CN113168985A - 开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供开关装置，具备：粘合基座(16)，粘合于表面部件(15)的表面；操作旋钮组件(17)，与上述粘合基座连结；检测部(23、30)，检测针对上述操作旋钮组件的操作；以及输出部(24)，将上述检测部的检测结果向外部输出。
Description
相关申请的交叉引用：本申请基于在2018年11月29日申请的日本申请号2018-223561号，在这里引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及开关装置。
背景技术
近年来，在车辆的CID(Center Information Display：中心信息显示器)的画面显示部、其它面板产品上安装具有操作旋钮部的开关装置，在接近画面显示的位置直观地进行操作的产品的需求正在提高。
专利文献1：日本特开2015-37582号公报
在专利文献1中，提出了通过嵌合或者粘合将开关装置固定在面板上。
然而，若想将开关装置粘合在面板上，则根据操作旋钮的形状，存在难以进行粘合时的对位、粘合的负荷的调节的课题。另外，粘合因粘合物质残留在表面无法取下等而难以返工，在粘合失败的情况下，也有需要废弃所粘合的部件的情况。因此，在以开关装置为单位废弃的情况下，废料成本增大。
发明内容
本公开的目的在于提供一种开关装置，在对表面部件的粘合工序中，无论操作旋钮的形状如何，都能够容易进行对位、所粘合的负荷的调整，并且在粘合失败时将废料成本抑制在最小限度。
在本公开的第一方式中，在将粘合基座粘合到表面部件的表面后，在该粘合基座上连结操作旋钮组件。由此，在对粘合基座进行粘合时，无论操作旋钮的形状如何，都容易进行对位、所粘合的负荷的调整。另外，在粘合失败的情况下，由于仅废弃粘合基座即可，因此能够将废料成本抑制在最小限度。
附图说明
通过参照附图进行下述的详细描述，有关本公开的上述目的以及其它目的、特征、优点变得更加明确。
图1是表示第一实施方式中的开关装置的分解立体图。
图2是表示车室的前方部的立体图。
图3是表示电气结构的框图。
图4是简要表示开关装置的剖视图。
图5是开关装置的立体图。
图6是第二实施方式中的开关装置的分解立体图。
图7是将推环和旋转环组合于旋钮基部来表示的立体图。
图8是表示第三实施方式中的形变状态的剖视图。
图9是表示第四实施方式中的粘合基座的侧视图。
图10是表示粘合基座的俯视图。
图11是表示旋钮基部的侧视图。
图12是表示旋钮基部的俯视图。
图13是表示第五实施方式中的操作力作用的方向的图。
图14是表示接合结构的剖视图。
图15是示意性地示出开关装置的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对多个实施方式进行说明。在多个实施方式中，对功能上和/或结构上对应的部分赋予相同的附图标记。
(第一实施方式)
参照图1～图5对第一实施方式进行说明。
如图2所示，在车室内，在作为驾驶座1以及副驾驶座2的前方的部位设置有仪表盘3。在仪表盘3的中央部设置有CID(Center Information Display)4。CID4是具有空调、导航、音响、电话等功能的信息显示装置。
如图3所示，图像信号发生器5根据来自显示器ECU6的指令将规定的图像信号输出到CID4的显示器7。显示器7例如包括全色液晶和背光灯，通过接收来自图像信号发生器5的图像信号来显示规定的图像。具体而言，显示器7显示将车辆的当前位置及行进方向与周边的道路地图重叠显示的导航画面，或显示音响操作画面，或显示供用户进行各种指示输入、设定的菜单选择画面、各种消息等。所谓用户不限于驾驶员，是也包含副驾驶座、后部座椅的乘员的概念。
显示器ECU6经由车载网络11与导航ECU8、音响ECU9、空调ECU10等各种ECU相互连接，与那些ECU8～ECU10之间收发信息。
显示器ECU6基于来自如图2所示那样配置于CID4的周围的开关组12、未图示的触摸传感器的位置信息，来确定用户请求的处理，向成为处理对象的ECU8～ECU10指示处理。各ECU8～ECU10根据来自显示器ECU6的指令来执行导航处理、音响处理、空调处理。
