JP2010102956A - Switch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スイッチ装置に関し、特にプッシュ操作によって2段階に切り換え可能なスイッチ装置に関する。 The present invention relates to a switch device, and more particularly to a switch device that can be switched in two stages by a push operation.
従来のスイッチ装置として、第1固定接点部及び第2固定接点部を部品搭載面側に有するベース部材と、この回路基板の第1固定接点部及び第2固定接点部までのストローク長を初期状態においてそれぞれ寸法L1,L2(L1<L2)とする第1可動接点部及び第2可動接点部を有する弾性変形可能なコンタクト部材と、このコンタクト部材を外部からのプッシュ操作力を受けて弾性変形させるプッシュ操作部材とを備えたものがある(例えば特許文献1)。 As a conventional switch device, the base member having the first fixed contact portion and the second fixed contact portion on the component mounting surface side, and the stroke length to the first fixed contact portion and the second fixed contact portion of the circuit board in the initial state and dimensions L 1, L 2 (L 1 <L 2) to the first movable contact and elastically deformable contact member having a second movable contact, respectively, the push operation force of the contact member from the outside received at And a push operation member that is elastically deformed (for example, Patent Document 1).
ベース部材は、第1固定接点部に接続する第1スイッチ動作回路、及び第2固定接点部に接続する第2スイッチ動作回路を含むプリント配線板によって形成されている。 The base member is formed of a printed wiring board including a first switch operation circuit connected to the first fixed contact portion and a second switch operation circuit connected to the second fixed contact portion.
コンタクト部材は、ベース部及びアーム部を有し、全体がゴムによって形成されている。ベース部は、固定接点部側に第1可動接点部及び第2可動接点部が配置されている。アーム部は、ベース部材の部品搭載面側に配置され、かつベース部に一体に形成されている。 The contact member has a base portion and an arm portion, and is entirely formed of rubber. In the base portion, the first movable contact portion and the second movable contact portion are disposed on the fixed contact portion side. The arm portion is disposed on the component mounting surface side of the base member and is formed integrally with the base portion.
プッシュ操作部材は、コンタクト部材を押圧可能な押圧部を有し、コンタクト部材によって弾性保持されている。 The push operation member has a pressing portion that can press the contact member, and is elastically held by the contact member.
以上の構成により、操作者がプッシュ操作部材を下方にプッシュ操作すると、アーム部がベース部からプッシュ操作部材のプッシュ操作力を受けて弾性変形し、これに伴い第1可動接点部がプッシュ操作方向への変位(ストローク長L1)によって第1固定接点部に接触し、第1スイッチ動作が終了する。続いて、操作者がプッシュ操作部材をさらにプッシュ操作すると、ベース部がプッシュ操作部材のプッシュ操作力を受けてアーム部と共に弾性変形し、これに伴い第2可動接点部がプッシュ操作方向への変位(ストローク長L2−ストローク長L1)によって第2固定接点部に接触し、第2スイッチ動作が終了する。
しかしながら、特許文献1のスイッチ装置によると、プッシュ操作部材がコンタクト部材によって弾性保持されているため、コンタクト部材の幅方向寸法及びプッシュ操作方向寸法が大きくなり、装置全体が大型化するという問題があった。また、コンタクト部材は、単一の部材によって形成されているため、形状が複雑になり、その製造加工が困難になるという問題もあった。
However, according to the switch device of
従って、本発明の目的は、装置全体の小型化及び製造加工の簡素化を図ることができるスイッチ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a switch device capable of reducing the size of the entire device and simplifying the manufacturing process.
(1)本発明は、上記目的を達成するために、第1接点部及び第2接点部を有するベース部材と、前記ベース部材の接点部側に配置され、プッシュ操作によってプッシュ方向に変位するプッシュ操作部材と、前記プッシュ操作部材の前記プッシュ方向への第1変位による前記第1接点部の接触によって導通する第3接点部を有する弾性変形可能な第1コンタクト部材と、前記プッシュ操作部材の前記プッシュ方向への第2変位による前記第2接点部の接触によって導通する第4接点部を有する第2コンタクト部材と、前記第1コンタクト部材,前記第2コンタクト部材及び前記プッシュ操作部材を弾性保持するスプリング部材とを備えたスイッチ装置を提供する。 (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a base member having a first contact portion and a second contact portion, and a push disposed on the contact portion side of the base member and displaced in the push direction by a push operation. An operation member; an elastically deformable first contact member having a third contact portion that is conductive by contact of the first contact portion due to a first displacement of the push operation member in the push direction; and the push operation member A second contact member having a fourth contact portion that is conducted by contact of the second contact portion due to a second displacement in the push direction, and elastically holds the first contact member, the second contact member, and the push operation member. A switch device including a spring member is provided.
