JP2012256567A - ダイヤル型スイッチ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】操作感を悪化させること無くダイヤルノブのガタ低減を可能なダイヤル型スイッチ装置を提供すること。
【解決手段】基板20が固定されたベース部材10と、基板20に固定された固定側部材31とこの固定側部材31に相対回転可能に支持された回転側部材32との相対回転に応じて信号を出力するエンコーダ素子30と、回転側部材32に装着されたダイヤルノブ40と、ダイヤルノブ40が回転側部材32から脱落する方向への軸方向移動を規制する軸方向移動規制部と、ダイヤルノブ40の基板側の端部から突出してエンコーダ素子30に当接し、ダイヤルノブ40の前記逆方向の移動を規制するリブ47とを備えていることを特徴とするダイヤル型スイッチ装置とした。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両のインストルメントパネルなどに設置されるダイヤルノブのダイヤル操作に連動して信号を出力するダイヤル型スイッチ装置に関するものである。
従来、基部に固定された基板にエンコーダ素子が設けられ、このエンコーダ素子は、基板に固定された固定側部材とこの固定側部材と同軸で正逆回転する回転側部材とを備え、この回転側部材と一体的に回転可能にダイヤルノブが取り付けられたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−16203号公報
しかしながら、上述の従来技術では、ダイヤルノブの回転を可能とするために、エンコーダ素子からダイヤルノブまでの回転伝達系の摩擦抵抗を低減するために、公差を考慮した隙が確保されており、ダイヤルノブの操作時に、ダイヤルノブにがたつきが生じるという問題があった。
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、操作感を悪化させること無くダイヤルノブのガタ低減を可能なダイヤル型スイッチ装置を提供することを目的としている。
上述の目的を達成するために、本発明は、基板が固定されたベース部材と、前記基板に設けられ、前記基板に固定された固定側部材とこの固定側部材に相対回転可能に支持された回転側部材との相対回転に応じて信号を出力するエンコーダ素子と、前記回転側部材に装着されたダイヤルノブと、このダイヤルノブが前記回転側部材から脱落する方向への軸方向移動を規制する軸方向移動規制部と、を備え、前記ダイヤルノブを回転操作して前記信号が出力されるダイヤル型スイッチ装置であって、前記ダイヤルノブの前記基板側の端部に、前記軸方向移動規制部による前記規制方向とは逆方向に突出して前記エンコーダ素子に当接し、前記ダイヤルノブの前記逆方向の移動を規制する規制突起部を備えていることを特徴とするダイヤル型スイッチ装置とした。
また、請求項2に記載のように、前記規制突起部が、前記ダイヤルノブと同軸の周方向に複数設けられていることが好ましい。
さらに、請求項3に記載のように、前記規制突起部は、前記ダイヤルノブの成形型からの離型時に押出ピンにより押される位置を挟んで配置されていることが好ましい。
また、請求項4に記載のように、前記ベース部材には、前記ダイヤルノブの外周位置に、前記ベース部材を覆うフィニッシャが取り付けられ、前記ダイヤルノブの外周に、外径方向に突出して前記フィニッシャとの間隔を狭めるダイヤル外周フランジが形成されていることが好ましい。
請求項1に記載のダイヤル型スイッチ装置では、ダイヤルノブは、軸方向において、回転側部材に対する軸方向の移動が、回転側部材から脱落する方向の移動は、軸方向移動規制部により規制され、その逆方向への移動は、ダイヤルノブから突出した規制突起部がエンコーダ素子に当接していることで規制される。
このように、ダイヤルノブの軸方向の移動が規制されることにより、規制突起部を設けないものと比較して、ダイヤルノブの軸方向のがたつきを低減できる。また、ダイヤルノブの基板側の端部の全体をエンコーダ素子に当接させるものと比較して、回転時の摺動抵抗を低減でき、摺動抵抗が大きなものと比較して、良好な操作感を確保できる。
