JP2011018558A - スイッチ機構及び操作パネル - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ機構について、ダイヤルノブの外径寸法を従来のままに維持しつつ操作パネルを小型化した場合に、筒状基部の開口に近接して配置された光源体からの光を筒状基部の内周面で遮られることなくノブキャップの外周縁側まで導くことを可能とする。
【解決手段】スイッチ機構２、３、４は、筒状基部１１及びダイヤルノブ１５により画成された内部空間４２に導光部材４３を収納し、この導光部材４３は、回路基板２１のチップＬＥＤ４０に面してチップＬＥＤ４０の光が入射される受光面４４と、ノブキャップ１６に向けて光を出射する出光面４５と、受光面４４で受けた光を出光面４５に向けて伝播する光伝播部４６及び受光面４４から光伝播部４６に伝播されてきた光を出光面４５に対しその外周縁側まで拡散させる光拡散部４７とを備えた構成とし、筒状基部１１の開口と対峙して配された受光面４４の大きさがダイヤルノブ１５内に位置する出光面４５より小さくても出光面４５の外周縁まで光が確実に届くようにする。
【選択図】図３

Description

この発明は、空調装置、特に車両用空調装置の空調をコントロールするためのスイッチ機構及びこのスイッチ機構を具備する操作パネルに関する。

ダイヤルスイッチの内部に相対的に大きな空間を確保して設計の自由度を向上させると共に製造コスト削減も図ったスイッチ機構及びこのスイッチ機構を具備する操作パネルに係る発明は、特許文献１に示されるように、本願の特許出願人により出願がなされて公知となっている。

この特許文献１に記載のスイッチ機構の構成を概説すると、円筒状固定部を構成する円筒状延出部（以下、本願に合わせて筒状基部と称する。）に回転自在に装着されるダイヤル部のダイヤルノブと、このダイヤルノブの外周側に配された駆動部（以下、本願に合わせて第１のギアと称する。）とを有し、前記ダイヤルノブの外周側近傍には駆動歯車（以下、本願に合わせて第２のギアと称する。）が配されて、前記第１のギアの外周面に形成された歯車部（以下、本願に合わせて歯と称する。）と、前記第２のギアの歯とが噛み合うことが可能となっていると共に、前記第２のギアの回転軸は、プリント基板（以下、本願に合わせて回路基板と称する。）に固着された回転式スイッチ（以下、本願に合わせて回転スイッチと称する。）の回転軸が固着されている。これにより、このスイッチ機構では、回転スイッチをダイヤルノブの筒状基部の外周側のいずれの場所にも設置可能なことから、筒状基部の内部に空間を設け且つこの内部空間の大きさを自由に変更することができ、内部空間の容積を必要に応じて確保することができると共に、回転スイッチの位置も自由に設定・変更することができる。

特開２００１−１８４９６９号公報

近年において、ナビゲーションシステムやオーディオ等の他の機器用のスペースをインストルメントパネルに確保するために、スイッチ機構を具備する操作パネル、特にスイッチ機構を複数に具備する操作パネルについて、インストルメントパネルに占めるスペースの割合を狭めることが要請されるようになってきている。

しかしながら、操作パネルに設けられたスイッチ機構を単純に小型化すると、ダイヤルノブに設けられたノブキャップの意匠面に施された各種モード表示等のための図形や文字が小さくなりすぎて視認性が劣化するという不具合が生ずる。また、ダイヤルノブの外径寸法は、指で摘み回転させる操作性を保持するためにある程度の外径寸法（例えば約５０ｍｍ前後）や奥行き寸法（例えばインストルメントパネルの表面から２０ｍｍ前後）が確保される必要があるので、上記ダイヤルノブの外形上の寸法を上記寸法よりも小さくすることは好ましくない。

もっとも、筒状基部や第２のギアを従来の寸法を維持したままだと、インストルパネルに占める操作パネルのスペースの割合を狭めることができない。このため、ダイヤルノブの外径寸法は従来のまま、筒状基部や第２のギアの小型化を行う必要がある。

ところで、第１のギアと第２のギアとについて、乗員の操作性の向上の見地から、第１のギアが１回転する間に第２のギアが１．５回転から２回転する回転比率関係にあることが好ましい。乗員が回転操作するダイヤルノブの回転操作角度（第１のギアの回転可能角度）を最大で１８０〜２００°程度としつつ、回転式電気抵抗体である回転スイッチの回転軸が固着された第２のギアの回転可能角度を３３０°程度になるよう変換して、回転変位量を有効に利用するためである。このように筒状基部や第２のギアを小型化するにしても、第１のギアと第２のギアとの回転比率について上記した数値を維持することが要請され、どちらか一方のみを小型化することができない。

