JP4706584B2

JP4706584B2 - スイッチ操作装置

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Publication number: JP4706584B2
Application number: JP2006201776A
Authority: JP
Inventors: 康弘栗田
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2026-07-25
Also published as: JP2008027838A

Description

本発明は、例えば車両の計器装置に用いられ、計器装置の内部に配置されたスイッチを計器装置の外部から操作する操作部材を備えたスイッチ操作装置に関するものである。

自動車などの車両に搭載される計器装置には、速度計，回転計，燃料計などの計器や走行距離を表示する液晶表示式のオド・トリップメータ等が備えられている。そして、計器装置の前方側に突出した操作部材を回動または押圧操作することによって、計器装置内に配置されたスイッチを作動させ、例えば計器を照明する光源の輝度変更やオド・トリップメータの表示切り換えを行うようにしている。

この様な計器装置のスイッチ側の概略構造を図８を用いて説明する。例えばスイッチ５０が回転式の場合は、固定部５１と円柱状の可動部５２を有するスイッチ５０を回路基板５３に半田付けする。可動部５２の先端側には操作部材５４が装着されている。回転式のスイッチ５０は操作部材５４を回した際に、可動部５２と操作部材５４との間で操作部材５４が空転しない様、可動部５２の先端側は断面がＤの字状（Ｄの字部５２Ａ）としてある。そして、可動部５２のＤの字部５２Ａが挿入される操作部材５４の下端側にはＤの字部５２Ａと一致する凹穴が設けてある。この凹穴に可動部５２のＤの字部５２Ａを挿入することによって操作部材５４が可動部５２に装着される。

上述した様な操作部材５４は計器装置の前方側に突出され、操作部材５４の先端側を回動操作することによって可動部５２が回動して光源の輝度調整がされるようになっているが、操作部材の先端側は例えば特許文献１の様になっている。特許文献１に記載の車両用計器構造は、計器ユニット５（計器装置）の前面に各計器に対応してリッド７を被着すると共に、計器ユニット５から延びる操作ノブ８（操作部材）をリッド７に形成された操作ノブ孔９から突出させるようにした計器構造において、操作ノブ孔９に対応したリッド７裏面側に防振材で構成され操作ノブ８の挿入を案内する案内部材１０を設け、操作ノブ８を案内部材１０に挿通させたものであり、この様に構成することによって、操作ノブ８先端側の振れが案内部材１０で緩衝されて、異音発生を防止することができるというものである（特許文献１参照）。

操作部材の先端側がふらつく（振れる）要因を図８および特許文献１を基に説明する。図８の操作部材５４（特許文献１の操作ノブ８でもある）の軸心Ｌとリッド７に形成された操作ノブ孔９の中心とが一致せず、僅かに位置ズレすることがある。個々の部品の集積誤差などによるものであるが、この様な状態であっても操作ノブ孔９に操作ノブ８が挿入されるように、可動部５２が固定部５１に対して僅かに傾斜可能としてある（可動部５２の先端側が任意の方向に僅かに傾く）。また、可動部５２のＤの字部５２Ａ外周と操作部材５４の凹穴内周との間に隙間が有った場合も操作部材５４の先端側が傾く要因となる。この様な状態で計器装置に振動が加わった場合、操作部材５４（操作ノブ８）が長いために先端側の振れ幅が大きくなり、操作ノブ孔９の周囲を叩くことによって異音が発生する虞があるというものである。
特開２００１−３３８２７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の計器構造においては、操作ノブ孔９に案内部材１０を装着する必要があり、部品点数が増え、コストアップとなってしまう。本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、安価な構造でもって操作部材による異音発生を防止することのできるスイッチ操作装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するため、取付部材に固定され固定部と傾動可能な可動軸とを有するスイッチと、前記可動軸が挿入される被挿入部と操作部とを有し、前記操作部を回動または押圧することにより前記可動軸を作動させる操作部材とを備えたスイッチ操作装置において、前記固定部の壁面に弾力を有して当接する弾性片を前記操作部材に設けたものである。

