JP5024094B2 - スイッチ操作盤、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明はスイッチ操作盤及びこれを備えた電子機器に関し、特にシーソースイッチに適用されて部品点数を削減することができるスイッチ操作盤及びこのスイッチ操作盤を備える電子機器に関する。

例えば、自動車のフロントパネルには、オーディオ機器、ナビゲーションシステム、空調機器等の各種機器を操作するためのスイッチ部材が配置されている。これらのスイッチ部材の一つとしてシーソースイッチがあり、シーソースイッチは、揺動動作可能な揺動操作部材の一方の端部を押下することにより、２つの制御信号を得ることが出来る。図９は、特許文献１に係る従来のシーソースイッチの概略構成を示す断面図である。
このシーソースイッチ１０は、表面パネル１の表面に設けた凹部１１内に回動操作部材２が嵌め込まれて構成されるスイッチ操作盤を、スイッチ素子５Ａ、５Ｂの操作側に配置している。回動操作部材２は、本体部２１と、本体部２１の両端下面に配置した押圧部２２Ａ、２２Ｂと、本体部２１の両端部から下方へ屈曲して延長形成されたばね部２３Ａ、２３Ｂと、を備え、表面パネル１の凹部１１内に形成された回転軸２４により揺動可能に保持されている。
押圧部２２Ａ、２２Ｂと各スイッチ素子５Ａ、５Ｂとの間には押圧力伝達部材３Ａ、３Ｂが配置され、これらの押圧力伝達部材３Ａ、３Ｂは凹部１１の底壁１１ａを貫通した状態で底壁１１ａに保持されている。ばね部２３Ａ、２３Ｂは、回動操作部材２の本体部２１が回動操作されて押圧部２２Ａ、２２Ｂの一方が浮き上がってもその先端部が凹部１１の底面１１ｃに常に接触して、本体部２１の両端部に押圧方向と逆向きの付勢力を与えるものである。
特開２００６−２１６５１５公報

しかしながら、従来のシーソースイッチ１０は、表面パネル１、回動操作部材２、ばね部２３Ａ、２３Ｂ、押圧力伝達部材３Ａ、３Ｂ等、多数の部品から構成されているため、部品コスト及び組み立てコストが嵩むという問題がある。
また、視認性を向上させるため、回動操作部材２に透光性の文字等の表示をすると共にスイッチ操作盤の内部に光源を配置することがある。しかし、上述した従来のスイッチ操作盤では、図９に示すように、内部に光源３０を配置して発光性の表示をしようとしても、ばね部２３Ａ、２３Ｂや、底壁１１ａによって光路が遮られるため複雑な導光経路を設ける必要が生じ、構成が複雑化する虞がある。
更に、従来のシーソースイッチにあっては、図１０の平面図に示すように、凹部１１の内部に配置される回動操作部材２が凹部１１内部で傾いてしまい、凹部１１と回動操作部材２の周縁との隙間寸法が揃わず見栄えが不良となるという問題がある（図中回動操作部材２が傾かない状態を２点鎖線で示した）。このような回動操作部材２の傾きは、回動操作部材２が複数直線状に配置されているとき特に目立つこととなる。しかし、回動操作部材２を表面パネルの凹部１１内に片寄り無しに見栄え良く自動配列させるためには、他の機構を併用する必用があり、更に部品点数が増加する虞がある。
本発明は上記不具合を解決するためになされたものであり、スイッチ操作盤の部品点数を低減すると共に、他の部材を追加することなく容易に発光性の表示や自動整列機能を得ることができるスイッチ操作盤、及びこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明に係るスイッチ操作盤は、外部に設けられ押圧操作を受ける一対の被操作片の設置側において前記一対の被操作片に対応して配置された取付孔部と、前記取付孔部の周囲を包囲する光導通部材からなる外周壁と、前記一対の被操作片の中間位置に配置された軸受部と、該軸受部を間に挟んだ対称位置に配置された脚部支持片と、を備えた操作部材ホルダと、透光部を有する操作板部と、前記取付孔部内に配置された前記軸受部により揺動可能に軸支される軸部と、前記操作部材ホルダの取付孔部内に配置されると共に、前記操作板部から突出形成された、先端が前記一対の被操作片に夫々近接して配置される一対の押圧片と、前記操作板部から前記被操作片側へ突設された複数本の弾性脚部と、前記操作部ホルダの前記取付孔部内に配置されて、前記操作板部に外力が加わった時に何れか一方の前記押圧片により、対応する前記被操作片を選択的に押圧する操作部と、を備え、前記各脚部支持片は、前記弾性脚部を着座させる凹部を備え、前記被操作片の配置方向を長手方向、これに直交する方向を短手方向とした場合に、前記各弾性脚部が前記脚部支持片の前記凹部に弾性的に圧接することにより、前記各弾性脚部は、前記操作板部の長手方向と前記各取付孔部の長手方向とが略一致するように位置決めされ、さらに前記押圧片と前記被操作片が接触しない中立姿勢に保持されることを特徴とする。
請求項２の発明に係る電子機器は、請求項１に記載のスイッチ操作盤と、前記一対の押圧片によって押圧操作を受ける一対の被操作片とを備えるスイッチ装置を有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スイッチ操作盤の部品点数を少ないものとしつつ、操作板部を取付孔部の内部における所定位置に自動的に位置調整して位置決めすることができ、スイッチ操作盤の製造コストを低減することができると共に、操作部材を取付孔部内に整列配置できスイッチ操作盤の見栄えを向上させることができる。
また、常時操作板部はその押圧片がいずれの被操作片にも接触しない中立位置に保たれる他、操作板部は取付孔部の内部において、短手方向に片寄ったり傾斜したりしない所定位置に自動的に位置決めされ、スイッチ操作板の見栄えが向上する。
また、光が操作板部に照射され、操作板部の表示を内部から直接照明することができ、部品点数を増加することなく操作板部の視認性を良好なものとすることができる。
また、前記操作板部の周囲を発光させることができ、部品点数を増加させることなく操作板部の視認性を良好なものとすることができる。
請求項２の発明によれば、電子機器の製造コストを低減させることができる他、見栄えや視認性を良好なものとすることができる。

