JP5880468B2

JP5880468B2 - 車両用操作スイッチの脱落構造

Info

Publication number: JP5880468B2
Application number: JP2013020440A
Authority: JP
Inventors: 圭一郎山本; 陽一 ▲柳▼
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2033-02-05
Also published as: JP2014151666A; DE102013022111B4; CN103971961A; DE102013022111A1; US9257241B2; US20140216904A1; CN103971961B

Description

本発明は、車両用操作スイッチの脱落構造に関するものである。

車両としての自動車の中には、センターコンソールに、その上面から上方へ突出させてダイアル式操作部を設けて、このダイアル式操作部の回転操作等によって、例えばディスプレイの画面操作を行うものが出現している。このダイアル式操作部は、かなり大きくしかもセンターコンソールの上面からかなり大きく上方へ突出したものとなっている。

特許文献１、特許文献２には、インストルメントパネルの上下方向に延びる縦面に配設されたスイッチ操作部が、後方からの大きな荷重を受けたときに、インストルメントパネル内（つまり前方に）に向けて移動可能としたものが開示されている。

特開２００３−１１７４４号公報実開平４−６０７４０号公報

ところで、センターコンソール上面から上方へ突出されたダイアル式操作部に対しては、例えば前方衝突時等に、後方からの物体（例えば後席に搭載した荷物や乗員）が衝突する可能性があり、物体への衝撃を緩和することが望まれることになる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、センターコンソール上面から突出するダイアル式操作部に対して後方から物体が衝突した際の衝撃を緩和できるようにした車両用操作スイッチの脱落構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
センターコンソールに取付けられたスイッチ本体部が、センターコンソールの上面から上方へ突出するダイアル式操作部を有し、
前記スイッチ本体部は、前側係合部と後側係合部とでもってセンターコンソールに対して係合、保持され、
前記ダイアル式操作部に対して後方から所定以上の外力が作用したときに、前記前側係合部の係合が解除されて、前記スイッチ本体部が前記後側係合部を支点にして下方へ脱落される、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、例えば前方衝突時に、ダイアル式操作部に対して後方からの物体が衝突したときに、スイッチ本体部はダイアル式操作部と共に、後側係合部を支点にして下方へ脱落するので、衝突の衝撃を大きく緩和することができる。また、スイッチ本体部が下方へ脱落する際には、後側係合部を支点とした脱落となるので、支点を有しない脱落に比して、スイッチ本体部を確実に脱落させることやスイッチ本体部の脱落方向を所望どおりに設定する上で好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
センターコンソールに、外周縁部がセンターコンソールの上面に対して略面一に連なると共に、前記ダイアル式操作部が挿通される貫通孔を有するアウタパネルが固定され、
前記スイッチ本体部が、前記アウタパネルに対して、前記前側係合部および前記後側係合部によって係合、保持され、
前記ダイアル式操作部に対して後方から前記所定以上の外力が作用したときに、前記アウタパネルが前記センターコンソールに固定された状態を維持しつつ前記前側係合部の係合が解除されて、前記スイッチ本体部が後側係合部を支点にして下方へ脱落される、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、アウタパネルとスイッチ本体部とをセット体として構成して、このアウタパネルに対してスイッチ本体部が脱落するように設定されているので、スイッチ本体部を大型部品となるセンターコンソールに対して直接係合、保持させる場合に比して、実施の容易化等の上で好ましいものとなる。

前記スイッチ本体部の前端部に前記前側係合部が位置される一方、該スイッチ本体部の後端部に前記後側係合部が位置されて、該前側係合部と該後側係合部とが前後方向に大きく離間されている、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、ダイアル式操作部を操作する乗員が、不用意に下方への大きな荷重をダイアル式操作部やその付近に対して作用させた場合に、下方への荷重を前側係合部と後側係合部とで安定して受け止めさせて、スイッチ本体部が所定の使用位置から不用意に下方へ脱落してしまう事態を防止する等の上で好ましいものとなる。

