JP6287588B2 - スイッチ装置 - Google Patents
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Description
柱状の押圧部を有し、当該押圧部の軸方向に所定方向に対して傾いた斜め方向に押圧操作されることで、前記押圧部を変位させる押圧操作部と、
スイッチ部が実装された、前記軸方向に垂直な方向を面方向とする回路基板と、
前記スイッチ部から前記押圧部に向かって延び、前記押圧部の先端面と面接触し、前記押圧操作部への押圧操作によって変位する前記押圧部によって押されて前記回路基板側に移動して前記スイッチ部を動作させるシャフト部と、を備え、
前記押圧操作部は、前記押圧部を囲んで、前記押圧部を変位可能に弾性支持する支持部をさらに有し、
前記支持部は、前記回路基板の面方向に対して傾斜しており、前記押圧部の前記先端面までの距離が長い側の領域が、距離が短い側の領域よりも撓みやすく形成されている、
ことを特徴とする。
計器装置100は、搭載される車両に関する各種情報を報知する複合計器として構成されている。計器装置100は、図1及び図2に示すように、第1計器部10と、第2計器部20と、表示ディスプレイ30と、回路基板40と、中ケース50と、文字板60と、見返し部材70と、裏ケース80と、上ケース(ガラス)90と、スイッチ装置1と、を備える。
第2計器部20は、例えばタコメータであり、エンジンの回転数を報知する。第2計器部20の構成は第1計器部10と同様であるため、以下の説明は省略する。
なお、この見返し部材70には、開口部71の表側を塞ぐように、後述する上ケース90が取り付けられる。上ケース90は、透明板91(例えばガラスからなる)で形成されている。
上ケース90には、スイッチ装置1の押圧操作部2を取り付ける貫通孔92が形成してある。
(スイッチ装置)
スイッチ装置1は、図1〜図3に示すように、押圧操作部2と、シャフト部3と、スイッチ部4と、計器装置100と共用の回路基板40と、を備える。さらに、押圧操作部2は、押圧部2cと、支持部2eとを備える。
本実施形態に係るスイッチ装置1は、図1に示すように、1つの押圧操作部2とこれに対応するシャフト部3、スイッチ部4、などから構成され、計器装置100の左右2箇所に配置されている。左右2箇所のスイッチ装置1、1は、例えば、表示ディスプレイ30の表示モード(オドメータ/トリップメータのリセットなど)の切り替えや計器装置100の照明の発光輝度の変更などを行うためのものである。これらスイッチ装置1、1は、同一の構造であるため、以下では、右側のスイッチ装置1について説明する。
押圧操作部2は、柱状の押圧部2cを有しており、押圧部2cの軸方向に対して押圧操作部2が所定方向に傾いた斜め方向に形成されている。押圧操作部2の傾いた斜め方向は、傾斜した外ケース90の透明板91の貫通孔92に押圧操作部2を取り付けた状態で、押圧部2cの軸方向がスイッチ部4を動作させるシャフト部3の軸方向と一致する方向とされる。押圧操作部2は、押圧部2cを囲んで、押圧部2cを変位可能に弾性支持する支持部2eをさらに有している。支持部2eは、押圧操作部2と一体に形成され、回路基板40の面方向に対して傾斜している。
スイッチ部4は、回路基板40に実装され、スイッチ部4のシャフト部3の軸方向に垂直な方向が回路基板40の面方向とされている。
シャフト部3は、スイッチ部4から押圧部2cに向かって延び、押圧部2cの先端面2dと面接触する。シャフト部3は、押圧操作部2への押圧操作によって変位する押圧部2cによって押されて回路基板40側に移動してスイッチ部4を動作させる。
これにより、傾いた斜め方向に取り付けられた押圧操作部2の押圧操作によって、押圧部2cは軸方向に変位され、押圧部2cによってシャフト部3が押されて回路基板40側に移動してスイッチ部4を動作させる。
すなわち、押圧操作部2の裏側には、図3に示すように、柱状に突き出す押圧部2cが一体に設けられる。押圧部2cの裏側面(先端面)2dは、押圧面とされ、シャフト部3の表側の操作面3aと面接触する。押圧操作部2を押圧操作することで、シャフト部3を介してスイッチ部4が操作される。押圧操作部2の各部の詳細は、シャフト部3およびスイッチ部4の説明の後に説明する。
シャフト部3は、押圧操作部2が押圧操作されると押圧操作部2と共に回路基板40側(沈む方向)に移動する。すなわち、シャフト部3は、図2に示すように、見返し部70に貫通して形成された筒状のガイド部72、文字板60に形成された貫通孔62、および中ケース50のシャフト配置部51に形成した貫通孔52に挿通されて計器装置100の表裏方向に移動可能となっている。シャフト部3の表側の円形の操作面3aが押圧操作部2の押圧部2cの裏側面(先端面)2dと平行に対向し、押圧操作部2の押圧操作によって面接触するよう配置される。
