JP6952249B2 - 複合操作入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の異なる態様の操作によりそれぞれ入力を行うことができる複合操作入力装置に関する。

従来、回転操作と引っ張り操作との２種類の操作ができる入力装置（複合スイッチ）が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示された入力装置は、回転操作および引っ張り操作いずれの操作時にも節度感が付与されるよう、節度機構が設けられている。具体的には、特許文献１に開示された入力装置は、凹凸部と板ばねのダボ部との係合により回転操作時の節度感を付与し、引っ張り操作時には山形突出部によってＵ字ばねを押しながら開くことで節度感を付与させることができる。

特開２０００−２６０２６０号公報

しかしながら、特許文献１の入力装置の節度機構の構成は、いずれも板ばねまたはＵ字ばねを利用する構成であるため、長期間の使用によってこれらばねがへたってしまい、節度感が悪化する問題がある。

また、特許文献１の入力装置では、引っ張り操作など直線操作後に操作体から手を放すと、操作体を元の位置に戻す復元力が付与される構成とはなっておらず、仮に復元力を付与した構成とする場合、更にばねを含む機構を新たに設ける必要がある。この場合、回転操作用の節度機構、直線操作用の節度機構、および、直線操作後の復元力の付与機構の３つの機構を、独立して備える必要があり、構造の複雑化および入力装置の大型化を招来してしまうという問題もある。

そこで本発明は、操作体の操作時に安定的に節度感を付与するとともに、装置構成の複雑化および大型化を抑制しつつ、直線操作後の操作体に対して復元力を付与することができる、複合入力装置を提供することを目的とする。

本発明のある形態に係る複合操作入力装置は、円筒状の軸体、および軸体の外周を囲うように配置され、軸体の軸心を中心とした回転操作および軸体の軸心方向の一方側への直線操作が可能な円環状の操作体を有する複合操作入力装置であって、操作体への回転操作に対して節度感を付与すべく、軸体から操作体の内周面に向かって軸体の径方向に付勢されるとともに径方向に進退可能な第１節度ピンと、操作体の内周面において形成された、回転操作方向に傾斜面を有し、第１節度ピンと係合する第１節度山とからなる第１節度機構と、軸心方向の一方側へ直線操作された操作体に対して、軸心方向の他方側へ向かうように作用する復元力を付与すべく、第１節度ピンと、操作体の第１節度山において形成された、軸心方向の他方側に向かって径が小さくなるテーパ面とからなる復元機構と、を備え、復元機構は、第１節度ピンとテーパ面との当接により生じる圧力によって復元力を生成する。

上記構成によると、第１節度機構では、回転操作時に第１節度山と係合する第１節度ピンが、この第１節度山の傾斜面に沿って第１節度山を越えることで節度感を付与させることができる。このように、本発明のある態様に係る複合操作入力装置は、特許文献１のような板ばねおよびＵ字ばねを用いることなく節度感を付与させることができる。このため、操作体の回転操作時において、へたりが生じることなく安定的に節度感を付与させることができる。

また、軸心方向の一方側への直線操作時（例えば操作体に対する引っ張り操作時）においては、操作体が軸体に対して相対的に軸心方向の一方側に変位するに従い、第１節度ピンは操作体の第１節度山に形成されたテーパ面に当接しながら軸心方向の他方側に向かって変位することとなる。このため、第１節度ピンは、当接するテーパ面によって軸体の軸心に向かって押圧される。

このように軸体の径方向に付勢されている第１節度ピンが軸体の軸心に向かって押圧されるため、第１節度ピンに対してより大きな付勢力が蓄えられることとなる。そして、操作体が直線操作から解放されると、この蓄えられた付勢力によって第１節度ピンは操作体の第１節度山に形成されたテーパ面に当接しながら、軸心方向の一方側（テーパ面の径が広くなる方向）に向かって変位する。その結果、操作体に対して軸心方向の他方側に変位するように復元力が働くこととなる。つまり、第１節度ピンとテーパ面との当接により生じる圧力によって復元力を生成することができる。

このように、独立した復元機構を別途設けることなく直線操作後（例えば、引っ張り操作後）の操作体に対して元の位置に戻るように復元力を作用させることができる。

よって本発明のある形態に係る複合操作入力装置は、操作体の操作時に安定的に節度感を付与するとともに、装置構成の複雑化および大型化を抑制しつつ、直線操作後の操作体に対して復元力を付与することができるという効果を奏する。

