JP2006134715A - スイッチ構造 - Google Patents

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智洋 内田
Koji Ikeda
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Abstract

【課題】 インジケータの視認性を向上させることのできるスイッチ構造を提供する。
【解決手段】 フレキシブルプリント配線板4に発光体3が取り付けられるとともに、その発光体3が押圧操作されるスイッチノブ2の内側に配置され、さらにそのスイッチノブ2に、前記発光体から発する光を通す窓部5が形成されているスイッチ構造において、前記光を前記窓部5に対して空間部に放射する放射部を、前記窓部5の近傍に接近させるガイド手段6が設けられている。したがって発光体3が窓部5に実質的に接近するので、窓部5の輝度が向上し、また可視角度θを大きくすることができる。
【選択図】 図1

Description

この発明は、フレキシブルプリント配線板に取り付けられた発光体に対向するようにスイッチノブが取り付けられているスイッチ構造に関するものである。
自動車の分野では、例えば車内に装備されたインジケータの表示パネルに、凹断面形状のスイッチノブが取り付けられ、そのスイッチノブの内面に対向するように発光体(LED)が取り付けられているスイッチ構造体が使用される場合がある。
このようなスイッチ構造体では、例えば、スイッチノブの中央に窓部(貫通孔)が形成され、LEDから発した光はその窓部を通って外部に放射されるので、インジケータはドライバー(乗員)によって視認される。しかしながら、LEDからスイッチノブまでの距離が遠い場合には、その距離の増加に伴ってスイッチノブに達する光量が減衰するので、ドライバーがインジケータを視認することができない。そこで、スイッチノブの内面に導光板などの透明部材を取り付け、その下端部をLEDに接近させて配置した構成のスイッチ構造体が利用されている。その導光板はLEDから発生した光をスイッチノブまで導くので、LEDからスイッチノブまでの距離が遠い場合でも、LEDが発した光を広く拡散させることなくスイッチノブに導き、光量の低下を抑制できるので、インジケータの輝度が向上するものと考えられる。
この種の構造の一例が特許文献1に記載されている。この公報に記載されたフレキシブルプリント配線板(FPC)では、ベースフィルムと、このベースフィルムに渦巻き状の第1可撓部および第2可撓部に、LEDが支持されているので、第1および第2可撓部を伸縮させることにより、LEDの位置を任意に調整することができる。
特開平10−256694号公報
スイッチノブをその内側に設けた発光体を光らせるように構成する場合、スイッチノブは、スイッチのオン・オフ操作のために所定の寸法をストロークさせるから、そのストロークのためのスペースを発光体との間に空けている。これに対して発光体から発した光は、スイッチノブに設けた透明板や貫通孔あるいは窓板などに直線的に照射され、その光が運転者などの目に入る場合に、最も輝度が高くなる。
しかしながら、運転者などの使用者の目の位置が、スイッチノブの直上に来るとは限らないので、スイッチノブの輝度を高くするためには、LEDなどの発光体の位置を、スイッチノブの中心部の直下に設けずに、ここから横方向にずらすことが考えられる。このようにすれば、スイッチノブの直上から外れた位置から見た場合のスイッチノブの輝度が最も高くなる。しかし、運転者などの使用者の目の位置は、その使用者の体型や姿勢によって異なるので、スイッチノブの輝度を必ずしも安定的に向上させることは困難である。
また一方、上記の特許文献1に記載されたフレキシブルプリント配線板は、第1可撓部および第2可撓部にLEDが支持されているので、LEDの位置を自由に調整することができるが、ドライバーの視線にLEDが入るようにそのLEDの位置をずらすことができない。例えば、フレキシブルプリント配線板が所定の位置に固定された場合には、その第1可撓部および第2可撓部にLEDが支持されているので、LEDの位置をずらすことができない。そのため、LEDの光量や方向をドライバーの視線に合わせて調整することができないおそれがある。
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、スイッチノブやこれに設けられたインジケータの視認性を向上させることのできるスイッチ構造を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、フレキシブルプリント配線板に発光体が取り付けられるとともに、その発光体が押圧操作されるスイッチノブの内側に配置され、さらにそのスイッチノブに、前記発光体から発する光を通す窓部が形成されているスイッチ構造において、前記光を前記窓部に対して空間部に放射する放射部を、前記窓部の近傍に接近させるガイド手段が設けられていることを特徴とするスイッチ構造である。
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記発光体が前記窓部に接近するように前記フレキシブルプリント配線板が前記スイッチノブの内側で折り曲げられるとともに、前記ガイド手段がその発光体を前記窓部に接近した位置に保持する保持部材を含むことを特徴とするスイッチ構造である。
