输入装置的制造方法
【专利摘要】输入装置具备输入部(70)、将上述输入部支承为能够移动的支承部(50)、使朝第一方向的操作反作用力(RF_x)作用于上述输入部的第一促动器(39x、239x)、使朝第二方向的操作反作用力(RF_y)作用于上述输入部的第二促动器(39y、239y)、以及磁路形成体(66、266、366)。对于上述磁路形成体而言，形成将上述第一促动器的第一磁极形成部(61、62、261、262)所产生的磁通向上述第二促动器的第二线圈(42、242)引导、并且将上述第二促动器的第二磁极形成部(63、64、263、264)所产生的磁通向上述第一促动器的第一线圈(41、241)引导的磁回路(65、265、365)。
【专利说明】
输入装置
技术领域
[0001 ] 本发明基于2013年12月26日申请的日本申请编号2013-268746号，在此引用其记载内容。
[0002]本发明涉及供操作力输入的输入装置。
【背景技术】
[0003]专利文献I公开有，具备供操作力输入的操作旋钮、和支承操作旋钮以便于操作旋钮通过操作力的输入而能够移动的主体部的输入装置。该输入装置还具备两个音圈马达。两个音圈马达分别具有形成磁极的磁铁以及使磁铁所产生的磁通通过的音圈，作为促动器发挥功能。在两个音圈马达中，因电流朝各音圈的施加而产生的各电磁力，作为朝相互正交的方向的操作反作用力作用于操作旋钮。根据这样的结构，通过控制施加于各音圈的电流，输入装置能够通过操作旋钮使用户感知任意强度的操作反作用力。
[0004]专利文献I中，形成磁回路的轭部分别设置在各音圈马达。因此，一方的音圈马达的磁铁所产生的磁通仅通过该马达内的音圈，不通过设置于另一方的音圈马达的音圈。在这样的结构中，为了提高通过各音圈的磁通的密度，不得不强化设置于各音圈马达的各个磁铁，形成该磁铁的材料的使用量不可避免地增加。
[0005]专利文献1:日本特开2011-232946号公报
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供能够抑制磁铁那样的磁极形成部的形成材料的使用量，并且能够提高能够作用于操作旋钮等输入部的操作反作用力的输入装置。
[0007]本发明的一方式的输入装置具备输入部、支承部、第一促动器、第二促动器以及磁路形成体。上述输入部被输入沿着操作平面的方向的操作力。上述支承部对上述输入部进行支承以使该输入部能够通过上述操作力的输入而沿着上述操作平面移动。上述第一促动器具有形成磁极的第一磁极形成部、以及供上述第一磁极形成部所产生的磁通通过的第一线圈，使由朝上述第一线圈施加电流而产生的电磁力作为朝沿着上述操作平面的第一方向的操作反作用力作用于上述输入部。上述第二促动器具有形成磁极的第二磁极形成部、以及供上述第二磁极形成部所产生的磁通通过的第二线圈，使由朝上述第二线圈施加电流而产生的电磁力作为朝沿着上述操作平面且与上述第一方向交叉的第二方向的操作反作用力作用于上述输入部。上述磁路形成体形成引导上述第一磁极形成部所产生的磁通以使其通过上述第二线圈、并且引导上述第二磁极形成部所产生的磁通以使其通过上述第一线圈的磁回路。
[0008]根据上述输入装置，上述第一促动器的上述第一磁极形成部所产生的磁通，不仅通过上述第一促动器的上述第一线圈，还由于被由上述磁路形成体形成的上述磁回路引导而通过上述第二促动器所具有的上述第二线圈。同样，上述第二促动器的上述第二磁极形成部所产生的磁通，不仅通过上述第二促动器的上述第二线圈，还由于被上述磁回路引导而通过上述第一促动器所具有的上述第一线圈。
[0009]如以上那样，通过将一方的促动器的磁极形成部所产生的磁通通过磁回路而向另一方的促动器的线圈引导的结构，通过两个促动器的各线圈的磁通密度均能够提高。因此，在各促动器能够产生的各电磁力均增加。因此，能够抑制各磁极形成部的形成材料的使用量，并且提高能够作用于输入部的操作反作用力。
【附图说明】
[0010]参照下述的附图，根据以下的详细说明，本发明的上述或其他目的、结构、优点将更加明确。附图中，
[0011]图1是用于对具备本发明的第一实施方式的操作输入装置的显示系统的结构进行说明的图。
[0012]图2是用于对操作输入装置在车室内的配置进行说明的图。
[0013]图3是用于对操作输入装置的机械结构进行说明的剖视图。
[0014]图4是反作用力产生部的立体图。
[0015]图5是从图4的箭头V观察的反作用力产生部的仰视图。
[0016]图6是示意性地示出沿磁回路环绕的磁通的形态的图，且是图5的V1-VI线剖视图。
[0017]图7是示意性地示出沿磁回路环绕的磁通的形态的图，且是图5的VI1-VII线剖视图。
[0018]图8是将反作用力产生部分解的立体图，且是示意性地示出沿磁回路环绕的磁通的形态的图。
[0019]图9是本发明的第二实施方式的操作输入装置的剖视图。
[0020]图10是第二实施方式的反作用力产生部的立体图。
