(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】
【0004】
例えば、車載用のオーディオ等に適用されるダイヤル式の操作装置においては、車両の振動によって嵌合箇所等から異音が発生する可能性がある。特許文献1の構成では、ダイヤルベースと装飾部材との間に弾性部材が介在する。このために、ダイヤルベースと装飾部材との間でがたつきが生じ難い。ただし、特許文献1の構成では、弾性部材を装飾部材の内側から嵌め込み、更に、ダイヤルベースを弾性部材の内側に嵌め込む必要があり、作業性等を考慮した場合に更なる改善が望まれる。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、異音が発生し難い操作つまみを有する操作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】
【0006】
上記目的を達成するために本発明の操作装置は、軸線を中心として回転する操作つまみを有する操作装置であって、前記操作つまみは、軸方向に延びる筒状のベース部材と、前記ベース部材の径方向外側に配置される筒状の外側部材と、前記ベース部材の径方向内側に配置される内側部材と、を備え、前記外側部材は、径方向内側に延び、前記ベース部材を径方向に貫通する貫通孔を通って前記内側部材に接する突起部を有する構成(第1の構成)になっている。
【0007】
上記第1の構成の操作装置において、前記ベース部材と前記内側部材とのうち、一方は爪部を有し、他方は前記爪部と嵌合する爪嵌合部を有する構成(第2の構成)であることが好ましい。
【0008】
上記第2の構成の操作装置において、前記貫通孔と、前記爪部又は前記爪嵌合部とは軸方向に並ぶ構成(第3の構成)であることが好ましい。
【0009】
上記第1から第3のいずれかの構成の操作装置において、前記突起部は、周方向に間隔をあけて複数設けられる構成(第4の構成)であることが好ましい。
【0010】
上記第1から第4のいずれかの構成の操作装置において、前記外側部材は、前記ベース部材より軟質の部材である構成(第5の構成)が好ましい。
【0011】
上記第1から第5のいずれかの構成の操作装置において、前記貫通孔は、前記外側部材を構成する材料を注入する注入口である構成(第6の構成)が好ましい。
【0012】
上記第1から第6のいずれかの構成の操作装置において、前記内側部材は筒状である構成(第7の構成)が好ましい。
【0013】
上記第7の構成の操作装置において、前記内側部材は、表面にめっき処理が施されためっき部材である構成(第8の構成)が好ましい。
【0014】
上記第7又は第8の構成の操作装置において、前記ベース部材の内部には、前記内側部材の軸方向の一端面と対向する環状面が設けられ、前記環状面は凹凸パターンを有する構成(第9の構成)が好ましい。
【0015】
上記第7から第9のいずれかの構成の操作装置は、前記内側部材の径方向内側に配置される操作ボタンと、前記操作つまみを回転可能に支持するとともに、前記操作ボタンを軸方向に移動可能に支持する支持体と、を更に有する構成(第10の構成)であってよい。
【0016】
上記第10の構成の操作装置において、前記支持体はエンコーダである構成(第11の構成)が好ましい。
【0017】
上記第1から第11のいずれかの構成の操作装置は、車載用の操作装置である構成(第12の構成)が好ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明によると、異音が発生し難い操作つまみを有する操作装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態に係る操作装置について詳細に説明する。本明細書では、
図2に示す操作つまみ2の回転の中心となる軸線AXの延びる方向を「軸方向」とする。また、軸線AXに直交する方向を「径方向」、軸線AXを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。
【0021】
<1.操作装置の概要>
図1は、本発明の実施形態に係る操作装置1を正面から見た概略平面図である。