(2)上記(1)に記載のスイッチ装置において、前記第1コンタクト部材は、前記プッシュ方向に沿って貫通する貫通孔を有し、前記第2コンタクト部材は、前記貫通孔内に挿入して前記第4接点部を前記第2接点部に接触させるスイッチ機能部を有する。 (2) In the switch device according to (1), the first contact member has a through hole penetrating along the push direction, and the second contact member is inserted into the through hole. A switch function unit for bringing the fourth contact part into contact with the second contact part;
(3)上記(1)に記載のスイッチ装置において、前記スプリング部材は、前記プッシュ操作による操作力を受けて弾性変形する圧縮コイルスプリングによって形成され、前記第1コンタクト部材は、前記プッシュ操作による前記ベース部材への圧接によって弾性変形する円筒状のラバー部材によって形成されている。 (3) In the switch device according to (1), the spring member is formed by a compression coil spring that is elastically deformed by receiving an operation force generated by the push operation, and the first contact member is formed by the push operation. It is formed of a cylindrical rubber member that is elastically deformed by pressure contact with the base member.
本発明によると、装置全体の小型化及び製造加工の簡素化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size of the entire apparatus and simplify the manufacturing process.
[実施の形態]
図1は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を説明するために示す断面図(図2のA−A断面図)である。図2は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が適用された車両の内部を概略化して示す正面図である。図3は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を説明するために示すブロック図である。図4は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の配線パターンを説明するために示す平面図である。
[Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2) for explaining a switch device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view schematically showing the interior of the vehicle to which the switch device according to the embodiment of the present invention is applied. FIG. 3 is a block diagram for explaining the switch device according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view for explaining a wiring pattern of the switch device according to the embodiment of the present invention.
〔スイッチ装置の全体構成〕
図1において、符号1で示すスイッチ装置は、ベース部材としての回路基板2と、この回路基板2と共に収容空間3aを内部に形成する装置本体3と、この装置本体3の収容空間3aで往復するプッシュ操作部材としての操作ノブ4と、この操作ノブ4のプッシュ方向(矢印P1方向)への変位によるスイッチ操作(動作)状態を検出するためのコンタクト部材5と、このコンタクト部材5及び操作ノブ4を弾性保持するスプリング部材6とを備え、車両100のステアリング101(共に図2に示す)に複数個(図2では1個のみ示す)配置され、かつECU(Electronic Control Unit)102(図3に示す)に接続されている。そして、スイッチ装置1は、図3に示すように、2段階(第1スイッチ動作又は第2スイッチ動作)に切り替え可能な切り換えスイッチとして機能し、第1スイッチ動作に対応する第1スイッチ信号S1、及び第2スイッチ動作に対応する第2スイッチ信号S2をECU102に出力するように構成されている。
[Overall configuration of switch device]
In FIG. 1, a switch device denoted by
スイッチ装置1には、図3に示すように、車両用座席(図示せず)側から視認可能なモニタ103、及び例えばCD(Compact Disk)を再生可能なディスク装置104がECU102を介して接続されている。これにより、ECU102では第1スイッチ信号S1を入力すると、モニタ103に駆動信号S3を出力するため、モニタ103では複数個のスイッチ装置のうち操作者がプッシュ操作した操作ノブ4に対応するスイッチ装置1に関する情報がメッセージとして表示される。また、ECU102では第2スイッチ信号S2を入力すると、ディスク装置104に駆動信号S4を出力するため、ディスク装置104ではモニタ103にメッセージで表示された情報の内容に応じて操作者が選択した機能としての再生が実行される。
As shown in FIG. 3, a
(回路基板2の構成)
