スイッチ装置
【課題】傾動式の操作ノブにおける回転操作を検出可能とするものであって、スイッチ素子の操作子が斜め方向から押圧操作されてもスムーズなスイッチ動作を可能とし、複数のスイッチ素子が同時にオン動作されてしまうことを抑制する。
【解決手段】スイッチケース３の円形開口部３ａ内に、円板状の操作ノブ４を押圧操作（傾動）可能に設ける。操作ノブ４の裏面に、タクトスイッチ９〜１２をオン動作させるための押圧部７を設ける。押圧部７の先端部に、軟質材料からな弾性部材１３を設け、操作ノブ４の傾動操作時に、弾性部材１３が一定量だけ潰れる方向に弾性変形した後に、タクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａが押圧操作されてオン動作する。
【解決手段】スイッチケース３の円形開口部３ａ内に、円板状の操作ノブ４を押圧操作（傾動）可能に設ける。操作ノブ４の裏面に、タクトスイッチ９〜１２をオン動作させるための押圧部７を設ける。押圧部７の先端部に、軟質材料からな弾性部材１３を設け、操作ノブ４の傾動操作時に、弾性部材１３が一定量だけ潰れる方向に弾性変形した後に、タクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａが押圧操作されてオン動作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧操作により傾動する操作ノブを有するスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に設けられる電動ドアミラーの角度調整用の操作装置として、上下左右の４方向に操作ノブを傾動させて４個のスイッチ要素を操作する構成の４方向の傾動式のスイッチ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このスイッチ装置は、スイッチケースの開口部の内側に、操作ノブを、中央部を支点にして上下左右の４方向に傾動可能に備えて構成されている。操作ノブは、通常時（操作されていない状態）には中立位置に位置される。操作ノブの表面には、外周部の上下左右の４箇所に操作部が設けられ、各操作部の裏面側には、半球状をなす合計４個の凸部が一体的に設けられている。
【０００３】
そして、スイッチケース内には、４個のスイッチ要素が設けられ、各スイッチ要素のロッドが、凸部の先端に夫々当接している。これにて、例えば、ユーザが、操作ノブのうち右の操作部を押圧して操作ノブを右側に傾動させれば、右側の凸部が右側のスイッチ要素のロッドを押圧して該スイッチ要素をオン動作させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４００１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のスイッチ装置においては、操作ノブの操作部を押圧操作して単純に４方向を指示する（４個のいずれかのスイッチ要素をオン・オフする）といった使い方だけでなく、ユーザが、操作ノブの外周を押しながら押圧位置（傾動位置）を回転方向に順にずらせていくような回転操作を行い、その際の複数のスイッチ要素のオン・オフの状態の変動から回転検出（回転方向の検出も含む）ができる構成とすれば、１つのスイッチ装置で、できる操作の種類（数）が増えることになる。
【０００６】
具体例をあげると、例えば自動車の分野では、カーナビゲーション装置の画面表示の指示操作に、この種の傾動式のスイッチ装置を採用することができ、このとき、操作ノブの４方向の傾動操作を地図のスクロール方向の指示に用い、操作ノブの回転操作を、表示態様の変更（縮尺の変更）等の指示に用いるといった使い方をすることが可能となる。
【０００７】
しかしながら、従来構成の傾動式のスイッチ装置にあっては、上記のように操作ノブを回転操作すると、スイッチ要素の操作子（ロッド）が、真直ぐに押されるのではなく、斜め方向から押される状態が生じ、スムーズなスイッチ操作（操作子の押圧操作）が行えなくなったり、ユーザにとっての回転操作の操作感が悪く、操作しにくいものとなったりする欠点がある。また。操作ノブの回転操作中に、２つのスイッチ素子が同時にオン動作されてしまうことがあるなど、意図しないスイッチがオンして、回転検出に支障を来す虞もある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、傾動式の操作ノブにおける回転操作を検出可能とするものであって、スイッチ素子の操作子が斜め方向から押圧操作されてもスムーズなスイッチ動作が可能であり、また、複数のスイッチ素子が同時にオン動作されてしまうことを抑制することができるスイッチ装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスイッチ装置は、スイッチケースと、表面側外周部に沿って複数の操作部を有する円板状をなし、前記スイッチケースに傾動可能に支持され、非操作状態では中立位置に位置し、表面側外周部が押圧操作されることにより当該押圧操作部分が該スイッチケースの内方に押込まれるように傾動する操作ノブと、前記操作ノブの裏面側の前記各操作部に対応した部分に突起状に設けられた複数個の押圧部と、前記スイッチケース内に前記操作ノブの各押圧部に対向して設けられ、該操作ノブの傾動操作に応じて該押圧部によって