JP6036372B2 - 操作装置 - Google Patents

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本発明は、例えば空調装置やナビゲーション装置等を作動させるための操作を行う操作装置に関するものである。
従来の操作装置として、例えば、特許文献1に示されたものが知られている。特許文献1の操作装置(スイッチ装置)は、例えば、コンバインやトラクタ等の農機に適用されるものであり、基板には、ロータリノブの回転操作に対応する複数のタクトスイッチと、ロータリノブの中心に位置するホーンボタンに対応するプッシュスイッチとが設けられている。また、ロータリノブには、スプリングを介して節度子が設けられている。そして、ロータリノブを回転させると、回転位置に応じて複数のタクトスイッチのうちの1つが節度子に押されてオンとなり、このタクトスイッチに対応するライトが点灯されるようになっている。また、ホーンボタンを押すと、プッシュスイッチがオンとなり、ホーンが作動されるようになっている。
特許文献1の操作装置では、ロータリノブの基準位置からの回動パターンの異なるコンバインやトラクタ等に対して、ロータリノブに対する節度子の設定位置を選択することにより、基板を共通化した操作装置として対応することができるようになっている。
特開2000−90776号公報
しかしながら、特許文献1の操作装置では、単にロータリノブの回動パターンが異なる車両間(コンバインとトラクタとの間)での基板の共通化を果たすものであり、車両間で回転操作式スイッチや押下操作式スイッチの基本的なデザイン、レイアウト、設定数等が異なるものに対して、基板を共通化できるものではない。
本発明の目的は、上記問題に鑑み、機種間で回転式スイッチおよび押下式スイッチの基本的なデザイン、レイアウト、設定数等の異なる場合であっても、スイッチ用基板の共通化を可能とする操作装置を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
本発明では、基板(110)上に設けられる複数のセンシング素子(111)と、
基板(110)を覆うケース(120A)に設けられて、回転式および押下式が混在されて、複数のセンシング素子(111)に対する入力操作を行うための複数のスイッチ(131A、132A、133A)と、を備える操作装置であって、
複数のセンシング素子(111)は、それぞれ、
複数のスイッチ(131A、132A、133A)のうち、回転式のスイッチ(131A、132A)が回転操作されたときの回転動作と、押下式のスイッチ(133A)が押下操作されたときの押下動作とを検知可能としており、
且つ、意匠の異なる他機種のケース(120B)における回転式のスイッチ(131B)、および押下式のスイッチ(132B、133B)をも網羅するように予め基板(110)に配置設定されていることを特徴としている。
この発明によれば、複数のセンシング素子(111)は、回転式のスイッチ(131A)の回転動作、および押下式のスイッチ(132A)の押下動作の両方を検知可能としており、且つ、意匠の異なる他機種のケース(120B)における回転式のスイッチ(131B)、および押下式のスイッチ(132B)をも網羅するように予め基板(110)に配置設定されている。よって、意匠の異なる機種間において、基板(110)上の個々のセンシング素子(111)は、回転式あるいは押下式のいずれのスイッチが配設されていても、操作検知が可能となるので、基板(110)を共通化して使用することができる。
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
意匠の異なる操作装置を示す正面図である。 意匠の異なる操作装置の構成を示す分解斜視図である。 第1実施形態における、回転式スイッチおよび押下式スイッチを示す外観斜視図である。 第2実施形態における、回転式スイッチおよび押下式スイッチを示す外観斜視図である。 第3実施形態における、ディテクタスイッチを示す外観斜視図である。
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
(第1実施形態)
第1実施形態の操作装置100A、100Bについて図1〜図3を用いて説明する。第1実施形態の操作装置100A、100Bは、例えば、車両用空調装置に適用したものである。操作装置100A、100Bは、それぞれ異なる車両(機種)に採用された意匠の異なるものであり、車両間においては、ケース120A、120Bのデザイン、更には、各スイッチ131A、132A、133A、131B、132B、133Bのデザイン、配置等が異なっている。以下、基本的な構成については、操作装置100Aを代表して説明し、意匠の異なる部位については、操作装置100Bを加えて説明していく。
