(57)【要約】【課題】ケースに対する操作部の中立位置を安定させたスイッチ装置を提供する。【解決手段】スイッチ装置ＳＷは、ケース１と、ケース１に移動自在に取着される操作部２と、弾性を有し操作部２の変位に応じて圧縮または伸張する検出コイルＬと、検出コイルＬ内に配置されるコア５Ａ，５Ｂと、ケース１に対する中立位置に操作部２を復帰させるための復帰ばねとを備え、検出コイルＬは、操作部２が上記中立位置に位置する状態において、ばね力が上記復帰ばねと釣り合うようなばね体で形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、当該ケースに移動自在に取着される操作部と、弾性を有し前記操作部の変位に応じて圧縮または伸張する検出コイルと、当該検出コイル内に配置されるコアと、前記ケースに対する中立位置に前記操作部を復帰させるための復帰ばねとを備え、前記検出コイルは、前記操作部が前記中立位置に位置する状態において、ばね力が前記復帰ばねと釣り合うようなばね体からなることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記コアは、前記操作部の変位に応じて前記検出コイルが最も圧縮された状態で、当該検出コイルと重なるような長さ寸法に形成されることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記検出コイルは、当該検出コイルの伸縮方向において一端側から他端側に行くほどコイル径が大きくなるように形成され、前記コアは、前記操作部の変位に応じて前記検出コイルが最も伸張された状態で、少なくとも当該検出コイルと重なるような長さ寸法に形成されることを特徴とする請求項１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、スイッチ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、人が手で持つ把持部（例えば操作レバーや操作ノブ）を有し、把持部の操作内容（例えば操作レバーを傾けた方向やその傾きの大きさ）に応じた電気信号を出力するジョイスティック装置が提供されている。このようなジョイスティック装置は、例えば油圧ショベルやクレーンなどの建設機械を操作するために用いられ、油圧ショベルの場合は、このジョイスティック装置によってバケットの掘削／開放や、アームの曲げ／伸ばし、ブームの上げ／下げなどが行われる。
【０００３】
ところで、上記のような油圧ショベルでは、アタッチメントとしてバケットの代わりに、圧砕機（クラッシャ）やグラップル、リフティングマグネット、カッタなどを利用することができるようになっている。このようなアタッチメントは、その種類によって、アタッチメント用のアクチュエータ（例えば油圧シリンダやモータ）の数が異なっており、機構が複雑なものでは把持部による操作だけでは操作できない場合があった。
【０００４】
そこで、上記の把持部の先端側に、人が指で操作するスイッチ装置を設けたジョイスティック装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。このスイッチ装置は、人が操作していないときは中立位置に位置し、人の操作によって中立位置から移動される操作部と、操作部とともに変位する磁石（永久磁石）と、磁石の変位によって生じた磁界の強度変化を検出する磁気センサ（例えば磁気抵抗素子やホール素子）とを備えており、磁石の変位（すなわち操作部の変位）を検出し、その変位に比例した電気信号を出力する所謂比例制御スイッチである。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のような磁気センサを利用したスイッチ装置では、磁気センサが操作時の振動や外部磁場の影響を受け易く、外部磁場などを操作部の変位として誤検出する虞があり、そのため操作部の変位を精度よく検出できない場合があった。
【０００６】
そこで、検出精度を向上させるために、磁気センサの代わりに検出コイルを利用したスイッチ装置が提案されている。このスイッチ装置ＳＷは、図３に示すようにケース１と、ケース１に取着されて、後述の軸部１０を回転中心として所定範囲内で揺動自在に回転する操作部２と、ケース１内に収納され、操作部２のケース１に対する中立位置からの変位を検出するための検出ブロックＢＫとを備えている。
【０００７】
