JP6698173B2 - Operating device - Google Patents
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Description
本発明は、操作装置に関し、特に、操作時に操作感を発生する操作レバーするものである。 BACKGROUND OF THE
車両の運転席付近に、トランスミッションを切り替える操作装置が設けられる。例えば、特許文献1に開示されている操作装置は、2本の回転軸を中心として2方向に回転するシフトレバーを備える。操作装置は、シフトレバーの位置に応じた電気信号を車両に送ることにより、トランスミッションを切り替える。特許文献1のシフトレバーは、直線状に延びた棒状の形状をもち、筐体の外に位置する一端に固定されたノブを含む。 An operation device for switching the transmission is provided near the driver's seat of the vehicle. For example, the operating device disclosed in
また、操作装置は、筐体内にあるシフトレバーの他端に可動に取り付けられたプランジャを備える。プランジャは、シフトレバーの中の弾性部材によってシフトレバーの延びる方向に付勢されて、筐体内に固定された凹凸面に押しつけられている。操作者がノブを握ってシフトレバーを回転させると、プランジャが凹凸面に沿って移動する。プランジャと凹凸面との間の抵抗力により、操作者が操作感を感じる。2つの回転方向のいずれにおいても、共通の連続した凹凸面に1つのプランジャが押しつけられて、操作感が発生する。 The operating device also includes a plunger movably attached to the other end of the shift lever in the housing. The plunger is biased by the elastic member in the shift lever in the extending direction of the shift lever and pressed against the uneven surface fixed in the housing. When the operator grips the knob and rotates the shift lever, the plunger moves along the uneven surface. The operator feels the operation due to the resistance force between the plunger and the uneven surface. In each of the two rotation directions, one plunger is pressed against the common continuous uneven surface, and a feeling of operation is generated.
しかしながら、特許文献1のシフトレバーでは、回転軸からプランジャの先端までの距離が短いと抵抗力の変化が発生しにくいので、シフトレバーの延びる方向に沿って回転軸からプランジャの先端まである程度の長さが必要である。また、回転軸からプランジャの先端までの距離が短いと、プランジャの先端の移動距離が短くなり、プランジャの大きさを小さくする必要が生じて強度が弱くなる。そのため、シフトレバーの延びる方向に装置を薄型化することが困難であるという不利益がある。 However, in the shift lever of
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、抵抗力の変化を大きく維持しながら高い強度で薄型化できる操作装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an operating device that can be made thin with high strength while maintaining a large change in resistance force.
本発明は、操作者の操作を受けて第1仮想回転軸と第2仮想回転軸との周りで回転可能な操作部材と、第1凹凸面をもつ第1カムと、前記操作部材が前記第1仮想回転軸の周りで回転するときに前記操作部材と共に回転する第1ガイド部材と、前記第1ガイド部材に規定された第1経路で移動可能な第1アクチュエータと、前記第1アクチュエータを前記第1凹凸面に付勢する第1弾性部材と、第2凹凸面をもつ第2カムと、前記操作部材が前記第2仮想回転軸の周りで回転するときに前記操作部材と共に回転する第2ガイド部材と、前記第2ガイド部材に規定された第2経路で移動可能な第2アクチュエータと、前記第2アクチュエータを前記第2凹凸面に付勢する第2弾性部材と、前記操作部材を前記第1仮想回転軸の周りに回転可能に支持する中間支持体と、前記中間支持体を前記第2仮想回転軸の周りに回転可能に支持する支持体と、を備え、前記操作部材が、前記第1仮想回転軸と前記第2仮想回転軸とに略直交する軸方向に延びた操作軸を含み、前記第1仮想回転軸が、前記操作部材と共に前記第2仮想回転軸の周りで回転し、前記第1経路と前記第2経路との両方が、前記軸方向に略直交する方向に延びている、前記第1ガイド部材が、前記操作部材に固定されており、前記第2ガイド部材が、前記中間支持体と一体的な部材として構成されている、、操作装置である。
According to the present invention, an operation member that is rotatable around a first virtual rotation axis and a second virtual rotation axis in response to an operator's operation, a first cam having a first uneven surface, and the operation member is the first A first guide member that rotates together with the operating member when rotating about one virtual rotation axis; a first actuator that is movable on a first path defined by the first guide member; A first elastic member that urges the first uneven surface, a second cam that has a second uneven surface, and a second cam that rotates together with the operating member when the operating member rotates around the second virtual rotation axis. The guide member, the second actuator movable along the second path defined by the second guide member, the second elastic member for urging the second actuator toward the second uneven surface, and the operation member An operation supporting member includes: an intermediate support member that rotatably supports the first imaginary rotation axis; and a support member that rotatably supports the intermediate support member about the second imaginary rotation axis. An operating shaft extending in an axial direction substantially orthogonal to the first virtual rotating shaft and the second virtual rotating shaft is included, and the first virtual rotating shaft rotates around the second virtual rotating shaft together with the operating member. Both the first path and the second path extend in a direction substantially orthogonal to the axial direction, the first guide member is fixed to the operation member, and the second guide member is The operating device is configured as an integral member with the intermediate support .
