ダイアル式操作装置
【課題】 コンパクトに構成でき、かつ意匠上の制約も小さいダイアル式操作装置を提供する。
【解決手段】 ダイアル操作部１０と、該ダイアル操作部１０の回転操作に伴い該ダイアル操作部１０に生ずる正逆両方向の回転角度変位を、該ダイアル操作部１０の回転軸線と直交する面内の直線軌道上の直線往復変位に変換する変位変換手段１００と、変換された直線往復変位を検出し、その検出結果に基づいてダイアル操作部１０の回転角度位置情報を出力する変位検出出力手段７０とを備えたことを特徴とする。
【解決手段】 ダイアル操作部１０と、該ダイアル操作部１０の回転操作に伴い該ダイアル操作部１０に生ずる正逆両方向の回転角度変位を、該ダイアル操作部１０の回転軸線と直交する面内の直線軌道上の直線往復変位に変換する変位変換手段１００と、変換された直線往復変位を検出し、その検出結果に基づいてダイアル操作部１０の回転角度位置情報を出力する変位検出出力手段７０とを備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両（特に、自動車）等に備えられた電子機器の操作に使用するダイアル式操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−２７３５０６号公報
【０００３】
自動車等の車両においては、搭載される電子機器、例えば空調装置やカーオーディオシステム、さらにはカーナビゲーションシステムを操作するための操作ユニットが車内に設けられる。操作ユニットには、車両の搭乗者が必要に応じて操作するための操作部が設けられる。このうち、空調装置の風量調整操作部、温度調整操作部あるいは吹き出し口選択操作部や、カーオーディオシステムの音量操作部などにダイアル式操作装置が多く採用されている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１のダイアル式操作装置は、いずれダイアル操作部の回転軸線を含む中央部に、プッシュスイッチやＬＥＤ表示部などの非回転の補助デバイスが組み込まれており、該補助デバイスとの干渉を避けるため、ダイアル操作部の回転変位の検出部をダイアル外周位置に設ける配慮がなされている。特許文献１においては、ダイアル周方向に沿って基板上に印刷されたカーボン抵抗膜を用いた可変抵抗によりダイアル操作部の角度位置情報を得るようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の構成では、操作パネルに対応した基板上に大きな円弧状のカーボン抵抗膜を印刷形成しなければならず、基板コストの高騰につながる上、カーボン抵抗膜を配置するための平面スペースが余分に必要であり、他の回路素子等のためのスペースが圧迫されて基板実装効率が悪い欠点がある。
【０００６】
本発明の課題は、コンパクトに構成でき、かつ意匠上の制約も小さいダイアル式操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明のダイアル式操作装置は、ダイアル操作部と、該ダイアル操作部の回転操作に伴い該ダイアル操作部に生ずる正逆両方向の回転角度変位を、該ダイアル操作部の回転軸線と交差する面内の直線軌道上の直線往復変位に変換する変位変換手段と、変換された直線往復変位を検出し、その検出結果に基づいてダイアル操作部の回転角度位置情報を出力する変位検出出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記本発明のダイアル式操作装置においては、ダイアル操作部に生ずる回転角度変位を回転軸線と交差する面内の直線往復変位に変換し、その直線往復変位に基づいてダイアル操作部の回転角度位置情報を出力するようにした。これにより、変位検出方向がダイアル操作部の回転軸線に交差する直線軌道上に限られるため、変位検出に必要な機構の平面占有スペースを従来よりも小さくすることが可能となる。つまり、従来は、変位検出機構の配置にダイアルスイッチの外周に沿った円弧状の二次元に拡がる平面スペースが必要であったのに対し、上記ダイアル式操作装置の場合は、二次元の平面スペースではなく、一次元的な直線状の狭いスペースで済む。このため、ダイアル式操作装置をコンパクトに構成でき、設計上ないし意匠上の制約も小さく柔軟な対応することが可能である。
【０００９】
本発明のダイアル式操作装置では、変位変換手段を、該ダイアル操作部の回転操作に伴って回転するダイアルギアと、該ダイアルギアと噛合するとともに該ダイアルギアの回転に伴い直線軌道に沿って往復変位するラックギアとを備えて構成することができる。この構成によると、ダイアル操作部の正逆両方向の回転をシンプルな構造で直線往復変位に変換することができる。
【００１０】
本発明のダイアル式操作装置では、変位変換手段は、ダイアルギアの回転変位を減速させてラックギアに伝達する減速ギア機構を有するものとすることができる。具体的には、減速ギア機構は、第一の回転ギアと該第一の回転ギアよりも小径の第二の回転ギアとを同軸上に有する減速ギアを備え、第一ギアはダイアルギアと噛合し、第二ギアはラックギアと噛合するものとすることができる。この構成によると、ダイアル操作に伴うダイアルギアの大きな外周回転変位を減速により縮小してラックギアに伝達でき、直線往復変位の距離レンジを短くすることができ、変位検出に必要な機構の平面占有スペースをより小さくすることができる。
【００１１】
本発明のダイアル式操作装置では、ダイアル操作部の回転軸線方向において被操作側の端面を第一端面とし、これと反対側の端面を第二端面として、ダイアル操作部は円筒状の本体部を有し、該本体部の内側には、該ダイアル操作部の第一端面側に露出する形で非回転の補助デバイスが組み込むことができる。この構成によると、ダイアル操作部本体の内側に別デバイスを設けることができ、操作機能を増すことができる。具体的には、補助デバイスは、円板状のボタン本体と、該ボタン本体の裏面に突出形成されて回転軸線方向に進退可能な進退筒とを有し、該進退筒の前進によりスイッチ操作がなされる押しボタンスイッチとすることができ、回転操作とプッシュ操作の双方を実現する操作装置とすることができる。
【００１２】
