WO2011064953A1 - ダイアル式スイッチ - Google Patents

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WO2011064953A1
WO2011064953A1 PCT/JP2010/006604 JP2010006604W WO2011064953A1 WO 2011064953 A1 WO2011064953 A1 WO 2011064953A1 JP 2010006604 W JP2010006604 W JP 2010006604W WO 2011064953 A1 WO2011064953 A1 WO 2011064953A1
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WO
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plunger
coil spring
peripheral surface
dial
compression coil
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/006604
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩勝 中嶋
悟 茶園
Original Assignee
住友電装株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 住友電装株式会社 filed Critical 住友電装株式会社
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Priority to DE112010004542T priority patent/DE112010004542T5/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/11—Movable parts; Contacts mounted thereon with indexing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60—Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/63—Contacts actuated by axial cams

Definitions

  • the present invention relates to a dial type switch used for operation of an electronic device or the like provided in a vehicle or the like.
  • a switch of Patent Document 1 is known as a dial type switch that provides a click feeling when a dial knob is rotated for operation of an electronic device or the like.
  • the dial switch includes a ring-shaped dial knob 102 and a support member (not shown) that rotatably supports the dial knob 102.
  • the support member is provided with a click portion 104 for giving a click feeling when the dial knob 102 is rotated.
  • the dial knob 102 has an uneven surface 106 in which unevenness entering and exiting in the radial direction is alternately repeated along the circumferential direction.
  • the click portion 104 accommodates a plunger 108 made of a metal ball and the plunger 108 so as to be able to reciprocate along the radial direction of the dial knob 102 so that the plunger 108 can come into contact with the uneven circumferential surface 106.
  • the plunger holding part 110 that opens at a position facing the concave / convex circumferential surface 106, and the elastic force toward the concave / convex peripheral face 106 in a state where the plunger 108 contacts the concave / convex peripheral face 106 in the plunger holding part 110.
  • a compression coil spring (hereinafter, also simply referred to as “coil spring”) 112 that is energized by the generated force.
  • the plunger moves smoothly in the plunger holder. Movement is important.
  • a click feeling is obtained when the dial knob 102 is rotated, and the plunger 108 does not reciprocate smoothly in order to obtain a click sound. That is, in the dial switch 100 described above, when the plunger 108 is pushed by the convex portion 106b, the dial switch 102 is shifted from the radial direction to the rotational direction of the dial knob 102 (see arrow D1 in FIG. 11), and the apex of the convex portion 106b. If it exceeds, the plunger 108 moves at once in the direction opposite to the rotational direction of the dial knob 102 due to the elastic force of the coil spring 112 and collides with the inner wall surface 110b of the plunger holder 110 (see FIG. 12). It was configured to generate a sound (collision sound). As a result, the smooth reciprocation of the plunger 108 was not obtained, and a uniform click feeling was not obtained in the turning operation of the dial knob 102.
  • a dial switch 120 including a plunger holding part 122 and a plunger 124 as shown in FIG. 13 has been considered.
  • the plunger holding part 122 has an inner wall surface 126 extending along a specific radial direction of the dial knob 102 in order to define the moving direction of the plunger 124. It has a sliding contact outer peripheral surface 128 slidably contacting the inner wall surface 126 of the plunger holding portion 122 so as to be slidable along a specific radial direction.
  • the plunger 124 moves while the sliding contact outer peripheral surface 128 is slidably contacted with the inner wall surface 126 of the plunger holding portion 122, thereby realizing smooth reciprocation of the plunger 124. It was considered that a uniform click feeling was obtained in the turning operation of the dial knob.
  • an object of the present invention is to provide a dial type switch that can improve the click feeling uniformity in the turning operation of the dial knob.
  • the inventors have a dial type in which the reciprocating direction of the plunger 124 is defined by the sliding contact between the inner wall surface 126 of the plunger holding portion 122 and the outer peripheral surface 128 of the plunger 124 as described above. Focusing on the fact that the direction of the elastic force is not determined by the distortion of the coil spring 112 when compressed, the dial type switch having the following configuration was created.
  • the dial type switch according to the present invention is a dial type switch for rotating the dial knob, and is rotated by the rotating operation of the dial knob, and passes through the center of rotation and is perpendicular to the rotating direction.
  • the rotating part having an uneven circumferential surface in which the unevenness entering and exiting is alternately repeated along the rotational direction, the plunger that can contact the uneven surface, and the radial direction so as to contact the uneven surface
  • a plunger holding portion that holds the plunger so as to be capable of reciprocating along, and a compression coil spring that urges the plunger toward the concavo-convex circumferential surface, and the plunger holding portion moves the plunger
  • the guide surface extends along a path and surrounds the plunger from the outside with the movement path as a center, and the plunger faces the opposite side to the front surface of the concave and convex surface and is compressed.
  • a receiving portion that contacts one end of an il spring and receives the urging force; an outer peripheral surface that extends in a direction of a movement path of the plunger and is close to the guide surface; and an inner peripheral surface that has an inner diameter larger than the outer diameter of the compression coil spring;
  • An outer wall having a rear end at a position in front of the rear end of the outer wall and extending in the direction of the movement inside the outer wall, and having an outer diameter on which the compression coil spring can be mounted.
  • An inner shaft, and the compression coil spring is mounted on the outer side of the inner shaft and is elastically compressed and deformed in the direction of the central axis of the compression coil spring.
  • the plunger is pressed against the concave and convex peripheral surface, and the difference between the maximum outer diameter of the inner shaft and the inner diameter of the compression coil spring is the difference between the minimum inner diameter of the inner peripheral surface of the outer wall and the outer diameter of the compression coil spring. Wherein the less than.
  • the contact length in the movement path direction between the outer peripheral surface of the outer wall and the guide surface of the plunger holding portion is ensured to effectively regulate the inclination of the plunger.
  • the posture of the spring is stabilized to suppress distortion during compression, and the inner shaft is made shorter than the outer wall, so that the compression coil spring is equal to the axial length difference. You can earn an effective length.
  • the storage space for the compression coil spring on the rear side of the plunger is shortened compared to the plunger that abuts the compression coil spring on the rear end. Accordingly, even if the contact length in the movement direction between the outer peripheral surface of the outer wall and the guide surface is ensured, the length of the plunger holding portion in the axial length direction is reduced to reduce the size. be able to.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a dial switch according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of the dial switch with the substrate removed.
  • FIG. 3 is a side view of the dial switch with the substrate removed. 4 is an end view taken along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a central vertical end view of the dial type switch.
  • FIG. 6 (A) is a diagram showing the behavior of the plunger in the click part, and shows a state in which the plunger is fitted in the concave part of the concave / convex peripheral surface
  • FIG. 6 (B) is the plunger in the click part.
  • FIG. 7 is an enlarged end view of a click part of a dial type switch according to another embodiment.
  • FIG. 8 is a partially enlarged perspective view of a device using a conventional dial switch.
  • FIG. 9 is an enlarged perspective view around the click part of the dial switch.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the behavior of the plunger in the click portion, and shows a state where the plunger is fitted into the concave portion of the concave and convex peripheral surface.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the behavior of the plunger in the click portion, and shows a state in which the plunger is pushed by the convex portion of the uneven circumferential surface.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the behavior of the plunger in the click part, and shows a state where the plunger collides with the inner wall surface of the plunger holding part.
  • FIG. 13 is a view showing a state of the compression coil spring of the click portion in another conventional dial type switch, and shows a state in which the plunger is fitted into the concave portion of the concave and convex peripheral surface and the compression coil spring is not distorted.
  • FIG. 14 is a view showing a state of the compression coil spring of the click part, and shows a state in which the compression coil spring is distorted by the plunger being pushed by the convex part of the concave / convex circumferential surface.
  • the dial switch according to the present embodiment is used for operation of an electronic device or the like, and is disposed, for example, on an operation panel or the like inside a vehicle.
  • the dial switch includes a dial knob 12 that is rotated, and a support member 16 that supports the dial knob 12 on a substrate 14 so as to be rotatable.
  • a circuit is formed on the surface of the substrate 14 on which the support member 16 is disposed, and a plurality of electronic components 15, 15,.
  • the dial knob 12 is a portion that rotates about the central axis C, and rotates together with the cylindrical dial member 30, the switch member 20 fitted inside the distal end portion of the dial member 30, and the dial member 30. And a rotating member 40.
  • the dial member 30 is a substantially cylindrical member having a central portion that penetrates along the central axis C, and is a portion that is rotated by an operator holding the outer peripheral surface 30a.
  • an engagement cylinder portion 32 having a diameter smaller than that of the distal end side is formed.
  • the engagement cylinder portion 32 has a plurality of engagement holes 34 that penetrate in the radial direction at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the base side refers to the substrate 14 side in the central axis C direction
  • the tip side refers to the opposite side.
  • the radial direction refers to a direction that passes through the central axis C and is orthogonal to the rotational direction of the dial member 30.
