JP7077428B2

JP7077428B2 - 入力装置

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Publication number: JP7077428B2
Application number: JP2020571084A
Authority: JP
Inventors: 和弘横山; 隆雄五十嵐; 素鈴木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd; Alps Alpine Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2022-05-30
Anticipated expiration: 2040-01-22
Also published as: JPWO2020162176A1; US11710610B2; DE112020000736T5; WO2020162176A1; CN113168987A; US20210343492A1

Description

本発明は、入力装置に関する。

従来、ノブの回転操作が可能な入力装置が知られている。また、チルト操作や回転操作などの、複数種類のノブ１の操作が可能な入力装置も知られている。

特開２０１５－１５８９７０号公報特開２０１８－３７３６２号公報

従来の入力装置は、可能なノブ１の操作の種類に応じてそれぞれ設計されていた。このため、例えば、３種類のノブ１の操作が可能な入力装置を、２種類のノブ１の操作が可能な入力装置として利用することができなかった。この結果、製品ラインナップとして、３種類のノブ１の操作が可能な入力装置を備えた製品と、２種類のノブ１の操作が可能な入力装置を備えた製品と、を用意する場合、２種類の入力装置をそれぞれ設計しなければならず、設計工数が多くなるという問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、可能なノブ１の操作の種類を容易に変更できる入力装置を提供することを目的とする。

一実施形態に係る入力装置は、開口部を有する筐体と、前記筐体の前記開口部を通る仮想中心軸に沿って外部に露出され、ユーザにより操作されるノブと、前記ノブを第１操作が可能なように支持する第１支持部材と、前記第１支持部材を、前記ノブの第２操作が可能なように支持する第２支持部材と、前記第１操作を検出する第１検出部材と、前記第２操作を検出する第２検出部材と、前記第２検出部材の移動を規制する、前記筐体に対して着脱可能な規制部材と、を備え、ユーザによる前記第２操作を不可とする場合には、前記溝部に嵌合するリブを有する前記規制部材が取り付けられ、ユーザによる前記第２操作を可能とする場合には、前記溝部に嵌合するリブを有しない前記規制部材が取り付けられる。

本発明の各実施形態によれば、可能なノブ１の操作の種類を容易に変更できる入力装置を提供できる。

入力装置の一例を示す外観斜視図。図１の入力装置の分解斜視図。図１の入力装置の筐体の分解斜視図。図１の入力装置の中筐体を下側から見た斜視図。図１の入力装置の第１支持部材の斜視図。図１の入力装置の第１検出部材の斜視図。図１の入力装置の第２支持部材の斜視図。図１の入力装置の第２検出部材の斜視図。図１の入力装置のＡ－Ａ線断面図。図１の入力装置のカム部材を下側から見た斜視図。図１の入力装置の規制部材の斜視図。規制部材の一例を示す斜視図。図１の入力装置のＢ－Ｂ線断面図。図１の入力装置からノブ及び筐体を除いた斜視図。図１の入力装置からノブ及び上筐体を除いた斜視図。図１の入力装置からノブ及び上筐体を除いた上面図。図１の入力装置の変形例からノブ及び上筐体を除いた上面図。

以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。

一実施形態に係る入力装置１００について、図１～図１７を参照して説明する。入力装置１００は、１つの部品（規制部材７）を交換することにより、可能なノブ１の操作の種類を変更できる入力装置である。規制部材７は２種類あり、それぞれ規制部材７Ａ，７Ｂと称す。入力装置１００は、例えば、ノブ１の操作が利用される製品の入力装置として利用できる。ノブ１の操作が利用される製品は、車両及びゲームコントローラを含むが、これに限られない。

入力装置１００は、第１操作及び第２操作を含む２種類以上のノブ１の操作ノブ１の操作が可能である。第１操作は、ノブ１の水平移動を伴わない操作である。第１操作は、回転操作、押圧操作、及びタッチ操作を含むが、これに限られない。第２操作は、ノブ１の水平移動を伴う操作である。第２操作は、チルト操作及びスライド操作を含むが、これに限られない。入力装置１００は、第１操作及び第２操作のみが可能であってもよいし、第１操作及び第２操作に加えて、第１操作とは異なる、ノブ１の水平移動を伴わない１種類以上の操作が可能であってもよい。

また、入力装置１００は、規制部材７の交換により、第２操作の規制が可能である。入力装置１００は、規制部材７として規制部材７Ａを取り付けることにより、ノブ１を第２操作できない入力装置として利用でき、規制部材７として規制部材７Ｂを取り付けることにより、ノブ１を第２操作できる入力装置として利用できる。すなわち、入力装置１００は、規制部材７の交換により、入力可能なノブ１の操作の種類を変更することができる。

以下、一例として本実施形態では、第１操作が回転操作、第２操作がチルト操作、第３操作が押圧操作である入力装置１００について説明する。なお、本実施形態において、第１操作は押圧操作又はタッチ操作であってもよいし、第２操作はスライド操作であってもよいし、第３操作は回転操作又はタッチ操作であってもよい。

