節度装置
【課題】節度角度の設定及び節度感の強弱などの設定が容易となり、さらに回動部材の回動速度が速くなっても適度な節度感を与えることができるようにする。
【解決手段】節度装置１は、操作ダイヤル１６により回動される回動部材３に設けられた回動抵抗受部５と、抵抗付与手段７と、電磁石４とを備えている。抵抗付与手段７は、コイルばね９及び押圧部材１０を有し、該コイルばね９のばね力により、前記押圧部材１０を回動抵抗受部５の凹面部６に対して押圧し、電磁石４の通電時に節度を与える。さらに、電磁石４が通電された後に回動部材３の回動方向が反転されたときには、当該回動部材３と被吸着部材８との回動位置が一致したときに前記電磁石４を断電するようにした。
【解決手段】節度装置１は、操作ダイヤル１６により回動される回動部材３に設けられた回動抵抗受部５と、抵抗付与手段７と、電磁石４とを備えている。抵抗付与手段７は、コイルばね９及び押圧部材１０を有し、該コイルばね９のばね力により、前記押圧部材１０を回動抵抗受部５の凹面部６に対して押圧し、電磁石４の通電時に節度を与える。さらに、電磁石４が通電された後に回動部材３の回動方向が反転されたときには、当該回動部材３と被吸着部材８との回動位置が一致したときに前記電磁石４を断電するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から操作される回動部材の動作に節度を与える節度装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の各種コントロールに使用されるロータリスイッチ装置は、例えば、特許文献１に開示されているスイッチ装置のように、ケース内面に形成された山部及び谷部を交互に有する節度面部と、ケース内のロータ側に設けられたコイルばね及びこのコイルばねにより節度面部に当接するように付勢されたボールとからなる節度機構を有している。
【０００３】
このような構成の節度機構によれば、使用者が操作ノブを回動してスイッチ操作を行う場合、ロータの回動に伴ってボールが山部を超えて谷部に移動し、この谷部に落ち込む。すなわち、ボールが山部を超える前後において操作ノブに与えられるフィードバック力が変化する。これにより、操作ノブの回動に節度が与えられている。
【特許文献１】実開平５−９４９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１のものでは、操作ノブを回動した時に節度が与えられる回動角度（以下、節度角度という）が、節度面の山部及び谷部の形成ピッチ（角度ピッチ）に制約されてしまう問題がある。この問題を解決するものとして、図１３に示す構成の節度装置が考えられている。
【０００５】
図１３において、例えばインストルメントパネル１０１の裏面側の適宜部位に取り付けられた装置ベース１０２には、軸１０３が回動可能に支承されている。この軸１０３において前記インストルメントパネル１０１の表面側に突出する一端部（図では右端部）には、操作部材１０４が軸１０３と一体回動する形態に取り付けられている。さらに、この軸１０３の他端部には、操作部材１０４の回動位置を検出するためのロータリーエンコーダ１０５のディスク１０５ａが軸１０３と一体回動する形態に取り付けられている。
【０００６】
さらに、軸１０３の他端部側に被吸着部１０６が軸１０３と一体回動する形態に設けられており、この被吸着部材１０６の右面には磁性板からなる被吸着体１０６ａが取着されている。この被吸着体１０６ａの上方部には、電磁石１０７が、軸１０３とは無関係に回動可能に、且つ微小距離で軸方向移動可能に設けられている。この電磁石１０７と装置ベース１０２との間には、合成樹脂からなるばね板１０８、１０８が設けられており、このばね板１０８、１０８の一端は前記装置ベース１０２に取着され、他端は前記電磁石１０７に取着されている。このばね板１０８、１０８は、軸１０３の回動に対して抵抗を与えるものである。なお軸１０３には適宜の操作対象物が付設あるいは連結される。
【０００７】
この図１３の構成において、通常は、電磁石１０７が断電されており、操作部材１０４が使用者により回動操作されると、軸１０３、ディスク１０５ａ、被吸着部１０６が一体回動する。そして、操作部材１０４が所定角度回動されると、ロータリーエンコーダ１０５がこの所定角度を検出し、これに基づいて図示しない制御部が電磁石１０７に通電する。すると、電磁石１０７と被吸着体１０６ａとが吸着状態となって当該電磁石１０７、被吸着体１０６ａ、軸１０３、操作部材１０４が一体化状態となる。従って、この状態から使用者が操作部材１０４をさらに回動すると、板ばね１０８、１０８の他端がその回動方向へ弾性変形することによって復元方向へばね力を発生し、使用者が回動抵抗を受け、電磁石が断電したときに回動抵抗がなくなる。回動抵抗の差により節度が与えられる。
【０００８】
しかし、この構成では、合成樹脂製のばね板１０８、１０８を使用するため、ばね機能を奏するための形状の設定が難しいとともに、ばね力設定のための材料選定も難しく、総じて節度感の設定が難しいといった問題があった。また、節度感の滑らか度合いとか、急激度合いなどの微妙な設定も困難であった。また、使用者が操作部材１０４を一方向へ回動操作して、電磁石が所定の通電開始位置で通電された後に、該電磁石が断電される前に、使用者が操作部材１０４を逆回動方向へ戻す操作を行うと、再度、軸１０３が前記所定の通電開始位置を戻り方向に通過するが、その通電開始位置を戻り方向へ過ぎてからしか断電されないという問題があった。このため、一時的に逆方向の節度感が付与されてしまう問題があった。また、使用者が操作部材１０４に対する操作力を解除して操作部材１０４が戻って前記所定の通電開始位置で停止してしまうと、電磁石通電状態が継続されてしまう問題もある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、節度角度の設定及び節度感の強弱などの設定が容易となり、さらに、回動部材が電磁石通電状態で回動方向が反転された時に電磁石を適正に断電できる節度装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、装置本体と、この装置本体に回動操作可能に設けられ外部からの操作力により操作される回動部材と、略Ｖ形の凹面部を有する回動抵抗受部と、鋼線製コイルばね及び押圧部材を有し、該コイルばねのばね力により、前記押圧部材を回動抵抗受部の前記凹面部に対して押圧して回動抵抗を与えるための抵抗付与手段と、前記装置本体に設けられた電磁石と、前記回動部材の回動位置を検出する回動部材用回動位置検出手段と、前記回動部材の回動方向を検出する回動方向検出手段と、前記回動部材用回動位置検出手段により検出された前記回動部材の回動位置に応じて前記電磁石を通断電制御する制御手段と、前記回動部材の回動中心と同心状態で回動可能に設けられ電磁石の通電時に該電磁石に吸着されて非回動状態に固定される応動部材と、この応動部材の回動位置を検出する応動部材用回動位置検出手段と、記憶手段とを備え、前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段との一方を、前記回動部材と一体回動可能に設け、他方を、前記応動部材に設ける構成とし、前記電磁石通電以後に前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置と、前記応動部材用回動位置検出手段により検出した応動部材の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段に記憶し、当該ずれた時から前記回動方向検出手段により前記回動部材が反転したか否かを監視し、該回動部材が反転したことが検出されたときには、前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石を断電する反転用断電制御手段を設けたところに特徴を有する。
【００１１】
