JP5802111B2 - 多方向スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作ノブと一体の操作軸を多方向へ操作可能とした多方向スイッチ装置に係り、特に、自動車に装備されるパワーミラー装置の入力操作手段として好適な多方向スイッチ装置に関する。

近年の自動車には、車体の左右に付設されたサイドミラーの倒伏・起立動作や視角調整動作などを電動で行うパワーミラー装置が多く搭載されている。通常、この種のパワーミラー装置の入力操作手段は、左右いずれかのサイドミラーを選択するためのスイッチ機構と、選択したサイドミラーの鏡面を傾動させて視角を調整するためのスイッチ機構と、左右のサイドミラーを同時に倒伏状態または起立状態に切り替えるためのスイッチ機構とを備えている。

ところで、パワーミラー装置の入力操作手段として用いられるスイッチ装置が、上記した３種のスイッチ機構をそれぞれ異なる操作ノブによって操作するという構成になっている場合、スイッチ装置全体が大型化してスペースファクタが悪くなるだけでなく、連続的な操作を実行する際に異なる操作ノブに手指を移動させる必要が生じて操作性が悪くなる。そのため、これら３種のスイッチ機構のうち、２種のスイッチ機構については操作ノブを共通化し、計２つの操作ノブで３種のスイッチ機構を選択的に操作できるように構成したものもある。しかし、使い勝手を考慮すると、１つの操作ノブで３種のスイッチ機構を選択的に操作できた方が便利であり、スイッチ装置全体のスペースファクタも向上させ易い。ただし、３種のスイッチ機構の操作ノブを１つに共通化した場合、それぞれのスイッチ機構の操作方法が明確に区別できるようになっていないと誤操作し易くなる。

そこで従来より、操作ノブを取着した操作軸に対して押し込み操作と回転操作と傾倒操作を選択的に行えるように構成しておき、押し込み操作によってサイドミラーの倒伏・起立動作を可能にすると共に、回転操作によって左右のサイドミラーの選択を可能とし、かつ、傾倒操作によってサイドミラーの視角調整を可能にした多方向スイッチ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

かかる従来の多方向スイッチ装置では、操作軸を軸線方向へ押し込み操作すると第１スライダが一体的に押し下げられ、この第１スライダに保持された可動接点が側方のウェハに設けられた固定接点に接触するため、左右のサイドミラーに倒伏動作または起立動作を行わせる指令信号が出力されるようになっている。また、サイドミラーが起立状態のときに操作軸を回転操作すると回転部材が一体的に回転し、この回転部材に保持された可動接点が回路基板の片面に設けられた固定接点に接触するため、操作軸の回転操作方向に応じて左右いずれかのサイドミラーを選択するというミラー選択信号が出力されるようになっている。また、サイドミラーが選択されているときに操作軸を傾倒操作すると、操作軸に駆動された第２スライダが回路基板に沿って直線状にスライドし、この第２スライダに保持された可動接点が回路基板の他面に設けられた固定接点に接触するため、選択されているサイドミラーの鏡面を操作軸の傾倒方向へ傾動させるという視角調整信号が出力されるようになっている。

特開２００１−２９１４５６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された多方向スイッチ装置では、操作軸に対する３種類の操作（押し込み操作と回転操作および傾倒操作）に個別に連動する３つの部材（第１スライダと回転部材および第２スライダ）を必要とするだけでなく、回路基板の他にウェハが必要となり、しかも押し込み操作時に操作軸をロックしたり自動復帰させるために係合ピンや復帰ばねを用いたカム機構が必要なため、部品点数が増大して低コスト化を図りにくいという問題があった。また、操作軸が軸線方向へ押し込み操作できるように奥行き寸法（高さ寸法）を確保せねばならず、かつ、第１スライダの側方にウェハ等を組み込むスペースを確保しなければならないため、スイッチ装置全体の小型化も容易でないという問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、操作性に優れ低コスト化や小型化も容易な多方向スイッチ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の多方向スイッチ装置は、回転操作かつ傾倒操作が可能で一端部に操作ノブを有する操作軸と、この操作軸を回動可能かつ揺動可能に支持するハウジングとを備え、前記ハウジング内に、前記操作軸を貫通させる透孔を有する回路基板と、この回路基板に一体化された第１固定接点および第２固定接点と、前記操作軸の揺動を許容する遊嵌状態で外挿されると共に、前記操作軸と一体的に回転する回転ホルダと、前記操作軸に外挿されて一体的に回転すると共に、傾倒した前記操作軸に駆動されて前記回路基板に沿って直線状にスライドする回転スライダと、前記回転ホルダに保持されて前記第１固定接点に接離可能な第１可動接点と、前記回転スライダに保持されて前記第２固定接点に接離可能な第２可動接点とを設け、これら各部のうち、前記回転ホルダと前記第１可動接点および前記第１固定接点を含む回転スイッチ機構が前記回路基板の一面側に配設されると共に、前記回転スライダと前記第２可動接点および前記第２固定接点を含むスライドスイッチ機構が前記回路基板の他面側に配設されており、かつ、前記回転スイッチ機構が前記回転ホルダの少なくとも１つの回転位置に応じた信号を出力可能であると共に、前記回転ホルダが所定の回転位置に設定されているときに、前記スライドスイッチ機構が前記操作軸の傾倒方向に対応する信号を出力可能であるという構成にした。

