(57)【要約】【課題】装置全体の小型化及び製造加工の簡素化を図ることができるスイッチ装置を提供する。【解決手段】第１接点部２０，２０及び第２接点部２１，２１を有する回路基板２と、回路基板２の接点部側に配置され、プッシュ操作によってプッシュ方向に変位する操作ノブ４と、操作ノブ４のプッシュ方向への第１変位Ｌ１による第１接点部２１，２１の接触によって導通する第３接点部５００ｂを有する弾性変形可能な第１コンタクト部材５０と、操作ノブ４のプッシュ方向への第２変位Ｌ２による第２接点部２０，２０の接触によって導通する第４接点部５１０ｂを有する第２コンタクト部材５１と、第１コンタクト部材５０，第２コンタクト部材５１及び操作ノブ４を弾性保持するスプリング部材６とを備えた。【選択図】図１
2010102956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１接点部及び第２接点部を有するベース部材と、
前記ベース部材の接点部側に配置され、プッシュ操作によってプッシュ方向に変位するプッシュ操作部材と、
前記プッシュ操作部材の前記プッシュ方向への第１変位による前記第１接点部の接触によって導通する第３接点部を有する弾性変形可能な第１コンタクト部材と、
前記プッシュ操作部材の前記プッシュ方向への第２変位による前記第２接点部の接触によって導通する第４接点部を有する第２コンタクト部材と、
前記第１コンタクト部材，前記第２コンタクト部材及び前記プッシュ操作部材を弾性保持するスプリング部材と
を備えたスイッチ装置。
【請求項２】
前記第１コンタクト部材は、前記プッシュ方向に沿って貫通する貫通孔を有し、
前記第２コンタクト部材は、前記貫通孔内に挿入して前記第４接点部を前記第２接点部に接触させるスイッチ機能部を有する請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記スプリング部材は、前記プッシュ操作による操作力を受けて弾性変形する圧縮コイルスプリングによって形成され、
前記第１コンタクト部材は、前記プッシュ操作による前記ベース部材への圧接によって弾性変形する円筒状のラバー部材によって形成されている請求項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、スイッチ装置に関し、特にプッシュ操作によって２段階に切り換え可能なスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスイッチ装置として、第１固定接点部及び第２固定接点部を部品搭載面側に有するベース部材と、この回路基板の第１固定接点部及び第２固定接点部までのストローク長を初期状態においてそれぞれ寸法Ｌ１，Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）とする第１可動接点部及び第２可動接点部を有する弾性変形可能なコンタクト部材と、このコンタクト部材を外部からのプッシュ操作力を受けて弾性変形させるプッシュ操作部材とを備えたものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
ベース部材は、第１固定接点部に接続する第１スイッチ動作回路、及び第２固定接点部に接続する第２スイッチ動作回路を含むプリント配線板によって形成されている。
【０００４】
コンタクト部材は、ベース部及びアーム部を有し、全体がゴムによって形成されている。ベース部は、固定接点部側に第１可動接点部及び第２可動接点部が配置されている。アーム部は、ベース部材の部品搭載面側に配置され、かつベース部に一体に形成されている。
【０００５】
プッシュ操作部材は、コンタクト部材を押圧可能な押圧部を有し、コンタクト部材によって弾性保持されている。
【０００６】
以上の構成により、操作者がプッシュ操作部材を下方にプッシュ操作すると、アーム部がベース部からプッシュ操作部材のプッシュ操作力を受けて弾性変形し、これに伴い第１可動接点部がプッシュ操作方向への変位（ストローク長Ｌ１）によって第１固定接点部に接触し、第１スイッチ動作が終了する。続いて、操作者がプッシュ操作部材をさらにプッシュ操作すると、ベース部がプッシュ操作部材のプッシュ操作力を受けてアーム部と共に弾性変形し、これに伴い第２可動接点部がプッシュ操作方向への変位（ストローク長Ｌ２−ストローク長Ｌ１）によって第２固定接点部に接触し、第２スイッチ動作が終了する。
