特許 7405701 操作装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】操作装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20231219BHJP

   G05G 5/03 20080401ALI20231219BHJP

   G05G 1/02 20060101ALI20231219BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041

G05G5/03 Z

G05G1/02 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020100243

(22)【出願日】2020-06-09

(65)【公開番号】P2021196642

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-03-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(72)【発明者】

【氏名】建川 勉

【審査官】菅原 浩二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０６８８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３３０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７３８９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０５Ｇ ５／０３

Ｇ０５Ｇ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作検知部を有する操作ユニットと、前記操作ユニットを支持する支持部材と、前記操作ユニットに応答力を与える応答力付与機構と、が設けられた操作装置において、
前記支持部材が金属板で形成されて、前記支持部材の一部が、弾性変形部を有する連結支持部とされ、前記操作ユニットが前記連結支持部に固定されており、
前記支持部材には、前記連結支持部に隙間を介して対向する規制部が設けられ、前記操作ユニットに外力が作用して前記弾性変形部が変形したときに、前記連結支持部が前記規制部に当たることで、前記操作ユニットの動きが規制されることを特徴とする操作装置。

【請求項2】

操作検知部を有する操作ユニットと、前記操作ユニットを支持する支持部材と、前記操作ユニットに応答力を与える応答力付与機構と、が設けられた操作装置において、
弾性変形部を有する連結支持部が、金属板によって、前記支持部材と別体に形成されて、前記連結支持部が前記支持部材に固定され、前記操作ユニットが前記連結支持部に固定されており、
前記支持部材には、前記連結支持部に隙間を介して対向する規制部が設けられ、前記操作ユニットに外力が作用して前記弾性変形部が変形したときに、前記連結支持部が前記規制部に当たることで、前記操作ユニットの動きが規制されることを特徴とする操作装置。

【請求項3】

前記支持部材に前記連結支持部が距離を空けて固定されており、前記支持部材の前記連結支持部との対向部が前記規制部となっている請求項２記載の操作装置。

【請求項4】

前記連結支持部が前記規制部に当たって、前記操作ユニットを前記支持部材から離す方向への動きが規制される請求項１ないし３のいずれかに記載の操作装置。

【請求項5】

複数の前記規制部と前記連結支持部とが異なる複数の方向で対向しており、
前記連結支持部と前記規制部とが当たって、前記操作ユニットの前記支持部材から離す方向への動きと、それ以外の方向の動きの双方が規制される請求項１ないし３のいずれかに記載の操作装置。

【請求項6】

前記支持部材と前記連結支持部のいずれか一方に凹部が形成され、他方が前記凹部の内部に位置して、複数の前記規制部が構成されている請求項５記載の操作装置。

【請求項7】

前記応答力付与機構から前記操作ユニットに応答力が付与され、前記弾性変形部は、前記応答力が作用する向きへ変形する際の弾性係数が、前記応答力が作用する向きと直交する向きに変形する際の弾性係数よりも小さい請求項１ないし６のいずれかに記載の操作装置。

【請求項8】

前記操作ユニットが前記支持部材に向けて押圧されたことを検知する押圧検知部が設けられており、前記弾性変形部の押圧方向に沿う向きへ変形する際の弾性係数が、応答力の付与方向へ変形する際の弾性係数よりも大きい請求項７記載の操作装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操作検知部と応答力付与機構とを備えた操作ユニットが、連結支持部を介して支持部材に支持されている操作装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、フィードバック機構を有する操作装置に関する発明が記載されている。
この操作装置では、表面にタッチセンサを有しフィードバック機構を搭載した装置本体が設けられ、この装置本体が支持金属板を介して基台に支持されている。装置本体と基台との間に、装置本体が押圧されたことを検知する検知部材が設けられている。支持金属板は、フィードバック機構で発揮されるフィードバック力の作用方向と、装置本体が押圧されたときの移動方向の双方に弾性変形可能である。

【0003】

この操作装置は、装置本体に表示される画像を参照しながらタッチセンサによって操作される。指で装置本体が押されると、検知部材が動作して入力操作を行うことができる。入力操作が行われると、フィードバック機構が始動する。このとき、支持金属板が弾性変形することで、装置本体をフィードバック方向へ振動させることができ、装置本体に触れた指にフィードバック力を感じさせることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１９４８８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された装置本体は、パネル部と筐体部とが一体化されて質量が大きくなっているため、車体振動などの外力が作用したときに、装置本体が振動しやすくなる。そのため、図２に示されるように、装置本体をインストルメントパネルの開口部の内部に設置し、開口部の内面を装置本体に隙間を介して対向させることによって、装置本体の動きを規制できるようにしている。

【0006】

しかしながら、装置本体をインストルメントパネルの開口部以外の場所に設置した場合には、インストルメントパネルなどによって装置本体を規制できなくなるため、装置本体の動きを規制するストッパ機構を新たに設けなくてはならなくなる。また、装置本体を、前後および左右上下の各方向へ動かないように規制しようとすると、さらにストッパ機構が複雑になる。

【0007】

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、複雑なストッパ機構を新たに設けることなく、操作ユニットの余分な動きを規制することができる操作装置を提供することを目的としている。

【0008】

また本発明は、複雑なストッパ機構を新に設けることなく、操作ユニットの多方向への余分な動きを規制することができる操作装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、操作検知部を有する操作ユニットと、前記操作ユニットを支持する支持部材と、前記操作ユニットに応答力を与える応答力付与機構と、が設けられた操作装置において、
前記支持部材が金属板で形成されて、前記支持部材の一部が、弾性変形部を有する連結支持部とされ、前記操作ユニットが前記連結支持部に固定されており、
前記支持部材には、前記連結支持部に隙間を介して対向する規制部が設けられ、前記操作ユニットに外力が作用して前記弾性変形部が変形したときに、前記連結支持部が前記規制部に当たることで、前記操作ユニットの動きが規制されることを特徴とするものである。