このように構成された多方向スイッチ装置は、操作軸を回転操作することによって回転スイッチ機構から特定の信号を出力させることができるのみならず、回転ホルダが所定の回転位置に設定されるように操作軸を回転操作したうえで、該操作軸を傾倒操作することによって、回転操作位置と傾倒操作方向に応じた信号をスライドスイッチ機構から出力させることができる。つまり、後者の信号は、操作軸の傾倒操作方向に対応しているだけでなく回転操作位置にも対応している信号なので、例えば相異なる２つの回転操作位置でそれぞれ操作軸を同じ向きに傾倒操作すれば相異なる信号が出力されることになる。したがって、この多方向スイッチ装置は、パワーミラー装置の入力操作手段などで必要とされる各種のスイッチ機能を、回路基板の一面側に配設した回転スイッチ機構と他面側に配設したスライドスイッチ機構とによって実現することができる。また、この多方向スイッチ装置は、１つの操作ノブで回転操作と傾倒操作とを選択的に行えるため使い勝手が良好であり、かつ、押し込み操作が不要なため奥行き寸法（高さ寸法）ならびに部品点数を抑制し易い。

上記の構成において、回転ホルダが回転中立位置から最も離れた第１回転位置に設定されたときに回転スイッチ機構が第１の信号を出力し、かつ、回転ホルダが回転中立位置から一方向へ離れて第１回転位置に至る途中の第２回転位置に設定されたとき、操作軸を傾倒することによってスライドスイッチ機構が操作軸の傾倒方向に対応する第２の信号を出力すると共に、回転ホルダが回転中立位置から他方向へ離れて第１回転位置に至る途中の第３回転位置に設定されたとき、操作軸を傾倒することによってスライドスイッチ機構が操作軸の傾倒方向に対応する第３の信号を出力出力するようにしてあると、回転中立位置と第１回転位置が点対称な位置関係になり、かつ第２回転位置と第３回転位置が線対称な位置関係になり、しかも第１回転位置と第２および第３回転位置とを明確に区別できるため、誤操作が防止し易くなる。

この場合において、回転ホルダがハウジング内で回路基板の一面側の収納空間に配置されており、操作軸が回転ホルダとの当接箇所を揺動支点として傾倒すると共に、ハウジング内で回路基板の他面側の収納空間に操作軸の他端部が配置されていると、傾倒操作に必要な操作軸の傾倒角度や回転スライダのスライド移動量が所望の値に設定し易くなり、回転ホルダや回転スライダの支持構造も簡素化し易くなって好ましい。

また、上記の構成において、回転ホルダとハウジングのいずれか一方に、回転ホルダの回転方向に沿って延在して複数箇所に谷部を有するカム面が設けられていると共に、いずれか他方にカム面に弾接して谷部に係脱可能な係合部材が保持されており、かつ、カム面が回転ホルダを回転中立位置と第１乃至第３回転位置とにそれぞれ位置決めするための少なくとも４つの谷部を有していると、操作軸の回転操作時に係合部材をカム面の谷部へ入り込ませることによって回転ホルダの位置決めが行え、この位置決め時に生起されるクリック感をユーザの手指に感得させることができるため、回転ホルダを所望の回転位置に設定する操作が容易かつ確実に行えるようになる。

また、上記の構成において、ハウジングの内壁面に円環状に延びる環状溝部と所定角度をなして外方に延びる直線状溝部とを連続させてなるガイド溝が設けられていると共に、回転スライダにガイド溝に位置規制される複数の摺動ピンが突設されており、回転スライダの回転時に摺動ピンが環状溝部に沿って移動し、回転スライダのスライド時に摺動ピンが直線状溝部に沿って移動するようにしてあると、摺動ピンが直線状溝部から外れて環状溝部に位置規制されているときに、操作軸の傾倒動作を回転スライダによって阻止することができると共に、摺動ピンが環状溝部から外れて直線状溝部に位置規制されているときに、操作軸の回転動作を回転スライダによって阻止することができるため、誤操作しにくくなって操作性が一層良好となる。

また、上記の構成において、操作軸の他端部（操作ノブが設けられていない端部）にばね部材によって軸線方向外側へ付勢されたアクチュエータが保持されていると共に、ハウジングの内底部にアクチュエータを介して操作軸を支持する凹状受け面が形成されており、この凹状受け面に弾接するアクチュエータが操作軸の傾倒に伴って該凹状受け面を摺動するようにしてあると、操作軸の姿勢が安定させ易くなり、回転操作や傾倒操作も円滑に行い易くなるため好ましい。

また、上記の構成において、前記第１の信号が車体の左右に付設された両方のサイドミラーを倒伏または起立させるための信号であり、かつ、前記第２の信号が左右いずれか一方のサイドミラーの鏡面を傾動させて視角を調整するための信号であると共に、前記第３の信号が左右いずれか他方のサイドミラーの鏡面を傾動させて視角を調整するための信号であると、パワーミラー装置用として操作性が良好で低コスト化と小型化を図り易い多方向スイッチ装置が得られる。

この場合において、回路基板の一面で透孔を包囲する領域に、該回路基板よりも耐熱性に富むウェハが載置されており、このウェハに第１固定接点が設けられていると、第１の信号の生成時に第１固定接点に比較的大きな電流が流れて発熱しても、ウェハやその近傍が損傷する虞がなくなるため、多方向スイッチ装置の信頼性が高まって長寿命化が図れる。なお、このウェハを回路基板に設置する手法は特に限定されないが、第１固定接点から導出されたリード端子がウェハの外周部の複数箇所に配設されており、これら各リード端子を回路基板の対応する接続ランドに半田付けすることによって、ウェハが回路基板に電気的かつ機械的に接続されていると、安価な手法で接続の信頼性を高めることができる。

