(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に表示対象が表示される表示領域を有し、前記表示領域と交差する回転軸の周りに回転操作される回転操作部と、
前記回転操作部の内壁に第１の歯部が設けられた内ギヤと、
前記内ギヤの前記第１の歯部と噛み合う第２の歯部を有すると共に照明光を透過する透過領域又は前記照明光を遮光する遮光領域として表面の周方向に設けられた前記表示対象を有する外ギヤと、
前記外ギヤの裏面側から前記照明光を出力して前記表示対象を照明し、前記回転操作部の前記表示領域に前記表示対象を表示させる光源部と、
を備えた回転操作装置。
【請求項２】
前記回転操作部の回転軸と前記外ギヤの回転軸が平行かつ異なる回転軸である、
請求項１に記載の回転操作装置。
【請求項３】
前記表示対象は、前記透過領域であり、前記表示対象から前記照明光が出力することで前記表示領域に前記表示対象が表示される、
請求項１又は２に記載の回転操作装置。
【請求項４】
前記回転操作部と前記外ギヤの間に配置され、前記表示対象を拡大して前記表示領域に表示させるレンズを備えた、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転操作装置。
【請求項５】
前記回転操作部は、自然光を遮光すると共に前記表示対象を照明した前記照明光を透過させる、
請求項１乃至４のいずれか１項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】
従来の技術として、操作された状態を示す貫通孔を備えると共に回転させることによって操作状態を切り替える回転操作部と、回転操作部の背後に配設されると共に操作状態を表示する複数の表示意匠からなる表示意匠部を有する指標部とを備え、操作された状態を表示する表示意匠部の表示意匠が回転操作部の前方から貫通孔を通して視認可能である回転操作スイッチが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この指標部は、ドーナツ盤状に形成され、周に沿って表示意匠が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６４８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の回転操作スイッチは、回転操作部の回転による回転操作部と指標部の相対的な位置の変化によって表示意匠を切り替えるので、回転操作部の回転軸、つまり回転操作部の中央に表示意匠を表示することができない。また回転操作部の中央に表示意匠を表示させるには、回転しない液晶ディスプレイなどを回転操作部に設ける必要がありコストが増加する。
【０００６】
従って本発明の目的は、低コストで回転操作部の中央に表示対象を表示することができる回転操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、上面に表示対象が表示される表示領域を有し、表示領域と交差する回転軸の周りに回転操作される回転操作部と、回転操作部の内壁に第１の歯部が設けられた内ギヤと、内ギヤの第１の歯部と噛み合う第２の歯部を有すると共に照明光を透過する透過領域又は照明光を遮光する遮光領域として表面の周方向に設けられた表示対象を有する外ギヤと、外ギヤの裏面側から照明光を出力して表示対象を照明し、回転操作部の表示領域に表示対象を表示させる光源部と、を備えた回転操作装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低コストで回転操作部の中央に表示対象を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施の形態に係るダイヤル装置の一例を示す上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI（ｂ）-I（ｂ）線で切断した部分断面の一例を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）は、第１の実施の形態に係るダイヤル装置のブロック図の一例であり、図２（ｂ）は、ダイヤル装置の内ギヤと外ギヤの噛み合いの一例を説明するための概略図である。
