特許 7201265 フットスイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-26

(45)【発行日】2023-01-10

(54)【発明の名称】フットスイッチ

(51)【国際特許分類】

   H01H 21/26 20060101AFI20221227BHJP

   G05G 1/30 20080401ALI20221227BHJP

   H01H 13/16 20060101ALI20221227BHJP

【ＦＩ】

H01H21/26

G05G1/30 Z

H01H13/16 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021103212

(22)【出願日】2021-06-22

【審査請求日】2021-06-22

(73)【特許権者】

【識別番号】596148032

【氏名又は名称】日本エルゴノミクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】加藤 勇

【審査官】藤島 孝太郎

(56)【参考文献】

【文献】実公昭３８－００４４３９（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開平０８－２４９９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０１９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０２５４９６３８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０１７０８０４６（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ １３／００ － １３／８８

Ｈ０１Ｈ １９／００ － ２１／８８

Ｇ０５Ｇ １／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前後方向に延び、後側の上壁部における上面が前側の上壁部における上面よりも高い位置となるペダル部材と、
回転軸部を介して前記ペダル部材と接続されるベースユニットと、を備えるフットスイッチであって、
前記ベースユニットは、
前記ペダル部材に対して弾性力を付与する弾性力付与部と、
前記ペダル部材が踏まれて前記回転軸部周りに回転することで、前記ペダル部材に操作されるスイッチ部と、
前記ペダル部材が踏まれる前の状態において、前記弾性力付与部から弾性力を付与された前記ペダル部材を支持する支持部と、を備え、
前記弾性力付与部及び前記支持部は、前記回転軸部に対して前記前後方向における前側に配置され、
前記支持部は、前記ペダル部材において前記前後方向に延びる側壁部を支持する、フットスイッチ。

【請求項2】

前後方向に延びるペダル部材と、
回転軸部を介して前記ペダル部材と接続されるベースユニットと、を備えるフットスイッチであって、
前記ベースユニットは、
前記ペダル部材に対して弾性力を付与する弾性力付与部と、
前記ペダル部材が踏まれて前記回転軸部周りに回転することで、前記ペダル部材に操作されるスイッチ部と、
前記ペダル部材が踏まれる前の状態において、前記弾性力付与部から弾性力を付与された前記ペダル部材を支持する支持部と、を備え、
前記弾性力付与部及び前記支持部は、前記回転軸部に対して前記前後方向における一方側に配置され、
前記支持部は、前記ペダル部材の側壁部を支持し、
前記ベースユニットは、
前記弾性力付与部及び前記スイッチ部が設けられたベース部材と、
前記ベース部材の幅方向における端部に接続される接続部材と、を備え、
前記支持部は、前記ペダル部材の前記側壁部を前記幅方向における内側から係止する係止部を有し、
前記回転軸部及び前記係止部は、前記接続部材に設けられる、フットスイッチ。

【請求項3】

前記ペダル部材及び前記ベースユニットを備えるスイッチユニットを複数有し、
隣り合う前記スイッチユニットの前記接続部材同士は、連結部を介して連結されている、請求項２に記載のフットスイッチ。

【請求項4】

前記ベースユニットは、前記前後方向における一方側に壁部を有し、
前記壁部は、前記ペダル部材が踏まれた状態において前記ペダル部材と当接する当接面を有し、
前記当接面は、幅方向における外側へ向かうに従って、前記ペダル部材から遠ざかるように傾斜する、請求項１～３の何れか一項に記載のフットスイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フットスイッチに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンピュータ等の電子機器に接続されて、当該電子機器を操作するためのフットスイッチとして、特許文献１に示されたものが知られている。このフットスイッチは、前後方向に延びるペダル部材と、回転軸部を介してペダル部材と接続されるベースユニットと、を備える。ベースユニットは、ペダル部材に対して弾性力を付与する弾性力付与部と、ペダル部材が踏まれて回転軸部周りに回転することで、ペダル部材に操作されるスイッチ部と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２３３６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、フットスイッチにおいては、弾性力付与部のストロークを短くすると共に弾性力を強くすることが求められる場合がある。しかしながら、弾性力が強すぎて、ペダル部材の剛性が不足するという問題が発生する場合がある。

【0005】

本発明は、弾性力を強くしてもペダル部材の剛性が不足することを抑制できるフットスイッチ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】

