JP4558535B2 - スイッチ機構 - Google Patents

Description

本発明は、ケースに設けられた開口部から少なくとも一部が露出されて、ケースの外部からの操作に基づいて動作可能にケース内において支持されるスイッチノブと、同スイッチノブの動作に基づいてオン動作するスイッチとを備えるスイッチ機構に関する。

従来、この種のスイッチ機構としては、例えば特許文献１に示されるような構成が知られている。このスイッチ機構は、ケースの外部から押圧操作可能なスイッチノブを備えている。スイッチノブは、押圧操作するための操作部を備えており、操作部は、ケースに設けられた開口部から露出されている。また、スイッチノブにおける操作部以外の部分はケースに収容されている。スイッチノブには腕部が側方に延びるように一体に形成されている。スイッチノブは、操作部と腕部とからＴ字状に形成されている。腕部の一端は、スイッチノブの操作に基づいて回動動作可能に軸支されており、他端はケースの内底面に固定されたスイッチをオン動作するため自由端となっている。つまり、腕部は、操作部が押圧操作されると支持部を中心として傾動して、同腕部の自由端によってスイッチをオン動作する。また、腕部は、前記操作部の操作時においても弾性変形しないようになっている。このため、上記特許文献１におけるスイッチ機構においては、腕部を介してケースに固定されたスイッチをオン動作する際、操作部からの押圧力がスイッチに対して全て伝達される。この結果、スイッチノブの操作時における剛性感（手応え感）は得られるものの、スイッチに対しては無制限に荷重を加えてしまう恐れがあった。このため、スイッチに対する過荷重対策として、例えば次のような構成が考えられていた。

即ち、図５に示すように、スイッチ機構１００は、ケース１１０に収容されたスイッチ１２０と、このスイッチ１２０をケース１１０の外部からの操作に基づいてオン操作するスイッチノブ１３０とを備えている。

ケース１１０は、スイッチノブ１３０を支持する軸部１１１を備えている。また、ケース１１０には、スイッチノブ１３０の一部を露出する開口部１１２が形成されている。
スイッチノブ１３０は、前記開口部１１２から露出される操作部１３１を備えている。スイッチノブ１３０において操作部１３１には弾性を有する板ばね１３２が側方に延びるように一体に形成されている。スイッチノブ１３０は、操作部１３１と板ばね１３２とからＴ字状に形成されている。板ばね１３２の一端は軸部１１１において回動可能に支持されており、他端は自由端となっている。操作部１３１の押圧操作により、板ばね１３２の自由端側は、軸部１１１を中心として傾動する。ケース１１０の内底面には基板１１３が固定されており、この基板１１３上にスイッチ１２０が固定されている。スイッチ１２０は、ケース１１０内において、前記スイッチノブ１３０における自由端側の回動軌跡上にくるように配置されている。

さて、スイッチ１２０をオン動作する場合、操作部１３１を押圧操作する。こうすることにより、図５に二点鎖線で示すように、スイッチノブ１３０ａは、板ばね１３２の軸部１１１を中心として回動し、その回動動作に伴い板ばね１３２の先端によってスイッチ１２０が押圧されて同スイッチ１２０がオン動作する。そしてさらに、操作部１３１が押圧操作された場合には、同じく図５に二点鎖線で示すように、スイッチノブ１３０ｂの板ばね１３２が、同スイッチノブ１３０ｂとケース１１０の内底面から突出したストッパ１１４との間に設けられているオーバストローク分だけ撓む。板ばね１３２がオーバストローク分だけ撓むことでスイッチ１２０に加わる荷重が緩和されるようになっている。
特開２００４―２２０９２４号公報