検出ブロックＢＫは、操作部２の変位に応じて所定方向（図３中の矢印Ｍ５，Ｍ６方向）に移動する作動子３と、操作部２の変位を検出するための検出コイル（図示せず）を有する検出部４と、作動子３に取り付けられ、当該作動子３の移動に伴って検出コイル内に進退自在に挿入されるコア５と、検出コイルに所定の周波数および振幅の電流を出力し、当該電流および検出コイルのインピーダンスにより決まる電圧信号を、操作部２の変位を示す電気信号に変換する信号処理部６と、金属板により形成され、信号処理部６に接続される複数（本図では３つ）の端子部７とを備えている。
【０００８】
作動子３は、絶縁性を有する樹脂材料により略円柱状に形成されており、小径部３ａと、小径部３ａにおける操作部２側の端部（図３中の上端部）に形成された大径部３ｂとを一体に備えている。これらの小径部３ａおよび大径部３ｂは、互いの中心軸が一致するように形成されており、また大径部３ｂの外周面には全周に渡って溝部３ｃが形成されている。
【０００９】
検出部４は、円筒状のコイルボビン４ａと、コイルボビン４ａに巻回される検出コイルとを有している。ここで、コイルボビン４ａは、絶縁性を有する樹脂材料からなる樹脂成形品であって、検出コイルが巻回される巻胴部４ｂと、巻胴部４ｂの軸方向一端側（図３中の上側）に形成された上鍔部４ｃと、巻胴部４ｂの軸方向他端側（図３中の下側）に形成された下鍔部４ｄとを一体に備えている。コイルボビン４ａの内径は、作動子３の小径部３ａの外径以上、且つ大径部３ｂの外径未満に設定されている。また、上鍔部４ｃには、検出部４をケース１に取り付けるための取付孔４ｅが形成されている。
【００１０】
コア５は、例えばフェライトなどの磁性材料や金属材料により略円柱状に形成され、中心軸が小径部３ａの中心軸に一致するように当該小径部３ａにインサートされることで、作動子３に取り付けられている。
【００１１】
信号処理部６は、略矩形板状のプリント基板６ａに電子部品を実装して構成され、駆動回路と検出回路とを有している。プリント基板６ａには、巻胴部４ｂの軸方向他端側の端部（図３中の下端部）と凹凸嵌合する嵌合孔６ｂと、各端子部７用の挿通孔（図示せず）とが厚み方向（図３中の上下方向）にそれぞれ貫設されている。ここにおいて、上記駆動回路は、検出コイルに所定の周波数および振幅の電流を出力する電流回路であり、また検出回路は、駆動回路が出力する電流および検出コイルのインピーダンスにより決まる検出コイルの両端電圧に応じて、検出コイルに対するコア５の挿入位置情報、すなわち操作部２の変位を示す電気信号を出力する。
【００１２】
ケース１は、絶縁性を有する樹脂材料からなる樹脂成形品であるボディ８およびカバー９により構成されている。ボディ８は、高さ方向両端部（図３中の上端部および下端部）が開口する略矩形箱状に形成され、ボディ８の幅方向（図３中の紙面に垂直な方向）両側面には、操作部２の揺動軸（ハンドル軸）となる軸部１０用の軸受孔（図示せず）がそれぞれ形成されている。また、ボディ８の高さ方向一端側（図３中の上側）には、側方に突出する鍔部８ｂがボディ８の全周に渡って形成され、さらにボディ８の長さ方向（図３中の左右方向）両側面には、上述のジョイスティック装置の把持部に当該ボディ８を取り付けるための取付片８ｃ，８ｃがそれぞれ一体に突設されている。
【００１３】
ボディ８の内部には、ボディ８の内部を高さ方向に二分する隔壁部８ｄが形成されており、当該隔壁部８ｄよりも上側のボディ８の内部空間は、操作部２が配置される操作部収納室８ｅとして、隔壁部８ｄよりも下側のボディ８の内部空間は、主として検出部４および信号処理部６を収納する電子部品収納室８ｆとして用いられる。また、電子部品収納室８ｆの内周面には、プリント基板６ａの厚み方向一面（図３中の上面）に当接するリブ８ｇが周設されており、上記プリント基板６ａは、リブ８ｇに上面が当接した状態で電子部品収納室８ｆに収納される。
【００１４】
隔壁部８ｄの高さ方向一面側（図３中の上面側）には、一対の円形状の凹所８ｈ，８ｈが形成されている。これらの凹所８ｈ，８ｈは、隔壁部８ｄの長さ方向（図３中の左右方向）において離間するとともに、同方向においてそれぞれの中心が一直線上に位置しないようにずらして配置されている。また、各凹所８ｈの底面部には、円筒状の内周壁部８ｉと、内周壁部８ｉの外径よりも大きい内径を有する円筒状の外周壁部８ｊとが凹所８ｈと中心軸を一致させる形でそれぞれ突設されている。なお、内周壁部８ｉの内径は、作動子３の大径部３ｂの外径よりも大きく設定されている。
【００１５】