操作装置100Aは、図1(a)に示すように、例えばA車両用のものであり、主たるスイッチとして、回転式スイッチと押下式スイッチとが、混在するように設けられている。ここでは、回転式スイッチは2つ設けられており、また、押下式スイッチは1つ設けられている。回転式スイッチは、符号表示による131Aと132Aであり、押下式スイッチは、符号表示による133Aである。3つのスイッチ131A、132A、133Aは、横方向に並んでおり、2つの回転式スイッチ131A、132Aの間に、1つの押下式スイッチ133Aが配置されている。
また、操作装置100Bは、図1(b)に示すように、例えばB車両用のものであり、主たるスイッチとして、回転式スイッチと押下式スイッチとが混在されており、1つの回転式スイッチ131Bと、2つの押下式スイッチ132B、133Bとが設けられたものとなっている。3つのスイッチ131B、132B、133Bは、横方向に並んでおり、2つの押下式スイッチ132B、133Bの間に、1つの回転式スイッチ131Bが配置されている。
操作装置100Aは、図2(a)に示すように、制御基板110、ケース120A、各種スイッチ131A、132A、133Aおよびラバーマット140A等を備えている。
制御基板110は、赤外線センサ111を始め、その他各種電子部品等を一方側の面に固定し、赤外線センサ111および各種電子部品間を、印刷によって形成された配線(プリント配線)によって接続することで電子回路を形成する板状部材である。
赤外線センサ111は、対応する各種スイッチ131A、132A、133Aの回転動作、および押下動作を検知するセンシング素子である。赤外線センサ111は、図3に示すように、例えば、赤外線の発光および受光を行う1対の受発光部111a、111bを有している。赤外線センサ111は、各種スイッチ131A、132A、133Aにそれぞれ対応して複数(ここでは3つ)並ぶように、制御基板110上に設けられている。
ケース120Aは、各種スイッチ131A、132A、133Aが装着される扁平の箱状部材である。ケース120Aの各種スイッチ131A、132A、133Aが装着される面と対向する側は、開口されている。ケース120Aの開口部には、制御基板110が装着されて、赤外線センサ111は、ケース120Aの内部に収容されている。
ケース120Aの表側の面には、回転式スイッチ131A、132Aを装着するための円形の取付け孔121A、122A(2つ)と、押下式スイッチ133Aを装着するための四角形の取付け孔123A(1つ)とが形成されている。取付け孔121A、122Aは、ケース120Aの左右方向の両側に配置されており、取付け孔123Aは、2つの取付け孔121A、122Aの間に配置されている。ケース120Aのデザイン、更には、各種スイッチ131A、132A、133Aのデザイン、配置等によって、操作装置100Aにおける意匠Aが形成される。
回転式スイッチ131A、132Aは、扁平な円筒状を成すスイッチであり、ケース120Aの取付け孔121A、122Aにそれぞれ回転可能に装着されている。回転式スイッチ131Aは、車両用空調装置の空調温度を調節するためのスイッチとなっており、また、回転式スイッチ132Aは、車両用空調装置の送風量(送風機の作動回転数)を調節するためのスイッチとなっている。
回転式スイッチ131A、132Aにおいて、使用者が操作する操作側は、ケース120Aから所定量だけ突出するように配置され、また、使用者が操作する部位とは反対側となる非操作側は、ケース120A内に収容されている。そして、回転式スイッチ131A、132Aの非操作側となる端部には周方向に等間隔で並び、赤外線センサ111側に突出する複数の爪部1311がそれぞれ形成されている。爪部1311は、本発明の周方向爪部に対応する。爪部1311は、回転式スイッチ131A、132Aが使用者によって回転操作されると、赤外線センサ111における1対の受発光部111a、111bをよぎるように移動するようになっている。
押下式スイッチ133Aは、扁平な四角形状を成すスイッチであり、ケース120Aの取付け孔123Aに押込み操作可能に装着されている。押下式スイッチ133Aは、車両用空調装置における内外気導入、風量、吹出しモード等の切替えを自動で行う「自動制御モード」にするためのスイッチとなっている。
押下式スイッチ133Aにおいて、使用者が操作する操作側は、ケース120Aから所定量だけ突出するように配置され、また、使用者が操作する部位とは反対側となる非操作側は、ケース120A内に収容されている。そして、押下式スイッチ133Aの非操作側となる端部には赤外線センサ111側(押下側)に突出する爪部1321が形成されている。爪部1321は、本発明の押下方向爪部に対応する。爪部1321は、押下式スイッチ133Aが使用者によって押下操作されると、赤外線センサ111における1対の受発光部111a、111bに近接するように移動するようになっている。
