JP2011222305A - 揺動型スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作ノブの揺動操作によって４種類のスイッチ動作を可能としたものにあって、基板上の接点の占める面積を少なくし、小型化を図る。
【解決手段】配線基板２８上に、３個の固定接点３２，３３，３４を直線的に並べて設ける。操作ノブ２３が矢印Ａ方向に揺動操作された場合、１段階目の揺動では、第１のプッシャ２６を介して第１の固定接点３２がオン動作し、更なる２段階目の揺動によって、共通固定接点３３がオン動作する。操作ノブ２３が他方向に揺動操作された場合には、１段階目の揺動では、第２のプッシャを介して第３の固定接点３４がオン動作し、更なる２段階目の揺動によって、共通固定接点３３がオン動作する。共通固定接点３３がオン動作した場合には、その前にオン動作した接点が、第１の固定接点３２であるか第３の固定接点３４であるかによって、それらの区別を付けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のパワーウインド用のスイッチ等に用いられる揺動型スイッチ装置に関する。

例えば自動車のパワーウインド用のスイッチとしては、一方向及び他方向に夫々２段階の揺動操作が可能な操作ノブの操作により、基板上に設けられた４個の接点のオン・オフを行って４種類のスイッチ動作（マニュアルダウン、オードダウン、マニュアルアップ、オートアップ）を行うようにした揺動型スイッチ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

図５〜図７は、この種の従来のパワーウインド用の揺動型スイッチ装置１の構成を示している。即ち、図５、図６に示すように、スイッチケース２には、角筒状の支持ベース２ａが一体に設けられ、この支持ベース２ａに被さるように、操作ノブ３が軸部３ａを中心に矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向に揺動可能に支持されている。操作ノブ３の裏面には、軸部３ａを挟んで図で左右に位置して、第１の操作部３ｂと第２の操作部３ｃとが一体に設けられている。

そして、支持ベース２ａ内には、図７にも示すように、図で前後に位置して、前記第１の操作部３ｂにより動作される第１のプッシャ４と、前記第２の操作部３ｃにより動作される第２のプッシャ５とが、左右にもややずれた位置に上下動可能に設けられている。また、第１のプッシャ４の下端部には、左右に位置して、第１の押圧部４ａ及び第２の押圧部４ｂが設けられ、第２のプッシャ５の下端部には、右左に位置して、第３の押圧部５ａ及び第４の押圧部５ｂが設けられている。

これに対し、前記スイッチケース２内には、配線基板６が配設され、この配線基板６の表面（図で上面）には、マニュアルダウン用の第１の固定接点７、オードダウン用の第２の固定接点８、マニュアルアップ用の第３の固定接点９、オートアップ用の第４の固定接点１０が設けられている。尚、図７に示すように、これら固定接点７〜１０は、夫々一対の半円形の電極が僅かな隙間を存して設けられている。

図５、図６に示すように、前記配線基板６の図で上面側には、例えばシリコーンゴム製のラバーシート１１が設けられている。ラバーシート１１のうち、前記固定接点７、８、９、１０の配置部分には、夫々、弾性支持部１１ａを介して、第１のラバードーム１２、第２のラバードーム１３、第３のラバードーム１４、第４のラバードーム１５が一体的に設けられている。そして、各ラバードーム１２、１３、１４、１５の下面には、夫々、例えば円形の第１の可動接点１６、第２の可動接点１７、第３の可動接点１８、第４の可動接点１９が設けられている。

このとき、図５に示すように、第１のラバードーム１２及び第２のラバードーム１３の上面に、前記第１のプッシャ４の第１の押圧部４ａ及び第２の押圧部４ｂが夫々位置し、図６に示すように、第３のラバードーム１４及び第４のラバードーム１５の上面に、前記第２のプッシャ５の第３の押圧部５ａ及び第４の押圧部５ｂが夫々位置している。また、各ラバードーム１２〜１５の厚みの調整によって、第１の固定接点７と第１の可動接点１６との間、及び、第３の固定接点９と第３の可動接点１８との間は、上下の間隙が比較的小さく、第２の固定接点８と第２の可動接点１７との間、及び、第４の固定接点１０と第４の可動接点１９との間は、上下の間隙が比較的大きくなるよう構成されている。