図１は、入力装置１００の一例を示す外観斜視図である。図２は、図１の入力装置１００の分解斜視図である。図３は、図１の入力装置１００の筐体２の分解斜視図である。図４は、図１の入力装置１００の中筐体２Ｂの下側から見た斜視図である。図５は、図１の入力装置１００の第１支持部材３の斜視図である。図６は、図１の入力装置１００の第１検出部材４の斜視図である。図７は、図１の入力装置１００の第２支持部材５の斜視図である。図８は、図１の入力装置１００の第２検出部材６の斜視図である。図９は、図１の入力装置１００のＡ－Ａ線断面図である。Ａ－Ａ線は、アクチュエータ６５Ａ，６５Ｂの中心を通る直線である。図１０は、図１の入力装置１００のカム部材６６を下側から見た斜視図である。図１１は、図１の入力装置１００の規制部材７Ａの斜視図である。図１２は、規制部材７Ｂの一例を示す斜視図である。図１３は、図１の入力装置１００のＢ－Ｂ線断面図である。Ｂ－Ｂ線は、仮想中心軸Ｌを通りＹ方向に延びる直線である。図１４は、図１の入力装置１００からノブ１及び筐体２を除いた斜視図である。図１５は、図１の入力装置１００からノブ１及び上筐体２Ａを除いた斜視図である。図１６は、図１の入力装置１００からノブ１及び上筐体２Ａを除いた上面図である。図１７は、規制部材７Ｂを備えた入力装置１００（図１の入力装置１００の変形例）からノブ１及び上筐体２Ａを除いた上面図である。

以下、入力装置１００について図に示す方向（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１，Ｚ２方向）を基準として説明する。Ｘ１，Ｘ２方向をＸ方向、Ｙ１，Ｙ２方向をＹ方向、Ｚ１，Ｚ２方向をＺ方向と総称する。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向は互いに直交する。また、Ｚ１方向及びＺ２方向をそれぞれ上方及び下方と称する場合がある。

入力装置１００は、図２に示すように、ノブ１と、筐体２と、第１支持部材３と、第１検出部材４と、第２支持部材５と、第２検出部材６と、規制部材７Ａと、を備える。

ノブ１は、ユーザにより操作される部材である。図１のノブ１は、略円柱形状を有し、下面を第１支持部材３に固定される（図１３参照）。ノブ１は、筐体２の開口部２１Ａを通りＺ方向に延びる仮想中心軸Ｌに沿って外部に露出するように、第１支持部材３により支持される（図１及び図２参照）。

上述の通り、ノブ１の操作として、回転操作（第１操作）、チルト操作（第２操作）、及び押圧操作（第３操作）が可能である。ノブ１の回転操作は、第１支持部材３に回転可能に支持されたノブ１を、仮想中心軸Ｌを中心としてＸＹ平面内で回転させる操作である。ノブ１のチルト操作は、ノブ１を仮想中心軸Ｌと交差する方向であるＸ方向及びＹ方向の少なくとも一方に傾倒させる操作である。ノブ１の押圧操作は、第１支持部材３に支持されたノブ１を仮想中心軸Ｌに平行な方向（Ｚ２方向）に移動させる操作である。ノブ１は、チルト操作を行うと水平移動するが、回転操作及び押圧操作を行っても水平移動しない。ここでいう水平移動とは、ＸＹ平面内の移動、すなわち、Ｘ方向及びＹ方向の少なくとも一方への移動のことである。

なお、ノブ１の構成は、図の例に限られない。ノブ１は、ユーザが操作可能な任意の形状とすることができる。

筐体２は、第１支持部材３、第１検出部材４、第２支持部材５、第２検出部材６、及び規制部材７を収納する部材である。図３に示すように、筐体２は、上筐体２Ａと、中筐体２Ｂと、下筐体２Ｃと、を備える。

上筐体２Ａは、筐体２の上部を構成する部材である。上筐体２Ａは、中筐体２Ｂの上側に固定される。上筐体２Ａは、開口部２１Ａと、複数の押ボタン２２Ａと、複数の押圧部２３Ａと、を有する。

開口部２１Ａは、ノブ１、第１支持部材３、及び第２支持部材５を挿通させるために、上筐体２Ａの上面に形成された開口部である。開口部２１Ａは、ノブ１をチルト操作可能なように、ノブ１の外周部の移動範囲より広く形成される（図１３参照）。

押ボタン２２Ａは、上筐体２Ａの上面に配置された押ボタンである。押ボタン２２Ａは、上筐体２Ａの上面に露出するように配置される。押ボタン２２Ａを設けることにより、入力装置１００の入力方法を多様化できる。なお、押ボタン２２Ａの形状及び数は、図３の例に限られない。また、上筐体２Ａは、押ボタン２２Ａを備えなくてもよい。