前記前側係合部が前記後側係合部よりも低い位置に位置されている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、ダイアル式操作部に対して後方から所定以上の外力が作用したときに、この外力を前側係合部に大きなモーメントとして伝達させて、前側係合部の係合を確実に解除させる上で好ましいものとなる。また、後側係合部の位置を相対的に高い位置としておくことにより、後側係合部を支点としてスイッチ本体部が下方へ脱落する際に、スイッチ本体部をすみやかに低い位置へと脱落させる上でも好ましいものとなる。

前記前側係合部の係合面が、前下がりの傾斜を有するようにされている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、前側係合部の係合解除を確実に行う上で好ましいものとなる。

前記前側係合部は、前記センターコンソール側と前記スイッチ本体部側との一方に設けた係合孔と、他方に設けた係止爪とから構成されている、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、前側係合部を、係合孔と係止爪という簡単かつ一般的な構造のものでもって構成することができる。

前記スイッチ本体部が、前記ダイアル式操作部の周囲近傍において、センターコンソールの上面から露出する複数の他のスイッチ操作部を有し、
前記ダイアル式操作部の上方への突出高さが、前記他のスイッチ操作部よりも大きくされている、
ようにしてある（請求項７対応）。この場合、後方からの物体を確実にダイアル式操作部に衝突させて、スイッチ本体部を確実に脱落させる上で好ましいものとなる。

本発明によれば、ダイアル式操作部に対して後方から物体が衝突した際の衝撃を緩和できる。

本発明の一実施形態を示すもので、センターコンソール付近の様子を示す要部斜視図。センターコンソール上に設けられたスイッチを、腕をアームレストに載置した状態で操作する様子を示す図。アウタパネルとスイッチ本体部とのセット体の組立状態を示す斜視図。アウタパネルとスイッチ本体部とを分解して示す分解斜視図。図３のＸ５−Ｘ５線相当での一部断面図。図５に示す前側係合部の詳細を示す断面図。図３のＸ７−Ｘ７線相当での一部断面図。図７に示す後側係合部の詳細を示す断面図。スイッチ本体部が後側係合部を支点にして下方へ落下する様子を示すもので、図７に対応した一部断面図。前側係合部の変形例を示す側面図。

車両としての自動車の運転席付近を示す図１において、１はインストルメントパネル、２はフロントウインドガラス、３はステアリングハンドルである。図１では、左ハンドル車が示される。

インストルメントパネル１の車幅方向中央部には、車体前後方向に延びるセンターコンソール４の前端部が連結されている。このセンターコンソール４上には、前方側から後方側へ順次、変速機操作用の操作ノブ５、スイッチ装置６、アームレスト７が配置されている。また、センターコンソール４のうち、ステアリングハンドル３側には、パーキングブレーキレバー８が配設されている。

前記スイッチ装置６の詳細が、図２に示される。スイッチ装置６は、以下に説明するような複数のスイッチ（スイッチ操作部）を有している。まず、ダイアル式操作部としてのダイアルスイッチ１０を有している。このダイアルスイッチ１０の直前方に位置させて、車幅方向に沿って３つの押し下げスイッチ１１、１２、１３が配設されている。また、ダイアルスイッチ１０の左側方直近には、押し下げスイッチ１４が配設され、右側方直近には押し下げスイッチ１５が配設されている。

スイッチ装置６は、さらに、音量調整スイッチ２０を有している。この音量調整スイッチ２０は、前記押し下げスイッチ１１〜１３の配列方向右方側に配設されている。つまり、音量調整スイッチ２０は、ダイアルスイッチ１０を挟んで、ステアリングハンドル３やパーキングブレーキレバー８とは反対側に配設されている。

ダイアルスイッチ１０は、回転と前後左右のチルト動と押し下げ動の各操作が行われるようになっており、例えば突出高さが例えば２〜３ｃｍ程度とされた略円柱状に形成されている。また、ダイアルスイッチ１０は、手のひらが載置された状態であるいは親指、人差し指、中指の３本の手指先で回転操作しやすいように、大径とされている（大人の指２〜４本分の直径で、例えば４〜６ｃｍ程度）。

