JP2023001972A - 乗物用スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示される図柄の明瞭性やデザイン性に優れたスイッチ装置を提供する。
【解決手段】表面がスイッチの操作面２１Ａとされた光を透過する表皮材２１と、表皮材２１の裏面側に配されたスイッチ部材３１とを備えて構成され、スイッチ部材３１は、乗員の操作面２１Ａに対する押圧操作を検出する検出部４１と、表皮材２１の裏面に向けて光を出射する発光部３２と、発光部３２より表皮材２１側に設けられ、遮光性を有する遮光部３５を有して操作面２１Ａのうち検出部４１に対応する位置にスイッチの像を表示するための遮光部３５と、を備え、表皮材２１は、裏面から表面側に向けて窪む凹部２５を有し、発光部３２は対向面３３Ａ側が凹部２５内に嵌め入れられている。
【選択図】図３

Description

本明細書に開示される技術は、乗物用スイッチ装置に関する。

従来から、車両の内装の意匠性を高めるスイッチ装置が提案されている。下記特許文献１には、車両の内装用の加飾パネルを裏側から光源により照明し、加飾パネルの表側に所定の図柄を表示させるスイッチ装置が開示されている。このスイッチ装置は、図柄が表示される位置の裏側に電極が配置されており、乗員が図柄に触れると、図柄に対応した車載機器の動作が実行される構成となっている。

特開２００６－３２１３３６号公報

近年、乗物室内の意匠性を向上することへのニーズがますます高まっており、スイッチ装置に関しても、ただ図柄を表示するだけでなく、表示される図柄の明瞭性やデザイン性が従来以上に優れたスイッチ装置が求められている。

本明細書に開示される技術は、表示される図柄の明瞭性やデザイン性に優れたスイッチ装置を提供することを目的とするものである。

本明細書に開示される乗物用スイッチ装置は、表面がスイッチの操作面とされた光を透過する表皮材と、前記表皮材の裏面側に配されたスイッチ部材とを備えて構成され、前記スイッチ部材は、使用者の前記操作面に対する操作を検出する検出部と、前記表皮材の裏面に向けて光を出射する発光部と、前記発光部より前記表皮材側に設けられ、遮光性を有する遮光部を有して前記操作面のうち前記検出部に対応する位置に前記スイッチの像を表示するための表示層と、を備え、前記表皮材は、前記裏面から前記表面側に向けて窪む凹部を有し、前記発光部は少なくとも一部が前記凹部内に嵌め入れられている。

上記構成によれば、表皮材全体として必要な厚みを確保しつつ、発光部を設ける部分だけ凹部を設けることにより、表示層から表皮材の表面（操作面）までの距離を短くすることができるから、凹部を設けない構成と比較して、操作面に映し出されるスイッチの像が明瞭になる。また、発光部が凹部に嵌め入れられることにより、発光部の側面から漏れ出る光を表皮材を通して操作面に映し出すことが可能となり、この光を利用して操作面の意匠性を高めることができる。また、スイッチ装置の視認性も向上する。

前記検出部は、使用者の前記操作面への押圧操作を検出するものであって、前記表皮材は、前記表面側に配される光透過表皮層と前記裏面側に配される発泡材からなる発泡層とを備えて構成されており、前記凹部は、前記発泡層が部分的に押し潰されることにより形成されていてもよい。

検出部が押圧操作を検出するものである場合、表皮材を光透過表皮層と発泡層とで構成することにより、使用者は、発泡層の弾力性により操作感を得ることができる。しかし、押圧操作が繰り返されることで、発泡層が劣化して弾力性が失われ、へたりにより操作面が部分的に窪むことが懸念される。

上記構成によれば、押圧操作が繰り返されることによってへたりが生じ易い検出部に対応する部分の発泡層を予めある程度押し潰して、上述した発光部を嵌め入れるための凹部を形成することにより、発泡層の押圧操作による変形を抑制し、もって、当該部分の発泡層のへたりを抑制することができる。

前記表示層は、前記発光部のうち前記表皮材と対向する対向面と前記発泡層との間に設けられていてもよい。

表皮材の表面（操作面）に映し出されるスイッチの像を明瞭にするためには、表示層と操作面との距離を短くすることが好ましい。このため、表皮材を光透過表皮層と発泡層とで構成する場合には、従来、表示層を光透過表皮層と発泡層との間に設ける構成としている。しかし、そのような構成とした場合、表示層が表皮材の内部に配されることとなり外側から見え難いため、表示層とスイッチ部材との位置合わせが困難であり、位置ずれによる表示不良が引き起こされる虞がある。

