JP2022151075A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防水効果を得ることができる入力装置を提供する。【解決手段】入力装置２は、操作面２６を有する入力部材１６であって、操作指２４による操作が行われる入力部材１６と、操作面２６における操作指２４の接触位置を検出するタッチセンサ１８と、操作面２６を振動させる第１の振動素子２２ａと、操作面２６に直交する方向において、操作面２６における外周部と重畳する重畳部５４を有するカバー部材３８と、重畳部５４と操作面２６との間に介在され、重畳部５４と操作面２６との間をシールする第１の突出部６６とを備える。【選択図】図１０

Description

本開示は、操作面を振動素子により振動させる入力装置に関する。

ディスプレイと、当該ディスプレイに表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に対して入力を行うためのタッチパッドとを備えた入力装置が知られている。この種の入力装置では、ユーザが操作指をタッチパッドの操作面に接触させながら操作面に沿って移動させる操作（いわゆる、なぞり操作）を行うのに応じて、例えばディスプレイに表示されたＧＵＩ上でポインタが移動する。

特許文献１には、タッチパッドの操作面をアクチュエータにより振動させる入力装置が開示されている。タッチパッドの操作面を振動させることにより、操作面と操作指との間には、スクイーズ膜という空気の膜が形成される。これにより、操作面と操作指との間における摩擦力が低減され、操作指の滑りが良くなる。

国際公開第２０１８／１３４９３８号

しかしながら、特許文献１に開示された入力装置では、操作面に液体が付着した場合における防水対策については考慮されていない。

そこで、本開示は、防水効果を得ることができる入力装置を提供する。

本開示の一態様に係る入力装置は、操作面を有する入力部材であって、操作体による操作が行われる入力部材と、前記操作面における前記操作体の接触位置を検出するタッチセンサと、前記操作面を振動させる振動素子と、前記操作面に直交する方向において、前記操作面における外周部と重畳する重畳部を有するカバー部材と、前記重畳部と前記操作面との間に介在され、前記重畳部と前記操作面との間をシールするシール部材と、を備える。

本開示の一態様に係る入力装置によれば、防水効果を得ることができる。

実施の形態１に係る入力装置が搭載された車両の車室内の一例を示す図である。 実施の形態１に係る入力装置のタッチパッドを示す正面図である。 実施の形態１に係る入力装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係るタッチパッドを示す分解斜視図である。 図２のＶ－Ｖ線による、実施の形態１に係るタッチパッドの断面図である。 図２のＶＩ－ＶＩ線による、実施の形態１に係るタッチパッドの断面図である。 カバー部材を省略した状態での、実施の形態１に係るタッチパッドを示す正面図である。 実施の形態１に係るタッチパッドを示す部分分解斜視図である。 図８とは異なる角度から見た状態での、実施の形態１に係るタッチパッドを示す部分分解斜視図である。 図５の要部拡大断面図である。 実施の形態２に係るタッチパッドを示す部分分解斜視図である。 実施の形態２に係るタッチパッドの断面図である。 図１２の要部拡大断面図である。 実施の形態３に係るタッチパッドを示す部分分解斜視図である。 実施の形態３に係るタッチパッドの断面図である。

本開示の一態様に係る入力装置は、操作面を有する入力部材であって、操作体による操作が行われる入力部材と、前記操作面における前記操作体の接触位置を検出するタッチセンサと、前記操作面を振動させる振動素子と、前記操作面に直交する方向において、前記操作面における外周部と重畳する重畳部を有するカバー部材と、前記重畳部と前記操作面との間に介在され、前記重畳部と前記操作面との間をシールするシール部材と、を備える。

本態様によれば、シール部材は、重畳部と操作面との間に介在され、重畳部と操作面との間をシールする。これにより、入力部材の操作面に液体が付着した場合であっても、当該液体が重畳部と操作面との間を通して入力装置の内部に侵入するのを抑制することができる。その結果、液体が振動素子等の電子部品に付着することを抑制することができ、防水効果を得ることができる。

例えば、前記入力部材は、前記操作面に直交する方向から見て、互いに対向する第１の辺及び第２の辺と、互いに対向する第３の辺及び第４の辺と、を有する矩形状に形成され、前記シール部材は、前記入力部材の前記第１の辺及び前記第２の辺にそれぞれ対応して配置された第１のシール部材及び第２のシール部材を含み、前記入力部材の前記第１の辺及び前記第２の辺に対応する前記重畳部と前記操作面との間にはそれぞれ、前記第１のシール部材及び前記第２のシール部材によりシールされる第１の間隙及び第２の間隙が形成され、前記入力部材の前記第３の辺及び前記第４の辺に対応する前記重畳部と前記操作面との間にはそれぞれ、前記入力部材よりも外側と連通する第３の間隙及び第４の間隙が形成されているように構成してもよい。

本態様によれば、入力部材の第３の辺及び第４の辺に対応する重畳部と操作面との間にはそれぞれ、入力部材よりも外側と連通する第３の間隙及び第４の間隙が形成されている。これにより、入力部材の操作面に液体が付着した場合であっても、当該液体を、第３の間隙及び第４の間隙を通して入力部材の操作面上から排出することができる。その結果、液体が入力部材の操作面上に溜まるのを抑制することができる。

例えば、前記入力装置は、さらに、前記入力部材を支持する筐体を備え、前記入力部材の前記第３の辺及び前記第４の辺における、前記入力部材の前記操作面と反対側の背面は、接着部材を介して前記筐体に支持されているように構成してもよい。

