(57)【要約】【課題】主に自動車用の空調制御機器等に装着されるロータリスイッチに関し、操作時の操作感触によって回転位置が容易に識別可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】固定体１１に凹凸状で各々形状の異なる複数のカム部１１Ｃ、１１Ｄ及び１１Ｅを設けると共に、回転体１２にコイルバネ１３に付勢され、これらのカム部に弾接する複数の節度ピン１４Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃを装着してロータリスイッチ１９を構成することによって、回転体１２の回転位置毎に操作荷重が大きく異なり、操作感触により回転位置が容易に識別可能なロータリスイッチを得ることができる。【選択図】  図１
2004220957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定体と、この固定体に回転可能に装着された回転体と、この回転体の回転操作によって電気的接離を行うスイッチ接点と、上記固定体または回転体の対向する面のいずれか一方に設けられた凹凸状のカム部と、いずれか他方に装着され上記カム部に弾接する節度部材からなり、上記カム部及び節度部材を複数個設けると共に、複数のカム部の形状を各々異なるものとしたロータリスイッチ。
【請求項２】
複数のカム部を、回転体の回転中心に対して並列に形成した請求項１記載のロータリスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に自動車の空調制御機器等に用いられるロータリスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の空調制御機器等の、送風量や吹き出し口の操作・切換用スイッチとして、操作体の操作位置の視認が比較的行い易い、ロータリスイッチが広く用いられている。
【０００３】
このような従来のロータリスイッチについて、図７〜図１０を用いて説明する。
【０００４】
図７は従来のロータリスイッチの断面図、図８は同分解斜視図であり、同図において、１は絶縁樹脂製の固定体で、この上部の円板部下面には、中央に円柱状の軸部１Ａが設けられると共に、この軸部１Ａの周囲には壁状に下方へ突出したカム部１Ｃが形成されている。
【０００５】
なお、このカム部１Ｃは、同じ高さの複数の凸部１Ｂと凹部１Ｄが交互に連続して凹凸状に形成されると共に、軸部１Ａを中心とした所定の半径の円弧状に設けられている。
【０００６】
そして、２は略円柱状で絶縁樹脂製の回転体で、この回転体２中央の貫通穴２Ａに固定体１の軸部１Ａが回転可能に挿通されると共に、固定体１のカム部１Ｃに対向して設けられた収納穴２Ｂには、金属線製でやや撓んだ状態のコイルバネ３と節度部材としての絶縁樹脂製の節度ピン４が収納され、節度ピン４の半球状の先端が固定体１のカム部１Ｃに弾接している。
【０００７】
また、５は略円板状で絶縁樹脂製の端子板で、この端子板５上面には複数の端子６が所定の間隔で植設されると共に、端子板５中央の係合穴５Ａには固定体１の軸部１Ａ先端が係合して、固定体１が端子板５に固定されている。
【０００８】
なお、端子６の端部は端子板５下方外部へ突出し、この端子６にはリード線（図示せず）等が接続されて、自動車の電子回路（図示せず）へ電気的に接続されている。
【０００９】
そして、７は略円板状で導電金属薄板製の可動接片で、カシメ等により回転体２下面に固定され、下方に切り起された接点部７Ａが端子６上面に弾接すると共に、回転体２の回転に伴って、接点部７Ａが所定の端子６と電気的接離を行うようにしてスイッチ接点が形成されている。
【００１０】
また、８は略円板状で絶縁樹脂製の操作体で、上面には中央部が突出した操作部８Ａが設けられると共に、操作体８の外周下面に設けられたフック状の係止部８Ｂが、回転体２の外周に形成された凹状の係合部２Ｃに係止され、回転体２が操作体８の回転操作に連動して回転するようにして、ロータリスイッチが構成されている。
【００１１】
以上のように構成されたロータリスイッチの動作について、図９及び図１０を用いて説明する。