これにて、図５に示すように、操作ノブ３が矢印Ａ方向に若干量（５°程度）揺動されると（１段階目の揺動操作）、第１の操作部３ｂにより第１のプッシャ４が下方に押圧変位し、第１の押圧部４ａが第１のラバードーム１２を弾性変形させて第１の可動接点１６が第１の固定接点７に接触して導通（オン動作）させる。この時点では、第２のラバードーム１３の変形量が十分ではなく、未だ、第２の可動接点１７は第２の固定接点８に接触しない。更に操作ノブ３を矢印Ａ方向に揺動させると（２段階目の揺動操作）、第１のプッシャ４が更に下方に変位して第２の押圧部４ｂが第２のラバードーム１３を変形させ、遂には第２の可動接点１７が第２の固定接点８に接触して導通（オン動作）させる。

同様に、図６に示すように、操作ノブ３が矢印Ｂ方向に若干量揺動されると（１段階目の揺動操作）、第２の操作部３ｃにより第２のプッシャ５が下方に押圧変位し、第３の押圧部５ａが第３のラバードーム１４を弾性変形させて第３の可動接点１８が第３の固定接点９に接触して導通（オン動作）させる。更に操作ノブ３を矢印Ｂ方向に揺動させると（２段階目の揺動操作）、第２のプッシャ５が更に下方に変位して第４の押圧部５ｂが第４のラバードーム１５を変形させ、遂には第４の可動接点１９が第４の固定接点１０に接触して導通させる（オン動作）。

特開２００６−８５９４６号公報

しかしながら、上記従来構成の揺動型スイッチ装置１にあっては、配線基板６上に、合計４個の固定接点７〜１０を２列に並べて配置しているため、固定接点７〜１０が配線基板６上を占める面積が比較的大きくなる事情があった。これに対し、近年では、配線基板６の幅寸法（図７で前後方向の寸法）を小さくして、全体を小型化、細幅化することが要望されてきている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、操作ノブの揺動操作によって４種類のスイッチ動作を可能としたものにあって、基板上の接点の占める面積を少なくし、小型化を図ることができる揺動型スイッチ装置を提供するにある。

本発明の揺動型スイッチ装置は、一方向及び他方向に夫々２段階の揺動操作が可能な操作ノブを備えると共に、この操作ノブの裏面側に配置された基板上に、前記操作ノブの一方向への１段階目の揺動操作によりオン動作する第１の接点と、前記操作ノブの一方向への２段階目の揺動操作により前記第１の接点に引続きオン動作する第２の接点と、前記操作ノブの他方向への１段階目の揺動操作によりオン動作する第３の接点と、前記操作ノブの他方向への２段階目の揺動操作により前記第３の接点に引続きオン動作する第４の接点とを備えて構成されるものであって、前記第２の接点と第４の接点とが共通化された共通接点とされると共に、前記基板上に、前記第１の接点、共通接点、第３の接点が直線的に並んで配置されているところに特徴を有する。

本発明の揺動型スイッチ装置によれば、操作ノブが一方向に揺動操作された場合、１段階目の揺動では、第１の接点がオン動作し、更なる２段階目の揺動によって、共通接点がオン動作する。操作ノブが他方向に揺動操作された場合には、１段階目の揺動では、第３の接点がオン動作し、更なる２段階目の揺動によって、共通接点がオン動作する。このとき、第２の接点と第４の接点とが共通化された共通接点とされているが、共通接点がオン動作した場合には、その前にオン動作した接点が、第１の接点であるか第３の接点であるかによって、それらの区別を付けることができ、４種類のスイッチ動作が可能となる。

この結果、本発明によれば、操作ノブの揺動操作によって４種類のスイッチ動作を可能としたものにあって、共通接点によって接点の数を少なくして基板上の接点の占める面積を少なくすることができ、しかも３個の接点が直線的に並んで配置されるので、基板の小型化、細幅化を図ることができるという優れた効果を奏する。ひいては、全体の小型化や構成の簡単化を図ることができるものである。

本発明の一実施例を示すもので、第１のプッシャ部分を示す揺動型スイッチ装置の縦断正面図 第２のプッシャ部分を示す揺動型スイッチ装置の縦断正面図 固定接点の配置の様子を示す配線基板の平面図 パワーウインド装置の電気的構成を概略的に示す図 従来例を示す図１相当図 図２相当図 図３相当図

以下、本発明を自動車のパワーウインド装置用の揺動型スイッチ装置に適用した一実施例について、図１ないし図４を参照しながら説明する。まず、図１及び図２を参照して、本実施例に係る揺動型スイッチ装置２１の全体構成について述べる。尚、これら図１及び図２は、共に揺動型スイッチ装置２１の縦断面図（縦断正面図とする）であるが、便宜上、図１は第１のプッシャ部分を図示し（第２のプッシャの主部の図示は省略）、図２は第２のプッシャ部分を図示（第１のプッシャは押圧部のみを図示）している。

