特許 6591335 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】6591335

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】スイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 25/04 20060101AFI20191007BHJP

【ＦＩ】

   H01H25/04 L

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-68009(P2016-68009)

(22)【出願日】2016年3月30日

(65)【公開番号】特開2017-183064(P2017-183064A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年8月21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】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 僚志

【審査官】 関 信之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０６４５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−００４３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２６０１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０３１０７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザの手指により操作される位置に設置されるスイッチ装置であって、
第一支持体と、
第一回動軸を中心として第一平面内で回動可能に前記第一支持体によって支持されている第二支持体と、
第二回動軸を中心として前記第一平面と交差する第二平面内で回動可能に前記第二支持体によって支持されているノブ部材と、
前記第二支持体に設けられており、前記第二支持体が回動することにより第一スイッチ素子を操作する第一操作部材と、
前記ノブ部材における前記第二回動軸から離れた位置に設けられており、前記ノブ部材が回動することにより第二スイッチ素子を操作する第二操作部材と、
を備えており、
前記第二回動軸は、前記ノブ部材を回動させる前記手指の動きの始点に近い側に配置されており、
前記ノブ部材は、前記手指の動きの方向に長尺な形状を有しており、
前記第二回動軸は、前記長尺な形状の一端部に配置されており、
前記第二操作部材は、前記長尺な形状の他端部に配置されている、
スイッチ装置。

【請求項2】

前記ノブ部材は、光透過部を有している、
請求項１に記載のスイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ユーザの手指により操作される位置に設置されるスイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、この種のスイッチ装置を開示している。当該スイッチ装置は、いわゆるトグル操作とプッシュ操作の双方が可能なノブ部材を備えている。具体的には、当該スイッチ装置は、第一支持体と第二支持体をさらに備えている。第二支持体は、回動軸を中心として回動可能に第一支持体によって支持されている。ノブ部材は、プッシュ操作方向に摺動可能に第二支持体によって支持されている。

【0003】

ユーザが手指でノブ部材を上方から押圧すると、第一支持体と第二支持体の相対位置が維持されたまま、ノブ部材が第二支持体に対して摺動する。ノブ部材に設けられた操作部材がプッシュスイッチ素子を操作することにより、プッシュ操作に応じたスイッチ信号が出力される。

【0004】

ユーザが手指でノブ部材をプッシュ操作と交差する方向に押圧すると、ノブ部材と第二支持体の相対位置が維持されたまま、第二支持体が回動軸を中心として回動する。第二支持体に設けられた操作部がトグルスイッチ素子を操作することにより、トグル操作に応じたスイッチ信号が出力される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−１７９０４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載されたスイッチ装置においては、プッシュ操作に伴う第二支持体に対するノブ部材の摺動長をある程度長く確保する必要がある。そのため、プッシュスイッチ素子の操作方向における装置の小型化が妨げられている。

【0007】

本発明は、プッシュ操作とトグル操作が可能なスイッチ装置について、特にプッシュスイッチ素子の操作方向の小型化を可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる一態様は、ユーザの手指により操作される位置に設置されるスイッチ装置であって、
第一支持体と、
第一回動軸を中心として第一平面内で回動可能に前記第一支持体によって支持されている第二支持体と、
第二回動軸を中心として前記第一平面と交差する第二平面内で回動可能に前記第二支持体によって支持されているノブ部材と、
前記第二支持体に設けられており、前記第二支持体が回動することにより第一スイッチ素子を操作する第一操作部材と、
前記ノブ部材における前記第二回動軸から離れた位置に設けられており、前記ノブ部材が回動することにより第二スイッチ素子を操作する第二操作部材と、
を備えており、
前記第二回動軸は、前記ノブ部材を回動させる前記手指の動きの始点に近い側に配置されている。

【0009】

特許文献１に記載されたスイッチ装置においては、ノブ部材の摺動を案内する部材が第二支持体に設けられている。当該案内部材は、ノブ部材の摺動方向に延びている。しかしながら、ノブ部材の摺動方向とノブに加えられる押圧力の向きが交差しているため、ノブ部材は案内部材に押し付けられながら摺動することになる。

【0010】

プッシュスイッチ素子の操作方向におけるスイッチ装置の寸法を小さくするためには、案内部材を短くする必要がある。この場合、案内部材にノブ部材を押し付ける力を逃がしにくく、ノブ部材が円滑に摺動できない場合がある。このような事態を避けるために摺動長すなわち案内部材の長さ寸法をある程度長く確保する必要がある。本願発明者は、この事実がプッシュスイッチ素子の操作方向の小型化を阻害している要因であることを見出した。

