输入装置的制造方法
【专利说明】输入装置
[0001]关联申请的相互参照
[0002]本公开基于在2013年4月25日提交的日本申请号为2013 — 92826号的申请，在此引用其记载内容。
技术领域
[0003]本公开涉及被输入操作力的输入设备。
【背景技术】
[0004]专利文献I中公开了一种作为输入设备中所使用的致动器，具备四个磁铁和四个线圈的构成。各磁铁按照与线圈对置的面的极性互不相同的方式被排列，并被保持于第I磁轭板。另一方面，各线圈以与四个磁铁中的两个铁中在z轴方向上对置的配置，被保持于第2磁轭板。在各线圈所卷绕的绕组线沿X轴方向和y轴方向分别延伸。
[0005]第2磁轭板被设置为相对于第I磁轭板能够移动，并被固定于用户操作的被输入的触觉呈现部件。通过如此构成，对各绕组线施加电流由此在各线圈和各磁铁之间产生沿X轴方向和y轴方向的电磁力，从而输入设备通过触觉呈现部件使用户感觉到任意强度的操作反作用力。
[0006]在专利文献I公开的构成中，对于触觉呈现部件和第2磁轭板预先规定了分别在X轴方向和y轴方向上能够移动的距离(以下，称为“全行程量”)。这里，使第2磁轭板相对第I磁轭板移动时，若线圈从对置的磁铁伸出，则在各线圈和各磁铁之间能够产生的电磁力的强度降低。为了避免如此事态，鉴于各轴方向上的第2磁轭板的全行程量，各磁铁被设置为比各线圈大。在如此构成中，由于在各轴方向上所需的第2磁轭板的全行程量在各个磁铁中必须被确保，因此难以降低一个磁铁中的一个边的长度而使各磁铁小型化。
[0007]专利文献1:日本专利3997872号公报
【发明内容】
[0008]本公开的目的在于提供一种输入设备，在使如磁铁那样的磁极形成部的每一个的尺寸小型化的基础上，还确保了能够产生的电磁力的强度。
[0009]本公开的第I形态涉及的输入设备被输入沿虚拟的操作平面方向的操作力，该输入设备具备:四个线圈体、保持体、四个磁极形成部以及移动体。所述四个线圈体被卷绕而形成被施加电流的绕组线在沿着所述操作平面的X轴方向和y轴方向上分别延伸的四个边。所述保持体按照各两个所述线圈体分别在所述X轴方向和所述y轴方向上并排的十字配置来保持所述线圈，以形成由所述四个线圈体围绕四方而得的中央区域。所述四个磁极形成部形成为与各所述线圈体近似或者实质相同的四边形形状，具有与四个所述线圈体中的两个在所述绕组线的卷绕轴方向上对置的对置面，以所述对置面的极性相互不相同的方式将所述四个磁极形成部在所述X轴方向上和所述I轴方向上分别排列各两个，通过对各所述绕组线施加的电流而在与各所述线圈体之间产生电磁力。所述移动体被设置为通过所述操作力的输入而能够相对于所述保持体相对移动，所述移动体以在各所述对置面与各所述线圈体之间形成规定的间隙的方式保持所述四个磁极形成部。
[0010]所述第I方式涉及的输入设备能够在使各所述磁极形成部的尺寸小型化的基础上，确保能够产生的电磁力的强度。
[0011]本公开的第2方式涉及的输入设备被输入沿虚拟的操作平面方向的操作力，该输入设备具备:四个线圈体、保持体、四个磁极形成部以及移动体。所述四个线圈体被卷绕而形成被施加电流的绕组线在沿着所述操作平面的X轴方向和y轴方向上分别延伸的四个边。所述保持体按照各两个所述线圈体分别在所述X轴方向和所述y轴方向上并排的十字配置来保持所述线圈体，以形成由所述四个线圈体围绕四方而得到的中央区域。所述四个磁极形成部具有与四个所述线圈体中的两个在所述绕组线的卷绕轴方向上对置的对置面，以所述对置面的极性相互不相同的方式将所述四个磁极形成部分别在所述X轴方向和所述y轴方向上各排列两个，通过向各所述绕组线施加的电流而在与各所述线圈体之间产生电磁力。所述移动体被设置成通过操作力的输入而能够相对于所述保持体进行相对移动，并以在各所述对置面与各所述线圈体之间形成规定的间隙的方式保持所述四个磁极形成部。
