WO2022176413A1 - プッシュ式入力装置およびプッシュ式シフタ装置 - Google Patents

プッシュ式入力装置およびプッシュ式シフタ装置 Download PDF

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WO2022176413A1
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push
rotating body
input device
type input
slider
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PCT/JP2022/000050
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English (en)
French (fr)
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飛鳥 小池
茂 古木
大作 菅原
雅則 藤田
真人 踏分
颯禎 夏坂
裕 武田
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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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/02—Controlling members for hand actuation by linear movement, e.g. push buttons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • G—PHYSICS
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    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/015—Arrangements for indicating the position of a controlling member
    • G—PHYSICS
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    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/05—Means for returning or tending to return controlling members to an inoperative or neutral position, e.g. by providing return springs or resilient end-stops
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G2505/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member

Definitions

  • the present invention relates to a push-type input device and a push-type shifter device.
  • Patent Document 1 describes, for example, a push switch used in an input operation unit of various electronic devices. is disclosed.
  • a push-type input device includes an operation knob that is pushed by an operator, a click feeling imparting mechanism that imparts a click feeling to the push operation, and slides in a predetermined slide direction along with the push operation.
  • a slider that rotates as the slider slides; a rotating body that rotates as the slider slides; a sensor that detects the rotation angle of the rotating body;
  • the determination unit performs switch-on determination between the rotation angle of the rotating body corresponding to the maximum load in the load characteristics of the push operation and the rotation angle of the rotating body corresponding to the minimum load in the load characteristics of the push operation.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a push-type shifter device according to an embodiment
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a push-type shifter device according to one embodiment
  • FIG. 1 is a perspective sectional view of a push-type shifter device according to one embodiment
  • FIG. 1 is a partially enlarged perspective sectional view of a push-type shifter device according to one embodiment
  • FIG. 1 is a diagram showing an electrical configuration of a push-type shifter device according to one embodiment
  • FIG. 1 is an external perspective view of a slider included in a push-type input device according to one embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a side view of a rotating body included in a push-type input device according to one embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing engagement states between the upper sliding portion and the lower sliding portion of the slider and the cam portion of the rotating body in the push-type input device according to the embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram showing engagement states between the upper sliding portion and the lower sliding portion of the slider and the cam portion of the rotating body in the push-type input device according to the embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of load characteristics of a push operation by an operation knob in a push-type input device according to one embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram showing output characteristics of a magnetic sensor (GMR sensor) included in the push-type input device according to one embodiment;
  • GMR sensor magnetic sensor
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a rotation angle of a magnet at which the detection accuracy of the magnetic sensor is highest in the push-type input device according to one embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the stroke amount of the operation knob and the rotation angle of the rotating body in the push-type input device according to the embodiment;
  • FIG. 1 is an external perspective view of a push-type shifter device 10 according to one embodiment.
  • the X-axis direction is the front-back direction
  • the Y-axis direction is the left-right direction
  • the Z-axis direction is the up-down direction.
  • the positive direction of the X-axis is defined as the forward direction
  • the positive direction of the Y-axis is defined as the right direction
  • the positive direction of the Z-axis is defined as the upward direction.
  • a push-type shifter device 10 shown in FIG. 1 is installed in a vehicle such as an automobile, and used for a shift change operation of the vehicle.
  • the push-type shifter device 10 includes four push-type input devices 100 (100-1 to 100-4) and a case 101.
  • the four push-type input devices 100 are integrated by one case 101 while being arranged in a row in the horizontal direction (Y-axis direction).
  • Each of the four push-type input devices 100 has an operation knob 102 at the top, and by pushing the operation knob 102, it is possible to perform a shift change operation to a shift position corresponding to the operation knob 102. is.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the push shifter device 10 according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective cross-sectional view of the push shifter device 10 according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a partially enlarged perspective cross-sectional view of the push-type shifter device 10 according to one embodiment. 3 shows a cross-section along the XZ plane (a cross-section along the AA cross-section line shown in FIG. 1) of the push-type input device 100-1 included in the push-type shifter device 10. As shown in FIG. Also, FIG. 4 shows a cross section along the YZ plane (cross section along the BB cross section line shown in FIG. 2) of the push type input device 100-1 (in particular, the rotating body 105) provided in the push type shifter device 10. .
  • each of the four push-type input devices 100-1 to 100-4 includes an operation knob 102, a case 101, a slider 103, a light guide 104, a rotator 105, a rubber sheet 106, a substrate 107, and A cover 108 is provided.
  • the operation knob 102 is a part made of resin that accepts push operations from the operator.
  • the operation knob 102 has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the upper surface of the operation knob 102 is an operation surface 102A that is substantially horizontal and slightly concavely curved for receiving a push operation. Further, the entire portion corresponding to the lower surface of the operation knob 102 forms a lower opening 102B.
  • the operation knob 102 is fixedly attached to the upper portion of the slider 103 by fitting the upper portion of the slider 103 into the lower opening 102B from the lower side (Z-axis negative side). Thereby, the operation knob 102 can move vertically (in the Z-axis direction) integrally with the slider 103 . That is, the operation knob 102 can slide the slider 103 downward (Z-axis negative direction) by performing a push operation on the operation surface 102A.
  • the case 101 is a container-shaped part made of resin that has a substantially rectangular parallelepiped shape and a hollow structure.
  • a slider 103 , a light guide 104 , a rotor 105 , a rubber sheet 106 and a substrate 107 are housed inside the case 101 .
  • An upper opening 101A having a rectangular shape in plan view is formed in the upper surface of the case 101 .
  • a slider 103 is arranged in the upper opening 101A so as to be slidable in the vertical direction (Z-axis direction). Further, the entire portion corresponding to the lower surface of the case 101 forms a lower opening 101B. Lower opening 101B is closed by cover 108 . Further, as shown in FIG.
  • a columnar shaft support portion 101C is provided so as to hang down from the ceiling surface. As shown in FIG. 3, the shaft support portion 101C is inserted into an upper opening 105b of the rotating body 105 to rotatably support the upper portion of the rotating body 105. As shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4, inside the case 101, a pair of supporting portions 101E facing each other with the bearing opening 101D interposed therebetween are provided. Further, as shown in FIG. 4, the lower end portion of the rotating body 105 is provided with a collar portion 105E that is radially enlarged from the outer peripheral surface of the rotating body 105. As shown in FIG. The diameter of collar 105E is larger than the diameter of bearing opening 101D. As shown in FIG.
  • the lower end of the rotor 105 is fitted into the bearing opening 101D.
  • the flange portion 105E of the rotating body 105 abuts on the upper surfaces of the pair of support portions 101E. Thereby, the lower part of the rotating body 105 is rotatably supported, that is, the downward movement of the rotating body 105 is restricted.
  • the slider 103 is a resin component that is arranged in the upper opening 101A of the case 101 so as to be slidable in the vertical direction (Z-axis direction) (an example of the "predetermined sliding direction").
  • the slider 103 has a tubular portion 103A having a generally rectangular tubular shape with the vertical direction (the Z-axis direction) as the tubular direction.
  • the light guide 104 is a resin-made, quadrangular prism-shaped part that is arranged inside the cylindrical portion 103A of the slider 103 .
  • Light guide 104 emits light emitted from LED 107B mounted on top surface 107A of substrate 107 and incident from the bottom surface of light guide 104 from the top surface of light guide 104 . Thereby, the light guide 104 guides the light emitted from the LED 107B to the operation knob 102 .
  • the rotating body 105 is a generally cylindrical member whose vertical direction is the cylindrical direction.
  • the rotating body 105 is arranged on the side of the slider 103 so as to be rotatable around the rotating shaft with the vertical direction (Z-axis direction) as the axial direction of the rotating shaft.
  • the outer peripheral surface of the rotor 105 engages with the slider 103 so as to rotate as the slider 103 slides in the vertical direction (details of the engagement will be described later).
  • a magnet 105A is embedded in the lower opening 105a of the rotor 105.
  • the shaft support portion 101C of the case 101 is inserted into the upper opening portion 105b of the rotating body 105.
  • the rotating body 105 is rotatably supported by the case 101 .
  • An annular torsion spring 105B (an example of a “biasing means”) is provided around the shaft support portion 101C of the case 101 in the upper opening portion 105b of the rotating body 105 .
  • One end of the torsion spring 105B is fixed to the shaft support 101C, and the other end of the torsion spring 105B is fixed to the rotating body 105.
  • the rotating body 105 is always urged counterclockwise (return rotation direction) when viewed from above due to the elastic force generated by the torsion spring 105B.
  • Rotating body 105 rotates clockwise when viewed from above as slider 103 slides downward (in the negative direction of the Z-axis) due to a push operation, and then rotates in an elastic manner generated by torsion spring 105B when push operation is released.
  • the force allows it to rotate counterclockwise (return rotation direction) when viewed from above.
  • the rotating body 105 rotates as the rubber dome 106A of the rubber sheet 106, which will be described later, pushes the slider 103 upward (positive direction of the Z-axis), and the slider 103 returns to the initial position before the push operation.
  • the body 105 can be rotated back to its initial position.
