專利名稱：操縱桿輸入裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及操縱桿輸入裝置，其可用作汽車電氣系統(tǒng)或類似系統(tǒng)的控制器。特別地講，本發(fā)明涉及用于通過一個傾斜操作鈕柄向使用者提供與面板表面平行的移動的操作感的裝置。
背景技術：
已知有這樣的操縱桿輸入裝置，其具有可傾斜元件、用于沿著傾斜方向操作所述可傾斜元件的傾斜操作鈕柄以及用于探測傾斜方向的裝置，并且被用作汽車電氣系統(tǒng)例如汽車導航系統(tǒng)或汽車音響系統(tǒng)的控制器。
圖13是這樣一種公知的操縱桿輸入裝置的剖視圖。所述操縱桿輸入裝置包含一個殼體101，其由一個上殼體單元101a和一個下殼體單元101b組成；一個接線板102，其保持在殼體101中，一個撓性片103，其連接在接線板102上，并且具有圓頂部103a；傾斜操作片開關104(傾斜檢測裝置)，一個按鈕片開關105以及轉動操作片開關106，每個開關均具有一個形成在接線板102的表面上的固定觸頭(未示出)和一個形成在每個圓頂部103a的頂部上的導電材料體(未示出)；一個X-Y操作單元107，其由上殼體單元101a以可自由傾斜的方式支承著，并且這樣布置，即X-Y操作單元107得下邊緣與傾斜操作片開關104相對；一根軸(可傾斜元件)108，其用于進行傾斜操作和滑動操作，并且由X-Y操作單元107以可自由滑動的方式支承著，而且這樣布置，即軸108的下邊緣與按鈕片開關105相對；一個操作元件(傾斜操作鈕柄)109，其用于進行傾斜操作和按動操作，并且與軸108的上邊緣結合成一體；一個彈簧110，其在上殼體單元101a與軸108之間伸展；一個旋轉鈕柄111，其由上殼體單元101a以可自由旋轉的方式支承著；以及一個旋轉操作單元112，其連接著旋轉鈕柄111，并且與轉動操作片開關106相對(例如，見于日本實用新型公開文獻No.7-30431)。
在上述公知的操縱桿輸入裝置中，當沿著側向向軸108施加力時，軸108和X-Y操作單元107就會沿著該力的方向傾斜，并且同時會抵抗彈簧110的彈力。根據(jù)所述力的方向，一個所要求的圓頂部103a隨后就會被X-Y操作單元107的末端可選擇性地壓縮，并且至少一個或兩個傾斜操作片開關104可選擇性地切換到導電狀態(tài)。當沿著軸向向軸108施加力時，軸108會在X-Y操作單元107中滑動，并且同時會抵抗彈簧110的彈力。另一個圓頂部103a然后會被軸108的末端壓縮，并且按鈕片開關105可選擇性地切換到導電狀態(tài)。當沿著轉動方向向旋轉鈕柄111施加力時，旋轉鈕柄111和旋轉操作單元112就會沿著該力的方向旋轉。旋轉操作單元112的操作元件112a與一個所要求的圓頂部103a的側面接觸，因此，所要求的圓頂部103a就會傾斜，從而，轉動操作片開關106可選擇性地切換至導電狀態(tài)。
這樣，通過使用由一個或兩個傾斜操作片開關104、按鈕片開關105和轉動操作片開關106提供的接觸信號就能夠?qū)ζ囯姎庀到y(tǒng)進行控制。
當上述類型的操縱桿輸入裝置用作汽車電氣系統(tǒng)的控制器時，在駕駛汽車的過程中，駕駛員必須操作操作元件109或旋轉鈕柄111而不必停止前視，因此，使用所述操縱桿輸入裝置以可靠地避免操作失誤非常必要。
然而，上述公知的操縱桿輸入裝置沒有用于調(diào)節(jié)軸108的傾斜操作的裝置或用于調(diào)節(jié)軸108的滑動操作的裝置，因此，軸108的這兩種操作能夠同時進行。這樣，例如，在汽車導航系統(tǒng)中的顯示單元上的光標移動是基于軸108傾斜操作時由傾斜操作片開關104提供的接觸信號進行控制和對所述汽車導航系統(tǒng)中的所述顯示單元上出現(xiàn)的菜單按鈕的選擇是基于軸108滑動操作時由所述按鈕片開關105提供的接觸信號進行控制的情況下，滑動操作會中斷傾斜操作過程，或相反，傾斜操作會中斷滑動操作過程。因此，會存在以下問題在不必看輸入裝置的情況下很難可靠地選擇期望的菜單按鈕。
為了使具有這種類型的操縱桿輸入裝置的汽車給人的高級印象能夠提高，希望地，當所述傾斜操作鈕柄沿著所述可傾斜元件的傾斜方向傾斜時，能夠通過所述傾斜操作鈕柄向使用者提供與安裝著所述操縱桿輸入裝置的面板的表面平行的移動感，而不是通過所述傾斜操作鈕柄向使用者提供所述可傾斜元件的傾斜感。
通過所述傾斜操作鈕柄可向使用者提供平行運動感的結構能夠通過設置以下裝置實現(xiàn)，即用于沿著與所述面板平行的方向引導所述傾斜操作鈕柄的裝置和用于在所述傾斜操作鈕柄與所述可傾斜元件之間將所述傾斜操作鈕柄的操作力傳遞給所述可傾斜元件的裝置。然而，這種方法使整個結構變得非常復雜，因此，增加了操縱桿輸入裝置的成本。這樣，這種方法實際中并沒有得到應用。如果所述可傾斜元件的長度增大，所述傾斜操作鈕柄就可具有一種假平行運動感。然而，如圖13所示，在公知的操縱桿輸入裝置中，下殼體單元101b安裝在面板P上。因此，如果軸(可傾斜元件)108的長度增大，操作元件(傾斜操作鈕柄)109就會在汽車室中明顯地凸出，并且會對汽車的內(nèi)部的外觀和安全造成負面影響。基于此，軸(可傾斜元件)108的長度的增大有限，并且很難提供具有良好的平行運動操作感的操作元件(傾斜操作鈕柄)109。