JP5481128B2

JP5481128B2 - 多方向スイッチ装置

Info

Publication number: JP5481128B2
Application number: JP2009191051A
Authority: JP
Inventors: 悟今野; 幹夫佐々木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2009-08-20
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2029-08-20
Also published as: CN101996813B; JP2011044304A; DE102010034721A8; CN101996813A; US8399783B2; DE102010034721A1; US20110042189A1; DE102010034721B4

Description

本発明は、２つのゴム接点を共に接点オン状態となす押下操作によってスイッチングが行われ、例えば自動車のミラー角度調整スイッチなどとして好適な多方向スイッチ装置に関するものである。

この種の多方向スイッチ装置としては、従来より、図５に示すような接点構造の４方向スイッチ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。同図において、回路基板２０上には接点シート部材２１が載置されている。この接点シート部材２１は、シリコンゴム等からなる絶縁性弾性シートの複数箇所に膨出形状のゴム接点２２を突設したものであり、各ゴム接点２２には可動接点２２ａが内設されている。図５では隣接する２つのゴム接点２２を図示しているが、接点シート部材２１には８つのゴム接点２２が略同一円周上に分散して突設されており、各ゴム接点２２の可動接点２２ａがそれぞれ回路基板２０上に設けられた固定接点２３と接離可能に対向している。これらゴム接点２２は、その頂部２２ｂが所定ストローク押下操作されると、スカート部２２ｃが座屈変形（反転）してクリック感を生起すると共に、可動接点２２ａが固定接点２３に当接して接点オンするという公知のものである。

また、図５において、ゴム接点２２を押圧駆動するアクチュエータとして駆動体２４や加圧体２５が配設されている。駆動体２４は、図示せぬハウジングと一体のガイド壁２６によって位置規制される。加圧体２５はゴム接点２２の頂部２２ｂ上に搭載されており、この加圧体２５が駆動体２４によって押下される。すなわち、ユーザが図示せぬ操作部材を所望方向へ押し込むと、その方向に位置する駆動体２４が押下されるため、操作方向に応じて選択された一対のゴム接点２２が加圧体２５に押下操作されるようになっている。各ゴム接点２２は全て同一形状に形成されているため、押下操作された一対のゴム接点２２はほぼ同時にクリック感を生起して接点オン状態に切り替えられる。こうして対をなす２つのゴム接点２２をそれぞれ対応する固定接点２３に導通させると、所定のスイッチングが実行される。

したがって、ユーザが操作部材をどの方向へ押し込むかに応じて相異なる４種類のスイッチングが選択的に実行できることになり、例えば自動車のミラー角度調整スイッチの場合、ユーザは操作部材を所望方向へ押し込むことによってミラーの向きをその方向（上下左右のいずれか一方向）へ変更することができる。なお、操作力が取り除かれると座屈変形していたスカート部２２ｃが自身の弾性で元の形状に戻るため、可動接点２２ａが固定接点２３から離隔してゴム接点２２は接点オフ状態に自動復帰し、それに伴って駆動体２４や加圧体２５も元の高さ位置まで押し上げられる。

特開平８−２８７７８７号公報

ところで、図５に示すような接点構造を採用している従来の多方向スイッチ装置において、製造上のばらつきなどによって対をなす２つのゴム接点２２の非操作時の高さ位置が揃っていないと、操作時にいずれか一方のゴム接点が他方のゴム接点よりも先に座屈変形（反転）してしまうことがある。また、これら２つのゴム接点２２の非操作時の高さ位置が揃っていても、ユーザが操作部材を端押しして、いずれか一方のゴム接点側へ偏った位置に操作力が加えられると、やはり一方のゴム接点が他方のゴム接点よりも先に座屈変形してしまうことがある。このように対をなす２つのゴム接点２２の反転タイミングに時間差が生じたとしても、操作力が強ければ時間差は僅かなのでさほど問題は起こらない。しかしながら操作力が弱いと、先に座屈変形した一方のゴム接点の生じるクリック感をユーザが感得した時点で、操作部材に対する操作力が取り除かれてしまう可能性があり、その場合、他方のゴム接点は接点オン状態に切り替わっていないのでスイッチングは実行されない。