押圧操作される操作子を有する複数個のスイッチ素子とを備えたものであって、前記各押圧部は、基端部側と先端部側とで材質が相違する２層状に構成され、そのうち先端側の層が、基端側よりも軟質な材料からなり前記スイッチ素子の操作子に接触する弾性部材とされており、前記操作ノブの傾動操作時に、前記弾性部材が一定量だけ潰れる方向に弾性変形した後に、前記操作子が押圧操作されて該スイッチ素子が動作するように構成されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のスイッチ装置によれば、操作ノブの表面外周部のいずれかの操作部が押圧操作されると、操作ノブがスイッチケースに対して傾動し、操作ノブの裏面の前記操作部に対応した押圧部が、スイッチ素子の操作子を押圧して当該スイッチ素子をオン動作させる。このとき、押圧部が２層状に構成されてその先端側に軟質な弾性部材が設けられ、この弾性部材を介して操作子を押圧するので、操作ノブの押圧操作直後にスイッチ素子がオン動作することはなく、弾性部材の一定量の弾性変形後にオン動作することになる。
【００１１】
そして、本発明のスイッチ装置は、ユーザが、操作ノブの外周を押しながら押圧位置（傾動位置）を回転方向に順にずらせていくような回転操作を行った場合には、その際のオン動作状態のスイッチ素子が、順に変動していくことを検出することに基づいて、操作ノブが回転操作されていること、及びその回転方向を検出することができる。この場合、操作ノブのうち、各スイッチ素子の操作子と接触する部分が、軟質な弾性部材なので、どの方向からでも操作子をスムーズに押圧することができ、ユーザの操作感も良好となる。また、操作ノブと操作子との間に弾性部材が介在されていることにより、その分のスペースができるので、意図せずに２つのスイッチ素子が同時にオン動作されてしまうことを防止することができる。
【００１２】
従って、傾動式の操作ノブにおける回転操作を検出可能とするスイッチ装置にあって、スイッチ素子の操作子が斜め方向から押圧操作されてもスムーズなスイッチ動作が可能であり、また、複数のスイッチ素子が同時にオン動作されてしまうことを抑制することができる。尚、前記弾性部材を構成する軟質材料としては、スポンジ状の軟質樹脂、ゴムなどの弾性変形可能な各種の材料を採用することができ、前記スイッチ素子の前記操作子を付勢しているばね力よりも小さい力で潰れる方向に変形するような弾性を有するものとすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、操作ノブが中立位置にある状態（ａ）及び傾動操作された状態（ｂ）を示すスイッチ装置の縦断正面図
【図２】スイッチ装置の平面図
【図３】操作ノブを上下反転した状態で示す斜視図
【図４】１個のスイッチ素子がオン動作する様子を説明するための縦断正面図
【図５】電気的構成を概略的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施例について、図面を参照しながら説明する。本実施例では、スイッチ装置１は、例えば、自動車のステアリングホイール部分に組込まれ、カーナビゲーション装置やカーオーディオ装置、車載電話機等の車載機器２（図５参照）の操作用として設けられている。以下、本実施例に係るスイッチ装置１の構成について述べる。尚、図面においては、便宜上、スイッチ装置１を、操作ノブの表面側を上方に向けた状態で示しており、以下の説明で、上下、左右、前後といった方向をいう場合には、図１等の状態を基準とする。
【００１５】
スイッチ装置１は、図１、図２に示すように、合成樹脂製のスイッチケース（カバー）３の上面部に、合成樹脂製の操作ノブ４を有して構成される。このとき、スイッチケース３には、円形開口部３ａが形成されており、操作ノブ４は、円形開口部３ａに対応したやや径小な円板状に構成されている。このとき、操作ノブ４は、図で上下（表面側及び裏面側）に２分割された分割体４ａ，４ｂを、ねじ止めや接着等により結合して構成されるようになっており、図３にも示すように、その結合時に、分割体４ａ，４ｂ間にゴムシート５が挟まれている。このゴムシート５は、操作ノブ４の外周側にはみ出る大きさに構成されている。
【００１６】
そして、図１に示すように、スイッチケース３は、前記円形開口部３ａの周囲部において、基板部３ｂと、その基板部３ｂの上面に重なって配置される上面板３ｃとを、例えばねじ止めにより結合して構成されており、前記ゴムシート５は、その外周部分がピンと張られた状態で、それら基板部３ｂと上面板３ｃとの間に挟まれた状態とされる。これにて、操作ノブ４は、円形開口部３ａ内に位置して、スイッチケース３に傾動操作可能に支持されている。
【００１７】
この場合、通常時、つまり操作ノブ４に対しユーザによる操作力が作用していない非操作状態では、図１（ａ）に示すように、操作ノブ４は、スイッチケース３の外面に平行な中立位置に位置される。これに対し、ユーザにより操作ノブ４の表面側外周部がゴムシート５の保持力に抗して図で下方に押圧操作されると、図１（ｂ）に示すように、操作ノブ４は、その押圧操作された部分が下降する（スイッチケース３の内方に押込まれる）ように傾動する。ユーザによる押圧操作力が解除されると、ゴムシート５の弾性により、操作ノブ４は中立位置に戻される。
【００１８】
