JP2012178247A

JP2012178247A - スイッチ装置

Info

Publication number: JP2012178247A
Application number: JP2011039727A
Authority: JP
Inventors: Satoru Konno; 悟今野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2012-09-13
Anticipated expiration: 2031-02-25
Also published as: JP5600858B2; EP2492940A1; US8704118B2; EP2492940B1; US20120217144A1

Abstract

【課題】操作体の動作速度よりも駆動体の動作速度を高速に設定可能なスイッチ装置を提供する。
【解決手段】揺動自在にケース１に保持される操作体２と、ケース１内に保持されて操作体２により揺動自在な駆動体３と、駆動体３により押圧されるスイッチ素子４とを納め、操作体２は操作される位置２２ａから所定距離離れた第１回転部２０でケース１に対し揺動自在に保持され、駆動体３はスイッチ４を押圧する位置から所定距離離れた第２回転部３０でケース１に対し揺動自在に保持され、第１回転部２０と第２回転部３０の間で操作体２と駆動体３とを相互に揺動自在とする揺動部１６が、操作体２と駆動体３により構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、揺動自在な操作体によってスイッチ操作をなすスイッチ装置に関し、特に操作体と連動して揺動自在な駆動体を介してスイッチ操作をなすスイッチ装置に関する。

自動車には、パワーウインドウを操作するためのスイッチや、パーキングブレーキのスイッチとして、揺動自在な操作体を備えるスイッチ装置が用いられる。パワーウインドウを操作するスイッチ装置としては、ケースに操作体を揺動自在に設け、ケース内には操作体の揺動に伴い上下動する駆動体を設けると共に、駆動体と対向するようにスイッチ素子を設けたものが知られている。

この場合、操作体を揺動させるように操作すると、駆動体が下降してスイッチ素子を押圧し、切替動作がなされる。操作状態を解除すると、スイッチ素子の復元力によって、駆動体及び操作体は元の状態に戻ることができる。このようなスイッチ装置としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。

特開２００７−２６５７４０号公報

パーキングブレーキに用いられるスイッチ装置には、同時にオン・オフする２つの切替接点を備えたスイッチ素子が用いられる。この場合、操作体の揺動操作によりスイッチ素子を押圧操作すると、２つの切替接点を同時に切替えることができるように構成されている。これによって、いずれか一方の切替接点に異常があっても、確実に操作が可能となるようにされている。車両側の制御部では、２つの切替接点からの出力が、所定時間（例えば１００ｍｓ）以内に検出されれば、異常がないものと判断するようにしている。したがって、操作体の揺動操作に伴い、スイッチ素子内の２つの切替接点を確実に所定時間内に切替可能とする必要がある。

従来のパワーウインドウに用いられるようなスイッチ装置は、操作体の揺動速度と駆動体の上下動速度がほぼ同じなので、駆動体がそれほど高速には動作しない。このため、スイッチ素子を押圧した際に、２つの切替接点の切替に時間差が生じ、スイッチ素子には異常がないのに車両側で異常を誤検出してしまうおそれがあった。駆動体が高速にスイッチ素子を押圧すれば、このような問題は生じないので、駆動体が操作体よりも高速に動作可能なスイッチ装置が望まれていた。

本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、操作体の動作速度よりも駆動体の動作速度を高速に設定可能なスイッチ装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係るスイッチ装置は、揺動自在にケースに保持される操作体と、前記ケース内に保持されて前記操作体により揺動自在な駆動体と、該駆動体により押圧されるスイッチ素子とを納めたスイッチ装置であって、
前記操作体は操作される位置から所定距離離れた第１回転部で前記ケースに対し揺動自在に保持され、
前記駆動体は前記スイッチを押圧する位置から所定距離離れた第２回転部で前記ケースに対し揺動自在に保持され、
前記第１回転部と第２回転部の間で前記操作体と駆動体とを相互に揺動自在とする揺動部が、前記操作体と駆動体により構成されることを特徴として構成されている。

また、本発明に係るスイッチ装置は、前記揺動部は、前記操作体と揺動体のいずれか一方に軸部が形成され、前記操作体と揺動体のいずれか他方に前記軸部を回転及び摺動自在に保持する保持部が形成されることを特徴として構成されている。