図1に示すように、詳細には、操作装置1は操作ユニット100に組み込まれている。本実施の形態においては、操作ユニット100は、一例として、車載用の操作ユニットである。換言すると、操作装置1は、一例として、車載用の操作装置である。操作装置1は、例えば、オーディオ、カーナビゲーション、エアコンディショナ、ドライブレコーダ、ラジオ等の操作装置であってよい。本実施の形態では、操作装置1は操作ユニット100の正面中央部に配置される。ただし、これは例示である。操作ユニット100における操作装置1の位置については適宜変更されてよい。
【0022】
図2は、
図1のA−A位置における概略断面図である。
図1及び
図2に示すように、操作装置1は、操作つまみ2と、操作ボタン3と、支持体4とを有する。操作つまみ2及び操作ボタン3は、それぞれ、操作ユニット100を構成する筐体101の表面から一部が突出し、残りの部分が筐体101内に配置される。支持体4は、筐体101の内部に収容される。
【0023】
操作つまみ2は、円筒状の回転式のつまみである。操作つまみ2は、軸線AXを中心として回転する。なお、軸線AXは、
図1においては、紙面と垂直な方向に延びる。操作つまみ2は、例えば音量の調節、画面の切り替え、又は、機能の選択等に使用される。すなわち、操作つまみ2を回転させることによって、音量の変更や、表示画面の切り替え等を行うことができる。操作つまみ2の詳細については後述する。
【0024】
操作ボタン3は、操作つまみ2の径方向内側に配置される。操作ボタン3は、軸方向からの平面視において円形状である。本実施の形態では、操作ボタン3は複数のパーツで構成される。ただし、操作ボタン3は、1つのパーツで構成されてもよい。操作ボタン3は、軸方向に移動可能に設けられる。操作つまみ2と操作ボタン3との間にはクリアランスが設けられることが好ましい。これにより、操作つまみ2は、操作ボタン3に引っ掛かることなくスムーズに回転できる。操作ボタン3は、操作つまみ2に引っ掛かることなくスムーズに軸方向に移動できる。
【0025】
本実施の形態では、操作ボタン3は、一例として電源ボタンである。操作ボタン3の軸方向の一端面(正面側の端面)を押圧することによって、例えば、オーディオやカーナビゲーション等の電源をオンオフすることができる。なお、操作ボタン3は、電源ボタン以外でもよく、例えば設定した条件を確定させるために押圧されるボタン等であってもよい。
【0026】
操作ボタン3の軸方向の一端面には、光を透過する光透過部3aが設けられる。光透過部3aの形状は、例えば文字、図形、または、記号とされてよい。本実施の形態では、光透過部3aの形状は、電源ボタンを示す記号になっている。例えば夜間等の周囲が暗い状態において、不図示の光源部からの光が光透過部3aを透過することによって、ユーザは電源ボタンを示す記号を視認することができる。このために、ユーザは、暗い環境下でも操作ボタン3の位置を簡単に把握して、操作つまみ2や操作ボタン3の操作を行うことができる。なお、本実施の形態において、光源部のオンオフは、操作ボタン3による電源のオンオフとは独立に行われる。光源部のオンオフは、例えば、車のライトのオンオフと連動して行われる。
【0027】
支持体4は、操作つまみ2を回転可能に支持する。支持体4は、操作ボタン3を軸方向に移動可能に支持する。本実施の形態によれば、支持体4によって操作つまみ2と操作ボタン3とが纏めて支持されるために、操作装置1及び操作ユニット100を小型化することができる。本実施の形態では、支持体4は筒状である。操作つまみ2は、支持体4の径方向外側に配置される。詳細には、操作つまみ2は、支持体4が有する回転部に取り付けられる。回転部は軸線AXを中心として回転する。操作つまみ2は回転部とともに回転する。操作ボタン3は、支持体4の径方向内側に配置される。詳細には、操作ボタン3は、支持体4に対して軸方向に摺動可能に支持される。
【0028】
本実施の形態では、支持体4はエンコーダである。支持体4がエンコーダで構成されることによって、操作つまみ2の回転角度を計測することができ、操作つまみ2の回転量を正確に把握することができる。支持体4がエンコーダで構成されることによって、操作つまみ2と操作ボタン3とを狭いスペースに効率良く配置することができる。
【0029】
なお、支持体4はエンコーダでなくてもよい。この場合には、例えば操作つまみ2の回転を検出する光センサ等の検出器が、支持体4とは別に設けられればよい。これにより、操作つまみ2の回転量を検出することができる。
