JP2006216265A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 組み付けばらつきに影響されることなくオン・オフの切り換え精度を向上させることができるスイッチ装置を提供することを提供すること。
【解決手段】 スイッチ装置１００は、検出スイッチ２０、シーソーロッド３０、プッシュロッド４０などを備える。検出スイッチ２０は、固定接点２０ａと可動接点２０ｂとを備え、シーソーロッド３０による押圧によって可動接点２０ｂが移動しオン・オフする。シーソーロッド３０は、支点３０ａで支持され、プッシュロッド４０によって押圧されることによってシーソー動作を行う。プッシュロッド４０は、シーソーロッド３０との接点である互いに高さの異なる第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂを備える。シーソーロッド３０の端部に対応する力点部である第１力点部４０ａは、その第１力点部４０ａよりも支点３０ａ側に設けられた第２力点部４０ｂよりも高く形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スイッチ装置に関するものである。本発明によるスイッチ装置は、シーソー構造を有するスイッチ装置に適用されるものである。

従来、シーソー構造を有するスイッチ装置があった。図４は、従来技術におけるスイッチ装置の概略構成を示す断面図である。

従来技術におけるスイッチ装置１００は、基板１０、検出スイッチ２０、シーソーロッド３０、支点３０ａ、プッシュロッド４０、ケース５０などを備える。これらの基板１０、検出スイッチ２０、シーソーロッド３０、支点３０ａ、プッシュロッド４０は、ケース５０に収納される。

基板１０は、検出スイッチ２０の固定接点２０ａと電気的に接続される配線、及び検出スイッチ２０からの検出信号（オン・オフ信号）を外部に伝達するためのコネクタなどを備える。検出スイッチ２０は、固定接点２０ａと可動接点２０ｂとを備え、シーソーロッド３０によって可動接点２０ｂが押圧されることによって固定接点２０ａと可動接点２０ｂとが電気的に接続する。また、検出スイッチ２０は、可動接点２０ｂに対するシーソーロッド３０からの押圧が低減するにしたがって可動接点２０ｂが固定接点２０ａから離れる。

シーソーロッド３０は、シーソー動作可能な状態となるように支点３０ａで支持される。そして、シーソーロッド３０は、プッシュロッド４０によって押圧されることによってシーソー動作を行う。プッシュロッド４０は、シーソーロッド３０との接点である力点部４０ｃを備え、その力点部４０ｃの反対方向（図面下側）からの外力によってシーソーロッド３０をシーソー動作させる。

しかしながら、従来技術におけるスイッチ装置１００は、複数の部品によって構成されているため、それぞれの部品を組み付ける際に各部品間にばらつきが生じることがある。このばらつき、および検出スイッチ２０の検出範囲などによって、検出スイッチ２０がオンであるべき時にオンとならなかったり、検出スイッチ２０がオフであるべき時にオフとならなかったりという問題が生じる可能性がある。

ばらつきに影響されることなくスイッチ装置１００を確実にオンとなるようにするためには、力点をできるだけ支点から遠くに位置させることが望ましい。逆に、スイッチ装置１００を確実にオフとなるようにするためには、力点をできるだけ支点の近く位置させるか、もしくは、プッシュロッド４０の移動量をできるたけ増加させることが望ましい。

しかしながら、従来技術におけるスイッチ装置１００は、シーソーロッド３０における支点３０ａから力点部４０ｃまでの距離と支点３０ａから可動電極２０ｂまでの距離との比率がＸ１対Ｙで固定であるため、ばらつきに影響されることなくスイッチ装置１００（検出スイッチ２０）を確実にオンもしくはオフとすることは難しかった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、組み付けばらつきに影響されることなくオン・オフの切り換え精度を向上させることができるスイッチ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載のスイッチ装置は、支点を軸としてシーソー動作可能なシーソーロッドと、シーソーロッドの一端部の当接・離間を検出する検出手段と、シーソーロッドにおいて検出手段と接触する側の反対側の端部を押圧するものであり、外部から印加される外力によって動作して当該シーソーロッドをシーソー動作させるプッシュロッドと、シーソーロッドとプッシュロッドとの少なくとも一方に設けられ、シーソーロッドがプッシュロッドの押圧によってシーソー動作するに連れて、シーソーロッドに対する力点が支点方向に切り換る力点部とを備えることを特徴とするものである。