また、取付部材に固定され固定部と傾動可能な可動軸とを有するスイッチと、このスイッチの周囲に配置されたガイド部材と、前記可動軸が挿入される被挿入部と操作部とを有し、前記操作部を回動または押圧することにより前記可動軸を作動させる操作部材とを備えたスイッチ操作装置において、前記ガイド部材の壁面に弾力を有して当接する弾性片を前記操作部材に設けたものである。

また、前記弾性片が前記壁面に点で当接しているものである。

また、前記弾性片は、前記操作部材の周方向に沿って複数個設けられており、この複数個の前記弾性片は前記操作部材の半周範囲内に設けられているものである。

また、前記弾性片は、前記操作部材の周方向に沿ってほぼ等間隔で３個以上設けられているものである。

安価な構造でもって操作部材による異音発生を防止することのできるスイッチ操作装置を得ることができる。

本発明のスイッチ操作装置を適用した車両用の計器装置を実施形態として説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示す計器装置の部分断面図であり、図２はスイッチ操作装置の断面図である。図３は、操作部材をスイッチ側から見た図（裏面図）であり、図４は、操作部材に設けられた弾性片の部分正面図（図３に於けるＺ矢視）である。

計器装置は、例えば指針式の速度計１を備えている。速度計１は、硬質な回路基板２（取付部材）と、この回路基板２の裏面側に回路基板２と導通状態で装着され、回路基板２を貫通して前方に延びる回動軸３を有する計器本体４と、指示部５を備えた指針６と、この指針６の背後に配置され車両の速度を示す数字や目盛などの表示部（図示せず）が施された表示板７を備えている。

また、表示板７と回路基板２との間に配置され表示板７が保持されるケース部材８と、回路基板２に実装され指針６の指示部５を光輝させる光源としての指針用発光ダイオード９と、表示板７の表示部を照明させる光源としての表示板用発光ダイオード１０を備えており、夜間などに於いて指針用発光ダイオード９が発光した際には、指針６の指示部５が光輝するようになっている。同様に、夜間などに於いて表示板用発光ダイオード１０が発光した際は、表示板７の表示部が透過照明されて視認可能となっている。

また、回路基板２に固定され固定部１１と可動軸１２とを有するスイッチ１３と、回動または押圧操作することによりスイッチ１３の可動軸１２を作動させる操作部材１４と、回路基板２の裏面側を覆う合成樹脂製のカバー１５と、表示板７の周縁前方側に配置され表示板７の可視領域を定める例えば黒色の合成樹脂からなる見返し部材１６と、表示板７や見返し部材１６などの前方側に配置された無色透明な合成樹脂からなる透視板１７を備えている。なお、操作部材１４は表示板７を貫通し、先端側は透視板１７に設けられている開口穴１８から計器装置の外部に突出している。

ケース部材８は、遮光性のある例えば白色の合成樹脂からなり、指針用発光ダイオード９を囲むように表示板７と回路基板２との間に配置された筒部１９と、表示板用発光ダイオード１０を取り巻くように傾斜して形成された傾斜壁２０と、表示板７が載置される載置部２１と、周壁２２などを有している。なお、スイッチ１３に対応した載置部２１および表示板７箇所には、操作部材１４を貫通させる丸穴２３が設けてある。

スイッチ１３は、固定部１１と可動軸１２を有している。固定部１１は円柱状の第１の固定部１１Ａと、回路基板２に半田付け固定される第２の固定部１１Ｂからなる。そして、可動軸１２を回動させることにより、例えば表示板７の表示部を照明する表示板用発光ダイオード１０の発光輝度を変える（調整する）ことができると共に、可動軸１２を固定部１１側に押すことによって、例えば走行距離を表示する液晶表示式のオド・トリップメータ（図示せず）の表示切り換えを可能とするものである。なお、可動軸１２は押し操作を止めると元の位置に戻る自己復帰型である。