それゆえ、図５に示すような接点構造において対をなす２つのゴム接点２２の反転タイミングがずれてしまうと、誤操作を誘発しやすくなって操作性が悪化するのみならず、ユーザに動作不良と誤認されやすくなる。また、操作力を強くすれば正常に動作することが認識されたとしても、クリック感が断続的に生じてしまうため操作感触が悪くなる。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、２つのゴム接点を共に接点オン状態となす押下操作が確実に行えて操作性および操作感触が良好な多方向スイッチ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、操作部材と、この操作部材から操作力が加えられるアクチュエータと、このアクチュエータによって押下操作される複数のゴム接点と、これらゴム接点と個別に接離可能な複数の固定接点とを備え、前記複数のゴム接点のうち近接配置された対をなす２つのゴム接点の組み合わせが操作方向に応じて選択され、これら２つのゴム接点を共に押下操作してそれぞれを対応する前記固定接点に当接させることによりスイッチングが行われ、いずれか一方のゴム接点のみを対応する前記固定接点に当接させてもスイッチングは実行されない多方向スイッチ装置において、対をなす前記２つのゴム接点のうちの一方が押下操作時に座屈変形してクリック感を生起する形状に形成されていると共に、他方のゴム接点が、押下操作時に前記一方のゴム接点に比して十分に弱いクリック感を生起するか、もしくはクリック感を生起しない形状に形成されており、これら２つのゴム接点が共に押下操作されるときに、前記他方のゴム接点が前記一方のゴム接点に先行して対応する前記固定接点に当接するように構成した。

このように構成された多方向スイッチ装置では、ユーザが操作部材を所望方向へ押し込むと、操作方向に応じて選択された２つのゴム接点がアクチュエータによって押下操作されるが、その際、明瞭なクリック感を生起して接点オン状態に切り替わる一方のゴム接点よりも先に、他方のゴム接点がクリック感をほとんどもしくは全く生起しないで接点オン状態に切り替わるため、ユーザに明瞭なクリック感が感得されたときには、これら２つのゴム接点は共に接点オン状態となっている。つまり、この多方向スイッチ装置は、押下操作時に明瞭なクリック感が生起されるまではスイッチングが実行されず、明瞭なクリック感が生起された時点でスイッチングが実行されるようにしてあるため、誤操作を誘発しにくくて操作性が良好である。また、押下操作時に明瞭なクリック感が断続的に生じる虞がないので、操作感触も良好となる。なお、一方のゴム接点をクリック生成型ゴム接点、他方のゴム接点を無クリック型ゴム接点と称すると、例えば、クリック生成型ゴム接点は頂部の周囲のスカート部が断面逆Ｖ字形の円錐面に沿って形成されており、無クリック型ゴム接点のスカート部は断面逆Ｕ字形の略円筒面に沿って形成されている。

上記の構成において、無クリック型ゴム接点には押下操作時のオーバーストロークによって弾性変形する二次変形部が設けられており、この二次変形部を弾性変形させながら押下操作することによってクリック生成型ゴム接点を対応する固定接点に当接させるようにしてあると、無クリック型ゴム接点を接点オン状態に切り替えた後も違和感なく押下操作が続行されやすくなるため、一対のゴム接点を連続的に接点オンさせる押下操作を円滑に行うことができて好ましい。しかも、クリック生成型ゴム接点の生起するクリック感の明瞭さが、接点オン状態の無クリック型ゴム接点によって損なわれにくくなるため、この点でも良好な操作感触が期待できる。

また、上記の構成において、無クリック型ゴム接点を接点オンさせるために必要な作動力を、クリック生成型ゴム接点を接点オンさせるために必要な作動力よりも弱く設定しておくと共に、これら２つのゴム接点に対して押下操作力が略同等の大きさで付与されるようにしておけば、押下操作時に無クリック型ゴム接点、クリック生成型ゴム接点の順序で確実に両ゴム接点を接点オン状態に切り替えることができるため好ましい。ただし、これら２つのゴム接点の作動力が同等であったとしても、無クリック型ゴム接点側へ偏った位置に押下操作力が付与されるようにしておけば、押下操作時に無クリック型ゴム接点とクリック生成型ゴム接点を順次かつ確実に接点オンさせることはできる。

