旋转输入装置

申请号 CN201510043529.6 申请日 2015-01-28 公开(公告)号 CN104820463A 公开(公告)日 2015-08-05
申请人 阿尔卑斯电气株式会社; 发明人 古木茂; 林幸春; 柱博志; 岩崎善行;
摘要 本 发明 提供一种能够控制成本且点击感觉良好的旋转输入装置。为此,旋转输入装置具备:第1 磁性 体(11),其沿着圆周方向配置有朝向半径方向外方突出的多个外方突出部(11a);环状第2磁性体(21),其沿着圆周方向配置有与第1磁性体(11)的外方突出部(11a)相对置地形成的多个内方突出部(21a);和旋转钮(20),其使第1磁性体(11)与第2磁性体(21)相对地进行旋转动作,第1磁性体(11)具有:磁 铁 (12),其将相互对置的对置面(12a、12b)上下配置,并且着磁为包含对置面(12a、12b)在内的上下两极;一对磁轭(13、14),其从上下方向夹持 磁铁 (12)的对置面(12a、12b);和外方突出部(11a(13a)、11a(14a)),其形成于一对磁轭(13、14)。
权利要求

1.一种旋转输入装置,其特征在于,具备:
环状的第1磁性体,其沿着圆周方向配置有朝向半径方向外方突出的多个外方突出部;
环状的第2磁性体,其沿着圆周方向配置有与所述第1磁性体的所述外方突出部相对置地形成的多个内方突出部;和
旋转钮,其使所述第1磁性体与所述第2磁性体相对地进行旋转动作,
所述第1磁性体或所述第2磁性体中的至少任意一者具有:
,其将相互对置的对置面上下配置,并且着磁为包含所述对置面在内的上下两极;
一对磁轭,其从上下方向对所述磁铁的所述对置面进行夹持;和
在所述一对磁轭上形成的所述外方突出部或所述内方突出部。
2.根据权利要求1所述的旋转输入装置,其特征在于,
所述旋转输入装置具有将所述旋转钮支撑为旋转自如的外壳构件,
凸轮构件介于所述外壳构件与所述旋转钮之间,
所述凸轮构件将所述内方突出部以及所述外方突出部相对置的旋转位置作为规定位置对所述旋转钮进行定位,并在从所述规定位置使所述旋转钮进行了旋转动作时对所述旋转钮赋予操作反作用
3.根据权利要求2所述的旋转输入装置,其特征在于,
所述凸轮构件由球体、对所述球体进行施力的弹性构件和滑动部构成,所述滑动部由形成于所述旋转钮的连续的凹形状以及凸形状构成,
所述滑动部将所述内方突出部以及所述外方突出部相对置的旋转位置设为所述凹形状的最大点,并且
在所述内方突出部以及所述外方突出部相对地旋转时,相当于双方的中间位置的旋转位置成为所述凸形状的最大点,
所述球体根据所述旋转钮的动作来抵抗从所述弹性构件施加的弹性力而在所述滑动部上进行移动。
4.根据权利要求1所述的旋转输入装置,其特征在于,
所述第1磁性体以及所述第2磁性体分别具有:所述磁铁、所述一对磁轭、和在所述一对磁轭上形成的所述外方突出部或所述内方突出部,
所述第2磁性体的所述磁铁配置为与所述第1磁性体的所述磁铁上下相反着磁。
5.根据权利要求1所述的旋转输入装置,其特征在于,
所述磁铁是由芯材和卷绕于所述芯材的线圈材料构成的电磁铁。

说明书全文

旋转输入装置

技术领域

[0001] 本发明涉及能够获得点击感觉的旋转输入装置。

背景技术

[0002] 近年来,在许多产业领域,都在使用能够获得点击感觉的旋转输入装置。例如,在专利文献1中公开了一种旋转检测用的信息输入装置。
[0003] 图24是表示专利文献1所记载的信息输入装置100的分解立体图。图25是表示图24的旋转检测用磁性体152的立体图,图25(a)是表示霍尔IC136a相对于旋转检测用磁性体152的位置关系的立体图,图25(b)是将旋转检测用磁性体152的一部分放大来表示的立体图。
[0004] 保持环164以及操作刻度盘154处于能旋转地保持在基体120上的状态,并按照若被按下则使中央的触觉开关133接通的方式进行安装。此外,关于操作刻度盘154,若从上按压其中央部的上下左右分开的地方,则会作用于触觉开关132,并使其接通。
[0005] 点击感产生用磁性体142由二个弧状片144a、144b构成,由一个环状的保持部146一体地保持而位于一个圆周上。弧状片144a、144b均由磁性体构成,被着磁以致于带磁性。旋转检测用磁性体152与操作刻度盘154一体地安装。旋转检测用磁性体152设为大于点击感产生用磁性体142的外径,并与弧状片144a、144b同样地,由磁性体构成,被着磁以致于带磁性。