この構成によれば、第1アクチュエータの移動する第1経路と第2アクチュエータの移動する第2経路との両方が、軸方向に略直交する方向に延びているので、軸方向に第1アクチュエータと第2アクチュエータとの少なくとも一方が移動する場合に比べて、装置を軸方向に薄型化することができる。また、第1仮想回転軸から第1アクチュエータの先端までの距離を長くして抵抗力の変化を大きく維持しながら、第1アクチュエータを太くして強度を高くしても、操作装置が軸方向に大きくならない。すなわち、抵抗力の変化を大きく維持しながら高い強度で薄型化することができる。 According to this configuration, both the first path of movement of the first actuator and the second path of movement of the second actuator extend in a direction substantially orthogonal to the axial direction, so that the first actuator moves in the axial direction. The device can be made thinner in the axial direction as compared with the case where at least one of the second actuator moves. In addition, even if the first actuator is thickened and the strength is increased while the distance from the first virtual rotation shaft to the tip of the first actuator is lengthened to maintain a large change in the resistance force, the operating device does not move in the axial direction. Does not grow. That is, it is possible to reduce the thickness with high strength while maintaining a large change in the resistance force.
好適には本発明の操作装置において、第1仮想回転軸と第2仮想回転軸とが略直交している。 Preferably, in the operating device of the present invention, the first virtual rotation axis and the second virtual rotation axis are substantially orthogonal to each other.
この構成によれば、直交した2方向に回転する操作装置において、抵抗力の変化を大きく維持しながら高い強度で薄型化することができる。 According to this configuration, the operating device that rotates in two orthogonal directions can be thinned with high strength while maintaining a large change in resistance force.
好適には本発明の操作装置において、操作部材が第1仮想回転軸の周りで回転するときに、1つの回転位置において第1経路が第2仮想回転軸に略平行であり、かつ、1つの回転位置において第1アクチュエータが第2仮想回転軸上に配置される。 Preferably, in the operating device of the present invention, when the operating member rotates about the first virtual rotation axis, the first path is substantially parallel to the second virtual rotation axis at one rotation position, and The first actuator is arranged on the second virtual rotation axis in the rotation position.
この構成によれば、操作部材が第1仮想回転軸の周りで回転するときに、1つの回転位置において第1経路が、第2仮想回転軸に略平行であり、かつ、その1つの回転位置において第1アクチュエータが、第2仮想回転軸上に配置されるので、その1つの回転位置を保ちながら操作部材が第2仮想回転軸の周りで回転するときに、第1アクチュエータがその場で回転するだけで、第1アクチュエータと第1カムとの相対位置が大きく変わらない。そのため、操作部材が第2仮想回転軸の周りで回転するときに、第2アクチュエータにより発生する抵抗力に、第1アクチュエータにより発生する抵抗力が大きく加わらない。従って、操作部材が第2仮想回転軸の周りで回転するときの抵抗力を制御しやすい。 According to this configuration, when the operating member rotates about the first virtual rotation axis, the first path is substantially parallel to the second virtual rotation axis at one rotation position, and the one rotation position is Since the first actuator is arranged on the second virtual rotation axis in, the first actuator rotates on the spot when the operating member rotates around the second virtual rotation axis while maintaining the one rotation position. However, the relative position between the first actuator and the first cam does not change significantly. Therefore, when the operating member rotates around the second virtual rotation axis, the resistance force generated by the first actuator is not significantly added to the resistance force generated by the second actuator. Therefore, it is easy to control the resistance force when the operation member rotates around the second virtual rotation axis.
好適には本発明の操作装置において、第1アクチュエータが、回転対称な形状であり、第1アクチュエータの対称中心が、1つの回転位置において第2仮想回転軸に略一致する。 Preferably, in the operating device of the present invention, the first actuator has a rotationally symmetric shape, and the center of symmetry of the first actuator substantially coincides with the second virtual rotation axis at one rotation position.
この構成によれば、第1アクチュエータが、回転対称な形状であり、第1アクチュエータの対称中心が、1つの回転位置において第2仮想回転軸に略一致するので、操作部材が第2仮想回転軸の周りで回転するときに、第1アクチュエータと第1カムとの相対位置を一定に保つことができる。 According to this configuration, the first actuator has a rotationally symmetric shape, and the center of symmetry of the first actuator substantially coincides with the second virtual rotation axis at one rotation position. Therefore, the operating member has the second virtual rotation axis. The relative position of the first actuator and the first cam can be kept constant when rotating around the.
好適には本発明の操作装置において、第1凹凸面は、局所的に窪んだ第1谷部をもち、操作部材が第1仮想回転軸の周りの第1安定位置に位置しているときに第1アクチュエータが第1谷部にはまる。 Preferably, in the operating device of the present invention, the first uneven surface has a locally depressed first valley portion, and when the operating member is located at the first stable position around the first virtual rotation axis. The first actuator fits in the first valley.
この構成によれば、操作部材が第1仮想回転軸の周りの第1安定位置に位置しているときに第1アクチュエータが第1谷部にはまるので、操作部材が第2仮想回転軸の周りで回転するとき、操作部材の第1仮想回転軸の周りにおける意図しない回転を防ぐことができる。 According to this configuration, the first actuator fits in the first valley when the operating member is located at the first stable position around the first virtual rotation axis, so that the operating member rotates around the second virtual rotation axis. It is possible to prevent unintentional rotation of the operating member around the first virtual rotation axis when rotating with.
好適には本発明の操作装置において、操作部材を第1仮想回転軸の周りに回転可能に支持する中間支持体と、中間支持体を第2仮想回転軸の周りに回転可能に支持する支持体と、をさらに備え、第1ガイド部材が、操作部材に固定されており、第2ガイド部材が、中間支持体と一体的な部材として構成されている。 Suitably, in the operating device of the present invention, an intermediate support body that rotatably supports the operation member around the first virtual rotation axis, and a support body that rotatably supports the intermediate support body around the second virtual rotation axis. And, the first guide member is fixed to the operation member, and the second guide member is configured as a member integral with the intermediate support.
この構成によれば、第2ガイド部材が中間支持体と一体的な部材として構成されているので、別体である場合に比べて部品点数を減らすことができる。 According to this structure, since the second guide member is configured as a member integrated with the intermediate support body, the number of parts can be reduced as compared with the case where it is a separate body.