【図３】図３（ａ）は、第２の実施の形態に係るダイヤル装置の一例を示す上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIII（ｂ）-III（ｂ）線で切断した部分断面の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る回転操作装置は、上面に表示対象が表示される表示領域を有し、表示領域と交差する回転軸の周りに回転操作される回転操作部と、回転操作部の内壁に第１の歯部が設けられた内ギヤと、内ギヤの第１の歯部と噛み合う第２の歯部を有すると共に照明光を透過する透過領域又は照明光を遮光する遮光領域として表面の周方向に設けられた表示対象を有する外ギヤと、外ギヤの裏面側から照明光を出力して表示対象を照明し、回転操作部の表示領域に表示対象を表示させる光源部と、を備えて概略構成されている。
【００１１】
この回転操作装置は、回転操作部の内ギヤと噛み合う外ギヤの周方向に表示対象を設けることにより、回転操作部の回転軸に交差する表示領域に表示対象を表示させることができるので、液晶ディスプレイなどを設けることなく低コストで回転操作部の中央に表示対象を表示することができる。
【００１２】
[第１の実施の形態]
（ダイヤル装置１の概要）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係るダイヤル装置の一例を示す上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI（ｂ）-I（ｂ）線で切断した部分断面の一例を示す概略図である。図２（ａ）は、第１の実施の形態に係るダイヤル装置のブロック図の一例であり、図２（ｂ）は、ダイヤル装置の内ギヤと外ギヤの噛み合いの一例を説明するための概略図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）は、断面を示す斜線を省略している。さらに図２（ａ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。
【００１３】
ダイヤル装置１は、一例として、車両に搭載される空調装置の温度を設定する回転操作装置であるがこれに限定されず、風量の設定、吹出口の設定などに用いられても良いし、空調装置以外の電子機器の設定値を設定可能な操作装置として構成されても良い。
【００１４】
このダイヤル装置１は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、上面２１に表示対象３２が表示される表示領域２２を有し、表示領域２２と交差する回転軸２０の周りに回転操作される回転操作部としてのダイヤル２と、ダイヤル２の内壁２６に第１の歯部としての歯部２８が設けられた内ギヤ２７と、内ギヤ２７の歯部２８と噛み合う第２の歯部としての歯部３１を有すると共に照明光５０を透過する透過領域又は照明光５０を遮光する遮光領域として周方向に設けられた表示対象３２を有する外ギヤ３と、外ギヤ３の裏面３４側から照明光５０を出力して表示対象３２を照明し、ダイヤル２の表示領域２２に表示対象３２を表示させる光源部５と、を備えて概略構成されている。
【００１５】
本実施の形態の表示対象３２は、透過領域であり、表示対象３２から照明光５０が出力することで表示領域２２に表示対象３２が表示される。つまり照明光５０は、表示対象３２及びダイヤル２を介して上面２１から出力する。この上面２１からの照明光５０の出力により、ダイヤル２の表示領域２２に表示対象３２が表示される。
【００１６】
また本実施の形態の表示対象３２は、一例として、空調装置の温度である。この表示対象３２は、外ギヤ３の後述する基部３０に形成されている。従ってこの表示対象３２の周囲は、遮光領域となっている。
【００１７】
なお変形例として表示対象３２は、遮光領域であり、透過領域が表示対象３２の周囲を囲むように基部３０に形成されても良い。この場合、表示対象３２の周囲が照明されたようにダイヤル２の表示領域２２に表示される。
【００１８】
ダイヤル装置１は、例えば、図２（ａ）に示すように、ダイヤル２の回転量を検出する回転検出部６と、検出された回転量に基づいて操作情報Ｓ３を生成して接続された空調装置に出力する制御部７と、を備えて概略構成されている。
【００１９】
（ダイヤル２の構成）