この請求項１の発明においては、回動部材が回動操作されると、前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段との一方が、前記回動部材と一体回動し、他方が、前記電磁石の断電時に前記回動部材と一体回動する。従って、電磁石の断電時には、回動部材の回動操作に伴って前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段との両方が回動し、節度感は発生しない。そして、該他方が、回動部材が所定の回動位置に達すると、位置検出手段により当該所定の回動位置が検出され、制御手段により、電磁石が通電される。この通電により、前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段とのうちの他方が、該電磁石に吸着されて非回動状態に固定される。すると、抵抗付与手段の押圧部材がコイルばねのばね力に抗して回動抵抗受部の凹面部を絶対的にあるいは相対的に摺動するようになり、コイルばねのばね力が増加して抵抗感が強くなる。そして、回動部材が所定の回動位置に達すると、電磁石が断電され、この抵抗感がなくなる。コイルばねによる抵抗感の急変により節度感が発生する。
【００１２】
この構成の場合、前記所定の回動位置の変更により、節度角度を容易に変更できる。また、略Ｖ形の凹面部を有する回動抵抗受部と、鋼線製コイルばね及び押圧部材を有し、該コイルばねのばね力により、前記押圧部材を回動抵抗受部の前記凹面部に対して押圧して回動抵抗を与えるための抵抗付与手段とで、節度を与える構成であるから、コイルばねの選定と、凹面部の傾斜角度の設定により節度感の間隔と強弱の設定が容易となる。
【００１３】
さらにこの請求項１においては、反転用断電制御手段により、前記電磁石通電以後に前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置と、前記応動部材用回動位置検出手段により検出した応動部材の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段に記憶する。この判断の趣旨は次にある。すなわち、電磁石通電以後であっても、回動部材と応動部材とが同期して回動（一体回動）しているということは、押圧部材が凹面部の谷部にあり、また両部材がずれるということは、応動部材が電磁石により固定されて押圧部材が凹面部を相対的に登り始めた（回動抵抗が出始めた）ということであり、押圧部材が凹面部を登り始める直前の応動部材の回動位置及び回動部材の回動位置、つまり押圧部材が凹面部の谷中心部に位置する位置を、記憶できる。なお、電磁石の通電時点で直ちに応動部材が固定されないのは、電磁石の応答遅れなどによりタイムラグなどがあるからである。
【００１４】
そして、反転用断電制御手段は、当該ずれた時から前記回動方向検出手段により前記回動部材が反転したか否かを監視し、該回動部材が反転したことが検出されたときには、前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石を断電するから、押圧部材が凹面部の谷中心部に至ったときの回動位置で電磁石を断電できて、一時的に逆方向への節度が付与されることがない。また、使用者が回動部材に対する一方向への操作力を解除して回動部材が通電開始位置に戻ったとしても、この通電開始位置で電磁石が既に断電されているから、通電状態が継続されてしまうといったこともない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、節度角度の設定及び節度感の強弱などの設定が容易となり、さらに、回動部材が電磁石通電状態で回動方向が反転された時に電磁石を適正に断電できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を例えば車両エアコンの温度設定用の節度装置に適用した第１の実施例について図１ないし図９を参照して説明する。図１には、節度装置１の縦断面して示している。この図１において、節度装置１は、例えば自動車のインストルメントパネル１５裏側に取り付けられている。
【００１７】
この節度装置１は、装置本体としての装置ケース２を備えている。この装置ケース２には回動部材３が回動可能に支承されている。この回動部材３の一端部の軸部３ａは当該装置ケース２及び前記インストルメントパネル１５から突出している。この軸部３ａには、温度調節用の操作部材たる操作ダイヤル１６が一体回動する形態に取り付けられている。前記インストルメントパネル１５において、上記操作ダイヤル１６の周囲には図３に示すように、温度表示部１７が設けられている。この温度表示部１７には、角度ｋ０°から角度ｋ２９°までの角度範囲α°に対応して、温度１８℃〜３２℃を指標する目盛り部ｍ１〜ｍ１５が設けられている。
【００１８】
前記装置ケース２内の電磁石ホルダ２ａには略円筒形の電磁石４が取着されており、この電磁石４の中空部を応動軸８ａが回転可能に挿通している。
また、前記回動部材３には、円筒スリーブ状の回動抵抗受部５が該回動部材３と一体回動するように設けられており、この回動抵抗受部５の内面には、図２に示すように、略Ｖ形の凹面部６が形成されている。この凹面部６は、斜面６ａと斜面６ｂとで略Ｖ形をなす。
【００１９】
また、この回動抵抗受部５の内部における応動軸８ａ部分には、抵抗付与手段７が設けられている。この抵抗付与手段７は、応動部材である被吸着部材８に設けられている。この被吸着部材８は磁性材から構成されており、前記電磁石４と軸方向で対向した形態で前記回動部材３と同心状態に回動可能に設けられている。前記抵抗付与手段７は、ホルダ７ａに形成したガイド筒部１１内に、鋼線製コイルばね９と、押圧部材１０とを収容配置して構成されている。前記コイルばね９が圧縮状態で収容配置されている。このコイルばね９のばね力により、図２に示すように、押圧部材１０が前記凹面部６の谷中心部に押圧付勢されている。
【００２０】
第１の位置センサ１２は、回動部材３の回動位置を検出する回動部材用回動位置検出手段たるものであり、例えばロータリーエンコーダから構成されている。この第１の位置センサ１２は、前記回動部材３の外周に取着されたディスク１２ａと、装置ケース２に取り付けられたフォトセンサ１２ｂとから構成されている。前記ディスク１２ａには回動角度を検出するための多数のスリットが形成されている。この位置センサ１２は回動部材３の回動位置（角度位置）を検出し、この回動位置検出信号は前記制御装置１４（図４参照）に与えられる。なお、第１の位置センサ１２からの回動位置検出信号は、温度設定のためにも用いられるようになっている。
【００２１】
第２の位置センサ１３は、応動部材である被吸着部材８の回動位置を検出する応動部材用回動位置検出手段たるものであり、例えばロータリーエンコーダから構成されている。この第２の位置センサ１３は、前記被吸着部材８の外周に形成されたスリット部１３ｂと、装置ケース２に取り付けられたフォトセンサ１３ｂとから構成されている。この位置センサ１３は被吸着部材８の回動位置（角度位置）を検出し、この回動位置検出信号ｓ１３は前記制御装置１４（図４参照）に与えられる。
【００２２】
前記第１の位置センサ１２と第２の位置センサ１３とは、同じ構成であって、角度分解能を例えば「１°」としており、１回転で３６０の等間隔位置（絶対位置）を検出することができる。両位置センサ１２及び１３は、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部に位置する状態では回動位置検出信号ｓ１２とｓ１３とが同期して出力される関係となっている。
【００２３】
図４に示す制御装置１４は、制御手段、回動方向検出手段、反転用断電制御手段として機能するものであり、マイクロコンピュータを含んで構成されている。このマイクロコンピュータはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有して構成されており、ＲＡＭが記憶手段に相当図する。前記回動方向検出手段としての機能は、第１の位置センサ１２による回動部材３の回動角度位置の変化により回動方向を検出するものである。
【００２４】
