JP4375243B2 - シーソースイッチ - Google Patents

Description

本発明は、自動車のフロントパネル等に設けられるシーソースイッチに関するものである。

一般に、自動車のフロントパネルや各種機器等に設けられるシーソースイッチは、一対のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子にそれぞれ対応する押圧部を有する回動操作部材とを備え、この回動操作部材が前記押圧部同士の間に位置する回動軸を中心として回動操作されることにより、前記押圧部が択一的に前記スイッチ素子を押圧操作する構成となっている。さらに、前記回動操作部材とスイッチ素子とが相互離間した位置に配される場合にもその回動操作部材の回動操作に伴ってスイッチ素子が操作されるようにすべく、当該回動操作部材の各押圧部と前記スイッチ素子との間にその押圧方向と同方向に変位可能な押圧力伝達部材を介在させ、前記回動操作部材の端部に加えられる操作力が前記押圧力伝達部材を介して前記スイッチ素子に伝えられるようにしたものが知られている（例えば下記特許文献１参照）。

図５は、従来の一般的なシーソースイッチの構造を模式的に示したものである。図において、回路基板１００上に一対のスイッチ素子１０２Ａ，１０２Ｂが実装され、これらに跨るように回動操作部材１０６が配設されている。この回動操作部材１０６は、前記各スイッチ素子１０２Ａ，１０２Ｂに対応する押圧部１０６ａ，１０６ｂを両端に有し、両押圧部１０６ａ，１０６ｂの間に位置する回動軸１０４を中心として回動操作可能となるように図略のパネルに保持されている。そして、前記各押圧部１０６ａ，１０６ｂとスイッチ素子１０２Ａ，１０２Ｂとの間にそれぞれ押圧力伝達部材１０８Ａ，１０８Ｂが介設されており、これらの押圧力伝達部材１０８Ａ，１０８Ｂは前記押圧部１０６ａ，１０６ｂの押圧方向（図では上下方向）に移動可能となるように前記パネルに保持されている。

このような構造において、図５（ａ）に示す中立位置から例えば回動操作部材１０６の押圧部１０６ａが指で押圧される等して当該回動操作部材１０６が回動操作されると、前記押圧部１０６ａ及びその裏側の押圧力伝達部材１０８Ａがスイッチ素子１０２Ａに近づく方向に変位して同素子１０２Ａに押圧力を伝達する（同図（ｂ））。その後、前記押圧部１０６ａの押圧力を解除する（例えば回動操作部材１０６から指を離す）と、スイッチ素子１０２Ａから受ける反力によって押圧部１０６ａが押し上げられ、回動操作部材１０６が前記の中立位置に復帰する。
特開２００４−９５５０８号公報

前記図５に示すようなシーソースイッチでは、同図（ｂ）に示されるように、一方の押圧部１０６ａが押下げられた時点で他方の押圧部１０６ｂは逆に浮き上り、押圧力伝達部材１０８Ｂから離間することになる。従って、この状態から前記押圧部１０６ａの押圧を解除する（例えば指を離す）ことにより押圧操作部材１０６が中立位置に復帰すると、その復帰の際に前記押圧部１０６ｂが前記押圧力伝達部材１０８Ｂに急激に衝突し、これによりいわゆるタタキ音が発生する不都合がある。このようなタタキ音の抑制は、雑音の低減や高級感の付与といった品質の向上を図る上で大きな課題となる。

このようなタタキ音の発生を防ぐ手段として、押圧部１０６ａまたは押圧部１０６ｂが浮き上ってもその押圧部に追従して押圧力伝達部材も浮き上るように（すなわち当該押圧部１０６ａ，１０６ｂの位置にかかわらず当該押圧部１０６ａ，１０６ｂと押圧力伝達部材１０８Ａ，１０８Ｂとが常に接触する状態を維持するように）押圧力伝達部材１０８Ａ，１０８Ｂの移動ストロークを前記押圧部１０６ａ，１０６ｂの移動ストローク（当該押圧部が押し下げられた位置から逆に浮き上る位置までの移動距離）と等しく設定することが考えられる。