本発明のダイアル式操作装置では、変位検出出力手段は、直線軌道上を往復する摺動電気接点部と、該摺動電気接点部の往復方向に形成されるとともに該摺動電気接点部により抵抗分割される抵抗導体とを有した可変抵抗器を備えるものとして構成できる。この構成によると、可変抵抗器の抵抗導体の長手方向を直線軌道方向に一致させることができ、ひいては可変抵抗器の平面占有スペースを大幅に削減することができる。また、可変抵抗器の採用により、ダイアル操作部の回転角度位置情報を電圧出力として容易に取り出すことができ、また、その電圧値からダイアル操作部の絶対角度位置を直接読み取ることができるので、カウンタ等の余分な回路要素も不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一適用対象である車内操作ユニットＵの正面外観の一例を示すものである。この車内操作ユニットＵは、車内電子機器としての自動車（車両）用空調装置の操作を行なうためのものであり、樹脂製の筐体２００（操作パネル）を有する。筐体２００の前面部（車内操作ユニットＵの前面を形成する）には、各々本発明の実施形態となるダイアル式操作装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ（以下、総称する場合には符号「１」で代表させる）が設けられている。ダイアル式操作装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、横一列に隣接した形で筐体２００上にそれぞれ回転操作可能に取り付けられている。
【００１４】
ダイアル式操作装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、いずれも空調機能の操作用であり、ダイアル式操作装置１Ａは空調温度の設定部として、ダイアル式操作装置１Ｂは空調の吹き出し口切り替え設定部として、ダイアル式操作装置１Ｃは吹き出し風量の切り替え設定部としてそれぞれ機能するものである。筐体２００の前面には、各ダイアル式操作装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃのダイアル操作部１０の周方向に沿って機能表示領域２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃが形成されている。いずれも、ダイアル操作部１０を回転操作して、その機能指示マーク２Ｉを、機能表示領域２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ上の定められた角度位置に合わせることにより、目的とする機能選択状態（あるいは機能設定状態）が得られるようになっている。
【００１５】
温度設定が半連続的に変更可能となるように、ダイアル式操作装置１Ａのダイアル操作部１０は、他の２つのダイアル式操作装置１Ｂ，１Ｃよりも保持可能な角度位置が細分化されている。他方、ダイアル式操作装置１Ｂ，１Ｃは、いずれも互いに等角度間隔で配列した５つの角度保持位置を有している。吹き出し口設定用のダイアル式操作装置１Ｂでは、その５つは「フェイス吹き出し、フェイス＋足元吹き出し、足元吹き出し、足元＋デフ吹き出し、デフ吹き出し」であり、風量設定用のダイアル式操作装置１Ｃでは、「オフ（吹き出し停止）、ロー（風量段階Ｉ：オートでもよい）、風量段階ＩＩ、風量段階ＩＩＩ、ハイ（風量段階ＩＶ）」である。
【００１６】
いずれのダイアル式操作部１も、図４に示すように、ダイアル操作部１０と、該ダイアル操作部１０の回転操作に伴い該ダイアル操作部１０に生ずる正逆両方向の回転角度変位を、該ダイアル操作部１０の回転軸線と交差する面内、本実施形態では直交する面内の直線軌道上の直線往復変位に変換する変位変換伝達機構（変位変換手段）１００と、変換された直線往復変位を検出し、その検出結果に基づいてダイアル操作部１０の回転角度位置情報を出力する変位検出出力手段をなすリニア可変抵抗ユニット７０とを備える。本実施形態では、図４において、ダイアル操作部１０の回転軸線方向において被操作側（つまり、筐体２００の前面側でユーザーが操作のために手を伸ばしてくる側である：図４では図面上側）の端面を第一端面とし、これと反対側の端面を第二端面と定める。
【００１７】
ダイアル操作部１０は円筒状の本体部２１を有し、該本体部２１の内側には、該ダイアル操作部１０の第一端面側に露出する形で非回転の補助デバイス３が組み込まれている。図１に示すように、補助デバイス３はいずれも押しボタンスイッチであり、オン／オフ状態を示すインジケータ（ここでは、ＬＥＤ等の発光デバイスからなる）４が設けられている。該補助デバイス３は、円板状のボタン本体と、該ボタン本体の裏面に突出形成されて前記回転軸線方向に進退可能な進退筒とを有し、該進退筒の前進によりスイッチ操作がなされる。この補助デバイス３の動作機構を本体部２１の内側に確保するため、リニア可変抵抗ユニット７０は回転軸線に関する半径方向において該補助デバイス３よりも外側に設けられている。
【００１８】
本体部２１は、筐体２００上に回転軸線回りに回転可能かつ該回転軸線方向における第一端面の位置が不変となるように取り付けられている。他方、変位変換伝達機構１００は、図３及び図４に示すように、ダイアル操作部１０の回転操作に伴って回転するダイアルギア１５２と、該ダイアルギア１５２と噛合するとともに該ダイアルギア１５２の回転に伴い予め定められた直線軌道に沿って直線往復動作するラックギア１５３とを備えて構成された変位変換伝達機構である。ダイアルギア１５２は、本体部２１の下端２３側（第二端面側）の外周面の周方向に沿って設けられており、また、ラックギア１５３は、リニア可変抵抗ユニット７０の中央上部に設けられた円筒状の可動部７１と一体に連結されている。そして、ダイアルギア１５２の歯１５２ａとラックギア１５３の歯１５３ａとが互いに噛合している。可動部７１は、ダイアルギア１５２の回転に基づいて、リニア可変抵抗ユニット７０の長手方向に沿って往復動作可能とされており、この往復動作に基づいて、可動部７１の下端に設けられた後述する摺動電気接点部７６が、リニア可変抵抗ユニット７０に設けられた後述する抵抗導体７５上を摺動する。支持基体６１は、本実施例では、リニア可変抵抗ユニット７０や、押しボタンスイッチにより付勢されるタクトスイッチ６２（スイッチ本体）を実装するための配線基板である（以下、基板６１ともいう）。
【００１９】
変位変換伝達機構１００は、ダイアルギア１５２の回転変位をラックギア１５３によって直線軌道上の直線往復変位に変換するものであり、変換された直線往復変位は、可動部７１によりラックギア１５２と一体に往復動作するリニア可変抵抗ユニット７０によって検出し、該検出結果に基づいてダイアル操作部１の回転角度位置情報を出力される。つまり、本実施例における、リニア可変抵抗ユニット７０は、変位検出手段として機能するとともに、変位出力手段としても機能する変位検出出力手段である。本実施形態では、リニア可変抵抗ユニット７０の上面から突出する可動部７１（後述の摺動電気接点部７６と一体にスライドするものである）を、ラックギア１５２に形成された係合孔１５３ｃに挿通・係合させることにより両者の連結を行なっている。
