JP2009211821A - スイッチユニット - Google Patents

Abstract

【課題】操作性を良好に維持しつつ表示面の十分な範囲に照射光を照射することができるスイッチユニットを提供する。
【解決手段】操作部３６を形成するカバー部材３３と、カバー部材３３を介して押圧操作されるスイッチ本体１６と、カバー部材３３を背後から照明する光源４３と、スイッチ本体１６及び光源４３が固定される基板８と、基板８を囲繞するハウジング５を有するスイッチユニットであって、カバー部材３３は、ハウジング５に軸支される軸受け部４７と、操作部３６とは反対側の端部に押圧方向に延出してスイッチ本体１６に当接するレバー５０とを備え、スイッチ本体１６はレバー５０により押圧可能に構成される。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば、自動車のステアリングホイールなどに取り付けられるスイッチユニットに関する。

例えば、自動車のステアリングホイールには、各種機器類をステアリングホイールを把持した状態で操作するためのスイッチユニットを備えたものがある。このスイッチユニットはステアリングホイールを把持している際に見やすく、かつ押圧する等の簡単な操作で済むように構成してあり、例えば、スイッチ本体と光源とを隣接配置し、これらスイッチ本体と光源とを上からカバー部材で覆う構造のスイッチとし、このカバー部材を押圧して操作するようにしている（特許文献１参照）。
特開２００５−１３８７８７号公報

カバー部材の操作者側の上面は表示面となっており、光源からの光により表示面に形成された文字部が光り、操作者がカバー部材を簡単に認識できるようになっているが、カバー部材の内部にはスイッチ本体を直接押圧するためのリブがカバー部材の表示面の裏側に設けられ、更に、基板を覆うように設けたハウジングにはスイッチ本体の周囲に光が漏れないような遮光壁を設ける必要があり、その結果、光源からの光がリブや遮光壁により遮られて十分にカバー部材の表示面の裏側に照射することができない問題がある。

そこで、この発明は、操作性を良好に維持しつつ表示面の十分な範囲に照射光を照射することができるスイッチユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、基板（例えば、実施形態における基板８）を囲繞するハウジング（例えば、実施形態におけるハウジング５）に、操作部（例えば、実施形態における操作部３６）を形成するカバー部材（例えば、実施形態におけるカバー部材３３）を操作位置と待機位置の間で操作可能に設け、前記カバー部材に光透過部により構成された意匠面（例えば、実施形態における意匠面３９）を設け、前記基板にスイッチ本体（例えば、実施形態におけるスイッチ本体１６）を設けると共に前記カバー部材の内部から意匠面に光を照射する光源（例えば、実施形態における光源４３）を電気的に接続したスイッチユニットであって、前記カバー部材の内部に、前記意匠面の裏面全体への前記光源からの投光を許容する投光用空間部（例えば、実施形態における投光用空間部Ｋ）を確保し、前記カバー部材の外壁（例えば、実施形態における底壁５２）に前記スイッチ本体を押圧可能なレバー（例えば、実施形態におけるレバー５０）を設けたことを特徴とする。
このように構成することで、スイッチ本体を押圧可能なカバー部材のレバーをカバー部材の外壁に設けることで、障害物のない投光用空間部をカバー部材内に確保し、光源からの光を意匠面の裏面全体へ投光させることが可能となる。

請求項２に記載した発明は、操作部を形成するカバー部材と、該カバー部材を介して押圧操作されるスイッチ本体と、前記カバー部材を背後から照明する光源と、前記スイッチ本体及び前記光源が固定される基板と、該基板を囲繞するハウジングを有するスイッチユニットであって、前記カバー部材は、前記ハウジングに軸支される軸部（例えば、実施形態における軸受け部４７）と、前記操作部とは反対側の端部に押圧方向に延出して前記スイッチ本体に当接するレバーとを備え、前記スイッチ本体は前記レバーにより押圧可能に構成されていることを特徴とする。
このように構成することで、スイッチ本体と光源を基板に固定し、スイッチ本体をレバーにより直接的に押圧すると共に、光源を基板に設けたため中間的な部品や配線を廃止できる。

