スイッチユニット

この発明は、例えば、車両のステアリングホイール等に取り付けられるスイッチユニットに関する。

従来から、外周面に沿って回転部材(ホイール)を回転させるロータリスイッチと、支軸を中心に揺動部材(ノブ)を揺動させるシーソースイッチと、を組み合わせたスイッチユニット(複合スイッチ)が知られている。

例えば、添付した図5及び図6に示すように、特許文献1のスイッチユニット100は、ホイール102を有するロータリスイッチ104と、ノブ106を有するシーソースイッチ108と、を備える。ノブ106は、ホイール102を囲むように配置され、ホイール102の円周方向に揺動可能となっている。

スイッチユニット100において、ホイール102は、ノブ106の中央に設けられた開口部110に配設される。カバー112の内側には基板114が設けられ、基板114上にはホルダ116が設けられる。ホルダ116には、ホイール102の回転軸118が回転可能に固定される。回転軸118の両端部は、ノブ106の軸孔120に挿通され、ノブ106は、回転軸118に対して揺動自在に支持される。

ホイール102の回転量及び回転方向は、ロータリエンコーダ122により検出され、ホイール102の基板114方向への押圧操作は、回転軸118に当接するロータリスイッチ用タクトスイッチ124により検出される。ノブ106の揺動操作は、ノブ106の下端に設けられたシーソースイッチ用タクトスイッチ126に検出される。

シーソースイッチ用タクトスイッチ126とノブ106の下端部の間にはストッパ128と板ばね130が設けられる。ノブ106の揺動運動はストッパ128により所定範囲内に規制され、揺動後のノブ106は板ばね130により初期位置(中立位置)に復帰可能となっている。

特開2002−150888号公報

ところで、特許文献1のスイッチユニット100では、ロータリスイッチ104のホイール102の回転軸の軸線と、シーソースイッチ108のノブ106の揺動軸の軸線が、平行(同軸上)になるように配置されている。

このため、ノブ106がホイール102の円周方向に沿って配置されることとなり、ロータリスイッチ104の操作時に、誤ってシーソースイッチ108を操作してしまうおそれがある。

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、限られたスペースに複数のスイッチを効率よく配置しつつ、誤操作の発生を確実に防止することが可能なスイッチユニットを提供することを目的とする。

この発明に係るスイッチユニットは、シーソースイッチとロータリスイッチとを備えるスイッチユニットにおいて、シーソースイッチ用操作子の揺動軸と、ロータリスイッチ用操作子の回転軸とが交差するように、前記シーソースイッチと前記ロータリスイッチとが配置されることを特徴とする。

この発明によれば、シーソースイッチ用操作子は、ロータリスイッチ用操作子の軸線方向に沿って配置される。このため、限られたスペースに複数のスイッチを効率よく配置しつつ、誤操作の発生を確実に防止することが可能となる。

また、前記シーソースイッチ用操作子の操作面には開口部が設けられ、前記ロータリスイッチ用操作子は前記開口部に配設されると好適である。

このような構成によれば、ロータリスイッチ用操作子とシーソースイッチ用操作子を近接して配置することができるので、スイッチユニット全体としての操作性を向上させることができる。

また、前記シーソースイッチ用操作子の前記操作面には光が透過可能な表示部が設けられ、前記操作面の裏面側には前記表示部を照明する光源が設けられ、前記ロータリスイッチ用操作子と前記開口部の間には隙間が設けられ、前記光源からの光は、前記表示部を照明するとともに、前記隙間を介して前記ロータリスイッチ用操作子を照明することが好ましい。

このような構成によれば、シーソースイッチ用操作子を照明するための光源の光(漏光)を、ロータリスイッチ用操作子の照明に活用することができる。このため、スイッチユニットの内外にロータリスイッチ用操作子のために別途の照明機構を設けることなく、ロータリスイッチの夜間視認性を確保することができ省スペース化に資するとともに、スイッチユニット全体の設計の自由度を向上させることができる。

さらに、前記ロータリスイッチ用操作子は円柱状に設けられ、前記ロータリスイッチ用操作子の軸線方向両端部には、前記光源からの光を反射する反射面が設けられることが好ましい。

このような構成によれば、前記操作面の表面側へ向かう光の反射が促進され、ロータリスイッチの夜間視認性をより高めることができる。

また、前記ロータリスイッチ用操作子の軸線方向の両端部は、前記軸線方向の外方に向かって縮径する円錐台状部が設けられ、前記反射面は、前記円錐台状部の周側面に設けられるとよい。

