(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲部に係合部が設けられたダイヤルと、
リング状を成し、周囲部に前記ダイヤルの係合部に係合される被係合部が設けられ、それらの係合構造を介して前記ダイヤルの回転が伝達される被回転体と、
この被回転体の内周部に設けられたギヤ歯と、
このギヤ歯と噛合して前記被回転体の内部で回転されるギヤと、
このギヤの回転軸に直結されて前記ダイヤルの回転角度に応じた変化をする回転応答部材と、
回路基板と、
を具備し、
前記回転応答部材は、前記回路基板の前記ダイヤルとは反対側の面上に実装されていることを特徴とする操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイヤル式の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば車両の空調操作に供する操作装置として、図４に示すものが供されている。このものでは、図で左側より順に、ダイヤル１、指示ピース２、表示パネル３、パネル支え４、ボディ５、プッシュボタン６、導光ピース７及び中間ギヤ８、スイッチ９並びにＬＥＤ１０及び抵抗１１〜１３、インシュレータ１４、ランプ１５、終段ギヤ１６、ハウジング１７、ボリューム１８が存在している。
【０００３】
そのうち、ダイヤル１は、短円筒状を成すもので、中空であり、その内周部の一箇所に指示ピース２が装着され、この指示ピース２の前端部がダイヤル１前縁の凹欠部１９から前方に露出される。又、このダイヤル１の後部の内周部にはギヤ歯２０が形成されている。
表示パネル３は、中央部に孔２１を有する円形のシートから成るもので、その前面には、この場合、車室内の設定温度の高低を表す表示２２が複数、環状に配列して設けられており、この表示パネル３がパネル支え４の前面に取付けられる。パネル支え４は、表示パネル３の孔２１と同心で且つほゞ同径のリング部２３を有している。
【０００４】
ボディ５は、多角形箱状部５ａの前方に大円筒状部５ｂと小円筒状部５ｃとを同心状に有するもので、小円筒状部５ｃの前縁にパネル支え４が固着され、大円筒状部５ｂの外周にダイヤル１が回転可能に嵌装される。その結果、ダイヤル１の前面の開口部１ａから前方に表示パネル３が露出される。
【０００５】
プッシュボタン６には、この場合、前面にエアコンの文字（Ａ／Ｃ）による表示２４と透光窓２５とが設けられ、そのうちの透光窓２５に連なる部分に導光ピース７が挿着され、この状態のプッシュボタン６が、上記ボディ５の小円筒状部５ｃからパネル支え４のリング部２３に挿通されて表示パネル３の孔２１から前方に露出される。
中間ギヤ８は前部にギヤ歯８ａを有し、後部にギヤ歯８ｂを有するもので、その前部のギヤ歯８ａが、ボディ５の多角形箱状部５ａの下部に形成された孔（図示せず）に挿通されて、前記ダイヤル１のギヤ歯２０に噛合される。
【０００６】
スイッチ９、ＬＥＤ１０、及び抵抗１１〜１３は、インシュレータ１４に前方より実装され、インシュレータ１４にはランプ１５が後方より装着される。又、インシュレータ１４には、下部に切欠部２６が形成され、この切欠部２６に上記中間ギヤ８の後部のギヤ歯８ｂが挿通されるようにして、インシュレータ１４がボディ５に結合される。更に、インシュレータ１４には、外周部の一箇所にコネクタ２７が一体に形成されており、このコネクタ２７に図示しない相手コネクタが接続され、上記スイッチ９、ＬＥＤ１０、抵抗１１〜１３、及びランプ１５に導電するようになっている。
【０００７】
終段ギヤ１６は、有底の短円筒状を成すもので、内周部にギヤ歯２８が形成されており、このギヤ歯２８が上記中間ギヤ８の後部のギヤ歯８ｂに噛合される。又、この終段ギヤ１６の中心部には、非円形のボリューム軸挿着孔２９が形成されている。
ハウジング１７は、上記終段ギヤ１６を収容して、前記インシュレータ１４を挟み前記ボディ５の多角形箱状部５ａに結合される多角形箱状を成すもので、その中心部には円形のボリューム軸挿通孔３０が形成されている。
【０００８】
ボリューム１８は、ケース１８ａから非円形で中空の軸部１８ｂを突出させ、この軸部１８ｂの回転により抵抗値を変える可変抵抗（図示せず）をケース１８ａの内部に収容したもので、軸部１８ｂが上記ハウジング１７のボリューム軸挿通孔３０を貫通して前記終段ギヤ１６のボリューム軸挿着孔２９に挿着される。又、このボリューム１８のケース１８ａからは、抵抗出力を図示しない制御装置に伝送するためのリード線３１が外部に導出されている。
