JP5496296B2 - 発電スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチキーと発電装置との間にリンク機構が設けられた発電スイッチ装置に関する。

例えば、電子機器をＯＮ／ＯＦＦするスイッチとして無線スイッチが知られている。無線スイッチは電子機器とスイッチとを分離して配置できるため、両者を一体化した装置に比べて電子機器及びスイッチの配設位置の自由度が高くなる。このため、電子機器及びスイッチの配設位置に制約がある場合等は便利である。また、バッテリーレス化を図るために無線スイッチ内に発電装置を設け、使用性を向上させた発電スイッチ装置も提案されている（特許文献１参照）。

一方、操作されるスイッチキー（指で操作される部分）の数は、電子機器の多機能化に伴い増大する傾向にある。これに対応するため、複数のスイッチキーと発電装置との間にリンク機構を設けることが考えられる。このリンク機構は一般に複数のリンク部材から構成され、これらが係合することによりスイッチキーの動作を被操作部（発電装置）に伝達する。

特表２００３−５３４７０４号公報

しかしながら、従来のこの種のリンク機構は、スイッチキーとリンク部材が直接係合する構成とされていた。このため、この係合位置においてスイッチキーとリンク部材との間に摩擦力が発生し、これが抗力となってスイッチキーの操作性が低下するという問題点があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、スイッチキーの操作性の向上を図った発電スイッチ装置を提供することを目的とする。

上記の課題は、第１の観点からは、
複数のスイッチキー（１１〜１６）と、
複数の前記スイッチキー（１１〜１６）の操作により発電を行う発電装置（３０）と、
複数の前記スイッチキー（１１〜１６）と前記発電装置（３０）とを連結するリンク機構（１０）とを有し、
前記リンク機構（１０）は、第１のリンクレバー（７０）と第２のリンクレバー（７５）とを備え、
前記第１のリンクレバー（７０）をスイッチキー（１１〜１６）と係合するよう構成し、
前記第２のリンクレバー（７５）を前記第１のリンクレバー（７０）と係合するよう構成し、
前記第１のリンクレバー（７０）の前記第２のリンクレバー（７５）が係合する係合位置に回転体（７３）を設けたことを特徴とする発電スイッチ装置によりにより解決することができる。

なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。

開示の発電スイッチ装置によれば、第１のリンクレバーと第２のリンクレバーとの係合部に回転体が設けられているため、第１のリンクレバーと第２のリンクレバーとの係合位置に発生する摩擦を低減でき、スイッチキーの操作性を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態である発電スイッチ装置の一側面から見た斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態である発電スイッチ装置の他側面から見た斜視図である。 図３は、本発明の一実施形態である発電スイッチ装置の分解斜視図である。 図４は、本発明の一実施形態である発電スイッチ装置に搭載されるスイッチ手段及びスイッチ信号発信手段を説明するための回路構成図である。 図５は、本発明の一実施形態である発電スイッチ装置のスイッチキーを操作した状態を示す斜視図である。 図６は、図２の矢印Ｐ１で示す位置近傍を拡大して示す斜視図である。 図７は、図５の矢印Ｐ２で示す位置近傍を拡大して示す斜視図である。 図８（Ａ）は本発明の一実施形態である発電スイッチ装置の第１及び第２のリンクレバーを拡大して示す図であり、図８（Ｂ）は変形例である発電スイッチ装置の第１及び第２のリンクレバーを拡大して示す図である。

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。

図１乃至図４は、本発明の一実施形態である発電スイッチ装置１を説明するための図である。図１及び図２は発電スイッチ装置１を側面から見た図であり、図３は発電スイッチ装置１の分解斜視図であり、図４は発電スイッチ装置１に搭載される電気回路を示す図である。なお、図１及び図２においては、後述するスイッチケース８０の図示は省略している。

発電スイッチ装置１は、図示しない電子機器に対してスイッチ信号を送信するものである。即ち、スイッチキー１１〜１６が操作されると、発電スイッチ装置１は操作されたスイッチキー１１〜１６に対応したスイッチ信号を電子機器に向けて無線送信する。これにより、電子機器は送信されてきたスイッチ信号に対応した動作を行うことができる。

本実施形態に係る発電スイッチ装置１は、スイッチキー１１〜１６が操作されることにより自ら発電し、この発電した電力によりスイッチ信号を無線送信する、いわゆるバッテリーレスのスイッチ装置である。