【特許文献１】特公平６−８０５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のスイッチ装置によると、プッシュ操作部材がコンタクト部材によって弾性保持されているため、コンタクト部材の幅方向寸法及びプッシュ操作方向寸法が大きくなり、装置全体が大型化するという問題があった。また、コンタクト部材は、単一の部材によって形成されているため、形状が複雑になり、その製造加工が困難になるという問題もあった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、装置全体の小型化及び製造加工の簡素化を図ることができるスイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、上記目的を達成するために、第１接点部及び第２接点部を有するベース部材と、前記ベース部材の接点部側に配置され、プッシュ操作によってプッシュ方向に変位するプッシュ操作部材と、前記プッシュ操作部材の前記プッシュ方向への第１変位による前記第１接点部の接触によって導通する第３接点部を有する弾性変形可能な第１コンタクト部材と、前記プッシュ操作部材の前記プッシュ方向への第２変位による前記第２接点部の接触によって導通する第４接点部を有する第２コンタクト部材と、前記第１コンタクト部材，前記第２コンタクト部材及び前記プッシュ操作部材を弾性保持するスプリング部材とを備えたスイッチ装置を提供する。
【００１０】
（２）上記（１）に記載のスイッチ装置において、前記第１コンタクト部材は、前記プッシュ方向に沿って貫通する貫通孔を有し、前記第２コンタクト部材は、前記貫通孔内に挿入して前記第４接点部を前記第２接点部に接触させるスイッチ機能部を有する。
【００１１】
（３）上記（１）に記載のスイッチ装置において、前記スプリング部材は、前記プッシュ操作による操作力を受けて弾性変形する圧縮コイルスプリングによって形成され、前記第１コンタクト部材は、前記プッシュ操作による前記ベース部材への圧接によって弾性変形する円筒状のラバー部材によって形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、装置全体の小型化及び製造加工の簡素化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
[実施の形態]
図１は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を説明するために示す断面図（図２のＡ−Ａ断面図）である。図２は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が適用された車両の内部を概略化して示す正面図である。図３は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を説明するために示すブロック図である。図４は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の配線パターンを説明するために示す平面図である。
【００１４】
〔スイッチ装置の全体構成〕
図１において、符号１で示すスイッチ装置は、ベース部材としての回路基板２と、この回路基板２と共に収容空間３ａを内部に形成する装置本体３と、この装置本体３の収容空間３ａで往復するプッシュ操作部材としての操作ノブ４と、この操作ノブ４のプッシュ方向（矢印Ｐ１方向）への変位によるスイッチ操作（動作）状態を検出するためのコンタクト部材５と、このコンタクト部材５及び操作ノブ４を弾性保持するスプリング部材６とを備え、車両１００のステアリング１０１（共に図２に示す）に複数個（図２では１個のみ示す）配置され、かつＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０２（図３に示す）に接続されている。そして、スイッチ装置１は、図３に示すように、２段階（第１スイッチ動作又は第２スイッチ動作）に切り替え可能な切り換えスイッチとして機能し、第１スイッチ動作に対応する第１スイッチ信号Ｓ１、及び第２スイッチ動作に対応する第２スイッチ信号Ｓ２をＥＣＵ１０２に出力するように構成されている。
【００１５】
スイッチ装置１には、図３に示すように、車両用座席（図示せず）側から視認可能なモニタ１０３、及び例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）を再生可能なディスク装置１０４がＥＣＵ１０２を介して接続されている。これにより、ＥＣＵ１０２では第１スイッチ信号Ｓ１を入力すると、モニタ１０３に駆動信号Ｓ３を出力するため、モニタ１０３では複数個のスイッチ装置のうち操作者がプッシュ操作した操作ノブ４に対応するスイッチ装置１に関する情報がメッセージとして表示される。また、ＥＣＵ１０２では第２スイッチ信号Ｓ２を入力すると、ディスク装置１０４に駆動信号Ｓ４を出力するため、ディスク装置１０４ではモニタ１０３にメッセージで表示された情報の内容に応じて操作者が選択した機能としての再生が実行される。