本発明の多方向スイッチ装置は、操作軸を回転操作することによって回転スイッチ機構から特定の信号を出力させることができるのみならず、回転ホルダが所定の回転位置に設定されるように操作軸を回転操作したうえで、該操作軸を傾倒操作することによって、回転操作位置と傾倒操作方向に応じた信号をスライドスイッチ機構から出力させることができる。したがって、パワーミラー装置の入力操作手段などで必要とされる各種のスイッチ機能を、回路基板の一面側に配設した回転スイッチ機構と他面側に配設したスライドスイッチ機構とによって実現することができる。また、この多方向スイッチ装置は、１つの操作ノブで回転操作と傾倒操作とを選択的に行えるため使い勝手が良好であり、かつ、押し込み操作が不要なため奥行き寸法（高さ寸法）ならびに部品点数が抑制し易い。すなわち、本発明によれば、操作性に優れて低コスト化と小型化も容易な多方向スイッチ装置が得られ、これをパワーミラー装置の入力操作手段として用いれば顕著な実用的効果が期待できる。

本発明の実施形態例に係る多方向スイッチ装置を含むスイッチユニットの外観斜視図である。 該多方向スイッチ装置の分解斜視図である。 該多方向スイッチ装置の縦断面図である。 図１に示すスイッチユニットの平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図である。 図４のVI−VI線に沿う要部断面図である。 該多方向スイッチ装置の平面図である。 該多方向スイッチ装置の側面図である。 図１に示すスイッチユニットの側面図である。 図１に示すスイッチユニットの前面図である。 図１に示すスイッチユニットの底面図である。 該多方向スイッチ装置のハウジング内底部に設けられたガイド溝と凹状受け面を示す要部平面図である。 該多方向スイッチ装置に備えられる回転スイッチ機構の固定接点に対する可動接点の接触位置を示す説明図である。 該多方向スイッチ装置で操作軸が傾倒操作された状態を示す動作説明図である。 該多方向スイッチ装置に備えられたスライドスイッチ機構の接点オン状態を右サイドミラー視角調整時における傾倒操作方向別に示す説明図である。 該スライドスイッチ機構の接点オン状態を左サイドミラー視角調整時における傾倒操作方向別に示す説明図である。

以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態例に係る多方向スイッチ装置１は、自動車に装備されるパワーミラー装置の入力操作手段として使用されるものであり、図１と図４および図９〜図１１等に示すスイッチユニット５０の前端部に多方向スイッチ装置１が設けられている。

なお、スイッチユニット５０には、多方向スイッチ装置１の他に、４つの揺動操作型スイッチ装置５１と１つのプッシュ操作型スイッチ装置５２とが配設されている。各揺動操作型スイッチ装置５１はパワーウィンドウを開閉するためのスイッチ装置であり、プッシュ操作型スイッチ装置５２はパワーウィンドウの開閉をロック／解除するためのスイッチ装置であるが、これらのスイッチ装置５１，５２は本発明と直接関係するものでないため、その説明は省略することとする。

図１〜図８に示すように、本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１は、上端部に操作ノブ２が取着されて回転操作可能かつ傾倒操作可能な操作軸３と、この操作軸３を回動可能かつ揺動可能に支持するハウジング１０と、ハウジング１０内に組み込まれた回路基板４やウェハ５、回転ホルダ６、回転スライダ７等によって主に構成されている。

ハウジング１０は、ケース１１と、このケース１１の下部開口を蓋閉する下カバー１２と、ケース１１の前端部に搭載された上カバー１３とを一体化したものであり、これら三者１１，１２，１３はいずれも樹脂成形品である。ケース１１の前端部には膨出形状部１１ｂが上向きに突設されており、この膨出形状部１１ｂの中央に規制筒部１１ａが垂設されている。膨出形状部１１ｂは防水ラバー８で覆われており、これら膨出形状部１１ｂと防水ラバー８が上カバー１３にて覆われている。図３と図５に示すように、規制筒部１１ａには操作軸３が遊挿されており、防水ラバー８の円筒部８ａは操作軸３の円柱部３ａに被着されている。また、膨出形状部１１ｂには規制筒部１１ａを包囲するように環状壁部１１ｃが垂設されており、この環状壁部１１ｃの底面は回転ホルダ６の回転方向に沿って延在するカム面となっている。カム面は円周方向の４箇所に谷部を有しており、後述するように、回転ホルダ６の回転に伴って鋼球２４がカム面を摺動しながら谷部と係脱するようになっている。

上カバー１３の相対向する両側壁には係止孔１３ａが穿設されており、これら係止孔１３ａにケース１１の対応する係合突起１１ｄを嵌入させることにより、上カバー１３はケース１１にスナップ止めされている。上カバー１３の天面中央には軸孔１３ｂが穿設されており、この軸孔１３ｂを包囲する円環状領域には絵文字１３ｃや始点マーク１３ｄが描画されている（図７参照）。また、下カバー１２の相対向する両側壁には係合突起１２ａが穿設されており、これら係合突起１２ａをケース１１の対応する係止孔１１ｅに嵌入させることにより、下カバー１２はケース１１にスナップ止めされている。図１２に示すように、下カバー１２の前端部の内底面には凹状受け面１４とガイド溝１５が形成されている。このガイド溝１５は、凹状受け面１４の周囲で円環状に延びる環状溝部１５ａと、環状溝部１５ａの等間隔に離間した４箇所の位置のそれぞれから例えば９０度をなすよう外方に延びる直線状溝部１５ｂとを連続させてなる溝である。下カバー１２の内底面は操作軸３や回転スライダ７を支持する搭載面となっており、凹状受け面１４が後述するアクチュエータ９を介して操作軸３を支持していると共に、ガイド溝１５に回転スライダ７の後述する摺動ピン７ｂが摺動可能に挿入されている。