さらに、規制突起部を周方向に複数設けた請求項2に記載のものは、規制突起を周方向の一部のみに設けたものと比較して、ダイヤルノブを押したときにダイヤルノブに傾きが生じるのを抑制でき、その分、がたつきを抑えることができるとともに、良好な操作感を確保できる。
また、規制突起部が、押出ピンに押される位置を挟んで配置された請求項3に記載のものは、型開き時に押出ピンによりダイヤルノブが型から押し出される際に、複数の規制突起部に対して均等に押出力が作用するため、良好な成形性が得られる。
また、ダイヤルノブの外周にダイヤル外周フランジを形成した請求項4に記載のものは、ダイヤルノブの径方向のがたつきが、ダイヤル外周フランジとフィニッシャとが当接することにより低減される。
実施例1のダイヤル型スイッチ装置Aを示す断面図である。 実施例1のダイヤル型スイッチ装置Aを適用した車両のダッシュボード1を示す斜視図である。 実施例1のダイヤル型スイッチ装置Aの分解斜視図である。 実施例1のダイヤル型スイッチ装置Aのノブ本体41を示す図であって、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は側面図、(d)は底面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態のダイヤル型スイッチ装置は、基板(20)が固定されたベース部材(10)と、前記基板(20)に設けられ、前記基板(20)に固定された固定側部材(31)とこの固定側部材(31)に相対回転可能に支持された回転側部材(32)との相対回転に応じて信号を出力するエンコーダ素子(30)と、前記回転側部材(32)に装着されたダイヤルノブ(40)と、このダイヤルノブ(40)が前記回転側部材(32)から脱落する方向への軸方向移動を規制する軸方向移動規制部(32a,43)と、を備え、前記ダイヤルノブ(40)を回転操作して前記信号が出力されるダイヤル型スイッチ装置であって、前記ダイヤルノブ(40)の前記基板側の端部に、前記軸方向移動規制部(32a,43)による前記規制方向とは逆方向に突出して前記エンコーダ素子(30)に当接し、前記ダイヤルノブ(40)の前記逆方向の移動を規制する規制突起部(47)を備えていることを特徴とする。
図1〜図4に基づいて、実施例1のダイヤル型スイッチ装置Aを説明する。このダイヤル型スイッチ装置Aは、一例として、図2に示すように、車両用空調装置(図示省略)の操作装置として、ダッシュボード1上に設置されたものを示す。
まず、実施例1のダイヤル型スイッチ装置Aの構成を説明する。
このダイヤル型スイッチ装置Aは、図1に示すように、ベース部材10、基板20、エンコーダ素子30、ダイヤルノブ40、フィニッシャ50を備えている。
ベース部材10は、樹脂製のもので、矢印Y1の方向の車室RM(図2参照)側を向いた箱状に形成されており、かつ、ダイヤルノブ40を挿通させるダイヤル挿通穴11が矢印Y1方向である前面に開口されている。このベース部材10は、ダッシュボード1に取り付けられるものであり、この取付時には矢印Y1方向は車両後方となるが、ダッシュボード1の正面方向であることから、以下この方向を装置の前方と称する。また、ベース部材10は、図示を省略した他のスイッチや表示装置なども取り付けるために、横長形状に形成されているが、図1では、ダイヤルスイッチ装置Aの取付部分のみを示している。
基板20は、ベース部材10の後面を塞ぐように固定されている。この基板20は、エンコーダ素子30が実装されるのに加え、前述の図示を省略した他のスイッチや表示装置が実装されている。
エンコーダ素子30は、基板20に対し固定されて電気的に接続された固定側部材31と、この固定側部材31に相対回転可能に支持された回転側部材32とを備えている。そして、回転側部材32が固定側部材31に対して相対回転するのに伴って、その回転量に応じた信号を出力する。
固定側部材31は、基板20に後端面を当接させたリング状の基部31aと、この基部31aから立設された円筒状の筒部31bとを備えている。