ダイヤル２は、例えば、ポリカーボネートなどの照明光５０を透過させる透明な樹脂材料を用いて形成されている。そしてダイヤル２は、例えば、自然光を遮光すると共に表示対象３２を照明した照明光５０を透過させるようにスモーク塗装がなされている。具体的には、ダイヤル２は、一例として、光の透過率が１０％以下となるようにスモーク塗装がなされている。従ってダイヤル２は、照明されていない場合、ブラックアウトしており、照明されることにより黒色を背景として表示対象３２が表示される。なお変形例としてダイヤル２は、例えば、樹脂材料にカーボンブラックなどの光を吸収する物質を拡散することによりスモークを形成するようにしても良い。
【００２０】
ダイヤル２は、例えば、円柱形状を有している。またダイヤル２の裏面２３側には、収容部２５が設けられている。収容部２５は、ダイヤル２の裏面２３を円柱形状に凹ませたような形状を有している。
【００２１】
内ギヤ２７は、この収容部２５の内壁２６に設けられている。この内壁２６は、ダイヤル２の回転軸２０に対して直交する方向に位置する収容部２５の側面である。この内ギヤ２７の歯部２８は、一例として、内壁２６の全周に亘って形成されている。なお歯部２８は、ダイヤル２の回転範囲に応じて内壁２６の一部に形成されても良い。
【００２２】
ダイヤル２は、一例として、側面２４の下方がベース１０に回転可能に支持され、後述するように２０〜２８℃まで４０°間隔で表示対象３２が外ギヤに設けられているので、およそ３２０°回転する。またダイヤル２は、例えば、表示対象３２ごとに節度を有している。
【００２３】
この回転操作の回転軸２０は、表示領域２２の中央を通っている。つまり表示対象３２は、ダイヤル２の回転中心に表示される。
【００２４】
（外ギヤ３の構成）
外ギヤ３は、例えば、ポリカーボネートなどの照明光５０を透過させる透明な樹脂材料を用いて形成されている。この外ギヤ３は、例えば、図２（ｂ）に示すように、円板形状を有する基部３０と、基部３０の周囲に設けられた歯部３１と、を有して概略構成されている。
【００２５】
この基部３０には、周方向に複数の表示対象３２が設けられている。基部３０は、複数の表示対象３２以外が照明光５０を遮光するように黒色に塗装されている。従って外ギヤ３は、裏面３４側から照明されると、照明光５０が表示対象３２の裏面３４から入射して表面３３から出射する。
【００２６】
なお変形例として表示対象３２は、例えば、外ギヤ３を黒色の樹脂材料で形成し、表面３３から裏面３４に貫通する貫通孔として構成されても良い。また他の変形例として表示対象３２は、二色成形で形成されても良い。そして表示対象３２は、着色された樹脂材料によって形成されても良いし、印刷や塗装などによって着色されても良い。
【００２７】
歯部３１は、内ギヤ２７の歯部２８と噛み合うように構成されている。また歯部３１は、一例として、基部３０の全周に亘って形成されている。なお歯部３１は、ダイヤル２の回転範囲に応じて一部に形成されても良い。
【００２８】
複数の表示対象３２は、一例として、２０〜２８℃の温度を示している。隣接する表示対象３２の角度θは、一例として、図２（ｂ）に示すように、４０°である。
【００２９】
ダイヤル２の回転軸２０と外ギヤ３の回転軸３５は、平行かつ異なる回転軸となっている。このように内ギヤ２７と外ギヤ３の回転軸が一致しないので、表示対象３２をダイヤル２の中央に表示させることが可能となる。
【００３０】
外ギヤ３は、一例として、ベース１０の表面１００に設けられた支持軸１１に取り付けられている。外ギヤ３は、この支持軸１１を軸として左右に回転する。
【００３１】
なお変形例として外ギヤ３は、円形のギヤに限定されず、扇形状であっても良いし、二つの扇が向かい合うような形状であっても良い。また内ギヤ２７と外ギヤ３のギヤ比は、仕様などに応じて設定される。
【００３２】
（光源部５の構成）
光源部５は、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode）などの発光素子である。この光源部５は、プリント配線基板である基板４に配置されている。この基板４は、例えば、ベース１０の表面１００に配置されている。
【００３３】
光源部５は、ダイヤル２の回転軸２０に沿って照明光５０を出力するように、ダイヤル２の回転軸２０上に配置されている。この光源部５は、図２（ａ）に示すように、制御部７と電気的に接続されている。そして光源部５は、制御部７から出力される駆動信号Ｓ１に基づいて照明光５０を出力する。この照明光５０の照明領域５１は、例えば、図２（ｂ）に示すように、１つの表示対象３２を含む領域となり、ダイヤル２の表示領域２２に対応している。
