JP2007128862A - 多方向操作スイッチ及びこれを用いたスイッチ装置 - Google Patents

多方向操作スイッチ及びこれを用いたスイッチ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】主に自動車内の、各種電子機器の制御等に用いられる多方向操作スイッチ、及びこれを用いたスイッチ装置に関し、誤操作がなく操作の行い易いものを提供することを目的とする。
【解決手段】ケース１１上面に操作体１２を複数方向へ揺動可能に装着し、この操作体１２の揺動操作によってスイッチ接点の電気的接離を行うと共に、操作体１２の中央に下方へ窪んだ操作凹部１２Ａを設けることによって、操作体１２中央の操作凹部１２Ａに指を当接させ、操作体１２から指を離すことなく複数方向へ揺動操作できるため、操作時の目視による確認が不要で、誤操作がなく操作の行い易い多方向操作スイッチ２０を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に自動車内の、各種電子機器の制御等に用いられる多方向操作スイッチ、及びこれを用いたスイッチ装置に関するものである。
近年、自動車において、ステアリングホイール近傍に所謂ステアリングスイッチを装着し、ハンドルを握ったまま指でこのスイッチを操作して、オーディオ機器やエアコン等の電子機器を制御することが広く行われており、誤操作がなく操作し易いものが求められている。
このような従来のスイッチ装置について、図６を用いて説明する。
図６は従来のスイッチ装置の平面図であり、同図において、１はステアリングホイール、２はこの中央のエアーバッグ等を内蔵したパッドで、ステアリングホイール１とパッド２の間にはスポーク３が設けられている。
また、左側のスポーク３のステアリングホイール１近傍には、シーソスイッチ４（図示せず）の、左右方向に揺動操作可能な操作体４Ａや４Ｂが上下に並んで設けられると共に、この裏面には、操作体４Ａや４Ｂの揺動操作によって電気的接離を行う複数のスイッチ接点（図示せず）が収納されている。
さらに、このシーソスイッチ４のスイッチ接点には、マイコン等の電子部品によって形成された制御手段（図示せず）が接続され、操作体４Ａや４Ｂの揺動操作によるスイッチ接点の電気的接離に応じて、制御手段が車両の電子機器、例えば、オーディオ機器やエアコン等を制御するようにしてスイッチ装置が構成されている。
以上の構成において、ステアリングホイール１を握りながら親指を伸ばし、例えば、上方の操作体４Ａの「＋」が表示された右側を押圧操作すると、操作体４Ａが揺動し、この下面のスイッチ接点の電気的接離が行われる。
そして、このスイッチ接点の電気的接離に応じて、制御手段が機器の制御を行い、例えば、オーディオ機器の音量が大きくなる。
また、操作体４Ａから一旦指を離し、操作体４Ａの「−」が表示された左側を揺動操作すると、操作体４Ａが上記とは逆方向へ揺動し、この下面のスイッチ接点の電気的接離が行われ、例えば、オーディオ機器の音量が小さくなる。
同様に、下方の操作体４Ｂの「∧」や「∨」が表示された右側や左側を揺動操作すると、操作体４Ｂが揺動し、これらの下面のスイッチ接点の電気的接離が行われ、例えば、エアコンの温度の調整が行われる。
つまり、ステアリングホイール１近傍に操作体４Ａや４Ｂを装着し、ステアリングホイール１から手を離すことなく、例えば親指のみを伸ばし、これらを揺動操作して車両内の機器を制御することによって、特に運転中の機器の操作が容易に行えるように構成されているものであった。