また、図２に示すように、操作ノブ４の表面（上面）には、押圧すべき位置を示す三角形のマーク６が、外周部に沿って円環状をなすように複数個、この場合前後左右に４個が印刷等により設けられており、これら４個のマーク６部分が操作部として機能する。さらに、図３にも示すように、操作ノブ４の裏面（下面）側には、前記各マーク６部分に対応して前後左右の４箇所に位置して、突起状（円柱状）の押圧部７が設けられる。これら押圧部７は、スイッチ素子を動作させるもので、詳細については後述する。
【００１９】
一方、図１に示すように、スイッチケース３内には、操作ノブ４の下方に位置して、配線基板８が設けられ、この配線基板８上には、複数個この場合４個のスイッチ素子としての周知構成のタクトスイッチ９，１０，１１，１２が組込まれている。図２にも示すように、これらタクトスイッチ９〜１２は、前記４個の押圧部７の真下に位置して、つまり、前、左、後、右に順に位置して設けられている。
【００２０】
図４では右側のタクトスイッチ１２を代表して示しているが、これらタクトスイッチ９〜１２は、本体部の上面に突出する操作子９ａ〜１２ａを夫々有して構成されており、この操作子９ａ〜１２ａが下方に押圧操作されることにより、本体部内の接点がオン動作するように構成されている。この場合、操作子９ａ〜１２ａはばね力により本体部から上方に突出する方向に付勢されており、押圧力が解除されると、操作子９ａ〜１２ａが元の突出位置に戻り、オフ動作する。
【００２１】
さて、前記操作ノブ４の裏面側に設けられる押圧部７について述べる。図１、図３、図４に示すように、本実施例では、前記各押圧部７は、全体として円柱状（丸棒状）に構成されているのであるが、基端側（上半部）と、先端側（下半部）とで材質が相違する２層状に構成される。即ち、押圧部７は、前記操作ノブ４（分割体４ｂ）の裏面部に一体成型により設けられた比較的硬質なプラスチック製の凸部７ａと、その凸部７ａの先端に例えば接着により設けられた軟質な材料からなる弾性部材１３とから構成されている。
【００２２】
より具体的には、弾性部材１３は、例えばゴム材料からなり、前記タクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａを付勢しているばね力よりも小さい力で潰れる方向に変形するような弾性（硬度）を有している。このとき、押圧部７は、弾性部材１３の下面がタクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａの先端に接触するように設けられ、図４に示すように、操作ノブ４の傾動操作時に、弾性部材１３が一定量だけ潰れる方向に弾性変形した後に、操作子９ａ〜１２ａが押圧操作されてタクトスイッチ９〜１２が動作するように構成されている。
【００２３】
図５は、上記スイッチ装置１部分の電気的構成を概略的に示している。ここで、スイッチ装置１の４個のタクトスイッチ９〜１２の信号が、ＣＰＵ（コンピュータ）を主体として構成される制御回路１４の４個の入力端子に夫々入力されるようになっている。そして、制御回路１４は、それらタクトスイッチ９〜１２からの入力信号に応じて、車載機器２（例えば、カーナビゲーションシステムの表示装置の表示画面）を制御するようになっている。
【００２４】
このとき、本実施例では、スイッチ装置１に対し、ユーザは、操作ノブ４のいずれかのマーク６部分を下方に押圧して傾動させる押圧操作を行うことができる。また、それに加えて、ユーザは、操作ノブ４の回転操作を行うことができる。この回転操作とは、操作ノブ４の表面の外周部の任意の位置を押圧して、その押圧操作力を加えたままで、操作ノブ４の表面の外周に沿って円を描くように指を滑らせていく（押圧操作位置を回転方向に順にずらせていく）操作である。
【００２５】
前記制御回路１４は、各タクトスイッチ９〜１２からの入力信号を常に監視し、いずれか１つのタクトスイッチ９〜１２からのオン信号が入力された場合には、押圧操作がなされたと判断し、例えば当該タクトスイッチ９〜１２からオン信号が入力されている時間に応じた移動量だけ、表示装置に表示されている地図をスクロールさせる。このとき、操作ノブ４が押圧操作された方向（前後左右のいずれか）と、スクロール方向（上下左右）とが対応されることは勿論であり、例えば右側のタクトスイッチ１２がオン動作されると、右方向にスクロールされる。
【００２６】
さらに、制御回路１４は、複数のタクトスイッチ９〜１２から順次オン信号が入力された場合には、操作ノブ４が回転操作されたと判断し、表示装置の画面の地図表示の態様の変更（例えば縮尺の変更）を行う。この場合、ユーザは、図２に矢印Ｂで示すような、右回り（上から見て時計回り方向）の回転操作、或いは、それとは逆の左回り（反時計回り方向）の回転操作を行うことができる。制御回路１４は、タクトスイッチ９、タクトスイッチ１０、タクトスイッチ１１、タクトスイッチ１２、タクトスイッチ９の順にオン動作した場合には、右回りと判断する。それとは逆に、タクトスイッチ１２、タクトスイッチ１１、タクトスイッチ１０、タクトスイッチ９、タクトスイッチ１２の順にオン動作した場合には、左回りと判断する。
【００２７】