前記制御手段としての機能は、前記第１の位置センサ１２により検出された前記回動部材３の回動位置が、予め設定された通電開始位置に達した時に前記電磁石４を通電し、予め設定された通電停止位置に達したときに前記電磁石４を断電する機能である。すなわち、通電開始位置とは、制御装置１４が電磁石４を通電開始する回動部材３の回動角度をいい、通電停止位置とは、制御装置１４が電磁石４の通電を停止する回動部材３の回動角度をいうものであり、これら通電開始位置及び通電停止位置については後述する。
【００２５】
反転用断電制御手段として機能は、前記電磁石４通電以後に前記第１の位置センサ１２により検出した回動部材３の回動位置と、前記第２の位置センサ１３により検出した被吸着部材８の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段であるＲＡＭに記憶し、当該ずれた時から前記回動方向検出手段により前記回動部材３が反転したか否かを監視し、該回動部材３が反転したことが検出されたときには、前記第１の位置センサ１２により検出した回動部材３の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石４を断電する機能である。
【００２６】
前記通電開始位置及び通電停止位置は次のように設定されている。図７には前記温度表示部１７を展開して示している。この図７及び図３において、回動部材３が矢印Ａ方向に回動されるときの通電開始位置は、回動部材３の基準点３Ｐ（操作ダイヤル１６の指標１５Ｐに対応）が、温度表示部１７に対応した角度ｋ１°（deg）、ｋ３°、ｋ５°、・・・ｋ２７°に至った角度位置である。また回動部材３が矢印Ｂ方向に回動されるときの通電開始位置は、回動部材３の基準点３Ｐが、角度ｋ２８°、ｋ２６°、ｋ２４°、・・・ｋ２°に至った角度位置である。
【００２７】
また、位置センサ１２の角度検出分解能を例えば「１°」とすると、回動部材３が矢印Ａ方向に回動されるときの通電停止位置は、回動部材３の基準点３Ｐが、角度「ｋ２°＋１°」、「ｋ４°＋１°」、「ｋ６°＋１°」、・・・「ｋ２８°＋１°」に至った角度位置である。さらに回動部材３が矢印Ｂ方向に回動されるときの通電停止位置は、「ｋ２７°−１°」、「ｋ２５°−１°」、「ｋ２３°−１°」、・・・「ｋ１−１°」に至った角度位置としている。なお、上記「−１°」、「＋１°」は位置センサ１２の角度検出分解能に応じて決めれば良く、分解能が高ければ「−０．５°」、「＋０．５°」などさらに小さくすることもできる。
【００２８】
上記構成の作用について説明する。今、図５に示すように、操作ダイヤル１６（ひいては回動部材３）が例えば２４℃表示部指示位置Ｐ１にあるとする（角度ｋ１２°〜ｋ１３°中間位置）にあるとする。この状態では、電磁石４が断電されている状態にあり、押圧部材１０は、回動抵抗受部５の凹面部６の谷中心部に押圧付勢されており、前記被吸着部材８が回動部材３に対して回動可能である。この状態から、使用者が操作ダイヤル１６を図２の矢印Ａ方向へ回動操作したとすると、上述したように、押圧部材１０が回動抵抗受部５の凹面部６の谷中心部に押圧付勢され、且つ被吸着部材８が回動部材３に対して回動可能であるから、押圧部材１０も一体回動する（図６（ａ）参照）。つまり、電磁石４の断電時には、回動部材３の回動に伴って前記回動抵抗受部５と前記抵抗付与手段７との両方が回動し、節度感は発生しない（図５、図６（ａ）の角度範囲ａ１°）。この断電時には、前記回動抵抗受部５と前記抵抗付与手段７との両方が一体に回動することから、第２の位置センサ１３は第１の位置センサ１２に同期して位置検出信号ｓ１３を出力する。この同期する領域と非同期領域とを図７に示している。なお、非同期領域は完全な非同期両位置ということではなく、後述するが通電直後の極微小時間では電磁石４の応答遅れなどにより同期する。
【００２９】
この操作ダイヤル１６の回動角度が図５の角度ｋ１３°となると、電磁石４が通電されて、この通電により電磁石４が被吸着部材８を吸着固定もしくは吸引固定する。これにより押圧部材１０が回動不能状態に固定され、これに対し、回動抵抗受部５は、引き続き使用者による回動操作力を受けて矢印Ａ方向へ回動される。すると、図６（ｂ）に示すように、該回動抵抗受部５の凹面部６の斜面６ａが押圧部材１０と摺接し（相対的に押圧部材１０が凹面部６の斜面６ａを登り始める）、押圧方向へのコイルばね９のばね力が増加し、該回動抵抗受部５が回動抵抗を使用者が強く感じるようになる。
【００３０】
この結果、ユーザーに抵抗感つまり節度感が作用する（図５の角度範囲ａ２°）。そして、操作ダイヤル１６の回動角度が通電停止位置である角度「ｋ１４°＋１°」となったところで電磁石４が断電されると、吸着固定もしくは吸引固定が解除されて、前記前記節度感が解除されてクリック感が作用することとなる。この通電時には、第２の位置センサ１３は、被吸着部材８の回動が停止することから、回動検出信号ｓ１３は出力せず、信号出力は非同期となる。但し、実際には、電磁石４の応答遅れなどによるタイムラグがあって、通電直後の極微小時間では同期する。
【００３１】
上述の通電開始から、使用者が操作ダイヤル１６を矢印方向へ操作した後、反転させた場合の制御装置１４の制御について、図８及び図９を参照して説明する。図９は、図８の時間軸を拡大したものである。制御装置１４は、上述の通電開始時点（角度ｋ１３°）から（前記電磁石４通電以後）前記第１の位置センサ１２により検出した回動部材３の回動位置と、前記第２の位置センサ１３により検出した被吸着部材８の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段であるＲＡＭに記憶する。この判断の趣旨は次にある。すなわち、電磁石４通電以後であっても、回動部材３と被吸着部材８とが同期して回動（一体回動）しているということは、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部にあり、また両部材がずれるということは、被吸着部材８が電磁石４により固定されて押圧部材１０が凹面部６を相対的に登り始めた（回動抵抗が出始めた）ということである。従って、押圧部材１０が凹面部６を登り始める直前の被吸着部材８の回動位置及び回動部材３の回動位置を、前記両位置がずれた時の直前の同期位置として記憶することで、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部となる回動位置を記憶できる。
【００３２】
前記角度ｋ１３°までは被吸着部材８も同期して回動しており、第２の位置センサ１３は第１の位置センサ１２と同期して位置検出信号ｓ１３を出力している。第１の位置センサ１２及び第２の位置センサ１３において上記角度ｋ１３°に対応する位置検出信号をそれぞれ符号ｓ１２ｋ１３及びｓ１３ｋｘとしている。この場合、電磁石４の応答遅れなどのタイムラグにより角度［ｋ１３°＋１°］まで同期し、次の角度［ｋ１３°＋２°］で位置検出信号がずれたとする。直前の上記角度［ｋ１３°＋１°］の回動位置では、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部にある位置であり、第１の位置センサ１２の回動位置検出信号ｓ１２（ｋ１３＋１）と第２の位置センサ１３の回動位置検出信号ｓ１３（ｋｘ＋１）とが同期している。この第１の位置センサ１２の回動位置検出信号ｓ１２（ｋ１３＋１）による回動位置と、第２の位置センサ１３の回動位置検出信号ｓ１３（ｋｘ＋１）による回動位置が前記ＲＡＭに記憶される。
【００３３】
そして、前記ずれた時（時点ｔｚ）から前記回動部材３が反転したか否かを監視し、該回動部材３が反転したことが検出されたときには、前記第１の位置センサ１２の回動位置検出信号ｓ１２と第２の位置センサ１３の回動検出信号ｓ１３とが同期するか、否かを判断し、同期位置（この同期位置は、前記第１の位置センサ１２の回動位置検出信号ｓ１２（ｋ１３＋１）と第２の位置センサ１３の回動位置検出信号ｓ１３（ｋｘ＋１）とが同期する回動位置）となったときに、前記電磁石４を断電する。
【００３４】
