(57)【要約】【課題】回転操作ノブの操作傾きを低減すると共に、回転操作ノブの表面の見映えを低下させないシンプルな構成の回転操作型スイッチ構造を提供する。【解決手段】回転操作ノブ１２の内面には、スイッチ素子１８側から延びる回転操作シャフト２０が挿入される一重環状突起部１２ａが形成される。また、ハウジング２４に形成された回転操作ノブ１２の受入れ部２４ａからは、一重環状突起部１２ａを包囲しながら、その基部近傍まで達する略円筒形状のガイド部１４ａが形成されている。その結果、回転操作ノブ１２の操作傾きの回転中心は、回転操作ノブ１２の表面から非常に近い中心Ｐとなると共に、一重環状突起部１２ａの先端がガイド部１４ａと当接するストップ点Ｑで回転操作ノブ１２の操作傾き角度が制限されるので、スイッチ素子１８に対する回転操作シャフト２０の挿入部にガタが大きい場合でも、回転操作ノブ１２の表面側で現れる傾きは小さくなる。【選択図】図２
2005259448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転操作型のスイッチ素子と、
袋形状のノブであって、前記袋形状内部の略中央部に前記スイッチ素子側から延びる回転操作シャフトが挿入される一重環状突起部を有する回転操作ノブと、
前記スイッチ素子を包含すると共に、前記回転操作ノブを受け入れる受入れ部を有するハウジングと、
前記ハウジングの受入れ部から延設され、前記回転操作ノブの袋形状内部に挿入され前記一重環状突起部を包囲しながら当該一重環状突起部の基部近傍まで達する略円筒形状のガイド部材と、
を含むことを特徴とする回転操作型スイッチ構造。
【請求項２】
請求項１記載の構造において、
前記ガイド部材は、前記ハウジングに固定接続され、前記回転操作ノブに光を導くレンズ部材で形成されることを特徴とする回転操作型スイッチ構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の構造において、
前記回転操作ノブの意匠面を構成する表面部材は薄肉加工され、前記ガイド部材の先端部が前記意匠面の近接位置まで達していることを特徴とする回転操作型スイッチ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転操作型スイッチ構造、特に、スイッチ素子の回転操作を行う回転操作ノブの操作傾きを低減することのできる回転操作型スイッチ構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子機器には、その動作状態の切り替えや選択、調整を行うために複数のスイッチ素子が組み込まれている。スイッチ素子は大別し、オン／オフ切り替えを行う押下操作型スイッチと、直線上に配置されたモードに対しスライド操作可能なスライドバーにより順次状態の選択や調整を行うスライド操作型スイッチ、円弧状に配置されたモードに対し回転操作可能な回転操作ノブにより順次状態の選択や調整を行う回転操作型スイッチがある。中でも、省スペースで複数の選択動作を行うことのできる回転操作型スイッチは、高機能化、デザインのシンプル化が重要視される近年では、電子機器において多用されている。
【０００３】
このような回転操作型スイッチの一般的構造では、回転操作型のスイッチ素子がはんだ付け等で固定された基板をハウジングで包含している。ハウジングには、実際にスイッチ操作者が操作する回転操作ノブをはめ込む受入れ部が形成され、当該受入れ部を介してスイッチ素子の回転操作シャフトと回転操作ノブが接続できるようになっている。
【０００４】
この場合、回転操作ノブは、他の構造物を何ら接触することなく、スイッチ素子の回転操作シャフトに接続される。その結果、回転操作ノブは、スイッチ素子の回転抵抗のみを受けスムーズに操作することができる。
【０００５】
しかし、回転操作シャフトは元々スイッチ素子が有するガタにより根元部分を中心にすり鉢状に揺動する。その結果、例えば、回転操作ノブの回転操作中または操作しようとして触れた場合に、回転操作ノブの半径方向に力が加わると、当該回転操作ノブは傾く。このような傾きは揺動中心である回転操作シャフトの根元部分ではあまり目立たないが、揺動中心から離れた回転操作シャフトの先端に取り付けられた回転操作ノブの位置では、傾きが顕著に現れ、操作性上または意匠上好ましくない。