[0006] 旋转检测用磁性体152的磁极所形成磁场通过霍尔IC136a、136b来检测,若操作刻度盘154旋转,则所检测的磁场的强度产生变化,从而能够对操作刻度盘154的旋转量、旋转方向进行检测。
[0007] 点击感产生用磁性体142位于旋转检测用磁性体152的内侧,并与旋转检测用磁性体152彼此发生磁作用,当使操作刻度盘154旋转时,由于该磁相互作用而产生点击感。旋转检测用磁性体152为圆环形状,如图25(a)所示,若从上面观察则N极和S极以固定间距交替地配置。如图25(b)所示,从上面观察,对于N极的部分而言,其上侧为N极而下侧为S极。此外,从上面观察,对于S极的部分而言,其上侧为S极而下侧为N极。这取决于在每个与间距相对应的范围内,在垂直方向上对旋转检测用磁性体152进行了着磁。关于点击感产生用磁性体142,也用同样的方法进行了着磁。
[0008] 通过旋转检测用磁性体152与点击感产生用磁性体142的磁相互作用,从而按照每个N极与S极的组对的配置度间距产生点击感。由此,能够消除例如由于旋转检测用磁性体152或点击感产生用磁性体142的尺寸误差、磨耗而在点击感上产生偏差、变动的忧虑。
[0009] 在先技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:JP特开2003-280799号公报

发明内容

[0012] 发明要解决的课题
[0013] 但是,旋转检测用磁性体152以及点击感产生用磁性体142在圆圆周方向上交替地配置S极和N极,例如需要一点一点地移动位置来进行着磁等的复杂的着磁手段。因此,存在伴随着磁的成本增高的问题。此外,在不能使磁吸引变强时,不能获得良好的点击感觉。
[0014] 本发明为了解决上述课题而作,其目的在于提供一种能够控制用于获得点击感觉的结构所需的成本、并且点击感觉良好的旋转输入装置。
[0015] 用于解决课题的手段
[0016] 本发明的旋转输入装置的特征在于,具备:环状的第1磁性体,其沿着圆周方向配置有朝向半径方向外方突出的多个外方突出部;环状的第2磁性体,其沿着圆周方向配置有与所述第1磁性体的所述外方突出部相对置地形成的多个内方突出部;和旋转钮,其使所述第1磁性体与所述第2磁性体相对地进行旋转动作,所述第1磁性体或所述第2磁性体中的至少任意一者具有:磁,其将相互对置的对置面上下配置,并且着磁为包含所述对置面在内的上下两极;一对磁轭,其从上下方向对所述磁铁的所述对置面进行夹持;和在所述一对磁轭上形成的所述外方突出部或所述内方突出部。
[0017] 根据该构成,由磁轭对在上下方向上进行了二极着磁的磁铁的上表面和下表面进行夹持,在该磁轭上形成有外方突出部或内方突出部,所以能够使磁铁的磁通高效率地传到相对置的磁性体。由此,能够提高磁吸引力,并且使因磁吸引力的变化而在操作了旋转钮时所产生的点击感觉良好。由于磁铁在上下方向上进行着磁,所以即使为环状也是简单的结构,制造容易。因此,能够提供一种能够控制成本、并且点击感觉良好的旋转输入装置。
[0018] 此外,本发明的旋转输入装置的特征在于,所述旋转输入装置具有将所述旋转钮支撑为旋转自如的外壳构件,凸轮构件介于所述外壳构件与所述旋转钮之间,所述凸轮构件将所述内方突出部以及所述外方突出部相对置的旋转位置作为规定位置对所述旋转钮进行定位,并在从所述规定位置使所述旋转钮进行了旋转动作时对所述旋转钮赋予操作反作用力。
[0019] 根据该构成,由于凸轮构件对旋转钮赋予操作反作用力,因此能够防止旋转钮不停止而继续振动,并且对连续的旋转动作施以限制。此外,点击感觉是由于磁吸引力的变化而产生的,所以能够使由凸轮构件产生的操作反作用力较小。因此,施加于凸轮构件的摩擦力等降低,所以磨耗的程度低而能够实现长寿命化。
[0020] 此外,本发明的旋转输入装置的特征在于,所述凸轮构件由球体、对所述球体进行施力的弹性构件和滑动部构成,所述滑动部由形成于所述旋转钮的连续的凹形状以及凸形状构成,所述滑动部将所述内方突出部以及所述外方突出部相对置的旋转位置设为所述凹形状的最大点,并且在所述内方突出部以及所述外方突出部相对地旋转时,相当于双方的中间位置的旋转位置成为所述凸形状的最大点,所述球体根据所述旋转钮的动作抵抗从所述弹性构件施加的弹性力而在所述滑动部上进行移动。
[0021] 根据该构成,能够以简易的结构构成凸轮构件,因此能够降低成本。此外,点击感觉是由于磁吸引力的变化而产生的,所以能够使产生操作反作用力的弹性构件的弹性力较小,因此难以产生操作音、滑动所引起的磨耗。
