CN106104732B - 开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明能使操作者更有效地辨识已将按下区域按下。本发明是一种开关装置(1),具有:按下部(2),具有接受对规定的按下方向的按下的按下区域(2a),且由橡胶状弹性体形成;及静电电容传感器(6),用来基于静电电容检测对按下区域(2a)的按下;且以如下方式构成:静电电容传感器(6)在按下方向上与按下部(2)隔开间隔地配置,在未产生对按下区域(2a)的按下的状态下,在与按下部(2)的按下区域(2a)对应的静电电容传感器(6)侧的部分(凸部(22)最下表面(22a))、与在按下区域(2a)的按下方向的最近处配置的其它构件(基部壳体(4))之间,确保能够沿按下方向使静电电容传感器(6)侧的部分移动的空间(间隙)。
Description
[相关申请案]
本申请案主张基于2014年3月7日在日本提出申请的日本专利特愿2014-044681号的优先权,该申请案所记载的内容全部以参照的形式直接引用到本说明书中。而且,本申请中所引用的全部专利、专利申请案及文献所记载的内容全部以参照的形式直接引用到本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种检测对按下区域进行的按下方向上的按下操作的开关装置。
背景技术
以往,电子设备中,已知有机械地进行接通、断开动作的开关装置。对此,已知检测对按下区域的接触或按压引起的静电电容的变化,进行接通、断开等开关动作的静电电容型开关装置。
近年来,此种静电电容型开关装置存在装载在汽车等的情况,但即便驾驶汽车过程中的操作者对开关装置的按下区域进行接触等,也难以辨识是否确实进行了操作。
针对该情况,已知有为了使操作者辨识已进行操作,而产生声音或振动,辨识操作有效的装置。而且,还公开了与操作者能辨识已按压下开关的触觉的开关相关的技术(例如参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本专利特开2008-300247号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
例如,根据专利文献1中公开的技术,操作者能辨识按压下开关的触觉。然而,对于操作者要求更有效地辨识按压下开关的触觉。
本发明是鉴于所述问题而完成,其目的在于提供能使操作者更有效地辨识已将按下区域按下的技术。
[解决问题的手段]
为了达成所述目的,本发明的一实施方式的开关装置具有:按下部,具有接受对规定的按下方向的按下的按下区域,且由橡胶状弹性体形成;及静电电容传感器,用来基于静电电容检测对按下区域的按下;静电电容传感器在按下方向上与按下部隔开间隔地配置,在未产生对按下区域的按下的状态下,在与按下部的按下区域对应的静电电容传感器侧的部分、与在按下区域的按下方向的最近处配置的其它构件之间,确保能够沿按下方向使静电电容传感器侧的部分移动的空间。
另一实施方式的开关装置进而在与按下部的按下区域对应的静电电容传感器侧,具有向静电电容传感器侧突出的凸部。
另一实施方式的开关装置更具有安装按下部的壳体,且按下部与静电电容传感器之间被壳体分隔。
另一实施方式的开关装置进而按下部利用嵌入成形法而固定在壳体。
另一实施方式的开关装置进而将壳体配置在按下部的按下区域的按下方向的最近处。
另一实施方式的开关装置进而能够沿按下方向移动静电电容传感器侧的部分的空间的按下方向的距离为0.3mm以上。
另一实施方式的开关装置进而按下部的所述按下区域具有阶差部。
另一实施方式的开关装置进而按下部的硬度以依据JISK6253的测定法的硬度计类型为A型的硬度计的硬度表示为25以上且70以下。
另一实施方式的开关装置进而接触点上的位移量为0.5mm以上且小于1.8mm的范围,接触点上的负载为7N以下。
另一实施方式的开关装置进而接触点上的位移量为0.8mm以上且小于1.5mm的范围,接触点上的负载为7N以下。
另一实施方式的开关装置进而橡胶状弹性体为硅胶。
[发明的效果]
根据本发明,能使操作者更有效地辨识已将按下区域按下。
附图说明
图(1A)、(1B)是本发明的第1实施方式的开关装置的立体图及俯视图。
图(2A)~(2C)是本发明的第1实施方式的开关装置的背面立体图及分解立体图。
图3A是本发明的第1实施方式的开关装置的剖视立体图。
图3B是本发明的第1实施方式的开关装置的剖视图。
图3C是本发明的第1实施方式的开关装置的剖视图。
图(4A)、(4B)是表示本发明的第1实施方式的静电电容传感器的构成的图。
图5是表示将本发明的实施例1~9的开关装置及比较例的开关装置中的按下区域按下时位移与负载的关系的图。
图6是表示将本发明的实施例10~13的开关装置中的按下区域按下时位移与负载的关系的图。
图(7A)、(7B)是表示对本发明的实施例的开关装置及比较例的开关装置进行按下操作的情况下操作者的感官评价结果的图。
图(8A)、(8B)是本发明的第2实施方式的开关装置的剖视立体图及剖视图。
