专利名称：拨盘式开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于操作安装在车辆等上的电子设备等的拨盘式开关。
背景技术：
传统上，在专利文献1中作为拨盘式开关公开的开关是已知的，当用户旋转拨盘式旋钮来操作电子设备等时该开关给予用户咔哒声感觉。如图8和图9所示，该拨盘式开关包括环形拨盘式旋钮102和旋转地支撑拨盘式旋钮102的支撑构件(附图中未显示)。支撑构件设有掣子部分104，当用户旋转拨盘式旋钮102时掣子部分104给予用户咔哒声感觉。拨盘式旋钮102具有不平坦的周边表面106，在该不平坦的周边表面106上，径向地缩进的凹部和径向地突出的凸部在周向方向上交替地重复。掣子部分104包括柱塞108、 柱塞保持部分110和压缩螺旋弹簧(下文也简称为“螺旋弹簧”)112，柱塞108由金属球形成，柱塞保持部分110容纳柱塞108使得柱塞108能够沿拨盘式旋钮102的径向方向以往复方式移动，且柱塞保持部分110在柱塞108面向不平坦的周边表面106的位置处打开使得柱塞108与不平坦的周边表面106接触，压缩螺旋弹簧112在柱塞108在柱塞保持部分 110中与不平坦的周边表面106接触的状态下通过其弹性推斥力朝不平坦的周边表面106 偏置柱塞108。在该拨盘式开关100中，在不操作的状态下，如图10所示，由螺旋弹簧112偏置的柱塞108的一部分从柱塞保持部分110的开口 IlOa突出，且在柱塞108配合在不平坦的周边表面106的凹形部分106a中的状态下与拨盘式旋钮102的不平坦的周边表面106接触。 当拨盘式旋钮102从该状态旋转地操作时，被推到不平坦的周边表面106的凸形部分106b 的柱塞108在拨盘式旋钮102的径向方向上向内移动(参见图11)。当拨盘式旋钮102继续旋转时，柱塞108超过凸形部分106b的顶部(参见图12)，并且由于螺旋弹簧112的弹性推斥力而配合在相邻的凹形部分106a中(参见图10)。在拨盘式旋钮102旋转期间，该系列的操作被重复。由于在柱塞108通过螺旋弹簧112的弹性推斥力而被推到不平坦的周边表面106的状态下柱塞108跟随不平坦的周边表面106的凹部和凸部的该往复运动，当拨盘式旋钮102旋转时产生的转矩周期性地改变，且由转矩的该周期性改变获得了咔哒声的感觉。在拨盘式开关中，为了甚至在拨盘式旋钮的旋转速度改变或拨盘式旋钮在向左或向右方向上旋转时获得一致的咔哒声感觉，柱塞在柱塞保持部分中的平稳往复运动是重要的。在上述拨盘式开关100中，为了在可旋转地操作拨盘式旋钮102的时刻获得咔哒声感觉之外获得咔哒声，柱塞108不进行平稳的往复运动。也就是说，在上述拨盘式开关 100中，当柱塞108由凸形部分106b推动时，柱塞108变为柱塞108从径向方向在拨盘式旋钮102的旋转方向(参见图11中的箭头Dl)上移位的状态，且当柱塞108超过凸形部分 106b的顶部时，由于螺旋弹簧112的弹性推斥力，柱塞108在行程中朝与拨盘式旋钮102的旋转方向相反的一侧移动并撞击柱塞保持部分110的内壁表面IlOb (参见图12)，并且由于该撞击而产生了咔哒声(撞击声)。结果，不能获得柱塞108的平稳往复运动，从而不能在拨盘式旋钮102的旋转操作中获得一致的咔哒声感觉。鉴于上述内容，已经提出了图13所示的拨盘式开关120，其包括柱塞保持部分122 和柱塞124。在该拨盘式开关120中，柱塞保持部分122具有沿拨盘式旋钮102的特定径向方向延伸以限定柱塞1 的运动方向的内壁表面126，且柱塞IM具有以可滑动的方式沿特定径向方向与柱塞保持部分122的内壁表面1 滑动接触的滑动接触外周边表面128。在该拨盘式开关120中，柱塞IM在滑动接触外周边表面128与柱塞保持部分122的内壁表面126滑动接触的状态下移动，且因此认为可实现柱塞124的平稳往复运动且在拨盘式旋钮的旋转操作中可获得一致的咔哒声感觉。然而，同样在该拨盘式开关中，在拨盘式旋钮102的旋转操作中不能获得一致的咔哒声感觉。现有技术文献专利文献专利文献1 JP-A-2000-156129
发明内容
