JP2008192559A - 車載用ノブスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】操作性に優れてコンパクト化も図りやすい車載用ノブスイッチを提供すること。
【解決手段】筒状のハウジング１の内部に、片面にプッシュスイッチ１２を実装して他面にスライドスイッチ２１を実装した回路基板３と、この回路基板３を固定したホルダ２とが収納保持されていると共に、操作リング部５および筒状駆動部６を一体化してなる回転体４がホルダ２に回動可能に外挿されている車載用ノブスイッチにおいて、筒状駆動部６の周壁に、スライドスイッチ２１のスライダ１５に係合する螺旋状孔６ｂと、操作キー７が遊挿される切欠部６ｃとを略対向させて設ける。切欠部６ｃは回転体４の回転操作範囲内で操作キー７との干渉が回避可能な大きさに形成されており、スライダ１５は筒状駆動部６に駆動されて往復動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、揺動可能な筒状のハウジングを有してストークスイッチ等と称せられる車載用ノブスイッチに係り、特に、ハウジングの外周面に押圧操作用の操作キーと回転操作用の操作リング部とが配設されている車載用ノブスイッチに関する。

一般的に自動車のステアリングコラムの近傍には、ワイパーやヘッドライト等の動作を制御するためのストークスイッチと称せられる車載用ノブスイッチが配設されている。この車載用ノブスイッチは、ステアリングコラム側に揺動可能に支持された筒状のハウジングと、このハウジング内でホルダに固定された回路基板と、操作リング部を有してハウジングの外周面に回動可能に取り付けられた回転体と、ハウジングの外周面に露出する操作キー等を具備しており、回路基板には、操作キーの押圧操作によって動作されるプッシュスイッチや、操作リング部の回転操作によって動作されるロータリボリューム等の電気部品が実装されている。そして、ユーザがハウジングを揺動操作したり、ハウジングの外周面に配設された操作キーを押圧操作したり操作リング部を回転操作することによって、ワイパー装置のオン／オフ切換えやワイパー速度の調整および間欠動作の切換え、あるいはヘッドライトのオン／オフ切換えやビーム切換え等が行われるようになっている。

従来より、このような車載用ノブスイッチとして、回路基板の片面にプッシュスイッチを実装して他面にロータリボリューム（回転検出用電気部品）を実装し、プッシュスイッチのステムと対向する位置に操作キーを配置させると共に、操作リング部の回転をロータリボリュームに伝達するための２種類のギヤを組み込んだ構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これら２種類のギヤは互いの軸線が直交させてあり、第１のギヤが操作リング部に一体化され、この第１のギヤに噛合する第２のギヤの支軸がロータリボリュームの回転軸にスプライン結合されている。これにより、ユーザが操作リング部を回転操作すると、第１および第２のギヤを介してロータリボリュームの回転軸が回転駆動され、ロータリボリュームからリング部の回転操作に応じた信号が出力されるようになっている。また、ユーザが操作キーを押圧操作すると、プッシュスイッチのステムが押圧駆動され、プッシュスイッチからが操作キーの押圧操作に応じたオン／オフ信号が出力されるようになっている。
特開１０−２６９８９８号公報（第３−４頁、図１）

ところで、この種の車載用ノブスイッチにおいて、前述した従来例のように２種類のギヤを介して操作リング部の回転を回転検出用電気部品に伝達するという構成のものは、回転伝達機構の構造が複雑なため安価に製造できないという問題があった。

そこで本発明者等は、かかる２種類のギヤを省略するために、周壁に螺旋状孔を有する筒状駆動部を操作リング部と一体的に設け、この螺旋状孔に係合するスライダが操作リング部の正逆回転に伴い回路基板に沿って直線的に往復動するようにした回転伝達機構を先に提案した。つまり、直線的に往復移動可能なスライダを有するスライド操作型電気部品を回転検出用電気部品として用い、このスライダを操作リング部と一体的に回転する筒状駆動部の螺旋状孔に係合させ、かかる係合部分で筒状駆動部の回転力がスライダの直線運動に変換されるようにしてあれば、操作リング部と回転検出用電気部品との間に２種類のギヤを介在させる必要がなくなるため、製造コストを低減することができる。

