(57)【要約】【課題】  磁石の滑落または破損を防止することができると共に、温度変化等によっても安定した切り替え操作を行うことができるスイッチ装置を提供する。【解決手段】  互いに対向配置された磁石９及び磁電変換素子６と、押圧操作によって変位可能な操作部材２と、磁石９または磁電変換素子６が納められ操作部材２の変位に伴って移動可能なホルダ部材７とを備え、ホルダ部材７の移動に伴い磁石９の磁電変換素子６に対する相対位置が変位することで磁電変換素子６の出力信号が切替わるスイッチ装置において、ホルダ部材７と当接してその移動を止める受け部材が設けられ、ホルダ部材７の移動方向前面は磁石９または磁電変換素子６の端面と重なる領域２２及び重ならない領域２３とからなり、重ならない領域２３及び／またはそれと当接する受け部材の領域に突出部１９が形成されてなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された磁石及び磁電変換素子と、押圧操作によって変位可能な操作部材と、上記磁石または磁電変換素子が納められ上記操作部材の変位に伴って移動可能なホルダ部材とを備え、該ホルダ部材の移動に伴い上記磁石の磁電変換素子に対する相対位置が変位することで該磁電変換素子の出力信号が切替わるスイッチ装置において、
上記ホルダ部材と当接してその移動を止める受け部材が設けられ、上記ホルダ部材の移動方向前面は上記磁石または磁電変換素子の端面と重なる領域及び重ならない領域とからなり、該重ならない領域及び／またはそれと当接する上記受け部材の領域に突出部が形成されてなることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
上記突出部は上記ホルダ部材の移動方向両面の上記磁石または磁電変換素子の端面と重ならない領域及び／またはそれらと当接する上記受け部材の領域に形成されてな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】
上記操作部材の操作力を変換して上記ホルダ部材を所定方向に移動させる伝達機構が設けられ、該伝達機構は上記操作部を所定位置まで変位させると上記ホルダ部材に対する移動力を反転させる反転バネを備え、該反転バネの反転の前後における上記磁石の磁電変換素子に対する相対位置の変位により該磁電変換素子の出力信号が切替わることを特徴とする請求項１または２記載のスイッチ装置。
【請求項４】
上記反転バネは上記操作部材とホルダ部材との間に架設されてなることを特徴とする請求項３記載のスイッチ装置。
【請求項５】
上記反転バネはＳ字状に折り曲げられた線材からなることを特徴とする請求項４記載のスイッチ装置。
【請求項６】
上記ホルダ部材には上記反転バネの先端部が回動自在に取り付けられる溝部が形成されていることを特徴とする請求項５記載のスイッチ装置。
【請求項７】
上記ホルダ部材は所定方向に案内されるためのスライド部を有してなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項８】
上記磁石は漏れ磁束を減らすように側面を覆われていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項９】
押圧操作によって変位可能な操作部材と、上記操作部材の変位に伴って移動可能な磁石と、磁電変換素子とを備え、上記磁石が上記磁電変換素子に対して変位することにより出力信号が切り換わる磁気式のスイッチ装置において、
上記操作部材の操作力を変換して上記磁石を一定方向へ移動させる伝達機構を設け、上記伝達機構には上記磁石に対する移動力を反転させる反転バネを備え、上記操作部材を所定位置まで変位させると上記反転バネが反転して出力信号が切り換わることを特徴とする磁気式のスイッチ装置
【請求項１０】
上記磁石はホルダ部材に配設されており、上記反転バネはＳ字状に折り曲げられた線材からなり、上記操作部材と上記ホルダ部材との間に架設されることを特徴とする請求項１０記載のスイッチ装置。
【請求項１１】
上記ホルダ部材には上記反転バネの先端部が回動自在に取り付けられる溝部が形成されていることを特徴とする請求項１１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、磁石と磁電変換素子を組み合わせた非接触式のスイッチ装置に関し、特に安定した切り替え操作を行うことができるスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
操作部材の押圧操作で磁石を移動させることにより磁力を変化させ、磁電変換素子からの出力信号を切り替える非接触式のスイッチ装置は、従来の接触式のスイッチ装置に比べ寿命が長く、次世代スイッチとして期待されている。このようなスイッチ装置としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
【特許文献１】特開２００３−１５１３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のスイッチ装置は、操作部材を弾性部材を介してケース内に配置し、操作部材の押圧操作によって磁石を移動可能とし、操作部材の押圧が解除されると弾性部材により操作部材及び磁石を元の位置に復帰させる構成としている。したがって、磁石が弾性部材の復帰力により勢いよく移動してケースに衝突し、その衝撃で磁石が滑落または破損してしまうという問題がある。また、従来のスイッチ装置は操作部材の移動に連動して磁石を移動させるように構成されており、磁電変換素子の信号の切り替え位置は温度変化等の影響を受けて変化するので、磁石を磁電変換素子に対して除々に移動させる構成では信号の切り替え位置が不安定になる。
