JP6403270B2 - 節度機構 - Google Patents

Description

本発明は、クリック感触を発生させる節度機構に関し、特に、クリック感触を操作感触とする入力装置の節度機構に関する。

入力装置の操作に感触を付与するための節度機構が知られている（例えば、特許文献１）。

図８は特許文献１に記載された回転型電気部品９００の分解斜視図である。ケース９０１は、合成樹脂等の絶縁材で構成され、中央に大きな中空状の筒状軸９０１ａが突出して設けられている。絶縁基板９０２は、フェノール樹脂等の積層板からなり、操作軸９０３の回転検出用の抵抗体パターンおよび集電体パターンが設けられている。操作軸９０３は、合成樹脂等の絶縁材からなり、中央に大きな中空状の空洞部を有する筒状に形成されている。取付部材９０９は、金属板を打ち抜き、折り曲げて形成されている。

回転型電気部品９００の節度機構は、図８に示す回転部材９０４と板ばね９０８で構成されている。回転部材９０４は、クリック部材として機能するものであり、合成樹脂等の絶縁材からなり、凹凸状のクリックカム９０４ｂが形成されている。回転部材９０４は、操作軸９０３に位置決めされて、一体的に回転可能に保持される。板ばね９０８は、弾性を有する金属板からなり、クリック用突起９０８ａが設けられている。板ばね９０８の両端部には、固定するための固定部９０８ｂが形成され、カシメなどにより取付部材９０９の後方側の面に固着される。

回転部材９０４が有するクリックカム９０４ｂ上をクリック用突起９０８ａが摺動することで回転時のクリック感触を発生させる。

特開２００８−２７７２５９号公報

しかしながら、このような節度機構では、クリックカム９０４ｂの形状とクリック用突起９０８ａの形状とが操作感触に大きく影響してしまう。例えば、操作感触を強めようとすると、クリック用突起９０８ａを強く押し付けることになるので、クリックカム９０４ｂが摩耗しやすくなり、クリックカム９０４bの凹部とクリック用突起９０８ａとの寸法差による隙間を生じる。このため、操作感触を強めることが困難であり、また、隙間によるガタが大きくなると操作力を感じ始める位置がずれることから違和感を生じ操作感触を損なってしまうという問題があった。

本発明は、上述した課題を解決するもので、摩耗等により生じるガタを抑制し、良好な操作感触を得ることができる節度機構を提供することを目的とする。

本発明の節度機構は、一定間隔で設けられた複数の凹部と凸部とからなるクリックカムが形成されているクリック部材と、前記クリックカムに摺接する当接部材と、前記当接部材を前記クリックカムに付勢する弾性部材と、を備え、前記クリック部材と前記当接部材との相対移動で前記凹部に係脱可能とされた節度機構であって、前記当接部材が複数設けられており、前記当接部材のうち、第１当接部材が前記凸部に当接して、他の当接部材が前記凹部の底面における片側に偏倚させる停止位置を有していることを特徴とする。

この構成によれば、停止位置において他の当接部材がクリックカムの凹部の底面における片側に偏倚するので、ガタの発生を抑制することができる。操作者が停止位置から操作するときに常に片寄された側から移動を開始できるので、ガタによる操作感触のばらつきがなく、良好な操作感触を得ることができる。したがって、摩耗等により生じるガタを抑制し、良好な操作感触を得ることができる。

また、本発明の節度機構において、前記凸部は頂部と該頂部の両側から延びる斜面とを有してなり、前記停止位置において、前記第１当接部材は前記斜面に当接することを特徴とする。

この構成によれば、停止位置において、第１当接部材が斜面に当接することで発生する付勢力によって、他の当接部材をクリックカムの凹部の底面における片側に偏倚させることができる。

また、本発明の節度機構において、前記第１当接部材は、前記他の当接部材に比べて付勢力が小さくなるように前記弾性部材が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、第１当接部材の付勢力が他の当接部材の付勢力よりも小さくなるように各々の弾性部材を設けたので、停止位置において、確実に第１当接部材が凸部に止まり、かつ、他の当接部材を凹部の底面に止めることができる。

また、本発明の節度機構において、前記他の当接部材が複数配置され、該他の当接部材同士の間隔は前記凸部同士の間隔の整数倍と同一に設けられており、前記第１当接部材と前記他の当接部材との間隔は前記凸部同士の間隔の整数倍よりも大きくなるように設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、他の当接部材を複数個所に当接させることで操作力を大きく、かつ簡単に構成できる。

