JP2010020957A - Switch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に自動車の空調や音響機器等の各種電子機器の操作に用いられるスイッチ装置に関するものである。 The present invention relates to a switch device mainly used for operation of various electronic devices such as an air conditioner and an acoustic device of an automobile.
近年、自動車において、ステアリングホイール近傍に操作体が多方向へ揺動可能なステアリングスイッチなどのスイッチ装置が配設され、このスイッチ装置の操作体を操作して、オーディオ機器やエアコン等の電子機器を操作することが広く行われており、組立てが容易で確実な操作が可能なものが求められている。 In recent years, a switch device such as a steering switch in which an operating body can swing in multiple directions is disposed in the vicinity of a steering wheel in an automobile, and an electronic device such as an audio device or an air conditioner is operated by operating the operating body of the switch device. The operation is widely performed, and there is a demand for one that can be easily assembled and can be reliably operated.
このような従来のスイッチ装置について、図6〜図8を用いて説明する。 Such a conventional switch device will be described with reference to FIGS.
図7は従来のスイッチ装置の断面図であり、同図において、1は略箱状で絶縁樹脂製のカバー、2は絶縁樹脂製の作動体、3は作動体2の上方に配置された絶縁樹脂製の上ケース、4は作動体2の下方に配置された絶縁樹脂製の下ケースで、この作動体2の上部に設けられた略円筒状の取付軸2Aが、カバー1上面の略中央の開口部1Aから上方へ突出すると共に、作動体2の略球状の中央部2Bが上ケース3の支持部3Aや下ケース4の支持部4Aによって外周を揺動可能に支持されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional switch device, in which 1 is a substantially box-shaped insulating resin cover, 2 is an insulating resin operating body, and 3 is an insulating body disposed above the operating body 2. An
そして、5は略円盤状で絶縁樹脂製の操作体で、操作体5下面の略中空筒状の保持部5Aが操作体2上部の取付軸2Aに圧入状態で装着されると共に、操作体5がカバー1の開口部1Aから上方へ突出している。
Reference numeral 5 denotes an operating body made of an insulating resin having a substantially disk shape, and a substantially hollow cylindrical holding portion 5A on the lower surface of the operating body 5 is mounted on the
また、6は上下面に複数の配線パターン(図示せず)が形成された配線基板、7はプッシュスイッチで、配線基板6が下ケース4の上面に載置されると共に、複数のプッシュスイッチ7が配線基板6上面の前後左右の4箇所に実装され、プッシュスイッチ7の押部7Aには作動体2の中央部2Bから各々延出した押圧部2Cが対向して当接している。
さらに、作動体2の下部に設けられた収納穴部2Dには、略円筒状のピン8が上下動可能に収納されると共に、ピン8を下方へ付勢する節度ばね9がやや撓んだ状態で収納され、ピン8の先端が下ケース4の節度部4Bの凹凸に弾接してスイッチ装置10が構成されている。
Furthermore, a substantially cylindrical pin 8 is housed in a housing hole 2D provided in the lower part of the operating body 2 so as to be movable up and down, and a
そして、このように構成されたスイッチ装置10が、図6の平面図に示すように、ステアリング11のスポーク部11Aに操作面を手前にして取付けられると共に、複数のプッシュスイッチ7がコネクタやリード線(図示せず)等を介して、自動車の電子回路(図示せず)に電気的に接続される。
Then, as shown in the plan view of FIG. 6, the
以上の構成において、ステアリングホイール11Bを握りながら親指で、例えば操作体5を左方向へ揺動操作すると、図8の断面図に示すように、操作体5を介して作動体2が中央部2Aを中心に左方向へ揺動すると共に、作動体2下端の節度ばね9により付勢されたピン8が、節度部4Bに弾接しながら移動して節度感が生じる。
In the above configuration, when the operating body 5 is swung to the left, for example, with the thumb while grasping the
そして、作動体2の左方向への揺動に伴って、左側の押圧部2Cが対向するプッシュスイッチ7の押部7Aを押圧し、プッシュスイッチ7の電気的接離が行われて、この電気信号がコネクタやリード線等を介して自動車の電子回路に送信され、例えばエアコンの温度設定が低くなる。
As the operating body 2 swings in the left direction, the left pressing
また、同様に、操作体5を右方向や前後方向へ揺動操作すると、操作に応じて対応する押圧部2Cを介してプッシュスイッチ7の電気的接離が行われて、エアコンの温度設定を高くしたり、オーディオの音量を増減するように構成されている。
Similarly, when the operating body 5 is swung to the right or back and forth, the
なお、操作体5は保持部5Aが作動体2の取付軸2Aに圧入嵌合されて、作動体2に装着されているため、絶縁樹脂製の操作体5の保持部5A内側と取付軸2Aの外側の寸法仕上がりによって、保持部5A内側と取付軸2Aの外側に隙間が大きいと、操作体5と作動体2との間にがたつきが生じ、操作が不確実なものとなるため、適度な圧入状態となるようにこれらの寸法を管理するか、あるいは、接着剤等によってこれらを固着する必要があるものであった。
