JP2019079776A - スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】多方向から操作できて操作方向の制限を受け難いスイッチを提供すること。【解決手段】スイッチが、ハウジングと、ハウジングの外部側の端部に設けられ操作部を有し可動方向に沿ってハウジングに対して往復移動可能に配置された可動部材と、可動部材を可動方向に案内するガイド部とを備える。操作部が、操作面から可動部材のハウジングの外部側の先端に向かって直線的にそれぞれ延びると共に、操作面に接近するにつれて可動部材の中心軸から離れるようにそれぞれ傾斜しかつ傾斜する方向が可動方向から見て相互に交差している複数の傾斜面を有している。【選択図】図１

Description

本開示は、スイッチに関する。

特許文献１には、収納部を有するハウジングと、収納部に収納された操作レバーおよびコイルばねとを備えたスイッチ装置が開示されている。このスイッチ装置では、操作レバーが、収納部からその一部が突出された状態でハウジングに取り付けられており、コイルばねによって、収納部から突出する方向に付勢されている。

特開２００１−２２９７６７号公報

前記スイッチ装置では、操作レバーが、１つの頂点が収納部から露出しかつ２つの頂点が収納部に収納された略三角形平板状を有しており、収納部の三角形の頂点の１つを軸として回動可能にハウジングに取り付けられている。このため、前記スイッチ装置では、回動方向からしか操作レバーを操作することができず、操作方向が制限される場合があった。

本開示は、１つの頂点回りの回動方向のみならず、この回動方向以外方向も含む多方向から操作できて操作方向の制限を受け難いスイッチを提供することを目的とする。

本開示の一例のスイッチは、
操作孔が設けられた操作面と、内部に設けられかつ前記操作孔を介して外部に接続された収容部とを有するハウジングと、
前記収容部に収容され、前記操作孔を介して前記収容部から前記ハウジングの外部まで前記操作面に交差する可動方向に沿って延びていると共に、前記ハウジングの外部側の端部に設けられた操作部を有し、前記可動方向に沿って前記ハウジングに対して往復移動可能に配置された可動部材と、
前記可動部材を前記可動方向に案内するガイド部と
を備え、
前記操作部が、前記操作面から前記可動部材の前記ハウジングの外部側の先端に向かって直線的にそれぞれ延びると共に、前記操作面に接近するにつれて前記可動部材の前記可動方向に沿って延びる中心軸から離れるようにそれぞれ傾斜しかつ傾斜する方向が前記可動方向から見て相互に交差している複数の傾斜面を有する。

前記スイッチによれば、可動部材が、ハウジングの外部側の端部に設けられた操作部を有し、可動方向に沿ってハウジングに対して往復移動可能に配置されている。また、この操作部に、操作面に接近するにつれて可動部材の中心軸から離れるようにそれぞれ傾斜しかつ傾斜する方向が可動方向から見て相互に交差している複数の傾斜面が設けられている。これにより、可動部材を中心軸まわりの多方向から操作できて、操作方向の制限を受け難いスイッチを実現できる。

本開示の一例のスイッチを示す斜視図。 図１のスイッチの平面図。 図２のIII-III線に沿った断面図。 カバーおよびシール部材を取り除いた図１のスイッチの斜視図。 図１のスイッチの第１の変形例を示す斜視図。 図５のスイッチの平面図。 図１のスイッチの第２の変形例を示す斜視図。 図７のスイッチの平面図。 図７のIX-IX線に沿った断面図。

以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。

本開示の一例のスイッチ１は、図１および図２に示すように、ハウジング１０と、ハウジング１０に収容された可動部材２０とを備えている。

ハウジング１０は、操作孔１４が設けられた操作面１３と、その内部に設けられた収容部１５（図３に示す）とを有している。可動部材２０は、その一部が操作孔１４を介してハウジング１０の外部に露出した状態でハウジング１０の収容部１５に収容されている。また、可動部材２０は、操作孔１４を介して操作面１３に交差（例えば、直交）する可動方向に沿ってハウジング１０に対して往復移動可能に配置されている。この可動部材２０の往復移動により、ハウジング１０の内部に設けられた接点機構部４０（図３に示す）の動作／非動作が切り替えられて、スイッチ１をオンオフするようになっている。

