特許 6441730 トグルスイッチ、スイッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6441730

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】トグルスイッチ、スイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 21/02 20060101AFI20181210BHJP

   H01H 9/18 20060101ALI20181210BHJP

【ＦＩ】

   H01H21/02 A

   H01H9/18 A

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-75067(P2015-75067)

(22)【出願日】2015年4月1日

(65)【公開番号】特開2016-195074(P2016-195074A)

(43)【公開日】2016年11月17日

【審査請求日】2015年6月22日

【審判番号】不服2017-15592(P2017-15592/J1)

【審判請求日】2017年10月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】川地 康夫

【合議体】

【審判長】 大町 真義

【審判官】 内田 博之

【審判官】 尾崎 和寛

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３１０５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平１−１１７０２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−２９３６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３４７８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１１５１３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平４−１２３０３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−６６１８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01H 21/02 , H01H 9/18

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体内に配置される板状の第１の基板であって、第１の接点及び第２の接点並びに光源を有し、それら三者が前記第１の接点と前記光源との間の距離、及び前記第２の接点と前記光源との間の距離が等しくなるように、前記光源を挟んで前記第１の接点及び前記第２の接点が一つの面に配置される第１の基板と、
長尺状に形成されたレバー部であって、一方の端部が前記筐体の外部に突出し、他方の端部が前記筐体内に配置され、全体として、前記筐体に揺動可能に取り付けられ、前記第１の基板の板厚方向に揺動することにより前記第１の接点又は前記第２の接点と接触するレバー部と、
前記筐体の外部に露出する状態で前記レバー部に取り付けられ、入力された光を外部に放出する導光部を有する操作ノブと、
前記光源からの光を前記導光部まで導くライトガイドとを備え、
前記レバー部は、金属板材と、当該金属板材をインサートするとともに前記第１の基板の板厚方向に凹設された取付溝を有する樹脂板材とを有し、
前記ライトガイドは、前記取付溝に取り付けられ、
更に、前記レバー部は、前記筐体内への挿入方向において、前記光源と対向する位置にて軸支されているトグルスイッチ。

【請求項2】

請求項１に記載のトグルスイッチにおいて、
前記レバー部は、揺動中心部において前記取付溝に連続するとともに前記第１の基板の板厚方向に貫通する貫通孔を有し、
前記光源は、前記レバー部の揺動中心部と対向するように設けられ、
前記ライトガイドは、前記取付溝に取り付けられる本体部と、前記本体部に連続して前記第１の基板の板厚方向に延びて光を集める集光部とを有し、前記貫通孔の上下方向長さよりも長い上下方向長さの前記集光部が前記貫通孔に進入して前記集光部の先端部が前記貫通孔の上部から突出する状態で前記レバー部に取り付けられるトグルスイッチ。

【請求項3】

請求項２に記載のトグルスイッチにおいて、
前記レバー部は、前記貫通孔の内壁に突設される第１の突起と、前記貫通孔と異なる位置において前記取付溝に連続するとともに前記第１の基板の板厚方向に貫通する取付孔と、前記取付孔の内壁に突設される第２の突起とを有し、
前記ライトガイドは、前記集光部に突設され前記第１の突起と係合する第１の係合突起と、前記本体部の上面に突設され前記第２の突起と係合する第２の係合突起とを有するトグルスイッチ。

【請求項4】

請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のトグルスイッチと、
前記トグルスイッチの上方に設けられ、前記トグルスイッチの操作に応じて表示が変更される表示部とを有し、
前記ライトガイドと前記表示部との間に前記金属板材を位置させるスイッチ装置。

【請求項5】

請求項４に記載のスイッチ装置において、
前記表示部に隣接され、当該表示部と共通の第２の基板を有するプッシュスイッチを有し、
前記第１の基板と前記第２の基板とが立体交差するスイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トグルスイッチ及びスイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レバーが第１の位置と第２の位置との間を変位することにより、基板に設けられた第１の接点及び第２の接点と軸部との接触の有無が切り替えられるいわゆるトグルスイッチが周知である。

【0003】

特許文献１に記載のトグルスイッチは、レバーの長手方向と基板の長手方向とが一致するように、すなわち、これら両者が略平行となるように配置されている。これにより、基板の厚み方向における大きさが抑制されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−３１０５１９号公報

【特許文献2】特開２００６−６６１８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１のようなタイプのトグルスイッチにおいては、さらなる基板の厚み方向への大きさの抑制、すなわち小型化が求められている一方で、小型化によって操作時においてレバーにかかる荷重に対する強度の確保が求められていた。