本態様によれば、入力部材の第３の辺及び第４の辺における入力部材の背面と筐体との間は、接着部材によりシールされるようになる。これにより、入力部材の操作面に付着した液体が第３の間隙及び第４の間隙から侵入した場合であっても、当該液体がさらに入力部材の第３の辺及び第４の辺における入力部材の背面と筐体との間に侵入するのを抑制することができる。

例えば、前記振動素子は、前記入力部材の前記第１の辺に対応して配置され、前記入力部材の前記背面に配置された第１の振動素子と、前記入力部材の前記第２の辺に対応して配置され、前記入力部材の前記背面に配置された第２の振動素子と、を含むように構成してもよい。

本態様によれば、第１の振動素子及び第２の振動素子はそれぞれ、筐体に固定されていない入力部材の第１の辺及び第２の辺に対応して配置されている。これにより、第１の振動素子及び第２の振動素子は、入力部材の操作面の振動の自由端に配置されるようになるので、第１の振動素子及び第２の振動素子の振動を入力部材の操作面に効率良く伝達させることができる。

例えば、前記操作体が前記操作面に接触した状態で前記操作面に沿って移動することにより、前記操作体による操作が行われ、前記振動素子は、前記操作面で発生する振動の波形が定常波となるように前記操作面を振動させ、前記シール部材は、前記定常波の節に対応する位置に配置されているように構成してもよい。

本態様によれば、シール部材が操作面の振動を阻害するのを抑制することができる。

例えば、前記振動素子は、前記定常波の腹に対応する位置に配置されているように構成してもよい。

本態様によれば、振動素子の剛性により操作面の振動が阻害されるのを抑制することができる。

例えば、前記振動素子は、超音波帯の周波数で前記操作面を振動させるように構成してもよい。

本態様によれば、振動素子により超音波帯の周波数で操作面を振動させることにより、操作体と操作面との間にスクイーズ膜という空気の膜を形成することができる。その結果、操作体と操作面との間の摩擦力を、操作面が振動していない状態と比べて低減することができる。

例えば、前記シール部材は、前記入力部材の前記重畳部に形成された突出部であって、前記重畳部から前記操作面に向けて突出して前記操作面に接触する突出部で構成されるように構成してもよい。

本態様によれば、カバー部材の重畳部を入力部材の操作面に重畳させることにより、重畳部と操作面との間を突出部により容易にシールすることができる。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
［１－１．入力装置の概要］
まず、図１及び図２を参照しながら、実施の形態１に係る入力装置２の概要について説明する。図１は、実施の形態１に係る入力装置２が搭載された車両４の車室内の一例を示す図である。図２は、実施の形態１に係る入力装置２のタッチパッド８を示す正面図である。

図１に示すように、実施の形態１に係る入力装置２は、例えば自動車等の車両４の車室内に搭載されている。入力装置２は、車両４に搭載されているカーナビゲーション機器、オーディオ機器又は空調機器等の各種車載機器を操作するための装置である。入力装置２は、表示部６と、タッチパッド８とを備えている。

表示部６は、例えばカーナビゲーション用の地図、各種車載機器のメニュー画面又は検索画面等を操作するためのＧＵＩ１０を表示するディスプレイである。表示部６は、例えば車両４のインストルメントパネル１２に配置されており、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等で構成されている。なお、説明の都合上、図１では、ＧＵＩ１０の図示を省略してある。

タッチパッド８は、表示部６に表示されているＧＵＩ１０に対して入力を行うための入力インタフェースである。タッチパッド８は、例えば車両４のセンタコンソール１４に配置されている。車両４の乗員であるユーザは、タッチパッド８を用いてＧＵＩ１０に対して入力を行うことにより、各種車載機器を操作することができる。図２に示すように、タッチパッド８は、入力部材１６と、タッチセンサ１８と、感圧センサ２０と、振動素子２２とを有している。

入力部材１６は、タッチセンサ１８を保護するための操作パネルであり、例えば透明のガラス板で形成されている。入力部材１６の前面側（タッチセンサ１８と反対側）には、ユーザの操作指２４（操作体の一例）が接触する操作面２６が形成されている。例えば、操作指２４が操作面２６に接触した状態で当該操作面２６に沿って移動することにより、操作指２４による操作が行われる。

タッチセンサ１８は、入力部材１６の操作面２６における操作指２４の接触位置を検出する静電容量式のタッチセンサである。タッチセンサ１８は、入力部材１６の操作面２６と反対側の背面２８に対向して配置されている。タッチセンサ１８は、例えば、操作指２４を操作面２６に接触させた状態で当該操作面２６に沿って移動させる操作（以下、「なぞり操作」という）等を検出する。なお、タッチセンサ１８により検出されたなぞり操作は、例えばＧＵＩ１０上のポインタを移動させる操作として受け付けられる。本実施の形態では、操作指２４を操作面２６に接触させるようにしたが、これに限定されず、例えば操作体としてのタッチペン等を操作面２６に接触させてもよい。

感圧センサ２０は、入力部材１６の背面２８に対向して配置されており、入力部材１６の操作面２６への押し込み入力を検出する。なお、感圧センサ２０により検出された押し込み入力は、例えば「決定」を示す操作として受け付けられる。