このため、スイッチ機構は、ダイアヤルノブの外径寸法は従来のまま、筒状基部と第２のギアとの回転比率を一定に維持しつつ小型化することになり、筒状基部の外径寸法を小さくすることは、下記の課題へとつながる。すなわち、ノブキャップの意匠面に対する照明は、回路基板上にて筒状基部に近接して配置した光源体からの光によって行うが、筒状基部の外径寸法を小さくすることに伴って筒状基部の内周面の内径寸法も小さくなり、従来においてノブキャップの意匠面全面に到達していた光のうち外側への拡がりが規制される結果、ノブキャップの意匠面の外周縁側には光が導かれないという不具合を有する。この不具合を解消する対処として、回路基板上に設けられる光源体をノブキャップに近接させるような構成の採用も考えられる。

しかし、一般に平面状の回路基板上にノブキャップ側へ突出するよう光源体を設けることは、製造工程における取り扱いにくさや光源体の寸法管理の難しさにつながり、合理的対応ではない。また、別な対処として、光源体と被照体であるノブキャップとの照射距離を短くする構成の採用も考えられる。しかしノブキャップはダイヤルノブ端部に設けられており、照射距離を短くするとダイヤルノブの奥行き寸法の縮小を招き、ダイヤルの操作性が低下する。そのうえ、筒状基部の内側面と後述するスライダーの外側面との嵌合面積の減少にもつながり、スライダー移動時にがたつくおそれが高まることもあり、合理的対応ではない。

そこで、本発明は、ダイヤルノブの外径寸法を従来のままに維持しつつ操作パネルを小型化した場合に、筒状基部の開口に近接して配置された光源体からの光を筒状基部の内周面で遮られることなくノブキャップの外周縁側まで導くことが可能であると共に、第２のギアの外周縁が所望の操作パネルの外縁枠からはみ出すことなく、第１のギアと第２のギアとの好適な回転比率を維持することができるスイッチ機構及び操作パネルを提供することを目的とする。

この発明に係るスイッチ機構は、軸方向の両側が開口した筒状体により構成され、回転操作が可能であるダイヤルノブと、軸方向の両側が開口した筒状体により構成され、前記ダイヤルノブと一体に回動し、外周側面には所定数の歯が形成された第１のギアと、この第１のギアの歯と噛合可能な所定数の歯が形成された回転体及びこの回転体の回転中心に取り付けられた軸棒とで構成されて、前記第１のギアからの回転を受けることができる第２のギアと、前記ダイヤルノブの一方の開口を閉塞し、意匠面を備えるノブキャップと、光源体及び回転スイッチを備え、この回転スイッチは前記第２のギアの軸棒と連結されて前記第２のギアの回転が伝達される回路基板と、を有して構成されたスイッチ機構において、少なくとも前記ダイヤルノブの内側に、導光性を有する素材で形成された導光部材が収納され、この導光部材は、前記光源体に面して前記光源体からの光が入射される受光面と、前記ノブキャップに向けて光を出射する出光面と、前記受光面と前記出光面との間に配されて、前記受光面で受けた光を前記出光面に向けて伝播する光伝播部及びこの光伝播部を介して前記受光面から伝播されてきた光を前記出光面に対しその外周縁側まで拡散させる光拡散部とを備えていることを特徴としている（請求項１）。ここで、回路基板の光源体は、例えばチップ状の白色の発光ダイオード（チップＬＥＤ）である。また、導光部材の素材としては、例えばポリカーボネートやアクリル等が挙げられる。更に、これらの素材をベースにしつつ光の拡散剤を混入したものとすることが好ましい。更に、意匠面は、スイッチ機構の機能に応じて図形や文字等の意匠が施された面である。
そして、この発明に係る操作パネルは、請求項１から請求項６のいずれかに記載のスイッチ機構を単数あるいは複数に具備する操作パネルであって、車両のインストルメントパネルに表面が露出した状態で組み付けられるパネルフロント側部材と、前記インストルメントパネルとの組み付け手段を有するパネル中間部材と、このパネル中間部材と組み合わされることにより前記回路基板を内部に収納するパネルリア側部材とを有し、前記パネル中間部材は、前記パネルフロント側部材側に向けて筒状に突出形成された筒状基部を有し、この筒状基部は、その外径寸法が前記第１のギアの内径寸法よりも小さく設定されて、前記第１のギア内に挿入されることで、前記第１のギアがこの筒状基部の周囲をこの筒状基部を軸芯として回転するようにしたことを特徴としている（請求項７）。

