JP2013101821A - プッシュスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作部分に液体がかかった場合であれ、液体がケース内部へ浸入することを抑制することができるプッシュスイッチ装置を提供する。
【解決手段】ケース１１に設けられた操作ノブ２１がプッシュ操作されることにより電気信号を生成する磁気センサ４１を備えるプッシュスイッチ装置において、ケース１１は、操作ノブ２１を収容する第１の収容部１２と、磁気センサ４１を収容する第２の収容部１３とを備えている。第１及び第２の収容部１２，１３は、隔壁１４によって互いに独立して設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、操作ノブのプッシュ操作を通じて操作の有無を伝達するプッシュスイッチ装置に関する。

従来、車両には、ユーザによる操作ノブのプッシュ操作を通じて車両の電源ポジションを、オーディオなどのアクセサリ機器への給電を実行するアクセサリ（ＡＣＣ）オン状態や、エンジン点火装置などから構成される車両駆動系への給電を実行するイグニッション（ＩＧ）オン状態などに選択的に切り替えるためのプッシュスイッチ装置が設けられている。このようなプッシュスイッチ装置としては、特許文献１に示されるものがある。

特許文献１のプッシュスイッチ装置は、円筒状のケースを備える。このケースは、両端部が開口している。ケースの一方の開口部には、これを閉塞するように基板が固定されている。基板の外面には、コネクタが設けられており、当該コネクタは、ケースの外部に露出する。このコネクタは、車両の走行用の駆動源の始動を制御する制御部に接続されている。基板の内面には、固定接点が配設されるとともに、コイルばねを介して操作ノブが設けられている。コイルばねは、弾性力によって、常時、操作ノブを基板と反対側に向かって押圧する。操作ノブは、ケースの内壁に対して摺動するとともに、同ケースにおける基板と反対側の開口部を閉塞する。操作ノブの基板側の面には、可動接点が配設されている。なお、操作ノブは、コイルばねの弾性力により外部に脱落しないようにケースに係止される。コイルばねの弾性力に抗して操作ノブをプッシュ操作すると、可動接点と固定接点とが接触する。当該接触によって、電気信号が入力される基板は、操作ノブがプッシュ操作されたことを示す電気信号をコネクタから制御部に出力する。制御部は、コネクタから電気信号が入力されると、車両の走行用の駆動源を始動させたり、停止させたりする。

特開２００５−１４５１６２号公報

特許文献１のプッシュスイッチ装置では、ケースと同ケースに対して摺動する操作ノブとの間で液密が確保されていない。このため、ケースと操作ノブとの間から液体が浸入し、基板や接点に付着するおそれがある。付着した液体により、基板の動作が阻害されることが懸念される。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作部分に液体がかかった場合であれ、液体がケース内部へ浸入することを抑制することができるプッシュスイッチ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、ケースに設けられた操作ノブがプッシュ操作されることにより電気信号を生成する電気機能部品を備えるプッシュスイッチ装置において、前記ケースは、前記操作ノブを収容する第１の収容部と、前記電気機能部品を収容する第２の収容部とを備え、前記第１及び第２の収容部は、互いに独立して設けたことを要旨とする。

同構成によれば、第１の収容部と第２の収容部とが互いに独立している。このため、第１の収容部と第２の収容部との間の液密が確保される。従って、第１の収容部に液体が浸入した場合に、その浸入した液体が第２の収容部に浸入することはない。すなわち、第２の収容部に収容される電気機能部品に液体が付着することはない。このため、第１の収容部に液体が浸入しても、電気機能部品の動作が阻害されることはない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプッシュスイッチ装置において、前記第１及び第２の収容部は、ケース内の空間が隔壁により仕切られてなることを要旨とする。
同構成によれば、隔壁を備えるケースという簡易な構成により、第１の収容部と第２の収容部との液密を容易に確保することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のプッシュスイッチ装置において、前記操作ノブのプッシュ操作に伴い変位する磁石と、前記磁石の変位に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する前記電気機能部品としての磁気センサとを備えたことを要旨とする。

