JP2005174807A

JP2005174807A - 回転型スイッチ

Info

Publication number: JP2005174807A
Application number: JP2003414881A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yoshida; 力美田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】部材同士の干渉音のないクリック発生機構を提供する。
【解決手段】回転操作部と、回転時にクリック感を発生するクリック感発生手段と、を有する回転型スイッチにおいて、クリック感発生手段は、ノブダイアル１０と一体に回転し、透磁率の強弱を所定角度θごとに交互に設けたベースダイアル３０と、このベースダイアル３０に面して配置され、磁界を発生するコイル５２と、を有することとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転型スイッチの技術分野に属する。

従来、回転型スイッチにおけるクリック発生機構では、鋼球等のクリック部材をバネ等の付勢手段により凹凸部に付勢し、回転に伴い凹凸部を係脱することで操作力およびクリック感を発生させている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２４３８４９号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、鋼球等のクリック部材や凹凸部は、クリック感や耐久性を高めるため金属などの剛体が用いられており、クリック部材が凹凸部に落ち込むときに剛体同士が接触し、干渉音が発生するという問題があった。

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、クリック感の作出における剛体同士の接触をなくし、干渉音のないクリック発生機構を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明のクリック発生機構では、回転操作部と、回転時にクリック感を発生するクリック感発生手段と、を有する回転型スイッチにおいて、クリック感発生手段は、回転操作部と一体に回転し、透磁率の強弱を所定角度ごとに交互に設けた回転部材と、この回転部材に面して配置され、磁界を発生する磁界発生手段と、を有することとした。

よって、本発明にあっては、クリック感の作出における剛体同士の接触をなくし、干渉音のないクリック発生機構を提供できる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、回転型スイッチＡの斜視図、図２は回転型スイッチＡの分解斜視図である。

回転型スイッチＡは、ノブダイアル１０、アッパーケース２０、ベースダイアル３０、ロウアーケース４０、および基板５０を主要な構成としている。

前記ノブダイアル１０は上端部を閉じた円筒形状に形成されており、アッパーケース２０に回転可能に支持されている。

アッパーケース２０は下面開口の筐体であり、ベースダイアル３０、基板５０、およびロウアーケース４０を格納する。

前記ベースダイアル３０は強磁性体の鉄円板の円周に凹凸部３１を刻んだ歯車型形状であり、ノブダイアル１０とキー３２により係合する。

前記ロウアーケース４０は中央に円筒形の第１支持部４１を有し、アッパーケース２０の下面開口部２１にはめ込む枠である。第１支持部４１は、ロウアーケース４０の枠における各枠材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄから伸びた第２支持部４２の４つの支持部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄにより支持される。

前記基板５０は中心に円孔５１を設けており、この円孔５１はロウアーケース４０の第１支持部４１をはめ込み可能な大きさである。基板５０の上面で円孔５１の外側にはコイル５２およびホイールセンサ５３が設けられている。

前記アッパーケース２０とロウアーケース４０は、ベースダイアル３０と基板５０を格納して係合する。上述のように、アッパーケース２０の下面開口部２１にロウアーケース４０をはめ込み、係合する。このとき、ベースダイアル３０を上、基板５０を下にして格納する。

前記ベースダイアル３０は凹凸部３１よりも下方に円筒状のはめ込み部（非表示）を有し、このはめ込み部は基板５０の円孔５１にはめ込まれて格納される。

図３は、前記ベースダイアル３０と基板５０の詳細図である。
前記ベースダイアル３０は、非表示のはめ込み部によって、凹凸部３１を基板５０上に露出させて回転可能な状態にはめ込まれる。ベースダイアル３０の回転を阻害しないよう、コイル５２とホイールセンサ５３は、基板５０上に露出した凹凸部３１と接触しない位置に設けられている。

前記コイル５２は通電により磁界を発する電磁石であり、発生する磁界の２つの磁極のうち一方をベースダイアル３０に向けて基板５０上に設けられている。また、コイル５２は、発生した磁界をベースダイアル３０の凹凸部３１に効率よく伝達するため、ベースダイアル３０と接触しない限度で、できるだけベースダイアル３０の近傍に設けられている。

