(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の操作装置においては、防滴部材は、複数(多数)の部材により保持されている。従って、回転操作を行う回転つまみと、回転操作とは異なる操作を行う操作具とを、それらの操作具の間の隙間からの浸水を防ぐことができるように備えるためには、構造が複雑になりがちな点で改善の余地があった。また、回転つまみの回転操作の際に防滴部材と複数の部品との間で摩擦が発生し、回転つまみの回転抵抗が大きくなるとともに部品が摩耗するという問題が懸念される。
【0006】
更に、特許文献1は押釦つまみを揺動する操作を想定していないため、仮に揺動操作を可能にする構成に適用した場合には、防水性能を十分に発揮できないと考えられる。また、上記のように防水のために蛇腹を備える場合、操作装置の小型化が困難になってしまう。
【0007】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、小型であり防水性と操作性を備える回転操作及び回転操作以外の操作が可能な操作装置を簡単且つ安価に提供することにある。
【0008】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【0009】
本発明の第1の観点によれば、以下の構成の操作装置が提供される。即ち、この操作装置は、回転部材と、ノブ部材と、円環状の防水部材と、を備える。前記回転部材は、回転操作を検知可能な第1検知部に接続する。前記ノブ部材は、前記第1検知部が検知する操作とは異なる操作を検知可能な第2検知部に接続し、前記回転部材の回転中心側に配置される。前記防水部材は、前記回転部材と前記ノブ部材の間隙を覆う。
前記防水部材は、前記回転部材の回転軸と略平行な円環状の第1突起を有する。前記ノブ部材は、前記回転部材の回転軸と略平行な第1溝を有する。前記第1溝に前記第1突起が差し込まれることで、前記ノブ部材と前記防水部材とが当接して保持される。
【0010】
これにより、ノブ部材の操作性を確保しつつ、
防水部材とノブ部材の間の隙間から内部への水の浸入を防ぐことができる。その結果、簡単且つ安価な構成で、防水性を備え回転操作以外の操作が可能な多機能な操作装置を提供することができる。
また、ノブ部材と防水部材とが密着するため、高い防水性を発揮しつつ簡単な構成で接続することができる。
【0011】
前記の操作装置においては、以下の構成とすることができる。即ち、前記回転部材
又は前記防水部材は、前記回転部材の回転軸と略平行な円環状の
第2突起を有する。
前記回転部材が前記第2突起を有する場合、前記防水部材は、前記回転部材の回転軸と略平行な円環状の第2溝を有する。前記防水部材が前記第2突起を有する場合、前記回転部材は、当該回転部材の回転軸と略平行な円環状の第2溝を有する。前記第2溝に前記
第2突起が差し込まれることで、前記回転部材と前記防水部材とが当接して保持される。
【0012】
これにより、回転部材と防水部材とが密着するため、高い防水性を発揮しつつ簡単な構成で固定することができる。
【0015】
前記の操作装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記防水部材の前記
第1突起の先端近傍に、径方向内側及び外側に突出する円環状の突部が設けられる。前記ノブ部材の前記
第1溝が有する内壁に前記突部が押圧されることで、前記ノブ部材と前記防水部材とが密着する。
【0016】
これにより、防水部材の突部全体でノブ部材に接続する場合と比較して、防水部材とノブ部材との接触面積が小さくなるため、回転部材を回転させたときの防水部材に対するノブ部材の回転抵抗が小さくなり、回転部材をより弱い力で回転させることができる。その結果、操作装置の操作性を向上させることができる。また、防水部材とノブ部材の当接部分において、内部への浸水を防ぎつつ防水部材とノブ部材を摺動させることができるので、防水性を維持したままノブ部材で回転操作以外の操作を行うことが容易になる。その結果、操作装置の防水性と操作性を両立させることができる。
