JP2016001557A - 2段スイッチ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐久性が向上した2段スイッチ装置を提供することを目的とする。【解決手段】2段スイッチ装置は、操作部材と支持体とアクチュエータ4とラバードーム5と第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7とを備え、ラバードーム5が第1スイッチ部材6に対応した第1ラバードーム15と第2スイッチ部材7に対応した第2ラバードーム25とを有し、アクチュエータ4が第1ラバードーム15と対向する第1押圧面4pと第2ラバードーム25と対向する第2押圧面4qとを有し、第1ラバードーム15が第1押圧面4pに押圧される第1被押圧面15pを有し、第2ラバードーム25が第2押圧面4qに押圧される第2被押圧面25qを有し、アクチュエータ4が動作されていない状態で、第1押圧面4pと第1被押圧面15pとが略平行であり、第1スイッチ部材6がオンした状態で、第2押圧面4qと第2被押圧面25qとが略平行であることを特徴としている。【選択図】図13
Description
本発明は、第1スイッチ部材及び第2スイッチ部材を有し、第1スイッチ部材がスイッチ動作した後に第2スイッチ部材がスイッチ動作する2段スイッチ装置に関する。
第1スイッチ部材がスイッチ動作した後に第2スイッチ部材がスイッチ動作する2段スイッチ装置は、そのスイッチのON/OFFのタイミングを利用して、様々な用途に広く利用されている。例えば、2段スイッチ装置が自動車のパワーウィンドウの操作用スイッチとして利用された場合、2段スイッチ装置は、第1スイッチ部材のオン期間中だけドアガラスを上下動させるマニュアルモードとして利用し、続けて第2スイッチ部材がオンされたときにはそのオフ後においてもドアガラスを窓の閉鎖位置或は開放位置まで自動的に動作させるオートモードとして利用するような、使い分けをすることができる。
このような2段スイッチ装置として、特許文献1(従来例)では、自動車のパワーウィンドレギュレータ操作用に適用したスイッチ装置900が提案されている。図14(a)から図14(c)は、従来例のスイッチ装置900における主要部分の動作を説明する縦断面図である。
従来例のスイッチ装置900は、図14に示すように、外部操作力が加えられる押圧子(アクチュエータ)927と、押圧子927に押圧され上下動可能な可動接点ホルダ(916a、916b)と、可動接点ホルダ(916a、916b)の押し下げ操作によりオンされる第1のスイッチ要素921及び第2のスイッチ要素922と、押し下げ操作力に抗した弾発力を付与するための第1の復帰用ばね部材917a及び第2の復帰用ばね部材917bと、を備えて構成されている。また、第1のスイッチ要素921及び第2のスイッチ要素922は、可動接点ホルダ(916a、916b)の下面に設けられた可動接点(918a、918b)と、プリント配線基板913の上面に設けられた固定接点(919a、919b、920a、920b)と、から構成されている。また、押圧子927のベース体927dの上面には、ベース体927dの左方側(図14(a)に示すX2側)に偏心した位置に、操作点となる突子927aが一体に突出形成されている。
このように構成されたスイッチ装置900は、以下説明するような動作を行うことができる。先ず、図14(a)に示す状態から、押圧子927の突子927aに押し下げ操作力が加えられると、一方の可動接点ホルダ916a及び他方の可動接点ホルダ916bに対し、一方の第1の復帰用ばね部材917a及び他方の第2の復帰用ばね部材917bの弾発力に抗した押し下げ操作力が印加される。そして、左方側に偏心した位置に突子927aが設けられているので、突子927aに近い可動接点ホルダ916aの方が先に押し下げられ、第1の復帰用ばね部材917aが座屈し、図14(b)に示す状態となる。この際に、可動接点918aと固定接点919a及び固定接点920aとが当接し、固定接点919a及び固定接点920a間が可動接点918aにより橋絡されて、一方の第1のスイッチ要素921がオンするようになる。
更に、突子927aに押し下げ操作力が加えられると、可動接点ホルダ916a側のベース体927dの端部を支点として、他方の可動接点ホルダ916bが押し下げられるようになる。このため、可動接点ホルダ916bに対応した第2の復帰用ばね部材917bも座屈し、図14(c)に示す状態となる。これに応じて、可動接点918bと固定接点919b及び固定接点920bとが当接し、固定接点919b及び固定接点920b間が可動接点918bにより橋絡されて、他方の第2のスイッチ要素922がオンするようになる。このようにして、第1の復帰用ばね部材917a及び第2の復帰用ばね部材917bの座屈によるクリック感の発生タイミングとスイッチのオンタイミングとが一致したスイッチ装置900が提供できるとしている。
しかしながら、従来例では、先に押し下げられる一方の可動接点ホルダ916aは、垂直に近い状態で押し下げられるが、図14(b)に示すように、押圧子927のベース体927dが傾斜しているので、次に押し下げられる他方の可動接点ホルダ916bは、斜め方向に押されながら押し下げられるようになっている。このため、斜め方向に押されて第2の復帰用ばね部材917bの座屈が繰り返し行われるようになるので、本来の垂直に押されて座屈を繰り返す場合と比較して、第2の復帰用ばね部材917bの耐久性が低下し、寿命が短くなるという課題があった。