【０００６】
これに対して、回転操作ノブの裏面に、スイッチ素子の回転操作シャフトと連結される連結部の周囲に勘合筒を形成し、この勘合筒をハウジングの内壁面に勘合させることにより、回転操作ノブの傾きを抑制しようとするものがある（例えば、特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２９４０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の構成の場合、上述のように回転操作ノブの裏面に回転操作シャフトに接続される円筒状の連結部と、その周囲にやはり円筒状の勘合筒が形成される。一般に、回転操作ノブは樹脂成型により形成されるが、二重の円筒を形成する場合、その円筒の高さを両方とも高くすることは、金型構造上困難であり、いずれか片方を低くする必要がある。そのため、回転操作シャフトとの連結性を確保しようとすると勘合筒側を低くせざるを得ない。
【０００９】
その結果、ハウジング内壁面と勘合筒の接触部分が十分に確保することができず、十分な操作傾き抑制効果を得られないという問題がある。また、回転操作ノブの径が小さい場合、二重の円筒形成自体が困難になる。さらに、回転操作ノブの裏面に円筒を形成する場合、円筒先端部に比べ円筒基部側は肉厚を厚くする必要がある。この場合、円筒形成部に対応する回転操作ノブの表面側にヒケが生じ易くなる。その結果、回転操作ノブの意匠面である表面に二重の環状凹部が形成され、見映えの低下を招くという問題を有する。
【００１０】
また、回転操作ノブ自体を背面から照明する場合があるが、二重の円筒は、照明の妨げとなると共に、二重の円筒の影が回転操作ノブ正面側に映し出され、照明においても見映えの低下を招くという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を解消するために行われたものであり、回転操作ノブの操作傾きを十分に低減することができるとともに、回転操作ノブの表面の見映えを低下させないシンプルな構成の回転操作型スイッチ構造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】
【００１２】
本発明は、回転操作型のスイッチ素子と、袋形状のノブであって、前記袋形状内部の略中央部に前記スイッチ素子側から延びる回転操作シャフトが挿入される一重環状突起部を有する回転操作ノブと、前記スイッチ素子を包含すると共に、前記回転操作ノブを受け入れる受入れ部を有するハウジングと、前記ハウジングの受入れ部から延設され、前記回転操作ノブの袋形状内部に挿入され前記一重環状突起部を包囲しながら当該一重環状突起部の基部近傍まで達する略円筒形状のガイド部材と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、回転操作ノブの一重環状突起部は、外周面側からガイド部材によって包含状態でガイドされる。そのため、回転操作シャフトにガタがある場合でもハウジングに固定されているガイド部材によって回転操作ノブのガタは抑制される。なお、回転操作ノブはガイド部材に対して回転する必要があるため両者間には所定のクリアランスが必要であるが、ガイド部材が一重環状突起部の基部近傍まで達しているので、回転操作ノブがガイド部材に対して傾く場合、その回転中心は、一重環状突起部の基部近傍になる。その結果、回転操作ノブの表面側の傾き量を減少させることができる。
【００１４】
また、本発明は、上記構成において、前記ガイド部材は、前記ハウジングに固定接続され、前記回転操作ノブに光を導くレンズ部材で形成されることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、回転操作ノブに照明用の光を良好に導くことができる。例えば、ガイド部材を回転操作ノブの周囲に露出させれば、回転操作ノブの周囲照明を行うことができる。また、レンズ部材で一重環状突起部を包含することにより、回転操作ノブの裏面側からの照明も可能となる。この場合、環状突起が一重であるため照明の妨げになることはない。