操作ノブ２はキャップ状をなす樹脂成形品であり、この操作ノブ２は上カバー１３の上方へ突出している操作軸３の上端部に冠着されている。図３と図５に示すように、操作ノブ２の内部には操作軸３の上端部に外嵌させるための内周壁部２ａが設けられているため、操作ノブ２を冠着させることによって操作軸３は外部から目視不能となる。また、上カバー１３の軸孔１３ｂや防水ラバー８の円筒部８ａも操作ノブ２に覆われるため、外部からはほとんど目視できない。図７に示すように、操作ノブ２の天面には回転位置を明示するための位置表示マーク２ｂが描画されている。

操作軸３は柱状の樹脂成形品であり、その上端近傍はやや小径な円柱部３ａとなっている。そして、この円柱部３ａを上カバー１３の軸孔１３ｂ内で前記円筒部８ａに挿入することにより、操作軸３に防水ラバー８が取り付けられている。図３に示すように、操作軸３の下端部には空所３ｂが設けられており、この空所３ｂ内にアクチュエータ９とコイルばね２６が組み込まれている。コイルばね２６はアクチュエータ９を操作軸３の軸線方向外側へ突出させる向きに弾性付勢しており、この付勢力によってアクチュエータ９の下端部が凹状受け面１４に弾接している。そして、操作軸３を傾倒操作するとアクチュエータ９が凹状受け面１４を摺動しながらせり上がっていき（図１４参照）、操作軸３を所定角度傾倒させると、凹状受け面１４に予め形成されている図示せぬ微小段部をアクチュエータ９が乗り越えてクリック感が生起されるようになっている。また、操作軸３の下端部の外周面には一対の突条３ｃが設けられており、これら突条３ｃは回転スライダ７の係合孔７ａの切れ込み部分に挿入されている。これにより操作軸３と回転スライダ７が一体的に回転するようになっている。さらに、操作軸３の外周面にはホルダ駆動部３ｄが設けられており、このホルダ駆動部３ｄは円柱部３ａと突条３ｃのほぼ中間位置で径方向外側へ八角形状にせり出している。

回路基板４は下カバー１２上に搭載されてケース１１に覆われており、この回路基板４は複数の固定ねじ１６を用いてケース１１と下カバー１２に締結固定されている。回路基板４は全体的に下カバー１２とほぼ同じ長尺形状となっており、その前端部が多方向スイッチ装置１に用いられ、回路基板４の残余の部分は揺動操作型スイッチ装置５１やプッシュ操作型スイッチ装置５２に用いられている。回路基板４の前端部には操作軸３を貫通させる透孔４ａが穿設されており、図１５と図１６に示すように、回路基板４の下面には透孔４ａを包囲する等間隔な４箇所に略同形状の固定接点群１７が配設されている。これら４つの固定接点群１７は、回路基板４の長手方向に延びる複数の固定接点と、回路基板４の幅方向に延びる複数の固定接点とによって構成されている。後述するように、回転スライダ７に保持された一対の第２可動接点１８がこれら固定接点群１７に対して接離可能となっているが、その際、透孔４ａを挟んで回路基板４の幅方向に並設されている２つの固定接点群１７どうしは対をなしており、透孔４ａを挟んで回路基板４の長手方向に並設されている残り２つの固定接点群１７どうしも対をなしている。そして、操作軸３の傾倒操作時に回転スライダ７が回路基板４に沿ってスライドすると、この回転スライダ７のスライドに伴って対をなす固定接点群１７に対する第２可動接点１８の接触位置が変化し、回転スライダ７のスライド方向に応じた信号が出力されるようになっている。なお、図１５と図１６では回路基板４を下面側から見ているため、上方から見た場合とは左右が逆転している。

ウェハ５はインサート成形技術によって成形された円板状体であり、その樹脂材料として回路基板４よりも耐熱性に富む合成樹脂が用いられている。ウェハ５の下面２箇所には位置決めピン５ａ（図３参照）が突設されており、図１３に示すように、ウェハ５の上面には複数の固定接点パターン２１が設けられている。これらの固定接点パターン２１は回転ホルダ６の回転方向に沿って延在しており、ウェハ５には各固定接点パターン２１から導出されたリード端子２０が配設されている。ウェハ５は回路基板４の上面で透孔４ａを包囲する領域に載置・固定されており、ウェハ５の中央部には透孔４ａと対向する開口が形成されている。その際、位置決めピン５ａを回路基板４の位置決め孔４ａに挿入して位置決めした状態で、各リード端子２０が回路基板４の対応する接続ランド４ｂ（図２参照）に半田付けされている。

回転ホルダ６は大径部６ｃの内側に円筒部６ｄを突設した形状の樹脂成形品であり、円筒部６ｄの内壁面に円環状の規制鍔部６ｂが形成されていると共に、規制鍔部６ｂの下方に八角柱状の空洞６ａが形成されている。この回転ホルダ６はケース１１の規制筒部１１ａとウェハ５との間に回転可能に挟持されており、操作軸３が回転ホルダ６の円筒部６ｄに挿通されている。その際、操作軸３のホルダ駆動部３ｄが空洞６ａに挿入されて規制鍔部６ｂに当接しているため、アクチュエータ９を下カバー１２の凹状受け面１４に常時弾接させた状態で、ハウジング１０内における操作軸３の高さ位置が規制されている。また、ホルダ駆動部３ｄと空洞６ａの外形は平面視で略合致しているため、操作軸３と回転ホルダ６は一体的に回転するようになっている。ただし、操作軸３は自身の揺動が許容される遊嵌状態で円筒部６ｄの内壁部と係合している。

回転ホルダ６の大径部６ｃの底面には、周方向に９０度離れた２箇所にそれぞれ第１可動接点２２とコイルばね２３が組み付けられている。図５と図６に示すように、各第１可動接点２２は上方からコイルばね２３に付勢されてウェハ５の上面に弾接しており、これら第１可動接点２２はウェハ５に設けられた固定接点パターン２１に対して接離可能となっている。