【0030】
その他、操作装置1は、
図2に示すように、回路基板5とスイッチ部6とを備える。本実施の形態では、回路基板5は、操作ユニット100の背面側に配置される。支持体4は、回路基板5上に配置されて、回路基板5と電気的に接続される。スイッチ部6は、操作ボタン3の軸方向への移動によってオンオフされる。スイッチ部6は、回路基板5上に配置されて、回路基板5と電気的に接続される。スイッチ部6は、支持体4の径方向内側に配置される。ユーザが操作ボタン3を押圧することによって、操作ボタン3の一部がスイッチ部6を押圧する。当該押圧によって、スイッチ部6のオンとオフが切り替わる。スイッチ部6は弾性を有し、ユーザが操作ボタン3を押す力を解除すると、操作ボタン3はスイッチ部6によって押し返される。すなわち、スイッチ部6のスイッチが押された状態が解除される。
【0031】
<2.操作つまみの詳細>
図3は、本発明の実施形態に係る操作つまみ2の概略分解斜視図である。
図4は、本発明の実施形態に係る操作つまみ2の概略側面図である。
図5は、
図4のB−B位置における概略断面図である。なお、
図2と
図5とでは、操作つまみ2の切断位置が異なる。
【0032】
図3から
図5に示すように、操作つまみ2は、ベース部材20と、外側部材21と、内側部材22とを備える。なお、
図3に示す分解斜視図では、ベース部材20と外側部材21とは分解されておらず、一体になっている。
【0033】
ベース部材20は、軸方向に延びる筒状の部材である。本実施の形態では、ベース部材20は樹脂で構成される。ベース部材20は、例えばABS樹脂で構成されてよい。詳細には、ベース部材20は、軸方向に並ぶ、第1円筒部201と第2円筒部202とを有する。第1円筒部201は、第2円筒部202の軸方向一方側(正面側)に位置する。第2円筒部202は、第1円筒部201の軸方向他方側(背面側)に位置する。第1円筒部201と第2円筒部202の中心は軸線AXと一致する。第1円筒部201の内径は、第2円筒部202の内径よりも大きい。ベース部材20の内部には環状面203が設けられる。環状面203、第1円筒部201と第2円筒部202の内径の差に起因して形成され、第1円筒部201と第2円筒部202の境界部に位置する。
【0034】
本実施の形態では、より詳細には、
図5に示すように、第1円筒部201は、軸方向に並ぶ、薄肉部201aと厚肉部201bとを有する。薄肉部201aは、厚肉部201bの軸方向一方側(正面側)に位置する。厚肉部201bは、薄肉部201aの軸方向他方側(背面側)に位置する。薄肉部201aは、厚肉部201bより径方向の厚みが薄い。薄肉部201aの外径は、厚肉部201bの外径より小さい。
【0035】
薄肉部201aには、径方向に貫通する貫通孔2011が設けられる。すなわち、貫通孔2011は、ベース部材20を径方向に貫通する。本実施の形態においては、貫通孔2011は2つ設けられる。2つの貫通孔2011は、周方向に180°の間隔をあけて配置される。なお、貫通孔2011の数は2つに限定されない。貫通孔2011の数は、複数であることが好ましく、偶数であることがより好ましい。貫通孔2011のサイズは大きすぎないことが好ましく、その数も多すぎないことが好ましい。貫通孔2011の数は、4つ以下が好ましい。複数の貫通孔2011は、周方向に等間隔に配置されることが好ましい。貫通孔2011の形状は特に限定されず、例えば、径方向からの平面視において矩形状や円形状であってよい。本実施の形態では、貫通孔2011は径方向からの平面視において矩形状である。
【0036】
厚肉部201bの内周面には、径方向内側に向かって突出する爪部2012が設けられる。すなわち、ベース部材20は爪部2012を有する。本実施の形態では、貫通孔2011と爪部2012とは軸方向に並ぶ。爪部2012は、貫通孔2011の軸方向他方側に位置する。上述のように貫通孔2011の数は2つであり、爪部2012の数も2つである。2つの爪部2012は、周方向に180°の間隔をあけて配置される。なお、貫通孔2011と爪部2012とは軸方向に並ばなくてもよい。ただし、貫通孔2011と爪部2012とが軸方向に並ぶ構成とした方が、ベース部材20を樹脂成型する場合の金型を簡易な構造にすることができる。爪部2012の数は2つに限定されない。爪部2012の数は、複数であることが好ましく、偶数であることがより好ましい。複数の爪部2012は、周方向に等間隔に配置されることが好ましい。
