(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ばね部材は、前記基部から延設された延設部を折り返すことで前記第1の弾性部と前記第2の弾性部が一体的に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスイッチ。
前記操作部が互いに操作方向に隣接し前記駆動体が互いに離れる向きに揺動するように、請求項1から請求項5のいずれかに記載のスイッチを2つ組み合わせ、一体的に形成したことを特徴とするスイッチユニット。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
用途や使用条件等によって異なる動作力のスイッチが必要となる。しかしながら、上述した従来例では、異なる動作力に対応するためには、異なる弾性力のばねを用いる必要があるという課題があった。
【0008】
本発明は、上述した課題を解決するもので、異なる動作力に対応することができる揺動操作型のスイッチおよびスイッチユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この課題を解決するために、本発明のスイッチは、底壁および開口を有するケースと、前記ケースの前記底壁の内壁面に露出する少なくとも2つの固定接点と、前記ケース内に配置されて前記固定接点に接離可能な可動接点と、前記ケースから突出する操作部を有し前記可動接点を駆動する上下動および揺動可能に支持された駆動体と、前記操作部の操作方向に沿った第1の方向に延設された基部を有し、前記駆動体に当接して前記駆動体に付勢力を付与するばね部材と、前記ケースの前記開口を覆うカバー部材と、を備え、操作時に前記操作部が前記第1の方向の一方に揺動されることにより前記駆動体が前記可動接点を駆動して、前記固定接点の間の導通状態を切換え、前記ばね部材は、前記基部の、前記第1の方向の中心から前記一方側に離れた位置で前記駆動体に当接し、前記基部の一端に第1の弾性部が、また他端に第2の弾性部が一体的に設けられ、前記ケース内に、前記基部の一端が前記第1の方向の前記一方側または他方側に選択的に配置可能であり、前記第1の弾性部と前記第2の弾性部が異なる弾性力を有することを特徴とする。
【0010】
これによれば、ばね部材は、基部の延設方向の中心から離れた位置で駆動体に当接して付勢力を付与しており、基部の一端に第1の弾性部が、また他端に第2の弾性部が一体的に設けられ、第1の弾性部と第2の弾性部が異なる弾性力を有している。駆動体が受ける付勢力は当接している部分に近い側の弾性部が有する弾性力の影響が大きいため、ばね部材の向きを変えることで駆動体に与える付勢力を変えることができる。従って、異なる動作力に対応することができる揺動操作型のスイッチを提供することができる。
【0011】
また本発明のスイッチは、前記ばね部材が板ばねであることを特徴とする。
【0012】
これによれば、ばね部材が板状なので駆動体との当接を安定させることができるので、操作部に安定した動作力を付与することができる。
【0013】
また、本発明のスイッチは、前記ばね部材は、前記基部から延設された延設部を折り返すことで前記第1の弾性部と前記第2の弾性部が一体的に形成されていることを特徴とする。
【0014】
これによれば、基部から延設された延設部を折り返すことで第1の弾性部と第2の弾性部を一体的に形成しているので、簡単な構造でばね部材を構成することができる。
【0015】
また、本発明のスイッチは、前記第1の弾性部の長さと前記第2の弾性部の長さとが異なっていることを特徴とする。
【0016】
これによれば、折り返して形成された第1の弾性部の長さと第2の弾性部の長さを変えることで短い方に大きな弾性力を、また長い方に小さな弾性力を設定することができる。また長さを変更することによって簡単に弾性力を設定することができる。
【0017】
また、本発明のスイッチは、前記基部と前記第1の弾性部との角度と、前記基部と前記第2の弾性部との角度が異なっていることを特徴とする。
【0018】
これによれば、折り返して形成された第1の弾性部の折り返し角度と第2の弾性部の折り返し角度を変えることで、角度の大きい側に大きな弾性力を、また小さい側に小さな弾性力を設定することができる。また、折り曲げ角度を変更することによって簡単に弾性力を設定することができる。
【0019】
また、本発明のスイッチユニットは、前記操作部が互いに操作方向に隣接し前記駆動体が互いに離れる向きに揺動するように、上記のスイッチを2つ組み合わせ、一体的に形成したことを特徴とする。
【0020】