本発明は、上述した課題を解決するもので、耐久性が向上した2段スイッチ装置を提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の2段スイッチ装置は、操作者による操作が可能な操作部材と、該操作部材の上下動作を可能に支持する支持体と、前記操作部材の操作にともなって傾倒動作及び前記上下動作が可能なアクチュエータと、該アクチュエータの前記傾倒動作及び前記上下動作にともなって操作者にクリック感を付与するラバードームと、前記アクチュエータの前記傾倒動作及び前記上下動作にともなってスイッチ動作する第1スイッチ部材及び第2スイッチ部材と、を備え、前記第1スイッチ部材が先にオンした状態で前記第2スイッチ部材がオンする2段スイッチ装置であって、前記ラバードームが、前記第1スイッチ部材に対応した第1ラバードームと、前記第2スイッチ部材に対応した第2ラバードームと、を有し、前記アクチュエータが、前記第1ラバードームと対向する第1押圧面と、前記第2ラバードームと対向する第2押圧面と、を有し、前記第1ラバードームが前記第1押圧面に押圧される第1被押圧面を有し、前記第2ラバードームが前記第2押圧面に押圧される第2被押圧面を有し、前記アクチュエータが動作されていない状態で、前記第1押圧面と前記第1被押圧面とが略平行であり、前記第1スイッチ部材がオンした状態で、前記第2押圧面と前記第2被押圧面とが略平行であることを特徴としている。
これによれば、本発明の2段スイッチ装置は、第1スイッチ部材がオンした状態で、アクチュエータの第2押圧面と第2ラバードームの第2被押圧面とが略平行であるので、第2ラバードームを垂直に近い状態で押し下げて、第2スイッチ部材をスイッチ動作させることができる。このため、従来例の斜め方向に押す場合と比較して、片側だけに負荷が偏ることがなく、座屈部が左右均等に座屈するようになる。このことにより、第2ラバードームの耐久性を向上させることができ、ひいては2段スイッチ装置の寿命を延ばすことができる。
また、本発明の2段スイッチ装置は、前記第1被押圧面と前記第2被押圧面とが、同一面または略平行に配設され、前記アクチュエータが動作されていない状態で、前記第2押圧面が前記第1押圧面側に向けて前記第2被押圧面から離れる方向に傾斜していることを特徴としている。
これによれば、アクチュエータが動作されていない状態からアクチュエータの傾倒動作がされて第1スイッチ部材がオンした状態になった際に、第2押圧面が回動し、容易に第2押圧面と第2被押圧面とを略平行にすることができる。このことにより、アクチュエータの第2押圧面に傾斜を設ける簡単な構成で、2段スイッチ装置を容易に作製することができる。
また、本発明の2段スイッチ装置は、前記第1スイッチ部材及び前記第2スイッチ部材が、前記ラバードームの内面に設けられた可動接点部と、該可動接点部と対向して基板に設けられた固定接点部と、を有して構成されていることを特徴としている。
これによれば、簡単な構成でスイッチ部材を作製することができる。しかも、可動接点部をラバードームの内面に設けているので、ラバードームの座屈によるクリック感の発生タイミングとスイッチのオンタイミングを容易に一致させることができる。
また、本発明の2段スイッチ装置は、前記第1押圧面には、前記第1押圧面から延出した第1凸部を有するとともに、前記第1被押圧面には、前記第1凸部が挿通される第1凹部を有することを特徴としている。
これによれば、アクチュエータの第1押圧面が第1ラバードームの第1被押圧面を押圧する際に、第1凹部が第1凸部を案内することとなる。このため、第1押圧面が第1被押圧面を確実に押圧し、第1ラバードームの座屈を一定な動作とすることができる。このことにより、一定したクリック感が得られ、操作感をより良いものとすることができる。
また、本発明の2段スイッチ装置は、前記第2押圧面には、前記第2押圧面から延出した半球状の第2凸部を有するとともに、前記第2被押圧面には、前記第2凸部が挿通される第2凹部25uを有することを特徴としている。
これによれば、アクチュエータの第2押圧面が第2ラバードームの第2被押圧面を押圧する際に、第2凹部が第2凸部を案内することとなる。このため、第2押圧面が第2被押圧面を確実に押圧し、第2ラバードームの座屈を一定な動作とするとともに、より垂直に近い状態で押し下げることができる。このことにより、従来例の斜め方向に押す場合と比較して、片側だけに負荷が偏ることがなく座屈部が左右均等に座屈するので、第2ラバードームの耐久性をより向上させることができ、ひいては2段スイッチ装置の寿命をより延ばすことができる。
本発明の2段スイッチ装置は、第1スイッチ部材がオンした状態で、アクチュエータの第2押圧面と第2ラバードームの第2被押圧面とが略平行であるので、第2ラバードームを垂直に近い状態で押し下げて、第2スイッチ部材をスイッチ動作させることができる。このことにより、従来例の斜め方向に押す場合と比較して、第2ラバードームの耐久性を向上させることができ、寿命を延ばすことができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する分解斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する斜視図である。図3は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する図であって、図3(a)は、図2に示すX1側から見た側面図であり、図3(b)は、図2に示すZ1側から見た上面図である。図4は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する図であって、図3に示すIV−IV線における断面図である。図5は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する図であって、図3に示すV−V線における断面図である。