好適には本発明の操作装置において、第1カムが、支持体に固定されている。 Preferably, in the operating device of the present invention, the first cam is fixed to the support.
この構成によれば、第1カムが支持体に固定されているので、操作部材が第1仮想回転軸の周りで回転するときに第1アクチュエータが通る第1凹凸面上の領域は、第2仮想回転軸の周りでの操作部材の回転位置に応じて異なる。従って、第1カムを中間支持体に固定する場合に比べて、多様な操作感を操作者に与えることができる。 According to this structure, since the first cam is fixed to the support, the area on the first uneven surface through which the first actuator passes when the operating member rotates around the first virtual rotation axis is the second area. It depends on the rotational position of the operating member around the virtual axis of rotation. Therefore, compared to the case where the first cam is fixed to the intermediate support, it is possible to give the operator a variety of operational feelings.
好適には本発明の操作装置において、操作部材が第2仮想回転軸の周りで回転するときに、第2経路が第1仮想回転軸に略平行であり、かつ、第2アクチュエータが第1仮想回転軸上に配置される。 Preferably, in the operating device of the present invention, when the operating member rotates about the second virtual rotation axis, the second path is substantially parallel to the first virtual rotation axis, and the second actuator is the first virtual rotation axis. It is arranged on the axis of rotation.
この構成によれば、操作部材が第2仮想回転軸の周りで回転するときに、第2経路が第1仮想回転軸に略平行であり、かつ、第2アクチュエータが第1仮想回転軸上に配置されるので、操作部材が第1仮想回転軸の周りで回転するときに、第2アクチュエータがその場で回転するだけで、第2アクチュエータと第2カムとの相対位置が大きく変わらない。そのため、操作部材が第1仮想回転軸の周りで回転するときに、第1アクチュエータにより発生する抵抗力に、第2アクチュエータにより発生する抵抗力が大きく加わらない。従って、操作部材が第1仮想回転軸の周りで回転するときの抵抗力を制御しやすい。 According to this configuration, when the operating member rotates about the second virtual rotation axis, the second path is substantially parallel to the first virtual rotation axis, and the second actuator is on the first virtual rotation axis. Since they are arranged, when the operating member rotates around the first virtual rotation axis, only the second actuator rotates in place, and the relative position of the second actuator and the second cam does not change significantly. Therefore, when the operating member rotates around the first virtual rotation axis, the resistance force generated by the second actuator is not significantly added to the resistance force generated by the first actuator. Therefore, it is easy to control the resistance force when the operating member rotates around the first virtual rotation axis.
好適には本発明の操作装置において、第2アクチュエータが、回転対称な形状であり、第2アクチュエータの対称中心が、第1仮想回転軸に略一致する。 Preferably, in the operating device of the present invention, the second actuator has a rotationally symmetrical shape, and the center of symmetry of the second actuator is substantially coincident with the first virtual rotation axis.
この構成によれば、第2アクチュエータが、回転対称な形状であり、第2アクチュエータの対称中心が、第1仮想回転軸に略一致するので、操作部材が第1仮想回転軸の周りで回転するときに、第2アクチュエータと第2カムとの相対位置を一定に保つことができる。 According to this configuration, the second actuator has a rotationally symmetric shape, and the center of symmetry of the second actuator substantially coincides with the first virtual rotation axis, so that the operating member rotates about the first virtual rotation axis. At this time, the relative position between the second actuator and the second cam can be kept constant.
本発明によれば、抵抗力の変化を大きく維持しながら高い強度で薄型化できる操作装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an operating device that can be thinned with high strength while maintaining a large change in resistance force.
(全体構成)
以下、本発明の実施形態に係る操作装置について説明する。図1は、本実施形態の操作装置100の斜視図である。操作装置100は、外形が略直方体で中空の支持体110と、支持体110に可動に支持された操作部材120とを含む。支持体110は、図示しない車両に固定されている。操作部材120は、支持体110内で2つの回転方向に傾倒可能に支持されている。操作装置100は、図示しない位置検出部により検出した操作部材120の回転方向と回転量とに応じて、車両のトランスミッションを切り替える。(overall structure)
Hereinafter, the operating device according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of an
本明細書において、互いに直交するx方向、y方向、及びz方向を規定する。x方向は、互いに逆を向くx1方向とx2方向とを区別せずに表す。y方向は互いに逆を向くy1方向とy2方向とを区別せずに表す。z方向は互いに逆を向くz1方向とz2方向とを区別せずに表す。これらの方向は、相対的な位置関係を説明するために便宜上規定するのであって、実際の使用時の方向を限定するわけではない。構成要素の形状は、「略」という記載があるかないかにかかわらず、本明細書で開示された実施形態の技術思想が実現される限り、記載された表現に基づく厳密な幾何学的な形状に限定されない。 In this specification, the x direction, the y direction, and the z direction which are orthogonal to each other are defined. The x direction is expressed without distinguishing the x1 direction and the x2 direction, which are opposite to each other. The y direction is expressed without distinguishing the y1 direction and the y2 direction which are opposite to each other. The z direction is expressed without distinguishing the z1 direction and the z2 direction which are opposite to each other. These directions are defined for convenience of explanation of the relative positional relationship, and do not limit the directions in actual use. Regardless of whether or not there is a description of “substantially”, the shape of the component is a strict geometric shape based on the described expression as long as the technical idea of the embodiment disclosed in the present specification is realized. Not limited.
