(57)【要約】    【課題】  省スペース化をすることができる２段スイッチユニットを提供する。    【解決手段】  複数の被押圧部材２のいずれが第１の押圧力で押圧されたかをメンブレンスイッチＤ１によって検出する。複数の被押圧部材２とメンブレンスイッチＤ１とをホルダ５で支持する。ホルダ５に対して回転可能であって、複数の被押圧部材２を包囲するようにダイヤルノブ６を配置する。複数の被押圧部材２のうちの押圧されたいずれかの被押圧部材２又はダイヤルノブ６が第１の押圧力より大きい第２の押圧力で押圧されたことをタクティルプッシュスイッチ８が検出する。【選択図】        図１
2005322566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被押圧部材と、
この複数の被押圧部材のいずれが第１の押圧力で押圧されたかを検出する第１の押圧検出手段と、
前記複数の被押圧部材と前記第１の押圧検出手段とを支持する支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能であって、前記複数の被押圧部材を包囲するように配置された回転部材と、
前記複数の被押圧部材のうちの押圧されたいずれかの被押圧部材又は前記回転部材が前記第１の押圧力より大きい第２の押圧力で押圧されたことを検出する第２の押圧検出手段と、
前記回転部材の回転を検出する回転検出手段と
を備えていることを特徴とする２段スイッチユニット。
【請求項２】
前記第１の押圧検出手段及び前記回転部材が前記支持部材の上に搭載され、前記複数の被押圧部材が前記第１の押圧検出手段の上に搭載されていることを特徴とする請求項１記載の２段スイッチユニット。
【請求項３】
前記第２の押圧検出手段が前記支持部材の下面の中央部を支持する１つの検出スイッチであることを特徴とする請求項１又は２記載の２段スイッチユニット。
【請求項４】
前記回転検出手段の一部及び前記第１の押圧検出手段が前記支持部材に支持された１つのＦＰＣに設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の２段スイッチユニット。
【請求項５】
前記回転検出手段の一部及び前記第２の押圧検出手段が前記支持部材に支持された１つのＦＰＣに設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の２段スイッチユニット。
【請求項６】
前記支持部材を一定の方向へガイドするガイド手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の２段スイッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は複数のスイッチから構成され、被押圧部材に対する押圧力を２段階に分けて検出することが可能な２段スイッチユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板と押しボタンスイッチとケースとスライダとリンクとメンブレンシートと複数のプッシャとノブとからなる２段スイッチユニットが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
基板の上面の中央部から離れた所に押しボタンスイッチ（第２の押圧検出手段）が配置されている。
【０００４】
ケースは基板の上面に配置され、押しボタンスイッチを収容する。
【０００５】
スライダはケース内に収容され、ケースに上下動可能に支持されている。
【０００６】
リンクはケースとスライダとを連結する。リンクはスライダが下降するときの動きに連動して押しボタンスイッチを押圧する。
【０００７】
メンブレンシートは複数の接点を有し、スライダの上面に配置されている。
【０００８】
複数のプッシャはメンブレンシート上に配置され、それぞれ接点に対向する。
【０００９】
ノブは複数のプッシャを包囲した状態でケース内に収容される。複数のプッシャの上端部はノブの上面の開口から上方へ突出する。
【００１０】
プッシャを押圧すると、そのプッシャと対向する可動側の接点が固定側に接触し、
そのプッシャに割り当てられた機能が選択される。
【００１１】
そのプッシャを更に押圧すると、スライダが基板の方へ移動し、このスライダの動きに連動してリンクが動き、押しボタンスイッチが押圧される。その結果、選択された機能が実行される。
【特許文献１】特開２００４−１４３５８号公報（段落００１６〜００２１、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の２段接点ユニットを例えばオーディオ機器、カーナビゲーションシステム、カーエアコン等の機能選択スイッチとして自動車のインストルメンタルパネルに装着した場合、例えばボリュームコントロールボタン等の調節スイッチはその２段接点ユニットの近傍に装着されることになる。調節スイッチは押しボタンスイッチよりもダイヤルスイッチの方が操作性に優れ、しかもスイッチが大きいほど調節は容易になる。
