JP4384065B2 - 電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作のためにボリュームやダイアル等の回転子を用いた電子装置に関するものである。

従来の電子装置は、図６に示すように、操作ダイアル１０１と、操作ダイアル１０１の奥側に設けられた基板１０３とを有している。そして、操作ダイアル１０１と基板１０３との間に操作ダイアル１０１の回転軸１０５が設けられており、この回転軸１０５を中心として操作ダイアル１０１が回転される（例えば特許文献１参照）。

また、従来の別の例では、電子装置が、モード設定のための回転操作が可能な環状の操作ダイアルを有している。そして、操作ダイアルの環状表面に液晶表示器が備えられている。このような構成により、ダイアルと液晶表示器を個別に配置する場合に比較して、配置スペースが削減されている（例えば特許文献２参照）。
特開２０００−１３３０８６号公報 特開２００２−４０５４３号公報

しかしながら、従来の電子装置においては、操作ダイアルの回転軸が基板から操作者側に突出しているため、電子装置の操作パネルから操作ダイアルの部分が前面側（操作者側）に大きく突出してしまい、意匠上好ましくなかった。また、操作ダイアルの回転軸が操作者側を向いているため、操作ダイアルの中心部分にＶＦＤ（Vacuum Fluorescent Display）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示部品を配置することができないという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、電子装置の操作パネル面からの操作ダイアルの突出量を低減でき、意匠性を向上することができる電子装置を提供することを目的とする。

本発明の電子装置は、操作ダイヤルと、前記操作ダイヤルに設けられた表示窓と、前記表示窓を通し情報を表示する表示部材と、前記表示部材を設けた基板と、前記表示部材とは反対側の前記基板面に設けた回転ボリュームと、前記回転ボリュームにボリュームツマミを設け前記回転ボリュームツマミに嵌合され前記操作ダイアルと連結された連結部材を有し、前記表示部材と前記ボリュームとは、奥行き方向に向かって重なる領域に設けられた構成を有している。

この構成により、操作ダイアルとボリュームが配置されている基板との距離を短くすることができ、電子装置の操作パネル面からの操作ダイアルの突出量を低減でき、意匠性を向上することができることとなる、操作ダイヤルの回転軸が操作者側にないため、操作ダイヤルの奥にＬＣＤなどの表示部品を配置することができる、操作ダイアルの中心部分にＶＦＤやＬＣＤなどの部品を配置することができ、意匠性を向上することができることとなる。

本発明の電子装置は、操作ダイヤルと、前記操作ダイアルの後側に設けた基板と、前記操作ダイアルとは反対側の前記基板面に設けられた回転ボリュームと、前記回転ボリュームにボリュームツマミを設け、固体台座に対して回転自在に取り付けられ、前記操作ダイアルと連結された第１連結部材と、前記ボリュームツマミに嵌合され前記第１連結部材と係合した第２連結部材とを設けた構成を有している。

この構成により、操作ダイアルとボリュームが配置されている基板との距離を短くすることができ、電子装置の操作パネル面からの操作ダイアルの突出量を低減でき、意匠性を向上することができることとなり、操作ダイアルのガタつきを防止することができる。

また、本発明の電子装置は、前記操作ダイアルに設けられた表示窓と、前記表示窓を通し情報を表示する表示部材を有している。この構成により操作ダイヤルの回転軸が操作者側にないため、操作ダイヤルの奥にＬＣＤなどの表示部品を配置することができる。

さらに、本発明の電子装置は、前記表示部材と前記ボリュームとが奥行き方向に向かって重なる領域に設けられた構成を有している。

この構成により、操作ダイアルの中心部分にＶＦＤやＬＣＤなどの部品を配置することができ、意匠性が向上することとなる。

さらに、本発明の電子装置は、前記第１連結部材と前記第２連結部材の係合部分にゴムブッシュを介在させている。前記第２連結部材の係合爪部が前記第１連結部材に設けられたゴムブッシュの穴に嵌ることで前記第２連結部材と前記第１連結部材が係合するように構成されている。
この構成により、ゴムブッシュが寸法誤差を吸収するので、操作ダイアルのガタつきを防止することができる。

