JP2019071219A - スイッチ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】冗長性を確保しつつ操作感の向上と故障の誤判定の抑制とを両立させることができるスイッチ装置を提供する。【解決手段】スイッチ装置としてのスタートスイッチ装置１は、操作面２０に対してプッシュ操作がなされる操作ボタン２と、照明基板４０に配置され、操作ボタン２の照明対象を照明する光源４１と、操作ボタン２の端部２１側に配置され、プッシュ操作に伴う操作ボタン２の変位によってオン状態となり、照明基板４０と異なるスイッチ基板５６に配置された複数のスイッチ５０と、を備えて概略構成されている。この複数のスイッチ５０は、各スイッチ５０の接点間距離Ｌが等しく、また許容される範囲で最小の接点間距離Ｌとされている。【選択図】図４

Description

本発明は、スイッチ装置に関する。
従来の技術として、車両に搭載されたエンジンの始動を指示するエンジン始動用スイッチと、エンジン始動用スイッチがオンされ、エンジンの始動指示がなされたことに応じて、車両に搭載された電源から電力の供給を受けてエンジンの始動を制御する第１及び第２の制御回路と、を備えたエンジン始動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このエンジン始動用スイッチは、モーメンタリ式の押しボタンスイッチによって構成され、プッシュ操作されることにより、オン状態となる。
特開２００６−１１８４８１号公報
このようなエンジン始動制御装置の中には、エンジン始動用スイッチの冗長性確保を目的として複数のスイッチを１枚の基板に配置すると共に、この基板の複数のスイッチ間に照明用の光源を配置したものがある。このようなエンジン始動制御装置は、光源の位置の影響でスイッチの接点間距離が増加し、プッシュ操作に伴って全てのスイッチがオン状態となるまでの時間差によって操作感が低下する問題がある。また仮に、このようなエンジン始動制御装置が最初のスイッチがオン状態となってから一定時間内に他のスイッチがオン状態とならなければ故障が生じたと判定するように構成された場合、全てのスイッチがオン状態となるまでの時間差により故障していないのに故障が生じたと誤判定する問題もある。
従って本発明の目的は、冗長性を確保しつつ操作感の向上と故障の誤判定の抑制とを両立させることができるスイッチ装置を提供することにある。
本発明の一態様は、操作面に対してプッシュ操作がなされる操作ボタンと、照明基板に配置され、操作ボタンの照明対象を照明する光源と、操作ボタンの端部側に配置され、プッシュ操作に伴う操作ボタンの変位によってオン状態となり、照明基板と異なるスイッチ基板に配置された複数のスイッチと、を備えたスイッチ装置を提供する。
本発明によれば、冗長性を確保しつつ操作感の向上と故障の誤判定の抑制とを両立させることができる。
図１（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、スタートスイッチ装置の一例を示す正面図である。 図２（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の内部の一例を説明するための概略図であり、図２（ｂ）は、スタートスイッチ装置の光源の配置の一例を説明するための概略図であり、図２（ｃ）は、スタートスイッチ装置の一例を示すブロック図である。 図３（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の一例を示すブロック図であり、図３（ｂ）は、変形例に係るスタートスイッチ装置の一例を示すブロック図である。 図４（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置のスイッチの一例を説明するための上面図であり、図４（ｂ）は、スイッチ部の一例を説明するための斜視図であり、図４（ｃ）は、スイッチ部の一例を説明するための要部断面図である。 図５（ａ）は、比較例に係るスイッチのＦＳ曲線の一例を示すグラフであり、図５（ｂ）は、実施の形態に係るスイッチのＦＳ曲線の一例を示すグラフである。 図６は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の動作の一例を示すフローチャートである。
（実施の形態の要約）
実施の形態に係るスイッチ装置は、操作面に対してプッシュ操作がなされる操作ボタンと、照明基板に配置され、操作ボタンの照明対象を照明する光源と、操作ボタンの端部側に配置され、プッシュ操作に伴う操作ボタンの変位によってオン状態となり、照明基板と異なるスイッチ基板に配置された複数のスイッチと、を備えて概略構成されている。