本発明によれば、節度機構は、当接部材が複数設けられており、第１当接部材がクリックカムの凸部に当接して、他の当接部材がクリックカムの凹部の底面における片側に偏倚させる停止位置を有しているので、ガタの発生を抑制することができる。操作者が停止位置から操作するときに常に片寄された側から移動を開始できるので、ガタによる操作感触のばらつきがなく、良好な操作感触を得ることができる。したがって、摩耗等により生じるガタを抑制し、良好な操作感触を得ることができる節度機構を提供することができる。

本発明の実施形態の節度機構を備える入力装置の斜視図である。 本発明の実施形態の節度機構を備える入力装置の分解斜視図である。 本発明の実施形態の節度機構における弾性部材を示す斜視図である。 本発明の実施形態の節度機構を説明する原理図である。 節度機構を説明する原理図であり、過渡状態の説明図である。 節度機構を説明する原理図であり、過渡状態の説明図である。 節度機構を説明する原理図であり、変形例の説明図である。 従来の回転型電気部品の分解斜視図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、分かりやすいように、図面は寸法を適宜変更している。

図１は、本発明の実施形態の節度機構１を備える入力装置１００の斜視図である。図２は、節度機構１を備える入力装置１００の分解斜視図である。図３は、節度機構１における弾性部材５５を示す斜視図である。図４は、節度機構１を説明する原理図である。図５および図６は、節度機構１を説明する原理図であり、過渡状態の説明図である。

本実施形態の節度機構１は、入力装置１００に備えられている。入力装置１００は、図１に示すように、回転信号端子１１が設けられている固定部材１２と、回転操作によって回転するクリック部材１４と、クリック部材１４を回転可能に保持するカバー部材６０とを有している。入力装置１００の固定部材１２およびクリック部材１４は、中心軸１ａを中心とする２重の円筒形状になっている。入力装置１００は、円筒形状の中空部分にスイッチや照光機構が配置可能であるが、本明細書では省略している。

固定部材１２およびクリック部材１４は、絶縁材である合成樹脂を成形して形成されている。図２に示すように、固定部材１２は鍔部１２ａを備え、金属性の複数の回転信号端子１１が下方に向かって突出するように取り付けられている。複数の回転信号端子１１は、鍔部１２ａの上面側に露出するように配置された複数の固定電極１１ａに接続されている。

クリック部材１４は、鍔部１２ａの上面側の固定電極１１ａに対向配置される可動電極部１４ａを有している。この可動電極部１４ａの下面に、クリック部材１４と一体的に回転するように金属製の可動電極１３が配置されている。可動電極１３は、複数の回転信号端子１１に対応して板バネ状に形成された複数の摺動子１３ａを備えている。可動電極部１４ａの上面側には、周方向に沿って一定間隔で設けられた複数の凹部４１と凸部４２とからなるクリックカム４０が形成されている。なお、クリックカム４０の材質は操作音に影響し、合成樹脂で形成されている場合には金属的な操作音ではなく静音化が可能である。

クリックカム４０の上側には、弾接部材１５が部分的に弾接するように配置されている。本実施形態における弾接部材１５は、弾性を有する金属板で形成され、クリックカム４０に摺接する凸状の当接部材５０と、当接部材５０をクリックカム４０に付勢する板バネ状の弾性部材５５とが一体となっている。なお、当接部材５０と弾性部材５５とは別体であってもよい。

固定部材１２、クリック部材１４および弾接部材１５を所望の状態に維持するように、金属製のカバー部材６０が配置されている。カバー部材６０は、固定部材１２の鍔部１２ａの上方に環状部６０ａを備えるともに、環状部６０ａの外周位置から下方に向かって折り曲げられた係止片６０ｂを備える。係止片６０ｂは鍔部１２ａの下面側でさらに内側に折り曲げられており、鍔部１２ａと環状部６０ａとの間にクリック部材１４の可動電極部１４ａおよび弾接部材１５を収容するとともに、弾性部材５５が当接部材５０をクリックカム４０に付勢するように支持する。

本実施形態の節度機構１は、クリックカム４０が形成されているクリック部材１４と、当接部材５０と、当接部材５０を付勢する弾性部材５５と、を備え、クリック部材１４と当接部材５０との相対移動で凹部４１に係脱可能とされている。これにより、入力操作でクリック部材１４が回転すると、クリック部材１４と当接部材５０との相対移動により、クリックカム４０の凹凸に対応して操作感触が得られる。

