JP2021028865A - スイッチ装置 - Google Patents

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幸輝 高柳
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Shigeru Yonezawa
茂 米澤
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Abstract

【課題】 組み立てが容易であり、かつ、操作つまみが抜けにくいスイッチ装置を提供する。【解決手段】 一実施形態に係るスイッチ装置は、第1軸部及び第1抜け止め部を有する第1側面と、前記第1軸部と対向して配置された第2軸部を有する第2側面と、を備える取付部と、前記第1軸部が嵌合する第1軸受部及び前記第1抜け止め部が嵌合する第1嵌合部を有する第1取付面と、前記第2軸部が嵌合する第2軸受部を有する第2取付面と、を備え、前記取付部に揺動可能に取り付けられる操作つまみと、を備え、前記操作つまみは、前記第1取付面の下端が前記第1軸部及び前記第1抜け止め部の上部に接触し、前記第2取付面の下端が前記第2軸部の上部に接触した状態で、前記取付部上に載置可能である。【選択図】 図3

Description

本発明は、スイッチ装置に関する。
従来、ケースに揺動可能に保持された操作つまみを備えるスイッチ装置が知られている。このスイッチ装置は、ケースに形成された軸を操作つまみに形成された挿入孔に挿入することにより組み立てられる。操作つまみは、軸を中心として揺動する。
特開2004−199954号公報
しかしながら、上記従来のスイッチ装置では、操作つまみを強く押圧すると、操作つまみがケースから抜ける(軸が挿入孔から抜ける)おそれがあった。また、産業用ロボットで組み立てる場合、操作つまみをケースの所定の位置に載置する工程と、操作つまみをケースに対して押圧する工程と、の2工程が必要となるが、操作つまみをケースの所定の位置に安定的に載置できなかった。このため、上記従来のスイッチ装置は、産業用ロボットにより組み立てることが困難であった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、組み立てが容易であり、かつ、操作つまみが抜けにくいスイッチ装置を提供することを目的とする。
一実施形態に係るスイッチ装置は、第1軸部及び第1抜け止め部を有する第1側面と、前記第1軸部と対向して配置された第2軸部を有する第2側面と、を備える取付部と、前記第1軸部が嵌合する第1軸受部及び前記第1抜け止め部が嵌合する第1嵌合部を有する第1取付面と、前記第2軸部が嵌合する第2軸受部を有する第2取付面と、を備え、前記取付部に揺動可能に取り付けられる操作つまみと、を備え、前記操作つまみは、前記第1取付面の下端が前記第1軸部及び前記第1抜け止め部の上部に接触し、前記第2取付面の下端が前記第2軸部の上部に接触した状態で、前記取付部上に載置可能である。
本発明の各実施形態によれば、組み立てが容易であり、かつ、操作つまみが抜けにくいスイッチ装置を提供できる。
スイッチ装置の一例を示す分解斜視図。 図1の中空凸部の部分拡大断面図。 図1の取付部の拡大斜視図。 図1の取付部の拡大斜視図。 図1の操作つまみの拡大斜視図。 左方からみた図5のA−A線断面図。 右方からみた図5のA−A線断面図。 取付部に載置された操作つまみを右前方からみた拡大斜視図。 取付部に載置された操作つまみを左前方からみた拡大斜視図。 非操作状態におけるスイッチ装置を左方からみた断面図。 非操作状態におけるスイッチ装置を後方からみた断面図。 第1操作状態におけるスイッチ装置を左方からみた断面図。 第1操作態におけるスイッチ装置を後方からみた断面図。 第2操作状態におけるスイッチ装置を左方からみた断面図。 第2操作態におけるスイッチ装置を後方からみた断面図。 図11の取付部の変形例を示す図。 第1抜け止め部及び第2抜け止め部の変形例を示す図。
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。
一実施形態に係るスイッチ装置100について、図1〜図17を参照して説明する。本実施形態に係るスイッチ装置100は、操作つまみを揺動させることにより接点を切り替え可能なスイッチ装置である。スイッチ装置100は、例えば、車両のパワーウィンドウ用、エレクトリカルパーキングブレーキ用、ドアロック用、トランク用、及び燃料タンク用のスイッチ装置として利用できる。なお、スイッチ装置100の用途は、上記の例に限られない。
まず、スイッチ装置100の構成について説明する。図1は、スイッチ装置100の一例を示す分解斜視図である。図1のスイッチ装置100は、カバー1と、ケース2と、外部接続端子3と、固定接点4〜7と、回路基板8と、LED(Light Emitting Diode)9と、クリックゴム10と、カム11,12と、取付部13と、操作つまみ14と、を備える。
以下、カバー1からみた操作つまみ14の方向を上方向、操作つまみ14からみた筐体の方向を下方向、カム11からみたカム12の方向を後方向、カム12からみたカム11の方向を前方向、固定接点4からみた固定接点5の方向を右方向、固定接点5からみた固定接点4の方向を左方向として説明する。
カバー1は、スイッチ装置100の筐体の底面部分である。カバー1は、ケース2と共にスイッチ装置100の筐体を構成する。カバー1は、複数の凸部1aと、コネクタ部1bと、を備える。凸部1aは、カバー1の外側に向かって突出した部分であり、カバー1の側面の所定の位置に設けられる。凸部1aの数は任意に設計可能である。コネクタ部1bは、外部接続端子3の先端を収納する部分であり、カバー1の底面から下方に突出して設けられる。
ケース2は、カバー1の上方を覆う部分であり、カバー1と共にスイッチ装置100の筐体を構成する。ケース2は、複数の嵌合部2aを備える。嵌合部2aは、ケース2の側面の所定の位置に設けられた開口部である。複数の嵌合部2aは、それぞれ凸部1aと対応する位置に設けられる。ケース2の各嵌合部2aにカバー1の各凸部1aが嵌合することにより、外部接続端子3、固定接点4〜7と、回路基板8、LED9、クリックゴム10、及びカム11,12を収納可能な内部空間を有する筐体が構成される。