このスイッチ装置は、光源と複数のスイッチとが同じ基板に配置されないので、同じ基板に配置される場合と比べて、複数のスイッチの配置に自由度が増えて密集して配置することができる。従ってスイッチ装置は、複数のスイッチがオン状態となるまでの時間差が短くなり、冗長性を確保しつつ操作感の向上と故障の誤判定の抑制とを両立させることができる。
[実施の形態]
（スタートスイッチ装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、スタートスイッチ装置の一例を示す正面図である。図２（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の内部の一例を説明するための概略図であり、図２（ｂ）は、スタートスイッチ装置の光源の配置の一例を説明するための概略図である。図３（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の一例を示すブロック図であり、図３（ｂ）は、変形例に係るスタートスイッチ装置の一例を示すブロック図である。図４（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置のスイッチの一例を説明するための上面図であり、図４（ｂ）は、スイッチ部の一例を説明するための斜視図であり、図４（ｃ）は、スイッチ部の一例を説明するための要部断面図である。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図３（ａ）及び図３（ｂ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。
スイッチ装置としてのスタートスイッチ装置１は、例えば、図１（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、操作面２０に対してプッシュ操作がなされる操作ボタン２と、照明基板４０に配置され、操作ボタン２の照明対象を照明する光源４１と、操作ボタン２の端部２１側に配置され、プッシュ操作に伴う操作ボタン２の変位によってオン状態となり、照明基板４０と異なるスイッチ基板５６に配置された複数のスイッチ５０と、を備えて概略構成されている。
またスタートスイッチ装置１は、例えば、操作ボタン２を操作する操作者の生体情報Ｓ１を読み出す生体情報センサ３と、複数のスイッチ５０を有するスイッチ部５と、生体情報センサ３が読み出した生体情報Ｓ１と予め登録された登録生体情報９１とを照合する制御部９と、を備えている。
このスタートスイッチ装置１は、一例として、電子キーなどによる無線通信に基づく認証によってドアが開錠された後、車両のバッテリーから駆動電圧が供給され、生体情報センサ３による生体情報Ｓ１の読み取りが行える状態となる。この際、光源４１による照明対象としての意匠２００の照明が行われる。
そして車両は、プッシュ操作によってスタートスイッチ装置１の複数のスイッチ５０がオン状態となると共に、生体情報Ｓ１の照合が成立した場合、駆動装置の始動を行う。
この駆動装置とは、例えば、内燃機関やモータ、またこれらを組み合わせたものなどである。スタートスイッチ装置１は、この駆動装置の始動と停止を指示するように構成されている。なおスイッチ装置は、車両の駆動装置の始動及び停止を指示するスタートスイッチ装置１に限定されず、他の用途のスイッチ装置としても使用可能である。
（操作ボタン２の構成）
操作ボタン２は、例えば、図１（ａ）〜図２（ｂ）に示すように、円筒形状を有するボディ１０の内部に配置され、いくつかの部品を組み合わせて形成されている。このボディ１０の端部には、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ベゼル１２が取り付けられ、このベゼル１２の開口１２０内に操作ボタン２の操作面２０が露出している。
この操作面２０には、意匠２００が形成されている。意匠２００は、例えば、ポリカーボネートなどの透明樹脂によって操作ボタン２が形成され、その操作面２０に光を透過させない黒色の膜が形成される場合、レーザなどによって部分的に膜を除去することによって形成される。
なお意匠２００は、例えば、操作ボタン２と意匠２００とが二色成形によって形成されても良いし、意匠２００の形状に貫通孔が操作面２０に形成され、その貫通孔に透明樹脂が挿入されて形成されても良い。
意匠２００は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、文字形状を有している。そして意匠２００は、例えば、文字列が生体情報センサ３を挟んで対向するように設けられている。
操作ボタン２は、例えば、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、照明基板４０と、光源４１から出力された光を意匠２００に導くライトガイド４２と、を内部に備えて概略構成されている。
