JP2005346645A

JP2005346645A - 力覚付与型入力装置

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Publication number: JP2005346645A
Application number: JP2004168771A
Authority: JP
Inventors: Kazunobu Onodera; 一信小野寺; Takuya Maeda; 卓矢前田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2024-06-07
Also published as: CN1706691A; EP1605329A1; JP4327661B2; US20060007150A1; EP1605329B1; DE602005006467D1; CN1333313C

Abstract

【課題】揺動操作時における操作部の操作感触が良好な力覚付与型入力装置を提供する。
【解決手段】力覚付与型入力装置を、ユーザにより操作される操作部４と、当該操作部４の揺動操作に従って揺動されるモータ５と、揺動ホルダ１１（モータ支持部）を介してモータ５を揺動可能に保持する基台２と、操作部４の揺動操作にクリック感触を付与するカム部材１６及び駆動棒１７（クリック感触付与手段）とを含んで構成する。モータ５の揺動中心を当該モータ５の重心よりも下方に配置する。
【選択図】図５

Description

本発明は力覚付与型入力装置に係り、特に、操作部にて力覚付与用のモータを直接揺動操作するタイプの力覚付与型入力装置におけるモータの揺動操作性の改善手段に関する。

本願出願人は先に、車載されたエアコン、ラジオ、テレビジョン、ＣＤプレーヤ、ナビゲーションシステムなどの電気機器を１台で集中的に制御する入力装置として、図７に示すように、フレーム１０１に揺動自在に取り付けられたモータ１０２と、モータ駆動軸１０２ａに取り付けられた手動操作部１０３と、前記モータ１０２の揺動方向及び揺動量を検出する第１位置センサ１０４と、前記モータ駆動軸１０２ａの回転方向及び回転量を検出する第２位置センサ１０５と、これら第１及び第２位置センサから出力される各位置信号を入力して前記モータ１０２の駆動を制御し、手動操作部１０３にその操作状態に応じた力覚を付与する制御部とを備えた手動入力装置を提案した（例えば、特許文献１参照。）。

この手動入力装置は、モータ１０２をフレーム１０１に揺動自在に取り付け、当該モータ１０２の揺動方向及び揺動量を第１センサ１０４にて検出すると共に当該モータ１０２の回転方向及び回転量を第２センサ１０５にて検出するので、例えばモータ１０２の揺動方向を切り換えることによって機能調整を行おうとする車載電気機器の選択を行い、また、モータ駆動軸１０２ａの回転量に応じて選択された車載電気機器の機能調整を行うことにより、１つのモータ及び１つの手動操作部にて所望の車載電気機器の選択と機能調整とを行うことができる。
特開２００２−１４９３２４号公報

なお、前記本願出願人が先に提案した手動入力装置においては、モータ１０２の揺動方向及び揺動量に応じた力覚とモータ駆動軸１０２ａの回転方向及び回転量に応じた力覚とを共にモータ１０２の駆動を制御することにより付与するが、かかる構成に代えて、モータ１０２の揺動方向及び揺動量に応じて付与される力覚については、メカニカルなクリック感触付与手段を力覚の付与手段として用いることもできる。このメカニカルなクリック感触付与手段としては、カム溝及びカム山を有するカム部材と前記カム溝及びカム山に弾接される駆動棒とからなり、前記手動操作部の揺動操作に応じて前記カム山を乗り越えるように前記カム部材又は前記駆動棒を移動し、そのときに発生するクリック感触を手動操作部１０３に付与するものなどがある。

ところが、この場合において、本願出願人が先に提案した手動入力装置のように、モータ１０２の揺動中心Ｏが当該モータ１０２の重心Ｇよりも上方に配置されていると、手動操作部１０３を揺動操作する際に、手動操作部１０３にモータ１０２が垂直位置に復帰しようとするモーメントが作用するため、手動操作部１０３の揺動操作に大きな力が必要となるばかりでなく、クリック感触付与手段によって付与されるクリック感触が切れ味の悪いものになるという不都合が生じる。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、クリック感触付与手段による抵抗力の極大値と極小値との差を大きくし、切れ味の良いクリック感触を得ることができる力覚付与型入力装置を提供することにある。

