WO2018047420A1 - 回転入力装置 - Google Patents

Abstract

回転入力装置は、第一材料から成り回転操作される操作筒部、および、操作筒部よりも弾性を有する第二材料から成り、操作筒部の一端側部分の外面を被覆する把持部、を有する回転操作部と、回転操作部がその軸心周りに回転可能なように配置され、かつ、回転操作部の回転範囲を規制する係止部を有するケースと、回転操作部の回転に伴って所定の信号を発信する入力部と、を備える。操作筒部は、その他端側部分に、所定の回転角度で係止部により回転範囲が規制される被係止部をさらに有する。操作筒部には、把持部と一体的に第二材料で構成され、把持部から操作筒部の他端側へ伸延する伸延部が設けられる。伸延部は、被係止部の少なくとも一部を被覆して係止部と当接する当接部を有している。

Description

回転入力装置

　本発明は、回転操作部、および、回転操作部の回転範囲を規制する係止部を備えた回転入力装置に関する。

　従来の回転入力装置として、たとえば、特許文献１の回転型スイッチ装置および特許文献２の回転つまみのストッパー構造がある。この特許文献１の回転型スイッチ装置は、円筒状の中空回転軸と、中空回転軸の回転によって切換操作される切換部とを有したスイッチ本体部と、照光素子を設けた円盤状の照光部材とを備えている。この照光部材にはストッパ部が設けられ、中空回転軸内には、中空回転軸の回動によってストッパ部に当接する係止部が設けられている。

　また、特許文献２の回転つまみのストッパー構造は、回転電子部品に嵌着された回転つまみ、回転電子部品を保持するベース、および、ベースに回転軸回りに回動自在に支持された回動部材を備えている。この回転つまみの下面に下方に延びる突起が設けられ、回動部材の周面に突起が設けられている。

特開２００３－１５１４０５号公報 特開２００８－３０５６９３号公報

　本発明は耐久性を有しつつ、衝突音の抑制が可能な回転入力装置を提供することを目的としている。

　本発明のある態様に係る回転入力装置は、操作筒部および把持部を有する回転操作部と、係止部を有するケースと、入力部と、を備える。操作筒部は、第一弾性を有する第一材料から成り第一端と第二端とを有し回転操作される。把持部は、第一弾性よりも大きい第二弾性を有する第二材料から成り、操作筒部の第二端より第一端に近い部分の外面を被覆する。係止部は、回転操作部の回転範囲を規制する。ケースは、回転操作部を回転操作部の軸心周りに回転可能なように配置されるように保持する。入力部は、回転操作部の回転量に応じた信号を発信する。操作筒部は、被係止部と、伸延部とを、さらに有する。被係止部は、把持部よりも第二端に近い部分に設けられ、係止部に当接することにより、回転操作部の回転範囲を規制する。伸延部は、把持部と一体的に第二材料で構成され、把持部から第二端の方向へ伸延する。伸延部は、被係止部の少なくとも一部を被覆して係止部と当接する当接部を有している。

　この構成によれば、弾性を有する第二材料から成り被係止部を被覆する当接部が係止部に当接することによって、被係止部と当接部との衝突音の発生を低減すると共に、これらの破損などを抑制することができる。また、把持部は操作筒部を被覆し、この把持部から伸延する伸延部に当接部が設けられている。このため、当接部が被係止部から外れにくく、衝突音の低減および破損の抑制を維持することができる。

　回転入力装置では、第二材料は熱可塑性エラストマーであってもよい。この構成によれば、操作筒部と把持部、伸延部および当接部とを二色成形で形成することができ、作業効率に優れている。また、当接部が操作筒部の被係止部に密着し、衝突音の抑制および耐久性が維持される。

　回転入力装置では、伸延部の伸延方向に延びる貫通孔が設けられている保持部を、操作筒部はさらに有し、伸延部は貫通孔の内に設けられていてもよい。この構成によれば、伸延部が保持部内の貫通孔の内に設けられることにより、伸延部が保持部によって、より強固に保持される。このため、伸延部およびこれに設けられる当接部が被係止部から外れにくくなり、衝突音の抑制および耐久性が維持される。

　本発明は、以上に説明した構成を有し、耐久性を有しつつ、衝突音の抑制が可能な回転入力装置を提供することができるという効果を奏する。

　本発明の上記目的、他の目的、特徴および利点は、添付図面を参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

