JP6195060B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、操作体でスイッチ本体を押動操作するスイッチ装置に関する。

従来、例えば壁スイッチ等のスイッチ装置では、筐体の前面側に操作体が前後方向に移動可能に配置され、筐体内にスイッチ本体を実装した基板が配置されており、操作体でスイッチ本体を押動操作する構成がある。

スイッチ本体は、例えばタクトスイッチ等が用いられ、操作体によって押動可能とする押動範囲内で押動されることにより接点が切り換わるスイッチ構造を有している。

特許第４５３００７２号公報

しかしながら、操作体が強く押し込まれ、スイッチ本体の押動範囲を超えて操作体が移動した場合、スイッチ本体に無理な力が加わって損傷したり、基板が変形して基板上の部品のはんだ接続部分等が損傷する等、スイッチ装置の故障が発生しやすくなる。

本発明が解決しようとする課題は、信頼性を向上できるスイッチ装置を提供することである。

実施形態のスイッチ装置は、筐体、操作体、当接部、基板、および規制手段を備える。操作体は、筐体の幅方向に沿って横長に設けられた操作部、および操作部の幅方向の両側から操作部の上方域に突設された弾性部を有し、筐体の前面側に前後方向に移動可能に配置される。当接部は、筐体側の固定位置に設けられ、弾性部が当接する。基板は、筐体内に配置され、操作体の後方への移動で押動されるとともにその押動可能とする押動範囲を有しているスイッチ本体が実装される。規制手段は、操作体の後方への移動をスイッチ本体の押動範囲内で規制する。

本発明によれば、規制手段によって、操作体の後方への移動をスイッチ本体の押動範囲内に規制することにより、スイッチ本体や基板に無理な力が加わるのを防止でき、信頼性が向上することが期待できる。

第１の実施形態を示すスイッチ装置の図５のＡ−Ａ断面図である。 同上スイッチ装置の図５のＢ−Ｂ断面図である。 同上スイッチ装置の図５のＣ−Ｃ断面図である。 同上スイッチ装置の分解状態の斜視図である。 同上スイッチ装置の斜視図である。 同上スイッチ装置を用いた照明制御システムのブロック図である。 第２の実施形態を示すスイッチ装置の図９のＤ−Ｄ断面図である。 同上スイッチの操作体の斜視図である。 同上スイッチ装置の斜視図である。

以下、第１の実施形態を、図１ないし図６を参照して説明する。

図６に照明制御システム11のブロック図を示す。照明制御システム11は、例えばオフィスや店舗などの施設でフロア毎やエリア毎などの複数の照明グループ毎に照明を制御するもので、施設の管理室などに設置されてシステム全体を制御する主操作盤12を有し、この主操作盤12に、２線の伝送線13を介して、主操作盤12からの指令で複数の照明装置14のオンオフや調光などの照明制御状態を制御する複数の端末器15、照明装置14の照明制御状態を手動操作する複数のスイッチ装置16などが互いに信号伝送可能に接続されている。

各端末器15は、それぞれ固有のアドレスを有し、このアドレスを用いて主操作盤12との間で伝送する信号の送信および受信を可能としている。

予め、複数の照明グループ毎に複数の照明装置14が各端末器15を介して割り付けられ、主操作盤12に設定登録されている。この照明グループの割り付けなどは、スイッチ装置16に着脱可能に接続される設定器17によって任意に設定可能としている。

スイッチ装置16は、固有のアドレスを有し、照明グループ毎の照明装置14の照明制御状態を手動で操作可能としている。

次に、図１ないし図５にスイッチ装置16を示す。スイッチ装置16は、図示しないが、壁面材に設けられる設置孔を通じて、壁面材の裏側に設置されている配線ボックスにねじ止めして設置するように構成されている。

スイッチ装置16は、カバー本体21とこのカバー本体21の後面側に取り付けられる後カバー22とを有する筐体23、この筐体23内に配置される基板24、筐体23の前面側から組み込まれる複数の導光体25、複数の操作体26、および化粧カバー27を備えている。本実施形態では、筐体23の幅方向に幅広の導光体25および操作体26が４つずつ用いられ、これら導光体25および操作体26が筐体23の前面側に上下方向に並んで配置された４個タイプのスイッチ装置16が示されている。なお、図４では基板24の図示を省略している。