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決現(xiàn)有操縱桿輸入裝置中的上述問題。本發(fā)明的目的是提供一種操縱桿輸入裝置，其可使使用者在不必看著其的情況下可靠地控制汽車電氣系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是提供這樣一種操作桿輸入裝置，其具有簡單的結構，并且通過一個傾斜操作鈕柄可向使用者提供假平行運動感，而且可獲得良好的汽車內(nèi)部外觀和極好的安全性。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種操縱桿輸入裝置，其包含一個殼體，其具有一個可傾斜元件支承件；一個可傾斜元件，其由所述可傾斜元件支承件保持，并且沿著從傾斜中心引出的方向延伸；傾斜檢測裝置，其用于檢測所述可傾斜元件的傾斜狀態(tài)；一個可按動元件，其由所述可傾斜元件保持；按動檢測裝置，其用于檢測所述可按動元件的按動狀態(tài)；以及一個操作元件，其用于進行所述可傾斜元件的傾斜操作和所述可按動元件的按動操作。所述殼體具有一個遠離所述傾斜中心安置的操作調(diào)節(jié)部，并且所述操作調(diào)節(jié)部包括一個可被所述可按動元件的前緣穿過的可按動元件通孔和一個安置在所述可按動元件通孔的周圍的可按動元件止動部。當所述可按動元件的所述前緣穿過所述可按動元件通孔時，所述可按動元件通孔調(diào)節(jié)所述可傾斜元件的傾斜操作，當所述可傾斜元件傾斜時，所述可按動元件止動部調(diào)節(jié)所述可按動元件的按動操作。
如上所述，所述可按動元件通孔和所述可按動元件止動部形成在所述可傾斜元件支承件中。在所述可按動元件被按動且所述可按動元件的所述前緣穿過所述可按動元件通孔的狀態(tài)下，當所述可傾斜元件在傾斜方向上承受傾斜操作時，所述可按動元件的外表面就會與所述可按動元件通孔的內(nèi)表面接觸，因此，所述可傾斜元件的所述傾斜操作就可得到調(diào)節(jié)。在所述可傾斜元件傾斜的狀態(tài)下，當所述可按動元件在即將按動的方向上承受按動操作時，所述可按動元件的所述前緣就會與所述可按動元件止動部接觸，因此所述按動操作就可得到調(diào)節(jié)。這樣，就能夠可靠地防止同時操作所述可傾斜元件和所述可按動元件，因此，使用者能夠可靠地控制汽車電氣系統(tǒng)，而不必看所述操縱桿輸入裝置。
在本發(fā)明的第一個方面的操縱桿輸入裝置中，所述操作調(diào)節(jié)部可被布置成遠離所述傾斜中心而與所述操作元件接近。
因此，不必使所述可傾斜元件沿著與所述操作元件相反的方向延伸超過所述傾斜中心。從而，可確保在所述傾斜中心的鄰近區(qū)域具有很高的設計柔性。
在本發(fā)明的第一個方面的操縱桿輸入裝置中，所述可傾斜元件支承件可包含所述操作調(diào)節(jié)部，所述操作調(diào)節(jié)部在其球形滑動接觸面上設有所述可按動元件通孔和所述可按動元件止動部，并且，所述可傾斜元件的滑動部在所述滑動接觸面上滑動，從而將所述可傾斜元件可傾斜地保持著。
如上所述，操作方向調(diào)節(jié)單元包含在所述可傾斜元件支承件中的結構不需要一個用于設置所述操作調(diào)節(jié)部的空間。從而，可確保在所述傾斜中心的鄰近區(qū)域具有很高的設計柔性。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種操縱桿輸入裝置，其包含一個可傾斜元件，其具有一根傾斜軸和從所述傾斜軸的一端徑向延伸的驅(qū)動腿；傾斜檢測裝置，其用于檢測所述可傾斜元件的傾斜方向，并且所述傾斜檢測裝置由所述驅(qū)動腿驅(qū)動；一個傾斜操作鈕柄，其連接在所述傾斜軸的另一端上；以及一個殼體，其容納著所述驅(qū)動腿和所述傾斜檢測裝置。所述操縱桿輸入裝置安裝在一個面板上，并且使所述傾斜操作鈕柄露出，所述面板具有一個圓柱形輸入裝置保持部。一個面板安裝部安裝在所述殼體上，所述面板安裝部沿著所述傾斜軸的軸向延伸，并且容納著所述傾斜軸，而且插入所述面板的所述圓柱形輸入裝置保持部中。
如上所述，容納著所述傾斜軸并被插入所述面板的所述圓柱形輸入裝置保持部中的所述圓柱形面板安裝部安裝在容納著所述驅(qū)動腿和所述傾斜檢測裝置的所述殼體上。從而，所述傾斜軸的長度可增大這么多，即所述面板安裝部的長度，因此，所述傾斜操作鈕柄的傾斜半徑可較長些。這樣，所述傾斜操作鈕柄可具有幾乎平行運動的操作感，而又不會使結構變復雜。此外，由于所述操縱桿輸入裝置通過將所述圓柱形面板安裝部插入所述面板的所述圓柱形輸入裝置保持部中而安裝在所述面板上，因此，所述傾斜操作鈕柄中的從所述面板的表面凸出的部分的長度可得到降低。因而，當所述操縱桿輸入裝置用作汽車電氣系統(tǒng)的控制器時，汽車內(nèi)部的外觀和安全性均會非常好。
在本發(fā)明的第二個方面的操縱桿輸入裝置中，所述面板安裝部的外徑可小于所述殼體的長度和寬度，并且所述操縱桿輸入裝置可安裝在所述面板上，所述面板具有一個懸伸部，其罩蓋著位于所述面板安裝部與所述殼體之間的多級部分。