ところで、上記のような構成のスイッチ機構１００は、板ばね１３２がオーバストローク分だけ撓むことによってスイッチ１２０に加わる過荷重が緩和（吸収）されるように構成されている。このため、スイッチ１２０はある程度、前記過荷重から保護されるが、その反面、操作部１３１の押圧操作に対しては、剛性感（手応え感）が損なわれてしまうといった問題があった。即ち、剛性感を得るためには、板ばね１３２の弾性係数を大きくして撓み難くすればよいが、スイッチ機構１００については、板ばね１３２を撓ませることでスイッチ１２０への過荷重を抑制する構成上、剛性感を得ることは困難であった。従って、スイッチ１２０に対する過荷重を緩和することができるとともに、スイッチノブ１３０の操作に対して剛性感を得ることのできるスイッチ機構１００が所望されていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、スイッチノブの操作時における剛性感を得ることができるとともに、スイッチに加わる過荷重を低減させることのできるスイッチ機構を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ケースに設けられた開口部から少なくとも一部が露出されて、当該ケースの外部からの操作に基づいて動作可能に同ケース内において支持されるスイッチノブと、ケース内に収容されるとともに前記スイッチノブの動作に基づいてオン動作するスイッチとを備えるスイッチ機構であって、前記スイッチノブは、外部からの操作に伴う操作力を前記スイッチに伝達する腕部を備え、前記スイッチノブの前記スイッチに対向する部位には、外部からの操作に基づくスイッチノブの動作によりスイッチからの反力として加わる荷重が予め設定された荷重を境に同操作に基づくスイッチノブの操作方向と反対方向に急激に弾性変形する弾性部材を設け、前記弾性部材は、前記スイッチに向かうにつれて縮径する円錐台状をなす変形部を備える皿ばねにより構成されるとともに、前記弾性部材は、前記腕部の先端に設けられた皿ばね受け部によって支持されていることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスイッチ機構において、前記弾性部材は、前記スイッチと当接して弾性変形する当接面を備え、当接面が同当接面に当接するスイッチの表面に当接した際に、同当接面が前記スイッチの表面全体と当接するとともに、前記当接面の面積が前記スイッチの表面の面積よりも大きくなるようにスイッチと弾性部材との配置位置及び当接面の面積が設定されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のスイッチ機構において、前記スイッチは、前記スイッチノブの非操作時において同スイッチがオフ状態の解放位置と、前記スイッチノブの押圧操作時において同スイッチがオン状態の押圧位置との間を移動可能とする可動部を備え、前記当接面が弾性変形した状態において、前記可動部が前記押圧位置で停止するように、前記スイッチノブを規制するストッパを前記ケースの内底面、又は当該スイッチノブの少なくとも一方に設けたことを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか１項に記載のスイッチ機構において、前記スイッチノブは、一端が前記ケース内における支持部によって回動可能に支持されるとともに、他端が前記弾性部材を装着する作用部が備えられた腕部と、前記ケースの開口部から露出されて当該ケースの外部から押圧操作を行う操作部とを備えており、前記操作部が、前記支持部と作用部との間に設けられることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載のスイッチ機構において、前記スイッチノブの非操作時において、前記スイッチノブの腕部と、前記ケースの内側面との間に、前記ケースの内側面及び、スイッチノブの腕部にそれぞれ密着するように弾性を有する吸収部材を介在するようにしたことを要旨とする。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ケースの外部からの操作に基づくスイッチノブの動作により弾性部材（皿ばね）を介してスイッチに加わる荷重が、予め設定された荷重を越えると弾性部材が前記スイッチノブの操作方向とは反対方向に急激に弾性変形して前記スイッチに加わる荷重を緩和する。また、弾性部材が急激に変形することによってスイッチノブの操作における剛性感（操作感）を得ることもできる。このため、スイッチノブの操作時における剛性感を得ることができるとともに、スイッチに加わる過荷重を低減させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、前記外部からの操作に基づくスイッチノブの動作によりスイッチに加わる荷重は、当接面と当接する部位に集中する。また、当接面の面積は、この当接面と当接するスイッチの表面の面積よりも大きくなるように設定されているため、スイッチの表面から弾性部材の当接面に向かう荷重は、当接面に対して小さい範囲に集中して加わる。このため、弾性部材は弾性変形し易くなり、スイッチノブの動作に基づくスイッチに加わる過荷重を効率よく緩和することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、スイッチノブは、スイッチに過荷重が加わる前にケースの内底面、又はスイッチノブの少なくとも一方に設けられたストッパによって規制される。このとき、スイッチノブがストッパによって規制された状態で、スイッチの可動部は押圧位置に保持される。即ち、この状態でスイッチの可動部は移動可能範囲内にあるため同スイッチに対してスイッチノブからの過荷重が加わらない。このため、外部からの操作に基づくスイッチノブの動作により加わる過荷重からスイッチを保護することができる。

