CN115003424B - 输入装置以及输入模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供在沿着悬臂式的操作部的表面的方向上振动的输入装置以及输入模块。输入装置包括：固定构件，其对转动轴进行轴支承；操作部，其具有相对于所述转动轴而被轴支承的一端，且相对于所述固定构件转动自如；以及振动元件，其与对所述操作部进行的转动操作相应地，使所述操作部产生沿着所述转动轴的轴向的振动。

Description

输入装置以及输入模块

技术领域

本发明涉及输入装置以及输入模块。

背景技术

以往，存在一种触感呈现装置，该触感呈现装置具备：悬臂构件，其一端固定，另一端为能够以一端为支点而摆动的自由端；致动器；以及触摸板，其配置于所述悬臂构件的所述另一面侧，所述悬臂构件具有沿着所述悬臂构件的延伸方向在该悬臂构件的一面侧保持所述致动器的保持部，当所述悬臂构件从另一面侧被接触物按压时，该悬臂构件位移并且所述致动器被压缩，当所述致动器伸长时，使所述悬臂构件产生与所述按压相反的力而对所述接触物呈现触感，所述致动器根据所述接触物与所述触摸板的接触位置而伸缩位移。当致动器进行伸缩位移时，悬臂构件以固定端为支点使自由端上下摆动位移(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017一204299号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在以往的触感呈现装置中，悬臂构件以固定端为支点而使自由端上下摆动位移，因此在悬臂构件产生的振动为贯穿悬臂构件的表面的方向。在使用悬臂构件作为操作部的情况下，若在贯穿操作部的表面的方向上进行振动，则有时难以使用。尤其是，有时对悬臂构件的固定端与自由端各自产生的操作感触不同。

于是，本发明的目的在于提供在沿着悬臂式的操作部的表面的方向上进行振动的输入装置以及输入模块。

用于解决课题的方案

本发明的实施方式的输入装置包括：固定构件，其对转动轴进行轴支承；操作部，其具有相对于所述转动轴而被轴支承的一端，且相对于所述固定构件转动自如；以及振动元件，其与对所述操作部进行的转动操作相应地，使所述操作部产生沿着所述转动轴的轴向的振动。

发明效果

能够提供在沿着悬臂式的操作部的表面的方向上进行振动的输入装置以及输入模块。

附图说明

图1是示出实施方式的输入模块的立体图。

图2是示出输入装置的立体图。

图3是示出输入装置的分解图。

图4是示出图1的A-A向视剖面的图。

图5是示出输入装置的立体图。

图6是示出保持件、基座以及框架的立体图。

图7A是示出致动器的图。

图7B是示出致动器的固定部的图。

图8是示出输入装置的结构的框图。

图9是示出将基座安装于轴的安装构造的剖视图。

图10是在图1的A-A向视剖面中示出位置(1)、(2)、(3)的图。

图11是示出实施方式的第一变形例的输入装置的图。

图12是示出实施方式的第一变形例的输入装置的图。

图13是示出输入装置的行程与力矩的关系的图。

图14是示出实施方式的第二变形例的输入装置的图。

图15是示出实施方式的第三变形例的输入装置的图。

图16是示出实施方式的第四变形例的输入装置的图。

图17是示出实施方式的第五变形例的输入装置的图。

具体实施方式

以下，对应用了本发明的输入装置以及输入模块的实施方式进行说明。

<实施方式>

图1是示出实施方式的输入模块300的立体图。输入模块300包括输入装置100以及控制装置200。

以下，除了图1以外还使用图2至图7B进行说明。图2是示出输入装置100的立体图。图3是示出输入装置100的分解图。图4是示出图1的A-A向视剖面的图。图5是示出输入装置100的立体图。图6是示出保持件160、基座180以及框架190的立体图。图7A是示出致动器130的图。图7B是示出致动器的固定部130A的图。图8是示出输入装置100的结构的框图。需要说明的是，在图5中，省略按钮195A、静电传感器195B、罩195C。另外，在除图1以及图8以外的图中，省略控制装置200。

输入装置100包括板110、直线轴套120、轴125、致动器130、台座140、压力传感器150、缓冲件155、保持件160、支承件170、基座180、框架190、按钮195A、静电传感器195B、罩195C。

控制装置200例如是微型计算机那样的计算机***，并由包括CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)、非易失性存储器以及内部总线等的计算机而实现。

以下，定义XYZ坐标系而进行说明。XY平面与板110的表面110A平行。另外，以下，为了便于说明，俯视是指XY面观察，并使用将Z轴正向侧设为上侧、将Z轴负向侧设为下侧的上下关系进行说明，但并不表示普遍的上下关系。

