特許 7442622 回転操作装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-22

(45)【発行日】2024-03-04

(54)【発明の名称】回転操作装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 19/06 20060101AFI20240226BHJP

   H01H 19/00 20060101ALI20240226BHJP

   H01H 9/04 20060101ALI20240226BHJP

【ＦＩ】

H01H19/06

H01H19/00 Y

H01H9/04 D

H01H9/04 C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022510013

(86)(22)【出願日】2021-03-17

(86)【国際出願番号】 JP2021010928

(87)【国際公開番号】W WO2021193307

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2022-09-16

(31)【優先権主張番号】P 2020058465

(32)【優先日】2020-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 和也

(72)【発明者】

【氏名】伊東 真理子

(72)【発明者】

【氏名】山崎 恵奨

【審査官】鎌田 哲生

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０８９８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３０２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００４５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２３５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３２０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４０７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３３４７６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ９／００－ ９／２８

Ｈ０１Ｈ １９／００－２１／０８

Ｈ０１Ｈ ８９／００－８９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部が開口した環状の空洞部を有するケースと、
前記ケースに対して前記空洞部を閉塞するように回転可能に設けられた環状の回転軸部材と、
前記空洞部を覆う下部が開口した環状を有し、前記回転軸部材と係合して設けられ、前記回転軸部材とともに回転する操作部材と、
前記空洞部内に設けられ、前記回転軸部材の回転を検出するセンサと
を備え、
前記ケースは、
環状の内周壁部を有し、
前記操作部材は、
前記内周壁部よりも内側に配置された環状の内筒部を有し、
前記回転軸部材は、
前記内周壁部の外周面に沿って配置される環状の周壁部が垂下して設けられており、
前記ケースの前記内周壁部と前記回転軸部材の前記周壁部との間の第１の隙間部は、前記回転軸部材の内周面と前記操作部材の前記内筒部の外周面との間の第２の隙間部よりも狭い
ことを特徴とする回転操作装置。

【請求項2】

前記ケースは、
環状の外周壁部を有し、
前記回転軸部材は、
前記周壁部の下端面において、前記ケースの前記内周壁部の外周面に設けられた段差部の上面と当接し、
当該回転軸部材の外周縁部の下面において、前記ケースの前記外周壁部の内周面に設けられた段差部の上面と当接する
ことを特徴とする請求項１に記載の回転操作装置。

【請求項3】

前記ケースの底面において、接着手段により設置面に接着される
ことを特徴とする請求項２に記載の回転操作装置。

【請求項4】

前記ケースは、
傾斜した設置面に設置された際に重力方向において下側となる位置に、フレキシブル基板が引き出される切り欠き部を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転操作装置。

【請求項5】

前記ケースに取り付けられることにより、前記回転軸部材の上方への移動を規制する、環状の蓋をさらに備え、
前記蓋は、
当該蓋の外周縁部における重力方向において下側となる位置に垂下して設けられ、前記切り欠き部から引き出された前記フレキシブル基板の表面を押さえつける押え付け部を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の回転操作装置。

