(57)【要約】【課題】小型化、ユニット化が可能であると共に、タッチパネルを保護し、誤操作を防止することができるスイッチユニットを提供する。【解決手段】車両を操作する複数のスイッチ機能を有するタッチパネル３と、タッチパネル３をスライド可能に支持するスライド機構１０と、スライド機構１０を内部に収容する筐体とを有し、スライド機構１０は、引き出されたタッチパネル３の操作面が車両のシートに着座した乗員の視線に対して垂直に近づくように、筐体内に配置されると共に、引き出されたタッチパネル３の操作面に操作荷重より大きい荷重が働いた場合、タッチパネル３を鉛直下方側に回動可能に支持する支持手段を備えたスイッチユニット。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を操作する複数のスイッチ機能を有するタッチパネルと、
前記タッチパネルをスライドさせるスライド手段と、
前記タッチパネルを前記スライド手段に支持する支持手段とを有し、
前記スライド手段は、引き出された前記タッチパネルの操作面が車両のシートに着座した乗員の視線に対して垂直に近づくように、車両水平面に傾斜して車両のインストルメントパネルに配設され、
前記支持手段は、引き出された前記タッチパネルの操作面に操作荷重より大きい荷重が働いた場合、前記タッチパネルを鉛直下方側に回動させることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチユニットにおいて、
前記支持手段は、前記タッチパネルの端部を回動可能に支持すると共に両側端部が前記スライド手段にスライド可能に支持される支持部材と、一方の腕部及びコイル中心部が前記支持部材に保持され、他方の腕部が前記タッチパネルに保持されたねじりコイルバネとを有し、
操作荷重と同等の前記ねじりコイルバネの付勢力により、前記タッチパネルが上向きに付勢されて、通常の操作位置に保持されて、前記タッチパネルの操作面に操作荷重より大きい荷重が働いた場合には、前記ねじりコイルバネの他方の腕部が回動されて、前記タッチパネルが鉛直下方側に回動されることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項３】
車両を操作する複数のスイッチ機能を有するタッチパネルと、
前記タッチパネルをスライドさせるスライド手段と、
前記タッチパネルを前記スライド手段に支持する支持手段とを有し、
前記スライド手段は、引き出された前記タッチパネルの操作面が車両のシートに着座した乗員の視線に対して垂直に近づくように、車両水平面に傾斜して車両のインストルメントパネルに配設され、
前記支持手段は、引き出された前記タッチパネルの操作面に操作荷重より大きい荷重が働いた場合、前記タッチパネルが前記スライド手段内に引き込まれることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のスイッチユニットにおいて、
前記支持手段は、前記タッチパネルの両側端部に設けられ、前記スライド手段にスライド可能に支持される突起部と、前記タッチパネルの上面に設けられた溝と、一方の端部が前記スライド手段に固定され、他方の端部の爪部分が前記溝に嵌合される嵌合部材と、一方の端部が前記スライド手段の不動部分に固定され、他方の端部が前記タッチパネルの端部に固定されたバネとを有し、
前記バネの付勢力により前記溝が前記嵌合部材の爪部分に押し付けられ、操作荷重と同等の力により前記タッチパネルが通常の操作位置に保持されて、前記タッチパネルの操作面に操作荷重より大きい荷重が働いた場合には、前記嵌合部材の爪部分が前記溝から抜け、前記バネが縮んで、前記タッチパネルが前記スライド手段内に引き込まれることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のスイッチユニットにおいて、
前記タッチパネルが鉛直下方側に回動したこと、又は、前記タッチパネルが前記スライド手段内に引き込まれたことを検知する検知手段を設け、前記検知手段が働いた場合には、前記タッチパネルからの入力を無効にすることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のスイッチユニットにおいて、
前記スライド手段及び前記タッチパネルは、箱状の筐体の内部に収容されると共に、前記筐体の対角線上に設けられたことを特徴とするスイッチユニット。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のスイッチユニットにおいて、
前記タッチパネルは、操作可能な所定の位置まで引き出されない限り入力を無効とすることを特徴とするスイッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチユニットに関し、例えば、車両のインストルメントパネルに配置される複数のスイッチを１つのユニットに統合したものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のインストルメントパネルには、空調装置（エアコン）やオーディオ等を操作するためのスイッチが設けられており、車種毎に各々異なる機能のスイッチが複数配置されていた。