また、本発明のある形態に係る複合操作入力装置は、上記した構成において、操作体に対する軸心方向の一方側への直線操作に対して節度感を付与すべく、軸体から操作体の内周面に向かって軸体の径方向に付勢されるとともに径方向に進退可能な第２節度ピンと、操作体の内周面において形成された、軸心方向に傾斜面を有し、第２節度ピンと係合する第２節度山とからなる第２節度機構をさらに備え、操作体が直線操作時よりも前記軸心方向の他方側の位置である初期位置にある時、第２節度山は、第２節度ピンよりも軸心方向の他方側に位置している構成であってもよい。

上記構成によると、第２節度機構を備えるため、操作体に対して直線操作されると、第２節度ピンは第２節度山と係合することができる。このため、第２節度ピンが第２節度山の傾斜面に沿って第２節度山を越えることで節度感を付与させることができる。

このように、本発明のある形態に係る複合操作入力装置は、特許文献１のような板ばねおよびＵ字ばねを用いることなく節度感を付与させることができる。このため、操作体の回転操作時において、へたりが生じることなく安定的に節度感を付与させることができる。

また、本発明のある形態に係る複合操作入力装置は、上記した構成において、操作体は被検知部を有しており、操作体への回転操作時に被検知部の回転方向、および回転量を検出すると共に、操作体に対する軸心方向の一方側への直線操作時に初期位置から軸心方向の一方側への被検知部の変位を検出する検知器を備え、操作体に対する軸心方向の一方側への直線操作に対して節度感が付与された後に、検知器が被検知部の軸心方向の一方側への変位を検出するように構成されていてもよい。

上記構成によると、検知器を備えているため、操作体が有する被検知部の回転方向および回転量とともに、初期位置から軸心方向の一方側への変位を検出することができる。つまり、操作体の回転方向および回転量とともに、初期位置から軸心方向の一方側への変位を検出することができる。

また、操作体に対する軸心方向の一方側への直線操作に対して節度感が付与された後に、被検知部の軸心方向の一方側への変位を検出することができる。このため、操作者に対して、この直線操作の実行を節度感により確認させた上で、直線操作の実行に伴う操作体の初期位置からの変位を検知させることができる。それゆえ、操作者が気付かないうちに、軸心方向の一方側への操作体の変位の検出が行われてしまうことを防ぐことができる。

また、本発明のある形態に係る複合操作入力装置は、上記した構成において、第２節度機構は、操作体が初期位置から直線操作されて軸心方向の一方側の位置である被操作位置にあるとき、初期位置へ変位しようとする操作体を被操作位置に保持しようとする保持力を生成可能であり、保持力は、復元力よりも小さくなるように設定されていてもよい。

上記構成によると、保持力が復元力よりも小さくなるように設定されているため、操作体が直線操作から解放されると復元力により操作体は初期位置に戻ることができる。

また、本発明のある形態に係る複合操作入力装置は、上記した構成において、第２節度機構は、操作体が初期位置から直線操作されて軸心方向の一方側の位置である被操作位置にあるとき、初期位置へ変位しようとする操作体を被操作位置に保持しようとする保持力を生成可能であり、保持力は、復元力よりも大きくなるように設定されていてもよい。

上記構成によると、保持力が復元力よりも大きくなるように設定されているため、操作体が直線操作から解放されると保持力によって被操作位置を維持することができる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、操作体の操作時に安定的に節度感を付与するとともに、装置構成の複雑化および大型化を抑制しつつ、直線操作後の操作体に対して復元力を付与することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る複合操作入力装置の外観形状の一例を示す斜視図である。 図１に示す複合操作入力装置の分解斜視図である。 図２に示す複合操作入力装置が備える軸体の構成の一例を示すＹ−Ｙ断面図である。 図１に示す複合操作入力装置が備える第１節度ピンの構成の一例を示す斜視図である。 図１に示す複合操作入力装置が備えるノブの構成の一例を示す斜視図である。 図５に示すノブの構成の一例を示すＺ−Ｚ断面図である。 図１に示す複合操作入力装置が備える光センサの構成の一例を示す斜視図である。 図１に示す複合操作入力装置においてノブが初期位置にある時の状態を示すＸ−Ｘ断面図である。 図１に示す複合操作入力装置においてノブに対して引っ張り操作された時の状態を示すＸ−Ｘ断面図である。

