JP2018041597A - 押圧入力装置 - Google Patents

押圧入力装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018041597A
JP2018041597A JP2016173992A JP2016173992A JP2018041597A JP 2018041597 A JP2018041597 A JP 2018041597A JP 2016173992 A JP2016173992 A JP 2016173992A JP 2016173992 A JP2016173992 A JP 2016173992A JP 2018041597 A JP2018041597 A JP 2018041597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive arm
spring piece
operating body
input device
press input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016173992A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6725370B2 (ja
Inventor
隆貴 田中
Takaki Tanaka
隆貴 田中
達夫 菅原
Tatsuo Sugawara
達夫 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2016173992A priority Critical patent/JP6725370B2/ja
Priority to CN201710788338.1A priority patent/CN107799348B/zh
Priority to EP17189427.2A priority patent/EP3291267B1/en
Priority to US15/696,380 priority patent/US10153108B2/en
Publication of JP2018041597A publication Critical patent/JP2018041597A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6725370B2 publication Critical patent/JP6725370B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02Details
    • H01H21/18Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H21/22Operating parts, e.g. handle
    • H01H21/24Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02Details
    • H01H13/12Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14Operating parts, e.g. push-button
    • H01H13/18Operating parts, e.g. push-button adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift
    • H01H13/186Operating parts, e.g. push-button adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift wherein the pushbutton is rectilinearly actuated by a lever pivoting on the housing of the switch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02Details
    • H01H21/12Bases; Stationary contacts mounted thereon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02Details
    • H01H21/18Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H21/22Operating parts, e.g. handle
    • H01H21/24Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force
    • H01H21/28Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift
    • H01H21/285Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift having an operating arm actuated by the movement of the body and mounted on an axis converting its rotating movement into a rectilinear switch activating movement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2205/00Movable contacts
    • H01H2205/002Movable contacts fixed to operating part
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00Springs
    • H01H2235/01Spiral spring

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Holders For Apparel And Elements Relating To Apparel (AREA)

Abstract

【課題】 操作体を動作させる駆動アームを揺動復帰できるようにし、しかも揺動復帰のための負荷の増大を抑制できる構造の押圧入力装置を提供する。【解決手段】 操作体を押圧する駆動アーム10にばね片16が一体に形成されている。ばね片16は、駆動アーム10が操作体を押圧する押圧部と、揺動支点となる連結部との間に設けられ、ばね片16とケース3との当接部が、曲げ基端16aよりも連結部12側に設けられている。駆動アーム10が初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)に回動するときに、ばね片16が復帰弾性力を発揮でき、しかも復帰弾性力は、駆動アーム10の揺動によって過大に増加することがない。【選択図】図3