ところで、本スイッチ装置ＳＷでは、片側（図３中の左側）の凹所８ｈの底面部にのみ、作動子３が挿通される挿通孔８ｋが形成されている。この挿通孔８ｋは、内周壁部８ｉで囲まれた底面部の中央に、その中心軸を凹所８ｈの中心軸と一致させる形で形成されており、その内径は作動子３の小径部３ａの外径以上、且つ大径部３ｂの外径未満に設定されている。そして、作動子３は、小径部３ａを挿通孔８ｋに挿通した状態でケース１に取り付けられる。ここにおいて、作動子３の小径部３ａを挿通孔８ｋに挿通させる際には、上記の小径部３ａに、作動子３を操作部２側（図３中の上側）に付勢することで当該作動子３を復帰させる作動子ばね１１が被嵌される。なお、本例では、作動子ばね１１としてコイルスプリング（コイルばね）を用いており、軸方向一端部（図３中の上端部）が大径部３ｂに当接するとともに、軸方向他端部が挿通孔８ｋの周縁部に当接した状態に配置される。また、作動子ばね１１の自然長は、操作部２の位置にかかわらず、作動子３が操作部２に当接するような長さに設定されている。
【００１６】
また、隔壁部８ｄの高さ方向一面側には、一対の支持リブ８ｌ（図３では片側のみ図示）が突設されている。各支持リブ８ｌは、ケース１の幅方向において一方の凹所８ｈに隣接するとともに、ケース１の長さ方向において他方の凹所８ｈと重なるように配置されており、操作部２をケース１に取り付けた際に、後述する復帰ばね１３の各腕部１３ｂがそれぞれ当接される。
【００１７】
一方、隔壁部８ｄの高さ方向他面側（図３中の下面側）には、検出部４の上鍔部４ｃの取付孔４ｅに挿通される複数の取付リブ８ｍが、各凹所８ｈにそれぞれ対応する形で突設されており、各取付リブ８ｍを対応する取付孔４ｅにそれぞれ挿入することで、検出部４がケース１に対して取り付けられるとともに位置決めされる。
【００１８】
ところで、隔壁部８ｄには、作動子３が挿通される挿通孔８ｋが形成されているため、操作部収納室８ｅと電子部品収納室８ｆとが挿通孔８ｋを通じて連通することになるが、操作部収納室８ｅは被水環境下に置かれることが多いため、操作部収納室８ｅ内に水や埃などの異物が入り込んだ際には、これらの異物が挿通孔８ｋを通じて電子部品収納室８ｆに入り込む虞がある。そのため、ケース１には、操作部収納室８ｅから電子部品収納室８ｆへの異物の侵入を防止するための被覆部１２が設けられている。
【００１９】
被覆部１２は、防水性および可撓性を有する樹脂材料（例えばゴム）により形成され、大円筒部１２ａと、大円筒部１２ａよりも外径が小さい小円筒部１２ｂと、大円筒部１２ａの軸方向一端側（図３中の上端側）と、小円筒部１２ｂの軸方向他端側（図３中の下端側）とを連続一体に連結する連結部１２ｃとを備えている。大円筒部１２ａの軸方向他端側には、外側に突出する円環状の下フランジ部１２ｄが一体に形成され、また小円筒部１２ｂの軸方向一端側には、内側に突出する円環状の上フランジ部１２ｅが一体に形成されている。
【００２０】
大円筒部１２ａの内径は、内周壁部８ｉの外径と同程度の大きさに設定され、小円筒部１２ｂの内径は、作動子３の大径部３ｂの外径と同程度の大きさに設定されている。また、下フランジ部１２ｄの外径は、外周壁部８ｊの内径より小さく設定され、上フランジ部１２ｅの内径は、作動子３の溝部３ｃの外径と同程度の大きさに設定されている。
【００２１】
カバー９は、ボディ８の高さ方向他端側（図３中の下側）の開口を閉塞する形でボディ８に取り付けられる、所謂背面カバーである。このカバー９は、ボディ８の高さ方向他端側の開口を閉塞できる大きさの略矩形板状に形成されており、複数の端子部７をケース１から外部に露出させるための複数の貫通孔（図示せず）が厚み方向（図３中の上下方向）に貫設されている。
【００２２】
操作部２は、本スイッチ装置ＳＷを手動動作するための操作ハンドルであって、絶縁性を有する樹脂材料により略箱状に形成されている。また、操作部２は、幅方向（図３中の紙面に垂直な方向）に直交する面内における外形形状が、高さ方向一端側の両側部が同方向に突出するとともに、高さ方向他端側の中央部が同方向に突出する略く字状に形成されている。なお、操作部２は、ケース１に取り付けられた状態で、操作面がケース１外に突出する高さ寸法に設定されている（図３参照）。
【００２３】
この操作部２の幅方向両側面には、軸部１０が貫挿される貫挿孔（図示せず）がそれぞれ形成されている。また、操作部２の内底面には、操作部２をケース１に対する中立位置に復帰させる復帰ばね１３を固定するための一対の挟持片２ｂ，２ｂが突設されている。ここで、復帰ばね１３として、コイル部１３ａと、コイル部１３ａの両端部それぞれからコイル部１３ａの巻軸方向（図３中の紙面に垂直な方向）と直交する方向に突出させた一対の腕部１３ｂ（図３では片側のみ図示）とを一体に備える所謂ねじりコイルばね（トーションばねともいう）を使用している。一方、操作部２の幅方向内側面には、復帰ばね１３の各腕部１３ｂがそれぞれ弾接される一対の位置決めリブ（図示せず）が一体に突設されている。
【００２４】