【００２０】
本実施形態では、リニア可変抵抗ユニット７０は、図２に示すように、直線軌道上を往復する摺動電気接点部７６と、該摺動電気接点部７６の往復方向に形成されるとともに該摺動電気接点部７６により抵抗分割される抵抗導体７５とを有した可変抵抗器７７を備えるものである。図３〜図５に示すように、可変抵抗器７７は基板６１以上に実装されている。図２に示すように、抵抗導体７５は一端（端子７２Ａ：＃１）が信号電源（ここでは、＋５Ｖ）に接続され、他端（端子７２Ｂ：＃２）が接地される。摺動電気接点部７６は、該摺動電気接点部７６により抵抗導体７５が分割されて生ずる抵抗ハーフブリッジの分圧電圧の出力点（端子７２Ｃ：＃３）として機能する。
【００２１】
ダイアル操作部１０の回転角度位置は該分圧電圧に反映されるので、例えば、この分圧電圧をＥＣＵ等で構成されたコントローラ１５０Ｃに入力することができる。コントローラ１５０Ｃは、該分圧電圧の入力値から、ダイアル操作部１０の操作角度位置に対応した機器設定指示内容を把握し、駆動デバイス、ここではモータ１５０Ｍ（のドライバ１５０Ｄ）に駆動指示を出す。モータ１５０Ｍは、空調温度の設定用のダイアル式操作装置１Ａでは、冷気／暖気のエアミックスダンパーを駆動するものであり、空調の吹き出し口切り替え設定用のダイアル式操作装置１Ｂでは、吹き出し口切り替えダンパーを駆動するものである。また、吹き出し風量の切り替え設定用のダイアル式操作装置１Ｃでは、モータ１５０Ｍはファンモーターである。
【００２２】
リニア可変抵抗ユニット７０の可動部７１は、ダイアル操作部１０の回転操作を行なうにより、ラックギア１５３とともに図５の左右方向に進退し、図６に示すように、可動部７１の位置に一義的に対応する分割比で、摺動電気接点部７６が抵抗導体７５を分割する。これにより、パッド７２Ｃに現われる分圧電圧は、図７に示すように、リニア可変抵抗ユニット７０の可動部７１の移動量（直線往復変位）Ｈに対してリニアに変化する。なお、本実施形態では、抵抗導体７５の公称抵抗値を１０ｋΩと定めている。移動量Ｈは、ダイアル操作部１０の回転角度変位とリニアに対応するので、選択すべき機能選択状態（あるいは設定すべき機能設定状態）の数に応じた分圧電圧値をコントローラ１５０Ｃに予め設定しておくとともに、コントローラ１５０Ｃでは設定された分圧電圧値に対応する機能を実現するための出力制御を行なわせることで、ダイアル操作部１０の回転角度位置に応じた機能選択（あるいは機能設定）が可能となる。
【００２３】
例えば、ダイアル操作部１０が風量設定用の切り替え設定部として機能し、吹き出し風量を５段階（オフ（吹き出し停止）、ロー（風量段階Ｉ）、風量段階ＩＩ、風量段階ＩＩＩ、ハイ（風量段階ＩＶ））に切り替えるものである場合について説明する。図７における可動部７１の移動量Ｈは、ダイアル操作部１０の回転角度変位とリニアに対応するので、図８に示すように、検出される分圧電圧の検出範囲（０Ｖ〜５Ｖ）から等間隔おきに５つの分圧電圧値を定めて、それぞれの値をダイアル操作部１０の回転角度位置に対応させる。そして、コントローラ１５０Ｃにおいて、定められた５つの分圧電圧値をそれぞれ５段階の吹き出し風量制御に対応させる。本実施例においては、図８に示すように、分圧電圧５Ｖのときにオフ（吹き出し停止）、３．７５Ｖのときにロー（風量段階Ｉ）、２．５Ｖのときに段階に風量段階ＩＩ、１．７５Ｖのときに風量段階ＩＩＩ、０Ｖのときにハイ（風量段階ＩＶ）となるように定められている。これにより、ダイアル操作部１０の回転角度変位に応じた５段階の吹き出し風量制御が可能となっている。なお、ダイアル操作部１０が吹き出し口設定用の切り替え設定部として機能するものであっても同様であり、また、空調温度設定用の切り替え設定部として機能するものである。
【００２４】
次に、ダイアル操作部１０の円筒状の本体部２１は、筐体２００の前面から突出形成された円筒状の外周面を有する回転支持凸部５０に対し同心的に外挿されている。また、該回転支持凸部５０の基端位置において、操作パネル２００が蓋として配置されるケース部３００には、ケース３００の外周を残す形で該回転支持凸部５０の周囲を取り囲む溝部５３が形成されている。該溝部５３にはリニア可変抵抗ユニット７０が配置され、その底部５４がリニア可変抵抗ユニット７０の設置面を形成している。該底部５４に配置されたリニア可変抵抗ユニット７０は、操作パネル２００がケース３００上に取り付けられることで隠蔽される。可動部７１は、図４に示すように、貫通孔５５にて該溝部５３の底部５４から突出している。
【００２５】
また、押しボタンスイッチとして構成された補助デバイス３は、円板状のボタン本体３と、該ボタン本体３の裏面に突出形成された進退筒３２とを有する樹脂成形体である（材質はダイアル操作部を構成する樹脂射出成形品２と同じくＡＢＳ樹脂等である）。進退筒３２は円筒状の回転支持凸部５０に軸線方向に挿入され、該回転支持凸部５０内を一定のストロークで進退可能とされている。そして、その前進時には、基板（支持基体）６１上に実装されたタクトスイッチ６２を自身の第二端面にて付勢する（常時は該タクトスイッチ６２内に組み込まれた図示しないばねにより、スイッチが動作しない位置に逆付勢されている）。図３に示すように、進退筒３２の外周面には軸線方向のガイドリブ３３が形成され、円筒状の回転支持凸部５０の内周面に形成されたガイド溝（１対の溝形成リブ５２，５２により形成される）５１に嵌まり込んで、進退方向のボタン押圧操作がガイドされる。ガイドリブ３３とガイド溝５１との組は、進退筒３２の回転支持凸部５０に対する相対回転を阻止する役割も果たす。本実施形態では、ガイドリブ３３とガイド溝５１との組が、進退筒３２の周方向に所定の間隔で複数設けられている。
【００２６】
以下、ダイアル式操作装置の種々の変形例について説明する（既に説明した部分と共通の部分には、同一の符号を付与して詳細な説明は省略する。まず、変位検出出力手段は、上記のごときリニア可変抵抗ユニット以外にも種々のものが採用可能である。
【００２７】
