JP5458687B2 - 車載用スイッチ - Google Patents

Description

本発明は車載用スイッチに関し、特に、回転操作されるダイヤルスイッチの指針位置の照明装置を簡単かつ小型化できる構成としているものである。

自動車に搭載され、乗員によりスイッチ操作される電装品が増加している。これらの電装品は運転席周りのインストルメントパネルやセンターコンソールパネル等の運転者が操作し易い位置に設置する必要がある。
しかしながら、運転席周縁のスペースは限られているため、各スイッチを小型化することが要望されている。

そのため、特開２０００−１６０５８号公報（特許文献１）には、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、センターに押し下げ操作するプッシュスイッチ部１０１を配置し、該プッシュスイッチ部の外周に回転操作するダイヤルスイッチ部１０２を配置し、プッシュスイッチ部１０１の操作側表面に設けた表示部１０３の所定位置をダイヤルスイッチ部１０２に設けたインジケータ１０４で指定できるようにした複合スイッチ１００が提案されている。

前記複合スイッチ１００では、ダイヤルスイッチ部１０２のダイヤルノブ１０６に設けたインジケータ１０４の照明は、ダイヤルノブ１０６に内蔵した軸線方向の導光レンズ１０７と、ダイヤルノブ１０６を支持する連結部材１０８に固定したＬＥＤ１０９と、連結部材１０８に固定した可動接点１１０とで構成し、該可動接点１１０をスイッチの基板１１１に固定した固定接点部材１１２の接点部１１２ａと接触させてインジケータ１０４の回転位置を検出している。

前記複合スイッチ１００は、プッシュスイッチとダイヤルスイッチとを組み合わせているため、スイッチを小型化することができるが、ダイヤルスイッチのインジケータの照明手段として、ダイヤルノブ１０６を支持して共回転すると共に導光レンズ１０７の下部にＬＥＤ１０９を固定する連結部材１０８を必要とし、部品点数が多く、構造が複雑になっている問題がある。
さらに、ダイヤルノブ１０６の回転に応じて可動接点１１０が接点部１１２ａ上で回転して摺接するため、接点摩耗が発生しやすく信頼性が低い問題もある。

特開２０００−１６０５８号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、ダイヤルスイッチの指針部の照明機構を簡単な構成とし、スイッチの部品点数の削減および小型化を促進することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、
固定表示部と、前記固定表示部に沿って回転操作して、該固定表示部の所要位置に合わせる指針部を備えたダイヤルスイッチを備え、
前記ダイヤルスイッチのダイヤルホルダを回転自在に搭載し、回転中心位置の背面に光源を固定した基板と、
前記ダイヤルホルダの前記指針部に取り付ける導光用のＬ型レンズを備え、
前記Ｌ型レンズは、前記ダイヤルホルダの指針部表面の先端から基板側他端まで延在する縦部と、該縦部から屈折して前記基板に沿って前記回転中心位置に延在し、先端を前記光源と対向させている横部を有する形状であり、該Ｌ型レンズにより前記光源の光が前記基板の表面にある指針部に導光されることを特徴とする車載用スイッチを提供している。

前記のように、本発明では、ダイヤルホルダの指針部（インジケータ）に導光用のＬ型レンズを取り付け、ダイヤルホルダと共回転するＬ型レンズの回転支点となる位置の基板の背面に光源を固定しているため、ダイヤルホルダを回転して指針部をどの回転角度位置に位置させても、該光源からの光をＬ型レンズを通してダイヤルホルダの操作側表面に導いて指針部を照明できる。
このように、Ｌ型レンズを指針部の導光材として用いているため、光源はダイヤルホルダの回転中心位置の基板の背面に固定するだけでよく、特許文献１で必要とされる連結部材を設ける必要はなく、部品点数を削減できると共に、構成を簡単としてスイッチの小型化を図ることができる。

前記ダイヤルホルダの外周面にギヤを形成し、該ギヤを前記基板上に回転自在に取り付けた指針位置検出ギヤと噛み合わせ、該指針位置検出ギヤの回転軸に検出素子を固定し、該検出素子でダイヤルホルダの回転位置を検出している。
前記特許文献１ではダイヤルホルダの回転角度を検出するために、可動接点を固定接点上で摺接しているため接点摩耗が発生して信頼性が低下しているが、本発明では前記構成としていることにより、ダイヤルホルダの回転角度の検出信頼性を高めている。