この結果、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部に至ったときの回動位置で電磁石４を断電できて、一時的に逆方向への節度が付与されることがない。また、使用者が回動部材３に対する一方向への操作力を解除して回動部材３が通電開始位置に戻ったとしても、この通電開始位置で電磁石４が既に断電されているから、通電状態が継続されてしまうといったこともない。
【００３５】
なお、前記角度ｋ１３°で通電後反転されたとき、反転されない条件での前記通電停止位置である角度「ｋ１３°−１°」で電磁石４が断電されることによる不具合について参考図１１及び１２を参照して説明する。操作ダイヤル１６が反転されて角度ｋ１３°に至ると（図１２に示す位置）、この位置でも電磁石４が通電されたままであるため押圧部材１０は固定されたままにある。この状態から操作ダイヤル１６がそのまま反転方向（矢印Ｂ方向）へ移動すると、角度「ｋ１３°−１°」までの区間においては、節度感が与えられ、そして、角度「ｋ１３°−１°」の位置となったところで断電されるものである。従って、この参考図１１及び１２においては、その通電開始位置を戻り方向へ過ぎてからしか断電されないという問題があった。このため、一時的に逆方向の節度感が付与されてしまう問題があった。また、使用者が操作ダイヤル１６に対する操作力を解除して操作ダイヤル１６がコイルばね９のばね力で戻って前記所定の通電開始位置で停止してしまうと、電磁石４通電状態が継続されてしまう問題もある。
【００３６】
しかし、本実施例では、上述したように、このような問題を解決できた。
このような本実施例によれば、回動部材たる回動部材３が回動操作されると、前記回動抵抗受部５が、前記回動部材３と一体回動し、抵抗付与手段７が、前記電磁石４の断電時に前記回動部材３と一体回動する。従って、電磁石４の断電時には、回動部材３の回動操作に伴って前記回動抵抗受部５と前記抵抗付与手段７との両方が回動し、節度感は発生しない。そして、軸が所定の回動位置に達すると、位置センサ１２により所定の回動位置が検出され、制御手段たる制御装置１４手段により、電磁石４が通電される。この通電により、前記抵抗付与手段７が、該電磁石４に吸着されて非回動状態に固定される。すると、抵抗付与手段７の押圧部材１０がコイルばね９のばね力に抗して回動抵抗受部５の凹面部６を相対的に摺動するようになり、コイルばね９のばね力が増加して抵抗感が強くなる。そして、回動部材３が所定の回動位置に達すると、電磁石４が断電され、この抵抗感がなくなる。この結果、コイルばね９による抵抗感の急変により節度感が発生させることができる。
【００３７】
また、本実施例によれば、前記通電開始位置及び通電停止位置の変更により、節度角度を容易に変更できる。また、略Ｖ形の凹面部６を有する回動抵抗受部５と、鋼線製コイルばね９及び押圧部材１０を有し、該コイルばね９のばね力により、前記押圧部材１０を回動抵抗受部５の前記凹面部６に対して押圧して回動抵抗を与えるための抵抗付与手段７とで、節度を与える構成であるから、コイルばね９の選定と、凹面部６の傾斜角度の設定により節度感の間隔と強弱の設定が容易となる。
【００３８】
また、本実施例によれば、前記電磁石４が前記通電開始位置で通電された後に操作ダイヤル１６ひいては回動部材３の回動方向が反転されたときには、前記第１の位置センサ１２により検出した回動部材３の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石４を断電するから、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部に至ったときの回動位置で電磁石４を断電できて、一時的に逆方向への節度が付与されることがない。また、使用者が回動部材３に対する一方向への操作力を解除して回動部材が通電開始位置に戻ったとしても、この通電開始位置で電磁石４が既に断電されているから、通電状態が継続されてしまうといったこともない。
【００３９】
図１０は本発明の第２の実施例を示しており、この第２の実施例では、次の点が第１の実施例と異なる。第１の実施例では、前記回動抵抗受部５を回動部材３と一体回動可能に設け、前記抵抗付与手段７を被吸着部材８に設ける構成としたが、この第３の実施例では、抵抗付与手段７を、前記回動部材３と一体回動可能に設けると共に、前記回動抵抗受部５を、被吸着部材８に設けた受部材１８に形成している。このようにしても第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
本発明は上記各実施例に限定されず、次のように変更して実施しても良い。回動位置検出手段としては、ロータリーエンコーダに限られず、ポテンショメータや、複数のホールＩＣと磁極との組み合わせ構成でも良い。また、押圧部材及び押し当て部材は球状に形成しても良いし、鋼球を用いても良い。また、本発明の節度装置は、エアコンの温度調節装置以外にもジョイスティック装置など、種々の装置に適用できるものである。また、凹面部は全体として略Ｖ形であればよく、その谷中心部の形状は図示した角部に限定されるものではなく、例えば凹面部の谷中心部は、丸みを帯びていても良いし、狭小な平坦部となっていても良い。また、記憶手段としては制御装置に外付けされる不揮発性メモリなどでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明をエアコンの温度設定用の節度装置に適用した第１の実施例を示す縦断側面図
【図２】図１のＴ−Ｔ線断面図
【図３】インストルメントパネルの正面図
【図４】電気的構成のブロック図
【図５】電磁石に対する通断電制御と節度感とを説明するための図
【図６】（ａ）、（ｂ）は作用を説明するための図２相当図
【図７】通電領域と温度表示部と節度感との関係を示す図
【図８】回動方向が反転された場合の断電を説明するための図
【図９】図８における時間軸を拡大した図
【図１０】本発明の第２の実施例を示す図２相当図
【図１１】参考例を示す図８相当図
【図１２】作用説明のための図２相当図
【図１３】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
【００４２】
図面中、１は節度装置、２は装置ケース（装置本体）、３は回動部材、４は電磁石、５は回動抵抗受部、６は凹面部、７は抵抗付与手段、８は被吸着部材（応動部材）、９はコイルばね、１０は押圧部材、１２は第１の位置センサ（回動部材用回動位置検出手段）、１３は第２の位置センサ（応動部材用回動位置検出手段）、１４は制御装置（制御手段、回動方向検出手段、記憶手段、反転用断電制御手段）、１５はインストルメントパネル、１６は操作ダイヤル、１７は温度表示部を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から操作される回動部材の動作に節度を与える節度装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の各種コントロールに使用されるロータリスイッチ装置は、例えば、特許文献１に開示されているスイッチ装置のように、ケース内面に形成された山部及び谷部を交互に有する節度面部と、ケース内のロータ側に設けられたコイルばね及びこのコイルばねにより節度面部に当接するように付勢されたボールとからなる節度機構を有している。
【０００３】
このような構成の節度機構によれば、使用者が操作ノブを回動してスイッチ操作を行う場合、ロータの回動に伴ってボールが山部を超えて谷部に移動し、この谷部に落ち込む。すなわち、ボールが山部を超える前後において操作ノブに与えられるフィードバック力が変化する。これにより、操作ノブの回動に節度が与えられている。
【特許文献１】実開平５−９４９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１のものでは、操作ノブを回動した時に節度が与えられる回動角度（以下、節度角度という）が、節度面の山部及び谷部の形成ピッチ（角度ピッチ）に制約されてしまう問題がある。この問題を解決するものとして、図１３に示す構成の節度装置が考えられている。