【0011】

上記の構成においては、プッシュ操作を行なう際に想定されるユーザの手指の動きの始点に近い側に第二回動軸が配置されている。他方、第二スイッチ素子（プッシュスイッチ素子）を操作する第二操作部材は、第二回動軸から離れた位置に配置されている。したがって、手指から加えられる操作力は、第二回動軸を中心とするノブ部材の回動運動に円滑に変換され、第二操作部材を介して第二スイッチ素子に到達する。このような構成によれば、特許文献１に記載された装置のようにプッシュスイッチの操作方向に延びる案内部材を設ける必要がない。したがって、プッシュ操作とトグル操作が可能なスイッチ装置について、特にプッシュスイッチ素子の操作方向の小型化を可能にできる。

【0012】

上記のスイッチ装置は、以下のように構成されうる。
前記ノブ部材は、前記手指の動きの方向に長尺な形状を有しており、
前記第二回動軸は、前記長尺な形状の一端部に配置されており、
前記第二操作部材は、前記長尺な形状の他端部に配置されている。

【0013】

このような構成によれば、プッシュ操作のためにノブ部材に加えられる力の作用点を第二回動軸からより離れた箇所に配置できる。そのため、ノブ部材に加えられる力を、より効率よく第二操作部材を通じた第二スイッチ素子を操作する力に変換できる。

【0014】

上記のスイッチ素子は、以下のように構成されうる。
前記ノブ部材は、光透過部を有している。

【0015】

上記の構成によれば、第二回動軸と第二操作部材の間に空間を確保しやすい。当該空間を利用して不図示の光源や光学部材（光源から出射された光に対して拡散や反射などを行なう部材）を配置し、光透過部を発光させることが可能である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、プッシュ操作とトグル操作が可能なスイッチ装置について、特にプッシュスイッチの操作方向の小型化を可能にできる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態に係るスイッチ装置の外観を示す図である。

【図2】上記スイッチ装置の内部構造を示す図である。

【図3】上記スイッチ装置のトグル操作を説明する図である。

【図4】上記スイッチ装置のプッシュ操作を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。「前後」「左右」「上下」という表現は、説明の便宜のために用いており、実際の使用状態における姿勢や方向を限定する意図はない。

【0019】

図１の（Ａ）は、一実施形態に係るスイッチ装置１の外観を示している。本実施形態においては、スイッチ装置１は、車両のステアリングホイール１００に搭載されている。スイッチ装置１は、運転者の親指２００（ユーザの手指の一例）により操作される位置に設置されている。

【0020】

図１の（Ｂ）は、スイッチ装置１の外観を拡大して示している。スイッチ装置１は、ケース２とノブ部材３を備えている。ケース２は、上面（運転者と対向する面）に開口２１を有している。ノブ部材３は、運転者の親指２００により操作されるノブ３１を有している。ノブ部材３の大部分は、ケース２に収容されている。ノブ３１が開口２１を通じてケース２の外側に露出している。

【0021】

図２の（Ａ）は、図１の（Ｂ）に示される状態からケース２が取り外されたスイッチ装置１の内部構成を示している。図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）における線IIB−IIBに沿う断面を矢印方向から見た構成を示している。図２の（Ｃ）は、図２の（Ａ）における線IIC−IICに沿う断面を矢印方向から見た構成を示している。図２の（Ｂ）と（Ｃ）においては、ケース２が破線で示されている。

【0022】

スイッチ装置１は、基板ユニット４を備えている。基板ユニット４は、回路基板４１、プッシュスイッチ素子４２（第一スイッチ素子の一例）、第一トグルスイッチ素子４３（第二スイッチ素子の一例）、および第二トグルスイッチ素子４４（第二スイッチ素子の一例）を含んでいる。プッシュスイッチ素子４２、第一トグルスイッチ素子４３、および第二トグルスイッチ素子４４の各々は、回路基板４１上に形成されている不図示のスイッチ回路と電気的に接続されている。

【0023】

スイッチ装置１は、第一支持体５を備えている。第一支持体５は、第一開口５１、第二開口５２、および第三開口５３を有している。第一支持体５は、基板ユニット４と結合されている。プッシュスイッチ素子４２は、第一開口５１内に配置されている。第一トグルスイッチ素子４３は、第二開口５２内に配置されている。第二トグルスイッチ素子４４は、第三開口５３内に配置されている。第一支持体５は、一対の第一回動軸５４をさらに備えている。

【0024】

スイッチ装置１は、第二支持体６を備えている。第二支持体６は、一対の第一回動軸５４を中心として図２の（Ｃ）における紙面に平行な平面（第一平面の一例）内で回動可能に第一支持体５によって支持されている。