此外，如图2所示，在CID4的表面搭载有开关装置13，显示器ECU6基于从开关装置13输入的检测信号来选择或确定控制对象。
对将开关装置13搭载于CID4的结构进行说明。如图4所示，壳体14保持作为覆盖层发挥功能的面板15(相当于表面部件)，壳体14作为用于固定面板15的加强部件发挥功能。在壳体14的内部配置有显示器7。
如图5所示，开关装置13组合粘合基座16和旋钮组件17(相当于操作旋钮组件)而构成。粘合基座16通过粘合剂被粘合在面板15的表面，在该粘合基座16连结有旋钮组件17。
如图1所示，旋钮组件17包括：铝环18、拨盘旋钮19(相当于操作旋钮部)、反射板20、柱塞21、弹簧22、光学传感器23(相当于检测部)、FPC(Flexible printed circuits：挠性印制电路)24(相当于输出部)、旋钮基部25(相当于操作旋钮基部)。
如图4所示，拨盘旋钮19安装于旋钮基部25，在被它们包围的空间部搭载有构成开关装置的电气部件。在图4中，示意性地示出电气部件。
粘合基座16是圆盘状的树脂成型品，如图4所示，在粘合基座16的背面侧形成有圆环状槽部26。粘合基座16通过涂覆于圆环状槽部26的粘合材料27粘合在面板15的表面。也可以使用粘合力强的双面胶带来代替粘合剂。面板15由平板状的玻璃或者透明树脂形成，表面的形状可以是平面也可以是曲面。
图1所示的铝环18通过安装于拨盘旋钮19的表面而作为外观部件发挥功能。
拨盘旋钮19是由具有相对柔软性的树脂(ABS、弹性体)形成的树脂成型品。在拨盘旋钮19的外周面下端部形成有多个爪部19a(参照图4)，该爪部19a卡止于旋钮基部25的外周面下端部，从而将拨盘旋钮19安装于旋钮基部25。拨盘旋钮19只要能够卡止于旋钮基部25即可，也可以由金属制成。
两个光学传感器23安装于FPC24，由这些光学传感器23和反射板20构成增量型旋转编码器。也就是说，反射板20固定在拨盘旋钮19的背面，被定位成从光学传感器23将光投射到反射板20的旋转轨迹上。
在反射板20交替地形成有反射部和非反射部，在反射部位于来自光学传感器23的光投射区域的情况下，光学传感器23接收被该反射部反射出的光。由此，能够基于受光信号的接通/断开的次数来检测反射板20的旋转量。
另外，由于两个光学传感器23被定位成受光信号的接通电平的相位偏移90度，所以能够基于两个受光信号的接通/断开时机来检测反射板20的旋转方向。
旋转检测方式并不限定于光学传感器，也可以使用磁传感器、静电传感器、2WAY传感器、编码器。
FPC24固定于形成在旋钮基部25的底面的未图示的凸台。FPC24在如图1所示通过形成于粘合基座16的孔16b后，如图5所示从开关装置13导出并与显示器ECU6连接。
在拨盘旋钮19的背面，在与旋钮基部25对置的面部，未图示的山部以及谷部交替地形成为同心圆状。柱塞21以及弹簧22收纳在形成于旋钮基部25的收纳部25a。柱塞21被弹簧22推压在形成于拨盘旋钮19的山部和谷部的旋转轨迹上，从而作为节制机构发挥功能。
对于节制机构，也可以采用板簧方式来代替柱塞方式。
在粘合基座16突出形成有圆筒状部16a(相当于连结部)，该圆筒状部16a通过以压入状态嵌合于形成在旋钮基部25的孔部25b(相当于连结部)而被连结。可以采用压入以外的连结结构，但优选采用能够容易连结的连结结构，而不使用粘合剂、双面胶带等粘合部件。
对将开关装置13搭载于面板15的表面的步骤进行说明。通过未图示的自动机把持粘合基座16，并在翻转粘合基座16的状态下从分配器向圆环状槽部26涂覆规定量的粘合剂，之后再次翻转，并将粘合基座16粘合在面板15的表面。粘合基座16相对于面板15的表面的对位使用照相机等，但在操作员将粘合基座16粘贴于面板15的表面的情况下，使用对位用的夹具。
接下来，将FPC24固定于粘合基座16，但在不输出传感器的检测结果的结构的情况下，能够省略本工序。