（実施の形態）
本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する部材には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は、本発明を示すために適宜、強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。また、説明の便宜上、複合操作入力装置１００が取り付けられるパネル１０３を基準にして、ノブ（操作体）１０１および軸体１０２が設けられている側を上方と称し、基板１０４が設けられている側を下方と称する。ただし、複合操作入力装置１００のパネル１０３への取付方向は任意であり、この取付方向によっては、必ずしも、ノブ１０１が上方に位置するとは限らない。

まず、図１、２を参照して複合操作入力装置１００の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る複合操作入力装置１００の外観形状の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示す複合操作入力装置１００の分解斜視図である。

複合操作入力装置１００は、ノブ１０１に対する操作者による回転操作および引っ張り操作それぞれに対応した信号を電気機器など各種装置に入力することができる装置である。図１、２に示すように、本実施の形態に係る複合操作入力装置１００は、ノブ１０１と、軸体１０２と、基板１０４とを備え、基板１０４と軸体１０２とを固定させることで、ノブ１０１をパネル１０３上に設けることができる構成となっている。

図１に示すように、円筒状の軸体１０２の外周を囲うように円環状のノブ１０１がパネル１０３上に配置されている。より具体的には、軸体１０２は、図２に示すように上方に設けられた円筒状部材である第１円筒部２０ａと、第１円筒部２０ａの下方に設けられた円筒状部材である、該第１円筒部２０ａよりも径が小さい第２円筒部２０ｂと、第２円筒部２０ｂの下方に設けられた円筒状部材である、第２円筒部２０ｂよりも径が小さい第３円筒部２０ｃとから構成されている。ただし、第３円筒部２０ｃは、基板１０４において光センサ（検知器）４０が設けられている位置と対応する部分は、垂直方向に切りかかれた形状をしている。そして、ノブ１０１は、主として第１円筒部２０ａと第２円筒部２０ｂとの外周を囲うように配置される。

ノブ１０１は、軸体１０２の軸心Ｏを中心として回転操作が可能となっているとともに、軸心Ｏの延伸方向（以下、軸心方向）の一方側への直線操作が可能となっている。なお、軸心方向の一方側への直線操作とは、本明細書ではノブ１０１をパネル１０３側から上方に向かって引っ張る引っ張り操作を意味する。また、図２に示すように、ノブ１０１は、円環状のノブ本体部１０ａと、ノブ本体部１０ａの下端部から下方に向かって外周の径寸法が小さくなるようにテーパ状となった円環状のくびれ部１０ｂと、くびれ部１０ｂの下方端部に設けられた、複数の窓１２が一定のピッチで形成された円環状のスリット部（被検知部）１１とを備えてなる構成である。

パネル１０３には、軸体１０２の第３円筒部２０ｃとノブ１０１のスリット部１１とを挿通させる挿通孔３０が形成されている。また、パネル１０３の下方には光センサ４０が設けられた基板１０４が配置されており、ノブ１０１の回転に応じてスリット部１１が光センサ４０内を移動するように構成されている。

基板１０４の中央にはネジ１０５を挿通させる孔部４５が形成されており、基板１０４の下面から孔部４５を介して挿通させたネジ１０５を軸体１０２の底面（第３円筒部２０ｃの底面）の中央に設けられたネジ孔２３（後述の図３）に螺合させることで、軸体１０２と基板１０４とをパネル１０３を挟んで固定することができる。

（軸体の構成）
ここで、軸体１０２の詳細な構成について図２に加えて図３を参照して説明する。図３は、図２に示す複合操作入力装置１００が備える軸体１０２の構成の一例を示すＹ−Ｙ断面図である。軸体１０２は、上記したように第１円筒部２０ａと、第２円筒部２０ｂと、第３円筒部２０ｃとから構成されている。

第１円筒部２０ａの径寸法は、ノブ本体部１０ａの内周の径寸法に応じた大きさとなっている。また、引っ張り操作によってノブ１０１が上方に引っ張られた際、くびれ部１０ｂの内周に形成されたテーパ面が第１円筒部２０ａの下端部側の縁部に当接するように構成されている。このため、引っ張り操作によってノブ１０１を上方に引っ張ったとしても、第１円筒部２０ａの下端部側の縁部とくびれ部１０ｂのテーパ面とが当接して軸体１０２から抜け落ちることを防ぐことができる。

