(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、スイッチ装置1の分解斜視図であり、
図2は、スイッチ装置1のプッシュノブ2と、ロータリノブ3と、ケース4を断面で示した分解斜視図である。
図3は、スイッチ装置1の断面図であって、(A)は、
図1における面Aでケース4を切断したときのスイッチ装置1全体の断面図であり、(B)は、
図1における面Bでケース4を切断したときのスイッチ装置1全体の断面図である。
図4は、スイッチ装置1の断面図であり、(A)は、
図3の(B)におけるA−A断面図であり、(B)は、
図3の(B)におけるB−B断面図であり、(C)は、
図3の(B)におけるC−C断面図である。
図5は、スイッチ装置1の断面図であって、
図4の(A)におけるA−A断面図である。
【0013】
図1に示すように、スイッチ装置1は、プッシュノブ2と、ロータリノブ3と、ケース4と、プリント基板5と、を有しており、プリント基板5上には、プッシュノブ2の操作を検出するプッシュスイッチ51と、ロータリノブ3の操作を検出する光センサ52と、プッシュノブ2の操作部22を照明するための光源(LED)53とが、設けられている。
さらに、スイッチ装置1は、ロータリノブ3の操作に節度感を付与するための節度機構6(
図3及び
図4の(B)参照)を有しており、
図1では、この節度機構6の構成要素の一部であるスプリングSpとプランジャ61、61が示されている。
【0014】
スイッチ装置1では、プッシュノブ2とロータリノブ3を支持する円筒状の支持部48が、車室内のスイッチ類が配置されるパネルに嵌め込まれるケース4と一体に形成されている。
図2および
図3の(A)に示すように、ケース4では、平面視において円形を成すノブ収容部42が、板状の基部41からプリント基板5側の下方(以下、下方と記載する)に窪んで形成されており、このノブ収容部42の中央部に支持部48が設けられている。
ノブ収容部42は、環状の周壁部43と、この周壁部43のプリント基板5側の端部を塞ぐ底壁部44と、から構成されている。
図3の(A)に示すように、周壁部43の内径D1は、基部41から離れる方向で二段階に縮径しており、この周壁部43は、基部41側の大径部431と、プリント基板5側の小径部432と、大径部431と小径部432とを接続するリング状の壁部433と、から構成されている。
【0015】
なお、
図4の(C)に示すように、ノブ収容部42の小径部432と底壁部44と、支持部48の一部は、プリント基板5上のプッシュスイッチ51、光センサ52、および光源53との干渉を避けるために切り欠かれており、円筒状の支持部48は、切り欠かれた部位以外の部位を介して底壁部44に接続されている。
図3の(A)に示すように、支持部48は、プリント基板5から離れる方向(以下、上方と記載する)に延出しており、この支持部48の上端48aは、ケース4の基部41から上方に所定高さh1離間した位置に配置されている。
【0016】
この支持部48は、長手方向(中心軸Xの軸方向)の全長に亘って同一の外径D4で形成されており、支持部48には、プッシュノブ2の基部21が内挿して取付けられていると共に、ロータリノブ3の内壁部33が外挿して取り付けられている。
【0017】
[プッシュノブ2]
図3の(A)に示すように、プッシュノブ2は、円筒状の基部21の一端が、円板状の操作部22で封止された有底円筒形状を成している。
操作部22は、基部21よりも大きい外径D2を有しており、この操作部22の外周縁には、基部21と同方向に延出する周壁部23が、中心軸X周りの周方向の全周に亘って設けられて、操作部22の剛性強度を高めている。
【0018】
図1に示すように、基部21の外周には、径方向外側に突出してガイド部211が設けられている。ガイド部211は、中心軸X方向に直線状に延出して設けられており、基部21の外周においてガイド部211は、中心軸X周りの周方向に90度間隔で3つけられている(
図4の(A)参照)。
図1および