板110、直线轴套120、台座140以及支承件170是固定构件的一例。板110是基部的一例。致动器130是振动元件的一例。压力传感器150是检测对框架190、按钮195A、罩195C进行的转动操作的检测部的一例。缓冲件155是橡胶构件的一例。保持件160以及基座180是可动构件的一例。框架190、按钮195A、罩195C是操作部的一例。静电传感器195B是触摸式传感器的一例。另外，罩195C的表面195C1是输入装置100的操作面100A。

输入装置100是能够在图4所示的状态下进行将框架190相对于轴125向顺时针方向按压的转动操作的输入装置。图4所示的框架190的位置是未进行转动操作的初始位置。框架190的转动操作的行程在框架190的最远离端部190A的前端190B侧向下方作为一例为1mm以下。

输入装置100经由线缆201参照图1)而与控制装置200连接。控制装置200进行致动器130的驱动控制、压力传感器150的检测结果的取得、静电传感器195B的检测结果的取得。

板110作为一例是树脂制的板状的构件。板110在+Z方向侧的表面110A固定有直线轴套120、致动器130的固定部130A、台座140、压力传感器150以及支承件170。

直线轴套120在贯穿孔120A的内部内置有轴承，并固定在板110的表面110A的Y轴正向侧。在作为转动轴的轴125穿过贯穿孔120A内的状态下，直线轴套120将轴125轴支承为能够沿着轴125的轴线方向移动。轴125能够相对于直线轴套120的贯穿孔120A沿轴向移动，但不相对于贯穿孔120A转动。

轴125的两端由基座180的安装部182轴支承，基座180能够相对于轴125转动。另外，直线轴套120也可以设为将轴125轴支承为转动自如且直线运动自如的结构。此时也可以设为在基座180的安装部182轴支承轴125时，轴125与基座180能够一起转动。

致动器130具有两个固定部130A以及隔着空间与两个固定部130A对置的两个可动部130B。固定部130A是定子的一例，可动部130B是可动子的一例。两个固定部130A固定于板110的表面110A，并沿X方向排列。两个可动部130B在保持件160的Z轴方向负侧，固定于与板110的表面110A对置的表面160A，并沿X方向排列。

如图7A以及图7B所示那样，固定部130A具有轭131A、轭132A以及线圈133A、134A。轭131A是板状的轭，并从图7B中的上表面突出有两个轭132A。在两个轭132A的周围分别设置有两个线圈133A、134A。

可动部130B具有轭131B以及磁铁132B。轭131B是板状的轭，且图7A中的两端朝向轭131A的一方(图7A中的下方)弯曲。如图7A所示那样磁铁132B是下半部为N极且上半部为S极的永久磁铁。磁铁132B的S极与轭131B相接，因此轭131B的两端成为S极。

当在两个线圈133A、134A流通有彼此反向的电流时，可动部130B相对于固定部130A受到沿着X轴方向向一方向移动的磁力，因此通过使在两个线圈133A、134A流通的电流的朝向周期性地反转，能够使可动部130B相对于固定部130A沿着X轴方向在左右方向上振动。

更具体而言，例如，当在线圈133A流通有俯视下逆时针方向的电流，并在线圈134A流通有俯视下顺时针方向的电流时，左侧的轭132A的上侧成为N极，右侧的轭132A的上侧成为S极。因此，左侧的轭132A的上侧的N极与轭131B的左侧的S极相互吸引，并且右侧的轭132A的上侧的S极与磁铁132B的下侧的N极相互吸引，从而可动部130B向右方移动。

另外，当在线圈133A流通有俯视下顺时针方向的电流，并在线圈134A流通俯视下逆时针方向的电流时，左侧的轭132A的上侧成为S极，右侧的轭132A的上侧成为N极。因此，左侧的轭132A的上侧的S极与磁铁132B的下侧的N极相互吸引，并且右侧的轭132A的上侧的N极与轭131B的右侧的S极相互吸引，从而可动部130B向左方移动。

因此，若使在两个线圈133A彼此反向地流通的电流的朝向以规定的频率反转，则能够使可动部130B相对于固定部130A在图7A 中的左右方向上振动。

台座140在板110的表面110A上固定于比致动器130靠-Y方向侧的位置，且作为一例为树脂制。比致动器130靠-Y方向侧是指配置于比致动器130远离轴125的一侧。

台座140是板状的构件，并固定分别穿过两个弹簧145的两根轴145A。弹簧145在台座140与保持件160的按压部163之间以比自然长度收缩的状态设置，并对按压部163向+Z方向施力。保持件160经由基座180而固定于框架190，弹簧145被设置用于对框架190向初始位置施。

压力传感器150具有传感器部151以及配线部152。传感器部151具有在Z方向上分离设置的两个电极，并以夹在缓冲件155的下表面与保持件160的表面160A之间的状态设置。配线部152是与传感器部151连接的配线部，并从台座140的上表面延伸到板110的下表面。即，压力传感器150配置于比致动器130远离轴125的一侧。

