JP6409622B2

JP6409622B2 - 入力装置

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Description

本発明は、操作力が入力される入力装置に関する。

従来、例えば特許文献１には、操作力が入力される操作ノブと、操作力の入力によって移動可能なよう操作ノブを支持する本体部とを備える入力装置が開示されている。この入力装置は、さらに、二つのボイスコイルモータを備えている。二つのボイスコイルモータは、磁極を形成するマグネット及びマグネットの発生磁束を通過させるボイスコイルをそれぞれ有しており、アクチュエータとして機能する。二つのボイスコイルモータにおいて、各ボイスコイルへの電流の印加によって発生する各電磁力は、互いに直交する方向への操作反力として操作ノブに作用する。こうした構成によれば、各ボイスコイルに印加される電流が制御されることにより、入力装置は、任意の強さの操作反力を、操作ノブを通じてユーザに感じさせることができる。

特開２０１１−２３２９４６号公報

さて、特許文献１では、磁気回路を形成するヨークは、各ボイスコイルモータにおいて個別に設けられている。故に、一方のボイスコイルモータのマグネットによる発生磁束は、当該モータ内のボイスコイルを通過するのみであり、他方のボイスコイルモータに設けられたボイスコイルを通過することはない。こうした構成において、各ボイスコイルを通過する磁束の密度を向上させるためには、各ボイスコイルモータに設ける個々のマグネットを強化せざるを得ず、当該マグネットを形成する材料の使用量の増加が不可避となっていた。

よって、本発明者らは、上記の問題点を解決するために、先の出願（特願２０１３−２６８７４６）にて、各ボイスコイルに設けられるそれぞれのヨークの一端側同士を連結部にて連結して、一方のボイスコイルにおける発生磁束を他方のボイスコイルに導くと共に、他方のボイスコイルにおける発生磁束を一方のボイルコイルに導いて磁気回路を形成する磁路形成体を設けたものを発案した。

しかしながら、この磁路形成体では、それぞれのヨークの他端側は、非連結状態となっており、磁路形成体の全体で見たときに、磁束密度の不均一な領域が発生した。この磁束密度の不均一な領域がマグネットの配置領域と重なると、ボイスコイルモータにおいて発生する電磁力にバラツキが生ずるということが分かった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、磁束密度の不均一な領域による影響を低減して、発生する電磁力のバラツキを抑制することのできる入力装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

本発明では、入力装置において、
仮想の操作平面（ＯＰ）に沿う方向の操作力が入力される入力部（７０）と、
操作力の入力により操作平面に沿って移動可能なよう入力部を支持する支持部（５０）と、
磁極を形成する第一磁極形成部（６１、６２）、及び第一磁極形成部の発生磁束が通過する第一コイル（４１）、を有し、第一コイルへの電流の印加によって生じる電磁力（ＥＭＦ_ｘ）を、操作平面に沿う第一方向への操作反力（ＲＦ_ｘ）として入力部に作用させる第一アクチュエータ（３９ｘ）と、
磁極を形成する第二磁極形成部（６３、６４）、及び第二磁極形成部の発生磁束が通過する第二コイル（４２）、を有し、第二コイルへの電流の印加によって生じる電磁力（ＥＭＦ_ｙ）を、操作平面に沿い且つ第一方向と交差する第二方向への操作反力（ＲＦ_ｙ）として入力部に作用させる第二アクチュエータ（３９ｙ）と、
第二コイルを通過するよう第一磁極形成部の発生磁束を導くと共に第一コイルを通過するよう第二磁極形成部の発生磁束を導く磁気回路（６５）を形成する磁路形成体（６６）と、を備え、
磁路形成体は、第一コイルに対応する第一コイル側部（５２）と、
第二コイルに対応する第二コイル側部（５３）と、
第一コイル側部の両端部と、第二コイル側部の両端部とをそれぞれ連結する第一連結部（５４）、及び第二連結部（５５）とを有しており、
第一連結部、及び第二連結部の途中部位に、磁気回路中の抵抗となる磁気抵抗（５４ａ、５５ａ）が設けられたことを特徴としている。

