专利名称：拨号盘式开关机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拨号盘式开关机构，其在配设于操作面侧的按钮式开关的周围设置拨号盘，通过旋转操作该拨号盘，进行拨号盘式开关的开关操作。
背景技术：
例如在车辆用空调装置中，为进行装置的开闭、运行方式的选择及温度设定等各种运行操作，在驾驶席的前部面板等上设置有空调操作面板。在这样的空调操作面板上，配设上述各种运行操作必需的开关，在此采用的开关中有一种被称为“拨号盘式开关机构”。
该拨号盘式开关机构在前面中央配设有通过对开关部的按压而进行开关操作的按钮式开关部的按压操作面，进而，在按钮式开关部的周围，一体地配设有通过旋转操作而进行开关操作的拨号盘式开关部的操作拨号盘。
在上述现有的拨号盘式开关机构中，操作拨号盘式开关部的操作拨号盘而得到的开关操作的旋转力通过齿轮的啮合传递，使与该齿轮同轴设置的开关主体进行动作。即，由于拨号盘式开关部的操作拨号盘与齿轮及开关主体从平面上看处于邻接的位置关系，当在前部面板上设置拨号盘式开关机构时，需要在操作拨号盘的周围确保设置齿轮用的空间。(例如，参照特许文献1)特许文献1特开2001-229780号公报(参照图3)特许文献2特开2001-236861号公报特许文献3特开2001-189117号公报发明内容如上所述，由于现有的拨号盘式开关机构使用齿轮，除增加部件数量之外，其构造在平面上还需要大的设置空间。因此，例如像车辆的前部面板这样设置空间有限的情况下，由于确保开关机构本身的设置空间都困难，就出现了空调操作面板等的设计自由度降低的问题。
另外，关于开关部的操作性，由于一般认为开关操作部(操作拨号盘、按压操作面)越是具有适当的大小的越好，因此即使在有限的设置空间也希望能够给开关操作部提供适当的足够大的空间。
这样，采用上述现有的拨号盘式开关机构的空调操作面板等，其设计自由度低，特别是在设置空间有限的情况下，使配置(确保空间)和操作性(操作部的大小)能够两全的设计，变得非常困难。
本发明是鉴于以上情况而发明的，其目的在于为开发设置空间尽可能小的拨号盘式开关机构，以增加使用该开关机构的空调操作面板等的设计自由度。
本发明，为解决上述问题，采用了以下方法本发明涉及的拨号盘式开关机构，其具有配置在中央部的至少一个按钮式开关部和对在该按钮式开关部周围配置的拨号盘进行操作的拨号盘式开关部，其特征在于，具有大致圆筒状的旋转操作部件，其中央部设置用于设置所述按钮式开关部的空间部；环状的连结部件，其相对于操作面底座可自由旋转地被支承，与旋转操作部件连结而一体旋转；旋转托架部件，其与该连结部件结合，并且其使按钮式开关部动作的开关旋转轴经由旋转力传递部件而与环状部件连结一体。
这样的拨号盘式开关机构具有大致圆筒状的旋转操作部件，其中央部设置用于设置所述按钮式开关部的空间部；环状的连结部件，其相对于操作面底座可自由旋转地被支承，与旋转操作部件连结而一体旋转；旋转托架部件，其与该连结部件结合，并且其使按钮式开关部动作的开关旋转轴经由旋转力传递部件而与环状部件连结一体。所以，经开关操作的旋转操作部件的旋转动作，经由连接部件传递给旋转托架部件。因此，拨号盘开关机构的结构为大致圆筒状的旋转操作部件、环状连接部件、及旋转托架部件的环状部件，都以开关旋转轴为中心以同心圆配置，当拨号盘式开关部动作的时候，各部件都在轴方向上直接连接一体旋转。