  • the switch member 20 closes the opening on the front side of the dial member 30 and is pressed by an operator with a finger or the like, and when the pressing portion 22 is pressed, the force is applied to the electronic component 15a on the substrate 14. In order to transmit, it has the transmission part 24 extended back from the press part 22 along the central axis C.
  • the pressing portion 22 is a disk-shaped portion that extends along a direction orthogonal to the central axis C, and has a light emitting portion 26 at a position above the center of the front surface (intersection with the central axis C).
  • the transmission portion 24 extends to the electronic component 15a mounted on the substrate 14 through the inside of the dial member 30, and transmits the force when the pressing portion 22 is pressed to the electronic component 15a.
  • a radial locking hole 27 is provided in the upper and lower surface portions of the rear end of the transmission portion 24.
  • the switch member 20 is held by the support member 16 by engaging the locking piece 19a of the support member 16 with the locking hole 27.
  • the rotating member 40 includes a ring-shaped rotating unit main body 42 and a cylindrical dial fixing unit 44 disposed on the inner side so as to be coaxial with the rotating unit main body 42.
  • the rotating portion main body 42 is provided with a flange-shaped portion 45 that extends in the radial direction on the distal end side, and an uneven peripheral surface portion that is provided on the base side of the flange-shaped portion 45 and whose outer peripheral surface (uneven peripheral surface) 46a is corrugated. 46.
  • the hook-like portion 45 is fitted into a guide portion 18 a provided at the tip of the support cylinder portion 18 of the support member 16, so that the rotation member 40 can rotate about the central axis C to the support member 16. Retained.
  • the concave / convex peripheral surface portion 46 is formed with a concave / convex peripheral surface 46a for generating a click feeling when the dial knob 12 is rotated.
  • the concavo-convex peripheral surface 46a is a peripheral surface having a constant width in the central axis C direction at each position in the circumferential direction, and the concavo-convex smoothly continues in the circumferential direction (see FIG. 4).
  • the dial fixing portion 44 is a cylindrical portion provided at a predetermined interval in the radial direction from the rotating portion main body 42 inside the rotating portion main body 42.
  • the dial fixing portion 44 is fixed to the rotating portion main body 42 by a connecting portion 47 extending in the radial direction from the inside of the rotating portion main body 42.
  • the dial fixing portion 44 is fixed to the inside of the rotating portion main body 42 by a plurality of connecting portions 47 that are spaced apart in the circumferential direction.
  • the dial fixing portion 44 is a cylindrical portion having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the dial member 30 (specifically, the engagement cylinder portion 32) and extending toward the distal end side from the rotating portion main body 42.
  • the dial fixing portion 44 is inserted inside the dial member 30 so that the outer peripheral surface thereof is in sliding contact with the inner peripheral surface of the dial member 30. At this time, the engagement protrusion 48 protruding from the outer peripheral surface of the dial fixing portion 44 is fitted into the engagement hole 34 of the dial member 30, thereby connecting the dial member 30 and the rotating member 40. By connecting the dial member 30 and the rotating member 40 in this way, when the dial member 30 is rotated, the rotating member 40 also rotates together with the dial member 30.
  • the support member 16 includes a support cylinder portion 18 that rises from the outer edge of the base portion 17 that extends along the substrate 14 toward the distal end side, and an inner cylinder portion that extends toward the distal end side so as to be coaxial with the inner side of the support cylinder portion 18. 19.
  • the support cylinder portion 18 includes a click portion 50 that acts on the concave and convex peripheral surface 46 a of the rotation portion main body 42 to generate a click feeling when the dial knob 12 is rotated.
  • a guide portion 18a having a stepped cross section is provided at the distal end portion of the support cylinder portion 18 so that the flange portion 45 of the rotating portion main body 42 is fitted.
  • the support tube portion 18 is elastically deformed to allow passage when the hook-like portion 45 is fitted into the guide portion 18a, and is elastically restored when the hook-like portion 45 is fitted into the guide portion 18a.
  • a plurality of restricting pieces 18b that restrict the movement of the hook-like portion 45 toward the tip end side are provided at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the click portion 50 is provided at the upper end position of the support cylinder portion 18 and is also referred to as a plunger holding portion 52 (hereinafter simply referred to as “holding portion”). ), A plunger 60 accommodated (held) in the holding portion 52, and a compression coil spring (hereinafter, also simply referred to as “coil spring”) 51 that biases the plunger 60.
  • a plunger holding portion 52 hereinafter simply referred to as “holding portion”.
  • coil spring hereinafter, also simply referred to as “coil spring”
  • the holding portion 52 is opened at a position facing the concave / convex circumferential surface 46a so that the plunger 60 can contact the concave / convex circumferential surface 46a of the rotating portion main body 42, and the plunger 60 has a specific radial direction of the concave / convex circumferential surface 46a.
  • the plunger 60 can reciprocate in the vertical (vertical) direction.
  • the holding portion 52 extends along a movement path when the plunger 60 reciprocates, and a guide wall 54 formed with a guide surface 53 that surrounds the plunger 60 from the outside around the movement path.
  • the guide wall 54 has a positioning wall (positioning portion) 55 that closes the radially outer end portion (end portion on the side far from the uneven circumferential surface 46a).
  • the guide wall 54 of the present embodiment surrounds three sides (left and right and rear in FIG. 6A) except for the tip side.
  • a restriction wall 56 that restricts one end of the coil spring 51 from moving to the tip side when one end of the coil spring 51 is brought into contact with the positioning wall 55 at the upper end thereof. It hangs down from the positioning wall 55 (see FIG. 5).
  • the guide surface 53 guides the plunger 60 by moving (sliding) while the plunger 60 is in sliding contact.
  • the guide surface 53 of the present embodiment includes a pair of rectangular planes that are long and facing each other so as to sandwich the plunger 60 from the width direction (left-right direction in FIG. 6A), and the base side ends of the pair of planes.
  • the positioning wall 55 is a part for positioning one end of the coil spring 51 in the radial direction, and has a plate-like shape extending in a direction orthogonal to the central axis c of the coil spring 51 in this embodiment.
  • the plunger 60 has a contact portion 61 that comes into contact with the concave and convex peripheral surface 46a, and a receiving portion 62 that faces the other side of the front concave and convex peripheral surface 46a and abuts against the other end of the coil spring 51 and receives the biasing force (elastic force). And an outer wall 63 and an inner shaft 64 extending rearward from the receiving portion 62.
  • the plunger 60 is formed of a material having a small friction coefficient.
  • the plunger 60 is made by injection molding using polyacetal, ABS, or the like.
  • the front means the center side in the radial direction of the dial member 30, and the rear means the outer side in the radial direction of the dial member 30.
  • the contact portion 61 swells in a hemispherical shape toward the front (that is, toward the concave / convex circumferential surface 46a), and can contact the concave / convex peripheral surface 46a.
  • the specific shape of this contact part 61 is not limited. That is, in this embodiment, although it is formed in a hemispherical shape, it can be slidably contacted with the concave / convex peripheral surface 46a when the concave / convex peripheral surface 46a rotates in accordance with the turning operation of the dial member 30. Other shapes may be used.
  • the receiving portion 62 extends in a direction orthogonal to the central axis c of the coil spring 51 on the rear side of the contact portion 61, contacts the other end of the coil spring 51, and receives the elastic force received from the coil spring 51.
  • the receiving portion 62 of the present embodiment is provided so as to connect between the inner shaft 64 and the outer wall 63.
  • the outer wall 63 is a cylindrical part extending rearward so as to surround the outer side of the coil spring 51.
  • the outer wall 63 includes an outer peripheral surface 63 a close to the guide surface 53 and an inner peripheral surface 63 b having an inner diameter larger than the outer diameter of the coil spring 51.
  • the outer peripheral surface 63a is a surface that can slide on the guide surface 53 when the plunger 60 reciprocates.
  • the outer peripheral surface 63a of the present embodiment has a rectangular or square cross section perpendicular to the central axis c of the coil spring 51 (see FIG. 1).
  • the inner peripheral surface 63b is a surface having a predetermined distance from the outer side of the coil spring 51.
  • the inner peripheral surface 63b is formed so that a cross section perpendicular to the central axis c of the coil spring 51 is circular.
  • Such an outer wall 63 suppresses the inclination of the plunger 60 in the holding portion 52 by the outer peripheral surface 63 a slidingly contacting the guide surface 53 when the plunger 60 reciprocates. To stabilize.
  • the distance between the outer peripheral surface 63a and the guide surface 53 is 0.05 to 0.1 mm
  • the distance between the inner peripheral surface 63b and the outside of the coil spring 51 is 0.05 to 0.1 mm. It is formed to become.
  • the length dimension of the front-back direction of the outer side wall 63 is 5 mm.
  • the inner shaft 64 extends rearward inside the outer wall 63.