図1は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する分解斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する斜視図である。図3は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する図であって、図3(a)は、図2に示すX1側から見た側面図であり、図3(b)は、図2に示すZ1側から見た上面図である。図4は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する図であって、図3に示すIV−IV線における断面図である。図5は、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101を説明する図であって、図3に示すV−V線における断面図である。
本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101は、図2または図3に示すような外観を呈し、図1に示すように、操作者による操作が可能な操作部材1と、操作部材1の上下動作UD(図3(a)を参照)を可能に支持する支持体2と、操作部材1の操作にともなって上下動作UDが可能なアクチュエータ4(4A、4B)と、アクチュエータ4の動作にともなって操作者にクリック感を付与するラバードーム5と、アクチュエータ4の動作にともなってスイッチ動作する第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7と、を備えて構成される。他に、本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101には、支持体2と一体となって形成された箱状の上ケースK8と、上ケースK8と組み合わされて箱体を形成する下ケースH8と、第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7の一部が形成された基板9と、を有している。
先ず、2段スイッチ装置101の操作部材1は、耐熱性のABS樹脂(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)等の合成樹脂を用い、図1ないし図3に示すように、箱状の形状で射出成形されている。そして、操作部材1は、支持体2と係合されて、図2に示す中心軸2jを中心にして回動できるように支持体2に支持されている。これにより、操作者の指等により、凸形状の操作部1tが操作されると、図3(a)に示す上下動作UDが可能となる。
また、操作部材1の内面側には、図4及び図5に示すように、天井面1uから下方(図4及び図5に示すZ2方向)に延設された作用部材33(33A、33B)が2つ設けられており、それぞれのアクチュエータ4(4A、4B)に対してそれぞれ当接されて配設されている。また、作用部材33A及び作用部材33Bは、アクチュエータ4A及びアクチュエータ4Bに対して、幅方向(図4及び図5に示すX方向)の中心位置と外れた位置で当接されている。これにより、操作部材1の上下動作UDが行われると、それぞれのアクチュエータ4(4A、4B)は、中心位置から外れた位置で作用部材33(33A、33B)に押圧されるので、先に傾倒動作が行われるようになる。
次に、2段スイッチ装置101の支持体2は、耐熱性のABS樹脂(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)等の合成樹脂を用い、図1に示すように、枠状の形状で上ケースK8と一体に射出成形されている。そして、支持体2は、支持体2の立壁の内側側面に形成された2つの凸設部2t(図1では対向するもう一つの凸設部2tは隠れている)と操作部材1とを回動自在に係合することにより、操作部材1の上下動作UDを可能にして支持している。
次に、2段スイッチ装置101のアクチュエータ4について説明する。図6(a)は、一方のアクチュエータ4AをY1側から見た背面図であり、図6(b)は、一方のアクチュエータ4Aの下方斜視図である。図7(a)は、他方のアクチュエータ4BをY1側から見た背面図であり、図7(b)は、他方のアクチュエータ4Bの下方斜視図である。図8(a)は、図6(a)に示すS部分の拡大側面図であり、図8(b)は、図7(a)に示すT部分の拡大側面図である。
本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101では、アクチュエータ4として、図6に示すアクチュエータ4Aと図7に示すアクチュエータ4Bの2つを備えている。これにより、操作部材1の上方向(図3(a)に示すZ1方向)の操作と操作部材1の下方向(図3(a)に示すZ2方向)の操作に対応して、アクチュエータ4A及びアクチュエータ4Bが下方向への傾倒動作及び上下動作UDが行えるように構成されている。
2段スイッチ装置101のアクチュエータ4は、ポリオキシメチレン樹脂(POM、polyoxymethylene)等の合成樹脂を用い、図6及び図7に示すように、矩形で平板状の台座部44と、台座部44の一方面側に設けられた矩形で平板状の基部64と、から構成されており、台座部44と基部64とが一体に射出成形されている。
また、アクチュエータ4の台座部44の他方面側には、図6及び図7に示すように、後述する第1ラバードーム15(図4及び図5を参照)と対向する第1押圧面4pと、第2ラバードーム25(図4及び図5を参照)と対向する第2押圧面4qと、を有している。この第1押圧面4pと第2押圧面4qとは、基部64の幅方向(図4及び図5に示すX方向)の中心位置を挟んで配設され、台座部44の両端側に設けられている。
