JP4470718B2 - 回転操作スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、操作された状態を表示する機能を有する回転操作スイッチに関するものである。

近年、操作された状態を表示する機能を有する回転操作スイッチ（自動車用空調制御パネル等の回転操作スイッチ）として、様々なものが提案されている。

その一つとして、操作状態を切り替える回転操作部を備え、その操作状態を表示する複数の表示意匠からなる表示意匠部を有する指標パネル部を回転操作部の外周に配設した回転操作スイッチが開示されている（特許文献１を参照）。

具体的に、これは、この指標パネル部を透過照明する光源を指標パネル部の背後に配設し、回転操作部と一体に回動する回転遮光板を指標パネル部とこの光源との間に配設し、この回転遮光板が回転操作部により操作された状態を指示する開口部を有するものである。

これにより、この光源の光が回転遮光板の開口部を通して指標パネル部の表示意匠を透過照明し、回転操作部により操作された状態は、透過照明された指標パネル部のこの表示意匠によって表示される。
特開２００１−２１０１８０号公報

しかし、特許文献１では、指標パネル部が回転操作部の外周に配設され、かつ、回転操作部の操作性確保の点からその小型化に限界があるため、回転操作スイッチの小型化には限界があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、操作された状態を表示する機能を有する小型化が可能な回転操作スイッチを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の回転操作スイッチは、操作された状態を指示する透光性樹脂材料からなる第１透光部と、操作される状態を指示する透光性樹脂材料からなる第２透光部とを備え、回動させることによって操作状態を切り替える回転操作部と、
回転操作部の背後に配設され、操作状態を表示する複数の表示意匠からなる表示意匠部を有する指標部と、
回転操作部の背後に配設され、回転操作部に向かって突出するとともに、回転操作部側の端部に指標部を固定する外円筒部を有するスイッチパネルと、を備え、
回転操作部は、外周縁部よりスイッチパネルに向かい、かつ外円筒部の外周を覆う部位を有するようなおわん形状をなしており、
回転操作部の第１透光部の肉厚は、第２透光部よりも薄く、
操作された状態を表示する表示意匠部の表示意匠は、回転操作部の前方から第１透光部を通して視認可能であるとともに、
表示意匠部における複数の表示意匠うち、第１透光部を通して視認可能となった表示意匠以外の残りの表示意匠は、前方から第２透光部を通して第１透光部の視認状態と異なる視認状態で視認可能である構成とする。

この構成では、回転操作部がこれ自身により操作された状態を示す第１透光部を備え、この操作された状態を表示する指標部の表示意匠が第１透光部を通して視認可能である。これにより、指標部を回転操作部の外周に配設する従来技術と比較して、操作された状態を表示する機能を有する回転操作スイッチを容易に小型化できる。

この構成では、表示意匠部の残部が前方から第２透光部を通して第１透光部の視認状態と異なる視認状態で視認可能である。これにより、回転操作部により操作されることが可能な複数の状態を、回転操作部により操作された状態と区別して視認することができる。

請求項２に記載の回転操作スイッチは、その視認状態が前方から第１透光部と第２透光部を通して視認された表示意匠部の色調および大きさの少なくとも一方である構成とする。

この構成では、第１透光部と第２透光部とから視認される視認状態は、その色調（明度、色相、彩度）および大きさの少なくとも一方で異なるため、これにより、上述の効果を得ることができる。

請求項３に記載の回転操作スイッチは、指標部の表示意匠部とその背景部の少なくとも一方が透光性を有し、指標部の背後に配設されると供に指標部と回転操作部とを透過照明する光源を備える構成とする。

この構成では、指標部と回転操作部とを透過照明する光源を備えるため、昼夜の両方で、上述の効果を得ることができる。

請求項４に記載の回転操作スイッチは、第１透光部が凸レンズ機能を有する構成とする
。

この構成では、第１透光部は、操作された状態を表示する表示意匠を拡大して表示できる。これにより、第１透光部が指示する機能（インジケート機能）を、向上できる。

以下、本発明による回転操作スイッチをカーエアコン（空調装置）の操作装置に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（構成）
図１は、本発明の一実施形態による回転操作スイッチである室温設定スイッチ１０とブロア風量設定スイッチ２０と吹出口選択スイッチ３０とを備える操作装置１の平面図である。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

