JP4469702B2 - 自動車用スイッチ装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動車のコンソールボックスの蓋に設けた自動車用スイッチ装置に関するものである。

コンソールボックスに、車載機器操作用の複数種のスイッチが設けられた車両が知られている（特許文献１参照）。同一車種であっても、グレードの高低によっては、例えば１つないし５つまでのスイッチ数の違いがある場合があった。グレードの違いにかかわらず、製造工程では、例えば最も高いグレードで５つのスイッチを設ける場合に合わせてコンソールボックスにはスイッチ取付用の穴などを予め設けてあった。そして、特定のグレードのものでは、３つのスイッチを設け、残りの２つのスイッチ用穴などは目隠しするようにしていた。このような構成のスイッチ装置の一例が特許文献１に記載されている。
特開２０００−６６８７号公報

従来のスイッチ装置では、グレードの低い車種で取り付けられるスイッチの数が５つ未満である場合、不要スイッチ部分のデザイン処理（目隠し処理）によっては、見栄えが悪くなる場合があった。また、コンソールボックス内にスイッチ（機械式）のコネクターを設けたりして、ボックス内の収容スペースを狭くする場合があり、未だ改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、必要数のスイッチのみを設けることができ、外観上も優れたものとし、また、ボックス内の収容スペースを犠牲にすることなく収容力を向上できる自動車用スイッチ装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、自動車のコンソールボックスの蓋に、フレキシブルプリント配線板上に設けた近接スイッチを、車種のグレード毎に必要とする数だけ取り付けた自動車用スイッチ装置において、前記近接スイッチは、前記コンソールボックスの蓋に内蔵されていることを特徴とするものである。

また、請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記近接スイッチに対応するコンソールボックスの蓋の表面に操作表示部を設けたことを特徴とする自動車用スイッチ装置である。

さらに、請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記操作表示部として、電気的に接続されていないメタルドームスイッチ、ラバードームスイッチのいずれかを蓋上に設けたことを特徴とする自動車用スイッチ装置である。

そして、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記フレキシブルプリント配線板は、コンソールボックスの前記蓋の内部、および前記蓋のヒンジ部を通って前記コンソールボックスの本体部分の内側に配置して電源へ接続してあることを特徴とする自動車用スイッチ装置である。

また、請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの構成に加えて、前記蓋が該蓋の下側に配置されている中心軸を中心に回動して前記コンソールボックスの本体部分に対して開閉されるように構成されるとともに、前記蓋の表面を押圧することにより、前記蓋を前記本体部に対して係止するロックが外れるプッシュオープン機構が設けられ、さらに前記操作表示部が前記蓋が閉じた状態で前記中心軸の上方に位置するように配置されていることを特徴とする自動車用スイッチ装置である。

さらに、請求項６の発明は、請求項１ないし４のいずれかの構成に加えて、前記蓋が該蓋の下側に配置されている中心軸を中心に回動して前記コンソールボックスの本体部分に対して開閉されるように構成されるとともに、前記蓋の表面を押圧することにより、前記蓋を前記本体部に対して係止するロックが外れるプッシュオープン機構が設けられ、さらに前記近接スイッチが、該近接スイッチをオン・オフさせる操作力によって前記蓋に生じる前記中心軸を中心とした回動モーメントが前記プッシュオープン機構のロックを外すために要するモーメント以下となるように構成されていることを特徴とする自動車用スイッチ装置である。

請求項１の発明によれば、前記近接スイッチがコンソールボックスの蓋に内蔵されている。さらに、請求項２の発明によれば、前記近接スイッチに対応するコンソールボックスの蓋の表面に操作表示部が設けられている。そして、請求項３の発明によれば、前記操作表示部として、電気的に接続されていないメタルドームスイッチ、ラバードームスイッチのいずれかが蓋の表面に設けられている。また、請求項４の発明によれば、前記フレキシブルプリント配線板はコンソールボックスの蓋のみならず、蓋のヒンジ部を通ってボックス本体の内側に配置されて電源に接続されいる。

したがって、これらの発明によれば、外観上、優れた自動車用スイッチ装置とすることができる。また、屈曲性に優れたフレキシブルプリント配線板を用いているので、コンソールボックスの蓋というヒンジ部を有するものにも設置することができ、コンソールボックスへ内蔵可能である。また、機械式スイッチのようにコネクタをボックス内へ設ける必要もないために収容スペースを広く活用できる。