例えば、図９に示す構成は、押しボタンスイッチのスイッチ本体６２が実装される基板６１上に抵抗導体７５ａを直接パターニング形成した例である。これによると、抵抗導体を含めた別体のリニア可変抵抗ユニットを用いる場合よりも、更なる省スペース化を図ることができる。具体的には、基板６１上にカーボン印刷された抵抗導体７５ａに沿って、これを抵抗分割するスライド部７０’が往復動作する。また、該スライド部７０’がスライドする直線軌道に沿って、信号電源に接続される端子７２Ａ（＃１）から接地側の端子７２Ｂ（＃２）に向けて導通する複数本の抵抗導体７５ａと、抵抗導体７５ａに沿って形成されて分圧電圧の出力点をなす端子７２Ｃ（＃３）と接続される出力側導体７８とがＣｕ配線パターンとして形成されておいる。他方、スライド部７０’には、その下面にこれら抵抗導体７５ａと出力側導体７８と接触する摺動電気接点部７６が形成されている。これにより、摺動可能するスライド部７０’の摺動電気接点部７６と、抵抗導体７５ａと出力側導体７８との接触位置に応じて、端子７２Ｃ（＃３）からは分圧電圧が出力される。言い換えれば、スライド部７０’の直線往復変位に応じた分圧電圧が端子７２Ｃ（＃３）から出力されるため、上記実施例と同様に、分圧電圧を出力することができる。
【００２８】
また、変位変換伝達機構について、ダイアルギア１５２とラックギア１５３とを直接噛合せず、その間にダイアルギア１５２の回転変位を減速させてラックギア１５３に伝達する減速ギア機構を設けた構成としても良い。例えば、図１０に示すように、第一の回転ギア１６１と該第一の回転ギアよりも小径の第二の回転ギア１６２とを同軸上に有する減速ギア１６０を備え、第一ギア１６１はダイアルギア１５２と噛合し、第二の回転ギア１６２はラックギア１５３と噛合する減速ギア機構を用いることができる。この構成によると、ラックギア１５３のスライド距離を短くすることができ、変位検出に必要な機構の省スペース化を図ることができる。なお、符号１６１ａ、１６２ａは、第一の回転ギア１６１と第二の回転ギア１６２の歯を示している。
【００２９】
また、図１１に示すように、変位変換伝達機構は、ダイアル操作部１０の回転操作に伴って回転するダイアルギア１５２と、該ダイアルギア１５２と噛合する回転ギア１５４ａとベベルギア１５４ｂとを回転軸１５４ｃで連結した第一中間ギアユニット１５４と、該第一中間ギアユニット１５４のベベルギア１５４ｂと噛合して該第一中間ギアユニット１５４の回転を、これと垂直な回転軸線周りの回転に変換するベベルギア１５５ａと、該ベベルギアの回転軸線を形成するねじ軸１５５ｂとを備えた第二中間ギアユニット１５５とを備える。第二中間ギアユニット１５５のねじ軸１５５ｂは、リニア可変抵抗ユニット７０の摺動電気接点部と一体にスライド可能なナットブロック７１ａと螺合している。ダイアル操作部１０の回転操作変位は、上記のねじ軸機構を介してナットブロック７１ａひいては摺動電気接点部の直線的なスライド変位に減速されつつ伝達される。
【００３０】
なお、ベベルギア１５４ｂ，１５４ｂの歯面角度を変更するか、あるいは、回転軸１５４ｃ上にユニバーサルジョイントを設けることで、ねじ軸１５５ｂの回転軸線を、ダイアルギア１５２の回転軸線と直交する向きから傾けることも可能である。これにより、ダイアルギア１５２の回転軸線に対して垂直な方向から傾いた向きに（ただし、交差する向き（ねじれの位置にある場合を概念として含む）であることに変わりはない）リニア可変抵抗ユニット７０の摺動電気接点部を往復動させる構成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の適用対象の一つである車内操作ユニットの一例を示す正面図。
【図２】本発明のダイアル式回転操作装置の電気的構造の一例を示す回路図。
【図３】本発明のダイアル式回転操作装置の一実施形態を示す分解斜視図。
【図４】図４の縦断面図を示す説明図。
【図５】変位変換伝達機構の作用説明図。
【図６】リニア可変抵抗ユニットの等価回路図。
【図７】リニア可変抵抗ユニットの動作特性の一例を示すグラフ。
【図８】リニア可変抵抗ユニットの出力電圧と風量ダイアルの回転位置との関係を示すグラフ。
【図９】リニア可変抵抗ユニットの変形例を示す説明図。
【図１０】変位変換伝達機構に減速ギア機構を設けた第一の変形例を示す説明図。
【図１１】変位変換伝達機構に減速ギア機構を設けた第二の変形例を示す説明図。
【符号の説明】
【００３２】
３ 補助デバイス
１０ ダイアル操作部
２１ 本体部
５０ 回転支持凸部
５３ 溝部
６１ 基板（支持基体）
７０ リニア可変抵抗ユニット（変位検出出力手段）
７１ 可動部
７５ 抵抗導体
７６ 摺動電気接点部
１００ 変位変換伝達機構（変位変換手段）
１５２ ダイアルギア
１５３ ラックギア
１６０ 減速ギア機構
２００ 筐体（操作パネル）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両（特に、自動車）等に備えられた電子機器の操作に使用するダイアル式操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−２７３５０６号公報
【０００３】
自動車等の車両においては、搭載される電子機器、例えば空調装置やカーオーディオシステム、さらにはカーナビゲーションシステムを操作するための操作ユニットが車内に設けられる。操作ユニットには、車両の搭乗者が必要に応じて操作するための操作部が設けられる。このうち、空調装置の風量調整操作部、温度調整操作部あるいは吹き出し口選択操作部や、カーオーディオシステムの音量操作部などにダイアル式操作装置が多く採用されている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１のダイアル式操作装置は、いずれダイアル操作部の回転軸線を含む中央部に、プッシュスイッチやＬＥＤ表示部などの非回転の補助デバイスが組み込まれており、該補助デバイスとの干渉を避けるため、ダイアル操作部の回転変位の検出部をダイアル外周位置に設ける配慮がなされている。特許文献１においては、ダイアル周方向に沿って基板上に印刷されたカーボン抵抗膜を用いた可変抵抗によりダイアル操作部の角度位置情報を得るようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の構成では、操作パネルに対応した基板上に大きな円弧状のカーボン抵抗膜を印刷形成しなければならず、基板コストの高騰につながる上、カーボン抵抗膜を配置するための平面スペースが余分に必要であり、他の回路素子等のためのスペースが圧迫されて基板実装効率が悪い欠点がある。
【０００６】