【0037】
図3に示すように、厚肉部201bの内周面には、径方向内側に向けて突出するとともに軸方向に延びる第1リブ2013が設けられる。本実施の形態では、第1リブ2013は、厚肉部201bの軸方向他端部から軸方向一端部に向けて延びる。なお、第1リブ2013は薄肉部201aまで延びてもよい。本実施の形態では、第1リブ2013は2つ設けられる。2つの第1リブ2013は、周方向に180°の間隔をあけて配置される。2つの第1リブ2013のそれぞれは、2つの爪部2012の間に配置される。なお、第1リブ2013の数は2つに限定されず、その数は適宜変更されてよい。
【0038】
厚肉部201bには、径方向に貫通する開口部2014が形成される。開口部2014と爪部2012とは軸方向に並ぶ。詳細には、開口部2014は、爪部2012の軸方向他方側に設けられる。本実施の形態では、開口部2014は2つ設けられる。開口部2014の数は爪部2012の数に合わせて変更してよい。また、場合によっては、開口部2014は設けられなくてもよい。開口部2014は、厚肉部201bの内周面から径方向外側に向けて凹む凹部に変更されてもよい。
【0039】
第2円筒部202は、軸方向他端側に、ベース部材20を支持体4の回転部に取り付けるための複数の脚部を有する。詳細には、複数の脚部は、第1脚部2021と第2脚部2022とを含む。脚部を複数種類とすることによって、脚部に複数の機能を持たせることができる。第1脚部2021は、第2脚部2022に比べて周方向の幅が狭い。第1脚部2021と第2脚部2022とは、周方向に間隔をあけて交互に配置される。本実施の形態では、第1脚部2021と第2脚部2022との数は、いずれも3つである。ただし、これらの数は変更されてよい。3つの第1脚部2021と、3つの第2脚部2022とは、いずれも、周方向に120°間隔で並ぶ。
【0040】
第1脚部2021は、内周面に径方向内側に向けて突出する係合突起2021aを有する。例えば、係合突起2021aは、支持体4に設けられる不図示の係合孔又は係合凹部と係合する。すなわち、第1脚部2021によって、操作つまみ2を支持体4に結合することができる。第1脚部2021は、周方向の幅が狭く設けられているために撓みやすく構成できる。これにより、操作つまみ2を支持体4に対して着脱しやすくすることができる。
【0041】
第2脚部2022は、内周面に、径方向内側に向けて突出するとともに軸方向に延びる第2リブ2022aを有する。例えば、第2リブ2022aは、支持体4の回転部に設けられる不図示の係合溝と係合する。すなわち、第2脚部2022によって、操作つまみ2の支持体4の回転部に対する周方向の位置を位置決めすることができる。
【0042】
外側部材21は、ベース部材20の径方向外側に配置される筒状の部材である。外側部材21は軸方向に延びる。本実施の形態では、外側部材21は、薄肉部201aの径方向外側に配置される。外側部材21は、ほぼ全体が筐体101の外に位置する。外側部材21は、ベース部材20より軟質の部材である。詳細には、外側部材21はエラストマで構成される。操作つまみ2を操作するユーザは、外側部材21に触れて操作つまみ2を操作する。外側部材21をエラストマで構成することによって、回転操作時に手が操作つまみ2に対して滑り難くすることができる。なお、本実施の形態では、外側部材21の外面の一部には、周方向の全周にわたって凹凸を有する凹凸部210が設けられている。本実施の形態では、凹凸部210は規則的に配列されている。凹凸部210によって、滑り止めの機能を向上することができる。
【0043】
ベース部材20と外側部材21とは異なる材質で構成される。このために、ベース部材20と外側部材21とは、2色成形(ダブルモールド)によって形成できる。換言すると、外側部材21は、2色成形によってベース部材20と一体化することができる。本実施の形態では、ベース部材20と外側部材21とは、2色成形によって形成されている。これにより、製造時において、外側部材21を手作業でベース部材20に嵌め込む必要がなく、製造時の作業効率を向上させることができる。