【００１２】
なお、図９はロータリスイッチの要部断面図であり、カム部１Ｃは実際には固定体１下面に円弧状で立体的に設けられているが、各構成部品の動作がわかり易いように、上下方向を逆にして平面状に展開して表している。
【００１３】
同図において、先ず、操作部８Ａが所定の回転位置に停止した状態では、図９（ａ）に示すように、回転体２の収納穴２Ｂに収納されコイルバネ３に付勢された節度ピン４の先端は、カム部１Ｃの左方から一つめの凹部１Ｄに弾接している。
【００１４】
そして、操作部８Ａを、例えば４０度回転操作すると、操作体８に連動して回転体２が回転し、図９（ｂ）に示すように、節度ピン４が一つめの凹部１Ｄからカム部１Ｃの表面を右方へ弾接摺動し、一つめの凸部１Ｂを乗り越えて二つめの凹部１Ｄに弾接する。
【００１５】
この時、節度ピン４が一つめの凸部１Ｂ上を弾接しながら乗り越える際には、コイルバネ３が最も撓んだ状態となるため、この力が回転体２を介して操作体８に伝わり、図１０の操作荷重の特性図に示すように、凸部１Ｂの頂点でピーク荷重Ｐとなる山状の操作荷重Ｐが操作部８Ａに生じる。
【００１６】
また、この回転操作によって、回転体２下面に固定された可動接片７の接点部７Ａが端子板５上面を弾接摺動し、所定の端子６に接触して、この端子６の間が可動接片７を介して電気的に接続される。
【００１７】
次に、この回転位置から操作部８Ａを４０度ずつ回転操作すると、図９（ｃ）及び（ｄ）に示すように、節度ピン４が二つめの凸部１Ｂを弾接しながら乗り越えて三つめの凹部１Ｄに移動し、さらに、三つめの凸部１Ｂを弾接しながら乗り越えて四つめの凹部１Ｄに移動する。
【００１８】
そして、この時も、節度ピン４が各々の凸部１Ｂを乗り越える際に、各々の位置で、図１０に示すように、二つめ及び三つめの山状の操作荷重Ｐが、操作部８Ａに生じる。
【００１９】
また、回転体２の回転に併せて可動接片７の接点部７Ａが、その都度異なる所定の端子６に電気的に接離して、その電気的信号が自動車の電子回路に出力され、例えば、エアコンの風量等が切換わるように構成されているものであった。
【００２０】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【００２１】
【特許文献１】
特開２００１−３５３０６号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のロータリスイッチにおいては、同じ高さの複数の凸部１Ｂと凹部１Ｄが交互に連続したカム部１Ｃ上を、節度ピン４が弾接摺動しているため、回転操作時の操作荷重Ｐは常に同じであり、操作体８がどの回転位置にあるかを操作感触で判断することは困難で、目視による確認が必要となるという課題があった。
【００２３】
また、カム部１Ｃの凹凸部の高さを変えたり、節度ピン４を付勢するコイルバネ３の荷重を変えることで、操作荷重に多少の変化をもたせることは可能であるが、感触で差が感じられ識別できる程のものとするには制限があった。
【００２４】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、操作時の操作感触によって回転位置が容易に識別可能なロータリスイッチを提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００２６】
本発明の請求項１に記載の発明は、固定体または回転体の対向する面のいずれか一方に、凹凸状で各々形状の異なる複数のカム部を設けると共に、他方にカム部に弾接する複数の節度部材を装着してロータリスイッチを構成したものであり、複数の形状の異なるカム部に複数の節度部材を弾接させることによって、回転体の回転位置毎に操作荷重が大きく異なるものとなるため、操作感触により回転位置が容易に識別可能なものを得ることができるという作用を有する。