同構成によれば、操作ノブがプッシュ操作されると、磁石が変位するので、磁石周辺の磁界が変化する。磁界の変化は、空間を隔てるものがあっても生じる。このため、磁気センサは、磁石と直接の接触がない第２の収容部に収容されていても、電気信号を生成することができる。このように、操作ノブのプッシュ操作を磁界の変化を利用して伝達する方式を採用すれば、ケースの第１の収容部と第２の収容部とを隔てる部分によって、両者間の液密を容易に確保することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のプッシュスイッチ装置において、前記隔壁は、ケースにモールド成形された防水部材であることを要旨とする。
モールド成形されるもの同士の境界部分は液密が確保されることが分かっている。このため、同構成によれば、モールド成形という簡易な成形方法により、第１の収容部と第２の収容部との液密を容易に確保することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のプッシュスイッチ装置において、前記防水部材は、操作ノブがプッシュ操作されたときに弾性変形し、当該操作が解除されると弾性復帰するラバースプリングであることを要旨とする。

同構成によれば、ラバースプリングは、操作ノブへの操作が解除されると弾性復帰する。このラバースプリングの弾性復帰によって、操作ノブは、操作前の位置に復帰することができる。また、ラバースプリングは、防水部材であることから、第１の収容部と第２の収容部との液密を確保することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載のプッシュスイッチ装置において、前記防水部材は、前記操作ノブのプッシュ操作に伴いプッシュされる防水機能を有する小型スイッチであることを要旨とする。

同構成によれば、他の防水部材を必要とせずに第１の収容部と第２の収容部との液密を確保することができる。

本発明では、操作部分に液体がかかった場合であれ、液体がケース内部へ浸入することを抑制することができるプッシュスイッチ装置を提供することができる。

スイッチ装置が搭載されている車両室内の斜視図。 第１の実施形態におけるスイッチ装置の断面図。 第２の実施形態におけるスイッチ装置の断面図。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかるプッシュスイッチ装置を車両の電源状態を切り替えるエンジンスイッチ装置に具体化した第１の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。

図１に示すように、車両１のステアリングホイール２の右側には、車両１の電源状態（電源ポジション）を切り換えるスイッチ装置１０が設けられている。スイッチ装置１０は、ユーザにプッシュ操作される操作ノブ２１を備え、当該操作ノブ２１は車両１の室内に露出している。ユーザは、車両との間で無線通信を通じたＩＤ照合を実行する電子キーを所持した状態で操作ノブ２１をプッシュ操作することにより、車両１の電源状態を切り替える。なお、スイッチ装置１０は、一部品として取り扱うことができるようにユニット化されている。

＜スイッチ装置の構成＞
図２に示すように、スイッチ装置１０は、モールド成形される樹脂製のケース１１を備える。このケース１１は、水平とされた状態で車両１に取り付けられる。ケース１１は、円筒状の第１の収容部１２と、円筒状の第２の収容部１３とを備える。第１の収容部１２は室内側、第２の収容部１３は車両の進行方向側に設けられている。第１の収容部１２の内径及び外径は、第２の収容部１３の内径及び外径よりも大きく設定されている。第１の収容部１２と第２の収容部１３との間には、両者を液密的に隔てる隔壁１４が形成されている。この隔壁１４により、第１の収容部１２の内部から第２の収容部１３の内部への液体の浸入が防止される。

第１の収容部１２の内部には、円柱状の操作ノブ２１が、隔壁１４との間にラバースプリング１５を介して収容されている。ラバースプリング１５は、隔壁１４の室内側の面に固着されている。ラバースプリング１５は、自身の弾性力により、操作ノブ２１を室内側に向かって、常時押圧する。操作ノブ２１は、第１の収容部１２の内径よりも若干小さい外径を有する。このため、操作ノブ２１は、第１の収容部１２の内周面に対して摺動する。なお、操作ノブ２１のラバースプリング１５側の面には、凹部２１ａが形成されている。この凹部２１ａには、磁石（永久磁石）２２が固定されている。