上記構成のスイッチ装置１においては、ユーザにより操作ノブ４のいずれかの操作部６が押圧操作されると、操作ノブ４が中立位置からスイッチケース３に対して傾動し、操作ノブ４の裏面の押圧部７が、タクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａを押圧してオン動作させる。この結果、タクトスイッチ９〜１２のオン動作信号が制御回路１４に入力され、車載機器２（例えばカーナビゲーションシステムの表示装置）が制御される。ユーザが操作ノブ４に対する操作力を解除すると、操作ノブ４が中立位置に戻り、タクトスイッチ９〜１２がオフされる。
【００２８】
図１に示す例では、操作ノブ４の右側部分が矢印Ａ方向に押圧操作されると、右側のタクトスイッチ１２がオン動作し、タクトスイッチ１２のオン動作信号が制御回路１４に入力される。このとき、操作ノブ４の押圧部７の先端には、弾性部材１３が設けられており、この弾性部材１３を介してタクトスイッチ１２の操作子１２ａを押圧するので、操作ノブ４の押圧操作直後にタクトスイッチ１２がオン動作することはなく、弾性部材１３の一定量の弾性変形後にオン動作することになる。
【００２９】
また、上記したように、本実施例のスイッチ装置１では、ユーザが、操作ノブ４の外周を押しながら押圧位置（傾動位置）を回転方向に順にずらせていくような回転操作を行うことができる。この場合には、制御回路１４に、タクトスイッチ９〜１２のオン動作信号が、回転方向に応じて順次入力されるので、制御回路１４は、操作ノブ４が回転操作されていること、及びその回転方向を検出することができ、それに応じて車載機器２を制御することができる。
【００３０】
ここで、図４にタクトスイッチ１２を代表させて例示するように、操作ノブ４の回転操作が行われた場合には、タクトスイッチ１２の操作子１２ａが、真直ぐに押されるのではなく、斜め方向から押される状態が生じる事情がある。このため、スムーズなスイッチ動作（操作子１２ａの押圧操作）が行えなくなったり、ユーザにとっての操作ノブ４の回転操作の操作感が悪く、操作しにくいものとなったりする虞がある。
【００３１】
ところが、本実施例では、操作ノブ４のうち、操作子１２ａと接触する部分が軟質な弾性部材１３とされているので、図４に示すように、まず、弾性部材１３が斜めに偏って潰れ変形し（図４（ｂ）参照）、その後、偏った潰れ状態を保った状態で、操作子１２ａを押すようになる（図４（ｃ）参照）。これにより、斜め方向から力が作用した場合でも、操作子１２ａを真上からスムーズに押圧することができ、また、ユーザにおける操作感も良好とすることができる。
【００３２】
しかも、操作ノブ４（凸部７ａ）と操作子９ａ〜１２ａとの間に弾性部材１３が介在され、弾性部材１３が所定量（所定の高さ寸法）だけ潰れた後に初めて操作子９ａ〜１２ａが押圧変位されるように構成されていることにより、その分のスペースができるので、意図せずに２つのタクトスイッチ９〜１２が同時にオン動作されてしまうことを抑えることができる。
【００３３】
従って、本実施例によれば、傾動式の操作ノブ４を備えるスイッチ装置１にあって、操作ノブ４の回転操作をも検出可能とすることができて、１つのスイッチ装置１における、検出可能な操作の種類（数）を増やすという要望に応えることができる。そして、操作ノブ４の回転操作時に、タクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａが斜め方向から押圧されても、スムーズなスイッチ動作が可能であり、また、複数のタクトスイッチ９〜１２が同時にオン動作されてしまうことを抑制することができるという優れた効果を得ることができる。
【００３４】
尚、上記一実施例では、押圧部７の先端に設けられる弾性部材１３の材質としてゴムを採用したが、弾性部材を構成する軟質材料としては、スポンジ状の軟質樹脂などの弾性変形可能な各種の材料を採用することができ、スイッチ素子の操作子を付勢しているばね力よりも小さい力で潰れる方向に変形するような弾性を有するものとすれば良い。また、スイッチ装置に組込まれるスイッチ素子（並びに突起部）の数としても、４個に限らず、３個或いは５個以上（６個、８個）としても良い。
【００３５】
その他、スイッチケースや操作ノブの形状、操作ノブの支持構造、スイッチ素子の形状や構造などの具体的構造についても、様々な変形が可能である。また、上記実施例では、本発明のスイッチ装置を自動車のナビゲーションシステムの表示装置の表示制御に適用したが、それ以外にも各種の用途に適用することが可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【符号の説明】
【００３６】
図面中、１はスイッチ装置、３はスイッチケース、４は操作ノブ、５はゴムシート、６はマーク（操作部）、７は押圧部、７ａは凸部、９〜１２はタクトスイッチ（スイッチ素子）、１３は弾性部材、１４は制御回路を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧操作により傾動する操作ノブを有するスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に設けられる電動ドアミラーの角度調整用の操作装置として、上下左右の４方向に操作ノブを傾動させて４個のスイッチ要素を操作する構成の４方向の傾動式のスイッチ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このスイッチ装置は、スイッチケースの開口部の内側に、操作ノブを、中央部を支点にして上下左右の４方向に傾動可能に備えて構成されている。操作ノブは、通常時（操作されていない状態）には中立位置に位置される。操作ノブの表面には、外周部の上下左右の４箇所に操作部が設けられ、各操作部の裏面側には、半球状をなす合計４個の凸部が一体的に設けられている。