また、可動軸１２は前述したと同様に、固定部１１に対して僅かに傾斜可能としてあり（可動軸１２の先端側が任意の方向に僅かに傾く）、僅かに傾いた状態でも回動および軸心方向に沿った動きが可能（傾動可能）となっている。この可動軸１２の支点は第１の固定部１１Ａと第２の固定部１１Ｂとの境付近（図２中、Ｐ位置）にあり、Ｐ点位置を支点として可動軸１２の先端側が僅かに傾く（本スイッチ１３の可動軸１２は１〜１．５度）様になっている。可動軸１２は円柱状であるが、先端側は断面がＤの字状（Ｄの字部２４）としてある。

操作部材１４は、例えば黒色の合成樹脂からなる略円柱形状で、可動軸１２のＤの字部２４が挿入される凹穴２５を設けた被挿入部２６と、被挿入部２６より透視板１７側の操作部２７とに大別される。凹穴２５の断面形状はＤの字部２４の断面と同一形状としてある。また、被挿入部２６の下端にはケース部材８の載置部２１に設けられた丸穴２３より径大のフランジ２８が設けてある。このフランジ２８と載置部２１とによって操作部材１４の前方（透視板１７側）への抜けが防止される。なお、凹穴２５の断面形状をＤの字部２４の断面と必ずしも同一とする必要はなく、被挿入部２６にスイッチ１３の可動軸１２を挿入して操作部材１４を回した際、空転しないようになっていれば良い。

また、操作部材１４には可動軸１２が被挿入部２６に挿入された状態でスイッチ１３の第１の固定部１１Ａの壁面２９に弾力を有して当接する弾性片３０が被挿入部２６の下端側であって、フランジ２８の裏面に一体に設けてある。本実施形態に於ける弾性片３０は、図３に示す様に板状で被挿入部２６の周方向に沿うように２個設けてあり、この弾性片３０の下端側には操作部材１４の軸心Ｓ１と直交する方向に直線状の突起３１が設けてある。突起３１の断面は図２に示す様に半円となっている。従って、突起３１は平板状の弾性片３０に設けて有るが第１の固定部１１Ａが円柱状であるために、突起３１は第１の固定部１１Ａの壁面２９に点で当接することになる。

また、図３に示す様に２個の弾性片３０は被挿入部２６（操作部材１４）の四分の一周範囲に設けられている。つまり、突起３１が壁面２９に当接している箇所と操作部材１４の中心点Ｑとを結ぶ各線の成す角度が９０度としてある。なお、突起３１が壁面２９に当接している箇所は操作部材１４の半周範囲内（突起３１が壁面２９に当接している箇所と操作部材１４の中心点Ｑとを結ぶ各線の成す角度が１８０度未満）であれば良く、この範囲内に設けられる弾性片３０の数も２個に限定するものではない。

スイッチ１３の作動は、操作部材１４を操作することによって行われる。つまり、操作部材１４の操作部２７を回動させることによって可動軸１２が回動し、前述した様に例えば表示板７の表示部を照明する表示板用発光ダイオード１０の発光輝度を変えることができる。また、操作部２７の頂部をスイッチ１３側に押すことによって可動軸１２が固定部１１側に押され、例えば走行距離を表示する液晶表示式のオド・トリップメータ（図示せず）の表示切り換えができる。

次に、弾性片３０の作用について説明する。操作部材１４の被挿入部２６に可動軸１２が挿入された状態では、前述した様に、弾性片３０に設けてある突起３１がスイッチ１３の第１の固定部１１Ａの壁面２９に弾力を有して当接する様になっていると共に、この当接ポイントより第２の固定部１１Ｂ側に可動軸１２の支点があるために、操作部材１４の先端側は弾性片３０が設けられている側に僅かに傾いた状態となる。本実施形態の場合は弾性片３０が２個設けられているため、図３中、Ｘ方向に傾く。傾き量は、スイッチ１３機能として持ち合わす可動軸１２の最大傾斜角（本スイッチ１３の場合、１〜１．５度）である。

この様な操作部材１４の先端側を透視板１７の開口穴１８に挿通させる際は、操作部材１４が傾いていて開口穴１８の中心と操作部材１４の軸心Ｓ１とが位置ズレしていても可動軸１２が傾斜可能となっているため、弾性片３０の弾力以上の力を操作部材１４に加えれば操作部材１４の先端側が動き挿通可能となる。挿通後は弾性片３０により操作部材１４の先端側が傾いた状態となり、図１に示す様に傾いた側が開口穴１８に当接し、反対側に隙間が発生する場合がある。