揺動型スイッチ装置２１は、スイッチケース２２の図で上部に、操作ノブ２３を有して構成される。前記スイッチケース２２には、上下両端面が開口した角筒状の支持ベース２２ａが上方に凸となるように一体に設けられており、前記操作ノブ２３は、支持ベース２２ａの上端部に被さるようにして、軸部２３ａを中心に支持されている。このとき、操作ノブ２３は、図示の中立位置から、一方向である矢印Ａ方向（図１参照）及び他方向である矢印Ｂ方向（図２参照）に、夫々２段階に揺動操作が可能とされている。

前記操作ノブ２３の上面の図で左寄り部分には、押下げ操作用の僅かな凹部２３ｂが設けられ、操作ノブ２３の左端部上部には、指掛け部２３ｃが設けられている。これにて、ユーザは、操作ノブ２３を矢印Ａ方向に揺動操作する際には、凹部２３ｂ部分を指で押下げ、操作ノブ２３を矢印Ｂ方向に揺動操作する際には、指掛け部２３ｃに指を掛けて上方に引上げるようになっている。さらに、前記操作ノブ２３の裏面（下面）側には、前記軸部２３ａを挟んで図で左右に位置して、第１の操作部２４と第２の操作部２５とが下方に延びて一体に設けられている。

そして、前記支持ベース２２ａ内には、図１に示す第１のプッシャ２６と、図２に示す第２のプッシャ２７とは、夫々上下方向に移動可能に設けられている。そのうち第１のプッシャ２６は、支持ベース２２ａ内のうち前側左寄り部位に配置され、縦長の矩形板状をなす主部の下端部から左方に延びる延出部を一体に有するほぼ逆Ｌ字状に構成されている。これと共に、第１のプッシャ２６の下端部には、図３にも示すように、左端部に位置して、後方に延びる第１の押圧部２６ａが設けられていると共に、中央やや右寄り部に位置して、細幅状をなし後方に延びる第２の押圧部２６ｂが設けられている。図１に示すように、前記操作ノブ２３の第１の操作部２４の下端部が、この第１のプッシャ２６の上端部に当接している。

また、前記第２のプッシャ２７は、図２に示すように、支持ベース２２ａ内のうち後側右寄り部位に配置され、縦長の矩形板状をなす主部の下端部から右方に延びる延出部を一体に有するほぼＬ字状に構成されている。これと共に、第２のプッシャ２７の下端部には、図３にも示すように、右端部に位置して、前方に延びる第３の押圧部２７ａが設けられていると共に、中央やや左寄り部に位置して、細幅状をなし前方に延びる第４の押圧部２７ｂが設けられている。このとき、第４の押圧部２７ｂは、前記第１のプッシャ２６の第２の押圧部２６ｂのすぐ右側に位置されている。図２に示すように、前記操作ノブ２３の第２の操作部２５の下端部が、この第２のプッシャ２７の上端部に当接している。

一方、前記スイッチケース２２内（操作ノブ２３の裏面側）には、基板たる配線基板２８が配設されていると共に、その配線基板２８上に、図４にも一部示すように、３個のスイッチ部、つまりマニュアルダウン用スイッチ部２９、オート用スイッチ部３０、マニュアルアップ用スイッチ部３１が、次のようにして設けられる。

即ち、図１〜図３に示すように、前記配線基板２８の上面には、図で左から順に、マニュアルダウン用の第１の固定接点３２、オードダウン用の第２の固定接点とオートアップ用の第４の固定接点とを兼用する共通固定接点３３、マニュアルアップ用の第３の固定接点３４が設けられている。図３に示すように、これら３個の固定接点３２〜３４は、夫々一対の半円形の電極が僅かな隙間を存して対向する形態で設けられ、直線的（一列）に並ぶように配設されている。

そして、図１、図２に示すように、前記配線基板２８の図で上面側には、例えばシリコーンゴム製のラバーシート３５が設けられている。このラバーシート３５のうち、前記固定接点３２、３３、３４の配置部分には、上方に凸となるほぼ円柱状をなす第１のラバードーム３６、共通ラバードーム３７、第３のラバードーム３８が、夫々、弾性支持部３５ａを介して一体的に設けられている。これら各ラバードーム３６、３７、３８の下面には、夫々、例えば円形の第１の可動接点３９、共通可動接点４０、第３の可動接点４１が設けられている。