回転ホルダ６の円筒部６ｄの一側部には鋼球２４とコイルばね２５が組み付けられており、この鋼球２４はコイルばね２５に付勢されてケース１１の環状壁部１１ｃの底面（カム面）に弾接している（図３参照）。このカム面は前述したように４つの谷部を有しており、操作軸３に連動する回転ホルダ６の回転に伴って鋼球２４がカム面を摺動する。そして、鋼球２４が任意の谷部に入り込んでいるとき、操作軸３はその回転位置に保持され、鋼球２４が１つの谷部から山部を乗り越えて次の谷部へ入り込む際にクリック感が生起される。なお、環状壁部１１ｃの底面に形成されている４つの谷部の位置は、図７に示すように操作ノブ２の位置表示マーク２ｂが上カバー１３の始点マーク１３ｄを指し示しているときに、鋼球２４が対向する位置（基準位置）と、この基準位置から±約４５度離れている２つの位置（傾倒可能位置）と、操作ノブ２の回転軸を中心に基準位置に対して点対称で約１８０度離れている位置（格納位置）のそれぞれに対向している。また、操作ノブ２の位置表示マーク２ｂが絵文字１３ｃ「Ｒ」または「Ｌ」を指し示しているときに、鋼球２４はいずれか一方の傾倒可能位置と対向している。

この回転ホルダ６は操作軸３に外挿されて一体的に回転するが、操作軸３が傾倒操作されても回転ホルダ６は移動しない。すなわち、操作軸３は組立て時に回転ホルダ６の大径部６ｃ側から円筒部６ｄを貫通するように挿通され、八角柱状の空洞６ａ内に八角形状のホルダ駆動部３ｄを挿入して係合させるため、操作軸３が回転操作されると回転ホルダ６は一体的に回転する。ただし、ホルダ駆動部３ｄは操作軸３の揺動が許容される遊嵌状態で空洞６ａの内壁面と係合しているため、高さ方向に挟持されている回転ホルダ６は、操作軸３が傾倒操作されても連動することはない。また、操作軸３のホルダ駆動部３ｄが回転ホルダ６の規制鍔部６ｂに当接して位置規制されているため、図１４に示すように、操作軸３の傾倒操作時には、傾倒方向の反対側で規制鍔部６ｂとホルダ駆動部３ｄとの当接箇所が揺動支点となる。

上記した回転ホルダ６と第１可動接点２２および固定接点パターン２１は、多方向スイッチ装置１の回転スイッチ機構を構成している。この回転スイッチ機構はハウジング１０内で回路基板４の上面側に配設されており、多方向スイッチ装置１の非操作時には、鋼球２４が前記基準位置と対向して回転ホルダ６を回転中立位置に保持している。そして、操作軸３が半周分回転操作されて回転ホルダ６が回転中立位置から１８０度回転すると、鋼球２４が前記格納位置と対向して回転ホルダ６を第１回転位置に保持し、回転スイッチ機構から第１の信号が出力されるようになっている。

回転スライダ７は円板状の樹脂成形品であり、前述したように、この回転スライダ７の中央に設けられた係合孔７ａに操作軸３の下端部が挿通されている。また、回転スライダ７の底面４箇所に摺動ピン７ｂが突設されており、これら摺動ピン７ｂが下カバー１２のガイド溝１５に摺動可能に挿入されて環状溝部１５ａや直線状溝部１５ｂに位置規制されている。この回転スライダ７は操作軸３の回転操作に伴って一体的に回転し、操作軸３が傾倒操作されると回転スライダ７は回路基板４に沿って特定方向（回路基板４の長手方向と幅方向）へ直線状にスライドする。そして、回転スライダ７の回転時に摺動ピン７ｂは環状溝部１５ａに沿って移動し、回転スライダ７のスライド時に摺動ピン７ｂは直線状溝部１５ｂに沿って移動する。

回転スライダ７の上面には、周方向に１８０度離れた２箇所にそれぞれ第２可動接点１８とコイルばね１９が組み付けられている。図１４に示すように、各第２可動接点１８は下方からコイルばね１９に付勢されて回路基板４の下面に弾接しており、これら第２可動接点１８は回路基板４の下面に設けられた固定接点群１７に対して接離可能となっている。

上記した回転スライダ７と第２可動接点１８および固定接点群１７は、多方向スイッチ装置１のスライドスイッチ機構を構成している。このスライドスイッチ機構はハウジング１０内で回路基板４の下面側に配設されており、操作軸３が回転中立位置から±約４５度回転操作されると、鋼球２４が前記傾倒可能 位置と対向して回転ホルダ６を第２回転位置または第３回転位置に保持し、この状態で操作軸３が傾倒操作されると、スライドスイッチ機構から第２の信号または第３の信号が出力されるようになっている。

次に、このように構成された多方向スイッチ装置１の動作について説明する。

多方向スイッチ装置１の非操作時には、図７に示すように、操作ノブ２の位置表示マーク２ｂが始点マーク１３ｄを指し示しており、回転ホルダ６は回転中立位置に保持されている。このとき、第１可動接点２２は図１３（ａ）に示す位置で固定接点パターン２１に接触しており、回転スイッチ機構の接点はオフ状態となっている。この状態は、左右のサイドミラーを起立させている状態に相当する。

