WO2021215487A1 - 多方向入力装置 - Google Patents

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WO2021215487A1
WO2021215487A1 PCT/JP2021/016230 JP2021016230W WO2021215487A1 WO 2021215487 A1 WO2021215487 A1 WO 2021215487A1 JP 2021016230 W JP2021016230 W JP 2021016230W WO 2021215487 A1 WO2021215487 A1 WO 2021215487A1
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WO
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input device
switch
operation knob
pressing
directional input
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PCT/JP2021/016230
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English (en)
French (fr)
Inventor
慎也 浦山
Original Assignee
アルプスアルパイン株式会社
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Publication date
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Priority to JP2022517081A priority patent/JP7479454B2/ja
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Priority to US17/942,501 priority patent/US11996247B2/en

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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H19/02—Details
    • H01H19/04—Cases; Covers
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    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/002—Switches with compound movement of handle or other operating part having an operating member rectilinearly slidable in different directions
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    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/06—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement
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    • H01H2215/00—Tactile feedback
    • H01H2215/004—Collapsible dome or bubble
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    • H01H2237/00—Mechanism between key and laykey
    • H01H2237/006—Guided plunger or ball
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/008—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being perpendicular to the axis of angular movement

Definitions

  • the present invention relates to a multi-directional input device.
  • Patent Document 1 describes a plurality of rubber dome switches that detect each movement operation of the operation knob in a plurality of slide operation directions or tilt operations, and a metal dome switch that generates a feeling (click feeling) different from that of the rubber dome switch.
  • a multi-directional input device comprising the above is disclosed.
  • the multi-directional input device includes an operation knob capable of moving in the horizontal direction and pressing in the vertical direction, an operation direction detection switch that switches to the on state according to the movement operation of the operation knob, and a knob. It is provided with a common switch that is pressed regardless of whether the movement operation or the knob pressing operation is performed, generates an operation feeling different from that of the operation direction detection switch, and switches to the on state.
  • the number of switches for generating a feeling of operation can be reduced, so that the multi-directional input device can be miniaturized and the price can be reduced.
  • External perspective view of the multi-directional input device External perspective view of the multi-directional input device (with the case removed) according to the embodiment.
  • Cross-sectional view of the multi-directional input device (not operated) according to the embodiment in an XZ plane.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the multi-directional input device 100 according to the embodiment.
  • the vertical direction is the Z-axis direction
  • the horizontal direction is the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the X-axis direction is the front-rear direction
  • the Y-axis direction is the left-right direction.
  • the multi-directional input device 100 shown in FIG. 1 is installed, for example, in a vehicle interior of a vehicle such as an automobile at a position that can be operated by the driver of the vehicle (for example, a center console or the like). As shown in FIG. 1, the multi-directional input device 100 includes a case 110 and a columnar operation knob 120 provided so as to project upward (Z-axis positive direction) from the case 110.
  • the operation knob 120 has a first slide operation direction D1 (X-axis positive direction), a second slide operation direction D2 (X-axis negative direction), a third slide operation direction D3 (Y-axis negative direction), and a fourth slide operation direction.
  • a slide operation (an example of "movement operation in the horizontal direction") is possible for each of D4 (positive direction in the Y axis).
  • the operation knob 120 can be pressed in the pressing operation direction D7 (Z-axis negative direction). Further, the operation knob 120 can perform a rotation operation in each of the first rotation operation direction D5 in the clockwise direction and the second rotation operation direction D6 in the counterclockwise direction about the rotation center axis AX. Is.
  • the multi-directional input device 100 is an in-vehicle device (for example, a navigation device) electrically connected to the multi-directional input device 100 by a driver performing a slide operation, a pressing operation, or a rotation operation of the operation knob 120. It is possible to control an audio device, an air conditioner, etc.).
  • the multi-directional input device 100 is not limited to use for vehicles, and may be used for devices other than vehicles (for example, aircraft, railway vehicles, game machines, remote controllers, etc.).
  • FIG. 2 is an external perspective view of the multi-directional input device 100 (state in which the case is removed) according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the multi-directional input device 100 according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the multi-directional input device 100 according to the embodiment in an XZ plane.
  • FIG. 5 is a perspective view seen from the bottom surface side (Z-axis negative side) of the operation knob 120 included in the multi-directional input device 100 according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view of the undercover 130 and various components provided on the upper surface side of the undercover 130 included in the multi-directional input device 100 according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of the cam member 140 included in the multi-directional input device 100 according to the embodiment as viewed from the bottom surface side (Z-axis negative side).
  • the multi-directional input device 100 includes an operation knob 120, a holder 150, a cam member 140, a case 110, and an undercover 130 in this order from the upper part in the drawing.
  • the case 110 is a box-shaped member having an opening on the upper side and a lower side, respectively.
  • the lower opening of the case 110 is closed by the undercover 130.
  • various components push rod 138, rubber dome switch 137, etc.
  • the case 110 is formed by injection molding a resin material such as ABS resin (Acrylonitrile Butadiene Styrene) or polycarbonate.
  • the case 110 is formed with a circular opening 110B centered on the rotation center axis AX and an annular region 110C surrounding the opening 110B.
  • the disk portion 142 of the cam member 140 is placed on the upper surface of the region 110C. At this time, the bearing portion 141 of the cam member 140 is inserted into the opening 110B. The outer diameter of the bearing portion 141 of the cam member 140 is smaller than the inner diameter of the opening 110B. Further, the outer diameter of the disk portion 142 of the cam member 140 is smaller than the outer diameter of the region 110C. As a result, the cam member 140 is provided so as to be horizontally movable in each movement operation direction (slide operation direction) with respect to the opening 110B and the area 110C. In the region 110C, a plurality of through holes 110D are formed so as to be arranged at equal intervals on the same circumference.
  • the push rod 138 is inserted through the through hole 110D from below.
  • the through hole 110D can project the upper end portion 138A of the push rod 138 from the upper surface of the region 110C.
  • eight through holes 110D corresponding to eight push rods 138 are formed side by side at equal intervals (that is, at 45 ° intervals) on the same circumference.
  • the operation knob 120 is a columnar operation member on which an operator performs a slide operation, a pressing operation, and a rotation operation. As shown in FIGS. 3 and 5, a cylindrical shaft portion 121 is provided hanging down from the central portion of the bottom surface 120A of the operation knob 120. The shaft portion 121 is inserted and arranged in the cylinder of the bearing portion 141 included in the cam member 140, and reciprocates in the cylinder of the bearing portion 141 in the vertical direction (Z-axis direction) in accordance with the pressing operation of the operation knob 120. It is a moving part.
  • a cam 122 is provided at the center of the shaft portion 121 in the cylinder (that is, on the rotation center axis AX).
  • the cam 122 is an example of “a first cam portion that moves integrally with the movement operation and the pressing operation of the operation knob”.
  • the actuator 136 is pressed downward by pressing the hemispherical upper end 136A (see FIG. 6) of the actuator 136 arranged below the cam 122.
  • the metal dome switch 135 provided on the lower side can be pressed via the actuator 136.
  • the cam 122 is formed in a concave shape recessed upward.
  • the cam 122 has a central portion 122X and four first cam surfaces 123 corresponding to each of the four slide operation directions D1 to D4 of the operation knob 120.
  • the first cam surface 123 is an example of "a first cam surface that presses the first pressing member with the movement operation of the operation knob".