振動素子２２は、入力部材１６の背面２８に固定されている。振動素子２２は、例えば駆動電圧が印加されることにより駆動するピエゾ素子である。振動素子２２は、駆動することにより振動し、振動素子２２の振動は、入力部材１６の操作面２６に伝達される。これにより、振動素子２２は、入力部材１６の操作面２６を超音波帯（２０ｋＨｚ以上）の周波数で振動させ、操作面２６に接触した操作指２４に対して触覚を提示する。

振動素子２２により入力部材１６の操作面２６が振動している状態では、なぞり操作における操作指２４と操作面２６との間にスクイーズ膜という空気の膜が形成されるため、操作指２４と操作面２６との間の摩擦力は、操作面２６が振動していない状態と比べて小さくなる。これにより、振動素子２２により入力部材１６の操作面２６が振動している状態では、操作面２６が振動していない状態と比べて、操作指２４は操作面２６上を滑りやすくなる。

［１－２．入力装置の機能構成］
次に、図３を参照しながら、実施の形態１に係る入力装置２の機能構成について説明する。図３は、実施の形態１に係る入力装置２の機能構成を示すブロック図である。

図３に示すように、入力装置２は、機能構成として、表示部６と、タッチパッド８と、制御部３０とを備えている。

タッチパッド８のタッチセンサ１８は、入力部材１６の操作面２６における操作指２４の接触位置を示す検出信号を制御部３０に出力する。また、タッチパッド８の感圧センサ２０は、入力部材１６の操作面２６への押し込み入力を検出したことを示す検出信号を、制御部３０に出力する。

制御部３０は、各種車載機器を操作するためのＧＵＩ１０を表示部６に表示させる。また、制御部３０は、タッチパッド８のタッチセンサ１８及び感圧センサ２０からの各検出信号に基づいて、表示部６に表示されたＧＵＩ１０を変化させる。さらに、制御部３０は、タッチセンサ１８からの検出信号に基づいて、操作指２４によるなぞり操作を検出した際に、振動素子２２に駆動電圧を印加することにより振動素子２２を駆動させる。

［１－３．タッチパッドの構造］
次に、図４～図１０を参照しながら、実施の形態１に係るタッチパッド８の構造について説明する。図４は、実施の形態１に係るタッチパッド８を示す分解斜視図である。図５は、図２のＶ－Ｖ線による、実施の形態１に係るタッチパッド８の断面図である。図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線による、実施の形態１に係るタッチパッド８の断面図である。図７は、カバー部材３８を省略した状態での、実施の形態１に係るタッチパッド８を示す正面図である。図８は、実施の形態１に係るタッチパッド８を示す部分分解斜視図である。図９は、図８とは異なる角度から見た状態での、実施の形態１に係るタッチパッド８を示す部分分解斜視図である。図１０は、図５の要部拡大断面図である。

なお、図４～図１０において、タッチパッド８の横方向をＸ軸方向、タッチパッド８の縦方向をＹ軸方向、タッチパッド８の厚み方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸のプラス側をタッチパッド８の前面側、Ｚ軸のマイナス側をタッチパッド８の背面側とする。

図４～図６に示すように、タッチパッド８は、ベース３２と、基板３４と、筐体３６と、タッチセンサ１８と、振動素子２２と、入力部材１６と、カバー部材３８とを備えている。タッチパッド８の厚み方向（Ｚ軸方向）において、タッチパッド８の最も背面側から、ベース３２、基板３４、筐体３６、タッチセンサ１８、振動素子２２、入力部材１６及びカバー部材３８の順に並んで配置されている。

ベース３２は、筐体３６を支持するための土台となる部材である。ベース３２は、ＸＹ平面視で矩形状を有するトレイ状に形成されている。

基板３４は、上述した制御部３０（図３参照）を構成する複数の電子部品（図示せず）が実装されたプリント配線基板である。基板３４は、筐体３６の背面側（ベース３２に対向する側）に支持されており、ベース３２と筐体３６との間に配置されている。

筐体３６は、基板３４、タッチセンサ１８及びカバー部材３８等を支持するための部材であり、例えば樹脂等で形成されている。筐体３６は、ＸＹ平面視で矩形状を有する枠状に形成されており、ベース３２の外周部に取り付けられている。筐体３６の背面側には、基板３４が支持されている。なお、図示しないが、筐体３６には、上述した感圧センサ２０（図２及び図３参照）が支持されている。

タッチセンサ１８は、ＸＹ平面視で矩形状を有する平板状に形成されており、筐体３６の前面側（入力部材１６に対向する側）に支持されている。タッチセンサ１８は、リード線等（図示せず）を介して、基板３４に電気的に接続されている。

図７に示すように、入力部材１６は、ＸＹ平面視で（すなわち、操作面２６に直交する方向から見て）矩形状を有する平板状に形成されている。入力部材１６は、Ｘ軸方向において互いに対向する第１の辺４０及び第２の辺４２と、Ｙ軸方向において互いに対向する第３の辺４４及び第４の辺４６とを有している。入力部材１６は、その背面２８がタッチセンサ１８に対向するようにして、筐体３６の前面側に支持されている。

図６～図８に示すように、入力部材１６の第３の辺４４における入力部材１６の背面２８は、長尺状の両面粘着テープ４８（接着部材の一例）を介して筐体３６の前面側に固定されている。図７に示すように、両面粘着テープ４８は、入力部材１６の第３の辺４４における一端部から他端部に亘る範囲に配置されている。これにより、入力部材１６の第３の辺４４における入力部材１６の背面２８と筐体３６の前面側との間の間隙は、両面粘着テープ４８によりシール（密封）されるようになる。