次に、本実施形態の節度機構１の特徴について、図４〜図６を参照して説明する。なお、図２に示すように、クリックカム４０は可動電極部１４ａの周方向に沿って形成されているが、より分かりやすくするため、図４〜図６は一次元の事例に変更している。

図４に示すように、弾性部材５５に付勢された当接部材５０が複数設けられており、クリック部材１４に形成されているクリックカム４０に当接している。クリックカム４０は一定間隔（Ｓ１）で設けられた複数の凹部４１と凸部４２とからなる。本実施形態では、クリックカム４０には、頂部４２ａとその両側から延びる斜面４２ｂとを有する凸部４２が、Ｓ１ごとに設けられている。また、凸部４２同士の間には凹部４１が設けられている。

本実施形態では、図４に示すように、当接部材５０が３個である。当接部材５０のうち、第１当接部材５１は弾性部材５５ａによって付勢されている。また、他の当接部材５２、５３は、それぞれ弾性部材５５ｂによって付勢されている。第１当接部材５１は、他の当接部材５２、５３に比べて付勢力が小さくなるように弾性部材５５が設けられている。本実施形態では、弾性部材５５ａが弾性部材５５ｂに比べて弱いバネになっている。なお、本実施形態では弾性部材５５ａ、５５ｂをコイルバネとして図示しているが、これに限定されず、板バネや他の弾性を有する部材であってもよい。また、付勢力を調整する方法はバネの強さに限定されず、弾性部材の寸法や初期状態での圧縮量を変化させてもよい。

本実施形態では、図４に示すように、当接部材５０の間隔が、第１当接部材５１と隣り合う他の当接部材５２との間隔（Ｌ１）と、他の当接部材５２、５３の間隔（Ｌ２）とで異なっている。Ｌ１は、凸部４２同士の間隔Ｓ１の整数倍である。Ｌ２は、凸部４２同士の間隔Ｓ１の整数倍より僅かに大きな間隔に設定されている。

このため、図４に示す停止位置Ｐ１では、当接部材５２、５３が凹部４１の底面に付勢される。また、停止位置Ｐ１において、第１当接部材５１は斜面４２ｂに当接する。このとき、第１当接部材５１は、他の当接部材５２、５３に比べて付勢力が小さくなるように弾性部材５５が設けられているため、第１当接部材５１の付勢力が他の当接部材５２、５３を凹部４１の底面から斜面４２ｂに移動させる駆動力は備えていない。しかし、第１当接部材５１が斜面４２ｂに当接することで発生する付勢力によって、凹部４１の底面における片側に偏倚させる駆動力を発揮するので、図４に示す停止位置Ｐ１で安定状態となる。第１当接部材５１の付勢力が他の当接部材５２の付勢力よりも小さくなるように各々の弾性部材５５を設けたので、停止位置Ｐ１において、確実に第１当接部材５１が凸部４２に止まり、かつ、他の当接部材５２、５３を凹部４１の底面に止めることができる。すなわち、停止位置Ｐ１では、図４の右方向にも左方向にもガタの発生を抑制することができる。

また、停止位置Ｐ１以外での過渡状態での挙動として、図５では、第１当接部材５１が凸部４２の頂部４２ａより右側、他の当接部材５２、５３が凸部４２の頂部４２ａより左側に位置する場合を示す。このとき、第１当接部材５１が弾性部材５５ａによる付勢力で右側への駆動力Ｆ１を受けるが、他の当接部材５２、５３が弾性部材５５ｂによる付勢力で左側への駆動力Ｆ２を受けるため、クリック部材１４に対して当接部材５０が左側へ相対移動する。

図６に示すように、第１当接部材５１が凸部４２の頂部４２ａより左側へ移動すると、第１当接部材５１が弾性部材５５ａによる付勢力で左側への駆動力Ｆ１を受けるようになる。一方、他の当接部材５２、５３は弾性部材５５ｂによる付勢力が弱まって左側への駆動力Ｆ２が小さくなる。いずれも左側への駆動力を受けているため、クリック部材１４に対して当接部材５０が左側へ相対移動する。

この移動は左側への駆動力が右側への駆動力と等しくなるまで継続し、図４に示す停止位置Ｐ１で停止することになる。

なお、当接部材５０が頂部４２ａの左右に位置する（図５参照）ように、第１当接部材５１と隣り合う他の当接部材５２との間隔（Ｌ１）が設定されていることが好ましい。また、凹部４１の底面は、凸部４２同士の間隔Ｓ１より十分に小さいことが好ましい。しかしながら、合成樹脂からなるクリックカム４０が摩耗すると、斜面４２ｂが削れて凹部４１の底面が拡がった形状になっていく。図４〜図６は、クリックカム４０が摩耗して、凹部４１の底面が拡がった形状としたものである。クリックカム４０が摩耗するとガタを生じやすくなるが、本実施形態では凹部４１の底面における片側に偏倚させるのでガタを生じにくくすることができる。