図2に示すように、実施の形態では、基部21のプリント基板5側の下部に、後記する節度機構6のスプリングSpおよびプランジャ61との干渉を避けるための切欠き212が設けられており、ガイド部211の各々は、基部21の一端側の操作部22から、他端側の切欠き212までの範囲に設けられている。
【0019】
プッシュノブ2は、円筒状の基部21を、ケース4の円筒状の支持部48に挿入して、ケース4に組み付けられており、この際に、基部21の外周のガイド部211が、支持部48の内周に設けたガイド溝481に係合するようになっている(
図4の(A)参照)。
そのため、ケース4の支持部48で支持されたプッシュノブ2は、中心軸X周りの周方向の移動が規制された状態で、ガイド溝481に係合させたガイド部211により、中心軸Xの軸方向に移動可能に設けられている。
【0020】
さらに、
図5に示すように、プッシュノブ2の基部21をケース4の円筒状の支持部48に挿入して、プッシュノブ2をケース4に組み付けた状態で、支持部48の内周から内径側に突出した係合爪48bが、プッシュノブ2の基部21に設けた係合溝21aに係合することで、プッシュノブ2の支持部48からの脱落が阻止されるようになっている。
なお、実施の形態では、係合溝21aは、中心軸X方向に所定長さh2で形成されており、プッシュノブ2の中心軸X方向の移動範囲が、この係合溝21aに係合させた係合爪48bにより規定されている。
【0021】
図4の(A)に示すように、基部21の内周には、径方向内側に突出して押圧部212が設けられている。この押圧部212は、直径線Ln上に位置するガイド部211、211の間に位置するガイド部211の内径側に位置しており、直径線Lnに直交する方向に突出して設けられている。
【0022】
この押圧部212は、プッシュノブ2をケース4の支持部48で支持させた際に、プリント基板5上のプッシュスイッチ51に載置されるようになっており(
図3の(A)参照)、プッシュノブ2が押圧操作されてプリント基板5側の下方に移動すると、押圧部212がプッシュスイッチ51を押し下げて、オンさせるようになっている。
なお、プッシュノブ2への押圧操作が終了すると、プッシュノブ2は、プッシュスイッチ51側の付勢部材(図示せず)の付勢力で、プリント基板5から離れる方向の上方に移動して、初期位置に復帰するようになっている。
【0023】
図3の(A)に示すように、ケース4の支持部48に外挿して取り付けられたロータリノブ3は、支持部48に外挿されて回転可能に支持される円筒状の内壁部33と、この内壁部33の外周を所定間隔で囲む円筒状の外壁部34と、から一体に形成されている。
内壁部33は、外壁部34の長手方向の途中位置から、プリント基板5側の下方に延びており、外壁部34における内径側に内壁部33が設けられていない部分が、操作者がロータリノブ3を操作するときに把持する操作部341となっている。
【0024】
外壁部34では、この操作部341の中心軸Xの径方向の厚みW1(
図3の(B)参照)が、内径側に内壁部33が位置しない部分342の厚みよりも厚くなっている。
操作部341は、前記したプッシュノブ2の操作部22の外径D2よりも僅かに大きい外径D3で形成されており、この操作部341の内側では、プッシュノブ2が中心軸Xの軸方向に移動可能に配置されている。
【0025】
内壁部33を所定間隔で囲む外壁部34は、プリント基板5側の端部34aが、前記したケース4の壁部433に中心軸Xの軸方向から当接しており、ロータリノブ3は、壁部433に外壁部34を載置した状態で、ケース4に設置されている。
実施の形態では、ケース4側の支持部48で支持されたロータリノブ3が中心軸X回りに回転すると、外壁部34の端部34aの位置が中心軸X周りの周方向に変位して、ケース4側の壁部433に当接させた外壁部34の端部34aが、壁部433上を摺動するようになっている。
そのため、実施の形態では、壁部433上を摺動する外壁部34の端部34aに曲面加工を施すことで、摺動抵抗を低減させている。
【0026】
