JP3014604B2 - スイッチ - Google Patents

スイッチ

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JP3014604B2
JP3014604B2 JP6309815A JP30981594A JP3014604B2 JP 3014604 B2 JP3014604 B2 JP 3014604B2 JP 6309815 A JP6309815 A JP 6309815A JP 30981594 A JP30981594 A JP 30981594A JP 3014604 B2 JP3014604 B2 JP 3014604B2
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G9/04785Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks the controlling member being the operating part of a switch arrangement
    • G05G9/04788Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks the controlling member being the operating part of a switch arrangement comprising additional control elements
    • G05G9/04792Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks the controlling member being the operating part of a switch arrangement comprising additional control elements for rotary control around the axis of the controlling member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/04Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • H01H25/041Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls
    • H01H2025/046Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls having a spherical bearing between operating member and housing or bezel
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、球形の外形を有するス
イッチ本体を該球形外形を案内して揺動可能に収納した
スイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】揺動動作を伴うスイッチとしては、揺動
軸によりスイッチ本体を揺動自在に軸支する構成が一般
的であり、その揺動動作は一方向に限られる。そして、
スイッチ本体のこの一方向の揺動動作により、一のスイ
ッチングがなされる。このため、異なる目的の二つのス
イッチングを必要とする場合には、スイッチ本体を揺動
自在に軸支したスイッチにあっては二つのスイッチを設
ける必要があり、省スペース化に反する。
【0003】従って、省スペース化を図るために、一つ
のスイッチにより異なる目的の二つのスイッチングを行
なう工夫がされている。例えば、車両のスイッチにあっ
ては、運転者の体格や好みに合わせてハンドルを傾斜さ
せたり(いわゆるチルト)前後進させたり(いわゆるテ
レスコ)するスイッチがある。このチルト&テレスコス
イッチでは、直交する二方向の揺動動作を行なえるよう
以下のような構成を備え、一方向の揺動動作でチルトの
ためのスイッチングを、他方向の揺動動作でテレスコの
ためのスイッチングを行なう。
【0004】従来のチルト&テレスコスイッチ50は、
その断面図である図2に示すように、上部ケース体12
とその下端開口に嵌合される下部ケース体14からなる
スイッチ収納ケース16と、その収納空間に収納される
スイッチ本体18とを有する。スイッチ本体18は、上
部ケース体12に空けられた開口20からノブ固定片2
2を外部に突出させ、そのノブ固定片22には操作ノブ
24がピン26にて固定されている。
【0005】スイッチ本体18は、操作ノブ24側に椀
状で半球形状のノブ側球形外形部28を有し、このノブ
