CN101241816B

CN101241816B - 汽车用旋钮开关

Info

Publication number: CN101241816B
Application number: CN2008100086295A
Authority: CN
Inventors: 菊地刚
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2028-02-01
Also published as: US20080185278A1; US7482545B2; EP1959470B1; EP1959470A2; DE602008005942D1; JP2008192559A; CN101241816A; EP1959470A3

Abstract

提供一种操作性好且容易实现小型化的汽车用旋钮开关。在其筒状外壳(1)的内部收纳并保持有在一个面上安装按钮开关(12)而在另一个面上安装滑动开关(21)的电路板(3)、和固定该电路板(3)的支架(2)，并且使将操作环状部(5)以及筒状驱动部(6)成为一体而形成的旋转体(4)可转动地从外部插到支架(2)上，该汽车用旋钮开关在筒状驱动部(6)的周壁上大致相对置地设置与滑动开关(21)的滑块(15)卡合的螺旋状孔(6b)和可游隙插入操作键(7)的缺口部(6c)。缺口部(6c)形成为其尺寸能够在旋转体(4)的旋转操作范围内回避与操作键(7)之间的干涉，滑块(15)受到筒状驱动部(6)的驱动而做往返移动。

Description

汽车用旋钮开关

技术领域

本发明涉及一种具有可摆动的筒状外壳而被称为拔杆开关等的汽车用旋钮(knob)开关，尤其是涉及在外壳的外周面上配设有推压操作用操作键和旋转操作用操作环状部的汽车用旋钮开关。

背景技术

在汽车转向柱的附近一般设有用于控制雨刮器或者前照灯等动作的、被称为拔杆开关的汽车用旋钮开关。该汽车用旋钮开关具备可摆动地被支承在转向柱侧的筒状外壳、在该外壳内被固定在支架上的电路板、具有操作环状部并可转动地安装在外壳外周面上的旋转体、及露出于外壳外周面的操作键等，并在电路板上安装有通过操作键的推压操作而动作的按钮开关和通过操作环状部的旋转操作而动作的旋转电位器等电气部件。并且，通过操作者摆动操作外壳或者推压操作设在外壳外周面上的操作键或者旋转操作操作环状部，可进行雨刮器装置的开闭切换、雨刮器速度的调整以及间歇动作的切换，或者前照灯的开闭切换、光束切换等。

在以往，作为这种汽车用旋钮开关，曾公开过如下结构的装置：在电路板的一个面上安装按钮开关而在另一个面上安装旋转电位器(旋转检测用电气部件)；在与按钮开关的轴杆(stem)相对置的位置上配置操作键，并且组装有用于将操作环状部的转旋传递给旋转电位器的两种齿轮(例如，参照专利文献1)的结构的开关。上述两种齿轮的轴线互相正交，第一齿轮与操作环状部成一体，而啮合于该第一齿轮的第二齿轮其支轴与旋转电位器的旋转轴花键联接。于是，当操作者对操作环状部进行旋转操作时，通过第一以及第二齿轮旋转驱动旋转电位器的旋转轴，由旋转电位器输出与环状部的旋转操作相对应的信号。而且，当操作者推压操作键时，按钮开关的轴杆被推压驱动，由按钮开关输出与操作键的推压操作相对应的开闭信号。

专利文献1：(日本)特开10-269898号公报(3-4页、图1)

但是，在这种汽车用旋钮开关中，具有如上述的现有例所示的通过两种齿轮将操作环状部的旋转传递给旋转检测用电气部件的结构的装置，其旋转传递机构的结构变复杂，所以存在不能进行廉价制造的问题。

所以，本发明者等为了省略上述两种齿轮，曾经提出过一种将在周壁上具有螺旋状孔的筒状驱动部与操作环状部成为一体而设置，并使卡合于该螺旋状孔的滑块随着操作环状部的正反旋转而沿着电路板进行直线往返移动的旋转传递机构。即，如果将具有可进行直线往返移动的滑块的滑动操作型电气部件用作旋转检测用电气部件，使该滑块卡合在与操作环状部成为一体而旋转的筒状驱动部的螺旋状孔上，并使筒状驱动部的旋转力通过上述卡合部分转换成滑块的直线运动，就没必要在操作环状部和旋转检测用电气部件之间设置两种齿轮，从而可降低制造成本。

