輸入裝置的制造方法
【專利說明】輸入裝置
[0001]關聯申請的相互參照
[0002]本公開基于在2013年4月25日提交的日本申請號為2013 — 92826號的申請，在此引用其記載內容。
技術領域
[0003]本公開涉及被輸入操作力的輸入設備。
【背景技術】
[0004]專利文獻I中公開了一種作為輸入設備中所使用的致動器，具備四個磁鐵和四個線圈的構成。各磁鐵按照與線圈對置的面的極性互不相同的方式被排列，并被保持于第I磁軛板。另一方面，各線圈以與四個磁鐵中的兩個鐵中在z軸方向上對置的配置，被保持于第2磁軛板。在各線圈所卷繞的繞組線沿X軸方向和y軸方向分別延伸。
[0005]第2磁軛板被設置為相對于第I磁軛板能夠移動，并被固定于用戶操作的被輸入的觸覺呈現部件。通過如此構成，對各繞組線施加電流由此在各線圈和各磁鐵之間產生沿X軸方向和y軸方向的電磁力，從而輸入設備通過觸覺呈現部件使用戶感覺到任意強度的操作反作用力。
[0006]在專利文獻I公開的構成中，對于觸覺呈現部件和第2磁軛板預先規定了分別在X軸方向和y軸方向上能夠移動的距離(以下，稱為“全行程量”)。這里，使第2磁軛板相對第I磁軛板移動時，若線圈從對置的磁鐵伸出，則在各線圈和各磁鐵之間能夠產生的電磁力的強度降低。為了避免如此事態，鑒于各軸方向上的第2磁軛板的全行程量，各磁鐵被設置為比各線圈大。在如此構成中，由于在各軸方向上所需的第2磁軛板的全行程量在各個磁鐵中必須被確保，因此難以降低一個磁鐵中的一個邊的長度而使各磁鐵小型化。
[0007]專利文獻1:日本專利3997872號公報

【發明內容】

[0008]本公開的目的在于提供一種輸入設備，在使如磁鐵那樣的磁極形成部的每一個的尺寸小型化的基礎上，還確保了能夠產生的電磁力的強度。
[0009]本公開的第I形態涉及的輸入設備被輸入沿虛擬的操作平面方向的操作力，該輸入設備具備:四個線圈體、保持體、四個磁極形成部以及移動體。所述四個線圈體被卷繞而形成被施加電流的繞組線在沿著所述操作平面的X軸方向和y軸方向上分別延伸的四個邊。所述保持體按照各兩個所述線圈體分別在所述X軸方向和所述y軸方向上并排的十字配置來保持所述線圈，以形成由所述四個線圈體圍繞四方而得的中央區域。所述四個磁極形成部形成為與各所述線圈體近似或者實質相同的四邊形形狀，具有與四個所述線圈體中的兩個在所述繞組線的卷繞軸方向上對置的對置面，以所述對置面的極性相互不相同的方式將所述四個磁極形成部在所述X軸方向上和所述I軸方向上分別排列各兩個，通過對各所述繞組線施加的電流而在與各所述線圈體之間產生電磁力。所述移動體被設置為通過所述操作力的輸入而能夠相對于所述保持體相對移動，所述移動體以在各所述對置面與各所述線圈體之間形成規定的間隙的方式保持所述四個磁極形成部。
[0010]所述第I方式涉及的輸入設備能夠在使各所述磁極形成部的尺寸小型化的基礎上，確保能夠產生的電磁力的強度。
[0011]本公開的第2方式涉及的輸入設備被輸入沿虛擬的操作平面方向的操作力，該輸入設備具備:四個線圈體、保持體、四個磁極形成部以及移動體。所述四個線圈體被卷繞而形成被施加電流的繞組線在沿著所述操作平面的X軸方向和y軸方向上分別延伸的四個邊。所述保持體按照各兩個所述線圈體分別在所述X軸方向和所述y軸方向上并排的十字配置來保持所述線圈體，以形成由所述四個線圈體圍繞四方而得到的中央區域。所述四個磁極形成部具有與四個所述線圈體中的兩個在所述繞組線的卷繞軸方向上對置的對置面，以所述對置面的極性相互不相同的方式將所述四個磁極形成部分別在所述X軸方向和所述y軸方向上各排列兩個，通過向各所述繞組線施加的電流而在與各所述線圈體之間產生電磁力。所述移動體被設置成通過操作力的輸入而能夠相對于所述保持體進行相對移動，并以在各所述對置面與各所述線圈體之間形成規定的間隙的方式保持所述四個磁極形成部。