[0021]图11是从图10的箭头XI观察的反作用力产生部的仰视图。
[0022]图12是示意性地示出沿磁回路环绕的磁通的形态的图，且是图11的XI1-XII线剖视图。
[0023]图13是示意性地示出沿磁回路环绕的磁通的形态的图，且是图11的XII1-XIII线剖视图。
[0024]图14是示意性地示出沿第三实施方式的反作用力产生部的磁回路环绕的磁通的形态的图。
[0025]图15是示意性地示出沿第三实施方式的反作用力产生部的磁回路环绕的磁通的形态的图。
【具体实施方式】
[0026]以下，基于附图对本发明的多个实施方式进行说明。此外，对各实施方式中对应的构成要素标注相同的附图标记，由此存在省略重复的说明的情况。在各实施方式中仅对结构的一部分进行说明的情况下，该结构的其他部分能够应用先行说明的其他实施方式的结构。另外，不只是各实施方式的说明中明示的结构的组合，特别是若组合不产生妨碍，则不明示也能够将多个实施方式的结构彼此部分地组合。而且，多个实施方式以及变形例所述的结构彼此的未明示的组合也通过以下的说明公开。
[0027](第一实施方式)
[0028]图1所示的本发明的第一实施方式的操作输入装置100搭载于车辆，与车室内的显示器、例如导航装置20或者平视显示装置(headup display) 120(参照图2)等共同构成显示系统10。操作输入装置100如图2所示那样，设置在车辆的中心控制台(center console)中与掌托19邻接的位置，使操作旋钮73在操作者的手容易够到的范围露出。若通过操作者的手H等输入操作力，则该操作旋钮73向被输入的操作力的方向进行位移。
[0029]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，规定的功能彼此相关联的多个图标、以及用于选择任意的图标的指针80等。若对操作旋钮73输入水平方向的操作力，则指针80在显示画面22上向与操作力的输入方向对应的方向移动。导航装置20如图1以及图2所示那样，与通信总线90连接，能够与操作输入装置100等进行网络通信。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。
[0030]对以上的操作输入装置100的各结构详细地进行说明。操作输入装置100如图1所示，与通信总线90以及外部的电池95等连接。操作输入装置100通过通信总线90，能够与位于离开的位置的导航装置20通信。另外，操作输入装置100从电池95接收各结构的工作所需要的电力。
[0031]操作输入装置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等以电方式构成。
[0032]通信控制部35将由操作控制部33处理的信息向通信总线90输出。此外，通信控制部35获得从其他车载装置输出至通信总线90的信息，向操作控制部33输出。操作检测部31对因操作力的输入而移动的操作旋钮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旋钮73的位置的操作信息向操作控制部33输出。
[0033]反作用力产生部39是使操作旋钮73产生操作反作用力的结构，包括音圈马达等促动器。反作用力产生部39在例如显示画面22上指针80(参照图2)与图标重叠时，将操作反作用力施加于操作旋钮73(参照图2)，从而通过所谓的反作用力反馈，使操作者产生疑似图标的触感。反作用力控制部37例如由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施加于操作旋钮73的操作反作用力的方向以及强度进行控制。
[0034]操作控制部33例如由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向通信总线90输出。此外，操作控制部33对施加于操作旋钮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。
[0035]如图3所示，操作输入装置100由可动部70以及固定部50等而机械式地构成。
[0036]可动部70具有对后述的一对可动轭部71、72进行保持的旋钮基座74、以及上述的操作旋钮73。可动部70设置为，能够相对于固定部50在沿着假想的操作平面OP的X轴方向以及y轴方向相对移动。可动部70的能够沿X轴方向以及y轴方向分别移动的范围，被固定部50预先规定。可动部70若从施加的操作力解放，则返回作为基准的基准位置。
[0037]固定部50具有壳体50a以及电路基板59，保持后述的固定轭部51。壳体50a将可动部70支承为能够相对移动，并且收纳电路基板59以及反作用力产生部39等各结构。电路基板59以其板面方向沿着操作平面OP的方式固定于壳体50a内。在电路基板59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。