【0025】

第二支持体６は、第一トグル操作部材６１（第一操作部材の一例）と第二トグル操作部材６２（第一操作部材の一例）を備えている。第一トグル操作部材６１は、第一トグルスイッチ素子４３に対向するように配置されている。第二トグル操作部材６２は、第二トグルスイッチ素子４４に対向するように配置されている。

【0026】

第二支持体６は、一対の第二回動軸６３をさらに備えている。ノブ部材３は、一対の第二回動軸６３を中心として図２の（Ｂ）における紙面に平行な平面（第二平面の一例）内で回動可能に第二支持体６によって支持されている。すなわち、第二支持体６に対するノブ部材３の回動軌跡が含まれる平面と、第一支持体５に対する第二支持体６の回動軌跡が含まれる平面とは交差している。

【0027】

ノブ部材３は、プッシュ操作部材３２を備えている。プッシュ操作部材３２は、プッシュスイッチ素子４２に対向するように配置されている。

【0028】

次に、図１と図３を参照しつつスイッチ装置１のトグル操作について説明する。ノブ部材３のノブ３１は、運転者の親指２００によって図１の（Ｂ）における上下方向に変位可能とされている。ノブ３１をこのように変位させる操作がトグル操作と称される。

【0029】

図３の（Ａ）は、図２の（Ｃ）と同一であり、中立状態を示している。この状態から運転者の親指２００により図１の（Ｂ）における上方へノブ３１が押圧されると、ノブ部材３と第二支持体６は、第一回動軸５４を中心として図３の（Ｂ）における時計回りに回動する。ノブ部材３と第二支持体６の相対位置は変化しない。同図における矢印は、当該操作に際して想定される運転者の親指２００の動きを表している。これにより、第二支持体６の第一トグル操作部材６１は、第一トグルスイッチ素子４３を操作する。基板ユニット４は、当該操作に応じたスイッチ信号を出力する。

【0030】

運転者の親指２００がノブ３１から離れると、不図示の弾性部材の弾性復帰力により、ノブ部材３と第二支持体６は、図３の（Ａ）に示される中立位置に復帰する。

【0031】

図示を省略するが、図３の（Ａ）に示される中立状態から運転者の親指２００により図１の（Ｂ）における下方へノブ３１が押圧されると、ノブ部材３と第二支持体６は、第一回動軸５４を中心として図３の（Ｂ）における反時計回りに回動する。ノブ部材３と第二支持体６の相対位置は変化しない。これにより、第二支持体６の第二トグル操作部材６２は、第二トグルスイッチ素子４４を操作する。基板ユニット４は、当該操作に応じたスイッチ信号を出力する。

【0032】

運転者の親指２００がノブ３１から離れると、不図示の弾性部材の弾性復帰力により、ノブ部材３と第二支持体６は、図３の（Ａ）に示される中立位置に復帰する。

【0033】

次に、図４を参照しつつスイッチ装置１のプッシュ操作について説明する。ノブ部材３のノブ３１は、運転者の親指２００によってケース２の内方へ変位可能とされている。ノブ３１をこのように変位させる操作がプッシュ操作と称される。

【0034】

図４の（Ａ）は、図２の（Ｂ）と同一であり、中立状態を示している。この状態から運転者の親指２００によりケース２の内方へノブ３１が押圧されると、ノブ部材３は、第二回動軸６３を中心として図４の（Ｂ）における時計回りに回動する。第一支持体５と第二支持体６の相対位置は変化しない。同図における矢印は、当該操作に際して想定される運転者の親指２００の動きを表している。これにより、ノブ部材３のプッシュ操作部材３２は、プッシュスイッチ素子４２を操作する。基板ユニット４は、当該操作に応じたスイッチ信号を出力する。

【0035】

運転者の親指２００がノブ３１から離れると、不図示の弾性部材の弾性復帰力により、ノブ部材３と第二支持体６は、図４の（Ａ）に示される中立位置に復帰する。

【0036】

特許文献１に記載されたスイッチ装置においては、ノブ部材の摺動を案内する部材が第二支持体に設けられている。当該案内部材は、ノブ部材の摺動方向に延びている。しかしながら、ノブ部材の摺動方向とノブに加えられる押圧力の向きが交差しているため、ノブ部材は案内部材に押し付けられながら摺動することになる。

【0037】

プッシュスイッチ素子の操作方向におけるスイッチ装置の寸法を小さくするためには、案内部材を短くする必要がある。この場合、案内部材にノブ部材を押し付ける力を逃がしにくく、ノブ部材が円滑に摺動できない場合がある。このような事態を避けるために、摺動長すなわち案内部材の長さ寸法を、ある程度長く確保する必要がある。本願発明者は、この事実がプッシュスイッチ素子の操作方向の小型化を阻害している要因であることを見出した。