このような問題に対し、上記構成によれば、表皮材に凹部を形成して発光部を嵌め入れることにより、操作面と発光部との間の距離がもともと小さい構成とされているから、発泡層と発光部の対向面との間に表示層を設けた場合でも、操作面に明瞭なスイッチの像を映し出すことができる。またこのような構成では、表示層が表皮材の外部に設けられるから、表皮材とスイッチ部材との位置合わせも比較的に容易である。

前記遮光部は前記発光部の前記対向面に印刷された印刷層であってもよい。

上記構成によれば、表示層を例えばステンシルシートとする構成と比較して、部品点数が低減する。

前記検出部は、使用者の押圧操作により可動接点が固定接点に対して接触することで押圧操作を検出可能な接点式検出部であって、前記発光部のうち前記表皮材の反対側の反対面に重畳されていてもよい。

上記構成によれば、検出部としてタッチセンサ、人感センサ、静電センサ等を用いる構成と比較して、スイッチ装置を安価に製造することができる。また、接点式検出部は、操作面と離れた位置に設けることができるから、検出部が操作面にスイッチの像を映し出す際の妨げになることもない。

本明細書に開示される技術によれば、表示される図柄の明瞭性やデザイン性に優れたスイッチ装置を提供することができる。

一実施形態のスイッチ装置が設置されたドアトリムを車室内側から視た斜視図 スイッチ装置が設置されたドアトリムを車室内側から視た一部拡大斜視図 スイッチ装置の概略断面図

以下、本明細書に開示された技術を実施するための一実施形態を、図１から図３を参照しつつ詳しく説明する。本実施形態では、自動車等の車両用のドアトリム１０に設けられたスイッチ装置２０（乗物用スイッチ装置の一例）について例示する。各図に示した符号Ｆ，Ｒｒ，ＩＮ，ＯＵＴ，Ｕ，Ｄはそれぞれ、車両進行方向の前方，後方，車両進行方向に直交する車幅方向の室内側（表側），室外側（裏側），鉛直方向（上下方向）の上方，下方を示す。ただし、上記方向は便宜的に定めたものに過ぎず、限定的に解釈すべきものではない。

図１は、本実施形態のスイッチ装置２０を備える運転席隣のドアトリム１０を車室内側から視た斜視図である。ドアトリム１０は、車両用ドアの車室内側部分を構成するものであって、ドアインナパネル（図示せず）に対して、車室内側から取り付けられる。ドアトリム１０は、トリムボード１１を主体として構成されており、複数の部品が互いに組み付けられるとともに、表面（車室内側の面）が表皮材２１により覆われてなる。

ドアトリム１０の上下方向における中央には、乗員の肘掛けとして使用されるアームレスト１２が車室内側に張り出す形で形成されている。このアームレスト１２の上面は、略水平方向に沿って延びる水平部１２Ａとされている。アームレスト１２の前方部分には、水平部１２Ａの側端部付近（車両の内外方向における内側の周端部）から上方に向けて車室外側に傾斜する傾斜部１３が形成されており、傾斜部１３の上端にインサイドハンドル１４が設けられている。

アームレスト１２の後方部分は、水平部１２Ａがドアトリム１０の壁面と略垂直方向に交差するように配されている。以下トリムボード１１のうち、アームレスト１２の上方かつ傾斜部１３の後方を構成する部分を、後方ミドルボード１５と称する。この後方ミドルボード１５の前端に、本実施形態のスイッチ装置２０が設置されている。

スイッチ装置２０は、運転席のシートの前後の位置、高さおよび角度、シートバックの角度等を予め設定しておくとともに、乗員に応じて切り替えるためのものであって、エンジンの起動に伴い、切り替え用のスイッチが後方ミドルボード１５の前端に並んで映し出される構成とされたものである。本実施形態のスイッチ装置２０は、図２に示すように、３人分の設定が可能とされている。

このスイッチ装置２０は、図３に示すように、表皮材２１と、表皮材２１の裏面側（車室外側）に配されたスイッチ部材３１とを備えて構成されている。表皮材２１は、上述したように、トリムボード１１の表面を被覆するものであって、光を透過する光透過材料から構成されている。なお、後方ミドルボード１５以外のトリムボード１１の表面は、光透過材料以外の材料にて構成された種類の異なる表皮材により被覆する構成としてもよい。

