JP2018073494A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型スイッチ構造に適したスイッチ装置を提供する。【解決手段】光源部であるＬＥＤ３０を有し、ＬＥＤ３０からの照明光Ｌを出射する本体部１０と、本体部１０から所定の角度で配置され、照明光Ｌが照射されて反射する反射面２２を表面に備えた操作部２０と、を有し、反射面２２の所定の位置に照明光Ｌが照射されてインジケータ表示４０が照明表示される構成とする。これにより、操作部２０の高さ（厚さ）を、内部に光源を備える構造に対して大幅に小さくすることができ、操作部２０であるスイッチノブの薄型設計が可能な薄型スイッチ構造が可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチ装置に関し、特に、表示機能を備えたスイッチ装置に関する。

従来の技術として、スイッチノブの表面に照明表示のための照明マークを備えたスイッチ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このスイッチ装置は、押ボタン式スイッチと光源とが搭載された基板と、押ボタン式スイッチを操作するスイッチノブとを備え、スイッチノブの表示操作部を裏面から光源により照光する照光表示スイッチ装置において、スイッチノブは、透光性樹脂により表示操作部に埋め込み形成された照明マークと、照明マークを取り巻いて非透光性樹脂により形成された非表示意匠部と、表示操作部の中心部から垂下され先端がスイッチ部に連結されるロックアームと、表示操作部から垂下され先端面が光源の出射面近傍に配置される導光体と、導光体及びロックアームの基部と照明マークを連結する連結導光体とを備え、ロックアームと導光体と連結導光体が照明マークと一体に成形されて構成されている。このような構成により、導光体に照明光を入射させることにより、スイッチノブの表面の照明マークを照光表示することができるとされている。

特開２０１３−２５４５９７号公報

特許文献１のスイッチ装置は、スイッチノブの内部に、ロックアームと導光体と連結導光体が照明マークと一体に成形されて内蔵されている。このため、スイッチノブを薄く設計するには限度があり、薄型スイッチ構造には適用できないという問題がある。また、スイッチノブの内部に光源を内蔵する構造においてもスイッチノブを薄く設計するには限度があり、薄型スイッチ構造には適用できないという問題がある。

従って、本発明の目的は、薄型スイッチ構造に適したスイッチ装置を提供することにある。

［１］上記目的を達成するため、光源部を有し、前記光源部からの照明光を出射する本体部と、前記本体部から所定の角度で配置され、前記照明光が照射されて反射する反射面を表面に備えた操作部と、を有し、前記反射面の所定の位置に前記照明光が照射されて照明表示されることを特徴とするスイッチ装置を提供する。

［２］前記本体部は、前記出射面に図形、マーク、文字等の前記照明表示の表示形状が形成されていることを特徴とする上記［１］に記載のスイッチ装置であってもよい。

［３］また、前記所定の角度は、鋭角であることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載のスイッチ装置であってもよい。

［４］また、前記操作部は、スイッチノブとされ、前記本体部に対して押圧操作されることによりスイッチ動作を行なうことを特徴とする上記［１］から［３］のいずれか１に記載のスイッチ装置を提供する。

本発明によれば、薄型スイッチ構造に適したスイッチ装置を提供することができる。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の側面図（断面図）であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ矢視図（部分図）である。 図２は、図１（ａ）で示す投影図形のＢ矢視図である。 図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を車両のインストルメントパネルの一部に適用した場合の全体正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のスイッチ装置の表示領域、操作部の反射面の拡大図である。

（本発明の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の側面図（断面図）であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ矢視図（部分図）である。図２は、図１（ａ）で示す投影図形のＢ矢視図である。また、図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を車両のインストルメントパネルの一部に適用した場合の全体正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のスイッチ装置の表示領域、操作部の反射面の拡大図である。以下、これらの図に基づいて、本発明の実施の形態の概略について説明する。

本発明の実施の形態に係るスイッチ装置１は、光源部であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）３０を有し、ＬＥＤ３０からの照明光Ｌを出射する本体部１０と、本体部１０から所定の角度で配置され、照明光Ｌが照射されて反射する反射面２２を表面に備えた操作部２０と、を有し、反射面２２の所定の位置に照明光Ｌが照射されてインジケータ表示４０が照明表示される構成とされている。

なお、本体部１０は、本体部１０の出射面１２に図形、マーク、文字等のインジケータ表示４０の表示形状である投影図形５０が形成されている。この投影図形５０は、本体部１０の出射面１２に投影されて反射して見る者に視認される。このことを考慮して、投影図形５０は、図形、マーク、文字等の照明表示の表示形状を所定の縮小率で形成され、また、鏡像として形成されている。

（本体部１０）
本体部１０は、スイッチ装置１のベースとなる部分であって、例えば、車両のインストルメントパネルに組み込まれる。図１（ａ）に示すように、本体部１０は、スイッチノブとしての操作部２０を所定の角度で支持する。また、光源部であるＬＥＤ３０を有し、光源の駆動やスイッチ装置としての動作を制御するための回路等を実装した基板６０等を有する。