請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３のうちいずれか１項に記載の発明の作用に加えて、スイッチノブは、操作部が操作されることにより、支持部を支点として回動（傾動）して、作用部に装着される弾性部材を介してスイッチをオン動作する。即ち、スイッチノブにおいて、支持部、操作部及び作用部は、それぞれ「てこの原理」における支点、力点及び作用点に相当する。ここで、スイッチノブの操作部は、支持部と作用部との間に設けられているため、操作部を操作する場合における操作量（ストローク量）に対して腕部の作用部における移動量が大きくなる。このため、少ない操作量でスイッチのオン動作を行うことができる。従って、操作性が向上する。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載の作用に加えて、前記ケースの内側面とスイッチノブの腕部とが互いに当接することが防止される。例えば、振動等によりスイッチノブが振動した場合において、腕部とケースとが互いに近づく方向に移動した状態においても吸収部材によりその振動が吸収される。このため、スイッチノブの振動等に起因して発生する異音を抑制することができる。

本発明によれば、スイッチノブの操作時における剛性感を得ることができるとともに、スイッチに加わる過荷重を低減させることができる。

（第１実施形態）
以下、本発明をスイッチ機構に具体化した第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。

図１（ａ）に示すように、スイッチ機構１は、ケース１０に収容されたスイッチ３１と、このスイッチ３１をケース１０の外部からの操作に基づいてオン操作するスイッチノブ５１とを備えている。

ケース１０は、スイッチ３１が固定されるケース本体１１と、スイッチノブ５１の一部が露出される開口部２２を有する蓋体２１とを備えている。ケース１０は、ケース本体１１と蓋体２１とが組み合わされることにより箱状を成している。

ケース本体１１には、同ケース本体１１の内底面から直交するように突出した突出部１２が形成されている。突出部１２の上面は、平状の載置面１３となっており、載置面１３には、基板１４が載置されている。基板１４の上面には、スイッチ３１が配置されている。また、ケース本体１１には、前記突出部１２と平行にストッパ１５が突出形成されている。

蓋体２１は、ケース本体１１を内嵌する挿入口２３を備えており、挿入口２３は、前記開口部２２と平行に形成されている。蓋体２１の内側面は、ケース本体１１の外側面に密着して固定されている。また、蓋体２１の内側面には、前記スイッチノブ５１を軸支する軸受け部（図示略）が設けられている。

スイッチ３１は、基板１４の上面に固定されたスイッチ本体部３２と、前記スイッチノブ５１の操作に基づいてオン動作する可動部３３とを備えている。可動部３３は、ばね部材（図示略）を備えており、スイッチ本体部３２に対して突出及び引込みの直線往復運動可能となっている。可動部３３は、外部からの押圧操作の基づき、ばね部材の弾性力に抗してスイッチ本体部３２に引込み（図１（ｂ）に示す押圧位置）、外部からの押圧操作が解除されると、ばね部材の付勢力により自動的に原位置（図１（ａ）に示す解放位置）に復帰する。可動部３３における押圧位置は、可動部３３がスイッチ本体部３２から若干突出した状態で規制される位置に設定されている。このとき、可動部３３内における接点部（図示略）がスイッチ本体部３２の接点に接触している。この状態でスイッチ３１がオン状態（通電状態）となる。

スイッチノブ５１は、前記蓋体２１の軸受け部に支持される支持部５２と、前記開口部２２を介して操作される操作部５３と、操作部５３の押圧力をスイッチ３１に伝達する腕部５４とを備えている。腕部５４の基端は、回動動作可能に支持部５２に支持されており、先端は、自由端となっている。また、腕部５４の先端には、前記突出部１２と対向するように円筒形状の作用部としての皿ばね受け部５５が形成されている。皿ばね受け部５５には、弾性部材としての皿ばね６１が配設されている。

（皿ばね６１）
図２に示すように、皿ばね６１は皿ばね受け部５５に支持される基端部６２と、同基端部６２と一体に連結された変形部６３とを備えている。変形部６３の外周面６３ａは、基端部６２において皿ばね受け部５５と反対側に形成された連結面６４と連結されている。基端部６２は、円筒形状に形成されており、変形部６３はその先端に向かうにつれて縮径する円錐台状に形成されている。即ち、変形部６３の外周面６３ａは、その基端から先端に向かって傾斜している。変形部６３の基端の外径（内径）は、基端部６２の外径（内径）よりも小さい。このため、外周面６３ａは、変形部６３の先端から基端の方向に対して荷重が加わった場合において、ある程度の荷重が加わるまでは弾性変形が生じないが、予め設定された荷重が加わると内方へ弾性変形可能となる。