In addition, since the holding part 5A is press-fitted into the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら、上記従来のスイッチ装置10においては、操作体5と作動体2のがたつきを防ぎ、スイッチ装置の確実な傾倒操作を行うには、操作体5とこれに装着される取付軸2Aとの寸法管理や、これらを接着剤等によって固着する必要があるため、操作体や作動体などの構成部品の製作やスイッチ装置の組立てに手間がかかり、高価なものになり易いという課題があった。
However, in the
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、製作や組立てが容易で、確実な操作が可能なスイッチ装置を提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a switch device that can be easily manufactured and assembled and can be reliably operated.
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、操作体の保持部の外側をコイルばねで巻回して保持部を取付軸に圧接させると共に、保持部の内周及び取付軸の外周に凹部又は凸部を各々設けて互いに係合させ、操作体を取付軸に装着してスイッチ装置を構成したものであり、保持部にコイルばねを取付けて巻回させた操作体を作動体の取付軸に圧入すると共に、保持部の内周及び取付軸の外周に各々設けた凹部又は凸部を互いに係合させることによって、これら凹部と凸部の係合時に音や触感が生じて、取付軸が保持部内の所定の位置まで挿入されたことが知覚でき、保持部と取付軸との圧接状態がほぼ一定かつ確実となり、がたつきや上方向への抜けを防ぐため、操作体の作動体への装着が容易で、確実な操作が可能なスイッチ装置を得ることができるという作用を要する。 According to the first aspect of the present invention, the outer side of the holding portion of the operating body is wound with a coil spring so that the holding portion is pressed against the mounting shaft, and the inner periphery of the holding portion and the outer periphery of the mounting shaft are recessed or protruded. Each switch is provided and engaged with each other, and the operating body is mounted on the mounting shaft to configure the switch device. The operating body, which is wound by attaching a coil spring to the holding section, is press-fitted into the mounting shaft of the operating body. In addition, by engaging the concave portions or the convex portions provided on the inner periphery of the holding portion and the outer periphery of the mounting shaft with each other, a sound and a tactile sensation are generated when the concave portion and the convex portion are engaged, and the mounting shaft is moved inside the holding portion. It can be perceived that it has been inserted up to a predetermined position, and the pressure contact state between the holding part and the mounting shaft is almost constant and reliable, and the operating body is attached to the operating body to prevent rattling and upward pulling. Can be obtained, and a switch device capable of reliable operation can be obtained. Takes action that.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載のスイッチ装置において、保持部に上下方向に延びる複数のスリットを設けると共に、このスリットに取付軸の外側に設けたリブを係合させたものであり、コイルばねにより保持部が取付軸に圧接すると共に、取付軸外側のリブが保持部のスリットに係合することによって、取付軸に対し操作体の回転方向のがたつきを防ぎ、さらに安定した確実な操作が可能となる。 According to a second aspect of the present invention, in the switch device according to the first aspect, a plurality of slits extending in the vertical direction are provided in the holding portion, and ribs provided outside the mounting shaft are engaged with the slits. Yes, the holding part is pressed against the mounting shaft by the coil spring, and the rib on the outer side of the mounting shaft is engaged with the slit of the holding part, so that the rotating direction of the operating body is not rattled against the mounting shaft, making it more stable. Reliable operation is possible.
以上のように本発明によれば、製作や組立てが容易で、確実な操作が可能なスイッチ装置を実現することができるという有利な効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect that a switch device that can be easily manufactured and assembled and can be reliably operated can be realized.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the structure same as the structure demonstrated in the term of background art, and detailed description is simplified.