采用如上所述的、在与操作环状部一体的筒状驱动部上直接驱动旋转检测用电气部件的滑块这种旋转传递机构的汽车用旋钮开关，需要考虑到不妨碍与按钮开关相对置的操作键的升降动作来对筒状驱动部进行安装，所以容易设计成在操作环状部和操作键之间的外壳内配置筒状驱动部。但是，如果在操作环状部和操作键之间确保筒状驱动部的配置空间，就会使操作环状部和操作键配设成向电路板的长度方向大幅错位。所以，当操作者试图连续操作这些操作环状部和操作键时，就会出现手指的移动距离变大而降低操作性的问题。而且，当在操作环状部和操作键之间确保了筒状驱动部的配置空间时，在电路板的两面会出现旋转检测用电气部件和按钮开关的各个安装区域向该电路板的长度方向错位，因此还存在电路板大型化而容易妨碍外壳紧凑化的问题。即，有时必须根据设计上的限制等把筒状外壳的尺寸缩短或者口径缩小，但是如果因安装空间的关系无法使外壳内的电路板小型化，就无法实现这种外壳的紧凑化。另外，这些问题在上述的现有例中也没有得到解决。

发明内容

本发明是借鉴上述现有技术的实际情况而提出的，其目的在于提供一种操作性好并且也易于实现紧凑化的汽车用旋钮开关。

本发明的汽车用旋钮开关具备：筒状外壳，在所述筒状外壳的外周面的一部分上具有开口；支架，被收纳并保持在该筒状外壳的内部；电路板，被固定在该支架上；按钮开关，安装在该电路板的与上述开口对置的面上；滑动操作型电气部件，安装在上述电路板的与上述面相反一侧的另一个面上；操作键，可推压驱动上述按钮开关；及旋转体，具有可滑动操作上述滑动操作型电气部件的筒状驱动部，其中，上述操作键在上述开口露出于上述外壳的外部，并且上述旋转体具有露出于上述外壳的外周面并可旋转的操作环状部，该汽车用旋钮开关的特征在于，在上述筒状驱动部的周壁的一部分上设置与上述滑动操作型电气部件的滑块相卡合的螺旋状孔，并且在与该螺旋状孔大致相对置的上述周壁的其他部分上设置游隙插入上述操作键的缺口部，使上述缺口部形成为能够在上述旋转体的旋转操作范围内避免上述筒状驱动部和上述操作键之间的干涉。

具有上述结构的汽车用旋钮开关，在筒状驱动部的周壁的、与滑块用螺旋孔相对置的部分上设置可将操作键游隙插入的缺口部，在旋转体的旋转操作范围内使缺口部的内壁面不与操作键干涉，因此可在操作环状部的附近轻松地配置操作键，还可以缩小操作者连续操作操作环状部和操作键时其手指的移动距离，从而可提高开关的操作性。而且，在筒状驱动部的内部空间，可以在电路板的一个面上安装由操作键驱动的按钮开关并在电路板的另一个面上安装滑动操作型电气部件，因此即使电路板小型化也容易确保各种电气部件的安装空间，从而可提供易于实现紧凑化的汽车用旋钮开关。