このようなスイッチ機構の構成とすることにより、光源体から発せられた光は、導光部材の受光面から入射された後、光伝播部を通って光拡散部に至り、この光拡散部で出光面に対しその外周縁側まで拡散され、出光面から出射されるので、光伝播部を棒体状としその径方向寸法を相対的に小さくし、これに伴い導光部材の受光面の面積が出光面の面積よりも相対的に小さくなっても、出光面の外周側からも光をノブキャップに届かせることができる。これにより、この発明に係る操作パネルにおいては、インストルメントパネルと接合されるパネル中間部材の車両幅方向及び／又は車両上下方向に沿った寸法を相対的に小さくし、これに伴い、パネル中間部材に形成される筒状基部の回路基板側の開口直径寸法も相対的に小さくし、この小さくなった筒状基部の回路基板側の開口の軸方向側に光源体を配置した場合には、筒状基部内に配置されたスライダーに収納した導光部材の受光面の面積は相対的に小さくなるが、出光面の面積をこの受光面の面積よりも大きく採ることができ、ひいてはこの出光面と対峙するノブキャップの大きさも指で摘み回転させる操作性を保持するために好適な寸法を確保することができる。よって、車両のインストルメントパネルに占める操作パネルの大きさについて、インストルメントパネルに組み込む他の機器のために相対的に小さくすることが可能となる。

また、この発明に係るスイッチ機構では、前記導光部材の光拡散部は、前記出光面のうち前記光伝播部の軸線上に位置する部位に窪部を形成し、前記光伝播部を通ってきた光を前記窪部にて前記受光面側で且つ斜め外方に向けて拡散させることを特徴としている（請求項２）。これにより、受光面で受けて光伝播部で伝播されてきた光を光拡散部内に拡散することができ、出光面からの出射をより均等化できる。

更に、この発明に係るスイッチ機構は、前記導光部材の前記光伝播部と前記光拡散部との境界外面に、内側に弧を描く曲面を形成すると共に、前記導光部材の光拡散部と前記出光部との境界外面に、外側に向けて膨出した曲面を形成したことを特徴としている（請求項３）。これにより、窪部により光拡散部内に拡散された光をさらに拡散することができ、出光面からの出射をさらに均等化できる。

更にまた、この発明に係るスイッチ機構は、軸方向の両側が開口した筒状体状に構成され、前記ダイヤルノブと前記第１のギアとの間に介在されるアダプタを更に有することを特徴としている（請求項４）。これにより、第１のギアはダイヤルノブと直接に連結されないので、第１のギアの大径部の外径寸法をダイヤルノブの内径寸法に囚われることなく相対的に小さくすることが可能となる。

更にまた、この発明に係るスイッチ機構は、少なくとも前記ダイヤルノブを用いて構成される内部空間に収納されて、前記ダイヤルノブ及び前記第１のギアの軸方向に沿って移動することが可能であると共に、前記導光部材を収納したスライダーを更に有することを特徴としている（請求項５）。これにより、導光部材はスライダーとは別に構成されたものとなる。

そして、この発明に係るスイッチ機構では、前記基板は、更にプッシュスイッチの端子を有し、このプッシュスイッチの端子は、前記スライダーの移動によりこのスライダーの回路基板側端部に設けられたプッシュスイッチの押圧部との間で押圧とその解除とが行われて、このプッシュスイッチに接続された機器のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことを特徴としている（請求項６）。これにより、スイッチ機構について、ダイヤル式スイッチの機能のみならずプッシュ式スイッチの機能も併有する複合的スイッチ機構とすることができる。もっとも、請求項１から請求項５に記載のスイッチ機構は、全てが複合的スイッチ機構ではなく、複合的スイッチ機構と単なるダイヤルスイッチ機構とが併存する。これに応じて、複数のスイッチ機構を有する場合に、複合的スイッチ機構には、請求項６に示すように、回路基板にプッシュスイッチの端子とスライダーにプッシュスイッチの押圧部との双方が設けられる一方、単なるダイヤルスイッチ機構には、プッシュスイッチの端子又はプッシュスイッチの押圧部の一方が設けられないか又は双方とも設けられない。

以上のように、請求項１から請求項７に記載の発明によれば、光源体から発せられた光は、導光部材の受光面から入射された後、光伝播部を通って光拡散部に至り、この光拡散部で出光面に対しその外周縁側まで拡散され、出光面から出射されるので、光伝播部を棒体状としその径方向寸法を相対的に小さくし、これに伴い導光部材の受光面の面積が出光面の面積よりも相対的に小さくなっても、出光面の外周側からも光をノブキャップに届かせることができる。
これにより、請求項１から請求項７に記載の発明によれば、インストルメントパネルと接合されるパネル中間部材の車両幅方向及び／又は車両上下方向に沿った寸法を相対的に小さくし、これに伴い、パネル中間部材に形成される筒状基部の回路基板側の開口直径寸法も相対的に小さくし、この小さくなった筒状基部の回路基板側の開口の軸方向側に光源体を配置した場合には、筒状基部内に配置されたスライダーに収納した導光部材の受光面の面積は相対的に小さくなるが、出光面の面積をこの受光面の面積よりも大きく採ることができ、ひいてはこの出光面と対峙するノブキャップの大きさも指で摘み回転させる操作性を保持するために好適な寸法を確保することができる。
よって、請求項１から請求項７に記載の発明によれば、ノブキャップに描かれた文字や図の視認性の確保、インストルメントパネルにおけるスイッチ機構あるいは操作パネルのスペースの割合の縮小、ノブキャップの外径寸法に対する従来と同様の寸法の維持による操作性の確保の、いずれについても成立させることができる。