【0011】

または、本発明の操作装置は、前記連結支持部が、金属板によって、前記支持部材と別体に形成されており、前記連結支持部が前記支持部材に固定されているものである。

【0012】

本発明の操作装置は、例えば、前記支持部材に前記連結支持部が距離を空けて固定されており、前記支持部材の前記連結支持部との対向部が前記規制部となっている。

【0013】

本発明の操作装置は、前記連結支持部が前記規制部に当たって、前記操作ユニットを前記支持部材から離す方向への動きが規制される。

【0014】

または、本発明の操作装置は、複数の前記規制部と前記連結支持部とが異なる複数の方向で対向しており、前記連結支持部と前記規制部とが当たって、前記操作ユニットの前記支持部材から離す方向への動きと、それ以外の方向の動きの双方が規制されるものである。

【0015】

本発明の操作装置は、前記支持部材と前記連結支持部のいずれか一方に凹部が形成され、他方が前記凹部の内部に位置して、複数の前記規制部が構成されていることが好ましい。

【0016】

本発明の操作装置は、前記応答力付与機構から前記操作ユニットに応答力が付与され、前記弾性変形部は、前記応答力が作用する向きへ変形する際の弾性係数が、前記方向と直交する向きに変形する際の弾性係数よりも小さいことが好ましい。

【0017】

また、本発明の操作装置は、前記操作ユニットが前記支持部材に向けて押圧されたことを検知する押圧検知部が設けられており、前記弾性変形部の押圧方向に沿う向きへ変形する際の弾性係数が、応答力の付与方向へ変形する際の弾性係数よりも大きいことが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明の操作装置は、支持部材に、弾性変形部を有する連結支持部が設けられて、操作ユニットが連結支持部に支持されているため、弾性変形部の変形によって、操作ユニットを応答力の作用方向などに移動させることができる。また、支持部材に連結支持部の移動を規制する規制部が設けられているため、ストッパ機構を新たに設けることなく、操作ユニットの余分な動きを規制することができる。

【0019】

特に、規制部を連結支持部に対して手前側に対向させることで、操作ユニットが手前側に引っ張られたときの動きを規制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１実施形態の操作装置を、手前側から見た斜視図、

【図2】本発明の第１実施形態の操作装置を、後方から見た分解斜視図、

【図3】本発明の第１実施形態の操作装置を、後方から見た分解斜視図、

【図4】図２に示されたＩＶ部分のユニット連結部を拡大して示す拡大斜視図、

【図5】図４に示された拡大斜視図をＶ－Ｖ線で切断した拡大断面図、

【図6】図４に示された拡大斜視図をＶＩ－ＶＩ線で切断した拡大断面図、

【図7】本発明の第２実施形態の操作装置を、後方から見た斜視図、

【図8】図７に示されたＶＩＩＩ部分のユニット連結部を拡大して示す拡大斜視図、

【図9】図８に示された拡大斜視図をＩＸ－ＩＸ線で切断した拡大断面図、

【図10】支持部材および連結支持部と規制部とを前方（図９のＸ方向）から見た部分斜視図、

【図11】支持部材および連結支持部と規制部とを前方（図９のＸ方向）から見た部分正面図、

【図12】図１１に示された部分正面図をＸＩＩ－ＸＩＩ線で切断した拡大断面図、

【発明を実施するための形態】

【0021】

（第１実施形態）
図１および図２に、本発明の第１実施形態に係る操作装置１の全体構造が示されている。操作装置１は、車載用表示装置として使用される。操作装置１は、Ｚ１－Ｚ２方向が前後方向である。Ｚ１方向が前方で手前側であり、Ｚ２方向が後方である。車載用表示装置として使用される場合には、Ｚ１方向が車室内に向けられ、Ｚ２方向が車両の進行方向に向けられる。Ｘ１－Ｘ２方向が左右方向である。Ｘ１方向が左方向でＸ２方向が右方向である。Ｙ１－Ｙ２方向が上下方向であり、Ｙ１方向が上方向でＹ２方向が下方向である。

【0022】

図２と図３に示されるように、操作装置１は、操作ユニット１０と、操作ユニット１０を後方（Ｚ２方向）から支持する支持部材３０とを有している。さらに図１と図２に示されるように、支持部材３０の後方に支持カバー部材５０が固定されている。操作装置１が車載用として使用されるときには、支持部材３０と支持カバー部材５０が、インストルメントパネルなどの内部に位置する車体の一部に固定され、支持部材３０に固定された操作ユニット１０は、インストルメントパネルからやや手前側（Ｚ１側）の位置、すなわち車室内側に浮き出た位置に設置される。

【0023】

操作ユニット１０は、ユニットシャーシ１１を有している。ユニットシャーシ１１はマグネシウム合金やアルミニウム合金などの軽金属を材料としダイキャスト成型されている。ユニットシャーシ１１は内部が空洞部であり、図１に示されるように、手前側（Ｚ１側）には矩形状で大きな面積で開口する開口部１１ａが形成されている。

【0024】

ユニットシャーシ１１の内部に表示ユニット３が収納されている。図５と図６の断面図に示されるように、表示ユニット３は複数の部材が重ねられて構成されている。表示ユニット３は最も手前側（Ｚ１側）に、透明なカバーパネル４が設けられている。カバーパネル４はガラス板やアクリル系樹脂などの透明な樹脂材料で形成されている。カバーパネル４の手前側の表面が操作面３ａとなっている。