したがって、復帰ばね１３は、コイル部１３ａの巻軸方向が操作部２の幅方向となるように一対の挟持片２ｂ，２ｂ間に配置されるとともに、各腕部１３ｂがそれぞれ対応する位置決めリブに弾接した状態で操作部２に取り付けられる。また、復帰ばね１３を操作部２に取り付けた状態では、復帰ばね１３のコイル部１３ａと操作部２の各貫挿孔とが連通しており、一方の貫挿孔から操作部２内に挿入された軸部１０は、コイル１３ａの内側を通って他方の貫通孔から操作部２外へ突出した状態で操作部２に取り付けられる。そして、操作部２は、軸部１０の中心軸を回転中心としてケース１に揺動自在に取り付けられることになる。
【００２５】
また、操作部２の内底面において、隔壁部８ｄの各凹所８ｈに対応する部位には、作動子３の大径部３ｂに当接する当接リブ２ｄがそれぞれ設けられているが、本スイッチ装置ＳＷでは作動子３を１つしか使用していないため、片側の当接リブ２ｄは使用されない。
【００２６】
ここで、復帰ばね１３の各腕部１３ｂは、それぞれ各壁部８ｄに突設された支持リブ８ｌに当接しているから、操作部２を操作していない状態（つまり操作部２に操作荷重が加えられていない状態）では、復帰ばね１３による操作部２を反時計回り（図３中の矢印Ｃ５方向）に回転させる操作反力と、作動子３の作動子ばね１１による操作部２を時計回り（図３中の矢印Ｃ６方向）に回転させる操作反力とが平衡する位置に操作部２が位置することになり、この位置がケース１に対する操作部２の中立位置となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２００２−３５８１３３号公報（特に段落［００３３］、及び、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
上述の検出コイルを利用したスイッチ装置ＳＷでは、ケース１に対する操作部２の中立位置は、操作部２側に設けられた復帰ばね１３と、作動子３側に設けられた作動子ばね１１の力バランスで決まるものであるが、スペースの関係上、作動子ばね１１には小型でばね力の弱いものが使用されており、そのため両者の力バランスが悪く、中立位置が不安定になる虞があった。
【００２９】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ケースに対する操作部の中立位置を安定させた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】
【００３０】
請求項１の発明は、ケースと、当該ケースに移動自在に取着される操作部と、弾性を有し操作部の変位に応じて圧縮または伸張する検出コイルと、当該検出コイル内に配置されるコアと、ケースに対する中立位置に操作部を復帰させるための復帰ばねとを備え、検出コイルは、操作部が中立位置に位置する状態において、ばね力が復帰ばねと釣り合うようなばね体からなることを特徴とする。
【００３１】
請求項２の発明は、コアは、操作部の変位に応じて検出コイルが最も圧縮された状態で、当該検出コイルと重なるような長さ寸法に形成されることを特徴とする。
【００３２】
請求項３の発明は、検出コイルは、当該検出コイルの変形方向において一端側から他端側に行くほどコイル径が大きくなるように形成され、コアは、操作部の変位に応じて検出コイルが最も伸張された状態で、少なくとも当該検出コイルと重なるような長さ寸法に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１の発明によれば、検出コイルにばね性を持たせているので、復帰ばねに対応させるばね体を従来例に比べて大型化することができ、その結果操作部の中立位置において復帰ばねのばね力と検出コイルのばね力とを釣り合わせることができるから、操作部を常に同じ中立位置に復帰させることが可能になり、その結果操作部の中立位置を安定させることができる。また、検出コイルにばね性を持たせることによって、従来例のように作動子ばねを設けなくてもいいから、部品点数の削減が図れるという効果がある。
【００３４】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果が得られ、またコアの長さが短くてすむからコスト削減を図ることができるという効果もある。
【００３５】
請求項３の発明によれば、請求項１と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態１のスイッチ装置を示し、（ａ）は操作部を操作していない状態の模式図、（ｂ）は操作部を操作している状態の模式図である。
【図２】実施形態２のスイッチ装置を示し、（ａ）は操作部を操作していない状態の模式図、（ｂ）は操作部を操作している状態の模式図である。