[0022] 此外,在本发明的旋转输入装置中,也可以是所述第1磁性体以及所述第2磁性体分别具有所述磁铁、所述一对磁轭、和在所述一对磁轭上形成的所述外方突出部或所述内方突出部,所述第2磁性体的所述磁铁配置为与所述第1磁性体的所述磁铁上下相反着磁。
[0023] 根据该构成,第1磁性体以及第2磁性体分别具有磁铁,并且配置为相互吸引,所以能够进一步提高磁吸引力。
[0024] 此外,在本发明的旋转输入装置中,所述磁铁也可以是由芯材和卷绕于所述芯材的线圈材料构成的电磁铁。
[0025] 根据该构成,磁铁为电磁铁,能够通过对线圈材料进行通电来控制磁吸引力,所以能够使操作感觉自由地变化。
[0026] 发明效果
[0027] 根据本发明,第1磁性体或第2磁性体由磁轭对在上下方向上进行了二极着磁的磁铁的上表面和下表面进行夹持,在该磁轭上形成有外方突出部或内方突出部,所以能够使磁铁的磁通高效率地传到相对置的磁性体。由此,能够提高磁吸引力,并且使因磁吸引力的变化而在操作了旋转钮时所产生的点击感觉良好。由于磁铁在上下方向上进行着磁,所以即使为环状也是简单的结构,制造容易。因此,能够提供一种能够控制用于获得点击感觉的结构所需的成本、并且点击感觉良好的旋转输入装置。附图说明
[0028] 图1是表示本发明的第1实施方式的旋转输入装置的框图
[0029] 图2是表示第1实施方式的旋转输入装置的立体图。
[0030] 图3是表示第1实施方式的旋转输入装置中的旋转钮以及点击感觉产生部的分解立体图。
[0031] 图4是表示第1实施方式的旋转输入装置的主视图。
[0032] 图5是按照图4的V-V线进行切断的剖面图。
[0033] 图6是按照图4的VI-VI线进行切断的剖面图。
[0034] 图7是表示使第1磁性体和第2磁性体相对地进行旋转动作的初始状态的规定位置的说明图。
[0035] 图8是表示图5的A部中的第1磁性体以及第2磁性体的磁通的流动的说明图。
[0036] 图9是表示使第2磁性体从规定位置进行旋转动作时的磁吸引力的说明图。
[0037] 图10是表示进一步使第2磁性体从规定位置进行旋转动作时的磁吸引力的说明图。
[0038] 图11是表示第1磁性体的外方突出部以及第2磁性体的内方突出部的形状不同的事例的说明图。
[0039] 图12是对图6以及图11所示的事例的基于磁吸引力的旋转扭矩进行了比较的说明图。
[0040] 图13是表示本发明的第2实施方式的旋转输入装置中的旋转钮以及点击感觉产生部的分解立体图。
[0041] 图14是表示第2实施方式的旋转输入装置的剖面图。
[0042] 图15是表示本发明的第3实施方式的旋转输入装置的剖面图。
[0043] 图16是表示图15的B部中的第1磁性体以及第2磁性体的磁通的流动的说明图。
[0044] 图17是表示本发明的第4实施方式的旋转输入装置的框图。
[0045] 图18是表示第4实施方式的旋转输入装置的剖面图。
[0046] 图19是表示图18的C部中的第1磁性体以及第2磁性体的磁通的流动的说明图。
[0047] 图20是表示第1实施方式的第1变形例的剖面图。
[0048] 图21是表示第1实施方式的第1变形例的剖面图,是按下操作的说明图。
[0049] 图22是表示第1实施方式的第2变形例的剖面图。
[0050] 图23是表示第1实施方式的第2变形例的剖面图,是偏斜操作的说明图。
[0051] 图24是表示现有的信息输入装置的分解立体图。
[0052] 图25是表示图24的旋转检测用磁性体的立体图,图25(a)是表示霍尔IC相对于旋转检测用磁性体的位置关系的立体图,图25(b)是将旋转检测用磁性体的一部分放大来表示的立体图。

具体实施方式

[0053] 以下,使用附图来详细说明本发明的实施方式。另外,为了容易理解,附图适当变更了尺寸。
[0054] [第1实施方式]
[0055] 图1是表示本发明的第1实施方式的旋转输入装置1的框图。图2是表示第1实施方式的旋转输入装置1的立体图。图3是表示第1实施方式的旋转输入装置1中的旋转钮20以及点击感觉产生部10的分解立体图。图4是表示第1实施方式的旋转输入装置1的主视图。图5是按照图4的V-V线进行切断的剖面图。图6是按照图4的VI-VI线进行切断的剖面图。
