JP2004273268A

JP2004273268A - ロータリスイッチ

Info

Publication number: JP2004273268A
Application number: JP2003062174A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Noguchi; 邦彦野口
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】操作力、操作角の設計自由度が高く、操作フィーリングのチューニングが可能なロータリスイッチを提供する。
【解決手段】回動操作部６の操作方向に応じて一対のタクトスイッチ１０，１１の一方を押圧し、操作方向を検出するジョグダイヤルスイッチ（ロータリスイッチ）において、回動操作部６の回動運動をカム部６６，６７により直線運動に変換し、プッシュロッド１４ａ，１４ｂを介してタクトスイッチ１０，１１を押圧する構成とした。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のタクトスイッチを用いて回動操作方向を検出するロータリスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロータリスイッチとしては、図９，１０に示すようなものが知られている。この従来技術は、アッパーホルダとロアホルダにプリント基板が挟装され、このプリント基板上に一対のディスクリートタイプ（プリント基板に貫通挿入するスイッチターミナルを有する素子タイプ）のタクトスイッチが水平配置されている。一対のタクトスイッチには、回動操作部（ノブ）に形成したタクトスイッチ押圧部がそれぞれ当接し、回動操作部の回動方向に応じてどちらか一方のタクトスイッチがＯＮされる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−５８９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、通常、タクトスイッチは汎用品が用いられるため、操作フィーリングを決定する操作力や操作角などは、実装するタクトスイッチの仕様（タクトスイッチの反力特性）で一様に定まってしまう。従って、操作フィーリングの設計自由度が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、操作力、操作角の設計自由度が高く、操作フィーリングのチューニングが可能なロータリスイッチを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明請求項１に記載のロータリスイッチでは、回動操作部の操作方向に応じて一対のタクトスイッチの一方を押圧し、操作方向を検出するロータリスイッチにおいて、前記一対のタクトスイッチを、押圧方向が回動操作部の回動軸と平行になるように配置し、前記回動操作部に、一対のタクトスイッチに対応する一対のカム部を設け、前記回動操作部を回動操作したとき、操作方向に応じて一方のカム部が対応する一方のタクトスイッチを押圧するように設定したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のロータリスイッチにおいて、前記一対のタクトスイッチを実装するスイッチ基板を設け、このスイッチ基板の面方向を、回動操作部の回動軸に対し垂直方向に配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のロータリスイッチにおいて、前記回動操作部の内周に節度溝を形成し、前記節度溝に係合する係止部材と、この係止部材を回動操作部の回動中心から径方向外側へ向かって付勢する付勢手段と、を設け、前記回動操作部が中立位置から離脱するとき、節度溝と係止部材との係合が解除されることによりクリック感を発生させることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のロータリスイッチにおいて、前記節度溝から回動操作部の周方向へ延び、回動操作部が回動したとき係止部材と摺接する２つの傾斜面を設け、これら２つの傾斜面を、節度溝からの距離に比例して回動操作部の回動中心へ近接するように設定したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、回動操作部を回動操作したとき、一方のカム部が対応する一方のタクトスイッチを押圧する。すなわち、回動操作部の回動運動をカム部により直線運動に変換してタクトスイッチを押圧する構成としたため、カム部の形状を変化させることで操作力や操作角を自由に設定でき、操作フィーリングのチューニングが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、スイッチ基板の面方向を、回動操作部の回動軸に対して垂直方向に配置したため、面実装タイプのタクトスイッチを用いた自動実装が可能となる。