また、押下式スイッチ133Aの非操作側となる端部には、爪部1321よりも突出量が小さく設定された爪部1322が形成されている。爪部1322は、押下式スイッチ133Aが使用者によって押下操作されると、後述するラバーマット140Aにおける凸部144Aに当たり、凸部144Aを弾性変形させるようになっている。
ラバーマット140Aは、押下式スイッチ133Aが押下操作された後に、押下操作が解除されると、押下式スイッチ133Aを押下される前の位置(もとの位置)に戻す反力発生部である。ラバーマット140Aは、例えば、ゴム材のような弾性を有する板状部材として形成されており、制御基板110と、ケース120Aの表側の面との間に配設されている。
ラバーマット140Aには、回転式スイッチ131A、132Aをそれぞれ挿通させる貫通孔141A、142Aと、押下式スイッチ133Aの爪部1321を通過させる切欠き部143Aと、押下式スイッチ133Aの爪部1322に対応する位置に設けられて、爪部1322側に突出する凸部144Aとが設けられている。
回転式スイッチ131A、132Aの非操作側は、それぞれ貫通孔141A、142Aを通り、爪部1311の先端部は、赤外線センサ111に至っている(対向している)。また、押下式スイッチ133Aの爪部1321は、切欠き部143Aを通り、爪部1321の先端部は、赤外線センサ111に対向している。また、押下式スイッチ133Aの爪部1322の先端部は、非操作状態において凸部144Aの突出端部と当接している。
一方、操作装置100Bは、上記の操作装置100Aに対して、2つの押下式スイッチ132B、133Bの間に1つの回転式スイッチ131Bが設けられたものとなっている。回転式スイッチ131Bは、車両用空調装置の空調温度を調節するためのスイッチとなっている。また、押下式スイッチ132Bは、車両用空調装置の送風量(送風機の作動回転数)を調節するためのスイッチとなっており、更に、押下式スイッチ133Bは、空調風の吹出しモードを切替えるためのスイッチとなっている。回転式スイッチ131Bには爪部1311が設けられ、押下式スイッチ132B、133Bにはそれぞれ爪部1321、1322が設けられている。
そして、これらスイッチ131B、132B、133Bに対応するように、ケース120Bには、回転式スイッチ131B用の取付け孔121B、および押下式スイッチ132B、133B用の取付け孔122B、123Bが設けられている。また、ラバーマット140Bには、回転式スイッチ131B用の貫通孔141B、押下式スイッチ132B、133B用の切欠き部142B、143Bおよび凸部144Bが設けられている。
このように意匠の異なる操作装置100A、100Bであるが、制御基板110は、互いに同一仕様(共通)のものが使用されている。つまり、制御基板110における個々の赤外線センサ111は、回転式スイッチ131A、132A、131B、更には押下式スイッチ133A、132B、133Bにかかわらず、すべて、回転動作および押下動作を検知可能なものとして、且つ、操作装置100Aの各種スイッチ131A、132A、133Aおよび操作装置100Bの各種スイッチ131B、132B、133Bのすべてを網羅するように予め配置設定がなされたものが共通部品として使用されるようになっている。
尚、本実施形態では、両操作装置100A、100Bともに、それぞれ、3つの各種スイッチ(131A、132A、133A、131B、132B、133B)を有するものとなっており、これに対応する3つの赤外線センサ111を備える制御基板110として説明している。しかしながら、複数の意匠の異なる操作装置において、例えば、1つの操作装置に3つのスイッチが設けられて、他の操作装置に4つのスイッチが設けられていた場合では、両操作装置のスイッチを網羅するように、制御基板110には4つの赤外線センサ111を設けるということになる。
各操作装置100A、100Bにおいては、回転式スイッチ131A、132B、131Bが回転操作されると、複数の爪部1311が周方向に移動して、対応するそれぞれの赤外線センサ111の1対の受発光部111a、111bをよぎるように移動する。赤外線センサ111は、この爪部1311の動きに応じて、回転式スイッチ131A、132A、131Bの回転動作を検知すると共に、どちらの方向に回転操作されているかを検知する。このとき検知された回転検知信号が図示しない制御部に送られて、制御部は各回転スイッチ131A、132A、131Bに対応する機能部の作動を制御する。
例えば、空調温度調節用の回転式スイッチ131A、131Bが一方側に回転されると、設定温度が高い側に変更され、逆に、他方側に回転されると、設定温度が低い側に変更される。また、送風量調節用の回転式スイッチ132Aが一方側に回転されると、送風量が増加される側に変更され、逆に、他方側に回転されると、送風量が低下される側に変更される。