特に請求項２に記載の発明によれば、導光部材の受光面で受けた光は光伝播部を通って光拡散部まで伝播され、この光拡散部では、光は、窪部にて受光面側で且つ斜め外方に向けて拡散されるので、光を出光面から均等に出射させることが可能となる。

特に請求項３に記載の発明によれば、前記導光部材の前記光伝播部と前記光拡散部との境界外面を内側に弧を描く曲面を形成すると共に、前記導光部材の光拡散部と前記出光部との境界外面に外側に向けて膨出した曲面を形成したので、光を出光面からより均等に出射させることが可能となる。

特に請求項に４記載の発明によれば、フロント側部材の貫通孔からパネルフロント側部材とパネル中間部材とで形成された画室内に収納するにあたり、アダプタを介在させることで、第１のギアの大径部の外径寸法を相対的に小さくすることが可能となることから、フロント側部材の貫通孔の内径寸法を第１のギアの大径部の外径寸法の長大化に合わせて大きくする必要がなくなる。そして、このフロント側部材の貫通孔の内径寸法が長大化するのを防止するためにダイヤルノブの寸法を小さくすることは、乗員のダイヤルノブの操作性の悪化という不具合とともに、スライダーの大径部の寸法、ひいては導光部材の光拡散部の外径寸法を小さくし、出光面から出射される光の範囲を狭めるとの不具合を有するところ、アダプタの介在によりこのようなダイヤルノブの寸法の小径化も回避することができる。

特に請求項５に記載の発明によれば、スライダーと導光部材とを別の構成部品としたことにより、スライダーの製造を薄肉の樹脂材で射出成形することにより行うことが可能となるので、成形後のヒケ（材料が起こす成形収縮によって生じるへこみ、窪み。）による寸法変化が小さく歩留まりが良くなり、ダイヤルスイッチ機構の製造コストの削減を図ることができる。

図１は、この発明に係るスイッチ機構を具備した操作パネルの全体構成を示す説明図である。 図２は、同上の操作パネルを正面側から見た状態を示す説明図である。 図３は、同上の操作パネルに対する図２に示されるＡ−Ａ線断面図である。 図４は、図２に示されるＢ−Ｂ線断面図である。 図５は、同上の操作パネルを構成部品ごとに展開した状態を示す説明図である。 図６は、この発明に係る導光部材の構成及び光の反射の様子を示す説明図である。 図７は、導光部材の収納される様子及び回路基板との関係を示す説明図である。

以下、この発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１から図５に示される操作パネル１は、例えば図示しない車両に搭載される空調装置の制御の設定を行うためのもので、この実施例では、３つのスイッチ機構２、３、４を具備したものとなっている。もっとも、操作パネル１は、このような複数のスイッチ機構を具備するものに限定されず、図示しないが単数のスイッチ機構を具備したものであっても良い。

このうち、操作パネル１は、図３、図４及び図５に示されるように、インストルメントパネルの表面に露出する略板状のパネルフロント側部材５と、インストルメントパネルに取り付けるため取り付け手段としてスイッチ機構２、３、４の並ぶ方向の両側端に螺子孔８を有するフランジ７が形成された略板状のパネル中間部材６と、インストルメントパネル内に配置され、パネル中間部材６側に開口した筐体状のパネルリア側部材９とを組み合わせることで、内部に空間を有するケース状の形態となっている。

そして、パネルフロント側部材５は、図５に示されるように、スイッチ機構２、３、４の数に応じて複数（この実施例では３つ）の貫通孔１０が円状の形状にて形成されている。また、パネル中間部材６は、図３、図４及び図５に示されるように、板状部分６ａからパネルフロント側部材５に向けて円筒状に延びた筒状基部１１が、スイッチ機構２、３、４の数に応じて複数（この実施例では３つ）形成されている。

更に、パネル中間部材６は、板状部分６ａの全周縁から筒状基部１１の延出方向と同じ側とパネルリア側部材９側との双方に向けて延びる周壁部６ｂを有しており、この周壁部６ｂの一方側端部がパネルフロント側部材５と当接することで、パネルフロント側部材５との間に後述する第１のギア１９の歯３３側部分と第２のギア２０とを収納可能な画室１２が形成されている。また、パネル中間部材６は、周壁部６ｂの他方側端部がパネルリア側部材９の開口部縁部に外嵌されることにより、後述する回路基板２１を収納可能な画室１３が画成されている。

