JP6297521B2 - スイッチ装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチ装置の全体斜視図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチ装置の分解斜視図である。また、図3は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチ装置の操作軸CLを含む縦断面図である。本発明の第1の実施の形態に係るスイッチ装置1は、操作部10の回転操作により第1押圧スイッチ部を選択しスイッチ動作させる第1押圧機構部と、操作部10の傾倒操作により第2押圧スイッチ部をスイッチ動作させる第2押圧機構部と、第1押圧スイッチ部、第2押圧スイッチ部が実装された回路基板60と、回路基板60と切替プッシャ100及び傾倒プッシャ200との間に介在し、各スイッチに対応した接点を有し、切替プッシャ100と傾倒プッシャ200の移動により各接点は各スイッチと接離してスイッチ動作を行なうコンタクトラバー70と、を有し、コンタクトラバー70は、回路基板60の上全面を覆うように形成されて構成されている。
操作部10は、図1に示すように、外観的には、ノブ11とキャップ12等から構成されている。また、図3に示すように、ノブ11の内部には、ノブ11をロッド14に固定するための筒状の係合突起部11aが形成されている。操作部10は、傾倒操作及び回転操作をするよう一体的に構成されたものであって、ノブ11、キャップ12の他に、アクチュエータ13、ロッド14等から構成されている。
ノブ11とキャップ12とは、一体とされて操作者の手指により把持される操作部10とされている。ノブ11は筒状とされ、その内部には、ノブ11をロッド14に固定するための筒状の係合突起部11aが形成されている。係合突起部11aには、後述するロッド14の嵌合部14aが挿入されて嵌合し、係合突起部11aの先端に形成された係止部11cにより、ロッド14から離脱しないように固定されている。
キャップ12の上面12aには、このスイッチ装置1の操作方向である回転方向が矢印とL、Rの文字で表示されている。なお、これらの矢印、文字等は、背景印刷に対して白ヌキとすることにより、下方向から照射される光により照明表示されるようにすることができる。
アクチュエータ13は、図2、図3に示すように、半球殻状の球殻部13aと、この球殻部13aから放射状に突出して設けられた押圧突起部13bから概略構成され、例えば、樹脂等により形成されている。球殻部13aの球殻外部13cは、ボデー40側と当接し、球殻内部13dは、ロッド14側と当接する。また、球殻部13aの中央にはロッド14が嵌合して貫通するための開口部13eが形成されている。
ロッド14は、上部には、ノブ11と嵌合するための嵌合部14aが形成され、下部には、後述するロータ16に対して当接して任意の方向に傾倒可能とするための球面部14b、ロータ16と嵌合して一体的に回転するための突起部14cが形成されている。また、ロッド14の中間部には、傾倒操作時の可動範囲を規定するため、ボデー40のストッパー開口部40dと当接する段端14eが設けられている。なお、このロッド14は、樹脂等により形成されるが、透過性の樹脂により形成することにより、下側に位置するLED等の光をキャップ12の上面12aに導光して、上記した矢印や文字等を照明することができる。
ロータ16は、例えば、樹脂、金属等により形成され、略円筒形状の本体部16aと、この本体部16aから円筒軸方向へ突出して設けられた係合突起部16bとを有して構成されている。
インナーボデー30は、例えば、樹脂、金属等により、略円筒形状の本体部30aで形成され、本体部30aには、ロータ16を収容するための収容部30bが形成されている。収容部30bの内側円筒面には節度溝部30cが形成され、上記したロータ16が、バネ18により付勢されて本体部16aから突出する節度プッシャ17が当接することにより、節度感を出すように構成されている。
底部30dが形成されている。この底部30dには、図3に示すように、切替プッシャ100のガイドとなるガイド穴30jが2箇所に形成されている。また、回転可能に収容したロータ16が回転軸の方向に離脱しないようにするため、ロータ16の上面端16eを押さえる押さえ部30eが形成されている。