Description

本発明は、駆動アームの揺動動作で操作体を動作させて、スイッチなどの電気可変部の状態を変化させる押圧入力装置に関する。
特許文献1に押圧入力装置(レバー駆動型電気部品)に関する発明が記載されている。
この押圧入力装置は、筐体の内部に、進退自在な操作体と、操作体によって押圧駆動されるスライド部材と、スライド部材の動作で電気信号が出力される検出手段とが設けられている。筐体には、駆動レバーが揺動自在に支持されており、この駆動レバーに外力が与えられて駆動レバーが揺動すると、この駆動レバーによって操作体が筐体内に押し込まれる。
特許文献1に記載された押圧入力装置は、駆動レバーに傾き防止規制部を設け、駆動レバーと傾き防止規制部とを、操作体の当接部に斜めに当接させることで、駆動レバーで操作体が押し込まれたときの、操作体の傾き動作を規制するというものである。
特開2006−92996号公報
特許文献1に記載された押圧入力装置は、駆動レバーを回動させることで、操作体が押される構造であるため、操作体を直接押圧する構造に比べて、操作体へ操作力を伝達しやすくなる。また、筐体内に設けられた検出手段であるスイッチ機構をONからOFFへまたはOFFからONへ切替えるときの操作体の押圧位置を、駆動レバーの揺動角度を基準として設定できるため、スイッチ機構の切替えタイミングの設計が容易である。
しかしながら、特許文献1に記載された構造では、駆動レバー単体を初期姿勢へ復帰させる復帰機構が設けられていないため、駆動レバーががたつきを生じてラットルノイズが発生しやすい問題がある。また、操作体を筐体から突出させるための復帰ばねの弾性力を利用して、回動レバーを初期姿勢へ向けて復帰回動させる構造であるため、もし回動レバーの回動支点の負荷が増大することがあると、操作体を筐体から突出させるときの負荷が過大になり、操作体の動作の信頼性を低下させることになる。
上記課題を解決する手段として、回動レバーに代えて、筐体に基部が固定されたリーフスプリングを設け、このリーフスプリングを撓ませることで操作体を押圧する構造が考えられる。この構造では、リーフスプリングに与えている操作力を解除すると、リーフスプリングが自らの弾性力で初期姿勢に復帰できるようになる。
しかし、この構造では、リーフスプリングを押し込む距離が長くなるにしたがって、リーフスプリングの撓み量が大きくなり、弾性反力が大きくなるため、操作負荷が増大することになる。この操作負荷を低下させるには、リーフスプリングを長くしてばね定数を低下させることが必要である。また、リーフスプリングを弾性領域で長く使用するためにも、リーフスプリングを長くして、撓んだときの内部応力を低下させることが必要である。その結果、押圧入力装置を小型化するのが難しくなる。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、駆動アームを初期姿勢へ復帰させる構造を設け、しかも駆動アームを回動させるときの操作反力が増大するのを抑制できる押圧入力装置を提供することを目的としている。
本発明は、固定部と、前記固定部に進退自在に支持された操作体と、前記操作体の動作で状態が変化する電気可変部と、前記固定部との連結部を支点として前記操作体を押圧する向きに揺動する駆動アームと、が設けられた押圧入力装置において、
前記駆動アームに、ばね片が設けられて、前記駆動アームが前記操作体を押す押圧部と前記連結部との間に、前記ばね片の基端が位置し、前記ばね片が前記固定部に当接しており、
前記駆動アームが前記操作体を押圧する向きに揺動すると、前記ばね片が撓み変形することを特徴とするものである。
本発明の押圧入力装置は、前記ばね片と前記固定部との当接部が、前記基端よりも前記連結部に近い側に位置しているものが好ましい。
上記構造の押圧入力装置では、前記駆動アームが前記操作体を押圧する向きに揺動するときの、前記駆動アームの揺動角度よりも、前記ばね片の撓み角度の方を小さくできる。
本発明の押圧入力装置は、前記駆動アームが前記操作体を押圧する向きに揺動するときに、前記連結部と前記当接部との相対位置が変化せず、前記当接部が、前記連結部と前記駆動アームとの間に位置しており、前記当接部で、前記ばね片が前記固定部を摺動するものが好ましい。
上記構造の押圧入力装置では、前記駆動アームが前記操作体を押圧する方向へ揺動するにしたがって、前記基端と前記当接部との距離を徐々に長くすることが可能である。
また、前記構造の押圧入力装置では、前記当接部において前記ばね片の板面に対し垂直に作用する弾性反力(fr)の向きと、前記駆動アームの揺動中心を中心として前記当接部を通る仮想円上で前記当接部を通る接線と、の成す角度(γ)を、前記駆動アームが前記操作体を押圧する方向へ揺動するにしたがって大きくすることが可能である。
本発明の押圧入力装置は、前記ばね片が、前記駆動アームを構成する金属板材で一体に形成されているものが好ましい。
