JP2001250453A - ロータリースイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 回路パターンが簡単且つ小スペース化してロ
ータリスイッチ全体の小型化、薄型化、軽量化を図る。 【解決手段】 ケース６と、該ケース６内に収納固定さ
れた回路基板３と、該回路基板３とケース６との間に回
動自在に設置されたカム２と、該カム２の中心部に設け
られ該カム２の回転と共に回転する回転軸４と、該回転
軸４に取り付けられて回転操作を伝える操作ノブ５とを
備え、前記回路基板３上には複数のスイッチ７が実装さ
れ、前記操作ノブ５の回転操作によって前記回転軸４と
カム２とが回転し、この回転によってカム２底面に形成
されたリブ２ｄの先端が押すことによってスイッチ７が
オン、オフし、これら複数のスイッチ７のオン、オフの
組み合わせによって複数のコード信号を生成するロータ
リースイッチ１とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車載用のエアコンや
オーディオ機器等の操作部として用いられ、操作ノブの
回転操作によって切り替わる予め設定された回転位置の
それぞれに対応して異なる制御信号を発生させるロータ
リースイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のロータリースイッチ９０
は、例えば図７乃至図８に示すように構成されており、
図７はこのロータリースイッチ９０の垂直断面図であ
り、図８はこのロータリースイッチ９０の要部であるス
イッチ部９１を示す分解斜視図である。

【０００３】従来のロータリースイッチ９０は図７に示
したように、スイッチ部９１と、回路基板９２と、回転
軸９３と、この回転軸９３を回動させる操作ノブ９４と
によって成り、これらがケース９５内に固定されて構成
されている。

【０００４】スイッチ部９１は図８に示すように、ケー
ス９５内に回路基板９２が固定されていて、この回路基
板９２に対し上下両面から一対の円板状の端子ホルダー
９６、９７を対向させ、これら端子ホルダー９６、９７
それぞれの対向する面側に形成したボス部９６ａ、９７
ａを回路基板９２の略中心部に形成された貫通孔９２ａ
に挿通すると共にボス部９６ａ、９７ａの先端面を相互
に噛み合わせる等によって結合して、一対の端子ホルダ
９６、９７が一体となって回路基板９２に対し回動自在
に取り付けられている。

【０００５】さらに、一対の端子ホルダ９６、９７の対
向する面側のそれぞれには複数の接触端子９６ｂ、９７
ｂが圧着して設けられており、これら接触端子９６ｂ、
９７ｂは、ばね性を有する一対の連繋した接触子を備え
ている。また、回路基板９２には、両面に同心円状の回
路パターン９２ｂが複数印刷されており、この回路パタ
ーン９２ｂに対し接触端子９６ｂ、９７ｂの接触子が接
触するようになっている。ここで、回路パターン９２ｂ
には途中に適宜無回路部が設定されていて、端子ホルダ
ー９６、９７を回動して接触子の位相を変えることによ
って種々のパターンを選択し、こうした回路パターン９
２ｂと接触子との接触、非接触によってＯＮ、ＯＦＦの
複数の信号の組み合わせが生成されるものである。

【０００６】なお、上記回路パターン９２ｂは、回路基
板９２の端部９２ｃに引き回されており、ここから信号
を取り出して、ハーネス９２ｄによってエアコン、オー
ディオ等の制御基板９８にハーネス９８ａを介して信号
が送られるようになっている。

【０００７】また、端子ホルダー９６、９７の略中心部
分には、それぞれ貫通した矩形孔９６ｃ、９７ｃが設け
られていて、これら矩形孔９６ｃ、９７ｃに対し回転軸
９３の平板状部９３ａを嵌合させることで、回転軸９３
と一体に端子ホルダー９６、９７が回転するようになっ
ている。また、回転軸９３には操作ノブ９４が回転を共
にするよう嵌合等によって取り付けられており、操作ノ
ブ９４の回転操作によって回転軸９３が共に回転するよ
うになっている。