照明基板４０は、例えば、プリント配線基板である。この照明基板４０は、細長い形状を有し、裏面４０ｂに電子部品４５が配置され、また表面４０ａと裏面４０ｂに光源４１が配置されている。
光源４１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子である。この光源４１は、照明基板４０の操作面２０側に配置されている。ライトガイド４２は、例えば、光源４１近くから操作面２０の意匠２００近くまで伸びる透明な樹脂によって形成されている。
（生体情報センサ３の構成）
生体情報センサ３は、操作ボタン２の操作面２０の中央に配置されている。そして生体情報センサ３は、生体情報Ｓ１を読み取る読取面３０が円形状を有すると共に操作面２０に露出している。この読取面３０は、例えば、操作面２０よりも低く位置している。
そして生体情報センサ３は、操作面２０に接触する操作指の生体情報Ｓ１を読み取るように構成されている。この生体情報Ｓ１は、一例として、操作指の指紋パターン及び静脈パターンの少なくとも一方のパターンの画像情報を含んでいる。
生体情報センサ３は、例えば、指紋パターンを読み取る場合、光学式、静電容量方式、電界強度測定方式、感圧式及び感熱式などのセンサによって概略構成される。
また生体情報センサ３は、例えば、静脈パターンを読み取る場合、照射した近赤外線の反射に基づいて静脈パターンを読み出すように概略構成される。
本実施の形態の生体情報センサ３は、一例として、指紋パターンを読み取る静電容量方式のセンサであるものとする。この生体情報センサ３は、読み取った指紋パターンを生体情報Ｓ１として制御部９に出力する。
（スイッチ部５の構成）
スイッチ部５は、例えば、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、複数の可動接点５４を有するラバードーム５１と、可動接点５４と対向する複数の固定接点５７を有するスイッチ基板５６と、を備えて概略構成されている。
ラバードーム５１は、例えば、シリコンなどの柔軟性を有する樹脂材料によって形成されている。このラバードーム５１は、弾性力を発生すると共に可動接点５４を有する複数のドーム部５２を表面５１ａに備えている。スイッチ５０は、例えば、図４（ａ）に示すように、上面視において円形状を有し、主にドーム部５２、可動接点５４及び固定接点５７によって構成されている。
このドーム部５２は、例えば、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、カップ形状を有している。ドーム部５２内には、下方に突出する凸部５３ａが設けられ、この凸部５３ａの先端に可動接点５４が設けられている。この可動接点５４は、導電性を有する銅などの金属材料によって形成されている。
ドーム部５２の先端部５３は、円柱形状を有している。この先端部５３は、プッシュ操作によって操作ボタン２に押され、ドーム部５２を変形させると共に、可動接点５４と固定接点５７とを接触させる。このドーム部５２の周囲には、溝部５２０が設けられている。この溝部５２０の外周がスイッチ５０の外周部５２１となる。
ラバードーム５１は、裏面５１ｂ側に開口５５を有している。この開口５５は、スイッチ基板５６の形状に応じた形状を有している。そして開口５５には、スイッチ基板５６が挿入されている。
複数のスイッチ５０は、例えば、図４（ａ）に示すように、各スイッチ５０の接点間距離Ｌが等しく、また許容される範囲で最小の接点間距離Ｌとされている。そしてドーム部５２は、この許容される範囲で密集して配置されている。
スイッチ５０は、例えば、図４（ａ）に示すように、正三角形の頂点に中心が位置するように設けられている。そしてスイッチ５０は、許容される範囲として溝部５２０が形成可能な範囲で密集して配置される。具体的には、スイッチ５０は、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、２つのスイッチ５０の外周部５２１と外周部５２１の間に、他のスイッチ５０の外周部５２１が位置するように密集している。この密集した配置は、例えば、外周部５２１が円形状であるからであって外周部が矩形である場合、当該外周部の間に他の外周部が位置すると却って接点間距離が長くなる。
複数のスイッチ５０は、例えば、図３（ａ）に示すように、オン状態となるとスイッチ信号Ｓ２〜スイッチ信号Ｓ４を制御部９に出力する。
スイッチ基板５６は、端子部６が設けられている。この端子部６は、例えば、車両側のコネクタと結合するように構成されている。スイッチ信号Ｓ２〜スイッチ信号Ｓ４は、この端子部６を介して出力される。
（制御部９の構成）