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２００１−２４６９９４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、例えば、オーディオ機器に続いてエアコンを操作する場合等のように、連続して操作体４Ａや４Ｂを操作する際、操作体４Ａや４Ｂの右側や左側から一旦指を離し、目視によって次に操作する位置を確認した後、再び操作を行う必要があるため、操作しづらく、また、誤操作も生じ易い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、誤操作がなく操作の行い易い多方向操作スイッチ、及びこれを用いた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、ケース上面に操作体を複数方向へ揺動可能に装着し、この操作体の揺動操作によってスイッチ接点の電気的接離を行うと共に、操作体の中央に下方へ窪んだ操作凹部を設けて多方向操作スイッチを構成したものであり、操作体中央の操作凹部に指を当接させ、操作体から指を離すことなく複数方向へ揺動操作できるため、操作時の目視による確認が不要で、誤操作がなく操作の行い易い多方向操作スイッチを得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、操作体中央を略ドーム状に上方へ突出させると共に、この中央頂点部に操作凹部を形成したものであり、操作体の中央を上方へ突出させることによって、操作凹部へ指を確実に当接させることができるため、さらに揺動操作を容易に行うことができるという作用を有する。
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、操作体の中央の操作凹部から所定の方向に延びる延出凹部を設けたものであり、例えば、操作体中央に操作凹部から操作不要な方向に延出凹部を設けることによって、操作不要な方向には操作しづらく、必要な操作方向に対しては操作凹部や延出凹部により指での揺動操作が容易であり、操作性に優れたものにすることができるという作用を有する。
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の多方向操作スイッチを、車両のステアリングホイール近傍に装着すると共に、このスイッチ接点に制御手段を接続し、操作体の揺動操作によるスイッチ接点の電気的接離に応じて、制御手段が車両の機器を制御するようにしてスイッチ装置を構成したものであり、操作時の目視による確認が不要で、誤操作がなく、操作の容易なスイッチ装置を実現することができるという作用を有する。
以上のように本発明によれば、誤操作がなく、操作の容易な多方向操作スイッチ、及びこれを用いた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。
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
なお、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１）
実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、２及び４記載の発明について説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態による多方向操作スイッチの断面図、図２は同斜視図であり、同図において、１１はＡＢＳやポリアセタール等の絶縁樹脂製で略円筒箱状の上ケース、１２はＡＢＳやアクリル、ポリカーボネート等の絶縁樹脂製で略円盤状の操作体で、操作体１２が上ケース１１の上面開口部を覆うように、前後左右方向へ揺動可能に装着されている。
そして、この操作体１２の上面中央が略ドーム状に上方へ突出すると共に、この中央には下方へ窪んだ操作凹部１２Ａが設けられ、前後左右方向の端部には、上方へ突出し「＋」や「−」「∧」「∨」等が表示された四つの表示部１２Ｂが形成されている。
なお、操作凹部１２Ａは、これに指を当接させて操作体１２を揺動操作するためのもので、その幅もしくは直径が５〜３０ｍｍ程度、深さが１〜１５ｍｍ程度のものとなっており、操作体１２の大きさや操作力、あるいは揺動範囲に応じて適宜、幅もしくは直径、及び深さを設定することによって、指による操作体１２の操作がし易いものにすることができる。
また、１３は絶縁樹脂製の操作軸で、この操作軸１３上端に操作体１２下面が装着されると共に、操作軸１３下端には、やや撓んだ状態のコイル状のばね１４と絶縁樹脂製のピン１５が収納され、ばね１４に付勢されたピン１５下端が、上ケース１１下面に固着された下ケース１６底面の窪部１６Ａに弾接している。