如上所述，所述面板安裝部的基部的面積比所述殼體的面積小，從而，所述面板具有可罩蓋著位于所述面板安裝部與所述殼體之間的多級部分的懸伸部。這樣，所述懸伸部能夠在其內(nèi)部空間中容納期望的電氣元件或類似物。因此，所述面板的內(nèi)部空間能夠得到有效地利用。
在本發(fā)明的第二個方面的操縱桿輸入裝置中，所述操縱桿輸入裝置可安裝在所述面板上，所述面板具有一個沿著所述面板安裝部的縱向從所述懸伸部凸出的凸出部。
如上所述，所述面板具有沿著所述操縱桿輸入裝置的所述面板安裝部的縱向從所述面板的所述懸伸部凸出的所述凸出部，從而，所述傾斜軸的長度可變長這么多，即所述凸出部的高度，并且所述傾斜操作鈕柄的傾斜半徑也能夠得到進一步地增大。這樣，所述傾斜操作鈕柄可具有更加幾乎平行運動的操作感。所述懸伸部的內(nèi)部空間可變大這么多，即所述凸出部的尺寸，因此，所述面板的內(nèi)部空間能夠得到更為有效地利用。
本發(fā)明的第二個方面的操縱桿輸入裝置還可包含一個圓柱形可轉動單元，其容納在所述面板安裝部內(nèi)；以及一個旋轉鈕柄，其連接在所述可轉動單元上，并且安置在所述凸出部與所述傾斜操作鈕柄之間。
如上所述，所述旋轉鈕柄安置在所述凸出部與所述傾斜操作鈕柄之間，從而，所述傾斜軸的長度可變長這么多，即所述旋轉鈕柄的長度，并且所述傾斜操作鈕柄的傾斜半徑也可得到進一步增大。因此，所述傾斜操作鈕柄可具有更加幾乎平行運動的操作感。所述可轉動單元由所述旋轉鈕柄轉動，從而，所述操縱桿輸入裝置可具有多功能。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供了一種輸入裝置，其包含一個殼體；一個圓柱形面板安裝部，其從所述殼體延伸，并且所述圓柱形面板安裝部的外徑小于所述殼體的長度和寬度；一個可轉動單元，其具有一個布置在所述面板安裝部的內(nèi)部的圓柱形部；一個受檢測元件，其隨著所述圓柱形部的轉動而轉動；以及轉動探測裝置，其用于基于由所述受檢測元件的轉動產(chǎn)生的物理變化來探測所述可轉動單元的轉動狀態(tài)。所述可轉動單元具有一個套環(huán)部，所述套環(huán)部從所述圓柱形部凸出并且延伸超過了所述面板安裝部，并且其位于所述殼體內(nèi)，而且所述受檢測元件安置在所述套環(huán)部的外區(qū)域中。
如上所述，所述可轉動單元具有從其所述圓柱形部延伸的所述套環(huán)部，并且所述受檢測元件安置在所述套環(huán)部的外區(qū)域中。與所述受檢測元件形成在所述圓柱形部的邊緣上的情況相比，所述受檢測元件的轉動半徑較大，從而物理變化也較大。因此，即使在所述轉動探測裝置具有低的分辨率的情況下，所述可轉動單元的轉動狀態(tài)也可以被高度精確地檢測到。
根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，提供了一種輸入裝置，其包含一個殼體；一個圓柱形面板安裝部，其從所述殼體延伸，并且所述圓柱形面板安裝部的外徑小于所述殼體的長度和寬度；一個可轉動單元，其具有一個布置在所述面板安裝部的內(nèi)部的圓柱形部；一個遮光板，其隨著所述圓柱形部的轉動而轉動；以及一個光斷路器，其用于檢測所述可轉動單元的轉動狀態(tài)。所述光斷路器包含一個發(fā)光元件和一個感光元件。所述發(fā)光元件和所述感光元件安置在用于使所述遮光板通過的路徑的相反兩側。所述可轉動單元具有一個套環(huán)部，所述套環(huán)部從所述圓柱形部凸出并且延伸超過了所述面板安裝部，并且其位于所述殼體內(nèi)，而且所述遮光板安置在所述套環(huán)部的外區(qū)域中。
如上所述，所述可轉動單元具有從其所述圓柱形部延伸的所述套環(huán)部，并且所述遮光板安置在所述套環(huán)部的外區(qū)域中。與所述遮光板形成在所述圓柱形部的邊緣上的情況相比，所述遮光板的轉動半徑較大，從而轉動狀態(tài)的變化也較大。因此，即使在所述光斷路器具有較低的分辨率的情況下，所述可轉動單元的轉動狀態(tài)也可以被高度精確地探測到。
根據(jù)本發(fā)明的第三個或第四個方面的輸入裝置還可包含一個操作感提供部，其具有一個隨著所述可轉動單元的轉動而轉動的小凸出部和一個與所述小凸出部接觸的接觸件。所述小凸出部安置在所述套環(huán)部的內(nèi)區(qū)域中如上所述，向外凸出的所述套環(huán)部不僅用于探測轉動，而且還用作所述操作感提供部。這樣，所述操作感提供部所需的空間就能夠得到降低。
在根據(jù)本發(fā)明的操縱桿輸入裝置中，所述可按動元件通孔和所述可按動元件止動部均形成在所述可傾斜元件支承件中。這樣，就可防止所述可傾斜元件的傾斜操作和所述可按動元件的按動操作同時進行，因此，使用者能夠可靠地控制汽車電氣系統(tǒng)或類似系統(tǒng)，而不必看著所述操縱桿輸入裝置。