  • the central portion 122X presses the hemispherical upper end portion 136A of the actuator 136 in accordance with the pressing operation of the operation knob 120.
  • Each of the four first cam surfaces 123 extends from the central portion 122X in each movement operation direction (four slide operation directions) of the operation knob 120 while inclining downward. Each of the four first cam surfaces 123 presses the hemispherical upper end 136A of the actuator 136 as the operation knob 120 slides.
  • the four first cam surfaces 123 have the same shape as each other, that is, they all have a fan shape at an angle of 90 ° with respect to the rotation center axis AX in a plan view from below. In the example shown in FIG. 5, all of the four first cam surfaces 123 are curved surfaces, so that the pressing amount of the actuator 136 increases non-linearly according to the sliding amount of the operation knob 120. It has become.
  • the operation knob 120 has a rotation operation mechanism capable of rotation operation. That is, the shaft portion 121 of the operation knob 120 does not rotate with respect to the case 110, and the operation knob 120 is a substantially cylindrical member above the shaft portion 121 and is configured to be rotatable. Therefore, the cam 122 provided on the shaft portion 121 does not rotate with respect to the case 110 when the operation knob 120 is rotated.
  • a rotation operation detection signal is output to the circuit board 132 via a harness (not shown).
  • the undercover 130 is a flat plate-shaped member that covers the opening on the lower side of the case 110.
  • a flat plate-shaped circuit board 132 is provided on the upper surface of the undercover 130 in an overlapping manner.
  • a flat plate-shaped rubber mat 134 formed by using an elastic material is laminated on the upper surface of the circuit board 132.
  • the rubber mat 134 is formed with a circular opening 134A centered on the rotation center axis AX.
  • a part of the circuit board 132 is exposed from the opening 134A, and a metal dome switch 135 is provided at a position on the rotation center axis AX in the part of the circuit board 132.
  • the metal dome switch 135 is a push switch provided with a metal dome capable of exhibiting a click operation feeling.
  • An actuator 136 is provided above the metal dome switch 135 so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the actuator 136 is an example of a "first pressing member", and is a columnar member extending in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the upper end 136A of the actuator 136 is hemispherical.
  • the lower end 136B of the actuator 136 has a disk shape.
  • the actuator 136 pushes down the metal dome switch 135 provided on the lower side to switch the metal dome switch 135 to the on state.
  • the metal dome switch 135 is an example of a “common switch”. That is, the metal dome switch 135 is pressed by the actuator 136 regardless of whether the operation knob 120 is moved in the horizontal direction or the operation knob 120 is pressed in the vertical direction. It generates an operation feeling different from that of the dome switch 137 and switches to the on state.
  • a plurality of rubber dome switches 137 are arranged side by side on the same circumference centered on the rotation center axis AX in the annular region 134B surrounding the opening 134A.
  • Each of the plurality of rubber dome switches 137 is an example of an "operation direction detection switch”.
  • a substantially columnar push rod 138 is provided so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the push rod 138 is an example of a "second pressing member", and is a round bar-shaped member extending in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the upper end portion 138A of the push rod 138 is hemispherical.
  • the lower end portion 138B of the push rod 138 has a disk shape.
  • Each of the plurality of push rods 138 is pushed down by the cam member 140 when the operation knob 120 is operated (sliding operation). As a result, each of the plurality of push rods 138 pushes down the rubber dome switch 137 provided on the lower side when the operation knob 120 is operated (sliding operation), and the rubber dome switch 137 is turned on. Can be switched to.
  • the rubber dome switch 137 has a convex shape protruding upward, and when it is pushed down by the push rod 138 and elastically deformed, the movable contact (not shown) included in the rubber dome switch 137 is attached to the circuit board 132.
  • the two fixed contacts (not shown) provided directly below the rubber dome switch 137 on the upper surface can be brought into contact with each other to switch the two fixed contacts to a state in which they are electrically connected to each other (that is, an on state).
  • eight rubber dome switches 137 are arranged side by side at equal intervals (that is, at 45 ° intervals) in the region 134B.
  • eight push rods 138 are arranged side by side at equal intervals (that is, at intervals of 45 °) on the same circumference centered on the rotation center axis AX.
  • the cam member 140 is an example of a “second cam portion”.
  • the cam member 140 is provided with respect to the case 110 so as to be movable in the horizontal direction together with the operation knob 120. Further, the cam member 140 supports the operation knob 120 so as to be movable in the vertical direction.
  • the cam member 140 has a bearing portion 141 and a disc portion 142.
  • the disk portion 142 is placed in the annular region 110C formed around the opening 110B of the case 110. At this time, the bearing portion 141 is inserted through the opening 110B.
  • the cam member 140 is provided so as to be horizontally movable in each slide operation direction with respect to the opening 110B and the area 110C.
  • an annular second cam surface 143 centered on the rotation center axis AX is provided on the bottom surface side of the disk portion 142 of the cam member 140 in a plan view from below.
  • the second cam surface 143 is an example of "a second cam surface that moves integrally with the horizontal movement of the operation knob".
  • the second cam surface 143 is an inclined surface that is inclined upward so that the radius from the rotation center axis AX gradually increases.
  • a plurality of (8 in this embodiment) push rods 138 are placed on the lower side of the second cam surface 143 on the same circumference centered on the rotation center axis AX, and the like. They are arranged side by side at intervals (ie, 45 ° intervals).
  • each of the plurality of (8 in this embodiment) push rods 138 is in contact with the second cam surface 143.
  • the cam member 140 moves in the slide operation direction together with the operation knob 120 to move the push rod 138 provided in the slide operation direction to the second. It can be pushed downward by the cam surface 143.
  • the holder 150 is a substantially annular member having a circular opening 150A centered on the rotation center axis AX.
  • the holder 150 is screwed and fixed to the case 110.
  • the holder 150 slidably contacts the upper surface of the cam member 140 with the cam member 140 arranged in the opening 110B of the case 110.
  • the holder 150 holds the cam member 140 in the opening 110B so as to be slidable.
  • the shaft portion 121 of the operation knob 120 and the bearing portion 141 of the cam member 140 are inserted into the opening 150A of the holder 150.
  • FIG. 8 is a diagram showing an electrical connection configuration of the multi-directional input device 100 according to the embodiment.
  • the multi-directional input device 100 includes a control device 160.
  • the control device 160 is electrically connected to each of four rubber dome switches 137 corresponding to the four slide operation directions D1 to D4 of the operation knob 120 and one metal dome switch 135.
  • the control device 160 can detect each state (on state and off state) of the plurality of switches 137 and 135. Then, the control device 160 can determine the operation content of the operation knob 120 by the operator according to the detection results of the states of the plurality of switches 137 and 135, and execute a predetermined process according to the determination result. ..
  • the multi-directional input device 100 includes eight rubber dome switches 137 corresponding to the eight slide operation directions of the operation knob 120.
  • the multi-directional input device 100 according to one embodiment has a configuration in which the cam 122 of the operation knob 120 has four cam surfaces 123 corresponding to the four slide operation directions, the four slide operation directions of the operation knob 120 are provided. It is possible to detect each slide operation of. Therefore, the multi-directional input device 100 according to one embodiment has a configuration in which the cam 122 of the operation knob 120 has eight cam surfaces 123 corresponding to eight slide operation directions, so that the eight slide operations of the operation knob 120 can be performed. It is possible to detect each slide operation in the direction.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a determination pattern of the operation content used by the control device 160 according to the embodiment.
