説明

スイッチ機構及び操作パネル

【課題】スイッチ機構について、ダイヤルノブの外径寸法を従来のままに維持しつつ操作パネルを小型化した場合に、筒状基部の開口に近接して配置された光源体からの光を筒状基部の内周面で遮られることなくノブキャップの外周縁側まで導くことを可能とする。
【解決手段】スイッチ機構2、3、4は、筒状基部11及びダイヤルノブ15により画成された内部空間42に導光部材43を収納し、この導光部材43は、回路基板21のチップLED40に面してチップLED40の光が入射される受光面44と、ノブキャップ16に向けて光を出射する出光面45と、受光面44で受けた光を出光面45に向けて伝播する光伝播部46及び受光面44から光伝播部46に伝播されてきた光を出光面45に対しその外周縁側まで拡散させる光拡散部47とを備えた構成とし、筒状基部11の開口と対峙して配された受光面44の大きさがダイヤルノブ15内に位置する出光面45より小さくても出光面45の外周縁まで光が確実に届くようにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、空調装置、特に車両用空調装置の空調をコントロールするためのスイッチ機構及びこのスイッチ機構を具備する操作パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
ダイヤルスイッチの内部に相対的に大きな空間を確保して設計の自由度を向上させると共に製造コスト削減も図ったスイッチ機構及びこのスイッチ機構を具備する操作パネルに係る発明は、特許文献1に示されるように、本願の特許出願人により出願がなされて公知となっている。
【0003】
この特許文献1に記載のスイッチ機構の構成を概説すると、円筒状固定部を構成する円筒状延出部(以下、本願に合わせて筒状基部と称する。)に回転自在に装着されるダイヤル部のダイヤルノブと、このダイヤルノブの外周側に配された駆動部(以下、本願に合わせて第1のギアと称する。)とを有し、前記ダイヤルノブの外周側近傍には駆動歯車(以下、本願に合わせて第2のギアと称する。)が配されて、前記第1のギアの外周面に形成された歯車部(以下、本願に合わせて歯と称する。)と、前記第2のギアの歯とが噛み合うことが可能となっていると共に、前記第2のギアの回転軸は、プリント基板(以下、本願に合わせて回路基板と称する。)に固着された回転式スイッチ(以下、本願に合わせて回転スイッチと称する。)の回転軸が固着されている。これにより、このスイッチ機構では、回転スイッチをダイヤルノブの筒状基部の外周側のいずれの場所にも設置可能なことから、筒状基部の内部に空間を設け且つこの内部空間の大きさを自由に変更することができ、内部空間の容積を必要に応じて確保することができると共に、回転スイッチの位置も自由に設定・変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2001−184969号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年において、ナビゲーションシステムやオーディオ等の他の機器用のスペースをインストルメントパネルに確保するために、スイッチ機構を具備する操作パネル、特にスイッチ機構を複数に具備する操作パネルについて、インストルメントパネルに占めるスペースの割合を狭めることが要請されるようになってきている。
【0006】
しかしながら、操作パネルに設けられたスイッチ機構を単純に小型化すると、ダイヤルノブに設けられたノブキャップの意匠面に施された各種モード表示等のための図形や文字が小さくなりすぎて視認性が劣化するという不具合が生ずる。また、ダイヤルノブの外径寸法は、指で摘み回転させる操作性を保持するためにある程度の外径寸法(例えば約50mm前後)や奥行き寸法(例えばインストルメントパネルの表面から20mm前後)が確保される必要があるので、上記ダイヤルノブの外形上の寸法を上記寸法よりも小さくすることは好ましくない。
【0007】
もっとも、筒状基部や第2のギアを従来の寸法を維持したままだと、インストルパネルに占める操作パネルのスペースの割合を狭めることができない。このため、ダイヤルノブの外径寸法は従来のまま、筒状基部や第2のギアの小型化を行う必要がある。
【0008】
ところで、第1のギアと第2のギアとについて、乗員の操作性の向上の見地から、第1のギアが1回転する間に第2のギアが1.5回転から2回転する回転比率関係にあることが好ましい。乗員が回転操作するダイヤルノブの回転操作角度(第1のギアの回転可能角度)を最大で180〜200°程度としつつ、回転式電気抵抗体である回転スイッチの回転軸が固着された第2のギアの回転可能角度を330°程度になるよう変換して、回転変位量を有効に利用するためである。このように筒状基部や第2のギアを小型化するにしても、第1のギアと第2のギアとの回転比率について上記した数値を維持することが要請され、どちらか一方のみを小型化することができない。
【0009】