このように、シーソーロッドがプッシュロッドの押圧によってシーソー動作するに連れて、シーソーロッドに対する力点が支点方向に切り換る力点部を備えることによって、シーソー動作するに連れて力点を支点に近くすることができる。したがって、部品交差や組み付け精度に依存して、シーソーロッドに対するプッシュロッドの初期位置がばらついても、力点が支点から離れているので、シーソーロッドの変位に対する影響を小さく抑えることができる。また、プッシュロッドが押圧されて移動すると、その力点が支点に近づくので、プッシュロッドの移動量に対するシーソーロッドの移動量の割合を増加させることができる。その結果、組み付けばらつきなどに影響されることなくオン・オフの切り換え精度を向上させることができる。

また、請求項２及び請求項３に示すように、力点部は、前記支点方向に向かうに従って高さが低くなる傾斜面からなるようにしてもよいし、支点方向に向かうに従って高さが低くなる複数の突部からなるようにしてもよい。

また、請求項４に示すように、プッシュロッドに外部からの外力が印加されていない状態において、検出手段が当接を検出するようにシーソーロッドを押圧する押圧部を備えることによって、プッシュロッドに外部からの外力が印加されていない時に確実にスイッチ部をオンとすることができる。また、請求項５に示すように、その押圧部にバネ部材によってシーソーロッドを押圧することができる。

また、請求項６に記載のスイッチ装置では、車両に搭載される開閉式の操作パネルの開閉を検出するものであり、車両もしくは操作パネルのいずれか一方に搭載されることを特徴とするものである。

このように、車両もしくは操作パネルのいずれか一方に搭載することによって、車両に搭載される開閉式の操作パネルの開閉を検出するスイッチ装置に適用することができる。

また、車両に搭載される開閉式の操作パネルの開閉を検出する場合、請求項７に示すように、検出手段は、操作パネルが開扉状態である場合に当接を検出するものであり、プッシュロッドは、操作パネルの閉扉に伴って操作パネルもしくは車両の所定の部位による外力によって動作してシーソーロッドをシーソー動作させ、検出手段は、離間を検出することによって、操作パネルの開閉を検出することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態におけるスイッチ装置の概略構成を示す断面図であり、（ａ）は検出スイッチがオン状態である場合を示す断面図であり、（ｂ）は検出スイッチがオフ状態である場合を示す断面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態におけるスイッチ装置を開閉式の操作パネルに適用したイメージ図であり、（ａ）は操作パネルが使用状態である場合を示すイメージ図であり、（ｂ）は操作パネルが収納状態である場合を示すイメージ図である。

図１に示すように、本実施の形態におけるスイッチ装置１００は、基板１０、検出スイッチ２０、シーソーロッド３０、支点３０ａ、プッシュロッド４０、ケース５０などを備える。これらの基板１０、検出スイッチ２０、シーソーロッド３０、支点３０ａ、プッシュロッド４０は、ケース５０に収納される。

基板１０は、検出スイッチ２０（検出手段）の固定接点２０ａと電気的に接続される配線、及び検出スイッチ２０からの検出信号（オン・オフ信号）を外部に伝達するためのコネクタなどを備える。

検出スイッチ２０は、固定接点２０ａと可動接点２０ｂなどを備える。この固定接点２０ａと可動接点２０ｂとは、バネなどの弾性部材などによって離間されており、可動接点２０ｂに外力が印加されると、固定接点２０ａと可動接点２０ｂとが電気的に接続される。すなわち、検出スイッチ２０は、シーソーロッド３０によって可動接点２０ｂが押圧されることによって図１（ａ）に示すように、固定接点２０ａと可動接点２０ｂとが電気的に接続したオン状態（以下、初期状態とも称する）となる。また、検出スイッチ２０は、可動接点２０ｂに対するシーソーロッド３０からの押圧が低減するにしたがって図１（ｂ）に示すように、可動接点２０ｂが固定接点２０ａから離れたオフ状態（以下、入力状態とも称する）となる。

シーソーロッド３０は、シーソー動作可能な状態となるように支点３０ａで支持される。そして、シーソーロッド３０は、プッシュロッド４０によって押圧されることなどによってシーソー動作を行う。なお、シーソーロッド３０は、プッシュロッド４０による印加される外力がほとんどない状態においては、一方の端部を後ほど説明する第１力点部４０ａに支持されると共に、他方の端部が可動接点２０ｂを押圧する。このように可動接点２０ｂがシーソーロッド３０によって押圧されることによって、上記のように固定接点２０ａと可動接点２０ｂとが電気的に接続した初期状態となる。