図2、3に示すように、ボデー40は、樹脂、金属等により形成され、内部に回路基板60、コンタクトラバー70、切替プッシャ100、傾倒プッシャ200等を収容する空間部40fを有する箱状の本体部40aと、本体部40aの上部に円筒状に形成された支持部40bと、この支持部40bから上方向にドーム状に形成されたドーム部40cから構成されている。
第1押圧機構部は、操作部10の回転操作により第1押圧スイッチ部を選択しスイッチ動作させる機構であって、上記説明した、操作部10(ノブ11、キャップ12)、ロッド14、ロータ16、切替プッシャ100等から構成されている。ここで、第1押圧スイッチ部は、後述する回路基板60上に形成された回転操作に基づいてオンオフする接点パターンである。
第2押圧機構部は、操作部10(ノブ11、キャップ12)の傾倒操作により第2押圧スイッチ部を選択しスイッチ動作させる機構であって、上記説明した、操作部10、アクチュエータ13、ロッド14、傾倒プッシャ200等から構成されている。ここで、第2押圧スイッチ部は、後述する回路基板60上に形成された傾倒操作に基づいてオンオフする接点パターンである。
図4は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチ装置の回路基板の接点パターン例を示す平面図である。回路基板60は、エポキシ、ガラスエポキシ、セラミック等の基板に接点パターンが形成され、必要な配線パターン、素子実装のためのランド、等が形成され、必要に応じてコネクタ等が設けられている。配線用のコネクタ80は、カバーの任意の位置から出すことができ、車両ハーネスと結線可能とされている。なお、図4で示す回路基板の接点パターン例は、接点パターンのみを図示し、その他の配線パターン、ランド等は図示省略している。
コンタクトラバー70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、上面部70a、側面部70b、第1押圧スイッチ部及び第2押圧スイッチ部に対応して上に凸形状に形成されたドーム部70c、70dが一体に形成されたものである。このコンタクトラバー70は、図3に示すように、回路基板60上を上面部70a、ドーム部70c、70dで覆い、かつ、回路基板60の側面全部を側面部70bで包み込むようにして装着される。ドーム部70c、70dは、それぞれ切替プッシャ100(100A、100B)と傾倒プッシャ200(200A、200B、200C、200D、200M1、200M2)に対応して形成され、それぞれのプッシャに対して操作部10側へゴムの弾性力により付勢して、押圧動作に対する抵抗力となる。
上記説明した各構成部品の組み立て手順を、図2、3により簡単に説明する。まず、アクチュエータ13、ロッド14、ロータ16、インナーボデー30を、図2で示す下方向からボデー40の空間部40fへ挿入する。なお、ロータ16の貫通穴16jには、節度プッシャ17及びバネ18を予め組み付けておく。ロッド14の突起部14cは、ロータ16の係合突起部16bの間に嵌まり込む。また、インナーボデー30の突起部30gは、ボデー40の位置決め穴部(図示省略)に位置決めされる。この状態で、インナーボデー30の爪部30fがボデー40の係合部(図示省略)に嵌合して固定される。
図5は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチ装置のスイッチ回路例を示す回路図である。この回路400は、例えば、車両用の電動ミラーをコントロールするための回路例であって、左右のミラーを操作部の回転操作により選択し、選択したミラーの上下左右方向の傾き移動を操作部の傾倒操作により行なうものである。
操作部10の回転操作は、左ミラー500か右ミラー510のいずれのミラーを動作させるかを選択する操作である。図1で示したように、操作部10を図示A方向に回転させて、L(左ミラー)またはR(右ミラー)の位置にセットする。
操作部10の傾倒操作は、選択された左ミラー500又は右ミラー510のいずれのミラーの傾き移動を行なうものである。以下では、操作部10を反時計方向に回転させてL(左ミラー)の位置にセットして左ミラー500を選択し、U(上)方向の傾倒操作を行なう例について説明する。