このため、スイッチ機構は、ダイアヤルノブの外径寸法は従来のまま、筒状基部と第2のギアとの回転比率を一定に維持しつつ小型化することになり、筒状基部の外径寸法を小さくすることは、下記の課題へとつながる。すなわち、ノブキャップの意匠面に対する照明は、回路基板上にて筒状基部に近接して配置した光源体からの光によって行うが、筒状基部の外径寸法を小さくすることに伴って筒状基部の内周面の内径寸法も小さくなり、従来においてノブキャップの意匠面全面に到達していた光のうち外側への拡がりが規制される結果、ノブキャップの意匠面の外周縁側には光が導かれないという不具合を有する。この不具合を解消する対処として、回路基板上に設けられる光源体をノブキャップに近接させるような構成の採用も考えられる。
【0010】
しかし、一般に平面状の回路基板上にノブキャップ側へ突出するよう光源体を設けることは、製造工程における取り扱いにくさや光源体の寸法管理の難しさにつながり、合理的対応ではない。また、別な対処として、光源体と被照体であるノブキャップとの照射距離を短くする構成の採用も考えられる。しかしノブキャップはダイヤルノブ端部に設けられており、照射距離を短くするとダイヤルノブの奥行き寸法の縮小を招き、ダイヤルの操作性が低下する。そのうえ、筒状基部の内側面と後述するスライダーの外側面との嵌合面積の減少にもつながり、スライダー移動時にがたつくおそれが高まることもあり、合理的対応ではない。
【0011】
そこで、本発明は、ダイヤルノブの外径寸法を従来のままに維持しつつ操作パネルを小型化した場合に、筒状基部の開口に近接して配置された光源体からの光を筒状基部の内周面で遮られることなくノブキャップの外周縁側まで導くことが可能であると共に、第2のギアの外周縁が所望の操作パネルの外縁枠からはみ出すことなく、第1のギアと第2のギアとの好適な回転比率を維持することができるスイッチ機構及び操作パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この発明に係るスイッチ機構は、軸方向の両側が開口した筒状体により構成され、回転操作が可能であるダイヤルノブと、軸方向の両側が開口した筒状体により構成され、前記ダイヤルノブと一体に回動し、外周側面には所定数の歯が形成された第1のギアと、この第1のギアの歯と噛合可能な所定数の歯が形成された回転体及びこの回転体の回転中心に取り付けられた軸棒とで構成されて、前記第1のギアからの回転を受けることができる第2のギアと、前記ダイヤルノブの一方の開口を閉塞し、意匠面を備えるノブキャップと、光源体及び回転スイッチを備え、この回転スイッチは前記第2のギアの軸棒と連結されて前記第2のギアの回転が伝達される回路基板と、を有して構成されたスイッチ機構において、少なくとも前記ダイヤルノブの内側に、導光性を有する素材で形成された導光部材が収納され、この導光部材は、前記光源体に面して前記光源体からの光が入射される受光面と、前記ノブキャップに向けて光を出射する出光面と、前記受光面と前記出光面との間に配されて、前記受光面で受けた光を前記出光面に向けて伝播する光伝播部及びこの光伝播部を介して前記受光面から伝播されてきた光を前記出光面に対しその外周縁側まで拡散させる光拡散部とを備えていることを特徴としている(請求項1)。ここで、回路基板の光源体は、例えばチップ状の白色の発光ダイオード(チップLED)である。また、導光部材の素材としては、例えばポリカーボネートやアクリル等が挙げられる。更に、これらの素材をベースにしつつ光の拡散剤を混入したものとすることが好ましい。更に、意匠面は、スイッチ機構の機能に応じて図形や文字等の意匠が施された面である。
そして、この発明に係る操作パネルは、請求項1から請求項6のいずれかに記載のスイッチ機構を単数あるいは複数に具備する操作パネルであって、車両のインストルメントパネルに表面が露出した状態で組み付けられるパネルフロント側部材と、前記インストルメントパネルとの組み付け手段を有するパネル中間部材と、このパネル中間部材と組み合わされることにより前記回路基板を内部に収納するパネルリア側部材とを有し、前記パネル中間部材は、前記パネルフロント側部材側に向けて筒状に突出形成された筒状基部を有し、この筒状基部は、その外径寸法が前記第1のギアの内径寸法よりも小さく設定されて、前記第1のギア内に挿入されることで、前記第1のギアがこの筒状基部の周囲をこの筒状基部を軸芯として回転するようにしたことを特徴としている(請求項7)。
【0013】