【０００３】
そして、スイッチケース内には、４個のスイッチ要素が設けられ、各スイッチ要素のロッドが、凸部の先端に夫々当接している。これにて、例えば、ユーザが、操作ノブのうち右の操作部を押圧して操作ノブを右側に傾動させれば、右側の凸部が右側のスイッチ要素のロッドを押圧して該スイッチ要素をオン動作させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４００１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のスイッチ装置においては、操作ノブの操作部を押圧操作して単純に４方向を指示する（４個のいずれかのスイッチ要素をオン・オフする）といった使い方だけでなく、ユーザが、操作ノブの外周を押しながら押圧位置（傾動位置）を回転方向に順にずらせていくような回転操作を行い、その際の複数のスイッチ要素のオン・オフの状態の変動から回転検出（回転方向の検出も含む）ができる構成とすれば、１つのスイッチ装置で、できる操作の種類（数）が増えることになる。
【０００６】
具体例をあげると、例えば自動車の分野では、カーナビゲーション装置の画面表示の指示操作に、この種の傾動式のスイッチ装置を採用することができ、このとき、操作ノブの４方向の傾動操作を地図のスクロール方向の指示に用い、操作ノブの回転操作を、表示態様の変更（縮尺の変更）等の指示に用いるといった使い方をすることが可能となる。
【０００７】
しかしながら、従来構成の傾動式のスイッチ装置にあっては、上記のように操作ノブを回転操作すると、スイッチ要素の操作子（ロッド）が、真直ぐに押されるのではなく、斜め方向から押される状態が生じ、スムーズなスイッチ操作（操作子の押圧操作）が行えなくなったり、ユーザにとっての回転操作の操作感が悪く、操作しにくいものとなったりする欠点がある。また。操作ノブの回転操作中に、２つのスイッチ素子が同時にオン動作されてしまうことがあるなど、意図しないスイッチがオンして、回転検出に支障を来す虞もある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、傾動式の操作ノブにおける回転操作を検出可能とするものであって、スイッチ素子の操作子が斜め方向から押圧操作されてもスムーズなスイッチ動作が可能であり、また、複数のスイッチ素子が同時にオン動作されてしまうことを抑制することができるスイッチ装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスイッチ装置は、スイッチケースと、表面側外周部に沿って複数の操作部を有する円板状をなし、前記スイッチケースに傾動可能に支持され、非操作状態では中立位置に位置し、表面側外周部が押圧操作されることにより当該押圧操作部分が該スイッチケースの内方に押込まれるように傾動する操作ノブと、前記操作ノブの裏面側の前記各操作部に対応した部分に突起状に設けられた複数個の押圧部と、前記スイッチケース内に前記操作ノブの各押圧部に対向して設けられ、該操作ノブの傾動操作に応じて該押圧部によって押圧操作される操作子を有する複数個のスイッチ素子とを備えたものであって、前記各押圧部は、基端部側と先端部側とで材質が相違する２層状に構成され、そのうち先端側の層が、基端側よりも軟質な材料からなり前記スイッチ素子の操作子に接触する弾性部材とされており、前記操作ノブの傾動操作時に、前記弾性部材が一定量だけ潰れる方向に弾性変形した後に、前記操作子が押圧操作されて該スイッチ素子が動作するように構成されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のスイッチ装置によれば、操作ノブの表面外周部のいずれかの操作部が押圧操作されると、操作ノブがスイッチケースに対して傾動し、操作ノブの裏面の前記操作部に対応した押圧部が、スイッチ素子の操作子を押圧して当該スイッチ素子をオン動作させる。このとき、押圧部が２層状に構成されてその先端側に軟質な弾性部材が設けられ、この弾性部材を介して操作子を押圧するので、操作ノブの押圧操作直後にスイッチ素子がオン動作することはなく、弾性部材の一定量の弾性変形後にオン動作することになる。
【００１１】
そして、本発明のスイッチ装置は、ユーザが、操作ノブの外周を押しながら押圧位置（傾動位置）を回転方向に順にずらせていくような回転操作を行った場合には、その際のオン動作状態のスイッチ素子が、順に変動していくことを検出することに基づいて、操作ノブが回転操作されていること、及びその回転方向を検出することができる。この場合、操作ノブのうち、各スイッチ素子の操作子と接触する部分が、軟質な弾性部材なので、どの方向からでも操作子をスムーズに押圧することができ、ユーザの操作感も良好となる。また、操作ノブと操作子との間に弾性部材が介在されていることにより、その分のスペースができるので、意図せずに２つのスイッチ素子が同時にオン動作されてしまうことを防止することができる。
【００１２】