与输入装置100连接的控制装置200在压力传感器150的输出值成为规定的阈值以上时，判定为对输入装置100的操作面100A进行了由用户的压入产生的转动操作。若像这样使用压力传感器150，则能够容易且准确地检测出进行了针对输入装置100的操作面100A的转动操作。判定为控制装置200进行了转动操作与控制装置200检测出转动操作同义。控制装置200当检测出转动操作时，为了通过触觉向利用者反馈已确定了利用者的操作，而驱动致动器130对操作面100A赋予振动。

缓冲件155是橡胶块，且是弹性构件的一例。缓冲件155以被夹在压力传感器150的传感器部151与保持件160的按压部163之间的状态设置。

保持件160具有主体部161、延伸部162以及按压部163，且作为一例为树脂制。主体部161是俯视下在X方向上具有长边方向的矩形形状的板状构件，且在-Z方向侧具有表面160A。在表面160A固定有致动器130的可动部130B。另外，保持件160的Y方向侧的位置以使固定于表面160A的致动器130的可动部130B成为与致动器130的固定部130A对置的位置的方式配置。

延伸部162是从主体部161向+Y方向侧延伸的两个板状构件，且相对于主体部161向+Z方向侧偏置而形成了台阶。延伸部162具有安装部162A以及螺孔162B。安装部162A位于延伸部162的+Y方向侧的端部，且与框架190相对于保持件160的角度对应地相对于XY平面倾斜地形成。基座180通过螺钉164而螺纹紧固于安装部162A。通过基座180螺纹紧固于安装部162A，从而固定保持件160与基座180。

按压部163是从主体部161的X方向的宽度的中央向一Y方向突出的板状的构件。按压部163的X方向的宽度比主体部161的X方向的宽度窄。按压部163在-Z方向侧的面的X方向侧的两端具有两个突出部163A。在按压部163的一Z方向侧的面的中央的由虚线表示的圆163B抵接有缓冲件155，在按压部163的Z轴正向侧的面的Y轴负向侧端部的X方向侧的两端的两个圆163C抵接有弹簧145。

支承件170是固定于板110的表面110A且在XZ面观察下呈L型的两个构件。支承件170作为一例是树脂制。两个支承件170以使向X方向折弯的前端部170A彼此相对的方式配置。前端部170A与保持件160的按压部163在俯视下重叠。被弹簧145向+Z方向施力的按压部163在未对操作面100A进行转动操作的状态下，与支承件170的前端部170A抵接。即，在操作面100A以及支承操作面100A的框架190处于初始位置时，按压部163与前端部170A抵接。即，支承件170被设置用于在未进行转动操作的状态下使框架190位于初始位置。

基座180具有主体部181以及两个安装部182，且作为一例为树脂制。主体部181是在X方向上具有长边方向的板状的构件，两个安装部182从主体部181的-Z方向侧的表面向-Z方向突出。安装部182具有在X方向上贯通的贯通孔182A，轴125穿过贯通孔182A。在此，在基座180的说明中，除了图1至图7B以外还使用图9。图9是示出将基座180安装于轴125的安装构造的剖视图。

在使穿过了直线轴套120的贯穿孔120A的轴125穿过安装部182的贯通孔122A的状态下，经由垫圈125B将螺钉125C紧固连结于轴125的两端的螺纹孔125A，从而基座180相对于轴125转动自如地安装。轴125安装为能够相对于直线轴套120的贯穿孔120A沿轴向移动，且不相对于贯穿孔120A转动。

使轴125穿过两个安装部182(参照图6)的贯通孔182A，并经由垫圈125B将螺钉125C紧固连结于轴125，从而基座180被轴支承为相对于轴125转动自如。基座180不相对于轴125沿X方向(轴125的轴向)移动，而相对于轴125转动自如。轴125能够相对于直线轴套120沿X方向(轴125的轴向)移动。因此，当驱动致动器130时，经由轴125而保持于板110的保持件160、基座180以及框架190在X方向上振动。X方向的振动是沿着罩195C的表面195C1的振动。为了将致动器130的驱动时的动作(振动)直接向轴125传递，而将轴125的两端部在X方向(轴125的轴向)上与基座180固定。

另外，在主体部181的X方向的两端，设置有将形成为在-Z方向具有开放端的“コ”状的框架190的-Z方向侧的端部中的X轴方向的两端固定的固定部181A。固定部181A以在固定框架190时沿着Y方向夹着框架190的两端的方式形成为在+Z方向具有开放端的“コ”型。

框架190是在一Z方向具有开放端的“コ”型的构件，且作为一例是树脂制。框架190具有从在+Z方向侧配置的平板状的前端190B的X方向两端部向-Z方向侧突出而形成的平板状的端部190A。该端部190A通过螺钉191而螺纹紧固于基座180的固定部181A。因此，端部190A是作为悬臂状的构件的框架190的固定端。另外，前端190B是作为悬臂状的构件的框架190的自由端。端部190A是框架190的一端的一例。需要说明的是，框架190也可以与按钮195A为一体，但在此对分体的方式进行说明。

