JP5615886B2 - 操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作装置に係り、特に、操作者に操作感触を与える機能を有する操作装置に関する。

従来の操作装置の一例としては、例えばクリック感を得るためのクリック部材を備えたタッチパネルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１記載の従来のタッチパネルは、上側開口の内径が下側開口の内径よりも大きい逆円錐台形状に形成されたクリック部材を用いている。このクリック部材の上側開口端面は、可撓性を有するタッチパネルに接合されるとともに、クリック部材の下側開口端面は、可撓性を有する基板に接合されている。

特開２００４−２７２７１４号公報

上記特許文献１記載の従来のタッチパネルに用いられるクリック部材は、可撓性のタッチパネルと可撓性の基板とに固定されるので、プッシュ操作時のタッチパネルのストロークが長くなる。そのため、ストロークが長い分だけクリック部材を撓ませる量が大きくなり、操作負担が大きくなるという問題点があった。

従って、本発明の目的は、クリック感及び操作感の向上を図った操作装置を提供することにある。

［１］本発明は、プッシュ操作可能な操作部材と、前記操作部材をプッシュ操作可能に取り付けるボディと、前記ボディの操作部材対向面から突出した柱状部と、前記柱状部に支持され、前記操作部材に操作感触を付与する弾性変形可能なクリック部材と、を備えており、前記クリック部材は、前記操作部材側に環状の第１部材を有するとともに、前記柱状部側に前記第１部材の外形よりも小さい外形をもつ第２部材を有していることを特徴とする操作装置にある。

［２］上記［１］記載の発明にあって、前記操作部材と前記ボディとの間にはベースが配置されており、前記柱状部は、前記ベースに貫通して形成された孔部を通して前記第２部材に接していることを特徴とする。

［３］上記［２］記載の発明にあって、前記ベースには前記操作部材が保持されており、前記ベースと前記操作部材との間には前記クリック部材が配置され、前記操作部材のプッシュ操作時において前記クリック部材及び前記ベースを一体的に動作することを特徴とする。

本発明によれば、クリック感の損失が少なくなり、良好な操作感を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る典型的なクリック部材を備えた操作装置を概略的に示す分解斜視図である。 実施の形態に係るクリック部材を操作装置に組み付けた際における図１に示すＩＩ−ＩＩ線の矢視断面拡大図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

（操作装置の全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、この実施の形態における典型的なクリック部材を備えた操作装置の構成部品を概略的に例示している。この操作装置１は、特に限定されるものではないが、例えば空調装置、オーディオ装置やナビゲーション装置等の車載機器の作動を制御するための操作信号を出力する車両用のタッチパネルに好適に用いられる。

図示例による操作装置１は、例えば車室内の図示しないセンターコンソールなどの運転席周辺部に配置されており、同じく図示を省略したディスプレイに配線を介して接続される。

この操作装置１は、操作者の手指でタッチパネルをタッチ操作すると、例えばタッチパネルの表面上の位置がタッチセンサにより検出され、この位置に対応した位置検出信号がディスプレイ上の項目ボタンを選択決定する遠隔操作式の入力装置として構成される。

この操作装置１は、図１に示すように、プッシュ操作可能なタッチパネル装置２０を備える。下方に向けて開口したケース状に形成された樹脂製のボディ２には、タッチパネル装置２０の構成部品が組み込まれる。ボディ２の下方開口を覆う樹脂製のカバー体３を図示しないビスにより締付固定することで、タッチパネル装置２０を一体化した操作装置１が構成される。

このボディ２の一側部には、図１に示すように、第１〜第３の３個の操作ノブ５，５，５が一列に設けられる。隣り合う操作ノブ５の間には、絶縁体である樹脂製のセパレータ４，４が介在されるようになっている。このボディ２の他側部には、第４の操作ノブ６が設けられる。この第１〜第４の操作ノブ５，６のそれぞれは、プッシャ５ａ，６ａを介して制御基板７に搭載されたプッシュスイッチ５ｂ，６ｂをオンオフ操作可能に配置される。

（タッチパネル装置の構成）
このタッチパネル装置２０は、図１に示すように、平面矩形状のベース２１と枠状のフレーム２２との間に矩形状のタッチセンサ基板２３とシート状のタッチパネル２４とを図示しない両面テープを介して接合した状態で組み付けられる。このベース２１及びフレーム２２は、樹脂材料により形成されている。タッチパネル装置２０の外周部分には、矩形枠状のシールド部材２５が覆うように配置される。このシールド部材２５は、制御基板７の接地回路に電気的に接続される。

