JP2006156012A - Push switch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載のオーディオやエアコン等の機器装置に用いられるプッシュスイッチ装置に関する。 The present invention relates to a push switch device used in a device such as an on-vehicle audio or air conditioner.
カーオーディオや車載エアコン等の機器装置では、プッシュノブへの押圧操作によってプッシュスイッチが信号を発生するプッシュスイッチ装置が組み込まれている。 In equipment devices such as car audio and in-vehicle air conditioners, a push switch device is incorporated in which a push switch generates a signal when a push knob is pressed.
このようなプッシュスイッチ装置としては、特許文献1に記載されるように、ケースに支持されている基板上に搭載されたエンコーダスイッチ等のプッシュスイッチと、プッシュスイッチのシャフトを摺動させてスイッチングを行うプッシュノブと、プッシュノブとプッシュスイッチのシャフトとに挟まれるように配置された弾性スペーサとを備えて構成されている。プッシュノブは一端が回動軸を介してケースに回動可能に取り付けられ、回動軸と反対側の端部が操作部となっており、この操作部がプッシュスイッチのシャフトに臨んでいる。 As such a push switch device, as described in Patent Document 1, switching is performed by sliding a push switch such as an encoder switch mounted on a substrate supported by a case and a shaft of the push switch. A push knob for performing, and an elastic spacer arranged to be sandwiched between the push knob and the shaft of the push switch. One end of the push knob is rotatably attached to the case via a rotation shaft, and an end portion opposite to the rotation shaft is an operation portion, and this operation portion faces the shaft of the push switch.
この構造のプッシュスイッチ装置では、プッシュノブの操作部に対して押圧操作を行うと、シャフトが軸方向に摺動してプッシュスイッチが信号を発生する。このプッシュノブへの押圧操作の際に、弾性スペーサは撓むことにより操作力を緩和してシャフトに伝達する。このため、比較的大きな操作力が作用した場合におけるプッシュスイッチの破損や故障を防止することができる。
しかしながら、特許文献1等のカーオーディオや車載エアコン等の機器装置に使用されるプッシュスイッチ装置では、耐荷重が10kgf程度であり、30kgf以上の大きな荷重が作用した場合には、弾性スペーサの撓み限界を超えるため、大荷重がシャフトに伝達されてシャフトからプッシュスイッチに伝達される。このため、プッシュスイッチに規定荷重以上の負荷が作用してプッシュスイッチが破損したり、故障する問題を有している。 However, in a push switch device used in a device such as a car audio or an in-vehicle air conditioner disclosed in Patent Document 1, the load resistance is about 10 kgf, and when a large load of 30 kgf or more is applied, the bending limit of the elastic spacer Therefore, a large load is transmitted to the shaft and transmitted from the shaft to the push switch. For this reason, there is a problem that the push switch is damaged or broken due to a load exceeding a specified load acting on the push switch.
これに対し、スイッチ装置を構成する各部材を強度の大きなものとすることにより大荷重に耐えることが可能となるが、この場合には、スイッチ装置の全体が大きくなるばかりでなく、スイッチ装置全体としての重量も大きくなり、実用性に欠けるものとなる。 On the other hand, it is possible to endure a heavy load by increasing the strength of each member constituting the switch device. In this case, the entire switch device is not only enlarged, but also the entire switch device. As a result, the weight of the product becomes large and lacks practicality.
本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであり、強度の大きな部材を用いる必要なく、大荷重にも耐えることが可能な構造のプッシュスイッチ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and an object thereof is to provide a push switch device having a structure capable of withstanding a heavy load without using a member having a high strength. .
請求項1記載の発明のプッシュスイッチ装置は、軸方向に摺動するシャフトを有し、シャフトの摺動によって信号を発生するプッシュスイッチと、プッシュスイッチが搭載された基板が固定されるケースと、前記シャフトに嵌合する嵌合部を有し、押圧操作されることによりシャフトを摺動してプッシュスイッチに信号を発生させるプッシュノブと、プッシュノブとケースとの間に配置され、プッシュノブへの押圧操作によって撓んで緩衝作用を行うばね部材と、前記プッシュノブに設けられており、プッシュノブへの押圧操作力がばね部材の撓み限界を超えたときにケースに当接してプッシュノブの移動を停止させるストッパ部とを備えていることを特徴とする。 The push switch device of the invention according to claim 1 has a shaft that slides in the axial direction, a push switch that generates a signal by sliding the shaft, a case on which a substrate on which the push switch is mounted is fixed, A push knob that has a fitting portion to be fitted to the shaft and that is operated to press and slide the shaft to generate a signal to the push switch, and is arranged between the push knob and the case, to the push knob A spring member that is bent by the pressing operation and cushions and the push knob is provided, and when the pressing operation force to the push knob exceeds the bending limit of the spring member, the push knob moves by contacting the case And a stopper for stopping the operation.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のプッシュスイッチ装置であって、前記ばね部材がプッシュノブとプッシュスイッチとの間に配置されていることを特徴とする。 A second aspect of the invention is the push switch device according to the first aspect, wherein the spring member is disposed between the push knob and the push switch.