しかし、図５（ａ）に示すような中立位置では押圧力伝達部材１０８Ａ，１０８Ｂがいずれもスイッチ素子１０２Ａ，１０２Ｂを押圧操作しないことが基本条件であることから、例えば図示のような単純な構造のシーソースイッチでは前記押圧力伝達部材１０８Ａ，１０８Ｂの移動ストロークを前記押圧部１０６ａ，１０６ｂの移動ストロークの約半分のストロークに設定せざるを得ない。仮に当該押圧力伝達部材１０８Ａ，１０８Ｂの移動ストロークを押圧部１０６ａ，１０６ｂの移動ストロークとほぼ等しくなるまで大きく設定しながら前記基本条件を満足させようとする場合には、押圧力伝達部材１０８Ａ，１０８Ｂに倍力機構等の複雑な機構を導入する必要があり、大幅なコストアップは免れ得ない。

本発明は、このような事情に鑑み、部品点数の少ない簡素な構造で、シーソースイッチにおける押圧操作部材が中立位置に復帰する際に発生する音を有効に低減することを目的とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、押圧操作を受ける***作部を有する一対のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子から離間した位置で前記各スイッチ素子を跨る領域に在する本体部を有するとともに、この本体部の裏側の前記各スイッチ素子に対応する位置にそれぞれ押圧部を有し、これらの押圧部同士の間に位置する回動軸を中心として前記本体部が回動操作されることにより前記各押圧部がこれに対応する前記***作部に対して接離する方向に変位する回動操作部材と、この回動操作部材の各押圧部とこれに対応するスイッチ素子の***作部との間にそれぞれ介在し、前記***作部に対して接近する方向に変位する押圧部とともに変位して当該押圧部から受けた押圧力を前記***作部に伝達する押圧力伝達部材と、前記回動操作部材を前記回動軸を中心として回動操作可能となるように保持するとともにこの回動操作部材の裏側で前記各押圧力伝達部材を前記押圧部の押圧方向に移動可能に保持する保持部材とを備え、前記回動操作部材は、前記本体部と前記保持部材との間に位置するとともに弾性変形した状態で前記保持部材に常時接触し、その弾発力により前記本体部における前記各押圧部の近傍部分に前記押圧部が前記押圧力伝達部材を押圧する向きと逆向きの付勢力を与えるばね部を有し、このばね部と前記本体部と前記押圧部とが一体に形成されたものであることを特徴とするものである。

このシーソースイッチによれば、回動操作部材の本体部が回動操作されて一方の押圧部が押圧方向に変位するとともに他方の押圧部がそれと逆向きに変位しても、前記本体部における前記各押圧部の近傍部分にはばね部によって付勢力が与えられているため、この状態から前記一方の押圧部の押圧を解除しても前記他方の押圧部が押圧力伝達部材に急激に衝突することが抑制されてタタキ音はほとんど生じない。そして、このタタキ音の抑制という効果は、保持部材側にほとんど変更を要せずに回動操作部材の形状を変更するだけで得ることができる。

また、前記ばね部は、前記本体部における前記各押圧部の近傍部分から互いに対向するように前記回動軸近傍まで内向きに延びる梁部と、この梁部の先端部から前記保持部材に向かって延び、その先端が前記保持部材に接触する接触部とを有することが好ましい。

このようなばね部であれば、前記回動操作部材が回動操作されたときに梁部の先端部の撓む量が変動するがその撓み量の変動幅を小さく抑えることができるため、梁部に無理な変形を起こさせることなく前記本体部における前記各押圧部の近傍部分に付勢力を与えることが可能であり、回動操作部材の長い寿命を確保することができる。