このように操作リング部に一体化された筒状駆動部で回転検出用電気部品のスライダを直接駆動するという回転伝達機構を採用した車載用ノブスイッチにおいては、筒状駆動部をプッシュスイッチと対向する操作キーの昇降動作を妨げないように配慮して組み込む必要があるので、操作リング部と操作キー間のハウジング内に筒状駆動部を配置させるという設計になりやすい。しかしながら、操作リング部と操作キー間に筒状駆動部の配置スペースを確保すると、操作リング部と操作キーとが回路基板の長手方向へ大きくずれて配設されてしまうため、ユーザがこれら操作リング部と操作キーを連続的に操作しようとする際に、指の移動距離が大きくなって操作性が悪くなるという問題があった。また、操作リング部と操作キー間に筒状駆動部の配置スペースを確保した場合、回路基板の両面において回転検出用電気部品とプッシュスイッチの各実装領域が該回路基板の長手方向へずれることになるため、回路基板が大型化してハウジングのコンパクト化が阻害されやすいという問題もあった。つまり、デザイン上の制約等によって筒状のハウジングは短寸化したり小径化しなければならぬことがあるが、ハウジング内の回路基板が実装スペースの関係で小型化しにくいと、こうしたハウジングのコンパクト化を実現できなくなってしまう。なお、こうした問題点は前述した従来例においても解決されてはいない。

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、操作性に優れてコンパクト化も図りやすい車載用ノブスイッチを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の車載用ノブスイッチでは、外周面の一部に開口を有する筒状のハウジングと、このハウジングの内部に収納保持されたホルダと、このホルダに固定された回路基板と、この回路基板の片面に実装されたプッシュスイッチと、前記回路基板の他面に実装されたスライド操作型電気部品と、前記プッシュスイッチを押圧駆動可能な操作キーと、前記スライド操作型電気部品をスライダ操作可能な筒状駆動部を有する回転体とを備え、前記操作キーが前記開口において前記ハウジングの外部に露出していると共に、前記回転体が前記ハウジングの外周面に露出する回転可能な操作リング部を有している車載用ノブスイッチにおいて、前記筒状駆動部の周壁の一部に前記スライド操作型電気部品のスライダと係合する螺旋状孔を設けると共に、この螺旋状孔と略対向する前記周壁の他部に前記操作キーが遊挿される切欠部を設け、前記回転体の回転操作範囲内で前記筒状駆動部と前記操作キーとの干渉が回避されるように前記切欠部を形成するようにした。

このように構成された車載用ノブスイッチは、筒状駆動部の周壁でスライダ用の螺旋状孔と対向する部分に操作キーが遊挿される切欠部を設け、回転体の回転操作範囲内で切欠部の内壁面が操作キーと干渉しないようにしてあるため、操作リング部の近傍に操作キーを無理なく配置させることができ、ユーザが操作リング部と操作キーを連続的に操作しようとする際の指の移動距離を小さくすることができるので、操作性に優れたものとすることができる。また、筒状駆動部の内部空間において、操作キーにて駆動されるプッシュスイッチを回路基板の片面に実装し、かつ回路基板の他面にスライド操作型電気部品を実装することができるため、回路基板が小型化されても各種電気部品の実装スペースを確保しやすくなり、コンパクト化を図りやすい車載用ノブスイッチを提供することができる。

上記の構成において、前記切欠部は筒状駆動部の周壁に切れ込みとして形成することも可能であるが、切欠部が筒状駆動部の周壁に窓孔として形成されていると、筒状駆動部の機械的強度が高まるため好ましい。