さらに、本発明に係るスイッチ装置は、前記保持部は略Ｕ字のスリット状または長孔状に形成されることを特徴として構成されている。

さらにまた、本発明に係るスイッチ装置は、前記駆動体は、前記第２回転部と前記スイッチを押圧する位置との距離が、前記第２回転部と揺動部との距離より大きいことを特徴として構成されている。

本発明に係るスイッチ装置によれば、操作体の第１回転部と駆動体の第２回転部の間で操作体と駆動体とを相互に揺動自在とする揺動部が、操作体と駆動体により構成されることにより、操作体の操作位置から第１回転部までの距離と第１回転部から揺動部までの距離の比率と、揺動部から第２回転部までの距離と第２回転部から押圧部による押圧位置までの距離の比率とで、操作体の操作位置における操作速度と駆動体の押圧位置における押圧速度との比率を設定することができるので、スイッチ装置における寸法等の制限の中で、駆動体によるスイッチ素子の押圧速度をできるだけ大きくするような設計を可能とすることができる。

また、本発明に係るスイッチ装置によれば、揺動部は、操作体と揺動体のいずれか一方に軸部が形成され、操作体と揺動体のいずれか他方に軸部を回転及び摺動自在に保持する保持部が形成されることにより、簡易な構造で揺動部を構成することができる。

さらに、本発明に係るスイッチ装置によれば、保持部は略Ｕ字のスリット状または長孔状に形成されることにより、軸部を回転及び摺動自在とする保持部を、簡単な形状で実現することができる。

さらにまた、本発明に係るスイッチ装置によれば、駆動体は、第２回転部とスイッチを押圧する位置との距離が、第２回転部と揺動部との距離より大きいことにより、揺動部における揺動速度よりもスイッチの押圧速度を大きくでき、スイッチの確実な押圧操作をなすことができる。

本実施形態におけるスイッチ装置の分解斜視図である。スイッチ装置の断面図である。操作体を揺動操作した際のスイッチ装置の断面図である。

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態におけるスイッチ装置の分解斜視図を示している。この図に示すように、本実施形態のスイッチ装置は、上ケース１０と下ケース１１からなるケース１に対して操作体２を揺動自在に取付け、ケース１内には２つのスイッチ素子４を配置した基板１２を納め、操作体２の揺動操作に伴い、いずれかのスイッチ素子４を押圧操作するように構成されたものである。

ケース１を構成する上ケース１０には、操作体２を保持する操作体保持部１０ａが、上方に突出状となるように形成されている。操作体保持部１０ａの両側面には、それぞれ突起状の軸部１０ｂが形成されている。操作体２にも、これに対応して両側面にそれぞれ孔状の第１回転部２０が形成されており、軸部１０ｂを第１回転部２０に挿通させることで、操作体２は第１回転部２０を中心にケース１に対し揺動自在となる。

操作体２は、第１回転部２０を有する面と隣接する面のうち一方に、凹状面からなる操作部２２が形成される。操作部２２は、操作者が指をかけて操作体２を両方向に揺動させることができるほか、他の部品と連係させて操作体２を揺動させることもできる。本実施形態では、操作部２２を構成する曲面のうち、上端位置が揺動のための力の加わる操作位置２２ａであるものとする。

スイッチ装置には、操作体２の揺動に対して、クリック感触を付与するための機構が設けられている。そのための機構を構成するのは、上ケース１０の内面に固定されるカム部材５と、操作体２に対して弾性部材１３を介して取付けられる摺動部材１４である。摺動部材１４の先端部には、円筒状の先端部材１５が転がり自在に取付けられている。

カム部材５には、中央部から両側部方向に向かってそれぞれ上り傾斜状のカム面部５ｂを備えている。カム面部５ｂには、途中で傾斜角度が変化するポイントが形成されている。また、摺動部材１４は、弾性部材１３によりカム面部５ｂに対して押し付けられる方向に付勢されており、先端部材１５によってカム面部５ｂを円滑に摺動することができる。

このため、操作体２を揺動させると、摺動部材１４に対する付勢力が揺動操作に対する抵抗力となり、適度な操作感を付与することができる。また、摺動部材１４がカム面部５ｂの傾斜角度が変化するポイントを通過するときに、クリック感触を付与することができる。

カム部材５はまた、下部に孔状の支軸部５ａを有している。この支軸部５ａに対して、駆動体３が揺動自在に取付けられる。上ケース１０に対して固定されるカム部材５に駆動体３が揺動自在に取付けられることで、駆動体３はケース１に対して揺動自在となる。

