JP5276484B2

JP5276484B2 - 車両用の操作パネル

Info

Publication number: JP5276484B2
Application number: JP2009060795A
Authority: JP
Inventors: 直孝濱田
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-03-13
Also published as: JP2010218720A

Description

本発明は、車両用の操作パネルの構造に関する。

車両に搭載される空調装置等の操作パネルには押しボタン式のスイッチが多く用いられている。このような押しボタン式のスイッチは、樹脂製のパネルに孔を設け、その孔に沿って樹脂性パネルの表面と概ね垂直方向にスライドするスイッチノブと、スイッチノブによってオンオフされる接点とを備え、スイッチノブは樹脂性のパネルとは別体として構成されているものがある（例えば、特許文献１、図４参照）。また、樹脂製のパネルにスイッチノブをパネル表面の回転軸の周りに回転自在に支持するヒンジを設け、スイッチノブが押されるとスイッチノブがヒンジの周りに回転してスイッチノブの背面が樹脂性のパネル表面に対して垂直方向に移動することによって接点のオンオフを行うものが用いられている。この場合もスイッチノブは樹脂製のパネルと別体として構成されている（例えば、特許文献１、図１参照）。この様にスイッチノブが樹脂製のパネルと別体して構成されている場合には、スイッチノブの形状、表面の表示、照明などを車両の内装や樹脂製パネルの意匠と合わせるよう構成することができるというメリットはがあるものの、部品点数が多くなってしまうことと、スイッチノブの動作のためにスイッチノブの外面と樹脂製パネルの孔との間に設けられる隙間から水が操作パネルの内部に侵入してしまい、作動不良や誤動作を起こす場合があるという問題があった。

そこで、表面に固定電極が設けられた平面状の固定シートと、凸状に成型され、凸状部分の内面に可動電極が設けられた表面シートとを固定電極と可動電極が対向する様に張り合わせたメンブレンスイッチが用いられている（例えば、特許文献２の図２参照）。この様なメンブレンスイッチは表面シートの凸状部分を押し下げることによって固定電極と可動電極とを接触させてオンオフ動作を行うものであり、表面シートに隙間を設ける必要がないことから水が内部に侵入することを防止することができる。また、炊飯器などのように水がかかるような電気製品のスイッチにはスイッチノブの表面を防水シートで覆ったものが用いられている（例えば、特許文献３の図２参照）。

しかし、特許文献２あるいは特許文献３に記載されたスイッチは、いずれもスイッチのオンオフ動作の際にシートの凸状に成型された部分を指で押し下げてシートの凸状の部分を変形させるので、スイッチの操作感が悪いという問題があった。特に、車室の内装に高級感が求められた場合には、特許文献２あるいは特許文献３に記載されたようなスイッチを採用することが困難であるという問題があった。また、特許文献２に記載されたスイッチでは、固定電極と可動電極の配置されている領域を避けてシンボルマークの表示部分を形成し、その部分を照明することが必要となるため、各電極を透明にするなどの必要があるうえ、視認性、操作性が悪くなる場合があるという問題があった。更に、特許文献２あるいは特許文献３に記載されたようなスイッチは、シートの表面を凸状に成型することが必要となることから、その形状が制限され、車内の内装に合わせた意匠デザインとすることが難しいという問題があった。

特開平１０−２７８５４９号公報特開２００７−１５７３８４号公報特開２００２−３５８８５１号公報

本発明は、簡便な構成で、操作性がよく、水入りを抑制することができる操作パネルを提供することを目的とする。

本発明の車両用の操作パネルは、ハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられた電気回路基板と、前記ハウジングの表面に設けられた孔と、前記孔の周縁の少なくとも一部のハウジング表面に取り付けられ、前記ハウジング表面と交差する方向に圧縮、反発する弾性体と、前記弾性体の表面に取り付けられ、前記弾性体の表面と前記孔とを覆うシートと、前記シートの前記電気回路基板側の面に取り付けられ、前記ハウジング表面と交差する方向に沿って前記孔の中を移動自在の移動部材と、を備え、前記弾性体は、前記ハウジング表面側からの押圧力が前記移動部材に加わった際には前記移動部材が前記電気回路基板の方向に移動できるよう圧縮され、前記押圧力が解放された際には前記移動部材を元の位置に戻すように反発すること、を特徴とする。