【００１６】
（回路基板２の構成）
回路基板２は、図４に示すように、ステアリング１０１（図２に示す）内に配置され、全体が面方向に沿って互いに並列するスルーホール２ａ，２ａを有するプリント基板によって形成されている。回路基板２の部品搭載面（表面）側には、スルーホール２ａ，２ａに接続する１対の第２接点部２０，２０が、またこれら第２接点部２０，２０の周囲に位置する１対の第１接点部２１，２１、及びこれら第１接点部２１，２１に接続する第１配線パターン２２，２２がそれぞれ形成されている。回路基板２の裏面側には、第２接点部２０，２０にスルーホール２ａ，２ａを介して接続する第２配線パターン２３，２３が形成されている。第１接点部２１，２１、第２接点部２０，２０及び第１配線パターン２２，２２、第２配線パターン２３，２３の材料としては、例えば金（Ａｕ），銅（Ｃｕ）等の金属やカーボンブラック等の炭素系粉末からなる導電性材料が用いられる。
【００１７】
（装置本体３の構成）
装置本体３は、図１に示すように、下方（回路基板２の表面側）に開口する凹状の収容空間３ａ、及びこの収容空間３ａの内外に開口する例えば丸孔からなるノブ挿入孔３ｂを有し、回路基板２の表面側に配置され、全体が例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂等のプラスチック材料によって形成されている。装置本体３には、ノブ挿入孔３ｂの車両内側（回路基板側と反対側）開口部を閉塞するマスクラバー３０が貼付されている。また、装置本体３には、ノブ挿入孔３ｂの回路基板側開口周縁で操作ノブ４の外部（車両内）への移動を規制する移動規制面３ｃが設けられている。
【００１８】
（操作ノブ４の構成）
操作ノブ４は、図１に示すように、下方に開口する有頭円筒状の操作部４ａ、及びストッパとして機能する環状の鍔部４ｂを有し、回路基板２の接点部側に配置され、かつ装置本体２内に往復可能に収容され、全体が例えば装置本体３の材料と同様にＰＢＴ樹脂等のプラスチック材料によって形成されている。そして、操作ノブ４は、操作者によるプッシュ操作によって矢印Ｐ１方向に、またプッシュ操作の解除によって矢印Ｐ２方向（プッシュ方向と反対の方向）にそれぞれ変位するように構成されている。
【００１９】
操作部４ａは、操作者がマスクラバー３０を介してプッシュ操作する操作面４０ａを有し、一部がノブ挿入孔３ｂに挿入してマスクラバー３０の回路基板２側に配置されている。
【００２０】
鍔部４ｂは、装置本体３の移動規制面３ｃに対向するフランジ端面４０ｂを有し、操作部４ａの外周面に一体に形成され、かつ収容空間３ａに収容されている。
【００２１】
（コンタクト部材５の構成）
コンタクト部材５は、図１に示すように、ノブ挿入孔３ｂの軸線方向に沿って互いに並列する第１コンタクト部材５０及び第２コンタクト部材５１からなり、操作ノブ３の回路基板２側に配置され、装置本体３の収容空間３ａに往復可能に収容されている。そして、コンタクト部材５は、操作者による操作ノブ４の操作力によって回路基板２側（矢印Ｐ１方向）に往動し、操作ノブ４の操作力解除によるスプリング部材６又は第１コンタクト部材（連結部５０ｃ）及びスプリング部材６の弾撥力によってマスクラバー３０側（矢印Ｐ２方向）に復動するように構成されている。
【００２２】
第１コンタクト部材５０は、スプリング部材６の弾撥力を受ける弾撥力受部５０ａ、第１スイッチ動作に対応するスイッチ部として機能するスイッチ機能部５０ｂ、及びスイッチ機能部５０ｂと弾撥力受部５０ａとを連結する連結部５０ｃを有し、回路基板２の操作ノブ４側に往復可能に配置され、全体が略円筒体の部材によって形成されている。第１コンタクト部材５０の材料としては、例えばシリコーンなど軟質の絶縁性ゴム（ラバー）からなるプラスチック材料が用いられる。
【００２３】
弾撥力受部５０ａは、第２コンタクト部材５１の操作力受部５１ａに当接する位置に配置され、かつ連結部５０ｃの外周面に一体に形成されている。
【００２４】
スイッチ機能部５０ｂは、操作ノブ４の初期操作位置からプッシュ方向Ｐ１への第１変位Ｌ１による第１接点部２１，２１の接触によって導通する第３接点部５００ｂ、及び第１コンタクト部材５０の両軸線方向に開口する（プッシュ方向に沿って貫通する）貫通孔５０１ｂを有し、回路基板２の部品搭載面に対向する位置に配置され、かつ連結部５０ｃの下端面に一体に形成されている。第３接点部５００ｂの材料としては、例えば金（Ａｕ），銅（Ｃｕ）等の金属やカーボンブラック等の炭素系粉末からなる導電性材料が用いられる。ここで、初期操作位置とは、操作ノブ４の鍔部４ｂが装置本体３の移動規制面３ｃに当接する位置をいう。
【００２５】
