JP3744737B2

JP3744737B2 - ダイヤル式スイッチ

Info

Publication number: JP3744737B2
Application number: JP20712199A
Authority: JP
Inventors: 賀一伊藤
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 1999-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2019-07-22
Also published as: JP2001035307A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤル式スイッチ、特に、回転操作性を損ねることなく操作部のがたつきを抑制することのできるダイヤル式スイッチの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３には、この種のスイッチの一例としてダイヤル式スイッチ１００の正面図が示されている。図３に示すように、ダイヤル式スイッチ１００は中央部に、選択される機能を示す意匠マーク１０２ａ〜１０２ｅを有する意匠プレート１０２が固定され、その周囲に複数のインジケータ１０４ａを有するダイヤルノブ１０４が回動自在に配置されている。図３のダイヤル式スイッチ１００は、例えば自動車に搭載される空気調和装置（以下、エアコンという）の空気吹き出し口の切り替え選択に使用するものである。そして、エアコンがオートモード（空気吹き出し口の位置や風量の選択が設定温度に応じて自動で動作する自動制御）やマニュアルモード（利用者の選択により動作する手動制御）の時に何れかの空気吹き出し口が選択されている場合、対応する意匠マーク上方のインジケータ１０４ａが点灯し動作状態を表示するようになっている。従って、オートモードの場合、空気吹き出し口が任意に選択されるので、エアコン制御状態に応じて順次インジケータ１０４ａの点灯位置が変化する。また、マニュアルモードの場合、ダイヤルノブ１０４を回動させると回動量に応じて、インジケータ１０４ａの点灯位置が移動して機能選択が行われる。また、オートモード時にダイヤルノブ１０４を回動させると、オートモード時に点灯していたインジケータ１０４ａの回動方向隣のインジケータが点灯し選択状態が切り替わると共にオートモードが解除されるようになっている。
【０００３】
上述したようなスイッチは、予めアッセンブリされた汎用の回転摺動型のスイッチ本体をエアコンや他の機器の用途に応じたハウジング内に収納し、スイッチ本体の動作部品（摺動体）にダイヤルノブ１０４を接続し（動作部材を直接ダイヤルノブとしても良い）、所望の機器制御や動作表示を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなスイッチ構成を採用する場合、スイッチ動作に伴う摺動部分は、スイッチ本体側（固定接点と可動接点の部分）とエアコン等のパネル側（例えば固定されたハウジングとダイヤルノブ１０４等の可動部品の部分）が存在する。一般に、スイッチ本体側の摺動部分は、単体で品質管理が行われ、操作時のがたつき防止や操作性の向上が行われている。そのため、スイッチ本体側の摺動部分における固定接点を含む固定部分と可動接点を含む可動部分とのクリアランスは、スイッチ本体の大きさにもよるが、ほぼ密着するように、例えば、０．１ｍｍ程度とされている。このスイッチ本体側の摺動部分におけるクリアランスを維持することで、スイッチ本体単体でがたつきが無く、かつスムーズな回動操作を行うことができるようになっている。このようなスイッチ本体側の摺動部分においてクリアランスの小さいスイッチを機器に使用して、エアコン等の操作パネルを構成する場合、パネル側の摺動部分では、ダイヤルノブ１０４や他の加工部品の加工精度や組付け精度のばらつきを考慮する必要があり、パネル側の固定部分と可動部分との間に、スイッチ本体側の摺動部分のクリアランスよりも余裕を持った大きめのクリアランスを取っている。
【０００５】