このようなスイッチ機構の構成とすることにより、光源体から発せられた光は、導光部材の受光面から入射された後、光伝播部を通って光拡散部に至り、この光拡散部で出光面に対しその外周縁側まで拡散され、出光面から出射されるので、光伝播部を棒体状としその径方向寸法を相対的に小さくし、これに伴い導光部材の受光面の面積が出光面の面積よりも相対的に小さくなっても、出光面の外周側からも光をノブキャップに届かせることができる。これにより、この発明に係る操作パネルにおいては、インストルメントパネルと接合されるパネル中間部材の車両幅方向及び/又は車両上下方向に沿った寸法を相対的に小さくし、これに伴い、パネル中間部材に形成される筒状基部の回路基板側の開口直径寸法も相対的に小さくし、この小さくなった筒状基部の回路基板側の開口の軸方向側に光源体を配置した場合には、筒状基部内に配置されたスライダーに収納した導光部材の受光面の面積は相対的に小さくなるが、出光面の面積をこの受光面の面積よりも大きく採ることができ、ひいてはこの出光面と対峙するノブキャップの大きさも指で摘み回転させる操作性を保持するために好適な寸法を確保することができる。よって、車両のインストルメントパネルに占める操作パネルの大きさについて、インストルメントパネルに組み込む他の機器のために相対的に小さくすることが可能となる。
【0014】
また、この発明に係るスイッチ機構では、前記導光部材の光拡散部は、前記出光面のうち前記光伝播部の軸線上に位置する部位に窪部を形成し、前記光伝播部を通ってきた光を前記窪部にて前記受光面側で且つ斜め外方に向けて拡散させることを特徴としている(請求項2)。これにより、受光面で受けて光伝播部で伝播されてきた光を光拡散部内に拡散することができ、出光面からの出射をより均等化できる。
【0015】
更に、この発明に係るスイッチ機構は、前記導光部材の前記光伝播部と前記光拡散部との境界外面に、内側に弧を描く曲面を形成すると共に、前記導光部材の光拡散部と前記出光部との境界外面に、外側に向けて膨出した曲面を形成したことを特徴としている(請求項3)。これにより、窪部により光拡散部内に拡散された光をさらに拡散することができ、出光面からの出射をさらに均等化できる。
【0016】
更にまた、この発明に係るスイッチ機構は、軸方向の両側が開口した筒状体状に構成され、前記ダイヤルノブと前記第1のギアとの間に介在されるアダプタを更に有することを特徴としている(請求項4)。これにより、第1のギアはダイヤルノブと直接に連結されないので、第1のギアの大径部の外径寸法をダイヤルノブの内径寸法に囚われることなく相対的に小さくすることが可能となる。
【0017】
更にまた、この発明に係るスイッチ機構は、少なくとも前記ダイヤルノブを用いて構成される内部空間に収納されて、前記ダイヤルノブ及び前記第1のギアの軸方向に沿って移動することが可能であると共に、前記導光部材を収納したスライダーを更に有することを特徴としている(請求項5)。これにより、導光部材はスライダーとは別に構成されたものとなる。
【0018】
そして、この発明に係るスイッチ機構では、前記基板は、更にプッシュスイッチの端子を有し、このプッシュスイッチの端子は、前記スライダーの移動によりこのスライダーの回路基板側端部に設けられたプッシュスイッチの押圧部との間で押圧とその解除とが行われて、このプッシュスイッチに接続された機器のON/OFF制御を行うことを特徴としている(請求項6)。これにより、スイッチ機構について、ダイヤル式スイッチの機能のみならずプッシュ式スイッチの機能も併有する複合的スイッチ機構とすることができる。もっとも、請求項1から請求項5に記載のスイッチ機構は、全てが複合的スイッチ機構ではなく、複合的スイッチ機構と単なるダイヤルスイッチ機構とが併存する。これに応じて、複数のスイッチ機構を有する場合に、複合的スイッチ機構には、請求項6に示すように、回路基板にプッシュスイッチの端子とスライダーにプッシュスイッチの押圧部との双方が設けられる一方、単なるダイヤルスイッチ機構には、プッシュスイッチの端子又はプッシュスイッチの押圧部の一方が設けられないか又は双方とも設けられない。
【発明の効果】
【0019】
以上のように、請求項1から請求項7に記載の発明によれば、光源体から発せられた光は、導光部材の受光面から入射された後、光伝播部を通って光拡散部に至り、この光拡散部で出光面に対しその外周縁側まで拡散され、出光面から出射されるので、光伝播部を棒体状としその径方向寸法を相対的に小さくし、これに伴い導光部材の受光面の面積が出光面の面積よりも相対的に小さくなっても、出光面の外周側からも光をノブキャップに届かせることができる。
これにより、請求項1から請求項7に記載の発明によれば、インストルメントパネルと接合されるパネル中間部材の車両幅方向及び/又は車両上下方向に沿った寸法を相対的に小さくし、これに伴い、パネル中間部材に形成される筒状基部の回路基板側の開口直径寸法も相対的に小さくし、この小さくなった筒状基部の回路基板側の開口の軸方向側に光源体を配置した場合には、筒状基部内に配置されたスライダーに収納した導光部材の受光面の面積は相対的に小さくなるが、出光面の面積をこの受光面の面積よりも大きく採ることができ、ひいてはこの出光面と対峙するノブキャップの大きさも指で摘み回転させる操作性を保持するために好適な寸法を確保することができる。
よって、請求項1から請求項7に記載の発明によれば、ノブキャップに描かれた文字や図の視認性の確保、インストルメントパネルにおけるスイッチ機構あるいは操作パネルのスペースの割合の縮小、ノブキャップの外径寸法に対する従来と同様の寸法の維持による操作性の確保の、いずれについても成立させることができる。