在上述拨号盘式开关机构中，对于上述连接部件与上述旋转托架部件的结合，优选地，通过在上述连接部件上设置的凸部和在上述旋转托架部件上设置的凹部的卡合传递旋转力。通过这样的结构，连接部件及旋转托架部件，两部件间的旋转方向上的位置限定能够确实实行，而且能够确实传递旋转方向的动作。
在上述拨号盘式开关机构中，优选地，上述凸部和上述凹部的卡合含有径向上的组装位置调整余量。根据这样的结构，凸部和凹部，两部件间多少存在一些中心偏移也能够被组装位置调整余量吸收而进行组装。
在上述拨号盘式开关机构中，优选地，上述按钮式开关的滑动部设置在具有于开关结构主体底座上固定支承的大致U字状的的保持部的环状的支承部件上，并由可自由滑动地夹持上述滑动部上设置的夹持平行端面的导引部来保持。根据这样的结构，按钮式开关由于按压操作按钮式开关部时，滑动部的平行端面被导引部引导，因而能够得到没有振动的顺畅的滑动。另外，按钮式开关根据平行端面和导引部的长度，可以决定相对于滑动的轴中心滑动部及导引部两部件的位置。另外，优选地，经导引部的平行端面的夹持，至少在上下左右4个位置实施。
在上述拨号盘式开关机构中，经上述导引部，夹持上述平行端面的滑动面部分，优选地，具有使凸出部和凹槽部卡合的导轨机构。这样的机构，按钮式开关经对按钮式开关部的按压操作，能够得到没有振动的稳定的滑动。
另外，滑动面部分的导轨机构，在上下左右至少4处可以夹持地设置沿滑动方向延长的凸部，这样的结构，能够得到稳定的滑动。
在上述拨号盘式开关机构中，更理想地，与上述旋转托架部件相对的上述支承部件的操作面侧端面上，形成在圆周方向上变化的凹凸面，并且将承受从弹性体向前述凹凸面方向的力的抵接可旋转的球状部件，设计成在上述旋转托架的操作面侧端面上向施力方向可移动地支承。这样的结构，操作旋转操作部件的时候，由于被施力的球状部件沿抵接的凹凸面移动，在拨号盘式开关部上能获得良好的手感。
在上述拨号盘式开关机构中，在上述按钮式开关的前面光源会使上述旋转力传递部件形成阴影，更理想地，设计减低或除去该阴影的影子投射防止部。通过这样的结构，在操作面上，可以消除由于形成无用的影子而造成的美观问题。
另外，作为影子投射防止部的具体例子，具有以下特征(1)在旋转力传递部件上使用透明或白色的树脂，
(2)使用多个光源，(3)设计光扩散部件(如磨砂玻璃等)。
根据上述本发明的拨号盘式开关机构，由于进行拨号盘式开关部的开关操作时，旋转操作部件的旋转介由连接部件传递给旋转托架部件，因此，旋转操作部件、连接部件及旋转托架部件以开关旋转轴为中心呈同心圆配置。换言之，由于旋转操作部件、连接部件及旋转托架部件为与开关旋转轴同轴状配置的结构，使旋转式开关动作时，各部件在轴方向上直接连接一体旋转。因此，可以减小从操作面侧看到的拨号盘式开关机构的平面上的设置空间，即使在例如像车辆的前方面板那样设置空间有限的情况下，由于容易确保开关机构本身的设置空间，可以得到提高空调操作面板等的设计自由度的显著效果。
而且，由于拨号盘式开关机构的设置空间变小的缘故，在有限的设置空间内可以将开关操作部(操作拨号盘、按压操作面等)适当地加大，因此可以提供具有优秀操作性能的开关机构。
因此，在采用了上述本发明的拨号盘式开关机构的空调操作面板上，使拨号盘式开关机构的配置(确保空间)和操作性(操作部的大小)能够得以两全的设计，在此方面，取得了显著的效果。
而且，上述本发明的拨号盘式开关机构由于其结构不使用齿轮，故能够减少部件的数量。