これによれば、2つのスイッチを一体的に形成することで簡単に切換え回路を構成することができ自動車のパワーウィンドウの駆動スイッチに好適に用いることができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、異なる動作力に対応することができる揺動操作型のスイッチおよびスイッチユニットを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
[第1実施形態]
以下に第1実施形態におけるスイッチユニット200およびスイッチユニット200を構成する2つのスイッチ100について説明する。
【0024】
まず始めに本実施形態におけるスイッチユニット200の構成について
図1から
図3を用いて説明する。
図1は、スイッチユニット200の構成部品を示す分解斜視図である。
図2は、筺体10を示す部品図で、
図2(a)は斜視図であり、
図2(b)は
図2(a)に示すZ1側から見た平面図である。
図3は、ばね部材40を示す部品図で、
図3(a)は斜視図であり、
図3(b)は
図3(a)に示すY2側から見た側面図である。
【0025】
スイッチユニット200は、
図1に示すように、筺体10に、それぞれ2つずつ備えられた可動接点20と、駆動体30と、ばね部材40と、カバー部材50と、で構成される2つのスイッチ100を組み合わせ、一体的に形成された構成になっている。
【0026】
筺体10は合成樹脂材からなり、
図2に示すように、矩形状の底壁10aと、底壁10aから上(Z1)側に立設され互いに平行な2つの第1側壁10bおよび2つの仕切り壁10dと、第1側壁10bに対し直角な2つの第2側壁10cとを有している。筺体10は、第1側壁10bと第2側壁10cと仕切り壁10dと、で囲まれた開口10eを有する2つのケース11と、第1側壁10bと2つの仕切り壁10dで囲まれた駆動体収納部10fと、が第2側壁10cによって一体的に接続されている。
【0027】
それぞれの第1側壁10bの上端部(開口10e側の端部)には、切欠き状の第1凹部10gが形成され、第1側壁10bと対向する仕切り壁10dには第1凹部10gと向かい合う位置に切欠き状の第2凹部10hが形成されている。互いに向かい合う仕切り壁10dの第2凹部10hと向かい合う位置には溝部10iが設けられており、駆動体30の軸部30aが上下動可能に支持できるよう形成されている。また、ケース11を構成するそれぞれの第2側壁10cの外側には壁面から突出する係合爪10jが形成されており、第1凹部10gから離れた位置にある第2側壁10cの内側には、ばね部材40を下(Z2)側から支持する支持部10kが形成されている。
【0028】
筺体10を構成するケース11には銅等の導電性の金属からなる少なくとも2つの固定接点が、一体にインサート成形され、
図2(b)に示すように、ケース11の底壁10aの内壁面10mに一列に並んで露出している。なお、本実施形態では固定接点がスイッチ100のケース11にそれぞれ3つ設けられている場合を示して説明を行い、3つの固定接点は固定接点12、固定接点13、固定接点14と表記するものとする。固定接点(12,13,14)にはそれぞれ、第1側壁10bから外側へ突出する接続端子(12a,13a,14a)が延設されており、固定接点13には、可動接点20の揺動支点となる突起部13bが設けられている。
【0029】
可動接点20は銅等の導電性の金属板からなり、
図1に示すように載置部20aと、立ち上がり部20bと、第1接点部20cと、第2接点部20dと、が長手方向に一体的に延設されて形成されている。載置部20aの一方には側面視逆V字形を有する立ち上がり部20bが傾斜面を連続させて延設されており、他方側には第1接点部20cが延設されている。また、立ち上がり部20bから載置部20aとは反対側に第2接点部20dが延設されている。
【0030】
駆動体30は合成樹脂材からなり、
図1に示すように側方(Y1‐Y2方向)に突出する一対の円柱状の軸部30aと、下(Z2)側に突出する摺動部30bと、上(Z1)側に延設された操作部30cと、を有している。また、摺動部30bの上(Z1)側には所定間隔を存して対向する一対のガイド壁30dが形成されている。
【0031】
ばね部材40は弾性を有する金属薄板からなり、
図1および
図3に示すように、第1の方向(X1‐X2)に延設された基部40aと、基部40aの一端に第1の弾性部40bと、他端に第2の弾性部40cと、が一体的に設けられて板ばねが形成されている。ばね部材40は、ケース11内に、基部40aの一端が第1の方向(X1‐X2方向)の一方(X2)側または他方(X1)側に選択的に配置可能なように、基部40aが第1の方向の中心から点対称に形成されている。
【0032】
ばね部材40は
