JP6587551B2

JP6587551B2 - スイッチ装置

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Publication number: JP6587551B2
Application number: JP2016018675A
Authority: JP
Inventors: 久田　雅人; 雅人久田
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2019-10-09
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: EP3206216B1; EP3206216A1; JP2017139110A; CN107039205A; CN107039205B

Description

本発明は、スイッチ装置に関する。

従来の技術として、好適な操作フィーリングの防水防塵構造のスイッチ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このスイッチ装置は、インシュレータとボデイとの突当て面の全周に、ゴムシールを圧縮状態で配置し、インシュレータには互いに離間して配設された中央端子及び固定接点を設け、可動接点を設けた導体板の長手方向の略中間部が前記中央端子により支持され、中央端子を支点として揺動すると共に、導体板の長手方向に沿って揺動可能に支持されたホルダと、ホルダと一体となって揺動するノブを備える。ホルダの外周に弾性体であるゴムブーツが嵌合し、ゴムブーツの一方をノブの裏面に圧接させ、他端をボディ球状受面に圧接させて、ゴムシールとゴムブーツにより、接点室内に水滴或いは塵埃が侵入するのを阻止することができるシーソー式のスイッチ装置である。

このスイッチ装置によれば、防水防塵パッキングに比べ小型化が可能で、かつ組付け性の良い防水防塵構造のシーソー式のスイッチ装置を提供できるとされている。

実用新案登録第３１９２６７６号公報

しかし、特許文献１のスイッチ装置によれば、揺動可能に支持されたホルダと、ホルダと一体となって揺動するノブを備えており、このホルダの外周に弾性体であるゴムブーツが嵌合し、ゴムブーツの一方をノブの裏面に圧接させ、他端をボディ球状受面に圧接させて、ゴムシールとゴムブーツにより、接点室内に水滴或いは塵埃の侵入を防止するので、傾倒操作時におけるゴムシールとゴムブーツによる操作時の抵抗力が発生する。これにより、操作感が低下する。一方、上記のような構成において、ゴムシールとゴムブーツによる操作時の抵抗を低減させると、シール性が低下して、水等が接点面に侵入して、リークが発生するおそれがある。また、リークが発生すると接点面でのマイグレーションや誤動作が発生するおそれがある、等の問題があった。

従って、本発明の目的は、操作時の操作抵抗が小さく、かつ、防水性に優れたスイッチ装置を提供することにある。

［１］上記目的を達成するため、第１操作位置と第２操作位置を備えた操作ノブと、前記操作ノブの操作により動くフォーク部と、前記フォーク部によりスイッチ操作されるスイッチ部と、前記フォーク部の第１操作位置と第２操作位置で前記フォーク部の周囲と当接してシールするコンタクトラバーと、を有することを特徴とするスイッチ装置を提供する。

［２］前記フォーク部と前記コンタクトラバーは、前記第１操作位置と前記第２操作位置の中間操作位置で、一部において当接しないことを特徴とする上記［１］に記載のスイッチ装置であってもよい。

［３］また、前記フォーク部又は前記操作ノブが回転中心を回転軸として揺動し、前記フォーク部と前記コンタクトラバーの当接部位は、前記回転軸に近い位置に設定されていることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載のスイッチ装置であってもよい。

［４］また、前記コンタクトラバーは、前記スイッチ部と異なるスイッチ部で使用するコンタクトラバーと一体に形成されていることを特徴とする上記［１］から［３］のいずれか１に記載のスイッチ装置であってもよい。

本発明によれば、操作時の操作抵抗が小さく、かつ、防水性に優れたスイッチ装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を含む全体斜視図である。図２（ａ）は、図１で示すＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、図１で示すＢ部詳細図である。図３（ａ）は、操作ノブが中立位置にあるときの操作ノブ、フォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示す図２（ａ）で示すＣ−Ｃ断面の断面図であり、図３（ｂ）は、操作ノブが傾倒操作された状態にあるときの操作ノブ、フォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示すＣ−Ｃ断面図である。図４（ａ）は、図３（ａ）で示した操作ノブが中立位置にあるときの節度ピースの状態を示す図２（ａ）で示すＤ−Ｄ断面図であり、図４（ｂ）は、図３（ｂ）で示した操作ノブが傾倒操作された状態にあるときの節度ピースの状態を示す図２（ａ）で示すＤ−Ｄ断面図である。図５（ａ）は、図３（ａ）で示した操作ノブが中立位置にあるときのフォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示す詳細断面図であり、図５（ｂ）は、操作ノブが中立位置から傾倒操作される途中状態にあるときのフォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示す詳細断面図であり、図５（ｃ）は、図３（ｂ）で示した操作ノブが傾倒操作された状態にあるときのフォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示す詳細断面図である。