  • the rubber sheet 106 is a sheet-like member provided over the top surface 107A of the substrate 107 .
  • the rubber sheet 106 is formed using an elastic material (for example, silicone rubber or the like). Since the rubber sheet 106 covers the entire upper surface 107A of the substrate 107, even if water enters the case 101, the upper surface 107A of the substrate 107 is prevented from being exposed to water. can be done.
  • each rubber dome 106A is integrally formed on the rubber sheet 106 at positions facing the bottom surfaces of the sliders 103 .
  • Each rubber dome 106A is an example of a "click feeling imparting mechanism".
  • Each rubber dome 106A is formed in a convex shape protruding upward from the upper surface of the rubber sheet 106. As shown in FIG.
  • Each rubber dome 106A is pressed by the bottom surface of the slider 103 when a push operation is performed, so that the dome portion is elastically deformed (inverted bending) to give a click operation feeling to the push operation.
  • each rubber dome 106A moves the slider 103 upward (in the positive direction of the Z-axis) due to the elastic force (returning force to the initial shape) generated by the rubber dome 106A.
  • the slider 103 can be returned to the initial position before the push operation.
  • the substrate 107 is a flat plate-like component.
  • the substrate 107 has a square shape in plan view.
  • the substrate 107 is fixedly installed on the upper surface of the cover 108 in a posture horizontal to the XY plane inside the case 101 .
  • a PWB Print Wiring Board
  • An LED (Light Emitting Diode) 107B and a magnetic sensor 107C are mounted on the upper surface 107A of the substrate 107 .
  • the LED 107B is provided at a position directly below the light guide 104.
  • the LED 107B can emit light under the control of an external control device 120 (see FIG. 5).
  • the LED 107B can emit light into the light guide 104 by emitting light.
  • the magnetic sensor 107C is provided at a position directly below the rotating body 105 and faces the magnet 105A provided on the lower end surface of the rotating body 105. Magnetic sensor 107C can detect the rotation angle of rotating body 105 by detecting a change in the direction of magnetic flux accompanying rotation of magnet 105A. Then, the magnetic sensor 107C can output a rotation angle signal indicating the detected rotation angle to the control device 120 (see FIG. 5) provided outside via the connector 108A.
  • the push-type input device 100 uses the magnetic sensor 107C (GMR sensor) as an example of a "sensor" for detecting the rotation angle.
  • the push-type input device 100 is not limited to this, and the push-type input device 100 may use other methods (for example, optical, mechanical, electrostatic, resistive, etc.) as another example of the “sensor” for detecting the rotation angle. sensor may be used.
  • the cover 108 is a flat resin component that closes the lower opening 101B of the case 101 .
  • the cover 108 is screwed and fixed to the case 101 by four screws 109 passing through the cover 108 .
  • a rectangular tubular connector 108A is provided on the bottom surface of the cover 108 so as to protrude downward. Inside the connector 108A, a plurality of connector pins (not shown) are arranged so as to hang down from the bottom surface of the substrate 107 .
  • the connector 108A electrically connects a plurality of connector pins to an external connector (not shown) by fitting it.
  • FIG. 5 is a diagram showing the electrical configuration of the push-type shifter device 10 according to one embodiment.
  • the push-type shifter device 10 includes four push-type input devices 100-1 to 100-4 and a control device 120.
  • Each push-type input device 100 also includes an LED 107B and a magnetic sensor 107C.
  • the control device 120 is connected to the LED 107B and the magnetic sensor 107C of each push-type input device 100 via the connector 108A (see FIGS. 2 and 3) of the push-type shifter device 10.
  • the control device 120 includes a light emission control section 121 and a determination section 122 .
  • the light emission control unit 121 controls light emission of the LED 107B included in each push-type input device 100 . Based on the detection signal supplied from the magnetic sensor 107C included in each push-type input device 100 (that is, the detection result of the rotation angle by the magnetic sensor 107C), the determination unit 122 determines whether each push-type input device 100 is operated by a push operation. Perform switch-on determination.
  • FIG. 6 is an external perspective view of the slider 103 included in the push-type input device 100-1 according to one embodiment.
  • FIG. 6 shows the rear side (X-axis negative side) side surface of cylindrical portion 103A of slider 103 provided in push-type input device 100-1.
  • the slider 103 included in the push-type input device 100-1 has an upper sliding portion 103B and a lower sliding portion 103C projecting from the rear side (X-axis negative side) side surface of the cylindrical portion 103A. are provided.
  • the upper sliding portion 103B is provided slightly above (positive direction of the Z-axis) and slightly to the left (negative direction of the Y-axis) of the lower sliding portion 103C.
  • a gap 103D is formed between the upper sliding portion 103B and the lower sliding portion 103C.
  • the upper sliding portion 103B has a curved upper sliding surface 103Ba facing the gap 103D (convex toward the gap 103D).
  • the lower sliding portion 103C has a curved (convex toward the gap 103D) lower sliding surface 103Ca facing the gap 103D.
  • the upper sliding portion 103B and the lower sliding portion 103C are provided at positions facing each other with a cam portion 105D, which will be described later, interposed therebetween. (See Figures 8 and 9)
  • FIG. 7 is a side view of the rotator 105 included in the push-type input device 100-1 according to one embodiment.
  • FIG. 7 shows the outer peripheral surface 105C on the front side (X-axis positive side) of the rotor 105 provided in the push-type input device 100-1.
  • the rotating body 105 included in the push-type input device 100-1 is provided with a spiral cam portion 105D protruding from an outer peripheral surface 105C on the front side (X-axis positive side).
  • the cam portion 105D extends counterclockwise when viewed from above along the outer peripheral surface 105C from the upper end toward the lower end.
  • the cam portion 105D is spirally formed so that the height gradually decreases from the upper end to the lower end.
  • An upper inclined surface of the cam portion 105D is an upper cam surface 105Da (an example of a "cam surface") on which an upper sliding surface 103Ba (see FIG. 6) of the slider 103 can contact and slide.
  • the upper cam surface 105Da converts the sliding force of the slider 103 into the rotating force of the rotating body 105 .
  • the inclined surface on the back side (lower side) of the upper cam surface 105Da of the cam portion 105D becomes a lower cam surface 105Db with which the lower sliding surface 103Ca (see FIG. 6) of the slider 103 can contact and slide. ing.
  • the upper cam surface 105Da has a rotation start portion P1, a rotation intermediate portion P2, and a rotation end portion P3.
  • the rotation start portion P1 is a portion where the upper sliding portion 103B of the slider 103 slides until the stroke amount of the operation knob 102 reaches the stroke amount S1 (corresponding to "at the start of rotation of the rotating body").
  • the rotation intermediate portion P2 is a portion where the upper sliding portion 103B of the slider 103 slides until the stroke amount of the operation knob 102 reaches from the stroke amount S1 to the stroke amount S2 (corresponding to "at the middle of rotation of the rotating body").
  • the rotation end portion P3 is a portion where the upper sliding portion 103B of the slider 103 slides when the stroke amount of the operation knob 102 is after the stroke amount S2 (corresponding to "at the end of rotation of the rotating body").
  • 8 and 9 show engagement states between the upper sliding portion 103B and the lower sliding portion 103C of the slider 103 and the cam portion 105D of the rotating body 105 in the push-type input device 100-1 according to one embodiment. It is a figure which shows. 8 is an external perspective view of the slider 103 and the rotor 105 viewed from above (positive direction of the Z-axis) and from the right side (positive direction of the Y-axis). 9 is a cross-sectional view of the slider 103 and the rotating body 105 along the YZ plane as seen from the front (positive direction of the X-axis), and only the slider 103 is shown in cross section.
  • the cam portion 105D of the rotating body 105 is arranged in the gap 103D between the upper sliding portion 103B and the lower sliding portion 103C of the slider 103.
  • the upper cam surface 105Da of the cam portion 105D can slide in contact with the upper sliding surface 103Ba of the upper sliding portion 103B.
  • the lower cam surface 105Db of the cam portion 105D can slide in contact with the lower sliding surface 103Ca of the lower sliding portion 103C.
  • the push-type input device 100-1 when the slider 103 moves downward (negative direction of the Z-axis) due to the push operation of the operation knob 102, the slider 103 The upper sliding surface 103Ba of the provided upper sliding portion 103B slides toward the lower end of the upper cam surface 105Da of the cam portion 105D provided on the rotating body 105, while the rotating body 105 is viewed from above. to rotate clockwise.
  • the push-type input device 100-1 can rotate the rotator 105 clockwise when viewed from above as the operation knob 102 is pushed.
  • the elastic force generated by the torsion spring 105B always urges the rotor 105 counterclockwise (return rotation direction) when viewed from above. It is always in contact with the upper sliding surface 103Ba of the moving part 103B. Therefore, even if the push-type input device 100-1 according to one embodiment is subject to vibration or shock, the rotating body 105 does not separate from the slider 103 and rotates.
  • the rotation angle of 105 can be set according to the amount of movement of the slider 103 downward (Z-axis negative direction).