以下、本発明に係るスイッチ操作盤、及びスイッチ装置を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の基本的構成を示す縦断面図であり、図２は本発明の実施形態に係るスイッチ操作盤を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に相当する断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。
スイッチ装置１００は、例えば車載用のオーディオ装置に装備されるものであり、基板２００と、この基板２００の操作側（前面側）に配置されたスイッチ操作盤５００と、このスイッチ操作盤５００の表面に配置される表面装飾板（図示していない）と、を備えている。基板２００は、その前面にスイッチ操作盤５００側から押圧操作を受ける２個の被操作片２１１（被操作片対２１０）を備えたスイッチ部材２２０を備えている。また、スイッチ操作盤５００は、基板２００の被操作片対２１０を押圧操作する操作部材３００と、基板２００側に取り付けられて操作部材３００を揺動可能に支持する操作部材ホルダ４００と、を備えている。
基板２００には、複数、例えば６個のスイッチ部材２２０が車載時において水平方向に一列となるよう配置され、また、各スイッチ部材２２０は、操作部材ホルダ４００上に一列に配置された３個の操作部材３００によって操作される。更に、各スイッチ部材２２０の前面に出没自在に突設された被操作片２１１も車載時において水平をなすように配置される。

本実施形態に係る操作部材ホルダ４００は、図２に示すように、透明のポリカーボネート製のパネル４１０に３個所の操作部材取付部４２０が基板２００上におけるスイッチ部材２２０の配列に対応して一列に配置されている。また、パネル４１０には、可変抵抗器等の操作用取付孔部が形成された回転軸取付部４３０が操作部材取付部４２０と同列に形成されている他、操作部材ホルダ４００をスイッチ装置の適所に取り付けるため、及び、操作部材ホルダ４００に表面装飾板を取り付けるための取付片４１１〜４１９が形成されている。そして、パネル４１０の操作部材取付部４２０には、操作部材３００を配置するための取付孔部４４０が開設されている。

次にスイッチ操作盤５００の詳細な構造について説明する。図３は図２に示したスイッチ操作盤の操作部材と操作部材ホルダとを拡大して示す分解斜視図、図４は操作部材を拡大して示す斜視図、図５は操作部材ホルダを拡大して示す斜視図である。
操作部材３００は、操作板部３１０と、各被操作片２１１に対応して操作板部３１０の長手方向両端から後方へ突設された棒状の一対の押圧片３２０と、操作部材ホルダ４００側の回転軸取付部４３０内で操作部材３００を揺動的に支持させるために操作板部３１０の底面中央部に配置された軸支部３３０と、操作部材３００を中立位置に配置するよう付勢するために操作板部３１０の底面に一体化されたクランク形状の４本の弾性脚部３４０と、を備える。
操作板部３１０は合成樹脂で構成され、スイッチ部材２２０の被操作片２１１の配列方向を長手、配列方向に直交する方向を短手とする略長円形の表面板部３１１と、表面板部３１１の周囲を囲う外周壁３１２とから構成される。本実施形態では、表面板部３１１には、チューニング局番号（例えば、数字「１」、数字「２」）を表した透光部３５０を備え、表面板部３１１のスイッチ基板側と操作側とを貫くよう配置している。このため、操作部材ホルダ４００の内部に配置した光源４８０（図６参照）で照射することにより、透光部３５０による表示を発光させることができる。なお、実際には表面板部３１１自体を透光材料から構成し、チューニング局番号に相当する部位を残した他の部位を遮光塗料で塗装することにより透光部３５０を形成する。