（本発明の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を含む全体斜視図である。また、図２（ａ）は、図１で示すＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、図１で示すＢ部詳細図である。

図１は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置であるトグルスイッチ１と、このトグルスイッチ１と同じボデー３５に組み込んで構成されるミラー調整用スイッチ１００とが一体とされている図である。ミラー調整用スイッチ１００は、トグルスイッチ１のスイッチ部３０と異なるスイッチ部９０を備えて構成されている。すなわち、図１に示す全体斜視図は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置であるトグルスイッチ１と、別のスイッチ部９０を備えたミラー調整用スイッチ１００が、１つのカバー５０で覆われて１つのコンプリートとして形成された構成を示している。

本発明の実施の形態に係るスイッチ装置であるトグルスイッチ１は、第１操作位置と第２操作位置を備えた操作ノブ１０と、操作ノブ１０の操作により動くフォーク部２０と、フォーク部２０によりスイッチ操作されるスイッチ部３０と、フォーク部２０の第１操作位置と第２操作位置でフォーク部２０の周囲と当接してシールするコンタクトラバー４０と、を有して構成されている。

（トグルスイッチ１の構成）
図１に示すように、トグルスイッチ１は、回転軸ＣＬを中心にして操作ノブ１０を回転操作（揺動操作）できる。操作ノブ１０の下側には、フォーク部２０が設けられている。

ここで、図３（ａ）は、操作ノブが中立位置にあるときの操作ノブ、フォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示す図２（ａ）で示すＣ−Ｃ断面の断面図であり、図３（ｂ）は、操作ノブが傾倒操作された状態にあるときの操作ノブ、フォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示すＣ−Ｃ断面図である。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、操作ノブ１０とフォーク部２０は一体に形成されている。操作ノブ１０が、回転軸ＣＬを中心にして回転操作（トグル操作、揺動操作）されると、フォーク部２０の先端部２０ａは、図示Ｅ方向に移動する。これにより、操作ノブ１０をトグル操作すると、フォーク部２０の先端部２０ａを介して、スイッチ部３０のスライド接点３１を駆動して、スイッチの切替えを行なうことができる。

操作ノブ１０は、上記示したトグル操作において、図３（ａ）で示す中立位置と、図３（ｂ）で示す操作位置、及び、図３（ｂ）で示す反対側へ傾倒させた操作位置の各操作位置をとることができる。図３（ａ）で示す中立位置を第１操作位置、図３（ｂ）で示す操作位置を第２操作位置とする。なお、操作ノブ１０を反対側へ傾倒させた操作位置も第２操作位置と同様である。

図４（ａ）は、図３（ａ）で示した操作ノブが中立位置にあるときの節度ピースの状態を示す図２（ａ）で示すＤ−Ｄ断面図であり、図４（ｂ）は、図３（ｂ）で示した操作ノブが傾倒操作された状態にあるときの節度ピースの状態を示す図２（ａ）で示すＤ−Ｄ断面図である。

図２（ａ）、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、節度ピース６０がコイルバネ６２により、操作ノブ１０からボデー３５に向かって付勢されている。操作ノブ１０は、図３（ａ）で示す第１操作位置にあるときには、図４（ａ）に示すように、節度ピース６０の先端部６１がボデー３５の節度溝３６に嵌りこんでいる。また、操作ノブ１０は、図３（ｂ）で示す第２操作位置にあるときには、図４（ｂ）に示すように、節度ピース６０の先端部６１がボデー３５の節度溝３７に嵌りこんでいる。節度ピース６０は、ボデー３５の節度溝３６、３７、３８のいずれかの節度溝に嵌りこむので、操作ノブ１０は、図３（ａ）で示した中立位置（第１操作位置）または、図３（ｂ）で示した傾倒位置（第２操作位置）にある。ただし、傾倒位置（第２操作位置）では傾倒の方向により、節度ピース６０が節度溝３８に嵌りこむ位置の場合もある。