本発明の課題は、コンパクトに構成でき、かつ意匠上の制約も小さいダイアル式操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明のダイアル式操作装置は、ダイアル操作部と、該ダイアル操作部の回転操作に伴い該ダイアル操作部に生ずる正逆両方向の回転角度変位を、該ダイアル操作部の回転軸線と交差する面内の直線軌道上の直線往復変位に変換する変位変換手段と、変換された直線往復変位を検出し、その検出結果に基づいてダイアル操作部の回転角度位置情報を出力する変位検出出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記本発明のダイアル式操作装置においては、ダイアル操作部に生ずる回転角度変位を回転軸線と交差する面内の直線往復変位に変換し、その直線往復変位に基づいてダイアル操作部の回転角度位置情報を出力するようにした。これにより、変位検出方向がダイアル操作部の回転軸線に交差する直線軌道上に限られるため、変位検出に必要な機構の平面占有スペースを従来よりも小さくすることが可能となる。つまり、従来は、変位検出機構の配置にダイアルスイッチの外周に沿った円弧状の二次元に拡がる平面スペースが必要であったのに対し、上記ダイアル式操作装置の場合は、二次元の平面スペースではなく、一次元的な直線状の狭いスペースで済む。このため、ダイアル式操作装置をコンパクトに構成でき、設計上ないし意匠上の制約も小さく柔軟な対応することが可能である。
【０００９】
本発明のダイアル式操作装置では、変位変換手段を、該ダイアル操作部の回転操作に伴って回転するダイアルギアと、該ダイアルギアと噛合するとともに該ダイアルギアの回転に伴い直線軌道に沿って往復変位するラックギアとを備えて構成することができる。この構成によると、ダイアル操作部の正逆両方向の回転をシンプルな構造で直線往復変位に変換することができる。
【００１０】
本発明のダイアル式操作装置では、変位変換手段は、ダイアルギアの回転変位を減速させてラックギアに伝達する減速ギア機構を有するものとすることができる。具体的には、減速ギア機構は、第一の回転ギアと該第一の回転ギアよりも小径の第二の回転ギアとを同軸上に有する減速ギアを備え、第一ギアはダイアルギアと噛合し、第二ギアはラックギアと噛合するものとすることができる。この構成によると、ダイアル操作に伴うダイアルギアの大きな外周回転変位を減速により縮小してラックギアに伝達でき、直線往復変位の距離レンジを短くすることができ、変位検出に必要な機構の平面占有スペースをより小さくすることができる。
【００１１】
本発明のダイアル式操作装置では、ダイアル操作部の回転軸線方向において被操作側の端面を第一端面とし、これと反対側の端面を第二端面として、ダイアル操作部は円筒状の本体部を有し、該本体部の内側には、該ダイアル操作部の第一端面側に露出する形で非回転の補助デバイスが組み込むことができる。この構成によると、ダイアル操作部本体の内側に別デバイスを設けることができ、操作機能を増すことができる。具体的には、補助デバイスは、円板状のボタン本体と、該ボタン本体の裏面に突出形成されて回転軸線方向に進退可能な進退筒とを有し、該進退筒の前進によりスイッチ操作がなされる押しボタンスイッチとすることができ、回転操作とプッシュ操作の双方を実現する操作装置とすることができる。
【００１２】
本発明のダイアル式操作装置では、変位検出出力手段は、直線軌道上を往復する摺動電気接点部と、該摺動電気接点部の往復方向に形成されるとともに該摺動電気接点部により抵抗分割される抵抗導体とを有した可変抵抗器を備えるものとして構成できる。この構成によると、可変抵抗器の抵抗導体の長手方向を直線軌道方向に一致させることができ、ひいては可変抵抗器の平面占有スペースを大幅に削減することができる。また、可変抵抗器の採用により、ダイアル操作部の回転角度位置情報を電圧出力として容易に取り出すことができ、また、その電圧値からダイアル操作部の絶対角度位置を直接読み取ることができるので、カウンタ等の余分な回路要素も不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一適用対象である車内操作ユニットＵの正面外観の一例を示すものである。この車内操作ユニットＵは、車内電子機器としての自動車（車両）用空調装置の操作を行なうためのものであり、樹脂製の筐体２００（操作パネル）を有する。筐体２００の前面部（車内操作ユニットＵの前面を形成する）には、各々本発明の実施形態となるダイアル式操作装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ（以下、総称する場合には符号「１」で代表させる）が設けられている。ダイアル式操作装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、横一列に隣接した形で筐体２００上にそれぞれ回転操作可能に取り付けられている。
【００１４】
ダイアル式操作装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、いずれも空調機能の操作用であり、ダイアル式操作装置１Ａは空調温度の設定部として、ダイアル式操作装置１Ｂは空調の吹き出し口切り替え設定部として、ダイアル式操作装置１Ｃは吹き出し風量の切り替え設定部としてそれぞれ機能するものである。筐体２００の前面には、各ダイアル式操作装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃのダイアル操作部１０の周方向に沿って機能表示領域２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃが形成されている。いずれも、ダイアル操作部１０を回転操作して、その機能指示マーク２Ｉを、機能表示領域２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ上の定められた角度位置に合わせることにより、目的とする機能選択状態（あるいは機能設定状態）が得られるようになっている。
【００１５】
温度設定が半連続的に変更可能となるように、ダイアル式操作装置１Ａのダイアル操作部１０は、他の２つのダイアル式操作装置１Ｂ，１Ｃよりも保持可能な角度位置が細分化されている。他方、ダイアル式操作装置１Ｂ，１Ｃは、いずれも互いに等角度間隔で配列した５つの角度保持位置を有している。吹き出し口設定用のダイアル式操作装置１Ｂでは、その５つは「フェイス吹き出し、フェイス＋足元吹き出し、足元吹き出し、足元＋デフ吹き出し、デフ吹き出し」であり、風量設定用のダイアル式操作装置１Ｃでは、「オフ（吹き出し停止）、ロー（風量段階Ｉ：オートでもよい）、風量段階ＩＩ、風量段階ＩＩＩ、ハイ（風量段階ＩＶ）」である。
【００１６】