押圧部２３Ａは、押ボタン２２Ａの下面から下方に延びる部分である。押圧部２３Ａは、押ボタン２２Ａの下面にそれぞれ設けられる。詳細形状は図示しないが、押圧部２３Ａの下端は、ドーム部６２１の上側に当接され、押ボタン２２Ａの押圧操作で、直接的または間接的にドーム部６２１を押圧する（図１３参照）。ドーム部６２１については後述する。

中筐体２Ｂは、筐体２のＺ方向の中央部を構成する部材である。中筐体２Ｂは、上筐体２Ａの下側に固定され、下筐体２Ｃの上側に固定される。また、中筐体２Ｂの上面側には、第２検出部材６の一部の構成部品及び規制部材７が取り付けられる。中筐体２Ｂは、開口部２１Ｂと、収納部２２Ｂ，２３Ｂと、貫通孔２４Ｂと、を有する。

開口部２１Ｂは、ノブ１、第１支持部材３、及び第２支持部材５を挿通させるために、中筐体２Ｂの上面に形成された開口部である。開口部２１Ｂは、ノブ１をチルト操作可能なように、ノブ１、第１支持部材３、及び第２支持部材５の外周部の移動範囲より広く形成される（図１３参照）。

収納部２２Ｂ，２３Ｂは、中筐体２Ｂの上面から下方に突出した凹状の部分である（図４では凸状）。収納部２２Ｂ，２３Ｂは、開口部２１Ｂの周囲に形成される。収納部２２Ｂ，２３Ｂには、それぞれコイルばね６４Ａ，６４Ｂと、アクチュエータ６５Ａ，６５Ｂと、が収納される（図９参照）。コイルばね６４Ａ，６４Ｂ及びアクチュエータ６５Ａ，６５Ｂについては後述する。

貫通孔２４Ｂは、押圧部材６７の上端を挿通させるために、中筐体２Ｂの上面と下面との間に形成された貫通孔である（図８参照）。貫通孔２４Ｂは、開口部２１Ｂに近接する領域に形成される。押圧部材６７については後述する。

下筐体２Ｃは、筐体２の下部を構成する部材である。下筐体２Ｃは、中筐体２Ｂの下側に固定される。また、中筐体２Ｂの下面と下筐体２Ｃの上面との間には、第１検出部材４及び第２検出部材６の構成部品が保持される。下筐体２Ｃの上面には、第２支持部材５の支点部５３（図１３参照）を支持する凹部２１Ｃが設けられる。

なお、筐体２の構成は、図の例に限られない。筐体２は、第１支持部材３、第１検出部材４、第２支持部材５、第２検出部材６、及び規制部材７を収納可能な任意の構成とすることができる。

第１支持部材３は、ノブ１を回転操作（第１操作）及び押圧操作（第３操作）が可能なように支持する部材である。第１支持部材３は、仮想中心軸Ｌに平行な方向（Ｚ方向）に延びる略軸状であり、軸部材３１と、軸受部材３２と、押圧部材３３と、を備える（図５及び図１３参照）。

軸部材３１は、仮想中心軸Ｌに平行な方向（Ｚ方向）に延びる略円筒状の部材である。軸部材３１は、軸受部材３２により回転可能に支持され、押圧部材３３の上側に当接した状態で配置される（図９、図１３参照）。軸部材３１の上端には、ボルトＢにより、ノブ１の下面を固定される。ノブ１が回転操作されると、軸部材３１は、ノブ１と共に仮想中心軸Ｌの周りを回転する。また、ノブ１がチルト操作されると、軸部材３１は、ノブ１と共に仮想中心軸Ｌと交差する方向に傾倒する。また、ノブ１が押圧操作されると、軸部材３１は、ノブ１と共に仮想中心軸Ｌと平行な方向に移動する。なお、仮想中心軸Ｌと平行な方向は、ノブ１のチルト操作が非操作時において、Ｚ方向と一致する。軸部材３１は、下端に遮光部３１１を有する。

遮光部３１１は、図５に示すように、軸部材３１の下端から外側下方に向かって広がるドーム状の部分である。遮光部３１１の下端には、略矩形の凸部３１２が等間隔に形成される。遮光部３１１は、光学式の回転センサ（回転検出回路）の一部を構成する。後述する通り、遮光部３１１がノブ１と共に回転することにより、第１検出部材４は、ノブ１の回転を検出することができる。

軸受部材３２は、軸部材３１が仮想中心軸Ｌの周りを回転可能かつ仮想中心軸Ｌと平行な方向に移動可能なように支持する筒状の部材である。軸受部材３２は、第２支持部材５に固定され、軸部材３１を内側に挿通される。すなわち、軸受部材３２は、軸部材３１と第２支持部材５との間に配置される（図１３参照）。軸受部材３２は、その内側で回転及び移動する軸部材３１の影響が、第２支持部材５に及ぶことを抑制する軸受として機能する。

押圧部材３３は、軸部材３１を下方から支持する部材である。図１３に示すように、押圧部材３３は、軸部材３１の下側に配置され、ドーム部４２１の上側に当接して配置される。ノブ１が押圧操作されると、軸部材３１が仮想中心軸Ｌと平行な方向に下降し、押圧部材３３を介して、ドーム部４２１が押圧される。ドーム部４２１については後述する。