側球形外形部28の外側頂上部に上記のノブ固定片22
が一体化されている。また、スイッチ本体18は、この
ノブ側球形外形部28の球形形状と同心の球形形状でス
イッチ本体18の下端側に形成された反ノブ側球形外形
部30を有し、この反ノブ側球形外形部30は、ノブ側
球形外形部28とその内側頂上部で接合されている。
【0006】ノブ側球形外形部28の開口外周縁は、平
板状のリング32とされており、このリング32下面に
は、円周上において等ピッチで4個の押圧突起34a,
34b,34c,34d(図には押圧突起34a,34
bを示す)が設けられている。この図示しない押圧突起
34c,34dは、紙面の手前側と奥側に位置する。そ
して、下部ケース体14上面には、上記した4個の押圧
突起と対向する位置に4個のスイッチ機体36a,36
b,36c,36d(図にはスイッチ機体36a,36
bを示す)が設置されている。つまり、図示しないスイ
ッチ機体36c,36dも、紙面の手前側と奥側に位置
する。なお、各スイッチ機体36a〜36dは、その上
面部が下方に押し込まれるとスイッチング信号を外部に
発するよう構成されており、この上面部はリング32下
面の押圧突起にて押し込まれる。
【0007】上部ケース体12における開口20の下端
は、スイッチ本体18におけるノブ側球形外形部28の
外側球面とほぼ同一の半径で凹状の球形に形成された開
口球形凹部38とされている。また、開口20およびこ
の開口球形凹部38と対向する下部ケース体14上面位
置には下部球形凹部40が設けられており、この下部球
形凹部40は、収納したスイッチ本体18の反ノブ側球
形外形部30との間に隙間ができるように凹状の球形で
且つ開口球形凹部38の球面と同心に形成されている。
【0008】また、スイッチ本体18の反ノブ側球形外
形部30中央に空けられた収納穴41には、下部球形凹
部40に向けて進退自在な節度感付与ピース42とこれ
を付勢するスプリング44とが組み込まれている。一
方、下部球形凹部40の下端中央には、節度感付与ピー
ス42の先端が陥没する座ぐり穴45と貫通孔46が形
成されている。
【0009】従って、スイッチ収納ケース16に収納さ
れたスイッチ本体18は、このスプリング44の付勢力
を常時受ける。よって、ノブ側球形外形部28は開口球
形凹部38にほぼその球面に亘って接触し、スイッチ本
体18のノブ側球形外形部28はこの開口球形凹部38
の球面に案内される。このため、スイッチ本体18は、
図中矢印Xで示す方向又はこれと交差する方向に沿って
揺動する。この際、スイッチ本体18の反ノブ側球形外
形部30は、下部球形凹部40に嵌り込んでいるもの
の、下部球形凹部40に案内されているわけではない。
というのは、この反ノブ側球形外形部30をもその球面
に亘って下部球形凹部40と接触させると、スイッチ本
体18を揺動させる際の接触抵抗が増大し、操作ノブ2
4の操作に大きな力を要するからである。具体的には、
下部球形凹部40の半径を反ノブ側球形外形部30より
やや大きくすることで、反ノブ側球形外形部30と下部
球形凹部40との間に隙間をあけ両者が接触しないよう
配慮されていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スイッチでは、スイッチ本体18のノブ側球形外形部2
8でしか開口球形凹部38により案内するに過ぎないの
に、操作ノブ24の操作に比較的大きな力を要する事態
が起きた。これは、次のような理由によると考えられ
る。
【0011】上記した各部材は、軽量化やその成形性の
観点から、一般に樹脂成形される。そして各部材の形状
寸法は、その設計段階で定められる。例えば、既述した
ように、スイッチ本体18のノブ側球形外形部28と上
部ケース体12の開口球形凹部38は、その球形形状の
半径がほぼ同一とされる。また、下部ケース体14の下
部球形凹部40の球形形状の半径は、反ノブ側球形外形
部30よりやや大きくされる。更には、反ノブ側球形外
形部30中央の収納穴41の内径は、節度感付与ピース
42の進退を図るべく、その外形より若干大きくされ
る。
【0012】このように、収納穴41と節度感付与ピー
ス42との間には隙間がある。また、ノブ側球形外形部
28と開口球形凹部38とはその半径がほぼ同一である
といっても、ノブ側球形外形部28をその外形にて案内
する都合上、開口球形凹部38の半径は僅かにノブ側球
形外形部28より大きい。よって、操作ノブ24を図中
矢印X0 方向に操作してスイッチ本体18を揺動させよ
うとした場合、まず収納穴41と節度感付与ピース42
とが接して両者の隙間がなくなるまでは、スイッチ本体
18のみが揺動を始める。しかし、ノブ側球形外形部2
8と開口球形凹部38との接触は半径の僅かな相違によ
