JP4758322B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種機器を作動させる際に操作するスイッチ装置に関する。

従来、各種機器を作動させる際に操作するスイッチ装置として、回転操作によって機器電源のオン・オフ又は機器の制御量を変更するロータリースイッチが用いられ、この種のロータリースイッチが例えば特許文献１〜３に開示されている。これらロータリースイッチでは、確実なスイッチ切り換えや快適なスイッチ操作感を有するように、節度機構を備えている。例えば機械式の節度機構の場合、ロータリースイッチの固定側に凹部、回転側に凸部を各々設け、これら凹部及び凸部の噛合いによって節度を発生させている。
特開２００４−２２３０１号公報 特開２００４−２２０９５７号公報 特開２００３−０８６０５９号公報

ところで、ロータリースイッチは、摘みを予め定めた回転操作範囲内で操作し、その回動操作量に相対して機器の制御量を設定することができることから、制御量を高精度に調整して機器を運転させる場合に有効である。そして、この種のロータリースイッチは、用途に応じて、種々の回転操作範囲が、例えば、１２０度、１８０度、２７０度、３６０度、又は、３６０度以上等、のものが用意されている。これら回転操作範囲は、摘みを回転支持する操作軸と係合し回転を規制するストッパ部材を設けそのストッパ部材の配置位置等を調整することによって決定されていた。従って、ロータリースイッチは、回転操作範囲が相違するだけで、異なるロータリースイッチとなっていた。

そのため、各種機器を作動させるためのロータリースイッチが多数備え付けられた車両においては、それぞれ摘みの回転操作範囲が異なるロータリースイッチが多数使用されている。従って、車両においては、操作範囲に異なるロータリースイッチを多数用意しなければならず、部品点数の増加を招くとともに部品管理の複雑化を招いていた。また、ロータリースイッチの汎用性を図る上で問題があった。

本発明の目的は、任意の操作位置に停止保持することができ、ひいてはその操作範囲を任意に変更設定できて汎用性の高いスイッチ装置を提供することにある。

請求項１の発明は、スイッチ操作軸を操作しその操作位置に応じて機器の制御量を設定するスイッチ装置において、前記スイッチ操作軸の動きに従動する従動部材と、磁力の誘起に基づいて前記従動部材を吸着固定して、前記従動部材を介して前記スイッチ操作軸の操作位置を停止保持する吸着部材とを備え、前記吸着部材は、前記従動部材を吸着固定し、その従動部材に対する吸着力にて前記スイッチ操作軸を停止保持し、前記吸着力による停止保持力は、前記スイッチ操作軸の操作位置を第１の力で移動させようとするとき、前記スイッチ操作軸の操作位置が移動しない程度の停止保持力であって、前記スイッチ操作軸の操作位置を前記第１の力よりも大きな第２の力で移動させようとするとき、前記スイッチ操作軸の操作位置が前記吸着力に抗して移動する停止保持力に設定されている。
請求項２の発明は、請求項１に記載のスイッチ装置において、前記吸着力による停止保持力は、前記第１の力による前記スイッチ操作軸の操作位置の移動に伴って、この停止保持力を感じたときに、順方向へのそれ以上の移動が不能と感じる強さであって、かつ、逆方向に前記第１の力よりも大きな前記第２の力を加えたときに、前記スイッチ操作軸の操作位置が前記吸着力に抗して移動できる強さに設定されている。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のスイッチ装置において、前記スイッチ操作軸は、スイッチケースに対して回転可能又はスライド可能に支持され、前記スイッチ操作軸を回転操作又はスライド操作することで前記操作位置を切り換える操作軸であり、前記従動部材は、前記スイッチ操作軸に対して一体回転又は一体的にスライドするように取着され、前記吸着部材は、前記スイッチケースに対して固定され、前記従動部材を吸着固定し、その従動部材に対する吸着力にて前記スイッチ操作軸を回転停止又はスライド停止に保持する。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載のスイッチ装置において、前記従動部材は、前記スイッチ操作軸の動きに従動するように同スイッチ操作軸に設けた磁性体であり、前記吸着部材は、前記磁性体を吸着固定する電磁石である。