以上のように本発明によれば、回動操作部材にばね部が一体に形成された部品点数の少ない簡素な構造で、回動操作部材が中立位置に復帰する際に発生するタタキ音を有効に抑止することができ、これにより品質の向上を図ることができる効果がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、図１に示すパネル１に設けられるシーソースイッチについて本発明を適用する形態を示すが、本発明に係るシーソースイッチはその用途を問わず、自動車のフロントパネルや各種機器の操作部等に設けられるシーソースイッチにも適用が可能である。

前記パネル１は、回動操作される回動操作部材２と後述する押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂとを共に保持するものであって本発明の保持部材に相当するものである。このパネル１には、所定位置に表面１５から窪む凹部１１が形成されており、この凹部１１内に回動操作部材２が嵌め込まれるようになっている。また、パネル１の裏側（図１では下側）には、プリント回路基板４が配置されている。

前記回動操作部材２は、平面視で前後方向に延びる略長方形状をなしており、後述する左右方向に延びる回動軸２４を中心として回動操作できるようになっている。この回動操作部材２は、詳しくは後述するが、図２及び図３に示すように、裏側（図２及び図３では下側）に開口するキャップ状の本体部２１と、この本体部２１の裏側の前後方向（図３では左右方向）の両端部に形成された押圧部２２Ａ，２２Ｂとを有している。そして、本体部２１の表面（図２及び図３では上面）の前側部分または後側部分が押圧操作されて本体部２１が回動操作されたときには、押圧操作された側の押圧部（押圧部２２Ａまたは押圧部２２Ｂ）が下方に変位するとともに反対側の押圧部（押圧部２２Ｂまたは押圧部２２Ａ）が上方に変位するようになっている。

前記凹部１１は、平面視で前記回動操作部材２よりも一回り大きな略長方形状をなしており、底面１１ｃを構成する底壁１１ａと、この底壁１１ａの周縁部から上方に延びる周壁１１ｂとからなっている。

前記プリント回路基板４には、前記回動操作部材２の各押圧部２２Ａ，２２Ｂに対応する位置に前後一対のスイッチ素子５Ａ，５Ｂが実装されている。これらのスイッチ素子５Ａ，５Ｂは、押圧操作を受ける***作部５１を有している。そして、各スイッチ素子５Ａ，５Ｂの***作部５１と前記回動操作部材２の各押圧部２２Ａ，２２Ｂとの間に押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂがそれぞれ配設されている。

前記各押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂは、前記押圧部２２Ａ，２２Ｂが変位する方向である上下方向に延びる略円柱状をなしており、図４（ａ）に示す中立位置にある回動操作部材２の両押圧部２２Ａ，２２Ｂと前記スイッチ素子５Ａ，５Ｂの***作部５１との離間距離と同等の軸長を有している。

前記凹部１１の底壁１１ａには、前記各スイッチ素子５Ａ，５Ｂに対応する位置に前記押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂを保持するための保持部１３がそれぞれ形成されている。これらの保持部１３は、上下方向に延びる略円筒状をなしており、前記底壁１１ａを貫通するように形成されている。そして、各保持部１３に前記各押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂがそれぞれ嵌め込まれることにより、各押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂが各保持部１３に上下動可能に保持されている。

このようなシーソースイッチにおいては、前記回動操作部材２の本体部２１の表面が押圧操作されて当該本体部２１が回動操作されると、その押圧操作された側のスイッチ素子（スイッチ素子５Ａまたはスイッチ素子５Ｂ）に操作力が押圧力伝達部材（押圧力伝達部材３Ａまたは押圧力伝達部材３Ｂ）を介して伝達され、当該スイッチ素子がオンに切り換えられる。

次に、前記回動操作部材２の構造の詳細を説明する。

前記回動操作部材２は、合成樹脂等の比較的に弾性変形し易い材料で成形されており、前記本体部２１と、前記押圧部２２Ａ，２２Ｂと、本体部２１の前後方向の両端部からそれぞれ延長されたばね部２３Ａ，２３Ｂとを一体に有している。

