JP5457246B2 - 揺動型スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチノブが第１位置、第２位置及び中立位置にあるときオン信号を送信可能な揺動型スイッチ装置に関するものである。

車両や船舶等には、搭載する電装品をオン・オフして各種切り換えを行わせるためのスイッチ装置が配設されることが多く、当該スイッチ装置として揺動型スイッチ装置が汎用的に用いられている。例えばホイールローダ等の建設機械には、前進（第１位置）、後退（第２位置）及びニュートラル（中立位置）の間を揺動自在なスイッチノブを有した揺動型スイッチ装置が配設されており、第１位置にあるとき一のスイッチ手段がオンしてアクセルを踏むと車両が前進するようにし、第２位置にあるとき他のスイッチ手段がオンしてアクセルを踏むと車両が後退するように切り換え制御がなされるものもあった。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

しかしながら、上記従来の揺動型スイッチ装置においては、スイッチノブが中立位置にあるときも、第１位置及び第２位置にあるときと同様、所定のスイッチ手段をオンさせ、第１位置、第２位置及び中立位置のそれぞれに対応する３回路を形成させるものが必要とされてきている。即ち、従来の揺動型スイッチ装置（特に圧着接点構造（スイッチ手段が押圧されてオン・オフされる形態もの））においては、スイッチノブが第１位置及び第２位置にあるとき、当該位置に応じたスイッチ手段をオンさせることができるものの、中立位置にあるときはオフ（何れのスイッチ手段もオンとしてないオフ状態）とされ、３回路を形成させることができなかった。

然るに、スイッチノブの揺動に伴って可動接点を固定接点に対してスライドさせるスライド接点構造とすれば、当該スイッチノブが中立位置にあるときであっても、容易に３回路を形成させることができるものの、その場合、可動接点のスライド範囲を確保しなければならず、スイッチ装置全体が大型化してしまうという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スイッチノブが第１位置、第２位置及び中立位置の何れにおいても所定のスイッチ手段を押圧させてオン信号を送信させることができるとともに、小型化を図ることができる揺動型スイッチ装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、第１位置と、第２位置と、当該第１位置及び第２位置の間の中立位置との間で揺動操作可能とされたスイッチノブと、前記スイッチノブが第１位置にあるとき、押圧されてオン信号を送信し得る第１スイッチ手段と、前記スイッチノブが第２位置にあるとき、押圧されてオン信号を送信し得る第２スイッチ手段と、前記スイッチノブが中立位置にあるとき、押圧されてオン信号を送信し得る第３スイッチ手段とを具備し、前記スイッチノブが第１位置、第２位置及び中立位置にあるときオン信号を送信可能な揺動型スイッチ装置であって、前記スイッチノブに配設されるとともに、前記第３スイッチ手段に向かって付勢された付勢部材と、前記スイッチノブが中立位置にあるときに限り、前記付勢部材を嵌入させて前記第３スイッチ手段に対する押圧を可能とした中立位置用開口が形成されたケース部材とを備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の揺動型スイッチ装置において、前記ケース部材は、前記中立位置用開口を含む周縁に凹凸形状が形成されるとともに、前記スイッチノブの揺動操作に伴って前記付勢部材が当該凹凸形状の上面を摺動することにより節度が付与されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の揺動型スイッチ装置において、前記スイッチノブは、前記第３スイッチ手段に向かって延設された第３延設部を有するとともに、当該第３延設部に前記付勢部材が配設されたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の揺動型スイッチ装置において、前記スイッチノブは、前記第１スイッチ手段に向かって延設された第１延設部と、前記第２スイッチ手段に向かって延設された第２延設部とを有するとともに、前記ケース部材には、当該スイッチノブが第１位置のとき第１延設部が前記第１スイッチ手段を押圧可能とする第１位置用開口と、第２位置のとき第２延設部が前記第２スイッチ手段を押圧可能とする第２位置用開口とがそれぞれ形成されたことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１つに記載の揺動型スイッチ装置において、前記第１スイッチ手段、第２スイッチ手段及び第３スイッチ手段は、タクトスイッチから成ることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スイッチノブが中立位置にあるときに限り、付勢部材を嵌入させて第３スイッチ手段に対する押圧を可能としたので、スイッチノブが第１位置、第２位置及び中立位置の何れにおいても所定のスイッチ手段を押圧させてオン信号を送信させることができるとともに、揺動型スイッチ装置の小型化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、ケース部材は、中立位置用開口を含む周縁に凹凸形状が形成されるとともに、スイッチノブの揺動操作に伴って付勢部材が当該凹凸形状の上面を摺動することにより節度が付与されるので、付勢部材は、中立位置における第３スイッチ手段に対する押圧操作機能と、節度機能とを兼ね備えることができ、揺動型スイッチ装置の更なる小型化を図ることができる。

