JP7079688B2

JP7079688B2 - 表示パネル及びそれを備えた車両用スイッチ装置

Info

Publication number: JP7079688B2
Application number: JP2018148084A
Authority: JP
Inventors: 茂樹山本
Original assignee: Daikyo Nishikawa Corp
Current assignee: Daikyo Nishikawa Corp
Priority date: 2018-08-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2038-08-07
Also published as: JP2020024832A

Description

本発明は、光源の光を透過させる透光領域及び上記光を遮断する不透光領域が形成された加飾層を有する表示パネル、及びそれを備えた車両用スイッチ装置に関する。

特許文献１に開示された表示パネルは、開口部を有する略板状の基材と、上記基材の開口部内に上記基材の厚さ方向に進退可能に配設された透光性のスイッチ部材と、上記基材及びスイッチ部材の表面側に設けられた透光性の表皮と、上記スイッチ部材の裏側又は外周面に設けられた光源の光を表側に透過させる透光領域及び上記光を遮断する不透光領域が上記スイッチ部材と重なる領域に形成された加飾層とを備え、上記光源を発光させると、加飾層の透光領域を透過する光によって、スイッチ操作の操作位置を示す所定の図柄が表皮表面に浮かび上がるようになっている。この表示パネルでは、表皮とスイッチ部材との間に、ＰＣ（ポリカーボネート）等からなるマスクプレートとアクリル板等からなる拡散板とが配設され、上記マスクプレートが加飾層を構成している。

特許第５２１２２２９号公報

しかし、特許文献１では、表皮とスイッチ部材との間に介在するマスクプレート及び拡散板が硬い材質で構成されているので、表皮表面におけるスイッチ部材対応領域を押圧したときの感触が硬い。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表皮表面におけるスイッチ部材対応領域を押圧したときの感触を柔らかくすることにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、スイッチ部材と表皮との間に介在する部材にクッション性を持たせたことを特徴とする。

具体的には、第１の発明は、開口部を有する略板状の基材と、上記基材の開口部内側に上記基材の厚さ方向に進退可能に配設された透光性のスイッチ部材と、上記基材及びスイッチ部材の表側に設けられた透光性の表皮と、上記スイッチ部材の裏側又は外周面に設けられた光源の光を表側に透過させる透光領域及び上記光を遮断する不透光領域が上記スイッチ部材と重なる領域に形成された加飾層とを備えた表示パネルを対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、上記基材及びスイッチ部材の表面には、上記スイッチ部材と重なる領域が透光性及びクッション性を有する材料で構成されたクッション層が設けられ、当該クッション層（13）は、上記スイッチ部材(11)と重なる操作領域(RP)に設けられたスイッチ側部材(15)と、上記基材(9)と重なる非操作領域(RN)に設けられた基材側部材(17)とで構成され、上記表皮は、上記クッション層の表面に配設され、上記加飾層は、上記スイッチ部材又はクッション層に塗装により形成されているか、又は上記スイッチ部材又はクッション層に一体に形成されていることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係る表示パネルにおいて、上記クッション層全体が、クッション性を有する材料で構成されていることを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明に係る表示パネルにおいて、上記基材側部材の上記基材の開口部周縁に対応する領域が、不透光性材料からなることを特徴とする。

第４の発明は、第１～３のいずれか１つの発明に係る表示パネルと、上記光源と、上記スイッチ部材が上記基材の裏側に後退したことを検知する検知手段とを備えていることを特徴とする。

第１～４の発明によれば、クッション層におけるスイッチ部材と表皮とで挟まれた領域がクッション性を有しているので、表皮表面におけるスイッチ部材対応領域を押圧したときの感触が柔らかくなる。

また、組付けのばらつきによりスイッチ部材の表面が基材の表面よりも表側に位置しても、クッション層のスイッチ部材と重なる領域を薄く弾性変形させるとともに、クッション層の表面をなだらかな形状に維持できるので、表皮表面におけるスイッチ部材と基材との境界に対応する箇所に段差が形成されるのを防止できる。

また、クッション層の操作領域と非操作領域とを異なる材料で構成できるので、クッション層の各領域に、各領域に最適な透光性、弾性率等の性能を持たせることができる。また、スイッチ側部材を構成する材料には、操作領域に要求される性能だけを持たせるとともに、基材側部材を構成する材料には、非操作領域に要求される性能だけを持たせればよいので、操作領域に要求される性能と非操作領域に要求される性能の両方を有する材料でクッション層全体を構成した場合に比べ、材料コストを削減できる。

