JP2010205684A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノブの操作時の節度感を維持しつつ、スイッチを小型化する
【解決手段】第１軸Ｘ周りに回動可能なノブ１０と、ノブ１０の回動方向に応じて決まる方向に傾動するプッシュプレート２０と、固定接点４１、および固定接点４１に対して接離可能な可動接点４２から構成されるプッシュスイッチと、を備えるスイッチ１であって、プッシュプレート２０は、ノブ１０から延びるノブ脚１３により操作されて傾動した際に、傾動方向に位置する可動接点４２を固定接点４１に当接させてプッシュスイッチをオンさせる押圧部２６ａ、２６ｂを備え、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２を、本体ケース４内でプッシュプレート２０の下端に当接させて、プッシュプレート２０をノブ１０側に付勢すると共に傾動可能に支持させ、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２と、プッシュプレート２０の節度溝２４とで、節度機構を構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノブの操作によりオンされるスイッチ装置に関する。

特許文献１には、車両用パワーウインド装置の窓開閉用のスイッチ（パワーウインドスイッチ）であって、ノブの操作によりオンされるスイッチ装置が開示されている。

図５に示すように、特許文献１に開示された従来例にかかるスイッチ装置１００は、本体ケース１０１で一軸周りに回動可能に支持されたノブ１０２と、ノブ１０２から本体ケース１０１内に延びるノブ脚１０４と、ノブ脚１０４の先端１０４ａに操作子１０５を係合させたモジュールスイッチ１０６とを備えて構成される。

このスイッチ装置１００では、ノブ１０２の操作時に、ノブ脚１０４が、中立位置にある操作子１０５をノブ１０２の操作方向（回動方向）に応じて決まる方向にスライドさせることで、モジュールスイッチ１０６がオンされて、窓の開閉が行われるようになっている。

ここで、スイッチ装置１００では、ノブ１０２の内側１０２ａに節度山が形成されており、ノブ１０２の操作時に、スプリング１０８で付勢されたボール１０９が節度山を摺動することで、節度感が得られるようにしている。

特開平９−２６５８６３号公報

近年、パワーウインドスイッチの小型化のために、ノブ１０２の大きさを小さくすることや、ノブ脚１０４が挿入される本体ケース１０１の開口部１０１ａを狭くすることが求められている。
しかし、特許文献１に開示されたような従来例にかかるスイッチ装置１００では、ノブ１０２に、節度山とスプリングで付勢されたボールとからなる節度機構を設けるための空間を確保する必要があり、ノブ１０２を小さくすることが難しかった。
また、ノブ脚１０４で操作子１０５をスライドさせるために、ノブ脚１０４の可動範囲を確保する必要があり、開口部１０１ａを狭くすることも難しかった。

本発明は、ノブの操作時の節度感を維持しつつ、スイッチ装置を小型化することを目的とする。

本発明は、本体ケースで１軸周りに回動可能に支持されたノブと、ノブから延びるノブ脚により操作されて、ノブの回動方向に応じて決まる方向に傾動する操作部材と、固定接点、および固定接点に対して接離可能に配置された可動接点から構成されるプッシュスイッチと、を備えるスイッチ装置であって、操作部材は、傾動時に、操作部材の傾動方向に位置する可動接点を固定接点に当接させる押圧部を備え、本体ケース内で操作部材の下端に当接して、操作部材をノブ側に付勢すると共に傾動可能に支持する付勢手段と、操作部材の付勢手段との当接面に設けた節度溝とで、節度機構を構成した。

本発明によれば、節度機構が本体ケース内に設けられているので、ノブ内に節度機構を設けるための空間を確保する必要がない。また、プッシュスイッチは、ノブ脚により操作されて傾動する操作部材を介して操作されるため、従来のようにノブ脚の可動範囲を大きく確保する必要がない。よって、ノブを小型できる共に、本体ケースの開口を狭めることができる。
さらに、操作部材がノブ脚により操作されて傾動する際に、節度機構により操作部材の傾動に抵抗力が作用し、これがノブの操作に対する抵抗力となるので、ノブの操作に節度感が得られるようになる。
よって、ノブの操作時の節度感を維持しつつ、スイッチ装置を小型化できる。