請求項３の発明によれば、スイッチノブは、第３スイッチ手段に向かって延設された第３延設部を有するとともに、当該第３延設部に付勢部材が配設されたので、スイッチノブが中立位置にあるときの付勢部材による第３スイッチ手段の押圧をより確実に行わせることができる。

請求項４の発明によれば、スイッチノブは、第１スイッチ手段に向かって延設された第１延設部と、第２スイッチ手段に向かって延設された第２延設部とを有するとともに、ケース部材には、当該スイッチノブが第１位置のとき第１延設部が第１スイッチ手段を押圧可能とする第１位置用開口と、第２位置のとき第２延設部が第２スイッチ手段を押圧可能とする第２位置用開口とがそれぞれ形成されたので、スイッチノブが第１位置又は第２位置に揺動した際の第１スイッチ手段又は第２スイッチ手段の押圧をより確実に行わせることができる。

請求項５の発明によれば、第１スイッチ手段、第２スイッチ手段及び第３スイッチ手段は、タクトスイッチから成るので、多数回に及ぶスイッチ操作にも十分耐え得る耐久性を有することができるとともに、防水対策或いは防塵対策をより容易に行わせることができる。

本発明の実施形態に係る揺動型スイッチ装置を示す縦断面図 図１におけるＩＩ部拡大図 同揺動型スイッチ装置におけるケース部材を示す平面図 同揺動型スイッチ装置における被押圧部材を示す３面図 同揺動型スイッチ装置を示す分解斜視図 同揺動型スイッチ装置のスイッチノブを揺動させた状態を示す縦断面図 図６におけるＶＩＩ部拡大図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る揺動型スイッチ装置は、ホイールローダ等の建設機械に配設されたもので、スイッチノブが第１位置、第２位置及び中立位置にあるときオン信号を送信可能とされたものである。かかる揺動型スイッチ装置は、図１〜５に示すように、スイッチノブ１と、第１スイッチ手段２ａ、第２スイッチ手段２ｂ及び第３スイッチ手段２ｃと、付勢部材としてのアクションボール１３と、ケース部材Ｃ２とから主に構成されている。

スイッチノブ１は、第１位置（前進位置）と、第２位置（後退位置）と、当該第１位置及び第２位置の間の中立位置（ニュートラル位置）との間で揺動操作可能とされたもので、操作者が押圧操作可能な第１スイッチノブ１ａと、第２スイッチノブ１ｂとを組み付けて一体化させて成るものである。このうち第２スイッチノブ１ｂには、揺動軸Ｌが一体的に突出形成されているとともに、第１スイッチ手段２ａに向かって延設された第１延設部ａと、第２スイッチ手段２ｂに向かって延設された第２延設部ｂと、第３スイッチ手段２ｃに向かって延設された第３延設部ｃとがそれぞれ一体的に形成されている。

第３延設部ｃには、その突端で開口しつつ上下方向に延設された挿通孔１ｂａが形成されており、この挿通孔１ｂａ内にコイルスプリング１２が配設されている。コイルスプリング１２の先端（図中下端）側には、当該コイルスプリング１２で下方に付勢されたアクションボール１３（付勢部材）が配設されている。即ち、アクションボール１３（付勢部材）は、スイッチノブ１（具体的には、スイッチノブ１の第３延設部ｃ）に配設されるとともに、第３スイッチ手段２ｃに向かって付勢されて組み付けられている。

ケースＣ１は、本揺動型スイッチ装置の筐体を成すもので、スイッチノブ１を揺動自在に保持しつつケース部材Ｃ２（インナーケース）や基板９及び第１スイッチ手段２ａ、第２スイッチ手段２ｂ、第３スイッチ手段２ｃ等を内在させるものである。尚、図中符号３は、ケースＣ１とスイッチノブ１との間をシールするためのブーツ、符号１０は、ケースＣ１の底面をシールするためのブーツをそれぞれ示しており、当該ケースＣ１の底面にはカバー１１が組み付けられている。