また、上記の構成において、スライド操作型電気部品のスライダが摺動子を有すると共に、前記回路基板にこの摺動子と摺接する導体パターンが設けられていると、安価で信頼性の高い回転検出用電気部品が得られるため好ましい。

本発明の車載用ノブスイッチは、操作リング部と一体的に回転する筒状駆動部の周壁の略対向する位置に、スライド操作型電気部品のスライダに係合する螺旋状孔と、操作キーが遊挿される切欠部とが設けられており、この切欠部が回転体の回転操作範囲内で操作キーとの干渉を回避できるように形成されているため、操作リング部の近傍に操作キーを無理なく配置させることができ、それゆえユーザが操作リング部と操作キーを連続的に操作する際に、指の距離距離を小さくすることができて操作性が向上する。また、回路基板の両面の重なり合う領域にプッシュスイッチとスライド操作型電気部品とを実装できるため、回路基板が小型化されても各種電気部品の実装スペースを確保しやすく、それゆえハウジングのコンパクト化が図りやすくなる。

発明の実施の形態を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車載用ノブスイッチの分解斜視図、図２は該車載用ノブスイッチの断面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は該車載用ノブスイッチの平面図である。

これらの図に示す車載用ノブスイッチは、コンビネーションスイッチの一部を構成する筒状のハウジング１と、このハウジング１の内部に収納保持されたホルダ２と、このホルダ２に固定された回路基板３と、この回路基板３に実装されたプッシュスイッチ１２やスライドスイッチ２１等の各種電気部品と、操作リング部５および筒状駆動部６を一体化してなる回転体４と、押圧操作用の操作キー７と、揺動操作用の操作ノブ８等を備えている。

ハウジング１は合成樹脂製であって、長尺な筒状の主ケース９と、この主ケース９の先端と離隔した位置でホルダ２に取着されたキャップ体１０と、このキャップ体１０の主ケース９側の開口端部に嵌着されたリング体１１とで構成されている。主ケース９の内壁部分はホルダ２を挿入して位置決めできるような形状に形成されており、このホルダ２に回転体４が回動可能に外挿されている。また、主ケース９の先端から突出するホルダ２の大径部２ａにキャップ体１０が外嵌され、主ケース９とリング体１１との間に回転体４の操作リング部５が露出するようになっている。主ケース９の先端近傍の外周面には開口９ａが設けられており、この開口９ａの内周には凹所９ｃを設けた複数のガイド壁９ｂが立設されている。また、キャップ体１０の先端にも開口１０ａが設けられており、この開口１０ａを貫通して操作ノブ８が配設されている。

操作キー７はプッシュスイッチ１２を押圧駆動するためのものである。この操作キー７は合成樹脂製であり、ハウジング１の凹所９ｃに昇降可能に配置されて操作面７ａを露出させている。操作キー７の裏面側には中央部に駆動棒７ｂが垂設されていると共に、駆動棒７ｂの周囲に複数の脚片７ｃが垂設されている。駆動棒７ｂはハウジング１の開口９ａを貫通してプッシュスイッチ１２上に搭載されており、複数の脚片７ｃはそれぞれガイド壁９ｂと摺動可能に係合している。こうして各脚片７ｃがそれぞれガイド壁９ｂで案内されるようになっているため、操作キー７をガタ付きなく昇降させることができる。また、操作キー７の裏面側には抜け止め片７ｄが設けられており、この抜け止め片７ｄをハウジング１の図示せぬ凹段部に係止させることで操作キー７の脱落が防止されている。なお、操作キー７として、ハウジング１の開口９ａを貫通してプッシュスイッチ１２上に搭載される構成を例示したが、その操作面７ａがハウジング１の外周面とほぼ同じ高さとなるように配置された構成を採用することも可能である。また、操作キー７の各脚片７ｃを案内する構成として、ハウジング１の開口９ａ内周に立設したガイド壁９ｂの凹所９ｃに案内される構成を例示したが、その他の構成として、ハウジング１の開口９ａに臨むように、ハウジング１とは別体のガイド体を回路基板３等に設け、そのガイド体に各脚片７ｃを案内する凹所を形成してもよい。

