特許 7427795 入力装置

(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】2024-01-26

(45)【発行日】2024-02-05

(54)【発明の名称】入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0354 20130101AFI20240129BHJP

   H01H 25/00 20060101ALI20240129BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0354 432

H01H25/00 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022543283

(86)(22)【出願日】2021-05-20

(86)【国際出願番号】 JP2021019145

(87)【国際公開番号】W WO2022038850

(87)【国際公開日】2022-02-24

【審査請求日】2022-11-15

(31)【優先権主張番号】P 2020138794

(32)【優先日】2020-08-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】飯牟礼 聖

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 正明

【審査官】滝谷 亮一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２１２００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８７７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７１２２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０３５４

Ｈ０１Ｈ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作者の操作によって移動する操作体と、
前記操作体の移動に伴ってスライドする可動部と、
前記可動部と係合する第１端部と、回動中心と、前記回動中心に対して前記第１端部とは反対側の第２端部と、前記第２端部に設けられる磁石とを有し、前記可動部のスライドに伴って回動するレバーと、
前記磁石と対向して配置される磁気センサと
を含み、
前記レバーの前記回動中心から前記第１端部までの第１長さよりも、前記回動中心から前記磁石までの第２長さの方が大きい、入力装置。

【請求項2】

前記レバーを回動可能に支持する支持部をさらに含み、
前記レバーは、少なくとも回動時に前記支持部に当接する曲面をさらに有する、請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記レバーを前記可動部に向かって付勢する弾性部材をさらに含み、
前記可動部は、前記レバーとの係合部に、開口部の内面に沿って設けられたカム面を有し、
前記第１端部は、前記弾性部材によって前記カム面に向かって付勢されている、請求項２に記載の入力装置。

【請求項4】

前記レバーの前記第１端部は円錐状部をさらに有し、
前記円錐状部の側面が前記カム面に当接する、請求項３に記載の入力装置。

【請求項5】

前記操作体が操作されていない場合には、前記レバーは、前記弾性部材によって前記可動部側に付勢されて前記曲面が前記支持部から離れて、前記円錐状部が前記可動部の前記カム面に勘合保持され、
前記操作体が操作されている場合には、前記レバーは、前記カム面によって前記円錐状部が押し下げられて前記曲面が前記支持部に支持され、前記曲面が前記支持部に対して摺動することによって回動する、請求項４に記載の入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、入力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、操作部を横方向に移動させると、操作部に伴って横方向にスライドする駆動部が傾動体の上端に係合して傾動体を回動させ、傾動体の下端の磁石の回動方向の移動を磁気センサで検出する入力装置がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２１２００４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の入力装置は、傾動体の回動中心から操作部までの長さと、回動中心から磁石までの長さとが等しいため、操作体の横方向における微小な移動を検出するのが困難である。

【0005】

そこで、操作体の横方向における微小な操作を確実に検出可能な入力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】

本発明の実施形態の入力装置は、操作者の操作によって移動する操作体と、前記操作体の移動に伴ってスライドする可動部と、前記可動部と係合する第１端部と、回動中心と、前記回動中心に対して前記第１端部とは反対側の第２端部と、前記第２端部に設けられる磁石とを有し、前記可動部のスライドに伴って回動するレバーと、前記磁石と対向して配置される磁気センサとを含み、前記レバーの前記回動中心から前記第１端部までの第１長さよりも、前記回動中心から前記磁石までの第２長さの方が大きい。

【発明の効果】

【0007】

操作体の横方向における微小な操作を確実に検出可能な入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】入力装置１００の断面構造を示す図である。

【図2】図１に示す入力装置１００の一部を拡大して示す図である。

【図3】図２に示す入力装置１００の一部をさらに拡大して示す図である。

【図4A】入力装置１００の動作を説明する図である。

【図4B】入力装置１００の動作を説明する図である。

【図5A】入力装置１００の動作を説明する図である。

【図5B】入力装置１００の動作を説明する図である。

【図6】入力装置１００の動作を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の入力装置を適用した実施形態について説明する。