【０００５】
図１３において、例えばインストルメントパネル１０１の裏面側の適宜部位に取り付けられた装置ベース１０２には、軸１０３が回動可能に支承されている。この軸１０３において前記インストルメントパネル１０１の表面側に突出する一端部（図では右端部）には、操作部材１０４が軸１０３と一体回動する形態に取り付けられている。さらに、この軸１０３の他端部には、操作部材１０４の回動位置を検出するためのロータリーエンコーダ１０５のディスク１０５ａが軸１０３と一体回動する形態に取り付けられている。
【０００６】
さらに、軸１０３の他端部側に被吸着部１０６が軸１０３と一体回動する形態に設けられており、この被吸着部材１０６の右面には磁性板からなる被吸着体１０６ａが取着されている。この被吸着体１０６ａの上方部には、電磁石１０７が、軸１０３とは無関係に回動可能に、且つ微小距離で軸方向移動可能に設けられている。この電磁石１０７と装置ベース１０２との間には、合成樹脂からなるばね板１０８、１０８が設けられており、このばね板１０８、１０８の一端は前記装置ベース１０２に取着され、他端は前記電磁石１０７に取着されている。このばね板１０８、１０８は、軸１０３の回動に対して抵抗を与えるものである。なお軸１０３には適宜の操作対象物が付設あるいは連結される。
【０００７】
この図１３の構成において、通常は、電磁石１０７が断電されており、操作部材１０４が使用者により回動操作されると、軸１０３、ディスク１０５ａ、被吸着部１０６が一体回動する。そして、操作部材１０４が所定角度回動されると、ロータリーエンコーダ１０５がこの所定角度を検出し、これに基づいて図示しない制御部が電磁石１０７に通電する。すると、電磁石１０７と被吸着体１０６ａとが吸着状態となって当該電磁石１０７、被吸着体１０６ａ、軸１０３、操作部材１０４が一体化状態となる。従って、この状態から使用者が操作部材１０４をさらに回動すると、板ばね１０８、１０８の他端がその回動方向へ弾性変形することによって復元方向へばね力を発生し、使用者が回動抵抗を受け、電磁石が断電したときに回動抵抗がなくなる。回動抵抗の差により節度が与えられる。
【０００８】
しかし、この構成では、合成樹脂製のばね板１０８、１０８を使用するため、ばね機能を奏するための形状の設定が難しいとともに、ばね力設定のための材料選定も難しく、総じて節度感の設定が難しいといった問題があった。また、節度感の滑らか度合いとか、急激度合いなどの微妙な設定も困難であった。また、使用者が操作部材１０４を一方向へ回動操作して、電磁石が所定の通電開始位置で通電された後に、該電磁石が断電される前に、使用者が操作部材１０４を逆回動方向へ戻す操作を行うと、再度、軸１０３が前記所定の通電開始位置を戻り方向に通過するが、その通電開始位置を戻り方向へ過ぎてからしか断電されないという問題があった。このため、一時的に逆方向の節度感が付与されてしまう問題があった。また、使用者が操作部材１０４に対する操作力を解除して操作部材１０４が戻って前記所定の通電開始位置で停止してしまうと、電磁石通電状態が継続されてしまう問題もある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、節度角度の設定及び節度感の強弱などの設定が容易となり、さらに、回動部材が電磁石通電状態で回動方向が反転された時に電磁石を適正に断電できる節度装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、装置本体と、この装置本体に回動操作可能に設けられ外部からの操作力により操作される回動部材と、略Ｖ形の凹面部を有する回動抵抗受部と、鋼線製コイルばね及び押圧部材を有し、該コイルばねのばね力により、前記押圧部材を回動抵抗受部の前記凹面部に対して押圧して回動抵抗を与えるための抵抗付与手段と、前記装置本体に設けられた電磁石と、前記回動部材の回動位置を検出する回動部材用回動位置検出手段と、前記回動部材の回動方向を検出する回動方向検出手段と、前記回動部材用回動位置検出手段により検出された前記回動部材の回動位置に応じて前記電磁石を通断電制御する制御手段と、前記回動部材の回動中心と同心状態で回動可能に設けられ電磁石の通電時に該電磁石に吸着されて非回動状態に固定される応動部材と、この応動部材の回動位置を検出する応動部材用回動位置検出手段と、記憶手段とを備え、前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段との一方を、前記回動部材と一体回動可能に設け、他方を、前記応動部材に設ける構成とし、前記電磁石通電以後に前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置と、前記応動部材用回動位置検出手段により検出した応動部材の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段に記憶し、当該ずれた時から前記回動方向検出手段により前記回動部材が反転したか否かを監視し、該回動部材が反転したことが検出されたときには、前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石を断電する反転用断電制御手段を設けたところに特徴を有する。
【００１１】
この請求項１の発明においては、回動部材が回動操作されると、前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段との一方が、前記回動部材と一体回動し、他方が、前記電磁石の断電時に前記回動部材と一体回動する。従って、電磁石の断電時には、回動部材の回動操作に伴って前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段との両方が回動し、節度感は発生しない。そして、該他方が、回動部材が所定の回動位置に達すると、位置検出手段により当該所定の回動位置が検出され、制御手段により、電磁石が通電される。この通電により、前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段とのうちの他方が、該電磁石に吸着されて非回動状態に固定される。すると、抵抗付与手段の押圧部材がコイルばねのばね力に抗して回動抵抗受部の凹面部を絶対的にあるいは相対的に摺動するようになり、コイルばねのばね力が増加して抵抗感が強くなる。そして、回動部材が所定の回動位置に達すると、電磁石が断電され、この抵抗感がなくなる。コイルばねによる抵抗感の急変により節度感が発生する。
【００１２】
この構成の場合、前記所定の回動位置の変更により、節度角度を容易に変更できる。また、略Ｖ形の凹面部を有する回動抵抗受部と、鋼線製コイルばね及び押圧部材を有し、該コイルばねのばね力により、前記押圧部材を回動抵抗受部の前記凹面部に対して押圧して回動抵抗を与えるための抵抗付与手段とで、節度を与える構成であるから、コイルばねの選定と、凹面部の傾斜角度の設定により節度感の間隔と強弱の設定が容易となる。
【００１３】
さらにこの請求項１においては、反転用断電制御手段により、前記電磁石通電以後に前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置と、前記応動部材用回動位置検出手段により検出した応動部材の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段に記憶する。この判断の趣旨は次にある。すなわち、電磁石通電以後であっても、回動部材と応動部材とが同期して回動（一体回動）しているということは、押圧部材が凹面部の谷部にあり、また両部材がずれるということは、応動部材が電磁石により固定されて押圧部材が凹面部を相対的に登り始めた（回動抵抗が出始めた）ということであり、押圧部材が凹面部を登り始める直前の応動部材の回動位置及び回動部材の回動位置、つまり押圧部材が凹面部の谷中心部に位置する位置を、記憶できる。なお、電磁石の通電時点で直ちに応動部材が固定されないのは、電磁石の応答遅れなどによりタイムラグなどがあるからである。
【００１４】