【０００８】以上のように構成されていることで、操作
者が操作ノブ９４を回転すると、回転軸９３と端子ホル
ダ９６、９７とが共に回転し、端子ホルダ９６、９７に
取り付けられた接触端子９６ｂ、９７ｂの接触子が回路
基板９２の両面に同心円状に形成された回路パターン９
２ｂと接触して、ハーネス９２ｄから複数種類の制御信
号が取り出されるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のロータリースイッチ９０の場合、必要に応じた
接点数を有する個別のスイッチを利用しなければならな
いため、スイッチの設置スペースに対する自由度や汎用
性がなく、また、複数の接点数即ち回路基板上の回路パ
ターンと接触子の数が必要であるため、接点数が多くな
ると回路パターンが複雑になってしまい、また、そのた
めのスペースも必要となってしまい、スイッチ全体の大
型化により設置スペースの限られた車載用の機器等への
使用が困難であるといった問題があった。また、スイッ
チからの信号をハーネスを使用して制御回路に接続しな
ければならないため、ハーネスの処理が必要となり組立
工数が増えてしまう問題があった。さらに、車載用のエ
アコンなどに複数のロータリースイッチを使用し、しか
もそれぞれに必要な接点数が異なる場合には、操作感を
合わせるため必要接点数の最も多いロータリースイッチ
を全数使わなければならず不要な接点を有するため高価
になってしまうといった問題点を生じ、これらの点の解
決が課題とされるものとなっている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来の
課題を解決するための具体的手段として、ケースと、該
ケース内に収納固定された回路基板と、該回路基板と前
記ケースとの間に回動自在に設置されたカムと、該カム
の中心部に設けられ該カムの回転と共に回転する回転軸
と、該回転軸に取り付けられて回転操作を伝える操作ノ
ブとを備え、前記回路基板上には複数のスイッチが実装
され、該スイッチは、左右方向に揺動可能で中心位置へ
の復帰力が付与されたレバーを備え、該レバーの揺動と
中心位置への復帰とによってオン、オフし、前記カムの
底面には同心円状に前記スイッチと対応する複数のリブ
が形成され、該リブは先端に複数の切り欠きが設けられ
て凹凸形状に形成され、前記操作ノブの回転操作によっ
て前記回転軸とカムとが回転し、この回転によってカム
底面に形成されたリブの先端が押すことによる前記スイ
ッチのレバーの揺動とリブの切り欠きにレバーが位置し
たときのレバーの中心位置への復帰とによってスイッチ
がオン、オフし、これら複数のスイッチのオン、オフの
組み合わせによって複数のコード信号を生成することを
特徴とするロータリースイッチを提供することで課題を
解決するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明を図に示す実施形態に
基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１乃至図４に符号１で示すものは、本発
明に係るロータリースイッチであり、このロータリース
イッチ１は、カム２と、回路基板３と、回転軸４と、こ
の回転軸４を回動させる操作ノブ５とによって成り、こ
れらがケース６に固定されて構成されている。

【００１３】即ちケース６には、該ケース６内に回路基
板３を収納固定すると共に上面に円筒状部６ａが形成さ
れている。また、ケース６と回路基板３との間にはカム
２が設置されていて、該カム２には円筒状凸部２ａが一
体に形成されている共に、その先端部には一対の弾性を
有するフック部２ｂが形成されている。そして、ケース
６の円筒状部６ａにこの円筒状凸部２ａを嵌め込んでい
くことで、フック部２ｂがケース６の円筒状部６ａの上
面に嵌合係止してケース６に対しカム２が回動自在に固
定されるようになっている。

【００１４】なお、カム２の中心部には、円筒状凸部２
ａに包囲されるように回転軸４が一体に形成されてお
り、回転軸４の回転に伴ってカム２が一体に回転するよ
うになっている。また、回転軸４には操作ノブ５が回転
を共にするように適宜嵌合等の手段によって取り付けら
れており、操作ノブ５の回転操作によって回転軸４が共
に回転するようになっている。

