JP2007234326A - 照光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導光板を筒状ケースに対して簡単かつ確実に保持可能な照光装置を提供する。
【解決手段】表示部６ｂが形成された操作ノブ６と、この操作ノブ６の背面側に一体化された中空構造の筒状ケース５と、この筒状ケース５の上部開口を塞ぐように取り付けられた導光板７と、筒状ケース５の下部開口側に配置されたＬＥＤとを備え、このＬＥＤから発せられた光が導光板７を透過して表示部６ｂに照射される照光装置において、筒状ケース５の上部開口側の内壁面に複数の係止突起５ｆと複数の押上突起５ｅとを形成すると共に、各押上突起５ｅの上端を結ぶ仮想平面の高さＨ１を、各係止突起５ｆの下端を結ぶ仮想平面の高さＨ２から導光板７の厚みＴだけ下側に下がった高さＨ２−Ｔよりも上側に設定し、導光板７の外縁部の上面を各係止突起５ｆの下端に係止させると共に該導光板７の外縁部の下面を各押上突起５ｅの上端に押上させることにより、導光板７を上側へ凸状に撓めた状態で筒状ケース５の内部に保持するように構成した。
【選択図】図５

Description

本発明は、車載用コントロールパネル等に備えられる操作ノブの表示部を照光するための照光装置に関するものである。

車載用のエアコンシステムやオーディオシステム等に使用されるコントロールパネルにおいては、操作者（搭乗者）が複数の操作ノブを選択的に押圧操作や回転操作することによって、予め各操作ノブに割り付けられた固有の機能が実行されるようになっているが、通常、このような操作ノブには個々に割り付けられた機能に対応する表示部が形成され、この表示部を暗所においても視認できるようにするための照光装置が付設されている。

従来より、このような照光装置として、操作ノブの背面側に設置された筒状ケースの内部に光源（ＬＥＤ）を配置すると共に、この筒状ケースの上端側に一体形成した保持用桟部に平板状の導光板を固着し、光源から発せられた光を導光板で拡散して操作ノブの背面側に照射することにより、操作ノブの天面に文字や絵柄等の意匠を表示させるようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２２８０２２号公報（第４−５頁、図２）

ところで、上記した特許文献１には、導光板を筒状ケースの保持用桟部に固定するための具体的手段について明記されていないが、例えば一般的な固定手段として知られている接着剤を用いた場合は、接着剤の塗布工程が煩雑になったり、経年的に接着強度が低下するという問題が発生する。そこで、接着剤を用いずに導光板を固定する手段として、筒状ケースの上端内壁面に段差部を形成すると共に操作ノブの背面に突部を形成し、操作ノブを筒状ケースにスナップ結合して一体化することにより、筒状ケースの段差部と操作ノブの突部とで導光板の外縁部を挟持するという保持構造が考えられる。

かかる保持構造においては、段差部と突部間の寸法を導光板の板厚に対して適正に設定する必要があるが、段差部を有する筒状ケースに対して突部を有する操作ノブがスナップ結合によって一体化されるようになっているため、仮に寸法公差の範囲内で段差部と突部間の寸法が導光板の板厚よりも狭くなってしまうと、操作ノブを筒状ケースにスナップ結合することが極めて困難となる。このような理由から、段差部と突部間の寸法を導光板の板厚よりも十分に長く設定する必要があるが、その結果、段差部と突部との間で導光板がガタつき、車両の走行中等に異音が発生するという問題が懸念される。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、導光板を筒状ケースに対して簡単かつ確実に保持可能な照光装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、表示部を有する操作ノブと、この操作ノブの背面側に配置された中空構造の筒状ケースと、この筒状ケースの上部開口を塞ぐように取り付けられた導光板と、前記筒状ケースの下部開口側に配置された光源とを備え、前記光源から発せられた光が前記導光板を透過して前記表示部に照射される照光装置であって、前記筒状ケースの上部開口側の内壁面に複数の係止突起と複数の押上突起とを形成し、前記導光板の外縁部の上面を前記各係止突起の下端に係止させると共に該導光板の外縁部の下面を前記各押上突起の上端に押上させることにより、この導光板を上側へ凸状に撓めた状態で前記筒状ケースの内部に保持するように構成した。