在上述结构中，上述缺口部可作为切槽形成在筒状驱动部的周壁上，但是如果缺口部作为窗孔形成在筒状驱动部的周壁上，就可提高筒状驱动部的机械强度，因此是优选的。

而且，在上述结构中，如果滑动操作型电气部件的滑块具有滑动子，并在上述电路板上设置与该滑动子滑动相接的导体图案，就可得到廉价而且可靠性高的旋转检测用电气部件，因此是优选的。再者，在上述结构中，如果采用使上述旋转体和上述操作环状部各成单体而进行按扣(snap)结合的结构，那么，对旋转体来说就可以从具有缺口部的筒状驱动部所要求的机械特性的角度出发选择最佳材料，而对操作环状部来说就可以从形成外观的操作环状部所要求的设计性能的角度出发选择最佳材料，因此对提高功能性来说最为优选。此外，对缺口部来说，如果设定成的周向长度能够使其在周向上相对置的该缺口部的内壁面以成为旋转体的制动部件的方式在上述旋转体的旋转操作范围内抵接于上述操作键，就没有必要新设制动部件，所以就可简单地构成制动部件结构，并可提供易于实现紧凑化的汽车用旋钮开关，因此是优选的。而且，在其结构中，如果缺口部作为窗孔形成在筒状驱动部的周壁上，就可以加强作为制动部件的旋转体的机械强度，因此即使用强力旋转操作操作环状部也不容易破损旋转体，从而可提供可靠性高的汽车用旋钮开关，因此是优选的。

本发明的汽车用旋钮开关在与操作环状部一体地旋转的筒状驱动部的周壁的大致相对置的位置上，设置与滑动操作型电气部件的滑块相卡合的螺旋状孔和可游隙插入操作键的缺口部，而且该缺口部形成为在旋转体的旋转操作范围内可避免与操作键之间的干涉，从而可在操作环状部的附近较轻松地配置操作键，而且当操作者连续操作操作环状部和操作键时，还可缩短手指的移动距离而提高操作性。而且，可以在电路板的两面相重叠的区域上安装按钮开关和滑动操作型电气部件，因此即使电路板小型化也容易确保各种电气部件的安装空间，还易于实现外壳的紧凑化。

附图说明

图1为，涉及本发明的实施方式例的汽车用旋钮开关的分解立体图。

图2为，该汽车用旋钮开关的剖视图。

图3为，沿图2的III-III线的剖视图。

图4为，该汽车用旋钮开关的俯视图。

符号说明

1外壳，2支架，2f狭缝，3电路板3，4旋转体，5操作环状部，6筒状驱动部，6b螺旋状孔，6缺口部，7操作键，7b驱动棒，8操作旋钮，9主壳体，9a开口，9c凹状处，10盖体，11环状体，12按钮开关，14滑动子托架，15滑块，15a滑动子，15b垂下片，

21滑动开关(滑动操作型电气部件)。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的具体实施方式。图1为涉及本发明实施方式例的汽车用旋钮开关的分解立体图，图2为该汽车用旋钮开关的剖视图，图3为沿图2的III-III线的剖视图，图4为该汽车用旋钮开关的俯视图。

这些图所示的汽车用旋钮开关具备构成组合开关的一部分的筒状外壳1、收纳并保持在该外壳1的内部的支架2、固定在该支架2上的电路板3、安装在该电路板3上的按钮开关12及滑动开关21等各种电气部件、操作环状部5以及筒状驱动部6成为一体而形成的旋转体4、推压操作用的操作键7、和摆动操作用的操作旋钮8等。

外壳1为合成树脂制，并包括：长形筒状的主壳体9、在与该主壳体9的前端隔离的位置上被安装于支架2上的盖体10、以及嵌合安装在该盖体10的主壳体9侧开口端部上的环状体11。主壳体9的内壁部分形成为可插入支架2并将其定位的形状，并且旋转体4可转动地从外部插到该支架2上。而且，盖体10从外部嵌到从主壳体9的前端突出的支架2的大直径部2a上，并在主壳体9和环状体11之间露出旋转体4的操作环状部5。在主壳体9的前端附近的外周面上设有开口9a，并在该开口9a的内周上立设有设置了凹状处9c的多个导向壁9b。而且，在盖体10的前端也设有开口10a，并贯穿该开口10a地配设有操作旋钮8。

操作键7是用于推压驱动按钮开关12的部件。该操作键7为合成树脂制，并可升降地配置于外壳1的凹状处9c并使操作面7a露出。在操作键7的背面侧中央部上垂设有驱动棒7b，并且在驱动棒7b的周围垂设有多个脚片7c。驱动棒7b贯穿外壳1的开口9a而搭载于按钮开关12上，多个脚片7c分别与导向壁9b可滑动地卡合。于是，因为通过导向壁9b分别对各脚片7c进行引导，所以可以使操作键7无松动地升降。而且，在操作键7的背面侧设有止脱片7d，并通过使该止脱片7d与外壳1的未图示的凹状阶梯部卡止，来防止操作键7的脱落。另外，作为操作键7，举例说明了贯穿外壳1的开口9a并搭载于按钮开关12上的结构，但也可以采用该操作面7a配置成与外壳1的外周面几乎相同高度的结构。而且，作为导向操作键7的各脚片7c的结构，举例说明了由在外壳1的开口9a内周上立设的导向壁9b的凹状处9c进行导向的结构，但是作为其它结构，也可以以面向外壳1的开口9a的方式，在电路板3等上设置独立于外壳1的导向体，并在该导向体上形成对各脚片7c进行导向的凹状处。