また、前記スイッチ１は、図４に示すように、可動部材２０を可動方向に案内するガイド部３０を備えている。このガイド部３０は、収容部１５の内部に配置されている。なお、図４では、ハウジング１０のカバー１２、接点機構部４０および後述するシール部材５０を省略している。

続いて、前記スイッチ１の各構成を説明する。

ハウジング１０は、図１に示すように、略直方体の箱形状のケース１１およびカバー１２で構成され、図３に示すように、その内部にケース１１およびカバー１２で囲まれた収容部１５が設けられている。

ケース１１には、図１に示すように、収容部１５の下方で対向する一対の側面を貫通する２つの貫通孔部１６が設けられている。各貫通孔部１６の内部には、図３に示すように、後述する一対の端子部４１の一部がそれぞれ配置されており、各貫通孔部１６に挿入された電線の導体部（図示せず）などを一対の端子部４１に接続できるようになっている。

カバー１２は、図１および図２に示すように、その上面が操作面１３を構成しており、操作面１３の略中央に円形状の操作孔１４が配置されている。この操作孔１４を介して、ハウジング１０の内部の収容部１５とハウジング１０の外部とが接続されている。

可動部材２０は、図３に示すように、操作孔１４を介して収容部１５からハウジング１０の外部まで可動方向（すなわち、図３の上下方向）に沿って延びている。可動部材２０のハウジング１０の外部側の端部には、ハウジング１０の外部に露出した状態で配置された操作部２１が設けられている。また、可動部材２０の収容部１５側の端部には、接点機構部４０に対向しかつ接点機構部４０の一部と接触している動作面２２が設けられている。

なお、接点機構部４０は、相互に電気的に独立して設けられた一対の端子部４１の各々に電気的に接続されており、可動部材２０を可動方向に沿ってハウジング１０の外部に向かって付勢している。

操作部２１は、図１および図２に示すように、略三角錐形状で、各々が角錐面を構成する複数（この実施形態では、３個）の傾斜面２３、２４、２５を有している。各傾斜面２３、２４、２５は、操作面１３から可動部材２０のハウジング１０の外部の先端２６側に向かって直線的に延びると共に、操作面１３から離れるにつれて可動部材２０の可動方向に沿って延びる中心軸ＣＡに接近するように傾斜しかつ中心軸ＣＡまわりに配置されて傾斜する方向が可動方向から見て相互に交差している。なお、傾斜する方向とは、各傾斜面２３、２４、２５に沿った方向であり、一例を図３に示す。図３では、傾斜面２３の傾斜する方向の一例を矢印Ｄで示し、傾斜面２４の傾斜する方向の一例を矢印Ｅで示す。

詳しくは、各傾斜面２３、２４、２５は、中心角が約１２０度の扇形状を有し、３個の傾斜面２３、２４、２５で操作部２１の外面（すなわち、角錐面）を構成している。傾斜面２３を第１傾斜面２３とし、中心軸ＣＡまわりに第１傾斜面２３に隣接する傾斜面２４、２５をそれぞれ第２傾斜面２４および第３傾斜面２５とすると、第２傾斜面２４および第３傾斜面２５の各々は、その中心線ＣＬ２、ＣＬ３が、第１傾斜面２３の中心線ＣＬ１に対して中心軸ＣＡまわり１２０度の位置に配置されている。すなわち、第２傾斜面２４および第３傾斜面２５の各々が、中心軸ＣＡまわりに第１傾斜面２３に隣接しかつ第１傾斜面２３に対して中心軸ＣＡまわり１８０度未満の範囲（この実施形態では、１２０度）に配置されている。