本発明は、前記の課題を解決するため、ユーザにより回転操作及び揺動操作される操作部と、前記操作部の揺動操作に従って揺動され、かつ、前記操作部にその回転操作に応じた所要の力覚を付与するモータと、モータ支持部を介して前記モータを揺動可能に保持する基台と、前記操作部の揺動操作にクリック感触を付与するクリック感触付与手段とを備えた力覚付与型入力装置であって、前記モータの揺動中心が前記モータの重心よりも下方に配置されているという構成にした。

図６に示すように、モータが垂直に保持されている状態から操作部を揺動操作してモータを揺動してゆくと、操作部にはカム部材に対する駆動棒の弾接位置に応じた抵抗力が付与される。そして、駆動棒がカム山を乗り越え始めたときには、その抵抗力の急激な低下がクリック感触として操作部に付与され、また、クリック感触を感得した後に操作部をさらに揺動方向に操作すると、駆動棒がカム部材の壁に突き当たるため、操作部に作用する抵抗力が無限大に大きくなる。

モータの揺動中心をモータの重心よりも上方に配置した場合には、操作部に前記クリック感触付与手段に応じた抵抗力とモータを垂直位置に復帰しようとするモーメントとが重畳するため、図６に破線で示すように、モータの揺動中心をモータの重心位置に合致させた場合（図６に一点鎖線で表示）に比べて、駆動棒がカム山を乗り越え始めたときの抵抗力の極大値Ｐ３が大きくなるものの、それ以上に極小値Ｑ３が大きくなり、その結果、操作部のクリック感触となる抵抗力の変化Ｈ３（Ｐ３−Ｑ３）が小さくなり、クリック感触の切れ味が悪くなる。これに対して、モータの揺動中心をモータの重心よりも下方に配置すると、モータを垂直位置に復帰しようとするモーメントに代わってモータを傾斜方向に回動させようとするモーメントが発生するため、図６に実線で示すように、モータの揺動中心をモータの重心位置に合致させた場合（図６に一点鎖線で表示）に比べて、駆動棒がカム山を乗り越え始めたときの抵抗力の極大値Ｐ１が小さくなるものの、それ以上に極小値Ｑ１が小さくなり、その結果、操作部のクリック感触となる抵抗力の変化Ｈ１（Ｐ１−Ｑ１）が小さくなり、クリック感触の切れ味が良くなる。

このため、モータの揺動中心をモータの重心よりも下方に配置することにより、モータの揺動中心をモータの重心よりも上方に配置した場合に比べて、駆動棒がカム山を乗り越え始めたときの抵抗力の変化Ｈを大きくすることができて、操作部の操作感触を良好なものにできる。また、操作部にクリック感触を付与するための抵抗力の変化Ｈを大きくできることから、駆動体に付与される弾発力を低下することができ、クリック感触付与手段の耐摩耗性を改善することができる。

また、本発明は、前記構成の力覚付与型入力装置において、前記モータの揺動中心が前記モータの出力軸の延長線上に配置されているという構成にした。

このように、モータの揺動中心をモータの出力軸の延長線上に配置すると、操作部を揺動操作したときに、モータの全重量に比例するモーメントをモータの傾斜方向に付与することができるので、操作部を揺動操作したときに、操作部にモータの重量を全く感じさせることがなく、操作部の操作性をより良好なものにすることができる。

また、本発明は、前記構成の力覚付与型入力装置において、前記モータが前記基台に対して押動操作可能に保持されているという構成にした。

このように、モータを基台に対して押動操作可能に保持すると、モータの押動操作に応じた信号を検出することにより、力覚付与型入力装置のより一層の多機能化を図ることができる。

本発明の力覚付与型入力装置は、モータの揺動中心をモータの重心よりも下方に配置すると共に操作部にクリック感触を付与するクリック感触付与手段をモータの揺動中心よりも上方に配置したので、操作部を揺動したときに発生するモータを傾斜方向に回動させようとするモーメントの利用が可能となり、駆動棒がクリック感触付与手段のカム山を乗り越え始めるときの抵抗力のピーク値を小さくすることができて、操作部の操作性を良好なものにすることができる。また、操作部にクリック感触を付与するための抵抗力の変化を大きくすることができるので、操作部の操作感触を良好なものにできると共に、駆動体に付与される弾発力を低下することができて、クリック感触付与手段の耐摩耗性を改善することができる。

