(57)【要約】【課題】  従来よりも、ダイアルノブ１１の回転位置の誤判定の発生を抑制することができるダイアルスイッチを提供する。【解決手段】  ダイアルノブ１１と、ダイアルノブ１１と連結されている大歯車１６と、大歯車１６の回転に連動して回転する小歯車１７と、小歯車１７の回転軸１７ａに連結された端子５および抵抗体４を有する可変抵抗器１８と、コントローラ２０とを備えるダイアルスイッチに対して、スイッチング素子１と、大歯車１６の突起部３とを設ける。突起部３によって、スイッチング素子１のオン、オフ状態が切り替わるようにする。可変抵抗器１８の抵抗体４の両端に電位差を与える。そして、コントローラ２０に、スイッチング素子１のオン、オフ状態と、可変抵抗器１８の端子５の電圧値との組み合わせからダイアルノブ１１の回転位置を判定させるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイアルノブ（１１）と、前記ダイアルノブ（１１）の回転に伴って、抵抗体（４）と前記抵抗体（４）と接触する端子（５）との接触位置が変動する可変抵抗器（１８）と、を備えるダイアルスイッチ構造において、
前記ダイアルノブ（１１）の回転によって、オン、オフ状態が切り替わるスイッチング素子（１）と、
前記スイッチング素子（１）のオン、オフ状態と、前記抵抗体（４）の両端に電位差が与えられている場合における前記両端のうちの一端と前記端子（５）との間の電位差の組み合わせから前記ダイアルノブ（１１）の回転位置を判定する制御手段とを有することを特徴とするダイアルスイッチ構造。
【請求項２】
前記ダイアルノブ（１１）と連結されている第１の歯車（１６）と、
前記第１の歯車（１６）に設けられた突起部（３）と、
前記可変抵抗器（１８）の前記端子（５）と連結されており、前記第１の歯車（１６）の回転に連動して回転する第２の歯車（１７）とを備え、
前記スイッチング素子（１）は、オン、オフ状態を切り替えるための切り替え部（２）を有しており、前記突起部（３）が、前記切り替え部（２）に当たることで、前記スイッチング素子（１）のオン、オフ状態が切り替わるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のダイアルスイッチ構造。
【請求項３】
前記抵抗体（４）は円弧形状であり、
前記端子（５）は、ダイアルノブ（１１）の回転に伴って、前記抵抗体（４）および前記抵抗体の延長線（４ｃ）からなる円周上を移動するようになっており、
前記端子（５）は、前記ダイアルノブ（１１）が回転した場合、前記円周上を一周よりも多く移動するようになっていることを特徴とする請求項２に記載のダイアルスイッチ構造
【請求項４】
前記ダイアルノブ（１１）によって、複数設定されているモードのいずれか１つが選択されるようになっている場合であって、前記ダイアルノブ（１１）が前記複数のモードのうちの１つを選択して停止している場合に、前記可変抵抗器（１８）の前記端子（５）が、前記抵抗体（４）に接した状態となるように、前記ダイアルノブ（１１）の停止位置と前記端子（５）の停止位置とが調整されていることを特徴とする請求項３に記載のダイアルスイッチ構造。
【請求項５】
前記可変抵抗器（１８）の前記端子（５）が、前記抵抗体（４）の延長線（４ｃ）上に位置する場合に、前記スイッチング素子（１）のオン、オフ状態が切り替わるように、前記突起部（３）が前記第１の歯車（１６）に配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載のダイアルスイッチ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用の空調機器や、家電製品等に用いられるダイアルスイッチ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０、１１に、それぞれ、車載用の空調機器において、風量調整用、温度調整用として用いられるダイアルスイッチの正面図を示す。また、図１２に、従来におけるダイアルスイッチの断面構成を示し、図１３に、従来におけるダイアルスイッチの斜視図を示す。なお、図１２は、図１０、１１のＡ−Ａ’線断面図である。また、図１３では、図１２に示すダイアルスイッチにおいて、ダイアルノブ、ケース、ハウジングを省略している。
【０００３】
まず、図１０に示すように、風量調整用のダイアルスイッチは、一般に、ケース１０とダイアルノブ１１とを有している。ケース１０には、例えば、ＯＦＦ、Ａｕｔｏ、１〜９、ＭＡＸ等の風量の大きさ（各種モード）が示されており、ダイアルノブ１１には、各種モードを指す指針１２が設けられている。
【０００４】
一方、図１１に示すように、温度調整用のダイアルスイッチは、一般に、ケース１０に表示器１３が設けられており、温度がデジタル的に表示されるようになっている。
【０００５】
このようなダイアルスイッチは、ケース１０、ダイアルノブ１１の他に、例えば、図１２に示すように、プリント基板１４と、ハウジング１５と、大歯車１６と、小歯車１７と、可変抵抗器１８と、クリックバネ１９とを備えている。そして、ダイアルノブ１１が回転すると、大歯車１６も回転し、さらに、大歯車１６に連動して、小歯車１７も回転する。小歯車１７が回転すると、可変抵抗器１８の抵抗値が変動するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
具体的には、ダイアルノブ１１は、図１２に示すように、大歯車１６とツメ嵌合により、連結されている。大歯車１６は、プリント基板１４の表面上に配置されたハウジング１５によって、保持されている。
【０００７】
可変抵抗器１８は、プリント基板１４上に実装されている。可変抵抗器１８は、図示しない円弧形状の抵抗体と、抵抗体に接触する端子とを備えている。また、小歯車１７の回転軸１７ａには、可変抵抗器１８の端子が連結されている。小歯車１７は、歯が大歯車１６の歯と噛み合わされている。