在根據(jù)本發(fā)明的操縱桿輸入裝置中，容納著所述傾斜軸并被插入所述面板的所述圓柱形輸入裝置保持部中的所述面板安裝部安裝在容納著所述驅(qū)動腿和所述傾斜檢測裝置的所述殼體上。從而，所述傾斜軸的長度可增大這么多，即所述面板安裝部的長度，因此，所述傾斜操作鈕柄的傾斜半徑可較長些。這樣，所述傾斜操作鈕柄可具有幾乎平行運動的操作感，而又不會使結構變復雜。此外，由于所述操縱桿輸入裝置通過將所述圓柱形面板安裝部插入所述面板的所述圓柱形輸入裝置保持部中而安裝在所述面板上，因此，所述傾斜操作鈕柄中的從所述面板的表面凸出的部分的長度可得到降低。因而，當所述操縱桿輸入裝置用作汽車電氣系統(tǒng)的控制器時，汽車內(nèi)部的外觀和安全性均會非常好。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操縱桿輸入裝置的分解透視圖；圖2是示出了根據(jù)本實施例的所述操縱桿輸入裝置未被操作時的剖視圖；圖3是示出了根據(jù)本實施例的所述操縱桿輸入裝置承受傾斜操作時的剖視圖；圖4是示出了根據(jù)本實施例的所述操縱桿輸入裝置承受按動操作時的剖視圖；圖5是用于執(zhí)行傾斜操作和按動操作的操作元件的俯視圖；圖6是第一滑動件的仰視圖；圖7是第二滑動件的仰視圖；圖8是可轉動單元的仰視圖；圖9是示出了光斷路器相對于遮光板如何布置的剖視圖；圖10示意性地示出了根據(jù)另一個實施例的操縱桿輸入裝置的結構；圖11示意性地示出了根據(jù)又一個實施例的操縱桿輸入裝置的結構；圖12示意性地示出了根據(jù)另一個實施例的操縱桿輸入裝置的結構；以及圖13是現(xiàn)有操縱桿輸入裝置的剖視圖。
具體實施例方式
下面，參看圖1至9描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的操縱桿輸入裝置的分解透視圖。圖2是示出了根據(jù)本實施例的所述操縱桿輸入裝置未被操作時的剖視圖。圖3是示出了根據(jù)本實施例的所述操縱桿輸入裝置承受傾斜操作時的剖視圖。圖4是示出了根據(jù)本實施例的所述操縱桿輸入裝置承受按動操作時的剖視圖。圖5是用于執(zhí)行傾斜操作和按動操作的操作元件的俯視圖。圖6是第一滑動件的仰視圖。圖7是第二滑動件的仰視圖。圖8是可轉動單元的仰視圖。圖9是示出了光斷路器相對于遮光板如何布置的剖視圖。
如圖1所示，本實施例的操縱桿輸入裝置具有一個操作元件1(傾斜操作鈕柄)，其用于進行傾斜操作和按動操作，并且包含一個不透明帽2、一個半透明帽3以及一個鈕柄本體4；一個第一接線板5，其具有一個發(fā)光體5a例如發(fā)光二極管，并且安置在鈕柄本體4內(nèi)；一個止動板6，其保持著第一接線板5；一個可按動元件7，其懸垂于止動板6的底部；一個鈕柄保持器8，其保持著第一接線板5、止動板6和可按動元件7；螺釘9，它們用于將止動板6固定在鈕柄保持器8上；一個發(fā)光體罩蓋10，其通過卡扣配合的方式結合在鈕柄保持器8上，并且罩蓋著安裝在第一接線板5上的發(fā)光體5a的外周；一個下殼體11，其包含一個空心可傾斜元件支承件11a；一個下罩蓋12，其連接在下殼體11的底部上；一個第二接線板13，其容納在限定于下殼體11與下罩蓋12之間的空間中；螺釘14，它們將下殼體11、下罩蓋12以及第二接線板13固定成為一個整體；一個按動檢測開關(按動檢測裝置)橡膠觸頭15，其安置在第二接線板13上；四個傾斜檢測開關(傾斜檢測裝置)橡膠觸頭16，它們安置在第二接線板13上；一個按動檢測開關驅(qū)動桿17，其底部與按動檢測開關橡膠觸頭15接觸；四個傾斜檢測開關驅(qū)動桿18，它們的底部與傾斜檢測開關橡膠觸頭16接觸；一個可傾斜元件19，其包含一根空心傾斜軸19b，并且支承在可傾斜元件支承件11a的頂部上；一個圓柱形傾斜軸保持器20，其包含一個被傾斜軸19b穿過的孔20a，并且固定在下殼體11上；螺釘21，它們用于將傾斜軸保持器20固定在下殼體11上；一個圓柱形滑動件保持器22，其包含一個被傾斜軸19b穿過的孔22a，并且這樣安裝在傾斜軸保持器20上，即它們之間具有預定空間。一個第一滑動件23和一個第二滑動件24，它們均布置于限定在傾斜軸保持器20的頂部與滑動件保持器22的頂部之間的空間中；一個圓柱形可轉動單元27，其以可自由轉動的方式安置在傾斜軸保持器20和滑動件保持器22的外側以及面板安裝部81的內(nèi)部；兩個球(接觸件)28，它們安裝在下殼體11上，并且與可轉動單元27的底部接觸；兩個彈簧29，其用于將球28向可轉動單元27推壓；一個第三接線板30，其設有用作探測裝置的兩個光斷路器30a和30b，并且安置在下殼體11上；一個螺釘31，其用于將第三接線板30固定在下殼體11上；一個上殼體32，其被可轉動單元27穿過，并且連接在下殼體11的頂面上；螺釘33，其用于將上殼體32固定在下殼體11上；一個旋轉鈕柄34，其通過卡扣配合的方式結合在可轉動單元27的頂部上；以及一個第一并排導線35、一個第二并排導線36以及一個第三并排導線37，它們用于將所述接線板相連。
止動板6、可按動元件7和螺釘9、14、21、31和33、可傾斜元件19、彈簧26和29以及球28均由金屬材料形成；其他元件由絕緣樹脂材料形成。
操作元件1通過將不透明帽2以卡扣配合的方式結合在半透明帽3上和將半透明帽3以卡扣配合的方式結合在鈕柄本體4上組裝起來。如圖5所示，在不透明帽2的表面上標著“推入”的附圖標記41表示操作元件1可用作按鈕。在半透明帽3的表面上標有8個徑向布置并且間隔均勻的箭頭42，它們表示操作元件1可用作傾斜操作鈕柄。半透明帽3上的箭頭42可被安裝在第一接線板5上的發(fā)光體5a照亮，從而即使在夜間使用者也能夠很容易地操作操作元件1。操作元件1通過卡扣配合的方式結合在鈕柄保持器8的外周上。