り球面に亘る完全な面接触ではないため、スイッチ本体
18は開口球形凹部38の一方の側、例えば図中右側の
球面部分Aでいわゆる片当たりして案内されて揺動する
ことがある。つまり、スイッチ本体18の揺動がノブ側
球形外形部28の球形形状の中心からずれた位置を中心
に起きることがあった。
【0013】このような事態が起きると、それ以降のス
イッチ本体18は、開口球形凹部38の球面部分Aにノ
ブ側球形外形部28が接触しこの接触部を中心にして揺
動する。このため、開口球形凹部38の他方の側の球面
部分Bにおいて隙間ができる。それと共に、それまで下
部球形凹部40と離れていた反ノブ側球形外形部30の
図中右側の球面部分Cは、下部球形凹部40の球面に接
触することになる。つまり、反ノブ側球形外形部30と
下部球形凹部40とは予め隙間を持たせて本来は想定し
ていなかった両者の接触により、上記したように、操作
ノブ24の操作に比較的大きな力を要することがあっ
た。
【0014】もっとも、例えば潤滑材の塗布等や球面精
度の向上によりこの下部球形凹部40の球面の摺動性を
高めることもできるが、ゴミの付着や成形時の樹脂のい
わゆるひけが避けられず現実的な解決にはならない。ま
た、反ノブ側球形外形部30と下部球形凹部40との隙
間を大きくすることも、下部ケース体14上面における
スイッチ機体36等の設置,スイッチ自体の薄型化の要
請或いは下部球形凹部40の強度等の都合により不都合
があった。更には、当該隙間を上記不具合が起きないよ
う最小限のものとするには、各部材の寸法精度を高める
ことが不可欠である。よって、その製造工程における品
質管理の徹底や高精度の形状寸法を得ることのできる設
備を必要とするためコスト増を招き、好ましくない。
【0015】本発明は、上記問題点を解決するためにな
され、多方向に揺動するスイッチの操作性を高めること
を目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の採用した手段は、球形の外形を有するスイ
ッチ本体と、該スイッチ本体を該球形外形を案内して揺
動可能に収納するスイッチ収納部とを備え、該スイッチ
収納部の開口外部において該スイッチ本体に固定された
操作ノブの操作により、前記スイッチ本体を揺動するス
イッチであって、前記スイッチ本体は、前記操作ノブ側
に球形に形成されたノブ側球形外形部と、該ノブ側球形
外形部の球形形状と同心の球形形状で該ノブ側球形部と
反対側に形成された反ノブ側球形外形部とを接合して備
え、前記スイッチ収納部は、前記収納されたスイッチ本
体のノブ側球形外形部を案内する凹状の球形に前記開口
の下端周縁に亘って形成された開口球形凹部と、前記収
納されたスイッチ本体の反ノブ側球形外形部が嵌り込む
凹状の球形で前記開口球形凹部の球面と同心に形成され
た下部球形凹部とを対向して備え、前記反ノブ側球形外
形部は、前記下部球形凹部の前記凹状球形の球面に向け
て突出した突起体を、前記スイッチ本体の揺動動作に沿
った揺動面において前記揺動の中立位置を挟んで対向し
て有することをその要旨とする。
【0017】この場合、突起体を球状突起体とした。
【0018】
【作用】上記構成を有するスイッチは、スイッチ収納部
の開口球形凹部とこれに対向する下部球形凹部との間に
スイッチ本体を収納し、開口球形凹部の凹状球形の球面
でスイッチ本体のノブ側球形外形部を案内する。よっ
て、多方向に揺動可能である。その一方、下部球形凹部
の凹状の球形には、スイッチ本体の反ノブ側球形外形部
を嵌り込ませており、この反ノブ側球形外形部からは、
スイッチ本体の揺動動作に沿った揺動面においてその揺
動の中立位置を挟んで対向する突起体を、下部球形凹部
の凹状球形の球面に向けて突出させている。
【0019】このため、スイッチ本体を揺動動作に沿っ
た揺動面において中立位置を挟んで一方向または他方向
に揺動させた際に、そのスイッチ本体の揺動がノブ側球
形外形部の球形形状の中心からずれた位置を中心に起き
て、反ノブ側球形外形部が下部球形凹部の球面に接触す
るよう移動しても、下部球形凹部との接触は一方の突起
体との接触となる。よって、著しい操作力の増大を招か
ない。
【0020】そして、この突起体を球状突起体とするこ
とで、下部球形凹部とは球形先端での点接触しか起こさ
ない。
【0021】
【実施例】次に、本発明に係るスイッチの好適な実施例
について、チルト&テレスコスイッチを例に採り説明す
る。図1は、実施例のチルト&テレスコスイッチ10の
断面図である。なお、以下の説明に当たっては、上記し
た従来のチルト&テレスコスイッチ50と同一の部材に
ついては同一の符号を用いることとし、適宜その説明は
省略する。
【0022】図示するように、チルト&テレスコスイッ
チ10は、上部ケース体12の下端開口に下部ケース体
