JP6453782B2 - 平面スイッチ及び平面スイッチユニット - Google Patents
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Description
特許文献1の照明用スイッチでは、静電容量センサを用いてスイッチを構成しているのでスイッチ部分が平面である。
このため、例えば、建物の壁に設置する場合、スイッチ面を壁と面一(例えば、スイッチ面と壁面が同一平面状)になるように設置できれば、スイッチ面が突出しないため、部屋等の美観を高めることが可能である。
このように、スイッチ面が外壁から突出しないように設置することは、スイッチ面が平らであったとしても、簡単に行えるものではないという問題がある。
したがって、スイッチの設置自由度が高く、例えば、スイッチ面を開口と面一にするといったスイッチの設置状態を簡単に実現できるスイッチの出現が望まれる。
(1)本発明の平面スイッチは、開口より奥に設置されるスイッチ取付部に取付けられて、前記開口に埋め込まれる平面スイッチであって、前記スイッチ取付部に少なくとも一部が支持され、前記開口側にセンサ面を向けて配置されるスイッチ部と、前記スイッチ取付部と前記スイッチ部の間に配置され、前記スイッチ部を前記開口側に付勢する付勢部と、前記付勢部の付勢に抗して前記スイッチ部の前記スイッチ取付部からの距離を調節する距離調節部と、を備えている。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
本実施形態の平面スイッチ1は、例えば、部屋の照明機器等のスイッチとなるものである。
ただし、本発明の平面スイッチ1は照明以外のもの(空調設備や家電製品、シャッターやカーテンなど)を操作するためのスイッチに用いられてもよい。
なお、蓋3は、外壁2に取付けられるが、平面スイッチ1に近接又は接触させるように配置することで蓋3が押されても撓むことが無いようにできる。
また、壁紙等は、壁紙等の蓋3に対応する部分に図柄が形成され、半透明であるようなものであってもよい。
また、平面スイッチ1を光らせると、ハーフミラーにスイッチの操作部となる図や記号などを印刷していた場合、その印刷が浮かび上がるように現れ、斬新な美観を実現することができる。
他にも蓋3は透明な板にスイッチの操作部となる図や記号など印刷しただけでもよく、蓋3の下面にスイッチの操作部となる図や記号など印刷したフィルムを別に配置してもよい。
図2に示すように、平面スイッチ1は、開口2a(図1参照)側にセンサ面を向けて配置されるスイッチ部10と、スイッチ取付部20に取付けられ、スイッチ部10を開口2a側に付勢する付勢部21と、付勢部21の付勢力に抗してスイッチ部10のスイッチ取付部20からの距離を調節する距離調節部22と、を備えており、スイッチ部10は、スイッチ取付部20とスイッチ部10の間に配置された付勢部21を介して、少なくとも一部がスイッチ取付部20に支持された状態になっている。
以下、スイッチ部10、スイッチ取付部20、付勢部21及び距離調節部22の構成について説明する。
図3は、スイッチ部10の分解斜視図である。
図3に示すように、スイッチ部10は、スイッチ取付部20(図2参照)側に配置される制御ユニット30と、後述するセンサ面が開口2a(図1参照)側に位置するように制御ユニット30に取付けられるセンサユニット40と、を備えている。
図4は、制御ユニット30の分解斜視図である。
図4に示すように、制御ユニット30は、スイッチ部10の制御を行う2枚の制御基板31と、制御基板31を収容する制御基板収容凹部32aを有する制御ユニットケース32と、制御ユニットケース32に取付けられる無線モジュール33と、無線モジュール33及び制御基板31を覆うように制御ユニットケース32に取付けられるカバー34と、を備えている。
また、無線モジュール33は、スイッチ部10によるユーザの操作内容を、例えば、そのスイッチ部10が対象とする照明機器等に無線で送信するための部分である。
なお、制御基板31は、センサユニット40や無線モジュール33と、図示しない着脱可能な電気配線等で接続される。
上述のように、カバー34への制御基板31の取付けと、制御ユニットケース32への無線モジュール33の取付けが終わると、次に、カバー34をネジ35で制御ユニットケース32に取付ける。
図6は、センサユニット40の分解斜視図である。
図6に示すように、センサユニット40は、開口2a(図1参照)側を向く表面41aに複数のLED41bが設けられたセンサ基板41と、LED41bの発光面に側面を対向させてセンサ基板41の表面41aに配置される導光板42と、を備えている。
図7は、本実施形態の静電容量式のセンサ部分の構成を説明するための図であり、センサ基板41の静電容量式のセンサ部分50が設けられているところのセンサ基板41の断面図である。
そして、ドライブライン51とセンサーライン52及びグランド53との間に電界が生じており、図7ではその電界の様子を電気力線として矢印で表現している。