【0010】

＜実施形態＞
図１は、入力装置１００の断面構造を示す図である。図２は、図１に示す入力装置１００の一部を拡大して示す図である。図３は、図２に示す入力装置１００の一部をさらに拡大して示す図である。図３には、図２において破線の四角で囲んだ部分を拡大して示す。以下では、図１における上下左右方向を用いて説明するが、普遍的な上下関係を表すものではない。また、上下方向は縦方向であり、左右方向は横方向である。また、平面視とは上から見ることをいう。

【0011】

入力装置１００は、フレーム１１０、オーリング１２０、スライダベース１２５、可動部１３０、レバー１４０、磁気センサ１５０、コイルバネ１６０、ホルダ１６５、保持部１７０、及びノブ１８０を含む。また、入力装置１００は、さらに基板１０１及びカバー１０２を含む。基板１０１は、一例として樹脂製の板状の基板であり、入力装置１００の下部にある。カバー１０２は、一例として樹脂製であり、入力装置１００のノブ１８０以外の部分を覆う板状部材である。図１には、ここで説明する構成要素以外のものも示すが、説明を省略する。

【0012】

入力装置１００は、操作者の操作によって３６０度にわたって任意の左右方向に移動するノブ１８０を備えた装置である。ノブ１８０は、一例として円筒状の部材である。ノブ１８０のストロークは、周囲にストッパーとして設けられたオーリング１２０がノブ１８０の移動に伴って潰れる量のみに設定されているため非常に微小である。図１には、ノブ１８０が移動操作されていない状態における各部の初期位置を示す。

【0013】

フレーム１１０は、基部１１１、支持部１１２、溝部１１３、及び固定部１１４を有する。フレーム１１０の平面視における外形は、一例として円形であり、基部１１１の平面視における外形も円形である。基部１１１は、後述する可動部１３０の下側で平面方向に延在する部分であり、横方向におけるノブ１８０の中央よりも左側に支持部１１２が設けられている。また、基部１１１の外端部には、上方向に延在する固定部１１４が設けられている。

【0014】

支持部１１２は、可動部１３０のスライドに伴って回動するレバー１４０を回動可能に当接した状態で支持する。支持部１１２は、基部１１１よりも下側に延在しており、溝部１１３の内側に設けられている。支持部１１２は、溝部１１３を介して基部１１１に接続されている。支持部１１２は、レバー１４０の基部１４１の球状面１４１Ａを支持する湾曲面１１２Ａを有する。なお、球状面１４１Ａは曲面の一例である。湾曲面１１２Ａは、平面視でレバー１４０の基部１４１を囲むように３６０度にわたって連続的に設けても良いが、本実施形態では所定の角度ずつ分割して設けられており、湾曲面１１２Ａの湾曲形状は、基部１４１の球状面１４１Ａの形状に合わせられている。このため、支持部１１２は、湾曲面１１２Ａの全体でレバー１４０の球状面１４１Ａを３６０度にわたっていずれの方向へも回動可能に保持している。

【0015】

溝部１１３は、基部１１１よりも下側に延在しており、平面視で円環状の溝である。溝部１１３は、径方向の内側にある支持部１１２と底面で接続している。溝部１１３の内部にはコイルバネ１６０が設けられており、コイルバネ１６０の下端は溝部１１３の底面と当接している。なお、コイルバネ１６０は、弾性部材の一例である。

【0016】

固定部１１４は、基部１１１の外端部に接続されており、上方に延在している。固定部１１４は、一例として円筒状の部分であり、上端にはカバー１０２が固定される。なお、ここではフレーム１１０が入力装置１００内で固定されているものとして、フレーム１１０に対する可動部１３０及びノブ１８０等の移動と、レバー１４０の回動とについて説明するが、フレーム１１０はカバー１０２とともに、例えば基板１０１に対して移動や振動可能であってもよく、その場合においてもフレーム１１０に対する可動部１３０及びノブ１８０等の移動と、レバー１４０の回動についての相対的な位置関係は変わらない。

【0017】

オーリング１２０は、一例としてゴム製の円環状の部材である。図１には、オーリング１２０の円形の断面を示す。オーリング１２０は、ノブ１８０の移動に伴ってスライドする可動部１３０の円筒状の壁部１３２の外周面に設けられた凹部１３２Ａに嵌め込まれて固定されている。オーリング１２０の外周面は、フレーム１１０の固定部１１４の内周面に当接しており、ノブ１８０はガタの無い状態で初期位置に保持されている。ノブ１８０が横方向に操作されると、オーリング１２０のうちの移動方向側にある部分が押圧されて潰れるように変形することで、フレーム１１０に対して可動部１３０が横方向に移動する。オーリング１２０の潰れによる変形量が可動部１３０及びノブ１８０の横方向におけるストロークである。

