JP2012061877A - スイッチ操作部の照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減して低コストで、複数の操作ノブを点灯させることを可能としたスイッチの照明装置を提供する。
【解決手段】スイッチの照明装置は、スイッチボディ１０の一端開口を覆う複数の操作ノブ２１，２２と、回路基板３３の裏面に実装された単一の光源３４と、スイッチボディの他端開口を覆うカバー体４０とを備えている。カバー体４０には、単一の光源３４からの照射光を複数の操作ノブ２１，２２のそれぞれに向けて反射させる複数の反射部４５，４６が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に好適に用いられるスイッチ操作部の照明装置に関する。

自動車等の車両の運転席前方に配置されたインストルメントパネルには、例えばカーナビゲーション、オーディオやエアコンディショナ等の車載機器をオンオフ操作するための操作装置が設置されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１記載の操作装置は、スイッチ操作部となる複数の操作ノブが設けられたパネルを備えている。そのパネルの裏面側には、照明用光源、及びスイッチ素子が回路基板に実装されている。その回路基板は、照明用光源、及びスイッチ素子が複数の操作ノブのそれぞれに対応してパネルの裏面側に配されている。

特開２０１０−１０８６３２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された操作装置においては、複数の操作ノブのそれぞれに対して、照明用光源が個別に必要となる。その結果、操作ノブの設置個数が増えると、回路基板に実装する照明用光源などの部品点数が増加してしまうこととなる。それと相まって、製造コストなどの増大に繋がるので、コスト低減を図りたいという要望があった。

本発明の目的は、部品点数を削減して低コストで、複数の操作ノブを点灯させることを可能としたスイッチ操作部の照明装置を提供することにある。

［１］本発明は、両端を開口したスイッチ収容部を有するスイッチボディと、前記スイッチボディの一端開口を覆う複数のスイッチ操作部と、前記スイッチ収容部に収容された回路基板と、前記回路基板の前記一端開口とは反対側の裏面に実装された単一の照明用光源と、前記スイッチボディの他端開口を覆うカバー体と、前記カバー体に設けられ、前記単一の光源からの照射光を前記複数のスイッチ操作部のそれぞれに向けて反射させる複数の反射部とを備えたことを特徴とするスイッチ操作部の照明装置にある。

［２］上記［１］記載の発明にあって、前記カバー体は、底壁と、前記底壁を囲む側壁とにより形成され、前記複数の反射部は、前記底壁の前記照明用光源の照射領域に突出して形成され前記単一の光源からの照射光を光軸と交差する方向に反射させる第１反射面をもつ第１反射部と、前記第１反射部からの光を前記複数のスイッチ操作部へ向けて反射させる第２反射面をもつ第２反射部とを有してなることを特徴とする。

［３］上記［１］又は［２］記載の発明にあって、前記第１反射部は、前記照明用光源の光軸方向に向けて先細りした形状に形成されてなることを特徴とする。

［４］上記［２］記載の前記第２反射面としては、前記側壁に形成されていることが好適である。

［５］上記［２］記載の前記第２反射面としては、前記底壁に形成されていることが好適である。

本発明によれば、簡単な構造で、複数の操作ノブを点灯させることができるとともに、部品点数を削減して低コストで構成することができるスイッチ操作部の照明装置が効果的に得られる。

本発明の好適な第１の実施の形態に係る車両用スイッチ操作部の正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線の矢視断面部分拡大図である。 第２の実施の形態に係る車両用スイッチ操作部の正面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線の矢視断面部分拡大図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

［第１の実施の形態］
（スイッチ操作部の構成）
図１及び図２において、全体を示す符号１は、この実施の形態に係る車両用の多方向操作型の集合スイッチを模式的に示している。この集合スイッチ１は、複数の機能が割り当てられた図示しないスイッチ操作機構を備えている。

この集合スイッチ１は、図２に示すように、両端を開口した円筒形状をなすスイッチ収容部を有するスイッチボディ１０と、そのスイッチボディ１０の表面側となる一端開口（表面側開口）にスイッチ操作部である操作ノブ２０を備えるとともに、スイッチボディ１０の裏面側となる他端開口（裏面側開口）に照明光源部３０を備えている。この集合スイッチ１は、例えば車両の運転席周りに設けられた図示しないステアリングホイールやインストルメントパネルなどに配される。