本発明の車両用の操作パネルにおいて、前記ハウジングは前記孔の周縁の少なくとも一部に前記ハウジング表面から凹むように設けられた段部を備え、前記弾性体は、前記段部の前記ハウジング表面側にその表面が前記ハウジング表面と略同一面となるように取り付けられ、前記シートは、前記ハウジング表面と前記弾性体の表面とに取り付けられていること、としても好適である。

本発明は、簡便な構成で、操作性がよく水入りを抑制することができる操作パネルを提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態における車両用の操作パネルの説明図である。本発明の実施形態における車両用の操作パネルにおけるプッシュボタン周りの平面と断面とを示す説明図である。本発明の実施形態における車両用の操作パネルのプッシュボタンの動作を示す説明図である。本発明の他の実施形態における車両用の操作パネルにおけるプッシュボタン周りの平面と断面とを示す説明図である。本発明の他の実施形態における車両用の操作パネルにおけるプッシュボタン周りの平面と断面とを示す説明図である。本発明の他の実施形態における車両用の操作パネルにおけるプッシュボタン周りの平面と断面とを示す説明図である。本発明の他の実施形態における車両用の操作パネルにおけるプッシュボタン周りの平面と断面とを示す説明図である。本発明の他の実施形態における車両用の操作パネルのプッシュボタンの動作を示す説明図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態は、車両に搭載される車室内の空調装置の操作パネル１０は、ハウジング１１の表面に時間、温度などを表示する表示窓１２と、各種の機器を操作するためのプッシュボタン１３と、各プッシュボタン１３によって操作される機器の状態を示すインジケータ１４とをそなえている。また、各プッシュボタン１３の表面には、各プッシュボタン１３の機能を示すシンボルマーク１５が設けられている。夜間、シンボルマーク１５はプッシュボタン１３の内部に配置された光源によって照明され、搭乗者がそのシンボルマーク１５を認識できるよう構成されている。

搭乗者は、表示窓１２あるいはインジケータ１４の表示によって空調装置の動作状態を認識し、必要な機能のプッシュボタン１３を押すことによって空調装置を動作させることができる。例えば、Ａ／Ｃのシンボルマーク１５があるプッシュボタン１３を押し下げるとエアコンがオンとなり、ＴＥＭＰの表示の上側にある上方向に山形のシンボルマーク１５を持つプッシュボタン１３を押すと車室内の設定温度が上昇し、その下側の下向きの山形のシンボルマーク１５を持つプッシュボタン１３を押すと逆に車室内の設定温度が低下する。

図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、操作パネル１０は、樹脂製のハウジング１１の表面板２１と、ハウジング１１の内部に設けられた電気回路基板２４と、表面板２１に設けられた孔２３と、孔２３の周縁に表面板２１の表面から凹むように設けられた段部２２と、段部２２の表面板２１の表面側に取り付けられ、ハウジング１１の表面と交差する方向である上下方向に圧縮、反発する弾性体２５と、表面板２１の表面に取り付けられ、弾性体２５の表面と孔２３とを覆うシート２６と、シート２６の電気回路基板２４の側の面に取り付けられ、ハウジング１１の表面と交差する上下方向に沿って図中の矢印で示すように、孔２３の中を移動自在の移動部材２７と、を備えている。そして、弾性体２５は、ハウジング１１の表面側からの押圧力が移動部材２７に加わった際には移動部材２７が電気回路基板２４の方向に移動できるよう圧縮され、押圧力が解放されたされた際には移動部材２７を元の位置に戻すように反発する。シート２６と移動部材２７とはプッシュボタン１３を構成する。

電気回路基板２４の表面板２１に設けられた孔２３に対応する位置には接点をオンオフするクリックスイッチ２８とプッシュボタン１３のシンボルマーク１５を照明するＬＥＤ２９が取り付けられている。また、表面板２１に設けられた孔２３の電気回路基板２４側には、表面板２１から電気回路基板２４の向って延びるスカート３２が設けられている。スカート３２の先端は電気回路基板２４の表面に接して表面板２１と電気回路基板２４との間隔を保持することができるよう構成されている。

