WO2020170731A1

WO2020170731A1 - ダイヤル式操作スイッチ装置

Info

Publication number: WO2020170731A1
Application number: PCT/JP2020/002965
Authority: WO
Inventors: 康彦上保
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2020-08-27
Also published as: JP2020136023A

Abstract

ダイヤル式操作スイッチ装置（１）は、ユーザが回転操作可能なダイヤルノブ（２）と、回転可能なロータ軸を有するロータリースイッチ（４）と、ダイヤルノブに嵌合されて当該ダイヤルノブと一体的に回転するロータ（６）と、ロータとロータリースイッチのロータ軸とを連結し、ロータの回転力をロータ軸に伝達する中継部材（７）と、ロータの外周面に接するケース（８）と、を備える。

Description

ダイヤル式操作スイッチ装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１９年２月１８日に出願された日本出願番号２０１９－０２６５２６号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、ダイヤル式操作スイッチ装置に関する。

　例えば自動車の操作パネル等に組み付けられ、温度や風量等の空調機能を調整するために操作されるダイヤル式操作スイッチ装置が供されている。この種のダイヤル式操作スイッチ装置は、ダイヤルノブと、ロータリースイッチとを備え、ダイヤルノブとロータリースイッチのロータ軸とが固定的に接続され、ダイヤルノブが回転することに追従してロータ軸が回転する構成となっている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８－２８２７７３号公報

　ロータ軸にはガタツキがあるので、ユーザがダイヤルノブを回転操作した場合に、ロータ軸のガタツキに起因して操作感が悪化する問題があった。

　本開示は、ユーザがダイヤルノブを回転操作した場合の操作感の悪化を防止することを目的とする。

　本開示の一態様によれば、ユーザが回転操作可能なダイヤルノブと、回転可能なロータ軸を有するロータリースイッチと、ダイヤルノブに嵌合されて当該ダイヤルノブと一体的に回転するロータと、ロータとロータリースイッチのロータ軸とを連結し、ロータの回転力をロータ軸に伝達する中継部材と、ロータの外周面に接するケース、を備える。

　ユーザがダイヤルノブを回転操作すると、ダイヤルノブが回転することに追従してロータが回転し、ロータの回転力が中継部材を介してロータリースイッチのロータ軸に伝達される。このとき、中継部材によりロータとロータ軸とが連結されているので、ロータ軸のガタツキが吸収される。ロータの外周面がケースに接しているので、ロータのガタツキが吸収される。ロータがダイヤルノブに嵌合されているので、ダイヤルノブのガタツキが吸収される。即ち、ロータ軸、ロータ、ダイヤルノブのガタツキが吸収されることで、ユーザがダイヤルノブを回転操作した場合の操作感の悪化を防止することができる。

　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態の縦断側面図であり、図２は、平面図であり、図３は、分解斜視図であり、図４は、ロータと中継部材との機械的な接続を示す横断平面図であり、図５は、第２実施形態を示し、ロータと中継部材との機械的な接続を示す横断平面図であり、図６は、第３実施形態を示し、ロータと中継部材との機械的な接続を示す横断平面図であり、図７は、第４実施形態を示し、ロータと中継部材との機械的な接続を示す横断平面図である。

　（第１実施形態）
　以下、第１実施形態について図１から図４を参照して説明する。尚、実施形態で説明するダイヤル式操作スイッチ装置は、例えば自動車の操作パネル等に組み付けられ、温度や風量等の空調機能を調整するために操作される。図１は、図２のＹ－Ｙ線に沿う縦断側面を示している。図４は、図１のＸ－Ｘ線に沿う横断平面を示し、ダイヤルノブを省いて示している。

　図１から図３に示すように、ダイヤル式操作スイッチ装置１は、ダイヤルノブ２と、エスカッション３と、ロータリースイッチ４と、プリント基板５とが組み付けられて構成される。更に、ダイヤル式操作スイッチ装置１は、ユーザがダイヤルノブ２を回転操作した場合の操作感の悪化を防止することを目的とし、上記した各部品２～５に加え、ロータ６と、中継部品７と、ケース８とが組み付けられる。

　ダイヤルノブ２は、例えば光透過性の樹脂から構成され、上面部９と、円筒部１０とを有する。ダイヤル式操作スイッチ装置１が操作パネル等に組み付けられた状態では、上面部９が座席側に向くようになっている。ユーザは、円筒部１０を摘んで周方向に回転操作することで、ダイヤルノブ２を回転操作する。ダイヤルノブ２の円筒部１０の内周面１０ｂの直径の寸法（図３にて「Ａ１」で示す）は、後述するロータ６の円筒部１１の外周面１１ａの直径の寸法（図３にて「Ｂ１」で示す）よりも僅かに大きい。

　ロータ６は、円筒部１１を有し、その円筒部１１の外周面１１ａの一部（図１では上側部分）がダイヤルノブ２の円筒部１０の内周面１０ｂに接するように嵌合されている。又、ロータ６の軸方向の一端側（図１では上端側）には、円環状の鍔部１２が形成されている。ロータ６は、その鍔部１２が後述する中継部品７の２本の延長部２０，２１に接することで位置決めされている。

