JP5372251B2

JP5372251B2 - スイッチレバー装置および開閉検知装置

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Publication number: JP5372251B2
Application number: JP2012521175A
Authority: JP
Inventors: 秀行廣田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2030-06-25
Also published as: JPWO2011161733A1; US8993911B2; WO2011161733A1; CN102934185B; CN102934185A; US20120312671A1

Description

この発明は、ディスプレイ等の開閉体の開閉を検知するためのスイッチレバー装置および開閉検知装置に関する。

図１１および図１２は、ディスプレイ装置１の構成を示す斜視図であり、図１１は閉状態、図１２は開状態である。ディスプレイ２と、これを収容する収容ケース３（本体）とは、左右のヒンジ部４，５を介して開閉自在に連結されている。ディスプレイ２は、画面表示用の開口部６が開設された前面パネル７と、背面パネル８とからなる。

図１３は、ディスプレイ装置１に組み込まれた、従来の開閉検知装置の構成を示す斜視図であり、背面パネル８を取り外してディスプレイ２の内部構造を示す。ディスプレイ２の内部には金属製のホルダ１０１と、ホルダ１０１に固定された基板１０２と、基板１０２に実装され、ディスプレイ２の開閉状態を検知するスイッチ１０３と、ディスプレイ２の開閉動作に連動してスイッチ１０３をオン／オフするレバー１０４と、レバー１０４を保持するレバーホルダ１０５と、レバーホルダ１０５をホルダ１０１に固定するネジ１０５ａ、レバー１０４を付勢するスプリング１０６とが配置されている。また、収容ケース３とディスプレイ２を連結するヒンジ部４のシャフト４ａ周りにはレバー１０４をスプリング１０６の付勢に逆らって押す凹凸部１０７が配置されている。

レバーホルダ１０５に保持されたレバー１０４の一端側には、凹凸部１０７に当接しディスプレイ２と一体的にシャフト５ａ周りを回転して凹凸形状に沿って動くレバー駆動部１０８を設ける。他端側には、スイッチ１０３をオン／オフするスイッチ操作部１０９を設ける。レバー駆動部１０８はスプリング１０６の付勢力により常に凹凸部１０７の方向へ押されているが、図１３に示すようにディスプレイ２が閉状態のときは、レバー駆動部１０８が凹凸部１０７の凸形状１１０により押し出される。一端側のレバー駆動部１０８が凸形状１１０により押し出されると、他端側のスイッチ操作部１０９もスライド移動してスイッチ１０３を押圧する位置にくる。
一方、ディスプレイ２が開くときはレバー駆動部１０８も一体的に動いて凹凸部１０７の凹形状１１１へ引き込まれる。一端側のレバー駆動部１０８が凹形状１１１へ引き込まれると、他端側のスイッチ操作部１０９もスライド移動してスイッチ１０３を解放する位置にくる。

また、例えば特許文献１に係る開閉検出機構では、開閉体が揺動する軸になる支持シャフトの端部に固定され、当該支持シャフトの延長方向外側の面がカム面となるカム部材と、カム部材のリターンスプリングと、開閉体が開状態にあると判定するオン位置と閉状態にあると判定するオフ位置との間で移動する可動部（レバー）を有する検出スイッチとを設け、カム部材のカム面を、開閉体の開閉によってカム部材が回動する際に検出スイッチの可動部をオン位置とオフ位置との間で移動させる形状にしている。

このように、従来の開閉検知装置は、ディスプレイの開閉動作に追従する部材がスイッチをオン／オフするようにして、ディスプレイ画面のオン／オフ等を行っていた。

特開２００６−３０２３９７号公報

しかしながら、図１３に示す開閉検知装置は、ホルダ１０１、レバー１０４、レバーホルダ１０５、ネジ１０５ａ、スプリング１０６等、部品数が多く、組立工数がかかるという課題があった。特許文献１に係る開閉検出機構も同様に、支持シャフト、カム部材、スプリング、レバー等、部品数が多く、組立工数がかかる。

また、スイッチ１０３を押すレバー１０４のスライド量（図１３に示す矢印Ｚ１）と凹凸形状１１０，１１１の高低差（図１３に示す矢印Ｚ２）とが１対１の縮尺で、凹凸形状１１０，１１１の高低差を大きく設定できない場合、スイッチ１０３をオン／オフするレバー１０４の操作感度が悪くなるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、部品数を抑えて組立工数を削減し、かつ、スイッチをオン／オフするレバーの操作感度を向上させることを目的とする。

