CN108063072A - 开关单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种开关单元(10)。在具有翘板式开关(38)和旋转开关(34)的开关单元(10)中，以使按钮(36)的摆动支点(摆动轴)(72)的轴线(74)和滚轮(32)的旋转轴(44)的轴线(76)交叉的方式，来配置翘板式开关(38)和旋转开关(34)。

Description

开关单元
技术领域
本发明涉及一种例如安装于车辆的方向盘等的开关单元(switch unit)。
背景技术
现有技术中已知一种通过组合旋转开关(rotary switch)和翘板式开关(seesawswitch：跷跷板式开关)而成的开关单元(复合开关)，其中，旋转开关使旋转部件(滚轮)沿外周面旋转，翘板式开关使摆动部件(按钮)以支轴为中心摆动。
例如，如附图的图5和图6所示，日本发明专利公开公报特开2002-150888号的开关单元100包括具有滚轮(wheel)102的旋转开关104和具有按钮(knob)106的翘板式开关108。按钮106被配置为包围滚轮102，且能够在滚轮102的圆周方向上摆动。
在开关单元100中，滚轮102被配设于在按钮106的中央设置的开口部110。在罩112的内侧设置有基板114，在基板114上设置有保持架(holder)116。滚轮102的旋转轴118以可旋转的方式被固定在保持架116上。旋转轴118的两端部穿插于按钮106的轴孔120，按钮106以相对于旋转轴118自如摆动的方式支承于旋转轴118。
滚轮102的旋转量和旋转方向由旋转式编码器122来检测，滚轮102向基板114方向的按压操作由与旋转轴118相抵接的旋转开关用轻触开关(tact switch)124来检测。按钮106的摆动操作由设置于按钮106下端的翘板式开关用轻触开关126来检测。
在翘板式开关用轻触开关126与按钮106的下端部之间设置有限位部(stopper)128和板簧130。按钮106的摆动运动被限位部128限制在规定范围内，摆动后的按钮106能够通过板簧130恢复到初始位置(中立位置)。
发明内容
另外，在日本发明专利公开公报特开2002-150888号的开关单元100中，被配置为：旋转开关104的滚轮102的旋转轴的轴线和翘板式开关108的按钮106的摆动轴的轴线平行(在同一轴线上)。
因此，按钮106沿滚轮102的圆周方向配置，存在操作者在操作旋转开关104时误操作翘板式开关108的可能。
本发明是考虑这样的技术问题而完成的，其目的在于提供一种开关单元，该开关单元能够在有限的空间内有效地配置多个开关，并且可靠地防止误操作的产生。
本发明所涉及的开关单元是一种具有翘板式开关和旋转开关的开关单元，其特征在于，以使翘板式开关用操作件的摆动轴和旋转开关用操作件的旋转轴交叉的方式，来配置所述翘板式开关和所述旋转开关。
根据本发明，翘板式开关用操作件沿旋转开关用操作件的轴线方向配置。因此，能够在有限的空间内有效地配置多个开关，并且可靠地防止误操作的发生。
另外，优选为，在所述翘板式开关用操作件的操作面设置有开口部，所述旋转开关用操作件被配设于所述开口部。
根据这样的结构，能够将旋转开关用操作件和翘板式开关用操作件靠近配置，因此，能够提高作为开关单元整体的操作性。
另外，优选为，在所述翘板式开关用操作件的所述操作面设置有可透光的显示部，在所述操作面的背面侧设置有对所述显示部进行照明的光源，在所述旋转开关用操作件与所述开口部之间设有间隙，来自所述光源的光对所述显示部进行照明，并且通过所述间隙对所述旋转开关用操作件进行照明。
根据这样的结构，能够将用于对翘板式开关用操作件进行照明的光源的光(漏光)用于旋转开关用操作件的照明。因此，在开关单元的内外，无需设置用于旋转开关用操作件的其他的照明机构，就能够确保旋转开关的夜间视认性，由此有助于节省空间，并且能够提高开关单元整体的设计的自由度。
并且，优选为，所述旋转开关用操作件被设置为圆柱状，在所述旋转开关用操作件的轴线方向上的两端部设置有反射面，所述反射面反射来自所述光源的光。
根据这样的结构，能够促进照向所述操作面的表面侧的光的反射，进一步提高旋转开关的夜间视认性。
另外，也可以为：所述旋转开关用操作件的轴线方向上的两端部设置有圆锥台状部，所述圆锥台状部随着靠向所述轴线方向的外侧而进行缩径，所述反射面设置于所述圆锥台状部的周侧表面。