実施形態にかかるスイッチの断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 スイッチの要部分解斜視図である。 スイッチの動作説明図である。 従来例にかかるスイッチの断面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。
スイッチ１は、パワーウインド装置における窓の開閉を行うためのスイッチ装置である。
図１に示すように、スイッチ１は、ノブ１０と、プッシュプレート２０と、ラバコンシート３０と、プリント基板４０とを備え、プッシュプレート２０は、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２で傾動可能に支持されている。

スイッチ１のノブ１０は、アッパケース２の開口２ａを囲むように設けられた支持部５で、第１軸Ｘ周りに回動可能に支持されている。

図２に示すように、支持部５の側壁５ａと側壁５ｂとは、開口２ａを挟んで対面配置されており、これら側壁５ａ、５ｂのノブ１０側の上端には、それぞれ円筒突起５ｅ、５ｆが、同じ高さ位置に設けられている。
円筒突起５ｅ、５ｆは、互いに同軸に設けられており、円筒突起５ｅ、５ｆを通る第１軸Ｘに沿って、それぞれ同じ方向に突出している。

ノブ１０の周壁部１１と支持壁１２には、円筒突起５ｅ、５ｆが挿入される円筒孔１１ａ、１２ａが設けられており、ノブ１０は、これら円筒孔１１ａ、１２ａに、円筒突起５ｅ、５ｆを挿入することで、アッパケース２の支持部５に支持される。

ノブ１０の周壁部１１で囲まれた空間Ｓ内では、ノブ脚１３が、天井部１４からアッパケース２側に延出している。
ノブ脚１３は、薄肉の板状部材であり、支持壁１２に対して、並行に設けられている。

図１に示すように、ノブ脚１３は、等幅の基部１３ａと、基部１３ａの先端から延びる縮幅部１３ｂと、縮幅部１３ｂの先端に設けられた係合部１３ｃとを有する。
係合部１３ｃは、第１軸Ｘの軸方向から見て略円形形状を有しており、ノブ１０が支持部５に支持された状態において、アッパケース２の開口２ａ内で、プッシュプレート２０の係合凹部２２に係合している。

プッシュプレート２０の本体部２１は、プリント基板４０の貫通穴４０ａとラバコンシート３０の貫通穴３０ａを貫通して設けられた薄肉の板状部材である。本体部２１のノブ１０側の一端には、ノブ脚１３が係合する係合凹部２２が設けられ、ロアケース３側の他端には、スプリング５１により付勢されたスチールボール５２が当接する支持部２３が設けられている。

プッシュプレート２０では、ノブ１０が中立位置にある場合における幅方向（スイッチ１の前後方向）の中心を通る線分（中心線Ｃ）上で、係合凹部２２にノブ脚１３が係合し、支持部２３にスチールボール５２が当接している。中心線Ｃはプリント基板４０に対して直交する方向であって、プッシュプレート２０の支持部２３とスプリング５１で付勢されたスチールボール５２との当接点を通り、スプリング５１による付勢方向に延びている。

本体部２１の長手（上下）方向における略中央部には、幅方向の両側から互いに反対方向に延びる延出部２５ａ、２５ｂが設けられている。
延出部２５ａ、２５ｂは、中心線Ｃに直交する方向であって、プッシュプレート２０がノブ脚１３により操作されて傾動する際の傾動方向に延びている。

延出部２５ａ、２５ｂのプリント基板４０側の下面には、プリント基板４０側から見て、円盤形状の押圧部２６ａ、２６ｂが設けられている。
図３に示すように、押圧部２６ａは、延出部２５ａの延出長さＬ１よりも長い直径Ｄ１を有しており、図１に示すように延出部２５ａの先端２５ａ１よりも、中心線Ｃから離れる方向に突出している。押圧部２６ｂ、延出部２５ｂについても同様である。