【0020】
特に請求項2に記載の発明によれば、導光部材の受光面で受けた光は光伝播部を通って光拡散部まで伝播され、この光拡散部では、光は、窪部にて受光面側で且つ斜め外方に向けて拡散されるので、光を出光面から均等に出射させることが可能となる。
【0021】
特に請求項3に記載の発明によれば、前記導光部材の前記光伝播部と前記光拡散部との境界外面を内側に弧を描く曲面を形成すると共に、前記導光部材の光拡散部と前記出光部との境界外面に外側に向けて膨出した曲面を形成したので、光を出光面からより均等に出射させることが可能となる。
【0022】
特に請求項に4記載の発明によれば、フロント側部材の貫通孔からパネルフロント側部材とパネル中間部材とで形成された画室内に収納するにあたり、アダプタを介在させることで、第1のギアの大径部の外径寸法を相対的に小さくすることが可能となることから、フロント側部材の貫通孔の内径寸法を第1のギアの大径部の外径寸法の長大化に合わせて大きくする必要がなくなる。そして、このフロント側部材の貫通孔の内径寸法が長大化するのを防止するためにダイヤルノブの寸法を小さくすることは、乗員のダイヤルノブの操作性の悪化という不具合とともに、スライダーの大径部の寸法、ひいては導光部材の光拡散部の外径寸法を小さくし、出光面から出射される光の範囲を狭めるとの不具合を有するところ、アダプタの介在によりこのようなダイヤルノブの寸法の小径化も回避することができる。
【0023】
特に請求項5に記載の発明によれば、スライダーと導光部材とを別の構成部品としたことにより、スライダーの製造を薄肉の樹脂材で射出成形することにより行うことが可能となるので、成形後のヒケ(材料が起こす成形収縮によって生じるへこみ、窪み。)による寸法変化が小さく歩留まりが良くなり、ダイヤルスイッチ機構の製造コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】図1は、この発明に係るスイッチ機構を具備した操作パネルの全体構成を示す説明図である。
【図2】図2は、同上の操作パネルを正面側から見た状態を示す説明図である。
【図3】図3は、同上の操作パネルに対する図2に示されるA−A線断面図である。
【図4】図4は、図2に示されるB−B線断面図である。
【図5】図5は、同上の操作パネルを構成部品ごとに展開した状態を示す説明図である。
【図6】図6は、この発明に係る導光部材の構成及び光の反射の様子を示す説明図である。
【図7】図7は、導光部材の収納される様子及び回路基板との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、この発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【0026】
図1から図5に示される操作パネル1は、例えば図示しない車両に搭載される空調装置の制御の設定を行うためのもので、この実施例では、3つのスイッチ機構2、3、4を具備したものとなっている。もっとも、操作パネル1は、このような複数のスイッチ機構を具備するものに限定されず、図示しないが単数のスイッチ機構を具備したものであっても良い。
【0027】
このうち、操作パネル1は、図3、図4及び図5に示されるように、インストルメントパネルの表面に露出する略板状のパネルフロント側部材5と、インストルメントパネルに取り付けるため取り付け手段としてスイッチ機構2、3、4の並ぶ方向の両側端に螺子孔8を有するフランジ7が形成された略板状のパネル中間部材6と、インストルメントパネル内に配置され、パネル中間部材6側に開口した筐体状のパネルリア側部材9とを組み合わせることで、内部に空間を有するケース状の形態となっている。
【0028】
そして、パネルフロント側部材5は、図5に示されるように、スイッチ機構2、3、4の数に応じて複数(この実施例では3つ)の貫通孔10が円状の形状にて形成されている。また、パネル中間部材6は、図3、図4及び図5に示されるように、板状部分6aからパネルフロント側部材5に向けて円筒状に延びた筒状基部11が、スイッチ機構2、3、4の数に応じて複数(この実施例では3つ)形成されている。
【0029】
更に、パネル中間部材6は、板状部分6aの全周縁から筒状基部11の延出方向と同じ側とパネルリア側部材9側との双方に向けて延びる周壁部6bを有しており、この周壁部6bの一方側端部がパネルフロント側部材5と当接することで、パネルフロント側部材5との間に後述する第1のギア19の歯33側部分と第2のギア20とを収納可能な画室12が形成されている。また、パネル中間部材6は、周壁部6bの他方側端部がパネルリア側部材9の開口部縁部に外嵌されることにより、後述する回路基板21を収納可能な画室13が画成されている。
【0030】