本发明鉴于上述缺点而做出，且本发明的目的是提供能够提高在拨盘式旋钮的旋转操作中的咔哒声感觉的一致性的拨盘式开关。作为克服上述缺点而重复进行的试验的结果，本发明的发明人已经发现，在拨盘式开关120中，当拨盘式旋钮102旋转时，柱塞124由不平坦的周边表面106推动且每次压缩螺旋弹簧被压缩时压缩螺旋弹簧被不同地扭曲，且因此，在从螺旋弹簧112施加到柱塞 IM的弹性推斥力的方向(例如，当压缩螺旋弹簧如图14所示被扭曲时由箭头α表示的方向)上出现不规则性。当在施加到柱塞124的弹性推斥力的方向上出现不规则性时，在柱塞124的往复运动中柱塞124的滑动接触外周边表面1 和柱塞保持部分122的内壁表面1 之间的摩擦力被改变，使得在拨盘式旋钮的旋转操作中不能获得一致的咔哒声感觉。另外，当弹性推斥力在相对于移动方向倾斜的方向上作用时，柱塞124以往复的方式在倾斜状态下移动， 由此柱塞124的外周边表面可被不均勻地磨损。鉴于上述内容，本发明的发明人集中于如下事实，在柱塞124的往复运动方向由柱塞保持部分122的内壁表面1 和柱塞124的外周边表面1 之间的滑动接触限定的拨盘式开关中，当螺旋弹簧112被压缩时螺旋弹簧112扭曲，由此弹性推斥力的方向不固定， 且发明人已经发明了具有以下构造的拨盘式开关。根据本发明的拨盘式开关是具有可旋转地操作的拨盘式旋钮的拨盘式开关，其包括旋转部分，该旋转部分由于拨盘式旋钮的旋转操作而旋转，且具有不平坦的周边表面， 在该不平坦的周边表面上分别在径向方向上径向地缩进和突出的凹部和凸部沿旋转方向交替地重复，所述径向方向与旋转方向正交同时穿过拨盘式旋钮的旋转中心；柱塞，该柱塞能够与不平坦的周边表面接触；柱塞保持部分，该柱塞保持部分保持柱塞使得柱塞能够在径向方向上以往复方式移动，从而柱塞与不平坦的周边表面接触；以及压缩螺旋弹簧，该压缩螺旋弹簧朝不平坦的周边表面偏置柱塞，其中柱塞保持部分沿柱塞的移动路径延伸并具有围绕该移动路径从外侧包围柱塞的引导表面，柱塞包括接收部分，该接收部分面向与在接收部分前方的不平坦的周边表面相反的一侧，与压缩螺旋弹簧的一端接触，并且接收偏置力；外壁，该外壁具有在柱塞的移动路径方向上延伸且靠近引导表面设置的外周边表面以及具有比压缩螺旋弹簧的外径大的内径的内周边表面；以及内轴，该内轴在移动路径方向上在外壁内侧延伸，具有在外壁的后端前方的位置处的后端，并且具有允许压缩螺旋弹簧安装在其外侧上的外径，在压缩螺旋弹簧安装在内轴外侧且由在压缩螺旋弹簧的中心轴线方向上的弹性压缩而变形的状态下，压缩螺旋弹簧布置在柱塞保持部分上，使得压缩螺旋弹簧通过压缩螺旋弹簧的弹性推斥力而将柱塞推到不平坦的周边表面，并且，内轴的最大外径与压缩螺旋弹簧的内径之间的差小于外壁的内周边表面的最小内径与压缩螺旋弹簧的外径之间的差。由于这样的构造，通过利用在保持压缩螺旋弹簧的内轴和用于使柱塞的姿势稳定的外壁之间在上述的移动路径方向上的长度差(轴向长度差)，即在压缩螺旋弹簧的中心轴线方向上的长度差，压缩螺旋弹簧和柱塞的姿势可被稳定，同时确保压缩螺旋弹簧的有效长度。更具体地，可通过使外壁伸长来确保外壁的外周边表面与柱塞保持部分的引导表面之间在移动路径方向上的接触长度而有效地限制柱塞的倾斜，且同样，压缩螺旋弹簧的有效长度可通过利用内壁从内侧保持压缩螺旋弹簧而增加轴向长度差的量，从而使内轴比外壁短，同时通过使弹簧的姿势稳定而抑制压缩时的扭曲。因此，实现了柱塞的平稳的往复运动，且因此可提高在拨盘式旋钮的旋转操作中咔哒声感觉的一致性同时有效抑制柱塞的外周边表面的不均勻磨损。另外，通过利用外壁和内轴之间的轴向长度差来增加压缩螺旋弹簧的有效长度， 与具有压缩螺旋弹簧与之接触的后端的柱塞相比，可缩短用于在柱塞后方容纳压缩螺旋弹簧的空间。相应地，在确保外壁的外周边表面和引导表面之间在移动方向上的接触长度的同时，可通过减小柱塞保持部分在轴向长度方向上的长度来实现拨盘式开关的微型化。
图1是根据本发明的实施例的拨盘式开关的分解透视图；图2是在印刷电路板被移除的状态下的拨盘式开关的正视图；图3是在印刷电路板被移除的状态下的拨盘式开关的侧视图；图4是沿图3的线IV-IV截取的剖视图。图5是拨盘式开关的中心部分的纵向剖视图；图6A是显示了掣子部分的柱塞的行为并显示了柱塞配合在不平坦的周边表面的凹形部分中的状态的视图，而图6B是显示了掣子部分的柱塞的行为并显示了柱塞由不平坦的周边表面的凸形部分推动的状态的视图；图7是根据另一实施例的拨盘式开关的掣子部分的放大剖视图；图8是使用常规拨盘式开关的设备的局部放大透视图；图9是拨盘式开关的围绕掣子部分的放大透视图；图10是显示了掣子部分的柱塞的行为并显示了柱塞配合在不平坦的周边表面的凹形部分中的状态的视图；图11是显示了掣子部分的柱塞的行为并显示了柱塞被不平坦的周边表面的凸形部分推动的状态的视图；图12是显示了掣子部分的柱塞的行为并显示了柱塞撞击在柱塞保持部分的内壁表面上的状态的视图；图13是显示了另一常规拨盘式开关的掣子部分的压缩螺旋弹簧的状态并显示了柱塞配合在不平坦的周边表面的凹形部分中且在压缩螺旋弹簧上不产生扭曲的视图；并且图14是显示了掣子部分的压缩螺旋弹簧的状态并显示了柱塞被不平坦的周边表面的凸形部分推动且在压缩螺旋弹簧上产生扭曲的视图。