前記ホイールセンサ５３はベースダイアル３０の回転を検出する。ホイールセンサとは、強磁性体の接近を検出して信号を発する特性を持ち、回転する強磁性体の近傍に配置されてその回転を検出するセンサである。コイル５２と同様、ホイールセンサ５３もベースダイアル３０と接触しない限度で、できるだけベースダイアル３０の近傍に設けられる。

強磁性体である前記ベースダイアル３０の歯車型の凹凸部３１は、ベースダイアル３０を回転させたときに、透磁率に十分な強弱が設定できるよう、凸部３１ａが設けられる間隔を大きくしている。凸部３１ａ、凹部３１ｂともに所定角度であるθをもって等間隔に設けられている。

次に、作用を説明する。
図３において、コイル５２に通電すると磁界が発生し、その磁界によりベースダイアル３０の凸部３１ａが引きつけられ、凸部３１ａはコイル５２のコイル磁極正面５２ａに面した状態で止まる。

コイル５２の通電状態では、凸部３１ａがコイル５２の磁界に引きつけられているため、回転操作に対する反力となって、ベースダイアル３０は磁界が凸部３１ａを引きつける力よりも大きい外力が加わるまでは回転しない。

ノブダイアル１０に操作者による回転操作（例えば、右回転）が加えられると、上述のように、凸部３１ａが引きつけられている力より操作力が上回れば、ベースダイアル３０は回転する。

回転により、コイル５２に引きつけられていた凸部３１ａはコイル磁極正面５２ａから離れ、コイル磁極正面５２ａには、回転操作前に面していた凸部３１ａからθ回転した次の凸部３１ａが面する。

このときも、上述のように凸部３１ａがコイル５２に引きつけられ、回転操作に対する反力となって、回転操作力がコイル５２による引きつけ力を上回るまでベースダイアル３０は回転しない。

ここで操作者による回転操作が終了すれば、ベースダイアル３０は凸部３１ａをコイル５２に引きつけられたまま、回転を停止する。回転操作がなおも継続する場合、さらに次の凸部３１ａがコイル磁極正面５２ａに面し、回転操作に対する反力となる。

このように、回転操作によって凸部３１ａが次々とコイル磁極正面５２ａに面し、そのたびにコイル５２の磁界により回転操作に対する反力が生じ、これがクリック感となって操作者に伝わる。

前記ホイールセンサ５３は、上述のように強磁性体の接近を検出して信号を発する特性を持ち、ベースダイアル３０の回転に伴う凸部３１ａの接近を検出し、ホイールセンサ５３の前面を通過した凸部３１ａの個数から、ベースダイアル３０の回転角を検出する。

これにより、操作者による回転操作の回転角を検出することで、操作者の所望の操作位置を特定する。

図４は、回転に必要な操作力と回転角の関係、およびコイル５２の電流値に対して必要な回転操作力の関係を示した図である。

図４（ａ）に示すように、回転角θごとに凸部３１ａがコイル磁極正面５２ａに面するため、操作力が極大となる。回転角がこの極大値の間に位置するときに操作者が回転操作を終了した場合、コイル磁極正面５２ａには凸部３１ａは面しておらず、隣り合う凸部３１ａがコイル磁極正面５２ａを挟むように位置している。

そのため、隣り合う凸部３１ａ双方ともコイル５２に引きつけられるが、双方のうちコイル磁極正面５２ａの近くに位置する凸部３１ａの方が他方よりも強く引きつけられるため、近くに位置する凸部３１ａがコイル磁極正面５２ａに面するまでベースダイアル３０が回転する。

また、図４に示すように、コイル５２の電流値がc→b→aと大きくなるほど回転に必要な操作力も大きくなり、操作反力が増大してクリック感が増す。

次に効果を説明する。
実施例１の回転型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。

(1) クリック感発生手段としてノブダイアル１０と一体に回転し、透磁率の強弱を所定角度ごとに交互に設けたベースダイアル３０と、ベースダイアル３０に面して配置され、磁界を発生するコイル５２を設けたことで、従来のようにクリック部材が凹凸部に落ち込むときに剛体同士が接触して生じる干渉音を回避でき、静粛な回転型スイッチを提供することができる。