外部接続端子3は、スイッチ装置100の信号を外部に出力するための端子であり、回路基板8に接続され、先端がコネクタ部1bに収納される。コネクタ部1bに収納された外部接続端子3は、外部装置の接続端子に接続され、外部装置にスイッチ装置100の信号を出力する。
固定接点4〜7は、回路基板8の上面の所定の位置に形成された接点である。固定接点4は、離間して配置された複数の接点により構成される。固定接点4を構成する各接点は、後述する可動接点により接続可能であり、各接点の接続状態に応じた信号が、固定接点4からの信号として出力される。これは、固定接点5〜7についても同様である。なお、固定接点の数は任意に設計可能である。
回路基板8は、上面に固定接点4〜7を含む所定の回路パターン(図示省略)を形成された基板であり、筐体に収納される。回路基板8の回路パターンは、外部接続端子3に接続される。各固定接点4〜7の接続状態に応じた信号は、回路パターンを介して、外部接続端子3から出力される。
LED9は、回路基板8の上面の所定の位置に設けられる。LED9は、回路パターンに接続される。LED9は、回路パターン及び外部接続端子3を介して電力を供給され、発光する。
クリックゴム10は、回路基板8の上面を覆うゴム製の部材である。クリックゴム10は、本体部21と、中空凸部22〜25と、光透過部26と、を備える。本体部21は、回路基板8の上面に接触する平面部分である。クリックゴム10は、本体部21を回路基板8の表面に載置されてもよいし、接着されてもよい。光透過部26は、LED9に対応する部分(LED9の上方を覆う部分)であり、LED9からの光を透過可能なように、本体部21より薄く形成される。
中空凸部22〜25は、それぞれ固定接点4〜7と対応する部分(固定接点4〜7の上方を覆う部分)であり、ドーム形状を有する。
図2は、図1の中空凸部22の部分拡大断面図である。図2の中空凸部22は、円環部22aと、弾性変形部22bと、保持部22cと、を備える。円環部22aは、本体部21から上方に延びる円環形状の部分である。弾性変形部22bは、円環部22aの上端から上方に延びる円錐形状の部分である。保持部22cは、弾性変形部22bの上端をふさぐ部分であり、中空凸部22の天井部分に相当する。保持部22cは、固定接点4の各接点を接続可能な可動接点22dを下面に取り付けられる。すなわち、可動接点22dは、保持部22cに保持される。また、保持部22cは、カム11を連結するための凹部22eを上面に形成される。
なお、中空凸部23〜25は、中空凸部22と同様に構成される。すなわち、中空凸部23は、円環部23aと、弾性変形部23bと、保持部23cと、を備える。中空凸部24は、円環部24aと、弾性変形部24bと、保持部24cと、を備える。中空凸部25は、円環部25aと、弾性変形部25bと、保持部25cと、を備える。また、保持部23c〜25cは、それぞれ固定接点5〜7の各接点を接続可能な可動接点23d〜25dを下面に取り付けられる。また、保持部23cは、カム11を連結するための凹部23eを上面に形成される。また、保持部24c,25cは、カム12を連結するための凹部24e,25eを上面に形成される。
カム11,12は、クリックゴム10の上部に設けられ、操作つまみの操作に応じて上下に移動する。カム11が下降すると、可動接点22d,23dが下降し、可動接点22d,23dが固定接点4,5にそれぞれ接触する。また、カム12が下降すると、可動接点24d,25dが下降し、可動接点24d,25dが固定接点6,7にそれぞれ接触する。
図1に示すように、カム11は、受圧部11aと、押圧部11b,11cと、凸部11d,11eと、を備える。受圧部11aは、カム11の頂部であり、操作つまみ14の押圧力を受圧する。押圧部11bは、カム11の基部の一端であり、中空凸部22の上部に取り付けられる。押圧部11cは、カム11の基部の他端であり、中空凸部23の上部に取り付けられる。凸部11dは、凹部22eに嵌合する部分であり、押圧部11bの下面から下方に突出して設けられる。凸部11eは、凹部23eに嵌合する部分であり、押圧部11cの下面から下方に突出して設けられる。凸部11dが凹部22eに嵌合し、凸部11eが凹部23eに嵌合することにより、カム11が中空凸部22,23に固定される。すなわち、中空凸部22,23がカム11により連結される。
また、カム12は、カム11と同様に構成される。すなわち、カム12は、受圧部12aと、押圧部12b,12cと、凸部12d,12eと、を備える。受圧部12aは、カム12の頂部であり、操作つまみ14の押圧力を受圧する。押圧部12bは、カム12の基部の一端であり、中空凸部24の上部に取り付けられる。押圧部12cは、カム12の基部の他端であり、中空凸部25の上部に取り付けられる。凸部12dは、凹部24eに嵌合する部分であり、押圧部12bの下面から下方に突出して設けられる。凸部12eは、凹部25eに嵌合する部分であり、押圧部12cの下面から下方に突出して設けられる。凸部12dが凹部24eに嵌合し、凸部12eが凹部25eに嵌合することにより、カム12が中空凸部24,25に固定される。すなわち、中空凸部24,25がカム12により連結される。
取付部13は、操作つまみ14が揺動可能に取り付けられる部分であり、ケース2の上面から上方に向かって突出して設けられる。図3及び図4は、図1の取付部13の拡大斜視図である。取付部13は、第1側面131と、第2側面132と、を備える。
第1側面131は、第2側面132と対向して配置された取付部13の右側面であり、略矩形である。第1側面131は、操作つまみ14の揺動を妨げないように、前方が円弧上に形成される。第1側面131は、第1軸部131aと、第1抜け止め部131bと、を備える。