連結部５０ｃは、弾撥力受部５０ａとスイッチ機能部５０ｂとの間に介在して配置され、全体が回路基板２側から操作ノブ４側に向かって口径を漸次大きくする略截頭円錐形状の内部空間を有する筒体によっている。また、連結部５０ｃは、その厚さが弾撥力受部５０ａ及びスイッチ機能部５０ｂの各厚さより小さい寸法に設定されている。そして、連結部５０ｃは、操作ノブ４のプッシュ操作による回路基板２への圧接によって弾性変形するように、また操作ノブ４のプッシュ操作解除によって弾性復帰するようにそれぞれ構成されている。
【００２６】
第２コンタクト部材５１は、操作ノブ４のプッシュ力（操作力）を受ける平面円形状の操作力受部５１ａ、及び第２スイッチ動作に対応するスイッチ部として機能する円柱状のスイッチ機能部５１ｂを有し、第１コンタクト部材５０と操作ノブ４との間に介在して配置され、全体が断面略Ｔ字状の部材によって形成されている。第２コンタクト部材５１の材料としては、例えばシリコーンなど軟質の絶縁性ゴム（ラバー）からなるプラスチック材料が用いられる。
【００２７】
操作力受部５１ａは、操作部４ａの内面（天井面）に当接する位置に配置され、かつ操作ノブ４内に収容されている。
【００２８】
スイッチ機能部５１ｂは、操作ノブ４の初期操作位置から矢印方向Ｐ１への第２変位Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）による第２接点部２０，２０の接触によって導通する第４接点部５１０ｂを有し、一部がスイッチ機能部５０ｂの貫通孔５０１ｂに挿入して第１コンタクト部材５０内に配置されている。第４接点部５１０ｂの材料としては、例えば金（Ａｕ），銅（Ｃｕ）等の金属材料やカーボンブラック等の炭素系粉末材料からなる導電性材料が用いられる。
【００２９】
（スプリング部材６の構成）
スプリング部材６は、装置本体３の収容空間３ａに収容され、かつ回路基板２の部品搭載面と第１コンタクト部材５０の弾撥力受部５０ａとの間に弾装され、全体が操作ノブ４のプッシュ操作による操作力を受けて弾性変形する圧縮コイルスプリングによって形成されている。そして、スプリング部材６は、操作ノブ４及びコンタクト部材５を操作初期位置へ復帰させるように構成されている。
【００３０】
〔スイッチ装置１の動作〕
図５は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の第１スイッチ動作状態を示す断面図である。図６は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の第２スイッチ動作状態を示す断面図である。
【００３１】
本実施の形態に示すスイッチ装置１の動作は、「第１スイッチ動作」及び「第２スイッチ動作」の各動作について説明する。
【００３２】
「第１スイッチ動作」
図５に示すように、車両１００（図２に示す）内のスイッチ装置１において、操作者が手指によってマスクラバー３０を撓ませ、操作ノブ４の操作部４ａをマスクラバー３０越しに矢印Ｐ１方向にプッシュ操作する。この場合、操作ノブ４の操作部４ａが矢印Ｐ１方向にプッシュ操作されると、操作ノブ４が下方（回路基板２に接近する方向）にスプリング部材６の弾撥力に抗してコンタクト部材５と共に往動する。この際、操作ノブ４の初期操作位置から下方への第１変位Ｌ１によって第１コンタクト部材５０（スイッチ機能部５０ｂ）の第３接点部５００ｂが回路基板２の第１接点部２１，２１に接触して導通し、スイッチ装置１の第１スイッチ動作が実行される。
【００３３】
なお、操作ノブ４の操作部４ａを操作解除すると、マスクラバー３０の撓みが取り除かれ、操作ノブ４が上方（回路基板２から離間する方向）にスプリング部材６の弾撥力によってコンタクト部材５と共に復動し、操作ノブ４が鍔部４ｂのフランジ端面４０ｂを装置本体３の移動規制面３ｃに当接させて初期操作位置に配置される。
【００３４】
「第２スイッチ動作」
図６に示すように、第１スイッチ動作の終了（第３接点部５００ｂが第１接点部２１，２１に接触して導通した）状態において、操作者が手指によってマスクラバー３０をさらに撓ませ、操作ノブ４の操作部４ａをマスクラバー３０越しに矢印Ｐ１方向にプッシュ操作する。この場合、操作ノブ４の操作部４ａが矢印Ｐ１方向にプッシュ操作されると、操作ノブ４が下方（回路基板２に接近する方向）にスプリング部材６及び第１コンタクト部材５０（連結部５０ｃ）の弾撥力に抗して第２コンタクト部材５１と共に往動するとともに、第１コンタクト部材５１が連結部５０ｃを弾性変形させて内側に撓む。この際、操作ノブ４の第１スイッチ動作位置から下方への第３変位Ｌ３（Ｌ３＝Ｌ２−Ｌ１）によって（初期操作位置から下方へ第２変位Ｌ２によって）第２コンタクト部材５１（スイッチ機能部５１ｂ）の第４接点部５１０ｂが回路基板２の第２接点部２０，２０に接触して導通し、スイッチ装置１の第２イッチ動作が実行される。