図１は、本発明の実施の形態に係る回転入力装置の分解斜視図である。 図２は、回転入力装置の一部断面図を含んで示す斜視図である。 図３Ａは、回転入力装置を側方から視た図である。 図３Ｂは、図３ＡのＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。 図４Ａは、回転入力装置を側方から視た図である。 図４Ｂは、図４ＡのＢ－Ｂ線に沿って切断した断面図である。 図５Ａは、回転入力装置を上方から視た図である。 図５Ｂは、図５ＡのＣ－Ｃ線に沿って切断した断面図である。 図６Ａは、回転操作部を上方から視た図である。 図６Ｂは、図６ＡのＤ－Ｄ線に沿って切断した断面図である。

　本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の装置における問題点を簡単に説明する。上記特許文献１の回転型スイッチ装置では、中空回転軸の係止部が照光部材のストッパ部に当接することによって、中空回転軸の回転範囲が規制されている。また、特許文献２のストッパー構造では、回転つまみの突起と回動部材の突起とが当接して、回転つまみの回動範囲が規制されている。このように、中空回転軸および回転つまみの回転範囲が規制される際、回転する部材（中空回転軸の係止部、回転つまみの突起）が、固定された部材（照光部材のストッパ部、回動部材の突起）に衝突する。

　この衝突する部材には、通常、衝突による耐久性を考慮して、ＡＢＳなどの硬質樹脂が用いられる。しかしながら、このような硬質樹脂どうしが衝突すると、大きな音が発生してしまうため、ユーザに不快感を生じさせ得る。

　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、説明の便宜上、ケースに対し回転操作部側を上と称し、その反対を下と称する。ただし、回転入力装置の取付方向は任意であり、この取付方向によれば、必ずしもケースに対し回転操作部が上に位置しているとは限らない。

　（実施の形態）
　まず、実施の形態に係る回転入力装置１０について、図１～図６Ｂを参照して説明する。以下では、押釦スイッチと回転スイッチとを組み合わせた回転入力装置１０について説明する。ただし、回転入力装置１０は、押釦スイッチがなく、回転スイッチのみを備えた装置であってもよい。回転入力装置１０は、押釦２０、回転操作部３０、スライド筒４０、ガイド筒５０、ケース６０、および、入力部７０を備えている。

　押釦２０は、上端が閉じられた円筒状を成し、上壁２１および側壁２２を有している。

　上壁２１は、たとえば円盤形状であって、その一部に光が透過する照光部２３が設けられている。側壁２２は、たとえば円筒形状であって、上壁２１の外周縁から下方へ延びている。このような押釦２０は、回転操作部３０の後述する第一孔部３１ａに嵌挿され、そのとき、側壁２２は、第一孔部３１ａ内にほぼ全体が没するが、上壁２１は第一孔部３１ａの上端開口から外部に露出した状態になる。

　回転操作部３０は、操作筒部３１と、操作筒部３１の一端側部分（この実施の形態では、上端側部分、第一端）の外面を被覆する把持部３２とを有している。操作筒部３１は、第一材料から成り、第一材料としては、ＡＢＳ、アクリル、ポリカーボネートなどの硬質樹脂が例示される。操作筒部３１は、本体部３１ｂ、被係止部３１ｃおよび２つの保持部３１ｄにより構成されており、本体部３１ｂ、被係止部３１ｃおよび保持部３１ｄは一体で構成されている。

　本体部３１ｂは、第一孔部３１ａを有する略円筒形状である。第一孔部３１ａは、円柱形状であって、操作筒部３１の中央を上下方向に貫通する。操作筒部３１および第一孔部３１ａの軸は、一致し、上下方向に延びる。

　被係止部３１ｃは、本体部３１ｂの一部から下方に伸延した部分であって、上下方向に直交する断面において弧形状を有している。円筒形状の本体部３１ｂの軸と弧形状の被係止部３１ｃの軸とは一致し、被係止部３１ｃの径は本体部３１ｂの径より大きい。

　なお、被係止部３１ｃの形状は、連続した弧形状に限定されず、この弧形状の両端位置を規定できるものであればよい。たとえば、被係止部３１ｃは、本体部３１ｂの二か所から下方に伸延した２つの部分であってもよい。この２つの被係止部３１ｃは、互いに間隔を空けて設けられ、弧形状の両端位置にそれぞれ配置される。