一方、音量調整スイッチ２０も回転操作に応じて音量調整されるようになっており、例えば突出高さが２〜３ｃｍ程度の略円柱状とされて、ダイアルスイッチ１０よりも突出高さが低くされている。また、音量調整スイッチ２０は、手指（特に親指と人差し指）で回転操作しやすいように、ダイアルスイッチ１０よりも十分に小径とされている（例えば大人の指１本分程度の直径で、例えば１〜２ｃｍ程度）とされている。音量調整スイッチ２０は、ダイアルスイッチ１０の近傍ではあるが、ダイアルスイッチ１０との間に指（大人の１本の指）が挟まれない程度の小間隔（例えば２〜３ｃｍ程度）を有するように位置設定されている。

押し下げスイッチ１１〜１５は、ダイアルスイッチ１０や音量調整スイッチ２０に比して、その高さは十分低くされている（例えば突出高さが２〜５ｍｍ程度）。また、各押し下げスイッチ１１〜１５は、１本の指先で押し下げ操作しやすいように、比較的大きな面積を有している（例えば、車幅方向幅が１．５〜２．０ｃｍ程度で、前後方向長さが例えば２〜３ｃｍ程度）。ただし、ダイアルスイッチ１０の直前方に配設された３つの押し下げスイッチ１１〜１３のうち、中央の押し下げスイッチ１２は、後述するように、使用頻度が高いホームスイッチとされている関係上、その幅および突出高さが、押し下げスイッチ１１及び１３に比して大きくされている。なお、中央の押し下げスイッチ１２の区別のために、例えばその上面に凹部あるいは突部を形成する等により、押し下げスイッチ１１、１３と明確に識別できるようにすることもできる。

ダイアルスイッチ１０とアームレスト７の前端とは、比較的近い位置とされている。具体的には、図４に示すように、運転者の腕３０（実施形態では右手）をアームレスト７に載置した状態で、肘を固定して手首を下方へ曲げた際に、手のひらがダイアルスイッチ１０の直上方に位置されて、指の付け根付近がダイアルスイッチ１０の前端部に位置するようにされている。

図２に示すように、手のひらをダイアルスイッチ１０上に触れた状態で、指先を若干下方へ曲げることにより、人差し指３０ａでもって押し下げスイッチ１１を楽に押し下げ操作可能となっている。同様にして、中指３０ｂでもって、押し下げスイッチ１２を楽に押し下げ操作可能となっている。薬指３０ｃでもって、押し下げスイッチ１３を楽に押し下げ操作可能となっている。親指３０ｄでもって、押し下げスイッチ１４を楽に押し下げ操作可能となっている。小指３０ｅでもって、押し下げスイッチ１５を楽に押し下げ操作可能となっている。このように、押し下げスイッチとして、手指の位置と数に対応させて１１〜１５の５つ設けることにより、運転者に対して各押し下げスイッチ１１〜１５のスイッチ操作を習熟（記憶）させる効果が大きいものとなる。

各スイッチ１０〜１５、２０の上面は、それぞれアームレスト７の上面よりも低くされている（例えば、アームレスト７の先端部上面に対して、ダイアルスイッチ１０の上面が３〜１０ｃｍ程度低くされている）。これにより、アームレスト７に腕３０を載置した状態で、手首から先が自然に垂れる状態で、各種スイッチ１０〜１６が操作できるようにされている。この状態から、手首付近を中心にして手先を図４時計方向へ若干移動させることにより、音量調整スイッチ２０を操作できるようになっている。

再び図１において、インストルメントパネル１上には、車幅方向中央部において、例えば液晶画面等を利用して構成された薄型のディスプレイ（表示画面）４０が配設されている。また、インストルメントパネル１上には、ステアリングハンドル３のまっすぐ前方位置において、ヘッドアップディスプレイ４１が配設されている。各ディスプレイ４０、４１は、運転者から目視し易い位置とされている。