【請求項6】

前記ケースは、
外周壁部の内周面に、前記切り欠き部の近傍を除いて、環状且つ連続的に設けられた段差部を備え、
前記回転軸部材は、
外周縁部の下面が前記段差部の上面と当接する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の回転操作装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転操作装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、洗濯機用操作スイッチの取付構造に関し、操作箱の裏面に形成されたリブと、取付板の上面に形成されたリブとを係合させることにより、操作釦の周辺から入った水を遮断して、当該水が水抜き穴から流れ出るようにすることで、端子が濡れるのを防止する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実公昭６０―１２５４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来、ケースに対して回転可能に設け設けられた操作部材と、ケースの内部に設けられたセンサとを備えた回転操作装置が知られている。また、従来、このような回転操作装置を、センサが被水しないように防水構造にする場合、操作部材とケースとの間に、Ｏリング等のシール部材を設ける必要があった。しかしながら、回転操作装置にシール部材を設けた場合、部品点数が増えるだけでなく、操作部材の回転負荷が高くなるため、操作者に対して軽快な回転操作感を呈示することが困難になる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態に係る回転操作装置は、上部が開口した環状の空洞部を有するケースと、ケースに対して空洞部を閉塞するように回転可能に設けられた環状の回転軸部材と、空洞部を覆う下部が開口した環状を有し、回転軸部材と係合して設けられ、回転軸部材とともに回転する操作部材と、空洞部内に設けられ、回転軸部材の回転を検出するセンサとを備え、ケースは、環状の内周壁部を有し、操作部材は、環状の内筒部を有し、回転軸部材は、内周壁部の外周面に沿って配置される環状の周壁部が垂下して設けられており、記ケースの内周壁部と回転軸部材の周壁部との間の第１の隙間部は、回転軸部材の内周面と操作部材の内筒部との間の第２の隙間部よりも狭い。

【発明の効果】

【0006】

一実施形態に係る回転操作装置によれば、シール部材を設けることなく、内部のセンサが被水しないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係る回転操作装置（ノブが取り付けられた状態）の外観斜視図

【図2】一実施形態に係る回転操作装置（ノブが取り外された状態）の外観斜視図

【図3】一実施形態に係る回転操作装置の分解斜視図

【図4】一実施形態に係る回転操作装置の断面図

【図5】図４に示す回転操作装置の一部拡大図

【図6】一実施形態に係る回転操作装置における液体の流路を示す図

【図7】図４に示す回転操作装置の他の一部拡大図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。

【0009】

（回転操作装置１００の概要）
図１は、一実施形態に係る回転操作装置１００（ノブが取り付けられた状態）の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る回転操作装置１００（ノブが取り外された状態）の外観斜視図である。なお、以降の説明では、便宜上、回転操作装置１００の厚さ方向を、上下方向（Ｚ軸方向）とし、回転操作装置１００の径方向を、前後方向（Ｘ軸方向）および左右方向（Ｙ軸方向）とする。

【0010】

図１および図２に示す回転操作装置１００は、自動車等の車両に搭載され、車両が備える車載装置（例えば、エアコン装置）の操作用に用いられる。図１および図２に示すように、回転操作装置１００は、比較的薄型の円筒形状を有する。回転操作装置１００は、車両の室内において、操作者による操作可能な位置（例えば、センターコンソール）に設置される。

【0011】

回転操作装置１００は、ケース１１０、回転軸部材１２０、およびノブ１３０を備える。ケース１１０は、その底面部分において、所定の設置面に固定される部材である。回転軸部材１２０は、ケース１１０に対して回転可能に設けられる。

【0012】

ノブ１３０は、「操作部材」の一例である。ノブ１３０は、ケース１１０の内側、上側、および外側を覆う、下部が開口した環状を有する。ノブ１３０は、操作者によって回転操作されることにより、回転軸部材１２０とともに回転する。ノブ１３０は、時計回り方向（図中矢印Ａ方向）および反時計回り方向（図中矢印Ｂ方向）の双方に回転操作可能である。

【0013】

また、回転操作装置１００は、ケース１１０から下方に引き出されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）１４０を備える。回転操作装置１００は、ノブ１３０の回転操作を、ケース１１０内においてＦＰＣ１４０に設けられた２つのフォトインタラプタ１４１，１４２（図３参照）によって検出し、当該回転操作に応じた操作信号を、ＦＰＣ１４０を介して外部へ出力することができる。

【0014】

（回転操作装置１００の構成）
図３は、一実施形態に係る回転操作装置１００の分解斜視図である。図４は、一実施形態に係る回転操作装置１００の断面図である。なお、図４では、後ろ下がりに傾斜した設置面１０に設置された状態の回転操作装置１００を表している。