【0006】

本発明の一形態に係るフットスイッチは、前後方向に延びるペダル部材と、回転軸部を介してペダル部材と接続されるベースユニットと、を備えるフットスイッチであって、ベースユニットは、ペダル部材に対して弾性力を付与する弾性力付与部と、ペダル部材が踏まれて回転軸部周りに回転することで、ペダル部材に操作されるスイッチ部と、ペダル部材が踏まれる前の状態において、弾性力付与部から弾性力を付与されたペダル部材を支持する支持部と、を備え、弾性力付与部及び支持部は、回転軸部に対して前後方向における一方側に配置され、支持部は、ペダル部材の側壁部を支持する。

【0007】

フットスイッチは、前後方向に延びるペダル部材と、回転軸部を介してペダル部材と接続されるベースユニットと、を備える。ベースユニットは、ペダル部材に対して弾性力を付与する弾性力付与部を備える。従って、使用者がペダル部材を踏むと、ペダル部材は弾性力付与部を圧縮するように回転軸部周りに回転しながら、ベースユニットに近づく。これにより、ペダル部材がスイッチ部を操作する。ここで、ベースユニットは、ペダル部材が踏まれる前の状態において、弾性力付与部から弾性力を付与されたペダル部材を支持する支持部を備える。また、弾性力付与部及び支持部は、回転軸部に対して前後方向における一方側に配置される。支持部は、ペダル部材の側壁部を支持する。この場合、支持部が、弾性力付与部の近くにおける側壁部でペダル部材を支持することができる。回転軸部についてのトルクの釣り合いを考慮すると、ペダル部材が支持部から受ける力の大きさは、ペダル部材が弾性力付与部から受ける力に近い大きさにまで抑えることができる。そのため、上下方向の力の釣り合いを考慮すると、ペダル部材が回転軸部から受ける力の大きさを抑制することができる。そのため、弾性力を強くしてもペダル部材の剛性が不足することを抑制できる。

【0008】

フットスイッチにおいて、ベースユニットは、弾性力付与部及びスイッチ部が設けられたベース部材と、ベース部材の幅方向における端部に接続される接続部材と、を備え、支持部は、ペダル部材の側壁部を幅方向における内側から係止する係止部を有し、回転軸部及び係止部は、接続部材に設けられてよい。このように、ベース部材とは別部材である接続部材に回転軸部及び係止部が設けられている。従って、ペダル部材の側壁部に対して、接続部材を幅方向の内側から取り付けることで、ペダル部材の側壁部に回転軸部を接続すると共に、係止部で側壁部を係止する構造が組立可能となる。

【0009】

ペダル部材及びベースユニットを備えるスイッチユニットを複数有し、隣り合うスイッチユニットの接続部材同士は、連結部を介して連結されていてよい。この場合、接続部材を隣り合うスイッチユニットを連結するための部材として流用することができる。

【0010】

フットスイッチにおいて、ベースユニットは、前後方向における一方側に壁部を有し、壁部は、ペダル部材が踏まれた状態においてペダル部材と当接する当接面を有し、当接面は、幅方向における外側へ向かうに従って、ペダル部材から遠ざかるように傾斜してよい。この場合、使用者がペダル部材を踏んだときに、ペダル部材がベースユニットに対して傾いた場合、当接面の傾斜した部分が、ペダル部材の傾きを受容することができる。そのため、ペダル部材が傾いた状態で踏み込まれた場合であっても、ペダル部材がスイッチ部を操作する前段階で当接面によって移動を規制されることを抑制できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、弾性力を強くしてもペダル部材の剛性が不足することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、フットスイッチの斜視図である。

【図2】図２は、フットスイッチの展開斜視図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図4】図４（ａ）は、本実施形態に係るフットスイッチのベース部材の前壁部を前側から見た概略図であり、図４（ｂ）（ｃ）は、比較例に係るフットスイッチのベース部材の前壁部を前側から見た概略図である。

【図5】図５は、比較例に係るフットスイッチの側面図である。

【図6】図６は、実施形態に係るフットスイッチの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0014】

図１～図３を参照して、本発明の実施形態に係るフットスイッチ１について説明する。図１は、フットスイッチ１の斜視図である。図２は、フットスイッチ１の展開斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【0015】