第１の収容部１２の先端部には、アンテナ装置３０が設けられている。アンテナ装置３０は、内部が中空とされた輪状のコイルケース３１と、当該コイルケース３１の内部に収容されるコイルアンテナ３２とを備える。コイルアンテナ３２は、無線信号の送受信が可能とされている。コイルケース３１の外径は第１の収容部１２の外径と等しく、内径は操作ノブ２１の外径よりも若干小さく設定されている。コイルケース３１は、自身の周面と第１の収容部１２の周面とが段差なく連続した状態で、第１の収容部１２の先端部に固着されている。このため、操作ノブ２１の室内側への変位は、操作ノブ２１がコイルケース３１の操作ノブ２１側の面に当接することによって規制される。

第２の収容部１３の内周壁には、基板４０が隔壁１４に対して垂直に固定されている。基板４０は、第２の収容部１３の中央部に設けられている。また、基板４０には、磁気センサ４１が固定されている。磁気センサ４１は、隔壁１４に近接した状態で設けられており、操作ノブ２１と一体で変位する磁石２２からの磁界の変化を検出する。この磁気センサ４１は、第１のターミナル５１（端子）を介して基板４０と電気的に接続されている。磁気センサ４１は、磁界の変化を検出すると、この検出される磁界に応じた電気信号を基板４０に出力する。

第２の収容部１３の車両の進行方向側の部位には、基板用コネクタ４２が形成されている。基板用コネクタ４２は、第２のターミナル５２を介して基板４０と電気的に接続されている。この基板用コネクタ４２は、図示しない車載制御装置と電気的に接続された図示しない車両側コネクタと接続可能とされている。車載制御装置は、ユーザが所持する電子キーとの間で無線通信を通じたＩＤ照合を行うとともに、車両の走行用の駆動源であるエンジンの始動及び停止を制御する。スイッチ装置１０が車両に取り付けられて、基板用コネクタ４２と車両側コネクタとが接続された状態において、基板４０は、磁気センサ４１から電気信号が入力されると、当該電気信号に基づき、操作ノブ２１が操作された旨示す電気信号である操作信号を基板用コネクタ４２を介して車載制御装置へ出力する。

なお、ケース１１は、インサート成形によって第３のターミナル５３が固着した状態で形成される。この第３のターミナル５３の一端は第１の収容部１２の壁内を通って当該第１の収容部１２の先端部に位置し、他端は隔壁１４の壁内を通って第２の収容部１３の内部に突出している。第３のターミナル５３の一端はコイルアンテナ３２と、他端は基板４０とそれぞれ接続されている。

車載制御装置は、電子キーに対してＩＤコードを要求するＩＤ要求信号を定期的に生成し、これを基板用コネクタ４２を介して基板４０へ出力する。基板４０は、入力されたＩＤ要求信号をコイルアンテナ３２へ出力する。コイルアンテナ３２は、入力されたＩＤ要求信号を車両の運転席近傍へ向けて無線送信する。また、コイルアンテナ３２は、ＩＤ要求信号の応答として電子キーから送信されるＩＤコード信号を受信すると、このＩＤコード信号を基板４０へ出力する。基板４０は、入力されたＩＤコード信号を基板用コネクタ４２を介して車載制御装置へ出力する。車載制御装置は、入力されたＩＤコード信号に含まれるＩＤコードと、自身のＩＤコードとを照合する（ＩＤ照合）。これら両者が一致する、すなわちＩＤ照合が成立する場合には、車載制御装置は、車両の走行用のエンジンの始動を許可する。車載制御装置は、エンジンの始動が許可された状態で操作信号が入力されると、車両のエンジンを始動させる。なお、車載制御装置は、エンジンが始動している状態で、操作信号が入力された場合は、エンジンを停止させる。