第一接線板5通過卡扣配合的方式結合在止動板6上，并且止動板6通過螺釘9固定在鈕柄保持器8上。懸垂于止動板6的底部上的可按動元件7穿過貫穿于鈕柄保持器8形成的孔，以從鈕柄保持器8的下方伸出。
發(fā)光體罩蓋10被成形為圓頂狀，并且由透明或半透明材料制成，以使發(fā)光體5a發(fā)出的光可均勻地照亮半透明帽3的表面。上述發(fā)光體罩蓋10通過卡扣配合的方式結合在鈕柄保持器8上。
在第二接線板13的表面上，以預定布置方式形成有按動檢測開關固定觸頭、傾斜檢測開關固定觸頭以及必要的配線，它們在圖中均未示出。按動檢測開關橡膠觸頭15與所述按動檢測開關固定觸頭相對，傾斜檢測開關橡膠觸頭16與所述傾斜檢測開關固定觸頭相對。按動檢測開關橡膠觸頭15和傾斜檢測開關橡膠觸頭16中的每個橡膠觸頭的圓頂狀凸出部的內(nèi)面分別具有一個可移動觸頭，其用于電連接著形成在第二接線板13的表面上的相應的固定觸頭，從而，通過使按動檢測開關橡膠觸頭15和傾斜檢測開關橡膠觸頭16中的每個橡膠觸頭的圓頂狀凸出部發(fā)生彈性變形就能夠輸出期望的開關信號，因此，可將固定觸頭和可移動觸頭電連接起來。如圖2至4所示，按動檢測開關橡膠觸頭15安置在下殼體11的空心可傾斜元件支承件11a的軸線上，傾斜檢測開關橡膠觸頭16間隔均勻，并繞著可傾斜元件支承件11a的軸線的圓周方向布置。
在按動檢測開關驅(qū)動桿17中，其上部以可自由滑動的方式插入下殼體11的可傾斜元件支承件11a中，其下邊緣與按動檢測開關橡膠觸頭15的頂部接觸。四個傾斜檢測開關驅(qū)動桿18中的每個驅(qū)動桿均以可豎直移動的方式安置在下殼體11中，并且每個傾斜檢測開關驅(qū)動桿18的下邊緣分別與相應的傾斜檢測開關橡膠觸頭16的頂部接觸。
可傾斜元件19包含一個大直徑部19a，其被下殼體11的可傾斜元件支承件11a插入；所述小直徑傾斜軸19b，其從大直徑部19a的頂部向上凸出；以及四個驅(qū)動腿19c，它們從大直徑部19a的底部徑向延伸。大直徑部19a的內(nèi)徑可使下殼體11的可傾斜元件支承件11a寬松地插入，并且大直徑部19a的頂端構成了一個滑動部19e，所述滑動部19e包含一個可在滑動面11c(以下描述)上滑動的球形滑動面19d。下殼體11的可傾斜元件支承件11a的頂端的直徑比形成在大直徑部19a的內(nèi)表面中的球形滑動面19d小，并且所述頂端包含球形滑動面11c，球形滑動面19d可在所述球形滑動面11c上滑動。下殼體11的可傾斜元件支承件11a的頂端被成形為這樣的球形形狀，即該球形形狀的直徑小于大直徑部19a的球形內(nèi)區(qū)域的直徑。這樣，如圖2至4所示，可傾斜元件支承件11a就可插入大直徑部19a中，并且兩個球面可彼此抵靠著，因此，可傾斜元件19可被可傾斜元件支承件11a以可自由傾斜的方式支承著。這時，如圖2和3所示，傾斜中心200所在的位置至上述球面的距離為所述球面的半徑。從這些圖可明顯看出，可按動元件7穿過傾斜軸19b的孔，并且可按動元件7的底部抵靠在被插入可傾斜元件支承件11a中的按動檢測開關驅(qū)動桿17的頂部上，而且驅(qū)動腿19c的前緣與傾斜檢測開關驅(qū)動桿18的頂端接觸。
如圖1至4所示，可按動元件7的前緣能穿過的可按動元件通孔11b形成在可傾斜元件支承件11a的上部的中心?？砂磩釉?1b的直徑被設計成稍大于可按動元件7的前緣直徑。當可按動元件7的前緣穿過可按動元件通孔11b時，可按動元件7和可傾斜元件19的傾斜操作可得到調(diào)節(jié)，從而共同組成所述傾斜檢測開關的所述固定觸頭和所述可移動觸頭不會發(fā)生電連接。當可按動元件7和可傾斜元件19傾斜并且可按動元件7隨后承受按動操作時，可按動元件通孔11b上的位于可傾斜元件支承件11a的上部的外區(qū)域由于會與可按動元件7的前緣發(fā)生接觸而可充當可按動元件止動部(滑動面11c)，以防止可按動元件7進入可按動元件通孔11b中。
換言之，下殼體11具有一個操作調(diào)節(jié)部，所述操作調(diào)節(jié)部包含可按動元件通孔11b和可按動元件止動部(滑動面11c)。所述操作調(diào)節(jié)部這樣安置，即遠離傾斜中心200而靠近操作元件1。
傾斜軸保持器20通過螺釘21固定在下殼體11的上表面上?；瑒蛹３制?2通過卡扣配合的方式結合在傾斜軸保持器20的頂部上。因此，用于容納第一滑動件23和第二滑動件24的空間設在傾斜軸保持器20的頂部與滑動保持器22的頂部之間。
第一滑動件23可響應于可傾斜元件19的傾斜操作或旋轉操沿著傾斜方向或旋轉方向滑動。當可傾斜元件19承受傾斜操作或旋轉操作時，第二滑動件24可用于防止第一滑動件23繞著可傾斜元件19轉動。
第一滑動件23為環(huán)形，并且具有一個中心孔51。當?shù)谝换瑒蛹?3滑動時，中心孔51能夠與傾斜軸19b的外周形成接觸。第一滑動件23安置在傾斜軸19b的外側。如圖6中的虛線所示，兩個與第二滑動件24咬合的肋53在第一滑動件23的上表面上彼此對正。
第二滑動件24為環(huán)形，并且具有一個中心孔54。當?shù)诙瑒蛹?4滑動時，中心孔54不會與傾斜軸19b形成接觸。第二滑動件24安置在傾斜軸19b的外側，但其不受傾斜軸19b的直接控制。如圖7所示，槽55和槽56以這種方式分別形成在第二滑動件24的下表面和上表面上，即槽55與槽56彼此正交布置。第二滑動件24的下表面上的槽55與第一滑動件23的上表面上的肋53咬合，并且第二滑動件24的上表面上的槽56與形成在滑動件保持器22的頂部上的肋57咬合(見圖2至4)。