変形部６３における基端部６２と反対側は、円形状の当接面６５によって閉塞されており、この当接面６５が前記スイッチノブ５１の操作に基づいてスイッチ３１の可動部３３と当接する。スイッチ３１は、スイッチノブ５１の押圧操作に基づいて皿ばね６１の当接面６５が操作方向に移動することでオン動作する。この状態において、可動部３３の表面は、当接面６５の中央に当接するように配設されている。また、当接面６５の表面積Ａ（図２に示す斜線部Ａ）は、スイッチ３１の可動部３３における同当接面６５と当接する表面積Ｂ（図２に示す斜線部Ｂ）よりも大きくなるように設定されている。このため、当接面６５から皿ばね６１の基端部６２の方向に対して荷重が加えられた場合には、予め設定された荷重までその弾性変形が起こらないようになっており、予め設定された荷重を超えると急激に内方へ弾性変形するようになっている。また、前記予め設定された荷重は、スイッチ３１の可動部３３における前記ばね部材の弾性力よりも大きくなるように設定されている。このため、図１（ｂ）に示すように、皿ばね６１はスイッチ３１の可動部３３をオン動作した状態でも弾性変形しない。

皿ばね６１は、スイッチ３１の可動部３３がオン動作した状態で、さらにスイッチノブ５１が押圧され、当接面６５から皿ばね６１の内方向（図１（ａ）における操作方向とは反対方向）に予め設定された以上の荷重が加わると、前記操作方向とは反対方向に弾性変形する。このように、弾性体として例えば比例変形するスポンジのように、与えられた荷重に対応（比例）して徐々に変形するものとは異質なものが採用されている。皿ばね６１の当接面６５は、弾性変形すると、前記連結面６４よりも内方に引込む（図１（ｃ）に示す弾性変形位置）。

（ストッパ１５）
図１（ｃ）に示すように、ストッパ１５は、ケース本体１１の内底面から突出しており、その突出高さは前記突出部１２よりも高く形成されている。さらに、その突出高さは、前記スイッチノブ５１の腕部５４が同ストッパ１５により規制された状態で、且つ、前記皿ばね６１の変形部６３が内方に変形した状態で、皿ばね６１（連結面６４）がスイッチ本体部３２に当接しないように設定されている。また、ストッパ１５は、開口部２２の真下に形成されており、スイッチノブ５１における皿ばね受け部５５から操作部５３までの長さ分だけ突出部１２と離間して配設されている。即ち、ストッパ１５は、スイッチノブ５１における操作部５３の真下に形成されているため、スイッチノブ５１を押圧操作して、腕部５４を介して過荷重が加わる場合にも、腕部５４が撓まないようになっている。本実施形態では、スイッチノブ５１がストッパ１５により規制された状態で、スイッチ３１の可動部３３は、ちょうど押圧位置で停止する位置に設定されている。尚、スイッチ３１の可動部３３は、スイッチ３１が耐え得る限界の荷重が加わるまで、さらにスイッチ本体部３２の内方向に移動することができるようになっている。即ち、スイッチノブ５１に対して予め設定された以上の荷重が加わると、まず、皿ばね６１が弾性変形するようになっており、さらに前記荷重が加わると、ストッパ１５によりスイッチノブ５１自身が規制されるようになっている。このようにして、スイッチノブ５１の押圧操作に基づく過荷重からスイッチ３１を保護することができるようになっている。

（吸収部材７１）
スイッチノブ５１には、弾性を有する樹脂材等により形成された平板状の吸収部材７１が配設されている。吸収部材７１は、腕部５４における蓋体２１の内頂面側、且つ、操作部５３の基端部に当接するように配設されている。吸収部材７１は、スイッチノブ５１の回動動作に伴って移動し、スイッチノブ５１の非操作状態において、蓋体２１の内頂面に当接する。