ホルダ２は主ケース９の内部空間に沿って延びる合成樹脂製の長尺体であり、ホルダ２の一端側の大径部２ａは主ケース９から突出してキャップ体１０とスナップ嵌合されている。この大径部２ａには、回転体４の回転動作をガイドする円筒面２ｂや、操作ノブ８の揺動支点となる受け部２ｃが形成されている。また、ホルダ２には、ねじ１３を螺着させることで回路基板３を固定するねじ止め突起２ｄと、回路基板３を位置決めする複数の位置決め突起２ｅとが内底部から上向きに突設されており、受け部２ｃに最も近い位置決め突起２ｅはシーソースイッチ２２の摺動子受け１４を回動可能に支持する支軸を兼ねている。さらに、ホルダ２の底部にはスライドスイッチ２１のスライダ１５を往復動可能にガイドする直線状のスリット２ｆが設けられており、ホルダ２の側部にはスプリング１６を介して金属球１７を保持する凹所２ｇが設けられている。

操作ノブ８は摺動子受け１４を揺動駆動する合成樹脂製の部材である。この操作ノブ８はホルダ２の受け部２ｃに揺動可能に支持されており、操作ノブ８の操作面８ａはキャップ体１０の開口１０ａから露出している。操作ノブ８の筒状部８ｂにはスプリング１８を介して金属球１９が保持されており、この金属球１９はシーソースイッチ２２の摺動子受け１４に弾接している。摺動子受け１４も合成樹脂製であり、回路基板３の下面に沿って回動可能な状態でホルダ２に支持されている。この摺動子受け１４には摺動子１４ａが取着されており、この摺動子１４ａは回路基板３の下面に弾接している。受け部２ｃを支点として操作ノブ８を揺動させると、筒状部８ｂが傾倒して摺動子受け１４が逆向きに揺動し、その際、金属球１９が摺動子受け１４のカム面を摺動するため、クリック感が生起されるようになっている。

スライドスイッチ２１はスライド操作型電気部品であって、回路基板３の長手方向に沿って往復移動可能なスライダ１５を有している。このスライダ１５は合成樹脂製であり、その垂下片１５ｂはホルダ２のスリット２ｆに摺動可能に挿通されている。スライダ１５はスリット２ｆにガイドされつつ回路基板３の下面に沿って直線的に往復動可能である。また、スライダ１５には摺動子１５ａが取着されており、この摺動子１５ａは回路基板３の下面に弾接している。

回路基板３はホルダ２上に載置されてねじ１３で固定されている。この回路基板３の上面にはプッシュスイッチ１２等が実装されており、プッシュスイッチ１２のステム上に操作キー７の駆動棒７ｂが搭載されている。また、回路基板３の下面にはシーソースイッチ２２やスライドスイッチ２１等が実装されている。すなわち、図示省略されているが、回路基板３の下面には、摺動子受け１４に取着された摺動子１４ａに摺接するシーソースイッチ用固定接点や、スライダ１５に取着された摺動子１５ａに摺接するスライドスイッチ用固定接点がパターン形成されており、摺動子受け１４の揺動動作やスライダ１５の往復移動に伴って接点切換えが行われるようになっている。図２に示すように、プッシュスイッチ１２の実装領域とスライダ１５を含むスライドスイッチの実装領域は、回路基板３の両面でほぼ重なり合っている。なお、図２や図４に示すケ−ブル２０は、回路基板３と外部回路とを電気的に接続するためのものである。