第1軸部131aは、操作つまみ14の揺動の軸であり、略円柱形状を有する。第1軸部131aは、第1側面131の内面(右側面の内面)から左方に突出して設けられる。第1軸部131aは、第1側面131からの高さが高いほど、取付部13から操作つまみ14が抜けにくくなる。操作つまみ14が取付部13から抜けにくくなるように、第1軸部131aの第1側面131からの高さは、例えば、後述する操作つまみ14の第1取付面142の厚さ以上であるのが好ましい。また、図3の例では、第1軸部131aは、第1側面131からの高さが、上端から中央に向かって高くなるように形成されている。このように、第1軸部131aは、第1側面131からの高さが、上方から下方に向かって高くなるように形成されるのが好ましい。これにより、操作つまみ14を取付部13に取り付けるために要する押圧力を小さくできる。
第1抜け止め部131bは、操作つまみ14が取付部13から抜けるのを抑制するための凸部であり、第1側面131の内面(右側面の内面)から左方に突出して設けられる。第1抜け止め部131bは、第1側面131からの高さが高いほど、取付部13から操作つまみ14が抜けにくくなる。操作つまみ14が取付部13から抜けにくくなるように、第1抜け止め部131bの第1側面131からの高さは、例えば、後述する操作つまみ14の第1取付面142の厚さ以上であるのが好ましい。また、図3の例では、第1抜け止め部131bは、第1側面131からの高さが、上端から中央に向かって高くなるように形成されている。このように、第1抜け止め部131bは、第1側面131からの高さが、上方から下方に向かって高くなるように形成されるのが好ましい。これにより、操作つまみ14を取付部13に取り付けるために要する押圧力を小さくできる。
また、第1抜け止め部131bは、その上端と、第1軸部131aの上端と、の上下方向の高さが一致するように、第1軸部131aと前後方向に並べて配置される。また、第1抜け止め部131bは、その下端と、第1軸部131aの下端と、の上下方向の高さがほぼ一致するように、第1軸部131aと前後方向に並べて配置されている。なお、図3の例では、第1抜け止め部131bは、第1軸部131aより後方に配置されているが、第1軸部131aより前方に配置されてもよい。また、第1抜け止め部131bは、その下端と、第1軸部131aの下端と、の上下方向の高さがほぼ一致するように配置されたが、一致するように配置されてもよい。
第2側面132は、第1側面131と対向して配置された取付部13の左側面であり、略矩形である。第2側面132は、操作つまみ14の揺動を妨げないように、前方が円弧上に形成される。第2側面132は、第2軸部132aと、第2抜け止め部132bと、を備える。
第2軸部132aは、操作つまみ14の揺動の軸であり、略円柱形状を有する。第2軸部132aは、第1軸部131aと対向する位置に配置され、第2側面132の内面(左側面の内面)から右方に突出して設けられる。第2軸部132aは、第2側面132からの高さが高いほど、取付部13から操作つまみ14が抜けにくくなる。操作つまみ14が取付部13から抜けにくくなるように、第2軸部132aの第2側面132からの高さは、例えば、後述する操作つまみ14の第2取付面143の厚さ以上であるのが好ましい。また、図4の例では、第2軸部132aは、第2側面132からの高さが、上端から中央に向かって高くなるように形成されている。このように、第2軸部132aは、第2側面132からの高さが、上方から下方に向かって高くなるように形成されるのが好ましい。これにより、操作つまみ14を取付部13に取り付けるために要する押圧力を小さくできる。
第2抜け止め部132bは、操作つまみ14が取付部13から抜けるのを抑制するための凸部であり、第2側面132の内面(左側面の内面)から右方に突出して設けられる。第2抜け止め部132bは、第2側面132からの高さが高いほど、取付部13から操作つまみ14が抜けにくくなる。操作つまみ14が取付部13から抜けにくくなるように、第2抜け止め部132bの第2側面132からの高さは、例えば、後述する操作つまみ14の第2取付面143の厚さ以上であるのが好ましい。また、図4の例では、第2抜け止め部132bは、第2側面132からの高さが、上端から中央に向かって高くなるように形成されている。このように、第2抜け止め部132bは、第2側面132からの高さが、上方から下方に向かって高くなるように形成されるのが好ましい。これにより、操作つまみ14を取付部13に取り付けるために要する押圧力を小さくできる。
また、第2抜け止め部132bは、その上端と、第2軸部132aの上端と、の上下方向の高さが一致するように、第2軸部132aと前後方向に並べて配置される。第2軸部132aは、第1軸部131aと対向するように配置されるため、第1軸部131a及び第2軸部132aの上下方向の高さは一致する。したがって、本実施形態において、第1軸部131a、第1抜け止め部131b、第2軸部132a、及び第2抜け止め部132bは、上端の上下方向の高さが一致するように配置される。また、第2抜け止め部132bは、その下端と、第2軸部132aの下端と、の上下方向の高さがほぼ一致するように、第2軸部132aと前後方向に並べて配置されている。なお、図4の例では、第2抜け止め部132bは、第2軸部132aより後方に配置されているが、第2軸部132aより前方に配置されてもよい。また、第2抜け止め部132bは、その下端と、第2軸部132aの下端と、の上下方向の高さがほぼ一致するように配置されたが、一致するように配置されてもよい。
操作つまみ14は、ユーザにより操作される部分(キートップ)であり、取付部13に揺動可能に取り付けられる。図5は、図1の操作つまみ14の拡大斜視図である。図5の操作つまみ14は、外装部141と、第1取付面142と、第2取付面143と、を備える。
外装部141は、操作つまみ14の外装であり、開口部141a,141bと、絵文字141cと、押圧部141d,141eと、を備える。
開口部141a,141bは、それぞれ外装部141の右側面及び左側面に形成された円形の開口部である。開口部141a,141bは、操作つまみ14を射出成型により一体形成する際に、後述する第1軸受部142a及び第2軸受部143aを形成するために付随的に形成される開口部である。したがって、外装部141は、開口部141a,141bを備えなくてもよい。
