JP6891308B2

JP6891308B2 - 多機能プッシュノブ

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Publication number: JP6891308B2
Application number: JP2020019324A
Authority: JP
Inventors: ▲チョ▼錦雄
Original assignee: ▲チョ▼錦雄
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2040-02-07
Also published as: JP2021082570A; TWI701692B; DE102020103173B3; US10804054B1; TW202121466A

Description

本発明は１種の多機能プッシュノブに係り、詳しく言うと、情報表示機能、及び押圧及び回転という異なる制御形態を有する、多種類の制御信号を生成する統合式スイッチに関する。

各種の電子製品において、制御ボタンより生じた信号で機能の起動と制御をこなす構造はよく見られる。そのようなスイッチの規格、サイズ及び種類は多種多様であり、応用できる範囲も相当に広いである。

また、一般的な精密機器、小型機器または小型電子製品が採用するスイッチは、だいたい押すことで作動、またはノブ形態のスイッチボタンで操作される。その両者はそれぞれの利点があるが、一つのスイッチは通常に一種の信号しか出力できないので、利用できる場面が制限されることになる。もし多機能を備える設備を制御する場合、通常は各機能に対応する多くのスイッチを一つのインターフェイスに統合する必要がある。

そして、従来のプッシュタイプスイッチやノブイッチに関しては、その構造自体に表示機能がないので、その機能を制御する時のフィードバックに関しては、追加の表示装置に頼るしかありません。

故に、もしそのようなスイッチでメニューの表示、切り替え、及び機能の選択、決定などの操作を単一のスイッチに統合する多機能のスイッチとして使うのは無理があり、ある意味技術上のネックとなっている。

そのため、本発明の発明者は以上の問題点を考えた上、従来技術の欠点を改善して産業の促進に寄与するように、一種の多機能プッシュノブを設計した。

上記従来技術の欠点を鑑みて、本発明は前記欠点を改善するように、新規性、進歩性及び産業上の利用可能性との要件を備える、多機能プッシュノブを提供する。

本発明の目的により、一種の多機能プッシュノブを提供し、この多機能プッシュノブは、ベースと、回転出力部と、接続ベアリングと、固定ブラケットと、押しブラケットと、表示ユニットと、ノブキャップと、回転ノブ部とを備え、前記ベースはベースプレートを備え、前記ベースプレート上に環状導通部材が設けられ、前記環状導通部材の中心が回転軸心であり、且つ前記環状導通部材は前記ベースの外側まで延長する中央延長導通ピンを備え、前記環状導通部材の両側にはそれぞれ側辺導通部材が設けられ、前記側辺導通部材はそれぞれ前記ベースの外側まで延長する側辺延長導通ピンを備え、前記ベース上はさらにテンションスプリングが設けられ；前記回転出力部は回転フレームを含み、前記回転フレームは前記回転軸心に対して回転可能のように前記ベースの上方に対応して設けられたチューブ状部材であり、前記回転フレーム上には外側に向けて延長する回転リングが固定され、そして前記回転フレームの底部には、前記テンションスプリングに対応して、前記回転フレームが回転された後に前記テンションスプリングの復帰力で前記回転フレームを復帰させる少なくとも一つのテンションスプリング連動部材が設けられ、前記回転フレームの底部にはさらに第一導通ピンと第二導通ピンを備える導通接触部材が設けられ、前記第一導通ピンは前記環状導通部材上に貼り付けられ、前記第二導通ピンは前記回転フレームが回転した時に前記側辺導通部材の一つに対応して接触することによって、前記中央延長導通ピンと前記側辺延長導通ピンの一つとを導通させ；前記接続ベアリングは下ベアリング、上ベアリング及び回路基板を含み、前記下ベアリングは前記ベースプレート上に固定され、前記上ベアリングは前記下ベアリングの上方に固定され、前記回路基板は前記上ベアリングの上壁面に対応して固定され、且つ前記回路基板には押し信号生成ユニットと複数の赤外線遮断検知信号生成ユニットが設けられ、前記押し信号生成ユニットは前記回路基板から突出されると共に弾性復帰力を有し、下に押す力によって前記回路基板と接触して押し制御信号を生成し、前記赤外線遮断検知信号生成ユニット上には、互いに離れて対応するように配置された赤外線受信端と赤外線送信端を有し；前記固定ブラケットはチューブ状であり、前記上ベアリングの上方に対応して固定され、且つ中央に複数の摺動ガイド部材が設けられ；前記押しブラケットは上下摺動可能のように前記摺動ガイド部材上に設けられ、且つ前記押しブラケット上に押圧部を有し、前記押圧部は前記押し信号生成ユニットに当接し；前記表示ユニットは前記押しブラケットの上方に固定され、前記回路基板と電気的に接続され；前記ノブキャップは前記押しブラケット上に対応して設けられ、前記回転軸心に対して回転でき、且つ前記ノブキャップ上に前記表示ユニットに対応する所に透明板が設けられ、前記ノブキャップが押された時に、前記押しブラケットが連動して下に移動されることにより、前記押し信号生成ユニットを押圧し；前記回転ノブ部は調節リング、外輪スリーブ及び信号遮断部材を含み、前記調節リングは環状シート構造であり、前記ノブキャップの上方に固定され、前記外輪スリーブは環状チューブ部材であり、その上端は前記ノブキャップに対応して固定され、且つ前記固定ブラケットの外側に嵌められ、前記信号遮断部材は環状チューブ部材であり、前記外輪スリーブと前記固定ブラケットの間に介設され、前記外輪スリーブに対応して固定され、前記信号遮断部材の下壁面が延長して各赤外線受信端と赤外線送信端のセットの間に介設され、且つ前記信号遮断部材の下壁面には複数の凹み部が環状に分布されることにより、前記回転ノブ部が回転する時に前記赤外線受信端と赤外線送信端の間の赤外線信号が断続的な伝送になる。