従って、傾動式の操作ノブにおける回転操作を検出可能とするスイッチ装置にあって、スイッチ素子の操作子が斜め方向から押圧操作されてもスムーズなスイッチ動作が可能であり、また、複数のスイッチ素子が同時にオン動作されてしまうことを抑制することができる。尚、前記弾性部材を構成する軟質材料としては、スポンジ状の軟質樹脂、ゴムなどの弾性変形可能な各種の材料を採用することができ、前記スイッチ素子の前記操作子を付勢しているばね力よりも小さい力で潰れる方向に変形するような弾性を有するものとすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、操作ノブが中立位置にある状態（ａ）及び傾動操作された状態（ｂ）を示すスイッチ装置の縦断正面図
【図２】スイッチ装置の平面図
【図３】操作ノブを上下反転した状態で示す斜視図
【図４】１個のスイッチ素子がオン動作する様子を説明するための縦断正面図
【図５】電気的構成を概略的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施例について、図面を参照しながら説明する。本実施例では、スイッチ装置１は、例えば、自動車のステアリングホイール部分に組込まれ、カーナビゲーション装置やカーオーディオ装置、車載電話機等の車載機器２（図５参照）の操作用として設けられている。以下、本実施例に係るスイッチ装置１の構成について述べる。尚、図面においては、便宜上、スイッチ装置１を、操作ノブの表面側を上方に向けた状態で示しており、以下の説明で、上下、左右、前後といった方向をいう場合には、図１等の状態を基準とする。
【００１５】
スイッチ装置１は、図１、図２に示すように、合成樹脂製のスイッチケース（カバー）３の上面部に、合成樹脂製の操作ノブ４を有して構成される。このとき、スイッチケース３には、円形開口部３ａが形成されており、操作ノブ４は、円形開口部３ａに対応したやや径小な円板状に構成されている。このとき、操作ノブ４は、図で上下（表面側及び裏面側）に２分割された分割体４ａ，４ｂを、ねじ止めや接着等により結合して構成されるようになっており、図３にも示すように、その結合時に、分割体４ａ，４ｂ間にゴムシート５が挟まれている。このゴムシート５は、操作ノブ４の外周側にはみ出る大きさに構成されている。
【００１６】
そして、図１に示すように、スイッチケース３は、前記円形開口部３ａの周囲部において、基板部３ｂと、その基板部３ｂの上面に重なって配置される上面板３ｃとを、例えばねじ止めにより結合して構成されており、前記ゴムシート５は、その外周部分がピンと張られた状態で、それら基板部３ｂと上面板３ｃとの間に挟まれた状態とされる。これにて、操作ノブ４は、円形開口部３ａ内に位置して、スイッチケース３に傾動操作可能に支持されている。
【００１７】
この場合、通常時、つまり操作ノブ４に対しユーザによる操作力が作用していない非操作状態では、図１（ａ）に示すように、操作ノブ４は、スイッチケース３の外面に平行な中立位置に位置される。これに対し、ユーザにより操作ノブ４の表面側外周部がゴムシート５の保持力に抗して図で下方に押圧操作されると、図１（ｂ）に示すように、操作ノブ４は、その押圧操作された部分が下降する（スイッチケース３の内方に押込まれる）ように傾動する。ユーザによる押圧操作力が解除されると、ゴムシート５の弾性により、操作ノブ４は中立位置に戻される。
【００１８】
また、図２に示すように、操作ノブ４の表面（上面）には、押圧すべき位置を示す三角形のマーク６が、外周部に沿って円環状をなすように複数個、この場合前後左右に４個が印刷等により設けられており、これら４個のマーク６部分が操作部として機能する。さらに、図３にも示すように、操作ノブ４の裏面（下面）側には、前記各マーク６部分に対応して前後左右の４箇所に位置して、突起状（円柱状）の押圧部７が設けられる。これら押圧部７は、スイッチ素子を動作させるもので、詳細については後述する。
【００１９】
一方、図１に示すように、スイッチケース３内には、操作ノブ４の下方に位置して、配線基板８が設けられ、この配線基板８上には、複数個この場合４個のスイッチ素子としての周知構成のタクトスイッチ９，１０，１１，１２が組込まれている。図２にも示すように、これらタクトスイッチ９〜１２は、前記４個の押圧部７の真下に位置して、つまり、前、左、後、右に順に位置して設けられている。
【００２０】
図４では右側のタクトスイッチ１２を代表して示しているが、これらタクトスイッチ９〜１２は、本体部の上面に突出する操作子９ａ〜１２ａを夫々有して構成されており、この操作子９ａ〜１２ａが下方に押圧操作されることにより、本体部内の接点がオン動作するように構成されている。この場合、操作子９ａ〜１２ａはばね力により本体部から上方に突出する方向に付勢されており、押圧力が解除されると、操作子９ａ〜１２ａが元の突出位置に戻り、オフ動作する。
【００２１】
さて、前記操作ノブ４の裏面側に設けられる押圧部７について述べる。図１、図３、図４に示すように、本実施例では、前記各押圧部７は、全体として円柱状（丸棒状）に構成されているのであるが、基端側（上半部）と、先端側（下半部）とで材質が相違する２層状に構成される。即ち、押圧部７は、前記操作ノブ４（分割体４ｂ）の裏面部に一体成型により設けられた比較的硬質なプラスチック製の凸部７ａと、その凸部７ａの先端に例えば接着により設けられた軟質な材料からなる弾性部材１３とから構成されている。
【００２２】