この発明に係るスイッチレバー装置は、一端側にレバー駆動部、他端側にスイッチをオン／オフするスイッチ操作部、その途中に回転中心部を設け、一端側のレバー駆動部が押されると他端側のスイッチ操作部が回転中心部を中心に回転してスイッチをオン／オフするレバーと、レバーの回転中心部を軸支するホルダと、レバー駆動部が押されて移動する方向にホルダから切り起こして形成した、レバー駆動部を押される前の方向へ付勢するレバー付勢部と、レバー駆動部のレバー付勢部とは反対位置にホルダから切り起こして形成した、レバー駆動部に当接するレバーストッパとを備えるものである。

この発明に係る開閉検知装置は、ヒンジ部を介して本体に開閉自在に連結された開閉体の開閉状態を検知する開閉検知装置であって、本体は、ヒンジ部のシャフト周りに凹凸形状を設けた凹凸部を備え、開閉体は、オン／オフに応じて開閉状態を検知するスイッチと、一端側に凹凸部に当接し開閉体と一体的に回転しながら凹凸形状に沿って動くレバー駆動部、他端側にスイッチをオン／オフするスイッチ操作部、その途中に回転中心部を設け、一端側のレバー駆動部が凹凸部の凹凸形状に沿って動くと他端側のスイッチ操作部が回転中心部を中心に回転してスイッチをオン／オフするレバーと、レバーの回転中心部を軸支するホルダとを備えるものである。

この発明によれば、開閉体の開閉動作に連動するように回転してスイッチをオン／オフするレバーをホルダにより軸支させるようにしたので、部品数を抑えて組立工数を削減することができる。また、回転中心部からレバー駆動部までの長さに対して回転中心部からスイッチ操作部までの長さを長くすれば、スイッチ操作部の移動量を大きくできるので、レバーのスイッチ操作感度を向上させることができる。

この発明の実施の形態１に係る開閉検知装置の構成を示す斜視図であり、ディスプレイが閉状態にある。実施の形態１に係る開閉検知装置のうちのスイッチレバー装置の構成を示す斜視図である。実施の形態１に係る開閉検知装置のうちの収容ケースの構成を示す斜視図である。実施の形態１に係る開閉検知装置のうちのホルダの構成を示す斜視図である。図１に示すＡＡ線に沿って切断したホルダとレバーの断面図である。実施の形態１に係る開閉検知装置を拡大した斜視図である実施の形態１に係る開閉検知装置の構成を示す斜視図であり、ディスプレイが開状態にある。この発明の実施の形態２に係る開閉検知装置の構成を示す斜視図である。この発明の実施の形態３に係る開閉検知装置の構成を示す斜視図である。図９に示すＢＢ線に沿って切断したホルダとレバーの断面図である。ディスプレイ装置の構成を示す斜視図であり、ディスプレイが閉状態にある。ディスプレイ装置の構成を示す斜視図であり、ディスプレイが開状態にある。従来の開閉検知装置の構成を示す斜視図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
本実施の形態１においても、先立って説明した図１１および図１２に示すようなディスプレイ装置１を例に用いて、収容ケース（本体）３に対するディスプレイ２（開閉体）の開閉状態を検知する開閉検知装置およびスイッチレバー装置を説明する。

図１は、本実施の形態１に係る開閉検知装置の構成を示す斜視図であり、背面パネル８を取り外してディスプレイ２の内部構造を示す。図２は開閉検知装置のうちのスイッチレバー装置の構成を示し、図３は収容ケース３の構成を示す。図１および図２に示すように、ディスプレイ２の内部には金属製のホルダ１０と、ホルダ１０に固定された基板２０と、基板２０に実装され、ディスプレイ２の開閉状態を検知するスイッチ３０と、ディスプレイ２の開閉動作に連動してスイッチ３０をオン／オフするレバー４０とが配置されている。また、図３に示すように、収容ケース３とディスプレイ２を連結するヒンジ部５のシャフト５ａ周りにはレバー４０を押す凹凸部５０が配置されている。スイッチレバー装置はホルダ１０およびレバー４０から構成され、開閉検知装置はスイッチレバー装置、スイッチ３０および凹凸部５０から構成される。