具体实施例方式在下文中，结合
本发明的一个实施例。根据该实施例的拨盘式开关是用于操作电子设备等的类型的拨盘式开关，且设置在例如构成车辆等的内部的操作面板上。如图1至图5所示，拨盘式开关包括可旋转地操作的拨盘式旋钮12以及支撑构件16，拨盘式旋钮12借助于支撑构件16可旋转地支撑在印刷电路板14上。在支撑构件16所设置的印刷电路板14的表面上，布置了电路并安装了多个电子部件15、15...。拨盘式旋钮12是围绕中心轴线C旋转的部件，且包括圆柱形拨盘构件30、配合在拨盘构件30的远端部分的内部中的开关构件20以及与拨盘构件30 —起旋转的旋转构件40。拨盘构件30为大体圆柱形的构件，其中在拨盘构件30的中心部分中沿中心轴线 C形成了通孔，且拨盘构件30也是这样一种部件，操作者通过保持该部件的外周边表面30a 而可旋转地操作该部件。在拨盘构件30的近端部分侧，形成了具有比拨盘构件30的远端侧的直径小的直径的接合的圆柱形部分32。在接合的圆柱形部分32中在周向方向上以预定的间隔形成了多个接合孔34，使得接合孔34在径向方向上穿透接合的圆柱形部分32。在该实施例中，近端部分侧指在中心轴线C的方向上的印刷电路板14侧，而远端侧指与印刷电路板14侧相反的一侧。另外，径向方向指穿过中心轴线C并与拨盘构件30的旋转方向正交地相交的方向。开关构件20包括推动部分22和传递部分对，推动部分22封闭拨盘构件30的前侧开口且用户利用其手指等推动该推动部分22，传递部分M从推动部分22沿中心轴线C 向后延伸，用于在推动部分22被推动时将推力传递到布置在印刷电路板14上的电子部件 15a。推动部分22是在与中心轴线C正交的方向上扩展的盘形部件，且包括在其前表面上在该前表面的中心(推动部分22与中心轴线C相交的位置)上方的位置处的发光部分沈。 传递部分M穿过拨盘构件30的内侧并延伸到安装在印刷电路板14上的电子部件15a，因而将当推动部分22被推动时产生的力传递到电子部件15a。在传递部分M的后端的上表面部分和下表面部分中形成了在径向方向延伸的接合孔27。通过使支撑构件16的接合凸耳19a与接合孔27接合，开关构件20被支撑构件16保持。旋转构件40包括环形旋转体42和与旋转体42同轴地设置在旋转体42内侧的圆柱形拨盘固定部分44。
旋转体42包括凸缘部分45和不平坦的周边表面部分46，凸缘部分45在旋转体 42的远端侧上在径向方向上扩展，不平坦的周边表面部分46形成在凸缘部分45的近端部分侧上并具有形成为波形的外周边表面(不平坦的周边表面)46a。通过将凸缘部分45配合在形成于支撑构件16的支撑圆柱形部分18的远端上的引导部分18a中，旋转构件40由支撑构件16围绕中心轴线C可旋转地保持。在不平坦的周边表面部分46上形成了用于在拨盘式旋钮12可旋转地操作时产生咔哒声感觉的不平坦的周边表面46a。在不平坦的周边表面部分46的外周边表面(不平坦的周边表面)46a上，分别在径向方向上突出和缩进的凹部和凸部在周向方向上重复。更具体地，不平坦的周边表面46a是在周向方向上的各个位置处具有在中心轴线C的方向上的固定宽度且其上的凹部和凸部在周向方向上平滑地连续的周边表面(参见图4)。拨盘固定部分44是以在径向方向上与旋转体42间隔开预定距离的方式布置在旋转体42内部的圆柱形部分。拨盘固定部分44由在径向方向上从旋转体42的内侧延伸的连接部分47固定到旋转体42。在该实施例中，拨盘固定部分44由在周向方向上以预定间隔布置的多个连接部分47固定到旋转体42的内侧。拨盘固定部分44是外径被设定成与拨盘构件30 (更具体地，接合的圆柱形部分3 的内径对应的尺寸且比旋转体42朝远端侧进一步延伸的圆柱形部分。拨盘固定部分44插入拨盘构件30的内部，使得拨盘固定部分 44的外周边表面与拨盘构件30的内周边表面滑动接触。这里，从拨盘固定部分44的外周边表面突出的接合突起48配合在形成于拨盘构件30中的接合孔34内。由于该配合接合， 拨盘构件30和旋转体40彼此连接。因为拨盘构件30和旋转构件40如上所述地连接到彼此，所以当拨盘构件30可旋转地操作时，旋转构件40也与拨盘构件30 —起旋转。支撑构件16包括支撑圆柱形部分18和内圆柱形部分19，支撑圆柱形部分18从沿印刷电路板14扩展的基底部分17的外周边朝远端侧升高，内圆柱形部分19在支撑圆柱形部分18的内侧朝远端侧延伸，使得内圆柱形部分19与支撑圆柱形部分18同轴地布置。支撑圆柱形部分18包括掣子部分50，当拨盘式旋钮12可旋转地操作时，掣子部分50作用在旋转体42的不平坦的周边表面46a上并产生咔哒声感觉。