本発明の押圧入力装置は、駆動アームを揺動させて操作体を動作させているため、駆動アームの揺動角度を基準として、電気可変部の動作タイミングを設定できるようになり、動作タイミングの設計が容易になる。また、駆動アームが操作体を押圧する向きに揺動すると、ばね片が撓み変形して弾性復帰力が発生するため、駆動アームを初期姿勢へ復帰させることができる。
ばね片と固定部との当接部を、ばね片の基端よりも連結部に近い側に位置させると、駆動アームが操作体を押圧する向きに揺動するときに、駆動アームの揺動角度よりも、ばね片の撓み角度が小さくなる。これにより、操作負荷が増大するのを抑制できる。
さらに、駆動アームが前記操作体を押圧する向きに揺動するときに、当接部で、ばね片が固定部を摺動できるようにすると、駆動アームが操作体を押圧する方向へ揺動するにしたがって、基端と前記当接部との距離を徐々に長くすることができる、これによっても、操作負荷の増大を抑制できるようになる。
本発明の第1の実施の形態の押圧入力装置の分解斜視図、 (A)(B)(C)(D)は、図1に示す押圧入力装置を動作別に示す正面図、 駆動アームの回動動作とばね片の撓み動作を示す説明図、 (A)(B)は、駆動アームの回動動作と弾性復帰力の変化を示す説明図、 駆動アームの回動動作とばね片の撓み動作を示す説明図、 駆動アームの撓み量と復帰弾性力との関係を示す線図、 押圧入力装置を動作させたときに駆動アームに作用する負荷の変化を示す線図、 本発明の第2の実施の形態の押圧入力装置を示す説明図、
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態の押圧入力装置1は、基台2とケース3を有している。図2に示すように、基台2の上にケース3が固定され、基台2とケース3とで固定部が構成されている。
基台2は、合成樹脂製であり、内部に第1固定接点4aと第2固定接点4bが埋設されている。両固定接点4a,4bは、導電性の金属板で形成されている。第1固定接点4aはX2側に位置し、第2固定接点4bはX1側に位置している。第1固定接点4aは、基台2の樹脂隆起部2aから露出してZ1方向に向かって延び出ている。第2固定接点4bも基台2の樹脂隆起部2bから露出してZ1方向に向かって延び出ている。ただし、固定接点4bのZ1側の先部に、基台2を構成する合成樹脂で一体に形成された絶縁摺動部2cが連続して設けられている。
ケース3の内部に操作体5が収納されている。操作体5には、Z1方向に向けて延びる操作突部5aと、X1側とX2側のそれぞれにおいてZ1−Z2方向に延びる摺動部5bが一体に形成されている。ケース3にはZ1方向の上面3bに操作穴3aが開口している。操作体5の操作突部5aは操作穴3a内に挿入され、摺動部5bがケース3内に形成された案内部でZ1−Z2方向へ案内されて、ケース3の内部で操作体5がZ1−Z2方向へ移動自在に支持されている。
操作体5の底部5cに可動接点6が固定されている。可動接点6は導電性の金属の板ばね材で形成されている。可動接点6には第1挟持部6aと第2挟持部6bが設けられている。第1挟持部6aで第1固定接点4aが挟持され、第2挟持部6bで、絶縁摺動部2cと第2固定接点4bが挟持される。
基台2と可動接点6との間に、復帰ばね7が設けられている。復帰ばね7は圧縮コイルばねであり、復帰ばね7によって、操作体5が常にZ1方向へ付勢されている。
本明細書では、第1固定接点4aと、第2固定接点4bおよび絶縁摺動部2cと、可動接点6とで、電気可変部が構成されている。この電気可変部は、操作体5と共に移動する可動接点6の位置に応じて、第1固定接点4aと第2固定接点4bとが絶縁されたOFF状態と、第1固定接点4aと第2固定接点4bとが導通するON状態とに切替えられるスイッチ機構である。なお、電気可変部としては、操作体5の移動に伴って、複数の接点の絶縁と導通とが切替えられる多数接点のスイッチ機構や、操作体5の移動に伴って抵抗値が変化する可変抵抗器など、電気の状態や電子信号の状態が切替えられまたは変化するものであればどのようなものであってもよい。
ケース3のZ1方向の上方に防水キャップ8が装着されている。図2に示すように、操作穴3aと、この操作穴3aから突出する操作突部5aの基部との隙間が防水キャップ8で覆われている。
ケース3に駆動アーム10が取り付けられている。駆動アーム10は、弾性変形可能な金属板で形成されている。駆動アーム10の基部には、Y1―Y2方向に間隔を空けて、X2方向に向けて折り曲げられた一対の支持片11が一体に形成されている。支持片11に連結穴11aが開口している。ケース3のX1側には、Y1方向とY2方向に突出する一対の連結突部3cが一体に形成されており、連結穴11aが連結突部3cに揺動自在(回動自在)に支持されている。連結穴11aと連結突部3cとで、駆動アーム10の揺動支点となる連結部12(図2参照)が形成されている。なお、一対の支持片11は駆動アーム10の揺動を妨げない程度にケース3の両側面に軽く圧接するように設けられてもよく、また、ケース3との間に最小の隙間を形成するように設けられてもよい。
