入力ユニット及びこれを用いた入力装置
【課題】主に車両用制御システムや携帯用電子機器の操作用に用いられる入力ユニット及びこれを用いた入力装置に関し、簡易な構成で耐振動性を向上したものを提供することを目的とする。
【解決手段】磁性体でリング状に形成され内周側で複数の操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向させるよう配置されると共に保持ケース４９に保持された支持板４７を備えて入力装置６０が構成される。そのため、複数の操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向させる支持板４７が一つになることで構成が簡素化され、かつ操作体４６Ａ〜４６Ｄが支持板４７と対向する部分が長くなるため耐振動性が向上する。
【解決手段】磁性体でリング状に形成され内周側で複数の操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向させるよう配置されると共に保持ケース４９に保持された支持板４７を備えて入力装置６０が構成される。そのため、複数の操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向させる支持板４７が一つになることで構成が簡素化され、かつ操作体４６Ａ〜４６Ｄが支持板４７と対向する部分が長くなるため耐振動性が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に車両用制御システムや携帯用電子機器の操作に用いられる入力ユニット及びこれを用いた入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用制御システムや携帯用電子機器の高機能化が進むに伴い、薄型で複雑な操作が可能な入力装置が求められてきている。
【０００３】
このような従来の入力装置について、図９および図１０を用いて説明する。
【０００４】
図９は従来の入力装置の断面図、図１０は同分解斜視図であり、同図において、複数の操作体３Ａ〜３Ｄは略球状で磁石を材料とし、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で交互に形成されている。また、保持ケース１０は上ケース１と下ケース２から構成される。
【０００５】
ここで、操作体３Ａ〜３Ｄは回転軸４により、上ケース１と下ケース２の間に回転可能に装着されている。また、操作体３Ａ〜３Ｄは上ケース１と下ケース２の間に配置された鉄等の磁性体５と対向しており、操作体３Ａ〜３Ｄと磁性体５が磁力により引き合うことで、操作体３が意図せず回転することを抑制している。
【０００６】
また、配線基板６上には、磁気検出素子７とプッシュスイッチ８が配置され、磁気検出素子７とプッシュスイッチ８の上面がカバーシート９で覆われている。そして、磁気検出素子７と操作体３Ａ〜３Ｄを対向させて配置し、入力装置２０が構成されている。
【０００７】
このように構成された入力装置２０は、携帯電話等の携帯電子機器に内蔵される。ここで、例えば携帯電子機器の液晶ディスプレイ（図示せず）に複数のアイコン表示と所望のアイコン表示を選択するカーソル表示がされている場合に、操作者は入力装置２０を操作してカーソル表示を移動させ所望のアイコン表示を選択することが出来る。
【０００８】
例えば、操作者が操作体３Ａ、３Ｂを回転操作するとカーソル表示が上下方向に、操作体３Ｃ、３Ｄを回転操作するとカーソル表示が左右方向に移動する。そして、カーソル表示を所望のアイコン表示の位置まで移動させた状態で、上ケース１の上面を押圧すると、プッシュスイッチ８がＯＮし、所望のアイコン表示の選択が確定する。
【０００９】
つまり、操作体３Ａ〜３Ｄを操作するとカーソル表示を上下左右に移動させることができ、所望のアイコン表示に重なるようにカーソル表示を移動させて、上ケース１の上面を押圧すると、所望のアイコン表示で選択の確定処理を行うことが可能なものであった。
【００１０】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−１１８７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来の入力装置２０においては、操作体３Ａ〜３Ｄと磁性体５を対向させて、操作体３Ａ〜３Ｄの意図しない回転を抑制しているが、近年、入力装置２０が配置される電子機器は多様化している。振動の多い車載環境で用いられる場合もあり、また構成が複雑化すると電子機器に組み込み難くなるため、簡易な構成で耐振動性を向上させることが求められている。
【００１３】
本発明は、簡易な構成で耐振動性を向上した入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、特に、磁性体でリング状に形成され内周側で複数の操作体と対向させ配置された支持板とを備えて構成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、磁性体でリング状に形成され内周側で複数の操作体と対向させ配置された支持板とを備えて構成されることにより、複数の磁性体と対向させる支持板が一つになるため構成が簡素化され、かつ操作体が支持板と対向する部分が長くなるため耐振動性を向上した入力装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態による入力装置の断面図
【図２】同入力装置の分解斜視図
【図３】同入力装置の上面図
【図４】同入力装置の要部上面図
【図５】同入力装置の配置を示す配置図
【図６】同入力装置を用いた車両用表示システムの画面図
【図７】同他の実施の形態による入力装置の上面図
【図８】同他の実施の形態による入力装置の断面図
【図９】従来の入力装置の断面図
【図１０】同入力装置の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００１８】
なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。
【００１９】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による入力装置の断面図、図２は同分解斜視図、図３は同上面図である。なお、図１は図３で示すＡ−Ａ断面における断面図となっている。
【００２０】
ここで、入力装置６０は、プッシュスイッチ２１と、プッシュスイッチ２１が実装される回路基板２２と、回路基板２２の上面に載置されたガイド２３と、ガイド２３に沿って上下に摺動可能に配置された入力ユニット２４と、入力ユニット２４の上面に配置されかつ入力ユニット２４の上面を露出させる孔２５Ａを有するパネル２５を備える。
【００２１】
ここで、プッシュスイッチ２１は押圧時に所定の節度感を生じる自動復帰型のスイッチである。
【００２２】
また、回路基板２２は、配線基板３１と、配線基板３１の上面あるいは下面に配置されるコネクタ３２および制御回路３３を備えて構成される。
【００２３】