以下、本発明に係る力覚付与型入力装置の実施形態例を図１乃至図６に基づいて説明する。図１は実施形態例に係る力覚付与型入力装置の分解斜視図、図２は実施形態例に係る力覚付与型入力装置に備えられる遊星歯車機構の拡大した分解斜視図、図３は実施形態例に係る力覚付与型入力装置に備えられるカム部材の平面図、図４は実施形態例に係る力覚付与型入力装置の組立状態の断面図、図５は実施形態例に係る力覚付与型入力装置の揺動操作時の断面図、図６は本発明の効果を従来技術と比較して示すグラフ図である。

図１に示すように、本例の力覚付与型入力装置は、ケース１と、当該ケース１の下部に被着される基台２と、ケース１と基台２とを組み立てることによって形成される空間内に収納されるプリント配線板３と、ユーザが手動で操作する操作部４と、操作部４に所要の力覚を付与するモータ５と、操作部４とモータ５との間に配設される遊星歯車機構６と、モータ５と遊星歯車機構６とを一体に保持するモータホルダ７と、操作部４とモータホルダ７とを連結する取付部材８と、モータ５の出力軸５ａの回転方向及び回転量を検出するエンコーダ９と、モータ５とエンコーダ９とを一体に保持するエンコーダホルダ１０と、基台２の内面に揺動可能に配置され、モータ５を揺動可能に保持する揺動ホルダ１１と、操作部４の押圧力を受けるラバープッシャー１２と、揺動ホルダ１１とラバープッシャー１２との間に配置され、操作部４に押動と反対方向の復帰力を付与するラバースプリング１３と、ケース１の上面に配置され、ケース１の上面に係合され、ケース１の一方向にのみ摺動する下スライダ１４と、下スライダ１４に係合され、下スライダ１４の摺動方向と直交する方向にのみ摺動する上スライダ１５と、上スライダ１５の下面に取り付けられたカム部材１６と、ケース１に出入自在に設定され、カム部材１６及び上スライダ１５の下面に形成されたカム部に弾接される２個の駆動棒１７と、当該駆動棒１７を常時一方向に付勢するスプリング１８と、ケース１に対する上スライダ１５の取り付け高さを規制するカバー部材１９と、当該カバー部材の上面に設定された延出カバー２０とを備えている。

ケース１は、合成樹脂をもって上面板１ａを有する箱状に形成されており、その上面板１ａの略中央部には、モータホルダ７を揺動可能に貫通するセンター孔１ｂが開設されている。また、この上面板１ａの上面には、前記センター孔１ｂの中心を介してその両側部分に、下スライダ１４を一方向にのみ案内する案内溝１ｃが形成されている。さらに、前記上面板１ａの前記センター孔１ｂの中心を介してその両側部分には、駆動棒１７及び当該駆動棒１７を常時上向きに付勢するスプリング１８を収納するための収納凹部１ｄが形成されている。

基台２は、合成樹脂をもってケース１の下部に被着可能な蓋状に形成されており、その略中央部には、揺動ホルダ１１の下面に形成された揺動中心軸１１ａを揺動可能に挿入するための支持用穴２ａが形成されている。

プリント配線板３は、絶縁基板の表面又は裏面若しくはそれらの両面に図示しない所要の回路パターンを形成してなり、その表面には図示しない所要の回路部品が所要の配列で実装されている。

操作部４は、ユーザが手動にて操作するものであり、合成樹脂をもって手指にて操作可能な大きさ及び形状に形成されている。

モータ５としては、ＤＣモータなどの回転モータを用いることができる。このモータ５は、図示しない制御装置からの信号によって駆動及び停止が制御され、操作部４に当該操作部の回転操作に応じた所要の力覚を付与する。