なお、第１支持部材３の構成は、図の例に限られない。例えば、第１支持部材３は、軸受部材３２を備えなくてもよいし、軸部材３１と押圧部材３３とが一体に形成されていてもよい。第１支持部材３は、ノブ１を回転操作及び押圧操作が可能なように支持可能な任意の構成とすることができる。

第１検出部材４は、ノブ１の回転操作及び押圧操作（「第１の操作」及び「第３の操作」のそれぞれの一例）を検出する部材である。第１検出部材４は、第１支持部材３の下側に配置され、下筐体２Ｃに固定される。第１検出部材４は、回路基板４１と、シート部材４２と、接続端子４３と、を備える（図６参照）。

回路基板４１は、ノブ１の回転操作を検出するための回転検出回路と、ノブ１の押圧操作を検出するための押圧検出回路と、を実装された基板である。回路基板４１は、リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板であってもよい。

回転検出回路は、光学式であり、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及び受光素子を一体に備える透過型の光センサ４４を有する。この回転検出回路は、ＬＥＤが発した光の反射光を、受光素子によって受光する。上述の通り、ノブ１が回転操作されると、ノブ１と共に遮光部３１１が回転し、ＬＥＤが発した光の反射光が変化する。したがって、受光素子の出力波形の変化に基づいて、ノブ１の回転数（回転角度）を算出することができる。

押圧検出回路は、離間して配置された複数の固定接点と、固定接点の導通を検出する検出回路と、を備える。押圧検出回路については後述する。

シート部材４２は、シリコンゴムなどの弾性部材により形成されたシートであり、回路基板４１の上面を覆うように配置される。シート部材４２は、回路基板４１の防塵シート及び防水シートとして機能する。シート部材４２は、３つのドーム部４２１を有する。

ドーム部４２１は、シート部材４２の上面から上方に突出したドーム状の部分である。ドーム部４２１は、押圧部材３３を安定して支持可能なように、押圧部材３３の下側に均等に配置される。ドーム部４２１は、複数の固定接点を覆うように形成される。ドーム部４２１の下面には、複数の固定接点を覆うように、可動接点が固定される。

上述の通り、ノブ１が押圧操作されると、押圧部材３３を介して、ドーム部４２１が押圧される。ドーム部４２１は、所定以上の力で押圧されると座屈し、その下面が回路基板４１の表面と接触する。ドーム部４２１の下面が回路基板４１の表面と接触すると、ドーム部４２１の下面に固定された可動接点と、ドーム部４２１の下方に配置された複数の固定接点と、が接触し、固定接点間が導通する。検出回路により当該導通を検出することにより、ノブ１の押圧操作を検出することができる。

また、ノブ１の押圧操作が終了する（ユーザがノブ１から指を離す）と、シート部材４２の弾性力により、ドーム部４２１の形状が復帰する。これにより、第１支持部材３が押し上げられ、元の位置に復帰する。結果として、ノブ１が元の位置（初期位置）に復帰する。

接続端子４３は、回路基板４１と回路基板６１とを接続するための端子である。回路基板４１の出力信号（回転操作及び押圧操作の検出結果）は、回路基板６１を介して、入力装置１００の外部装置に出力される。回路基板６１については後述する。

なお、第１検出部材４の構成は、図の例に限られない。例えば、回転検出回路は、磁気式又は光電式であってもよい。また、押圧検出回路は、皿バネなどにより構成されていてもよい。また、シート部材４２は、１つ、２つ、又は４つ以上のドーム部４２１を有してもよい。第１検出部材４は、ノブ１の回転操作及び押圧操作を検出可能な任意の構成とすることができる。

第２支持部材５は、第１支持部材３を、ノブ１のチルト操作が可能なように支持する筒状の部材である。第２支持部材５は、内側に第１支持部材３を挿通され、内周面を軸受部材３２に固定される。ノブ１がチルト操作されると、第１支持部材３が傾倒し、軸受部材３２に固定された第２支持部材５が第１支持部材３と共に傾倒する。また、第２支持部材５は、環状部材６３と連結される。環状部材６３については後述する。図７に示すように、第２支持部材５は、４つの凸部５１と、４つの溝部５２と、支点部５３と、を有する。