レバー４０は、回転中心部４１と、ホルダ１０に軸支される回転中心部４１から伸びたレバー駆動部４３と、回転中心部４１からレバー駆動部４３とは異なる方向に伸びたスイッチ操作部４４とを備える。ディスプレイ２が閉状態のときはレバー駆動部４３を押す力がないので、図２に実線で示すように、スイッチ操作部４４は押圧面４５でスイッチ３０を押す位置にある。以下、この位置をオン位置と呼ぶ。他方、ディスプレイ２が開状態のときは、図２に二点鎖線で示すようにレバー駆動部４３が押されて回転中心部４１を中心にしてスイッチ操作部４４が回転し、スイッチ３０に接触しない位置にくる。以下、この位置をオフ位置と呼ぶ。

スイッチ３０は、レバー４０がオン位置にあってスイッチ操作部４４に押された状態のとき、ディスプレイ２が閉状態であることを検知し、反対に、レバー４０がオフ位置にあってスイッチ操作部４４から解放された状態のとき、ディスプレイ２が開状態であることを検知する。このスイッチ３０の検知結果をディスプレイ２の画面表示動作と連携させて、ディスプレイ２が閉状態なら画面表示をオフさせ、開状態ならオンさせる。

図１および図３に示すように、凹凸部５０は、シャフト５ａ周りに、収容ケース３と一体的に形成した凹凸形状からなる。ディスプレイ２がシャフト５ａを中心に回転すると、凹凸部５０に当接したレバー駆動部４３が凹形状５１、テーパ面５２および凸形状５３に沿って動く。凹形状５１の高さを基準とすると、これより高いテーパ面５２および凸形状５３の高さに応じた量（図３に示す高低差Ｚ）だけレバー駆動部４３が押されることとなる。

図２の矢印Ｘで示す回転中心部４１からレバー駆動部４３までの長さに対して、矢印Ｙで示す回転中心部４１からスイッチ操作部４４までの長さを長くすると、矢印Ｘ先端の移動量より矢印Ｙ先端（即ち、押圧面４５）の移動量が大きくなるため、スイッチ３０をオン／オフするレバー４０の操作感度が向上する。従って、凹凸部５０の高低差Ｚを大きく設定できない場合でも、スイッチ操作部４４を長くして、高低差Ｚとスイッチ操作部４４の移動量の比率を変更することによりレバー４０のスイッチ操作感度を向上できる。また、図示例ではレバー駆動部４３とスイッチ操作部４４のなす角度が略９０度になるよう形成したが、これに限定されるものではなく、任意の角度に形成できる。

図４にホルダ１０の構成を示す。また、図５に、図１に示すＡＡ線に沿ってホルダ１０とレバー４０を切断した断面図を示す。レバー４０の回転中心部４１の一方の面には、回転軸部４２が突設されている。回転軸部４２の先端を球状にして接触面積を最小限にし、摺動時の摩擦を軽減する。他方のホルダ１０には、この回転軸部４２を挿入する回転軸穴１１がバーリング加工（穴を開けてその周辺を立ち上がらせる加工）等により形成されている。また、レバー４０の回転軸部４２を反対側の面から弾性力で押圧するレバー保持部１２が、ホルダ１０を切り起こして形成され、このレバー保持部１２に先端を球状にして接触面積を最小限にした凸部を設ける。これら回転軸穴１１およびレバー保持部１２によってレバー４０の回転中心部４１を軸支することにより、レバー４０が回転軸部４２を中心に回転自在となる。

また、ホルダ１０には、レバー駆動部４３が押されて移動するオフ位置の方向に、このレバー駆動部４３を押される前のオン位置の方向へ付勢するレバー付勢部１４を切り起こして形成する。また、レバー駆動部４３のオン位置の方向に、レバー付勢部１４により付勢されたレバー駆動部４３に当接するレバーストッパ１３を切り起こして形成する。このように、レバーストッパ１３とレバー付勢部１４とがレバー駆動部４３を間に挟み込むような構造とする。なお、レバー駆動部４３のレバー付勢部１４が当接する部分を当て部４７と称す。

さらに、レバー付勢部１４がレバー駆動部４３に押されて過剰に弾性変形するのを抑制する付勢部ストッパ１５を、レバー付勢部１４のレバーストッパ１３を向く側とは反対側にホルダ１０から切り起こして形成する。これにより、レバー付勢部１４がレバー駆動部４３に押されて付勢部ストッパ１５の位置以上に変形するのを防ぐ。