そして、反転用断電制御手段は、当該ずれた時から前記回動方向検出手段により前記回動部材が反転したか否かを監視し、該回動部材が反転したことが検出されたときには、前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石を断電するから、押圧部材が凹面部の谷中心部に至ったときの回動位置で電磁石を断電できて、一時的に逆方向への節度が付与されることがない。また、使用者が回動部材に対する一方向への操作力を解除して回動部材が通電開始位置に戻ったとしても、この通電開始位置で電磁石が既に断電されているから、通電状態が継続されてしまうといったこともない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、節度角度の設定及び節度感の強弱などの設定が容易となり、さらに、回動部材が電磁石通電状態で回動方向が反転された時に電磁石を適正に断電できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を例えば車両エアコンの温度設定用の節度装置に適用した第１の実施例について図１ないし図９を参照して説明する。図１には、節度装置１の縦断面して示している。この図１において、節度装置１は、例えば自動車のインストルメントパネル１５裏側に取り付けられている。
【００１７】
この節度装置１は、装置本体としての装置ケース２を備えている。この装置ケース２には回動部材３が回動可能に支承されている。この回動部材３の一端部の軸部３ａは当該装置ケース２及び前記インストルメントパネル１５から突出している。この軸部３ａには、温度調節用の操作部材たる操作ダイヤル１６が一体回動する形態に取り付けられている。前記インストルメントパネル１５において、上記操作ダイヤル１６の周囲には図３に示すように、温度表示部１７が設けられている。この温度表示部１７には、角度ｋ０°から角度ｋ２９°までの角度範囲α°に対応して、温度１８℃〜３２℃を指標する目盛り部ｍ１〜ｍ１５が設けられている。
【００１８】
前記装置ケース２内の電磁石ホルダ２ａには略円筒形の電磁石４が取着されており、この電磁石４の中空部を応動軸８ａが回転可能に挿通している。
また、前記回動部材３には、円筒スリーブ状の回動抵抗受部５が該回動部材３と一体回動するように設けられており、この回動抵抗受部５の内面には、図２に示すように、略Ｖ形の凹面部６が形成されている。この凹面部６は、斜面６ａと斜面６ｂとで略Ｖ形をなす。
【００１９】
また、この回動抵抗受部５の内部における応動軸８ａ部分には、抵抗付与手段７が設けられている。この抵抗付与手段７は、応動部材である被吸着部材８に設けられている。この被吸着部材８は磁性材から構成されており、前記電磁石４と軸方向で対向した形態で前記回動部材３と同心状態に回動可能に設けられている。前記抵抗付与手段７は、ホルダ７ａに形成したガイド筒部１１内に、鋼線製コイルばね９と、押圧部材１０とを収容配置して構成されている。前記コイルばね９が圧縮状態で収容配置されている。このコイルばね９のばね力により、図２に示すように、押圧部材１０が前記凹面部６の谷中心部に押圧付勢されている。
【００２０】
第１の位置センサ１２は、回動部材３の回動位置を検出する回動部材用回動位置検出手段たるものであり、例えばロータリーエンコーダから構成されている。この第１の位置センサ１２は、前記回動部材３の外周に取着されたディスク１２ａと、装置ケース２に取り付けられたフォトセンサ１２ｂとから構成されている。前記ディスク１２ａには回動角度を検出するための多数のスリットが形成されている。この位置センサ１２は回動部材３の回動位置（角度位置）を検出し、この回動位置検出信号は前記制御装置１４（図４参照）に与えられる。なお、第１の位置センサ１２からの回動位置検出信号は、温度設定のためにも用いられるようになっている。
【００２１】
第２の位置センサ１３は、応動部材である被吸着部材８の回動位置を検出する応動部材用回動位置検出手段たるものであり、例えばロータリーエンコーダから構成されている。この第２の位置センサ１３は、前記被吸着部材８の外周に形成されたスリット部１３ｂと、装置ケース２に取り付けられたフォトセンサ１３ｂとから構成されている。この位置センサ１３は被吸着部材８の回動位置（角度位置）を検出し、この回動位置検出信号ｓ１３は前記制御装置１４（図４参照）に与えられる。
【００２２】
前記第１の位置センサ１２と第２の位置センサ１３とは、同じ構成であって、角度分解能を例えば「１°」としており、１回転で３６０の等間隔位置（絶対位置）を検出することができる。両位置センサ１２及び１３は、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部に位置する状態では回動位置検出信号ｓ１２とｓ１３とが同期して出力される関係となっている。
【００２３】
図４に示す制御装置１４は、制御手段、回動方向検出手段、反転用断電制御手段として機能するものであり、マイクロコンピュータを含んで構成されている。このマイクロコンピュータはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有して構成されており、ＲＡＭが記憶手段に相当図する。前記回動方向検出手段としての機能は、第１の位置センサ１２による回動部材３の回動角度位置の変化により回動方向を検出するものである。
【００２４】
前記制御手段としての機能は、前記第１の位置センサ１２により検出された前記回動部材３の回動位置が、予め設定された通電開始位置に達した時に前記電磁石４を通電し、予め設定された通電停止位置に達したときに前記電磁石４を断電する機能である。すなわち、通電開始位置とは、制御装置１４が電磁石４を通電開始する回動部材３の回動角度をいい、通電停止位置とは、制御装置１４が電磁石４の通電を停止する回動部材３の回動角度をいうものであり、これら通電開始位置及び通電停止位置については後述する。
【００２５】
反転用断電制御手段として機能は、前記電磁石４通電以後に前記第１の位置センサ１２により検出した回動部材３の回動位置と、前記第２の位置センサ１３により検出した被吸着部材８の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段であるＲＡＭに記憶し、当該ずれた時から前記回動方向検出手段により前記回動部材３が反転したか否かを監視し、該回動部材３が反転したことが検出されたときには、前記第１の位置センサ１２により検出した回動部材３の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石４を断電する機能である。
【００２６】
前記通電開始位置及び通電停止位置は次のように設定されている。図７には前記温度表示部１７を展開して示している。この図７及び図３において、回動部材３が矢印Ａ方向に回動されるときの通電開始位置は、回動部材３の基準点３Ｐ（操作ダイヤル１６の指標１５Ｐに対応）が、温度表示部１７に対応した角度ｋ１°（deg）、ｋ３°、ｋ５°、・・・ｋ２７°に至った角度位置である。また回動部材３が矢印Ｂ方向に回動されるときの通電開始位置は、回動部材３の基準点３Ｐが、角度ｋ２８°、ｋ２６°、ｋ２４°、・・・ｋ２°に至った角度位置である。
【００２７】
また、位置センサ１２の角度検出分解能を例えば「１°」とすると、回動部材３が矢印Ａ方向に回動されるときの通電停止位置は、回動部材３の基準点３Ｐが、角度「ｋ２°＋１°」、「ｋ４°＋１°」、「ｋ６°＋１°」、・・・「ｋ２８°＋１°」に至った角度位置である。さらに回動部材３が矢印Ｂ方向に回動されるときの通電停止位置は、「ｋ２７°−１°」、「ｋ２５°−１°」、「ｋ２３°−１°」、・・・「ｋ１−１°」に至った角度位置としている。なお、上記「−１°」、「＋１°」は位置センサ１２の角度検出分解能に応じて決めれば良く、分解能が高ければ「−０．５°」、「＋０．５°」などさらに小さくすることもできる。
【００２８】
