JP5698716B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

この発明は、スイッチ装置に関する。

従来、例えば車両のパワーウインドウを開閉操作するスイッチ装置が車室内に設けられている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、この種のスイッチ装置は、図１０に示すように、ノブ１０１と、プッシャ１０３と、マニュアルスイッチ１０５と、オートスイッチ１０６と、を備える。

マニュアルスイッチ１０５及びオートスイッチ１０６は同一平面上に離間して配置される。プッシャ１０３における左下端部１０３ｌはマニュアルスイッチ１０５に対応して位置し、右下端部１０３ｒはオートスイッチ１０６に対応して位置する。

ユーザによりノブ１０１が傾動操作されたときには、ノブ１０１の内部に形成される押圧部１０１ａを通じてプッシャ１０３の上面左側が力Ｆｐで押圧される。この力Ｆｐは、プッシャ１０３の上面に対して垂直方向に作用する。この力Ｆｐにより、プッシャ１０３は、僅かに反時計回りに傾いた状態となる。よって、マニュアルスイッチ１０５がプッシャ１０３の左下端部１０３ｌによって押圧されてオン状態となる。この状態から、さらにノブ１０１が傾動操作されたときには、押圧部１０１ａからの力Ｆｐを受けて、プッシャ１０３は上記傾きが是正される態様で上記時計回りに僅かに回転する。このとき、オートスイッチ１０６も、プッシャ１０３の右下端部１０３ｒによって押圧される。よって、マニュアルスイッチ１０５及びオートスイッチ１０６の両方がオン状態となる。

特開２００６−２０２６９１号公報

上記スイッチ装置においては、押圧部１０１ａを通じて、プッシャ１０３の上面に対して垂直方向の力Ｆｐが加えられる。よって、プッシャ１０３に、その傾きが是正される力、すなわち、オートスイッチ１０６をオン状態とするための力が加わりづらい。よって、ユーザがオートスイッチ１０６をオン状態とするためには大きな操作力が必要であった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より操作性を向上させたスイッチ装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、同一平面上に互いに離間して配置される第１及び第２のスイッチ部と、前記第１及び第２のスイッチ部の何れも押圧しない初期姿勢と、前記第１のスイッチ部のみを押圧した片側押圧姿勢と、前記第１及び第２のスイッチ部を押圧した両側押圧姿勢と、の間で姿勢を変えるプッシャと、ユーザによって前記第１のスイッチ部側である操作方向に回動操作されることで、前記プッシャとの接触を通じて、前記プッシャを前記初期姿勢から前記片側押圧姿勢とし、この姿勢からさらに前記操作方向に回動操作されることで前記片側押圧姿勢から前記両側押圧姿勢とする操作ノブと、を備え、前記プッシャにおける前記操作ノブとの接触面は、前記操作ノブから加えられた力を、前記プッシャを前記片側押圧姿勢から前記両側押圧姿勢とするための力に割り当てる、当該プッシャにおける左右方向の中央から左右両端側に向かうにつれて下側に下がる形状とされたことをその要旨としている。

同構成によれば、プッシャにおける操作ノブとの接触面は、プッシャに操作ノブから加えられた力を、プッシャを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするための力に割り当てる、当該プッシャにおける左右方向の中央から左右両端側に向かうにつれて下側に下がる形状とされている。よって、ユーザはより小さい操作力にてプッシャを両側押圧姿勢とすること、ひいては第１及び第２のスイッチ部を押圧した状態とすることができる。よって、スイッチ装置の操作性が向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスイッチ装置において、前記接触面は、前記操作ノブから前記プッシャに加えられる力に対する前記プッシャを前記片側押圧姿勢から前記両側押圧姿勢とするための力がその傾斜角度に応じて増大するとともに、前記第２のスイッチ部から離間するにつれて前記第１のスイッチ部に接近する態様で傾斜する傾斜面であることをその要旨としている。

同構成によれば、プッシャにおける操作ノブとの接触面は、プッシャを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするための力がその傾斜角度に応じて増大する傾斜面である。よって、傾斜面の傾斜角度を通じて、容易に、片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするためにプッシャに加わる力を調整することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のスイッチ装置において、前記プッシャは、前記操作ノブの回転軸に対して直交する方向に対称に形成されることをその要旨としている。