そのうち、前記ベース上には少なくとも一つの第一回転制限部材が設けられ、且つ前記回転フレームには少なくとも一つの第二回転制限部材が設けられ、前記第二回転制限部材は前記回転フレームが正、反時計回りに一定の角度を回転した時に前記第一回転制限部材に当接して、前記回転フレームの回転範囲を制限する。

そのうち、前記固定ブラケットの外側壁面上には、前記固定ブラケットから突出される複数の弾性当接部材が設けられ、且つ前記信号遮断部材の内周壁面上に内部を囲むように複数の分段ブロックが設置され、各前記分段ブロックは等角度分布となって、前記弾性当接部材に当接し、前記回転ノブ部が回転する時に、前記弾性当接部材が前記分段ブロックの間に進行した場合、断続的な抵抗力によって複数段の触覚フィードバックを生じさせる。

そのうち、前記調節リング上に調節溝を有する。

本発明の多機能プッシュノブのデザインは、主に一つのスイッチ上に表示機能を備えると共に、そのスイッチに押し信号と、定量化可能な左／右調節信号と、回転出力部による左／右回転信号を提供できるという、高度に統合された制御装置である。例えば使用上に、定量化可能な調節信号をメニュー中の各機能オプションの間の移動に設定し、押し信号を機能オプションの決定に設定し、回転出力部による左／右回転信号を複数ページのメニューの前後のスキップに設定するように、直感的な操作が達成することが可能である。

例えばこの多機能プッシュノブを車内に使用された場合、エアコン、オーディオ、ラジオやブルートゥース（登録商標）等の設備の操作と切替として、有限の空間内に操作の機能性と柔軟性を上げ、車内の様々な制御インターフェースのスリム化を実現して占める空間を最小化できて、従来技術にない利点を有する。