图(9A)~(9F)是本发明的第3至第8实施方式的开关装置的剖视图。
具体实施方式
参照附图,对本发明的实施方式进行说明。另外,以下说明的实施方式并不限定与权利要求书相关的发明,而且,实施方式中说明的各要素及其组合均未必为发明的解决手段的必要条件。
<第1实施方式>
首先,对本发明的第1实施方式的开关装置进行说明。
图1是本发明的第1实施方式的开关装置的立体图及俯视图。图2是本发明的第1实施方式的开关装置的背面立体图及分解立体图。图3是本发明的第1实施方式的开关装置的剖视立体图及剖视图。(1A)是开关装置的立体图,(1B)是开关装置的俯视图。(2A)是开关装置的背面立体图,(2B)是已将开关装置的下盒卸除的状态下的背面的立体图,(2C)是已将开关装置的下盒、静电电容传感器、及基部壳体卸除的状态下的背面的立体图。(3A)是(1B)的X-X线剖视立体图,(3B)是(1B)的X-X线剖视图,(3C)是(1B)的Y-Y线剖视图及局部俯视图。
开关装置1是例如装载在汽车上的开关装置,且如(1A)所示,该开关装置1是在1个以上(图中为4个)的按下区域2a中检测操作者在规定的按下方向(附图中由上至下的方向:以下也称为下方向)的按下操作的开关装置。开关装置1具有开关功能部12、及收容开关功能部12的上盒10及下盒11。如(1A)及(2A)所示,上盒10及下盒11构成为仅开关功能部12的按下部2的操作面显露在表面,而开关功能部12的其它部分完全收容在内部。如(3A)、(3B)、及(3C)所示,开关装置1的开关功能部12是自操作者按下的上表面侧依次具有按下部2、壳体5(上部壳体3、基部壳体4)、及静电电容传感器6。
按下部2例如包含橡胶状弹性体。橡胶状弹性体有硅胶、氨基甲酸酯橡胶、异戊二烯橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶等热固性弹性体;氨基甲酸酯系、酯系、苯乙烯系、烯烃系、丁二烯系或氟系等热塑性弹性体;或它们的复合物等,且优选硅胶。构成按下部2的橡胶状弹性体的硬度(由依据JISK6253的测定法的硬度计类型为A型的硬度计求出的硬度:称为A型硬度)例如为25以上且70以下,更优选30以上且50以下。其原因在于,如果A型硬度低于25,则反复利用的耐久性差,如果高于70,则无法获得良好的触觉。
在按下部2的各按下区域2a的大致中心分别设置有凹部21。凹部21为阶差部的一例,例如凹部21为上表面的形状为直径8mm的圆形且向按下方向凹陷的凹处。根据该凹部21,操作者通过触碰按下部2的表面,而无需视认便可容易且适当地辨识凹部21,结果能容易地辨识按下区域2a。此处,阶差部并不限于凹部21,也可为向按下方向的相反侧突出的凸部,即,只要具有沿按下方向延伸的阶差即可。作为构成阶差部的凸部,可为直径相对较大(例如8mm)的1个圆柱状的部位,也可包含直径相对较小的多个圆柱状的部位,也可为圆筒状的部位。另外,作为操作者容易辨识按下区域2a的阶差部,优选凹部21。
而且,如(3A)、(3B)、及(3C)所示,在与按下部2的按下区域2a对应的按下方向上形成有向按下方向突出的凸部22。在本实施方式中,凸部22为直径比凹部21的直径长的圆柱状的部位。凸部22的直径例如为10mm,且按下方向的厚度为3.55mm。另外,按下部2的薄壁部的厚度例如为0.75mm。
按下部2是固定在壳体5的上部壳体3。上部壳体3例如包含绝缘性高的硬质树脂构件,且宜于包含聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、或PC与PBT的共聚物。如(2C)、(3A)、及(3B)所示,上部壳体3具有在与按下部2的按下区域2a对向的区域收容凸部22的凹部3a。如(1B)所示,凹部3a具有比凸部22的直径长的直径(例如15mm)。而且,如(2C)、(3A)、及(3C)所示,上部壳体3具有使凹部3a与凹部3a之间连通的槽部3b、及自凹部3a延伸至外周侧的槽部3c。如(2B)所示,槽部3c呈延伸到相较基部壳体4或静电电容传感器6的外周更外侧的形状。因此,如(3A)及(3B)所示,各凹部3a将基部壳体4及静电电容传感器6与下盒11之间的空间连通。另外,基部壳体4及静电电容传感器6与下盒11之间的空间并不与外部连通,所以能适当地防止灰尘或水等从外部进入。而且,如此一来,各凹部3a的空间与其它凹部3a的空间连通,且进而与基部壳体4及静电电容传感器6与下盒11之间的空间连通,整体上成为具有相对较大容积的空间,因此,在操作者将按下部2按下的情况下,能有效地减轻因凹部3a的空气被压缩而产生对按下的负载增加。
作为使按下部2及上部壳体3固定的方法,例如可使用嵌入成形法,该嵌入成形法是在规定的模具内设置上部壳体3,将未硬化状态的按下部2的橡胶材料流入到模具内,在上部壳体3一体形成按下部2。