請求項３に記載した発明は、前記カバー部材は、前記操作部の一部に意匠面を形成した第１部材（例えば、実施形態における第１部材３３Ｕ）と、該第１部材と係合し前記レバーが形成された第２部材（例えば、実施形態における第２部材３３Ｌ）とからなることを特徴とする。
このように構成することで、例えば、第２部材を共通として使用し、周囲の部材により制約を受ける第１部材を機種毎に交換して使用することができる。

請求項４に記載した発明は、前記光源からの光を前記カバー部材の意匠面に沿う側方から照射し、前記カバー部材で反射させて前記意匠面を照射することを特徴とする。
このように構成することで、意匠面に対して照射される光を間接光とすることができる。

請求項１に記載した発明によれば、スイッチ本体を押圧可能なカバー部材のレバーをカバー部材の外部に設けることで、障害物のない投光用空間部をカバー部材内に確保し、光源からの光を意匠面の裏面全体へ投光させることが可能となるため、操作性を良好に維持しつつ十分に照射光を照射することができる効果がある。
請求項２に記載した発明によれば、請求項１の効果に加えて、スイッチ本体と光源を基板に固定し、スイッチ本体をレバーにより直接的に押圧すると共に、光源を基板に設けたため中間的な部品や配線を廃止でき、部品点数を削減できる効果がある。
請求項３に記載した発明によれば、例えば、第２部材を共通として使用し、周囲の部材により制約を受ける第１部材を機種毎に交換して使用することができるため、汎用性が高められ、設計工数を削減できる効果がある。
請求項４に記載した発明によれば、意匠面に対して照射される光を間接光とすることができるため、直接光を意匠面の裏面に照射した場合に比較して全体をむらなく照明でき商品性も高められる効果がある。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の図中、ステアリングホイールのリム部の内側方向を内側とし、ステアリングホイールのリム部の外側方向を外側として説明する。
図１に示すように、ステアリングホイール１は、図示しないステアリングシャフトに固定されるハブ部２と、ハブ部２の左右及び下側から外側に延びるスポーク部３ａ，３ｂ，３ｃと各スポーク部３ａ，３ｂ，３ｃに支持される円環状のリム部４を備えている。

左のスポーク部３ａと下側のスポーク部３ｃとリム部４とで囲まれる部分であってハブ部２の外側には両スポーク部３ａ，３ｃに跨るように、スイッチユニットＳＵ１が取り付けられている。また、右のスポーク部３ｂと下側のスポーク部３ｃとリム部４とで囲まれる部分であってハブ部２の外側には両スポーク部３ｂ，３ｃに跨るように、スイッチユニットＳＵ２が取り付けられている。ここで、両スイッチユニットＳＵ１、ＳＵ２はスイッチ操作により駆動する機器類は異なるが、同様の構造であるので、スイッチユニットＳＵ１を例にして説明する。

図２、図３に示すように、スイッチユニットＳＵ１は、ハブ部２にネジ６及びクリップ７により取付られている。具体的にはハウジング５の内側寄りにこのハウジング５に囲繞される基板８を上下方向に備え、この基板８の下部がハブ部２にネジ６及びクリップ７によって取り付けられている。
基板８には回路上に上固定接点９、下固定接点１０が図２で上下に配置されている。尚、上固定接点９は図２の紙面方向の表裏にあと１箇所ずつ（合計３箇所）設けられている。基板８には上固定接点９，９，９及び下固定接点１０に対応する位置に接点１１，１１，１１，１２を当接離反可能に備えた可動接点保持部材１３が設けられ、可動接点保持部材１３はブラケット１４により基板８に固定されている。

可動接点保持部材１３には各接点１１、接点１２に対応する部位に外側に突出する突出部１５が複数形成され、各突出部１５に対応するブラケット１４に上下に配置されたスイッチ本体１６，１６，１６，１７が水平方向に押圧可能（例えば、オン・オフ作動可能）に支持されている。
ここで、可動接点保持部材１３の突出部１５は突出方向への復帰力を発生する弾性力を備えており、これにより各スイッチ本体１６，１７から押圧力を受けない場合には、スイッチ本体１６，１７から押圧力を受けた場合の操作位置から待機位置（図２の状態）へ復帰し、また、各スイッチ本体１６，１７の何れか一方の単独での操作に他方が影響を受けないようになっている。