図3(a)に示すように、基部40aの一端(X2)側から延設された延設部40dを基部40aの上面(Z1)側へ鋭角に折り返すことで第1の弾性部40bが一体的に形成されている。また他端(X1)側から延設された延設部40eを基部40aの上面(Z1)側へ鋭角に折り返すことで第2の弾性部40cが、一体的に形成されている。
【0033】
ばね部材40は
図3(b)に示すように、第1の弾性部40bの長さ(L1)と第2の弾性部40cの長さ(L2)が異なっており、第1の弾性部40bの長さ(L1)が第2の弾性部40cの長さ(L2)より長くなるように形成されている。
【0034】
また、ばね部材40は、基部40aと第1の弾性部40bとがなす角度(θ1)と、基部40aと第2の弾性部40cとがなす角度(θ2)が異なっており、角度(θ2)が角度(θ1)より大きくなるように形成されている。
【0035】
ばね部材40は、第1の弾性部40bと第2の弾性部40cの長さおよび角度を変えることで、第1の弾性部40bと第2の弾性部40cが異なる弾性力を有している。本実施形態では、第1の弾性部40bの長さ(L1)が第2の弾性部40cの長さ(L2)より長く、基部40aと第1の弾性部40bとがなす角度(θ1)より基部40aと第2の弾性部40cとがなす角度(θ2)が大きい。このため、第2の弾性部40cに対して第1の弾性部40bの方がより小さな力で弾性変形を生じ、第1の弾性部40bの弾性力は、第2の弾性部40cの弾性力より小さくなる。
【0036】
カバー部材50はステンレス材等の金属薄板からなり
図1に示すように、矩形状で略平坦な上面部50aと、上面部50aの外周から下方に延設された一対の第1の側板50bと、第2の側板50cと、第3の側板50dとが設けられている。第1の側板50bは上面部50aの長手(X1‐X2)方向の両端からそれぞれ下方(Z2)側に延設されており、係合孔50eが設けられている。第2の側板50cと第3の側板50dは、上面部50aの幅(Y1−Y2)方向の両端から互いに向かい合うように下方(Z2)側に延設されており、第3の側板50dには組立て後に駆動体30と干渉しないように切欠き部50fが形成されている。
【0037】
次にスイッチユニット200を構成する2つのスイッチ100の構造について
図1から
図5を用いて説明する。
図4は、スイッチユニット200の外観を示す図であり、
図4(a)斜視図であり、
図4(b)は、
図4(a)に示すスイッチユニット200をZ1側から見た平面図である。
図5は、
図4(b)に示すスイッチユニット200のA‐A断面を示す断面模式図で、
図5(a)は、ばね部材40を第1の向きに配置した場合を示す図であり、
図5(b)は、ばね部材40を第2の向きに配置した場合を示す図である。
【0038】
可動接点20は
図5(a)および
図5(b)に示すように、筺体10を構成するケース11の内部で、固定接点(12,13,14)の上(Z1)側に配置されている。可動接点20は、固定接点13の突起部13bに常時接触する状態で、第1接点部20cが固定接点12と接離可能で、第2接点部20dが固定接点14と接離可能に配置されている。
【0039】
駆動体30は
図4および
図5に示すように、可動接点20の上(Z1)側に配置され、操作部30cがケース11から上(Z1)側へ突出するように摺動部30bが載置部20aの上側に載置されている。駆動体30は、
図4(a)および
図4(b)に示すように操作部30cが駆動体収納部10fに位置しており、一方の軸部30aが
図2に示す第1側壁10bの第1凹部10gに、また他方の軸部30aが仕切り壁10dの溝部10iに配置される。駆動体30は、軸部30aが第1側壁10bの第1凹部10gと仕切り壁10dの溝部10iの中で上下(Z1‐Z2)方向に移動することで上下動するとともに、軸部30aを揺動軸として操作部30cが第1の方向(X1‐X2方向)へ揺動可能に支持されている。なお、スイッチユニット200では
図4(a),
図4(b)に示すように、2つの駆動体30がそれぞれの操作部30cが互いに操作方向に隣接しており、操作部30cが初期(非操作時)の位置から矢印Bに示すように互いに離れる向きに揺動するように配置されている。
【0040】
ばね部材40は
図5に示すように、基部40aが操作方向(X1‐X2方向)に沿って駆動体30の摺動部30bの上(Z1)側に配置されている。基部40aは、一対のガイド壁30dの間に配置され幅方向の位置がガイド壁一対のガイド壁30dによって規制された状態で、第1の方向(X1‐X2方向)の中心から一方(X2)側に離れた位置で摺動部30bの上(Z1)側に当接して支持されている。また、基部40aの他方(X1)側は、ケース11を構成する第2側壁10cの内側に設けられた支持部10kに支持されている。
【0041】
カバー部材50は