【図３】従来例のスイッチ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明に係るスイッチ装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明に係るスイッチ装置は、例えば油圧ショベルやクレーンなどの建設機械を操作するためのジョイスティック装置の把持部に取り付けられ、当該把持部では操作できない複雑な操作を行うために用いられるものである。
【００３８】
（実施形態１）
図１（ａ）（ｂ）は実施形態１のスイッチ装置ＳＷを模式的に表わしたものであり、本スイッチ装置ＳＷは、ケース１と、ケース１に取着されて、軸部１０を回転中心として所定範囲内で揺動自在に回転する操作部２と、ケース１内に収納され、操作部２のケース１に対する中立位置からの変位を検出するための検出ブロックＢＫとを備えている。なお、ケース１および操作部２については従来例と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００３９】
検出ブロックＢＫは、操作部２の変位を検出するための検出コイルＬを有する検出部４と、後述の検出部４を構成する支持部４ａに取り付けられるコア５と、信号処理部６と、端子部（図示せず）と、操作部２の変位に応じて所定方向（図１（ａ）中の矢印Ｍ１，Ｍ２方向）に移動することで検出コイルＬを圧縮または伸張させる押圧ハンドル１４とを備えている。なお、本実施形態のスイッチ装置ＳＷは、上記の検出部４、コア５および押圧ハンドル１４をそれぞれ２つずつ備えているが、以下の説明において両者を区別する必要がある場合には、図１（ａ）中の左側の検出部４、コア５および押圧ハンドル１４を、それぞれ検出部４Ａ、コア５Ａおよび押圧ハンドル１４Ａと表わし、図１（ａ）中の右側の検出部４、コア５および押圧ハンドル１４を、それぞれ検出部４Ｂ、コア５Ｂおよび押圧ハンドル１４Ｂと表わすことにする。また、上記の信号処理部６および端子部については従来例と同様であるから、詳細な説明については省略する。
【００４０】
検出部４は、絶縁性を有する樹脂材料からなる略円筒状の支持部４ａと、弾性材料からなり、伸縮方向（図１（ａ）中の上下方向）においてコイル径が等しくなるように形成された検出コイルＬとを有しており、支持部４ａは適宜の取付手段により信号処理部６のプリント基板６ａに取り付けられている。なお、検出コイルＬのコイル径は、支持部４ａの外径よりも大きく設定されている。
【００４１】
コア５は、例えばフェライトなどの磁性材料や金属材料により略円柱状に形成されており、上記の支持部４ａとともにインサート成形される。なお、コア５の長さは、操作部２の変位に応じて検出コイルＬが最も圧縮された状態で、当該検出コイルＬと重なるような長さに設定されており、検出コイルＬが最も伸張した状態では検出コイルＬの下側部のみに部分的に重なっている（図１（ｂ）参照）。
【００４２】
押圧ハンドル１４は、絶縁性の樹脂材料により略円柱状に形成され、ケース１の高さ方向（図１（ａ）中の上下方向）において、操作部２の当接リブ２ｄと検出コイルＬとの間に配置される。なお、各押圧ハンドル１４の下端部には、それぞれ検出コイルＬの上端部が適宜の取付手段により取り付けられ、また各検出コイルＬの下端部は、それぞれ適宜の取付手段により支持部４ａの下端部に取り付けられており、押圧ハンドル１４、検出コイルＬおよび支持部４ａが一体的に設けられている。
【００４３】
ここで、コイルのインダクタンスＬ１は、Ｌ１＝μＮ２Ｓ／ｌで求められ、またインピーダンスＺは、Ｚ＝２πｆＬ１で求められる。なお、式中のμは透磁率、Ｓはコイルの断面積、ｌはコイルの長さ、Ｎはコイルの巻数、ｆは周波数である。すなわち、一般的にコイルのインピーダンスＺは、コイルの巻数Ｎの２乗や断面積Ｓに比例し、長さｌに反比例する。ここに、検出コイルＬのインピーダンスＺは、コア５に対応する部分のインピーダンスと、空気に対応する部分のインピーダンスの合成値となるが、本実施形態ではコア５がフェライトからなり、空気の透磁率に比べて十分大きな透磁率であるから、コア５に対応する部分のインピーダンスが支配的になり、したがって以下の説明ではコア５にのみ着目して説明する。
【００４４】
図１（ｂ）中の右側の検出コイルＬのように圧縮された状態では、検出コイル（コア５に対応する部分）Ｌの長さｌおよび断面積Ｓは同じであるが、圧縮されることで検出コイルＬの巻数Ｎが増加するから、検出コイルＬのインピーダンスＺは結果的に大きくなる。逆に、図１（ｂ）中の左側の検出コイルＬのように伸張された状態では、同様に検出コイルＬの長さｌおよび断面積Ｓは同じであるが、伸張されることで検出コイルＬの巻数Ｎが減少するから、検出コイルＬのインピーダンスＺは結果的に小さくなる。
【００４５】