また、入力部材１６の第４の辺４６における入力部材１６の背面２８は、長尺状の両面粘着テープ５０（接着部材の一例）を介して筐体３６の前面側に固定されている。図７に示すように、両面粘着テープ５０は、入力部材１６の第４の辺４６における一端部から他端部に亘る範囲に配置されている。これにより、入力部材１６の第４の辺４６における入力部材１６の背面２８と筐体３６の前面側との間の間隙は、両面粘着テープ５０によりシールされるようになる。

なお、入力部材１６の第１の辺４０における入力部材１６の背面２８及び第２の辺４２における入力部材１６の背面２８は、いずれも筐体３６の前面側に固定されていない。そのため、図５に示すように、入力部材１６の第１の辺４０における入力部材１６の背面２８と筐体３６の前面側との間の間隙、及び、入力部材１６の第２の辺４２における入力部材１６の背面２８と筐体３６の前面側との間の間隙は、いずれもシールされていない。

また、入力部材１６の第１の辺４０及び第２の辺４２は、筐体３６の前面側に固定されていないため、振動素子２２による入力部材１６の操作面２６の振動の自由端になる。一方、上述したように、入力部材１６の第３の辺４４及び第４の辺４６は、筐体３６の前面側に固定されているので、振動素子２２による入力部材１６の操作面２６の振動の固定端になる。

振動素子２２は、第１の振動素子２２ａと、第２の振動素子２２ｂとを含んでいる。図５及び図７～図９に示すように、第１の振動素子２２ａは、入力部材１６の第１の辺４０に対応して（すなわち、第１の辺４０の近傍の位置に）配置され、入力部材１６の背面２８に配置されている。第１の振動素子２２ａは、ＸＹ平面視でＹ軸方向に長い矩形状を有する平板状に形成されており、第１の振動素子２２ａの長手方向は、入力部材１６の第１の辺４０に沿って延びている。なお、第１の振動素子２２ａは、例えば両面粘着テープ（図示せず）を介して入力部材１６の背面２８に固定されている。

また、図５及び図７～図９に示すように、第２の振動素子２２ｂは、入力部材１６の第２の辺４２に対応して（すなわち、第２の辺４２の近傍の位置に）配置され、入力部材１６の背面２８に配置されている。第２の振動素子２２ｂは、ＸＹ平面視でＹ軸方向に長い矩形状を有する平板状に形成されており、第２の振動素子２２ｂの長手方向は、入力部材１６の第２の辺４２に沿って延びている。なお、第２の振動素子２２ｂは、例えば両面粘着テープ（図示せず）を介して入力部材１６の背面２８に固定されている。

第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂは、超音波帯の周波数で入力部材１６の操作面２６を振動させる。超音波帯の周波数は、入力部材１６、第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂを含む振動系の共振周波数である。入力部材１６の操作面２６で発生する振動の波形は、図５において一点鎖線で示すような定常波となる。操作面２６の振動により発生する定常波の複数の腹及び複数の節は、Ｘ軸方向に沿って生じる。ここで、「腹」とは、操作面２６の振動による変位が最大となる位置であり、「節」とは、操作面２６の振動による変位が最小（零）となる位置である。

ここで、第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂは、定常波の腹に対応する位置に配置されている。これにより、操作面２６が振動した際に、第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂが定常波の節に対応する位置に配置されている場合と比べて、第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂの剛性により操作面２６の振動が阻害されるのを抑制することができる。なお、本明細書において、「定常波の腹に対応する位置」とは、厳密な腹の位置だけでなく、腹の近傍の位置をも含む概念である。

カバー部材３８は、入力部材１６の周囲を加飾するための額縁状のケースであり、例えば樹脂等で形成されている。図５、図６及び図８に示すように、カバー部材３８は、支持部５２と、重畳部５４とを有している。支持部５２は、ＸＹ平面視で矩形状を有する枠状に形成されており、筐体３６の前面側に支持されている。重畳部５４は、支持部５２の内周部から径方向内方に延び、ＸＹ平面視で矩形状を有する枠状に形成されている。重畳部５４は、入力部材１６の操作面２６における外周部を覆うように配置されている。すなわち、重畳部５４は、入力部材１６の操作面２６に直交する方向（Ｚ軸方向）において、操作面２６における外周部と重畳するように配置されている。

重畳部５４の内側には、ＸＹ平面視で矩形状を有する開口部５６が形成されている。開口部５６は、Ｘ軸方向において互いに対向する第１の辺５８及び第２の辺６０と、Ｙ軸方向において互いに対向する第３の辺６２及び第４の辺６４とを有している。開口部５６の第１の辺５８、第２の辺６０、第３の辺６２及び第４の辺６４はそれぞれ、入力部材１６の第１の辺４０、第２の辺４２、第３の辺４４及び第４の辺４６に対応して配置されている。入力部材１６の操作面２６の一部（重畳部５４と重畳された外周部を除く領域）は、開口部５６を通して外部に露出されている。これにより、ユーザは、カバー部材３８の開口部５６を通して、操作指２４を入力部材１６の操作面２６に接触させることができる。