【０００３】
このようなスイッチには、機械的動作により接点の接続／切断を行って、該当機能のオン／オフを操作するメカニカルスイッチが用いられている。メカニカルスイッチは、その構造として、スイッチボディ、接点、基板等が必要であり、構造上、所定の厚さ（奥行き）が必要であり、又、スイッチ単体のコストを低減することにも限界があった。又、車種毎に各々異なる機能のスイッチを複数配置する必要があるため、組み込み時の手順が煩雑になり、組み込みコストも高いものであった。加えて、メカニカルスイッチの操作には押し込みストロークが必要であるが、より操作性がよく、更に、商品性（デザイン性）のよいものも求められていた。
【０００４】
特に近年は、車両の高機能化に伴い、オーディオやエアコンだけではなく、カーナビゲーションシステム、ＥＴＣ（Electronics Toll Collection）システム等をインストルメントパネルに装着するようになり、操作性やデザイン性を損なわず、上記スイッチをインストルメントパネルに配置することが難しい状況となっている。
【０００５】
上記問題点を改善するため、上記メカニカルスイッチに替わって、電界効果型や静電容量型のタッチパネルの使用が検討されている。タッチパネルは、複数のスイッチをパネル面上に一体に形成可能であり、製造コストを低減できると共に、組み込み時の手順が少なくなり、組み込みコストも低減可能なものである。又、操作時の押し込みストロークは不要であり、接触することで、該当機能のオン／オフを操作することができ、操作性の向上も望めるものである。又、その厚さを薄くすることができると共に、パネル自体の形状の自由度も高いものであった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８３９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
タッチパネルは、メカニカルスイッチと比較して利点の多いものであるが、車両に適用する場合に検討すべき課題が無いわけではない。例えば、上記タッチパネルは、メカニカルスイッチと異なり、表面に接触するだけで、該当機能をオン／オフ可能であるため、使用しない場合には、容易に接触しないように、収納しておくことが望ましい。又、使用時には、タッチパネル上に誤って缶や重量物等を乗せないような対策を施さないと、壊してしまったり、操作する意図はないにもかかわらず、予定外の操作を行ってしまったりするおそれがある。又、静電容量型のタッチパネルを用いる場合には、雨等の水滴がタッチパネル表面に溜まらないように考慮する必要もある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、小型化、ユニット化が可能であると共に、タッチパネルを保護し、誤操作を防止することができるスイッチユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する第１の発明に係るスイッチユニットは、
車両を操作する複数のスイッチ機能を有するタッチパネルと、
前記タッチパネルをスライドさせるスライド手段と、
前記タッチパネルを前記スライド手段に支持する支持手段とを有し、
前記スライド手段は、引き出された前記タッチパネルの操作面が車両のシートに着座した乗員の視線に対して垂直に近づくように、車両水平面に傾斜して車両のインストルメントパネルに配設され、
前記支持手段は、引き出された前記タッチパネルの操作面に操作荷重より大きい荷重が働いた場合、前記タッチパネルを鉛直下方側に回動させることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第２の発明に係るスイッチユニットは、
上記第１の発明に記載のスイッチユニットにおいて、
請求項１に記載のスイッチユニットにおいて、
前記支持手段は、前記タッチパネルの端部を回動可能に支持すると共に両側端部が前記スライド手段にスライド可能に支持される支持部材と、一方の腕部及びコイル中心部が前記支持部材に保持され、他方の腕部が前記タッチパネルに保持されたねじりコイルバネとを有し、
操作荷重と同等の前記ねじりコイルバネの付勢力により、前記タッチパネルが上向きに付勢されて、通常の操作位置に保持されて、前記タッチパネルの操作面に操作荷重より大きい荷重が働いた場合には、前記ねじりコイルバネの他方の腕部が回動されて、前記タッチパネルが鉛直下方側に回動されることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第３の発明に係るスイッチユニットは、