そして、回転側部材32は、円筒状に形成されており、筒部31bと同軸で相対回転可能に、筒部31bの外周に装着されている。
ダイヤルノブ40は、回転側部材32に取り付けられて、回転側部材32と一体に回転するノブ本体41と、このノブ本体41に対して、軸方向に移動可能なプッシュスイッチ部42とを備えている。
プッシュスイッチ部42は、図示を省略したスプリングなどの付勢部材により軸方向において前方(矢印Y1方向)にスライド付勢されており、かつ、図1に示す位置でストッパ42b(図3参照)がノブ本体41に係合してそれ以上の前方への移動が規制されている。したがって、プッシュスイッチ部42の頭部42aを押して、付勢力に抗して後方へ押し込むと、基板20に設けられたスイッチ(図示省略)が投入される。なお、基板20には、頭部42aの照明用の発光素子21が設けられている。
フィニッシャ50は、ベース部材10の前面を覆ってベース部材10に固定されている。また、フィニッシャ50の前面51には、ダイヤルノブ40の回転量に対する制御量、すなわち、例えば風量調節スイッチであれば、回転させた位置に対応する風量を表示するための意匠が表示されている。
さらに、フィニッシャ50には、ダイヤルノブ40を挿通させるダイヤル挿通穴52が開口されるとともに、このダイヤル挿通穴52に沿って延在された円筒状の縦壁53が形成されている。なお、縦壁53とダイヤルノブ40との間には、隙54が設定されている。
次に、ノブ本体41の取付状態の詳細について説明する。
円筒状の回転側部材32は、図3に示すように、軸方向係合穴(軸方向移動規制部)32aおよび周方向係合溝32bを備えている。
軸方向係合穴32aは、回転側部材32を貫通して形成された周方向に長い長方形の穴で、周方向に等間隔で3箇所に形成されている。
周方向係合溝32bは、回転側部材32の外周において、前端から後方に向かって四角形断面形状に形成されており、回転側部材32の周方向の2箇所に形成されている。
これらの軸方向係合穴32aおよび周方向係合溝32bに、ダイヤルノブ40のノブ本体41に設けられた軸方向係合爪(軸方向移動規制部)43および周方向係合突起44(図4参照)が係合される。
ここでダイヤルノブ40のノブ本体41について説明する。
ノブ本体41は、図4(a)に示すように、円筒部45と、この円筒部45の後端において外径方向に突出したフランジ部46とを備えている。さらに、円筒部45の前端部外周には、操作時の滑り止めのために摩擦抵抗を高める凹凸が付けられた滑り止め部45aが形成されている。
軸方向係合爪43は、円筒部45において軸方向の中間から後端にかけて軸方向に長い長方形形状に形成された開口部45bにおいて、基端部が開口部45bの前端縁に片持ち支持されることで、その先端部が円筒部45に対して径方向に弾性変形可能に形成されている。そして、軸方向係合爪43の先端部において、爪部43aが内径方向に突出されている。この爪部43aは、軸方向係合爪43の先端に頂点を有し、基端に向かって幅が広がる三角形断面形状に形成されている。
したがって、ノブ本体41を、図3に示す回転側部材32の外周に、前端側から後端方向へ移動させながら装着すると、爪部43aが回転側部材32の外周面に押されることで軸方向係合爪43が外径方向に弾性変形し、爪部43aが回転側部材32の軸方向係合穴32aの位置に達して両者が嵌り合う。この嵌り合い状態では、爪部43aが軸方向係合穴32aの前端縁に係合して、ノブ本体41が回転側部材32に対して脱落方向である前方(矢印Y1方向)に相対移動するのが規制される。
周方向係合突起44は、図4(b)に示すように、ノブ本体41の円筒部45の内周から軸心方向に突出されており、周方向係合溝32bに挿入可能に周方向係合溝32bと同様の四角断面形状であって軸方向に延在して形成されている。
この周方向係合突起44を、図3に示す周方向係合溝32bに挿入することで、ノブ本体41が回転側部材32に対して周方向に係合し、ノブ本体41を周方向に回転させたときには、ノブ本体41と回転側部材32とが一体的に回転する。