ガイド部３０は、図４に示すように、可動部材２０の可動方向（すなわち、可動部材２０の中心軸ＣＡに沿った方向）に交差する操作方向（すなわち、中心軸ＣＡに交差する方向）の少なくとも一方側に設けられている。

詳しくは、ガイド部３０は、ハウジング１０および可動部材２０のいずれか一方に設けられた突出部３１と、ハウジング１０および可動部材２０のいずれか他方に設けられた溝部３２とを有している。突出部３１は、操作方向に突出しつつ可動方向に延びている。また、溝部３２は、可動方向に沿って延びかつ突出部３１が挿入可能に設けられて、挿入された突出部３１を可動方向に案内する。

なお、この実施形態では、図４にＡからＣで示す矢印が操作方向であり、ガイド部３０は、可動部材２０に対する操作方向Ａ〜Ｃの両側に設けられている。また、突出部３１は、可動部材２０の中心軸ＣＡに対する径方向外側の面に、中心軸ＣＡに対して対称に設けられており、溝部３２は、ハウジング１０の収容部１５を構成する操作方向の内周面に、中心軸ＣＡに対して対称に設けられている。

また、前記スイッチ１は、図３に示すように、収容部１５の内部で、可動部材２０とハウジング１０との間の隙間５２をシールするシール部材５０をさらに備えている。

シール部材５０は、可動方向の両端が開口した筒状で、ゴムなどの絶縁性の樹脂で構成されている。シール部材５０の上端開口には、可動部材２０が嵌合され、可動部材２０の操作部２１と動作面２２との間の外周面を覆っている。このため、シール部材５０の上端部は、可動部材２０の往復移動に伴って、可動方向に往復移動するようになっている。また、シール部材５０の下端部には、シール部材５０から中心軸ＣＡに対する径方向外側に突出するフランジ部５１が全周に亘って設けられている。このフランジ部５１は、ハウジング１０のケース１１とカバー１２とで挟持されている。

次に、前記スイッチ１の動作について説明する。

例えば、操作部２１の第１傾斜面２３に対して、図４に示す操作方向Ａに沿って外力を加えると、この外力によって、可動部材２０が、操作方向Ａに向かって押圧されつつ、収容部１５の内部に向かって押圧される。

すなわち、可動部材２０の操作部２１に操作方向から外力を加えると、可動部材２０が、接点機構部４０の付勢力に抗して収容部１５に向かって押し込まれ、ガイド部３０によって中心軸ＣＡに沿って（すなわち、可動方向に沿って）ハウジング１０の外部から収容部１５に向かって案内される。これにより、一対の端子部４１間が導通して、スイッチ１がオフからオンになる。

また、操作部２１に加えられた外力を解放すると、可動部材２０が、接点機構部４０によってハウジング１０の収容部１５からハウジング１０の外部に向かって付勢され、ガイド部３０によって可動方向に沿って収容部１５からハウジング１０の外部に向かって案内される。これにより、一対の端子部４１間の導通が解除され、スイッチ１がオンからオフになる。

以上、操作部２１の第１傾斜面２３に対して、図４に示す操作方向Ａに沿って外力を加えた場合のスイッチ１の動作について説明したが、操作部２１の第２傾斜面２４および第３傾斜面２５に対して、それぞれ図４に示す操作方向Ｂおよび操作方向Ｃに沿って外力を加えた場合も、スイッチ１は同様に動作する。すなわち、前記スイッチ１は、多方向からオンオフ操作を行うことができる。

このように、前記スイッチ１によれば、可動部材２０が、ハウジング１０の外部側の端部に設けられた操作部２１を有し、可動方向に沿ってハウジング１０に対して往復移動可能に配置されている。また、この操作部２１に、操作面１３に接近するにつれて可動部材２０の中心軸ＣＡから離れるようにそれぞれ傾斜しかつ傾斜する方向が可動方向から見て相互に交差している複数の傾斜面２３、２４、２５が設けられている。この複数の傾斜面２３、２４、２５により、可動部材２０を中心軸ＣＡまわりの多方向から操作できて、操作方向の制限を受け難いスイッチ１を実現できる。