図6は、本発明の第2の実施の形態に係るスイッチ装置の全体斜視図である。図7は、本発明の第2の実施の形態に係るスイッチ装置の分解斜視図である。また、図8は、本発明の第2の実施の形態に係るスイッチ装置の操作軸CLを含む縦断面図である。本発明の第2の実施の形態に係るスイッチ装置1001は、操作部1010の回転操作により第1押圧スイッチ部を選択しスイッチ動作させる第1押圧機構部と、操作部1010の傾倒操作により第2押圧スイッチ部をスイッチ動作させる第2押圧機構部と、第1押圧スイッチ部、第2押圧スイッチ部が実装された回路基板60と、回路基板60と切替プッシャ1100及び傾倒プッシャ1200との間に介在し、各スイッチに対応した接点を有し、切替プッシャ1100と傾倒プッシャ1200の移動により各接点は各スイッチと接離してスイッチ動作を行なうコンタクトラバー1070と、を有し、コンタクトラバー1070は、回路基板60の上全面を覆うように形成されて構成されている。
操作部1010は、図6に示すように、外観的には、上ノブ1011、下ノブ1012、キャップ1013等から構成されている。また、図7に示すように、その内部には、上ノブ1011の動きを伝達するための、ロッド1014、ホルダ1015、ロータ1016等から構成されている。
上ノブ1011とキャップ1013とは、キャップ1013の爪部1013aにより上ノブ1011の筒部内部の係止部(図示省略)に係合して互いに固定されている。また、上ノブ1011は、係合突起部1011a係合突起部1011aが下ノブ1012の係合鈎部1012aに係合されることにより、互いに回転可能に嵌合している。これにより、上ノブ1011及びキャップ1013は一体的に構成された状態で、下ノブ1012や後述するボデー1040等に対して、図6に示すように操作軸CLの回りに、手指等によって把持されて回転操作がされる。
キャップ1013の上面1013bには、このスイッチ装置1001の操作方向である回転方向が矢印とL、Rの文字で表示されている。なお、これらの矢印、文字等は、背景印刷に対して白ヌキとすることにより、下方向から照射される光により照明表示されるようにすることができる。
下ノブ1012は、略円筒形状とされ、円筒部の180度対向した位置に、後述するホルダ1015を両端で支持する支持穴1012bが形成されている。上記したように、下ノブ1012は、回転操作においては操作部としては機能せず、傾倒操作においては操作部としては機能する。
ロッド1014は、上部には、図6で示す回転方向Aに対して上ノブ1011の内溝部1011cとスライド可能で、かつ一体的に回転するための嵌合部1014aが形成され、下部には、後述するロータ1016に当接する球面部1014b、ロータ1016と嵌合して一体的に回転するための突起部1014cが形成されている。嵌合部1014aと球面部1014b及び突起部1014cとは、円柱状のロッド部1014dにより接続されて一体化されている。なお、このロッド1014は、樹脂等により形成されるが、透過性の樹脂により形成することにより、下側に位置するLED等の光をキャップ1013の上面1013bに導光して、上記した矢印や文字等を照明することができる。
ホルダ1015は、例えば、樹脂、金属等により形成され、下ノブ1012に対して第1の方向に回転可能に連結され、また、後述するボデー1040に対して第2の方向に回転可能に連結される。上記した第1の方向と第2の方向とは互いに直交している。これにより、下ノブ1012、すなわち、一体的に構成された上ノブ1011、下ノブ1012、及びキャップ1013は、ボデー1040に対して、直交する方向へ傾倒操作することができる。すなわち、図6に示したR(右)方向、L(左)方向、U(上)方向、及び、LW(下)方向の4方向へ傾倒操作をすることができる。
ロータ1016は、例えば、樹脂、金属等により形成され、略円筒形状の本体部1016aと、この本体部1016aから円筒軸方向へ突出して設けられた係合突起部1016bとを有して構成されている。
ボデー1040は、樹脂、金属等により形成され、内部に回路基板60、コンタクトラバー1070、切替プッシャ1100、傾倒プッシャ1200等を収容する空間部1040fを有する箱状の本体部1040aと、本体部1040aの上部に形成されホルダ1015を揺動可能に支持する支持部1040bとで構成されている。