前記ダイヤルホルダは円環筒状とし、該ダイヤルホルダにダイヤルノブを外嵌固定し、該ダイヤルノブに外周面に開口した軸線方向の取付溝を設け、前記Ｌ型レンズの縦部を前記取付溝に嵌合固定していることが好ましい。
このように、ダイヤルホルダにＬ型レンズを内蔵せずに、ダイヤルノブの外周面に開口する取付溝を設けてＬ型レンズの縦部を嵌合固定すると、Ｌ型レンズをダイヤルホルダと共回転するように簡単に取り付けることができる。かつ、ダイヤルホルダの外周側にＬ型レンズを配置しているため、ダイヤルホルダで囲んだ内部容積を大きくでき、その結果、ダイヤルホルダに囲まれる容積を増大して、該ダイヤルホルダに囲まれた内部に配置する他のスイッチの収容スペースを増大できる。
なお、ダイヤルホルダとダイヤルノブは別体とせずに、一体として形成してもよく、その場合、部品点数を低減できる。

前記ダイヤルホルダで囲まれた内部に、基板上に押し下げ自在に搭載したプッシュノブを配置して、前記特許文献１と同様な複合スイッチとすることが好ましい。その場合、ダイヤルホルダに囲まれた内部容積を増大しているため、複数のプッシュスイッチを配置することができる。

前記プッシュノブの照明は、該プッシュスイッチに導光筒を設け、該導光筒と対向する位置の前記基板上に光源を固定することが好ましい。

前記固定表示部は、前記ダイヤルホルダの外周に配置して前記基板上に固定し、該基板上に固定した別の光源で前記固定表示部を照明することが好ましい。
前記固定表示部に間隔をあけて導光穴をあけ透明材を配置し、該導光穴と対向する位置に前記光源を配置してもよい。
さらに、前記固定表示部はダイヤルホルダの外周に設ける代わりに、プッシュノブの表面に表示してもよい。

前記指針部に導光される前記光源としてＬＥＤを用い、該ＬＥＤは前記基板上に実装して基板上の電源回路と接続し、該基板の制御手段で前記ＬＥＤの点灯を制御することが好ましい。

本発明のスイッチは、自動車のインストルメントパネルあるいはセンターコンソールパネルに取り付けられ、前記固定表示部に温度を表示して前記ダイヤルスイッチを所望温度に設定するエアコンの温度操作用、あるいは前記固定表示部に音量の大小を表示して前記ダイヤルスイッチをオーディオの音量操作用等に好適に用いることができる。

前記のように、本発明のスイッチでは、ダイヤルスイッチの指針部に導光用のＬ型レンズを配置し、該Ｌ型レンズをダイヤルスイッチの回転中心位置の基板上に固定した光源と対向させているため、ダイヤルスイッチを回転して指針部を常にＬ型レンズを通して光源からの光で照明することができる。このように、ダイヤルスイッチの指針部の照明用としてＬ型レンズを用いることで、他の部品を用いることなく簡単に行え、部品点数の削減およびダイヤルスイッチを薄型にできる。よって、ダイヤルスイッチ内にプッシュスイッチ等の他のスイッチを配置する場合、他のスイッチの設置スペースを大きくでき、設置スペースが限られた車載用スイッチとして有効である。

本発明の車載用のスイッチの平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は従来例を示す図面である。

以下、本発明の車載用スイッチの実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、実施形態の車載用のスイッチ１は、自動車のインストルメントパネル２に取り付けたエアコン用スイッチである。
該スイッチ１は図１に示すように、自動温度調節用のプッシュスイッチ３と、該プッシュスイッチ３の外周に配置した温度指定用のダイヤルスイッチ４の複合スイッチとしている。

スイッチ１は、インストルメントパネルに固定するインナーパネル６と、該インナーパネル６内に固定した基板７と、インナーパネル６の円環形状とした突出端面６ａに外嵌固定するメインパネル８と、インナーパネル６の内周枠部６ｂの内周に昇降自在に嵌合したプッシュノブ９と、前記内周枠部６ｂの外周に回転自在に外嵌して取り付けたダイヤルホルダ１０を備えている。

ダイヤルホルダ１０は円筒形状で、突出側の外周面に円環形状のダイヤルノブ１１を外嵌固定し、該ダイヤルノブ１１の回転操作により連動して回転するものとしている。
ダイヤルノブ１１の円環状の操作側の先端部１１ａは前記プッシュノブ９の円筒枠９ａの操作側先端に設けた表示板９ｂの外周に位置させると共に、該先端部１１ａの周方向の一部に指針部１２を設けている。該指針部１２には先端部１１ａから外周枠部１１ｂに軸線方向の取付溝１３を外周面に開口して設け、該取付溝１３に導光用のＬ型レンズ１５の縦部１５ａを嵌合固定している。
該Ｌ型レンズ１５の縦部１５ａの基部側を、前記基板７に設けた開口７ａに通し、図２中で下端となる端部を屈折させて基板７の下面（背面）に回り込ませた横部１５ｂを延在させている。