另外，在支撑圆柱形部分18的远端部分上，形成了具有阶梯形横截面以便允许旋转体42的凸缘部分45配合在其中的引导部分18a。多个限制部件18b在周向方向上以预定间隔形成在支撑圆柱形部分18上。限制部件18b在凸缘部分45配合在引导部分18a中时弹性地变形以允许凸缘部分45穿过引导部分18a。另一方面，在凸缘部分45配合在引导部分18a中之后限制部件18b弹性地返回，因而限制凸缘部分45朝远端侧运动。而且如图6(A)和6(B)所示，掣子部分50设置在支撑圆柱形部分18的上端位置处，并且包括柱塞保持部分52 (在下文，也简称为“保持部分”)、容纳(保持)在保持部分52 中的柱塞60以及对柱塞60进行偏置的压缩螺旋弹簧(在下文，也简称为“螺旋弹簧”)51。保持部分52在柱塞60面向不平坦的周边表面46a的位置处打开，使得柱塞60与旋转体42的不平坦的周边表面46a接触，且保持部分52具有内部空间S，在内部空间S中柱塞60能够以往复方式沿不平坦的周边表面46a的特定径向方向移动。在该实施例的保持部分52中，柱塞60能够在竖直方向上以往复方式移动。更具体地，保持部分52包括引导壁讨和定位壁(定位部分)55，引导壁M沿着当柱塞60以往复方式移动时的移动路径延伸并形成围绕该运动路径从外侧包围柱塞60的引导表面53，定位壁55封闭引导壁M的径向外端部分(远离不平坦的周边表面46a的端部)。该实施例的引导壁M从除远端侧外的三个侧部(在图6(A)中从左侧和右侧以及后侧)包围柱塞60。在没有形成引导壁M 的远端侧上，在保持部分52的上端部分上，限制壁56从定位壁55向下延伸(参见图5)，当螺旋弹簧51的一端与定位壁55接触时，限制壁56限制螺旋弹簧51的一端向远端侧运动。 如上所述，保持部分52的远端侧被释放，且因此，柱塞60和螺旋弹簧51可甚至在其他构件被组装之后被组装在保持部分52中。随着柱塞60在运动的同时与引导表面53接触(当柱塞60滑动时)，引导表面53 引导柱塞60。该实施例的引导表面53包括以相对的方式面向彼此以便在宽度方向(图 6(A)中的侧向方向)上夹住柱塞60的一对竖直伸长的矩形平面以及将该对平面的近端部分侧端部彼此连接的垂直伸长的矩形面。如上所述，引导表面53在竖直方向上延伸，且因此，重力在柱塞60的移动方向上，即在沿引导表面53的方向上作用于柱塞60。相应地，在引导表面53和柱塞60之间产生的摩擦力几乎不受重力影响，使得能够获得高度一致的咔哒声感觉而与拨盘式旋钮12的旋转方向无关。定位壁55是用于在径向方向上对螺旋弹簧51的一端进行定位的部件。在该实施例中，定位壁55具有在与螺旋弹簧51的中心轴线c垂直的方向上扩展的板形状。柱塞60包括接触部分61、接收部分62以及外壁63和内轴64，接触部分61与不平坦的周边表面46a接触，接收部分62面向与布置在接收部分62的前方的不平坦的周边表面46a相反的一侧、与螺旋弹簧51的另一端接触并接收螺旋弹簧51的偏置力(弹性推斥力)，外壁63和内轴64从接收部分62向后延伸。柱塞60利用具有小摩擦系数的材料形成。在该实施例中，柱塞60利用聚缩醛、ABS等通过注射模制而形成。在该实施例中，前侧指拨盘构件30的在径向方向上的中心侧，而后侧指拨盘构件30的在径向方向上的外侧。接触部分61以半球形形状向前(即，朝不平坦的周边表面46a)鼓起且可与不平坦的周边表面46a接触。接触部分61的具体形状不受限制。也就是说，尽管在该实施例中接触部分61形成为半球形形状，但是接触部分61可形成为其他形状，只要在不平坦的周边表面46a随拨盘构件30的旋转操作一起旋转时接触部分61可与不平坦的周边表面46a滑动接触。接收部分62在与螺旋弹簧51的中心轴线c正交的方向上在接触部分61后方扩展，且与螺旋弹簧51的另一端接触以便接收由螺旋弹簧51产生的弹性推斥力。该实施例的接收部分62设置成将内轴64和外壁63彼此连接。外壁63是向后延伸使得外壁63从外侧包围螺旋弹簧51的圆柱形部分。外壁63 包括靠近引导表面53布置的外周边表面63a和具有比螺旋弹簧51的外径大的内径的内周边表面63b。外周边表面63a是当柱塞60以往复方式移动时可与引导表面53接触的表面。 在该实施例中，外周边表面63a的与螺旋弹簧51的中心轴线c正交的横截面形成为矩形形状或方形形状(参见图1)。内周边表面6 是与螺旋弹簧51的外侧间隔开预定距离的表面。在该实施例中，内周边表面63b的与螺旋弹簧51的中心轴线c正交的横截面形成为圆形形状。