なお、周方向係合突起44と周方向係合溝32bとの位置を周方向で一致させたときには、上述の軸方向係合爪43と軸方向係合穴32aとの周方向の位置が一致するように配置されている。したがって、ダイヤルノブ40を回転側部材32の先端側から差し込んで、周方向係合突起44を周方向係合溝32bに差し込むと、上述のように、軸方向係合爪43が軸方向係合穴32aと係合する。
次に、ノブ本体41において、がたを低減させるための構成について説明する。
ノブ本体41は、ノブの軸方向のがたを低減させるために、図4(c)(d)に示すように、フランジ部46の後面に複数のリブ(規制突起部)47を備えている。このリブ47は、ノブ本体41を回転側部材32に装着した際に、その後端面がエンコーダ素子30の固定側部材31の基部31aの前面31cに当接し、ノブ本体41を前面31cから軸方向前方に離して配置させる。そして、本実施例1では、このリブ47の高さh1は、軸方向係合爪43の爪部43aが、軸方向係合穴32aの前方側の端縁に確実に当接させることのできる高さに設定されている。
リブ47は、周方向に複数設置されており、リブ47とリブ47との間には、空間部47sが設けられている。この空間部47sは、ノブ本体41を成形する成形型(図示省略)を型開きする際に、フランジ部46を押してノブ本体41を成形型から離型させる押出ピン(図示省略)により押される位置に配置されている。本実施例1では、空間部47sは、図示を省略した全ての押出ピンの位置に配置されている。
また、ノブ本体41の円筒部45の外周において、フィニッシャ50の縦壁53に対向する位置に、外径方向に突出したダイヤル外周フランジ48が、円筒部45の全周に亘って形成されている。このダイヤル外周フランジ48の高さh2は、その外周端部がフィニッシャ50の縦壁53に当接あるいは近接する寸法に形成されている。この場合、ダイヤル外周フランジ48が縦壁53に強く圧接されないようにするため、両者が最大公差で当接し、最小公差で近接されるようにするのが好ましい。
さらに、ノブ本体41について説明を加えると、ノブ本体41において図4(b)(d)に示すように、円筒部45の内周には、軸方向に照明部材用溝45cが形成されている。この照明部材用溝45cは、図示を省略した発光素子から光を導く導光部材が挿入され、発光素子(図示省略)の点灯時には、プッシュスイッチ部42の頭部42aに設けられた目印用の意匠部分を照明するようになっている。
次に、実施例1の作用を説明する。
(組付手順)
ダイヤル型スイッチ装置Aの組付手順を説明するのにあたり、まず、ダイヤルノブ40を、基板20に実装されたエンコーダ素子30へ取り付ける手順について説明する。
ダイヤルノブ40をエンコーダ素子30の回転側部材32に装着する際には、回転側部材32に対しダイヤルノブ40を略同軸に配置する。そして、ダイヤルノブ40のノブ本体41に設けられた軸方向係合爪43および周方向係合突起44が、それぞれ回転側部材32の軸方向係合穴32aおよび周方向係合溝32bに対し軸方向で重なるように、回転側部材32に対するダイヤルノブ40の周方向位置を調節した上で、ダイヤルノブ40を回転側部材32の前端側から後方へ軸方向に移動させて装着させる。
このとき、軸方向係合爪43は、爪部43aが回転側部材32の外周面に当接することで、外径方向に弾性変形し、その後、爪部43aが回転側部材32の軸方向係合穴32aに達してこの軸方向係合穴32a内に配置されることにより、軸方向係合爪43は元の形状に復元する。
このように爪部43aが軸方向係合穴32a内に配置されたことで、爪部43aと軸方向係合穴32aの前端縁とが係合し、ダイヤルノブ40が回転側部材32に対して引き抜き方向(矢印Y1方向)の移動が規制され、抜け止め状態となる。
また、このような抜け止め状態となった時点で、ノブ本体41のフランジ部46の後面に設けられたリブ47が、図1に示すように、エンコーダ素子30の固定側部材31の前面31cに当接しており、後方(矢印Y1方向の反対方向)への移動も規制される。
このように、ダイヤルノブ40は、エンコーダ素子30に対して軸方向において前後両方向の移動が規制された状態となる。