【０００８】
このため、ダイアルノブ１１が回転すると、大歯車１６および小歯車１７が回転し、さらに小歯車１７の回転に連動して、可変抵抗器１８の端子が抵抗体上を移動し、可変抵抗器１８の抵抗値が変動する。
【０００９】
また、図１３に示すように、プリント基板１４上には、コントローラ２０が配置されている。コントローラ２０は、ＣＰＵ、ＡＤ変換器等を有している。ここで、図１４に、コントローラ２０と可変抵抗器１８を示す。図１４に示すように、コントローラ２０は可変抵抗器１８と接続されている。可変抵抗器１８の抵抗体の両端には電位がかけられており、コントローラ２０に、その一端と端子との電位差の値（端子の電圧値）が入力されるようになっている。
【００１０】
このような構造のダイアルスイッチでは、コントローラ２０において、以下に説明するように、可変抵抗器１８の電圧値から、ダイアルノブ１１の回転位置（指針１２の位置）もしくは回転角度が判定される。なお、以下では、図１０に示すダイアルスイッチを例として説明する。
【００１１】
図１５に、可変抵抗器１８の電圧値と、各種モード（検出位置）との関係を示す。縦軸は可変抵抗器１８における端子の電圧値であり、横軸は図１０に示されている各種モードである。
【００１２】
図１５に示すように、モードの種類が１２種類ある場合では、抵抗体の最大電圧値を１２分割して、しきい値が設定される。例えば、抵抗体の両端に５Ｖの電位差が与えられている場合、約０．４Ｖおきにしきい値が設定される。風量「４」では、最小しきい値は２．４Ｖであり、最大しきい値は２．８Ｖとなる。なお、通常では、指針１２が風量「４」に合わせられたときに、電圧値が最小しきい値と最大しきい値との中間値、２．６Ｖとなるように調整されている。
【００１３】
したがって、コントローラ２０に入力された可変抵抗器１８の端子の電圧値が、２．６Ｖであった場合、２．４〜２．８Ｖの間であるため、コントローラ２０のＣＰＵは、ダイアルノブ１１の指針１２が風量「４」を指していると判定する。このようにして、ダイアルノブ１１の絶対的な回転位置が、コントローラ２０によって判定される。                  
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−６７６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記したように、従来のダイアルスイッチでは、可変抵抗器１８の最大電圧値を、設定モードの種類の数で割ることで、しきい値を設定していた。したがって、図１５に示すように、設定モードの種類が１２種類である場合、判定すべきしきい値が１０個（両端の０Ｖ、５Ｖとを除く）と多く、抵抗体の両端に与える電位差が５Ｖのときでは、１つのモードにおける最小しきい値と最大しきい値との差は、約０．４Ｖと小さかった。すなわち、ダイアルノブ１１の指針１２を特定のモードに合わせて停止させたときの電圧値と、そのモードにおける最小、最大しきい値との間に余裕がなかった。
【００１６】
このため、以下に説明するように、ダイアルノブ１１の回転位置に対する電圧値（検出値）に誤差が生じた場合、ダイアルノブ１１の回転位置を、コントローラ２０が誤判定するおそれがあった。
【００１７】
例えば、可変抵抗器１８において、抵抗体自体の精度のばらつきや、抵抗体と端子との接触状態等により、端子の回転角と抵抗値との関係において、非線形性を示す場合がある。この場合、ダイアルノブ１１の回転位置に対する電圧値（検出値）と、ダイアルノブ１１が特定のモードを指すときにおける設定電圧値（設定値）との間に誤差が生じる。そして、この誤差が大きい場合、ダイアルノブ１１の指針１２を特定のモードに合わせても、電圧値が、このモードにおける最小しきい値もしくは最大しきい値を超えてしまうおそれがある。
【００１８】
すなわち、ダイアルノブ１１の指針１２を風量「４」に合わせても、図１５に示すように、コントローラ２０に入力された可変抵抗器１８の電圧値が、２．６Ｖとならず、２．８Ｖより大きくなり、コントローラ２０が誤って、風量「３」と判定するおそれがある。
【００１９】
また、例えば、可変抵抗器１８の端子と小歯車１７との接点に隙間が生じていたり、大歯車１６の歯と小歯車１７との歯に隙間（バックラッシュ）が生じていたりした場合、ダイアルノブ１１と可変抵抗器１８の端子との動きが一致しない。このため、この場合においても、ダイアルノブ１１の回転位置に対する電圧値と、設定電圧値との間に誤差が生じ、ダイアルノブ１１の回転位置を、コントローラ２０が誤判定するおそれがあった。
【００２０】
また、可変抵抗器１８の端子の電圧値は、コントローラ２０において、ＡＤ変換器を介して、ＣＰＵに入力されるが、ＡＤ変換器の誤差などで電圧読み取り値にずれが生じる場合もあり、この場合も同様である。また、このような問題は、図１１に示すダイアルスイッチ等の他のダイアルスイッチにおいても、同様に発生する。
【００２１】
これらのことから、従来のダイアルスイッチでは、ユーザがダイアルノブ１１を回しても、風量調整等の制御や、温度表示等を正しく行うことができないおそれがあった。なお、  上記した問題は、抵抗体の両端に与える電位差をそのままの大きさとして、モードの種類のみを増加させようとした場合に、特に顕著となる。
【００２２】
本発明は、上記点に鑑み、可変抵抗器を用いて、ダイアルノブ１１の絶対的な回転位置を判定するダイアルスイッチにおいて、従来よりも、ダイアルノブ１１の回転位置の誤判定の発生を抑制することができるダイアルスイッチ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】
