JP2013114841A - Rotation detection mechanism of switch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操作ノブの回転量と回転方向を検出する回転検出スイッチを備えたスイッチ装置の回転検出機構に関するものである。 The present invention relates to a rotation detection mechanism of a switch device provided with a rotation detection switch that detects a rotation amount and a rotation direction of an operation knob.
車両等に設けられるスイッチ装置には、予め設定された複数のモードを操作ノブの回転操作によって選択し、操作ノブの押圧操作によってモードを決定するようにしたロータリプッシュタイプのものがある。 A switch device provided in a vehicle or the like includes a rotary push type in which a plurality of preset modes are selected by rotating an operation knob and the mode is determined by pressing the operation knob.
斯かるスイッチ装置は、2方向3接点方式を採用する回転検出スイッチを備えており、この回転検出スイッチの移動片を操作ノブの端部周縁に所定の間隔で形成された複数の駆動片が当接して動作させることによって、駆動片の移動片に対する通過数と通過方向によって操作ノブの回転量と回転方向を検出する方式を採用している(例えば、特許文献1参照)。 Such a switch device includes a rotation detection switch that employs a two-way, three-contact system, and a moving piece of the rotation detection switch is applied to a plurality of drive pieces formed at predetermined intervals on the periphery of the end of the operation knob. A method of detecting the amount of rotation and the direction of rotation of the operation knob based on the number and direction of passage of the drive piece with respect to the moving piece by operating in contact with each other is adopted (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、スイッチ装置の小型化の要求に応じるために、例えば操作ノブの径を小さくすると、駆動片の間隔が狭くなるために回転検出スイッチの移動片を検知可能な程度に移動させることができないという問題が発生する。このような問題を解決するために、カム等の中間部材を備える中間伝達機構を設ける構成も考えられるが、このような構成では部品点数が増加して構造の複雑化、コストアップ、組付性の悪化等を招くという問題が発生する可能性がある。 However, if the diameter of the operation knob is reduced, for example, in order to meet the demand for miniaturization of the switch device, the distance between the drive pieces is reduced, so that the movable piece of the rotation detection switch cannot be moved to a detectable level. A problem occurs. In order to solve such a problem, a configuration in which an intermediate transmission mechanism including an intermediate member such as a cam is provided is also conceivable. However, in such a configuration, the number of parts increases, the structure becomes complicated, the cost is increased, and the assembling property is increased. There is a possibility that the problem of deteriorating the quality of the product may occur.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、操作ノブの回転を確実に検出しつつ、スイッチ装置の小型化を図ることができるスイッチ装置の回転検出機構を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotation detection mechanism of a switch device capable of downsizing the switch device while reliably detecting the rotation of the operation knob. There is.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
ケースに回転可能に設けられた操作ノブと、
複数の駆動片を有し前記ケース内に回転可能に設けられて前記操作ノブの回転操作に連動して回転するロータと、
該ロータの前記駆動片に移動片が当接して動作することによって前記操作ノブの回転量と回転方向を検出する回転検出スイッチと、
該回転検出スイッチが取り付けられる基板と、
該基板に接続されて前記回転検出スイッチからの電気信号を外部機器に出力するターミナルを一体に保持し、前記ロータと当接した状態で前記ケースに取り付けられたターミナルベースと、
前記ロータを前記ターミナルベースと接する方向に付勢する付勢手段と、
を有するスイッチ装置の回転検出機構において、
前記ロータを前記ケースに対して前記操作ノブの回転軸方向に摺動可能に保持するとともに、該ロータと前記ターミナルベースに、前記操作ノブの回転軸方向に突出して互いに係合可能な突部をそれぞれ形成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
An operation knob rotatably provided on the case;
A rotor having a plurality of driving pieces and rotatably provided in the case and rotating in conjunction with a rotation operation of the operation knob;
A rotation detection switch that detects a rotation amount and a rotation direction of the operation knob by operating a moving piece in contact with the driving piece of the rotor;
A substrate to which the rotation detection switch is attached;
A terminal base connected to the substrate and outputting an electrical signal from the rotation detection switch to an external device is integrally held, and a terminal base attached to the case in contact with the rotor;
Biasing means for biasing the rotor in a direction in contact with the terminal base;
In the rotation detection mechanism of the switch device having
The rotor is slidably held in the rotation axis direction of the operation knob with respect to the case, and the rotor and the terminal base have protrusions that protrude in the rotation axis direction of the operation knob and can be engaged with each other. Each is formed.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記駆動片を前記ロータの外周縁近傍に形成したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the drive piece is formed in the vicinity of the outer peripheral edge of the rotor.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記ロータと前記ターミナルベースにそれぞれ形成された前記突部の何れか一方の数を前記駆動片と同数としたことを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the invention according to
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記ケースにスチールボールと該スチールボ―ルを付勢する付勢部材とを収容する収容部を形成し、前記ロータに、前記スチールボールと当接して前記操作ノブの回転方向の位置決めを行うディテント部を形成したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the case includes a housing portion that houses a steel ball and a biasing member that biases the steel ball, The rotor is formed with a detent portion that contacts the steel ball and positions the operation knob in the rotational direction.