【0025】

カバーパネル４の後方（Ｚ２方向）に向く表面に操作検知部５が接着されている。操作検知部５は静電容量検知式のタッチパネルである。操作検知部５はカバーパネル４の後方の表面に接着されたＰＥＴシートなどの透明基板と、透明基板の表面に設けられた複数の透明電極とで構成されている。表示ユニット３の操作面３ａに操作者の指が触れまたは接近すると、透明電極で検知される静電容量が変化し、このときの静電容量の分布の変化により、指が触れまたは接近した座標位置が判定される。

【0026】

操作検知部５は、カバーパネル４の手前側（Ｚ１側）の表面に設置された抵抗式センサパネルであってもよい。抵抗式センサパネルは、カバーパネル４の表面に、全面に透明電極が形成された透明基板が接着され、透明基板の手前側に全面に透明電極が形成された透明フィルムが重ねられており、透明フィルムの手前側の表面が操作面３ａとなっている。操作面３ａのいずれかの箇所が押されると、透明フィルムに形成された透明電極と、透明基板に形成された透明電極とが短絡し、透明電極の縁部に設けられた電極部から短絡部までの抵抗値の変化が検知されて、指が触れた座標位置が判定される。

【0027】

図５と図６に示されるように、表示ユニット３では、カバーパネル４の後方（Ｚ２方向）に向く表面に、静電容量検知式の操作検知部５を挟んで表示セル６が接着されている。表示セル６は透光性のカラー液晶表示セルである。表示セル６の後方にバックライト装置７が設けられている。バックライト装置７は、ユニットシャーシ１１の空洞部の内部において固定面１１ｂに固定されたケースと、その内部に設けられた導光部材およびＬＥＤなどの光源とを有している。バックライト装置７から発せられる表示光が表示セル６とカバーパネル４とを透過し、操作面３ａのほぼ全面を表示面として画像が表示される。なお、表示セルとしてエレクトロルミネッセンス表示セルを使用することも可能である。

【0028】

図３に、操作ユニット１０と支持部材３０とが分離された状態が示されている。操作ユニット１０を構成するユニットシャーシ１１の後方（Ｚ２方向）に向く表面に２個の応答力付与機構２０が固定されている。応答力付与機構２０は、ユニットシャーシ１１の後方に向く表面に固定された金属製のケース２１を有している。ケース２１の内部に、所定の質量を有する磁性材料製の可動ヨークと、可動ヨークに巻かれたコイルとが収納されている。可動ヨークはケース２１の内部でばね部材によって左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）へ往復移動自在に支持されている。ケース２１の内部には、可動ヨークに対向する磁石が固定されている。

【0029】

コイルに通電されると可動ヨークが磁化されてその極性が所定の周期で変化し、可動ヨークの極性と磁石の極性とによって、可動ヨークに対して吸引力と反発力が交互に作用し、可動ヨークが振動する。所定の質量の可動ヨークの振動の反力がケース２１からユニットシャーシ１１に伝達されて、操作ユニット１０に左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）への応答力が与えられ、その応答力を操作面３ａに触れた指で感じることができる。応答力付与機構２０から操作ユニット１０に与えられる応答力の作用方向は、左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）である。

【0030】

図２に示されるように、支持部材３０は板金製である。支持部材３０の手前側（Ｚ１側）に向く面に回路基板が固定されている。ユニットシャーシ１１と回路基板との間に押圧検知部１５が設けられている。図３に示されるように、ユニットシャーシ１１の後方（Ｚ２方向）に向く面の４か所に、押圧検知部１５の一方を構成する検知突起１６が設けられている。検知突起１６は、ユニットシャーシ１１と一体に形成されており、マグネシウム合金やアルミニウム合金で形成されている。前記回路基板の手前側（Ｚ１側）に向く面に、押圧検知部１５の他方を構成する検知素子が実装されている。検知素子は４か所に設けられ、それぞれが検知突起１６と対向している。検知素子には検知コイルが設けられている。検知コイルから交流磁界が発せられ、交流磁界が検知突起１６に与えられたときの渦電流損によるインピーダンスの変化が検知素子で検知され、検知突起１６と検知素子との距離の変化が測定される。

【0031】

なお、押圧検知部１５として、光学式の距離センサを使用してもよく、あるいは支持部材３０に、検知突起１６で押圧される機構式のスイッチや圧電素子などが設けられていてもよい。

【0032】

図２に示されるように、操作ユニット１０を構成しているユニットシャーシ１１と支持部材３０は４か所のユニット連結部３１，３２，３３，３４によって互いに連結されている。ユニット連結部３１は右下側に位置し、ユニット連結部３２は左下側に位置し、ユニット連結部３３は右上側に位置し、ユニット連結部３４は左上側に位置している。ユニット連結部３１，３２，３３，３４のそれぞれは、検知突起１６を有する押圧検知部１５に接近した位置に設けられている。図４ないし図６には、右下側のＩＶ部分に位置するユニット連結部３１の構造が示されている。

【0033】

図２と図３に示されるように、支持部材３０は圧延鋼板などの板金をプレス加工して形成されている。支持部材３０はＸ－Ｙ平面に平行な後方板部３５を有している。後方板部３５の上辺から手前側（Ｚ１側）に上側板部３６が一体に折り曲げられ、後方板部３５の下辺から手前側に下側板部３７が一体に折り曲げられている。同様に後方板部３５の左辺と右辺から手前側に左側板部３８と右側板部３９が一体に折り曲げられている。

【0034】

ユニット連結部３１は、下側板部３７と右側板部３９との間の角部に設けられ、ユニット連結部３２は、下側板部３７と左側板部３８との間の角部に設けられている。また、ユニット連結部３３は上側板部３６と右側板部３９との間の角部に設けられ、ユニット連結部３４は、上側板部３６と左側板部３８との間の角部に設けられている。