さらに、請求項3の発明は、請求項2の発明における前記保持部材が、前記スイッチノブの内側に一体に形成されていることを特徴とするスイッチ構造である。
またさらに、請求項4の発明は、請求項2の発明における前記保持部材が、前記窓部に対する高さを調整する調整機構を備えていることを特徴とするスイッチ構造である。
そして、請求項5の発明は、請求項2の発明における前記保持部材が、弾性的に伸縮する構成を備え、かつ前記スイッチノブに、その弾性的に伸縮する保持部材を押圧する突起部が設けられていることを特徴とするスイッチ構造である。
またそして、請求項6の発明は、請求項1の発明における前記ガイド手段が、前記発光体と窓部との間に配置され、前記スイッチノブに押圧されて弾性的に伸縮する導光部材によって構成されていることを特徴とするスイッチ構造である。
請求項1の発明によれば、発光体で発した光がガイド部材によってスイッチノブの窓部の近傍に導かれ、ここから前記窓部に光が照射される。したがって、窓部に対して、発光体が接近して配置されているのと同様の状態となり、スイッチノブの窓部における輝度が十分に高くなり、またその窓部をみる視線の位置もしくは向きによる輝度の変化を抑制し、スイッチノブの視認性を向上させることができる。
また、請求項2および請求項3の発明によれば、スイッチノブの周辺部などの下側(もしくは内側)に延びている部分を避けて、発光体を窓部に接近して配置でき、その結果、上記の請求項1の発明と同様に、スイッチノブの視認性を向上させることができる。
さらに請求項4の発明によれば、スイッチノブの窓部に対する発光体の設置高さを調整できるので、スイッチノブの窓部での輝度を調整できるのみならず、発光体が点灯した場合の見やすい視線の方向を調整することができる。
またさらに、請求項5の発明によれば、スイッチノブを押圧することにより、その内面側に設けた突起部で保持部材が弾性的に押圧され、その保持部材によって保持されているフレキシブルプリント配線板上の発光体が、保持部材の伸縮に合わせて移動する。その結果、スイッチノブの窓部と発光体との間隔が、スイッチノブの押圧操作の過程および押圧操作していない状態においても前記突起部の突出長さに維持され、スイッチノブの窓部の輝度や視認性を良好なものとすることができる。
そして、請求項6の発明によれば、スイッチノブを押圧することにより、その窓部と発光体との間に配置された導光部材が弾性的に伸縮するので、スイッチノブの押圧操作のためのスペースを確保できる上に、発光体で生じた光が前記窓部の直近に導かれるので、その窓部の輝度や視認のための方向性の制約が低下し、スイッチノブの全体としての視認性を向上させることができる。
以下、本発明を実施した最良の形態について説明する。この発明におけるスイッチ構造は、車両の室内に設けられるスイッチボックスもしくはスイッチパネルに採用できるものであって、表示パネル部(意匠パネル)1を備えており、図1に示すように、表示パネル1には凹断面形状のスイッチノブ2が配置され、そのスイッチノブ2に対向するように発光素子(LED)3や近接スイッチもしくはスイッチの接点(それぞれ図示せず)などが薄いフィルム状のフレキシブルプリント配線板4の表面上に設けられている。
なお、表示パネル部1の材質には、金属や樹脂などを採用することができる。この表示パネル1には、上側にアッパーカバー1A、下側にアンダーカバー1Bが形成されており、このスイッチノブ2はアッパーカバー1Aに形成された貫通孔に挿入されている。また、スイッチノブ2の中央には窓部(貫通孔)2Aが形成されており、窓部2Aには、柱状の照明部5が挿入されている。このLED3から発した光はその照明部5を通ってもしくは乱反射して外部に放射する。
この具体例では、フレキシブルプリント配線板4は、LED3を設けてある部分の近傍で屈曲させられていて、そのLED3が前記アンダーカバー1Bの上面から離れてスイッチノブ2の窓孔2Aに接近させられており、そのフレキシブルプリント配線板4の折り曲げた部分すなわちLED3を前記アンダーカバー1Bから持ち上げた状態に支持する支持部材6が設けられている。この支持部材6が本発明のガイド手段に相当し、この支持部材6によって支持されているLED3と窓孔2Aとの間、すなわちLED3の光の放射部と窓孔2Aとの間には、スイッチノブ2が規定の寸法L、ストロークした場合であっても窓孔2AがLED3に接触しない間隔が空けられている。したがって、LED3を窓部2Aに近づけると、LED3から発する光が照明部5を通り、図1に示す可視角度θで広がっていく。そのため、ドライバー(乗員)の視線の位置がその人の姿勢などによって変わったとしてもドライバーにとってLED3が見えやすくなる。その結果、インジケータの視認性を向上させることができる。
図2は、この発明におけるスイッチ構造の他の具体例を示す図である。この具体例では、本発明のガイド手段に相当する支持部材11が、スイッチノブ2に一体に形成されており、フレキシブルプリント配線板4の表面上でLED3を窓部2Aの近傍に支持している。具体的には、支持部材11は、その端面11Aからスイッチノブ2の内面2Bまでの距離が狭くなるように形成されており、LED3を窓部2A(照明部5)の近傍に固定している。そのため、LED3から発する光の可視角度θを広くすることができる。また、ドライバーの視線の位置がその人の姿勢などによって変わったとしても、可視角度θの範囲内でドライバーがLED3を見ることができる。
