JP7064464B2 - 車両用スイッチ装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用スイッチ装置の製造方法に関するものである。

特許文献１には、車両用スイッチ装置が開示されている。このスイッチ装置は、光透過性を有するシート部材（透光層）と、このシート部材よりも下層に設けられ、所定の領域（透光領域）を除いて遮光するマスクプレート（遮光層）と、点灯時にマスクプレートの下層側から前記所定の領域を照らし、この所定の領域を通してシート部材上にスイッチ操作の操作位置を示す表示を浮かび上がらせる光源と、マスクプレートよりも下層に設けられ光源から前記所定の領域を照らす光を通すための導光孔（開口部）が設けられた基材とを備えている。

特許第５２１２２２９号公報

ここで、前記特許文献１では、所定の領域がマスク印刷されたマスクプレートを基材に積層することで、車両用スイッチ装置を製造することが考えられる。

しかし、マスクプレートを積層する際に、マスクプレートの透光領域を基材の導光孔に正確に位置合わせすることが難しく、透光領域の位置ずれが生じやすいという問題があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、透光領域の位置ずれを抑制することである。

前記の目的を達成するために、この発明では、透光領域が形成されていない状態の表皮材を基材の表面側に積層した後に、透光領域を表皮材に形成することとした。

具体的に、第１の発明は、スイッチ部材と、内部に前記スイッチ部材が配置された開口部が形成された基材と、前記基材の裏面側に配置された光源と、前記基材の表面側に積層され、前記光源からの光を透過させる透光領域が形成された表皮材と、を備えた車両用スイッチ装置の製造方法であって、前記基材の表面側に前記透光領域が形成されていない状態の表皮材を積層する積層ステップと、前記積層ステップの後に、前記表皮材に前記透光領域を形成する形成ステップと、前記基材の前記開口部内に前記スイッチ部材を配置する配置ステップと、を含むことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記車両用スイッチ装置は、前記基材と前記表皮材との間に積層されかつ、前記基材の前記開口部に対応する部分に開口部が形成されたクッション材をさらに備え、前記積層ステップでは、前記基材の表面側に前記クッション材と前記透光領域が形成されていない状態の表皮材とを積層することを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記表皮材は、遮光層と、前記遮光層の表面側又は裏面側に積層された透光層を有し、前記形成ステップでは、前記遮光層における前記透光領域に対応する部分を除去することで前記透光領域を形成することを特徴とする。

第１の発明によれば、基材の表面側に透光領域が形成されていない状態の表皮材を積層する積層ステップの後に、表皮材に透光領域を形成する形成ステップを行うので、表皮材において基材の開口部に対応する位置に確実に透光領域を形成でき、透光領域の位置ずれを抑制することができる。

第２の発明によれば、車両用スイッチ装置は、基材と表皮材との間に積層されるクッション材をさらに備えるので、表皮材が基材の表面側に直接積層されている場合と比較して、スイッチのクッション性を向上させることができる。

ところで、車両用スイッチ装置において、基材と表皮材との間にクッション材が積層されていると、クッション材の厚さの分だけ基材と表皮材とが離間する。このため、透光領域が形成された表皮材を基材に積層させる製造方法では、基材と表皮材とが離間している分、表皮材の透光領域を基材の開口部に正確に位置合わせするのがさらに難しくなり、透光領域の位置ずれがさらに生じやすくなる。

ここで、第２の発明では、基材の表面側にクッション材と透光領域が形成されていない状態の表皮材とを積層する積層ステップの後に、表皮材に透光領域を形成する形成ステップを行うので、クッション材の厚さの分だけ基材と表皮材とが離間していても、透光領域の位置ずれを抑制することができる。

第３の発明では、表皮材は、遮光層と、遮光層の表面側又は裏面側に積層された透光層とを有し、形成ステップでは、遮光層における透光領域に対応する部分を除去することで透光領域を形成するので、遮光層を除去するという比較的簡単なステップで、透光領域を形成することができる。

実施形態１に係る製造方法によって製造された車両用スイッチ装置を備えたインストルメントパネルを示す斜視図である。 図１のII－II断面図である。 積層ステップを示す断面図である。 形成ステップを示す断面図である。 配置ステップを示す断面図である。 組立ステップを示す断面図である。 実施形態２に係る図２相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
―車両用スイッチ装置の構成―
本発明に係る車両用スイッチ装置（以下、単にスイッチ装置という）ＳＷは、図１に示すように、車両のインストルメントパネルＰの右側のエアコン吹出口Ａの真下のクラスタースイッチを構成している。