また、上記の構成において、アクチュエータが、対をなす２つのゴム接点（無クリック型ゴム接点とクリック生成型ゴム接点）の頂部どうしを橋絡するように両ゴム接点上に搭載された加圧体と、この加圧体の所定位置に搭載されて操作部材に押下される駆動体とを備え、加圧体が駆動体に傾動可能に支持されていると、無クリック型ゴム接点とクリック生成型ゴム接点の各頂部の上下動に加圧体の傾動を円滑に追随させることができると共に、押下操作力を常に加圧体の所定位置に付与することができるため、信頼性が高めやすくなる。

また、上記の構成において、略同一円周上に対をなす２つのゴム接点（無クリック型ゴム接点とクリック生成型ゴム接点）を複数組分散して配設した接点シート部材と、これらゴム接点が個別に接離可能な複数の固定接点を配設した回路基板とを備え、ミラー角度を相異なる４方向へ調整するための４種類のスイッチングが操作方向に応じて選択的に行えるようにしてあると、自動車のミラー角度調整スイッチとして好適な多方向スイッチ装置が得られる。

本発明の多方向スイッチ装置は、近接配置された対をなす２つのゴム接点のうちの一方がクリック生成型ゴム接点で、他方はクリック感が非常に弱いかクリック感を生起しない無クリック型ゴム接点であり、これら２つのゴム接点が共に押下操作されるときに、無クリック型ゴム接点がクリック生成型ゴム接点に先行して接点オンするように構成されているため、ユーザに明瞭なクリック感が感得されたときにはこれら２つのゴム接点は共に接点オン状態となっている。つまり、この多方向スイッチ装置は、押下操作時に明瞭なクリック感が生起されるまではスイッチングが実行されず、明瞭なクリック感が生起された時点でスイッチングが実行されるようにしてあるため、誤操作を誘発しにくくて操作性が良好である。また、押下操作時に明瞭なクリック感が断続的に生じる虞がないので操作感触が良好である。

本発明の実施形態例に係る多方向スイッチ装置の平面構造を示す説明図である。該多方向スイッチ装置に配設された対をなす２つのゴム接点の非操作時の状態を示す要部説明図である。図２の２つのゴム接点が押下操作されて一方が接点オン状態に切り替わった状態を示す要部説明図である。図２の２つのゴム接点が押下操作されて共に接点オン状態に切り替わった状態を示す要部説明図である。従来例に係る多方向スイッチ装置に配設された対をなす２つのゴム接点を示す説明図である。

以下、発明の実施の形態について図１〜図４を参照しつつ説明する。これらの図に示す多方向スイッチ装置１は自動車のミラー角度調整スイッチとして使用されるものであり、ミラー角度を相異なる４方向へ調整するための４種類のスイッチングが操作方向に応じて選択的に行えるようになっている。

この多方向スイッチ装置１は、操作部材２と、操作部材２から操作力が加えられる駆動体３および加圧体４と、接点シート部材５に４つずつ分散して突設された２種類のゴム接点６，７と、回路基板８上で各ゴム接点６，７と対向する位置にそれぞれ設けられた固定接点９とによって主に構成されている。操作部材２は外周部の等間隔な４箇所を選択的に押し込んで傾倒させることができる。駆動体３と加圧体４は各ゴム接点６，７を押圧駆動するためのアクチュエータである。接点シート部材５はシリコンゴム等からなる絶縁性弾性シートに膨出形状のゴム接点６，７を分散して突設したものであり、この接点シート部材５は回路基板８上に載置されている。そして、操作時に操作部材２が駆動体３を介して加圧体４を押下し、この加圧体４が、操作方向に応じて選択された２つのゴム接点６，７を共に押下して対応する固定接点９に当接させることにより、所定のスイッチングが行われるようになっている。