駆動体３は、支軸部５ａに対して挿通される第２回転部３０を有している。第２回転部３０は、駆動体３の内側に向かう突起状に形成されており、支軸部５ａの外面側からこれに嵌合し、ケース１に対して回転自在とされる。なお、図１において第２回転部３０は１つだけが表れているが、これと対向する反対側の面にも同様に形成されている。

また、駆動体３は、第２回転部３０より上方に、突起状の軸部３１を有している。軸部３１は、駆動体３の外側に向かう突起状に形成されている。操作体２は、第１回転部２０の下方に略Ｕ字のスリット状に形成された保持部２１を有しており、この保持部２１に対して駆動体３の軸部３１が挿通されることで、駆動体３を操作体２に対して揺動自在とする揺動部１６が構成される。このように、駆動体３は、ケース１に対して揺動自在であると共に、操作体２に対しても揺動自在となっている。

駆動体３にはさらに、第２回転部３０や軸部３１が形成された中央部から両側部に向かって、それぞれ押圧部３２が伸びるように形成されている。押圧部３２は、基板１２上に配置された２つのスイッチ素子４、４をそれぞれ押圧できるように、これらと対向配置される。駆動体３が操作体２の揺動操作に伴い揺動することで、押圧部３２は、先端側の下面でいずれかのスイッチ素子４の被押圧部４ａを押圧する。

図２には、スイッチ装置の断面図を示している。図２は、操作体２が揺動操作されていない中立位置にある状態を示している。操作体２が中立位置にあるとき、駆動体３も中立位置にあって、両側の押圧部３２は、それぞれスイッチ素子４の被押圧部４ａに近接対向した状態となっている。

操作体２が中立位置にあるとき、操作体２の第１回転部２０と駆動体３の第２回転部３０及び揺動部１６は、一直線上に並んでおり、揺動部１６は第１回転部２０と第２回転部３０の間の位置に配置される。

図２において、操作体２の操作位置２２ａから第１回転部２０までの距離をＬ₁、第１回転部２０から揺動部１６までの距離をＬ₂、揺動部１６から駆動体３の第２回転部３０までの距離をＬ₃、第２回転部３０から押圧部３２の被押圧部４ａを押圧する位置までの距離をＬ₄とする。これら各距離は、操作体２と駆動体３の形状によって予め定まるものである。

操作体２の操作に伴い、駆動体３の押圧部３２において、できるだけ大きい速度でスイッチ素子４を押圧するためには、揺動部１６での揺動速度をできるだけ大きくすると共に、押圧部３２での揺動速度をできるだけ大きくすることが必要である。揺動部１６での揺動速度をできるだけ大きくするためには、操作位置２２ａから第１回転部２０までの距離Ｌ₁に対する第１回転部２０から揺動部１６までの距離Ｌ₂の比率をできるだけ大きくすればよい。また、押圧部３２での揺動速度をできるだけ大きくするためには、揺動部１６から第２回転部３０までの距離Ｌ₃に対する第２回転部３０から押圧部３２の被押圧部４ａを押圧する位置までの距離Ｌ₄の比率をできるだけ大きくすればよい。

しかし、揺動操作のためには操作体２がある程度の大きさを有している必要があり、また操作位置２２ａからの回転半径もある程度確保する必要があるので、Ｌ₁についてはあまり小さくすることはできない。また、スイッチ装置においては、高さ方向や長さ方向の寸法にも制限があることから、操作体２の第１回転部２０の位置や、スイッチ素子４の押圧位置は、あまり動かすことはできない。

一方で、揺動部１６については、スイッチ装置の寸法制限の範囲で、できるだけ下方位置に形成することができる。これにより、Ｌ₂をできるだけ大きくすると共に、Ｌ₃をできるだけ小さくすることができ、Ｌ₁に対するＬ₂の比率を大きくすると共に、Ｌ₃に対するＬ₄の比率を大きくすることができ、操作体２の操作位置２２ａにおける操作速度に対する押圧部３２によるスイッチ素子４の押圧速度を大きく設定することができる。