図1に示すように、支持体110は、全体として中空の略直方体形状であり、第1支持体111と第2支持体112と第3支持体113とを含む。図2は、図1に示す第2支持体112と第3支持体113とを省略した操作装置100の斜視図である。図2に示すように、第1支持体111のz1側は、解放されており、図1に示すようにxy平面に略平行な平板状の第2支持体112により覆われている。第2支持体112には、z方向に貫通した貫通孔112−1が設けられている。図2に示すように、第1支持体111のy2側は、解放されており、図1に示すようにzx平面に略平行な平板状の第3支持体113により覆われている。 As shown in FIG. 1, the
図3は、図1に示す第2支持体112と第3支持体113とを省略した操作装置100の、z1側から見た分解斜視図である。図3に示すように、操作装置100は、支持体110の内部に、さらに、第1カム130と第2カム135と中間支持体140と第1ガイド部材150と第2ガイド部材155と第1アクチュエータ160と第1弾性部材169と第2アクチュエータ170と第2弾性部材179とを含む。 FIG. 3 is an exploded perspective view of the
図3に示すように、第1支持体111は、第1軸受114と第2軸受115と第1カム固定部116と第2カム固定部117とを含む。第1軸受114は、第1支持体111内のx1側端部に設けられており、x2方向とz1方向とに解放された窪みである。第2軸受115は、第1支持体111内のx2側端部に設けられており、x1方向とz1方向とに解放された窪みである。第1カム固定部116は、第1支持体111内のx1側端部に設けられており、x2方向とz1方向とに解放された略直方体の部位である。第2カム固定部117は、第1支持体111内のy1側端部付近に設けられており、y2方向とz1方向とに解放された略直方体の部位である。第1カム固定部116は、第1軸受114と第2軸受115との間に位置している。 As shown in FIG. 3, the
図4は、操作部材120と中間支持体140と第1アクチュエータ160と第2アクチュエータ170との、z2側から見た分解斜視図である。図5は、支持体110を省略した操作装置100の平面図である。図6は、図5の6−6線を通りzx平面に平行な断面における操作装置100の断面図である。図7は、図5の7−7線を通りyz平面に平行な断面における操作装置100の断面図である。図8は、図6の8−8線を通りxy平面に平行な断面における操作装置100の断面図である。 FIG. 4 is an exploded perspective view of the
(第1カム)
図3に示すように、第1カム130は、略直方体の外形をもち、x2側の面からx1方向に窪んだ第1窪み131をもち、第1窪み131の中にx2方向を向いた第1凹凸面132をもつ。図6に示すように、第1凹凸面132は、x方向に平行な後述の第2仮想回転軸102に重なる位置において、x1方向に最も窪んだ第1谷部133をもつ。第1カム130のz2側端部付近が、図3に示す第1カム固定部116に固定されている。図2に示すように、第1カム130は、第1支持体111内のx1側端部付近に位置している。(First cam)
As shown in FIG. 3, the
(第2カム)
図3に示すように、第2カム135は、略直方体の外形をもち、y2側の面からy1方向に窪んだ第2窪み136をもち、第2窪み136の中にy2方向を向いた第2凹凸面137をもつ。図7に示すように、第2凹凸面137は、y方向に平行な後述の第1仮想回転軸101に重なる位置において、y1方向に最も窪んだ第2谷部138をもつ。第2カム135は、図3に示す第2カム固定部117に固定されており、図2に示すように、第1支持体111内のy1側端部付近に位置している。(2nd cam)
As shown in FIG. 3, the
(中間支持体)
図5に示すように、中間支持体140は、z方向から見たとき中空の略長方形に見える枠体141を含む。図3に示すように、枠体141は、共にyz平面に略平行で対向した第1板部141−1と第2板部141−2とを含み、さらに、共にzx平面に略平行で対向した第3板部141−3と第4板部141−4とを含む。第3板部141−3は、第1板部141−1のy1側端部と第2板部141−2のy1側端部とを、x方向に連結している。第4板部141−4は、第1板部141−1のy2側端部と第2板部141−2のy2側端部とを、x方向に連結している。第4板部141−4は、第3板部141−3よりy2側に位置している。(Intermediate support)
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように中間支持体140は、第1板部141−1のx1側の面からx1方向に突出した略円柱形の第1シャフト142(図4)と、第2板部141−2のx2側の面からx2方向に突出した略円柱形の第2シャフト143(図3)とをさらに含む。 As shown in FIG. 5, the
図3に示すように、第3板部141−3のy2側の面には、y1方向に窪んだ略円筒形状の第1中間軸受144が設けられている。第4板部141−4には、y方向に貫通した略円筒形状の第2中間軸受145が設けられている。中間支持体140は、さらに、略円柱状の第3シャフト146を含む。図8に示すように、第1中間軸受144と第2中間軸受145と第3シャフト146との各中心は、y方向に平行な第1仮想回転軸101に一致している。第3シャフト146のy1側端部は、第1中間軸受144内に固定されている。第3シャフト146のy2側端部は、第2中間軸受145内に固定されている。 As shown in FIG. 3, a substantially cylindrical first
図2に示すように、第1シャフト142は、第1支持体111の第1軸受114により回転可能に支持されている。第2シャフト143は、第1支持体111の第2軸受115により回転可能に支持されている。図8に示すように、第1シャフト142と第2シャフト143との各中心は、x方向に平行な第2仮想回転軸102に一致している。すなわち、中間支持体140の全体が、支持体110(図2)により第2仮想回転軸102の周りに回転可能に支持されている。 As shown in FIG. 2, the
(操作部材)
図3に示すように、操作部材120は、基部121と、基部121からz1方向に延びた操作軸122とを含む。(Operation member)
As shown in FIG. 3, the operating