回転体４は、略円筒状に成形された合成樹脂製の筒状駆動部６の一端部に、合成樹脂製の操作リング部５をスナップ嵌合させて一体化したものである。この回転体４は、ホルダ２および回路基板３に外挿されて回動可能な状態でハウジング１に組み込まれており、ホルダ２の円筒面２ｂ等によって回転体４の回転動作がガイドされる。筒状駆動部６の一端部に外嵌されている操作リング部５は、ハウジング１の主ケース９とリング体１１との間に露出して回転操作されるようになっており、この操作リング部５は主ケース９の外周面に露出する操作キー７と近接している。また、筒状駆動部６の他端部の内壁面には周方向に沿ってクリック溝６ａが連設されており、このクリック溝６ａにホルダ２の凹所２ｇ内に保持された金属球１７が係脱可能に弾接している。筒状駆動部６はハウジング１（主ケース９）の内部に挿入されており、この筒状駆動部６の周壁には螺旋状孔６ｂと切欠部６ｃとが互いに略対向する位置に形成されている。螺旋状孔６ｂにはスライダ１５の垂下片１５ｂの先端部が挿入されて係合しており、回転体４（筒状駆動部６）の回転に伴って螺旋状孔６ｂの内壁面が垂下片１５ｂを駆動するため、スライダ１５がスリット２ｆにガイドされつつ直線的に移動するようになっている。切欠部６ｃは螺旋状孔６ｂと略対向する窓孔として形成されており、この切欠部６ｃに操作キー７の駆動棒７ｂが遊挿されている。また、この切欠部６ｃは、回転体４の回転操作範囲内で操作キー７との干渉が回避可能に形成されている。つまり、切欠部６ｃは、周方向で対向する内壁面が回転操作する回転体４のストッパとなるように形成されたり、あるいは回転体４の回転操作範囲内で切欠部６ｃの内壁面が操作キー７と当接しないように、この切欠部６ｃは周方向に十分な長さを有して形成されている。

このように構成された車載用ノブスイッチにおいて、ユーザが操作リング部５を回転操作すると、筒状駆動部６が操作リング部５と一体的に回転するため、その回転力が螺旋状孔６ｂと垂下片１５ｂとの係合部分でスライドスイッチ２１のスライダ１５の直線運動に変換される。その結果、スライダ１５に取着されている摺動子１５ａと回路基板３の下面に形成されているスライドスイッチ用固定接点との接触位置が変化し、操作リング部５の回転操作に応じた電気信号が回路基板３からケ−ブル２０を介して外部回路へ出力される。また、筒状駆動部６の回転に伴って金属球１７がクリック溝６ａと係脱するため、ユーザの手指にクリック感が伝達される。なお、前述したように操作リング部５を回転操作しても筒状駆動部６が操作キー７に当接することはない。

また、ユーザが操作キー７の操作面７ａを押圧操作すると、この操作キー７の駆動棒７ｂによってプッシュスイッチ１２のステムが押下されるため、プッシュスイッチ１２のオン／オフ信号が回路基板３からケ−ブル２０を介して外部回路へ出力される。

また、ユーザが操作ノブ８を揺動操作してシーソースイッチ２２の摺動子受け１４を揺動駆動すると、この摺動子受け１４に取着されている摺動子１４ａと、回路基板３の下面に形成されているシーソースイッチ用固定接点との接触位置が変化するため、所定の電気信号が回路基板３からケ−ブル２０を介して外部回路へ出力される。

以上説明したように、本実施形態例に係る車載用ノブスイッチでは、筒状駆動部６の周壁でスライダ１５用の螺旋状孔６ｂと略対向する部分に操作キー７が遊挿される切欠部６ｃを設けて、回転体４の回転操作範囲内で切欠部６ｃの内壁面が操作キー７と干渉しないように切欠部６ｃを形成してあるため、操作リング部５の近傍に操作キー７を無理なく配置させることができ、それゆえユーザが操作リング部５と操作キー７を連続的に操作する際に、指の移動距離を小さくすることができて操作性が良好となる。さらに、筒状駆動部６の内部空間において、操作キー７に駆動されるプッシュスイッチ１２を回路基板３の片面に実装し、かつ回路基板３の他面にスライダ１５を含むスライドスイッチ２１を実装することができ、それぞれの実装領域を回路基板３の長手方向へずらす必要がないため、回路基板３が小型化されても各種電気部品の実装スペースを確保しやすく、それゆえハウジング１のコンパクト化が図りやすくなっている。