  • the control device 160 when the control device 160 detects the switch-on of the rubber dome switch 137 and then the switch-on of the metal dome switch 135, the control device 160 ignores the switch-on of the metal dome switch 135 and operates the operation knob. It is determined that 120 slide operations have been performed. Then, the control device 160 executes a predetermined process according to the slide operation of the operation knob 120. In this case, if the execution of the predetermined process according to the slide operation is after the detection of the switch-on of the metal dome switch 135, the operator can confirm that the slide operation has been performed reliably by the sound generated by the metal dome switch 135. It can be understood by the feeling of click operation.
  • control device 160 detects the switch-on of the rubber dome switch 137 within a predetermined time (for example, 0.5 seconds) after detecting the switch-on of the metal dome switch 135, the metal dome It is determined that the operation knob 120 has been slid, ignoring the switch-on of the switch 135. Then, the control device 160 executes a predetermined process according to the slide operation of the operation knob 120. This assumes that the operator slides the operation knob 120 with his / her weight on it, and the first switch-on of the metal dome switch 135 is ignored because the operator does not intend to perform the pressing operation. Is.
  • the operation knob 120 It is determined that the pressing operation has been performed. Then, the control device 160 executes a predetermined process according to the pressing operation of the operation knob 120.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the XZ plane of the multi-directional input device 100 (in a state where no operation is performed) according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the XZ plane of the multi-directional input device 100 (state in which the pressing operation is performed) according to the embodiment.
  • the multi-directional input device 100 has the configuration described with reference to FIGS. 1 to 9, when the operator presses the operation knob 120 downward (Z-axis negative direction), the multi-directional input device 100 will be described below. It works as if it were.
  • the shaft portion 121 of the operation knob 120 moves downward (Z-axis negative direction) in the cylinder of the bearing portion 141 of the cam member 140, and the cylinder of the shaft portion 121 of the operation knob 120.
  • a cam 122 provided at the center of the inside that is, on the rotation center axis AX) pushes down the upper end portion 136A of the actuator 136 at the center portion 122X.
  • the actuator 136 pushes down the metal dome switch 135 provided on the lower side of the actuator 136 by the bottom surface of the disk-shaped lower end portion 136B, and switches the metal dome switch 135 to the on state. At this time, the sound generated in the metal dome switch 135 and the feeling of click operation are transmitted to the operator's hand via the actuator 136 and the operation knob 120.
  • the control device 160 (see FIG. 8) electrically connected to the metal dome switch 135 detects that the metal dome switch 135 has been switched to the ON state, and presses the operation knob 120. The determination is made, and a predetermined process corresponding to the pressing operation of the operation knob 120 (for example, a signal indicating that the pressing operation of the operation knob 120 has been performed is output to the in-vehicle device to be controlled) is executed.
  • the metal dome switch 135 When the operation of pressing the operation knob 120 by the operator is released, the metal dome switch 135 is switched to the off state, and the return force of the metal dome switch 135 generated at that time pushes the operation knob 120 upward and the operation knob 120 returns to the predetermined initial position shown in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the XZ plane of the multi-directional input device 100 (sliding operation is performed and only the rubber dome switch 137 is on) according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the XZ plane of the multi-directional input device 100 (sliding operation is performed and the metal dome switch 135 is also on) according to the embodiment.
  • the operator slides the operation knob 120 in any of the four slide operation directions D1 to D4. , Works as described below.
  • the operation of the multi-directional input device 100 when the slide operation is performed in the first slide operation direction D2 (X-axis negative direction) will be described.
  • the same operation is performed when the slide operation in the slide operation directions D1, D3, and D4 is performed.
  • the cam member 140 moves in the first slide operation direction D2 (X-axis negative direction) together with the shaft portion 121 of the operation knob 120, and the bottom surface side of the disk portion 142 of the cam member 140.
  • the second cam surface 143 provided on the X-axis pushes down the upper end portion 138A of the push rod 138 on the negative side of the X-axis.
  • the push rod 138 on the negative side of the X-axis pushes down the rubber dome switch 137 provided under the push rod 138 on the negative side of the X-axis by the bottom surface of the disk-shaped lower end portion 138B, and the rubber dome switch 137. To switch to the on state.
  • the control device 160 (see FIG. 8) electrically connected to the rubber dome switch 137 detects that the rubber dome switch 137 has been switched to the ON state.
  • the cam member 140 moves in the first slide operation direction D2 (X-axis negative direction) together with the shaft portion 121 of the operation knob 120
  • the cylinder of the shaft portion 121 of the operation knob 120 A cam 122 provided at the center of the inside (that is, on the rotation center axis AX) pushes down the upper end portion 136A of the actuator 136 on the first cam surface 123 on the positive side of the X axis.
  • the actuator 136 pushes down the metal dome switch 135 provided under the actuator 136 by the bottom surface of the disk-shaped lower end 136B, but even when the rubber dome switch 137 is switched to the ON state, the actuator 136 Since the shape of the first cam surface 123 is set so that the amount of movement is equal to or less than the stroke for switching the metal dome switch 135 to the on state, the metal dome switch 135 does not switch to the on state.
  • the cam member 140 moves further in the first slide operation direction D2 (X-axis negative direction) together with the shaft portion 121 of the operation knob 120 while the rubber dome switch 137 remains on.
  • the cam 122 provided at the center of the cylinder of the shaft portion 121 of the operation knob 120 (that is, on the rotation center axis AX) is the upper end of the actuator 136 on the first cam surface 123 on the positive side of the X axis.
  • the portion 136A is pushed down further downward.
  • the actuator 136 pushes down the metal dome switch 135 provided on the lower side of the actuator 136 by the bottom surface of the disk-shaped lower end portion 136B, and switches the metal dome switch 135 to the on state. At this time, the sound generated in the metal dome switch 135 and the feeling of click operation are transmitted to the operator's hand via the actuator 136 and the operation knob 120.
  • the control device 160 (see FIG. 8) electrically connected to the metal dome switch 135 detects that the metal dome switch 135 has been switched to the ON state.
  • the control device 160 detects that the rubber dome switch 137 has been switched to the ON state and that the metal dome switch 135 has been switched to the ON state, and based on the detection, the first slide operation direction D2 of the operation knob 120 ( It is determined that the slide operation in the X-axis negative direction has been performed, and a predetermined process (for example, the control target) corresponding to the slide operation in the first slide operation direction D2 (X-axis negative direction) of the operation knob 120 is performed. A signal indicating that the slide operation of the operation knob 120 in the first slide operation direction D2 has been performed is output to the in-vehicle device).
  • the rubber dome switch 137 and the metal dome switch 135 are switched to the off state, and the operation is performed by the returning force of the rubber dome switch 137 and the metal dome switch 135 generated at that time.
  • the knob 120 is pushed upward, and the operation knob 120 returns to the predetermined initial position shown in FIG.
  • the multi-directional input device 100 when the operation knob 120 is slid, the rubber dome switch 137 is first pressed by the push rod 138 to be turned on, and then by the actuator 136.
  • the metal dome switch 135 is pressed to turn on.
  • the multi-directional input device 100 can present a sound or a click operation feeling to the operator by the metal dome switch 135 even when the operation knob 120 is slid.
  • the difference between the pressing timing of the rubber dome switch 137 and the metal dome switch 135 and the transition timing to the on state is the inclination angle of the cam surfaces 123 and 143 in consideration of the stroke amount of the rubber dome switch 137 and the metal dome switch 135. Etc. can be set to cause this.