さらに、本実施例1では、この軸方向の移動規制状態が確実に実施されるように、ノブ本体41における爪部43aの係合位置とリブ47の後端との間隔が、回転側部材32の軸方向係合穴32aの前端縁位置と固定側部材31の前面31cとの間隔に対して、同一あるいは僅かに大きな寸法に設定されている。
また、前者の間隔が後者の間隔よりも僅かに大きな寸法に設定されている場合、ノブ本体41は、軸方向に短縮するように弾性変形する必要がある。この場合、実施例1では、図4(d)に示すように、軸方向係合爪43の位置が、周方向でリブ47とリブ47との間に配置されていることから、特にフランジ部46において軸方向の微小な変形が生じ易くなっている。
次に、以上のようにしてダイヤルノブ40を装着した状態の基板20を、ベース部材10に固定する。このとき、ダイヤルノブ40を、図1に示すように、ベース部材10に形成されたダイヤル挿通穴11に挿通させて、ダイヤルノブ40の先端部をダイヤル挿通穴11から突出させる。
その後、ベース部材10にフィニッシャ50を取り付ける。
このとき、フィニッシャ50のダイヤル挿通穴52の縦壁53の内周面に、ダイヤルノブ40のノブ本体41の外周に形成されたダイヤル外周フランジ48の外周端が当接あるいは近接する。
(ダイヤル操作時)
以上のようにして組み付けたダイヤル型スイッチ装置Aのダイヤルノブ40を回転操作した際に、ダイヤルノブ40は、エンコーダ素子30の回転側部材32に軸方向の移動を規制された状態で取り付けられており、軸方向のがたつきを従来よりも低減することができる。
また、エンコーダ素子30には、固定側部材31と回転側部材32との間において、相対回転を可能とするための隙54が設定されており、その分、ダイヤルノブ40の操作時に、ダイヤルノブ40が径方向に移動しようとする。それに対し、本実施例1では、ダイヤルノブ40のノブ本体41のダイヤル外周フランジ48がフィニッシャ50の縦壁53に当接あるいは近接されているため、このダイヤル外周フランジ48を設けないものと比較して、径方向の移動が抑制される。これにより、ダイヤルノブ40の径方向のがたつきが低減される。
また、ダイヤル外周フランジ48を設けたことにより、乗員から隙54を介して、内部構造が見えることを抑制でき、高い外観品質を得ることができる。
以上説明したように、実施例1の ダイヤル型スイッチ装置Aは、以下に列挙する効果を奏する。
a)ノブ本体41の後端面にリブ47を立設し、このリブ47と軸方向係合爪43とにより、エンコーダ素子30に対してダイヤルノブ40の軸方向前後の移動を規制するようにした。このため、ダイヤルノブ40の軸方向へのがたつきを低減することができる。
しかも、リブ47は、フランジ部46の一部のみに周状に形成したため、ダイヤルノブ40の後端とエンコーダ素子30との当接による摺動抵抗を低く抑えることができ、フランジ部46の全面を当接させた場合と比較して、良好な操作性を得ることができる。
b)ノブ本体41の外周にダイヤル外周フランジ48を設け、このダイヤル外周フランジ48の外周端を、フィニッシャ50の縦壁53に当接あるいは近接するようにした。このため、ダイヤルノブ40の径方向へのがたつきを低減できる。
そして、この径方向のがた付き低減と、上記a)のダイヤルノブ40の軸方向のがたつき低減とにより、従来と比較して、操作品質を向上できる。
さらに、ダイヤル外周フランジ48は、円筒部45の一部のみに周状に形成したため、フィニッシャ50の縦壁53に当接しても、摺動抵抗を低く押さえて、良好な操作感を確保することができる。
c)ダイヤル外周フランジ48を、フィニッシャ50との隙54の部分に設けたため、この隙54からの視線を遮ることができ、このようなフランジを内部のベース部材10などに当接するものと比較して、外観品質を向上できる。
d)リブ47は、ノブ本体41の後端部のフランジ部46の全周に亘って一定間隔で複数設けたため、ダイヤルノブ40を押した際にも、ダイヤルノブ40が傾いたりがたが生じたりすることがなく、高いがたつき防止性能および操作品質を得ることができる。
e)リブ47を周方向に複数設けるのにあたり、フランジ部46において成形型の押出ピンにより押される位置に空間部47sを設定し、この空間部47sを挟んでリブ47を配置した。これにより、押出ピンとの干渉を防止してリブ47を配置することができたとともに、これら複数のリブ47の長手方向両端部に押出ピンによる押圧力を入力し、リブ47を効率良く成形型から抜くことができる。