請求項５の発明は、請求項４に記載のスイッチ装置において、前記スイッチ操作軸の操作位置を検出し、予め定めた操作位置にスイッチ操作軸が位置したとき前記電磁石を駆動させる制御回路を設けた。

請求項６の発明は、請求項３〜５のいずれか１つに記載のスイッチ装置において、前記スイッチケースには、前記スイッチ操作軸に節度感を付与する節度機構を設けた。
請求項７の発明は、請求項６に記載のスイッチ装置において、前記節度機構は、前記スイッチケース及び前記従動部材のうちの一方において該従動部材が動く方向に並設された複数の溝と、他方において、少なくとも前記吸着部材による前記スイッチ操作軸の非吸着状態における前記従動部材の動きに応じて各溝に選択的に嵌合するように設けられた節度ピースとを有する非吸着作用型節度機構を含むことを要旨とする。

請求項１又は２の発明によれば、吸着部材は磁力の誘起に基づいて従動部材と吸着固定するようにしたので、吸着部材と従動部材を、どんな相対位置においても吸着固定させることができる。その結果、スイッチ操作軸を、任意な操作位置で停止保持させることができ、ひいてはその操作範囲を任意に変更設定できて汎用性の高いものとすることができる。

請求項３の発明によれば、スイッチ操作軸を、任意な回転操作位置又はスライド操作位置で停止保持させることができ、ひいてはその回転操作範囲又はスライド操作範囲を任意に変更設定できる。
請求項４の発明によれば、電磁石を通電させることで簡単に所望のタイミングにて磁力を発生させることでき、従動部材（磁性体）を吸着固定させることができる。

請求項５の発明によれば、スイッチ操作軸の操作位置を検出し、予め定めた操作位置にスイッチ操作軸が位置したとき、スイッチ操作軸を、任意な操作位置で停止保持させることができる。そして、例えば、制御回路にて任意の２位置でスイッチ操作軸を停止保持するようにすることにより、スイッチ装置は、その操作範囲を任意に変更設定でき汎用性の高いスイッチとすることができる。

請求項６の発明によれば、スイッチ操作軸を、任意な回転操作位置又はスライド操作位置まで操作するとき、節度機構によって節度感が付与される。
請求項７の発明によれば、スイッチ操作軸が吸着部材によって吸着されていない状態にあっては、スイッチ操作軸が操作されると、その操作位置と対応する溝に節度ピースが嵌合する。そして、操作位置が変わると嵌合する溝も変化するため、その都度節度感が得られる。よって、節度感を伴ったスイッチ操作軸の操作を確実に行うことができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化したスイッチ装置の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。

図１はスイッチ装置の全体斜視図、図２は、スイッチ装置の内部構造を説明するための縦断面図である。図１及び図２において、スイッチ装置１は、車両のセンタークラスター（図示略）に配設された車両に装備された各種機器を作動させる際のスイッチ操作部材である。スイッチ装置１はスイッチケース２を備えている。スイッチケース２は、上方が開口した箱状のケース本体２ａとそのケース本体２ａの開口部を閉塞する平板状の蓋体２ｂとから構成されている。スイッチケース２の底部には、吸着部材としての電磁石３がスイッチケース２に対して移動不能に固設されている。電磁石３は、円柱状の鉄心３ａと、同鉄心３ａに巻回されたコイル３ｂとから構成されている。電磁石３は、スイッチケース２の外からコイル３ｂに電流が供給されると磁界が発生する。

スイッチケース２の蓋体２ｂには、回転操作可能なスイッチ操作軸４が設けられている。スイッチ操作軸（以下、単に操作軸という）４は、蓋体２ｂに形成された貫通穴２Ｃに貫挿され、回転可能で軸線方向に移動不能に支持されている。操作軸４の基端部（スイッチケース２の外側に突出した側の端部）には、ノブ５が固着されている。操作軸４の先端部（スイッチケース２内に突出した側の端部）には、従動部材としての従動板６が設けられている。従動板６は、磁性体、本実施形態では鉄製で形成されている。従動板６は、操作軸４に固着され、操作軸４と一体回転する。そして、従動板６は、その下面が前記電磁石３の円柱状の鉄心３ａの磁極面と摺接可能に配置されている。