上記の目的、技術的特性、及び実際の実施による利点をより明白かつ理解しやすくするために、好ましい実施例を示す添付図面と併せて以下により詳細に説明する。

本発明の多機能プッシュノブの外観図である。本発明の多機能プッシュノブの外観分解図である。本発明の多機能プッシュノブの別視角を示す外観図である。本発明の多機能プッシュノブの要素を詳細に示す外観分解図である。本発明の多機能プッシュノブの要素を詳細に示す別視角の外観分解図である。本発明の多機能プッシュノブの要素の一部を示す外観図である。本発明の多機能プッシュノブの断面図である。

本発明の利点及び特徴、ならびにこれらが実現される方法については、好ましい例示の実施形態を示す添付図面と併せ考察することにより、さらに簡単に明らかとなろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で構成されることができ、以下に示す実施形態は、本発明の開示が完全なようにし、通常の知識を有した者に本発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。その上、本発明は添付された特許請求範囲しか定義されない。図において、成分又は部品の寸法及び相対的寸法は理解しやすいために、誇示する方法で表示される可能性はある。同一の参照符号は、明細書全体及び図面において同一の構成を示しておる。本明細書で用いられる「及び／又は」という用語は、列記する関連のアイテムのうちの１つ又は複数の任意の組み合わせ及び全ての組み合わせを含む。

別段の規定がなければ、本明細書で用いられる全ての用語（技術的用語及び科学的用語を含む）は、本発明の属する技術分野における当業者によって一般に理解されている意味と同一の意味を有する。用語、例えば通常用いられている辞書で定義されている用語は、関連技術の文脈におけるこれの意味と一致した意味を有するものと解されるべきであり、本明細書においてそのように明示の定義がない場合、理想化された意味又は過剰に公式的な意味に解されることはない。

以下において、本発明の実施形態が示された添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多種多様な形態で具体化でき、本明細書に記載した実施形態に限定されるものと解されてはならない。もっと適切に言えば、これら実施形態は、本明細書における開示が十分であり、本発明の範囲を当業者に十分に知らしめるよう提供されている。

図１〜図７に示されるように、本発明に係る多機能プッシュノブは、ベース（１０）と、回転出力部（２０）と、接続ベアリング（３０）と、固定ブラケット（４０）と、押しブラケット（５０）と、表示ユニット（６０）と、ノブキャップ（７０）と、回転ノブ部（８０）とを備える。

前記ベース（１０）はベースプレート（１１）を備え、前記ベースプレート（１１）上に環状導通部材（１２）が設けられ、前記環状導通部材（１２）の中心が回転軸心であり、且つ前記環状導通部材（１２）は前記ベース（１０）の外側まで延長する中央延長導通ピン（１２１）を備え、前記環状導通部材（１２）の両側にはそれぞれ側辺導通部材（１３）が設けられ、前記側辺導通部材（１３）はそれぞれ前記ベース（１０）の外側まで延長する側辺延長導通ピン（１３１）を備え、前記ベース（１０）上はさらに回転方向の復帰力を提供できるテンションスプリング（１４）が設けられ、前記ベース（１０）上にさらに少なくとも一つの第一回転制限部材（１５）が設けられる。

前記回転出力部（２０）は回転フレーム（２１）を含み、前記回転フレーム（２１）は前記回転軸心に対して回転可能のように前記ベース（１０）の上方に対応して設けられたチューブ状部材であり、前記回転フレーム（２１）上には外側に向けて延長する回転リング（２２）が固定され、且つ前記回転フレーム（２１）には少なくとも一つの第二回転制限部材（２１１）が設けられ、前記回転フレームが正、反時計回りに一定の角度、例えば４５度または９０度を回転した時に、前記第二回転制限部材（２１１）は前記第一回転制限部材（１５）に当接することによって、前記回転フレーム（２１）の回転範囲を制限する。そして前記回転フレーム（２１）の底部には、前記テンションスプリング（１４）に対応して、前記回転フレーム（２１）が回転された後に前記テンションスプリング（１４）の復帰力で前記回転フレーム（２１）を復帰させる少なくとも一つのテンションスプリング連動部材（２１２）が設けられる。前記回転フレーム（２１）の底部にはさらに第一導通ピン（２３１）と第二導通ピン（２３２）を備える導通接触部材（２３）が設けられ、前記第一導通ピン（２３１）は前記環状導通部材（１２）上に貼り付けられ、前記第二導通ピン（２３２）は前記回転フレーム（２１）が回転した時に前記側辺導通部材（１３）の一つに対応して接触することによって、前記中央延長導通ピン（１２１）と前記側辺延長導通ピン（１３１）の一つとを導通させることで、前記回転出力部（２０）が時計回りまたは反時計回りの方向に回転しているかを判断して、対応する制御信号を出力する。図６に示されるように、前記第二導通ピン（２３２）が一側の前記側辺導通部材（１３）と接触している。