このベース２１の上面に凹状に形成された凹部の底面には、図１に示すように、クリック部材２６を介してタッチセンサ基板２３が弾性的に支持される。このタッチセンサ基板２３とタッチパネル２４とは、ベース２１とともに一体的に動作するようにプッシュ操作方向に移動可能に構成される。

このベース２１の下面には、複数の脚部が延在されている。その脚部は、ボディ２に形成された貫通孔に係合する弾性係合片２１ａ，…，２１ａと、ボディ２に形成された案内孔に沿って案内移動する一対の案内片２１ｂ，２１ｂと、操作者の手指に触覚刺激操作感触を呈示する図示しない触覚呈示手段に連動する連結片２１ｃとからなる。

この一対の案内片２１ｂには、図１に示すように、プッシュ操作時におけるタッチパネル装置２０の傾き動作を抑制するスタビライザ８の両端が取り付けられる。この連結片２１ｃは、タッチパネル装置２０の位置を検出する図示しない位置センサに対応して配置される。

一方、フレーム２２は、図１に示すように、上面を開口した枠部２２ａからなる。その枠部２２ａは、額縁状の枠板体と、枠板体の内周縁部から収容部側に向けて延びる筒状の壁部とを有している。

このタッチセンサ基板２３とタッチパネル２４とは、図１に示すように、操作部材として構成しており、導電材である導電性テープ２７を介して接続される。

このタッチセンサ基板２３は、図１に示すように、例えば静電容量を検出する静電容量タッチセンサであり、フレキシブルフラットケーブル２８を介して制御基板７に搭載された図示しないコネクタに接続される。

一方のタッチパネル２４は、図１に示すように、シール性を有する両面テープ２９を介してフレーム２２の枠板体の裏面に接合され、上面を開口した枠部２２ａを有するフレーム２２の枠部２２ａの開口に操作面を露出させた状態で操作可能に配置される。

（操作感触付与手段の構成）
この実施の形態に係る操作装置１において主要な基本の構成は、操作感触を与える操作感触付与手段にある。従って、上記のように構成された操作装置１は、この実施の形態に係る一構成例を示しており、その構成部品の形状や構造などは、図示例に限定されるものではない。

この操作感触付与手段は、タッチパネル２４に操作感触を付与する弾性変形可能なクリック部材２６により構成されている。このクリック部材２６としては、弾性変形により変位可能な筒状のゴム状弾性体が用いられる。クリック部材２６の材質は、ゴム状弾性体に限定されるものではなく、弾性変形可能な部材を適宜に選択すればよい。

このクリック部材２６は、図１に示すように、側端面同士を一体化した一対のクリック部材により構成されている。この一対のクリック部材は、同一構造を有しているので、以下の説明では、片側の構造及び部材のみを説明する。

このクリック部材２６は、図２に示すように、ボディ２のベース対向面に突出して形成された柱状部２ａに接触した第２部材である円柱状の受部２６ａを有している。この受部２６ａの上端周縁部には、斜め外方に張り出した円環状のスカート部２６ｂと、このスカート部２６ｂの上端周縁部から水平に張り出した第１部材である円環状の座部２６ｃとが一体に形成されている。この座部２６ｃの外形は、受部２６ａの外形よりも大きく形成されている。

この受部２６ａは、図２に示すように、円形支持面２６ｄを有している。その円形支持面２６ｄが、ベース２１に貫通して形成された孔部２１ｅを通してボディ２の柱状部２ａに接触して支持されている。一方、座部２６ｃがタッチセンサ基板２３のベース対向面に接触するようにしている。この座部２６ｃの支持面には、クリック部材２６の内部に存在する空気をプッシュ操作のときに出入させるための空気溝２６ｅが形成されている。

一方、タッチパネル装置２０のベース２１は、図２に示すように、ボディ２の柱状部２ａを通してボディ２に対してプッシュ操作方向に移動可能に支持された構成となっている。このベース２１の上面に凹状に形成された凹部の底面には、ベース２１の孔部２１ｅに連通する逃げ孔２１ｄが形成されており、その逃げ孔２１ｄに対応してクリック部材２６が配置されている。なお、この受部２６ａ及び座部２６ｃの少なくとも一方の支持面は、特に規定するものではないが、接着剤などにより固着した構成であっても構わない。

この構成によって、タッチパネル装置２０がストロークするときの内部空間が確保される。このクリック部材２６は、タッチパネル装置２０の内部が有効に利用して設置されるため、省スペース化が実現される。