ここで、配線基板３１は、紙フェノールやガラス入りエポキシ等を材料とし、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成される。そして、配線基板３１の上面の略中央にプッシュスイッチ２１が配置され、プッシュスイッチ２１の側方にコネクタ３２が、配線基板３１の下面にマイコン等の半導体素子で構成された制御回路３３が配置される。なお、プッシュスイッチ２１とコネクタ３２は、配線基板３１の配線パターンを介して、制御回路３３に電気的に接続される。
【００２４】
また、ガイド２３は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂等の絶縁樹脂を材料とし、上面開放の方形箱状の形状を備える。ここでガイド２３は、底面中央に孔２３Ａを備えた底板部２３Ｂに、上面視略額縁状の側壁部２３Ｃを備え、側壁部２３Ｃにはガイド部２３Ｄが底板部２３Ｂ側から上方へ側壁部２３Ｃを窪ませて設けられている。
【００２５】
また、入力ユニット２４は、操作者が上面を指等で接触して操作するユニットで、下面開口の方形箱状に形成されている。この入力ユニット２４の構成について、以下説明する。
【００２６】
ここで、入力ユニット２４は、下ケース４１と、下ケース４１上に載置された配線基板４２と、配線基板４２の上面に実装された四つの磁界検出素子４３と、磁界検出素子４３を覆うカバーシート４４と、カバーシート４４の上方に配置された保持ケース４９と、操作体４６Ａ〜４６Ｄと支持板４７を備える。
【００２７】
また、保持ケース４９は上ケース４８と中ケース４５を備えて構成され、上ケース４８と中ケース４５の間で、操作体４６Ａ〜４６Ｄと操作体４６Ａ〜４６Ｄの周囲に配置された支持板４７を保持している。
【００２８】
ここで、下ケース４１は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂等の絶縁樹脂を材料とし、上面開放の方形箱状に構成される。また、下ケース４１の底面には下方に突出した押圧部４１Ａを備え、押圧部４１Ａの下面はプッシュスイッチ２１の上面に当接している。
【００２９】
また、配線基板４２は紙フェノールやガラス入りエポキシ等を材料とし、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されている。そして、配線基板４２の上面には略中央を中心として前後左右の四箇所に磁界検出素子４３が配置されている。そして、配線基板４２は、配線基板４２から延出した配線ケーブル（図示せず）を備え、配線ケーブルはコネクタ３２に接続されており、これにより、それぞれの磁界検出素子４３が配線パターンと配線ケーブルを介して制御回路３３に電気的に接続される。
【００３０】
また、カバーシート４４は、シリコーンゴム等の非磁性体の弾性材料で形成され可撓性を備える。ここで、カバーシート４４は全ての磁界検出素子４３を覆うように配置されている。
【００３１】
さらに、中ケース４５は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂等の絶縁樹脂を材料とし、下面開放の方形箱状に構成される。ここで、下ケース４１と中ケース４５の間に構成される収納部４５Ａに、配線基板４２、磁界検出素子４３、カバーシート４４が収納される。また、中ケース４５には、それぞれの磁界検出素子４３の上方位置に円孔４５Ｂが設けられており、円孔４５Ｂからカバーシート４４が露出している。
【００３２】
また、上ケース４８はポリカーボネート等の絶縁樹脂製で、下面開放の方形箱状に形成される。ここで、上ケース４８は上端が円柱状に突出し、その上面に操作部４８Ａを備え、操作部４８Ａの中央付近には四つの円孔４８Ｂを備えている。また、上ケース４８の側面は側壁部４８Ｃを構成し、側壁部４８Ｃの内側には前後左右の四方に突起（図示せず）を備え、突起はガイド部２３Ｄに嵌合している。また、上ケース４８には、操作部４８Ａの下面から上ケース４８の外部へ繋がる排塵孔４８Ｄが前後左右の四方に設けられ、前後左右の排塵孔４８Ｄから外方へそれぞれ排塵溝４８Ｅが設けられている。
【００３３】
また、操作体４６Ａ〜４６Ｄは、直径２〜３ｍｍ前後の略球状でフェライトやネオジム、鉄、ホウ素の化合物からなるネオジム磁石等の磁石を材料とし、その中心には回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄが挿入されている。また、操作体４６Ａ〜４６Ｄの表面は回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄを中心とする回転角に対応させ略等角度間隔でＳ極の領域とＮ極の領域が交互に着磁されている。例えば、Ｓ極の領域とＮ極の領域の着磁間隔が６０度であれば、操作体４６Ａ〜４６Ｄの表面にはＳ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極と全部で六つの磁極が着磁される。
【００３４】
そして、操作体４６Ａ〜４６Ｄは、その上面を四つの円孔４８Ｂからそれぞれ露出させ、操作部４８Ａとの間に隙間４８Ｆを形成している。また、操作体４６Ａ〜４６Ｄの下面は四つの円孔４５Ｂに配置されている。ここで、操作体４６Ａ〜４６Ｄの回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄは、上ケース４８の下面に組み合わされ配置される。
【００３５】
つまり、操作体４６Ａ〜４６Ｄは回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄを回転軸として、回転するよう、保持ケース４９に保持されると共に、操作者が回転操作可能なよう、その上面を円孔４８Ｂから露出させ構成されている。
【００３６】
また、支持板４７はアモルファスコバルトや鉄、パーマロイ、Ｎｉ−Ｆｅ合金等の磁性体を材料とし、リング状に形成される。そして、支持板４７は操作体４６Ａ〜４６Ｄを囲んで、上ケース４８の下面に配置される。つまり、支持板４７も操作体４６Ａ〜４６Ｄと同様に保持ケース４９に保持される。
【００３７】
ここで、支持板４７は磁性体を材料としているので、操作体４６Ａ〜４６Ｄの表面と対向している部分で磁力により引き合うため、意図せず操作体４６Ａ〜４６Ｄが回転することが抑制される。なお、支持板４７は操作体４６Ａ〜４６Ｄを囲むリング状に構成されているため、操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向する範囲を長くすることができ、磁力により操作体４６Ａ〜４６Ｄと引き合うのに好適な構成となっている。
【００３８】
また、図４の上面図で示すように、支持板４７は内周側に略Ｔ字状に突出した支持部４７１、４７２を備えている。ここで、支持部４７１がＴ字状に分岐した先端は端部４７１Ａ、４７１Ｂとなり、支持部４７２がＴ字状に分岐した先端は端部４７２Ａ、４７２Ｂとなる。
【００３９】
そして、端部４７１Ａが回転軸４６１Ｃの一端を、端部４７１Ｂが回転軸４６１Ａの一端を下方から接触して上ケース４８との間に支持する。また、端部４７２Ａが回転軸４６１Ｂの一端を、端部４７２Ｂが回転軸４６１Ｄの一端を同様に下方から接触して上ケース４８との間に支持する。
【００４０】