【００２３】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ダイアルノブ（１１）の回転によって、オン、オフ状態が切り替わるスイッチング素子（１）と、スイッチング素子（１）のオン、オフ状態と、抵抗体（４）の両端に電位差が与えられている場合における両端のうちの一端と端子（５）との間の電位差の組み合わせからダイアルノブ（１１）の回転位置を判定する制御手段とを有することを特徴としている。
【００２４】
このように、本発明では、制御手段により、スイッチング素子の状態と、可変抵抗器における中間電位との組み合わせから、ダイアルノブの回転位置を判定するようにしている。
【００２５】
これにより、可変抵抗器の抵抗体の両端に与えられた電位差に基づいて、各設定モードにおけるしきい値を決定する際では、例えば、設定モードの全種類の数をスイッチング素子の状態の数で割ったときの数（商）で、可変抵抗器の抵抗体の両端に与えられた電位差を分割してしきい値を決めることができる。
【００２６】
このため、本発明によれば、可変抵抗器の抵抗体の両端に与えられた電位差を、設定モードの全種類の数で分割することで、しきい値を設定していたダイアルスイッチと比較して、必要なしきい値の数を減らすことができる。したがって、１つの設定モードにおける最大しきい値と最小しきい値との差を、従来のダイアルスイッチよりも大きくすることができる。
【００２７】
この結果、例えば、ダイアルノブに指針が設けられている場合、その指針が各設定モードのいずれかを指しているときにおける可変抵抗器の端子の電圧値としきい値との差を従来よりも大きくすることができる。すなわち、その指針が各設定モードのいずれかを指しているときにおける可変抵抗器の端子の電圧値としきい値との間に、従来よりも余裕を持たせることができる。
【００２８】
したがって、指針が各設定モードのいずれかを指しているときにおける可変抵抗器の端子の電圧値に、多少の誤差が生じても、指針が各設定モードのいずれかを指しているときにおける可変抵抗器の電圧値が、そのモードにおける最小しきい値と最大しきい値との間から外れるのを抑制することができる。
【００２９】
以上のことから、本発明のダイアルスイッチ構造によれば、従来よりも、ダイアルノブの回転位置の誤判定の発生を抑制することができる。
【００３０】
ダイアルスイッチ構造を、例えば、請求項２に示すように、ダイアルノブ（１１）と連結されている第１の歯車（１６）と、第１の歯車（１６）に設けられた突起部（３）と、可変抵抗器（１８）の端子（５）と連結されており、第１の歯車（１６）の回転に連動して回転する第２の歯車（１７）とを備え、スイッチング素子（１）は、オン、オフ状態を切り替えるための切り替え部（２）を有しており、突起部（３）が、切り替え部（２）に当たることで、スイッチング素子（１）のオン、オフ状態が切り替わる構造とすることができる。
【００３１】
また、請求項３に示すように、例えば、抵抗体（４）は円弧形状であり、端子（５）は、ダイアルノブ（１１）の回転に伴って、抵抗体（４）および抵抗体の延長線（４ｃ）からなる円周上を移動するようになっており、端子（５）は、ダイアルノブ（１１）が回転した場合、円周上を一周よりも多く移動する構造とすることができる。
【００３２】
また、請求項４に示すように、例えば、ダイアルノブ（１１）によって、複数設定されているモードのいずれか１つが選択されるようになっている場合であって、ダイアルノブ（１１）が複数のモードのうちの１つを選択して停止している場合に、可変抵抗器（１８）の端子（５）が、抵抗体（４）に接した状態となるように、ダイアルノブ（１１）の停止位置と端子（５）の停止位置とを調整することが好ましい。
【００３３】
また、請求項５に示すように、可変抵抗器（１８）の端子（５）が、抵抗体（４）の延長線（４ｃ）上に位置する場合に、スイッチング素子（１）のオン、オフ状態が切り替わるように、突起部（３）を第１の歯車（１６）に配置することができる。
【００３４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態におけるダイアルスイッチの断面構造を示し、図２にこのダイアルスイッチの斜視図を示す。なお、図１では、図１２、１３と同様の構成部に、図１２、１３と同じ符号を付している。本実施形態のダイアルスイッチは、図１、２に示すような車載用空調機器の風量調整用ダイアルスイッチである。
【００３６】
本実施形態のダイアルスイッチは、図１２、１３に示したダイアルスイッチに対して、図１、２に示すように、主にスイッチング素子１と、大歯車１６の突起部３とが追加されたものである。また、本実施形態のダイアルスイッチは、ダイアルノブ１１の回転位置の判定方法が図１２、１３に示したダイアルスイッチと異なるものである。したがって、以下では、図１０、１１に示したダイアルスイッチと異なる点を主に説明する。なお、本実施形態のダイアルスイッチ、大歯車１６、小歯車１７、コントローラ２０が、それぞれ、本発明のダイアルスイッチ構造、第１の歯車、第２の歯車、制御手段に相当する。
【００３７】
本実施形態では、図１、２に示すように、１つのスイッチング素子１が、プリント基板１４の上であって、大歯車１６の外周の下側に配置されている。スイッチング素子１は、オン、オフ状態を切り替えるためのレバー２を有している。このレバー２が本発明の切り替え部に相当する。
【００３８】
図３に、スイッチング素子１と、コントローラ２０と、可変抵抗器１８との接続状態を示す。スイッチング素子１は、図３に示すように、コントローラ２０と接続されている。スイッチング素子１は、図３に示すように、接点（端子）Ａと、接点（端子）Ｂと、接点Ａ、Ｂと接触、非接触する接触端子１ａとを有している。接点Ａ、Ｂは、それぞれコントローラ２０の入力端子２１、２２に接続されている。接触端子１ａは、レバー２によって接点Ａ、Ｂと接触したり、非接触したりするようになっている。
【００３９】
なお、スイッチング素子１は、レバー２の倒れている方向を検出できるものである。例えば、タクトスイッチ、パルススイッチを、スイッチング素子１として用いることができる。