在上部壳体3下固定着基部壳体4。基部壳体4为大致平板状的构件,且将上部壳体3的凹部3a的下表面全部覆盖。基部壳体4例如包含绝缘性高的硬质树脂构件,且宜于包含聚碳酸酯(PC)、或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。基部壳体4的厚度例如为0.5mm。通过此种构成,凹部3a侧与基部壳体4的下侧被基部壳体4分隔。因此,能利用基部壳体4防止因按下部2产生的静电传递到静电电容传感器6,所以能防止静电导致静电电容传感器6破损。
在本实施方式中,如(3B)所示,基部壳体4成为配置在按下部2的按下区域2a的按下方向的最近处的构件。
在按下部2的凸部22的最下表面22a与基部壳体4的上表面4a之间,如(3B)所示,在未对按下部2的按下区域2a进行按下操作的情况下,可使静电电容传感器侧的部分(凸部22)沿按下方向移动且对于按下方向为规定距离以上的空间(间隙)C得以确保。该间隙C的按下方向的距离例如为0.3mm以上,更优选0.5mm以上。在对按下部2的按下区域2a已进行按下操作的情况下,首先,凸部22的最下表面22a与基部壳体4的上表面4a接触,进而进行按下操作时,凸部22产生变形。如此一来,在按下部2的凸部22的最下表面22a与基部壳体4的上表面4a之间可确保间隙C。因此,在按下部2的按下区域2a被按下的情况下,按下部2的按下区域2a附近相对容易进行挠曲,因此,将按下区域2a按下的操作者的手指等相对容易地沿按下方向移动,从而操作者能容易且确实地辨识已进行了操作。而且,凸部22的最下表面22a与基部壳体4的上表面4a接触之后,还会带有一定程度的反弹力,凸部22容易产生变形,操作者的手指等进一步向按下方向移动,因此,操作者能更有效地辨识按下操作。另外,施加至凸部22的力可由作为硬质树脂构件的基部壳体4承受,因此,可防止多余的力消耗在配置在比基部壳体4更下方的静电电容传感器6。因此,能适当地防止静电电容传感器6被压缩等而变形的情况。
在基部壳体4的下侧配置有用来检测按下区域2a的静电电容的静电电容传感器6。
图4是表示本发明的第1实施方式的静电电容传感器的构成的图。(4A)是静电电容传感器的俯视图,(4B)是(4A)的Z-Z线剖视图。
静电电容传感器6是用来检测静电电容的传感器,且既可为自电容式传感器,亦可为互电容式传感器。如(4A)所示,静电电容传感器6具有配置在与各个按下区域2a对向的位置的检测电极61、连接在检测电极61的配线62、连接在配线62且用来与外部装置连接的端子部63、及加强件(加强材料)64。检测电极61可包含铜、银等的金属薄膜,也可包含透明PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate),聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸))等导电性高分子膜、由铜、银、碳等的纳米状微小纤维构成的膜、或ITO(氧化铟锡)膜。另外,在本实施方式中,检测电极61为透明电极。
如(4B)所示,静电电容传感器6是在基材65上形成检测电极61,且检测电极61经由配线62连接在端子部63。在检测电极61之上形成有保护检测电极61的保护层66。保护层66可为粘附材料。在配置有端子部63的基材65之下形成有加强件64。
其次,在第1实施方式中,对实施例(实施例1至实施例13)、及比较例(比较例1及比较例2)进行说明,所述实施例是将按下部2的形状设为相同,将构成按下部2的橡胶状弹性体的硬度、及按下部2的凸部22的最下表面22a与配置在按下部2的按下区域2a(更具体而言为凸部22)的按下方向的最近处的构件的间隙改变,所述比较例是使用相同形状的按下部2,且不具有按下部2的凸部22的最下表面22a与配置在按下区域2a的按下方向的最近处的构件的间隙。
比较例1是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为70且不具有间隙的示例,比较例2是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为40且不具有间隙的示例。
实施例1是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为40且将间隙的按下方向的距离设为0.3mm的示例,实施例2是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为70且将间隙的按下方向的距离设为0.3mm的示例,实施例3是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为40且将间隙的按下方向的距离设为0.5mm的示例,实施例4是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为70且将间隙的按下方向的距离设为0.5mm的示例,实施例5是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为40且将间隙的按下方向的距离设为1.0mm的示例,实施例6是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为70且将间隙的按下方向的距离设为1.0mm的示例,实施例7是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为40且将间隙的按下方向的距离设为1.5mm的示例,实施例8是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为70且将间隙的按下方向的距离设为1.5mm的示例,实施例9是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为40且将间隙的按下方向的距离设为2.0mm的示例。