JP2013091335A - Pressing type switch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スイッチノブを押圧操作することでスイッチをオンする押圧式スイッチ装置に関する。 The present invention relates to a pressing type switch device that turns on a switch by pressing a switch knob.
例えばハイブリッド車では、インテリジェントキーを携帯して車両に乗車し、ブレーキを踏むことでREADY状態(走行可能状態)となるので、そのREADY状態で押圧式スイッチ装置のスイッチノブを押圧操作することによりエンジンをスタートすることができる。この場合、スイッチノブを押圧操作してスイッチがオンすると、制御装置がスイッチのオンを検知することでエンジンをスタートする。 For example, in a hybrid vehicle, an intelligent key is carried on the vehicle, and the vehicle is brought into the READY state (running-enabled state) by stepping on the brake. Can start. In this case, when the switch is turned on by pressing the switch knob, the control device detects the switch on and starts the engine.
しかしながら、ハイブリッド車では、READY状態か否かがメータへの表示だけなので、ユーザが分かり難いという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、押圧操作でスイッチをオンする場合に、スイッチのオンが有効か否かを押圧操作により判断することができる押圧式スイッチ装置を提供することにある。
However, the hybrid vehicle has a problem that it is difficult for the user to understand because it is only displayed on the meter whether or not it is in the READY state.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a push-type switch device that can determine whether or not the switch is on by pressing operation when the switch is turned on by pressing operation. There is to do.
本発明は、スイッチノブが押圧操作されることによりスイッチをオンする押圧式のスイッチ装置において、前記スイッチノブに設けられた第1軟質磁性体と、前記スイッチノブにより弾性手段を介して押圧されることにより前記スイッチをオンする押圧部材と、前記押圧部材に設けられた第2軟質磁性体と、通電状態で前記第1軟質磁性体及び前記第2軟質磁性体に磁力線を印加する電磁石と、制御対象を制御する準備ができた場合は前記電磁石に通電し、前記スイッチがオンしたときは制御対象を制御する制御装置と、を備え、前記第1軟質磁性体及び前記第2軟質磁性体は、一方の軟質磁性体を通過した磁力線が他方の軟質磁性体を通過するように設けられ、前記スイッチノブのオンストロークに相当する前記弾性手段の荷重は、前記スイッチがオンする荷重よりも小さく設定されているものである。 According to the present invention, in a push-type switch device that turns on a switch when the switch knob is pushed, the first soft magnetic body provided on the switch knob and the switch knob are pressed via elastic means. A pressing member that turns on the switch, a second soft magnetic body provided on the pressing member, an electromagnet that applies magnetic field lines to the first soft magnetic body and the second soft magnetic body in an energized state, and a control A controller for energizing the electromagnet when ready to control an object and controlling the object to be controlled when the switch is turned on, the first soft magnetic body and the second soft magnetic body, A line of magnetic force that has passed through one soft magnetic body is provided so as to pass through the other soft magnetic body, and the load of the elastic means corresponding to the on-stroke of the switch knob is Pitch is one that is set smaller than the load to be turned on.
本発明によれば、ユーザがスイッチノブを押圧操作すると、スイッチノブが押圧方向に移動する。このとき、スイッチノブのオンストロークに相当する弾性手段の荷重はスイッチがオンする荷重よりも小さく設定されているので、制御装置が制御対象を制御する準備ができておらず電磁石に通電していない状態では、スイッチノブが移動するにしても押圧部材はほぼ停止状態を維持する。これにより、スイッチが押圧部材に押されてオンすることはないので、スイッチノブがオンストロークだけ押圧操作されるにしても、ユーザがクリック感を感じることはない。 According to the present invention, when the user presses the switch knob, the switch knob moves in the pressing direction. At this time, since the load of the elastic means corresponding to the on-stroke of the switch knob is set to be smaller than the load of turning on the switch, the control device is not ready to control the control target and the electromagnet is not energized. In the state, even if the switch knob is moved, the pressing member is almost stopped. As a result, the switch is not turned on by being pressed by the pressing member, so that even if the switch knob is pressed only for the on stroke, the user does not feel a click.