前記遊星歯車機構６は、合成樹脂製の部品のみで構成されており、図２に拡大して示すように、モータ５の出力軸５ａに固定されるサンギヤ３０と、このサンギヤ３０と噛み合わされてサンギヤ３０の回りを公転する複数個（本例の場合には３個）のプラネットギヤ３１と、プラネットギヤ３１の軸方向の移動を規制する規制部材３２と、モータホルダ７の内面に形成され、プラネットギヤ３１と噛み合わされるリングギヤ３３と、プラネットギヤ３１を回転可能に支持し、プラネットギヤ３１の公転に伴って操作部４と共に回転するキャリア３４とから構成されている。

プラネットギヤ３１は、略円筒形に形成されており、表裏面に中心部に回転軸３１ａ，３１ｂが同軸に形成されている。

規制部材３２は、図４に示すように、円板部分３２ａと当該円板部分３２ａの周縁部に起立された３個の結合部３２ｂとを有している。前記円板部分３２ａの中心部にはサンギヤ３０を貫通するためのセンター孔３２ｃが開設されており、その周辺部には前記プラネットギヤ３１の回転軸３１ａを軸支するための軸受孔３２ｄと、キャリア３４の回転を規制するための規制孔３２ｅが開設されている。また、前記結合部３２ｂには、キャリア３４をスナップ結合するための長孔状の係止孔３２ｆが開設されている。

キャリア３４は、円板部分３４ａと、当該円板部分３４ａの上面に形成された筒状の軸部３４ｂと、前記円板部分３４ａの外周部に形成された３個の結合部３４ｃとを有している。円板部分３４ａには、図４に示すように、プラネットギヤ３１に形成された回転軸３１ｂを軸支するための軸受孔３４ｄが開設されている。また、軸部３４ｂの上面中央部には、取付部材８を締結するためのねじ孔３４ｅが形成され、軸部３４ｂの外周面には、モータホルダ７に開設された係止孔７ａに係合する係止爪３４ｆが形成されている。さらに、結合部３４ｃの略中央部には、前記規制部材３２の結合部３２ｂに開設された係止孔３２ｆに係合する係止爪３４ｇが形成され、当該結合部３４ｃの下端部には、前記規制部材３２の円板部分３２ａに開設された規制孔３２ｅ内に挿入される突起３４ｈが突設されている。

前記規制部材３２と前記キャリア３４とは、突起３４ｈを規制孔３２ｅ内に挿入し、かつ、係止孔３２ｆに係止爪３４ｇを係合することにより、互いに回転不能にスナップ結合される。また、前記キャリア３４と前記モータホルダ７とは、係合突起７ａをスリット３４ｅに係合し、かつ、係止孔７ｂに係止爪３４ｆを係合することにより、互いに回転不能にスナップ結合される。プラネットギヤ３１は、図３に示すように、前記規制部材３２と前記キャリア３４とをスナップ結合することによって形成される空間内に収納され、回転軸３１ａが軸受孔３２ｄに回転可能に軸支されると共に回転軸３１ｂが軸受孔３４ｄに回転可能に軸支される。これにより、サンギヤ３０とリングギヤ３３とがプラネットギヤ３１を介して互いに連結される。

モータホルダ７は、合成樹脂をもってモータ５及び遊星歯車機構６をカバー可能な筒状に形成されており、その外面下部には、上スライダ１５の内周面に形成された係合溝１５ｄ（図５参照）内に嵌合可能で、モータホルダ７に対する上スライダ１５の回転を規制する複数個の係合突起７ａが形成されている。

取付部材８は、合成樹脂をもってキャップ状に形成されており、その中心部には、ボルト貫通孔８ａが開設されている。この取付部材８は、ボルト貫通孔８ａに貫通したボルトをサンギヤ３０に形成されたねじ孔３０ａに螺合することにより、サンギヤ３０に締結される。

エンコーダ９は、モータ５の出力軸５ａに固着されるコード板９ａと、当該コード板９ａを挟んでその表面側及び裏面側に配置される発光素子と受光素子との組合せからなるフォトインタラプタ９ｂと、当該フォトインタラプタ９ｂ及び所要の回路部品が搭載される配線基板９ｃと、これらフォトインタラプタ９ｂ及び配線基板９ｃをモータ５に固定するブラケット９ｄとから構成される。このエンコーダ９は、フォトインタラプタ９ｂを通過するコード板９ａに形成されたコードの数をカウントすることにより、モータ５の回転方向及び回転量を検出する。