また、各傾斜面２３、２４、２５が、操作面１３から可動部材２０のハウジング１０の外部側の先端２６に向かって直線的にそれぞれ延びている。これにより、例えば、操作面１３から操作面１３に直交する方向に沿ってハウジング１０の外部に向かって立ち上がる外周面を有する可動部材と比較して、各傾斜面２３、２４、２５の操作面１３に対する傾斜角度を調整し易くなっている。その結果、操作方向に沿って加えられた外力を可動方向に伝え易くすることができて、スイッチ１の動作特性を高めることができる。

なお、各傾斜面２３、２４、２５の操作面１３に対する傾斜角度は、１度以上６０度以下であるのが好ましい。傾斜角度が１度未満の場合、各傾斜面２３、２４，２５に操作方向に沿って外力を加えるのが困難になる。また、傾斜角度が６０度を超えると、操作方向に沿って加えられた外力を可動方向に伝え難くなる。このため、例えば、各傾斜面２３、２４、２５が直線的ではなく、各傾斜面２３、２４、２５からハウジング１０の外部に向かって突出する曲線的に延びている場合、操作面１３近傍における各傾斜面２３、２４、２５の傾斜角度が６０度を超えてしまい、スイッチ１の動作特性が低下するおそれがある。

また、複数の傾斜面として第１傾斜面２３と第２傾斜面２４と有し、第２傾斜面２４が、中心軸ＣＡまわりに第１傾斜面２３に隣接しかつ第１傾斜面２３に対して中心軸ＣＡまわり１８０度未満の範囲に配置されている。これにより、可動部材２０を３次元的多方向からより確実に操作できて、操作方向の制限を受け難いスイッチ１を実現できる。

また、ガイド部３０が、ハウジング１０および可動部材２０のいずれか一方に設けられ、操作方向に突出しつつ可動方向に延びる突出部３１と、ハウジング１０および可動部材２０のいずれか他方に設けられ、可動方向に沿って延びかつ突出部３１が挿入されていると共に、挿入された突出部３１を可動方向に案内する溝部３２とを有している。このガイド部３０により、可動部材２０を可動方向により確実に案内できて、動作特性の高いスイッチ１を実現できる。

また、収容部１５の内部で、可動部材２０とハウジング１０との間の隙間５２をシールするシール部材５０をさらに備えている。このシール部材５０により、操作面１３の操作孔１４を介して収容部１５に侵入した水などの流体から接点機構部４０を保護することができる。

なお、複数の傾斜面は、操作面１３から離れるにつれて可動部材２０の中心軸ＣＡに接近するようにそれぞれ傾斜しかつ傾斜する方向が可動方向から見て相互に交差していればよく、前記スイッチ１のように、操作部２１に、３個の傾斜面２３、２４、２５を設けている場合に限らない。

例えば、図５および図６に示すように、操作部２１に、５個の傾斜面６１、６２、６３、６４、６５を設けてもよい。この場合、各傾斜面６１、６２、６３、６４、６５は、中心角が約７２度の扇形状を有し、５個の傾斜面６１、６２、６３、６４、６５で操作部２１の外面を構成している。また、一の傾斜面（例えば、傾斜面６１）に隣接する他の傾斜面（例えば、傾斜面６２、６５）は、一の傾斜面に対して中心軸ＣＡまわり１８０度未満の範囲に配置されている。

また、例えば、図７および図８に示すように、操作部２１に、さらに多くの傾斜面（一例として、図７に傾斜面７１、７２、７３を示す）を設けてもよい。この場合、傾斜面の総数をＮ個とすると、各傾斜面７１、７２、７３は、中心角が約３６０／Ｎ度の扇形状を有し、Ｎ個の傾斜面で操作部２１の外面を構成している。また、一の傾斜面（例えば、傾斜面７２）に隣接する他の傾斜面（例えば、傾斜面７１、７３）は、一の傾斜面に対して中心軸ＣＡまわり１８０度未満の範囲に配置されている。