次に、本スイッチ装置ＳＷの動作について図１（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１（ａ）は本スイッチ装置ＳＷを操作していない状態、すなわち操作部２がケース１に対する中立位置に位置する状態であり、この状態では左右の検出コイルＬ，Ｌがともに同じ長さに圧縮された状態で釣り合っている。すなわち、本実施形態では、各検出コイルＬが、操作部２の変位を検出するための検出コイルであるとともに、復帰ばねも兼ねているのである。
【００４６】
この初期状態から、操作部２の操作面を押圧して上記の中立位置から時計回り（図１（ａ）中の矢印Ｃ２方向）に回転させると、その変位量に応じて、一方（図１（ａ）中の右側）の当接リブ２ｄが押圧ハンドル１４Ｂを押圧する力が強まり、押圧ハンドル１４Ｂは検出コイルＬのばね力に抗して下方向（図１（ａ）中の矢印Ｍ１方向）に移動する。これに伴って、検出コイルＬも下方向に圧縮されるから、検出コイル（コア５に対応する部分）Ｌの巻数Ｎが増加し、その結果、検出コイルＬのインピーダンスＺが大きくなる。またこのとき、操作部２の変位量に応じて、他方（図１（ａ）中の左側）の当接リブ２ｄが押圧ハンドル１４Ａを押圧する力が弱まり、押圧ハンドル１４Ａは検出コイルＬのばね力によって上方向（図１（ａ）中の矢印Ｍ２方向）に移動する。これに伴って、検出コイルＬも上方向に伸張されるから、検出コイルＬの巻数Ｎが減少し、その結果、検出コイルＬのインピーダンスＺが小さくなる。ここに、図１（ｂ）は上記動作後の状態を示している。
【００４７】
その後、操作部２の押圧操作を解除すると（つまり操作面から指を離すと）、操作部２は、右側の検出コイルＬのばね力によって反時計回り（図１（ａ）中の矢印Ｃ１方向）に回転し、上記の中立位置に復帰する（図１（ａ）に示す状態）。これによって、右側の検出コイルＬは上方向（図１（ａ）中の矢印Ｍ２方向）に移動するから、検出コイルＬの巻数Ｎが操作部２の押圧操作によって増加した分だけ減少し、その分、検出コイルＬのインピーダンスＺが小さくなる。一方、左側の検出コイルＬは下方向（図１（ａ）中の矢印Ｍ１方向）に移動するから、検出コイルＬの巻数Ｎが操作部２の押圧操作によって減少した分だけ増加し、その分、検出コイルＬのインピーダンスＺが大きくなる。
【００４８】
次に、上記初期状態（図１（ａ）に示す状態）から、操作部２の操作面を押圧して上記の中立位置から反時計回り（図１（ａ）中の矢印Ｃ１方向）に回転させると、その変位量に応じて、上記他方の当接リブ２ｄが押圧ハンドル１４Ａを押圧する力が強まり、押圧ハンドル１４Ａは検出コイルＬのばね力に抗して下方向（図１（ａ）中の矢印Ｍ１方向）に移動する。これに伴って、検出コイルＬも下方向に圧縮されるから、検出コイルＬの巻数Ｎが増加し、その結果、検出コイルＬのインピーダンスＺが大きくなる。またこのとき、操作部２の変位量に応じて、上記一方の当接リブ２ｄが押圧ハンドル１４Ｂを押圧する力が弱まり、押圧ハンドル１４Ｂは検出コイルＬのばね力によって上方向（図１（ａ）中の矢印Ｍ２方向）に移動する。これに伴って、検出コイルＬも上方向に伸張されるから、検出コイルＬの巻数Ｎが減少し、その結果、検出コイルＬのインピーダンスＺが小さくなる。
【００４９】
その後、操作部２の押圧操作を解除すると、操作部２は、左側の検出コイルＬのばね力によって時計回り（図１（ａ）中の矢印Ｃ２方向）に回転し、上記の中立位置に復帰する。これによって、左側の検出コイルＬは上方向（図１（ａ）中の矢印Ｍ２方向）に移動するから、検出コイルＬの巻数Ｎが操作部２の押圧操作によって増加した分だけ減少し、その分、検出コイルＬのインピーダンスＺが小さくなる。一方、右側の検出コイルＬは下方向（図１（ａ）中の矢印Ｍ１方向）に移動するから、検出コイルＬの巻数Ｎが操作部２の押圧操作によって減少した分だけ増加し、その分、検出コイルＬのインピーダンスＺが大きくなる。
【００５０】
而して、本実施形態によれば、検出コイルＬにばね性を持たせているので、復帰ばねに対応させるばね体を従来例に比べて大型化することができ、特に本実施形態では上記復帰ばねを検出コイルＬで兼用し、また両検出コイルＬ，Ｌは同じばね性を有しており、操作部の中立位置において両検出コイルＬ，Ｌのばね力を釣り合わせることができるから、操作部２を常に同じ中立位置に復帰させることが可能になり、その結果操作部２の中立位置を安定させることができる。また、検出コイルＬにばね性を持たせることによって、従来例のように作動子ばね１１（図３参照）を設けなくてもいいから、部品点数の削減が図れる。さらに、コア５の長さが短くてすむからコスト削減を図ることもできる。
【００５１】