この発明によれば、第一アクチュエータにおける第一磁極形成部の発生磁束は、当該アクチュエータの第一コイルを通過するだけでなく、磁路形成体によって形成された磁気回路によって導かれることで、第二アクチュエータの第二コイルを通過する。同様に、第二アクチュエータにおける第二磁極形成部の発生磁束は、当該アクチュエータの第二コイルを通過するだけでなく、磁気回路によって導かれることで、第一アクチュエータの第一コイルを通過する。このとき、発生磁束は、磁路形成体における第一連結部、及び第二連結部を通ることになる。

このように、一方のアクチュエータの磁極形成部による発生磁束が磁気回路を通じて他方のアクチュエータのコイルに導かれる構成により、二つのアクチュエータの各コイルを通過する磁束密度が共に向上し得る。故に、各アクチュエータにて発生可能な各電磁力は、共に増加する。よって、各磁極形成部の形成材料の使用量を抑えつつ、入力部に作用させることが可能な操作反力を高めることができる。

そして、第一連結部、及び第二連結部の途中部位には、磁気抵抗が設けられているので、磁気回路において漏洩磁束の発生する領域を意図的に磁気抵抗の近傍領域に移動させることができる。そして、漏洩磁束の発生する領域は、第一磁極形成部、及び第二磁極形成部から離れた位置とすることができるので、漏洩磁束による影響を低減して、第一磁極形成部、及び第二磁極形成部における磁束密度が不均一になることを抑制することができる。よって、各アクチュエータに発生する電磁力のバラツキを抑制することが可能となる。

尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。

本発明の第一実施形態による操作入力装置を備えた表示システムの構成を説明するための図である。操作入力装置の車室内での配置を説明するための図である。操作入力装置の機械的構成を説明するための断面図である。反力発生部の斜視図である。図４の矢印Vから見た反力発生部の底面図である。磁気回路を巡る磁束の態様を模式的に示す図であって、図５のVI−VI線断面図である。磁気回路を巡る磁束の態様を模式的に示す図であって、図５のVII−VII線断面図である。反力発生部を分解した斜視図であって、磁気回路を巡る磁束の態様を模式的に示す図である。比較品における漏洩磁束を示すコンタ図である。本発明における漏洩磁束を示すコンタ図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

（第一実施形態）
図１に示す本発明の第一実施形態による操作入力装置１００は、車両に搭載され、車室内の表示器、例えばナビゲーション装置２０又はヘッドアップディスプレイ装置１２０（図２参照）等と共に表示システム１０を構成している。操作入力装置１００は、図２に示されるように、車両のセンターコンソールにてパームレスト１９と隣接する位置に設置され、操作者の手の届き易い範囲に操作ノブ７３を露出させている。この操作ノブ７３は、操作者の手Ｈ等によって操作力が入力されると、入力された操作力の方向に変位する。

ナビゲーション装置２０は、車両のインスツルメントパネル内に設置され、運転席に向けて表示画面２２を露出させている。表示画面２２には、所定の機能が関連付けられた複数のアイコン、及び任意のアイコンを選択するためのポインタ８０等が表示されている。操作ノブ７３に水平方向の操作力が入力されると、ポインタ８０は、操作力の入力方向に対応した方向に、表示画面２２上を移動する。ナビゲーション装置２０は、図１及び図２に示されるように、通信バス９０と接続され、操作入力装置１００等とネットワーク通信可能である。ナビゲーション装置２０は、表示画面２２に表示される画像を描画する表示制御部２３、及び表示制御部２３によって描画された画像を表示画面２２に連続的に表示する液晶ディスプレイ２１を有している。

以上の操作入力装置１００の各構成を詳しく説明する。操作入力装置１００は、図１に示すように、通信バス９０及び外部のバッテリ９５等と接続されている。操作入力装置１００は、通信バス９０を通じて、離れて位置するナビゲーション装置２０と通信可能とされている。また操作入力装置１００は、各構成の作動に必要な電力を、バッテリ９５から供給される。

操作入力装置１００は、通信制御部３５、操作検出部３１、反力発生部３９、反力制御部３７、及び操作制御部３３等によって電気的に構成されている。

通信制御部３５は、操作制御部３３によって処理された情報を通信バス９０に出力する。加えて通信制御部３５は、他の車載装置から通信バス９０に出力された情報を取得し、操作制御部３３に出力する。

操作検出部３１は、操作力の入力によって移動した操作ノブ７３（図２参照）の位置を検出する。操作検出部３１は、検出した操作ノブ７３の位置を示す操作情報を、操作制御部３３に出力する。