図５（ａ）は、図３（ａ）で示した操作ノブが中立位置にあるときのフォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示す詳細断面図であり、図５（ｂ）は、操作ノブが操作途中状態にあるときのフォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示す詳細断面図であり、図５（ｃ）は、図３（ｂ）で示した操作ノブが傾倒操作された状態にあるときのフォーク部とコンタクトラバーとの当接状態を示す詳細断面図である。

図３（ａ）、図５（ａ）で示すように、操作ノブ１０が第１操作位置にあるときには、操作ノブ１０とフォーク部２０の中間領域に形成された第１突起部２１とコンタクトラバー４０の先端突起部４１が所定の潰し代で、スライド可能な状態で密着している。

操作ノブ１０の第１突起部２１は、操作ノブ１０が第１操作位置にあるときに、コンタクトラバー４０の先端突起部４１と当接する。第１突起部２１の当接面は、略平面である。一方、コンタクトラバー４０の先端突起部４１は、図５（ｂ）に示すように、Ｒ面とされている。これにより、第１突起部２１とコンタクトラバー４０の先端突起部４１が当接して密着性が良好になり、防水性が向上する。

図５（ｂ）で示すように、操作ノブが中間操作位置（操作途中状態）では、第１突起部２１、第２突起部２２とコンタクトラバー４０の先端突起部４１とは当接しない。第１突起部２１の両側、第１突起部２１と第２突起部２２の中間部は、溝部２３、２４とされている。これにより、コンタクトラバー４０の先端突起部４１は、溝部２４と対向するので、操作ノブ１０の中間操作位置（操作途中状態）では、操作ノブ１０とコンタクトラバー４０との摺動抵抗が発生せず、操作時の操作抵抗が小さくなり操作感に優れる。

図３（ｂ）、図５（ｃ）で示すように、操作ノブ１０が第２操作位置にあるときには、操作ノブ１０とフォーク部２０の中間領域に形成された第２突起部２２とコンタクトラバー４０の先端突起部４１が所定の潰し代で、スライド可能な状態で密着している。

操作ノブ１０の第２突起部２２は、操作ノブ１０が第２操作位置にあるときに、コンタクトラバー４０の先端突起部４１と当接する。第２突起部２２の当接面は、略平面である。一方、コンタクトラバー４０の先端突起部４１は、Ｒ面とされている。これにより、第２突起部２２とコンタクトラバー４０の先端突起部４１が当接して密着性が良好になり、防水性、シール効果を有する。

なお、図３（ａ）で示すように、第１突起部２１、第２突起部２２の反対側にも、突起部２５、２６、溝部２７、２８が形成されており、操作ノブ１０を反対側にトグル操作する場合も、上記と同様の動作を行なう。

コンタクトラバー４０は、図２（ａ）で、細かいハッチングを施して図示している。コンタクトラバー４０は、シリコン等のエラストマ（ゴム）により形成されたもので、図２（ａ）、図３（ａ）、（ｂ）で示すように、フォーク部２０の周囲を取り囲むように立設した立設部４５が形成されている。この立設部４５は、上記説明した図３（ａ）等で示す断面では、その先端に先端突起部４１が形成され、また、図２（ａ）で示す断面では、図２（ｂ）にＢ部詳細を示すように、シール突起部４３が形成されている。

図２（ａ）、（ｂ）で示すように、フォーク部２０とコンタクトラバー４０のシール突起部４３は、操作ノブ１０の操作位置に関わらず、常に所定の潰し代で、スライド可能な状態で密着している。すなわち、図３（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で説明した操作ノブ１０のいずれの操作位置においても、図２（ａ）、（ｂ）で示すように、フォーク部２０とコンタクトラバー４０のシール突起部４３は、所定の潰し代で、スライド可能な状態で密着して、防水性、シール効果を有する。

以上説明したように、コンタクトラバー４０は、フォーク部２０の周囲と当接してシールすることができる。また、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で説明したように、操作ノブ１０が第１、２操作位置にあるときは、コンタクトラバー４０は、フォーク部２０と当接するが、中間操作位置（操作途中状態）では、コンタクトラバー４０は、フォーク部２０と当接しない。よって、操作ノブ１０が第１、２操作位置にあるときは、コンタクトラバー４０は、フォーク部２０の周囲と当接し、中間操作位置（操作途中状態）では、図２（ａ）、（ｂ）で示すように、フォーク部２０とコンタクトラバー４０のシール突起部４３のみが当接している。