なお、この具体例では、スイッチノブ2の窓部2Aに照明部5が挿入されているが、この発明におけるスイッチ構造は、その構成に限定されない。すなわち、図3に示すように、フレキシブルプリント配線板4上のLED3の表面に照明部5が設けられていてもよい。
図4は、この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す図である。この具体例では、図1に示したスイッチノブ2の照明部5とLED3との間に導光板7が設けられており、LED3が取り付けられたフレキシブルプリント配線板4の表面とは反対の面の下方に支持部材11が設けられている。この支持部材11は、その高さを調整できるように、いわゆる平行リンク機構(パンタグラフ機構)によって構成されている。具体的には、スイッチノブ2の下側(内側)における所定の固定部12に回転ピン13A,13Bを介してリンク14A,14Bが立設されている。これらのリンク14A,14Bは、同じ長さであって、それぞれ回転ピン13A,13Bを中心に回転できるようになっている。また、各リンク14A,14Bの上端部が、リンク15によって連結され、そのリンク15は、回転ピン16A,16Bによって各リンク14A,14Bの上端部に連結されている。したがって上端部の左右のリンク14A,14Bが回動することにより、その上端部のリンク15が上下に平行移動するようになっている。そして、その上端部のリンク15を覆うようにフレキシブルプリント配線板4が配置され、かつそのリンク15の上にLED3が載っている。
この支持部材11を操作するためのノブ17が設けられている。このノブ17は、一例としてレバーとして構成され、上端突出部を操作することによりフレキシブルプリント配線板4が図4の左右にずらされ、その結果、支持部材11の左右のリンク14A,14Bが回動してその高さが変化し、あるいはノブ17を操作することにより左右のリンク14A,14Bが回動してその高さが変化するように構成されている。
したがってノブ17を操作して支持部材11の高さを低くした場合には、LED3を下方に移動する。つまり、LED3と導光板7との距離が大きくなるので、照明部5から外部に放射される光量を少なくすることができる。これとは反対に支持部材11の高さを高くすると、LED3が導光板7に接近するので、導光板7および照明部5を介して上方に照射される光量が増え、照明部5すなわちスイッチノブ2の輝度を高くすることができる。このように、支持部材11によってLED3の高さ調整して、スイッチノブ2の輝度をチューニングすることができる。なお、その場合、フレキシブルプリント配線板4に余長を持たせておくことはもちろんである。
なお、高さを調整できる支持部材は、上記のリンク機構に限定されない。例えば支持部材は、図5に示すように三角形状(多角形状)の板材21に複数の長尺ボルト22がねじ込まれた構造であってもよく、一例として長尺ボルト22を歯車(図示せず)にかみ合わせて板材21を前後左右に可動させる構造であってもよい。したがって、フレキシブルプリント配線板4上のLED3を組み込んだ後でも長尺ボルト22を回すことによって、板材21の高さや方向を調整することができる。
図6は、この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す図である。この具体例では、薄型の照明部5AとLED3との間に導光板(導光部材)7Aが設けられ、その上端部が照明部5Aに対する光の放射部となっている。導光部材7Aは、バネ形状の弾性体(表面凸凹の透明な弾性体)であり、図6に示すように中央よりに所定の間隔をあけて複数の貫通穴が空いており、伸縮可能となっている。
なお、導光部材7Aの材質は合成ゴム(透明エラストマー)である。したがって、スイッチノブ2を外部から押して、スイッチノブ2の表面2Cからフレキシブルプリント配線板4までの高さH1が変わっても、この導光部材7Aにおける光の焦点高さH2を導光部材7Aの伸縮によって変化させることができる。そのため、LED3の光量を一定にすることができる。また、高さH1が変化しても、導光部材7Aで光量を調整することになるので、車種、部位毎に異なる導光部材7Aが必要とならない。
図7は、この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す図である。この具体例では、スイッチノブ2の窓部2A側に、本発明の突起部に相当する筒状のボス23が一体に形成されており、LED3が取り付けられたフレキシブルプリント配線板4の表面とは反対の面の下方に支持部材24が設けられている。この支持部材24は、重ね折りされた板バネ(弾性部材)であり、その弾性力によってLED3が組み込まれたフレキシブルプリント配線板4を保持している。
具体的には、支持部材24はその端部24Aおよび屈曲部24BによってLED3が取り付けられたフレキシブルプリント配線板4の下面を支持しており、またボス23の端部23Aは、LED3が取り付けられたフレキシブルプリント配線板4の上面を支持している。したがって、例えばスイッチノブ2を外部から押して、スイッチノブ2の表面2Cからフレキシブルプリント配線板4までの高さH3を変化させた場合でも、ボス23に対する支持部材24の押圧力によってフレキシブルプリント配線板4が保持される。なお、ボス23の高さH4はLED3の光量が最適になる高さである。したがって、この構造では、高さH3が各部材の構造、意匠などによって異なった場合でも、ボス23の高さH4を変えたり、支持部材24の押し込み量を変化させることにより、調整をしないで常にLED3の光量を最適にすることができる。