反力発生部３９は、操作ノブ７３に操作反力を生じさせる構成であって、ボイスコイルモータ等のアクチュエータを含んでいる。反力発生部３９は、例えば表示画面２２上においてポインタ８０（図２参照）がアイコンと重なる際に、操作反力を操作ノブ７３（図２参照）に印加することで、所謂反力フィードバックにより、擬似的なアイコンの触感を操作者に惹起させる。

反力制御部３７は、例えば種々の演算を行うためのマイクロコンピュータ等によって構成されている。反力制御部３７は、操作制御部３３から取得する反力情報に基づいて、反力発生部３９から操作ノブ７３に印加される操作反力の方向及び強さを制御する。

操作制御部３３は、例えば種々の演算を行うためのマイクロコンピュータ等によって構成されている。操作制御部３３は、操作検出部３１によって検出された操作情報を取得し、通信制御部３５を通じて通信バス９０に出力する。加えて操作制御部３３は、操作ノブ７３（図２参照）に印加する操作反力の方向及び強さを演算し、演算結果を反力情報として反力制御部３７に出力する。

操作入力装置１００は、図３に示すように、可動部７０及び固定部５０等によって機械的に構成されている。

可動部７０は、後述する一対の可動ヨーク７１、７２を保持するノブベース７４、及び上述の操作ノブ７３を有している。可動部７０は、固定部５０に対し、仮想の操作平面ＯＰに沿うｘ軸方向及びｙ軸方向に相対移動可能に設けられている。可動部７０は、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに移動可能な範囲を、固定部５０によって予め規定されている。可動部７０は、印加されていた操作力から解放されると、基準となる基準位置に帰着する。

固定部５０は、ハウジング５０ａ及び回路基板５９を有しており、後述する固定ヨーク５１を保持している。ハウジング５０ａは、可動部７０を相対移動可能に支持しつつ、回路基板５９及び反力発生部３９等の各構成を収容する。回路基板５９は、その板面方向を、操作平面ＯＰに沿わせた姿勢にて、ハウジング５０ａ内に固定されている。回路基板５９には、操作制御部３３及び反力制御部３７等を構成するマイクロコンピュータ等が実装されている。

以上の可動部７０及び固定部５０間において、図３〜図５に示す反力発生部３９が反力フィードバックを実施する。反力発生部３９は、アクチュエータとして機能する第一ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）３９ｘ及び第二ＶＣＭ３９ｙ、並びに固定ヨーク５１及び二つの可動ヨーク７１，７２等によって構成されている。第一ＶＣＭ３９ｘは、第一コイル４１及び二つの磁石６１，６２を有している。第二ＶＣＭ３９ｙは、第二コイル４２及び二つの磁石６３，６４を有している。以下、各コイル４１，４２、各磁石６１〜６４、固定ヨーク５１、及び各可動ヨーク７１，７２の詳細を、順に説明する。

各コイル４１，４２は、銅等の非磁性材料よりなる線材を巻線４９として、扁平の筒状に巻回しすることにより形成されている。各コイル４１，４２において、巻線４９の巻回軸方向と直交する横断面は、長方形状に形成されている。各巻線４９は、各コイル４１，４２における筒壁の厚さが例えば３ｍｍ程度となるまで巻回しされている。各コイル４１，４２において、巻回しされた巻線４９の内周側には、巻回軸方向に延伸する収容室４１ａ，４２ａが形成されている。各コイル４１，４２は、回路基板５９に設けられた配線パターンを介して反力制御部３７と電気的に接続され、当該反力制御部３７によって各巻線４９に個別に電流が印加される。

各コイル４１，４２は、互いに僅かな隙間を開けつつ、ｙ軸に沿って並べられている。各コイル４１，４２は、巻線４９の巻回軸方向を操作平面ＯＰに沿わせた姿勢にて、回路基板５９等の固定部５０に対し固定されている。一方のコイル（以下、「第一コイル」）４１の巻回軸方向は、ｘ軸に沿っている。他方のコイル（以下、「第二コイル」）４２の巻回軸方向は、ｙ軸に沿っている。各コイル４１，４２は、操作平面ＯＰに沿った一対のコイル側面４１ｕ，４１ｄ，４２ｕ，４２ｄをそれぞれ形成している。各コイル４１，４２において、操作ノブ７３側を向く各一方を上側コイル側面４１ｕ，４２ｕとし、回路基板５９側を向く各他方を下側コイル側面４１ｄ，４２ｄとする。各コイル側面４１ｕ，４１ｄ，４２ｕ，４２ｄは、各辺がｘ軸又はｙ軸に沿った略四辺形状に形成されている。