図３は、図１に示す室温設定スイッチ１０から回転操作部であるダイヤルノブ１１を取り外した平面図である。

図４は、図３に示すダイヤルノブ１１を取り外した室温設定スイッチ１から指標部である銘板１２を取り外した平面図である。

図５は、図１に示す操作装置１の電気回路構成を説明する回路構成図である。

図１に示す操作装置１は、例えば自動車のセンターコンソールに配置されるカーエアコン（空調装置）用操作装置である。

室温設定スイッチ１０は、室温の設定温度を切り替える回転操作スイッチであり、ブロア風量設定スイッチ２０は、ブロア風量の設定風量を切り替える回転操作スイッチであり、吹出口選択スイッチ３０は、吹出口を切り替える回転操作スイッチである。

以下、室温設定スイッチ１０について詳細に説明する。

スイッチパネル４０の背後（図２の矢印に示す右側）には、スイッチ本体１３、光源である発光ダイオード１４、およびプリント基板５０が配置される。プリント基板５０は、室温設定スイッチ１０の電気回路部を構成するものであり、スイッチ本体１３と発光ダイオード１４は、プリント基板５０に実装される。

例えば黒色の樹脂で形成されるスイッチパネル４０は、図２と図４に示すように、その前方へ（図２の矢印に示す左側）突出する外円筒部４１と内円筒部４２を備える。外円筒部４１とその内側の内円筒部４２との間には、開口部４１ａを設け、内円筒部４２の内側には、軸穴４２ａを設ける。

スイッチ本体１３は、室温の設定温度を切り替えるスイッチであり、そのシャフト１３ａの先端は、軸穴４２ａ内で、回転操作部であるダイヤルノブ１１に固定される。ダイヤルノブ１１は、スイッチ本体１３を回転させるもので、透光性材料の例えば無色透明なアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等から形成される。

ダイヤルノブ１１は、おわん形状を有し、スイッチパネル４０の外円筒部４１の全外周を覆うようにシャフト１３ａの先端に固定される。このシャフト１３ａの先端に固定される凸状部分は、軸穴４２ａ内に挿入され、この凸状部分と外円筒部４１の外周を覆う部分とによって、ダイヤルノブ１１は、スイッチパネル４０に対して、スムーズに回転できる。

ダイヤルノブ１１の第１透光部１１ａは、第２透光部１１ｂより薄肉化され、その間に傾斜部１１ｄが設けられる。第２透光部１１ｂの表面（図２の矢印に示す左側の面）には、シボ加工が施され、このシボ加工と第１透光部１１ａの薄肉化とによって、第２透光部１１ｂの光透過性は、第１透光部１１ａの光透過性より低く抑えられる。

指標部である銘板１２は、図２と図３において、透光性材料の例えば無色透明なアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等からドーナツ盤状に形成される。銘板１２上には、表示意匠である設定温度を示す数字や文字等からなる表示意匠部である文字部１２ａが、印刷あるいはホットスタンプ等を施して、例えば光透過性を有する白色で形成される。また、同様に、文字部１２ａの背景部が、例えば光透過性を有する青色で形成される。

なお、銘板１２は、スイッチパネル４０に対して、接着や熱カシメ等により固定される。

図１においては、ダイヤルノブ１１は、第１透光部１１ａが文字部１２ａの「２５」の位置に操作されている。これは、室温がダイヤルノブ１１によって摂氏２５度に設定されていることを示す。即ち、第１透光部１１ａは、ダイヤルノブ１１により操作された状態を表示するものである。

従って、例えば、ダイヤルノブ１１を左側へ回転させて、第１透光部１１ａが文字部１２ａの「２０」の位置に操作されれば、室温がダイヤルノブ１１によって摂氏２０度に設定されたことを示す。

発光ダイオード１４は、例えば白色光を発し、スイッチパネル４０の開口部４１ａを通して銘板１２とダイヤルノブ１１の第１透光部１１ａと第２透光部１１ｂとを透過照明するものである。

上述したように、ダイヤルノブ１１が透光性材料で形成されるため、ダイヤルノブ１１を通して図４に示すスイッチパネル４０の外円筒部４１と内円筒部４２等が見えてしまう。これらを見えないようにする遮光部１１ｃを、ダイヤルノブ１１上に印刷あるいはホットスタンプ等を施して、例えば不透過性の黒色で形成する。