アクチュエータ4(4A及び4B)の第1押圧面4pには、図6及び図7に示すように、第1押圧面4pから下方(図6(a)及び7(a)に示すZ2方向)に向けて延出した略円柱形状の第1凸部14が設けられている。アクチュエータ4A(4)の第1凸部14は、図4に示すように、作用部材33(33A)が当接されている側に設けられているとともに、アクチュエータ4B(4)の第1凸部14は、図5に示すように、作用部材33(33B)が当接されている側に設けられている。
アクチュエータ4Aの第2押圧面4qは、アクチュエータ4Aが動作されていない状態(図4の状態)で、図8(a)に示すように、第1押圧面4p側(図4及び図6に示すX2側)に向けて傾斜しており、この傾斜の方向は、対向するラバードーム5(後述する第2ラバードーム25A)から離れる方向になっている。同様にして、アクチュエータ4Bの第2押圧面4qは、アクチュエータ4Bが動作されていない状態(図5の状態)で、図8(b)に示すように、第1押圧面4p側(図5及び図7に示すX1側)に向けて傾斜しており、この傾斜の方向は、対向するラバードーム5(後述する第2ラバードーム25B)から離れる方向になっている。
また、アクチュエータ4(4A及び4B)の第2押圧面4qには、図8に示すように、第2押圧面4qから下方(図8に示すZ2方向)に向けて延出した半球状の第2凸部24が設けられている。なお、言うまでもないが、この第2凸部24は、図4及び図5に示すように、作用部材33(33A、33B)が当接されている側と反対側に設けられている。
次に、2段スイッチ装置101のラバードーム5について説明する。図9(a)は、ラバードーム5の上面斜視図であり、図9(b)は、ラバードーム5の底面斜視図である。図10は、図4に示すP部分の拡大断面図である。図11は、図5に示すQ部分の拡大断面図である。
2段スイッチ装置101のラバードーム5は、アクチュエータ4の傾倒動作及び上下動作UDにともなって、自身が座屈して操作者にクリック感を付与する機能を有し、図1及び図9に示すように、アクチュエータ4の第1押圧面4pと対向する第1ラバードーム15と、アクチュエータ4の第2押圧面4qと対向する第2ラバードーム25と、を有して構成され、本発明の第1実施形態では、図6に示すアクチュエータ4Aと図7に示すアクチュエータ4Bに対応して、2組(図9に示す15A及び25A、15B及び25B)、備えられている。また、この第1ラバードーム15は、後述する第1スイッチ部材6に対応しており、この第2ラバードーム25は、後述する第2スイッチ部材7に対応している。これにより、操作部材1の上方向(図3(a)に示すZ1方向)の操作と操作部材1の下方向(図3(a)に示すZ2方向)の操作に対して、クリック感を付与することができる。
また、4つのラバードーム5(15A、15B、25A、25B)は、合成ゴム材料を用い、図9に示すように、箱形状のベース体B5に一体となって設けられており、ベース体B5から立設された座屈部5zと座屈部5zに支持された被押圧部5wとを有している。そして、図4及び図5に示すように、このベース体B5が基板9を覆い基板9と当接して配設されている。これにより、ベース体B5を基板9に配設するだけで、4つのラバードーム5を別々に配設する必要がないだけでなく、4つのラバードーム5を所望の位置に容易に配設することができる。なお、ラバードーム5及びベース体B5の作製は、トランスファー成形を用いて行われている。
また、図9(a)に示すように、第1ラバードーム15の被押圧部5wには、アクチュエータ4の第1押圧面4pに押圧される第1被押圧面15pを有し、第2ラバードーム25の被押圧部5wには、アクチュエータ4の第2押圧面4qに押圧される第2被押圧面25qを有している。そして、第1被押圧面15pと第2被押圧面25qとは、本発明の第1実施形態では、図10及び図11に示すように、仮想の同一面IMPに配設されている。なお、前述したように、この第2被押圧面25qと対向したアクチュエータ4の第2押圧面4qは、第1押圧面4p側に向けて第2被押圧面25qから離れる方向に傾斜している。
また、図10及び図11に示すように、被押圧部5wの第1被押圧面15pには、アクチュエータ4の第1凸部14が挿通される第1凹部15uを有し、被押圧部5wの第2被押圧面25qには、アクチュエータ4の第2凸部24が挿通される第2凹部25uを有している。そして、アクチュエータ4が動作されていない状態(図10及び図11の状態)で、第1押圧面4pと第1被押圧面15pとが略平行となっている。なお、本発明の第1実施形態では、第1押圧面4pと第1被押圧面15pとは、当接している。
以上のように、第1押圧面4pに第1凸部14を有するとともに、第1被押圧面15pに第1凸部14が挿通される第1凹部15uを有しているので、アクチュエータ4の第1押圧面4pが第1ラバードーム15の第1被押圧面15pを押圧する際に、第1凹部15uがアクチュエータ4の第1凸部14を案内することとなる。このため、第1押圧面4pが第1被押圧面15pを確実に押圧し、第1ラバードーム15の座屈を一定な動作とすることができる。このことにより、一定したクリック感が得られ、操作感を良いものとすることができる。
また、第2押圧面4qに半球状の第2凸部24を有するとともに、第2被押圧面25qに第2凸部24が挿通される第2凹部25uを有しているので、アクチュエータ4の第2押圧面4qが第2ラバードーム25の第2被押圧面25qを押圧する際に、第2凹部25uが第2凸部24を案内することとなる。このため、第2押圧面4qが第2被押圧面25qを確実に押圧し、第2ラバードーム25の座屈を一定な動作とすることができる。このことにより、一定したクリック感が得られ、操作感を良いものとすることができる。