図5に示すように、基部121は、y方向において第3板部141−3と第4板部141−4とにより挟まれているので、y方向に移動しない。図3に示すように、基部121には、y方向に貫通した略円筒形状の貫通軸孔123が設けられている。図8に示すように、貫通軸孔123内に第3シャフト146の一部が位置している。貫通軸孔123の直径は、第3シャフト146の直径と同程度である。貫通軸孔123の中心は、第1仮想回転軸101に一致する。中間支持体140は、第3シャフト146を介して操作部材120を第1仮想回転軸101の周りに回転可能に支持している。 As shown in FIG. 5, since the
図3に示す操作軸122の延びる方向は、軸方向と呼ばれ、図8に示す第1仮想回転軸101と第2仮想回転軸102とに略直交する。図3に示す状態において、軸方向はz方向に略一致する。ただし、軸方向は、第1仮想回転軸101の周りで回転する。操作軸122は、略円筒形状であり、z2側の一端が基部121に固定されている。図1に示すように、操作軸122の一部は、支持体110の貫通孔112−1を通って外部まで延びている。操作部材120は、操作軸122のz1側の端部からz1方向に突出した取り付け突起124をさらに含む。取り付け突起124は、支持体110の外部に位置している。取り付け突起124には、操作者が握る図示しないノブが取り付けられる。 The extending direction of the
図8に示すように、操作部材120は、操作者の操作を受けて第1仮想回転軸101の周りで回転可能であることに加えて、中間支持体140と共に第2仮想回転軸102の周りでも回転可能である。第1仮想回転軸101と第2仮想回転軸102とは、同一平面内で略直交している。第1仮想回転軸101は、操作軸122の軸方向と直交した状態で、操作部材120と共に第2仮想回転軸102の周りで回転する。 As shown in FIG. 8, the
(第1ガイド部材)
図4に示すように、第1ガイド部材150は、操作部材120と一体的に形成されており、操作部材120に固定されている。第1ガイド部材150は、操作部材120の基部121のx1側からx1方向に突出している。(First guide member)
As shown in FIG. 4, the
図8に示すように、第1ガイド部材150には、x1側端部からx2方向に窪んだ略円筒形状の第1外穴151と、第1外穴151のx2側端部からさらにx2方向に窪んだ略円筒形状の第1内穴152とが設けられている。第1外穴151と第1内穴152との各中心は、図8に示す回転位置において第2仮想回転軸102に一致する。第1内穴152の直径は、第1外穴151の直径より小さい。第1ガイド部材150は、操作部材120が第1仮想回転軸101の周りで回転するときに操作部材120と共に回転する。 As shown in FIG. 8, the
(第2ガイド部材)
図4に示すように、第2ガイド部材155は、中間支持体140と一体的な部材として形成されており、中間支持体140に固定されている。第2ガイド部材155は、中間支持体140の第3板部141−3のy1側の面からy1方向に突出している。(Second guide member)
As shown in FIG. 4, the
図8に示すように、第2ガイド部材155には、y1側端部からy2方向に窪んだ略円筒形状の第2外穴156と、第2外穴156のy2側端部からさらにy2方向に窪んだ略円筒形状の第2内穴157とが設けられている。第2外穴156と第2内穴157との各中心は、第1仮想回転軸101に一致する。第2内穴157の直径は、第2外穴156の直径より小さい。第2ガイド部材155は、操作部材120と中間支持体140とが第2仮想回転軸102の周りで回転するときに操作部材120と共に回転する。 As shown in FIG. 8, the
(第1アクチュエータ)
図3に示すように、第1アクチュエータ160は、第1大径部161と第1小径部162と第1ヘッド163とを含む。図8に示す回転位置において、第1大径部161と第1小径部162とは、いずれも、第2仮想回転軸102上に中心軸をもつ略円筒形状である。第1大径部161のx2側の面に、第1小径部162のx1側端部が固定されている。第1ヘッド163は、第1大径部161のx1側の面からx1方向に突出している。図8に示す回転位置において、第1ヘッド163は、第2仮想回転軸102上に中心軸をもつ略円錐形状である。第1ヘッド163のx1側に先端が位置しており、先端は丸みを帯びている。(First actuator)
As shown in FIG. 3, the
図8に示すように、第1大径部161は、第1外穴151内に位置している。第1小径部162は、第1内穴152内に位置している。図8に示す回転位置において、第1大径部161が第1外穴151内で摺動可能であり、第1小径部162が第1内穴152内で摺動可能である。第1アクチュエータ160は、第1ガイド部材150に規定された経路(以下、第1経路と呼ぶ場合がある)に沿って移動可能である。図8に示す1つの回転位置において、第1経路は、第2仮想回転軸102に略平行であり、本実施形態では第2仮想回転軸102に一致する。 As shown in FIG. 8, the first
図8に示すように、操作部材120が第1仮想回転軸101の周りで回転するときの1つの回転位置において、第1アクチュエータ160が全体として第2仮想回転軸102上に配置され、かつ、同じ1つの回転位置において第2仮想回転軸102を中心として回転対称な形状である。 As shown in FIG. 8, at one rotation position when the
(第1弾性部材)
図8に示すように、第1弾性部材169は、第1アクチュエータ160の第1小径部162の周りに巻かれた金属製の巻きばねである。第1弾性部材169は、x方向において、第1大径部161内でx2側に位置する第1ガイド部材150の一部と、x1側に位置する第1大径部161との間に挟まれている。第1弾性部材169は、第1アクチュエータ160を弾性的に第1凹凸面132に付勢する。他の例において、第1弾性部材169は、ゴムや板バネなど他の弾性部材であってもよい。(First elastic member)
As shown in FIG. 8, the first
第1ガイド部材150のx1側の端部付近は、部分的に第1カム130の第1窪み131内に位置している。第1アクチュエータ160の第1ヘッド163のx1側端部は、第1カム130の第1凹凸面132に接触している。 The vicinity of the end of the
(第2アクチュエータ)
図3に示すように、第2アクチュエータ170は、第2大径部171と第2小径部172と第2ヘッド173とを含む。図8に示すように、第2大径部171と第2小径部172とは、いずれも、第1仮想回転軸101上に中心軸をもつ略円筒形状である。第2大径部171のy2側の面に、第2小径部172のy1側端部が固定されている。第2ヘッド173は、第2大径部171のy1側の面からy1方向に突出している。第2ヘッド173は、第1仮想回転軸101上に中心軸をもつ略円錐形状である。第2ヘッド173のy1側に先端が位置しており、先端は丸みを帯びている。(Second actuator)