さらに、操作軸１３中間部が上ケース１１と下ケース１６の中央部に、前後左右方向へ揺動可能に係止されると共に、この中間部からはアーム部１３Ａが前後左右に延出している。
そして、１７は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された絶縁樹脂製の配線基板で、この配線基板１７上面には、押釦１８Ａが上方へ突出した複数のプッシュスイッチ１８が実装されて、スイッチ接点が形成されている。
また、このプッシュスイッチ１８の押釦１８Ａ上面には、操作軸１３のアーム部１３Ａが当接し、操作体１２の揺動操作によって、複数のプッシュスイッチ１８の電気的接離が行われるようにして、多方向操作スイッチ２０が構成されている。
そして、このように構成された多方向操作スイッチ２０は、図３のスイッチ装置の平面図に示すように、ステアリングホイール１とこの中央のエアーバッグ等を内蔵したパッド２の間の、左側のスポーク３のステアリングホイール１近傍に、操作体１２を前面に突出させて装着される。
さらに、このスポーク３内に収納された多方向操作スイッチ２０の、複数のプッシュスイッチ１８のスイッチ接点や配線基板１７の配線パターンが、マイコン等の電子部品によって形成された制御手段（図示せず）に接続され、操作体１２の揺動操作によるスイッチ接点の電気的接離に応じて、制御手段が車両の電子機器、例えば、オーディオ機器やエアコン等を制御するようにしてスイッチ装置が構成されている。
以上の構成において、ステアリングホイール１を握りながら親指を伸ばして、操作体１２中央の操作凹部１２Ａに指を当接させ、例えば、「＋」が表示された上方の表示部１２Ｂの方向へ操作体１２を揺動操作すると、図４の断面図に示すように、上端が操作体１２下面に装着された操作軸１３が、上ケース１１と下ケース１６の中央部に係止された中間部を支点として揺動する。
そして、操作軸１３の右側のアーム部１３Ａが、右側のプッシュスイッチ１８の押釦１８Ａを押圧して、スイッチ接点の電気的接離が行われ、このスイッチ接点の電気的接離に応じて、制御手段が機器の制御を行い、例えば、オーディオ機器の音量が大きくなる。
なお、この時、操作軸１３の揺動に伴って、操作軸１３下端に収納さればね１４に付勢されたピン１５が、窪部１６Ａから外れ下ケース１６底面に弾接することで、操作体１２の揺動操作に節度感が生じ、操作を行ったことが指の感触によって操作者に伝わるようになっている。
また、操作体１２中央の操作凹部１２Ａに指を当接させたままで、「−」が表示された下方の表示部１２Ｂの方向へ操作体１２を揺動操作すると、操作軸１３が上記とは逆方向へ揺動して、左側のプッシュスイッチ１８のスイッチ接点の電気的接離が行われ、例えば、オーディオ機器の音量が小さくなる。
同様に、操作凹部１２Ａに指を当接させたままで、右方の「∧」や左方の「∨」が表示された方向へ操作体１２を揺動操作すると、同じく操作軸１３が揺動して、その方向のプッシュスイッチ１８の電気的接離が行われ、例えば、エアコンの温度の調整が行われる。
つまり、ステアリングホイール１近傍に多方向操作スイッチ２０を装着し、ステアリングホイール１から手を離すことなく、例えば親指のみを伸ばし、操作体１２を揺動操作して車両内の機器を制御することによって、特に運転中の機器の操作が容易に行えるように構成されている。
そして、この時、上ケース１１上面に揺動可能に装着された操作体１２の中央には、下方へ窪んだ操作凹部１２Ａが形成され、この操作凹部１２Ａに指を当接させたままで、操作体１２を上下左右に揺動操作することができるため、連続操作する際に、その都度目視によって操作方向を確認する必要がなく、容易に操作が行えるようになっている。
即ち、例えば、オーディオ機器の音量の大小の操作を続けて行ったり、オーディオ機器に続いてエアコンの操作を行ったりする場合等のように、連続して操作を行う際、一度目視で操作方向を確認しておけば、その後は操作凹部１２Ａに指を当接させたままで操作体１２を上下左右に揺動操作し、指の感触のみによって機器の制御が行えるため、操作体１２から一旦指を離し、目視によって次に操作する位置を確認する必要はない。