このような構成によれば、開口部との干渉を回避しながら、前記操作面の表面側へ向かう光の反射をより促進することができる。

さらに、前記シーソースイッチ用操作子の前記操作面の裏側に、前記光源からの光を前記シーソースイッチ用操作子の前記表示部と前記ロータリスイッチ用操作子とに導く導光材が設けられると好適である。

このような構成によれば、光源からの光をシーソースイッチ用操作子の表示部とロータリスイッチ用操作子とに確実に導くことができる。

この発明によれば、シーソースイッチ用操作子は、ロータリスイッチ用操作子の軸線方向に沿って配置される。このため、限られたスペースに複数のスイッチを効率よく配置しつつ、誤操作の発生を確実に防止することが可能となる。

この発明の実施形態に係るスイッチユニットを備えるステアリングホイールの正面図である。

この発明の実施形態に係るスイッチユニットを含む複数のスイッチの配置例を示す拡大斜視図である。

図2に示すスイッチユニットのIII−III線断面図である。

図2に示すスイッチユニットの正面図である。

従来技術に係るスイッチユニットの断面図である。

図5に示す従来技術に係るスイッチユニットの別途の断面を示す断面図である。

以下、この発明に係るスイッチユニットについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

図1に示すように、この発明に係るスイッチユニット10は、自動車等の車両のステアリングホイール12に設けられる。

このステアリングホイール12は、図示しないステアリングシャフトに固定されるハブ部14と、運転者が把持する円環状のリム部16と、ハブ部14とリム部16とを連結する略T字状のスポーク部18と、を備える。ハブ部14には、図示しないエアバックユニットが内装され、ハブ部14の上面には、ホーンスイッチ20が設けられる。

スポーク部18は、ステアリングホイール12が図1に示す中立位置にある場合に、ハブ部14から左側に延びる左側スポーク部22と、右側に延びる右側スポーク部24と、下側に延びる下側スポーク部26と、からなる。

左側スポーク部22には、スイッチユニット10を含む複数のスイッチが配置される。この複数のスイッチは、左側スポーク部22近傍のリム部16を左手で把持したときに、運転者の指(例えば、親指)で操作可能な位置に配置され、例えば、オーディオ、カーナビゲーションシステム等の情報系車載機器を操作するためのスイッチである。右側スポーク部24には、例えば、オートクルーズ等の走行系車載機器を操作するための複数のスイッチが配置されるが、図1では図示を省略している。

図2は、この発明の実施形態に係るスイッチユニット10を含む複数のスイッチが、左側スポーク部22に配置された場合の配置例を示す拡大斜視図である。

図2に示すように、スイッチユニット10は、指を上下方向に動かすことで回転可能に設けられたホイール(ロータリスイッチ用操作子)32を有するロータリスイッチ34と、指により左右方向に揺動(シーソー)可能に設けられたノブ(シーソースイッチ用操作子)36を有するシーソースイッチ38と、から構成される。

スイッチユニット10の外周には、スイッチユニット10を取り囲むように、4つのプッシュスイッチ40が設けられる。さらに、これらのプッシュスイッチ40の下方には、別途のプッシュスイッチ42が3つ並列に設けられる。

ロータリスイッチ34は、図3に示すように、ホイール32と、ホイール32の軸線に沿って取り付けられた回転軸44と、回転軸44の回転量及び回転方向を検出するロータリエンコーダ46と、ホイール32を上方へ付勢するばね48と、回転軸44とロータリエンコーダ46とばね48とが一体的に組み付けられるケース50と、を備える。また、基板52上には、ホイール32が下方に押圧されたときに検出信号を出力する図示しないロータリスイッチ用タクトスイッチが設けられる。このロータリスイッチ用タクトスイッチは、図3において、例えばホイール32の奥側に設けられる。

ホイール32は略円柱状に設けられ、軸線方向中央の略円柱部56と、略円柱部56の軸線方向両端に設けられ、軸線方向外方に向かって縮径する略円錐台状部58L、58Rと、から構成される。略円柱部56及び略円錐台状部58L、58Rの上端部は、ノブ36の中央に設けられた開口部60から突出している。