As shown in FIG. 3, the
図8に示すように、第2大径部171は、第2外穴156内に位置している。第2小径部172は、第2内穴157内に位置している。第2大径部171が第2外穴156内で第1仮想回転軸101に沿って摺動可能であり、第2小径部172が第2内穴157内で第1仮想回転軸101に沿って摺動可能である。第2アクチュエータ170は、第2ガイド部材155規定された経路(以下、第2経路と呼ぶ場合がある)に沿って移動可能である。第2経路は、第1仮想回転軸101に略平行であり、本実施形態では第1仮想回転軸101に一致する。 As shown in FIG. 8, the second
図8に示すように、第2アクチュエータ170は全体として、第1仮想回転軸101上に配置されており、第1仮想回転軸101を中心として回転対称な形状である。第1経路と第2経路との両方が、軸方向に略直交する方向に延びている。 As shown in FIG. 8, the
(第2弾性部材)
図8に示すように、第2弾性部材179は、第2アクチュエータ170の第2小径部172の周りに巻かれた金属製の巻きばねである。第2弾性部材179は、y方向において、第2大径部171内でy2側に位置する第2ガイド部材155の一部と、y1側に位置する第2大径部171との間に挟まれている。第2弾性部材179は、第2アクチュエータ170を弾性的に第2凹凸面137に付勢する。他の例において、第2弾性部材179は、ゴムや板バネなど他の弾性部材であってもよい。(Second elastic member)
As shown in FIG. 8, the second
第2ガイド部材155のy1側の端部付近は、部分的に第2カム135の第2窪み136内に位置している。第2アクチュエータ170の第2ヘッド173のy1側端部は、第2カム135の第2凹凸面137に接触している。 The vicinity of the y1-side end of the
(動作)
図1から図8は、操作部材120をどの方向にも回転させていない初期位置における操作装置100の図である。初期位置において、操作装置100は、図8に示す第1仮想回転軸101の周りの回転という観点から、初期状態の第1安定位置にある。初期位置において、操作装置100は、図8に示す第2仮想回転軸102の周りの回転という観点から、初期状態の第2安定位置にある。(motion)
1 to 8 are diagrams of the
操作装置100は、図8に示す第1仮想回転軸101を中心として、図6に示す第1回転方向181と第2回転方向182とに回転させることができる。第1回転方向181は、操作部材120のz1側端部がx1方向に動く方向である。第2回転方向182は、操作部材120のz1側端部がx2方向に動く方向である。さらに、操作装置100は、図8に示す第2仮想回転軸102を中心として、図7に示す第3回転方向183と第4回転方向184とに回転させることができる。第3回転方向183は、操作部材120のz1側端部がy1方向に動く方向である。第4回転方向184は、操作部材120のz1側端部がy2方向に動く方向である。 The operating
図6に示す第1安定位置において、第1アクチュエータ160の移動可能な第1経路は、第2仮想回転軸102に略平行であり、第1アクチュエータ160の回転対称の中心は第2仮想回転軸102に略一致している。操作部材120が図6に示す第1安定位置に位置しているとき、第1アクチュエータ160の第1ヘッド163のx1側端部が第1谷部133にはまる。そのため、操作部材120は、ある程度の力を受けないと第1仮想回転軸101(図8)の周りで回転しない。 In the first stable position shown in FIG. 6, the movable first path of the
図7に示すように、第2アクチュエータ170の移動可能な第2経路は、回転位置にかかわらず第1仮想回転軸101に略平行であり、第2アクチュエータ170の回転対称の中心は回転位置にかかわらず第1仮想回転軸101に略一致している。図7に示す第2安定位置において、第1仮想回転軸101は、y方向に略平行である。操作部材120が図7に示す第2安定位置に位置しているとき、第2アクチュエータ170の第2ヘッド173のy1側端部が第2谷部138にはまる。そのため、操作部材120は、ある程度の力を受けないと第2仮想回転軸102(図8)の周りで回転しない。 As shown in FIG. 7, the movable second path of the
図9は、図6に示す操作部材120を第1回転方向181にある程度回転させた第1回転位置における、操作装置100の斜視図である。図10は、操作部材120が第1回転位置(図9)にあるときの操作装置100の断面図である。図10は、図6と同じ平面における断面を示す。 FIG. 9 is a perspective view of the
図9に示すように、操作部材120を第1回転方向181(図6)に回転させるとき、図7に示すように、第2アクチュエータ170は、第2谷部138内にはまったまま維持される。そのため、図9に示すように、中間支持体140は、支持体110に対して回転しない。図10に示すように、第1アクチュエータ160が第1凹凸面132に沿って移動するときに発生する抵抗力が、操作者に操作感として伝わる。図10に示す第1回転位置にあるとき、第1ガイド部材150に沿った第1アクチュエータ160の第1経路は、第2仮想回転軸102に対して傾く。 As shown in FIG. 9, when the
図6に示す操作部材120が第2回転方向182に回転するときの動作は、第1回転方向181に回転するときの動作と対称的であるので説明を省略する。 The operation when the
図11は、図7に示す操作部材120を第3回転方向183にある程度回転させた第2回転位置における、操作装置100の斜視図である。図12は、操作部材120が第2回転位置(図11)にあるときの操作装置100の断面図である。図12は、図7と同じ平面における断面を示す。 FIG. 11 is a perspective view of the
図11に示すように、操作部材120を第3回転方向183(図7)に回転させるとき、図6に示すように、第1アクチュエータ160が第1谷部133内にはまったまま維持される。そのため、図11に示すように、操作部材120は、中間支持体140に対して回転しない。図12に示すように、第2アクチュエータ170が第2凹凸面137に沿って移動するときに発生する抵抗力が、操作者に操作感として伝わる。図12に示す第2回転位置にあるとき、第2ガイド部材155に沿った第2アクチュエータ170の第2経路は、第1仮想回転軸101に平行である。 As shown in FIG. 11, when the