第２の発明によれば、クッション層のスイッチ部材と重なる領域だけでなく、基材と重なる領域にもクッション性を持たせたので、表皮表面におけるスイッチ部材対応領域と基材対応領域の触感を均一化できる。

また、組付けのばらつきによりスイッチ部材の表面が基材の表面よりも裏側に位置しても、スイッチ部材の表面及び基材の表面の両方に沿うようにクッション層の裏面を弾性変形させるとともに、クッション層の表面をなだらかな形状に維持できるので、表皮表面におけるスイッチ部材と基材の境界に対応する箇所に段差が形成されるのを防止できる。

第３の発明によれば、基材側部材の上記基材の開口部周縁に対応する領域が光を透過させないので、光源の光がスイッチ側部材の外周側に漏れるのを防止できる。

本発明の実施形態１に係る表示パネルを備えたインストルメントパネルの右側端部を示す斜視図である。図１のII－II線における断面図である。実施形態２の図２相当図である。実施形態３の図２相当図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、スイッチ装置１周りを示す。このスイッチ装置１は、車両のインストルメントパネル３の右側のエアコン吹出口５の真下のクラスタースイッチを構成している。スイッチ装置１は、図２に示すように、本発明の実施形態１に係る表示パネル７を備えている。

表示パネル７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）等の不透光性の樹脂からなる略板状の基材９を備えている。基材９は、矩形状の開口部９ａを有する板状の本体部９ｂと、該本体部９ｂの開口部９ａ全周縁に裏側に向けて一体に突設された環状の取付壁部９ｃとを備えている。

基材９の開口部９ａ内側には、平面視矩形状の透光性の樹脂製のスイッチ部材１１が基材９の厚さ方向に進退可能に配設されている。このスイッチ部材１１は、板面を基材９の厚さ方向に向けた矩形板状の板状部１１ａと、該板状部１１ａの外周部から裏側に向けて一体に突出する環状の突出壁部１１ｂとを備えている。

基材９及びスイッチ部材１１の板状部１１ａの表面には、クッション層１３が全体に亘って配設されている。クッション層１３は、上記スイッチ部材１１と重なる操作領域ＲＰに設けられたクッション性を有するシリコーン樹脂からなる透光性のスイッチ側部材１５と、上記基材９と重なる非操作領域ＲＮに設けられたクッション性を有する非透光性材料としての発泡ウレタンからなる基材側部材１７とで構成されている。したがって、上記スイッチ側部材１５全体が、クッション層１３の透光領域を構成している。スイッチ側部材１５の表面には、塗装により塗膜１９が形成されているとともに、塗膜１９の一部をレーザーにより剥離した透光性を有する剥離部２１が円形状をなすように形成されている。これら塗膜１９と剥離部２１とで加飾層２３が構成され、上記剥離部２１が透光性の透光領域Ｒ１を構成する一方、上記塗膜１９が不透光性の不透光領域Ｒ２を構成している。

上記クッション層１３の表面には、伸縮性を有するスモークシートからなる透光性の表皮２５が全体に亘って配設されている。当該表皮２５は、クッション層１３の表面にその裏面の全体又は一部を接着剤により接着又は溶着させるとともに、その端末を基材９の裏側に巻き込んだ状態でクッション層１３及び基材９に固定されている。

上記基材９の取付壁部９ｃの先端には、基板２７がその部品面をスイッチ部材１１に裏側から対向させた状態で取り付けられている。上記基板２７の部品面における取付壁部９ｃで囲まれた領域には、光源としてのＬＥＤ２９が配設されている。また、上記基板２７の部品面における取付壁部９ｃで囲まれた領域には、押圧面３１ａを有する検知手段としてのタクトスイッチ３１が配設されている。このタクトスイッチ３１の押圧面３１ａは、スイッチ部材１１がユーザにより押圧されていない状態で、スイッチ部材１１の板状部１１ａの裏面に当接又は微小な間隔を空けて対向している。さらに、上記基板２７の部品面における取付壁部９ｃで囲まれた領域には、圧縮コイルバネ３３の一端が取り付けられ、当該圧縮コイルバネ３３の他端は、スイッチ部材１１の板状部１１ａの裏面に取り付けられている。