第1押圧機構部は、操作部1010の回転操作により第1押圧スイッチ部を選択しスイッチ動作させる機構であって、上記説明した、操作部1010(上ノブ1011、キャップ1013)、ロッド1014、ロータ1016、切替プッシャ1100等から構成されている。ここで、第1押圧スイッチ部は、後述する回路基板60上に形成された回転操作に基づいてオンオフする接点パターンである。
第2押圧機構部は、操作部1010(上ノブ1011、下ノブ1012、キャップ1013)の傾倒操作により第2押圧スイッチ部を選択しスイッチ動作させる機構であって、上記説明した、操作部1010、ロッド1014、ホルダ1015、傾倒プッシャ1200等から構成されている。ここで、第2押圧スイッチ部は、後述する回路基板60上に形成された傾倒操作に基づいてオンオフする接点パターンである。
本発明の第2の実施の形態に係るスイッチ装置の回路基板60は、図4で示す第1の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。
コンタクトラバー1070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、上面部1070a、側面部1070b、第1押圧スイッチ部及び第2押圧スイッチ部に対応して上に凸形状に形成されたドーム部1070c、1070dが一体に形成されたものである。このコンタクトラバー1070は、図8に示すように、回路基板60上を上面部1070a、ドーム部1070c、1070dで覆い、かつ、回路基板60の側面全部を側面部1070bで包み込むようにして装着される。ドーム部1070c、1070dは、それぞれ切替プッシャ1100(1100A、1100B)と傾倒プッシャ1200(1200A、1200B、1200C、1200D、1200M1、1200M2)に対応して形成され、それぞれのプッシャに対して操作部1010側へゴムの弾性力により付勢して、押圧動作に対する抵抗力となる。
図5で示した第1の実施の形態におけるスイッチ回路は、本発明の第2の実施の形態においても同様であるので、説明を省略する。
操作部1010の回転操作は、左ミラー500か右ミラー510のいずれのミラーを動作させるかを選択する操作である。図6で示したように、操作部1010を図示A方向に回転させて、L(左ミラー)またはR(右ミラー)の位置にセットする。
操作部1010の傾倒操作は、選択された左ミラー500又は右ミラー510のいずれのミラーの傾き移動を行なうものである。以下では、操作部1010を反時計方向に回転させてL(左ミラー)の位置にセットして左ミラー500を選択し、U(上)方向の傾倒操作を行なう例について説明する。
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)スイッチ装置は、操作部の回転操作により第1押圧スイッチ部により操作対象機器を選択し、操作部の傾倒操作により第2押圧スイッチ部を操作して選択された機器の操作を行なうので、1つの操作ノブで回転操作による切替と傾倒操作による十字方向へのスイッチ操作が可能となる。
(2)また、第1押圧スイッチ部、第2押圧スイッチ部は摺動タイプではなくプッシャにより押圧してコンタクトラバーに設けられた接点が接離してスイッチ動作を行なうものである。これにより、摺動抵抗の影響がない操作フィーリングに優れた操作性のよいスイッチ装置が可能となる。
(3)また、コンタクトラバーは、回路基板の上全面を覆うように装着される。あるいは、回路基板の側面全部を包み込むようにして装着される。これにより、防水性に優れたスイッチ装置が可能となる。
(4)また、他の実施の形態に示したように、例えば、LEDの光源を回路基板上に実装し、透過性を有するコンタクトラバー及びロッドを介してキャップ12の上面に導光し、キャップ12の上面に表示された矢印や文字等を照明することができる。これにより、コンタクトラバーによる回路基板の防水性を確保しつつ、回路基板上の光源から操作部の矢印や文字等を照明することが可能となる。