更に、本発明の第1実施形態では、第1ラバードーム15及び第2ラバードーム25の形状を同様な形状とし、アクチュエータ4の第1凸部14及び第1ラバードーム15の第1凹部15uとを組み合わせるとともに、アクチュエータ4の第2凸部24及び第2ラバードーム25の第2凹部25uとを組み合わせて用いている。このため、第1ラバードーム15及び第2ラバードーム25の座屈を一定な動作とすることができる。このことにより、第1ラバードーム15によるクリック感と第2ラバードーム25によるクリック感とをより同じにすることができ、操作感がより一層良い2段スイッチ装置101を提供することができる。
次に、2段スイッチ装置101の第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7について説明する。図12は、基板9の上方斜視図である。
2段スイッチ装置101の第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7は、同じような構成で作製されており、後述する動作の説明で詳細にスイッチング動作を説明するが、アクチュエータ4の傾倒動作及び上下動作UDにともなってスイッチ動作するように構成されている。また、第1スイッチ部材6が先にオンした状態で、第2スイッチ部材7がオンするようにも構成されている。
具体的な構成として、第1実施形態では、第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7は、図10及び図11に示すように、ラバードーム5の内面に設けられた可動接点部Kaと、可動接点部Kaと対向して基板9に設けられた固定接点部R1z及び固定接点部R2zと、を有して構成されている。なお、ラバードーム5の内面とは、アクチュエータ4と対向した第1被押圧面15p及び第2被押圧面25qとは反対側であって、基板9と対向した側である。
可動接点部Kaは、図9に示すように、円形形状のパターンで形成され、ラバードーム5の被押圧部5wの他方側(一方側には第1被押圧面15p及び第2被押圧面25qが形成されている)に設けられている。また、可動接点部Kaの作製は、カーボン等の導電性の粉体が構成樹脂のバインダー中に分散された導電性インクを用い、ラバードーム5の被押圧部5wに塗布/乾燥・硬化することにより容易に行うことができる。
また、固定接点部R1z及び固定接点部R2zは、図12に示すように、それぞれが独立したパターンで形成され、基板9のラバードーム5と対向する一方面に設けられている。なお、図10及び図11での断面方向からは、固定接点部R1zと固定接点部R2zのいずれか片方しか見えないが、説明を分かり易くするため、図10及び図11では、固定接点部R1zと固定接点部R2zの両方を図示している。
以上のように、第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7がラバードーム5の内面に設けられた可動接点部Kaと、可動接点部Kaと対向して基板9に設けられた固定接点部R1z及び固定接点部R2zと、を有して構成されているので、簡単な構成でスイッチ部材(第1スイッチ部材6、第2スイッチ部材7)を作製することができる。しかも、可動接点部Kaをラバードーム5の内面に設けているので、ラバードーム5の座屈によるクリック感の発生タイミングとスイッチのオンタイミングを容易に一致させることができる。
次に、2段スイッチ装置101の基板9は、両面に銅箔がパターニングされたプリント配線板(PCB、printed wiring board)を用いており、図12に示すように、基板9の一面側には、第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7の一部、つまり固定接点部R1z及び固定接点部R2zが形成されている。この第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7の固定接点部R1z及び固定接点部R2zは、前述したベース体B5が基板9当接して配設された際には、ラバードーム5に形成された可動接点部Kaと対向するようになる。
また、図12に示すように、基板9の中央部には、ブロック形状の係止体C9が搭載されており、前述したベース体B5が基板9当接して配設された際には、係止体C9は、図9(b)に示す窪部B5uに収容され、係止体C9と窪部B5uで、ベース体B5に位置決めが容易に行われる。また、基板9の他面側には、図示はしていないが、外部機器との電気的な接続のため、コネクタが設けられている。
次に、2段スイッチ装置101の上ケースK8は、図1に示すように、箱状の形状をしており、前述したように、耐熱性のABS樹脂等の合成樹脂を用いて、支持体2と一体となって射出形成されている。
最後に、2段スイッチ装置101の下ケースH8は、図1に示すように、箱状の形状をしており、上ケースK8と同様に、耐熱性のABS樹脂等の合成樹脂を用いて、射出形成されている。そして、2段スイッチ装置101が組み立てられた際には、上ケースK8っと組み合わされて箱体を形成し、アクチュエータ4、ラバードーム5、第1スイッチ部材6、第2スイッチ部材7及び基板9を収容している。
また、図1に示すように、下ケースH8の側壁H8sには、複数の角状のリブ部H8rが形成されており、図4及び図5に示すように、基板9が載置され、基板9の上下方向(図4及び図5に示すZ方向)の位置決めが行われる。また、図1に示すように、下ケースH8のリブ部H8rの近傍には、下ケースH8の底壁H8bから上方(図1に示すZ1方向)に向けて延設した円柱状の係合突起部H8tが形成されており、図示はしていないが、係合突起部H8tが図1に示す基板9の切欠部9kに挿入されて、基板9と係合し、基板9の左右方向及び前後方向(図1に示すX方向及びY方向)の位置決めが行われる。これらのことにより、アクチュエータ4との位置決めを容易にすることができる。