前記ダイヤルホルダ１０の回転中心位置と対応する位置の基板７の背面（図２中、下面）にＬＥＤ光源１６を固定しており、前記Ｌ型レンズ１５の横部１５ｂの端部１５ｃをＬＥＤ光源１６の下側に対向配置している。これにより、ＬＥＤ光源１６の光をＬ型レンズ１５の端部１５ｃから指針部１２に位置する操作側端１５ｄへと導光し、指針部１２を照明している。

前記ダイヤルホルダ１０に外嵌固定したダイヤルノブ１１は前記メインパネル８の環状先端部８ａから突出させている。該環状先端部８ａの半周側に固定表示部１８を設け、図１に示すように、周方向に間隔をあけて温度表示１８ａ（２０、２５、３０）をしていると共に、半周上に間隔をあけて照明用孔１８ｂを間隔をあけて設けている。前記ダイヤルホルダ１０とともにダイヤルノブ１１を乗員が回転操作し、指針部１２を前記温度表示部１８ａの所望位置に合わせると、指針部１２で合わせた位置の表示を照明できるものとしている。

前記ダイヤルホルダ１０には、図３に示すように、下部外周にギヤ２０を固定し、該ギヤと噛み合う指針位置検出ギヤ２１と噛合している。該指針位置検出ギヤ２１は前記メインパネル８から突設した軸受筒８ｂに回転自在に保持されると共に前記基板７に設けた軸受穴７ｃに回転自在に保持した回転軸２２に固定している。該回転軸２２の下部外周面を前記基板７上に実装した検出素子２３に当接させ、検出素子２３でダイヤルスイッチ４の指針部１２の位置を検出している。

前記ダイヤルホルダ１０に囲まれた内周側に配置する前記プッシュスイッチ３は、プッシュノブ９の円筒枠９ａの操作側先端に設けた表示板９ｂに「Ａ／Ｃ」および「ＡＵＴＯ」の表示を設け、表示板９ｂを押すと温度が自動制御されることを表示している。
プッシュノブ９の円筒枠９ａの内側で、表示板９ｂの内側の裏側に照明部にかからないよう突起９ｃを設けている。一方、前記基板７の表面（図２中、上面）にラバースイッチ２５を取り付け、該ラバースイッチ２５上に前記円筒枠９ａを載置し、プッシュノブ９の表示板９ｂを押し下げると、前記突起９ｃの先端９ｄがラバースイッチ２５の接点部２５ａを押し下げ基板導通部と接触するようにしている。

前記プッシュノブ９の円筒部９ａには、半円環状に設けた前記固定表示部１８の中央位置と対向する位置に導光レンズ９ｇを内部に配置した導光筒９ｅを設けている。該導光筒９ｅの先端側の表示板９ｂに照明用の小孔９ｆを設ける一方、下端側と対向する位置の前記基板７の表面（図中、上面）にＬＥＤ光源２７を固定している。該構成として、ＬＥＤ光源２７の光を導光筒９ｅの導光レンズ９ｇを通して小孔９ｆに透過させ照明している。また、表示板９ｂの「Ａ／Ｃ」および「ＡＵＴＯ」の文字部の裏面と対応する基板７上にＬＥＤ光源２８を配置して文字を照明している。

さらに、前記固定表示部１８を照明するため、前記基板７の表面に半円環状としてＬＥＤ光源２９を固定し、該ＬＥＤ光源２９からの光を前記固定表示部１８に設けた照明用孔１８ｈに透過させて固定表示部１８を照明している。

前記のように、ダイヤルスイッチ４の指針部照明用のＬＥＤ光源１６は基板７の下面に実装固定し、プッシュスイッチ３の照明用のＬＥＤ光源２７、２８および固定表示部１８の照明用のＬＥＤ光源２９は基板７の上面に実装固定している。これらのＬＥＤ光源１６、２７、２８、２９は基板７に設けた電源回路（図示せず）と接続し、該電源回路を制御して点灯および消灯している。

前記構成としたエアコンの温度調節用のスイッチ１では、自動調節する場合はプッシュスイッチ３を押せば、プッシュノブ９に取り付けた接点が基板７の上面に設けたラバースイッチ２５の接点と接触し、温度が自動制御される。
一方、乗員がエアコンの温度を任意に設定したい場合は、ダイヤルスイッチ４のダイヤルノブ１１を回転し、Ｌ型レンズ１５で照明された指針部１２を固定表示部１８の任意の位置に合わせると、指示した設定温度に制御することができる。