このように構成された照光装置では、平板状の導光板が筒状ケースの内壁面に形成した係止突起と押上突起とに係止することで凸状に撓められ、その反力によって導光板が係止突起と押上突起にそれぞれ弾性付勢された状態で保持されるため、導光板を筒状ケースに対して接着剤を用いることなく簡単に取り付けることができると共に、導光板のガタつきを防止して確実な保持構造を実現することができる。

上記の構成において、各押上突起の上端を結ぶ仮想平面の高さ（Ｈ１）を、各係止突起の下端を結ぶ仮想平面の高さ（Ｈ２）から導光板の厚み（Ｔ）だけ下側に下がった高さ（Ｈ２−Ｔ）よりも上側に設定することが好ましい。

また、上記の構成において、筒状ケースの上部開口はどのような形状であっても良いが、筒状ケースの上部開口が四角形状に形成されている場合は、この上部開口において対向する一対の押圧側内壁面のそれぞれの中央位置に押上突起が形成されると共に、この上部開口において対向し押圧側内壁面と直交する一対の係止側内壁面のそれぞれに係止突起が形成されていることが好ましい。

また、上記の構成において、係止突起の上面に下方へ向かって傾斜するテーパが付けられていると、このテーパをガイド面として導光板の外縁部を係止突起の下面側に簡単に挿入することができて好ましい。

また、上記の構成において、筒状ケースの内壁面に周方向へ連続する段差部が形成されており、この段差部上に押上突起が形成されていると、導光板を筒状ケースの上部開口から内部に挿入するときに、導光板の外縁部が段差部の上面に当接してそれ以上の挿入が規定されるため、導光板を筒状ケースの係止突起と押上突起に対して簡単に取り付けることができて好ましい。

この場合において、筒状ケースにその外側面から各係止突起の下面に達する複数の型抜き孔が設けられ、これら型抜き孔の外側開口端が筒状ケースにスナップ結合された操作ノブによって覆われている構成にすると、型抜き孔を利用してアンダーカット形状の筒状ケースを簡単に成形できるのみならず、筒状ケースの外側面にできる型抜き孔が操作ノブによって閉塞されるため、塵埃や水分等が型抜き孔から筒状ケースの内部に侵入することを防止できて好ましい。

本発明の照光装置は、光源と表示部との間に介設される導光板が筒状ケースの内壁面に形成した係止突起と押上突起とに係止されることで凸状に撓められ、その反力によって導光板が係止突起と押上突起にそれぞれ弾性付勢された状態で保持されるため、導光板を筒状ケースに対して接着剤を用いることなく簡単に取り付けることができると共に、導光板のガタつきを防止して確実な保持構造を実現することができる。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る照光装置が適用されたコントロールパネルの分解斜視図、図２は該コントロールパネルの一方向に沿う断面図、図３は該コントロールパネルの他方向に沿う断面図、図４は該コントロールパネルに備えられる操作ノブと導光板および筒状ケースの分解斜視図、図５は該導光板の保持構造を示す説明図である。

これらの図において、符号１はコントロールパネルの外殻を形成するハウジングを示し、このハウジング１は車両のインストルメントパネルや中央コンソールボックス等に設置されるようになっている。ハウジング１には比較的大きめな開口１ａとその周囲に位置する複数の貫通孔１ｂとが設けられており、ハウジング１の後端部にはプリント基板２が取り付けられている。このプリント基板２上には多数のＬＥＤ３およびプッシュスイッチ４が実装されており、ＬＥＤ３は開口１ａと各貫通孔１ｂに対向し、プッシュスイッチ４は各貫通孔１ｂに対向している。ハウジング１の開口１ａ内には図示せぬＬＣＤ表示装置が配設されており、この開口１ａに対向するＬＥＤ３はＬＣＤ表示装置のバックライト用の光源として用いられている。