【0035】

図４ないし図６に示されるように、ユニット連結部３１では、支持部材３０に連結支持部４０が一体に形成されている。連結支持部４０は、後方板部３５と一体に形成されてＸ－Ｙ平面と平行で右方向（Ｘ２方向）に延びる第１弾性変形部４１と、第１弾性変形部４１のＸ２側の自由端から手前側（Ｚ１側）に直角に折り曲げられた第２弾性変形部４２とを有している。さらに、連結支持部４０では、第２弾性変形部４２のＺ１側の自由端から、Ｘ２方向に直角に折り曲げられた固定片４３が一体に形成されている。図３に示されるように、固定片４３に固定穴４３ａが開口している。

【0036】

図３に示されるように、ユニットシャーシ１１の後方に向く面の４か所に、雌ねじ穴２２、２３，２４，２５が形成されている。雌ねじ穴２２，２３，２４，２５は、押圧検知部１５を構成する検知突起１６と接近した位置に形成されている。

【0037】

図３に示されるように、右下側のユニット連結部３１では、連結支持部４０の先部の固定片４３に開口する固定穴４３ａに固定ねじ２６が挿入されて雌ねじ穴２２に螺着され、固定片４３がユニットシャーシ１１に固定されている。他のユニット連結部３２，３３，３４においても、支持部材３０に連結支持部４０が一体に形成されている。左下側のユニット連結部３２では、固定ねじ２７によって固定片４３がユニットシャーシ１１に固定され、右上側のユニット連結部３３では、固定ねじ２８によって固定片４３がユニットシャーシ１１に固定されている。左上側のユニット連結部３４では、固定ねじ２９によって固定片４３がユニットシャーシ１１に固定されている。

【0038】

支持部材３０と支持カバー部材５０が、インストルメントパネルなどの内部に位置する車体の一部に固定されると、操作ユニット１０は、４か所の連結支持部４０によって支持される。

【0039】

支持部材３０が車体の一部に固定されている状態で、操作ユニット１０に前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）の外力が作用すると、ユニット連結部３１，３２，３３，３４では、連結支持部４０の主に第１弾性変形部４１が前後方向に撓み変形する。操作ユニット１０に左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）の外力が作用すると、主に第２弾性変形部４２が左右方向に撓み変形する。

【0040】

連結支持部４０では、第２弾性変形部４２が左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）に撓み変形する際の弾性係数（曲げ弾性係数）が、上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）へ変形する際の弾性係数および前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）へ変形する際の弾性係数のいずれのよりも小さい。すなわち連結支持部４０は、応答力付与機構２０から操作ユニット１０に与えられる応答力の作用方向である左右方向に変形する際の弾性係数が、左右方向と直交するいずれの方向の変形での弾性係数よりも小さい。

【0041】

連結支持部４０では、第１弾性変形部４１が前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）へ変形する際の弾性係数が、第２弾性変形部４２が左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）へ変形する際の弾性係数よりも大きい。すなわち、連結支持部４０は、操作ユニット１０を前後方向へ移動させる際の弾性係数が、応答力の付与方向である左右方向へ変形する際の弾性係数よりも大きい。

【0042】

図３に示され、また図４に拡大して示されているように、支持部材３０の右側板部３９の下方側（Ｙ２側）の端部に、規制片４４が一体に形成されている。規制片４４は、後方（Ｚ２方向）に向く縁面が前方規制部４４ａとなっている。連結支持部４０に設けられた固定片４３の一部は前方当接部４３ｂとなっている。図５に示されるように、操作ユニット１０に外力が作用していない状態で、前方規制部４４ａと前方当接部４３ｂとが、前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に距離δ１を空けて対向している。図５に示されるように、規制片４４の下方（Ｙ２方向）に向く縁面は上方規制部４４ｂとなっている。ユニットシャーシ１１には、固定ねじ２６が螺着される雌ねじ穴２２の近傍に、上方（Ｙ１方向）に向く上方当接部４５が形成されている。操作ユニット１０に外力が作用していない状態で、上方規制部４４ｂと上方当接部４５とが、上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）に距離δ２を空けて対向している。

【0043】

図６は図４をＶＩ－ＶＩ線で切断した断面図である。図６に示されるように、支持部材３０の下側板部３７の右端部が規制片４６となっている。規制片４６の前方（Ｚ１方向）を向く縁面が後方規制部４６ａであり、同じく規制片４６の右方向（Ｘ２方向）を向く縁面が左方規制部４６ｂである。ユニットシャーシ１１には、固定ねじ２６が螺着されている雌ねじ穴２２の近傍に、後方（Ｚ２方向）に向く後方当接部４７ａと、左方向（Ｘ１方向）に向く左方当接部４７ｂが設けられている。後方規制部４６ａと後方当接部４７ａは前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に距離δ３を空けて対向しており、左方規制部４６ｂと左方当接部４７ｂは左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）に距離δ４を空けて対向している。

【0044】

左下側に設けられたユニット連結部３２においても、支持部材３０に連結支持部４０が一体に形成されている。ユニット連結部３２の連結支持部４０は、ユニット連結部３１に設けられたものと同様に、第１弾性変形部４１と第２弾性変形部４２が連続して形成されており、第２弾性変形部４２の先部に固定片４３が折り曲げられている。ユニット連結部３２では、固定片４３が固定ねじ２７によってユニットシャーシ１１に固定されている。