【００１６】
また、本発明は、上記構成において、前記回転操作ノブの意匠面を構成する表面部材は薄肉加工され、前記ガイド部材の先端部が前記意匠面の近接位置まで達していることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、回転操作ノブがガイド部材に対して傾く場合の回転中心を容易に回転操作ノブの表面近傍に設定することが可能になり、操作傾き量のさらなる低減を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態の回転操作型スイッチ構造１０を説明するための説明図であり、図１（ａ）は、回転操作型スイッチ構造１０の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本実施形態では回転操作型スイッチ構造の一例として、自動車の空気調和装置（エアコン）の温度設定スイッチを示す。図１（ａ），（ｂ）に示すように、回転操作型スイッチ構造１０は、当該スイッチ構造が搭載される装置（エアコン）の操作パネル上に回転操作ノブ１２のみが突出して配置されている。そして、本実施形態では、回転操作ノブ１２の周囲に夜間照明用の光を導き出すレンズ部材１４が配置されている。なお、図１（ａ）においては、ブロアの吹き出し量を調整する左右押下型スイッチ１６も示している。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、本実施形態の回転操作型スイッチ構造１０は、回転操作ノブ１２と、レンズ部材１４、回転操作型スイッチの本体である回転操作型のスイッチ素子１８、当該スイッチ素子１８に接続され、回転操作ノブ１２の回転操作力を伝達する回転操作シャフト２０、スイッチ素子１８の他に図示しない照明用バルブや種々の電子素子、回路パターン等を搭載する基板２２と、これら全てを包含可能であると共に、回転操作ノブ１２を受け入れ可能な受入れ部２４ａを有するハウジング２４等で構成されている。
【００２１】
回転操作ノブ１２は、略袋形状のノブであって、袋形状内部の略中央部にスイッチ素子１８側から延びる回転操作シャフト２０が挿入される一重環状突起部１２ａを有している。一重環状突起部１２ａの内周径は、回転操作シャフト２０の径とほぼ同等に形成し、回転操作シャフト２０を一重環状突起部１２ａの内径側に圧入することが望ましい。圧入接続することにより、回転操作ノブ１２と回転操作シャフト２０とが滑ることなく回転操作ノブ１２の回転動作を正確に回転操作シャフト２０に伝達し、スイッチ素子１８を調節することができる。もちろん、周知のキー構造等を用いて廻り止めを行うことも好適である。
【００２２】
なお、組み立て性を考慮すると、図１（ｂ）に示すように、一重環状突起部１２ａの内径を少し大きくすると共に、回転操作シャフト２０の先端部２０ａに弾性部材２０ｂを装着して、弾性部材２０ｂの弾性力を用い両者の圧入を行うようにしてもよい。弾性部材２０ｂとしては、リング状のゴム材量や板バネ等任意の材料が利用可能である。ただし、回転操作シャフト２０の表面から突出する弾性部材２０ｂの高さは、極力低くすることが望ましく、回転操作シャフト２０が一重環状突起部１２ａに圧入された時に、ほぼ完全に潰れ回転操作シャフト２０の外周面と一重環状突起部１２ａの内周面との接触部分をできるだけ確保できるようにすることが好ましい。弾性変形後に回転操作シャフト２０から弾性部材２０ｂが大きく盛り上がっている場合、弾性部材２０ｂを中心に回転操作ノブ１２が揺動する虞があるからである。なお、弾性部材２０ｂを先端部２０ａの軸方向に沿って複数配置したり、１つの弾性部材２０ｂの軸方向の長さを長くして前記揺動を抑制するようにしてもよい。
【００２３】