さらに、請求項５の発明によれば、所定の中心軸を中心にして回動することにより開閉される蓋が、プッシュオープン機構によって本体部分にロックされる構成の場合、前記近接スイッチをオン状態もしくはオフ状態にするために前記操作表示部を押圧しても、その押圧力が前記中心軸に向けて作用し、蓋に対してはモーメントを生じさせないので、プッシュオープン機構のロックを外す作用が生じない。すなわち、近接スイッチをオン・オフ操作することによって、意図せずに蓋が開くなどの事態を回避することができる。

また、請求項６の発明によれば、所定の中心軸を中心にして回動することにより開閉される蓋が、プッシュオープン機構によって本体部分にロックされる構成の場合、前記近接スイッチをオン状態もしくはオフ状態にするために前記操作表示部を押圧しても、その押圧力に起因して蓋に作用するモーメントが、プッシュオープン機構のロックを外すために要する力より小さくなり、その結果、近接スイッチをオン・オフ操作することによって、意図せずに蓋が開くなどの事態を回避することができる。

以下、本発明を実施した最良の形態について説明する。図１に示す実施形態は、コンソールボックス１の断面図を示し、ボックス本体２の蓋３に、薄いフィルム状のフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）４上に設けた近接スイッチ５を取り付けてある。ここに示す例では、蓋３の化粧板３Ａの内側に近接スイッチ５が取り付けられているとともに、この化粧板３Ａの表面における近接スイッチ５に対応する箇所に操作表示部６を設けられている。ここに示す例では、操作表示部６として電気的に接続されていないメタルドームスイッチかラバードームスイッチを用いた例を示してあるが、単にシールを貼付しただけの操作表示部６であってもよい。メタルドームスイッチやラバードームスイッチを操作部表示部６として用いれば、クリック感があり、要は、操作したことを確実に感じることができればよい。また、前記フレキシブルプリント配線板４は、屈曲性に優れたものであるから、蓋３のヒンジ部３Ｂを通過させて配設したとしても、蓋３の開閉に支障を生じさせることを防止もしくは抑制できる。さらに、このフレキシブルプリント配線板４は、電源からのワイヤハーネスやコードに接続されている。

図２は、指で操作表示部６を押すことにより、近接スイッチ５をオン状態にして車載機器を操作する状態を示している。操作表示部６がなくとも、指を蓋３の内部に設けられた近接スイッチ５に近づけることにより、この近接スイッチ５を作動させることができる。しかしながら、操作確認などの観点から、前述したような操作表示部６を設けることが好ましい。また、車種のグレードにより車載機器の数とそれに対応する近接スイッチ５の数は異なるが、本発明のようにフレキシブルプリント配線板４にマウントされた近接スイッチ５を使用することにより、コンソールボックス１の蓋３に後付けで設けることが容易になる。また、操作表示部６の不要な箇所を目隠しするなどの問題を生じさせることがないので、最初から車種のグレードに応じた数だけの操作表示部６を蓋３の表面に貼り付けるだけでよい。

前記操作表示部６としては、例えば、図３及び図４に示すようなメタルドームスイッチ６などの従来知られている構造のものを用いることができる。これは、金属製のメタルドーム６Ａをゴム製ストッパ６Ｂ間で支持し、全体をゴム製框体６Ｃに収めたものであり、メタルドーム６Ａの膨らみ部分を押すように構成されている。

前記近接スイッチ５としては、種々のものが使用できるが、静電容量型近接スイッチ（センサ）と呼ばれるものが好適に使用できる。例えば、図５に示すように、接地電極１０を囲むように２つの検知電極１１を平面に配置したものが使用できる。これは、図６に示すように、接地電極１０と検知電極１１とが絶縁材１２上に設けられ、この絶縁材１２の下にシールド材１３が設けられている。さらに、このシールド材１３の下に絶縁材１２を設け、上の絶縁材１２とシールド材１３とを分離した構造とすることもできる。また、図６に示す構造において、シールド材１３の両端を立ち上げて側面にもシールド材１３を配置する構造にしてもよい。接地電極１０と検知電極１１とを形成する電極材料としては、フレキシブルプリント配線板を用いればよい。