いずれのダイアル式操作部１も、図４に示すように、ダイアル操作部１０と、該ダイアル操作部１０の回転操作に伴い該ダイアル操作部１０に生ずる正逆両方向の回転角度変位を、該ダイアル操作部１０の回転軸線と交差する面内、本実施形態では直交する面内の直線軌道上の直線往復変位に変換する変位変換伝達機構（変位変換手段）１００と、変換された直線往復変位を検出し、その検出結果に基づいてダイアル操作部１０の回転角度位置情報を出力する変位検出出力手段をなすリニア可変抵抗ユニット７０とを備える。本実施形態では、図４において、ダイアル操作部１０の回転軸線方向において被操作側（つまり、筐体２００の前面側でユーザーが操作のために手を伸ばしてくる側である：図４では図面上側）の端面を第一端面とし、これと反対側の端面を第二端面と定める。
【００１７】
ダイアル操作部１０は円筒状の本体部２１を有し、該本体部２１の内側には、該ダイアル操作部１０の第一端面側に露出する形で非回転の補助デバイス３が組み込まれている。図１に示すように、補助デバイス３はいずれも押しボタンスイッチであり、オン／オフ状態を示すインジケータ（ここでは、ＬＥＤ等の発光デバイスからなる）４が設けられている。該補助デバイス３は、円板状のボタン本体と、該ボタン本体の裏面に突出形成されて前記回転軸線方向に進退可能な進退筒とを有し、該進退筒の前進によりスイッチ操作がなされる。この補助デバイス３の動作機構を本体部２１の内側に確保するため、リニア可変抵抗ユニット７０は回転軸線に関する半径方向において該補助デバイス３よりも外側に設けられている。
【００１８】
本体部２１は、筐体２００上に回転軸線回りに回転可能かつ該回転軸線方向における第一端面の位置が不変となるように取り付けられている。他方、変位変換伝達機構１００は、図３及び図４に示すように、ダイアル操作部１０の回転操作に伴って回転するダイアルギア１５２と、該ダイアルギア１５２と噛合するとともに該ダイアルギア１５２の回転に伴い予め定められた直線軌道に沿って直線往復動作するラックギア１５３とを備えて構成された変位変換伝達機構である。ダイアルギア１５２は、本体部２１の下端２３側（第二端面側）の外周面の周方向に沿って設けられており、また、ラックギア１５３は、リニア可変抵抗ユニット７０の中央上部に設けられた円筒状の可動部７１と一体に連結されている。そして、ダイアルギア１５２の歯１５２ａとラックギア１５３の歯１５３ａとが互いに噛合している。可動部７１は、ダイアルギア１５２の回転に基づいて、リニア可変抵抗ユニット７０の長手方向に沿って往復動作可能とされており、この往復動作に基づいて、可動部７１の下端に設けられた後述する摺動電気接点部７６が、リニア可変抵抗ユニット７０に設けられた後述する抵抗導体７５上を摺動する。支持基体６１は、本実施例では、リニア可変抵抗ユニット７０や、押しボタンスイッチにより付勢されるタクトスイッチ６２（スイッチ本体）を実装するための配線基板である（以下、基板６１ともいう）。
【００１９】
変位変換伝達機構１００は、ダイアルギア１５２の回転変位をラックギア１５３によって直線軌道上の直線往復変位に変換するものであり、変換された直線往復変位は、可動部７１によりラックギア１５２と一体に往復動作するリニア可変抵抗ユニット７０によって検出し、該検出結果に基づいてダイアル操作部１の回転角度位置情報を出力される。つまり、本実施例における、リニア可変抵抗ユニット７０は、変位検出手段として機能するとともに、変位出力手段としても機能する変位検出出力手段である。本実施形態では、リニア可変抵抗ユニット７０の上面から突出する可動部７１（後述の摺動電気接点部７６と一体にスライドするものである）を、ラックギア１５２に形成された係合孔１５３ｃに挿通・係合させることにより両者の連結を行なっている。
【００２０】
本実施形態では、リニア可変抵抗ユニット７０は、図２に示すように、直線軌道上を往復する摺動電気接点部７６と、該摺動電気接点部７６の往復方向に形成されるとともに該摺動電気接点部７６により抵抗分割される抵抗導体７５とを有した可変抵抗器７７を備えるものである。図３〜図５に示すように、可変抵抗器７７は基板６１以上に実装されている。図２に示すように、抵抗導体７５は一端（端子７２Ａ：＃１）が信号電源（ここでは、＋５Ｖ）に接続され、他端（端子７２Ｂ：＃２）が接地される。摺動電気接点部７６は、該摺動電気接点部７６により抵抗導体７５が分割されて生ずる抵抗ハーフブリッジの分圧電圧の出力点（端子７２Ｃ：＃３）として機能する。
【００２１】
ダイアル操作部１０の回転角度位置は該分圧電圧に反映されるので、例えば、この分圧電圧をＥＣＵ等で構成されたコントローラ１５０Ｃに入力することができる。コントローラ１５０Ｃは、該分圧電圧の入力値から、ダイアル操作部１０の操作角度位置に対応した機器設定指示内容を把握し、駆動デバイス、ここではモータ１５０Ｍ（のドライバ１５０Ｄ）に駆動指示を出す。モータ１５０Ｍは、空調温度の設定用のダイアル式操作装置１Ａでは、冷気／暖気のエアミックスダンパーを駆動するものであり、空調の吹き出し口切り替え設定用のダイアル式操作装置１Ｂでは、吹き出し口切り替えダンパーを駆動するものである。また、吹き出し風量の切り替え設定用のダイアル式操作装置１Ｃでは、モータ１５０Ｍはファンモーターである。
【００２２】
リニア可変抵抗ユニット７０の可動部７１は、ダイアル操作部１０の回転操作を行なうにより、ラックギア１５３とともに図５の左右方向に進退し、図６に示すように、可動部７１の位置に一義的に対応する分割比で、摺動電気接点部７６が抵抗導体７５を分割する。これにより、パッド７２Ｃに現われる分圧電圧は、図７に示すように、リニア可変抵抗ユニット７０の可動部７１の移動量（直線往復変位）Ｈに対してリニアに変化する。なお、本実施形態では、抵抗導体７５の公称抵抗値を１０ｋΩと定めている。移動量Ｈは、ダイアル操作部１０の回転角度変位とリニアに対応するので、選択すべき機能選択状態（あるいは設定すべき機能設定状態）の数に応じた分圧電圧値をコントローラ１５０Ｃに予め設定しておくとともに、コントローラ１５０Ｃでは設定された分圧電圧値に対応する機能を実現するための出力制御を行なわせることで、ダイアル操作部１０の回転角度位置に応じた機能選択（あるいは機能設定）が可能となる。
【００２３】