そして、カバー本体21は、絶縁性を有する合成樹脂材料にて、配線ボックスにねじ止めするためのサポートが一体に形成されている。カバー本体21は、上下方向に長い平板状の前面部30を有し、この前面部30の上下端部には配線ボックスにねじ止めするための一対の取付孔31が形成されている。

カバー本体21の前面部30には、１つの導光体25と１つの操作体26とを組として前方から配置する複数の窪み部32が形成されている。各窪み部32は、前面部30において上下方向に離間した複数個所に、筐体23の幅方向に沿って横長に形成されている。各窪み部32には、導光体25および操作体26の一部がそれぞれ筐体23内に挿通されるように複数の挿通孔33が形成されている。さらに、前面部30には、差込孔34が形成されている。

カバー本体21の後面には、後カバー22が組み合わされる四角形状の枠部35が突出形成されている。

また、後カバー22は、絶縁性を有する合成樹脂材料にて前面に開口する箱状に形成されている。後カバー22の周辺部には、後カバー22をカバー本体21の枠部35と組み合わせた状態で、枠部35に係止する複数の係止片38が形成されている。後カバー22の後面には、伝送線13を接続する図示しない端子が配置される一対の端子配置孔39が形成されている。

また、基板24は、後カバー22の内側に嵌め込まれるとともに、この後カバー22をカバー本体21の枠部35に組み合わせた状態でカバー本体21と後カバー22との間で挟み込まれ、筐体23内に位置決め保持される。基板24の前面には、各導光体25に対向して光を出射する複数の光源42、各操作体26で操作される複数のスイッチ本体43、差込孔34から差し込まれる設定器17のプラグが電気的に接続される図示しないコネクタ等が実装されている。また、基板24の後面には、伝送線13を接続する図示しない端子が配設されている。また、その他の電子機器は省略している。

基板24は、スイッチ本体43の操作に応じた信号をアドレスとともに伝送線13を介して主操作盤12に伝送したり、主操作盤12から伝送されてくる自己のアドレスの信号を受信して光源を点灯表示させる制御回路を備えている。

光源42は、１つの導光体25毎に対応して一対ずつ用いられている。一対の光源42には、異なる発光色のＬＥＤ等が用いられている。

スイッチ本体43は、押動操作によってスイッチ機構の接点が切り換わり、押動操作の解除によってスイッチ機構の接点が元に戻るタクトスイッチである。スイッチ本体43は、基板24の前面に実装されるベース44、およびこのベース44の前面から突出していて押動操作可能とする押動部45を有している。押動部45は、ベース44に対して所定の押動範囲ａ内で押動可能としており、スイッチ機構等が有する付勢手段によってベース44から突出する方向に付勢されている。そして、押動部45が押動されることによりスイッチ機構の接点が切り換わるように構成されている。

また、導光体25は、例えばアクリル樹脂等の透明な導光性を有する材料によって形成されている。導光体25は、一対の導光部48、これら導光部48の後面に形成された入射面49、一対の導光部48の前端を連結する連結部50、およびこの連結部50の前面に形成された出射面である表示部51を有している。連結部50および表示部51は幅方向に沿って幅広に形成され、連結部50の幅方向両側に一対の導光部48が連結されている。さらに、連結部50の後端周辺部から取付部52が突設され、この取付部52から後方へ複数の係止片53が突設されている。

連結部50には、一対の導光部48の互いに対向する側面に沿って溝部54が形成されている。溝部54は、連結部50の前後方向の長さの少なくとも半分より長く形成されている。そして、溝部54に臨む側面部分が導光部48から連結部50に導光された光を反射可能とする反射部55が形成されている。

そして、取付部52がカバー本体21の窪み部32に前方から嵌め込まれ、複数の係止片53がカバー本体21に係止されることにより、導光体25が筐体23に固定されている。各導光部48はカバー本体21の挿通孔33を通じて筐体23内に突出され、各導光部48の入射面49が基板24の各光源42に対向されている。

また、操作体26は、例えば絶縁性を有する合成樹脂材料にて一体に形成されている。操作体26は、幅方向に幅広で、導光体25の表示部51と同じ幅に形成された操作部58を備えている。操作部58の前面は上側より下側が前方に突出した傾斜面に形成されている。

