JP7389599B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチ装置に関連する。

特許文献１は、第一可動接点、第二可動接点、第一固定接点、第二固定接点、および単一の操作部材を備えたスイッチを開示している。単一の操作部材は、外力により第一位置、第二位置、および第三位置の間で変位可能である。操作部材が第一位置にあるとき、第一可動接点と第二可動接点は、第一固定接点と第二固定接点から離間している。操作部材が第一位置から第二位置へ変位されると、第一可動接点が第一固定接点と接触する。操作部材が第二位置から第三位置へ変位されると、さらに第二可動接点が第二固定接点と接触する。これにより、単一の操作部材で三通りの電気的状態が切り替えられる。

特開２００９－０９０９４８号公報

本発明は、より簡易な構成で少なくとも三通りの電気的状態を切り替え可能なスイッチ装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための一態様は、スイッチ装置であって、
第一固定接点と、
第二固定接点と、
弾性変形可能な第一領域および第二領域を有している単一の可動接点と、
外力によって第一位置、第二位置、および第三位置の間で変位可能であり、第一操作部と第二操作部を有している操作部材と、を備えており、
前記操作部材が前記第一位置にあるとき、前記第一領域と前記第二領域は、前記第一固定接点と前記第二固定接点から離間しており、
前記操作部材が前記第一位置から前記第二位置へ変位されると、前記第一操作部が前記第一領域を前記第一固定接点に接触させ、
前記操作部材が前記第二位置から前記第三位置へ変位されると、前記第二操作部が前記第二領域を前記第二固定接点に接触させる。

このような構成によれば、単一の可動接点を用いつつも、第一固定接点と電気的に接続されるタイミングと第二固定接点と電気的に接続されるタイミングとを異ならせることができる。したがって、より簡易な構成で少なくとも三通りの電気的状態を切り替え可能なスイッチ装置を提供することができる。また、複数の可動接点を有するスイッチ装置に比べて部品点数を削減することができ、装置全体のコストを削減することができる。また、可動接点間の位置調整等の組立作業の複雑性を回避することができる。

本発明によれば、より簡易な構成で少なくとも三通りの電気的状態を切り替え可能なスイッチ装置を提供することができる。

本実施形態に係るスイッチ装置の正面図を示している。 スイッチ装置の上面図を示している。 スイッチ装置の分解斜視図である。 スイッチ装置において可動部材を省略した上面図である。 図２の線Ｖ－Ｖに沿って矢印方向から見た端面図であり、操作部材が第一位置にあるときのスイッチ装置を示している。 操作部材が第二位置にあるときのスイッチ装置を示している。 操作部材が第三位置にあるときのスイッチ装置を示している。

添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態（以下、本実施形態という）の例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いられる各図面においては、各要素を認識可能な大きさとするために縮尺が適宜変更されている。

図１は、本実施形態に係るスイッチ装置１の正面図を示している。図２は、スイッチ装置１の上面図を示している。図３は、スイッチ装置１を構成している複数の要素を示す分解斜視図である。図４は、スイッチ装置１において可動部材４を省略した上面図である。接点ユニット２は破線で示されている。

スイッチ装置１は、接点ユニット２を備えている。接点ユニット２は、第一固定接点２１および第二固定接点２２を有している。第一固定接点２１および第二固定接点２２は、導電性の材料により形成されている。第一固定接点２１および第二固定接点２２は、基板２４に相互に離間されて配置され、電気的に絶縁されている。接点ユニット２は、さらに第三固定接点２３を有している。第三固定接点２３は、導電性の材料により形成されている。第三固定接点２３は、基板２４に第一固定接点２１および第二固定接点２２に対して離間されて配置され、電気的に絶縁されている。第三固定接点２３は、接地電位などの基準電位をとるように設定されている。

スイッチ装置１は、可動接点３を備えている。可動接点３は、導電性の材料により形成されている。可動接点３は、弾性変形可能な第一領域３１および第二領域３２を有している。単一の可動接点３が、第一固定接点２１と第二固定接点２２に対応付けられている。図４に例示されるように、第一領域３１は第一固定接点２１に対応する位置に、第二領域３２は第二固定接点２２に対応する位置に配置されている。第一領域３１および第二領域３２は、単一（モノリシック）の部材から形成されてもよく、異なる部材を一体化することにより形成されてもよい。また、可動接点３は、第三固定接点２３と電気的に接続されている。

スイッチ装置１は、可動部材４を備えている。可動部材４は、外力によって変位可能な操作部材４１を有している。外力は、ユーザにより直接的あるいは間接的に印加される。操作部材４１は、外力によって第一位置、第二位置、および第三位置の間で変位可能である。操作部材４１は、第一操作部４２と、第二操作部４３を有している。

