JP7049177B2 - Rotary switch - Google Patents
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Description
本発明は、ダイヤルを発光させるようにしたロータリスイッチに関するものである。 The present invention relates to a rotary switch that causes a dial to emit light.
ロータリスイッチは、例えば、車載の空調装置(エアコン)やオーディオ、OA機器等の操作に使用されるが、夜間においてその位置を明確に示すためにダイヤルを発光させるようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。ここで、特許文献1において提案されたロータリスイッチを図7に示す。
The rotary switch is used, for example, for operating an in-vehicle air conditioner (air conditioner), audio equipment, OA equipment, etc., and a rotary switch has been proposed in which a dial is made to emit light in order to clearly indicate its position at night. (See, for example, Patent Document 1). Here, FIG. 7 shows the rotary switch proposed in
即ち、図7は特許文献1において提案されたロータリスイッチの側断面図であり、図示のロータリスイッチ101においては、操作者が回転操作するためのダイヤル102を円筒状の光不透過性部材102aと光透過性部材102bとで構成し、このダイヤル102の回転をロータリエンコーダ103によって検出するようにしている。
That is, FIG. 7 is a side sectional view of the rotary switch proposed in
そして、ダイヤル102とこれに結着されたロータリエンコーダ103の内部には、円筒状の導光レンズ104と遮光性部材105を配置するとともに、基板106上には、導光レンズ104に光を入射させるための光源107と、遮光性部材105の内部に光を出射するための光源108が配置されている。
A cylindrical
以上のように構成されたロータリスイッチ101において、光源107から出射して導光レンズ104の内部に入射する光は、導光レンズ104内を全反射しながら進む過程でダイヤル102の光透過性部材102bから外部に出射するため、ダイヤル102の一部である光透過性部材102bが発光する。又、光源108から遮光性部材105の内部へと出射された光は、ダイヤル102の前面部に嵌め込まれたプッシュノブ109を透過するため、該プッシュノブ109が発光する。
In the
しかしながら、特許文献1において提案された図7に示すロータリスイッチ101においては、ダイヤル102とロータリエンコーダ103の内部に導光レンズ104と遮光性部材105が配置されているため、全体の外径が大きくなって当該ロータリスイッチ101が大型化するという問題がある。
However, in the
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、小型コンパクト化を実現しつつ、ダイヤルを発光させることができるロータリスイッチを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotary switch capable of causing a dial to emit light while realizing compactness and compactness.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、透光性を有する円筒状のダイヤルと共に回転する円筒状のロータを前記ダイヤルと同軸に配置するとともに、該ロータの外周側に、前記ダイヤルに軸方向に連なる円筒状の導光レンズを固設し、該導光レンズの軸方向端面に形成された入射面に光源を対向配置してロータリスイッチを構成され、前記光源を周方向に等角度ピッチで配置するとともに、前記導光レンズの入射面であって、且つ、周方向に隣接する2つの前記光源の間に、V字状にカットされた切欠きをそれぞれ形成し、前記導光レンズの入射面に近い軸方向端部の前記光源が対向する部位に、三角窓をそれぞれ形成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention according to
請求項2に記載の発明は、透光性を有する円筒状のダイヤルと共に回転する円筒状のロータを前記ダイヤルと同軸に配置するとともに、該ロータの外周側に、前記ダイヤルに軸方向に連なる円筒状の導光レンズを固設し、該導光レンズの軸方向端面に形成された入射面に光源を対向配置してロータリスイッチを構成され、前記ダイヤルの内面を全反射面としたことを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, a cylindrical rotor that rotates together with a transparent cylindrical dial is arranged coaxially with the dial, and a cylinder that is axially connected to the dial on the outer peripheral side of the rotor. A rotary switch is configured by fixing a light guide lens in the shape of a light guide lens and arranging a light source facing the incident surface formed on the axial end surface of the light guide lens, and the inner surface of the dial is a total internal reflection surface. And.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ダイヤルの内面を全反射面としたことを特徴とする。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、ダイヤルを発光させるための円筒状の導光レンズを該ダイヤルに軸方向に連なるように配置し、該導光レンズをダイヤルと共に当該ロータリスイッチの外形を形成する部材として構成したため、ロータリスイッチが小径化し、その小型コンパクト化が実現する。 According to the first aspect of the present invention, a cylindrical light guide lens for causing the dial to emit light is arranged so as to be axially connected to the dial, and the light guide lens is formed together with the dial to form the outer shape of the rotary switch. Since the rotary switch is configured as a member, the diameter of the rotary switch can be reduced, and the size and size of the rotary switch can be reduced.