操作部58の幅方向の両側から突片59が突設され、これら突片59には先端に爪60を有する係止片61が後方へ突設されている。さらに、これら突片59には、操作部58および突片59の上方域に突出する略Ｌ字形の弾性部62が形成されている。この弾性部62と操作部58および突片59との間には導光体25の連結部50が挿通される溝63が形成されている。

操作部58の後部中央から押動片64が突設され、操作部58の後部両側から一対のガイド片65が突設されている。押動片64はガイド片65よりも後方へ突出されており、押動片64の先端は中央が両側よりも突出する略三角形状に形成されている。

そして、操作部58の後部および突片59がカバー本体21の窪み部32に前方から嵌め込まれ、両側の係止片61がカバー本体21の挿通孔33を挿通して爪60がカバー本体21の後面側に係止され、さらに、押動片64およびガイド片65がカバー本体21の挿通孔33を通じて筐体23内に突出されることにより、操作体26が筐体23の前面側で前後方向に移動可能に取り付けられている。

弾性部62は、カバー本体21の前面および導光体25の取付部52の前面と化粧カバー27の後面との間に配置され、これらに当接可能としている。なお、カバー本体21の前面および導光体25の取付部52の前面と化粧カバー27の後面が、弾性部62が当接する当接部67として構成されている。

押動片64の先端がスイッチ本体43の押動部45に当接されている。操作体26を押動操作していない常時は、スイッチ本体43の押動部45がベース44から前方に突出するように付勢されていることで、押動片64を介して操作体26が前方に移動されている。

操作体26の後方へ押動操作した際には、スイッチ本体43の押動範囲ａ内で、操作体26の後部がカバー本体21の前面に当接する。したがって、操作体26の後部とカバー本体21の前面とが、操作体26の後方への移動をスイッチ本体43の押動範囲ａ内で規制する規制手段68として構成されている。なお、押動片64の先端がスイッチ本体43の押動部45に当接し、操作体26が前方へ移動している状態において、操作体26の後部とカバー本体21の前面との間隔ｂは、スイッチ本体43の押動範囲ａより狭い関係を有している。

また、化粧カバー27は、取付枠71、およびこの取付枠71に取り付けられたパネル72を有している。取付枠71の周辺部には、カバー本体21に取り付けられる複数の係止片73が突設されている。取付枠71の前面には、導光体25の表示部51および操作体26の操作部58がそれぞれ挿通される複数の開口部74が形成されている。各開口部74の上側の中央位置および両側位置に当接片75が突設されており、これら当接片75が当接部67を構成している。また、パネル72には、導光体25の表示部51および操作体26の操作部58がそれぞれ挿通される複数の窓部76が形成されている。

そうして、スイッチ装置16を組み立てる場合には、カバー本体21の前面から導光体25、および操作体26を順に組み込んで取り付ける。後カバー22に基板を組み込み、カバー本体21の枠部35に後カバー22を取り付ける。最後に（施工時に）、カバー本体21の前面に化粧カバー27を取り付ける。

スイッチ装置16の組立状態では、基板24が、カバー本体21と後カバー22との間で挟み込まれ、筐体23内に位置決め保持されている。

導光体25はカバー本体21に係止され、導光部48の入射面49が光源42に対向し、光源42からの光を導光部48内に入射可能としている。

操作体26はカバー本体21に対して所定の範囲内で前後方向に移動可能に取り付けられ、押動片64がスイッチ本体43の押動部45に当接されている。操作体26を押動操作していない状態では、スイッチ本体43の押動部45がベース44から前方に突出するように付勢されていることで、押動片64を介して操作体26が前方に移動されている。この状態で、操作体26の後部とカバー本体21の前面との間隔ｂは、スイッチ本体43の押動範囲ａより狭くなっている。また、弾性部62は、カバー本体21の前面および導光体25の取付部52の前面と化粧カバー27の後面（取付枠71の当接片75）との間に配置されている。

導光体25の表示部51および操作体26の操作部58が上下に配置された状態で化粧カバー27の窓部76より前方に突出されている。また、操作部58は表示部51よりも前方に突出されている。

そして、操作体26の操作部58を押動操作することにより、操作体26が後方へ移動し、押動片64でスイッチ本体43の押動部45が押動され、スイッチ本体43のスイッチ機構の接点が切り換わる。