第２円筒部２０ｂの径寸法は、ノブ本体部１０ａの内周の径寸法よりも小さく、かつノブ１０１のスリット部１１の内周の径寸法よりも大きくなっている。そして、第２円筒部２０ｂは、くびれ部１０ｂとスリット部１１との連結部分であって、くびれ部１０ｂの下部に形成された水平面と当接する構成となっている。この構成により第２円筒部２０ｂは、ノブ１０１内において該ノブ１０１によって下方から支持される。また、第２円筒部２０ｂの周面には、ノブ１０１のくびれ部１０ｂの内周面に形成された後述する第１節度山部１３の山部（第１節度山）と係合する第１節度ピン５０と、該第１節度ピン５０を付勢する第１コイルばね５１とを収容する第１収容部２１が設けられている。第１収容部２１は、第２円筒部２０ｂの周面に１つ設けられた構成であってもよいし、第２円筒部２０ｂの周面において周方向に所定間隔で複数、設けられた構成であってもよい。本明細書では説明の便宜上、２つの第１収容部２１が設けられているものとして説明する。

第３円筒部２０ｃの径寸法は、スリット部１１の内周の寸法よりも小さくなっており、周面には、スリット部１１の内周面に形成された後述する第２節度山部１４と係合する第２節度ピン５２と、該第２節度ピン５２を付勢する第２コイルばね５３とを収容する第２収容部２２が設けられている。第２収容部２２は、第３円筒部２０ｃの周面に１つ設けられた構成であってもよいし、第３円筒部２０ｃの周面において周方向に所定間隔で複数、設けられた構成であってもよい。本明細書では説明の便宜上、２つの第２収容部２２が設けられているものとして説明する。

（第１、２節度ピンの構成）
次に、図２、４を参照して第１節度ピン５０および第２節度ピン５２の構成について説明する。なお、第１節度ピン５０と第２節度ピン５２とは同じ構成であるため、ここでは第１節度ピン５０を例に挙げて説明する。図４は、図１に示す複合操作入力装置１００が備える第１節度ピン５０の構成の一例を示す斜視図である。

図２、４に示すように、第１節度ピン５０は、直方体形状をした第１節度ピン本体部５０ａと、第１節度ピン本体部５０ａから突出した、第１節度山部１３の山部と当接する第１節度山当接部５０ｂと、第１節度ピン本体部５０ａにおいて第１節度山当接部５０ｂが設けられた面と対向する面に形成された、第２コイルばね５３を収容する第１ばね収容部５０ｃとを備えている。

第２節度ピン５２も第１節度ピン５０と同様の構成をしており、第２節度ピン本体部５２ａと、第２節度山当接部５２ｂと、第２ばね収容部５２ｃとを備える。

なお、第１節度山部１３の山部と当接する第１節度ピン５０の第１節度山当接部５０ｂ、ならびに第２節度山部１４の山部と当接する第２節度ピン５２の第２節度山当接部５２ｂは、例えば、半円板形状をした突出部材とすることができる。

また、第１節度ピン５０および第２節度ピン５２は、ノブ１０１への回転操作に対して節度感を付与すべく、軸体１０２からノブ１０１の内周に向かって軸体１０２の径方向に第１コイルばね５１および第２コイルばね５３によって付勢されるとともに、この径方向に進退可能となっている。このように、第１コイルばね５１および第２コイルばね５３の付勢によって移動する第１節度ピン５０および第２節度ピン５２の変位量は、軸体１０２の周面とノブ１０１の内周面との間となり小さくなっている。

（ノブの構成）
次に、図２および図５、６を参照して、ノブ１０１の詳細な構成について説明する。図５は、図１に示す複合操作入力装置１００が備えるノブ１０１の構成の一例を示す斜視図である。図６は、図５に示すノブ１０１の構成の一例を示すＺ−Ｚ断面図である。