【００１５】さらに、ケース６の内壁面には板バネ８が
取り付け固定されており、カム２の円周側面に形成され
た溝２ｃに対し、図５に示すように嵌合した状態（ａ）
と、円周側面上の溝２ｃと溝２ｃとの間を摺接移動する
状態（ｂ）とによって、操作ノブ５を回転操作した際の
各回転位置のポジションに対するクリック感を出してい
る。なお、このとき上記板バネ８をカム２側に設け、ケ
ース６の内壁面にカム２の円周側面に沿って溝を形成し
ても良い。また、上記板バネ８以外にも、コイルバネと
スチールボールとをケース６の内壁面に固定した構成と
しても良い。

【００１６】カム２の底面には同心円状に複数のリブ２
ｄが形成されており、夫々のリブ２ｄは部分的に切り欠
き２ｅが設けられていて、円周方向に沿って凹凸形状に
形成されている。

【００１７】また、回路基板３上にはリブ２ｄ夫々に対
応してスイッチ７が実装されており、本実施形態の場
合、４つのリブ２ｄに対応して４つのスイッチ即ち第一
スイッチ７ａ、第二スイッチ７ｂ、第三スイッチ７ｃ、
第四スイッチ７ｄが実装されている。

【００１８】このとき各スイッチ７は図６に示すよう
に、レバー７０が左右方向に揺動可能に設けられ、通常
はバネ等により中心位置への復帰力が付与されていて、
（ｂ）のようにレバー７０が左側に振れたときは、右側
の接点７２が接触してＯＮ信号を出力し、（ｃ）のよう
にレバー７０が右側に振れたときには、左側の接点７１
が接触してＯＮ信号を出力し、通常（ａ）の中立位置で
は左右いずれの接点も接触せずＯＮ信号は出力しないた
めＯＦＦ信号のままとなっている。

【００１９】こうしたスイッチ７の操作は、カム２底面
のリブ２ｄの回転によって行われる。即ち、操作ノブ５
を回転させると回転軸４の回転に伴ってカム２が回転
し、カム２底面に形成されたリブ２ｄが回転する。この
ときリブ２ｄには、前述の通り部分的に切り欠き２ｅが
形成されており、図６（ａ）のようにこの切り欠き２ｅ
が形成されている範囲内にスイッチ７のレバー７０が位
置するときには、レバー７０は中立位置にあるため接点
７１、７２は共にＯＦＦであり、（ｂ）のように切り欠
き２ｅが図の右から左に動く方向に回転した場合には、
リブ２ｄに押されることによりレバー７０が左側に振れ
て右側の接点７２がＯＮ、左側の接点７１がＯＦＦとな
る。逆に（ｃ）のように切り欠き２ｅが図の左から右に
動く方向に回転した場合には、レバー７０が右側に振れ
て左側の接点７１がＯＮ、右側の接点７２がＯＦＦとな
る。

【００２０】以上のように、カム２底面に同心円状に形
成された複数のリブ２ｄの夫々に部分的に切り欠き２ｅ
が形成されていて、この切り欠き２ｅの形成パターンに
よって、あるスイッチはＯＮ、あるスイッチはＯＦＦと
いったように、その組み合わせから複数のコード信号が
生成される。また、左右の接点７１、７２のＯＮ、ＯＦ
Ｆを別々の信号として出力するようにすれば、回転する
方向によっても信号を分けることができる。

