JP2018078019A

JP2018078019A - スイッチユニット

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Publication number: JP2018078019A
Application number: JP2016218779A
Authority: JP
Inventors: 武有働; Takeshi Udo; 島田　昌彦; Masahiko Shimada; 昌彦島田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2036-11-09
Also published as: CN108063072B; CN108063072A; US10304649B2; US20180130628A1; JP6378735B2

Abstract

【課題】複数のスイッチを効率よく配置しつつ、誤操作の発生を確実に防止する。
【解決手段】シーソースイッチ３８とロータリスイッチ３４を備えるスイッチユニット１０において、ノブ３６の揺動支点（揺動軸）７２の軸線７４と、ホイール３２の回転軸４４の軸線７６とが交差するように、シーソースイッチ３８とロータリスイッチ３４とが配置される。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば、車両のステアリングホイール等に取り付けられるスイッチユニットに関する。

従来から、外周面に沿って回転部材（ホイール）を回転させるロータリスイッチと、支軸を中心に揺動部材（ノブ）を揺動させるシーソースイッチと、を組み合わせたスイッチユニット（複合スイッチ）が知られている。

例えば、添付した図５及び図６に示すように、特許文献１のスイッチユニット１００は、ホイール１０２を有するロータリスイッチ１０４と、ノブ１０６を有するシーソースイッチ１０８と、を備える。ノブ１０６は、ホイール１０２を囲むように配置され、ホイール１０２の円周方向に揺動可能となっている。

スイッチユニット１００において、ホイール１０２は、ノブ１０６の中央に設けられた開口部１１０に配設される。カバー１１２の内側には基板１１４が設けられ、基板１１４上にはホルダ１１６が設けられる。ホルダ１１６には、ホイール１０２の回転軸１１８が回転可能に固定される。回転軸１１８の両端部は、ノブ１０６の軸孔１２０に挿通され、ノブ１０６は、回転軸１１８に対して揺動自在に支持される。

ホイール１０２の回転量及び回転方向は、ロータリエンコーダ１２２により検出され、ホイール１０２の基板１１４方向への押圧操作は、回転軸１１８に当接するロータリスイッチ用タクトスイッチ１２４により検出される。ノブ１０６の揺動操作は、ノブ１０６の下端に設けられたシーソースイッチ用タクトスイッチ１２６に検出される。

シーソースイッチ用タクトスイッチ１２６とノブ１０６の下端部の間にはストッパ１２８と板ばね１３０が設けられる。ノブ１０６の揺動運動はストッパ１２８により所定範囲内に規制され、揺動後のノブ１０６は板ばね１３０により初期位置（中立位置）に復帰可能となっている。

特開２００２−１５０８８８号公報

ところで、特許文献１のスイッチユニット１００では、ロータリスイッチ１０４のホイール１０２の回転軸の軸線と、シーソースイッチ１０８のノブ１０６の揺動軸の軸線が、平行（同軸上）になるように配置されている。

このため、ノブ１０６がホイール１０２の円周方向に沿って配置されることとなり、ロータリスイッチ１０４の操作時に、誤ってシーソースイッチ１０８を操作してしまうおそれがある。

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、限られたスペースに複数のスイッチを効率よく配置しつつ、誤操作の発生を確実に防止することが可能なスイッチユニットを提供することを目的とする。

この発明に係るスイッチユニットは、シーソースイッチとロータリスイッチとを備えるスイッチユニットにおいて、シーソースイッチ用操作子の揺動軸と、ロータリスイッチ用操作子の回転軸とが交差するように、前記シーソースイッチと前記ロータリスイッチとが配置されることを特徴とする。

この発明によれば、シーソースイッチ用操作子は、ロータリスイッチ用操作子の軸線方向に沿って配置される。このため、限られたスペースに複数のスイッチを効率よく配置しつつ、誤操作の発生を確実に防止することが可能となる。

また、前記シーソースイッチ用操作子の操作面には開口部が設けられ、前記ロータリスイッチ用操作子は前記開口部に配設されると好適である。

このような構成によれば、ロータリスイッチ用操作子とシーソースイッチ用操作子を近接して配置することができるので、スイッチユニット全体としての操作性を向上させることができる。

