JP3996144B2 - 2-stage switch unit - Google Patents
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Description
この発明は複数のスイッチから構成され、被押圧部材に対する押圧力を2段階に分けて検出することが可能な2段スイッチユニットに関する。 The present invention relates to a two-stage switch unit comprising a plurality of switches and capable of detecting a pressing force against a member to be pressed in two stages.
従来、基板と押しボタンスイッチとケースとスライダとリンクとメンブレンシートと複数のプッシャとノブとからなる2段スイッチユニットが知られている(下記特許文献1参照)。 Conventionally, a two-stage switch unit including a substrate, a push button switch, a case, a slider, a link, a membrane sheet, a plurality of pushers, and a knob is known (see Patent Document 1 below).
基板の上面の中央部から離れた所に押しボタンスイッチ(第2の押圧検出手段)が配置されている。 A push button switch (second press detecting means) is disposed at a position away from the center of the upper surface of the substrate.
ケースは基板の上面に配置され、押しボタンスイッチを収容する。 The case is disposed on the upper surface of the substrate and accommodates the push button switch.
スライダはケース内に収容され、ケースに上下動可能に支持されている。 The slider is accommodated in the case and supported by the case so as to be movable up and down.
リンクはケースとスライダとを連結する。リンクはスライダが下降するときの動きに連動して押しボタンスイッチを押圧する。 The link connects the case and the slider. The link presses the push button switch in conjunction with the movement when the slider is lowered.
メンブレンシートは複数の接点を有し、スライダの上面に配置されている。 The membrane sheet has a plurality of contacts and is disposed on the upper surface of the slider.
複数のプッシャはメンブレンシート上に配置され、それぞれ接点に対向する。 The plurality of pushers are disposed on the membrane sheet and each face the contact.
ノブは複数のプッシャを包囲した状態でケース内に収容される。複数のプッシャの上端部はノブの上面の開口から上方へ突出する。 The knob is accommodated in the case in a state of surrounding the plurality of pushers. The upper ends of the plurality of pushers protrude upward from the opening on the upper surface of the knob.
プッシャを押圧すると、そのプッシャと対向する可動側の接点が固定側に接触し、
そのプッシャに割り当てられた機能が選択される。
When the pusher is pressed, the movable contact facing the pusher contacts the fixed side,
The function assigned to the pusher is selected.
そのプッシャを更に押圧すると、スライダが基板の方へ移動し、このスライダの動きに連動してリンクが動き、押しボタンスイッチが押圧される。その結果、選択された機能が実行される。
上述の2段接点ユニットを例えばオーディオ機器、カーナビゲーションシステム、カーエアコン等の機能選択スイッチとして自動車のインストルメンタルパネルに装着した場合、例えばボリュームコントロールボタン等の調節スイッチはその2段接点ユニットの近傍に装着されることになる。調節スイッチは押しボタンスイッチよりもダイヤルスイッチの方が操作性に優れ、しかもスイッチが大きいほど調節は容易になる。 When the above-described two-stage contact unit is mounted on an automobile instrument panel as a function selection switch such as an audio device, a car navigation system, or a car air conditioner, an adjustment switch such as a volume control button is provided near the two-stage contact unit. Will be installed. As for the adjustment switch, the dial switch has better operability than the push button switch, and the larger the switch, the easier the adjustment.
したがって、インストルメンタルパネル上の広いスペースが各種スイッチ類によって占有され、このことが新たに電装品等を自動車に搭載する上で障害になっていた。 Therefore, a wide space on the instrumental panel is occupied by various switches, which has been an obstacle to newly mounting electrical components and the like on automobiles.
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は省スペース化の要請に応えるすることができる2段スイッチユニットを提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a two-stage switch unit capable of meeting the demand for space saving.
前述の課題を解決するため請求項1の発明の2段スイッチユニットは、複数の被押圧部材と、この複数の被押圧部材のいずれが第1の押圧力で押圧されたかを検出する第1の押圧検出手段と、前記複数の被押圧部材と前記第1の押圧検出手段とを支持する支持部材と、前記支持部材に対して回転可能であって、前記複数の被押圧部材を包囲するように配置された回転部材と、前記複数の被押圧部材のうちの押圧されたいずれかの被押圧部材又は前記回転部材が前記第1の押圧力より大きい第2の押圧力で押圧されたことを検出する第2の押圧検出手段と、前記回転部材の回転を検出する回転検出手段とを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the two-stage switch unit according to the first aspect of the present invention is configured to detect a plurality of pressed members and which of the plurality of pressed members is pressed by the first pressing force. A pressure detecting means; a support member supporting the plurality of pressed members and the first pressure detecting means; and rotatable relative to the support member so as to surround the plurality of pressed members. It is detected that the arranged rotating member and any of the pressed members of the plurality of pressed members or the rotating member are pressed with a second pressing force larger than the first pressing force. And a rotation detecting means for detecting the rotation of the rotating member.
複数の被押圧部材と回転部材とを別々に設ける場合に較べ、スイッチの占有面積を小さくすることができる。 Compared with the case where a plurality of pressed members and rotating members are provided separately, the area occupied by the switch can be reduced.