[0038]在以上的可动部70以及固定部50之间，图3?图5所示的反作用力产生部39实施反作用力反馈。反作用力产生部39由作为促动器发挥功能的第一音圈马达(VCM)39x和第二VCM39y、以及固定轭部51和两个可动轭部71、72等构成。第一￥013办具有第一线圈41以及两个磁铁61、62。第二￥01397具有第二线圈42以及两个磁铁63、64。以下，对各线圈41、42、各磁铁61?64、固定轭部51以及各可动轭部71、72的详细情况依次进行说明。
[0039]各线圈41、42通过将由铜等非磁性材料构成的线材作为卷线49卷绕成扁平的筒状而形成。对于各线圈41、42而言，与卷线49的卷绕轴方向正交的横剖面形成为长方形。各卷线49卷绕至各线圈41、42的筒壁的厚度成为例如3mm左右为止。对于各线圈41、42而言，在卷绕的卷线49的内周侧形成有沿卷绕轴方向延伸的收纳室41a、42a。各线圈41、42经由设置于电路基板59的布线图案与反作用力控制部37电连接，通过该反作用力控制部37分别向各卷线49施加电流。
[0040]各线圈41、42彼此隔开很小的间隙，沿着y轴排列。各线圈41、42以卷线49的卷绕轴方向沿着操作平面OP的方式相对于电路基板59等固定部50固定。一方的线圈(以下，“第一线圈”)41的卷绕轴方向沿着X轴。另一方的线圈(以下，“第二线圈”)42的卷绕轴方向沿着y轴。各线圈41、42分别形成有沿着操作平面0?的一对线圈侧面4111、41(1、4211、42(1。对于各线圈41、42而言，将朝向操作旋钮73侧的各一方作为上侧线圈侧面41u、42u，将朝向电路基板59侧的各另一方作为下侧线圈侧面41(1、42(1。各线圈侧面4111、41(1、4211、42(1形成为各边沿着X轴或者y轴的近似四边形状。
[0041]各磁铁61?64是钕磁铁等，且形成为具有长边方向的近似四边形的板状。两个磁铁61、62在与操作平面OP实质上正交的z轴方向上位于相互离开的位置，并且沿该z轴方向排列。同样，其他两个磁铁63、64在z轴方向上位于相互离开的位置，并且沿该z轴方向排列。在各磁铁61?64分别设置有形成为平滑的平面状的磁化面68以及安装面69。在各磁铁61?64中，磁化面68以及安装面69的磁极相互不同(也参照图6以及图7)。
[0042]两个磁铁61、63的各安装面69以长边沿着y轴的方式安装于可动轭部71。被可动轭部71保持的磁铁61的磁化面68在z轴方向上隔开规定的间隔，与第一线圈41的上侧线圈侧面41u对置。被可动轭部71保持的磁铁63的磁化面68在z轴方向上隔开规定的间隔，与第二线圈42的上侧线圈侧面42u对置。
[0043]其他的两个磁铁62、64的各安装面69以长边沿着y轴的方式安装于可动轭部72。被可动轭部72保持的磁铁62的磁化面68在z轴方向上隔开规定的间隔，与第一线圈41的下侧线圈侧面41d对置。被可动轭部72保持的磁铁64的磁化面68在z轴方向上隔开规定的间隔，与第二线圈42的下侧线圈侧面42d对置。各磁化面68在可动部70返回基准位置的情况下，位于对置的各线圈侧面41u、41d、42u、42d的中央。
[0044]在以上的结构中，如图6所示，各磁铁61、62所产生的磁通在z轴方向上通过(贯通)第一线圈41的卷线49。因此，通过电流朝第一线圈41的施加，若电荷在置于磁场中的卷线49内移动，则各电荷产生洛伦兹力。这样，第一 VCM39x在第一线圈41以及各磁铁61、62间产生X轴方向的电磁力EMF_x ο通过使施加于第一线圈41的电流的方向反转，产生的电磁力EMF_x也反转，成为沿着X轴的反方向的方向。
[0045]另外，如图7所示，各磁铁63、64所产生的磁通在z轴方向上通过(贯通)第二线圈42的卷线49。因此，通过电流朝第二线圈42的施加，若电荷在置于磁场中的卷线49内移动，则各电荷产生洛伦兹力。这样第二VCM39y在第二线圈42以及各磁铁63、64间，产生y轴方向的电磁力EMF_x。通过使施加于第二线圈42的电流的方向反转，产生的电磁力EMF_y也反转，成为沿着y轴的反方向的方向。
[0046]图3?5所示的固定轭部51由例如软铁以及电磁钢板等磁性材料形成。在固定轭部51设置有两个线圈侧轭部52、53以及连结部54。线圈侧轭部52、53形成为平板状。
[0047]一方的线圈侧轭部(以下，“第一线圈侧轭部”)52插入第一线圈41的收纳室41a，贯通该收纳室41a。在收纳于收纳室41a的第一线圈侧轭部52的两面形成有第一对置面52a。两个第一对置面52a位于第一线圈41的内周侧，为了与配置于第一线圈41的外周侧的各磁铁61、62共同从内外的两侧夹持该线圈41，分别与这些磁铁61、62的各磁化面68对置配置。