図２は、スイッチ装置ＳＷを示す図１のII－II断面図である。なお、以下では、図２の上下方向を表裏方向と、図２の上側を表面側と、図２の下側を裏面側と、図２の左右方向を車両高さ方向と、図２の紙面と垂直な方向を車幅方向という場合がある。

スイッチ装置ＳＷは、基材１と、スイッチ部材２と、基材１の裏面側に配置された光源３と、基材１の表面側に積層され、光源３からの光Ｌを透過させる透光領域４ａが形成された表皮材４と、基材１と表皮材４との間に積層されたクッション材５とを備えている。

―基材―
基材１は、表裏方向視で矩形状で且つ略板状に形成されている。基材１は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）等の樹脂から形成されている。基材１は、遮光性を有している。

基材１には、内部にスイッチ部材２が配置された表裏方向視で矩形状の開口部１ａが形成されている。この開口部１ａの外周縁部には、基材１の表面側に突出する突出壁部１ｂが一体に形成されている。

基材１は、その裏面側に配置された表裏方向視で略矩形状の基板６に取付固定されている。この基板６は、その部品面を基材１の裏面側に対向させた状態で配置されている。基材１には、その裏面側に突出する複数の固定部１ｃ（図２では２つ表示）が一体に形成されており、これら固定部１ｃが複数のタッピングネジＳ（図２では２つ表示）によって基板６に取付固定されている。

基材１には、その裏面側に突出する、スイッチ部材２が収容される収容壁部１ｄが一体に形成されている。この収容壁部１ｄは、表裏方向視で開口部１ａを取り囲むように矩形状に形成されている。

―スイッチ部材―
スイッチ部材２は、基材１の開口部１ａ内に進退可能に設けられている。スイッチ部材２は、基材１の表裏面に平行な、表裏方向視で矩形状の底壁部２ａと、この底壁部２ａの外周縁部からその裏面側に突出して基材１の開口部１ａ内に収容される、表裏方向視で矩形状の第１側壁部２ｂと、この第１側壁部２ｂの裏面側端部から表裏方向と直交する車両高さ方向及び車幅方向の外側に突出する、表裏方向視で矩形状の段差部２ｃと、この段差部２ｃの外周縁部からその裏面側に突出して基材１の収容壁部１ｄ内に収容される、表裏方向視で矩形状の第２側壁部２ｄとを有している。底壁部２ａの表面位置は、スイッチ部材２が押圧されていない通常時においてクッション材５の表面位置と表裏方向で同じ位置である。スイッチ部材２は、透光性を有している。

第２側壁部２ｄの裏面側端面には、その裏面側に突出する棒状のばね挿通部２ｅが一体に形成されている。このばね挿通部２ｅは、後述する圧縮コイルばねＳＰ内にその表面側端部から圧縮コイルばねＳＰの表裏方向略半分の部分まで挿通されている。圧縮コイルばねＳＰは、第２側壁部２ｄの裏面側端面と基板６の部品面との間に表裏方向に沿うように配置されている。圧縮コイルばねＳＰの裏面側端部は、基板６の表面に固定されている。

第２側壁部２ｄの裏面側端面には、その裏面側に突出するスイッチ接触部２ｆが一体に形成されている。このスイッチ接触部２ｆの裏面側端面は、前記通常時において後述する、検知手段としてのタクトスイッチ７の表面側端面に接触している又はその端面との間に微少な間隔が空いている。タクトスイッチ７は、スイッチ接触部２ｆに対向するように、基板６の部品面に取り付けられている。

―光源―
光源３は、スイッチ部材２の底壁部２ａ略中央部に対向するように、基板６の部品面に取り付けられている。光源３は、例えば、車両のエンジンの作動に伴って発光する。光源３の発光時は、光源３からの光Ｌの一部は、スイッチ部材２の底壁部２ａ及び表皮材４の透光領域４ａを通過する。一方、光源３からの光Ｌの残部は、表皮材４の後述する遮光層４ｂで遮断される。従って、光源３の発光時は、表皮材４（後述する透光層４ｃ）の表面側に透光領域４ａの形状（図２では表裏方向視で円形状）に形成された表示が現れる。なお、本実施形態の透光領域４ａの形状は、表裏方向視で円形状、矩形状及び三角形状である（図１参照）。

―表皮材―
表皮材４は、表裏方向視で略矩形状に形成されており、クッション材５を介して基材１の表面側に積層されている。表皮材４は、基材１及びクッション材５の全体に亘って配設されている。