  • the inner shaft 64 is a part for stabilizing the posture of the coil spring 51 from the inside when the coil spring 51 is elastically deformed (compressed). That is, when the coil spring 51 is compressed, the inner shaft 64 is positioned inside the coil spring 51, so that distortion of the coil spring 51 is suppressed.
  • the inner shaft 64 has a rear end at a position ahead of the rear end of the outer wall 63. That is, the inner shaft 64 has an outer peripheral surface 64 a that is smaller in length in the front-rear direction than the outer wall 63 and to which the coil spring 51 can be attached. In this way, in the front-rear direction, the length dimension of the inner shaft 64 is made smaller than the length dimension of the outer wall 63, so that this difference in length (hereinafter also referred to as “axial length difference”) causes the coil spring.
  • the posture of the coil spring 51 can be stabilized while ensuring the effective length of 51.
  • the effective length of the coil spring 51 can be earned by the difference in axial length while ensuring the contact length in the moving direction (front-rear direction) between the surface 63a and the guide surface 53.
  • the effective length of the coil spring 51 is obtained by the axial length difference between the outer wall 63 and the inner shaft 64, so that the rear side of the plunger 60 is compared with the conventional plunger in which the coil spring 51 is brought into contact with the rear end.
  • the accommodation space of the coil spring 51 (see X in FIG. 6A) can be shortened, and thereby the length dimension of the holding portion 52 in the axial length direction can be reduced and the size can be reduced.
  • the inner shaft 64 of this embodiment is formed so that the difference between its outer diameter and the inner diameter of the coil spring 51 is zero. Accordingly, when the coil spring 51 is attached to the inner shaft 64, the coil spring 51 is less likely to come off from the plunger 60 (inner shaft 64), and the assembly work to the holding portion 52 is performed as compared with the case where the plunger and the coil spring are separated. Becomes easier.
  • the inner shaft 64 is formed to have an outer diameter of ⁇ 4.4 mm and a length dimension in the front-rear direction of 2 mm.
  • the cross-sectional shape of the inner peripheral surface 63b of the outer wall 63 and the cross-sectional shape of the outer peripheral surface 64a of the inner shaft 64 may not be circular. That is, the inner peripheral surface 63b of the outer wall 63 only needs to extend rearward so as to surround the outer side of the coil spring 51 and have a predetermined distance from the outer peripheral surface of the coil spring 51, and its cross-sectional shape is a polygonal shape such as a square. Etc.
  • the outer peripheral surface 64a of the inner shaft 64 only needs to be fitted with the coil spring 51, and the cross-sectional shape thereof may be a polygon or the like.
  • the cross-sectional shape of the inner peripheral surface 63b of the outer wall 63 and the cross-sectional shape of the outer peripheral surface 64a of the inner shaft 64 may be different. In this way, when the cross-sectional shape of the inner peripheral surface 63b of the outer wall 63 and the cross-sectional shape of the outer peripheral surface 64a of the inner shaft 64 are not circular along the coil spring 51, the maximum outer diameter (for example, the cross-sectional shape) of the inner shaft 64 is determined.
  • the inner diameter of the coil spring 51 Is a square length
  • the minimum inner diameter of the inner peripheral surface 63b of the outer wall 63 for example, the length of one side when the cross-sectional shape is square
  • the coil spring It is set to be smaller than the difference from the outer diameter of 51.
  • the coil spring 51 urges the plunger 60 toward the uneven circumferential surface.
  • the coil spring 51 of this embodiment is formed of a piano wire or a stainless steel wire.
  • the coil spring 51 is disposed on the holding portion 52 in a state of being attached to the outside of the inner shaft 64. Specifically, in a state where the coil spring 51 is compressed in the direction of the central axis c, one end contacts the positioning wall 55 and the other end contacts the receiving portion 62 of the plunger 60. As a result, the plunger 60 is pressed against the concave and convex peripheral surface 46 a by the elastic force of the coil spring 51.
  • the inner cylinder portion 19 of the support member 16 extends to the front end side with respect to the support cylinder portion 18, and the outer diameter thereof is formed to a size corresponding to the inner diameter of the dial fixing portion 44 of the rotating member 40.
  • the upper and lower end portions of the inner cylinder portion 19 are provided with locking pieces 19a that extend toward the distal end, have the distal end as a free end, and have a protrusion protruding toward the central axis C at the distal end.
  • the protrusion of the locking piece 19 a engages with a locking hole 27 provided on the proximal end side of the transmission portion 24 in the switch member 20, whereby the switch member 20 is held by the support member 16.
  • the plunger 60 urged by the coil spring 51 has a contact portion 61 with an uneven circumferential surface.
  • the concave and convex peripheral surface 46a is in contact with the concave portion 46b of 46a.
  • the difference in the length of the coil spring 51 in the central axis c direction between the inner shaft 64 holding the coil spring 51 and the outer wall 63 for stabilizing the posture of the plunger 60 (axial length difference).
  • the posture of the coil spring 51 and the plunger 60 can be stabilized while ensuring the effective length of the coil spring 51.
  • the contact length in the front-rear direction between the outer peripheral surface 63a of the outer wall 63 and the guide surface 53 of the holding portion 52 is secured, and the inclination of the plunger 60 is effectively regulated.
  • the posture of the coil spring 51 is stabilized to suppress distortion during compression, and the inner shaft 64 is made shorter than the outer wall 63, so that the axial length of the coil spring 51 is reduced.
  • the effective length of the coil spring 51 can be earned by the difference. Thereby, the smooth reciprocation of the plunger 60 is realized, the one-side wear of the outer peripheral surface 63a of the plunger 60 is effectively suppressed, and the click feeling is uniform in the turning operation of the dial knob 12. it can.
  • the effective length of the coil spring 51 is obtained by the axial length difference between the outer wall 63 and the inner shaft 64, so that the coil spring 51 on the rear side of the plunger 60 can be compared with a conventional plunger that abuts the coil spring on the rear end.
  • the accommodation space (see X in FIG. 6A) can be shortened, so that even if the contact length in the front-rear direction between the outer peripheral surface 63a of the outer wall 63 and the guide surface 53 is secured, It is possible to reduce the size by reducing the length in the axial direction.
  • dial switch of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • the plunger 160 may include a guided shaft 164.
  • the guided shaft 164 extends from the rear end of the inner shaft 64 to a position behind the rear end of the outer wall 63 along its central axis (same as the central axis c of the coil spring 51).
  • the guided shaft 164 has an outer diameter smaller than the outer diameter of the inner shaft 64.
  • the guided shaft 164 has an outer diameter of ⁇ 3.8 mm, is coaxial with the inner shaft 64 and extends straight rearward, and has a circular cross-sectional shape orthogonal to the central axis.
  • the positioning wall 55 is provided with a guide hole into which the guided shaft 164 can enter, and this guide hole has an outer periphery of the guided shaft 164 so that the guided shaft 164 moves along the central axis c.
  • the inner peripheral surface 55a is in sliding contact with the surface 164a.
  • the holding portion 52 is formed so that the guide surface 53 extends in the vertical direction.
  • the present invention is not limited to this, and the holding portion 52 is formed so that the guide surface extends in the horizontal direction or the inclined direction. May be.
  • the dial type switch according to the present invention is a dial type switch for rotating the dial knob, and is rotated by the rotating operation of the dial knob, passing through the center of rotation and orthogonal to the rotating direction.
  • a rotating part having an uneven circumferential surface in which unevenness entering and exiting in the radial direction is alternately repeated along the rotational direction, a plunger that can contact the uneven surface, and the diameter so as to contact the uneven surface
  • a plunger holding portion that holds the plunger so as to be reciprocally movable along a direction, and a compression coil spring that urges the plunger toward the concavo-convex circumferential surface, and the plunger holding portion includes the plunger A guide surface that extends along the movement path of the outer periphery and surrounds the plunger from the outside with the movement path as a center.
  • a receiving portion that contacts one end of the compression coil spring and receives the biasing force, an outer peripheral surface that extends in the direction of the movement path of the plunger and is close to the guide surface, and an inner peripheral surface that has an inner diameter larger than the outer diameter of the compression coil spring
  • An outer wall having an outer diameter that extends in the direction of the movement path inside the outer wall and has a rear end at a position in front of the rear end of the outer wall and on which the compression coil spring can be mounted.
  • the compression coil spring is mounted on the outer side of the inner shaft and is elastically deformed in the direction of the central axis of the compression coil spring, and is arranged on the plunger holding portion so that its elastic force
  • the plunger is pressed against the concave / convex circumferential surface by the difference between the maximum outer diameter of the inner shaft and the inner diameter of the compression coil spring, and the difference between the minimum inner diameter of the inner peripheral surface of the outer wall and the outer diameter of the compression coil spring. Smaller than the difference between the.
  • the contact length in the movement path direction between the outer peripheral surface of the outer wall and the guide surface of the plunger holding portion is ensured to effectively regulate the inclination of the plunger.