請求項2の発明は、請求項1記載の2段スイッチユニットにおいて、前記第1の押圧検出手段が前記支持部材の上に搭載され、前記複数の被押圧部材が前記第1の押圧検出手段の上に搭載され、前記回転部材が前記支持部材の上に搭載されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the two-stage switch unit according to the first aspect, the first pressing detection unit is mounted on the support member, and the plurality of pressed members are the first pressing detection unit. The rotating member is mounted on the support member.
請求項3の発明は、請求項1又は2記載の2段スイッチユニットにおいて、前記第2の押圧検出手段が前記支持部材の下面の中央部を支持する1つの検出スイッチであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the two-stage switch unit according to the first or second aspect, the second pressing detection means is a single detection switch that supports a central portion of the lower surface of the support member. .
上述のように第2の押圧検出手段が支持部材の下面の中央部を支持する1つの検出スイッチであるので、どの被押圧部材を押圧してもその押圧力が第2の押圧検出手段に同じように作用する。また、第2の押圧検出手段が1つであるので、第2の押圧検出手段を収容するためのスペースが最小限で済む。 As described above, since the second pressing detection means is one detection switch that supports the central portion of the lower surface of the support member, the pressing force is the same as that of the second pressing detection means regardless of which member is pressed. Acts as follows. Further, since there is one second pressure detecting means, a space for accommodating the second pressure detecting means can be minimized.
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載の2段スイッチユニットにおいて、前記回転検出手段の一部及び前記第1の押圧検出手段が前記支持部材に支持された1つのFPCに設けられていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the two-stage switch unit according to any one of the first to third aspects, a part of the rotation detection means and the first press detection means are supported by the support member. It is provided in FPC.
上述のように回転検出手段の一部及び第1の押圧検出手段が支持部材に支持された1つのFPCに設けられているので、回転検出手段及び第1の押圧検出手段の配線が容易になる。 As described above, part of the rotation detection means and the first pressure detection means are provided in one FPC supported by the support member, so that the rotation detection means and the first pressure detection means can be easily wired. .
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項記載の2段スイッチユニットにおいて、前記回転検出手段の一部及び前記第2の押圧検出手段が前記支持部材に支持された1つのFPCに設けられていることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the two-stage switch unit according to any one of the first to fourth aspects, wherein one part of the rotation detection means and the second press detection means are supported by the support member. It is provided in FPC.
上述のように回転検出手段の一部及び第2の押圧検出手段が支持部材に支持された1つのFPCに設けられているので、回転検出手段及び第2の押圧検出手段の配線が容易になる。 As described above, part of the rotation detection means and the second pressure detection means are provided in one FPC supported by the support member, so that the rotation detection means and the second pressure detection means can be easily wired. .
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか1項記載の2段スイッチユニットにおいて、前記支持部材を一定の方向へガイドするガイド手段を備えていることを特徴とする。
The invention according to
上述のように支持部材を一定の方向へガイドするガイド手段を備えているので、支持部材のストロークを大きくしても支持部材が確実に一定の方向へガイドされる。 Since the guide means for guiding the support member in a certain direction is provided as described above, the support member is reliably guided in a certain direction even if the stroke of the support member is increased.
以上説明したように請求項1又は2の発明の2段スイッチユニットによれば、省スペース化を実現化することができる。 As described above, according to the two-stage switch unit of the first or second aspect of the invention, space saving can be realized.
請求項3の発明の2段スイッチユニットによれば、どの被押圧部材を押圧してもその押圧力が第2の押圧検出手段に同じように作用するので、一定の操作感が得られる。また、第2の押圧検出手段が1つであるので、第2の押圧検出手段を収容するためのスペースが最小限で済み、この結果、2段スイッチユニットを低背化することができる。
According to the two-stage switch unit of the invention of
請求項4又は5の発明の2段スイッチユニットによれば、配線を容易に行なうことができる。
According to the two-stage switch unit of the invention of
請求項6の発明の2段スイッチユニットによれば、支持部材のストロークを大きくしても支持部材が確実に一定の方向へガイドされるので、良好な操作感が得られる。 According to the two-stage switch unit of the sixth aspect of the present invention, even if the stroke of the support member is increased, the support member is reliably guided in a certain direction, so that a good operational feeling can be obtained.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図9はこの発明の第1実施形態に係る2段スイッチユニットを示し、図1は2段スイッチユニットの平面図、図2は図1のII−II線に沿う断面図、図3は2段スイッチユニットを斜め上方から見たときの分解斜視図、図4は2段スイッチユニットを斜め下方から見たときの分解斜視図、図5は被押圧部材等を斜め下方から見たときの斜視図、図6はタッチノブを斜め下方から見たときの斜視図、図7はFPCの平面図、図8はメンブレンスイッチの一部を示す断面図、図9はコンタクトを斜め下方から見たときの斜視図である。 1 to 9 show a two-stage switch unit according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a plan view of the two-stage switch unit, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. Fig. 4 is an exploded perspective view when the two-stage switch unit is viewed from obliquely above, Fig. 4 is an exploded perspective view when the two-stage switch unit is viewed from obliquely below, and Fig. 5 is a view of the pressed member and the like from obliquely below. FIG. 6 is a perspective view when the touch knob is viewed from obliquely below, FIG. 7 is a plan view of the FPC, FIG. 8 is a cross-sectional view showing a part of the membrane switch, and FIG. 9 is a view of the contact from obliquely below. FIG.