【0017】
前記の操作装置においては、前記防水部材と前記ノブ部材との間に密閉空間が形成されていることが好ましい。
【0018】
これにより、例えば当該密閉空間を潤滑剤等の封入に利用することができる。また、密閉空間に潤滑剤を封入することで、ノブ部材と防水部材との摺動性を維持しつつ、操作装置の防水性を向上させることができる。
【0019】
前記の操作装置においては、前記ノブ部材は、前記ノブ部材の中心軸から傾ける操作が可能であることが好ましい。
【0020】
即ち、上記のようにノブ部材と防水部材とが摺動可能な構成は、ジョイスティックのように径方向外側に傾ける操作をするノブ部材を備える場合に好適である。
【0021】
前記の操作装置においては、前記ノブ部材は、前記ノブ部材の中心軸の方向に押し込む操作が可能であることが好ましい。
【0022】
即ち、上記のようにノブ部材と防水部材とが摺動可能な構成は、プッシュスイッチのように押し込む操作をするノブ部材を備える場合に好適である。
【0023】
前記の操作装置においては、前記ノブ部材は、前記ノブ部材の中心軸から傾ける操作と、前記回転部材の回転軸の方向に押し込む操作と、の何れも可能であることが好ましい。
【0024】
即ち、上記のようにノブ部材と防水部材とが摺動可能な構成は、ジョイスティックのように径方向外側に傾ける操作と、プッシュスイッチのように押し込む操作と、の両方が可能である多機能なノブ部材を備える場合に特に好適である。
【0025】
本発明の第2の観点によれば、前記の操作装置を備える船舶用電子機器が提供される。
【0026】
即ち、上記のようにノブ部材と防水部材とが摺動可能な構成は、防水性が要求される船舶用電子機器が備える多機能な操作装置において極めて好適である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る多機能型ジョイスティック(操作装置)1の全体的な構成を示す斜視図である。
図2は、多機能型ジョイスティック1の断面図である。
【0029】
図1及び
図2に示すように、多機能型ジョイスティック1は、ロータリエンコーダ(第1検知部)2と、操作ツマミ(回転部材)3と、ジョイスティック用位置センサ(第2検知部)4と、操作ノブ(ノブ部材)5と、パッキン(防水部材)6と、を備えている。
【0030】
多機能型ジョイスティック1を備える船舶用電子機器は、電子回路基板7と、機器パネル面9と、を備える。多機能型ジョイスティック1は、平板状に形成された電子回路基板7に設置され、機器パネル面9から突出するように配置されている。機器パネル面9には円形の貫通孔が形成され、この貫通孔と多機能型ジョイスティック1の間には、防水性接続部材8が配置されている。
【0031】
なお、本明細書では説明の便宜のために、多機能型ジョイスティック1が機器パネル面9から突出する向きを「上」と呼び、それとは反対の向きを「下」と呼ぶ場合がある。「上」は電子回路基板7から離れる方向と言い換えることができ、「下」は電子回路基板7に近づく方向と言い換えることができる。ただし、この向きの説明は、多機能型ジョイスティック1が上向きに配置されるように限定することを意図するものではなく、多機能型ジョイスティック1は船舶用電子機器に対して様々な向きで配置することができる。
【0032】
図1及び
図2に示すように、電子回路基板7には、ロータリエンコーダ2と、ジョイスティック用位置センサ4と、が設置されている。ロータリエンコーダ2は中空状に構成されており、その中心部にジョイスティック用位置センサ4が配置されている。ロータリエンコーダ2及びジョイスティック用位置センサ4は、電子回路基板7に形成された図示しない信号回路に電気的に接続されている。
【0033】
ロータリエンコーダ2には操作ツマミ3が接続されており、このロータリエンコーダ2は、操作ツマミ3の回転軸3Aを中心とした回転操作を検知することができる。