在该外壁63中，当柱塞60以往复方式移动时，外周边表面63a与引导表面53滑动接触，使得抑制了柱塞60在保持部分52中的倾斜，从而使柱塞60的姿势被稳定化。更具体地，外壁63形成为使得外周边表面63a和引导表面53之间的距离设定为 0.05mm至0. 1mm，且内周边表面6 和螺旋弹簧51之间的距离设定为0. 05mm至0. 1mm。另外，外壁63的纵向长度被设定为5mm。内轴64在外壁63内侧向后延伸。内轴64是用于当螺旋弹簧51由弹性压缩(当螺旋弹簧51被压缩时)而变形时从螺旋弹簧51的内侧使螺旋弹簧51的姿势稳定的部件。 也就是说，当螺旋弹簧51被压缩时，因为内轴64定位在螺旋弹簧51内侧，所以可抑制螺旋弹簧51的扭曲。内轴64的后端设置在外壁63的后端前方的位置处。也就是说，内轴64包括外周边表面64a，该外周边表面6 具有比外壁63的纵向长度小的纵向长度且其上可安装螺旋弹簧51。通过将内轴64的长度设定成在纵向方向上小于外壁63的长度，可以使螺旋弹簧 51的姿势稳定，同时由于长度差(在下文中，也称为“轴向长度差”)而确保螺旋弹簧51的有效长度。也就是说，通过利用内轴64从内侧保持螺旋弹簧51，螺旋弹簧51的姿势可被稳定，从而抑制在压缩时螺旋弹簧51的扭曲，且同时通过使内轴64比外壁63短，压缩螺旋弹簧51的有效长度可增加轴向长度差的量，同时确保在移动方向(纵向方向)上外壁63的外周边表面63a和引导表面53之间的接触长度。通过由于外壁63和内轴64之间的轴向长度差而以该方式增加螺旋弹簧51的有效长度，与螺旋弹簧51与柱塞的后端接触的常规柱塞相比，在柱塞60后方容纳螺旋弹簧51的空间(参见图6(A)中的符号X)可被缩短，因此，保持部分52的在轴向长度方向上的长度可被减小，因而实现拨盘式开关的微型化。该实施例的内轴64形成为使得内轴64的外径和螺旋弹簧51的内径之间的差变为0。由于该构造，当螺旋弹簧51安装在内轴64上时，螺旋弹簧51几乎不从柱塞60 (内轴 64)掉落，且因此，与柱塞和螺旋弹簧彼此独立地设置的情形相比，能够有利于将柱塞60和螺旋弹簧51组装到保持部分52中的操作。例如，内轴64形成为使得外径被设定为Φ 4. 4mm,而纵向长度设定为2mm。这里，外壁63的内周边表面63b的横截面形状和内轴64的外周边表面64a的横截面形状可以不是圆形形状。也就是说，外壁63的内周边表面63b向后延伸使得内周边表面6 从外侧包围螺旋弹簧51且与螺旋弹簧51的外周边表面间隔开预定距离就足够了， 且内周边表面63b的横截面形状可以是多边形形状比如四边形形状。另一方面，关于内轴 64的外周边表面6 的横截面形状，螺旋弹簧51可安装在外周边表面6 上就足够了，且该横截面形状可以是多边形形状等。另外，外壁63的内周边表面63a的横截面形状和内轴 64的外周边表面64a的横截面形状可以相互不同。在该情形中，当外壁63的内周边表面 63b的横截面形状和内轴64的外周边表面64a的横截面形状不是沿螺旋弹簧51的圆形形状时，内轴64的最大外径(例如，当横截面形状为方形形状时对角线的长度)和螺旋弹簧 51的内径之间的差被设定成比外壁63的内周边表面6 的最小内径(例如，当横截面为方形形状时一边的长度)和螺旋弹簧51的外径之间的差小。螺旋弹簧51朝不平坦的周边表面偏置柱塞60。该实施例的螺旋弹簧51由钢琴丝或不锈钢丝形成。螺旋弹簧51在螺旋弹簧51安装在内轴64的外侧上的状态下布置在保持部分52中。更具体地，在螺旋弹簧51的中心轴线c的方向上压缩的状态下，螺旋弹簧 51的一端与定位壁55接触，而螺旋弹簧51的另一端与柱塞60的接收部分62接触。由于该构造，柱塞60由于螺旋弹簧51的弹性推斥力而被推向不平坦的周边表面46a。支撑构件16的内圆柱形部分19比支撑圆柱形部分18更进一步朝远端侧延伸，且内圆柱形部分19的外径形成有与旋转构件40的拨盘固定部分44的内径对应的尺寸。在内圆柱形部分19的上端部分和下端部分上分别形成了接合凸耳19a。接合凸耳19a朝远端侧延伸并在其远端上形成有自由端，且在远端上形成了朝中心轴线C突出的突起。由于接合凸耳19a的突起与形成在开关构件20中的传递部分M的近端侧中的接合孔27的接合， 开关构件20被保持在支撑构件16上。在该拨盘式开关10中，当拨盘式旋钮12可旋转地操作时以以下方式产生了咔哒