シャフト部3には、ばね受け3bと中ケース50のシャフト配置部51との間にコイルばね3dが介装される。シャフト部3(操作ロッド4a)は、常時、表側に付勢され、係止部3cの中ケース50への係止によって表側への付勢位置が規制される。これにより、シャフト部3(操作ロッド4a)は、基板41の面方向に対する垂直方向(基板41の略法線方向(法線方向も含む))に配置されてコイルばね3dによる復元力を有している。
なお、シャフト部(操作ロッド4a)3は、文字板60の貫通孔62の裏側に遮光部3eを有して貫通孔62の裏側を塞いで計器装置100の照明光が漏れ出ること防止している。
スイッチ部4は、前述の制御部(図示せず)と回路基板40の基板41に形成されたプリント配線などにより電気的に接続されている。スイッチ部4は、押されるとオンまたはオフ状態となり、オンまたはオフ状態であることを示す操作信号を制御部に出力する。このように出力される操作信号に応じて、制御部は、表示ディスプレイ30の表示モードを変更させたり、光源(図示せず)の発光輝度を変化させたりする。
押圧操作部2は、上ケース90に形成された貫通孔92をシールするシール部2aと、シール部2aから回路基板40の基板41側に突き出してシャフト部3の周囲に位置しシャフト3の移動をガイドするガイド部2bと、ガイド部2b内に形成されシャフト部3と面接触する柱状に突き出す押圧部2cとを有している。
押圧操作部2は、前述のように、例えば、エチレンプロピレンゴムなどの所定の弾性素材からなる。押圧操作部2は、図1に示すように、平面形状が、4隅を円弧状とした略四角形状に形成され、透明板91の貫通孔92を覆うように取り付けられる。なお、押圧操作部2が取り付けられる透明板91の傾斜面は、平面や曲面のいずれの場合も含むものである。
ガイド部2bは、シール部2aの貫通孔92の内周部を覆う筒状部分から裏側に鉛直方向に突き出して円筒状に一体に形成される。
押圧部2cは、図3に示すように、ガイド部2b内で押圧操作部2に対し傾斜した鉛直方向に柱状に突き出して一体に設けられる。これにより、押圧部2cの裏側面(先端面)2dが、基板41の面方向に垂直な方向のシャフト部3の表側の操作面3aと平行になり、互いが面接触している。押圧操作部2の表側には、押圧部2cを囲んで、押圧部2cを変位可能に弾性支持する支持部2eがさらに形成されている。支持部2eは、押圧部2cの位置に合わせて押圧操作部2にドーム状に形成されている。ユーザは、スイッチ装置1の操作ために、支持部2eを弾性変形させ、押圧部2cを変位させて押圧操作する。
本実施形態では、支持部2eに、図3に示すように、押圧部2cの円柱状の側面を削り落として平面部2fを表裏方向全長に形成することで撓みやすい部分(領域)2gと撓みにくい部分(領域)2hとが形成してある。
これにより、押圧操作部2の裏面において、平面部2f側が、ガイド部2bとの間が広く撓みやすい部分(領域)2gとなり、平面部2fの反対側が、ガイド部2bとの間が狭く撓みにくい部分(領域)2hとなる。
したがって、ドーム状の支持部2eを押し込む場合に、上ケース90の傾斜面から押圧部2cの裏側面(先端面)までの距離Lの小さい側L2(撓みにくい部分(領域)2h)を基点として距離Lの大きい側L1(撓みやすい部分(領域)2g)のたわみ量が多くなる。このため支持部2eの撓みやすい部分2gが、延ばされ、図3(b)において、時計回りに回転するように撓ませることができる(図4(a)参照)。
このような押圧操作部2によれば、ユーザが上ケース90の傾斜面に対して垂直に押圧操作部2の支持部2eを押し込んでも、傾斜面から押圧部2cの裏面側までの距離Lの大きい側L1を撓みやすい部分(領域)2gとすることで、押圧操作部2に加わる押圧力の方向をシャフト部3の軸方向(起立方向)に向かうようにすることができ、シャフト部3を傾けることなく、押圧部2cの裏側面(先端面)2dとシャフト部3の操作面3aを面接触させてシャフト部3を押し込むことができる。
押圧操作部2を押圧操作すると(押し込むと)、シャフト部3は押圧操作部2の押込み移動に伴って計器装置100の基板41側に向かって移動される。
この押圧操作部2の押圧操作では、既に説明したように、上ケース90の透明板91に垂直に支持部2eが押し込まれるが、シャフト部3の操作面3aと面接触している押圧部2cの裏側面(先端面)2dは、押圧操作部2の支持部2eに撓みやすい部分2gが形成してあるので、シャフト部3の起立方向(軸方向)に沿って押し込まれる。これにより、シャフト部3と一体の操作ロッド4aおよびスイッチ動作部4cが移動される。
スイッチ動作部4cが移動されると、スイッチ動作部4cがコンタクトスイッチ4bを基板41に向かって押す。
これにより、スイッチ部4がオンまたはオフ状態となる。押されたスイッチ部4は、オンまたはオフを示す操作信号を制御部に出力し、これに応じて制御部は、所定の動作を制御する(例えば、表示ディスプレイ30の表示画像を切り替えるなど)。
すなわち、傾斜した上ケース90の透明板91の貫通孔92に取り付けた押圧操作部2を押し込むように操作すると、押圧力が傾斜した透明板91に垂直に加わり易く、押圧部2cが傾いてシャフト部3の押圧操作方向(基板41の面方向に垂直な方向)に伝達することが難しかった(図4(b)参照)が、本スイッチ装置1では、押圧操作部2の撓みやすい部分2gを、撓みにくい部分2hを基点に延ばすように撓ませることができ、押圧部2cをシャフト部3の軸方向である回路基板40の基板41の面方向に垂直な方向に押し込むことができる。