この様な状態で計器装置に振動が加わった場合、操作部材１４が傾いた側は透視板１７の開口穴１８に当接し、これ以上の動きが阻止される。反対側は弾性片３０の弾力以上の振動が加わらない限り、隙間があったとしても振れることはない。この様に、第１の固定部１１Ａの壁面２９に弾力を有して当接する弾性片３０を操作部材１４に設けるのみで操作部材１４先端側の振れが制限され、異音の発生が抑えられる。

また、弾性片３０に設けた突起３１を第１の固定部１１Ａの壁面２９に点で当接するようにしたことにより、操作部材１４を回動または押圧する際の第１の固定部１１Ａの壁面２９と突起３１との間に生じる摩擦抵抗が少なくて済み、操作部材１４の操作がスムーズに行える。また、弾性片３０を操作部材１４の四分の一周（９０度）範囲に２個設けたことにより、図３中、Ｘ方向と直交する方向への操作部材１４の振れが弾性片３０が１個の場合より抑えられる。勿論、弾性片３０は１個であっても構わない。

図５は、本発明の第２実施形態を示す操作部材１４の裏面図である。本実施形態は、前記第１実施形態とは操作部材１４が異なるのみのため、前記第１実施形態と同一もしくは相当箇所については同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

本実施形態に於ける操作部材１４には、図５に示す様にフランジ２８の裏面に板状で被挿入部２６の周方向に沿うようにほぼ等間隔で３個の弾性片３０が設けてある。また、前記第１実施形態と同様に弾性片３０の下端側には操作部材１４の軸心Ｓ１と直交する方向に直線状の突起３１が設けてある。突起３１の断面は前記第１実施形態と同様（図２と同じ）に半円となっている。従って、突起３１は平板状の弾性片３０に設けて有るが第１の固定部１１Ａが円柱状であるために、突起３１は第１の固定部１１Ａの壁面２９に点で当接することになる。

この様に、操作部材１４の周方向に沿うようにほぼ等間隔で３個の弾性片３０を設け、この弾性片３０に設けた突起３１を第１の固定部１１Ａの壁面２９に弾力を持たせて点で当接させたことにより、可動軸１２に操作部材１４の被挿入部２６を挿入した際、操作部材１４の先端側が傾きにくい。従って、図１に示す様に透視板１７の開口穴１８に対して操作部材１４が一方向に片寄るという虞がなく、操作部材１４の周りに隙間ができる。

この様な状態で計器装置に弾性片３０の弾力以上の振動が加わらない限り、隙間があったとしても操作部材１４の先端側が振れることはない。この様に、第１の固定部１１Ａの壁面２９に弾力を有して当接する弾性片３０を操作部材１４に設けるのみで操作部材１４先端側の振れが抑えられ、異音が発生するということがなくなる。また、弾性片３０に設けた突起３１を第１の固定部１１Ａの壁面２９に点で当接するようにしたことにより、操作部材１４を回動または押圧する際の摩擦抵抗が少なくて済み、操作部材１４の操作がスムーズに行える。なお、弾性片３０を３個としたが、操作部材１４の周方向に沿ってほぼ等間隔であれば３個以上でも良い。

図６は本発明の第３実施形態を示すスイッチ操作装置の断面図であり、図７は操作部材１４の裏面図である。本実施形態は、スイッチ１３の周囲にガイド部材３２を配置したものである。

ガイド部材３２はケース部材８と一体的に形成され、断面が円形の筒状としてあり、操作部材１４に設けた弾性片３０がガイド部材３２の内側の壁面２９Ａに弾力を有して当接する様に構成したものである。弾性片３０はフランジ２８の縁部に平板状に２個設けてある。そして、各弾性片３０の下端側には略半球状の突起３１が設けてあり、ガイド部材３２の内側の壁面２９Ａに点で当接するようになっている。