声感觉。在该拨盘式开关10中，在拨盘式旋钮12没有可旋转地操作的状态下，如图6(A) 所示，由螺旋弹簧51偏置的柱塞60在柱塞60的接触部分61配合在不平坦的周边表面46a 的凹形部分46b中的状态下与不平坦的周边表面46a接触。当拨盘式旋钮12从该状态可旋转地操作时，不平坦的周边表面46a随该旋转操作一起旋转。结果，柱塞60通过由不平坦的周边表面46a的凸形部分46c推动而朝后侧移动 (参见图6(B))。此时，力也在周向方向上由不平坦的周边表面46a作用在柱塞60上。然而，因为柱塞60在周向方向的运动受引导表面53的限制，所以柱塞60沿引导表面53直着朝后侧移动。当拨盘式旋钮12继续旋转时，柱塞60的接触部分61超过凸形部分46c的顶部且由于螺旋弹簧51的弹性推斥力而配合在相邻的凹形部分46b中(参见图6(A))。同样，在该情形中，柱塞60在周向方向上的运动受引导表面限制，且因此柱塞60沿引导表面 53直着朝前侧移动。只要拨盘式旋钮12的该旋转继续，则该系列的操作重复。以此方式， 由于在柱塞60由于螺旋弹簧51的弹性推斥力而被推到不平坦的周边表面46a的状态下柱塞60沿不平坦的周边表面46a的凹部和凸部行进的该往复运动，因此当拨盘式旋钮12旋转时产生的转矩周期性地改变，使得在拨盘式旋钮12的旋转操作中获得了咔哒声的感觉。在柱塞60的该往复运动中，由于在螺旋弹簧51的中心轴线c方向上保持螺旋弹簧51的内轴64和用于使柱塞60的姿势稳定的外壁63之间的长度的差，可以使螺旋弹簧 51的姿势和柱塞60的姿势稳定，同时确保螺旋弹簧51的有效长度。也就是说，由于外壁63的伸长，可以通过确保外壁63的外周边表面63a和保持部分52的引导表面53之间在纵向方向上的接触长度来有效地限制柱塞60的倾斜。另一方面，由于通过内轴64从内侧保持螺旋弹簧51，可以使螺旋弹簧51的姿势稳定，从而可抑制压缩时的扭曲，且内轴64可短于外壁63，从而螺旋弹簧51的有效长度可增加轴向长度差的量。因此，可实现柱塞60的平稳的往复运动，且因此，可有效地抑制柱塞60的外周边表面 63a的非均勻磨损且同样可在拨盘式旋钮12的旋转操作中提高咔哒声感觉的一致性。另外，通过利用外壁63和内轴64之间的轴向长度差来增加螺旋弹簧51的有效长度，与其中螺旋弹簧与柱塞的后端接触的常规柱塞相比，用于在柱塞60后方容纳螺旋弹簧 51的空间(参见图6(A)中的X)可被缩短。相应地，在确保外壁63的外周边表面63a与引导表面53之间在纵向方向上的接触长度的同时，可通过减小保持部分52在轴向长度方向上的长度来实现拨盘式开关10的微型化。另外，通过在竖直方向上使引导表面53伸长，重力在柱塞60的移动方向，即在沿引导表面53的方向上作用于柱塞60，且因此，在引导表面53和柱塞60之间产生的摩擦力几乎不受重力影响，从而能够获得高度一致的咔哒声感觉而与拨盘式旋钮12的旋转方向无关。例如，如图13和图14所示，当柱塞124的移动路径为水平方向时，假定柱塞IM和引导表面(内壁表面)126之间的摩擦系数为μ，作用于柱塞IM上的重力为mg，且柱塞 1 由于不平坦的周边表面106的旋转而从不平坦的周边表面106接收的力为F，那么当不平坦的周边表面106在图13 (图14)的顺时针方向上旋转时柱塞IM和引导表面126之间的摩擦力变为(F+mg) X μ，且当不平坦的周边表面106在逆时针方向旋转时，柱塞IM和引导表面126之间的摩擦力变为(F-mg) Χμ。这样，当柱塞1 和引导表面126之间的摩擦力根据旋转方向而改变时，咔哒声感觉根据拨盘式旋钮的旋转方向而改变，且因此，不能实现一致的咔哒声感觉。相反，如在该实施例的柱塞60的情形中的，当柱塞60的移动路径为竖直方向(参见图6(A))时，柱塞60和引导表面53之间的摩擦力在不平坦的周边表面46a在任一方向旋转时变为FX μ，且因此柱塞60和引导表面53之间的摩擦力几乎不根据旋转方向而改变。相应地，通过在竖直方向上使引导表面53伸长，可实现高度一致的咔哒声感觉而与拨盘式旋钮12的旋转方向无关。本发明的拨盘式开关不限于上述的实施例，且不用说，在不偏离本发明的主旨的情况下可进行各种修改。例如，如图7所示，柱塞160可包括被引导轴164。被引导轴164从内轴64的后端延伸且进一步沿内轴64的中心轴线(等同于螺旋弹簧51的中心轴线c)延伸到外壁63 的后端后方的位置。被引导轴164的外径小于内轴64的外径。更具体地，被引导轴164具有Φ 3. 8mm的外径，与内轴64同轴地直着向后延伸，且在与中心轴线正交的方向上具有圆形的横截面形状。在该情形中，在定位壁阳中形成了允许被引导轴164插入的引导孔，且引导孔具有内周边表面55a，内周边表面55a与被引导轴164的外周边表面16 滑动接触使得被引导轴164可沿中心轴线c移动。通过如上所述地为内轴64设置被引导轴164，由于被引导轴164和形成在定位壁55中的引导孔的内周边表面5 之间的滑动接触，被引导轴164沿中心轴线c方向(移动路径方向)被引导，且因此，柱塞160以往复方式更平稳地运动。