図５（ａ）は、比較例に係るスイッチのＦＳ曲線の一例を示すグラフであり、図５（ｂ）は、実施の形態に係るスイッチのＦＳ曲線の一例を示すグラフである。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、横軸がストローク（Ｓ）であり、縦軸が荷重（Ｆ）である。ストローク（Ｓ）は、操作ボタン２のストローク（押込量）である。荷重（Ｆ）は、操作ボタン２を押し込むのに必要な荷重である。
制御部９は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部９が動作するためのプログラムと、識別しきい値９０と、登録生体情報９１と、が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
制御部９は、一例として、生体情報センサ３から取得した生体情報Ｓ１に基づく操作者の指紋パターンの特徴点と、登録生体情報９１に登録された登録者の指紋パターンの特徴点と、の類似度が識別しきい値９０より大きい場合、操作者が登録者であると判定する。
制御部９は、例えば、操作者が登録者であると判定されると共に、スイッチ信号Ｓ２〜スイッチ信号Ｓ４に基づいて少なくとも２つのスイッチ５０がオン状態であると判定すると、駆動装置の始動を許可する指示信号Ｓ６を生成して車両側の制御部などに出力する。また制御部９は、意匠２００を照明するため、駆動信号Ｓ５を生成して光源４１に出力する。
ここで制御部９は、少なくとも２つのスイッチ５０がそれぞれオン状態となって初めて操作ボタン２に対してプッシュ操作がなされたと判定する。理想的には、３つのスイッチ５０が同時にオン状態となることが好ましい。しかし実際は、変位時の操作ボタン２の傾きなどによって、３つのスイッチ５０がそれぞれ異なるタイミングでオン状態となる可能性が高い。
図５（ａ）は、例えば、比較例として３つのスイッチの間に光源が配置されて接点間距離（＜Ｌ）が広い場合のＦＳ曲線５０１ａ〜ＦＳ曲線５０３ａを示している。なお比較例のスイッチは、接点間距離が本実施の形態の接点間距離Ｌよりも長いこと以外、本実施の形態のスイッチ５０と構成が同じであるものとする。
このＦＳ曲線５０１ａは、例えば、図５（ａ）に示すように、ストロークＳｂ１までは操作ボタンを押し込むにつれて荷重が大きくなり、ストロークＳｂ１に到達した後、押し込むための荷重が低下し、そしてスイッチがオン状態となるストロークＯＮｂ１を超えた後、再び荷重が増加する様子を示している。
このストロークＯＮｂ１では、ドーム部の変形により可動接点が固定接点に接触してオン状態となる。他のＦＳ曲線５０２ａ及びＦＳ曲線５０３ａのストロークＯＮｂ２及びストロークＯＮｂ３では、同様にドーム部の変形により可動接点が固定接点に接触してオン状態となる。
この比較例は、接点間距離に比例して、ストロークＯＮｂ１〜ストロークＯＮｂ３までが長くなる。これは、操作ボタンが傾いて変位し、３つのスイッチに対して同時に接触せず時間差で接触するからである。
図５（ｂ）は、実施の形態の３つのスイッチ５０が密集して配置されて接点間距離Ｌが比較例よりも短い場合のＦＳ曲線５０１〜ＦＳ曲線５０３を示している。
このＦＳ曲線５０１は、例えば、図５（ｂ）に示すように、ストロークＳａ１までは操作ボタンを押し込むにつれて荷重が大きくなり、ストロークＳａ１に到達した後、押し込むための荷重が低下し、そしてスイッチ５０がオン状態となるストロークＯＮａ１を超えた後、再び荷重が増加する様子を示している。
本実施の形態のスタートスイッチ装置１は、例えば、図５（ｂ）に示すように、接点間距離Ｌに比例して、ストロークＯＮａ１〜ストロークＯＮａ３までが比較例に比べて、短くなる。
比較例では、例えば、図５（ａ）に実線で示すＦＳ曲線５００ａが操作ボタン２に対してプッシュ操作した際のＦＳ曲線となる。また本実施の形態では、例えば、図５（ｂ）に実線で示すＦＳ曲線５００が操作ボタン２に対してプッシュ操作した際のＦＳ曲線となる。
ここで変形例として図３（ｂ）に示すように、制御部９は、一例として、生体情報Ｓ１の照合を担当し、スイッチ５０のオン状態及びオフ状態などの判定を車両側制御部９ａによって行うようにされても良い。
この車両側制御部９ａは、例えば、車両に搭載されたマイクロコンピュータである。車両側制御部９ａは、例えば、図３（ｂ）に示すように、制御部９から照合信号Ｓ７、スイッチ部５からスイッチ信号Ｓ２〜スイッチ信号Ｓ４を取得する。この照合信号Ｓ７とは、例えば、操作者が登録者であったことを示す信号である。