同構成によれば、プッシャが操作ノブの回転軸に対して直交する方向に対称に形成される。すなわち、プッシャにおいて傾斜面が両側に形成される。よって、スイッチ装置におけるプッシャの組み付け方向が限定されない。従って、プッシャの組み付け性を向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のスイッチ装置において、前記傾斜角度は、２°〜５°であることをその要旨としている。
同構成によれば、傾斜角度が２°〜５°に設定されることで、適切な操作力でプッシャを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とすることができる。この適切な操作力とは、プッシャを初期姿勢から片側押圧姿勢とするための操作力より大きく、かつユーザの操作負担とならない程度に小さい操作力である。

請求項５に記載の発明は、前記接触面は、前記操作ノブから前記プッシャに加えられる力に対する前記プッシャを前記片側押圧姿勢から前記両側押圧姿勢とするための力がその曲率半径に応じて増大するとともに、前記第２のスイッチ部から離間するにつれて前記第１のスイッチ部に接近する態様で湾曲する曲面であることをその要旨としている。

同構成によれば、曲面の曲率半径を通じて、容易に、片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするためにプッシャに加わる力を調整することができる。

本発明によれば、スイッチ装置において、より操作性を向上させることができる。

本発明の一実施形態におけるスイッチ装置の分解斜視図。 本発明の一実施形態におけるプッシャが初期姿勢にあるスイッチ装置の断面図。 本発明の一実施形態におけるプッシャが片側押圧姿勢にあるスイッチ装置の断面図。 本発明の一実施形態におけるプッシャが両側押圧姿勢にあるスイッチ装置の断面図。 本発明の一実施形態におけるプッシャの受ける力を示す説明図。 本発明の一実施形態におけるプッシャの正面図。 本発明の一実施形態におけるプッシャが片側押圧姿勢にあるスイッチ装置の断面図。 本発明の一実施形態におけるスイッチ装置の構成を示すブロック図。 他の実施形態におけるスイッチ装置の構成を示す断面図。 背景技術におけるスイッチ装置の断面図。

以下、本発明に係るスイッチ装置を具体化した一実施形態について図１〜図８参照しつつ詳細に説明する。本スイッチ装置は、車両のパワーウインドウ装置を構成するスイッチである。

図１に示すように、スイッチ装置１は、接点基板２と、ベース３と、一対のプッシャ２０ａ，２０ｂと、スイッチボディ５と、操作ノブ６とを備えている。
接点基板２は、ガラスエポキシ樹脂等によって構成されたＰＣＢ基板である。接点基板２の表面には、２組のマニュアル固定接点１１とオート固定接点１２が一定の間隔で配設されている。

ベース３は、シリコンゴム等の弾性変形可能な軟質性樹脂によって構成されるものであって、接点基板２の表面側に設けられる。このベース３には、マニュアル固定接点１１と対向する箇所には第１のドーム部１３が形成され、オート固定接点１２と対向する箇所には第２のドーム部１４が形成されている。

図２に示すように、各ドーム部１３，１４は凸状に形成されるとともに、上側から押圧されると弾性変形する。これら第１及び第２のドーム部１３，１４の内部には導電性の第１及び第２の可動接点１３ａ，１４ａがそれぞれ形成されている。これら可動接点１３ａ，１４ａは、第１及び第２のドーム部１３，１４が弾性変形していない状態においては対応する固定接点１１，１２から離間し、第１及び第２のドーム部１３，１４が弾性変形している状態においては固定接点１１，１２に接触する。

マニュアル固定接点１１及び第１の可動接点１３ａによってマニュアルスイッチ部１５が構成される。これらマニュアル固定接点１１及び第１の可動接点１３ａが接触して導通すると、マニュアルスイッチ部１５がオフ状態からオン状態となる。また、オート固定接点１２及び第２の可動接点１４ａによってオートスイッチ部１６が構成される。これらオート固定接点１２及び第２の可動接点１４ａが接触して導通すると、オートスイッチ部１６がオフ状態からオン状態となる。すなわち、プッシャ２０ａ，２０ｂ毎にマニュアルスイッチ部１５とオートスイッチ部１６とが設けられている。

図１に示すように、プッシャ２０ａ，２０ｂ及びスイッチボディ５はベース３の上方に配置される。スイッチボディ５は、接点基板２及びベース３に対して移動しないように固定されている。

スイッチボディ５は、上下方向に貫通した筒状の保持部５ａを有する。保持部５ａ内には、プッシャ２０ａ，２０ｂが傾動可能に設けられる。また、保持部５ａの上側から操作ノブ６がスイッチボディ５に対して傾動可能に嵌め込まれる。図２に示すように、この操作ノブ６は回転軸Ａを中心に傾動する。