図４に示すように押圧片３２０は、操作板部３１０の長手両端下面から基板２００側に２本突設されている。本実施形態において押圧片３２０は、円柱状の外側部材３２１と、４角柱状の内側部材３２２とを並べて接合した形状に構成される。押圧片３２０は、操作部材３００を操作部材ホルダ４００に配置したとき、その先端が被操作片２１１に近接して配置される程度の長さ寸法を備える。
軸支部３３０は、軸穴３３２を開設した略正方形状の弾性を備えた板部材３３１を表面板部３１１の裏側（反操作側）に２枚略平行に配置して構成される。各板部材３３１は長手方向に沿って配置され、各板部材３３１の軸穴３３２は短手方向に対向配置される。このため、操作部材３００は、操作部材取付部４２０内で操作板部３１０を長手方向に揺動可能に保持される。操作板部３１０が軸穴３３２を中心として揺動されることにより、操作板部３１０に配置された押圧片３２０は、スイッチ部材２２０の被操作片２１１を選択的に押圧できる。
弾性脚部３４０は、合成樹脂製の細線状部材であり、操作板部３１０と一体に形成されている。弾性脚部３４０は、外周壁３１２の裏側から基板２００側に立設された基端部３４１と、この基端部３４１の先端から屈曲して長手方向に延設される延設部３４２と、延設部３４２の先端から屈曲して基板２００側に延設される先端部３４３とからなるクランク形状をなす。この弾性脚部３４０は、軸支部３３０を挟んで長手方向両側に２本ずつ、短手方向に並べて形成される。

次に操作部材ホルダ４００について説明する。光導通部材としての外周壁４５０の内側に取付孔部４４０が形成され、そこに操作部材取付部４２０が設けられている。また、取付孔部４４０の基板２００側の内面には、操作部材３００の軸支部３３０を軸支する２個所の軸受部４６０及び各弾性脚部３４０を着座させる４個所の脚部支持片４７０が形成されている。また、本実施形態では、取付孔部４４０の内部には、操作部材３００の透光部３５０及び外周壁４５０を照明するための図示しない光源が配置されている。
外周壁４５０は、操作部材取付部４２０に配置される操作板部３１０の周囲を覆う所定厚さを備える長円形筒状をなし、操作側に向け立設形成されている。この外周壁４５０の内縁の輪郭形状は操作板部３１０の外側の輪郭形状よりわずかに大きく構成されている。
一対の軸受部４６０は、外周壁４５０の対向する２つの内壁に沿って対向配置されている。これらの軸受部４６０は、取付孔部４４０の内側面に形成された台形状の基部４６１と、基部４６１から短手方向に沿って形成され操作部材３００に形成された軸支部３３０の軸穴３３２に嵌合される軸部材４６２とから構成される。なお、これら２本の軸部材４６２の内側離間寸法は、その内部に２枚の板部材３３１が嵌合可能な程度に設定する。
脚部支持片４７０は、長手方向に軸受部４６０を挟んで各側２個所、合計４個所形成されている。この脚部支持片４７０は、取付孔部４４０の内側面に形成された接触基部４７１と、この接触基部４７１に形成され弾性脚部３４０の延設部３４２が嵌合（着座）される凹部４７２と、を備えている。この凹部４７２は、弾性脚部３４０の接触面である内側傾斜面４７３と、外側傾斜面４７４と、底面４７５とを備えている（図８参照）。
操作部材３００が操作部材取付部４２０に配置され、軸支部３３０が軸受部４６０に保持されたとき、弾性脚部３４０は弾性変形しながら脚部支持片４７０に圧接しつつ着座する。この際、脚部支持片４７０は、凹部４７２に嵌入された弾性脚部３４０を保持し、弾性脚部３４０の弾性拡開力によって操作部材３００の長手方向両端部を操作側に付勢する。この際、４本の弾性脚部３４０は、操作板部の長手方向の両側において短手方向へのバランスも確保するように付勢する。これにより、操作部材３００は、２本の押圧片３２０がいずれの被操作片２１１にも接触しない中立位置に保持されると共に、操作板部３１０の長手方向と取付孔部の長手方向とが略一致した状態となり、操作板部３１０と外周壁４５０との間隔寸法を一定に保った整列位置に保持される。