例えば、ダイアル操作部１０が風量設定用の切り替え設定部として機能し、吹き出し風量を５段階（オフ（吹き出し停止）、ロー（風量段階Ｉ）、風量段階ＩＩ、風量段階ＩＩＩ、ハイ（風量段階ＩＶ））に切り替えるものである場合について説明する。図７における可動部７１の移動量Ｈは、ダイアル操作部１０の回転角度変位とリニアに対応するので、図８に示すように、検出される分圧電圧の検出範囲（０Ｖ〜５Ｖ）から等間隔おきに５つの分圧電圧値を定めて、それぞれの値をダイアル操作部１０の回転角度位置に対応させる。そして、コントローラ１５０Ｃにおいて、定められた５つの分圧電圧値をそれぞれ５段階の吹き出し風量制御に対応させる。本実施例においては、図８に示すように、分圧電圧５Ｖのときにオフ（吹き出し停止）、３．７５Ｖのときにロー（風量段階Ｉ）、２．５Ｖのときに段階に風量段階ＩＩ、１．７５Ｖのときに風量段階ＩＩＩ、０Ｖのときにハイ（風量段階ＩＶ）となるように定められている。これにより、ダイアル操作部１０の回転角度変位に応じた５段階の吹き出し風量制御が可能となっている。なお、ダイアル操作部１０が吹き出し口設定用の切り替え設定部として機能するものであっても同様であり、また、空調温度設定用の切り替え設定部として機能するものである。
【００２４】
次に、ダイアル操作部１０の円筒状の本体部２１は、筐体２００の前面から突出形成された円筒状の外周面を有する回転支持凸部５０に対し同心的に外挿されている。また、該回転支持凸部５０の基端位置において、操作パネル２００が蓋として配置されるケース部３００には、ケース３００の外周を残す形で該回転支持凸部５０の周囲を取り囲む溝部５３が形成されている。該溝部５３にはリニア可変抵抗ユニット７０が配置され、その底部５４がリニア可変抵抗ユニット７０の設置面を形成している。該底部５４に配置されたリニア可変抵抗ユニット７０は、操作パネル２００がケース３００上に取り付けられることで隠蔽される。可動部７１は、図４に示すように、貫通孔５５にて該溝部５３の底部５４から突出している。
【００２５】
また、押しボタンスイッチとして構成された補助デバイス３は、円板状のボタン本体３と、該ボタン本体３の裏面に突出形成された進退筒３２とを有する樹脂成形体である（材質はダイアル操作部を構成する樹脂射出成形品２と同じくＡＢＳ樹脂等である）。進退筒３２は円筒状の回転支持凸部５０に軸線方向に挿入され、該回転支持凸部５０内を一定のストロークで進退可能とされている。そして、その前進時には、基板（支持基体）６１上に実装されたタクトスイッチ６２を自身の第二端面にて付勢する（常時は該タクトスイッチ６２内に組み込まれた図示しないばねにより、スイッチが動作しない位置に逆付勢されている）。図３に示すように、進退筒３２の外周面には軸線方向のガイドリブ３３が形成され、円筒状の回転支持凸部５０の内周面に形成されたガイド溝（１対の溝形成リブ５２，５２により形成される）５１に嵌まり込んで、進退方向のボタン押圧操作がガイドされる。ガイドリブ３３とガイド溝５１との組は、進退筒３２の回転支持凸部５０に対する相対回転を阻止する役割も果たす。本実施形態では、ガイドリブ３３とガイド溝５１との組が、進退筒３２の周方向に所定の間隔で複数設けられている。
【００２６】
以下、ダイアル式操作装置の種々の変形例について説明する（既に説明した部分と共通の部分には、同一の符号を付与して詳細な説明は省略する。まず、変位検出出力手段は、上記のごときリニア可変抵抗ユニット以外にも種々のものが採用可能である。
【００２７】
例えば、図９に示す構成は、押しボタンスイッチのスイッチ本体６２が実装される基板６１上に抵抗導体７５ａを直接パターニング形成した例である。これによると、抵抗導体を含めた別体のリニア可変抵抗ユニットを用いる場合よりも、更なる省スペース化を図ることができる。具体的には、基板６１上にカーボン印刷された抵抗導体７５ａに沿って、これを抵抗分割するスライド部７０’が往復動作する。また、該スライド部７０’がスライドする直線軌道に沿って、信号電源に接続される端子７２Ａ（＃１）から接地側の端子７２Ｂ（＃２）に向けて導通する複数本の抵抗導体７５ａと、抵抗導体７５ａに沿って形成されて分圧電圧の出力点をなす端子７２Ｃ（＃３）と接続される出力側導体７８とがＣｕ配線パターンとして形成されておいる。他方、スライド部７０’には、その下面にこれら抵抗導体７５ａと出力側導体７８と接触する摺動電気接点部７６が形成されている。これにより、摺動可能するスライド部７０’の摺動電気接点部７６と、抵抗導体７５ａと出力側導体７８との接触位置に応じて、端子７２Ｃ（＃３）からは分圧電圧が出力される。言い換えれば、スライド部７０’の直線往復変位に応じた分圧電圧が端子７２Ｃ（＃３）から出力されるため、上記実施例と同様に、分圧電圧を出力することができる。
【００２８】
また、変位変換伝達機構について、ダイアルギア１５２とラックギア１５３とを直接噛合せず、その間にダイアルギア１５２の回転変位を減速させてラックギア１５３に伝達する減速ギア機構を設けた構成としても良い。例えば、図１０に示すように、第一の回転ギア１６１と該第一の回転ギアよりも小径の第二の回転ギア１６２とを同軸上に有する減速ギア１６０を備え、第一ギア１６１はダイアルギア１５２と噛合し、第二の回転ギア１６２はラックギア１５３と噛合する減速ギア機構を用いることができる。この構成によると、ラックギア１５３のスライド距離を短くすることができ、変位検出に必要な機構の省スペース化を図ることができる。なお、符号１６１ａ、１６２ａは、第一の回転ギア１６１と第二の回転ギア１６２の歯を示している。
【００２９】
また、図１１に示すように、変位変換伝達機構は、ダイアル操作部１０の回転操作に伴って回転するダイアルギア１５２と、該ダイアルギア１５２と噛合する回転ギア１５４ａとベベルギア１５４ｂとを回転軸１５４ｃで連結した第一中間ギアユニット１５４と、該第一中間ギアユニット１５４のベベルギア１５４ｂと噛合して該第一中間ギアユニット１５４の回転を、これと垂直な回転軸線周りの回転に変換するベベルギア１５５ａと、該ベベルギアの回転軸線を形成するねじ軸１５５ｂとを備えた第二中間ギアユニット１５５とを備える。第二中間ギアユニット１５５のねじ軸１５５ｂは、リニア可変抵抗ユニット７０の摺動電気接点部と一体にスライド可能なナットブロック７１ａと螺合している。ダイアル操作部１０の回転操作変位は、上記のねじ軸機構を介してナットブロック７１ａひいては摺動電気接点部の直線的なスライド変位に減速されつつ伝達される。
【００３０】
なお、ベベルギア１５４ｂ，１５４ｂの歯面角度を変更するか、あるいは、回転軸１５４ｃ上にユニバーサルジョイントを設けることで、ねじ軸１５５ｂの回転軸線を、ダイアルギア１５２の回転軸線と直交する向きから傾けることも可能である。これにより、ダイアルギア１５２の回転軸線に対して垂直な方向から傾いた向きに（ただし、交差する向き（ねじれの位置にある場合を概念として含む）であることに変わりはない）リニア可変抵抗ユニット７０の摺動電気接点部を往復動させる構成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の適用対象の一つである車内操作ユニットの一例を示す正面図。