一方、透明または半透明の樹脂等で形成されるレンズ部材１４は、袋形状の回転操作ノブ１２の内面に沿って略円筒形状のガイド部１４ａを形成している。本実施形態において、円筒形状のガイド部１４ａが、一重環状突起部１２ａを包囲する状態でガイドしている。なお、回転操作ノブ１２はレンズ部材１４に対して回動自在に配置される必要があるため、円筒形状のガイド部１４ａと一重環状突起部１２ａとは所定の隙間を有する遊嵌状態で接続されている。本実施形態においては、ガイド部１４ａが一重環状突起部１２ａ以外の回転操作ノブ１２の内面のほぼ前面に遊嵌状態で接触する例を示しているが、少なくとも一重環状突起部１２ａと遊嵌状態で接触すればよい。このように、本実施形態においては、レンズ部材１４が一重環状突起部１２ａを遊嵌状態で保持するガイド部材として機能する。従って、レンズ部材１４は、必ずしも全体がレンズ機能を有する必要はない。例えば、照明が回転操作ノブ１２の周囲のみ必要である場合、基板２２等に配置されたバルブから照明部分１４ｂに至る光路部分のみにレンズ機能を持たせ、他の部分、すなわち一重環状突起部１２ａとの遊嵌部分はレンズ機能を有さなくてもよい。逆に、回転操作ノブ１２の内面に侵入する部分までレンズ機能を持たせる場合には、回転操作ノブ１２の内面にもバルブの光を導くことが可能になる。例えば、回転操作ノブ１２全体の照明（ノブ全体発光）や回転操作ノブ１２の意匠面に透光可能に形成された意匠や窓の照明も可能となる。
【００２４】
なお、本実施形態において、レンズ部材１４のガイド部１４ａの先端は、回転操作ノブ１２の裏面側において、一重環状突起部１２ａの基部Ｂ近傍まで達していることが望ましく、図１（ｂ）では、ほぼ完全に基部まで達しているように図示されている。しかし、実際は、両者とも樹脂成形品であるためバリや歪み等が存在するので完全に基部Ｂまで達することを必要とするものではない。レンズ部材１４はハウジング２４に任意の位置で固定されている。固定方法は、例えば係合爪を用いた方法やビス等の締結部材を用いた方法等任意の方法を用いて、任意の位置で行われる。
【００２５】
本実施形態において、回転操作型のスイッチ素子１８は、Ｄ型孔を有し、当該Ｄ型孔に回転軸を挿入して使用する薄型ボリュームスイッチであり、基板２２の裏面側に配置されている。薄型ボリュームスイッチを用いることにより、スイッチ構造の小型化に寄与することができる。
【００２６】
上述のように構成される回転操作型スイッチ構造１０における操作傾き低減作用を図２を用いて説明する。
【００２７】
図２は、図１（ｂ）の無操作状態に対し、回転操作ノブ１２の一部に圧力（図では上側から押す力）を加え、操作傾きが生じている状態を示している。前述したように、ガイド部材であるレンズ部材１４で回転操作ノブ１２に形成された一重環状突起部１２ａをガイド保持しているとはいえ、遊嵌状態で保持するため各所に隙間が必要である。すなわち、図２中部分Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3等に隙間が必要である。その結果、回転操作ノブ１２の一部に図示のような圧力が付与されれば、操作傾きが生じる。しかし、図２から明らかなように、ガイド部１４ａが一重環状突起部１２ａの基部近傍まで延設されているので、回転操作ノブ１２の操作傾きの回転中心は、回転操作ノブ１２の表面から非常に近い位置、すなわち中心Ｐとなる。また、一重環状突起部１２ａの先端がガイド部１４ａと当接するストップ点Ｑで回転操作ノブ１２の操作傾き角度が制限される。この時、回転の中心Ｐが回転操作ノブ１２の表面近傍に設定されるので、スイッチ素子１８に対する回転操作シャフト２０の挿入部にガタが大きい場合でも、回転操作ノブ１２の表面側で現れる傾きは小さくなる。この場合、回転操作ノブ１２はどの方向から圧力を受けても、同様に良好な操作傾き低減を行うことができる。
【００２８】