（第１実施形態の作用）
次に、上記実施形態のように構成されたスイッチ機構１の使用態様について説明する。
「解放位置（図１（ａ）参照）→押圧位置（図１（ｂ）参照）」
図１（ａ）に示すように、スイッチノブ５１の操作部５３を操作方向へ押圧操作すると、腕部５４は、支持部５２を中心に回動動作する。その結果、腕部５４は、皿ばね６１を介してスイッチ３１の可動部３３を押圧する。このとき可動部３３は、図示しないばね部材の付勢力に抗してスイッチ本体部３２の内方向に移動する。そして、図１（ｂ）に示すように、可動部３３の前記接点部がスイッチ本体部３２内の前記接点に接触するとスイッチ３１はオン状態となる。このとき皿ばね６１は、弾性変形しないでスイッチ３１の可動部３３の押圧位置に移動する。

「押圧位置→弾性変形位置（図１（ｃ）参照）」
スイッチ３１が押圧位置の状態で、さらに操作部５３の押圧操作を継続すると、スイッチ３１の可動部３３の移動は規制されているため、可動部３３の表面から、皿ばね６１の当接面６５に対して荷重が与えられる。そして、図１（ｃ）に示すように、その荷重が予め設定された荷重を超えると、皿ばね６１の変形部６３は操作部５３の操作方向とは反対方向に急激に弾性変形する。弾性変形した変形部６３の当接面６５は、連結面６４よりも基端部６２の内方に入込んだ位置まで変形する。このとき、当接面６５が勢いよく基端部６２の内方に移動するため、剛性感（操作感）が得られる。

そして、皿ばね６１（連結面６４）は、ストッパ１５によってスイッチ本体部３２に当接しない位置で停止する。さらに、この状態で、スイッチノブ５１の腕部５４は、ストッパ１５によってこの状態以上に腕部５４を操作方向に対して移動することができないようなっており、スイッチ３１（スイッチ本体部３２）に過荷重がかからないようになっている。こうして、スイッチ３１を過荷重から保護することができる。

「弾性変形位置→解放位置」
操作部５３の押圧操作を解除すると、皿ばね６１の弾性力及び可動部３３の付勢力により腕部５４は操作方向と反対方向に移動する。そして、皿ばね６１の変形部６３及び可動部３３が原位置に復帰すると、スイッチノブ５１は図１（ａ）に示すように、スイッチ３１の解放位置に復帰する。このとき、変形部６３の弾性力によって勢いよく元の状態に復帰したとしても、腕部５４と蓋体２１との間には吸収部材７１が介在しているため、腕部５４が蓋体２１に接触することが抑制される。ひいては、腕部５４が蓋体２１に接触することに起因して発生する異音等が抑制される。

（第１実施形態の効果）
従って、上記第１実施形態のスイッチ機構１によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）スイッチノブ５１の操作部５３の押圧操作に基づく腕部５４の動作により皿ばね６１を介してスイッチ３１に加わる荷重が、予め設定された荷重を越えると皿ばね６１がスイッチノブ５１の操作方向とは反対方向に急激に弾性変形してスイッチ３１に加わる荷重が緩和される。また、皿ばね６１が急激に変形することによってスイッチノブ５１の操作における剛性感（操作感）を得ることもできる。このため、スイッチノブ５１の操作時における剛性感を得ることができるとともに、スイッチ３１に加わる過荷重（過負荷）を低減させることができる。

（２）スイッチノブ５１の操作部５３の押圧操作に基づくスイッチノブ５１の動作によりスイッチ３１に加わる荷重は、反力（スイッチ３１の表面から皿ばね６１の当接面６５に向かう荷重）として当接面６５と当接する部位に集中する。即ち、スイッチ３１の可動部３３の表面から皿ばね６１の当接面６５における小さい範囲に対して荷重（応力）が集中して加わる。このため、皿ばね６１は弾性変形し易くなり、スイッチノブ５１の動作に基づくスイッチ３１に加わる過荷重を効率よく緩和することができる。

（３）スイッチノブ５１の腕部５４は、スイッチ３１に過荷重が加わる前にケース１０の内底面に設けられたストッパ１５によって規制される。このとき、腕部５４がストッパ１５によって規制された状態で、スイッチ３１の可動部３３は押圧位置に保持される。即ち、この状態でスイッチ３１の可動部３３は移動可能範囲内にあるため同スイッチ３１に対してスイッチノブ５１からの過荷重が加わらない。このため、操作部５３の押圧操作に基づくスイッチノブ５１の動作により加わる過荷重からスイッチ３１を保護することができる。