【0018】

スライダベース１２５は、フレーム１１０の基部１１１の上面と、可動部１３０の基部１３１の下面との間に設けられる部材であり、平面視で円環状の形状を有する。スライダベース１２５は、フレーム１１０に対して可動部１３０が横方向に移動可能にしている。スライダベース１２５は、一例として金属製又は樹脂製である。

【0019】

可動部１３０は、基部１３１及び壁部１３２を有する。可動部１３０の平面視における外形は、一例として円形であり、基部１３１は可動部１３０の平面視における中央に位置する部分である。基部１３１は、レバー１４０の上に位置する部分に設けられるカム面１３１Ａ及び開口部１３１Ｂを有する。

【0020】

カム面１３１Ａは、円形の開口部１３１Ｂの内面に沿って開口部１３１Ｂを囲むように設けられている。すなわちカム面１３１Ａは、基部１３１のうちの開口部１３１Ｂに面する内周面と、基部１３１のうちの上面及び下面とが、開口部１３１Ｂの周囲の部分で連続的につながって湾曲するように成形した面であり、レバー１４０の円錐状部１４２が係合する係合部である。カム面１３１Ａは、レバー１４０がレバー１４０の基部１４１を中心として回動して円錐状部１４２が傾いたときに、円錐状部１４２の側面１４２Ａが接触し続けることが可能な形状を有する。なお、カム面１３１Ａは、円錐状部１４２が傾いたときに、円錐状部１４２の側面１４２Ａが接触し続けることが可能であればよいため、開口部１３１Ｂの上端から下端まで連続的に湾曲する形状に限らず、上端から下端までのいずれかの区間が直線状であってもよい。

【0021】

壁部１３２は、一例として円筒状の部分であり、平面視で可動部１３０の最も外側において基部１３１から上方向に延在している壁状の部分である。上述した通り、壁部１３２は、外周面に凹部１３２Ａを有する。凹部１３２Ａは、円筒状の壁部１３２の外周面において、壁部１３２の全周にわたって周方向に設けられている。壁部１３２の外周面のうちの凹部１３２Ａ以外の部分の外径は、オーリング１２０の内径よりも大きく、凹部１３２Ａの外径は、オーリング１２０の内径よりも僅かに大きく設定されているため、オーリング１２０は凹部１３２Ａ内に僅かに伸ばされた状態で嵌め込まれて固定される。

【0022】

レバー１４０は、基部１４１、円錐状部１４２、脚部１４３、及び磁石１４４を有する。基部１４１は、レバー１４０の上下方向における中央に位置する部分であり、球状面１４１Ａ、回動中心１４１Ｂ、及び腕部１４１Ｃを有する。基部１４１は、平面視で回動中心１４１Ｂを中心とした円形であり、回動中心１４１Ｂから一定の半径の球状面１４１Ａからなる球状形状を上端側で平面にカットした形状を有する。基部１４１の上端側の平面の回動中心１４１Ｂ上には円錐状部１４２が接続されており、回動中心１４１Ｂ下の下端側には脚部１４３が接続されている。

【0023】

腕部１４１Ｃは、基部１４１の球状面１４１Ａの外側において、平面視で９０度の間隔で設けられている４つの棒状の突出部である。すなわち、４つの腕部１４１Ｃは、平面視において等間隔で設けられており、球状面１４１Ａの回動中心１４１Ｂと略同じ高さで水平方向に突出して設けられている。腕部１４１Ｃの下側の面は、コイルバネ１６０の上端と当接している。レバー１４０は、円錐状部１４２が可動部１３０のカム面１３１Ａに当接した状態で、腕部１４１Ｃが下側からコイルバネ１６０によって上方向にある可動部側に付勢されている。図１に示す初期位置では、球状面１４１Ａはフレーム１１０の湾曲面１１２Ａから僅かに離れるように設定されている。