一方、制御装置が制御対象を制御する準備ができたことに応じて電磁石に通電すると、電磁石から発生した磁力線が一方の軟質磁性体から他方の軟質磁性体を通過するようになるので、スイッチノブ及び押圧部材に設けられた各軟質磁性体が互いに引き合うようになる。これにより、スイッチノブと押圧部材とがあたかも一体物のようになるので、スイッチノブの移動に伴って押圧部材も移動し、スイッチノブがオンストロークだけ移動したところでスイッチがオンする。このとき、ユーザがクリック感を感じるようになる。そして、制御手段は、スイッチがオンしたときは、制御対象を制御する。従って、ユーザは、スイッチノブに対する押圧操作によりクリック感を感じるか否かにより制御対象を制御する準備ができたか否かを認識することができる。 On the other hand, when the control device is ready to control the controlled object, when the electromagnet is energized, the magnetic field lines generated from the electromagnet will pass from one soft magnetic body to the other soft magnetic body. And each soft magnetic body provided in the pressing member attracts each other. As a result, the switch knob and the pressing member are as if they were an integrated object, so that the pressing member also moves with the movement of the switch knob, and the switch is turned on when the switch knob moves by the on stroke. At this time, the user feels a click feeling. The control means controls the controlled object when the switch is turned on. Therefore, the user can recognize whether or not the control object is ready to be controlled based on whether or not the user feels a click feeling by pressing the switch knob.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1ないし図5を参照して説明する。
図2は全体構成を概略的に示すブロック図である。スイッチ装置1は、例えばハイブリッドカーのスタートスイッチに用いられる押圧式スイッチ装置である。スイッチ装置1はECU(Engine Control Unit)2(制御装置に相当)と接続されている。このECU2は、車両3から入力I/F4を介して入力したブレーキのON/OFFなどの車両情報に基づいてエンジン(制御対象に相当)をスタートしてもよいREADY状態(「制御対象を制御する準備ができた場合」に相当)が成立したかを判断しており、READY状態と判断した場合にスイッチ装置1を構成する電磁石5に通電し、その通電状態でスイッチ装置1からスイッチ入力があった場合に出力I/F6を介してエンジンをスタート(「制御対象を制御」に相当)する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the overall configuration. The
図1は、スイッチ装置1を概略的に示す縦断面図である。樹脂製のボディ7には内側空間部8が形成されており、その内底面に配線回路基板9が配置されている。この配線回路基板9上にはスイッチ10が実装されており、ECU2と接続されている。
ボディ7の内側空間部8には押圧部材11が図示上下方向に移動可能に支持されている。この押圧部材11は、図示下端面が閉鎖した有底円筒形状をなしており、その底面部がスイッチ10の操作子10aにより弾性的に支持されている。
押圧部材11の内側空間部12にはスイッチノブ13が図示上下方向に移動可能に挿入されており、内側空間部12の内底面に配置された圧縮コイルバネ14(弾性手段に相当)によりスイッチノブ13が弾性的に支持されている。このスイッチノブ13は、スイッチ10のオンストローク(スイッチ10がオンするストローク)だけ図示下方に移動したところでボディ7に当接してそれ以上の移動が禁止されるようになっている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the
A
A
スイッチノブ13及び押圧部材11には軟質磁性体がそれぞれ設けられており、それらの軟質磁性体について説明する。スイッチノブ13の図示下端部には中心部が図示上方に突出した円盤形状の第1軟質磁性体15が埋設されている。このようにスイッチノブ13に第1軟質磁性体15を埋設する方法としては、第1軟質磁性体15を金型にセットした状態で樹脂成型すればよい。軟質磁性体は、磁力線が印加されることで磁力線方向に磁化し、磁力線が印加されなくなると非磁化する性質を有するもので、例えば電磁石5の軸心に使用される。
The
押圧部材11において第1軟質磁性体15と対向する部位には、外周端部が図示下方に突出した円環形状の第2軟質磁性体16が埋設されている。
ボディ7には第1軟質磁性体15及び第2軟質磁性体16を囲繞するように円柱形状の電磁石17が設けられており、その軸心は、第1軟質磁性体15及び第2軟質磁性体16の軸心と一致している。つまり、第1軟質磁性体15及び第2軟質磁性体16並びに電磁石17は軸心が一致した回転形状に形成されている。電磁石5はECU2からの通電状態で磁力線を発生し、その磁力線が各軟質磁性体15,16を通過する。
ここで、スイッチノブ13のオンストロークに相当する圧縮コイルバネ14の荷重は、スイッチ10がオンする荷重よりも小さく設定されている。つまり、スイッチノブ13がスイッチ10のオンストロークだけ押圧操作された場合であっても、スイッチ10がオンすることはない。
An annular second soft
The
Here, the load of the
次に、上記構成の作用について説明する。
ユーザがインテリジェントキーを携帯して乗車すると、ECU2は、インテリジェントキーからの無線信号を受信して予め登録されているインテリジェントキーかを判断し、予め登録されている正規のインテリジェントキーの場合には、エンジンスタート処理を実行する。
図5は、ECU2によるエンジンスタート処理を示すフローチャートである。尚、処理開始の初期状態では、エンジンは停止していると共に電磁石5はオフ(非通電)となっている。ECU2は、図示しないブレーキスイッチの検出状態に基づいてブレーキを踏んでいるかを判定する(S1)。エンジンスタート時にユーザがブレーキを踏んでいない場合は(S1:NO)、エンジンをスタート可能なREADY状態でないと判断して電磁石5をオフする(オフ状態を継続する)(S2)。この状態で、ユーザがスイッチノブ13を押圧操作すると、スイッチノブ13が押圧方向に移動する。このとき、スイッチノブ13のオンストロークに相当する圧縮コイルバネ14の荷重はスイッチ10がオンする荷重よりも小さく設定されているので、押圧部材11はほぼ停止状態を維持する。これにより、図3に示すようにユーザがスイッチノブ13をオンストロークだけ押圧操作するにしてもスイッチ10がオンすることはないので、ユーザがクリック感を感じることはない。
Next, the operation of the above configuration will be described.