なお、本実施形態では、コア５Ａ，５Ｂと両検出コイルＬ，Ｌとで操作部２の変位を検出するように構成しているが、例えば片方のコア５Ａ（またはコア５Ｂ）と対応する検出コイルＬとで操作部２の変位を検出し、もう片方のコイルは復帰ばねとしての機能のみ（すなわち検出コイルとしての機能は持っていない）を備えたものであってもよい。また、本実施形態では、操作部２の当接リブ２ｄと押圧ハンドル１４とを別体に設けているが、一体であってもよい。さらに、本実施形態では、検出コイルＬを、伸縮方向においてコイル径が等しくなるように形成しているが、検出コイルの形状は本実施形態に限定されるものではなく、伸縮方向においてコイル径が異なるようなものであってもよい。
【００５２】
（実施形態２）
図２（ａ）（ｂ）は実施形態２のスイッチ装置ＳＷを模式的に表わしたものであり、実施形態１では検出コイルＬを、伸縮方向においてコイル径が等しくなるように形成するとともに、コア５を、検出コイルＬが最も圧縮された状態で、当該検出コイルＬと重なるような長さに設定しているが、本実施形態では検出コイルＬを、伸縮方向において一端側から他端側に行くほどコイル径が大きくなるように形成するとともに、コア５を、検出コイルＬが最も伸張された状態で、検出コイルＬの全体にコア５が重なるような長さに設定している。なお、実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付して説明は省略する。
【００５３】
本実施形態のスイッチ装置ＳＷは、ケース１と、操作部２と、検出ブロックＢＫとを備え、また検出ブロックＢＫは、検出部４と、コア５と、信号処理部６と、端子部と、押圧ハンドル１４とで構成される。
【００５４】
検出部４は、絶縁性を有する樹脂材料からなる略円筒状の支持部４ａと、弾性材料からなり、伸縮方向（図２（ａ）中の上下方向）において一端側（図２（ａ）中の上端側）から他端側（図２（ａ）中の下端部）に行くほどコイル径が大きくなるように形成された検出コイルＬとを有しており、支持部４ａは適宜の取付手段により信号処理部６のプリント基板６ａに取り付けられている。なお、検出コイルＬのコイル径は、上端部のコイル径（つまり最も小さいコイル径）が支持部４ａの外径よりも大きくなるように設定されている。
【００５５】
コア５は、例えばフェライトなどの磁性材料や金属材料により略円柱状に形成され、上記の支持部４ａとともにインサート成形される。なお、コア５の長さは、操作部２の変位に応じて検出コイルＬが最も伸張された状態で、検出コイルＬの全体にコア５が重なるような長さに設定されている（図２（ｂ）参照）。
【００５６】
ここで、検出コイルＬのインピーダンスＺは、実施形態１と同じ式から求められ、例えば図２（ｂ）中の左側の検出コイルＬのように伸張された状態では、検出コイルＬの巻数Ｎおよび断面積Ｓは同じであるが、伸張されることで検出コイルＬの長さｌが増加するから、検出コイルＬのインピーダンスＺは結果的に小さくなる。逆に、図２（ｂ）中の右側の検出コイルＬのように圧縮された状態では、同様に検出コイルＬの巻数Ｎおよび断面積Ｓは同じであるが、圧縮されることで検出コイルＬの長さｌが減少するから、検出コイルＬのインピーダンスＺは結果的に大きくなる。なお、本実施形態では、コイル径が上側端から下側端に行くほど大きくなるように検出コイルＬを形成しているので、コイル径の等しい検出コイルに比べて最も圧縮させたときの高さ寸法をさらに小さくすることができ、その結果、検出コイルＬのインピーダンスＺをさらに大きくすることが可能になる。
【００５７】
次に、本スイッチ装置ＳＷの動作について図２（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図２（ａ）は本スイッチ装置ＳＷを操作していない状態、すなわち操作部２がケース１に対する中立位置に位置する状態であり、この状態では左右の検出コイルＬ，Ｌがともに同じ長さに圧縮された状態で釣り合っている。すなわち、本実施形態では、各検出コイルＬが、操作部２の変位を検出するための検出コイルであるとともに、復帰ばねも兼ねているのである。
【００５８】
この初期状態から、操作部２の操作面を押圧して上記の中立位置から時計回り（図２（ａ）中の矢印Ｃ４方向）に回転させると、その変位量に応じて、一方（図１（ａ）中の右側）の当接リブ２ｄが押圧ハンドル１４Ｂを押圧する力が強まり、押圧ハンドル１４Ｂは検出コイルＬのばね力に抗して下方向（図２（ａ）中の矢印Ｍ３方向）に移動する。これに伴って、検出コイルＬも下方向に圧縮されるから、検出コイルＬの長さｌが減少し、その結果、検出コイルＬのインピーダンスＺが大きくなる。またこのとき、操作部２の変位量に応じて、他方（図２（ａ）中の左側）の当接リブ２ｄが押圧ハンドル１４Ａを押圧する力が弱まり、押圧ハンドル１４Ａは検出コイルＬのばね力によって上方向（図２（ａ）中の矢印Ｍ４方向）に移動する。これに伴って、検出コイルＬも上方向に伸張されるから、検出コイルＬの長さｌが増加し、その結果、検出コイルＬのインピーダンスＺが小さくなる。ここに、図２（ｂ）は上記動作後の状態を示している。