＜スイッチ装置の作用＞
図１に示すように、スイッチ装置１０は、ユーザにプッシュ操作される操作ノブ２１が室内に露出した状態で車両に取り付けられる。ユーザが、ラバースプリング１５の弾性力に抗して操作ノブ２１をプッシュ操作すると、当該操作ノブ２１は車両の進行方向側（第２の収容部１３側）へ変位する。磁石２２は、操作ノブ２１の凹部２１ａに固着されているので、当該操作ノブ２１と一体で変位する。従って、操作ノブ２１が第２の収容部１３側へ変位したとき、磁石２２と磁気センサ４１との距離が近づく。磁気センサ４１は、磁石２２の近接に伴う磁界の変化を検出し、当該磁界の変化に応じた電気信号を生成する。基板４０は、磁気センサ４１からの電気信号に基づき操作ノブ２１が操作された旨示す操作信号を生成し、この生成される操作信号を車載制御装置へ出力する。車載制御装置は、電子キーとの間で定期的に実行されるＩＤ照合が成立した状態で操作信号が入力されると、車両のエンジンを始動させる。

さて、第１の収容部１２の内周面と、当該内周面を摺動する操作ノブ２１との間は、液密が確保されていない。このため、操作ノブ２１が車両ユーザの濡れた手で操作されたり、飲料が直接操作ノブ２１にかかったりしたときに、第１の収容部１２の内部には液体が浸入するおそれがある。しかしながら、第１の収容部１２と第２の収容部１３との間は、隔壁１４によって液密が確保されているので、第１の収容部１２に浸入した液体が第２の収容部１３に浸入することはない。従って、第２の収容部１３に収容されている基板４０、磁気センサ４１等に液体が付着することはない。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ケース１１の内部に隔壁１４を設け、当該隔壁１４によって第１の収容部１２と第２の収容部１３とを液密的に隔てた。第１の収容部１２には、車両室内に露出し、ユーザによってプッシュ操作される操作ノブ２１を設けた。この操作ノブ２１には、磁石２２を固着させた。第２の収容部１３には、操作ノブ２１の操作に伴う磁界の変化を検出する磁気センサ４１及び当該磁気センサ４１からの電気信号に基づき操作ノブ２１が操作された旨示す操作信号を生成する基板４０を収容した。隔壁１４によって第１の収容部１２と第２の収容部１３とが液密的に隔てられているので、操作ノブ２１が車両ユーザの濡れた手で操作されたり、飲料が直接操作ノブ２１にかかったりして、第１の収容部１２に液体が浸入した場合であれ、この液体が第２の収容部１３に浸入することはない。すなわち、第２の収容部１３に収容されている基板４０、磁気センサ４１等に液体が付着することはないので、スイッチ装置１０は正常に作動する。

（２）基板４０は、操作ノブ２１の操作の有無を磁気センサ４１を介して非接触で検出する。このため、第１の収容部１２と第２の収容部１３とを隔てる隔壁１４によって、両者間の液密を容易に確保することができる。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について図３を参照して説明する。なお、本実施形態と上記第１の実施形態との主たる相違点は、操作ノブ２１の操作を検出する構成である。このため、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