ブロア風量設定スイッチ２０と吹出口選択スイッチ３０は、銘板１２の表示意匠部１２ａが異なり、スイッチ本体１３の代わりにそれぞれスイッチ本体２３，３３（図５を参照）が配設され、発光ダイオード１４の代わりにそれぞれ発光ダイオード２４，３４（図５を参照）が配設される。これら以外は、室温設定スイッチ１０と同様であるため、ブロア風量設定スイッチ２０と吹出口選択スイッチ３０の説明を省略する。

以上説明した本実施形態による操作装置１の電気回路構成について、図５に基づいて説明する。

マイクロコンピュータ等から構成される制御装置６０には、バッテリ７４から電力が常時供給され、イグニッションスイッチ７３がその操作ポジション（オフポジション、オンポジション）を検出可能に接続される。

制御装置６０には、ライトコントロールスイッチ７２がその操作ポジション（オフポジション、スモールランプポジション、ヘッドランプポジション）を検出可能に接続される。オフポジションでは、車幅灯と尾灯と前照灯が全て消灯し、スモールランプポジションでは、車幅灯と尾灯のみ点灯し、オンポジションでは、車幅灯と尾灯と前照灯が全て点灯する。

また、制御装置６０には、室温設定スイッチ１０のスイッチ本体１３がその操作信号を入力可能に接続され、発光ダイオード１４やブロア風量設定スイッチ２０と吹出口選択スイッチ３０も、制御装置６０に接続される。

空調装置７１は、室温設定スイッチ１０（スイッチ本体１３）とブロア風量設定スイッチ２０と吹出口選択スイッチ３０からの操作信号に応じて制御装置６０によって制御されるように制御装置６０に接続される。
（作動）
上述したように構成された本発明の一実施形態による回転操作スイッチである室温設定スイッチ１０とブロア風量設定スイッチ２０と吹出口選択スイッチ３０とを備える操作装置１の作動について説明する。

イグニッションスイッチ７３がオンされると、図５において、制御装置６０は、それを検出して作動を開始する。即ち、制御装置６０は、室温設定スイッチ１０（スイッチ本体１３）とブロア風量設定スイッチ２０と吹出口選択スイッチ３０からの操作信号に基づき、空調装置７１を制御する。

以下、室温設定スイッチ１０の作動について詳細に説明する。

昼間等の当該自動車の周囲が明るい時は、ライトコントロールスイッチ７２は、オフポションに操作されて、車幅灯と尾灯と前照灯が全て消灯されている。このオフポションで、制御装置６０は、発光ダイオード１４を消灯させている。

一方、夕暮時等の当該自動車の周囲が薄暗い時は、ライトコントロールスイッチ７２は、スモールランプポジションに操作されて、車幅灯と尾灯のみ点灯される。夜間等の当該自動車の周囲が暗い時は、ライトコントロールスイッチ７２は、ヘッドランプポジションに操作されて、車幅灯と尾灯と前照灯が全て点灯される。

これらのスモールランプポジションとヘッドランプポジションで、制御装置６０は、発光ダイオード１４を点灯させる。

尚、イグニッションスイッチ７３がオンされると、これらの発光ダイオード１４を点灯させる様にする自発光メータとしても良いが、スモールランプポジッションとヘッドランプポジッションで、これらの各発光ダイオードを点灯させる場合について以下に説明する。

以下、ライトコントロールスイッチ７２の各操作ポジションに対し、室温設定スイッチ１０の視認状態について説明する。

（１）オフポジション
図６は、発光ダイオード１４の消灯時（オフポジション時）における図１に示す室温設定スイッチ１０の視認状態を示す平面図である。

ダイヤルノブ１１の遮光部１１ｃによって、図３に示すスイッチパネル４０の外円筒部４１と内円筒部４２等が見えなくなる。このため、図６に示すように、黒色の遮光部１１ｃの間に第１透光部１１ａと第２透光部１１ｂのみが視認される。第１透光部１１ａは、第２透光部１１ｂより薄肉化され、第２透光部１１ｂには、シボ加工が施されているため、第２透光部１１ｂの光透過性は、第１透光部１１ａの光透過性より低い。