エンコーダホルダ１０は、合成樹脂をもってエンコーダ９をカバー可能な容器状に形成されており、その下面には、揺動ホルダ１１に形成された中空の揺動中心軸１１ａ内に挿入可能で、かつ、ラバープッシャー１２の中央部に開設されたセンター孔１２ａを貫通可能な支持軸１０ａが突設されている。このエンコーダホルダ１０は、モータホルダ７の下部にスナップ結合により取り付けられる。

揺動ホルダ１１（モータ支持部）は、合成樹脂をもって皿状に形成されており、その下面中央部には、基台２に形成された支持用穴２ａ内に挿入可能で、かつ、前記エンコーダホルダ１０の下面に突設された支持軸１０ａを挿入可能な中空の揺動中心軸１１ａが突設されている。また、この揺動ホルダ１１の上面には、ラバースプリング１３に形成された可動接点１３ｂにより切り換えられる固定接点１１ｂを含む所要の接点パターンが形成されており、操作部４の押圧状態を検出できるようになっている。この揺動ホルダ１１は、揺動中心軸１１ａを基台２に形成された支持用穴２ａ内に挿入することにより、基台２に揺動可能に取り付けられる。

ラバープッシャー１２は、合成樹脂をもって前記揺動ホルダ１１内に収納可能な円盤状に形成されており、その中央部には、エンコーダホルダ１０の下面に突設された支持軸１０ａを貫通可能なセンター孔１２ａが開設されている。このラバープッシャー１２は、センター孔１２ａ内に支持軸１０ａを貫通することにより、エンコーダホルダ１０の下面に取り付けられる。

ラバースプリング１３は、弾性に優れた合成樹脂を持ってリング状に形成されており、その表面には複数個のドーム部１３ａが等ピッチで形成されていて、当該ドーム部１３ａの下面には、前記揺動ホルダ１１に形成された固定接点１１ｂと電気的に接続される可動接点１３ｂが形成されている。このラバースプリング１３は、固定接点１１ｂと可動接点１３ｂとを対向させた状態で、揺動ホルダ１１とラバープッシャー１２との間に配置される。

下スライダ１４は、滑性に優れた合成樹脂をもって略楕円状に形成されており、その下面には、ケース１の上面板１ａに形成された案内溝１ｃ内に摺動可能に嵌合される第１の案内突起１４ａが突設され、またその上面には、上スライダ１５の下面に形成された案内溝１５ｅ内に摺動可能に嵌合される第２の案内突起１４ｂが突設されている。前記第１及び第２の案内突起１４ａ，１４ｂは、互いに直交する方向に形成される。この下スライダ１４は、案内溝１ｃ内に第１の案内突起１４ａを嵌合した状態で、ケース１の上面板１ａ上に載置される。

上スライダ１５は、滑性に優れた合成樹脂をもって形成されており、輪状部１５ａと当該輪状部１５ａの外周より放射状に張り出された４個の腕部１５ｂとを有している。輪状部１５ａの内周面には、前記モータホルダ７の外周面に当接される４個の当接部１５ｃが突設され、当該当接部１５ｃの中央部には、前記モータホルダ７の外面下部に突設された係合突起７ｂを嵌合するための係合溝１５ｄが形成されている。また、輪状部１５ａの下面には、下スライダ１４の上面に突設された第２の案内突起１４ｂが嵌合される案内溝１５ｅが形成されている。一方、４個の腕部１５ｂの上面及び下面には、それぞれカバー部材１９の下面及びケース１の上面板１ａに突き当てるための支持突起１５ｆが形成されている。さらに、相対向に配置された一方の腕部１５ｂの下面には、カム部材１６の収納部１５ｇが形成され、他方の腕部１５ｂの下面には、カム部材１６に形成される凹部及び山部と同一の凹部及び山部を有するカム部１５ｈが形成されている。この上スライダ１５は、係合溝１５ｄに係合突起７ｂを嵌合することによってモータホルダ７と一体化され、モータホルダ７の回転に伴って回転すると共に、モータホルダ７の揺動に伴って一方向に摺動する。