より具体的には、弾性部材１３は、例えばゴム材料からなり、前記タクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａを付勢しているばね力よりも小さい力で潰れる方向に変形するような弾性（硬度）を有している。このとき、押圧部７は、弾性部材１３の下面がタクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａの先端に接触するように設けられ、図４に示すように、操作ノブ４の傾動操作時に、弾性部材１３が一定量だけ潰れる方向に弾性変形した後に、操作子９ａ〜１２ａが押圧操作されてタクトスイッチ９〜１２が動作するように構成されている。
【００２３】
図５は、上記スイッチ装置１部分の電気的構成を概略的に示している。ここで、スイッチ装置１の４個のタクトスイッチ９〜１２の信号が、ＣＰＵ（コンピュータ）を主体として構成される制御回路１４の４個の入力端子に夫々入力されるようになっている。そして、制御回路１４は、それらタクトスイッチ９〜１２からの入力信号に応じて、車載機器２（例えば、カーナビゲーションシステムの表示装置の表示画面）を制御するようになっている。
【００２４】
このとき、本実施例では、スイッチ装置１に対し、ユーザは、操作ノブ４のいずれかのマーク６部分を下方に押圧して傾動させる押圧操作を行うことができる。また、それに加えて、ユーザは、操作ノブ４の回転操作を行うことができる。この回転操作とは、操作ノブ４の表面の外周部の任意の位置を押圧して、その押圧操作力を加えたままで、操作ノブ４の表面の外周に沿って円を描くように指を滑らせていく（押圧操作位置を回転方向に順にずらせていく）操作である。
【００２５】
前記制御回路１４は、各タクトスイッチ９〜１２からの入力信号を常に監視し、いずれか１つのタクトスイッチ９〜１２からのオン信号が入力された場合には、押圧操作がなされたと判断し、例えば当該タクトスイッチ９〜１２からオン信号が入力されている時間に応じた移動量だけ、表示装置に表示されている地図をスクロールさせる。このとき、操作ノブ４が押圧操作された方向（前後左右のいずれか）と、スクロール方向（上下左右）とが対応されることは勿論であり、例えば右側のタクトスイッチ１２がオン動作されると、右方向にスクロールされる。
【００２６】
さらに、制御回路１４は、複数のタクトスイッチ９〜１２から順次オン信号が入力された場合には、操作ノブ４が回転操作されたと判断し、表示装置の画面の地図表示の態様の変更（例えば縮尺の変更）を行う。この場合、ユーザは、図２に矢印Ｂで示すような、右回り（上から見て時計回り方向）の回転操作、或いは、それとは逆の左回り（反時計回り方向）の回転操作を行うことができる。制御回路１４は、タクトスイッチ９、タクトスイッチ１０、タクトスイッチ１１、タクトスイッチ１２、タクトスイッチ９の順にオン動作した場合には、右回りと判断する。それとは逆に、タクトスイッチ１２、タクトスイッチ１１、タクトスイッチ１０、タクトスイッチ９、タクトスイッチ１２の順にオン動作した場合には、左回りと判断する。
【００２７】
上記構成のスイッチ装置１においては、ユーザにより操作ノブ４のいずれかの操作部６が押圧操作されると、操作ノブ４が中立位置からスイッチケース３に対して傾動し、操作ノブ４の裏面の押圧部７が、タクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａを押圧してオン動作させる。この結果、タクトスイッチ９〜１２のオン動作信号が制御回路１４に入力され、車載機器２（例えばカーナビゲーションシステムの表示装置）が制御される。ユーザが操作ノブ４に対する操作力を解除すると、操作ノブ４が中立位置に戻り、タクトスイッチ９〜１２がオフされる。
【００２８】
図１に示す例では、操作ノブ４の右側部分が矢印Ａ方向に押圧操作されると、右側のタクトスイッチ１２がオン動作し、タクトスイッチ１２のオン動作信号が制御回路１４に入力される。このとき、操作ノブ４の押圧部７の先端には、弾性部材１３が設けられており、この弾性部材１３を介してタクトスイッチ１２の操作子１２ａを押圧するので、操作ノブ４の押圧操作直後にタクトスイッチ１２がオン動作することはなく、弾性部材１３の一定量の弾性変形後にオン動作することになる。
【００２９】
また、上記したように、本実施例のスイッチ装置１では、ユーザが、操作ノブ４の外周を押しながら押圧位置（傾動位置）を回転方向に順にずらせていくような回転操作を行うことができる。この場合には、制御回路１４に、タクトスイッチ９〜１２のオン動作信号が、回転方向に応じて順次入力されるので、制御回路１４は、操作ノブ４が回転操作されていること、及びその回転方向を検出することができ、それに応じて車載機器２を制御することができる。
【００３０】
ここで、図４にタクトスイッチ１２を代表させて例示するように、操作ノブ４の回転操作が行われた場合には、タクトスイッチ１２の操作子１２ａが、真直ぐに押されるのではなく、斜め方向から押される状態が生じる事情がある。このため、スムーズなスイッチ動作（操作子１２ａの押圧操作）が行えなくなったり、ユーザにとっての操作ノブ４の回転操作の操作感が悪く、操作しにくいものとなったりする虞がある。
【００３１】