  • the multi-directional input device 100 has an operation knob 120 capable of a horizontal slide operation and a vertical push operation, and an operation knob 120 that is turned on by the slide operation of the operation knob 120. Regardless of which of the rubber dome switch 137 that switches to, the slide operation of the operation knob 120, and the pressing operation of the operation knob 120 is performed, the operation feeling different from that of the rubber dome switch 137 is generated by pressing the rubber dome switch 137. , With a metal dome switch 135 that switches to the on state.
  • the multi-directional input device 100 can generate a sound or a click operation feeling in both the sliding operation and the pressing operation of the operation knob 120 by the one metal dome switch 135. Therefore, according to the multi-directional input device 100 according to one embodiment, the number of switches for generating an operation feeling can be reduced, so that the multi-directional input device 100 can be miniaturized and reduced in price. can.
  • the operation of moving the operation knob 120 in the horizontal direction is a slide operation, but it is also possible to provide a tilt fulcrum on the rotation center axis AX of the operation knob 120 and perform the tilt operation. good.
  • Multi-directional input device 110 Case 110A Internal space 110B Opening 110C Area 110D Through hole 120 Operation knob 120A Bottom surface 121 Shaft 122 Cam (first cam) 123 First cam surface 130 Undercover 132 Circuit board 134 Rubber mat 134A Opening 134B Area 135 Metal dome switch 136 Actuator (first pressing member) 136A Upper end 136B Lower end 137 Rubber dome switch (operation direction detection switch) 138 push rod (second pressing member) 138A Upper end 138B Lower end 140 Cam member (second cam) 141 Bearing part 142 Disk part 143 Second cam surface 150 Holder AX Rotation center axis

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  • Switches With Compound Operations (AREA)

Abstract

多方向入力装置は、水平方向への移動操作および垂直方向への押下操作が可能な操作ノブと、操作ノブの移動操作に伴ってオン状態に切り替わる操作方向検出スイッチと、ノブの移動操作およびノブの押下操作のいずれがなされた場合であっても押下され、操作方向検出スイッチと異なる操作感触を発生させるとともに、オン状態に切り替わる共通スイッチとを備える。

Description

多方向入力装置
　本発明は、多方向入力装置に関する。
　特許文献１には、操作ノブの複数のスライド操作方向または傾倒操作への各々の移動操作を検知する複数のラバードームスイッチと、ラバードームスイッチと異なる感触（クリック感）を発生させるメタルドームスイッチとを備えた多方向入力装置が開示されている。
国際公開第２０１９／１９８３７１号
　しかしながら、特許文献１に記載の多方向入力装置は、さらに操作ノブを垂直方向への押下操作を可能とするためには、ラバードームスイッチと異なる感触（クリック感）を発生させるメタルドームスイッチのほかに、押下操作の検出スイッチを追加で設ける必要があるため、多方向入力装置の小型化および低価格化を実現することが困難である。
　一実施形態に係る多方向入力装置は、水平方向への移動操作および垂直方向への押下操作が可能な操作ノブと、操作ノブの移動操作に伴ってオン状態に切り替わる操作方向検出スイッチと、ノブの移動操作およびノブの押下操作のいずれがなされた場合であっても押下され、操作方向検出スイッチと異なる操作感触を発生させるとともに、オン状態に切り替わる共通スイッチとを備える。
　一実施形態によれば、操作感触を発生させるためのスイッチ数を削減することができるため、多方向入力装置の小型化および低価格化を実現することができる。
一実施形態に係る多方向入力装置の外観斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置（ケースが取り除かれた状態）の外観斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置の分解斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置のＸＺ平面による断面図 一実施形態に係る多方向入力装置が備えるノブの底面側（Ｚ軸負側）から見た斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置が備えるアンダーカバーおよびアンダーカバーの上面側に設けられた各種構成部品の斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置が備える傾斜板の底面側（Ｚ軸負側）から見た斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置の電気的接続構成を示す図 一実施形態に係る制御装置が用いる操作内容の判定パターンの一例を示す図 一実施形態に係る多方向入力装置（操作がなされていない状態）のＸＺ平面による断面図 一実施形態に係る多方向入力装置（押下操作がなされた状態）のＸＺ平面による断面図 一実施形態に係る多方向入力装置（スライド操作がなされてラバードームスイッチ１３７のみがオン状態）のＸＺ平面による断面図 一実施形態に係る多方向入力装置（スライド操作がなされてさらにメタルドームスイッチ１３５もオン状態）のＸＺ平面による断面図
　以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。
　（多方向入力装置１００の概要）