図1〜図4に示すように、この2段スイッチユニットは複数の被押圧部材2とFPC(Flexible Printed Circuit)3とメンブレンシート4とホルダ(支持部材)5とダイヤルノブ(回転部材)6とコンタクト7とタクティルプッシュスイッチ(第2の押圧検出手段)8とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 4, the two-stage switch unit includes a plurality of pressed
図2に示すように、被押圧部材2はほぼ逆円錐台状である。被押圧部材2の材料は硬質の樹脂である。被押圧部材2の一端にはほぼ円柱状の凸部21が形成され、被押圧部材2の他端にはほぼ四角柱状の凸部22が形成されている。凸部22には突起23が形成されている。
As shown in FIG. 2, the pressed
図5に示すように、5個の被押圧部材2は弾性薄板9の上面に配置されている。弾性薄板9の材質は熱可塑性のエラストマである。弾性薄板9の中心部には1個の矩形の孔91が形成され、弾性薄板9の周縁部にも4個の矩形の孔91が等間隔で形成されている。これらの孔91に被押圧部材2の凸部22を挿入することによって5個の被押圧部材2が
位置決めされる。また、弾性薄板9には、2個の位置決め孔92(図3参照)が形成されている。
As shown in FIG. 5, the five pressed
弾性薄板9の他面にはスペーサ10が配置されている。スペーサ10には孔101及び複数の切欠き102が形成されている。孔101及び切欠き102によって弾性薄板9とメンブレンシート4との間に空間Sが形成される(図2参照)。空間Sによって、被押圧部材2を触れる程度の押圧力(第1の押圧力)で被押圧部材2が押圧されたときに孔91を中心にして弾性薄板9が弾性変形できるようになっている。また、スペーサ10には2個の位置決め孔103が形成されている。位置決め孔103は弾性薄板9の位置決め孔92と対向する。
A
被押圧部材2と弾性薄板9とスペーサ10との組立体Aはタッチノブ11に収容される。タッチノブ11は、図6に示すように、皿状部111とフランジ部112とを有する。タッチノブ11の材質は樹脂である。皿状部111の上面には孔111aが形成されている。孔111aには被押圧部材2の凸部21が挿入される(図2参照)。皿状部111の外周面には複数の突起113が周方向へ等間隔で形成されている。突起113は円弧面を有する。皿状部111の内周面には2個のボス114が形成されている。皿状部111の上面の中央に位置する孔111aに対して2つのボス114は対称の位置にある。ボス114の先端部は下方へ突出する。更に、皿状部111の内周面には4個のねじ孔115が周方向へ等間隔で形成されている。
The assembly A of the pressed
タッチノブ11にはリング12が回転可能に装着されている。リング12の材料は樹脂である。リング12の一面には収容室121が形成されている(図3参照)。収容室121には開口121aが形成されている。開口121aは突起113と対向する。収容室121にはスプリング13が収容されている。スプリング13は凸部131を有し、凸部131は開口121aを通じて収容室121外へ突出している。凸部131は突起113に接触する。リング12の一面には3個の凸条122が形成されている。凸条122は円弧状であり、タッチノブ11のフランジ部112に摺動可能に接触する。また、リング12には4個の孔123が周方向へ等間隔で形成されている。更に、リンク12の他面には2つのボス124(図4参照)が形成されている。
A
図7に示すように、FPC3は円形部3aと、この円形部3aの周縁の一部から延びたテール部3bとを有する。円形部3aの一面上には、5対の固定接点31,32が形成されている。固定接点31,32はいずれもほぼ半円形である。固定接点31,32は小さな間隔を介して対向している。5対の固定接点31,32は組立体Aの5個の被押圧部材2とそれぞれ対向する。
As shown in FIG. 7, the
円形部3aの周縁部には1個の回転検出用グランドパターン33、12個の第1回転検出用導体パターン34及び12個の第2回転検出用導体パターン35が形成されている。回転検出用グランドパターン33はほぼリング状である。回転検出用グランドパターン33の内側縁には12個の切欠き33aが等間隔で形成されている。回転検出用グランドパターン33の外側縁には12個の切欠き33bが等間隔で形成されている。回転検出用グランドパターン33は円形部3aの他面に形成されたリング状グランドパターン(図示せず)に電気的に接続されている。12個の第1回転検出用導体パターン34はそれぞれ切欠き33a内に位置している。回転検出用グランドパターン33と第1回転検出用導体パターン34とは電気的に絶縁されている。12個の第1回転検出用導体パターン34は円形部3aの他面に形成された第1リング状導体パターン(図示せず)によって互いに電気的に接続されている。円形部3aの中心点(図示せず)から第1回転検出用導体パターン34の両端に引いた2本の仮想直線(図示せず)によってできる中心角は15°である。12個の第2回転検出用導体パターン35はそれぞれ切欠き33b内に位置している。回転検出用グランドパターン33と第2回転検出用導体パターン35とは電気的に絶縁されている。12個の第2回転検出用導体パターン35は円形部3aの他面に形成された第2リング状導体パターン(図示せず)によって互いに電気的に接続されている。円形部3aの中心点(図示せず)から第2回転検出用導体パターン35の両端に引いた2本の仮想直線(図示せず)によってできる中心角は15°である。第1回転検出用導体パターン36と第2回転検出用導体パターン37とは中心角にして7.5°ずれている。円形部3aには第1、第2位置決め孔36,37がそれぞれ2個づつ形成されている。第1位置決め孔36はスペーサ10の位置決め孔103と対向する。第2位置決め孔37にはタッチノブ11のボス114が挿入される。円形部3aの外周縁部には4個の通孔38が周方向へ等間隔で形成されている。通孔38はタッチノブ11のねじ孔115と対向する。