そのため、パネル側の摺動部分の可動部分（ダイヤルノブ１０４）のがたつきが大きくなり、操作時に違和感（操作フィーリングの低下）が生じてしまうという問題がある。また、ダイヤルノブ等可動部分のがたつきが大きいと操作時に回転軸と直交する方向の荷重がかかり回転軸のずれ等を招き摺動抵抗の増加や部品の変形等耐久性の低下を招いてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ダイヤル式スイッチの回転操作性を損ねることなく、操作部のがたつきを抑制し、操作フィーリングの向上及び耐久性の向上を行うことのできるダイヤル式スイッチを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明は、略円周上に複数の第１接点を有する第１接点リングと当該第１接点リングに対向配置され第１接点に選択的に接触可能に相対移動する少なくとも１つの第２接点を有し前記第１接点リングと同軸上で回転可能な第２接点リングを有する摺動型のスイッチ本体と、前記第２接点リングに接続され前記第２接点を前記第１接点に対してその円周軌跡に沿って相対移動させる略リング状の動作部材と、前記動作部材の内側に同軸上で対向配置され動作部材の相対移動に節度感を与える節度溝を有する略円筒状のガイド部材と、を含むダイヤル式スイッチであって、前記動作部材の軸と直交する方向における前記動作部材とガイド部材の間の第２クリアランスを、前記動作部材がガイド部材にほぼ密着支持される程度とし、前記動作部材の軸と直交する方向における前記第１接点リングと第２接点リングの間の第１クリアランスを前記第２クリアランスより大きく設定したことを特徴とする。
【０００８】
また、上記のような目的を達成するために、本発明は、上記構成において、前記第１接点リングに対する第２接点リングの位置は、動作部材を介してガイド部材によって決定されることを特徴とする。
【０００９】
これらの構成によれば、摺動型のスイッチ本体側のクリアランス、具体的には第１接点リングと第２接点リングの軸と直交する方向の第１クリアランスによって、ガイド部材や動作部材側で生じる加工精度や組立精度に基づくばらつきを吸収する。また、ガイド部材と動作部材との第２クリアランスを小さくすることで、動作部材のガイド部材に対するがたつきが抑制される。この時、摺動型のスイッチ本体側の第１クリアランスを大きくしても摺動型のスイッチ本体は第２接点リングと動作部材を介して実質的にガイド部材にガイドされることになり摺動型のスイッチ本体の機能を維持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１には、ダイヤル式スイッチ１０の縦断面図が示されている。なお、スイッチ表面の意匠プレート１２やダイヤルノブ１４等は、図３に示すダイヤル式スイッチ１００と同じである。
【００１２】
基板１６には、内部が中空の段付き円筒形状のガイド部材１８が図示しないビスによって固定されている。なお、ビスは基板１６の裏面のカバー２２も固定している。前記ガイド部材１８の大径側端面（図１の右端面）には、前記意匠プレート１２を固定するための爪１８ａが数カ所（図１では２カ所図示されている）形成され、小径側端面（図１の左端面）には、前記基板１６に固定された意匠プレート１２の照明用バルブ２４を挿通可能な開口が形成されている。従って、前記バルブ２４は、中空のガイド部材１８の内部から他の部材に遮られること無く意匠プレート１２の裏面全面を均一に照明することができる。
【００１３】
また、前記ガイド部材１８の外周面には、周方向に沿って凹凸部２６（図１では、凸部が図示されている）が形成されている。前記凹凸部２６の凹部は、意匠プレート１２の意匠マーク（図３参照）に対応する間隔で形成されている。
【００１４】
一方、前記ガイド部材１８の外周側には、前記凹凸部２６を挿入可能な溝２８ａを有し、ガイド部材１８に対して回動可能な略環形状の動作部材（以下、ハウジングという）２８が配置されている。そして、前記溝２８ａの一部には、付勢部材（例えば、スプリング）３０によって、凹凸部２６の方向に付勢される球体３２を収納する節度機構収納溝２８ｂが、ガイド部材１８の軸方向に沿って形成されている。従って、球体３２は、付勢部材３０の付勢力によって常時凹凸部２６の端面に接触するようになっている。つまり、ハウジング２８が回動すると、その回動途中で前記球体３２がガイド部材１８に形成された凹凸部２６の凹部に落ち込み、回動動作の抵抗となる。この抵抗が節度感となる。
【００１５】