又、光源から出射する光は、導光レンズの光源に対向する入射面から該導光レンズ内に入射し、この導光レンズからダイヤルの軸方向端面の入射面から該ダイヤルの内部へと入射する。そして、ダイヤルに入射した光は、該ダイヤルの内部を全反射しながら進む過程で当該ダイヤルの表面の凹凸で屈折して外部へと出射するため、ダイヤルが発光する。 Further, the light emitted from the light source is incident on the light guide lens from the incident surface facing the light source of the light guide lens, and is incident on the inside of the dial from the incident surface on the axial end surface of the dial from the light guide lens. do. Then, the light incident on the dial is refracted by the unevenness of the surface of the dial and emitted to the outside in the process of traveling while totally reflecting the inside of the dial, so that the dial emits light.
また、光源から出射する光の大部分は、導光レンズに形成された三角窓の相対向する反射面で反射して切欠きに向かい、該切欠きの相対向する反射面で反射してダイヤルに向かうため、ダイヤルへの直射光の入射が抑えられ、ダイヤルの全体が均一に発光する。 In addition , most of the light emitted from the light source is reflected by the opposing reflecting surfaces of the triangular window formed on the light guide lens toward the notch, and is reflected by the opposing reflecting surfaces of the notch to dial. Therefore, the direct light incident on the dial is suppressed, and the entire dial emits light uniformly.
請求項2に記載の発明によれば、ダイヤルに入射した光は、該ダイヤルの内面の全反射面で全反射するため、その光がダイヤルの発光に効果的に利用される。 According to the second aspect of the present invention, the light incident on the dial is totally reflected by the total reflection surface on the inner surface of the dial, so that the light is effectively used for the light emission of the dial.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係るロータリスイッチの平面図、図2は図1のA-A線断面図、図3はロータの斜視図、図4は導光レンズの斜視図、図5は図1のB部における光線図、図6は図2のC部における光線図である。 1 is a plan view of a rotary switch according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view of a rotor, FIG. 4 is a perspective view of a light guide lens, and FIG. The ray diagram in the part B and FIG. 6 is the ray diagram in the part C of FIG.
本実施の形態に係るロータリスイッチ1は、車両のセンターコンソールに設けらており、車載の空調装置(エアコン)を操作するものであって、外形部材を構成する円筒状のダイヤル2と、該ダイヤル2と同軸に配された円筒状のロータ3を備えている。ここで、ダイヤル2は、操作者によって回転操作される部材であって、透光性を有する透明樹脂によって円筒状に成形されており、その外周の一部は、滑り止め用の多数の凹凸が形成されたローレット部2Aとされている。又、このダイヤル2の内面は、図6に詳細に示すように、大小異径の平行面2a,2bをテーパ面2cによって接続して構成されており、これらの平行面2a,2bとテーパ面2cは、全反射面とされている。そして、このダイヤル2の後端面(図6の右端面)は、平坦なリング状の入射面(受光面)2dとして構成されている。
The
前記ロータ3は、光不透過性の不透明樹脂によって円筒状に成形されており、これはその内部に固設された円筒状のホルダ4の外周に回転可能に嵌合保持されている。そして、このロータ3の前端部(図2の左端部)は、ダイヤル2に連結されており、このロータ3とダイヤル2とは一体に回転する。具体的には、ロータ3の前端部外周がダイヤル2の後端部内周に嵌着されることによって、ロータ3とダイヤル2とが軸方向において連結されており、前述のように両者は一体に回転する。
The
ここで、ロータ3の後端部には、図3に示すように、複数のスリット3aが全周に亘って等間隔で形成されており、これらのスリット3aの近傍には不図示のフォトインタラプタが配置されている。このフォトインタラプタは、ロータ3の回転を光学的に検出するものであって、ロータ3の回転によってスリット3aを断続的に通過する光を検出することによって、ロータ3に連結されたダイヤル2の回転方向と回転量(回転角度)を検出する。
Here, as shown in FIG. 3, a plurality of slits 3a are formed at equal intervals over the entire circumference at the rear end portion of the