　保持部３１ｄは、図４Ｂに示すように、本体部３１ｂの外面において凸形状に設けられ、第二孔部３１ｅを有している。保持部３１ｄは、たとえば、略直方体形状または略円柱状であって、上下方向に直交する断面において保持部３１ｄの外面は弧形状である。２つの保持部３１ｄは、被係止部３１ｃより上方において被係止部３１ｃを間に挟む位置に間隔を空けて配置されている。第二孔部３１ｅは、略直方体形状または略円柱状であって、本体部３１ｂの側方において上下方向（伸延部の伸延方向）に保持部３１ｄを貫通する貫通孔である。

　把持部３２は、ユーザが回転操作部３０を回転する際にユーザにより把持される部分である。把持部３２は、操作筒部３１の第一材料の第一弾性よりも大きい第二弾性を有する第二材料、たとえば、熱可塑性エラストマーから成る。熱可塑性エラストマーとしては、たとえば、ウレタン系、スチレン系、オレフィン系などが例示される。この材料としては、弾性に加えて、操作筒部３１より大きな柔軟性をさらに有していてもよい。

　把持部３２は、略円筒形状であって、操作筒部３１の被係止部３１ｃおよび保持部３１ｄより上方に設けられる。把持部３２は、操作筒部３１の本体部３１ｂの外面だけでなく、本体部３１ｂの上端および内面を被覆してもよい。これにより、より強固に把持部３２が操作筒部３１に固定される。なお、把持部３２は、上下方向に延びるスリット（図２）が設けられていてもよい。ただし、スリットは把持部３２の上部まで至らず、把持部３２の上部はスリットにより切り離されずに略円筒形状を成す。

　把持部３２から操作筒部３１の他端側（この実施の形態では、下端側、第二端）へ伸延する伸延部３２ａが操作筒部３１の外面に設けられる。伸延部３２ａの下端部には当接部３２ｂが設けられている。この把持部３２、伸延部３２ａおよび当接部３２ｂは、一体的に第二材料から成り、たとえば、操作筒部３１と二色成形により形成され、操作筒部３１の外面に密着して操作筒部３１の外面を被覆する。

　伸延部３２ａは、把持部３２の一部から下方に伸延した部分であり、把持部３２に２つ設けられる。伸延部３２ａは、操作筒部３１の外面に沿った略板形状または略半円柱状であり、操作筒部３１の被係止部３１ｃの両側方に至る。伸延部３２ａは、保持部３１ｄの第二孔部３１ｅ（貫通孔）の内に設けられている。これによって保持部３１ｄに被覆されて保持される。

　当接部３２ｂは、伸延部３２ａの下端部分に設けられ、被係止部３１ｃの側方に設けられる。２つの当接部３２ｂは、互いの間に被係止部３１ｃを挟む位置に間隔を空けて配置されている。当接部３２ｂは、被係止部３１ｃの側面に密着して被係止部３１ｃの側面の少なくとも一部を被覆する。この被係止部３１ｃの側面は、操作筒部３１の周方向に直交する面である。

　スライド筒４０は、略円筒形状であって、その軸が上下方向に延び、その上部に押釦２０の側壁２２が接続されている。スライド筒４０は、操作筒部３１の第一孔部３１ａに配置されている。

　ガイド筒５０は、略円筒形状であって、その軸が上下方向に延び、その内部にスライド筒４０がガイド筒５０に対して上下方向に移動可能に挿入されている。ガイド筒５０は、操作筒部３１の第一孔部３１ａに配置され、入力部７０に固定されている。

　ケース６０は、回転操作部３０がその軸心周りに回転可能なように配置され、かつ、回転操作部３０の回転範囲を規制する係止部６３を有する。ケース６０は、ＡＢＳ、アクリル、ポリカーボネートなどの硬質樹脂から成る。ケース６０は、内部空間を有し下方が開口した箱形状であり、上壁６１および側壁６２を有している。上壁６１は、たとえば略五角形の板状体であり、その中央に開口部６４を有している。開口部６４は、円形状であって、上壁６１を貫通する。開口部６４の径は回転操作部３０の径より大きく、開口部６４の上部の縁と間隔を空けて本体部３１ｂの下端部が配置されている。側壁６２は、上壁６１の外周縁から下方へ延びる。