上記したように、ノブ１０１は、ノブ本体部１０ａと、くびれ部１０ｂと、スリット部１１とを備えている。図５、６に示すように、ノブ１０１では、くびれ部１０ｂの内周面においてノブ１０１の周方向（ノブ１０１の回転操作方向）に傾斜面を有して突出した山部（第１節度山）が周期的に形成された第１節度山部１３が設けられている。本実施の形態に係る複合操作入力装置１００ではこの第１節度山部１３の山部と、軸体１０２の周面から軸体１０２の径方向に付勢されている第１節度ピン５０とが係合するように配置されている。このため、ノブ１０１を回転操作すると、ノブ１０１の内周面に設けられた第１節度山部１３が、軸体１０２に対して相対的に回転操作方向に移動し、第１節度ピン５０が周期的に第１節度山部１３の山部を乗り越える。これによって、本実施の形態に係る複合操作入力装置１００では、ノブ１０１の回転操作時においてクリック感（節度感）を付与することができる。

また、図６に示すように、第１節度山部１３は、ノブ本体部１０ａ側に設けられた第１上部節度山部１３ａとスリット部１１側に設けられた第１下部節度山部１３ｃと第１上部節度山部１３ａと第１下部節度山部１３ｃとの間に設けられた第１中央節度山部１３ｂとから構成される。図６に示すように、第１上部節度山部１３ａの径寸法は、第１下部節度山部１３ｃの径寸法よりも大きくなっている。そして、第１中央節度山部１３ｂは、第１上部節度山部１３ａから第１下部節度山部１３ｃに向かって徐々に径寸法が小さくなり、先細となったテーパ形状となっている。これ以降では、第１中央節度山部１３ｂのテーパ形状となった内周面をテーパ面と称する。なお、第１節度ピン５０とこの第１節度山部１３におけるテーパ面とによって本発明の復元機構を実現する。

ここで、引っ張り操作によってノブ１０１が軸体１０２の軸心方向の上方側へ向かって直線的に移動すると、第１節度ピン５０の当接位置がノブ１０１の第１上部節度山部１３ａの位置から第１中央節度山部１３ｂの位置に変位する。上記したように第１中央節度山部１３ｂはテーパ面を有しているため、第１中央節度山部１３ｂと当接する第１節度ピン５０は、軸体１０２の軸心Ｏに向かって徐々に押圧されていき、第１節度ピン５０を付勢するコイルばねの付勢力が大きくなっていく。この付勢力が軸心方向の他方（下方側）に向かってノブ１０１を移動させ元の位置に戻そうとする復元力となる。このため、第１中央節度山部１３ｂのテーパ面の軸心方向に対する角度を変更させることにより、この復元力の大きさを調整することができる。

また、ノブ１０１の下部にはスリット部１１が設けられており、スリット部１１の内周面には図５、６に示すように、軸体１０２の軸心方向（ノブ１０１の引っ張り操作方向）に傾斜面を有して突出した山部（第２節度山）が形成された第２節度山部１４が設けられている。本実施の形態に係る複合操作入力装置１００ではこの第２節度山部１４の山部と、軸体１０２の周面から軸体１０２の径方向に付勢されている第２節度ピン５２とが係合するように配置されている。このため、ノブ１０１を引っ張り操作すると、スリット部１１の内周面に設けられた第２節度山部１４が、軸体１０２に対して相対的に引っ張り方向（軸心方向の一方側）に移動し、第２節度ピン５２が第２節度山部１４の山部を乗り越える。これによって、本実施の形態に係る複合操作入力装置１００では、ノブ１０１の引っ張り操作時においてクリック感を付与することができる。さらには、第２節度ピン５２と第２節度山部１４の山部との係合によって、ノブ１０１が軸心方向の他方側に変位しないように保持しようとする保持力を生成可能とする。換言すると、ノブ１０１が初期位置から直線操作されて軸心方向の一方側（上方側）の位置である被操作位置にあるとき、初期位置へ変位しようとするノブ１０１を被操作位置に保持しようとする保持力を生成可能とする。

また、スリット部１１は、図５、６に示すように複数の縦長の窓１２が形成されている。そして、ノブ１０１の回転操作にともなう窓１２の変位および引っ張り操作にともなう窓１２の変位を光センサ４０によって検知し、ノブ１０１の回転操作方向および回転操作による回転量（回転距離）、ならびにノブ１０１の引っ張り操作を検知することができる。

（光センサの構成）
次に図２、７を参照して本実施の形態に係る複合操作入力装置１００が備える光センサ４０の構成について説明する。図７は、図１に示す複合操作入力装置１００が備える光センサ４０の構成の一例を示す斜視図である。