本実施形態の表皮材２１は、表面（操作面２１Ａとする）側に配される表皮層（光透過表皮層の一例）２２と、裏面（室外）側に配される発泡材からなる発泡層２３とを備えて構成されている。表皮層２２としては、光透過性の合成皮革や、織物、編物、不織布等の布帛等を使用することができる。発泡層２３は、例えばウレタン材とされ、光透過性およびクッション性を有している。表皮層２２と発泡層２３との厚み寸法比は、約１：３とされている。

発泡層２３のうち、後述する発光部３２が配される部分には、裏面から表面側に向けて窪む凹部２５が設けられている。凹部２５は、発泡層２３の厚み寸法の約２／３の深さとされ、表皮層２２には到達していない。表皮層２２のうち凹部２５に対応する部分は、その周囲と同様に、平坦な状態とされている。

凹部２５は、発泡層２３を裏面側から一部圧縮することにより形成されている。つまり、発泡層２３のうち、凹部２５と表皮層２２との間に位置する薄肉部２３Ａは、その周辺部分と比較して、発泡材の密度が高くなっている。これにより、表皮材２１の表面（室内側の面、操作面２１Ａ）から押圧した場合の硬度は、凹部２５が形成された部分の方が、凹部２５以外の部分と比較して高くなっている。

凹部２５には、発光部３２の一部が嵌め込まれている。発光部３２は、図示しないＬＥＤおよびＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板と、板状発光体３３とを備えて構成されている。板状発光体３３は、屈折率が空気よりも十分に高くかつほぼ透明な合成樹脂材料（例えばＰＭＭＡなどのアクリル樹脂やポリカーボネート等）からなり、平面視で長方形の板状をなしている。板状発光体３３は、その一側面に配された図示しないＬＥＤから発せられた光を導入し、その光を内部で伝播させつつ表皮材２１側へ向くように立ち上げ、表側の面（対向面３３Ａとする）から出射させる構成とされている。

発光部３２は、表皮材２１と反対側の部分（図３における下方部分）が浅皿状の収容ケース１７内に収容されており、この収容ケース１７が後方ミドルボード１５（トリムボード１１）の孔部１６の内側に取り付けられる形で、表皮材２１側の部分（図３における上方部分）が収容ケース１７から表皮材２１に向けて突出している。そして、この突出した部分が、表皮材２１の凹部２５内に嵌め込まれている。つまり、板状発光体３３のうち表皮材２１側に配される対向面３３Ａおよび側面３３Ｃの一部は、発泡層２３と接触した形で凹部２５内に嵌め込まれている。なお、後方ミドルボード１５のうち孔部１６の周囲は、その表面に表皮材２１が密着した状態とされている。

板状発光体３３の対向面３３Ａには、遮光部（表示層および印刷層の一例）３５が設けられている。遮光部３５は、板状発光体３３から表皮材２１に向けて発光された光を部分的に遮光する層であり、板状発光体３３の対向面３３Ａに黒色樹脂材を印刷することにより設けられている。遮光部３５は、表皮材２１の操作面２１Ａにスイッチの投影像を作り出すためのものであって、像の基となる図柄が光を透光する透光部３６とされ、その周囲が遮光部３５となるように、板状発光体３３の対向面３３Ａに黒色樹脂材を白抜きとなる状態で印刷したものである。

板状発光体３３のうち表皮材２１と反対側の反対面３３Ｂには、検出部４１が重畳されている。本実施形態の検出部４１は、乗員の操作面２１Ａに対する押圧操作に伴って、可動接点が固定接点に対して接触することで押圧操作を検出可能な、接点式フィルムスイッチ（接点式検出部の一例）とされている。検出部４１はドアＥＣＵ４５と接続されており、乗員のスイッチ押圧操作に伴い、運転席のシートの前後の位置、高さおよび角度、シートバックの角度等が予め設定した通りに変更される。

この接点式フィルムスイッチ（検出部４１）は、板状発光体３３の反対面３３Ｂ側の部分（図３における下方部分）ともに、収容ケース１７内に収容されている。

上述した本実施形態のスイッチ装置２０は、車両のエンジンがＯＦＦとなった状態ではドアトリム１０上に表示されず、エンジンの起動時にスイッチの像（すなわち、スイッチ）がドアトリム１０上に映し出される。図２はスイッチの像が映した出された状態を表したものであり、同図においては、便宜上、明るく照射される部分を黒色とし、照射されない部分を白色に反転させた状態で示している。

図２に示すように、本実施形態においてスイッチの像（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とする）は３つ縦に並んでおり、それらの一番上に、シートの図柄Ｓ０が映し出されている。予め設定したシートの状態が登録されたスイッチを乗員が押圧すると、その押圧操作を検出部４１が検出するとともに、信号が発信され、シートが所定の状態に変更される。