つぎに、この発明に関係するスイッチ装置の例について説明する。図７，８に示すスイッチ装置２１は、車両の内部に取り付けられた開口部を有するボックス本体（本体部）２２ａとその開口部に被せられる蓋（蓋体）２２ｂとを備えたボックス２２（格納箱）と、前記蓋２２ｂの表面側に形成された近接スイッチ２４とによって構成されている。なお、そのボックス２２としては、車両内部のコンソールボックスや、グローブボックス、車室天井の物入れ等が例示される。ボックス２２には、ボックス本体２２ａと蓋２２ｂとの間にフレキシブルプリント配線板４が設けられ、このフレキシブルプリント配線板４によって近接スイッチ２４と図示しないスイッチング素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の電装部品とが電気的に接続されている。また、蓋２２ｂの一方の端部が、ヒンジ（蝶番）２２ｃを介してボックス本体２２ａに取り付けられており、したがって蓋２２ｂはその蝶番２２ｃの中心軸を中心に回動してボックス本体２２ａに対して開閉されるようになっている。

また、前記ヒンジ２２ｃとは反対側の端部（図７ないし図８では右端部）にプッシュオープン機構２３が設けられている。このプッシュオープン機構２３は、従来知られているものと同様の構成であって、係合片２３ａをプッシュオープン機構２３のロック機構２３ｂに押し込むことにより、両者が係合してロック状態となり、そのロック状態で係合片２３ａをロック機構２３ｂ側にわずかに押し込むと、そのロックが外れるように構成された機構である。したがって前記蓋２２ｂの表面における適宜の箇所を押圧すれば、プッシュオープン機構２３のロックを外してボックス２２を開けることができる。また解放方向に作用する弾性体を設けてあれば、所定角度まで自動的に開くようになっている。

近接スイッチ２４は、そのオン・オフ操作により、回路の開閉と併せて発光ダイオードを点灯・消灯させ、その発光色を変化させるようになっている。図７、８に示す構成では、蓋２２ｂの外面はデザイン（意匠）面とされている。なお、このフレキシブルプリント配線板４は接着、導電、絶縁という３つの機能を同時に有する異方導電性を持ったフィルムや接着剤などの異方導電性部材を介して基板に接続されていてもよい。

上記のスイッチ装置２１によれば、ボックス２２の蓋２２ｂが閉状態の場合に、近接スイッチ２４が機能する。すなわち、近接スイッチ２４のスイッチ操作が効率的に行われ、そのオン・オフ操作により前記電装部品等が操作される。また、ボックス２２の蓋２２ｂが開状態の場合には、ボックス本体２２ａに荷物や飲料物等を収納できる。

したがって、上記のスイッチ装置２１では、ボックス２２の蓋２２ｂの表面に近接スイッチ２４が配置されているので、車両内部のスペースを有効に利用できる。その結果、車両内部の空いた箇所にさらに他の内装部材、あるいは他のスイッチ等を配置できる。さらに、ボックス２２と近接スイッチ２４とを一体に形成できるので部品点数を削減できる。その結果、車両内部の組立工程を削減できるので組立作業時間を短縮できる。

また、フレキシブルプリント配線板４を利用することにより、蓋２２ｂに近接スイッチ２４を配置できる。その結果、蓋２２ｂの意匠面のデザイン性を向上できる。

図９に、この発明に関係するスイッチ装置の他の例を模式的に示してある。この例においても、ボックス２２におけるボックス本体２２ａと蓋２２ｂとの開閉機構にプッシュオープン機構２３が採用されている。それに伴い、蓋２２ｂの表面に設けられたスイッチノブ２４ａと、蓋２２ｂの回動中心軸２７との相対位置が以下のように設定されている。具体的には、蓋２２ｂの一方の端部にはアーム２６が取り付けられており、そのアーム２６の先端部が、蓋２２ｂの図における左右方向の中央部下部に延びている。そのアーム２６は、図９に示す例では、Ｌ字状に屈曲した形状である。そして、ボックス本体２２ａの側面に突設した回動中心軸２７にアーム２６の先端部が取り付けられ、蓋２２ｂはこの回動中心軸２７を中心にして回動することにより、ボックス本体２２ａの開口部を開閉するようになっている。