【００２１】表１は、本実施形態を車載用のエアコンの
温度調整ダイアルに応用した例を示すものであり、第一
スイッチ７ａ、第二スイッチ７ｂ、第三スイッチ７ｃ、
第四スイッチ７ｄによってスイッチ７が構成され、その
うち第四スイッチ７ｄのみは左右の接点７１、７２のＯ
Ｎ、ＯＦＦを別々の信号として出力するようにして回転
する方向によって信号が分けられている。こうすること
によって、例えばこの例では、エアコンの温度調整ダイ
アルを中心から左側に回したときと右側に回したときと
で第四スイッチ７ｄのＯＮする接点７１、７２が異なる
ので、回転する方向によって冷房と暖房とにエアコンの
温度制御を切り替えることができる。

【表１】

【００２２】この表１の例では、操作ノブ５を温度調整
ダイアルとし、その回転位置を中心位置ＭＩＤと、左側
に冷房ＣＯＯＬ１〜ＣＯＯＬ６の６段階、右側に暖房Ｈ
ＥＡＴ１〜ＨＥＡＴ６の６段階の合計１３種類のコード
信号パターンが４つのスイッチ７ａ〜７ｄのＯＮ、ＯＦ
Ｆ信号の組み合わせによって生成されるようになってい
る。

【００２３】これは前述の通りカム２底面のリブ２ｄに
形成した切り欠き２ｅの位置と幅とによって、各スイッ
チ７ａ〜７ｄ夫々のＯＮ、ＯＦＦが切り替わるものであ
り、操作ノブ５の回転位置とスイッチ７ａ〜７ｄのＯ
Ｎ、ＯＦＦの組み合わせによるコード信号パターンは一
対一で対応している。

【００２４】なお、本実施形態においては、従来例のよ
うに回路基板３上に同心円状の回路パターンは印刷する
必要がなく、小型のスイッチ７を実装するのみで良くな
るため、従来は別に設けられていた制御基板を回路基板
３上に形成することが可能になり、従来例のようにロー
タリスイッチの回路基板と制御基板とを接続するハーネ
スは不要になる。

【００２５】また、本実施形態においては、最外周のス
イッチ７ｄのみを回路基板３と水平な向きに置き、残り
のスイッチ７ａ〜７ｃは回路基板３と垂直な向きに置い
たが、スイッチ７を置く向きは設置スペースに応じて適
宜変更可能である。

【００２６】また、本実施形態においてスイッチ７は、
レバー７０が左右方向に揺動した際にＯＮ信号を出力
し、中立位置ではＯＦＦ信号のままとしたが、左右の接
点７１、７２のＯＮ、ＯＦＦを別々の信号として出力す
る必要がない場合は、レバー７０が中立位置でＯＮ信号
を出力し、左右方向に揺動した時にＯＦＦとしても良
い。

【００２７】また、スイッチ７の数を増やせば、より多
くのコード信号パターンを生成することができ、また、
必要なコード信号のパターンが少なくて済む場合はスイ
ッチ７の数を減らせば良く、必要に応じてスイッチ７の
数の選択も自由である。

【００２８】さらに、本実施形態ではスイッチ７を左右
方向に揺動した際にＯＮし、中立位置でＯＦＦするレバ
ーを備えた構成としたが、本発明はこれについても限定
されず、シーソースイッチのように操作部が左右に傾斜
した際にＯＮし、中立位置でＯＦＦするスイッチであっ
ても良く、この場合はリブ２ｄの先端には複数の突起が
形成されることで、リブ２ｄ先端が凹凸形状に形成され
ている。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ケ
ースと、該ケース内に収納固定された回路基板と、該回
路基板とケースとの間に回動自在に設置されたカムと、
該カムの中心部に設けられ該カムの回転と共に回転する
回転軸と、該回転軸に取り付けられて回転操作を伝える
操作ノブとを備え、前記回路基板上には複数のスイッチ
が実装され、該スイッチは、左右方向に揺動可能で中心
位置への復帰力が付与されたレバーを備え、該レバーの
揺動と中心位置への復帰とによってオン、オフし、前記
カムの底面には同心円状に前記スイッチと対応する複数
のリブが形成され、該リブは先端に複数の切り欠きが設
けられて凹凸形状に形成され、前記操作ノブの回転操作
によって前記回転軸とカムとが回転し、この回転によっ
てカム底面に形成されたリブの先端が押すことによる前
記スイッチのレバーの揺動と、リブの切り欠きにレバー
が位置したときのレバーの中心位置への復帰とによって
スイッチがオン、オフし、これら複数のスイッチのオ
ン、オフの組み合わせによって複数のコード信号を生成
するロータリースイッチとしたことで、従来のような接
点数に応じた同心円状の回路パターンと接触子は不要と
なるため、回路パターンが簡単且つ小スペース化してロ
ータリスイッチ全体の小型化が図れる。また、回路基板
上のスイッチは、左右に接点のあるレバーを備えたごく
小型のもので良いため、ロータリースイッチ全体の薄型
化、軽量化が図れ、設置スペースの限られた車載用の機
器等に使用する場合に車両側の空間を広げることができ
るといった優れた効果を奏するものである。