図4に示すように、上面部50aがケース11の開口10eを覆うよう、一対の第1の側板50bが第2側壁10c側に、第2の側板50cが第1側壁10b側に、また第3の側板50dが仕切り壁10d側に、配置されている。カバー部材50の一対の第1の側板50bに設けられた係合孔50eが、第2側壁10cに設けられた係合爪10jに係合することで、ケース11に取り付けられている。
【0042】
カバー部材50をケース11に取り付けると、予めケース11内に組み込まれているばね部材40の第1の弾性部40bと第2の弾性部40cが押し撓められるため、基部40aにばね圧が生じる。これにより、基部40aが駆動体30の摺動部30bを底壁10a側へ向けて弾性付勢した状態で駆動体30に当接して付勢力を付与し、その付勢力によって摺動部30bが可動接点20に弾接する。操作部30cを操作することで、駆動体30が軸部30aを中心に揺動することで、摺動部30bが可動接点20の立ち上がり部20bの傾斜面上を摺動して可動接点20を駆動することができる。
【0043】
ばね部材40が駆動体30の摺動部30bに与える付勢力は、第1の弾性部40bの弾性力と第2の弾性部40c野弾性力の合力となる。
図5(a)に示すように、ばね部材40を第1の向きに配置した場合、第1の弾性部40bが第1の方向(X1‐X2方向)の一方(X2)側に配置され、第2の弾性部40cが他方(X1)側に配置される。この場合、基部40aが、第1の方向(X1‐X2方向)の中心から一方(X2)側に離れた位置で摺動部30bに支持されているため、ばね部材40が駆動体30の摺動部30bに与える付勢力は、第1の弾性部40bの影響を大きく受けた弾性力を与える。
【0044】
図5(b)に示すように、ばね部材40を第2の向きに配置した場合、第2の弾性部40cが第1の方向(X1‐X2方向)の方(X2)側に配置され、第1の弾性部40bが他方(X1)側に配置される。この場合には、ばね部材40が駆動体30の摺動部30bに与える付勢力は、第2の弾性部40cの影響を大きく受けて、第1の方向で配置した場合より強い弾性力を与えることとなる。
【0045】
ばね部材40は、基部40aの延設方向(X1‐X2方向)の中心から離れた位置で駆動体30の摺動部30bに当接し、第1の弾性部40bと第2の弾性部40cが異なる弾性力を有している。このため、ばね部材40を配置する向きを変えることで駆動体30に与える付勢力を変えることができ、スイッチ100の動作力を変えることができる。
【0046】
次に、スイッチ100の動作について、
図5および
図6を用いて説明する。
図6は
図5の状態から操作を行った場合のスイッチ100の状態を示す図である。
図6(a)は、
図5(a)の状態から操作を行った場合の断面模式図であり、
図6(b)は、
図5(b)の状態から操作を行った場合の断面模式図である。
【0047】
非操作時(初期状態)では
図5(a),(b)に示すように、駆動体30の摺動部30bが可動接点20の立ち上がり部20bの下端部(載置部20a側)に弾接している。この状態では、固定接点12と固定接点13とが可動接点20を介して導通しており、固定接点13と固定接点14との間は非導通状態に保たれている。
【0048】
図6(a)および
図6(b)に示すように、操作時に駆動体30の操作部30cに動作力が加えられ、第1の方向(X1‐X2方向)の一方(X2)側へ揺動操作されると、軸部30aを中心として駆動体30が反時計方向に揺動する。駆動体30の揺動に伴って、摺動部30bが可動接点20の立ち上がり部20b上を斜め上方へ摺動し、この過程で駆動体30は、ばね部材40の弾性力に抗して若干押し上げられる。摺動部30bが固定接点13に設けられた突起部13bの上(Z1)側を通過した時点で、可動接点20が時計回りに駆動され、第1接点部20cが固定接点12から離れ、第2接点部20dが固定接点14に当接する。このため、固定接点12と固定接点13とが非導通状態になり、固定接点13と固定接点14との間は可動接点20を介して導通して固定接点(12,13,14)の間の導通状態を切換えることができる。
【0049】
図6(a)に示すように、ばね部材40を第1の向きに配置した場合より、
図6(b)に示すように、ばね部材40を第2の向きに配置した場合の方が、ばね部材40が駆動体30の摺動部30bに与える付勢力が大きい。このため、駆動体30の操作部30cを操作する動作力もばね部材40を第2の向きに配置した場合の方が大きくなる。
【0050】
また、
図6(a)および
図6(b)の状態から操作部30cに対する動作力が除去された場合には、ばね部材40の復元力が駆動体30に働き摺動部30bが立ち上がり部20bの傾斜面に沿って斜め下方へ移動する。駆動体30が時計回りに揺動するため、摺動部30bが固定接点13に設けられた突起部13bの上(Z1)側を通過した時点で可動接点20が反時計回りに駆動される。この結果、可動接点20の第2接点部20dが固定接点14から離れ、第1接点部20cが固定接点12に当接するので、固定接点12と固定接点13とが可動接点20を介して導通し、固定接点13と固定接点14との間は非導通状態に復帰する。