駆動アーム10には、支持片11よりも下側(X2側)にストッパ片13が折り曲げられている。図2(A)に示すように、ストッパ片13が、ケース3の側面3dに突き当たることで、駆動アーム10がそれよりも反時計方向へ回動できなくなる。
駆動アーム10は、支持片11からZ1方向とX2方向に向けて斜め上方に延びる操作片14を有している。図2(B)(C)(D)に示すように、操作片14の下面と、操作突部5aの上端面とが当たる部分が押圧部15である。駆動アーム10上での押圧部15の位置は、図2(B)(C)(D)において若干相違し、図2(B)(C)(D)の順で、押圧部15の位置が駆動アーム10上において連結部12側に移動していく。
駆動アーム10の操作片14では、一対の支持片11と押圧部15との間にばね片16が設けられている。ばね片16は、駆動アーム10を構成する金属板の一部から切り起こされて駆動アーム10と一体に形成されている。ばね片16は、曲げ基端16aから斜め下向きに折り曲げられている。ばね片16は弾性撓みできる寸法に形成されている。駆動アーム10とばね片とが一体に形成されている実施の形態では、曲げ基端16aが「ばね片の基端」である。
図1に示すように、ケース3では、上面3bと側面3dとの間に角部3eが形成されている。図2(A)(B)(C)(D)に示すように、ばね片16は、角部3eに摺動自在に当接しており、この当接部分が当接部17となっている。
次に、前記押圧入力装置1の動作を説明する。
図2(A)は、駆動アーム10に外力が作用していない初期状態を示している。このとき、ばね片16が撓んだ状態で、当接部17においてケース3の角部3eにばね片16が当接している。ばね片16の復帰弾性力によって、駆動アーム10に対して反時計方向への初期の回動付勢力f0が作用しており、ストッパ片13がケース3の側面3dに当接して、駆動アーム10の姿勢が安定している。このとき、駆動アーム10の操作片14は、操作体5の操作突部5aから離れている。初期の回動付勢力f0が作用することで、図2(A)に示す初期状態で駆動アーム10ががたつくのを防止することができる。
図2(A)の初期状態では、図1に示す復帰ばね7の弾性力によって、操作体5がZ1方向へ移動しており、操作体5の底部5cに固定された可動接点6の第1挟持部6aが、第1固定接点4aを挟持し、第2挟持部6bが、絶縁摺動部2cを挟持している。よって、電気可変部の動作状態は、第1固定接点4aと第2固定接点4bとの導通が断たれたOFF状態である。
押圧入力装置1が設置されている装置において、機構で動作するカムやスライダなどの被検知部が移動して、駆動アーム10の操作片14のZ1側の表面に被検知部が当接すると、駆動アーム10に対し、ケース3の方向へ揺動させようとする操作力Fが作用する。
操作力Fによって、駆動アーム10が連結部12を揺動支点として時計方向へ揺動させられる。駆動アーム10の時計方向への揺動過程では、図2(B)において、押圧部15において操作片14が操作突部5aに当たり、図2(C)(D)の順に揺動すると、操作片14によって、操作体5がケース3の内部でZ2方向へ押し込まれる。
ケース3の内部で操作体5がZ2方向へ押し込まれると、操作体5と共に移動する可動接点6の第1挟持部6aが第1固定接点4aを挟持したままで、第2挟持部6bが、絶縁摺動部2cを挟持していた位置から第2固定接点4bを挟持する位置に至る。そして、可動接点6を介して第1固定接点4aと第2固定接点4bが導通して、電気可変部の状態がONに切替えられる。
駆動アーム10が連結部12を揺動支点として時計方向へ揺動する間に、当接部17においてケース3の角部3eに当接しているばね片16が、曲げ基端16aを支点として撓み変形する。ばね片16の撓み変形で発揮される弾性復元力により、駆動アーム10に反時計方向への復帰回動力fが作用し続ける。そのため、操作力Fが解除されると、図2(A)に示すように、駆動アーム10が、復帰回動力fによって、反時計方向へ揺動して初期姿勢に復帰する。これに伴って、復帰ばね7の復帰弾性力で操作体5もZ1方向へ移動して初期位置に復帰する。
第1の実施の形態の押圧入力装置1では、ばね片16の撓みにより発生する復帰回動力fは、駆動アーム10が時計方向へ揺動しても過大になることはなく、駆動アーム10が図2(B)(C)(D)の順に揺動しても、駆動アーム10が過大な操作反力を与えることがない。また、駆動アーム10が時計方向へ揺動するときのばね片16の撓み量は小さいため、ばね片16の自由長が短くても、ばね片16に過大な応力が作用することがなく、ばね片16の疲労を低減できる。また、ばね片16が短くても、適度な復帰回動力fを与えることができ、また疲労が低減されるため、揺動アーム10を小型化でき、押圧入力装置1を小型に構成することができる。
