JP5689823B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチ装置に関し、特に車両のステアリングホイールに取付けられるスイッチ装置に関する。

従来、自動車のステアリングホイールに取付けられるスイッチ装置として、例えば特許文献１に記載のような、いわゆるパドルスイッチが公知である。このスイッチ装置は、変速機を切替え操作するためのものであり、ステアリングホイールの裏側に取付けられるため、運転手は、ステアリングホイールを握った状態でスイッチ装置を操作して変速機を切替えることができる。

このようなスイッチ装置は、運転手の操作力を受ける操作部材をスイッチ装置のボデーなどに当てることによって操作部材の動きを止めることが一般的である。しかし、このようなスイッチ装置は、運転手がステアリングホイールを握った状態で操作するため、数本の指で操作されることが多い。そのため、スイッチ装置の操作部材には比較的大きな操作力が作用することから、しばしば操作時において操作部材とボデーとが衝突して生じる操作音が問題となることがあった。

特開２０１０−１２８８７１号公報

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で、操作時の操作音の低減を図ることができるスイッチ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、固定接点を有する基板と、前記固定接点に接離する可動接点と、弾性を有する材料で構成され、前記可動接点を有して前記基板に設けられるラバー部材と、前記基板が設けられるボデーと、前記ボデーに揺動可能に設けられ、揺動に伴って前記可動接点を移動させて該可動接点を前記固定接点に接触させる操作部材と、を備える。前記操作部材は、前記基板側へ向かって突出して設けられた押圧部および規制部を有している。前記規制部の突出量は、前記押圧部の突出量と同じ又は大きく設定されている。前記操作部材は、操作力を受けて揺動する際、前記押圧部が前記ラバー部材を押圧して該ラバー部材を弾性変形させた後に前記規制部が前記ボデーに接触して前記操作部材の揺動が規制される。

上記構成によれば、操作部材が操作力を受けて揺動する際、規制部がボデーに接触して操作部材の揺動が規制される前に、押圧部がラバー部材に接触する。このとき、ラバー部材は、押圧部に押圧されて弾性変形することによって、操作部材に作用している力をある程度吸収する。これにより、ボデーに対する規制部の衝突が緩衝されて、ボデーと操作部材との衝突による操作音が低減される。

一実施形態によるスイッチ装置を示す横断面図 操作により押圧部がラバー部材に接触した状態のスイッチ装置を示す横断面図 操作により規制部がボデーに接触した状態のスイッチ装置を示す横断面図 スイッチ装置を車両のステアリングホイールに取付けた状態を示す図

以下、一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すスイッチ装置１０は、一般にパドルスイッチと称され、図４に示すように、車両、特には自動車のステアリングホイール１００に取付けられて、例えば変速機の切替え操作に用いられる。この場合、ステアリングホイール１００には、左右対称に構成された二個のスイッチ装置１０が設けられ、それぞれシフトアップ用とシフトダウン用に割り当てられる。本実施形態では、図４に示す右側のスイッチ装置１０について説明する。なお、図４に示す左右二個のスイッチ装置１０は、形状が左右対称であることを除いてほぼ同様の構成である。

スイッチ装置１０は、図１に示すように、主に基板１１と、ラバー部材１２と、ボデー１３と、操作部材１４と、カバー１５と、を備えて構成されている。この場合、ボデー１３、操作部材１４、およびカバー１５は、スイッチ装置１０の外殻を構成している。そして、基板１１およびラバー部材１２は、これらボデー１３と操作部材１４とカバー１５との内側に形成された空間に収容されている。以下、操作部材１４に対して基板１１側をスイッチ装置１０の前側とし、操作部材１４に対して基板１１とは反対側をスイッチ装置１０の後側として説明する。また、図１の右側は、図４に示すステアリングホイール１００の径方向外側に対応し、図１の左側は、図４に示すステアリングホイール１００の径方向中心側に対応している。

基板１１は、例えばプリント配線基板により板状に形成され、一方の面この場合後側の面に固定接点１６が設けられている。固定接点１６は、詳細は図示しないが、電気的に切断された一対の接点から構成されている。この固定接点１６は、導電性を有する金属材料などによって構成され、基板１１の表面に露出している。そして、詳細は図示しないが、固定接点１６は、コネクタなどを介して変速機の制御装置に接続されており、変速機は、スイッチ装置１０の切替え、すなわち固定接点１６の導通および切断に応じて切替え制御される。