また、前記シーソースイッチ用操作子の前記操作面には光が透過可能な表示部が設けられ、前記操作面の裏面側には前記表示部を照明する光源が設けられ、前記ロータリスイッチ用操作子と前記開口部の間には隙間が設けられ、前記光源からの光は、前記表示部を照明するとともに、前記隙間を介して前記ロータリスイッチ用操作子を照明することが好ましい。

このような構成によれば、シーソースイッチ用操作子を照明するための光源の光(漏光)を、ロータリスイッチ用操作子の照明に活用することができる。このため、スイッチユニットの内外にロータリスイッチ用操作子のために別途の照明機構を設けることなく、ロータリスイッチの夜間視認性を確保することができ省スペース化に資するとともに、スイッチユニット全体の設計の自由度を向上させることができる。

さらに、前記ロータリスイッチ用操作子は円柱状に設けられ、前記ロータリスイッチ用操作子の軸線方向両端部には、前記光源からの光を反射する反射面が設けられることが好ましい。

このような構成によれば、前記操作面の表面側へ向かう光の反射が促進され、ロータリスイッチの夜間視認性をより高めることができる。

また、前記ロータリスイッチ用操作子の軸線方向の両端部は、前記軸線方向の外方に向かって縮径する円錐台状部が設けられ、前記反射面は、前記円錐台状部の周側面に設けられるとよい。

このような構成によれば、開口部との干渉を回避しながら、前記操作面の表面側へ向かう光の反射をより促進することができる。

さらに、前記シーソースイッチ用操作子の前記操作面の裏側に、前記光源からの光を前記シーソースイッチ用操作子の前記表示部と前記ロータリスイッチ用操作子とに導く導光材が設けられると好適である。

このような構成によれば、光源からの光をシーソースイッチ用操作子の表示部とロータリスイッチ用操作子とに確実に導くことができる。

この発明の実施形態に係るスイッチユニットを備えるステアリングホイールの正面図である。この発明の実施形態に係るスイッチユニットを含む複数のスイッチの配置例を示す拡大斜視図である。図２に示すスイッチユニットのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図２に示すスイッチユニットの正面図である。従来技術に係るスイッチユニットの断面図である。図５に示す従来技術に係るスイッチユニットの別途の断面を示す断面図である。

以下、この発明に係るスイッチユニットについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、この発明に係るスイッチユニット１０は、自動車等の車両のステアリングホイール１２に設けられる。

このステアリングホイール１２は、図示しないステアリングシャフトに固定されるハブ部１４と、運転者が把持する円環状のリム部１６と、ハブ部１４とリム部１６とを連結する略Ｔ字状のスポーク部１８と、を備える。ハブ部１４には、図示しないエアバックユニットが内装され、ハブ部１４の上面には、ホーンスイッチ２０が設けられる。

スポーク部１８は、ステアリングホイール１２が図１に示す中立位置にある場合に、ハブ部１４から左側に延びる左側スポーク部２２と、右側に延びる右側スポーク部２４と、下側に延びる下側スポーク部２６と、からなる。

左側スポーク部２２には、スイッチユニット１０を含む複数のスイッチが配置される。この複数のスイッチは、左側スポーク部２２近傍のリム部１６を左手で把持したときに、運転者の指（例えば、親指）で操作可能な位置に配置され、例えば、オーディオ、カーナビゲーションシステム等の情報系車載機器を操作するためのスイッチである。右側スポーク部２４には、例えば、オートクルーズ等の走行系車載機器を操作するための複数のスイッチが配置されるが、図１では図示を省略している。

図２は、この発明の実施形態に係るスイッチユニット１０を含む複数のスイッチが、左側スポーク部２２に配置された場合の配置例を示す拡大斜視図である。

図２に示すように、スイッチユニット１０は、指を上下方向に動かすことで回転可能に設けられたホイール（ロータリスイッチ用操作子）３２を有するロータリスイッチ３４と、指により左右方向に揺動（シーソー）可能に設けられたノブ（シーソースイッチ用操作子）３６を有するシーソースイッチ３８と、から構成される。

スイッチユニット１０の外周には、スイッチユニット１０を取り囲むように、４つのプッシュスイッチ４０が設けられる。さらに、これらのプッシュスイッチ４０の下方には、別途のプッシュスイッチ４２が３つ並列に設けられる。