本発明は、操作ダイアルを回転させてボリュームを操作する場合において、ボリュームツマミが操作ダイアルと反対側に向かって基板から突出するように操作ダイアルとボリュームとを配置することにより、電子装置の操作パネル面からの操作ダイアルの突出量を低減でき、意匠性を向上することができるという効果を有する電子装置を提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態の電子装置について、図面を用いて説明する。
本発明の実施の形態の電子装置を図１に示す。

図１において、電子装置１は、自動車の車室内に搭載されるオーディオや車室内の温度を調整するエアーコンディショナーなどである。電子装置１の外装として操作パネル３が設けられている。そして、この操作パネル３には、電子装置１の操作をするための操作ダイアル５や操作釦７が配置されている。使用者は、これら操作ボタン５や操作釦７を利用して、メディア挿入口９から挿入したメディアを再生したり、ラジオ放送を受信して聴取したり、エアーコンディショナーの温度調整などを行う。

図２は、本実施の形態の電子装置１における操作ダイアルユニット１１の詳細を示している。そして、図２は、操作ダイアルユニット１１の各部品を斜め後方から見た分解斜視図である。図２では、左上が電子装置１の前側であり、右下が奥側（後側）である。また、左上から右下に向かう方向が、実際の電子装置１における奥行き方向である。

図２において、操作ダイアルユニット１１は、使用者が操作を行うための操作ダイアル５を備えている。操作ダイアル５は、図１に示したように操作パネル面に設けられている。操作ダイアルユニット１１には、操作ダイアル５から奥行き方向に向かって以下の部品が配置されている。すなわち、操作ダイアルユニット１１は、情報を表示するＶＦＤなどの表示部材１５と、表示部材１５に電気信号を与えるためのプリント基板１７と、プリント基板１７の表示部材１５とは反対の面に設けられたボリューム１９と、ボリューム１９を回転させるためのボリュームツマミ２１の先端に嵌合して操作ダイアル１５の回転動作をボリューム１９に伝達するための連結部材２３とを備えている。連結部材２３は分割構造を有している。

上記の操作ダイアルユニット１１は、図３に示されるように、操作パネル３に設けられた取付穴２５に取り付けられている。操作ダイアルユニット１１は、さらに、ユニット取付板（ユニットシャーシ）２７を備えている。ユニット取付板２７は鉄板製である。プリント基板１７に各種部品が取り付けられており、また、プリント基板１７がユニット取付板２７に固定されている。ユニット取付板２７はねじ２９で操作パネル３に固定されている。このようにして操作ダイアルユニット１１が操作パネル３に取り付けられている。

操作ダイアル５は、使用者が操作するために操作パネル１から使用者側に向けて突出している。ただし、操作パネル３からの操作ダイアル５の突出量が大きくならないように、操作ダイアル５の外周部分にくぼみが設けられており、このくぼみに使用者の指が引っかけられる。これにより、突出量が小さくても良好な操作性が確保されている。

操作ダイアル５はリング状であり、そして、操作ダイアル５の中央に表示窓３１が設けられている。表示窓３１には、透光性の樹脂板が取り付けられている。表示部材１５は、操作ダイアル５の奥側であって内部に設けられており、そして、表示窓３１の後ろに配置されている。使用者は、表示窓３１を通して、表示部材１５の表示内容を視認する。

例えば、操作ダイアルユニット１１がエアーコンディショナーの温度設定ダイアルであり、表示部材１５がエアーコンディショナーの設定温度を表示する。そして、操作ダイアル５を時計方向に回すと、表示部材１５に表示される設定温度が上がり、操作ダイアル５を反時計方向に回すと、表示部材１５の設定温度が下がる。