このとき、操作部58を強く押動操作したとしても、スイッチ本体43の押動範囲ａ内で、操作体26の後部がカバー本体21の前面に当接し、操作体26の後方への移動が規制されるため、スイッチ本体43や基板24に無理な力が加わることがない。

また、操作部58の中央を押動操作した場合には操作体26がカバー本体21の前面に対して平行な状態で後方へ移動しやすいが、操作部58の一側を押動操作した場合には操作体26がカバー本体21の前面に対して斜めになった状態で移動しやすくなる。仮に、操作体26がカバー本体21の前面に対して大きく斜めなった場合、操作体26の一側がカバー本体21の前面に当接して移動が規制された時点で、操作体26の他側がカバー本体21の前面から離れていて、押動片64がスイッチ本体43の押動部45をスイッチ機構の接点が切り換わるまで押動できていない虞がある。本実施形態の操作体26は、幅方向の両側に弾性部62が設けられているため、操作体26が斜めになると、弾性部62が、カバー本体21の前面および導光体25の取付部52の前面や、取付枠71の当接片75に当接して、操作体26がカバー本体21の前面に対して斜めになるのを抑制する。そのため、操作体26がカバー本体21の前面に対して斜めになるのを抑制し、操作体26でスイッチ本体43を確実に押動操作することができる。

さらに、弾性部62による作用に加えて、操作部58の一側の最も端側を押動操作したために、操作体26がカバー本体21の前面に対して斜めになって、操作体26の他側がカバー本体21に押し込まれずにカバー本体21の前側に浮き上がるように移動しようとすると、他側の係止片61の爪60がカバー本体21の後面側に引っ掛かるため、その箇所が支点となって押動片64でスイッチ本体43の押動部45を押動操作しやすくできる。

また、スイッチ本体43の操作に応じて、例えば、一対の光源42のいずれか一方が点灯、他方が消灯する。点灯した光源42から出射する光は、導光体25の入射面49から導光部48に入射し、導光部48内を導光されて連結部50を通じて表示部51から出射される。

表示部51を正面から見た場合、導光部48の正面側での点灯表示の視認性がよい。

図２に示すように、表示部51を幅方向の斜めから見た場合にも、導光部48の正面側での点灯表示の視認性がよい。仮に、連結部50に溝部54が形成されていない場合には、導光部48から連結部50に導かれた光が連結部50内で幅方向に拡散されてしまうため、表示部51を幅方向の斜めから見た場合、点灯表示の視認性が低下することになる。本実施形態では、導光部48の互いに対向する側面に沿って溝部54が形成されており、溝部54に臨む側面部分が反射部55となって導光部48から連結部50に導光された光を反射させるため、表示部51を幅方向の斜めから見た場合にも、導光部48の正面側での点灯表示の視認性がよい。

このように、本実施形態のスイッチ装置16では、規制手段68によって、操作体26の後方への移動をスイッチ本体43の押動範囲ａ内に規制することにより、スイッチ本体43や基板24に無理な力が加わるのを防止でき、故障の発生が少なく、信頼性を向上できる。

しかも、操作体26が筐体23の前面側から取り付ける構造であるため、規制手段68は、筐体23の前部と操作体26の後部との当接で規制することができ、規制手段68の構成を簡単にできる。なお、規制手段68としては、筐体23の前部または操作体26の後部の一方に突起（ストッパ）を設けてもよい。

さらに、操作体26の幅方向の両側に弾性部62を設けているため、筐体23側の固定位置に設けられている当接部67との当接により、操作体26が筐体23に対して斜めになるのを抑制することができ、スイッチ本体43を確実に押動操作することができる。

また、導光体25の連結部50に、導光部48の幅方向の側部に沿って反射部55を設けているため、表示部51の幅方向に沿った斜めから表示部51を見た場合に、反射部55で反射する光を視認することができ、点灯表示の視認性を向上できる。

しかも、導光部48の幅方向の側部に沿って連結部50に溝部54を形成することにより、反射部55を簡単に構成することができる。

さらに、操作体26の操作部58と導光体25の表示部51とが上下に並設されていても、操作部58が表示部51よりも前方に突出されているため、操作部58の操作性を向上できる。しかも、操作部58の前面は上側よりも下側が前方に突出するように傾斜されているため、人が操作する指の角度と操作部58の前面の角度とが近く、操作しやすくできる。