结果，可进一步提高在拨盘式旋钮12的旋转操作中的咔哒声感觉的一致性。另外，在该实施例中，尽管保持部分52形成为使得引导表面53在竖直方向上延伸，但是本发明不限于该情形，且保持部分52可形成为使得引导表面在水平方向上或在倾斜方向上延伸。对此前说明的本发明进行概括，其为如下。也就是说，根据本发明的拨盘式开关是具有可旋转地操作的拨盘式旋钮的拨盘式开关，其包括旋转部分，该旋转部分由于拨盘式旋钮的旋转操作而旋转且具有不平坦的周边表面，在该不平坦的周边表面上分别在与旋转方向正交同时穿过拨盘式旋钮的旋转中心的径向方向上径向地缩进和突出的凹部和凸部沿旋转方向交替地重复；柱塞，该柱塞能够与不平坦的周边表面接触；柱塞保持部分，该柱塞保持部分保持柱塞使得柱塞能够在径向方向上以往复方式移动，从而柱塞与不平坦的周边表面接触；以及压缩螺旋弹簧，该压缩螺旋弹簧朝不平坦的周边表面偏置柱塞，其中柱塞保持部分沿柱塞的移动路径延伸并具有围绕该运动路径从外侧包围柱塞的引导表面，该柱塞包括接收部分，该接收部分面向与在接收部分前方的不平坦的周边表面相反的一侧，与压缩螺旋弹簧的一端接触，并接收偏置力； 外壁，该外壁具有在柱塞的移动路径方向上延伸并靠近引导表面设置的外周边表面以及具有比压缩螺旋弹簧的外径大的内径的内周边表面；以及内轴，该内轴在移动路径方向上在CN 102549696 A外壁内侧延伸，具有在外壁的后端前方的位置处的后端，并具有允许压缩螺旋弹簧安装在其外侧上的外径，压缩螺旋弹簧在压缩螺旋弹簧安装在内轴外侧且由在压缩螺旋弹簧的中心轴线方向上的弹性压缩而变形的状态下布置在柱塞保持部分上，使得压缩螺旋弹簧通过压缩螺旋弹簧的弹性推斥力而将柱塞推到不平坦的周边表面，并且，内轴的最大外径和压缩螺旋弹簧的内径之间的差小于外壁的内周边表面的最小内径和压缩螺旋弹簧的外径之间的差。根据该拨盘式开关，通过利用在上述的移动路径方向上在保持压缩螺旋弹簧的内轴和用于使柱塞的姿势稳定的外壁之间的长度的差(轴向长度差)，即在压缩螺旋弹簧的中心轴线方向上的长度差，压缩螺旋弹簧和柱塞的姿势可被稳定，同时确保了压缩螺旋弹簧的有效长度。更具体地，可通过使外壁伸长来确保外壁的外周边表面和柱塞保持部分的引导表面之间在移动路径方向上的接触长度来有效地限制柱塞的倾斜，且同样，压缩螺旋弹簧的有效长度可通过利用内轴从内侧保持压缩螺旋弹簧而增加了轴向长度差的量，从而使内轴比外壁短，同时通过使弹簧的姿势稳定而抑制了压缩时的扭曲。因此，实现了柱塞的平稳的往复运动，且因此可提高在拨盘式旋钮的旋转操作中的咔哒声感觉的一致性，同时有效抑制柱塞的外周边表面的不均勻磨损。另外，通过利用外壁和内轴之间的轴向长度差来增加压缩螺旋弹簧的有效长度， 与具有压缩螺旋弹簧与之接触的后端的柱塞相比，可缩短用于在柱塞后方容纳压缩螺旋弹簧的空间。相应地，在确保外壁的外周边表面和引导表面之间在移动方向上的接触长度的同时，可通过减小柱塞保持部分在轴向长度方向上的长度来实现拨盘式开关的微型化。另外，内轴的最大外径被设定成使得内轴的最大外径与压缩螺旋弹簧的内径之间的差为0。由于该构造，可有利于将柱塞和压缩螺旋弹簧组装到柱塞保持部分内的操作。更具体地，在将柱塞和压缩螺旋弹簧组装到柱塞保持部分内的操作中，当压缩螺旋弹簧由内轴从内侧保持时，压缩螺旋弹簧的内径与内轴的最大外径之间的差为0，且因此，压缩螺旋弹簧几乎不从内轴掉落。相应地，与柱塞和压缩螺旋弹簧被分别组装到柱塞保持部分中的情形相比，有利于组装操作。柱塞还包括被引导轴，该被引导轴沿内轴的中心轴线从内轴的后端朝外壁的后端后方的位置延伸且具有比内轴的外径小的外径，柱塞保持部分包括在柱塞后方的位置处对压缩螺旋弹簧的另一端进行定位的定位部分，且在该定位部分中形成了允许将被引导轴插入其中的引导孔，并且引导孔具有与被引导轴的外周边表面滑动接触使得被引导轴沿中心轴线移动的内周边表面。由于该构造，在被引导轴与形成在定位部分中的引导孔的内周边表面滑动接触的状态下被引导轴沿中心轴线方向(移动路径方向)引导，且因此柱塞以往复方向更平稳地移动。另外，柱塞保持部分的引导表面在竖直方向上延伸。由于该构造，重力在柱塞的移动方向上作用于柱塞，即在沿引导表面的方向上作用于柱塞。相应地，在引导表面和柱塞之间产生的摩擦力几乎不受重力影响，且因此，可实现高度一致的咔哒声感觉而与拨盘式开关的旋转方向无关。