延出部２５ａ、２５ｂの先端部では、押圧部２６ａ、２６ｂとは反対側の面に、半円球形状の突起２７ａ、２７ｂが設けられている。図１に示すように、プッシュプレート２０は、スプリング５１による付勢力で、突起２７ａ、２７ｂを、アッパケース２のプリント基板４０側の面に設けられた凹穴６、６に当接させた状態で設けられており、ノブ１０の操作時には、突起２７ａまたは突起２７ｂを支点として傾動するようになっている。

実施形態では、延出部２５ａ、２５ｂ、押圧部２６ａ、２６ｂ、そして突起２７ａ、２７ｂは、それぞれ中心線Ｃを挟んで対称に設けられており、押圧部２６ａ、２６ｂは、中心線Ｃからプッシュプレート２０の傾動方向にオフセットした位置であって、中心線Ｃから見て、突起２７ａ、２７ｂよりも外側に位置している。

プッシュプレート２０の支持部２３の幅Ｗ２は、本体部２１の幅Ｗ１よりも広くなっており、この支持部２３の下端には、節度溝２４が設けられている。
節度溝２４では、中心線Ｃを境にして当接面２４ａ、２４ｂが対称に設けられている。当接面２４ａ、２４ｂは、プリント基板４０から離れる方向の下端側に向かうにつれて、中心線Ｃから離れる方向に傾斜している。
この当接面２４ａ、２４には、スイッチ１が組み立てられた状態において、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２が圧接している。

図１および図３に示すように、ロアケース３には、スプリング５１を挿入して支持させる筒状支持部５３が、アッパケース２側に突出して設けられている。
筒状支持部５３のアッパケース２側の上端は、アッパケース２側からみて直径線に沿って切り欠かれており、切り欠き５３ａが形成されている。
プッシュプレート２０の支持部２３は、この切り欠き５３ａ内で、スプリング５１により付勢されたスチールボール５２のみで支持されており、プッシュプレート２０は、ノブ１０の操作方向に応じて決まる方向にのみ傾動可能とされている。

ここで、節度溝２４と、スプリング５１により付勢されたスチールボール５２とで、節度機構を構成している。
よって、プッシュプレート２０が、ノブ１０から延びるノブ脚１３に操作されて、突起２７ａまたは突起２７ｂを支点として傾動する際に、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２が節度溝２４の当接面２４ａ、２４ｂを摺動して、プッシュプレート２０の傾動に抵抗力を作用させるので、プッシュプレート２０を傾動させるノブ１０の操作もまた抵抗力を受けて、節度感が得られることになる。

図１に示すように、プッシュプレート２０は、押圧部２６ａ、２６ｂを、ラバコンシート３０の可動部３２に載置させた状態で設けられている。

ラバコンシート３０は、ゴムなどの可撓性と弾性に富む材料から構成され、プリント基板４０に載置されている。
図１および図３に示すように、プリント基板４０の上面には、固定接点４１が、プッシュプレート２０が挿通される貫通穴４０ａを挟んで対称に設けられており、固定接点４１の領域内には、可動接点４２（図１参照）により閉じられる二つの固定接点部４１ａ、４１ｂが設けられている。

ラバコンシート３０は、図１に示すように、プリント基板４０の固定接点４１の領域を避けた範囲に載置される載置部３１と、固定接点４１の上方に可動接点４２を配置させる可動部３２と、を有する。
可動部３２は、底面に可動接点４２が設けられた円筒部３２ａと、円筒部３２ａの周縁から載置部３１側に延出する周壁部３２ｂとから構成される。

周壁部３２ｂは、円筒部３２ａから離れるにつれて内径が広くなるように形成されており、周壁部３２ｂの先端は、固定接点４１の領域を所定間隔で囲む位置で載置部３１に接続している。
周壁部３２ｂは弾性変形可能となるように薄肉で形成されており、可動部３２の円筒部３２ａは、周壁部３２ｂが弾性変形することにより、図中矢印Ｂで示すプリント基板４０の直交方向に進退移動可能とされている。