【0034】
また、ジョイスティック用位置センサ4には操作ノブ5が接続されており、この操作ノブ5は、傾ける方向の操作力が加わっていない状態では、中心軸5Aに沿うニュートラル位置とされる。なお、操作ノブ5の中心軸5Aは、操作ツマミ3の回転軸3Aと一致するように配置されている。
【0035】
ジョイスティック用位置センサ4は、操作ノブ5をニュートラル位置から径方向外側(360度の任意の方向)に傾ける操作、及び、操作ノブ5を中心軸5Aの方向に押し込む操作を検知することができる。なお、操作ノブ5を傾ける操作、及び、操作ノブ5を押し込む操作は、何れも、ロータリエンコーダ2が検知する操作ツマミ3の回転軸3Aを中心とした回転操作とは異なる操作である。
【0036】
操作ツマミ3を詳細に説明する。
図2に示すように、操作ツマミ3は、プレート部30と、外側円筒部31と、固定リブ(突起)32と、を備える。
【0037】
プレート部30は、円板状に形成されており、その中心が回転軸3Aと一致するように、かつ、その厚み方向が回転軸3Aと平行となるように配置されている。プレート部30の中心には円形孔30aが貫通状に形成されている。
図2に示すように、プレート部30の上面の径方向中途部は、下方向に湾曲するように形成されている。
【0038】
外側円筒部31は、回転軸3Aを中心とする円筒状に形成されており、プレート部30の径方向外側端部から下方向に延びるように形成されている。外側円筒部31は、相対的に小径でかつ薄く形成された上部と、上部よりも大径でかつ厚みがある下部と、を有しており、当該下部においてロータリエンコーダ2と接続するように構成されている。プレート部30は、外側円筒部31と接続する箇所から径方向外側に少し突出した鍔部30bを有している。当該鍔部30bの下方には、外側円筒部31の外周に装着された円環状のゴム3aが配置されており、これにより、ユーザが操作ツマミ3を操作する際の指の滑りを防止することができる。
【0039】
固定リブ32は、回転軸3Aを中心とする円筒状に形成されており、プレート部30の下面から回転軸3Aと平行に下側へ延びるように形成されている。固定リブ32は、回転軸3Aと平行な向きで見たときに、当該回転軸3Aを取り囲むように閉じた円環状となるように形成されている。固定リブ32は、プレート部30に形成された円形孔30aより径方向外側に、かつ、上記の外側円筒部31より径方向内側に配置されている。
【0040】
以上のように構成された操作ツマミ3は、回転軸3Aを中心に、時計方向/反時計方向の何れの側にも回転させる回転操作が可能に構成されている。
【0041】
次に、操作ノブ5を詳細に説明する。
図2に示すように、操作ノブ5は、天板部50と、接続部材51と、を備える。
【0042】
天板部50は、円板状に形成されており、その中心が中心軸5Aと一致するように、かつ、その厚み方向が中心軸5Aと平行となるように配置されている。天板部50の上面の中央には、湾曲状の凹部が形成されている。天板部50の下面には、中空状の筒部50aが下方に突出するように一体的に形成されており、この筒部に接続部材51を固定することができる。
【0043】
接続部材51は、ジョイスティック用位置センサ4と天板部50の間に配置されており、ユーザが天板部50に加えた操作力をジョイスティック用位置センサ4に伝達することができる。接続部材51は、上側接続部52と、下側接続部53と、傘部54と、が一体的に形成された構成となっている。
【0044】
上側接続部52は、円柱状に形成されており、その軸線が中心軸5Aと一致するように配置されている。上側接続部52は、天板部50に形成された筒部50aに差し込まれることで、当該天板部50の下面中央部分に接続することができる。
【0045】
下側接続部53は、円柱状に形成されており、その軸線が中心軸5Aと一致するように配置されている。下側接続部53の下部には、ジョイスティック用位置センサ4の可動部を回転不能に差し込むことができる差込孔が形成されている。