この実施例では、パネルフロント側部材5、パネル中間部材6及びパネルリア側部材9の車両幅方向となる横幅寸法は、図3に示されるように、従来の寸法値をXaとした場合には、この寸法値Xaよりも小さな寸法値Xbになるように小型化されている。そして、パネル中間部材6に形成される筒状基部11の内径寸法も、パネル中間部材6の小型化に伴い、図3に示されるように、従来の寸法値をLaとした場合には、この寸法値Laよりも小さな寸法値Lbに狭まっている。更に、パネルフロント側部材5、パネル中間部材6及びパネルリア側部材9の車両上下向となる高さ寸法は、図4に示されるように、従来の寸法値をYaとした場合には、この寸法値Yaよりも小さな寸法値Ybになるように小型化されている。
【0031】
スイッチ機構2は、図2に示されるように、外周部分を回転させることにより、吹出モードを、オートモード、デフロストモード、デフフットモード、フットモード、バイレベルモード、ベントモードに設定することが可能であると共に、中央部分を押すことにより、外気導入モードと内気導入モードとに切り換えることが可能なものであり、ダイヤル式スイッチの機能のみならずプッシュ式スイッチの機能も備えた複合的スイッチ機構である。また、スイッチ機構3は、図2に示されるように、外周部分を回転させることにより、送風能力をOFF状態からフル稼動状態まで切り替えると共にオートモードに設定することが可能なものであり、ダイヤル式スイッチの機能のみを備えたダイヤルスイッチ機構である。更に、スイッチ機構4は、図2に示されるように、外周部分を回転させることにより、車室内の設定温度を20℃から30℃の範囲で調整することが可能であると共に、中央部分を押すことにより、空調制御のON/OFFを行うことが可能なものであり、ダイヤル式スイッチの機能のみならずプッシュ式スイッチの機能も備えた複合的スイッチ機構である。
【0032】
スイッチ機構2、3、4が有する構成部品はほぼ共通であり、かかる構成部品として、ダイヤルノブ15、ノブキャップ16、スライダー17、アダプタ18、第1のギア19、第2のギア20及び回路基板21をまずは有している。
【0033】
ダイヤルノブ15は、自動車の搭乗者により指で摘んで回転操作されるもので、図5に示されるように、軸方向の両側が開口した略円筒状の筒状体をなしていると共に、図1に示されるように、スイッチ機構2、3、4の操作パネル1のパネルフロント側部材5から表出した部分の主要な外郭を構成しており、その外径寸法や奥行き寸法は指で摘み回転させる操作性を保持するのに好適な大きさ(例えば外径は約50mm前後、奥行きはインストルパネルの表面から20mm前後)を有している。そして、このダイヤルノブ15の外径寸法は、パネルフロント側部材5の貫通孔10の内径寸法よりも大きくなっている。
【0034】
ノブキャップ16は、ダイヤルノブ15の筒状の内部に収納可能な外径寸法を有する円板状のもので、スイッチ機構2、3、4の機能に応じて図形や文字等の意匠が施された意匠面をフロント側に有している。また、ノブキャップ16は、ダイヤルノブ15に対し、このダイヤルノブ15が回転してもこれに従動して回転しないように取り付けられているもので、このため、ノブキャップ16の意匠面に描かれた意匠の向きはノブキャップ16の回転にかかわらず常に一定である。そして、ノブキャップ16には、後述する導光部材43及び54又は導光部材43のみから出射された光が透過する透過部分を有している。なお、ノブキャップ16をダイヤルノブ15に対し、このダイヤルのノブ15に取り付け、従動して回転するように構成してもよい。
【0035】
スライダー17は、この実施例では、透明な樹脂により形成されているもので、外径寸法が相対的に大きな大径部24と外径寸法が相対的に小さな小径部25とが軸方向に連接して構成されている。スライダー17の大径部24の外径寸法は、ダイヤルノブ15の内径寸法よりも小さく、スライダー17の小径部25の外径寸法は、筒状基部11の内径寸法よりも小さくなるように設定されている。これにより、スライダー17は、ダイヤルノブ15の筒状部分及びパネル中間部材6の筒状基部11内をその軸方向に沿って回路基板21に対して遠近する方向にスライド動作することが可能となっている。
【0036】
また、スライダー17は、大径部24のダイヤルノブ15側がノブキャップ16の外径寸法と略同じ内径寸法となるように開口し、小径部25の回路基板21側がノブキャップ16の外径寸法よりも小さな内径寸法となるように開口した貫通孔26を有し、後述する導光部材43を収納することが可能であると共に、後述する導光部材54を収納するためのホルダ27も貫通孔26の軸方向に沿って延びるように形成されている。更に、スライダー17は、後述するプッシュ式スイッチの機能を得るべく、回路基板21にプッシュスイッチの端子39が設けられている場合に、図3に示すように、この端子39を押圧することができる押圧部28を有している。
【0037】
図3に示すように、第1のギア19は、ダイヤルノブ15の回転を第2のギア20に伝達するためのものである。この第1のギア19は、外径寸法が相対的に大きく且つ軸方向の両側が開口した大径部30と外径寸法が相対的に小さく且つ軸方向の両側が開口した小径部31とが同心の複数円を描くように配置されると共にこの大径部30と小径部31とが小径部31の途中から径方向に延びる連接部32により連接されることで構成されている。