[0012]若關于由所述四個磁極形成部構成的磁極體，將其分別沿著所述X軸和所述y軸的最大長度設為所述磁極體的所述X軸方向長度和所述I軸方向長度，若關于在所述X軸方向上并排的一組所述線圈體的各四個邊中的在所述y軸方向上延伸且位于與所述中央區域分離的位置的各一個邊，將從一方到另一方為止的沿所述X軸的最大長度設為所述X軸方向上的外緣間長度，過關于在所述y軸方向上并排的一組所述線圈體的四個邊中的在所述y軸方向上延伸且位于與所述中央區域分離的位置的各一個邊，將從一方到另一方為止的沿著所述I軸的最大長度設為所述I軸方向上的外緣間長度，則所述磁極體的所述X軸方向長度比所述X軸方向上的外緣間長度短，所述磁極體的所述I軸方向長度比所述I軸方向上的外緣間長度短。
[0013]所述第2方式涉及的輸入設備能夠在使各所述磁極形成部的尺寸小型化的基礎上，還能夠確保能夠發生的電磁力的強度。
【附圖說明】
[0014]本公開的上述或者其他的目的、構成和優點通過參照下述的附圖進行以下的詳細說明會變得更加明白。在附圖中:
[0015]圖1是用于說明具備了本公開的第一實施方式的輸入設備的顯示系統的構成的圖。
[0016]圖2是用于說明在輸入設備的車室內的配置的圖。
[0017]圖3是用于說明輸入設備的機械構成的圖。
[0018]圖4是表示反作用力發生部的構成的示意圖，是圖3的沿IV -1V線的剖視圖。
[0019]圖5是表示在反作用力發生部產生X軸方向的電磁力的原理的示意圖。
[0020]圖6是表示在反作用力發生部產生y軸方向的電磁力的原理的示意圖。
[0021]圖7是表示即使在使磁鐵組朝左向移動的狀態下也維持能夠產生的電磁力的強度的原理的示意圖。
[0022]圖8是表示即使在使磁鐵組朝前向移動的狀態下，也維持能夠發生的電磁力的強度的原理的示意圖。
[0023]圖9是表示即使在使磁鐵組朝后向移動的狀態下，也維持能夠產生的電磁力的強度的原理的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下，基于【附圖說明】本公開的第一實施方式。
[0025]本公開的第一實施方式涉及的輸入設備100被安裝于車輛，如圖1所示，與導航裝置20等一起構成顯示系統10。如圖2所示，輸入設備100在車輛的中央控制臺(console)設置于與托座19鄰接的位置，并使操作把手70露出在操作者的手容易觸及的范圍內。若該操作把手70通過操作者的手H等被輸入操作力，則該操作把手70朝被輸入的操作力的方向位移。導航裝置20被設置在車輛的儀表板(Instrument-Panel)內，使顯示畫面22朝駕駛座位露出。在顯示畫面22顯示有與規定的功能相關聯的多個圖標以及用于選擇任意的圖的指針80等。若對操作把手70輸入水平方向的操作力，則指針80在顯示畫面22上在與操作力的輸入方向對應的方向上移動。
[0026]詳細說明以上的輸入設備100以及導航裝置20的各構成。
[0027]如圖1所示，輸入設備100與控制器區域網絡(CAN)總線90以及外部的電池95等連接。CAN總線90是將裝載于車輛的多個車載裝置相互連接起來的車內通信網絡中，在各車載裝置間的數據的傳輸所使用的傳輸路徑。輸入設備100通過CAN總線90能夠與分離配置的導航裝置20進行CAN通信。另外，輸入設備100被從電池95供給各構成的工作所需要的電力。
[0028]輸入設備100由通信控制部35、操作檢測部31、反作用力發生部39、反作用力控制部37以及操作控制部33電氣構成。
[0029]通信控制部35將由操作控制部33處理而得的信息輸出至CAN總線90。此外，通信控制部35取得從其他的車載裝置輸出給CAN總線90的信息，并將該信息輸出給操作控制部33。操作檢測部31檢測通過操作力的輸入而移動了的操作把手70(參照圖2)的位置。操作檢測部31將表示檢測出的操作把手70的位置的操作信息輸出給操作控制部33。
[0030]反作用力發生部39是使在操作把手70產生操作反作用力的結構，且是音圈電機等的致動器。反作用力發生部39例如在顯示畫面22上指針80 (參照圖2)與圖標重疊時，通過對操作把手70(參照圖2)施加操作反作用力，從而使操作者產生疑似的圖標的觸感。反作用力控制部37例如由用于進行各種運算的微機等構成。反作用力控制部37基于從操作控制部33取得的反作用力信息，來控制由反作用力發生部39向操作把手70施加的操作反作用力的方向和強度。
[0031]操作控制部33由用于進行例如各種運算的微機等構成。操作控