以下、ばね片16の撓み動作の詳細を説明する。
図3に、駆動アーム10が時計方向に揺動する動作が示されている。図3では、図2(A)に示す初期姿勢(a)の駆動アーム10が実線で示され、図2(D)に示す揺動完了姿勢(d)の駆動アーム10が破線で示されている。駆動アーム10の初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)までの揺動角度をαで示している。実施の形態では、揺動角度αが、30度よりもやや大きい。
図3に示すように、駆動アーム10が初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)まで時計方向へ揺動する際に、ばね片16の曲げ基端16aは、連結部12に中心Oを有する一定半径rの円弧軌跡Φに沿って移動する。
ばね片16の曲げ基端16aは、操作突部5aを押す押圧部15と、揺動支点となる連結部12との間に位置し、ばね片16とケース3の角部3eとの当接部17は、曲げ基端16aよりも連結部12側に位置している。すなわち、当接部17は、曲げ基端16aよりも、駆動アーム10の揺動支点側に位置している。よって、駆動アーム10が初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)にかけて時計方向へ揺動するときに、曲げ基端16aはばね片16の撓みの増加量を減少させる方向へ回動することになる。
図5では、初期姿勢(a)の駆動アーム10におけるばね片16の姿勢が実線で示され、揺動完了姿勢(d)の駆動アーム10におけるばね片16の姿勢が破線で示されている。駆動アーム10が初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)に至るまでの間に、ばね片16が撓む角度はβである。この撓み角度βは、図3に示す、駆動アーム10の揺動角度αよりも十分に小さい。そのため、駆動アーム10が図2(A)の初期姿勢から図2(B)(C)(D)の順に回動していくときに、ばね片16の撓み変形に基づいて発生する復帰弾性力の増加はわずかであり、駆動アーム10に作用する復帰回動力fの増加もわずかである。
図3に示すように、第1の実施の形態の押圧入力装置1では、駆動アーム10が揺動する間に、ばね片16とケース3との当接部17と、揺動支点となる連結部12との相対位置が変化せず一定である。また、ばね片16の曲げ基端16aは、連結部12を中心Oとする半径rの円弧軌跡Φに沿って移動し、当接部17は、前記中心Oと駆動アーム10との間に位置している。
そのため、駆動アーム10が時計方向へ揺動するときに、当接部17において、ばね片16がケース3の角部3eを摺動することになる。その結果、図2(A)に示す初期姿勢(a)のときの、ばね片16の曲げ基端16aから当接部17までの長さLaに比べて、図2(D)に示す揺動完了姿勢(d)のときの、ばね片16の曲げ基端16aから当接部17までの長さLdの方が長くなる。すなわち、駆動アーム10が時計方向へ揺動するにしたがって、ばね片16の復帰弾性力に寄与するばね長が長くなり、駆動アーム10が時計方向へ揺動するにしたがってばね定数が低下する。
駆動アーム10が初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)まで揺動する間に、図5に示すように、ばね片16にβの角度の撓みが発生して復帰弾性力が発生するが、このとき、ばね片16のばね長がLaからLdまで長くなり、ばね定数が低下する。そのため、駆動アーム10が初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)まで揺動する間に、復帰回動力fが初期値f0から極端に増大することがない。
図4(A)に、初期姿勢(a)におけるばね片16と当接部17との位置関係が示され、図4(B)に、駆動アーム10が時計方向へ揺動して揺動完了姿勢(d)に至ったときの、ばね片16と当接部17との位置関係が示されている。図4(A)(B)には、連結部12の中心Oすなわち駆動アーム10の揺動中心を中心として、当接部17を通過する仮想円Cが示されている。
図4(A)(B)には、ばね片16と当接部17との当接点に作用するばね片16の復帰弾性力が弾性反力frとして示されている。弾性反力frは、ばね片16の板面に対して垂直に作用する。なお、初期姿勢(a)と揺動完了姿勢(d)とで、ばね片16の撓み量やばね長が変化しているため、弾性反力frが変化しているはずであるが、ここでは説明の便宜上、初期姿勢(a)と揺動完了姿勢(d)とで弾性反力を共にfrとしている。駆動アーム10のそれぞれの姿勢において、弾性反力frの、当接部17を通る仮想円Cの接線の方向の分力が、駆動アーム10を反時計方向へ回動させようとする復帰回動力fとなる。