図５及び図９に示すように、カバー部材３８の重畳部５４の背面側（入力部材１６に対向する側）には、リブ状の第１の突出部６６（第１のシール部材の一例）及び第２の突出部６８（第２のシール部材の一例）が形成されている。

図５、図９及び図１０に示すように、第１の突出部６６は、開口部５６の第１の辺５８に沿って長尺状に延びており、第１の辺５８の近傍における重畳部５４の背面側から入力部材１６の操作面２６に向けて突出して、操作面２６に接触している。第１の突出部６６の長手方向に垂直な断面形状は、例えば三角形状である。図７に示すように、第１の突出部６６は、入力部材１６の第１の辺４０に対応して配置され、入力部材１６の第１の辺４０の一端部から他端部に亘る範囲に配置されている。これにより、第１の突出部６６は、入力部材１６の第１の辺４０に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第１の間隙７０に介在され、当該第１の間隙７０をシールする。ここで、図５に示すように、第１の突出部６６は、定常波の節に対応する位置に配置されている。これにより、第１の突出部６６が操作面２６の振動を阻害するのを抑制することができる。なお、本明細書において、「定常波の節に対応する位置」とは、厳密な節の位置だけでなく、節の近傍の位置をも含む概念である。

図５及び図９に示すように、第２の突出部６８は、開口部５６の第２の辺６０に沿って長尺状に延びており、第２の辺６０の近傍における重畳部５４の背面側から入力部材１６の操作面２６に向けて突出して、操作面２６に接触している。第２の突出部６８の長手方向に垂直な断面形状は、例えば三角形状である。図７に示すように、第２の突出部６８は、入力部材１６の第２の辺４２に対応して配置され、入力部材１６の第２の辺４２における一端部から他端部に亘る範囲に配置されている。これにより、第２の突出部６８は、入力部材１６の第２の辺４２に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第２の間隙７２に介在され、当該第２の間隙７２をシールする。ここで、図５に示すように、第２の突出部６８は、定常波の節に対応する位置に配置されている。これにより、第２の突出部６８が操作面２６の振動を阻害するのを抑制することができる。

なお、図６に示すように、入力部材１６の第３の辺４４に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第３の間隙７４は、シールされておらず、入力部材１６の外側の空間７８と連通している。また、入力部材１６の第４の辺４６に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第４の間隙７６は、シールされておらず、入力部材１６の外側の空間７８と連通している。

［１－４．効果］
本実施の形態では、図５に示すように、第１の突出部６６は、入力部材１６の第１の辺４０に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第１の間隙７０に介在され、当該第１の間隙７０をシールする。また、第２の突出部６８は、入力部材１６の第２の辺４２に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第２の間隙７２に介在され、当該第２の間隙７２をシールする。これにより、次のような防水効果を得ることができる。

例えば車両４内でユーザが把持している飲料用カップ等から液体がこぼれた際に、こぼれた液体が入力部材１６の操作面２６に付着することがある。図１０に示すように、入力部材１６の操作面２６に付着した液体が、入力部材１６の第１の辺４０に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第１の間隙７０に侵入しようとしたとしても、第１の間隙７０は第１の突出部６６によりシールされているので、液体が第１の間隙７０を通してタッチパッド８の内部に侵入するのを抑制することができる。これにより、液体が第１の振動素子２２ａに付着することを抑制することができる。

同様に、入力部材１６の操作面２６に付着した液体が、入力部材１６の第２の辺４２に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第２の間隙７２に侵入しようとしたとしても、第２の間隙７２は第２の突出部６８によりシールされているので、液体が第２の間隙７２を通してタッチパッド８の内部に侵入するのを抑制することができる。これにより、液体が第２の振動素子２２ｂに付着することを抑制することができる。

また、本実施の形態では、図６に示すように、入力部材１６の第３の辺４４に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第３の間隙７４は、シールされておらず、入力部材１６の外側の空間７８と連通している。また、入力部材１６の第４の辺４６に対応する重畳部５４と操作面２６との間の第４の間隙７６は、シールされておらず、入力部材１６の外側の空間７８と連通している。これにより、次のような防水効果を得ることができる。

入力部材１６の操作面２６に付着した液体は、第３の間隙７４及び第４の間隙７６を通して操作面２６上から排出することができ、液体が入力部材１６の操作面２６上に溜まるのを抑制することができる。

この時、入力部材１６の第３の辺４４における入力部材１６の背面２８と筐体３６の前面側との間の間隙は、両面粘着テープ４８によりシールされているので、液体が第３の間隙７４を通してタッチパッド８の内部に侵入した場合であっても、液体がさらに入力部材１６の第３の辺４４における入力部材１６の背面２８と筐体３６の前面側との間の間隙に侵入するのを抑制することができる。これにより、液体が第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂに付着することを抑制することができる。

また、入力部材１６の第４の辺４６における入力部材１６の背面２８と筐体３６の前面側との間の間隙は、両面粘着テープ５０によりシールされているので、液体が第４の間隙７６を通してタッチパッド８の内部に侵入した場合であっても、液体がさらに入力部材１６の第４の辺４６における入力部材１６の背面２８と筐体３６の前面側との間の間隙に侵入するのを抑制することができる。これにより、液体が第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂに付着することを抑制することができる。

なお、本実施の形態では、第１のシール部材（第１の突出部６６）及び第２のシール部材（第２の突出部６８）をカバー部材３８の重畳部５４と一体的に形成したが、これに限定されず、第１のシール部材及び第２のシール部材をカバー部材３８の重畳部５４と別体に形成してもよい。この場合、第１のシール部材及び第２のシール部材は、弾性を有する材料（例えばゴム材料等）で形成するのが好ましい。