ラバー部材１２は、可動する接点部分において一般的に用いられるいわゆるラバーコンタクトである。このラバー部材１２は、ベース部１２１、可動部１２２、変形部１２３、および可動接点１７を有して構成され、基板１１の固定接点１６側に設けられている。具体的には、ベース部１２１、可動部１２２、および変形部１２３は、弾性を有する材料、例えばシリコーンゴムなどによって一体成形されている。ベース部１２１は、板状に形成され、基板１１の固定接点１６側の面の一部を覆っている。可動部１２２は、固定接点１６と対向する位置にあって、ベース部１２１に対して直角に配置された円柱形状に形成されている。

そして、変形部１２３は、内側に空間が形成されるとともに基板１１側が開放された半球状いわゆるドーム状に形成されて、可動部１２２とベース部１２１とを接続している。この場合、可動部１２２が基板１１方向へ向かう押圧力を受けると、変形部１２３が弾性変形し、これにより可動部１２２は基板１１側へ移動する。そして、押圧力が解除されると、変形部１２３は弾性力によって元の形状に戻り、これにより可動部１２２は基板１１から離間する方向へ移動する。

可動接点１７は、可動部１２２の円柱状の一方の端面、この場合基板１１側の端面に設けられている。可動接点１７は、導電性に優れる材料、例えば金属片や導電性ゴムなどをインサート成形して可動部１２２と一体化したり、導電性インクを塗布したりすることによって構成されている。この可動接点１７は、固定接点１６に対向して配置されており、固定接点１６に対して接離する。すなわち、可動接点１７は、可動部１２２が押圧力を受けて基板１１側へ移動すると、その移動に伴って固定接点１６に接する。これにより固定接点１６を構成する電気的に切断された一対の接点間が導通する。その後、可動接点１７は、可動部１２２に作用する押圧力が解除されて可動部１２２が基板１１から離間する方向へ移動すると、その移動に伴って固定接点１６から離間する。これにより固定接点１６を構成する一対の接点間が再び切断される。

基板１１は、ボデー１３に対して前側に取付けられている。ボデー１３は、例えば合成樹脂などの絶縁性の材料で形成され、本体部１３１を主体として、軸受け部１３２、係止部１３３、および爪部１３４などが一体に設けられている。本体部１３１は、詳細は図示しないが全体として扁平な容器状であって、その一部に、可動部１２２の移動方向すなわち前後方向へ貫かれた穴部１３５が形成されている。基板１１は、ボデー１３の本体部１３１に対して、ラバー部材１２の可動部１２２を穴部１３５から後方へ臨ませた形態で設けられている。

軸受け部１３２は、本体部１３１において、可動部１２２、可動接点１７、および固定接点１６に対し、左側すなわち図４に示すステアリングホイール１００の径方向中心側にあって、基板１１とは反対側すなわち後側に設けられている。この軸受け部１３２は、本体部１３１を、基板１１に対してほぼ平行な円筒形に貫いて形成されている。ちなみに、スイッチ装置１０がステアリングホイール１００に取付けられると、軸受け部１３２の中心軸は、その取付け場所におけるステアリングホイール１００の回転円の接線方向に対してほぼ平行に配置される。

係止部１３３は、本体部１３１において、可動部１２２、可動接点１７、および固定接点１６に対し軸受け部１３２とは反対側に設けられている。つまり、係止部１３３は、可動部１２２、可動接点１７、および固定接点１６に対し、右側すなわち図４に示すステアリングホイール１００の径方向外側に設けられている。この係止部１３３は、本体部１３１を、後側から前側へ向かって窪ませて形成されている。

そして、爪部１３４も、本体部１３１において、可動部１２２、可動接点１７、および固定接点１６に対し軸受け部１３２とは反対側に設けられている。この場合、爪部１３４は、係止部１３３に対して左側、すなわち可動部１２２と係止部１３３との間に設けられている。この爪部１３４は、穴部１３５の後端部すなわち基板１１とは反対側の端部にあって、穴部１３５を構成する壁面の一部が穴部１３５の内側へ突出した形状に設けられている。