表示部材１５は、操作ダイアル５のほぼ中央に配置されている。表示部材１５は、表示部材保持板３３によってプリント基板１７に固定されている。すなわち、表示部材１５が表示部材保持板３３に保持され、表示部材保持板３３がプリント基板１７に取り付けられている。表示部材保持板３３は、操作パネル１と操作ダイアルユニット１１の位置決めの機能も果たしている。また、表示部材保持板３３には、プリント基板１７上のＬＥＤから操作パネル３への導光量を調整する遮光リング３５がねじ３７で取り付けられている。

ボリューム１９は、セルフリターンタイプ（スプリングバックタイプ）のエンコーダである。ボリューム１９には、ボリュームツマミ２１が回転可能に設けられており、また、セルフリターン動作のためのばねが内蔵されている。ボリュームツマミ２１はエンコーダの回転軸に相当する。トルクが作用していないとき、ボリュームツマミ２１は所定の中立位置にある。そして、ばねの付勢力に打ち勝つトルクが作用すると、ボリュームツマミ２１は回転する。トルクが解放されると、ばねの付勢力で、ボリュームツマミ２１が中立位置に戻る。ボリューム１９は、汎用タイプの部品でもよい。

本実施の形態では、ボリューム１９が、プリント基板１７の奥側の面に固定されており、すなわち、表示部材１５とは反対の基板面に設けられている。そして、ボリュームツマミ２１が、プリント基板１７から奥側に向かって突出している。このようなボリューム１９の配置により、操作ダイアル５とプリント基板１７の間にボリュームツマミ１９が介在しなくなっている。これにより、操作ダイアル５とプリント基板１７の距離を短くし、操作ダイアル５の突出量を低減できている。

また、上記のボリューム１９の奥側配置により、ボリューム１９と表示部材１５が位置的に干渉しないので、表示部材１５の場所が、ボリューム１９による制約を受けずにすむ。そこで、表示部材１５が、ボリューム１９と奥行き方向に向かって重なる領域に配置されている。具体的には、プリント基板１７の表と裏で、表示部材１５とボリューム１９が両方共ダイアル中央に配置されている。表示部材１５の中央配置により、表示部材１５及び表示領域を拡大して、見易さを向上できる。したがって、意匠的にも機能的にも有利である。

次に、連結部材２３の詳細構成を説明する。ここでは、連結部材２３の分割構造について説明する。図４、図５（ａ）、図５（ｂ）は、連結部材２３の詳細構成を示している。図４は斜視図であり、図５（ａ）は、奥側から見た図であり、図５（ｂ）は、線ＡＡで切断した断面図である。

図４および図５において、連結部材２３は、第１連結部材４１および第２連結部材４３からなる分割構造を有している。第１連結部材４１が操作ダイアル５に連結され、第２連結部材４３がボリュームツマミ２１に嵌合され、そして、第１連結部材４１と第２連結部材４３が係合している。また、第１連結部材４１は固定台座４５に回転自在に取り付けられている。第１連結部材４１、第２連結部材４３および固定台座４５は共に板金部品である。以下、これらの構成について詳細に説明する。

固定台座４５は、プリント基板１７に平行な台板５１と、台板５１の端部からプリント基板１７に向かって延びる足５３とで構成されている。足５３がプリント基板１７にかしめられて固定されている。これにより、台板５１は、プリント基板１７に平行な配置で固定されている。台板５１の中央には、ボリュームツマミ２１が通る貫通穴５５が設けられている。

第１連結部材４１は、可動部品であり、回転板５７と、回転板５７の両端からプリント基板１７の方向へ延びる連結アーム５９とで構成されている。回転板５７は、固定台座４５の台板５１に重なるように配置されて、台板５１に回転自在に取り付けられている。