図２に示すように、操作ノブ６は、その操作部６ｃが第１のドーム部１３側に接近する第１の方向と、その操作部６ｃが第１のドーム部１３側と離間する第２の方向とに回動操作が可能である。車両ウインドウを開く際には操作ノブ６は第１の方向に回動操作され、車両ウインドウを閉じる際には操作ノブ６は第２の方向に回動操作される。

操作ノブ６の内部には、下側に突出するとともに、その下端が各プッシャ２０ａ，２０ｂの上面と接触可能な押圧部６ａ，６ｂが設けられている。
図２に示すように、プッシャ２０ａは、樹脂製で板状に形成されるとともに、左下端部２３ａが第１のドーム部１３に対応して位置し、右下端部２４ａが第２のドーム部１４に対応して位置する。

図７に示すように、プッシャ２０ｂは、樹脂製で板状に形成されるとともに、左下端部２３ｂが第２のドーム部１４に対応して位置し、右下端部２４ｂが第１のドーム部１３に対応して位置する。

図６に示すように、プッシャ２０ａ，２０ｂの上面には、傾斜面２１ｌ，２１ｒが形成されている。傾斜面２１ｌはプッシャ２０ａ，２０ｂの上面中央から左側に形成され、傾斜面２１ｒはプッシャ２０ａ，２０ｂの上面中央から右側に形成される。すなわち、プッシャ２０ａ，２０ｂの上面は中央から左右両端側に向かうにつれて下側に下がる態様で形成されている。プッシャ２０ａ，２０ｂは図中の左右方向に対称に形成されている。傾斜面２１ｌ，２１ｒの傾斜角度αは、例えば２°〜５°に形成される。

図２〜図４に示すように、プッシャ２０ａは、初期姿勢と、片側押圧姿勢と、両側押圧姿勢と、をとりうる。
図２に示すように、初期姿勢は、自身の両端部２３ａ，２４ａが同一高さに位置するとともに、両端部２３ａ，２４ａが第１及び第２のドーム部１３，１４を押圧しない姿勢である。

図３に示すように、片側押圧姿勢は、左下端部２３ａが僅かに右下端部２４ａより下側に位置する態様で傾くとともに、左下端部２３ａのみが第１のドーム部１３を押圧する姿勢である。

図４に示すように、両側押圧姿勢は、右下端部２４ａが左下端部２３ａより下側に位置する態様で傾くとともに、両端部２３ａ，２４ａが第１及び第２のドーム部１３，１４を押圧する姿勢である。

プッシャ２０ｂも同様に、初期姿勢と、片側押圧姿勢と、両側押圧姿勢と、をとりうる。なお、図７に示すように、プッシャ２０ｂにおける片側押圧姿勢は、プッシャ２０ａと反対方向に傾いた姿勢である。

操作ノブ６は、図示しない付勢手段を通じて、図２に示す初期位置に戻される。操作ノブ６が初期位置にあるとき、押圧部６ａ，６ｂはプッシャ２０ａ，２０ｂを押圧しない。
次に、図２〜図４を参照しつつ、スイッチ装置１の作用について説明する。

図２に示すように、プッシャ２０ａが初期姿勢にある状態からユーザによって操作ノブ６が第１の方向に回動されたとする。すると、操作ノブ６の押圧部６ａは、初期姿勢であるプッシャ２０ａにおける左側の傾斜面２１ｌを押圧する。

図３に示すように、プッシャ２０ａは、操作ノブ６の押圧部６ａからの一定値以上の力Ｆ１を受けると、初期姿勢から片側押圧姿勢となる。プッシャ２０ａが傾くのに伴って、押圧部６ａは傾斜面２１ｌを摺動する。これにより、マニュアルスイッチ部１５がオン状態となる。

この状態から、さらにユーザによって操作ノブ６が第１の方向に回動されたとする。このとき、図５に示すように、プッシャ２０ａには、傾斜面２１ｌに対して垂直な方向に力Ｆ１が加わる。この力Ｆ１は、主に左下端部２３ａを通じて第１のドーム部１３に作用する力Ｆ２と、主に右下端部２４ａを通じて第２のドーム部１４に作用する力Ｆ３とに分解される。この力Ｆ３がプッシャ２０ａを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするための力に相当する。なお、この力Ｆ３は、傾斜面２１ｌの傾斜角度αに応じて増大する。