当接部17においてばね片16に垂直に作用する弾性反力frの向きと、当接部17を通る仮想円Cの接線との成す角度γは、駆動アーム10が図2(B)(C)(D)の順で時計方向へ揺動するにしたがって大きくなり、(復帰回動力f)/(弾性反力fr)の比率は、駆動アーム10が時計方向へ揺動するにしたがって小さくなる。
このように、曲げ基端16aの位置と駆動アーム10におけるばね片16の延び出る角度を設定することで、駆動アーム10の時計方向への揺動に伴って復帰回動力fが減少するように設定することが可能になる。また、曲げ基端16aの位置を変え、駆動アーム10におけるばね片16の延び出る角度を任意に変化させることで、駆動アーム10の揺動角度の変化に対する復帰回動力fの変動量を可変させて設定することが可能である。
図6は、復帰ばね7と操作体5を除去した状態で、駆動アーム10を初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)まで揺動させたときに、ばね片16が発揮する復帰回動力fの変化を示している。すなわち、復帰ばね7の影響を受けていない条件下での復帰回動力fの変化を示している。図6の横軸は、操作片14の押圧部15部分がZ2方向へ移動する移動量を示し、縦軸は復帰回動力fの変化を示している。第1の実施の形態の押圧入力装置1では、駆動アーム10が初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)まで揺動する間の、ばね片16の撓みにより発生する復帰回動力fはむしろ低下していく傾向にある。
図7は、全ての部品が組み込まれた押圧入力装置1において、駆動アーム10を初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)まで揺動させるときの往路の負荷と、揺動完了姿勢(d)から初期姿勢(a)へ復帰させるときに、駆動アーム10に作用する復路の負荷を示している。横軸は、操作体5のZ2方向の移動量を示し、縦軸は、駆動アーム10に作用する負荷の大きさを示している。図7において実線の曲線が、往路での負荷の変化を示し、破線の曲線が復路での負荷の変化を示している。
図7に示すように、第1の実施の形態の押圧入力装置1では、駆動アーム10を初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)まで揺動させるときに、圧縮コイルばねである復帰ばね7から操作体5に与えられる復帰弾性力が増加するが、図6に示すように、ばね片16で発揮される復帰回動力fが徐々に低下する。そのため、復帰ばね7の弾性力の増加が復帰回動力fでほぼ相殺されることになり、駆動アーム10が回動するときの操作反力がほぼ一定になる。むしろ、駆動アーム10が時計方向へ揺動するにしたがって、操作反力が低下する傾向になる。
図8 は本発明の第2の実施の形態の押圧入力装置101の一部を示している。
この押圧入力装置101は、駆動アーム10の操作片14から折り曲げられて延びているばね片116の先端の変形部が、ケース3の上面3bに突き当てられて、当接部117となっている。駆動アーム10が、初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)に向けて回動するときに、ばね片116の先端部がケース3の上面3bを摺動し、ばね片116と上面3bの当接部117の位置がX1−X2方向へ変化する。
この押圧入力装置101でも、当接部117が、ばね片116の曲げ基端116aよりも連結部12に近い側に位置し、曲げ基端116aは、連結部12に中心Oを有する半径Rの円弧軌跡Φ上を移動する。そのため、駆動アーム10が、初期姿勢(a)から揺動完了姿勢(d)に向けて回動するときの、駆動アーム10でのばね片116の撓み角度はわずかであり、ばね片116が発揮する復帰回動力fは、初期姿勢(a)での復帰回動力f0よりも低く抑えることができる。
よって、第2の実施の形態の押圧入力装置101でも、駆動アーム10の回動負荷を低減させることができる。
なお、各実施の形態では、ばね片16,116が、駆動アーム10の操作片14と一体に形成されているが、ばね片16,116が駆動アーム10と別体に形成されて、操作片14に取付けられているものであってもよい。ばね片が別体に形成されて駆動アームに取付けられている実施の形態では、ばね片の駆動アーム10への接合部または接続部あるいは固定部が「ばね片の基端」である。
1 押圧入力装置
2 基台(固定部)
3 ケース(固定部)
3e 角部
4a 第1固定接点
4b 第2固定接点
5 操作体
5a 操作突部
6 可動接点
7 復帰ばね
10 駆動アーム
12 連結部
13 ストッパ片
15 押圧部
16ばね片
16a 曲げ基端
17 当接部
101 押圧入力装置
116 ばね片
116a 曲げ基端
F 操作力
(a) 初期姿勢
(d) 揺動完了姿勢
f 復帰回動力