上述のように構成されたスイッチ装置１のＬＥＤ２９を発光させると、その光Ｌは、スイッチ部材１１とクッション層１３のスイッチ側部材１５とを介して加飾層２３に裏側から照射され、照射された光Ｌの一部はその透光領域Ｒ１を透過する一方、照射された光Ｌの残りは不透光領域Ｒ２に遮断される。したがって、表皮２５の表面に、透光領域Ｒ１の形状、すなわち円形状がはっきりと現れる。そして、ユーザは、表皮２５表面における円形状が現れた領域、すなわちスイッチ部材１１対応領域を押圧することにより、スイッチ部材１１を圧縮コイルバネ３３の付勢力に抗して裏側に後退させ、スイッチ部材１１及びクッション層１３のスイッチ側部材１５を介してタクトスイッチ３１の押圧面３１ａを押圧することができる。そして、タクトスイッチ３１は、スイッチ部材１１が裏側に後退したことを検知する。このとき、スイッチ部材１１と表皮２５との間にクッション性を有するスイッチ側部材１５が介在しているので、表皮２５表面におけるスイッチ部材１１対応領域の感触が柔らかくなる。

したがって、本実施形態１によると、組付けのばらつきによりスイッチ部材１１の表面が基材９の表面よりも表側に位置しても、クッション層１３のスイッチ部材１１と重なる領域を薄く弾性変形させるとともに、クッション層１３の表面をなだらかな形状に維持できるので、表皮２５表面におけるスイッチ部材１１と基材９との境界に対応する箇所に段差が形成されるのを防止できる。

また、組付けのばらつきによりスイッチ部材１１の表面が基材９の表面よりも裏側に位置したときに、スイッチ部材１１の表面及び基材９の表面の両方に沿うようにクッション層１３の裏面を弾性変形させるとともに、クッション層１３の表面をなだらかな形状に維持できるので、表皮２５表面におけるスイッチ部材１１と基材９の境界に対応する箇所に段差が形成されるのを防止できる。

また、クッション層１３のスイッチ部材１１と重なる領域だけでなく、基材９と重なる領域にもクッション性を持たせたので、表皮２５表面におけるスイッチ部材１１対応領域と基材９対応領域の触感を均一化できる。

また、スイッチ側部材１５だけを透光性のシリコーン樹脂で構成し、基材側部材１７を不透光性のウレタンで構成したので、クッション層１３全体を透光性のシリコーン樹脂で構成した場合に比べ、材料コストを削減できる。

また、基材側部材１７が光を透過させないので、ＬＥＤ２９の光Ｌがスイッチ側部材１５の外周側に漏れるのを防止できる。

また、基材９よりも表皮２５側に位置するクッション層１３の表面に加飾層２３を形成したので、基材９の表面に形成した場合に比べ、透光領域Ｒ１と不透光領域Ｒ２の境界を表皮２５表面側から視認しやすい。

また、表皮２５に加飾層２３を形成していないので、表皮２５をクッション層１３に取り付ける際に、加飾層２３の透光領域Ｒ１とＬＥＤ２９との位置合わせ作業が不要となり、表皮２５のクッション層１３への取り付け作業が容易になる。

また、表皮２５に比べて配設面積の狭いスイッチ側部材１５に加飾層２３を設けたので、表皮２５に加飾層２３を設けた場合に比べ、加飾層２３の透光領域Ｒ１とＬＥＤ２９との位置合わせ作業が容易になる。

（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２に係る表示パネル７を示す。本実施形態２では、加飾層２３がスイッチ部材１１の板状部１１ａの表面に構成されている。

その他の表示パネル７の構成は、上記実施形態１と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

したがって、本実施形態２によると、クッション層１３に加飾層２３を形成していないので、クッション層１３を基材９に取り付ける際に、加飾層２３の透光領域Ｒ１とＬＥＤ２９との位置合わせ作業が不要となり、クッション層１３の基材９への取り付け作業が容易になる。

（実施形態３）
図４は、本発明の実施形態３に係る表示パネル７を示す。本実施形態３では、クッション層１３全体が、シリコーン樹脂からなる透光性のクッション材３５で構成されている。また、塗膜１９が、スイッチ部材１１の板状部１１ａ端面及び突出壁部１１ｂの外周面にも形成されている。