实施例10是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为40且将间隙的按下方向的距离设为0.75mm的示例。实施例11是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为70且将间隙的按下方向的距离设为0.75mm的示例。实施例12是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为40且将间隙的按下方向的距离设为1.25mm的示例。实施例13是将按下部2的硬度以A型硬度表示设为70且将间隙的按下方向的距离设为1.25mm的示例。
图5是表示将本发明的实施例1~9的开关装置及比较例的开关装置中的按下区域按下时位移与负载的关系的图。图6是表示将本发明的实施例10~13的开关装置中的按下区域按下时位移与负载的关系的图。图5及图6表示利用直径8mm的柱状辅具以速度1.0mm/sec将按下部2的按下区域2a的凹部21的上表面按下及释放(复位)时柱状辅具的位移(mm)与负载(N)的关系。另外,对应于各例的线的左侧部分表示按下时的状态,右侧部分表示释放时的状态。而且,图5中的点P1~P9在实施例1~9中是负载相对于位移的增加倾向较大地变化的点,图6中的点P10~P13在实施例10~13中是负载相对于位移的增加倾向较大地变化的点。具体而言,P1~P13表示在按下部2的按下区域2a与最靠近配置的构件接触的点(接触点)。
图7是表示对本发明的实施例的开关装置及比较例的开关装置进行按下操作的情况下操作者的感官评价结果的图。(7A)表示感官评价的评价基准,(7B)表示以实施例1至实施例9、及比较例1及比较例2的开关装置作为对象进行感官评价的结果。
在本感官评价中,让31位操作者利用评价对象的各开关装置进行按下操作,且由各操作者选择按压触觉良好的前3个开关装置。
在本感官评价中,如(7A)所示,将所有31人中选择为良好开关装置的总人数为16人以上的开关装置的评价设为A(最佳),将选择的总人数为10人以上且15人以下的开关装置的评价设为B(合适),将选择的总人数为4人以上且9人以下的开关装置的评价设为C(能够使用),将选择的总人数为3人以下的开关装置的评价设为D(NG)(无法使用)。
以实施例1至实施例9、及比较例1及比较例2的开关装置作为对象进行感官评价,结果为选择各开关装置良好的人数如(7B)所示,实施例1、实施例2、实施例4、实施例8及实施例9的开关装置被评价为C(能够使用),实施例3及实施例7的开关装置被评价为B(合适),实施例5及实施例6的开关装置被评价为A(最佳)。
根据比较例1及比较例2,即便在负载成为5N以上的情况下,位移也为0.5mm以下,位移较少。使用比较例1及比较例2的开关装置对多个操作者按下时的触觉评价进行统计,评价为将按下区域按下所得的触觉较硬,不具有按下的触觉。
根据实施例1的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到0.3mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。根据实施例2的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到0.3mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。
根据实施例1的开关装置,如果为相同负载,那么位移比实施例2的开关装置更大。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例1及实施例2的开关装置获得如下评价,即,与比较例1及比较例2相比更能获得按下所得的触觉,成为良好的触觉。而且,实施例1的开关装置获得按下的触觉比实施例2的开关装置良好的评价。
根据实施例3的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到0.5mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。根据实施例4的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到0.4mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。