[0056] 本实施方式的旋转输入装置1是能够使进行旋转钮20的旋转输入操作的操作者获得点击感觉的机构。更具体来说,作为用于电子设备、汽车的输入操作中的输入操作机构来使用。例如,通过距给定旋转位置的旋转角度,能够输入不同的操作内容。如图1所示,具备对旋转钮20的旋转角度进行检测的旋转检测部50,将由旋转检测部50检测出的旋转角度信息向电子设备等进行输出。另外,旋转检测部50也可以构成为不仅检测旋转角度,例如还输出旋转方向、旋转速度。
[0057] 旋转钮20是具有圆筒状的操作部20b、和形成为与操作部20b呈同心圆状的轴部20a的成型构件。旋转钮20收纳于将旋转钮20支撑为旋转自如的外壳构件40,并且操作部20b从外壳构件40的开口突出。在以下的说明中,将图2的Z1侧记为上侧,将Z2侧记为下侧,但这并非对使用时的方向进行限定。
[0058] 点击感觉产生部10收纳于旋转钮20的操作部20b与轴部20a之间。点击感觉产生部10是按照能够使第1磁性体11和第2磁性体21相对地进行旋转动作的方式进行配设的。
[0059] 第1磁性体11是朝向半径方向外方突出的多个外方突出部11a沿圆周方向配置而成的环状的构件,具备在上下两极已被着磁过的磁铁12、和从上下方向对磁铁12进行夹持的一对磁轭13、14。
[0060] 磁铁12是成型为环状的永久磁铁,将相互对置的对置面12a、12b上下配置,并且在包含对置面12a、12b在内的上下两极被着磁。
[0061] 一对磁轭13、14是成型为环状的磁性材料,在本实施方式中使用了铁材。如图3所示,在磁轭13的外周,形成有多个(图3中在16个部位)外方突出部13a作为外方突出部11a。在磁轭14的外周,同样地形成有多个(图3中在16个部位)外方突出部14a作为外方突出部11a。第1磁性体11按照磁轭13、14的外方突出部13a、14a在上下方向上重叠的方式夹着磁铁12嵌合于固定构件15。磁轭13、14的外方突出部13a、14a比磁铁12的外径更向半径方向外方突出,未形成外方突出部13a、14a的部分的虚拟圆的外径与磁铁12的外径大致相同。
[0062] 本实施方式的第2磁性体21是配置为与第1磁性体11呈同心圆状的环状的磁性材料,在本实施方式中使用了铁材。如图3所示,在第2磁性体21的内周面,沿圆周方向形成有多个内方突出部21a。如图5所示,各个内方突出部21a按照与第1磁性体11的磁轭13的外方突出部13a以及磁轭14的外方突出部14a分别对置的方式,上下方向(Z1-Z2方向)的尺寸变长。而且,按照将内方突出部21a以及外方突出部11a(13a、14a)对置的旋转位置作为规定位置的方式进行了配置(参照图6以及图7)。
[0063] 在本实施方式中,第2磁性体21按照与旋转钮20一体地进行旋转的方式插设并固定于旋转钮20的操作部20b。另一方面,如图2~6所示,第1磁性体11嵌合于固定构件15而固定于外壳构件40。经由旋转导入构件45使旋转钮20的轴部20a插通于固定构件15,第1磁性体11和第2磁性体21同轴并且保持为非接触的状态。
[0064] 在外壳构件40中,如图5所示,配设有对旋转钮20的旋转角度进行检测的旋转角度传感器52,通过安装于旋转钮20的轴部20a的旋转角度检测用磁铁51和旋转角度传感器52来构成了旋转检测部50。另外,关于用于将旋转角度传感器52的输出向外壳构件40的外部取出的布线等进行省略。
[0065] 接着,说明本实施方式的旋转输入装置1赋予旋转钮20的操作感觉的作用。
[0066] 图7是表示使第1磁性体11和第2磁性体21相对地进行旋转动作的初始状态的规定位置的说明图。图8是表示在图5的A部中的第1磁性体11以及第2磁性体21的磁通的流动的说明图。图9是表示使第2磁性体21从规定位置进行了旋转动作时的磁吸引力的说明图。图10是表示进一步使第2磁性体21从规定位置进行了旋转动作时的磁吸引力的说明图。
[0067] 如图7所示,将内方突出部21a以及外方突出部11a相对置的旋转位置配置为规定位置。此时,如图8所示,若设为磁铁12的磁通从N极朝向S极,则成为通过磁轭14的外方突出部14a、第2磁性体21的内方突出部21a、以及磁轭13的外方突出部13a的闭环。因此,在第1磁性体11与第2磁性体21之间产生磁吸引力,如图7所示,在内方突出部21a以及外方突出部11a相对置的规定位置处于稳定。若从规定位置对旋转钮20的操作部20b进行旋转操作,则由于该磁吸引力而产生操作感觉。
[0068] 例如,若使旋转钮20的操作部20b逆时针进行旋转操作,则第2磁性体21一体地进行旋转,内方突出部21a从与第1磁性体11的外方突出部11a相对置的旋转位置进行移动。此时,来自磁铁12的磁通按照通过外方突出部11a和内方突出部21a的方式在流动,因此如图9所示,在外方突出部11a与内方突出部21a之间产生磁吸引力,磁吸引力起作用以抑制第2磁性体21的旋转。