【0038】
また、第1のギア19の小径部31は、その内径寸法がパネル中間部材6の筒状基部11の外径寸法と略同じである。この小径部31内に筒状基部11が挿入されることで、第1のギア19は、筒状基部11の周囲において当該筒状基部11を軸芯として回転することができる。そして、第1のギア19の小径部31は、連接部32よりも回路基板21側となる表出部分に所定の数の歯33が外周面に環状に形成されている。この歯33を有する外周面の外径寸法は、図2に示されるように、従来の寸法値をDa1とした場合に寸法値をDb1まで小さくされている。更に、第1のギア19の大径部30は、その外径寸法が後述するアダプタ18の内径寸法と略同じに設定されて、アダプタ18に挿入することで、かかるアダプタ18とガタツキなく一体的に回転するように連結される。
【0039】
図3に示されるように、第2のギア20は、第1のギア19の歯33と噛合可能な所定の数の歯35を有する円板状の回転体34と、この回転体34の回転中心から回路基板21側に向けて延出した軸棒36とで構成されたもので、第1のギア19の回転を回路基板21に設けた回転スイッチ38に伝達するためのものである。これに伴い、第2のギア20の軸棒36は、パネル中間部材6を貫通して回路基板21側まで至っていると共に回転スイッチ38の回転軸と固着されている。
【0040】
アダプタ18は、軸方向の両側が開口した略円筒状の筒状体をなし、その外径寸法がダイヤルノブ15の内径寸法と略同じであると共にその内径寸法が第1のギア19の外径寸法と略同じであって、このアダプタ18が介在することにより、ダイヤルノブ15と第1のギア19とを強固に連結して、ダイヤルノブ15の回転が第1のギア19にそのまま伝達されるようになっている。そして、第1のギア19は、ダイヤルノブ15が従来と同様の外径寸法としながら、筒状基部11の内径寸法が従来の寸法値Laよりも小さな寸法値Lbとしたい場合に、第1のギア19の小径部31の径方向寸法を筒状基部11の外径寸法と略同じになるように小さくする一方で、このアダプタ18が間に入ることにより、第1のギア19の大径部30の径方向寸法はダイヤルノブ15の外径寸法に影響を受けることなくパネルフロント側部材5の貫通孔10に挿通可能なように小さくすることができる。
【0041】
そして、第1のギア19と第2のギア20との回転比率関係について、第1のギア19が1回転する間に第2のギア20が1.5回転から2回転するような関係を維持するために、第2のギア20の回転体34の外径寸法について、図2に示されるように、従来の寸法値がDa2であったのに対し、寸法値Db2にまで狭めることができる。これに伴い、操作パネル1の車両上下方向となる縦幅を狭めるように小型化しても、第1のギア19の外径寸法値Db1と第2のギア20の外径寸法値Db2との総和が相対的に小さくなるので、第2のギア19の回転体34が操作パネル1の外縁よりも大きくなって、第2のギア20を収納することができないという不具合若しくは操作パネル1の小型化が制限されるという不具合が解消される。
【0042】
回路基板21は、様々な回路の配線が形成されたプリント基板であり、図3に示されるように、回転スイッチ38、プッシュスイッチの端子39、チップ状の白色の発光ダイオード(以下、チップLEDと称する。)40や、図7に示されるように有色(例えばオレンジ色)の発光ダイオード(以下、ミニチップLEDと称する。)41を適宜の数において有した構成となっている。
【0043】
すなわち、回路基板21は、この実施例では、図3に示されるように、スイッチ機構2、3、4を構成する第2のギア20の軸棒36の軸線上に回転スイッチ38が配置され、各回転スイッチ38は第2のギア20の軸棒36と連結されていると共に、スイッチ機構2及びスイッチ機構4を構成するスライダー17の小径部25に形成された押圧部28の軸線上に、プッシュスイッチの端子39、39が配置され、押圧部28の押圧によりプッシュスイッチの端子39と接続された機器の稼動をON/OFFするものとなっている。そして、チップLED40は、操作パネル1の3つの筒状基部11の軸線上となる位置において、かかる筒状基部11の開口端に近接して配置されている。また、図7に示すように、ミニチップLED41は、スイッチ機構2、4を構成するスライダー17のホルダ27に対しその軸線上となる位置において、かかるホルダ27の開口端に近接して配置されている。
【0044】
そして、この発明では、スイッチ機構2、3、4は、チップLED40から発せられた光をノブキャップ16の透過部まで導くために導光部材43を有し、この導光部材43は、筒状基部11、アダプタ18、第1のギア19、スライダー17、ダイヤルノブ15、及びノブキャップ16により画成された内部空間42に収納されている。
【0045】