図２、７に示すように、光センサ４０は基板１０４と接し、該基板１０４に取り付けられる矩形の板状部材である光センサ底部４０ａと、光センサ底部４０ａの一方の側部から垂直方向に立設した第１光センサ側部４０ｂと、第１光センサ側部４０ｂが設けられている側部と対向する光センサ底部４０ａの他方側の側部から垂直方向に立設した第２光センサ側部４０ｃとを備えてなる構成である。すなわち、光センサ４０は、図７に示すように、光センサ底部４０ａと第１光センサ側部４０ｂと第２光センサ側部４０ｃとによって略コの字形状を形成する部材である。そして、第１光センサ側部４０ｂと第２光センサ側部４０ｃとの間に形成された間隙にはスリット部１１が配置されるように構成されている。

第１光センサ側部４０ｂにおける第２光センサ側部４０ｃと対向する面には、赤外線発光部４１が設けられており、第２光センサ側部４０ｃにおける第１光センサ側部４０ｂとの対向する面には、赤外線発光部４１から発光された赤外線を受光する第１受光部４２および第２受光部４３が設けられている。

第１受光部４２は、ノブ１０１の回転操作時における回転方向および回転量を検出するための検知部であり、水平方向に所定の間隔をあけて並行して設けられた２つの受光部から構成される。そして、ノブ１０１の回転操作に伴ってスリット部１１が回転すると第１受光部４２の前に窓１２が位置するときは、赤外線発光部４１からの赤外線が第１受光部４２に導かれ検知される。このため、スリット部１１における窓１２の１ピッチ分の回転ごとに高低となる赤外線の波形を第１受光部４２によって検出することができ、これによってノブ１０１の回転の変位を測定することができる。そして第１受光部４２は、回転の変位をカウンタ（不図示）で加減算して回転量を測定することができる。また、第１受光部４２は並行する２つの受光部から構成されているため、これら受光部によって受光される赤外線の受光タイミングのずれから回転方向を判定することができる。

第２受光部４３は、ノブ１０１に対する引っ張り操作の有無を検出するための検知部である。ノブ１０１が初期位置にある状態では、スリット部１１の第２節度山部１４が形成されている内周面部分によって赤外線発光部４１から発光された赤外線は遮断された状態となっている。なお、ノブ１０１の初期位置とは、ノブ１０１に対して回転操作および引っ張り操作されていない状態にあるときの位置であって、引っ張り操作時のノブ１０１の位置よりも軸心方向の他方側(下方側)となる。ノブ１０１に対する引っ張り操作によって、ノブ１０１が軸体１０２の軸心方向の一方側（上方側）に移動すると、スリット部１１も上方に移動し、第２受光部４３は、赤外線発光部４１から発光された赤外線を受光することができる。これによって、第２受光部４３はノブ１０１に対する引っ張り操作を検出することができる。

このように検知器としての光センサ４０によって、被検知部としてのスリット部１１の回転方向及び回転量を検出すると共に、ノブ１０１の初期位置）から引っ張り操作による、軸心方向の上方側（一方側）へのスリット部１１の変位が検出される。

（動作説明）
次に図８、９を参照して本実施の形態に係る複合操作入力装置１００の回転操作および引っ張り操作における動作説明をする。図８は、図１に示す複合操作入力装置１００においてノブ１０１が初期位置にある時の状態を示すＸ−Ｘ断面図である。図９は、図１に示す複合操作入力装置１００においてノブ１０１に対して引っ張り操作された時の状態を示すＸ−Ｘ断面図である。

図８に示すように複合操作入力装置１００は、初期位置にある時、第１節度ピン５０は、くびれ部１０ｂの内周面における第１節度山部１３のうち第１上部節度山部１３ａに当接している。この初期位置にある状態から操作者がノブ１０１に対して回転操作すると、ノブ１０１の回転方向への変位に伴って第１節度ピン５０は、周期的に第１上部節度山部１３ａの傾斜を登り第１上部節度山部１３ａの山部を越えて第１上部節度山部１３ａの傾斜を下る動作を繰りかえす。このように第１節度ピン５０が第１上部節度山部１３ａの山部を越えることで複合操作入力装置１００の操作者に対してクリック感を付与することができる。このように、複合操作入力装置１００は、第１節度ピン５０と第１節度山部１３の山部とによって本発明の第１節度機構を構成することができる。