　図１は、一実施形態に係る多方向入力装置１００の外観斜視図である。なお、以降の説明では、便宜上、垂直方向をＺ軸方向とし、水平方向をＸ軸方向およびＹ軸方向とする。但し、Ｘ軸方向を前後方向とし、Ｙ軸方向を左右方向とする。
　図１に示す多方向入力装置１００は、例えば、自動車等の車両の車室内において、車両の運転者による操作可能な位置（例えば、センターコンソール等）に設置される。図１に示すように、多方向入力装置１００は、ケース１１０と、ケース１１０から上方（Ｚ軸正方向）に突出して設けられた円柱状の操作ノブ１２０とを備える。
　操作ノブ１２０は、第１スライド操作方向Ｄ１（Ｘ軸正方向）、第２スライド操作方向Ｄ２（Ｘ軸負方向）、第３スライド操作方向Ｄ３（Ｙ軸負方向）、および第４スライド操作方向Ｄ４（Ｙ軸正方向）の各々に対して、スライド操作（「水平方向への移動操作」の一例）が可能である。また、操作ノブ１２０は、押下操作方向Ｄ７（Ｚ軸負方向）への押下操作が可能である。さらに、操作ノブ１２０は、回転中心軸ＡＸを中心とする、時計回り方向である第１回転操作方向Ｄ５、および、半時計回り方向である第２回転操作方向Ｄ６の各々への回転操作が可能である。
　多方向入力装置１００は、運転者による操作ノブ１２０のスライド操作、押下操作、または回転操作がなされることにより、当該多方向入力装置１００と電気的に接続された車載装置（例えば、ナビゲーション装置、オーディオ装置、エアコン装置等）を制御することが可能である。なお、多方向入力装置１００は、車両への使用に限らず、車両以外の機器（例えば、航空機、鉄道車両、ゲーム機、リモコン等）に使用されてもよい。
　（多方向入力装置１００の構成）
　図２は、一実施形態に係る多方向入力装置１００（ケースが取り除かれた状態）の外観斜視図である。図３は、一実施形態に係る多方向入力装置１００の分解斜視図である。図４は、一実施形態に係る多方向入力装置１００のＸＺ平面による断面図である。図５は、一実施形態に係る多方向入力装置１００が備える操作ノブ１２０の底面側（Ｚ軸負側）から見た斜視図である。図６は、一実施形態に係る多方向入力装置１００が備えるアンダーカバー１３０およびアンダーカバー１３０の上面側に設けられた各種構成部品の斜視図である。図７は、一実施形態に係る多方向入力装置１００が備えるカム部材１４０の底面側（Ｚ軸負側）から見た斜視図である。
　図３に示すように、一実施形態に係る多方向入力装置１００は、図中上方から順に、操作ノブ１２０、ホルダ１５０、カム部材１４０、ケース１１０、およびアンダーカバー１３０を備える。
　＜ケース１１０＞
　ケース１１０は、上側および下側がそれぞれ開口した箱状の部材である。ケース１１０の下側の開口は、アンダーカバー１３０によって閉塞される。これにより、ケース１１０の内部空間１１０Ａには、アンダーカバー１３０の上面側に設けられた、各種構成部品（プッシュロッド１３８、ラバードームスイッチ１３７等）が収容される。例えば、ケース１１０は、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ：Acrylonitrile Butadiene Styrene）、ポリカーボネート等の樹脂材料を射出成形することによって形成される。ケース１１０には、回転中心軸ＡＸを中心とする円形の開口部１１０Ｂと、開口部１１０Ｂを取り囲む環状の領域１１０Ｃとが形成されている。領域１１０Ｃの上面には、カム部材１４０の円盤部１４２が載置される。この際、開口部１１０Ｂには、カム部材１４０の軸受部１４１が挿通される。カム部材１４０の軸受部１４１の外径は、開口部１１０Ｂの内径よりも小さくなっている。また、カム部材１４０の円盤部１４２の外径は、領域１１０Ｃの外径よりも小さくなっている。これにより、カム部材１４０は、開口部１１０Ｂおよび領域１１０Ｃに対して、各移動操作方向（スライド操作方向）に水平移動可能に設けられる。領域１１０Ｃには、複数の貫通穴１１０Ｄが、同一円周上に等間隔で並べて形成されている。貫通穴１１０Ｄは、プッシュロッド１３８が下側から挿通される。これにより、貫通穴１１０Ｄは、プッシュロッド１３８の上端部１３８Ａを、領域１１０Ｃの上面から突出させることができる。本実施形態では、８本のプッシュロッド１３８に対応する、８つの貫通穴１１０Ｄが、同一円周上に等間隔（すなわち、４５°間隔）で並べて形成されている。
　＜操作ノブ１２０＞
　操作ノブ１２０は、操作者によるスライド操作、押下操作、および回転操作がなされる、円柱状の操作部材である。図３および図５に示すように、操作ノブ１２０の底面１２０Ａにおける中央部には、円筒状の軸部１２１が垂下して設けられている。軸部１２１は、カム部材１４０が備える軸受部１４１の筒内に挿通して配置され、操作ノブ１２０の押下操作に伴って、軸受部１４１の筒内を、上下方向（Ｚ軸方向）に往復移動する部分である。
　図５に示すように、操作ノブ１２０において、軸部１２１の筒内の中央（すなわち、回転中心軸ＡＸ上）には、カム１２２が設けられている。カム１２２は、「操作ノブの移動操作および押下操作と一体に移動する第１のカム部」の一例である。操作ノブ１２０のスライド操作または押下操作がなされたときに、当該カム１２２の下側に配置されるアクチュエータ１３６の半球状の上端部１３６Ａ（図６参照）を下方に押圧することにより、アクチュエータ１３６の下側に設けられたメタルドームスイッチ１３５を、アクチュエータ１３６を介して押下することができる。
　図５に示すように、カム１２２は、上方に凹んだ凹状に形成されている。カム１２２は、中心部１２２Ｘと、操作ノブ１２０の４つのスライド操作方向Ｄ１～Ｄ４の各々に対応する、４つの第１のカム面１２３を有する。第１のカム面１２３は、「操作ノブの移動操作に伴って第１の押下部材を押下する第１のカム面」の一例である。中心部１２２Ｘは、操作ノブ１２０の押下操作に伴って、アクチュエータ１３６の半球状の上端部１３６Ａを押下する。
　４つの第１のカム面１２３の各々は、中心部１２２Ｘから操作ノブ１２０の各移動操作方向（４つのスライド操作方向）に下り勾配で傾斜しながら延設されている。４つの第１のカム面１２３の各々は、操作ノブ１２０のスライド操作に伴って、アクチュエータ１３６の半球状の上端部１３６Ａを押下する。
　４つの第１のカム面１２３は、互いに同形状であり、すなわち、下方からの平面視において、いずれも回転中心軸ＡＸに対して９０°の角度をなす扇形状を有する。図５に示す例では、４つの第１のカム面１２３は、いずれも湾曲面であり、これにより、操作ノブ１２０のスライド量に応じて、アクチュエータ１３６の押下量が、非線形に増加するようになっている。
　なお、操作ノブ１２０は、回転操作可能な回転操作機構を有する。すなわち、操作ノブ１２０の軸部１２１は、ケース１１０に対して回転するものではなく、当該操作ノブ１２０は、軸部１２１より上の略円柱状部材単体で、回転操作可能に構成されている。よって軸部１２１に設けられたカム１２２も操作ノブ１２０に対して回転操作がなされた場合に、ケース１１０に対して回転しない。なお、操作ノブ１２０に対して回転操作がなされた場合には、回転操作検出信号が、ハーネス（図示省略）を介して、回路基板１３２に出力される。
　＜アンダーカバー１３０＞
　アンダーカバー１３０は、ケース１１０の下側の開口を覆う平板状の部材である。図６に詳細に示すように、アンダーカバー１３０の上面には、平板状の回路基板１３２が重ねて設けられている。さらに、回路基板１３２の上面には、弾性素材（例えば、ゴム、シリコン等）が用いられて形成される平板状のラバーマット１３４が重ねて設けられている。
　ラバーマット１３４には、回転中心軸ＡＸを中心とする円形の開口部１３４Ａが形成されている。開口部１３４Ａからは、回路基板１３２の一部が露出しており、当該回路基板１３２の一部における回転中心軸ＡＸ上の位置には、メタルドームスイッチ１３５が設けられている。メタルドームスイッチ１３５は、クリック操作感を呈示することが可能なメタルドームを備えたプッシュスイッチである。