【０００９】
以上の構成で、ダイヤル１を操作者が手で持って回転操作すれば、ギヤ歯２０から中間ギヤ８の前部のギヤ歯８ａに回転が伝達され、更に、中間ギヤ８の後部のギヤ歯８ｂから終段ギヤ１６のギヤ歯２８に回転が伝達されて、終段ギヤ１６が回転することにより、終段ギヤ１６のボリューム軸挿着孔２９とボリューム１８の軸部１８ｂとの非円形係合構造を介して軸部１８ｂが回転される。これにより、ケース１８ａ内の図示しない可変抵抗が抵抗値を変えて、その抵抗出力をリード線３１を介して図示しない制御装置に伝送する。その結果、制御装置が、伝送された抵抗出力から前記ダイヤル１の回転角度に応じた車室内の設定温度を判断し、車両の車室内に供給される空気の温度を調節するためのダンパを作動させるモータ（図示せず）に通電して、その温度の調節をする。
【００１０】
なお、表示パネル３の表示２２は、以上のようにして調節される温度を表示するものであり、この表示パネル３の表示２２のいずれか（ダイヤル１の回転角度に応じた）の位置、すなわち、設定温度位置を、指示ピース２がダイヤル１の回転に伴って指示する。又、このとき、ランプ１５は表示２２の全部を裏側より照明する。従って、表示２２は透光性を有している。
【００１１】
そして、プッシュボタン６を操作者が指先で押圧操作すれば、インシュレータ１４に装着されたスイッチ９が押圧されて作動し、その出力がインシュレータ１４のコネクタ２７から図示しないリード線を介して上記制御装置に伝送されることにより、エアコンが作動される。それとともに、ＬＥＤ１０が発光し、その光が導光ピース７を透過してプッシュボタン６の透光窓２５に現れ、上記エアコンの作動を表示する（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−９６５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記従来のものの場合、ダイヤル１の操作回転が、ダイヤル１のギヤ歯２０から中間ギヤ８の前部のギヤ歯８ａへと伝達され、更に、中間ギヤ８の後部のギヤ歯８ｂから終段ギヤ１６のギヤ歯２８へと伝達されて、終段ギヤ１６が回転されることにより、ボリューム１８の軸部１８ｂが回転されるものであり、ダイヤル１の操作回転が最終的にボリューム１８の軸部１８ｂに伝達されるのに、２段のギヤ伝達が含まれる構造である。
【００１４】
ギヤによる回転の伝達には、バックラッシュと称される反動や揺り戻しが不可避的に存在するものであり、ギヤ伝達の段数が多ければ、それだけ多くのバックラッシュが生じる。そのため、上記従来のものにおいては、バックラッシュによる操作精度の低さがあり、ダイヤル１による調節操作が精度高くできるものではなかった。加えて、上記従来のものにおいては、２段のギヤ伝達のため、部品点数が多く、コスト高になると共に、小形化するのも困難であるという問題点を有していた。
【００１５】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、ダイヤルによる調節操作を精度高くでき、且つ、部品点数の削減によるコストの低廉化並びに小形化ができる操作装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の操作装置は、周囲部に係合部が設けられたダイヤルと、リング状を成し、周囲部に前記ダイヤルの係合部に係合される被係合部が設けられ、それらの係合構造を介して前記ダイヤルの回転が伝達される被回転体と、この被回転体の内周部に設けられたギヤ歯と、このギヤ歯と噛合して前記被回転体の内部で回転されるギヤと、このギヤの回転軸に直結されて前記ダイヤルの回転角度に応じた変化をする回転応答部材と、回路基板と、を具備し、前記回転応答部材は、前記回路基板の前記ダイヤルとは反対側の面上に実装されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記手段によれば、ダイヤルの操作回転が被回転体にはそれらの係合部と被係合部との係合構造を介して伝達され、更に、ギヤから回転応答部材にはそれらの直結構造で伝達されるので、ギヤ伝達は１段のみであり、ギヤ伝達のバックラッシュを少なくすることができる。それにより、ダイヤルによる調節操作を精度高くすることができる。又、１段のギヤ伝達で済ませ得る分、部品点数を削減できて、コストの低廉化並びに小形化を所望に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例を示す全体の縦断側面図