ここで、支持部４７１は端部４７１Ａ、４７１Ｂで、支持部４７２は端部４７２Ａ、４７２Ｂで、それぞれ回転軸４６１Ａ、４６１Ｃと回転軸４６１Ｂ、４６１Ｄに接触して支持するので、外部から振動を受けた際の操作体４６Ａ〜４６Ｄのがたつきや不用意な回転が、さらに抑制される構造となっている。
【００４１】
このように、下ケース４１、配線基板４２、磁界検出素子４３、カバーシート４４、操作体４６Ａ〜４６Ｄ、支持板４７、保持ケース４９が一体化され入力ユニット２４が構成される。ここで、上ケース４８の内面の突起がガイド部２３Ｄに嵌合しているので、入力ユニット２４はガイド２３に対し上下に可動し、下ケース４１の底面から突出した押圧部４１Ａで、プッシュスイッチ２１を押圧可能な構成となっている。
【００４２】
さらに、パネル２５は、ポリカーボネート等の絶縁樹脂を材料とし、下面開口の方形箱状に構成されている。そして、パネル２５の上面の孔２５Ａから操作部４８Ａを露出させるようパネル２５を入力ユニット２４の上方から被せ、入力装置６０が構成される。
【００４３】
このように構成された入力装置６０は、図５の配置図で示すように、例えば、車両のステアリングホイール６１に、操作部４８Ａを露出させ内蔵される。そして、車両のディスプレイ装置６２に配線やケーブル等を介して電気的に接続され、入力装置６０とディスプレイ装置６２で車両用表示システム８０が構成されている。
【００４４】
さらに、車両用表示システム８０は、車両のインストルメントパネルの内部等に配置された空調システム６３、オーディオシステム６４、カーナビゲーションシステム６５、電話・メールシステム６６等の車両用制御システムに電気的に接続される。
【００４５】
ここで、ディスプレイ装置６２には、例えば中央に地図表示７１、地図表示７１を囲んでアイコン表示７２Ａ〜７２Ｄが、また地図表示７１と重なるようにカーソル表示７３が表示されている。
【００４６】
そして、操作者は、入力装置６０の操作体４６Ａ〜４６Ｄに対し回転操作を行うことでカーソル表示７３を移動させ、操作部４８Ａを押圧することにより、各車両用制御システムに対応した所望のアイコン表示７２Ａ〜７２Ｄの選択を確定処理させて、各車両用制御システムに所望の制御をさせるよう操作する。
【００４７】
また、入力装置６０がステアリングホイールに内蔵された配置では、操作体４６Ａ〜４６Ｄは、ステアリングホイールの操作者側に露出している。
【００４８】
この配置の長所は、操作者が操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作させた場合に、操作体４６Ａ〜４６Ｄの周囲と操作部４８Ａの間に生じる隙間４８Ｆから塵埃が操作部４８Ａの内側に進入したとしても、排塵孔４８Ｄと排塵溝４８Ｅを経由して塵埃が上ケース４８の外部へ排出されることにある。
【００４９】
これにより、操作体４６Ａ〜４６Ｄと操作部４８Ａの間に生じる隙間４８Ｆから塵埃が進入したとしても、操作体４６Ａ〜４６Ｄと磁界検出素子４３の間への塵埃の堆積が抑制される。特に、操作体４６Ａ〜４６Ｄは円孔４５Ｂに一部を挿入させて配置しているため、円孔４５Ｂ内のカバーシート４４上に塵埃が溜まりやすいが、塵埃に対し重力が働く方向に排塵孔４８Ｄと排塵溝４８Ｅがあるので、塵埃が効率よく排出される。
【００５０】
つまり、入力装置６０がステアリングホイールに内蔵された状態では、排塵孔４８Ｄと排塵溝４８Ｅは、排塵孔４８Ｄが上側で排塵溝４８Ｅが下側となる傾斜した配置となるため、効率的に塵埃を排出することが可能となる。
【００５１】
さらに、入力装置６０を操作した際のディスプレイ装置６２の表示の変化および電気的な信号の入出力に関して図６を用いて説明する。
【００５２】
例えば、図６で示す画面図のように、ディスプレイ装置６２に地図表示７１がされ、地図表示７１の四方にアイコン表示７２Ａ〜７２Ｄが、略中央にカーソル表示７３が表示されているものとする。
【００５３】
ここで、左上のアイコン表示７２Ａは空調システム６３を示すアイコン表示で、左下のアイコン表示７２Ｂはカーナビゲーションシステム６５を示すアイコン表示である。また、右上のアイコン表示７２Ｃはオーディオシステム６４を示すアイコン表示で、右下のアイコン表示７２Ｄは電話・メールシステム６６を示すアイコン表示である。
【００５４】
まず、操作者が操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作すると、操作体４６Ａ〜４６Ｄの下方の磁界が変化する。そして、操作体４６Ａ〜４６Ｄの下方の磁界検出素子４３は、磁界の変化を検出し、磁界強度信号を制御回路３３に出力する。
【００５５】
そして、操作体４６Ａ〜４６Ｄに対し操作者が与えた回転操作に対応してカーソル表示７３が移動する。操作体４６Ａ、４６Ｂを回転操作するとカーソル表示７３が左右に移動し、操作体４６Ｃ、４６Ｄを回転操作するとカーソル表示７３が上下に移動する。さらに、操作者は操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作し、カーソル表示７３を例えば所望のアイコン表示７２Ｃ上に移動させる。
【００５６】
そして、操作部４８Ａを押圧操作すると、入力ユニット２４が移動し、下ケース４１の底面から突出した押圧部４１Ａで、プッシュスイッチ２１が押圧される。プッシュスイッチ２１が押圧されることでプッシュスイッチ２１がＯＦＦからＯＮに切り替わり、スイッチ信号がプッシュスイッチ２１から制御回路３３に出力される。
【００５７】
ここで、制御回路３３には磁界検出素子４３から磁界強度信号が、プッシュスイッチ２１からスイッチ信号が入力されており、制御回路３３は磁界強度信号とスイッチ信号に対応した操作信号を入力装置６０から出力する。
【００５８】
そして、操作信号は、ディスプレイ装置６２に入力され、操作信号に対応し、アイコン表示７２Ｃに対応した制御画面に、ディスプレイ装置６２は表示を変化させる。
【００５９】
つまり、操作者が操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作し、操作部４８Ａを押圧操作することで、容易に各車両用制御システムの制御が可能なものとなっている。
【００６０】
なお、上述した入力ユニット２４及び入力装置６０に対し、例えば図７の上面図、図８の断面図に示すような変形を行うことが可能である。
【００６１】
ここで、図７（ａ）で示すように、操作体４６Ａ〜４６Ｄの周囲に突起や窪み等のマーカー１５１を配置しても良い。マーカー１５１を配置することにより操作体４６Ａ〜４６Ｄを目視しなくても、指先の触覚で操作体４６Ａ〜４６Ｄの位置を認識出来る。なお、マーカー１５１は操作体４６Ａ〜４６Ｄの回転方向に対応した側方に配置するのがより望ましい。
【００６２】
また、操作部４８Ａのような円形ではなく、操作部１４８Ａのように多角形にしてもよく、特に操作部はどのような形状であっても構わない。
【００６３】
また、図７（ｂ）で示す操作体１４６Ａ〜１４６Ｄのように、左右に回転する操作体１４６Ａ、１４６Ｃと前後に回転する操作体１４６Ｂ、１４６Ｄを矢印Ｃで示す時計回転方向に沿って交互に配置しても良い。このような配置とすることによって、指先の時計回転、あるいは反時計回転の操作に対応することが可能となる。
【００６４】