請求項3記載の発明は、請求項1記載のプッシュスイッチ装置であって、前記ばね部材が基板とケースとの間に配置されていることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the push switch device according to the first aspect, wherein the spring member is disposed between the substrate and the case.
請求項4記載の発明は、請求項1記載のプッシュスイッチ装置であって、前記ストッパ部が前記嵌合部よりも外周側のプッシュノブの外周部分に設けられていることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the push switch device according to the first aspect, wherein the stopper portion is provided on an outer peripheral portion of the push knob on the outer peripheral side with respect to the fitting portion.
請求項1記載の発明によれば、プッシュノブへの押圧操作により、ばね部材が撓むことによる緩衝作用が行われてプッシュスイッチのシャフトに伝達されるため、プッシュスイッチに過度の負荷が作用することがない。また、ばね部材の撓み限界を超えるような大荷重がプッシュノブに作用した場合、プッシュノブに設けたストッパ部がケースに当接する。この当接によって、プッシュノブのそれ以上の移動が停止するため、プッシュノブに臨んでいるシャフトの摺動が停止する。これにより、プッシュスイッチに耐荷重以上の負荷が作用することがなく、プッシュスイッチの破損や故障を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, an excessive load acts on the push switch because a shock acting by the spring member being bent is transmitted by the pressing operation to the push knob and transmitted to the shaft of the push switch. There is nothing. Further, when a large load that exceeds the bending limit of the spring member is applied to the push knob, the stopper portion provided on the push knob comes into contact with the case. This contact stops the further movement of the push knob, so that the sliding of the shaft facing the push knob stops. Thereby, the load more than withstand load does not act on a push switch, and it can prevent the failure | damage and failure of a push switch.
また、このような請求項1記載の発明では、スイッチ装置の構成部材として強度の大きな材料を用いる必要なく、大荷重に耐えることができるものとすることができる。 Further, in the invention according to the first aspect, it is possible to withstand a heavy load without using a material having high strength as a constituent member of the switch device.
請求項2記載の発明によれば、ばね部材がプッシュノブとプッシュスイッチとの間に配置されていることにより、プッシュノブへの操作力がばね部材に直接に伝達される。このため、ばね部材の撓みタイミングが早く、操作性を向上させることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the spring member is disposed between the push knob and the push switch, the operating force to the push knob is directly transmitted to the spring member. For this reason, the bending timing of a spring member is early, and operativity can be improved.
請求項3記載の発明によれば、ばね部材が基板とケースとの間に配置されることにより、プッシュノブ等の操作部分へ配置する必要がなくなる。このため、プッシュノブ等の操作部分を小さく、且つコンパクトとすることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the spring member is disposed between the substrate and the case, it is not necessary to dispose the spring member on an operation portion such as a push knob. For this reason, operation parts, such as a push knob, can be made small and compact.
請求項4記載の発明によれば、ストッパ部がプッシュノブの外周部分に設けられることにより、ストッパ部がシャフトと離れた部分でケースに当接することができる。このため、シャフトに荷重が作用することがなくプッシュスイッチの破損や故障をさらに確実に防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the stopper portion is provided on the outer peripheral portion of the push knob, so that the stopper portion can come into contact with the case at a portion away from the shaft. For this reason, no load is applied to the shaft, and the push switch can be more reliably prevented from being damaged or broken.
以下、本発明を図示する実施形態により具体的に説明する。なお、各実施形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. In each embodiment, the same member is assigned the same reference numeral.
[第1実施形態]
図1〜図4は、本発明の第1実施形態を示し、図1は全体の断面図、図2はスイッチ操作を示す平面図、図3及び図4は作動を示す断面図である。
[First Embodiment]
1 to 4 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a sectional view of the whole, FIG. 2 is a plan view showing a switch operation, and FIGS. 3 and 4 are sectional views showing an operation.