【００１３】
したがって、インストルメンタルパネル上の広いスペースが各種スイッチ類によって占有され、このことが新たに電装品等を自動車に搭載する上で障害になっていた。
【００１４】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は省スペース化の要請に応えるすることができる２段スイッチユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述の課題を解決するため請求項１の発明の２段スイッチユニットは、複数の被押圧部材と、この複数の被押圧部材のいずれが第１の押圧力で押圧されたかを検出する第１の押圧検出手段と、前記複数の被押圧部材と前記第１の押圧検出手段とを支持する支持部材と、前記支持部材に対して回転可能であって、前記複数の被押圧部材を包囲するように配置された回転部材と、前記複数の被押圧部材のうちの押圧されたいずれかの被押圧部材又は前記回転部材が前記第１の押圧力より大きい第２の押圧力で押圧されたことを検出する第２の押圧検出手段と、前記回転部材の回転を検出する回転検出手段とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
複数の被押圧部材と回転部材とを別々に設ける場合に較べ、スイッチの占有面積を小さくすることができる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１記載の２段スイッチユニットにおいて、前記第１の押圧検出手段が前記支持部材の上に搭載され、前記複数の被押圧部材が前記第１の押圧検出手段の上に搭載され、前記回転部材が前記支持部材の上に搭載されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の２段スイッチユニットにおいて、前記第２の押圧検出手段が前記支持部材の下面の中央部を支持する１つの検出スイッチであることを特徴とする。
【００１９】
上述のように第２の押圧検出手段が支持部材の下面の中央部を支持する１つの検出スイッチであるので、どの被押圧部材を押圧してもその押圧力が第２の押圧検出手段に同じように作用する。また、第２の押圧検出手段が１つであるので、第２の押圧検出手段を収容するためのスペースが最小限で済む。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の２段スイッチユニットにおいて、前記回転検出手段の一部及び前記第１の押圧検出手段が前記支持部材に支持された１つのＦＰＣに設けられていることを特徴とする。
【００２１】
上述のように回転検出手段の一部及び第１の押圧検出手段が支持部材に支持された１つのＦＰＣに設けられているので、回転検出手段及び第１の押圧検出手段の配線が容易になる。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の２段スイッチユニットにおいて、前記回転検出手段の一部及び前記第２の押圧検出手段が前記支持部材に支持された１つのＦＰＣに設けられていることを特徴とする。
【００２３】
上述のように回転検出手段の一部及び第２の押圧検出手段が支持部材に支持された１つのＦＰＣに設けられているので、回転検出手段及び第２の押圧検出手段の配線が容易になる。
【００２４】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の２段スイッチユニットにおいて、前記支持部材を一定の方向へガイドするガイド手段を備えていることを特徴とする。
【００２５】
上述のように支持部材を一定の方向へガイドするガイド手段を備えているので、支持部材のストロークを大きくしても支持部材が確実に一定の方向へガイドされる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように請求項１又は２の発明の２段スイッチユニットによれば、省スペース化を実現化することができる。
【００２７】
請求項３の発明の２段スイッチユニットによれば、どの被押圧部材を押圧してもその押圧力が第２の押圧検出手段に同じように作用するので、一定の操作感が得られる。また、第２の押圧検出手段が１つであるので、第２の押圧検出手段を収容するためのスペースが最小限で済み、この結果、２段スイッチユニットを低背化することができる。
【００２８】
請求項４又は５の発明の２段スイッチユニットによれば、配線を容易に行なうことができる。
【００２９】