フットスイッチ１は、コンピュータ等の電子機器に接続されて、当該電子機器を操作するための装置である。図１に示すように、本実施形態に係るフットスイッチ１は、二つのスイッチユニット２Ａ，２Ｂを有する。スイッチユニット２Ａ，２Ｂは、左右に互いに離間した状態で並べられる。スイッチユニット２Ａ，２Ｂは、互いに独立して操作可能な操作ユニットである。使用者から見て、スイッチユニット２Ａは左側に配置され、スイッチユニット２Ｂは右側に配置される。なお、以降の説明においても「左」「右」の語を用いる場合は、使用者から見たときの状態を基準とする。スイッチユニット２Ａ，２Ｂは、コネクタユニット３によって、互いに左右に離間した状態で接続される。

【0016】

次に、図２及び図３を参照して、左側のスイッチユニット２Ａの構成について説明する。なお、右側のスイッチユニット２Ｂは左側のスイッチユニット２Ａと同趣旨の構成を有するため説明を省略する。また、図２では、接続部材３０Ａ，３０Ｂの様子を示すために、右側のスイッチユニット２Ｂのペダル部材６及びベース部材２０を省略している。なお、スイッチユニット２Ａを説明するために、使用者からスイッチユニット２Ａを見たときの状態を基準として、前後方向Ｄ１、幅方向Ｄ２、及び上下方向Ｄ３を設定する。なお、前後方向Ｄ１のうち、使用者から見て手前側を「前」とし、奥側を「後」とする。図２に示すように、スイッチユニット２Ａは、ペダル部材６と、ベースユニット７と、を備える。

【0017】

ペダル部材６は、使用者が足を載せて踏む部材である。ペダル部材６は、前後方向Ｄ１に延びると共に、幅方向Ｄ２に広がる。ペダル部材６は、上壁部１１と、前壁部１２と、後壁部１３と、側壁部１４Ａ，１４Ｂと、を備える。上壁部１１は、ペダル部材６の上端部において板状に広がる。上壁部１１は、幅方向Ｄ２から見たときに、後側から前側へ向かうに従って下方へ向かうように湾曲している。上壁部１１は、当該湾曲形状にて幅方向Ｄ２へ広がる。前壁部１２、後壁部１３、及び側壁部１４Ａ，１４Ｂは、上壁部１１の前端部、後端部、及び左右の端部からそれぞれ下方へ延びる壁部である。側壁部１４Ａ，１４Ｂには、後述の回転軸部４１を挿入するための貫通孔１６が形成される。貫通孔１６は、側壁部１４Ａ，１４Ｂの後端付近に形成される。また、貫通孔１６は、側壁部１４Ａ，１４Ｂを幅方向Ｄ２に貫通する。

【0018】

ベースユニット７は、回転軸部４１を介してペダル部材６と接続される。ベースユニット７は、使用時において、床などの設置面に配置されるユニットである。ベースユニット７は、ベース部材２０と、接続部材３０Ａ，３０Ｂと、を備える。

【0019】

ベース部材２０は、ペダル部材６に対して上下方向Ｄ３に対向した状態で、ペダル部材６の下側に配置される部材である。ベース部材２０は、ペダル部材６によって上方から覆われる。ベース部材２０は、内部にスイッチユニット２Ａの各種構成要素が設けられる部材である。ベース部材２０は、前後方向Ｄ１に延びると共に、幅方向Ｄ２に広がる。ベース部材２０は、本体部２１と、前壁部２２と、後壁部２３と、側壁部２４Ａ，２４Ｂと、を備える。本体部２１は、前後方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に広がる。前壁部２２、後壁部２３、及び側壁部２４Ａ，２４Ｂは、本体部２１の前端部、後端部、及び左右の端部からそれぞれ上方へ延びる壁部である。ベース部材２０の前壁部２２はペダル部材６の前壁部１２に対して後側から対向するように配置される。ベース部材２０の後壁部２３はペダル部材６の後壁部１３に対して前側から対向するように配置される。ベース部材２０の側壁部２４Ａ，２４Ｂは、ペダル部材６の側壁部１４Ａ，１４Ｂに対して幅方向Ｄ２における内側から対向するように配置される。

【0020】

接続部材３０Ａ，３０Ｂは、ベース部材２０の幅方向Ｄ２における端部に接続される部材である。接続部材３０Ａは、ベース部材２０の左側の端部に接続される。接続部材３０Ｂは、ベース部材２０の右側の端部に接続される。また、接続部材３０Ａ，３０Ｂは、ベース部材２０の底面側に設けられる。具体的には、図３に示すように、ベース部材２０の本体部２１の底面２１ａには、上方へ持ち上がる段差部２６が形成される。接続部材３０Ｂは、ベース部材２０の段差部２６に潜り込んだ状態で配置される。なお、図３には、ベース部材２０の右側の端部付近の断面が示されているが、左側の端部付近にも段差部２６が設けられ、当該段差部２６に接続部材３０Ａが潜り込んだ状態で配置される。