【0024】

円錐状部１４２は、基部１４１の上端側の平面に連続的に設けられており、レバー１４０の上端部に位置する。レバー１４０の上端部は、第１端部の一例である。円錐状部１４２は、平面視で基部１４１の回動中心１４１Ｂ上に連続的に設けられている。本実施形態では、レバー１４０の上端部の全体が円錐状部１４２になっているがこれに限定されず、上端部の一部が円錐状部であってもよい。

【0025】

円錐状部１４２は、円錐体の上端部を丸く切除したような形状を有し、円錐状部１４２の側面１４２Ａは、カム面１３１Ａに当接している。レバー１４０は、コイルバネ１６０によって上方向にある可動部側に付勢されているため、円錐状部１４２はカム面１３１Ａに押し付けられている。

【0026】

脚部１４３は、基部１４１から下方に延在する部分であり、レバー１４０の下端部に位置する。レバー１４０の下端部は、第２端部の一例であり、回動中心１４１Ｂに対して第１端部とは反対側にある。脚部１４３の下端と基板１０１の上面との間には間隔が設けられている。レバー１４０は回動するため、脚部１４３の下端が基板１０１の上面に当たらないようするためである。脚部１４３の外形は、一例として円筒状である。脚部１４３は、下面から上側に向かって凹む凹部１４３Ａを有する。凹部１４３Ａの中には磁石１４４が設けられている。

【0027】

磁石１４４は、脚部１４３の凹部１４３Ａ内で接着等により固定されている。磁石１４４は、Ｎ極及びＳ極を有する永久磁石であり、一例としてＮ極が上側、Ｓ極が下側に位置するように設けられている。磁石１４４は、レバー１４０の回動を磁気センサ１５０で検出するために設けられている。

【0028】

このようなレバー１４０において、回動中心１４１Ｂから円錐状部１４２のカム面１３１Ａに接触する部分までの縦方向の長さよりも、回動中心１４１Ｂから磁石１４４の下端までの縦方向の長さの方が長く設定されている。一例として、回動中心１４１Ｂから磁石１４４の下端までの縦方向の長さは、回動中心１４１Ｂから円錐状部１４２のカム面１３１Ａに接触する部分までの縦方向の長さの約２倍に設定されている。回動中心１４１Ｂから円錐状部１４２のカム面１３１Ａに接触する部分までの縦方向の長さは、第１長さの一例であり、回動中心１４１Ｂから磁石１４４の磁気センサ１５０と対向する下端までの長さは、第２長さの一例である。

【0029】

レバー１４０は、ノブ１８０の横方向の移動を回動動作に変換する部材である。ノブ１８０の横方向の移動は、保持部１７０を介して可動部１３０に伝達される。可動部１３０が横方向にスライド移動すると、カム面１３１Ａに当接する円錐状部１４２が横方向に移動することにより、レバー１４０が回動中心１４１Ｂを中心とする回動動作を行い、磁石１４４が回動中心１４１Ｂを中心として回動動作を行う。このときに、レバー１４０は、円錐状部１４２が力点になり、球状面１４１Ａが支点になり、磁石１４４が作用点になる梃子のように動作する。このため、支点と作用点との間の長さを支点と力点との間の長さよりも長くすれば、作用点の移動量を増幅する増幅装置として利用することができる。すなわち、作用点にある磁石１４４の移動量を増幅して、磁石１４４の移動による磁束の変化量を増幅することができる。磁束の変化量を増幅できれば、ノブ１８０の微小な移動量を磁気センサ１５０で確実に検出することができる。レバー１４０は、円錐状部１４２の微小な横方向の移動を増幅して磁気センサ１５０で検出するために、上述のような構成を有している。

【0030】

磁気センサ１５０は、一例として基板１０１の下面に固定されている。磁気センサ１５０は、基板１０１を挟んで磁石１４４と対向して配置されており、レバー１４０が回動中心１４１Ｂを中心として回動して磁石１４４が移動したときに、基板１０１を透過した磁束の変化を検出する。磁気センサ１５０で磁石１４４の回動量を検出することで、ノブ１８０の微小な操作量を検出することができる。

【0031】

コイルバネ１６０は、フレーム１１０の溝部１１３の内部に設けられており、図１に示すように下端が溝部１１３の底部に当接し、上端がレバー１４０の４本の腕部１４１Ｃの下側の面に当接した状態で、自然長よりも圧縮されている。コイルバネ１６０は、レバー１４０の円錐状部１４２を可動部１３０のカム面１３１Ａに向けて付勢している。