根据实施例3的开关装置,如果为相同负载,那么位移比实施例4的开关装置更大。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例3及实施例4的开关装置获得如下评价,即,与实施例1及实施例2相比更能获得按下的触觉,成为良好触觉。而且,实施例3的开关装置较多地获得按下的触觉比实施例4的开关装置良好的评价。
根据实施例5的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到1.0mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。而且,根据实施例5的开关装置,如果在大于0.9N时为相同负载,那么位移比实施例3的开关装置更大。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例5的开关装置较多地获得如下评价,即,与实施例3或实施例4的开关装置相比更具有按下的触觉,并且具有反弹力,操作感更强。
根据实施例6的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到0.5mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。而且,根据实施例6的开关装置,如果在大于1.6N时为相同负载,那么位移比实施例4的开关装置更大。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例6的开关装置较多地获得如下评价,即,与实施例3、实施例4、实施例5及下述实施例8的开关装置相比更能获得按下的触觉,成为良好触觉。
根据实施例7的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到1.0mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。而且,根据实施例7的开关装置,如果在大于0.9N时为相同负载,那么位移比实施例3的开关装置更大。根据实施例7,在相对于负载的位移量达到1.7mm之前为大致直线状,因此获得良好触觉。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例7的开关装置较多地获得如下评价,即,与比较例1、比较例2及实施例1的开关装置相比更具有按下的触觉,并且具有反弹力,操作感更强。
根据实施例8的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到0.5mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。而且,根据实施例8的开关装置,如果在大于1.6N时为相同负载,那么位移比实施例4的开关装置更大。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例8的开关装置较多地获得如下评价,即,与比较例1、比较例2、及实施例2的开关装置相比更能获得按下的触觉,成为良好触觉。
根据实施例9的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到1.0mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例9的开关装置获得如下评价,即,与比较例1及比较例2的开关装置相比更能获得按下的触觉,成为良好触觉。
而且,关于实施例10~13的开关装置,如果与比较例1、2及实施例1~9相比,虽统计上难言准确的感官评价,但根据图6的位移-负载曲线的结果,获得如下评价。根据实施例10的开关装置,即便在负载为相对较小的2N左右的情况下,位移也达到0.5mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。而且,根据实施例10的开关装置,在对于负载的位移量达到0.8mm之前为大致直线状,因此获得良好触觉。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例10的开关装置较多地获得如下评价,即,与实施例1~4、实施例7~9或下述实施例11的开关装置相比更能获得按下的触觉,成为良好触觉。
根据实施例11的开关装置,即便在负载相对较小的2N左右的情况下,位移也达到0.5mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。而且,根据实施例11的开关装置,在相对于负载的位移量达到0.7mm之前为大致直线状,因此获得良好触觉。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例11的开关装置较多地获得如下评价,即,与实施例1~4、实施例8、实施例9的开关装置相比更能获得按下的触觉,成为良好触觉。