上記構成の作用について説明する。今、図５に示すように、操作ダイヤル１６（ひいては回動部材３）が例えば２４℃表示部指示位置Ｐ１にあるとする（角度ｋ１２°〜ｋ１３°中間位置）にあるとする。この状態では、電磁石４が断電されている状態にあり、押圧部材１０は、回動抵抗受部５の凹面部６の谷中心部に押圧付勢されており、前記被吸着部材８が回動部材３に対して回動可能である。この状態から、使用者が操作ダイヤル１６を図２の矢印Ａ方向へ回動操作したとすると、上述したように、押圧部材１０が回動抵抗受部５の凹面部６の谷中心部に押圧付勢され、且つ被吸着部材８が回動部材３に対して回動可能であるから、押圧部材１０も一体回動する（図６（ａ）参照）。つまり、電磁石４の断電時には、回動部材３の回動に伴って前記回動抵抗受部５と前記抵抗付与手段７との両方が回動し、節度感は発生しない（図５、図６（ａ）の角度範囲ａ１°）。この断電時には、前記回動抵抗受部５と前記抵抗付与手段７との両方が一体に回動することから、第２の位置センサ１３は第１の位置センサ１２に同期して位置検出信号ｓ１３を出力する。この同期する領域と非同期領域とを図７に示している。なお、非同期領域は完全な非同期両位置ということではなく、後述するが通電直後の極微小時間では電磁石４の応答遅れなどにより同期する。
【００２９】
この操作ダイヤル１６の回動角度が図５の角度ｋ１３°となると、電磁石４が通電されて、この通電により電磁石４が被吸着部材８を吸着固定もしくは吸引固定する。これにより押圧部材１０が回動不能状態に固定され、これに対し、回動抵抗受部５は、引き続き使用者による回動操作力を受けて矢印Ａ方向へ回動される。すると、図６（ｂ）に示すように、該回動抵抗受部５の凹面部６の斜面６ａが押圧部材１０と摺接し（相対的に押圧部材１０が凹面部６の斜面６ａを登り始める）、押圧方向へのコイルばね９のばね力が増加し、該回動抵抗受部５が回動抵抗を使用者が強く感じるようになる。
【００３０】
この結果、ユーザーに抵抗感つまり節度感が作用する（図５の角度範囲ａ２°）。そして、操作ダイヤル１６の回動角度が通電停止位置である角度「ｋ１４°＋１°」となったところで電磁石４が断電されると、吸着固定もしくは吸引固定が解除されて、前記前記節度感が解除されてクリック感が作用することとなる。この通電時には、第２の位置センサ１３は、被吸着部材８の回動が停止することから、回動検出信号ｓ１３は出力せず、信号出力は非同期となる。但し、実際には、電磁石４の応答遅れなどによるタイムラグがあって、通電直後の極微小時間では同期する。
【００３１】
上述の通電開始から、使用者が操作ダイヤル１６を矢印方向へ操作した後、反転させた場合の制御装置１４の制御について、図８及び図９を参照して説明する。図９は、図８の時間軸を拡大したものである。制御装置１４は、上述の通電開始時点（角度ｋ１３°）から（前記電磁石４通電以後）前記第１の位置センサ１２により検出した回動部材３の回動位置と、前記第２の位置センサ１３により検出した被吸着部材８の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段であるＲＡＭに記憶する。この判断の趣旨は次にある。すなわち、電磁石４通電以後であっても、回動部材３と被吸着部材８とが同期して回動（一体回動）しているということは、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部にあり、また両部材がずれるということは、被吸着部材８が電磁石４により固定されて押圧部材１０が凹面部６を相対的に登り始めた（回動抵抗が出始めた）ということである。従って、押圧部材１０が凹面部６を登り始める直前の被吸着部材８の回動位置及び回動部材３の回動位置を、前記両位置がずれた時の直前の同期位置として記憶することで、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部となる回動位置を記憶できる。
【００３２】
前記角度ｋ１３°までは被吸着部材８も同期して回動しており、第２の位置センサ１３は第１の位置センサ１２と同期して位置検出信号ｓ１３を出力している。第１の位置センサ１２及び第２の位置センサ１３において上記角度ｋ１３°に対応する位置検出信号をそれぞれ符号ｓ１２ｋ１３及びｓ１３ｋｘとしている。この場合、電磁石４の応答遅れなどのタイムラグにより角度［ｋ１３°＋１°］まで同期し、次の角度［ｋ１３°＋２°］で位置検出信号がずれたとする。直前の上記角度［ｋ１３°＋１°］の回動位置では、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部にある位置であり、第１の位置センサ１２の回動位置検出信号ｓ１２（ｋ１３＋１）と第２の位置センサ１３の回動位置検出信号ｓ１３（ｋｘ＋１）とが同期している。この第１の位置センサ１２の回動位置検出信号ｓ１２（ｋ１３＋１）による回動位置と、第２の位置センサ１３の回動位置検出信号ｓ１３（ｋｘ＋１）による回動位置が前記ＲＡＭに記憶される。
【００３３】
そして、前記ずれた時（時点ｔｚ）から前記回動部材３が反転したか否かを監視し、該回動部材３が反転したことが検出されたときには、前記第１の位置センサ１２の回動位置検出信号ｓ１２と第２の位置センサ１３の回動検出信号ｓ１３とが同期するか、否かを判断し、同期位置（この同期位置は、前記第１の位置センサ１２の回動位置検出信号ｓ１２（ｋ１３＋１）と第２の位置センサ１３の回動位置検出信号ｓ１３（ｋｘ＋１）とが同期する回動位置）となったときに、前記電磁石４を断電する。
【００３４】
この結果、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部に至ったときの回動位置で電磁石４を断電できて、一時的に逆方向への節度が付与されることがない。また、使用者が回動部材３に対する一方向への操作力を解除して回動部材３が通電開始位置に戻ったとしても、この通電開始位置で電磁石４が既に断電されているから、通電状態が継続されてしまうといったこともない。
【００３５】
なお、前記角度ｋ１３°で通電後反転されたとき、反転されない条件での前記通電停止位置である角度「ｋ１３°−１°」で電磁石４が断電されることによる不具合について参考図１１及び１２を参照して説明する。操作ダイヤル１６が反転されて角度ｋ１３°に至ると（図１２に示す位置）、この位置でも電磁石４が通電されたままであるため押圧部材１０は固定されたままにある。この状態から操作ダイヤル１６がそのまま反転方向（矢印Ｂ方向）へ移動すると、角度「ｋ１３°−１°」までの区間においては、節度感が与えられ、そして、角度「ｋ１３°−１°」の位置となったところで断電されるものである。従って、この参考図１１及び１２においては、その通電開始位置を戻り方向へ過ぎてからしか断電されないという問題があった。このため、一時的に逆方向の節度感が付与されてしまう問題があった。また、使用者が操作ダイヤル１６に対する操作力を解除して操作ダイヤル１６がコイルばね９のばね力で戻って前記所定の通電開始位置で停止してしまうと、電磁石４通電状態が継続されてしまう問題もある。
【００３６】
しかし、本実施例では、上述したように、このような問題を解決できた。
このような本実施例によれば、回動部材たる回動部材３が回動操作されると、前記回動抵抗受部５が、前記回動部材３と一体回動し、抵抗付与手段７が、前記電磁石４の断電時に前記回動部材３と一体回動する。従って、電磁石４の断電時には、回動部材３の回動操作に伴って前記回動抵抗受部５と前記抵抗付与手段７との両方が回動し、節度感は発生しない。そして、軸が所定の回動位置に達すると、位置センサ１２により所定の回動位置が検出され、制御手段たる制御装置１４手段により、電磁石４が通電される。この通電により、前記抵抗付与手段７が、該電磁石４に吸着されて非回動状態に固定される。すると、抵抗付与手段７の押圧部材１０がコイルばね９のばね力に抗して回動抵抗受部５の凹面部６を相対的に摺動するようになり、コイルばね９のばね力が増加して抵抗感が強くなる。そして、回動部材３が所定の回動位置に達すると、電磁石４が断電され、この抵抗感がなくなる。この結果、コイルばね９による抵抗感の急変により節度感が発生させることができる。
【００３７】