ケース部材Ｃ２は、上方に一体的に突出形成された一対の突出部Ｃ２ａと、該突出部Ｃ２ａの所定部位にそれぞれ形成された孔部Ｃ２ｂとが形成されており、当該孔部Ｃ２ｂにスイッチノブ１の揺動軸Ｌをそれぞれ嵌入させ得るようになっている。これにより、スイッチノブ１は、揺動軸Ｌを中心として揺動し、中立位置から第１位置まで、或いは中立位置から第２位置まで揺動操作可能とされている。

また、ケース部材Ｃ２には、図３に示すように、中立位置用開口１４、第１位置用開口１５ａ及び第２位置用開口１５ｂがそれぞれ形成されており、このうち中立位置用開口１４には、後述するアクションボール１３（付勢部材）の下部が挿通可能とされている。本実施形態においては特に、スイッチノブ１が中立位置にあるときに限り、アクションボール１３が中立位置用開口１４に嵌入させ得るよう設定されている。また、スイッチノブ１が第１位置まで揺動操作された際、第１位置用開口１５ａに第１延設部ａの先端部が至るとともに、スイッチノブ１が第２位置まで揺動操作された際、第２位置用開口１５ｂに第２延設部ｂの先端が至るよう設定されている。

更に、第１位置用開口１５ａには、第１延設部ａにて押圧可能な被押圧部材４ａが配設されるとともに、第２位置用開口１５ｂには、第２延設部ｂにて被押圧部材４ｂが配設されている。これら被押圧部材４ａ、４ｂには、スプリングＳ１、Ｓ２を介して組付部品５ａ、５ｂが組み付けられており、スイッチノブ１が第１位置又は第２位置まで揺動され、第１延設部ａ又は第２延設部ｂにて被押圧部材４ａ、４ｂが押圧されると、スプリングＳ１、Ｓ２の弾力にて衝撃を吸収しつつ押圧力を組付部品５ａ、５ｂに伝達し得るようになっている。

また更に、中立位置用開口１４の下方には、スプリングＳ３を介して組付部品７が組み付けられた被押圧部材６が配設されている。これにより、スイッチノブ１が中立位置にあるとき、第３延設部ｃに配設されたアクションボール１３（付勢部材）にて被押圧部材６が押圧されると、スプリングＳ３の弾力にて衝撃を吸収しつつ押圧力を組付部品７に伝達し得るようになっている。かかる被押圧部材６は、図４に示すように、その突端（図中上端）に凸部６ａが一体的に形成されており、凸部６ａの上部側が中立位置用開口１４内に挿通されている。これにより、スイッチノブ１が中立位置にあるとき、アクションボール１３（付勢部材）からの押圧が確実になされるようになっている。

上記した組付部品５ａ、５ｂ、７の下部には、防水及び防塵のためのパッキン８が配設されている。かかるパッキン８には、押圧力が付与されると撓むことが可能な撓み部８ａ、８ｂ、８ｃが形成されており（図５参照）、撓み部８ａの上面に組付部品５ａ及び下面に第１スイッチ手段２ａが、撓み部８ｂの上面に組付部品５ｂ及び下面に第２スイッチ手段２ｂが、撓み部８ｃの上面に組付部品７及び下面に第３スイッチ手段２ｃがそれぞれ配設される。

第１スイッチ手段２ａは、スイッチノブ１が第１位置にあるとき、組付部品５ａを介して第１延設部ａで押圧されてオン信号（電気信号）を送信し得るもの、第２スイッチ手段２ｂは、スイッチノブ１が第２位置にあるとき、組付部品５ｂを介して第２延設部ｂで押圧されてオン信号（電気信号）を送信し得るもの、第３スイッチ手段２ｃは、スイッチノブ１が中立位置にあるとき、組付部品７を介してアクションボール１３（付勢部材）で押圧されてオン信号（電気信号）を送信し得るものである。

本実施形態においては、これら第１スイッチ手段２ａ、第２スイッチ手段２ｂ及び第３スイッチ手段２ｃは、所定の電気回路が形成された基板９上に略直線状に並べられて配設されたタクトスイッチから成るものとされており、それぞれのオン信号（電気信号）が車両のＥＣＵ等制御部に送信されるようになっている。これにより、スイッチノブ１が第１位置にあるときアクセルを踏むと、車両を前進させ、スイッチノブ１が第２位置にあるときアクセルを踏むと車両を後退させるよう制御することができるとともに、スイッチノブ１が中立位置にあるときも車両側にオン信号（電気信号）を送信させることができる。尚、スイッチノブ１が中立位置にあるときのオン信号（電気信号）は、例えば車両の安全装置等に送信させることができる。