さらに、図７（ｃ）で示す支持板１４７のように、上面視で操作体１４６Ａ〜１４６Ｄに沿わせた所定のカーブを備えた形状にしても良い。操作体１４６Ａ〜１４６Ｄとの支持板の間隔が近くなれば、磁力が強く働き、操作体１４６Ａ〜１４６Ｄの不用意な回転をより抑制することが出来る。
【００６５】
また、図７（ｄ）で示すように操作体２４６Ａ、２４６Ｂの二つの操作体であっても良い。操作体は複数であれば構わない。また、操作体が二つの場合は、支持板２４７のような楕円形あるいは方形額縁状の支持板を用いるのが望ましい。
【００６６】
さらに、図７（ｅ）で示す操作体３４６Ａ〜３４６Ｄのように、円筒形や円柱形の操作体であっても良い。操作体は回転操作可能な形状であれば良い。
【００６７】
また、操作体４６Ａ〜４６Ｄに挿入される回転軸は断面が円形のものに限られない。例えば図８の断面図で示すように断面が多角形の回転軸１５７を備えるものであっても良い。なお、図８の断面図は図３のＢ−Ｂ断面の断面図である。
【００６８】
このように、断面が多角形の回転軸１５７とすると、操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作すると、支持板４７に回転軸１５７が接触している面が隣の面に変わる際に節度感を発生させるため、操作者はより操作を確実に行うことが出来る。
【００６９】
ここで、操作体４６Ａ〜４６Ｄの外面に形成する磁極の数と、回転軸の断面の外形を構成する辺の数は一致させるのが望ましい。例えば操作体４６Ａ〜４６Ｄの外面にＳ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極の六極を周回させて形成した場合、回転軸の断面が六角形、つまり断面の外形を構成する辺の数は六辺となるようにするのが望ましい。これにより、操作体４６Ａ〜４６Ｄの下方の磁界検出素子４３に対し磁界の変化が生じる周期と、操作者が節度感を感じる周期を一致させることが出来る。
【００７０】
例えば、操作者が節度感を感じた際にはディスプレイ装置６２に表示されるカーソル表示７３が移動しているような、操作者の感触とディスプレイ装置６２の表示の変化が同期した入力システムの表示が可能となり、操作者は自己の操作を確認しながら、より確実に操作を行うことが可能となる。
【００７１】
なお、入力装置６０はステアリングホイールに内蔵されるものとは限らず、例えば運転席と助手席の間に配置されても良く、あるいは携帯電話等の携帯用電子機器に内蔵される構成としても良いが、ステアリングホイールに内蔵される構成や携帯用電子機器に内蔵される構成は効率的に塵埃を排出する点で適している。
【００７２】
なぜなら、ステアリングホイールや携帯用電子機器を使用する際に、入力装置６０全体が回転するため、上ケース４８の内側の塵埃が移動しやすくなり、排塵孔４８Ｄから排出される確率が高まるからである。
【００７３】
このように本実施の形態によれば、磁性体でリング状に形成され内周側で複数の操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向させるよう配置されると共に保持ケース４９に保持された支持板４７を備えて入力ユニット２４が構成される。
【００７４】
そのため、複数の操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向させる支持板４７が一つになることで構成が簡素化され、かつ操作体４６Ａ〜４６Ｄが支持板４７と対向する部分が長くなるため耐振動性が向上する。
【００７５】
また、それぞれの操作体４６Ａ〜４６Ｄは回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄの少なくとも一端を支持板４７に接触させ保持されているため、さらに耐振動性が向上する。
【００７６】
また、回転軸１５７をその断面を多角形とし、操作体４６Ａ〜４６Ｄの外面に形成する磁極の数と、回転軸の断面の外形を構成する辺の数が一致させて構成しているため、操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転させた際に操作体４６Ａ〜４６Ｄの下方で生じる磁界の変化と、操作者が感じる節度感を同期させることが可能となる。
【００７７】
また、保持ケース４９に、操作部４８Ａと操作体４６Ａ〜４６Ｄとの間に塵埃が進入可能な隙間４８Ｆと、隙間４８Ｆから進入した塵埃を塵埃に生じる重力により保持ケース４９の外側に排出する排塵孔４８Ｄを備えているため、隙間４８Ｆから塵埃が進入したとしても効率的に排出出来るため、安定した動作が可能となる。
【００７８】
また、操作部４８Ａの上面に、操作体４６Ａ〜４６Ｄの側方となる位置に突起あるいは窪みで形成されたマーカー１５１を配置しているので、操作体４６Ａ〜４６Ｄを目視しなくても操作可能となる。
【００７９】
さらに、プッシュスイッチ２１が配置された回路基板２２と、回路基板２２上に配置されたガイド２３と、ガイド２３に沿ってプッシュスイッチ２１を押圧可能に可動するようガイド２３と嵌合させているので、より多様な操作が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明による入力ユニット及びこれを用いた入力装置は、簡易な構成で耐振動性を向上しうるという有利な効果を有し、主に車両用制御システムや携帯用電子機器の操作用として有用である。
【符号の説明】
【００８１】
２１ プッシュスイッチ
２２ 回路基板
２３ ガイド
２３Ａ、２５Ａ 孔
２３Ｂ 底板部
２３Ｃ 側壁部
２３Ｄ ガイド部
２４ 入力ユニット
２５ パネル
３１、４２ 配線基板
３２ コネクタ
３３ 制御回路
４１ 下ケース
４１Ａ 押圧部
４３ 磁界検出素子
４４ カバーシート
４５ 中ケース
４５Ａ 収納部
４５Ｂ、４８Ｂ 円孔
４６Ａ〜４６Ｄ、１４６Ａ〜１４６Ｄ、２４６Ａ、２４６Ｂ、３４６Ａ〜３４６Ｄ 操作体
４７、１４７、２４７ 支持板
４８ 上ケース
４８Ａ、１４８Ａ 操作部
４８Ｃ 側壁部
４８Ｄ 排塵孔
４８Ｅ 排塵溝
４８Ｆ 隙間
４９ 保持ケース
６０ 入力装置
６１ ステアリングホイール
６２ ディスプレイ装置
６３ 空調システム
６４ オーディオシステム
６５ カーナビゲーションシステム
７１ 地図表示
７２Ａ〜７２Ｄ アイコン表示
７３ カーソル表示
８０ 車両用表示システム
１５１ マーカー
４６１Ａ〜４６１Ｄ、１５７ 回転軸
４７１、４７２ 支持部
４７１Ａ、４７１Ｂ、４７２Ａ、４７２Ｂ 端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に車両用制御システムや携帯用電子機器の操作に用いられる入力ユニット及びこれを用いた入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用制御システムや携帯用電子機器の高機能化が進むに伴い、薄型で複雑な操作が可能な入力装置が求められてきている。
【０００３】
このような従来の入力装置について、図９および図１０を用いて説明する。
【０００４】
図９は従来の入力装置の断面図、図１０は同分解斜視図であり、同図において、複数の操作体３Ａ〜３Ｄは略球状で磁石を材料とし、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で交互に形成されている。また、保持ケース１０は上ケース１と下ケース２から構成される。