図8〜図12は、この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す図である。この具体例では、スイッチノブ31の窓部31Aが段状に形成されており、スイッチノブ31の外面から内面に向かって段ごとにその内径が大きくなっている。スイッチノブ31の内側には、LED3から発生した光をスイッチノブ31の外部に導く導光板32が設けられている。この導光板32はH型断面形状に形成されており、上面部32Aと下面部32Bとがリブ32Cを介して一体に接合されている。上面部32Aには凸凹部32Dが形成されており、上面部32Aとリブ32Cとの接合部分には貫通孔33が形成されている。
また、導光板32の内面にはフレキシブルプリント配線板4の先端部4Aが取り付けられており、導光板32の内側でLED3と先端部4Aとが固定されている。具体的には、導光板32と先端部4Aとは、柱状のピン34で固定されている。また、スイッチノブ31の内面に板状の支持部材35が固定されており、スイッチノブ31の内面から下方に延びた支持部材35の端部35Aが上面部32Aに湾曲して接触している。
この支持部材35は板バネ(弾性部材)であり、その弾性力によってLED3が組み込まれたフレキシブルプリント配線板4および導光板32を保持している。このスイッチ構造では、スイッチノブ31を外部から押した場合には、フレキシブルプリント配線板4は、屈曲してその押し力を吸収し、その後、支持部材35の弾性力によって元の状態に戻る。したがって、支持部材35の形状やバネ定数を変えたり、スイッチノブ31の形状を変えることにより、支持部材35の押し込み量を変化させることができる。そのため、フレキシブルプリント配線板4上のLED3の位置(高さ、向き)を調整することができる。
なお、この具体例では、図13に示すように、フレキシブルプリント配線板4に切り込み41を入れて打ち抜き加工を施すことにより、LED3を取り付ける湾曲部分42が形成されていてもよい。
この発明におけるスイッチ構造の具体例を示す断面図である。 この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す断面図である。 この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す断面図である。 この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す断面図である。 この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す斜視図である。 この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す断面図である。 この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す断面図である。 この発明におけるスイッチ構造の更に他の具体例を示す断面図である。 図8のスイッチノブを示す断面図である。 図8のスイッチノブを示す斜視図である。 図8のスイッチノブを示す正面図である。 図8のスイッチノブを示す背面図である。 この発明におけるスイッチ構造のフレキシブルプリント配線板を示す斜視図である。
符号の説明
1…表示パネル部、 2…スイッチノブ、 2A…窓部、 3…LED、 4…フレキシブルプリント配線板、 6,11,24,35…支持部材、 7A,32…導光板、 21…板材、 22…ボルト、 23…ボス。

Claims (6)

  1. フレキシブルプリント配線板に発光体が取り付けられるとともに、その発光体が押圧操作されるスイッチノブの内側に配置され、さらにそのスイッチノブに、前記発光体から発する光を通す窓部が形成されているスイッチ構造において、
    前記光を前記窓部に対して空間部に放射する放射部を、前記窓部の近傍に接近させるガイド手段が設けられていることを特徴とするスイッチ構造。
  2. 前記発光体が前記窓部に接近するように前記フレキシブルプリント配線板が前記スイッチノブの内側で折り曲げられるとともに、前記ガイド手段が、その発光体を前記窓部に接近した位置に保持する保持部材を含むことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ構造。
  3. 前記保持部材が、前記スイッチノブの内側に一体に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のスイッチ構造。
  4. 前記保持部材が、前記窓部に対する高さを調整する調整機構を備えていることを特徴とする請求項2に記載のスイッチ構造。
  5. 前記保持部材が、弾性的に伸縮する構成を備え、かつ前記スイッチノブに、その弾性的に伸縮する保持部材を押圧する突起部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のスイッチ構造。
  6. 前記ガイド手段が、前記発光体と窓部との間に配置され、前記スイッチノブに押圧されて弾性的に伸縮する導光部材によって構成されていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ構造。
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