なお、この回転操作時において、第２節度ピン５２は、図８に示すように、スリット部１１の内周面に形成された第２節度山部１４の山部よりも上方側に位置しており、ノブ１０１の回転操作時におけるクリック感の付与に寄与していない。

一方、初期位置の状態から操作者がノブ１０１に対して引っ張り操作すると、ノブ１０１の軸体１０２の軸心方向の上方側への変位に伴って第１節度ピン５０が当接する位置は、図９に示すように、第１上部節度山部１３ａから第１中央節度山部１３ｂに向かって変位する。このように、第１節度ピン５０の当接位置が第１上部節度山部１３ａから第１中央節度山部１３ｂに変位するにしたがって、第１節度ピン５０は、第１中央節度山部１３ｂのテーパ面に当接しながら軸体１０２の軸心Ｏに向かって変位して、第１コイルばね５１が圧縮されていく。

このため、第１節度ピン５０を軸体１０２の径方向に付勢する第１コイルばね５１の付勢力が大きくなっていく。この付勢力が軸心方向の下方側に向かってノブ１０１を移動させ元の位置に戻そうとする復元力となる。

つまり、ノブ１０１を引っ張り操作により上方に引っ張った状態では、図９に示すように第１節度ピン５０は第１中央節度山部１３ｂのテーパ面に当接した状態となっている。ここで操作者が手を放し、ノブ１０１を引っ張り操作の状態から解放させると、大きくなった第１コイルばね５１の付勢力によって第１節度ピン５０は第１中央節度山部１３ｂのテーパ面を径寸法が大きくなる方向（軸体１０２の軸心方向の上方側）に変位していく。これによって引っ張り操作後のノブ１０１は、操作者が手を放すと初期位置に戻る方向に変位する。このように第１節度ピン５０と第１節度山部１３において形成されたテーパ面とによって本発明の復元機構を構成することができる。

一方、第２節度ピン５２は、図９に示すように、ノブ１０１の軸体１０２の軸心方向の上方側への変位に伴って、第２節度山部１４の山部を乗り越えた位置まで移動する。このように第２節度ピン５２が第２節度山部１４の山部を乗り越えることで複合操作入力装置１００の操作者に対してクリック感を付与することができる。このように第２節度ピン５２と第２節度山部１４の山部とによって本発明の第２節度機構を構成することができる。

また、第２節度機構では、第２節度ピン５２と第２節度山部１４の山部との係合によって、ノブ１０１が軸体１０２の軸心方向の下方側に変位しないように保持する保持力を生成することができる。

なお、ノブ１０１に対する上方への引っ張り操作において、第２節度ピン５２と第２節度山部１４によってクリック感が付与された後に、光センサ４０によってスリット部１１の軸心方向の上方側（一方側）への変位が検出されるように構成されている。

ここで、引っ張り操作後において、ノブ１０１がその位置（被操作位置）にあるとき、初期位置へ変位しようとするノブ１０１をこの被操作位置に保持することが必要となる場合、第２節度ピン５２を付勢する第２コイルばね５３の付勢力を大きくして、上記した復元力よりも保持力の方が大きくなるように構成してもよい。あるいは第２節度山部１４の有する山部の大きさ（突出量）を大きくして、上記した復元力よりも保持力の方が大きくなるように構成してもよい。

また、このようにノブ１０１を被操作位置に保持することができる構成とした場合、この被操作位置にあるノブ１０１を回転操作可能としてもよい。なお、このようにノブ１０１を被操作位置に保持することができる構成の場合であっても、被操作位置にあるノブ１０１を操作者が下方に向かって押下し、第２節度ピン５２と第２節度山部１４の山部との係合を解除すると、第１節度ピン５０と第１中央節度山部１３ｂのテーパ面との当接により生じた復元力により、ノブ１０１を初期位置に戻すことができる。

逆に、引っ張り操作後において、ノブ１０１から操作者が手を放すと、ノブ１０１が被操作位置から初期位置に戻る構成とする場合は、上記した復元力の方が保持力よりも大きくなる構成とする必要がある。そこで、このような構成とする場合は、例えば、第１中央節度山部１３ｂのテーパ面の、軸体１０２の軸心方向に対する角度が大きくなる構成として、第１節度ピン５０をテーパ面に向けて付勢する力を大きくしてもよい。あるいは、第１節度ピン５０を付勢する第１コイルばね５１の力が第２節度ピン５２を付勢する第２コイルばね５３の力よりも大きくなるものを採用してもよい。