【０００５】
ここで、操作体３Ａ〜３Ｄは回転軸４により、上ケース１と下ケース２の間に回転可能に装着されている。また、操作体３Ａ〜３Ｄは上ケース１と下ケース２の間に配置された鉄等の磁性体５と対向しており、操作体３Ａ〜３Ｄと磁性体５が磁力により引き合うことで、操作体３が意図せず回転することを抑制している。
【０００６】
また、配線基板６上には、磁気検出素子７とプッシュスイッチ８が配置され、磁気検出素子７とプッシュスイッチ８の上面がカバーシート９で覆われている。そして、磁気検出素子７と操作体３Ａ〜３Ｄを対向させて配置し、入力装置２０が構成されている。
【０００７】
このように構成された入力装置２０は、携帯電話等の携帯電子機器に内蔵される。ここで、例えば携帯電子機器の液晶ディスプレイ（図示せず）に複数のアイコン表示と所望のアイコン表示を選択するカーソル表示がされている場合に、操作者は入力装置２０を操作してカーソル表示を移動させ所望のアイコン表示を選択することが出来る。
【０００８】
例えば、操作者が操作体３Ａ、３Ｂを回転操作するとカーソル表示が上下方向に、操作体３Ｃ、３Ｄを回転操作するとカーソル表示が左右方向に移動する。そして、カーソル表示を所望のアイコン表示の位置まで移動させた状態で、上ケース１の上面を押圧すると、プッシュスイッチ８がＯＮし、所望のアイコン表示の選択が確定する。
【０００９】
つまり、操作体３Ａ〜３Ｄを操作するとカーソル表示を上下左右に移動させることができ、所望のアイコン表示に重なるようにカーソル表示を移動させて、上ケース１の上面を押圧すると、所望のアイコン表示で選択の確定処理を行うことが可能なものであった。
【００１０】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−１１８７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来の入力装置２０においては、操作体３Ａ〜３Ｄと磁性体５を対向させて、操作体３Ａ〜３Ｄの意図しない回転を抑制しているが、近年、入力装置２０が配置される電子機器は多様化している。振動の多い車載環境で用いられる場合もあり、また構成が複雑化すると電子機器に組み込み難くなるため、簡易な構成で耐振動性を向上させることが求められている。
【００１３】
本発明は、簡易な構成で耐振動性を向上した入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、特に、磁性体でリング状に形成され内周側で複数の操作体と対向させ配置された支持板とを備えて構成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、磁性体でリング状に形成され内周側で複数の操作体と対向させ配置された支持板とを備えて構成されることにより、複数の磁性体と対向させる支持板が一つになるため構成が簡素化され、かつ操作体が支持板と対向する部分が長くなるため耐振動性を向上した入力装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態による入力装置の断面図
【図２】同入力装置の分解斜視図
【図３】同入力装置の上面図
【図４】同入力装置の要部上面図
【図５】同入力装置の配置を示す配置図
【図６】同入力装置を用いた車両用表示システムの画面図
【図７】同他の実施の形態による入力装置の上面図
【図８】同他の実施の形態による入力装置の断面図
【図９】従来の入力装置の断面図
【図１０】同入力装置の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００１８】
なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。
【００１９】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による入力装置の断面図、図２は同分解斜視図、図３は同上面図である。なお、図１は図３で示すＡ−Ａ断面における断面図となっている。
【００２０】
ここで、入力装置６０は、プッシュスイッチ２１と、プッシュスイッチ２１が実装される回路基板２２と、回路基板２２の上面に載置されたガイド２３と、ガイド２３に沿って上下に摺動可能に配置された入力ユニット２４と、入力ユニット２４の上面に配置されかつ入力ユニット２４の上面を露出させる孔２５Ａを有するパネル２５を備える。
【００２１】
ここで、プッシュスイッチ２１は押圧時に所定の節度感を生じる自動復帰型のスイッチである。
【００２２】
また、回路基板２２は、配線基板３１と、配線基板３１の上面あるいは下面に配置されるコネクタ３２および制御回路３３を備えて構成される。
【００２３】
ここで、配線基板３１は、紙フェノールやガラス入りエポキシ等を材料とし、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成される。そして、配線基板３１の上面の略中央にプッシュスイッチ２１が配置され、プッシュスイッチ２１の側方にコネクタ３２が、配線基板３１の下面にマイコン等の半導体素子で構成された制御回路３３が配置される。なお、プッシュスイッチ２１とコネクタ３２は、配線基板３１の配線パターンを介して、制御回路３３に電気的に接続される。
【００２４】
また、ガイド２３は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂等の絶縁樹脂を材料とし、上面開放の方形箱状の形状を備える。ここでガイド２３は、底面中央に孔２３Ａを備えた底板部２３Ｂに、上面視略額縁状の側壁部２３Ｃを備え、側壁部２３Ｃにはガイド部２３Ｄが底板部２３Ｂ側から上方へ側壁部２３Ｃを窪ませて設けられている。
【００２５】
また、入力ユニット２４は、操作者が上面を指等で接触して操作するユニットで、下面開口の方形箱状に形成されている。この入力ユニット２４の構成について、以下説明する。
【００２６】
ここで、入力ユニット２４は、下ケース４１と、下ケース４１上に載置された配線基板４２と、配線基板４２の上面に実装された四つの磁界検出素子４３と、磁界検出素子４３を覆うカバーシート４４と、カバーシート４４の上方に配置された保持ケース４９と、操作体４６Ａ〜４６Ｄと支持板４７を備える。
【００２７】
また、保持ケース４９は上ケース４８と中ケース４５を備えて構成され、上ケース４８と中ケース４５の間で、操作体４６Ａ〜４６Ｄと操作体４６Ａ〜４６Ｄの周囲に配置された支持板４７を保持している。
【００２８】
ここで、下ケース４１は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂等の絶縁樹脂を材料とし、上面開放の方形箱状に構成される。また、下ケース４１の底面には下方に突出した押圧部４１Ａを備え、押圧部４１Ａの下面はプッシュスイッチ２１の上面に当接している。
【００２９】
また、配線基板４２は紙フェノールやガラス入りエポキシ等を材料とし、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されている。そして、配線基板４２の上面には略中央を中心として前後左右の四箇所に磁界検出素子４３が配置されている。そして、配線基板４２は、配線基板４２から延出した配線ケーブル（図示せず）を備え、配線ケーブルはコネクタ３２に接続されており、これにより、それぞれの磁界検出素子４３が配線パターンと配線ケーブルを介して制御回路３３に電気的に接続される。