前記本体部２１は、前後方向に延びる略長方形状の天板２１ａと、この天板２１ａの前側端部から下方に垂れ下がる前壁２１ｂと、前記天板２１ａの左右方向の両端部からそれぞれ下方に垂れ下がる側壁２１ｃ，２１ｄと、前記天板２１ａの後側端部から下方に垂れ下がる後壁２１ｅとを有している。そして、前記前壁２１ｂと、側壁２１ｃ，２１ｄと、後壁２１ｅとは、隣接する端部同士が相互に連結され、前記天板２１ａの周縁部に沿った周壁を構成している。

前記前壁２１ｂは、左右方向の中央部の下面が両端部の下面よりも下方に突出する形状に形成されており、この中央部の下方に突出する部分が前記押圧部２２Ａとなっている。前記後壁２１ｅも同様に、左右方向の中央部の下面が両端部の下面よりも下方に突出する形状に形成されており、この中央部の下方に突出する部分が前記押圧部２２Ｂとなっている。また、前壁２１ｂ及び後壁２１ｅの内側面の左右方向の中央部には、前記天板２１ａの裏面（図２及び図３では下面）から前記押圧部２２ａ，２２Ｂまで上下方向に延びる突条部２１ｇが形成され、当該中央部の強度アップが図られている。

前記側壁２１ｃ，２１ｄは、前後方向の両端部から内側に向かうに連れて下面が上方に傾斜する形状に形成されており、中央部では下面が下方に凸となって凸部２１ｆが形成されている。そして、前記両凸部２１ｆの外側面に、左右方向に延びる回動軸２４がそれぞれ突設されている。

前記各回動軸２４は、前記凹部１１の周壁１２のうち前記側壁２１ｃ，２１ｄに対向する部分にそれぞれ設けられた貫通孔１２に嵌合可能となっている。そして、各回動軸２４が前記各貫通孔１２に嵌め込まれることにより、前記本体部２１が回動軸２４を中心として回動可能となるように回動操作部材２がパネル１に保持されている。また、回動操作部材２が図４（ａ）に示す中立位置にあるときには前記天板２１ａの表面が前記パネル１の表面１５と略同一平面上に位置するようになっている。

前記各ばね部２３Ａ，２３Ｂは、図２に示すようにそれぞれが左右一対に構成され、前側の一対のばね部２３Ａは、前記本体部２１の側壁２１ｃ，２１ｄの前側端部にそれぞれ連設され、後側の一対のばね部２３Ｂは、本体部２１の側壁２１ｃ、２１ｄの後側端部にそれぞれ連設されている。これらのばね部２３Ａ，２３Ｂは、前記側壁２１ｃ，２１ｄの外側面から前記押圧部２２Ａ，２２Ｂ近くに至るまでの幅を有しているとともに（図２参照）、前記側壁２１ｃ、２１ｄの前側端部または後側端部から互いに対向するように内向きに延びて片持ち梁状をなしており、上下方向に撓み変形（弾性変形）可能となっている。

具体的には、各ばね部２３Ａ，２３Ｂは、前記側壁２１ｃ，２１ｄの前側端部または後側端部から少し下方に延びる基部２３１と、この基部２３１の下端部から互いに対向するように前記回動軸２４近傍まで内向きに延びる梁部２３２と、この梁部２３２の先端部から互いに略平行に下方に延び、その先端が前記凹部１１の底面１１ｃに接触する接触部２３３とを有している。

前記接触部２３３の先端は、側面視で円弧状に形成されているとともに、前記本体部２１の姿勢に拘わらずばね部２３Ａ，２３Ｂが弾性変形した状態、すなわち前記梁部２３２の先端部（内側端部）が上方に変位した状態で常に前記凹部１１の底面１１ｃに接触するようになっている。