更具体地，例如如图13和图14所示，当柱塞的移动路径在水平方向上时，假定柱塞和引导表面之间的摩擦系数为μ，作用于柱塞的重力为mg，且柱塞由于不平坦的周边表面的旋转而从不平坦的周边表面接收的力为F，则当不平坦的周边表面在图13(图14)中的顺时针方向旋转时柱塞和引导表面之间的摩擦力变为(F+mg) X μ，且当不平坦的周边表面在逆时针方向上旋转时，柱塞和引导表面之间的摩擦力变为(F-mg) X μ。这样，当柱塞和引导表面之间的摩擦力根据旋转方向而改变时，咔哒声感觉根据拨盘式旋钮的旋转方向而改变，且因此，不能实现一致的咔哒声感觉。相反，当引导表面在竖直方向上延伸时，由引导表面引导的柱塞的移动路径在竖直方向上延伸时，且因此当不平坦的周边表面在任一方向上旋转时，柱塞和引导表面之间的摩擦力变为FX μ，且因此柱塞和引导表面之间的摩擦力几乎不根据旋转方向而改变。相应地，通过在竖直方向上使引导表面伸长，可实现高度一致的咔哒声感觉而与拨盘式旋钮的旋转方向无关。工业实用性根据本发明的拨盘式开关在作为在安装在车辆等上的电子设备的操作中使用的拨盘式开关时是有用的，且适合于提高在拨盘式旋钮的旋转操作中咔哒声感觉的一致性。
权利要求
1 一种拨盘式开关，其具有可旋转地操作的拨盘式旋钮，所述拨盘式开关包括旋转部分，所述旋转部分由于所述拨盘式旋钮的旋转操作而旋转，并且所述旋转部分具有不平坦的周边表面，在所述不平坦的周边表面上，在径向方向上分别径向地缩进和突出的凹部和凸部沿旋转方向交替地重复，所述径向方向与所述旋转方向正交同时穿过所述拨盘式旋钮的旋转中心；柱塞，所述柱塞能够与所述不平坦的周边表面接触；柱塞保持部分，所述柱塞保持部分保持所述柱塞，使得所述柱塞能够在所述径向方向上以往复方式移动，从而所述柱塞与所述不平坦的周边表面接触；以及压缩螺旋弹簧，所述压缩螺旋弹簧朝所述不平坦的周边表面偏置所述柱塞，其中所述柱塞保持部分沿所述柱塞的移动路径延伸，并且具有围绕所述移动路径从外侧包围所述柱塞的引导表面，所述柱塞包括接收部分，所述接收部分面向与在所述接收部分前方的所述不平坦的周边表面相反的一侧，与所述压缩螺旋弹簧的一端接触，并且接收偏置力；外壁，所述外壁具有外周边表面和内周边表面，所述外周边表面在所述柱塞的移动路径方向上延伸且靠近所述引导表面布置，所述内周边表面的内径大于所述压缩螺旋弹簧的外径；以及内轴，所述内轴在所述移动路径方向上在所述外壁内侧延伸，具有在所述外壁的后端前方的位置处的后端，并且具有允许所述压缩螺旋弹簧安装在其外侧上的外径，所述压缩螺旋弹簧在所述压缩螺旋弹簧安装在所述内轴外侧且由在所述压缩螺旋弹簧的中心轴线方向上的弹性压缩而变形的状态下布置在所述柱塞保持部分上，使得所述压缩螺旋弹簧通过所述压缩螺旋弹簧的弹性推斥力而将所述柱塞推到所述不平坦的周边表面，且所述内轴的最大外径与所述压缩螺旋弹簧的内径之间的差小于所述外壁的所述内周边表面的最小内径与所述压缩螺旋弹簧的外径之间的差。
2.根据权利要求1所述的拨盘式开关，其中所述内轴的最大外径被设定成使得所述内轴的最大外径与所述压缩螺旋弹簧的内径之间的差为0。
3.根据权利要求1或2所述的拨盘式开关，其中所述柱塞还包括被引导轴，所述被引导轴沿所述内轴的中心轴线从所述内轴的后端朝所述外壁的后端后方的位置延伸，且所述被弓丨导轴的外径小于所述内轴的外径，所述柱塞保持部分包括在所述柱塞后方的位置处对所述压缩螺旋弹簧的另一端进行定位的定位部分，且在所述定位部分中形成有允许所述被引导轴插入其中的引导孔，且所述引导孔具有与所述被引导轴的外周边表面滑动接触使得所述被引导轴沿所述中心轴线移动的内周边表
4.根据权利要求1-3中任一项所述的拨盘式开关，其中所述柱塞保持部分的引导表面在竖直方向上延伸。
全文摘要
一种拨盘式开关，设有具有不平坦的周边表面(46a)的枢转部分(40)；柱塞(60)；用于保持柱塞(60)使得柱塞(60)可往复移动的保持部分(52)；以及用于挤压柱塞(60)的螺旋弹簧(51)。保持部分(52)具有在柱塞(60)移动的方向上延伸且从外侧包围柱塞(60)的引导表面(53)。柱塞(60)设有外壁部分(63)，其具有靠近引导表面(53)布置的外周边表面(63a)，且还具有内径比螺旋弹簧(51)的外径大的内周边表面(63b)；以及内轴(64)，其设置在外壁部分(63)的内侧并具有比外壁部分(63)的后端更朝前侧定位的后端，内轴(64)适合于使螺旋弹簧(51)安装在其外侧上。内轴(64)的外径与螺旋弹簧(51)的内径之间的差小于外壁部分(63)的内径与螺旋弹簧(51)的外径之间的差。
文档编号H01H19/11GK102549696SQ20108004222
公开日2012年7月4日 申请日期2010年11月10日 优先权日2009年11月24日
发明者中岛浩胜, 茶园悟 申请人:住友电装株式会社