【0015】

図３および図４に示すように、回転操作装置１００は、ケース１１０、回転軸部材１２０、ノブ１３０、ＦＰＣ１４０、板バネ１５０、および蓋１６０を備える。

【0016】

ケース１１０は、回転操作装置１００の基部としての役割を担う、樹脂製且つ環状の部材である。ケース１１０は、底壁部１１１、内周壁部１１２、外周壁部１１３を有することにより、上部が開口した環状の空洞部１１０Ａを有する。

【0017】

ＦＰＣ１４０は、「フレキシブル基板」の一例であり、可撓性を有する帯状且つフィルム状の配線部材である。ＦＰＣ１４０は、ケース１１０の外周壁部１１３の切り欠き部１１３Ｂから下方に引き出されている。ＦＰＣ１４０の一端部１４０Ａは、ケース１１０の底壁部１１１の上面に対して、水平に配置されている。ＦＰＣ１４０の一端部１４０Ａには、２つのフォトインタラプタ１４１，１４２が設けられている。フォトインタラプタ１４１，１４２は、「センサ」の一例であり、回転軸部材１２０の回転を検出し、回転検出信号を出力する。フォトインタラプタ１４１，１４２は、発光素子および受光素子を有して構成されており、発光素子から発せられた光が、受光素子によって受光されたか否かを（すなわち、回転軸部材１２０の下面に垂下して設けられた遮光部１２２（図４参照）によって遮光されたか否か）を識別可能な信号を、回転検出信号として出力する。ＦＰＣ１４０は、他端部１４０Ｂ（図１および図２参照）において、外部へ接続される。これにより、ＦＰＣ１４０は、２つのフォトインタラプタ１４１，１４２から出力された回転検出信号を、外部へ伝送することできる。外部の装置は、２つのフォトインタラプタ１４１，１４２から出力された回転検出信号に基づいて、２つのフォトインタラプタ１４１，１４２の遮光順序を特定することにより、回転軸部材１２０の回転方向を特定することができる。ＦＰＣ１４０は、例えば、帯状の導体配線（例えば、銅箔等）の両表面を、可撓性および絶縁性を有するフィルム状の素材（例えば、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート（PET：Polyethylene terephthalate）等）で覆うことによって構成される。

【0018】

回転軸部材１２０は、ケース１１０の空洞部１１０Ａを閉塞するように回転可能に設けられる環状の部材である。回転軸部材１２０の外周部の表面には、カム面１２１が形成されている。カム面１２１は、複数のカム山が周方向に連続的に設けられた構成を有する。

【0019】

板バネ１５０は、金属製且つ環状の弾性部材である。板バネ１５０は、回転軸部材１２０のカム面１２１に重ねて配置される。板バネ１５０は、１８０°間隔で配置された１対の突出部１５１を有する。突出部１５１は、下方に湾曲して突出した凸状の部分である。突出部１５１は、蓋１６０が板バネ１５０を下方に付勢することにより、回転軸部材１２０のカム面１２１に押し当てられる。突出部１５１は、回転軸部材１２０の回転に伴って、カム面１２１を摺動する。これにより、突出部１５１は、回転軸部材１２０の回転動作に対して（すなわち、ノブ１３０の回転操作に対して）、所定の回転角度毎にクリック感を付与することができる。