接下来，以单独工序将粘合基座16以外的部件预先组装为旋钮组件17，并将该旋钮组件17与粘合基座16连结。通过以单独工序进行由较小的形状的部件构成的旋钮组件17的组装，从而组装工序变得容易，或能够实现自动化。
如上所述，能够将开关装置13搭载于面板15的表面。
此外，若用户旋转操作拨盘旋钮19，则拨盘旋钮19相对于旋钮基部25旋转。由于光学传感器23检测拨盘旋钮19的旋转量、旋转方向，所以该检测结果经由FPC24被输出到显示器ECU6。显示器ECU6根据检测结果来切换显示器7所显示的菜单、或切换成为选择对象的按钮、或确定选择结果。具体而言，根据旋转操作来选择音响、汽车导航或空调，或根据所选择的菜单来选择音源，或设定目的地，或设定设置温度。
根据这样的实施方式，能够起到如下的效果。
由于利用粘合基座16和旋钮组件17构成开关装置13，并利用粘合剂将粘合基座16粘合在面板15的表面后，将旋钮组件17连结在该粘合基座16上，因此与利用粘合剂将组装而成的开关装置粘合在面板15的表面的结构相比，容易进行粘合基座16的粘合时的对位、负荷的调节。
利用粘合材料进行的粘合由于粘合材料残留在表面无法取下等而难以返工，在粘合失败的情况下，也存在需要废弃所粘合的部件的情况，但由于作为废弃的部件只是粘合基座16，因此能够将废料成本抑制在最小限度。
(第二实施方式)
参照图6以及图7对第二实施方式进行说明。该第二实施方式的特征在于，构成为能够对拨盘旋钮19进行按压操作。
如图6所示，旋钮组件17除了在第一实施方式中说明的部件之外，还追加了推环28、旋转环29、轻触开关30(相当于检测部)、弹簧31(相当于施力部)而构成，这些部件作为旋钮组件17的构成要素被组装。
在推环28形成有多个舌片部28a，该舌片部28a以分别进入形成于旋转环29的多个槽部29a的状态安装于旋钮基部25。在该情况下，槽部29a的宽度被设定为比舌片部28a的宽度大，旋转环29能够相对于推环28旋转游隙量。
在推环28形成有突条部28b，该突条部28b通过嵌合于形成在旋钮基部25的切口部25c而安装于旋钮基部25(参照图7)。由此，推环28实现防止相对于旋钮基部25旋转。
在推环28形成有按压部28c，该按压部28c与形成于旋转环29的倾斜部29c抵接。若按压部28c向按压方向(图示下方)移动，则倾斜部29c被按压部28c按压，而旋转环29相对于旋钮基部25旋转。
在FPC24形成有折回部27a，在该折回部27a安装有轻触开关30。形成于旋钮基部25的未图示的凸部进入折回部27a。由此，实现轻触开关30的定位。
在旋转环29形成有垂直的竖立部29d，该竖立部29d与轻触开关30对置。竖立部29d随着旋转环29的旋转而旋转，从而按压轻触开关30。轻触开关30被按压从而接通，在该接通时呈现点击感。
根据以上那样的结构，由于通过针对拨盘旋钮19的按压操作而轻触开关30接通，因此能够检测针对拨盘旋钮19的按压操作。
作为针对拨盘旋钮19的按压操作的检测方法，也可以采用磁传感器、静电传感器、光学传感器、压力传感器、形变传感器等其它检测方式，来代替轻触开关。
弹簧31夹在旋转环29与形成于旋钮基部25的竖立部25d之间，对旋转环29赋予向初始位置的作用力。
在拨盘旋钮19的背面，在以中心轴为中心的圆筒状的外周面，在同心圆上交替地形成有未图示的山部以及谷部。柱塞21被弹簧31推压在山部和谷部的旋转轨迹上，从而作为节制机构发挥功能。
对于节制机构，也可以采用板簧方式来代替柱塞方式。
若用户按压操作拨盘旋钮19，则旋转环29旋转并按压轻触开关30。由此，轻触开关30接通，因此能够通过针对拨盘旋钮19的按压操作来确定操作。
根据这样的实施方式，由于开关装置13构成为除了旋转操作以外，还能够进行按压操作，因此能够扩大可应用本发明的开关装置的种类。
(第三实施方式)
参照图8对第三实施方式进行说明。该第三实施方式对粘合基座16的材质下功夫。
当在图8中示意性地示出的面板15的表面的材质为玻璃、粘合基座16的材质为树脂的情况下，两者存在线膨胀系数差，因此由于温度变化会对粘合材料27的粘合面施加应力。因此，应力作用于粘合剂、界面而产生形变，存在开关装置13对面板15的表面的粘合力降低、或者开关装置13脱落的担忧。
