Display type multifunctional switch

本発明は、複数のスイッチ機能を集合させて、ダイアルノブの押圧操作および回転操作により複数のスイッチから選択するようにした表示式多機能スイッチに関する。

従来の表示式多機能スイッチは、ダイアルノブの押圧操作でタクトスイッチを操作し、ダイアルノブの回転操作でロータリエンコーダーを操作して複数のスイッチを選択するようになっており、また、ダイアルノブの中央部に形成した覗き窓に透光窓部材を嵌着し、この透光窓部材を通して内部の表示部（液晶画面）を視認するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−５４２９０号公報（第４頁、第３図）

しかしながら、かかる従来の表示式多機能スイッチは、透光窓部材を取り付けたダイアルノブは押圧操作によって押圧方向に移動するのに対して、表示部は内部に固定されているため、透光窓部材はダイアルノブの押圧操作に伴って表示部との相対距離が変化することになり、この距離は少なくともダイアルノブの押圧操作に必要な長さを確保する必要がある。

このため、透光窓部材と表示部との間の距離が長くなることによって、表示部の表示可能な面積が減少するとともに、表示部の表示内容の鮮明さが低下してしまう。

また、前記透光窓部材をレンズにして表示部を拡大しようとした場合にも、同様にレンズと表示部との間の距離が変化するため、この距離変化を許容しつつレンズによって表示部を人間の網膜に結象させるためには、レンズの焦点距離を前記移動距離よりも長くする必要がある。

このため、単に透光窓部材をレンズとした場合にも、レンズの焦点距離が長いためレンズを通して見た表示部の拡大率が減少してしまう。

そこで、本発明はダイアルノブと表示部との距離を不変とすることができて、ダイアルノブに形成した覗き窓と表示部との距離を近接固定して表示部をより鮮明に見ることができる表示式多機能スイッチを提供するものである。

本発明は、押圧操作および回転操作によりスイッチを選択するダイアルノブと、選択したスイッチの機能等を表示する表示部と、ダイアルノブの押圧移動方向端面に形成した表示部の覗き窓と、を備えた表示式多機能スイッチにおいて、ダイアルノブの背部に、前記表示部を保持して、ダイアルノブの押圧操作時にこのダイアルノブと共に表示部を押圧方向に移動可能な表示部保持部材と、ダイアルノブの回転操作時にこの表示部保持部材のダイアルノブとの連れ回りを防止する回転規制手段と、を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、表示部保持部材によりダイアルノブの押圧操作時に、このダイアルノブと共に表示部を押圧方向に移動するようにしたので、これらダイアルノブと表示部との相対距離を一定に保持した状態でダイアルノブを押圧操作することができる。

従って、ダイアルノブと表示部とを近接させることが可能となり、ダイアルノブの覗き窓から表示部を広範囲に表示させることができるため、表示部の表示内容がより視認し易くなり、その鮮明さを増すことができる。

また、ダイアルノブの覗き窓にレンズを取り付けて表示部を拡大する場合にも、このレンズと表示部との間の距離を不変とすることができるため、焦点距離の短いレンズを用いることが可能となり、表示部をより鮮明に拡大することができる。

更に、このように覗き窓から表示部を鮮明に視認できる場合にも回転規制手段を設けたことにより、表示部はダイアルノブの回転操作時にダイアルノブとの連れ回りを防止することができるため、表示部を常に正立状態で視認することができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１〜図４は本発明の一実施形態を示し、図１は表示式多機能スイッチの斜視図、図２は表示式多機能スイッチの分解斜視図、図３は図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図、図４は表示式多機能スイッチの正面図である。

本実施形態の表示式多機能スイッチ１は、自動車のインストルメントパネル前面に配置され、図１に示すように、断面矩形状に形成したケーシング２の前面にダイアルノブ３を配置するとともに、ケーシング２の前面の四隅部分に４個の押圧操作ボタン４を配置してある。 尚、この場合の前面とは車室内のシートに着座した乗員に対する面を意味し、車体後方に向かう面のことである。

ダイアルノブ３は、ケーシング２に対して車体前後方向の押圧操作および車体前後軸周りの回転操作が可能となって、この押圧操作および回転操作によりスイッチを選択するようになっており、また、押圧操作ボタン４は、ケーシング２に対して車体前後方向の押圧操作が可能となっている。

ケーシング２の内部には、図２に示すように、プリント部材としての黒色プリント板５、表示部としての液晶表示板６、表示部保持部材７、回転伝達部材８、ロータリーエンコーダ９および後面基板１０が配置される。