凸部５１は、第２支持部材５の外周面から外側に延びる略円柱状の部材である。凸部５１は、環状部材６３に設けられた連結溝６３４にＺ方向の自由度を持って挿通される。４つの凸部５１は、第２支持部材５の外周面に等間隔に配置される。ノブ１がチルト操作されると、第２支持部材５が傾倒し、第２支持部材５に連結された環状部材６３が、第２支持部材５の傾倒動作に伴って水平方向（ＸＹ平面）に移動する。より詳細には、ノブ１がチルト操作されると、第２支持部材５が傾倒し、凸部５１が環状部材６３に設けられた連結溝６３４内をＺ方向に移動しながら、連結溝６３４の壁面を水平方向に押圧することで、第２支持部材５の傾倒動作を環状部材６３の水平方向へのスライド動作に変換される。なお、凸部５１の数は、図の例に限られない。また、ノブ１を水平方向（ＸＹ平面方向）にスライド操作する場合の第２支持部材５と環状部材６３の連結構造は、凸部５１が連結溝６３４内をＺ方向に移動しないこと以外は、上述したチルト操作時と同様であり、ノブ１のスライド操作により環状部材６３がスライド操作の方向と同じ方向へスライド動作する。

溝部５２は、第２支持部材５の外周面に形成された、仮想中心軸Ｌと平行な方向（Ｚ方向）に延びる溝部である。溝部５２は、規制部材７Ａの仮想中心軸Ｌと平行な方向（Ｚ方向）に延びるリブ７３と嵌合する（図１１及び図１６参照）。溝部５２とリブ７３とが隙間なく嵌合することにより、第２支持部材５の傾倒が規制され、ノブ１が仮想中心軸Ｌ上に保持される。４つの溝部５２は、第２支持部材５の仮想中心軸Ｌの周りの外周面に等間隔に形成される。また、溝部５２は、ノブ１のチルト操作の方向（Ｘ方向及びＹ方向）に対して所定の角度θ（一例として、本実施形態ではθは約１５～２５度）を成す位置に設けられる。これにより、第２支持部材５に水平方向の荷重が加わった場合、荷重が複数の溝部５２に分散するため、溝部５２の破損を抑制することができる。なお、溝部５２の数及び配置される角度は、図の例に限られない。

支点部５３は、図１３に示すように、第２支持部材５の下端に設けられた突起状の部分である。支点部５３は、下筐体２Ｃの上面に設けられた凹部２１Ｃに支持され、第２支持部材５の傾倒支点として機能する。すなわち、第２支持部材５は、支持部５３を支点として傾倒する。

なお、第２支持部材５の構成は、図の例に限られない。第２支持部材５は、第１支持部材３を、ノブ１のチルト操作が可能なように支持可能な任意の構成とすることができる。

第２検出部材６は、ノブ１のチルト操作（「第２操作」の一例）を検出する部材である。第２検出部材６は、一部の構成部品が中筐体２Ｂの上面と規制部材７との間に保持され、他の構成部品が中筐体２Ｂの下面と下筐体２Ｃの上面との間に保持される。図８～図１０に示すように、第２検出部材６は、回路基板６１と、シート部材６２と、環状部材６３と、コイルばね６４Ａ，６４Ｂと、アクチュエータ６５Ａ，６５Ｂと、カム部材６６Ａ，６６Ｂと、押圧部材６７と、を備える。

回路基板６１は、ノブ１のチルト操作を検出するためのチルト検出回路を実装された基板である。回路基板６１は、リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板であってもよい。図示省略されているが、回路基板６１の下面には、回路基板４１，６１の出力信号を外部装置に出力するための出力端子が設けられる。

チルト検出回路は、離間して配置された複数の固定接点と、固定接点の導通を検出する検出回路と、を備える。チルト検出回路については後述する。

シート部材６２は、シリコンゴムなどの弾性部材により形成されたシートであり、回路基板６１の上面を覆うように配置される。シート部材６２は、回路基板６１の防塵シート及び防水シートとして機能する。シート部材６２は、複数のドーム部６２１と、４つのドーム部６２２と、を有する。

ドーム部６２１は、シート部材６２の上面から上方に突出したドーム状の部分である。複数のドーム部６２１は、それぞれ中筐体２Ｂに設けられた貫通孔（図示せず）に挿通された複数の押圧部２３Ａの下側に当接した状態で配置される。ドーム部６２１は、複数の固定接点を覆うように形成される。ドーム部６２１の下面には、複数の固定接点を覆うように、可動接点が固定される。

押ボタン２２Ａが押圧操作されると、当該押ボタン２２Ａの下面に設けられた押圧部２３Ａを介して、ドーム部６２１が押圧される。ドーム部６２１は、所定以上の力で押圧されると座屈し、その下面が回路基板６１の表面と接触する。ドーム部６２１の下面が回路基板６１の表面と接触すると、ドーム部６２１の下面に固定された可動接点と、ドーム部６２１の下方に配置された複数の固定接点と、が接触し、固定接点間が導通する。検出回路により当該導通を検出することにより、押ボタン２２Ａの押圧操作を検出することができる。

また、押ボタン２２Ａの押圧操作が終了する（ユーザが押ボタン２２Ａから指を離す）と、シート部材６２の弾性力により、ドーム部６２１の形状が復帰する。これにより、押ボタン２２Ａが押し上げられ、元の位置に復帰する。