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数のカム部を、回転体の回転中心に対して並列に形成したものであり、回転操作の操作角度を３６０度回転等の広いものとすることができると共に、カム部の配置によって多様な操作荷重のロータリスイッチを得ることができるという作用を有する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるロータリスイッチの断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１はポリオキシメチレン（ＰＯＭ）やポリアミド（ＰＡ）等の絶縁樹脂製の固定体で、この上部の円板部１１Ａ下面には、中央に円柱状の軸部１１Ｂが設けられると共に、この軸部１１Ｂ周囲には壁状に下方へ突出した凹凸状の複数のカム部１１Ｃ、１１Ｄ及び１１Ｅが形成されている。
【００３０】
なお、これらのカム部１１Ｃ〜１１Ｅは、図３の要部斜視図に示すように、その凹凸形状が各々異なると共に、カム部１１Ｃに対して、カム部１１Ｄはその内側に並列に形成され、カム部１１Ｅは軸部１１Ｂを中心として略対称な箇所に形成されている。
【００３１】
そして、１２は略円柱状でポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリオキシメチレン等の絶縁樹脂製の回転体で、この回転体１２中央の貫通穴１２Ａ内には、固定体１１の軸部１１Ｂが回転可能に挿通されている。
【００３２】
また、固定体１１のカム部１１Ｃ〜１１Ｅに各々対向して設けられた、回転体１２上面の収納穴１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄ内には、金属線製でやや撓んだ状態のコイルバネ１３と、節度部材としてのポリアミドやポリエステル系エラストマー等の絶縁樹脂製の節度ピン１４Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃが各々収納され、各節度ピン１４Ａ〜１４Ｃの半球状の先端がカム部１１Ｃ〜１１Ｅに弾接している。
【００３３】
さらに、１５は略円板状でポリブチレンテレフタレートやポリアミド等の絶縁樹脂製の端子板で、この端子板１５上面には複数の端子１６が、半径方向の円弧状に所定間隔でインサート成形等により植設されると共に、端子板１５中央の係合穴１５Ａには固定体１１の軸部１１Ｂ先端が係合して、固定体１１が端子板１５に固定されている。
【００３４】
なお、端子１６の端部は端子板１５下方外部へ突出し、この端子１６にはリード線（図示せず）等が接続されて、自動車の電子回路（図示せず）へ電気的に接続されている。
【００３５】
そして、１７は略円板状で導電金属薄板製の可動接片で、カシメ等により回転体１２下面に固定され、下方に切り起された接点部１７Ａが端子１６上面に弾接すると共に、回転体１２の回転に伴って、接点部１７Ａが所定の端子１６と電気的接離を行うようにしてスイッチ接点が形成されている。
【００３６】
また、１８は略円板状でアクリルニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）やポリカーボネイト（ＰＣ）等の絶縁樹脂製の操作体で、上面には中央部が突出した操作部１８Ａが設けられると共に、操作体１８の外周下面に設けられたフック状の係止部１８Ｂが、回転体１２の外周に形成された凹状の係合部１２Ｅに係止され、回転体１２が操作体１８の回転操作に連動して回転するようにして、ロータリスイッチ１９が構成されている。
【００３７】
そして、このように構成されたロータリスイッチ１９は、図４の斜視図に示すように、他のプッシュスイッチ等と共に、パネル面に回転位置毎の各種機能や設定内容等が表示された枠体２０に装着されて、操作ユニットが構成される。
【００３８】
なお、図４に示すように、複数のロータリスイッチを近接して配置する場合には、端子板１５等の回転しない部品は一つとし、例えば、一つの端子板１５上面に二つ分の端子１６を植設して二つのロータリスイッチを一体に形成すれば、構成部品数を減らし安価に構成することができる。
【００３９】
以上のように構成されたロータリスイッチの動作について、図５及び図６を用いて説明する。
【００４０】