さらに、スイッチ装置1によれば、押圧操作部2にシール部2aが形成してあり、上ケース90の貫通孔92の内周部および表裏面を覆うようにしてシールしているので、貫通孔92からの雨水などの浸入をシールして防水することができる。
これにより、2輪車やオープンカーなどの計器装置100での雨水などの浸入を防止して、スイッチ装置1を設置することができる。
また、押圧操作部2は、ガイド部2bにシャフト部3側に突き出してシャフト部3との隙間を狭めるリブが形成してある。これにより、ガイド部2bの内周側からシャフト部3側に突き出してリブ(図示せず)を形成することで、シャフト部3との隙間を狭めてシャフト部3の偏心を抑えることができ、一層確実にガイドすることができる。
なお、ガイド部2bにリブを形成するのに代えて、シャフト部3に外周側に突き出す突出部(図示せず)を形成してガイド部2bとの隙間を狭めるようにしても良い。こうすることで、シャフト部3の偏心を押えて、一層確実にシャフト部3の表裏方向の移動をガイドすることができる。
なお、上記実施の形態では、押圧操作部2の支持部2eを、傾斜面に応じて撓みやすい部分2gと撓みにくい部分2hを、押圧部2cの円柱に平面部2fを形成することで設けるようにしたが、押圧部2cの形状を変えずに、押圧操作部2の支持部2eの肉厚を変えて撓みやすい部分2gとしたり、撓みにくい部分2hとするようにしても良い。
また、押圧部2cの平面部2fの形成と、肉厚を変えることを組み合わせるようにしても良い。
さらに、押圧部2cの形状も円柱状として平面部を形成する場合に限らず、角柱状として撓みやすくする側面を切り欠いた形状などで構成することもできる。
このように、押圧操作部2を撓みやすい領域(側)2gを延ばすようにしてたわみ量を多くし、反対側の撓みにくい領域(側)2hを基点に押し込むことで、上ケース90の傾斜面に対して押し込むようにしてもシャフト部3を軸方向に押し込むことができ(図4(a)参照)、操作感に優れ、確実にシャフト部3を介してスイッチ装置1を操作することができる。
2 …押圧操作部
2a…シール部
2b…ガイド部
2c…押圧部
2d…裏側面
2e…支持部
2f…平面部
2g…撓みやすい部分(領域)
2h…撓みにくい部分(領域)
3 …シャフト部
3a…操作面
3b…ばね受け
3c…係止部
3d…コイルばね
3e…遮光部
4 …スイッチ部
4a…操作ロッド
4b…コンタクトスイッチ
4c…スイッチ動作部
100 …計器装置
10 …第1計器部
11 …指針
20 …第2計器部
30 …表示ディスプレイ
40 …回路基板
41 …基板
50 …中ケース
51 …シャフト配置部
52 …貫通孔
60 …文字板
61 …開口部
62 …貫通孔
70 …見返し部材
71 …開口部
72 …ガイド部
80 …裏ケース
90 …上ケース
91 …透明板
92 …貫通孔
L …傾斜面から押圧部までの距離
Claims (5)
- 柱状の押圧部を有し、当該押圧部の軸方向に所定方向に対して傾いた斜め方向に押圧操作されることで、前記押圧部を変位させる押圧操作部と、
スイッチ部が実装された、前記軸方向に垂直な方向を面方向とする回路基板と、
前記スイッチ部から前記押圧部に向かって延び、前記押圧部の先端面と面接触し、前記押圧操作部への押圧操作によって変位する前記押圧部によって押されて前記回路基板側に移動して前記スイッチ部を動作させるシャフト部と、を備え、
前記押圧操作部は、前記押圧部を囲んで、前記押圧部を変位可能に弾性支持する支持部をさらに有し、
前記支持部は、前記回路基板の面方向に対して傾斜しており、前記押圧部の前記先端面までの距離が長い側の領域が、距離が短い側の領域よりも撓みやすく形成されている、
ことを特徴とするスイッチ装置。 - 前記押圧操作部は、前記支持部が取り付けられる貫通孔をシールするシール部を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ装置。 - 前記押圧操作部は、前記支持部から前記回路基板側に突き出して前記シャフト部の周囲に位置し前記シャフト部の移動をガイドするガイド部を備える、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスイッチ装置。 - 前記押圧操作部は、前記押圧部の円柱状の外側部に平面部を形成して前記支持部が撓みやすく形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のスイッチ装置。 - 前記押圧操作部は、前記ガイド部に前記シャフト部側に突き出して前記シャフト部との隙間を狭めるリブを形成してなる、
ことを特徴とする請求項3に記載のスイッチ装置。
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