【００３０】
また、カバーシート４４は、シリコーンゴム等の非磁性体の弾性材料で形成され可撓性を備える。ここで、カバーシート４４は全ての磁界検出素子４３を覆うように配置されている。
【００３１】
さらに、中ケース４５は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂等の絶縁樹脂を材料とし、下面開放の方形箱状に構成される。ここで、下ケース４１と中ケース４５の間に構成される収納部４５Ａに、配線基板４２、磁界検出素子４３、カバーシート４４が収納される。また、中ケース４５には、それぞれの磁界検出素子４３の上方位置に円孔４５Ｂが設けられており、円孔４５Ｂからカバーシート４４が露出している。
【００３２】
また、上ケース４８はポリカーボネート等の絶縁樹脂製で、下面開放の方形箱状に形成される。ここで、上ケース４８は上端が円柱状に突出し、その上面に操作部４８Ａを備え、操作部４８Ａの中央付近には四つの円孔４８Ｂを備えている。また、上ケース４８の側面は側壁部４８Ｃを構成し、側壁部４８Ｃの内側には前後左右の四方に突起（図示せず）を備え、突起はガイド部２３Ｄに嵌合している。また、上ケース４８には、操作部４８Ａの下面から上ケース４８の外部へ繋がる排塵孔４８Ｄが前後左右の四方に設けられ、前後左右の排塵孔４８Ｄから外方へそれぞれ排塵溝４８Ｅが設けられている。
【００３３】
また、操作体４６Ａ〜４６Ｄは、直径２〜３ｍｍ前後の略球状でフェライトやネオジム、鉄、ホウ素の化合物からなるネオジム磁石等の磁石を材料とし、その中心には回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄが挿入されている。また、操作体４６Ａ〜４６Ｄの表面は回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄを中心とする回転角に対応させ略等角度間隔でＳ極の領域とＮ極の領域が交互に着磁されている。例えば、Ｓ極の領域とＮ極の領域の着磁間隔が６０度であれば、操作体４６Ａ〜４６Ｄの表面にはＳ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極と全部で六つの磁極が着磁される。
【００３４】
そして、操作体４６Ａ〜４６Ｄは、その上面を四つの円孔４８Ｂからそれぞれ露出させ、操作部４８Ａとの間に隙間４８Ｆを形成している。また、操作体４６Ａ〜４６Ｄの下面は四つの円孔４５Ｂに配置されている。ここで、操作体４６Ａ〜４６Ｄの回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄは、上ケース４８の下面に組み合わされ配置される。
【００３５】
つまり、操作体４６Ａ〜４６Ｄは回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄを回転軸として、回転するよう、保持ケース４９に保持されると共に、操作者が回転操作可能なよう、その上面を円孔４８Ｂから露出させ構成されている。
【００３６】
また、支持板４７はアモルファスコバルトや鉄、パーマロイ、Ｎｉ−Ｆｅ合金等の磁性体を材料とし、リング状に形成される。そして、支持板４７は操作体４６Ａ〜４６Ｄを囲んで、上ケース４８の下面に配置される。つまり、支持板４７も操作体４６Ａ〜４６Ｄと同様に保持ケース４９に保持される。
【００３７】
ここで、支持板４７は磁性体を材料としているので、操作体４６Ａ〜４６Ｄの表面と対向している部分で磁力により引き合うため、意図せず操作体４６Ａ〜４６Ｄが回転することが抑制される。なお、支持板４７は操作体４６Ａ〜４６Ｄを囲むリング状に構成されているため、操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向する範囲を長くすることができ、磁力により操作体４６Ａ〜４６Ｄと引き合うのに好適な構成となっている。
【００３８】
また、図４の上面図で示すように、支持板４７は内周側に略Ｔ字状に突出した支持部４７１、４７２を備えている。ここで、支持部４７１がＴ字状に分岐した先端は端部４７１Ａ、４７１Ｂとなり、支持部４７２がＴ字状に分岐した先端は端部４７２Ａ、４７２Ｂとなる。
【００３９】
そして、端部４７１Ａが回転軸４６１Ｃの一端を、端部４７１Ｂが回転軸４６１Ａの一端を下方から接触して上ケース４８との間に支持する。また、端部４７２Ａが回転軸４６１Ｂの一端を、端部４７２Ｂが回転軸４６１Ｄの一端を同様に下方から接触して上ケース４８との間に支持する。
【００４０】
ここで、支持部４７１は端部４７１Ａ、４７１Ｂで、支持部４７２は端部４７２Ａ、４７２Ｂで、それぞれ回転軸４６１Ａ、４６１Ｃと回転軸４６１Ｂ、４６１Ｄに接触して支持するので、外部から振動を受けた際の操作体４６Ａ〜４６Ｄのがたつきや不用意な回転が、さらに抑制される構造となっている。
【００４１】
このように、下ケース４１、配線基板４２、磁界検出素子４３、カバーシート４４、操作体４６Ａ〜４６Ｄ、支持板４７、保持ケース４９が一体化され入力ユニット２４が構成される。ここで、上ケース４８の内面の突起がガイド部２３Ｄに嵌合しているので、入力ユニット２４はガイド２３に対し上下に可動し、下ケース４１の底面から突出した押圧部４１Ａで、プッシュスイッチ２１を押圧可能な構成となっている。
【００４２】
さらに、パネル２５は、ポリカーボネート等の絶縁樹脂を材料とし、下面開口の方形箱状に構成されている。そして、パネル２５の上面の孔２５Ａから操作部４８Ａを露出させるようパネル２５を入力ユニット２４の上方から被せ、入力装置６０が構成される。
【００４３】
このように構成された入力装置６０は、図５の配置図で示すように、例えば、車両のステアリングホイール６１に、操作部４８Ａを露出させ内蔵される。そして、車両のディスプレイ装置６２に配線やケーブル等を介して電気的に接続され、入力装置６０とディスプレイ装置６２で車両用表示システム８０が構成されている。
【００４４】
さらに、車両用表示システム８０は、車両のインストルメントパネルの内部等に配置された空調システム６３、オーディオシステム６４、カーナビゲーションシステム６５、電話・メールシステム６６等の車両用制御システムに電気的に接続される。
【００４５】
ここで、ディスプレイ装置６２には、例えば中央に地図表示７１、地図表示７１を囲んでアイコン表示７２Ａ〜７２Ｄが、また地図表示７１と重なるようにカーソル表示７３が表示されている。
【００４６】
そして、操作者は、入力装置６０の操作体４６Ａ〜４６Ｄに対し回転操作を行うことでカーソル表示７３を移動させ、操作部４８Ａを押圧することにより、各車両用制御システムに対応した所望のアイコン表示７２Ａ〜７２Ｄの選択を確定処理させて、各車両用制御システムに所望の制御をさせるよう操作する。
【００４７】
また、入力装置６０がステアリングホイールに内蔵された配置では、操作体４６Ａ〜４６Ｄは、ステアリングホイールの操作者側に露出している。
【００４８】