【００４０】
スイッチング素子１のレバー２は、図１、２に示すように、図中上方向に向かって立っているとき、接点Ａ、Ｂはともにオフの状態である。このとき、スイッチング素子１からコントローラ２０に対して、信号は入力されない。
【００４１】
一方、レバー２が、図１、２中の右側に倒れたとき、接点Ａがオン、接点Ｂがオフの状態となる。このとき、スイッチング素子１からコントローラ２０の入力端子２１に、接点Ａがオンとなった旨の信号が入力される。この信号とは、接点Ａが接触端子１ａと接触すると、接地電位となるので、その電位の電圧信号である。
【００４２】
同様に、レバー２が、図１、２中の左側に倒れたとき、接点Ｂがオン、接点Ａがオフの状態となる。このとき、スイッチング素子１からコントローラ２０の入力端子２２に、接点Ｂがオンとなった旨の信号が入力される。
【００４３】
大歯車１６の突起部３は、図１、２に示すように、大歯車１６のプリント基板１４側の面１６ａに設けられており、プリント基板１４側に向かって突出した状態となっている。また、突起部３は、２つの突起部３ａ、３ｂから構成されている。大歯車１６が回転したとき、一方の突起部３ａが、スイッチング素子１のレバー２を、接点Ａがオンとなる側（図中右側）に倒したり、他方の突起部３ｂが、レバー２を接点Ｂがオンとなる側（図中左側）に倒したりするようになっている。
【００４４】
次に、ダイアルノブ１１の指針１２と、大歯車１６の突起部３と、スイッチング素子１との位置関係や、ダイアルノブ１１が回転したときの可変抵抗器１８の状態を説明する。
【００４５】
図４〜図７に、ダイアルノブ１１がケース１０に示された各モード（「４」〜「Ａｕｔｏ」）を指すときのダイアルノブ１１、大歯車１６、スイッチング素子１、小歯車１７および可変抵抗器１８の状態を示す。各図の（ａ）は、ダイアルノブ１１の指針１２と、大歯車１６に設けられた突起部３と、スイッチング素子１との位置関係を示しており、各図の（ｂ）は、スイッチング素子１のレバー２の状態を示しており、各図の（ｃ）は、可変抵抗器１８における端子の位置を示している。
【００４６】
スイッチング素子１は、図４（ａ）に示すように、ダイアルノブ１１の可動範囲（指針１２の移動範囲）が２７０度である場合、大歯車１６の外周のうち、設定モードが示されていない指針１２の移動範囲外の領域（図中下側）に、配置されている。
【００４７】
また、突起部３は、大歯車１６の回転状態によって、スイッチング素子１の接点Ａ、Ｂのオン、オフが切り替わるように、大歯車１６に配置されている。すなわち、突起部３は、大歯車１６が回転したとき、スイッチング素子１のレバー２を押し倒すことができるように、大歯車１６に配置されている。
【００４８】
具体的には、図４（ａ）に示すように、大歯車１６の外周を４分割し、そのうちの隣接しない２つの領域に、突起部３ａ、３ｂが配置されている。例えば、図４（ａ）に示すように、指針１２が「４」を指して、ダイアルノブ１１が停止しているとき、図中左側の突起部３ａは、「ＯＦＦ」〜「３」の間の領域に位置しており、図中右側の突起部３ｂは、「６」〜「ＭＡＸ」の間の領域に位置している。すなわち、２つの突起部３ａ、３ｂの位置は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、指針１２が設定モードの「３」〜「６」を指すとき、レバー２に当たらない位置となっている。
【００４９】
このため、指針１２が設定モードの「ＯＦＦ」〜「２」を指すとき、図４（ａ）中の左側の突起部３ａが、スイッチング素子１のレバー２を倒し、接点Ａのみがオンとなる。
【００５０】
すなわち、図５（ａ）に示すように、指針１２の位置を「４」から「２」に変えるために、ユーザがダイアルノブ１１を半時計回りに回転させた場合、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、指針１２が「３」から「２」へと移動する途中で、大歯車１６の突起部３ａがスイッチング素子１のレバー２に当たる。さらに、ユーザがダイアルノブ１１を回転させると、レバー２が突起部３ａにより倒される。これにより、スイッチング素子１の接点Ａがオン状態となる。このため、指針１２が「２」を指すとき、スイッチング素子１の接点Ａはオン状態となる。
【００５１】
そして、図６（ａ）に示すように、指針１２の位置を「２」から「Ａｕｔｏ」に変えるために、ユーザがダイアルノブ１１をさらに回転させた場合、図６（ｂ）に示すように、突起部３ａは、レバー２を押し倒し続ける。これにより、スイッチング素子１の接点Ａがオン状態のままとなる。
【００５２】
また、図７（ａ）に示すように、指針１２の位置を「Ａｕｔｏ」から「１」に変えるために、ユーザがダイアルノブ１１を時計回りに回転させた場合でも、図７（ｂ）に示すように、突起部３ａは、レバー２を押し倒し続けている。これにより、スイッチング素子１の接点Ａはオン状態のままとなる。
【００５３】
そして、図４（ａ）に示すように、指針１２の位置を「１」から「４」に戻した場合、図４（ｂ）に示すように、スイッチング素子１のレバー２は、元の状態に戻り、接点Ａ、Ｂともにオフの状態となる。
【００５４】
また、同様に、指針１２が設定モードの「７」〜「ＭＡＸ」を指すとき、図４（ａ）中の右側の突起部３ｂが、スイッチング素子１のレバー２を押し倒し、接点Ｂのみがオンとなる。
【００５５】
次に、可変抵抗器１８について説明する。可変抵抗器１８は、図４（ｃ）に示すように、抵抗体４と、抵抗体４に接触する端子５とを備えている。
【００５６】
抵抗体４は、図示しないケース上にカーボン等の導体材料が円弧形状に印刷されたものである。抵抗体４は、図４（ｃ）に示すように、完全な円形状ではなく、円の一部が欠けた形状であり、抵抗体４の円周角は、例えば、３２０°である。また、抵抗体４の両端４ａ、４ｂには、電位差が与えられている。例えば、抵抗体４の一端４ａは接地電位とされ、他端４ｂには５Ｖの電位が与えられている。