【0045】

ユニット連結部３１とユニット連結部３２はＸ１－Ｘ２方向で対称な構造である。すなわち、ユニット連結部３１とユニット連結部３２は、Ｙ１－Ｙ２方向に延びる仮想中心線を挟んで線対称な構造である。ユニット連結部３２では、支持部材３０に設けられた左側板部３８の下方部分に図４に示されたのと同じ前方規制部４４ａと上方規制部４４ｂとが設けられている。ユニット連結部３２においても、図５と同様に、前方当接部４３ｂと前方規制部４４ａとが距離δ１を空けて対向し、上方規制部４４ｂと上方当接部４５とが距離δ２を空けて対向している。ユニット連結部３２では、図６と同様に、後方規制部４６ａと後方当接部４７ａとが距離δ３を空けて対向している。ただし、ユニット連結部３１とユニット連結部３２とが左右方向に線対称な構造であるため、ユニット連結部３２では、図６の左方規制部４６ｂおよび左方当接部４７ｂの代わりに、これらとは左右対称な構造の、右方規制部と右方当接部とが距離δ４を空けて対向している。

【0046】

図２において、右上側に位置するユニット連結部３３と、左上側に位置するユニット連結部３４においても、支持部材３０に連結支持部４０が一体に形成されている。ユニット連結部３３とユニット連結部３４の連結支持部４０も、第１弾性変形部４１と第２弾性変形部４２が連続して形成されており、第２弾性変形部４２の先部に固定片４３が折り曲げられている。ユニット連結部３３では、固定片４３が固定ねじ２８によってユニットシャーシ１１に固定されている。ユニット連結部３４では、固定片４３が固定ねじ２９によってユニットシャーシ１１に固定されている。ユニット連結部３３とユニット連結部３４には、図５に示された前方規制部４４ａと前方当接部４３ｂ、および上方規制部４４ｂと上方当接部４５が設けられていない。また、図６に示された後方規制部４６ａと後方当接部４７ａおよび左方規制部４６ｂと左方当接部４７ｂも設けられていない。さらに、右方規制部と右方当接部も設けられていない。ただし、ユニット連結部３３，３４にもこれら規制部や当接部が設けられていてもよい。

【0047】

また、ユニット連結部３１，３２，３３，３４のいずれかにおいて、支持部材の一部に下方規制部が設けられ、ユニットシャーシ１１の一部に下方当接部が設けられて、下方規制部と下方当接部とが上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）に距離を空けて対向しいていることが好ましい。

【0048】

図２に示されるように、支持部材３０の後方に支持カバー部材５０が固定されている。支持カバー部材５０は軽金属材料でダイキャスト成型されたものであり、または硬質樹脂材料で射出成形されたものである。支持部材３０の後方板部３５には、５か所に雌ねじ穴５１が形成されている。支持部材３０の後方（Ｚ２方向）に支持カバー部材５０が重ねられた状態で、支持カバー部材５０に挿通された５個の固定ねじ５２がそれぞれ雌ねじ穴５１に螺着されて、支持カバー部材５０が支持部材３０に固定されている。操作装置１が車載用として使用されるときには、支持部材３０と支持カバー部材５０が、インストルメントパネルなどの内部に位置する車体の一部に固定される。

【0049】

（第１実施形態の動作）
次に、第１実施形態の操作装置１の動作を説明する。
図１に示されるようにユニットシャーシ１１の手前側（Ｚ１側）に向く側では、開口部１１ａの内側が表示画面であり、開口部１１ａに位置するカバーパネル４の表面が操作面３ａとなっている。操作ユニット１０の内部の表示ユニット３が動作すると、表示ユニット３で生成される表示画像が前記表示画面に表示される。操作者が表示画像を見ながら手を操作面３ａに接近させて動かし、または指を操作面３ａに接触させて動かすと、図５に示される表示ユニット３に設けられた操作検知部５でこれが検知され、表示画像が変化するなどの操作が行われる。

【0050】

操作面３ａに表示されている操作釦の画像などに触れた指で、操作ユニット１０が後方（Ｚ２方向）に向けて押されると、図２に示される４か所のユニット連結部３１，３２，３３，３４において、連結支持部４０の第１弾性変形部４１が撓み変形し、操作ユニット１０が後方へ移動する。操作ユニット１０が後方へ押され、ユニットシャーシ１１に形成された検知突起１６と支持部材３０に設けられた検知素子との対向距離が所定値だけ減少すると、押圧検知部１５において操作ユニット１０が押圧操作されたことが検知される。前記所定値は、図６に示される後方規制部４６ａと後方当接部４７ａとの対向距離δ３よりも短く設定される。

【0051】

図示しない制御部で、押圧検知部１５からの検知出力が得られると、図３に示される応答力付与機構２０に駆動信号が与えられ、応答力付与機構２０が動作する。応答力付与機構２０が動作すると、操作ユニット１０に対して左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）の応答力が与えられる。図２に示されるユニット連結部３１，３２，３３，３４では、図４に示される連結支持部４０の第２弾性変形部４２が撓み変形して、操作ユニット１０の左右方向へ動きが許容される。操作ユニット１０の左右の振動によって、操作面３ａに触れている操作者の指に応答力を感じさせることができる。

【0052】

連結支持部４０は、左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）の変形での弾性係数が、上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）の変形での弾性係数よりも小さい。そのため、応答力付与機構２０が動作したときに、操作ユニット１０が左右方向へ動きやすくなり、操作面３ａに触れた指で大きな振幅の応答力を感じることができる。また第１弾性変形部４１の左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）の長さ寸法は、第２弾性変形部４２の前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）の長さ寸法よりも短いため、連結支持部４０では、前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）の変形での弾性係数が、左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）の変形での弾性係数よりも大きい。したがって、操作面３ａに触れた指で操作ユニット１０を後方（Ｚ２方向）に押したときに、指で十分な押圧抵抗力を感じることができる。