表皮材４は、遮光層４ｂと、この遮光層４ｂの表面側に積層された透光層４ｃとを有している。遮光層４ｂ及び透光層４ｃは、共にポリ塩化ビニルから形成され伸縮性を有している。遮光層４ｂは、黒色の顔料を含んで遮光性を有している。一方、透光層４ｃは、顔料を含むが、その含有量が比較的少なく、表皮材４の表面側に透光領域４ａの形状に形成された表示が現れる程度に透光性を有している。透光層４ｃは、その裏面の全部又は一部が遮光層４ｂの表面に積層されている。

―クッション材―
クッション材５は、表裏方向視で略矩形状に形成されており、基材１の全体に亘って配設されている。クッション材５は、発泡ウレタンから形成されクッション性を有している。

クッション材５は、基材１の開口部１ａに対応する部分に表裏方向視で矩形状の開口部５ａが形成されている。この開口部５ａは、基材１の開口部１ａより大きく形成されている。開口部５ａの内周側面は、突出壁部１ｂの外周側面を取り囲みこの外周側面に接触している。クッション材５の表面は、突出壁部１ｂの表面側端面よりも少し表面側に位置している。

―操作方法―
操作者が表皮材４表面におけるスイッチ部材２対応領域（図１の破線部分参照）を押圧すると、スイッチ部材２が圧縮コイルバネＳＰの付勢力に抗して裏面側に後退して、表皮材４及びスイッチ部材２を介してタクトスイッチ７が押圧される。そして、タクトスイッチ７は、その押圧検知信号を図示しない制御部に送り、この信号を受けた制御部は、例えば、車両の所定の動作を実行する。

―スイッチ装置の製造方法―
図３～図６は、スイッチ装置ＳＷの製造方法を示す断面図である。

スイッチ装置ＳＷの製造方法は、基材１の表面側に透光領域４ａが形成されていない状態の表皮材４を積層する積層ステップＳＴ１と、積層ステップＳＴ１の後に、表皮材４に透光領域４ａを形成する形成ステップＳＴ２と、基材１の開口部１ａ内にスイッチ部材２を配置する配置ステップＳＴ３と、組立ステップＳＴ４とを含む。以下、各ステップＳＴ１～ＳＴ４について、具体的に説明する。

まず、積層ステップＳＴ１を行う。図３は、積層ステップＳＴ１を示す。積層ステップＳＴ１では、基材１の表面側にクッション材５と透光領域４ａが形成されていない状態の表皮材４とを積層する。詳細に、クッション材５の裏面の全部又は一部を基材１の表面に接着又は溶着させる。次いで、表皮材４の裏面の全部又は一部をクッション材５の表面に接着又は溶着させる。また、表皮材４の外周縁部を、クッション材５及び基材１の外周縁部を包み込むように、クッション材５の表面側から基材１の裏面側に巻き込むことで、表皮材４をクッション材５及び基材１に固定する。

続いて、形成ステップＳＴ２を行う。図４は、形成ステップＳＴ２を示す。形成ステップＳＴ２では、表皮材４の遮光層４ｂにおける透光領域４ａに対応する部分を除去することで透光領域４ａを形成する。詳細に、形成ステップＳＴ２では、遮光層４ｂ及び透光層４ｃのうち遮光層４ｂのみにおいて、透光領域４ａに対応する所定領域を、基材１の裏面側から開口部１ａを介してレーザー光ＬＳを照射することにより除去する。すると、表皮材４に透光領域４ａが形成される。

続いて、配置ステップＳＴ３を行う。図５は、配置ステップＳＴ３を示す。配置ステップＳＴ３では、スイッチ部材２を、基材１の裏面側から基材１の開口部１ａに挿入する。そして、スイッチ部材２の第１側壁部２ｂを基材１の開口部１ａ内に収容配置させるとともに、その第２側壁部２ｄを基材１の収容壁部１ｄ内に収容配置させる。

続いて、組立ステップＳＴ４を行う。図６は、組立ステップＳＴ４を示す。組立ステップＳＴ４では、部品面に圧縮コイルばねＳＰ、光源３及びタクトスイッチ７を取り付けた状態の基板６を、基材１にその裏面側から近づける。そして、スイッチ部材２のばね挿通部２ｅを圧縮コイルばねＳＰに挿通させるとともに、そのスイッチ接触部２ｆの裏面側端部をタクトスイッチ７の押圧面７ａに対向配置させる。その後、基材１の固定部１ｃを基板６にタッピングネジＳで取付固定する（図２参照）。

―効果―
本実施形態によれば、基材１の表面側に透光領域４ａが形成されていない状態の表皮材４を積層する積層ステップＳＴ１の後に、表皮材４に透光領域４ａを形成する形成ステップＳＴ２を行うので、表皮材４において基材１の開口部１ａに対応する位置に確実に透光領域４ａを形成でき、透光領域４ａの位置ずれを抑制することができる。