この配置の長所は、操作者が操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作させた場合に、操作体４６Ａ〜４６Ｄの周囲と操作部４８Ａの間に生じる隙間４８Ｆから塵埃が操作部４８Ａの内側に進入したとしても、排塵孔４８Ｄと排塵溝４８Ｅを経由して塵埃が上ケース４８の外部へ排出されることにある。
【００４９】
これにより、操作体４６Ａ〜４６Ｄと操作部４８Ａの間に生じる隙間４８Ｆから塵埃が進入したとしても、操作体４６Ａ〜４６Ｄと磁界検出素子４３の間への塵埃の堆積が抑制される。特に、操作体４６Ａ〜４６Ｄは円孔４５Ｂに一部を挿入させて配置しているため、円孔４５Ｂ内のカバーシート４４上に塵埃が溜まりやすいが、塵埃に対し重力が働く方向に排塵孔４８Ｄと排塵溝４８Ｅがあるので、塵埃が効率よく排出される。
【００５０】
つまり、入力装置６０がステアリングホイールに内蔵された状態では、排塵孔４８Ｄと排塵溝４８Ｅは、排塵孔４８Ｄが上側で排塵溝４８Ｅが下側となる傾斜した配置となるため、効率的に塵埃を排出することが可能となる。
【００５１】
さらに、入力装置６０を操作した際のディスプレイ装置６２の表示の変化および電気的な信号の入出力に関して図６を用いて説明する。
【００５２】
例えば、図６で示す画面図のように、ディスプレイ装置６２に地図表示７１がされ、地図表示７１の四方にアイコン表示７２Ａ〜７２Ｄが、略中央にカーソル表示７３が表示されているものとする。
【００５３】
ここで、左上のアイコン表示７２Ａは空調システム６３を示すアイコン表示で、左下のアイコン表示７２Ｂはカーナビゲーションシステム６５を示すアイコン表示である。また、右上のアイコン表示７２Ｃはオーディオシステム６４を示すアイコン表示で、右下のアイコン表示７２Ｄは電話・メールシステム６６を示すアイコン表示である。
【００５４】
まず、操作者が操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作すると、操作体４６Ａ〜４６Ｄの下方の磁界が変化する。そして、操作体４６Ａ〜４６Ｄの下方の磁界検出素子４３は、磁界の変化を検出し、磁界強度信号を制御回路３３に出力する。
【００５５】
そして、操作体４６Ａ〜４６Ｄに対し操作者が与えた回転操作に対応してカーソル表示７３が移動する。操作体４６Ａ、４６Ｂを回転操作するとカーソル表示７３が左右に移動し、操作体４６Ｃ、４６Ｄを回転操作するとカーソル表示７３が上下に移動する。さらに、操作者は操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作し、カーソル表示７３を例えば所望のアイコン表示７２Ｃ上に移動させる。
【００５６】
そして、操作部４８Ａを押圧操作すると、入力ユニット２４が移動し、下ケース４１の底面から突出した押圧部４１Ａで、プッシュスイッチ２１が押圧される。プッシュスイッチ２１が押圧されることでプッシュスイッチ２１がＯＦＦからＯＮに切り替わり、スイッチ信号がプッシュスイッチ２１から制御回路３３に出力される。
【００５７】
ここで、制御回路３３には磁界検出素子４３から磁界強度信号が、プッシュスイッチ２１からスイッチ信号が入力されており、制御回路３３は磁界強度信号とスイッチ信号に対応した操作信号を入力装置６０から出力する。
【００５８】
そして、操作信号は、ディスプレイ装置６２に入力され、操作信号に対応し、アイコン表示７２Ｃに対応した制御画面に、ディスプレイ装置６２は表示を変化させる。
【００５９】
つまり、操作者が操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作し、操作部４８Ａを押圧操作することで、容易に各車両用制御システムの制御が可能なものとなっている。
【００６０】
なお、上述した入力ユニット２４及び入力装置６０に対し、例えば図７の上面図、図８の断面図に示すような変形を行うことが可能である。
【００６１】
ここで、図７（ａ）で示すように、操作体４６Ａ〜４６Ｄの周囲に突起や窪み等のマーカー１５１を配置しても良い。マーカー１５１を配置することにより操作体４６Ａ〜４６Ｄを目視しなくても、指先の触覚で操作体４６Ａ〜４６Ｄの位置を認識出来る。なお、マーカー１５１は操作体４６Ａ〜４６Ｄの回転方向に対応した側方に配置するのがより望ましい。
【００６２】
また、操作部４８Ａのような円形ではなく、操作部１４８Ａのように多角形にしてもよく、特に操作部はどのような形状であっても構わない。
【００６３】
また、図７（ｂ）で示す操作体１４６Ａ〜１４６Ｄのように、左右に回転する操作体１４６Ａ、１４６Ｃと前後に回転する操作体１４６Ｂ、１４６Ｄを矢印Ｃで示す時計回転方向に沿って交互に配置しても良い。このような配置とすることによって、指先の時計回転、あるいは反時計回転の操作に対応することが可能となる。
【００６４】
さらに、図７（ｃ）で示す支持板１４７のように、上面視で操作体１４６Ａ〜１４６Ｄに沿わせた所定のカーブを備えた形状にしても良い。操作体１４６Ａ〜１４６Ｄとの支持板の間隔が近くなれば、磁力が強く働き、操作体１４６Ａ〜１４６Ｄの不用意な回転をより抑制することが出来る。
【００６５】
また、図７（ｄ）で示すように操作体２４６Ａ、２４６Ｂの二つの操作体であっても良い。操作体は複数であれば構わない。また、操作体が二つの場合は、支持板２４７のような楕円形あるいは方形額縁状の支持板を用いるのが望ましい。
【００６６】
さらに、図７（ｅ）で示す操作体３４６Ａ〜３４６Ｄのように、円筒形や円柱形の操作体であっても良い。操作体は回転操作可能な形状であれば良い。
【００６７】
また、操作体４６Ａ〜４６Ｄに挿入される回転軸は断面が円形のものに限られない。例えば図８の断面図で示すように断面が多角形の回転軸１５７を備えるものであっても良い。なお、図８の断面図は図３のＢ−Ｂ断面の断面図である。
【００６８】
このように、断面が多角形の回転軸１５７とすると、操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転操作すると、支持板４７に回転軸１５７が接触している面が隣の面に変わる際に節度感を発生させるため、操作者はより操作を確実に行うことが出来る。
【００６９】
ここで、操作体４６Ａ〜４６Ｄの外面に形成する磁極の数と、回転軸の断面の外形を構成する辺の数は一致させるのが望ましい。例えば操作体４６Ａ〜４６Ｄの外面にＳ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極の六極を周回させて形成した場合、回転軸の断面が六角形、つまり断面の外形を構成する辺の数は六辺となるようにするのが望ましい。これにより、操作体４６Ａ〜４６Ｄの下方の磁界検出素子４３に対し磁界の変化が生じる周期と、操作者が節度感を感じる周期を一致させることが出来る。
【００７０】
例えば、操作者が節度感を感じた際にはディスプレイ装置６２に表示されるカーソル表示７３が移動しているような、操作者の感触とディスプレイ装置６２の表示の変化が同期した入力システムの表示が可能となり、操作者は自己の操作を確認しながら、より確実に操作を行うことが可能となる。
【００７１】