14を嵌合したスイッチ収納ケース16に、スイッチ本
体19を収納して備える。このスイッチ本体19は、上
記した従来のスイッチ本体18と同様、ピン26により
ノブ固定片22に固定した操作ノブ24を外部に露出さ
せている。
【0023】このスイッチ本体19は、操作ノブ24側
に椀状で半球形状のノブ側球形外形部28と、その内側
頂上部で接合した反ノブ側球形外形部31を有する。こ
の反ノブ側球形外形部31は、ノブ側球形外形部28の
球形形状と同心の球形形状でスイッチ本体19の下端側
に形成されており、その球形外周には、円周上において
等ピッチで4個の球状突起体31a,31b,31c,
31d(図には球状突起体31a,31bを示す)が設
けられている。球状突起体31aと球状突起体31bと
は、図に示す中立位置にあるスイッチ本体19が図中矢
印Xで示す方向に揺動する際にその揺動動作に沿った揺
動面において上記中立位置を挟んで対称であり、互いに
対向する。また、図示しない球状突起体31cと球状突
起体31dとは、紙面の手前側と奥側に設けられてお
り、中立位置にあるスイッチ本体19が矢印Xと直交す
る方向に揺動する際の揺動面において上記中立位置を挟
んで対称であり、互いに対向する。
【0024】なお、スイッチ本体19は、上記したスイ
ッチ本体18と同様に、ノブ側球形外形部28の開口外
周縁にリング32を備え、その下面には、下部ケース体
14上面の各スイッチ機体36a〜36dを押圧するた
めの押圧突起34a〜34dを有する。
【0025】上部ケース体12における開口20の下端
は、スイッチ本体19におけるノブ側球形外形部28の
外側球面とほぼ同一の半径で凹状の球形に形成された開
口球形凹部38とされている。また、開口20およびこ
の開口球形凹部38と対向する下部ケース体14上面位
置には、凹状の球形で且つ開口球形凹部38の球面と同
心に形成された下部球形凹部60が設けられている。そ
して、上部ケース体12と下部ケース体14とが組み付
けられると、開口球形凹部38と下部球形凹部60とで
スイッチ本体19の収納空間が形成され、ここにスイッ
チ本体19が収納される。
【0026】従って、スイッチ収納ケース16にスイッ
チ本体19が収納されると、スイッチ本体19の反ノブ
側球形外形部31に設けられた各球状突起体31a〜3
1dは、下部球形凹部60の凹状球形の球面に向けて突
出することになる。しかしながら、各球状突起体31a
〜31dの先端と下部球形凹部60の凹状球形の球面と
の間には、僅かな隙間が残されている。つまり、この隙
間ができるように、反ノブ側球形外形部31の球形形状
の半径や各球状突起体31a〜31dの大きさ、並びに
下部球形凹部60の凹状球形の半径がその設計段階にお
いて定められ、そのようにこれら各部材が形成されてい
る。
【0027】また、スイッチ本体19の収納穴41に
は、下部球形凹部60に向けて進退自在な節度感付与ピ
ース43とこれを付勢するスプリング44とが組み込ま
れている。この場合、節度感付与ピース43は、その先
端が小径の凸部とされている。一方、下部球形凹部60
の下端中央には、この節度感付与ピース43の先端凸部
が陥没する貫通孔47が形成されており、当該孔は面取
りされている。
【0028】従って、スイッチ収納ケース16に収納さ
れたスイッチ本体19は、このスプリング44の付勢力
を常時受ける。よって、ノブ側球形外形部28は開口球
形凹部38にほぼその球面に亘って接触し、スイッチ本
体19のノブ側球形外形部28はこの開口球形凹部38
の球面に案内される。また、節度感付与ピース43がそ
の先端凸部を下部球形凹部60の貫通孔47に陥没させ
ている際には、スイッチ本体19は揺動の中立位置にあ
る。そして、スイッチ本体19は、ノブ側球形外形部2
8の開口球形凹部38の球面による案内により、この中
立位置から矢印Xで示す方向又はこれと交差する方向に
沿って揺動する。
【0029】上記構成を有するチルト&テレスコスイッ
チ10では次のような利点がある。このチルト&テレス
コスイッチ10の操作ノブ24を図中矢印X0 方向に操
作した場合、上記した従来のチルト&テレスコスイッチ
50と同様、まず収納穴41と節度感付与ピース43と
が接して両者の隙間がなくなるまでは、スイッチ本体1
9のみが揺動を始める。そして、その際には、上記した
従来のチルト&テレスコスイッチ50と同様の理由で、
スイッチ本体19は、開口球形凹部38の球面部分Aで
片当たりして案内されて揺動され、ノブ側球形外形部2
8の球形形状の中心からずれた位置を中心に揺動する。
【0030】しかし、この場合であっても、スイッチ本
体19がそれ以降に揺動する際には、下部球形凹部60
の凹状球面には反ノブ側球形外形部31の球状突起体3