請求項1記載の発明によれば、ロータをケースに対して操作ノブの回転軸方向に摺動可能に保持するとともに、該ロータとターミナルベースに互いに係合可能な突部をそれぞれ形成したため、操作ノブを回転操作して回転検出スイッチのON/OFFを切り替えるタイミングで、ロータの駆動片と回転検出スイッチの移動片とを操作ノブの回転軸方向に遠ざけることができ、ロータの径を小さくしたために駆動片の間隔が狭くなった場合であっても、ONした回転検出スイッチの移動片を中立位置まで移動させてこれを確実にキャンセル動作させることができ、これによってスイッチ装置を小型化することができる。 According to the first aspect of the present invention, the rotor is slidably held in the direction of the rotation axis of the operation knob with respect to the case, and the protrusions engageable with each other are formed on the rotor and the terminal base. Because the rotor drive piece and the rotation detection switch moving piece can be moved away from the rotation axis of the operation knob at the timing of turning the knob to turn the rotation detection switch ON / OFF. Even when the interval between the drive pieces is narrowed, the moving piece of the rotation detection switch that has been turned on can be moved to the neutral position to reliably cancel it, thereby reducing the size of the switch device. it can.
又、ロータが操作ノブの回転軸方向に摺動しても、この摺動に操作ノブが追従しない構成にすれば、ユーザーが操作に違和感を覚えることがない。 Further, even if the rotor slides in the direction of the rotation axis of the operation knob, if the operation knob does not follow this sliding, the user will not feel uncomfortable with the operation.
請求項2記載の発明によれば、駆動片をロータの最も径が大きな外周縁近傍に形成したため、該駆動片の間隔を可及的に広げることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the drive piece is formed in the vicinity of the outer peripheral edge having the largest diameter of the rotor, the interval between the drive pieces can be increased as much as possible.
請求項3記載の発明によれば、ロータとターミナルベースにそれぞれ形成された突部の何れか一方の数を駆動片と同数としたため、ロータの駆動片が回転検出スイッチの移動片を1回通過する毎にロータを移動片に対して近接/離間するよう摺動させることができ、全ての回転検出位置において操作ノブの回転の検出を確実に行うことができる。 According to the third aspect of the present invention, since either one of the protrusions formed on the rotor and the terminal base is the same as the number of driving pieces, the driving piece of the rotor passes the moving piece of the rotation detection switch once. Each time the rotor is moved, the rotor can be slid so as to approach / separate from the moving piece, and the rotation of the operation knob can be reliably detected at all the rotation detection positions.
請求項4記載の発明によれば、ロータのディテント部に向けてスチールボールを付勢する付勢部材の付勢方向を、ターミナルベースに向けてロータを付勢する付勢部材の付勢方向と同じ方向に設定することによって、スチールボールを付勢する付勢部材の付勢力をロータの付勢に利用することができる。 According to the invention of claim 4, the urging direction of the urging member that urges the steel ball toward the detent portion of the rotor, and the urging direction of the urging member that urges the rotor toward the terminal base By setting in the same direction, the urging force of the urging member that urges the steel ball can be used for urging the rotor.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る回転検出機構を備えるスイッチ装置の分解断面図、図2は同スイッチ装置の断面図、図3は本発明に係る回転検出機構の作用説明図、図4はロータの正面図、図5は同ロータの平面図、図6は同ロータの底面図、図7は図5のA−A線断面図である。 