【００１２】
ここで、従来のロータリスイッチでは、スイッチ基板の面方向を、回動操作部の回動軸に対して垂直方向に配置した場合、ディスクリートタイプのタクトスイッチが必要となる。従って、従来品にあっては、タクトスイッチをスイッチ基板に実装する行程において、タクトスイッチのスイッチターミナルをスイッチ基板に手挿入した後、手はんだを行わなければならなかった。
【００１３】
これに対し、本発明では、面実装タイプのタクトスイッチを用いることができるため、タクトスイッチをスイッチ基板に実装する行程を自動化できるため、省力化と製造コスト削減を図ることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、回転操作部を中立位置から回動操作するとき、係止部材と節度溝との係合が解除される。また、回転操作部を中立位置に戻したとき、係止部材と節度溝とが係合する。よって、係合の解除・完了時にクリック感が発生するため、良好な操作フィーリングが得られる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、操作者が回動操作部を中立位置から回動操作すると、係止部材は節度溝から離脱し、傾斜面と摺接する。このとき、傾斜面は節度溝からの距離に比例して回動操作部の回動中心へ近づくように設定されているため、付勢手段による付勢力を受けて回動操作部を回動させるための必要操作力が徐々に大きくなる。
【００１６】
回動操作部が所定位置まで回動しタクトスイッチがＯＮされ、操作者が回動操作部から手を離すと、付勢手段の反力によって回動操作部が中立位置まで戻され、係止部材と節度溝が係合して回動操作部が停止する。
【００１７】
すなわち、回動操作部の操作量に応じて必要操作力が逓増するため、節度感のある操作フィーリングが得られる。また、操作後は自動で中立位置に復帰するため、操作性に優れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図１は本発明のロータリスイッチを適用したマルチファンクションスイッチを示す斜視図である。
【００１９】
本実施の形態の車両用マルチファンクションスイッチは、例えば、車両のセンタコンソールに配置され、図外のディスプレイに表示される各種車載機器の操作を行うものである。
【００２０】
図において、１はファンクションスイッチであり、２つのタクトスイッチと２つのシーソースイッチを備える。２はジョイパッドスイッチであり、８方向にスライド操作可能であり、操作方向に応じた８つの出力信号が得られる。３は近接センサであり、運転者の手を感知したとき、ディスプレイ表示等の制御が実行される。
【００２１】
４，５はジョグダイヤルスイッチ（ロータリスイッチ）であり、回動方向に応じて２つの信号を出力する。これらジョグダイヤルスイッチ４，５は、同一回動方向で同じ信号出力が得られるように設定されているため、あたかも一つのジョグダイヤルスイッチを操作しているような操作フィーリングが得られる。
【００２２】
次に、ジョグダイヤルスイッチの構造を説明する。なお、２つのジョグダイヤルスイッチ４，５は、マルチファンクションスイッチに対して左右対称に形成されているため、一方のジョグダイヤルスイッチ４のみ説明する。
【００２３】
図２はジョグダイヤルスイッチ４の平面図、図３は図２のＳ３−Ｓ３断面図、図４は図３のＡ矢視図、図５は図４のＳ５−Ｓ５断面図、図６は図５のＳ６−Ｓ６断面図である。
【００２４】
回動操作部６は、略半円形状に形成され、回動操作部６の上面部６１と下面部６２には、アッパーホルダ７とロアホルダ８にそれぞれ設けた上回動軸７ａと下回動軸８ａを挿入する上穴６１ａと下穴６２ａが、上下方向同一位置に形成されている。
【００２５】