【図２】全体の分解斜視図
【図３】図２とは反対の方向から見た一部の分解斜視図
【図４】従来例を示す図２相当図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施例（一実施形態）につき、図１ないし図３を参照して説明する。
まず、図２には、車両用、特には自動車用の、空調操作、中でも車内に対する風の吹出しモードの切換え操作に供する操作装置の全体を分解状態で示しており、左側より順に、ダイヤル１０１、表示パネル１０２、プッシュボタン１０３、ボディ１０４、回路基板１０５、ギヤ１０６、インシュレータ１０７、節度ピース１０８、節度スプリング１０９、ロータ１１０を示している。
【００２０】
そのうち、ダイヤル１０１は、短円筒状を成すもので、中空であり、前縁部の一箇所に指示部１１１を有し、後縁部のそれぞれ数箇所に、スリット１１２と、係合部である係合孔１１３とを有している。
表示パネル１０２は、円形のシートから成るもので、その前面の周囲部には、この場合、車室内に対する風の吹出しモードを表す複数の表示１１４を環状に配列して設けると共に、その風についての内外気の切換えを表す表示１１５を設けている。
【００２１】
プッシュボタン１０３は、円形の前面部１０３ａが最も径大で、その後方にリング状部１０３ｂを有し、更にその後方の数箇所に延長部１０３ｃを有していて、円形部１０３ａには上下の両部に孔１３８，１３９を形成し、延長部１０３ｃの内面部からリング状部１０３ｂの内面部にかけては、図１に示すように、軸方向である前後方向に延びる凸条１１６を設け、中央部付近にスイッチ操作突起１１７を設けている。
【００２２】
ボディ１０４は、円筒状を成すもので、その前部１０４ａと後部１０４ｂとの間につば部１０４ｃを有しており、前部１０４ａの外周部の数箇所に上記プッシュボタン１０３の凸条１１６と対応する凹条１１８を設け、そのほか、前部１０４ａのつば部１０４ｃ寄りの部分には、幾つかの矩形の孔１１９を設けている。又、後部１０４ｂのそれぞれ数箇所には、スリット１２０と、係合孔１２１とを設けている。
【００２３】
回路基板１０５は、円盤状を成すもので、その中央部付近には円形の孔１２２を設け、その孔１２２直上の前面部に発光体（例えばＬＥＤ）１４０を実装し、孔１２２直下の前面部にスイッチ１２３を実装している。このスイッチ１２３は、例えばタクトスイッチであり、前記車室内に吹き出す風についての内外気の切換えをするダンパを作動させるモータ（図示せず）の通断電をするためのものである。又、この回路基板１０５の外周部の数箇所には、凹欠部１２４を設けている。
【００２４】
更に、回路基板１０５の裏面には、図３に示すように、ボリューム１２５を設けている。このボリューム１２５は、この場合、チップ形のものであり、中央部に非円形の孔１２６を有し、この孔１２６の周辺に図１に示す可変抵抗素子１２５ａを有している。
ギヤ１０６は、円形を成すもので、外周部の全周にギヤ歯１０６ａを有しており、中心部には回転軸１０６ｂを有している。この回転軸１０６ｂはギヤ１０６の前後両方に突出しており、その前部１０６ｂ1を上記ボリューム１２５の１２６に対応する非円形に形成し、後部１０６ｂ2を円形に形成している。
【００２５】
インシュレータ１０７は、最前部に環状のつば部１０７ａを有し、その後方に第１短円筒部１０７ｂを、その後方に第１短円筒部１０７ｂより径小な有底の第２短円筒部１０７ｃを、そして更にその後方に第２短円筒部１０７ｃより細い四角筒部１０７ｄを有するもので、第２短円筒部１０７ｃの第１短円筒部１０７ｂと接する部分のほゞ上半部には、開口１２７を形成している。
【００２６】
又、第１短円筒部１０７ｂの内周部には、前記ボディ１０４のスリット１２０と前記回路基板１０５の凹欠部１２４とに共通に対応する凸条１２８と、前記ボディ１０４の係合孔１２１と対応する係合突起１２９を形成している。第２短円筒部１０７ｃの奥底部には、図１に示すように、前記ギヤ１０６の後部１０６ｂ2に対応する環状の軸受部１３０を形成している。
なお、四角筒部１０７ｄはコネクタハウジング部であり、内部に図１に示す複数の接続端子１３１を有し、外部に図示しない相手コネクタハウジングとの結合に供する、図２及び図３に示す係合爪１３２を有している。