（４）スイッチノブ５１は、操作部５３が操作されることにより、支持部５２を支点として回動（傾動）して、皿ばね受け部５５に装着される皿ばね６１を介してスイッチ３１をオン動作する。即ち、スイッチノブ５１において、支持部５２、操作部５３及び皿ばね受け部５５は、それぞれ「てこの原理」における支点、力点及び作用点に相当する。ここで、スイッチノブ５１の操作部５３は、支持部５２と皿ばね受け部５５との間に設けられているため、操作部５３を操作する場合における操作量（ストローク量）に対して腕部５４の皿ばね受け部５５における移動量が大きくなる。このため、少ない操作量でスイッチ３１のオン動作を行うことができる。従って、操作性が向上する。

（５）スイッチノブ５１には、腕部５４における蓋体２１の内頂面側、且つ、操作部５３の基端部に当接するように吸収部材７１が配設されている。このため、ケース１０の内側面とスイッチノブ５１の腕部５４とが互いに当接することが防止される。例えば、振動等によりスイッチノブ５１が振動した場合において、腕部５４とケース１０とが互いに近づく方向に移動した状態においても吸収部材７１によりその振動が吸収される。従って、スイッチノブ５１の振動等に起因して発生する異音を抑制することができる。

（第２実施形態）
以下、本発明をスイッチ機構に具体化した第２実施形態を図３に従って説明する。尚、この実施形態に係るスイッチ機構は、スイッチノブ及び皿ばねの配置位置について第１実施形態と異なる。従って、第１実施形態のスイッチ機構１と同一の部材構成については同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。

図３（ａ）に示すように、スイッチノブ５１の腕部５４における支持部５２とは反対側には、ケース本体１１の内底面に向かって突出した膨出部５６が形成されている。膨出部５６は、ドーム状に盛り上がった形状となっている。膨出部５６は、操作部５３の押圧操作に基づいてスイッチ３１の可動部３３を押圧する。

ケース本体１１の内底面には、皿ばね６１が配設されている。皿ばね６１は、同皿ばね６１の当接面６５が蓋体２１の内頂面に対向するように配設されている。このため、皿ばね６１の変形部６３は、操作方向に変形するようになっている。また、変形部６３の当接面６５には、基板１４が載置されており、その基板１４上にスイッチ３１のスイッチ本体部３２が載置されている。即ち、蓋体２１の内頂面側から、スイッチノブ５１の膨出部５６、スイッチ３１の可動部３３、スイッチ本体部３２、基板１４、皿ばね６１の順に配置されている。スイッチ３１及び基板１４は、皿ばね６１の弾性変形に伴い図３（ａ）に示す解放位置と、図３（ｂ）に示す弾性変形位置との間を移動可能となっている。また、スイッチ３１の可動部３３が膨出部５６によって押圧位置までオン動作されている状態で、皿ばね６１は弾性変形しないで維持される。

皿ばね６１の変形部６３は、スイッチ３１の可動部３３がオン動作した状態で、スイッチノブ５１から操作方向に対して予め設定された以上の荷重が加わると、操作方向に対して急激に弾性変形する。このとき、皿ばね６１の当接面６５は、弾性変形するとともに、前記連結面６４よりも内方に引込む（図３（ｂ）に示す弾性変形位置）。また、皿ばね６１の変形部６３の変形とともに、その変形部６３の当接面６５に載置された基板１４及びスイッチ３１は操作方向に移動する。基板１４及びスイッチ３１は、基板１４が皿ばね６１の連結面６４に当接する位置まで移動可能となっている。基板１４及びスイッチ３１は、図示しないガイドによって操作方向及びその操作方向とは逆方向にのみ移動可能に支持されている。基板１４が皿ばね６１の連結面６４に当接した状態で、スイッチノブ５１の腕部５４は、ストッパ１５によってこの状態以上に腕部５４が操作方向に対して移動できないように規制される。