【００３４】
（回転検出部６の構成）
回転検出部６は、ダイヤル２の回転量を検出し、検出した結果を回転量情報Ｓ２として制御部７に出力するように構成されている。この回転検出部６は、図１（ｂ）に示すように、内ギヤ２７と対向するように基板４に配置されている。
【００３５】
回転検出部６は、一例として、赤外光を内ギヤ２７の歯部２８に出力し、その反射を計測することによりダイヤル２の回転量を検出する回転センサである。なお回転検出部６は、例えば、ホール素子などを用いた磁気センサなどであっても良い。回転検出部６が磁気センサである場合、歯部２８が磁性体によって形成される。
【００３６】
（制御部７の構成）
制御部７は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部７が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
【００３７】
制御部７は、駆動信号Ｓ１を生成して光源部５に出力すると共に回転検出部６から回転量情報Ｓ２を取得して操作情報Ｓ３を生成するように構成されている。制御部７は、一例として、回転量情報Ｓ２に基づくダイヤル２の回転量に応じて指定された温度を判定し、判定した温度に基づいた操作情報Ｓ３を生成して空調装置に出力する。
【００３８】
以下に本実施の形態のダイヤル装置１の動作について説明する。ダイヤル装置１は、操作前に２５℃を表示しているものとする。
【００３９】
（動作）
制御部７は、空調装置の電源がオンされると、駆動信号Ｓ１を出力すると共に回転量情報Ｓ２を取得する。光源部５は、駆動信号Ｓ１に基づいて照明光５０を出力する。
【００４０】
照明光５０は、外ギヤ３の表示対象３２、及びダイヤル２を介して表示領域２２から出力し、表示対象３２がダイヤル２に表示される。
【００４１】
操作者がダイヤル２を図２（ｂ）の時計回りに回転させると、ダイヤル２が回転軸２０の周りを回転し、内ギヤ２７の歯部２８と外ギヤ３の歯部３１の噛み合いにより、ダイヤル２の回転方向と同じ方向でかつ回転軸２０と異なる回転軸３５の周りに外ギヤ３が回転する。この回転によって、照明領域５１に位置した「２５」の表示対象３２が移動して隣接する「２６」が照明領域５１に位置してダイヤル２の表示領域２２に表示される。
【００４２】
操作者は、所望の温度が表示されるまでダイヤル２を操作する。回転検出部６は、ダイヤル２の回転を測定して回転量情報Ｓ２を生成して制御部７に出力する。制御部７は、回転量情報Ｓ２に基づいてダイヤル２によって指示された温度を判定し、判定した温度に応じた操作情報Ｓ３を生成して空調装置に出力する。空調装置は、取得した操作情報Ｓ３に基づいて車両内に送出する空気の温度を指示された温度となるように調整する。
【００４３】
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るダイヤル装置１は、低コストでダイヤル２の中央に表示対象３２を表示することができる。具体的には、ダイヤル装置１は、ダイヤル２の内ギヤ２７と噛み合う外ギヤ３の周方向に表示対象３２を設けることにより、ダイヤル２の回転軸２０に交差する表示領域２２に表示対象３２を表示させることができる。従ってダイヤル装置１は、液晶ディスプレイなどを設けることなく低コストでダイヤル２の中央に操作に応じた表示対象３２を表示することができる。
【００４４】
ダイヤル装置１は、照明されている場合、ダイヤル２の中央に、黒色を背景に表示対象３２を表示し、照明されていない場合、全体がブラックアウトしているので意匠に優れている。
【００４５】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、表示対象３２が拡大されて表示される点で第１の実施の形態と異なっている。
【００４６】
図３（ａ）は、第２の実施の形態に係るダイヤル装置の一例を示す上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIII（ｂ）-III（ｂ）線で切断した部分断面の一例を示す概略図である。なお図３（ｂ）は、断面を示す斜線を省略している。なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００４７】