When the user carries the intelligent key and gets on the vehicle, the ECU 2 receives a wireless signal from the intelligent key to determine whether it is a pre-registered intelligent key. Execute engine start processing.
FIG. 5 is a flowchart showing engine start processing by the
ユーザがブレーキを踏むと、ECU2は、エンジンをスタート可能なREADY状態であると判断して(S1:YES)、電磁石5をオン(通電)する(S3)。すると、図4に示すように電磁石5から発生した磁力線が例えば第1軟質磁性体15から第2軟質磁性体16を通過するようになるので、各軟質磁性体15,16においてそれぞれ対向する部位に反対極性の磁極が発生する。これにより、各軟質磁性体15,16が互いに引き合うようになり、スイッチノブ13と押圧部材11とがあたかも一体物のようになるので、スイッチノブ13に対する押圧操作に伴って押圧部材11も移動してスイッチ10を押圧するようになる。そして、スイッチノブ13がオンストロークだけ移動したところでスイッチ10がオンするので、ユーザはクリック感を感じるようになる。そして、ECU2は、スイッチ10がオンしたときは、READY状態でスイッチノブ13が押圧操作されたと判断してエンジンをスタートする。
When the user steps on the brake, the
このような実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
スイッチノブ13のオンストロークに相当する圧縮コイルバネ14の荷重をスイッチ10がオンする荷重よりも小さく設定したので、ECU2が電磁石5に通電していない状態でユーザがスイッチノブ13を押圧操作するにしてもスイッチ10がオンすることはなく、ユーザがクリック感を感じることはない。従って、ユーザは、スイッチノブ13に対する押圧操作によりクリック感を感じない場合は、エンジンをスタート可能なREADY状態でないことを認識することができる。
第1軟質磁性体15及び第2軟質磁性体16並びに電磁石5は、軸心が一致した回転形状に形成されているので、電磁石5の通電により第1軟質磁性体15と第2軟質磁性体16とが全体に均一な力で引き合い、スイッチノブ13に対する押圧操作を安定して行うことができる。
According to such an embodiment, the following effects can be produced.