各磁石６１〜６４は、ネオジウム磁石等であって、長手方向を有する略四辺形の板状に形成されている。二つの磁石６１，６２は、操作平面ＯＰと実質直交するｚ軸方向において互いに離れて位置し、且つ、当該ｚ軸方向に並んでいる。同様に、他の二つの磁石６３，６４は、ｚ軸方向において互いに離れて位置し、且つ、当該ｚ軸方向に並んでいる。各磁石６１〜６４のそれぞれには、平滑な平面状に形成された着磁面６８及び取付面６９が設けられている。各磁石６１〜６４において、着磁面６８及び取付面６９の磁極は、互いに異なっている（図６及び図７も参照）。

二つの磁石６１，６３の各取付面６９は、長辺をｘ軸に沿わせた姿勢にて、可動ヨーク７１に取り付けられている。可動ヨーク７１に保持された磁石６１の着磁面６８は、ｚ軸方向において所定の間隔を開けつつ、第一コイル４１の上側コイル側面４１ｕと対向している。可動ヨーク７１に保持された磁石６３の着磁面６８は、ｚ軸方向において所定の間隔を開けつつ、第二コイル４２の上側コイル側面４２ｕと対向している。

他の二つの磁石６２，６４の各取付面６９は、長辺をｘ軸に沿わせた姿勢にて、可動ヨーク７２に取り付けられている。可動ヨーク７２に保持された磁石６２の着磁面６８は、ｚ軸方向において所定の間隔を開けつつ、第一コイル４１の下側コイル側面４１ｄと対向している。可動ヨーク７２に保持された磁石６４の着磁面６８は、ｚ軸方向において所定の間隔を開けつつ、第二コイル４２の下側コイル側面４２ｄと対向している。各着磁面６８は、可動部７０が基準位置に帰着している場合において、対向する各コイル側面４１ｕ，４１ｄ，４２ｕ，４２ｄの中央に位置する。

以上の構成では、図６に示すように、各磁石６１，６２の発生磁束は、第一コイル４１の巻線４９をｚ軸方向に通過（貫通）する。故に、第一コイル４１への電流の印加により、磁場中に置かれた巻線４９内を電荷が移動すると、各電荷にはローレンツ力が生じる。こうして第一ＶＣＭ３９ｘは、第一コイル４１及び各磁石６１，６２間にて、ｘ軸方向（第一方向）の電磁力ＥＭＦ_ｘを生じさせる。第一コイル４１に印加する電流の向きを反転させることにより、発生する電磁力ＥＭＦ_ｘも反転し、ｘ軸に沿った逆向きの方向となる。

また図７に示すように、各磁石６３，６４の発生磁束は、第二コイル４２の巻線４９をｚ軸方向に通過（貫通）する。故に、第二コイル４２への電流の印加により、磁場中に置かれた巻線４９内を電荷が移動すると、各電荷にはローレンツ力が生じる。こうして第二ＶＣＭ３９ｙは、第二コイル４２及び各磁石６３，６４間にて、ｙ軸方向（第二方向）の電磁力ＥＭＦ_ｙを生じさせる。第二コイル４２に印加する電流の向きを反転させることにより、発生する電磁力ＥＭＦ_ｙも反転し、ｙ軸に沿った逆向きの方向となる。

図３〜５に示す固定ヨーク５１は、例えば軟鉄及び電磁鋼板等の磁性材料によって形成されている。固定ヨーク５１には、二つのコイル側ヨーク部５２，５３、及び二つの連結部５４，５５が設けられている。コイル側ヨーク部５２，５３、及び連結部５４，５５は、平板状に形成されている。