【0038】

本実施形態においては、プッシュ操作を行なう際に想定される運転者の親指２００の動きの始点２００ａに近い側に第二回動軸６３が配置されている。他方、プッシュスイッチ素子４２を操作するプッシュ操作部材３２は、第二回動軸６３からその径方向に離れた位置に配置されている。より具体的には、プッシュ操作部材３２は、第二回動軸６３から第一回動軸５４に沿う方向に離れた位置に配置されている。

【0039】

したがって、親指２００からノブ３１に加えられる操作力は、第二回動軸６３を中心とするノブ部材３の回動運動に円滑に変換され、プッシュ操作部材３２を介してプッシュスイッチ素子４２に到達する。このような構成によれば、特許文献１に記載された装置のようにプッシュスイッチ素子４２の操作方向に延びる案内部材を設ける必要がない。したがって、プッシュ操作とトグル操作が可能なスイッチ装置１について、特にプッシュスイッチ素子４２の操作方向の小型化を可能にできる。

【0040】

本実施形態においては、ノブ部材３は、プッシュ操作の際に想定される運転者の親指２００の動きの方向に長尺な形状を有している。第二回動軸６３は、当該長尺な形状の一端部に配置されている。プッシュ操作部材３２は、当該長尺な形状の他端部に配置されている。

【0041】

このような構成によれば、プッシュ操作のためにノブ部材３に加えられる力の作用点を第二回動軸６３からより離れた箇所に配置できる。そのため、ノブ部材３に加えられる力を、より効率よくプッシュ操作部材３２を通じたプッシュスイッチ素子４２を操作する力に変換できる。

【0042】

図１の（Ｂ）に破線で示されるように、ノブ部材３は、光透過部３３を備えうる。光透過部３３は、所定の波長を有する光に対して透明あるいは半透明な材料により形成されている。光透過部３３の形状は、図示されている文字に限られず、適宜の記号や模様とされうる。

【0043】

本実施形態の構成によれば、図４の（Ｂ）に示されるように、第二回動軸６３とプッシュ操作部材３２の間に空間を確保しやすい。当該空間を利用して不図示の光源や光学部材（光源から出射された光に対して拡散や反射などを行なう部材）を配置し、光透過部３３を発光させることが可能である。

【0044】

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。また、等価物が本発明の技術的範囲に含まれることは明らかである。

【0045】

上記の実施形態においては、第一支持体５に第一回動軸５４が設けられ、第二支持体６に第一回動軸５４を受容する軸受部が設けられている。しかしながら、第二支持体６に第一回動軸が設けられ、第一支持体５に当該第一回動軸を受容する軸受部が設けられる構成が採用されうる。

【0046】

上記の実施形態においては、第二支持体６に第二回動軸６３が設けられ、ノブ部材３に第二回動軸６３を受容する軸受部が設けられている。しかしながら、ノブ部材３に第二回動軸が設けられ、第二支持体６に当該第二回動軸を受容する軸受部が設けられる構成が採用されうる。

【0047】

上記の実施形態においては、第一トグルスイッチ素子４３と第二トグルスイッチ素子４４が設けられている。したがって、ノブ部材３と第二支持体６は、第一回動軸５４を中心として図４の（Ｂ）における時計回りと反時計回りの双方に回動可能とされている。しかしながら、第一トグルスイッチ素子４３と第二トグルスイッチ素子４４のいずれか一方は省略されうる。この場合、省略されるスイッチ素子に対応して、ノブ部材３と第二支持体６は、図４の（Ｂ）における時計回りと反時計回りのいずれか一方のみが可能とされる。

【0048】

上記の実施形態においては、車両のステアリングホイール１００にスイッチ装置１が搭載され、ノブ部材３が運転者の親指２００により操作される例を示した。しかしながら、ユーザの手指によってプッシュ操作とノズル操作が行われるノブ部材３を備えており、ノブ部材３の回動中心となる第二回動軸６３がプッシュ操作の際に想定されるユーザの手指の動きの始点に近い側に配置されており、かつプッシュ操作部材３２が第二回動軸６３からその径方向離れた位置に配置されていれば、上記のスイッチ装置１は、車両における適宜の位置に設置されうる。

【符号の説明】

【0049】

１：スイッチ装置、３：ノブ部材、３２：プッシュ操作部材、３３：光透過部、４２：プッシュスイッチ素子、４３：第一トグルスイッチ素子、４４：第二トグルスイッチ素子、５：第一支持体、５４：第一回動軸、６：第二支持体、６１：第一トグル操作部材、６２：第二トグル操作部材、６３：第二回動軸、２００：運転者の親指、２００ａ：プッシュ操作の際に想定される親指の動きの始点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】