【0021】

図２に戻り、左側のスイッチユニット２Ａに対する右側の接続部材３０Ｂと、右側のスイッチユニット２Ｂに対する左側の接続部材３０Ａとは、幅方向Ｄ２に延びる連結部３１を介して連結されている。これにより、接続部材３０Ａ，３０Ｂ及び連結部３１によって、スイッチユニット２Ａとスイッチユニット２Ｂとを接続するコネクタユニット３が形成される。一方、左側のスイッチユニット２Ａに対する左側の接続部材３０Ａには連結部３１は設けられておらず、接続部材３０Ａが単独の部材として構成されている。右側のスイッチユニット２Ｂに対する右側の接続部材３０Ｂには連結部３１は設けられておらず、接続部材３０Ｂが単独の部材として構成されている。これらの単独の部材として構成された接続部材３０Ａ，３０Ｂは、フットスイッチ１の幅方向Ｄ２の両端部に配置される。

【0022】

ベースユニット７は、回転軸部４１と、弾性力付与部４２と、スイッチ部４３と、支持部４４と、を備える。

【0023】

回転軸部４１は、ペダル部材６を回転可能に支持する。一つのペダル部材６は、一対の回転軸部４１によって支持される。左側の回転軸部４１は、左側の接続部材３０Ａから上方に延びる突出部５３に設けられる。左側の回転軸部４１は、接続部材３０Ａの突出部５３から左側へ延びて、左側の側壁部１４Ａの貫通孔１６に挿入される。右側の回転軸部４１は、右側の接続部材３０Ｂから上方に延びる突出部５３に設けられる。右側の回転軸部４１は、接続部材３０Ｂの突出部５３から右側へ延びて、右側の側壁部１４Ｂの貫通孔１６に挿入される。なお、ベース部材２０の側壁部２４Ａ，２４Ｂには、突出部５３を通過させるための凹部２７が形成される。

【0024】

弾性力付与部４２は、ペダル部材６に対して弾性力を付与する。弾性力付与部４２は、ペダル部材６の上壁部１１とベース部材２０の本体部２１との間に配置されるスプリング４６によって構成される。弾性力付与部４２は、本体部２１の幅方向Ｄ２における略中央位置に配置される。弾性力付与部４２は、回転軸部４１に対して前後方向Ｄ１における前側に配置される。図３に示すように、スプリング４６の下端部は、本体部２１から上方へ延びる突出部４７が挿入されることで支持される。スプリング４６の上端部は、上壁部１１から下方へ延びる突出部４８が挿入されることで支持される。

【0025】

図２に示すように、スイッチ部４３は、ペダル部材６が踏まれて回転軸部４１周りに回転することで、ペダル部材６に操作される。スイッチ部４３は、本体部２１の弾性力付与部４２の後側であって、幅方向Ｄ２における中央位置に配置される。スイッチ部４３は、本体部２１に固定されるスイッチボディ５１と、スイッチボディ５１に設けられたレバー５２と、を備える。ペダル部材６が踏まれると、上壁部１１にレバー５２が押されることによって、スイッチ部４３のスイッチが作動する。

【0026】

支持部４４は、ペダル部材６が踏まれる前の状態において、弾性力付与部４２から弾性力を付与されたペダル部材６を支持する。一つのペダル部材６は、一対の支持部４４によって支持される。左側の支持部４４は左側の接続部材３０Ａに設けられ、右側の支持部４４は右側の接続部材３０Ｂに設けられる。左右の支持部４４は、ペダル部材６の側壁部１４Ａ，１４Ｂを幅方向Ｄ２における内側から係止する係止部５４を有する。左側の支持部４４の係止部５４は、左側の接続部材３０Ａから上方に延びる突出部５６に設けられる。左側の係止部５４は、接続部材３０Ａの突出部５６から左側へ延びて、左側の側壁部１４Ａを支持する。右側の支持部４４の係止部５４は、右側の接続部材３０Ｂから上方に延びる突出部５６に設けられる。右側の係止部５４は、接続部材３０Ｂの突出部５６から右側へ延びて、右側の側壁部１４Ｂを支持する。なお、ベース部材２０の側壁部２４Ａ，２４Ｂには、突出部５６を通過させるための凹部２８が形成される。図３に示すように、ペダル部材６の側壁部１４Ｂの下端部のうち、支持部４４と対応する位置には、左側へ延びる爪部５７が形成される。支持部４４は、係止部５４で爪部５７と上側から接触することで、側壁部１４Ｂを幅方向Ｄ２の内側から係止する。左側の側壁部１４Ａにも同趣旨の爪部５７が形成される。