操作部２１は、少なくとも角錐形状であればよい。すなわち、前記スイッチ１のように、操作部２１は、複数の傾斜面２３、２４、２５が設けられた円錐形状であってもよいし、ハウジング１０の外部に露出している複数の角錐面がそれぞれ傾斜面を構成する角錐形状であってもよい。このように、操作部２１の形状は、スイッチ１の設計等に応じて適宜変更できるので、設計の自由度の高いスイッチ１を実現できる。

なお、操作部２１の各傾斜面２３、２４、２５は、扇形状に限らず、三角形状であってもよい。すなわち、操作部２１は、可動方向から見て、円形状であってもよいし、形成された傾斜面の数に応じた多角形状（例えば、図１および図２のスイッチ１では、三角形状、図５および図６のスイッチ１では、五角形状）であってもよい。

ガイド部３０は、可動部材２０に対する操作方向の少なくとも一方側に設けられていればよく、前記実施形態のように、可動部材２０の操作方向の両側に２つ設けられている場合に限らない。また、ガイド部３０は、３つ以上設けられていてもよい。図９に、一例として、４つのガイド部３０を設けた例を示している。

接点機構部４０は、任意の接点構造（例えば、スライド接点、バッティング接点）を有することができる。

シール部材５０は、可動方向の両端が開口した筒状で、ゴムなどの絶縁性の樹脂で構成されている場合に限らず、例えば、ＯリングあるいはＸリングを用いて構成してもよい。すなわち、収容部１５の内部で、可動部材２０とハウジング１０との間の隙間５２をシールすることができる構成であれば、任意の構成を採用できる。

以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。

本開示の第１態様のスイッチ１は、
操作孔１４が設けられた操作面１３と、内部に設けられかつ前記操作孔１４を介して外部に接続された収容部１５とを有するハウジング１０と、
前記収容部１５に収容され、前記操作孔１４を介して前記収容部１５から前記ハウジング１０の外部まで前記操作面１３に交差する可動方向に沿って延びていると共に、前記ハウジング１０の外部側の端部に設けられた操作部２１を有し、前記可動方向に沿って前記ハウジング１０に対して往復移動可能に配置された可動部材２０と、
前記可動部材２０を前記可動方向に案内するガイド部３０と
を備え、
前記操作部２１が、前記操作面１３から前記可動部材２０の前記ハウジング１０の外部側の先端２６に向かって直線的にそれぞれ延びると共に、前記操作面１３に接近するにつれて前記可動部材２０の前記可動方向に沿って延びる中心軸ＣＡから離れるようにそれぞれ傾斜しかつ傾斜する方向が前記可動方向から見て相互に交差している複数の傾斜面２３、２４、２５を有する。

第１態様のスイッチ１によれば、可動部材２０が、ハウジング１０の外部側の端部に設けられた操作部２１を有し、可動方向に沿ってハウジング１０に対して往復移動可能に配置されている。また、この操作部２１に、操作面１３に接近するにつれて可動部材２０の中心軸ＣＡから離れるようにそれぞれ傾斜しかつ傾斜する方向が可動方向から見て相互に交差している複数の傾斜面２３、２４、２５が設けられている。この複数の傾斜面２３、２４、２５により、可動部材２０を中心軸ＣＡまわりの多方向から操作できて、操作方向の制限を受け難いスイッチ１を実現できる。

本開示の第２態様のスイッチ１は、
前記複数の傾斜面として第１傾斜面２３と第２傾斜面２４と有し、
前記第２傾斜面２４が、前記中心軸ＣＡまわりに前記第１傾斜面２３に隣接しかつ前記第１傾斜面２３に対して前記中心軸ＣＡまわり１８０度未満の範囲に配置されている。