(実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態によるスイッチ装置の断面図、図2は同分解斜視図、図3は要部斜視図、図4は要部断面図であり、同図において、1は略箱状でポリカーボネート(以下、PCと記載する)やアクリロニトリルブタジエンスチレン(以下、ABSと記載する)などの絶縁樹脂製のカバー、12はポリブチレンテレフタレート(以下、PBTと記載する)やナイロン(以下、PAと記載する)などの絶縁樹脂製の作動体で、この作動体12の上部に設けられた略円筒状の取付軸12Aが、カバー1上面の略すり鉢状に窪んだ表示部1Bの中央に設けられた開口部1Aから突出している。
(Embodiment)
1 is a cross-sectional view of a switch device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the same, FIG. 3 is a perspective view of a main part, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part. Covers made of insulating resin such as polycarbonate (hereinafter referred to as PC) and acrylonitrile butadiene styrene (hereinafter referred to as ABS), 12 is polybutylene terephthalate (hereinafter referred to as PBT) and nylon (hereinafter referred to as PBT). A substantially
そして、3は作動体12の上方に配置されたABSやポリオキシメチレン(以下、POMと記載する)などの絶縁樹脂製の上ケース、4は作動体12の下方に配置されたPOMやPAなどの絶縁樹脂製の下ケースで、作動体12の略球状の中央部12Bが、上ケース3の略中央に形成された略曲面状の支持部3Aや下ケース4の略中央に形成された略曲面状の支持部4Aによって、上下方向の外周を揺動可能に各々支持されている。
Reference numeral 3 denotes an upper case made of an insulating resin such as ABS or polyoxymethylene (hereinafter referred to as POM) disposed above the
また、15はABSやPOMなどの絶縁樹脂製の操作体で、上部には開口部1Aより直径の大きい略円盤状の操作部15Jが設けられると共に、この操作部15Jの下面に中空で略円筒状の保持部15Aが設けられている。
さらに、保持部15Aの円周方向に略等間隔で4箇所に上下方向に延びたスリット15Bが形成されると共に、スリット15Bに挟まれた圧接部15Fの内周に略溝状の凹部15Cが各々形成されている。
Furthermore, slits 15B extending in the vertical direction are formed at four locations at approximately equal intervals in the circumferential direction of the
そして、取付軸12A外側には上下方向に延び外方に突出した複数のリブ12Cが形成されると共に、各リブ12C間の外周に帯状の凸部12Dが形成され、図1に示すように、凸部12Dが保持部15Aの凹部15Cに入って係合すると共に、図4に示すように、リブ12Cが保持部15Aのスリット15Bに各々係合している。
Then, a plurality of ribs 12C extending in the vertical direction and projecting outward are formed on the outer side of the
また、16は金属線製のコイルばねで、保持部15Aのスリット15B上端より上方の外周から略リング状に突出したつば部15Dと、保持部15A下端に形成された突起部15Eとの間にコイルばね16が配置されて保持部15Aを巻回し、圧接部15F内側を取付軸12A外側に圧接して、操作体15が作動体12の取付軸12Aに装着されている。
Further, 16 is a coil spring made of metal wire, between the
ここで、つば部15Dの直径をカバー1の開口部1Aより小さくすると共に、保持部15Aに巻回された状態のコイルばね16の外径より大きくして、これにより、コイルばね16はつば部15Dによって上方を覆われ、外観上、開口部1Aを通して見えないようになっている。
Here, the diameter of the
さらに、6は紙フェノール樹脂やガラス入りエポキシ樹脂等の配線基板、7はスイッチ接点としてのプッシュスイッチで、配線基板6が下ケース4の上面に載置されると共に複数のプッシュスイッチ7が例えば前後左右の4箇所に実装され、各プッシュスイッチ7の押部7Aには作動体12の中央部12Aから延出した押圧部12Eが対向して各々当接している。