＜スイッチ装置の構成＞
スイッチ装置６０は、タクトスイッチ６１を備える。タクトスイッチ６１は、第１の収容部１２における隔壁１４に固着されている。タクトスイッチ６１は、隔壁１４に固着される台座部６２と、当該台座部６２に対して押し込み可能とされた押部６３とからなる。タクトスイッチ６１（台座部６２）の下部は、モールド成形により、隔壁１４に若干沈んだ状態で固定されている。このため、隔壁１４と台座部６２との間への液体の浸入が抑制される。タクトスイッチ６１のターミナル（第４のターミナル）６５は、隔壁１４を貫通して第２の収容部１３の内部に突出して、基板４０に接続されている。このタクトスイッチ６１は、防水機能を有しており、押部６３が台座部６２に対して押し込まれた場合でも、押部６３と台座部６２との隙間から台座部６２の内部への液体の浸入が抑制される。押部６３の内部には図示しない可動接点が、台座部６２の内部には同じく図示しない固定接点がそれぞれ設けられている。押部６３が台座部６２に対して押し込まれたとき、可動接点と固定接点とが当接する。両者が当接すると電気信号が生成される。なお、押部６３とコイルケース３１との間には、操作ノブ２１が配設されている。操作ノブ２１がプッシュ操作されると、押部６３が台座部６２に押し込まれて可動接点と固定接点とが当接する。タクトスイッチ６１からの電気信号は、第４のターミナル６５を介して基板４０へ出力される。

＜スイッチ装置の作用＞
ユーザが、操作ノブ２１をプッシュ操作すると、押部６３が台座部６２に対して押し込まれることにより、可動接点と固定接点とが当接し、電気信号が生成される。生成された電気信号は、第４のターミナル６５及び基板４０を介して図示しない車載制御装置へ出力される。車載制御装置は、電子キーとの間で定期的に実行されるＩＤ照合が成立した状態でタクトスイッチ６１からの電気信号が入力されると、車両のエンジンを始動させる。

さて、モールド成形によって台座部６２と隔壁１４との間は液密が確保されるので、両者の間に液体が浸入することはない。従って、第４のターミナル６５に液体が付着することはない。このため、タクトスイッチ６１から基板４０への操作信号の伝達は好適に行われる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（３）モールド成形によってタクトスイッチ６１の台座部６２を隔壁１４に固着させた。これにより、台座部６２と隔壁１４との間は液密が確保され両者の間に液体が浸入することはない。従って、これら両者の間に配設される。第４のターミナル６５に液体が付着することはない。このため、タクトスイッチ６１から基板４０への電気信号の伝達は好適に行われる。

（４）防水機能を有するタクトスイッチ６１を採用した。これにより、台座部６２と押部６３との間から台座部６２及び押部６３の内部へ液体が浸入することはない。従って、台座部６２の内部に収容される固定接点、及び押部６３の内部に収容される可動接点は、液体の影響を受けない。このため、可動接点と固定接点とが当接したときに操作信号を生成することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第１の実施形態において、ラバースプリング１５に代えて、例えばコイルばね等の付勢手段を採用してもよい。このように構成した場合であれ、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

・上記第１の実施形態において、磁気センサ４１は、隔壁１４に近接するように設けたが、磁石２２による磁界の変化を検出できれば、特に内壁に近接してなくてもよい。なお、磁石２２と磁気センサ４１との距離が近ければ近いほど、磁力が弱い磁石２２を採用することができる。

・上記第２の実施形態において、タクトスイッチ６１の台座部６２は、モールド成形によって隔壁１４に固着されたが、これ以外の方法で固着されてもよい。例えば、台座部６２と隔壁１４との境界部分に熱を加えて当該境界部分を一体化させて、両者間の液密を確保する。このように構成した場合であれ、上記第２の実施形態の（３）と同様の効果を得ることができる。

・上記第２の実施形態において、タクトスイッチ６１をコム等の防水部材で覆うようにすれば、タクトスイッチ６１は防水機能を有しなくてもよい。このように構成した場合であれ、上記第２の実施形態の効果（４）と同様の効果を得ることができる。

・上記第１及び第２の実施形態において、隔壁１４を省略してもよい。第１の実施形態において、隔壁１４を省略する場合、ラバースプリング１５を、ケース１１（第１の収容部１２）の内周面との間の液密が確保された状態で固着する。このラバースプリング１５により第１の収容部１２と第２の収容部１３との液密が確保される。なお、ラバースプリング１５は、操作ノブ２１が操作されたときに弾性変形し、当該操作が解除されたときに弾性復帰できるような形状、例えば、操作ノブ２１側が凸となるアーチ形状とすることが望ましい。一方、第２の実施形態において、隔壁１４を省略する場合、タクトスイッチ６１を、ケース１１の内周面との間の液密が確保された状態で固着する。このタクトスイッチ６１により第１の収容部１２と第２の収容部１３との液密が確保される。このように構成した場合であれ、上記第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