車両を操作する複数のスイッチ機能を有するタッチパネルと、
前記タッチパネルをスライドさせるスライド手段と、
前記タッチパネルを前記スライド手段に支持する支持手段とを有し、
前記スライド手段は、引き出された前記タッチパネルの操作面が車両のシートに着座した乗員の視線に対して垂直に近づくように、車両水平面に傾斜して車両のインストルメントパネルに配設され、
前記支持手段は、引き出された前記タッチパネルの操作面に操作荷重より大きい荷重が働いた場合、前記タッチパネルが前記スライド手段内に引き込まれることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第４の発明に係るスイッチユニットは、
上記第３の発明に記載のスイッチユニットにおいて、
前記支持手段は、前記タッチパネルの両側端部に設けられ、前記スライド手段にスライド可能に支持される突起部と、前記タッチパネルの上面に設けられた溝と、一方の端部が前記スライド手段に固定され、他方の端部の爪部分が前記溝に嵌合される嵌合部材と、一方の端部が前記スライド手段の不動部分に固定され、他方の端部が前記タッチパネルの端部に固定されたバネとを有し、
前記バネの付勢力により前記溝が前記嵌合部材の爪部分に押し付けられ、操作荷重と同等の力により前記タッチパネルが通常の操作位置に保持されて、前記タッチパネルの操作面に操作荷重より大きい荷重が働いた場合には、前記嵌合部材の爪部分が前記溝から抜け、前記バネが縮んで、前記タッチパネルが前記スライド手段内に引き込まれることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第５の発明に係るスイッチユニットは、
上記第１乃至第４のいずれかの発明に記載のスイッチユニットにおいて、
前記タッチパネルが鉛直下方側に回動したこと、又は、前記タッチパネルが前記スライド手段内に引き込まれたことを検知する検知手段を設け、前記検知手段が働いた場合には、前記タッチパネルからの入力を無効にすることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第６の発明に係るスイッチユニットは、
上記第１乃至第５のいずれかの発明に記載のスイッチユニットにおいて、
前記スライド手段及び前記タッチパネルは、箱状の筐体の内部に収容されると共に、前記筐体の対角線上に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第７の発明に係るスイッチユニットは、
上記第１乃至第６のいずれかの発明に記載のスイッチユニットにおいて、
前記タッチパネルは、操作可能な所定の位置まで引き出されない限り入力を無効とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るスイッチユニットよれば、タッチパネルが、車両水平面に傾斜させて配設されると共に、操作荷重より大きい負荷が働く場合には、鉛直下方側に回動される、又は、スライド手段内に引き込まれるので、タッチパネルの視認性を向上させて、乗員の操作性や安全性をより好適にし、タッチパネル上にものを載置できないようにし、水滴が付着した場合にも水滴が表面に溜まることを防止することができると共に、タッチパネル上に誤ってものを載置し、過大な荷重がかかった場合、タッチパネル自体が荷重を回避して、タッチパネルを保護することができる。この結果、より薄型のタッチパネルの使用が可能となり、省ペース化を図ることができる。
【００１７】
本発明に係るスイッチユニットよれば、タッチパネルが鉛直下方側に回動したこと、又は、スライド手段内に引き込まれたことを検知する検知手段を設けたので、このときのタッチパネルからの操作を無効にして、誤操作を防止することができる。
【００１８】
本発明に係るスイッチユニットよれば、箱型筐体の対角線上にタッチパネルを配置したので、小型化、ユニット化を図りつつ、内部に収容するタッチパネル自体の面積を大きく確保することできる。
【００１９】
本発明によるスイッチユニットによれば、操作可能な所定の位置まで引き出されない限り入力を無効とするので、収納時に配線や構造物が触れてしまう場合や、引き出す際に使用者が意図せずに触れてしまった場合であっても、入力として検出しないため、誤入力を避けられる。その結果、スライド手段及びタッチパネルを収容する箱状の筐体をよりコンパクトにすることができ、ますます省スペース化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１〜図４を用いて、本発明に係るスイッチユニットを詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１（ａ）は、本発明に係るスイッチユニットが配置されたインストルメントパネルを示す概略図であり、図１（ｂ）は、本発明に係るスイッチユニットと、その操作を行う乗員との関係を示す概略図である。又、図２（ａ）は、本発明に係るスイッチユニットの外観斜視図であり、（ｂ）は、その側面透視図である。又、図３は、本発明に係るスイッチユニット内部のタッチパネルの支持機構を説明する図である。