回路基板2は、図4に示すように、ステアリング101(図2に示す)内に配置され、全体が面方向に沿って互いに並列するスルーホール2a,2aを有するプリント基板によって形成されている。回路基板2の部品搭載面(表面)側には、スルーホール2a,2aに接続する1対の第2接点部20,20が、またこれら第2接点部20,20の周囲に位置する1対の第1接点部21,21、及びこれら第1接点部21,21に接続する第1配線パターン22,22がそれぞれ形成されている。回路基板2の裏面側には、第2接点部20,20にスルーホール2a,2aを介して接続する第2配線パターン23,23が形成されている。第1接点部21,21、第2接点部20,20及び第1配線パターン22,22、第2配線パターン23,23の材料としては、例えば金(Au),銅(Cu)等の金属やカーボンブラック等の炭素系粉末からなる導電性材料が用いられる。
(Configuration of circuit board 2)
As shown in FIG. 4, the
(装置本体3の構成)
装置本体3は、図1に示すように、下方(回路基板2の表面側)に開口する凹状の収容空間3a、及びこの収容空間3aの内外に開口する例えば丸孔からなるノブ挿入孔3bを有し、回路基板2の表面側に配置され、全体が例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂等のプラスチック材料によって形成されている。装置本体3には、ノブ挿入孔3bの車両内側(回路基板側と反対側)開口部を閉塞するマスクラバー30が貼付されている。また、装置本体3には、ノブ挿入孔3bの回路基板側開口周縁で操作ノブ4の外部(車両内)への移動を規制する移動規制面3cが設けられている。
(Configuration of the apparatus body 3)
As shown in FIG. 1, the apparatus
(操作ノブ4の構成)
操作ノブ4は、図1に示すように、下方に開口する有頭円筒状の操作部4a、及びストッパとして機能する環状の鍔部4bを有し、回路基板2の接点部側に配置され、かつ装置本体2内に往復可能に収容され、全体が例えば装置本体3の材料と同様にPBT樹脂等のプラスチック材料によって形成されている。そして、操作ノブ4は、操作者によるプッシュ操作によって矢印P1方向に、またプッシュ操作の解除によって矢印P2方向(プッシュ方向と反対の方向)にそれぞれ変位するように構成されている。
(Configuration of operation knob 4)
As shown in FIG. 1, the
操作部4aは、操作者がマスクラバー30を介してプッシュ操作する操作面40aを有し、一部がノブ挿入孔3bに挿入してマスクラバー30の回路基板2側に配置されている。
The
鍔部4bは、装置本体3の移動規制面3cに対向するフランジ端面40bを有し、操作部4aの外周面に一体に形成され、かつ収容空間3aに収容されている。
The
(コンタクト部材5の構成)
コンタクト部材5は、図1に示すように、ノブ挿入孔3bの軸線方向に沿って互いに並列する第1コンタクト部材50及び第2コンタクト部材51からなり、操作ノブ3の回路基板2側に配置され、装置本体3の収容空間3aに往復可能に収容されている。そして、コンタクト部材5は、操作者による操作ノブ4の操作力によって回路基板2側(矢印P1方向)に往動し、操作ノブ4の操作力解除によるスプリング部材6又は第1コンタクト部材(連結部50c)及びスプリング部材6の弾撥力によってマスクラバー30側(矢印P2方向)に復動するように構成されている。
(Configuration of contact member 5)
As shown in FIG. 1, the
第1コンタクト部材50は、スプリング部材6の弾撥力を受ける弾撥力受部50a、第1スイッチ動作に対応するスイッチ部として機能するスイッチ機能部50b、及びスイッチ機能部50bと弾撥力受部50aとを連結する連結部50cを有し、回路基板2の操作ノブ4側に往復可能に配置され、全体が略円筒体の部材によって形成されている。第1コンタクト部材50の材料としては、例えばシリコーンなど軟質の絶縁性ゴム(ラバー)からなるプラスチック材料が用いられる。
The
弾撥力受部50aは、第2コンタクト部材51の操作力受部51aに当接する位置に配置され、かつ連結部50cの外周面に一体に形成されている。
The repelling
スイッチ機能部50bは、操作ノブ4の初期操作位置からプッシュ方向P1への第1変位L1による第1接点部21,21の接触によって導通する第3接点部500b、及び第1コンタクト部材50の両軸線方向に開口する(プッシュ方向に沿って貫通する)貫通孔501bを有し、回路基板2の部品搭載面に対向する位置に配置され、かつ連結部50cの下端面に一体に形成されている。第3接点部500bの材料としては、例えば金(Au),銅(Cu)等の金属やカーボンブラック等の炭素系粉末からなる導電性材料が用いられる。ここで、初期操作位置とは、操作ノブ4の鍔部4bが装置本体3の移動規制面3cに当接する位置をいう。
連結部50cは、弾撥力受部50aとスイッチ機能部50bとの間に介在して配置され、全体が回路基板2側から操作ノブ4側に向かって口径を漸次大きくする略截頭円錐形状の内部空間を有する筒体によっている。また、連結部50cは、その厚さが弾撥力受部50a及びスイッチ機能部50bの各厚さより小さい寸法に設定されている。そして、連結部50cは、操作ノブ4のプッシュ操作による回路基板2への圧接によって弾性変形するように、また操作ノブ4のプッシュ操作解除によって弾性復帰するようにそれぞれ構成されている。
The connecting
第2コンタクト部材51は、操作ノブ4のプッシュ力(操作力)を受ける平面円形状の操作力受部51a、及び第2スイッチ動作に対応するスイッチ部として機能する円柱状のスイッチ機能部51bを有し、第1コンタクト部材50と操作ノブ4との間に介在して配置され、全体が断面略T字状の部材によって形成されている。第2コンタクト部材51の材料としては、例えばシリコーンなど軟質の絶縁性ゴム(ラバー)からなるプラスチック材料が用いられる。
The
操作力受部51aは、操作部4aの内面(天井面)に当接する位置に配置され、かつ操作ノブ4内に収容されている。
The operation
スイッチ機能部51bは、操作ノブ4の初期操作位置から矢印方向P1への第2変位L2(L2>L1)による第2接点部20,20の接触によって導通する第4接点部510bを有し、一部がスイッチ機能部50bの貫通孔501bに挿入して第1コンタクト部材50内に配置されている。第4接点部510bの材料としては、例えば金(Au),銅(Cu)等の金属材料やカーボンブラック等の炭素系粉末材料からなる導電性材料が用いられる。
