JP2002184257A

JP2002184257A - 発光手段を備えた電気切換え装置

Info

Publication number: JP2002184257A
Application number: JP2001353262A
Authority: JP
Inventors: Urs Campana; カムパーナウルス; Dieter Rammelmeyer; ラメルマイヤーディーター
Original assignee: TH Contact AG
Current assignee: TH Contact AG
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2002-06-28
Also published as: US20020079208A1; EP1207542A1; CA2361820A1

Abstract

(57)【要約】【課題】切換え装置において、比較的低コストで製造で
き、切換え状態を変化させるために必要な部品と発光手
段とが周囲に対し液密または気密に密閉されているよう
に構成する。【解決手段】カバープレート（６）は少なくとも部分的
に光透過性であり、且つ操作部材（８）とは逆の側に、
光をカバープレート（６）から操作部材（８）を貫通せ
しめて放出させる少なくとも１つの発光ダイオード（１
６）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載の、発光手段を備えた電気切換え装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の切換え装置は、担持体への固定
用のケーシングと、押圧用の操作部材と、切換え状態の
識別および（または）操作部材の操作面の視認化用の発
光手段とを有し、ケーシングが、前面に、操作部材側に
設けられるディスク状のカバープレートを有し、ケーシ
ングは、切換え状態を生起させるための切換え要素（た
とえば公知の機械的タンブラースイッチ、回転スイッ
チ、プッシュスイッチに使用されているような切換え要
素）、或いは電子的な切換え要素（たとえば圧電切換え
要素）を備えている。

【０００３】本発明に関わる電子切換え装置は、たとえ
ば知覚可能なストローク部と圧電切換え要素とを備えて
いる。この種の切換え装置(以下ではキースイッチとも
記す)は、信頼度の高い切換え性、機械的磨耗の欠如と
いった電子キースイッチの利点と、知覚可能な機械的運
動を直接切換えパルスに変換する電気キースイッチの利
点とを兼ね備えている。この種の公知のキースイッチ
は、２つの終端位置の間をばねの力に抗して変位可能な
操作部材と、たとえば操作部材により生起したダイヤフ
ラムの機械的変形を電気信号に置換する接触検知型セン
サとを有している。

【０００４】発光手段を備えた切換え装置は、切換え状
態を視認化させるためのもので、或いは、プレート状の
担持体に固定されて、担持体前面に境を接している周囲
空間側から押すことにより、周囲空間が暗い場合でも、
たとえば夜間においても操作できるように使用するため
のものである。

【０００５】この種の切換え装置は、欧州特許公開第０
４１７０４８号公報およびドイツ実用新案登録第２９７
１２８８８号から知られている。これらの切換え装置
は、担持体への固定用のケーシングと、押圧用の操作部
材と、切換え状態を識別するための発光手段とを有し、
ケーシングは、前面に、操作部材側に設けられるディス
ク状のカバープレートを有し、カバープレートの操作部
材とは対向する側には、切換え状態を生起させるための
電気機械的または電子的な切換え要素が配置されてい
る。この公知の構成の切換え装置の欠点は、発光手段が
操作部材をくまなく照明するために設けられておらず、
すなわち照明の際操作部材の縁領域だけが周辺的に認識
できるにすぎないこと、したがって操作部材のサイズを
任意に選定できず、カバープレートの構成と発光手段の
配置によって制限を受けていることである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた種類の切換え装置において、公知の装置の欠点
を有しておらず、比較的低コストで製造でき、切換え状
態を変化させるために必要な部品と発光手段とが周囲に
対し液密または気密に密閉されているように構成するこ
とである。

【０００７】また、大きな負荷、上記周囲空間から切換
え装置に作用する比較的大きな外力にも抵抗できるよう
に構成することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、カバープレートが少なくとも部分的に光透
過性であり、且つ操作部材とは逆の側に、光をカバープ
レートから操作部材を貫通せしめて放出させる少なくと
も１つの発光ダイオードを有していることを特徴とする
ものである。