支架2为沿着主壳体9的内部空间延伸的合成树脂制长形体，支架2一端侧的大直径部2a从主壳体9突出并与盖体10按扣嵌合。在该大直径部2a上形成有导向旋转体4的旋转动作的圆筒面2b及构成操作旋钮8的摆动支点的承受部2c。而且，在支架2上从内底部向上突设有通过螺装螺钉13来固定电路板3的螺纹凸起2d和决定电路板3位置的多个定位凸起2e，离承受部2c最近的定位凸起2e还兼作可转动地支承波动开关(seesaw switch)22的滑动子托架14的支承轴。还有，在支架2的底部设有可往返移动地引导滑动开关21的滑块15的直线状狭缝2f，而且在支架2的侧部设有通过弹簧16保持金属球17的凹状处2g。

操作旋钮8为摆动驱动滑动子托架14的合成树脂制部件。该操作旋钮8可摆动地被支承在支架2的承受部2c上，操作旋钮8的操作面8a从盖体10的开口10a露出。操作旋钮8的筒状部8b通过弹簧18保持金属球19，该金属球19与波动开关22的滑动子托架14弹性相接。滑动子托架14也是合成树脂制，并沿着电路板3的下表面以可转动的状态被支承在支架2上。在该滑动子托架14上安装有滑动子14a，该滑动子14a与电路板3的下表面弹性相接。如果以承受部2c为支点使操作旋钮8摆动，则筒状部8b倾倒而滑动子托架14向反方向摆动，而此时，因为金属球19在滑动子托架14的凸轮面上滑动，所以会生成咔哒(click)感。

滑动开关21为滑动操作型电气部件，具有可沿着电路板3的长度方向往返移动的滑块15。该滑块15为合成树脂制，其垂下片15b可滑动地插通支架2的狭缝2f。滑块15一边被狭缝2f引导一边可沿着电路板3的下表面进行直线往返移动。而且，在滑块15上安装有滑动子15a，该滑动子15a与电路板3的下表面弹性相接。

电路板3载置于支架2上并被螺钉13固定。在该电路板3的上表面上安装有按钮开关12等，在按钮开关12的轴杆上搭载有操作键7的驱动棒7b。而且，在电路板3的下表面上安装有波动开关22及滑动开关21等。即，虽然附图中没有显示，但是在电路板3的下表面上，与安装于滑动子托架14上的滑动子14a滑动相接的波动开关用固定触点、及与安装于滑块15上的滑动子15a滑动相接的滑动开关用固定触点形成布线图案，并可随着滑动子托架14的摆动动作及滑块15的往返移动进行触点切换。如图2所示，按钮开关12的安装区域和包括滑块15在内的滑动开关的安装区域，在电路板3的两面上几乎重叠。另外，如图2及图4所示的电缆20用于将电路板3和外部电路电连接。