この実施例では、パネルフロント側部材５、パネル中間部材６及びパネルリア側部材９の車両幅方向となる横幅寸法は、図３に示されるように、従来の寸法値をＸａとした場合には、この寸法値Ｘａよりも小さな寸法値Ｘｂになるように小型化されている。そして、パネル中間部材６に形成される筒状基部１１の内径寸法も、パネル中間部材６の小型化に伴い、図３に示されるように、従来の寸法値をＬａとした場合には、この寸法値Ｌａよりも小さな寸法値Ｌｂに狭まっている。更に、パネルフロント側部材５、パネル中間部材６及びパネルリア側部材９の車両上下向となる高さ寸法は、図４に示されるように、従来の寸法値をＹａとした場合には、この寸法値Ｙａよりも小さな寸法値Ｙｂになるように小型化されている。

スイッチ機構２は、図２に示されるように、外周部分を回転させることにより、吹出モードを、オートモード、デフロストモード、デフフットモード、フットモード、バイレベルモード、ベントモードに設定することが可能であると共に、中央部分を押すことにより、外気導入モードと内気導入モードとに切り換えることが可能なものであり、ダイヤル式スイッチの機能のみならずプッシュ式スイッチの機能も備えた複合的スイッチ機構である。また、スイッチ機構３は、図２に示されるように、外周部分を回転させることにより、送風能力をＯＦＦ状態からフル稼動状態まで切り替えると共にオートモードに設定することが可能なものであり、ダイヤル式スイッチの機能のみを備えたダイヤルスイッチ機構である。更に、スイッチ機構４は、図２に示されるように、外周部分を回転させることにより、車室内の設定温度を２０℃から３０℃の範囲で調整することが可能であると共に、中央部分を押すことにより、空調制御のＯＮ／ＯＦＦを行うことが可能なものであり、ダイヤル式スイッチの機能のみならずプッシュ式スイッチの機能も備えた複合的スイッチ機構である。

スイッチ機構２、３、４が有する構成部品はほぼ共通であり、かかる構成部品として、ダイヤルノブ１５、ノブキャップ１６、スライダー１７、アダプタ１８、第１のギア１９、第２のギア２０及び回路基板２１をまずは有している。

ダイヤルノブ１５は、自動車の搭乗者により指で摘んで回転操作されるもので、図５に示されるように、軸方向の両側が開口した略円筒状の筒状体をなしていると共に、図１に示されるように、スイッチ機構２、３、４の操作パネル１のパネルフロント側部材５から表出した部分の主要な外郭を構成しており、その外径寸法や奥行き寸法は指で摘み回転させる操作性を保持するのに好適な大きさ（例えば外径は約５０ｍｍ前後、奥行きはインストルパネルの表面から２０ｍｍ前後）を有している。そして、このダイヤルノブ１５の外径寸法は、パネルフロント側部材５の貫通孔１０の内径寸法よりも大きくなっている。

ノブキャップ１６は、ダイヤルノブ１５の筒状の内部に収納可能な外径寸法を有する円板状のもので、スイッチ機構２、３、４の機能に応じて図形や文字等の意匠が施された意匠面をフロント側に有している。また、ノブキャップ１６は、ダイヤルノブ１５に対し、このダイヤルノブ１５が回転してもこれに従動して回転しないように取り付けられているもので、このため、ノブキャップ１６の意匠面に描かれた意匠の向きはノブキャップ１６の回転にかかわらず常に一定である。そして、ノブキャップ１６には、後述する導光部材４３及び５４又は導光部材４３のみから出射された光が透過する透過部分を有している。なお、ノブキャップ１６をダイヤルノブ１５に対し、このダイヤルのノブ１５に取り付け、従動して回転するように構成してもよい。

スライダー１７は、この実施例では、透明な樹脂により形成されているもので、外径寸法が相対的に大きな大径部２４と外径寸法が相対的に小さな小径部２５とが軸方向に連接して構成されている。スライダー１７の大径部２４の外径寸法は、ダイヤルノブ１５の内径寸法よりも小さく、スライダー１７の小径部２５の外径寸法は、筒状基部１１の内径寸法よりも小さくなるように設定されている。これにより、スライダー１７は、ダイヤルノブ１５の筒状部分及びパネル中間部材６の筒状基部１１内をその軸方向に沿って回路基板２１に対して遠近する方向にスライド動作することが可能となっている。

また、スライダー１７は、大径部２４のダイヤルノブ１５側がノブキャップ１６の外径寸法と略同じ内径寸法となるように開口し、小径部２５の回路基板２１側がノブキャップ１６の外径寸法よりも小さな内径寸法となるように開口した貫通孔２６を有し、後述する導光部材４３を収納することが可能であると共に、後述する導光部材５４を収納するためのホルダ２７も貫通孔２６の軸方向に沿って延びるように形成されている。更に、スライダー１７は、後述するプッシュ式スイッチの機能を得るべく、回路基板２１にプッシュスイッチの端子３９が設けられている場合に、図３に示すように、この端子３９を押圧することができる押圧部２８を有している。

図３に示すように、第１のギア１９は、ダイヤルノブ１５の回転を第２のギア２０に伝達するためのものである。この第１のギア１９は、外径寸法が相対的に大きく且つ軸方向の両側が開口した大径部３０と外径寸法が相対的に小さく且つ軸方向の両側が開口した小径部３１とが同心の複数円を描くように配置されると共にこの大径部３０と小径部３１とが小径部３１の途中から径方向に延びる連接部３２により連接されることで構成されている。