本実施形態の節度機構１による操作感触は、主に、当接部材５２、５３が凸部４２の頂部４２ａを乗り越える際に、弾性部材５５ｂによる付勢力で発生する駆動力の方向が反転するクリック感触である。この操作感触は、凸部４２同士の間隔Ｓ１の整数倍となる位置に配置された当接部材の個数によって強めることが可能であり、本実施形態では当接部材５２、５３の２個を備えることで、１個だけの場合のほぼ２倍のクリック感触を得ることができる。また、操作感触を強める必要が無い場合には、１個当たりの付勢力を小さくしておくことができるので、合成樹脂からなるクリックカム４０の摩耗が小さくでき、より寿命の長いものとすることができる。

なお、第１当接部材５１が凸部４２の頂部４２ａを乗り越える際にもクリック感触を生じるが、弾性部材５５ａによる付勢力を相対的に弱めることによって、そのクリック感触は弱められている。

図２〜図６では、当接部材５０が３個の事例として説明したが、これに限らず、当接部材５０が４個以上であってもよい。また、第１当接部材５１の付勢力が他の当接部材５２の付勢力よりも小さくなるように設けられていれば、第１当接部材５１と他の当接部材５２との２個で構成してもよい。

本実施形態の節度機構１を備える入力装置１００では、停止位置Ｐ１において他の当接部材５２がクリックカム４０の凹部４１の底面における片側に偏倚するので、ガタの発生を抑制することができる。操作者が停止位置Ｐ１から操作するときに常に片寄された側から移動を開始できるので、ガタによる操作感触のばらつきがなく、良好な操作感触を得ることができる。したがって、摩耗等により生じるガタを抑制し、良好な操作感触を得ることができる。

特に、入力装置を車載用途の機器に用いる場合、比較的大きな振動を受けてラットルノイズが発生することもあるが、本実施形態の節度機構１を備える入力装置１００では、停止位置Ｐ１においてガタが抑制されているため、振動ノイズを抑制することができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

本実施形態の節度機構１は、一定間隔で設けられた複数の凹部４１と凸部４２とからなるクリックカム４０が形成されているクリック部材１４と、クリックカム４０に摺接する当接部材５０と、当接部材５０をクリックカム４０に付勢する弾性部材５５と、を備える。そして、クリック部材１４と当接部材５０との相対移動で凹部４１に係脱可能とされている。さらに、当接部材５０が複数設けられており、当接部材５０のうち、第１当接部材５１が凸部４２に当接して、他の当接部材５２が凹部４１の底面における片側に偏倚させる停止位置Ｐ１を有している。

この構成によれば、停止位置Ｐ１において他の当接部材５２がクリックカム４０の凹部４１の底面における片側に偏倚するので、ガタの発生を抑制することができる。操作者が停止位置Ｐ１から操作するときに常に片寄された側から移動を開始できるので、ガタによる操作感触のばらつきがなく、良好な操作感触を得ることができる。したがって、摩耗等により生じるガタを抑制し、良好な操作感触を得ることができる。

また、本実施形態の節度機構１において、凸部４２は頂部４２ａと該頂部４２ａの両側から延びる斜面４２ｂとを有してなり、停止位置Ｐ１において、第１当接部材５１は斜面４２ｂに当接する。

この構成によれば、停止位置Ｐ１において、第１当接部材５１が斜面４２ｂに当接することで発生する付勢力によって、他の当接部材５２をクリックカム４０の凹部４１の底面における片側に偏倚させることができる。

また、本実施形態の節度機構１において、第１当接部材５１は、他の当接部材５２に比べて付勢力が小さくなるように弾性部材５５が設けられている。

この構成によれば、第１当接部材５１の付勢力が他の当接部材５２の付勢力よりも小さくなるように各々の弾性部材５５を設けたので、停止位置Ｐ１において、確実に第１当接部材５１が凸部４２に止まり、かつ、他の当接部材５２を凹部４１の底面に止めることができる。