【００５７】
端子５は、ブラシ状となっており、金属等の導電材料により構成されている。端子５は、抵抗体４および抵抗体４の延長線上からなる円周上を移動するようになっている。端子５は、小歯車１７の回転軸１７ａと接続されており、小歯車１７の回転に伴って、抵抗体４を含む円周上を移動するようになっている。
【００５８】
そして、図３に示すように、端子５と、抵抗体４の接地電位となっている一端４ａとの間の電位差が、コントローラ２０に入力されるようになっている。なお、抵抗体４の延長線上は不感帯４ｃであり、不感帯４ｃには抵抗体４がないため、不感帯４ｃに端子５が位置したとき、端子５の電圧値は、コントローラ２０に入力されない。なお、この不感帯４ｃが本発明の抵抗体の延長線に相当する。
【００５９】
続いて、端子５と、ダイアルノブ１１との関係について説明する。ダイアルノブ１１が回転して、指針１２がいずれか１つのモードを指して停止しているとき、端子５は、図４（ｃ）に示すように、抵抗体４の４カ所５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのいずれかに停止するようになっている。また、指針１２をあるモードからその隣のモードに変更したとき、端子５の回転角は９０°となっている。なお、図中の実線で示す端子５ｂは、実際の端子５であり、破線で示す端子５ａ、５ｃ、５ｄは、端子５の他の停止位置を示している。
【００６０】
この４カ所の位置は、抵抗体４の一端４ａからの長さがそれぞれ異なる位置である。そして、本実施形態では、端子５が位置５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのそれぞれに位置するとき、端子５がコントローラ２０に入力する電圧値（中間電位）が、それぞれ、例えば、約４．４Ｖ、約３．１Ｖ、約１．９Ｖ、約０．６Ｖとなるように、各位置５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが設定されている。
【００６１】
また、本実施形態では、指針１２が「ＯＦＦ」を指している状態から、「ＭＡＸ」を指す状態となるように、ダイアルノブ１１が回されたとき、端子５が抵抗体４を含む円周上を約３周するように、大歯車１６と小歯車１７のギア比が設定されている。ここで、ギア比とは、大歯車１６の回転数（歯数）と小歯車１７の回転数（歯数）との比をいう。
【００６２】
例えば、ダイアルノブ１１の指針１２が「ＯＦＦ」を指すとき、可変抵抗器１８の端子５は位置５ａに位置する。そして、指針１２の位置が「ＯＦＦ」から「３」に変更されたとき、端子５は抵抗体４を含む円周上を反時計回りに一周して、再び、位置５ａに位置する。さらに、指針１２の位置が「３」から「７」に変更されたとき、端子５は円周上を再度一周する。そして、指針１２の位置が「３」から「７」に変更されたとき、端子５の回転角は、２７０°である。したがって、指針１２の位置が「ＯＦＦ」から「ＭＡＸ」となったとき、端子５の回転角は、９９０°（３６０°＋３６０°＋２７０°）となる。
【００６３】
そして、例えば、図４（ａ）、（ｃ）に示すように、指針１２の位置が「４」のとき、端子５は位置５ｂに位置し、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、指針１２の位置が「Ａｕｔｏ」のとき、端子５は位置５ａに位置し、図７（ａ）、（ｃ）に示すように、指針１２の位置が「１」のとき、端子５は位置５ｃに位置する。
【００６４】
このように、ダイアルノブ１１の指針１２が各モードのいずれか１つを指し示しているとき、図４（ｃ）に示すように、可変抵抗器１８において、端子５が必ず抵抗体４と接した状態（端子５の電圧値が検出される状態）となるように、指針１２と端子５との位置関係が調整されている。すなわち、ダイアルノブ１１の指針１２が各モードのいずれか１つを指し示しているとき、端子５が不感帯４ｃ上に位置しないように、指針１２と端子５との位置関係が調整されている。
【００６５】
なお、図５（ａ）、（ｃ）に示すように、指針１２が「４」の位置から「２」の位置に変わるとき、指針１２が「２」に位置する前に、突起部３ａがスイッチング素子１のレバー２に当たる。このとき、可変抵抗器１８の端子５が、不感帯４ｃの上に位置するように、突起部３ａの大歯車１６における位置が調整されている。このように、本実施形態では、可変抵抗器１８の端子５が、不感帯４ｃの上に位置するときに、スイッチング素子１の接点Ａ、接点Ｂそれぞれのオン、オフ状態が切り替わる位置となるように、突起部３ａ、３ｂが大歯車１６に配置さている。
【００６６】
次に、クリックバネ１９について説明する。図１と図１２に示すクリックバネ１９は同じ構造である。なお、図１では、説明の便宜上、図４中に示されている凸部１６ｂを省略している。
【００６７】
図８に、クリックバネ１９の機能を説明するための概念図を示す。なお、図８は、円周状の部分を直線状に展開した図である。図１、図８、図１２に示すように、クリックバネ１９は、バネ部１９ａと、大歯車１６側の先端に設けられた半球形状部１９ｂを有している。この半球形状部１９ｂは、大歯車１６の底面１６ａと接している。また、大歯車１６は、底面１６ａに設けられた凹凸形状部１６ｂ、１６ｃを有している。
【００６８】
凹部１６ｃは、図８に示すように、ダイアルノブ１１の指針１２が各設定モード、例えば、「４」を示すとき、クリックバネ１９の半球形状部１９ｂが、大歯車１６の凹部１６ｃに位置するように、凹部１６ｃの大歯車１６に対する位置が調整されている。
【００６９】
また、ダイアルノブ１１が回転するとき、大歯車１６の凹部１６ｃに位置していたクリックバネ１９の半球形状部１９ｂが、大歯車１６の凸部１６ｂによって押し下げられ、再び、凹部１６ｃに位置したときに、元の高さに戻るようになっている。これにより、ユーザが、ダイアルノブ１１を回したとき、節度感（クリック感）を感じるようになっている。