また、第１のギア１９の小径部３１は、その内径寸法がパネル中間部材６の筒状基部１１の外径寸法と略同じである。この小径部３１内に筒状基部１１が挿入されることで、第１のギア１９は、筒状基部１１の周囲において当該筒状基部１１を軸芯として回転することができる。そして、第１のギア１９の小径部３１は、連接部３２よりも回路基板２１側となる表出部分に所定の数の歯３３が外周面に環状に形成されている。この歯３３を有する外周面の外径寸法は、図２に示されるように、従来の寸法値をＤａ１とした場合に寸法値をＤｂ１まで小さくされている。更に、第１のギア１９の大径部３０は、その外径寸法が後述するアダプタ１８の内径寸法と略同じに設定されて、アダプタ１８に挿入することで、かかるアダプタ１８とガタツキなく一体的に回転するように連結される。

図３に示されるように、第２のギア２０は、第１のギア１９の歯３３と噛合可能な所定の数の歯３５を有する円板状の回転体３４と、この回転体３４の回転中心から回路基板２１側に向けて延出した軸棒３６とで構成されたもので、第１のギア１９の回転を回路基板２１に設けた回転スイッチ３８に伝達するためのものである。これに伴い、第２のギア２０の軸棒３６は、パネル中間部材６を貫通して回路基板２１側まで至っていると共に回転スイッチ３８の回転軸と固着されている。

アダプタ１８は、軸方向の両側が開口した略円筒状の筒状体をなし、その外径寸法がダイヤルノブ１５の内径寸法と略同じであると共にその内径寸法が第１のギア１９の外径寸法と略同じであって、このアダプタ１８が介在することにより、ダイヤルノブ１５と第１のギア１９とを強固に連結して、ダイヤルノブ１５の回転が第１のギア１９にそのまま伝達されるようになっている。そして、第１のギア１９は、ダイヤルノブ１５が従来と同様の外径寸法としながら、筒状基部１１の内径寸法が従来の寸法値Ｌａよりも小さな寸法値Ｌｂとしたい場合に、第１のギア１９の小径部３１の径方向寸法を筒状基部１１の外径寸法と略同じになるように小さくする一方で、このアダプタ１８が間に入ることにより、第１のギア１９の大径部３０の径方向寸法はダイヤルノブ１５の外径寸法に影響を受けることなくパネルフロント側部材５の貫通孔１０に挿通可能なように小さくすることができる。

そして、第１のギア１９と第２のギア２０との回転比率関係について、第１のギア１９が１回転する間に第２のギア２０が１．５回転から２回転するような関係を維持するために、第２のギア２０の回転体３４の外径寸法について、図２に示されるように、従来の寸法値がＤａ２であったのに対し、寸法値Ｄｂ２にまで狭めることができる。これに伴い、操作パネル１の車両上下方向となる縦幅を狭めるように小型化しても、第１のギア１９の外径寸法値Ｄｂ１と第２のギア２０の外径寸法値Ｄｂ２との総和が相対的に小さくなるので、第２のギア１９の回転体３４が操作パネル１の外縁よりも大きくなって、第２のギア２０を収納することができないという不具合若しくは操作パネル１の小型化が制限されるという不具合が解消される。

回路基板２１は、様々な回路の配線が形成されたプリント基板であり、図３に示されるように、回転スイッチ３８、プッシュスイッチの端子３９、チップ状の白色の発光ダイオード（以下、チップＬＥＤと称する。）４０や、図７に示されるように有色（例えばオレンジ色）の発光ダイオード（以下、ミニチップＬＥＤと称する。）４１を適宜の数において有した構成となっている。

すなわち、回路基板２１は、この実施例では、図３に示されるように、スイッチ機構２、３、４を構成する第２のギア２０の軸棒３６の軸線上に回転スイッチ３８が配置され、各回転スイッチ３８は第２のギア２０の軸棒３６と連結されていると共に、スイッチ機構２及びスイッチ機構４を構成するスライダー１７の小径部２５に形成された押圧部２８の軸線上に、プッシュスイッチの端子３９、３９が配置され、押圧部２８の押圧によりプッシュスイッチの端子３９と接続された機器の稼動をＯＮ／ＯＦＦするものとなっている。そして、チップＬＥＤ４０は、操作パネル１の３つの筒状基部１１の軸線上となる位置において、かかる筒状基部１１の開口端に近接して配置されている。また、図７に示すように、ミニチップＬＥＤ４１は、スイッチ機構２、４を構成するスライダー１７のホルダ２７に対しその軸線上となる位置において、かかるホルダ２７の開口端に近接して配置されている。