ここで、本実施形態においては、図２、３に示すように、ケース部材Ｃ２における中立位置用開口１４を含む周縁には、当該ケース部材Ｃ２と一体成形された凹凸形状Ｂが形成されるとともに、スイッチノブ１の揺動操作に伴ってアクションボール１３（付勢部材）が当該凹凸形状Ｂの上面を摺動することにより節度が付与されるよう構成されている。より具体的には、凹凸形状Ｂは、中立位置用開口１４を含む位置に凹部Ｂ１、該凹部Ｂ１に対して左右両側にそれぞれ形成された凹部Ｂ２、Ｂ３、凹部Ｂ１と凹部Ｂ２の間及び凹部Ｂ１と凹部Ｂ３の間の山部とから成り、これら凹部及び山部が連続的に形成されて成る。

上記構成により、スイッチノブ１を中立位置から第１位置まで揺動させると、図６、７に示すように、凹部Ｂ１上にあるアクションボール１３（付勢部材）が山部を越えて凹部Ｂ３に至ることとなって当該スイッチノブ１が第１位置にて保持されるとともに、第１スイッチ手段２ａが押圧されてオン信号が送信される。同様に、スイッチノブ１を中立位置から第２位置まで揺動させると、凹部Ｂ１上にあるアクションボール１３（付勢部材）が山部を越えて凹部Ｂ２に至ることとなって当該スイッチノブ１が第２位置にて保持されるとともに、第２スイッチ手段２ｂが押圧されてオン信号が送信される。

また、スイッチノブ１を第１位置又は第２位置から中立位置まで揺動させると、図１、２に示すように、凹部Ｂ２又はＢ３にあるアクションボール１３（付勢部材）が山部を越えて凹部Ｂ１に至ることとなって当該スイッチノブ１が中立位置にて保持されるとともに、第３スイッチ手段２ｃが中立位置用開口１４に嵌入したアクションボール１３（付勢部材）にて押圧されてオン信号が送信される。

上記実施形態によれば、スイッチノブ１が中立位置にあるときに限り、アクションボール１３（付勢部材）を嵌入させて第３スイッチ手段２ｃに対する押圧を可能としたので、スイッチノブ１が第１位置、第２位置及び中立位置の何れにおいても所定のスイッチ手段（第１スイッチ手段２ａ、第２スイッチ手段２ｂ又は第３スイッチ手段２ｃ）を押圧させてオン信号を送信させることができるとともに、揺動型スイッチ装置の小型化を図ることができる。

また、ケース部材Ｃ２は、中立位置用開口１４を含む周縁に凹凸形状Ｂが形成されるとともに、スイッチノブ１の揺動操作に伴ってアクションボール１３（付勢部材）が当該凹凸形状Ｂの上面を摺動することにより節度が付与されるので、アクションボール１３（付勢部材）は、中立位置における第３スイッチ手段２ｃに対する押圧操作機能と、節度機能とを兼ね備えることができ、それぞれ別個の部材を具備させたものに比べ、揺動型スイッチ装置の更なる小型化を図ることができる。

更に、スイッチノブ１は、第３スイッチ手段２ｃに向かって延設された第３延設部ｃを有するとともに、当該第３延設部ｃにアクションボール１３（付勢部材）が配設されたので、スイッチノブ１が中立位置にあるときのアクションボール１３（付勢部材）による第３スイッチ手段２ｃの押圧をより確実に行わせることができる。尚、本実施形態に係るアクションボール１３に代えて、第３スイッチ手段２ｃに向かって付勢された他の形態の付勢部材（例えばピン状の部材等）としてもよく、或いはコイルスプリング１２に代えて付勢部材を下方に付勢させる他の付勢手段としてもよい。

また更に、スイッチノブ１は、第１スイッチ手段２ａに向かって延設された第１延設部ａと、第２スイッチ手段２ｂに向かって延設された第２延設部ｂとを有するとともに、ケース部材Ｃ２には、当該スイッチノブ１が第１位置のとき第１延設部ａが第１スイッチ手段２ａを押圧可能とする第１位置用開口１５ａと、第２位置のとき第２延設部ｂが第２スイッチ手段２ｂを押圧可能とする第２位置用開口１５ｂとがそれぞれ形成されたので、スイッチノブ１が第１位置又は第２位置に揺動した際の第１スイッチ手段２ａ又は第２スイッチ手段２ｂの押圧をより確実に行わせることができる。