  • the rotor 105 when the push operation of the operation knob 102 is released, the elastic force generated by the torsion spring 105B provided in the upper opening 105b of the rotating body 105 , the rotor 105 can be rotated counterclockwise when viewed from above. Accordingly, in the push-type input device 100-1 according to one embodiment, the upper cam surface 105Da of the cam portion 105D provided on the rotating body 105 is the upper sliding surface of the upper sliding portion 103B provided on the slider 103. 103Ba, the rotating body 105 rotates following the upward movement (Z-axis positive direction) of the slider 103 due to the elastic force of the rubber dome 106A.
  • the push-type input device 100-1 pushes the slider 103 upward (positive direction of the Z-axis) by the rubber dome 106A, returns the slider 103 to the initial position before the push operation, and rotates.
  • the body 105 can be returned to its initial position.
  • the slider 103 has a lower sliding portion 103C. Accordingly, in the push-type input device 100-1 according to the embodiment, when the push operation of the operation knob 102 is released, the slider 103 moves upward due to the biasing force from the rubber dome 106A. If the rotating body 105 is caught by a foreign matter or the like, the rotating body 105 cannot rotate in the return rotation direction (counterclockwise when viewed from above) due to the elastic force generated by the torsion spring 105B.
  • the lower sliding portion 103C of the slider 103 which is separated from the lower cam surface 105Db of the cam portion 105D with a gap in the normal return state, , is moved upward by the pushing force of the rubber dome 106A, it abuts against the lower cam surface 105Db of the cam portion 105D provided on the rotating body 105 which is stopped in place, and the lower cam surface 105Db is pushed to its upper end. While sliding toward , the rotor 105 can be rotationally driven in the return rotation direction (counterclockwise when viewed from above).
  • the rotating body 105 can be forcibly rotated in the return rotation direction (counterclockwise when viewed from above), and the rotating body 105 can be reliably returned to the initial rotation angle before the push operation.
  • the rotating body 105 can be returned to the initial rotation angle by the biasing force in the return rotation direction from the torsion spring 105B.
  • a gap 103D between the upper sliding portion 103B and the lower sliding portion 103C is provided with a slight clearance for the cam portion 105D so that the cam portion 105D can slide smoothly in the gap 103D. ing. This clearance may cause rattling of the cam portion 105D within the gap 103D.
  • the push-type input device 100-1 rotates the cam portion 105D counterclockwise when viewed from above due to the biasing force generated by the torsion spring 105B provided on the rotating body 105. biased to rotate.
  • the push-type input device 100-1 according to one embodiment can always urge the cam portion 105D in the direction of pressing against the upper sliding portion 103B. Placing it in one direction can suppress looseness. Therefore, it is possible to prevent the rotation angle of the rotor 105 from becoming unstable due to rattling of the cam portion 105D even when subjected to impact or vibration.
  • the push-type input device 100-1 urges the cam portion 105D in the direction of contacting the upper sliding portion 103B at all times, thereby preventing rotation of the slider 103 against rapid operation. Preliminary rotation (over-rotation) of the body 105 can be suppressed, so that the rotational movement of the rotating body 105 can reliably follow the sliding of the slider 103 in the vertical direction (Z-axis direction).
  • each of the upper sliding surface 103Ba and the upper cam surface 105Da is arranged so that the height position thereof gradually decreases outward in the radial direction of the rotating body 105. , and is inclined at a predetermined inclination angle.
  • the plate thickness of the cam portion 105D in the rotation center axis direction (vertical direction) is set to be thinner as it goes from the inner portion to the outer portion in the radial direction.
  • this inclination is perpendicular to the inclined surface of the upper cam surface 105Da with respect to the rotating body 105. Creates a reaction force in the direction. Components of this reaction force are the downward (toward the support portion 101E) and horizontal (toward the rotation center axis) reaction forces.
  • the push-type input device 100-1 moves the rotating body 105 downward (toward the supporting part 101E) within the clearance between the rotating body 105 and the component that rotatably supports the rotating body 105. ) and horizontally (toward the central axis of rotation). Therefore, the push-type input device 100-1 according to one embodiment can suppress rattling of the rotating body 105 in the horizontal direction and the vertical direction, and can rotate the rotating body 105 stably. Therefore, the rotational movement of the rotor 105 can reliably follow the sliding of the slider 103 in the vertical direction (Z-axis direction).
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of load characteristics of a push operation by the operation knob 102 in the push-type input device 100-1 according to one embodiment.
  • the load characteristic of the push operation by the operation knob 102 is represented by an F/S curve.
  • the vertical axis indicates the operating load
  • the horizontal axis indicates the stroke amount.
  • two rubber domes 106A of the same specification are used for one operation knob 102 to double the operation load, but the present invention is not limited to this.
  • one rubber dome may be used, or three or more rubber domes with different specifications may be combined.
  • the rubber dome 106A is bent until the stroke amount of the push operation reaches the stroke amount S1 at which the reversing operation of the rubber dome 106A starts. Accordingly, the operation load associated with the push operation by the operation knob 102 gradually increases. Therefore, as shown in FIG. 10, the operation load associated with the push operation by the operation knob 102 becomes the maximum load when the stroke amount of the push operation is the stroke amount S1.
  • the operation load associated with the push operation by the operation knob 102 is Decrease gradually. Therefore, as shown in FIG. 10, the operation load associated with the push operation using the operation knob 102 becomes the minimum load when the stroke amount of the push operation is the stroke amount S2.
  • the determination unit 122 of the control device 120 performs switch-on determination when the stroke amount of the push operation by the operation knob 102 is between the stroke amount S1 and the stroke amount S2. .
  • the determination unit 122 performs switch-on determination when the stroke amount of the push operation by the operation knob 102 is in the intermediate stroke amount S4 between the stroke amount S1 and the stroke amount S2. More specifically, the switch-on determination is performed when the sensor detects that the rotation angle state of the rotating body 105 rotationally driven by the slider 103 corresponds to the stroke amount S4 of the operation knob 102. .
  • the push-type input device 100-1 can make a switch-on determination at substantially the same timing as when the operator feels a click feeling. That is, the operator does not have to press the operation knob 102 further after feeling the click feeling until the switch-on determination is made. Therefore, according to the push-type input device 100-1 according to one embodiment, it is possible to more intuitively and reliably perform a push operation accompanied by a click operation feeling with the operation knob 102.
  • the push-type input device 100-1 uses a rubber dome 106A that is elastically deformed by being pressed in accordance with a push operation as the "click feeling imparting mechanism" and the "dome-shaped elastic body".
  • the push-type input device 100-1 according to one embodiment is relatively simple and low-cost as compared to the case of using another configuration (for example, a cam mechanism, etc.) as the "click feeling imparting mechanism".
  • the configuration can give a click feeling to the push operation.
  • the rubber dome 106A is used as an example of the "dome-shaped elastic body”. etc. may be used.
  • the push-type input device 100-1 includes a magnet 105A held by the rotating body 105, and uses a magnetic sensor 107C mounted on the substrate 107 as an example of a "sensor". . Accordingly, the push-type input device 100-1 according to one embodiment can detect the rotation angle of the rotating body 105 without contact.
  • the magnet 105A and the magnetic sensor 107C are provided facing each other in the axial direction of the rotating shaft of the rotating body 105.
  • the push-type input device 100-1 according to one embodiment has a relatively simple configuration in which the rotor 105 is rotatably arranged above the substrate 107, and the magnet 105A and the magnetic sensor 107C are opposed to each other.
  • detection of the rotation angle of the rotating body 105 by the magnetic sensor 107C can be realized.
  • the push-type input device 100-1 has an upper cam surface 105Da that converts the operating force applied to the operation knob 102 to the rotational force of the rotating body 105 on the rotating body 105.
  • the push-type input device 100-1 can rotate the rotator 105 with a push operation by the operation knob 102 with a relatively simple configuration.
  • the push-type input device 100-1 can change the rotation amount, rotation speed, etc. of the rotating body 105 by changing the profile (inclination angle, length, etc.) of the upper cam surface 105Da. can be done.
  • FIG. 11 is a diagram showing output characteristics of the magnetic sensor 107C (GMR sensor) included in the push-type input device 100-1 according to one embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing the rotation angle of the magnet 105A that maximizes the detection accuracy of the magnetic sensor 107C in the push-type input device 100-1 according to one embodiment.
  • FIG. 11 shows changes in the output voltage of the magnetic sensor 107C at 25°C, -40°C, and 105°C.
  • the magnetic sensor 107C (GMR sensor) is least susceptible to changes in output voltage due to temperature drift in the 0-degree direction and the 180-degree direction, and therefore has the highest detection accuracy.
  • the rotation angle of the magnet 105A is a rotation angle corresponding to the direction of 0 degrees or 180 degrees of the magnetic sensor 107C (GMR sensor).
  • GMR sensor the magnetic sensor 107C
  • the switch-on determination can be reliably performed regardless of the environmental temperature. Therefore, according to the push-type input device 100-1 according to one embodiment, the switch-on determination can be performed with higher accuracy.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the stroke amount of the operation knob 102 and the rotation angle of the rotating body 105 in the push-type input device 100-1 according to one embodiment.
  • the upper cam surface 105Da provided on the rotating body 105 has a rotation start portion P1, a rotation intermediate portion P2, and a rotation end portion P3.