根据这样的状况，例如通过SECC、SUS等金属板、模具成型品、或者金属嵌件成型品构成粘合基座16。也就是说，由于金属的线膨胀系数(例如10～20×10－6/℃)与树脂的线膨胀系数(例如50～100×10－6/℃)相比，更接近玻璃的线膨胀系数(例如9×10－6/℃)，因此能够抑制面板15的表面与粘合基座16的线膨胀系数之差。在利用与面板15相同的部件形成粘合基座16的情况下，由于两者的线膨胀系数相同，因此完全不会产生由温度变化引起的影响。
此外，在粘合粘合基座16的覆盖层为树脂的情况下，粘合基座16为树脂。
根据这样的实施方式，由于利用与面板15的表面的线膨胀系数相同或者近似的材质形成粘合基座16，因此能够抑制在粘合材料27的粘合面产生的形变，提高粘合的可靠性。
(第四实施方式)
参照图9～图12对第四实施方式进行说明。该第四实施方式的特征在于，能够以定位状态连结粘合基座16和旋钮基部25。
若想将旋钮组件17与粘合基座16连结，则拨盘旋钮19多数情况下为上下左右对称的结构，而难以进行定位、方向对准。并且，存在难以利用旋转功能、按压功能进行夹具固定，也难以施加粘合时的负荷的问题。
在这里，由于粘合基座16基本上是用户看不到的部件(不是外观部件)，因此容易形成用于定位、保持、加压的切口、面，因此研究出粘合基座16与旋钮基部25的连结结构。
此外，在用例如玻璃那样的透明部件形成粘合基座16，并在该粘合基座16的背面设置定位用的印刷、蚀刻的情况下，能够通过目视进行对位，因此能够省略用于定位、保持、加压的切口、面。
如图9以及图10所示，在粘合基座16的周缘部直立设置了多个钩部16c(相当于连结部)以及突起部16d。在该情况下，钩部16c形成在相对于中心轴成为点对称的位置，但突起部16d形成在成为非对称的位置。这是因为旋钮基部25相对于粘合基座16的连结位置仅通过钩部16c并不固定，因此通过突起部16d限制连结位置。也可以将钩部16c形成在相对于中心轴非对称的位置，但在该情况下，存在产生粘合基座16和旋钮基部25的连结不稳定的部位的担忧。
如图11以及图12所示，在旋钮基部25的外周面，在与粘合基座16的钩部16c对应的部位形成有槽部25e，并且在该槽部25e形成有爪部25f(相当于连结部)，在与突起部16d对置的部位形成有槽部25g。此外，在旋钮基部25形成有供FPC24通过的孔25h。
若将旋钮组件17以对位状态压入粘合基座16，则粘合基座16的钩部16c与旋钮基部25的爪部25f接合，并且粘合基座16的突起部16d嵌合至旋钮基部25的槽部25g。在该情况下，与旋钮基部25的爪部接合的粘合基座16的钩部16c与旋钮基部25的外周面共面，但也可以不共面。
根据这样的实施方式，由于为能够将粘合基座16和旋钮基部25以定位状态连结的结构，因此能够将旋钮组件17以对位的状态容易地连结到粘合基座16。
由于粘合基座16和旋钮基部25通过接合而连结，所以能够机械可靠地连结两者。
(第五实施方式)
参照图13～图15对第五实施方式进行说明。该第五实施方式抑制与粘合基座16连结的旋钮组件17的连结力。
在开关装置13未搭载于面板15的表面的结构的CID4中，不会对面板15的表面施加较强的外力，因此粘合强度不会成为问题。但是，在将开关装置13搭载于面板15的表面的结构的CID4的情况下，要求在因用户的拨盘操作而作用有力的情况下，CID4不产生故障。
根据这样的状况，如图13示意性地所示，着眼于开关装置13与面板15的表面的粘合A、和面板15的表面与壳体(背光灯壳体、外观壳体等)的粘合B这两处。
如图13示意性地所示，由于通过用户操作而外力施加于面板15的表面，因此需要担心壳体14与面板15的粘合强度。在该情况下，存在基于人体工程学通过用户操作进行200N以上的操作的可能性。在壳体14与面板15的粘合B中，由于需要窄边框的外观性，因此要求以较窄的宽度粘合，但在窄宽度的粘合中大多难以承受200N。