[0012]若关于由所述四个磁极形成部构成的磁极体，将其分别沿着所述X轴和所述y轴的最大长度设为所述磁极体的所述X轴方向长度和所述I轴方向长度，若关于在所述X轴方向上并排的一组所述线圈体的各四个边中的在所述y轴方向上延伸且位于与所述中央区域分离的位置的各一个边，将从一方到另一方为止的沿所述X轴的最大长度设为所述X轴方向上的外缘间长度，过关于在所述y轴方向上并排的一组所述线圈体的四个边中的在所述y轴方向上延伸且位于与所述中央区域分离的位置的各一个边，将从一方到另一方为止的沿着所述I轴的最大长度设为所述I轴方向上的外缘间长度，则所述磁极体的所述X轴方向长度比所述X轴方向上的外缘间长度短，所述磁极体的所述I轴方向长度比所述I轴方向上的外缘间长度短。
[0013]所述第2方式涉及的输入设备能够在使各所述磁极形成部的尺寸小型化的基础上，还能够确保能够发生的电磁力的强度。
【附图说明】
[0014]本公开的上述或者其他的目的、构成和优点通过参照下述的附图进行以下的详细说明会变得更加明白。在附图中:
[0015]图1是用于说明具备了本公开的第一实施方式的输入设备的显示系统的构成的图。
[0016]图2是用于说明在输入设备的车室内的配置的图。
[0017]图3是用于说明输入设备的机械构成的图。
[0018]图4是表示反作用力发生部的构成的示意图，是图3的沿IV -1V线的剖视图。
[0019]图5是表示在反作用力发生部产生X轴方向的电磁力的原理的示意图。
[0020]图6是表示在反作用力发生部产生y轴方向的电磁力的原理的示意图。
[0021]图7是表示即使在使磁铁组朝左向移动的状态下也维持能够产生的电磁力的强度的原理的示意图。
[0022]图8是表示即使在使磁铁组朝前向移动的状态下，也维持能够发生的电磁力的强度的原理的示意图。
[0023]图9是表示即使在使磁铁组朝后向移动的状态下，也维持能够产生的电磁力的强度的原理的示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下，基于【附图说明】本公开的第一实施方式。
[0025]本公开的第一实施方式涉及的输入设备100被安装于车辆，如图1所示，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在车辆的中央控制台(console)设置于与托座19邻接的位置，并使操作把手70露出在操作者的手容易触及的范围内。若该操作把手70通过操作者的手H等被输入操作力，则该操作把手70朝被输入的操作力的方向位移。导航装置20被设置在车辆的仪表板(Instrument-Panel)内，使显示画面22朝驾驶座位露出。在显示画面22显示有与规定的功能相关联的多个图标以及用于选择任意的图的指针80等。若对操作把手70输入水平方向的操作力，则指针80在显示画面22上在与操作力的输入方向对应的方向上移动。
[0026]详细说明以上的输入设备100以及导航装置20的各构成。
[0027]如图1所示，输入设备100与控制器区域网络(CAN)总线90以及外部的电池95等连接。CAN总线90是将装载于车辆的多个车载装置相互连接起来的车内通信网络中，在各车载装置间的数据的传输所使用的传输路径。输入设备100通过CAN总线90能够与分离配置的导航装置20进行CAN通信。另外，输入设备100被从电池95供给各构成的工作所需要的电力。
[0028]输入设备100由通信控制部35、操作检测部31、反作用力发生部39、反作用力控制部37以及操作控制部33电气构成。
[0029]通信控制部35将由操作控制部33处理而得的信息输出至CAN总线90。此外，通信控制部35取得从其他的车载装置输出给CAN总线90的信息，并将该信息输出给操作控制部33。操作检测部31检测通过操作力的输入而移动了的操作把手70(参照图2)的位置。操作检测部31将表示检测出的操作把手70的位置的操作信息输出给操作控制部33。
[0030]反作用力发生部39是使在操作把手70产生操作反作用力的结构，且是音圈电机等的致动器。反作用力发生部39例如在显示画面22上指针80 (参照图2)与图标重叠时，通过对操作把手70(参照图2)施加操作反作用力，从而使操作者产生疑似的图标的触感。反作用力控制部37例如由用于进行各种运算的微机等构成。反作用力控制部37基于从操作控制部33取得的反作用力信息，来控制由反作用力发生部39向操作把手70施加的操作反作用力的方向和强度。
[0031]操作控制部33由用于进行例如各种运算的微机等构成。操作控