ドーム部６２２は、シート部材６２の上面から上方に突出したドーム状の部分である。４つのドーム部６２２は、いずれも押圧部材６７の下側に当接した状態で配置される。４つのドーム部６２２は、押圧部材６７を安定して支持可能なように、押圧部材６７の中央部を基準として、ノブ１の操作方向（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２側）にそれぞれ等間隔に配置される。ドーム部６２２は、複数の固定接点を覆うように形成される。ドーム部６２２の下面には、複数の固定接点を覆うように、可動接点が固定される。ドーム部６２２の動作については後述する。

環状部材６３は、ノブ１のチルト操作を水平方向のスライド動作へと変換する環状の部材である。環状部材６３は、第２支持部材５の外周面を囲むように配置され、第２支持部材５と連結される。環状部材６３は、中筐体２Ｂの上面と規制部材７の下面とによりＺ方向の高さ（仮想中心軸Ｌに平行な方向へ移動可能な位置）を規制された状態で、水平方向に移動可能に保持される。環状部材６３は、カム固定部６３１，６３２と、押圧部６３３と、連結溝６３４と、を有する。

カム固定部６３１，６３２は、環状部材６３の外周部から外側に突出した部分であり、仮想中心軸Ｌを挟んで対向する位置に形成される。カム固定部６３１，６３２は、下面側にカム部材６６Ａ，６６Ｂをそれぞれ固定される。本実施形態ではバランス良く同じ形状のカム部材６６を対向する位置に配置したが、環状部材６３は、３つ以上のカム固定部を有してもよいし、１つでもよい。

押圧部６３３については後述する。

連結溝６３４は、環状部材６３の内周面に形成されたＺ方向に延びる溝である。連結溝６３４は、第２支持部材５の凸部５１がＺ方向に移動可能なように、凸部５１に連結される。

コイルばね６４Ａ，６４Ｂは、図９に示すように、それぞれ中筐体２Ｂの収納部２２Ｂ，２３Ｂに収納され、アクチュエータ６５Ａ，６５Ｂを挿通され、Ｚ方向に延びる状態で支持される弾性部材である。コイルばね６４Ａ，６４Ｂは、それぞれ下端が収納部２２Ｂ，２３Ｂの底面に当接し、上端がアクチュエータ６５Ａ，６５Ｂの当接部の下面に当接し、アクチュエータ６５Ａ，６５Ｂを上方に付勢する。

アクチュエータ６５Ａ，６５Ｂは、それぞれ中筐体２Ｂの収納部２２Ｂ，２３Ｂに収納され、コイルばね６４Ａ，６４Ｂに挿通された、Ｚ方向に延びる棒状部材である。アクチュエータ６５は、コイルばね６４より太く形成された当接部を上部に有し、当接部の下面がコイルばね６４の上端と当接する。アクチュエータ６５は、コイルばね６４により上方に付勢される。

カム部材６６Ａ，６６Ｂは、それぞれ下面にカム面６６１Ａ，６６１Ｂを有する部材であり、カム固定部６３１，６３２の下面側に固定される。カム部材６６のカム面６６１には、アクチュエータ６５の上端が、コイルばね６４による付勢により押しつけられた状態で当接する。

図１０に示すように、カム面６６１は、十字形状に形成される。より詳細には、カム面６６１は、中央部に形成された凹部６６２と、凹部６６２からチルト操作の方向（Ｘ方向及びＹ方向）に向かって傾斜するガイド曲面６６３と、を有する。凹部６６２は、ノブ１の初期位置に対応しており、ノブ１が初期位置にある間、アクチュエータ６５の上端と当接する。ノブ１がチルト操作されると、環状部材６３の傾斜に伴ってカム面６６１が傾斜し、ガイド曲面６６３とアクチュエータ６５の上端とが当接する。これにより、チルト操作時に、カム部材６６に対するアクチュエータ６５からの負荷が変動するため、クリック感が発生する。また、ガイド曲面６６３とアクチュエータ６５の当接により、カム面６６１に対して、カム部材６６を初期位置に戻す方向の負荷が加わるため、チルト操作の終了時に、ノブ１（カム部材６６）を自動的に初期位置に復帰させることができる。

押圧部材６７は、シート部材６２のドーム部６２２を選択的に押圧する円盤状の部材である。押圧部材６７は、４つのドーム部６２２の上側に当接した状態で配置され、環状部材６３の押圧部６３３の先端の下側に配置される。また、押圧部材６７は、中筐体２Ｂの貫通孔２４Ｂに挿通され、貫通孔２４Ｂの下側出口近傍で揺動自在に支持されており、４つのドーム部６２２のそれぞれの方向に対して傾倒可能である。

押圧部６３３は、環状部材６３の外周部から外側に突出した部分であり、先端部が下方に延びる。押圧部６３３の先端部は、押圧部材６７の上側端部の周囲を囲むように配置され、移動時には押圧部材６７の上側端部を押圧し、押圧部材６７を移動方向に傾倒する。

