JP2015022823A - 静電容量式スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】周囲の振動源の存在に拘らず，スイッチオン操作時には，スイッチオン状態をユーザに確実に認識させ得るようにした静電容量式スイッチを提供する。
【解決手段】ダイヤフラム１１の上面に接着されるプッシュ可能なスイッチノブ１０と，このスイッチノブ１０に対応してダイヤフラム１１に付設される検出電極体１５と，検出電極体１５に一定の距離Ｌを置いて対向する接地電極体１７を有する回路基板１８とを備え，スイッチノブ１０のプッシュ操作による検出電極体１５及び接地電極体１７間の静電容量の一定の変化がスイッチオン状態をもたらす静電容量式スイッチであって，スイッチノブ１０のプッシュ操作に連動してクリック感を発生すると共に，該スイッチノブ１０をその原位置に向かって付勢する戻し力を発生するクリック感発生手段１１ａを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は，静電容量式スイッチの改良に関する。

静電容量式スイッチは，タッチ式スイッチと称して，例えば特許文献１に開示されているように既に知られている。

特開２００４−３９４２４号公報

特許文献１に開示されるタッチ式スイッチでは，ユーザがスイッチオン状態を得るため，スイッチ操作部にタッチしたとき，そのスイッチオン状態をユーザに認識させるべく，振動手段を作動させてスイッチ操作部に振動を伝達するようにしている。こうしたものでは，周囲に別の振動源が存在する場合，ユーザが誤ってスイッチ操作部以外の部分にタッチしたとき，別の振動源の振動を，スイッチオンに伴なう振動手段の作動と誤認する虞がある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，周囲の振動源の存在に拘らず，スイッチオン操作時には，スイッチオン状態をユーザに確実に認識させ得るようにした静電容量式スイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，スイッチケースと，このスイッチケースに張設されるダイヤフラムと，このダイヤフラムの上面に接着されるプッシュ可能なスイッチノブと，このスイッチノブに対応して前記ダイヤフラムに付設される検出電極体と，前記スイッチケースに取り付けられ，前記検出電極体に一定の距離を置いて対向する接地電極体を有する回路基板とを備え，前記スイッチノブのプッシュ操作による前記検出電極体及び接地電極体間の静電容量の一定の変化がスイッチオン状態をもたらす静電容量式スイッチであって，前記スイッチノブのプッシュ操作に連動してクリック感を発生すると共に，該スイッチノブをその原位置に向かって付勢する戻し力を発生するクリック感発生手段を備えることを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記クリック感発生手段として，前記ダイヤフラムに，前記スイッチノブのプッシュ操作時に伸展しながら，クリック感と原位置への復帰力とを発生する襞を形成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記襞を，断面Ｖ字状，且つ前記スイッチノブの周縁部に対向するよう環状に形成し，この襞が前記スイッチノブのプッシュ操作時に伸展することを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，スイッチノブをプッシュすると，検出電極体及び接地電極体間の距離が減少して，静電容量値が閾値を越えて減少することで，スイッチオン状態をもたらすことができる。その際，スイッチノブのプッシュ操作に連動してクリック感発生手段が作動してクリック感を発生すると共に，該スイッチノブをその原位置に向かって付勢する戻し力を発生するので，ユーザは，このクリック感により，スイッチオン状態がもらされたことを認識することができ，しかも，そのクリック感は，周囲の振動源の存在に関係なくユーザが認識でき，またスイッチノブに対するプッシュ操作を解除したとき，スイッチノブを原位置に自動復帰させることができる。

本発明の第２の特徴によれば，ダイヤフラムに襞を形成するという，極めて簡単な構造によりクリック感発生手段を構成することができ，静電容量式スイッチを安価に提供することができる。

本発明の第３の特徴によれば，前記襞を，断面Ｖ字状，且つ前記スイッチノブの中心軸線を囲む環状に形成し，この襞が前記スイッチノブのプッシュ操作時に伸展することで，クリック感と，スイッチノブの原位置への復帰力とを確実に発生させることができる。

本発明に係る静電容量式スイッチの平面図。 図１の２−２線拡大断面図。 図２に対応する作用説明図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず，図１及び図２において，静電容量式スイッチのスイッチケース１は，下部ケース２と，その外周に嵌合される上部ケース３とよりなっており，下部ケース２の外周面には係止爪４が突設され，また上部ケース３の周壁には係止孔５が設けられ，それら係止爪４及び係止孔５の係合により下部ケース２及び上部ケース３は相互に結合される。

上部ケース３の天井壁３ａには，複数のノブ孔７が開口しており，各ノブ孔７の下端周縁には環状凹部８が形成される。

各ノブ孔７には透光性のスイッチノブ１０が昇降可能に配置されると共に，各スイッチノブ１０の下端外周に形成されるストッパフランジ１０ａが上記環状凹部８に収められる。

複数のスイッチノブ１０は，下部ケース２及び上部ケース３間に挟持，固定される防水，防塵用で透光性のダイヤフラム１１に接着される。このダイヤフラム１１には，各スイッチノブ１０の周縁部に対向する環状の襞１１ａが複数形成され，この環状の襞１１ａは，先鋭部を下向きにした断面Ｖ字状をなしている。この環状の襞１１ａに囲繞される検出電極体１５がダイヤフラム１１の下面に接着される。