（第２実施形態の作用）
次に、上記実施形態のように構成されたスイッチ機構１の使用態様について説明する。
図３（ａ）に示すように、スイッチ３１が解放位置にある状態でスイッチノブ５１の操作部５３を押圧操作すると、腕部５４は、支持部５２を中心に回動動作する。その結果、腕部５４の膨出部５６は操作部５３からの押圧操作に基づいてスイッチ３１をオン動作する。そして、膨出部５６は、スイッチ３１の可動部３３を押圧する。そして、図３（ｂ）に示すように、可動部３３の接点部（図示略）がスイッチ本体部３２内の接点に接触するとスイッチ３１はオン状態となる。こうして、スイッチ３１の可動部３３を押圧位置に移動することができる。また、このとき皿ばね６１の弾性変形は生じない。

スイッチ３１が押圧位置の状態で、さらに操作部５３の押圧操作を継続すると、スイッチ３１の可動部３３の移動は規制されているため、皿ばね６１の当接面６５に対して荷重が与えられる。そして、その荷重が予め設定された荷重を超えると、皿ばね６１の変形部６３は操作部５３の操作方向と同方向に弾性変形する。弾性変形した変形部６３の当接面６５は、連結面６４よりも基端部６２の内方に入込んだ位置まで変形する。このとき、当接面６５に載置された基板１４及びスイッチ３１は皿ばね６１の変形部６３の変形とともに操作方向へ移動し、基板１４は皿ばね６１の連結面６４に当接する位置で停止する（図３（ｂ）参照）。このとき、腕部５４は、ストッパ１５によって規制されており、この状態以上に腕部５４を操作方向に移動することができない。このため、スイッチ３１（スイッチ本体部３２）に過荷重がかからないようになっている。こうして、スイッチ３１を過荷重から保護することができる。

（第２実施形態の効果）
（６）スイッチノブ５１の操作部５３の押圧操作に基づく腕部５４の動作によりスイッチ３１に加わる荷重が、予め設定された荷重を越えると皿ばね６１がスイッチノブ５１の操作方向と同方向に急激に弾性変形する。このとき、当接面６５に載置された基板１４及びスイッチ３１は皿ばね６１の変形部６３の変形とともに移動する。このようにして、スイッチ３１に加わる荷重が緩和される。また、皿ばね６１が急激に変形することによってスイッチノブ５１の操作における剛性感（操作感）を得ることもできる。このため、スイッチノブ５１の操作時における剛性感を得ることができるとともに、スイッチ３１に加わる過荷重（過負荷）を低減させることができる。

（別の実施形態）
尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態のスイッチ機構１では、スイッチノブ５１の一端を軸支して、同スイッチノブ５１が回動動作する片ヒンジ機構を採用したが、スイッチ機構は、片ヒンジ機構に限定しない。即ち、図４（ａ），（ｂ）に示すように、スイッチノブ５１ａ全体が操作方向又は反操作方向にのみスライド移動するスイッチ機構１を採用してもよい。このような構成にした場合、スイッチノブ５１ａの操作部５３ａの真下に円筒形の皿ばね受け部５５ａが形成され、この皿ばね受け部５５ａに皿ばね６１が配設される。また、皿ばね受け部５５ａの外壁は、皿ばね６１の連結面６４よりもケース本体１１の内底面側に突出して形成されており、この突出した外壁が第１ストッパ１５ａを形成する。この第１ストッパ１５ａと対向するように、第２ストッパ１５ｂがケース本体１１の内底面から突出形成されている。第１ストッパ１５ａ及び第２ストッパ１５ｂは、スイッチノブ５１を押圧操作して、皿ばね６１が弾性変形した状態、且つ、スイッチ３１の可動部３３が押圧位置に到達した状態でちょうど当接するように、第１ストッパ１５ａ及び第２ストッパ１５ｂの長さが設定されている。また、スイッチノブ５１ａにおける蓋体２１の内頂面側には、吸収部材７１ａが配設されている。このような構成にした場合、上記効果（１）〜（３），（５）と同様の効果を得ることができる。

・上記各実施形態では、弾性体として皿ばね６１を用いたが、予め設定された荷重を境に急激に弾性変形してスイッチノブ５１の動作に基づいてスイッチ３１に加わる荷重を緩和する非比例変形する構成であればよい。例えば、皿ばね６１をドーム状の形状や、変形部６３が連結面６４と当接面６５の間を垂直に一体形成する形状等に変形してもよい。また、皿ばね６１は、ゴム材や樹脂材により形成するようにしてもよい。こうすることで、弾性変形時に発生する音を抑制することができる。