图1是表示本发明的拨号盘式开关机构的构成例的分解立体图；图2是将图1的分解立体图从背面看的分解立体图；图3是表示图1的固定托架的正视图；图4是表示采用本发明的拨号盘式开关机构的空调操作面板的构成例的正视图；图5是图4的A-A方向的剖面图；图6是图4的B-B方向的剖面图；图7是图4的C-C方向的剖面图。
具体实施例方式
以下，根据
本发明的拨号盘式开关机构的一实施例。
图4和图5中作为采用拨号盘式开关机构的操作面板的一个例子表示了车辆用空调装置(以下称作“空调装置”)的空调操作面板的一部分。这样的空调操作面板被组装构成设于车辆驾驶席前方的前部面板的一部分。图示的空调操作面板1配设有各种开关在其操作面(前面)2露出。例如拨号盘式开关机构10，其具有进行空调装置的开闭操作的按钮式开关部11和进行希望的温度设定的拨号盘式开关部20。
上述拨号盘式开关机构10在操作面2的中央部配设一个圆形的按钮式开关部11的按压操作面12，并配设有大致圆筒状的拨号盘式开关部20的拨号鼓凸21而形成上述按压操作面的外周面。该拨号鼓凸21是拨号盘式开关部20的旋转操作部件，通过左右旋转操作拨号鼓凸21来变更温度设定。
另外，按钮式开关部11在空调装置处于停止的情况下通过一次压入按压操作面12而使空调装置的运转导通(ON)，在空调装置运转的状态下，再次压入按压操作面12，使运转停止，成关闭(OFF)状态。
接着，根据图1～7说明上述拨号盘式开关机构(以下称作“开关机构”)10的内部结构。
该开关机构10固定支承在作为开关机构主体底座的机壳3上。这种情况下的机壳3是设于空调操作面板1上的各种开关和电气设备等共用底座(基部件)，在单独使用开关机构10的情况下是专用的底座。
用于安装开关机构10的机壳3上设有开口部4，其后方设置的电路基板5的规定位置上安装有按钮开关主体13、拨号盘开关主体22(参照图2)，温度指示部30以及夜间照明用的光源31、以及空调装置的开闭显示部32(参照图4)的光源33(参照图2)。另外，上述的光源31、33使用灯泡或LED等。
开关机构10的主要结构部件是上述按钮式开关部11、将该按钮式开关部11包含在中央部而构成的拨号盘式开关部20的拨号鼓凸21、接合环23、旋转托架24和固定托架25。
按钮式开关部11具有支承在电路基板5的规定位置的按钮式开关主体13和在操作面(前面)侧设有按压操作面12而构成滑动部的鼓凸壳体14。鼓凸壳体14是可自由滑动地保持在固定托架25上的大致圆筒状的中空部件，其操作面侧的端面上安装有显示设定温度等必要事项的按压操作面12。该按压操作面12也成为在夜间等情况点亮上述光源31时就能够由该照明清楚地视认到显示内容的点亮显示部。另外，鼓凸壳体14的后端面上突出地设置有与鼓凸壳体14一体地向前后方向滑动而使按钮式开关主体13动作(开闭)的操作杆15。
鼓凸壳体14的外周面上设有滑动自如地保持与固定托架25的左右一对上部滑动面16和下部滑动面17，各滑动面上形成有向鼓凸壳体14的滑动方向(按压操作面12的操作下按钮式开关部11的动作方向)延伸的凹槽部16a、17a。这种情况下，上下的滑动面16、17相互平行地形成为滑动部的平行端面。并且，左右的上部滑动面16上分别形成一根凹槽部16a，在下部滑动面17上形成有隔开一定间隔的一对凹槽部17a，所以相互平行配设有共计4根的凹槽部16a、17a。
为将上述光源33的照明光直接导向开闭显示灯32，而在鼓凸壳体14的后端面设有筒状的照明通路18。设置这样的照明通路18能够使照明光不漏出周围而仅清楚地点亮开闭显示灯32。