[0069] 若进一步使旋转钮20的操作部20b逆时针进行旋转操作,则因为外方突出部11a和内方突出部21a沿着圆周方向配置有多个,所以第2磁性体21的内方突出部21a接近于规定位置的旁边的外方突出部11a。如图10所示,若离开与规定位置的外方突出部11a相对置的旋转位置而接近旁边的外方突出部11a,则在与这些外方突出部11a之间产生磁吸引力,并起作用以促进旋转到这些外方突出部11a与内方突出部21a之间的对置位置为止。
[0070] 伴随旋转钮20的旋转操作,外方突出部11a与内方突出部21a之间的磁吸引力按照反复抑制旋转的作用和促进旋转的作用的方式起作用,因此作为旋转钮20的操作感觉而能够获得点击感觉。
[0071] 在本实施方式中,磁铁12是成型为环状的永久磁铁,将相互对置的对置面12a、12b上下配置,并且被着磁成包含对置面12a、12b的上下两极。这样的磁铁12能够按照如下方式来制造:通过在上下方向上进行着磁的着磁装置,对将相互对置的对置面12a、12b上下配置且成型为环状的磁性材料进行着磁。其形状为单纯的圆筒形的环状,并且是着磁方向成为固定方向的简单的结构,制造磁铁12很容易。
[0072] 进而,通过其他构件形成磁轭13、14,在该磁轭13、14形成外方突出部13a、14a很容易。进而,第1磁性体11仅通过用磁轭13、14对磁铁12的上表面和下表面进行夹持就能够得到,所以与对复杂形状的磁铁一体地进行成型相比则是简单的结构,制造容易。因此,由于不需要复杂形状的磁铁的成型手段,不需要一点一点地移动位置来进行着磁等的复杂的着磁手段,因而能够控制点击感觉产生部10的成本。
[0073] 在本实施方式的旋转输入装置1中,在使旋转钮20旋转一圈的情况下能够获得16次的点击感觉。另外,并不限定于该个数,只要变更外方突出部11a以及内方突出部21a的个数或圆周方向的间距,就能够变更旋转一圈时的点击感觉的次数、基于旋转位置的点击感觉等。
[0074] 此外,通过外方突出部11a以及内方突出部21a的形状,能够使点击感觉产生变化。图11是将外方突出部11a以及内方突出部21a设为了与图6不同的形状的事例。图12是对图6以及图11所示的事例的基于磁吸引力的旋转扭矩进行了比较的说明图。对于外方突出部11a以及内方突出部21a为图6以及图11的形状而言,如图12所示,基于磁吸引力的旋转扭矩不同。由此,作为旋转输入装置1,所获得的点击感觉不同。
[0075] 以下,对基于本实施方式的效果进行说明。
[0076] 本实施方式的旋转输入装置1具备:环状的第1磁性体11,沿圆周方向配置有多个朝向半径方向外方突出的外方突出部11a;环状的第2磁性体21,其沿圆周方向配置有多个与第1磁性体11的外方突出部11a相对置地形成的内方突出部21a;和旋转钮20,其使第1磁性体11与第2磁性体21相对地进行旋转动作。第1磁性体11具有:磁铁12,其将相互对置的对置面12a、12b上下配置,并且被着磁成包含对置面12a、12b在内的上下两极;一对磁轭13、14,其从上下方向对磁铁12的对置面12a、12b进行夹持;和外方突出部11a(13a)、11a(14a),其形成在一对磁轭13、14上。
[0077] 根据该构成,由磁轭13、14对在上下方向上进行了二极着磁的磁铁12的上表面和下表面(对置面12a、12b)进行夹持,在该磁轭13、14上形成了外方突出部13a、14a,所以能够使磁铁12的磁通高效率地传给相对置的磁性体。由此,能够提高磁吸引力,并且使因磁吸引力的变化而在操作了旋转钮20时产生的点击感觉良好。此外,将内方突出部21a以及外方突出部11a相对置的旋转位置作为规定位置,能够使旋转钮20可靠地停止。此外,与通过滑动部的摩擦力来赋予点击感觉的机构不同,通过磁吸引力能够以非接触的方式赋予点击感觉,能够使操作音减小。而且,能够以非接触的方式产生较强的点击感觉,磨耗所引起的劣化的问题少。
[0078] 而且,磁铁12在上下方向上进行着磁,所以即使为环状也是简单的结构,制造容易。此外,遍布环状的磁性体整体通过一次着磁即可完成,所以能够控制成本。
[0079] 因此,能够提供一种能够控制成本并且点击感觉良好的旋转输入装置1。
[0080] [第2实施方式]