【００７０】
次に、コントローラ２０におけるダイアルノブ１１の回転位置の判定方法について説明する。図９に、ダイアルノブ１１の回転位置の判定方法を説明するための図を示す。図９（ａ）は、端子５からコントローラ２０に入力される端子５の電圧値（端子５と端子４ａとの電位差）を示す図であり、図９（ｂ）は、ダイアルノブ１１の回転位置の判定ロジックを示す図であり、図９（ｃ）は、スイッチング素子１のオン、オフ状態を示す図である。
【００７１】
本実施形態では、コントローラ２０は、スイッチング素子１の接点Ａ、Ｂのオン、オフ状態と、可変抵抗器１８の端子５の電圧値との組み合わせにより、ダイアルノブ１１の回転位置を判定する。
【００７２】
すなわち、図９（ｃ）に示すように、本実施形態では、ダイアルノブ１１の指針１２が「ＯＦＦ」〜「２」に位置する場合、スイッチング素子１は、接点Ａがオン（ＯＮ）となる。また、指針１２が「３」〜「６」に位置する場合、スイッチング素子１は、接点Ａ、Ｂともにオフ（ＯＦＦ）となり、指針１２が「７」〜「ＭＡＸ」に位置する場合、スイッチング素子１は、接点Ｂがオン（ＯＮ）となる。
【００７３】
したがって、本実施形態では、コントローラ２０は、スイッチング素子１の状態が、接点Ａがオン、接点Ｂがオン、接点Ａ、Ｂともにオフの３つの状態のいずれであるか判定するようになっている。
【００７４】
さらに、図９（ａ）に示すように、本実施形態では、例えば、ダイアルノブ１１の指針１２が「ＯＦＦ」、「Ａｕｔｏ」、「１」、「２」に位置する場合、可変抵抗器１８の端子５からコントローラ２０に入力される電圧値は、それぞれ、４．４Ｖ、３．１Ｖ、１．９Ｖ、０．６Ｖとなる。
【００７５】
同様に、指針１２が「３」〜「６」に位置する場合や、指針１２が「７」〜「ＭＡＸ」に位置する場合においても、端子５の電圧値は、それぞれ、４．４Ｖ、３．１Ｖ、１．９Ｖ、０．６Ｖとなる。
【００７６】
そこで、本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、抵抗体４の最大電位差５Ｖを４分割し、しきい値を１．２５Ｖ、２．５Ｖ、３．７５Ｖに設定している。そして、コントローラ２０は、端子５の電圧値（入力された検出値）をそれぞれのしきい値と比較するようになっている。
【００７７】
例えば、接点Ｂがオンの場合であって、端子５の電圧値が約３．１Ｖであるとき、２．５〜３．７５Ｖの範囲内であるから、ダイアルノブ１１の指針１２は風量「４」を指していると、コントローラ２０が判定する。このようにして、コントローラ２０において、指針１２の絶対的な位置、すなわち、ダイアルノブ１１の絶対的な回転位置が判定される。
【００７８】
そして、コントローラ２０が、指針１２の位置が風量「２」の位置であると判定した場合、コントローラ２０から、風量が「４」となるように、図示しない車載用空調機に作動指示信号が入力される。このようにして、コントローラ２０により、風量調整制御が行われる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態のダイアルスイッチは、ダイアルノブ１１と、ダイアルノブ１１と連結されている大歯車１６と、大歯車１６の回転に連動して回転する小歯車１７と、小歯車１７の回転軸１７ａに連結された端子５および抵抗体４を有する可変抵抗器１８と、コントローラ２０とを備えており、さらに、スイッチング素子１と、大歯車１６に設けられた突起部３とを備えている。
【００８０】
そして、スイッチング素子１は、接点Ａ、Ｂのオン、オフ状態を切り替えるためのレバー２を有しており、ダイアルノブ１１の回転に伴って、大歯車１６が回転するとき、大歯車１６の突起部３が、レバー２に当たることで、接点Ａ、Ｂのオン、オフ状態が切り替わるようになっている。
【００８１】
また、可変抵抗器１８の抵抗体４の両端には電位差が与えられている。抵抗体４と接触している端子５は、大歯車１６、小歯車１７を介して、ダイアルノブ１１の回転に伴って、抵抗体４の上を移動するようになっている。
【００８２】
そこで、本実施形態では、コントローラ２０が、スイッチング素子１の接点Ａ、Ｂのオン、オフ状態と、端子５の電圧値との組み合わせからダイアルノブ１１の回転位置を判定するようにしている。
【００８３】
これにより、可変抵抗器１８の抵抗体４の両端４ａ、４ｂに与えられた電位差（例えば５Ｖ）に基づいて、各設定モードにおけるしきい値を決定する際、本実施形態のように、設定モードが１２種類で、スイッチング素子１の状態が３種類の場合では、抵抗体４の両端４ａ、４ｂに与えられた電位差を、４分割（１２種類÷３種類＝４）して、各モードにおける最大しきい値、最小しきい値を決めることができる。
【００８４】
このため、本実施形態によれば、図１５に示すように、抵抗体の両端に与えられた電位差を、設定モードが１２種類であれば、１２分割して、しきい値を設定していたダイアルスイッチと比較して、必要なしきい値の数を減らすことができる。
【００８５】
したがって、本実施形態によれば、抵抗体４の両端に与えられる電位差が同じ５Ｖである場合、１つの設定モードにおける最大しきい値と最小しきい値との差を、従来のダイアルスイッチでの約０．４Ｖから、約１．２５Ｖと従来よりも大きくすることができる。
【００８６】
この結果、本実施形態のように、ダイアルノブ１１に指針１２が設けられている場合、従来技術と比較して、その指針１２が各設定モードのいずれかを指しているときにおける可変抵抗器１８の端子５の電圧値（検出値）と、最小、最大しきい値との間に、余裕を持たせることができる。このため、指針１２が各設定モードのいずれかを指しているときにおける可変抵抗器１８の端子５の電圧値に、多少の誤差が生じても、指針１２が各設定モードのいずれかを指しているときにおける端子５の電圧値が、そのモードにおける最小しきい値と最大しきい値との間から外れるのを抑制することができる。