なお、図３に示したように、左側の「∨」の表示部１２Ｂは、伸ばした親指によって見づらくなっているが、その他の「∧」や「＋」「−」等の表示部１２Ｂは見えるため、目視によって操作方向を確認することも勿論可能である。
また、操作体１２の中央が略ドーム状に上方へ突出形成されると共に、この中央頂点部に操作凹部１２Ａが設けられ、多方向操作スイッチ２０が収納されたスポーク３前面に対して、指を当接させる操作体１２中央が突出しているため、操作凹部１２Ａへ指を確実に当接させることができ、揺動操作時の指の外れを防ぎ、揺動操作をより容易に行うことができるようになっている。
さらに、ステアリングホイール１を握ったままで操作体１２を操作時、誤って指が操作凹部１２Ａから滑って外れても、操作体１２の外周端部には、操作体１２上面から突出する複数の表示部１２Ｂが各方向に形成されているため、操作体１２上面を滑った指が、操作しようとしていた方向の表示部１２Ｂに当たることによって、操作体１２がその方向へ揺動操作されるように構成されている。
このように本実施の形態によれば、ケース１１上面に操作体１２を複数方向へ揺動可能に装着し、この操作体１２の揺動操作によってスイッチ接点の電気的接離を行うと共に、操作体１２の中央に下方へ窪んだ操作凹部１２Ａを設けることによって、操作体１２中央の操作凹部１２Ａに指を当接させ、操作体１２から指を離すことなく複数方向へ揺動操作できるため、操作時の目視による確認が不要で、誤操作がなく操作の行い易い多方向操作スイッチ２０を得ることができるものである。
そして、この多方向操作スイッチ２０を、車両のステアリングホイール１近傍に装着すると共に、このスイッチ接点に制御手段を接続し、操作体１２の揺動操作によるスイッチ接点の電気的接離に応じて、制御手段が車両の機器を制御することによって、操作時の目視による確認が不要で、誤操作がなく、操作の容易なスイッチ装置を実現することができる。
なお、以上の説明では、操作体１２を略円盤状、上ケース１１や下ケース１６を略円筒状の形状とした構成について説明したが、四角形や多角形等の形状のものとしたり、操作体１２の操作方向も上下左右の４方向の他、８方向或いはそれ以上の操作方向としても本発明の実施は可能である。
また、スイッチ接点として、プッシュスイッチ１８を用いた構成として説明したが、略ドーム状で導電金属製の可動接点を用いたものや、可撓性の上下フィルム間に可動接点と固定接点を対向させたもの等、様々なスイッチ接点を用いても実施が可能である。
（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項３記載の発明について説明する。
図５は本発明の第２の実施の形態による多方向操作スイッチの斜視図で、２１は略五角形の操作体であり、上面２１Ａが上方に突出し、中央には下方に窪む操作凹部２１Ｂと、この操作凹部２１Ｂから右方向に延びる延出凹部２１Ｃが形成されている。
なお、操作凹部２１Ｂ及びこれから延びる延出凹部は、後述するように、これらに指を当接させて操作体２１を揺動操作するもので、その幅が５〜３０ｍｍ程度、深さが１〜１５ｍｍ程度のものとなっており、操作体２１の大きさや操作力、あるいは揺動範囲に応じて適宜、幅及び深さを設定することによって、指による操作体２１の操作を行い易いものにすることができる。
そして、操作体２１の上面２１Ａには操作方向である前後及び左の３方向に各々「∨」、「∧」、及び「ＭＯＤＥ」などの記号や文字が表示されている。
また、実施の形態１と同様に、操作体２１の下面には、中間部に前後方向及び左方向に延出するアーム部（図示せず）を備えると共に、下端にはばねに付勢されケース２２の下面に弾接したピン（図示せず）が収納された操作軸（図示せず）が装着され、操作体２１の前後方向及び左方向への揺動操作によって、各アーム部が揺動して対応するプッシュスイッチ（図示せず）が動作するようにして多方向操作スイッチ３０が構成されている。
なお、揺動操作されない方向、すなわち操作不要な右方向に対しては、指を当接させた場合、延出凹部２１Ｃが形成されているため、指によって操作体２１を右方向に操作しづらくなっている。