【0053】

図６に示されるように、支持部材３０に設けられた左方規制部４６ｂとユニットシャーシ１１の一部である左方当接部４７ｂとが距離δ４を空けて対向している。左下部のユニット連結部３２では、右方規制部と右方当接部とが距離δ４を空けて対向している。この距離δ４は、応答力付与機構２０の駆動力によって操作ユニット１０に与えられる左右方向の振幅よりも大きく形成されている。そのため、応答力付与機構２０によって操作ユニット１０が左右方向に駆動されたときに、左方規制部４６ｂと左方当接部４７ｂとが当たることがなく、右方規制部と右方当接部が当たることがない。

【0054】

操作装置１は、支持部材３０と支持カバー部材５０が車両の一部に固定された状態で、操作ユニット１０がインストルメントパネルなどから手前側（Ｚ１側）に少し浮き出た姿勢で設置される。そのため、誤って手で操作ユニット１０が手前側（Ｚ１側）に引っ張られるなどして、操作ユニット１０に手前方向（Ｚ１方向）すなわち支持部材３０から離れる方向への大きな外力が作用することがある。このとき、ユニット連結部３１とユニット連結部３２では、図５に示されるように、支持部材３０の固定片４３と一体の前方当接部４３ｂが、右側板部３９に形成された前方規制部４４ａに当たる。これにより、操作ユニット１０の手前側への移動が規制され、連結支持部４０が過剰に変形して塑性変形するのを防止することができる。

【0055】

操作ユニット１０が押されるなどして、後方（Ｚ２方向）に向く大きな力が作用すると、図６に示されるユニットシャーシ１１の一部である後方当接部４７ａが支持部材３０の一部である後方規制部４６ａに当たって、操作ユニット１０の動きを規制することができる。操作ユニット１０に左方向（Ｘ１方向）に向く大きな力が作用したときは、図６に示される左方当接部４７ｂが左方規制部４６ｂに当たって、操作ユニット１０の動きを規制することができる。左下側のユニット連結部３２では、ユニット連結部３１とは対称構造の右方規制部と右方当接部とが当たることで、操作ユニット１０の右方向（Ｘ２方向）への動きを規制することができる。さらに、ユニット連結部３１，３２，３３，３４のいずれかで、支持部材３０に下方規制部が設けられ、ユニットシャーシ１１に下方当接部が設けられていると、操作ユニット１０の下方向（Ｙ２方向）への動きを規制することができる。

【0056】

第１実施形態の操作装置１では、図４と図５に示されるように、同じ支持部材３０に、前方当接部４３ｂと前方規制部４４ａとが形成されている。そのため、前方規制部４４ａを支持部材３０とは別個の部材として設ける必要がなく部品数を削減できる。また、前方規制部４４ａを、支持部材３０の固定作業と独立させてユニットシャーシ１１に位置決めしながら固定する作業が不要になるため、組立工数を削減することができる。また、前方規制部４４ａと前方当接部４３ｂの対向距離δ１を正確に設定することが可能である。

【0057】

（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態の操作装置１０１を後方から見た斜視図である。図７は、図２に示した第１実施形態の斜視図において支持カバー部材５０の図示を省略したものに対応している。

【0058】

図７に示される操作ユニット１０は図１と図２などに示された第１実施形態のものと同じである。操作ユニット１０はダイキャスト成型されたユニットシャーシ１１を有している。操作ユニット１０には表示ユニット３が収納されており、その断面構造は図９に示されている。また、図３に示された第１実施形態と同様に、図７の操作ユニット１０にも左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）の応答力を与える応答力付与機構２０が搭載されている。図３と同様に、ユニットシャーシ１１には４か所に検知突起１６が一体に形成されており、支持部材３０の回路基板に実装された検知素子と前記検知突起１６とで押圧検知部１５が構成されている。

【0059】

図７に示される支持部材３０は圧延鋼板で形成されたものであり、後方板部３５と、上側板部３６と下側板部３７および左側板部３８と右側板部３９を有している。ユニットシャーシ１１と支持部材３０は、ユニット連結部１３１，１３２，１３３，１３４において互いに連結されている。ユニット連結部１３１は、支持部材３０の右下側の角部に位置し、ユニット連結部１３２は左下側の角部に位置する。また、ユニット連結部１３３は右上側の角部に位置し、ユニット連結部１３４は左上側の角部に位置している。

【0060】

図８は、図７のＶＩＩＩ部を拡大したものであり、右下側のユニット連結部１３１の構造を示している。図１０と図１１には、ユニット連結部１３１において、支持部材３０をユニットシャーシ１１の側（図９のＸ側）から見た構造が示されている。ユニット連結部１３１では、支持部材３０の手前側（Ｚ１側）に向く内側に連結支持部６０が固定されている。連結支持部６０は、支持部材３０よりもばね性に優れた金属板で形成されている。すなわち、連結支持部６０を構成する金属板材料は、支持部材３０を構成する金属板材料よりも、曲げ方向での降伏応力が大きく、弾性域が広く、延性に優れ、さらに弾性係数が高いものが使用される。

【0061】

図１２は、図１１をＸＩＩ－ＸＩＩ線で切断した断面図である。図８および図１２に示されるように、ユニット連結部１３１では、支持部材３０の後方板部３５に、手前側（Ｚ１側）に突出する隆起部３５ａが３か所にプレス加工されている。図１０に示されるように、連結支持部６０の左側（Ｘ１側）の端部は基部固定片６４となっており、基部固定片６４が隆起部３５ａの上に設置され、スポット溶接部６５において、基部固定片６４の３か所と隆起部３５ａとが固定されている。なお、スポット溶接部６５の代わりにかしめ加工部によって基部固定片６４と隆起部３５ａとが固定されてもよい。