弾性体２５は樹脂製のハウジング１１の表面板２１よりも軟らかいもので、例えば、表面板２１がエンジニアリングプラスチックなどで構成されている場合には、ゴムなどエンジニアリングプラスチックよりも軟らかく、剛性の低い材料で構成されている。弾性体２５は表面板２１よりも軟らかければよく、多孔質の樹脂材料でも良いし、多孔質のゴムなどでもよい。弾性体２５は表面板２１の孔２３の周囲に設けられた段部２２にシート２６と表面板２１との間の挟みこまれるように取り付けられており、その表面は表面板２１の表面と略同一面で、その内周側の端面は表面板２１に設けられた孔２３の内周面と略同一面となっている。このように、弾性体２５の表面と表面板２１の表面とが略同一平面となるように構成されているので、操作パネル１０の表面形状を保持することができ、意匠性も向上する。

シート２６は表面板２１の表面に接着されているＰＣやＰＥＴ等の樹脂製透光性の薄板で、印刷によってシンボルマーク１５以外の部分をたとえば黒色などの遮光性に印刷し、シンボルマーク１５以外の部分から電気回路基板２４に取り付けられたＬＥＤ２９の光が漏れないように構成されている。そして、ＬＥＤ２９が点灯した際にはシンボルマーク１５が照明によって浮き出て搭乗者がプッシュボタン１３の機能を認識することができるよう構成されている。

移動部材２７は、孔２３の内径寸法よりも少し小さい寸法で、孔２３との間に若干の隙間ができるような大きさとなっている。そして、移動部材２７は、シート２６のハウジング１１内面側に接着され、その表面が表面板２１の表面から少し突出するように取り付けられた透光性の樹脂製部材で、指で押した際にその形状を保ち、ほとんど変形しない程度の硬さを備えるもので、ＬＥＤ２９からの光りを散乱させることができるものである。移動部材２７のシート２６側の面は平面で、移動部材２７が電気回路基板２４の側に移動した際にその先端が電気回路基板２４に取り付けられているクリックスイッチ２８に接するような厚みを備えている。本実施形態では、図２（ｃ）に示すように先端をテーパ状に成形して移動部材２７の体積を小さくしている。

以上のように構成された操作パネル１０のプッシュボタン１３を押した際の動作について図３を参照しながら説明する。プッシュボタン１３が押されていない状態では、図３の一点鎖線で示すようにシート２６と移動部材２７の表面は表面板２１の面よりも少し突出している。車両の搭乗者が、図３に示す矢印のようにシート２６の表面を押し下げると、その押圧力はシート２６から移動部材２７に伝達される。移動部材２７は、エンジニアリングプラスチックやＡＢＳ樹脂などの材料で構成され、その押圧力ではほとんど変形しないので、そのままの形状を保ち、押圧力によって電気回路基板２４の方向に移動し始める。

移動部材２７が電気回路基板２４の方向に移動すると、移動部材２７が接着されているシート２６も一緒に電気回路基板２４の方向に移動する。シート２６が移動部材と共に電気回路基板２４の方向に移動すると、シート２６は孔２３の周囲に設けられた弾性体２５を電気回路基板２４に向って押し下げる。弾性体２５は、表面板２１の段部２２とシート２６との間に挟みこまれているので、シート２６が電気回路基板２４の方向に移動すると段部２２とシート２６とによって圧縮され、その厚さが薄くなる。このため、移動部材２７は孔２３の深さ方向に沿って電気回路基板２４の方向に移動する。そして、移動部材２７の先端がクリックスイッチ２８を所定の深さだけ押し下げるとクリックスイッチ２８の接点が導通し、接点がオンとなる。

そして、搭乗者がプッシュボタン１３から指を離し、シート２６の表面に加えた押圧力を開放すると、圧縮されていた弾性体２５は反発して移動部材２７とシート２６とを図中の一点鎖線で示す当初の位置まで戻す。

以上説明した本実施形態の操作パネル１０は簡便な構成であると共に、シンボルマーク１５を含む操作パネル１０の意匠を印刷したシート２６を貼り付けることによって操作パネル１０の意匠デザインを自由に変更することができるという効果を奏する。また、移動部材２７とハウジング１１の表面板２１の孔２３との隙間はシート２６によって覆われているため、ハウジング１１の内部への水入りを抑制することができるという効果を奏する。更に、プッシュボタン１３を押込んだ際に移動部材２７が変形することなく移動するので、搭乗者が操作した際の操作感が向上するという効果を奏する。

図４から図７を参照して他の実施形態について説明する。図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。