Claims (7)

  1. 固定部と、前記固定部に進退自在に支持された操作体と、前記操作体の動作で状態が変化する電気可変部と、前記固定部との連結部を支点として前記操作体を押圧する向きに揺動する駆動アームと、が設けられた押圧入力装置において、
    前記駆動アームに、ばね片が設けられて、前記駆動アームが前記操作体を押す押圧部と前記連結部との間に、前記ばね片の基端が位置し、前記ばね片が前記固定部に当接しており、
    前記駆動アームが前記操作体を押圧する向きに揺動すると、前記ばね片が撓み変形することを特徴とする押圧入力装置。
  2. 前記ばね片と前記固定部との当接部が、前記基端よりも前記連結部に近い側に位置している請求項1記載の押圧入力装置。
  3. 前記駆動アームが前記操作体を押圧する向きに揺動するときの、前記駆動アームの揺動角度よりも、前記ばね片の撓み角度の方が小さい請求項2記載の押圧入力装置。
  4. 前記駆動アームが前記操作体を押圧する向きに揺動するときに、前記連結部と前記当接部との相対位置が変化せず、
    前記当接部が、前記連結部と前記駆動アームとの間に位置しており、
    前記当接部で、前記ばね片が前記固定部を摺動する請求項2または3記載の押圧入力装置。
  5. 前記駆動アームが前記操作体を押圧する方向へ揺動するにしたがって、前記基端と前記当接部との距離が徐々に長くなる請求項4記載の押圧入力装置。
  6. 前記当接部において前記ばね片の板面に対し垂直に作用する弾性反力(fr)の向きと、前記駆動アームの揺動中心を中心として前記当接部を通る仮想円上で前記当接部を通る接線と、の成す角度(γ)は、前記駆動アームが前記操作体を押圧する方向へ揺動するにしたがって大きくなる請求項4または5記載の押圧入力装置。
  7. 前記ばね片は、前記駆動アームを構成する金属板材で一体に形成されている請求項1ないし6のいずれかに記載の押圧入力装置。
JP2016173992A 2016-09-06 2016-09-06 押圧入力装置 Active JP6725370B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016173992A JP6725370B2 (ja) 2016-09-06 2016-09-06 押圧入力装置
CN201710788338.1A CN107799348B (zh) 2016-09-06 2017-09-04 按压输入装置
EP17189427.2A EP3291267B1 (en) 2016-09-06 2017-09-05 Pressing input device
US15/696,380 US10153108B2 (en) 2016-09-06 2017-09-06 Pressing input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016173992A JP6725370B2 (ja) 2016-09-06 2016-09-06 押圧入力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018041597A true JP2018041597A (ja) 2018-03-15
JP6725370B2 JP6725370B2 (ja) 2020-07-15