【図２】本発明のダイアル式回転操作装置の電気的構造の一例を示す回路図。
【図３】本発明のダイアル式回転操作装置の一実施形態を示す分解斜視図。
【図４】図４の縦断面図を示す説明図。
【図５】変位変換伝達機構の作用説明図。
【図６】リニア可変抵抗ユニットの等価回路図。
【図７】リニア可変抵抗ユニットの動作特性の一例を示すグラフ。
【図８】リニア可変抵抗ユニットの出力電圧と風量ダイアルの回転位置との関係を示すグラフ。
【図９】リニア可変抵抗ユニットの変形例を示す説明図。
【図１０】変位変換伝達機構に減速ギア機構を設けた第一の変形例を示す説明図。
【図１１】変位変換伝達機構に減速ギア機構を設けた第二の変形例を示す説明図。
【符号の説明】
【００３２】
３ 補助デバイス
１０ ダイアル操作部
２１ 本体部
５０ 回転支持凸部
５３ 溝部
６１ 基板（支持基体）
７０ リニア可変抵抗ユニット（変位検出出力手段）
７１ 可動部
７５ 抵抗導体
７６ 摺動電気接点部
１００ 変位変換伝達機構（変位変換手段）
１５２ ダイアルギア
１５３ ラックギア
１６０ 減速ギア機構
２００ 筐体（操作パネル）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイアル操作部と、該ダイアル操作部の回転操作に伴い該ダイアル操作部に生ずる正逆両方向の回転角度変位を、該ダイアル操作部の回転軸線と交差する面内の直線軌道上の直線往復変位に変換する変位変換手段と、変換された前記直線往復変位を検出し、その検出結果に基づいて前記ダイアル操作部の回転角度位置情報を出力する変位検出出力手段とを備えたことを特徴とするダイアル式操作装置。
【請求項２】
前記変位変換手段は、前記ダイアル操作部の回転操作に伴って回転するダイアルギアと、該ダイアルギアと噛合するとともに該ダイアルギアの回転に伴い前記直線軌道に沿って往復変位するラックギアとを備えて構成される請求項１記載のダイアル式操作装置。
【請求項３】
前記変位変換手段は、前記ダイアルギアの回転変位を減速させて前記ラックギアに伝達する減速ギア機構を有する請求項２記載のダイアル式操作装置。
【請求項４】
前記減速ギア機構は、第一の回転ギアと該第一の回転ギアよりも小径の第二の回転ギアとを同軸上に有する減速ギアを備え、前記第一ギアは前記ダイアルギアと噛合し、前記第二ギアは前記ラックギアと噛合する請求項３記載のダイアル式操作装置。
【請求項５】
前記ダイアル操作部の前記回転軸線方向において被操作側の端面を第一端面とし、これと反対側の端面を第二端面として、前記ダイアル操作部は円筒状の本体部を有し、該本体部の内側には、該ダイアル操作部の前記第一端面側に露出する形で非回転の補助デバイスが組み込まれてなり、該補助デバイスは、円板状のボタン本体と、該ボタン本体の裏面に突出形成されて前記回転軸線方向に進退可能な進退筒とを有し、該進退筒の前進によりスイッチ操作がなされる押しボタンスイッチである請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のダイアル式操作装置。
【請求項６】
変位検出出力手段は、前記直線軌道上を往復する摺動電気接点部と、該摺動電気接点部の往復方向に形成されるとともに該摺動電気接点部により抵抗分割される抵抗導体とを有した可変抵抗器を備える請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のダイアル式操作装置。
【請求項７】
請求項５の要件を備えるとともに、前記押しボタンスイッチのスイッチ本体が実装される基板上に前記抵抗導体が直接パターニング形成されている請求項６記載のダイアル式操作装置。
【請求項１】
ダイアル操作部と、該ダイアル操作部の回転操作に伴い該ダイアル操作部に生ずる正逆両方向の回転角度変位を、該ダイアル操作部の回転軸線と交差する面内の直線軌道上の直線往復変位に変換する変位変換手段と、変換された前記直線往復変位を検出し、その検出結果に基づいて前記ダイアル操作部の回転角度位置情報を出力する変位検出出力手段とを備えたことを特徴とするダイアル式操作装置。
【請求項２】
前記変位変換手段は、前記ダイアル操作部の回転操作に伴って回転するダイアルギアと、該ダイアルギアと噛合するとともに該ダイアルギアの回転に伴い前記直線軌道に沿って往復変位するラックギアとを備えて構成される請求項１記載のダイアル式操作装置。
【請求項３】
前記変位変換手段は、前記ダイアルギアの回転変位を減速させて前記ラックギアに伝達する減速ギア機構を有する請求項２記載のダイアル式操作装置。
【請求項４】
前記減速ギア機構は、第一の回転ギアと該第一の回転ギアよりも小径の第二の回転ギアとを同軸上に有する減速ギアを備え、前記第一ギアは前記ダイアルギアと噛合し、前記第二ギアは前記ラックギアと噛合する請求項３記載のダイアル式操作装置。
【請求項５】
前記ダイアル操作部の前記回転軸線方向において被操作側の端面を第一端面とし、これと反対側の端面を第二端面として、前記ダイアル操作部は円筒状の本体部を有し、該本体部の内側には、該ダイアル操作部の前記第一端面側に露出する形で非回転の補助デバイスが組み込まれてなり、該補助デバイスは、円板状のボタン本体と、該ボタン本体の裏面に突出形成されて前記回転軸線方向に進退可能な進退筒とを有し、該進退筒の前進によりスイッチ操作がなされる押しボタンスイッチである請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のダイアル式操作装置。
【請求項６】
変位検出出力手段は、前記直線軌道上を往復する摺動電気接点部と、該摺動電気接点部の往復方向に形成されるとともに該摺動電気接点部により抵抗分割される抵抗導体とを有した可変抵抗器を備える請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のダイアル式操作装置。
【請求項７】
請求項５の要件を備えるとともに、前記押しボタンスイッチのスイッチ本体が実装される基板上に前記抵抗導体が直接パターニング形成されている請求項６記載のダイアル式操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２３４４８２（Ｐ２００７−２３４４８２Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５６８６７（Ｐ２００６−５６８６７）
【出願日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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