絵文字141cは、図1に示すように、外装部141の上面に形成された、絵文字形状の部分であり、光を透過可能なように形成される。絵文字141cは、外装部141の他の部分と異なる透明な材料により形成されてもよいし、外装部141の肉薄部分として形成されてもよい。LED9が発光すると、LED9からの光が、光透過部26を介して、絵文字141cを透過する。これにより、ユーザは、暗い場所であっても絵文字141cを容易に視認できる。結果として、スイッチ装置100の利便性を向上できる。
図5に示すように、押圧部141dは、カム11を押圧する部分であり、スイッチ装置100を組み立て際に、カム11と対応する部分(カム11の上方)に設けられる。図5の例では、押圧部141dは、外装部141の前端部から下方に突出するように設けられている。押圧部141dは、操作つまみ14における、左右方向の中央から所定距離だけ離間して配置される。また、押圧部141dは、後述する第1軸受部142a及び第2軸受部143aより前方に設けられる。操作つまみ14が、その前端部が下降するように操作されると、押圧部141dが下降してカム11を押圧する。これにより、カム11が下降し、スイッチ装置100から、操作つまみ14の操作に応じた信号が出力される。
押圧部141eは、カム12を押圧する部分であり、スイッチ装置100を組み立て際に、カム12と対応する位置(カム12の上方)に設けられる。図5の例では、押圧部141eは、外装部141の後部から下方に突出するように設けられている。押圧部141eは、操作つまみ14における、左右方向の中央から所定距離だけ離間して配置される。また、押圧部141eは、後述する第1軸受部142a及び第2軸受部143aより後方に設けられる。操作つまみ14が、その後端部が下降するように操作されると、押圧部141eが下降してカム12を押圧する。これにより、カム12が下降し、スイッチ装置100から、操作つまみ14の操作に応じた信号が出力される。
第1取付面142及び第2取付面143は、外装部141の側面に平行な板状部材であり、外装部141の内側に、対向して配置される。第1取付面142及び第2取付面143は、操作つまみ14を取付部13に取り付けるための、後述する取付構造を有する。外装部141の内側に、取付構造を有する第1取付面142及び第2取付面143を設けることにより、取付構造が外部から見えなくなり、操作つまみ14の美観が向上する。なお、操作つまみ14は、第1取付面142及び第2取付面143を備えず、外装部141の側面に取付構造を設けられてもよい。
図6は、左方からみた図5のA−A線断面図である。図6に示すように、第1取付面142は、外装部141の内側に、外装部141の内面から下方に延びるように形成されており、その下端が前後方向に水平な直線状である。第1取付面142は、第1軸受部142aと、第1嵌合部142bと、を備える。
第1軸受部142aは、第1側面131に設けられた第1軸部131aが嵌合する部分である。図6の例では、第1軸受部142aは、円形の貫通孔であるが、円形の凹部として形成されてもよい。第1軸受部142aに第1軸部131aが嵌合すると、第1軸部131aを軸として操作つまみ14は揺動可能となる。
第1嵌合部142bは、第1側面131に設けられた第1抜け止め部131bが嵌合する部分であり、第1軸受部142aに第1軸部131aを嵌合した際に第1抜け止め部131bと対応する位置(第1抜け止め部131bの左側)に設けられる。本実施形態では、第1抜け止め部131bが第1軸部131aより後方に配置されるため、第1嵌合部142bは第1軸受部142aより後方に配置されるが、第1抜け止め部131bが第1軸部131aより前方に配置される場合には、第1嵌合部142bは第1軸受部142aより前方に配置される。なお、図6の例では、第1嵌合部142bは、貫通孔であるが、凹部として形成されてもよい。
第1嵌合部142bは、第1軸受部142aの中心を中心とした円弧状に、第1抜け止め部131bより広く形成される。第1軸受部142aに第1軸部131aが嵌合し、第1嵌合部142bに第1抜け止め部131bが嵌合すると、操作つまみ14は、第1軸部131aを中心として、所定の角度範囲内で回転可能、すなわち、揺動可能となる。所定の角度範囲は、第1抜け止め部131bの上端が第1嵌合部142bの上端に接触する際の角度から、第1抜け止め部131bの下端が第1嵌合部142bの下端に接触する際の角度まで、の範囲である。すなわち、第1嵌合部142bは、その下端及び上端が第1抜け止め部131bと接触することにより、操作つまみ14が揺動可能な範囲を規制する。
図7は、右方からみた図5のA−A線断面図である。図7に示すように、第2取付面143は、外装部141の内側に、外装部141の内面から下方に延びるように形成されており、下端が前後方向に水平な直線状である。第2取付面143の下端の上下方向の高さは、第1取付面142の下端の上下方向の高さと一致する。第2取付面143は、第2軸受部143aと、第2嵌合部143bと、を備える。
第2軸受部143aは、第2側面132に設けられた第2軸部132aが嵌合する部分である。図7の例では、第2軸受部143aは、円形の貫通孔であるが、円形の凹部として形成されてもよい。第2軸受部143aに第2軸部132aが嵌合すると、第2軸部132aを軸として操作つまみ14は揺動可能となる。
第2嵌合部143bは、第2側面132に設けられた第2抜け止め部132bが嵌合する部分であり、第2軸受部143aに第2軸部132aを嵌合した際に第2抜け止め部132bと対応する位置(第2抜け止め部132bの右側)に設けられる。本実施形態では、第2抜け止め部132bが第2軸部132aより後方に配置されるため、第2嵌合部143bは第2軸受部143aより後方に配置されるが、第2抜け止め部132bが第2軸部132aより前方に配置される場合には、第2嵌合部143bは第2軸受部143aより前方に配置される。なお、図7の例では、第2嵌合部143bは、貫通孔であるが、凹部として形成されてもよい。