また、ハウジング２８は、基板１６上に設けられた摺動型のスイッチ本体３４に接続されている。このスイッチ本体３４は、基板１６に固定された固定接点３４ａを含む第１接点リングと、当該固定接点３４ａに対して接触摺動可能な可動接点３４ｂを含む第２接点リングとから構成され、当該可動接点３４ｂの位置によって所定の機能切り替えが行われる。なお、可動接点３４ｂは、リング状の押え板３６によって良好な接触が維持されている。そして、前記可動接点３４ｂに前記ハウジング２８が図示しない係合爪等の接続固定手段で固定され、さらに、ハウジング２８に前記ダイヤルノブ１４が固定されている。従って、ダイヤルノブ１４を回動させることによって、ハウジング２８及び可動接点３４ｂを同時に回動させることが可能になり、ダイヤルノブ１４の操作によって、スイッチ本体３４の切り替えを行うことができる。前述したようにガイド部材１８に形成された凹凸部２６の凹部は、意匠プレート１２の意匠マークに対応する間隔で形成されているので、ダイヤルノブ１４を回動操作した場合、意匠マークの位置で節度感が得られることになる。
【００１６】
本実施形態のダイヤル式スイッチ１０は、操作状態を示すためにインジケータ１４ａが形成されている。そのため、ダイヤルノブ１４の内部には、基板１６上に配置されたＬＥＤ３８からの光をインジケータ１４ａの表面まで導く導光レンズ４０が配置されている。図３を参照すると、機能を示す意匠マークは５個（インジケータは６個）なので、スイッチ本体３４の周囲には、ＬＥＤ３８の収納スペース（挿通口）が形成されている。
【００１７】
ダイヤル式スイッチ１０において、意匠マークに対応する機能の何れかが選択された場合に、選択された意匠マークに対応する位置のＬＥＤ３８が発光する。その時に発光しているＬＥＤ３８と対応する位置に移動してきた導光レンズ４０を介してインジケータ１４ａに光を供給し発光させる。本実施形態のようにエアコンの空気吹き出し口の選択にダイヤル式スイッチ１０を適用する場合、マニュアルモード操作時では、発光するＬＥＤが順次切り替わるのみで、発光しているインジケータ１４ａ及び光を導く導光レンズ４０は、ダイヤルノブ１４と共に回動するため同じものが利用される。また、オートモードの場合は、ダイヤルノブ１４の回動を伴わないので、利用されるＬＥＤ３８及びインジケータ１４ａ及び導光レンズ４０は順次切り換えられる。
【００１８】
本実施形態の特徴的事項は、スイッチ本体側の摺動部分のクリアランスであるスイッチ本体３４を構成する固定接点３４ａ（第１接点リング）と、当該固定接点３４ａに対して接触摺動可能な可動接点３４ｂ（第２接点リング）の軸と直交する方向の第１クリアランスが、パネル側の摺動部分のクリアランスであるハウジング（動作部材）２８とガイド部材１８の軸と直交する方向の第２クリアランスより大きく設定されているところである。
【００１９】
図１において、前記第１クリアランスは、範囲Ａで示す部分（断面で現れる一部のみ指示）であり、第２クリアランスは範囲Ｂで示す部分（断面で現れる一部のみ指示）である。図２に、範囲Ａ及び範囲Ｂの部分の拡大図を示す。
【００２０】
図２から明らかなように、固定接点３４ａと可動接点３４ｂに関して軸と直交する方向の第１クリアランスａは、ガイド部材１８とハウジング２８に関して軸と直交する方向の第２クリアランスｂより大きく形成される。エアコン等の操作パネルに用いられる直径が５０ｍｍ程度のダイヤルノブ１４を有するダイヤル式スイッチの場合、前記第１クリアランスａは、例えば、０．３ｍｍ以上であり、第２クリアランスｂは、例えば、０．１ｍｍ以下が好ましい。
【００２１】
スイッチ本体３４自体、固定接点３４ａと可動接点３４ｂとの間に第１クリアランスａを前記程度形成すると、スイッチ単体としては、操作がたつきが大きくなり過ぎて、不安定になり故障の原因になる。しかし、図１、図２から明らかなように、可動接点３４ｂはハウジング２８に図示しない係合爪等で固定されている。また、ハウジング２８は、ガイド部材１８に対して第２クリアランスｂ（例えば、０．１ｍｍ以下）でガイド支持されている。従って、可動接点３４ｂは、実質的にガイド部材１８を基準に位置決めされることになる。また、ガイド部材１８と固定接点３４ａを含む第１接点リングは基板１６に固定されているので、固定接点３４ａと可動接点３４ｂとの相対的な位置決めが基板１６及びガイド部材１８によって行われ、ガイド部材１８やハウジング２８と組み合わされた時点で、固定接点３４ａと可動接点３４ｂとの相対関係が維持されダイヤルスイッチとして、安定した状態で機能可能となる。