【0062】

図１０に示されるように、連結支持部６０は、基部固定片６４と一体の第１弾性変形部６１と第２弾性変形部６２および固定片６３を有している。第１弾性変形部６１はＸ－Ｙ平面と平行で右方向（Ｘ２方向）に延びている。第２弾性変形部６２は第１弾性変形部６１から手前側（Ｚ１側）に向けて直角に折り曲げられ、Ｙ－Ｚ平面と平行で手前側（Ｚ１側）に向けて延びている。また、固定片６２は、第２弾性変形部６２の先部から右方向（Ｘ２方向）に向けて直角に折り曲げられている。

【0063】

図７に示される左下側のユニット連結部１３２と右上側のユニット連結部１３３および左上側のユニット連結部１３４でも、支持部材３０に連結支持部６０が固定されて設けられている。ユニット連結部１３１の固定片６３は固定ねじ２６でユニットシャーシ１１に固定され、ユニット連結部１３２の固定片６３は固定ねじ２７でユニットシャーシ１１に固定されている。ユニット連結部１３３の固定片６３は固定ねじ２８でユニットシャーシ１１に固定され、ユニット連結部１３４の固定片６３は固定ねじ２９でユニットシャーシ１１に固定されている。

【0064】

図８に示されるように、右下方のユニット連結部１３１では、支持部材３０の右側板部３９の下方（Ｙ２方向）の一部が規制片７０となっている。図９に示されるように、規制片７０に、後方（Ｚ２方向）向けられた前方規制部７１と、下方（Ｙ２方向）に向けられた上方規制部７２とが形成されている。前方規制部７１と上方規制部７２は、規制片７０の縁面であり、前方規制部７１と上方規制部７２は互いに連続して直角に形成されている。図１１では、ユニット連結部１３１における支持部材３０が図９に示すＸ方向から示されている。前記規制片７０は、左方向（Ｘ１方向）に向く表面が右方規制部７３であり、右方向（Ｘ２方向）に向く表面が左方規制部７４となっている。

【0065】

図８と図１０および図１１に示されるように、連結支持部６０に設けられた固定片６３に、上方（Ｙ１方向）に開口する矩形状の当接凹部６６が形成されている。図９と図１０に示されるように、固定片６３の手前側（Ｚ１側）に向く表面のうち、当接凹部６６に隣接する領域が前方当接部６７となっている。図９に示されるように、規制片７０に形成された前方規制部７１と、固定片６３の一部である前方当接部６７は前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に距離δ１１を空けて対向している。図９と図１０に示されるように、当接凹部６６の下方側（Ｙ２側）の底辺は上方（Ｙ１方向）に向けられた上方当接部６６ａとなっている。右側板部３９に設けられた規制片７０の一部が当接凹部６６の内部に入り込んでおり、図９と図１０に示されるように、規制片７０に形成された上方規制部７２と当接凹部６６に形成された上方当接部６６ａとが、上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）に距離δ１２を空けて対向している。

【0066】

図１１に示されるように、当接凹部６６の左側（Ｘ１側）の内側辺は、右方向（Ｘ２方向）に向く右方当接部６６ｂであり、右側（Ｘ２側）の内側辺は、左方向（Ｘ１方向）に向く左方当接部６６ｃである。規制片７０の表面である右方規制部７３と右方当接部６６ｂは、左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）に距離δ１４を空けて対向し、左方規制部７４と左方当接部６６ｃは左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）に距離δ１４を空けて対向している。

【0067】

図１２に示されるように、連結支持部６０の基部固定片６４が、支持部材３０の後方板部３５の内面に形成された隆起部３５ａの上に設置されて固定されている。連結支持部６０の第１弾性変形部６１の後方（Ｚ２方向）に向く表面が後方当接部６８であり、後方板部３５の内面のうちの第１弾性変形部６１に対向する領域が後方規制部７５となっている。後方規制部７５と後方当接部６８は前後方向に距離δ１３を空けて対向している。

【0068】

図７に示されるように、操作装置１０１では、ユニット連結部１３２，１３３，１３４においても、連結支持部６０と支持部材３０との間で、図９と同様に、前方規制部７１と前方当接部６７が距離δ１１を空けて対向し、図１２と同様に、後方規制部７５と後方当接部６８が距離δ１３を空けて対向している。また、図１１と同様に、右方規制部７３と右方当接部６６ｂとが距離δ１４を空けて対向し、左方規制部７４と左方当接部６６ｃとが距離δ１４を空けて対向している。

【0069】

右下側のユニット連結部１３１と左下側のユニット連結部１３２は、左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）に離れており、上下方向に延びる仮想中心線を挟んで線対称の構造である。右下側のユニット連結部１３１と右上側のユニット連結部１３３は、上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）に離れており、左右方向に延びる仮想中心線を挟んで線対称の構造である。同様に、左下側のユニット連結部１３２と左上側のユニット連結部１３４は、上下方向に離れて線対称の構造である。下側のユニット連結部１３１と１３２では、図９に示されるように、上方規制部７２と上方当接部６６ａが距離δ１２を空けて対向しているが、上側のユニット連結部１３３，１３４では、図９の構造が上下逆向きになり、上方規制部７２が上向きの下方規制部となり、上方当接部６６ａが下向きの下方当接部となる。

【0070】

前記第２実施形態のユニット連結部１３１，１３２，１３３，１３４では、連結支持部６０の固定片６３に当接凹部６６が形成され、支持部材３０の一部である規制片７０が当接凹部６６の内部に距離δ１２，δ１４を空けて介入している。ただし、これとは逆に、支持部材３０の右側板部３９に規制凹部が形成され、連結支持部６０の固定片６３の一部が当接片となって、前記規制凹部の内部に当接片が距離δ１２，δ１４を空けて介入していてもよい。