[0048]另一方的线圈侧轭部(以下，“第二线圈侧轭部”)53插入第二线圈42的收纳室42a，贯通该收纳室42a。在收纳于收纳室42a的第二线圈侧轭部53的两面形成有第二对置面53a。两个第二对置面53a位于第二线圈42的内周侧，为了与配置于第二线圈42的外周侧的各磁铁63、64共同从内外的两侧夹持该线圈42，分别与这些磁铁63、64的各磁化面68对置配置。与以上的第二线圈侧轭部53感应的各磁铁63、64所产生的磁通在z轴方向上通过(贯通)第二线圈42的卷线49。
[0049]连结部54沿着各线圈41、42弯曲成L字状。连结部54从收纳于第一线圈41的第一线圈侧轭部52延伸至收纳于第二线圈42的第二线圈侧轭部53，由此使两个线圈侧轭部52、53连结。由此，形成从第一线圈41的收纳室41a延伸至第二线圈42的收纳室42a的固定轭部51。
[0050]各可动轭部71、72与固定轭部51同样地由软铁以及电磁钢板等磁性材料形成。各可动轭部71、72均由长方形的平板件形成，彼此成为实质相同的形状。各可动轭部71、72以在z轴方向上夹持两个线圈41、42并且对置的配置被保持于旋钮基座74。在各可动轭部71、72分别形成有第一保持面71a、72a以及第二保持面71b、72b。一方的可动轭部71通过第一保持面71a保持磁铁61的安装面69，通过第二保持面71b保持磁铁63的安装面69。另一方的可动轭部72通过第一保持面72a保持磁铁62的安装面69，并且通过第二保持面72b保持磁铁64的安装面69。
[0051]以上说明的固定轭部51以及两个可动轭部71、72等作为磁路形成体66，形成图6?图8所示的反作用力产生部39的磁回路65。磁回路65通过沿着固定轭部51以及各可动轭部71、72环绕的形状，将第一 VCM39x的各磁铁61、62所产生的磁通向第二 VCM39y引导，并且将第二 VCM39y的各磁铁63、64所产生的磁通向第一VCM39x引导。
[0052]详细而言，对于图6以及图8所示的第一 VCM39X的各磁铁61、62而言，朝向第一线圈41的各磁化面68的磁极相同。因此，各磁铁61、62产生的磁通的方向成为沿着z轴相互相反的方向。因此，产生从各第一对置面52a朝向各第一保持面71a、72a的磁通。这些磁通从各第一保持面71a、72a进入各可动轭部71、72，在各可动轭部71、72，中，分别从第一保持面71&、72a朝向第二保持面71b、72b。
[0053]另外，对于图7以及图8所示的第二VCM39y的各磁铁63、64而言，朝向第二线圈42的各磁化面68的磁极成为相同，并且与同第一线圈41对置的两个磁化面68(参照图6)的磁极不同。因此，各磁铁63、64产生的磁通的方向成为沿着z轴相互对置的方向。因此，产生从各第二保持面71b、72b朝向各第二对置面53a的磁通。由此，通过各可动轭部71、72引导的磁通从各第二对置面53a进入第二线圈侧轭部53，通过连结部54，朝向第一线圈侧轭部52。而且，在固定轭部51内被引导的磁通再次从各第一对置面52a朝向各第一保持面71a、72a(参照图7)。
[0054]由此，对于图6?图8所示的反作用力产生部39而言，第一VCM39x的各磁铁61、62所产生的磁通不仅通过该VCM39x的第一线圈41，还通过被磁回路65引导而通过第二 VCM39y的第二线圈42。同样，第二 VCM39y的各磁铁63、64所产生的磁通不仅通过第二线圈42，还通过被磁回路65引导而通过第一 VCM39X的第一线圈41。因此，各第一对置面52a以及各第一保持面71a、72a间的磁通密度、及各第二对置面53a以及各第二保持面71b、72b间的磁通密度，均比分别独立地形成两个VCM39x、39y的磁回路高。这样，在z轴方向上贯通第一线圈41的卷线49的磁通密度提高，由此在第一 VCM39x能够产生的电磁力EMF_x增加。同样，由于在z轴方向上贯通第二线圈42的卷线49的磁通密度的提高，使能够在第二 VCM39y产生的电磁力EMF_x增加。因此，能够抑制各磁铁61?64的形成材料的使用量，并且能够提高作用于可动部70的操作旋钮73、进而能够作用于操作者的各操作反作用力RF_x、RF_y。
[0055]此外，对于第一实施方式的第一VCM39x而言，两个磁铁61、62以及各第一对置面52a从内外的两侧夹持第一线圈41的卷线49，并且在z轴方向上相互对置。因此，一方的磁铁61吸引对置的第一对置面52a的磁吸引力可与另一方的磁铁62吸弓I对置的第一对置面52a的磁吸引力抵消。同样，对于第二VCM39y而言，一方的磁铁63吸引对置的第二对置面53a的磁吸引力可与另一方的磁铁64吸引对置的第二对置面53a的磁吸引力抵消。这样根据作用于可动部70的磁吸引力的减少，可动部70通过操作者的操作力的输入，能够顺利地移动。