【０００９】本発明による切換え装置の有利な構成は従
属項から明らかである。本発明による切換え装置は、サ
イズが適当で、振動や、外部から作用する衝撃、打撃、
その他の機械的な力の作用に対し堅牢で、耐久性があ
る。本発明によるスイッチでは、電圧を誘導する部品は
すべてケーシングのカバープレートの操作部材とは逆の
側に配置されているので、これらの部品を周囲に対し難
なく液密および気密に密閉させることができる。

【００１０】したがって本発明による切換え装置はすべ
ての種類の車両、たとえば鉄道車両、路面電車の車両、
或いはバスやトロリーバスに取り付けて、ドアの開閉に
用いることができる。また本発明による切換え装置は、
機械等のドアまたは可動部品に固定することもできる。
さらに乗車券、飲料物、固形食品、或いは他の物品の自
動販売機にも本発明による切換え装置を備えさせること
ができる。さらに本発明による切換え装置を建物の壁に
取り付けて、たとえば照明装置の通電、或いはエレベー
タの入口でエレベータを呼び寄せるためにも使用でき、
或いは、構成が簡潔なので、両側から操作できるように
窓ガラスまたは金属板に取り付けるのに適している。

【００１１】さらに本発明による切換え装置は、周囲の
空気湿度が高い場合、或いは切換え装置を備えた機器を
水または水蒸気噴射線で洗浄する必要がある場合、或い
は水または他の液体が切換え装置に到達する可能性があ
る場合にも有利である。

【００１２】ケーシングは、通常板状である担持体に取
り外し可能に固定手段によって固定でき、その一部が担
持体の前面にあり、その結果この前面に境を接している
周囲空間から人が手で、すなわち指１本で操作面（タッ
チ面）を押すことができるように構成されているのが有
利である。本発明による切換え装置の有利な実施形態で
は、少なくとも、前記周囲空間から接近することのでき
るケーシングの壁の一部は、金属材料から成っており、
たとえばステンレス鋼またはアルミニウム、或いはプラ
スチックからなっている。一部または全体が金属製のケ
ーシングは、特に衝撃、打撃、および他の機械的外力に
対し耐久性がある。しかし、たとえば安全性の理由から
電気的に絶縁性のあるケーシングが望ましいような特殊
なケースに対しては、電気的に絶縁性のプラスチック、
場合によってはガラス繊維で補強したプラスチックから
なっているケーシングを備えさせてもよい。

【００１３】本発明の特に有利な実施形態では、障害者
に対する適正を考慮して、操作部材は比較的広面積であ
り、視認性が良いように構成され、より厳密には、操作
部材の表面全体を操作することができ、とりわけ母指球
または肘などによっても操作できるように構成されてい
る。このため、切換え装置は、操作部材とカバープレー
トの間に配置される弾性要素であって、接点面または接
触面の方向に押圧力を求心させる弾性要素を備えてい
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付の
図面を用いて詳細に説明する。図１ないし図３において
全体を１で示した電気切換え装置は、電気的に制御可能
および（または）切換え可能な少なくとも１つの装置を
制御および（または）切換えるためのもので、非変形性
の担持体２上に取り外し可能に固定されている。担持体
２は、図面に図示した部分が板状であるのが有利であ
る。担持体２は、たとえば、鉄道車両、路面電車の車
両、バス等の公共交通機関に用いられる車両の外壁の一
部を成している。また、建物の壁、或いはスイッチボー
ド等の一部であってもよい。担持体２は、貫通している
円形の穴２ａと、この穴のまわりに配分されて貫通して
いる固定穴２ｂとを有している。また担持体２は前面２
ｃと後面２ｄを有している。前面２ｃは人が接近するこ
とのできる周囲空間に境を接しており、他方後面２ｄに
は通常のごとく接近不能で、すなわち装置の通常の利用
においては接近不能である。