図１に示すように、接点シート部材５には、略同一円周上に２種類のゴム接点６，７が交互に計８つ突設されており、このうち隣接する２つのゴム接点６，７どうしは対をなしている。すなわち、接点シート部材５には等間隔な４箇所にそれぞれ、２種類のゴム接点６，７が対をなして配設されている。そして、図２に示すように、各ゴム接点６，７に内設されている可動接点６ａ，７ａがそれぞれ対応する固定接点９と接離可能に対向している。

２種類のゴム接点６，７について説明すると、一方のゴム接点６はクリック生成型であり、他方のゴム接点７は無クリック型である。クリック生成型のゴム接点６は、頂部６ｂの周囲のスカート部６ｃが断面逆Ｖ字形の円錐面に沿って形成されており、頂部６ｂが所定ストローク押下操作されると、スカート部６ｃが座屈変形（反転）してクリック感を生起すると共に、可動接点６ａが対応する固定接点９に当接して接点オン状態に切り替えられる。また、無クリック型のゴム接点７は、頂部７ｂの周囲のスカート部７ｃが断面逆Ｕ字形の略円筒面に沿って形成されており、頂部７ｂが押下操作されるのに伴い該頂部７ｂの周囲でスカート部７ｃが内方へ陥没するように徐々に撓んでいくため、頂部７ｂが所定ストローク押下操作されると、クリック感をほとんど（あるいは全く）生起せずに可動接点７ａが対応する固定接点９に当接して接点オン状態に切り替えられる。なお、無クリック型のゴム接点７の頂部７ｂは、オーバーストロークを阻害しないように弾性変形しやすい中空状の二次変形部として形成されている。

図２に示すように、対をなす２種類のゴム接点６，７は非操作時の高さ位置が揃うように形成されているが、無クリック型のゴム接点７を接点オンさせるために必要な作動力は、クリック生成型のゴム接点６を接点オンさせるために必要な作動力よりも弱く設定されている。また、対をなす両ゴム接点６，７に対して押下操作力が略同等の大きさで付与されるように配慮して、駆動体３および加圧体４が操作部材２と接点シート部材５との間に介設されている。そのため、対をなすゴム接点６，７が加圧体４に押下操作されると、無クリック型のゴム接点７がクリック生成型のゴム接点６に先行して接点オンするようになっている。

すなわち、加圧体４は、対をなすゴム接点６，７の頂部６ｂ，７ｂどうしを橋絡するように両ゴム接点６，７上に搭載されており、この加圧体４には両ゴム接点６，７から等距離の位置に球面状の受け面を有する受け部４ａが設けられている。そして、この受け部４ａに駆動体３の球状端部３ａが摺動可能に圧接しているため、加圧体４は駆動体３に傾動可能に支持されている。それゆえ、ユーザが操作部材２を押し込んで駆動体３の球状端部３ａが加圧体４を押下するときには、対をなす２つのゴム接点６，７に対して略同等の大きさの押下操作力が付与されることになる。また、かかる押下操作の過程でゴム接点７がゴム接点６よりも先に接点オンするため、頂部７ｂ，６ｂの押下量が図３に示すように相違することになるが、加圧体４は駆動体３に対して傾動できるので、頂部７ｂ，６ｂどうしの高さ位置がばらついても加圧体４を円滑に追随させることができる。なお、駆動体３を位置規制するために設けられているガイド壁１０は図示せぬハウジングと一体である。

次に、このように構成された多方向スイッチ装置１の動作について説明する。図２に示すように、非操作時には対をなす２種類のゴム接点６，７の高さ位置が同等なため、加圧体４は回路基板８に対して略平行に延在している。このとき、各ゴム接点６，７は、可動接点６ａ，７ａが対応する固定接点９から離隔しているため、いずれも接点オフ状態となっている。