本体部１０は、ＬＥＤ３０の照明光Ｌを導光するために透過性の材料が使用され、例えば、透明アクリル材により形成されている。図１（ａ）に示すように、空隙部１６にＬＥＤ３０を配置し、ＬＥＤ３０から出射される照明光Ｌを導光面１３から内部に入射させ、出射面１２から操作部２０へ向けて照明光Ｌを出射する。

図１（ａ）に示すように、出射面１２において、照明光Ｌを出射する領域には、投影図形５０を配置する。この投影図形５０は、操作部２０に照明表示されるインジケータ表示４０に対応したものである。

投影図形５０は、図２に示すように、本体部１０の外側表面に、例えば、黒塗装部５２の不透明部を形成し、インジケータ表示４０に対応して照明光Ｌが透過する領域をレーザ加工等により除去することにより得られる。あるいは、投影図形５０は、別途、インジケータ表示４０に対応して照明光Ｌが透過する領域を所定の図形に形成したものを照明光Ｌが出射される領域に貼付け等する構成でもよい。

図２に示すように、投影図形５０は、視認者が反射して見るために、インジケータ表示４０に対応して、左右反転した図形である。

なお、投影図形５０は、照明光Ｌにより拡大して照明表示されることを考慮して、寸法、形状を形成する。また、図１（ａ）に示すように、操作部２０に照明表示されたインジケータ表示４０を視認する方向を考慮して寸法、形状を形成することが好ましい。

（操作部２０）
操作部２０は、図１（ａ）に示すように、本体部１０から所定の角度で配置され、照明光Ｌが照射されて反射する反射面２２を表面に備える。この所定の角度は、図１（ａ）に示すように、鋭角に設定される。これにより、薄型スイッチ構造とすることができる。

反射面２２には、上記したような投影図形５０がインジケータ表示４０として照明表示される。このインジケータ表示４０は、反射面２２上で、発光しているように表示され、意匠性に優れた表示が可能である。

操作部２０は、図１（ｂ）に示すように、複数の操作部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・）を備えることができる。それぞれの操作部（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・）に反射面２２を備えてインジケータ表示４０が可能である。例えば、図１（ｂ）に示すように、車載エアコン装置の内外気切り替えボタンをインジケータ表示４０として照明表示することができる。

反射面２２は、操作部２０の表面状態を種々に設定することにより多様な意匠的効果を持たせることができる。例えば、反射面２２の反射率を種々に設定して形成することにより、インジケータ表示４０の反射具合を変えることができる。また、反射面２２の微小な表面状態（例えば、表面の微小な凹凸、梨地状）を設定して形成することにより、インジケータ表示４０のぼかし表示等も可能である。このように、反射面２２の表面状態を種々に設定することによりインジケータ表示４０の意匠的効果の自由度を上げることが可能になる。

操作部２０は、図１（ａ）に示すように、例えば、本体部１０に対して回転中心２４で支持され、所定の角度で配置される。操作者は、スイッチノブとしての操作部２０の一部を押圧することにより操作部２０を揺動させることにより、図示省略するスイッチ手段をオンオフ等することができる。このスイッチ操作により、図１（ｂ）に示すようなインジケータ表示４０に対応した機能が実行される。

（光源部、ＬＥＤ３０）
光源部としては、ＬＥＤ３０を使用する。光源部としては、他に、レーザ、ランプ等を使用することができるが、本実施の形態ではＬＥＤ３０を使用する。

ＬＥＤ３０は、種々の色、照明強度のものが使用可能である。また、図１（ａ）に示すように、ＬＥＤ３０は、発光した光は、導光面１３から導光材１１の内部に入射して照明光Ｌとして投影図形５０を反射面２２に投影する。

ＬＥＤ３０は、投影図形５０を効率的に照射するために、所定の放射分布を有することが好ましい。また、放射分布を調整するために、出射部にレンズ等の光学部品を配置することも可能である。

（車両機器への適用例）
車両機器である空調機器への適用例を図３（ａ）、（ｂ）に示す。図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を車両のインストルメントパネルの一部に適用した場合の全体正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のスイッチ装置の表示領域、操作部の反射面の拡大図である。

スイッチ装置１は、図３（ａ）に示すように、車両１００のインストルメントパネル１１０の一部に組み込まれて、空調機器（エアコン、ヒーコン）の調整機能を有する。

図１（ａ）に示したフロント面１４は、この空調機器の表示を行なうものとして、図３（ｂ）に示すように表示領域７０とされている。この表示領域７０は、例えば、液晶ディスプレイである。

表示領域７０は、風量を示す画像が表示された第１の表示領域７１と、風量が棒グラフのように表示された第２の表示領域７２と、空気の吹き出し口が表示された第３の表示領域７３と、設定温度が表示された第４の表示領域７４と、を備えている。