  • the posture of the spring is stabilized to suppress distortion during compression, and the inner shaft is made shorter than the outer wall, so that the compression coil spring is equal to the axial length difference. You can earn an effective length.
  • the storage space for the compression coil spring on the rear side of the plunger is shortened compared to the plunger that abuts the compression coil spring on the rear end. Accordingly, even if the contact length in the movement direction between the outer peripheral surface of the outer wall and the guide surface is ensured, the length of the plunger holding portion in the axial length direction is reduced to reduce the size. be able to.
  • the inner shaft has a maximum outer diameter such that a difference from the inner diameter of the compression coil spring is zero. According to this configuration, it is possible to facilitate the assembly work of the plunger and the compression coil spring to the plunger holding portion. Specifically, in the assembly operation of the plunger and the compression coil spring to the plunger holding portion, when the compression coil spring is held on the inner shaft from the inner side, the difference between the inner diameter of the compression coil spring and the maximum outer diameter of the inner shaft is zero. Therefore, it is difficult for the compression coil spring to come off from the inner shaft. As a result, the assembling work is facilitated as compared with the case where the plunger and the compression coil spring are assembled to the plunger holding portion in a separated state.
  • the plunger extends from the rear end of the inner shaft along the central axis to a position behind the rear end of the outer wall and has an outer diameter smaller than the outer diameter of the inner shaft.
  • the plunger holding portion further includes a positioning portion that positions the other end of the compression coil spring at a position rearward of the plunger, and the guided shaft can enter the positioning portion.
  • a guide hole is provided, and the guide hole has an inner peripheral surface that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the guided shaft so that the guided shaft moves along the central axis. According to this configuration, the guided shaft slides in contact with the inner peripheral surface of the guide hole of the positioning portion and is guided along the central axis direction (movement path direction), so that the plunger reciprocates more smoothly.
  • the guide surface of the plunger holding part extends in the vertical direction. According to this configuration, since the gravity acts on the plunger in the moving direction, that is, the direction along the guide surface, the frictional force acting between the guide surface and the plunger is hardly affected by the gravity. As a result, a highly uniform click feeling can be obtained regardless of the turning direction of the dial knob.
  • the dial type switch according to the present invention is useful for a dial type switch used for the operation of an electronic device or the like provided in a vehicle or the like, and is suitable for improving the click feeling uniformity in the turning operation of the dial knob. Yes.

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)

Abstract

　本発明は、凹凸周面４６ａを有する回動部４０とプランジャー６０と往復移動可能にプランジャー６０を保持する保持部５２とプランジャー６０を付勢するコイルバネ５１とを備え、保持部５２は、プランジャー６０の移動経路に沿って延びプランジャー６０を外側から囲む案内面５３を有し、プランジャー６０は、案内面５３に近接する外周面６３ａとコイルバネ５１の外径よりも大きな内径の内周面６３ｂとを持つ外側壁６３と、外側壁６３の内側でその後端よりも前側の位置に後端を有し、外側にコイルバネ５１が装着可能な内側軸６４とを備え、内側軸６４の外径とコイルバネ５１の内径との差が外側壁６３の内径とコイルバネ５１の外径との差よりも小さいことを特徴とする。

Description

ダイアル式スイッチ
　本発明は、車両等に備えられた電子機器等の操作に使用されるダイアル式スイッチに関するものである。
　従来から、電子機器等の操作のためにダイアルノブを回転させたときにクリック感を得られるダイアル式スイッチとして特許文献１のものが知られている。
　このダイアル式スイッチは、図８及び図９に示すように、リング状のダイアルノブ１０２と、このダイアルノブ１０２を回動可能に支持する支持部材（図示省略）とを備える。この支持部材には、ダイアルノブ１０２を回動させたときにクリック感を与えるためのクリック部１０４が設けられている。
　ダイアルノブ１０２は、径方向に出入りする凹凸が周方向に沿って交互に繰り返される凹凸周面１０６を有する。クリック部１０４は、金属製のボールからなるプランジャー１０８と、このプランジャー１０８をダイアルノブ１０２の径方向に沿って往復移動可能に収容し、プランジャー１０８が凹凸周面１０６と当接できるよう凹凸周面１０６と対向する位置が開口するプランジャー保持部１１０と、このプランジャー保持部１１０内でプランジャー１０８が凹凸周面１０６に当接した状態でこの凹凸周面１０６に向けてその弾発力により付勢する圧縮コイルバネ（以下、単に「コイルバネ」とも称する。）１１２とを備える。