【００２７】
更に、つば部１０７ａの裏面の一箇所には、図１に１つのみを示すが、前記表示パネル１０２の表示１１４，１１５に合った数及び合った位置の複数の節度谷１３３を形成している（図３では省略）。
節度ピース１０８は主体部が四角柱状を成すものであり、節度スプリング１０９は圧縮コイルばねである。
【００２８】
ロータ１１０は、リング状を成すもので、外環部１１０ａと内環部１１０ｂとを有しており、そのうちの外環部１１０ａの外周部に、前記ダイヤル１０１のスリット１１２と対応する凸条１３４と、係合孔１１３と対応する被係合部である係合突起１３５とを形成している。又、内環部１１０ｂには、後部の内周部の全周にギヤ歯１３６を形成している。更に、外環部１１０ａと内環部１１０ｂとの間の一箇所には、図１に示すように、前記節度谷１３３に対応させて袋部１３７を形成している。
【００２９】
以上の構成で、図１に示すように、プッシュボタン１０３の前面に表示パネル１０２を貼付け、このプッシュボタン１０３をダイヤル１０１に挿入している。次いで、ダイヤル１０１にボディ１０４を挿入し、このボディ１０４の凹条１１８をプッシュボタン１０３の凸条１１６に嵌合しつつ、前部１０４ａをプッシュボタン１０３に挿入している。
【００３０】
一方、ギヤ１０６をインシュレータ１０７の第２短円筒部１０７ｃの内部に収納して、開口１２７からギヤ歯１０６ａを露出させると共に、回転軸１０６ｂの後部１０６ｂ2を軸受部１３０に嵌合し、その上で、回路基板１０５の凹欠部１２４をインシュレータ１０７の凸条１２８に嵌合しつつ、回路基板１０５をインシュレータ１０７の第１短円筒部１０７ｂに収納してその奥部に位置させ、ボリューム１２５の孔１２６から回路基板１０５の孔１２２を、ギヤ１０６の回転軸１０６ｂの前部１０６ｂ1に嵌合している。これにより、回路基板１０５がインシュレータ１０７の凸条１２８でインシュレータ１０７に回り止めされ、ギヤ１０６の回転軸１０６ｂがインシュレータ１０７の軸受部１３０とボリューム１２５の孔１２６とで支承されている。又、ギヤ１０６回転軸１０６ｂはボリューム１２５に直結されている。
【００３１】
この後、インシュレータ１０７の第１短円筒部１０７ｂを、前記ボディ１０４の後部１０４ｂに被嵌し、凸条１２８をスリット１２０に嵌合案内させつつ、係合突起１２９を係合孔１２１に係合させている。これにより、ボディ１０４をインシュレータ１０７の係合突起１２９で回り止めしている。
【００３２】
そして、その後、ロータ１１０の袋部１３７に節度スプリング１０９と節度ピース１０８とを順に収納して、内環部１１０ｂをインシュレータ１０７の第１短円筒部１０７ｂに被嵌し、ギヤ歯１３６を前記第２短円筒部１０７ｃの開口１２７から露出させたギヤ１０６のギヤ歯１０６ａに噛合させている。又、それと同時に、ロータ１１０の凸条１３４を前記ダイヤル１０１のスリット１１２に嵌合案内させつつ、係合突起１３５を係合孔１１３に係合させており、インシュレータ１０７の節度谷１３３には、節度ピース１０８を節度スプリング１０９のばね力で圧接係合させている。
以上のようにして、操作装置の全体を組立てている。
【００３３】
なお、回路基板１０５は、前記インシュレータ１０７の第１短円筒部１０７ｂの奥部に位置させたところで接続端子１３１に接続されるものであり、その接続端子１３１には、インシュレータ１０７の四角筒部１０７ｄ（コネクタハウジング部）に結合される相手コネクタの雌側接続端子（図示せず）が嵌合接続されるようになっている。
【００３４】
さて、上述のように構成したものの場合、ダイヤル１０１を操作者が手で持って指示部１１１により表示パネル１０２の表示１１４のいずれかを指示するように回転操作すれば、ダイヤル１０１の係合孔１１３とロータ１１０の係合突起１３５との係合構造を介して、ロータ１１０が回転される。従って、ロータ１１０はダイヤル１０１との係合構造を介してダイヤル１０１の回転が伝達される被回転体であり、この被回転体であるロータ１１０が回転されることにより、更に、ロータ１１０のギヤ歯１３６とギヤ１０６のギヤ歯１０６ａとの噛合を介して、ギヤ１０６が回転軸１０６ｂを中心に回転される。
【００３５】