次に、弾性片３０の作用について説明する。操作部材１４の被挿入部２６に可動軸１２が挿入された状態では、前述した様に、弾性片３０に設けてある突起３１がガイド部材３２の壁面２９Ａに弾力を有して当接する様になっていると共に、この当接ポイントより下方側（第２の固定部１１Ｂ側）に可動軸１２の支点Ｐがあるために、操作部材１４の先端側は弾性片３０が設けられている側とは反対方向に僅かに傾いた状態となる。本実施形態の場合は弾性片３０が２個設けられているため、図７中、Ｙ方向に傾く。傾き量は、スイッチ１３機能として持ち合わす可動軸１２の最大傾斜角である。

この様な操作部材１４の先端側を透視板１７の開口穴１８に挿通させる際は、前記第１実施形態と同様に、開口穴１８の中心と操作部材１４の軸心Ｓ１とが位置ズレしていても透視板１７の開口穴１８に操作部材１４の先端側を挿通できる。挿通後は弾性片３０により操作部材１４の先端側が傾いた状態となり、傾いた側が開口穴１８に当接し、反対側に隙間が発生する場合がある（図１参照）。

この様な状態で計器装置に振動が加わった場合、操作部材１４が傾いた側は透視板１７の開口穴１８に当接し、これ以上の動きが阻止される。反対側は弾性片３０の弾力以上の振動が加わらない限り、隙間があったとしても振れることはない。この様に、ガイド部材３２の壁面２９Ａに弾力を有して当接する弾性片３０を操作部材１４に設けるのみで操作部材１４先端側の振れが制限され、異音の発生が抑えられる。

また、弾性片３０に設けた突起３１をガイド部材３２の壁面２９Ａに点で当接するようにしたことにより、操作部材１４を回動または押圧する際の摩擦抵抗が少なくて済み、操作部材１４の操作がスムーズに行える。なお、ガイド部材３２の形状は断面が円形に限定するものではなく、例えば正四角形であっても良い。その場合であっても、壁面２９Ａに点で当接するような弾性片および突起とすることが望ましい。また、ガイド部材３２はケース部材８と別体であっても良い。

また、各実施形態に於いては、操作部材１４を回動および押圧によって作動するスイッチ１３としたが、何れか一方の機能のみを有するスイッチであっても良い。

本発明を適用した第１実施形態を示す計器装置の部分断面図。同スイッチ操作装置の断面図。同操作部材の裏面図。操作部材に設けられた弾性片の部分正面図（図３に於けるＺ矢視）。本発明の第２実施形態を示す操作部材の裏面図。本発明の第３実施形態を示すスイッチ操作装置の断面図。同操作部材の裏面図。従来のスイッチ操作装置を示す断面図。

符号の説明

２回路基板（取付部材）
１１固定部
１１Ａ第１の固定部
１２可動軸
１３スイッチ
１４操作部材
２６被挿入部
２７操作部
２９，２９Ａ壁面
３０弾性片
Ｓ１軸心
３１突起
３２ガイド部材

Claims

取付部材に固定され固定部と傾動可能な可動軸とを有するスイッチと、前記可動軸が挿入される被挿入部と操作部とを有し、前記操作部を回動または押圧することにより前記可動軸を作動させる操作部材とを備えたスイッチ操作装置において、前記固定部の壁面に弾力を有して当接する弾性片を前記操作部材に設けたことを特徴とするスイッチ操作装置。
取付部材に固定され固定部と傾動可能な可動軸とを有するスイッチと、このスイッチの周囲に配置されたガイド部材と、前記可動軸が挿入される被挿入部と操作部とを有し、前記操作部を回動または押圧することにより前記可動軸を作動させる操作部材とを備えたスイッチ操作装置において、前記ガイド部材の壁面に弾力を有して当接する弾性片を前記操作部材に設けたことを特徴とするスイッチ操作装置。
前記弾性片が前記壁面に点で当接していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスイッチ操作装置。
前記弾性片は、前記操作部材の周方向に沿って複数個設けられており、この複数個の前記弾性片は前記操作部材の半周範囲内に設けられているものであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のスイッチ操作装置。
前記弾性片は、前記操作部材の周方向に沿ってほぼ等間隔で３個以上設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のスイッチ操作装置。