第2嵌合部143bは、第2軸受部143aの中心を中心とした円弧状に、第2抜け止め部132bより広く形成される。第2軸受部143aに第2軸部132aが嵌合し、第2嵌合部143bに第2抜け止め部132bが嵌合すると、操作つまみ14は、第2軸部132aを中心として、所定の角度範囲内で回転可能、すなわち、揺動可能となる。所定の角度範囲は、第2抜け止め部132bの上端が第2嵌合部143bの上端に接触する際の角度から、第2抜け止め部132bの下端が第2嵌合部143bの下端に接触する際の角度まで、の範囲である。すなわち、第2嵌合部143bは、その下端及び上端が第2抜け止め部132bと接触することにより、操作つまみ14が揺動可能な範囲を規制する。
次に、本実施形態に係るスイッチ装置100の組み立て方法について説明する。以下、スイッチ装置100を作業者が組み立てる場合を例に説明する。
まず、作業者は、カバー1の内側に外部接続端子3及び回路基板8を収納し、外部接続端子3及び回路基板8を、はんだ付けなどにより電気的に接続する。次に、作業者は、回路基板8に形成された固定接点4〜7と、クリックゴム10に形成された中空凸部22〜25と、がそれぞれ対向して配置されるように、回路基板8の上面にクリックゴム10を取り付ける。
続いて、作業者は、クリックゴム10の一端側(前方)に配置された2つの中空凸部22,23の上部にカム11を載置し、可動接点22d,23dが固定接点4,5とそれぞれ密着するまで、カム11をクリックゴム10に押し付ける。これにより、保持部22c,23cの上面に形成された凹部22e,23e内に、押圧部11b,11cの下面に形成された凸部11d,11eが嵌合し、カム11及びクリックゴム10が一体化する。
同様に、作業者は、クリックゴム10の一端側(前方)に配置された2つの中空凸部24,25の上部にカム12を載置し、可動接点24d,25dが固定接点4,5とそれぞれ密着するまで、カム12をクリックゴム10に押し付ける。これにより、保持部24c,25cの上面に形成された凹部24e,25e内に、押圧部12b,12cの下面に形成された凸部12d,12eが嵌合し、カム12及びクリックゴム10が一体化する。
次に、作業者は、カバー1の側面に形成された凸部1aをケース2の側面には形成された嵌合部2aにそれぞれ嵌合させる。これにより、カバー1及びケース2が一体化する。
続いて、作業者は、操作つまみ14を取付部13上に載置する。図8は、取付部13に載置された操作つまみ14を右前方からみた拡大斜視図である。図8では、取付部13の第1側面131と、操作つまみ14の外装部141の右側面と、が省略されている。図9は、取付部13に載置された操作つまみ14を左前方からみた拡大斜視図である。図9では、取付部13の第2側面132と、操作つまみ14の外装部141の左側面と、が省略されている。
図8及び図9に示すように、操作つまみ14を取付部13上に載置する際、操作つまみ14は、第1軸受部142a、第1嵌合部142b、第2嵌合部143b、及び第2嵌合部143bが、それぞれ取付部13の第1軸部131a、第1抜け止め部131b、第2軸部132a、及び第2抜け止め部132bの上方に位置するように配置される。
また、上述の通り、第1取付面142及び第2取付面143の下端は、上下方向の高さが一致する直線状であり、第1軸部131a、第1抜け止め部131b、第2軸部132a、及び第2抜け止め部132bは、上端の上下方向の高さが一致するように形成されている。
したがって、操作つまみ14を上記のように配置すると、操作つまみ14は、第1取付面142の下端が第1軸部131a及び第1抜け止め部131bの上部に接触し、第2取付面143の下端が第2軸部132a及び第2抜け止め部132bの上部に接触した状態で、取付部13上に載置される。すなわち、操作つまみ14は、第1軸部131a、第1抜け止め部131b、第2軸部132a、及び第2抜け止め部132bに支持された状態で、取付部13上に載置される。このように、本実施形態によれば、操作つまみ14を4点で支持した状態で取付部13上に載置できるため、操作つまみ14を取付部13上に安定的に載置することができる。
なお、本実施形態において、操作つまみ14の重心の前後方向の位置は、操作つまみ14を取付部13上に載置した際の、第1軸部131aと操作つまみ14との接点と、第1抜け止め部131bと操作つまみ14との接点と、の間であるのが好ましい。言い換えると、操作つまみ14の重心の前後方向の位置は、第1軸受部142aの中心と、第1嵌合部142bの後端部と、の間であるのが好ましい。
同様に、操作つまみ14の重心の前後方向の位置は、操作つまみ14を取付部13上に載置した際の、第2軸部132aと操作つまみ14との接点と、第2抜け止め部132bと操作つまみ14との接点と、の間であるのが好ましい。言い換えると、操作つまみ14の重心の前後方向の位置は、第2軸受部143aの中心と、第2嵌合部143bの後端部と、の間であるのが好ましい。
このような構成により、操作つまみ14を取付部13上に載置した際に、操作つまみ14の重心が、操作つまみ14を支持する4点の間に位置するため、操作つまみ14を取付部13上により安定的に載置することができる。
操作つまみ14の重心は、例えば、外装部141、第1取付面142、及び第2取付面143の厚さを変化させたり、第1取付面142及び第2取付面143を肉抜きしたりすることにより、調整できる。
作業者は、操作つまみ14を取付部13上に載置すると、操作つまみ14を取付部13に向かって押圧し、操作つまみ14を下降させる。操作つまみ14の下降中、第1取付面142は第1軸部131a及び第1抜け止め部131bに沿って湾曲し、第2取付面143は第2軸部132a及び第2抜け止め部132bに沿って湾曲する。第1取付面142及び第2取付面143が湾曲しやすいほど、操作つまみ14を下降させる(取付部13に取り付ける)ための要する押圧力は小さくなる。
本実施形態では、上述の通り、第1軸部131a及び第1抜け止め部131bは、第1側面131からの高さが、上端から中央に向かって高くなるように形成させている。また、第2軸部132a及び第2抜け止め部132bは、第2側面132からの高さが、上端から中央に向かって高くなるように形成させている。このような構成により、操作つまみ14を下降させると、第1取付面142の下端が第1軸部131a及び第1抜け止め部131bの表面にガイドされ、第2取付面143の下端が第2軸部132a及び第2抜け止め部132bの表面にガイドされる。本実施形態によれば、当該ガイドにより第1取付面142及び第2取付面143の下端を容易に湾曲させることができるため、操作つまみ14を取付部13に取り付けるために要する押圧力を小さくできる。