請求項６の発明の２段スイッチユニットによれば、支持部材のストロークを大きくしても支持部材が確実に一定の方向へガイドされるので、良好な操作感が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１〜図９はこの発明の第１実施形態に係る２段スイッチユニットを示し、図１は２段スイッチユニットの平面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は２段スイッチユニットを斜め上方から見たときの分解斜視図、図４は２段スイッチユニットを斜め下方から見たときの分解斜視図、図５は被押圧部材等を斜め下方から見たときの斜視図、図６はタッチノブを斜め下方から見たときの斜視図、図７はＦＰＣの平面図、図８はメンブレンスイッチの一部を示す断面図、図９はコンタクトを斜め下方から見たときの斜視図である。
【００３２】
図１〜図４に示すように、この２段スイッチユニットは複数の被押圧部材２とＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）３とメンブレンシート４とホルダ（支持部材）５とダイヤルノブ（回転部材）６とコンタクト７とタクティルプッシュスイッチ（第２の押圧検出手段）８とを備える。
【００３３】
図２に示すように、被押圧部材２はほぼ逆円錐台状である。被押圧部材２の材料は硬質の樹脂である。被押圧部材２の一端にはほぼ円柱状の凸部２１が形成され、被押圧部材２の他端にはほぼ四角柱状の凸部２２が形成されている。凸部２２には突起２３が形成されている。
【００３４】
図５に示すように、５個の被押圧部材２は弾性薄板９の上面に配置されている。弾性薄板９の材質は熱可塑性のエラストマである。弾性薄板９の中心部には１個の矩形の孔９１が形成され、弾性薄板９の周縁部にも４個の矩形の孔９１が等間隔で形成されている。これらの孔９１に被押圧部材２の凸部２２を挿入することによって５個の被押圧部材２が
位置決めされる。また、弾性薄板９には、２個の位置決め孔９２（図３参照）が形成されている。
【００３５】
弾性薄板９の他面にはスペーサ１０が配置されている。スペーサ１０には孔１０１及び複数の切欠き１０２が形成されている。孔１０１及び切欠き１０２によって弾性薄板９とメンブレンシート４との間に空間Ｓが形成される（図２参照）。空間Ｓによって、被押圧部材２を触れる程度の押圧力（第１の押圧力）で被押圧部材２が押圧されたときに孔９１を中心にして弾性薄板９が弾性変形できるようになっている。また、スペーサ１０には２個の位置決め孔１０３が形成されている。位置決め孔１０３は弾性薄板９の位置決め孔９２と対向する。
【００３６】
被押圧部材２と弾性薄板９とスペーサ１０との組立体Ａはタッチノブ１１に収容される。タッチノブ１１は、図６に示すように、皿状部１１１とフランジ部１１２とを有する。タッチノブ１１の材質は樹脂である。皿状部１１１の上面には孔１１１ａが形成されている。孔１１１ａには被押圧部材２の凸部２１が挿入される（図２参照）。皿状部１１１の外周面には複数の突起１１３が周方向へ等間隔で形成されている。突起１１３は円弧面を有する。皿状部１１１の内周面には２個のボス１１４が形成されている。皿状部１１１の上面の中央に位置する孔１１１ａに対して２つのボス１１４は対称の位置にある。ボス１１４の先端部は下方へ突出する。更に、皿状部１１１の内周面には４個のねじ孔１１５が周方向へ等間隔で形成されている。
【００３７】
タッチノブ１１にはリング１２が回転可能に装着されている。リング１２の材料は樹脂である。リング１２の一面には収容室１２１が形成されている（図３参照）。収容室１２１には開口１２１ａが形成されている。開口１２１ａは突起１１３と対向する。収容室１２１にはスプリング１３が収容されている。スプリング１３は凸部１３１を有し、凸部１３１は開口１２１ａを通じて収容室１２１外へ突出している。凸部１３１は突起１１３に接触する。リング１２の一面には３個の凸条１２２が形成されている。凸条１２２は円弧状であり、タッチノブ１１のフランジ部１１２に摺動可能に接触する。また、リング１２には４個の孔１２３が周方向へ等間隔で形成されている。更に、リンク１２の他面には２つのボス１２４（図４参照）が形成されている。
【００３８】
図７に示すように、ＦＰＣ３は円形部３ａと、この円形部３ａの周縁の一部から延びたテール部３ｂとを有する。円形部３ａの一面上には、５対の固定接点３１，３２が形成されている。固定接点３１，３２はいずれもほぼ半円形である。固定接点３１，３２は小さな間隔を介して対向している。５対の固定接点３１，３２は組立体Ａの５個の被押圧部材２とそれぞれ対向する。
【００３９】