下部ケース２には，複数の環状の襞１１ａを受容する複数の静電容量検出室１６が設けられ，これら静電容量検出室１６の下面を閉じるように回路基板１８が下部ケース２にビス６により取り付けられ，この回路基板１８に，各静電容量検出室１６において各検出電極体１５に一定の距離Ｌを置いて対向する複数の接地電極体１７がプリントされる。

また回路基板１８の下面には，回路基板１８の貫通孔１９を通して各スイッチノブ１０を照射する，例えばＬＥＤよりなる光源２０が付設される。

次に，この実施形態の作用について説明する。

各静電容量検出室１６において対向する検出電極体１５及び接地電極体１７間の静電容量値は，図示しない電子制御ユニットにより検出され，スイッチオフ及びスイッチオンの状態が判別される。

而して，図２に示すように，スイッチノブ１０の非操作状態では，検出電極体１５及び接地電極体１７間の距離Ｌが最大，したがって静電容量値が最小となっており，電子制御ユニットでは，この状態をスイッチオフと判定する。また図３に示すように，ユーザが一つスイッチノブ１０をプッシュし，ダイヤフラム１１を撓ませて検出電極体１５を下降させると，検出電極体１５及び接地電極体１７間の距離がＬ′と減少して，静電容量値が閾値を越えて減少すると，電子制御ユニットは，この状態をスイッチオン状態と判定して，対応する負荷を作動状態にする。

ところで，スイッチノブ１０の下降に伴ないダイヤフラム１１が撓むときには，ダイヤフラム１１の環状でＶ字状断面の襞１１ａが伸展するが，その伸展過程でプッシュ荷重の変化に変曲点が存在し，これがユーザにクリック感を付与することになり，ユーザは，このクリック感により，スイッチオン状態がもらされたことを認識することができる。しかも，そのクリック感は，周囲の振動源の存在に関係なくユーザが認識でき，スイッチオフ状態をスイッチオン状態と誤認識するようなことを防ぐことができる。

また伸展した前記襞１１ａには，その伸展量に対応してスイッチノブ１０を上方へ付勢する反発力が発生する。したがって，スイッチノブ１０に対するプッシュ操作を解除すると，前記襞１１ａは，その反発力により原形に復帰しつゝ，スイッチノブ１０を原位置まで押し上げることになる。これにより，検出電極体１５及び接地電極体１７間の距離は最大，静電容量値は最大となり，電子制御ユニットは，これをスイッチオフ状態と判定して，前記負荷を不作動状態に戻す。

本発明は上記実施例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設計変更が可能である。例えば，本発明は，単一のスイッチノブを備えるもの，また複数のスイッチノブを直線状に配置するものにも適用することができる。

１・・・・・・スイッチケース
１０・・・・・スイッチノブ
１１・・・・・ダイヤフラム
１１ａ・・・・・クリック感発生手段（襞）
１５・・・・・検出電極体
１７・・・・・接地電極体
１８・・・・・回路基板

Claims (3)

1. スイッチケース（１）と，このスイッチケース（１）に張設されるダイヤフラム（１１）と，このダイヤフラム（１１）の上面に接着されるプッシュ可能なスイッチノブ（１０）と，このスイッチノブ（１０）に対応して前記ダイヤフラム（１１）に付設される検出電極体（１５）と，前記スイッチケース（１）に取り付けられ，前記検出電極体（１５）に一定の距離（Ｌ）を置いて対向する接地電極体（１７）を有する回路基板（１８）とを備え，前記スイッチノブ（１０）のプッシュ操作による前記検出電極体（１５）及び接地電極体（１７）間の静電容量の一定の変化がスイッチオン状態をもたらす静電容量式スイッチであって，
   前記スイッチノブ（１０）のプッシュ操作に連動してクリック感を発生すると共に，該スイッチノブ（１０）をその原位置に向かって付勢する戻し力を発生するクリック感発生手段（１１ａ）を備えることを特徴とする静電容量式スイッチ。
2. 請求項１記載の静電容量式スイッチにおいて，
   前記クリック感発生手段として，前記ダイヤフラム（１１）に，前記スイッチノブ（１０）のプッシュ操作時に伸展しながら，クリック感と原位置への復帰力とを発生する襞（１１ａ）を形成したことを特徴とする静電容量式スイッチ。
3. 請求項２記載の静電容量式スイッチにおいて，
   前記襞（１１ａ）を，断面Ｖ字状，且つ前記スイッチノブ（１０）の周縁部に対向するよう環状に形成し，この襞（１１ａ）が前記スイッチノブ（１０）のプッシュ操作時に伸展することを特徴とする静電容量式スイッチ。

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