　メタルドームスイッチ１３５の上方には、アクチュエータ１３６が、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられている。アクチュエータ１３６は、「第１の押下部材」の一例であり、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する円柱状の部材である。アクチュエータ１３６の上端部１３６Ａは、半球状である。アクチュエータ１３６の下端部１３６Ｂは、円盤状である。アクチュエータ１３６は、操作ノブ１２０の操作（スライド操作および押下操作）がなされたときに、操作ノブ１２０に設けられたカム１２２（図５参照）によって押し下げられる。これにより、アクチュエータ１３６は、操作ノブ１２０の操作（スライド操作および押下操作）がなされたときに、下側に設けられているメタルドームスイッチ１３５を押し下げて、当該メタルドームスイッチ１３５をオン状態に切り替えることができる。なお、メタルドームスイッチ１３５は、「共通スイッチ」の一例である。すなわち、メタルドームスイッチ１３５は、操作ノブ１２０の水平方向への移動操作および操作ノブ１２０の垂直方向への押下操作のいずれがなされた場合であっても、アクチュエータ１３６によって押下されることにより、ラバードームスイッチ１３７と異なる操作感触を発生させるとともに、オン状態に切り替わる。
　また、ラバーマット１３４において、開口部１３４Ａを取り囲む環状の領域１３４Ｂには、複数のラバードームスイッチ１３７が、回転中心軸ＡＸを中心とする同一円周上に並べて配置されている。複数のラバードームスイッチ１３７の各々は、「操作方向検出スイッチ」の一例である。複数のラバードームスイッチ１３７の各々の上方には、概ね円柱状のプッシュロッド１３８が、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられている。プッシュロッド１３８は、「第２の押下部材」の一例であり、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する丸棒状の部材である。プッシュロッド１３８の上端部１３８Ａは、半球状である。プッシュロッド１３８の下端部１３８Ｂは、円盤状である。
　複数のプッシュロッド１３８の各々は、操作ノブ１２０の操作（スライド操作）がなされたときに、カム部材１４０によって押し下げられる。これにより、複数のプッシュロッド１３８の各々は、操作ノブ１２０の操作（スライド操作）がなされたときに、下側に設けられているラバードームスイッチ１３７を押し下げて、当該ラバードームスイッチ１３７をオン状態に切り替えることができる。ラバードームスイッチ１３７は、上方に突出した凸状を有しており、プッシュロッド１３８によって押し下げられて弾性変形することにより、当該ラバードームスイッチ１３７が備える可動接点（図示省略）を、回路基板１３２の上面において当該ラバードームスイッチ１３７の直下に設けられている２つの固定接点（図示省略）に接触させて、当該２つの固定接点を互いに導通した状態（すなわち、オン状態）に切り替えることができる。なお、図６に示す例では、領域１３４Ｂには、８つのラバードームスイッチ１３７が、等間隔（すなわち、４５°間隔）に並べて配置されている。これに応じて、図６に示す例では、８本のプッシュロッド１３８が、回転中心軸ＡＸを中心とする同一円周上に、等間隔（すなわち、４５°間隔）に並べて配置されている。
　＜カム部材１４０＞
　カム部材１４０は、「第２のカム部」の一例である。カム部材１４０は、ケース１１０に対して、操作ノブ１２０とともに水平方向に移動可能に設けられる。また、カム部材１４０は、操作ノブ１２０を、上下方向に移動可能に支持する。カム部材１４０は、軸受部１４１および円盤部１４２を有する。円盤部１４２は、ケース１１０の開口部１１０Ｂの周囲に形成されている環状の領域１１０Ｃに載置される。この際、軸受部１４１は、開口部１１０Ｂに挿通される。これにより、カム部材１４０は、開口部１１０Ｂおよび領域１１０Ｃに対して、各スライド操作方向に水平移動可能に設けられる。
　図７に示すように、カム部材１４０の円盤部１４２の底面側には、下方からの平面視において、回転中心軸ＡＸを中心とする環状の第２のカム面１４３が設けられている。第２のカム面１４３は、「操作ノブの水平方向への移動と一体に移動する第２のカム面」の一例である。第２のカム面１４３は、上方に向かって徐々に回転中心軸ＡＸからの半径が大きくなるように傾斜した、傾斜面となっている。図７に示すように、第２のカム面１４３の下側には、複数（本実施形態では、８本）のプッシュロッド１３８が、回転中心軸ＡＸを中心とする同一円周上に、等間隔（すなわち、４５°間隔）に並べて配置される。第２のカム面１４３には、複数（本実施形態では、８本）のプッシュロッド１３８の各々の半球状の上端部１３８Ａが当接している。これにより、カム部材１４０は、操作ノブ１２０のスライド操作がなされたときに、操作ノブ１２０とともにスライド操作方向へ移動することにより、そのスライド操作方向に設けられているプッシュロッド１３８を、第２のカム面１４３によって下方へ押下することができる。
　＜ホルダ１５０＞
　ホルダ１５０は、回転中心軸ＡＸを中心とする円形の開口部１５０Ａを有する、略環状の部材である。ホルダ１５０は、ケース１１０に対してねじ止め固定される。ホルダ１５０は、ケース１１０の開口部１１０Ｂにカム部材１４０が配置された状態で、カム部材１４０の上面に摺動可能に当接する。これにより、ホルダ１５０は、カム部材１４０を開口部１１０Ｂ内でスライド操作可能に保持する。なお、ホルダ１５０の開口部１５０Ａは、操作ノブ１２０の軸部１２１と、カム部材１４０の軸受部１４１が挿通される。
　（多方向入力装置１００の電気的接続構成）
　図８は、一実施形態に係る多方向入力装置１００の電気的接続構成を示す図である。図８に示すように、多方向入力装置１００は、制御装置１６０を備える。制御装置１６０は、操作ノブ１２０の４つのスライド操作方向Ｄ１～Ｄ４に対応する４つのラバードームスイッチ１３７と、１つのメタルドームスイッチ１３５との各々と、電気的に接続されている。制御装置１６０は、複数のスイッチ１３７，１３５の各々の状態（オン状態およびオフ状態）を検出することができる。そして、制御装置１６０は、複数のスイッチ１３７，１３５の状態の検出結果に応じて、操作者による操作ノブ１２０の操作内容を判定し、その判定結果に応じた所定の処理を実行することができる。
　なお、一実施形態に係る多方向入力装置１００は、操作ノブ１２０の８つのスライド操作方向に対応する８つのラバードームスイッチ１３７を備えている。但し、一実施形態に係る多方向入力装置１００は、操作ノブ１２０のカム１２２が４つのスライド操作方向に対応する４つのカム面１２３を有する構成としたために、操作ノブ１２０の４つのスライド操作方向の各々のスライド操作を検知可能としている。よって、一実施形態に係る多方向入力装置１００は、操作ノブ１２０のカム１２２を８つのスライド操作方向に対応する８つのカム面１２３を有する構成とすることで、操作ノブ１２０の８つのスライド操作方向の各々のスライド操作を検知可能とすることができる。
　（操作内容の判定パターンの一例）
　図９は、一実施形態に係る制御装置１６０が用いる操作内容の判定パターンの一例を示す図である。
　図９に示すように、制御装置１６０は、ラバードームスイッチ１３７のスイッチオンを検出した後、メタルドームスイッチ１３５のスイッチオンを検出した場合、メタルドームスイッチ１３５のスイッチオンは無視して、操作ノブ１２０のスライド操作がなされたと判定する。そして、制御装置１６０は、操作ノブ１２０のスライド操作に応じた所定の処理を実行する。この場合、スライド操作に応じた所定の処理の実行をメタルドームスイッチ１３５のスイッチオンの検出後とすれば、操作者は、確実にスライド操作がなされたということをメタルドームスイッチ１３５の発生する音やクリック操作感により理解することができる。
　また、制御装置１６０は、メタルドームスイッチ１３５のスイッチオンを検出した後、所定時間（例えば０．５秒）が経過するまでの間に、ラバードームスイッチ１３７のスイッチオンを検出した場合、メタルドームスイッチ１３５のスイッチオンは無視して、操作ノブ１２０のスライド操作がなされたと判定する。そして、制御装置１６０は、操作ノブ１２０のスライド操作に応じた所定の処理を実行する。これは操作者が操作ノブ１２０に体重をかけた状態でスライド操作する場合を想定しており、最初のメタルドームスイッチ１３５のスイッチオンは操作者が押圧操作を意図したものでは無いため無視するものである。