【0020】

蓋１６０は、平板状且つ環状を有する、金属製の部材である。蓋１６０は、ケース１１０に取り付けられることにより、ケース１１０の空洞部１１０Ａに対して回転軸部材１２０および板バネ１５０が組み込まれた状態で、空洞部１１０Ａの上部を閉塞する。これにより、蓋１６０は、回転軸部材１２０および板バネ１５０の上方への移動を規制する。蓋１６０の外周縁部には、９０°間隔で配置された４つのフック１６１が垂下して設けられている。蓋１６０は、４つのフック１６１の各々が、ケース１１０の外周面に９０°間隔で設けられた４つの突起部１１４の各々に係合することにより、ケース１１０に固定される。また、蓋１６０の外周縁部において、ＦＰＣ１４０の引き出し位置に対応する位置には、押え付け部１６２が垂下して設けられている。一方、ケース１１０の外周縁部におけるＦＰＣ１４０の引き出し位置（外周壁部１１３の切り欠き部１１３Ｂの下側）には、ガイド部１１５が垂下して設けられている。押え付け部１６２は、ケース１１０の外周壁部１１３の切り欠き部１１３Ｂから下方に引き出されたＦＰＣ１４０（ガイド部１１５によってガイドされる部分）を、ケース１１０のガイド部１１５に対して押さえつける。これにより、押え付け部１６２は、ガイド部１１５からのＦＰＣ１４０の浮き上がりを抑制することができる。また、押え付け部１６２は、ＦＰＣ１４０の表面に露出して設けられたグラウンド配線（図示省略）に接触している。これにより、押え付け部１６２は、回転操作装置１００において発生した静電気を、蓋１６０および押え付け部１６２を介して、グラウンド配線に逃がすことができる。

【0021】

（回転操作装置１００の止水構造）
図５は、図４に示す回転操作装置１００の一部拡大図である。図６は、一実施形態に係る回転操作装置１００における液体の流路を示す図である。なお、図５および図６において、矢印Ｇは重力方向を表している。

【0022】

図５および図６に示すように、ケース１１０は、環状の底壁部１１１の内周縁部から垂直に立設して設けられた、環状の内周壁部１１２を有する。一方、図５に示すように、回転軸部材１２０は、ケース１１０の内周壁部１１２の外周面に沿って配置される環状の周壁部１２３が垂下して設けられている。内周壁部１１２の外周面と周壁部１２３の内周面との間には、極めて小さな第１の隙間部Ｄ１が形成されている。

【0023】

また、図５および図６に示すように、ノブ１３０は、最も内側（回転中心側）に、環状の内筒部１３１を有する。内筒部１３１は、ケース１１０の内周壁部１１２よりも内側（回転中心側）に配置される。内筒部１３１の外周面と、回転軸部材１２０の内周面との間には、第２の隙間部Ｄ２が形成されている。

【0024】

ここで、図５および図６に示すように、ケース１１０の内周壁部１１２の外周面と、回転軸部材１２０の周壁部１２３の内周面との間の第１の隙間部Ｄ１は、ノブ１３０の内筒部１３１の外周面と、回転軸部材１２０の内周面との間の第２の隙間部Ｄ２よりも狭くなっている。

【0025】

これにより、図６において太線矢印が示すように、一実施形態に係る回転操作装置１００は、ノブ１３０の内筒部１３１の下側から、ノブ１３０の内筒部１３１とケース１１０の内周壁部１１２との間に入り込んだ水等の液体が、第１の隙間部Ｄ１よりも広い第２の隙間部Ｄ２を通って、ノブ１３０の内面に沿って伝わり、ノブ１３０の外筒部１３２の内周面と、ケース１１０の外周壁部１１３の外周面との間から、回転操作装置１００の外部へ排出されるようになっている。

【0026】

すなわち、一実施形態に係る回転操作装置１００は、ノブ１３０の内筒部１３１とケース１１０の内周壁部１１２との間に入り込んだ水等の液体が、ケース１１０の空洞部１１０Ａ内に侵入するのを、第２の隙間部Ｄ２よりも狭い第１の隙間部Ｄ１によって阻止することができる。その結果、一実施形態に係る回転操作装置１００は、空洞部１１０Ａ内に設けられたフォトインタラプタ１４１，１４２が被水してしまうことを防止することができる。