框架190经由基座180而固定于保持件160，且在按压部163的+Z方向侧的表面与支承件170抵接的位置(初始位置)与保持件160的按压部163将缓冲件155压扁的位置(全行程的位置)之间转动自如。即，在对操作面100A进行了转动操作时，框架190、基座180、保持件160一体地进行转动动作。需要说明的是，在全行程的位置，按压部163的突出部163A不与台座140抵接。

框架190经由基座180相对于轴125转动自如地安装。另外，框架190的安装按钮195A、静电传感器195B、罩195C的一侧作为安装按钮195A、静电传感器195B、罩195C的安装部190C而发挥功能。

框架190、基座180以及保持件160以在从轴125的轴向(X方向)观察时彼此具有角度的方式固定。框架190、基座180以及保持件160构成如图4所示那样以轴125为支点、以对框架190施加转动操作的载荷的点为力点、并以按压缓冲件155的保持件160的按压部163为作用点的杠杆。

经由操作面100A对框架190进行以从图4中的上侧向下侧转动的方式按压的转动操作。在框架190的图4中的上侧，按钮195A、静电传感器195B、罩195C依次以重叠的状态安装。

按钮195A是安装于框架190的板状的构件，且作为一例是树脂制。对按钮195A进行基于利用者的手等的转动操作。在安装于框架190的按钮195A中，自由端与固定端的位置关系也与框架190相同。即，+Z方向的端部为自由端，-Z方向的端部为固定端。

静电传感器195B以与按钮195A重叠的方式设置，且设置于按钮195A与罩195C之间。静电传感器195B被设置用于检测利用者的手等与罩195C接触(触摸)的位置(触摸位置)。利用者的手等与罩195C接触的位置是对罩195C的表面195C1进行转动操作的位置。

静电传感器195B呈大致矩形形状，且具有沿着1轴195B1的方向和2轴19582的方向排列的多个电极。多个电极是利用静电电容的值来检测位置的电极。沿着1轴195B1的方向延伸的多个电极与沿着2轴195B2的方向延伸的多个电极分离。静电传感器195B输出电极彼此的交点处的静电电容的值。

静电传感器195B作为一例，在将罩195C的表面195C1分为多个区域、并对各区域分配了规定的功能的情况下，通过区别对表面195C1的哪一个区域进行了转动操作，而用于确定被利用者选择的功能。

罩195C以与静电传感器195B重叠的方式固定，且作为一例是树脂制。罩195C的表面195C1是进行基于利用者的转动操作的操作面100A。

需要说明的是，作为操作部的一例的框架190、按钮195A以及罩195C通过上述那样的结构，能够以靠近轴125的一端侧为转动中心转动。

如图8所示那样控制装置200经由总线等而与致动器130、压力传感器150以及静电传感器195B连接。另外，控制装置200作为一例与车辆的ECU(Electronic Control Unit：电子控制装置)连接。

控制装置200基于静电传感器195B的输出，检测指尖接触罩195C的表面195C1的位置(触摸位置)，并例如确定与检测出的位置相应的功能。控制装置200将表示所确定的功能的信号向车辆的ECU输出。

当控制部200基于压力传感器150的输出而检测出转动操作时，控制装置200驱动致动器130，并且将表示确定了针对确定的功能的操作的信号向车辆的ECU输出。由此，通过触觉向与罩195C接触着的利用者反馈转动操作已被接受。另外，车辆的ECU基于从控制装置200输入的信号来执行确定的功能。

在以上那样的输入装置100中，对作为操作面100A的罩195C进行基于利用者的转动操作，当控制装置200基于压力传感器150的输出而检测出转动操作时，控制装置200驱动致动器130。致动器130对作为操作面100A的罩195C赋予振动。即，为了通过触觉向与罩195C接触着的利用者反馈转动操作已被接受而驱动。并且，由触摸位置确定的功能被车辆的ECU执行。

在此，通过固定于保持件160的可动部130B相对于固定于板110的固定部130A在X方向上振动，从而致动器130在X方向上振动。保持件160经由基座180而固定于框架190，在框架190固定有按钮195A、静电传感器195B以及罩195C。另外，基座180对相对于直线轴套120直线运动自如地支承的轴125进行轴支承，因此在致动器130驱动时基座180沿着轴125的轴线方向(X方向)与致动器130的可动部130B一起振动。因此，在致动器130的可动部130B沿着X方向振动时，保持件160以及基座180、框架190也成为一体而振动。

因此，致动器130使罩195C的表面195C1在X方向上振动。罩195C的表面C1沿着致动器130的可动部130B振动的方向即X方向延伸，因此当驱动致动器130时，在罩195C的表面C1产生沿着表面195C1的振动。