より詳細には、回転板５７の中央に、ボリュームツマミ２１が通る貫通穴６１が設けられている。そして、貫通穴６１を取り囲むように、３つの円弧状の長穴６３が設けられている。長穴６３の円弧の中心は、ボリュームツマミ２１の回転軸である。各長穴６３を、台板５１から突出するピン６５が貫通している。そして、ピン６５の頭部６７が、長穴６３の幅より大きくなっている。回転板５７が回ると、ピン６５が長穴６３内を移動する。このような構成により、回転板５７は、台板５１と接触した状態で、台板５１に対して摺動し、ボリュームツマミ２１を中心として回転する。回転板５７と台板５１のガタつきがないように、ピン６５の頭部６７で回転板５７の奥行き方向の動きが規制されている。

連結アーム５９は、プリント基板１７を貫通する円弧状の長穴６９（図２）を通過して、プリント基板１７の反対側（前側）まで延びている。一方、操作ダイアル５にも２本の連結アーム７１が設けられている。連結アーム７１は、プリント基板１７の長穴６９を通過して、プリント基板１７の反対側（奥側）まで延びている。操作ダイアル５の連結アーム７１は、第１連結部材４１の連結アーム５９と重なっている。そして、連結アーム７１と連結アーム５９はねじ７３（図２）によって連結されている。ねじ７３は、連結アーム７１の穴に通されて、連結アーム５９のねじ穴７５に締め付けられている。ねじ７３は、プリント基板１７の奥側で両アームを連結している。しかし、ねじ７３は、プリント基板１７より前側にあってもよい。

本実施の形態では、セルフリターンタイプのボリューム１９が設けられており、ダイアル可動範囲が限られている。プリント基板１７の長穴６９は、ダイアル可動範囲より少し広く設けられている。前述の台板５１の長穴６３も同様である。また、ユニット取付板２７は、ダイアル可動範囲の両端にて第１連結部材４１と突き当たる突当部７７を備えている（図３）。突当部７７は、ユニット取付板２７を折り曲げることによって形成された壁面である。そして、突当部７７にはゴム片７９が貼り付けられている。第１連結部材４１の回転板５７が、ボリューム１９のために設定された可動範囲の両端で、ゴム片７９に突き当たる。

次に、第２連結部材４３について説明する。第２連結部材４３は、嵌合板８１と、嵌合板８１の両端から第１連結部材４１の回転板５７に向かって延びる係合足８３とで構成されている。嵌合板８１は、回転板５７と平行であり、ボリュームツマミ２１の回転軸に対しては垂直である。嵌合板８１の中央には嵌合穴８５が開いており、嵌合穴８５にボリュームツマミ２１の先端部が挿入され、嵌合されている。嵌合穴８５の縁部がつまみ先端の平行な２面に係合しており、これにより、ボリュームツマミ２１に対する第２連結部材４３の角度位置が決められている。ボリュームツマミ２１の先端の外周にはおねじがきられている。そして、ボリュームツマミ２１にワッシャ８７が嵌められ、ナット８９が締め付けられて、第２連結部材４３がボリュームツマミ２１に固定されている。

係合足８３は、第１連結部材４１の回転板５７の近傍まで達している。そして、係合足８３の先端からは、係合爪９１が突出している。一方、回転板５７の穴９３にゴムブッシュ９５が嵌め込まれている。そして、ゴムブッシュ９５の穴に係合爪９１が嵌り込んでいる。このような構成により、第２連結部材４３と第１連結部材４１が係合している。そして、この係合により、第２連結部材４３と第１連結部材４１が時計方向および反時計方向に一緒になって回転する。

以上に連結部材２３の分割構造を説明した。このような分割構造は、下記のように、操作ダイアル５のガタつきを抑える機能を果たしている。

本実施の形態は、ボリューム１９をプリント基板１７の奥側に配置して、ダイアル突出量を低減している。しかし、このような構成を適用したことに伴って、ボリュームツマミ２１と操作ダイアル５の距離が遠くなっている。そのため、仮に単純に一つの長い部材でボリュームツマミ２１と操作ダイアル５を連結したとすると、ボリュームツマミ２１の小さなガタが、長い部材の揺動で拡大されてしまい、その結果、操作ダイアル５のガタつきが大きくなる。