（実施の形態２）
［２－１．タッチパッドの構造］
図１１～図１３を参照しながら、実施の形態２に係るタッチパッド８Ａの構造について説明する。図１１は、実施の形態２に係るタッチパッド８Ａを示す部分分解斜視図である。図１２は、実施の形態２に係るタッチパッド８Ａの断面図である。図１３は、図１２の要部拡大断面図である。なお、図１２の断面図は、図２のＶ－Ｖ線に相当する切断線によりタッチパッド８Ａを切断した断面図である。また、以下に示す各実施の形態において、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１２に示すように、実施の形態２に係るタッチパッド８Ａでは、カバー部材３８Ａの重畳部５４Ａの背面側には、上記実施の形態１で説明した第１の突出部６６及び第２の突出部６８は形成されていない。図１１及び図１２に示すように、実施の形態２に係るタッチパッド８Ａでは、上記実施の形態１で説明した第１の突出部６６及び第２の突出部６８に代えて、筐体３６Ａの前面側には、リブ状の第１の突出部８０及び第２の突出部８２が形成されている。

第１の突出部８０は、第１の辺４０の近傍における筐体３６Ａの前面側から入力部材１６の背面２８に向けて突出して、背面２８に接触している。第１の突出部８０は、入力部材１６の第１の辺４０に対応して配置され、入力部材１６の第１の辺４０に沿って長尺状に延びている。なお、タッチパッド８Ａの横方向（Ｘ軸方向）において、第１の突出部８０は、第１の振動素子２２ａよりも外側（Ｘ軸のマイナス側）に配置されている。第１の突出部８０の長手方向に垂直な断面形状は、例えば三角形状である。第１の突出部８０は、入力部材１６の第１の辺４０における一端部から他端部に亘る範囲に配置されている。これにより、第１の突出部８０は、入力部材１６の第１の辺４０に対応する筐体３６Ａと入力部材１６の背面２８との間の第１の間隙８１に介在され、当該第１の間隙８１をシールする。ここで、図１２に示すように、第１の突出部８０は、定常波の節に対応する位置に配置されている。これにより、第１の突出部８０が操作面２６の振動を阻害するのを抑制することができる。

第２の突出部８２は、第２の辺４２の近傍における筐体３６Ａの前面側から入力部材１６の背面２８に向けて突出して、背面２８に接触している。第２の突出部８２は、入力部材１６の第２の辺４２に対応して配置され、入力部材１６の第２の辺４２に沿って長尺状に延びている。なお、タッチパッド８Ａの横方向において、第２の突出部８２は、第２の振動素子２２ｂよりも外側（Ｘ軸のプラス側）に配置されている。第２の突出部８２の長手方向に垂直な断面形状は、例えば三角形状である。第２の突出部８２は、入力部材１６の第２の辺４２における一端部から他端部に亘る範囲に配置されている。これにより、第２の突出部８２は、入力部材１６の第２の辺４２に対応する筐体３６Ａと入力部材１６の背面２８との間の第２の間隙８３に介在され、当該第２の間隙８３をシールする。ここで、図１２に示すように、第２の突出部８２は、定常波の節に対応する位置に配置されている。これにより、第２の突出部８２が操作面２６の振動を阻害するのを抑制することができる。

また、図１２に示すように、タッチパッド８Ａの横方向（Ｘ軸方向）において、第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂは、第１の突出部８０と第２の突出部８２との間に配置されている。

［２－２．効果］
本実施の形態では、図１２に示すように、第１の突出部８０は、入力部材１６の第１の辺４０に対応する筐体３６Ａと入力部材１６の背面２８との間の第１の間隙８１に介在され、当該第１の間隙８１をシールする。また、第２の突出部８２は、入力部材１６の第２の辺４２に対応する筐体３６Ａと入力部材１６の背面２８との間の第２の間隙８３に介在され、当該第２の間隙８３をシールする。これにより、次のような防水効果を得ることができる。

例えば車両４（図１参照）内でユーザが把持している飲料用カップ等から液体がこぼれた際に、こぼれた液体が入力部材１６の操作面２６に付着することがある。図１３に示すように、入力部材１６の操作面２６に付着した液体が、入力部材１６の第１の辺４０に対応する重畳部５４Ａと操作面２６との間の第１の間隙７０に侵入しようとしたとしても、入力部材１６の第１の辺４０に対応する筐体３６Ａと入力部材１６の背面２８との間の第１の間隙８１は第１の突出部８０によりシールされているので、液体が第１の間隙８１を通してタッチパッド８Ａの内部に侵入するのを抑制することができる。これにより、液体が第１の振動素子２２ａに付着することを抑制することができる。

同様に、入力部材１６の操作面２６に付着した液体が、入力部材１６の第２の辺４２に対応する重畳部５４Ａと操作面２６との間の第２の間隙７２に侵入しようとしたとしても、入力部材１６の第２の辺４２に対応する筐体３６Ａと入力部材１６の背面２８との間の第２の間隙８３は第２の突出部８２によりシールされているので、液体が第２の間隙８３を通してタッチパッド８Ａの内部に侵入するのを抑制することができる。これにより、液体が第２の振動素子２２ｂに付着することを抑制することができる。