[0081] 图13是表示第2实施方式的旋转输入装置2中的旋转钮30以及点击感觉产生部10的分解立体图。图14是与图5同样地进行了切断的旋转输入装置2的剖面图。
[0082] 在第2实施方式的旋转输入装置2中,旋转钮30以及外壳构件41与第1实施方式的旋转输入装置1不同。其他构件与第1实施方式相同,使用相同的标号而省略说明。
[0083] 旋转钮30是具有圆筒状的操作部30b、和形成为与操作部30b呈同心圆状的轴部30a的成型构件。旋转钮30收纳于将旋转钮30支撑为旋转自如的外壳构件41,操作部30b从外壳构件41的开口突出。
[0084] 本实施方式的旋转输入装置2,如图13所示,在旋转钮30的下表面,形成有由连续的凹形状32a以及凸形状32b构成的滑动部32。此外,如图14所示,在外壳构件41与旋转钮30之间,配置有球体33、和对球体33进行施力的弹性构件35。由这些球体33、对球体33进行施力的弹性构件35和滑动部32构成凸轮构件,其中滑动部32由在旋转钮30上形成的连续的凹形状32a以及凸形状32b构成。滑动部32将内方突出部21a以及外方突出部11a相对置的旋转位置设为凹形状32a的最大点,并且在内方突出部21a以及外方突出部11a相对地旋转时,相当于双方的中间位置的旋转位置成为凸形状32b的最大点。从旋转钮30观察,球体33根据旋转钮30的动作,抵抗从弹性构件35施加的弹性力而在滑动部
32上进行相对移动。
[0085] 凸轮构件将内方突出部21a以及外方突出部11a相对置的旋转位置作为规定位置来对旋转钮30进行定位,并且在从规定位置使旋转钮30进行了旋转动作时对旋转钮30赋予操作反作用力。由此,能够防止旋转钮30不停止而连续振动,并且对连续的旋转动作施以限制。此外,因为点击感觉是通过磁吸引力的变化而产生的,所以由凸轮构件产生的操作反作用力可以较小。若这样,则施加于凸轮构件的摩擦力等降低。
[0086] 以下,对基于本实施方式的效果进行说明。
[0087] 在本实施方式的旋转输入装置2中,具有将旋转钮30支撑为旋转自如的外壳构件41,凸轮构件介于外壳构件41与旋转钮30之间。凸轮构件将内方突出部21a以及外方突出部11a相对置的旋转位置作为规定位置来对旋转钮30进行定位,并且在从规定位置使旋转钮30进行了旋转动作时对旋转钮30赋予操作反作用力。根据该构成,由于凸轮构件对旋转钮30赋予操作反作用力,因此能够防止旋转钮30不停止而持续振动,并且对连续的旋转动作施以限制。此外,点击感觉是由于磁吸引力的变化而产生的,所以能够使由凸轮构件产生的操作反作用力减少。因此,由于施加于凸轮构件的摩擦力等降低,所以磨耗的程度低而能够实现长寿命化。
[0088] 凸轮构件由球体33、对球体33进行施力的弹性构件35和滑动部32构成,其中滑动部32由在旋转钮30上形成的连续的凹形状32a以及凸形状32b构成。滑动部32将内方突出部21a以及外方突出部11a相对置的旋转位置设为凹形状32a的最大点,并且在内方突出部21a以及外方突出部11a相对地进行了旋转时,相当于双方的中间位置的旋转位置成为凸形状32b的最大点。球体33根据旋转钮30的动作,抵抗从弹性构件35施加的弹性力而在滑动部32上进行相对移动。根据该构成,能够通过简易的结构来构成凸轮构件,因此能够降低成本。此外,点击感觉是由于磁吸引力的变化而产生的,所以能够使产生操作反作用力的弹性构件35的弹性力减少,因此难以产生因操作音、滑动所引起的磨耗。
[0089] [第3实施方式]
[0090] 图15是表示第3实施方式的旋转输入装置3的剖面图。图16是表示图15的B部中的第1磁性体以及第2磁性体的磁通的流动的说明图。
[0091] 在第3实施方式的旋转输入装置3中,第2磁性体61与第1实施方式的旋转输入装置1不同。其他构件与第1实施方式相同,使用相同标号而省略说明。
[0092] 如图15所示,在第3实施方式的旋转输入装置3中,第2磁性体61具有磁铁62和一对磁轭63、64。第2磁性体61在上下方向(Z1Z2方向)上由固定构件25进行定位,插设并固定于旋转钮20的操作部20b。
[0093] 如图16所示,在本实施方式的旋转输入装置3中,第1磁性体11具有磁铁12、一对磁轭13、14、和在一对磁轭13、14上形成的外方突出部13a、14a。此外,如图16所示,第2磁性体61具有内方突出部61a。第2磁性体61的内方突出部61a,与第1磁性体11的外方突出部11a(磁轭13的外方突出部13a、磁轭14的外方突出部14a)相对置地形成为上下2列(磁轭63的内方突出部63a、磁轭64的内方突出部64a)。第2磁性体61的磁铁