ノブ１がチルト操作されると、環状部材６３は、規制部材７により高さを規制されているため、第２支持部材５と共に傾倒方向にスライド動作する。押圧部６３３の先端がノブ１の操作方向に移動すると、押圧部材６７は、操作方向側が押圧され、押圧部材６７の中央部を支点として操作方向側に配置されたドーム部６２２の方向に傾倒し、操作方向側に配置されたドーム部６２２を下方に押圧する。

ドーム部６２２は、所定以上の力で押圧されると座屈し、そのドーム形状内側の回路基板６１との対向面が回路基板６１の表面と接触する。ドーム部６２２の対向面が回路基板６１の表面と接触すると、ドーム部６２２の対向面に固定された可動接点と、回路基板６１の表面に配置された複数の固定接点と、が接触し、固定接点間が導通する。検出回路により当該導通を検出することにより、操作方向へのノブ１のチルト操作を検出することができる。

また、ノブ１のチルト操作が終了する（ユーザがノブ１から指を離す）と、シート部材６２の弾性力により、ドーム部６２２の形状が復帰する。これにより、ドーム部６２２の形状の復帰力により押圧部材６７が押し上げられる。また、カム部材６６に当接したアクチュエータ６５に対するコイルばね６４の弾性力により、環状部材６３がカム部材６６とともにカム面６６１に沿った方向に押圧される。この結果、環状部材６３が元の位置に復帰し、ノブ１が元の位置に復帰する。

なお、第２検出部材６の構成は、図の例に限られない。例えば、チルト検出回路は、皿バネなどにより構成されていてもよい。また、第２検出部材６は、１つ又は３つ以上のコイルばね６４により付勢されてもよい。また、シート部材６２は、ノブ１のチルト操作を検出するための４つのドーム部６２２の組を２つ以上有してもよいし、４つのドーム部６２２がそれぞれ異なる押圧部材６７により押圧されてもよい。第２検出部材６は、ノブ１のチルト操作を検出可能な任意の構成とすることができる。

規制部材７は、第２検出部材６の仮想中心軸Ｌと平行な方向（Ｚ方向）への移動を規制する部材である。図１５に示すように、規制部材７は、ボルトＢにより、中筐体２Ｂに着脱可能に取り付けられる。規制部材７は、第２検出部材６の構成部品である環状部材６３の上側に配置され、その下面と中筐体２Ｂの上面との間で環状部材６３を保持することにより、環状部材６３のＺ方向への移動を規制する。これにより、環状部材６３のスライド方向（仮想中心軸Ｌと交差する方向）への安定した移動が可能となる。

本実施形態では、規制部材７として、規制部材７Ａ及び規制部材７Ｂがそれぞれ用意される。規制部材７Ａは、第２支持部材５の傾倒を規制する規制部材７であり、規制部材７Ｂは、第２支持部材５の傾倒を規制しない規制部材７である。図１１に示すように、規制部材７Ａは、板状部７１と、環状部７２と、４つのリブ７３と、を有する。

板状部７１は、平板状の部分であり、ボルトＢが挿通される貫通孔（図示せず）を有する取付部７１Ａを４隅に備え、中筐体２Ｂの上面にボルトＢにより取り付けられる。板状部７１の下面には、コイルばね６４により上方に付勢された環状部材６３の上面が押し付けられる。板状部７１は、中央部に、第２支持部材５を挿通させるための開口部７１１を有する。

環状部７２は、板状部７１に形成された開口部７１１を囲む環状の部分である。環状部７２の内周面にリブ７３が形成される。

リブ７３は、環状部７２の内周面から内側に突出しＺ方向に延びた部分である。リブ７３は、中筐体Ｂ２に規制部材７Ａを取り付ける際に、第２支持部材５の溝部５２に上から下に向かって挿入することで嵌合し、第２支持部材５の傾倒を規制する。４つのリブ７３は、それぞれ第２支持部材５の溝部５２と対応する位置に形成される。また、リブ７３は、ノブ１の操作方向（Ｘ方向及びＹ方向）に対して所定の角度θを成す位置に設けられる。

なお、規制部材７Ａの構成は図の例に限られない。規制部材７Ａは、例えば、開口部７１１の内周面にリブ７３を形成可能である場合、規制部材７Ａは、環状部７２を有しなくてもよい。また、リブ７３の数は図の例に限られない。また、規制部材７を中筐体２Ｂに取り付ける方法は、ボルトＢに限られない。規制部材７Ａは、第２検出部材６の仮想中心軸Ｌと平行な方向への移動を規制し、仮想中心軸Ｌと交差する方向への移動を可能とする任意の構成とすることができる。

規制部材７Ａを中筐体２Ｂに取り付けた場合、図１６に示すように、４つのリブ７３が、それぞれ対応する溝部５２に嵌合し、第２支持部材５の傾倒が規制される。この結果、ノブ１のチルト操作ができなくなる。すなわち、入力装置１００は、ノブ１の回転操作及び押圧操作が可能な入力装置となる。