この実施形態のプッシュスイッチ装置1は、図1に示すように、ケース2と、基板3と、プッシュスイッチ4と、プッシュノブ5とを備えている。
As shown in FIG. 1, the push switch device 1 of this embodiment includes a
ケース2は、カーオーディオや車載エアコン等の機器装置のシャーシを構成したり、これらの機器装置が配置されるインストルメントパネル等の支持部材を構成するものであり、このため大きな耐荷重性を有している。
The
基板3は配線パターン(図示省略)が形成されており、ケース2に取り付けられることによりケース2に支持されている。基板3には、配線パターンと接続された状態でプッシュスイッチ4が搭載されている。
A wiring pattern (not shown) is formed on the
プッシュスイッチ4としては、例えばエンコーダスイッチが使用される。プッシュスイッチ4には、シャフト6が上方に突出しており、シャフト6が軸方向に摺動することにより信号を発生する。従って、プッシュスイッチ4内部におけるシャフト6の下方には、シャフト6に臨む接点が配置される。
For example, an encoder switch is used as the push switch 4. The push switch 4 has a
この実施形態において、プッシュスイッチ4は、図2に示す多点式のプッシュノブ5に対応するものであり、プッシュノブ5の外周側の複数の操作部5aへの押圧操作に呼応したスイッチングが可能な構造となっている。この構造としては、図示を省略するが、例えば、シャフト6の下端部に弧状の導電性板ばねを反転状態で配置すると共に、操作部5aに対応した複数の接点を弧状の板ばねに臨ませて形成したものを用いることができる。
In this embodiment, the push switch 4 corresponds to the
プッシュスイッチ4のシャフト6には、プッシュノブ5の構成部材となる嵌合部としての嵌合シャフト7が嵌合している。プッシュスイッチ4のシャフト6と嵌合シャフト7とは、段部8で係合しており、嵌合シャフト7が軸方向に移動することにより、段部8を介してシャフト6が軸方向に摺動し、この摺動によって上述した信号の発生が行われる。
A
プッシュノブ5は、ノブ本体10と、ノブ本体10の内部に設けられたガイドシャフト11と、上述した嵌合シャフト7とを有している。この場合、嵌合シャフト7はノブ本体10の中心部分に設けられている。
The
ノブ本体10はスイッチングの際に押圧操作されるものであり、断面が傘状となるように形成されている。ノブ本体10には、外周側の4方向に延びる操作部5aが一体的に形成されている。操作部5aは、図2に示すようにノブ本体10の軸方向の中心に対し、直交する4方向に位置するように延びており、それぞれの操作部5aへの押圧操作によってノブ本体10を含むプッシュノブ5の全体がその操作部5aの押圧方向に傾倒し、この傾倒によってシャフト6を介してプッシュスイッチ4の対応した接点が閉じて信号を発生するようになっている(図3参照)。
The
かかるプッシュノブ5の傾倒を可能とするため、ノブ本体10の中心部分の嵌合シャフト7にの上部に、ねじからなる振り分けピン12が螺合されている。振り分けピン12の頭部12aは円弧状となっており、ノブ本体10の内部に挿入されたスペーサ13の下面が頭部12aに接触している。これにより、ノブ本体10は円弧状の頭部12aを中心に傾倒可能となっている。
In order to allow the
このような傾倒操作に加えて、ノブ本体10に対しては、その軸方向の中心部分への押圧操作を行うことも可能であり、軸方向の中心部分への押圧操作によってシャフト6が軸方向に摺動し、この摺動によってプッシュスイッチ4が信号を発生する。
In addition to such a tilting operation, the
ガイドシャフト11は、嵌合シャフト7の周囲に位置するようにノブ本体10の内部に固定されている。このガイドシャフト11の内径側には、嵌合シャフト7の外面と嵌合して同シャフト7の外面に沿って摺動する筒部11aが形成されている。
The
プッシュノブ5とケース2との間には、ばね部材15が配置されている。この実施形態において、ばね部材15は、嵌合シャフト7の下端部に形成したフランジ部7aとガイドシャフト11との間に配置されることにより、ばね部材15がプッシュノブ5とプッシュスイッチ4との間に配置されている。ばね部材15としては、コイルばねが使用されており、プッシュノブ5への押圧操作によって軸方向に撓んで操作力を吸収する緩衝作用を行うようになっている。従って、プッシュノブ5に作用した押圧操作力は、ばね部材15によって緩和された後、嵌合シャフト7からシャフト6に伝達され、これによりシャフト6が軸方向に摺動してプッシュスイッチ4のスイッチングが行われる。
A
上記操作部5aのそれぞれは、ノブ本体10から外方に向かって広がるように延びており、その下端部がノブ本体10における最下部分となってケース2の上面に臨んでいる(図1参照)。ケース2上面におけるそれぞれの操作部5aに対応した部分には、溝部18が形成されており、一の操作部5aへの押圧操作によってプッシュノブ5がその操作部5aの方向に傾倒したとき、その操作部5aの下端部が溝部18内に進入して溝部18の底面に当接する。図3はこの傾倒状態を示し、操作部5aの下端部が溝部18の底面に当接することにより、プッシュノブ5はそれ以上傾倒することがなく、これにより、その操作部5aへの押圧操作が終了する。