また本実施形態のスイッチ装置２０では、上述したように、図３に示す板状発光体３３の上方部分（対向面３３Ａ側の部分）が発泡層２３に食い込む形で凹部２５に嵌め入れられている。これにより、板状発光体３３の側面３３Ｃから漏れ出た比較的に弱い光が表皮材２１を通過し、上下方向に並んだスイッチの周囲を一括に取り囲むように、表皮材２１から漏れ出る。したがって、スイッチの周囲が漏れ出た比較的に弱い光によりグラデーション状に囲まれた、見た目に美しいスイッチ装置２０とすることができる。

次に、作用効果について説明する。本実施形態のスイッチ装置２０は、表面がスイッチの操作面２１Ａとされた光を透過する表皮材２１と、表皮材２１の裏面側に配されたスイッチ部材３１とを備えて構成され、スイッチ部材３１は、乗員の操作面２１Ａに対する押圧操作を検出する検出部４１と、表皮材２１の裏面に向けて光を出射する発光部３２と、発光部３２より表皮材２１側に設けられ、遮光性を有する遮光部３５を有して操作面２１Ａのうち検出部４１に対応する位置にスイッチの像を表示するための遮光部３５と、を備え、表皮材２１は、裏面から表面側に向けて窪む凹部２５を有し、発光部３２は対向面３３Ａ側が凹部２５内に嵌め入れられている。

このような構成によれば、表皮材２１全体として必要な厚みを確保しつつ、発光部３２を設ける部分だけ凹部２５を設けることにより、遮光部３５から表皮材２１の表面（操作面２１Ａ）までの距離を短くすることができるから、凹部２５を設けない構成と比較して、操作面２１Ａに映し出されるスイッチの像が明瞭になる。また、発光部３２が凹部２５に嵌め入れられることにより、板状発光体３３の側面３３Ｃから漏れ出る比較的に弱い光を表皮材２１を通して操作面２１Ａに映し出すことが可能となり、この光を利用して操作面２１Ａの意匠性を高めることができる。また、スイッチ装置２０の視認性も向上する。

検出部４１は、使用者の操作面２１Ａへの押圧操作を検出するものであって、表皮材２１は、表面側に配される表皮層２２と裏面側に配される発泡材からなる発泡層２３とを備えて構成されており、凹部２５は、発泡層２３が部分的に押し潰されることにより形成されている。

検出部４１が押圧操作を検出するものである場合、表皮材２１を表皮層２２と発泡層２３とで構成することにより、乗員は、発泡層２３の弾力性により操作感を得ることができる。しかし、押圧操作が繰り返されることで、発泡層２３が劣化して弾力性が失われ、へたりにより操作面２１Ａが部分的に窪むことが懸念される。

このような問題に対し、本実施形態では、発光部３２を嵌め入れるための凹部２５を、押圧操作が繰り返されることによってへたりが生じ易い検出部４１に対応する部分の発泡層２３を予めある程度押し潰すことにより形成している。このような構成により、発泡層２３の押圧操作による変形を抑制し、もって、当該部分の発泡層２３のへたりを抑制することができる。

遮光部３５は、発光部３２のうち表皮材２１と対向する対向面３３Ａと発泡層２３との間に設けられている。

表皮材２１の表面（操作面２１Ａ）に映し出されるスイッチの像を明瞭にするためには、遮光部３５と操作面２１Ａとの距離を短くすることが好ましい。このため、表皮材２１を表皮層２２と発泡層２３とで構成する場合には、従来、遮光部３５を表皮層２２と発泡層２３との間に設ける構成としている。しかし、そのような構成とした場合、遮光部３５が表皮材２１の内部に配されることとなり外側から見え難いため、遮光部３５とスイッチ部材３１との位置合わせが困難であり、位置ずれによる表示不良が引き起こされる虞がある。

このような問題に対し、上記構成によれば、表皮材２１に凹部２５を形成して発光部３２を嵌め入れることにより、操作面２１Ａと発光部３２との間の距離がもともと小さい構成とされているから、発泡層２３と発光部３２の対向面３３Ａとの間に遮光部３５を設けた場合でも、操作面２１Ａに明瞭なスイッチの像を映し出すことができる。またこのような構成は、遮光部３５が表皮材２１の外部に設けられるから、表皮材２１とスイッチ部材３１との位置合わせも比較的に容易である。