また、各操作装置100A、100Bにおいて、押下式スイッチ133A、132B、133Bが押下操作されると、爪部1321が押下方向に移動して、対応するそれぞれの赤外線センサ111の1対の受発光部111a、111bに近接するように移動する。赤外線センサ111は、この爪部1321の動きに応じて、押下式スイッチ133A、132B、133Bの押下動作を検知する。このとき検知された押下検知信号が図示しない制御部に送られて、制御部は各押下式スイッチ133A、132B、133Bに対応する機能部の作動を制御する。
例えば、自動制御モード用の押下式スイッチ133Aが押下されると、手動制御モードが自動制御モードに変更され、更に、押下式スイッチ133Aが押下されると、自動制御モードが手動制御モードに変更される。また、送風量調節用の押下式スイッチ132Bが押下されると、都度、送風量が増加される。最大送風量の設定条件において、押下式スイッチ132Bが押下されると、一旦、送風量はゼロとなり、更に押下式スイッチ132Bが押下されると最小送風量の設定となり、以下、繰り替えされる。また、吹出しモード用の押下式スイッチ133Bが押下されると、例えば、フェイスモード→バイレベルモード→フットモード→デフロスタモードのように、吹出しモードが順次切替えられる。
尚、押下式スイッチ133A、132B、133Bの押下操作においては、押下状態では、爪部1322によって凸部144A、144Bが潰されるように弾性変形される。そして、押下状態が解除されると、凸部144A、144Bの弾性によって爪部1322が押し戻されて、押下式スイッチ133A、132B、133Bは元の位置に戻される。
本実施形態では、複数の赤外線センサ111は、それぞれ、操作装置100Aにおける回転式スイッチ131A、132Aの回転動作、および押下式スイッチ133Aの押下動作の両方を検知可能としており、且つ、意匠の異なる他機種の操作装置100B(ケース120B)における回転式のスイッチ131B、および押下式のスイッチ132B、133Bをも網羅するように予め制御基板110に配置設定されるようにしている。よって、意匠の異なる機種間において、制御基板110上の個々の赤外線センサ111は、回転式あるいは押下式のいずれのスイッチが配設されていても、操作検知が可能となるので、制御基板110を共通化して使用することができる。
制御基板110は、操作装置100A、100Bにおいて、機能上コアとなる構成部材である。機種ごとに制御基板110を新設する場合であると、都度、ハード面、ソフト面における開発・設計の検討を必要とし、また、量産前段階において、種々の評価(耐ノイズ性能、耐環境性能等)を必要とし、開発費が膨大となる。しかしながら、本実施形態のように、異なる機種間であっても、コアとなる制御基板110を共通化することで、開発費の大幅な低減が可能となるのである。
また、赤外線センサ111は、回転式スイッチ131A、132A、131Bの爪部1311の周方向の動きに応じて回転動作を検知し、更に、押下式スイッチ133A、132B、133Bの爪部1321の押下方向の動きに応じて押下動作を検知するようにしている。これにより、回転式スイッチ131A、132A、131Bが回転操作されたときの回転動作と、押下式スイッチ133A、132B、133Bが押下操作されたときの押下動作とを確実に検知することが可能となる。
(第2実施形態)
第2実施形態の回転式スイッチ131Ba、および押下式スイッチ132Ba、133Baを図4に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、爪部1311、1321の途中部位に曲げ部131a、132aを設けたものである。
例えば、操作装置100A、100Bにおいて、各スイッチは、大まかには同様な位置に並べられても、意匠上、完全に同じ位置に対応するように配置されるとは限らない。よって、仮に、操作装置100Aを基にして、制御基板110における赤外線センサ111の位置を設定したとき、操作装置100Bにおける各スイッチ131Ba、132Ba、133Baと赤外線センサ111との間に位置ずれが発生する場合がある。よって、各スイッチ131Ba、132Ba、133Baにおける爪部1311、1321の途中部位に曲げ部131a、132aを設けて、爪部1311、1321の先端部が赤外線センサ111に至るようにしている。
これにより、制御基板110上における赤外線センサ111の位置に制約されることなく、各種スイッチ131Ba、132Ba、133Baの大きさ、および配置等を設定することが可能となる。
(第3実施形態)
第3実施形態におけるセンシング素子を図5に示す。第3実施形態のセンシング素子は、上記第1、第2実施形態の赤外線センサ111に対して、ディテクタスイッチ112としたものである。