従って、電磁石３のコイル３ｂに電流が供給されず電磁石３がオフの状態で、ノブ５を操作して操作軸４を回転させると、従動板６は、操作軸４の回転と一体回転する。この時、従動板６は、その下面が鉄心３ａの磁極面を摺接しながら操作軸４とともに回転する。

また、電磁石３のコイル３ｂに電流が供給されて電磁石３がオン状態になると、電磁石３は、磁力を発生し、従動板６の下面を鉄心３ａの磁極面に吸着する。従動板６は、電磁石３に吸着されると、電磁石３がスイッチケース２に固設されていることから移動不能となり、操作軸４をその操作位置で停止保持する。なお、電磁石３による操作軸４の停止保持力（電磁石３の吸着力）は、ノブ５をある程度の力で回しても操作軸４が回転しない程度の停止保持力であって、ノブ５を大きな力で回すと、操作軸４は電磁石３の吸着力に抗して回転するようになっている。この停止保持力は、予め設定されていて、停止保持力を感じた時は、予め定めた回転操作範囲の一方の端であってそれ以上の回転操作が回転不能と感じる強さであって、かつ、反対方向に大きな力で回したとき、操作軸４が電磁石３の吸着力に抗して回転操作範囲の他方の端へ回転できる強さに設定している。そして、この停止保持力を得るために電磁石３の吸着力を試験、実験等で求め、電磁石３のコイル３ｂに流す電流値を決定している。

従動板６の上面には、中心位置から外周に向かって放射状に延びる溝７が等間隔に複数形成されている。
前記蓋体２ｂの裏面には、基台１１が固設され、その基台１１に形成された収容穴１２には、先端が略半球状をなす円柱状の節度ピース１３が相対移動可能な状態で収容されている。収容穴１２の底面と節度ピース１３との間には、コイルスプリング１４が配設されている。コイルスプリング１４は、その付勢力にて節度ピース１３を従動板６の上面（溝７）に弾圧させている。

節度ピース１３が溝７に嵌合した状態から、ノブ５（操作軸４）が回動操作されると、節度ピース１３がコイルスプリング１４の付勢力に抗して、隣接する溝７の間にある山部を乗り越え隣接する溝７に嵌合する。このとき、山部を乗り越えるのに必要な操作力が、節度感として従動板６を介して操作軸４（ノブ５）に付与される。従って、ノブ５の回動操作を続けることによって節度ピース１３が山部の乗り越え毎に、操作軸４（ノブ５）には節度感が付与される。詳述すると、電磁石３がオフ状態であって従動板６が電磁石３に吸着されていないとき、ノブ５の回動操作時には節度感が付与される。

なお、スイッチケース２内には、図示しない前記操作軸４の回動と連動しその回動を検出するスイッチ機構が設けられている。このスイッチ機構はスイッチ回路２６（図３参照）を備え、スイッチ回路２６から操作軸４の回動量に相対した電気信号を出力するようになっている。

図３は、スイッチ装置１の作動を制御するスイッチ制御回路２０示す。スイッチ制御回路２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３及びインターフェース２４を備えている。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶した各種プログラムに基づき、ＲＡＭ２３を作業記憶メモリとして電磁石３を駆動制御するとともに、操作軸４（ノブ５）の操作量に応じた信号を生成し外部装置２５に出力する。ＲＯＭ２２は、前記操作軸４（ノブ５）の回転操作範囲を決定する一端（ホームポジション）と他端（最大操作量）の２位置が予め記憶されている。

ＣＰＵ２１は、スイッチ回路２６と接続され、スイッチ回路２６から操作軸４（ノブ５）の回動量に相対した電気信号を入力する。ＣＰＵ２１は、スイッチ回路２６から電気信号を入力すると、予め定めたプログラムに基づいてその電気信号の値に対する操作軸４（ノブ５）の回動量（操作位置）を算出する。そして、ＣＰＵ２１は、操作軸４（ノブ５）の操作位置がＲＯＭ２２に記憶した一端（ホームポジション）又は他端（最大操作量）である時、駆動回路２７にオン信号を出力する。駆動回路２７は、オン信号に応答して前記電磁石３のコイル３ｂに電流を供給する。ＣＰＵ２１は、算出した操作軸４（ノブ５）の操作位置がＲＯＭ２２に記憶した一端（ホームポジション）と他端（最大操作量）の間にある時、駆動回路２７にオフ信号を出力する。駆動回路２７は、オフ信号に応答して前記電磁石３のコイル３ｂへの電流の供給を遮断する。