【００３０】また、回路基板上に同心円状の回路パター
ンを印刷する必要がなく、小型のスイッチを実装するの
みで良くなるため、従来は別に設けられていた制御基板
を回路基板上に一緒に形成することが可能になり、従来
例のようにロータリスイッチの回路基板と制御基板とを
接続するハーネスが不要となり、小型化に加え部品点数
削減による低コスト化も図れるといった優れた効果も奏
するものである。

【００３１】さらに、必要な出力数に応じて、スイッチ
の数を変えたり、スイッチを設置する場所の変更も自在
であり、設計の自由度も増すといった優れた効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロータリースイッチの実施形態を
示す分解斜視図である。

【図２】同じ実施形態の水平断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った垂直断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った垂直断面図である。

【図５】カム回動時の状態を示す説明図である。

【図６】スイッチの出力を説明する図である。

【図７】従来例のロータリースイッチを示す垂直断面図
である。

【図８】従来例のロータリースイッチの要部を示す分解
斜視図である。

【符号の説明】

１……ロータリースイッチ ２……カム ２ａ……円筒状凸部 ２ｂ……フック部 ２ｃ……溝 ２ｄ……リブ ２ｅ……切り欠き ３……回路基板 ４……回転軸 ５……操作ノブ ６……ケース ６ａ……円筒部 ７……スイッチ ７０……レバー ７ａ……第一スイッチ ７ｂ……第二スイッチ ７ｃ……第三スイッチ ７ｄ……第四スイッチ ８……板バネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケースと、該ケース内に収納固定された回
   路基板と、該回路基板と前記ケースとの間に回動自在に
   設置されたカムと、該カムの中心部に設けられ該カムの
   回転と共に回転する回転軸と、該回転軸に取り付けられ
   て回転操作を伝える操作ノブとを備え、前記回路基板上
   には複数のスイッチが実装され、該スイッチは、左右方
   向に揺動可能で中心位置への復帰力が付与されたレバー
   を備え、該レバーの揺動と中心位置への復帰とによって
   オン、オフし、前記カムの底面には同心円状に前記スイ
   ッチと対応する複数のリブが形成され、該リブは先端に
   複数の切り欠きが設けられて凹凸形状に形成され、前記
   操作ノブの回転操作によって前記回転軸とカムとが回転
   し、この回転によってカム底面に形成されたリブの先端
   が押すことによる前記スイッチのレバーの揺動とリブの
   切り欠きにレバーが位置したときのレバーの中心位置へ
   の復帰とによってスイッチがオン、オフし、これら複数
   のスイッチのオン、オフの組み合わせによって複数のコ
   ード信号を生成することを特徴とするロータリースイッ
   チ。
2. 【請求項２】前記スイッチのうち少なくとも１つは、前
   記レバーの左方向への揺動と右方向への揺動とで別々の
   信号を出力することを特徴とする請求項１記載のロータ
   リースイッチ。