以下、表示式多機能スイッチ１の前記各構成部材を図２，図３を参照しつつ説明する。

前記ダイアルノブ３は、短い円筒部３ａの前面を絞った形状に形成され、その前面に同心円状の覗き窓３ｂを形成するとともに、前記円筒部３ａの車体前方端部内周には、回転伝達部材８の外周に係合するセレーション３ｃを形成し、かつ、覗き窓３ｂにはレンズ１１を嵌着してある。

そして、ケーシング２にはその前面中央部に円形の嵌合部２ａを形成し、この嵌合部２ａにダイアルノブ３を相対移動かつ相対回転自在に挿入するとともに、ケーシング２の四隅部分を切欠いた切欠部２ｂに連続して断面略三角形状の挿入部２ｃを形成し、この挿入部２ｃに前記押圧操作ボタン４を前後移動自在に挿入してある。

押圧操作ボタン４は、前記切欠部２ｂの略三角形状に沿った拡径部４ａと、前記挿入部２ｃに挿入される縮径部４ｂとを形成して、拡径部４ａが押圧操作部となっている。

表示部保持部材７は、前面にダイアルノブ３の内周に相対回転自在に密接嵌合される円形鍔部７ａと、この円形鍔部７ａから車体前方に突設した円筒部７ｂを有し、この円筒部７ｂの外周にはダイアルノブ３の押圧方向（車体前後方向）に延びる複数のリブ７ｃを周方向に複数（本実施形態では４本）突設してある。

前記液晶表示板６は、前記表示部保持部材７の鍔部７ａに収まる大きさをもって矩形状に形成する一方、前記表示部保持部材７の円形鍔部７ａの中央部にこの液晶表示板６を嵌合する矩形状の凹部７ｄを形成してある。

前記回転伝達部材８は、前記ダイアルノブ３の内周に嵌合するリング状に形成し、その外周にダイアルノブ３のセレーション３ｃに噛合するセレーション８ａを形成し、これらセレーション３ｃ，８ａを互いに係合することにより、ダイアルノブ３と回転伝達部材８の相対回転を阻止してあると共に、図外の抜止め手段によりダイヤルノブ３の抜止めがなされている。

前記ロータリーエンコーダ９は、内側固定筒９ａと外側回転筒９ｂとを備え、一般に知られるようにこれら両筒９ａ，９ｂが相対回転することによりその回転量を検出し、この回転量に応じてスイッチの種類を選択できるようになっている。

前記内側固定筒９ａはケーシング２の内側形状に沿った矩形状の主基板９ｃに固定してあるとともに、前記外側回転筒９ｂは内側固定筒９ａの外周に対して筒軸方向に係止して抜止め、かつ、回転自在としてある。

また、内側固定筒９ａの内周には筒軸方向に延びる複数（本実施形態では４本）の縦溝９ｄを形成してあり、これら縦溝９ｄに前記表示部保持部材７のリブ７ｃを摺動自在に嵌合することにより、表示部保持部材７およびこれにセレーション３ｃ，８ａを介して係合したダイアルノブ３の軸方向移動を許容しつつ回転を阻止し、これによって前記液晶表示板６の回転を防止する回転規制手段を構成している。

前記主基板９ｃのロータリーエンコーダ９の内側には、前記表示部保持部材７の先端に対向する位置に第１タクトスイッチ１２を取り付けてあるとともに、ロータリーエンコーダ９の外側には、前記押圧操作ボタン４の先端に対向する位置に複数の第２タクトスイッチ１３を取り付けてある。

そして、表示部保持部材７および押圧操作ボタン４のそれぞれの先端は、非作動状態にある第１，第２タクトスイッチ１２，１３に接触し、これらタクトスイッチ１２，１３に内蔵した図外のリターンスプリングの反力が作用するようになっている。

また、主基板９ｃにはロータリーエンコーダ９の内側中心部に位置して、液晶表示板６の光源となるＬＥＤを用いたバックライト１４を取り付けてある。

前記後面基板１０は、ケーシング２の車体後方端部の内周に取り付けて、このケーシング２の当該端部を閉止し、この後面基板１０の後面には支持台１５（図３参照）を突設してあり、この後面基板１０から液晶表示板６のＦＰＣ等のワイヤーハーネス６ａおよびバックライト１４のワイヤーハーネス１４ａを取り出してある。

そして、ダイアルノブ３に表示部保持部材７の円形鍔部７ａを嵌合した状態では、これら両者間に液晶表示板６が円形鍔部７ａの凹部７ｄに嵌合した状態で配置され、表示部保持部材７は第１タクトスイッチ１２の反力をもって該第１タクトスイッチ１２とダイアルノブ３との間に弾接保持してある。