【0044】
2色成形においては、共通金型と1次金型とを用いてベース部材20が射出成形により形成される。その後、1次金型が2次金型に取り替えられ、2次金型内に外側部材21を構成する溶融状態のエラストマが充填される。充填されたエラストマが固化することによって、ベース部材20に一体化された外側部材21が形成される。
【0045】
図6は、2色成形においてエラストマが充填される前の状態を示す模式図である。
図7は、2色成形においてエラストマが充填された状態を示す模式図である。金型内に設けられる通路70を通って、キャビティ71内にエラストマ72が充填される。なお、
図7においては、通路70に充填されたエラストマ72は省略されている。キャビティ71内にエラストマ72が充填され、キャビティ71内のエラストマ72が固化することによって外側部材21が形成される。外側部材21の軸方向他方側の端面は、薄肉部201aと厚肉部201bとの境界部に形成される段差面204と接し、ベース部材20から径方向に殆どはみ出ない。これにより、外側部材21は、軸方向他端部側において、ベース部材20から剥がれにくくなっている。
【0046】
本実施の形態では、
図6及び
図7に示すように、エラストマ72を充填する通路70はベース部材20の径方向内側に配置される。そして、エラストマ72は、貫通孔2011を通ってキャビティ71内に充填される。すなわち、貫通孔2011は、外側部材21を構成する材料を注入する注入口である。本実施の形態によれば、ベース部材20の内側からエラストマを充填して外側部材21を形成することができる。このために、外側部材21の外周にゲート痕が残らず、外側部材21の外観の美観を向上することができる。なお、ゲート痕は後述の突起部211が有する。
【0047】
図5に示すように、外側部材21は、径方向内側に延び、貫通孔2011を通る突起部211を有する。突起部211は、2色成形の際に形成される。本実施の形態では、貫通孔2011の数が2つであるために、突起部211の数も2つである。2つの突起部211は、周方向に180°の間隔をあけて配置される。なお、突起部211の数は2つに限定されない。突起部211は、周方向に間隔をあけて複数設けられることが好ましく、偶数であることがより好ましい。複数の突起部211は、周方向に等間隔に配置されることが好ましい。突起部211の形状は特に限定されず、例えば、径方向からの平面視において矩形状や円形状であってよい。本実施の形態では、突起部211は、径方向からの平面視において矩形状である。
【0048】
図3から
図5に示すように、内側部材22は、ベース部材の20の径方向内側に配置される。本実施の形態では、内側部材22は筒状である。内側部材22は軸方向に延びる。内側部材22が筒状であるために、内側部材22の径方向内側に更に部材を配置することができる。本実施の形態では、内側部材22の径方向内側に操作ボタン3が配置される。
【0049】
内側部材22は、詳細には装飾部材である。本実施の形態では、内側部材22は、表面にめっき処理が施されためっき部材である。めっき処理は、例えばABS樹脂の表面に施される。めっき部材で構成される内側部材22が設けられることによって、操作装置1の美観を向上させることができる。
【0050】
内側部材22は、詳細には、軸方向一方側(正面側)の端部にフランジ部220を有する。フランジ部220は、ベース部材20及び外側部材21の軸方向一端面に接する。環状面203は、内側部材22の軸方向他端面と対向する。本実施の形態では、環状面203と内側部材22の軸方向他端面とは接する。内側部材22は、外側部材21より軸方向の長さが長い。これにより、内側部材22の強度を向上することができる。ただし、内側部材22は、電気的な特性を考慮して、ベース部材20より軸方向の長さが短いことが好ましい。
【0051】
なお、環状面203は凹凸パターンを有することが好ましい。詳細には、凹凸パターンは微細な凹凸パターンであることが好ましい。これによって、ベース部材20と内側部材22との接触によって発生する異音を低減することができる。
【0052】