The
(スプリング部材6の構成)
スプリング部材6は、装置本体3の収容空間3aに収容され、かつ回路基板2の部品搭載面と第1コンタクト部材50の弾撥力受部50aとの間に弾装され、全体が操作ノブ4のプッシュ操作による操作力を受けて弾性変形する圧縮コイルスプリングによって形成されている。そして、スプリング部材6は、操作ノブ4及びコンタクト部材5を操作初期位置へ復帰させるように構成されている。
(Configuration of spring member 6)
The
〔スイッチ装置1の動作〕
図5は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の第1スイッチ動作状態を示す断面図である。図6は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の第2スイッチ動作状態を示す断面図である。
[Operation of switch device 1]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a first switch operating state of the switch device according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second switch operating state of the switch device according to the exemplary embodiment of the present invention.
本実施の形態に示すスイッチ装置1の動作は、「第1スイッチ動作」及び「第2スイッチ動作」の各動作について説明する。
The operation of the
「第1スイッチ動作」
図5に示すように、車両100(図2に示す)内のスイッチ装置1において、操作者が手指によってマスクラバー30を撓ませ、操作ノブ4の操作部4aをマスクラバー30越しに矢印P1方向にプッシュ操作する。この場合、操作ノブ4の操作部4aが矢印P1方向にプッシュ操作されると、操作ノブ4が下方(回路基板2に接近する方向)にスプリング部材6の弾撥力に抗してコンタクト部材5と共に往動する。この際、操作ノブ4の初期操作位置から下方への第1変位L1によって第1コンタクト部材50(スイッチ機能部50b)の第3接点部500bが回路基板2の第1接点部21,21に接触して導通し、スイッチ装置1の第1スイッチ動作が実行される。
"First switch operation"
As shown in FIG. 5, in the
なお、操作ノブ4の操作部4aを操作解除すると、マスクラバー30の撓みが取り除かれ、操作ノブ4が上方(回路基板2から離間する方向)にスプリング部材6の弾撥力によってコンタクト部材5と共に復動し、操作ノブ4が鍔部4bのフランジ端面40bを装置本体3の移動規制面3cに当接させて初期操作位置に配置される。
When the
「第2スイッチ動作」
図6に示すように、第1スイッチ動作の終了(第3接点部500bが第1接点部21,21に接触して導通した)状態において、操作者が手指によってマスクラバー30をさらに撓ませ、操作ノブ4の操作部4aをマスクラバー30越しに矢印P1方向にプッシュ操作する。この場合、操作ノブ4の操作部4aが矢印P1方向にプッシュ操作されると、操作ノブ4が下方(回路基板2に接近する方向)にスプリング部材6及び第1コンタクト部材50(連結部50c)の弾撥力に抗して第2コンタクト部材51と共に往動するとともに、第1コンタクト部材51が連結部50cを弾性変形させて内側に撓む。この際、操作ノブ4の第1スイッチ動作位置から下方への第3変位L3(L3=L2−L1)によって(初期操作位置から下方へ第2変位L2によって)第2コンタクト部材51(スイッチ機能部51b)の第4接点部510bが回路基板2の第2接点部20,20に接触して導通し、スイッチ装置1の第2イッチ動作が実行される。
"Second switch operation"
As shown in FIG. 6, in the state where the first switch operation is completed (the
なお、操作ノブ4の操作部4aを操作解除すると、マスクラバー30の撓みが取り除かれ、操作ノブ4が上方(回路基板2から離間する方向)にスプリング部材6及び第1コンタクト部材50(連結部50c)の弾撥力によって第2コンタクト部材51と共に復動するとともに、第1コンタクト部材51が連結部50cを弾性復帰させて復動し、操作ノブ4が鍔部4bのフランジ端面40bを装置本体3の移動規制面3cに当接させてコンタクト部材5と共に初期操作位置に配置される。
When the
[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
[Effect of the embodiment]
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)操作ノブ4及びコンタクト部材5がスプリング部材6によって弾性保持されているため、コンタクト部材5の幅(径)方向寸法及びプッシュ操作(軸線)方向寸法が小さくなり、装置全体の小型化を図ることができる。
(1) Since the
(2)コンタクト部材5を2つの部材(第1コンタクト部材50及び第2コンタクト部材51)に分けて複雑な形状を回避することができ、その製造加工の簡素化を図ることができる。
(2) The
(3)スプリング部材6は、低荷重を維持したままその全長を小さい寸法に設定することができる。
(3) The
以上、本発明のスイッチ装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。 As mentioned above, although the switch apparatus of this invention was demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment, It implements in a various aspect in the range which does not deviate from the summary. For example, the following modifications are possible.
