專利名稱：撥號盤式開關機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種撥號盤式開關機構，其在配設于操作面側的按鈕式開關的周圍設置撥號盤，通過旋轉操作該撥號盤，進行撥號盤式開關的開關操作。
背景技術：
例如在車輛用空調裝置中，為進行裝置的開閉、運行方式的選擇及溫度設定等各種運行操作，在駕駛席的前部面板等上設置有空調操作面板。在這樣的空調操作面板上，配設上述各種運行操作必需的開關，在此采用的開關中有一種被稱為“撥號盤式開關機構”。
該撥號盤式開關機構在前面中央配設有通過對開關部的按壓而進行開關操作的按鈕式開關部的按壓操作面，進而，在按鈕式開關部的周圍，一體地配設有通過旋轉操作而進行開關操作的撥號盤式開關部的操作撥號盤。
在上述現有的撥號盤式開關機構中，操作撥號盤式開關部的操作撥號盤而得到的開關操作的旋轉力通過齒輪的嚙合傳遞，使與該齒輪同軸設置的開關主體進行動作。即，由于撥號盤式開關部的操作撥號盤與齒輪及開關主體從平面上看處于鄰接的位置關系，當在前部面板上設置撥號盤式開關機構時，需要在操作撥號盤的周圍確保設置齒輪用的空間。(例如，參照特許文獻1)特許文獻1特開2001-229780號公報(參照圖3)特許文獻2特開2001-236861號公報特許文獻3特開2001-189117號公報發明內容如上所述，由于現有的撥號盤式開關機構使用齒輪，除增加部件數量之外，其構造在平面上還需要大的設置空間。因此，例如像車輛的前部面板這樣設置空間有限的情況下，由于確保開關機構本身的設置空間都困難，就出現了空調操作面板等的設計自由度降低的問題。
另外，關于開關部的操作性，由于一般認為開關操作部(操作撥號盤、按壓操作面)越是具有適當的大小的越好，因此即使在有限的設置空間也希望能夠給開關操作部提供適當的足夠大的空間。
這樣，采用上述現有的撥號盤式開關機構的空調操作面板等，其設計自由度低，特別是在設置空間有限的情況下，使配置(確保空間)和操作性(操作部的大小)能夠兩全的設計，變得非常困難。
本發明是鑒于以上情況而發明的，其目的在于為開發設置空間盡可能小的撥號盤式開關機構，以增加使用該開關機構的空調操作面板等的設計自由度。
本發明，為解決上述問題，采用了以下方法本發明涉及的撥號盤式開關機構，其具有配置在中央部的至少一個按鈕式開關部和對在該按鈕式開關部周圍配置的撥號盤進行操作的撥號盤式開關部，其特征在于，具有大致圓筒狀的旋轉操作部件，其中央部設置用于設置所述按鈕式開關部的空間部；環狀的連結部件，其相對于操作面底座可自由旋轉地被支承，與旋轉操作部件連結而一體旋轉；旋轉托架部件，其與該連結部件結合，并且其使按鈕式開關部動作的開關旋轉軸經由旋轉力傳遞部件而與環狀部件連結一體。
這樣的撥號盤式開關機構具有大致圓筒狀的旋轉操作部件，其中央部設置用于設置所述按鈕式開關部的空間部；環狀的連結部件，其相對于操作面底座可自由旋轉地被支承，與旋轉操作部件連結而一體旋轉；旋轉托架部件，其與該連結部件結合，并且其使按鈕式開關部動作的開關旋轉軸經由旋轉力傳遞部件而與環狀部件連結一體。所以，經開關操作的旋轉操作部件的旋轉動作，經由連接部件傳遞給旋轉托架部件。因此，撥號盤開關機構的結構為大致圓筒狀的旋轉操作部件、環狀連接部件、及旋轉托架部件的環狀部件，都以開關旋轉軸為中心以同心圓配置，當撥號盤式開關部動作的時候，各部件都在軸方向上直接連接一體旋轉。