また、図8に示すように、第1取付面142は、その下端に、他の部分より薄く形成された肉薄部142cを設けられるのが好ましい。このような構成により、第1取付面142の下端が湾曲しやすくなるため、操作つまみ14を取付部13に取り付けるために要する押圧力を小さくできる。なお、肉薄部142cは、第1取付面142の下端の全体に形成されてもよいし、一部に形成されてもよい。肉薄部142cは、第1軸部131aの前端部から第1抜け止め部131bの後端部まで形成されればよい。
同様に、図9に示すように、第2取付面143は、その下端に、他の部分より薄く形成された肉薄部143cを設けられるのが好ましい。このような構成により、第2取付面143の下端が湾曲しやすくなるため、操作つまみ14を取付部13に取り付けるために要する押圧力を小さくできる。なお、肉薄部143cは、第2取付面143の下端の全体に形成されてもよいし、一部に形成されてもよい。肉薄部143cは、第2軸部132aの前端部から第2抜け止め部132bの後端部まで形成されればよい。
その後、操作つまみ14が所定の取付位置まで下降すると、第1軸部131aが第1軸受部142aに嵌合し、第1抜け止め部131bが第1嵌合部142bに嵌合し、第2軸部132aが第2軸受部143aに嵌合し、第2抜け止め部132bが第2嵌合部143bに嵌合する。これにより、スイッチ装置100の組み立てが完了する。
次に、本実施形態に係るスイッチ装置100の動作について説明する。
図10は、非操作状態におけるスイッチ装置100を左方からみた断面図である。図11は、非操作状態におけるスイッチ装置100を後方からみた断面図である。非操作状態とは、操作つまみ14の被操作時の状態のことである。
操作つまみ14の非操作時には、図10及び図11に示すように、クリックゴム10の中空凸部22〜25は、いずれも座屈しておらず、操作つまみ14の押圧部141d,141eは、クリックゴム10の弾性力によって、カム11,12の受圧部11a,12aに接触している。このとき、固定接点4〜7と可動接点22d〜25dとは、それぞれ非接触状態に保たれている。また、第1抜け止め部131b及び第2抜け止め部132bは、それぞれ第1嵌合部142b及び第2嵌合部143bの中央部に位置している。
図12は、第1操作状態におけるスイッチ装置100を左方からみた断面図である。図13は、第1操作状態におけるスイッチ装置100を後方からみた断面図である。第1操作状態は、操作つまみ14の前端部が1段階下降するように操作された状態である。本実施形態において、第1操作は、固定接点4をオンにする操作に相当する。
ユーザが第1軸部131a及び第2軸部132aを軸として操作つまみ14を前方に回転させると、図12及び図13に示すように、押圧部141dがカム11を下方に押圧し、押圧部141eがカム12から離間する。
押圧部141dは、左右方向の中央より左側に設けられているため、中空凸部23よりも中空凸部22を強く押圧する。この結果、図13に示すように、中空凸部23より先に中空凸部22が座屈し(操作つまみ14の前端部が1段階下降し)、固定接点4と可動接点22dとが接触して、固定接点4がオンになり、固定接点4のオン信号が外部接続端子3から出力される。中空凸部22が座屈した際、当該座屈に伴うクリック感がカム11を介して操作つまみ14に伝達されるため、ユーザは固定接点4がオンになったことを感触で知ることができる。また、第1操作状態において、第1抜け止め部131b及び第2抜け止め部132bは、それぞれ第1嵌合部142b及び第2嵌合部143bの下部に位置している。
第1操作状態において操作つまみ14の押圧をやめると、中空凸部22に形成された弾性変形部22bの復元力によりカム11及び操作つまみ14が押し上げられ、スイッチ装置100は非操作状態に復帰する。これにより、固定接点4と可動接点22dとが離間し、固定接点4がオフになり、固定接点4のオフ信号が外部接続端子3から出力される。
図14は、第2操作状態におけるスイッチ装置100を左方からみた断面図である。図15は、第2操作状態におけるスイッチ装置100を後方からみた断面図である。第2操作状態は、操作つまみ14の前端部が2段階下降するように操作された状態である。本実施形態において、第2操作は、固定接点5をオンにする操作に相当する。
ユーザが第1軸部131a及び第2軸部132aを軸として操作つまみ14を第1操作状態からさらに前方に回転させると、図14及び図15に示すように、押圧部141dがカム11をさらに下方に押圧する。この結果、図15に示すように、中空凸部22と共に中空凸部23が座屈し(操作つまみ14の前端部がさらに1段階下降し)、固定接点5と可動接点23dとが接触して、固定接点5がオンになり、固定接点5のオン信号が外部接続端子3から出力される。中空凸部23が座屈した際、当該座屈に伴うクリック感がカム11を介して操作つまみ14に伝達されるため、ユーザは固定接点5がオンになったことを感触で知ることができる。
また、第2操作状態において、第1抜け止め部131b及び第2抜け止め部132bは、その下端が、それぞれ第1嵌合部142b及び第2嵌合部143bの下端に接触する。これにより、操作つまみ14の押圧操作による第1軸部131a及び第2軸部132aへの負荷が第1抜け止め部131b及び第2抜け止め部132bにほぼ二分して分散される。これは、第1抜け止め部131bの下端及び第2抜け止め部132bの下端と、第1軸部131aの下端及び第2軸部132aの下端と、の上下方向の高さがほぼ一致するためである。結果として、操作つまみ14の押圧操作により、第1軸部131a及び第2軸部132aがそれぞれ第1軸受部142a及び第2軸受部143aから抜ける、すなわち、操作つまみ14が取付部13から抜けることを抑制できる。