この状態でユーザが操作部材２を所望方向へ押し込むと、その方向に位置する駆動体３が押下されるため、操作方向に応じて選択された一対のゴム接点６，７が加圧体４に押下されるようになる。その際、２つのゴム接点６，７に付与される押下操作力は略同等であるが、無クリック型のゴム接点７のほうがクリック生成型のゴム接点６よりも作動力が弱いため、図３に示すように、まず先にゴム接点７のスカート部７ｃが大きく撓んで可動接点７ａが対応する固定接点９に当接する。つまり、ゴム接点７がゴム接点６に先行して接点オン状態に切り替わる。この段階ではまだゴム接点６が接点オフ状態のままなのでスイッチングは実行されないが、ゴム接点７はクリック感をほとんど（あるいは全く）生起せずに接点オン状態に切り替わり、かつゴム接点７のオーバーストローク時に中空状の頂部（二次変形部）７ｂが容易に弾性変形するため、ユーザは違和感なく押下操作を続行して駆動体３および加圧体４はさらに押し込まれていく。

そして、接点オフ状態のゴム接点６の頂部６ｂが加圧体４によって所定ストローク押下操作された時点で、スカート部６ｃが座屈変形してクリック感を生起すると共に、可動接点６ａが対応する固定接点９に当接して接点オン状態に切り替わる（図４参照）。その結果、対をなす２つのゴム接点６，７がそれぞれ対応する固定接点９に導通されたことにより所定のスイッチングが実行される。すなわち、ユーザは操作部材２をどの方向へ押し込むかに応じて相異なる４種類のスイッチングを選択的に行わせることができる。具体的には、ユーザは操作部材２を所望方向へ押し込むことによってミラーの向きをその方向（上下左右のいずれか一方向）へ変更することができる。

なお、操作部材２に対する操作力が取り除かれると、スカート部６ｃ，７ｃや頂部７ｂが自身の弾性で元の形状に戻るため、可動接点６ａ，７ａは固定接点９から離隔して、ゴム接点６，７はそれぞれ図２に示す接点オフ状態に自動復帰する。また、ゴム接点６，７が元の形状に戻るのに伴い、駆動体３や加圧体４も元の高さ位置まで押し上げられる。

以上説明したように本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１は、近接配置された対をなす２つのゴム接点６，７のうちの一方がクリック生成型で他方が無クリック型であり、これら一対のゴム接点６，７が共に押下操作されるときに、無クリック型のゴム接点７がクリック生成型のゴム接点６に先行して接点オンするように構成してあるため、ユーザに明瞭なクリック感が感得されたときには両ゴム接点６，７が共に接点オン状態となっている。つまり、この多方向スイッチ装置１は、押下操作時に明瞭なクリック感が生起されるまではスイッチングが実行されず、明瞭なクリック感が生起された時点でスイッチングが実行されるようにしてあるため、誤操作を誘発しにくくて操作性が良好である。また、押下操作時に明瞭なクリック感が断続的に生じる虞がないので、操作感触も良好となる。

特に、本実施形態例においては、無クリック型のゴム接点７を接点オンさせるために必要な作動力を、クリック生成型のゴム接点６を接点オンさせるために必要な作動力よりも弱く設定し、かつ両ゴム接点７，６に押下操作力が略同等の大きさで付与されるように設定してあるため、押下操作時に無クリック型のゴム接点７、クリック生成型のゴム接点６の順序で確実に両ゴム接点７，６を接点オン状態に切り替えることができる。ただし、これら２つのゴム接点７，６の作動力が同等であったとしても、無クリック型のゴム接点７側へ偏った位置に押下操作力が付与されるようにしておけば、押下操作時に無クリック型のゴム接点７とクリック生成型のゴム接点６を順次かつ確実に接点オンさせることは可能である。

また、本実施形態例に係る多方向スイッチ装置１は、無クリック型のゴム接点７に、押下操作時のオーバーストロークによって弾性変形する二次変形部として中空状の頂部７ｂが設けられており、この頂部７ｂ（二次変形部）を弾性変形させながら押下操作することによってクリック生成型のゴム接点６が接点オン状態に切り替わるようにしてある。そのため、無クリック型のゴム接点７を接点オン状態に切り替えた後も違和感なく押下操作が続行されやすくなり、一対のゴム接点７，６を連続的に接点オンさせる押下操作を円滑に行うことができる。しかも、クリック生成型のゴム接点６の生起するクリック感の明瞭さが、接点オン状態の無クリック型のゴム接点７によって損なわれにくくなるため、この点でも良好な操作感触が期待できる。