そこで、本実施の形態では、連結部材２３が第１連結部材４１と第２連結部材４３に分割されている。そして、第１連結部材４１が、操作ダイアル５に連結されると共に、固定台座４５に回転自在に取り付けられている。第２連結部材４３は、ボリュームツマミ２１に嵌合されると共に、第１連結部材４１に係合されている。

したがって、ボリュームツマミ２１のガタつきは、第２連結部材４３には及んでも、操作ダイアル５までは伝達されない。操作ダイアル５のガタつきは、固定台座４５と第１連結部材４１のガタつきで決まることになる。固定台座４５と第１連結部材４１のガタつきは、上記の摺動構造に見られたように、小さく抑えることができる。このようにして、分割連結構造を設けたことにより、操作ダイアル５のガタつきを大幅に小さくすることができる。

また、本実施の形態では、第１連結部材４１と第２連結部材４３の係合部分にゴムブッシュ９５が設けられている。このゴムブッシュ９５が、下記のように、部品の寸法誤差を吸収し、操作ダイアル５のガタつきを抑えている。すなわち、プリント基板１７、ボリューム１９、第１連結部材４１、第２連結部材４３および固定台座４５といった部品の寸法誤差（取付位置の誤差を含む）が集積されるので、第１連結部材４１と第２連結部材４３の係合部分にはどうしても位置ずれが生じる。位置ずれを許容するために係合部分に遊びをもたせることも考えられる。しかし、このような遊びは、操作ダイアル５を操作するときのガタつきの要因になる。そこで、本実施の形態では、ゴムブッシュ９５を設けることで、寸法誤差を吸収している。そして、第１連結部材４１と第２連結部材４３を係合位置で密着させることができている。このことによっても、操作ダイアル５のガタつきを減らし、操作フィーリングを向上できる。

次に、本実施の形態に係る電子装置１の動作を説明する。ここでは、例として、操作ダイアルユニット１１がエアーコンディショナーの温度設定ダイアルであり、表示部材１５が設定温度を表示する。

操作ダイアル５が使用者によって回転されると、この回転動作が連結部材２３によって、プリント基板１７の反対側のボリュームツマミ２１へと伝えられる。より詳細には、操作ダイアル５が回転すると、操作ダイアル５に連結された第１連結部材４１が回転する。そして、第１連結部材４１と係合している第２連結部材４３も回転する。このとき、第１連結部材４１のゴムブッシュ９５により第２連結部材４３の係合爪９１が押される。さらに、第２連結部材４３に嵌合しているボリュームツマミ２１が回転する。

ボリュームツマミ２１が所定の角度まで回転されると、ボリューム１９が、操作検知信号をプリント基板１７に送る。操作検知信号は、エアーコンディショナーのメイン基板に送られて処理され、そして、設定温度が変更される。変更された設定温度の情報がプリント基板１７に指示される。そして、設定温度の情報がプリント基板１７により、表示部材１５に表示される。このようにして、操作ダイアル５の操作に従って、表示部材１５の表示が変更される。

操作ダイアル５から使用者の手が離されると、ボリュームツマミ２１に作用していたトルクが無くなる。そして、ボリューム１９の内蔵ばねの付勢力で、ボリュームツマミ２１が回転して、元の中立位置に戻る。ボリュームツマミ２１が回転すると、ボリュームツマミ２１に取り付けられた第２連結部材４３が回転する。そして、第２連結部材４３に押されて第１連結部材４１が回転し、第１連結部材４１と共に操作ダイアル５が回転する。こうして、ボリュームツマミ２１が中立位置に戻ると、ボリュームツマミ２１に連結された操作ダイアル５も中立位置に戻る。