プッシュロッド４０は、シーソーロッド３０との力点である第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂを備え、その第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂの反対方向（図面下側）からの外力によってシーソーロッド３０をシーソー動作させる。プッシュロッド４０に設けられる第１力点部４０ａと第２力点部４０ｂとは、互いに高さが異なる。シーソーロッド３０の端部に対応する力点部である第１力点部４０ａは、その第１力点部４０ａよりも支点３０ａ側に設けられた第２力点部４０ｂよりも高く形成されている。

これは、検出スイッチ２０（スイッチ装置１００）が図１（ａ）に示す初期状態から図１（ｂ）に示す入力状態になるに連れて、プッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点が第１力点部４０ａから第２力点部４０ｂに切り換わるようにするためである。逆に、検出スイッチ２０（スイッチ装置１００）が図１（ｂ）に示す入力状態から図１（ａ）に示す初期状態になるに連れて、プッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点が第２力点部４０ｂから第１力点部４０ａに切り換わるようにするためである。

ここで本実施の形態のスイッチ装置１００の動作をより詳しく説明する。まず初期状態について説明する。初期状態においては、プッシュロッド４０には外力はほとんど印加されていない状態であるか、もしくは、シーソーロッド３０を図１（ｂ）に示すような入力状態とするような外力が印加さていない状態である。したがって、シーソーロッド３０にもプッシュロッド４０からの外力はほとんど印加されていない状態である。

この初期状態におけるプッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点はシーソーロッド３０の端部に対応する位置に配置された力点部４０ａとなる。このようにプッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点を力点部４０ａとすることによって、スイッチ装置１００の各構成部品の組み付けばらつきなどによってシーソーロッド３０に対するプッシュロッド４０の初期位置がばらついても、力点部４０ａが支点３０ａから離れているので、シーソーロッド３０の変位に対する影響を小さく抑えることができる。したがって、シーソーロッド３０によって可動接点２０ｂを押圧しやすくなり検出スイッチ２０（スイッチ装置１００）をオンとしやすくなる。

次に、初期状態から入力状態へと変化する場合について説明する。上述のような初期状態において、プッシュロッド４０に第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂの反対方向から外力が印加されると、プッシュロッド４０は、所定期間、第１力点部４０ａによってシーソーロッド３０を押圧する。第１力点部４０ａによって押圧されたシーソーロッド３０は、可動接点２０ｂから遠ざかる方へとシーソー動作する。

そして、プッシュロッド４０（第１力点部４０ａ）によってシーソーロッド３０が押圧され始めてから所定期間が経過すると、すなわちプッシュロッド４０及びシーソーロッド３０が所定距離だけ移動すると、プッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点は第１力点部４０ａと第２力点部４０ｂとになる。

さらに、プッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点は第１力点部４０ａと第２力点部４０ｂとなってからプッシュロッド４０（第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂ）によってシーソーロッド３０が押圧されると、プッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点はシーソーロッド３０の支点３０ａに近い位置に配置された第２力点部４０ｂに切り換わる。

第１力点部４０ａと第２力点部４０ｂとでは、プッシュロッド４０の移動量に対するシーソーロッド３０の移動量も変化する。すなわち、図１（ａ）に示すように、力点が切り換わることによって、シーソーロッド３０における支点３０ａから第１力点部４０ａまでの距離と支点３０ａから可動電極２０ｂまでの距離との比率Ｘ１対Ｙから、シーソーロッド３０における支点３０ａから第２力点部４０ｂまでの距離と支点３０ａから可動電極２０ｂまでの距離との比率Ｘ２対Ｙに変化する。したがって、力点が第１力点部４０ａである場合に比べて、力点が第２力点部４０ｂである場合の方が、プッシュロッド４０の移動量に対するシーソーロッド３０の移動量が増加する。

このように、シーソーロッド３０がプッシュロッド４０による押圧によってシーソー動作するに連れて、プッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点を支点３０ａ方向に切り換えることによって、プッシュロッド４０の移動量を増加させることなくシーソーロッド３０の移動量を増加させることができる。したがって、スイッチ装置１００の各構成部材の組み付けばらつきに影響されることなく検出スイッチ２０（固定接点２０ａと可動接点２０ｂ）をオフとしやすくできる。