[0056]另外，根据第一实施方式的各磁铁61?64的磁极的配置，由这些磁铁61?64产生，沿磁回路65环绕的磁通的方向被对齐。因此，对于磁回路65而言，各磁铁61?64所产生的磁通不会相互抵消，因此在z轴方向上贯通各线圈41、42的磁通的密度进一步提高。因此，能够在各VCM39x、39y产生的各电磁力EMF_x、EMF_y能够进一步增加。
[0057]另外，在第一实施方式中，各可动轭部71、72通过各保持面71a、72a、71b、72b直接保持各磁铁61?64。因此，各磁铁61?64所产生的磁通能够实际上无损失地进入各可动轭部71、72，而沿磁回路65环绕。由此，能够进一步提高在z轴方向上贯通各线圈41、42的磁通的密度，进而，电磁力够进一步增加。
[0058]此外，在第一实施方式中，在各VCM39x、39y中，磁铁61、62以及磁铁63、64沿z轴方向排列。因此，上述那样的各磁铁61?64以及固定轭部51间的磁吸引力沿z轴方向作用，而在沿着操作平面OP的X轴方向以及y轴方向上不作用。因此，可动部70朝沿着操作平面OP的方向的移动不妨碍磁吸引力，从而变得更圆滑。这样的效果在通过由将各VCM39x、39y的磁回路65连接而引起的磁通密度的提高而强化磁吸引力的上述的结构中，特别有效地发挥。
[0059]此处，例如，设可动部70相对于固定部50的相对位置在z轴方向上错开，而磁铁61、63以及上侧线圈侧面41u、42u间的距离被放大。该情况下，在上侧线圈侧面41u、42u产生的洛伦兹力降低。但是，由于上述的z轴方向上的错开，磁铁62、64以及下侧线圈侧面41d、42d间的距离缩短。因此，在下侧线圈侧面41d、42d产生的洛伦兹力为了弥补上侧线圈侧面41u、42u的洛伦兹力的降低而能够增加。如以上那样，根据第一实施方式的结构，即使由于部件形状、组装上的偏差，而导致可动部70相对于固定部50的相对位置不可避免地错开，也能够维持能够在各VCM39x、39y产生的电磁力EMF_x、EMF_y。
[0060]此外，在第一实施方式中，分别在两个VCM39x、39y产生的磁吸引力成为在z轴方向上相互平衡的状态。因此，能够避免磁吸引力产生使操作旋钮73相对于操作平面OP倾斜那样的旋转力矩的情况。
[0061 ]另外，在第一实施方式中，通过在各线圈41、42的各收纳室41&、42&间延伸的固定轭部51、和在z轴方向上夹持各线圈41、42的一对可动轭部71、72等的组合，形成磁回路65。只要是以上的结构，能够使各磁铁61?64所产生的磁通在两个VCM39x、39y高效地环绕。因此，能够进一步提高贯通各线圈41、42的磁通密度，各￥0139^397能够产生更强的电磁力EMF_x>EMF_y0
[0062]另外，如第一实施方式那样，只要是在各线圈41、42以及各磁铁61?64中磁铁侧能够移动的结构，则需要朝反作用力控制部37电连接的各线圈41、42成为固定侧。因此，不需要形成考虑了各线圈41、42的移动的布线等，因此操作输入装置100的结构可简单化。
[0063]此外，在第一实施方式中，操作输入装置100相当于“输入装置”，第一VCM39x相当于“第一促动器”，第二VCM39y相当于“第二促动器”。另外，收纳室41a、42a相当于“内周空间”，固定部50相当于“支承部”，可动部70相当于“输入部”。并且，磁铁61、62相当于“第一磁极形成部”，磁铁63、64相当于“第二磁极形成部”。而且，固定轭部51相当于“内侧磁轭部”，可动轭部71、72相当于“外侧磁轭部”。
[0064](第二实施方式)
[0065]图9?图13所示的本发明的第二实施方式是第一实施方式的变形例。第二实施方式的操作输入装置200的反作用力产生部239由第一 VCM239X以及第二 VCM239y、和包括可动轭部251以及两个固定轭部271、272的磁路形成体266等构成。第一 VCM239X具有第一线圈241以及两个磁铁261、262。第二￥012397具有第二线圈242以及两个磁铁263、264。
[0066]图9?图11所示的各线圈241、242是相当于第一实施方式的各线圈41、42(参照图3)的结构。各线圈241、242分别与第一实施方式相同地形成收纳室241a、242a、上侧线圈侧面241u、242u、以及下侧线圈侧面241d、242d。在各收纳室241a、242a收纳有各磁铁261?264以及可动轭部251。各上侧线圈侧面241u、242u安装于固定轭部271。各下侧线圈侧面241d、242d安装于固定轭部272。
[0067]四个磁铁261?264是相当于第一实施方式的各磁铁61?64(参照图3)的结构，形成安装面269以及磁化面268。各安装面269以长边沿着y轴的方式安装于可动轭部251。磁铁261、262收纳于第一线圈241的收纳室241a内，以从z轴方向的两侧夹持可动轭部251的方式配置。磁铁263、264收纳于第二线圈242的收纳室242a，以从z轴方向的两侧夹持可动轭部251的方式配置。