円形部３ａの周縁部には１個の回転検出用グランドパターン３３、１２個の第１回転検出用導体パターン３４及び１２個の第２回転検出用導体パターン３５が形成されている。回転検出用グランドパターン３３はほぼリング状である。回転検出用グランドパターン３３の内側縁には１２個の切欠き３３ａが等間隔で形成されている。回転検出用グランドパターン３３の外側縁には１２個の切欠き３３ｂが等間隔で形成されている。回転検出用グランドパターン３３は円形部３ａの他面に形成されたリング状グランドパターン（図示せず）に電気的に接続されている。１２個の第１回転検出用導体パターン３４はそれぞれ切欠き３３ａ内に位置している。回転検出用グランドパターン３３と第１回転検出用導体パターン３４とは電気的に絶縁されている。１２個の第１回転検出用導体パターン３４は円形部３ａの他面に形成された第１リング状導体パターン（図示せず）によって互いに電気的に接続されている。円形部３ａの中心点（図示せず）から第１回転検出用導体パターン３４の両端に引いた２本の仮想直線（図示せず）によってできる中心角は１５°である。１２個の第２回転検出用導体パターン３５はそれぞれ切欠き３３ｂ内に位置している。回転検出用グランドパターン３３と第２回転検出用導体パターン３５とは電気的に絶縁されている。１２個の第２回転検出用導体パターン３５は円形部３ａの他面に形成された第２リング状導体パターン（図示せず）によって互いに電気的に接続されている。円形部３ａの中心点（図示せず）から第２回転検出用導体パターン３５の両端に引いた２本の仮想直線（図示せず）によってできる中心角は１５°である。第１回転検出用導体パターン３６と第２回転検出用導体パターン３７とは中心角にして７．５°ずれている。円形部３ａには第１、第２位置決め孔３６，３７がそれぞれ２個づつ形成されている。第１位置決め孔３６はスペーサ１０の位置決め孔１０３と対向する。第２位置決め孔３７にはタッチノブ１１のボス１１４が挿入される。円形部３ａの外周縁部には４個の通孔３８が周方向へ等間隔で形成されている。通孔３８はタッチノブ１１のねじ孔１１５と対向する。
【００４０】
テール部３ｂの先端部には固定接点３１，３２、回転検出用グランドパターン３３、第１、第２回転検出導体パターン３４，３５等に図示しない中継パターンを介して通じる複数の端子３９が設けられている。
【００４１】
メンブレンシート４はほぼ円形であり、ＦＰＣ３の第１回転検出用導体パターン３４の内側の部分を覆う。メンブレンシート４は５個の可動接点４１を有する（図８に１個の可動接点４１を示す）。５個の可動接点４１はそれぞれ対の固定接点３１，３２と対向する。メンブレンシート４には２個の位置決め孔４２が形成されている（図３参照）。位置決め孔４２はＦＰＣ３の第１位置決め孔３６及びスペーサ１０の位置決め孔１０３と対向する。図８に示すように、メンブレンシート４は孔１４１を有するスペーサ１４を介してＦＰＣ３に貼り付けられている。ＦＰＣ３の第１回転検出用導体パターン３４の内側の部分とメンブレンシート４とスペーサ１４とで、メンブレンスイッチ（第１の押圧検出手段）Ｄ１が構成されている。
【００４２】
ホルダ５は皿状部５１とフランジ部５２とを有する。ホルダ５の材料は樹脂である。皿状部５１の一面には２個のボス５３が形成されている。ボス５３はＦＰＣ３、メンブレンシート４、スペーサ１０及び弾性薄板９の位置決め孔３６，４２，１０３，９２に挿入され、ホルダ５に対してＦＰＣ３、メンブレンシート４、スペーサ１０及び弾性薄板９が位置決めされる。皿状部５１には２個の位置決め孔５４が形成されている。位置決め孔５４にはＦＰＣ３の位置決め孔３７を通じてタッチノブ１１のボス１１４が挿入される。これによりタッチノブ１１がホルダ５に対して位置決めされる。また、皿状部５１には４個の通孔５５と１個の窓孔５６とが形成されている（図４参照）。通孔５５はＦＰＣ３の通孔３８に対向する。窓孔５６にはＦＰＣ３のテール部３ｂが通される。皿状部５１の他面の中央部にはプッシャ５７が形成されている。フランジ部５２は皿状部５１の上縁に結合されている。
【００４３】
ホルダ５はプリント配線板１５の一面に設けられたリング状のダンパ（図示せず）によって支持されている。ダンパの材質は弾性材であるので、ホルダ５はプリント配線板１５の厚さ方向に沿って移動可能でかつ所定位置に復帰する。
【００４４】
プリント配線板１５は矩形であり、その四隅にはそれぞれ通孔１５１が形成されている。プリント配線板１５には１個の窓孔１５２が形成されている。窓孔１５２にはＦＰＣ３のテール部３ｂが通される。プリント配線板１５の他面の中央部にはコネクタ１６が設けられている。
【００４５】
ダイヤルノブ６はリング状部６１と円筒状部６２とを有する。ダイヤルノブ６の材料は樹脂である。リング状部６１の一面には複数のリブ６３が放射状に形成されている。リング状部６１の他面には４個のボス６４が形成されている。ボス６４はリング１２の孔１２３に挿入され後、加熱されてかしめられる。その結果、ダイヤルノブ６とリング１２とは結合される。ダイヤルノブ６はタッチノブ１１に回転可能に装着される。リング状部６１はタッチノブ１１のフランジ部１１２に摺動可能に支持される。円筒状部６２はリング１２を囲む。
【００４６】
コンタクト７は導電性を有する帯状の金属板を折り曲げて形成してなる。図９に示すように、コンタクト７の一端部には第１〜３接触部７１，７２，７３が形成され、コンタクト７の他端部には第４〜６接触部７４，７５，７６が形成されている。また、コンタクト７には２個の位置決め孔７７が形成されている。位置決め孔７７にリング１２のボス１２４を通し、そのボス１２４を加熱してかしめる。その結果、コンタクト７はリング１２の他面に固定される。
【００４７】