実施の形態では、中心軸Xの軸方向から見て、ケース4に設けたノブ収容部42の大径部431の内周と、ロータリノブ3の外壁部34の外周との間の隙間を横切って、壁部433が設けられている。そのため、大径部431の内周と外壁部34の外周との間の隙間から、ケース4内に配置された他の部品などを視認できないようになっていると共に、この隙間から異物などがケース4内に浸入し難くされている。
【0027】
内壁部33は、ケース4側の支持部48の外径に整合する内径D4で形成されている。ロータリノブ3は、内壁部33を支持部48に外装して、支持部48に組み付けられており、この状態においてロータリノブ3は、中心軸X周りに回転可能となっている。
ここで、ケース4側の支持部48には、中心軸Xの径方向に弾性変形可能な腕部483、483が設けられており(
図4の(A)、
図5参照)、ロータリノブ3の支持部48への組み付けが完了すると、腕部483の上端に設けた爪部483aが、内壁部33の上端に設けた突起33aに係合して、ロータリノブ3(内壁部33)の支持部48からの脱落が阻止されるようになっている。
【0028】
内壁部33は、中心軸Xに沿って直線状に延びており、この内壁部33は、プリント基板5側の端部331が、外壁部34の端部34aよりもプリント基板5側の下方に位置する長さを有している。
この内壁部33の端部331には、プリント基板5上の光センサ52での検知用の指標として、切欠き332が設けられている(
図1、
図2参照)。
切欠き332は、中心軸X回りの周方向に所定間隔で、全周に亘って設けられており、ケース4にロータリノブ3を支持させた際に、光センサ52の発光素子と受光素子(図示せず)の間に配置されるようになっている(
図3の(B)参照)。
【0029】
実施の形態では、ロータリノブ3を中心軸X周りに回転させると、内壁部33の端部331と切欠き332とが、光センサ52の発光素子と受光素子との間を交互に通過するようになっており、光センサ52が、切欠き332の通過を検知して出力する所定のパルス信号から、ロータリノブ3の中心軸X周りの周方向の角度位置や操作量を特定できるようになっている。
【0030】
さらに、
図2および
図3に示すように、内壁部33のプリント基板5側の内周には、後記する節度機構6を構成する節度溝333が設けられている。
節度溝333は、内壁部33の内周の長手方向の途中位置から、プリント基板5側の端部331に向けて、中心軸Xに沿って直線状に延びる溝であり、内壁部33の内周において節度溝333は、中心軸X周りの周方向の全周に亘って、所定間隔で設けられている。
【0031】
図3の(B)及び
図4の(B)に示すように、節度機構6は、内壁部33の内周に設けた節度溝333と、スプリングSpと、プランジャ61、61と、から構成される。
ケース4の支持部48では、プリント基板5側の下部に、内径側に突出してロッド支持部482が設けられている。このロッド支持部482は、直径線Ln上で中心軸Xを挟んで対象となる位置に設けられており、このロッド支持部482には、当該ロッド支持部482を径方向に貫通して貫通孔482aが形成されている。
【0032】
支持部48の内側では、直径線Lnに沿ってスプリングSpが配置されており、このスプリングSpの長手方向の一端と他端に、プランジャ61の軸部611、611が挿入されて取り付けられている。
スプリングSpの一端と他端は、プランジャ61の軸部611、611から径方向に延びるフランジ部612、612に、直径線Lnの軸方向から圧接しており、
プランジャ61、61は、スプリングSpから作用する付勢力で、貫通孔482aを貫通させた軸部611の先端611aを、貫通孔482aの径方向外側に位置する節度溝333に、スプリングSpの付勢力で圧接させている。
【0033】
この状態においてプランジャ61、61は、支持部48のロッド支持部482に設けた貫通孔482aから出没自在となっており、ロータリノブ3が中心軸X周りの周方向に回転すると、プランジャ61、61が、中心軸X周りの周方向に変位する節度溝333に弾発的に順次係合することで、ロータリノブ3の回転操作に節度感を付与するようになっている。
【0034】