図４に示す実施形態は、ハウジング１１の表面板２１に設けられた孔２３の外側にプッシュボタン１３によってオンオフされる空調装置の動作状態を示すインジケータ１４が設けられているものである。本実施形態では、インジケータ１４は印刷によってシート２６に透光性を残した部分として設けられ、ハウジング１１の表面板２１に設けられた導光レンズ３３によって電気回路基板２４に取り付けられたＬＥＤ２９の光が導かれるよう構成されている。インジケータ１４を照明するＬＥＤ２９は表面板２１の孔２３の周囲に設けられたスカート３２の外側となっているので、プッシュボタン１３のシンボルマーク１５の照明とインジケータ１４の照明とが互いに干渉せず、それぞれが明瞭に照明することができるよう構成されている。

図５に示す実施形態は、図１から図３を参照して説明した実施形態の移動部材２７とシート２６の表面が表面板２１の表面と同一となっているものである。本実施形態は、プッシュボタン１３の表面の段差をなくすことができるので、操作パネル１０の表面の意匠デザインを平面デザインとすることができる。

図６に示す実施形態は、図３を参照して説明した実施形態の移動部材２７とシート２６の表面が表面板２１の表面と同一となっているとともに、段部２２と弾性体２５とが孔２３の一部に配置されているものである。本実施形態は、プッシュボタン１３の表面の段差をなくして操作パネル１０の表面の意匠デザインを平面デザインとすることができると共に、幅方向の弾性体２５の張り出しを少なくすることができることから、操作パネルをコンパクトにすることができる。また、本実施形態では、図６の右側の端のように弾性体２５が設けられていない側は図６の左側の端のように弾性体２５が設けられている側よりも移動部材２７の沈み込みが小さくなるので、搭乗者がプッシュボタン１３を押込んだ際にあたかも図６に示す右側の弾性体２５が設けられていない側にヒンジが設けられたヒンジノブのような動作をさせることができる。このため、本実施形態は、ブッシュボタン１３のシンボルマーク１５の形状によってヒンジノブのような操作感が好まれる部位に好適である。更に、本実施形態では、表面板２１の孔の周囲に弾性体２５が配置されていない部分はシート２６を表面板２１の形状に付形することができる。

図７に示す実施形態は、図３を参照して説明した実施形態の移動部材２７とシート２６の表面が表面板２１の表面と同一となっているとともに、図７（ｂ）に示すようにハウジング１１に設けたピン３０に移動部材２７に設けた凹部３１を係合させ、シーソースイッチとしたものである。図７(ｃ)に示すように、移動部材２７が押込まれていない状態では、移動部材２７の凹部３１とピン３０との間には微小な隙間ｄが開くように配置されている。

本実施形態では、図７に示すように、移動部材２７は横方向に長く、縦方向に短い形状となっており、移動部材２７の横方向中央に凹部３１が設けられ、凹部３１の位置に対応する位置にハウジング１１のピン３０が設けられ、ピン３０に凹部３１が係合するよう構成されている。そして、図７（ａ）に示すＨｉのシンボルマーク１５の側のシート２６、移動部材２７を押し下げると、移動部材２７全体が沈み込む。この際、Ｈｉと表示されている側のシート２６、移動部材２７は、Ｌｏと表示されている側のシート２６，移動部材２７よりも大きく沈み込む。そして、移動部材２７の凹部３１がピン３０に当たるまで移動部材２７が沈み込むと、移動部材２７はピン３０の周りに回転を開始する。そして搭乗者によって押込まれている図７に示すＨｉ側は更に電気回路基板２４に向って沈み込んでＨｉ側のタッチスイッチ２８に接し、タッチスイッチ２８を動作させる。一方、Ｌｏと表示された側のシート２６と移動部材２７は、凹部３１がピン３０に係合しているため、それ以上沈みこまず、逆に、移動部材２７がピン３０の周りに回転動作を開始すると少しだけ持ち上がるのでＬｏ側のタッチスイッチ２８は動作しない。しかし、この持ち上がり量は、移動部材２７の凹部３１とピン３０との隙間ｄよりも小さいので、プッシュスイッチ１３が操作された際にＬｏと表示された側のシート２６と移動部材２７は表面板２１の表面よりも突出しない。搭乗者によってＬｏと表示された側が押込まれた場合には、上記と逆に動き、Ｌｏ側のタッチスイッチ２８が動作し、Ｈｉと表示された側のタッチスイッチ２８は動作しない。本実施形態では、このようにしてファンのスピードを高速側と低速側とに切り替えることができるよう構成されている。