ディテクタスイッチ112は、三角形状のスイッチ部112aを有するスイッチである。例えば、ディテクタスイッチ112は、回転式スイッチ131A、132A、131Bの爪部1311の周方向の動きに対して、スイッチ部112aが倒される形となり、倒された方向によって回転動作およびその方向を検知する。また、ディテクタスイッチ112は、押下式スイッチ133A、132B、133Bの爪部1321の押下方向の動きに対して、スイッチ部112aが倒される形となり、倒されたことによって押下動作を検知する。
これにより、赤外線センサ111に対して、安価なセンシング素子を用いた、操作装置とすることができる。
尚、センシング素子としては、この他にも磁界の強さ、および方向等をセンシングすることで、スイッチの回転動作、および押下動作を検知可能とする磁気センサを用いるようにしても良い。
(その他の実施形態)
制御基板110の共通使用の方法としては、以下のような場合も考えられる。つまり、上記で説明した制御基盤110が、多数の車両(機種)に適用される場合で、例えば、スイッチが3つ使用される群と、4つ使用される郡とがグループ分けされた場合、まず、基本の制御基板110として4つのセンシング素子を備えるものを設定しておく。当然のことながら、この制御基板110は、4つのセンシング素子用に形成されたプリント配線に、4つのセンシング素子が設けられたものとなる。そして、スイッチが4つ使用される群においては、4つのセンシング素子を備える制御基板(第1制御基板)を共通使用する。
また、スイッチが3つ使用される群においては、上記のプリント配線はそのままに、4つのセンシング素子のうち、1つのセンシング素子のみ未実装としたものを第2制御基板として形成して、スイッチが3つ使用される群に対して、共通使用する。
これにより、完全にすべての車種に対して共通使用することが無理としても、大きなグループ分けの中で制御基板の共通使用を可能としつつも、全車種にわたっては、制御基板の基本となる大半の部分(板状部材およびプリント配線等)を共通化した使用が可能となる。
また、上記各実施形態では、車両用空調装置の操作装置として説明したが、これに限定されるものでは無く、その他にも車両用ナビゲーション装置や車両用表示装置等の操作装置として適用することができる。
100A、100B 操作装置
110 制御基板(基板)
111 赤外線センサ(センシング素子)
112 ディテクタスイッチ(センシング素子)
120A、120B ケース
131A、132A、131B 回転式スイッチ
1311 爪部(周方向爪部)
133A、132B、133B 押下式スイッチ
1321 爪部(押下方向爪部)
131a、132a 曲げ部

Claims (4)

  1. 基板(110)上に設けられる複数のセンシング素子(111)と、
    前記基板(110)を覆うケース(120A)に設けられて、回転式および押下式が混在されて、複数の前記センシング素子(111)に対する入力操作を行うための複数のスイッチ(131A、132A、133A)と、を備える操作装置であって、
    複数の前記センシング素子(111)は、それぞれ、
    複数の前記スイッチ(131A、132A、133A)のうち、前記回転式のスイッチ(131A、132A)が回転操作されたときの回転動作と、前記押下式のスイッチ(133A)が押下操作されたときの押下動作とを検知可能としており、
    且つ、意匠の異なる他機種のケース(120B)における回転式のスイッチ(131B)、および押下式のスイッチ(132B、133B)をも網羅するように予め前記基板(110)に配置設定されていることを特徴とする操作装置。
  2. 前記回転式のスイッチ(131A、132A)は、周方向に並ぶようにして複数突出する周方向爪部(1311)を備え、
    前記押下式のスイッチ(133A)は、押下方向に突出する押下方向爪部(1321)を備え、
    複数の前記センシング素子(111)は、
    前記回転操作に伴う前記周方向爪部(1311)の前記周方向の動きに応じて前記回転動作を検知し、
    且つ、前記押下操作に伴う前記押下方向爪部(1321)の押下方向の動きに応じて前記押下動作を検知することを特徴とする請求項1に記載の操作装置。
  3. 前記周方向爪部(1311)および前記押下方向爪部(1321)の途中部位には、それぞれ対応する前記センシング素子(111)に至るように曲げ部(131a、132a)が設けられており、先端部が前記センシング素子(111)に至るように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の操作装置。
  4. 複数の前記センシング素子(111)は、ディテクタスイッチ(112)であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の操作装置。
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