【００２２】
また、第２クリアランスｂを例えば、０．１ｍｍ以下とすることで、使用者が直接操作するダイヤルノブ１４（ハウジング２８に固定されている）は、ガイド部材１８にほぼ密着支持され、がたつくことなく操作可能になり、良好なダイヤルノブ１４の操作フィーリングを得ることができる。また、がたつきが無いため軸と直交する方向の荷重を基板１６に固定されたガイド部材１８で完全に受けることが可能なので、摺動抵抗の増加や部品の変形等を招くことがない。なお、基本的には、ガイド部材１８とハウジング２８は第２クリアランスｂを有して配置されているので、両者間に摺動摩擦は極めて小さいと見なすことができる。
【００２３】
さらに、ガイド部材１８やハウジング２８の加工精度や組立精度のばらつきが存在する場合でも、固定接点３４ａと可動接点３４ｂとの相対位置が大きく確保された第１クリアランスａ分だけシフト可能なので、スイッチ本体３４とハウジング２８等を組み付ける時に前記ばらつきを第１クリアランスａで吸収することができる。その結果、加工精度や組立精度のばらつきによる操作フィーリングの低下を招くことがない。
【００２４】
このように、第２クリアランスｂに対して、第１クリアランスａを大きく設定するのみで、ダイヤル式スイッチの回転操作性を損ねることなく、操作部のがたつきを抑制し、操作フィーリングの向上及び耐久性の向上を行うことができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、ダイヤル式スイッチ１０を自動車のエアコンの制御スイッチに適用した例を示したが、他の電子機器、例えばオーディオやナビゲーション装置、その他自動車搭載機器以外の電子機器に適用しても同様の効果を得ることができる。
【００２６】
さらに、本実施形態で示したダイヤル式スイッチ１０の構造は、一例であり、単体の摺動型のダイヤルスイッチをダイヤルノブ等を有する機器の操作パネルに用いるものであれば、同様の効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、第２クリアランスｂに対して、第１クリアランスａを大きく設定するのみで、ダイヤル式スイッチの回転操作性を損ねることなく、操作部のがたつきを抑制し、操作フィーリングの向上及び耐久性の向上を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のダイヤル式スイッチの断面図である。
【図２】図１のダイヤル式スイッチの範囲Ａ及び範囲Ｂの部分を拡大した拡大図である。
【図３】ダイヤル式スイッチの正面図である。
【符号の説明】
１０ダイヤル式スイッチ、１２意匠プレート、１４ダイヤルノブ、１４ａインジケータ、１６基板、１８ガイド部材、２２カバー、２４バルブ、２６凹凸部、２８ハウジング（動作部材）、３０付勢部材、３２球体、３４スイッチ本体、３４ａ固定接点、３４ｂ可動接点、３６押え板、３８ＬＥＤ、４０導光レンズ、４２化粧板、ａ第１クリアランス、ｂ第２クリアランス。

Claims

略円周上に複数の第１接点を有する第１接点リングと当該第１接点リングに対向配置され第１接点に選択的に接触可能に相対移動する少なくとも１つの第２接点を有し前記第１接点リングと同軸上で回転可能な第２接点リングを有する摺動型のスイッチ本体と、前記第２接点リングに接続され前記第２接点を前記第１接点に対してその円周軌跡に沿って相対移動させる略リング状の動作部材と、前記動作部材の内側に同軸上で対向配置され動作部材の相対移動に節度感を与える節度溝を有する略円筒状のガイド部材と、を含むダイヤル式スイッチであって、
前記動作部材の軸と直交する方向における前記動作部材と前記ガイド部材との間の第２クリアランスを、前記動作部材が前記ガイド部材にほぼ密着支持される程度とし、
前記動作部材の軸と直交する方向における前記第１接点リングと第２接点リングとの間の第１クリアランスを前記第２クリアランスより大きく設定したことを特徴とするダイヤル式スイッチ。
請求項１記載のダイヤル式スイッチにおいて、
前記第１接点リングに対する第２接点リングの位置は、動作部材を介してガイド部材によって決定されることを特徴とするダイヤル式スイッチ。