  • the rotation start portion P1 and the rotation end portion P3 have relatively steep angles of inclination.
  • the rotation intermediate portion P2 has a relatively gentle inclination angle. Therefore, as shown in FIG. 13, the rotation intermediate portion P2 has a larger amount of rotation per unit stroke than the rotation start portion P1 and the rotation end portion P3.
  • the intermediate rotation portion P2 corresponds to the region between the strokes S1 and S2 of the operation knob 102 in FIG.
  • the switch-on determination is performed by detecting the rotation state in the region, and preferably, the switch-on determination is performed in the rotation state (corresponding to stroke S4) at the center position of the rotation intermediate portion P2.
  • the rotation intermediate portion P2 which has a relatively gentle inclination angle, can be set to an arbitrary region with respect to the stroke of the operation knob 102, and the switch-on determination is performed when the inclination angle is relatively gentle. It does not necessarily have to be the center position as long as it is within the area of a certain rotation intermediate portion P2.
  • the push-type input device 100-1 can perform switch-on determination when the amount of rotation per unit stroke amount is relatively large. Therefore, the push-type input device 100-1 according to the embodiment is less likely to be affected by variations in the detected value of the rotation angle, and can improve the accuracy of switch-on determination.
  • the push-type input devices 100-2 to 100-4 included in the push-type shifter device 10 all have the same configuration as the push-type input device 100-1.
  • the push-type shifter device 10 according to the embodiment provides a push operation accompanied by a click operation feeling by the operation knob 102 even when any one of the push-type input devices 100-1 to 100-4 is pushed. can be performed more intuitively and reliably.
  • the "cam surface” is provided on the rotating body 105, but the present invention is not limited to this, and the “cam surface” may be provided on the slider 103.
  • push-type shifter device 100 100-1 to 100-4 push-type input device 101 case 101A upper opening 101B lower opening 101C shaft support 101D bearing opening 101E support 102 operation knob 102A operation surface 102B lower opening 103 slider 103A cylindrical portion 103B upper sliding portion 103Ba upper sliding surface 103C lower sliding portion 103Ca lower sliding surface 104 light guide 105 rotating body 105a lower opening 105b upper opening 105A magnet 105B torsion spring 105C outer peripheral surface 105D cam portion 105E collar portion 105Da upper cam surface 105Db lower cam surface 106 rubber sheet 106A rubber dome 107 substrate 107A upper surface 107B LED 107C magnetic sensor 108 cover 108A connector 109 screw 120 control device 121 light emission control section 122 determination section

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Abstract

プッシュ式入力装置は、操作者によってプッシュ操作される操作ノブと、プッシュ操作に対してクリック感を付与するクリック感付与機構と、プッシュ操作に伴って、所定のスライド方向にスライドするスライダと、スライダのスライドに伴って回転する回転体と、回転体の回転角度を検出するセンサと、センサによる回転角度の検出結果に基づいて、スイッチオン判定を行う判定部とを備える。判定部は、プッシュ操作の荷重特性における最大荷重に対応する回転体の回転角度と、プッシュ操作の荷重特性における最小荷重に対応する回転体の回転角度との間で、スイッチオン判定を行う。

Description

プッシュ式入力装置およびプッシュ式シフタ装置
　本発明は、プッシュ式入力装置およびプッシュ式シフタ装置に関する。
　下記特許文献１には、例えば各種電子機器の入力操作部に用いられるプッシュスイッチに関し、操作ボタンのプッシュ操作に伴って可動接点が弾性反転し、可動接点と固定接点との間が電気的に導通してスイッチオンとなる技術が開示されている。
特開２０１１－２４３４７６号公報
　ところで、従来のプッシュスイッチでは、弾性変形可能なドーム状の可動接点を設けることにより、プッシュ操作に対してクリック感を付与する技術が利用されている。しかしながら、このような従来のプッシュスイッチでは、操作者は、ドームが反転動作することによってクリック感を感じた後に、スイッチオン状態に切り替えるために、ドーム状の可動接点が基板の上面の固定接点に接触した後も、確実に電気的に導通するまで、さらに操作ボタンを押し込む必要があった。このため、従来のプッシュスイッチでは、操作ボタンによるクリック操作感を伴うプッシュ操作をより直感的且つ確実に行うことができなかった。
　一実施形態に係るプッシュ式入力装置は、操作者によってプッシュ操作される操作ノブと、プッシュ操作に対してクリック感を付与するクリック感付与機構と、プッシュ操作に伴って、所定のスライド方向にスライドするスライダと、スライダのスライドに伴って回転する回転体と、回転体の回転角度を検出するセンサと、センサによる回転角度の検出結果に基づいて、スイッチオン判定を行う判定部とを備える。判定部は、プッシュ操作の荷重特性における最大荷重に対応する回転体の回転角度と、プッシュ操作の荷重特性における最小荷重に対応する回転体の回転角度との間で、スイッチオン判定を行う。
　一実施形態によれば、操作ノブによるクリック操作感を伴うプッシュ操作をより直感的且つ確実に行うことができる。
一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置の外観斜視図 一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置の分解斜視図 一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置の斜視断面図 一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置の一部拡大斜視断面図 一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置の電気的構成を示す図 一実施形態に係るプッシュ式入力装置が備えるスライダの外観斜視図 一実施形態に係るプッシュ式入力装置が備える回転体の側面図 一実施形態に係るプッシュ式入力装置における、スライダの上側摺動部および下側摺動部と、回転体のカム部との係合状態を示す図 一実施形態に係るプッシュ式入力装置における、スライダの上側摺動部および下側摺動部と、回転体のカム部との係合状態を示す図 一実施形態に係るプッシュ式入力装置における操作ノブによるプッシュ操作の荷重特性の一例を示す図 一実施形態に係るプッシュ式入力装置が備える磁気センサ（ＧＭＲセンサ）の出力特性を示す図 一実施形態に係るプッシュ式入力装置において、磁気センサの検出精度が最も高くなる磁石の回転角度を模式的に示す図 一実施形態に係るプッシュ式入力装置における操作ノブのストローク量と回転体の回転角度との関係を示す図