62配置为与第1磁性体11的磁铁12上下反转进行着磁。而且,按照将内方突出部61a以及外方突出部11a相对置的旋转位置作为规定位置的方式进行了配置。
[0094] 如图16所示,第1磁性体11以及第2磁性体61分别具有磁铁12、62,配置为互相吸引。因此,在第1磁性体11与第2磁性体61之间产生磁吸引力,在内方突出部21a以及外方突出部11a相对置的规定位置处于稳定。若从规定位置使旋转钮20的操作部20b进行旋转操作,则由于该磁吸引力而产生操作感觉。
[0095] 以下,对基于本实施方式的效果进行说明。
[0096] 在本实施方式的旋转输入装置3中,第1磁性体11具有磁铁12、一对磁轭13、14和在一对磁轭13、14上形成的外方突出部13a、14a。第2磁性体61具有磁铁62、一对磁轭63、64和在一对磁轭63、64上形成的内方突出部63a、64a。第1磁性体11的磁铁12配置为与第2磁性体61的磁铁62上下相反着磁。而且,内方突出部61a与第1磁性体11的外方突出部11a(磁轭13的外方突出部13a、磁轭14的外方突出部14a)相对置地形成为上下
2列(磁轭63的内方突出部63a、磁轭64的内方突出部64a),并按照将内方突出部61a以及外方突出部11a相对置的旋转位置作为规定位置的方式进行了配置。
[0097] 根据该构成,第1磁性体11以及第2磁性体61分别具有磁铁12、62,并配置为相互吸引,所以能够进一步提高磁吸引力。因此,提高磁吸引力,从而容易获得良好的点击感觉。
[0098] [第4实施方式]
[0099] 图17是表示本发明的第4实施方式的旋转输入装置4的框图。图18是表示第4实施方式的旋转输入装置4的剖面图。图19是表示在图18的C部中的第1磁性体71以及第2磁性体21的磁通的流动的说明图。
[0100] 本实施方式的旋转输入装置4如图17所示,具备点击感觉产生部70、和对点击感觉产生部70进行控制的点击感觉控制部80。此外,如图18所示,第1磁性体71具有磁铁72和一对磁轭73、74。而且,磁铁72是由芯材75和卷绕于芯材75的线圈材料76构成的电磁铁。其他构件与第1实施方式相同,使用相同标号而省略说明。
[0101] 点击感觉产生部70配设为能够使第1磁性体71和第2磁性体21相对地进行旋转动作。在本实施方式中,第1磁性体71具有外方突出部71a。一对磁轭73、74是成型为环状的磁性材料,在本实施方式中使用了铁材。第1磁性体71的外方突出部71a被上下分成磁轭73的外方突出部73a以及磁轭74的外方突出部74a而形成。
[0102] 芯材75是形成为圆筒状的磁性材料,在本实施方式中使用了铁材。在芯材75的外周卷绕有线圈材料76,线圈材料76通过未图示的布线而与点击感觉控制部80连接。通过对线圈材料76进行通电,从而磁铁72被励磁,实现着磁为上下两极的状态。
[0103] 按照将第2磁性体21的内方突出部21a以及第1磁性体71的外方突出部71a相对置的旋转位置作为规定位置的方式进行配置。此时,通过对线圈材料76进行通电,从而在第1磁性体11与第2磁性体21之间产生磁吸引力,在内方突出部21a以及外方突出部71a相对置的规定位置处于稳定。若从规定位置使旋转钮20的操作部20b进行旋转操作,则由于该磁吸引力而产生操作感觉。
[0104] 未对线圈材料76进行通电时,磁铁72成为尚未被着磁的状态,能够不产生磁吸引力。在该状态下,即使使旋转钮20的操作部20b进行旋转操作也不产生点击感觉,能够自由地使其进行旋转操作。另一方面,只要增大通电电流就能够产生强磁吸引力,所以也能够根据旋转检测部50的输出,在给定旋转角度获得较强的点击感觉。因此,因为能够控制磁吸引力,所以能够使操作感觉自由地变化。
[0105] 另外,芯材75构成为与一对磁轭73、74同样地形成为环状并在外周卷绕线圈材料76,但也可以在圆周上的一部分进行分散配置。例如,也可以构成为,按照外方突出部71a的配置在每个位置配置芯材75和线圈材料76。
[0106] 以下,对基于本实施方式的效果进行说明。
[0107] 在本实施方式的旋转输入装置4中,磁铁72是由芯材75和卷绕于芯材75的线圈材料76构成的电磁铁。根据该构成,磁铁72是电磁铁,能够通过对线圈材料76进行通电来控制磁吸引力,所以能够使操作感觉自由地变化。