図６は、開閉検知装置を拡大した斜視図である。レバー４０には、レバー付勢部１４の変形を矯正するためのリブ４６を突設する。レバー４０をホルダ１０に取り付ける際は、回転中心部４１がレバー保持部１２をたわませながらスライドして嵌り込む。このとき、レバー４０が、リブ４６と当て部４７との間にレバー付勢部１４を挟み込んだ状態でスライド移動して、図６の矢印方向へ変形したレバー付勢部１４の形状を矯正する。

次に、開閉検知装置の動作を説明する。図１に、ディスプレイ２が収容ケース３に収容された閉状態を示し、図７に、ディスプレイ２がシャフト５ａを中心に回転しながら開く途中の開状態を示す。
図１に示す閉状態のとき、レバー４０のレバー駆動部４３がホルダ１０のレバー付勢部１４に付勢され、凹凸部５０の凹形状５１に当接している。このとき、レバー４０はオン位置にあるので、スイッチ操作部４４の押圧面４５がスイッチ３０を押している。

ディスプレイ２がシャフト５ａを中心に回転して開くと、図７に示すように、レバー駆動部４３が凹形状５１からテーパ面５２を通って凸形状５３に乗り上げるように動く。このようにして一方のレバー駆動部４３が凸形状５３によって押し出されると、他方のスイッチ操作部４４が回転中心部４１を中心にオフ位置へ回転してスイッチ３０を解放する。

ディスプレイ２がシャフト５ａを中心に回転して閉まると、レバー付勢部１４の復帰力で凹凸部５０側に押し付けられているレバー駆動部４３が、テーパ面５２を下って凹形状５１へ動く。このようにして一方のレバー駆動部４３が凹形状５１に引き込まれると、他方のスイッチ操作部４４が回転中心部４１を中心にオン位置へ回転してスイッチ３０を押圧する。

以上より、実施の形態１によれば、スイッチレバー装置は、一端側にレバー駆動部４３、他端側にスイッチ３０をオン／オフするスイッチ操作部４４、その途中に回転中心部４１を設け、一端側のレバー駆動部４３が押されると他端側のスイッチ操作部４４が回転中心部４１を中心に回転してスイッチ３０をオン／オフするレバー４０と、レバー４０の回転中心部４１を軸支するホルダ１０とを備えるように構成した。これにより、スイッチレバー装置を、ディスプレイ２の開閉動作に連動するように回転してスイッチ３０をオン／オフ操作するレバー４０および固定用のホルダ１０のみで構成して部品数を抑え、組立工数を削減することができる。また、回転中心部４１からレバー駆動部４３までの長さに対して回転中心部４１からスイッチ操作部４４までの長さを自由に設定できるので、レバー駆動部４３の長さよりスイッチ操作部４４の長さを長くして、レバー駆動部４３先端の移動量よりスイッチ操作部４４先端の移動量を大きくすることで、スイッチ３０をオン／オフするレバー４０の操作感度を向上させることができる。

また、実施の形態１によれば、上記スイッチレバー装置を用いて、ヒンジ部５を介して収容ケース３に開閉自在に連結されたディスプレイ２の開閉状態を検知する開閉検知装置を構成するようにし、収容ケース３が、ヒンジ部５のシャフト５ａ周りに凹凸形状を設けた凹凸部５０を備え、ディスプレイ２は、オン／オフに応じて開閉状態を検知するスイッチ３０と、一端側に凹凸部５０に当接しディスプレイ２と一体的に回転しながら凹凸形状に沿って動くレバー駆動部４３、他端側にスイッチ３０をオン／オフするスイッチ操作部４４、その途中に回転中心部４１を設け、一端側のレバー駆動部４３が凹凸部５０の凹凸形状に沿って動くと他端側のスイッチ操作部４４が回転中心部４１を中心に回転してスイッチ３０をオン／オフするレバーと、レバー４０の回転中心部４１を軸支するホルダ１０とを備えるように構成した。このため、スイッチレバー装置と同様、開閉検知装置も部品数を抑えて組立工数を削減することができると共に、レバー４０の操作感度を向上させることができる。

また、実施の形態１によれば、スイッチレバー装置および開閉検知装置は、レバー駆動部４３が押されて移動する方向にホルダ１０から切り起こして形成した、レバー駆動部４３を押される前の方向へ付勢するレバー付勢部１４と、レバー駆動部４３のレバー付勢部１４とは反対位置にホルダ１０から切り起こして形成した、レバー駆動部４３に当接するレバーストッパ１３とを備えるように構成した。このため、レバー４０を復帰させる部材をホルダ１０から形成するようにして部品数を抑えることができる。