また、前記黒色プリント板５は、液晶表示板６とダイアルノブ３との間に配置して、この黒色プリント板５によって液晶表示板６の周縁部を覆ってあり、この黒色プリント板５は液晶表示板６に接着等により取り付けて、液晶表示板６と相対回転しないようにしてある。

そして、黒色プリント板５には、ダイアルノブ３の外周部に配置した４個の前記押圧操作ボタン４のボタン機能を表示してある。

例えば、図４に示すように、前記黒色プリント板５には、１つの押圧操作ボタン４に対応した位置Ｐ１にＡＵＴＯ、もう１つの押圧操作ボタン４に対応した位置Ｐ２にＯＦＦ、更にもう１つの押圧操作ボタン４に対応した位置Ｐ３にＤＥＦの絵文字、更にまた、残りの押圧操作ボタン４に対応した位置Ｐ４にＲＥＣの絵文字を白抜きで印刷し、それぞれの各機能表示は液晶表示板６内に表示する黒塗りの三角（▲）マークで指示するようになっている。

そして、ダイアルノブ３を回転することによりロータリーエンコーダ９でその回転角を読み取り、その機能が中心部分の液晶表示板６に表示される。

以上の構成により本実施形態の表示式多機能スイッチ１によれば、ダイアルノブ３の押圧操作により表示部保持部材７を介して第１タクトスイッチ１２を操作できるとともに、ダイアルノブ３の回転操作により回転伝達部材８を介してロータリーエンコーダ９を操作することができる。

そして、ダイアルノブ３の押圧操作で選択したスイッチの機能を、ダイアルノブ３を回転操作することによりロータリーエンコーダ９を操作して調節することができる。

このとき、ダイアルノブ３を押圧操作した際に、液晶表示板６はダイアルノブ３と表示部保持部材７との間に保持してあるため、ダイアルノブ３との間の相対距離を一定に保持した状態を維持できる。

このため、予めダイアルノブ３と液晶表示板６とを近接配置しておくことが可能となり、覗き窓３ｂから液晶表示板６を広範囲に表示させることができるため、液晶表示板６の表示内容がより視認し易くなり、その鮮明さを増すことができる。

また、ダイアルノブ３の覗き窓３ｂにレンズ１１を取り付けて液晶表示板６を拡大するようになっているが、この場合にもレンズ１１と液晶表示板６との間の距離を一定とすることができるため、焦点距離の短いレンズを用いることが可能となり、液晶表示板６をより鮮明に拡大することができる。

更に、このように覗き窓３ｂから液晶表示板６を鮮明に視認できる場合にも、表示部保持部材７のリブ７ｃをロータリーエンコーダ９の内側固定筒９ａの縦溝９ｄに摺動自在に嵌合してあるので、液晶表示板６はダイアルノブ３の回転操作時にダイアルノブ３との連れ回りを防止することができるため、液晶表示板６を常に正立状態で視認することができる。

また、本実施形態では前記作用効果に加えて、表示部保持部材７を第１タクトスイッチ１２の反力をもって該第１タクトスイッチ１２とダイアルノブ３との間に弾接保持したので、ダイアルノブ３の覗き窓３ｂと液晶表示板６との間の距離をより近接させることができる。

更に、液晶表示板６とダイアルノブ３との間に、液晶表示板６の周縁部を覆ってこの液晶表示板６に取り付ける黒色プリント板５を配置し、この黒色プリント板５に、ダイアルノブ３の外周部に配置した第２タクトスイッチ１３を押圧操作する押圧操作ボタン４のボタン機能を表示したので、液晶表示板６に必要なバックライト１４によって黒色プリント板５を同時に照射することが可能となり、バックライト１４の数を削減することができ、本実施形態では１つのバックライト１４を併用してある。

このとき、前記黒色プリント板５の周縁はダイアルノブ３と摺接するため、黒色プリント板５の抵抗係数を予め調整しておくことにより、ダイアルノブ３の回転操作時の操作感をコントロールすることができる。

ところで、本発明の表示式多機能スイッチは前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

本発明の一実施形態を示す表示式多機能スイッチの斜視図である。

本発明の一実施形態を示す表示式多機能スイッチの分解斜視図である。

図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。

本発明の一実施形態を示す表示式多機能スイッチの正面図である。

符号の説明

１ 表示式多機能スイッチ ３ ダイアルノブ ４ 押圧操作ボタン ５ 黒色プリント板（プリント部材）
６ 液晶表示板（表示部）
７ 表示部保持部材 ７ｃ リブ（回転規制手段）
９ ロータリーエンコーダ ９ｄ 縦溝（回転規制手段）
１１ レンズ １２ 第１タクトスイッチ １３ 第２タクトスイッチ