【0006】

また、近年、特許文献２に示されるように、基板に光源を設け、その光源からの光をスイッチの操作ノブから導出させることにより、暗所でも操作しやすいスイッチがある。しかし、特許文献１の基板に光源を設けても、基板の厚み方向における光源の位置と操作ノブの位置とが異なるため、光源からの光を操作ノブから導出させることができない。そこで、ライトガイドを使用することも検討されるが、構成が増える分、トグルスイッチ全体として大きさが増す。

【0007】

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で暗所でも操作しやすいトグルスイッチ及びスイッチ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、トグルスイッチは、筐体に取り付けられ、第１の接点及び第２の接点並びに光源を有し、それら三者が前記第１の接点と前記光源との間の距離、及び前記第２の接点と前記光源との間の距離が等しくなるように配置される第１の基板と、前記筐体に揺動可能に取り付けられ、前記第１の基板の板厚方向に揺動することにより前記第１の接点又は前記第２の接点と接触するレバー部と、前記筐体の外部に露出する状態で前記レバー部に取り付けられ、入力された光を外部に放出する導光部を有する操作ノブと、前記光源からの光を前記導光部まで導くライトガイドとを備え、前記レバー部は、金属板材と、当該金属板材をインサートするとともに前記第１の基板の板厚方向に凹設された取付溝を有する樹脂板材とを有し、前記ライトガイドは、前記取付溝に取り付けられることを要旨とする。

【0009】

この構成によれば、取付溝にライトガイドが設けられる。したがって、第１の基板の厚み方向においてトグルスイッチを小型化することができる。また、レバー部には樹脂板材より薄くても強度に優れる金属板材が使用される。この点においても、第１の基板の厚み方向においてトグルスイッチを小型化することができる。なお、ライトガイドによって、操作ノブの導光部から光が放出されるので、当該トグルスイッチは、暗所でも使用しやすい。

【0010】

上記構成において、前記レバー部は、揺動中心部において前記取付溝に連続するとともに前記第１の基板の板厚方向に貫通する貫通孔を有し、前記光源は、前記レバー部の揺動中心部と対向するように設けられ、前記ライトガイドは、前記取付溝に取り付けられる本体部と、前記本体部に連続して前記第１の基板の板厚方向に延びて光を集める集光部とを有し、前記貫通孔の上下方向長さよりも長い上下方向長さの前記集光部が前記貫通孔に進入して前記集光部の先端部が前記貫通孔の上部から突出する状態で前記レバー部に取り付けられることが好ましい。

【0011】

この構成によれば、集光部が揺動中心部に位置する。したがって、レバー部の揺動に伴う集光部の変位が小さい。このため、レバー部が操作されてもライトガイドによって光源からの光が安定して導光部まで導かれるので、当該トグルスイッチは、より暗所でも使用しやすい。

【0012】

上記構成において、前記レバー部は、前記貫通孔の内壁に突設される第１の突起と、前記貫通孔と異なる位置において前記取付溝に連続するとともに前記第１の基板の板厚方向に貫通する取付孔と、前記取付孔の内壁に突設される第２の突起とを有し、前記ライトガイドは、前記集光部に突設され前記第１の突起と係合する第１の係合突起と、前記本体部の上面に突設され前記第２の突起と係合する第２の係合突起とを有し、前記貫通孔に前記集光部を進入させて前記第１の係合突起と前記第１の突起とを係合させ、その係合させた部分を中心に回転させることにより、前記第２の係合突起を前記取付孔に進入させるとともに前記第２の突起と係合させて前記レバー部に取り付けることが好ましい。

【0013】

この構成によれば、回転によってライトガイドとレバー部とを取り付けることができるので、取り付けに際するライトガイドのたわみを抑制することができる。
スイッチ装置は、上記構成のトグルスイッチと、前記トグルスイッチの上方に設けられ、前記トグルスイッチの操作に応じて表示が変更される表示部とを有し、前記ライトガイドと前記表示部との間に前記金属板材を位置させることを要旨とする。

【0014】

この構成によれば、ライトガイドから放出された光の表示部側への進出が金属板材によって妨げられる。これにより、ライトガイドから放出された光によって表示部の表示が視認しにくくなることが抑制される。

【0015】

上記構成において、前記表示部に隣接され、当該表示部と共通の第２の基板を有するプッシュスイッチを有し、前記第１の基板と前記第２の基板とが立体交差することが好ましい。

【0016】

この構成によれば、立体交差しているので、第１の基板が延びる方向におけるスイッチ装置の大きさを抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明のトグルスイッチ及びスイッチ装置は、小型で暗所でも操作しやすい。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】スイッチ装置の斜視図。