第２態様のスイッチ１によれば、可動部材２０を中心軸ＣＡまわりの多方向からより確実に操作できて、操作方向の制限を受け難いスイッチ１を実現できる。

本開示の第３態様のスイッチ１は、
前記操作部２１が、前記複数の傾斜面を角錐面とする角錐形状を有している。

第３態様のスイッチ１によれば、設計の自由度の高いスイッチ１を実現できる。

本開示の第４態様のスイッチ１は、
前記ガイド部３０が、
前記ハウジング１０および前記可動部材２０のいずれか一方に設けられ、前記可動方向に交差する操作方向に突出しつつ前記可動方向に延びる突出部３１と、
前記ハウジング１０および前記可動部材２０のいずれか他方に設けられ、前記可動方向に沿って延びかつ前記突出部３１が挿入されていると共に、挿入された前記突出部３１を前記可動方向に案内する溝部３２と
を有している。

第４態様のスイッチ１によれば、ガイド部３０により、可動部材２０を可動方向により確実に案内できて、動作特性の高いスイッチ１を実現できる

本開示の第５態様のスイッチ１は、
前記収容部１５の内部で、前記可動部材２０と前記ハウジング１０との間の隙間５２をシールするシール部材５０をさらに備える。

第５態様のスイッチ１によれば、シール部材５０により、操作面１３の操作孔１４を介して収容部１５に侵入した水などの流体から接点機構部４０を保護することができる。

なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本開示のスイッチは、例えば、自動車に適用できる。

１ スイッチ
１０ ハウジング
１１ ケース
１２ カバー
１３ 操作面
１４ 操作孔
１５ 収容部
１６ 貫通孔部
２０ 可動部材
２１ 操作部
２２ 動作面
２３、２４、２５ 傾斜面
２６ 先端
３０ ガイド部
３１ 突出部
３２ 溝部
４０ 接点機構部
４１ 端子部
５０ シール部材
５１ フランジ部
５２ 隙間
６１、６２、６３、６４、６５ 傾斜面
７１、７２、７３ 傾斜面
ＣＡ 中心軸
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３ 中心線

Claims (5)

1. 操作孔が設けられた操作面と、内部に設けられかつ前記操作孔を介して外部に接続された収容部とを有するハウジングと、
   前記収容部に収容され、前記操作孔を介して前記収容部から前記ハウジングの外部まで前記操作面に交差する可動方向に沿って延びていると共に、前記ハウジングの外部側の端部に設けられた操作部を有し、前記可動方向に沿って前記ハウジングに対して往復移動可能に配置された可動部材と、
   前記可動部材を前記可動方向に案内するガイド部と
   を備え、
   前記操作部が、前記操作面から前記可動部材の前記ハウジングの外部の先端側に向かって直線的にそれぞれ延びると共に、前記操作面から離れるにつれて前記可動部材の前記可動方向に沿って延びる中心軸に接近するようにそれぞれ傾斜しかつ傾斜する方向が前記可動方向から見て相互に交差している複数の傾斜面を有する、スイッチ。
2. 前記複数の傾斜面として第１傾斜面と第２傾斜面と有し、
   前記第２傾斜面が、前記中心軸まわりに前記第１傾斜面に隣接しかつ前記第１傾斜面に対して前記中心軸まわり１８０度未満の範囲に配置されている、請求項１のスイッチ。
3. 前記操作部が、前記複数の傾斜面を角錐面とする角錐形状を有している、請求項１のスイッチ。
4. 前記ガイド部が、
   前記ハウジングおよび前記可動部材のいずれか一方に設けられ、前記可動方向に交差する操作方向に突出しつつ前記可動方向に延びる突出部と、
   前記ハウジングおよび前記可動部材のいずれか他方に設けられ、前記可動方向に沿って延びかつ前記突出部が挿入されていると共に、挿入された前記突出部を前記可動方向に案内する溝部と
   を有している、請求項１または２のスイッチ。
5. 前記収容部の内部で、前記可動部材と前記ハウジングとの間の隙間をシールするシール部材をさらに備える、請求項１から３のいずれか１つのスイッチ。

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