図４に示すように、プッシャ２０ａは、一定値以上の力Ｆ３を受けると、片側押圧姿勢から両側押圧姿勢となる。プッシャ２０ａが傾くのに伴って、押圧部６ａは傾斜面２１ｌを摺動する。これにより、両スイッチ部１５，１６がオン状態となる。

一方、図７に示すように、ユーザが操作ノブ６を第２の方向に回動すると、プッシャ２０ｂの傾斜面２１ｒが押圧部６ｂを通じて押圧される。よって、上記と同様に、プッシャ２０ｂは初期姿勢から片側押圧姿勢、ひいては片側押圧姿勢から両側押圧姿勢となる。この場合も、傾斜面２１ｒの傾斜角度αを通じて、プッシャ２０ｂを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするための力が増大する。

図８に示すように、電気的構成として、パワーウインドウ装置は、制御装置５０と、マニュアルスイッチ部１５と、オートスイッチ部１６と、モータ５１とを備える。制御装置５０は、操作ノブ６が第１の方向に回動操作されることに伴い、マニュアルスイッチ部１５のみがオン状態となったとき、その状態が維持されている期間に亘ってモータ５１の駆動を通じて車両ウインドウを開動作させる。また、制御装置５０は、マニュアルスイッチ部１５がオン状態にあるとき、オートスイッチ部１６もオン状態となると、モータ５１の駆動を通じて車両ウインドウを全開状態とする。なお、操作ノブ６が第２の方向に回動操作されると、上記両スイッチ部１５，１６とは異なる両スイッチ部１５，１６のオンオフ状態が切り替わる。この場合、制御装置５０は、これら異なる両スイッチ部１５，１６のオンオフ状態に応じて上記開動作に代えて車両ウインドウを閉動作させる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）プッシャ２０ａ，２０ｂにおける操作ノブ６との接触面は、プッシャ２０ａ，２０ｂに操作ノブ６から加えられた力を、プッシャ２０ａ，２０ｂを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするための力に割り当てる傾斜面２１ｌ，２１ｒとして形成されている。よって、ユーザはより小さい操作力にてプッシャ２０ａ，２０ｂを両側押圧姿勢とすること、ひいては両スイッチ部１５，１６を押圧した状態とすることができる。よって、スイッチ装置１の操作性が向上する。

（２）プッシャ２０ａ，２０ｂにおける操作ノブ６との接触面は、プッシャ２０ａ，２０ｂを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするための力がその傾斜角度αに応じて増大する傾斜面２１ｌ，２１ｒである。よって、傾斜面２１ｌ，２１ｒの傾斜角度αを通じて、容易に、片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするためにプッシャ２０ａ，２０ｂに加えられる力を調整することができる。

さらに、傾斜面２１ｌ，２１ｒはその形成が比較的容易である。また、その傾斜角度αを計測するのも容易である。よって、目標とする傾斜面２１ｌ，２１ｒが形成されているか否かを簡易に判断することができる。

（３）プッシャ２０ａ，２０ｂが操作ノブ６の回転軸Ａに対して直交する方向（図２等の左右方向）に対称に形成される。すなわち、プッシャ２０ａ，２０ｂにおいて傾斜面２１ｌ，２１ｒが両側に形成される。よって、スイッチ装置１におけるプッシャ２０ａ，２０ｂの組み付け方向が限定されない。従って、組み付け性を向上させることができる。また、プッシャ２０ａ，２０ｂが１種類で済む。

（４）傾斜面２１ｌ，２１ｒの傾斜角度αが２°〜５°に設定されることで、適切な操作力でプッシャ２０ａ，２０ｂを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とすることができる。この適切な操作力とは、プッシャ２０ａ，２０ｂを初期姿勢から片側押圧姿勢とするための操作力より大きく、かつユーザの操作負担とならない程度に小さい操作力である。これにより、スイッチ部１５，１６のオンオフ状態が切り替わる際に、ユーザに適度な節度感覚を与えることができる。