根据实施例12的开关装置,即便在负载相对较小的2N左右的情况下,位移也达到1.0mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。而且,根据实施例12的开关装置,在相对于负载的位移量达到1.4mm之前为大致直线状,因此获得良好触觉。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例12的开关装置较多地获得如下评价,即,与实施例1~4、实施例7~9、实施例11的开关装置相比更能获得按下的触觉,成为良好触觉。
根据实施例13的开关装置,即便在负载相对较小的2N左右的情况下,位移也达到0.5mm以上,在负载更大的情况下,位移进一步增大。而且,根据实施例13的开关装置,在相对于负载的位移量达到1.2mm之前为大致直线状,因此获得良好触觉。对多个操作者按下时的触觉评价进行统计后,实施例13的开关装置较多地获得如下评价,即,与实施例1~4、实施例7~9、实施例11的开关装置相比更能获得按下的触觉,成为良好触觉。
根据以上结果,如果间隙的按下方向的距离小于0.3mm,那么按压触觉便不充分,可知间隙的按下方向的距离优选0.3mm以上。而且,如果假定汽车电子设备用的开关装置,当间隙的按下方向的距离超过2.2mm时,则超过现有机械开关装置的行程,导致操作者的按下触觉降低,并且无法实现开关装置的薄型化,因此间隙的按下方向的距离优选2.2mm以下。而且,如果基于操作者的触觉评价,则优选开关装置的接触点属于图5及图6的区域A,即,接触点上的位移量为0.3mm以上且2.2mm以下的范围,且接触点上的负载为11N以下。进而,更优选开关装置的接触点属于图5及图6的区域B,即,接触点上的位移量为0.5mm以上且小于1.8mm的范围,且接触点上的负载为7N以下。而且,就实施例5、实施例6、实施例10、实施例12、及实施例13被评价为最佳而言,最优选开关装置的接触点属于图5及图6的区域C,即,接触点上的位移量为0.8mm以上且小于1.5mm的范围,且接触点上的负载为7N以下。
<第2实施方式>
接下来,对本发明的第2实施方式的开关装置进行说明。在本实施方式中,对于与第1实施方式共同的构成部分,标注相同符号并适当省略其说明。
图8是本发明的第2实施方式的开关装置的剖视立体图及剖视图。(8A)是第2实施方式的开关装置的与(1B)的X-X线对应的线处的剖视立体图,(8B)是第2实施方式的开关装置的与(1B)的X-X线对应的线处的剖视图。
第2实施方式的开关装置1设为在壳体5不具备基部壳体4,且静电电容传感器6固定在上部壳体3。
在上部壳体3之下固定着静电电容传感器6。在本实施方式中,如(8A)及(8B)所示,静电电容传感器6成为在按下部2的按下区域2a的按下方向的最近处配置的构件。
如(8B)所示,在按下部2的凸部22的最下表面22a与静电电容传感器6的上表面6a之间,当未对按下部2的按下区域2a进行按下操作的情况下,对于按下方向上确保了规定距离以上的间隙C。该间隙C的按下方向的距离例如为0.3mm以上,更优选0.5mm以上。在对按下部2的按下区域2a已进行按下操作的情况下,首先,凸部22的最下表面22a与静电电容传感器6的上表面6a接触,进一步进行按下操作的情况下,凸部22产生变形。如此一来,在按下部2的凸部22的最下表面22a与静电电容传感器6的上表面6a之间确保了间隙C。因此,在按下部2的按下区域2a被按下的情况下,按下部2的按下区域2a附近相对容易产生挠曲。由此,将按下区域2a按下的操作者的手指等相对容易沿按下方向移动,因此,操作者能容易且确实地辨识已进行了操作。根据该构成,因不具备基部壳体4,所以与第1实施方式的开关装置相比能实现轻量化及薄型化。
<第3至第8实施方式>
接下来,对本发明的第3至第8实施方式的开关装置进行说明。在本实施方式中,对于与第1实施方式共同的构成部分,标注相同符号并适当省略其说明。
图9是本发明的第3至第8实施方式的开关装置的剖视图。另外,在图9中,对于上盒10及下盒11省略了图示。(9A)是第3实施方式的开关装置的与(1B)的Y-Y线对应的线处的剖视图及局部俯视图,(9B)是第4实施方式的开关装置的与(1B)的Y-Y线对应的线处的剖视图及局部俯视图,(9C)是第5实施方式的开关装置的与(1B)的Y-Y线对应的线处的剖视图及局部俯视图,(9D)是第6实施方式的开关装置的与(1B)的Y-Y线对应的线处的剖视图及局部俯视图,(9E)是第7实施方式的开关装置的与(1B)的Y-Y线对应的线处的剖视图及局部俯视图,(9F)是第8实施方式的开关装置的与(1B)的Y-Y线对应的线处的剖视图及局部俯视图。
如(9A)所示,第3实施方式的开关装置1是在第1实施方式的开关装置1中设为在按下部2不具备凸部22的开关装置。