因此，當可傾斜元件19沿著與肋53正交的方向傾斜時，第一滑動件23和第二滑動件24兩者均會沿著與肋53正交的方向移動。當可傾斜元件19沿著與肋53平行的方向傾斜時，僅第一滑動件23沿著與肋53平行的方向移動。這樣，第一滑動件23、第二滑動件24以及滑動件保持器22會始終彼此咬合，因此，當可傾斜元件19承受傾斜操作或旋轉操作時，第一滑動件23不會繞著傾斜軸19b轉動。
在本實施例中，傾斜檢測開關橡膠觸頭16充當用于提供傾斜操作操作感的裝置。
可轉動單元27包含一個圓柱形部61和一個套環(huán)部62。圓柱形部61的直徑比傾斜軸保持器20和滑動件保持器22中的任一個的直徑均大。套環(huán)部62沿著與圓柱形部61成直角的方向從圓柱形部61的下端凸出，并且延伸超出了面板安裝部81和位于下殼體11內(nèi)。圓柱形部61的頂部通過卡扣配合的方式結合在旋轉鈕柄34上。如圖8所示，在套環(huán)部62的下表面上，設置了一個操作感提供部64，其包含許多小凸出部63，所述小凸出部63繞著可轉動單元27的轉動中心O的圓周方向布置，并且間距相等。套環(huán)部62在其外周具有許多這樣布置的用作受檢測元件的遮光板65，即所述遮光板65被布置成梳齒狀并且垂直延伸。球28和彈簧29在下殼體11中以與操作感提供部64的直徑相同的間距布置在與操作感提供部64相對的位置上。這樣，如果從圖2中所示的操作元件1未被操作的狀態(tài)轉換到可轉動單元27繞著轉動中心O轉動的狀態(tài)，當球28在小凸出部63上滾動時出現(xiàn)的動作就會通過圓柱形部61傳遞至旋轉鈕柄34，從而，使用者能夠感受到必要的操作感。
如上所述，在本實施例中，可轉動單元27的操作感提供部64、球28以及彈簧29構成了用于提供旋轉操作感的裝置。
如圖9所示，光斷路器30a和30b中的每個光斷路器中所包含的發(fā)光元件71和感光元件72布置在用于使遮光板65通過的路徑的相反兩側。
上殼體32包含用于罩蓋著可轉動單元27的外周的圓柱形面板安裝部81和用于罩蓋著下殼體11的上表面的平面部82，并且通過螺釘33固定在下殼體11上。面板安裝部81的外徑比下殼體11的長度和寬度均小。
如圖2所示，如上所述的根據(jù)本實施例的操縱桿輸入裝置安裝在一個具有圓柱形輸入裝置保持部A的面板P上，并且使操作元件1露出。
本實施例中的面板P具有一個懸伸部B，其用于罩蓋限定在下殼體11與面板安裝部81之間的多級部分(multi-levelsection)；一個凸出部C，其沿著面板安裝部81的縱向從懸伸部B凸出；以及圓柱形輸入裝置保持部A，其直徑稍大于面板安裝部81的外徑。對于根據(jù)本實施例的操縱桿輸入裝置來說，在操作元件1和旋轉鈕柄34安裝之前，所述操縱桿輸入裝置通過以下操作安裝在面板P上將面板安裝部81插入圓柱形輸入裝置保持部A中，然后再通過連接裝置例如螺釘將上殼體32的平面部82和面板P的懸伸部B連接起來。隨后，操作元件1和旋轉鈕柄34分別安裝在鈕柄保持器8和可轉動單元27上。當面板安裝部81插入圓柱形輸入裝置保持部A中時，形成在面板安裝部81的外周上的肋83(見圖1)可用作卡爪。
下面，將描述如上所述的根據(jù)本實施例的操縱桿輸入裝置的操作。
如圖2所示，當所述操縱桿輸入裝置未被操作時，可傾斜元件19與下殼體11垂直，并且操作元件1相對于下殼體11位于所述操縱桿輸入裝置的頂部。從而，使操作元件1操作的按動力沒有產(chǎn)生，因此該力也沒有作用在按動檢測開關橡膠觸頭15和傾斜檢測開關橡膠觸頭16上。這樣，按動檢測開關和傾斜檢測開關均不會輸出開關信號。而且，由于可轉動單元27沒有旋轉，因此光斷路器30a和30b不會輸出轉動探測信號。
從上述狀態(tài)開始，如圖3所示，當操作元件1沿著一個方向傾斜時，可傾斜元件19隨后就會傾向操作元件1的傾斜方向。可傾斜元件19的驅(qū)動腿19c就會擠壓傾斜檢測開關驅(qū)動桿18中的沿著可傾斜元件19的傾斜方向布置的一根或兩根驅(qū)動桿，然后，按動力就會作用在相應的傾斜檢測開關橡膠觸頭16上，從而，可以選擇性的方式使傾斜檢測開關橡膠觸頭16中的一個或兩個橡膠觸頭發(fā)生彈性變形。這樣，形成在發(fā)生了彈性變形的傾斜檢測開關橡膠觸頭16上的可移動觸頭和形成在第二接線板13上的相應的固定觸頭就會電連接起來，因此，傾斜檢測開關中的一個或兩個會輸出開關信號。
在可傾斜元件19傾斜的狀態(tài)下，如果操作元件1沿著可按動元件7的軸向承受按動操作，由于可按動元件7的前緣與可傾斜元件支承件11a的可按動元件止動部11c接觸，因此可按動元件7的進一步的按動操作可得到調(diào)節(jié)。這樣，所述按動檢測開關的所述固定觸頭和所述可移動觸頭就不會發(fā)生電連接。
從所述操縱桿輸入裝置未被操作的狀態(tài)開始，當旋轉鈕柄34旋轉時，可轉動單元27隨后就會沿著操作方向旋轉，從而呈梳齒狀布置的遮光板65就會通過限定在光斷路器30a和30b中的每一個遮斷器的發(fā)光元件71與感光元件72之間的縫隙。因此，光斷路器30a和30b可基于感光元件72提供的感光信號輸出轉動探測信號。當旋轉鈕柄34旋轉時，球28會接連地在小凸出部63上滾動。在上述過程中出現(xiàn)的動作就可通過可轉動單元27傳遞至旋轉鈕柄34，從而使用者能夠感受到必要的操作感。