ダイヤルノブ６を回転させると、コンタクト７は回転検出用グランドパターン３３に沿って移動する。このとき、第１接触部７１は第１回転検出用導体パターン３４と回転検出用グランドパターン３３とに交互に接触する。第４接触部７４は第１接触部７１と同じ順序及び同じタイミングで第１回転検出用導体パターン３４と回転検出用グランドパターン３３とに交互に接触する。一方、第２及び第５接触部７２，７５は常に回転検出用グランドパターン３３に接触する。第３及び第６接触部７３，７６は第１及び第４接触部７１，７４と同様に第２回転検出用導体パターン３５と回転検出用グランドパターン３３とに同じ順序及び同じタイミングで交互に接触する。したがって、第１回転検出用導体パターン３４はコンタクト７を通じて周期的に回転検出用グランドパターン３３に接続される。このときに第１のパルス信号が出力される。これと同様に、第２回転検出用導体パターン３５はコンタクト７を通じて周期的に回転検出用グランドパターン３３に接続される。このときに第２のパルス信号が出力される。この第１及び第２のパルス信号をカウントすることにより、ダイヤルノブ６の回転量を検出することができる。また、第１回転検出用導体パターン３４と第２回転検出用導体パターン３５とでは上述のように中心角にして７．５°ずれているので、それに比例して第１のパルス信号と第２のパルス信号との出力タイミングがずれる。したがって、第１のパルス信号と第２のパルス信号とのどちらが先に出力されたかを検出することによってダイヤルノブ６の回転方向を検出することができる。このように、回転検出用グランドパターン３３、第１回転検出用導体パターン３４、第２回転検出用導体パターン３５、コンタクト７等とでダイヤルノブ７の回転検出手段が構成される。
【００４８】
タクティルプッシュスイッチ８のキーステム８１が押圧されたとき、いわゆるクリック感が生じるとともに、入力信号が出力される。タクティルプッシュスイッチ８はプリント配線板１５の一面の中央に配置されている。キーステム８１はホルダ５のプッシャ５７によって押圧される。
【００４９】
プリント配線板１５の一面にはケース１７が設けられる。ケース１７の上面には孔１７１が形成されている。ケース１７の四隅にはそれぞれねじ孔１７２が形成されている。ねじ孔１７２はプリント配線板１５の通孔１５１と対向する。ダイヤルノブ６等は孔１７１を通じてケース１７外へ露出する。ホルダ５等はケース１７内に収容される。ホルダ５のフランジ部５２はケース１７の孔１７１の周辺部分に接触する。これにより、ホルダ５がケース１７から抜けないようになっている。
【００５０】
次に、図３、図４に基づいてこの実施形態の２段スイッチユニットの組立について説明する。
【００５１】
組立前に、予め被押圧部材２と弾性薄板９とスペーサ１０とを組み付けて組立体Ａを作る。また、リング１２にコンタクト７及びスプリング１３を取り付けておく。更に、ＦＰＣ３の一面にスペーサ１４及びメンブレンシート４を貼り付け、メンブレンスイッチＤ１を構成しておく。また、プリント配線板１５の一面にタクティルプッシュスイッチ８及びダンパ（図示せず）を設け、他面にコネクタ１６を設けておく。
【００５２】
上述の作業が完了した後、組立作業が開始される。
【００５３】
まず、ＦＰＣ３のテール部３ｂをホルダ５及びプリント配線板１５の窓孔５６，１５２に通し、テール部３ｂの端子３９をコネクタ１６に接続する。また、ＦＰＣ３及びメンブレンシート４の位置決め孔３６，４２にホルダ５のボス５３を通してＦＰＣ３をホルダ５に対して位置決めする。このときＦＰＣ３を両面テープ（図示せず）でホルダ５の一面に貼り付ける。
【００５４】
その後、組立体Ａの弾性薄板９をメンブレンシート４の上に接着する。
【００５５】
次に、リング１２をタッチノブ１１に装着する。タッチノブ１１のボス１１４をＦＰＣ３及びホルダ５の位置決め孔３７，５４に通し、タッチノブ１１をホルダ５上の所定位置に配置する。また、組立体Ａをタッチノブ１１内に収容する。このとき、被押圧部材２の凸部２１をタッチノブ１１の孔１１１ａに通す。
【００５６】
その後、ダイヤルノブ６のボス６４をリング１２の孔１２３に挿入し、その後加熱してかしめることによってダイヤルノブ６をリング６４に固定する。この結果、ダイヤルノブ６とリング１２とでタッチノブ１１のフランジ部１１２が摺動可能に挟まれるので、ダイヤルノブ６はタッチノブ１１に対して回転可能に装着されるとともにタッチノブ１１から抜けなくなる。
【００５７】
次に、ボルト１８をホルダ５の下側からホルダ５及びＦＰＣ３の通孔５５，３８に通し、更にタッチノブ１１のねじ孔１１５にねじ込む。これにより、タッチノブ１１をホルダ５上に固定する。
【００５８】
最後に、プリント配線版１５の下方から通孔１５１にボルト１９を通し、そのボルト１９をケース１７のねじ孔１７２にねじ込み、ケース１７をプリント配線基板１５に固定する。このとき、ダイヤルノブ１１等をケース１７の孔１７１に通す。
【００５９】
以上により、２段スイッチユニットが完成する。