図３には、操作体２を揺動操作した際のスイッチ装置の断面図を示している。この図では、操作体２の操作位置２２ａを引き上げる方向に揺動操作した状態を示している。操作体２を揺動操作すると、操作体２は第１回転部２０を中心にケース１に対して回動し、それに伴って揺動部１６を構成する保持部２１が軸部３１を揺動させる。このとき、軸部３１は保持部２１に対しその長手方向にも若干移動する。

揺動部１６において保持部２１が軸部３１を揺動させると、駆動体３は第２回転部３０を中心にケース１に対して揺動自在となっているから、操作体２の傾倒方向とは反対側に傾倒し、押圧部３２がスイッチ素子４の被押圧部４ａを押圧する。

操作体２を図３とは逆方向、すなわち操作位置２２ａを押し込む方向に揺動操作した場合には、駆動体３は図３と逆方向に傾倒し、押圧部３２によって反対側のスイッチ素子４の被押圧部４ａが押圧される。

このように、操作体２の揺動操作によって揺動されてスイッチ素子４を押圧する駆動体３を設け、操作体２のケース１に対する回転中心となる第１回転部２０と、駆動体３のケース１に対する回転中心となる第２回転部３０との間に、操作体２と駆動体３とを相互に揺動自在とする揺動部１６を形成したことにより、操作体２の操作位置２２ａにおける操作速度に対する駆動体３の押圧部３２における押圧速度の比率を、Ｌ₁とＬ₂の比率及びＬ₃とＬ₄の比率の２つで設定することができ、スイッチ装置における寸法等の制限の中で、押圧部３２における押圧速度をできるだけ大きくするような設計を可能とすることができる。

特に、揺動部１６の位置をできるだけ下方に配置することで、Ｌ₁に対するＬ₂の比率を大きくすると共に、Ｌ₃に対するＬ₄の比率を大きくすることができて、操作体２の操作位置２２ａにおける操作速度に比べて押圧部３２における押圧速度を大きく設定することができる。これにより、スイッチ素子４の内部に２つの接点が併設されている場合に、押圧操作時において両接点が動作する時間差を小さくすることができ、確実な切替操作を可能とすることができる。

本実施形態においては、複数の回転・揺動部位を設けているが、これらにおいて回転軸となる突出部と、これを保持する孔部との関係は、逆であってもよい。本実施形態において、操作体２に設けられる第１回転部２０は孔状となっていて、ケース１にこれを軸支する軸部１０ｂが形成されているが、操作体２に軸部を設けてケース１に孔部を設けてもよい。同様に、第２回転部３０についても、駆動体３に孔部を設けてケース１に軸部を設けてもよい。

また、揺動部１６の構成も、駆動体３に保持部を設け、操作体２に軸部を設けるようにしてもよい。また、本実施形態において揺動部１６を構成する保持部２１は、略Ｕ字状のスリットとして形成しているが、保持部２１は軸部３１を回転及び摺動自在となるように保持できればよく、例えば長孔状に形成されていてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。

１ケース
２操作体
３駆動体
４スイッチ素子
４ａ被押圧部
５カム部材
１０上ケース
１０ａ操作体保持部
１０ｂ軸部
１１下ケース
１２基板
１３弾性部材
１４摺動部材
１５先端部材
１６揺動部
２０第１回転部
２１保持部
２２操作部
３０第２回転部
３１軸部
３２押圧部

Claims

揺動自在にケースに保持される操作体と、前記ケース内に保持されて前記操作体により揺動自在な駆動体と、該駆動体により押圧されるスイッチ素子とを納めたスイッチ装置であって、
前記操作体は操作される位置から所定距離離れた第１回転部で前記ケースに対し揺動自在に保持され、
前記駆動体は前記スイッチを押圧する位置から所定距離離れた第２回転部で前記ケースに対し揺動自在に保持され、
前記第１回転部と第２回転部の間で前記操作体と駆動体とを相互に揺動自在とする揺動部が、前記操作体と駆動体により構成されることを特徴とするスイッチ装置。
前記揺動部は、前記操作体と揺動体のいずれか一方に軸部が形成され、前記操作体と揺動体のいずれか他方に前記軸部を回転及び摺動自在に保持する保持部が形成されることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
前記保持部は略Ｕ字のスリット状または長孔状に形成されることを特徴とする請求項２記載のスイッチ装置。
前記駆動体は、前記第２回転部と前記スイッチを押圧する位置との距離が、前記第２回転部と揺動部との距離より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。