從所述操縱桿輸入裝置未被操作的狀態(tài)開始，如圖4所示，當操作元件1被沿著可按動元件7的軸向按動時，可按動元件7會向下擠壓按動檢測開關驅(qū)動桿17，因此，會有按動力作用在按動檢測開關橡膠觸頭15上，從而，可使按動檢測開關橡膠觸頭15發(fā)生彈性變形。這樣，形成在發(fā)生了彈性變形的按動檢測開關橡膠觸頭15上的可移動觸頭就會與形成在第二接線板13上的相應的固定觸頭電連接起來，因此，所述按動檢測開關可輸出開關信號。
在操作元件1被按動且可按動元件7的前緣穿過可按動元件通孔11b的狀態(tài)下，如果操作元件1在可傾斜元件19的傾斜方向上承受傾斜操作，由于可按動元件7的外表面與可按動元件通孔11b的內(nèi)表面形成了接觸，因此可傾斜元件19的進一步的傾斜操作可得到調(diào)節(jié)。這樣，所述傾斜檢測開關的所述固定觸頭與所述可移動觸頭就不會發(fā)生電連接。
在根據(jù)本實施例的操縱桿輸入裝置中，可傾斜元件支承件11a具有可按動元件通孔11b和可按動元件止動部11c，從而，可傾斜元件19的傾斜操作和可按動元件7的按動操作不能同時進行。例如，如果汽車導航系統(tǒng)的顯示單元上出現(xiàn)的光標移動是基于可傾斜元件19傾斜時從所述傾斜檢測開關輸出的接觸信號進行控制的和對所述汽車導航系統(tǒng)的所述顯示單元上出現(xiàn)的菜單按鈕的選擇是基于可按動元件7被按動時從所述按動檢測開關輸出的接觸信號進行控制的，則除非光標通過可傾斜元件19的傾斜移動至期望菜單按鈕顯示的位置上和操作元件1然后移回所述操縱桿輸入裝置未被操作的位置，否則通過按動可按動元件7所執(zhí)行的對菜單按鈕的選擇不能得到執(zhí)行。這樣，非期望菜單按鈕就不會被選擇，并且使用者能夠可靠地控制這些操作，而不必看著所述操縱桿輸入裝置。
在根據(jù)上述實施例的操縱桿輸入裝置中，容納著傾斜軸19b并插入面板P的圓柱形輸入裝置保持部A的圓柱形面板安裝部81安裝在容納著驅(qū)動腿19c和傾斜檢測裝置16的下殼體11上。與不具有這樣的面板安裝部的現(xiàn)有操縱桿輸入裝置相比，本實施例的操縱桿輸入裝置的傾斜軸19b的長度較長這么多，即面板安裝部81的長度，因此操作元件1的傾斜半徑可較長些。這樣，操作元件1可具有幾乎平行運動的操作感，而又不會使結構變復雜。由于所述操縱桿輸入裝置通過將圓柱形面板安裝部81插入面板P的圓柱形輸入裝置保持部A中而安裝在面板P上，因此操作元件1中的從面板P的表面凸出的部分的長度可得到降低。因而，當所述操縱桿輸入裝置用作汽車電氣系統(tǒng)的控制器時，汽車內(nèi)部的外觀和安全性均會非常好。
在根據(jù)上述實施例的操縱桿輸入裝置中，結合在可轉動單元27上的旋轉鈕柄34安置在凸出部C與操作元件1之間，并且傾斜軸19b的長度可被調(diào)節(jié)得適應于這種布置，其中，所述凸出部C沿著面板安裝部81的縱向從面板P的懸伸部B凸出。這樣，與僅具有面板安裝部81的操縱桿輸入裝置相比，操作元件1的傾斜半徑可較長些，因此，操縱構件1可具有更加幾乎平行運動的操作感。
如圖2所示，由于根據(jù)上述實施例的操縱桿輸入裝置安裝在這種面板P上，即所述面板P具有懸伸部B和沿著面板安裝部81的縱向凸出的凸出部C，因此，面板P能夠容納必需的電氣元件，例如開關S或接線板K。內(nèi)部空間能夠得到有效地利用。
根據(jù)上述實施例的操縱桿輸入裝置具有可轉動單元27和用于轉動可轉動單元27的旋轉鈕柄34。然而，本發(fā)明并不局限于此。如圖10所示，可省去可轉動單元27和旋轉鈕柄34。在這種情況下，操作元件1的傾斜半徑能夠增大這么多，即凸出部C的長度，因此，操作元件1可具有幾乎平行運動的操作感。
在根據(jù)上述實施例的操縱桿輸入裝置中，面板P具有凸出部C。然而，本發(fā)明并不局限于此。如圖11所示，可省去凸出部C。在這種情況下，操作元件1的傾斜半徑能夠增大這么多，即懸伸部B的長度，因此，操作元件1可具有幾乎平行運動的操作感，并且懸伸部B的內(nèi)部空間可得到有效地利用。
在根據(jù)上述實施例的操縱桿輸入裝置中，面板安裝部81的尺寸(外徑)比下殼體11的尺寸(長度和寬度)小。然而，本發(fā)明并不局限于此。如圖12所示，兩者尺寸可相同。在這種情況下，操作元件1的傾斜半徑能夠增大，即加上懸伸部B的長度，因此，操作元件1可具有幾乎平行運動的操作感，并且懸伸部B的內(nèi)部空間可得到有效利用。
權利要求
1.一種操縱桿輸入裝置，包括一個殼體，其具有一個可傾斜元件支承件；一個可傾斜元件，其由所述可傾斜元件支承件保持，并且沿著從傾斜中心引出的方向延伸；傾斜檢測裝置，其用于檢測所述可傾斜元件的傾斜狀態(tài)；一個可按動元件，其由所述可傾斜元件保持；按動檢測裝置，其用于檢測所述可按動元件的按動狀態(tài)；以及一個操作元件，其用于進行所述可傾斜元件的傾斜操作和所述可按動元件的按動操作；其中，所述殼體具有一個遠離所述傾斜中心安置的操作調(diào)節(jié)部，并且所述操作調(diào)節(jié)部包括一個可被所述可按動元件的前緣穿過的可按動元件通孔和一個安置在所述可按動元件通孔的周圍的可按動元件止動部，其中，當所述可按動元件的所述前緣穿過所述可按動元件通孔時，所述可按動元件通孔調(diào)節(jié)所述可傾斜元件的傾斜操作，當所述可傾斜元件傾斜時，所述可按動元件止動部調(diào)節(jié)所述可按動元件的按動操作。