この電気力線の減少すなわち静電容量の変化を検知することで、スイッチの操作が行われたか否かを検出するようになっている。
このため、センサ面(表面41a)上に、後述する導光板42や蓋3(図1参照)が設けられるような場合でも、スイッチの操作が行われたか否かの良好な検知ができる。
このため、センサ面(表面41a)から蓋3に至るまでに隙間が存在しても問題がなく、その分だけ各部材の厳密な寸法管理や高い組立精度を不要にすることができる。
また、センサユニットケース43とカバーリフレクタ44とは、例えば、圧入嵌合によって一体化するようにしてもよく、係合構造で一体化してもよく、係止爪による係止構造で一体化するようにしてもよく、一体化のための手段は、特に限定されるものではない。
また、平面スイッチ1を光らせると、ハーフミラーにスイッチの操作部となる図や記号などを印刷していた場合、その印刷が浮かび上がるように現れることでスイッチの位置がわかるようにできる。
他にも蓋3は透明な板にスイッチの操作部となる図や記号など印刷しただけでもよく、蓋3の下面にスイッチの操作部となる図や記号など印刷したフィルムを別に配置してもよい。
図8に示すように、スイッチ取付部20は、一般に市販されているJISの規格に沿ったスイッチボックスを用いるようにしている。
このような構成とすることで、スイッチ取付部20を通常のスイッチボックスを設ける作業に従って、開口2a(図1参照)より奥に設置することが可能である。
図8に示すように、付勢部21は、図示しないスイッチ部10を付勢する4つの圧縮コイルばねからなる弾性体21aと、弾性体21aを支持し、スイッチ取付部20にネジ21bで取付けられる2つの固定プレート21cと、を備えている。
また、後ほど説明するが、このばね収容凹部21dのそれぞれの底面には、図示しないネジを螺合させるネジ螺合部(図示せず)が形成されている。
図9に示すように、固定プレート21cは、スイッチ取付部20の一端側と一端側に対向する他端側に取付けられ、そして、弾性体21aがスイッチ取付部20の四隅に位置するように、弾性体21aの一部がばね収容凹部21dに収容されている。
そして、一部が収容されるようにばね収容凹部21dに収容された弾性体21aは、残る部分がばね収容凹部21dから突出した状態になっている。
このように4点支持の状態で付勢することで、スイッチ部10の高い姿勢安定性が得られる。
また、それぞれの弾性体21aごとに固定プレート21cを設けるようにしてもよい。
このため、固定プレート21cは、必ずしも、2つである必要はなく、1つ以上の固定プレート21cがあればよい。
例えば、3つの圧縮コイルばねからなる弾性体21aを用いて、3点支持の状態でスイッチ部10を付勢するようにしても、スイッチ部10を安定した姿勢で付勢することが可能である。
この場合、板ばねが、V字形状であれば、1つの板ばねで2点支持できることになるので、2つの板ばねがあれば、本実施形態と同様に4点支持の状態でスイッチ部10を付勢することが可能である。
したがって、弾性体21aを板ばねとする場合には、2つ以上(複数)の弾性体21aがあればよい。
図10は、スイッチ部10のスイッチ取付部20からの距離を距離調節部22で調節する方法を説明するための図である。
図10に示すように、スイッチ部10には、4隅にネジ22aを通すネジ孔10aが設けられている。
このネジ孔10aは、固定プレート21cのばね収容凹部21dの位置に対応するように形成されている。
したがって、ネジ22aをスイッチ部10のネジ孔10aに通し、圧縮コイルばねからなる弾性体21aの中央を貫通させて、ネジ螺合部22bに螺合させると、ネジ22aのネジ螺合部22bに対する螺合量によって、スイッチ部10に許されるスイッチ取付部20からの離間距離を変えることができる。
このため、スイッチ部10は、このネジ22aによって決まるスイッチ取付部20からの離間距離分だけ離れた位置に位置することになる。
このように、距離調節部22は、固定プレート21cに設けられたネジ螺合部22bと、そのネジ螺合部22bに螺合されるネジ22aとによって構成されている。
また、本実施形態では、4つのネジ22aと4つのネジ螺合部22bとで距離調節部22を構成しているが、ネジ22aの数を3つにして、それに合わせてネジ螺合部22bの数を3つにする等の変更を行ってもよい。
このため、スイッチ部10の開口2a(図1参照)側の端面を開口2a(図1参照)に対してフラットにするために、傾きの調節が必要である場合でも、簡単に傾きを調節することが可能となる。
上記では、主に部屋の壁に平面スイッチ1が設置される場合で説明してきたが、設置場所は、部屋の壁に限定される必要はなく、例えば、机などの家具や家電製品等であってもよい。
ガイドピンを用いることで、距離が正確に定めやすくなり、また、平面スイッチ1が多数ある場合などは作業時間を短縮することも期待できる。
Claims (10)
- 開口より奥に設置されるスイッチ取付部に取付けられて、前記開口に埋め込まれる平面スイッチであって、
前記スイッチ取付部に少なくとも一部が支持され、前記開口側にセンサ面を向けて配置されるスイッチ部と、