【００１５】切換え装置１はケーシング３を有し、ケー
シング３の軸線４は穴２ａの軸線と同一である。ケーシ
ング３は、たとえば金属材料（たとえばステンレス鋼或
いはアルミニウム）からなっている筒状の壁部分５を有
し、壁部分５は担持体前面２ｃによって張られる面の広
報にあり、穴２ａを貫通しているとともに、穴２ａから
担持体後面２ｄ側へ突出している。ケーシング３は、前
面側に、少なくとも部分的に光透過性のプラスチックか
ら形成される円板状の一体のカバープレート６を有して
いる。カバープレート６は、軸線４から離れる方向に筒
状の壁部分５を越えて突出している載置部分６ａを形成
しており、担持体２の前面２ｃに載置されている。さら
に、担持体２と載置部分６ａの間にはリング状のガスケ
ット７または場合によってはＯリングが設けられ、ガス
ケット７またはＯリングは、載置部分６ａの幅の少なく
とも一部分にわたって延在し、該載置部分６ａの、前面
２ｃ側の縁側の凹部に取り付けるのが有利である。

【００１６】操作部材８はスイッチ（たとえばキースイ
ッチ）１のフロント側を形成している。操作部材８は、
図示した実施形態では、ケーシング３のカバープレート
６側に筒状のベース８ａを備えた丸いキャップの形状を
もち、カバープレート６の接触面６ｂに対し垂直な方向
にばね９の力に抗してスライドできるようになってい
る。操作部材８はプラスチックまたは金属からなって、
少なくとも一部が光透過性であるのが有利である。

【００１７】操作部材８は、金属またはプラスチックか
ら成るリング状の取り付け部材１０に差し込む。取り付
け部材１０も同様に円形の輪郭を有し、３つの穴１０ａ
を備えている。これらの穴１０ａのそれぞれは前記穴２
ｂのそれぞれ１つおよびカバープレート６の貫通穴と整
列している。取り付け部材１０は外面側でわずかに拡大
されており、そのリング状の拡大部１０ｂによって担持
体２の前面２ｃ上に載置されている。さらに取り付け部
材１０はその内面にリング状のロック溝１０ｃを備え、
ロック溝１０ｃは操作部材８のリング状のロックリブ８
ｂとともに固定ロック手段を形成している。さらに、カ
バープレート６の上面は、載置部分６ａの領域において
補助的に薄い接着層により取り付け部材１０の内面と接
着されていてよい。

【００１８】スイッチ１は、３本のねじ１１により担持
体２に取り外し可能に固定されている。なお、これらの
ねじ１１はナットで固定されていてよく、また皿頭ねじ
の代わりに、他のねじ頭を備えたねじ、たとえば盗難防
止用のねじ頭を備えたねじとして構成されていてもよ
く、或いは、場合によっては隠蔽型の圧入ボルトまたは
溶接ボルトを使用してもよい。

【００１９】操作部材８の端面は、その中心領域に凹み
８ｃを備えている。凹み８ｃは特に操作者の指を案内す
るのに用いられ、場合によっては補助的に説明板を備え
ている。もちろん、別個の説明板を使用する代わりに、
操作部材８の端面に文字を付し、場合によっては補助的
に着色してもよい。

【００２０】圧電型の切換え要素１２は、圧電材から成
るチップと、適当な接点とを備え、公知の態様でケーシ
ング３の内部空間のなかに配置されている。切換え要素
１２はたとえばチップ側によって接点面または接触面６
ｂの内面に接し、場合によってはこれに接着されてい
る。さらに電子回路手段がケーシング３のなかに設けら
れており、電子回路手段はケーシング３の内部空間から
突出する導電体結束ケーブル１３を含んでいる。

【００２１】本発明によれば、カバープレート６の下面
に環状溝１４が設けられている。環状溝１４は、底部部
分に、電気絶縁性のプラスチックからなっているリング
状の発光ダイオード保持体１５を有している。発光ダイ
オード保持体１５上には、環状溝１４の周囲に沿って均
等に配分されている複数個の、たとえば１０個の発光ダ
イオード１６が固定されている。

【００２２】リング状の発光ダイオード保持体１５は、
たとえば圧入および（または）ロックおよび（または）
接着により環状溝１４内に固定されている。すでに述べ
たように、カバープレート６は少なくとも部分的に光透
過性であり、光拡散体として用いられ、発光ダイオード
１６の作動時に発生して該発光ダイオードを通じて放射
される光を、少なくとも環状溝１４に沿って、たとえば
可能な限り均一に環状溝１４の開口部全体にわたって操
作部材８の外側の円形リング８ｄに配分させる。