この状態でユーザが操作ノブ２を半周分回転操作すると、回転ホルダ６が回転中立位置から約１８０度回転して前記第１回転位置に保持されるため、第１可動接点２２が図１３（ｂ）に示す位置で固定接点パターン２１に接触し、回転スイッチ機構から前記第１の信号が出力される。この第１の信号は、左右のサイドミラーを倒伏させる指令信号であるため、両サイドミラーはモータに駆動されて格納される。なお、ユーザが操作ノブ２を元の回転位置に戻すと、該モータが逆回転して両サイドミラーは起立する。また、回転ホルダ６が回転中立位置や第１回転位置に保持されているときには、回転スライダ７の摺動ピン７ｂが環状溝部１５ａに位置規制されて直線状溝部１５ｂに沿うスライド動作は行えないため、操作軸３は回転操作のみ可能で傾倒操作は行えない状態になっている。

左右のサイドミラーが起立しているとき、つまり回転ホルダ６が回転中立位置に保持されているときに、位置表示マーク２ｂが絵文字１３ｃ「Ｒ」を指し示すように、ユーザが操作ノブ２を図７の反時計回りに約４５度回転操作すると、回転ホルダ６が前記第２回転位置に保持されて、回転スライダ７の摺動ピン７ｂは、直線状溝部１５ｂが９０度で交わる位置の中心付近に位置する。これにより操作軸３は傾倒可能となり、ユーザが操作ノブ２を介して操作軸３を前後左右のいずれかへ傾倒させることにより、操作軸３の傾倒方向に対応する方向へ回転スライダ７をスライドさせて、スライドスイッチ機構から前記第２の信号を出力させることができる。

すなわち、回転ホルダ６が第２回転位置に保持されている状態で操作軸３を前方（図７の上方）へ傾倒操作すると、図１５（ａ）に示すように、対をなす左右の固定接点群１７は、下側の固定接点が第２可動接点１８を介して短絡されたことによる信号を出力する。この信号は、右のサイドミラーの鏡面を上向きに傾動させる指令信号であるため、右のサイドミラーの視角が上向きに調整される。回転ホルダ６が第２回転位置に設定されている状態で操作軸３を後方（図７の下方）へ傾倒操作した場合は、図１５（ｂ）に示すように、左右一対の固定接点群１７は、上側の固定接点が第２可動接点１８を介して短絡されたことによる信号を出力し、右のサイドミラーの視角が下向きに調整される。同様に、操作軸３を図７の左方へ傾倒操作した場合は、図１５（ｃ）に示すように、左右一対の固定接点群１７は、図示左側（上方から見て右側）の固定接点が第２可動接点１８を介して短絡されたことによる信号を出力し、右のサイドミラーの視角が左向きに調整される。また、操作軸３を図７の右方へ傾倒操作した場合は、図１５（ｄ）に示すように、左右一対の固定接点群１７は、図示右側（上方から見て左側）の固定接点が第２可動接点１８を介して短絡されたことによる信号を出力し、右のサイドミラーの視角が右向きに調整される。

一方、回転ホルダ６が回転中立位置に保持されているときに、位置表示マーク２ｂが絵文字１３ｃ「Ｌ」を指し示すように、ユーザが操作ノブ２を図７の時計回りに約４５度回転操作すると、回転ホルダ６が前記第３回転位置に保持されて、回転スライダ７の摺動ピン７ｂは、直線状溝部１５ｂが９０度をなして交わる位置の中心付近に位置する。これにより操作軸３は傾倒可能となり、ユーザが操作ノブ２を介して操作軸３を前後左右のいずれかへ傾倒させることにより、操作軸３の傾倒方向に対応する方向へ回転スライダ７をスライドさせて、スライドスイッチ機構から前記第３の信号を出力させることができる。

すなわち、回転ホルダ６が第３回転位置に保持されている状態で操作軸３を前方へ傾倒操作すると、図１６（ａ）に示すように、対をなす上下の固定接点群１７は、下側の固定接点が第２可動接点１８を介して短絡されたことによる信号を出力する。この信号は、左のサイドミラーの鏡面を上向きに傾動させる指令信号であるため、左のサイドミラーの視角が上向きに調整される。また、回転ホルダ６が第３回転位置に保持されている状態で操作軸３を後方、左方、右方へ傾倒操作した場合は、上下一対の固定接点群１７に対する第２可動接点１８の接触位置がそれぞれ図１６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように変化する。そのため、左のサイドミラーの視角がそれぞれ、下向き、左向き、右向きに調整される。

なお、操作軸３が傾倒操作されているときには、回転スライダ７の摺動ピン７ｂが直線状溝部１５ｂに位置規制されて環状溝部１５ａに沿う回転動作は行えないため、操作軸３は傾倒操作のみ可能で回転操作は行えない状態になっている。

以上説明したように、本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１は、操作軸３を回転操作することによって回転スイッチ機構から第１の信号を出力させることができ、かつ、回転ホルダ６が第２回転位置または第３回転位置に設定されるように操作軸３を回転操作したうえで、この操作軸３を傾倒操作することによって、回転操作位置と傾倒操作方向に応じた第２の信号や第３の信号をスライドスイッチ機構から出力させることができる。それゆえ、この多方向スイッチ装置１は、パワーミラー装置の入力操作手段に必要とされる各種のスイッチ機能を、回路基板４の上面側に配設した回転スイッチ機構と下面側に配設したスライドスイッチ機構とによって実現することができる。また、この多方向スイッチ装置１は、１つの操作ノブ２で回転操作と傾倒操作を選択的に行えるため使い勝手が良好であり、しかも押し込み操作が不要なため奥行き寸法（高さ寸法）と部品点数を抑制し易い。その結果、多方向へ操作可能で操作性に優れ、かつ低コスト化と小型化が容易な実用的価値の高いスイッチ装置となっている。