また、リブ７３は、ノブ１の操作方向（Ｘ方向及びＹ方向）に対して所定の角度θを成す位置に設けられる。これにより、第２支持部材５に水平方向の荷重が加わった場合、操作方向と所定の角度（θ又は９０°－θ）を成す全てのリブ７３に対して荷重が発生するので、所定の角度が無い（θ=ゼロ）、すなわち操作方向に対して平行もしくは垂直なリブ７３のみを設ける場合と比較して、操作荷重がより多くの複数のリブ７３に分散する。この結果、リブ７３の破損を抑制することができる。

一方、図１２に示すように、規制部材７Ｂは、板状部７１と、環状部７２と、を有する。すなわち、規制部材７Ｂの構成は、リブ７３を有しない点を除き、規制部材７Ａと同様である。

規制部材７として、規制部材７Ｂを中筐体２Ｂに取り付けた場合、図１７に示すように、第２支持部材５と規制部材７Ｂとの間に隙間ができるため、第２支持部材５の傾倒が規制されない。この結果、ノブ１のチルト操作が可能となる。すなわち、入力装置１００は、ノブ１の回転操作、チルト操作、及び押圧操作が可能な入力装置となる。

このように、本実施形態によれば、入力装置１００は、規制部材７Ａを取り付けた場合、ノブ１の回転操作及び押圧操作が可能となり、規制部材７Ｂを取り付けた場合、ノブ１の回転操作、チルト操作、及び押圧操作が可能となる。すなわち、規制部材７を交換することにより、入力装置１００におけるノブ１のチルト操作の可否を変更できる。また、規制部材７は、中筐体２Ｂに着脱可能に取り付けられるため、容易に交換可能である。したがって、入力装置１００は、可能なノブ１の操作の種類（チルト操作の可否）を容易に変更することができる。

また、規制部材７Ａ，７Ｂの構成は、リブ７３の有無を除いて同様である。したがって、２種類の規制部材７を容易に設計し、製造することができる。結果として、入力装置１００の設計コストを低減できる。また、組み立て工程も、同じ設備を使用することができ、設備投資を低減することができる。

なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

例えば、本実施形態では第２支持部材５の下端に支点部５３を設け、筐体２で支点部５３を支持して第２支持部材５をチルト操作を可能としたが、支点部５３を無くして、第２支持部材５全体を筐体２でスライド動作可能に支持するようにしてもよい。

なお、本国際出願は、２０１９年２月７日に出願した日本国特許出願２０１９－０２１００６に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。

１：ノブ
２：筐体
２Ａ：上筐体
２Ｂ：中筐体
２Ｃ：下筐体
３：第１支持部材
４：第１検出部材
５：第２支持部材
６：第２検出部材
７：規制部材
２１Ａ，２１Ｂ：開口部
３１：軸部材
３２：軸受部材
３３：押圧部材
４１：回路基板
４２：シート部材
４３：接続端子
５１：凸部
５２：溝部
５３：支点部
６１：回路基板
６２：シート部材
６３：環状部材
６４Ａ，６４Ｂ：コイルばね
６５Ａ，６５Ｂ：アクチュエータ
６６Ａ，６６Ｂ：カム部材
６７：押圧部材
７１：板状部
７２：環状部
７３：リブ
１００：入力装置
Ｌ：仮想中心軸
θ：所定の角度

Claims

開口部を有する筐体と、
前記筐体の前記開口部を通る仮想中心軸に沿って外部に露出され、ユーザにより操作されるノブと、
前記ノブを第１操作が可能なように支持する第１支持部材と、
前記第１支持部材を、前記ノブの第２操作が可能なように支持する第２支持部材と、
前記第１操作を検出する第１検出部材と、
前記第２操作を検出する第２検出部材と、
前記第２検出部材の移動を規制する、前記筐体に対して着脱可能な規制部材と、
を備え、
前記第２支持部材は、外周面に、前記仮想中心軸と平行な方向に延びる溝部を有し、
ユーザによる前記第２操作を不可とする場合には、前記溝部に嵌合するリブを有する前記規制部材が取り付けられ、
ユーザによる前記第２操作を可能とする場合には、前記溝部に嵌合するリブを有しない前記規制部材が取り付けられる
入力装置。
前記第２支持部材の前記溝部は、前記仮想中心軸の周りに等間隔に４つ設けられる
請求項１に記載の入力装置。
前記第２支持部材の前記溝部は、前記第２操作の操作方向に対して所定の角度を成す位置に設けられる
請求項１または請求項２に記載の入力装置。
前記第１操作は、前記仮想中心軸周りの回転操作又は前記仮想中心軸と平行な方向の押圧操作である
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の入力装置。
前記第２操作は、前記仮想中心軸に交差する方向のチルト操作又は前記仮想中心軸に交差する方向のスライド操作である
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の入力装置。
前記第１支持部材は、前記ノブを第３操作が可能なように支持する
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の入力装置。
前記第３操作は、前記第１操作とは異なる操作であり、前記仮想中心軸と平行な方向の押圧操作又は前記仮想中心軸周りの回転操作である
請求項６に記載の入力装置。