　以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。
　（プッシュ式シフタ装置１０の概要）
　図１は、一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置１０の外観斜視図である。なお、以降の説明では、便宜上、Ｘ軸方向を前後方向とし、Ｙ軸方向を左右方向とし、Ｚ軸方向を上下方向とする。但し、Ｘ軸正方向を前方向とし、Ｙ軸正方向を右方向とし、Ｚ軸正方向を上方向とする。これらは、装置内の相対的な位置関係を示すものであり、装置の設置方向や操作方向を限定するものではなく、装置内の相対的な位置関係が同等なものは、設置方向や操作方向が異なっているものも全て、本発明の権利範囲に含まれるものである。
　図１に示すプッシュ式シフタ装置１０は、自動車等の車両に設置され、当該車両のシフトチェンジ操作に用いられる。図１に示すように、プッシュ式シフタ装置１０は、４つのプッシュ式入力装置１００（１００－１～１００－４）と、ケース１０１とを備える。４つのプッシュ式入力装置１００は、左右方向（Ｙ軸方向）に一列に並べられた状態で、一つのケース１０１によって一体化されている。４つのプッシュ式入力装置１００の各々は、最上部に操作ノブ１０２を備えており、当該操作ノブ１０２のプッシュ操作によって、当該操作ノブ１０２に対応するシフトポジションへ、シフトチェンジ操作を行うことが可能である。
　（プッシュ式入力装置１００の構成）
　図２は、一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置１０の分解斜視図である。図３は、一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置１０の斜視断面図である。図４は、一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置１０の一部拡大斜視断面図である。なお、図３は、プッシュ式シフタ装置１０が備えるプッシュ式入力装置１００－１の、ＸＺ平面による断面（図１に示すＡ－Ａ断面線による断面）を表している。また、図４は、プッシュ式シフタ装置１０が備えるプッシュ式入力装置１００－１（特に、回転体１０５）の、ＹＺ平面による断面（図２に示すＢ－Ｂ断面線による断面）を表している。
　図２に示すように、４つのプッシュ式入力装置１００－１～１００－４の各々は、操作ノブ１０２、ケース１０１、スライダ１０３、ライトガイド１０４、回転体１０５、ラバーシート１０６、基板１０７、およびカバー１０８を備える。
　操作ノブ１０２は、操作者からのプッシュ操作を受け付ける樹脂製の部品である。図２に示す例では、操作ノブ１０２は、概ね直方体形状を有する。また、操作ノブ１０２は、その上面が、プッシュ操作を受け付けるための、概ね水平であり、且つ、僅かに凹状に湾曲した操作面１０２Ａとなっている。また、操作ノブ１０２は、下面に相当する部分の全体が、下側開口部１０２Ｂとなっている。操作ノブ１０２は、下側（Ｚ軸負側）から下側開口部１０２Ｂ内にスライダ１０３の上部が嵌め込まれることにより、スライダ１０３の上部に固定的に取り付けられる。これにより、操作ノブ１０２は、スライダ１０３と一体的に上下方向（Ｚ軸方向）に移動することができる。すなわち、操作ノブ１０２は、操作面１０２Ａに対するプッシュ操作がなされることにより、スライダ１０３を下方（Ｚ軸負方向）にスライドさせることができる。
　ケース１０１は、概ね直方体形状且つ中空構造を有する、容器状且つ樹脂製の部品である。ケース１０１の内部には、スライダ１０３、ライトガイド１０４、回転体１０５、ラバーシート１０６、および基板１０７が収容される。ケース１０１の上面には、平面視において矩形状を有する上側開口部１０１Ａが形成されている。上側開口部１０１Ａには、スライダ１０３が、上下方向（Ｚ軸方向）にスライド可能に配置される。また、ケース１０１は、下面に相当する部分の全体が、下側開口部１０１Ｂとなっている。下側開口部１０１Ｂは、カバー１０８によって閉塞される。また、図３に示すように、ケース１０１の内部には、天井面から垂下して設けられた、円柱状の軸支部１０１Ｃが設けられている。図３に示すように、軸支部１０１Ｃは、回転体１０５の上部開口部１０５ｂに挿入されることにより、回転体１０５の上部を回転可能に支持する。また、図４に示すように、ケース１０１の内部には、軸受開口部１０１Ｄを間に挟んで互いに対向する一対の支持部１０１Ｅが設けられている。また、図４に示すように、回転体１０５の下端部には、当該回転体１０５の外周面から半径方向に拡大された鍔部１０５Ｅが設けられている。鍔部１０５Ｅの直径は、軸受開口部１０１Ｄの直径よりも大きい。図４に示すように、軸受開口部１０１Ｄには、回転体１０５の下端部が嵌め込まれる。この際、回転体１０５の鍔部１０５Ｅが、一対の支持部１０１Ｅの上面に当接する。これにより、回転体１０５の下部が回転可能に支持され、すなわち、回転体１０５の下方への移動が規制される。
　スライダ１０３は、ケース１０１の上側開口部１０１Ａに、上下方向（Ｚ軸方向）（「所定のスライド方向」の一例）にスライド可能に配置される樹脂製の部品である。スライダ１０３は、上下方向（Ｚ軸方向）を筒方向とする、概ね四角筒状の筒部１０３Ａを有する。
　ライトガイド１０４は、スライダ１０３の筒部１０３Ａ内に配置される、樹脂製且つ四角柱状の部品である。ライトガイド１０４は、基板１０７の上面１０７Ａに実装されたＬＥＤ１０７Ｂから出射されて、当該ライトガイド１０４の底面から入射された光を、当該ライトガイド１０４の上面から出射する。これにより、ライトガイド１０４は、ＬＥＤ１０７Ｂから出射された光を、操作ノブ１０２へ導く。
　回転体１０５は、上下方向を筒方向とする、概ね円筒状の部材である。回転体１０５は、スライダ１０３の側方において、上下方向（Ｚ軸方向）を回転軸の軸方向として、当該回転軸の軸周りに回転可能に配置される。回転体１０５の外周面は、スライダ１０３の上下方向へのスライドに伴って回転するようにスライダ１０３と係合している（係合の詳細は後述する）。図３に示すように、回転体１０５の下側開口部１０５ａには、磁石１０５Ａが埋設されている。また、図３に示すように、回転体１０５の上部開口部１０５ｂには、ケース１０１の軸支部１０１Ｃが挿入されている。これにより、回転体１０５は、ケース１０１によって回転可能に支持される。また、回転体１０５の上部開口部１０５ｂには、ケース１０１の軸支部１０１Ｃの周囲に、環状のトーションばね１０５Ｂ（「付勢手段」の一例）が設けられている。トーションばね１０５Ｂの一端部は軸支部１０１Ｃに固定され、トーションばね１０５Ｂの他端部は回転体１０５に固定されている。これにより、回転体１０５は、トーションばね１０５Ｂの発生する弾性力により、上方から見て常に反時計回り（復帰回転方向）に付勢されている。回転体１０５は、プッシュ操作によるスライダ１０３の下方（Ｚ軸負方向）へのスライドに伴って上方から見て時計回りに回転した後、プッシュ操作が解除されたとき、トーションばね１０５Ｂの発生する弾性力により、上方から見て反時計回り（復帰回転方向）に回転することができる。これにより、回転体１０５は、後述するラバーシート１０６のラバードーム１０６Ａがスライダ１０３を上方（Ｚ軸正方向）に押し上げて、スライダ１０３がプッシュ操作前の初期位置へ復帰する動作に伴って、回転体１０５の初期位置まで回転して復帰することができる。
　ラバーシート１０６は、基板１０７の上面１０７Ａに重ねて設けられる、シート状の部材である。ラバーシート１０６は、弾性素材（例えば、シリコンゴム等）が用いられて形成される。ラバーシート１０６は、基板１０７の上面１０７Ａを全域に亘って覆うことにより、ケース１０１の内部に水が浸入した場合であっても、基板１０７の上面１０７Ａが被水してしまうことを抑制することができる。
　また、ラバーシート１０６には、各スライダ１０３の底面と対向した位置に、２つのラバードーム１０６Ａが一体的に形成されている。各ラバードーム１０６Ａは、「クリック感付与機構」の一例である。各ラバードーム１０６Ａは、ラバーシート１０６の上面から上方に突出した凸状に形成されている。各ラバードーム１０６Ａは、プッシュ操作がなされたときに、スライダ１０３の底面によって押圧されることにより、ドーム部が弾性変形（反転屈曲）し、プッシュ操作に対してクリック操作感を付与する。また、上述した通り、各ラバードーム１０６Ａは、プッシュ操作が解除されたとき、当該ラバードーム１０６Ａの発生する弾性力（初期形状への復帰力）により、スライダ１０３を上方（Ｚ軸正方向）に押し上げて、スライダ１０３をプッシュ操作前の初期位置に復帰させることができる。
　基板１０７は、平板状の部品である。基板１０７は、平面視において四角形状を有する。基板１０７は、ケース１０１の内部において、ＸＹ平面に対して水平な姿勢で、カバー１０８の上面に固定的に設置される。基板１０７としては、例えば、ＰＷＢ（Printed Wiring Board）が用いられる。基板１０７の上面１０７Ａには、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１０７Ｂおよび磁気センサ１０７Ｃが実装されている。
　ＬＥＤ１０７Ｂは、ライトガイド１０４の直下となる位置に設けられている。ＬＥＤ１０７Ｂは、外部に設けられた制御装置１２０（図５参照）からの制御により、発光することができる。ＬＥＤ１０７Ｂは、発光することによって、ライトガイド１０４内に光を照射することができる。
　磁気センサ１０７Ｃは、回転体１０５の直下となる位置に設けられており、回転体１０５の下端面に設けられた磁石１０５Ａと対向する。磁気センサ１０７Ｃは、磁石１０５Ａの回転に伴う磁束方向の変化を検出することにより、回転体１０５の回転角度を検出することができる。そして、磁気センサ１０７Ｃは、検出された回転角度を示す回転角度信号を、コネクタ１０８Ａを介して、外部に設けられた制御装置１２０（図５参照）へ出力することができる。なお、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００は、回転角度を検出するための「センサ」の一例として、磁気センサ１０７Ｃ（ＧＭＲセンサ）を用いている。但し、これに限らず、プッシュ式入力装置１００は、回転角度を検出するための「センサ」の他の一例として、その他の方式（例えば、光学式、機械式、静電式、抵抗式等）のセンサを用いてもよい。
　カバー１０８は、ケース１０１の下側開口部１０１Ｂを閉塞する、樹脂製且つ平板状の部品である。カバー１０８は、当該カバー１０８を貫通する４本のねじ１０９によって、ケース１０１にねじ止め固定される。カバー１０８の底面には、四角筒状のコネクタ１０８Ａが下方に突出して設けられている。コネクタ１０８Ａの内部には、基板１０７の下面から下方に垂下して設けられた複数のコネクタピン（図示省略）が配置される。コネクタ１０８Ａは、外部のコネクタ（図示省略）が嵌め込まれることにより、複数のコネクタピンを、外部のコネクタに電気的に接続させる。