一方のコイル側ヨーク部（以下、「第一コイル側ヨーク部」）５２は、第一コイル４１の収容室４１ａに挿入され、当該収容室４１ａを貫通している。収容室４１ａに収容された第一コイル側ヨーク部５２の両面には、第一対向面５２ａが形成されている。二つの第一対向面５２ａは、第一コイル４１の内周側に位置し、第一コイル４１の外周側に配置された各磁石６１，６２と共に当該コイル４１を内外の両側から挟むよう、これら磁石６１，６２の各着磁面６８と個々に対向配置されている。以上の第一コイル側ヨーク部５２に誘導された各磁石６１，６２の発生磁束は、第一コイル４１の巻線４９をｚ軸方向に通過（貫通）する。

他方のコイル側ヨーク部（以下、「第二コイル側ヨーク部」）５３は、第二コイル４２の収容室４２ａに挿入され、当該収容室４２ａを貫通している。収容室４２ａに収容された第二コイル側ヨーク部５３の両面には、第二対向面５３ａが形成されている。二つの第二対向面５３ａは、第二コイル４２の内周側に位置し、第二コイル４２の外周側に配置された各磁石６３，６４と共に当該コイル４２を内外の両側から挟むよう、これら磁石６３，６４の各着磁面６８と個々に対向配置されている。以上の第二コイル側ヨーク部５３に誘導された各磁石６３，６４の発生磁束は、第二コイル４２の巻線４９をｚ軸方向に通過（貫通）する。

一方の連結部（以下、「第一連結部」）５４は、第一コイル４１と第二コイル４２の外側で、第一コイル側ヨーク部５２のｘ軸方向の一方の端部と、第二コイル側ヨーク部５３のｘ軸方向の一方の端部とを連結する部位となっている。

そして、第一連結部５４の途中部位には、磁気回路中の抵抗となる磁気抵抗としての絞り部５４ａが形成されている。絞り部５４ａは、第一連結部５４が部分的に切除された切欠き部として形成されている。つまり、絞り部５４ａは、第一連結部５４の連結方向に直交する断面積を小さくする部位となっている。

他方の連結部（以下、「第二連結部」）５５は、第一コイル４１と第二コイル４２の外側で、第一コイル側ヨーク部５２のｘ軸方向の他方の端部と、第二コイル側ヨーク部５３のｘ軸方向の他方の端部とを連結する部位となっている。

そして、第二連結部５５の途中部位には、磁気回路中の抵抗となる磁気抵抗としてのエアギャップ５５ａが形成されている。エアギャップ５５ａは、第二連結部５５が所定の隙間をもって非連結状態となるように形成されている。

以上により、第一コイル４１の収容室４１ａ内及び両端側から、第二コイル４２の収容室４２ａの両端部及び内部に延伸する固定ヨーク５１が形成されている。

各可動ヨーク７１，７２は、固定ヨーク５１と同様に、軟鉄及び電磁鋼板等の磁性材料によって形成されている。各可動ヨーク７１，７２は、共に長方形状の平板材によって形成されており、互いに実質同一の形状とされている。各可動ヨーク７１，７２は、二つのコイル４１，４２をｚ軸方向において挟みつつ対向する配置にて、ノブベース７４に保持されている。各可動ヨーク７１，７２のそれぞれには、第一保持面７１ａ，７２ａ及び第二保持面７１ｂ，７２ｂが形成されている。一方の可動ヨーク７１は、第一保持面７１ａによって磁石６１の取付面６９を保持し、第二保持面７１ｂによって磁石６３の取付面６９を保持している。他方の可動ヨーク７２は、第一保持面７２ａによって磁石６２の取付面６９を保持しつつ、第二保持面７２ｂによって磁石６４の取付面６９を保持している。

以上説明した固定ヨーク５１及び二つの可動ヨーク７１，７２等は、磁路形成体６６として、図６〜図８に示す反力発生部３９の磁気回路６５を形成している。磁気回路６５は、固定ヨーク５１及び各可動ヨーク７１，７２を巡る形状により、第一ＶＣＭ３９ｘの各磁石６１，６２の発生磁束を第二ＶＣＭ３９ｙに導くと共に、第二ＶＣＭ３９ｙの各磁石６３，６４の発生磁束を第一ＶＣＭ３９ｘに導く。

詳記すると、図６及び図８に示す第一ＶＣＭ３９ｘの各磁石６１，６２において、第一コイル４１を向く各着磁面６８の磁極は、同一とされている。故に、各磁石６１，６２が発生させる磁束の方向は、ｚ軸に沿って互いに反対の方向となる。そのため、各第一対向面５２ａから、各第一保持面７１ａ，７２ａに向かう磁束が生じる。これらの磁束は、各第一保持面７１ａ，７２ａから各可動ヨーク７１，７２に入り、各可動ヨーク７１，７２のそれぞれにおいて、第一保持面７１ａ，７２ａから第二保持面７１ｂ，７２ｂに向う。