ところで、図2に示すように、ダイヤル2の前端部の開口部には、ダイヤルリング5によって周囲が囲われた円板状のプッシュノブ6が軸方向(図2の左右方向)に移動可能に設けられており、このプッシュノブ6は、前記ホルダ4の内部に移動可能に嵌合保持された円筒状のプッシュロッド7に連結されている。そして、このプッシュロッド7は、前記ホルダ4の後端面に取り付けられた不図示の基板上に実装されたプッシュスイッチ8に当接している。尚、プッシュノブ6は、これをプッシュ操作していない状態では、プッシュスイッチ8によって図2に示す非操作位置に保持されている。
By the way, as shown in FIG. 2, a disk-
又、図2に示すように、前記ロータ3の外周側には、前記ダイヤル2に軸方向に連なるテーパ円筒状の導光レンズ9が配置されている。この導光レンズ9は、ダイヤル2と共に当該ロータリスイッチ1の外形部材を構成するものであって、アクリルやポリカーボネイト等の光透過性の透明樹脂によってテーパ円筒状に成形されている。具体的には、この導光レンズ9は、前端から後方に向かって径が次第に大きくなる(膨らむ)ようなテーパ円筒状に成形されている。
Further, as shown in FIG. 2, on the outer peripheral side of the
上記導光レンズ9の後端面は、平坦な入射面9aを構成しており、この入射面9aには、周方向4箇所に等角度ピッチ(90°ピッチ)で配置された光源であるLED(発光ダイオード)10が対向配置されている(図1及び図5参照)。そして、この導光レンズ9の入射面9aに近い後端部の各LED10が対向する周方向4箇所には、図1、図4及び図5に示すように、三角窓(図には1つのみ図示)11がそれぞれ形成されている。又、導光レンズ9の入射面9aであって、且つ、周方向に隣接する2つのLED10の間の部位(周方向に隣接する2つの三角窓11の間の部位)には、V字状にカットされた切欠き12がそれぞれ形成されている。ここで、各切欠き12の大きさは各三角窓11の大きさよりも大きく、各三角窓11と各切欠き12の相対向する面は、反射面11a,12aをそれぞれ形成している。尚、4つのLED10は、前記ホルダ4の後端面に取り付けられた不図示の基板上にそれぞれ実装されている。
The rear end surface of the
而して、導光レンズ9は、前述のようにダイヤル2と共に当該ロータリスイッチ1の外形部材を構成するが、図6に詳細に示すように、その前端面は、平坦な出射面9bを構成しており、この出射面9bは、ダイヤル2の後端の入射面(受光面)2dに対向している。
Thus, the
以上のように構成されたロータリスイッチ1において、操作者がダイヤル2を手で摘んでこれを回転操作すると、このダイヤル2と共にロータ3が回転し、このロータ3の後端部に形成された複数のスリット3aを断続的に通過する光を不図示のフォトインタラプタが検出することによって、ロータ3に連結されたダイヤル2の回転方向と回転量(回転角度)が検出され、その検出結果に基づいて車載の空調装置(エアコン)が操作者の意図に応じて操作される。
In the
又、操作者がロータリスイッチ1のプッシュノブ6をプッシュ操作すると、このプッシュノブ6とこれに連結されたプッシュロッド7が後方(図2の右方)へと移動し、不図示の基板上に実装されたプッシュスイッチ8がプッシュロッド7によって押圧されてONするため、車載の空調装置が操作者の意図に応じて操作される。尚、操作者がプッシュノブ6を再びプッシュ操作すると、プッシュスイッチ8がOFFしてプッシュノブ6を図2に示す非操作位置へと戻す。
Further, when the operator pushes the
ところで、夜間において当該ロータリスイッチ1の位置を照明によって明確にするために4つのLED10が起動されると、これらのLED10が同時に発光し、各LED10から前方に向かって出射する光は、図5に示すように、導光レンズ9の入射面9dから該導光レンズ9の内部に入射し、入射した光の一部は、図5にL1にて示すように、導光レンズ9の後端部の各LED10に対応する位置に形成された三角窓11の反射面11aで反射して切欠き12に向かい、該切欠き12の反射面12aで再び反射して導光レンズ9内を全反射を繰り返しながら前方に向かって進む。又、三角窓を経ないで直接切欠き12へと向かう光L2は、切欠き12も反射面12aで反射して導光レンズ9内を前方に向かって進む。そして、導光レンズ9内を直進する光L3~L5は、導光レンズ9内で全反射を繰り返しながら前方に向かって進む。
By the way, when four
そして、導光レンズ9内を前方に向かって進む光は、図6に示すように、該導光レンズ9の前端の出射面9bから出射した後にダイヤル2の後端の入射面(受光面)2dから該ダイヤル2の内部に入射する。このダイヤル2の内部に入射した光は、該ダイヤル2の内部で全反射を繰り返しながら前方に向かって進むが、その過程で、ダイヤル2の外周面のローレット部2Aに形成された多数の凹凸によって屈折して当該ダイヤル2の外部へと出射するため、ダイヤル2のローレット部2Aの全体が発光し、夜間においても操作者は、ダイヤル2を容易に回転操作することができる。又、プッシュノブ6は、プッシュロッド7内に設けられたプッシュノブ用光源13によって照明されるため、操作者は、プッシュノブ6を容易にプッシュ操作することができる。
Then, as shown in FIG. 6, the light traveling forward in the
以上のように、本実施の形態に係るロータリスイッチ1においては、ダイヤル2を発光させるための円筒状の導光レンズ9を該ダイヤル2に軸方向に連なるように配置し、該導光レンズ9を当該ロータリスイッチ1の外形を形成する部材として構成したため、ロータリスイッチ1が小径化し、その小型コンパクト化が実現する。
As described above, in the
又、各LED10から出射する光の大部分は、図5にL1,L2にて示すように、導光レンズ9に形成された三角窓11又は切欠き12の各反射面11a,12aで反射してダイヤル2へと向かうため、ダイヤル2への直射光L3~L5の入射が抑えられ、ダイヤル2の全体が均一に発光する。
Further, most of the light emitted from each