　（プッシュ式シフタ装置１０の電気的構成）
　図５は、一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置１０の電気的構成を示す図である。図５に示すように、プッシュ式シフタ装置１０は、４つのプッシュ式入力装置１００－１～１００－４と、制御装置１２０とを備える。また、各プッシュ式入力装置１００は、ＬＥＤ１０７Ｂおよび磁気センサ１０７Ｃを備える。
　制御装置１２０は、プッシュ式シフタ装置１０が備えるコネクタ１０８Ａ（図２および図３参照）を介して、各プッシュ式入力装置１００が備えるＬＥＤ１０７Ｂおよび磁気センサ１０７Ｃに接続される。制御装置１２０は、発光制御部１２１および判定部１２２を備える。
　発光制御部１２１は、各プッシュ式入力装置１００が備えるＬＥＤ１０７Ｂの発光を制御する。判定部１２２は、各プッシュ式入力装置１００が備える磁気センサ１０７Ｃから供給された検出信号（すなわち、磁気センサ１０７Ｃによる回転角度の検出結果）に基づいて、各プッシュ式入力装置１００について、プッシュ操作によるスイッチオン判定を行う。
　（スライダ１０３の上側摺動部１０３Ｂおよび下側摺動部１０３Ｃ）
　図６は、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１が備えるスライダ１０３の外観斜視図である。図６では、プッシュ式入力装置１００－１が備えるスライダ１０３の筒部１０３Ａの、後側（Ｘ軸負側）の側面が示されている。図６に示すように、プッシュ式入力装置１００－１が備えるスライダ１０３は、筒部１０３Ａの後側（Ｘ軸負側）の側面に、上側摺動部１０３Ｂおよび下側摺動部１０３Ｃが突出して設けられている。
　上側摺動部１０３Ｂは、下側摺動部１０３Ｃよりも僅かに上方（Ｚ軸正方向）且つ僅かに左方（Ｙ軸負方向）に設けられている。上側摺動部１０３Ｂと下側摺動部１０３Ｃとの間には、隙間１０３Ｄが形成されている。上側摺動部１０３Ｂは、隙間１０３Ｄに面した曲面状（隙間１０３Ｄに向かって凸面状）の上側摺動面１０３Ｂａを有する。下側摺動部１０３Ｃは、隙間１０３Ｄに面した曲面状（隙間１０３Ｄに向かって凸面状）の下側摺動面１０３Ｃａを有する。上側摺動部１０３Ｂと下側摺動部１０３Ｃとは、後述するカム部１０５Ｄを挟んで互いに対向する位置に設けられている。（図８、図９参照）
　（回転体１０５のカム部１０５Ｄ）
　図７は、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１が備える回転体１０５の側面図である。図７では、プッシュ式入力装置１００－１が備える回転体１０５の、前側（Ｘ軸正側）の外周面１０５Ｃが示されている。図７に示すように、プッシュ式入力装置１００－１が備える回転体１０５は、前側（Ｘ軸正側）の外周面１０５Ｃに、螺旋状のカム部１０５Ｄが突出して設けられている。カム部１０５Ｄは、上端部から下端部に向かって、外周面１０５Ｃに沿って、上方から見て反時計回りに延設されている。また、カム部１０５Ｄは、上端部から下端部に向かって、徐々に高さ位置が低くなるように、螺旋状に形成されている。カム部１０５Ｄの上側の傾斜面は、スライダ１０３の上側摺動面１０３Ｂａ（図６参照）が当接して摺動可能な上側カム面１０５Ｄａ（「カム面」の一例）となっている。上側カム面１０５Ｄａは、スライダ１０３のスライド力を、回転体１０５の回転力に変換する。また、カム部１０５Ｄの上側カム面１０５Ｄａの裏側（下側）の傾斜面は、スライダ１０３の下側摺動面１０３Ｃａ（図６参照）が当接して摺動可能な下側カム面１０５Ｄｂとなっている。
　なお、図７に示すように、上側カム面１０５Ｄａは、回転開始部分Ｐ１、回転中間部分Ｐ２、および回転終了部分Ｐ３を有する。
　回転開始部分Ｐ１は、操作ノブ１０２のストローク量がストローク量Ｓ１に達するまで（「回転体の回転開始時」に相当）、スライダ１０３の上側摺動部１０３Ｂが摺動する部分である。
　回転中間部分Ｐ２は、操作ノブ１０２のストローク量がストローク量Ｓ１からストローク量Ｓ２に達するまで（「回転体の回転中間時」に相当）、スライダ１０３の上側摺動部１０３Ｂが摺動する部分である。
　回転終了部分Ｐ３は、操作ノブ１０２のストローク量がストローク量Ｓ２以降のとき（「回転体の回転終了時」に相当）、スライダ１０３の上側摺動部１０３Ｂが摺動する部分である。
　（スライダ１０３と回転体１０５との係合状態）
　図８および図９は、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１における、スライダ１０３の上側摺動部１０３Ｂおよび下側摺動部１０３Ｃと、回転体１０５のカム部１０５Ｄとの係合状態を示す図である。なお、図８は、上方（Ｚ軸正方向）且つ右方（Ｙ軸正方向）から見た、スライダ１０３および回転体１０５の外観斜視図である。また、図９は、前方（Ｘ軸正方向）から見た、スライダ１０３および回転体１０５のＹＺ平面による断面図であり、スライダ１０３のみ断面を表している。
　図８および図９に示すように、回転体１０５のカム部１０５Ｄは、スライダ１０３における上側摺動部１０３Ｂと下側摺動部１０３Ｃとの間の隙間１０３Ｄ内に配置される。これにより、図９に示すように、カム部１０５Ｄの上側カム面１０５Ｄａは、上側摺動部１０３Ｂの上側摺動面１０３Ｂａに当接して摺動可能である。また、図９に示すように、カム部１０５Ｄの下側カム面１０５Ｄｂは、下側摺動部１０３Ｃの下側摺動面１０３Ｃａに当接して摺動可能である。
　これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、操作ノブ１０２のプッシュ操作に伴って、プッシュ操作に伴ってスライダ１０３が下方（Ｚ軸負方向）へ移動したとき、スライダ１０３に設けられた上側摺動部１０３Ｂの上側摺動面１０３Ｂａが、回転体１０５に設けられたカム部１０５Ｄの上側カム面１０５Ｄａをその下端部に向けて摺動しつつ、回転体１０５を上方から見て時計回り方向に回転駆動する。これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、操作ノブ１０２のプッシュ操作に伴って、回転体１０５を上方から見て時計回りに回転駆動させることができる。また、トーションばね１０５Ｂの発生する弾性力により、回転体１０５は、上方から見て常に反時計回り（復帰回転方向）に付勢されているので、カム部１０５Ｄの上側カム面１０５Ｄａは、上側摺動部１０３Ｂの上側摺動面１０３Ｂａに常に当接する。このため、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、振動や衝撃があっても、回転体１０５がスライダ１０３から離れて回転してしまうことがなく、確実にプッシュ操作に伴う回転体１０５の回転角度を、スライダ１０３の下方（Ｚ軸負方向）への移動量に応じたものとすることができる。
　また、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、操作ノブ１０２のプッシュ操作が解除されたとき、回転体１０５の上部開口部１０５ｂに設けられているトーションばね１０５Ｂの発生する弾性力により、回転体１０５を上方から見て反時計回りに回転させることができる。これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、回転体１０５に設けられたカム部１０５Ｄの上側カム面１０５Ｄａが、スライダ１０３に設けられた上側摺動部１０３Ｂの上側摺動面１０３Ｂａに常に当接して摺動しつつ、ラバードーム１０６Ａの弾性力によるスライダ１０３の上方（Ｚ軸正方向）への移動に回転体１０５が追従して回転する。その結果、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、ラバードーム１０６Ａによってスライダ１０３を上方（Ｚ軸正方向）に押し上げて、スライダ１０３をプッシュ操作前の初期位置に復帰させるとともに、回転体１０５を初期位置に復帰させることができる。
　また、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、スライダ１０３が下側摺動部１０３Ｃを有する。これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、操作ノブ１０２のプッシュ操作が解除されたときに、スライダ１０３がラバードーム１０６Ａからの付勢力によって上方に移動したにも関わらず、回転体１０５の異物等による引っ掛かりによって、トーションばね１０５Ｂの発生する弾性力による回転体１０５の復帰回転方向（上方から見て反時計回り方向）への回転に不具合が生じ、スライダ１０３の上方への移動に回転体１０５の回転が追従できなくなった場合、通常の復帰の状態では、カム部１０５Ｄの下側カム面１０５Ｄｂとは隙間を有して離れているスライダ１０３の下側摺動部１０３Ｃが、ラバードーム１０６Ａの押し上げ力によって上方に移動されると、その場で止まっている回転体１０５に設けられたカム部１０５Ｄの下側カム面１０５Ｄｂに当接し、下側カム面１０５Ｄｂをその上端部に向けて摺動しつつ、回転体１０５を復帰回転方向（上方から見て反時計回り方向）に回転駆動することができる。これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、異物等による引っ掛かりによって、トーションばね１０５Ｂの発生する弾性力だけでは回転体１０５を回転駆動させることができなくなった場合であっても、回転体１０５を復帰回転方向（上方から見て反時計回り方向）へ強制的に回転させることができ、回転体１０５をプッシュ操作前の初期の回転角度に確実に復帰させることができる。
　さらに、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、仮にカム部１０５Ｄ、もしくはスライダ１０３の上側摺動部１０３Ｂと下側摺動部１０３Ｃの両方が破損して無くなった場合であっても、トーションばね１０５Ｂからの復帰回転方向への付勢力によって、回転体１０５を初期の回転角度に復帰させることができる。
　なお、上側摺動部１０３Ｂと下側摺動部１０３Ｃとの間の隙間１０３Ｄには、当該隙間１０３Ｄ内でカム部１０５Ｄが滑らかに摺動できるように、カム部１０５Ｄに対する僅かなクリアランスが設けられている。このクリアランスは、隙間１０３Ｄ内におけるカム部１０５Ｄのがたつきを生じさせてしまう虞がある。
　しかしながら、上述した通り、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、回転体１０５に設けられたトーションばね１０５Ｂの発生する付勢力により、カム部１０５Ｄを、上方から見て反時計回りに回転するように付勢している。これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、カム部１０５Ｄを、常に上側摺動部１０３Ｂに押し当たる方向に付勢することができ、すなわち、カム部１０５Ｄを隙間１０３Ｄ内で一方向に片寄せすることで、がたつきを抑制することができる。よって、衝撃や振動を受けた際にも、カム部１０５Ｄのがたつきに起因して、回転体１０５の回転角度が不安定化してしまうことを抑制することができる。