Furthermore, 6 is a wiring board such as paper phenolic resin or glass-filled epoxy resin, 7 is a push switch as a switch contact, and the
そして、作動体12下端に設けられた収納穴部12Fには略円筒状のピン8とピン8を下方へ付勢するコイル状の節度ばね9がやや撓んだ状態で収納され、ピン8の先端が下ケース4の節度部4Bの凹凸に弾接してスイッチ装置30が構成されている。
The
また、このようなスイッチ装置30において操作体15を作動体12に装着する際には、カバー1内に上ケース3や下ケース4に揺動支持された作動体12や、プッシュスイッチ7が実装された配線基板6などが組み込まれたスイッチユニット状態で、カバー1の開口部1Aから突出した作動体12の取付軸12Aに上方から操作体15の保持部15Aが装着される。
Further, when the
つまり、まず、コイルばね16を保持部15A下端の外側の傾斜部15Gからコイルばね16の直径を拡張しながら圧入し、つば部15Dと突起部15Eとの間に配置して圧接部15Fに巻回させる。
That is, first, the
次に、コイルばね16が巻回された保持部15Aを取付軸12Aの先端に被せるように圧入すると、保持部15A下端内側の傾斜部15Hによって圧接部15Fが押し広げられると共に取付軸12Aが保持部15A内に進入する。
Next, when the holding
さらに、操作体15を下方へ押し込むと、保持部15Aの各スリット15Bに取付軸12Aのリブ12Cが係合しながら進入し、取付軸12Aの凸部12Dが保持部15Aの凹部15Cに係合すると共に取付軸12A先端が保持部15A内側の上端面に当接する。
Further, when the operating
なお、この時、凹部15Cが形成された保持部15Aの圧接部15Fはコイルばね16により内方へ付勢されているため、取付軸12Aの凸部12Dが保持部15Aの凹部15Cに係合する際、凸部12Dによって圧接部15F内面との間に凸部12Dの高さ分、隙間がある状態から、凸部12Dが凹部15C内に入り込んで係合した時には、圧接部15F内面が取付軸12A外面に当接する音や衝撃が生じ、この音や衝撃の触感によって保持部15Aが取付軸12Aに所定の位置で確実に装着されたことが知覚できる。
At this time, the
すなわち、コイルばね16を保持部15Aに巻回させた操作体15を、作動体12の取付軸12Aに装着する時に、凸部12Dが凹部15Cに係合する際の音や衝撃によって所定の挿入位置に装着できたことが判り、これらの挿入不足や過度の押し込みによる操作体15や作動体12の破損を防ぐことができる。
That is, when the operating
また、コイルばね16を保持部15Aのつば部15Dと突起部15Eとの間に巻回させることによって、操作体15を取付軸12Aに装着する際に、コイルばね16がつば部15Dと突起部15Eにより上下方向への移動を規制されて外れ難くなると共に、操作体15の装着後においても、車両の運転時に生じる振動や衝撃によるコイルばね16の保持部15Aからの外れを防ぎ、確実に操作体15を取付軸12Aに保持することができる。
Further, when the operating
そして、このように構成されたスイッチ装置30が、図6の平面図に示すように、ステアリング11のスポーク部11Aに操作面を手前にして取付けられると共に、複数のプッシュスイッチ7がコネクタやリード線(図示せず)等を介して、自動車の電子回路(図示せず)に電気的に接続される。
Then, as shown in the plan view of FIG. 6, the
以上の構成において、ステアリングホイール11Bを握りながら親指で、例えば操作体15の操作部15Jを左方向へ揺動操作すると、図5の断面図に示すように、操作体15が装着された作動体12が中央部12Bを中心に左方向へ揺動すると共に、作動体12下端の節度ばね9により付勢されたピン8が、節度部4Bに弾接しながら移動して節度感が生じる。
In the above configuration, when the operating portion 15J of the operating
そして、作動体12の左方向への揺動に伴って、左側の押圧部12Eが対向するプッシュスイッチ7の押部7Aを押圧し、プッシュスイッチ7の電気的接離が行われて、この電気信号がコネクタやリード線等を介して自動車の電子回路に送信され、例えばエアコンの温度設定が低くなる。
Then, as the operating
そして、同様に、操作部15Jを右方向や前後方向へ揺動操作すると、操作体15の動作に応じて作動体12を介して対応するプッシュスイッチ7の電気的接離が行われて、エアコンの温度設定を高くしたり、オーディオの音量を増減するように構成されている。
Similarly, when the operation portion 15J is swung in the right direction or the front-rear direction, the
なお、操作部15Jを親指等で揺動操作する際には、操作体15は保持部15Aに巻回されたコイルばね16によって、圧接部15Fが取付軸12Aに圧接すると共に、取付軸12Aの凸部12Dが保持部15Aの凹部15Cに係合していることにより、カバー1上面からの操作体15の操作部15Jまでの高さにばらつきがなく、作動体12に対してがたつきや抜けが生じ難いため、ピン8と節度部4Bとの弾接移動による節度荷重に抗して多少強い力で揺動操作したり、荷物等によって操作体15が引張られても支障なく、確実な操作が可能なものとなっている。