なお、操作キー７が遊挿される切欠部６ｃを筒状駆動部６の周壁に切れ込みとして形成することも可能であるが、本実施形態例のように切欠部６ｃが筒状駆動部６の周壁に窓孔として形成されていると、筒状駆動部６の機械的強度が高まるため好ましい。

また、上記実施形態例では、ハウジング１に回転操作用の操作リング部５と押圧操作用の操作キー７と揺動操作用の操作ノブ８とを配設した車載用ノブスイッチについて説明したが、本発明はハウジング１に少なくとも操作リング部５と操作キー７とが配設されている車載用ノブスイッチに適用可能であり、操作ノブ８は必要に応じて省略したり、あるいは操作ノブ８に代えて押圧操作用のキートップを配設してもよい。さらに、操作リング部５と筒状駆動部６は一体成形品であってもよく、この筒状駆動部６に駆動されるスライダ１５がスライドボリュームの構成部品であってもよい。

また、上記実施形態例では、スライド操作型電気部品であるスライドスイッチ２１として、プッシュスイッチ１２が実装された回路基板３の下面にスライドスイッチ用固定接点をパターン形成し、このスライドスイッチ用固定接点に摺接する摺動子１５ａがスライダ１５に取着されているものについて説明したが、予め単品としてユニット化されたスライドスイッチを回路基板３の下面に実装するようにしてもよい。さらに、スライドスイッチの代わりにスライドボリューム等の他のスライド操作型電気部品を用いることも可能である。

本発明の実施形態例に係る車載用ノブスイッチの分解斜視図である。 該車載用ノブスイッチの断面図である。 図２のIII−III線に沿う断面図である。 該車載用ノブスイッチの平面図である。

符号の説明

１ ハウジング
２ ホルダ
２ｆ スリット
３ 回路基板
４ 回転体
５ 操作リング部
６ 筒状駆動部
６ｂ 螺旋状孔
６ｃ 切欠部
７ 操作キー
７ｂ 駆動棒
８ 操作ノブ
９ 主ケース
９ａ 開口
９ｃ 凹所
１０ キャップ体
１１ リング体
１２ プッシュスイッチ
１４ 摺動子受け
１５ スライダ
１５ａ 摺動子
１５ｂ 垂下片
２１ スライドスイッチ（スライド操作型電気部品）

Claims (3)

1. 外周面の一部に開口を有する筒状のハウジングと、このハウジングの内部に収納保持されたホルダと、このホルダに固定された回路基板と、この回路基板の片面に実装されたプッシュスイッチと、前記回路基板の他面に実装されたスライド操作型電気部品と、前記プッシュスイッチを押圧駆動可能な操作キーと、前記スライド操作型電気部品をスライダ操作可能な筒状駆動部を有する回転体とを備え、前記操作キーが前記開口において前記ハウジングの外部に露出していると共に、前記回転体が前記ハウジングの外周面に露出する回転可能な操作リング部を有している車載用ノブスイッチであって、
   前記筒状駆動部の周壁の一部に前記スライド操作型電気部品のスライダと係合する螺旋状孔を設けると共に、この螺旋状孔と略対向する前記周壁の他部に前記操作キーが遊挿される切欠部を設け、前記回転体の回転操作範囲内で前記筒状駆動部と前記操作キーとの干渉が回避されるように前記切欠部を形成したことを特徴とする車載用ノブスイッチ。
2. 請求項１の記載において、前記切欠部が前記筒状駆動部の周壁に窓孔として形成されていることを特徴とする車載用ノブスイッチ。
3. 請求項１または２の記載において、前記スライダが摺動子を有すると共に、前記回路基板に前記摺動子と摺接する導体パターンが設けられていることを特徴とする車載用ノブスイッチ。

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