　さらに、上述した通り、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、カム部１０５Ｄを、常に上側摺動部１０３Ｂに当接する方向に付勢することにより、スライダ１０３の急激な操作に対する回転体１０５の先行回転（回り過ぎ）を抑制することができ、よって、スライダ１０３の上下方向（Ｚ軸方向）へのスライドに対し、回転体１０５の回転動作を確実に追従させることができる。
　また、回転体１０５と、回転体１０５を回転可能に支持する部品（ケース１０１の軸支部１０１Ｃおよび一対の支持部１０１Ｅ（図４参照））との間には、回転体１０５を滑らかに回転させるための僅かなクリアランスが設けられている。このクリアランスは、回転体１０５に対し、水平方向および上下方向のがたつきを生じさせてしまう虞がある。そこで、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、上側摺動面１０３Ｂａおよび上側カム面１０５Ｄａの各々を、回転体１０５の半径方向における外側に向かって徐々に高さ位置が低くなるように、所定の傾斜角度を有して傾斜させている。この傾斜により、カム部１０５Ｄの回転中心軸方向（上下方向）の板厚は、半径方向における内側部から外側部へ行くほど薄く設定されている。この傾斜は、トーションばね１０５Ｂからの付勢力によって、上側カム面１０５Ｄａが上側摺動面１０３Ｂａに押し当てられたときに、回転体１０５に対し、上側カム面１０５Ｄａの傾斜した面に対して垂直な方向への反力を生じさせる。この反力の分力が、下向き（支持部１０１Ｅ向き）および水平（回転中心軸向き）の反力となる。一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、この反力によって、回転体１０５を、上記した回転体１０５を回転可能に支持する部品との間のクリアランス内で、下向き（支持部１０１Ｅ向き）および水平（回転中心軸向き）に付勢して片寄せすることができる。したがって、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、回転体１０５の水平方向および上下方向へのがたつきを抑制し、回転体１０５を安定的に回転させることができる。よって、スライダ１０３の上下方向（Ｚ軸方向）へのスライドに対し、回転体１０５の回転動作を確実に追従させることができる。
　（プッシュ操作の荷重特性）
　図１０は、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１における操作ノブ１０２によるプッシュ操作の荷重特性の一例を示す図である。図１０では、操作ノブ１０２によるプッシュ操作の荷重特性を、Ｆ／Ｓカーブで表している。図１０に示すグラフにおいて、縦軸は、操作荷重を示し、横軸は、ストローク量を示す。なお、一実施形態では、１個の操作ノブ１０２に対して、同じ仕様の２個ずつのラバードーム１０６Ａを用いて操作荷重を２倍にしているが、これに限定されるものではない。例えば１個のラバードームを用いてもよいし、異なる仕様の３個以上のラバードームを組み合わせても良い。
　図１０に示すように、操作ノブ１０２によるプッシュ操作の開始後、当該プッシュ操作のストローク量が、ラバードーム１０６Ａの反転動作が開始するストローク量Ｓ１となるまでの間、ラバードーム１０６Ａを屈曲するのに伴い、操作ノブ１０２によるプッシュ操作に係る操作荷重は、徐々に増加する。このため、図１０に示すように、操作ノブ１０２によるプッシュ操作に係る操作荷重は、プッシュ操作のストローク量がストローク量Ｓ１のときに、最大荷重となる。
　その後、プッシュ操作のストローク量が、ラバードーム１０６Ａの反転動作が終了するストローク量Ｓ２となるまでの間、ラバードーム１０６Ａが反転動作するのに伴い、操作ノブ１０２によるプッシュ操作に係る操作荷重は、徐々に減少する。このため、図１０に示すように、操作ノブ１０２によるプッシュ操作に係る操作荷重は、プッシュ操作のストローク量がストローク量Ｓ２のときに、最小荷重となる。
　さらにその後、操作ノブ１０２によるプッシュ操作は、ラバードーム１０６Ａを押し潰すものとなるため、操作ノブ１０２によるプッシュ操作に係る操作荷重は、プッシュ操作のストローク量が、最大ストローク量Ｓ３となるまでの間、徐々に増加する。
　ここで、図１０に示すように、制御装置１２０の判定部１２２は、操作ノブ１０２によるプッシュ操作のストローク量が、ストローク量Ｓ１とストローク量Ｓ２との間にあるときに、スイッチオン判定を行う。特に、判定部１２２は、操作ノブ１０２によるプッシュ操作のストローク量が、ストローク量Ｓ１とストローク量Ｓ２との中間ストローク量Ｓ４にあるときに、スイッチオン判定を行う。より具体的には、スライダ１０３によって回転駆動される回転体１０５の回転角度状態が、操作ノブ１０２のストローク量Ｓ４に対応した角度状態であるとセンサによって検出されるときに、スイッチオン判定を行う。
　これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、操作者が、クリック感を感じたタイミングと略同タイミングで、スイッチオン判定を行うことができる。すなわち、操作者は、クリック感を感じた後に、スイッチオン判定が行われるまでに、さらに操作ノブ１０２を押し込む必要がない。したがって、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１によれば、操作ノブ１０２によるクリック操作感を伴うプッシュ操作をより直感的且つ確実に行うことができる。
　特に、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、「クリック感付与機構」および「ドーム状弾性体」として、プッシュ操作に伴って押圧されることによって弾性変形するラバードーム１０６Ａを用いている。これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、「クリック感付与機構」としてその他の構成（例えば、カム機構等）を用いた場合と比較して、比較的簡単且つ低コストな構成で、プッシュ操作に対してクリック感を付与することができる。なお、本実施形態では、「ドーム状弾性体」の一例として、ラバードーム１０６Ａを用いているが、これに限らず、「ドーム状弾性体」の他の一例として、反転動作可能な金属ドーム部材等を用いてもよい。
　また、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、回転体１０５に保持された磁石１０５Ａを備えており、「センサ」の一例として、基板１０７に実装された磁気センサ１０７Ｃを用いている。これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、回転体１０５の回転角度を、非接触で検出することができる。
　また、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、磁石１０５Ａと磁気センサ１０７Ｃとが、回転体１０５の回転軸の軸方向において、互いに対向して設けられている。これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、基板１０７の上方に回転体１０５を回転可能に配置するといった比較的簡単な構成により、磁石１０５Ａと磁気センサ１０７Ｃとを互いに対向させて、磁気センサ１０７Ｃによる回転体１０５の回転角度の検出を実現することができる。
　また、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、回転体１０５に、操作ノブ１０２に加わる操作力を、回転体１０５の回転力に変換する上側カム面１０５Ｄａを有する。これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、比較的簡単な構成で、操作ノブ１０２によるプッシュ操作に伴って、回転体１０５を回転させることができる。また、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、上側カム面１０５Ｄａのプロファイル（傾斜角度、長さ等）を変更することで、回転体１０５の回転量、回転速度等を変更することができる。
　（高精度にスイッチオン判定を行うための構成）
　図１１は、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１が備える磁気センサ１０７Ｃ（ＧＭＲセンサ）の出力特性を示す図である。図１２は、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１において、磁気センサ１０７Ｃの検出精度が最も高くなる磁石１０５Ａの回転角度を模式的に示す図である。
　なお、図１１は、２５℃、－４０℃、および１０５℃の各々における、磁気センサ１０７Ｃの出力電圧の変化を示す。図１１に示すように、磁気センサ１０７Ｃ（ＧＭＲセンサ）は、０度方向および１８０度方向において、温度ドリフトによる出力電圧の変化が最も生じ難くなり、よって、最も検出精度が高くなる。
　そこで、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、図１２に示すように、磁石１０５Ａの回転角度が、磁気センサ１０７Ｃ（ＧＭＲセンサ）の０度方向または１８０度方向に相当する回転角度にあるとき（すなわち、磁石１０５ＡのＮ極とＳ極との境界線が、磁気センサ１０７Ｃ（ＧＭＲセンサ）の０度方向および１８０度方向と直交するとき）に、制御装置１２０の判定部によるスイッチオン判定を行うことができるように、磁石１０５Ａの設置向きと、磁気センサ１０７Ｃ（ＧＭＲセンサ）の設置向きとが調整されている。
　すなわち、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、磁石１０５Ａの回転角度が、磁気センサ１０７Ｃによる検出精度が最も高くなる回転角度となるときに、上述の操作ノブ１０２のストローク量Ｓ４に対応した角度状態になるように設定されているため、スイッチオン判定を環境温度によらず確実に行うことができる。したがって、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１によれば、より高精度に、スイッチオン判定を行うことができる。
　（ストローク量と回転角度との関係）
　図１３は、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１における操作ノブ１０２のストローク量と回転体１０５の回転角度との関係を示す図である。