根据这样的结构，能够在避免与开口部的干涉的同时，进一步促进照向所述操作面的表面侧的光的反射。
并且，优选为，在所述翘板式开关用操作件的所述操作面的背侧设置有导光材料，所述导光材料将来自所述光源的光向所述翘板式开关用操作件的所述显示部和所述旋转开关用操作件引导。
根据这样的结构，能够将来自光源的光可靠地向翘板式开关用操作件的显示部和旋转开关用操作件引导。
根据本发明，翘板式开关用操作件沿旋转开关用操作件的轴线方向配置。因此，能够在有限的空间内有效地配置多个开关，并且可靠地防止误操作的产生。
根据参照附图对以下实施方式进行的说明，可容易地理解上述的目的、特征和优点。
附图说明
图1是具有本发明的实施方式所涉及的开关单元的方向盘的主视图。
图2是表示包括本发明的实施方式所涉及的开关单元的多个开关的配置例的立体放大图。
图3是图2所示的开关单元的III-III线的剖视图。
图4是图2所示的开关单元的主视图。
图5是现有技术所涉及的开关单元的剖视图。
图6是表示图5所示的现有技术所涉及的开关单元的其他的剖面的剖视图。
具体实施方式
下面，列举优选实施方式并参照附图对本发明所涉及的开关单元进行说明。
如图1所示，本发明所涉及的开关单元10被设置于汽车等车辆的方向盘12。
该方向盘12具有：轮毂部14，其被固定于未图示的转向轴；圆环状的轮缘部16，其供驾驶员握持；和大致T字状的轮辐部18，其连接轮毂部14和轮缘部16。在轮毂部14内安装有未图示的气囊单元(air bag unit)，在轮毂部14的上表面设置有喇叭开关20。
轮辐部18由以下部件构成：在方向盘12处于图1所示的中立位置的情况下，从轮毂部14向左侧延伸的左侧轮辐部22、向右侧延伸的右侧轮辐部24、和向下侧延伸的下侧轮辐部26。
在左侧轮辐部22配置有包括开关单元10的多个开关。该多个开关被配置在当用左手握持左侧轮辐部22附近的轮缘部16时，驾驶员的手指(例如，拇指)能够操作的位置，是例如用于操作音响、汽车导航系统等信息系统车载设备的开关。在右侧轮辐部24，例如配置有用于操作自动巡航(auto cruise)等行驶系统车载设备的多个开关，但在图1中省略图示。
图2是表示将包括本发明的实施方式所涉及的开关单元10的多个开关配置于左侧轮辐部22的情况下的配置例的立体放大图。
如图2所示，开关单元10由旋转开关34和翘板式开关38构成，其中，所述旋转开关34具有被设置为能够通过在上下方向上移动手指来使之旋转的滚轮(旋转开关用操作件)32，所述翘板式开关38具有被设置为能够用手指使之在左右方向上摆动(seesaw)的按钮(翘板式开关用操作件)36。
在开关单元10的外周，以包围开关单元10的方式设置有4个按压开关(pushswitch)40。并且，在这些按压开关40的下方，排列设置有3个其他的按压开关42。
如图3所示，旋转开关34具有：滚轮32；旋转轴44，其沿滚轮32的轴线安装；旋转式编码器46，其检测旋转轴44的旋转量和旋转方向；弹簧48，其对滚轮32向上方施力；和外壳50，其中一体组装有旋转轴44、旋转式编码器46和弹簧48。另外，在基板52上设置有未图示的旋转开关用轻触开关，该旋转开关用轻触开关在滚轮32被向下方按压时输出检测信号。该旋转开关用轻触开关在图3中，例如被设置在滚轮32的内侧。
滚轮32设置为大致圆柱状，由轴线方向上的中央的大致圆柱部56和大致圆锥台状部58L、58R构成，所述大致圆锥台状部58L、58R被设置于大致圆柱部56的轴线方向上的两端，且随着靠向轴线方向的外侧而进行缩径。大致圆柱部56和大致圆锥台状部58L、58R的上端部从设置于按钮36中央的开口部60突出。
在大致圆锥台状部58L、58R的周侧表面形成有反射面64L、64R，所述反射面64L、64R将来自后述的光源62L、62R的光向开口部60的外侧反射。反射面64L、64R例如通过镀银等公知的方法形成。另外，也可以在反射面64L、64R上，形成用于使来自光源62L、62R的光扩散反射(漫反射)的微细的扩散图案。所谓扩散图案例如是指棱椎体状、半球状、三棱柱状等呈凹状或凸状的微细的图案。
滚轮32以可绕旋转轴44的轴旋转的方式来设置，并且，被设置为能够向按钮36的开口部60的内侧按压。即，能够通过从图2的下方朝向上方的圆周方向、和从上方朝向下方的圆周方向移动手指来对滚轮32进行旋转操作，并且，能够用手指向开口部60的内侧对滚轮32进行按压操作。