(1)本実施の形態では、第2コンタクト部材51が第1コンタクト部材50と同一の材料によって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば装置本体3及び操作ノブ4の材料と同一の材料(PBT樹脂)によって第2コンタクト部材を形成してもよく、またPBT樹脂以外の材料によって形成してもよい。
(1) In the present embodiment, the case where the
(2)本実施の形態では、車両100内のディスク装置104を機能させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばエアコンディショナなど車両内の他の電子機器を機能させる場合に用いてもよく、また車両内の電子機器以外の電子機器を機能させる場合にも本実施の形態と同様に適用可能である。
(2) In the present embodiment, the case where the
1…スイッチ装置、2…回路基板、2a…スルーホール、3…操作ノブ、3a…収容空間、3b…ノブ挿入孔、3c…移動規制面、4…操作ノブ、4a…操作部、4b…鍔部、5…コンタクト部材、6…スプリング部材、21…第1接点部、20…第2接点部、22…第1配線パターン、23…第2配線パターン、30… マスクラバー、40a…操作面、40b…フランジ端面、50…コンタクト部材、50a… 弾撥力受部、50b…スイッチ機能部、50c…連結部、51… コンタクト部材、51a…操作力受部、51b… スイッチ機能部、100…車両、101…ステアリング、102…ECU、103…モニタ、104…ディスク装置、500b…第3接点部、501b…貫通孔、510b…第4接点部、L1,L2,L3 …変位、P1…プッシュ方向、P2…プッシュ方向と反対の方向、S1…スイッチ信号、S2…スイッチ信号、S3…駆動信号、S4…駆動信号
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ベース部材の接点部側に配置され、プッシュ操作によってプッシュ方向に変位するプッシュ操作部材と、
前記プッシュ操作部材の前記プッシュ方向への第1変位による前記第1接点部の接触によって導通する第3接点部を有する弾性変形可能な第1コンタクト部材と、
前記プッシュ操作部材の前記プッシュ方向への第2変位による前記第2接点部の接触によって導通する第4接点部を有する第2コンタクト部材と、
前記第1コンタクト部材,前記第2コンタクト部材及び前記プッシュ操作部材を弾性保持するスプリング部材と
を備えたスイッチ装置。 A base member having a first contact portion and a second contact portion;
A push operation member disposed on the contact portion side of the base member and displaced in the push direction by a push operation;
An elastically deformable first contact member having a third contact portion that is conductive by contact of the first contact portion due to a first displacement of the push operation member in the push direction;
A second contact member having a fourth contact portion that conducts by contact of the second contact portion due to a second displacement of the push operation member in the push direction;
A switch device comprising: a spring member that elastically holds the first contact member, the second contact member, and the push operation member.
前記第2コンタクト部材は、前記貫通孔内に挿入して前記第4接点部を前記第2接点部に接触させるスイッチ機能部を有する請求項1に記載のスイッチ装置。 The first contact member has a through-hole penetrating along the push direction,
2. The switch device according to claim 1, wherein the second contact member includes a switch function unit that is inserted into the through-hole and causes the fourth contact part to contact the second contact part.
前記第1コンタクト部材は、前記プッシュ操作による前記ベース部材への圧接によって弾性変形する円筒状のラバー部材によって形成されている請求項1に記載のスイッチ装置。 The spring member is formed by a compression coil spring that is elastically deformed by receiving an operation force by the push operation,
The switch device according to claim 1, wherein the first contact member is formed of a cylindrical rubber member that is elastically deformed by pressure contact with the base member by the push operation.
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2008
- 2008-10-23 JP JP2008273391A patent/JP2010102956A/en active Pending
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