【0027】

図２に示すように、弾性力付与部４２及び支持部４４は、回転軸部４１に対して前後方向Ｄ１における前側に配置される。弾性力付与部４２及び支持部４４は、前後方向Ｄ１において略同位置に配置される。すなわち、回転軸部４１からの弾性力付与部４２の前後方向Ｄ１における距離は、回転軸部４１からの支持部４４の前後方向Ｄ１における距離と略同じとなる。

【0028】

ベースユニット７のベース部材２０は、前後方向Ｄ１における前側に前壁部２２を有する。前壁部２２は、ペダル部材６が踏まれた状態においてペダル部材６と当接する当接面６０を有する。当接面６０は、幅方向Ｄ２における外側へ向かうに従って、ペダル部材６から遠ざかるように傾斜する。当接面６０は、頂部６０ａと、傾斜部６０ｂ，６０ｃと、を備える。頂部６０ａは、幅方向Ｄ２における中央位置に幅方向Ｄ２と平行に広がる。傾斜部６０ｂは、頂部６０ａの左側の領域において、左側へ向かうに従って、下側へ下がるように傾斜する（図４（ａ）も参照）。傾斜部６０ｃは、頂部６０ａの右側の領域において、右側へ向かうに従って、下側へ下がるように傾斜する（図４（ａ）も参照）。

【0029】

次に、本実施形態に係るフットスイッチ１の作用・効果について説明する。

【0030】

フットスイッチ１は、前後方向Ｄ１に延びるペダル部材６と、回転軸部４１を介してペダル部材６と接続されるベースユニット７と、を備える。ベースユニット７は、ペダル部材６に対して弾性力を付与する弾性力付与部４２を備える。従って、使用者がペダル部材６を踏むと、ペダル部材６は弾性力付与部４２を圧縮するように回転軸部４１周りに回転しながら、ベースユニット７に近づく。これにより、ペダル部材６がスイッチ部４３を操作する。ここで、ベースユニット７は、ペダル部材６が踏まれる前の状態において、弾性力付与部４２から弾性力を付与されたペダル部材６を支持する支持部４４を備える。また、弾性力付与部４２及び支持部４４は、回転軸部４１に対して前後方向Ｄ１における前側（一方側）に配置される。この場合、支持部４４が、弾性力付与部４２の近くの側壁部１４Ａ，１４Ｂでペダル部材６を支持することができる。回転軸部４１についてのトルクの釣り合いを考慮すると、ペダル部材６が支持部４４から受ける力の大きさは、ペダル部材６が弾性力付与部４２から受ける力に近い大きさにまで抑えることができる。そのため、上下方向Ｄ３の力の釣り合いを考慮すると、ペダル部材６が回転軸部４１から受ける力の大きさを抑制することができる。そのため、弾性力を強くしてもペダル部材６の剛性が不足することを抑制できる。

【0031】

上述の効果について、図５及び図６を参照して、具体的に説明する。図５は、比較例に係るフットスイッチ１００の側面図である。図６は、実施形態に係るフットスイッチ１の側面図である。図５及び図６には、回転軸部４１周りの力の釣り合いの関係が記載されている。

【0032】

図５に示す比較例に係るフットスイッチ１００は、本実施形態のような支持部４４を有しておらず、ベースユニット７の後壁部２３が支持部１４４として機能する点で、本実施形態に係るフットスイッチ１と相違している。使用者がペダル部材６を踏んでいないときにおけるペダル部材６の力の釣り合いについて説明する。まず、回転軸部４１から弾性力付与部４２のスプリング４６までの距離を「Ｄｓ＝４８．４ｍｍ」とする。スプリング４６からペダル部材６が上向きに押される力を「Ｆｓ＝２．０ｋｇ」とする。回転軸部４１から後壁部２３までの距離を「Ｄｒ＝９．８ｍｍ」とする。この場合、後壁部２３からペダル部材６が上向きに押される力を「Ｆｒ」とすると、回転軸部４１周りのトルクの釣り合いより式（１）が成り立つ。これにより、式（２）が成り立つため、当該式（２）に値を代入することで、「Ｆｒ＝９．９ｋｇ」という結果が得られる。また、回転軸部４１からペダル部材６の貫通孔１６に加えられる下向きの力を「Ｆａ」とすると、上下方向の力の釣り合いより、式（３）が成り立つため、当該式（３）に値を代入することで、「Ｆａ＝１１．９ｋｇ」という結果が得られる。