なお、入力装置６０はステアリングホイールに内蔵されるものとは限らず、例えば運転席と助手席の間に配置されても良く、あるいは携帯電話等の携帯用電子機器に内蔵される構成としても良いが、ステアリングホイールに内蔵される構成や携帯用電子機器に内蔵される構成は効率的に塵埃を排出する点で適している。
【００７２】
なぜなら、ステアリングホイールや携帯用電子機器を使用する際に、入力装置６０全体が回転するため、上ケース４８の内側の塵埃が移動しやすくなり、排塵孔４８Ｄから排出される確率が高まるからである。
【００７３】
このように本実施の形態によれば、磁性体でリング状に形成され内周側で複数の操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向させるよう配置されると共に保持ケース４９に保持された支持板４７を備えて入力ユニット２４が構成される。
【００７４】
そのため、複数の操作体４６Ａ〜４６Ｄと対向させる支持板４７が一つになることで構成が簡素化され、かつ操作体４６Ａ〜４６Ｄが支持板４７と対向する部分が長くなるため耐振動性が向上する。
【００７５】
また、それぞれの操作体４６Ａ〜４６Ｄは回転軸４６１Ａ〜４６１Ｄの少なくとも一端を支持板４７に接触させ保持されているため、さらに耐振動性が向上する。
【００７６】
また、回転軸１５７をその断面を多角形とし、操作体４６Ａ〜４６Ｄの外面に形成する磁極の数と、回転軸の断面の外形を構成する辺の数が一致させて構成しているため、操作体４６Ａ〜４６Ｄを回転させた際に操作体４６Ａ〜４６Ｄの下方で生じる磁界の変化と、操作者が感じる節度感を同期させることが可能となる。
【００７７】
また、保持ケース４９に、操作部４８Ａと操作体４６Ａ〜４６Ｄとの間に塵埃が進入可能な隙間４８Ｆと、隙間４８Ｆから進入した塵埃を塵埃に生じる重力により保持ケース４９の外側に排出する排塵孔４８Ｄを備えているため、隙間４８Ｆから塵埃が進入したとしても効率的に排出出来るため、安定した動作が可能となる。
【００７８】
また、操作部４８Ａの上面に、操作体４６Ａ〜４６Ｄの側方となる位置に突起あるいは窪みで形成されたマーカー１５１を配置しているので、操作体４６Ａ〜４６Ｄを目視しなくても操作可能となる。
【００７９】
さらに、プッシュスイッチ２１が配置された回路基板２２と、回路基板２２上に配置されたガイド２３と、ガイド２３に沿ってプッシュスイッチ２１を押圧可能に可動するようガイド２３と嵌合させているので、より多様な操作が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明による入力ユニット及びこれを用いた入力装置は、簡易な構成で耐振動性を向上しうるという有利な効果を有し、主に車両用制御システムや携帯用電子機器の操作用として有用である。
【符号の説明】
【００８１】
２１ プッシュスイッチ
２２ 回路基板
２３ ガイド
２３Ａ、２５Ａ 孔
２３Ｂ 底板部
２３Ｃ 側壁部
２３Ｄ ガイド部
２４ 入力ユニット
２５ パネル
３１、４２ 配線基板
３２ コネクタ
３３ 制御回路
４１ 下ケース
４１Ａ 押圧部
４３ 磁界検出素子
４４ カバーシート
４５ 中ケース
４５Ａ 収納部
４５Ｂ、４８Ｂ 円孔
４６Ａ〜４６Ｄ、１４６Ａ〜１４６Ｄ、２４６Ａ、２４６Ｂ、３４６Ａ〜３４６Ｄ 操作体
４７、１４７、２４７ 支持板
４８ 上ケース
４８Ａ、１４８Ａ 操作部
４８Ｃ 側壁部
４８Ｄ 排塵孔
４８Ｅ 排塵溝
４８Ｆ 隙間
４９ 保持ケース
６０ 入力装置
６１ ステアリングホイール
６２ ディスプレイ装置
６３ 空調システム
６４ オーディオシステム
６５ カーナビゲーションシステム
７１ 地図表示
７２Ａ〜７２Ｄ アイコン表示
７３ カーソル表示
８０ 車両用表示システム
１５１ マーカー
４６１Ａ〜４６１Ｄ、１５７ 回転軸
４７１、４７２ 支持部
４７１Ａ、４７１Ｂ、４７２Ａ、４７２Ｂ 端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心となる回転軸を備えその外面に複数の磁極が着磁された複数の操作体と、前記回転軸を回転可能に保持し操作部から前記操作体を露出させた保持ケースと、磁性体でリング状に形成され内周側で複数の前記操作体と対向させるよう配置されると共に前記保持ケースに保持された支持板と、前記操作体の下方に配置された磁界検出素子とを備えた入力ユニット。
【請求項２】
それぞれの前記操作体は前記回転軸の少なくとも一端を前記支持板に接触させ保持された請求項１記載の入力ユニット。
【請求項３】
前記回転軸は断面が多角形で、前記操作体の外面に形成する磁極の数と、前記回転軸の断面の外形を構成する辺の数が一致する請求項１記載の入力ユニット。
【請求項４】
前記保持ケースに、前記操作部において前記操作体との間に塵埃が進入可能な隙間と、前記隙間から進入した塵埃を塵埃に生じる重力により前記保持ケースの外側に排出する排塵孔を備えた請求項１記載の入力ユニット。
【請求項５】
前記操作部の上面に、前記操作体の側方となる位置に突起あるいは窪みで形成されたマーカーを配置した請求項１記載の入力ユニット。
【請求項６】
プッシュスイッチが配置された回路基板と、前記回路基板上に配置されたガイドと、前記ガイドに沿って上下に可動するよう前記ガイドと嵌合させかつ底面に前記プッシュスイッチを押圧する押圧部をさらに備えた請求項１記載の入力ユニットとを備える入力装置。
【請求項１】
回転中心となる回転軸を備えその外面に複数の磁極が着磁された複数の操作体と、前記回転軸を回転可能に保持し操作部から前記操作体を露出させた保持ケースと、磁性体でリング状に形成され内周側で複数の前記操作体と対向させるよう配置されると共に前記保持ケースに保持された支持板と、前記操作体の下方に配置された磁界検出素子とを備えた入力ユニット。
【請求項２】
それぞれの前記操作体は前記回転軸の少なくとも一端を前記支持板に接触させ保持された請求項１記載の入力ユニット。
【請求項３】
前記回転軸は断面が多角形で、前記操作体の外面に形成する磁極の数と、前記回転軸の断面の外形を構成する辺の数が一致する請求項１記載の入力ユニット。
【請求項４】
前記保持ケースに、前記操作部において前記操作体との間に塵埃が進入可能な隙間と、前記隙間から進入した塵埃を塵埃に生じる重力により前記保持ケースの外側に排出する排塵孔を備えた請求項１記載の入力ユニット。
【請求項５】
前記操作部の上面に、前記操作体の側方となる位置に突起あるいは窪みで形成されたマーカーを配置した請求項１記載の入力ユニット。
【請求項６】
プッシュスイッチが配置された回路基板と、前記回路基板上に配置されたガイドと、前記ガイドに沿って上下に可動するよう前記ガイドと嵌合させかつ底面に前記プッシュスイッチを押圧する押圧部をさらに備えた請求項１記載の入力ユニットとを備える入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−６５１４０（Ｐ２０１３−６５１４０Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２６４５（Ｐ２０１１−２０２６４５）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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