【００２３】カバープレート６は、少なくとも発光ダイ
オード１６の領域において光透過性のプラスチックから
成っており、たとえばアクリルガラス、或いは正確に言
えば、ポリメタクリル酸メチルまたはポリカーボネイト
から成っているが、鉱物ガラスから成っていてもよい。
さらにカバープレート６は、発光ダイオード１６の領域
において、多数の微細な凹みおよび隆起、たとえば半径
方向の条溝或いはリブによって形成される構造部および
（または）粗目部を有していてよい。このような面構造
部により多数の小さな傾斜した屈折面が生じ、これら屈
折面にあたった光を屈折により、場合によっては散乱さ
せることによっても転向させて配分させる。他方カバー
プレート６は、該カバープレートを貫通して放射される
光が光束を形成するように、或いは散乱するように構成
されていてもよい。この場合カバープレート６の表面は
平らでなく、凹状または凸状である。

【００２４】担持体前面２ｃに境を接している周囲空間
から人が指で操作部材８のタッチ面（操作面）を押す
と、この押圧力は公知の態様で圧電型の切換え要素１２
へ伝えられる。このとき切換え要素１２は電気信号を生
じさせ、この電気信号は電子回路手段に供給される。

【００２５】ケーシング３内に配置されている電子回路
手段は、たとえば電気的に切換え可能および（または）
制御可能な少なくとも１つの装置（たとえばドア開閉装
置或いは照明装置）の通電および（または）遮断および
（または）切換えを行なうことができる。切換え装置１
を使用する場合、この電子回路手段は通常は発光ダイオ
ード１６の少なくともいくつかに電圧を供給するので、
これら照明装置は発光する。発光ダイオード１６は、特
に、操作部材８の操作面を取り囲む、多かれ少なかれ均
一な光リングを発生させ、この光リングは周囲の空間が
暗くても操作面の位置を示し、視覚的に認識させ、およ
び（または）切換え状態を示す。

【００２６】発光ダイオード１６はすべて同一に構成さ
れていてよく、切換え装置の切換え状態とは関係なく継
続的に同色の光を発生させるように電流を供給されてよ
い。他方、この代わりに、発光ダイオード１６をたとえ
ば異なる色の光を発生させるように構成された少なくと
も２つの異なる発光ダイオード群に分割してもよい。こ
の場合、たとえば環状溝１４に沿って緑色の光と赤い光
を交互に発生させる発光ダイオードを連続して設けるこ
とができる。この場合電子回路手段は、２つの異なる切
換え状態を異なる色の光によって認識させるように構成
される。

【００２７】さらに電子回路手段は、発光ダイオード１
６またはこれらの少なくとも１つを、異なる時間的挙動
を持つ少なくとも２つの種類の照明で発光させるように
してもよい。たとえば、準備状態または通電状態で１つ
の色または他の色の光を連続的に生じさせるようにする
ことができる。故障状態、すなわち作動障害が生じた場
合、或いは第３の切換え状態は、たとえば電子回路手段
が発光ダイオード１６の少なくとも一部を間歇的に且つ
周期的に発光させて、光の明滅または閃光を発すること
によって示すことができる。

【００２８】図４に図示した、全体を１０１で示した電
気切換え装置も、電気的に制御可能および（または）切
換え可能な装置の制御および（または）切換えに用いら
れる。この装置は少なくとも部分的に板状の担持体１０
２上に固定され、図１ないし図３の装置１と同様に、圧
電型の切換え要素１１２とカバープレート１０６とを備
えたケーシング１０３と、カバープレート１０６および
その上に配置されている操作部材１０８を固定し保持す
るための取り付け部材１１０とを有している。

【００２９】前述した実施形態と異なるのは、本実施形
態ではカバープレート１０６が光を透過させない、耐久
性のある金属材料から形成されている点である。さら
に、カバープレート１１６は環状隙間１２０、または場
合によっては円周上に規則的に配分された貫通穴を有
し、この環状隙間１２０またはこれらの貫通穴内に発光
ダイオード１１６が電気的に絶縁性のある発光ダイオー
ド保持体１１５上で配置されている。