ロータリスイッチ３４は、図３に示すように、ホイール３２と、ホイール３２の軸線に沿って取り付けられた回転軸４４と、回転軸４４の回転量及び回転方向を検出するロータリエンコーダ４６と、ホイール３２を上方へ付勢するばね４８と、回転軸４４とロータリエンコーダ４６とばね４８とが一体的に組み付けられるケース５０と、を備える。また、基板５２上には、ホイール３２が下方に押圧されたときに検出信号を出力する図示しないロータリスイッチ用タクトスイッチが設けられる。このロータリスイッチ用タクトスイッチは、図３において、例えばホイール３２の奥側に設けられる。

ホイール３２は略円柱状に設けられ、軸線方向中央の略円柱部５６と、略円柱部５６の軸線方向両端に設けられ、軸線方向外方に向かって縮径する略円錐台状部５８Ｌ、５８Ｒと、から構成される。略円柱部５６及び略円錐台状部５８Ｌ、５８Ｒの上端部は、ノブ３６の中央に設けられた開口部６０から突出している。

略円錐台状部５８Ｌ、５８Ｒの周側面には、後述する光源６２Ｌ、６２Ｒからの光を開口部６０の外方へ反射する反射面６４Ｌ、６４Ｒが形成される。反射面６４Ｌ、６４Ｒは、例えば、シルバー塗装等公知の方法で形成される。なお、反射面６４Ｌ、６４Ｒには、光源６２Ｌ、６２Ｒからの光を拡散反射（乱反射）させるための微細な拡散パターンが形成されていてもよい。拡散パターンとは、例えばピラミッド状、半球状、三角プリズム状等の凹状又は凸状をした微細なパターンである。

ホイール３２は、回転軸４４の軸周りに回転可能に設けられ、さらにノブ３６の開口部６０の内側へ向かって押圧可能に設けられる。すなわち、ホイール３２は、図２の下方から上方へ向かう円周方向と、上方から下方へ向かう円周方向へ指を動かすことで回転操作可能であり、さらに開口部６０の内側へ指で押し込む押圧操作が可能となっている。

このようなホイール３２の回転操作に対しては、この実施例では、例えば、オーディオ機器の再生ソース（ＦＭ、ＡＭ、ＣＤ、ハードディスクドライブ、携帯端末等）の切替機能や、再生ソース決定後の各コンテンツのリスト選択機能等が割り当てられる。

ホイール３２の押圧操作に対しては、例えば、オーディオ機器のメニュー決定機能や、実行機能等が割り当てられる。すなわち、ロータリスイッチ３４は、選択肢の送り/戻し機能や決定機能等の複数の機能が集約されたマルチスイッチとして使用される。

シーソースイッチ３８は、ホイール３２の回転軸４４の軸線方向に延在するノブ３６と、基板５２上に設けられ、ノブ３６の裏面側を照明する光源６２Ｌ、６２Ｒと、光源６２Ｌ、６２Ｒからの光をノブ３６の裏面側とホイール３２に導く透明樹脂製の導光材７０Ｌ、７０Ｒと、を備える。また、基板５２上には、ノブ３６の操作面６６の一端側６６Ｌ又は他端側６６Ｒが指で押圧されてノブ３６の下端が当接したときに検出信号を出力する図示しないシーソースイッチ用タクトスイッチが設けられる。

ノブ３６の操作面６６の中央には、該操作面６６を法線方向に貫通する開口部６０が設けられる。開口部６０には、ロータリスイッチ３４のホイール３２が配設され、ホイール３２と開口部６０との間には隙間Ｓが設けられている。すなわち、開口部６０は、ホイール３２の外形形状に沿う形状をなす。

開口部６０において、ホイール３２の反射面６４Ｌ、６４Ｒに対向する端面には、反射面６４Ｌ、６４Ｒの傾斜角に対応してテーパーが付けられている。光源６２Ｌ、６２Ｒから導光材７０Ｌ、７０Ｒを通過した光は、隙間Ｓを介してホイール３２を照明し、反射面６４Ｌ、６４Ｒで反射される。これにより、ロータリスイッチ３４の夜間視認性が確保される。

ノブ３６は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂等の導光体からなり、その操作面６６には、白色（あるいは、アルミ粉が混合されたシルバー色）のアンダー塗装膜と、さらにその上に黒色の遮光塗装膜が施される。この状態で、前記黒色の遮光塗装膜をレーザーカット加工等の周知な方法で削除することにより、図４に示されるように、開口部６０を挟んで対称に、文字や図形を白抜きにされた表示部７８Ｌ、７８Ｒが形成される。表示部７８Ｌ、７８Ｒには、図３に示されるように、光源６２Ｌ、６２Ｒからの光が照射され、当該光が透過することにより照明されて、シーソースイッチ３８の夜間視認性が確保される。