（５）傾斜面２１ｌ，２１ｒがなく、プッシャ２０ａ，２０ｂの上面が左右方向に水平な従来構成では、押圧部６ａ，６ｂからプッシャ２０ａ，２０ｂに直接作用する力Ｆ１に対するプッシャ２０ａ，２０ｂを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするための力Ｆ３が小さくなる。よって、プッシャ２０ａ，２０ｂを片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするためにプッシャ２０ａ，２０ｂに加える力Ｆ１を大きくする必要があった。その点、上記実施形態では、より小さい力Ｆ１で済むため、押圧部６ａ，６ｂからの押圧力によるプッシャ２０ａ，２０ｂの磨耗を抑制することができる。これにより、スイッチ装置１の寿命を延ばすことができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、プッシャ２０ａ，２０ｂは左右対称に、プッシャ２０ａ，２０ｂの上面には２つの傾斜面２１ｌ，２１ｒが形成されていたが、押圧部６ａ，６ｂが接触しない側の傾斜面２１ｌ，２１ｒを省略してもよい。この場合、何れかの傾斜面２１ｌ，２１ｒが水平に形成される。

・上記実施形態におけるプッシャ２０ａ，２０ｂの上面は傾斜面２１ｌ，２１ｒでなくてもよい。
例えば、図９に示すように、プッシャ２０ａ，２０ｂの上面を曲面２５に形成してもよい。この曲面２５も、傾斜面２１ｌ，２１ｒと同様に、プッシャ２０ａ，２０ｂにおける左右方向の中央から左右両端側に向かうにつれて下側に下がる態様で形成されるとともに、押圧部６ａから加えられた力を、片側押圧姿勢から両側押圧姿勢とするための力Ｆ３により多く割り当てる。曲面２５の曲率半径が小さくなるにつれて力Ｆ３が大きくなる傾向がある。曲面２５として形成することで、プッシャ２０ａ，２０ｂが傾く際に生じる、その曲面２５と押圧部６ａとの摩擦抵抗を低減することができる。よって、操作ノブ６の操作力を小さくすることができる。

・上記実施形態においては、スイッチ装置１は車両パワーウインドウ用であったが、その他の制御対象を制御可能としてもよい。

１…スイッチ装置、２…接点基板、３…ベース、５…スイッチボディ、５ａ…保持部、６…操作ノブ、６ａ…押圧部、６ｂ…押圧部、６ｃ…操作部、１１…マニュアル固定接点、１２…オート固定接点、１３…第１のドーム部、１３ａ…第１の可動接点、１４…第２のドーム部、１４ａ…第２の可動接点、１５…マニュアルスイッチ部、１６…オートスイッチ部、２０ａ，２０ｂ…プッシャ、２１ｌ，２１ｒ…傾斜面、２３ａ，２３ｂ…左下端部、２４ａ，２４ｂ…右下端部。

Claims (5)

1. 同一平面上に互いに離間して配置される第１及び第２のスイッチ部と、
   前記第１及び第２のスイッチ部の何れも押圧しない初期姿勢と、前記第１のスイッチ部のみを押圧した片側押圧姿勢と、前記第１及び第２のスイッチ部を押圧した両側押圧姿勢と、の間で姿勢を変えるプッシャと、
   ユーザによって前記第１のスイッチ部側である操作方向に回動操作されることで、前記プッシャとの接触を通じて、前記プッシャを前記初期姿勢から前記片側押圧姿勢とし、この姿勢からさらに前記操作方向に回動操作されることで前記片側押圧姿勢から前記両側押圧姿勢とする操作ノブと、を備え、
   前記プッシャにおける前記操作ノブとの接触面は、前記操作ノブから加えられた力を、前記プッシャを前記片側押圧姿勢から前記両側押圧姿勢とするための力に割り当てる、当該プッシャにおける左右方向の中央から左右両端側に向かうにつれて下側に下がる形状とされたスイッチ装置。
2. 請求項１に記載のスイッチ装置において、
   前記接触面は、前記操作ノブから前記プッシャに加えられる力に対する前記プッシャを前記片側押圧姿勢から前記両側押圧姿勢とするための力がその傾斜角度に応じて増大するとともに、前記第２のスイッチ部から離間するにつれて前記第１のスイッチ部に接近する態様で傾斜する傾斜面であるスイッチ装置。
3. 請求項２に記載のスイッチ装置において、
   前記プッシャは、前記操作ノブの回転軸に対して直交する方向に対称に形成されるスイッチ装置。
4. 請求項２又は３に記載のスイッチ装置において、
   前記傾斜角度は、２°〜５°であるスイッチ装置。
5. 請求項１に記載のスイッチ装置において、
   前記接触面は、前記操作ノブから前記プッシャに加えられる力に対する前記プッシャを前記片側押圧姿勢から前記両側押圧姿勢とするための力がその曲率半径に応じて増大するとともに、前記第２のスイッチ部から離間するにつれて前記第１のスイッチ部に接近する態様で湾曲する曲面であるスイッチ装置。