在上述撥號盤式開關機構中，對于上述連接部件與上述旋轉托架部件的結合，優選地，通過在上述連接部件上設置的凸部和在上述旋轉托架部件上設置的凹部的卡合傳遞旋轉力。通過這樣的結構，連接部件及旋轉托架部件，兩部件間的旋轉方向上的位置限定能夠確實實行，而且能夠確實傳遞旋轉方向的動作。
在上述撥號盤式開關機構中，優選地，上述凸部和上述凹部的卡合含有徑向上的組裝位置調整余量。根據這樣的結構，凸部和凹部，兩部件間多少存在一些中心偏移也能夠被組裝位置調整余量吸收而進行組裝。
在上述撥號盤式開關機構中，優選地，上述按鈕式開關的滑動部設置在具有于開關結構主體底座上固定支承的大致U字狀的的保持部的環狀的支承部件上，并由可自由滑動地夾持上述滑動部上設置的夾持平行端面的導引部來保持。根據這樣的結構，按鈕式開關由于按壓操作按鈕式開關部時，滑動部的平行端面被導引部引導，因而能夠得到沒有振動的順暢的滑動。另外，按鈕式開關根據平行端面和導引部的長度，可以決定相對于滑動的軸中心滑動部及導引部兩部件的位置。另外，優選地，經導引部的平行端面的夾持，至少在上下左右4個位置實施。
在上述撥號盤式開關機構中，經上述導引部，夾持上述平行端面的滑動面部分，優選地，具有使凸出部和凹槽部卡合的導軌機構。這樣的機構，按鈕式開關經對按鈕式開關部的按壓操作，能夠得到沒有振動的穩定的滑動。
另外，滑動面部分的導軌機構，在上下左右至少4處可以夾持地設置沿滑動方向延長的凸部，這樣的結構，能夠得到穩定的滑動。
在上述撥號盤式開關機構中，更理想地，與上述旋轉托架部件相對的上述支承部件的操作面側端面上，形成在圓周方向上變化的凹凸面，并且將承受從彈性體向前述凹凸面方向的力的抵接可旋轉的球狀部件，設計成在上述旋轉托架的操作面側端面上向施力方向可移動地支承。這樣的結構，操作旋轉操作部件的時候，由于被施力的球狀部件沿抵接的凹凸面移動，在撥號盤式開關部上能獲得良好的手感。
在上述撥號盤式開關機構中，在上述按鈕式開關的前面光源會使上述旋轉力傳遞部件形成陰影，更理想地，設計減低或除去該陰影的影子投射防止部。通過這樣的結構，在操作面上，可以消除由于形成無用的影子而造成的美觀問題。
另外，作為影子投射防止部的具體例子，具有以下特征(1)在旋轉力傳遞部件上使用透明或白色的樹脂，
(2)使用多個光源，(3)設計光擴散部件(如磨砂玻璃等)。
根據上述本發明的撥號盤式開關機構，由于進行撥號盤式開關部的開關操作時，旋轉操作部件的旋轉介由連接部件傳遞給旋轉托架部件，因此，旋轉操作部件、連接部件及旋轉托架部件以開關旋轉軸為中心呈同心圓配置。換言之，由于旋轉操作部件、連接部件及旋轉托架部件為與開關旋轉軸同軸狀配置的結構，使旋轉式開關動作時，各部件在軸方向上直接連接一體旋轉。因此，可以減小從操作面側看到的撥號盤式開關機構的平面上的設置空間，即使在例如像車輛的前方面板那樣設置空間有限的情況下，由于容易確保開關機構本身的設置空間，可以得到提高空調操作面板等的設計自由度的顯著效果。
而且，由于撥號盤式開關機構的設置空間變小的緣故，在有限的設置空間內可以將開關操作部(操作撥號盤、按壓操作面等)適當地加大，因此可以提供具有優秀操作性能的開關機構。
因此，在采用了上述本發明的撥號盤式開關機構的空調操作面板上，使撥號盤式開關機構的配置(確保空間)和操作性(操作部的大小)能夠得以兩全的設計，在此方面，取得了顯著的效果。
而且，上述本發明的撥號盤式開關機構由于其結構不使用齒輪，故能夠減少部件的數量。