在以大致圆筒状成形的合成树脂制筒状驱动部6的一端部上按扣结合合成树脂制操作环状部5而成为一体，形成旋转体4。该旋转体4从外侧插到支架2以及电路板3上并以可转动的状态被组装在外壳1中，并通过支架2的圆筒面2b等引导旋转体4的旋转动作。操作环状部5从外侧嵌到筒状驱动部6的一端部上，并露出在外壳1的主壳体9和环状体11之间并受到旋转操作，该操作环状部5与露在主壳体9的外周面上的操作键7临近。而且，在筒状驱动部6的另一端部的内壁面上沿着周向连续设有卡位(click)槽6a，保持在支架2的凹状处2g内的金属球17可装卸地弹性相接于该卡位槽6a中。筒状驱动部6插入到外壳1(主壳体9)的内部，在该筒状驱动部6的周壁上螺旋状孔6b和缺口部6c形成在相互大致对置的位置上。滑块15的垂下片15b的前端部插入并卡合在螺旋状孔6b中，并随着旋转体4(筒状驱动部6)的旋转由螺旋状孔6b的内壁面驱动垂下片15b，因此滑块15可以一边被狭缝2f引导一边进行直线移动。缺口部6c作为与螺旋状孔6b大致相对置的窗口而形成，并且操作键7的驱动棒7b游隙插入该缺口部6c中。而且，该缺口部6c形成为在旋转体4的旋转操作范围内可避免与操作键7之间的干涉。即，缺口部6c形成为其在周向上相对置的内壁面构成进行旋转操作的旋转体4的制动部件，或者形成为该缺口部6c在周向上具有足够的长度，使缺口部6c的内壁面在旋转体4的旋转操作范围内不与操作键7相抵接。

在具有上述结构的汽车用旋钮开关中，当操作者旋转操作操作环状部5时，筒状驱动部6与操作环状部5一体旋转，因此其旋转力在螺旋状孔6b和垂下片15b之间的卡合部分被转换成滑动开关21的滑块15的直线运动。其结果，安装在滑块15上的滑动子15a和形成在电路板3的下表面上的滑动开关用固定触点之间的接触位置发生变化，与操作环状部5的旋转操作相对应的电信号通过电缆20从电路板3输出到外部电路上。而且，随着筒状驱动部6的旋转，金属球17从卡位槽6a上脱离，因此咔哒感将传到操作者的手指上。另外，即使按照如上所述旋转操作操作环状部5，筒状驱动部6也不会与操作键7相抵接。

而且，如果操作者推压操作操作键7的操作面7a，该操作键7的驱动棒7b就按下按钮开关12的轴杆，从而使按钮开关12的开闭信号通过电缆20从电路板3输出到外部电路上。

而且，当操作者摆动操作操作旋钮8来摆动驱动波动开关22的滑动子托架14时，安装在该滑动子托架14上的滑动子14a和在电路板3的下表面上形成的波动开关用固定触点之间的接触位置就发生变化，因此指定的电信号将通过电缆20从电路板3输出到外部电路上。

如上述说明，涉及到本实施方式例的汽车用旋钮开关，在筒状驱动部6的周壁、与滑块15用螺旋状孔6b大致相对置的部分上设置可游隙插入操作键7的缺口部6c，使缺口部6c形成为其内壁面在旋转体4的转动操作范围内不与操作键7干涉，因此在操作环状部5的附近可轻松地配置操作键7，并且当操作者连续操作操作环状部5和操作键7时，可以缩短手指的移动距离而使操作性变良好。还有，在筒状驱动部6的内部空间，可在电路板3的一个面上安装操作键7所驱动的按钮开关12，并且可在电路板3的另一个面上安装包括滑块15在内的滑动开关21，而没有必要向电路板3的长度方向错开各个安装区域，因此即使电路板小型化也容易确保各种电气部件的安装空间，并且易于实现外壳1的紧凑化。

另外，虽然可在筒状驱动部6的周壁上作为切槽形成可游隙插入操作键7的缺口部6c，但是如本实施方式例所述，如果缺口部6c作为窗孔形成在筒状驱动部6的周壁上，就可以加强筒状驱动部6的机械强度，因此是优选的。

而且，在上述实施方式例中，说明了在外壳1上配设旋转操作用操作环状部5、推压操作用操作键7以及摆动操作用操作旋钮8的汽车用旋钮开关，但是本发明可适用于在外壳1上至少配设有操作环状部5和操作键7的汽车用旋钮开关，因此可以根据需要省略操作旋钮8或者取代操作旋钮8配设推压操作用键盖(keytop)。而且，操作环状部5和筒状驱动部6可以是一体成形部件，由该筒状驱动部6所驱动的滑块15也可以是滑动电位器的构成部件。