このとき、各ラバードーム３６〜３８の厚みの調整によって、第１の固定接点３２と第１の可動接点３９との間、及び、第３の固定接点３４と第３の可動接点４１との間は、上下の間隙が比較的小さく、共通固定接点３３と共通可動接点４０との間は、上下の間隙が比較的大きくなるよう構成されている。また、図１に示すように、前記第１のラバードーム３６の上面に、前記第１のプッシャ２６の第１の押圧部２６ａが位置し、図２に示すように、前記第３のラバードーム３８の上面に、前記第２のプッシャ２７の第３の押圧部２７ａが位置している。そして、共通ラバードーム３７の上面に、前記第１のプッシャ２６の第２の押圧部２６ｂと第２のプッシャ２７の第４の押圧部２７ｂとが、左右に半分ずつを占めるように位置している。

これにて、図１に示すように、操作ノブ２３が矢印Ａ方向に若干量（例えば図示の中立位置から５°程度）揺動されると（１段階目の揺動操作）、第１の操作部２４により第１のプッシャ２６が下方に押圧変位し、第１の押圧部２６ａが第１のラバードーム３６を弾性変形させ、第１の可動接点３９が第１の固定接点３２に接触して導通させる。これにより、マニュアルダウン用スイッチ２９がオン動作する。このとき、第１のプッシャ２６の第２の押圧部２６ｂによって共通ラバードーム３６も下方に押圧されるが、共通可動接点４０と共通固定接点３３との間の間隙が大きいため、この時点では、未だ、共通可動接点４０は共通固定接点３３から離間している。

そして、操作ノブ２３を矢印Ａ方向に更にある位置まで（例えば中立位置から１８．５°程度）揺動させると（２段階目の揺動操作）、第１のプッシャ２６が更に下方に変位し、第２の押圧部２６ｂが共通ラバードーム３６を十分に変形させ、遂には共通可動接点４０が共通固定接点３３に接触して導通させる。これにより、マニュアルダウン用スイッチ２９のオン動作に引続きオート用スイッチ部３０がオン動作する。

同様に、図２に示すように、操作ノブ３が矢印Ｂ方向に若干量（例えば図示の中立位置から５°程度）揺動されると（１段階目の揺動操作）、第２の操作部２５により第２のプッシャ２７が下方に押圧変位し、第３の押圧部２７ａが第３のラバードーム３８を弾性変形させ、第３の可動接点４１が第３の固定接点３４に接触して導通させる。これにより、マニュアルアップ用スイッチ３１がオン動作する。このとき、第２のプッシャ２７の第４の押圧部２７ｂによって共通ラバードーム３６も下方に押圧されるが、共通可動接点４０と共通固定接点３３との間の間隙が大きいため、この時点では、未だ、共通可動接点４０は共通固定接点３３から離間している。

操作ノブ２３を矢印Ｂ方向に更にある位置まで（例えば中立位置から１８．５°程度）揺動させると（２段階目の揺動操作）、第２のプッシャ２７が更に下方に変位して第４の押圧部２７ｂが共通ラバードーム３６を十分に変形させ、遂には共通可動接点４０が共通固定接点３３に接触して導通させる。これにより、マニュアルアップ用スイッチ３１のオン動作に引続きオート用スイッチ部３０がオン動作する。尚、ユーザが操作ノブ２３に対する操作力を解除すると、ラバーシート３５の弾性支持部３５ａの弾性力により、ラバードーム３６、３７、３８が元の上昇位置に戻ってスイッチ部２９、３０、３１がオフされ、操作ノブ２３も図示の中立位置に戻されるようになる。

図４は、上記揺動型スイッチ装置２１を含んだパワーウインド装置の電気的構成を概略的に示している。ここで、揺動型スイッチ装置２１の３個のスイッチ部２９、３０、３１の信号が、ＣＰＵ（コンピュータ）を主体として構成される制御回路４２に入力されるようになっている。そして、制御回路４２は、それらスイッチ部２９、３０、３１からの入力信号に応じて、ウインド用モータ駆動回路４３を介して、ウインド用モータ４４を駆動制御し、ウインドガラスを上昇、下降させるようになっている。