なお、本実施の形態では、第１の突出部８０及び第２の突出部８２を筐体３６Ａと一体的に形成したが、これに限定されず、第１の突出部８０及び第２の突出部８２を筐体３６Ａと別体に形成してもよい。この場合、第１の突出部８０及び第２の突出部８２は、弾性を有する材料（例えばゴム材料等）で形成するのが好ましい。

（実施の形態３）
［３－１．タッチパッドの構造］
図１４及び図１５を参照しながら、実施の形態３に係るタッチパッド８Ｂの構造について説明する。図１４は、実施の形態３に係るタッチパッド８Ｂを示す部分分解斜視図である。図１５は、実施の形態３に係るタッチパッド８Ｂの断面図である。なお、図１５の断面図は、図２のＶＩ－ＶＩ線に相当する切断線によりタッチパッド８Ｂを切断した断面図である。

図１４及び図１５に示すように、実施の形態３に係るタッチパッド８Ｂでは、カバー部材３８Ｂの重畳部５４Ｂの背面側には、上記実施の形態１で説明した第１の突出部６６及び第２の突出部６８は形成されていない。また、筐体３６Ｂの前面側には、上記実施の形態２で説明した第１の突出部８０及び第２の突出部８２は形成されていない。

図１４及び図１５に示すように、実施の形態３に係るタッチパッド８Ｂでは、ベース３２Ｂには、ベース３２Ｂをその厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通する貫通孔８４が形成されている。また、入力部材１６の第４の辺４６に対応する筐体３６Ｂの端部（図１５において右側の端部）には、排水用孔８６（第１の排水用孔の一例）が形成されている。排水用孔８６は、入力部材１６の第４の辺４６（操作面２６の外周縁）よりも外側（Ｙ軸のマイナス側）に配置されている。排水用孔８６は、ベース３２Ｂの貫通孔８４と連通している。また、排水用孔８６は、カバー部材３８Ｂの切り欠き部８８（後述する）を介して、入力部材１６の第４の辺４６に対応する重畳部５４Ｂと操作面２６との間の第４の間隙７６と連通している。

また、カバー部材３８Ｂの支持部５２Ｂの背面側のうち、入力部材１６の第４の辺４６の近傍における部位には、切り欠き部８８が形成されている。切り欠き部８８は、筐体３６Ｂの排水用孔８６に対応して配置されている。切り欠き部８８は、入力部材１６の第４の辺４６に対応する重畳部５４Ｂと操作面２６との間の第４の間隙７６と連通し、且つ、筐体３６Ｂの排水用孔８６と連通している。

さらに、カバー部材３８Ｂの支持部５２Ｂの背面側のうち、入力部材１６の第３の辺４４の近傍における部位には、排水用孔９０（第２の排水用孔の一例）が形成されている。排水用孔９０は、入力部材１６の第３の辺４４（操作面２６の外周縁）よりも外側（Ｙ軸のプラス側）に配置されている。排水用孔９０は、入力部材１６の第３の辺４４に対応する重畳部５４Ｂと操作面２６との間の第３の間隙７４と連通している。

また、制御部３０（図３参照）は、入力部材１６の操作面２６に液体が付着していると判定した場合に、第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂを駆動させる。具体的には、制御部３０は、タッチセンサ１８の検出結果に基づいて、タッチセンサ１８により検出された物体（操作体）が所定の時間（例えば、数秒）以上操作面２６に接触し、且つ、タッチセンサ１８により検出された物体（操作体）の接触位置の変動が所定の範囲（例えば、数ｍｍ）内である場合に、操作面２６に液体が付着している（当該物体（操作体）が液体である）と判定する。第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂは、所定の周波数（例えば、１８０Ｈｚ）で入力部材１６の操作面２６を振動させる。本実施の形態では、入力部材１６の操作面２６で発生する振動の波形は、図１５において一点鎖線で示すような定常波となる。操作面２６の振動により発生する定常波の腹及び複数の節は、Ｙ軸方向に沿って生じる。

［３－２．効果］
例えば車両４（図１参照）内でユーザが把持している飲料用カップ等から液体がこぼれた際に、こぼれた液体が入力部材１６の操作面２６に付着することがある。この時、上述したように、制御部３０が第１の振動素子２２ａ及び第２の振動素子２２ｂを駆動させることにより、入力部材１６の操作面２６が振動する。

図１５に示すように、入力部材１６の操作面２６に付着した液体は、操作面２６の振動によって、入力部材１６の第３の辺４４に対応する重畳部５４Ｂと操作面２６との間の第３の間隙７４に向けて誘導され、第３の間隙７４に侵入する。この時、第３の間隙７４に侵入した液体は、第３の間隙７４を介してカバー部材３８Ｂの排水用孔９０に流入し、カバー部材３８Ｂの排水用孔９０を介してタッチパッド８Ｂの外部へ排出される。

また、図１５に示すように、入力部材１６の操作面２６に付着した液体は、操作面２６の振動によって、入力部材１６の第４の辺４６に対応する重畳部５４Ｂと操作面２６との間の第４の間隙７６に向けて誘導され、第４の間隙７６に侵入する。この時、第４の間隙７６に侵入した液体は、第４の間隙７６を介して筐体３６Ｂの排水用孔８６に流入し、筐体３６Ｂの排水用孔８６及びベース３２Ｂの貫通孔８４を介してタッチパッド８Ｂの外部へ排出される。