図５Ａは、操作部材４１が外力を受けておらず、第一位置にある状態を示している。操作部材４１が第一位置にあるときは、第一操作部４２および第二操作部４３は可動接点３の第一領域３１および第二領域３２と離間している。また、第一領域３１と第二領域３２は、第一固定接点２１と第二固定接点２２から離間している。

操作部材４１は外力を受けると、当該外力に沿う方向（図５Ｂの矢印方向）に変位し、第二位置をとる。このとき、第一操作部４２により第一領域３１が弾性変形し、第一固定接点２１に接触する。すなわち、操作部材４１が第一位置から第二位置へ変位されると、第一操作部４２が第一領域３１を第一固定接点２１に接触させる。これにより、第一固定接点２１と第三固定接点２３が可動接点３を介して導通状態となる。

外力の付与が継続されると、操作部材４１がさらに同方向へ変位する。これにより、図５Ｃに示すように、操作部材４１は、第三位置をとる。このとき、第二操作部４３により第二領域３２が弾性変形し、第二固定接点２２に接触する。すなわち、操作部材４１が第二位置から第三位置へ変位されると、第二操作部４３が第二領域３２を第二固定接点２２に接触させる。これにより、第二固定接点２２と第三固定接点２３が可動接点３を介して導通状態となる。

操作部材４１への外力を解除すると、操作部材４１は図５Ａの位置に戻り、可動接点３の自己復元力（弾性）により可動接点３の第一領域３１および第二領域３２は元の状態に復帰する。これにより、第一固定接点２１および第二固定接点２２と第三固定接点２３との導通は解除される。

上記のような構成によれば、単一の可動接点３を用いつつも、第一固定接点２１と電気的に接続されるタイミングと第二固定接点２２と電気的に接続されるタイミングとを異ならせることができる。したがって、より簡易な構成で少なくとも三通りの電気的状態を切り替え可能なスイッチ装置を提供することができる。また、複数の可動接点を有するスイッチ装置に比べて部品点数を削減することができ、装置全体のコストを削減することができる。また、可動接点間の位置調整等の組立作業の複雑性を回避することができる。

本実施形態においては、図５Ａに例示されるように、第一操作部４２の第一領域３１に対向する方向の長さは、第二操作部４３の第二領域３２に対向する方向の長さよりも長くなるように構成されている。

このような構成によれば、第一領域３１および第二領域３２を第一固定接点２１および第二固定接点２２に異なるタイミングで接触させる第一操作部４２および第二操作部４３を簡単な構成で形成することができる。なお、第二領域３２が第二固定接点２２に接触するよりも先に第一領域３１を第一固定接点２１に接触させることができれば、第一操作部４２および第二操作部４３は、他の形状を有してもよい。

本実施形態においては、第一領域３１および第二領域３２の各々は、操作部材４１の変位方向（図５Ｂでは下方向）に沿って弾性変形する。

なお、「第一領域３１および第二領域３２が操作部材４１の変位方向に沿って弾性変形する」とは、第一領域３１および第二領域３２が操作部材４１の変位方向と同一方向に弾性変形するだけでなく、操作部材４１の変位方向から（±）４５度未満の範囲に位置する方向に弾性変形する場合も含まれる。

可動接点３の第一領域３１と第二領域３２の各々を操作部材４１の変位方向とは異なる方向に沿って弾性変形させる場合は、第一操作部４２と第二操作部４３による操作力を第一領域３１と第二領域３２の弾性変形の方向に変換するための機構が必要となる。これに対して、本実施形態によれば、そのような機構を不要にできるので、より簡易な構成で少なくとも三通りの電気的状態を切り替え可能なプッシュスイッチ装置を提供することができる。

しかしながら、スイッチ装置１は、第一領域３１と第二領域３２の少なくとも一方が操作部材４１の変位方向とは異なる方向に沿って弾性変形するように構成されてもよい。例えば、スイッチ装置１は、第一領域３１と第二領域３２の各々が操作部材４１の変位方向と直交する方向に沿って弾性変形するスライドスイッチ装置でもよい。

図３と図４に例示されるように、本実施形態においては、第一領域３１と第二領域３２は、切り欠き３３により区画されている。切り欠き３３は、例えば、金属板にパンチング加工を施して形成することができる。

したがって、第一領域３１と第二領域３２が互いに独立して弾性変形可能な構成を、容易に実現できる。

なお、第一領域３１および第二領域３２は、互いに独立して弾性変形可能であれば、他の加工により区画されてもよい。例えば、第一領域３１と第二領域３２との間に位置する部分は、絞り加工などによって他の部位よりも肉薄に形成されうる。この場合、第一領域３１および第二領域３２の一方が弾性変形する際に肉薄部が当該変形を緩衝することにより、第一領域３１および第二領域３２の他方が当該弾性変形の影響を受けにくくできる。