因此，能够提供在沿着悬臂式的罩195C的表面195C1的方向上振动的输入装置100。

另外，沿着表面195C1的振动的振幅以及强度在表面195C1的整体均等。这是因为不会如以往的致动器那样以固定端为支点使自由端上下摆动位移的振动那样振幅在自由端侧被放大。

因此，能够提供在罩195C的表面195C1的整体均等地振动的输入装置100。这是因为，在罩195C的靠近转动轴(轴125)的一侧与前端侧得到强度与振幅均等的振动。这样均等的振动容易由人的手等感官感知，因此产生利用者容易感知的振动，并且振动不会根据操作位置而不同，因此能够提供在操作时不会感到不适感的输入装置100。

另外，在将输入装置100固定于车辆等移动体的情况下，输入装置100伴随着移动体的行驶而受到上下方向的振动。因此，若以使表面195C1成为大致水平的方式将输入装置100固定于车辆等移动体，则与行驶的相伴上下方向的振动与在表面195C1产生的振动的方向不同，从而沿着表面195C1的振动不易受到与行驶相伴的上下方向的振动的影响，因此利用者容易感知由于致动器130的振动而在表面195C1产生的振动。

另外，致动器130设置于板110和以与板110重叠的方式设置的保持件160之间，未设置于进行转动操作的框架190侧。因此，能够提供设计性优异的输入装置100。并且，在要将致动器130设置于框架190侧的情况下，设置面积存在限制，因此难以提高振动的强度。然而，在将致动器130设置于板110侧的情况下，不依赖于框架190的尺寸，因此能够设置大型的致动器130，结果是容易提高振动的强度。

另外，在输入装置100中，从框架190的前端190B侧到板110的-Y方向侧的端部，依次配置有操作部(框架190、按钮195A、罩195C)、转动轴(轴125)、振动元件(致动器130)、检测部(压力传感器150)。因此，能够将对操作部(框架190、按钮195A、罩195C)的转动操作经由转动轴(轴125)向保持件160侧传递，并利用杠杆的原理由压力传感器150进行检测。通过将检测部(压力传感器150)配置于比振动元件(致动器130)远离转动轴(轴125)的一侧，能够容易地检测转动操作。需要说明的是，只要能够容易地检测转动操作，则各部分的配置并不限定于上述那样的配置。

另外，在输入装置100中，致动器130的固定部130A固定于板110，可动部130B固定于保持件160，因此能够在固定构件(板110、直线轴套120、台座140以及支承件170)与可动构件(保持件160以及基座180)之间高效地产生振动。

需要说明的是，以上，说明了与对罩195C的表面195C1进行转动操作的位置无关地，控制装置200基于压力传感器150的输出而检测出转动操作的阈值为恒定值的方式，但也可以采用如下方式。

图10是在图1的A-A向视剖面中示出位置(1)、(2)、(3)的图。图10与图4相同，但示出罩195C的表面195C1的位置(1)、(2)、(3)。位置(1)、(2)、(3)距轴125的距离不同。

例如，在控制装置200基于压力传感器150的输出而检测出转动操作的阈值为恒定值的情况下，在用指尖向下方按压图10所示的罩195C的表面195C1的位置(1)、(2)、(3)而进行转动操作时，根据杠杆的原理，转动操作所需的力(操作载荷)的大小不同。轴125成为支点，位置(1)、(2)、(3)成为力点，保持件160的按压部163的按压缓冲件155的点成为作用点，因此在按压位置(1)时满足对压力传感器150施加的压力的阈值所需的力最小，在按压位置(3)时满足对压力传感器150施加的压力的阈值所需的力最大。

为了使这样的转动操作所需的力的大小的差异均等化，例如根据由静电传感器195B检测出的位置的距轴125的距离，变更控制装置200基于压力传感器150的输出而判定进行了转动操作的阈值即可。例如，若将罩195C的表面195C1根据距轴125的距离分为三个区域，使在最靠近轴125的区域进行了转动操作的情况下的阈值最小，并使在最远离轴125的区域进行了转动操作的情况下的阈值最大，则能够使由控制装置200判定为进行了转动操作所需的转动操作的操作载荷与距轴125的距离无关地均等化。

另外，也可以代替控制装置200使检测出转动操作的阈值可变，而设为包括多组压力传感器150以及缓冲件155的结构。

图11以及图12是示出实施方式的第一变形例的输入装置100M1的图。图11是示出与图4对应的剖面的图。图12是从+Z方向侧观察输入装置100M1而得到的图。在图12中，为了使压力传感器150可见，而示出取下了保持件160的状态的输入装置100M1。