f)軸方向係合爪43の位置が、周方向でリブ47とリブ47との間に配置されているため、ダイヤルノブ40をエンコーダ素子30に装着した際に、フランジ部46において軸方向の微小な変形が生じ易く、装着作業性に優れる。
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例1を詳述してきたが、具体的な構成は、これら実施の形態および実施例1に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、本発明のダイヤル型スイッチ装置を車両用空調装置に適用した例を示したが、適用範囲は、空調装置に限定されず、音響装置などにも適用でき、さらに、車両用に限定されず、家電製品や産業機器にも適用することができる。
また、実施例では、規制突起部として、周方向に延びるリブを示したが、この規制突起部の形状は、軸方向に突出していればよく、実施例1で示した形状に限定されない。例えば、実施例で示したリブよりも周方向の寸法を短くし、リブ(突起)の数を実施例のものよりも増加させてもよく、この場合、棒状の突起として、これを多数設けてもよい。逆に、リブの周方向の寸法を長くし、実施例1で示したものよりもリブの数を減らすこともでき、さらに、リブ(突起)を全周で連続した形状としてもよい。
また、ダイヤル外周フランジについても、実施例では、ダイヤルノブの全周に亘って形成したが、歯車状など全周に連続しない形状としてもよい。
また、ダイヤルノブは、プッシュスイッチ部を備えた複合スイッチを例として示したが、プッシュスイッチ部を有していない構成としてもよい。
また、実施例では、ダイヤル外周フランジは、フィニッシャの縦壁に当接あるいは近接させてその間隔を狭めたが、ダイヤル外周フランジにより間隔を狭める部分は、フィニッシャの一部で有れば、縦壁に限定されない。
10 ベース部材
20 基板
30 エンコーダ素子
31 固定側部材
32 回転側部材
32a 軸方向係合穴(軸方向移動規制部)
40 ダイヤルノブ
43 軸方向係合爪(軸方向移動規制部)
47 リブ(規制突起部)
47s 空間部(離型時に押出ピンにより押される位置)
48 ダイヤル外周フランジ
50 フィニッシャ
54 隙

Claims (4)

  1. 基板が固定されたベース部材と、
    前記基板に設けられ、前記基板に固定された固定側部材とこの固定側部材に相対回転可能に支持された回転側部材との相対回転に応じて信号を出力するエンコーダ素子と、
    前記回転側部材に装着されたダイヤルノブと、
    このダイヤルノブが前記回転側部材から脱落する方向への軸方向移動を規制する軸方向移動規制部と、
    を備え、前記ダイヤルノブを回転操作して前記信号が出力されるダイヤル型スイッチ装置であって、
    前記ダイヤルノブの前記基板側の端部に、前記軸方向移動規制部による前記規制方向とは逆方向に突出して前記エンコーダ素子に当接し、前記ダイヤルノブの前記逆方向の移動を規制する規制突起部を備えていることを特徴とするダイヤル型スイッチ装置。
  2. 前記規制突起部が、前記ダイヤルノブと同軸の周方向に複数設けられていることを特徴とする請求項1に記載のダイヤル型スイッチ装置。
  3. 前記規制突起部は、前記ダイヤルノブの成形型からの離型時に押出ピンにより押される位置を挟んで配置されていることを特徴とする請求項2に記載のダイヤル型スイッチ装置。
  4. 前記ベース部材には、前記ダイヤルノブの外周位置に、前記ベース部材を覆うフィニッシャが取り付けられ、
    前記ダイヤルノブの外周に、外径方向に突出して前記フィニッシャとの間隔を狭めるダイヤル外周フランジが形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のダイヤル型スイッチ装置。
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