Since the load of the
Since the first soft
(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態について図6ないし図8を参照して説明するに、第1実施形態と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。この第2実施形態は、電磁石5の非通電状態でスイッチノブ13が押圧操作されたときにオンするスイッチを設けたことを特徴とする。
スイッチ装置1の縦断面を示す図6において、ボディ7においてスイッチノブ13の側面と対向する部位には配線回路基板21が設けられており、その配線回路基板21上にスイッチ22(第1副スイッチに相当)がスイッチノブ13を指向して搭載されている。ボディ7においてスイッチ22と対向する部位には図示横方向にスライド可能な第1スライド部材23が設けられており、その一端面がスイッチ22の操作子22aに当接している。押圧部材11において第1スライド部材23と対向する部位には図示横方向にスライド可能な第2スライド部材24が設けられており、一端面が第1スライド部材23に当接し、他端面に形成された傾斜面部24aがスイッチノブ13に形成された傾斜面部13aに当接している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8. The same reference numerals are given to the same parts as those of the first embodiment, and the description will be omitted. The second embodiment is characterized in that a switch that is turned on when the
In FIG. 6, which shows a longitudinal section of the
ECU2は、電磁石5の非通電状態でスイッチノブ13が押圧操作されると、図7に示すようにスイッチノブ13が図示下方に移動するのに対して押圧部材11はほぼ停止状態を維持するので、スイッチノブ13が押圧部材11に対して相対的に移動し、それに伴って、押圧部材11の傾斜面部11aにより第2スライド部材24が図示左方向にスライドするようになる。すると、第1スライド部材23が図示左方向にスライドするようになるので、操作子22aが移動してスイッチ22がオンする。従って、ECU2は、スイッチ22がオンしたときは、エンジンをスタート可能なREADY状態でない状態でスイッチノブ13が押圧されたと判断することができる。
When the
ECU2は、車両情報に基づいてエンジンをスタート可能なREADY状態となったと判断したときは、電磁石5に通電する。この通電状態でスイッチノブ13が押圧操作されると、図8に示すようにスイッチノブ13と押圧部材11とが一体となって移動し、それに伴って押圧部材11に設けられた第2スライド部材24も一体となって図示下方向に移動してスイッチ10がオンする。このとき、第2スライド部材24が第1スライド部材23の端面上を図示下方向に摺動するので、スイッチ22がオンすることはない。そして、ECU2は、スイッチ10がオンしたときは、READY状態でスイッチノブ13が押圧操作されたと判断してエンジンをスタートする。
The
このような実施形態によれば、ECU2は、スイッチ22がオンした場合はREADY状態でない状態でスイッチノブ13が押圧操作されたと判断することができるので、例えば警告を行うことでユーザに対して注意を促すことができる。
According to such an embodiment, when the
(第3実施形態)
次に本発明の第3実施形態について図9ないし図11を参照して説明するに、第2実施形態と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。この第3実施形態は、スイッチノブ13が押圧操作開始されたことを検出するスイッチを設けたことを特徴とする。
スイッチ22は2段接点を有して構成されており、2段目接点がオンする場合は、1段目接点(第2副スイッチに相当)がオンしてから、1段目のオン状態を維持した状態で2段目接点(第1副スイッチに相当)がオンするようになっている。この場合、第2実施形態と同様に、電磁石5の非通電状態でスイッチノブ13に対する押圧操作により、押圧部材11に設けられた第2スライド部材24及びボディ7に設けられた第1スライド部材23がスライドしてスイッチ22がオンするものであるが、その1段目接点のみがオンする条件は、スイッチノブ13に対する押圧操作開始して第2スライド部材24がスイッチ22の1段目接点のオンストロークだけスライドした場合である。このとき、第2スライド部材24はスイッチ22の1段目接点のオンストロークだけスライドしているものの、その位置では、第2スライド部材24において第1スライド部材23との当接位置はボディ7の内側空間部8に位置している。つまり、スイッチノブ13をさらに押圧可能となっている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11, and the same parts as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The third embodiment is characterized in that a switch for detecting that the pressing operation of the
The
ここで、ECU2は、スイッチ22の1段目接点がオンしたときは、READY状態か否かを判断し、READY状態でない場合は電磁石5の非通電状態を継続する。この状態でユーザがスイッチノブ13をさらに押圧操作すると、図10に示すようにスイッチノブ13が図示下方に移動するのに対して押圧部材11はほぼ停止状態を維持するので、押圧部材11により第2スライド部材24、ひいては第1スライド部材23が押圧されてスライドし、スイッチ22の2段目接点がオンする。従って、ECU2は、スイッチ22の2段目接点がオンしたときは、READY状態でない状態でスイッチノブ13が押圧操作されたと判断して警告することで、ユーザに対して注意を促すことができる。
ECU2は、スイッチ22の1段目接点がオンしたときにエンジンをスタート可能なREADY状態であった場合、電磁石5に通電する。これにより、図11に示すようにスイッチノブ13に対する押圧操作によりスイッチノブ13がオンストローク移動したところでスイッチ10がオンするので、ECU2は、スイッチ10がオンしたときは、READY状態でスイッチノブ13が押圧操作されたと判断してエンジンをスタートする。
Here, the
The
このような実施形態によれば、ECU2は、READY状態であってもスイッチ22の1段目接点がオンすることを条件として電磁石5に通電するので、第1及び第2実施形態の構成に比較して、電磁石5に通電する時間の短縮を図ってバッテリの消耗を抑制することができる。
According to such an embodiment, since the
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
図12に示すように、スイッチノブ13に設ける第1軟質磁性体15を円柱形状、押圧部材11に設ける第2軟質磁性体16を円筒形状とし、それらの位置が電磁石5の非通電状態で互いに高さ方向にずれるように配置してもよい。
図13に示すように、スイッチノブ13に設ける第1軟質磁性体15を円柱状、押圧部材11に設ける第2軟質磁性体16を高さ方向にずれた2つの円筒形状とし、それらの位置が電磁石5の非通電状態で互いに高さ方向にずれるように配置してもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified or expanded as follows.