Each of the
以上に加えて、プッシュノブ5には、ストッパ部17が一体的に設けられている。ストッパ部17は、嵌合シャフト7よりも外周側のノブ本体10の外周部分に設けられるものであり、それぞれの操作部5aに対応するように設けられている。ストッパ部17は、ノブ本体10内面における各操作部5aに対応する部分から下方に向かって垂下することにより設けられる。ストッパ部17は各操作部5aよりも内方側に位置するように設けられており、その下端部がケース2の上面に臨んでいる。そして、プッシュノブ5への押圧操作によって同ノブ5がケース2に接近し、ストッパ部17がケース2の上面に当接する。この当接によってプッシュノブ5の移動を停止させることができる。
In addition to the above, the
次に、この実施形態の作動を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
プッシュノブ5における一の操作部5aに対して押圧操作すると、図3に示すように、プッシュノブ5の全体がその操作部5aの方向に傾倒する。この傾倒により、嵌合シャフト7及びシャフト6は段部8での係合が外れ、シャフト6は嵌合シャフト7の内面部分によって横方向から押されるように変位する。この変位により、プッシュスイッチ4では操作部5aに対応した接点が閉じられるため信号を発生する。このプッシュノブ5の傾倒は、その操作部5aの下端部がケース2における対応した溝部18内に進入して底面に当接することにより停止する。これにより、その操作部5aへの押圧操作が終了する。
When a pressing operation is performed on one
図4は、プッシュノブ5に対して耐荷重以上の大きな荷重(例えば、30kgf以上)が作用した場合を示す。
FIG. 4 shows a case where a large load (for example, 30 kgf or more) is applied to the
荷重が負荷した当初あるいは許容可能な荷重が作用した時点では、ばね部材15が撓んで荷重を吸収する緩衝作用を行う。このため、この時点では、シャフト6に押圧力が作用しないため、プッシュスイッチ4から信号が発生することがない。
When the load is initially applied or when an allowable load is applied, the
荷重Pがばね部材15の撓み限界を超えた大きさの場合には、図4に示すように、ノブ本体10が下降してケース2に接近し、ストッパ部17がケース2の上面に当接する。この当接により、プッシュノブ5がそれ以上下降することがなくなる。従って、嵌合シャフト7がシャフト6を摺動させることがなく、大荷重Pがシャフト6からプッシュスイッチ4に伝達されることがない。これにより、プッシュスイッチ4が破損したり、故障することを確実に防止することができる。このような実施形態では、構成部材として強度の大きな材料を用いる必要がなく、大荷重に耐えることができ、小型化及び軽量化を行うことができる。
When the load P is larger than the deflection limit of the
[第2実施形態]
図5は、本発明の第2実施形態におけるプッシュスイッチ装置30の断面図を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the
この実施形態のプッシュスイッチ装置30では、コイルばねからなる複数のばね部材15が基板3とケース2との間に配置されるものである。ケース2は、プッシュノブ5に対応する側のアレンジ面21と、アレンジ面21を支持するベース面22とを有しており、基板3はアレンジ面21側に取り付けられることにより、ベース面22から浮き上がった状態となっている。
In the
ばね部材15は、この基板3とベース面22との間に配置された状態で緩衝作用を行う。すなわち、プッシュノブ5に大きな荷重が作用したとき、その荷重が嵌合シャフト7からシャフト6に伝達され、プッシュスイッチ4を介して基板3に伝達される。これにより、基板3を支障しているばね部材15が撓むため、プッシュスイッチ4が退避することができる。この退避により、プッシュスイッチ4に大荷重が負荷しないため、プッシュスイッチ4が破損したり、故障することを防止することができる。
The
荷重がばね部材15の撓み限界を超えた場合には、ノブ本体10が下降してケース2に接近し、ストッパ部17がケース2の上面に当接してプッシュノブ5がそれ以上下降することがなくなる。従って、嵌合シャフト7がシャフト6を摺動させないため、大きな荷重がシャフト6からプッシュスイッチ4に伝達されることがなく、プッシュスイッチ4が破損したり、故障することを防止することができる。従って、この実施形態においても、構成部材として強度の大きな材料を用いる必要がなく、小型化及び軽量化を行うことができる。
When the load exceeds the bending limit of the
[第3実施形態]
図6は、本発明の第3実施形態におけるプッシュスイッチ装置40の断面図を示す。
[Third Embodiment]
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the push switch device 40 according to the third embodiment of the present invention.