One rotation detection ground pattern 33, twelve first rotation
テール部3bの先端部には固定接点31,32、回転検出用グランドパターン33、第1、第2回転検出導体パターン34,35等に図示しない中継パターンを介して通じる複数の端子39が設けられている。
A plurality of
メンブレンシート4はほぼ円形であり、FPC3の第1回転検出用導体パターン34の内側の部分を覆う。メンブレンシート4は5個の可動接点41を有する(図8に1個の可動接点41を示す)。5個の可動接点41はそれぞれ対の固定接点31,32と対向する。メンブレンシート4には2個の位置決め孔42が形成されている(図3参照)。位置決め孔42はFPC3の第1位置決め孔36及びスペーサ10の位置決め孔103と対向する。図8に示すように、メンブレンシート4は孔141を有するスペーサ14を介してFPC3に貼り付けられている。FPC3の第1回転検出用導体パターン34の内側の部分とメンブレンシート4とスペーサ14とで、メンブレンスイッチ(第1の押圧検出手段)D1が構成されている。
The membrane sheet 4 is substantially circular and covers the inner portion of the first rotation
ホルダ5は皿状部51とフランジ部52とを有する。ホルダ5の材料は樹脂である。皿状部51の一面には2個のボス53が形成されている。ボス53はFPC3、メンブレンシート4、スペーサ10及び弾性薄板9の位置決め孔36,42,103,92に挿入され、ホルダ5に対してFPC3、メンブレンシート4、スペーサ10及び弾性薄板9が位置決めされる。皿状部51には2個の位置決め孔54が形成されている。位置決め孔54にはFPC3の位置決め孔37を通じてタッチノブ11のボス114が挿入される。これによりタッチノブ11がホルダ5に対して位置決めされる。また、皿状部51には4個の通孔55と1個の窓孔56とが形成されている(図4参照)。通孔55はFPC3の通孔38に対向する。窓孔56にはFPC3のテール部3bが通される。皿状部51の他面の中央部にはプッシャ57が形成されている。フランジ部52は皿状部51の上縁に結合されている。
The
ホルダ5はプリント配線板15の一面に設けられたリング状のダンパ(図示せず)によって支持されている。ダンパの材質は弾性材であるので、ホルダ5はプリント配線板15の厚さ方向に沿って移動可能でかつ所定位置に復帰する。
The
プリント配線板15は矩形であり、その四隅にはそれぞれ通孔151が形成されている。プリント配線板15には1個の窓孔152が形成されている。窓孔152にはFPC3のテール部3bが通される。プリント配線板15の他面の中央部にはコネクタ16が設けられている。
The printed
ダイヤルノブ6はリング状部61と円筒状部62とを有する。ダイヤルノブ6の材料は樹脂である。リング状部61の一面には複数のリブ63が放射状に形成されている。リング状部61の他面には4個のボス64が形成されている。ボス64はリング12の孔123に挿入され後、加熱されてかしめられる。その結果、ダイヤルノブ6とリング12とは結合される。ダイヤルノブ6はタッチノブ11に回転可能に装着される。リング状部61はタッチノブ11のフランジ部112に摺動可能に支持される。円筒状部62はリング12を囲む。
The
コンタクト7は導電性を有する帯状の金属板を折り曲げて形成してなる。図9に示すように、コンタクト7の一端部には第1〜3接触部71,72,73が形成され、コンタクト7の他端部には第4〜6接触部74,75,76が形成されている。また、コンタクト7には2個の位置決め孔77が形成されている。位置決め孔77にリング12のボス124を通し、そのボス124を加熱してかしめる。その結果、コンタクト7はリング12の他面に固定される。
The
ダイヤルノブ6を回転させると、コンタクト7は回転検出用グランドパターン33に沿って移動する。このとき、第1接触部71は第1回転検出用導体パターン34と回転検出用グランドパターン33とに交互に接触する。第4接触部74は第1接触部71と同じ順序及び同じタイミングで第1回転検出用導体パターン34と回転検出用グランドパターン33とに交互に接触する。一方、第2及び第5接触部72,75は常に回転検出用グランドパターン33に接触する。第3及び第6接触部73,76は第1及び第4接触部71,74と同様に第2回転検出用導体パターン35と回転検出用グランドパターン33とに同じ順序及び同じタイミングで交互に接触する。したがって、第1回転検出用導体パターン34はコンタクト7を通じて周期的に回転検出用グランドパターン33に接続される。このときに第1のパルス信号が出力される。これと同様に、第2回転検出用導体パターン35はコンタクト7を通じて周期的に回転検出用グランドパターン33に接続される。このときに第2のパルス信号が出力される。この第1及び第2のパルス信号をカウントすることにより、ダイヤルノブ6の回転量を検出することができる。また、第1回転検出用導体パターン34と第2回転検出用導体パターン35とでは上述のように中心角にして7.5°ずれているので、それに比例して第1のパルス信号と第2のパルス信号との出力タイミングがずれる。したがって、第1のパルス信号と第2のパルス信号とのどちらが先に出力されたかを検出することによってダイヤルノブ6の回転方向を検出することができる。このように、回転検出用グランドパターン33、第1回転検出用導体パターン34、第2回転検出用導体パターン35、コンタクト7等とでダイヤルノブ7の回転検出手段が構成される。