・上記第１及び第２の実施形態において、スイッチ装置１０，６０は、車両１の電源状態（電源ポジション）を切り換えるものとされたが、これ以外のオンオフと切り替えるものにも適用してもよい。例えば、車両においては、ハザードスイッチ等のプッシュスイッチに適用してもよい。また、車両に限らず、住宅のドア等に設けられるプッシュスイッチに適用してもよい。なお、上記第１及び第２の実施形態では、電子キーとの間でＩＤ照合を行うためにスイッチ装置１０，６０は、コイルアンテナ３２を備えていたが、照合の必要がないものに適用される場合は、コイルアンテナ３２を省略することができる。この場合、スイッチ装置１０，６０は、操作ノブ２１がプッシュ操作されたときに操作信号を生成し、これを制御部へ出力する回路を備えていればよい。これは、ターミナルや導線で十分である。すなわち、複数の回路を備える基板４０をも省略することができる。

・上記第１及び第２の実施形態において、ケース１１は、水平とされた状態で車両１に取り付けられたが、これ以外の状態、例えば水平に対して垂直に取り付けられていてもよい。このように取り付けられた場合であれ、第１の収容部１２と第２の収容部１３との液密は確保されているので、上記第１及び第２の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記第１及び第２の実施形態において、第１の収容部１２及び第２の収容部１３は円筒状とされたが、例えば角筒といった内部に空間を有する筒状のものであればよい。

１…車両、２…ステアリングホイール、１０…スイッチ装置、１１…ケース、１２…第１の収容部、１３…第２の収容部、１４…防水部材としての隔壁、１５…防水部材としてのラバースプリング、２１…操作ノブ、２１ａ…凹部、２２…磁石、３０…アンテナ部、３１…コイルケース、３２…コイルアンテナ、４０…基板、４１…電気機能部品としての磁気センサ、４２…基板用コネクタ、５１…第１のターミナル、５２…第２のターミナル、５３…第３のターミナル、６０…スイッチ装置、６１…電気機能部品及び防水部材としてのタクトスイッチ、６２…台座部、６３…押部、６５…第４のターミナル。

Claims (6)

1. ケースに設けられた操作ノブがプッシュ操作されることにより電気信号を生成する電気機能部品を備えるプッシュスイッチ装置において、
   前記ケースは、前記操作ノブを収容する第１の収容部と、
   前記電気機能部品を収容する第２の収容部とを備え、
   前記第１及び第２の収容部は、互いに独立して設けたプッシュスイッチ装置。
2. 請求項１に記載のプッシュスイッチ装置において、
   前記第１及び第２の収容部は、ケース内の空間が隔壁により仕切られてなるプッシュスイッチ装置。
3. 請求項１又は２に記載のプッシュスイッチ装置において、
   前記操作ノブのプッシュ操作に伴い変位する磁石と、
   前記磁石の変位に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する前記電気機能部品としての磁気センサとを備えたプッシュスイッチ装置。
4. 請求項２に記載のプッシュスイッチ装置において、
   前記隔壁は、ケースにモールド成形された防水部材であるプッシュスイッチ装置。
5. 請求項４に記載のプッシュスイッチ装置において、
   前記防水部材は、操作ノブがプッシュ操作されたときに弾性変形し、当該操作が解除されると弾性復帰するラバースプリングであるプッシュスイッチ装置。
6. 請求項４に記載のプッシュスイッチ装置において、
   前記防水部材は、前記操作ノブのプッシュ操作に伴いプッシュされる防水機能を有する小型スイッチであるプッシュスイッチ装置。