内側部材22は、爪部2012と嵌合する爪嵌合部221を有する。爪部2012と爪嵌合部221との嵌め合いによって、内側部材22はベース部材20に結合することができる。本実施の形態では、内側部材22は、外周面に、周方向に等間隔に配置された2つの爪嵌合部221を有する。爪嵌合部221は、内側部材22の外周面から径方向内側に凹んだ凹部である。爪嵌合部221は、場合によっては、内側部材22を径方向に貫通する貫通孔であってもよい。
【0053】
図3に示すように、内側部材22の外周面には、径方向内側に向けて凹むとともに軸方向に延びる溝部222が設けられる。本実施の形態では、溝部222は、内側部材22の軸方向他端部から軸方向一端部に向けて延びる。溝部222は、ベース部材20に設けられる第1リブ2013と係合する。溝部222は、ベース部材20に対する内側部材22の周方向の位置を位置決めする。
【0054】
上述のように、内側部材22は、爪部2012と爪嵌合部221との係合によってベース部材20に結合される。本実施の形態では、この状態において、
図5に示すように、突起部211が内側部材22に接する。詳細には、内側部材22の外周面は、周方向に間隔をあけて配置される複数の突起部211と接する。このために、内側部材22が径方向に動かないように固定することができる。
【0055】
本実施の形態では、ベース部材20と内側部材22とを、爪部2012と爪嵌合部221とを用いて簡単に結合することができる。更に、外側部材21が有する突起部211によって、内側部材22がベース部材20に対して動くことを防止することができる。このために、車両の振動に起因して、ベース部材20と内側部材22との間でがたつきが生じて異音が発生することを防止することができる。本実施の形態によれば、異音防止のために、ベース部材20や内側部材22等を金型で形成するための条件設定等を何度も繰り返すことを避けることもできる。車載用の操作装置1には、様々な振動数の振動が加わり易いが、突起部211によってがたつきを抑えて、異音の発生を防止することができる。
【0056】
また、本実施の形態では、内側部材22をベース部材20に固定するために、例えば接着剤や両面テープ等の追加の部材を使用する必要がないために、部品点数の増加を抑制することができる。また、本実施の形態では、内側部材22を溶着によって固定する必要もないために、操作装置1のデザインの良さと異音防止とを両立することができる。
【0057】
<3.変形例等>
本明細書で示す実施形態や変形例の構成は、本発明の例示にすぎない。実施形態や変形例の構成は、本発明の技術的思想を超えない範囲で適宜変更されてもよい。また、複数の実施形態及び変形例は、可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。
【0058】
例えば、ベース部材20と内側部材22とのうち、一方が爪部を有し、他方が爪部と嵌合する爪嵌合部を有すればよい。本実施の形態では、ベース部材20が爪部2012を有し、内側部材22が爪嵌合部221を有する構成とした。これとは逆に、ベース部材20が爪嵌合部を有し、内側部材22が爪部を有する構成としてもよい。いずれの場合でも、ベース部材20と内側部材22との結合を容易に行うことができる。また、ベース部材20に爪嵌合部が設けられる場合において、貫通孔2011と爪嵌合部とは軸方向に並ぶ構成としてよい。
【0059】
また、以上においては、ベース部材20と外側部材21とが2色成形によって一体化される構成とした。これに限定されず、外側部材は、例えば手作業等でベース部材20に取り付けられる構成としてもよい。この場合、内周面に突起部を有する外側部材は、例えばゴム等の弾性部材で構成されればよい。
【0060】
また、以上においては、内側部材22が筒状に設けられる構成とした。これも例示である。例えば、本発明は、操作装置1が操作ボタン3を有しない構成にも適用可能である。操作装置1が操作ボタン3を有しない場合には、内側部材は筒状でなくてよい。例えば、内側部材は円柱状等であってよい。また、例えば、筒状のベース部材は、軸方向の背面側が塞がれていてもよい。これらの場合、操作つまみ2を支持する支持体4の構成も適宜変更されてよい。
【0061】
また、以上では、本発明が車載用の操作装置に適用される場合を例示した。本発明は、車載用の操作装置に限らず、操作部を有する電気機器に広く適用することができる。本発明は、例えば、家庭用のAV機器、ゲーム機器、リモートコントローラ、携帯型の通信装置等にも適用することができる。