When the
タクティルプッシュスイッチ8のキーステム81が押圧されたとき、いわゆるクリック感が生じるとともに、入力信号が出力される。タクティルプッシュスイッチ8はプリント配線板15の一面の中央に配置されている。キーステム81はホルダ5のプッシャ57によって押圧される。
When the
プリント配線板15の一面にはケース17が設けられる。ケース17の上面には孔171が形成されている。ケース17の四隅にはそれぞれねじ孔172が形成されている。ねじ孔172はプリント配線板15の通孔151と対向する。ダイヤルノブ6等は孔171を通じてケース17外へ露出する。ホルダ5等はケース17内に収容される。ホルダ5のフランジ部52はケース17の孔171の周辺部分に接触する。これにより、ホルダ5がケース17から抜けないようになっている。
A
次に、図3、図4に基づいてこの実施形態の2段スイッチユニットの組立について説明する。 Next, the assembly of the two-stage switch unit of this embodiment will be described with reference to FIGS.
組立前に、予め被押圧部材2と弾性薄板9とスペーサ10とを組み付けて組立体Aを作る。また、リング12にコンタクト7及びスプリング13を取り付けておく。更に、FPC3の一面にスペーサ14及びメンブレンシート4を貼り付け、メンブレンスイッチD1を構成しておく。また、プリント配線板15の一面にタクティルプッシュスイッチ8及びダンパ(図示せず)を設け、他面にコネクタ16を設けておく。
Prior to assembly, the pressed
上述の作業が完了した後、組立作業が開始される。 After the above work is completed, the assembly work is started.
まず、FPC3のテール部3bをホルダ5及びプリント配線板15の窓孔56,152に通し、テール部3bの端子39をコネクタ16に接続する。また、FPC3及びメンブレンシート4の位置決め孔36,42にホルダ5のボス53を通してFPC3をホルダ5に対して位置決めする。このときFPC3を両面テープ(図示せず)でホルダ5の一面に貼り付ける。
First, the
その後、組立体Aの弾性薄板9をメンブレンシート4の上に接着する。
Thereafter, the elastic
次に、リング12をタッチノブ11に装着する。タッチノブ11のボス114をFPC3及びホルダ5の位置決め孔37,54に通し、タッチノブ11をホルダ5上の所定位置に配置する。また、組立体Aをタッチノブ11内に収容する。このとき、被押圧部材2の凸部21をタッチノブ11の孔111aに通す。
Next, the
その後、ダイヤルノブ6のボス64をリング12の孔123に挿入し、その後加熱してかしめることによってダイヤルノブ6をリング64に固定する。この結果、ダイヤルノブ6とリング12とでタッチノブ11のフランジ部112が摺動可能に挟まれるので、ダイヤルノブ6はタッチノブ11に対して回転可能に装着されるとともにタッチノブ11から抜けなくなる。
Thereafter, the
次に、ボルト18をホルダ5の下側からホルダ5及びFPC3の通孔55,38に通し、更にタッチノブ11のねじ孔115にねじ込む。これにより、タッチノブ11をホルダ5上に固定する。
Next, the
最後に、プリント配線版15の下方から通孔151にボルト19を通し、そのボルト19をケース17のねじ孔172にねじ込み、ケース17をプリント配線基板15に固定する。このとき、ダイヤルノブ11等をケース17の孔171に通す。
Finally,
以上により、2段スイッチユニットが完成する。 Thus, the two-stage switch unit is completed.
図10は図1に示す2段スイッチユニットの動作を示し、図10Aは被押圧部材が押圧されていない状態を示す断面図、図10Bは被押圧部材を押圧した状態を示す断面図、図10Cは図10Bに示す状態から被押圧部材を更に押圧した状態を示す断面図、図11は図1に示す2段スイッチユニットのダイヤルノブを押圧した状態を示す断面図である。 10 shows the operation of the two-stage switch unit shown in FIG. 1, FIG. 10A is a cross-sectional view showing a state where the pressed member is not pressed, FIG. 10B is a cross-sectional view showing a state where the pressed member is pressed, and FIG. FIG. 11 is a sectional view showing a state where the pressed member is further pressed from the state shown in FIG. 10B, and FIG. 11 is a sectional view showing a state where the dial knob of the two-stage switch unit shown in FIG.