　係止部６３は、開口部６４の下部に設けられ、この下部の内縁から内側に突出し、上下方向に直交する方向において弧形状である。係止部６３の内周は開口部６４の内縁と平行に設けられ、弧形状の係止部６３の中心は開口部６４の中心に一致する。開口部６４の下部の内側のうち係止部６３が設けられていない範囲に被係止部３１ｃは配置され、被係止部３１ｃが回転することにより、被係止部３１ｃを被覆する当接部３２ｂが係止部６３に当接する。

　入力部７０は、プリント基板７１上に配置され、プリント基板７１上の電子回路に電気的に接続されている。入力部７０は、たとえば、ポテンショメータであり、回転操作部３０の回転角または移動量のいずれかの回転量に応じた所定の信号に変換してプリント基板７１上の電子回路に出力する。入力部７０は共に円筒形状の固定筒部７３および回転筒部７４を有し、固定筒部７３および回転筒部７４の軸は上下方向に延びて互いに一致している。固定筒部７３は、回転筒部７４の内側に配置されており、プリント基板７１に固定されている。回転筒部７４は、固定筒部７３に対して回転可能に固定筒部７３に保持されている。

　プリント基板７１はケース６０の内部空間に設けられ、固定筒部７３および回転筒部７４はケース６０の開口部６４を通りケース６０の上壁６１から上方に突出している。固定筒部７３にはガイド筒５０がスナップイン方式などにより固定されている。回転筒部７４には回転操作部３０の操作筒部３１が固定されている。固定筒部７３の内側には発光部７２が配置されている。また、プリント基板７１には発光部７２およびスイッチ部（図示せず）が配置されており、スイッチ部はスライド筒４０の上下方向の移動に応じて発光部７２を発光または消灯させる。

　次に、回転入力装置１０の使用について説明する。ユーザにより押釦２０が押されると、押釦２０に接続されるスライド筒４０がガイド筒５０に対してその内側で下方に移動する。この移動をスイッチ部が検出し、発光部７２が発光する。この発光部７２からの光は、スライド筒４０の内部を通り押釦２０に至り、押釦２０の照光部２３を照光させる。

　また、ユーザにより把持部３２が把持されて回転操作部３０が回転されると、回転操作部３０は、ケース６０の開口部６４内であって、スライド筒４０およびガイド筒５０の周りを回転する。この回転に伴い、回転操作部３０に接続される入力部７０の回転筒部７４が回転する。入力部７０は、回転筒部７４の回転角または移動量を検出し、これに応じた所定の信号をプリント基板７１の回路に出力する。

　この回転操作部３０の回転において、回転操作部３０の被係止部３１ｃがケース６０の係止部６３に当接すると、回転操作部３０の回転範囲が規制される。ここで、回転操作部３０が大きく回転されると、被係止部３１ｃが当接部３２ｂを介して係止部６３に衝突する。この際、弾性体である当接部３２ｂが衝突エネルギーを吸収して、衝突による音の発生を低減することができる。また、当接部３２ｂによる衝突エネルギーの吸収により、係止部６３および被係止部３１ｃに衝突エネルギーが伝搬されることを低減し、衝突による係止部６３および被係止部３１ｃの破損を防止することができる。

　このように、上記構成の回転入力装置１０によれば、被係止部３１ｃを被覆する当接部３２ｂによって、被係止部３１ｃと係止部６３との衝突音を抑制し、また、これらの耐久性の向上が図られる。

　また、当接部３２ｂが把持部３２から伸延する伸延部３２ａに設けられ、かつ、これらが一体で構成されている。また、当接部３２ｂ、伸延部３２ａおよび把持部３２は操作筒部３１と二色成形により形成されて密着している。さらに、伸延部３２ａが保持部３１ｄの第二孔部３１ｅを通り、保持部３１ｄにより被覆されて保持されている。よって、係止部６３と被係止部３１ｃとの衝突によっても、当接部３２ｂが被係止部３１ｃから外れ難いため、衝突音の抑制および耐久性の向上が維持される。

　さらに、当接部３２ｂ、伸延部３２ａおよび把持部３２に熱可塑性エラストマーを用いることにより、操作筒部３１と当接部３２ｂ、伸延部３２ａおよび把持部３２とを二色成形で形成することができる。このため、操作筒部３１と当接部３２ｂ、伸延部３２ａおよび把持部３２とをそれぞれ形成して組み付ける必要がなく、作業効率に優れている。