また、基材１の表面側に透光領域４ａが形成されていない状態の表皮材４を積層する積層ステップＳＴ１の後に、表皮材４に透光領域４ａを形成する形成ステップＳＴ２を行うので、表皮材４の外周縁部を、クッション材５及び基材１の外周縁部を包み込むように、クッション材５の表面側から基材１の裏面側に巻き込むことで、表皮材４が伸びたとしても、透光領域４ａの形状が歪むことを抑制することができる。

また、本実施形態に係るスイッチ装置ＳＷは、基材１と表皮材４との間に積層されるクッション材５をさらに備えるので、表皮材４が基材１の表面側に直接積層されている場合と比較して、スイッチのクッション性を向上させることができる。

ところで、スイッチ装置ＳＷにおいて、基材１と表皮材４との間にクッション材５が積層されていると、クッション材５の厚さの分だけ基材１と表皮材４とが離間する。このため、透光領域４ａが形成された表皮材４を基材１に積層させる製造方法では、基材１と表皮材４とが離間している分、表皮材４の透光領域４ａを基材１の開口部１ａに正確に位置合わせするのがさらに難しくなり、透光領域４ａの位置ずれがさらに生じやすくなる。

ここで、本実施形態では、基材１の表面側にクッション材５と透光領域４ａが形成されていない状態の表皮材４とをこの順に積層する積層ステップＳＴ１の後に、表皮材４に透光領域４ａを形成する形成ステップＳＴ２を行うので、クッション材５の厚さの分だけ基材１と表皮材４とが離間していても、透光領域４ａの位置ずれを抑制することができる。

また、本実施形態では、表皮材４は、遮光層４ｂと、遮光層４ｂの表面側に積層された透光層４ｃとを有し、形成ステップＳＴ２では、遮光層４ｂにおける透光領域４ａに対応する部分を除去することで透光領域４ａを形成するので、遮光層４ｂを除去するという比較的簡単なステップで、透光領域４ａを形成することができる。

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係るスイッチ装置ＳＷを示す図２相当図である。以下では、実施形態１と共通する構成については、説明を省略する場合がある。

本実施形態に係るスイッチ装置ＳＷは、実施形態１に係るスイッチ装置ＳＷと比較して、スイッチ部材２及び検知手段の構成が異なっている。このため、本実施形態に係る基材１には突出壁部１ｂ及び収容壁部１ｄが形成されておらず、基板６の部品面に圧縮コイルばねＳＰ及びタクトスイッチ７が取り付けられていない。

スイッチ装置ＳＷは、検知手段として、透明電極よりなる板状の静電センサ８を備えている。静電センサ８は、表裏方向視で矩形状に且つ基材１の開口部１ａよりも大きくなるように形成されている。静電センサ８は、基材１の開口部１ａを塞ぐように基材１の裏面側に設けられている。静電センサ８の外周縁部は、開口部１ａの外周縁部に接着又は溶着されている。静電センサ８は、導線９を介して後述する制御部に電気的に接続されている。

スイッチ部材２は、直方体状に形成されている。スイッチ部材２は、基材１の開口部１ａ内に収容されている。スイッチ部材２は、裏面が静電センサ８の表面の中央部に接着又は溶着された基部２ｇと、この基部２ｇの表面側に積層されてクッション性を有する緩衝部２ｈとを有している。基部２ｇ及び緩衝部２ｈは、共に透光性を有している。基部２ｇの表裏方向厚さは、基材１と同じ厚さに形成されており、緩衝部２ｈの表裏方向厚さは、クッション材５と同じ厚さに形成されている。このため、緩衝部２ｈの表面位置は、クッション材５の表面位置と表裏方向で同じ位置である。

クッション材５の開口部５ａは、基材１の開口部１ａと同じ大きさに形成されている。クッション材５の開口部５ａの内周側面は、基材１の開口部１ａの内周側面と面一となっている。

上述の如く構成されたスイッチ装置ＳＷでは、操作者の指が表皮材４表面におけるスイッチ部材２対応領域に近付く又はこの領域に触れると、それを静電センサ８が検知する。そして、静電センサ８は、その検知信号を図示しない制御部に送り、この信号を受けた制御部は、例えば、車両の所定の動作を実行する。