圖1是表示本發明的撥號盤式開關機構的構成例的分解立體圖；圖2是將圖1的分解立體圖從背面看的分解立體圖；圖3是表示圖1的固定托架的正視圖；圖4是表示采用本發明的撥號盤式開關機構的空調操作面板的構成例的正視圖；圖5是圖4的A-A方向的剖面圖；圖6是圖4的B-B方向的剖面圖；圖7是圖4的C-C方向的剖面圖。
具體實施例方式
以下，根據
本發明的撥號盤式開關機構的一實施例。
圖4和圖5中作為采用撥號盤式開關機構的操作面板的一個例子表示了車輛用空調裝置(以下稱作“空調裝置”)的空調操作面板的一部分。這樣的空調操作面板被組裝構成設于車輛駕駛席前方的前部面板的一部分。圖示的空調操作面板1配設有各種開關在其操作面(前面)2露出。例如撥號盤式開關機構10，其具有進行空調裝置的開閉操作的按鈕式開關部11和進行希望的溫度設定的撥號盤式開關部20。
上述撥號盤式開關機構10在操作面2的中央部配設一個圓形的按鈕式開關部11的按壓操作面12，并配設有大致圓筒狀的撥號盤式開關部20的撥號鼓凸21而形成上述按壓操作面的外周面。該撥號鼓凸21是撥號盤式開關部20的旋轉操作部件，通過左右旋轉操作撥號鼓凸21來變更溫度設定。
另外，按鈕式開關部11在空調裝置處于停止的情況下通過一次壓入按壓操作面12而使空調裝置的運轉導通(ON)，在空調裝置運轉的狀態下，再次壓入按壓操作面12，使運轉停止，成關閉(OFF)狀態。
接著，根據圖1～7說明上述撥號盤式開關機構(以下稱作“開關機構”)10的內部結構。
該開關機構10固定支承在作為開關機構主體底座的機殼3上。這種情況下的機殼3是設于空調操作面板1上的各種開關和電氣設備等共用底座(基部件)，在單獨使用開關機構10的情況下是專用的底座。
用于安裝開關機構10的機殼3上設有開口部4，其后方設置的電路基板5的規定位置上安裝有按鈕開關主體13、撥號盤開關主體22(參照圖2)，溫度指示部30以及夜間照明用的光源31、以及空調裝置的開閉顯示部32(參照圖4)的光源33(參照圖2)。另外，上述的光源31、33使用燈泡或LED等。
開關機構10的主要結構部件是上述按鈕式開關部11、將該按鈕式開關部11包含在中央部而構成的撥號盤式開關部20的撥號鼓凸21、接合環23、旋轉托架24和固定托架25。
按鈕式開關部11具有支承在電路基板5的規定位置的按鈕式開關主體13和在操作面(前面)側設有按壓操作面12而構成滑動部的鼓凸殼體14。鼓凸殼體14是可自由滑動地保持在固定托架25上的大致圓筒狀的中空部件，其操作面側的端面上安裝有顯示設定溫度等必要事項的按壓操作面12。該按壓操作面12也成為在夜間等情況點亮上述光源31時就能夠由該照明清楚地視認到顯示內容的點亮顯示部。另外，鼓凸殼體14的后端面上突出地設置有與鼓凸殼體14一體地向前后方向滑動而使按鈕式開關主體13動作(開閉)的操作桿15。
鼓凸殼體14的外周面上設有滑動自如地保持與固定托架25的左右一對上部滑動面16和下部滑動面17，各滑動面上形成有向鼓凸殼體14的滑動方向(按壓操作面12的操作下按鈕式開關部11的動作方向)延伸的凹槽部16a、17a。這種情況下，上下的滑動面16、17相互平行地形成為滑動部的平行端面。并且，左右的上部滑動面16上分別形成一根凹槽部16a，在下部滑動面17上形成有隔開一定間隔的一對凹槽部17a，所以相互平行配設有共計4根的凹槽部16a、17a。
為將上述光源33的照明光直接導向開閉顯示燈32，而在鼓凸殼體14的后端面設有筒狀的照明通路18。設置這樣的照明通路18能夠使照明光不漏出周圍而僅清楚地點亮開閉顯示燈32。