1 is an exploded sectional view of a switch device provided with a rotation detection mechanism according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the switch device, FIG. 3 is an operation explanatory view of the rotation detection mechanism according to the present invention, and FIG. 5 is a plan view of the rotor, FIG. 6 is a bottom view of the rotor, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
本実施の形態に係るスイッチ装置1は、ロータリプッシュタイプのものであって、その円筒状のケース2の上端部に形成された筒状部2Aの内部には、操作ノブ3が回転可能且つ上下に摺動可能に嵌合保持されている。この操作ノブ3の内部の中心部には筒状部3Aが下方に向かって一体に形成されており、この筒状部3Aの下部には複数の係合孔3aが形成されている。
The
又、ケース2の筒状部2Aには、操作ノブ3の下方に配置されたシャフト4が上下に摺動可能に嵌合保持されている。このシャフト4は、二重筒状に一体成形されており、その上端部内周に形成された係合爪4aが操作ノブ3の筒状部3Aに形成された前記係合孔3aに係合することによって該シャフト4が操作ノブ3に連結され、このシャフト4と操作ノブ3の間には円環状のYリング5が介設されている。そして、シャフト4の下部外周には複数の係合爪4bが一体に形成されている。
A shaft 4 disposed below the operation knob 3 is fitted and held in the
そして、上記シャフト4の下部外周には上方が開口した有底筒状のスライダ6が上下に摺動可能に嵌合保持されており、該スライダ6は、その上部に形成された上下方向に長い複数の係合孔6aにシャフト4の下部外周に形成された前記係合爪4bが係合することによってシャフト4に上下に摺動可能に連結されている。
A bottomed
上記スライダ6は、これに形成された長孔状の係合孔6a内をシャフト4の係合爪4bが移動し得る範囲で上下に摺動可能であって、これとシャフト4との間に縮装された付勢部材であるスプリング7によって常時下方に付勢されている。
The
更に、ケース2内の前記シャフト4と前記スライダ6の外周側にはロータ8が回転可能且つ上下に摺動可能に配置されている。ここで、ロータ8は、図4〜図7に示すように、円板状のフランジ部8Aの上面中心部に筒状部8Bを垂直に起立した形状に一体に成形されており、シャフト4とはスプライン嵌合されており、従って、該ロータ8は、シャフト4と一体に回転するとともに、上下方向にはシャフト4に対して相対的に摺動可能に保持されている。
Further, a
そして、ロータ8のフランジ部8Aの下面の外周縁近傍には、図6及び図7に示すように複数(本実施の形態では、18個)の駆動片8aが放射状に形成されており、同フランジ部8Aの下面の外周縁には駆動片8aと同数(18個)の突部8bと凹部8cが周方向に等間隔で形成されている。又、フランジ部8Aの上面の外周縁近傍には、駆動片8aと同数(18個)の三角山状のディテント部8dが周方向に等間隔で一体に形成されている。
In the vicinity of the outer peripheral edge of the lower surface of the
而して、ロータ8は、図2に示すように、ケース2内においてシャフト4とスライダ6の外周に嵌合した状態で組み込まれるが、該ロータ8は、これとシャフト4の間に縮装された付勢手段であるスプリング9によって常時下方に付勢されている。
Thus, as shown in FIG. 2, the
ところで、図2に示すように、ケース2には下方が開口する複数の収容部2aが形成されており、各収容部2aにはスチールボール10とこれをロータ8の前記ディテント部8dに向けて付勢する付勢部材であるスプリング11が収容されている。
Incidentally, as shown in FIG. 2, the
又、図2に示すように、ケース2内の下部にはターミナルベース12が嵌め込まれて固定されている。このターミナルベース12は、ケース2内に嵌め込まれる基板保持部12Aと、該基板保持部12Aからケース2外に向かって突出するカプラ部12Bとで一体に構成されており、基板保持部12Aの下部外周に形成された複数の係合爪12aをケース2の下部に形成された複数の係合孔2bに係合させることによって該ターミナルベース12がケース2に組付固定される。
As shown in FIG. 2, the
而して、ターミナルベース12の基板保持部12Aには円板状の基板13が設置されており、この基板13の中心から外れた位置には回転検出スイッチ14が実装され、基板13の中心位置近傍には押圧検出スイッチ15が実装されている。尚、回転検出スイッチ14は、公知の2方向3接点スイッチであって、これにはロータ8の駆動片8aが当接することによって傾倒する移動片14aが立設されており、この移動片14aの傾倒によってON/OFF信号が出力される。
Thus, a disk-shaped
ところで、ターミナルベース12の基板保持部12Aにはクランク状に屈曲した金属製の複数のターミナル16が一体的に挿通保持されており、各ターミナル16の一端は、上方に起立して基板13を挿通するこによって該基板13に電気的に接続されており、各ターミナル16に他端は、垂直下方に延出してターミナルベース12のカプラ部12B内に臨んでいる。
By the way, a plurality of
又、ターミナルベース12の基板保持部12Aの外周から垂直に起立する筒状部12bの上端面には複数(本実施の形態では、3個)の突部12cが上方に向かって一体に形成されている。ここで、ロータ8は、前記スプリング9によって常時下方に付勢されているため、そのフランジ部8Aの下面に形成された突部8b又は凹部8cがターミナルベース12の突部12cに選択的に係合している。