本実施形態に係る発電スイッチ装置１は、リンク機構１０、スイッチキー１１〜１６、発電装置３０、スイッチ基板６０、及びスイッチケース８０等を有した構成とされている。

リンク機構１０は、第１のリンクレバー７０及び第２のリンクレバー７５を有している。このリンク機構１０は、スイッチキー１１〜１６と発電装置３０との間に配設されている。

スイッチキー１１〜１６は、操作者により押圧操作されるものである。本実施形態では、スイッチキー１１とスイッチキー１４（これを総称する場合はスイッチキーＡという）、スイッチキー１２とスイッチキー１５（これを総称する場合はスイッチキーＢという）、及びスイッチキー１３とスイッチキー１６（これを総称する場合はスイッチキーＣという）が一体化した構成とされている。

この３個のスイッチキーＡ〜Ｃには、軸受け１７が形成されている。また、スイッチケース８０（ベース８１と上部カバー８２とにより構成される）の上部には、軸部８２Ｃが形成されている。軸受け１７を軸部８２Ｃに装着することにより、スイッチキーＡ〜Ｃはスイッチケース８０に揺動可能な構成で取り付けられる。

また、各スイッチキー１１〜１６の下部には、下方（図中、Ｚ２方向）に延出する操作突起１１ａ〜１６ａが形成されている。また、スイッチケース８０を構成する上部カバー８２の上面には、操作突起１１ａ〜１６ａの形成位置に対応した開口部８２Ａ、及び後述する連結部材８３〜８７が装着される装着孔８２Ｂが形成されている。

スイッチキー１１〜１６の各操作突起１１ａ〜１６ａは、開口部８２Ａと対向するよう構成されている。そしてスイッチキー１１〜１６が押圧操作された際、操作されたスイッチキー１１〜１６の操作突起１４ａ〜１６ａが開口部８２Ａを介して上部カバー８２の下面から下方に突出する構成とされている。

また、スイッチキー１２〜１６の下部には、それぞれ連結部材８３〜８７が配設されている。連結部材８３〜８７は、上部カバー８２に形成された装着孔８２Ｂに取り付けられる。この連結部材８３〜８７は、装着孔８２Ｂに取り付けられる取り付け部と、この取り付け部に対して上下動するピンとを有している。

上記構成とされた連結部材８３〜８７の上端部（図中、矢印Ｚ１方向側の端部）は、スイッチキー１２〜１６の裏面と対向するよう構成されている。また、連結部材８３〜８７の下端部（図中、矢印Ｚ２方向側の端部）は、後述するスイッチＳＷ１〜ＳＷ５と対向するよう構成されている。

よって、スイッチキー１２〜１６が押圧操作されると、操作されたスイッチキー１２〜１６は対応する連結部材８３〜８７のピンを押圧する。これによりピンは下動し、対応して配設されているスイッチＳＷ１〜ＳＷ５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切替える。

次に、リンク機構１０について説明する。このリンク機構１０は、複数のスイッチキー１２〜１６と発電装置３０とを連結する機能を奏するものである。

リンク機構１０は、前記のように第１のリンクレバー７０及び第２のリンクレバー７５を有している。この第１及び第２のリンクレバー７０，７５は、スイッチケース８０の内部に揺動可能に配設される。

第１のリンクレバー７０は、一対のリンクレバー半体７０Ａ，７０Ｂにより構成されている。一方のリンクレバー半体７０Ａは、スイッチキー１１〜１３のいずれとも係合する構成とされている。そして、スイッチキー１１〜１３のいずれかが押圧操作された際、図中矢印Ａ１で示す方向に揺動する構成とされている。

また、他方のリンクレバー半体７０Ｂは、スイッチキー１４〜１６のいずれとも係合する構成とされている。そして、スイッチキー１４〜１６のいずれかが押圧操作された際、図中矢印Ａ２で示す方向に揺動する構成とされている。

また、リンクレバー半体７０Ａの図中矢印Ｙ２方向側に位置する長手方向側縁部７１には、ローラ７３（回転体）が設けられている。このローラ７３は、リンクレバー半体７０Ａに一体的に形成されたローラホルダ７４に回転自在に支承された構成とされている。

ローラホルダ７４は、リンクレバー半体７０Ａの側縁部７１から外側（図中、矢印Ｙ２方向側）に突出するよう形成されている。よって、ローラ７３もリンクレバー半体７０Ａの側縁部７１から外側（Ｙ２方向）に突出した構成となっている。