【００６０】
図１０は図１に示す２段スイッチユニットの動作を示し、図１０Ａは被押圧部材が押圧されていない状態を示す断面図、図１０Ｂは被押圧部材を押圧した状態を示す断面図、図１０Ｃは図１０Ｂに示す状態から被押圧部材を更に押圧した状態を示す断面図、図１１は図１に示す２段スイッチユニットのダイヤルノブを押圧した状態を示す断面図である。
【００６１】
図１０及び図１１に基づいて２段スイッチユニットの動作について説明する。
【００６２】
図１０Ａの状態では、被押圧部材２が押圧されておらず、メンブレンスイッチＤ１の可動接点４１が固定接点３１，３２から離れ、メンブレンスイッチＤ１はオフの状態になっている（図８参照）。また、タクティルプッシュスイッチ８のキーステム８１にも押圧力が作用していないので、タクティルプッシュスイッチ８もオフの状態になっている。
【００６３】
図１０Ｂに示すように、被押圧部材２を第１の押圧力で押圧すると、被押圧部材２の突起２３によって可動接点４１が押圧され、固定接点３１，３２に接触する。この結果、固定接点３１，３２同士が可動接点４１によって電気的に接続され、第１押圧力検出信号が出力される。この第１押圧力検出信号により、どの被押圧部材２が押圧されたかを検出することができる。
【００６４】
図１０Ｃに示すように、押圧している被押圧部材２を第１の押圧力よりも強い第２の押圧力で更に押圧すると、ホルダ５がキーステム８１の付勢力に抗してプリント配線板１５の方へ移動する。この結果、タクティルプッシュスイッチ８のキーステム８１がホルダ５のプッシャ５７によって押圧され、タクティルプッシュスイッチ８がオンの状態になり、検出信号とともに第２押圧力検出信号が出力される。また、このときクリック感が生じる。第１及び第２押圧力検出信号により、被押圧部材２が第２の押圧力で押圧されことを検出することができる。
【００６５】
被押圧部材２を押圧する力を弱めると、まず、キーステム８１の付勢力によってホルダ５が図１０Ｂに示す状態に戻り、タクティルプッシュスイッチ８がオフの状態になるが、メンブレンスイッチＤ１はまだオンの状態になっている。被押圧部材２を押圧する力を更に弱めると、スペーサ１４の復元力によって可動接点４１が固定接点３１，３２から離れ、図１０Ａに示す状態に戻り、メンブレンスイッチＤ１がオフの状態になる。
【００６６】
図１０Ａに示す状態でダイヤルノブ６を回転させると、上述のように第１及び第２のパルス信号が出力される。このパルス信号をカウントすることにより、ダイヤルノブ６の回転量を検出することができる。また、第１のパルス信号と第２のパルス信号とのどちらが先に出力されるかを検出することによってダイヤルノブ６の回転方向を検出することができる。ダイヤルノブ６を回転させるとき、スプリング１３の凸部１３１とタッチノブ１１の突起１１３とが係合し、クリック感が生じる。
【００６７】
図１０Ａに示す状態でダイヤルノブ６を第２の押圧力でプリント配線板１５の方へ押圧すると、ホルダ５がキーステム８１の付勢力に抗してプリント配線板１５の方へ移動し、図１１に示す状態になる。この結果、タクティルプッシュスイッチ８のキーステム８１がホルダ５のプッシャ５７によって押圧され、タクティルプッシュスイッチ８がオンの状態になり、第２押圧検出信号が出力される。このとき、クリック感が生じる。また、このとき第１押圧検出信号が出力されないので、ダイヤルノブ６が第２の押圧力で押圧されたことを検出することができる。
【００６８】
ダイヤルノブ６を押圧する力を弱めると、キーステム８１の付勢力によってホルダ５が図１０Ａに示す状態に戻り、タクティルプッシュスイッチ８がオフの状態になる。
【００６９】
図１２Ａは２段スイッチユニットを操作していないときのディスプレイの画面を示す図、図１２Ｂは「ＡＵＤＩＯ」のアイコンに対応する被押圧部材を第１の押圧力で押圧したときのディスプレイの画面を示す図、図１２Ｃは「ＡＵＤＩＯ」を選択後、「ＡＵＤＩＯ」を実行したときのディスプレイの画面を示す図、図１３は車載電装機器の制御システムを示すブロック図である。
【００７０】
図１２，１３に示す使用例は第１実施形態に係る２段スイッチユニットを車載電装機器のマルチコントローラとして用いた例である。
【００７１】
一般に１個のディスプレイを用いてオーディオ、ナビゲーションシステム、空調装置、テレビ等の車載機器の動作状態等が表示される。
【００７２】
図１３に示すように、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム、カーエアコン等の車載電装機器ＭはマイクロコンピュータＣの出力側に接続されている。マイクロコンピュータＣには各種の制御プログラムが格納されている。２段スイッチユニット１はマイクロコンピュータＣの入力側に接続され、マイクロコンピュータＣの出力側にはＬＣＤ等のディスプレイが接続されている。２段スイッチユニット１からの入力信号はマイクロコンピュータＣに入力される。マイクロコンピュータＣからは制御信号が車載電装機器Ｍ及びディスプレイＤＰに出力される。