本実施形態においては、図４に例示されるように、切り欠き３３は、線ＳＬに対して対称性を有するＵ字状に形成されている。線ＳＬは、第一領域３１および第二領域３２の弾性変形方向と交差する向きに延びている。

このような構成によれば、第一領域３１および第二領域３２の弾性変形を促す力を受ける部分の形状的な偏りを抑制できる。したがって、より安定した可動接点３の弾性変形を実現できる。

なお、Ｕ字形状は、対称性を有する形状の一例である。切り欠き３３は、Ｃ字状等の対称性を有する他の形状に形成されてもよい。

図５Ａから図５Ｃに例示されるように、本実施形態においては、操作部材４１は単一部材からなる。

このような構成によれば、操作部材４１の連続的な変位により、第一固定接点２１および第二固定接点２２の電気的状態を切り替えることができる。例えば、操作者が操作部材４１を半押しした場合には第一固定接点２１の電気的状態を切り替え、操作部材４１を全押しした場合には第二固定接点２２の電気的状態を切り替えるといった動作を実現できる。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。

上記の実施形態においては、固定接点と、それに対応する可動接点の接触領域をそれぞれ二つとしている。しかしながら、固定接点および可動接点の接触領域は三つ以上でもよい。

上記の実施形態においては、第二固定接点２２は、第一固定接点２１と第三固定接点２３が導通している状態で、第三固定接点２３と導通する。しかしながら、第二固定接点２２が第三固定接点２３と導通する際、第一固定接点２１と第三固定接点２３の導通が解除される構成も可能である。

上記の実施形態においては、操作部材４１は、図３に例示されるように、第二領域３２の複数の部分と接触する複数の第二操作部４３を有している。しかしながら、第二領域３２を弾性変形させて第二固定接点２２に接触させることができるのであれば、第二操作部４３の個数は限定されない。また、第二操作部４３は、操作部材４１の裏面４４のみで代用してもよい。すなわち、操作部材４１の裏面４４により、第二領域３２を弾性変形させて第二固定接点２２に接触させてもよい。

１ スイッチ装置
２ 接点ユニット
３ 可動接点
４ 可動部材
２１ 第一固定接点
２２ 第二固定接点
２３ 第三固定接点
２４ 基板
３１ 第一領域
３２ 第二領域
３３ 切り欠き
４１ 操作部材
４２ 第一操作部
４３ 第二操作部
４４ 操作部材の裏面

Claims (6)

1. 第一固定接点と、
   第二固定接点と、
   弾性変形可能な第一領域および第二領域を有している単一の可動接点と、
   外力によって第一位置、第二位置、および第三位置の間で変位可能であり、第一操作部と第二操作部と前記第一操作部および前記第二操作部を変位可能に支持している支持部材とを有している操作部材と、を備えており、
   前記操作部材が前記第一位置にあるとき、前記第一領域と前記第二領域は、前記第一固定接点と前記第二固定接点から離間しており、
   前記操作部材が前記第一位置から前記第二位置へ変位されると、前記第一操作部が前記第一領域を前記第一固定接点に接触させ、
   前記操作部材が前記第二位置から前記第三位置へ変位されると、前記第二操作部が前記第二領域を前記第二固定接点に接触させ、
   前記第一領域と前記第二領域は、切り欠きにより区画されており
   前記操作部材が前記第一位置にあるとき、前記第一操作部の下端は、前記支持部材の下端よりも上方に位置する、スイッチ装置。
2. 第一固定接点と、
   第二固定接点と、
   弾性変形可能な第一領域および第二領域を有している単一の可動接点と、
   外力によって第一位置、第二位置、および第三位置の間で変位可能であり、第一操作部と第二操作部を有している操作部材と、を備えており、
   前記操作部材が前記第一位置にあるとき、前記第一領域と前記第二領域は、前記第一固定接点と前記第二固定接点から離間しており、
   前記操作部材が前記第一位置から前記第二位置へ変位されると、前記第一操作部が前記第一領域を前記第一固定接点に接触させ、
   前記操作部材が前記第二位置から前記第三位置へ変位されると、前記第二操作部が前記第二領域を前記第二固定接点に接触させ、
   前記第一領域と前記第二領域は、切り欠きにより区画されており、
   前記可動接点の前記第二領域は、前記第二操作部によって押圧されることで初めて変位する、スイッチ装置。
3. 前記第一領域と前記第二領域の各々は、前記操作部材の変位方向に沿って弾性変形する、請求項１または請求項２に記載のスイッチ装置。
4. 前記切り欠きは対称性を有する形状である、請求項１または請求項２に記載のスイッチ装置。
5. 前記操作部材は単一部材からなる、請求項１から４のいずれか一項に記載のスイッチ装置。
6. 前記操作部材が前記第一位置にあるとき、前記第二操作部の下端は、前記第一操作部の下端よりも上方に位置する、請求項１から５のいずれか一項に記載のスイッチ装置。
   

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