前記各スイッチ１０〜１５は、実施形態では、前記ディスプレイ４０に表示される画面の操作用とされている。具体的には、ダイアルスイッチ１０は、回転と、左右前後のチルト動と押し下げ動とが行われて、ディスプレイ４０に表示されている複数の項目をチルト動あるいは回転によって選択し、押し下げ動によって選択項目に対応した画面表示を行うように指令するものとなっている。また、各押し下げスイッチ１１〜１５は、ディスプレイ４０での画面表示を、あらかじめ設定された所定画面に一気に切換えるためのショートカットキーとされている。

次に、スイッチ装置６の詳細について、図３以下を参照しつつ説明する。まず、スイッチ装置６は、図４に示すように、アッパパネル５０とスイッチ本体部６０との分割構成とされている。アッパパネル５０は、合成樹脂により形成されて、上面部５２とその全外周縁部から下方に延びる環状の縦壁部（筒部）５１とを有している。上記上面部５２には、開口部５３Ａ、５３Ｂが形成されている。

アッパパネル５０の縦壁部５１の下端部には、複数の取付辺部５４が一体成形されている。この取付辺部５４に挿通される固定用ねじ４５を利用して、アッパパネル５０がセンターコンソール４に対して強固に固定される。具体的には、合成樹脂により形成されたセンターコンソール４には、下方へ延びる円柱状の取付ボス部（図示略）が形成されており、この取付ボス部の下面に上記取付辺部５４を着座させた状態で、固定用ねじ４５を取付ボス部にねじ込むことにより、アッパパネル５０がセンターコンソール４に対して強固に一体化される。なお、取付辺部５４は、環状の縦壁部５１における後面部５１ａの左右２箇所と、左右側面部５１ｂにおける前端部の２箇所との合計４箇所に設けられている。

センターコンソール４には、スイッチ装置６を取付ける取付孔４ａが形成されて、アッパパネル５０をセンターコンソール４に取付けた状態では、アッパパネル５０（における上面部５０ｃ）の外周縁部が、センターコンソール４の上面（特に取付孔４ａの内周縁部）と略面一となるようにされている（アッパパネル５０が、センターコンソール４の上面の一部を構成する）。

スイッチ本体部６０は、全体的にボックス状とされて、前述した各スイッチ１０〜１５および２０を有している。スイッチ本体部６０を、アッパパネル５０の縦壁部５１内に所定深さまで嵌合させた係合状態では、図３に示すように、各スイッチ１０〜１５が、アッパパネル５０の開口部５３Ａを通して上方へ向けて突出（露出）されると共に、スイッチ２０が開口部５３Ｂを通して上方へ向けて突出（露出）されて、乗員による各スイッチ１０〜１５、２０の操作が可能な状態とされる。

スイッチ本体部６０の外殻を構成するケーシング６１が、例えば図５に示すように、下方が開口されたアッパケーシング６１Ａと、上方が開口されたロアケーシング６１Ｂとを強固に結合することにより構成されている。各ケーシング６１Ａ、６１Ｂは、それぞれ合成樹脂により形成されて、例えばねじ固定あるいは接着等により、互いに強固に一体化されている。そして、各スイッチ（スイッチ操作部）１０〜１５，２０に対応したスイッチ接点部等が、ケーシング６１内に装備されている。なお、このスイッチ本体部６０から延びるケーブル等は図示を略してある。

アッパパネル５０とスイッチ本体部６０は、前側係合部７１と後側係合部８１との係合によって、互いに一体的に組立てられている。実施形態では、前側係合部７１は左右一対設けられ、後側係合部８１は１つのみ設けられている。