【００７３】
図１２Ａに示す状態では、ディスプレイＤＰにメインメニュー画面が表示されている。各アイコンＥ１の配置は被押圧部材２の配置に対応している。
【００７４】
ディスプレイＤＰの画面上の「ＡＵＤＩＯ」のアイコンＥ１に対応する２段スイッチユニットの被押圧部材２に触れると、「ＡＵＤＩＯ」のアイコンＥ１は、図１２Ｂに示すように、強調表示される。このため、操作者は２段スイッチユニットを実際に見なくても、今、「ＡＵＤＩＯ」に対応する被押圧部材２に触れていることが分かる。したがって、操作者はディスプレイＤＰを見ながら、手探りで２段スイッチユニットを操作することができる。
【００７５】
図１２Ｂに示すように、「ＡＵＤＩＯ」のアイコンＥ１を選択後、更に強い押圧力で被押圧部材２を押圧すると、タクティルプッシュスイッチ８がＯＮとなり、ディスプレイＤＰの画面は、図１２Ｃに示すように、オーディオ画面に切り替わる。オーディオ画面においても各アイコンＥ２の配置は被押圧部材２の配置に対応している。メインメニュー画面のときの操作と同様にして被押圧部材２に触れれば、機能が選択されてアイコンＥ２が強調表示され、この状態で更に被押圧部材２を押圧すると、該当する機能が実行される。
【００７６】
次にダイヤルノブ６の操作について図１３に基づいて説明する。
【００７７】
オーディオ画面の初期状態ではダイヤルノブ６はボリュームコントロールとして使用される。ダイヤルノブ６を回転させることで、その回転量に応じた音量の調節が可能である。
【００７８】
ダイヤルノブ６をその厚さ方向に沿って押圧すると、今までダイヤルノブ６の機能がボリュームコントロールであったものがトラック選択の機能に変わり、ダイヤルノブ６を回転させることにより、選曲が可能になる。なお、図示はしていないが、ダイヤルノブ６の機能が現在、ボリュームなのかチャンネル選択なのかは、どちらか一方の機能を強調表示することによって視覚的に判断できるようにしてある。
【００７９】
この使用例では、信号の処理は図１３のように処理されている。
【００８０】
２段スイッチユニット１の各種操作によって生成された信号はマイクロコンピュータＣによって処理され、ディスプレイＤＰと各種電装機器Ｍに送られる。その信号により、ディスプレイＤＰは該当する画面を表示し、各種電装機器Ｍは操作に該当する機能を実行する。
【００８１】
この実施形態の２段スイッチユニットによれば、従来のように２段スイッチユニットとダイヤルノブとを別々に備える場合に較べて、設置場所に対する２段スイッチユニットの占有面積を小さくすることができる。
【００８２】
また、ホルダ５の上にメンブレンスイッチＤ１、被押圧部材２、ダイヤルノブ６等を設け、ホルダ５の中央部に形成されたプッシャ５７でタクティルプッシュスイッチ８を押圧するようにしたので、被押圧部材２とダイヤルノブ６とでタクティルプッシュスイッチ８が共用され、その分、２段スイッチユニットの構成を簡素にすることができるとともに２段スイッチユニットを小型化することができる。また、どの被押圧部材２を押圧しても同じクリック感を得られるため、操作感の質が高い。更に、被押圧部材２を押圧するときのクリック感とダイヤルノブを押圧するときのクリック感とを同じにすることができる。
【００８３】
なお、第１実施形態では、回転検出手段を設けてダイヤルノブ６をボリューム等としてして使用できるようにしたが、これに限られず、ダイヤルノブをダイヤル式の切替スイッチとして用いてもよい。
【００８４】
また、ホルダ５として樹脂で形成されたほぼ皿状の部材を用いたが、ホルダとしてプリント配線板を用いることもできる。この場合、配線をより簡単に行なうことができる。
【００８５】
なお、ダンパの代わりにホルダ５をその厚さ方向へガイド手段を設けてもよい。ガイド手段としては、例えば、内壁面でホルダ５のフランジ部５２をその厚さ方向へガイドするようにしたケースが考えられる。この場合、ホルダ５のストロークを大きくしてもホルダ５を確実にガイドすることができる。
【００８６】
また、第１実施形態ではダイヤルノブ６の回転検出手段を回転検出用グランドパターン３３、第１回転検出用導体パターン３４、第２回転検出用導体パターン３５、コンタクト７等とで構成したが、回転検出手段はこれに限られず、光学式のロータリーエンコーダ等でも構わない。
【００８７】
図１４はこの発明の第２実施形態に係る２段スイッチユニットの断面図、図１５は図１４に示す２段スイッチユニットの基板、ＦＰＣ、及びホルダを斜め上方から見たときの斜視図、図１６は図１４に示す２段スイッチユニットの基板、ＦＰＣ、及びホルダを斜め下方から見たときの斜視図である。
【００８８】
この第２の実施形態は第１の実施形態とほぼ同じ構成であるので、構成の同じ部分については第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略し、構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００８９】
