JP5556279B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、主に自動車の音響や空調機器等の操作に用いられるスイッチ装置に関するものである。

近年、車室内のフロントパネル部やステアリングホイール部に、表示が照光する様々な操作体を備えた照光式のスイッチ装置を配置し、これらによってオーディオやエアコン等の各種電子機器の操作を行うものが増えている。

このような従来のスイッチ装置について、図４及び図５を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

図４は従来のスイッチ装置の断面図、図５は平面図であり、同図において、１は絶縁樹脂製のケース、２は同じく絶縁樹脂製で略箱状の操作体で、ケース１には上方へ突出する中空筒部１Ａが設けられ、この中空筒部１Ａ外周に操作体２が上下動可能に装着されている。

そして、操作体２は外側の上面及び側面が黒色等の不透光部２Ｂに覆われると共に、内側に光透過性の透光部２Ａが二色成形等によって形成され、上面には文字や記号、絵柄等の所定形状に透光部２Ａが露出した表示部２Ｃが形成されている。

なお、通常、このような操作体２の表示部２Ｃは、図４に示すように、透光部２Ａが不透光部２Ｂ下面から上面へ略同一幅で成形されて不透光部２Ａ上面に露出している。

また、３は上下面に複数の導電パターン（図示せず）が形成された配線基板で、上面にはプッシュスイッチ４が実装され、このプッシュスイッチ４の操作部４Ａに、操作体２下面から下方へ突出した押圧部２Ｄが当接している。

さらに、このプッシュスイッチ４側方には、発光ダイオード等の発光素子５が表示部２Ｃの略中央の下方位置に配設され、これらプッシュスイッチ４や発光素子５が実装された配線基板３上面を、ケース１が覆うと共に、配線基板３下面をカバー６が覆ってスイッチ装置が構成されている。

そして、このようなスイッチ装置は、車室内のフロントパネル部やステアリングホイール部に装着され、プッシュスイッチ４や発光素子５等が配線基板３を介して、オーディオやエアコン等の各種電子機器や、自動車の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、操作体２を下方へ押圧操作すると、押圧部２Ｄが操作部４Ａを押圧して、プッシュスイッチ４の電気的接離が行われ、例えば、オーディオの音量やエアコンの温度等の切換えが行われる。

また、夜間等の周囲が暗い場合には、発光素子５が発光し、この光が操作体２下面から透光部２Ａを照光して、文字や記号、絵柄等の形状の表示部２Ｃが照光されるため、周囲が暗い場合でも、表示部２Ｃの表示や操作体２の位置確認が可能となり、操作体２の識別や操作を行うことができる。

なお、図４に示すように、透光部２Ａが上面に露出した表示部２Ｃの照光部分Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、不透光部分Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３等に周囲を囲まれて設けられているため、表示部２Ｃの明るさにムラが生じ易い。

つまり、発光素子５からの光によって、真上方向にある照光部分Ａ２は不透光部分Ｂ２に遮られることなく明るく照光される一方、発光素子５に対し斜め上方向となる照光部分Ａ１、Ａ３、Ａ４は、不透光部分Ｂ１左端や不透光部分Ｂ２右端及び不透光部分Ｂ３右端により各々遮られて部分的に暗い状態となるなど、表示部２Ｃの照光部分によって明るさにムラが生じたり、表示自体が視認し難くなる可能性があった。

なお、このような明るさのムラを防ぎ、均一な照光のものとするには、例えば、表示部２Ｃ下方に表示部２Ｃ範囲に応じて複数の発光素子５を配置することが必要となり、高価なものになる可能性があった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００５−３１７２３６号公報

しかしながら、上記従来のスイッチ装置においては、発光素子５の斜め上方向に離れた表示部２Ｃに対し、表示部２Ｃの周囲の不透光部２Ｂによって、発光素子５からの光が遮られて表示部２Ｃに影が生じたり、光が十分に照射されないなど、表示部２Ｃ全体の明るさにムラが生じ易く、表示を視認し難くなる可能性あるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、表示部の明るさにムラがなく均一な照光で、表示を視認し易く、安価なスイッチ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、透光部が不透光部から所定形状に露出した表示部を設けた操作体において、表示部の周囲の不透光部に外側から内側に向けて狭まる傾斜部を設けると共に、表示部下面に凹状部又は凸状部を形成し、所定形状は表示部の外縁部に溝部を形成したものであり、発光素子から斜め上方向に離れた表示部に対し、傾斜部によって発光素子からの光が表示部上面に照射され易くなり、表示部下面に形成された凹状部又は凸状部によって発光素子からの光が上方へ拡散又は集光されるため、少ない発光素子で表示部の明るさにムラがなく均一な照光となって、表示が視認し易く、安価なスイッチ装置を得ることができるという作用を有する。
さらに、表示部の外縁部に溝部を形成したことによって、操作体を二色成形により成形する時に、表示部の外縁部の溝部には、上型の下面から下方へ突出したリブが当接して、表示部周囲に充填された黒色等の不透光部の絶縁樹脂が遮蔽されて、表示部内へ侵入しないようになっているため、不透光部からのバリは溝部までは生じる可能性はあるが、表示部にはバリが生じないため、文字や記号、絵柄等の表示に欠けがなく、見栄えの良い表示部を形成することができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、表示部の外縁部に形成した溝部は、側面視略コ字状に窪み底面を平坦としたものであり、上記請求項１と同様な作用を有する。