次に、このシーソースイッチの作用を説明する。

回動操作部材２が操作を受けていない状態では、その両押圧部２２Ａ，２２Ｂが両スイッチ素子５Ａ，５Ｂから押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂを介して均等に反力を受けているため、当該回動操作部材２は、図４（ａ）に示すような中立位置に保持される。詳しくは、本体部２１の前後方向の両端部から延設された各ばね部２３Ａ，２３Ｂのうち梁部２３２の先端部が相互等しい量だけ撓んだ状態で各ばね部２３Ａ，２３Ｂの接触部２３３の先端がそれぞれ凹部１１の底面１１ｃ（底壁１１ａの上面）に弾性的に接触している。

この状態から回動操作部材２の天板２１の表面の後側部分を押圧操作して本体部２１を回動操作すると、図４（ｂ）に示すようにばね部２３Ｂの梁部２３２の先端部がその撓み量を増やしながら押圧部２２Ｂが下方に変位するとともに、押圧力伝達部材３Ｂが押圧部２２Ｂに押されて当該押圧部２２Ｂとともに下方に変位する。これにより、押圧部２２Ｂの押圧力が押圧力伝達部材３Ｂを介してスイッチ素子５Ｂの***作部５１に伝達される。

このとき、反対側の押圧部２２Ａは前記押圧部２２Ｂの押し込み量と等しい量だけ浮き上がるが、この浮き上がりに追従してばね部２３Ａは梁部２３２の先端部の撓み量を減らしながら接触部２３３の先端と凹部１１の底面１１ｃとの接触状態を保持する。すなわち、押圧部２２Ａが浮き上がってもばね部２３Ａの接触部２３３の先端と凹部１１の底面１１ｃとの接触状態が維持され、ばね部２３Ａの弾発力によって当該ばね部２３Ａが連設されている本体部２１の前側端部に上向きの付勢力が与えられた状態が維持される。

この操作状態から当該操作力を解除する（例えば回動操作部材２の天板２１ａから指を離す）と、スイッチ素子５Ｂの反力が押圧力伝達部材３Ｂを介して回動操作部材２の押圧部２２Ｂに伝達され（すなわち押圧部２２Ｂが押し戻され）、回動操作部材２は最終的に前記中立位置に復帰する。

このとき、押圧部２２Ａは前記浮き上がり位置から中立位置に復帰することになるが、本体部２１の前側端部にはばね部２３Ａによって上向きの付勢力が与えられているため、押圧部２２Ａが押圧力伝達部材３Ａに急激に衝突することが抑制されてタタキ音はほとんど生じない。

また、前述したのとは逆に回動操作部材２の天板２１ａの表面の前側部分を押圧操作した場合（押圧部２２Ａにより押圧操作する場合）についても、前記と同様、その操作力を解除して中立位置に復帰するときの押圧部２２Ｂにおけるタタキ音の発生を有効に抑止することができる。

そして、このようなタタキ音の抑制という効果は、パネル１や押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂ側にほとんど変更を要せずに回動操作部材２の形状を変更するだけで、しかも回動操作部材２にばね部２３Ａ，２３Ｂが一体に形成された部品点数の少ない簡素な構造で得ることができ、これにより品質の向上を図ることができる。

なお、本実施形態では、本発明に係る保持部材に相当するものとして回動操作部材２を保持する部分と押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂを保持する部分とが一体に構成されたパネル１を示したが、本発明に係る保持部材は回動操作部材２を保持する部分と押圧力伝達部材３Ａ，３Ｂを保持する部分とが別々に構成されたものであってもよい。