【0032】

ホルダ１６５は、平面視で円環状の部材であり、フレーム１１０の基部１１１の上にスライダベース１２５を介して設けられる可動部１３０の壁部１３２の上面に摺動可能に当接している。ホルダ１６５は、一例として金属製であり、フレーム１１０の固定部１１４に固定されている。ホルダ１６５によって可動部１３０の壁部１３２の上面が摺動可能に押さえられていることにより、スライダベース１２５と可動部１３０は、フレーム１１０の基部１１１とホルダ１６５の下面との間で上下方向に位置ズレすることなく、横方向にスライド移動可能になっている。

【0033】

保持部１７０は、可動部１３０の中央部１３３と係合する中心部を有するとともに、ノブ１８０を保持している。保持部１７０は、ノブ１８０の横方向の移動を可動部１３０に伝達する部材である。

【0034】

ノブ１８０は、操作者の操作によって横方向に移動する操作体の一例であり、円筒状の部材である。ノブ１８０は、円筒状に限らずにどのような形状であってもよい。ノブ１８０は、カバー１０２の開口部１０２Ａからカバー１０２の外側に露出している。

【0035】

次に、図４Ａ乃至図６を用いて入力装置１００のレバー１４０の動作について説明する。図４Ａ乃至図６は、入力装置１００の動作を説明する図である。図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６には、図１に示す初期位置からノブ１８０（図１参照）を右方向に徐々に押圧操作して移動させたときのレバー１４０の動作を示す。より具体的には、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６には、初期位置からノブ１８０を右方向に０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、０．９ｍｍ移動させたときのレバー１４０の動作状態を示す。

【0036】

また、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６には、カム面１３１Ａの上端側の一部が直線状の区間である構成を示す。

【0037】

また、ノブ１８０が横方向に移動すると、保持部１７０を介して可動部１３０も同じ量だけ横方向に移動する。このため、ここでは、ノブ１８０が横方向に移動されたことによるレバー１４０の動作を、可動部１３０の横方向の移動によって生じるレバー１４０の動作を用いて説明する。

【0038】

図４Ａに示すように可動部１３０が初期位置から右方向に０．１ｍｍ移動すると、円錐状部１４２の側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａによって押圧され、円錐状部１４２が初期位置においてカム面１３１Ａに当接していた位置（図１、図２参照）からずれる。より具体的には、側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａと接触する位置は円錐状部１４２の下方向にずれ、側面１４２Ａの右側がカム面１３１Ａと接触する位置は円錐状部１４２の上方向にずれる。この結果、レバー１４０は、全体として初期位置に比べて少しだけ下方向に沈み込むとともに、回動中心１４１Ｂを中心として時計回りの方向に少しだけ回動する。この状態では、レバー１４０の球状面１４１Ａと、支持部１１２の湾曲面１１２Ａとは僅かに離れている。この隙間を設けることによって、部品製造上の寸法バラつきや累積公差を吸収して、レバー１４０のスムーズな回動動作を可能としている。

【0039】

図４Ｂに示すように可動部１３０が初期位置から右方向に０．３ｍｍ移動すると、円錐状部１４２の側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａによってさらに押圧され、円錐状部１４２が図４Ａにおいてカム面１３１Ａに当接していた位置からずれる。より具体的には、側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａと接触する位置はさらに円錐状部１４２の下方向にずれ、右側の側面１４２Ａがカム面１３１Ａと接触する位置はさらに円錐状部１４２の上方向にずれる。この結果、レバー１４０は、全体として図４Ａに比べてさらに下方向に沈み込むとともに、レバー１４０の球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに当接する。これにより、少なくとも回動時にレバー１４０の球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに密着した状態で、回動中心１４１Ｂを中心として時計回りの方向に回動する。