ハウジング１の各貫通孔１ｂ内には合成樹脂製の筒状ケース５が挿入されており、これら筒状ケース５の外観形状は上下（前後）両端に長方形状の開口を有する中空構造の直方体となっている。図４に示すように、筒状ケース５の外壁面には上下方向へ直線状に延びる複数のガイド突起５ａが形成されており、これらガイド突起５ａは貫通孔１ｂの内壁面に形成されたガイド溝１ｃに摺動自在に嵌合されている。そして、各ガイド突起５ａの上端面が対応するガイド溝１ｃの上端に当接することにより、筒状ケース５の貫通孔１ｂからの抜け出しが防止されている。また、筒状ケース５の内壁面下部にはプッシュスイッチ４を動作する駆動部５ｂが形成されており、このプッシュスイッチ４の近傍に位置するＬＥＤ３は筒状ケース５の下部開口端に対向している（図２参照）。

筒状ケース５の４つの側面のうち、長手方向に沿う両外壁面の上部には係止爪５ｃが形成されており、これら係止爪５ｃを利用して筒状ケース５の上端部に操作ノブ６がスナップ結合されている。この操作ノブ６の長手方向に沿う両側面には係止爪５ｃにスナップインされる係止孔６ａが形成されており、操作ノブ６の長方形状の天面には表示部６ｂが形成されている。この表示部６ｂは予め個々の操作ノブ６に割り付けられた機能に対応しており、図１と図４に示された操作ノブ６にはエアコンの入力切換機能を表す「Ａ／Ｃ」の文字が形成されているが、他の操作ノブ６にはそれ以外の文字や絵柄等が表示部６ｂとして形成されている。操作ノブ６はＡＢＳ等の遮光性樹脂とアクリルやポリカーボネイト等の光透過性樹脂とを用いた２色成形によって形成されており、係止孔６ａは遮光性樹脂に形成されている。また、成形後の光透過性樹脂に光透過性の有色塗料と遮光性の有色塗料とを順次塗布し、上層の遮光性塗料の一部をレーザ等で除去することにより、例えば黒色の遮光性塗料内に「Ａ／Ｃ」等の白色文字を露出させた表示部６ｂが形成されている。さらに、筒状ケース５の内壁面には上部開口を覆う導光板７が取り付けられており、これら筒状ケース５と操作ノブ６および導光板７によって１つの操作体ユニット８が構成されている。なお、この操作体ユニット８は図１中に１つだけ示されているが、実際は複数の貫通孔１ｂに対応する同数の操作体ユニット８がハウジング１に組み込まれている。

操作体ユニット８について詳しく説明すると、筒状ケース５の内壁面上部には周方向へ連続する段差部５ｄが形成されており、この段差部５ｄを境にして筒状ケース５の各側面の肉厚は上部開口側が他の部分に比べて薄くなっている。筒状ケース５の４つの側面のうち、長方形状の上部開口において対向し長手方向に沿う一対の押圧側内壁面５ｇのそれぞれの中央位置に押上突起５ｅが形成されており、これら押上突起５ｅは段差部５ｄの上面から上部開口に向かって突出している。一方、長方形状の上部開口において対向し短手方向に沿う一対の係止側内壁面５ｈのそれぞれの中央位置には内方へ突出する係止突起５ｆが形成されており、これら係止突起５ｆの上面には段差部５ｄに向かって下方へ傾斜するテーパが付けられている。ここで、図５に示すように、両押上突起５ｅの上端を結ぶ仮想平面の高さ（Ｈ１）は、両係止突起５ｆの下端を結ぶ仮想平面の高さ（Ｈ２）から導光板７の厚み（Ｔ）だけ下側に下がった高さ（Ｈ２−Ｔ）よりも上側に設定されている。また、短手方向に沿う２つの側面の上部には型抜き孔９が形成されており、これら型抜き孔９の上端は筒状ケース５の側壁を貫通して係止突起５ｆの下面に達している。すなわち、係止突起５ｆと段差部５ｄは筒状ケース５の上部開口側から見るとアンダーカット形状となるため、係止突起５ｆは成形用金型の型開き方向に対して直交方向へ移動可能なサイドコア（図示せず）を用いて形成されており、このサイドコアに対応するのが型抜き孔９となっている。