　また、制御装置１６０は、メタルドームスイッチ１３５のスイッチオンを検出した後、ラバードームスイッチ１３７のスイッチオンを検出することなく、所定時間（例えば０．５秒）が経過した場合、操作ノブ１２０の押下操作がなされたと判定する。そして、制御装置１６０は、操作ノブ１２０の押下操作に応じた所定の処理を実行する。
　（押下操作時の多方向入力装置１００の動作）
　次に、図１０および図１１を参照して、操作ノブ１２０の押下操作時の多方向入力装置１００の動作を説明する。図１０は、一実施形態に係る多方向入力装置１００（操作がなされていない状態）のＸＺ平面による断面図である。図１１は、一実施形態に係る多方向入力装置１００（押下操作がなされた状態）のＸＺ平面による断面図である。
　多方向入力装置１００は、図１～図９を用いて説明した構成を有することにより、操作者によっての操作ノブ１２０の下方（Ｚ軸負方向）への押下操作がなされた場合、以下に説明するように動作する。
　まず、図１１に示すように、操作ノブ１２０の軸部１２１が、カム部材１４０の軸受部１４１の筒内を、下方（Ｚ軸負方向）へ移動し、操作ノブ１２０の軸部１２１の筒内の中央（すなわち、回転中心軸ＡＸ上）に設けられているカム１２２が、その中心部１２２Ｘにおいて、アクチュエータ１３６の上端部１３６Ａを下方に押し下げる。
　アクチュエータ１３６は、その円盤状の下端部１３６Ｂの底面により、アクチュエータ１３６の下側に設けられているメタルドームスイッチ１３５を押し下げて、当該メタルドームスイッチ１３５をオン状態に切り替える。この際、メタルドームスイッチ１３５において発生する音やクリック操作感が、アクチュエータ１３６および操作ノブ１２０を介して、操作者の手に伝わる。
　そして、メタルドームスイッチ１３５と電気的に接続された制御装置１６０（図８参照）が、メタルドームスイッチ１３５がオン状態に切り替わったことを検知して、操作ノブ１２０の押下操作がなされたことを判定し、操作ノブ１２０の押下操作に対応する所定の処理（例えば、制御対象の車載装置に対して、操作ノブ１２０の押下操作がなされたことを示す信号を出力する）を実行する。
　操作者による操作ノブ１２０の押下操作が解除されると、メタルドームスイッチ１３５がオフ状態に切り替わり、その際に発生するメタルドームスイッチ１３５の復帰力によって、操作ノブ１２０が上方に押し上げられ、操作ノブ１２０が図１０に示す所定の初期位置に復帰する。
　なお、操作ノブ１２０の押下操作がなされた場合、操作ノブ１２０の軸部１２１は、カム部材１４０とは独立して下方へ移動する。このため、操作ノブ１２０の押下操作がなされた場合、カム部材１４０は下方へ移動せず、複数のラバードームスイッチ１３７は押下されない。
　（スライド操作時の多方向入力装置１００の動作）
　次に、図１０、図１２、および図１３を参照して、操作ノブ１２０のスライド操作時の多方向入力装置１００の動作を説明する。図１２は、一実施形態に係る多方向入力装置１００（スライド操作がなされて操作がなされてラバードームスイッチ１３７のみがオン状態）のＸＺ平面による断面図である。図１３は、一実施形態に係る多方向入力装置１００（スライド操作がなされて操作がなされてさらにメタルドームスイッチ１３５もオン状態）のＸＺ平面による断面図である。
　多方向入力装置１００は、図１～図９を用いて説明した構成を有することにより、操作者によっての操作ノブ１２０の４つのスライド操作方向Ｄ１～Ｄ４のいずれかへのスライド動作がなされた場合、以下に説明するように動作する。
　なお、以下では、一例として、第１のスライド操作方向Ｄ２（Ｘ軸負方向）へのスライド操作がなされた場合の多方向入力装置１００の動作について説明するが、多方向入力装置１００は、他のスライド操作方向Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４へのスライド操作がなされた場合も同様に動作する。
　まず、図１２に示すように、操作ノブ１２０の軸部１２１とともに、カム部材１４０が、第１のスライド操作方向Ｄ２（Ｘ軸負方向）へ移動し、カム部材１４０の円盤部１４２の底面側に設けられている第２のカム面１４３が、Ｘ軸負側のプッシュロッド１３８の上端部１３８Ａを下方に押し下げる。
　Ｘ軸負側のプッシュロッド１３８は、その円盤状の下端部１３８Ｂの底面により、Ｘ軸負側のプッシュロッド１３８の下側に設けられているラバードームスイッチ１３７を押し下げて、当該ラバードームスイッチ１３７をオン状態に切り替える。
　そして、ラバードームスイッチ１３７と電気的に接続された制御装置１６０（図８参照）が、ラバードームスイッチ１３７がオン状態に切り替わったことを検知する。また同時に、図１２に示すように、操作ノブ１２０の軸部１２１とともに、カム部材１４０が、第１のスライド操作方向Ｄ２（Ｘ軸負方向）へ移動すると、操作ノブ１２０の軸部１２１の筒内の中央（すなわち、回転中心軸ＡＸ上）に設けられているカム１２２が、そのＸ軸正側の第１のカム面１２３において、アクチュエータ１３６の上端部１３６Ａを下方に押し下げる。アクチュエータ１３６は、その円盤状の下端部１３６Ｂの底面により、アクチュエータ１３６の下側に設けられているメタルドームスイッチ１３５を押し下げるが、ラバードームスイッチ１３７がオン状態に切り替わった時点においても、アクチュエータ１３６の移動量が当該メタルドームスイッチ１３５をオン状態に切り替えるためのストローク以下となるように第１のカム面１２３の形状が設定されているため、メタルドームスイッチ１３５はオン状態には切り替わらない。
　その後、図１３に示すように、ラバードームスイッチ１３７がオン状態のままで、操作ノブ１２０の軸部１２１とともに、カム部材１４０が、第１のスライド操作方向Ｄ２（Ｘ軸負方向）へさらに移動すると、操作ノブ１２０の軸部１２１の筒内の中央（すなわち、回転中心軸ＡＸ上）に設けられているカム１２２が、そのＸ軸正側の第１のカム面１２３において、アクチュエータ１３６の上端部１３６Ａをさらに下方に押し下げる。
　アクチュエータ１３６は、その円盤状の下端部１３６Ｂの底面により、アクチュエータ１３６の下側に設けられているメタルドームスイッチ１３５を押し下げて、当該メタルドームスイッチ１３５をオン状態に切り替える。この際、メタルドームスイッチ１３５において発生する音やクリック操作感が、アクチュエータ１３６および操作ノブ１２０を介して、操作者の手に伝わる。
　そして、メタルドームスイッチ１３５と電気的に接続された制御装置１６０（図８参照）が、メタルドームスイッチ１３５がオン状態に切り替わったことを検知する。制御装置１６０は、ラバードームスイッチ１３７がオン状態に切り替わったことの検知と、メタルドームスイッチ１３５がオン状態に切り替わったことの検知とに基づいて、操作ノブ１２０の第１のスライド操作方向Ｄ２（Ｘ軸負方向）へのスライド操作がなされたことを判定し、操作ノブ１２０の第１のスライド操作方向Ｄ２（Ｘ軸負方向）へのスライド操作に対応する所定の処理（例えば、制御対象の車載装置に対して、操作ノブ１２０の第１のスライド操作方向Ｄ２へのスライド操作がなされたことを示す信号を出力する）を実行する。
　操作者による操作ノブ１２０のスライド操作が解除されると、ラバードームスイッチ１３７およびメタルドームスイッチ１３５がオフ状態に切り替わり、その際に発生するラバードームスイッチ１３７およびメタルドームスイッチ１３５の復帰力によって、操作ノブ１２０が上方に押し上げられ、操作ノブ１２０が図１０に示す所定の初期位置に復帰する。
　このように、一実施形態に係る多方向入力装置１００は、操作ノブ１２０のスライド操作がなされると、先に、プッシュロッド１３８によってラバードームスイッチ１３７が押下されオン状態となり、その後、アクチュエータ１３６によってメタルドームスイッチ１３５が押下されオン状態となる。これにより、一実施形態に係る多方向入力装置１００は、操作ノブ１２０のスライド操作がなされた場合であっても、メタルドームスイッチ１３５によって音やクリック操作感を操作者に呈示することができる。なお、ラバードームスイッチ１３７およびメタルドームスイッチ１３５の押下タイミングおよびオン状態への移行タイミングの差異は、ラバードームスイッチ１３７およびメタルドームスイッチ１３５のストローク量を考慮して、カム面１２３，１４３の傾斜角度等を設定することにより、生じさせることができる。