図7に示す操作部材120が第4回転方向184に回転するときの動作は、第3回転方向183に回転するときの動作と対称的であるので説明を省略する。 The operation when the
(まとめ)
本実施形態によれば、第1アクチュエータ160の移動する第1経路と第2アクチュエータ170の移動する第2経路との両方が、軸方向に略直交する方向に延びているので、軸方向に第1アクチュエータ160と第2アクチュエータ170との少なくとも一方が移動する場合に比べて、装置を軸方向に薄型化することができる。また、第1仮想回転軸101から第1アクチュエータ160の先端までの距離を長くして抵抗力の変化を大きく維持しながら、第1アクチュエータ160を太くして強度を高くしても、操作装置100が軸方向に大きくならない。すなわち、抵抗力の変化を大きく維持しながら高い強度で薄型化することができる。(Summary)
According to the present embodiment, both the first path of movement of the
本実施形態によれば、直交した2方向に回転する操作装置100において、抵抗力の変化を大きく維持しながら高い強度で薄型化することができる。 According to this embodiment, the operating
本実施形態によれば、操作部材120が第1仮想回転軸101の周りで回転するときに、1つの回転位置において第1経路が、第2仮想回転軸102に略平行であり、かつ、その1つの回転位置において第1アクチュエータ160が、第2仮想回転軸102上に配置されるので、その1つの回転位置を保ちながら操作部材120が第2仮想回転軸102の周りで回転するときに、第1アクチュエータ160がその場で回転するだけで、第1アクチュエータ160と第1カム130との相対位置が大きく変わらない。そのため、操作部材120が第2仮想回転軸102の周りで回転するときに、第2アクチュエータ170により発生する抵抗力に、第1アクチュエータ160により発生する抵抗力が大きく加わらない。従って、操作部材120が第2仮想回転軸102の周りで回転するときの抵抗力を制御しやすい。 According to the present embodiment, when the
本実施形態によれば、第1アクチュエータ160が、回転対称な形状であり、第1アクチュエータ160の対称中心が、1つの回転位置において第2仮想回転軸102に略一致するので、操作部材120が第2仮想回転軸102の周りで回転するときに、第1アクチュエータ160と第1カム130との相対位置を一定に保つことができる。 According to the present embodiment, the
本実施形態によれば、操作部材120が第1仮想回転軸101の周りの第1安定位置に位置しているときに第1アクチュエータ160が第1谷部133にはまるので、操作部材120が第2仮想回転軸102の周りで回転するとき、操作部材120の第1仮想回転軸101の周りにおける意図しない回転を防ぐことができる。 According to the present embodiment, since the
本実施形態によれば、第2ガイド部材155が中間支持体140と一体的な部材として構成されているので、別体である場合に比べて部品点数を減らすことができる。 According to the present embodiment, since the
本実施形態によれば、第1カム130が支持体110に固定されているので、操作部材120が第1仮想回転軸101の周りで回転するときに第1アクチュエータ160が通る第1凹凸面132上の領域は、第2仮想回転軸102の周りでの操作部材120の回転位置に応じて異なる。従って、第1カム130を中間支持体140に固定する場合に比べて、多様な操作感を操作者に与えることができる。 According to the present embodiment, since the
変形例において、第2ガイド部材155は、中間支持体140に固定されず、操作部材120に固定されてもよい。 In a modification, the
変形例によれば、操作部材120が第2仮想回転軸102の周りで回転するときに、第2経路が第1仮想回転軸101に略平行であり、かつ、第2アクチュエータ170が第1仮想回転軸101上に配置されるので、操作部材120が第1仮想回転軸101の周りで回転するときに、第2アクチュエータ170がその場で回転するだけで、第2アクチュエータ170と第2カム135との相対位置が大きく変わらない。そのため、操作部材120が第1仮想回転軸101の周りで回転するときに、第1アクチュエータ160により発生する抵抗力に、第2アクチュエータ170により発生する抵抗力が大きく加わらない。従って、操作部材120が第1仮想回転軸101の周りで回転するときの抵抗力を制御しやすい。 According to the modified example, when the
変形例によれば、第2アクチュエータ170が、回転対称な形状であり、第2アクチュエータ170の対称中心が、第1仮想回転軸101に略一致するので、操作部材120が第1仮想回転軸101の周りで回転するときに、第2アクチュエータ170と第2カム135との相対位置を一定に保つことができる。 According to the modified example, the
なお、第1カム130は中間支持体140に固定してもよい。この場合、上述とは逆に、第1アクチュエータ160が通る第1凹凸面132上の領域が、第2仮想回転軸102の周りでの操作部材120の回転位置によらず一定になるため、操作者に一定の操作感を与えることができる。また、第1アクチュエータ160が通る第1凹凸面132上の領域が限定されるため、第1カム130のサイズを小型にすることができる。 The
本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。 The present invention is not limited to the above embodiments. That is, a person skilled in the art may make various changes, combinations, sub-combinations, and substitutions with respect to the constituent elements of the above-described embodiments within the technical scope of the present invention or the equivalent scope thereof.