そして、この発明では、スイッチ機構２、３、４は、チップＬＥＤ４０から発せられた光をノブキャップ１６の透過部まで導くために導光部材４３を有し、この導光部材４３は、筒状基部１１、アダプタ１８、第１のギア１９、スライダー１７、ダイヤルノブ１５、及びノブキャップ１６により画成された内部空間４２に収納されている。

この導光部材４３は、例えばポリカーボネートやアクリル等の素材で形成されたもので、チップＬＥＤ４０に対峙した受光面４４と、ノブキャップ１６に対峙した出光面４５と、受光面４４で受けた光を出光面４５側に伝播するための光伝播部４６と、受光面４４から光伝播部４６の出光面４５まで伝達されてきた光を拡散させるための光拡散部４７とを有して構成されている。受光面４４は、平面に限定されるものではなく、必要に応じ、凸形状、あるいは凹形状としてもよい。

そして、この実施例では、スイッチ機構２、３、４は、図３に示されるように、チップＬＥＤ４０の周囲を覆うかたちで回路基板２１から外部に向けて突出した突出部４９を有している。この突出部４９は、透光性を有する素材で形成されると共にその外径寸法がスライダー１７の内径寸法より小さい形状となっている。更に、突出部４９の突出方向の頂面に、溝状若しくは有底孔状のホルダ部５０が設けられ、このホルダ部５０に導光部材４３の受光面４４近傍部位が装着されることにより、導光部材４３は回路基板２１に固定される。

導光部材４３の光伝播部４６は、スライダー１７の内径寸法よりも小さな外径寸法であり、スライダー１７内をその軸方向に沿ってノブキャップ１６側に向けて延出した略円柱状の形状となっている。そして、光伝播部４６の軸方向に沿って延びる側面は受光面４４からの光の多くを反射、或いは全反射するようになっている。

導光部材４３の光拡散部４７は、光伝播部４６の外径寸法と略同じ寸法の先端部からスライダー１７の大径部２４の内径寸法と略同じ寸法の頭部を有するように、光伝播部４６側から出光面４５側に向けてその外径寸法が暫時大きくなっているもので、その大部分がスライダー１７の大径部２４内に収納されている。そして、光拡散部４７は、出光面４５のうち光伝播部４６の軸線上に位置する部位に、光の発散機能を有する凹レンズの凹部の如く形成された窪部５１を有する。この窪部５１の面は、図６に示されるようにその幅寸法Ｌ２が、光伝播部の外径寸法Ｌ１と略同一又はそれより若干大きく形成されているため、伝播された光の多くを反射させることができるものとなっている。更に、光拡散部４７は、光伝播部４６との境界外面を内側に弧を描く曲面５５で形成すると共に、光伝播部４６側から出光面４５側に外側に向けて外径寸法が暫時大きくなる部位の外面を外側に向けて膨出した曲面５２に形成しており、且つこの曲面５２と曲面５５とは、光の多くを反射、或いは全反射させることができるものとなっている。これにより、光伝播部４６を通ってきた光を窪部５１にて曲面５２側及び／又は曲面５５側、すなわち受光面４４側に向けて斜め外方に拡散させ、このように窪部５１により拡散された光を曲面５２及び／又は曲面５５で反射して出光面４５に向けた方向に変更させることができる。

尚、例えば光拡散部４７の窪部５１における光の拡散性の向上等の見地から、導光部材４３の上記素材に光拡散剤を混入することが好ましい。また、導光部材４３に対し導光性（透光性）を阻害しない範囲で任意の色を着けることにより、出光面から出射される光に色付けして、操作パネル１の意匠性を高めるようにしてもよい。

そして、この実施例では、スイッチ機構２、４は、導光部材４３に、図７に示されるように、光拡散部４７の下方側に通孔５３が穿たれており、この通孔５３の回路基板２１側開口は、回路基板２１のミニチップＬＥＤ４１と対峙するようになっている。この通孔５３には、スライダー１７のホルダ２７にその一部が収納されて成る、例えば細長い直方体状の導光部材５４が挿入されている。これにより、チップＬＥＤ４０とは別に、ミニチップＬＥＤ４１からの光が導光部材５４のミニチップＬＥＤ４１と対峙する受光面に入射され、この導光部材５４内を伝播された後、ノブキャップ１６と対峙する出光面からノブキャップ１６側に向けて出射される。

以上によれば、ダイヤルノブ１５及びノブキャップ１６の大きさを従来と同様の寸法に維持しつつ操作パネル１の小型化に伴い筒状基部１１の内径寸法、スライダー１７の内径寸法を相対的に小さくしても、この発明の導光部材４３は、受光面４４の面の大きさ、光伝播部４６の外径寸法を相対的に小さくしたので、筒状基部１１、スライダー１７、ダイヤルノブ１５、ノブキャップ１６等により画成された内部空間４２に収納することができる。しかも、受光面４４の面の大きさ、光伝播部４６の外径寸法を相対的に小さくしても、受光面４４にチップＬＥＤ４０から入射された光は、光拡散部４７において窪部５１により曲面５２側に向けて斜め外側に拡散された後、曲面５２で出光面４５側に向けて反射される。このため、筒状基部１１の開口と対峙して配された受光面４４の大きさがダイヤルノブ１５内に位置する出光面４５より小さくても、チップＬＥＤ４０からの光が筒状基部１１の内周面により遮断されてノブキャップ１６の外周縁まで届かないという事態を招かず、ノブキャップ１６の外周縁まで光を確実且つ均等に届かすことができる。