カム部材１６は、滑性及び耐摩耗性に優れた合成樹脂をもって形成されており、図３、図４及び図５に示すように、その下面に、駆動棒１７の先端部を当接可能な略円形の中央凹部１６ａと、当該中央カム溝１６ａの周囲に等分に形成された８個の外周凹部１６ｂと、各カム溝の境界部に形成された山部１６ｃとからなる花弁状のカムが形成されている。

駆動棒１７は、滑性及び耐摩耗性に優れた合成樹脂をもって棒状に形成されており、外面の中間部分には、スプリング１８の一端を当接するためのスプリング受け１７ａが形成されている。この駆動棒１７は、非操作状態において、前記カム部材１６の中央カム溝１６ａ及び前記上スライダ１５に形成されたカム部１５ｈの中央カム溝１６ａに当接される。

スプリング１８は、駆動棒１７を常時一方向に付勢するものであって、コイルスプリングが用いられる。スプリング１８及び駆動棒１７は、この順にケース１の上面板１ａに形成された収納凹部１ｄ内に収納され、スプリング１８の弾性力により駆動棒１７の先端部を常時カム部材１６及び上スライダ１５のカム部１５ｈに弾接する。

カバー部材１９は、下スライダ１４、上スライダ１５、駆動棒１７及びスプリング１８の脱落を防止すると共に、ケース１の上面板１ａに対する上スライダ１５の取り付け高さを規制するものであって、金属板にて形成され、ケース１の上部にねじ止めされる。

延出カバー２０は、モータホルダ７の外周をカバーするものであって、合成樹脂をもって形成される。この延出カバー２０は、円板状の固定部２０ａと当該固定部２０ａより起立された筒状のカバー部２０ｂとから構成されており、固定部２０ａをカバー部材１９の上面にねじ止めすることによって、カバー部材１９と一体化される。

以下、上記のように構成された力覚付与型入力装置の動作について説明する。

まず、非操作状態においては、図４に示すように、スプリング１８の弾性力により駆動棒１７の先端部がカム部材１６の中央カム溝１６ａ及び上スライダ１５に形成されたカム部１５ｈの中央カム溝１６ａに当接され、ケース１及び基台２に対してモータユニット２１が垂直に保持されている。また、ラバースプリング１３の弾性力によりケース１及び基台２に対してモータユニット２１が上部切換位置に保持され、固定接点１１ｂと可動接点１３ｂとが非接触の状態に保持されている。

この状態から、操作部４を揺動方向に操作すると、図５に示すように、モータユニット２１が支持軸１０ａの先端部である揺動中心Ｏを中心として操作部４の操作方向に揺動し、これに伴って下スライダ１４及び／又は上スライダ１５がケース１の上面板１ａに沿って摺動する。これにより、上スライダ１５に取り付けられたカム部材１６及び上スライダ１５に形成されたカム部１５ｈとケース１に取り付けられた駆動棒１７との相対位置が変化し、駆動棒１７の先端部が山部１６ｃを乗り越えて中央カム溝１６ａから外周凹部１６ｂに移動する。したがって、ユーザは、駆動棒１７の先端部が山部１６ｃを乗り越えて中央カム溝１６ａから外周凹部１６ｂに移動する際の駆動棒１７に作用するスプリング１８の弾性力の変化をクリック感触として感得することができ、モータユニットを所定量だけ揺動操作できたことを知ることができる。この状態からユーザが操作部に付与していた操作力を除くと、駆動棒１７はスプリング１８の弾性力によって中央カム溝１６ａに自動的に復帰し、図５の状態に戻る。

