输入设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明基于2013年6月26日所申请的日本申请编号2013-134024号，并在此引用其记载内容。
[0002]本发明涉及输入设备。
【背景技术】
[0003]以往，例如专利文献1中公开有用作输入设备的促动器，其形成为具备保持于第一轭板的磁铁和保持于第二轭板的线圈的结构。在该结构中，第二轭板以能够相对于第一轭板相对移动的方式设置，并固定于用户操作所输入的触觉提示部件。因此，在线圈与磁铁之间产生的电磁力会作为操作反作用力而作用于触觉提示部件。
[0004]另外，上述的第二轭板位于隔着线圈而与磁铁相反的一侧，从而将磁铁产生的磁通向线圈侧引导。根据由这样的第二轭板所产生的磁通的引导作用，在线圈所配置的第一、第二轭板之间可形成磁通密度高的磁场。因此，易于确保能够在磁铁以及线圈之间产生的电磁力。
[0005]专利文献1:日本专利第3997872号公报
[0006]于是，本申请发明人为了提高能够在磁铁以及线圈之间产生的电磁力，而多次进行了改进，即:使用磁通更高的磁铁，以及通过用磁铁与磁轭夹持线圈的构造来提高线圈的反作用力产生部的磁通密度。但是，在引用文献1所公开的结构中，第二轭板与磁铁在较大的面积上对置，因此导致在第二轭板以及磁铁之间产生的磁吸引力也非常强。这样的磁吸引力可引起输入设备的操作触感的恶化等，因此优选减少磁吸引力。但是，在对能够于磁铁以及线圈之间产生的操作反作用力进行确保的基础上，减少磁吸引力是很困难的。
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供能够抑制可产生的操作反作用力的降低并能够使磁吸引力减少的输入设备。
[0008]本申请的发明人着眼于以下情况，即:若确保通过绕线中使操作反作用力产生的有效绕线部的磁通的密度，则能够抑制可产生的操作反作用力的降低。
[0009]根据本发明的一方式，输入设备具备:四个线圈，它们以十字状配置，并卷绕有施加有电流的绕线；磁通产生部，其具有沿绕线的卷绕轴向而与四个线圈对置的对置面，并设置为能够借助在与施加了电流的绕线之间产生的电磁力(EMF_x、EMF_y)而沿着与四个线圈对置的平面相对于四个线圈相对移动；以及磁轭，其位于隔着四个线圈而与磁通产生部相反的一侧，并将磁通产生部产生的磁通汇集于四个线圈中的沿十字方向的绕线。
[0010]该结构中，位于隔着线圈而与磁通产生部相反的一侧的磁轭将磁通产生部所产生的磁通汇集于沿着各线圈的十字方向的绕线。因此，抑制通过沿着各线圈的十字方向的绕线的磁通密度的降低，因此抑制能够在磁通产生部以及线圈之间产生的作为操作反作用力的电磁力的降低。此外，能够减少磁轭中无法发挥将磁通汇集于沿着十字方向的绕线的功能的部分。基于这样的思想而减少磁轭的面积，由此可减少在磁通产生部与磁轭之间产生的磁吸引力。
[0011]因此，能够抑制可在磁通产生部以及线圈之间产生的操作反作用力的降低，并使在磁通产生部以及磁轭之间产生的磁吸引力减少。
【附图说明】
[0012]本发明的上述目的以及其他的目的、特征、优点，通过参照附图并且下述的详细的叙述而更加明确。在附图中，
[0013]图1是用于对具有本发明的一实施方式的输入设备的显示系统的结构进行说明的图。
[0014]图2是用于对输入设备的车室内的配置进行说明的图。
[0015]图3是用于对输入设备的机械结构进行说明的简要剖视图。
[0016]图4是示意性地表示反作用力产生部的结构的图，且是图3的IV-1V线剖视图。
[0017]图5是反作用力产生部的俯视图，且是用于对设置于该反作用力产生部的线圈侧磁轭的结构进行说明的图。
[0018]图6是反作用力产生部的立体图，且是用于对设置于该反作用力产生部的线圈侧磁轭的结构进行说明的图。
[0019]图7是示意性地表示形成于反作用力产生部的附近的磁场的形态的图。
[0020]图8是用于与图7的比较的图，且是示意性地表示在使线圈侧磁轭成为平板状的情况下形成于反作用力产生部的附近的磁场的形态的图。
[0021]图9是表示线圈侧磁轭的形状与各方向的力的关联的图。
【具体实施方式】
[0022]以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。