実施形態では、固定接点４１と可動接点４２とでプッシュスイッチを構成しており、ノブ１０が操作されて、ノブ１０の回動方向に応じて決まる方向にプッシュプレート２０が傾動させられると、傾動方向に位置する押圧部２６ａまたは押圧部２６ｂが、可動部３２をプリント基板４０側に移動させて、可動接点４２を固定接点４１に当接させるようになっている。

スイッチ１の動作を、図１および図４を用いて説明する。
スイッチ１のノブ１０が、図１に示す中立位置から、図中矢印Ｕで示す方向に操作されて、第１軸Ｘ周りに回動すると、図４の（ａ）に示すように、ノブ脚１３の係合部１３ｃ側は、第１軸Ｘ周りで、図中矢印Ｕ１で示す方向に回動する。

これにより、プッシュプレート２０の係合凹部２２側が、ノブ脚１３の係合部１３ｃにより押されるので、プッシュプレート２０は、アッパケース２の凹穴６に当接させた突起２７ａを支点として、矢印Ｕ２で示す方向に傾動する。
そうすると、傾動方向に位置する押圧部２６ｂが、可動部３２をプリント基板４０側に押し下げて、円筒部３２ａの可動接点４２を固定接点４１に当接させるので、プッシュスイッチがオンされる。これにより、図示しないモータが駆動されて、窓が開かれることになる。

この際、プッシュプレート２０の支持部２３側は、図中矢印Ｕ３で示す方向に移動する。ここで、支持部２３の節度溝２４には、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２が圧接しているので、プッシュプレート２０の傾動が、節度溝２４を摺動するスチールボール５２により抵抗を受けることになる。よって、プッシュプレート２０を傾動させるノブ１０の操作もまた抵抗を受けて、節度感が得られることになる。

一方、ノブ１０が、図１に示す中立位置から、図中矢印Ｄで示す方向に操作されて、第１軸Ｘ周りに回動すると、図４の（ｂ）に示すように、ノブ脚１３の係合部１３ｃ側は、第１軸Ｘ周りで、図中矢印Ｄ１で示す方向に回動する。

これにより、プッシュプレート２０の係合凹部２２側が、ノブ脚１３の係合部１３ｃにより押されるので、プッシュプレート２０は、アッパケース２の凹穴６に当接させた突起２７ｂを支点として、矢印Ｄ２で示す方向に傾動する。
そうすると、傾動方向に位置する押圧部２６ａが、可動部３２をプリント基板４０側に押し下げて、円筒部３２ａの可動接点４２を固定接点４１に当接させるので、プッシュスイッチがオンされる。これにより、図示しないモータが反転駆動されて、窓が閉じられることになる。

この際、プッシュプレート２０の支持部２３側は、図中矢印Ｄ３で示す方向に移動する。ここで、支持部２３の節度溝２４に圧接するスチールボール５２により、プッシュプレート２０の傾動が抵抗を受けるので、プッシュプレート２０を傾動させるノブ１０の操作もまた抵抗を受けて、節度感が得られることになる。

実施形態におけるプッシュプレート２０が、発明における操作部材に相当し、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２が、発明における付勢手段に相当し、突起２７ａ、２７ｂが、発明における当接部に相当する。
また、実施形態における、節度溝２４と、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２とで、発明における節度機構が構成され、可動接点４２と固定接点４１とで、発明におけるプッシュスイッチが構成される。