本発明は、例えば車両、列車、航空機、船舶、宇宙船などにおいてトランスミッションの変更などに使用する操作装置に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to an operating device used for changing a transmission in a vehicle, train, aircraft, ship, spacecraft, etc.
100…操作装置、101…第1仮想回転軸、102…第2仮想回転軸
110…支持体、120…操作部材、122…操作軸、
130…第1カム、132…第1凹凸面、133…第1谷部、
135…第2カム、137…第2凹凸面、138…第2谷部
140…中間支持体、150…第1ガイド部材、155…第2ガイド部材
160…第1アクチュエータ、169…第1弾性部材
170…第2アクチュエータ、179…第2弾性部材100... Operating device, 101... 1st virtual rotating shaft, 102... 2nd virtual
130... 1st cam, 132... 1st uneven surface, 133... 1st valley part,
135... 2nd cam, 137... 2nd uneven surface, 138...
Claims (8)
第1凹凸面をもつ第1カムと、
前記操作部材が前記第1仮想回転軸の周りで回転するときに前記操作部材と共に回転する第1ガイド部材と、
前記第1ガイド部材に規定された第1経路で移動可能な第1アクチュエータと、
前記第1アクチュエータを前記第1凹凸面に付勢する第1弾性部材と、
第2凹凸面をもつ第2カムと、
前記操作部材が前記第2仮想回転軸の周りで回転するときに前記操作部材と共に回転する第2ガイド部材と、
前記第2ガイド部材に規定された第2経路で移動可能な第2アクチュエータと、
前記第2アクチュエータを前記第2凹凸面に付勢する第2弾性部材と、
前記操作部材を前記第1仮想回転軸の周りに回転可能に支持する中間支持体と、
前記中間支持体を前記第2仮想回転軸の周りに回転可能に支持する支持体と、
を備え、
前記操作部材が、前記第1仮想回転軸と前記第2仮想回転軸とに略直交する軸方向に延びた操作軸を含み、
前記第1仮想回転軸が、前記操作部材と共に前記第2仮想回転軸の周りで回転し、
前記第1経路と前記第2経路との両方が、前記軸方向に略直交する方向に延びており、
前記第1ガイド部材が、前記操作部材に固定されており、
前記第2ガイド部材が、前記中間支持体と一体的な部材として構成されている、
操作装置。 An operation member that is rotatable about a first virtual rotation axis and a second virtual rotation axis in response to an operation of an operator;
A first cam having a first uneven surface,
A first guide member that rotates together with the operating member when the operating member rotates about the first virtual rotation axis;
A first actuator movable along a first path defined by the first guide member;
A first elastic member for urging the first actuator toward the first uneven surface;
A second cam having a second uneven surface,
A second guide member that rotates together with the operating member when the operating member rotates about the second virtual rotation axis;
A second actuator movable along a second path defined by the second guide member;
A second elastic member for urging the second actuator toward the second uneven surface;
An intermediate support body that rotatably supports the operation member around the first virtual rotation axis;
A support that supports the intermediate support rotatably around the second virtual rotation axis;
Equipped with
The operation member includes an operation shaft extending in an axial direction substantially orthogonal to the first virtual rotation shaft and the second virtual rotation shaft,
The first virtual rotation axis rotates with the operating member around the second virtual rotation axis,
Both of said second path and said first path extends in a direction substantially perpendicular to the axial direction,
The first guide member is fixed to the operation member,
The second guide member is configured as a member integral with the intermediate support,
Operating device.
請求項1に記載の操作装置。 The first virtual rotation axis and the second virtual rotation axis are substantially orthogonal to each other,
The operating device according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の操作装置。 When the operation member rotates about the first virtual rotation axis, the first path is substantially parallel to the second virtual rotation axis at one rotation position, and the first path is at the one rotation position at the first rotation position. 1 actuator is disposed on the second virtual rotation axis,
The operating device according to claim 1 or 2.
前記第1アクチュエータの対称中心が、前記1つの回転位置において前記第2仮想回転軸に略一致する、
請求項3に記載の操作装置。 The first actuator has a rotationally symmetric shape,
A center of symmetry of the first actuator substantially coincides with the second virtual rotation axis at the one rotation position,
The operating device according to claim 3.
前記操作部材が前記第1仮想回転軸の周りの第1安定位置に位置しているときに前記第1アクチュエータが前記第1谷部にはまる、
請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の操作装置。 The first uneven surface has a locally depressed first valley portion,
The first actuator fits in the first trough when the operating member is located at a first stable position around the first virtual rotation axis,
The operating device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の操作装置。 The first cam is fixed to the support,
The operating device according to any one of claims 1 to 5 .
請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の操作装置。 When the operation member rotates about the second virtual rotation axis, the second path is substantially parallel to the first virtual rotation axis, and the second actuator is on the first virtual rotation axis. Placed,
The operating device according to any one of claims 1 to 6 .
前記第2アクチュエータの対称中心が、前記第1仮想回転軸に略一致する、
請求項7に記載の操作装置。 The second actuator has a rotationally symmetrical shape,
A center of symmetry of the second actuator substantially coincides with the first virtual rotation axis,
The operating device according to claim 7 .
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