前記スイッチ取付部と前記スイッチ部の間に配置され、前記スイッチ部を前記開口側に付勢する付勢部と、
前記付勢部の付勢に抗して前記スイッチ部の前記スイッチ取付部からの距離を調節する距離調節部と
を備え、
前記付勢部は、前記スイッチ部を付勢する複数の弾性体と、前記弾性体を支持し、前記スイッチ取付部に取付けられる1つ以上の固定プレートとを備え、
前記距離調節部は、前記固定プレートに設けられた1つ以上のネジ螺合部に螺合される複数のネジを備え、
前記スイッチ部には、前記ネジを通す複数のネジ孔が設けられており、
前記弾性体は、圧縮コイルばねであり、
前記固定プレートは、前記圧縮コイルばねの少なくとも一部を収容する1つ以上のばね収容凹部を有しており、
前記ネジ螺合部が、前記ばね収容凹部に設けられていることを特徴とする平面スイッチ。 - 前記スイッチ部は、前記スイッチ取付部側に配置される制御ユニットと、前記センサ面が前記開口側に位置するように前記制御ユニットに取付けられるセンサユニットとを備えていることを特徴とする請求項1に記載の平面スイッチ。
- 開口より奥に設置されるスイッチ取付部に取付けられて、前記開口に埋め込まれる平面スイッチであって、
前記スイッチ取付部に少なくとも一部が支持され、前記開口側にセンサ面を向けて配置されるスイッチ部と、
前記スイッチ取付部と前記スイッチ部の間に配置され、前記スイッチ部を前記開口側に付勢する付勢部と、
前記付勢部の付勢に抗して前記スイッチ部の前記スイッチ取付部からの距離を調節する距離調節部と
を備え、
前記スイッチ部は、前記スイッチ取付部側に配置される制御ユニットと、前記センサ面が前記開口側に位置するように前記制御ユニットに取付けられるセンサユニットとを備え、
前記制御ユニットは、前記スイッチ部の制御を行う制御基板と、前記制御基板を収容する制御基板収容凹部を有する制御ユニットケースと、前記制御ユニットケースに取付けられる無線モジュールと、前記制御ユニットケースに取付けられ、前記無線モジュール及び前記制御基板を覆うカバーとを備えていることを特徴とする平面スイッチ。 - 前記センサユニットは、前記開口側を向く表面にLEDが設けられたセンサ基板と、前記LEDの発光面に側面を対向させて前記センサ基板の前記表面に配置される導光板と、前記センサ基板の前記表面と反対側の裏面に配置され、前記センサ基板及び前記導光板を収容するセンサユニットケースと、前記センサユニットケースに取付けられ、前記導光板の外周部を前記センサユニットケース側に押えるとともに前記導光板の側面からの漏れ光を前記導光板側に反射させるカバーリフレクタとを備えている請求項3に記載の平面スイッチ。
- 開口より奥に設置されるスイッチ取付部に取付けられて、前記開口に埋め込まれる平面スイッチであって、
前記スイッチ取付部に少なくとも一部が支持され、前記開口側にセンサ面を向けて配置されるスイッチ部と、
前記スイッチ取付部と前記スイッチ部の間に配置され、前記スイッチ部を前記開口側に付勢する付勢部と、
前記付勢部の付勢に抗して前記スイッチ部の前記スイッチ取付部からの距離を調節する距離調節部と
を備え、
前記スイッチ部は、前記スイッチ取付部側に配置される制御ユニットと、前記センサ面が前記開口側に位置するように前記制御ユニットに取付けられるセンサユニットとを備え、
前記センサユニットは、前記開口側を向く表面にLEDが設けられたセンサ基板と、前記LEDの発光面に側面を対向させて前記センサ基板の前記表面に配置される導光板と、前記センサ基板の前記表面と反対側の裏面に配置され、前記センサ基板及び前記導光板を収容するセンサユニットケースと、前記センサユニットケースに取付けられ、前記導光板の外周部を前記センサユニットケース側に押えるとともに前記導光板の側面からの漏れ光を前記導光板側に反射させるカバーリフレクタとを備えていることを特徴とする平面スイッチ。 - 前記付勢部は、前記スイッチ部を付勢する複数の弾性体と、前記弾性体を支持し、前記スイッチ取付部に取付けられる1つ以上の固定プレートと、を備えていることを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の平面スイッチ。
- 前記距離調節部は、前記固定プレートに設けられた1つ以上のネジ螺合部に螺合される複数のネジを備え、
前記スイッチ部には、前記ネジを通す複数のネジ孔が設けられていることを特徴とする請求項6に記載の平面スイッチ。 - 前記センサユニットは静電容量式であることを特徴とする請求項2から請求項7のいずれか1項に記載の平面スイッチ。
- 前記距離調節部を複数備え、複数の前記距離調節部のそれぞれが前記距離を調節可能であることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の平面スイッチ。
- 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の平面スイッチと、
前記スイッチ取付部と
を備えていることを特徴とする平面スイッチユニット。
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