ここで、節度溝333を内周に備える内壁部33は、プリント基板5とは反対側の端部が、外壁部34に接続されており、内壁部33は、外壁部34で片持ち支持されている。
そのため、内壁部33は、節度溝333が設けられたプリント基板5側が、中心軸Xの径方向に変位可能となっており、ロータリノブ3を中心軸X回りに回転させる際に、内壁部33が中心軸Xの径方向外側に変位することで、ロータリノブ3の回転操作を、節度感を確保しつつ、スムーズに行えるようになっている。
【0035】
なお、
図3に示すように、支持部48の内側には、スプリングSpのプリント基板5から離れる方向(図中上方)への座屈を防止するためのストッパ49が、スプリングSpから上方に離間した位置に設けられている。
【0036】
以上の通り、実施の形態では、
(1)支持部48に外挿されて中心軸X周りに回転可能に支持されたロータリノブ3と、
ロータリノブ3を収容可能なノブ収容部42(収容穴)を有するケース4と、を備え、
ロータリノブ3の中心軸(回転軸)周りの角度位置に応じて動作するように構成されたスイッチ装置1において、
ケース4に、ノブ収容部42に収容されたロータリノブ3の外周を囲む周壁部43と、周壁部43の内側で、周壁部43と支持部48とを接続する底壁部44(接続壁)を設けて、支持部48をケース4と一体に形成した構成のスイッチ装置とした。
【0037】
このように構成すると、支持部48とケース4とを一体に形成したことで、支持部48の剛性強度が向上すると共に、ロータリノブ3が支持部48を介してのみケース4で支持されて、ロータリノブ3の支持に必要な部品点数が少なくなるので、部品点数が少なくなった分だけ、スイッチ装置1の作成コストの低減が可能となる
【0038】
ここで、ノブ収容部42を構成する周壁部43が、ケース4の基部41側の大径部431と、プリント基板5側の小径部432と、大径部431と小径部432とを接続するリング状の壁部433と、から構成されており、壁部433が、中心軸Xの軸方向から見て、ノブ収容部42の内周とロータリノブ3の外周との隙間を、中心軸Xの径方向に横切る用に設けられている構成とした。
【0039】
このように構成すると、ノブ収容部42の内周とロータリノブ3の外周との隙間からのケース4内への異物の侵入が防止されると共に、隙間からケース4内の構造物が見えて、スイッチ装置1の見栄えが悪くなることもない。
【0040】
(2)支持部48に外挿されるロータリノブ3の筒状の内壁部33の内周には、支持部48の外周から中心軸Xの径方向に出没自在とされたプランジャ61が弾発的に係合する節度溝333が設けられており、
内壁部33の端部331には、ロータリノブ3の中心軸X周りの角度位置を検知する光センサ52で検知する指標としての切欠き332が設けられている構成とした。
【0041】
このように構成すると、ロータリノブ3自体に節度溝333と切欠き332が設けられているので、従来例にかかるスイッチ装置100で用いられていたダイヤルホルダ104を、節度感の発揮と、ロータリノブ3の中心軸X周りの角度位置の検知のために設ける必要が無い。
よって、ダイヤルホルダ104の分だけ、部品点数が少なくなるので、その分だけスイッチ装置1の作成コストの低減が可能となる。
また、プランジャ61を中心軸Xの軸方向に出没自在に設ける場合よりも、スイッチ装置1の中心軸X方向の厚みを薄くすることができる。
よって、スイッチ装置1が、車室内のスイッチ類が配置されるパネルに嵌め込まれて使用されるものである場合には、車室内のパネルの裏側に、スイッチ装置1を設けるための空間を大きく確保する必要が無い。よって、パネルの裏側の空間を最小限に抑えて車室内の空間を広く取ることが可能になる。
【0042】
(3)支持部48は、円筒形状を有しており、この支持部48では、中心軸X方から見て、支持部48の直径線Ln方向に貫通する貫通孔482aが、直径線Lnとの交差位置にあるロッド支持部482に設けられており、
プランジャ61は、支持部48の内側で直径線Lnに沿って配置されたスプリングSpの一端と他端に取り付けられて、貫通孔482aから出没自在に設けられている構成とした。
【0043】