ノブ３６は、図３に示すように、揺動支点（揺動軸）７２を支点として揺動自在に設けられる。すなわち、シーソースイッチ３８とロータリスイッチ３４は、図２及び図４に示すように、ノブ３６の揺動支点７２の軸線７４が、ホイール３２の回転軸４４の軸線７６と直交（交差）するように配置されている。

ノブ３６の操作面６６の一端側６６Ｌを指で押し下げると、揺動支点７２を中心にノブ３６が回動し、他端側６６Ｒが上方へ変位する。一方、ノブ３６の操作面６６の他端側６６Ｒを指で押し下げると、揺動支点７２を中心にノブ３６が回動し、一端側６６Ｌが上方へ変位する。

このようなノブ３６の揺動操作に対しては、例えば、オーディオ機器の楽曲送り／戻し機能や、ＦＭ及びＡＭのチャンネル選択機能、フォルダ切替機能等が割り当てられる。すなわち、シーソースイッチ３８は、例えば、選択肢の送り/戻し機能や切替機能等を受け持つ専用スイッチとして使用される。

光源６２Ｌ、６２Ｒは、基板５２において、表示部７８Ｌ、７８Ｒの直下にそれぞれ設けられる。光源６２Ｌ、６２Ｒは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）が好適であるが、特にこれに限定されるものではない。また、本実施例では、光源６２Ｌ、６２Ｒを点光源として示したが、点光源を線状に並べた線光源としてもよい。

導光材７０Ｌ、７０Ｒは、透光性の樹脂材料等から形成される。図３に示すように、それぞれ断面逆Ｌ字状に構成され、光源６２Ｌ、６２Ｒの直上に配置される。光源６２Ｌ、６２Ｒに対向する端面を入射面とし、光源６２Ｌ、６２Ｒからの光をノブ３６の表示部７８Ｌ、７８Ｒと、ホイール３２の略円錐台状部５８Ｌ、５８Ｒの反射面６４Ｌ、６４Ｒへ導く。より効率的かつ明るい照明を行うために、内壁面に鏡面加工（反射部材のコーティング等）を行うことが好ましい。

以上説明したように、この発明の実施形態に係るスイッチユニット１０は、ノブ（シーソースイッチ用操作子）３６の揺動支点（揺動軸）７２の軸線７４と、ホイール（ロータリスイッチ用操作子）３２の回転軸４４の軸線７６とが交差するように、シーソースイッチ３８とロータリスイッチ３４とが配置される

このため、ホイール３２を回転軸４４の軸周りに回転操作したときに、ノブ３６の操作面６６を押圧するおそれがない。すなわち、ステアリングホイール１２の左側スポーク部２２という限られたスペースにおいて、シーソースイッチ３８とロータリスイッチ３４を効率よく配置しつつ、誤操作の発生を確実に防止することができる。

また、ノブ３６の操作面６６には、操作面６６の法線方向に貫通する開口部６０が設けられ、ホイール３２は開口部６０に配設される。ノブ３６とホイール３２を近接して配置することができ、スイッチユニット１０全体の操作性を向上させることができる。

また、ノブ３６の操作面６６には光が透過可能な表示部７８Ｌ、７８Ｒが設けられ、操作面６６の裏面側には表示部７８Ｌ、７８Ｒを照明する光源６２Ｌ、６２Ｒが設けられ、ホイール３２と開口部６０の間には隙間Ｓが設けられている。光源６２Ｌ、６２Ｒからの光は、導光材７０Ｌ、７０Ｒを介して表示部７８Ｌ、７８Ｒを照明するとともに、隙間Ｓを介してロータリスイッチ３４のホイール３２を照明する。

このような構成によれば、シーソースイッチ３８の表示部７８Ｌ、７８Ｒを照明するための光源６２Ｌ、６２Ｒを、ホイール３２を照明するための光源として活用することができる。このため、スイッチユニット１０の内外にホイール３２のための別途の照明機構を設けることなく、ロータリスイッチ３４の夜間視認性を確保することができ、省スペース化に資するとともに、スイッチユニット１０全体の設計の自由度を向上させることができる。