導光板７は光透過性樹脂に顔料等の光拡散物質を混入した長方形状の光拡散板であり、その外形寸法は筒状ケース５の上部開口より僅かに小さめであるが、段差部５ｄの内壁面よりは幾分大きめに設定されている。また、導光板７の板厚寸法Ｔは段差部５ｄの上面と係止突起５ｆの下端間の対向距離より若干薄く設定されている。また、前述したように、両押上突起５ｅの上端を結ぶ仮想平面の高さ（Ｈ１）は、両係止突起５ｆの下端を結ぶ仮想平面の高さ（Ｈ２）から導光板７の厚み（Ｔ）だけ下側に下がった高さ（Ｈ２−Ｔ）よりも上側に設定されている。したがって、導光板７の両短辺側の外縁部を段差部５ｄと係止突起５ｆとの間に挿入すると、図５に示すように、導光板７の短辺側の外縁部の上面が係止突起５ｆの下端に係止され、導光板７の長辺側の外縁部の下面が押上突起５ｅの上端に押上げられて上側へ凸状に撓められた状態となり、その反力によって導光板７は係止突起５ｆと押上突起５ｅにそれぞれ弾性付勢された状態で筒状ケース５の内壁面上部に保持される。すなわち、導光板７を筒状ケース５に対して接着剤を用いることなく簡単に取り付けることができると共に、導光板７のガタつきを防止して確実な保持構造を実現することができる。

そして、このように導光板７が取り付けられた筒状ケース５に対して前述した操作ノブ６をスナップ結合すると、図２に示すように、筒状ケース５の型抜き孔９が操作ノブ６によって閉塞されるため、塵埃や水分等が型抜き孔９から筒状ケース５の内部に侵入することを防止できる。なお、かかる導光板７の取り付け作業時において、係止突起５ｆの上面に付けられたテーパを挿入ガイドとして、導光板７の外縁部を段差部５ｄと係止突起５ｆ間の隙間に簡単に挿入することができ、また、導光板７の外縁部が段差部５ｄの上面に当接してそれ以上の挿入が規定されるため、挿入途中の導光板７が筒状ケース５の内部に落下してしまうことを防止できる。

このように構成されたコントロールパネルにおいて、操作者（搭乗者）がハウジング１の貫通孔１ｂ内に露出する任意の操作ノブ６を押圧操作すると、操作ノブ６に一体化された筒状ケース５の駆動部５ｂによってプッシュスイッチ４のアクチュエータが押し込まれ、このプッシュスイッチ４からオン／オフの切換信号が図示せぬ制御回路に出力される。制御回路はこの出力信号に基づいて操作ノブ６に割り付けられた機能を実行し、例えば表示部６ｂとして「Ａ／Ｃ」の文字が形成された操作ノブ６を押圧操作した場合、エアコンを動作／停止する入力切換機能が実行される。

その際、操作ノブ６の天面には光透過性の有色塗料からなる表示部６ｂが形成されているため、操作者は照明を必要としない場所でも、操作者は各操作ノブ６に割り当てられた機能を表示部６ｂを見て認識することができる。また、夜間やトンネル等の暗所において各ＬＥＤ３を点灯させると、筒状ケース５の下部開口端に対向配置されたＬＥＤ３からの出射光が、筒状ケース５の内壁面上部に保持された導光板７を通過する際に拡散光となって操作ノブ６の背面に万遍なく照射された後、操作ノブ６に形成された表示部６ｂのみを透過して外部に達するため、操作者は暗所でも表示部６ｂを目視することができる。