次に、操作部材３００を操作部材ホルダ４００に取り付けた状態について説明する。図６はパネルへの操作部材の配置状態を示す説明図、図７はパネルへの操作部材の配置状態を示す図３中のＣ−Ｃ線に相当する断面図、図８はパネルへの操作部材の配置状態を示す図３中Ｄ−Ｄ線に相当する断面図である。
操作部材３００を操作部材ホルダ４００の操作部材取付部４２０に取り付けるには、操作部材３００を外周壁４５０の内側に形成される取付孔部４４０内に挿入して押し込むだけでよい。操作部材３００を押し込むと、軸支部３３０が操作部材ホルダ４００の軸受部４６０の間に配置され、軸穴３３２に軸部材４６２が弾性的に嵌合して、操作部材３００は操作部材ホルダ４００の軸部材４６２を中心として揺動可能に軸支される（図６矢印Ｅ、矢印Ｆ）。
この状態で、４本の弾性脚部３４０は弾性的に変形し、図７及び図８に示すように、脚部支持片４７０の凹部４７２に嵌合して、操作部材ホルダ４００を所定位置に保持するよう付勢する。即ち、弾性脚部３４０は、軸支部３３０を挟んで合計４本配置されているので、操作板部３１０を長手方向の両側から上方に向け付勢する（図７中矢印Ｇ）。これにより、操作部材３００は、軸部３３０を中心として上方に押圧され２本の押圧片３２０は被操作片対２１０のいずれの被操作片２１１にも接触しない中立位置に保たれる。そして必要に応じて操作板部３１０の長手方向の一方を押圧すると、操作部材３００は、軸部材４６２を中心として揺動し、押圧された側の押圧片３２０が被操作片対２１０の被操作片２１１を押圧してスイッチ部材２２０を駆動する。

また、４本の弾性脚部３４０の延設部３４２が凹部４７２内に着座し、基端部３４１は凹部４７２の内側傾斜面４７３及び外側傾斜面４７４に接触して、操作部材３００の操作板部３１０を常に外周壁４５０内における所定位置に位置決めする（図８中矢印Ｈ）。このため、操作板部３１０は、外周壁４５０に囲われた取付孔部４４０の内部において、短手方向に片寄ったり傾斜したりしない所定位置に自動的にセンタリングされる。従って、部品点数を増加することなく、スイッチ装置１００の見栄えを良好なものとすることができる。
更に、本実施形態では、外周壁４５０内部の奥方に位置する光源からの光を、取付孔部４４０内においてスイッチ操作盤５００の構成部材に遮られることなく、操作板部３１０の透光部３５０及び外周壁４５０に直接導き、透光部３５０及び外周壁４５０を発光させることができる（図７中矢印Ｊ、矢印Ｉ）。このため、少ない部品点数で操作板部３１０の透光部３５０の表示、及び外周壁４５０を発光させて、スイッチ装置１００の視認性を良好なものとすることができる。
従って、本実施形態に係るスイッチ装置によれば、スイッチ操作盤を構成する部品数を削減することができる他、操作部材を操作部材ホルダの取付孔部に対して常に整列配置させることができる。また、本実施形態に係るスイッチ装置によれば、他に導光部材などを使用することなく操作部材ホルダの外周壁及び操作板部に表示される数字等を発光させることができる。

以上のように本発明においては、操作部材３００は、操作板部３１０と、押圧片３２０と、弾性脚部３４０とが一体に形成されているので、スイッチ操作盤の部品点数を少ないものとしつつ、操作板部を取付孔部の内部における所定位置に自動的に位置調整して位置決めすることができ、スイッチ操作盤の製造コストを低減することができると共に、操作部材を取付孔部内に整列配置できスイッチ操作盤の見栄えを向上させることができる。
また、弾性脚部は操作部材ホルダに形成された接触片に接触して操作盤部の両端を上方に付勢すると共に、操作板部を長手方向の両側において短手方向の両側において内側又は外側から位置決めするので、常時操作板部はその押圧片がいずれの被操作片にも接触しない中立位置に保たれる他、操作板部は取付孔部の内部において、短手方向に片寄ったり傾斜したりしない所定位置に自動的に位置決めされ、スイッチ操作板の見栄えが向上する。
また、操作板部には文字記号を含む表示模様が光を透過するものとして形成され、前記操作板の下方に操作板部に向け光を照射する照明手段が配置されている他、操作板部の下方には細線状の弾性脚部しか配置されていないので、照明手段からの光は直接操作板部に照射され、操作板部の表示を内部から直接照明することができ、部品点数を増加することなく操作板部の視認性を良好なものとすることができる。