　（その他の実施の形態）
　なお、上記実施の形態では、操作筒部３１の外面に被係止部３１ｃを設け、ケース６０の開口部６４の内面に係止部６３を設けた。これに対し、操作筒部３１の内面に被係止部３１ｃを設け、ケース６０の開口部６４の外面に係止部６３を設けてもよい。この場合も、回転入力装置１０が上記実施の形態と同様の構成を備えることにより、上記実施の形態と同様の作用、効果を奏することができる。

　さらに、上記実施の形態では、伸延部３２ａが操作筒部３１の外面上に設けられたが、伸延部３２ａは操作筒部３１の本体部３１ｂの内面上に設けられてもよい。この場合、伸延部３２ａの当接部３２ｂが被係止部３１ｃの側方に位置するように、被係止部３１ｃはその径が本体部３１ｂの径より小さく形成される。これにより、伸延部３２ａは操作筒部３１の内面上において把持部３２から下端側へ伸延し、当接部３２ｂが被係止部３１ｃを被覆することができる。

　また、この場合、伸延部３２ａの伸延方向に延びる第二孔部３１ｅを有する保持部３１ｄは、本体部３１ｂの内面側において凸形状に設けられてもよい。これにより、操作筒部３１の内面上において伸延部３２ａが下端側へ伸延して、保持部３１ｄの第二孔部３１ｅを通ることによって、保持部３１ｄによって被覆されて保持される。

　さらに、上記実施の形態では、伸延部３２ａが直線状に形成されていたが、伸延部３２ａの形状はこれに限定されない。たとえば、当接部３２ｂが把持部３２より内側に位置するように、伸延部３２ａが曲がっていてもよい。この反対に、当接部３２ｂが把持部３２より外側に位置するように、伸延部３２ａが曲がっていてもよい。

　さらに、上記実施の形態では、２つの当接部３２ｂが被係止部３１ｃの両側方にそれぞれ至るように伸延部３２ａを２つ設けた。これに対して、１つの当接部３２ｂが被係止部３１ｃの一方側方に至るように伸延部３２ａを１つ設けてもよい。これにより、当接部３２ｂが被係止部３１ｃの少なくともいずれか一方側面を被覆することができる。

　なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および機能の少なくとも一方の詳細を実質的に変更できる。

　本発明の回転入力装置は、耐久性を有しつつ、衝突音の抑制が可能な回転入力装置等として有用である。

１０　回転入力装置
２０　押釦
２１　上壁
２２　側壁
２３　照光部
３０　回転操作部
３１　操作筒部
３１ａ　第一孔部
３１ｂ　本体部
３１ｃ　被係止部
３１ｄ　保持部
３１ｅ　第二孔部
３２　把持部
３２ａ　伸延部
３２ｂ　当接部
４０　スライド筒
５０　ガイド筒
６０　ケース
６１　上壁
６２　側壁
６３　係止部
６４　開口部
７０　入力部
７１　プリント基板
７２　発光部
７３　固定筒部
７４　回転筒部

Claims (3)

1. 　第一弾性を有する第一材料から成り第一端と第二端とを有し回転操作される操作筒部、
   および、前記第一弾性よりも大きい第二弾性を有する第二材料から成り、前記操作筒部の前記第二端より前記第一端に近い部分の外面を被覆する把持部、
   を有する回転操作部と、
   　前記回転操作部の回転範囲を規制する係止部を有し、かつ、前記回転操作部を前記回転操作部の軸心周りに回転可能に配置されるように保持する
   ケースと、
   　前記回転操作部の回転量に応じた信号を発信する入力部と、
   を備え、
   　前記操作筒部は、
   　前記把持部よりも前記第二端に近い部分に設けられ、前記係止部に当接することにより、前記回転操作部の前記回転範囲を規制する被係止部と、
   　前記把持部と一体的に前記第二材料で構成され、前記把持部から前記第二端の方向へ伸延する伸延部とを、さらに有し、
   　前記伸延部は、前記被係止部の少なくとも一部を被覆して前記係止部と当接する当接部を有している、回転入力装置。
2. 　前記第二材料は熱可塑性エラストマーである、請求項１に記載の回転入力装置。
3. 　前記操作筒部は、前記伸延部の伸延方向に延びる貫通孔が設けられている保持部をさらに有し、
   　前記伸延部は前記貫通孔の内に設けられている、請求項１または２に記載の回転入力装置。

Images