In addition, a plurality (three in this embodiment) of
次に、以上のように構成されたスイッチ装置1の作用について説明する。
Next, the operation of the
操作ノブ3を何れかの方向に回転操作すると、その回転は、シャフト4を経てロータ8に伝達され、該ロータ8が回転する。このようにロータ8が回転すると、そのフランジ部8Aの下面に形成された駆動片8aが回転検出スイッチ14の移動辺14aに当接して該移動片14aを図3に破線にて示すように傾倒させて回転検出スイッチ14がONさせ、ON信号が基板13からターミナル16を経て不図示の外部機器に対して出力される。このようにロータ8の駆動片8aが回転検出スイッチ14の移動片14aに当接するときには、該ロータ8のフランジ部8Aの下面に形成された凹部8cがターミナルベース12の突部12cに係合するため、ロータ8は図2(a)に示すように下限に位置して沈み込んでいる。このため、ロータ8の駆動片8aが回転検出スイッチ14の移動片14aに確実に当接してこれを傾倒させることができ、回転検出スイッチ14はON信号を出力する。
When the operation knob 3 is rotated in any direction, the rotation is transmitted to the
そして、操作ノブ3が更に回転し、ロータ8のフランジ部8Aの下面に形成された突部8bがターミナルベース12の突部12cに係合すると、図2に示すように、ロータ8はスプリング9,11の付勢力に抗して図示のLだけ上方に浮き上がるため、該ロータ8に形成された駆動片8aも上方へと移動する。このため、回転検出スイッチ14の移動片14aはロータ8の駆動片8aに干渉することなく図3に実線にて示すように中立位置に復帰することができ、該移動片14aが確実にキャンセル動作して回転検出スイッチ14からOFF信号が出力される。尚、操作ノブ3は、スプリング11によって付勢されたスチールボール10がロータ8のディテント部8dに係合するこによって位置決めされるとともに、その回転操作にクリック感が付与される。
Then, when the operation knob 3 further rotates and the
而して、回転検出スイッチ14の移動片14aの傾倒に伴う該回転検出スイッチ14からのON/OFF信号の出力回数によって操作ノブ3の回転量が検出されるとともに、ON/OFF信号の種類によって操作ノブ3の回転方向が検出される。
Thus, the rotation amount of the operation knob 3 is detected based on the number of ON / OFF signals output from the
尚、本実施の形態では、ターミナルベース12に3つの突部12cを形成したが、このようにロータ8の突部8bの数(18個)に対してターミナルベース12の突部12cを少なくすることによって、両者の係合による摩擦力が小さく抑えられるために操作ノブ3を操作する力が軽くて済むとともに、構造が単純化される。
In the present embodiment, the three
次に、操作ノブ3が押圧操作されると、該操作ノブ3と共にシャフト4とスライダ6がスプリング7,9を圧縮しながら下方に押し下げられ、スライダ6によって押圧検出スイッチ15が押圧されるために該押圧検出スイッチ15が動作し、その信号は、基板13からターミナル16を経て不図示の外部機器へと出力される。尚、このとき、シャフト4とスライダ6はロータ8の中心を貫通しているため、操作ノブ3の押圧操作時にはロータ8には操作力が作用せず、該ロータ8は不動状態に維持される。又、スライダ6をシャフト4に対して上下方向に摺動可能に保持するとともに、両者間にスプリング7を縮装したため、押圧検出スイッチ15に過大な操作力が作用することがなく、該押圧検出スイッチ15が過大な操作力から保護されてその損傷が防がれる。
Next, when the operation knob 3 is pressed, the shaft 4 and the
以上のように、本発明によれば、ロータ8をケース2に対して上下方向(操作ノブ3の回転軸方向)に摺動可能に保持するとともに、該ロータ8とターミナルベース12に互いに係合可能な突部8b,12cをそれぞれ形成したため、操作ノブ3を回転操作して回転検出スイッチ14のON/OFFを切り替えるタイミングで、ロータ8の駆動片8aと回転検出スイッチ14の移動片14aとを上下方向(操作ノブ3の回転軸方向)に図2に示すLだけ遠ざけることができ、ロータ8の径を小さくして駆動片8aの間隔を狭くした場合であっても、ONした回転検出スイッチ14の移動片14aを中立位置まで移動させてこれを確実にキャンセル動作させることができ、これによってスイッチ装置1を小型化することができる。そして、ロータ8が上下方向(操作ノブ3の回転軸方向)に摺動しても、この摺動に操作ノブ3が追従しない構成としたため、ユーザーが操作に違和感を覚えることがない。
As described above, according to the present invention, the
又、本発明によれば、駆動片8aをロータ8の最も径が大きな外周縁近傍に形成したため、該駆動片8aの間隔を可及的に広げることができる。
Further, according to the present invention, since the
更に,本実施の形態では、ロータ8に形成された突部8bの数を駆動片8aと同数としたため、ロータ8の駆動片8aが回転検出スイッチ14の移動片14aを1回通過する毎にロータ8を移動片14aに対して近接/離間するよう摺動させることができ、全ての回転検出位置において操作ノブ3の回転の検出を確実に行うことができる。
Furthermore, in this embodiment, since the number of
又、本発明によれば、ロータ8のディテント部8dに向けてスチールボール10を付勢するスプリング11の付勢方向を、ターミナルベース12に向けてロータ8を付勢するスプリング9の付勢方向と同じ方向に設定したため、スチールボール10を付勢するスプリング11の付勢力をロータ8の付勢に利用することができるという効果も得られる。
Further, according to the present invention, the biasing direction of the