[0068]可动轭部251以从各线圈241、242以及各固定轭部271、272离开的状态被旋钮基座74吊持。在可动轭部251设置有形成为平板状的两个磁铁侧轭部252、253、以及使磁铁侧轭部252、253相互连结的连结部254。
[0069]一方的磁铁侧轭部(以下，称为“第一磁铁侧轭部”)252插入第一线圈241的收纳室241a。在收纳于收纳室241a的第一磁铁侧轭部252的两面形成有第一保持面252a、252b。第一磁铁侧轭部252通过一方的第一保持面252a保持磁铁261的安装面269，通过另一方的第一保持面252b保持磁铁262的安装面269。
[0070]另一方的磁铁侧轭部(以下，称为“第二磁铁侧轭部”)253插入第二线圈242的收纳室242a。在收纳于收纳室242a的第二磁铁侧轭部253的两面形成有第二保持面253a、253b。第二磁铁侧轭部253通过一方的第二保持面253a保持磁铁263的安装面269，通过另一方的第二保持面253b保持磁铁264的安装面269。
[0071 ] 连结部254沿着各线圈241、242弯曲成L字状。在连结部254与各线圈241、242之间设置有与操作旋钮73的最大行程量对应的间隙。连结部254连结两个磁铁侧轭部252、253，由此形成从第一线圈241的收纳室241a延伸至第二线圈242的收纳室242a的可动轭部251。
[0072]各固定轭部271、272均由长方形的平板件形成，成为实质上相同的形状。各固定轭部271、272从z轴方向的两侧夹持两个线圈241、242，并且对置配置，且固定于固定部50。在固定轭部271、272分别形成有第一对置面271&、272&、第二对置面27113、27213、以及开口部271c、272c。两个第一对置面271a、272a为了与配置于收纳室241a内的各磁铁261、262共同从内外的两侧夹持第一线圈241，分别与这些磁铁261、262的各磁化面268对置配置。同样，两个第二对置面271b、272b为了与配置于收纳室242a内的各磁铁263、264共同从内外的两侧夹持第二线圈242，分别与这些磁铁263、264的各磁化面268对置配置。开口部271c、272c形成为以y轴方向作为长边的矩形状，在板厚方向上贯通各固定轭部271、272。开口部271c使旋钮基座74中的保持可动轭部251的部位(未图示)通过。
[0073]通过以上的可动轭部251以及两个固定轭部271、272等，形成图12以及图13所示的反作用力产生部239的磁回路265。如图12所示，在第一VCM239X中，使磁化面268成为相同的磁极的两个磁铁261、262产生的磁通成为相反方向。因此，产生从各第一保持面252&、252匕在z轴方向上贯通第一线圈241并且朝向各第一对置面271a、272a的磁通。这些磁通从各第一对置面271a、272a进入各固定轭部271、272，在各固定轭部271、272中，分别从第一对置面271a、272a朝向图13所示的第二对置面271b、272b。
[0074]另外，在第二VCM239y中，使磁化面268成为相同的磁极的两个磁铁263、264产生的磁通成为相互对置方向。因此，产生从各第二对置面271b、272b在z轴方向上贯通第二线圈242，并且朝向各第二保持面253a、253b的磁通。由此，通过各固定轭部271、272被引导的磁通从各第二保持面253a、253b进入第二磁铁侧轭部253，通过连结部254，朝向图12所示的磁铁侧轭部252。
[0075]由此，对于图12、图13所示的反作用力产生部239而言，各磁铁261、262所产生的磁通不仅通过第一 VCM239X的第一线圈241，还通过被磁回路265引导而通过第二 VCM239y的第二线圈242。同样，各磁铁263、264所产生的磁通不仅通过第二线圈242，还被磁回路265引导而通过第一 VCM239X的第一线圈241。因此，各第一对置面271a、272a与各第一保持面252a、252b之间的磁通密度、以及各第二对置面271b、272b与各第二保持面253a、253b之间的磁通密度，均比与分别独立地形成各VCM的磁回路的方式高。这样，在z轴方向上贯通各线圈241、242的磁通密度提高，由此在第一 VCM239X能够产生的电磁力EMF_x、以及在第二 VCM239y能够产生的电磁力EMF_y均增加。因此，在第二实施方式中，也能够抑制各磁铁261?264的形成材料的使用量，并且提高各操作反作用力RF_x、RF_y。
[0076]另外，在第二实施方式中，操作输入装置200相当于“输入装置”，第一VCM239X相当于“第一促动器”，第二VCM239y相当于“第二促动器”。另外，收纳室241a、242a相当于“内周空间”，磁铁261、262相当于“第一磁极形成部”，磁铁263、264相当于“第二磁极形成部”。而且，可动轭部251相当于“内侧磁轭部”，固定轭部271、272相当于“外侧磁轭部”。