このようなスイッチ装置１００は、図２に示すように車両に搭載される開閉式の操作パネル２００の開閉を検出するスイッチ装置として適用することができる。操作パネル２００は、カバー２００ａ、操作部２００ｂ、及びスイッチ装置１００などを備える。車両側には、スイッチ装置１００のプッシュロッド４０を受けるロッド受け（図示せず）を設ける。

図２（ａ）は、操作部２００ｂが開状態、すなわち操作部２００ｂが使用状態である場合のイメージ図である。この使用状態である場合、スイッチ装置１００は、図１（ａ）に示すようなプッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点が第１力点部４０ａとなり、プッシュロッド４０には外力はほとんど印加されていない状態であるか、もしくは、シーソーロッド３０を図１（ｂ）に示すような入力状態とするような外力が印加さておらず、検出スイッチ２０の固定接点２０ａと可動接点２０ｂとが電気的に接続された初期状態である。

また、図２（ｂ）は、操作部２００ｂが閉状態、すなわち操作部２００ｂが収納状態である場合のイメージ図である。この収納状態である場合、スイッチ装置１００は、図１（ｂ）に示すようなプッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点が第２力点部４０ｂとなり、検出スイッチ２０は可動接点２０ｂとシーソーロッド３０とが完全に離れてオフとなる入力状態である。

このような使用状態から収納状態になる場合、スイッチ装置１００のプッシュロッド４０は、操作部２００ｂが閉動作に伴ってロッド受けに接触し、プッシュロッド４０が力点部（第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂ）の反対方向から押圧される。

このようにスイッチ装置１００を操作パネル２００に適用することによって、操作パネル２００が使用状態から操作部２００ｂが閉じられて収納状態となる時、スイッチ装置１００は、初期状態から入力状態となり、検出スイッチ２０がオンからオフへと切り換わるので操作部２００ｂの開閉を検出することができる。

また、操作部２００ｂが閉動作に伴ってプッシュロッド４０が移動するに連れて、力点が第１力点部４０ａから第２力点部４０ｂに切り換わり、プッシュロッド４０の移動を少なくしても検出スイッチ２０をオフしやすくなるので、操作パネル２００を車両に搭載する際のスペースを小さくすることができる。

なお、本実施の形態においては、スイッチ装置１００を操作パネル２００側に設ける例を用いて説明したが本発明はこれに限定されるものではない。車両側にスイッチ装置１００を設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、スイッチ装置１００を車両に搭載する開閉式の操作パネル２００の開閉を検出するスイッチとして適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。押圧によって状態を検出するような装置であれば適用可能である。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態におけるスイッチ装置の概略構成を示す断面図であり、（ａ）は検出スイッチがオン状態である場合を示す断面図であり、（ｂ）は検出スイッチがオフ状態である場合を示す断面図である。

第２の実施の形態におけるスイッチ装置１００は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は力点部（第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂ）をシーソーロッド３０に設けた点と、シーソーロッド３０を押圧するバネ３０ｂを設けた点である。

図２に示すように、本実施の形態におけるスイッチ装置１００は、基板１０、検出スイッチ２０、シーソーロッド３０、支点３０ａ、バネ３０ｂ、プッシュロッド４０、ケース５０などを備える。これらの基板１０、検出スイッチ２０、シーソーロッド３０、支点３０ａ、プッシュロッド４０は、ケース５０に収納される。

シーソーロッド３０は、第１力点部４０ａと第２力点部４０ｂを備え、シーソー動作可能な状態となるように支点３０ａで支持される。そして、シーソーロッド３０は、プッシュロッド４０によって押圧されることなどによってシーソー動作を行う。また、シーソーロッド３０は、図３（ａ）に示すようなプッシュロッド４０による印加される外力がほとんどない状態においては、バネ３０ｂによって押圧され、検出スイッチ２０の可動接点２０ｂを押圧する。このようにバネ３０ｂにてシーソーロッド４０を押圧することによってスイッチ装置１００が初期状態である場合に、確実に検出スイッチ２０がオンとなるようにすることができる。

また、シーソーロッド３０に設けられる第１力点部４０ａと第２力点部４０ｂとは、互いに高さが異なる。シーソーロッド３０の端部に対応する力点部である第１力点部４０ａは、その第１力点部４０ａよりも支点３０ａ側に設けられた第２力点部４０ｂよりも高く形成されている。