【0040】

図５Ａに示すように可動部１３０が初期位置から右方向に０．５ｍｍ移動すると、円錐状部１４２の側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａによってさらに押圧され、円錐状部１４２が図４Ｂにおいてカム面１３１Ａに当接していた位置からずれる。より具体的には、側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａと接触する位置は円錐状部１４２のさらに下方向にずれ、側面１４２Ａの右側がカム面１３１Ａと接触する位置は円錐状部１４２のさらに上方向にずれる。この結果、レバー１４０は、レバー１４０の球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに密着しているため、図４Ｂに比べて上下方向の位置は略同一のまま、回動中心１４１Ｂを中心として時計回りの方向にさらに回動する。このとき、レバー１４０は、図４Ｂの状態に比べて、球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに沿って時計回りの方向に回動している。なお、図５Ａの、レバー１４０の球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに密着している状態は、図４Ｂの状態と変わっていないため、回動中心１４１Ｂと磁気センサ１５０との距離は図４Ｂの状態と変わっておらず、どちらの状態においても回動中心１４１Ｂと磁気センサ１５０との距離が一定に保たれている。

【0041】

図５Ｂに示すように可動部１３０が初期位置から右方向に０．７ｍｍ移動すると、円錐状部１４２の側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａによってさらに押圧され、円錐状部１４２が図５Ａにおいてカム面１３１Ａに当接していた位置からずれる。より具体的には、側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａと接触する位置は円錐状部１４２のさらに下方向にずれ、側面１４２Ａの右側がカム面１３１Ａと接触する位置は円錐状部１４２のさらに上方向にずれる。この結果、レバー１４０は、レバー１４０の球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに密着しているため、図５Ａに比べて上下方向の位置は略同一であるが、回動中心１４１Ｂを中心として時計回りの方向にさらに回動する。このとき、レバー１４０は、図５Ａの状態に比べて、球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに沿って時計回りの方向に回動している。なお、図５Ｂの、レバー１４０の球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに密着している状態は、図４Ｂの状態から変わっていないため、回動中心１４１Ｂと磁気センサ１５０との距離は図４Ｂの状態と変わっておらず、回動中心１４１Ｂと磁気センサ１５０との距離が一定に保たれている。

【0042】

図６に示すように可動部１３０が初期位置から右方向に０．９ｍｍ移動すると、円錐状部１４２の側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａによってさらに押圧され、円錐状部１４２が図５Ｂにおいてカム面１３１Ａに当接していた位置からずれる。より具体的には、側面１４２Ａの左側がカム面１３１Ａと接触する位置は円錐状部１４２のさらに下方向にずれ、側面１４２Ａの右側がカム面１３１Ａと接触する位置は円錐状部１４２のさらに上方向にずれる。図６では、レバー１４０の球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに密着しているため、レバー１４０は、図５Ｂに比べて上下方向の位置は略同一であるが、回動中心１４１Ｂを中心として時計回りの方向にさらに回動している。このとき、レバー１４０は、図５Ｂの状態に比べて、球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに沿って時計回りの方向に回動している。なお、レバー１４０の球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａに密着している状態は、図４Ｂの状態から変わっていないため、回動中心１４１Ｂと磁気センサ１５０との距離は図４Ｂの状態と変わっておらず、回動中心１４１Ｂと磁気センサ１５０との距離が一定に保たれている。

【0043】

図６に示す状態では、ノブ１８０の移動量は、オーリング１２０が可動部１３０に押されて限界まで変形した状態であるノブ１８０の最大のストロークに達している。この状態でも、右側の腕部１４１Ｃが支持部１１２の上端に当接する直前まで移動し、平面部の左側が可動部１３０の下面に当接する直前まで移動するが、最大のストロークに達しても腕部１４１Ｃおよび平面部が支持部１１２および可動部１３０に当接しないように構成されている。これにより、最大のストロークまで達しても、ストッパーとしてのオーリング１２０の弾性による感触のみがノブ１８０に付与される。仮に腕部１４１Ｃや平面部が支持部１１２や可動部１３０に当接すると、ノブ１８０の操作感に硬質感が生じ、異音が発生するからである。

【0044】

以上のように、レバー１４０は、回動中心１４１Ｂから円錐状部１４２のカム面１３１Ａに接触する部分までの縦方向の長さよりも、回動中心１４１Ｂから磁石１４４の下端までの縦方向の長さの方が長いので、ノブ１８０の横方向の移動量が微小でも、磁石１４４の移動量を増幅することができ、磁束の変化量を増大させることができる。このため、ノブ１８０の横方向の移動量が微小でも、磁束の変化を磁気センサ１５０で検出することができる。