[0077](第三实施方式)
[0078]图14、图15所示的本发明的第三实施方式是第一实施方式的其他的变形例。对于第三实施方式的操作输入装置300的反作用力产生部339而言，第一线圈41以及第二线圈42能够与可动部70共同移动。反作用力产生部339由第一 VCM39x以及第二 VCM39y、和包括可动轭部351以及两个固定轭部371、372的磁路形成体366等构成。
[0079]可动轭部351与第二实施方式的可动轭部251 (参照图9)同样，以从各线圈41、42以及各固定轭部371、372离开的状态被旋钮基座74吊持。在可动轭部351设置有第一线圈侧轭部352、第二线圈侧轭部353以及连结部354。线圈侧轭部352、353以及连结部354与第一实施方式的线圈侧轭部52、53以及连结部54(分别参照图3等)实质上相同。在第一线圈侧轭部352的两面形成有第一对置面352a。在第二线圈侧轭部353的两面形成有第二对置面353a。
[0080]各固定轭部371、372与第二实施方式的各固定轭部271、272(参照图9)同样，固定于固定部50(参照图9)。在各固定轭部371、372分别形成有第一保持面371&、372&以及第二保持面371b、372b。固定轭部371通过保持面371a、371b分别保持磁铁61、63。固定轭部372通过保持面372a、372b分别保持磁铁62、64。
[0081 ]在此之前说明的第三实施方式中，与第一实施方式相同，形成沿两个VCM39x、39y环绕的磁回路365。因此，在z轴方向上贯通各线圈41、42的磁通密度提高。由此，在第一VCM39x能够产生的电磁力EMF_x、以及在第二 VCM39y能够产生的电磁力EMF_y均增加。因此，能够抑制各磁铁61?64的形成材料的使用量，并且提高各操作反作用力RF_x、RF_y。
[0082]此外，在第三实施方式中，操作输入装置300相当于“输入装置”，可动轭部351相当于“内侧磁轭部”，固定轭部371、372相当于“外侧磁轭部”。
[0083](其他实施方式)
[0084]以上，对本发明的多个实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式来解释，在不脱离本发明的主旨的范围内能够应用于各种实施方式以及组合。
[0085]在上述第二实施方式的变形例I中，与第二实施方式同样，在两个线圈的各收纳室分别各收纳有两个磁铁。四个磁铁被从两个收纳室的一方延伸至另一方的固定轭部保持，固定于固定体。两个线圈从z轴方向的两侧被以悬挂于旋钮基座的状态被保持的两个可动轭部夹持，并能够与可动部共同移动。如以上的变形例I那样，在线圈内配置有磁铁的方式中，如第三实施方式那样，能够使线圈与可动部共同移动。
[0086]在上述实施方式中，通过将一个线圈与两个磁铁组合，构成一个促动器，但在一个促动器中与线圈对置配置的磁铁可以是一个，或者也可以是三个以上。另外，在上述实施方式中，一个磁铁相当于一个“磁极形成部”，但可以通过将多个磁铁组合来形成相当于一个“磁极形成部”的结构。
[0087]上述实施方式的各磁铁形成为矩形板状，使与线圈对置配置的磁化面的背侧成为安装面。但是，各磁铁的形状、以及使各磁铁保持于固定轭部或者可动轭部的保持构造能够适当地变更。并且，作为磁铁使用的材料也能够适当地变更。并且，通过使轭部本身完成磁化，作为“磁路形成体”的固定轭部以及可动轭部能够一体形成“磁极形成部”。
[0088]在上述实施方式中，各线圈的卷绕轴线方向以沿着操作平面的方式平置，但各线圈的配置能够适当地变更。例如，各线圈可以以卷绕轴线方向沿着z轴的方式配置，或者也可以以卷绕轴线方向相对于操作平面倾斜的方式配置。
[0089]设置于上述实施方式的反作用力产生部的两个促动器成为一方的磁铁不与另一方的线圈对置，且分别独立的结构。反作用力产生部能够具备三个以上这样的结构的促动器。例如，具备四个促动器的反作用力产生部中也可以将四个线圈配置为十字。在以上的结构中，通过将多个促动器的磁回路连接，能够进一步提高在各个促动器能够产生的电磁力。
[0090]另外，作为第一促动器的电磁力的方向的“第一方向”也可以不是X轴方向，作为第二促动器的电磁力的方向的“第二方向”也可以不是y轴方向。这些“第一方向”以及“第二方向”只要相互交叉，则也可以是相对于X轴以及y轴倾斜的方向。
[0091]在上述实施方式的说明所使用的例如图6以及图7等中，各线圈的卷线仅示出一层，但实际的线圈的卷线的圈数能够根据要求的电磁力的强度适当地变更。另外，线圈的卷线也可以卷绕于形成为筒状的线轴等。
[0092]在上述第一实施方式中，从一方的线圈的收纳室延伸至另一方的线圈的收纳室的形状的“内侧磁轭部”由一个部件形成。但是，也可以通过将多个部件组合，形成“内侧磁轭部”。同样，“外侧磁轭部”的形状以及结构等也能够适当地变更。