尚、以上は本発明をロータリプッシュタイプのスイッチ装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、他の任意のタイプのスイッチ装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。 Although the present invention has been described with respect to a mode in which the present invention is applied to a rotary push type switch device, the present invention is naturally applicable to other arbitrary types of switch devices as well. is there.
1 スイッチ装置
2 ケース
2A ケースの筒状部
2a ケースの収容部
2b ケースの係合孔
3 操作ノブ
3A 操作ノブの筒状部
3a 操作ノブの係合孔
4 シャフト
4a,4b シャフトの係合爪
5 Yリング
6 スライダ
6a スライダの係合孔
7 スプリング(付勢部材)
8 ロータ
8A ロータのフランジ部
8B ロータの筒状部
8a ロータの駆動片
8b ロータの突部
8c ロータの凹部
8d ロータのディテント部
9 スプリング(付勢部材)
10 スチールボール
11 スプリング(付勢部材)
12 ターミナルベース
12A ターミナルベースの基板保持部
12B ターミナルベースのカプラ部
12a ターミナルベースの係合爪
12b ターミナルベースの筒状部
12c ターミナルベースの突部
13 基板
14 回転検出スイッチ
14a 回転検出スイッチの移動片
15 押圧検出スイッチ
16 ターミナル
DESCRIPTION OF
8
10
DESCRIPTION OF
Claims (4)
複数の駆動片を有し前記ケース内に回転可能に設けられて前記操作ノブの回転操作に連動して回転するロータと、
該ロータの前記駆動片に移動片が当接して動作することによって前記操作ノブの回転量と回転方向を検出する回転検出スイッチと、
該回転検出スイッチが取り付けられる基板と、
該基板に接続されて前記回転検出スイッチからの電気信号を外部機器に出力するターミナルを一体に保持し、前記ロータと当接した状態で前記ケースに取り付けられたターミナルベースと、
前記ロータを前記ターミナルベースと接する方向に付勢する付勢手段と、
を有するスイッチ装置の回転検出機構において、
前記ロータを前記ケースに対して前記操作ノブの回転軸方向に摺動可能に保持するとともに、該ロータと前記ターミナルベースに、前記操作ノブの回転軸方向に突出して互いに係合可能な突部をそれぞれ形成したことを特徴とするスイッチ装置の回転検出機構。 An operation knob rotatably provided on the case;
A rotor having a plurality of driving pieces and rotatably provided in the case and rotating in conjunction with a rotation operation of the operation knob;
A rotation detection switch that detects a rotation amount and a rotation direction of the operation knob by operating a moving piece in contact with the driving piece of the rotor;
A substrate to which the rotation detection switch is attached;
A terminal base connected to the substrate and outputting an electrical signal from the rotation detection switch to an external device is integrally held, and a terminal base attached to the case in contact with the rotor;
Biasing means for biasing the rotor in a direction in contact with the terminal base;
In the rotation detection mechanism of the switch device having
The rotor is slidably held in the rotation axis direction of the operation knob with respect to the case, and the rotor and the terminal base have protrusions that protrude in the rotation axis direction of the operation knob and can be engaged with each other. A rotation detection mechanism for a switch device, characterized in that each is formed.
A detent portion for forming a housing portion for housing a steel ball and a biasing member for biasing the steel ball in the case and positioning the operation knob in the rotational direction by contacting the steel ball on the rotor The rotation detection mechanism of the switch device according to any one of claims 1 to 3, wherein
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