さらに、開口部６０は、ホイール３２の外形形状に沿う形状に設けられている。このため、光源６２Ｌ、６２Ｒからの光がホイール３２を照明したときに操作者は隙間Ｓを介してホイール３２の外形形状（輪郭）を確実に視認することができ、ロータリスイッチ３４の夜間視認性をより高めることができる。

さらに、ホイール３２は、略円柱状に設けられ、ホイール３２の軸線方向両端部には、光源６２Ｌ、６２Ｒからの光を反射する反射面６４Ｌ、６４Ｒが設けられている。

このような構成によれば、導光材７０Ｌ、７０Ｒから操作面６６の表面側へ向かう光の反射が促進され、ロータリスイッチ３４の夜間視認性をより高めることができる。

また、ホイール３２の軸線方向の両端部には、軸線方向の外方に向かって縮径する略円錐台状部５８Ｌ、５８Ｒが設けられ、反射面６４Ｌ、６４Ｒは、略円錐台状部５８Ｌ、５８Ｒの周側面に設けられる。

このような構成によれば、開口部６０との干渉を回避しながら、操作面６６の表面側へ向かう光の反射をより促進することができる。

さらに、ノブ３６の操作面６６の裏側に、光源６２Ｌ、６２Ｒからの光を表示部７８Ｌ、７８Ｒとホイール３２とに導く導光材７０Ｌ、７０Ｒが設けられる。

このような構成によれば、省スペース化を実現しつつ、ノブ３６の表示部７８Ｌ、７８Ｒとホイール３２とに対して光源６２Ｌ、６２Ｒからの光を確実に導くことができ、誤操作の発生を確実に防止することができる。

なお、スイッチユニット１０を車両のステアリングホイール１２に適用した実施形態を用いて説明したが、この発明に係るスイッチユニットの配置場所はこれに限られるものではない。

この発明は、上述した実施形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。

１０…スイッチユニット
３２…ホイール（ロータリスイッチ用操作子）
３４…ロータリスイッチ３６…ノブ（シーソースイッチ用操作子）
３８…シーソースイッチ４４…回転軸
５８Ｌ、５８Ｒ…略円錐台状部６０…開口部
６２Ｌ、６２Ｒ…光源６４Ｌ、６４Ｒ…反射面
６６…操作面７０Ｌ、７０Ｒ…導光材
７４、７６…軸線７８Ｌ、７８Ｒ…表示部
Ｓ…隙間

Claims

シーソースイッチとロータリスイッチとを備えるスイッチユニットにおいて、
シーソースイッチ用操作子の揺動軸と、ロータリスイッチ用操作子の回転軸とが交差するように、前記シーソースイッチと前記ロータリスイッチとが配置されることを特徴とするスイッチユニット。
請求項１記載のスイッチユニットにおいて、
前記シーソースイッチ用操作子の操作面には開口部が設けられ、
前記ロータリスイッチ用操作子は前記開口部に配設されることを特徴とするスイッチユニット。
請求項２記載のスイッチユニットにおいて、
前記シーソースイッチ用操作子の前記操作面には光が透過可能な表示部が設けられ、
前記操作面の裏面側には前記表示部を照明する光源が設けられ、
前記ロータリスイッチ用操作子と前記開口部の間には隙間が設けられ、
前記光源からの光は、前記表示部を照明するとともに、前記隙間を介して前記ロータリスイッチ用操作子を照明することを特徴とするスイッチユニット。
請求項３記載のスイッチユニットにおいて、
前記ロータリスイッチ用操作子は円柱状に設けられ、
前記ロータリスイッチ用操作子の軸線方向両端部には、前記光源からの光を反射する反射面が設けられる
ことを特徴とするスイッチユニット。
請求項４記載のスイッチユニットにおいて、
前記ロータリスイッチ用操作子の軸線方向の両端部は、前記軸線方向の外方に向かって縮径する円錐台状部が設けられ、
前記反射面は、前記円錐台状部の周側面に設けられる
ことを特徴とするスイッチユニット。
請求項３乃至５のいずれか１項に記載のスイッチユニットにおいて、
前記シーソースイッチ用操作子の前記操作面の裏側に、前記光源からの光を前記シーソースイッチ用操作子の前記表示部と前記ロータリスイッチ用操作子とに導く導光材が設けられる
ことを特徴とするスイッチユニット。