレベルにすることが可能である。
FIG. 11 shows that the average inner diameter of the dial ring 40 (the average diameter of the cam surface constituting the operation feeling generating unit 62) is 40 mm, and the distance from the rotation center axis O of the
従って、この条件を満たす限り、前記接触位置Pは前記回転検出子56と反対の側にあってもよい。例えば図10に示すように前記先端位置Dから180°離間した位置Aや、この位置Aから相対角度30°以下の範囲内にある位置Bに前記接触位置Pが設定されても、その接触位置Pにおいて接触部64bが操作感発生部62に押付けられる力を利用することにより回転検出スイッチ20の検出精度を向上させることが可能である。
Therefore, as long as this condition is satisfied, the contact position P may be on the side opposite to the
10 パネル
12 回路基板
16 保持部材
18 回転操作部材
20 回転検出スイッチ
22 操作感付与機構
40,80 ダイヤルホルダ
42 ダイヤル
44 大径部
46 抱き込み部
56 回転検出子
58 スイッチ本体
60 操作突起(スイッチ操作部を構成)
62 操作感発生部
64 プランジャ
64b 接触部
66 圧縮コイルばね(付勢部)
84 操作リブ(スイッチ操作部を構成)
O ダイヤルホルダの回転中心軸
P 操作感発生部に対する操作感付与機構の接触部の接触位置
L1 回転中心軸Oと回転検出子とを結ぶ直線
L2 回転中心軸Oと接触位置Pとを結ぶ直線
DESCRIPTION OF
62 Operation
84 Operation rib (constitutes switch operation section)
O The rotation center axis of the dial holder P The contact position of the contact portion of the operation feeling imparting mechanism with respect to the operation feeling generating portion L1 The straight line connecting the rotation center axis O and the rotation detector L2 The straight line connecting the rotation center axis O and the contact position P
Claims (4)
前記回路基板の法線方向と略平行な方向の所定の中心軸回りに回転操作される回転操作部材と、
前記回路基板上に固定され、前記中心軸回りの前記回転操作部材の回転を許容するように当該回転操作部材を外側から支承する回転保持部材と、
前記回路基板上に設けられて前記回転操作部材の回転を検出する回転検出スイッチと、
前記回転操作部材の回転に伴って間欠的に作動することにより操作者に操作感を与えるための操作感付与機構と、を備え、
前記回転操作部材は、内側に空間を囲む内周面と、その反対側の外周面とを有し、その内側の空間内に前記操作感付与機構が配置され、当該回転操作部材の外側に前記回転検出スイッチが配置され、
前記回転検出スイッチは、起伏動作が可能な回転検出子と、この回転検出子の起伏動作の度に検出信号を出力するスイッチ本体とを有し、前記回転操作部材の外周部には、当該回転操作部材の回転に伴って前記回転検出スイッチの回転検出子を間欠的に起伏させる形状を有するスイッチ操作部が設けられ、
前記回転操作部材の内側面には、前記回転操作部材の回転に伴って前記操作感付与機構を作動させる形状を有する操作感発生部が設けられ、前記操作感付与機構は、前記操作感発生部に対してその回転径方向に相対移動可能でかつ当該操作感発生部と接触しながら当該操作感発生部と前記回転周方向に相対移動することが可能な接触部と、この接触部と前記操作感発生部との接触を保持するように当該接触部を当該操作感発生部に向けて付勢する付勢部とを有し、
前記回転操作部材の回転中心軸に沿った方向からみて、当該回転中心軸と前記接触部が前記操作感発生部に接触する位置とを結ぶ直線と、前記回転中心軸と前記回転検出スイッチの回転検出子とを結ぶ直線とのなす角度が30°以下である、回転操作装置。 A rotary operation device provided on a circuit board,
A rotation operation member that is rotated around a predetermined central axis in a direction substantially parallel to the normal direction of the circuit board;
A rotation holding member fixed on the circuit board and supporting the rotation operation member from outside so as to allow rotation of the rotation operation member around the central axis;
A rotation detection switch provided on the circuit board for detecting rotation of the rotation operation member;
An operation feeling imparting mechanism for giving an operator a feeling of operation by operating intermittently with the rotation of the rotation operation member,
The rotation operation member has an inner peripheral surface surrounding the space on the inner side and an outer peripheral surface on the opposite side, and the operation feeling imparting mechanism is disposed in the inner space, and the rotation operation member is disposed outside the rotation operation member. A rotation detection switch is arranged,
The rotation detection switch includes a rotation detector that can perform an up-and-down operation, and a switch body that outputs a detection signal each time the up-and-down operation of the rotation detector is performed. A switch operation unit having a shape that intermittently undulates the rotation detector of the rotation detection switch as the operation member rotates is provided,
An operation feeling generating unit having a shape that activates the operation feeling imparting mechanism according to the rotation of the rotation operation member is provided on an inner surface of the rotation operation member, and the operation feeling imparting mechanism includes the operation feeling generating unit. A contact portion that is relatively movable in the rotational radial direction and is capable of relative movement in the rotational circumferential direction while being in contact with the operation feeling generating portion, and the contact portion and the operation A biasing portion that biases the contact portion toward the operation feeling generating portion so as to maintain contact with the feeling generating portion;
As seen from the direction along the rotation center axis of the rotation operation member, a straight line connecting the rotation center axis and the position where the contact portion contacts the operation feeling generating portion, and rotation of the rotation center axis and the rotation detection switch A rotation operation device in which an angle formed by a straight line connecting the detector is 30 ° or less.
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