拨号鼓凸21是将设置按钮式开关部11的鼓凸壳体14的空间部设于中央部而成的大致圆筒状的旋转操作部件。插入拨号鼓凸21的空间部内而设置在规定位置的鼓凸壳体14设置成使按压操作面12闭塞操作面侧的开口部。但是，拨号鼓凸21和按钮式开关部11间不相互连结而可分别自由实施旋转及滑动的开关操作。
拨号鼓凸21与自由旋转地设置在作为操作面底座地前部面板6上的接合环23连结一体旋转。前部面板6是配置在空调面板1的操作面侧并与机壳3结合一体的部件。接合环23是通过钩部23a而相对前部面板6的开口部7可自由旋转地被支承的环状的部件。另外，拨号鼓凸21和接合环23间由钩部21a的卡合来连结和固定，两部件一体旋转。
与拨号鼓凸21一体旋转的接合环23还与作为旋转托架部件的旋转托架24结合。该旋转托架24具有作为底座的环状部件24a、与拨号盘开关主体22的驱动轴结合的开关旋转轴24b、将环状部件24a和开关旋转轴24b间连结构成一体部件的旋转托架24的臂24c。
在接合环23和旋转托架24间，在旋转托架24的环状部件24a上设有筒状缩径部24d，将该筒状缩径部24d嵌合支承于接合环23。这种情况下，筒状缩径部24d的倾斜面朝向操作面侧的前端缩径，所以缩径形状能够限定旋转托架24的圆周方向上的位置和高度方向上的位置。
接合环23和旋转托架24的结合部使旋转托架24上设置的凸部的肋部24e和接合环23上设置的凹部的切口23b在规定位置卡合。肋部24e和切口23b的卡合能够在接合环23和旋转托架24的两部件间可靠地传递旋转力，并且限定两部件间周方向上的组装位置。
这种情况下，肋部24e和切口23b的卡合中最好通过将径方向上的尺寸设定得松弛，从而在径方向上得到组装位置调整余量。设定这样的位置调整余量，则即使接合环23和旋转托架24间中心位置多少有偏移，也能够吸收该位置偏移而能够容易组装。
结果，臂24c作为连结环状部件24a和位于其轴中心位置的开关旋转轴24b间而传递旋转力的旋转力传递部件起作用。因此，操作拨号鼓凸21而产生的旋转力经由接合环23传给旋转托架24的环状部件24a，进而经由臂24c传给开关旋转轴24b，所以能够直接利用拨号鼓凸21的旋转操作来进行拨号盘开关主体22的开关操作。
旋转拨号鼓凸21而可进行开关操作的范围(角度)是例如通过臂24c与操作杆15和照明通路18等干涉来限制的。因此，拨号鼓凸21不能在360度整个一周上操作，因此，拨号鼓凸21的操作虽因各种条件而不同，但只要设定得能实现大概220度程度的范围内即可。
另一方面，在机壳3的开口部4上作为环状的支承部件安装有固定托架25。该固定托架25如图3所示，在成为底座的环状部件26上具有呈大致U字状的保持部27。
环状部件26固定支承在开口部4上并在作为为操作面侧的端面上形成有在圆周方向存在变化的凹凸面26a。即，在固定托架25的作为底座的环状部件26的前面侧，与后述的球状部件协作形成有用于与后述的球状部件协动对拨号鼓凸21的旋转操作给以手感的凹凸面26a。
保持部27是具有将按钮式开关部11的鼓凸壳体14保持在规定位置上并自由滑动地进行夹持的导引部28的部分。该保持部27中，U字状的底部附近连结在环状部件26上，在U字状的两前端部上设有向内弯折的左右一对的折曲端面28a。该折曲端面28a与连结U字状的相对面间的下部支承面28b一起构成将鼓凸壳体14的上下滑动面16、17之间滑动自如地夹持的导引部28。并且，由这样的导引部28和鼓凸壳体14的平行端面(上部滑动面16和下部滑动面17)间的长度来使鼓凸壳体14相对于由开关操作而滑动动作的轴中心进行定位。