なお、上記実施形態例では、光拡散としての導光板７を筒状ケース５の内壁面上部に保持し、ＬＥＤ３から発せられた光を導光板７で拡散させて操作ノブ６の表示部６ｂに照射させる照光装置について説明したが、例えば有色フィルタのような光拡散機能を持たない導光板を用いることも可能である。

また、上記実施形態例では、本発明の照光装置が適用される構成として、操作ノブ６の押圧操作によってプッシュスイッチ４を動作させるものについて説明したが、操作ノブ６によって動作される電気部品はプッシュスイッチ４に限定されず、例えば操作ノブの回転操作によってロータリスイッチ等の回転操作型電気部品を動作させるものにも適用可能である。

本発明の実施形態例に係る照光装置が適用されたコントロールパネルの分解斜視図である。 該コントロールパネルの一方向に沿う断面図である。 該コントロールパネルの他方向に沿う断面図である。 該コントロールパネルに備えられる操作ノブと導光板および筒状ケースの分解斜視図である。 該導光板の保持構造を示す説明図である。

符号の説明

１ ハウジング
１ｂ 貫通孔
１ｃ ガイド溝
２ プリント基板
３ ＬＥＤ（光源）
４ プッシュスイッチ
５ 筒状ケース
５ａ ガイド突起
５ｂ 駆動部
５ｃ 係止爪
５ｄ 段差部
５ｅ 押上突起
５ｆ 係止突起
５ｇ 押圧側内壁面
５ｈ 係止側内壁面
６ 操作ノブ
６ａ 係止孔
６ｂ 表示部
７ 導光板
８ 操作体ユニット
９ 型抜き孔

Claims (6)

1. 表示部を有する操作ノブと、この操作ノブの背面側に配置された中空構造の筒状ケースと、この筒状ケースの上部開口を塞ぐように取り付けられた導光板と、前記筒状ケースの下部開口側に配置された光源とを備え、前記光源から発せられた光が前記導光板を透過して前記表示部に照射される照光装置であって、
   前記筒状ケースの上部開口側の内壁面に複数の係止突起と複数の押上突起とを形成し、前記導光板の外縁部の上面を前記各係止突起の下端に係止させると共に該導光板の外縁部の下面を前記各押上突起の上端に押上させることにより、この導光板を上側へ凸状に撓めた状態で前記筒状ケースの内部に保持したことを特徴とする照光装置。
2. 請求項１の記載において、前記各押上突起の上端を結ぶ仮想平面の高さ（Ｈ１）を、前記各係止突起の下端を結ぶ仮想平面の高さ（Ｈ２）から前記導光板の厚み（Ｔ）だけ下側に下がった高さ（Ｈ２−Ｔ）よりも上側に設定したことを特徴とする照光装置。
3. 請求項１の記載において、前記筒状ケースの上部開口が四角形状に形成されており、この上部開口において対向する一対の押圧側内壁面のそれぞれの中央位置に前記押上突起が形成されると共に、この上部開口において対向し前記押圧側内壁面と直交する一対の係止側内壁面のそれぞれに前記係止突起が形成されていることを特徴とする照光装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記係止突起の上面に下方へ向かって傾斜するテーパが付けられていることを特徴とする照光装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記筒状ケースの内壁面に周方向へ連続する段差部が形成されており、この段差部上に前記押上突起が形成されていることを特徴とする照光装置。
6. 請求項５の記載において、前記筒状ケースにその外側面から前記各係止突起の下面に達する複数の型抜き孔が設けられており、これら型抜き孔の外側開口端が前記筒状ケースにスナップ結合された前記操作ノブによって覆われていることを特徴とする照光装置。

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