2.如權利要求1所述的操縱桿輸入裝置，其特征在于，所述操作調(diào)節(jié)部被布置成遠離所述傾斜中心而與所述操作元件接近。
3.如權利要求2所述的操縱桿輸入裝置，其特征在于，所述可傾斜元件支承件包含所述操作調(diào)節(jié)部，所述操作調(diào)節(jié)部在其球形滑動接觸面上設有所述可按動元件通孔和所述可按動元件止動部，并且，所述可傾斜元件的滑動部在所述滑動接觸面上滑動，以將所述可傾斜元件可傾斜地保持著。
4.一種操縱桿輸入裝置，包括一個可傾斜元件，其具有一根傾斜軸和從所述傾斜軸的一端徑向延伸的驅(qū)動腿；傾斜檢測裝置，其用于檢測所述可傾斜元件的傾斜方向，并且所述傾斜檢測裝置由所述驅(qū)動腿驅(qū)動；一個傾斜操作鈕柄，其連接在所述傾斜軸的另一端上；以及一個殼體，其容納著所述驅(qū)動腿和所述傾斜檢測裝置，其中，所述操縱桿輸入裝置安裝在一個面板上，并且使所述傾斜操作鈕柄露出，所述面板具有一個圓柱形輸入裝置保持部，并且一個面板安裝部安裝在所述殼體上，所述面板安裝部沿著所述傾斜軸的軸向延伸，并且容納著所述傾斜軸，而且插入所述面板的所述圓柱形輸入裝置保持部中。
5.如權利要求4所述的操縱桿輸入裝置，其特征在于，所述面板安裝部的外徑小于所述殼體的長度和寬度，并且所述操縱桿輸入裝置安裝在所述面板上，所述面板具有一個懸伸部，其罩蓋著位于所述面板安裝部與所述殼體之間的多級部分。
6.如權利要求5所述的操縱桿輸入裝置，其特征在于，所述操縱桿輸入裝置安裝在所述面板上，所述面板具有一個沿著所述面板安裝部的縱向從所述懸伸部凸出的凸出部。
7.如權利要求6所述的操縱桿輸入裝置，還包括一個圓柱形可轉動單元，其容納在所述面板安裝部內(nèi)；以及一個旋轉鈕柄，其連接在所述可轉動單元上，并且安置在所述凸出部與所述傾斜操作鈕柄之間。
8.一種輸入裝置，包括一個殼體；一個圓柱形面板安裝部，其從所述殼體延伸，并且所述圓柱形面板安裝部的外徑小于所述殼體的長度和寬度；一個可轉動單元，其具有一個布置在所述面板安裝部的內(nèi)部的圓柱形部；一個受檢測元件，其隨著所述圓柱形部的轉動而轉動；以及轉動探測裝置，其用于基于由所述受檢測元件的轉動產(chǎn)生的物理變化來探測所述可轉動單元的轉動狀態(tài)，其中，所述可轉動單元具有一個套環(huán)部，所述套環(huán)部從所述圓柱形部凸出并且延伸超過了所述面板安裝部，并且其位于所述殼體內(nèi)，而且所述受檢測元件安置在所述套環(huán)部的外區(qū)域中。
9.一種輸入裝置，包括一個殼體；一個圓柱形面板安裝部，其從所述殼體延伸，并且所述圓柱形面板安裝部的外徑小于所述殼體的長度和寬度；一個可轉動單元，其具有一個布置在所述面板安裝部的內(nèi)部的圓柱形部；一個遮光板，其隨著所述圓柱形部的轉動而轉動；以及一個光斷路器，其用于檢測所述可轉動單元的轉動狀態(tài)，并且包括一個發(fā)光元件和一個感光元件，所述發(fā)光元件和所述感光元件安置在用于使所述遮光板通過的路徑的相反兩側，其中，所述可轉動單元具有一個套環(huán)部，所述套環(huán)部從所述圓柱形部凸出并且延伸超過了所述面板安裝部，并且其位于所述殼體內(nèi)，而且所述受檢測元件安置在所述套環(huán)部的外區(qū)域中。
10.如權利要求8所述的輸入裝置，還包括一個操作感提供部，其具有一個隨著所述可轉動單元的轉動而轉動的小凸出部和一個與所述小凸出部接觸的接觸件，其中，所述小凸出部安置在所述套環(huán)部的內(nèi)區(qū)域中。
11.如權利要求9所述的輸入裝置，還包括一個操作感提供部，其具有一個隨著所述可轉動單元的轉動而轉動的小凸出部和一個與所述小凸出部接觸的接觸件，其中，所述小凸出部安置在所述套環(huán)部的內(nèi)區(qū)域中。
全文摘要
一種操縱桿輸入裝置包括殼體，其具有可傾斜元件支承件；可傾斜元件，其保持在可傾斜元件支承件中；傾斜檢測裝置(開關)，其用于探測可傾斜元件的傾斜狀態(tài)；可按動元件，其保持在可傾斜元件中；按動檢測裝置(開關)，其用于探測可按動元件的按動狀態(tài)；以及操作元件，其用于進行可傾斜元件的傾斜操作和可按動元件的按動操作?？蓛A斜元件支承件具有可按動元件通孔，其可被可按動元件的前緣穿過。當可按動元件的前緣穿過可按動元件通孔時，可傾斜元件支承件可調(diào)節(jié)可傾斜元件的傾斜操作?？砂磩釉箘硬?滑動面)形成在可按動元件通孔的周圍，以在可傾斜元件傾斜時調(diào)節(jié)可按動元件的按動操作。
文檔編號G05G9/047GK1652273SQ20041008504
公開日2005年8月10日 申請日期2004年10月13日 優(yōu)先權日2003年10月14日
發(fā)明者牛丸寬, 林幸春, 仲井智明, 佐藤正樹, 吉武一干 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社, 本田技研工業(yè)株式會社