前記接続ベアリング（３０）は下ベアリング（３１）、上ベアリング（３２）及び回路基板（３３）を含み、前記下ベアリング（３１）は前記ベースプレート（１１）上に固定され、前記上ベアリング（３２）は前記下ベアリング（３１）の上方に固定され、前記回路基板（３３）は前記上ベアリング（３２）の上壁面に対応して固定されると共に、外部と接続して信号伝送のための端子を備え、且つ前記回路基板（３３）上には押し信号生成ユニット（３３１）と複数の赤外線遮断検知信号生成ユニット（３３２）が設けられ、前記押し信号生成ユニット（３３１）は前記回路基板（３３）から突出されると共に弾性復帰力を有し、下に押す力によって前記回路基板（３３）と接触して押し制御信号を生成し、前記赤外線遮断検知信号生成ユニット（３３２）上には、互いに離れて対応するように配置された赤外線受信端（３３２１）と赤外線送信端（３３２２）を有する。

前記固定ブラケット（４０）はチューブ状であり、前記上ベアリング（３２）の上方に対応して固定され、且つ中央に複数の摺動ガイド部材（４１）が設けられ、前記固定ブラケット（４０）の外側壁面上には、前記固定ブラケット（４０）の外側壁面から突出されて外向きの当接力を提供する複数の弾性当接部材（４２）が設けられる。

前記押しブラケット（５０）は上下摺動可能のように前記摺動ガイド部材（４１）上に設けられ、且つ前記押しブラケット（５０）上に押圧部（５１）を有し、前記押圧部（５１）は前記押し信号生成ユニット（３３１）に当接する。

前記表示ユニット（６０）は前記押しブラケット（５０）の上方に固定され、前記回路基板（３３）と電気的に接続される表示装置であり、機能メニューの表示、またはウェブページなどの閲覧用ページの表示に用いられる。また、さらなる実施態様では、タッチパネルを採用することも可能であり、その場合、タッチ信号も制御手段の一つとして統合され、本願発明の機能をさらに伸ばすことができる。

前記ノブキャップ（７０）は前記押しブラケット（５０）上に対応して設けられ、前記回転軸心に対して回転でき、且つ前記ノブキャップ（７０）上に前記表示ユニット（６０）に対応する所に透明板（７１）が設けられ、前記ノブキャップ（７０）が押された時に、前記押しブラケット（５０）が連動して下に移動されることにより、前記押し信号生成ユニット（３３１）を押圧して、押し制御信号を生成する。