Ｆｓ×Ｄｓ＝Ｆｒ×Ｄｒ …（１）
Ｆｒ＝（Ｆｓ×Ｄｓ）／Ｄｒ …（２）
Ｆａ＝Ｆｓ＋Ｆｒ …（３）

【0033】

以上のように、比較例に係るフットスイッチ１００においては、後壁部２３及び回転軸部４１からペダル部材６に作用する力が大きくなることが理解される。このような力は、部品の間で作用するため、他の部品に作用する力も大きくなる。従って、フットスイッチ１００における様々な部品の破壊につながる可能性がある。また、製品寿命が短くなるという問題や、時間の経過とともに部品の形状が変化してしまうという問題も生じる。

【0034】

ここで、フットスイッチ１００では、スプリング４６の力を小さくすることにより、部品に作用する力が大きくなることを抑制する場合がある。しかし、スプリング４６の力が小さいと、使用者の足がペダル部材６に少し触れただけで、フットスイッチ１００から信号が出力されてしまうという問題が生じる。一般的なフットスイッチ１００では、少し触れたぐらいでは信号が出力されないように、ある程度ペダル部材６を踏み込まなくては信号が出力されないようになっている。しかし、このような構成では、踏み込みを開始してスイッチが押されるまでのストロークが長くなってしまう。当該構成では、素早く信号を出力することができないという問題が生じる。

【0035】

また、比較例に係るフットスイッチ１００では、部品の位置が設計値からずれてしまう問題や、ペダル部材６とベースユニット７との間が開いてしまうという問題を生じやすい。すなわち、ペダル部材６が後壁部２３から受ける力（Ｆｒ）及び回転軸部４１から受ける力（Ｆａ）が大きいため、それらの力を受ける部分が弾性変形や塑性変形を起こしやすくなってしまう。例えば、後壁部２３が、「Ｆｒ」による下向きの反力によって、例えば０．２ｍｍ低くなったとする。ペダル部材６の前端部の回転軸部４１からの距離の設計値を「Ｄｔ＝８５ｍｍ」とする。ペダル部材６の前端部の位置のずれ量Ｔは、式（４）に値を代入することで１．７ｍｍとなる。すなわち、回転軸部４１がしっかりと作られて上下方向に移動しない場合であっても、ペダル部材６の前端部が上側へ１．７ｍｍもずれることが理解される。実際には回転軸部４１も変形する。従って、回転軸部４１が上向きの反力（Ｆａに対する反力）によって、例えば０．２ｍｍ移動したとすると、ペダル部材６の前端部のずれ量Ｔは、式（５）に値を代入することで３．６ｍｍも上に上がることが理解される。ペダル部材６の前端部が上がると、ペダル部材６とベースユニット７との間が開いて、フットスイッチ１００の中の部品が見えてしまったり、異物が入り込むなどの問題が生じる。

Ｔ＝０．２×（Ｄｔ／Ｄｒ） …（４）
Ｔ＝１．７＋０．２×（Ｄｔ＋Ｄｒ）／Ｄｒ …（５）

【0036】

なお、比較例に係るフットスイッチ１００の問題点は、ペダル部材６に大きな力が作用することによる問題であったが、部品の精度が悪いと同様の問題が生じる。すなわち、後壁部２３の高さや、回転軸部４１の高さを正確に作成しないと、それらの誤差が１０倍近くに拡大されて、ペダル部材６の前端部の位置の誤差として表れることになる。しかし、部品を十分な精度で作成することは容易ではないという問題がある。