さらに、図７及び図８に示す第二ＶＣＭ３９ｙの各磁石６３，６４において、第二コイル４２を向く各着磁面６８の磁極は、互いに同一とされ、且つ、第一コイル４１と対向する二つの着磁面６８（図６も参照）の磁極とは異なっている。故に、各磁石６３，６４が発生させる磁束の方向は、ｚ軸に沿って互いに対向する方向となる。そのため、各第二保持面７１ｂ，７２ｂから、各第二対向面５３ａに向かう磁束が生じる。以上により、各可動ヨーク７１，７２によって誘導された磁束は、各第二対向面５３ａから第二コイル側ヨーク部５３に入り、第一連結部５４，及び第二連結部５５を通過して、第一コイル側ヨーク部５２へと向かう。そして、固定ヨーク５１内を誘導された磁束は、再び各第一対向面５２ａから各第一保持面７１ａ，７２ａ（図６参照）へと向かう。

以上により、図６〜図８に示す反力発生部３９では、第一ＶＣＭ３９ｘにおける各磁石６１，６２の発生磁束は、当該ＶＣＭ３９ｘの第一コイル４１を通過するだけでなく、磁気回路６５によって導かれることで、第二ＶＣＭ３９ｙの第二コイル４２を通過する。同様に、第二ＶＣＭ３９ｙにおける各磁石６３，６４の発生磁束は、第二コイル４２を通過するだけでなく、磁気回路６５によって導かれることにより、第一ＶＣＭ３９ｘの第一コイル４１を通過する。よって、各第一対向面５２ａ及び各第一保持面７１ａ，７２ａ間の磁束密度、並びに、各第二対向面５３ａ及び各第二保持面７１ｂ，７２ｂ間の磁束密度は共に、二つのＶＣＭ３９ｘ，３９ｙの磁気回路を個別に形成した形態と比較して、高くなる。こうして、第一コイル４１の巻線４９をｚ軸方向に貫通する磁束密度が向上することにより、第一ＶＣＭ３９ｘにて発生可能な電磁力ＥＭＦ_ｘが増加する。同様に、第二コイル４２の巻線４９をｚ軸方向に貫通する磁束密度の向上により、第二ＶＣＭ３９ｙにて発生可能な電磁力ＥＭＦ_ｘが増加する。したがって、各磁石６１〜６４の形成材料の使用量を抑えつつ、可動部７０の操作ノブ７３、ひいては操作者に作用可能な各操作反力ＲＦ_ｘ，ＲＦ_ｙを高めることができる。

加えて第一実施形態の第一ＶＣＭ３９ｘでは、二つの磁石６１，６２及び各第一対向面５２ａは、第一コイル４１の巻線４９を内外の両側から挟みつつ、ｚ軸方向において互いに対向している。故に、一方の磁石６１が対向する第一対向面５２ａを引き寄せる磁気吸引力は、他方の磁石６２が対向する第一対向面５２ａを引き寄せる磁気吸引力を打ち消し得る。同様に、第二ＶＣＭ３９ｙにおいて、一方の磁石６３が対向する第二対向面５３ａを引き寄せる磁気吸引力は、他方の磁石６４が対向する第二対向面５３ａを引き寄せる磁気吸引力を打ち消し得る。こうして可動部７０に作用する磁気吸引力が低減されることによれば、可動部７０は、操作者による操作力の入力によって、円滑に移動可能となる。

ここで、第一コイル４１、及び第二コイル４２のうち、第一コイル４１（ｘ軸方向のコイル）に通電したときのｙ軸方向の磁束（磁束のＢｙ成分）を捉えたコンタ図を、図９、図１０に示す。図９は、例えば、第二連結部５５（エアギャップ５５ａ）、及び絞り部５４ａの設定されていない比較品であり、図１０は、本実施形態である。