１ 操作パネル
２ スイッチ機構
３ スイッチ機構
４ スイッチ機構
５ パネルフロント側部材
６ パネル中間部材
７ フランジ
８ 螺子孔
９ パネルリア側部材
１０ 貫通孔
１１ 筒状基部
１５ ダイヤルノブ
１６ ノブキャップ
１７ スライダー
１８ アダプタ
１９ 第１のギア
２０ 第２のギア
２１ 回路基板
２４ 大径部
２５ 小径部
３０ 大径部
３１ 小径部
３２ 連接部
３３ 歯
３４ 回転体
３５ 歯
３６ 軸棒
４０ チップＬＥＤ
４２ 内部空間
４３ 導光部材
４４ 受光面
４５ 出光面
４６ 光伝播部
４７ 光拡散部
４９ 突出部
５０ ホルダ部
５１ 窪部
５２ 外側に向けて膨出した曲面
５５ 内側に弧を描く曲面

Claims (7)

1. 軸方向の両側が開口した筒状体により構成され、回転操作が可能であるダイヤルノブと、
   軸方向の両側が開口した筒状体により構成され、前記ダイヤルノブと一体に回動し、外周側面には所定数の歯が形成された第１のギアと、
   この第１のギアの歯と噛合可能な所定数の歯が形成された回転体及びこの回転体の回転中心に取り付けられた軸棒とで構成されて、前記第１のギアからの回転を受けることができる第２のギアと、
   前記ダイヤルノブの一方の開口を閉塞し、意匠面を備えるノブキャップと、
   光源体及び回転スイッチを備え、この回転スイッチは前記第２のギアの軸棒と連結されて前記第２のギアの回転が伝達される回路基板と、
   を有して構成されたスイッチ機構において、
   少なくとも前記ダイヤルノブの内側に、導光性を有する素材で形成された導光部材が収納され、この導光部材は、前記光源体に面して前記光源体からの光が入射される受光面と、前記ノブキャップに向けて光を出射する出光面と、前記受光面と前記出光面との間に配されて、前記受光面で受けた光を前記出光面に向けて伝播する光伝播部及びこの光伝播部を介して前記受光面から伝播されてきた光を前記出光面に対しその外周縁側まで拡散させる光拡散部とを備えていることを特徴とするスイッチ機構。
2. 前記導光部材の光拡散部は、前記出光面のうち前記光伝播部の軸線上に位置する部位に窪部を備え、前記光伝播部を通ってきた光を前記窪部にて前記受光面側で且つ斜め外方に向けて拡散させることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ機構。
3. 前記導光部材の前記光伝播部と前記光拡散部との境界外面に、内側に弧を描く曲面を形成すると共に、前記導光部材の光拡散部と前記出光部との境界外面に、外側に向けて膨出した曲面を形成したことを特徴とする請求項２に記載のスイッチ機構。
4. 軸方向の両側が開口した筒状体状に構成され、前記ダイヤルノブと前記第１のギアとの間に介在されるアダプタを更に有することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のスイッチ機構。
5. 少なくとも前記ダイヤルノブを用いて構成される内部空間に収納されて、前記ダイヤルノブ及び前記第１のギアの軸方向に沿って移動することが可能であると共に、前記導光部材を収納したスライダーを更に有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のスイッチ機構。
6. 前記基板は、更にプッシュスイッチの端子を有し、このプッシュスイッチの端子は、前記スライダーの移動によりこのスライダーの回路基板側端部に設けられたプッシュスイッチの押圧部との間で押圧とその解除とが行われて、このプッシュスイッチに接続された機器のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことを特徴とする請求項５に記載のスイッチ機構。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載のスイッチ機構を単数あるいは複数に具備する操作パネルであって、
   車両のインストルメントパネルに表面が露出した状態で組み付けられるパネルフロント側部材と、前記インストルメントパネルとの組み付け手段を有するパネル中間部材と、このパネル中間部材と組み合わされることにより前記回路基板を内部に収納するパネルリア側部材とを有し、
   前記パネル中間部材は、前記パネルフロント側部材側に向けて筒状に突出形成された筒状基部を有し、この筒状基部は、その外径寸法が前記第１のギアの内径寸法よりも小さく設定されて、前記第１のギア内に挿入されることで、前記第１のギアがこの筒状基部の周囲をこの筒状基部を軸芯として回転するようにしたことを特徴とする操作パネル。

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