输入装置100M1在包括两个台座140、两个压力传感器150A、150B、缓冲件155A、155B这一点上与图1至6所示的输入装置100不同。另外，与此相伴，保持件160的按压部163较大。

两个压力传感器150A、150B分别设置于两个缓冲件155A、155B的上表面与保持件160的按压部163的下表面之间。两个压力传感器150A、150B以及两个缓冲件155A、155B如图11所示那样在Y方向上排列地固定于板110的表面110A。另外，输入装置100M1不进行基于静电传感器195B的位置检测。

图13是示出输入装置100M1的行程与力矩(与对压力传感器150施加的压力同义)的关系的图。在此，作为在图11以及图12所示的输入装置100M1连接有图1所示的控制装置200的结构而进行说明。

另外，在此，转动操作在图11所示的位置(1)或位置(3)处进行，但输入装置100M1由于不进行基于静电传感器195B的位置检测，因此无法根据静电传感器195B的输出检测在哪一个位置进行了转动操作。

压力传感器150A以及150B的结构相同，并与上述的压力传感器150等同。另外，控制装置200基于压力传感器150A以及150B的输出而检测出转动操作时的阈值相等。

在输入装置100M1中，成为如下结构：对靠近轴125的+Y方向侧的缓冲件155A的弹簧常量与远离轴125的-Y方向侧的缓冲件155B的弹簧常量进行调整，从而控制装置200基于距轴125的位置不同的两个压力传感器150A以及150B的输出检测出转动操作时的力矩的阈值相等。

更具体而言，作为一例，通过使靠近轴125的+Y方向侧的缓冲件155A的弹簧常量比远离轴125的-Y方向侧的缓冲件155B的弹簧常量小，从而使控制装置200基于距轴125的位置不同的两个压力传感器150A以及150B的输出检测出转动操作时的力矩的阈值相等。

对压力传感器150A以及150B作用与距轴125的距离相应的力矩，因此基于分别距轴125的距离的差异而力矩相对于行程的特性不同。但是，通过调整缓冲件155A与缓冲件155B的弹簧常量，能够设定为在压力传感器150A以及150B受到的力矩为M1时，控制装置200基于压力传感器150A以及150B的输出而检测出转动操作。

图13中的横轴的行程表示利用者对罩195C的表面195C1的任一位置按压而进行转动操作时的行程。另外，纵轴的力矩是压力传感器150A和/或150B由于转动操作而受到的力矩。压力传感器150A以及150B由于转动操作而受到的力矩分别与由缓冲件155A以及155B的反作用力产生的力矩平衡。

在利用者对作为操作面100A的罩195C的表面195C1的任一位置按压而进行转动操作时，进行罩195C的转动动作，保持件160也进行转动动作。图13的纵轴的力矩表示压力传感器150A和压力传感器150B被由于对罩195C进行的转动操作而与罩195C一起进行转动动作的保持件160按压从而产生的压力传感器150A与压力传感器150B的输出。

图13所示的3条特性表示压力传感器150A受到的力矩相对于行程的特性、压力传感器150B受到的力矩相对于行程的特性、以及压力传感器150A受到的力矩与压力传感器150B受到的力矩的合计相对于行程的特性。压力传感器150A以及150B受到的力矩的合计是由于利用者的转动操作而对罩195C的表面195C1施加的力矩。

即，图13所示的3条特性表示压力传感器150A的输出、压力传感器150B的输出以及压力传感器150A与150B的合计的输出。控制装置200基于压力传感器150A以及150B的输出，检测出在位置(1)或位置(3)处进行了转动操作。各个压力传感器150A、B受到的力矩根据距轴125的距离而不同，但通过调整缓冲件155A、155B的弹簧常量，从而设定为控制装置200检测出转动操作时的力矩的阈值相等。

控制装置200在仅由压力传感器150B的输出检测出转动操作的情况下，判定为在位置(3)处进行了转动操作。另外，在控制装置200利用压力传感器150B的输出检测出转动操作后进一步由压力传感器150A的输出检测出转动操作的情况下，判定为在位置(1)处进行了转动操作。需要说明的是，仅由压力传感器150B的输出检测出转动操作的情况下的转动操作表示位置(3)的转动操作，在由压力传感器150B的输出检测出转动操作后进一步由压力传感器150A的输出检测出转动操作的情况下的转动操作表示位置(1)的转动操作，上述情况保存于控制装置200的内部存储器即可。

当罩195C的表面195C1被按压且行程达到S1时，压力传感器150B受到的力矩达到MI。此时，压力传感器150A受到的力矩为MI的约1/3，因此控制装置200检测出在位置(3)处进行了转动操作。

另外，当罩195C的表面195C1被进一步按压且行程达到S3时，压力传感器150B受到的力矩达到M1的约3倍，压力传感器150A受到的力矩达到M1。因此，控制装置200检测出在位置(1)进行了转动操作。即，通过综合压力传感器150A、B各自受到的力矩的状况而进行检测，能够推定进行了转动操作的位置。