また、ＣＰＵ２１は、算出した操作位置に対する制御信号を生成する。そして、ＣＰＵ２１は、制御信号を生成すると、その制御信号をインターフェース２４を介して外部装置２５に出力する。外部装置２５は、入力された制御信号（ノブ５の操作位置）に基づいて図示しない機器を作動制御する。

次に、上記のように構成したスイッチ装置１の作用について説明する。
今、操作軸４（ノブ５）の操作位置が一端（ホームポジション）に位置し、電磁石３に従動板６が吸着されている状態で、その吸着力に抗してノブ５を他端（最大操作量）位置側に回転操作すると、スイッチ回路２６からそのノブ５（操作軸４）を操作量に応じた電気信号がＣＰＵ２１に出力される。

ＣＰＵ２１は、電気信号に基づいて操作軸４（ノブ５）の回動量（操作位置）を算出する。ＣＰＵ２１は、算出した操作位置に対する制御信号を生成し、インターフェース２４を介して外部装置２５に出力する。また、ＣＰＵ２１は、算出した操作位置が、ＲＯＭ２２に記憶した一端（ホームポジション）又は他端（最大操作量）と一致するかどうか判断する。そして、一致していない時、ＣＰＵ２１は、駆動回路２７にオフ信号を出力し、電磁石３のコイル３ｂへの電流の供給を遮断する。従って、従動板６は電磁石３による吸着力が消失することによって、ノブ５は、電磁石３の吸着力の影響を受けないで、節度機構、即ち、コイルスプリング１４にて溝７に付勢されている節度ピース１３によって節度感を感じながら操作される。

そして、ノブ５を他端（最大操作量）位置まで操作すると、ＣＰＵ２１は駆動回路２７にオン信号を出力し、電磁石３のコイル３ｂに電流を供給する。電磁石３は従動板６を吸着し、ノブ５を摘んでいる指に抵抗力を与える。この抵抗感によって、ノブ５が他端（最大操作量）位置まで操作されたと判断し、操作をやめ、摘んでいた指をノブ５から離す。

なお、他端（最大操作量）位置から一端（ホームポジション）側に向かっての回転操作も同様に行われる。
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。

（１）本実施形態によれば、スイッチ操作軸４に磁性体よりなる従動板６を固着するとともに、その従動板６をスイッチケース２内に固設した電磁石３に対して摺接可能に配置した。そして、電磁石３のコイル３ｂに電流を供給して電磁石３に磁力を発生させると、従動板６は、電磁石３に吸着され固定される。つまり、従動板６は、電磁石３の通電タイミングを制御するだけで任意な位置で電磁石３に吸着固定させることができる。その結果、スイッチ操作軸４を、任意な操作位置で停止保持させることができ、ひいてはその回転操作範囲を任意に変更設定できて汎用性の高いものとすることができる。

（２）本実施形態によれば、スイッチ操作軸４を任意な操作位置で停止保持するのに磁力を利用し、その磁力を電磁石３にて発生させた。従って、停止保持機構は、電磁石３をスイッチケース２の底部に配設し、それに隣接した位置に従動板６を配置するだけでの非常に簡単な構成にすることができるとともに、スイッチ装置１の更なる小型化を図ることができる。

（３）本実施形態によれば、ノブ５（スイッチ操作軸４）の停止保持する位置の設定は、ＲＯＭ２２にその位置を記憶するだけでよいので、任意の位置に回動停止保持させる設定は非常に簡単に行うことができる。