このボデー１３には、操作部材１４が揺動可能に設けられている。操作部材１４は、金属や樹脂材料などにより構成されており、操作部１４１、軸部１４２、作用部１４３、押圧部１４４、抜け止め部１４５、および規制部１４６が一体に設けられている。操作部１４１は、操作部材１４の大部分を占めるもので、全体としてやや湾曲した板状いわゆるパドル形状に形成されている。なお、操作部１４１の形状は、これに限られず、運転手の好み等に合せて、様々な形状が選択され得る。

軸部１４２は、操作部１４１の前側つまりボデー１３側に設けられており、操作部１４１の表面に対して平行な円柱の突起形状に形成されている。この軸部１４２は、ボデー１３に設けられた軸受け部１３２に嵌め込まれる。これにより、操作部材１４は、軸部１４２を中心として揺動する。この場合、軸部１４２は、操作部１４１の揺動中心として機能する。

作用部１４３は、可動部１２２の後側の端部に対向する位置にあって、操作部１４１の前側の面から基板１１側へ向かって突出して設けられている。この作用部１４３の先端部分は半球形状に形成されている。作用部１４３は、その半球形状の先端部が可動部１２２の後側の端部に接している。これにより、操作部材１４は、作用部１４３を介して、操作部１４１が受けた操作力を可動部１２２へ作用させるとともに、変形部１２３に蓄積される後方へ向かう弾性力を受ける。

押圧部１４４は、作用部１４３に対して右側すなわちステアリングホイール１００の径方向外側にあって、ラバー部材１２のベース部１２１に対向する位置に設けられている。この押圧部１４４は、操作部１４１の前側の面から基板１１側へ向かって突出して設けられており、その突出量は、作用部１４３よりも大きく設定されている。抜け止め部１４５は、押圧部１４４と同じ突出部分にあって、押圧部１４４の先端部をステアリングホイール１００の径方向外側へ向かって曲げられて形成されている。この抜け止め部１４５は、操作部材１４がボデー１３から抜けることを防いでいる。つまり、操作部材１４は、操作部１４１に操作力が入力されていない初期状態において、抜け止め部１４５がボデー１３の爪部１３４に係止されることによって、ボデー１３からの抜けが防がれている。

規制部１４６は、押圧部１４４に対して右側すなわちステアリングホイール１００の径方向外側にあって、ボデー１３の係止部１３３に対向する位置に設けられている。この場合、作用部１４３は、押圧部１４４および規制部１４６と、軸部１４２との間に位置している。すなわち、可動部１２２および可動接点１７は、押圧部１４４および規制部１４６と、軸部１４２との間に設けられている。

規制部１４６は、操作部１４１の前側の面から基板１１側へ向かって突出し、係止部１３３の窪み形状に入り込むようにして設けられている。この場合、規制部１４６の突出量は、作用部１４３の突出量よりも大きく、また、押圧部１４４の突出量と同じかやや大きく設定されている。ここで、押圧部１４４と規制部１４６との関係について、軸部１４２を揺動中心とし、操作部材１４に操作力が入力されていない初期状態を基準とした操作部材１４の揺動角度を見ると、規制部１４６の先端部が係止部１３３の表面に接触するまでに要する揺動角度は、押圧部１４４の先端部がベース部１２１の表面に接触するまでに要する揺動角度よりも大きくなるように設定されている。つまり、操作部材１４は、操作力を受けて揺動すると、まず、押圧部１４４の先端部がベース部１２１の表面に接触し、その後、規制部１４６の先端部が係止部１３３の表面に接触して、その揺動が規制される。

そして、ボデー１３に対して操作部材１４とは反対側には、カバー１５が設けられている。カバー１５は、例えば合成樹脂などによって、後側が開口した扁平の容器状に形成されている。このカバー１５は、ボデー１３の本体部１３１の前側に取付けられて、基板１１を覆っている。ちなみに、スイッチ装置１０は、カバー１５を有さずに、直接ステアリングホイール１００に取付ける構成にしてもよい。

次に、上記構成の作用について説明する。
通常、運転手は、スイッチ装置１０を操作する際、ステアリングホイール１００を握った状態で第一指つまり親指以外の数本の指を操作部１４１に引っかけ、その指を手前へ引くようにして操作する。この場合、操作部１４１に操作力を受けていない図１に示す状態を初期位置とすると、操作部１４１で操作力を受けた操作部材１４は、軸部１４２を中心に前側この場合図１の矢印Ａに示す方向へ揺動する。このとき、作用部１４３は、操作部材１４の揺動に伴って、可動部１２２および可動接点１７を基板１１側へ移動させる。すると、可動接点１７が固定接点１６に接触し、これによりスイッチ装置１０の導通状態が切替えられる。