【図2】スイッチ装置の正面図。

【図3】図２の断面指示線３−３における断面図。

【図4】トグルスイッチの斜視図。

【図5】トグルスイッチの正面図。

【図6】（ａ）（ｂ）（ｃ）は図５の断面指示線６−６における断面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明のトグルスイッチを有するスイッチ装置の一実施形態について図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、スイッチ装置１は、トグルスイッチ部２と、プッシュスイッチ部３と、表示部４とを有し、これら各部は、略直方体をなす樹脂製の筐体５に設けられている。表示部４は筐体５の左右方向中央部に、プッシュスイッチ部３は表示部４を左右両側から挟むように筐体５の左右方向の両端部に、それぞれ設けられている。また、トグルスイッチ部２は、表示部４の下縁に沿うように且つプッシュスイッチ部３に左右両側から挟まれるように筐体５の下縁部に沿って設けられている。

【0020】

このスイッチ装置１は、例えば車両のセンターコンソールやインストルメントパネルに設けられ、各部は、車両の空調を制御する空調制御部と電気的に接続されている。車両のユーザは、トグルスイッチ部２及びプッシュスイッチ部３への操作を通じて、空調の設定を切り替える。表示部４は、車両の空調に関する情報を表示する。ユーザは、表示部４に表示される情報の視認を通じて空調に関する情報を得る。

【0021】

トグルスイッチ部２は、左右方向に並設される４つのトグルスイッチ２１，２２，２３，２４を有する。なお、４つのトグルスイッチ２１〜２４は、全て同じ構成であるため、これ以降は、トグルスイッチ２３を代表して説明する。

【0022】

図３及び図４に示すように、トグルスイッチ２３は、金属板材３１と、樹脂板材３２と、ライトガイド３３と、基板３４とを有する。なお、金属板材３１及び樹脂板材３２がレバー部を構成する。

【0023】

基板３４は、左右方向及び奥行方向に延びる平面を有する。基板３４は、プッシュスイッチ部３及び表示部４と接続され左右方向及び上下方向の平面を有する基板６の下方において当該基板６に対して立体交差する態様で筐体５に支持されている。基板３４の下面には、手前側から第１の接点３６、ＬＥＤ３５、及び第２の接点３７がそれぞれ突設されている。なお、第１の接点３６とＬＥＤ３５との間の距離、及びＬＥＤ３５と第２の接点３７との間の距離は等しく設定されている。なお、基板３４が第１の基板に、基板６が第２の基板に、それぞれ相当する。

【0024】

金属板材３１は、左右方向よりも奥行方向に長い平面を有する金属製の板材である。金属板材３１の奥側の端部は、インサート成形によって後に詳細に説明する樹脂板材３２（奥行方向手前側端部４２）にインサートされている。また、金属板材３１の手前側の端部には、樹脂製の操作ノブ３８が取り付けられる。

【0025】

なお、操作ノブ３８には、金属板材３１の下部に隣接する導光部３９が設けられている。導光部３９は、奥側から入力される光を手前側に光を導き放出する部分である。当該導光部３９は、例えば、透明樹脂材で形成され外面が塗装された操作ノブ３８にレーザーを当てて、先の塗装をとばして形成する。また、導光部３９は、物理的な溝であってもよい。

【0026】

樹脂板材３２は、左右方向よりも奥行方向に長い平面を有する樹脂製の板材であって、奥行方向中央部４１、奥行方向手前側端部４２、及び奥行方向奥側端部４３の３つの部分により構成される。樹脂板材３２は、奥行方向中央部４１から奥行方向手前側端部４２及び奥行方向奥側端部４３に向かうにつれて徐々に厚みが薄くなるように形成されている。すなわち、樹脂板材３２は、奥行方向中央部４１が奥行方向手前側端部４２及び奥行方向奥側端部４３よりも厚く形成されている。

【0027】

奥行方向中央部４１の左右方向両縁部には、左右方向に貫通する揺動中心孔４４が形成されている。当該揺動中心孔４４の内径は、筐体５に設けられ左右方向に突設された図示しない円柱軸の外径よりも若干大きく形成されている。樹脂板材３２は、揺動中心孔４４に筐体５の図示しない円柱軸が挿通されることにより、当該筐体５に揺動可能に支持される。なお、図示しない円柱軸の奥行方向における位置は、ＬＥＤ３５と対応する。

【0028】

図６（ａ）に示すように、奥行方向中央部４１の左右方向中央部には、上下方向に貫通する第１の取付孔４５が形成されている。第１の取付孔４５の奥側の壁部には、手前側に突出する第１の突起４６が形成されている。なお、図４に示すように、奥行方向における第１の取付孔４５が設けられる位置は、先に説明した揺動中心孔４４が設けられる位置と等しく設定されている。すなわち、第１の取付孔４５は、ＬＥＤ３５の下方に位置する。ＬＥＤ３５の光は、第１の取付孔４５に進入する。なお、第１の取付孔４５は貫通孔に相当する。