　このダイアル式スイッチ１００において、操作していない状態では、図１０に示すように、コイルバネ１１２により付勢されたプランジャー１０８は、その一部がプランジャー保持部１１０の開口１１０ａから突出し、凹凸周面１０６の凹部１０６ａに嵌まり込んだ状態でダイアルノブ１０２の凹凸周面１０６に当接している。この状態からダイアルノブ１０２を回動操作すると、凹凸周面１０６の凸部１０６ｂに押されたプランジャー１０８がダイアルノブ１０２の径方向内側に移動し（図１１参照）、さらにダイアルノブ１０２を回動し続けると、プランジャー１０８が凸部１０６ｂの頂点を超えて（図１２参照）コイルバネ１１２の弾発力によって隣の凹部１０６ａに嵌まり込む（図１０参照）。ダイアルノブ１０２が回動しているあいだ、この一連の動作が繰り返される。このようにコイルバネ１１２の弾発力によりプランジャー１０８が凹凸周面１０６に押付けられた状態で、このプランジャーが凹凸周面１０６の凹凸に追従した往復移動を行うことによりダイアルノブ１０２を回動させるときのトルクが周期的に変化し、これによりクリック感が得られる。
　ダイアル式スイッチにおいて、ダイアルノブの回動の速さを変えたり、左右いずれの方向にダイアルノブを回しても均一なクリック感を得るためには、プランジャー保持部内でのプランジャーの滑らかな往復移動が重要となる。
　上記のダイアル式スイッチ１００では、ダイアルノブ１０２の回動操作のときにクリック感が得られるのに加え、クリック音を得るために、プランジャー１０８が滑らかな往復移動を行わない。即ち、上記のダイアル式スイッチ１００では、プランジャー１０８が凸部１０６ｂに押されるときには径方向からダイアルノブ１０２の回動方向（図１１の矢印Ｄ１参照）にずれた状態となり、凸部１０６ｂの頂点を越えるとコイルバネ１１２の弾発力によりプランジャー１０８がダイアルノブ１０２の回動方向と反対側に一気に移動してプランジャー保持部１１０内壁面１１０ｂに衝突し（図１２参照）、この衝突によりクリック音（衝突音）が生じるように構成されていた。その結果、プランジャー１０８の滑らかな往復移動が得られず、ダイアルノブ１０２の回動操作において均一なクリック感が得られなかった。
　そこで、図１３に示されるような、プランジャー保持部１２２とプランジャー１２４とを備えるダイアル式スイッチ１２０が考えられた。このダイアル式スイッチ１２０では、プランジャー保持部１２２は、プランジャー１２４の移動方向を規定するためにダイアルノブ１０２の特定の径方向に沿って延びる内壁面１２６を有し、プランジャー１２４は、前記特定の径方向に沿って摺動可能にプランジャー保持部１２２の内壁面１２６と摺接する摺接外周面１２８を有する。このようなダイアル式スイッチ１２０では、プランジャー１２４がその摺接外周面１２８をプランジャー保持部１２２の内壁面１２６に摺接させて移動することにより、プランジャー１２４の滑らかな往復移動が実現され、ダイアルノブの回動操作において均一なクリック感が得られると考えられた。
　しかし、このようなダイアル式スイッチにおいても、ダイアルノブ１０２の回動操作において、均一なクリック感を得ることができなかった。
日本国特開２０００－１５６１２９号公報
　本発明は、上記問題点に鑑み、ダイアルノブの回動操作においてクリック感の均一性を高めることができるダイアル式スイッチを提供することを課題とする。
　そこで、前記発明者らは、上記課題を解消すべく実験を繰り返したところ、このダイアル式スイッチ１２０では、ダイアルノブ１０２を回動させたときに、凹凸周面１０６によりプランジャー１２４が押されて圧縮コイルバネが圧縮する度にこの圧縮コイルバネが異なる歪み方をし、これにより、コイルバネ１１２からプランジャー１２４に加わる弾発力の方向（例えば、図１４の歪み方では矢印αの方向）にバラつきが生じることを発見した。
　このようにプランジャー１２４に加わる弾発力の方向がバラつくと、プランジャー１２４の往復移動においてプランジャー１２４の摺接外周面１２８とプランジャー保持部１２２の内壁面１２６との間の摩擦力が変化し、これによりダイアルノブの回動操作において均一なクリック感が得られない。また、移動方向に対して傾斜した方向に弾発力が働くとプランジャー１２４が傾いた状態で往復移動し、これによりその外周面が片磨耗する場合がある。
　そこで、前記発明者らは、このようにプランジャー保持部１２２の内壁面１２６とプランジャー１２４の外周面１２８とが摺接することでプランジャー１２４の往復移動の方向が規定されるようなダイアル式スイッチでは、圧縮されたときにコイルバネ１１２が歪むことで弾発力の方向が定まらないことに着目し、以下の構成のダイアル式スイッチを創作した。
　本発明に係るダイアル式スイッチは、ダイアルノブを回動操作するダイアル式スイッチであって、前記ダイアルノブの回動操作により回動し、その回動中心を通って回動方向と直交する径方向に出入りする凹凸が前記回動方向に沿って交互に繰り返される凹凸周面を有する回動部と、前記凹凸周面に接触可能なプランジャーと、前記凹凸周面に接触するよう前記径方向に沿って往復移動可能にプランジャーを保持するプランジャー保持部と、前記プランジャーを前記凹凸周面に向けて付勢する圧縮コイルバネと、を備え、前記プランジャー保持部は、前記プランジャーの移動経路に沿って延び、この移動経路を中心にして前記プランジャーを外側から囲む案内面を有し、前記プランジャーは、前方の前記凹凸周面と反対側を向いて前記圧縮コイルバネの一端と当接し前記付勢力を受け止める受け部と、前記プランジャーの移動経路方向に延びて前記案内面に近接する外周面と前記圧縮コイルバネの外径よりも大きな内径を持つ内周面とを持つ外側壁と、この外側壁の内側で前記移動経路方向に延びて前記外側壁の後端よりも前側の位置に後端を有しその外側に前記圧縮コイルバネが装着可能な外径を有する内側軸とを備え、前記圧縮コイルバネは、前記内側軸の外側に装着され当該圧縮コイルバネの中心軸方向に弾性圧縮変形された状態で前記プランジャー保持部に配置されることでその弾発力により前記プランジャーを前記凹凸周面に対して押しつけ、前記内側軸の最大外径と前記圧縮コイルバネの内径との差が前記外側壁の内周面の最小内径と前記圧縮コイルバネの外径との差よりも小さいことを特徴とする。
　かかる構成によれば、圧縮コイルバネを保持する内側軸とプランジャーの姿勢を安定させるための外側壁との前記移動経路方向、即ち、圧縮コイルバネの中心軸方向における長さの差（軸長差）により、圧縮コイルバネの有効長さを確保しながら当該圧縮コイルバネとプランジャーとの姿勢を安定させることができる。
　具体的に、外側壁を長くすることによりこの外側壁の外周面とプランジャー保持部の案内面との前記移動経路方向の接触長さを確保してプランジャーの傾きを効果的に規制することができる一方、内側軸により圧縮コイルバネを内側から保持することで、バネの姿勢を安定させて圧縮時の歪みを抑えると共に内側軸を外側壁よりも短くすることで、その軸長差分だけ圧縮コイルバネの有効長さを稼ぐことができる。
　これにより、プランジャーの滑らかな往復移動が実現され、プランジャーの外周面の片磨耗が効果的に抑制されると共にダイアルノブの回動操作においてクリック感の均一性を高めることができる。
　また、外側壁と内側軸との軸長差によって圧縮コイルバネの有効長さを稼ぐことで、後端に圧縮コイルバネを当接させるプランジャーに比べ、プランジャー後方側の圧縮コイルバネの収容スペースを短くすることができ、これにより、外側壁の外周面と案内面との前記移動方向における接触長さを確保してもプランジャー保持部の軸長方向の長さ寸法を小さくして小型化を図ることができる。
図１は、本実施形態に係るダイアル式スイッチの分解斜視図である。 図２は、基板を外した状態の前記ダイアル式スイッチの正面図である。 図３は、前記基板を外した状態のダイアル式スイッチの側面図である。 図４は図３のＩＶ－ＩＶ端面図である。 図５は、前記ダイアル式スイッチの中央縦端面図である。 図６（Ａ）は、前記クリック部におけるプランジャーの挙動を示す図であって、プランジャーが凹凸周面の凹部に嵌入した状態を示し、図６（Ｂ）は、前記クリック部におけるプランジャーの挙動を示す図であって、プランジャーが凹凸周面の凸部に押された状態を示す。 図７は、他実施形態に係るダイアル式スイッチのクリック部の拡大端面図である。 図８は、従来のダイアル式スイッチが用いられた機器の一部拡大斜視図である。 図９は、前記ダイアル式スイッチのクリック部周辺の拡大斜視図である。 図１０は、前記クリック部におけるプランジャーの挙動を示す図であって、プランジャーが凹凸周面の凹部に嵌入した状態を示す。 図１１は、前記クリック部におけるプランジャーの挙動を示す図であって、プランジャーが凹凸周面の凸部に押された状態を示す。 図１２は、前記クリック部におけるプランジャーの挙動を示す図であって、プランジャーがプランジャー保持部の内壁面に衝突する状態を示す。 図１３は、従来の他のダイアル式スイッチにおけるクリック部の圧縮コイルバネの状態を示す図であって、プランジャーが凹凸周面の凹部に嵌入して圧縮コイルバネに歪みが生じていない状態を示す。 図１４は、前記クリック部の圧縮コイルバネの状態を示す図であって、プランジャーが凹凸周面の凸部に押されて圧縮コイルバネに歪みが生じた状態を示す。
　以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