（４）本実施形態によれば、従動板６の上面に放射状に延びる溝７が等間隔に複数形成し、前記蓋体２ｂの裏面に基台１１を設け、その基台１１にコイルスプリング１４の付勢された節度ピース１３を従動板６の溝７に弾圧させて、節度機構を形成した。従って、ノブ５の回動操作を続けることによって節度ピース１３が山部の乗り越え毎に、ノブ５（操作軸４）に節度感を付与することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。ここでは第１実施形態と相違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態において電磁石３は、従動板６よりもスイッチケース２の蓋体２ｂ側に配設されている。詳しくは、電磁石３の鉄心３ａには貫通孔３ｃが設けられ、その貫通孔３ｃに操作軸４が挿通されている。また、電磁石３は、ゴムによって構成された弾性部材３１を介して蓋体２ｂに固定されている。この弾性部材３１は、例えば平面視でドーナツ状、正面視で板状をなしており、電磁石３における従動板６との接触面とは逆側の面（図４における上面）に固着されている。このため、電磁石３に対して操作軸４の回転方向への力が加わると、弾性部材３１が弾性変形することにより、電磁石３がその方向に回転する。

このため、電磁石３のコイル３ｂに電流が供給されていない状態、すなわち電磁石３のオフ状態にあっては、従動板６は電磁石３によって吸着されないため、前記ノブ５が操作されて操作軸４が回転すると、従動板６も同様に回転する。これに対し、電磁石３のオン状態にあっては、従動板６が電磁石３によって吸着されるため、操作軸４が回転すると、従動板６と電磁石３とが一体に回転する。この際、弾性部材３１が弾性変形することによって電磁石３の回転が許容されるものの、該弾性部材３１の弾性変形量が増すに従って反力が大きくなっていく。すなわち、電磁石３のオン状態にあっては、ノブ５を回転させるために必要な操作力が徐々に強くなっていくこととなる。

そして、本実施形態において前記ＣＰＵ２１は、前記第１実施形態と同様にノブ５（操作軸４）の回転操作範囲を制御するとともに、こうした操作力の変化を利用して、該ノブ５の操作に節度感を付与する節度感付与制御を行うようになっている。そこで、該ＣＰＵ２１によって行われる節度感付与制御について説明する。詳しくは、例えば図５（ａ）にポイントＰ０からポイントＰ９で示す範囲が前記ノブ５の回転操作範囲として設定され、その回転操作範囲内において５箇所の操作位置（第１操作位置Ｓ１〜第５操作位置Ｓ５）が設定され、且つそれら操作位置Ｓ１〜Ｓ５間に節度感を付与する態様について説明する。

この場合、ＣＰＵ２１は、第１操作位置Ｓ１となるポイントＰ０とポイントＰ１との間、第２操作位置Ｓ２となるポイントＰ２とポイントＰ３との間、第３操作位置Ｓ３となるポイントＰ４とポイントＰ５との間、第４操作位置Ｓ４となるポイントＰ６とポイントＰ７との間、第５操作位置Ｓ５となるポイントＰ８とポイントＰ９との間において、電磁石３をオフ状態にする。このため、これら操作位置Ｓ１〜Ｓ４においては、ノブ５が操作されると操作軸４及び従動板６のみが回転することとなるため、該ノブ５を回転させるために必要な操作力は非常に小さくなる。

これに対し、ＣＰＵ２１は、各操作位置Ｓ１〜Ｓ５の間、すなわちポイントＰ１とポイントＰ２との間、ポイントＰ３とポイントＰ４との間、ポイントＰ５とポイントＰ６との間、ポイントＰ７とポイントＰ８との間において、電磁石３をオン状態にする。このため、各ポイント間においては従動板６が電磁石３に吸着され、従動板６とともに電磁石３も回転する。このとき、弾性部材３１の弾性変形により電磁石３の回転が許容されるため、各ポイントＰ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７においてはノブ５を回転させるために必要な操作力は比較的小さくて済む。しかしながら、各ポイントＰ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８に操作が進むに従って弾性部材３１からの反力が大きくなるため、該操作力が徐々に大きくなっていく。そして、該ノブ５の操作がそれらポイントＰ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８に達すると、ＣＰＵ２１は電磁石３をオフ状態にするため、弾性部材３１の弾性変形が解除されて電磁石３が回転前の状態に戻るとともに、ノブ５を回転させるために必要な操作力も小さくなる。よって、電磁石３による従動板６の吸着有無が制御されることにより、各操作位置Ｓ１〜Ｓ５の間において節度感が付与されることとなる。