而且，在上述实施方式例中，作为滑动操作型电气部件的滑动开关21，说明了在安装有按钮开关12的电路板3的下表面上使滑动开关用固定触点形成布线图案，并且将与该滑动开关用固定触点滑动相接的滑动子15a安装在滑块15上的情形，但是在电路板3的下表面上安装已事先作为单件而被单元化的滑动开关也可以。另外，取代滑动开关使用滑动电位器等其它滑动操作型电气部件也可以。

另外，因为采用了使旋转体4和操作环状部5以分体而按扣结合的结构，所以对旋转体4来说，可以从具有缺口部6c的筒状驱动部6所要求的机械特性的角度出发选择最佳材料，而对操作环状部5来说，可以从形成外观的操作环状部5所要求的外观性能的角度出发选择最佳材料，从而在提高功能性方面是优选的。但是，当然也可以将旋转体4以及操作环状部5一体成形而构成。

另外，在上述实施方式例中，如果把缺口部6c设定成具有使在周向上相对置的内壁面在旋转体的旋转操作范围内，以成为旋转体4的制动部件的方式与操作键7相抵接的周向长度，就没必要新设制动部件，因此可简单构成制动部件结构，还可提供易于实现小型化的汽车用旋钮开关，因此是优选的。而且，在这种结构中，如果缺口部6c作为窗孔形成在筒状驱动部6的周壁上，就会加强作为制动部件的旋转体4的机械强度，因此即使用强力旋转操作操作环状部5也不容易破损旋转体4，从而可提供可靠性高的汽车用旋钮开关，因此是优选的。

Claims

1.一种汽车用旋钮开关，具备：筒状外壳，在所述筒状外壳的外周面的一部分上具有开口；支架，被收纳并保持在该筒状外壳的内部；电路板，被固定在该支架上；按钮开关，安装在该电路板的与上述开口对置的面上；滑动操作型电气部件，安装在上述电路板的与上述面相反一侧的另一个面上；操作键，可推压驱动上述按钮开关；及旋转体，具有可滑动操作上述滑动操作型电气部件的筒状驱动部，其中，上述操作键在上述开口露出于上述外壳的外部，并且上述旋转体具有露出于上述外壳的外周面并可旋转的操作环状部，该汽车用旋钮开关的特征在于，

在上述筒状驱动部的周壁的一部分上设置与上述滑动操作型电气部件的滑块相卡合的螺旋状孔，并且在与该螺旋状孔大致相对置的上述周壁的其他部分上设置游隙插入上述操作键的缺口部，使上述缺口部形成为能够在上述旋转体的旋转操作范围内避免上述筒状驱动部和上述操作键之间的干涉。

2.根据权利要求1所述的汽车用旋钮开关，其特征在于，上述缺口部作为窗孔形成在上述筒状驱动部的周壁上。

3.根据权利要求1所述的汽车用旋钮开关，其特征在于，上述滑块具有滑动子，并且在上述电路板上设有与上述滑动子滑动相接的导体图案。

4.根据权利要求2所述的汽车用旋钮开关，其特征在于，上述滑块具有滑动子，并且在上述电路板上设有与上述滑动子滑动相接的导体图案。

5.根据权利要求1所述的汽车用旋钮开关，其特征在于，上述旋转体和上述操作环状部通过按扣结合而成为一体，上述旋转体以可转动地从外侧插到上述支架上的状态组装在上述外壳内，上述操作环状部嵌合在上述筒状驱动部的一端上。

6.根据权利要求5所述的汽车用旋钮开关，其特征在于，上述支架具有对上述旋转体的转动进行引导的圆筒面。

7.根据权利要求1所述的汽车用旋钮开关，其特征在于，上述缺口部具有使在周向上相对置的该缺口部的内壁面在上述旋转体的旋转操作范围内不与上述操作键相抵接的周向长度。

8.根据权利要求1所述的汽车用旋钮开关，其特征在于，上述缺口部具有使在周向上相对置的该缺口部的内壁面在上述旋转体的旋转操作范围内，以成为该旋转体的制动部件的方式与上述操作键相抵接的周向长度。

9.根据权利要求8所述的汽车用旋钮开关，其特征在于，上述缺口部作为窗孔形成在上述筒状驱动部的周壁上。