なお、上記の実施形態例においては、対をなす２つのゴム接点６，７上に搭載された加圧体４の受け部４ａに駆動体３の球状端部３ａが摺動可能に圧接しており、加圧体４が駆動体３に傾動可能に支持されている。そのため、ゴム接点６，７の各頂部６ｂ，７ｂの上下動に加圧体４の傾動を円滑に追随させることができると共に、押下操作力を常に加圧体４の所定位置（受け部４ａ）に付与することができて、信頼性が高めやすくなっている。ただし、ゴム接点６，７を押圧駆動するためのアクチュエータの構造は上記の実施形態例に限定されるものではなく、例えば、操作部材に突設した駆動体を加圧体と組み合わせたものや、加圧体と一体的に傾動する駆動体を用いたものなどであってもよい。

また、上記の実施形態例では、自動車のミラー角度調整スイッチとして使用される多方向スイッチ装置（４方向スイッチ装置）について説明したが、対をなす２つのゴム接点を共に接点オン状態となす押下操作によってスイッチングが行われる多方向スイッチ装置であれば、本発明を適用することによって上記の実施形態例と同様の効果が期待できる。

１多方向スイッチ装置
２操作部材
３駆動体（アクチュエータ）
４加圧体（アクチュエータ）
５接点シート部材
６（クリック生成型）ゴム接点
６ａ可動接点
６ｂ頂部
６ｃスカート部
７（無クリック型）ゴム接点
７ａ可動接点
７ｂ頂部（二次変形部）
７ｃスカート部
８回路基板
９固定接点

Claims

操作部材と、この操作部材から操作力が加えられるアクチュエータと、このアクチュエータによって押下操作される複数のゴム接点と、これらゴム接点と個別に接離可能な複数の固定接点とを備え、前記複数のゴム接点のうち近接配置された対をなす２つのゴム接点の組み合わせが操作方向に応じて選択され、これら２つのゴム接点を共に押下操作してそれぞれを対応する前記固定接点に当接させることによりスイッチングが行われ、いずれか一方のゴム接点のみを対応する前記固定接点に当接させてもスイッチングは実行されない多方向スイッチ装置であって、
対をなす前記２つのゴム接点のうちの一方が押下操作時に座屈変形してクリック感を生起する形状に形成されていると共に、他方のゴム接点が、押下操作時に前記一方のゴム接点に比して十分に弱いクリック感を生起するか、もしくはクリック感を生起しない形状に形成されており、これら２つのゴム接点が共に押下操作されるときに、前記他方のゴム接点が前記一方のゴム接点に先行して対応する前記固定接点に当接するように構成したことを特徴とする多方向スイッチ装置。
請求項１の記載において、前記他方のゴム接点には押下操作時のオーバーストロークによって弾性変形する二次変形部が設けられており、この二次変形部を弾性変形させながら押下操作することによって前記一方のゴム接点を対応する前記固定接点に当接させるようにしたことを特徴とする多方向スイッチ装置。
請求項１または２の記載において、前記他方のゴム接点を接点オンさせるために必要な作動力を、前記一方のゴム接点を接点オンさせるために必要な作動力よりも弱く設定しておくと共に、これら２つのゴム接点に対して押下操作力が略同等の大きさで付与されるようにしてあることを特徴とする多方向スイッチ装置。
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記アクチュエータが、対をなす前記２つのゴム接点の頂部どうしを橋絡するように両ゴム接点上に搭載された加圧体と、この加圧体の所定位置に搭載されて前記操作部材に押下される駆動体とを備え、前記加圧体が前記駆動体に傾動可能に支持されていることを特徴とする多方向スイッチ装置。
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、略同一円周上に対をなす前記２つのゴム接点を複数組分散して配設した接点シート部材と、これらゴム接点が個別に接離可能な複数の固定接点を配設した回路基板とを備え、ミラー角度を相異なる４方向へ調整するための４種類のスイッチングが操作方向に応じて選択的に行えるようにしてあることを特徴とする多方向スイッチ装置。