なお、図２の場合、説明のために回転操作ノブ１２や回転操作シャフト２０等の傾きを誇張表現しているが、現実に使用するスイッチ構造のサイズにおいては、回転操作シャフト２０の傾きαは、例えば、０．７°程度であり、その時の傾きによる回転操作ノブ１２の表面付近での変位は、０．１ｍｍ程度である。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、回転操作ノブ１２に一重環状突起部１２ａを形成し、ガイド部１４ａで一重環状突起部１２ａの基部近傍付近まで包囲することにより回転操作ノブ１２の操作時の操作傾きを容易に低減することができる。また、本実施形態の場合、回転操作ノブ１２の裏面側に形成する構造物は、一重環状突起部１２ａのみであるため、樹脂成型でも十分に高さの高い一重環状突起部１２ａを容易に形成することができる。その結果、ガイド部１４ａによる安定したガイドが可能になり、十分な操作傾き低減を行うことができる。また、一重環状突起部１２ａを形成することにより生じる表面側の「ヒケ」も一重のリング状であり、表面側の凹凸はあまり目立たない。さらに、回転操作ノブ１２の裏面側に形成する構造物は、一重環状突起部１２ａのみであるため、前述したように、裏面側から照明を行う場合でも照明範囲の確保や光路の確保が容易であり、発光ムラのない良好な照明構造の形成が可能であり、回転操作型スイッチ構造１０の設計自由度の向上や品質の向上に寄与することができる。
【００３０】
図３には、回転操作型スイッチ構造１０の変形例が示されている。図３（ａ）は、一重環状突起部１２ａ及びレンズ部材１４のガイド部１４ａの長さを長くし、両者の遊嵌範囲を広くしたものである。この場合、図２に示す回転の中心Ｐとストップ点Ｑとの距離が長くなる。その結果、回転操作ノブ１２の表面側における傾き角度をさらに減少させることができる。なお、他の構成は、図１，２で示す構成と同じである。
【００３１】
また、図３（ｂ）は、図１（ｂ）とほぼ同じであるが、レンズ部材１４で形成したガイド部１４ａをハウジング２４を延ばし形成している。つまりハウジング２４によりガイド部２４ｂを形成している。この場合、回転操作ノブ１２の周囲の照明は行えないが、部品点数の削減及び組み立て性の向上に寄与することができる。
【００３２】
さらに、図３（ｃ）は、図３（ｂ）と同様にハウジング２４を用いてガイド部２４ｂを形成しているが、基板２２に搭載するスイッチ素子が周知のシャフト２６ａ付のボリュームスイッチ２６を使用している。他の例のような薄型のスイッチ素子１８の場合、回転操作型スイッチ構造１０の高さを回転操作シャフト２０の長さ調整で容易に行えたが、図３（ｃ）のように、汎用型のシャフト付のボリュームスイッチ２６を使用する場合、ボリュームスイッチ２６の大きさに回転操作型スイッチ構造１０の大きさが左右される。しかし、汎用部品を使用することにより、コスト削減やスイッチ構造の設計の標準化が可能となる。もちろん、図３（ａ）〜（ｃ）に示す例において、図１，２で説明した回転操作型スイッチ構造１０の基本機能に関して、同様な効果を得ることができる。
【００３３】
なお、上述した各例における構造は一例であり、回転操作ノブに一重環状突起部を形成し、ハウジング側から実質的に延出されたガイド部により一重環状突起部の基部近傍付近まで包囲する構成であれば、他の構造は任意で、適宜変更が可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。また、本実施形態では、回転操作型スイッチ構造１０の適用例としてエアコンを例に示したが、回転操作型スイッチ構造を使用するものであれば適用対象は任意であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係る回転操作型スイッチ構造を説明する正面図及び断面図である。
【図２】本実施形態に係る回転操作型スイッチ構造において、操作傾きを低減する構造を説明する断面図である。
【図３】本実施形態に係る他の回転操作型スイッチ構造を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  回転操作型スイッチ構造、１２  回転操作ノブ、１２ａ  一重環状突起部、
１４  レンズ部材、１４ａ  ガイド部、１４ｂ  照明部分、１６  左右押下型スイッチ、１８  スイッチ素子、２０  回転操作シャフト、２０ａ  先端部、２０ｂ  弾性部材、２２  基板、２４  ハウジング、２４ｂ  ガイド部、２６  ボリュームスイッチ、２６ａ  シャフト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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