すなわち、フォーク部２０とコンタクトラバー４０は、第１操作位置と第２操作位置の中間操作位置で、一部において当接しない。これにより、操作ノブ１０の操作時における摺動抵抗による抵抗感が低減する。したがって、本実施の形態に係る構成は、操作時の操作抵抗を小さくでき、かつ、防水性に優れるものである。

なお、コンタクトラバー４０は立設部４５を有し、先端突起部４１及びシール突起部４３は、この立設部４５の先端側に設けられている。すなわち、図２（ａ）、図３（ａ）、（ｂ）で示すように、フォーク部２０とコンタクトラバー４０の当接部位は、回転軸ＣＬに近い位置に設定されている。これにより、シール位置をスイッチ部３０より高い位置に設定することができ、防水性をより高めることができる。

コンタクトラバー４０は、立設部４５から下側は、図２（ａ）で示すように、スイッチ部３０を完全に覆っている。また、コンタクトラバー４０は、スイッチ部３０と異なるスイッチ部９０で使用するコンタクトラバーと一体に形成されている。

図１、図２（ａ）で示すように、トグルスイッチ１とミラー調整用スイッチ１００が、１つのカバー５０で覆われて１つのコンプリートとして構成されている。コンタクトラバー４０は、トグルスイッチ１用のスイッチ部３０、及びミラー調整用スイッチ１００のスイッチ部９０を一体的に覆うように形成されている。

ここで、ミラー調整用スイッチ１００は、ノブ１１１の回転操作により右ミラー又は左ミラーを選択し、ノブ１１１の傾倒操作により選択されたミラーの駆動を行なうものである。以下において、ミラー調整用スイッチ１００の動作を簡単に説明する。

例えば、ノブ１１１を回転させて選択するミラー（右ミラー又は左ミラー）の位置にセットする。ノブ１１１の回転に伴って、ロッド１１４、ロータ１１６が回転する。このロータ１１６の回転により、ロータ１１６のカム部１１６ｈが切替プッシャ１２０を下方向に移動させる。これにより、切替プッシャ１２０に対応したコンタクトラバー４０の接点板４０ｅが接点に接触して導通することによりミラーが選択された状態となる。

ノブ１１１の傾倒操作は、選択された左ミラー又は右ミラーのいずれかのミラーの傾き移動を行なうものである。

ノブ１１１の傾倒操作により、ノブ１１１は、ロッド１１４の球面部１１４ｂがロータ１１６の受面部１１６ｆ上で回転する。これにより、ノブ１１１、アクチュエータ１１３、ロッド１１４が一体的に傾倒する。この傾倒操作により、アクチュエータ１１３の傾倒した位置の押圧突起部１１３ｂが傾倒プッシャ１３０を下方向に移動させる。これにより、傾倒プッシャ１３０に対応したコンタクトラバー４０の接点板４０ｅが接点に接触して導通する。これにより、例えば、ミラー駆動モータに通電されることにより、選択されたミラー（右ミラー又は左ミラー）が駆動される。

（トグルスイッチ１の動作と防水性）
トグルスイッチ１の操作ノブ１０が図３（ａ）で示した中立位置にあるときから、図３（ｂ）で示した傾倒操作を行なう場合を説明する。図３（ａ）に示す中立位置では、図３（ａ）、図５（ａ）で示すように、操作ノブ１０が第１操作位置にあり、操作ノブ１０とフォーク部２０の中間領域に形成された第１突起部２１とコンタクトラバー４０の先端突起部４１が所定の潰し代で、スライド可能な状態で密着している。操作ノブ１０の第１突起部２１は、操作ノブ１０が第１操作位置にあるときに、コンタクトラバー４０の先端突起部４１と当接する。第１突起部２１の当接面は、略平面である。一方、コンタクトラバー４０の先端突起部４１は、Ｒ面とされている。これにより、第１突起部２１とコンタクトラバー４０の先端突起部４１が当接している。また、図２（ａ）、（ｂ）で示すように、フォーク部２０とコンタクトラバー４０のシール突起部４３は、常に所定の潰し代で、スライド可能な状態で密着している。したがって、コンタクトラバー４０は、フォーク部２０の第１操作位置でフォーク部２０の周囲と当接してシール効果を発揮する。