另外，折曲端面28a和下部支承面28b上设有构成导轨机构的凸部28c，其与上下滑动面16、17侧的凹槽部16a、17a卡合。通过设置这样的导轨机构，从而在对按钮式开关部11进行按压操作时，能够使鼓凸壳体14可靠地在前后方向引导，得到没有抖动的顺畅的滑动。
作为通过上述的凹凸面26a对拨号盘开关操作给予手感的机构，例如图7所示，在旋转托架24上设置朝向凹凸面26a方向开口的筒状导引部29a，在该同一筒状导引部29a内作为承受盘簧29b等弹性体向凹凸面26a方向作用力的球状部件配设有轴承29c(ベアリング29c)。这样的结构下，通过使旋转托架24与拨号鼓凸21的操作一体旋转，从而轴承29c越过凹凸面26a移动。因此，随着盘簧29b对应凹凸面26a的形状而弹性变形，拨号操作出现抵抗感，所以拨号鼓凸21的操作能够得到良好的手感。
具有上述结构的开关机构10由于在光源31和按压操作面12间存在臂24c，所以点亮光源31则按压操作面12上出现臂24c的影子。这样的影子的形成从使按压显示面12的显示内容难以看到等商品性上看是不理想的。
因此，为防止影子的发生，设置影子投射防止部，其利用光源31降低或除去形成在按钮式开关部10的前面的臂24c的阴影。影子投射防止部的第一具体例是将至少臂24c形成透明的或白色树脂制造的。结果，光源31的照明光通过透明树脂的臂24c，从而不会形成臂24c的阴影。另外，光源31的照明光通过白色树脂的臂24c，使得照明光因白色树脂而扩散，使臂24c的阴影变得不清楚。另外，此处的阴影的降低意味着阴影的对比度不清楚。
影子投射防止部的第二具体例是光源31形成多个，相互离开配置。结果，多个方向的光源31照射照明光，所以阴影的形成不明显。
影子投射防止部的第三具体例是采用磨光玻璃等光扩散部件。该光扩散部件设置得堵塞从光源31到按压操作面12的内面侧的照明光的通路、例如鼓凸壳体14的后端面上开设的照明通路14a。结果，来自光源31的照明光由于通过光扩散部件而扩散到达按压操作面12，所以臂24c的阴影也变得不明显。
如上所述，本发明的按钮式开关部机构，其从操作面侧看与拨号鼓凸21重合在同一平面上配置的接合环23、旋转托架24和拨号盘开关主体22一体旋转而进行拨号盘式开关机构10的开关操作，所以，可相互独立操作按钮式开关部11和拨号盘式开关部20，而且设置空间小即可。换言之，拨号盘式开关机构10中，与拨号鼓凸21在同一轴上配置的接合环23、旋转托架24和拨号盘开关主体22一体旋转而进行拨号盘式开关部20的开关操作，进一步，就按钮式开关部11来说，沿固定托架25的导引部28滑动自如地被保持，所以与拨号盘式开关部20的动作无关而能够独自进行开关操作，所以与使用齿轮的2轴的现有结构相比，能够减小平面设置空间。因此，通过采用该开关机构，不仅能够使空调操作面板小型化，而且能够降低对各开关配置的制约，所以能够增加空调操作面板的设计自由度。
另外，本发明的拨号盘式开关机构，由于开关机构的旋转结构配置为同轴状，所以没有必要像以往那样在旋转操作部件的外侧配置用于检测齿轮等旋转状态的旋转检测机构。因此，相对于平面方向必要的开关机构的空间容积由于受旋转操作部件的外形支配所以空间使用率提高。结果，只要能够确保的设置空间相同，则也可以使拨号鼓凸21大型化，提高操作性，所以从各种观点上看设计自由度增大。