また、第１スイッチ手段２ａ、第２スイッチ手段２ｂ及び第３スイッチ手段２ｃは、タクトスイッチから成るので、多数回に及ぶスイッチ操作にも十分耐え得る耐久性を有することができるとともに、防水対策或いは防塵対策をより容易に行わせることができる。尚、タクトスイッチに代えて他の圧着接点構造のスイッチ手段（但し、スイッチノブ１の第１位置、第２位置及び中立位置の何れにおいてもオン信号を送信可能とするもの）としてもよい。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば中立位置用開口を含む周縁に凹凸形状が形成されず別個に節度を付与する手段が形成されたもの、或いはブーツ３、１０或いはパッキン８等の防水手段又は防塵手段を具備しないもの等にも適用できる。また、本実施形態においては、ホイールローダ等の建設機械に配設された揺動型スイッチ装置に適用されているが、例えば、汎用の二輪車、四輪車（自動車含む）、産業機械、一般船舶等に配設された揺動型スイッチ装置としてもよい。

スイッチノブが中立位置にあるときに限り、付勢部材を嵌入させて第３スイッチ手段に対する押圧を可能とした中立位置用開口が形成されたケース部材を具備した揺動型スイッチ装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

１ スイッチノブ
２ａ 第１スイッチ手段
２ｂ 第２スイッチ手段
２ｃ 第３スイッチ手段
３ ブーツ
４ａ、４ｂ 被押圧部材
５ａ、５ｂ 組付部材
６ 被押圧部材
７ 組付部材
８ パッキン
９ 基板
１０ ブーツ
１１ カバー
１２ コイルスプリング
１３ アクションボール（付勢部材）
１４ 中立位置用開口
１５ａ 第１位置用開口
１５ｂ 第２位置用開口
Ｂ 凹凸形状
ａ 第１延設部
ｂ 第２延設部
ｃ 第３延設部
Ｃ２ ケース部材

Claims (5)

1. 第１位置と、第２位置と、当該第１位置及び第２位置の間の中立位置との間で揺動操作可能とされたスイッチノブと、
   前記スイッチノブが第１位置にあるとき、押圧されてオン信号を送信し得る第１スイッチ手段と、
   前記スイッチノブが第２位置にあるとき、押圧されてオン信号を送信し得る第２スイッチ手段と、
   前記スイッチノブが中立位置にあるとき、押圧されてオン信号を送信し得る第３スイッチ手段と、
   を具備し、前記スイッチノブが第１位置、第２位置及び中立位置にあるときオン信号を送信可能な揺動型スイッチ装置であって、
   前記スイッチノブに配設されるとともに、前記第３スイッチ手段に向かって付勢された付勢部材と、
   前記スイッチノブが中立位置にあるときに限り、前記付勢部材を嵌入させて前記第３スイッチ手段に対する押圧を可能とした中立位置用開口が形成されたケース部材と、
   を備えたことを特徴とする揺動型スイッチ装置。
2. 前記ケース部材は、前記中立位置用開口を含む周縁に凹凸形状が形成されるとともに、前記スイッチノブの揺動操作に伴って前記付勢部材が当該凹凸形状の上面を摺動することにより節度が付与されることを特徴とする請求項１記載の揺動型スイッチ装置。
3. 前記スイッチノブは、前記第３スイッチ手段に向かって延設された第３延設部を有するとともに、当該第３延設部に前記付勢部材が配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の揺動型スイッチ装置。
4. 前記スイッチノブは、前記第１スイッチ手段に向かって延設された第１延設部と、前記第２スイッチ手段に向かって延設された第２延設部とを有するとともに、前記ケース部材には、当該スイッチノブが第１位置のとき第１延設部が前記第１スイッチ手段を押圧可能とする第１位置用開口と、第２位置のとき第２延設部が前記第２スイッチ手段を押圧可能とする第２位置用開口とがそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項３記載の揺動型スイッチ装置。
5. 前記第１スイッチ手段、第２スイッチ手段及び第３スイッチ手段は、タクトスイッチから成ることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の揺動型スイッチ装置。

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