そして、回転されたギヤ１０６は、回転軸の非円形の前部１０６ｂ1とボリューム１２５の非円形の孔１２６との係合（直結）を介して、ボリューム１２５に回転を与える。ボリューム１２５は、その与えられた回転により、前記ダイヤル１０１の回転角度に応じた可変抵抗素子１２５ａの抵抗値の変化をする。従って、ボリューム１２５はダイヤル１０１の回転角度に応じた変化をする回転応答部材であり、この回転応答部材としては、ほかに光センサやロータリーエンコーダ等であっても良い。
【００３６】
なお、ボリューム１２５の抵抗出力（回転応答部材の出力）は、インシュレータ１０７の第１短円筒部１０７ｂ（コネクタハウジング部）の接続端子１３１から、これに接続された相手コネクタの雌側接続端子並びにそれに接続されたリード線（これも図示せず）を介して図示しない制御装置に伝送される。その結果、制御装置が、伝送された出力からダイヤル１の回転角度に応じた、この場合、車室内に対する風の吹出しモードを判断し、車両の車室内に供給される風の吹出し方向を切換えるためのダンパを作動させるモータ（図示せず）に通電して、その風の吹出し方向の切換えをする。
【００３７】
又、その切換えは、ダイヤル１０１の指示部１１１を表示パネル１０２の表示１１４の一つ一つに合わせることで節度をもって行われ、その節度が、節度ピース１０８が節度スプリング１０９のばね力でインシュレータ１０７の節度谷１３３の一つ一つに係合することで得られる。表示１１４は、発光体１４０によりプッシュボタン１０３の孔１３８，１３９を透して照明されるものであり、従って、表示１１４は透光性を有している。
【００３８】
加えて、表示パネル１０２の前面からプッシュボタン１０３を押し込み操作すると、凸条１１６がボディ１０４の凹条１１８に案内されつつ、プッシュボタン１０３が後方に移動し、その移動により、スイッチ操作突起１１７で回路基板１０５前面のスイッチ１２３を押圧して、該スイッチ１２３を作動させる。このスイッチ１２３の作動による出力は、インシュレータ１０７の上記接続端子１３１から、上述同様に図示しない制御装置に伝送されるものであり、それによって、車室内に吹き出す風についての内外気の切換えをするダンパを作動させる図示しないモータが通電され、内外気の切換えが行われる。なお、プッシュボタン１０３の押し込み操作を解除すると、スイッチ１２３の復元力で、プッシュボタン１０３が戻される。
【００３９】
以上のように本構成の操作装置によれば、ダイヤル１０１の操作回転が被回転体であるロータ１１０にはそれらの係合部である係合孔１１３と被係合部である係合突起１３５との係合構造を介して伝達され、更に、それがロータ１１０のギヤ歯１３６からギヤ１０６に伝達されるものの、ギヤ１０６からは回転応答部材であるボリューム１２５にそれらの直結構造で伝達される。従って、ギヤ伝達は１段のみであり、ギヤ伝達のバックラッシュを少なくすることができるので、ダイヤル１０１による調節操作を、ギヤ伝達のバックラッシュの影響を少なくして、精度高くすることができる。又、１段のギヤ伝達で済ませ得る分、部品点数を削減できて、コストの低廉化並びに小形化を所望に達成することができる。
【００４０】
なお、ダイヤル１０１には係合部として係合突起１３５を設け、ロータ１１０（被回転体）に被係合部として係合孔１１３を設けるようにしても良い。
又、ダイヤル１０１による操作対象も、自動車用など車両用の空調操作、中でも車内に対する風の吹出しモードの切換操作に供するものに限られず、風量や温度の調節に供するものであっても良く、更にそのほかの操作に供するものであっても良い。又、それに合わせて、プッシュボタン６で操作されるスイッチ１２３も、車室内に吹き出す風についての内外気の切換えをするものに限られず、エアコンのオンオフやリヤウインドのデフォッガのオンオフに供するものであっても良く、更にそのほかのオンオフに供するものであっても良い。更に、このスイッチ１２３並びにそれの操作に係る構造は具えられていなくても良い。
【００４１】
そのほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
【符号の説明】
【００４２】
図面中、１０１はダイヤル、１０６はギヤ、１１０はロータ（被回転体）、１１３は係合孔（係合部）、１２５はボリューム（回転応答部材）、１３５は係合突起（被係合部）、１３６はギヤ歯を示す。
【図１】
0005981146.tif 000002
【図２】
0005981146.tif 000003
【図３】
0005981146.tif 000004
【図４】
0005981146.tif 000005