また、ＣＰＵ２１は、ノブ５の操作に節度感を付与する際に、該ノブ５を回転させるために必要な操作力が、最大操作力Ｆmax よりも小さな操作力Ｆとなる時点で電磁石３をオフ状態に切り換えるようになっている。すなわち、各ポイントＰ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８は、ノブ５を回転させるために必要な操作力が操作力Ｆとなる位置に設定されており、ＣＰＵ２１は、これらポイントＰ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８で電磁石３をオフ状態に切り換えることにより、操作力Ｆでのノブ５の操作を可能としている。なお、最大操作力Ｆmax とは、弾性部材３１が限界まで弾性変形を生じ、それ以上の力が加わった際には、電磁石３と従動板６との間で摺動を開始するに至る操作力を示す。

さらに、ＣＰＵ２１は、ノブ５が回転操作範囲の限界位置（ポイントＰ９で示す位置）に達すると、電磁石３をオン状態に切り換える。その後も継続してノブ５が回転操作され、ポイントＰ１０で示すようにノブ５を回転させるために必要な操作力が最大操作力Ｆmax に達しても、ＣＰＵ２１は電磁石３のオン状態を保持する。このため、操作者は、ポイントＰ１０で示す位置までノブ５を操作する際に、該ノブ５の回転操作範囲の限界位置に達した旨を認識可能となる。

ちなみに、本実施形態における弾性部材３１を介在させず、前記第１実施形態のように電磁石３をスイッチケース２の蓋体２ｂに直接固定し、本実施形態と同様に電磁石３のオン・オフ制御によってノブ５の操作に節度感を付与した場合には、次のような不都合が生じる。すなわち、例えば図５（ｂ）に示すように、それぞれの節度感付与箇所（Ｐ１−Ｐ２間、Ｐ３−Ｐ４間、Ｐ５−Ｐ６間、及びＰ７−Ｐ８間）において電磁石３がオン状態となると、操作位置Ｓ１〜Ｓ５を切り換えるべくノブ５を回転させるために必要な操作力は、何れも最大操作力Ｆmax となる。また、ノブ５の回転操作範囲の限界位置（ポイントＰ９）においても、該操作力は最大操作力Ｆmax となる。このため、操作位置Ｓ１〜Ｓ５を切り換えるために大きな操作力が必要となって操作性が低下するとともに、回転操作範囲の限界位置であるか否かを操作者は認識しにくくなってしまう。

したがって、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（５）従動板６を電磁石３によって吸着する吸着対応位置となる操作位置（ポイントＰ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７）にノブ５（操作軸４）が操作され、その吸着状態でノブ５が操作されると、電磁石３も従動して回転する。このとき、電磁石３の動きによって弾性部材３１が弾性変形するため、ノブ５に加わる反発力が徐々に高まる。そして、ノブ５が非吸着対応位置となる操作位置（ポイントＰ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８）に達すると、操作軸４及び従動板６のみが動くこととなるため、弾性部材３１からの反発力がノブ５に加わらなくなるとともに、該弾性部材３１の弾性変形も解除されて電磁石３が従動前の位置に戻る。よって、こうした電磁石３のオン・オフ制御によってノブ５（操作軸４）の操作に節度感を付与することができる。しかも、吸着対応位置及び非吸着対応位置を自由に設定することができるため、スイッチ装置１の汎用性をさらに向上させることができる。

（６）弾性部材３１を用いるとともに電磁石３のオン・オフ制御によってノブ５の操作に節度を付与する吸着作用型節度機構を用いることにより、前記第１実施形態における節度機構（溝７や節度ピース１１等）からなる非吸着作用型節度機構が不要となる。このため、スイッチ装置１の構造を簡素化しつつ、節度感を確実に付与することができる。

（７）弾性部材３１としてゴムを用いている。よって、電磁石３とスイッチケース２との間にゴムを介在させるだけで済むため、簡単な構成でノブ５（操作軸４）の操作に節度感を付与することができる。