回動操作部材２の具体的な構造は適宜設定可能であり、本実施形態で示したボタン式のものに限らず、摘み式のものであってもよい。

また、回動軸２４は回動操作部材２に設けられている必要はなく、凹部１１の周壁に設けられていて、回動操作部材２には貫通孔１２が設けられていてもよい。

さらに、ばね部２３Ａ，２３Ｂを一旦は内側に向かうが途中で外側に向かうような略く字状に形成することも可能である。ただし、このようにした場合には、ばね部の先端部の撓み量が大きくなり、ばね部に無理な変形を起こさせるおそれがあるが、本実施形態で示したような本体部２１の前側端部または後側端部から互いに対向するように回動軸２４近傍まで内向きに延びる梁部２３２と、この梁部２３２の先端部から凹部１１の底面１１ｃに向かって延びる接触部２３３とを有するばね部２３Ａ，２３Ｂであれば、回動操作部材２が回動操作されたときの梁部２３２の先端部の撓み量の変動幅を小さく抑えることができるため、梁部２３２に無理な変形を起こさせることなく前記本体部２１の前側端部または後側端部に付勢力を与えることが可能であり、回動操作部材２の長い寿命を確保することができる。

また、ばね部２３Ａ，２３Ｂとしては、基部２３１を省略することも可能である。さらには、接触部２３３は、図示したように必ずしも梁部２３２の先端部の末端から下方に延びている必要はなく、末端から少し基部２３１寄りの位置から下方に延びていてもよい。

また、各押圧部２２Ａ，２２Ｂが設けられる位置は本体部２１の両端部である必要はなく、両端部から内側に寄った位置であってもよいし、ばね部２３Ａ，２３Ｂが延設される位置は本体部２１の側壁２１ｃ，２１ｄの前側端部及び後側端部である必要はなく、押圧部２２Ａ，２２Ｂの近傍であればよい。

本発明の一実施形態に係るシーソースイッチの分解斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 （ａ）は回動操作部材が中立位置にある状態を示す断面側面図、（ｂ）は回動操作部材の前端部が押圧操作された状態を示す断面側面図である。 （ａ）（ｂ）は従来の一般的なシーソースイッチの動作状態を示す一部断面側面図である。

符号の説明

１ パネル（保持部材）
１１ 凹部
１１ａ 底壁
１３ 保持部
２ 回動操作部材
２１ 本体部
２２Ａ，２２Ｂ 押圧部
２３Ａ，２３Ｂ ばね部
２３１ 基部
２３２ 梁部
２３３ 接触部
２４ 回動軸
３Ａ，３Ｂ 押圧力伝達部材
４ プリント回路基板
５Ａ，５Ｂ スイッチ素子
５１ ***作部

Claims (2)

1. 押圧操作を受ける***作部を有する一対のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子から離間した位置で前記各スイッチ素子を跨る領域に在する本体部を有するとともに、この本体部の裏側の前記各スイッチ素子に対応する位置にそれぞれ押圧部を有し、これらの押圧部同士の間に位置する回動軸を中心として前記本体部が回動操作されることにより前記各押圧部がこれに対応する前記***作部に対して接離する方向に変位する回動操作部材と、この回動操作部材の各押圧部とこれに対応するスイッチ素子の***作部との間にそれぞれ介在し、前記***作部に対して接近する方向に変位する押圧部とともに変位して当該押圧部から受けた押圧力を前記***作部に伝達する押圧力伝達部材と、前記回動操作部材を前記回動軸を中心として回動操作可能となるように保持するとともにこの回動操作部材の裏側で前記各押圧力伝達部材を前記押圧部の押圧方向に移動可能に保持する保持部材とを備え、
   前記回動操作部材は、前記本体部と前記保持部材との間に位置するとともに弾性変形した状態で前記保持部材に常時接触し、その弾発力により前記本体部における前記各押圧部の近傍部分に前記押圧部が前記押圧力伝達部材を押圧する向きと逆向きの付勢力を与えるばね部を有し、このばね部と前記本体部と前記押圧部とが一体に形成されたものであることを特徴とするシーソースイッチ。
2. 請求項１記載のシーソースイッチにおいて、
   前記ばね部は、前記本体部における前記各押圧部の近傍部分から互いに対向するように前記回動軸近傍まで内向きに延びる梁部と、この梁部の先端部から前記保持部材に向かって延び、その先端が前記保持部材に接触する接触部とを有することを特徴とするシーソースイッチ。

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