Family

ID=59799268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016173992A Active JP6725370B2 (ja) 2016-09-06 2016-09-06 押圧入力装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10153108B2 (ja)
EP (1) EP3291267B1 (ja)
JP (1) JP6725370B2 (ja)
CN (1) CN107799348B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6725370B2 (ja) * 2016-09-06 2020-07-15 アルプスアルパイン株式会社 押圧入力装置
DE102016122423A1 (de) * 2016-11-22 2018-05-24 Johnson Electric Germany GmbH & Co. KG Schaltvorrichtung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2468673A (en) * 1944-09-25 1949-04-26 First Ind Corp Switch operating mechanism
US2817725A (en) * 1956-02-03 1957-12-24 Gilfillan Bros Inc Overtravel mechanism for sensitive switches
US3484572A (en) * 1968-07-30 1969-12-16 American Mach & Foundry Lever for switch actuation and hinge therefor
US3648004A (en) * 1971-02-25 1972-03-07 Cutler Hammer Inc Auxiliary support means for electrical switch actuator
JPS5280484A (en) * 1975-12-26 1977-07-06 Matsushita Electric Works Ltd Operation lever mounting device for smalllsized push button switch
JPS6244423Y2 (ja) * 1979-03-06 1987-11-24
JP4292133B2 (ja) 2004-09-27 2009-07-08 アルプス電気株式会社 レバー駆動型電気部品
JP2006351237A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Alps Electric Co Ltd スイッチ装置
CN203859029U (zh) * 2014-06-03 2014-10-01 宁波黎明继电器有限公司 一种微动开关
DE102014217184A1 (de) * 2014-08-28 2016-03-03 Zf Friedrichshafen Ag Zusatzbetätigungselement für einen Schalter und Verfahren zum Herstellen eines Zusatzbetätigungselements
JP6725370B2 (ja) * 2016-09-06 2020-07-15 アルプスアルパイン株式会社 押圧入力装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10153108B2 (en) 2018-12-11
CN107799348A (zh) 2018-03-13
EP3291267B1 (en) 2020-04-22
JP6725370B2 (ja) 2020-07-15
CN107799348B (zh) 2019-09-27
US20180068814A1 (en) 2018-03-08
EP3291267A1 (en) 2018-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3217634B1 (en) Hinge component and the electronic device using thereof
CN109891540B (zh) 开关触点构造、触发开关及电动工具
JP2018041597A (ja) 押圧入力装置
JP2006351237A (ja) スイッチ装置
JP5954450B1 (ja) スイッチ
JP2001184994A (ja) レバースイッチ及びこれを用いた検出装置
JP5835037B2 (ja) スイッチ
JP4962179B2 (ja) スイッチ
JP5026379B2 (ja) スイッチ装置
US7572991B2 (en) Knob assembly
EP3300093B1 (en) Switch
JP4030735B2 (ja) スイッチ装置
EP3300092B1 (en) Switch
JP5006293B2 (ja) スライド操作機構およびこの機構を備えたスライド操作型スイッチ装置
JP6180289B2 (ja) スイッチ
JP2010129336A (ja) スイッチ
JP4502271B2 (ja) 操作ノブ構造
JP4853171B2 (ja) スイッチ
JP2009060569A (ja) 開閉装置
JP7241204B2 (ja) スイッチ
JP5564399B2 (ja) 電動工具用正転・逆転切替スイッチ
JP2010205684A (ja) スイッチ装置
JP6960607B2 (ja) スイッチ装置、移動体
JP2014060107A (ja) スイッチ装置
JP2008147039A (ja) シーソースイッチ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190417

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200401

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200623

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200625

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6725370

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150