(2) 磁界発生手段としてコイル５２を用いたことで、電流値によって発生磁界の変化が可能となり、クリック感としての操作反力の調整ができ、操作者の好みに合わせた回転型スイッチを提供できる。

(3) ベースダイアル３０に面し、凸部３１ａと凹部３１ｂの透磁率の強弱に基づいてベースダイアル３０の回転量を検出するホイールセンサ５３を設けたことで、操作量検出手段の被検出部としての機能と、クリック感発生手段の機構の一部としての機能を凸部３１ａに集約することができ、部品点数の減少とスイッチの簡略化が可能となる。

(4) 円板形のベースダイアル３０の外周に歯車型の突起である凸部３１ａを設け、ベースダイアル３０の外周において、凸部３１ａを設ける間隔を透磁率に十分な強弱がつく程度としたことで、凸部３１ａがコイル磁極正面５２ａに常に引きつけられ、クリック感を確実に発生させることができる。

(5) コイル５２の磁力と凹凸部３１における透磁率の強弱によってクリック感を発生させるため、電流値を変えるだけで操作反力を変更でき、従来技術のようにクリック感の変更のためにあらかじめスイッチ内部に設置した鋼球等のクリック部材や凹凸部に大がかりな変更をする必要から解放される。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例１に限定されるものではない。

実施例１では、被検出部として外周に歯車形状の凹凸を設けた円板形状の強磁性体であるベースダイアル３０を用いたが、回転操作部と連動して回転し、磁界によりクリック感を発生し、回転を検出できるものであれば他のものでもよい。

例えば、図５に示すように、強磁性体の薄板を歯車形状に加工し、歯車状の突起部分を同一方向に曲げて被検出部としてもよい。円形樹脂板の外周部に等間隔で強磁性体を埋め込んだり、強磁性体の棒を必要数組み合わせ、各棒の中点で固定して被検出部とする方法も考えられる。

また、実施例１では、磁界発生手段としてコイル５２を用いたが、図６に示すように、永久磁石を用いてもよい。

回転型スイッチの斜視図である。回転型スイッチの分解斜視図である。ベースダイアルと基板の詳細図である。回転に必要な操作力と回転角の関係、およびコイルの電流値に対して必要な回転操作力の関係を示した図である。被検出部として、強磁性体の薄板を歯車形状に加工し、歯車状の突起部分を同一方向に曲げて用いた例を示す図である。磁界発生手段として永久磁石を用いた例を示す図である。

符号の説明

Ａ回転型スイッチ
１０ノブダイアル
２０アッパーケース
２１下開口部
３０ダイアルベース
３１凹凸部
３１ａ凸部
３１ｂ凹部
３２キー
４０ロウアーケース
４０ａ第１枠材
４０ｂ第２枠材
４０ｃ第３枠材
４０ｄ第４枠材
４１第１支持部
４２支持部
５０基板
５１円孔
５２コイル
５３ホイールセンサ

Claims

回転操作部と、
回転時にクリック感を発生するクリック感発生手段と、
を有する回転型スイッチにおいて、
前記クリック感発生手段は、
前記回転操作部と一体に回転し、透磁率の強弱を所定角度ごとに交互に設けた回転部材と、
この回転部材に面して配置され、磁界を発生する磁界発生手段と、
を有することを特徴とする回転型スイッチ。
請求項１に記載の回転スイッチにおいて、
前記磁界発生手段は電磁石であり、
電流値によって発生磁界を変化させることを特徴とする回転型スイッチ。
請求項１または請求項２に記載の回転型スイッチにおいて、
前記回転部材に面し、透磁率の強弱に基づいて回転操作部の回転量を検出する操作量検出手段を設けたことを特徴とする回転型スイッチ。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の回転型スイッチにおいて、
前記被検出部は、円板形外周に歯車型の突起を設け、
その突起の間隔は、被検出部の外周において、透磁率に強弱をつけていることを特徴とする回転型スイッチ。