10…操作部、11…ノブ、11a…係合突起部、11b…ローレット部、11c…係止部、12…キャップ、13…アクチュエータ、13a…球殻部、13b…押圧突起部、13c…球殻外部、13d…球殻内部、13e…開口部、14…ロッド、14a…嵌合部、14b…球面部、14c…突起部、14d…当接部、14e…段端、14f…回転軸部、16…ロータ、16a…本体部、16b…係合突起部、16d…下面端、16e…上面端、16f…受面部、16h…カム部、17…節度プッシャ、18…バネ
30…インナーボデー、30a…本体部、30b…収容部、30c…節度溝部、30d…底部、30e…押さえ部、30f…爪部、30g…突起部、30h…ガイド壁、30j…ガイド穴
40…ボデー、40a…本体部、40b…支持部、40c…ドーム部、40d…ストッパー開口部、40f…空間部、40j…ガイド穴、40m…内段部、40n…係止穴
50…カバー、50a…爪部
60…回路基板、60a…上面、61A、61B、61C、61D…接点、62A、62B、62C、62D…接点、63、64…接点
70…コンタクトラバー、70a…上面部、70b…側面部、70c、70d…ドーム部、70e…接点板、70f…内側天部
80…コネクタ
100、100A、100B…切替プッシャ、101…軸部、102…押圧操作部
200A、200B、200C、200D、200M1、200M2…傾倒プッシャ、201…軸部、202…押圧操作部
400…回路、410、420,430,440…モータ
500…左ミラー、510…右ミラー
1001…スイッチ装置
1010…操作部、1011…上ノブ、1011a…係合突起部、1011b…ローレット部、1011c…内溝部、1012…下ノブ、1012a…係合鈎部、1012b…支持穴、1012c…突起部、1013…キャップ、1013a…爪部、1013b…上面、1014…ロッド、1014a…嵌合部、1014b…球面部、1014c…突起部、1014d…ロッド部、1015…ホルダ、1015a…環状部、1015b…嵌合部、1015c…嵌合部、1016…ロータ、1016a…本体部、1016b…係合突起部、1016c…フランジ部、1016d…下面端、1016e…上面端、1016f…受面部、1016h…カム部、1017…節度プッシャ、1018…バネ
1040…ボデー、1040a…本体部、1040b…支持部、1040c…支持穴、1040d…下段部、1040e…上段部、1040f…空間部、1040g…節度溝、1040h、1040j…ガイド穴、1040k…嵌合穴部、1040m…内段部
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1080…コネクタ
1100、1100A、1100B…切替プッシャ、1101…軸部、1102…押圧操作部
1200A、1200B、1200C、1200D、1200M1、1200M2…傾倒プッシャ、1201…軸部、1202…押圧操作部
CL…操作軸
Claims (2)
- 操作部の回転操作により第1押圧スイッチ部を選択しスイッチ動作させる第1押圧機構部と、
前記操作部の傾倒操作により第2押圧スイッチ部をスイッチ動作させる第2押圧機構部と、
前記第1押圧スイッチ部、第2押圧スイッチ部が実装された回路基板と、
前記回路基板と前記第1押圧機構部及び第2押圧機構部との間に介在し、前記各スイッチに対応した接点を有し、前記第1押圧機構部と前記第2押圧機構部の移動により前記各接点は前記各スイッチと接離してスイッチ動作を行なうコンタクトラバーと、を有し、
前記コンタクトラバーは、前記回路基板の上全面を覆うように形成され、
前記第1押圧機構部又は前記第2押圧機構部は、前記操作部の回転操作又は傾倒操作の動きを押圧動作として前記回路基板に伝えるプッシャーであって、前記第1押圧機構部は、前記操作部の回転操作によるロッド及びロータの回転移動により前記ロータのカム部を介して切替プッシャーを押圧して前記回路基板側へ移動させ、前記第2押圧機構部は、前記操作部の傾倒操作によるロッド及びアクチュエータの傾倒移動により傾倒プッシャーを押圧して前記回路基板側へ移動させるものである、ことを特徴とするスイッチ装置。 - 前記第1押圧機構部に対応した接点は、前記第2押圧機構部に対応した2つ以上の接点の間に設置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。
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