表示領域７０の下部に配置されたボタン群２１は、例えば、図３（ｂ）の紙面左側から、風量ボタン、ＡＵＴＯボタン、Ａ／Ｃボタン、内外気切り替えボタン、温度調整ボタンから構成されている。ボタン群２１は、それぞれのボタンが図１（ａ）に示した操作部２０で構成されて独立したスイッチ機能を有する。

ボタン群２１への表示動作を説明する。図１（ａ）に示したＬＥＤ３０から照明光Ｌが出射される。この照明光Ｌは、導光面１３から本体部１０に入射して出射面１２から出射する。これにより、投影図形５０を操作部２０の反射面２２に照明表示する。

インジケータ表示４０は、図３（ｂ）に示すように、風量ボタン、ＡＵＴＯボタン、Ａ／Ｃボタン、内外気切り替えボタン、温度調整ボタンの表示がされる。これらのインジケータ表示は、投影図形５０をこれらの表示に対応した図形としてそれぞれ形成されることにより可能である。

なお、上記示したボタン群２１へのインジケータ表示４０は、１つのＬＥＤ３０により共通の照明光Ｌで照明表示することが可能である。また、ボタン群２１のそれぞれのインジケータ表示４０に対応して、複数のＬＥＤ３０を備える場合は、個別の照明光Ｌで照明表示することが可能である。この場合には、それぞれのインジケータ表示４０に対応したそれぞれのＬＥＤ３０を点灯制御することにより、それぞれのインジケータ表示４０に対応して照明表示の有無を制御することも可能である。

操作者は、ボタン群２１の各反射面２２に反射して表示されたインジケータ表示４０を視認して、所望の調整機能に対応したボタン群２１の１つをスイッチノブとして押圧操作することができる。なお、操作部２０は、操作者の指によるタッチ操作によりオンとオフが切り替わる静電容量式のタッチスイッチとして構成されていてもよい。

図３（ｂ）に示すように、ボタン群２１はスイッチ部として機能するが、このボタン群２１は、図１（ａ）、（ｂ）で説明した操作部２０である。この操作部２０は、インジケータ表示４０がされるが、内部に光源は備えていない。すなわち、照明光Ｌでインジケータ表示４０が反射面２２に照明表示される。これにより、図３（ｂ）に示す操作部２０の高さ（厚さ）Ｈは、内部に光源を備える構造に対して大幅に小さくすることが可能になる。したがって、薄型スイッチ構造が可能となる。

（本発明の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るスイッチ装置１は以下のような効果を有する。
（１）本発明の実施の形態に係るスイッチ装置１は、光源部であるＬＥＤ３０を有し、ＬＥＤ３０からの照明光Ｌを出射する本体部１０と、本体部１０から所定の角度で配置され、照明光Ｌが照射されて反射する反射面２２を表面に備えた操作部２０と、を有し、反射面２２の所定の位置に照明光Ｌが照射されてインジケータ表示４０が照明表示される構成とされている。これにより、操作部２０の内部に光源を備える必要がなく、操作部２０の反射面２２にインジケータ表示４０を照明表示することができる。したがって、操作部２０の高さ（厚さ）を、内部に光源を備える構造に対して大幅に小さくすることができ、操作部２０であるスイッチノブの薄型設計が可能な薄型スイッチ構造が可能となる。
（２）反射面２２は、操作部２０の表面状態を種々に設定することにより多様な意匠的効果を持たせることができる。例えば、反射面２２の反射率を種々に設定して形成することにより、インジケータ表示４０の反射強度、反射具合を変えることができる。また、反射面２２の微小な表面状態（例えば、表面の微小な凹凸、梨地状）を設定して形成することにより、インジケータ表示４０のぼかし表示等も可能である。このように、反射面２２の表面状態を種々に設定することによりインジケータ表示４０の意匠的効果の自由度を上げることが可能になる。

以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…スイッチ装置
１０…本体部
１１…導光材
１２…出射面
１３…導光面
１４…フロント面
１６…空隙部
２０…操作部
２１…ボタン群
２２…反射面
２４…回転中心
４０…インジケータ表示
５０…投影図形
５２…黒塗装部
６０…基板
７０、７１、７２、７３、７４…表示領域
１１０…インストルメントパネル
Ｌ…照明光

Claims (4)

1. 光源部を有し、前記光源部からの照明光を出射する本体部と、
   前記本体部から所定の角度で配置され、前記照明光が照射されて反射する反射面を表面に備えた操作部と、を有し、
   前記反射面の所定の位置に前記照明光が照射されて照明表示されることを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記本体部は、前記本体部の出射面に図形、マーク、文字等の前記照明表示の表示形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記所定の角度は、鋭角であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイッチ装置。
4. 前記操作部は、スイッチノブとされ、前記本体部に対して押圧操作されることによりスイッチ動作を行なうことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。

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