　以上説明したように、一実施形態に係る多方向入力装置１００は、水平方向へのスライド操作および垂直方向への押下操作が可能な操作ノブ１２０と、操作ノブ１２０のスライド操作に伴ってオン状態に切り替わるラバードームスイッチ１３７と、操作ノブ１２０のスライド操作および操作ノブ１２０の押下操作のいずれがなされた場合であっても、押下されることにより、ラバードームスイッチ１３７と異なる操作感触を発生させるとともに、オン状態に切り替わるメタルドームスイッチ１３５とを備える。
　これにより、一実施形態に係る多方向入力装置１００は、一のメタルドームスイッチ１３５によって、操作ノブ１２０のスライド操作および押下操作の双方に音やクリック操作感を発生させることができる。したがって、一実施形態に係る多方向入力装置１００によれば、操作感触を発生させるためのスイッチ数を削減することができるため、多方向入力装置１００の小型化および低価格化を実現することができる。
　以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
　例えば、一実施形態に係る多方向入力装置１００は、操作ノブ１２０の水平方向への移動操作をスライド操作としたが、操作ノブ１２０の回転中心軸ＡＸ上に傾倒支点を設けて傾倒操作としても良い。
　本国際出願は、２０２０年４月２３日に出願した日本国特許出願第２０２０－０７６６６８号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。
　１００　多方向入力装置
　１１０　ケース
　１１０Ａ　内部空間
　１１０Ｂ　開口部
　１１０Ｃ　領域
　１１０Ｄ　貫通穴
　１２０　操作ノブ
　１２０Ａ　底面
　１２１　軸部
　１２２　カム（第１のカム部）
　１２３　第１のカム面
　１３０　アンダーカバー
　１３２　回路基板
　１３４　ラバーマット
　１３４Ａ　開口部
　１３４Ｂ　領域
　１３５　メタルドームスイッチ
　１３６　アクチュエータ（第１の押下部材）
　１３６Ａ　上端部
　１３６Ｂ　下端部
　１３７　ラバードームスイッチ（操作方向検出スイッチ）
　１３８　プッシュロッド（第２の押下部材）
　１３８Ａ　上端部
　１３８Ｂ　下端部
　１４０　カム部材（第２のカム部）
　１４１　軸受部
　１４２　円盤部
　１４３　第２のカム面
　１５０　ホルダ
　ＡＸ　回転中心軸

Claims (7)

  1. 　水平方向への移動操作および垂直方向への押下操作が可能な操作ノブと、
    　前記操作ノブの前記移動操作に伴ってオン状態に切り替わる操作方向検出スイッチと、
    　前記操作ノブの前記移動操作および前記操作ノブの前記押下操作のいずれがなされた場合であっても押下され、前記操作方向検出スイッチと異なる操作感触を発生させるとともに、オン状態に切り替わる共通スイッチと
    　を備えることを特徴とする多方向入力装置。
  2. 　前記操作ノブの前記水平方向への移動操作および前記押下操作と一体に移動する第１のカム部と、
    　前記第１のカム部の前記水平方向への移動に伴って前記共通スイッチを押下する第１の押下部材と
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。
  3. 　前記第１のカム部は、
    　前記操作ノブの前記押下操作に伴って前記第１の押下部材を押下する中心部と、
    　前記中心部から前記水平方向への移動操作の方向に下り勾配で傾斜しながら延設され、前記操作ノブの前記水平方向への移動操作に伴って前記第１の押下部材を押下する第１のカム面と
    　を有することを特徴とする請求項２に記載の多方向入力装置。
  4. 　前記操作ノブの前記水平方向への移動操作と一体に移動する第２のカム面を有する第２のカム部と、
    　前記第２のカム部の前記水平方向への移動に伴って前記第２のカム面によって押下されることにより、前記操作方向検出スイッチを押下する第２の押下部材と
    　をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載の多方向入力装置。
  5. 　前記操作ノブの前記押下操作がなされたとき、前記第１のカム部が押下操作方向に移動し、前記第１のカム部が前記第１の押下部材を押下することによって、前記共通スイッチが押下され、
    　前記操作ノブの前記水平方向への移動操作がなされたとき、前記第１のカム部および前記第２のカム部がともに前記水平方向への移動操作の方向に移動し、前記第２のカム部が前記第２の押下部材を押下することによって、前記操作方向検出スイッチが押下されてオン状態に切り替わった後、前記第１のカム部が前記第１の押下部材をさらに押下することによって、前記共通スイッチが押下されてオン状態に切り替わる
    　ことを特徴とする請求項４に記載の多方向入力装置。
  6. 　前記共通スイッチは、メタルドームスイッチである
    　ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の多方向入力装置。
  7. 　前記操作方向検出スイッチは、ラバードームスイッチである
    　ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の多方向入力装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007048480A (ja) * 2005-08-05 2007-02-22 Niles Co Ltd 多方向入力装置
JP2009295494A (ja) * 2008-06-06 2009-12-17 Calsonic Kansei Corp 多方向操作スイッチ装置
KR20140012237A (ko) * 2012-07-19 2014-02-03 한국알프스 주식회사 슬라이드 스위치 유닛
JP2015056254A (ja) * 2013-09-11 2015-03-23 アルプス電気株式会社 入力装置
WO2019198371A1 (ja) * 2018-04-11 2019-10-17 アルプスアルパイン株式会社 多方向入力装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002343192A (ja) * 2001-05-14 2002-11-29 Alps Electric Co Ltd 複合操作型入力装置
DE602006014066D1 (de) 2005-08-05 2010-06-17 Niles Co Ltd Multidirektionale Eingabevorrichtung
JP4695620B2 (ja) * 2007-04-18 2011-06-08 ホシデン株式会社 複合操作型入力装置
JP4990811B2 (ja) * 2008-02-08 2012-08-01 ホシデン株式会社 回転スイッチ
WO2014092433A1 (ko) * 2012-12-12 2014-06-19 대성전기공업 주식회사 차량용 멀티 오퍼레이팅 스위치 유니트
JP7054378B2 (ja) 2018-11-08 2022-04-13 富士レビオ株式会社 Ｃａ１９－９測定方法及びｃａ１９－９測定キット、並びに、これらに用いる抗体固定化担体及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007048480A (ja) * 2005-08-05 2007-02-22 Niles Co Ltd 多方向入力装置
JP2009295494A (ja) * 2008-06-06 2009-12-17 Calsonic Kansei Corp 多方向操作スイッチ装置
KR20140012237A (ko) * 2012-07-19 2014-02-03 한국알프스 주식회사 슬라이드 스위치 유닛
JP2015056254A (ja) * 2013-09-11 2015-03-23 アルプス電気株式会社 入力装置
WO2019198371A1 (ja) * 2018-04-11 2019-10-17 アルプスアルパイン株式会社 多方向入力装置

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