　本実施形態に係るダイアル式スイッチは、電子機器等の操作に用いられるもので、例えば、車両内装の操作パネル等に配設される。このダイアル式スイッチは、図１乃至図５に示されるように、回動操作されるダイアルノブ１２と、ダイアルノブ１２を回動可能に基板１４上に支持する支持部材１６とを備える。この支持部材１６が配設される基板１４には、その表面に回路が形成されて複数の電子部品１５、１５、…が実装されている。
　ダイアルノブ１２は、中心軸Ｃを回転中心にして回動する部位であり、円筒状のダイアル部材３０と、このダイアル部材３０の先端部内側に嵌め込まれるスイッチ部材２０と、ダイアル部材３０と共に回動する回動部材４０とを備える。
　ダイアル部材３０は、中心軸Ｃに沿って中央部が貫通する略円筒状の部材であり、その外周面３０ａを操作者が摘んで回動操作する部位である。このダイアル部材３０の基部側には、先端側よりも直径の小さくなった係合筒部３２が形成されている。この係合筒部３２は、周方向に所定間隔をおいて径方向に貫通する複数の係合穴３４を有する。尚、本実施形態において、基部側とは中心軸Ｃ方向における基板１４側をいい、先端側とはその反対の側をいう。また、径方向とは、中心軸Ｃを通ってダイアル部材３０の回動方向と直交する方向をいう。
　スイッチ部材２０は、ダイアル部材３０の前方側開口を塞ぐと共に操作者に指等で押圧される押圧部２２と、この押圧部２２が押圧されたときにその力を基板１４上の電子部品１５ａに伝達するために中心軸Ｃに沿って押圧部２２から後方に延びる伝達部２４とを有する。この押圧部２２は、中心軸Ｃと直交する方向に沿って広がる円板状の部位であり、前面の中心（中心軸Ｃとの交差位置）よりも上方の位置に発光部２６を有する。伝達部２４は、ダイアル部材３０の内側を通って基板１４に実装された電子部品１５ａまで延び、押圧部２２が押圧されたときの力をこの電子部品１５ａに伝える。この伝達部２４の後端の上面部及び下面部には、径方向の係止穴２７が設けられている。この係止穴２７に支持部材１６の係止片１９ａが係合することにより、スイッチ部材２０が支持部材１６に保持される。
　回動部材４０は、リング状の回動部本体４２と、この回動部本体４２と同軸となるようにその内側に配置される円筒状のダイアル固定部４４とを有する。
　回動部本体４２は、先端側において径方向に広がる鍔状部４５と、この鍔状部４５の基部側に設けられ、その外周面（凹凸周面）４６ａが波打った形状の凹凸周面部４６とを備える。この鍔状部４５が支持部材１６の支持筒部１８先端に設けられたガイド部１８ａに嵌まり込むことにより、回動部材４０が中心軸Ｃを回転中心にして回動可能に支持部材１６に保持される。凹凸周面部４６には、ダイアルノブ１２を回動操作したときにクリック感を生じさせるための凹凸周面４６ａが形成される。この凹凸周面部４６の外周面（凹凸周面）４６ａでは、径方向に出入りする凹凸が周方向に繰り返される。具体的に、凹凸周面４６ａは、周方向の各位置において中心軸Ｃ方向の幅が一定の周面で、周方向に凹凸が滑らかに連続する（図４参照）。
　ダイアル固定部４４は、回動部本体４２の内側において当該回動部本体４２から径方向に所定間隔をおいて設けられる筒状の部位である。このダイアル固定部４４は、回動部本体４２の内側から径方向に延びる連結部４７によって回動部本体４２に固定されている。本実施形態では、周方向に所定間隔をおいた複数の連結部４７によってダイアル固定部４４が回動部本体４２の内側に固定されている。ダイアル固定部４４は、外径がダイアル部材３０（詳しくは、係合筒部３２）の内径と対応する寸法を有し、回動部本体４２よりも先端側に延びる円筒状の部位である。このダイアル固定部４４は、その外周面がダイアル部材３０の内周面と摺接するようにダイアル部材３０の内側に挿入される。このとき、ダイアル固定部４４の外周面から突出する係合突起４８がダイアル部材３０の係合穴３４に嵌まり込み、これによりダイアル部材３０と回動部材４０とが連結される。このようにダイアル部材３０と回動部材４０とが連結されることで、ダイアル部材３０が回動操作されたときに、このダイアル部材３０と共に回動部材４０も回動する。
　支持部材１６は、基板１４に沿って広がる基部１７の外縁から先端側に向かって立ち上がる支持筒部１８と、この支持筒部１８の内側で同軸となるように先端側に向って延びる内筒部１９とを有する。支持筒部１８は、ダイアルノブ１２を回動操作したときに、回動部本体４２の凹凸周面４６ａと作用してクリック感を生じさせるクリック部５０を備える。また、支持筒部１８の先端部には、回動部本体４２の鍔状部４５が嵌まり込むように断面が段差形状となっているガイド部１８ａが設けられている。この支持筒部１８には、鍔状部４５がガイド部１８ａに嵌まり込むときには弾性変形してその通過を許容し、鍔状部４５がガイド部１８ａに嵌まり込んだときに弾性復帰してこの鍔状部４５の先端側への移動を規制する複数の規制片１８ｂが周方向に所定間隔をおいて設けられている。
　クリック部５０は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）にも示されるように、支持筒部１８の上端位置に設けられ、プランジャー保持部５２（以下、単に「保持部」とも称する。）と、この保持部５２内に収容（保持）されるプランジャー６０と、プランジャー６０を付勢する圧縮コイルバネ（以下、単に「コイルバネ」とも称する。）５１とを備える。
　保持部５２は、プランジャー６０が回動部本体４２の凹凸周面４６ａに接触できるように、凹凸周面４６ａと対向する位置が開口し且つプランジャー６０が凹凸周面４６ａの特定の径方向に沿って往復移動可能な内部空間Ｓを有する。本実施形態の保持部５２では、プランジャー６０が上下（鉛直）方向に往復移動可能である。具体的に、保持部５２は、プランジャー６０が往復移動するときの移動経路に沿って延び、この移動経路を中心にしてプランジャー６０を外側から囲む案内面５３が形成された案内壁５４と、この案内壁５４の径方向外側端部（凹凸周面４６ａから遠い側の端部）を塞ぐ位置決め壁（位置決め部）５５とを有する。本実施形態の案内壁５４は、先端側を除く三方（図６（Ａ）における左右及び後方）を囲む。この案内壁５４のない先端側において、その上端部には、コイルバネ５１の一端を位置決め壁５５に当接させたときにこのコイルバネ５１の一端が先端側へ移動するのを規制する規制壁５６が位置決め壁５５から垂下している（図５参照）。このように保持部５２が先端側を開放することで、他の部材を組み付けた後からでもプランジャー６０とコイルバネ５１とを保持部５２内に組み付けることが可能となる。
　案内面５３は、プランジャー６０が摺接しながら移動（摺動）することでこのプランジャー６０を案内する。本実施形態の案内面５３は、プランジャー６０を幅方向（図６（Ａ）において左右方向）から挟むように対向する上下に長い矩形状の一対の平面と、これら一対の平面の基部側端部同士を接続する上下に長い矩形状の平面と、を含む。このように、案内面５３が鉛直方向に延びることで、プランジャー６０に対してその移動方向、即ち、案内面５３に沿った方向に重力が働くため、案内面５３とプランジャー６０との間に働く摩擦力が重力の影響を受け難くなり、これにより、ダイアルノブ１２の回動方向に関わらず均一性の高いクリック感が得られる。
　位置決め壁５５は、コイルバネ５１の一端の径方向の位置決めをする部位であり、本実施形態では、コイルバネ５１の中心軸ｃと直交する方向に広がる板状の形状を有する。
　プランジャー６０は、凹凸周面４６ａと接触する接触部６１と、前方の凹凸周面４６ａと反対側を向いてコイルバネ５１の他端と当接しその付勢力（弾発力）を受け止める受け部６２と、受け部６２から後方に延びる外側壁６３と内側軸６４とを備える。このプランジャー６０は、摩擦係数の小さな素材によって形成され、本実施形態では、ポリアセタールやＡＢＳ等を用いて射出成形によって作られる。尚、本実施形態において、前方とは、ダイアル部材３０の径方向における中心側をいい、後方とは、ダイアル部材３０の径方向における外側をいう。
　接触部６１は、前方に向って（即ち、凹凸周面４６ａに向って）半球状に膨出し、凹凸周面４６ａに接触可能である。尚、この接触部６１の具体的形状は限定されない。即ち、本実施形態では、半球状に形成されているが、ダイアル部材３０の回動操作に伴って凹凸周面４６ａが回動したときに当該凹凸周面４６ａと摺接可能な形状であれば他の形状であってもよい。
　受け部６２は、接触部６１の後方側においてコイルバネ５１の中心軸ｃと直交する方向に広がり、コイルバネ５１の他端と接してこのコイルバネ５１から受ける弾発力を受け止める。本実施形態の受け部６２は、内側軸６４と外側壁６３との間をつなぐように設けられる。
　外側壁６３は、コイルバネ５１の外側を囲うように後方に向けて延びる筒状の部位である。この外側壁６３は、案内面５３に近接する外周面６３ａとコイルバネ５１の外径よりも大きな内径を持つ内周面６３ｂとを備える。外周面６３ａは、プランジャー６０が往復移動するときに案内面５３と摺接可能な面である。本実施形態の外周面６３ａは、コイルバネ５１の中心軸ｃと直交する断面が矩形状あるいは正方形状となっている（図１参照）。また、内周面６３ｂは、コイルバネ５１の外側と所定間隔を有する面であり、本実施形態では、コイルバネ５１の中心軸ｃと直交する断面が円形となるように形成されている。このような外側壁６３は、プランジャー６０が往復移動するときにその外周面６３ａが案内面５３に摺接することで保持部５２内でのプランジャー６０の傾きを抑制し、プランジャー６０の姿勢を安定させる。
　具体的に、外側壁６３は、外周面６３ａと案内面５３との間隔が０．０５～０．１ｍｍとなり、内周面６３ｂとコイルバネ５１の外側との間隔が０．０５～０．１ｍｍとなるように形成されている。また、外側壁６３の前後方向の長さ寸法は、５ｍｍである。