　ロータリースイッチ４は、回転可能なロータ軸１３と、回転不能なベース１４とを有し、対向する一対の固定用端子１５ａ、１５ｂによりプリント基板５上に固定されている。ベース１４の下部にはプリント基板５の基板面５ａに形成されている導体パターンと電気的に接続する複数の接続端子１６が設けられている。ロータ軸１３が回転すると、そのロータ軸１３が回転することに追従して複数の接続端子１６がプリント基板５の基板面５ａ上を周方向に回転し、導体パターンに対する接点が変化することで、温度や風量等の空調機能が調整される。ロータ軸１３は、上側軸部１７と下側軸部１８とを有する。上側軸部１７の横断面は「Ｄ」字形状となっており、下側軸部１８の横断面は円形状となっており、上側軸部１７と下側軸部１８との境界で段差を有する。

　中継部品７は、中央部１９と、中央部１９から対称な２方向に延びる２本の延長部２０，２１とを有する。中央部１９には、ロータ軸１３の上側軸部１７の横断面の形状に対応するように「Ｄ」字形状の穴部２２が形成されている。中継部品７は、その中央部１９の穴部２２にロータ軸１３の上側軸部１７が挿通されていることで、ロータ軸１３に組み付けられている。尚、穴部２２及び上側軸部１７の横断面が「Ｄ」字形状であるので、中継部品７が回転することに追従してロータ軸１３が回転する。

　図４に示すように、ロータ６の円筒部１１の内周面１１ｂには、対向する２か所で切欠部２３，２４が形成されている。中継部品７の２本の延長部２０，２１は、それぞれ先端部２０ａ，２１ａが切欠部２３，２４に嵌合されていることで、ロータ６の円筒部１１の内周面に機械的に接続されている。この場合、２本の延長部２０，２１の先端部２０ａ，２１ａは、それぞれ切欠部２３，２４に対して面で接している。又、中継部品７の２本の延長部２０，２１の先端部２０ａ，２１ａがそれぞれ切欠部２３，２４に嵌合されている状態では隙間２５，２６が形成される。隙間２５，２６が形成されることで、中継部品７を組み付けた際の公差が吸収される。

　エスカッション３は、上面部２７と、４個の側面部２８～３１とを有する。上面部２７には円形状の穴部３２が形成されている。穴部３２の直径の寸法（図３にて「Ｃ１」で示す）は、ダイヤルノブ２の円筒部１０の外周面１０ａの寸法（図３にて「Ａ２」で示す）よりも大きい。

　ケース８は、円形状の穴部３３を有する平板形状である。穴部３３の直径の寸法は、ロータリースイッチ４を収容可能な寸法である。穴部３３の周囲には、ロータ６の円筒部１１の外周面１１ａに対応して軸方向に突出する突出部３４が形成されている。突出部３４の内周面３４ａの直径の寸法（図３にて「Ｄ１」で示す）は、上記したダイヤルノブ２の円筒部１０の内周面１０ｂの直径の寸法と同様に、ロータ６の円筒部１１の外周面１１ａの直径の寸法（図３にて「Ｂ１」で示す）よりも僅かに大きい。

　上記したダイヤル式操作スイッチ装置４は、各部品２～８が以下の手順にしたがって組み付けられる。最初に、ロータリースイッチ４が固定されているプリント基板５に対し、そのロータリースイッチ４が穴部３３に収容されるように上方からケース８を組み付ける。次に、ケース８の穴部３３の全体がエスカッション３の上面部２７の穴部３２から露出するようにエスカッション３を上方から組み付ける。この状態では、ロータリースイッチ４のロータ軸１３の全体及びベース１４の一部がエスカッション３の上面部２７よりも上方に位置する。

　次に、中継部品７の中央部１９の穴部２２にロータ軸１３の上側軸部１７が挿通されるように中継部品７を上方からロータリースイッチ４に組み付ける。次に、ロータ６の円筒部１１の外周面１１ａがケース８の突出部３４の内周面３４ａに接すると共に、ロータ６の円筒部１１の内周面１１ｂの切欠部２３，２４に中継部品７の２本の延長部２０，２１の先端部２１ａ，２１ｂが挿通されるようにロータ６を上方から組み付ける。そして、ロータ６の円筒部１１の外周面１１ａがダイヤルノブ２の円筒部１０の内周面１０ｂに接してロータ６がダイヤルノブ２に嵌合されるようにダイヤルノブ２を上方から組み付ける。

　このような構成では、ユーザがダイヤルノブ２を回転操作すると、ダイヤルノブ２と一体的にロータ６が回転し、ロータ６の回転力が中継部品７に伝達されて中継部品７が回転し、中継部品７の回転力がロータ軸１３に伝達されてロータ軸１３が回転する。ロータ軸１３が回転することで、複数の接続端子１６のプリント基板５の導体パターンに対する接点が変化し、温度や風量等の空調機能が調整される。