このタッチパネル装置２０をプッシュ操作したとき、クリック部材２６の所定の部位で抵抗力が急に小さくなり、クリック部材２６のスカート部２６ｂが座屈変形する。一方、タッチパネル装置２０のプッシュ操作力を解除したとき、クリック部材自体の弾性復元力により元の形状に戻ることで、操作者の手指に操作感触としてのクリック感が与えられる。

このボディ２の柱状部２ａにクリック部材２６の受部２６ａを支持させているため、クリック部材２６の下部は、弾性変形によっては変形しない。更にタッチセンサ基板２３にクリック部材２６の座部２６ｃを接触させることで、柱状部２ａと突出部２３ａとがクリック部材２６の両側から固定される。クリック部材２６の弾性変形による操作感触をタッチパネル２４にダイレクトに伝える構成が得られる。

（実施の形態の効果）
以上のように構成された操作感触付与手段を採用することで、上記効果に加えて以下の効果が得られる。

（１）クリック部材２６の弾性復元力やクリック感を損失することなく、良好な操作性を確保することができる。
（２）タッチパネル装置２０の構成部品を組み付けるベース２１の裏面側に配置されたボディ２の柱状部２ａにクリック部材２６を固定支持するため、クリック部材２６の荷重変動がタッチパネル２４にダイレクトに伝わりやすい。操作力の伝達損失が少なくなり、クリック感の損失を少なくすることが可能となる。
（３）タッチパネルの自重が大きくても、慣性によりクリック部材の荷重変動を減衰させないので、クリック感の損失が少ない。
（４）タッチパネル装置２０のプッシュ操作によって、クリック部材２６をボディ２の柱状部２ａの先端面を越えて弾性変形させることができることから、タッチパネル装置２０の操作ストロークを大きく確保することができるようになり、良好なクリック感が得られる。

［変形例］
以上より、本発明における操作装置１の代表的な構成例を実施の形態、及び図示例を挙げて説明したが、次に示すような変形例も可能である。

（１）上記クリック部材２６は、側端面同士を互いに一体化した一対のクリック部材を例示したが、単一のクリック部材であっても構わない。その形状、大きさ、材質、配置位置や配置個数などにあっても、特に限定されるものではない。その形状等に応じて、上記クリック部材２６の弾性復元力やクリック感などを適宜に選択すればよく、本発明の初期の目的を達成することができる。ボディ２の柱状部２ａの幅や高さなどの各寸法などにあっても、特に限定されない。
（２）車載機器に限らず、例えばゲーム機、パーソナルコンピュータや携帯電話機などの各種の端末装置に適用することができることは勿論である。
（３）タッチパネルを備えていない各種のスイッチ装置であっても、上記操作感触付与手段によって操作感触を与えることは可能であり、例えばマウス装置、キーボードや操作ノブなどにも適用することができる。

以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態、変形例及び図示例を例示したが、上記実施の形態、変形例及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、変形例及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…操作装置、２…ボディ、２ａ…柱状部、３…カバー体、４…セパレータ、５，６…操作ノブ、５ａ，６ａ…プッシャ、５ｂ，６ｂ…プッシュスイッチ、７…制御基板、８…スタビライザ、２０…タッチパネル装置、２１…ベース、２１ａ…弾性係合片、２１ｂ…案内片、２１ｃ…連結片、２１ｄ…逃げ孔、２１ｅ…孔部、２２…フレーム、２２ａ…枠部、２３…タッチセンサ基板、２４…タッチパネル、２５…シールド部材、２６…クリック部材、２６ａ…受部、２６ｂ…スカート部、２６ｃ…座部、２６ｄ…円形支持面、２６ｅ…空気溝、２７…導電性テープ、２８…フレキシブルフラットケーブル、２９…両面テープ

Claims (3)

1. プッシュ操作可能な操作部材と、
   前記操作部材をプッシュ操作可能に取り付けるボディと、
   前記ボディの操作部材対向面から突出した柱状部と、
   前記柱状部に支持され、前記操作部材に操作感触を付与する弾性変形可能なクリック部材と、
   を備えており、
   前記クリック部材は、前記操作部材側に環状の第１部材を有するとともに、前記柱状部側に前記第１部材の外形よりも小さい外形をもつ第２部材を有していることを特徴とする操作装置。
2. 前記操作部材と前記ボディとの間にはベースが配置されており、
   前記柱状部は、前記ベースに貫通して形成された孔部を通して前記第２部材に接していることを特徴とする請求項１記載の操作装置。
3. 前記ベースには前記操作部材が保持されており、
   前記ベースと前記操作部材との間には前記クリック部材が配置され、
   前記操作部材のプッシュ操作時において前記クリック部材及び前記ベースを一体的に動作することを特徴とする請求項２記載の操作装置。

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