更に、本実施の形態では、ダイヤル2に入射した光は、該ダイヤル2の内面の全反射面で全反射するため、その光がダイヤル2の発光に効果的に利用されるという効果も得られる。
Further, in the present embodiment, since the light incident on the
尚、以上は本発明を車載の空調装置(エアコン)を操作するためのロータリスイッチに対して適用した形態について説明したが、本発明は、空調(エアコン)以外の他の任意の機器を操作するためのロータリスイッチに対しても同様に適用可能であることは勿論である。 Although the present invention has been described above in which the present invention is applied to a rotary switch for operating an in-vehicle air conditioner (air conditioner), the present invention operates any device other than the air conditioner (air conditioner). Of course, it can be applied to the rotary switch for the same purpose.
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of claims and the technical ideas described in the specification and drawings. Needless to say.
1 ロータリスイッチ
2 ダイヤル
2A ダイヤルのローレット部(発光部)
2a,2b ダイヤル内面の平行面(全反射面)
2c ダイヤル内面にテーパ面(全反射面)
2d ダイヤルの入射面(受光面)
3 ロータ
3a ロータのスリット
4 ホルダ
5 ダイヤルリング
6 プッシュノブ
7 プッシュロッド
8 プッシュスイッチ
9 導光レンズ
9a 導光レンズの入射面
9b 導光レンズの出射面
10 LED(光源)
11 三角窓
11a 三角窓の反射面
12 切欠き
12a 切欠きの反射面
13 プッシュノブ用光源
L1~L5 光
1
2a, 2b Parallel surface of the inner surface of the dial (total reflection surface)
2c Tapered surface (total reflection surface) on the inner surface of the dial
Incident surface (light receiving surface) of 2d dial
3 Rotor 3a Rotor slit 4
11
Claims (3)
前記光源を周方向に等角度ピッチで配置するとともに、前記導光レンズの入射面であって、且つ、周方向に隣接する2つの前記光源の間に、V字状にカットされた切欠きをそれぞれ形成し、
前記導光レンズの入射面に近い軸方向端部の前記光源が対向する部位に、三角窓をそれぞれ形成したことを特徴とするロータリスイッチ。 A cylindrical rotor that rotates together with a translucent cylindrical dial is arranged coaxially with the dial, and a cylindrical light guide lens that is axially connected to the dial is fixedly attached to the outer peripheral side of the rotor. The light source is arranged so as to face the incident surface formed on the axial end surface of the light guide lens.
The light sources are arranged at equal pitches in the circumferential direction, and a V-shaped notch is formed between the two light sources that are incident surfaces of the light guide lens and are adjacent to each other in the circumferential direction. Form each
A rotary switch characterized in that a triangular window is formed at a portion facing the light source at an axial end near the incident surface of the light guide lens .
前記ダイヤルの内面を全反射面としたことを特徴とするロータリスイッチ。 A cylindrical rotor that rotates together with a translucent cylindrical dial is arranged coaxially with the dial, and a cylindrical light guide lens that is axially connected to the dial is fixedly attached to the outer peripheral side of the rotor. The light source is arranged so as to face the incident surface formed on the axial end surface of the light guide lens.
A rotary switch characterized in that the inner surface of the dial is a total internal reflection surface .
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