撥號鼓凸21是將設置按鈕式開關部11的鼓凸殼體14的空間部設于中央部而成的大致圓筒狀的旋轉操作部件。插入撥號鼓凸21的空間部內而設置在規定位置的鼓凸殼體14設置成使按壓操作面12閉塞操作面側的開口部。但是，撥號鼓凸21和按鈕式開關部11間不相互連結而可分別自由實施旋轉及滑動的開關操作。
撥號鼓凸21與自由旋轉地設置在作為操作面底座地前部面板6上的接合環23連結一體旋轉。前部面板6是配置在空調面板1的操作面側并與機殼3結合一體的部件。接合環23是通過鉤部23a而相對前部面板6的開口部7可自由旋轉地被支承的環狀的部件。另外，撥號鼓凸21和接合環23間由鉤部21a的卡合來連結和固定，兩部件一體旋轉。
與撥號鼓凸21一體旋轉的接合環23還與作為旋轉托架部件的旋轉托架24結合。該旋轉托架24具有作為底座的環狀部件24a、與撥號盤開關主體22的驅動軸結合的開關旋轉軸24b、將環狀部件24a和開關旋轉軸24b間連結構成一體部件的旋轉托架24的臂24c。
在接合環23和旋轉托架24間，在旋轉托架24的環狀部件24a上設有筒狀縮徑部24d，將該筒狀縮徑部24d嵌合支承于接合環23。這種情況下，筒狀縮徑部24d的傾斜面朝向操作面側的前端縮徑，所以縮徑形狀能夠限定旋轉托架24的圓周方向上的位置和高度方向上的位置。
接合環23和旋轉托架24的結合部使旋轉托架24上設置的凸部的肋部24e和接合環23上設置的凹部的切口23b在規定位置卡合。肋部24e和切口23b的卡合能夠在接合環23和旋轉托架24的兩部件間可靠地傳遞旋轉力，并且限定兩部件間周方向上的組裝位置。
這種情況下，肋部24e和切口23b的卡合中最好通過將徑方向上的尺寸設定得松弛，從而在徑方向上得到組裝位置調整余量。設定這樣的位置調整余量，則即使接合環23和旋轉托架24間中心位置多少有偏移，也能夠吸收該位置偏移而能夠容易組裝。
結果，臂24c作為連結環狀部件24a和位于其軸中心位置的開關旋轉軸24b間而傳遞旋轉力的旋轉力傳遞部件起作用。因此，操作撥號鼓凸21而產生的旋轉力經由接合環23傳給旋轉托架24的環狀部件24a，進而經由臂24c傳給開關旋轉軸24b，所以能夠直接利用撥號鼓凸21的旋轉操作來進行撥號盤開關主體22的開關操作。
旋轉撥號鼓凸21而可進行開關操作的范圍(角度)是例如通過臂24c與操作桿15和照明通路18等干涉來限制的。因此，撥號鼓凸21不能在360度整個一周上操作，因此，撥號鼓凸21的操作雖因各種條件而不同，但只要設定得能實現大概220度程度的范圍內即可。
另一方面，在機殼3的開口部4上作為環狀的支承部件安裝有固定托架25。該固定托架25如圖3所示，在成為底座的環狀部件26上具有呈大致U字狀的保持部27。
環狀部件26固定支承在開口部4上并在作為為操作面側的端面上形成有在圓周方向存在變化的凹凸面26a。即，在固定托架25的作為底座的環狀部件26的前面側，與后述的球狀部件協作形成有用于與后述的球狀部件協動對撥號鼓凸21的旋轉操作給以手感的凹凸面26a。
保持部27是具有將按鈕式開關部11的鼓凸殼體14保持在規定位置上并自由滑動地進行夾持的導引部28的部分。該保持部27中，U字狀的底部附近連結在環狀部件26上，在U字狀的兩前端部上設有向內彎折的左右一對的折曲端面28a。該折曲端面28a與連結U字狀的相對面間的下部支承面28b一起構成將鼓凸殼體14的上下滑動面16、17之間滑動自如地夾持的導引部28。并且，由這樣的導引部28和鼓凸殼體14的平行端面(上部滑動面16和下部滑動面17)間的長度來使鼓凸殼體14相對于由開關操作而滑動動作的軸中心進行定位。