第１実施形態では第２の押圧検出手段としてタクティルプッシュスイッチ８をプリント配線板１５の一面の中央に設けたが、第２の実施形態では、ＦＰＣ２０３のテール部３ｂとは反対側にノーズ部２０３ｃを設け、このノーズ部２０３ｃの先端部に第２の押圧検出手段としてのメンブレンスイッチ２０８を形成した。また、クリック感を生じさせるためにメンブレンスイッチ２０８上にクリック板２８１を配置した。ノーズ部２０３ｃはホルダ２０５の窓孔２５８を通され、メンブレンスイッチ２０８はホルダ２０５の他面の中央に貼りつけられる。このように、第２の押圧検出手段としてのメンブレンスイッチ２０８がホルダ２０５の他面の中央に設けられているので、第１実施形態のように、プリント配線板１５を用いる必要がなく、第２実施形態ではプリント配線板１５の代わりに樹脂で形成された単なる基板２１５が用いられている。
【００９０】
基板２１５の一面にはプッシャ２１５が形成されている。プッシャ２１５はクリック板２８１を介してメンブレンスイッチ２０８を押圧する。
【００９１】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、配線を簡単にすることができる。更に、第２の押圧検出手段としてメンブレンスイッチを用いたので、より低背化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は２段スイッチユニットの平面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は２段スイッチユニットを斜め上方から見たときの分解斜視図である。
【図４】図４は２段スイッチユニットを斜め下方から見たときの分解斜視図である。
【図５】図５は被押圧部材等を斜め下方から見たときの斜視図である。
【図６】図６はタッチノブを斜め下方から見たときの斜視図である。
【図７】図７はＦＰＣの平面図である。
【図８】図８はメンブレンスイッチの一部を示す断面図である。
【図９】図９はコンタクトを斜め下方から見たときの斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは被押圧部材が押圧されていない状態を示す断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは被押圧部材を押圧した状態を示す断面図でる。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは図１０Ｂに示す状態から被押圧部材を更に押圧した状態を示す断面図である。
【図１１】図１１は図１に示す２段スイッチユニットのダイヤルノブを押圧した状態を示す断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは２段スイッチユニットを操作していないときのディスプレイの画面を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは「ＡＵＤＩＯ」のアイコンに対応する被押圧部材を第１の押圧力で押圧したときのディスプレイの画面を示す図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは「ＡＵＤＩＯ」を選択後、「ＡＵＤＩＯ」を実行したときのディスプレイの画面を示す図である。
【図１３】図１３は車載電装機器の制御システムを示すブロック図である。
【図１４】図１４はこの発明の第２実施形態に係る２段スイッチユニットの断面図である。
【図１５】図１５は図１４に示す２段スイッチユニットの基板、ＦＰＣ、及びホルダを斜め上方から見たときの斜視図である。
【図１６】図１６は図１４に示す２段スイッチユニットの基板、ＦＰＣ、及びホルダを斜め下方から見たときの斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  ２段スイッチユニット
２  被押圧部材
３  ＦＰＣ
３３  回転検出用グランドパターン（回転検出手段）
３４  第１回転検出用導体パターン（回転検出手段）
３５  第２回転検出用導体パターン（回転検出手段）
４  メンブレンシート
５  ホルダ（支持部材）
６  ダイヤルノブ（回転部材）
７  コンタクト（回転検出手段）
８  タクティルプッシュスイッチ（第２の押圧検出手段）
Ｄ１  メンブレンスイッチ（第１の押圧検出手段）
【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】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
2005322566.tif 000015
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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