[0023]本发明的一实施方式的输入设备100搭载于车辆，如图1所示那样，与导航装置20等一起构成显示系统10。如图2所示，输入设备100设置于车辆的中央控制台与掌托19邻接的位置，并在操作者的手容易到达的范围使操作把手73露出。若通过操作者的手Η等输入操作力，则该操作把手73向输入操作力的方向位移。
[0024]导航装置20设置于车辆的仪表板内，使显示画面22朝向驾驶座位露出。在显示画面22显示有与规定的功能有对应关系的多个图标、以及用于选择任意的图标的指示器80等。若对操作把手73输入水平方向的操作力，则指示器80在显示画面22上朝与操作力的输入方向对应的方向移动。导航装置20如图1、图2所示，与Controller AreaNetwork (CAN)总线90连接，能够与输入设备100等CAN通信。导航装置20具有对显示于显示画面22的图像进行描绘的显示控制部23、以及将由显示控制部23描绘的图像连续地显示于显示画面22的液晶显示器21。
[0025]对以上的输入设备100的各结构详细地进行说明。如图1所示，输入设备100与CAN总线90以及外部的电池95等连接。输入设备100通过CAN总线90，能够与位于分开位置的导航装置20进行CAN通信。另外输入设备100从电池95供给各结构进行工作所需要的电力。
[0026]输入设备100由通信控制部35、操作检测部31、反作用力产生部39、反作用力控制部37、以及操作控制部33等以电力方式构成。
[0027]通信控制部35将由操作控制部33处理的信息向CAN总线90输出。此外，通信控制部35获得从其他车载装置输出至CAN总线90的信息，并向操作控制部33输出。操作检测部31对通过操作力的输入而移动的操作把手73 (参照图2)的位置进行检测。操作检测部31将表示检测出的操作把手73的位置的操作信息向操作控制部33输出。
[0028]反作用力产生部39是在操作把手73使操作反作用力产生的结构，且是音圈马达等的促动器。反作用力产生部39在例如显示画面22上指示器80 (参照图2)与图标重叠时，将操作反作用力施加于操作把手73(参照图2)，从而给操作者带来类似的图标的触感。反作用力控制部37由例如用于进行各种运算的微型计算机等构成。反作用力控制部37基于从操作控制部33获得的反作用力信息，对从反作用力产生部39施加于操作把手73的操作反作用力的方向以及强度进行控制。
[0029]操作控制部33由例如用于进行各种运算的微型计算机等构成。操作控制部33获得由操作检测部31检测出的操作信息，通过通信控制部35向CAN总线90输出。此外，操作控制部33对施加于操作把手73(参照图2)的操作反作用力的方向以及强度进行运算，将运算结果作为反作用力信息向反作用力控制部37输出。
[0030]如图3所示，输入设备100由可动部70以及固定部50等以机械的方式构成。
[0031]可动部70具有磁铁侧磁轭72。并且在可动部70设置有上述操作把手73。可动部70以能够在沿着假想的操作平面0P的X轴方向以及y轴方向上相对于固定部50相对移动的方式设置。可动部70通过固定部50预先规定可分别沿X轴方向以及1轴方向移动的范围。可动部70若从施加的操作力中被释放，则返回成为基准的基准位置。
[0032]固定部50具有壳体50a以及电路基板52。壳体50a以能够相对移动的方式支承可动部70，并且收纳电路基板52以及反作用力产生部39等各结构。电路基板52以使其板面方向沿着操作平面0P的姿态，固定于壳体50a内。在电路基板52安装有构成操作控制部33以及反作用力控制部37等的微型计算机等。
[0033]接下来，基于图3、图4进一步对输入设备100中用于对反作用力进行反馈的反作用力产生部39的结构进行说明。反作用力产生部39由四个线圈41?44、四个磁铁61?64、线圈侧磁轭51以及磁铁侧磁轭72等构成。
[0034]各线圈41?44将由铜等非磁性材料构成的线材作为绕线49而进行卷绕，由此形成为近似四边形。各绕线49卷绕直至厚度为tc (例如3_左右)，并与反作用力控制部37电连接。通过反作用力控制部37对各绕线49分别独立地施加电流。
[0035]各线圈41?44以使绕线49的卷绕轴向沿着与操作平面0P正交的z轴的姿态而安装于电路基板52。通过这样的配置，各线圈41?44在z轴方向上与操作平面0P对置。各线圈41?44的横截面实际上形成为正方形。各线圈41?44以绕线49分别沿着x轴方向以及y轴方