また、実施の形態１によれば、スイッチレバー装置および開閉検知装置において、レバー４０が、当該レバー４０との間にレバー付勢部１４を挟みこんで変形を矯正するリブ４６を有するように構成したので、レバー４０をホルダ１０に組み付ける際に自動的にリブ４６がレバー付勢部１４の変形を矯正することができる。

また、実施の形態１によれば、スイッチレバー装置および開閉検知装置は、レバー駆動部４３に押されて弾性変形したレバー付勢部１４と当接する位置に、ホルダ１０から切り起こして形成した付勢部ストッパ１５を備えるように構成した。このため、レバー付勢部１４がレバー駆動部４３に押されて所定以上に変形するのを抑制することができる。また、この付勢部ストッパ１５をホルダ１０から形成して部品数を抑えることができる。

また、実施の形態１によれば、スイッチレバー装置および開閉検知装置において、レバー４０は、回転中心部４１の一方の面に突設した回転軸部４２を有し、ホルダ１０は、回転軸部４２を挿入する回転軸穴１１と、ホルダ１０から切り起こして形成し、レバー４０を回転軸部４２とは反対側の面から押圧するレバー保持部１２とを有するように構成した。このため、レバー４０を軸支する部材をホルダ１０から形成して部品数を抑えることができる。

実施の形態２．
図８は、本実施の形態２に係る開閉検知装置の構成を示す斜視図であり、図１〜図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。本実施の形態２においては、ホルダ１０のレバー保持部１２にスリット１６を設ける。これにより、レバー保持部１２がレバー４０を押圧する弾性力を高めることができる。

実施の形態３．
図９は、本実施の形態３に係る開閉検知装置の構成を示す斜視図であり、図１〜図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。また、図１０は、図９に示すＢＢ線に沿ってホルダ１０とレバー４０を切断した断面図である。本実施の形態３においては、レバー４０の回転中心部４１に回転軸穴４８を穿設すると共に、他方のホルダ１０にはバーリング加工により立壁１７を有する穴を形成し、この穴をネジ穴１８にする。回転軸穴４８の内周に立壁１７を嵌挿し、ネジ穴１８にネジ１９を締結する。これにより、レバー４０とホルダ１０とが回転自在に枢着され、回転軸穴４８が立壁１７の外周を回転する。このように、バーリング加工により形成したネジ穴１８をレバー４０の回転中心兼ネジタップとして用いるスイッチレバー装置および開閉検知装置であっても、レバー４０を軸支するためのネジ１９を１個用いることにはなるが、従来のような構成に比べて部品数を抑えて組立工数を削減することができる。

なお、本発明の実施の形態１〜３を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述した実施の形態の構成に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても本発明に含まれることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態１〜３ではディスプレイ２が開状態のときレバー４０がスイッチ３０をオフし、閉状態のときオンするように構成したが、これに限定されるものではなく、凹凸部５０の凹凸形状を反転させたりスイッチ３０の配置位置を変更したりして、開状態のときオンし、閉状態のときオフするように構成してもよい。

以上のように、この発明に係るスイッチレバー装置および開閉検知装置は、部品数を抑えて組立工数を削減すると共にレバーのスイッチ操作感度を向上するようにしたので、ディスプレイ装置等に用いるスイッチレバー装置および開閉検知装置に適している。

Claims

一端側にレバー駆動部、他端側にスイッチをオン／オフするスイッチ操作部、その途中に回転中心部を設け、一端側の前記レバー駆動部が押されると他端側の前記スイッチ操作部が前記回転中心部を中心に回転して前記スイッチをオン／オフするレバーと、
前記レバーの回転中心部を軸支するホルダと、
前記レバー駆動部が押されて移動する方向に前記ホルダから切り起こして形成した、前記レバー駆動部を押される前の方向へ付勢するレバー付勢部と、
前記レバー駆動部の前記レバー付勢部とは反対位置に前記ホルダから切り起こして形成した、前記レバー駆動部に当接するレバーストッパとを備えるスイッチレバー装置。
レバーは、当該レバーとの間にレバー付勢部を挟み込んで変形を矯正するリブを有することを特徴とする請求項１記載のスイッチレバー装置。
レバー駆動部に押されて弾性変形したレバー付勢部と当接する位置に、ホルダから切り起こして形成した付勢部ストッパを備えることを特徴とする請求項１記載のスイッチレバー装置。