そして車両側制御部９ａは、例えば、操作者が登録者であり、かつ少なくとも２つのスイッチ５０がオン状態となったと判定すると、車両の始動装置を始動させる。また車両側制御部９ａは、全てのスイッチ５０がオン状態となるまでの時間差に基づいて故障の有無の判定を行う。つまり車両側制御部９ａは、一例として、予め定められた時間内に全てのスイッチ５０がオン状態とならなかった場合、故障が発生したと判定する。なお故障判定の機能は、例えば、制御部９側が有していても良い。
この故障判定の精度を向上させるためには、最初のスイッチがオン状態となってから最後のスイッチがオン状態となるまでの時間差が短い方向が良い。本実施の形態の時間差（ストロークＯＮａ１〜ストロークＯＮａ３までの時間）は、例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、比較例の時間差（ストロークＯＮｂ１〜ストロークＯＮｂ３までの時間）よりも短いので、比較例と比べて故障判定の精度が向上する。
またスタートスイッチ装置１は、誤作動を抑制する観点からＦＳ曲線の吸い込み過程にオン、オフの切り替えのタイミングの設定が行われる。さらにスタートスイッチ装置１は、上述の時間差が短い方が操作感の向上に繋がり、またショートストローク化も容易となる。
比較例の吸い込み過程（ストロークＳｂ２〜ストロークＯＮｂ３）は、本実施の形態の吸い込み過程（ストロークＳａ２〜ストロークＯＮａ３）と比べて、ストロークが長い。従って本実施の形態のスタートスイッチ装置１は、比較例と比べて、ショートストロークであり、操作感が向上する。
以下に本実施の形態のスタートスイッチ装置１の駆動装置の始動動作の一例について図６のフローチャートに従って説明する。
（動作）
スタートスイッチ装置１の制御部９は、例えば、電子キーの認証が成立して車両のドアが解錠されると、駆動信号Ｓ５を生成して光源４１に出力し、意匠２００を照明する。
そして制御部９は、生体情報センサ３から出力される生体情報Ｓ１を監視する。制御部９は、操作者がプッシュ操作を行った際に読み取られた生体情報Ｓ１と登録生体情報９１とを比較し、類似度が識別しきい値９０以上となるか判定する。
制御部９は、ステップ１の「Ｙｅｓ」が成立する、つまり操作者が登録者であった場合（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、スイッチ信号Ｓ２〜スイッチ信号Ｓ４を監視する。
制御部９は、ステップ２の「Ｙｅｓ」が成立する、つまりスイッチ信号Ｓ２〜スイッチ信号Ｓ４に基づいて少なくとも２つのスイッチ５０がオン状態となると（Ｓｔｅｐ２：Ｙｅｓ）、登録者による操作ボタン２に対するプッシュ操作がなされたとして駆動装置の始動を指示するための指示信号Ｓ６を出力する（Ｓｔｅｐ３）。車両の制御部は、この指示信号Ｓ６に基づいて駆動装置を駆動する。
なおステップ１とステップ２は、判定の順序が逆であっても良い。また制御部９は、例えば、生体情報Ｓ１の照合が成立してから全てのスイッチ５０がオン状態となるまでの時間が予め定められた時間以上となった場合、生体情報Ｓ１の照合結果を破棄するように構成されても良い。
また制御部９は、例えば、生体情報Ｓ１の照合が成立した後、つまりステップ２において、予め定められた時間内に１つ又は２つのスイッチ５０がオン状態となるものの全てのスイッチ５０がオン状態にならない場合、スイッチ５０が故障したと判定して判定結果を示す指示信号Ｓ６を出力する。
なおスタートスイッチ装置１は、駆動装置を停止させる場合、生体情報の照合を行わず、３つのスイッチ５０がオン状態となった後、駆動装置の停止を指示する指示信号Ｓ６を出力する。
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係るスタートスイッチ装置１は、冗長性を確保しつつ操作感の向上と故障の誤判定の抑制とを両立させることができる。具体的には、スタートスイッチ装置１は、光源４１と３つのスイッチ５０とが同じ基板に配置されないので、同じ基板に配置される場合と比べて、３つのスイッチ５０の配置に自由度が増えて密集して配置することができる。従ってスタートスイッチ装置１は、３つのスイッチ５０がオン状態となるまでの時間差が短くなる。従ってスタートスイッチ装置１は、時間差が短いことから故障の誤判定を抑制することができるので、冗長性を確保しつつ操作感の向上と故障の誤判定の抑制とを両立させることができる。
スタートスイッチ装置１は、３つのスイッチ５０を密集して配置することによって接点間距離Ｌを短くすることができるので、密集できずに接点間距離が長い場合と比べて、ショートストローク化が容易となって操作感が向上する。またスタートスイッチ装置１は、複数のスイッチ５０を、操作感を低下させることなく密集して配置することができるので、この構成を採用しない場合と比べて、複数のスイッチによって冗長性を確保することができる。
スタートスイッチ装置１は、光源４１とスイッチ５０の基板が分かれているので、同じ場合と比べて、光源４１を照明対象の近くに配置することができる。その結果、スタートスイッチ装置１は、照明対象を効果的に照明することができる。