また、本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１では、回転ホルダ６が回転中立位置から約１８０度離れた第１回転位置に設定されると第１の信号を出力し、かつ、回転ホルダが回転中立位置から±約４５度離れた第２回転位置または第３回転位置に設定された状態で操作軸３を傾倒すると、操作軸３の傾倒方向に応じた第２の信号または第３の信号をそれぞれ出力するようにしてある。すなわち、回転中立位置と第１回転位置が操作ノブ２の回転軸を中心として点対称な位置関係にあり、かつ第２回転位置と第３回転位置が、回転中立位置と第１回転位置とを結ぶ直線を対称軸として線対称な位置関係にあり、しかも第１回転位置と第２および第３回転位置とが明確に区別できるように配慮されているため、この多方向スイッチ装置１は誤操作が防止し易い。

ただし、第２回転位置や第３回転位置と回転中立位置との間の角度は約４５度に限定されるわけではなく、回転中立位置から１８０度よりも小さい所定角度離れた位置を第２および第３回転位置となしておけば良い。

また、本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１では、ハウジング１０内に配置された回路基板４の上面側の収納空間から操作軸３の上端部が外方へ突出しており、この収納空間に配置された回転ホルダ６の規制鍔部６ｂとホルダ駆動部３ｄとの当接箇所を揺動支点として操作軸３が傾倒すると共に、回路基板４の下面側の収納空間に操作軸３の下端部が配置されている。そのため、この多方向スイッチ装置１は、傾倒操作に必要な操作軸３の傾倒角度や回転スライダ７のスライド移動量が所望の値に設定し易く、回転ホルダ６や回転スライダ７の支持構造も比較的簡素になっている。

また、本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１では、ハウジング１０のケース１１内に垂設された環状壁部１１ｃの底面が、回転ホルダ６の回転方向に沿って延在するカム面として形成されており、該カム面に回転ホルダ６に保持された鋼球２４を弾接させている。そして、このカム面には、回転ホルダ６を回転中立位置と第１乃至第３回転位置とにそれぞれ位置決めするための４つの谷部が設けられており、回転ホルダ６の回転に伴って鋼球２４がこれら谷部と係脱するようになっている。すなわち、回転操作時に鋼球２４をカム面の谷部へ入り込ませることによって回転ホルダ６の位置決めが行え、この位置決め時に生起されるクリック感をユーザの手指に感得させることもできる。それゆえ、この多方向スイッチ装置１は、回転ホルダ６を所望の回転位置に設定する操作が簡単かつ確実に行える。なお、本実施形態例とは逆に、カム面を回転ホルダ６側に設けて鋼球等の係合部材をハウジング１０側に設ける構成にしても良い。

また、本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１では、ハウジング１０の下カバー１２の内底部で回転スライダ７を摺動可能に支持している領域に、円環状に延びる環状溝部１５ａと、環状溝部１５ａの等間隔に離間した４箇所の位置から例えば９０度をなすよう外方に延びる直線状溝部１５ｂとを連続させてなるガイド溝１５が設けられており、このガイド溝１５によって回転スライダ７の摺動ピン７ｂが位置規制されるようにしてある。つまり、回転スライダ７は回転時に環状溝部１５ａに沿って移動し、スライド時に直線状溝部１５ｂに沿って移動するようになっている。したがって、摺動ピン７ｂが直線状溝部１５ｂから外れて環状溝部１５ａに位置規制されているときには、操作軸３の傾倒動作を回転スライダ７によって阻止することができ、摺動ピン７ｂが環状溝部１５ａから外れて直線状溝部１５ｂに位置規制されているときには、操作軸３の回転動作を回転スライダ７によって阻止することができる。この点からも、本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１は誤操作しにくく操作性が良好である。

また、本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１では、操作軸３の下端部にコイルばね２６で弾性付勢されたアクチュエータ９が組み付けてあると共に、ハウジング１０の下カバー１２の内底部にアクチュエータ９を介して操作軸３を支持する凹状受け面１４が形成してあり、操作軸３を傾倒操作するとアクチュエータ９が凹状受け面１４を摺動しながらせり上がるように構成されている。このような構成により、回転操作時や傾倒操作時に操作軸３を介して作用する軸線方向の操作力を凹状受け面１４で確実に受け止めることができると共に、アクチュエータ９を円滑に摺動させることができるため、この多方向スイッチ装置１は、操作軸３の姿勢が安定させ易く回転操作や傾倒操作も円滑に行い易いものとなっている。

なお、上記した多方向スイッチ装置１をパワーミラー装置用でないスイッチ装置に適用することも可能であるが、本実施形態例のようにパワーミラー装置用として自動車の運転席付近に設置することが特に好適である。この場合、サイドミラーに倒伏・起立動作を行わせる信号の生成時に比較的大きな電流が流れるため、発熱対策を講じておくと信頼性を高めることができる。

そこで、本実施形態例においては、回路基板４の上面で透孔４ａを包囲する領域に、回路基板４よりも耐熱性に富むウェハ５を載置し、このウェハ５に設けた固定接点パターン２１に第１可動接点２２を接離させている。こうすることによって、前記第１の信号の生成時に固定接点パターン２１に比較的大きな電流が流れて発熱しても、ウェハ５やその近傍が熱損傷する虞がなくなるため、多方向スイッチ装置１の長寿命化が図れる。また、このウェハ５は、外周部に配設したリード端子２０を対応する接続ランド４ｂに半田付けすることによって、回路基板４に電気的かつ機械的に接続されているため、回路基板４に対するウェハ５の接続の信頼性が高められている。