需要说明的是，在此，说明了使用距轴125的距离不同的两个压力传感器150A以及150B的方式，但若使用距轴125的距离不同的三个以上的压力传感器150，则能够检测在罩195C的表面195C1的距轴125的距离不同的三个以上的位置中的哪一个进行了转动操作。

如以上那样，输入装置100M1能够不利用基于静电传感器195B的位置检测地，检测在罩195C的表面195C1的距轴125的距离不同的多个位置中的哪一个进行了转动操作。

因此，根据实施方式的第一变形例，能够提供如下输入装置100M1，即，能够在沿着罩195C的表面195C1的方向上振动，并且能够检测在罩195C的表面195C1的距轴125的距离不同的多个位置中的哪一个进行了转动操作。

需要说明的是，这样的缓冲件155A以及155B的弹簧常量的调整能够通过改变缓冲件155A以及155B的橡胶块的硬度、形状、材质等而实现。若提高硬度，则能够增大弹簧常量。另外，关于形状，若增厚则能够增大弹簧常量。另外，关于材质，能够通过使用较硬的材质而提高弹簧常量。

另外，也可以设为图14至图17所示的输入装置100M2至100M5那样的结构。图14至图17是示出实施方式的第二变形例至第五变形例的输入装置100M2至100M5的图。

图14所示的输入装置100M2包括6组压力传感器150以及缓冲件155，6组压力传感器150以及缓冲件155呈矩阵状在X方向上配置有三个，在Y方向上配置有两个。

像这样包括6组压力传感器150以及缓冲件155的输入装置100M2在距轴125的距离不同的Y方向上排列有两个压力传感器150，因此与第一变形例的输入装置100M1同样地，能够不利用基于静电传感器195B的位置检测地，检测在罩195C的表面195C1的距轴125的距离不同的两个位置中的哪一个进行了转动操作。

另外，罩195C有可能在进行转动操作时，在X方向上变形或挠曲。在这样的情况下，基于在Y方向上排列有两个并在X方向上排列有三个的合计6个压力传感器150的输出，检测在罩195C的表面195C1中的哪一个位置进行了转动操作即可。6个压力传感器150的输出根据框架190、按钮195A、静电传感器195B以及罩195C的平面的刚性的分布等以及距轴125的距离而输出特性不同，因此与第一变形例同样地，根据基于6个压力传感器150的输出检测出转动操作的数量以及对转动操作的检测做出贡献的压力传感器150的配置图案，检测将罩195C的表面195C1在X方向上分割为三个并在Y方向上分割为两个而成的6个区域中的哪一个进行了转动操作即可。

图15所示的第三变形例的输入装置100M3包括4组压力传感器150以及缓冲件155，4组压力传感器150以及缓冲件155呈十字状在X方向上配置有两个，并在Y方向上配置有两个。

像这样包括4组压力传感器150以及缓冲件155的输入装置100M3在距轴125的距离不同的Y方向上的三个部位排列有压力传感器150，因此通过与第一变形例的输入装置100M1同样的方法，能够不利用基于静电传感器195B的位置检测地，检测在罩195C的表面195C1的距轴125的距离不同的三个位置中的哪一个进行了转动操作。

另外，罩195C有可能在进行转动操作时，在X方向上变形或挠曲。在这样的情况下，基于在Y方向排列有两个并在X方向上排列有两个的合计4个压力传感器150的输出，检测在罩195C的表面195C1中的哪一个位置进行了转动操作即可。4个压力传感器150的输出根据框架190、按钮195A、静电传感器195B以及罩195C的平面的刚性的分布等以及距轴125的距离而输出特性不同，因此与第一变形例同样地，根据基于4个压力传感器150的输出检测出转动操作的数量以及对转动操作的检测做出贡献的压力传感器150的配置图案，检测在将罩195C的表面195C1在X方向上分割为三个并在Y方向上分割为三个的区域中的哪一个进行了转动操作即可。

图16以及图17所示的第四以及第五变形例的输入装置100M4以及100M5包括三组压力传感器150以及缓冲件155，三组压力传感器150以及缓冲件155排列为三角形形状。对于三组压力传感器150以及缓冲件155中的两组与剩余的一组，相当于距轴125的距离的Y方向的位置不同。另外，对于三组压力传感器150以及缓冲件155中的两组与剩余的一组，X方向的位置不同。

像这样包括三组压力传感器150以及缓冲件155的输入装置100M4以及100M5在距轴125的距离不同的Y方向上排列有两个压力传感器150，因此与第一变形例的输入装置100M1同样地，能够不利用基于静电传感器195B的位置检测地，检测在罩195C的表面195C1的距轴125的距离不同的两个位置中的哪一个进行了转动操作。