（８）電磁石３とスイッチケース２との間に弾性部材３１を介在させることにより、電磁石３によって従動板６を吸着した状態でノブ５を回転操作すると、弾性部材３１が弾性変形許容量分だけ電磁石３も回動する。そして、ノブ５に対する操作力が解除されると、その電磁石３と共にノブ５も元の位置に戻る。このため、こうした作用を利用することにより、スイッチ装置１をモーメンタリ式スイッチ装置として利用することができる。

なお、本実施形態は上記構成に限定されず、例えば、以下の態様に変更してもよい。
・前記各実施形態のスイッチ装置１は、ノブ５（スイッチ操作軸４）の回転操作範囲は、特に限定しなかったが、４５度、９０度、１２０度、１８０度、２７０度、３６０度等適宜変更して実施してもよい。勿論、３６０度以上（例えば４５０等）であってもよい。

・前記各実施形態のスイッチ装置１では、任意の停止保持する位置を２位置設けたが、これを３位置に設けて実施してもよい。例えば、ホームポジションの位置（第１停止保持位置）に対して、時計回り方向に停止保持する位置（第２停止保持位置）を設け、反時計回り方向に停止保持する位置（第３停止保持位置）を設ける。そして、ホームポジションの位置を基準に、時計回り方向と反時計回り方向に回転操作範囲を設定できるようにして実施する。このとき、時計回り方向の回転操作範囲と反時計回り方向の回転操作範囲を同じにしたり、異ならして実施したりしてもよい。

・前記第１実施形態のスイッチ装置１は、従動板６の上面に形成した溝７、その溝７にコイルスプリング１４にて弾圧する節度ピース１３等からなる節度機構を備えたが、節度機構を備えないスイッチ装置に応用してもよい。

・前記各実施形態のスイッチ装置１は、ノブ５を介してスイッチ操作軸４を回転操作するロータリー式のスイッチ装置であったが、スイッチ操作軸をスライド移動して操作位置を切り換えるスライド式のスイッチ装置に応用してもよい。

・前記各実施形態のスイッチ装置１は、従動板６全体を磁性体で形成したが、例えば、合成樹脂等で形成した板体の下面に、磁性体の板（例えば鉄板）を接着した構成で実施してもよい。

・前記第１実施形態のスイッチ装置１は、従動板６の下面に電磁石３を配置したが、第２実施形態のように電磁石３を従動板６の上面に配置して実施してもよい。また、第２実施形態のスイッチ装置１においては、第１実施形態のように電磁石３を従動板６の下面に配置され、その従動板６とスイッチケース２のケース本体２ａの底部との間に介在されてもよい。

・前記第２実施形態において、弾性部材３１は、必ずしもゴムによって構成されている必要はなく、例えばバネ材などによって構成されてもよい。ただし、構成の容易化・簡素化の観点では、ゴムが適用されることが望ましい。

・前記第２実施形態において、ＣＰＵ２１は、ノブ５の回転操作範囲内において、電磁石３のオン・オフ制御を行うことにより、該ノブ５の操作に節度感を付与するようになっているが、こうした節度感付与制御を必ずしも行うようになっていなくてもよく、単にノブ５の回転操作範囲の制御のみを行うようになっていてもよい。

・前記第２実施形態において、ＣＰＵ２１は、ノブ５の操作に節度感を付与する節度感付与制御のみを行い、該ノブ５の回転操作範囲の制御を行わないようになっていてもよい。

・前記第２実施形態において、弾性部材３１は、平面視で略ドーナツ状をなすように形成された一つのゴム材によって構成されている。しかしながら、弾性部材３１は、こうした形状に限らず、複数の板状物によって構成されていてもよい。すなわち、弾性部材３１の形状は、如何様に変更されてもよい。また、弾性部材３１は、電磁石３の周面とスイッチケース２のケース本体２ａの内側面との間に介在されていてもよい。 ・スイッチ装置１の搭載先は車両のカーナビゲーションシステム、エアコンシステム、オーディオシステム等の各種機器に限定されず、家庭用電化製品等の他の機器に搭載してもよい。