When the operating portion 15J is swung with a thumb or the like, the operating
このように本実施の形態によれば、操作体15の保持部15Aの外側をコイルばね16で巻回して保持部15Aを取付軸12Aに圧接させると共に、保持部15Aの内周に凹部15Cを、取付軸12Aの外周に凸部12Dを各々形成して、これらを互いに係合させ、操作体15を取付軸12Aに装着することによって、保持部15Aにコイルばね16を取付けて巻回した操作体15を作動体12の取付軸12Aに圧入すると共に、保持部15A内周の凹部15Cに取付軸12A外周の凸部12Dを互いに係合させた時に、音や触感が生じて、取付軸12Dが保持部15A内の所定の位置まで挿入されたことが知覚でき、保持部15Aと取付軸12Aとの圧接状態がほぼ一定かつ確実で、がたつきや上方向への抜けを防ぐため、操作体15の作動体12への装着が容易で、確実な操作が可能なスイッチ装置30を得ることができるものである。
As described above, according to the present embodiment, the outside of the holding
また、保持部15Aに上下方向に延びる複数のスリット15Bを設けると共に、このスリット15Bに取付軸12Aの外側に設けたリブ12Cを各々係合させることによって、保持部15Aが取付軸12Aのリブ12Cに回転方向を規制されて、取付軸12Aに対し操作体15の回転方向のがたつきを防ぎ、さらに安定した確実な操作が可能なものとすることができる。
Further, the holding
なお、以上の説明では、保持部15Aの内周に凹部15Cを、取付軸12Aの外周に凸部12Dを各々設けて、これらを互いに係合させたものとして説明したが、保持部15Aの内周に凸部を、取付軸12Aの外周に凹部を各々設けて、これらを互いに係合させたものとしても本発明の実施は可能である。
In the above description, the concave portion 15C is provided on the inner periphery of the holding
そして、以上の説明では、保持部15Aにスリット15Bを略均等間隔で4箇所設けると共に、これらに対応して係合するリブ12Cを取付軸12Aの外側に4箇所形成したものとして説明したが、保持部のスリットや取付軸のリブを、保持部の直径や取付軸の直径に応じて3箇所以下または5箇所以上設けて、これらを係合させたものとしても良い。
In the above description, the holding
さらに、以上の説明では、スイッチ接点として、単品のプッシュスイッチ7を用いた構成について説明したが、配線基板6上面にカーボン等によって固定接点を形成し、この上方に下面に可動接点が形成された略ドーム状の可撓性のゴムシートを用いたものや、あるいは略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点を載置したもの等、様々なスイッチ接点を用いても本発明の実施は可能である。
Further, in the above description, the configuration using the
また、以上の説明では、操作体15を揺動操作する揺動操作型のスイッチ装置30について説明したが、操作体を回転操作や押圧操作させて作動体を介してスイッチ接点の電気的接離を行う、回転操作型のスイッチ装置や押圧操作型のスイッチ装置に適用しても本発明の実施は可能である。
In the above description, the swing operation
本発明によるスイッチ装置は、製作や組立てが容易で、確実な操作が可能なものを実現でき、主に自動車の空調や音響機器などの各種電子機器の操作用として有用である。 The switch device according to the present invention is easy to manufacture and assemble, can realize a reliable operation, and is useful mainly for operation of various electronic devices such as an air conditioner and an acoustic device of an automobile.
1 カバー
1A 開口部
1B 表示部
3 上ケース
4 下ケース
4B 節度部
6 配線基板
7 プッシュスイッチ
7A 押部
8 ピン
9 節度ばね
11 ステアリング
11A スポーク部
11B ステアリングホイール
12 作動体
12A 取付軸
12B 中央部
12C リブ
12D 凸部
12E 押圧部
12F 収納穴部
15 操作体
15A 保持部
15B スリット部
15C 凹部
15D つば部
15E 突起部
15F 圧接部
15G、15H 傾斜部
15J 操作部
16 コイルばね
30 スイッチ装置
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