スイッチ１では、ダイヤルスイッチ４のダイヤルノブ１１にＬ型レンズ１５を取り付け、該Ｌ型レンズ１５の横部１５ｂの先端をダイヤルノブ１１の回転中心位置に位置させ、該位置と対応位置の基板７にＬＥＤ光源１６を固定しているため、ダイヤルノブ１１を回転させて指針部１２がどの位置にきても、該指針部１２にＬＥＤ光源１６の光をＬ型レンズ１５を通して透過させて照明することができる。
このように、Ｌ型レンズ１５と基板７に固定したＬＥＤ光源１６の組み合わせで、ダイヤルスイッチの指針部１２を簡単な機構で照明することができる。

また、Ｌ型レンズ１５は、その縦部１５ａをダイヤルノブ１１の外周に設けた取付溝に嵌合するだけで固定できるため、簡単に取り付けることができる。かつ、ダイヤルスイッチ４の外周枠を薄くできるため、内部の空間容積を大とでき、プッシュスイッチ３の設置スペースを大きくできる。よって、本実施形態では、自動温度制御用のプッシュスイッチ３のみを配置しているが、エアコン用の他のスイッチもダイヤルスイッチ４の内部に設置することも可能となり、設置スペースの有効利用を図ることができる。

本発明は、前記実施形態に限定されない。
例えば、ダイヤルスイッチ４のダイヤルホルダ１０とダイヤルノブ１１を一体化させて一部品としてもよい。
また、ダイヤルスイッチ４を小径化して、全周を固定表示部として利用し、プッシュスイッチ３を小径化してもよい。この場合は、スイッチ１を小型化できる。
また、ダイヤルスイッチ４の外周に固定表示部１８を設ける代わりに、プッシュスイッチ３の表面板に温度を記載して固定表示としてもよい。

また、前記実施形態はインストルメントパネルに取り付けるエアコン用スイッチであるが、オーディオ用等のスイッチとして適用してもよい。さらに、インストルメントパネル以外のセンターコンソールパネル等に取り付けてもよい。

１ スイッチ
３ プッシュスイッチ
４ ダイヤルスイッチ
６ インナーパネル
７ 基板
８ メインパネル
９ プッシュノブ
１０ ダイヤルホルダ
１１ ダイヤルノブ
１２ 指針部
１５ Ｌ型レンズ
１５ａ 縦部
１５ｂ 横部
１６、２７、２８、２９ ＬＥＤ光源
１８ 固定表示部
２０ ギヤ部（ダイヤルホルダに形成）
２１ 指針位置検出ギヤ
２３ 検出素子

Claims (7)

1. 固定表示部と、前記固定表示部に沿って回転操作して、該固定表示部の所要位置に合わせる指針部を備えたダイヤルスイッチを備え、
   前記ダイヤルスイッチのダイヤルホルダを回転自在に搭載し、回転中心位置の背面に光源を固定した基板と、
   前記ダイヤルホルダの前記指針部に取り付ける導光用のＬ型レンズを備え、
   前記Ｌ型レンズは、前記ダイヤルホルダの指針部表面の先端から基板側他端まで延在する縦部と、該縦部から屈折して前記基板に沿って前記回転中心位置に延在し、先端を前記光源と対向させている横部を有する形状であり、該Ｌ型レンズにより前記光源の光が前記基板の表面にある指針部に導光されることを特徴とする車載用スイッチ。
2. 前記ダイヤルホルダの外周面に固定したギヤを指針位置検出ギヤと噛み合わせ、該指針位置検出ギヤの回転軸に検出素子を固定し、該検出素子でダイヤルホルダの回転位置を検出している請求項１に記載の車載用スイッチ。
3. 前記ダイヤルホルダは円環筒状とし、該ダイヤルホルダにダイヤルノブを外嵌固定し、該ダイヤルノブに外周面に開口した軸線方向の取付溝を設け、前記Ｌ型レンズの縦部を前記取付溝に嵌合固定している請求項１または請求項２に記載の車載用スイッチ。
4. 前記ダイヤルホルダに囲まれた内部に、前記基板上に押し下げ自在に搭載するプッシュノブを配置し、該プッシュノブの照明用の光源を前記基板上に固定している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載用スイッチ。
5. 前記固定表示部は、前記ダイヤルホルダの外周に配置したパネル上に設け、前記基板上に固定した光源で前記固定表示部を照明している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車載用スイッチ。
6. 前記指針部に導光される前記光源としてＬＥＤを用い、該ＬＥＤは前記基板上に実装して基板上の電源回路と接続し、該基板の制御手段で前記ＬＥＤの点灯を制御している請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の車載用スイッチ。
7. 自動車のインストルメントパネルあるいはセンターコンソールパネルに取り付けられ、前記固定表示部に温度を表示し前記ダイヤルスイッチをエアコンの温度操作用あるいは前記固定表示部に音量の大小を表示して前記ダイヤルスイッチはオーディオの音量操作用としている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の車載用スイッチ。

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