以上の通り、本実施形態では、第１軸Ｘ周りに回動可能に支持されたノブ１０と、ノブ１０から延びるノブ脚１３により操作されて、ノブ１０の回動方向に応じて決まる方向に傾動するプッシュプレート２０と、プリント基板４０に設けられた固定接点４１、および固定接点４１の上方で固定接点４１に対して接離可能に配置された可動接点４２から構成されるプッシュスイッチと、を備えるスイッチ１であって、プッシュプレート２０は、ノブ脚１３により操作されて傾動した際に、傾動方向に位置する可動接点４２を固定接点４１に当接させてプッシュスイッチをオンさせる押圧部２６ａ、２６ｂを備え、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２を、本体ケース４内でプッシュプレート２０の下端に当接させて、プッシュプレート２０をノブ１０側に付勢すると共に傾動可能に支持させ、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２と、プッシュプレート２０の節度溝２４とで、節度機構を構成した。
これにより、プッシュプレート２０がノブ脚１３により操作されて傾動する際に、節度機構によりプッシュプレート２０の傾動に抵抗力が作用し、これがノブ１０の操作に対する抵抗力となるので、ノブ１０の操作に節度感が得られるようになる。
また、節度機構は、ノブ１０ではなく本体ケース４内に設けられており、ノブ内に節度機構を設けるための空間を確保する必要がないので、節度機構をノブ内に設けていた従来のスイッチに比べ、ノブ１０の幅Ｗａ、Ｗｂ（図１、図２参照）を小さくできる。
さらに、プッシュスイッチは、ノブ脚１３により操作されて傾動するプッシュプレート２０を介して操作されるため、従来のようにノブ脚の可動範囲を大きく確保する必要がない。
よって、ノブ１０の操作時の節度感を維持しつつノブ１０を小型化し、本体ケース２の開口２ａを狭めることができるので、スイッチ１全体が小型化できる。
特に、従来のスイッチ装置のように操作子を有するモジュールスイッチを用いないので、スイッチ装置の部品点数が抑えられて作製コストが低減される。また、モジュールスイッチを省略した分だけ、本体ケース４の厚みを薄くできるので、スイッチ装置のさらなる小型化が可能になる。

また、プッシュプレート２０は、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２との当接面２４ａ、２４ｂとは反対側の面に、本体ケース４側に突出する突起２７ａ、２７ｂを有しており、プッシュプレート２０は、スプリング５１の付勢力で、突起２７ａ、２７ｂを本体ケース４の凹穴６、６に当接させた状態で設けられ、ノブ１０の操作時には、突起２７ａ、２７ｂの一方を支点として傾動する構成とした。
これにより、プッシュプレート２０を支持するための支持軸（回転軸）を本体ケース４に設ける必要がないので、部品点数を抑えることができる。
また、プッシュプレート２０に支持軸（回転軸）がないので、スイッチ１の組付けが容易に行える。

特に、突起２７ａ、２７ｂは、プッシュプレート２０と、スプリング５１で付勢されたスチールボール５２との当接点を通り、スプリング５１による付勢方向に延びる基準線（中心線Ｃ）からオフセットした位置で、アッパケース２に当接している構成とした。
これにより、突起２７ａを支点としてプッシュプレート２０が傾動する場合には、プッシュプレート２０の中心線Ｃを挟んで突起２７ａとは反対側（押圧部２６ｂ側）の移動量が大きくなり、突起２７ｂを支点としてプッシュプレート２０が傾動する場合には、プッシュプレート２０の中心線Ｃを挟んで突起２７ｂとは反対側（押圧部２６ａ側）の移動量が大きくなる。よって、押圧部２６ａ、２６ｂのストローク量を増大させて、可動接点４２を固定接点４１に確実に当接させることができる。

さらに、押圧部２６ａ、２６ｂは、それぞれ突起２７ｂ、２７ａからプッシュプレート２０の傾動方向にオフセットした位置であって、中心線Ｃからみて突起２７ａ、２７ｂよりも外側で、可動接点４２に対向させて、設けられている構成とした。
これにより、傾動時に支点となる突起２７ａ、２７ｂから押圧部２６ｂ、２６ａまでの離間距離に応じて、プッシュプレート２０の傾動時における押圧部２６ｂの移動量を変更でき、特に、中心線Ｃからみて、押圧部２６ａ、２６ｂを突起２７ａ、２７ｂよりも外側に設けることで、離間距離をより大きくすることができる。よって、押圧部２６ａ、２６ｂのストローク量をさらに増大させて、可動接点４２を固定接点４１に確実に当接させることができる。