　内側軸６４は、外側壁６３の内側において後方に向けて延びる。この内側軸６４は、コイルバネ５１が弾性圧縮変形したとき（圧縮されたとき）にその内側からコイルバネ５１の姿勢を安定させるための部位である。即ち、コイルバネ５１が圧縮されたときに、コイルバネ５１の内側に内側軸６４が位置することで、コイルバネ５１の歪みが抑制される。
　この内側軸６４は、外側壁６３の後端よりも前側の位置に後端を有する。即ち、内側軸６４は、外側壁６３よりも前後方向の長さ寸法が小さく、コイルバネ５１が装着可能な外周面６４ａを有する。このように、前後方向において、内側軸６４の長さ寸法を外側壁６３の長さ寸法よりも小さくすることで、この長さの差（以下、「軸長差」とも称する。）により、コイルバネ５１の有効長さを確保しながらコイルバネ５１の姿勢を安定させることができる。即ち、内側軸６４によりコイルバネ５１を内側から保持することで、コイルバネ５１の姿勢を安定させて圧縮時の歪みを抑えると共に内側軸６４を外側壁６３よりも短くすることで、外側壁６３の外周面６３ａと案内面５３との移動方向（前後方向）の接触長さを確保しつつ、その軸長差分だけコイルバネ５１の有効長さを稼ぐことができる。このように、外側壁６３と内側軸６４との軸長差によってコイルバネ５１の有効長さを稼ぐことで、後端にコイルバネ５１を当接させる従来のプランジャーに比べ、プランジャー６０後方側のコイルバネ５１の収容スペース（図６（Ａ）におけるＸ参照）を短くすることができ、これにより保持部５２の軸長方向の長さ寸法を小さくして小型化を図ることができる。
　本実施形態の内側軸６４は、その外径とコイルバネ５１の内径との差が０となるように形成されている。これにより、内側軸６４にコイルバネ５１を装着したときにプランジャー６０（内側軸６４）からコイルバネ５１が抜け落ち難くなり、プランジャーとコイルバネとがばらばらの場合に比べて、保持部５２への組み付け作業が容易になる。
　例えば、内側軸６４は、外径がφ４．４ｍｍであり、前後方向の長さ寸法が２ｍｍとなるように形成される。
　尚、外側壁６３の内周面６３ｂの断面形状と、内側軸６４の外周面６４ａの断面形状とは、円形でなくてもよい。即ち、外側壁６３の内周面６３ｂは、コイルバネ５１の外側を囲うように後方に延び、コイルバネ５１の外周面と所定間隔を有していればよく、その断面形状が四角のような多角形等であってもよい。一方、内側軸６４の外周面６４ａは、コイルバネ５１が装着できればよく、その断面形状が多角形等であってもよい。また、外側壁６３の内周面６３ｂの断面形状と内側軸６４の外周面６４ａの断面形状とは、異なる形状であってもよい。このように、外側壁６３の内周面６３ｂの断面形状と内側軸６４の外周面６４ａの断面形状とが、コイルバネ５１に沿った円形でない場合、内側軸６４の最大外径（例えば、断面形状が正方形の場合、その対角線の長さ）とコイルバネ５１の内径との差が、外側壁６３の内周面６３ｂの最小内径（例えば、断面形状が正方形の場合、その一辺の長さ）とコイルバネ５１の外径との差よりも小さくなるように設定される。
　コイルバネ５１は、プランジャー６０を凹凸周面に向けて付勢する。本実施形態のコイルバネ５１は、ピアノ線やステンレス鋼線によって形成されている。このコイルバネ５１は、内側軸６４の外側に装着された状態で保持部５２に配置される。具体的に、コイルバネ５１は、その中心軸ｃ方向に圧縮された状態で、一端が位置決め壁５５に当接すると共に他端がプランジャー６０の受け部６２に当接する。これによりコイルバネ５１の弾発力でプランジャー６０が凹凸周面４６ａに押し付けられる。
　支持部材１６の内筒部１９は、支持筒部１８よりも先端側に延び、その外径が回動部材４０のダイアル固定部４４の内径と対応する大きさに形成されている。この内筒部１９の上端部及び下端部には、先端側に延びてその先端を自由端とし、この先端に中心軸Ｃに向けて突出する突起が設けられた係止片１９ａが設けられる。この係止片１９ａの突起がスイッチ部材２０における伝達部２４の基端側に設けられた係止穴２７と係合することにより、スイッチ部材２０が支持部材１６に保持される。
　以上のようなダイアル式スイッチ１０では、ダイアルノブ１２を回動操作したときに、以下のようにしてクリック感が生じる。
　このダイアル式スイッチ１０において、ダイアルノブ１２を回動操作していない状態では、図６（Ａ）に示すように、コイルバネ５１によって付勢されたプランジャー６０が、その接触部６１が凹凸周面４６ａの凹部４６ｂに嵌まり込んだ状態で凹凸周面４６ａに接触している。
　この状態からダイアルノブ１２を回動操作すると、この回動操作に伴って凹凸周面４６ａが回動する。そうすると、プランジャー６０は、凹凸周面４６ａの凸部４６ｃに押されて後方側に移動する（図６（Ｂ）参照）。このとき、プランジャー６０には、凹凸周面４６ａから周方向にも力が働くが、案内面５３によってプランジャー６０の周方向への移動が規制されるため、プランジャー６０は、案内面５３に沿って真っ直ぐ後方側に移動する。さらにダイアルノブ１２を回動し続けるとプランジャー６０の接触部６１が凸部４６ｃの頂点を超え、コイルバネ５１の弾発力によって隣の凹部４６ｂに嵌まり込む（図６（Ａ）参照）。このときもプランジャー６０は、案内面によって周方向への移動が規制されるため、案内面５３に沿って真っ直ぐ前方側に移動する。ダイアルノブ１２が回動しているあいだ、この一連の動作が繰り返される。このようにコイルバネ５１の弾発力によりプランジャー６０が凹凸周面４６ａに押付けられた状態で、このプランジャー６０が凹凸周面４６ａの凹凸に追従した往復移動を行うことにより、ダイアルノブ１２を回動させるときのトルクが周期的に変化し、その結果、ダイアルノブ１２の回動操作においてクリック感が得られる。
　このプランジャー６０の往復移動において、コイルバネ５１を保持する内側軸６４とプランジャー６０の姿勢を安定させるための外側壁６３とのコイルバネ５１の中心軸ｃ方向における長さの差（軸長差）により、コイルバネ５１の有効長さを確保しながら当該コイルバネ５１とプランジャー６０との姿勢を安定させることができる。
　即ち、外側壁６３を長くすることでこの外側壁６３の外周面６３ａと保持部５２の案内面５３との前後方向の接触長さを確保してプランジャー６０の傾きを効果的に規制することができる一方、内側軸６４によりコイルバネ５１を内側から保持することで、コイルバネ５１の姿勢を安定させて圧縮時の歪みを抑えると共に内側軸６４を外側壁６３よりも短くすることで、その軸長差分だけコイルバネ５１の有効長さを稼ぐことができる。これにより、プランジャー６０の滑らかな往復移動が実現され、プランジャー６０の外周面６３ａの片磨耗が効果的に抑制されると共にダイアルノブ１２の回動操作においてクリック感の均一性を高めることができる。
　また、外側壁６３と内側軸６４との軸長差によってコイルバネ５１の有効長さを稼ぐことで、後端にコイルバネを当接させる従来のプランジャーに比べ、プランジャー６０後方側のコイルバネ５１の収容スペース（図６（Ａ）のＸ参照）を短くすることができ、これにより、外側壁６３の外周面６３ａと案内面５３との前後方向の接触長さを確保しても保持部５２の軸長方向の長さ寸法を小さくして小型化を図ることができる。
　また、案内面５３が鉛直方向に延びることで、プランジャー６０に対してその移動方向、即ち、案内面５３に沿った方向に重力が働くため、案内面５３とプランジャー６０との間に働く摩擦力が重力の影響を受け難くなり、これにより、ダイアルノブ１２の回動方向に関わらず均一性の高いクリック感が得られる。
　例えば、図１３及び図１４に示すように、プランジャー１２４の移動経路が水平方向であれば、プランジャー１２４と案内面（内壁面）１２６との摩擦係数をμ、プランジャー１２４に働く重力をｍｇ、凹凸周面１０６が回動することによりこの凹凸周面１０６からプランジャー１２４が受ける力をＦとすると、プランジャー１２４と案内面１２６との摩擦力は、凹凸周面１０６が図１３（図１４）において右回りに回動すると、（Ｆ+ｍｇ）×μとなり、左回りに回動すると、（Ｆ-ｍｇ）×μとなる。このように回動方向によってプランジャー１２４と案内面１２６との間の摩擦力が変化すると、ダイアルノブの回動方向によってクリック感が変化し、均一なクリック感を得られない。
　これに対し、本実施形態のプランジャー６０のように、その移動経路が鉛直方向であれば（図６（Ａ）参照）、プランジャー６０と案内面５３との摩擦力は、凹凸周面４６ａがいずれの方向に回動してもＦ×μとなり、回動方向によってプランジャー６０と案内面５３との間の摩擦力が変化し難い。そのため、案内面５３が鉛直方向に延びることにより、ダイアルノブ１２の回動方向に関わらず均一性の高いクリック感が得られる。
　尚、本発明のダイアル式スイッチは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
　例えば、図７に示されるように、プランジャー１６０は、被案内軸１６４を備えてもよい。この被案内軸１６４は、内側軸６４の後端から、さらにその中心軸（コイルバネ５１の中心軸ｃと同じ）に沿って外側壁６３の後端よりも後方の位置まで延びる。そして、この被案内軸１６４は、内側軸６４の外径よりも小さい外径を有する。具体的に、被案内軸１６４は、外径がφ３．８ｍｍで、内側軸６４と同軸で後方に向って真っ直ぐ延び、中心軸と直交する断面形状が円形である。この場合、位置決め壁５５には、被案内軸１６４が進入可能な案内穴が設けられ、この案内穴は、被案内軸１６４が中心軸ｃに沿って移動するようにこの被案内軸１６４の外周面１６４ａと摺接する内周面５５ａを有している。このように内側軸６４に被案内軸１６４が設けられれば、被案内軸１６４が位置決め壁５５の案内穴の内周面５５ａと摺接することで中心軸ｃ方向（移動経路方向）に沿って案内されるため、プランジャー１６０がより滑らかに往復移動する。その結果、ダイアルノブ１２の回動操作においてクリック感の均一性をより高めることができる。