（スイッチボディの構成）
このスイッチボディ１０は、合成樹脂材料からなり、図２に示すように、表面側開口に操作ノブ２０を挿入する円筒状の受体（スイッチ収容部）１１を備えている。その受体１１の開口内周縁部には、操作ノブ２０を保持する係合突起１２が突出形成されている。この受体１１の内部には円形空間が形成されている。その円形空間の一部を構成する裏面側開口は、受体１１の円形開口よりも大径の円形開口をもち、照明用光源を支持する円形支持面を有する段部１３をもつ階段形状をなしている。

（操作ノブの構成）
この操作ノブ２０は、図１及び図２に示すように、透光性材料からなる中空筒形状の第１操作ノブ２１と、その第１操作ノブ２１と同心円上に配された円環形状の第２操作ノブ２２とを有している。この操作ノブ２０の表面には、スイッチ機能に対応した文字や絵柄などが印刷や塗装等により表示されている。

この第１操作ノブ２１には、図１に示すように、ＣＤやラジオ等のモードを選択するための操作部であるモード「Ｍ」の文字が表示されている。一方の第２操作ノブ２２には、第１操作ノブ２１を中心として、９０度の位相差をもって４つのマーク「∨」、「∧」、「＋」、及び「−」が表示されている。この「∨」のマークはＣＤの選曲やラジオの選局を一方向に行うための操作部であり、「∧」のマークはＣＤの選曲やラジオの選局を他方向に行うための操作部である。「＋」のマークはカーステレオの音量を大きくするための操作部であり、「−」のマークはカーステレオの音量を小さくするための操作部である。

（スイッチホルダの構成）
受体１１と操作ノブ２０との間には、図２に示すように、スイッチホルダ２３が配されている。このスイッチホルダ２３は、円筒枠状に形成されており、その円筒枠の外周面には係合孔２４が形成されている。この係合孔２４がスイッチボディ１０の受体１１に突出形成された係合突起１２に係合されており、操作ノブ２０はスイッチホルダ２３に押圧動作可能に保持されている。スイッチホルダ２３の材質としては、例えばポリカーボネート等の各種の透明材料を用いている。

（照明光源部の構成）
この照明用光源部３０は、図２に示すように、スイッチボディ１０の受体１１の円形空間を閉鎖する円形箱状のスイッチカバー体４０を有している。スイッチボディ１０の段部１３の段差面には、ラバーコンタクト３２が載置支持されている。そのラバーコンタクト３２の裏面には回路基板３３が配されるとともに、その回路基板３３の裏面には、照明用の点光源である単一のＬＥＤ３４が実装されている。

この単一のＬＥＤ３４は、図２に示すように、操作ノブ２１，２２の設置側とは反対側に向けて照明光を放射するように配されている。回路基板３３の表面には、図示しない銅箔からなる電源回路が形成されており、この電源回路に沿って、同じく図示しない接点などの回路部品が配されている。回路基板３３の操作ノブ２１，２２と対応する部位には、ＬＥＤ３４からの照明光を通過させる光通過孔３３ａが貫通して形成されている。

このラバーコンタクト３２は、例えばシリコンゴム等の弾性変形可能な軟質性樹脂からなる透光性部材により構成されている。照明用光源部３０は、回路基板３３の電源回路に電圧が印加されると、ラバーコンタクト３２の導体を介してＬＥＤ３４に電圧が印加され、ＬＥＤ３４からの照明光により操作ノブ２１，２２の裏面を照射するように構成されている。操作ノブ２１，２２が押下されない通常状態においても、ＬＥＤ３４からの照明光により操作ノブ２１，２２の裏面を照射するように構成することが可能である。

（スイッチカバー体の構成）
上記のように構成された集合スイッチ１の全体構成は、回路基板３３の裏面にＬＥＤ３４を実装した構成を除いて、特に図示例に限定されるものでない。この第１の実施の形態の基本の構成は、回路基板３３の裏面に実装された単一のＬＥＤ３４からの照明光をスイッチカバー体４０により反射させ、その反射光を回路基板３３の表面側に配された複数の照明対象部のそれぞれに向けて反射させる照明光源部３０にある。図示例にあっては、スイッチカバー体４０の凹部４２の内部がＬＥＤ３４から放射された光を反射する反射部として構成されている。