本実施形態に係るスイッチ装置ＳＷは、スイッチ部材２が緩衝部２ｈを有しているので、スイッチのクッション性を向上させることができる。

本実施形態に係るスイッチ装置ＳＷの製造方法では、配置ステップＳＴ３において、スイッチ部材２を基材１の開口部１ａ内に収容配置し、静電センサ８を基材１にその裏面側から近づけ、静電センサ８の外周縁部を基材１の開口部１ａの外周縁部に接着又は溶着し且つスイッチ部材２の基部２ｇの裏面を静電センサ８の表面に接着又は溶着するという点を除いて、実施形態１とほぼ同様である。従って、前記実施形態１と同様に透光領域４ａの位置ずれを抑制することができる。

（その他の実施形態）
前記実施形態１では、スイッチ部材２の底壁部２ａの表面側に前記実施形態２の緩衝部２ｈを設けなかったが、緩衝部２ｈを設けてもよい。

また、前記各実施形態では、表皮材４は、遮光層４ｂの表面側に透光層４ｃを積層したが、透光層４ｃの表面側に遮光層４ｂを積層してもよい。この場合、形成ステップＳＴ２では、表皮材４の表面側から遮光層４ｂを除去することで透光領域４ａを形成する。

また、前記各実施形態では、透光領域４ａは円形状、矩形状又は三角形状としたが（図１参照）、これに限られない。例えば、透光領域４ａは文字及び記号などの任意のマークであってもよい。

また、前記各実施形態では、レーザー光ＬＳを照射することにより遮光層４ｂを除去したが、遮光層４ｂを除去する方法は、これに限られない。例えば、透光領域４ａに対応する形状又はマークに形成された金属製の刻印を加熱し、この加熱された刻印を遮光層４ｂに押し付けることで、遮光層４ｂを熱溶解させて除去してもよい。

また、前記各施形態では、基材１の表面側にクッション材５と表皮材４とをこの順に積層したが、これに限られない。すなわち、表皮材４とクッション材５とを互いに積層した後に、その積層した表皮材４及びクッション材５を基材１の表面側に積層してもよい。

また、前記各実施形態では、基材１と表皮材４との間にクッション材５を積層したが、これに限られない。すなわち、クッション材５を積層せず、表皮材４を基材１の表面に直接積層してもよい。

また、前記各実施形態では、表皮材４は、ポリ塩化ビニルから形成されているが、ポリウレタン又は熱可塑性ポリウレタンなどの樹脂から形成されていてもよい。

また、前記各実施形態では、表皮材４の透光層４ｃは顔料を含むが、顔料を含んでいなくてもよい。

本発明は、車両用スイッチ装置の製造方法として有用である。

ＳＷ スイッチ装置（車両用スイッチ装置）
１ 基材
１ａ 基材の開口部
２ スイッチ部材
３ 光源
Ｌ 光
４ 表皮材
４ａ 透光領域
４ｂ 遮光層
４ｃ 透光層
５ クッション材
５ａ クッション材の開口部

Claims (3)

1. スイッチ部材(2)と、内部に前記スイッチ部材(2)が配置された開口部(1a)が形成された基材(1)と、前記基材(1)の裏面側に配置された光源(3)と、前記基材(1)の表面側に積層され、前記光源(3)からの光(L)を透過させる透光領域(4a)が形成された表皮材(4)と、を備えた車両用スイッチ装置(SW)の製造方法であって、
   前記基材(1)の表面側に前記透光領域(4a)が形成されていない状態の表皮材(4)を積層する積層ステップ(ST1)と、
   前記積層ステップ(ST1)の後に、前記表皮材(4)に前記透光領域(4a)を形成する形成ステップ(ST2)と、
   前記基材(1)の前記開口部(1a)内に前記スイッチ部材(2)を配置する配置ステップ(ST3)と、を含む
   ことを特徴とする車両用スイッチ装置の製造方法。
2. 請求項１に記載された車両用スイッチ装置の製造方法において、
   前記車両用スイッチ装置(SW)は、前記基材(1)と前記表皮材(4)との間に積層されかつ、前記基材(1)の前記開口部(1a)に対応する部分に開口部(5a)が形成されたクッション材(5)をさらに備え、
   前記積層ステップ(1)では、前記基材(1)の表面側に前記クッション材(5)と前記透光領域(4a)が形成されていない状態の表皮材(4)とを積層する
   ことを特徴とする車両用スイッチ装置の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載された車両用スイッチ装置の製造方法において、
   前記表皮材(4)は、遮光層(4b)と、前記遮光層(4b)の表面側又は裏面側に積層された透光層(4c)を有し、
   前記形成ステップ(ST2)では、前記遮光層(4b)における前記透光領域(4a)に対応する部分を除去することで前記透光領域(4a)を形成する
   ことを特徴とする車両用スイッチ装置の製造方法。

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