なお、液体をタッチパッド８Ｂの外部へ効率良く排出するために、入力部材１６の操作面２６は、鉛直方向（重力方向）に対して、第３の間隙７４に向けて下る傾斜姿勢となるように配置されていてもよい。あるいは、これとは反対に、入力部材１６の操作面２６は、鉛直方向に対して、第４の間隙７６に向けて下る傾斜姿勢となるように配置されていてもよい。

また、本実施の形態では、タッチパッド８Ｂに排水用孔８６，９０を設けたが、これに限定されず、排水用孔８６，９０のうち一方のみを設けるようにしてもよい。

（他の変形例）
以上、一つ又は複数の態様に係る入力装置について、上記各実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記各実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を上記各実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、実施の形態１と実施の形態３とを組み合わせてもよいし、実施の形態２と実施の形態３とを組み合わせてもよい。あるいは、実施の形態１～３を組み合わせてもよい。

上記各実施の形態では、入力装置２は表示部６とタッチパッド８（８Ａ，８Ｂ）とを備えるようにしたが、これに限定されず、入力装置２は、表示部６とタッチセンサ１８とが一体化されたタッチパネルであってもよい。

上記各実施の形態では、接着部材を両面粘着テープ４８，５０で構成したが、これに限定されず、例えば接着剤等で構成してもよい。

本開示は、タッチセンサの操作面を振動素子により振動させる入力装置等として適用可能である。

２ 入力装置
４ 車両
６ 表示部
８，８Ａ，８Ｂ タッチパッド
１０ ＧＵＩ
１２ インストルメントパネル
１４ センタコンソール
１６ 入力部材
１８ タッチセンサ
２０ 感圧センサ
２２ 振動素子
２２ａ 第１の振動素子
２２ｂ 第２の振動素子
２４ 操作指
２６ 操作面
２８ 背面
３０ 制御部
３２，３２Ｂ ベース
３４ 基板
３６，３６Ａ，３６Ｂ 筐体
３８，３８Ａ，３８Ｂ カバー部材
４０，５８ 第１の辺
４２，６０ 第２の辺
４４，６２ 第３の辺
４６，６４ 第４の辺
４８，５０ 両面粘着テープ
５２，５２Ｂ 支持部
５４，５４Ａ，５４Ｂ 重畳部
５６ 開口部
６６，８０ 第１の突出部
６８，８２ 第２の突出部
７０，８１ 第１の間隙
７２，８３ 第２の間隙
７４ 第３の間隙
７６ 第４の間隙
７８ 空間
８４ 貫通孔
８６，９０ 排水用孔
８８ 切り欠き部

Claims (8)

1. 操作面を有する入力部材であって、操作体による操作が行われる入力部材と、
   前記操作面における前記操作体の接触位置を検出するタッチセンサと、
   前記操作面を振動させる振動素子と、
   前記操作面に直交する方向において、前記操作面における外周部と重畳する重畳部を有するカバー部材と、
   前記重畳部と前記操作面との間に介在され、前記重畳部と前記操作面との間をシールするシール部材と、を備える
   入力装置。
2. 前記入力部材は、前記操作面に直交する方向から見て、互いに対向する第１の辺及び第２の辺と、互いに対向する第３の辺及び第４の辺と、を有する矩形状に形成され、
   前記シール部材は、前記入力部材の前記第１の辺及び前記第２の辺にそれぞれ対応して配置された第１のシール部材及び第２のシール部材を含み、
   前記入力部材の前記第１の辺及び前記第２の辺に対応する前記重畳部と前記操作面との間にはそれぞれ、前記第１のシール部材及び前記第２のシール部材によりシールされる第１の間隙及び第２の間隙が形成され、
   前記入力部材の前記第３の辺及び前記第４の辺に対応する前記重畳部と前記操作面との間にはそれぞれ、前記入力部材よりも外側と連通する第３の間隙及び第４の間隙が形成されている
   請求項１に記載の入力装置。
3. 前記入力装置は、さらに、前記入力部材を支持する筐体を備え、
   前記入力部材の前記第３の辺及び前記第４の辺における、前記入力部材の前記操作面と反対側の背面は、接着部材を介して前記筐体に支持されている
   請求項２に記載の入力装置。
4. 前記振動素子は、
   前記入力部材の前記第１の辺に対応して配置され、前記入力部材の前記背面に配置された第１の振動素子と、
   前記入力部材の前記第２の辺に対応して配置され、前記入力部材の前記背面に配置された第２の振動素子と、を含む
   請求項３に記載の入力装置。
5. 前記操作体が前記操作面に接触した状態で前記操作面に沿って移動することにより、前記操作体による操作が行われ、
   前記振動素子は、前記操作面で発生する振動の波形が定常波となるように前記操作面を振動させ、
   前記シール部材は、前記定常波の節に対応する位置に配置されている
   請求項１～４のいずれか１項に記載の入力装置。
6. 前記振動素子は、前記定常波の腹に対応する位置に配置されている
   請求項５に記載の入力装置。
7. 前記振動素子は、超音波帯の周波数で前記操作面を振動させる
   請求項５又は６に記載の入力装置。
8. 前記シール部材は、前記入力部材の前記重畳部に形成された突出部であって、前記重畳部から前記操作面に向けて突出して前記操作面に接触する突出部で構成される
   請求項１～７のいずれか１項に記載の入力装置。

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