另外，拨号鼓凸21的大型化若成为可能，则也能够增加按钮式开关部21的按压操作面12的面积，所以除能提高操作性外，还能够以大型文字和图示表示按压操作面12的记载事项，或者增加记载事项。
另外，本发明不限定于上述实施方式，例如，关于拨号盘式开关部的内部包含的按钮式开关部，也可设置多个呈大致U字状的保持部的类似结构，设置多个按压操作面以分别可滑动地保持滑动部，另外，关于导引轨机构，也可在不脱离本发明的宗旨的范围内进行适当变更，如不设置凹槽部16a、17a而仅由凸部28c夹持的结构。
另外，也可以使拨号鼓凸21和接合环23一体化来减少部件数目。
产业上的实用性本发明的拨号盘式开关机构，除了车辆用空调装置的空调操作面板外，也可适用于采用按钮式开关和拨号盘式开关一体化的结构的开关机构的各种装置的控制面板。
权利要求
1.一种拨号盘式开关机构，其具有配置在中央部的至少一个的按钮式开关部和对配置在该按钮式开关部周围的拨号盘进行操作的拨号盘式开关部，其特征在于，具有大致圆筒状的旋转操作部件，其中央部设有用于设置所述按钮式开关部的空间部；环状的连结部件，其相对于操作面底座可自由旋转地被支承，与所述旋转操作部件连结而一体旋转；旋转托架部件，其与所述连结部件结合，并且其使所述按钮式开关部动作的开关旋转轴经由旋转力传递部件而与环状部件连结一体。
2.如权利要求1所述的拨号盘式开关机构，其特征在于，对于所述连结部件和所述旋转托架部件的结合，通过设于所述连结部件上的凸部和设于所述旋转托架部件上的凹部间的卡合来传递旋转力。
3.如权利要求2所述的拨号盘式开关机构，其特征在于，对于所述凸部和所述凹部间的卡合，具有径向上的组装位置调整余量。
4.如权利要求1～3任一项所述的拨号盘式开关机构，其特征在于，所述按钮式开关的滑动部设置在环状支承部件上，此环状部件固定在开关机构本体底座上并且有大致U字状的保持部，该滑动部由自由滑动地夹持设于所述滑动部上的平行端面的导引部保持。
5.如权利要求4所述的拨号盘式开关机构，其特征在于，由所述导引部夹持所述平行端面的滑动面部分具有使凸出部和凹槽部卡合的导轨机构。
6.如权利要求4或5所述的拨号盘式开关机构，其特征在于，在与所述旋转托架部件相对的所述支承部件的操作面侧端面上形成在圆周方向上变化的凹凸面，且在所述旋转托架的操作面侧端面上支承有承受抵抗自弹性体向所述凹凸面方向作用的作用力并能够旋转的球状部件，而使该球状部件可向作用力方向移动地支承在所述旋转托架的操作面侧端面上。
7.如权利要求1～6任一项所述的拨号盘式开关机构，其特征在于，设置有减少或除去利用光源在所述按钮式开关的前面形成的所述旋转力传递部件的阴影的影子投射防止部。
全文摘要
一种拨号盘式开关机构(10)，其具有配设在中央部的按钮式开关部和用于操作配设在该按钮式开关部周围的拨号盘的拨号盘式开关部而形成。并且，该开关机构(10)包括大致圆筒状的拨号鼓凸(21)，其设置按钮式开关部的空间部设于中央部；环状的接合环(23)，其相对于前部面板(6)可自由转动地被支承，与拨号鼓凸(21)连结而一体转动；旋转托架(24)，其与该环状的接合环(23)结合，使拨号盘式开关部动作的开关旋转轴(24b)经由臂(24c)而与环状部件(24a)一体连结。从而能够尽量减小设置空间。
文档编号H01H25/00GK1942990SQ200580010930
公开日2007年4月4日 申请日期2005年4月27日 优先权日2004年4月28日
发明者城山胜成, 铃木忠夫, 片山康雄, 入江康裕 申请人:三菱重工业株式会社