【００８７】
以上のことから、本実施形態のダイアルスイッチによれば、従来よりも、ダイアルノブの回転位置の誤判定の発生を抑制することができる。
【００８８】
なお、ダイアルスイッチのうち、ダイアルノブ１１の絶対的な位置を判定しているものとしては、可変抵抗器１８を用いたものの他に、アブソリュートエンコーダと呼ばれる５ｂｉｔ等のコードスイッチがある。
【００８９】
このコードスイッチは、例えば、５ｂｉｔの場合、五重のリング状に印刷された導体と、各リング状の導体と接触するブラシ状の端子とを備えている。そして、ダイアルノブが回転すると、この回転に伴って、各端子も移動することで、各リング状の導体と、それに対応する各端子とが１つのスイッチとして機能する。そこで、制御手段が、この各スイッチの状態（０、１の状態）の組み合わせから、ダイアルノブ１１の回転位置を判定している。
【００９０】
しかし、コードスイッチは、複数のリングを重ねるため、サイズが大きい。また、一般に、リング状の導体と端子とを擦らすことから、導体として金メッキが用いられている。このため、コードスイッチは、高価である。また、コードスイッチでは、各リングの状態を制御手段に出力する必要がある。このため、ＣＰＵ等の制御手段の入力ポートを、各リングの数の分確保する必要がある。
【００９１】
これに対して、本実施形態のダイアルスイッチ構造では、可変抵抗器１８の抵抗体４の形状を１重のリング形状としているので、コードスイッチと比較して、小型化することができる。また、可変抵抗器１８の抵抗体４として、金メッキよりも安価な銅等の金属材料を用いることができるので、本実施形態のダイアルスイッチは、コードスイッチと比較して、安価である。
【００９２】
また、本実施形態では、コントローラ２０の必要な入力ポートは、可変抵抗器１８、スイッチング素子１からの入力分が必要である。したがって、本実施形態のように、スイッチング素子１のオン、オフ状態を３種類した場合、コントローラ２０の必要な入力ポート数を３つとすることができる。この結果、本実施形態によれば、５ｂｉｔのコードスイッチと比較して、コントローラ２０の必要な入力ポート数を減少させることができる。
【００９３】
また、コードスイッチでは、ダイアルスイッチの用途に応じて、しきい値の数や、１つのモードにおける最大しきい値と最小しきい値との差等を変更する場合では、リング状の導体パターンを変更する必要があった。すなわち、コードスイッチでは、この場合、内部構造自体を変更しなければならなかった。
【００９４】
これに対して、本実施形態のダイアルスイッチでは、電圧設定等のソフト（プログラム）を変更するだけで、対応することができる。例えば、指針１２が示す風量において、使いやすさを向上させるため、「ＯＦＦ」と「Ａｕｔｏ」〜「ＭＡＸ」等他のモードとの間の間隔を他の間隔よりも大きくする場合でも、電圧設定値（最小しきい値、最大しきい値）をソフト上で変更することができる。
【００９５】
（第２実施形態）
第１実施形態では、図４（ａ）に示すように、スイッチング素子１を１つだけ用いた場合を例として説明したが、スイッチング素子１の数は１つに限らず、２つ以上とすることもできる。
【００９６】
このように、スイッチング素子１の数を２つ以上とすることで、第１実施形態では、スイッチング素子１の状態が３種類であったが、スイッチング素子１の状態を、それよりも多くすることができる。
【００９７】
これにより、可変抵抗器１８における隣り合う電圧しきい値の幅を、第１実施形態の図９に示すように、大きな状態としたまま、設定モードの種類を、第１実施形態の１２種類よりも増加させることができる。
【００９８】
また、スイッチング素子１の数を２つ以上にした場合であって、設定モードの種類を第１実施形態と同じ数とする場合では、１つのモードにおける最小しきい値と、最大しきい値との差を、第１実施形態よりも大きくすることができる。この結果、抵抗体４の抵抗値の非線形性等による端子５の電圧値に誤差が生じても、ダイアルノブ１１の誤判定の発生をより抑制することができる。
【００９９】
なお、スイッチング素子１を複数用いた場合、各スイッチング素子１の位置や、各スイッチング素子１のオン、オフ状態の組み合わせについては、設定モードの数に応じて適宜設計すれば良い。
【０１００】
（他の実施形態）
（１）上記した各実施形態では、スイッチング素子１を大歯車１６の下側（大歯車１６とプリント基板１４との間）であって、大歯車１６の外周部の下側に配置した場合を例として説明したが、スイッチング素子１を他の位置に配置することもできる。
【０１０１】
例えば、スイッチング素子１を大歯車１６の外周部よりも中心部側に配置することもできる。また、スイッチング素子１を、大歯車１６よりも外側に配置し、大歯車１６とプリント基板１４との間以外の場所に配置することもできる。これらの場合、突起部３によって、スイッチング素子１のレバー２が倒されるように、突起部３を大歯車１６の内周側に配置したり、突起部３を大歯車１６の外側に向けて配置したりする。
（２）上記した各実施形態では、ダイアルノブ１１の指針１２が各モードを指して停止するとき、可変抵抗器１８の端子５は、必ず、抵抗体４の上に位置するように設定していた。この場合、可変抵抗器１８の端子５が、抵抗体４の上でなく、不感帯４ｃの上に位置したとき、端子５の電圧値は検出されない。したがって、このとき、コントローラ２０はダイアルノブ１１の回転位置を判定しないようにすることができる。
【０１０２】
また、その反対に、コントローラ２０が端子５の電圧値を検出できないと判定した場合、端子５が不感帯４ｃの上に位置しているので、このことから、ダイアルノブ１１の回転位置を判定するようにしても良い。
（３）上記した各実施形態では、スイッチング素子１として、レバー２を有するスイッチング素子１を例として説明したが、切り替え部がレバー２でなく、ボタンであるスイッチング素子１を用いることもできる。