なお、図５はロータリスイッチの要部断面図であり、カム部１１Ｃ〜１１Ｅは実際には、図３に示したように、固定体１１下面に各々円弧状で立体的に設けられているが、各構成部品の動作がわかり易いように、各々のカム部１１Ｃ〜１１Ｅの長手方向を一致させて並べると共に、上下方向を逆にし、回転方向を図面上の水平方向として平面状に展開して表している。
【００４１】
同図において、例えば、操作体１８を４０度ずつ回転操作することによって、エアコンの風量をＯＦＦからＬＯ、ＭＩ、ＨＩへと切り替え、送風量を増加させる場合について説明すると、先ず、操作部１８Ａが所定の回転位置、ＯＦＦ位置に停止した状態では、回転体１２の収納穴１２Ｂ〜１２Ｄ内に収納され、コイルバネ１３に付勢された節度ピン１４Ａ〜１４Ｃ先端は、各々固定体１１のカム部１１Ｃ〜１１Ｅの、図５（ａ）に示す箇所に弾接している。
【００４２】
つまり、節度ピン１４Ａがカム部１１Ｃ左端の凹部１１Ｆに弾接しているのに対し、節度ピン１４Ｂはカム部１１Ｄ左端の平坦部に、節度ピン１４Ｃはカム部１１Ｅ左端の平坦部に各々弾接している。
【００４３】
そして、この状態から、操作部１８ＡをＯＦＦからＬＯへ向けて４０度回転操作すると、操作体１８に連動して回転体１２が回転し、図５（ｂ）に示すように、節度ピン１４Ａが凹部１１Ｆから右方へ弾接摺動し、凸部１１Ｎを乗り越えて二つめの凹部１１Ｇに弾接すると同時に、節度ピン１４Ｂと１４Ｃは、各々カム部１１Ｄと１１Ｅの平坦部上を右方へ弾接摺動する。
【００４４】
この時、節度ピン１４Ａが凸部１１Ｎ上を弾接しながら乗り越える際には、コイルバネ１３が最も撓んだ状態となるため、この力が回転体１２を介して操作体１８に伝わり、図６の操作荷重の特性図の左側に示すような、凸部１１Ｎの頂点でピーク荷重Ｐとなる山状の操作荷重Ｐが操作部１８Ａに生じる。
【００４５】
また、この回転操作によって、回転体１２下面に固定された可動接片１７の接点部１７Ａが端子板１５上面を弾接摺動し、所定の端子１６に接触して、この端子１６の間が可動接片１７を介して電気的に接続される。
【００４６】
次に、この状態から、操作部１８ＡをＬＯからＭＩへ回転操作すると、図５（ｃ）に示すように、節度ピン１４Ａが凸部１１Ｐ上を乗り越えて凹部１１Ｈへ移動すると同時に、節度ピン１４Ｂが凸部１１Ｒ上を乗り越えて凹部１１Ｋへ移動し、節度ピン１４Ｃはカム部１１Ｅの平坦部をさらに右方へ弾接摺動すると共に、可動接片１７によって所定の端子１６間の電気的接離が行われる。
【００４７】
従って、この時には、節度ピン１４Ａと１４Ｂが同時に各々凸部１１Ｐと１１Ｒを弾接しながら乗り越えるため、各々のピーク荷重Ｐが生じ、これらが合算されて、図６の特性図の中央に示すように、操作部１８Ａの操作荷重は２Ｐとなる。
【００４８】
さらに、操作部１８ＡをＭＩからＨＩへ回転操作すると、図５（ｄ）に示すように、節度ピン１４Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃが同時に各々凸部１１Ｑ、１１Ｓ及び１１Ｔを弾接しながら乗り越えて、凹部１１Ｊ、１１Ｌ及び１１Ｍに弾接すると共に、所定の端子１６間の電気的接離が行われる。
【００４９】
従って、この時には、三つの節度ピン１４Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃが各々凸部１１Ｑ、１１Ｓ及び１１Ｔを同時に乗り越えるため、図６の特性図の右端に示すように、操作部１８Ａの操作荷重は３Ｐとなる。
【００５０】
つまり、操作体１８の操作部１８Ａを４０度、８０度、１２０度と回転操作し、ＯＦＦからＬＯ、ＭＩ、ＨＩへ切り替えると、その切り替えの略中間での荷重、即ち各々の操作荷重は１Ｐ、２Ｐ、３Ｐと、順次２倍、３倍と回転位置毎に大きく増加する。
【００５１】
なお、以上のように、操作部１８Ａを回転操作して、ＯＦＦからＬＯ、ＭＩへさらにＭＩからＨＩへ切り替えることによって、可動接片１７による所定の端子１６間の電気的接離が行われ、所定の電気信号が自動車の電子回路に出力されて、エアコンの風量が増加する。
【００５２】
同様に、操作部１８ＡをＨＩからＭＩ、ＬＯ、ＯＦＦへと逆に回転操作すると、上記とは逆に、操作荷重は３Ｐから２Ｐ、Ｐへと変化し、エアコンの風量が減少しＯＦＦとなる。