その他の表示パネル７の構成は、上記実施形態２と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

なお、上記実施形態１，２では、クッション層１３の基材側部材１７全体を不透光性材料で構成したが、基材側部材１７の基材９の開口部９ａ周縁に対応する領域だけを、不透光性材料で構成してもよい。

また、上記実施形態１～３では、加飾層２３を塗装により形成したが、スイッチ部材１１、又はクッション層１３に二色成形により一体に形成してもよい。

また、上記実施形態１～３では、クッション層１３の非操作領域ＲＮをクッション性を有する材料で構成したが、クッション性を有しない材料で構成してもよい。

また、上記実施形態１～３では、クッション層１３のスイッチ側部材１５及びクッション材３５をシリコーン樹脂で構成したが、アクリル樹脂又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で構成してもよい。

また、上記実施形態１，２では、クッション層１３の基材側部材１７を発泡ウレタンで構成したが、シリコーン樹脂、アクリル樹脂又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で構成してもよい。

また、上記実施形態１～３では、基材９とスイッチ部材１１とを別部材で構成したが、透光性材料からなる一部材で構成してもよい。例えば、透光性材料からなる略板状の部材にコ字状のスリットを形成し、スリット内側の領域が厚さ方向に進退可能なスイッチ部材１１を構成し、スリット外側の領域が基材９を構成するようにしてもよい。このようにした場合、基材９とスイッチ部材１１とを別部材で構成する場合に比べ、部品点数を削減できる。

また、上記実施形態１～３では、ＬＥＤ２９をスイッチ部材１１の裏側に設けたが、その光Ｌが加飾層２３の透光領域Ｒ１及び不透光領域Ｒ２に照射されるように、スイッチ部材１１の外周面に設けてもよい。

本発明は、光源の光を透過させる透光領域及び上記光を遮断する不透光領域が形成された加飾層を有する表示パネル、及びそれを備えた車両用スイッチ装置として有用である。

１スイッチ装置
７表示パネル
９基材
９ａ開口部
１１スイッチ部材
１３クッション層
１５スイッチ側部材
１７基材側部材
２３加飾層
２５表皮
２９ＬＥＤ（光源）
３１タクトスイッチ（検知手段）
Ｌ光
Ｒ１透光領域
Ｒ２不透光領域
ＲＰ操作領域
ＲＮ非操作領域

Claims

開口部を有する略板状の基材(9)と、
上記基材(9)の開口部(9a)内側に上記基材(9)の厚さ方向に進退可能に配設された透光性のスイッチ部材(11)と、
上記基材(9)及びスイッチ部材(11)の表側に設けられた透光性の表皮(25)と、
上記スイッチ部材(11)の裏側又は外周面に設けられた光源(29)の光(L)を表側に透過させる透光領域(R1)及び上記光(L)を遮断する不透光領域(R2)が上記スイッチ部材(11)と重なる領域に形成された加飾層(23)とを備えた表示パネルであって、
上記基材(9)及びスイッチ部材(11)の表面には、上記スイッチ部材(11)と重なる領域が透光性及びクッション性を有する材料で構成されたクッション層(13)が設けられ、当該クッション層（13）は、上記スイッチ部材(11)と重なる操作領域(RP)に設けられたスイッチ側部材(15)と、上記基材(9)と重なる非操作領域(RN)に設けられた基材側部材(17)とで構成され、
上記表皮(25)は、上記クッション層(13)の表面に配設され、
上記加飾層(23)は、上記スイッチ部材(11)又はクッション層(13)に塗装により形成されているか、又は上記スイッチ部材(11)又はクッション層(13)に一体に形成されていることを特徴とする表示パネル。
請求項１に記載の表示パネルにおいて、
上記クッション層(13)全体が、クッション性を有する材料で構成されていることを特徴とする表示パネル。
請求項１又は２に記載の表示パネルにおいて、
上記基材側部材(17)の上記基材(9)の開口部(9a)周縁に対応する領域が、不透光性材料からなることを特徴とする表示パネル。
請求項１～３のいずれか１項に記載の表示パネルと、
上記光源(29)と、
上記スイッチ部材(11)が裏側に後退したことを検知する検知手段(31)とを備えていることを特徴とする車両用スイッチ装置。