この導光部材43は、例えばポリカーボネートやアクリル等の素材で形成されたもので、チップLED40に対峙した受光面44と、ノブキャップ16に対峙した出光面45と、受光面44で受けた光を出光面45側に伝播するための光伝播部46と、受光面44から光伝播部46の出光面45まで伝達されてきた光を拡散させるための光拡散部47とを有して構成されている。受光面44は、平面に限定されるものではなく、必要に応じ、凸形状、あるいは凹形状としてもよい。
【0046】
そして、この実施例では、スイッチ機構2、3、4は、図3に示されるように、チップLED40の周囲を覆うかたちで回路基板21から外部に向けて突出した突出部49を有している。この突出部49は、透光性を有する素材で形成されると共にその外径寸法がスライダー17の内径寸法より小さい形状となっている。更に、突出部49の突出方向の頂面に、溝状若しくは有底孔状のホルダ部50が設けられ、このホルダ部50に導光部材43の受光面44近傍部位が装着されることにより、導光部材43は回路基板21に固定される。
【0047】
導光部材43の光伝播部46は、スライダー17の内径寸法よりも小さな外径寸法であり、スライダー17内をその軸方向に沿ってノブキャップ16側に向けて延出した略円柱状の形状となっている。そして、光伝播部46の軸方向に沿って延びる側面は受光面44からの光の多くを反射、或いは全反射するようになっている。
【0048】
導光部材43の光拡散部47は、光伝播部46の外径寸法と略同じ寸法の先端部からスライダー17の大径部24の内径寸法と略同じ寸法の頭部を有するように、光伝播部46側から出光面45側に向けてその外径寸法が暫時大きくなっているもので、その大部分がスライダー17の大径部24内に収納されている。そして、光拡散部47は、出光面45のうち光伝播部46の軸線上に位置する部位に、光の発散機能を有する凹レンズの凹部の如く形成された窪部51を有する。この窪部51の面は、図6に示されるようにその幅寸法L2が、光伝播部の外径寸法L1と略同一又はそれより若干大きく形成されているため、伝播された光の多くを反射させることができるものとなっている。更に、光拡散部47は、光伝播部46との境界外面を内側に弧を描く曲面55で形成すると共に、光伝播部46側から出光面45側に外側に向けて外径寸法が暫時大きくなる部位の外面を外側に向けて膨出した曲面52に形成しており、且つこの曲面52と曲面55とは、光の多くを反射、或いは全反射させることができるものとなっている。これにより、光伝播部46を通ってきた光を窪部51にて曲面52側及び/又は曲面55側、すなわち受光面44側に向けて斜め外方に拡散させ、このように窪部51により拡散された光を曲面52及び/又は曲面55で反射して出光面45に向けた方向に変更させることができる。
【0049】
尚、例えば光拡散部47の窪部51における光の拡散性の向上等の見地から、導光部材43の上記素材に光拡散剤を混入することが好ましい。また、導光部材43に対し導光性(透光性)を阻害しない範囲で任意の色を着けることにより、出光面から出射される光に色付けして、操作パネル1の意匠性を高めるようにしてもよい。
【0050】
そして、この実施例では、スイッチ機構2、4は、導光部材43に、図7に示されるように、光拡散部47の下方側に通孔53が穿たれており、この通孔53の回路基板21側開口は、回路基板21のミニチップLED41と対峙するようになっている。この通孔53には、スライダー17のホルダ27にその一部が収納されて成る、例えば細長い直方体状の導光部材54が挿入されている。これにより、チップLED40とは別に、ミニチップLED41からの光が導光部材54のミニチップLED41と対峙する受光面に入射され、この導光部材54内を伝播された後、ノブキャップ16と対峙する出光面からノブキャップ16側に向けて出射される。
【0051】
以上によれば、ダイヤルノブ15及びノブキャップ16の大きさを従来と同様の寸法に維持しつつ操作パネル1の小型化に伴い筒状基部11の内径寸法、スライダー17の内径寸法を相対的に小さくしても、この発明の導光部材43は、受光面44の面の大きさ、光伝播部46の外径寸法を相対的に小さくしたので、筒状基部11、スライダー17、ダイヤルノブ15、ノブキャップ16等により画成された内部空間42に収納することができる。しかも、受光面44の面の大きさ、光伝播部46の外径寸法を相対的に小さくしても、受光面44にチップLED40から入射された光は、光拡散部47において窪部51により曲面52側に向けて斜め外側に拡散された後、曲面52で出光面45側に向けて反射される。このため、筒状基部11の開口と対峙して配された受光面44の大きさがダイヤルノブ15内に位置する出光面45より小さくても、チップLED40からの光が筒状基部11の内周面により遮断されてノブキャップ16の外周縁まで届かないという事態を招かず、ノブキャップ16の外周縁まで光を確実且つ均等に届かすことができる。
【符号の説明】
【0052】
1 操作パネル
2 スイッチ機構
3 スイッチ機構
4 スイッチ機構
5 パネルフロント側部材