【0046】
傘部54は、上側接続部52と下側接続部53の境界部分から径方向外側に広がるように球殻状に形成されている。傘部54の下面には円筒状のリブ54aが中心軸5Aと平行に下方へ延びるように形成されており、このリブ54aの径方向内側に下側接続部53が配置されている。そして、下側接続部53とリブ54aとの間には、下側に開口した円環状の摺動溝53dが形成されている。
【0047】
操作ノブ5は、
図1に示すように、中心軸5Aから径方向外側の任意の方向に一定量傾けることができる(揺動操作)。前述したように、操作ノブ5に形成された差込孔にジョイスティック用位置センサ4の可動部が差し込まれているので、操作ノブ5が揺動する際の揺動中心は、ジョイスティック用位置センサ4の可動部の揺動中心(
図2に示す中心C)と一致する。また、操作ノブ5を中心軸5Aから径方向外側に傾けていくと、操作ノブ5の筒部50aが、操作ツマミ3のプレート部30に形成された円形孔30aの縁に当たる。従って、操作ノブ5の揺動ストロークは、円形孔30aによって機械的に制限される。
【0048】
また、操作ノブ5は、中心軸5Aの下方向に一定量押し込むことができる(押込操作)。
【0049】
パッキン6は、
図4に示すように、平板部60と、固定筒部61と、摺動リブ(突起)62と、を一体的に備えている。このパッキン6は、防水性を備えたシリコン素材により円環状に形成されている。
【0050】
平板部60は、円板状に形成されており、
図2等に示すように、その中心が回転軸3Aと一致するように、かつ、その厚み方向が回転軸3Aと平行となるように配置されている。平板部60の中心部には円形の貫通孔が形成されており、この貫通孔に、操作ノブ5の下側接続部53等が差し込まれている。
【0051】
固定筒部61は、平板部60の径方向外側の端部から回転軸3Aと平行に上方に延びるように形成されている。固定筒部61には、回転軸3Aを中心とする円環状の固定溝61dが形成されている。この固定溝61dは上側が開口されており、当該固定溝61dに、操作ツマミ3の固定リブ32が上側から差し込まれている。
【0052】
摺動リブ62は、回転軸3Aと平行な円筒状に形成されており、平板部60の径方向内側の端部から回転軸3Aと平行に上方に延びるように形成されている。摺動リブ62は、回転軸3Aと平行な向きで見たときに、当該回転軸3Aを取り囲むように閉じた円環状となるように形成されている。この摺動リブ62は、接続部材51に形成される摺動溝53dに差し込まれている。
【0053】
電子回路基板7は、平板状に形成されており、ロータリエンコーダ2及びジョイスティック用位置センサ4の下側に配置されている。ロータリエンコーダ2及びジョイスティック用位置センサ4は、この電子回路基板7に形成された電子回路に適宜電気的に接続されている。
【0054】
次に、本願発明の特徴である多機能型ジョイスティック1の操作性と防水性を実現させるための、操作ノブ5、操作ツマミ3、及びパッキン6の構成について、
図3及び
図4を参照しながら説明する。
図3は、操作ツマミ3及び操作ノブ5がパッキン6に固定される様子を示した拡大断面図である。
図4は、パッキン6の様子を示した斜視図である。
【0055】
図3に示すように、パッキン6は、第1接続箇所P1において操作ツマミ3に接続し、第2接続箇所P2において操作ノブ5に接続されている。具体的には、第1接続箇所P1において、パッキン6の固定筒部61に形成された固定溝61dに操作ツマミ3の固定リブ32が差し込まれ、これによりパッキン6と操作ツマミ3が互いに密着するように接続されている。また、第2接続箇所P2において、パッキン6の内周に形成された摺動リブ62が、操作ノブ5に形成された摺動溝53dに差し込まれ、これによりパッキン6と操作ノブ5が互いに密着するように接続されている。
【0056】
まず、第1接続箇所P1において、操作ツマミ3がパッキン6に固定される様子を説明する。