このように構成すると、支持部48がケース4と一体に形成されていることで、支持部48を円筒状の部材としても、十分な剛性強度を確保できる。そのため、支持部48を円筒形状に形成して、支持部48の内側にスプリングSpを配置する空間を確保することができる。
従来例にかかるスイッチ装置100では、本願の支持部48に相当する保持部材101は、剛性強度を確保するために有底の円筒形状に形成されており、この保持部材101を構成する筒状壁部102の一端が底壁部103により封止されている。
そのため、従来例にかかるスイッチ装置100では、底壁部103内に、スプリングSpとプランジャPを配置する溝103aを設けて、この溝103a内にスプリングSpとプランジャPとを配置する構成となっていた。
実施の形態にかかるスイッチ装置1では、円筒状の支持部48内にスプリングSpを収容すると共に、支持部48を直径線Ln方向に貫通する貫通孔482aから、スプリングSpの一端と他端に取り付けられたプランジャ61を出没自在とする構成となっているので、一端と他端にプランジャ61を取り付けたスプリングSpを略U字状となるように屈曲させた状態で円筒状の支持部48の内側に挿入したのち、プランジャ61、61の位置を、ロッド支持部482設けた貫通孔482a、482aの位置に整合させるだけで、プランジャ61、61をスプリングSpの付勢力で貫通孔482a、482a内に挿入することができるので、節度機構6を構成するスプリングSpとプランジャ61の設置を、従来例にかかるスイッチ装置1よりも簡単に行うことができる。
【0044】
(4)円筒状の支持部48では、当該支持部48に内挿される筒状の基部21を有するプッシュノブ2が、中心軸Xの軸方向に進退移動可能に設けられており、
基部21では、中心軸Xの軸方向から見た基部21の直径線Lnとの交差位置に、スプリングSpやプランジャ61との干渉を避けるための切欠き212(スリット)が、中心軸X方向に沿って設けられていると共に、
基部21に設けた押圧部212のプリント基板5側の端部が、支持部48の内側で、プリント基板5に設けたプッシュスイッチ51に載置されている構成とした。
【0045】
このように構成すると、プッシュノブ2の支持に必要な部品点数が少なくなるので、部品点数が少なくなった分だけ、スイッチ装置1の作成コストの低減が可能となる
【0046】
(5)中心軸Xの軸方向から見て、円筒状の支持部48の内部では、当該支持部48の直径線Lnに沿って配置されたスプリングSpからオフセットした位置に、プリント基板5に設けた光源53が配置されている構成とした。
【0047】
このように構成すると、円筒状の支持部48の内側の空間を利用して光源53を配置することができる。
従来例にかかるスイッチ装置100では、本願の支持部48に相当する保持部材101は、剛性強度を確保するために有底の円筒形状に形成されており、この保持部材101を構成する筒状壁部102の一端が底壁部103により封止されている。
そのため、プッシュノブ106を照明する光源からの光を通過させる開口部103bを底壁部103に設けており、開口部103bを形成する分だけ、加工コストが上昇してしまう。特に、スイッチ装置100のようにプッシュノブ106が複数設けられている場合には、開口部103bを複数形成する必要があり、加工コストがいっそう上昇してしまう。
実施の形態にかかるスイッチ装置1では、円筒状の支持部48内側に光源53を配置することができ、従来例にかかるスイッチ装置1のように開口部103bを形成する必要が無いので、その分だけ作成コストの低減が可能になる。
また、照明する対象のプッシュノブの数が増えても、円筒状の支持部48における光源53の設置の自由度が高いので、加工コストの上昇させずに、複数のプッシュノブを適切に照明できるようになる。
また、プッシュノブ2の筒状の基部21の内側に光源53を配置できるので、プッシュノブ2やロータリノブ3の外径を小さくして、スイッチ装置1のより小型化できると共に、プッシュノブ2の外径を小さくしても、プッシュノブ2の操作部22に、光源53からの光を照射して、プッシュノブ2を確実に照明できる。