根据该开关装置1,在按下部2的最下表面2b与基部壳体4的上表面4a之间,未对按下部2的按下区域2a进行按下操作的情况下,在按下方向上确保了规定的距离以上的间隙C。在对按下部2的按下区域2a已进行按下操作的情况下,按下部2挠曲,如果按下操作量增多,那么按下部2的最下表面2b与基部壳体4的上表面4a接触,在进一步进行按下操作的情况下,按下部2产生变形。如此一来,在按下部2的最下表面2b与基部壳体4的上表面4a之间确保了间隙C。因此,在按下部2的按下区域2a被按下的情况下,按下部2的按下区域2a附近相对容易产生挠曲。由此,将按下区域2a按下的操作者的手指等相对容易沿按下方向移动,因此操作者能容易且确实地辨识已进行了操作。
如(9B)所示,第4实施方式的开关装置1是在第1实施方式的开关装置1中具备凸部23来代替凸部22的开关装置。
凸部23为大致圆柱状,且在其下表面的前端具备多个小突起23a。根据该开关装置1,在按下部2的凸部23的小突起23a的前端与基部壳体4的上表面4a之间,未对按下部2的按下区域2a进行按下操作的情况下,对于按下方向确保了规定的距离以上的间隙C。在对按下部2的按下区域2a已进行按下操作的情况下,首先,凸部23的小突起23a与基部壳体4的上表面4a接触,进一步进行按下操作的情况下,凸部23的小突起23a产生变形。如此一来,在按下部2的凸部23的小突起23a与基部壳体4的上表面4a之间确保了间隙C。因此,在按下部2的按下区域2a被按下的情况下,按下部2的按下区域2a附近相对容易产生挠曲,因此将按下区域2a按下的操作者的手指等相对容易沿按下方向移动,因此操作者能容易且确实地辨识已进行了操作。而且,如果在凸部23的小突起23a的前端与基部壳体4的上表面4a接触之后还进一步进行按下操作,便会具有一定程度的反弹力,凸部23的小突起23a容易变形,操作者的手指等能进一步向按下方向移动,因此操作者能更有效地辨识按下操作。尤其在凸部23的小突起23a的前端与基部壳体4的上表面4a刚接触之后,为仅小突起23a进行接触的状态,因此相对容易变形。
如(9C)所示,第5实施方式的开关装置1是在第1实施方式的开关装置1中具备凸部24来代替凸部22的开关装置。
凸部24为直径长于凹部21的直径的圆柱状,且圆柱的下端面成为如同大致中心部成为最下端那样的曲面状。根据该开关装置1,在按下部2的凸部24的最下表面24a的最下点与基部壳体4的上表面4a之间,未对按下部2的按下区域2a进行按下操作的情况下,对于按下方向确保了规定的距离以上的间隙C。在对按下部2的按下区域2a已进行按下操作的情况下,首先,凸部24的最下表面24a的最下点与基部壳体4的上表面4a接触,在进一步进行按下操作的情况下,凸部24产生变形。如此一来,在按下部2的凸部24的最下表面24a的最下点与基部壳体4的上表面4a之间确保了间隙C。因此,在按下部2的按下区域2a被按下的情况下,按下部2的按下区域2a附近相对容易挠曲,因此将按下区域2a按下的操作者的手指等相对容易沿按下方向移动,从而操作者能容易且确实地辨识已进行了操作。而且,凸部24的最下表面24a的最下点与基部壳体4的上表面4a接触之后,最初也为仅凸部24的最下表面24a的一部分进行接触的状态,因此凸部24相对容易变形,操作者的手指等能进一步向按下方向移动,因此操作者能更有效地辨识按下操作。
如(9D)所示,第6实施方式的开关装置1是在第1实施方式的开关装置1中具备凸部25来代替凸部22的开关装置。
凸部25成为直径长于凹部21的直径的圆筒状。根据该开关装置1,在按下部2的凸部25的最下表面25a与基部壳体4的上表面4a之间,未对按下部2的按下区域2a进行按下操作的情况下,对于按下方向确保了规定的距离以上的间隙C。在对按下部2的按下区域2a已进行按下操作的情况下,首先,凸部25的最下表面25a与基部壳体4的上表面4a接触,在进一步进行按下操作的情况下,凸部25产生变形。如此一来,在按下部2的凸部25的最下表面25a与基部壳体4的上表面4a之间,确保了间隙C。因此,在按下部2的按下区域2a被按下的情况下,按下部2的按下区域2a附近相对容易挠曲,因此将按下区域2a按下的操作者的手指等相对容易沿按下方向移动,因此操作者能容易且确实地辨识已进行了操作。而且,如果在凸部25的最下表面25a与基部壳体4的上表面4a接触之后还进一步进行按下操作,则会具有一定程度的反弹力,凸部25容易变形,操作者的手指等能进一步向按下方向移动,因此操作者能更有效地辨识按下操作。尤其在本实施方式中,凸部25为圆筒状,因此与圆柱状的凸部22相比,如果为相同构件,则可容易地变形。
如(9E)所示,第7实施方式的开关装置1是在第1实施方式的开关装置1中具备凸部26来代替凸部22的开关装置。