在该实施例中，例如对这样的滚轮32的旋转操作分配音响设备的播放源(FM、AM、CD、硬盘驱动器、移动终端等)切换功能、确定播放源后的各内容的列表选择功能等。
对滚轮32的按压操作例如分配音响设备的菜单确定功能、执行功能等。即，旋转开关34被作为汇集了选项的播放/返回功能、确定功能等多个功能的多用开关来使用。
翘板式开关38具有：按钮36，其沿滚轮32的旋转轴44的轴线方向延伸；光源62L、62R，其设置在基板52上，对按钮36的背面侧进行照明；透明树脂制的导光材料70L、70R，其将来自光源62L、62R的光向按钮36的背面侧和滚轮32引导。另外，在基板52上设置有未图示的翘板式开关用轻触开关，所述翘板式开关用轻触开关在按钮36的操作面66的一端侧66L或另一端侧66R被手指按压而使按钮36的下端与其相抵接时输出检测信号。
在按钮36的操作面66中央，设置有在法线方向上贯穿该操作面66的开口部60。在开口部60配设有旋转开关34的滚轮32，在滚轮32与开口部60之间设置有间隙S。即，开口部60呈沿滚轮32的外形形状的形状。
在开口部60，滚轮32的与反射面64L、64R相向的端面与反射面64L、64R的倾斜角对应而带有锥度。从光源62L、62R通过导光材料70L、70R的光经由间隙S而对滚轮32进行照明，并被反射面64L、64R反射。据此，确保旋转开关34的夜间识认性。
按钮36由丙烯酸酯树脂或聚碳酸酯树脂等透明树脂等导光体构成，在其操作面66涂覆白色(或者，混合有铝粉的银色)的底层涂层，并且在其之上涂布黑色的遮光涂层。在该状态下，通过用激光切割加工等周知的方法消除所述黑色的遮光涂层，来形成文字和图形被空心处理的显示部78L、78R。另外，如图4所示，显示部78L、78R隔着开口部60对称地形成。如图3所示，向显示部78L、78R照射来自光源62L、62R的光，通过使该光透过来进行照明，确保翘板式开关38的夜间视认性。
如图3所示，按钮36被设置为，以摆动支点(摆动轴)72为支点自如摆动。即，翘板式开关38和旋转开关34被配置为，如图2和图4所示，按钮36的摆动支点72的轴线74与滚轮32的旋转轴44的轴线76垂直(交叉)。
当用手指按下按钮36的操作面66的一端侧66L时，按钮36以摆动支点72为中心转动，另一端侧66R向上方位移。另一方面，当用手指按下按钮36的操作面66的另一端侧66R时，按钮36以摆动支点72为中心转动，一端侧66L向上方位移。
对这样的按钮36的摆动操作例如分配音响设备的乐曲播放/返回功能、FM和AM的频道选择功能、文件夹切换功能等。即，翘板式开关38例如作为负责选项的播放/返回功能或切换功能等的专用开关来使用。
光源62L、62R在基板52上，分别设置于显示部78L、78R的正下方。光源62L、62R例如优选为发光二极管(LED：light emitting diode)，但并不特别限定于此。另外，在本实施例中，示出点光源作为光源62L、62R，但也可以设为将点光源排列为线状的线光源。
导光材料70L、70R由透光性的树脂材料等形成。如图3所示，分别构成为截面呈倒L字状，被配置在光源62L、62R的正上方。导光材料70L、70R将与光源62L、62R相向的端面作为射入面，将来自光源62L、62R的光向按钮36的显示部78L、78R和滚轮32的大致圆锥台状部58L、58R的反射面64L、64R引导。为了进行更有效且明亮的照明，优选在导光材料70L、70R的内壁面进行镜面加工(反射部件的涂布等)。
如以上说明的那样，本发明的实施方式所涉及的开关单元10以使按钮(翘板式开关用操作件)36的摆动支点(摆动轴)72的轴线74和滚轮(旋转开关用操作件)32的旋转轴44的轴线76交叉的方式，来配置翘板式开关38和旋转开关34。
因此，当滚轮32被绕旋转轴44的轴进行旋转操作时，按钮36的操作面66不会被操作者的手指等按压。即，能够在方向盘12的左侧轮辐部22这样的有限的空间内，有效地配置翘板式开关38和旋转开关34，可靠地防止误操作的发生。
另外，在按钮36的操作面66，设置有贯穿操作面66的法线方向的开口部60，滚轮32被配设在开口部60。
根据这样的结构，能够将按钮36和滚轮32靠近配置，并且能够提高开关单元10整体的操作性。