另外，折曲端面28a和下部支承面28b上設有構成導軌機構的凸部28c，其與上下滑動面16、17側的凹槽部16a、17a卡合。通過設置這樣的導軌機構，從而在對按鈕式開關部11進行按壓操作時，能夠使鼓凸殼體14可靠地在前后方向引導，得到沒有抖動的順暢的滑動。
作為通過上述的凹凸面26a對撥號盤開關操作給予手感的機構，例如圖7所示，在旋轉托架24上設置朝向凹凸面26a方向開口的筒狀導引部29a，在該同一筒狀導引部29a內作為承受盤簧29b等彈性體向凹凸面26a方向作用力的球狀部件配設有軸承29c(ベアリング29c)。這樣的結構下，通過使旋轉托架24與撥號鼓凸21的操作一體旋轉，從而軸承29c越過凹凸面26a移動。因此，隨著盤簧29b對應凹凸面26a的形狀而彈性變形，撥號操作出現抵抗感，所以撥號鼓凸21的操作能夠得到良好的手感。
具有上述結構的開關機構10由于在光源31和按壓操作面12間存在臂24c，所以點亮光源31則按壓操作面12上出現臂24c的影子。這樣的影子的形成從使按壓顯示面12的顯示內容難以看到等商品性上看是不理想的。
因此，為防止影子的發生，設置影子投射防止部，其利用光源31降低或除去形成在按鈕式開關部10的前面的臂24c的陰影。影子投射防止部的第一具體例是將至少臂24c形成透明的或白色樹脂制造的。結果，光源31的照明光通過透明樹脂的臂24c，從而不會形成臂24c的陰影。另外，光源31的照明光通過白色樹脂的臂24c，使得照明光因白色樹脂而擴散，使臂24c的陰影變得不清楚。另外，此處的陰影的降低意味著陰影的對比度不清楚。
影子投射防止部的第二具體例是光源31形成多個，相互離開配置。結果，多個方向的光源31照射照明光，所以陰影的形成不明顯。
影子投射防止部的第三具體例是采用磨光玻璃等光擴散部件。該光擴散部件設置得堵塞從光源31到按壓操作面12的內面側的照明光的通路、例如鼓凸殼體14的后端面上開設的照明通路14a。結果，來自光源31的照明光由于通過光擴散部件而擴散到達按壓操作面12，所以臂24c的陰影也變得不明顯。
如上所述，本發明的按鈕式開關部機構，其從操作面側看與撥號鼓凸21重合在同一平面上配置的接合環23、旋轉托架24和撥號盤開關主體22一體旋轉而進行撥號盤式開關機構10的開關操作，所以，可相互獨立操作按鈕式開關部11和撥號盤式開關部20，而且設置空間小即可。換言之，撥號盤式開關機構10中，與撥號鼓凸21在同一軸上配置的接合環23、旋轉托架24和撥號盤開關主體22一體旋轉而進行撥號盤式開關部20的開關操作，進一步，就按鈕式開關部11來說，沿固定托架25的導引部28滑動自如地被保持，所以與撥號盤式開關部20的動作無關而能夠獨自進行開關操作，所以與使用齒輪的2軸的現有結構相比，能夠減小平面設置空間。因此，通過采用該開關機構，不僅能夠使空調操作面板小型化，而且能夠降低對各開關配置的制約，所以能夠增加空調操作面板的設計自由度。
另外，本發明的撥號盤式開關機構，由于開關機構的旋轉結構配置為同軸狀，所以沒有必要像以往那樣在旋轉操作部件的外側配置用于檢測齒輪等旋轉狀態的旋轉檢測機構。因此，相對于平面方向必要的開關機構的空間容積由于受旋轉操作部件的外形支配所以空間使用率提高。結果，只要能夠確保的設置空間相同，則也可以使撥號鼓凸21大型化，提高操作性，所以從各種觀點上看設計自由度增大。