左右一対の前側係合部７１は、係合孔と係止爪とによって構成されている。すなわち、図５、図６に示すように、アッパパネル５０の縦壁部５１のうち、左右一対の側面部５１ｂに係合孔７２が形成されている。この係合孔７２に対応して、スイッチ本体部６０のうちアッパケーシング６１Ａの左右側面部に、係止爪７３が形成されている。係合孔７２に係止爪７３が係合（嵌入）することにより、前側係合部７１部分でアッパパネル５０とスイッチ本体部６０とが結合される。この係合孔７２と係止爪７３とにより構成される前側係合部７１は、縦壁部５１（スイッチ本体部６０）の前端部でかつ低い位置に形成されている。

後側係合部８１は、それぞれ係止爪とによって構成されている。すなわち、図７、図８に示すように、アッパパネル５０の縦壁部５１のうち、後面部５１ａの内面に係止爪８２が形成されている。この係止爪８２に対応して、スイッチ本体部６０のうちアッパケーシング６１Ａの後面部に、係止爪８３が形成されている。係止爪８２上に係止爪８３が上方から当接した係合状態とされている。後側係合部８１は、スイッチ本体部６０の左右方向略中間位置でかつ高い位置に形成されている。

前側係合部７１と後側係合部８１とによって係合されたアッパパネル５０とスイッチ本体部６０とは、通常の使用状態では、図５，図７に示すような状態とされている。例えば、ダイアル式操作部１０に乗員が手をついて下方への荷重を加えた程度では、各係合部７１、８１の係合は解除されることがなく、通常の使用位置が保持される。ちなみに、実施形態では、ダイアル式操作部１０に対する下方へ向けての荷重が１７０Ｎまでは、通常の使用位置を保持できるように、各係合部７１、８１での係合が維持されるようになっている。なお、各係合部７１、８１による下方への耐荷重は、１５０Ｎ〜２００Ｎ程度の範囲で設定するのが好ましい。

前側係合部７１と後側係合部８１とは、前後方向に大きく離間しているので、ダイアル式操作部１０に対して下方への操作力を加えても、スイッチ本体部６０は安定してアッパパネル５０つまりセンターコンソール４に保持された状態が維持される。

ここで、例えば前方衝突時の際に、後方にある物体が前方へ投げ出されて、この物体がダイアル式操作部１０に衝突した場合を考える。この場合、ダイアル式操作部が物体から受ける後方からの外力が所定値以上になると、前側係合部７１の係合が解除される。すなわち、係止爪７３が、係合孔７２から強制的に抜け出て、アッパパネル５０とスイッチ本体部６０とは、その前端部部分で縁切りされることになる。これにより、スイッチ本体部６０は、図９に示すように、アッパパネル５０つまりセンターコンソール４に対して、後側係合部８１を支点として下方へ脱落される、勿論、センターコンソール４内には、スイッチ本体部６０の脱落空間が確保されている。なお、前側係合部７１の係合が解除される際の外力の大きさとなる上記所定値（所定荷重）は、実施形態では３３０Ｎとされているが、２５０Ｎ〜４００Ｎの範囲、より好ましくは３００Ｎ〜３５０Ｎで設定するのが好ましい。

後側係合部８１は高い位置にあるので、スイッチ本体部６０が下方へ脱落するとき、スイッチ本体部６０は、通常の使用位置（図５、図７に示す位置）からその一部が大きく上方へ変位することなく、ほぼ全体的にすみやかに下方へと脱落することになる。