As shown in FIG. 12, the first soft
As shown in FIG. 13, the first soft
第3実施形態において、スイッチノブ13の押圧操作開始を検出するスイッチのみを設けるようにしてもよい。
本発明を、「ブレーキを踏みながら」や車両が停止していることを条件として押圧操作が有効なシフトポジションを切替えるためのスイッチ装置に適用するにしてもよい。
本発明を、シフトバイワイヤのパーキングスイッチなどのある条件でしか有効でないスイッチ装置に適用するようにしてもよい。
In the third embodiment, only a switch for detecting the start of pressing operation of the
The present invention may be applied to a switch device for switching a shift position in which a pressing operation is effective on the condition that "the brake is depressed" or the vehicle is stopped.
The present invention may be applied to a switch device that is effective only under certain conditions, such as a shift-by-wire parking switch.
図面中、1はスイッチ装置、2はECU(制御装置)、5は電磁石、11は押圧部材、13はスイッチノブ、14は圧縮コイルバネ(弾性手段)、15は第1軟質磁性体、16は第2軟質磁性体、22はスイッチ(第1副スイッチ、第2副スイッチ)である。 In the drawings, 1 is a switch device, 2 is an ECU (control device), 5 is an electromagnet, 11 is a pressing member, 13 is a switch knob, 14 is a compression coil spring (elastic means), 15 is a first soft magnetic body, and 16 is a first member. 2 soft magnetic bodies, 22 is a switch (a 1st subswitch, a 2nd subswitch).
Claims (4)
前記スイッチノブに設けられた第1軟質磁性体と、
前記スイッチノブにより弾性手段を介して押圧されることにより前記スイッチをオンする押圧部材と、
前記押圧部材に設けられた第2軟質磁性体と、
通電状態で前記第1軟質磁性体及び前記第2軟質磁性体に磁力線を印加する電磁石と、
制御対象を制御する準備ができた場合は前記電磁石に通電し、前記スイッチがオンしたときは制御対象を制御する制御装置と、を備え、
前記第1軟質磁性体及び前記第2軟質磁性体は、一方の軟質磁性体を通過した磁力線が他方の軟質磁性体を通過するように設けられ、
前記スイッチノブのオンストロークに相当する前記弾性手段の荷重は、前記スイッチがオンする荷重よりも小さく設定されていることを特徴とする押圧式スイッチ装置。 In a push-type switch device that turns on a switch when the switch knob is pushed,
A first soft magnetic body provided on the switch knob;
A pressing member that turns on the switch by being pressed by an elastic means by the switch knob;
A second soft magnetic body provided on the pressing member;
An electromagnet that applies magnetic lines of force to the first soft magnetic body and the second soft magnetic body in an energized state;
A control device for energizing the electromagnet when ready to control the controlled object, and controlling the controlled object when the switch is turned on, and
The first soft magnetic body and the second soft magnetic body are provided so that the magnetic lines of force that have passed through one soft magnetic body pass through the other soft magnetic body,
The pressing switch device, wherein a load of the elastic means corresponding to an on stroke of the switch knob is set to be smaller than a load of turning on the switch.
前記制御装置は、前記第1副スイッチがオンした場合は、前記電磁石への非通電状態で前記スイッチノブが押圧操作されたと判断することを特徴とする請求項1記載の押圧式スイッチ装置。 A first sub switch that is turned on when the switch knob is moved on-stroke while the pressing member is stopped;
2. The push-type switch device according to claim 1, wherein when the first sub switch is turned on, the control device determines that the switch knob is pushed in a non-energized state of the electromagnet.
前記制御装置は、前記電磁石に通電する場合は、前記第2副スイッチがオンしたことを条件として通電することを特徴とする請求項1または2記載の押圧式スイッチ装置。 A second sub switch that is turned on when the switch knob starts moving;
3. The pressing switch device according to claim 1, wherein when the electromagnet is energized, the control device energizes the electromagnet on condition that the second sub switch is turned on.
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Cited By (2)
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CN106486309A (en) * | 2016-11-23 | 2017-03-08 | 歌尔股份有限公司 | A kind of press-key structure and electronic equipment |
WO2018151031A1 (en) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Force-sensation generator and input device using same |
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