第2操作状態において操作つまみ14の押圧をやめると、中空凸部22に形成された弾性変形部22b及び中空凸部23に形成された弾性変形部23bの復元力によりカム11及び操作つまみ14が押し上げられ、スイッチ装置100は非操作状態に復帰する。これにより、固定接点4と可動接点22dとが離間し、固定接点4がオフになり、固定接点4のオフ信号が外部接続端子3から出力される。また、固定接点5と可動接点23dとが離間し、固定接点5がオフになり、固定接点5のオフ信号が外部接続端子3から出力される。
同様に、第3操作状態及び第4操作状態について説明する。第3操作状態は、操作つまみ14の後端部が1段階下降するように操作された状態である。本実施形態において、第3操作は、固定接点7をオンにする操作に相当する。また、第4操作状態は、操作つまみ14の後端部が2段階下降するように操作された状態である。本実施形態において、第4操作は、固定接点6をオンにする操作に相当する。
ユーザが第1軸部131a及び第2軸部132aを軸として操作つまみ14を後方に回転させると、押圧部141eがカム12を下方に押圧し、押圧部141dがカム11から離間する。
押圧部141eは、左右方向の中央より右側に設けられているため、中空凸部24よりも中空凸部25を強く押圧する。この結果、中空凸部24より先に中空凸部25が座屈し(操作つまみ14の後端部が1段階下降し)、固定接点7と可動接点25dとが接触して、固定接点7がオンになり、固定接点7のオン信号が外部接続端子3から出力される。中空凸部25が座屈した際、当該座屈に伴うクリック感がカム12を介して操作つまみ14に伝達されるため、ユーザは固定接点7がオンになったことを感触で知ることができる。また、第3操作状態において、第1抜け止め部131b及び第2抜け止め部132bは、それぞれ第1嵌合部142b及び第2嵌合部143bの上部に位置している。
第3操作状態において操作つまみ14の押圧をやめると、中空凸部25に形成された弾性変形部25bの復元力によりカム12及び操作つまみ14が押し上げられ、スイッチ装置100は非操作状態に復帰する。これにより、固定接点7と可動接点25dとが離間し、固定接点7がオフになり、固定接点7のオフ信号が外部接続端子3から出力される。
ユーザが第1軸部131a及び第2軸部132aを軸として操作つまみ14を第3操作状態からさらに後方に回転させると、押圧部141eがカム12をさらに下方に押圧する。この結果、中空凸部25と共に中空凸部24が座屈し(操作つまみ14の後端部がさらに1段階下降し)、固定接点6と可動接点24dとが接触して、固定接点6がオンになり、固定接点6のオン信号が外部接続端子3から出力される。中空凸部24が座屈した際、当該座屈に伴うクリック感がカム12を介して操作つまみ14に伝達されるため、ユーザは固定接点6がオンになったことを感触で知ることができる。
また、第4操作状態において、第1抜け止め部131b及び第2抜け止め部132bは、その上端が、それぞれ第1嵌合部142b及び第2嵌合部143bの上端に接触する。これにより、操作つまみ14の押圧操作による第1軸部131a及び第2軸部132aへの負荷が分散される。結果として、操作つまみ14の押圧操作により、第1軸部131a及び第2軸部132aがそれぞれ第1軸受部142a及び第2軸受部143aから抜ける、すなわち、操作つまみ14が取付部13から抜けることを抑制できる。
第4操作状態において操作つまみ14の押圧をやめると、中空凸部24に形成された弾性変形部24b及び中空凸部25に形成された弾性変形部25bの復元力によりカム12及び操作つまみ14が押し上げられ、スイッチ装置100は非操作状態に復帰する。これにより、固定接点6と可動接点26dとが離間し、固定接点6がオフになり、固定接点6のオフ信号が外部接続端子3から出力される。また、固定接点7と可動接点25dとが離間し、固定接点7がオフになり、固定接点7のオフ信号が外部接続端子3から出力される。
以上説明した通り、本実施形態によれば、第2操作状態及び第4操作状態において、第1抜け止め部131b及び第2抜け止め部132bの端部が、それぞれ第1嵌合部142b及び第2嵌合部143bの端部に接触する。これにより、操作つまみ14の押圧操作による第1軸部131a及び第2軸部132aへの負荷が分散される。結果として、操作つまみ14の押圧操作により、第1軸部131a及び第2軸部132aがそれぞれ第1軸受部142a及び第2軸受部143aから抜ける、すなわち、操作つまみ14が取付部13から抜けることを抑制できる。
また、本実施形態によれば、スイッチ装置100の組み立て時において、操作つまみ14を、その下端が4点で支持された状態で、取付部13上に載置できる。すなわち、操作つまみ14を取付部13上に安定的に載置できる。結果として、産業用ロボットにより、操作つまみ14を取付部13上に載置する工程と、操作つまみ14をケース2(取付部13)に対して押圧する工程と、をそれぞれ容易に実行できる。すなわち、本実施形態に係るスイッチ装置100は、産業用ロボットにより容易に組み立てることができる。
また、本実施形態によれば、凸部11d,11e,12d,12eの剛性を高めることにより、凹部22e〜25eに対する凸部11d,11e,12d,12eの嵌合の強度を高めることができる。これにより、組立中にカム11,12が脱落したり、クリックゴム10とカム11,12との間の位置ずれが発生したりすることを抑制し、クリックゴム10に対するカム11,12の組立を容易化できる。
また、本実施形態によれば、押圧部141dを左右方向の中央より偏った位置に設けることにより、中空凸部22及び中空凸部23を順番に座屈させ、固定接点4,5のオン信号を順番に出力させることができる。同様に、押圧部141eを左右方向の中央より偏った位置に設けることにより、中空凸部24及び中空凸部25を順番に座屈させ、固定接点6,7のオン信号を順番に出力させることができる。結果として、ユーザは、スイッチ装置100に、4種類の信号を容易に出力させることができる。
なお、本実施形態では、作業者がスイッチ装置100を組み立てる場合について説明したが、上記の通り、産業用ロボットがスイッチ装置100を組み立ててもよい。これにより、スイッチ装置100の組み立てを自動化できる。