　また、本実施形態では、案内面５３が鉛直方向に延びるように保持部５２が形成されているが、これに限定されず、案内面が水平方向や傾斜方向に延びるように保持部５２が形成されてもよい。
　以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。
　即ち、本発明に係るダイアル式スイッチは、ダイアルノブを回動操作するダイアル式スイッチであって、前記ダイアルノブの回動操作により回動し、その回動中心を通って回動方向と直交する径方向に出入りする凹凸が前記回動方向に沿って交互に繰り返される凹凸周面を有する回動部と、前記凹凸周面に接触可能なプランジャーと、前記凹凸周面に接触するよう前記径方向に沿って往復移動可能にプランジャーを保持するプランジャー保持部と、前記プランジャーを前記凹凸周面に向けて付勢する圧縮コイルバネと、を備え、前記プランジャー保持部は、前記プランジャーの移動経路に沿って延び、この移動経路を中心にして前記プランジャーを外側から囲む案内面を有し、前記プランジャーは、前方の前記凹凸周面と反対側を向いて前記圧縮コイルバネの一端と当接し前記付勢力を受け止める受け部と、前記プランジャーの移動経路方向に延びて前記案内面に近接する外周面と前記圧縮コイルバネの外径よりも大きな内径を持つ内周面とを持つ外側壁と、この外側壁の内側で前記移動経路方向に延びて前記外側壁の後端よりも前側の位置に後端を有しその外側に前記圧縮コイルバネが装着可能な外径を有する内側軸とを備え、前記圧縮コイルバネは、前記内側軸の外側に装着され当該圧縮コイルバネの中心軸方向に弾性圧縮変形された状態で前記プランジャー保持部に配置されることでその弾発力により前記プランジャーを前記凹凸周面に対して押しつけ、前記内側軸の最大外径と前記圧縮コイルバネの内径との差が前記外側壁の内周面の最小内径と前記圧縮コイルバネの外径との差よりも小さい。
　このダイアル式スイッチによれば、圧縮コイルバネを保持する内側軸とプランジャーの姿勢を安定させるための外側壁との前記移動経路方向、即ち、圧縮コイルバネの中心軸方向における長さの差（軸長差）により、圧縮コイルバネの有効長さを確保しながら当該圧縮コイルバネとプランジャーとの姿勢を安定させることができる。
　具体的に、外側壁を長くすることでこの外側壁の外周面とプランジャー保持部の案内面との前記移動経路方向の接触長さを確保してプランジャーの傾きを効果的に規制することができる一方、内側軸により圧縮コイルバネを内側から保持することで、バネの姿勢を安定させて圧縮時の歪みを抑えると共に内側軸を外側壁よりも短くすることで、その軸長差分だけ圧縮コイルバネの有効長さを稼ぐことができる。
　これにより、プランジャーの滑らかな往復移動が実現され、プランジャーの外周面の片磨耗が効果的に抑制されると共にダイアルノブの回動操作においてクリック感の均一性を高めることができる。
　また、外側壁と内側軸との軸長差によって圧縮コイルバネの有効長さを稼ぐことで、後端に圧縮コイルバネを当接させるプランジャーに比べ、プランジャー後方側の圧縮コイルバネの収容スペースを短くすることができ、これにより、外側壁の外周面と案内面との前記移動方向における接触長さを確保してもプランジャー保持部の軸長方向の長さ寸法を小さくして小型化を図ることができる。
　また、前記内側軸が、前記圧縮コイルバネの内径との差が０となるような最大外径を有する。この構成によれば、プランジャー保持部へのプランジャー及び圧縮コイルバネの組み付け作業の容易化を図ることができる。具体的に、プランジャー保持部へのプランジャー及び圧縮コイルバネの組み付け作業において、内側軸に圧縮コイルバネを内側から保持させたときに、圧縮コイルバネの内径と内側軸の最大外径との差が０であるため内側軸から圧縮コイルバネが抜け落ち難くなる。これにより、プランジャーと圧縮コイルバネとがばらばらの状態でプランジャー保持部に組み付ける場合よりも組み付け作業が容易になる。
　また、前記プランジャーは、前記内側軸の後端からさらにその中心軸に沿って前記外側壁の後端よりも後方の位置まで延び、前記内側軸の外径よりも小さい外径を有する被案内軸をさらに備え、前記プランジャー保持部は、プランジャーよりも後方の位置に前記圧縮コイルバネの他端の位置決めを行う位置決め部を有し、前記位置決め部には、前記被案内軸が進入可能な案内穴が設けられ、この案内穴は、前記被案内軸が前記中心軸に沿って移動するようにこの被案内軸の外周面と摺接する内周面を有する。この構成によれば、被案内軸が位置決め部の案内穴の内周面と摺接して中心軸方向（移動経路方向）に沿って案内されるため、プランジャーがより滑らかに往復移動する。
　また、前記プランジャー保持部の案内面は鉛直方向に延びている。この構成によれば、プランジャーに対してその移動方向、即ち、案内面に沿った方向に重力が働くため、案内面とプランジャーとの間に働く摩擦力が重力の影響を受け難くなる。その結果、ダイアルノブの回動方向に関わらず均一性の高いクリック感が得られる。
　具体的に、例えば、図１３及び図１４に示されるように、プランジャーの移動経路が水平方向である場合、プランジャーと案内面との摩擦係数をμ、プランジャーに働く重力をｍｇ、凹凸周面が回動することによりこの凹凸周面からプランジャーが受ける力をＦとすると、プランジャーと案内面との摩擦力は、凹凸周面が図１３（図１４）において右回りに回動すると、（Ｆ+ｍｇ）×μとなり、左回りに回動すると、（Ｆ-ｍｇ）×μとなる。このように回動方向によってプランジャーと案内面との間の摩擦力が変化すると、ダイアルノブの回動方向によってクリック感が変化し、均一なクリック感を得られない。
　これに対し、案内面が鉛直方向に延びるとこの案内面に案内されるプランジャーの移動経路が鉛直方向となり、プランジャーと案内面との摩擦力は、凹凸周面がいずれの方向に回動してもＦ×μとなり、回動方向によってプランジャーと案内面との間の摩擦力が変化し難い。そのため、案内面が鉛直方向に延びることにより、ダイアルノブの回動方向に関わらず均一性の高いクリック感が得られる。
　本発明に係るダイアル式スイッチは、車両等に備えられた電子機器等の操作に使用されるダイアル式スイッチに有用であり、ダイアルノブの回動操作においてクリック感の均一性を高めるのに適している。

Claims (4)

  1. 　ダイアルノブを回動操作するダイアル式スイッチであって、
    　前記ダイアルノブの回動操作により回動し、その回動中心を通って回動方向と直交する径方向に出入りする凹凸が前記回動方向に沿って交互に繰り返される凹凸周面を有する回動部と、
    　前記凹凸周面に接触可能なプランジャーと、
    　前記凹凸周面に接触するよう前記径方向に沿って往復移動可能にプランジャーを保持するプランジャー保持部と、
    　前記プランジャーを前記凹凸周面に向けて付勢する圧縮コイルバネと、を備え、
    　前記プランジャー保持部は、前記プランジャーの移動経路に沿って延び、この移動経路を中心にして前記プランジャーを外側から囲む案内面を有し、
    　前記プランジャーは、前方の前記凹凸周面と反対側を向いて前記圧縮コイルバネの一端と当接し前記付勢力を受け止める受け部と、前記プランジャーの移動経路方向に延びて前記案内面に近接する外周面と前記圧縮コイルバネの外径よりも大きな内径を持つ内周面とを持つ外側壁と、この外側壁の内側で前記移動経路方向に延びて前記外側壁の後端よりも前側の位置に後端を有しその外側に前記圧縮コイルバネが装着可能な外径を有する内側軸とを備え、
    　前記圧縮コイルバネは、前記内側軸の外側に装着され当該圧縮コイルバネの中心軸方向に弾性圧縮変形された状態で前記プランジャー保持部に配置されることでその弾発力により前記プランジャーを前記凹凸周面に対して押しつけ、
    　前記内側軸の最大外径と前記圧縮コイルバネの内径との差が前記外側壁の内周面の最小内径と前記圧縮コイルバネの外径との差よりも小さいことを特徴とするダイアル式スイッチ。
  2. 　請求項１に記載のダイアル式スイッチにおいて、
    　前記内側軸は、前記圧縮コイルバネの内径との差が０となるような最大外径を有することを特徴とするダイアル式スイッチ。
  3. 　請求項１又は２に記載のダイアル式スイッチにおいて、
    　前記プランジャーは、前記内側軸の後端からさらにその中心軸に沿って前記外側壁の後端よりも後方の位置まで延び、前記内側軸の外径よりも小さい外径を有する被案内軸をさらに備え、
    　前記プランジャー保持部は、プランジャーよりも後方の位置に前記圧縮コイルバネの他端の位置決めを行う位置決め部を有し、
    　前記位置決め部には、前記被案内軸が進入可能な案内穴が設けられ、この案内穴は、前記被案内軸が前記中心軸に沿って移動するようにこの被案内軸の外周面と摺接する内周面を有することを特徴とするダイアル式スイッチ。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか１項に記載のダイアル式スイッチにおいて、
    　前記プランジャー保持部の案内面は鉛直方向に延びていることを特徴とするダイアル式スイッチ。
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