6 パネル中間部材
7 フランジ
8 螺子孔
9 パネルリア側部材
10 貫通孔
11 筒状基部
15 ダイヤルノブ
16 ノブキャップ
17 スライダー
18 アダプタ
19 第1のギア
20 第2のギア
21 回路基板
24 大径部
25 小径部
30 大径部
31 小径部
32 連接部
33 歯
34 回転体
35 歯
36 軸棒
40 チップLED
42 内部空間
43 導光部材
44 受光面
45 出光面
46 光伝播部
47 光拡散部
49 突出部
50 ホルダ部
51 窪部
52 外側に向けて膨出した曲面
55 内側に弧を描く曲面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向の両側が開口した筒状体により構成され、回転操作が可能であるダイヤルノブと、
軸方向の両側が開口した筒状体により構成され、前記ダイヤルノブと一体に回動し、外周側面には所定数の歯が形成された第1のギアと、
この第1のギアの歯と噛合可能な所定数の歯が形成された回転体及びこの回転体の回転中心に取り付けられた軸棒とで構成されて、前記第1のギアからの回転を受けることができる第2のギアと、
前記ダイヤルノブの一方の開口を閉塞し、意匠面を備えるノブキャップと、
光源体及び回転スイッチを備え、この回転スイッチは前記第2のギアの軸棒と連結されて前記第2のギアの回転が伝達される回路基板と、
を有して構成されたスイッチ機構において、
少なくとも前記ダイヤルノブの内側に、導光性を有する素材で形成された導光部材が収納され、この導光部材は、前記光源体に面して前記光源体からの光が入射される受光面と、前記ノブキャップに向けて光を出射する出光面と、前記受光面と前記出光面との間に配されて、前記受光面で受けた光を前記出光面に向けて伝播する光伝播部及びこの光伝播部を介して前記受光面から伝播されてきた光を前記出光面に対しその外周縁側まで拡散させる光拡散部とを備えていることを特徴とするスイッチ機構。
【請求項2】
前記導光部材の光拡散部は、前記出光面のうち前記光伝播部の軸線上に位置する部位に窪部を備え、前記光伝播部を通ってきた光を前記窪部にて前記受光面側で且つ斜め外方に向けて拡散させることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ機構。
【請求項3】
前記導光部材の前記光伝播部と前記光拡散部との境界外面に、内側に弧を描く曲面を形成すると共に、前記導光部材の光拡散部と前記出光部との境界外面に、外側に向けて膨出した曲面を形成したことを特徴とする請求項2に記載のスイッチ機構。
【請求項4】
軸方向の両側が開口した筒状体状に構成され、前記ダイヤルノブと前記第1のギアとの間に介在されるアダプタを更に有することを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載のスイッチ機構。
【請求項5】
少なくとも前記ダイヤルノブを用いて構成される内部空間に収納されて、前記ダイヤルノブ及び前記第1のギアの軸方向に沿って移動することが可能であると共に、前記導光部材を収納したスライダーを更に有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のスイッチ機構。
【請求項6】
前記基板は、更にプッシュスイッチの端子を有し、このプッシュスイッチの端子は、前記スライダーの移動によりこのスライダーの回路基板側端部に設けられたプッシュスイッチの押圧部との間で押圧とその解除とが行われて、このプッシュスイッチに接続された機器のON/OFF制御を行うことを特徴とする請求項5に記載のスイッチ機構。
【請求項7】
請求項1から請求項6のいずれかに記載のスイッチ機構を単数あるいは複数に具備する操作パネルであって、
車両のインストルメントパネルに表面が露出した状態で組み付けられるパネルフロント側部材と、前記インストルメントパネルとの組み付け手段を有するパネル中間部材と、このパネル中間部材と組み合わされることにより前記回路基板を内部に収納するパネルリア側部材とを有し、
前記パネル中間部材は、前記パネルフロント側部材側に向けて筒状に突出形成された筒状基部を有し、この筒状基部は、その外径寸法が前記第1のギアの内径寸法よりも小さく設定されて、前記第1のギア内に挿入されることで、前記第1のギアがこの筒状基部の周囲をこの筒状基部を軸芯として回転するようにしたことを特徴とする操作パネル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−18558(P2011−18558A)
【公開日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−162370(P2009−162370)
【出願日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【出願人】(500309126)株式会社ヴァレオサーマルシステムズ (282)
【Fターム(参考)】