つまり、実施の形態１のように操作体１２の中央に操作凹部１２Ａを設け、前後左右の４方向に揺動操作するように構成したものに対し、本実施の形態は操作不要な方向である右方向に操作凹部２１Ｂから伸びる延出凹部２１Ｃを設けたもので、残る３方向に揺動操作するように構成したものである。
なお、このような多方向操作スイッチ３０が、ステアリングホイールの右側または左側で、ステアリングホイールと近い位置のスポークに操作体２１を前面にして装着され、マイコン等の電子部品によって形成された制御手段（図示せず）に接続されて、操作体２１の揺動操作によるスイッチ接点の電気的接離に応じて、車両の、例えば、オーディオ機器を制御するようにしてスイッチ装置が構成されることは、実施の形態１の場合と同様である。
そして、操作者がステアリングホイールを握りながら、指を操作体２１の操作凹部２１Ｂと延出凹部２１Ｃに当接させて、例えば、図５に示す「∧」が表示された方向である上方向へ操作体２１を揺動操作すると、ケース２２内の操作体２１の揺動方向に対応したプッシュスイッチのスイッチ接点の電気的接離が行われ、例えばオーディオ機器の音量が大きくなる。
また、次に、同じく指を操作凹部２１Ｂや延出凹部２１Ｃに当接させながら操作体２１を上述とは逆の方向の下方向に揺動操作すると音量が小さくなり、あるいは、左方向に揺動操作するとラジオのＦＭ、ＡＭまたはＣＤやＭＤなど、オーディオ機器のモードが切り換わる。
なお、操作凹部２１Ｂや延出凹部２１Ｃに当接させた指を、操作不要な右方向に操作した場合には、延出凹部２１Ｃが右方向に延びているため、操作しづらくなっている。
つまり、必要な操作方向である上下方向や左方向に指で操作体２１を操作した際には、操作凹部２１Ｂや延出凹部２１Ｃの各内周の傾斜部に指が係止しながら操作できるため揺動操作が容易であるのに対し、操作不要な左方向には延出凹部２１Ｃが延びているため指が係止しにくく、操作しづらくなる。
このように本実施の形態によれば、操作体２１上面の中央に下方に窪んだ操作凹部２１Ｂと、この操作凹部２１Ｂから所定方向である右方向に延びる延出凹部２１Ｃを設けることによって、操作体２１を操作不要な方向である右方向に対しては指での操作がしづらく、必要な操作方向に対しては、操作体２１を揺動させる際に指が操作凹部２１Ｂや延出凹部２１Ｃの内周の傾斜部に係止して揺動操作できるため、操作が容易で確実な、操作性に優れた多方向操作スイッチ３０を得ることができるものである。
本発明による多方向操作スイッチ及びこれを用いたスイッチ装置は、誤操作がなく操作の行い易いものを実現でき、主に自動車の各種電子機器の制御用として有用である。
本発明の第１の実施の形態による多方向操作スイッチの断面図 同斜視図 同スイッチ装置の平面図 同操作時の断面図 本発明の第２の実施の形態による多方向操作スイッチの斜視図 従来のスイッチ装置の平面図
符号の説明
１ ステアリングホイール
２ パッド
３ スポーク
１１ 上ケース
１２、２１ 操作体
１２Ａ、２１Ｂ 操作凹部
１２Ｂ 表示部
１３ 操作軸
１３Ａ アーム部
１４ ばね
１５ ピン
１６ 下ケース
１６Ａ 窪部
１７ 配線基板
１８ プッシュスイッチ
１８Ａ 押釦
２０、３０ 多方向操作スイッチ
２１Ａ 上面
２１Ｃ 延出凹部
２２ ケース

Claims (4)

  1. 上面開口で略箱状のケースと、このケース上面に複数方向へ揺動可能に装着された操作体と、上記ケース内に収納され上記操作体の揺動操作によって電気的接離を行うスイッチ接点からなり、上記操作体の中央に下方へ窪んだ操作凹部を設けた多方向操作スイッチ。
  2. 操作体中央を略ドーム状に上方へ突出させると共に、この中央頂点部に操作凹部を形成した請求項１記載の多方向操作スイッチ。
  3. 操作体の中央の操作凹部から所定の方向に延びる延出凹部を設けた請求項１記載の多方向操作スイッチ。
  4. 請求項１記載の多方向操作スイッチを、車両のステアリングホイール近傍に装着すると共に、このスイッチ接点に制御手段を接続し、操作体の揺動操作によるスイッチ接点の電気的接離に応じて、上記制御手段が車両の機器を制御するスイッチ装置。
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