このローラ７３の回転中心軸は、リンクレバー半体７０Ａの長手方向（図中、矢印Ｘ１，Ｘ２方向）となるよう構成されている。また、ローラ７３の配設位置は、リンクレバー半体７０Ａの長手方向に対する中央位置（図中、矢印Ｘ１，Ｘ２方向の中央位置）に設定されている。

同様に、リンクレバー半体７０Ｂの図中矢印Ｙ１方向側に位置する長手方向側縁部７１にも、ローラ７３（回転体）が設けられている。このローラ７３は、リンクレバー半体７０Ｂに一体的に形成されたローラホルダ７４に回転自在に支承された構成とされている。

ローラホルダ７４は、リンクレバー半体７０Ｂの側縁部７１から外側（図中、Ｙ１方向側）に突出するよう形成されている。よって、ローラ７３もリンクレバー半体７０Ｂの側縁部７１から外側（Ｙ１方向）に突出した構成となっている。

このローラ７３の回転中心軸も、リンクレバー半体７０Ｂの長手方向（図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向）に延在するよう構成されている。また、ローラ７３の配設位置は、リンクレバー半体７０Ｂの長手方向に対する中央位置（図中、矢印Ｘ１，Ｘ２方向の中央位置）に設定されている。

リンクスプリング７６は、リンクレバー半体７０Ａとリンクレバー半体７０Ｂとの間に張架されている。このリンクスプリング７６は、リンクレバー半体７０ＡがＡ１方向に揺動された際、またリンクレバー半体７０ＢがＡ２方向に揺動された際に、これを元の位置に戻す機能を奏するものである。

第２のリンクレバー７５は、第１のリンクレバー７０と発電装置３０との間に配設されている。また第２のリンクレバー７５は、前記のようにリンクレバー半体７０Ａ，７０Ｂが揺動した際にリンクレバー半体７０Ａ，７０Ｂと係合する位置に配設されている。この第２のリンクレバー７５は、係合突起７５Ａ、操作部７５Ｂ、及び軸部７５Ｃを一体的に形成した構成とされている。

この第２のリンクレバー７５は、図中矢印Ｘ１方向側端部に位置する軸部７５Ｃをスイッチケース８０に軸承されることにより、図中矢印Ａ３で示す方向に揺動可能な構成とされている。また、操作部７５Ｂは軸部７５Ｃと反対側の端部に位置しており、後述する発電装置３０に設けられた操作レバー３２と係合する構成とされている。

係合突起７５Ａは、操作部７５Ｂと軸部７５Ｃの間に形成されている。この係合突起７５Ａは上方（矢印Ｚ１方向）に突出すると共に、幅方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に延在するよう形成された断面が半円形状の突起である。

この係合突起７５Ａは、前記したリンクレバー半体７０Ａ，７０Ｂと第２のリンクレバー７５とが係合する位置に設けられている。また前記したローラ７３も、リンクレバー半体７０Ａ，７０Ｂと第２のリンクレバー７５とが係合する位置に設けられている。従って、本実施形態に係る発電スイッチ装置１では、リンクレバー半体７０Ａ，７０Ｂと第２のリンクレバー７５とが係合する際、ローラ７３と係合突起７５Ａとが係合する。

よって、スイッチキー１１〜１３のいずれが押圧操作され、リンクレバー半体７０Ａが矢印Ａ１方向に揺動すると、リンクレバー半体７０Ａに設けられたローラ７３が第２のリンクレバー７５の係合突起７５Ａと係合してこれを押圧する。これにより、第２のリンクレバー７５は矢印Ａ３方向に揺動する。

また，スイッチキー１４〜１６のいずれかが押圧操作され、リンクレバー半体７０Ｂが矢印Ａ２方向に揺動した場合も、リンクレバー半体７０Ｂに設けられたローラ７３が第２のリンクレバー７５の係合突起７５Ａと係合してこれを押圧する。よってこの場合も、第２のリンクレバー７５は矢印Ａ３方向に揺動する。

第２のリンクレバー７５の先端部に形成された操作部７５Ｂは、発電装置３０の操作レバー３２と係合するよう構成されている。よって、第２のリンクレバー７５が揺動することにより、操作レバー３２は押圧操作されて矢印Ａ４方向に揺動する。このようにして、操作レバー３２が操作されることにより、発電装置３０は発電を行う。