【００５９】
その後、操作部２の押圧操作を解除すると（つまり操作面から指を離すと）、操作部２は、右側の検出コイルＬのばね力によって反時計回り（図２（ａ）中の矢印Ｃ３方向）に回転し、上記の中立位置に復帰する（図２（ａ）に示す状態）。これによって、右側の検出コイルＬは上方向（図２（ａ）中の矢印Ｍ４方向）に移動するから、検出コイルＬの長さｌが操作部２の押圧操作によって減少した分だけ増加し、その分、検出コイルＬのインピーダンスＺが小さくなる。一方、左側の検出コイルＬは下方向（図２（ａ）中の矢印Ｍ３方向）に移動するから、検出コイルＬの長さｌが操作部２の押圧操作によって増加した分減少し、その分、検出コイルＬのインピーダンスＺが大きくなる。
【００６０】
次に、上記初期状態（図２（ａ）に示す状態）から、操作部２の操作面を押圧して上記の中立位置から反時計回り（図２（ａ）中の矢印Ｃ３方向）に回転させると、その変位量に応じて、上記他方の当接リブ２ｄが押圧ハンドル１４Ａを押圧する力が強まり、押圧ハンドル１４Ａは検出コイルＬのばね力に抗して下方向（図２（ａ）中の矢印Ｍ３方向）に移動する。これに伴って、検出コイルＬも下方向に圧縮されるから、検出コイルＬの長さｌが減少し、その結果、検出コイルＬのインピーダンスＺが大きくなる。またこのとき、操作部２の変位量に応じて、上記一方の当接リブ２ｄが押圧ハンドル１４Ｂを押圧する力が弱まり、押圧ハンドル１４Ｂは検出コイルＬのばね力によって上方向（図２（ａ）中の矢印Ｍ４方向）に移動する。これに伴って、検出コイルＬも上方向に伸張されるから、検出コイルＬの長さｌが増加し、その結果、検出コイルＬのインピーダンスＺが小さくなる。
【００６１】
その後、操作部２の押圧操作を解除すると、操作部２は、左側の検出コイルＬのばね力によって時計回り（図２（ａ）中の矢印Ｃ４方向）に回転し、上記の中立位置に復帰する。これによって、左側の検出コイルＬは上方向（図２（ａ）中の矢印Ｍ４方向）に移動するから、検出コイルＬの長さｌが操作部２の押圧操作によって減少した分増加し、その分、検出コイルＬのインピーダンスＺが小さくなる。一方、右側の検出コイルＬは下方向（図２（ａ）中の矢印Ｍ３方向）に移動するから、検出コイルＬの長さｌが操作部２の押圧操作によって増加した分だけ減少し、その分、検出コイルＬのインピーダンスＺが大きくなる。
【００６２】
而して、本実施形態によれば、実施形態１と同様に、検出コイルＬにばね性を持たせているので、復帰ばねに対応させるばね体を従来例に比べて大型化することができ、特に本実施形態では上記復帰ばねを検出コイルＬで兼用し、また両検出コイルＬ，Ｌは同じばね性を有しており、操作部の中立位置において両検出コイルＬ，Ｌのばね力を釣り合わせることができるから、操作部２を常に同じ中立位置に復帰させることが可能になり、その結果操作部２の中立位置を安定させることができる。また、検出コイルＬにばね性を持たせることによって、従来例のように作動子ばね１１（図３参照）を設けなくてもいいから、部品点数の削減が図れる。
【００６３】
なお、本実施形態では、実施形態１と同様に、コア５Ａ，５Ｂと両検出コイルＬ，Ｌとで操作部２の変位を検出するように構成しているが、例えば片方のコア５Ａ（またはコア５Ｂ）と対応する検出コイルＬとで操作部２の変位を検出し、もう片方のコイルは復帰ばねとしての機能のみ（すなわち検出コイルとしての機能は持っていない）を備えたものであってもよい。また、本実施形態では、実施形態１と同様に、操作部２の当接リブ２ｄと押圧ハンドル１４とを別体に設けているが、一体であってもよい。さらに、本実施形態では、検出コイルＬを、上側端から下側端に行くほどコイル径が大きくなるように配置しているが、逆向きに配置してもよい。また、本実施形態では、コア５の長さを、最も伸張させた状態の検出コイルＬの全体に当該コア５が重なるような長さに設定しているが、コア５の長さは、最も伸張させた状態の検出コイルＬよりも長くてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１  ケース
２  操作部
５Ａ，５Ｂ  コア
Ｌ  検出コイル（復帰ばね）
ＳＷ  スイッチ装置
【図１】
2010198925.tif 000003
【図２】
2010198925.tif 000004
【図３】
2010198925.tif 000005