略円錐台状部58L、58Rの周側面には、後述する光源62L、62Rからの光を開口部60の外方へ反射する反射面64L、64Rが形成される。反射面64L、64Rは、例えば、シルバー塗装等公知の方法で形成される。なお、反射面64L、64Rには、光源62L、62Rからの光を拡散反射(乱反射)させるための微細な拡散パターンが形成されていてもよい。拡散パターンとは、例えばピラミッド状、半球状、三角プリズム状等の凹状又は凸状をした微細なパターンである。

ホイール32は、回転軸44の軸周りに回転可能に設けられ、さらにノブ36の開口部60の内側へ向かって押圧可能に設けられる。すなわち、ホイール32は、図2の下方から上方へ向かう円周方向と、上方から下方へ向かう円周方向へ指を動かすことで回転操作可能であり、さらに開口部60の内側へ指で押し込む押圧操作が可能となっている。

このようなホイール32の回転操作に対しては、この実施例では、例えば、オーディオ機器の再生ソース(FM、AM、CD、ハードディスクドライブ、携帯端末等)の切替機能や、再生ソース決定後の各コンテンツのリスト選択機能等が割り当てられる。

ホイール32の押圧操作に対しては、例えば、オーディオ機器のメニュー決定機能や、実行機能等が割り当てられる。すなわち、ロータリスイッチ34は、選択肢の送り/戻し機能や決定機能等の複数の機能が集約されたマルチスイッチとして使用される。

シーソースイッチ38は、ホイール32の回転軸44の軸線方向に延在するノブ36と、基板52上に設けられ、ノブ36の裏面側を照明する光源62L、62Rと、光源62L、62Rからの光をノブ36の裏面側とホイール32に導く透明樹脂製の導光材70L、70Rと、を備える。また、基板52上には、ノブ36の操作面66の一端側66L又は他端側66Rが指で押圧されてノブ36の下端が当接したときに検出信号を出力する図示しないシーソースイッチ用タクトスイッチが設けられる。

ノブ36の操作面66の中央には、該操作面66を法線方向に貫通する開口部60が設けられる。開口部60には、ロータリスイッチ34のホイール32が配設され、ホイール32と開口部60との間には隙間Sが設けられている。すなわち、開口部60は、ホイール32の外形形状に沿う形状をなす。

開口部60において、ホイール32の反射面64L、64Rに対向する端面には、反射面64L、64Rの傾斜角に対応してテーパーが付けられている。光源62L、62Rから導光材70L、70Rを通過した光は、隙間Sを介してホイール32を照明し、反射面64L、64Rで反射される。これにより、ロータリスイッチ34の夜間視認性が確保される。

ノブ36は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂等の導光体からなり、その操作面66には、白色(あるいは、アルミ粉が混合されたシルバー色)のアンダー塗装膜と、さらにその上に黒色の遮光塗装膜が施される。この状態で、前記黒色の遮光塗装膜をレーザーカット加工等の周知な方法で削除することにより、図4に示されるように、開口部60を挟んで対称に、文字や図形を白抜きにされた表示部78L、78Rが形成される。表示部78L、78Rには、図3に示されるように、光源62L、62Rからの光が照射され、当該光が透過することにより照明されて、シーソースイッチ38の夜間視認性が確保される。

ノブ36は、図3に示すように、揺動支点(揺動軸)72を支点として揺動自在に設けられる。すなわち、シーソースイッチ38とロータリスイッチ34は、図2及び図4に示すように、ノブ36の揺動支点72の軸線74が、ホイール32の回転軸44の軸線76と直交(交差)するように配置されている。

ノブ36の操作面66の一端側66Lを指で押し下げると、揺動支点72を中心にノブ36が回動し、他端側66Rが上方へ変位する。一方、ノブ36の操作面66の他端側66Rを指で押し下げると、揺動支点72を中心にノブ36が回動し、一端側66Lが上方へ変位する。

このようなノブ36の揺動操作に対しては、例えば、オーディオ機器の楽曲送り/戻し機能や、FM及びAMのチャンネル選択機能、フォルダ切替機能等が割り当てられる。すなわち、シーソースイッチ38は、例えば、選択肢の送り/戻し機能や切替機能等を受け持つ専用スイッチとして使用される。

光源62L、62Rは、基板52において、表示部78L、78Rの直下にそれぞれ設けられる。光源62L、62Rは、例えば発光ダイオード(LED:light emitting diode)が好適であるが、特にこれに限定されるものではない。また、本実施例では、光源62L、62Rを点光源として示したが、点光源を線状に並べた線光源としてもよい。