　図７に示したように、回転体１０５に設けられた上側カム面１０５Ｄａは、回転開始部分Ｐ１、回転中間部分Ｐ２、および回転終了部分Ｐ３を有する。
　回転開始部分Ｐ１および回転終了部分Ｐ３は、傾斜角度が比較的急峻である。一方、回転中間部分Ｐ２は、傾斜角度が比較的緩やかである。このため、図１３に示すように、回転中間部分Ｐ２は、単位ストローク量あたりの回転量が、回転開始部分Ｐ１および回転終了部分Ｐ３よりも大きい。なお、一実施形態では、回転中間部分Ｐ２は、図１０の操作ノブ１０２のストロークＳ１とストロークＳ２の間の領域に対応しており、制御装置１２０の判定部１２２は、この回転中間部分Ｐ２の領域での回転状態を検出してスイッチオン判定を行い、好ましくは回転中間部分Ｐ２のセンター位置での回転状態（ストロークＳ４に対応）において、スイッチオン判定を行うように設定される。なお、傾斜角度が比較的緩やかである回転中間部分Ｐ２は、操作ノブ１０２のストロークに対して、任意の領域に設定することが可能であるし、スイッチオン判定は、傾斜角度が比較的緩やかである回転中間部分Ｐ２の領域内であれば、必ずしもセンター位置である必要はない。
　これにより、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、単位ストローク量あたりの回転量が比較的大きいときに、スイッチオン判定を行うことができる。このため、一実施形態に係るプッシュ式入力装置１００－１は、回転角度の検出値のばらつき等の影響を受け難く、スイッチオン判定の精度を高めることができる。
　なお、一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置１０が備えるプッシュ式入力装置１００－２～１００－４は、いずれも、プッシュ式入力装置１００－１と同様の構成を有する。これにより、一実施形態に係るプッシュ式シフタ装置１０は、プッシュ式入力装置１００－１～１００－４のいずれがプッシュ操作された場合であっても、操作ノブ１０２によるクリック操作感を伴うプッシュ操作をより直感的且つ確実に行うことができる。
　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、一実施形態では、「カム面」を回転体１０５に設けるようにしているが、これに限らず、「カム面」をスライダ１０３に設けるようにしてもよい。
　本国際出願は、２０２１年２月１６日に出願した日本国特許出願第２０２１－０２２８３７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。
　１０　プッシュ式シフタ装置
　１００，１００－１～１００－４　プッシュ式入力装置
　１０１　ケース
　１０１Ａ　上側開口部
　１０１Ｂ　下側開口部
　１０１Ｃ　軸支部
　１０１Ｄ　軸受開口部
　１０１Ｅ　支持部
　１０２　操作ノブ
　１０２Ａ　操作面
　１０２Ｂ　下側開口部
　１０３　スライダ
　１０３Ａ　筒部
　１０３Ｂ　上側摺動部
　１０３Ｂａ　上側摺動面
　１０３Ｃ　下側摺動部
　１０３Ｃａ　下側摺動面
　１０４　ライトガイド
　１０５　回転体
　１０５ａ　下側開口部
　１０５ｂ　上部開口部
　１０５Ａ　磁石
　１０５Ｂ　トーションばね
　１０５Ｃ　外周面
　１０５Ｄ　カム部
　１０５Ｅ　鍔部
　１０５Ｄａ　上側カム面
　１０５Ｄｂ　下側カム面
　１０６　ラバーシート
　１０６Ａ　ラバードーム
　１０７　基板
　１０７Ａ　上面
　１０７Ｂ　ＬＥＤ
　１０７Ｃ　磁気センサ
　１０８　カバー
　１０８Ａ　コネクタ
　１０９　ねじ
　１２０　制御装置
　１２１　発光制御部
　１２２　判定部

Claims (15)

  1. 　操作者によってプッシュ操作される操作ノブと、
    　前記プッシュ操作に対してクリック感を付与するクリック感付与機構と、
    　前記プッシュ操作に伴って、所定のスライド方向にスライドするスライダと、
    　前記スライダの前記スライドに伴って回転する回転体と、
    　前記回転体の回転角度を検出するセンサと、
    　前記センサによる前記回転角度の検出結果に基づいて、スイッチオン判定を行う判定部と
    　を備えることを特徴とするプッシュ式入力装置。
  2. 　前記判定部は、
    　前記プッシュ操作の荷重特性における最大荷重に対応する前記回転体の前記回転角度と、前記プッシュ操作の荷重特性における最小荷重に対応する前記回転体の前記回転角度との間で、前記スイッチオン判定を行う
    　ことを特徴とする請求項１に記載のプッシュ式入力装置。
  3. 　前記クリック感付与機構は、
    　前記プッシュ操作に伴って前記スライダから押圧されることによって弾性変形するドーム状弾性体である
    　ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプッシュ式入力装置。
  4. 　前記回転体に保持された磁石をさらに備え、
    　前記センサは、基板に実装され、前記回転体に保持された前記磁石の前記回転角度を検出する磁気センサである
    　ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプッシュ式入力装置。
  5. 　前記磁石と前記磁気センサとは、前記回転体の回転軸の軸方向において、互いに対向して設けられている
    　ことを特徴とする請求項４に記載のプッシュ式入力装置。
  6. 　前記回転体は、
    　回転開始時と回転終了時よりも、前記回転開始時と前記回転終了時との間の回転中間時の前記スライダの単位ストローク量あたりの回転量が大きく、
    　前記判定部は、
    　前記回転体が前記回転中間時にあるときに、前記スイッチオン判定を行う
    　ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のプッシュ式入力装置。
  7. 　前記判定部は、
    　前記スイッチオン判定を行う際の前記磁石の前記回転角度が、前記磁気センサによる検出精度が最も高くなる所定の回転角度にある
    　ことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のプッシュ式入力装置。
  8. 　前記スライダおよび前記回転体のいずれか一方に、前記スライダのスライド力を、前記回転体の回転力に変換するカム面を有する
    　ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のプッシュ式入力装置。
  9. 　前記回転体を復帰回転方向に付勢する付勢手段をさらに備え、
    　前記回転体は、外周面に設けられた螺旋状のカム部に上側カム面を有し、
    　前記スライダは、当該スライダの下方への前記スライドに伴って、前記上側カム面を摺動することにより、前記回転体を回転させる上側摺動部を有し、
    　前記回転体の前記上側カム面は、
    　前記付勢手段の付勢力により、常に前記スライダの前記上側摺動部に押し当たる方向に付勢されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載のプッシュ式入力装置。
  10. 　前記回転体に保持された磁石をさらに備え、
    　前記センサは、基板に実装され、前記回転体に保持された前記磁石の前記回転角度を検出する磁気センサである
    　ことを特徴とする請求項９に記載のプッシュ式入力装置。
  11. 　前記磁石と前記磁気センサとは、前記回転体の回転軸の軸方向において、互いに対向して設けられている
    　ことを特徴とする請求項１０に記載のプッシュ式入力装置。
  12. 　前記クリック感付与機構は、
    　前記プッシュ操作に伴って前記スライダから押圧されることによって弾性変形するドーム状弾性体である
    　ことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載のプッシュ式入力装置。
  13. 　前記回転体は、前記外周面に設けられた螺旋状の前記カム部における前記上側カム面の裏側に下側カム面を有し、
    　前記スライダは、前記カム部を挟んで前記上側摺動部と対向する位置に設けられた下側摺動部をさらに備え、
    　前記下側摺動部は、前記スライダの下方への前記スライドの際には前記下側カム面と隙間を有しており、前記スライダの上方への前記スライドの際には、前記付勢手段からの付勢力では前記回転体が前記復帰回転方向に回転できない場合にのみ、前記スライダの上方への前記スライドに伴って、前記下側摺動部が前記下側カム面に当接して摺動することにより、前記回転体を前記復帰回転方向に回転させる
    　ことを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか一項に記載のプッシュ式入力装置。
  14. 　前記上側カム面および前記上側摺動部の各々は、
    　前記回転体の半径方向における外側に向かうにつれて高さ位置が低くなるように傾斜している
    　ことを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載のプッシュ式入力装置。
  15. 　請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のプッシュ式入力装置を複数備える
    　ことを特徴とするプッシュ式シフタ装置。
PCT/JP2022/000050 2021-02-16 2022-01-04 プッシュ式入力装置およびプッシュ式シフタ装置 WO2022176413A1 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004914A (ja) * 2004-05-20 2006-01-05 Alps Electric Co Ltd 回転型電気部品
WO2016051986A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 アルプス電気株式会社 操作装置
JP2019219948A (ja) * 2018-06-20 2019-12-26 アルプスアルパイン株式会社 操作システム、操作装置、制御装置、制御方法、およびプログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004914A (ja) * 2004-05-20 2006-01-05 Alps Electric Co Ltd 回転型電気部品
WO2016051986A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 アルプス電気株式会社 操作装置
JP2019219948A (ja) * 2018-06-20 2019-12-26 アルプスアルパイン株式会社 操作システム、操作装置、制御装置、制御方法、およびプログラム

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