一方、図３（ｂ）に示す傾倒位置では、図３（ｂ）、図５（ｃ）で示すように、操作ノブ１０が第２操作位置にあり、操作ノブ１０とフォーク部２０の中間領域に形成された第２突起部２２とコンタクトラバー４０の先端突起部４１が所定の潰し代で、スライド可能な状態で密着している。操作ノブ１０の第２突起部２２は、操作ノブ１０が第２操作位置にあるときに、コンタクトラバー４０の先端突起部４１と当接する。第２突起部２２の当接面は、略平面である。一方、コンタクトラバー４０の先端突起部４１は、Ｒ面とされている。これにより、第２突起部２２とコンタクトラバー４０の先端突起部４１が当接している。また、図２（ａ）、（ｂ）で示すように、フォーク部２０とコンタクトラバー４０のシール突起部４３は、常に所定の潰し代で、スライド可能な状態で密着している。したがって、コンタクトラバー４０は、フォーク部２０の第２操作位置でフォーク部２０の周囲と当接してシール効果を発揮する。

上記のトグルスイッチ１の操作ノブ１０が、中立位置あるいは傾倒位置にあるときに、図２（ａ）で示す、カバー５０と操作ノブ１０との隙間２００から水が浸入しても、コンタクトラバー４０により上記説明したように、防水されている。したがって、フォーク部２０からスイッチ部３０に水が浸入することが防止される。また、フォーク部２０とコンタクトラバー４０の当接部位は、回転軸ＣＬに近い位置に設定し、シール位置をスイッチ部３０からより高い位置に設定しているので、スイッチ部３０への水の浸入を効果的に抑制することができる。

一方、コンタクトラバー４０は、ミラー調整用スイッチ１００のスイッチ部９０を一体的に覆うように形成されている。さらに、スイッチ部９０の基板９５の全体を上からすべて覆うように形成されている。これにより、１つのコンタクトラバー４０で、トグルスイッチ１のスイッチ部３０と別のスイッチ部９０を防水することができる。

（本発明の実施の形態の効果）
本発明の実施の形態に係るスイッチ装置によれば、以下のような効果を有する。
（１）本実施の形態に係るスイッチ装置は、フォーク部をコンタクトラバーでシールする。フォーク部が可動してもコンタクトラバーの抵抗感を極力少なくするために、操作ノブの停止位置（第１操作位置、第２操作位置）で操作ノブの突起部とコンタクトラバーの先端突起部が当たるように構成している。これにより、操作時の操作抵抗が小さく、かつ、防水性に優れたスイッチ装置を提供することができる。
（２）また、コンタクトラバーを他のスイッチ部で使用するコンタクトラバーと共用して一体に形成する構成としている。これにより、スイッチ部の全面シールが可能となり、コスト的にも有利となる。
（３）本実施の形態に係るスイッチ装置によれば、意匠面であるカバー上部から被水しても、フォーク部からコンタクトラバーへは水が伝わることがなく、完全防水が可能となる。

以上の構成において、特に明記しない部材は、一般的な樹脂、金属等の材料が使用可能である。

以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態は、発明の範囲及び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。

１…トグルスイッチ
１０…操作ノブ
２０…フォーク部
２０ａ先端部
２１、２２，２５，２６…突起部
２３、２４，２７，２８…溝部
３０…スイッチ部
３１…スライド接点
３５…ボデー
３６、３７，３８…節度溝
４０…コンタクトラバー
４０ｅ…接点板
４１…先端突起部
４３…シール突起部
４５…立設部
５０…カバー
６０…節度ピース
６１…先端部
６２…コイルバネ
９０…スイッチ部
１００…ミラー調整用スイッチ
１１１…ノブ
１１３…アクチュエータ
１１３ｂ…押圧突起部
１１４…ロッド
１１４ｂ…球面部
１１６…ロータ
１１６ｆ…受面部
１１６ｈ…カム部
１２０…切替プッシャ
１３０…傾倒プッシャ
ＣＬ…回転軸

Claims

第１操作位置と第２操作位置を備えた操作ノブと、
前記操作ノブの操作により動くフォーク部と、
前記フォーク部によりスイッチ操作されるスイッチ部と、
前記フォーク部の第１操作位置と第２操作位置で前記フォーク部の周囲と当接してシールするコンタクトラバーと、
を有し、
前記フォーク部と前記コンタクトラバーは、前記第１操作位置と前記第２操作位置の中間操作位置で、一部において当接しないスイッチ装置。
前記フォーク部又は前記操作ノブが回転中心を回転軸として揺動し、前記フォーク部と前記コンタクトラバーの当接部位は、前記回転軸に近い位置に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
前記コンタクトラバーは、前記スイッチ部と異なるスイッチ部で使用するコンタクトラバーと一体に形成されてい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。