また、本実施形態において、取付部13は、第1抜け止め部131b又は第2抜け止め部132bのいずれか一方だけを備えてもよい。この場合であっても、操作つまみ14を3点で支持した状態で取付部13上に載置できるため、操作つまみ14を取付部13上に安定的に載置することができる。
また、本実施形態において、操作つまみ14の第1取付面142及び第2取付面143の下端は、第1軸部131a、第2軸部132a、第1抜け止め部131b、及び第2抜け止め部132bの上部に安定的に載置可能な任意の形状とすることができる。例えば、第1軸部131a及び第1抜け止め部131bを、その上端の上下方向の高さが一致しないように第1側面131に設け、第1取付面142の下端を、第1軸部131a及び第1抜け止め部131bの上端に対応する形状に形成することが考えられる。具体的には、第1取付面142の下端を、第1軸部131a及び第1抜け止め部131bの上端に対応するように、傾斜又は湾曲させたり、段差を設けたりすればよい。これは、第2軸部132a及び第2抜け止め部132b、及び第2取付面143についても同様である。
また、本実施形態において、図16に示すように、第1軸部131a及び第1抜け止め部131bが第1側面131の外側(右側)に設けられ、第2軸部132a及び第2抜け止め部132bが第2側面132の外側(左側)に設けられてもよい。この場合、第1軸部131a及び第1抜け止め部131bを、第1取付面142の第1軸受部142a及び第1嵌合部142bに内側(左側)から嵌合させ、第2軸部132a及び第2抜け止め部132bを、第2取付面143の第2軸受部143a及び第2嵌合部143bに内側(右側)から嵌合させればよい。このような構成であっても、上記と同様の効果が得られる。
また、本実施形態において、図17に示すように、第1抜け止め部131b及び第2抜け止め部132bは、その下端から下方に突出したフック131c,132cをそれぞれ備えてもよい。このような構成により、第2操作状態において、第1取付面142は、第1抜け止め部131bの下端に接触した状態でフック131cに引っかかり、第2取付面143は、第2抜け止め部132bの下端に接触した状態でフック132cに引っかかる。したがって、第2操作時において、操作つまみ14の押圧操作により、第1軸部131a及び第2軸部132aがそれぞれ第1軸受部142a及び第2軸受部143aから抜ける、すなわち、操作つまみ14が取付部13から抜けることを抑制できる。
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
1:カバー
2:ケース
3:外部接続端子
4〜7:固定接点
8:回路基板
9:LED
10:クリックゴム
11,12:カム
13:取付部
14:操作つまみ
131:第1側面
131a:第1軸部
131b:第1抜け止め部
131c:フック
132:第2側面
132a:第2軸部
132b:第2抜け止め部
132c:フック
141:外装部
142:第1取付面
142a:第1軸受部
142b:第1嵌合部
143:第2取付面
143a:第2軸受部
143b:第2嵌合部
100:スイッチ装置

Claims (10)

  1. 第1軸部及び第1抜け止め部を有する第1側面と、前記第1軸部と対向して配置された第2軸部を有する第2側面と、を備える取付部と、
    前記第1軸部が嵌合する第1軸受部及び前記第1抜け止め部が嵌合する第1嵌合部を有する第1取付面と、前記第2軸部が嵌合する第2軸受部を有する第2取付面と、を備え、前記取付部に揺動可能に取り付けられる操作つまみと、
    を備え、
    前記操作つまみは、前記第1取付面の下端が前記第1軸部及び前記第1抜け止め部の上部に接触し、前記第2取付面の下端が前記第2軸部の上部に接触した状態で、前記取付部上に載置可能である
    スイッチ装置。
  2. 前記第1取付面の下端は、直線状であり、
    前記第1軸部及び前記第1抜け止め部は、前記第1取付面の下端と平行な方向に並べて配置される
    請求項1に記載のスイッチ装置。
  3. 前記第1嵌合部及び前記第1抜け止め部は、前記操作つまみが揺動可能な範囲を規制する
    請求項1又は請求項2に記載のスイッチ装置。
  4. 前記操作つまみの重心は、前記第1軸受部と前記第1抜け止め部との間に位置する
    請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のスイッチ装置。
  5. 前記第1抜け止め部は、前記第1嵌合部に嵌合した状態で前記第1取付面を引掛けるフックを有する
    請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のスイッチ装置。
  6. 前記第2側面は、前記第1抜け止め部と対向して配置された第2抜け止め部を備え、
    前記第2取付面は、前記第2抜け止め部が嵌合する第2嵌合部を備え、
    前記操作つまみは、前記第1取付面の下端が前記第1軸部及び前記第1抜け止め部に接触し、前記第2取付面の下端が前記第2軸部、及び前記第2抜け止め部に接触した状態で、前記第1軸部、前記第2軸部、前記第1抜け止め部、及び第2抜け止め部の上部に載置可能である
    請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のスイッチ装置。
  7. 前記第2取付面の下端は、直線状であり、
    前記第2軸部及び前記第2抜け止め部は、前記第2取付面の下端と平行な方向に並べて配置される
    請求項6に記載のスイッチ装置。
  8. 前記第2嵌合部及び前記第2抜け止め部は、前記操作つまみが揺動可能な範囲を規制する
    請求項6又は請求項7に記載のスイッチ装置。
  9. 前記操作つまみの重心は、前記第2軸受部と前記第2抜け止め部との間に位置する
    請求項6から請求項8までのいずれか1項に記載のスイッチ装置。
  10. 前記第2抜け止め部は、前記第2嵌合部に嵌合した状態で前記第2取付面を引掛けるフックを有する
    請求項6から請求項9までのいずれか1項に記載のスイッチ装置。
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