因此，通过将粘合基座16和旋钮组件17的连结作成可拆卸的连结结构，而容易进行返工、交换。也就是说，防止在上述的粘合部分被破坏之前，在对旋钮组件17作用了例如150N以上的规定力的情况下，旋钮组件17与粘合基座16分离，从而对CID4产生致命的故障。作为这样的连结结构，可以考虑抑制了接合力的结构、抑制了由柱塞引起的连结力的结构、利用磁铁的连结结构等容易调节脱落时的负荷的连结结构，来代替钩部与爪部的稳固的接合。
作为抑制钩部和爪部的接合力的结构的一个例子，如图14所示，通过将第四实施方式中说明的旋钮基部25的爪部25f作成半球的鼓出形状、将粘合基座16的钩部16c作成半球的凹陷形状，能够抑制连结力而更容易分离。另外，通过采用柱塞代替爪部也能够实现抑制连结力的结构。并且，如图15所示，在粘合基座16以及旋钮基部25上分别固定成为相反极性的磁铁32，通过使磁铁32彼此连结，能够实现抑制连结力的结构。
如上述各实施方式那样，在利用FPC24等取出来自旋钮组件17的布线的情况下，通过将FPC24与粘合基座16临时固定，能够防止在旋钮组件17与粘合基座16分离时FPC24的断线。
根据这样的实施方式，由于将粘合基座16和旋钮组件17的连结力设定成在旋钮组件17对CID产生影响之前旋钮组件17从粘合基座16脱离，因此即使在对开关装置13作用了较大的外力的情况下，也能够可靠地防止CID4破坏的情况。
(其它实施方式)
也可以是开关装置的中央部闭合的结构。
也可以将开关装置设置在CID4以外的显示器上。
作为开关装置，可以是能够仅进行按压操作的结构、能够进行摆动操作、滑动操作的结构，也可以是将这些结构组合而成的结构。
本公开以实施方式为基准进行了描述，但应理解为本公开并不限定于该实施方式、结构。本公开也包含各种变形例、等同范围内的变形。其中，各种组合、方式，进一步仅包含它们中一个要素、一个以上、或一个以下的其它组合、方式也纳入到本公开的范畴、思想范围内。
Claims (7)
1.一种开关装置，具备：
粘合基座(16)，粘合于表面部件(15)的表面；
操作旋钮组件(17)，与上述粘合基座连结；
检测部(23、30)，检测针对上述操作旋钮组件的操作；以及
输出部(24)，将上述检测部的检测结果向外部输出。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其中，
上述操作旋钮组件构成为包括：
操作旋钮基部(25)，与上述粘合基座连结；以及
操作旋钮部(19)，能够相对于上述操作旋钮基部旋转，
上述检测部(23)检测上述操作旋钮部相对于上述操作旋钮基部的旋转。
3.根据权利要求1所述的开关装置，其中，
上述操作旋钮组件构成为包括：
操作旋钮基部(25)，与上述粘合基座连结；
操作旋钮部(19)，能够相对于上述操作旋钮基部旋转以及对上述操作旋钮基部按压；
旋转环(29)，能够相对于上述操作旋钮基部旋转；
施力部(31)，将上述旋转环向初始位置施力；以及
推环(28)，伴随着上述操作旋钮部向按压方向移动，来使上述旋转环抵抗由上述施力部施加的作用力而旋转，
上述检测部(23、30)检测上述操作旋钮部相对于上述操作旋钮基部的旋转、以及上述旋转环相对于上述操作旋钮基部的旋转。
4.根据权利要求2或3所述的开关装置，其中，
上述操作旋钮基部由线膨胀系数与上述表面部件相同或者近似的材质形成。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的开关装置，其中，
具备连结部(16a、16c、25b、25f)，上述连结部(16a、16c、25b、25f)连结上述粘合基座和上述操作旋钮部。
6.根据权利要求5所述的开关装置，其中，
上述连结部包括：
爪部(25f)，设置于上述操作旋钮部；以及
钩部(16c)，设置于上述粘合基座，并供上述爪部接合。
7.根据权利要求5或6所述的开关装置，其中，
在对上述操作旋钮组件作用了规定以上的大小的情况下，上述连结部解除连结状态。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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