次に、本発明の第1実施形態に係わる2段スイッチ装置101の動作について、簡単に説明する。図13は、本発明の第1実施形態に係わる2段スイッチ装置101の動作を説明する図であって、図13(a)は、操作部材1が操作されていなく、アクチュエータ4が動作されていない状態を示し、図13(b)は、操作部材1が操作されて第1スイッチ部材6がオンされた状態を示し、図13(c)は、更に操作部材1が操作されて第2スイッチ部材7がオンされた状態を示している。図13は、図11を模式化した側面構成図であり、アクチュエータ4Bとアクチュエータ4Bに対応した第1ラバードーム15B及び第2ラバードーム25Bと、第1ラバードーム15Bに対応した第1スイッチ部材6と、第2ラバードーム25Bに対応した第2スイッチ部材7と、基板9と、を示している。なお、図10に示すアクチュエータ4Aに係わるスイッチ動作は、アクチュエータ4Bに係わるスイッチ動作と同様なので、詳細な説明は省略する。
先ず、本発明の第1実施形態に係わる2段スイッチ装置101は、操作部材1が操作されていなく、アクチュエータ4Bが動作されていない状態で、図13(a)に示すように、アクチュエータ4Bの第1凸部14が第1ラバードーム15Bの第1凹部15uに挿入されているとともに、アクチュエータ4Bの第2凸部24が第2ラバードーム25Bの第2凹部25uに挿入されている。その際には、アクチュエータ4Bの第1押圧面4pと第1ラバードーム15Bの第1被押圧面15pとが当接して略平行になっている。一方、アクチュエータ4Bの第2押圧面4qが第1押圧面4p側に向けて傾斜しているので、第2押圧面4qと第2ラバードーム25Bの第2被押圧面25qとは、離間している。
次に、操作部材1が操作されて、作用部材33B(図5を参照)を介してアクチュエータ4Bが押圧されると、作用部材33Bが幅方向の中心位置と外れた位置でアクチュエータ4Bに当接されているので、アクチュエータ4Bは、反時計回りに傾倒が行われる。なお、本発明の第1実施形態に2段スイッチ装置101では、操作部材1が図3(a)に示すZ1方向に操作されるとアクチュエータ4Aが動作されて、Z2方向に操作されるとアクチュエータ4Bが動作されるように構成されている。
次に、引き続き操作部材1が操作されると、図13(b)に示すように、第1ラバードーム15Bの座屈部5zが座屈して、操作者に対してクリック感を付与するようになる。そして、第1ラバードーム15Bに設けられた可動接点部Kaと、基板9に設けられた固定接点部R1z及び固定接点部R2zと、が当接して、可動接点部Kaによって、固定接点部R1zと固定接点部R2zとが短絡するようになる。これにより、可動接点部Kaと固定接点部R1z及び固定接点部R2zとが離間した状態(図13(a)を参照)のOFF状態から、固定接点部R1zと固定接点部R2zとが短絡した状態(図13(b)を参照)のON状態となり、第1スイッチ部材6がスイッチオンとなる。
その際に、図13(b)に示すように、アクチュエータ4Bの第2押圧面4qと第2ラバードーム25Bの第2被押圧面25qとが略平行になっている。これは、アクチュエータ4Bの第2押圧面4qが第1押圧面4p側に向けて第2被押圧面25qから離れる方向に傾斜しているので、アクチュエータ4Bが動作されていない状態からアクチュエータ4Bの傾倒動作がされて第1スイッチ部材6がオンした状態になった際に、第2押圧面4qが回動して、第2押圧面4qと第2被押圧面25qとが略平行になったためである。これにより、アクチュエータ4Bの第2押圧面4qに傾斜を設ける簡単な構成で、2段スイッチ装置101を容易に作製することができる。
更に、操作部材1が操作されて、作用部材33B(図5を参照)を介してアクチュエータ4Bが押圧されると、アクチュエータ4Bは、第1スイッチ部材6の部分を支点として、時計回りに傾倒が行われる。
最後に、引き続き操作部材1が操作されると、図13(c)に示すように、第2ラバードーム25Bの座屈部5zが座屈して、操作者に対してクリック感を付与するようになる。そして、第2ラバードーム25Bに設けられた可動接点HYPERLINK \l "#Hlk388282867" \s "1,13566,13567,0,,部"部Kaと、基板9に設けられた固定接点部R1z及び固定接点部R2zと、が当接して、可動接点部Kaによって、固定接点部R1zと固定接点部R2zとが短絡するようになる。これにより、可動接点部Kaと固定接点部R1z及び固定接点部R2zとが離間した状態(図13(b)を参照)のOFF状態から、固定接点部R1zと固定接点部R2zとが短絡した状態(図13(c)を参照)のON状態となり、第2スイッチ部材7がスイッチオンとなる。
その際に、本発明の2段スイッチ装置101は、第1スイッチ部材6がオンした状態で、アクチュエータ4Bの第2押圧面4qと第2ラバードーム25Bの第2被押圧面25qとが略平行なので、第2ラバードーム25Bを垂直に近い状態で押し下げて、第2スイッチ部材7をスイッチ動作させることができる。このため、従来例の斜め方向に押す場合と比較して、片側だけに負荷が偏ることがなく、座屈部5zが左右均等に座屈するようになる。このことにより、第2ラバードーム25Bの耐久性を向上させることができ、ひいては2段スイッチ装置101の寿命を延ばすことができる。
更に、第1ラバードーム15Bと同じような動作で、第2ラバードーム25Bを垂直に近い状態で押し下げて、第2スイッチ部材7をスイッチ動作させることができるので、第1ラバードーム15Bによるクリック感と第2ラバードーム25Bによるクリック感とを同じにすることができ、操作者に対する操作感を良いものとすることができる。