【0037】

次に、本実施形態に係るフットスイッチ１について説明する。本実施形態に係るフットスイッチ１において、支持部４４は、回転軸部４１からの距離が弾性力付与部４２のスプリング４６とほぼ等しくなるように設計されている。使用者がペダル部材６を踏んでいないときにおけるペダル部材６の力の釣り合いについて説明する。まず、回転軸部４１から弾性力付与部４２のスプリング４６までの距離を「Ｄｓ＝３９．３ｍｍ」とする。スプリング４６からペダル部材６が上向きに押される力を「Ｆｓ＝２．０ｋｇ」とする。回転軸部４１から支持部４４までの距離を「Ｄｐ＝３８．６ｍｍ」とする。この場合、支持部４４からペダル部材６が下向きに引っ張られる力を「Ｆｐ」とすると、回転軸部４１周りのトルクの釣り合いより式（６）が成り立つ。これにより、式（７）が成り立つため、当該式（７）に値を代入することで、「Ｆｐ＝２．０４ｋｇ」という結果が得られる。Ｆｐの方がＦｓより僅かに大きいので、回転軸部４１から貫通孔１６に作用する力は、上向きであって大きさは０．０４ｋｇという小さい値になる。

Ｆｓ×Ｄｓ＝Ｆｐ×Ｄｐ …（６）
Ｆｐ＝（Ｆｓ×Ｄｓ）／Ｄｐ …（７）

【0038】

以上のように、部品に作用する力の最大値は、スプリング４６が出す力と同じくらいになるため、部品が破壊される可能性は小さく、製品寿命を長くすることができ、形状が変化することを抑制することができる。

【0039】

また、支持部４４には小さな力しか作用しないため、支持部４４の変形も小さく抑えることができる。比較例に係るフットスイッチ１００の支持部１４４である後壁部２３に作用する力は「Ｆｒ＝９．９ｋｇ」であったため、支持部４４の変形量ｖは、式（８）で示され、当該式（８）に値を代入することで、「ｖ＝０．０４ｍｍ」という結果が得られる。ペダル部材６の前端部の回転軸部４１からの距離の設計値を「Ｄｔ＝８８ｍｍ」とする。ペダル部材６の前端部の位置のずれ量Ｔは、式（９）に値を代入することで０．０９ｍｍだけとなる。回転軸部４１に作用する力はほぼゼロであるため、回転軸部４１の移動量はほぼゼロとなる。以上のように、本実施形態のフットスイッチ１においては、ペダル部材６の前端部の上側へのずれ量は０．０９ｍｍだけとなり、比較例に係るフットスイッチ１００のペダル部材６の前端部の上側へのずれ量が３．６ｍｍとなるのに比べてかなり小さく抑えることができる。

ｖ＝０．２×（Ｆｐ／Ｆｒ） …（８）
Ｔ＝０．０４×（Ｄｔ／Ｄｐ） …（９）

【0040】

また、フットスイッチ１において、ベースユニット７は、弾性力付与部４２及びスイッチ部４３が設けられたベース部材２０と、ベース部材２０の幅方向Ｄ２における端部に接続される接続部材３０Ａ，３０Ｂと、を備え、支持部４４は、ペダル部材６の側壁部１４Ａ，１４Ｂを幅方向Ｄ２における内側から係止する係止部５４を有し、回転軸部４１及び係止部５４は、接続部材３０Ａ，３０Ｂに設けられている。このように、ベース部材２０とは別部材である接続部材３０Ａ，３０Ｂに回転軸部４１及び係止部５４が設けられている。従って、ペダル部材６の側壁部１４Ａ，１４Ｂに対して、接続部材３０Ａ，３０Ｂを幅方向Ｄ２の内側から取り付けることで、ペダル部材６の側壁部１４Ａ，１４Ｂに回転軸部４１を接続すると共に、係止部５４で側壁部１４Ａ，１４Ｂを係止する構造が組立可能となる。

【0041】

ペダル部材６及びベースユニット７を備えるスイッチユニット２を複数有し、隣り合うスイッチユニット２の接続部材３０同士は、連結部３１を介して連結されていてよい。この場合、接続部材３０を隣り合うスイッチユニット２を連結するための部材として流用することができる。

【0042】

フットスイッチ１において、ベースユニット７は、前後方向Ｄ１における前側に前壁部２２を有し、前壁部２２は、ペダル部材６が踏まれた状態においてペダル部材６と当接する当接面６０を有し、当接面６０は、幅方向Ｄ２における外側へ向かうに従って、ペダル部材６から遠ざかるように傾斜してよい。