このスイッチカバー体４０は、図２に示すように、円形の外側壁４１に囲まれて上面を開放したスリ鉢断面形状の凹部４２を有する合成樹脂製の箱蓋からなる。この外側壁４１の外面には、スイッチボディ１０の開口内縁部に嵌め込み固定する蓋体嵌合部４１ａが形成されている。

このスイッチカバー体４０の凹部４２は、図２に示すように、底壁４３と、その底壁４３を囲む内側壁４４とにより形成されている。この底壁４３の底面中央部には、ＬＥＤ３４からの光を直接反射する第１反射部４５が配されている。一方の内側壁４４は、第１反射部４５の第１反射面４５ａと対向して配された第２反射部４６とされている。

この第１反射部４５は、図２に示すように、ＬＥＤ配置方向に向かって山形に突出形成された第１反射面４５ａを有している。この第１反射面４５ａは、ＬＥＤ中心方向（光軸方向）に向かって先細りした円錐形状をなしており、ＬＥＤ放射方向とは交差する方向に向けてＬＥＤ３４からの光を拡散して反射させる傾斜角度を有している。

一方の第２反射部４６は、第１反射部４５を中心する同心円上に所定の間隔をもって配されており、第１反射面４５ａとは反対側に傾斜した第２反射面４６ａを有している。その第２反射面４６ａは、ＬＥＤ放射方向とは反対側に配された操作ノブ２１，２２に向けてＬＥＤ３４からの光を反射させる傾斜角度を有している。

この反射部４５，４６を構成する凹部４２の表面には、例えば白色や乳白色の塗装、又は印刷等の反射処理が施されている。その反射処理の他の一例としては、例えばアルミニウム又は銀による鏡面めっきを施してもよい。反射部４５，４６の反射面４５ａ，４６ａの膜厚は、ＬＥＤ３４からの照明光を反射するのに十分な厚さであれば、反射処理と同様に、特に限定されるものではない。この反射面４５ａ，４６ａの傾斜角度にあっても、ＬＥＤ放射方向とは反対側への反射効率を考慮すれば、ＬＥＤ３４の光軸に対して任意の角度範囲に適宜に設定することができることは勿論である。

この反射部４５，４６のそれぞれの反射面４５ａ，４６ａを異なる傾斜角度を有する斜面に形成してもよい。第１反射部４５の反射面４５ａで反射される光の方向が同じでも、第２反射部４６の反射面４６ａの傾斜角度に応じてＬＥＤ３４からの照射光の拡散される角度を変化させることが可能である。

この反射部４５，４６の構造、形状や配置位置などは、図示例に特定されるものではない。第１反射部４５としては、円錐形状をなしている必要はなく、例えば三角形状などの多角錐形状や柱形状に形成されていてもよいことは勿論である。一方の第２反射部４６の反射面４６ａは、スイッチカバー体４０の凹部４２の全体に形成されなくてもよく、ＬＥＤ３４から放出された光が照射する領域の表面に部分的に設けてもよい。

ＬＥＤ３４からの照明光は、図２に矢印Ｌで示すように、第１反射部４５の反射面４５ａにより、ＬＥＤ３４からの放射方向とは交差する多方向へ拡散して反射する。その反射光の一部は、スイッチカバー体４０の内側壁４４（第２反射部４６）に入射する。その入射光は、第２反射部４６の反射面４６ａでＬＥＤ放射方向とは反対側に向かう方向に拡散して反射することによって、ラバーコンタクト３２を介して操作ノブ２２に向けて出射する。

一方、第１反射部４５の反射面４５ａにより拡散して反射された反射光の一部は、回路基板３３の光通過孔３３ａを介して操作ノブ２１に向けて出射する。これにより、操作ノブ２０に入射した光が外部へ放射され、操作ノブ２１，２２の裏面が照明される。この構成によると、ＬＥＤ３４からの光をスイッチカバー体４０の凹部４２内で反射させてから照明方向へ間接照射することが可能になる。