【００２２】
本発明に係るスイッチユニット１は、図１（ａ）に示すように、車両のインストルメントパネル２において、ステアリングの近傍であり、又、図１（ｂ）に示すように、インストルメントパネル２の下部側に設けられたたものである。スイッチユニット１の内部には、車両を操作する複数のタッチスイッチが配置された板状のタッチパネル３が設けられており、タッチパネル３は、使用時に引き出せるように、スライド機構（スライド手段）により支持されている。
【００２３】
スイッチユニット１から引き出されるタッチパネル３は、車両水平面Ａに対して所定角度θ１をなす角度に引き出される。この所定角度θ１は、シート４に着座する乗員５が見下ろす視線Ｂと引き出されたタッチパネル３のなす角度θ２が垂直に近づくように設定される。
【００２４】
このように、車両水平面Ａに対して、タッチパネル３を所定角度θ１で傾斜させて引き出すようにすることにより、乗員５の視線Ｂに対するタッチパネル３の角度が垂直に近づき、タッチパネル３の視認性を向上させることができる。又、この傾斜により、タッチパネル３の上面に、例えば、鉄製の缶や時計等の導電物を置けないようにして、タッチパネル３の誤動作を予防することができ、更に、雨等の水滴が付着した場合でも、タッチパネル３の表面に水滴が溜まることも防止している。なお、所定角度θ１としては、例えば、３０°より大きい角度が望ましい。
【００２５】
又、詳細は後述するが、スライド機構は、引き出されたタッチパネル３に無理な荷重（操作荷重以上の荷重）が働いた場合、タッチパネル３を保護するため、タッチパネル３の鉛直下方側に回動するような支持機構（支持手段）を備えており、この支持機構がタッチパネルを支持している（図１（ｂ）中の点線で示すタッチパネル３参照）。
【００２６】
スイッチユニット１は、具体的には、図２（ａ）に示すように、略扇状の側面を持つ箱型の筐体１ａを有している。又、スイッチユニット１は、図２（ｂ）に示すように、その内部に、タッチパネル３を制御する制御基板６と、タッチパネル３と制御基板６を接続するケーブル７と、タッチパネル３の保持及び開放を行う保持／開放機構８と、タッチパネル３を引き出すための付勢力を付与するバネ９と、タッチパネル３をスライドさせるスライド機構１０を有している。そして、タッチパネル３は、このような構造において、扇状の側面を持つ箱型のスイッチユニット１内の対角線上に配置されている。これは、スイッチユニット１の小型化を図ると共に、タッチパネル３の最大化を図った形状である。又、スライド機構１０は、視線Ｂと引き出されたタッチパネル３のなす角度θ２が垂直に近づくように、配設される。
【００２７】
スイッチユニット１の前面上部には、タッチパネル３の操作と関連する複数のインジケータ１ｂが配置されており、その前面下部には、タッチパネル３が収容されている。そして、タッチパネル３は、その前面を押下することにより、内部の保持／開放機構８が開放されて、バネ９により、スイッチユニット１の前面側に自動的に引き出され、その後、タッチパネル３を押し込むことにより、内部の保持／開放機構８に保持される。
【００２８】
そして、引き出した際には、図３に示すような支持機構１１により、タッチパネル３を支持することにより、タッチパネル３を保護すると共に誤操作を防止している。具体的には、支持機構１１は、タッチパネル３の端部を回動可能に支持すると共に両側端部がスライド機構１０のスライド溝（図示せず。）にスライド可能に支持される支持部材１２と、コイル中心部が支持部材１２の両側面に設けた突起部１３に保持され、一方の腕部が支持部材１２の側面に保持され、他方の腕部がタッチパネル３の側面に保持されたねじりコイルバネ１４とを有している。
【００２９】
つまり、タッチパネル３は、操作荷重と同等のねじりコイルバネ１４の付勢力により上向きに付勢されると共に、逆Ｌ字断面の支持部分１２ａにより掛止されて、その位置を通常の操作位置に支持する構造である。従って、上記支持機構１１により、タッチパネル３を通常の操作荷重で操作する際には、ねじりコイルバネ１４の付勢力により、タッチパネル３を通常の操作位置に確実に支持して、操作が正しく行えるようにしている。なお、ねじりコイルバネ１４は、タッチパネル３を操作する通常の操作荷重（３〜７Ｎ）に対抗可能な付勢力を有している。
【００３０】
一方、タッチパネル３の操作面に通常の操作荷重を超える過大な荷重がかかった場合、例えば、缶等の重量物を載置した場合には、その過大な荷重により、ねじりコイルバネ１４の腕部が回動し、ねじりコイルバネ１４が支持するタッチパネル３が、二重線矢印方向に略鉛直下方まで回動されることになる。その結果、缶等の重量物を下方に落下させ、過大な荷重を逃がすことになり、タッチパネル３自体が破損して、操作不能状態になることを回避することができる。そして、過荷重回避後、タッチパネル３は、ねじりコイルバネ１４の付勢力により、通常の操作位置に自動的に戻ってくることになる。