このとき、制御回路４２は、ユーザによる操作ノブ２３の矢印Ａ方向の１段階目の揺動操作により、マニュアルダウン用スイッチ部２９からのオン信号が単独で入力されると、オン信号が入力されている期間についてウインド用モータ４４を例えば正回転させる。これにより、マニュアルダウン用スイッチ部２９がオンしている時間だけ、ウインドガラスが下降（開放）動作される。そして、操作ノブ２３の矢印Ａ方向の２段階目の揺動操作により、マニュアルダウン用スイッチ部２９からのオン信号と、オート用スイッチ部３０からのオン信号とが同時に入力されると、制御回路４２は、ウインドガラスが全開状態となるまで、ウインド用モータ４４を連続的に正回転させる。

同様に、制御回路４２は、ユーザによる操作ノブ２３の矢印Ｂ方向の１段階目の揺動操作により、マニュアルアップ用スイッチ部３１からのオン信号が単独で入力されると、オン信号が入力されている期間について、ウインド用モータ４４を逆回転させる。これにより、マニュアルアップ用スイッチ部３１がオンしている時間だけ、ウインドガラスが上昇（閉塞）動作される。そして、操作ノブ２３の矢印Ｂ方向の２段階目の揺動操作により、マニュアルアップ用スイッチ部３１からのオン信号と、オート用スイッチ部３０からのオン信号とが同時に入力されると、制御回路４２は、ウインドガラスが全閉状態となるまで、ウインド用モータ４４を連続的に逆回転させる。

上記構成の揺動型スイッチ装置２１においては、いわば従来の第２の固定接点８と第４の固定接点１０とを共通化した如き共通固定接点３３を設けるようにしたのであるが、共通固定接点３３が導通した（オート用スイッチ部３０がオン動作した）場合には、その前にオン動作したスイッチ部が、マニュアルダウン用スイッチ部２９であるかマニュアルアップ用スイッチ部３１であるかによって、操作ノブ２３の揺動操作方向の区別を付けることができ、従来と同様に４種類のスイッチ動作が可能となる。

従って、本実施例によれば、配線基板６上に４個の固定接点７〜１０を２列に並べて配置していた従来構成と異なり、配線基板２８上に設ける固定接点の個数を、第１の固定接点３２、共通固定接点３３、第３の固定接点３４の３個で済ませることができ、固定接点の数を少なくして配線基板２８上の固定接点３２〜３４の占める面積を少なくすることができた。しかも、３個の固定接点３２〜３４を直線的に並んで配置するようにしたので、配線基板２８の小型化、細幅化を図ることができ、ひいては、スイッチ装置２１全体の小型化や構成の簡単化を図ることができる。

尚、上記した一実施例では、揺動型スイッチ装置２１を自動車のパワーウインド装置用に適用したが、本発明の揺動型スイッチ装置は、それ以外の各種の用途にも適用することが可能である。その他、スイッチケース２２や操作ノブ２３の形状、プッシャ２６、２７の形状や構造、スイッチ部２９〜３１の具体的構造等についても、様々な変形が可能であるなど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

図面中、２１は揺動型スイッチ装置、２２はスイッチケース、２２ａは支持ベース、２３は操作ノブ、２３ａは軸部、２４は第２の操作部、２５は第２の操作部、２６は第１のプッシャ、２６ａは第１の押圧部、２６ｂは第２の押圧部、２７は第２のプッシャ、２７ａは第３の押圧部、２７ｂは第４の押圧部、２８は配線基板、２９、３０、３１はスイッチ部、３２は第１の固定接点、３３は共通固定接点、３４は第３の固定接点、３９は第１の可動接点、４０は共通可動接点、４１は第３の可動接点、４２は制御回路を示す。

Claims (1)

1. 一方向及び他方向に夫々２段階の揺動操作が可能な操作ノブを備えると共に、この操作ノブの裏面側に配置された基板上に、前記操作ノブの一方向への１段階目の揺動操作によりオン動作する第１の接点と、前記操作ノブの一方向への２段階目の揺動操作により前記第１の接点に引続きオン動作する第２の接点と、前記操作ノブの他方向への１段階目の揺動操作によりオン動作する第３の接点と、前記操作ノブの他方向への２段階目の揺動操作により前記第３の接点に引続きオン動作する第４の接点とを備えて構成される揺動型スイッチ装置であって、
   前記第２の接点と第４の接点とが共通化された共通接点とされると共に、前記基板上に、前記第１の接点、共通接点、第３の接点が直線的に並んで配置されていることを特徴とする揺動型スイッチ装置。

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