（第１の実施の形態の効果）
上記第１の実施の形態によれば、以下のような効果を有する。
（１）単一のＬＥＤ３４は、複数の照明対象部における光の照明方向とは反対方向に放射するように配置され、スイッチカバー体４０により、単一のＬＥＤ３４の照明光を複数の照明対象部のそれぞれに向けて反射させる構成を採用したので、従来のサイドビュー型の照明装置のように導光部材の側方にＬＥＤを配置するための設置スペースを確保する必要がなくなり、スイッチの部品点数の増大を防止するとともに、スイッチの大型化を防止することができる。
（２）回路基板３３において操作ノブ２１，２２と対応する部位ごとにＬＥＤ３４を配置する必要もないため、回路基板３３におけるＬＥＤ３４の配置レイアウトの自由度を高めることができるとともに、照明装置のコンパクト化を実現することができる。
（３）以上より、簡単な構造であり、コストを低減したスイッチ操作部の照明装置が効果的に得られる。

［第２の実施の形態］
図３及び図４を参照すると、これらの図には、ステアリングホイール７のパッド部８の車両幅方向左右両側に設けられたスイッチ操作部の一例が模式的に例示されている。

この第２の実施の形態の基本の構成にあっても、上記第１の実施の形態と同様に、回路基板３３の裏面に実装された単一のＬＥＤ３４の照明光を回路基板３３の表面側に配された複数の照明対象部のそれぞれに向けて反射させる照明光源部３０にある。なお、これらの図において上記第１の実施の形態と実質的に同じ部材には同一の部材名と符号を付している。従って、これらの部材に関する詳細な説明は省略する。

図３及び図４におけるスイッチボディ１０は、ステアリングホイールの表カバー体２と裏カバー体３との間に形成された空間に収容されている。このスイッチボディ１０は、両端に開口を有する筒状の受体１１を有しており、ステアリングホイール７の一部外形に沿った合成樹脂の長尺箱状に形成されている。その受体１１の表面側開口には透光性を有する操作ノブ２２ａ，２２ｂが押圧動作可能に支持されている。

スイッチボディ１０の裏面側開口には、図４に示すように、照明光源部３０が構成されている。図示例による照明用光源部３０は、スイッチボディ１０の段部１３の段差面にラバーコンタクト３２を載置支持している。そのラバーコンタクト３２の裏面には回路基板３３が配されるとともに、その回路基板３３の裏面には、単一の照明用光源であるＬＥＤ３４が実装されている。

この単一のＬＥＤ３４は、図４に示すように、操作ノブ２２ａ，２２ｂとは反対側に向けて照明光を放射するように配されている。回路基板３３の操作ノブ２２ａ，２２ｂと対応する部位には、ＬＥＤ３４からの照明光を通過させる光通過孔３３ａが貫通して形成されている。

上記第１の実施の形態にあっては、スイッチカバー体４０における凹部４２の底壁４３と内側壁４４とに第１及び第２の反射部４５，４６を形成していたものを、この第２の実施の形態では、スイッチカバー体となる裏カバー体３の底壁５に第１及び第２の反射部４５，４６を形成している点で、上記第１の実施の形態とは異なっている。

スイッチボディ１０の裏面側の空間を閉鎖する裏カバー体３は、図４に示すように、側壁６に囲まれて上面を開放した凹部４を有する合成樹脂製の箱蓋からなる。この凹部４を形成する底壁５は、ＬＥＤ３４からの光を反射する第１反射部４５と複数の第２反射部４６，…，４６との集合によって構成されている。この第１反射部４５は、裏カバー体３の底壁４３の車両左右両側方向に形成されており、ＬＥＤ配置方向に向かって先細りした三角柱形状の第１反射面４５ａを有している。一方の第２反射部４６は、第１反射面４５ａに連続してジグザグ状に形成された第２反射面４６ａを有している。

上記のように構成された照明光源部３０では、図４に矢印Ｌで示すように、ＬＥＤ３４からの照明光は、第１反射部４５の第１反射面４５ａに反射することにより、ＬＥＤ３４の放射方向とは交差する方向へ拡散して反射する。その反射光は第２反射部４６の第２反射面４６ａに入射する。その入射光は、第２反射面４６ａでＬＥＤ放射方向とは反対側に向かう方向に拡散して反射することにより、回路基板３３の光通過孔３３ａを介してスイッチボディ１０の受体１１内に入射する。その入射光は、受体１１内で内面反射を繰り返しながら案内されるとともに、操作ノブ２２ａ，２２ｂの背面に達して、操作ノブ２２ａ，２２ｂの裏面を照明する。