図９に示す比較品においては、第一コイル側ヨーク部５２のｘ軸方向右側部と、第二コイル側ヨーク部５３のｘ軸方向右側部との間に、磁束のＢｙ成分、つまり、漏洩磁束が多く発生している。そして、この漏洩磁束の発生している領域は、磁石６１，６２の可動範囲に一部及んでおり、これにより、磁石６１，６２による磁束密度が不均一となり、発生される電磁力ＥＭＦ_ｘにバラツキが発生する。つまり、本来、ｘ軸方向に発生されるべき電磁力ＥＭＦ_ｘに対して、意図しない方向（ｙ軸方向）の電磁力が発生してしまい、電磁力ＥＭＦ_ｘが安定しない。

これに対して、図１０に示す本実施形態では、第一連結部５４、及び第二連結部５５の途中部位にそれぞれ絞り部５４ａ、及びエアギャップ５５ａを設けるようにしている。よって、磁気回路６５において漏洩磁束の発生する領域を意図的に磁気抵抗（エアギャップ５５ａ、絞り部５４ａ）の近傍領域に移動させることができる。そして、漏洩磁束の発生する領域は、磁石６１，６２（及び磁石６３，６４）から離れた位置とすることができるので、漏洩磁束による影響を低減して、磁石６１，６２（及び磁石６３，６４）における磁束密度が不均一になることを抑制することができる。よって、各アクチュエータ３９ｘ（３９ｙ）に発生する電磁力のバラツキを抑制することが可能となる。

尚、第一実施形態において、操作入力装置１００が特許請求の範囲に記載の「入力装置」に相当し、第一ＶＣＭ３９ｘが特許請求の範囲に記載の「第一アクチュエータ」に相当し、第二ＶＣＭ３９ｙが特許請求の範囲に記載の「第二アクチュエータ」に相当する。また、固定部５０が特許請求の範囲に記載の「支持部」に相当し、可動部７０が特許請求の範囲に記載の「入力部」に相当する。さらに、磁石６１，６２が特許請求の範囲に記載の「第一磁極形成部」に相当し、磁石６３，６４が特許請求の範囲に記載の「第二磁極形成部」に相当する。そして、第一コイル側ヨーク部５２が特許請求の範囲に記載の「第一コイル側部」に相当し、第二コイル側ヨーク部５３が特許請求の範囲に記載の「第二コイル側部」に相当する。

（その他の実施形態）
上記第一実施形態では、第一連結部５４に絞り部５４ａを設け、第二連結部５５にエアギャップ５５ａを設けるようにした。しかしながら、これに限定されることなく、両連結部５４，５５に絞り部５４ａを設ける、あるいは両連結部５４，５５にエアギャップ５５ａを設ける、さらには、第一連結部５４にエアギャップ５５ａを設け、第二連結部５５に絞り部５４ａを設けるようにしてもよい。

また、上記第一実施形態では、固定ヨーク５１をｚ軸方向に挟むように可動ヨーク７１（各磁石６１，６２）と、可動ヨーク７２（各磁石６３，６４）とを設けるようにしたが、一方の可動ヨーク、及びその可動ヨークに固定される各磁石を廃止したものとしてもよい。この場合は、対向する各磁石６１，６２間の磁気吸引力、及び対向する各磁石６３，６４間の磁気吸引力の打消し効果は得られないものの、上記第一実施形態と同様に、漏洩磁束による影響を低減して、各アクチュエータ３９ｘ（３９ｙ）に発生する電磁力のバラツキを抑制する効果を、同様に得ることができる。

また、上記第一実施形態に対して、固定ヨーク５１を可動ヨークに置き換え、新たな可動ヨークに各磁石６１〜６４を設け、さらに、対向する可動ヨーク７１，７２を固定ヨークに置き換えたものとしてもよい。この場合、新たな可動ヨークに第一連結部，第二連結部を設けて、各連結部に磁気抵抗を設ける。これにより、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記第一実施形態に対して、固定ヨーク５１を可動ヨークに置き換え、さらに、対向する可動ヨーク７１，７２を固定ヨークに置き換えたものとしてもよい。この場合、新たな可動ヨークに第一連結部，第二連結部を設けて、各連結部に磁気抵抗を設ける。これにより、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記第一実施形態に対して、各磁石６１〜６４を、各コイル４１、４２の収容室４１ａ，４２ａ内に収容して、固定ヨーク５１の各対向面５２ａ，５３ａそれぞれ固定したものとしてもよい。これにより、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記第一実施形態の表示システム１０は、ナビゲーション装置２０に替えて、又はナビゲーション装置２０と共に、図２に示すヘッドアップディスプレイ装置１２０（参照）を備えたものとしてもよい。ヘッドアップディスプレイ装置１２０は、運転席の前方において車両のインスツルメントパネル内に収容されており、ウィンドウシールド内に規定された投影領域１２２に向けて画像を投影することにより、当該画像の虚像表示を行う。運転席に着座した操作者は、投影領域１２２を通して、所定の機能が関連付けられた複数のアイコン、及び任意のアイコンを選択するためのポインタ８０等が視認可能となる。ポインタ８０は、表示画面２２に表示された場合と同様に、操作ノブ７３への水平方向の操作入力により、操作力の入力方向に対応した方向に投影領域１２２内を移動可能である。