また、取付孔部の周囲には光を導通する光導通部が形成されているから、前記照明手段からの光は前記光導通部に照射され、前記操作板部の周囲を発光させることができ、部品点数を増加させることなく操作板部の視認性を良好なものとすることができる。
また、スイッチ装置に前記スイッチ操作盤を備えるものとしたので、スイッチ装置の製造コストを低減させることができる他、見栄えや視認性を良好なものとすることができる。
なお、上記各実施形態では、弾性脚部を整列位置に支持する接触面を短手方向の内側及び外側に分けて対向配置したが、短手方向に連続した接触面としてもよい。
この接触面は短手方向の内側又は外側の一方だけに設け、短手に隣接配置される弾性脚部を内側あるいは外側に付勢するようにしても同様に操作部材を取付孔部内の所定位置に位置決めすることができる。

実施形態に係るシーソースイッチの概略構成を示す断面図である。 実施形態に係るスイッチ操作盤を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に相当する断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。 図２に示したスイッチ操作盤の操作部材と操作部材ホルダとを拡大して示す分解斜視図である。 操作部材を拡大して示す斜視図である。 操作部材ホルダを拡大して示す斜視図である。 パネルへの操作部材の配置状態を示す説明図である。 パネルへの操作部材の配置状態を示す図３中のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。 パネルへの操作部材の配置状態を示す図３中Ｄ−Ｄ線に相当する断面図である。 従来のシーソースイッチを示す断面図である。 従来のスイッチ操作盤の不具合を示すスイッチ操作盤の模式図である。

符号の説明

１００ スイッチ装置、２００ 基板、２１０ 被操作片対、２１１ 被操作片、２２０ スイッチ部材、３００ 操作部材、３１０ 操作板部、３１１ 表面板部、
３１２ 外周壁、３２０ 押圧片、３２１ 外側部材、３２２ 内側部材、３３０ 軸部、３３１ 板部材、３３２ 軸穴、３４０ 弾性脚部、３４１ 基端部、３４２ 延設部、３４３ 先端部、３５０ 透光部、４００ 操作部材ホルダ、４１０ パネル、
４１１〜４１９ 取付片、４２０ 操作部材取付部、４３０ 回転軸取付部、４４０ 取付孔部、４５０ 外周壁、４６０ 軸受部、４６１ 基部、４６２ 軸部材、４７０ 脚部支持片、４７１ 接触基部、４７２ 凹部、４７３ 内側傾斜面、４７４ 外側傾斜面、４７５ 底面、４８０ 光源、５００ スイッチ操作盤

Claims (2)

1. 外部に設けられ押圧操作を受ける一対の被操作片の設置側において前記一対の被操作片に対応して配置された取付孔部と、前記取付孔部の周囲を包囲する光導通部材からなる外周壁と、前記一対の被操作片の中間位置に配置された軸受部と、該軸受部を間に挟んだ対称位置に配置された脚部支持片と、を備えた操作部材ホルダと、
   透光部を有する操作板部と、前記取付孔部内に配置された前記軸受部により揺動可能に軸支される軸部と、前記操作部材ホルダの取付孔部内に配置されると共に、前記操作板部から突出形成された、先端が前記一対の被操作片に夫々近接して配置される一対の押圧片と、前記操作板部から前記被操作片側へ突設された複数本の弾性脚部と、前記操作部ホルダの前記取付孔部内に配置されて、前記操作板部に外力が加わった時に何れか一方の前記押圧片により、対応する前記被操作片を選択的に押圧する操作部と、を備え、
   前記各脚部支持片は、前記弾性脚部を着座させる凹部を備え、
   前記被操作片の配置方向を長手方向、これに直交する方向を短手方向とした場合に、前記各弾性脚部が前記脚部支持片の前記凹部に弾性的に圧接することにより、前記各弾性脚部は、前記操作板部の長手方向と前記各取付孔部の長手方向とが略一致するように位置決めされ、さらに前記押圧片と前記被操作片が接触しない中立姿勢に保持されることを特徴とするスイッチ操作盤。
2. 請求項１に記載のスイッチ操作盤と、前記一対の押圧片によって押圧操作を受ける一対の被操作片とを備えるスイッチ装置を有することを特徴とする電子機器。

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