以上のように本発明によれば、表示部の明るさにムラがなく均一な照光で、表示を視認し易く、安価なスイッチ装置を実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の一実施の形態によるスイッチ装置の断面図 同平面図 操作体製作方法を示す断面図 従来のスイッチ装置の断面図 同平面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるスイッチ装置の断面図、図２は同平面図であり、同図において、１はポリオキシメチレンやＡＢＳ等の絶縁樹脂製のケース、１２は略箱状の操作体で、ケース１には上方へ突出する中空筒部１Ａが設けられ、この中空筒部１Ａ外周に操作体１２が上下動可能に装着されている。

そして、操作体１２は外側の上面及び側面が黒色等でポリカーボネートやＡＢＳ等の絶縁樹脂製の不透光部１２Ｂに覆われると共に、内側に光透過性でポリカーボネート等の絶縁樹脂製の透光部１２Ａが二色成形等によって形成され、上面には文字や記号、絵柄等の所定形状に透光部１２Ａが露出した表示部１２Ｃが設けられている。

なお、表示部１２Ｃの略平面状の上面が、不透光部１２Ｂ上面に対し外方へ突出すると共に、表示部１２Ｃの両外縁部には略コ字状に窪んだ溝部１２Ｈが形成されている。

また、表示部１２Ｃを形成する透光部１２Ａの周囲に密着した不透光部１２Ｂは、通常０．８ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の厚みで形成され、外側から内側に向かって狭まるように傾くと共に、後述する下方の発光素子５から左右又は前後方向へ離れた箇所になるに従い、その傾きが大となる傾斜部１２Ｄが各々設けられている。

すなわち、表示部１２Ｃ周囲の不透光部１２Ｂは外側に対し内側が狭くなった略逆台形状に形成される一方、表示部１２Ｃを構成する透光部１２Ａは外側に対し内側が拡がる略台形状に形成されている。

さらに、発光素子５上方から左右方向へ離れた表示部１２Ｃの下方の透光部１２Ａ下面には、上方へ窪んだ略曲面状の凹状部１２Ｅが形成されている。

そして、このような操作体１２を二色成形により製作する際には、先ず、図３（ａ）の断面図に示すように、下型２１Ａと上型２１Ｂ内に光透過性の絶縁樹脂を充填して、下方開口で上面に表示部１２Ｃや傾斜部１２Ｄが設けられると共に、下面に凹状部１２Ｅや後述する押圧部１２Ｆを設けた略箱状の透光部１２Ａを成形する。

次に、図３（ｂ）に示すように、透光部１２Ａを装着した下型２２Ａに、上型２２Ｂを圧接して、透光部１２Ａの外側に黒色等の不透光の絶縁樹脂を充填する二色成形により、透光部１２Ａの表示部１２Ｃの周囲と他の外側を不透光部１２Ｂが覆うように成形され、操作体１２が完成する。

なお、この時、表示部１２Ｃの外縁部の溝部１２Ｈには、上型２２Ｂの下面から下方へ突出したリブ２２Ｃが当接して、表示部１２Ｃ周囲に充填された黒色等の不透光部１２Ｂの絶縁樹脂が遮蔽されて、表示部１２Ｃ内へ侵入しないようになっている。

したがって、不透光部１２Ｂからのバリは溝部１２Ｈまでは生じる可能性はあるが、表示部１２Ｃにはバリが生じないため、文字や記号、絵柄等の表示に欠けがなく、見栄えの良い表示部１２Ｃを形成することができる。

そして、３は上下面に複数の導電パターン（図示せず）が形成された配線基板で、上面には略中央にスイッチ接点としてのプッシュスイッチ４が実装され、このプッシュスイッチ４の操作部４Ａに、操作体１２下面から下方へ突出した押圧部１２Ｆが当接している。

さらに、このプッシュスイッチ４側方には、発光ダイオード等の発光素子５が表示部１２Ｃの略中央の下方位置に配設され、これらプッシュスイッチ４や発光素子５が実装された配線基板３上面を、ケース１が覆うと共に、配線基板３下面をカバー６が覆ってスイッチ装置が構成されている。