発電装置３０は、矩形状の筐体３１に操作レバー３２、回路基板４０（回路図として図４に示す）、及び図示しない発電機等が設けられている。本実施形態では、発電機としてモータを使用している。操作レバー３２と発電機は連結されており、よって操作レバー３２が操作されることにより発電機は回転し、発電を行う（誘導起電力を発生する）構成とされている。

回路基板４０は、筐体３１の開口部分に装着される。この回路基板４０には、図４に示されるスイッチ制御回路４１、送信回路４２、及びアンテナ４３等が設けられている。この回路基板４０に形成された各回路４１，４２には発電機が発電する電力が供給され、この電力により各回路４１，４２は駆動する。

スイッチ制御回路４１は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５と接続されている。このスイッチ制御回路４１は、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ５のスイッチ動作に対応し、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５に対応した異なる複数のスイッチ信号を出力する。

送信回路４２は、電子機器に向けてスイッチ信号を発信するものである。この送信回路４２は、スイッチ制御回路４１からスイッチ信号が送られると、当該スイッチ信号に対応した周波数のスイッチ信号をアンテナ４３から電子機器に向けて送信する。これにより電子機器は、送信されてくるスイッチ信号に対応した動作を行うことができる。

スイッチ基板６０は、上面にスイッチＳＷ１〜ＳＷ５が配設された回路基板である。このスイッチＳＷ１は連結部材８３と対向するよう配置され、同様にスイッチＳＷ２は連結部材８４と、スイッチＳＷ３は連結部材８５と、スイッチＳＷ４は連結部材８６と、スイッチＳＷ５は連結部材８７と対向するよう構成されている。そして、スイッチキー１２〜１６が操作されることにより連結部材８３〜８７のピンが下動した際、対応するスイッチＳＷ１〜ＳＷ５がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる。

続いて、上記構成とされた発電スイッチ装置１の動作について説明する。

図１及び図２は、各スイッチキー１１〜１６が操作されていない状態を示している。この操作前状態では、第１のリンクレバー７０（リンクレバー半体７０Ａ，７０Ｂ）及び第２のリンクレバー７５は揺動することなく略水平状態となっている。また、この操作前状態においては、図６に拡大して示すように、ローラ７３と係合突起７５Ａは離間した状態となっている。

これに対し、図５はスイッチキー１５が操作された状態を示している。スイッチキー１５の下部には連結部材８６及びスイッチＳＷ４が配設されている。よって、スイッチキー１５が押圧操作されることにより、連結部材８６のピンが押圧されスイッチＳＷ４はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる。

これと同時に、スイッチキー１５が押圧操作されることにより、操作突起１５ａはリンクレバー半体７０Ｂと係合して、これを下方に押圧する。これにより、リンクレバー半体７０Ｂは図５に矢印Ａ２で示すように揺動し、リンクレバー半体７０Ｂに設けられているローラ７３は第２のリンクレバー７５に形成されている係合突起７５Ａと係合する。図７及び図８（Ａ）は、ローラ７３が係合突起７５Ａと係合した状態を示している。

この状態から更にスイッチキー１１を押圧すると、リンクレバー半体７０Ｂも更にＡ２方向に揺動する。このリンクレバー半体７０Ｂの揺動により、ローラ７３は係合突起７５Ａ上を内側方向（図中、矢印Ｙ２方向）に転動しつつ、係合突起７５Ａを下方（図中、矢印Ｚ２方向）に押圧する。これに伴い第２のリンクレバー７５は矢印Ａ３方向に揺動し、操作部７５Ｂは操作レバー３２を矢印Ａ４方向に揺動させる。よって、スイッチキー１５が操作されることにより、リンク機構１０は上記の動作を行い、発電装置３０において発電が行われる。

前記のように、発電装置３０及びスイッチＳＷ１〜ＳＷ５はスイッチ制御回路４１に接続されている（図４参照）。よってスイッチ制御回路４１は、発電装置３０が発電を行っており、かつスイッチＳＷ４がＯＮ状態で他のＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ５がＯＦＦ状態であることより、スイッチキー１５が操作されていることを検知することができる。

ここで、ローラ７３が係合突起７５Ａに係合した後の動作に注目する。

前記のように係合突起７５Ａは断面が半円形状の上方に向けて突出した突起であり、かつ幅方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に延在するよう形成されている。これに対し、ローラ７３は円柱形状を有しており、その回転中心軸が図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向となるよう構成されている。