【0057】
第1接続箇所P1において、パッキン6の固定筒部61に形成された固定溝61dの幅と、操作ツマミ3の固定リブ32の厚みは、等しくなるように形成されている(ただし、固定溝61dの幅より固定リブ32の厚みを大きくしても良い)。これにより、固定リブ32を固定溝61dに差し込むと、
図3に示すように互いに広い面積で隙間なく接触して、操作ツマミ3とパッキン6とを密着させることができる。その結果、第1接続箇所P1の部分で良好な防水性を実現することができる。また、当該第1接続箇所P1において操作ツマミ3とパッキン6とが互いに強く固定され、操作ツマミ3を回転させると、操作ツマミ3とパッキン6とを一体的に回転させることができる。しかも、固定リブ32を径方向両側から挟み込むようにして固定溝61dが固定リブ32に密着するので、より良好に防水できるとともに、互いに強く固定することができる。
【0058】
続いて、第2接続箇所P2において、操作ノブ5がパッキン6に固定される様子を説明する。
【0059】
第2接続箇所P2において、パッキン6の摺動リブ62には、その先端近傍に径方向内側及び外側に突出する円環状のリップ(突部)63が形成されている。リップ63の突出量は、操作ノブ5に形成された摺動溝53dに摺動リブ62を差し込んだ場合に、リップ63が摺動溝53dの内壁によって押圧されて当該内壁に密着するような量となるように形成されている。この2つのリップ63により、第2接続箇所P2の部分での防水が実現される。
【0060】
リップ63と摺動溝53dは、第1接続箇所P1での操作ツマミ3とパッキン6との固定とは異なり、2つのリップ63の先端部に相当する狭い面積で接触している。言い換えれば、リップ63以外の部分では、パッキン6の径方向内側及び外側を向く面は何れも、摺動溝53dの内壁に接触していない。この結果、摺動溝53dの内部で2つのリップ63の先端部を周方向に滑らせるようにして、操作ノブ5(接続部材51)に対してパッキン6を相対回転させることができる。
【0061】
また、パッキン6における摺動リブ62、及び、摺動リブ62と固定筒部61の間の平板部60は、弾性変形することが可能になっている。従って、操作ノブ5の揺動操作及び押込操作に追随してパッキン6が適宜変形することで、摺動溝53dの内壁に対する上記リップ63の密着状態を維持することができ、この結果、安定した防水を実現することができる。
【0062】
また、第2接続箇所P2を上記のように構成することで、操作ノブ5とパッキン6の隙間からの浸水を防ぎつつ、操作ノブ5とパッキン6を摺動させることができる。これにより、防水性を維持したまま、操作ノブ5で回転操作以外の操作を行うことが容易になる。また、パッキン6において径方向内側に位置する摺動リブ62にリップ63が形成されているので、パッキン6と摺動溝53dとの接触面積を小さくすることができる。従って、例えば第1接続箇所P1の部分で摺動可能とする構成と比較して、操作ツマミ3を回転させたときのパッキン6に対する操作ノブ5の回転抵抗が小さくなるので、操作ツマミ3を小さな操作力で回転させることができる。これにより、多機能型ジョイスティック1の操作性を向上させることができる。
【0063】
また、上記のような第2接続箇所P2の構成とすることで、操作ノブ5とパッキン6との間には、オイル保持室53sが形成されている。このオイル保持室53sは、摺動溝53dの奥の部分に円環状に形成され、2つのリップ63によって密封されている。このオイル保持室53sの内部にオイルコンパウンド等の潤滑剤を保持させておくことで、2つのリップ63の摺動性を長期にわたって良好に維持することができる。また、オイル保持室53sに上記の潤滑剤が充填されることで、リップ63と摺動溝53dの接触部分から万一浸水した場合でも水の透過を防ぐことができる。この結果、多機能型ジョイスティック1の防水性を向上させることができる。
【0064】