また、本実施形態の節度機構１において、他の当接部材５２、５３が複数配置され、該他の当接部材同士の間隔（Ｌ２）は凸部４２同士の間隔Ｓ１の整数倍と同一に設けられており、第１当接部材５１と他の当接部材５２との間隔（Ｌ１）は凸部４２同士の間隔Ｓ１の整数倍よりも大きくなるように設けられている。

この構成によれば、他の当接部材５２、５３を複数個所に当接させることで操作力を大きく、かつ簡単に構成できる。

以上のように、本発明の実施形態の節度機構１を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらも本発明の技術的範囲に属する。

（１）本実施形態において、停止位置Ｐ１において他の当接部材５２がクリックカム４０の凹部４１の底面における左側に偏倚する事例を説明したが、右側に偏倚する構成に変更してもよい。図４〜図６の原理図を左右反転させた場合には、当接部材５２がクリックカム４０の凹部４１の底面における右側に偏倚することとなる。また、図７に示すように、第１当接部材５１と他の当接部材５２との間隔を変えることにより、右側に偏倚する構成にすることができる。第１当接部材５１と隣り合う他の当接部材５２との間隔（Ｌ３）は、凸部４２同士の間隔Ｓ１の整数倍より大きな間隔に設定されている。

（２）本実施形態において、第１当接部材５１と他の当接部材５２との間隔（Ｌ１）は凸部４２同士の間隔Ｓ１の整数倍よりも大きくなるように設けられているが、凸部４２同士の間隔Ｓ１より小さくなるように設けることもできる。

（３）本実施形態において、弾接部材１５は、クリックカム４０に摺接する凸状の当接部材５０と、当接部材５０をクリックカム４０に付勢する板バネ状の弾性部材５５とが一体となっているとしたが、当接部材５０と弾性部材５５とは別体であってもよい。また、弾性部材５５を支持する支持部材がカバー部材６０とは別体で設けられていてもよい。

（４）本実施形態において、第１当接部材５１と当接部材５２、５３とが、同一径の円周上に配置されている構成としたが、異なる径の円周上を摺動するように配置してもよい。例えば、第１当接部材５１が径の小さい円周上を摺動するように配置することができる。

（５）本実施形態において、入力装置１００は、回転信号端子１１が設けられている回転操作型の入力装置としたが、回転型の入力装置に限定されない。例えば、直動型の入力装置の節度機構に適用することができる。

（５）本実施形態において、入力装置１００は、クリック部材１４が回転して、クリック部材１４のクリックカム４０が移動する構成であったが、当接部材５０を備えた弾接部材１５が回転するように構成されていてもよい。

１ 節度機構
１ａ 中心軸
１１ 回転信号端子
１１ａ 固定電極
１２ 固定部材
１２ａ 鍔部
１３ 可動電極
１３ａ 摺動子
１４ クリック部材
１４ａ 可動電極部
１５ 弾接部材
４０ クリックカム
４１ 凹部
４２ 凸部
４２ａ 頂部
４２ｂ 斜面
５０ 当接部材
５１ 第１当接部材
５２ 当接部材
５３ 当接部材
５５ 弾性部材
５５ａ 弾性部材
５５ｂ 弾性部材
６０ カバー部材
６０ａ 環状部
６０ｂ 係止片
１００ 入力装置
Ｐ１ 停止位置
Ｆ１、Ｆ２ 駆動力
Ｓ１、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 間隔

Claims (4)

1. 一定間隔で設けられた複数の凹部と凸部とからなるクリックカムが形成されているクリック部材と、
   前記クリックカムに摺接する当接部材と、
   前記当接部材を前記クリックカムに付勢する弾性部材と、を備え、
   前記クリック部材と前記当接部材との相対移動で前記凹部に係脱可能とされた節度機構であって、
   前記当接部材が複数設けられており、前記当接部材のうち、第１当接部材が前記凸部に当接して、他の当接部材が前記凹部の底面における片側に偏倚させる停止位置を有していることを特徴とする節度機構。
2. 前記凸部は頂部と該頂部の両側から延びる斜面とを有してなり、前記停止位置において、前記第１当接部材は前記斜面に当接することを特徴とする請求項１に記載の節度機構。
3. 前記第１当接部材は、前記他の当接部材に比べて付勢力が小さくなるように前記弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の節度機構。
4. 前記他の当接部材が複数配置され、該他の当接部材同士の間隔は前記凸部同士の間隔の整数倍と同一に設けられており、前記第１当接部材と前記他の当接部材との間隔は前記凸部同士の間隔の整数倍よりも大きくなるように設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の節度機構。