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１…スタートスイッチ装置、２…操作ボタン、３…生体情報センサ、５…スイッチ部、６…端子部、９…制御部、９ａ…車両側制御部、１０…ボディ、１２…ベゼル、２０…操作面、２１…端部、３０…読取面、４０…照明基板、４０ａ…表面、４０ｂ…裏面、４１…光源、４２…ライトガイド、４５…電子部品、５０…スイッチ、５１…ラバードーム、５１ａ…表面、５１ｂ…裏面、５２…ドーム部、５３…先端部、５３ａ…凸部、５４…可動接点、５５…開口、５６…スイッチ基板、５７…固定接点、９０…識別しきい値、９１…登録生体情報、１２０…開口、２００…意匠、５００，５００ａ，５０１，５０１ａ，５０２ａ，５０３，５０３ａ…ＦＳ曲線、５２０…溝部、５２１…外周部

Claims (4)

  1. 操作面に対してプッシュ操作がなされる操作ボタンと、
    照明基板に配置され、前記操作ボタンの照明対象を照明する光源と、
    前記操作ボタンの端部側に配置され、プッシュ操作に伴う前記操作ボタンの変位によってオン状態となり、前記照明基板と異なるスイッチ基板に配置された複数のスイッチと、
    を備えたスイッチ装置。
  2. 前記複数のスイッチは、各スイッチの接点間距離が等しく、また許容される範囲で最小の前記接点間距離とされた、
    請求項１に記載のスイッチ装置。
  3. 前記複数のスイッチは、複数の可動接点を有するラバードームと、前記可動接点と対向する複数の固定接点を有する前記スイッチ基板と、を有し、
    前記ラバードームは、弾性力を発生すると共に前記可動接点を有する複数のドーム部を有し、前記ドーム部が前記許容される範囲で密集して配置された、
    請求項２に記載のスイッチ装置。
  4. 前記操作ボタンは、前記照明基板と、前記光源から出力された光を前記照明対象に導くライトガイドと、を内部に有する、
    請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111052285A (zh) * 2017-09-15 2020-04-21 株式会社东海理化电机制作所 开关装置
US11869737B2 (en) 2021-12-08 2024-01-09 Ford Global Technologies, Llc Push-button switch assembly and diagnosic methods thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6153841A (en) * 1999-10-21 2000-11-28 Eaton Corporation Control apparatus
JP4232729B2 (ja) 2004-10-25 2009-03-04 トヨタ自動車株式会社 エンジン始動制御装置
JP2009252461A (ja) * 2008-04-03 2009-10-29 Calsonic Kansei Corp 照明付きスイッチ装置
KR101145808B1 (ko) * 2010-11-23 2012-05-16 세기 리미티드 슬림형 스타트 버튼 장치
JP5986430B2 (ja) * 2012-05-31 2016-09-06 矢崎総業株式会社 照光表示スイッチ装置
KR102020092B1 (ko) * 2012-07-25 2019-09-09 가부시키가이샤 유신 스위치 장치
CN104488055B (zh) * 2012-07-25 2016-11-23 株式会社有信 开关装置
JP5729498B1 (ja) * 2014-02-07 2015-06-03 オムロン株式会社 照光式押しボタンスイッチ及びキーボード
CN105470020B (zh) * 2014-09-05 2017-11-21 褚锦雄 按压式开关
JP6441730B2 (ja) * 2015-04-01 2018-12-19 株式会社東海理化電機製作所 トグルスイッチ、スイッチ装置
JP6720680B2 (ja) 2016-04-28 2020-07-08 住友ゴム工業株式会社 ゴムストリップ搬送装置、及びタイヤの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12040141B2 (en) 2021-07-15 2024-07-16 Hyundai Motor Company Switch device

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