次に、図７ないし図９に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成には同じ符号を用い、その構成や作用効果については説明を省略する。

本実施形態では、表示部51および操作部58が、筐体23の上下方向に４段、幅方向に２列配列された８個タイプのスイッチ装置16である。

基板24には、８個のスイッチ本体43が実装されるとともに、各スイッチ本体43の幅方向の両側に一対の光源42が実装されている。

導光体25は、一対の導光部48、入射面49、連結部50、表示部51、取付部52、溝部54および反射部55等を含む一対の導光体構造を取付部52で連結した一体構造に形成されている。

操作体26は、操作部58、突片59、弾性部62、押動片64およびガイド片65等を含む一対の操作体構造を弾性部62で連結した一体構造に形成されている。各弾性部62には、取付枠71の当接片75に当接可能とする突起62aが突設されている。

そして、操作体26の一方の操作部58を押動操作することにより、一方の操作部58の押動片64で対応するスイッチ本体43を押動操作する。この場合、操作体26がカバー本体21の前面に対して斜めになっても、操作体26の各弾性部62が、カバー本体21の前面および導光体25の取付部52の前面や取付枠71の当接片75に当接して、操作体26がカバー本体21の前面に対して斜めになるのを抑制する。そのため、一方の操作部58を押動操作しても、対応するスイッチ本体43を確実に押動できる。

また、一方の操作部58の押動操作を解除すると、押動されていたスイッチ本体43の付勢によって操作体26が前方へ移動する。このとき、各弾性部62の突起62aが当接片75に当接し、操作体26をカバー本体21の前面に対して平行な状態に保つことができる。

また、スイッチ装置16の設置後、化粧カバー27が外された状態で、カバー本体21の前面から露出する差込孔34から設定器17のプラグを基板24のコネクタに接続し、設定器17で各種設定を行うことができる。設定項目としては、例えば、各スイッチ本体43のアドレス設定、端末器15とスイッチ本体43との割り付け、グループに割り付ける端末器15の設定等が含まれる。

そして、スイッチ本体43のアドレス設定の際、スイッチ本体43にアドレスが設定され、このスイッチ本体43および対応する端末器15が正常であれば、スイッチ本体43を押動操作すると、光源42が点灯する。

アドレスが設定されていないスイッチ本体43を押動操作すると、光源42が点滅し、アドレスが設定されていないことを報知する。そのため、光源42が点滅する場合には、アドレスが設定されていないことを容易に確認できる。一方、光源42が点灯および点滅しない場合には、端末器15側の原因の場合と、スイッチ本体43側が原因の場合とがある。この場合、設定器17でスイッチ本体43のアドレスを削除する操作をした後、再度、スイッチ本体43を押動操作した際に光源42が点滅すれば端末器15側が原因と判断でき、光源42が点滅しなければスイッチ本体43側が原因と判別でき、原因を分別することができる。

また、グループに割り付ける端末器15を設定する場合、例えば、左側の列の４つの操作部58に対応する端末器15をグループに設定する場合には、４つの操作部58を同時に押動操作することにより対応する４つのスイッチ本体43を選択したことになり、設定が可能となる。

このとき、４つのスイッチ本体43が押動操作されている時間が、通常の照明状態を切換操作するためのスイッチ本体43の押動操作される時間に相当する所定の時間より長い場合には、グループの選択と判断し、照明状態を切り換えることがなく、誤動作を防止することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

16 スイッチ装置
23 筐体
24 基板
26 操作体
43 スイッチ本体
58 操作部
62 弾性部
67 当接部
68 規制手段

Claims (2)

1. 筐体と；
   前記筐体の幅方向に沿って横長に設けられた操作部、およびこの操作部の幅方向の両側から前記操作部の上方域に突設された弾性部を有し、前記筐体の前面側に前後方向に移動可能に配置された操作体と；
   前記筐体側の固定位置に設けられ、前記弾性部が当接する当接部と；
   前記筐体内に配置され、前記操作体の後方への移動で押動されるとともにその押動可能とする押動範囲を有しているスイッチ本体が実装された基板と；
   前記操作体の後方への移動を、前記スイッチ本体の押動範囲内で規制する規制手段と；
   を具備することを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記操作体は、前記筐体の前面側から取り付けられ、
   前記規制手段は、前記筐体の前部と前記操作体の後部との当接で規制する
   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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