なお、本実施の形態に係る複合操作入力装置１００では、ノブ１０１に対する回転操作および引っ張り操作の検知を行う検知器として赤外線を利用した光センサ４０を用いる構成であったが、検知器はこれに限定されるものではない。例えば、赤外線発光部４１と第１受光部４２および第２受光部４３を備えた光センサ４０の代わりに、磁石と磁気センサとを備えた検知器としてもよい。あるいは、検知器は、ノブ１０１の回転操作および引っ張り操作に応じてつまみ状のレバーが上下あるいは左右の一方向に倒れるレバースイッチから構成されてもよい。

本発明は、電気機器を操作するための操作入力部として幅広く利用可能である。

１１ スリット部（被検知部）
１３ 第１節度山部
１３ａ 第１上部節度山部
１３ｂ 第１中央節度山部（テーパ面）
１３ｃ 第１下部節度山部
１４ 第２節度山部
４０ 光センサ（検知器）
５０ 第１節度ピン
５１ コイルばね
５２ 第２節度ピン
５３ コイルばね
１００ 複合操作入力装置
１０１ ノブ（操作体）
１０２ 軸体
１０３ パネル
Ｏ 軸心

Claims (5)

1. 円筒状の軸体、および前記軸体の外周を囲うように配置され、前記軸体の軸心を中心とした回転操作および前記軸体の軸心方向の一方側への直線操作が可能な円環状の操作体を有する複合操作入力装置であって、
   前記操作体への回転操作に対して節度感を付与すべく、前記軸体から前記操作体の内周面に向かって前記軸体の径方向に付勢されるとともに前記径方向に進退可能な第１節度ピンと、前記操作体の内周面において形成された、回転操作方向に傾斜面を有し、前記第１節度ピンと係合する第１節度山とからなる第１節度機構と、
   前記軸心方向の一方側へ直線操作された前記操作体に対して、前記軸心方向の他方側へ向かうように作用する復元力を付与すべく、前記第１節度ピンと、前記操作体の前記第１節度山において形成された、前記軸心方向の他方側に向かって径が小さくなるテーパ面とからなる復元機構と、を備え、
   前記復元機構は、前記第１節度ピンと前記テーパ面との当接により生じる圧力によって前記復元力を生成する複合操作入力装置。
2. 前記操作体に対する前記軸心方向の一方側への直線操作に対して節度感を付与すべく、前記軸体から前記操作体の内周面に向かって前記軸体の径方向に付勢されるとともに前記径方向に進退可能な第２節度ピンと、前記操作体の内周面において形成された、前記軸心方向に傾斜面を有し、前記第２節度ピンと係合する第２節度山とからなる第２節度機構をさらに備え、
   前記操作体が直線操作時よりも前記軸心方向の他方側の位置である初期位置にある時、前記第２節度山は、前記第２節度ピンよりも前記軸心方向の他方側に位置している請求項１に記載の複合操作入力装置。
3. 前記操作体は被検知部を有しており、
   前記操作体への回転操作時に前記被検知部の回転方向、および回転量を検出すると共に、前記操作体に対する前記軸心方向の一方側への直線操作時に前記初期位置から前記軸心方向の一方側への前記被検知部の変位を検出する検知器を備え、
   前記操作体に対する前記軸心方向の一方側への直線操作に対して前記節度感が付与された後に、前記検知器が前記被検知部の前記軸心方向の一方側への変位を検出する請求項２に記載の複合操作入力装置。
4. 前記第２節度機構は、前記操作体が前記初期位置から直線操作されて前記軸心方向の一方側の位置である被操作位置にあるとき、前記初期位置へ変位しようとする前記操作体を前記被操作位置に保持しようとする保持力を生成可能であり、
   前記保持力は、前記復元力よりも小さくなるように設定されている、請求項２または３に記載の複合操作入力装置。
5. 前記第２節度機構は、前記操作体が前記初期位置から直線操作されて前記軸心方向の一方側の位置である被操作位置にあるとき、前記初期位置へ変位しようとする前記操作体を前記被操作位置に保持しようとする保持力を生成可能であり、
   前記保持力は、前記復元力よりも大きくなるように設定されている、請求項２または３に記載の複合操作入力装置。

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