・第１実施形態では、皿ばね６１の当接面６５の表面積Ａが可動部３３の表面積Ｂよりも広くなるように形成したが、同じ広さの面積を用いてもよいし、当接面６５の表面積Ａを可動部３３の表面積Ｂよりも狭くなるように形成してもよい。

・第１実施形態では、可動部３３の表面が当接面６５の中央に当接するように配設したが、必ずしも中央に当接するように配設する必要はない。

（ａ）は第１実施形態のスイッチ機構における解放位置を示す断面図、（ｂ）は同押圧位置を示す断面図、（ｃ）は同皿ばねにおける弾性変形位置を示す断面図。 第１実施形態における皿ばね及びスイッチの関係を示す斜視図。 （ａ）は第２実施形態のスイッチ機構における解放位置を示す断面図、（ｂ）は同押圧位置及び皿ばねにおける弾性変形位置を示す断面図。 （ａ）は別の実施形態のスイッチ機構における解放位置を示す断面図、（ｂ）は同押圧位置及び皿ばねにおける弾性変形位置を示す断面図。 従来のスイッチ機構を示す断面図。

符号の説明

１…スイッチ機構、１０…ケース、１４…基板、１５…ストッパ、１５ａ…第１ストッパ、１５ｂ…第２ストッパ、２２…開口部、３１…スイッチ、３３…可動部、５１，５１ａ…スイッチノブ、５２…支持部、５３，５３ａ…操作部、５４…腕部、５５，５５ａ…皿ばね受け部（作用部）、６１…皿ばね（弾性部材）、６３…変形部、６５…当接面、７１，７１ａ…吸収部材。

Claims (5)

1. ケースに設けられた開口部から少なくとも一部が露出されて、当該ケースの外部からの操作に基づいて動作可能に同ケース内において支持されるスイッチノブと、ケース内に収容されるとともに前記スイッチノブの動作に基づいてオン動作するスイッチとを備えるスイッチ機構であって、
   前記スイッチノブは、外部からの操作に伴う操作力を前記スイッチに伝達する腕部を備え、
   前記スイッチノブの前記スイッチに対向する部位には、外部からの操作に基づくスイッチノブの動作によりスイッチからの反力として加わる荷重が予め設定された荷重を境に同操作に基づくスイッチノブの操作方向と反対方向に急激に弾性変形する弾性部材を設け、前記弾性部材は、前記スイッチに向かうにつれて縮径する円錐台状をなす変形部を備える皿ばねにより構成されるとともに、前記弾性部材は、前記腕部の先端に設けられた皿ばね受け部によって支持されていることを特徴とするスイッチ機構。
2. 請求項１に記載のスイッチ機構において、
   前記弾性部材は、前記スイッチと当接して弾性変形する当接面を備え、
   当接面が同当接面に当接するスイッチの表面に当接した際に、同当接面が前記スイッチの表面全体と当接するとともに、前記当接面の面積が前記スイッチの表面の面積よりも大きくなるようにスイッチと弾性部材との配置位置及び当接面の面積が設定されていることを特徴とするスイッチ機構。
3. 請求項２に記載のスイッチ機構において、
   前記スイッチは、前記スイッチノブの非操作時において同スイッチがオフ状態の解放位置と、前記スイッチノブの押圧操作時において同スイッチがオン状態の押圧位置との間を移動可能とする可動部を備え、
   前記当接面が弾性変形した状態において、前記可動部が前記押圧位置で停止するように、前記スイッチノブを規制するストッパを前記ケースの内底面、又は当該スイッチノブの少なくとも一方に設けたことを特徴とするスイッチ機構。
4. 請求項１〜請求項３のうちいずれか１項に記載のスイッチ機構において、
   前記スイッチノブは、一端が前記ケース内における支持部によって回動可能に支持されるとともに、他端が前記弾性部材を装着する作用部の備えられた腕部と、前記ケースの開口部から露出されて当該ケースの外部から押圧操作を行う操作部とを備えており、前記操作部が、前記支持部と作用部との間に設けられることを特徴とするスイッチ機構。
5. 請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載のスイッチ機構において、
   前記スイッチノブの非操作時において、前記スイッチノブの腕部と、前記ケースの内側面との間に、前記ケースの内側面及び、スイッチノブの腕部にそれぞれ密着するように弾性を有する吸収部材を介在するようにしたことを特徴とするスイッチ機構。

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