另外，罩195C有可能在进行转动操作时，在X方向上变形或挠曲。在这样的情况下，基于排列为三角形形状的合计三个压力传感器150的输出，检测在罩195C的表面195C1中的哪一个位置进行了转动操作即可。三个压力传感器150的输出根据框架190、按钮195A、静电传感器195B以及罩195C的平面的刚性的分布等以及距轴125的距离而输出特性不同，因此与第一变形例同样地，根据基于三个压力传感器150的输出检测出转动操作的数量以及对转动操作的检测做出贡献的压力传感器150的配置图案，检测进行了转动操作的位置即可。

以上，对本发明的例示性的实施方式的输入装置以及输入模块进行了说明，但本发明并不限定于具体公开的实施方式，能够在不脱离技术方案的范围内进行各种变形、变更。

需要说明的是，本国际申请主张基于在2020年2月5日申请的日本国专利申请2020-017990号的优先权，其全部内容在本国际申请中通过此处的参照而被引用。

附图标记说明

100、100M1～100M5 输入装置

110 板

120 直线轴套

125 轴

130 致动器

150、150A、150B 压力传感器

155、155A、155B 缓冲件

160 保持件

170 支承件

180 基座

190 框架

195B 静电传感器

195C 罩

200 控制装置

300 输入模块。

Claims (11)

1.一种输入装置，其中，

所述输入装置包括：

固定构件，其对转动轴进行轴支承；

操作部，其具有相对于所述转动轴而被轴支承的一端，且相对于所述固定构件转动自如；

振动元件，其与对所述操作部进行的转动操作相应地，使所述操作部产生沿着所述转动轴的轴向的振动；

可动构件，其固定于所述操作部的所述一端，且与所述转动操作相应地与所述操作部一起转动自如；

多个检测部，它们设置于所述固定构件与所述可动构件之间，且检测针对所述操作部的所述转动操作；以及

多个橡胶构件，它们在所述多个检测部与所述可动构件之间分别设置，

所述检测部是对由所述可动构件相对于所述固定构件的转动而产生的按压力进行检测的压力传感器，

所述多个橡胶构件的弹簧常量构成为在检测出所述转动操作时所需的压力的阈值相等。

2.一种输入装置，其中，

所述输入装置包括：

固定构件，其对转动轴进行轴支承；

操作部，其具有相对于所述转动轴而被轴支承的一端，且相对于所述固定构件转动自如；

振动元件，其与对所述操作部进行的转动操作相应地，使所述操作部产生沿着所述转动轴的轴向的振动；以及

可动构件，其固定于所述操作部的所述一端，且与所述转动操作相应地与所述操作部一起转动自如，

所述振动元件具有定子和可动子，

所述定子安装于所述固定构件，

所述可动子安装于所述可动构件。

3.根据权利要求1或2所述的输入装置，其中，

所述振动元件设置于所述固定构件与所述可动构件之间，且通过使所述可动构件产生沿着所述转动轴的轴向的振动，而使所述操作部产生沿着所述转动轴的轴向的振动。

4.根据权利要求2所述的输入装置，其中，

所述输入装置还包括检测部，所述检测部设置于所述固定构件与所述可动构件之间，且检测针对所述操作部的所述转动操作。

5.根据权利要求1或4所述的输入装置，其中，

具有轴支承于所述转动轴的一端的操作部具有位于比所述一端远离所述转动轴的位置的自由端，

所述固定构件具有位于远离所述转动轴的位置的端部，

从所述操作部的自由端到所述固定构件的端部，依次配置有所述操作部、所述转动轴、所述振动元件、以及所述检测部。

6.根据权利要求4所述的输入装置，其中，

所述检测部是对由所述可动构件相对于所述固定构件的转动而产生的按压力进行检测的压力传感器。

7.根据权利要求6所述的输入装置，其中，

所述输入装置包括多个所述压力传感器。

8.根据权利要求7所述的输入装置，其中，

多个所述压力传感器沿着从所述转动轴离开的方向配置。

9.根据权利要求1或2所述的输入装置，其中，

所述固定构件具有：

基部；以及

直线轴套，其安装于所述基部，且将所述转动轴轴支承为沿着所述转动轴的轴向直线运动自如。

10.根据权利要求1或2所述的输入装置，其中，

所述输入装置还包括设置于所述操作部的触摸式传感器。

11.一种输入模块，其中，

所述输入模块包括：

权利要求1、4至6中任一项所述的输入装置；

触摸式传感器，其设置于所述操作部；以及

控制装置，其与所述输入装置连接，且当所述检测部的输出成为阈值以上时判定为进行了所述转动操作，并基于所述触摸式传感器的输出来检测触摸位置，

所述触摸位置距所述转动轴越近，则所述控制装置将所述阈值设定得越小，所述触摸位置距所述转动轴越远，则所述控制装置将所述阈值设定得越大。