【００３１】
なお、支持機構１１に、タッチパネル３が鉛直下方側に回動したことを検知するマイクロスイッチ（検知手段、図示せず。）を設け、マイクロスイッチが働いた場合、このときのタッチパネル３の入力を無効として、誤動作を防止するようにしてもよい。
【実施例２】
【００３２】
本実施例は、本発明に係るスイッチユニット１において、図３に示した支持機構１１に替えて、図４に示す支持機構２１を用いるものである。
【００３３】
具体的には、本実施例における支持機構２１は、図４に示すように、タッチパネル３の両側端部に設けられ、スライド機構１０のスライド溝（図示せず。）にスライド可能に支持される突起部２２と、一端側がスライド機構１０の不動部分に支持され、他端側がタッチパネル３の端部に接続されたバネ２３と、タッチパネル３の上面側に形成された溝２４と、一端部がスライド機構１０側に支持され、他端部の爪部分が溝２４に嵌合される嵌合部材２５とを有している。
【００３４】
つまり、バネ２３の付勢力により溝２４が嵌合部材２５の爪部分に押し付けられ、操作荷重と同等の力（押し付けによる摩擦力）によりタッチパネル３の位置を通常の操作位置に支持する構造である。従って、上記支持機構２１により、タッチパネル３を通常の操作荷重で操作する際には、溝２４、嵌合部材２５及びバネ２３により、タッチパネル３を通常の操作位置に確実に支持して、操作が正しく行えるようにしている。なお、バネ２３の付勢力は、溝２４と嵌合部材２５の爪部分との押し付けによる摩擦力が、タッチパネル３を操作する通常の操作荷重（３〜７Ｎ）に対抗可能な力となるようなものである。
【００３５】
一方、タッチパネル３に通常の操作荷重を超える過大な荷重がかかった場合には、その過大な荷重により、タッチパネル３が二重線矢印方向に回動し、嵌合部材２５の爪部分が溝２４から抜け、バネ２３の付勢力により太線矢印方向に引っ張られて、タッチパネル３は、スライド機構１０内に引き込まれることになる。その結果、缶等の重量物を下方に落下させ、過大な荷重を逃がすことになり、タッチパネル３自体が破損して、操作不能状態になることを回避することができる。
【００３６】
なお、支持機構２１にも、タッチパネル３がスライド機構１０内に引き込まれたことを検知するマイクロスイッチ（検知手段、図示せず。）を設け、マイクロスイッチが働いた場合、このときのタッチパネル３の入力を無効として、誤動作を防止するようにしてもよい。
【００３７】
実施例１、２において、タッチパネル３は、接触式のものであれば、静電容量型、電界効果型、抵抗膜型等どのようなものでもよいが、小型化、薄型化、デザイン性を考慮すると、静電容量型が望ましい。又、タッチパネル３を構成するタッチスイッチとしては、使用頻度が比較的高いエアコンやオーディオ等のスイッチよりは、例えば、使用頻度が比較的低かったり、運転中使用しなかったりするスイッチ（例えば、機能オフスイッチ、スタビリティコントロールスイッチ等）が望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、車両に搭載され、引き出し構造のタッチパネルを収容するスイッチユニットに有用なものであるが、タッチパネルを引き出し構造とするものであれば、どのようなものにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）は、本発明に係るスイッチユニットが配置されたインストルメントパネルを示す概略図であり、（ｂ）は、本発明に係るスイッチユニットと、その操作を行う乗員との関係を示す概略図である。
【図２】（ａ）は、本発明に係るスイッチユニットの外観斜視図であり、（ｂ）は、その側面透視図である。
【図３】本発明に係るスイッチユニット内部のタッチパネルの支持機構の一例を説明する図である。
【図４】本発明に係るスイッチユニット内部のタッチパネルの支持機構の他の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    スイッチユニット
２    インストルメントパネル
３    タッチパネル
４    シート
５    乗員
６    制御基板
７    ケーブル
８    保持／開放機構
９    バネ
１０  スライド機構
１１  支持機構
１２  支持部材
１３  突起部
１４  ねじりコイルバネ
２１  支持機構
２２  突起部
２３  バネ
２４  溝
２５  嵌合部材
【図１】
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【図２】
2008030647.tif 000004
【図３】
2008030647.tif 000005
【図４】
2008030647.tif 000006