本実施形態は、プッシュボタン１３の表面の段差をなくして操作パネル１０の表面の意匠デザインを平面デザインとすることができると共に、簡便な構造で平面デザインのシーソースイッチを提供することができる。

図８を参照して、他の実施形態について説明する。図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図８に示した実施形態は、弾性体２５をハウジング１１の表面板２１の全面に配置したものである。本実施形態は、図１から３を参照して説明した実施形態と同様の効果を奏すると共に、表面板２１に段部を設けることなく、ハウジング１１の表面板２１に設けられた孔２３と同様の位置に同様の形状の開口３５を有するシート状の弾性体２５を準備し、そのシート状の弾性体２５を表面板２１の上に孔２３と開口３５の位置とが合うように接着し、その上にシート２６を接着することによって形成することができる。このため、各孔２３の周囲に弾性体２５を装着することなく製造できるので、容易に製造することができる。

以上のように構成された操作パネル１０のプッシュボタン１３を押した際の動作について図８を参照しながら説明する。プッシュボタン１３が押されていない状態は、図３を参照して説明した実施形態と同様である。

移動部材２７が電気回路基板２４の方向に移動すると、移動部材２７が接着されているシート２６も一緒に電気回路基板２４の方向に移動する。シート２６が移動部材と共に電気回路基板２４の方向に移動すると、シート２６は孔２３の周囲に設けられた弾性体２５を電気回路基板２４に向って押し下げる。弾性体２５は、表面板２１とシート２６との間に挟みこまれているので、シート２６が電気回路基板２４の方向に表面板２１とシート２６とによって圧縮され、その厚さが薄くなる。弾性体２５は表面板２１の全面に接着されているが、孔２３の周辺の弾性体２５には孔２３から離れた部位にある弾性体２５よりも大きな力がかかるため、孔２３の周辺の弾性体２５は大きく圧縮される。このため、移動部材２７は孔２３の深さ方向に沿って電気回路基板２４の方向に移動するが、孔２３から離れた部分は移動部材２７が移動してもほとんど変形せず、当初の形状を保っている。そして、移動部材２７の先端がクリックスイッチ２８を所定の深さだけ押し下げるとクリックスイッチ２８の接点が導通し、接点がオンとなる。

以上説明した各実施形態は、本発明を車両の空調装置の操作パネル１０に適用したものであるが、本発明は、空調装置の操作パネル１０に限らず、車両のセンタークラスターやコンソールの操作パネルや天井に設けられる照明の操作パネルにも適用することができる。

１０操作パネル、１１ハウジング、１２表示窓、１３プッシュボタン、１４インジケータ、１５シンボルマーク、２１表面板、２２段部、２３孔、２４電気回路基板、２５弾性体、２６シート、２７移動部材、２８クリックスイッチ、２９ＬＥＤ、３０ピン、３１凹部、３２スカート、３３導光レンズ、３５開口。

Claims

車両用の操作パネルであって、
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられた電気回路基板と、
前記ハウジングの表面に設けられた孔と、
前記孔の周縁の少なくとも一部のハウジング表面に取り付けられ、前記ハウジング表面と交差する方向に圧縮、反発する弾性体と、
前記弾性体の表面に取り付けられ、前記弾性体の表面と前記孔とを覆うシートと、
前記シートの前記電気回路基板側の面に取り付けられ、前記ハウジング表面と交差する方向に沿って前記孔の中を移動自在の移動部材と、を備え、
前記弾性体は、前記ハウジング表面側からの押圧力が前記移動部材に加わった際には前記移動部材が前記電気回路基板の方向に移動できるよう圧縮され、前記押圧力が解放された際には前記移動部材を元の位置に戻すように反発すること、
を特徴とする車両用の操作パネル。
請求項１に記載の操作パネルであって、
前記ハウジングは前記孔の周縁の少なくとも一部に前記ハウジング表面から凹むように設けられた段部を備え、
前記弾性体は、前記段部の前記ハウジング表面側にその表面が前記ハウジング表面と略同一面となるように取り付けられ、
前記シートは、前記ハウジング表面と前記弾性体の表面とに取り付けられていること、
を特徴とする車両用の操作パネル。