なお、操作者の操作が終了した際には、ラバードーム5(第1ラバードーム15及び第2ラバードーム25)の復元力により、短絡した状態(図13(c)を参照)からアクチュエータ4が動作されていない状態(図13(a)を参照)になるようにアクチュエータ4が戻される。このようにして、アクチュエータ4は上下動作UDされる。
以上のように構成された本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101における、効果について、以下に纏めて説明する。
本発明の第1実施形態の2段スイッチ装置101は、第1スイッチ部材6がオンした状態で、アクチュエータ4の第2押圧面4qと第2ラバードーム25の第2被押圧面25qとが略平行であるので、第2ラバードーム25を垂直に近い状態で押し下げて、第2スイッチ部材7をスイッチ動作させることができる。このため、従来例の斜め方向に押す場合と比較して、片側だけに負荷が偏ることがなく、座屈部5zが左右均等に座屈するようになる。このことにより、第2ラバードーム25の耐久性を向上させることができ、ひいては2段スイッチ装置101寿命を延ばすことができる。
また、アクチュエータ4(4A、4B)の第2押圧面4qが第1押圧面4p側に向けて第2被押圧面25qから離れる方向に傾斜しているので、アクチュエータ4が動作されていない状態からアクチュエータ4の傾倒動作がされて、第1スイッチ部材6がオンした状態になった際に、第2押圧面4qが回動して、容易に第2押圧面4qと第2被押圧面25qとを略平行にすることができる。このことにより、アクチュエータ4の第2押圧面4qに傾斜を設ける簡単な構成で、2段スイッチ装置101を容易に作製することができる。
また、第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7がラバードーム5の内面に設けられた可動接点部Kaと、可動接点部Kaと対向して基板9に設けられた固定接点部(R1z、R2z)と、を有して構成されているので、簡単な構成でスイッチ部材(6、7)を作製することができる。しかも、可動接点部Kaをラバードーム5の内面に設けているので、ラバードーム5の座屈によるクリック感の発生タイミングとスイッチのオンタイミングを容易に一致させることができる。
また、第1押圧面4pに第1凸部14を有するとともに、第1被押圧面15pに第1凸部14が挿通される第1凹部15uを有しているので、アクチュエータ4の第1押圧面4pが第1ラバードーム15の第1被押圧面15pを押圧する際に、第1凹部15uが第1凸部14を案内することとなる。このため、第1押圧面4pが第1被押圧面15pを確実に押圧し、第1ラバードーム15の座屈を一定な動作とすることができる。このことにより、一定したクリック感が得られ、操作感をより良いものとすることができる。
また、第2押圧面4qに半球状の第2凸部24を有するとともに、第2被押圧面25qに第2凸部24が挿通される第2凹部25uを有しているので、アクチュエータ4の第2押圧面4qが第2ラバードーム25の第2被押圧面25qを押圧する際に、第2凹部25uが第2凸部24を案内することとなる。このため、第2押圧面4qが第2被押圧面25qを確実に押圧し、第2ラバードーム25の座屈を一定な動作とするとともに、より垂直に近い状態で押し下げることができる。このことにより、従来例の斜め方向に押す場合と比較して、片側だけに負荷が偏ることがなく、座屈部5zが左右均等に座屈するので、第2ラバードーム25の耐久性をより向上させることができ、ひいては2段スイッチ装置101の寿命をより延ばすことができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
<変形例1>
上記第1実施形態では、アクチュエータ4の第2押圧面4qが第1押圧面4p側に向けて第2ラバードーム25の第2被押圧面25qから離れる方向に傾斜するように構成したが、第2ラバードーム25の第2被押圧面25qが第1ラバードーム15側に向けてアクチュエータ4の第2押圧面4qから離れる方向に傾斜するように構成しても良い。
上記第1実施形態では、アクチュエータ4の第2押圧面4qが第1押圧面4p側に向けて第2ラバードーム25の第2被押圧面25qから離れる方向に傾斜するように構成したが、第2ラバードーム25の第2被押圧面25qが第1ラバードーム15側に向けてアクチュエータ4の第2押圧面4qから離れる方向に傾斜するように構成しても良い。
<変形例2>
上記第1実施形態では、アクチュエータ4の第2押圧面4qに設けた傾斜は、好適にアクチュエータ4の射出成形時に一体に形成したが、これに限るものではなく、例えば、平らに形成されたアクチュエータを削ることや肉盛りすることによって形成しても良い。
上記第1実施形態では、アクチュエータ4の第2押圧面4qに設けた傾斜は、好適にアクチュエータ4の射出成形時に一体に形成したが、これに限るものではなく、例えば、平らに形成されたアクチュエータを削ることや肉盛りすることによって形成しても良い。
<変形例3>
上記第1実施形態では、操作部材1の上操作、下操作のために、作用部材33、アクチュエータ4、第1スイッチ部材6、第2スイッチ部材7をそれぞれ2組用いたが、これに限るものではなく、1組でも良い。
上記第1実施形態では、操作部材1の上操作、下操作のために、作用部材33、アクチュエータ4、第1スイッチ部材6、第2スイッチ部材7をそれぞれ2組用いたが、これに限るものではなく、1組でも良い。
<変形例4>
上記第1実施形態では、作用部材33を操作部材1側に設けたが、これに限るものではなく、アクチュエータ4側に設けても良い。
上記第1実施形態では、作用部材33を操作部材1側に設けたが、これに限るものではなく、アクチュエータ4側に設けても良い。
<変形例5>
上記第1実施形態では、第1被押圧面15pと第2被押圧面25qとは、仮想の同一面IMPとなるように構成したが、第1被押圧面15pと第2被押圧面25qとが略平行になるように構成しても良い。