そして、このようなスイッチ装置は、車室内のフロントパネル部やステアリングホイール部に装着され、プッシュスイッチ４や発光素子５等が配線基板３を介して、オーディオやエアコン等の各種電子機器や、自動車の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、操作体１２を下方へ押圧操作すると、押圧部１２Ｆが操作部４Ａを押圧して、プッシュスイッチ４の電気的接離が行われ、例えば、オーディオの音量やエアコンの温度等の切換えが行われる。

また、夜間等の周囲が暗い場合には、発光素子５が発光し、この光が操作体１２下面から透光部１２Ａ全体を照光して、文字や記号、絵柄等の形状の表示部１２Ｃが照光されるため、周囲が暗い場合でも、表示部１２Ｃの表示や操作体２の位置確認が可能となり、操作体１２の識別や操作を行うことができる。

なお、発光素子５の光により表示部１２Ｃが照光される時には、表示部１２Ｃ周囲の不透光部１２Ｂには、外側から内側が狭くなる傾斜部１２Ｄが形成されているため、光が不透光部１２Ｂによって遮られ難くなると共に、発光素子５上方からより斜め上方向へ離れ、光が十分に照射され難い表示部１２Ｃの箇所にも、下方にある略曲面状の凹状部１２Ｅによって、斜めに照射された光が凹レンズのように屈折して拡散し、表示部１２Ｃの隅々にも確実に照射されるため、表示部１２Ｃ全体の明るさにムラがなく均一な照光にすることができる。

また、表示部１２Ｃ上面が不透光部１２Ｂより突出して形成されていることによって、例えば運転手から離れた位置に装着されたスイッチ装置の表示を斜めから見る場合でも、突出した表面部１２Ｃが照光されるため、表示が見え易く識別し易い。

このように本実施の形態によれば、操作体１２の表示部１２Ｃ周囲の不透光部１２Ｂに外側から内側に向けて狭まる傾斜部１２Ｄを設けると共に、表示部１２Ｃの透光部１２Ａ下面に凹状部１２Ｅを形成することによって、発光素子５から斜め上方向に離れた表示部１２Ｃに対し、傾斜部１２Ｄによって発光素子５からの光が遮られ難く表示部１２Ｃ上面に照射され易くなると共に、表示部１２Ｃ下面に形成された凹状部１２Ｅによって発光素子５からの光が上方へ拡散するため、表示部１２Ｃの明るさにムラがなく均一な照光となって、表示部１２Ｃが視認し易く、安価なスイッチ装置を得ることができるものである。

また、表示部１２Ｃ上面を不透光部１２Ｂの上面より突出させることによって、斜め方向から操作体１２を見た時でも、不透光部１２Ｂの上面より突出した表示部１２Ｃ上面が照光されて、表示部１２Ｃをより視認し易くすることができる。

なお、以上の説明では、表示部１２Ｃの透光部１２Ａ下面に凹状部１２Ｅを設けたものとして説明したが、表示部の配置や発光素子との位置関係から、凸状部を設けて光を所定の表示部に集光させて明るくするなどしても良い。

また、以上の説明では、表示部１２Ｃ上面を略平面状のものとして説明したが、略曲面状の凸状や凹状のものにして、多様な照光が可能なものとしても良い。

本発明によるスイッチ装置は、表示部の明るさにムラがなく均一な照光で、表示部が視認し易く、安価なものを実現することができ、自動車の各種電子機器の操作に用いられるスイッチ装置等に有用である。

１ ケース
３ 配線基板
４ プッシュスイッチ
４Ａ 操作部
５ 発光素子
６ カバー
１２ 操作体
１２Ａ 透光部
１２Ｂ 不透光部
１２Ｃ 表示部
１２Ｄ 傾斜部
１２Ｅ 凹状部
１２Ｆ 押圧部
１２Ｈ 溝部
２１Ａ、２２Ａ 下型
２１Ｂ、２２Ｂ 上型

Claims (2)

1. 略箱状で外側が不透光部に覆われると共に内側に透光部が設けられ、この透光部が前記不透光部から所定形状に露出した表示部を設けた操作体と、この操作体の移動によって電気的接離を行うスイッチ接点と、前記操作体を内側の下面から照光する発光素子からなり、前記表示部の周囲の前記不透光部に外側から内側に向けて狭まる傾斜部を設けると共に、前記表示部下面に凹状部又は凸状部を形成し、前記所定形状は前記表示部の外縁部に溝部を形成したものであることを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記表示部の外縁部に形成した前記溝部は、側面視略コ字状に窪み底面を平坦としたものであることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。

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