另外，撥號鼓凸21的大型化若成為可能，則也能夠增加按鈕式開關部21的按壓操作面12的面積，所以除能提高操作性外，還能夠以大型文字和圖示表示按壓操作面12的記載事項，或者增加記載事項。
另外，本發明不限定于上述實施方式，例如，關于撥號盤式開關部的內部包含的按鈕式開關部，也可設置多個呈大致U字狀的保持部的類似結構，設置多個按壓操作面以分別可滑動地保持滑動部，另外，關于導引軌機構，也可在不脫離本發明的宗旨的范圍內進行適當變更，如不設置凹槽部16a、17a而僅由凸部28c夾持的結構。
另外，也可以使撥號鼓凸21和接合環23一體化來減少部件數目。
產業上的實用性本發明的撥號盤式開關機構，除了車輛用空調裝置的空調操作面板外，也可適用于采用按鈕式開關和撥號盤式開關一體化的結構的開關機構的各種裝置的控制面板。
權利要求
1.一種撥號盤式開關機構，其具有配置在中央部的至少一個的按鈕式開關部和對配置在該按鈕式開關部周圍的撥號盤進行操作的撥號盤式開關部，其特征在于，具有大致圓筒狀的旋轉操作部件，其中央部設有用于設置所述按鈕式開關部的空間部；環狀的連結部件，其相對于操作面底座可自由旋轉地被支承，與所述旋轉操作部件連結而一體旋轉；旋轉托架部件，其與所述連結部件結合，并且其使所述按鈕式開關部動作的開關旋轉軸經由旋轉力傳遞部件而與環狀部件連結一體。
2.如權利要求1所述的撥號盤式開關機構，其特征在于，對于所述連結部件和所述旋轉托架部件的結合，通過設于所述連結部件上的凸部和設于所述旋轉托架部件上的凹部間的卡合來傳遞旋轉力。
3.如權利要求2所述的撥號盤式開關機構，其特征在于，對于所述凸部和所述凹部間的卡合，具有徑向上的組裝位置調整余量。
4.如權利要求1～3任一項所述的撥號盤式開關機構，其特征在于，所述按鈕式開關的滑動部設置在環狀支承部件上，此環狀部件固定在開關機構本體底座上并且有大致U字狀的保持部，該滑動部由自由滑動地夾持設于所述滑動部上的平行端面的導引部保持。
5.如權利要求4所述的撥號盤式開關機構，其特征在于，由所述導引部夾持所述平行端面的滑動面部分具有使凸出部和凹槽部卡合的導軌機構。
6.如權利要求4或5所述的撥號盤式開關機構，其特征在于，在與所述旋轉托架部件相對的所述支承部件的操作面側端面上形成在圓周方向上變化的凹凸面，且在所述旋轉托架的操作面側端面上支承有承受抵抗自彈性體向所述凹凸面方向作用的作用力并能夠旋轉的球狀部件，而使該球狀部件可向作用力方向移動地支承在所述旋轉托架的操作面側端面上。
7.如權利要求1～6任一項所述的撥號盤式開關機構，其特征在于，設置有減少或除去利用光源在所述按鈕式開關的前面形成的所述旋轉力傳遞部件的陰影的影子投射防止部。
全文摘要
一種撥號盤式開關機構(10)，其具有配設在中央部的按鈕式開關部和用于操作配設在該按鈕式開關部周圍的撥號盤的撥號盤式開關部而形成。并且，該開關機構(10)包括大致圓筒狀的撥號鼓凸(21)，其設置按鈕式開關部的空間部設于中央部；環狀的接合環(23)，其相對于前部面板(6)可自由轉動地被支承，與撥號鼓凸(21)連結而一體轉動；旋轉托架(24)，其與該環狀的接合環(23)結合，使撥號盤式開關部動作的開關旋轉軸(24b)經由臂(24c)而與環狀部件(24a)一體連結。從而能夠盡量減小設置空間。
文檔編號H01H25/00GK1942990SQ200580010930
公開日2007年4月4日 申請日期2005年4月27日 優先權日2004年4月28日
發明者城山勝成, 鈴木忠夫, 片山康雄, 入江康裕 申請人:三菱重工業株式會社