回動操作部６の側面部６３の内周側（回動中心側）には、回動操作した際、節度感を発生させるための節度溝６３ａおよび、操作後に回動操作部６を自動戻りさせるための一対の傾斜面６３ｂ，６３ｃが節度溝６３ａと連続的に一体に成形されている。この傾斜面６３ｂ，６３ｃは、節度溝６３ａからの距離に比例して回動操作部６の回動中心へ近接するように設定されている。
【００２６】
また、回動操作部６の下面部６２には、回動方向へ向かって延長部６４，６５が形成され、この延長部６４，６５には、傾斜部６６ａ，６７ａと段差部６６ｂ，６７ｂとからなるカム部６６，６７がそれぞれ形成されている。段差部６６ｂ，６７ｂは、他の延長部６４，６５よりも高く（上面部６１に近く）なるように設定されている。
【００２７】
アッパーホルダ７とロアホルダ８の間には、プリント基板（スイッチ基板）９が挟装されている。プリント基板９の下面には、回動操作部６の延長部６４，６５に面して、一対のプッシュ型タクトスイッチ１０，１１が面実装されている。このタクトスイッチ１０，１１は、基板面に面直方向に操作可能なバーチカルタイプのタクトスイッチで、ディスクリートタイプのスイッチでも本構造は可能であるが、面実装タイプのものが好ましい。
【００２８】
ロアホルダ８には、回動操作部６の節度溝６３ａに面して先端が開口した筒部８ｂが形成されている。この筒部８ｂには、スライダ（係止部材）１２が摺動自在に挿入され、このスライダ１２の内部には、スライダ１２を節度溝６３ａの方向へ付勢するコイルスプリング（付勢手段）１３が設けられている。また、ロアホルダ８には、タクトスイッチ１０，１１に面してプッシュロッド１４ａ，１４ｂが上下方向摺動自在に挿入されている。
【００２９】
組み付け方法としては、まず、アッパホルダ７とロアホルダ８との間にプリント基板９を挟んでから、アッパホルダ７とロアホルダ８をスクリュー止め、またはスナップフィットにより固定し、続いて、回動操作部６を組み付ける。
【００３０】
アッパーホルダ７とロアホルダ８に回動操作部６を組み付けると、上穴６１ａと下穴６２ａにアッパーホルダ７およびロアホルダ８の回動軸７ａ，８ａが挿入され、同時にスライダ１２の先端はスプリング１３の反発力により回動操作部６の節度溝６３ａに当接する。同時に、回動操作部６の延長部６４，６５に形成された段差部６６ｂ，６７ｂにプッシュロッド１４ａ，１４ｂの先端がそれぞれ当接する。
【００３１】
次に、作用を説明する。
図７，８は、本実施の形態のジョグダイヤルスイッチの動作説明図であり、図７は回動操作部６が中立位置にある状態、図８は回動操作部６を右回りに回動操作したときの状態を示す。
回動操作部６を任意の方向に回動操作しようとすると、節度溝６３ａと係合状態にあるスライダ１２が節度溝６３ａを離脱することにより、節度感（クリック感）が発生する。節度溝６３ａを離脱したスライダ１２は、傾斜面６３ｂと摺接する。このとき、傾斜面６３ｂは節度溝６３ａからの距離に比例して回動操作部６の回動中心へ近づくように設定されているため、コイルスプリング１３は徐々に押し縮められる。
【００３２】
同時に、プッシュロッド１４ｂの先端は、回動操作部６の回動により、カム部６７の傾斜部６７ａと当接した後、傾斜部６７ａを超えて段差部６７ｂに接触する。このとき、プッシュロッド１４ｂの下端は傾斜部６７ａおよび段差部６７ｂによりタクトスイッチ１１側へ押圧されるため、プッシュロッド１４ｂの上端がタクトスイッチ１１を押圧してスイッチがＯＮされる。
【００３３】
回動操作部６から指を離すと、押し縮められたコイルスプリング１３の弾発力により、スライダ１２が傾斜面６３ｂを押圧して回動操作部６に自動戻り力が発生する。回動操作部６は中立位置に自動戻りし、スライダ１２の先端が節度溝６３ａと係合することにより、回動操作部６が停止する。このとき、プッシュロッド１４ｂは、タクトスイッチ１１の反発力でプッシュロッド１２を押し戻し、スイッチはＯＦＦされる。
【００３４】
次に、効果を説明する。
本実施の形態のジョグダイヤルスイッチにあっては、次に列挙する効果を得ることができる。
【００３５】
（１）回動操作部６の回動運動をカム部６６，６７により直線運動に変換し、プッシュロッド１４ａ，１４ｂを介してタクトスイッチ１０，１１を押圧する構成としたため、カム部６６，６７の形状、すなわち傾斜部６６ａ，６７ａの位置や勾配を調整することにより、操作力や操作角を自由に設定できる。よって、タクトスイッチ１０，１１の仕様に依存することなく、カム部６６，６７の形状のみで操作フィーリングを容易のチューニングできる。