[0108] 如上所述,对本发明的实施方式具体进行了说明,但本发明并不限定于上述的实施方式,在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更并实施。例如能够如下面那样进行变形并实施,这些也属于本发明的技术范围。
[0109] (1)在第1实施方式中,第2磁性体21固定于旋转钮20的操作部20b,第1磁性体11固定于外壳构件40,但也可以构成为,第1磁性体11固定于旋转钮20的轴部20a而一体地进行旋转。图20以及图21是表示第1实施方式的第1变形例的剖面图。在本变形例中,能够进行按下旋转钮20的操作,为了获得伴随按下操作的点击感觉,对第1磁性体11以及第2磁性体21的形状进行了设计。另外,在图20以及图21中,省略了旋转探测以及按下探测的机构。
[0110] (2)在第1实施方式中,采用了固定旋转钮20的旋转轴进行旋转操作的方式,也可以变更为还能够进行偏斜操作的方式。图22以及图23是表示第1实施方式的第2变形例的剖面图。在本变形例中,能够使旋转钮20进行偏斜操作,为了获得伴随偏斜操作的点击感觉,按照第2磁性体21与旋转钮20一体地进行偏斜的方式进行了设计。另外,在图22以及图23中,省略了偏斜探测以及按下探测的机构。
[0111] (3)在第1实施方式以及第2实施方式中,构成为对于第1磁性体使用了磁铁12,但也可以变更为在第2磁性体21侧使用磁铁的构成。
[0112] (4)在第1实施方式~第4实施方式中,虽然一对磁轭在上下方向上分别具有外方突出部,但只要在上下任意一方的磁轭上形成有外方突出部即可。其中,未形成外方突出部的一侧的上下任意另一方的磁轭不具有产生点击感觉的功能,所以能获得的点击感觉变弱。另外,只要使用着磁得更强的磁铁,就能够抑制点击感觉变弱的情况。
[0113] (5)在第1实施方式~第4实施方式中,若变更外方突出部以及内方突出部的个数、圆周方向的间距,则能够变更旋转一圈时的点击感觉的次数、基于旋转位置的点击感觉等。此外,外方突出部和内方突出部的个数也可以不相同。以外方突出部和内方突出部相对置的旋转角度而产生的点击感觉的强度依赖于对置的个数,所以能够通过旋转位置使点击感觉产生变化。
[0114] 此外、在第1实施方式~第4实施方式中,具备旋转钮,但也可以取代旋转钮或者在旋转钮的一部分,向侧方突出地安装进行圆弧状的动作的杆部件。此时,只要使得杆部件的旋转中心与旋转输入装置的旋转中心同轴即可。在经由杆部件进行操作时所产生的点击感觉的强度可以通过夹着杆部件在两侧配置旋转输入装置,从而产生更强力的点击感觉。
[0115] 符号说明
[0116] 1、2、3、4 旋转输入装置
[0117] 10 点击感觉产生部
[0118] 11 第1磁性体
[0119] 11a 外方突出部
[0120] 12 磁铁
[0121] 12a 对置面
[0122] 12b 对置面
[0123] 13 磁轭
[0124] 13a 外方突出部
[0125] 14 磁轭
[0126] 14a 外方突出部
[0127] 15 固定构件
[0128] 20 旋转钮
[0129] 20a 轴部
[0130] 20b 操作部
[0131] 21 第2磁性体
[0132] 21a 内方突出部
[0133] 25 固定构件
[0134] 30 旋转钮
[0135] 30a 轴部
[0136] 30b 操作部
[0137] 32 滑动部
[0138] 32a 凹形状
[0139] 32b 凸形状
[0140] 33 球体
[0141] 35 弹性构件
[0142] 40、41 外壳构件
[0143] 45 旋转导入构件
[0144] 50 旋转检测部
[0145] 51 旋转角度检测用磁铁
[0146] 52 旋转角度传感器
[0147] 61 第2磁性体
[0148] 61a 内方突出部
[0149] 62 磁铁
[0150] 63 磁轭
[0151] 63a 内方突出部
[0152] 64 磁轭
[0153] 64a 内方突出部
[0154] 70 点击感觉产生部
[0155] 71 第1磁性体
[0156] 71a 外方突出部
[0157] 72 磁铁
[0158] 73 磁轭
[0159] 73a 外方突出部
[0160] 74 磁轭
[0161] 74a 外方突出部
[0162] 75 芯材
[0163] 76 线圈材料
[0164] 80 点击感觉控制部
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