スイッチ装置１０は、操作部材１４が操作力を受けて揺動する際、まず、図２に示すように、可動接点１７が固定接点１６に接触するのとほぼ同時に、押圧部１４４がラバー部材１２のベース部１２１に接触する。このとき、規制部１４６は、ボデー１３の係止部１３３から離間している。その後、操作力の入力が継続されて、操作部材１４が前側へさらに揺動すると、図３に示すように、押圧部１４４は、ベース部１２１を押圧してベース部１２１を弾性変形させる。このとき、ベース部１２１が弾性変形することによって、操作部材１４に入力された操作力がベース部１２１にある程度吸収される。その後、さらに操作部材１４が前側へ揺動すると、規制部１４６が係止部１３３に接触して係止される。これにより操作部材１４の前側への揺動が規制され、操作部材１４の動きが止められる。このとき、変形部１２３には弾性力が蓄積されている。

その後、運転手からの操作力が解除されると、操作部材１４は、変形部１２３に蓄積された弾性力によって軸部１４２を揺動中心として後側この場合図１の矢印Ａとは反対方向へ向かって揺動する。そして、抜け止め部１４５が爪部１３４に係止されて、操作部材１４は、初期位置に戻される。

この構成によれば、操作部材１４が操作力を受けて揺動する際、規制部１４６がボデー１３の係止部１３３に接触して操作部材１４の揺動が規制される前に、押圧部１４４がラバー部材１２のベース部１２１に接触する。このとき、ベース部１２１は、押圧部１４４に押圧されて弾性変形することによって、操作部材１４に作用している操作力をある程度吸収する。これにより、係止部１３３に対する規制部１４６の衝突が緩衝されて、ボデー１３と操作部材１４との衝突による操作音が低減される。

また、押圧部１４４を構成する突出部分は、抜け止め部１４５を構成する突出部分を兼用している。そして、ラバー部材１２は、スイッチ装置の接点として従来から用いられているものである。このため、上記構成によれば、操作音の低減のための新たな専用部品を追加する必要がない。したがって、部品点数を増加させることなく簡易な構成で、操作音の低減を図ることができる。

さらに、可動部１２２および可動接点１７は、操作部材１４の揺動中心である軸部１４２と押圧部１４４との間に設けられている。換言すれば、押圧部１４４は、作用部１４３に対して軸部１４２とは反対側に設けられている。この場合、押圧部１４４が作用部１４３に対して軸部１４２側に設けられたものに比べ、操作部材１４の揺動角度が同じ場合であれば、作用部１４３の移動距離を大きくすることができる。このため、押圧部１４４がベース部１２１を押圧した際のベース部１２１の変形量が大きくなってより大きな操作力が吸収され、その結果、操作音をより効果的に低減させることができる。

なお、このスイッチ装置１０の操作対象は、自動車の変速機に限られない。
また、押圧部１４４および規制部１４６は、上記実施形態の構成に限られず、その位置を相互に入れ替えることもできる。
さらに、基板１１は、ボデー１３と一体に構成することもできる。
そのほか、本発明は上記しかつ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

図面中、１０はスイッチ装置、１１は基板、１２はラバー部材、１３はボデー、１４は操作部材、１４４は押圧部、１４６は規制部、１６は固定接点、１７は可動接点を示す。

Claims (2)

1. 固定接点を有する基板と、
   前記固定接点に接離する可動接点と、
   弾性を有する材料で構成され、前記可動接点を有して前記基板に設けられるラバー部材と、
   前記基板が設けられるボデーと、
   前記ボデーに揺動可能に設けられ、揺動に伴って前記可動接点を移動させて該可動接点を前記固定接点に接触させる操作部材と、を備え、
   前記操作部材は、前記基板側へ向かって突出して設けられた押圧部および規制部を有し、
   前記規制部の突出量は、前記押圧部の突出量と同じ又は大きく設定され、
   前記操作部材は、操作力を受けて揺動する際、前記押圧部が前記ラバー部材を押圧して該ラバー部材を弾性変形させた後に前記規制部が前記ボデーに接触して前記操作部材の揺動が規制されることを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記可動接点は、前記操作部材の揺動中心と前記押圧部との間に設けられることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。

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