この実施形態のプッシュスイッチ装置40では、ウエーブスプリング、ワッシャ等の板ばねをばね部材41として用いるものであり、コイルばねからなるばね部材は使用されることがない。板ばねからなるばね部材41は、複数が重ね合わされた状態でケース2の溝部18内に収納されている。
In the push switch device 40 of this embodiment, a plate spring such as a wave spring or a washer is used as the
溝部18に収納されたばね部材41は、プッシュノブ5の傾倒によって操作部5aが溝部18内に進入すると、操作部5aの先端部(下端部)によって押圧されて撓み、この撓みによって荷重を軽減する緩衝作用を行う。このため、シャフト6に押圧力が作用しないため、プッシュスイッチ4から信号が発生することがないと共に、プッシュスイッチ4の破損を防止することができる。
When the
荷重がばね部材41の撓み限界を超えた場合には、ノブ本体10が下降してケース2に接近し、ストッパ部17がケース2の上面に当接してプッシュノブ5がそれ以上下降することがなくなる。従って、嵌合シャフト7がシャフト6を摺動させないため、大きな荷重がシャフト6からプッシュスイッチ4に伝達されることがなく、プッシュスイッチ4が破損したり、故障することを防止することができる。従って、構成部材として強度の大きな材料を用いる必要がなく、小型化及び軽量化を行うことができる。
When the load exceeds the bending limit of the
1,30,40 プッシュスイッチ装置
2 ケース
3 基板
4 プッシュスイッチ
5 プッシュノブ
5a 操作部
6 シャフト
7 嵌合シャフト
8 段部
10 ノブ本体
11 ガイドシャフト
12 振り分けピン
13 スペーサ
17 ストッパ部
18 溝部
21 アレンジ面
22 ベース面
41 ばね部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
プッシュスイッチ(4)が搭載された基板(3)が固定されるケース(2)と、
前記シャフト(6)に嵌合する嵌合部(7)を有し、押圧操作されることによりシャフト(6)を摺動してプッシュスイッチ(4)に信号を発生させるプッシュノブ(5)と、
プッシュノブ(5)とケース(2)との間に配置され、プッシュノブ(5)への押圧操作によって撓んで緩衝作用を行うばね部材(5,41)と、
前記プッシュノブ(5)に設けられており、プッシュノブ(5)への押圧操作力がばね部材(15,41)の撓み限界を超えたときにケース(2)に当接してプッシュノブ(5)の移動を停止させるストッパ部(17)とを備えていることを特徴とするプッシュスイッチ装置。 A push switch (4) having a shaft (6) sliding in the axial direction and generating a signal by sliding the shaft (6);
A case (2) to which the substrate (3) on which the push switch (4) is mounted is fixed;
A push knob (5) having a fitting portion (7) to be fitted to the shaft (6) and sliding the shaft (6) to generate a signal to the push switch (4) by being pressed; ,
A spring member (5, 41) which is disposed between the push knob (5) and the case (2) and which is bent by a pressing operation to the push knob (5) to perform a buffering action;
The push knob (5) is provided so that the push knob (5) comes into contact with the case (2) when the pressing operation force to the push knob (5) exceeds the bending limit of the spring member (15, 41). And a stopper portion (17) for stopping the movement of the push switch device.
前記ばね部材(15)がプッシュノブ(5)とプッシュスイッチ(4)との間に配置されていることを特徴とするプッシュスイッチ装置。 The push switch device according to claim 1,
The push switch device, wherein the spring member (15) is disposed between the push knob (5) and the push switch (4).
前記ばね部材(41)が基板(3)とケース(2)との間に配置されていることを特徴とするプッシュスイッチ装置。 The push switch device according to claim 1,
The push switch device according to claim 1, wherein the spring member (41) is disposed between the substrate (3) and the case (2).
前記ストッパ部(17)が前記嵌合部(7)よりも外周側のプッシュノブ(5)の外周部分に設けられていることを特徴とするプッシュスイッチ装置。 The push switch device according to claim 1,
The push switch device, wherein the stopper portion (17) is provided on an outer peripheral portion of the push knob (5) on the outer peripheral side with respect to the fitting portion (7).
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