以上のように、防水性を備えた材質で形成されたパッキン6は、第1接続箇所P1で操作ツマミ3に対し固定的に密着し、第2接続箇所P2で操作ノブ5に対し回転摺動可能となるように密着する。また、
図2に示すように、パッキン6は第1接続箇所P1において操作ツマミ3と接触しており、第2接続箇所P2において操作ノブ5に接触しているが、それ以外の部材には接触していない。言い換えれば、パッキン6は、操作ツマミ3と操作ノブ5のみに当接し保持されており、それ以外の部材に当接していない。従って、この2つの接続により、簡単且つ安価な構成で、操作ツマミ3と操作ノブ5の間からの浸水をパッキン6により防ぎつつ、操作ツマミ3による回転操作と操作ノブ5による揺動操作及び押圧操作を行うことができる。
【0065】
以上に説明したように、本実施形態の多機能型ジョイスティック1は、操作ツマミ3と、操作ノブ5と、パッキン6と、を備える。操作ツマミ3は、回転操作を検知可能なロータリエンコーダ2に接続する。操作ノブ5は、ロータリエンコーダ2が検知する操作とは異なる操作を検知可能なジョイスティック用位置センサ4に接続する。操作ノブ5は、操作ツマミ3の回転中心側に配置される。パッキン6は、円環状である。パッキン6は、操作ツマミ3と操作ノブ5の間隙を覆う。パッキン6は、操作ツマミ3と操作ノブ5のみに当接し保持される。
【0066】
このように、回転操作が可能な操作ツマミ3及び回転操作とは異なる操作が可能な操作ノブ5のみに当接・保持される防水部材を備えることで、回転部材とノブ部材の操作性を確保しつつ、回転部材とノブ部材の間の隙間から内部への水の浸入を防ぐことができる。その結果、簡単且つ安価な構成で、防水性を備え回転操作及び回転操作以外の操作が可能な多機能型ジョイスティック1を提供することができる。
【0067】
次に、上記実施形態の変形例を説明する。
図5は、変形例の多機能型ジョイスティック1xにおいて、操作ツマミ3x及び操作ノブ5がパッキン6xに固定される様子を示した断面図である。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【0068】
図5に示す変形例の多機能型ジョイスティック1xでは、パッキン6xの外周部において、操作ツマミ3xには下方に突出する円筒状の固定筒部32xが形成され、この固定筒部32xには、下面に開口する固定溝32xdが形成されている。一方、パッキン6x側には、上方に突出する円環状の固定リブ61xが設けられており、この固定リブ61xが固定溝32xdに差し込まれている。それ以外の構成については、上記の実施形態と同様であるため、説明を省略する。この構成によっても、第1接続箇所P1xにおいて、操作ツマミ3xとパッキン6xの間を密着させて固定することができる。
【0069】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【0070】
上記の実施形態では、
図2等に示す固定リブ32は、操作ツマミ3の回転軸3Aと平行な向きで見たときに円環状に構成されている。しかしながらこれに代えて、他の閉じた形状(例えば8角形等の多角形)となるように構成されても良い。
図5に示す固定リブ61xの形状についても同様である。
【0071】
第1接続箇所P1において、固定リブ32と固定溝61dは、1組ではなく2組以上形成されても良い。同様に、第2接続箇所P2において、摺動リブ62と摺動溝53dは、1組ではなく2組以上形成されても良い。
【0072】
上記の実施形態では、操作ノブ5を360°任意の方向に傾ける操作を検出できるように構成されているが、ジョイスティック用位置センサ4が例えば2方向、4方向、又は8方向のみの操作を検出するように構成しても良い。
【0073】
上記の実施形態において、操作ノブ5の揺動操作及び押込操作のうち何れか一方を検知する機能を省略しても良い。即ち、ジョイスティック用位置センサ4において、操作ノブ5の押込みが不可能となるように構成しても良い。また、ジョイスティック用位置センサ4に代えて、例えばプッシュ式のスイッチが設けられても良い。