【0071】

（第２実施形態の動作）
第２実施形態の操作装置１０１においても、操作ユニット１０の表示画面である操作面３ａに手を接近させ、または指を触れると、表示ユニット３に設けられた操作検知部５でこれが検知されて、表示画像を見ながらの操作が行なわれる。また、操作面３ａに触れた指で操作ユニット１０が押されると、操作ユニット１０と連結されている連結支持部６０の第１弾性変形部６１が撓み変形し、操作ユニット１０が後方（Ｚ２方向）へ移動する。図１２に示されている後方規制部７５と後方当接部６８との対向距離δ１３の範囲内で、操作ユニット１０がＺ２方向へ移動したことが押圧検知部１５で検知されると、図示しない制御部で押圧操作が行われたものと判定される。

【0072】

押圧操作が行われたと判定されると操作ユニット１０に搭載された応答力付与機構２０が動作し、操作ユニット１０に左右方向への応答力が与えられる。連結支持部６０の第２弾性変形部６２が変形して、図１１に示されている右方規制部７３と右方当接部６６ｂとの対向距離δ１４および左方規制部７４と左方当接部６６ｃとの対向距離δ１４の範囲内で、操作ユニット１０が左右方向へ振動し、操作面３ａに触れている指で応答力を感じることができる。第２実施形態においても、連結支持部６０は、左右方向（Ｘ１－Ｘ２方向）へ変形するときの弾性係数が、上下方向（Ｙ１－Ｙ２方向）へ変形するときの弾性係数よりも小さい。また前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）へ変形するときの弾性係数は、左右方向へ変形するときの弾性係数よりも大きい。

【0073】

操作ユニット１０が手で手前方向へ引っ張られるなどして、操作ユニット１０に手前方向（Ｚ１方向）への大きな力、すなわち支持部材３０から離れる方向への大きな力が作用したときは、４か所のユニット連結部１３１，１３２，１３３，１３４において、操作ユニット１０と共に後方へ移動する図９に示される前方当接部６７が前方規制部７１に当たり、操作ユニット１０のそれ以上の移動が規制される。操作ユニット１０に後方（Ｚ２方向）への大きな力が作用すると、図１２に示される後方当接部６８が後方規制部７５に当たり、操作ユニット１０の後方への移動が規制される。

【0074】

操作ユニット１０に左右方向への大きな力が作用すると、図１１に示される右方当接部６６ｂが右方規制部７３に当たり、あるいは左方当接部６６ｃが左方当接部７４に当たって操作ユニット１０の移動が規制される。操作ユニット１０に上向き（Ｙ１方向）への大きな力が作用すると、下側のユニット連結部１３１，１３２において、図９に示される上方当接部６６ａが上方規制部７２に当たって、操作ユニット１０の移動が規制される。操作ユニット１０に下向き（Ｙ２方向）の大きな力が作用すると、上側のユニット連結部１３３，１３４において、上方当接部６６ａと対称な向きの下方当接部が、上方規制部７２と対称な向きの下方規制部に当たり、操作ユニット１０の下向きの動きが規制される。上記規制により、連結支持部６０が塑性変形するのを防止することができる。

【0075】

第２実施形態の操作装置１０１では、ユニット連結部１３１，１３２，１３３，１３４において、ばね性に優れた連結支持部６０が支持部材３０に固定されて、連結支持部６０に形成された当接部と、支持部材３０に形成された規制部とが複数の方向で距離を空けて対向している。そのため、操作ユニット１０を支持部材３０に固定するときに、規制部を構成する別部材を支持部材３０との相互位置を位置決めしながらユニットシャーシ１１などに固定することが不要になる。そのため、部品数を削減でき組立て工数も削減できる。

【0076】

第２実施形態では、支持部材３０とこれに固定された連結支持部６０との間で、前後方向の動きの規制と、左右方向の動きの規制、および上下方向の動きの規制の、３方向の規制ができる。また、連結支持部６０と支持部材３０とを固定することによって、各方向での規制部と当接部との距離δ１１、δ１２、δ１３、δ１４を高精度に設定することが可能である。特に、連結支持部６０に形成された当接凹部６６内に、支持部材３０の一部である規制片を介入させることで、あるいはこれとは逆に、支持部材３０に形成された規制凹部内に連結支持部６０に形成された当接片を介入させることで、複数方向で当接部と規制部とを均一な距離で対向させることが可能になる。

【符号の説明】

【0077】

１ 操作装置
３ａ 操作面
５ 操作検知部
１０ 操作ユニット
１１ ユニットシャーシ
１５ 押圧検知部
１６ 検知突起
２０ 応答力付与機構
３０ 支持部材
３１，３２，３３，３４ ユニット連結部
３５ａ 隆起部
４０ 連結支持部
４１ 第１弾性変形部
４２ 第２弾性変形部
４３ 固定片
４３ｂ 前方当接部
４４ 規制片
４４ａ 前方規制部
４４ｂ 上方規制部
４５ 上方当接部
４６ａ 後方規制部
４６ｂ 左方規制部
４７ａ 後方当接部
４７ｂ 左方当接部
６０ 連結支持部
６１ 第１弾性変形部
６２ 第２弾性変形部
６３ 固定片
６４ 基部固定片
６５ スポット溶接部
６６ 当接凹部
６６ａ 上方当接部
６６ｂ 右方当接部
６６ｃ 左方当接部
６７ 前方当接部
６８ 後方当接部
７１ 前方規制部
７２ 上方規制部
７３ 右方規制部
７４ 左方規制部
７５ 前方規制部
１０１ 操作装置
１３１，１３２，１３３，１３４ ユニット連結部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】