また、上記第一実施形態では、ナビゲーション装置等を操作するための遠隔操作デバイスとして、センターコンソールに設置された操作入力装置に、本発明を適用した例を説明した。しかし本発明は、センターコンソールに設置されたシフトレバー等のセレクタ、及びステアリングに設けられたステアリングスイッチ等に、適用可能である。さらに、インスツルメントパネル、ドア等に設けられたアームレスト、及び後部座席の近傍等に設けられた種々の車両の機能操作デバイスにも、本発明は適用可能である。そしてさらに、車両用に限らず、各種輸送用機器及び各種情報端末等に用いられる操作系全般に、本発明を適用された操作入力装置は、採用可能である。

３９ｘ第一ボイスコイルモータ（第一アクチュエータ）
３９ｙ第二ボイスコイルモータ（第二アクチュエータ）
４１第一コイル
４２第二コイル
５０固定部（支持部）
５２第一コイル側ヨーク部（第一コイル側部）
５３第二コイル側ヨーク部（第二コイル側部）
５４第一連結部
５４ａ絞り部（磁気抵抗）
５５第二連結部
５５ａエアギャップ（磁気抵抗）
６１，６２磁石（第一磁極形成部）
６３，６４磁石（第二磁極形成部）
６５磁気回路
６６磁路形成体
７０可動部（入力部）
１００操作入力装置（入力装置）
ＯＰ操作平面
ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙ電磁力
ＲＦ_ｘ，ＲＦ_ｙ操作反力

Claims

仮想の操作平面（ＯＰ）に沿う方向の操作力が入力される入力部（７０）と、
前記操作力の入力により前記操作平面に沿って移動可能なよう前記入力部を支持する支持部（５０）と、
磁極を形成する第一磁極形成部（６１、６２）、及び前記第一磁極形成部の発生磁束が通過する第一コイル（４１）、を有し、前記第一コイルへの電流の印加によって生じる電磁力（ＥＭＦ_ｘ）を、前記操作平面に沿う第一方向への操作反力（ＲＦ_ｘ）として前記入力部に作用させる第一アクチュエータ（３９ｘ）と、
磁極を形成する第二磁極形成部（６３、６４）、及び前記第二磁極形成部の発生磁束が通過する第二コイル（４２）、を有し、前記第二コイルへの電流の印加によって生じる電磁力（ＥＭＦ_ｙ）を、前記操作平面に沿い且つ前記第一方向と交差する第二方向への操作反力（ＲＦ_ｙ）として前記入力部に作用させる第二アクチュエータ（３９ｙ）と、
前記第二コイルを通過するよう前記第一磁極形成部の発生磁束を導くと共に前記第一コイルを通過するよう前記第二磁極形成部の発生磁束を導く磁気回路（６５）を形成する磁路形成体（６６）と、を備え、
前記磁路形成体は、前記第一コイルに対応する第一コイル側部（５２）と、
前記第二コイルに対応する第二コイル側部（５３）と、
前記第一コイル側部の両端部と、前記第二コイル側部の両端部とをそれぞれ連結する第一連結部（５４）、及び第二連結部（５５）とを有しており、
前記第一連結部、及び前記第二連結部の途中部位に、前記磁気回路中の抵抗となる磁気抵抗（５４ａ、５５ａ）が設けられたことを特徴とする入力装置。
前記磁気抵抗は、前記途中部位が非連結状態となるエアギャップ（５５ａ）であることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
前記磁気抵抗は、前記途中部位が部分的に切除されて形成される絞り部（５４ａ）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の入力装置。