このため、ダイヤルノブ１１により操作された状態を指示する第１透光部１１ａには、室温の設定温度（図６では、摂氏２５度）が白色で青色を背景として明確に表示され、それ以外の温度は、ダイヤルノブ１１により操作される状態を表示する第２透光部１１ｂに、明確ではないがぼんやりと白色で青色を背景として視認される。

これにより、第１透光部１１ａと第２透光部１１ｂとの視認状態が明確に区別され、ダイヤルノブ１１によって設定できる温度範囲がどういったもので、その内でダイヤルノブ１１によって設定された室温がどの温度かを明確に区別して認識できる。
（２）スモールランプポジションとヘッドランプポジション
図７は、発光ダイオード１４の点灯時（スモールランプポジション時とヘッドランプポジション時）における図１に示す室温設定スイッチ１０の視認状態を示す平面図である。

点灯された発光ダイオード１４の白色光は、図２と図４に示すスイッチパネル４０の開口部４１ａを通して銘板１２とダイヤルノブ１１の第１透光部１１ａと第２透光部１１ｂとを透過照明する。

これにより、スイッチパネル４０の開口部４１ａとダイヤルノブ１１の第１透光部１１ａと第２透光部１１ｂとの重なった領域のみ、即ち、図７に示す第１透光部１１ａと第２透光部１１ｂのみ透過照明され、その他の領域は、暗黒状態、つまり黒色で視認される。

オフポジションの場合（図６の場合）では、第１透光部１１ａと第２透光部１１ｂとをドーナツ状の領域で視認できるのに対して、図７に示すように、これらを「Ｃ」を９０度右回転した形状の領域のみで視認できる点が異なる。

このため、ダイヤルノブ１１により操作された状態を指示する第１透光部１１ａには、室温の設定温度（図７では、摂氏２５度）が白色で青色を背景として明確に表示され、それ以外の温度は、「Ｃ」を９０度右回転した形状の領域の第２透光部１１ｂに、明確ではないがぼんやりと白色で青色を背景として視認される。

これにより、第１透光部１１ａと第２透光部１１ｂとの視認状態が明確に区別され、ダイヤルノブ１１によって設定できる温度範囲がどういったもので、その内でダイヤルノブ１１によって設定された室温がどの温度かを明確に区別して認識できる。また、夜間でも、ダイヤルノブ１１を視認できるという効果も得られる。

以上説明した本発明の一実施形態による回転操作スイッチである室温設定スイッチ１０では、回転操作部であるダイヤルノブ１１がこれ自身により操作された状態を示す第１透光部１１ａとこれより光透過性が低い第２透光部１１ｂとを備え、この背後に指標部である銘板１２を配設し、銘板１２の背後にこれらを透過照明する光源である発光ダイオードを配設する。

この構成により、操作された状態を指示できる（インジケート機能を有する）回転スイッチの機能、即ち、ダイヤルスイッチ機能を、ダイヤルノブ１１の第１透光部１１ａと第２透光部１１ｂとにより果たすことができる。このため、ダイヤルノブの外周に表示意匠部を設ける従来技術と比較して、室温設定スイッチ１０の小型化が容易となる。

また、前述の従来技術で必要であった回転遮光板が不要なため、低コストで、このダイヤルスイッチ機能を、昼夜共に果たすことができる。

また、第１透光部１１ａを薄肉構造としており入水経路が絶たれているため、防水性に優れ、オープンカー等にも有効である。

ダイヤルノブ１１がスイッチパネル４０の外円筒部４１の全外周を覆うおわん形状であり、その第１透光部１１ａを薄肉構造としているため、光源である発光ダイオード１４の光漏れ対策が不要となる。

なお、ブロア風量設定スイッチ２０と吹出口選択スイッチ３０も、室温設定スイッチ１０と同様であるため、これらの作動の説明を省略する。

遮光部１１ｃは、形成しなくてもよい。この場合は、図３に示すスイッチパネル４０の外円筒部４１と内円筒部４２等が、ダイヤルノブ１１の第２透光部１１ｂを通して見えこととなるが、かえって、意匠的に面白いものとなる。

また、シボ加工を施す代わりに、ダイヤルノブ１１をスモーク調に形成してもよい。

また、ダイヤルノブ１１の第１透光部１１ａを単なる貫通穴としてもよい。

また、ダイヤルノブ１１の第１透光部１１ａを、凸レンズ機能を有するものとして形成してもよい。この場合は、ダイヤルノブ１１により操作された状態を第１透光部１１ａが拡大して表示するため、第１透光部１１ａのインジケート機能が向上し、高齢化に対応した回転操作スイッチ１０、２０、３０を提供できる。