【００３０】環状隙間１２０は、端面において、光透過
性の閉鎖手段１１７によって閉鎖されている。この閉鎖
手段１１７は、少なくとも部分的に或いは完全に発光ダ
イオード１１６と環状溝１２０の開口部との間にある。
閉鎖手段１１７を少なくとも１つの光透過性のリングか
ら構成し、このリングを圧入および（または）ロックお
よび（または）接着により環状溝に固定するのが有利で
ある。

【００３１】閉鎖手段１１７は、発光ダイオード１１６
の作動時に発生する光を少なくとも部分的に環状隙間１
２０に沿ってたとえばできるだけ均一に環状隙間１２０
の開口部全体にわたって配分させるために用いる。閉鎖
手段１１７は光透過性のプラスチック、たとえばアクリ
ルガラス或いはポリカーボネイトから成っていてよい
が、鉱物ガラスから成っていてもよい。この閉鎖手段１
１７も多数の微細な凹みおよび隆起、たとえば半径方向
の条溝またはリブによって形成される構造部および（ま
たは）粗目部を有し、これにより発光ダイオード１１６
の光を散乱によって転向させ、配分させるようになって
いる。このような表面構造部を生じさせるため、たとえ
ば、閉鎖手段１１７を形成しているリングは対応する構
造部を有している金型を用いた、流動性材料のダイカス
トまたは無圧鋳造および（または）プレスによって製造
される。他方リングを光透過性の、ミルク状に濁った、
マトリックスを有する材料から構成し、このマトリック
スのなかに着色片または穴、或いは着色片と穴が配分さ
れているようにしてもよい。

【００３２】図５に図示した、全体を２０１で示した電
気切換え装置も、少なくとも部分的にプレート状の担持
体２０２上に固定されている。この電気切換え装置は、
前記装置１および１０１と同様に、個々には図示してい
ない圧電型の切換え要素と、カバープレート２０６と、
カバープレート２０６およびその上に配置されている操
作部材２０８を固定し保持するための取り付け部材２１
０とを有している。図１の装置の場合と同様に、カバー
プレート２０６は光透過性の、耐久性のある金属材料か
ら形成されている。

【００３３】前述した両実施形態と異なり、カバープレ
ート２０６も操作部材２０８も、縁側で外側へ湾曲して
いるリング状の縁部分を有し、操作部材２０８とカバー
プレート２０６の両縁部分の間にはさらに、プラスチッ
クからなるパッキンリング２２１が設けられている。さ
らに、前記縁部分は取り付け部材２１０とケーシングフ
ランジ２２２とから形成される溝２２３のなかにロック
されている。

【００３４】最後に指摘しておくと、以上説明した切換
え装置は本発明の範囲内で種々変形させてよい。たとえ
ば、複数個の発光ダイオードを設ける代わりに、１個の
発光ダイオードまたは発光ダイオードハーフリングを使
用し、および（または）、発光ダイオードを円形に配置
するのではなく、任意の幾何学的態様で配置してよい。
さらに、少なくとも１つの発光ダイオードを圧電電子系
とともに導電板上に配置してもよく、発光ダイオードの
代わりに他の公知の発光手段を使用してよい。また、操
作部材、ケーシング、取り付け部材の形状も互いに独立
に任意の形状に変形してよく、たとえば楕円形或いは多
角形であってよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による切換え装置の第１実施形態の、図
２の線Ｉ−Ｉによる断面図である。