凸部26为将直径长于凹部21的直径的圆设为底面的圆锥状部位。根据该开关装置1,在按下部2的凸部26的顶点部26a与基部壳体4的上表面4a之间,未对按下部2的按下区域2a进行按下操作的情况下,对于按下方向确保了规定的距离以上的间隙C。在对按下部2的按下区域2a已进行按下操作的情况下,首先,凸部26的顶点部26a与基部壳体4的上表面4a接触,在进一步进行按下操作的情况下,凸部26产生变形。如此一来,在按下部2的凸部26的顶点部26a与基部壳体4的上表面4a之间确保了间隙C。因此,在按下部2的按下区域2a被按下的情况下,按下部2的按下区域2a附近相对容易挠曲,因此将按下区域2a按下的操作者的手指等相对容易沿按下方向移动,从而操作者能容易且确实地辨识已进行了操作。而且,如果在凸部26的顶点部26a与基部壳体4的上表面4a接触之后还进一步进行按下操作,则会具有一定程度的反弹力,凸部26容易变形,操作者的手指等能进一步向按下方向移动,因此操作者能更有效地辨识按下操作。尤其在本实施方式中,凸部26为圆锥状,因此与圆柱状的凸部22相比,如果为相同构件,则可容易地变形。
如(9F)所示,第8实施方式的开关装置1是在第1实施方式的开关装置1中具备凸部27来代替凸部22的开关装置。
凸部27为直径长于凹部21的直径的圆柱状,且圆柱的下端面成为波状面27a。根据该开关装置1,在按下部2的凸部27的波状面27a的最下端与基部壳体4的上表面4a之间,未对按下部2的按下区域2a进行按下操作的情况下,对于按下方向确保了规定的距离以上的间隙C。在对按下部2的按下区域2a已进行按下操作的情况下,首先,凸部27的波状面27a的最下端与基部壳体4的上表面4a接触,在进一步进行按下操作的情况下,凸部27产生变形。如此一来,在按下部2的凸部27的波状面27a的最下端与基部壳体4的上表面4a之间确保了间隙C。因此,在按下部2的按下区域2a被按下的情况下,按下部2的按下区域2a附近相对容易挠曲,因此将按下区域2a按下的操作者的手指等相对容易沿按下方向移动,从而操作者能容易且确实地辨识已进行了操作。而且,在凸部27的波状面27a的最下端与基部壳体4的上表面4a接触之后,最初也为仅凸部27的波状面27a的一部分进行接触的状态,因此,凸部27相对容易变形,操作者的手指等能进一步向按下方向移动,因此操作者能更有效地辨识按下操作。
<其它实施方式>
以上,基于实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限于所述实施方式,且可适用于其它各种形态。
例如,在所述第1至第8实施方式中,可在按下部2的上表面进行文字或图形设计、或者着色等。而且,也可以在按下部2的上表面粘接不阻碍按下部2变形的其它构件等。
而且,在所述第1至第8实施方式中,可在相较静电电容传感器6更下侧具备向上侧照射光的光源单元。在该情况下,可将按下部2、壳体5、及静电电容传感器6的至少一部分设为使光透过的透明或半透明构件。
[工业上的可利用性]
本发明可用于检测对按下区域进行的按下方向的操作的开关装置,例如可用于车载开关装置。
[符号说明]
1 开关装置
2 按下部
2a 按下区域
21 凹部(阶差部)
22 凸部
3 上部壳体
4 基部壳体
5 壳体
6 静电电容传感器
C 间隙(空间)
Claims (9)
1.一种开关装置,具有:按下部,具有接受对按下方向的按下的2个以上的按下区域;及静电电容传感器,用来基于静电电容检测对所述按下区域的按下;
所述静电电容传感器在所述按下方向上与所述按下部隔开间隔地配置,
在未产生对所述按下区域的按下的状态下,在与所述按下部的所述按下区域对应的所述静电电容传感器侧的部分、与在所述按下区域的所述按下方向的最近处配置的其它构件之间,确保能够沿所述按下方向使所述静电电容传感器侧的部分移动的空间,
在与所述按下部的所述按下区域对应的所述静电电容传感器侧,具有向所述静电电容传感器侧突出的凸部,
还具有安装所述按下部的壳体,
所述壳体具备由硬质树脂构件构成的上部壳体,所述上部壳体具有在与所述按下部的所述按下区域对向的区域分别收容对应的所述凸部且在所述按下方向上贯通的2个以上的凹部,所述按下部由橡胶状弹性体形成且固定在所述上部壳体上,
在相邻的所述凹部彼此之间,具备使所述凹部互相连通的槽部,
所述壳体在所述上部壳体的下方具备基部壳体,
所述按下部与所述静电电容传感器之间被所述基部壳体分隔,
所述各凹部与所述基部壳体及所述静电电容传感器与位于较所述静电电容传感器下方的下盒之间存在的空间连通。
2.根据权利要求1所述的开关装置,其中所述按下部利用嵌入成形法而固定在所述壳体。
3.根据权利要求1所述的开关装置,其中所述壳体是配置在所述按下部的所述按下区域的所述按下方向的最近处。
4.根据权利要求1所述的开关装置,其中所述空间的所述按下方向上的距离为0.3mm以上。
5.根据权利要求1所述的开关装置,其中所述按下部的所述按下区域具有阶差部。
6.根据权利要求1所述的开关装置,其中所述按下部的硬度以依据JISK6253的测定法的硬度计类型为A型的硬度计的硬度表示为25以上且70以下。
7.根据权利要求6所述的开关装置,其中接触点上的位移量为0.5mm以上且小于1.8mm的范围,接触点上的负载为7N以下。
8.根据权利要求7所述的开关装置,其中接触点上的位移量为0.8mm以上且小于1.5mm的范围,接触点上的负载为7N以下。
9.根据权利要求1所述的开关装置,其中所述橡胶状弹性体为硅胶。
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