これは、検出スイッチ２０（スイッチ装置１００）が図３（ａ）に示す初期状態から図３（ｂ）に示す入力状態になるに連れて、プッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点が第１力点部４０ａから第２力点部４０ｂに切り換わるようにするためである。逆に、検出スイッチ２０（スイッチ装置１００）が図３（ｂ）に示す入力状態から図３（ａ）に示す初期状態になるに連れて、プッシュロッド４０のシーソーロッド３０に対する力点が第２力点部４０ｂから第１力点部４０ａに切り換わるようにするためである。

なお、上記第１及び第２の実施の形態においては、力点部を第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂの２つ設ける例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。力点部は、シーソーロッド３０の端部から支点３０ａ方向に向かって連れて高さを低くなるようにすれば本発明の目的を達成できるものである。したがって、力点部を３つ以上設けるようにしてもよい。また、力点部をシーソーロッド３０の端部から支点３０ａ方向に向かって連れて高さを低くなるよう傾斜面としてもよい。さらに、力点部をシーソーロッド３０の端部から支点３０ａ方向に向かって連れて高さを低くなるよう段差部としてもよい。

また、上記第１及び第２の実施の形態においては、プッシュロッド４０に第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂの反対方向から外力が印加されると、シーソーロッド３０は、可動接点２０ｂから遠ざかる方へとシーソー動作する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。プッシュロッド４０に第１力点部４０ａ、第２力点部４０ｂの反対方向から外力が印加されると、シーソーロッド３０は、可動接点２０ｂを押圧する方へとシーソー動作するようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態におけるスイッチ装置の概略構成を示す断面図であり、（ａ）は検出スイッチがオン状態である場合を示す断面図であり、（ｂ）は検出スイッチがオフ状態である場合を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるスイッチ装置を開閉式の操作パネルに適用したイメージ図であり、（ａ）は操作パネルが使用状態である場合を示すイメージ図であり、（ｂ）は操作パネルが収納状態である場合を示すイメージ図である。 本発明の第２の実施の形態におけるスイッチ装置の概略構成を示す断面図であり、（ａ）は検出スイッチがオン状態である場合を示す断面図であり、（ｂ）は検出スイッチがオフ状態である場合を示す断面図である。 従来技術におけるスイッチ装置の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１０ 基板、２０ 検出スイッチ、２０ａ 固定接点、２０ｂ 可動接点、３０ シーソーロッド、３０ａ 支点、３０ｂ バネ、４０ プッシュロッド、４０ａ 第１力点部、４０ｂ 第２力点部、４０ｃ 力点部、５０ ケース、１００ スイッチ装置、２００ 操作パネル、２００ａ カバー、２００ｂ 操作部

Claims (7)

1. 支点を軸としてシーソー動作可能なシーソーロッドと、
   前記シーソーロッドの一端部の当接・離間を検出する検出手段と、
   前記シーソーロッドにおいて前記検出手段と接触する側の反対側の端部を押圧するものであり、外部から印加される外力によって動作して当該シーソーロッドをシーソー動作させるプッシュロッドと、
   前記シーソーロッドと前記プッシュロッドとの少なくとも一方に設けられ、当該シーソーロッドが当該プッシュロッドの押圧によってシーソー動作するに連れて、当該シーソーロッドに対する力点が前記支点方向に切り換る力点部と、
   を備えることを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記力点部は、前記支点方向に向かうに従って高さが低くなる傾斜面からなることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記力点部は、前記支点方向に向かうに従って高さが低くなる複数の突部からなることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
4. 前記プッシュロッドに外部からの外力が印加されていない状態において、前記検出手段が当接を検出するように前記シーソーロッドを押圧する押圧部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のスイッチ装置。
5. 前記押圧部は、バネ部材からなることを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
6. 車両に搭載される開閉式の操作パネルの開閉を検出するものであり、当該車両もしくは当該操作パネルのいずれか一方に搭載されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のスイッチ装置。
7. 前記スイッチ部は、前記操作パネルが開扉状態である場合に前記検出手段は、当接を検出するものであり、前記プッシュロッドは、当該操作パネルの閉扉に伴って当該操作パネルもしくは前記車両の所定の部位による外力によって動作して前記シーソーロッドをシーソー動作させ、前記検出手段は、離間を検出することを特徴とする請求項６に記載のスイッチ装置。

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