前記回転ノブ部（８０）は調節リング（８１）、外輪スリーブ（８２）及び信号遮断部材（８３）を含み、前記調節リング（８１）は環状シート構造であり、前記ノブキャップ（７０）の上方に固定され、前記調節リング（８１）上にはさらに指で押すまたは前記回転軸心に対して回すための調節溝を備えられる。前記外輪スリーブ（８２）は環状チューブ部材であり、その上端は前記ノブキャップ（７０）に対応して固定され、且つ前記固定ブラケット（４０）の外側に嵌められ、前記信号遮断部材（８３）は環状チューブ部材であり、前記外輪スリーブ（８２）と前記固定ブラケット（４０）の間に介設され、且つ前記外輪スリーブに対応して固定される。前記信号遮断部材（８３）の内周壁面上に内部を囲むように複数の分段ブロック（８３１）が設置され、各前記分段ブロック（８３１）は等角度分布となって、前記弾性当接部材（４２）に当接し、前記回転ノブ部（８０）が回転する時に、前記弾性当接部材（４２）が前記分段ブロック（８３１）の間に進行した場合、断続的な抵抗力によって複数段の触覚フィードバックを生じさせることができる。前記信号遮断部材（８３）の下壁面が延長して各赤外線受信端（３３２１）と赤外線送信端（３３２２）のセットの間に介設され、且つ前記信号遮断部材（８３）の下壁面には複数の凹み部（８３２）が環状に分布されることにより、前記回転ノブ部（８０）が回転する時に、前記凹み部（８３２）が前記赤外線受信端（３３２１）と赤外線送信端（３３２２）の間に移動するため、前記赤外線受信端（３３２１）と赤外線送信端（３３２２）の間の赤外線信号が断続的な伝送になり、前記回転ノブ部（８０）が時計回りまたは反時計回り方向の回転及び回転の幅を判断して、それに対応する制御信号を出力する。

本発明の多機能プッシュノブは、主に一つのスイッチ上に表示機能を備えると共に、そのスイッチに押し信号と、定量化可能な左／右調節信号と、回転出力部（２０）による左／右回転信号を提供できるという、高度に統合された制御装置である。例えば使用上に、定量化可能な調節信号をメニュー中の各機能オプションの間の移動に設定し、押し信号を機能オプションの決定に設定し、回転出力部（２０）による左／右回転信号を複数ページのメニューの前後のスキップに設定するように、直感的な操作が達成することが可能である。

この多機能プッシュノブを車内に使用された場合、エアコン、オーディオ、ラジオやブルートゥース（登録商標）等の設備の操作と切替に用いて、車内の様々な制御インターフェースが占める空間を最小化できるという、従来技術にない利点を有する。

本発明の技術を説明するために好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者であれば、本発明の趣旨および範囲内で、異なる形態をとることができることは明らかであるので、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１０：ベース
１１：ベースプレート
１２：環状導通部材
１２１：中央延長導通ピン
１３：側辺導通部材
１３１：側辺延長導通ピン
１４：テンションスプリング
１５：第一回転制限部材
２０：回転出力部
２１：回転フレーム
２１１：第二回転制限部材
２１２：テンションスプリング連動部材
２２：回転リング
２３：導通接触部材
２３１：第一導通ピン
２３２：第二導通ピン
３０：接続ベアリング
３１：下ベアリング
３２：上ベアリング
３３：回路基板
３３１：押し信号生成ユニット
３３２：赤外線遮断検知信号生成ユニット
３３２１：赤外線受信端
３３２２：赤外線送信端
４０：固定ブラケット
４１：摺動ガイド部材
４２：弾性当接部材
５０：押しブラケット
５１：押圧部
６０：表示ユニット
７０：ノブキャップ
７１：透明板
８０：回転ノブ部
８１：調節リング
８１１：調節溝
８２：外輪スリーブ
８３：信号遮断部材
８３１：分段ブロック
８３２：凹み部