導光材70L、70Rは、透光性の樹脂材料等から形成される。図3に示すように、それぞれ断面逆L字状に構成され、光源62L、62Rの直上に配置される。光源62L、62Rに対向する端面を入射面とし、光源62L、62Rからの光をノブ36の表示部78L、78Rと、ホイール32の略円錐台状部58L、58Rの反射面64L、64Rへ導く。より効率的かつ明るい照明を行うために、内壁面に鏡面加工(反射部材のコーティング等)を行うことが好ましい。

以上説明したように、この発明の実施形態に係るスイッチユニット10は、ノブ(シーソースイッチ用操作子)36の揺動支点(揺動軸)72の軸線74と、ホイール(ロータリスイッチ用操作子)32の回転軸44の軸線76とが交差するように、シーソースイッチ38とロータリスイッチ34とが配置される

このため、ホイール32を回転軸44の軸周りに回転操作したときに、ノブ36の操作面66を押圧するおそれがない。すなわち、ステアリングホイール12の左側スポーク部22という限られたスペースにおいて、シーソースイッチ38とロータリスイッチ34を効率よく配置しつつ、誤操作の発生を確実に防止することができる。

また、ノブ36の操作面66には、操作面66の法線方向に貫通する開口部60が設けられ、ホイール32は開口部60に配設される。ノブ36とホイール32を近接して配置することができ、スイッチユニット10全体の操作性を向上させることができる。

また、ノブ36の操作面66には光が透過可能な表示部78L、78Rが設けられ、操作面66の裏面側には表示部78L、78Rを照明する光源62L、62Rが設けられ、ホイール32と開口部60の間には隙間Sが設けられている。光源62L、62Rからの光は、導光材70L、70Rを介して表示部78L、78Rを照明するとともに、隙間Sを介してロータリスイッチ34のホイール32を照明する。

このような構成によれば、シーソースイッチ38の表示部78L、78Rを照明するための光源62L、62Rを、ホイール32を照明するための光源として活用することができる。このため、スイッチユニット10の内外にホイール32のための別途の照明機構を設けることなく、ロータリスイッチ34の夜間視認性を確保することができ、省スペース化に資するとともに、スイッチユニット10全体の設計の自由度を向上させることができる。

さらに、開口部60は、ホイール32の外形形状に沿う形状に設けられている。このため、光源62L、62Rからの光がホイール32を照明したときに操作者は隙間Sを介してホイール32の外形形状(輪郭)を確実に視認することができ、ロータリスイッチ34の夜間視認性をより高めることができる。

さらに、ホイール32は、略円柱状に設けられ、ホイール32の軸線方向両端部には、光源62L、62Rからの光を反射する反射面64L、64Rが設けられている。

このような構成によれば、導光材70L、70Rから操作面66の表面側へ向かう光の反射が促進され、ロータリスイッチ34の夜間視認性をより高めることができる。

また、ホイール32の軸線方向の両端部には、軸線方向の外方に向かって縮径する略円錐台状部58L、58Rが設けられ、反射面64L、64Rは、略円錐台状部58L、58Rの周側面に設けられる。

このような構成によれば、開口部60との干渉を回避しながら、操作面66の表面側へ向かう光の反射をより促進することができる。

さらに、ノブ36の操作面66の裏側に、光源62L、62Rからの光を表示部78L、78Rとホイール32とに導く導光材70L、70Rが設けられる。

このような構成によれば、省スペース化を実現しつつ、ノブ36の表示部78L、78Rとホイール32とに対して光源62L、62Rからの光を確実に導くことができ、誤操作の発生を確実に防止することができる。

なお、スイッチユニット10を車両のステアリングホイール12に適用した実施形態を用いて説明したが、この発明に係るスイッチユニットの配置場所はこれに限られるものではない。

この発明は、上述した実施形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。

10…スイッチユニット 32…ホイール(ロータリスイッチ用操作子) 34…ロータリスイッチ 36…ノブ(シーソースイッチ用操作子) 38…シーソースイッチ 44…回転軸 58L、58R…略円錐台状部 60…開口部 62L、62R…光源 64L、64R…反射面 66…操作面 70L、70R…導光材 74、76…軸線 78L、78R…表示部 S…隙間