本発明の第１実施形態におけるスイッチ装置の全体斜視図。 同実施形態におけるスイッチ装置の内部構造を説明するための縦断面図。 同実施形態におけるスイッチ装置の電気的構成を説明するための電気回路図。 本発明の第２実施形態におけるスイッチ装置の内部構造を説明するためのたて断面図。 （ａ）は同実施形態のスイッチ装置におけるスイッチ操作軸の移動量と操作力との関係を示すグラフ、（ｂ）は比較例としてのスイッチ装置におけるスイッチ操作軸の移動量と操作力との関係を示すグラフ。

符号の説明

１…スイッチ装置、２…スイッチケース、３…電磁石、３ａ…鉄心、３ｂ…コイル、４…スイッチ操作軸、５…ノブ、６…従動板、７…溝、１３…節度ピース、１４…コイルスプリング、２０…スイッチ制御回路、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２６…スイッチ回路、２７…駆動回路、３１…弾性部材。

Claims (7)

1. スイッチ操作軸を操作しその操作位置に応じて機器の制御量を設定するスイッチ装置において、
   前記スイッチ操作軸の動きに従動する従動部材と、
   磁力の誘起に基づいて前記従動部材を吸着固定して、前記従動部材を介して前記スイッチ操作軸の操作位置を停止保持する吸着部材と
   を備え、
   前記吸着部材は、前記従動部材を吸着固定し、その従動部材に対する吸着力にて前記スイッチ操作軸を停止保持し、
   前記吸着力による停止保持力は、前記スイッチ操作軸の操作位置を第１の力で移動させようとするとき、前記スイッチ操作軸の操作位置が移動しない程度の停止保持力であって、前記スイッチ操作軸の操作位置を前記第１の力よりも大きな第２の力で移動させようとするとき、前記スイッチ操作軸の操作位置が前記吸着力に抗して移動する停止保持力に設定されていることを特徴とするスイッチ装置。
2. 請求項１に記載のスイッチ装置において、
   前記吸着力による停止保持力は、前記第１の力による前記スイッチ操作軸の操作位置の移動に伴って、この停止保持力を感じたときに、順方向へのそれ以上の移動が不能と感じる強さであって、かつ、逆方向に前記第１の力よりも大きな前記第２の力を加えたときに、前記スイッチ操作軸の操作位置が前記吸着力に抗して移動できる強さに設定されていることを特徴とするスイッチ装置。
3. 請求項１又は２に記載のスイッチ装置において、
   前記スイッチ操作軸は、スイッチケースに対して回転可能又はスライド可能に支持され、前記スイッチ操作軸を回転操作又はスライド操作することで前記操作位置を切り換える操作軸であり、
   前記従動部材は、前記スイッチ操作軸に対して一体回転又は一体的にスライドするように取着され、
   前記吸着部材は、前記スイッチケースに対して固定され、前記従動部材を吸着固定し、その従動部材に対する吸着力にて前記スイッチ操作軸を回転停止又はスライド停止に保持することを特徴とするスイッチ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のスイッチ装置において、
   前記従動部材は、前記スイッチ操作軸の動きに従動するように同スイッチ操作軸に設けた磁性体であり、前記吸着部材は、前記磁性体を吸着固定する電磁石であることを特徴とするスイッチ装置。
5. 請求項４に記載のスイッチ装置において、
   前記スイッチ操作軸の操作位置を検出し、予め定めた操作位置にスイッチ操作軸が位置したとき前記電磁石を駆動させる制御回路を設けたことを特徴とするスイッチ装置。
6. 請求項３〜５のいずれか１つに記載のスイッチ装置において、
   前記スイッチケースには、前記スイッチ操作軸に節度感を付与する節度機構を設けたことを特徴とするスイッチ装置。
7. 請求項６に記載のスイッチ装置において、
   前記節度機構は、前記スイッチケース及び前記従動部材のうちの一方において該従動部材が動く方向に並設された複数の溝と、他方において、少なくとも前記吸着部材による前記スイッチ操作軸の非吸着状態における前記従動部材の動きに応じて各溝に選択的に嵌合するように設けられた節度ピースとを有する非吸着作用型節度機構を含むことを特徴とするスイッチ装置。

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