このダイヤル装置１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ダイヤル２と外ギヤ３の間に配置され、表示対象３２を拡大して表示領域２２に表示させるレンズ８を備えている。このレンズ８は、例えば、透明な樹脂材料やガラスなどによって円板形状に形成されている。またレンズ８は、例えば、ベース１０に取り付けられている。
【００４８】
レンズ８は、外ギヤ３に設けられた表示対象３２を拡大してダイヤル２に大きく表示させることができる。例えば、ダイヤル装置１は、設定可能な温度を１８〜３２℃とした場合、レンズ８がない構成であると、外ギヤ３の全周に亘って形成しても表示対象３２がダイヤル２に対して小さくなる。一方本実施の形態のダイヤル装置１は、レンズ８によって拡大することができるので、設定範囲が広くても表示対象３２を元の大きさよりも大きく表示させることができる。従って図３（ａ）に示すように、表示領域２２が外ギヤ３の大きさと比べて大きくなる。
【００４９】
またダイヤル装置１は、一例として、設定可能な温度を１８〜３２℃として１８°間隔で表示対象３２を外ギヤ３に設けた場合、表示対象３２が設けられる角度が２７０°となって全周に亘って設ける必要がなくなり、少なくとも外ギヤ３を扇形状にして材料コストを削減することができる。
【００５０】
以下に本実施の形態のダイヤル装置１の動作について説明する。ダイヤル装置１は、操作前に２５℃を表示しているものとする。
【００５１】
（動作）
制御部７は、空調装置の電源がオンされると、駆動信号Ｓ１を出力すると共に回転量情報Ｓ２を取得する。光源部５は、駆動信号Ｓ１に基づいて照明光５０を出力する。
【００５２】
照明光５０は、外ギヤ３の表示対象３２、レンズ８及びダイヤル２を介して表示領域２２から出力し、表示対象３２が拡大されてダイヤル２に表示される。
【００５３】
操作者がダイヤル２を図３（ａ）の時計回りに回転させると、ダイヤル２が回転軸２０の周りを回転し、内ギヤ２７の歯部２８と外ギヤ３の歯部３１の噛み合いにより、ダイヤル２の回転方向と同じ方向でかつ回転軸２０と異なる回転軸３５の周りに外ギヤ３が回転する。この回転によって、照明領域５１に位置した「２５」の表示対象３２が移動して隣接する「２６」が照明領域５１に位置してダイヤル２の表示領域２２に表示される。
【００５４】
操作者は、所望の温度が表示されるまでダイヤル２を操作する。回転検出部６は、ダイヤル２の回転を測定して回転量情報Ｓ２を生成して制御部７に出力する。制御部７は、回転量情報Ｓ２に基づいてダイヤル２によって指示された温度を判定し、判定した温度に応じた操作情報Ｓ３を生成して空調装置に出力する。空調装置は、取得した操作情報Ｓ３に基づいて車両内に送出する空気の温度を指示された温度となるように調整する。
【００５５】
（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態のダイヤル装置１は、外ギヤ３に設けられた表示対象３２をレンズ８によって拡大してダイヤル２に表示させることができる。このダイヤル装置１は、表示対象３２が小さくても拡大して表示することができるので、レンズを備えない場合と比べて、より多くの表示対象３２を表示したり、小型化したりすることができる。
【００５６】
なお変形例として上述の実施の形態のダイヤル２は、円柱形状であったがこれに限定されず、一例として、細長い円柱形状を有し、その上面に表示対象が表示される摘まみと、摘まみの下側を周方向に広げて形成されたフランジと、を備えた形状であっても良い。このダイヤル２は、フランジの内壁に内ギヤを設け、このフランジをベースの下に配置して摘まみがベースから突出するように構成することで、小型化することができる。
【００５７】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１…ダイヤル装置、２…ダイヤル、３…外ギヤ、４…基板、５…光源部、６…回転検出部、７…制御部、８…レンズ、１０…ベース、１１…支持軸、２０…回転軸、２１…上面、２２…表示領域、２３…裏面、２４…側面、２５…収容部、２６…内壁、２７…内ギヤ、２８…歯部、３０…基部、３１…歯部、３２…表示対象、３３…表面、３４…裏面、３５…回転軸、５０…照明光、５１…照明領域、１００…表面
【図１】
0006532165.tif 000002
【図２】
0006532165.tif 000003
【図３】
0006532165.tif 000004