本例の力覚付与型入力装置は、モータユニット２１の揺動中心Ｏをモータユニット２１の重心Ｇよりも下方に配置したので、操作部４の揺動操作時に、モータユニット２１を揺動方向に回動させようとするモーメントが発生し、図６に実線で示すように、モータユニット２１の揺動中心Ｏをモータユニット２１の重心位置Ｇに合致させた場合（図６に一点鎖線で表示）やモータユニット２１の揺動中心Ｏをモータユニット２１の重心位置Ｇよりも上方に配置した場合（図６に破線で表示）に比べて、駆動棒１７が山部１６ｃを乗り越え始めるときの抵抗力の極大値Ｐ１が小さくなるものの、それ以上に極小値Ｑ１が小さくなり、その結果、操作部４のクリック感触となる抵抗力の変化Ｈ１（Ｐ１−Ｑ１）を大きくすることができ、操作部４の操作感触を良好なものにできる。また、操作部４にクリック感触を付与するための抵抗力の変化Ｈを大きくできることから、駆動棒１７に付与されるスプリングの弾性力を低下することができ、カム部材１６、カム部１５ｈ及び駆動棒１７の耐摩耗性を改善することができる。

また、操作部４を回転方向に操作すると、取付部材８、キャリア３４、規制部材３２、プラネットギヤ３１及びサンギヤ３０を介してモータ５の出力軸５ａが回転される。この出力軸５ａの回転方向及び回転量は、エンコーダ９によって検出され、図示しない制御装置に出力される。制御装置は、このエンコーダ９からの出力信号に応じてモータ５の駆動停止を制御すると共に、例えば車載電気機器の機能調整を行う。モータ５の回転力は、サンギヤ３０、プラネットギヤ３１、規制部材３２、キャリア３４及び取付部材８を介して操作部４に伝達され、これにより、操作部４には操作部４の回転操作状態に応じた所要の力覚が付与される。

このとき、操作部４には、サンギヤ３０とリングギヤ３３の歯数比に応じて増幅されたモータ出力が付与されるので、小さなモータ出力で大きな力覚を操作部４に付与することができる。

また、操作部４を出力軸５ａの軸方向に押圧操作すると、その押圧力が取付部材８、モータユニット２１及びラバープッシャー１２を介してラバースプリング１３に伝達され、ラバースプリング１３のドーム部１３ａが弾性的に座屈される。そして、その時のクリック感触がラバープッシャー１２、モータユニット２１及び取付部材８を介して操作部４に伝達され、これにより、操作部４には操作部４の押動操作に応じたクリック感触が付与される。また、これと同時に、揺動ホルダ１１に形成された固定接点１１ｂとラバースプリング１３のドーム部１３ａに形成された可動接点１３ｂとが電気的に接続され、その接点信号が図示しない制御装置に出力される。制御装置は、この接点に基づいて、例えば車載電気機器の制御を実行する。

実施形態例に係る力覚付与型入力装置の分解斜視図である。実施形態例に係る力覚付与型入力装置に備えられる遊星歯車機構の拡大した分解斜視図である。実施形態例に係る力覚付与型入力装置に備えられるカム部材の平面図である。実施形態例に係る力覚付与型入力装置の組立状態の断面図である。実施形態例に係る力覚付与型入力装置の揺動操作時の断面図である。本発明の効果を従来技術と比較して示すグラフ図である。従来例に係る力覚付与型入力装置の断面である。

符号の説明

１ケース
２基台
４操作部
５モータ
６遊星歯車機構
９エンコーダ
１１揺動ホルダ
１２ラバープッシャー
１３ラバースプリング
１４下スライダ
１５上スライダ
１６カム部材
１７駆動棒
１８スプリング

Claims

ユーザにより回転操作及び揺動操作される操作部と、前記操作部の揺動操作に従って揺動され、かつ、前記操作部にその回転操作に応じた所要の力覚を付与するモータと、モータ支持部を介して前記モータを揺動可能に保持する基台と、前記操作部の揺動操作にクリック感触を付与するクリック感触付与手段とを備えた力覚付与型入力装置であって、
前記モータの揺動中心が前記モータの重心よりも下方に配置されていることを特徴とする力覚付与型入力装置。
前記モータの揺動中心が前記モータの出力軸の延長線上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の力覚付与型入力装置。
前記モータが前記基台に対して押動操作可能に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の力覚付与型入力装置。