[0093]作为上述实施方式的变形例的显示系统，替代导航装置20，或者与导航装置20共同具备图2所示的平视显示装置120(参照)。平视显示装置120在驾驶座位的前方收纳于车辆的仪表板内，朝向挡风玻璃内所规定的投影区域122对图像进行投影，由此进行该图像的虚像显示。坐在驾驶座位的操作者通过投影区域122，能够视认规定的功能彼此相关联的多个图标、以及用于选择任意的图标的指针80等。指针80与显示于显示画面22的情况同样，通过朝操作旋钮73的水平方向的操作输入，能够在投影区域122内向与操作力的输入方向对应的方向移动。
[0094]在上述实施方式中，作为用于操作导航装置等的遥控装置，对在设置于中心控制台的操作输入装置应用了本发明的例子进行了说明。但是，本发明也能够应用在设置于中心控制台的变速杆等的选档器、以及设置于方向盘的转向开关等。并且，仪表板、设置于车门等的扶手、以及设置于后座的附近等的各种车辆的功能操作设备中也能够应用本发明。并且，不局限于车辆，各种输送用机器以及各种信息终端等所使用的操作系统，全部均能够采用应用了本发明的操作输入装置。
【主权项】
1.一种输入装置，其中，具备: 输入部(70)，其被输入沿着操作平面(OP)的方向的操作力； 支承部(50 )，其对所述输入部进行支承以使该输入部能够通过所述操作力的输入而沿着所述操作平面移动； 第一促动器(39x、239x)，其具有形成磁极的第一磁极形成部(61、62、261、262)、以及供所述第一磁极形成部所产生的磁通通过的第一线圈(41、241)，使由朝所述第一线圈施加电流而产生的电磁力(EMF_x)作用于所述输入部，作为朝沿着所述操作平面的第一方向的操作反作用力(RF_x)； 第二促动器(397、2397)，其具有形成磁极的第二磁极形成部(63、64、263、264)、以及供所述第二磁极形成部所产生的磁通通过的第二线圈(42、242)，使由朝所述第二线圈施加电流而产生的电磁力(EMF_y)作用于所述输入部，作为朝沿着所述操作平面且与所述第一方向交叉的第二方向的操作反作用力(RF_y);以及 磁路形成体(66、266、366)，其形成磁回路(65、265、365)，该磁回路(65、265、365)引导所述第一磁极形成部所产生的磁通以使其通过所述第二线圈，并且引导所述第二磁极形成部所产生的磁通以使其通过所述第一线圈。2.根据权利要求1所述的输入装置，其中， 所述第一促动器具有位于相互离开的位置的至少两个所述第一磁极形成部， 所述第二促动器具有位于相互离开的位置的至少两个所述第二磁极形成部， 所述磁路形成体形成: 与各所述第一磁极形成部分别对置配置，并与对置的各所述第一磁极形成部共同从内外的两侧夹持所述第一线圈的两个第一对置面(52&、271&、272&、352&)、和 与各所述第二磁极形成部分别对置配置，并与对置的各所述第二磁极形成部共同从内外的两侧夹持所述第二线圈的两个第二对置面(53a、271b、272b、353a)。3.根据权利要求2所述的输入装置，其中， 各所述第一磁极形成部使相同极性的磁极朝向所述第一线圈， 各所述第二磁极形成部使相同极性的磁极朝向所述第二线圈， 各所述第一磁极形成部中的朝向所述第一线圈的磁极、与各所述第二磁极形成部中的朝向所述第二线圈的磁极极性不同。4.根据权利要求2或3所述的输入装置，其中， 所述磁路形成体形成对各所述第一磁极形成部进行保持的两个第一保持面(71a、72a、252&、25213、371&、372&)、以及对各所述第二磁极形成部进行保持的两个第二保持面(7113、72b、253a、253b、371b、372b)。5.根据权利要求2?4中任一项所述的输入装置，其中， 所述第一线圈以及所述第二线圈分别由卷线(49)形成，且配置成使各卷线的卷绕轴方向沿着所述操作平面， 各所述第一磁极形成部以及各所述第二磁极形成部分别沿着与所述操作平面实质上正交的方向排列。6.根据权利要求5所述的输入装置，其中， 所述磁路形成体具有: 内侧磁轭部(51、251、351)，其从所述第一线圈的内周空间(41a、24Ia)延伸至所述第二线圈的内周空间(42a、242a);以及 一对外侧磁轭部(71、72、271、272、371、372)，它们在与所述操作平面实质上正交的方向上对分别收纳所述内侧磁轭部的一部分的所述第一线圈以及所述第二线圈进行夹持并且一对外侧磁轭部对置。7.根据权利要求1?6中任一项所述的输入装置，其中， 所述第一磁极形成部以及所述第二磁极形成部能够与所述输入部共同移动。8.根据权利要求1?6中任一项所述的输入装置，其中， 所述第一线圈以及所述第二线圈能够与所述输入部共同移动。
【文档编号】G06F3/0354GK105849676SQ201480071013
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月3日
【发明人】畑中真二, 久次信辅
【申请人】株式会社电装