1a〜31dしか接触させない。このため、実施例のチ
ルト&テレスコスイッチ10によれば、スイッチ本体1
9の揺動動作において球状突起体31a〜31dの点接
触しか起こさないので、著しい操作力の増大を招かず操
作性を高めることができる。
【0031】また、次のような利点もある。各部材が規
格寸法内であっても、その範囲内での組み付け誤差や成
形寸法誤差により、各球状突起体31a〜31dの先端
と下部球形凹部60の凹状球形の球面との間の隙間が変
化し、各球状突起体31a〜31dの下部球形凹部60
の凹状球面への接触位置も変化することがある。このよ
うな場合であっても、上記したようにスイッチ本体19
の揺動時には各球状突起体31a〜31dの点接触しか
招かないので、各部材の規格寸法精度を今まで通り、或
いは若干緩和することができる。よって、実施例のチル
ト&テレスコスイッチ10によれば、品質管理の緩和や
既存設備の有効利用を通してコスト低減を図ることがで
きる。特に、チルト&テレスコスイッチ10では、操作
ノブ24の操作における節度感を得るための節度感付与
ピース43の先端を凸部形状とし貫通孔47を小径とし
たので、下部球形凹部60の凹状形状の球面を比較的広
範囲な球面とすることができる。よって、当該凹状形状
の球面の規格寸法精度を高めなくても球状突起体31a
〜31dの点接触を図ることができるので、やはりコス
ト低減を図ることができる。
【0032】以上本発明の一実施例について説明した
が、本発明はこの様な実施例になんら限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。
【0033】例えば、球状突起体31a〜31dを円錐
状や円錐台状の突起体としたり、断面が半球状若しくは
円錐状,円錐台状の環状突起体を反ノブ側球形外形部3
1の外周に突出して設けることもできる。
【0034】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のスイッチに
よれば、操作ノブが操作されてスイッチ本体が揺動する
際に下部球形凹部の球面とは突起体を接触するに過ぎな
いので、著しい操作力の増大を招かず操作性を高めるこ
とができる。また、下部球形凹部とは球形先端での点接
触しか起こさないので、より操作性を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のチルト&テレスコスイッチ10の断面
図。
【図2】従来のチルト&テレスコスイッチ50の断面
図。
【符号の説明】
10…テレスコスイッチ 12…上部ケース体 14…下部ケース体 16…スイッチ収納ケース 19…スイッチ本体 20…開口 24…操作ノブ 28…ノブ側球形外形部 31…反ノブ側球形外形部 31a,31b,31c,31d…球状突起体 36a,36b,36c,36d…スイッチ機体 38…開口球形凹部 41…収納穴 43…節度感付与ピース 44…スプリング 47…貫通孔 60…下部球形凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01H 25/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 球形の外形を有するスイッチ本体と、該
    スイッチ本体を該球形外形を案内して揺動可能に収納す
    るスイッチ収納部とを備え、該スイッチ収納部の開口外
    部において該スイッチ本体に固定された操作ノブの操作
    により、前記スイッチ本体を揺動するスイッチであっ
    て、 前記スイッチ本体は、前記操作ノブ側に球形に形成され
    たノブ側球形外形部と、該ノブ側球形外形部の球形形状
    と同心の球形形状で該ノブ側球形部と反対側に形成され
    た反ノブ側球形外形部とを接合して備え、 前記スイッチ収納部は、前記収納されたスイッチ本体の
    ノブ側球形外形部を案内する凹状の球形に前記開口の下
    端周縁に亘って形成された開口球形凹部と、前記収納さ
    れたスイッチ本体の反ノブ側球形外形部が嵌り込む凹状
    の球形で前記開口球形凹部の球面と同心に形成された下
    部球形凹部とを対向して備え、 前記反ノブ側球形外形部は、前記下部球形凹部の前記凹
    状球形の球面に向けて突出した突起体を、前記スイッチ
    本体の揺動動作に沿った揺動面において前記揺動の中立
    位置を挟んで対向して有することを特徴とするスイッ
    チ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のスイッチであって、 前記突起体は、球状突起体であるスイッチ。
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