【００３５】
なお、操作ノブ４の操作部４ａを操作解除すると、マスクラバー３０の撓みが取り除かれ、操作ノブ４が上方（回路基板２から離間する方向）にスプリング部材６及び第１コンタクト部材５０（連結部５０ｃ）の弾撥力によって第２コンタクト部材５１と共に復動するとともに、第１コンタクト部材５１が連結部５０ｃを弾性復帰させて復動し、操作ノブ４が鍔部４ｂのフランジ端面４０ｂを装置本体３の移動規制面３ｃに当接させてコンタクト部材５と共に初期操作位置に配置される。
【００３６】
[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００３７】
（１）操作ノブ４及びコンタクト部材５がスプリング部材６によって弾性保持されているため、コンタクト部材５の幅（径）方向寸法及びプッシュ操作（軸線）方向寸法が小さくなり、装置全体の小型化を図ることができる。
【００３８】
（２）コンタクト部材５を２つの部材（第１コンタクト部材５０及び第２コンタクト部材５１）に分けて複雑な形状を回避することができ、その製造加工の簡素化を図ることができる。
【００３９】
（３）スプリング部材６は、低荷重を維持したままその全長を小さい寸法に設定することができる。
【００４０】
以上、本発明のスイッチ装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【００４１】
（１）本実施の形態では、第２コンタクト部材５１が第１コンタクト部材５０と同一の材料によって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば装置本体３及び操作ノブ４の材料と同一の材料（ＰＢＴ樹脂）によって第２コンタクト部材を形成してもよく、またＰＢＴ樹脂以外の材料によって形成してもよい。
【００４２】
（２）本実施の形態では、車両１００内のディスク装置１０４を機能させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばエアコンディショナなど車両内の他の電子機器を機能させる場合に用いてもよく、また車両内の電子機器以外の電子機器を機能させる場合にも本実施の形態と同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を説明するために示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が適用された車両の内部を概略化して示す正面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を説明するために示すブロック図。
【図４】本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の配線パターンを説明するために示す平面図。
【図５】本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の第１スイッチ動作状態を示す断面図。
【図６】本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の第２スイッチ動作状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１…スイッチ装置、２…回路基板、２ａ…スルーホール、３…操作ノブ、３ａ…収容空間、３ｂ…ノブ挿入孔、３ｃ…移動規制面、４…操作ノブ、４ａ…操作部、４ｂ…鍔部、５…コンタクト部材、６…スプリング部材、２１…第１接点部、２０…第２接点部、２２…第１配線パターン、２３…第２配線パターン、３０…    マスクラバー、４０ａ…操作面、４０ｂ…フランジ端面、５０…コンタクト部材、５０ａ…  弾撥力受部、５０ｂ…スイッチ機能部、５０ｃ…連結部、５１…     コンタクト部材、５１ａ…操作力受部、５１ｂ…     スイッチ機能部、１００…車両、１０１…ステアリング、１０２…ＥＣＵ、１０３…モニタ、１０４…ディスク装置、５００ｂ…第３接点部、５０１ｂ…貫通孔、５１０ｂ…第４接点部、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３     …変位、Ｐ１…プッシュ方向、Ｐ２…プッシュ方向と反対の方向、Ｓ１…スイッチ信号、Ｓ２…スイッチ信号、Ｓ３…駆動信号、Ｓ４…駆動信号
【図１】
2010102956.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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