１ 多方向スイッチ装置
２ 操作ノブ
３ 操作軸
３ｃ 突条
３ｄ ホルダ駆動部
４ 回路基板
４ａ 透孔
４ｂ 接続ランド
５ ウェハ
６ 回転ホルダ
６ｂ 規制鍔部
７ 回転スライダ
７ｂ 摺動ピン
８ 防水ラバー
９ アクチュエータ
１０ ハウジング
１１ ケース
１１ｃ 環状壁部（カム面）
１２ 下カバー
１３ 上カバー
１４ 凹状受け面
１５ ガイド溝
１５ａ 環状溝部
１５ｂ 直線状溝部
１７ 固定接点群（第２固定接点）
１８ 第２可動接点
２０ リード端子
２１ 固定接点パターン（第１固定接点）
２２ 第１可動接点
２４ 鋼球（係合部材）
２６ コイルばね（ばね部材）

Claims (9)

1. 回転操作かつ傾倒操作が可能で一端部に操作ノブを有する操作軸と、この操作軸を回動可能かつ揺動可能に支持するハウジングとを備え、
   前記ハウジング内に、前記操作軸を貫通させる透孔を有する回路基板と、この回路基板に一体化された第１固定接点および第２固定接点と、前記操作軸の揺動を許容する遊嵌状態で外挿されると共に、前記操作軸と一体的に回転する回転ホルダと、前記操作軸に外挿されて一体的に回転すると共に、傾倒した前記操作軸に駆動されて前記回路基板に沿って直線状にスライドする回転スライダと、前記回転ホルダに保持されて前記第１固定接点に接離可能な第１可動接点と、前記回転スライダに保持されて前記第２固定接点に接離可能な第２可動接点とを設け、
   これら各部のうち、前記回転ホルダと前記第１可動接点および前記第１固定接点を含む回転スイッチ機構が前記回路基板の一面側に配設されると共に、前記回転スライダと前記第２可動接点および前記第２固定接点を含むスライドスイッチ機構が前記回路基板の他面側に配設されており、
   かつ、前記回転スイッチ機構が前記回転ホルダの少なくとも１つの回転位置に応じた信号を出力可能であると共に、前記回転ホルダが所定の回転位置に設定されているときに、前記スライドスイッチ機構が前記操作軸の傾倒方向に対応する信号を出力可能であることを特徴とする多方向スイッチ装置。
2. 請求項１の記載において、前記回転ホルダが回転中立位置から最も離れた第１回転位置に設定されたときに前記回転スイッチ機構が第１の信号を出力し、かつ、前記回転ホルダが回転中立位置から一方向へ離れて前記第１回転位置に至る途中の第２回転位置に設定されたとき、前記操作軸を傾倒することによって前記スライドスイッチ機構が該操作軸の傾倒方向に対応する第２の信号を出力すると共に、前記回転ホルダが回転中立位置から他方向へ離れて前記第１回転位置に至る途中の第３回転位置に設定されたとき、前記操作軸を傾倒することによって前記スライドスイッチ機構が該操作軸の傾倒方向に対応する第３の信号を出力するようにしたことを特徴とする多方向スイッチ装置。
3. 請求項２の記載において、前記回転ホルダが前記ハウジング内で前記回路基板の一面側の収納空間に配置されており、前記操作軸が前記回転ホルダとの当接箇所を揺動支点として傾倒すると共に、前記ハウジング内で前記回路基板の他面側の収納空間に前記操作軸の他端部が配置されていることを特徴とする多方向スイッチ装置。
4. 請求項２または３の記載において、前記回転ホルダと前記ハウジングのいずれか一方に、前記回転ホルダの回転方向に沿って延在して複数箇所に谷部を有するカム面が設けられていると共に、いずれか他方に前記カム面に弾接して前記谷部に係脱可能な係合部材が保持されており、かつ、前記カム面が前記回転ホルダを前記回転中立位置と前記第１乃至第３回転位置とにそれぞれ位置決めするための少なくとも４つの前記谷部を有することを特徴とする多方向スイッチ装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項の記載において、前記ハウジングの内壁面に円環状に延びる環状溝部と所定間隔をなして外方に延びる直線状溝部とを連続させてなるガイド溝が設けられていると共に、前記回転スライダに前記ガイド溝に位置規制される複数の摺動ピンが突設されており、前記回転スライダの回転時に前記摺動ピンが前記環状溝部に沿って移動し、前記回転スライダのスライド時に前記摺動ピンが前記直線状溝部に沿って移動するようにしたことを特徴とする多方向スイッチ装置。
6. 請求項２〜５のいずれか１項の記載において、前記操作軸の他端部にばね部材によって軸線方向外側へ付勢されたアクチュエータが保持されていると共に、前記ハウジングの内底部に前記アクチュエータを介して前記操作軸を支持する凹状受け面が形成されており、この凹状受け面に弾接する前記アクチュエータが前記操作軸の傾倒に伴って該凹状受け面を摺動するようにしたことを特徴とする多方向スイッチ装置。
7. 請求項２〜６のいずれか１項の記載において、前記第１の信号が車体の左右に付設された両方のサイドミラーを倒伏または起立させるための信号であり、かつ、前記第２の信号が左右いずれか一方の前記サイドミラーの鏡面を傾動させて視角を調整するための信号であると共に、前記第３の信号が左右いずれか他方の前記サイドミラーの鏡面を傾動させて視角を調整するための信号であることを特徴とする多方向スイッチ装置。
8. 請求項７の記載において、前記回路基板の一面で前記透孔を包囲する領域に、該回路基板よりも耐熱性に富むウェハが載置されており、このウェハに前記第１固定接点が設けられていることを特徴とする多方向スイッチ装置。
9. 請求項８の記載において、前記第１固定接点から導出されたリード端子が前記ウェハの外周部の複数箇所に配設されており、これら各リード端子を前記回路基板の対応する接続ランドに半田付けすることによって、前記ウェハが前記回路基板に電気的かつ機械的に接続されていることを特徴とする多方向スイッチ装置。