プッシュオープン機構２３は、前述した図７および図８に示した例と同様であって、蓋２２ｂが押し下げられることによってロックが外れ、また蓋２２ｂを閉じることにより係合片２３ａがロック機構２３ｂに入り込んでロックされるようになっている。したがって、図９に示す例では、蓋２２ｂの中央部、すなわち前記回動中心軸２７より先端側（プッシュオープン機構２３側）の部分を押圧することにより、プッシュオープン機構２３側の端部を押し下げるモーメントが生じる。

前記近接スイッチ２４もしくはこれを操作するスイッチノブ２４ａは、閉じた状態における蓋２２ｂの中央部で前記回動中心軸２７の上方で、近接スイッチ２４に対応する位置に設けられている。これを定性的に表現すれば、スイッチノブ２４ａを押圧する力によって、蓋２２ｂに対してモーメントが生じない位置にスイッチノブ２４ａが設けられている。なお、そのモーメントは、プッシュオープン機構２２ｄのロックを外すのに十分な力が生じる方向のモーメントである。

したがって、図９に示すスイッチ装置の例では、蓋２２ｂを閉状態にロックする機構としてプッシュオープンタイプの機構を用いた場合、蓋２２ｂの表面に設けられているスイッチもしくはスイッチノブ２４ａを押圧操作しても、その押圧力が、プッシュオープン機構２３のロックを外す力として作用することがないので、蓋２２ｂが意図せずに開いてしまうなどの事態を未然に回避もしくは防止することができる。

なお、図７ないし図９に示す構成は、蓋２２ｂに設けたスイッチが、近接スイッチによって構成されている場合以外に、プッシュスイッチによって構成されている場合にも適用することができる。

この発明における自動車用スイッチ装置の一例を示す断面図である。 この発明における自動車用スイッチ装置の操作状態を示す断面図である。 この発明における自動車用スイッチ装置の操作表示部の一例を示す平面図である。 図３の操作表示部の中央縦断面図である。 近接スイッチの一例を示す図である。 図５の近接スイッチのＡ−Ａ断面矢視図である。 この発明に関係する自動車用スイッチ装置の一例を示す側面図である。 図７の蓋の表面を示す図である。 この発明に関係する自動車用スイッチ装置の他の例を示す側面図である。

１，２２…コンソールボックス、 ２，２２ａ…ボックス本体、 ３，２２ｂ…蓋 、４…フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）、 ５，２４…近接スイッチ、 ２３…プッシュオープン機構、 ２７…回動中心軸、 ２４ａ…スイッチノブ。

Claims (6)

1. 自動車のコンソールボックスの蓋に、フレキシブルプリント配線板上に設けた近接スイッチを、車種のグレード毎に必要とする数だけ取り付けた自動車用スイッチ装置において、
   前記近接スイッチは、前記コンソールボックスの蓋に内蔵されていることを特徴とする自動車用スイッチ装置。
2. 前記近接スイッチに対応するコンソールボックスの蓋の表面に操作表示部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用スイッチ装置。
3. 前記操作表示部として、電気的に接続されていないメタルドームスイッチ、ラバードームスイッチのいずれかを蓋上に設けたことを特徴とする請求項２に記載の自動車用スイッチ装置。
4. 前記フレキシブルプリント配線板は、コンソールボックスの前記蓋の内部、および前記蓋のヒンジ部を通って前記コンソールボックスの本体部分の内側に配置して電源へ接続してあることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自動車用スイッチ装置。
5. 前記蓋が該蓋の下側に配置されている中心軸を中心に回動して前記コンソールボックスの本体部分に対して開閉されるように構成されるとともに、前記蓋の表面を押圧することにより、前記蓋を前記本体部に対して係止するロックが外れるプッシュオープン機構が設けられ、さらに前記操作表示部が前記蓋が閉じた状態で前記中心軸の上方に位置するように配置されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の自動車用スイッチ装置。
6. 前記蓋が該蓋の下側に配置されている中心軸を中心に回動して前記コンソールボックスの本体部分に対して開閉されるように構成されるとともに、前記蓋の表面を押圧することにより、前記蓋を前記本体部に対して係止するロックが外れるプッシュオープン機構が設けられ、さらに前記近接スイッチが、該近接スイッチをオン・オフさせる操作力によって前記蓋に生じる前記中心軸を中心とした回動モーメントが前記プッシュオープン機構のロックを外すために要するモーメント以下となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の自動車用スイッチ装置。

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