基板８には下固定接点１０の下方に外側に光を照射するＬＥＤを用いた光源１８が基板８の回路に電気的に接続されている。スイッチ本体１７には、ハウジング５に支持部１９を介してスライド可能に支持されたレバー部材２０が設けられている。レバー部材２０の先端には下方でかつ内側に向かってカットされた傾斜面２１が設けられ、この傾斜面２１が押圧されるとレバー部材２０が押圧されて基部側にスライドしスイッチ本体１７を押圧し、このスイッチ本体１７をオン・オフ動作させる。

ハウジング５の外側壁には開口部２２が形成されている。ハウジング５の開口部２２には、上部に水平な意匠面２３を備え、外側壁に内側に凹む弧状面２４を有する横カバー部材２５が軸部２６を介してハウジング５に傾動可能に支持されている。横カバー部材２５はこの弧状面２４を押し上げるようにして操作する。
ここで、横カバー部材２５には光源１８から外側方向に向かって水平に照射された光を反射するリフレクタ２７が設けられ、このリフレクタ２７により反射した光が、意匠面２３の裏面に照射され、この部位に形成された文字、図形、記号などの光透過部が光るものである。横カバー部材２５はレバー部材２０を介して可動接点保持部材１３の突出部１５の弾性力により復帰するようにしてもよいし、軸部２６に図示しないトーションスプリングを設けて復帰作動するようにしてもよい。

図３に示すように、ハウジング５の上壁３０には、４つの支持アーム３１，３１，３１，３１が立設され、対向する各支持アーム３１の対向面に軸部３２が設けられている。対向する軸部３２間に図３の左側（図１では上側）から順に３つのカバー部材３３，３４，３５が傾動可能に支持され、３つのカバー部材３３，３４，３５は各々操作位置と待機位置との間で軸部３２を中心に傾動できるものである。各カバー部材３３，３４，３５は内部に投光用空間部Ｋを備えている。

カバー部材３３，３４，３５の各上壁は操作部３６，３７，３８を構成し、操作部３６，３７，３８を押圧することにより各スイッチ本体１６をオン・オフ操作することができる。カバー部材３３，３４，３５の操作部３６，３７，３８には、部分的に意匠面３９，４０，４１が形成されている。この意匠面３９はカバー部材３３，３４，３５の内部から照射した光により、文字、図形、記号などの光透過部が光る面である。

一方、基板８の上部にはハウジング５の上壁３０の上方に突出し、かつ各カバー部材３３，３４，３５内に位置する突出部４２が各カバー部材３３，３４，３５に対応して３箇所設けられ、各突出部４２には光を照射するＬＥＤを用いた光源４３が電気的に直接接続されている。ここで、各カバー部材３３，３４，３５は上部の操作部３６，３７，３８の形状が各々異なるが、それ以外の基本的構造は同様であるのでカバー部材３３を例にして説明する。

図４はカバー部材３３を内側から視た斜視図である。図５は図４の分解斜視図である。
図４、図５に示すように、カバー部材３３の操作部３６は一端がスポーク部３ａに沿うように延びる先細り形状とされたものである。操作部３６の下側は内側に向かって下がる段差部４４が形成された投光用空間部Ｋを有する箱状部４５を備えている。この段差部４４はスポーク部３ａとスポーク部３ｃとに渡る部分を受容してスポーク部３ａ〜３ｃに一体感を持たせている。

箱状部４５には前後壁４６，４６の下部に支持アーム３１の軸部３２に支持される軸受け部４７が凹設され、ここで軸部３２を支持してカバー部材３３がハウジング５に傾動可能に支持される。
箱状部４５の内側壁４８の下部には切欠部４９が形成されている。この切欠部４９は基板８の突出部４２を逃げるような大きさに形成され、カバー部材３３内の熱抜き孔として機能すると共にカバー部材３３を軸部３２に取り付ける際に基板８の突出部４２がカバー部材３３の切欠部４９に干渉しないためのものである。