遮光部３５は発光部３２の対向面３３Ａに印刷された印刷層である。

上記構成によれば、遮光部３５を例えばステンシルシートで構成する場合と比較して、部品点数が低減する。

検出部４１は、乗員の押圧操作により可動接点が固定接点に対して接触することで押圧操作を検出可能な接点式フィルムスイッチであって、発光部３２のうち表皮材２１と反対側の反対面３３Ｂに重畳されている。

上記構成によれば、検出部４１としてタッチセンサ、人感センサ、静電センサ等を用いる構成と比較して、スイッチ装置２０を安価に製造することができる。また、接点式フィルムスイッチは、操作面２１Ａと離れた位置に設けることができるから、検出部４１が操作面２１Ａにスイッチの像を映し出す際の妨げになることもない。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、運転席のシートの設定を乗員に応じて変更するためのスイッチ装置２０について例示したが、スイッチ装置の用途はこれに限定されるものではない。またスイッチ装置を設置する位置も、運転席の隣のドアトリム１０に限定されるものでなく、助手席の隣など、乗物に設けられるものであればよい。さらにスイッチ装置は、車両用に限定されず、種々の乗物において適用することができる。

（２）上記実施形態では、発光部３２のうち表皮材２１の反対側に配される部分が凹部２５から突出する構成を示したが、発光部の全体が凹部内に嵌め入れられる構成も技術的範囲に含まれる。

（３）表示層は、印刷層に限らず、透光性を有する透光部および遮光性を有する遮光部を有するためのステンシルシートとしてもよい。

（４）また表示層は、表皮層２２と発泡層２３との間に設ける構成としてもよい。

（５）検出部は、押圧操作を検出する検出部に限らず、例えば使用者の操作面に対する接近操作や当接操作を検出可能な人感センサや静電センサ、タッチセンサ等とすることもできる。そのような場合、検出部は、発光部の反対面ではなく、発光部より表皮材側に設ける構成とされる。

（６）上記実施形態では、表皮材２１が表皮層２２と発泡層２３の２層構造とされる形態を示したが、検出部が人感センサや静電センサ、タッチセンサ等、押圧操作を伴わないものである場合には、表皮材は１層構造とすることもできる。

（７）表皮材２１が表皮層２２と発泡層２３の２層構造とされる場合であっても、凹部２５は発泡層２３を押し潰して形成するのではなく、発泡層の一部を切り欠くことにより形成してもよい。

１０：ドアトリム、１１：トリムボード、１５：後方ミドルボード、２０：スイッチ装置、２１：表皮材、２１Ａ：操作面、２２：表皮層（光透過表皮層）、２３：発泡層、２５：凹部、３１：スイッチ部材、３２：発光部、３３：板状発光体、３３Ａ：対向面、３３Ｂ：反対面、３３Ｃ：側面、３５：遮光部（表示層、印刷層）、３６：透光部、４１：検出部、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３：スイッチの像

Claims (5)

1. 表面がスイッチの操作面とされた光を透過する表皮材と、前記表皮材の裏面側に配されたスイッチ部材とを備えて構成される乗物用スイッチ装置であって、
   前記スイッチ部材は、
   使用者の前記操作面に対する操作を検出する検出部と、
   前記表皮材の裏面に向けて光を出射する発光部と、
   前記発光部より前記表皮材側に設けられ、遮光性を有する遮光部を有して前記操作面のうち前記検出部に対応する位置に前記スイッチの像を表示するための表示層と、を備え、
   前記表皮材は、前記裏面から前記表面側に向けて窪む凹部を有し、
   前記発光部は少なくとも一部が前記凹部内に嵌め入れられている、乗物用スイッチ装置。
2. 前記検出部は、使用者の前記操作面への押圧操作を検出するものであって、
   前記表皮材は、前記表面側に配される光透過表皮層と前記裏面側に配される発泡材からなる発泡層とを備えて構成されており、
   前記凹部は、前記発泡層が部分的に押し潰されることにより形成されている請求項１に記載の乗物用スイッチ装置。
3. 前記表示層は、前記発光部のうち前記表皮材と対向する対向面と前記発泡層との間に設けられている請求項２に記載の乗物用スイッチ装置。
4. 前記遮光部は前記発光部の前記対向面に印刷された印刷層である請求項３に記載の乗物用スイッチ装置。
5. 前記検出部は、使用者の押圧操作により可動接点が固定接点に対して接触することで押圧操作を検出可能な接点式検出部であって、前記発光部のうち前記表皮材の反対側の反対面に重畳されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の乗物用スイッチ装置。

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