【0029】

図６（ａ）に示すように、奥行方向中央部４１における奥行方向手前側端部４２との境界部分には、上下方向に貫通する第２の取付孔４７が形成されている。第２の取付孔４７の奥側の壁部には、手前側に突出する第２の突起４８が形成されている。

【0030】

図４に示すように、奥行方向手前側端部４２には、金属板材３１の奥行方向奥側の端部がインサートされている。また、奥行方向手前側端部４２における上面には、第１の押部５１が突設されている。なお、第１の押部５１と揺動中心孔４４との間の距離は、第１の接点３６とＬＥＤ３５との間の距離と等しく設定されている。

【0031】

図５及び図６（ａ）に示すように、奥行方向中央部４１及び奥行方向手前側端部４２の下面には、取付溝４９が凹設されている。取付溝４９は、第１の取付孔４５の下側の端部から第２の取付孔４７下側の端部を経て奥行方向手前側端部４２の手前側縁部に亘って形成されている。

【0032】

図４に示すように、奥行方向奥側端部４３における上面には、第２の押部５２が突設されている。第２の押部５２と揺動中心孔４４との間の距離は、ＬＥＤ３５と第２の接点３７との間の距離と等しく設定されている。

【0033】

図６（ａ）に示すように、ライトガイド３３は、左右方向よりも奥行方向に長い平面からなる本体部６１と、本体部６１の奥行方向奥側に連続して上方向に向かって延びる集光部６２とを有するアクリル製の板材である。

【0034】

図５に示すように、本体部６１の厚みは取付溝４９の深さ（上下方向の長さ）よりも若干短く設定され、本体部６１の左右方向の長さは取付溝４９の左右方向の長さよりも若干小さく設定されている。また、本体部６１の奥行方向の長さは取付溝４９の奥行方向の長さよりも若干小さく設定されている。

【0035】

集光部６２の上下方向長さは、第１の取付孔４５の上下方向長さよりも若干長く設定されている。このため、集光部６２の先端部は、第１の取付孔４５の上部から突出し、ＬＥＤ３５と対向する。また、集光部６２の奥側の壁部には、第１の係合突起６３が突設されている。

【0036】

本体部６１の上面には、第２の係合突起６４が突設されている。第２の係合突起６４の先端部は、奥側に向かって折り曲げられている。第１の係合突起６３と第２の係合突起６４との間の距離は、先に説明した第１の突起４６と第２の突起４８との間の距離と等しく設定されている。

【0037】

なお、図３に示すように、ライトガイド３３は、アクリル製のため、一方の端部に入力された光が他方の端部から放出される。すなわち、ＬＥＤ３５から第１の取付孔４５に進入した光は、集光部６２に入力される。この集光部６２に入力された光は、本体部６１の手前側端部である放出部６５から放出される。放出部６５から放出された光は、当該放出部６５よりも手前側に位置する操作ノブ３８の導光部３９に進入し、当該導光部３９から手前側に放出される。

【0038】

次に、ライトガイド３３の樹脂板材３２への取り付けについて説明する。
まず、図６（ｃ）に示すように、集光部６２を樹脂板材３２の下側から第１の取付孔４５に進入させ、第１の係合突起６３と第１の突起４６とを係合させる。

【0039】

次に、第１の係合突起６３と第１の突起４６との係合した位置を中心にして、ライトガイド３３を時計方向に回転させる。これにより、図６（ｂ）の状態を経て図６（ａ）に示すように、本体部６１が取付溝４９に収容されるとともに、第２の係合突起６４が第２の取付孔４７に進入する。さらに第２の係合突起６４は、第２の突起４８と係合する。以上により、ライトガイド３３は、樹脂板材３２に取り付けられる。

【0040】

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す作用及び効果が得られる。
（１）樹脂板材３２の下面に取付溝４９を凹設した。そして、取付溝４９にライトガイド３３を設けた。これにより、基板３４の厚み方向である上下方向において、トグルスイッチ２３が小型化される。また、樹脂板材３２に当該樹脂板材より薄くても強度に優れる金属板材３１をインサートした。これにより、トグルスイッチ２３の上下方向において小型化される。ライトガイド３３によって、操作ノブ３８の導光部３９から光が放出される。これにより、トグルスイッチ２３は、暗所でも使用しやすい。