ところが、本実施例では、操作ノブ４のうち、操作子１２ａと接触する部分が軟質な弾性部材１３とされているので、図４に示すように、まず、弾性部材１３が斜めに偏って潰れ変形し（図４（ｂ）参照）、その後、偏った潰れ状態を保った状態で、操作子１２ａを押すようになる（図４（ｃ）参照）。これにより、斜め方向から力が作用した場合でも、操作子１２ａを真上からスムーズに押圧することができ、また、ユーザにおける操作感も良好とすることができる。
【００３２】
しかも、操作ノブ４（凸部７ａ）と操作子９ａ〜１２ａとの間に弾性部材１３が介在され、弾性部材１３が所定量（所定の高さ寸法）だけ潰れた後に初めて操作子９ａ〜１２ａが押圧変位されるように構成されていることにより、その分のスペースができるので、意図せずに２つのタクトスイッチ９〜１２が同時にオン動作されてしまうことを抑えることができる。
【００３３】
従って、本実施例によれば、傾動式の操作ノブ４を備えるスイッチ装置１にあって、操作ノブ４の回転操作をも検出可能とすることができて、１つのスイッチ装置１における、検出可能な操作の種類（数）を増やすという要望に応えることができる。そして、操作ノブ４の回転操作時に、タクトスイッチ９〜１２の操作子９ａ〜１２ａが斜め方向から押圧されても、スムーズなスイッチ動作が可能であり、また、複数のタクトスイッチ９〜１２が同時にオン動作されてしまうことを抑制することができるという優れた効果を得ることができる。
【００３４】
尚、上記一実施例では、押圧部７の先端に設けられる弾性部材１３の材質としてゴムを採用したが、弾性部材を構成する軟質材料としては、スポンジ状の軟質樹脂などの弾性変形可能な各種の材料を採用することができ、スイッチ素子の操作子を付勢しているばね力よりも小さい力で潰れる方向に変形するような弾性を有するものとすれば良い。また、スイッチ装置に組込まれるスイッチ素子（並びに突起部）の数としても、４個に限らず、３個或いは５個以上（６個、８個）としても良い。
【００３５】
その他、スイッチケースや操作ノブの形状、操作ノブの支持構造、スイッチ素子の形状や構造などの具体的構造についても、様々な変形が可能である。また、上記実施例では、本発明のスイッチ装置を自動車のナビゲーションシステムの表示装置の表示制御に適用したが、それ以外にも各種の用途に適用することが可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【符号の説明】
【００３６】
図面中、１はスイッチ装置、３はスイッチケース、４は操作ノブ、５はゴムシート、６はマーク（操作部）、７は押圧部、７ａは凸部、９〜１２はタクトスイッチ（スイッチ素子）、１３は弾性部材、１４は制御回路を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチケースと、
表面側外周部に沿って複数の操作部を有する円板状をなし、前記スイッチケースに傾動可能に支持され、非操作状態では中立位置に位置し、表面側外周部が押圧操作されることにより当該押圧操作部分が該スイッチケースの内方に押込まれるように傾動する操作ノブと、
前記操作ノブの裏面側の前記各操作部に対応した部分に突起状に設けられた複数個の押圧部と、
前記スイッチケース内に前記操作ノブの各押圧部に対向して設けられ、該操作ノブの傾動操作に応じて該押圧部によって押圧操作される操作子を有する複数個のスイッチ素子とを備えたスイッチ装置であって、
前記各押圧部は、基端部側と先端部側とで材質が相違する２層状に構成され、そのうち先端側の層が、基端側よりも軟質な材料からなり前記スイッチ素子の操作子に接触する弾性部材とされており、前記操作ノブの傾動操作時に、前記弾性部材が一定量だけ潰れる方向に弾性変形した後に、前記操作子が押圧操作されて該スイッチ素子が動作するように構成されていることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項１】
スイッチケースと、
表面側外周部に沿って複数の操作部を有する円板状をなし、前記スイッチケースに傾動可能に支持され、非操作状態では中立位置に位置し、表面側外周部が押圧操作されることにより当該押圧操作部分が該スイッチケースの内方に押込まれるように傾動する操作ノブと、
前記操作ノブの裏面側の前記各操作部に対応した部分に突起状に設けられた複数個の押圧部と、
前記スイッチケース内に前記操作ノブの各押圧部に対向して設けられ、該操作ノブの傾動操作に応じて該押圧部によって押圧操作される操作子を有する複数個のスイッチ素子とを備えたスイッチ装置であって、
前記各押圧部は、基端部側と先端部側とで材質が相違する２層状に構成され、そのうち先端側の層が、基端側よりも軟質な材料からなり前記スイッチ素子の操作子に接触する弾性部材とされており、前記操作ノブの傾動操作時に、前記弾性部材が一定量だけ潰れる方向に弾性変形した後に、前記操作子が押圧操作されて該スイッチ素子が動作するように構成されていることを特徴とするスイッチ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９１６２（Ｐ２０１２−９１６２Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４１５３１（Ｐ２０１０−１４１５３１）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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