なお、押圧部２６ａ、２６ｂと突起２７ａ、２７ｂが、それぞれ、基準位置にあるプッシュプレート２０の中心線Ｃを挟んで対称に設けられており、図４に示すように、プッシュプレート２０が、中心線Ｃに対して一方側にある突起２７ａを支点として傾動する際には、他方側にある押圧部２６ｂで可動接点４２を固定接点４１に当接させ、他方側にある突起２７ｂを支点として傾動する際には、一方側にある押圧部２６ａで可動接点４２を固定接点４１に当接させるようにすると、プッシュプレート２０の幅方向の大きさを抑えつつ、押圧部２６ｂの移動量を確保できるので、可動接点４２を固定接点４１に確実に当接させることができると共に、スイッチ１を小型化することができる。

実施形態では、ノブ１０が中立位置にある場合において中心線Ｃ上で、ノブ脚１３と、プッシュプレート２０の係合凹部２２とを係合させていたが、ノブ脚１３は、必ずしも中心線Ｃ上で係合凹部２２と係合させる必要はない。
例えば、中心線Ｃからプッシュプレート２０の傾動方向にオフセットした位置（図１において突起２７ｂが設けられている位置）に係合凹部を設けて、この位置でノブ脚１３と係合するようにしても良い。この場合、プッシュプレート２０の突起と、アッパケース２とが、中心線Ｃ上で当接するようにすることで、ノブ１０の操作に連動して、プッシュプレート２０がこの当接点を支点として傾動することになる。
このようにすることによっても、前記実施形態の場合と同様に、ノブ１０の操作時の節度感を維持しつつ、スイッチ１全体を小型化できることになる。

１ スイッチ
２ アッパケース
３ ロアケース
４ 本体ケース
５ 支持部
６ 凹穴
１０ ノブ
１１ 周壁部
１２ 支持壁
１３ ノブ脚
１４ 天井部
２０ プッシュプレート（操作部材）
２１ 本体部
２２ 係合凹部
２３ 支持部
２４ 節度溝
２４ａ、２４ｂ 当接面
２５ａ、２５ｂ 延出部
２６ａ、２６ｂ 押圧部
２７ａ、２７ｂ 突起（当接部）
３０ ラバコンシート
３１ 載置部
３２ 可動部
４０ プリント基板
４１ 固定接点
４２ 可動接点
５１ スプリング
５２ スチールボール
５３ 筒状支持部

Claims (5)

1. 本体ケースで１軸周りに回動可能に支持されたノブと、
   前記ノブから延びるノブ脚により操作されて、前記ノブの回動方向に応じて決まる方向に傾動する操作部材と、
   固定接点、および前記固定接点に対して接離可能に配置された可動接点から構成されるプッシュスイッチと、を備えるスイッチ装置であって、
   前記操作部材は、前記傾動時に、前記操作部材の傾動方向に位置する可動接点を固定接点に当接させる押圧部を備え、
   前記本体ケース内で前記操作部材の下端に当接して、前記操作部材を前記ノブ側に付勢すると共に傾動可能に支持する付勢手段と、前記操作部材の前記付勢手段との当接面に設けた節度溝とで、節度機構を構成したことを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記操作部材は、前記付勢手段の付勢力で前記本体ケースに当接する当接部を有しており、
   前記操作部材は、前記ノブの操作時に、前記当接部を支点として傾動することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記当接部は、前記操作部材と前記付勢手段との当接点を通り、前記付勢手段による付勢方向に延びる基準線からオフセットした位置で、前記本体ケースに当接していることを特徴とする請求項２に記載のスイッチ装置。
4. 前記押圧部は、前記当接部から前記操作部材の傾動方向にオフセットした位置であって、前記基準線からみて前記当接部よりも外側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のスイッチ装置。
5. 前記付勢手段は、
   前記操作部材に圧接する節度体と、
   前記節度体を付勢するバネ部材と、から構成されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載のスイッチ装置。

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