そして、箱状部４５の操作部３６とは反対側の端部、つまり底壁５２の下面には操作部３６の押圧方向である下方に延出するレバー５０が一体形成されている。このレバー５０はカバー部材３３の待機位置では、その下端側面５１がブラケット１４から突出するスイッチ本体１６の端部に当接しており、操作部３６の押圧動作によりカバー部材３３が操作位置に傾動すると、スイッチ本体１６が下端側面５１により押圧され、上固定接点９に可動接点保持部材１３の接点１１が接触するものである。レバー５０の延出方向にはハウジング５の上壁３０にレバー５０を逃げる切欠部５４が形成されている。
尚、図４、図５において、レバー５０の位置が手前側に見えるが、レバー５０は図面において紙面の奥側に位置している。

ここで、箱状部４５の底壁５２は内側寄りが一部切り欠かれた切欠部５２ａとして構成され、ここから基板８の突出部４２がカバー部材３３の内部に臨まされている。切欠部５２ａには外側に向かって立ち上がる傾斜面５３が連接されている。この傾斜面５３は基板８の突出部４２の光源４３から側方に照射される光が指向する位置に形成されている。この傾斜面５３は光源４３の光を反射して意匠面３９全体にわたって光を照明できるように形成され反射が十分に行われる表面に形成されている。尚、７３は底壁５２の下面に形成された補強リブを示す。また、７０は外側壁を示す。

図５に示すように、カバー部材３３は、操作部３６の一部に意匠面３９を形成した上側の第１部材３３Ｕと、第１部材３３Ｕと係合し、レバー５０が形成された下側の第２部材３３Ｌとで分割可能に係合されている。
第１部材３３Ｕは下側に開口した箱形の部材であって、内側壁４８の下部に箱状部４５の切欠部４９を形成する切欠部５５を有し、切欠部５５の両脇に係合孔５６、５６を備え、前後壁４６の外側にも係合孔５７を備えている。ここで、前後壁４６に前述した軸受け部４７が形成され、切欠部５５の上縁にはスリット７１が形成されている。

第１部材３３Ｕの天井部分は操作部３６の一部に意匠面３９が形成され、この部分の裏側にはリブ等の平坦性を損ねる部材は設けられておらず、内部の光ができるだけ意匠面３９で均等な明るさを確保できるようになっている。ここで、意匠面３９は、カバー部材３３の内部の光を意匠面３９の裏面全体に受けることで一目で操作する部位を把握できるものである。尚、７０は前述した外側壁である。

第２部材３３Ｌは上側が開口した箱形の部材であって、底壁５２下面にはレバー５０が設けられている。レバー５０は縦リブ６０で補強されている（図３参照）。内側壁４８Ｌには下部に前記箱状部４５の切欠部４９を形成する切欠部６１が形成され、切欠部６１の両脇には第１部材３３Ｕの係合孔５６、５６に係止する爪６２，６２を備え、前後壁４６Ｌの外側にも第１部材３３Ｕの係合孔５７に係止する爪６３を備えている。尚、切欠部６１の上縁には第１部材３３Ｕのスリット７１が挿入されて位置決めされる突起部７２が形成されている。

第２部材３３Ｌは第１部材３３Ｕの内側に内側壁４８Ｌ、前後壁４６Ｌ、外側壁７０Ｌが係合することで収まるため、箱状部４５の内面を構成するこれら内側壁４８Ｌ、前後壁４６Ｌ、外側壁７０Ｌは平坦な状態となってリブ等の平坦性を損ねる部材は設けられていない。ここで、前記箱状部４５の底壁５２が第２部材３３Ｌの傾斜面５３を備えた底壁５２で構成されている。
このようにして形成された、第１部材３３Ｕと第２部材３３Ｌとを係合してカバー部材３３が形成され、このカバー部材３３を他のカバー部材３４，３５と共にハウジング５に取り付けてスイッチユニットＳＵ１が構成されている。

上記実施形態によれば、カバー部材３３の操作部３６を図２の矢印Ｘで示す方向に押圧すると、レバー５０の下端側面５１が内側に倒れるようにしてスイッチ本体１６の先端部を押圧するためスイッチ本体１６はブラケット１４内に押し込まれる。すると、可動接点保持部材１３の突出部１５が弾性力に抗して基板８側に押圧されるため、接点１１と上固定接点９とが接触する。一方、光源４３から光が照射されると、この光はカバー部材３３の底壁５２の傾斜面５３で反射してカバー部材３３の操作部３６に形成された意匠面３９の裏面に全面に渡って照射される。