図10及び図11に基づいて2段スイッチユニットの動作について説明する。 The operation of the two-stage switch unit will be described with reference to FIGS.
図10Aの状態では、被押圧部材2が押圧されておらず、メンブレンスイッチD1の可動接点41が固定接点31,32から離れ、メンブレンスイッチD1はオフの状態になっている(図8参照)。また、タクティルプッシュスイッチ8のキーステム81にも押圧力が作用していないので、タクティルプッシュスイッチ8もオフの状態になっている。
10A, the pressed
図10Bに示すように、被押圧部材2を第1の押圧力で押圧すると、被押圧部材2の突起23によって可動接点41が押圧され、固定接点31,32に接触する。この結果、固定接点31,32同士が可動接点41によって電気的に接続され、第1押圧力検出信号が出力される。この第1押圧力検出信号により、どの被押圧部材2が押圧されたかを検出することができる。
As shown in FIG. 10B, when the pressed
図10Cに示すように、押圧している被押圧部材2を第1の押圧力よりも強い第2の押圧力で更に押圧すると、ホルダ5がキーステム81の付勢力に抗してプリント配線板15の方へ移動する。この結果、タクティルプッシュスイッチ8のキーステム81がホルダ5のプッシャ57によって押圧され、タクティルプッシュスイッチ8がオンの状態になり、検出信号とともに第2押圧力検出信号が出力される。また、このときクリック感が生じる。第1及び第2押圧力検出信号により、被押圧部材2が第2の押圧力で押圧されことを検出することができる。
As shown in FIG. 10C, when the pressed
被押圧部材2を押圧する力を弱めると、まず、キーステム81の付勢力によってホルダ5が図10Bに示す状態に戻り、タクティルプッシュスイッチ8がオフの状態になるが、メンブレンスイッチD1はまだオンの状態になっている。被押圧部材2を押圧する力を更に弱めると、スペーサ14の復元力によって可動接点41が固定接点31,32から離れ、図10Aに示す状態に戻り、メンブレンスイッチD1がオフの状態になる。
When the force to press the pressed
図10Aに示す状態でダイヤルノブ6を回転させると、上述のように第1及び第2のパルス信号が出力される。このパルス信号をカウントすることにより、ダイヤルノブ6の回転量を検出することができる。また、第1のパルス信号と第2のパルス信号とのどちらが先に出力されるかを検出することによってダイヤルノブ6の回転方向を検出することができる。ダイヤルノブ6を回転させるとき、スプリング13の凸部131とタッチノブ11の突起113とが係合し、クリック感が生じる。
When the
図10Aに示す状態でダイヤルノブ6を第2の押圧力でプリント配線板15の方へ押圧すると、ホルダ5がキーステム81の付勢力に抗してプリント配線板15の方へ移動し、図11に示す状態になる。この結果、タクティルプッシュスイッチ8のキーステム81がホルダ5のプッシャ57によって押圧され、タクティルプッシュスイッチ8がオンの状態になり、第2押圧検出信号が出力される。このとき、クリック感が生じる。また、このとき第1押圧検出信号が出力されないので、ダイヤルノブ6が第2の押圧力で押圧されたことを検出することができる。
When the
ダイヤルノブ6を押圧する力を弱めると、キーステム81の付勢力によってホルダ5が図10Aに示す状態に戻り、タクティルプッシュスイッチ8がオフの状態になる。
When the force for pressing the
図12Aは2段スイッチユニットを操作していないときのディスプレイの画面を示す図、図12Bは「AUDIO」のアイコンに対応する被押圧部材を第1の押圧力で押圧したときのディスプレイの画面を示す図、図12Cは「AUDIO」を選択後、「AUDIO」を実行したときのディスプレイの画面を示す図、図13は車載電装機器の制御システムを示すブロック図である。 FIG. 12A is a diagram showing the screen of the display when the two-stage switch unit is not operated, and FIG. 12B is the screen of the display when the pressed member corresponding to the “AUDIO” icon is pressed with the first pressing force. FIG. 12C is a diagram showing a display screen when “AUDIO” is executed after “AUDIO” is selected, and FIG. 13 is a block diagram showing a control system for in-vehicle electrical equipment.
図12,13に示す使用例は第1実施形態に係る2段スイッチユニットを車載電装機器のマルチコントローラとして用いた例である。 The usage examples shown in FIGS. 12 and 13 are examples in which the two-stage switch unit according to the first embodiment is used as a multi-controller for in-vehicle electrical equipment.
一般に1個のディスプレイを用いてオーディオ、ナビゲーションシステム、空調装置、テレビ等の車載機器の動作状態等が表示される。 In general, a single display is used to display the operating state of in-vehicle devices such as audio, navigation system, air conditioner, and television.