即ち、ローラ７３の回転軸方向（Ｘ１，Ｘ２方向）と、係合突起７５Ａの延在方向（Ｙ１，Ｙ２方向）は直交する構成となっている。従って、ローラ７３と係合突起７５Ａとの係合位置においては、ローラ７３と係合突起７５Ａは点接触することとなる。更に、ローラ７３は、ローラホルダ７４に回転自在な構成とされている。よって、ローラ７３が係合突起７５Ａ上を移動する際に発生する摩擦力は、極めて小さい摩擦力となる。

このように、ローラ７３と係合突起７５Ａとの係合位置に発生する摩擦力が小さくなることにより、スイッチキー１５を押圧操作する際の操作力を低減することができ、よって発電スイッチ装置１の操作性の向上を図ることができる。

なお、上記した動作説明においてはスイッチキー１５を操作した時の動作を例に挙げて説明したが、いずれのスイッチキー１１〜１６が操作された場合も、第１のリンクレバー７０は揺動し、ローラ７３は第２のリンクレバー７５に形成されている係合突起７５Ａと係合する。よって、いずれのスイッチキー１１〜１６を操作した場合においてもスイッチキー１５を操作した時と同様の動作及び作用が発生し、発電スイッチ装置１の操作性の向上を図ることができる。

次に、上記した実施形態に係る発電スイッチ装置１の変形例について説明する。図８（Ｂ）は、本変形例に係る発電スイッチ装置の第１のリンクレバー７０及び第２のリンクレバー７５を拡大して示している。

上記した実施形態では、ローラホルダ７４をリンクレバー半体７０Ａ，７０Ｂの側縁部７１に外方向（Ｙ１方向或いはＹ２方向）に向けて突出形成することにより、ローラ７３が側縁部７１から外側に突出した構成とした。

これに対して本変形例では、ローラ７３を、第１のリンクレバー７０（リンクレバー半体７０Ａ，７０Ｂ）の第２のリンクレバー７５と対向する対向面７２に下方（図中、矢印Ｚ２方向）に突出するよう設けたことを特徴とするものである。

本変形例のようにローラ７３を第１のリンクレバー７０の対向面７２に下方に突出するよう設けることにより、第１のリンクレバー７０の幅寸法（短手方向の長さ。即ち、矢印Ｙ１，Ｙ２方向の長さ）を短くすることができる。よって、発電スイッチ装置１の配設スペースにおいて、特に幅方向に対する規制があるような場合、本変形例は有効となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。

１ 発電スイッチ装置
１０ リンク機構
１１〜１６ スイッチキー
１１ａ〜１６ａ 操作突起
１７ 軸受け
２０ リンク機構
３０ 発電装置
３２ 操作レバー
４０ 回路基板
４１ スイッチ制御回路
４２ 送信装置
４３ アンテナ
６０ スイッチ基板
７０ 第１のリンクレバー
７０Ａ，７０Ｂ リンクレバー半体
７１ 側縁部
７２ 対向面
７３ ローラ
７４ ローラホルダ
７５ 第２のリンクレバー
７５Ａ 係合突起
７５Ｂ 操作部
７５Ｃ 軸部
７６ リンクスプリング
８０ スイッチケース
８１ ベース
８２ 上部カバー
８２Ａ 開口部
８２Ｂ 挿通孔
８２Ｃ 軸部
８３〜８７ 連結部材
９３ 溝
ＳＷ１〜ＳＷ５ スイッチ

Claims (3)

1. 複数のスイッチキーと、
   複数の前記スイッチキーの操作により発電を行う発電装置と、
   複数の前記スイッチキーと前記発電装置とを連結するリンク機構とを有し、
   前記リンク機構は、第１のリンクレバーと第２のリンクレバーとを備え、
   前記第１のリンクレバーをスイッチキーと係合するよう構成し、
   前記第２のリンクレバーを前記第１のリンクレバーと係合するよう構成し、
   前記第１のリンクレバーの前記第２のリンクレバーが係合する係合位置に回転体を設けたことを特徴とする発電スイッチ装置。
2. 前記回転体を、前記第１のリンクレバーの側縁部に設けたこと特徴とする請求項１に記載の発電スイッチ装置。
3. 前記回転体を、前記第１のリンクレバーの前記第２のリンクレバーと対向する面に突出するよう設けたことを特徴とする請求項１に記載の発電スイッチ装置。

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