また、ダイヤルノブ１１上に印刷あるいはホットスタンプを施す等して、その第１透光部１１ａの色調（色相、明度、彩度）をその第２透光部１１ｂの色調と異なるように形成してもよい。

第１透光部１１ａを薄肉構造とする場合や、単なる貫通穴とする場合は、ダイヤルノブ１１を蛍光材を混入させた透光性樹脂で成型してもよい。この場合、ダイヤルノブ１１の傾斜部１１ｄ（図２）がエッジライト効果により鮮やかに視認され、第１透光部１１ａのインジケート機能を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態による回転操作スイッチである室温設定スイッチ１０とブロア風量設定スイッチ２０と吹出口選択スイッチ３０とを備える操作装置１の平面図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図１に示す室温設定スイッチ１０から回転操作部であるダイヤルノブ１１を取り外した平面図である。 図４は、図３に示すダイヤルノブ１１を取り外した室温設定スイッチ１０から指標部である銘板１２を取り外した平面図である。 図５は、図１に示す操作装置１の電気回路構成を説明する回路構成図である。 図６は、発光ダイオード１４の消灯時における図１に示す室温設定スイッチ１０の視認状態を示す平面図である。 図７は、発光ダイオード１４の点灯時における図１に示す室温設定スイッチ１０の視認状態を示す平面図である。

符号の説明

１ 操作装置
１０ 室温設定スイッチ（回転操作スイッチ）
１１ ダイヤルノブ（回転操作部）
１１ａ 第１透光部
１１ｂ 第２透光部
１１ｃ 遮光部
１１ｄ 傾斜部
１２ 銘板（指標部）
１２ａ 文字部（表示意匠部）
１３ スイッチ本体
１３ａ シャフト
１４ 発光ダイオード（光源）
２０ ブロア風量設定スイッチ（回転操作スイッチ）
２３ スイッチ本体
２４ 発光ダイオード（光源）
３０ 吹出口選択スイッチ（回転操作スイッチ）
３３ スイッチ本体
３４ 発光ダイオード（光源）
４０ スイッチパネル
４１ 外円筒部
４１ａ 開口部
４２ 内円筒部
４２ａ 軸穴
５０ プリント基板
６０ 制御装置
７１ 空調装置
７２ ライトコントロールスイッチ
７３ イグニッションスイッチ
７４ バッテリ

Claims (4)

1. 操作された状態を指示する透光性樹脂材料からなる第１透光部と、操作される状態を指示する透光性樹脂材料からなる第２透光部とを備え、回動させることによって操作状態を切り替える回転操作部と、
   前記回転操作部の背後に配設され、前記操作状態を表示する複数の表示意匠からなる表示意匠部を有する指標部と、
   前記回転操作部の背後に配設され、前記回転操作部に向かって突出するとともに、前記回転操作部側の端部に前記指標部を固定する外円筒部を有するスイッチパネルと、を備え、
   前記回転操作部は、外周縁部より前記スイッチパネルに向かい、かつ前記外円筒部の外周を覆う部位を有するようなおわん形状をなしており、
   前記回転操作部の前記第１透光部の肉厚は、前記第２透光部よりも薄く、
   前記操作された状態を表示する前記表示意匠部の表示意匠は、前記回転操作部の前方から前記第１透光部を通して視認可能であるとともに、
   前記表示意匠部における複数の表示意匠うち、前記第１透光部を通して視認可能となった表示意匠以外の残りの表示意匠は、前記前方から前記第２透光部を通して前記第１透光部の視認状態と異なる視認状態で視認可能であることを特徴とする回転操作スイッチ。
2. 前記視認状態は、前記前方から前記第１透光部と前記第２透光部を通して視認された前記表示意匠部の色調および大きさの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載の回転操作スイッチ。
3. 前記指標部の前記表示意匠部とその背景部の少なくとも一方は、透光性を有し、
   前記指標部の背後に配設され、該指標部と前記回転操作部とを透過照明する光源を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転操作スイッチ。
4. 前記第１透光部は、凸レンズ機能を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の回転操作スイッチ。

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