【０１０３】
この場合、大歯車１６の突起部３がボタンを押した状態となることで、スイッチング素子１の状態が切り替わるようにする。
（４）第１実施形態では、スイッチング素子１は接点Ａ、Ｂを有し、スイッチング素子１のオン、オフ状態が３種類である場合を例とし、本実施形態では、オン、オフ状態が６種類である場合を例として説明したが、スイッチング素子１のオン、オフ状態が２種類以上であれば、他の種類とすることもできる。
【０１０４】
例えば、スイッチング素子１の有する接点を接点Ａのみとすることもできる。このスイッチング素子１を１つ用いたダイアルスイッチでは、スイッチング素子１の状態は、オンとオフの２種類となる。この場合、ダイアルノブ１１が設定モードの一端から両端までを指すように回転したとき、可変抵抗器１８では、抵抗体４の上を端子５が約２周するように設定する。
【０１０５】
また、このスイッチング素子１を２つ用いたダイアルスイッチでは、スイッチング素子１の状態は４種類となる。この場合、ダイアルノブ１１が設定モードの一端から両端までを指すように回転したとき、可変抵抗器１８では、抵抗体４の上を端子５が約４周するように設定する。
【０１０６】
このように、可変抵抗器１８における端子５が抵抗体４の上を何周回るかは、スイッチング素子１の状態の種類によって、決定されるものである。
（５）上記した各実施形態では、大歯車１６と小歯車１７と、大きさが異なる２つの歯車を用いる場合を例として説明したが、歯車の数を３つ以上とすることもできる。また、複数の歯車の大きさを同じ大きさとすることもできる。  
（６）また、端子５からコントローラ２０に入力される電圧値において、指針１２が指す１つのモードにおける最小しきい値と最大しきい値との差が大きい場合、隣合うモードとモードとの間に、コントローラ２０がダイアルノブ１１の回転位置を判定しない領域を設定することもできる。
【０１０７】
すなわち、上記した各実施形態では、図９に示すように、例えば、スイッチング素子１の接点Ａがオンである場合、端子５の電圧値が０〜１．２５Ｖ内であれば、指針１２は風量「２」の位置であり、端子５の電圧値が１．２５〜２．５Ｖ内であれば、指針１２は風量「１」の位置であるとコントローラ２０が判定していた。これに対して、例えば、端子５の電圧値が０〜１．０Ｖ内であれば、指針１２は風量「２」の位置であり、端子５の電圧値が１．５〜２．２５Ｖ内であれば、指針１２は風量「１」の位置であると、コントローラ２０に判定させることもできる。この場合、端子５の電圧値が１．０〜１．５Ｖ内である場合、コントローラ２０はダイアルノブ１１の判定をしない。
【０１０８】
さらに、端子５がこの判定しない領域（１．０〜１．５Ｖ内）に位置するときに、スイッチング素子１の状態が切り替わるようにすることもできる。
（７）上記した実施形態では、車載用空調機器の風量調整用ダイアルスイッチを例として説明したが、図１１に示すような車載用空調機器の温度調整用ダイアルスイッチや、家電製品等に用いられるダイアルスイッチにおいても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１実施形態におけるダイアルスイッチの断面構造を示す図である。
【図２】図１のダイアルスイッチの斜視図である。
【図３】図１のダイアルスイッチにおけるスイッチング素子１と可変抵抗器１８とコントローラ２０の電気回路構成を示す図である。
【図４】図１のダイアルスイッチにおいて、指針１２が風量「４」に位置する場合におけるダイアルノブ１１、大歯車１６、スイッチング素子１、小歯車１７および可変抵抗器１８の状態を示す図である。
【図５】図１のダイアルスイッチにおいて、指針１２が風量「２」に位置する場合におけるダイアルノブ１１、大歯車１６、スイッチング素子１、小歯車１７および可変抵抗器１８の状態を示す図である。
【図６】図１のダイアルスイッチにおいて、指針１２が風量「Ａｕｔｏ」に位置する場合におけるダイアルノブ１１、大歯車１６、スイッチング素子１、小歯車１７および可変抵抗器１８の状態を示す図である。
【図７】図１のダイアルスイッチにおいて、指針１２が風量「１」に位置する場合におけるダイアルノブ１１、大歯車１６、スイッチング素子１、小歯車１７および可変抵抗器１８の状態を示す図である。
【図８】クリックバネ１９の機能を説明するための概念図である。
【図９】図１のダイアルスイッチにおいて、ダイアルノブ１１の回転位置の判定方法を説明するための図である。
【図１０】車載用の空調機器における風量調整用ダイアルスイッチの正面図である。
【図１１】車載用の空調機器における温度調整用ダイアルスイッチの正面図である。
【図１２】従来におけるダイアルスイッチの断面構造を示す図である。
【図１３】図１２のダイアルスイッチの斜視図である。
【図１４】図１２のダイアルスイッチにおける可変抵抗器１８とコントローラ２０の電気回路構成を示す図である。
【図１５】図１２のダイアルスイッチにおける可変抵抗器１８の電圧値と、各種モード（検出位置）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１…スイッチング素子、２…レバー、３…突起部、４…抵抗体、５…端子、
１０…ケース、１１…ダイアルノブ、１２…指針、１４…プリント基板、
１５…ハウジング、１６…大歯車、１７…小歯車、１８…可変抵抗器、
１９…クリックバネ、２０…コントローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005268283.tif 000011
【図１０】
2005268283.tif 000012
【図１１】
2005268283.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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