【0041】

（２）ライトガイド３３の集光部６２を、第１の取付孔４５に進入させた。第１の取付孔４５の奥行方向における位置は、揺動中心孔４４に対応する。また、第１の取付孔４５は、ＬＥＤ３５の下方に位置する。トグルスイッチ２３が操作され揺動しても、集光部６２における変位が小さい。このため、トグルスイッチ２３の揺動の有無によらず、ＬＥＤ３５からの光は、図３において太実線矢印で示すように、安定して導光部３９まで導かれるので、トグルスイッチ２３は、暗所でも使用しやすい。

【0042】

（３）樹脂板材３２とライトガイド３３との取り付けは、まず、集光部６２を樹脂板材３２の下側から第１の取付孔４５に進入させ、第１の係合突起６３と第１の突起４６とを係合させる。次に、第１の係合突起６３と第１の突起４６との係合した位置を中心にして、ライトガイド３３を時計方向に回転させる。これにより、第２の係合突起６４は、第２の取付孔４７に進入して第２の突起４８と係合する。このように、回転によって取り付けられるので、取り付けに際してライトガイド３３のたわみを抑制することができる。

【0043】

（４）ライトガイド３３と表示部４との間に金属板材３１を位置させた。これにより、ライトガイド３３から放出されて導光部３９に進入する光の上方、すなわち表示部４側への漏れが抑制される。これにより、表示部４の表示が視認しにくくなることが抑制される。

【0044】

（５）トグルスイッチ２３の基板３４は、プッシュスイッチ部３及び表示部４の基板６と立体交差する。これにより、基板３４の延びる方向、すなわち、左右方向及び奥行方向におけるスイッチ装置１全体の大きさが抑制される。

【0045】

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、基板３４は基板６と必ずしも立体交差しなくてもよい。
・上記実施形態において、ライトガイド３３は、金属板材３１の上方に位置していてもよい。このように構成しても、上記実施形態の（１）〜（３）に示す効果を得ることができる。

【0046】

・上記実施形態において、ライトガイド３３は、第１の係合突起６３と第１の突起４６との係合部分を中心に回転することにより、樹脂板材３２に取り付けられたが、回転以外による取り付けてあってもよい。

【0047】

・上記実施形態において、集光部６２は、奥行方向において、揺動中心孔４４と対応する位置に設けられたが、これ以外の位置に設けられてもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態の（１）に示す効果を得ることができる。

【0048】

・上記実施形態において、取付溝４９は、樹脂板材３２の下面に設けられたが、上面に設けられてもよい。
・上記実施形態において、集光部６２の上下方向長さは、第１の取付孔４５の上下方向長さよりも若干長く設定したが、第１の取付孔４５の上下方向長さと等しく設定しても良いし若干短く設定してもよい。なお、集光部６２の先端部の上下方向における位置を、揺動中心孔４４の上下方向における位置と対応させれば、トグルスイッチ２３が揺動した際の集光部６２の先端部における変位が小さい。すなわち、集光部６２はＬＥＤ３５からより安定した光量を集光することができる。ひいては、放出部６５から放出される光量をより安定させることができる。

【0049】

・上記実施形態において、スイッチ装置１において、プッシュスイッチ部３及び表示部４を省略してもよい。なお、上記実施形態におけるスイッチ装置１の各部の配置、すなわち、トグルスイッチ部２、プッシュスイッチ部３、及び表示部４の配置は一例であって、その位置は適宜変更してもよい。

【0050】

・上記実施形態において、ライトガイド３３はアクリル製に限らない。光を導く性質を有する部材であれば、その種類及び材質は問わない。
・上記実施形態において、光源はＬＥＤ３５に限らない。すなわち、ＬＥＤ３５に代えて種々の光源を適用してもよい。

【符号の説明】

【0051】

１…スイッチ装置、２…トグルスイッチ部、３…プッシュスイッチ部（プッシュスイッチ）、４…表示部、５…筐体、６…基板（第２の基板）、２１〜２４…トグルスイッチ、３１…金属板材（レバー部）、３２…樹脂板材（レバー部）、３３…ライトガイド、３４…基板（第１の基板）、３５…ＬＥＤ（光源）、３６…第１の接点、３７…第２の接点、３８…操作ノブ、３９…導光部、４１…奥行方向中央部、４２…奥行方向手前側端部、４３…奥行方向奥側端部、４４…揺動中心孔、４５…第１の取付孔（貫通孔）、４６…第１の突起、４７…第２の取付孔（取付孔）、４８…第２の突起、４９…取付溝、５１…第１の押部、５２…第２の押部、６１…本体部、６２…集光部、６３…第１の係合突起、６４…第２の係合突起、６５…放出部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】