この場合、光源４３からの光は傾斜面５３に至るまでに何らの障害物もなく、傾斜面５３で反射した後においても遮るものがなく、投光用空間部Ｋを経てくまなく意匠面３９に照射されるため操作部３６における外側からの視認性が高められる。よって、操作部３６は押すだけで簡単に操作でき、視認性も良いため操作性を向上することができる。

特に、意匠面３９を上下方向（図５の左右方向）の外側一杯に設定することができるため、照射範囲がスポーク部３ａ，３ｃ間で広く確保でき視認性が向上する点で有利である。また、各カバー部材３３，３４，３５は上下に分割構成される構造であるため、ステアリングホイール１のスポーク部３ａ等に依存した形状の操作部３６，３７，３８を備えた第１部材３３Ｕ，３４Ｕ，３５Ｕを交換するようにし、第２部材３３Ｌ，３４Ｌ，３５Ｌを共通に用いれば、多機種に適用できる等汎用性が高められ、設計工数の低減を図ることができる。

ここで、カバー部材３３に切欠部４９が設けられているため、ここから熱が逃げ光源４３の熱が投光用空間部Ｋにこもるのを防止できると共に、カバー部材３３をレバー５０の側からスライドして軸部３２に向かって装着する際に基板８の突出部４２が切欠部４９によってカバー部材３３に干渉するのを防止できる。
また、レバー５０により直接的にスイッチ本体１６を押圧する構造であるので、中間部に他の部材を介在させる必要がなくなり部品点数を削減できる。更に、基板８に直接的に光源４３を設けたため、配線が省略できこの点でも部品点数を削減できる。

そして、光源４３からの光を傾斜面５３で反射して意匠面３９を照明する構造であるため、直接光を意匠面３９の裏面に照射した場合に比較して全体をむらなく照明でき商品性も高められる。
したがって、運転をしている乗員にとって操作が行い易く視認しやすいこのスイッチユニットＳＵ１は車両用として好適である。

尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、車両のステアリングホイールに適用した場合を例にしたが、車両の他のスイッチ類に適用することも可能であるし、車両以外のスイッチユニットにも適用できる。

この発明の実施形態のステアリングホイールの正面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 この発明の実施形態の分解斜視図である。 カバー部材３３の斜視図である。 図４の分解斜視図である。

符号の説明

５ ハウジング
８ 基板
１６ スイッチ本体
３３ カバー部材
３３Ｕ 第１部材
３３Ｌ 第２部材
３６ 操作部
３９ 意匠面
４３ 光源
４７ 軸受け部（軸部）
５０ レバー
５２ 底壁（外壁）
Ｋ 投光用空間部

Claims (4)

1. 基板を囲繞するハウジングに、操作部を形成するカバー部材を操作位置と待機位置の間で操作可能に設け、前記カバー部材に光透過部により構成された意匠面を設け、前記基板にスイッチ本体を設けると共に前記カバー部材の内部から意匠面に光を照射する光源を電気的に接続したスイッチユニットであって、前記カバー部材の内部に、前記意匠面の裏面全体への前記光源からの投光を許容する投光用空間部を確保し、前記カバー部材の外壁に前記スイッチ本体を押圧可能なレバーを設けたことを特徴とするスイッチユニット。
2. 操作部を形成するカバー部材と、該カバー部材を介して押圧操作されるスイッチ本体と、前記カバー部材を背後から照明する光源と、前記スイッチ本体及び前記光源が固定される基板と、該基板を囲繞するハウジングを有するスイッチユニットであって、前記カバー部材は、前記ハウジングに軸支される軸部と、前記操作部とは反対側の端部に押圧方向に延出して前記スイッチ本体に当接するレバーとを備え、前記スイッチ本体は前記レバーにより押圧可能に構成されていることを特徴とするスイッチユニット。
3. 前記カバー部材は、前記操作部の一部に意匠面を形成した第１部材と、該第１部材と係合し前記レバーが形成された第２部材とからなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスイッチユニット。
4. 前記光源からの光を前記カバー部材の意匠面に沿う側方から照射し、前記カバー部材で反射させて前記意匠面を照明することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のスイッチユニット。

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