図13に示すように、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム、カーエアコン等の車載電装機器MはマイクロコンピュータCの出力側に接続されている。マイクロコンピュータCには各種の制御プログラムが格納されている。2段スイッチユニット1はマイクロコンピュータCの入力側に接続され、マイクロコンピュータCの出力側にはLCD等のディスプレイが接続されている。2段スイッチユニット1からの入力信号はマイクロコンピュータCに入力される。マイクロコンピュータCからは制御信号が車載電装機器M及びディスプレイDPに出力される。 As shown in FIG. 13, in-vehicle electrical equipment M such as an audio equipment, a car navigation system, and a car air conditioner is connected to the output side of the microcomputer C. The microcomputer C stores various control programs. The two-stage switch unit 1 is connected to the input side of the microcomputer C, and a display such as an LCD is connected to the output side of the microcomputer C. An input signal from the two-stage switch unit 1 is input to the microcomputer C. A control signal is output from the microcomputer C to the in-vehicle electrical equipment M and the display DP.
図12Aに示す状態では、ディスプレイDPにメインメニュー画面が表示されている。各アイコンE1の配置は被押圧部材2の配置に対応している。
In the state shown in FIG. 12A, the main menu screen is displayed on the display DP. The arrangement of each icon E1 corresponds to the arrangement of the pressed
ディスプレイDPの画面上の「AUDIO」のアイコンE1に対応する2段スイッチユニットの被押圧部材2に触れると、「AUDIO」のアイコンE1は、図12Bに示すように、強調表示される。このため、操作者は2段スイッチユニットを実際に見なくても、今、「AUDIO」に対応する被押圧部材2に触れていることが分かる。したがって、操作者はディスプレイDPを見ながら、手探りで2段スイッチユニットを操作することができる。
When the pressed
図12Bに示すように、「AUDIO」のアイコンE1を選択後、更に強い押圧力で被押圧部材2を押圧すると、タクティルプッシュスイッチ8がONとなり、ディスプレイDPの画面は、図12Cに示すように、オーディオ画面に切り替わる。オーディオ画面においても各アイコンE2の配置は被押圧部材2の配置に対応している。メインメニュー画面のときの操作と同様にして被押圧部材2に触れれば、機能が選択されてアイコンE2が強調表示され、この状態で更に被押圧部材2を押圧すると、該当する機能が実行される。
As shown in FIG. 12B, after the “AUDIO” icon E1 is selected and the pressed
次にダイヤルノブ6の操作について図13に基づいて説明する。
Next, the operation of the
オーディオ画面の初期状態ではダイヤルノブ6はボリュームコントロールとして使用される。ダイヤルノブ6を回転させることで、その回転量に応じた音量の調節が可能である。
In the initial state of the audio screen, the
ダイヤルノブ6をその厚さ方向に沿って押圧すると、今までダイヤルノブ6の機能がボリュームコントロールであったものがトラック選択の機能に変わり、ダイヤルノブ6を回転させることにより、選曲が可能になる。なお、図示はしていないが、ダイヤルノブ6の機能が現在、ボリュームなのかチャンネル選択なのかは、どちらか一方の機能を強調表示することによって視覚的に判断できるようにしてある。
When the
この使用例では、信号の処理は図13のように処理されている。 In this usage example, the signal processing is performed as shown in FIG.
2段スイッチユニット1の各種操作によって生成された信号はマイクロコンピュータCによって処理され、ディスプレイDPと各種電装機器Mに送られる。その信号により、ディスプレイDPは該当する画面を表示し、各種電装機器Mは操作に該当する機能を実行する。 Signals generated by various operations of the two-stage switch unit 1 are processed by the microcomputer C and sent to the display DP and various electrical devices M. In response to the signal, the display DP displays a corresponding screen, and the various electrical devices M execute a function corresponding to the operation.
この実施形態の2段スイッチユニットによれば、従来のように2段スイッチユニットとダイヤルノブとを別々に備える場合に較べて、設置場所に対する2段スイッチユニットの占有面積を小さくすることができる。 According to the two-stage switch unit of this embodiment, the area occupied by the two-stage switch unit with respect to the installation location can be reduced as compared with the conventional case where the two-stage switch unit and the dial knob are separately provided.