Claims

ベースと、回転出力部と、接続ベアリングと、固定ブラケットと、押しブラケットと、表示ユニットと、ノブキャップと、回転ノブ部とを備える多機能プッシュノブであって、
前記ベースはベースプレートを備え、前記ベースプレート上に環状導通部材が設けられ、前記環状導通部材の中心が回転軸心であり、且つ前記環状導通部材は前記ベースの外側まで延長する中央延長導通ピンを備え、前記環状導通部材の両側にはそれぞれ側辺導通部材が設けられ、前記側辺導通部材はそれぞれ前記ベースの外側まで延長する側辺延長導通ピンを備え、前記ベース上はさらにテンションスプリングが設けられ、
前記回転出力部は回転フレームを含み、前記回転フレームは前記回転軸心に対して回転可能のように前記ベースの上方に対応して設けられたチューブ状部材であり、前記回転フレーム上には外側に向けて延長する回転リングが固定され、そして前記回転フレームの底部には、前記テンションスプリングに対応して、前記回転フレームが回転された後に前記テンションスプリングの復帰力で前記回転フレームを復帰させる少なくとも一つのテンションスプリング連動部材が設けられ、前記回転フレームの底部にはさらに第一導通ピンと第二導通ピンを備える導通接触部材が設けられ、前記第一導通ピンは前記環状導通部材上に貼り付けられ、前記第二導通ピンは前記回転フレームが回転した時に前記側辺導通部材の一つに対応して接触することによって、前記中央延長導通ピンと前記側辺延長導通ピンの一つとを導通させ、
前記接続ベアリングは下ベアリング、上ベアリング及び回路基板を含み、前記下ベアリングは前記ベースプレート上に固定され、前記上ベアリングは前記下ベアリングの上方に固定され、前記回路基板は前記上ベアリングの上壁面に対応して固定され、且つ前記回路基板には押し信号生成ユニットと複数の赤外線遮断検知信号生成ユニットが設けられ、前記押し信号生成ユニットは前記回路基板から突出されると共に弾性復帰力を有し、下に押す力によって前記回路基板と接触して押し制御信号を生成し、前記赤外線遮断検知信号生成ユニット上には、互いに離れて対応するように配置された赤外線受信端と赤外線送信端を有し、
前記固定ブラケットはチューブ状であり、前記上ベアリングの上方に対応して固定され、且つ中央に複数の摺動ガイド部材が設けられ、
前記押しブラケットは上下摺動可能のように前記摺動ガイド部材上に設けられ、且つ前記押しブラケット上に押圧部を有し、前記押圧部は前記押し信号生成ユニットに当接し、
前記表示ユニットは前記押しブラケットの上方に固定され、前記回路基板と電気的に接続され、
前記ノブキャップは前記押しブラケット上に対応して設けられ、前記回転軸心に対して回転でき、且つ前記ノブキャップ上に前記表示ユニットに対応する所に透明板が設けられ、前記ノブキャップが押された時に、前記押しブラケットが連動して下に移動されることにより、前記押し信号生成ユニットを押圧し、
前記回転ノブ部は調節リング、外輪スリーブ及び信号遮断部材を含み、前記調節リングは環状シート構造であり、前記ノブキャップの上方に固定され、前記外輪スリーブは環状チューブ部材であり、その上端は前記ノブキャップに対応して固定され、且つ前記固定ブラケットの外側に嵌められ、前記信号遮断部材は環状チューブ部材であり、前記外輪スリーブと前記固定ブラケットの間に介設され、前記外輪スリーブに対応して固定され、前記信号遮断部材の下壁面が延長して各赤外線受信端と赤外線送信端のセットの間に介設され、且つ前記信号遮断部材の下壁面には複数の凹み部が環状に分布されることにより、前記回転ノブ部が回転する時に前記赤外線受信端と赤外線送信端の間の赤外線信号が断続的な伝送になることを特徴とする、多機能プッシュノブ。
前記ベース上には少なくとも一つの第一回転制限部材が設けられ、且つ前記回転フレームには少なくとも一つの第二回転制限部材が設けられ、前記第二回転制限部材は前記回転フレームが正、反時計回りに一定の角度を回転した時に前記第一回転制限部材に当接して、前記回転フレームの回転範囲を制限することを特徴とする、請求項１記載の多機能プッシュノブ。
前記固定ブラケットの外側壁面上には、前記固定ブラケットから突出される複数の弾性当接部材が設けられ、且つ前記信号遮断部材の内周壁面上に内部を囲むように複数の分段ブロックが設置され、各前記分段ブロックは等角度分布となって、前記弾性当接部材に当接し、前記回転ノブ部が回転する時に、前記弾性当接部材が前記分段ブロックの間に進行した場合、断続的な抵抗力によって複数段の触覚フィードバックを生じさせることを特徴とする、請求項１記載の多機能プッシュノブ。
前記調節リング上に調節溝を有することを特徴とする、請求項１記載の多機能プッシュノブ。