【図２】第１実施形態の平面図である。

【図３】図２の線III−IIIによる断面図である。

【図４】発光手段の種類の点で第１実施形態とは異なっ
ている本発明による切換え装置の第２実施形態の断面図
である。

【図５】本発明による切換え装置の第３実施形態の断面
図である。

【符号の説明】

１切換え装置２担持体３ケーシング６カバープレート８操作部材９ばね１０取り付け部材１４環状溝１５発光ダイオード保持体１６発光ダイオード１０１切換え装置１０２担持体１０３ケーシング１０６カバープレート１０８操作部材１１５発光ダイオード保持体１１６発光ダイオード１１７閉鎖手段１２０環状隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5G006 AA01 BA01 JA01 JB03 JC01 JD01 JF01 LB02 LC03 LG08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】担持体（２，１０２）への固定用のケーシ
ング（３，１０３）と、押圧用の操作部材（８，１０
８）と、切換え状態の識別および（または）操作部材
（８，１０８）の操作面の視認化用の発光手段とを有
し、ケーシング（３，１０３）が、前面に、操作部材
（８，１０８）側に設けられるディスク状のカバープレ
ート（６，１０６）を有し、カバープレート（１０６）
の操作部材（８，１０８）とは対向する側に、切換え状
態を生起させるための電気機械的または電子的な切換え
要素（１２，１１２）が配置されている電気切換え装置
において、カバープレート（６，１０６）が少なくとも部分的に光
透過性であり、且つ操作部材（８，１０８）とは逆の側
に、光をカバープレート（６，１０６）から操作部材
（８，１０８）を貫通せしめて放出させる少なくとも１
つの発光ダイオード（１６）を有していることを特徴と
する電気切換え装置。
【請求項２】ケーシング（３，１０３）が圧電型の切換
え要素（１２，１１２）を有していることを特徴とす
る、請求項１に記載の電気切換え装置。
【請求項３】電圧を誘導するすべての部品が周囲に対し
液密および（または）気密に閉鎖されていることを特徴
とする、請求項１または２に記載の電気切換え装置。
【請求項４】操作部材（８，１０８）が、ケーシング
（３，１０３）のカバープレート（６，１０６）側に筒
状のベース（８ａ）を備えた丸いキャップ形状を有し、
且つばね（９）の力に抗してカバープレート（６，１０
６）の接触面（６ｂ）に対し垂直な方向に２つの終端位
置の間を変位可能であることを特徴とする、請求項２ま
たは３に記載の電気切換え装置。
【請求項５】カバープレート（６）の下面に環状溝（１
４）が設けられ、環状溝(１４)は、底部部分にリング状
の発光ダイオード保持体（１５）を有し、該発光ダイオ
ード保持体（１５）上に、環状溝（１４）の周囲に沿っ
て均等に配分される複数個の、すなわち少なくとも３個
の、有利には少なくとも６個の発光ダイオード（１６）
が固定されていること、カバープレート（６）が少なく
とも環状溝（１４）の領域において光透過性であること
を特徴とする、請求項２から４までのいずれか一つに記
載の電気切換え装置。
【請求項６】リング状の発光ダイオード保持体（１５）
が圧入および（または）ロックおよび（または）接着に
より環状溝（１４）内に固定されていることを特徴とす
る、請求項５に記載の電気切換え装置。
【請求項７】カバープレート（６）が、少なくとも発光
ダイオード（１６）の領域において光透過性のプラスチ
ックからなり、たとえばポリメタクリル酸メチルまたは
ポリカーボネイト或いは鉱物ガラスから成っていること
を特徴とする、請求項５または６に記載の電気切換え装
置。
【請求項８】カバープレート（１０６）が光を透過させ
ない、耐久性のある金属材料から成り、且つ環状隙間
（２０）、または円周上に規則的に配分される複数個の
貫通穴を有し、この環状隙間（２０）または貫通穴内
に、少なくとも１つの発光ダイオード（１１６）が電気
的に絶縁性の発光ダイオード保持体（１１５）上に配置
されていることを特徴とする、請求項１から４までのい
ずれか一つに記載の電気切換え装置。
【請求項９】環状隙間（１２０）の周囲に沿って均等に
配分される少なくとも３個の、有利には少なくとも６個
の発光ダイオード（１１６）が配置されていること、発
光ダイオード（１１６）を有しているリング状の発光ダ
イオード保持体（１１５）が圧入および（または）ロッ
クおよび（または）接着により環状隙間（１２０）内に
固定されていること、発光ダイオード（１１６）の作動
時に生じる光を可能な限り均一に環状隙間（１２０）の
開口部全体にわたって分配させる用を成す閉鎖手段（１
１７）が環状隙間（１２０）内に配置されていることを
特徴とする、請求項８に記載の電気切換え装置。
【請求項１０】閉鎖手段（１１７）がアクリルガラスま
たはポリカーボネート或いは鉱物ガラスから成る光透過
性のプラスチックリングを有していることを特徴とす
る、請求項９に記載の電気切換え装置。