図１０は、前側係合部７１の変形例を示すものである。本実施形態では、前側係合部７１の係合孔７２の底面と、これに着座される係止爪７３の底面とが、前方に向かうにつれて徐々に下方に位置する傾斜面７１ａとされている。この前下がりの傾斜面７１ａの形成により、ダイアル式操作部１０に対して後方から所定以上の大きさの外力が作用した際に、前側係合部７１をより確実に係合解除することができる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。スイッチ本体部６０とアッパパネル５０とを強固な一体化物として構成する一方、各係合部７１、８１をアッパパネル５０とセンターコンソール４との間で構成して、後方から所定以上の大きさの外力が作用した際に、アッパパネル５０とスイッチ本体部６０との一体化物がセンターコンソール４から下方に脱落するようにしてもよい。前側係合部７１において、係合孔７２をスイッチ本体部６０側に形成する一方、係止爪７３をアッパパネル５０側に形成するようにしてもよい。後側係合部８１を左右２個以上設けるようにしてもよい。後側係合部８１を、アッパパネル５０とスイッチ本体部６０との一方に形成された係合孔と他方に形成された係止爪として構成するようにしてもよい。前側係合部７１と後側係合部８１とは適宜の構成を採択できる。例えば、後方から所定以上の大きさの外力を受けたときに破断される破断部材を介して、スイッチ本体部６０とセンターコンソール４とを結合したり、例えば前側係合部７１における係合孔７２の前縁部（あるいはこれに係合される係止爪７３）が、後方から所定以上の外力を受けた際に破断される構成にする等のこともできる。スイッチ１１〜１５、２０を有しないものであってもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、ダイアル式操作部をセンターコンソール上から突出させて配置する場合に効果的である。

４：センターコンソール
６：スイッチ装置
１０：ダイアル式操作部
４５：固定用ねじ
５０：アッパパネル
５１：縦壁部
５１ａ：後面部
５１ｂ：側面部
５２：上面部
５３Ａ、５３Ｂ：開口部
５４：取付辺部
６０：スイッチ本体部
６１：ケーシング
６１Ａ：アッパケーシング
６１Ｂ：ロアケーシング
７１：前側係合部
７１ａ：傾斜面（図１０）
７２：係合孔
７３：係止爪
８１：後側係合部
８２：係止爪
８３：係止爪

Claims

センターコンソールに取付けられたスイッチ本体部が、センターコンソールの上面から上方へ突出するダイアル式操作部を有し、
前記スイッチ本体部は、前側係合部と後側係合部とでもってセンターコンソールに対して係合、保持され、
前記ダイアル式操作部に対して後方から所定以上の外力が作用したときに、前記前側係合部の係合が解除されて、前記スイッチ本体部が前記後側係合部を支点にして下方へ脱落される、
ことを特徴とする車両用操作スイッチの脱落構造。
請求項１において、
センターコンソールに、外周縁部がセンターコンソールの上面に対して略面一に連なると共に、前記ダイアル式操作部が挿通される貫通孔を有するアッパパネルが固定され、
前記スイッチ本体部が、前記アッパパネルに対して、前記前側係合部および前記後側係合部によって係合、保持され、
前記ダイアル式操作部に対して後方から前記所定以上の外力が作用したときに、前記アッパパネルが前記センターコンソールに固定された状態を維持しつつ前記前側係合部の係合が解除されて、前記スイッチ本体部が後側係合部を支点にして下方へ脱落される、
ことを特徴とする車両用操作スイッチの脱落構造。
請求項１または請求項２において、
前記スイッチ本体部の前端部に前記前側係合部が位置される一方、該スイッチ本体部の後端部に前記後側係合部が位置されて、該前側係合部と該後側係合部とが前後方向に大きく離間されている、ことを特徴とする車両用操作スイッチの脱落構造。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
前記前側係合部が前記後側係合部よりも低い位置に位置されている、ことを特徴とする車両用操作スイッチの脱落構造。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記前側係合部の係合面が、前下がりの傾斜を有するようにされている、ことを特徴とする車両用操作スイッチの脱落構造。
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
前記前側係合部は、前記センターコンソール側と前記スイッチ本体部側との一方に設けた係合孔と、他方に設けた係止爪とから構成されている、ことを特徴とする車両用操作スイッチの脱落構造。
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
前記スイッチ本体部が、前記ダイアル式操作部の周囲近傍において、センターコンソールの上面から露出する複数の他のスイッチ操作部を有し、
前記ダイアル式操作部の上方への突出高さが、前記他のスイッチ操作部よりも大きくされている、
ことを特徴とする車両用操作スイッチの脱落構造。