另外，在按钮36的操作面66上设置有光能够透过的显示部78L、78R，在操作面66的背面侧设置有对显示部78L、78R进行照明的光源62L、62R，在滚轮32与开口部60之间设置有间隙S。来自光源62L、62R的光通过导光材料70L、70R对显示部78L、78R进行照明，并且通过间隙S对旋转开关34的滚轮32进行照明。
根据这样的结构，能够将用于对翘板式开关38的显示部78L、78R进行照明的光源62L、62R作为用于对滚轮32进行照明的光源来使用。因此，在开关单元10的内外无需设置用于滚轮32的其他的照明机构，就能够确保旋转开关34的夜间视认性，有助于节省空间，并且能够提高开关单元10整体的设计的自由度。
并且，开口部60被设置为沿滚轮32的外形形状的形状。
根据这样的结构，当来自光源62L、62R的光对滚轮32进行照明时，操作者通过间隙S来可靠地视觉确认滚轮32的外形形状(轮廓)，从而能够进一步提高旋转开关34的夜间视认性。
并且，滚轮32设置为大致圆柱状，在滚轮32的轴线方向上的两端部，设置有反射来自光源62L、62R的光的反射面64L、64R。
根据这样的结构，能够促进从导光材料70L、70R照向操作面66的表面侧的光的反射，进一步提高旋转开关34的夜间视认性。
另外，在滚轮32的轴线方向上的两端部设置有随着靠向轴线方向的外侧而进行缩径的大致圆锥台状部58L、58R，反射面64L、64R设置于大致圆锥台状部58L、58R的周侧表面。
根据这样的结构，能够在避免与开口部60的干涉的同时，进一步促进照向操作面66的表面侧的光的反射。
并且，在按钮36的操作面66的背侧，设置有将来自光源62L、62R的光向显示部78L、78R和滚轮32引导的导光材料70L、70R。
根据这样的结构，能够实现节省空间，同时将来自光源62L、62R的光可靠地向按钮36的显示部78L、78R和滚轮32引导，能够可靠地防止误操作的发生。
另外，使用将开关单元10适用于车辆的方向盘12的实施方式进行了说明，但本发明所涉及的开关单元的配置场所并不限定于此。
本发明并不限定于上述的实施方式，在没有脱离本发明的要旨的范围内，当然能够采用各种结构。

Claims (6)

1.一种开关单元(10)，其具有翘板式开关(38)和旋转开关(34)，该开关单元(10)的特征在于，
以使翘板式开关用操作件(36)的摆动轴(72)和旋转开关用操作件(32)的旋转轴(44)交叉的方式，来配置所述翘板式开关(38)和所述旋转开关(34)。
2.根据权利要求1所述的开关单元(10)，其特征在于，
在所述翘板式开关用操作件(36)的操作面(66)设置有开口部(60)，
所述旋转开关用操作件(32)被配设于所述开口部(60)。
3.根据权利要求2所述的开关单元(10)，其特征在于，
在所述翘板式开关用操作件(36)的所述操作面(66)设置有可透光的显示部(78L、78R)，
在所述操作面(66)的背面侧设置有对所述显示部(78L、78R)进行照明的光源(62L、62R)，
在所述旋转开关用操作件(32)与所述开口部(60)之间设有间隙(S)，
来自所述光源(62L、62R)的光对所述显示部(78L、78R)进行照明，并且通过所述间隙(S)对所述旋转开关用操作件(32)进行照明。
4.根据权利要求3所述的开关单元(10)，其特征在于，
所述旋转开关用操作件(32)被设置为圆柱状，
在所述旋转开关用操作件(32)的轴线方向上的两端部设置有反射面(64L、64R)，该反射面(64L、64R)反射来自所述光源(62L、62R)的光。
5.根据权利要求4所述的开关单元(10)，其特征在于，
所述旋转开关用操作件(32)的轴线方向上的两端部设置有圆锥台状部(58L、58R)，该圆锥台状部(58L、58R)随着靠向所述轴线方向的外侧而进行缩径，
所述反射面(64L、64R)设置于所述圆锥台状部(58L、58R)的周侧表面。
6.根据权利要求3所述的开关单元(10)，其特征在于,
在所述翘板式开关用操作件(36)的所述操作面(66)的背侧设置有导光材料(70L、70R)，该导光材料(70L、70R)将来自所述光源(62L、62R)的光向所述翘板式开关用操作件(36)的所述显示部(78L、78R)和所述旋转开关用操作件(32)引导。
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