【００３６】
（２）スイッチ基板９の面方向を、回動操作部６の回動軸に対して垂直方向に配置したため、面実装タイプ（バーチカルタイプ）のタクトスイッチを用いて自動実装が可能となる。よって、スイッチターミナルを基板に実装する際、手挿入と手はんだを要する従来のディスクリートタイプのタクトスイッチを用いたものと比較して、省力化と製造コスト低減を図ることができる。
【００３７】
（３）回動操作部６が中立位置にあるとき、スライダ１２の先端部が節度溝６３ａと係合し、回動操作部６の回動が規制される。よって、回動操作部６を中立位置に戻すとき、あるいは回動操作部６を中立位置から回動操作するとき、クリック感が発生するため、良好な操作フィーリングが得られる。
【００３８】
（４）傾斜面６３ｂ、６３ｃを節度溝６３ａからの距離に比例して回動操作面６３ａの回動中心へ近づくように設定したため、コイルスプリング１３の弾発力により回動操作部６の操作量に応じて必要操作力が大きくなり、節度感のある操作フィーリングが得られる。また、操作後は押し縮められたコイルスプリング１３の弾発力により自動で中立位置に復帰するため、操作性に優れる。
【００３９】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００４０】
例えば、本実施の形態では、タクトスイッチ１０，１１とカム部６６，６７との間にプッシュロッド１４ａ，１４ｂを設けたが、カム部で直接タクトスイッチを押圧する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロータリスイッチを適用したマルチファンクションスイッチを示す斜視図である。
【図２】ジョグダイヤルスイッチ４の平面図である。
【図３】図２のＳ３−Ｓ３断面図である。
【図４】図４は図３のＡ矢視図である。
【図５】図４のＳ５−Ｓ５断面図である。
【図６】図５のＳ６−Ｓ６断面図である。
【図７】ジョグダイヤルスイッチの動作説明図である。
【図８】ジョグダイヤルスイッチの動作説明図である。
【図９】従来のロータリスイッチの構造を示す平面図である。
【図１０】図９のＳ１０−Ｓ１０断面図である。
【符号の説明】
１ファンクションスイッチ
２ジョイパッドスイッチ
３近接センサ
４ジョグダイヤルスイッチ
５ジョグダイヤルスイッチ
６回動操作部
６１上面部
６１ａ上穴
６２下面部
６２ａ下穴
６３側面部
６３ａ節度溝
６３ｂ傾斜面
６３ｃ傾斜面
６４延長部
６５延長部
６６カム部
６６ａ傾斜部
６６ｂ段差部
６７カム部
６７ａ傾斜部
６７ｂ段差部
７アッパーホルダ
７ａ上回動軸
８ロアホルダ
８ａ下回動軸
８ｂ筒部
９プリント基板
１０タクトスイッチ
１１タクトスイッチ
１２スライダ
１３コイルスプリング
１４ａプッシュロッド
１４ｂプッシュロッド

Claims

回動操作部の操作方向に応じて一対のタクトスイッチの一方を押圧し、操作方向を検出するロータリスイッチにおいて、
前記一対のタクトスイッチを、押圧方向が回動操作部の回動軸と平行になるように配置し、
前記回動操作部に、一対のタクトスイッチに対応する一対のカム部を設け、
前記回動操作部を回動操作したとき、操作方向に応じて一方のカム部が対応する一方のタクトスイッチを押圧するように設定したことを特徴とするロータリスイッチ。
請求項１に記載のロータリスイッチにおいて、
前記一対のタクトスイッチを実装するスイッチ基板を設け、
このスイッチ基板の面方向を、回動操作部の回動軸に対し垂直方向に配置したことを特徴とするロータリスイッチ。
請求項１または請求項２に記載のロータリスイッチにおいて、
前記回動操作部の内周に節度溝を形成し、
前記節度溝に係合する係止部材と、この係止部材を回動操作部の回動中心から径方向外側へ向かって付勢する付勢手段と、を設け、
前記回動操作部が中立位置から離脱するとき、節度溝と係止部材との係合が解除されることによりクリック感を発生させることを特徴とするロータリスイッチ。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のロータリスイッチにおいて、
前記節度溝から回動操作部の周方向へ延び、回動操作部が回動したとき係止部材と摺接する２つの傾斜面を設け、
これら２つの傾斜面を、節度溝からの距離に比例して回動操作部の回動中心へ近接するように設定したことを特徴とするロータリスイッチ。