【００５３】
このように本実施の形態によれば、固定体１１に凹凸状で各々形状の異なる複数のカム部１１Ｃ、１１Ｄ及び１１Ｅを設けると共に、回転体１２にコイルバネ１３に付勢され、これらのカム部に弾接する複数の節度ピン１４Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃを装着してロータリスイッチ１９を構成することによって、回転体１２の回転位置毎に操作荷重が大きく異なり、操作感触により回転位置が容易に識別可能なロータリスイッチを得ることができるものである。
【００５４】
また、複数のカム部１１Ｃと１１Ｄを、回転体１２の回転中心に対して並列に形成することによって、回転操作の操作角度を３６０度回転等の広いものとすることができると共に、カム部の配置によってロータリスイッチを多様な操作荷重のものとすることができる。
【００５５】
なお、以上の説明では、固定体１１にカム部１１Ｃ〜１１Ｅを設け、回転体１２に節度ピン１４Ａ〜１４Ｃを装着した構成について説明したが、これとは逆に、固定体１１に節度ピンを装着し、回転体１２にカム部を設けた構成としても、本発明の実施は可能である。
【００５６】
また、三つのカム部と節度部材を用い、操作体１８を４０度ずつ回転操作する場合について説明したが、カム部と節度部材を二つ或いは三つ以上設けたり、他の回転角度としてもよい。
【００５７】
さらに、説明をわかり易くするために、カム部の高さやコイルバネ１３は同一とし、操作荷重もＰ、２Ｐ、３Ｐと整数倍で増加させる構成について説明したが、切り替える各種機能や設定内容等に応じ、操作荷重を不規則に変化させたり、カム部の高さやコイルバネを変えて、ある操作角度では操作荷重を少しだけ変化させる等、様々な実施が可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、操作感触により回転位置が容易に識別可能なロータリスイッチを得ることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるロータリスイッチの断面図
【図２】同分解斜視図
【図３】同要部斜視図
【図４】同操作ユニットの斜視図
【図５】同回転操作時の要部断面図
【図６】同操作荷重の特性図
【図７】従来のロータリスイッチの断面図
【図８】同分解斜視図
【図９】同回転操作時の要部断面図
【図１０】同操作荷重の特性図
【符号の説明】
１１  固定体
１１Ａ  円板部
１１Ｂ  軸部
１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ  カム部
１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈ、１１Ｊ、１１Ｋ、１１Ｌ、１１Ｍ  凹部
１１Ｎ、１１Ｐ、１１Ｑ、１１Ｒ、１１Ｓ、１１Ｔ  凸部
１２  回転体
１２Ａ  貫通穴
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ  収納穴
１２Ｅ  係合部
１３  コイルバネ
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ  節度ピン
１５  端子板
１５Ａ  係合穴
１６  端子
１７  可動接片
１７Ａ  接点部
１８  操作体
１８Ａ  操作部
１８Ｂ  係止部
１９  ロータリスイッチ
２０  枠体
【図１】
2004220957.tif 000003
【図２】
2004220957.tif 000004
【図３】
2004220957.tif 000005
【図４】
2004220957.tif 000006
【図５】
2004220957.tif 000007
【図６】
2004220957.tif 000008
【図７】
2004220957.tif 000009
【図８】
2004220957.tif 000010
【図９】
2004220957.tif 000011
【図１０】
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