【0045】

したがって、ノブ１８０の横方向における微小な操作を確実に検出可能な入力装置１００を提供することができる。また、レバー１４０が球状面１４１Ａを有し、球状面１４１Ａは支持部１１２の湾曲面１１２Ａによって回動可能に支持されるので、簡単な構成でレバー１４０を多方向に回動可能に支持できる。

【0046】

また、可動部１３０は、レバー１４０の円錐状部１４２と当接するカム面１３１Ａを有し、円錐状部１４２はコイルバネ１６０の付勢力によってカム面１３１Ａに付勢されているので、円錐状部１４２をカム面１３１Ａに押し付けて、レバー１４０の回動動作の安定化を図ることができる。

【0047】

また、レバー１４０は、カム面１３１Ａに当接する円錐状部１４２を有するので、カム面１３１Ａと円錐状部１４２の側面１４２Ａとが安定的に勘合し、衝撃や振動等の外力が加わっても容易に回動することがなく、ノブ１８０が操作されていない状態で、誤ったレバー１４０の回動動作が検出されるのを防ぐことができる。

【0048】

また、ノブ１８０が操作されていない状態では、レバー１４０はコイルバネ１６０によって上方向に付勢されて球状面１４１Ａが支持部１１２の湾曲面１１２Ａから離れ、円錐状部１４２がカム面１３１Ａに勘合保持され、ノブ１８０が操作されている場合には、レバー１４０は、カム面１３１Ａによって円錐状部１４２が押し下げられて球状面１４１Ａが支持部１１２に支持され、球状面１４１Ａが支持部１１２に対して摺動することによって回動するので、ノブ１８０の操作時に、レバー１４０の回動中心１４１Ｂと磁気センサ１５０との距離を一定に保持した状態で、レバー１４０を多方向に回動することができる。
これにより、繰り返し操作を行った際にも磁気センサの検出結果がバラつくことが無く、常に正確にレバー１４０の回動動作を検出することができる。

【0049】

なお、以上では、レバー１４０が上端側に円錐状部１４２を有し、円錐状部１４２が可動部１３０のカム面１３１Ａに係合する形態について説明したが、レバー１４０のカム面１３１Ａに係合する第１端部の形状は円錐状部１４２に限られるものではない。図４Ａ～図６のような動作を行う際に、カム面１３１Ａに係合可能な形状を有する第１端部であればよい。

【0050】

なお、以上では、ノブ１８０と可動部１３０とが一体となって同じ横方向のスライドを行う形態について説明したが、ノブ１８０の動作は横方向のスライドに限られるものではない。例えば、ノブ１８０が傾動動作をし、これに伴って可動部１３０がスライドするようにしてもよい。

【0051】

また、カム面１３１Ａの形状は、図１乃至図６に示すような形状に限られず、図４Ａ～図６のような動作を行う際に、レバー１４０の第１端部に係合可能な表面形状を有していればよい。

【0052】

また、以上では、レバー１４０の基部１４１が球状面１４１Ａを有し、フレーム１１０の湾曲面１１２Ａに支持される形態について説明したが、図４Ａ～図６のような動作が可能であれば、球状面１４１Ａと湾曲面１１２Ａの形状は上述したような形状に限られるものではない。例えば、レバー１４０が特定の一方向のみに回動可能である場合には、レバーの基部１４１の形状は球状面である必要は無く、特定の一方向に沿って曲率が変化する曲面であればよい。

【0053】

また、以上では、レバー１４０が４本の腕部１４１Ｃを有する形態について説明したが、腕部１４１Ｃの数や構造は上述した数や構造に限られるものではない。例えば、レバー１４０は、腕部１４１Ｃの代わりに、コイルバネ１６０の上端に当接する円環状の凸部を有していてもよい。このような凸部は、基部１４１の外周面から水平方向に円環状に突出する凸部である。

【0054】

以上、本発明の例示的な実施形態の入力装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

【0055】

なお、本国際出願は、２０２０年８月１９日に出願した日本国特許出願２０２０－１３８７９４に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。

【符号の説明】

【0056】

１００ 入力装置
１１２ 支持部
１３０ 可動部
１３１Ａ カム面
１４０ レバー
１４１Ａ 球状面
１４１Ｂ 回動中心
１４２ 円錐状部
１５０ 磁気センサ
１６０ コイルバネ
１８０ ノブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】