以上に本実施の形態に係る電子装置１について説明した。本実施の形態によれば、プリント基板１７の操作ダイアル５とは反対側の面にボリューム１９を設け、ボリューム１９のボリュームツマミ２１に嵌合されると共に操作ダイアル５に連結された連結部材２３を設けている。したがって、操作ダイアル５とプリント基板１７との距離を短くすることができ、電子装置１の操作パネル３面からの操作ダイアル５の突出量を低減でき、意匠性を向上することができる。

また、本実施の形態によれば、操作ダイヤル５の回転軸が操作者側にないので、操作ダイヤル５の奥に表示部品を配置することができる。

また、本実施の形態によれば、表示部材１５とボリューム１９とを、奥行き方向に向かって重なる領域に配置することができる。したがって、操作ダイアル５の中心部分に表示部品を配置することができ、意匠性が向上する。

また、本実施の形態によれば、連結部材２３に上述のような分割構造を設けたことにより、操作ダイアル５のガタつきを防止することができる。

また、本実施の形態によれば、分割構造における第１連結部材４１と第２連結部材４３との係合部分にゴムブッシュを介在させたことにより、操作ダイアル５のガタつきを防止することができる。

本実施の形態では、第２連結部材４３の係合爪９１が、前記第１連結部材４１に設けられたゴムブッシュ９５の穴に嵌っている。しかし、逆の構成が採用されてもよい。すなわち、第２連結部材４３にゴムブッシュが設けられ、第１連結部材４１に係合爪が設けられてもよい。

また、本実施の形態では、ボリューム１９が、セルフリターンタイプのエンコーダであった。しかし、本発明はこのような種類のボリュームに限定されなくてよい。

その他、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。

以上のように、本発明にかかる電子装置は、操作パネル面からの操作ダイアルの突出量を低減でき、意匠性を向上することができるという効果を有し、車載電子装置等として有用である。

本発明の実施の形態における電子装置の正面図 実施の形態における操作ダイアルユニットの分解斜視図 操作ダイアルユニットを操作パネルと共に示す図 連結部材の斜視図 （ａ）連結部材の正面図 （ｂ）連結部材の断面図 従来の電子装置を示す図

符号の説明

１ 電子装置
３ 操作パネル
５ 操作ダイアル
１１ 操作ダイアルユニット
１５ 表示部材
１７ プリント基板
１９ ボリューム
２１ ボリュームツマミ
２３ 連結部材
３１ 表示窓
４１ 第１連結部材
４３ 第２連結部材
４５ 固定台座
５９ 連結アーム
６１ 連結アーム
９１ 係合爪
９５ ゴムブッシュ

Claims (5)

1. 操作ダイヤルと、前記操作ダイヤルに設けられた表示窓と、前記表示窓を通し情報を表示する表示部材と、前記表示部材を設けた基板と、前記表示部材とは反対側の前記基板面に設けた回転ボリュームと、前記回転ボリュームにボリュームツマミを設け、前記ボリュームツマミに嵌合され前記操作ダイアルと連結された連結部材を有し、前記表示部材と前記ボリュームとは、奥行き方向に向かって重なる領域に設けられている電子装置。
2. 操作ダイヤルと、前記操作ダイアルの後側に設けた基板と、前記操作ダイアルとは反対側の前記基板面に設けられた回転ボリュームと、前記回転ボリュームにボリュームツマミを設け、固体台座に対して回転自在に取り付けられ、前記操作ダイアルと連結された第１連結部材と、前記ボリュームツマミに嵌合され前記第１連結部材と係合した第２連結部材とを有している電子装置。
3. 前記操作ダイアルに設けられた表示窓と、前記表示窓を通し情報を表示する表示部材を有している請求項２に記載の電子装置。
4. 前記表示部材と前記ボリュームとは、奥行き方向に向かって重なる領域に設けられている請求項３に記載の電子装置。
5. 前記第１連結部材と前記第２連結部材の係合部分にゴムブッシュを介在させている請求項２乃至４に記載の電子装置。

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