　以上に説明したように第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を得ることができる。ダイヤル式操作スイッチ装置１において、ロータ６と、中継部材７と、ケース８とが組み付けられるようにした。中継部材７によりロータ６とロータ軸１３とが連結されているので、ロータ軸１３のガタツキが吸収される。ロータ６の円筒部１１の外周面１１ａがケース８の突出部３４の内周面３４ａに接しているので、ロータ６のガタツキが吸収される。ロータ６がダイヤルノブ２に嵌合されているので、ダイヤルノブ２のガタツキが吸収される。ロータ軸１３、ロータ６、ダイヤルノブ２のガタツキが吸収されることで、ユーザがダイヤルノブ２を回転操作した場合の操作感の悪化を防止することができる。

　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について図５を参照して説明する。尚、上記した第１実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１実施形態では、中継部品７の２本の延長部２０，２１の先端部２０ａ，２１ａがそれぞれ切欠部２３，２４に対して面で接している構成であるが、第２実施形態では、点で接している構成である。

　図５に示すように、中継部品４１は、中央部４２と、２本の延長部４３，４４とを有し、中央部４２には、ロータ軸１３の上側軸部１７の横断面の形状に対応するように「Ｄ」字形状の穴部４５が形成されている。２本の延長部４３，４４は、それぞれ先端部４３ａ，４４ａに尖端部４６，４７を有し、尖端部４６，４７が切欠部２３，２４に嵌合されていることで、ロータ６の円筒部１１の内周面１１ｂに機械的に接続されている。即ち、２本の延長部４３，４４の先端部４３ａ，４４ａは、それぞれ切欠部２３，２４に対して点で接している。中継部品４１がロータ６に対して点で接する構造は、中継部品４１とロータ６とが接する箇所において摩擦を低減する。

　第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ユーザがダイヤルノブ２を回転操作した場合の操作感の悪化を防止することができる。又、中継部品４１がロータ６に対して点で接するようにしたので、中継部品４１とロータ６との摩擦を低減することができる。

　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態について図６を参照して説明する。第３実施形態では、図６に示すように、第１実施形態で説明した中継部品７と同じ形状を有し、自己潤滑性樹脂から構成されている中継部品５１が組み付けられている。自己潤滑性樹脂は、例えばポリアセタール（polyacetal）樹脂やポリオキシメチレン（polyoxymethylene）樹脂等である。自己潤滑性樹脂から構成される中継部品５１は、中継部品５１とロータ６とが接する箇所において摩擦を低減する。

　第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ユーザがダイヤルノブ２を回転操作した場合の操作感の悪化を防止することができる。又、中継部品５１を自己潤滑性樹脂から構成したので、この場合も、中継部品５１とロータ６との摩擦を低減することができる。

　（第４実施形態）
　次に、第４実施形態について図７を参照して説明する。第４実施形態では、図７に示すように、中継部品７とロータ６とが接する箇所に潤滑剤６１が塗布されている。潤滑剤６１は、中継部品７とロータ６とが接する箇所において摩擦を低減する。

　第４実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ユーザがダイヤルノブ２を回転操作した場合の操作感の悪化を防止することができる。又、中継部品７とロータ６とが接する箇所に潤滑剤６１が塗布されているので、この場合も、中継部品７とロータ６との摩擦を低減することができる。

　（その他の実施形態）
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

　自動車の操作パネル等に組み付けられる構成を例示したが、他の機器に組み付けられる構成でも良い。又、温度や風量等の空調機能を調整するために操作される構成を例示したが、例えば音量や選局等のオーディオ機能の設定を調整するために操作される構成でも良い。

Claims

　ユーザが回転操作可能なダイヤルノブ（２）と、
　回転可能なロータ軸を有するロータリースイッチ（４）と、
　前記ダイヤルノブに嵌合されて当該ダイヤルノブと一体的に回転するロータ（６）と、
　前記ロータと前記ロータリースイッチの前記ロータ軸とを連結し、前記ロータの回転力を前記ロータ軸に伝達する中継部材（７，４１，５１）と、
　前記ロータの外周面に接するケース（８）と、を備えるダイヤル式操作スイッチ装置。
　前記中継部材（７）は、前記ロータに対して面で接し、前記ロータと前記ロータリースイッチの前記ロータ軸とを連結する請求項１に記載したダイヤル式操作スイッチ装置。
　前記中継部材（４１）は、前記ロータに対して点で接し、前記ロータと前記ロータリースイッチの前記ロータ軸とを連結する請求項１に記載したダイヤル式操作スイッチ装置。
　前記中継部材（５１）は、自己潤滑性樹脂から構成されている請求項１から３の何れか一項に記載したダイヤル式操作スイッチ装置。
　前記中継部材と前記ロータとが接する箇所に潤滑剤（６１）が塗布されている請求項１から３の何れか一項に記載したダイヤル式操作スイッチ装置。