また、ホルダ5の上にメンブレンスイッチD1、被押圧部材2、ダイヤルノブ6等を設け、ホルダ5の中央部に形成されたプッシャ57でタクティルプッシュスイッチ8を押圧するようにしたので、被押圧部材2とダイヤルノブ6とでタクティルプッシュスイッチ8が共用され、その分、2段スイッチユニットの構成を簡素にすることができるとともに2段スイッチユニットを小型化することができる。また、どの被押圧部材2を押圧しても同じクリック感を得られるため、操作感の質が高い。更に、被押圧部材2を押圧するときのクリック感とダイヤルノブを押圧するときのクリック感とを同じにすることができる。
Further, the membrane switch D1, the pressed
なお、第1実施形態では、回転検出手段を設けてダイヤルノブ6をボリューム等としてして使用できるようにしたが、これに限られず、ダイヤルノブをダイヤル式の切替スイッチとして用いてもよい。
In the first embodiment, the rotation detecting means is provided and the
また、ホルダ5として樹脂で形成されたほぼ皿状の部材を用いたが、ホルダとしてプリント配線板を用いることもできる。この場合、配線をより簡単に行なうことができる。
Moreover, although the substantially dish-shaped member formed with resin was used as the
なお、ダンパの代わりにホルダ5をその厚さ方向へガイド手段を設けてもよい。ガイド手段としては、例えば、内壁面でホルダ5のフランジ部52をその厚さ方向へガイドするようにしたケースが考えられる。この場合、ホルダ5のストロークを大きくしてもホルダ5を確実にガイドすることができる。
In addition, you may provide a guide means for the
また、第1実施形態ではダイヤルノブ6の回転検出手段を回転検出用グランドパターン33、第1回転検出用導体パターン34、第2回転検出用導体パターン35、コンタクト7等とで構成したが、回転検出手段はこれに限られず、光学式のロータリーエンコーダ等でも構わない。
In the first embodiment, the rotation detection means of the
図14はこの発明の第2実施形態に係る2段スイッチユニットの断面図、図15は図14に示す2段スイッチユニットの基板、FPC、及びホルダを斜め上方から見たときの斜視図、図16は図14に示す2段スイッチユニットの基板、FPC、及びホルダを斜め下方から見たときの斜視図である。 14 is a cross-sectional view of a two-stage switch unit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 15 is a perspective view of the board, FPC, and holder of the two-stage switch unit shown in FIG. 16 is a perspective view when the substrate, the FPC, and the holder of the two-stage switch unit shown in FIG. 14 are viewed obliquely from below.
この第2の実施形態は第1の実施形態とほぼ同じ構成であるので、構成の同じ部分については第1の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略し、構成の異なる部分についてだけ説明する。 Since the second embodiment has substantially the same configuration as the first embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted. explain.
第1実施形態では第2の押圧検出手段としてタクティルプッシュスイッチ8をプリント配線板15の一面の中央に設けたが、第2の実施形態では、FPC203のテール部3bとは反対側にノーズ部203cを設け、このノーズ部203cの先端部に第2の押圧検出手段としてのメンブレンスイッチ208を形成した。また、クリック感を生じさせるためにメンブレンスイッチ208上にクリック板281を配置した。ノーズ部203cはホルダ205の窓孔258を通され、メンブレンスイッチ208はホルダ205の他面の中央に貼りつけられる。このように、第2の押圧検出手段としてのメンブレンスイッチ208がホルダ205の他面の中央に設けられているので、第1実施形態のように、プリント配線板15を用いる必要がなく、第2実施形態ではプリント配線板15の代わりに樹脂で形成された単なる基板215が用いられている。
In the first embodiment, the
基板215の一面にはプッシャ215が形成されている。プッシャ215はクリック板281を介してメンブレンスイッチ208を押圧する。
A
第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、配線を簡単にすることができる。更に、第2の押圧検出手段としてメンブレンスイッチを用いたので、より低背化を図ることができる。 According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the wiring can be simplified. Furthermore, since the membrane switch is used as the second pressing detection means, the height can be further reduced.
1 2段スイッチユニット
2 被押圧部材
3 FPC
33 回転検出用グランドパターン(回転検出手段)
34 第1回転検出用導体パターン(回転検出手段)
35 第2回転検出用導体パターン(回転検出手段)
4 メンブレンシート
5 ホルダ(支持部材)
6 ダイヤルノブ(回転部材)
7 コンタクト(回転検出手段)
8 タクティルプッシュスイッチ(第2の押圧検出手段)
D1 メンブレンスイッチ(第1の押圧検出手段)
1 Two-
33 Ground pattern for rotation detection (rotation detection means)
34 First rotation detection conductor pattern (rotation detection means)
35 Second rotation detection conductor pattern (rotation detection means)
4
6 Dial knob (rotating member)
7 Contact (Rotation detection means)
8 Tactile push switch (second press detection means)
D1 Membrane switch (first press detection means)
Claims (6)
この複数の被押圧部材のいずれが第1の押圧力で押圧されたかを検出する第1の押圧検出手段と、
前記複数の被押圧部材と前記第1の押圧検出手段とを支持する支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能であって、前記複数の被押圧部材を包囲するように配置された回転部材と、
前記複数の被押圧部材のうちの押圧されたいずれかの被押圧部材又は前記回転部材が前記第1の押圧力より大きい第2の押圧力で押圧されたことを検出する第2の押圧検出手段と、
前記回転部材の回転を検出する回転検出手段と
を備えていることを特徴とする2段スイッチユニット。 A plurality of pressed members;
First pressing detection means for detecting which of the plurality of pressed members is pressed by the first pressing force;
A support member that supports the plurality of pressed members and the first press detection unit;
A rotating member that is rotatable with respect to the support member and is disposed so as to surround the plurality of pressed members;
Second pressure detecting means for detecting that one of the pressed members or the rotating member of the plurality of pressed members is pressed with a second pressing force larger than the first pressing force. When,
And a rotation detecting means for detecting the rotation of the rotating member.
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