【0043】

まず、比較例について説明する。例えば、図４（ｂ）のように、当接面６０が傾斜部６０ｂ，６０ｃを有していない場合について説明する。使用者がペダル部材６を踏んだときに、ペダル部材６がベースユニット７に対して左側に傾いた場合、当該傾いたペダル部材６の左側の端部は、当接面６０の左側の端部付近に当接する。これにより、ペダル部材６の移動が規制されて、それ以上下側へ踏み込まれなくなる。その一方、ペダル部材６の中央位置では、ペダル部材６が当接面６０から浮いた状態となる。この場合、ペダル部材６がスイッチ部４３を押せなくなってしまう。

【0044】

図４（ｂ）の構成の問題を解決するため、図４（ｃ）のように、当接面６０全体を下げる構成を採用し得る。なお、図４（ｃ）では、図４（ｂ）の当接面６０の位置が一点鎖線で示されている。使用者がペダル部材６を踏んだときに、ペダル部材６がベースユニット７に対して左側に傾いた場合、当該傾いたペダル部材６の左側の端部は、当接面６０の左側の端部付近に当接する。このとき、当接面６０全体が下方に下がっているため、ペダル部材６の中央位置も十分に下がることができるため、スイッチ部４３を押すことができる。しかし、ペダル部材６が傾くことなく真っ直ぐに踏まれた場合、ペダル部材６がスイッチ部４３にとって適切な位置まで踏み込まれても、当該ペダル部材６に対するストッパが存在していないため、更に下方まで踏み込み可能となる。従って、スイッチ部４３が必要以上に押されてしまい、故障等の原因となる。

【0045】

図４（ａ）に示す本実施形態に係るフットスイッチ１においては、使用者がペダル部材６を踏んだときに、ペダル部材６がベースユニット７に対して傾いた場合、当接面６０の傾斜した部分である傾斜部６０ｂ，６０ｃが、ペダル部材６の傾きを受容することができる。そのため、ペダル部材６が傾いた状態で踏み込まれた場合であっても、図４（ｂ）の構造とは異なり、ペダル部材６がスイッチ部４３を操作する前段階で当接面６０によって移動を規制されることを抑制できる。一方、ペダル部材６が傾くことなく真っ直ぐに踏み込まれた場合、当接面６０の中央位置における頂部６０ａが適切な位置に配置されているため、ペダル部材６がスイッチ部４３を押したら、適切な位置で頂部６０ａによってそれ以上の移動を規制される。

【0046】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

【0047】

フットスイッチ１のスイッチユニットの構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更してもよい。例えば、弾性力付与部と支持部との前後方向における位置関係は上述の実施形態に限定されず、離間距離を大きくしてもよい。

【0048】

また、フットスイッチ１のスイッチユニットの数は二つに限定されず、一つであってもよく、三つ以上であってもよい。

【0049】

上述の実施形態では、弾性力付与部４２として、１つのスプリング４６を本体部２１の幅方向Ｄ２の略中央に配置した。これに代えて、ほぼ同じ弾性力を有する２つのスプリングを左右対称な位置に配置してもよい。

【0050】

また、上述の実施形態では、スイッチ部４３は、本体部２１の弾性力付与部４２の後側に配置されていた。これに代えて、スイッチ部４３は、本体部２１の弾性力付与部４２の前側に配置されてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１…フットスイッチ、６…ペダル部材、７…ベースユニット、１４Ａ，１４Ｂ…側壁部、２０…ベース部材、２２…前壁部、３０Ａ，３０Ｂ…接続部材、４１…回転軸部、４２…弾性力付与部、４３…スイッチ部、４４…支持部、５４…係止部、６０…当接面。

【要約】

【課題】弾性力を強くしてもペダル部材の剛性が不足することを抑制できるフットスイッチを提供する。
【解決手段】弾性力付与部４２及び支持部４４は、回転軸部４１に対して前後方向Ｄ１における前側（一方側）に配置される。この場合、支持部４４が、弾性力付与部４２の近くにおける側壁部１４Ａ，１４Ｂでペダル部材６を支持することができる。回転軸部４１についてのトルクの釣り合いを考慮すると、ペダル部材６が支持部４４から受ける力の大きさは、ペダル部材６が弾性力付与部４２から受ける力に近い大きさにまで抑えることができる。そのため、上下方向Ｄ３の力の釣り合いを考慮すると、ペダル部材６が回転軸部４１から受ける力の大きさを抑制することができる。そのため、弾性力を強くしてもペダル部材６の剛性が不足することを抑制できる。
【選択図】図６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】