【0027】

なお、図５および図６に示すように、蓋１６０の外周縁部から下方に垂下した設けられた押え付け部１６２は、回転操作装置１００が設置面１０に設置された際に、重力方向において下側となる位置に設けられている。これにより、一実施形態に係る回転操作装置１００は、ノブ１３０の外筒部１３２の内周面と、ケース１１０の外周壁部１１３の外周面との間に伝わってきた液体を、押え付け部１６２を伝って、回転操作装置１００の外部へ排出させることができる。

【0028】

また、ケース１１０の外周壁部１１３は、ＦＰＣ１４０を引き出すための切り欠き部１１３Ｂを有する。このため、一実施形態に係る回転操作装置１００は、万が一、ケース１１０の空洞部１１０Ａに液体が侵入してしまった場合であっても、重力方向において下側に形成された切り欠き部１１３Ｂから、液体を排出することができる。

【0029】

図７は、図４に示す回転操作装置１００の他の一部拡大図である。

【0030】

図７に示すように、回転軸部材１２０は、半径方向における内側において、周壁部１２３の下端面１２０Ｃによって、ケース１１０の内周壁部１１２の外周面に設けられた段差部１１２Ａの上面と当接している。

【0031】

また、図７に示すように、回転軸部材１２０は、半径方向における外側において、外周縁部側の下面１２０Ｂによって、ケース１１０の外周壁部１１３の内周面に設けられた段差部１１３Ａの上面と当接している。この当接部も、環状に形成され、ケース１１０の外周壁部１１３の切り欠き部１１３Ｂの近傍を除いて連続して設けられているため、切り欠き部１１３Ｂが重力方向における下側となるように回転操作装置１００を設置したときに、ケース１１０の重力方向における上部を環状に閉じることができ、したがって、ケース１１０の防水効果を高めることができる。

【0032】

また、図７に示すように、回転軸部材１２０は、半径方向における内側において、内周縁部側の上面１２０Ａによって、ノブ１３０の内筒部１３１側の天井面１３０Ａと当接している。

【0033】

これにより、一実施形態に係る回転操作装置１００は、図７において太線矢印で示すように、ノブ１３０に対して上方から加えられた圧力を、回転軸部材１２０の上面１２０Ａによって受け止めて、ケース１１０の内周壁部１１２と、ケース１１０の外周壁部１１３とに対して、分散して加圧することができる。

【0034】

これにより、一実施形態に係る回転操作装置１００は、両面テープ２０（「接着手段」の一例）によってケース１１０の底面部分を設置面１０に接着する際に、ノブ１３０に対して上方から加えられた圧力を、ケース１１０の底面部分における、内周壁部１１２側の部分と、外周壁部１１３側の部分とに分散することができる。これにより、一実施形態に係る回転操作装置１００は、両面テープ２０による接着の偏りを抑制することができ、したがって、両面テープ２０による接着強度をより高めることができる。

【0035】

なお、回転軸部材１２０の下面１２０Ｂと、ケース１１０の段差部１１３Ａの上面との間（図中矢印Ｃの示す部分）には、グリスが塗布されていることにより、回転軸部材１２０が回転する際の摺動抵抗が抑制されている。

【0036】

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

【0037】

本国際出願は、２０２０年３月２７日に出願した日本国特許出願第２０２０－０５８４６５号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。

【符号の説明】

【0038】

１０ 設置面
２０ 両面テープ（接着手段）
１００ 回転操作装置
１１０ ケース
１１０Ａ 空洞部
１１１ 底壁部
１１２ 内周壁部
１１３ 外周壁部
１１３Ｂ 切り欠き部
１１４ 突起部
１１５ ガイド部
１２０ 回転軸部材
１２１ カム面
１３０ ノブ（操作部材）
１４０ ＦＰＣ（フレキシブル基板）
１４０Ａ 一端部
１４０Ｂ 他端部
１４１，１４２ フォトインタラプタ
１５０ 板バネ
１５１ 突出部
１６０ 蓋
１６１ フック
１６２ 押え付け部
Ｄ１ 第１の隙間部
Ｄ２ 第２の隙間部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】