（第２の実施の形態の効果）
この第２の実施の形態によると、上記第１の実施の形態の効果に加えて、操作ノブ２２ａ，２２ｂと対応する部位毎にＬＥＤ３４を配置する必要がないので、操作ノブ２２ａ，２２ｂの配置レイアウトの自由度を向上させることができる。なお、この反射部４５，４６の構造、形状や配置位置などは、上記第１の実施の形態と同様に、図示例に限定されるものではないことは勿論である。

以上の説明からも明らかなように、本発明のスイッチ操作部の照明装置を上記各実施の形態、及び変形例に基づいて説明したが、本発明は上記各実施の形態、変形例及び図示例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。本発明にあっては、次に示すような変形例も可能である。

［変形例］
（１）第１反射面４５ａとしては、ＬＥＤ中心方向（光軸方向）に向かって先細りした形状を例示したが、これに限定されるものではなく、ＬＥＤ３４の光軸周辺部の照射領域内に突出して形成してもよい。
（２）カバー体３，４０の反射部４５，４６を構成する凹部４，４２に白色や乳白色の塗装、印刷による表面処理、あるいはアルミニウム又は銀による鏡面めっきを施した表面処理の構成例を例示したが、これに限定されるものではない。この構成の代わりに、例えばカバー体３，４０の内部表面に、高反射率のシートやフィルムなどを貼り付けることで反射面を形成してもよく、カバー体４０をポリカーボネート等の白色系樹脂からなる高反射性樹脂材料などで形成してもよい。
（３）多方向操作型のスイッチ操作部である操作ノブ２０の照明装置を例示したが、これに限定されるものではない。この照明装置としては、例えばタッチパネル式のスイッチ操作部を備えた構成などに適用することができる。
（４）照明用光源としてＬＥＤ３４を用いているが、ＬＥＤ３４に代えて、例えばＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子などの発光素子であってもよいことは勿論である。

１…集合スイッチ、２…表カバー体、３…裏カバー体、４，４２…凹部、５，４３…底壁、６…側壁、７…ステアリングホイール、８…パッド部、１０…スイッチボディ、１１…受体（スイッチ収容部）、１２…係合突起、１３…段部、２０，２２ａ，２２ｂ…操作ノブ、２１…第１操作ノブ、２２…第２操作ノブ、２３…スイッチホルダ、２４…係合孔、３０…照明光源部、３２…ラバーコンタクト、３３…回路基板、３３ａ…光通過孔、３４…ＬＥＤ、４０…カバー体、４１…外側壁、４１ａ…蓋体嵌合部、４４…内側壁、４５…第１反射部、４５ａ…第１反射面、４６…第２反射部、４６ａ…第２反射面

Claims (5)

1. 両端を開口したスイッチ収容部を有するスイッチボディと、
   前記スイッチボディの一端開口を覆う複数のスイッチ操作部と、
   前記スイッチ収容部に収容された回路基板と、
   前記回路基板の前記一端開口とは反対側の裏面に実装された単一の照明用光源と、
   前記スイッチボディの他端開口を覆うカバー体と、
   前記カバー体に設けられ、前記単一の光源からの照射光を前記複数のスイッチ操作部のそれぞれに向けて反射させる複数の反射部とを備えたことを特徴とするスイッチ操作部の照明装置。
2. 前記カバー体は、底壁と、前記底壁を囲む側壁とにより形成され、
   前記複数の反射部は、前記底壁の前記照明用光源の照射領域に突出して形成され前記単一の光源からの照射光を光軸と交差する方向に反射させる第１反射面をもつ第１反射部と、前記第１反射部からの光を前記複数のスイッチ操作部へ向けて反射させる第２反射面をもつ第２反射部とを有してなることを特徴とする請求項１記載のスイッチ操作部の照明装置。
3. 前記第１反射部は、前記照明用光源の光軸方向に向けて先細りした形状に形成されてなることを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチ操作部の照明装置。
4. 前記第２反射面は、前記側壁に形成されてなることを特徴とする請求項２記載のスイッチ操作部の照明装置。
5. 前記第２反射面は、前記底壁に形成されてなることを特徴とする請求項２記載のスイッチ操作部の照明装置。

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