上記第1実施形態では、第1被押圧面15pと第2被押圧面25qとは、仮想の同一面IMPとなるように構成したが、第1被押圧面15pと第2被押圧面25qとが略平行になるように構成しても良い。
<変形例6>
上記第1実施形態では、第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7を、ラバードーム5に設けた可動接点部Kaと基板9に設けた固定接点部R1z及び固定接点部R2zとで構成したが、これに限るものではなく、例えば、金属バネを用いた可動接点部と固定接点部とを組み合わせた構成でも良い。
上記第1実施形態では、第1スイッチ部材6及び第2スイッチ部材7を、ラバードーム5に設けた可動接点部Kaと基板9に設けた固定接点部R1z及び固定接点部R2zとで構成したが、これに限るものではなく、例えば、金属バネを用いた可動接点部と固定接点部とを組み合わせた構成でも良い。
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
1 操作部材
2 支持体
4、4A、4B アクチュエータ
4p 第1押圧面
4q 第2押圧面
14 第1凸部
5 ラバードーム
15、15A、15B 第1ラバードーム
25、25A、25B 第2ラバードーム
15p 第1被押圧面
15u 第1凹部
24 第2凸部
25q 第2被押圧面
25u 第2凹部
6 第1スイッチ部材
7 第2スイッチ部材
Ka 可動接点部
R1z、R2z 固定接点部
9 基板
IMP 同一面
UD 上下動作
101 2段スイッチ装置
2 支持体
4、4A、4B アクチュエータ
4p 第1押圧面
4q 第2押圧面
14 第1凸部
5 ラバードーム
15、15A、15B 第1ラバードーム
25、25A、25B 第2ラバードーム
15p 第1被押圧面
15u 第1凹部
24 第2凸部
25q 第2被押圧面
25u 第2凹部
6 第1スイッチ部材
7 第2スイッチ部材
Ka 可動接点部
R1z、R2z 固定接点部
9 基板
IMP 同一面
UD 上下動作
101 2段スイッチ装置
Claims (5)
- 操作者による操作が可能な操作部材と、
該操作部材の上下動作を可能に支持する支持体と、
前記操作部材の操作にともなって傾倒動作及び前記上下動作が可能なアクチュエータと、
該アクチュエータの前記傾倒動作及び前記上下動作にともなって操作者にクリック感を付与するラバードームと、
前記アクチュエータの前記傾倒動作及び前記上下動作にともなってスイッチ動作する第1スイッチ部材及び第2スイッチ部材と、を備え、
前記第1スイッチ部材が先にオンした状態で前記第2スイッチ部材がオンする2段スイッチ装置であって、
前記ラバードームが、前記第1スイッチ部材に対応した第1ラバードームと、前記第2スイッチ部材に対応した第2ラバードームと、を有し、
前記アクチュエータが、前記第1ラバードームと対向する第1押圧面と、前記第2ラバードームと対向する第2押圧面と、を有し、
前記第1ラバードームが前記第1押圧面に押圧される第1被押圧面を有し、前記第2ラバードームが前記第2押圧面に押圧される第2被押圧面を有し、
前記アクチュエータが動作されていない状態で、前記第1押圧面と前記第1被押圧面とが略平行であり、前記第1スイッチ部材がオンした状態で、前記第2押圧面と前記第2被押圧面とが略平行であることを特徴とする2段スイッチ装置。 - 前記第1被押圧面と前記第2被押圧面とが、同一面または略平行に配設され、
前記アクチュエータが動作されていない状態で、前記第2押圧面が前記第1押圧面側に向けて前記第2被押圧面から離れる方向に傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の2段スイッチ装置。 - 前記第1スイッチ部材及び前記第2スイッチ部材は、前記ラバードームの内面に設けられた可動接点部と、該可動接点部と対向して基板に設けられた固定接点部と、を有して構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の2段スイッチ装置。
- 前記第1押圧面には、前記第1押圧面から延出した第1凸部を有するとともに、前記第1被押圧面には、前記第1凸部が挿通される第1凹部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の2段スイッチ装置。
- 前記第2押圧面には、前記第2押圧面から延出した半球状の第2凸部を有するとともに、前記第2被押圧面には、前記第2凸部が挿通される第2凹部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の2段スイッチ装置。
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JP2014121192A JP2016001557A (ja) | 2014-06-12 | 2014-06-12 | 2段スイッチ装置 |
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JP2014121192A JP2016001557A (ja) | 2014-06-12 | 2014-06-12 | 2段スイッチ装置 |
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-
2014
- 2014-06-12 JP JP2014121192A patent/JP2016001557A/ja active Pending
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