また、本実施例によれば、前記通電開始位置及び通電停止位置の変更により、節度角度を容易に変更できる。また、略Ｖ形の凹面部６を有する回動抵抗受部５と、鋼線製コイルばね９及び押圧部材１０を有し、該コイルばね９のばね力により、前記押圧部材１０を回動抵抗受部５の前記凹面部６に対して押圧して回動抵抗を与えるための抵抗付与手段７とで、節度を与える構成であるから、コイルばね９の選定と、凹面部６の傾斜角度の設定により節度感の間隔と強弱の設定が容易となる。
【００３８】
また、本実施例によれば、前記電磁石４が前記通電開始位置で通電された後に操作ダイヤル１６ひいては回動部材３の回動方向が反転されたときには、前記第１の位置センサ１２により検出した回動部材３の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石４を断電するから、押圧部材１０が凹面部６の谷中心部に至ったときの回動位置で電磁石４を断電できて、一時的に逆方向への節度が付与されることがない。また、使用者が回動部材３に対する一方向への操作力を解除して回動部材が通電開始位置に戻ったとしても、この通電開始位置で電磁石４が既に断電されているから、通電状態が継続されてしまうといったこともない。
【００３９】
図１０は本発明の第２の実施例を示しており、この第２の実施例では、次の点が第１の実施例と異なる。第１の実施例では、前記回動抵抗受部５を回動部材３と一体回動可能に設け、前記抵抗付与手段７を被吸着部材８に設ける構成としたが、この第３の実施例では、抵抗付与手段７を、前記回動部材３と一体回動可能に設けると共に、前記回動抵抗受部５を、被吸着部材８に設けた受部材１８に形成している。このようにしても第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
本発明は上記各実施例に限定されず、次のように変更して実施しても良い。回動位置検出手段としては、ロータリーエンコーダに限られず、ポテンショメータや、複数のホールＩＣと磁極との組み合わせ構成でも良い。また、押圧部材及び押し当て部材は球状に形成しても良いし、鋼球を用いても良い。また、本発明の節度装置は、エアコンの温度調節装置以外にもジョイスティック装置など、種々の装置に適用できるものである。また、凹面部は全体として略Ｖ形であればよく、その谷中心部の形状は図示した角部に限定されるものではなく、例えば凹面部の谷中心部は、丸みを帯びていても良いし、狭小な平坦部となっていても良い。また、記憶手段としては制御装置に外付けされる不揮発性メモリなどでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明をエアコンの温度設定用の節度装置に適用した第１の実施例を示す縦断側面図
【図２】図１のＴ−Ｔ線断面図
【図３】インストルメントパネルの正面図
【図４】電気的構成のブロック図
【図５】電磁石に対する通断電制御と節度感とを説明するための図
【図６】（ａ）、（ｂ）は作用を説明するための図２相当図
【図７】通電領域と温度表示部と節度感との関係を示す図
【図８】回動方向が反転された場合の断電を説明するための図
【図９】図８における時間軸を拡大した図
【図１０】本発明の第２の実施例を示す図２相当図
【図１１】参考例を示す図８相当図
【図１２】作用説明のための図２相当図
【図１３】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
【００４２】
図面中、１は節度装置、２は装置ケース（装置本体）、３は回動部材、４は電磁石、５は回動抵抗受部、６は凹面部、７は抵抗付与手段、８は被吸着部材（応動部材）、９はコイルばね、１０は押圧部材、１２は第１の位置センサ（回動部材用回動位置検出手段）、１３は第２の位置センサ（応動部材用回動位置検出手段）、１４は制御装置（制御手段、回動方向検出手段、記憶手段、反転用断電制御手段）、１５はインストルメントパネル、１６は操作ダイヤル、１７は温度表示部を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
この装置本体に回動操作可能に設けられ外部からの操作力により操作される回動部材と、
略Ｖ形の凹面部を有する回動抵抗受部と、
鋼線製コイルばね及び押圧部材を有し、該コイルばねのばね力により、前記押圧部材を回動抵抗受部の前記凹面部に対して押圧して回動抵抗を与えるための抵抗付与手段と、
前記装置本体に設けられた電磁石と、
前記回動部材の回動位置を検出する回動部材用回動位置検出手段と、
前記回動部材の回動方向を検出する回動方向検出手段と、
前記回動部材用回動位置検出手段により検出された前記回動部材の回動位置に応じて前記電磁石を通断電制御する制御手段と、
前記回動部材の回動中心と同心状態で回動可能に設けられ電磁石の通電時に該電磁石に吸着されて非回動状態に固定される応動部材と、
この応動部材の回動位置を検出する応動部材用回動位置検出手段と、
記憶手段と
を備え、
前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段との一方を、前記回動部材と一体回動可能に設け、他方を、前記応動部材に設ける構成とし、
前記電磁石通電以後に前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置と、前記応動部材用回動位置検出手段により検出した応動部材の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段に記憶し、当該ずれた時から前記回動方向検出手段により前記回動部材が反転したか否かを監視し、該回動部材が反転したことが検出されたときには、前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石を断電する反転用断電制御手段を設けたことを特徴とする節度装置。
【請求項１】
装置本体と、
この装置本体に回動操作可能に設けられ外部からの操作力により操作される回動部材と、
略Ｖ形の凹面部を有する回動抵抗受部と、
鋼線製コイルばね及び押圧部材を有し、該コイルばねのばね力により、前記押圧部材を回動抵抗受部の前記凹面部に対して押圧して回動抵抗を与えるための抵抗付与手段と、
前記装置本体に設けられた電磁石と、
前記回動部材の回動位置を検出する回動部材用回動位置検出手段と、
前記回動部材の回動方向を検出する回動方向検出手段と、
前記回動部材用回動位置検出手段により検出された前記回動部材の回動位置に応じて前記電磁石を通断電制御する制御手段と、
前記回動部材の回動中心と同心状態で回動可能に設けられ電磁石の通電時に該電磁石に吸着されて非回動状態に固定される応動部材と、
この応動部材の回動位置を検出する応動部材用回動位置検出手段と、
記憶手段と
を備え、
前記回動抵抗受部と前記抵抗付与手段との一方を、前記回動部材と一体回動可能に設け、他方を、前記応動部材に設ける構成とし、
前記電磁石通電以後に前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置と、前記応動部材用回動位置検出手段により検出した応動部材の回動位置とが同期するか否かを判断し、両位置がずれた時の直前の同期位置を前記記憶手段に記憶し、当該ずれた時から前記回動方向検出手段により前記回動部材が反転したか否かを監視し、該回動部材が反転したことが検出されたときには、前記回動部材用回動位置検出手段により検出した回動部材の回動位置が前記記憶した同期位置となったときに、前記電磁石を断電する反転用断電制御手段を設けたことを特徴とする節度装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１９９１５６（Ｐ２００９−１９９１５６Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３７５２４（Ｐ２００８−３７５２４）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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