【0051】
以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。
【0052】
本実施形態のスイッチ100では、操作時に操作部30cが第1の方向(X1‐X2方向)の一方(X2側)に揺動されることにより駆動体30が可動接点20を駆動して、固定接点(12,13,14)の間の導通状態を切換え、ばね部材40は、基部40aの、第1の方向(X1‐X2方向)の中心から一方(X2)側に離れた位置で駆動体30に当接し、基部40aの一端に第1の弾性部40bが、また他端に第2の弾性部40cが一体的に設けられ、ケース11内に、基部40aの一端が第1の方向(X1‐X2方向)の一方(X2)側または他方(X1)側に選択的に配置可能であり、第1の弾性部40bと第2の弾性部40cが異なる弾性力を有するよう構成した。
【0053】
これにより、ばね部材40は、基部40aの長手方向の中心から離れた位置で駆動体30に当接して付勢力を付与しており、基部40aの一端に第1の弾性部40bが、また他端に第2の弾性部40cが一体的に設けられ、第1の弾性部40bと第2の弾性部40cが異なる弾性力を有している。駆動体30が受ける付勢力は当接している部分に近い側の弾性部が有する弾性力の影響が大きいため、ばね部材40の向きを変えることで駆動体30に与える付勢力を変えることができる。従って、異なる動作力に対応することができる揺動操作型のスイッチを提供することができる。
【0054】
また、本実施形態のスイッチ100では、ばね部材40が板ばねで構成されるようにした。
【0055】
これにより、ばね部材40が板状なので駆動体30との当接が安定するので、安定した動作力を付与することができる。
【0056】
また、本実施形態のスイッチ100では、ばね部材40は、基部40aから延設された延設部(40d,40e)を折り返すことで第1の弾性部40bと第2の弾性部40cが一体的に形成されるよう構成した。
【0057】
これにより、基部40aから延設された延設部(40d,40e)を折り返すことで第1の弾性部40bと第2の弾性部40cを形成しているので、簡単な構造でばね部材40を構成することができる。
【0058】
また、本実施形態のスイッチ100では、第1の弾性部40bの長さL1と第2の弾性部40cの長さL2とが異なるよう構成した。
【0059】
これにより、折り返して形成された第1の弾性部40bの長さL1と第2の弾性部40cの長さL2を変えることで短い方に大きな弾性力を、また長い方に小さな弾性力を設定することができる。また長さを変更することによって簡単に弾性力を設定することができる。
【0060】
また、本実施形態のスイッチ100は、基部40aと第1の弾性部40bとの角度(θ1)と、基部40aと第2の弾性部40cとの角度(θ2)が異なるよう構成した。
【0061】
これにより、折り返して形成された第1の弾性部40bの折り返し角度(θ1)と第2の弾性部40cの折り返し角度(θ2)を変えることで、角度の大きい側に大きな弾性力を、また小さい側に小さな弾性力を設定することができる。また、折り曲げ角度を変更することによって簡単に弾性力を設定することができる。
【0062】
また、本実施形態のスイッチユニット200は、操作部30cが互いに操作方向(X1‐X2方向)に隣接し駆動体30が互いに離れる向きに揺動するように、スイッチ100を2つ組み合わせ、一体的に形成した構成とした。
【0063】
これにより、2つのスイッチ100を一体的に形成することで簡単に切換え回路を構成することができ自動車のパワーウィンドウの駆動スイッチ等に好適に用いることができる。
【0064】
以上のように、本発明の実施形態に係るスイッチユニット200およびスイッチユニット200を構成するスイッチ100を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
【0065】
(1)本実施形態において、ばね部材に設けられた第1の弾性部と第2の弾性部の弾性力は、長さおよび折り返し角度を変える例を示して説明を行ったが、第1の弾性部と第2の弾性部の幅を変更して弾性力を設定するよう変形して実施しても良い。また、第1の弾性部と第2の弾性部にスリットを設けて弾性力を設定するよう変形しても良い。
【0066】
(2)本実施形態において、固定接点が3つである場合を示して説明を行ったが、固定接点12または固定接点14のいずれかを省いて構成するよう変形して実施しても良い。