【０００４】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、磁石の滑落または破損を防止することができるスイッチ装置及び、温度変化等によっても安定した切り替え操作を行うことができるスイッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るスイッチ装置は、互いに対向配置された磁石及び磁電変換素子と、押圧操作によって変位可能な操作部材と、上記磁石または磁電変換素子が納められ上記操作部材の変位に伴って移動可能なホルダ部材とを備え、該ホルダ部材の移動に伴い上記磁石の磁電変換素子に対する相対位置が変位することで該磁電変換素子の出力信号が切替わるスイッチ装置において、
上記ホルダ部材と当接してその移動を止める受け部材が設けられ、上記ホルダ部材の移動方向前面は上記磁石または磁電変換素子の端面と重なる領域及び重ならない領域とからなり、該重ならない領域及び／またはそれと当接する上記受け部材の領域に突出部が形成されてなることを特徴として構成されている。
【０００６】
また、本発明に係るスイッチ装置は、上記突出部は上記ホルダ部材の移動方向両面の上記磁石または磁電変換素子の端面と重ならない領域及び／またはそれらと当接する上記受け部材の領域に形成されてなることを特徴として構成されている。
【０００７】
さらに、本発明に係るスイッチ装置は、上記操作部材の操作力を変換して上記ホルダ部材を所定方向に移動させる伝達機構が設けられ、該伝達機構は上記操作部を所定位置まで変位させると上記ホルダ部材に対する移動力を反転させる反転バネを備え、該反転バネの反転の前後における上記磁石の磁電変換素子に対する相対位置の変位により該磁電変換素子の出力信号が切替わることを特徴として構成されている。
【０００８】
さらにまた、本発明に係るスイッチ装置は、上記反転バネは上記操作部材とホルダ部材との間に架設されてなることを特徴として構成されている。
【０００９】
そして、本発明に係るスイッチ装置は、上記反転バネはＳ字状に折り曲げられた線材からなることを特徴として構成されている。
【００１０】
また、本発明に係るスイッチ装置は、上記ホルダ部材には上記反転バネの先端部が回動自在に取り付けられる溝部が形成されていることを特徴として構成されている。
【００１１】
さらに、本発明に係るスイッチ装置は、上記ホルダ部材は所定方向に案内されるためのスライド部を有してなることを特徴として構成されている。
【００１２】
さらにまた、本発明に係るスイッチ装置は、上記磁石は漏れ磁束を減らすように側面を覆われていることを特徴として構成されている。
【００１３】
そして、本発明に係るスイッチ装置は、押圧操作によって変位可能な操作部材と、上記操作部材の変位に伴って移動可能な磁石と、磁電変換素子とを備え、上記磁石が上記磁電変換素子に対して変位することにより出力信号が切り換わる磁気式のスイッチ装置において、
上記操作部材の操作力を変換して上記磁石を一定方向へ移動させる伝達機構を設け、上記伝達機構には上記磁石に対する移動力を反転させる反転バネを備え、上記操作部材を所定位置まで変位させると上記反転バネが反転して出力信号が切り換わることを特徴として構成されている。
【００１４】
また、本発明に係るスイッチ装置は、上記磁石はホルダ部材に配設されており、上記反転バネはＳ字状に折り曲げられた線材からなり、上記操作部材と上記ホルダ部材との間に架設されることを特徴として構成されている。
【００１５】
さらに、本発明に係るスイッチ装置は、上記ホルダ部材には上記反転バネの先端部が回動自在に取り付けられる溝部が形成されていることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るスイッチ装置によれば、ホルダ部材と当接してその移動を止める受け部材が設けられ、ホルダ部材の移動方向前面は磁石または磁電変換素子の端面と重なる領域及び重ならない領域とからなり、重ならない領域及び／またはそれと当接する受け部材の領域に突出部が形成されてなることにより、磁石または磁電変換素子の端面と重なる領域には受け部材が当接しないのでホルダ部材と受け部材の衝突による衝撃が直接磁石または磁電変換素子には作用せず、磁石または磁電変換素子の滑落や破損を防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係るスイッチ装置によれば、突出部はホルダ部材の移動方向両面の磁石または磁電変換素子の端面と重ならない領域及び／またはそれらと当接する受け部材の領域に形成されてなることにより、ホルダ部材が所定位置に戻った際の衝撃についても直接磁石または磁電変換素子に作用しないので、磁石または磁電変換素子の滑落や破損をより防止することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係るスイッチ装置によれば、操作部材の操作力を変換してホルダ部材を所定方向に移動させる伝達機構が設けられ、伝達機構は操作部を所定位置まで変位させるとホルダ部材に対する移動力を反転させる反転バネを備え、反転バネの反転の前後における磁石の磁電変換素子に対する相対位置の変位により磁電変換素子の出力信号が切り替わることにより、反転バネの反転前後の位置で磁電変換素子の出力信号を切り替えることができるので、出力信号の切り替えに必要な操作部材の変位量を一定とすることができ、安定した切り替え操作を行うことができる。
【００１９】
さらにまた、本発明に係るスイッチ装置によれば、反転バネは操作部材とホルダ部材との間に架設されてなることにより、簡易な構成で安定した切り替え操作を行うことができ、安価で製作することができる。
【００２０】
そして、本発明に係るスイッチ装置によれば、反転バネはＳ字状に折り曲げられた線材からなることにより、容易に製作することができると共に、安価で製作することができる。
【００２１】
また、本発明に係るスイッチ装置によれば、ホルダ部材には反転バネの先端部が回動自在に取り付けられる溝部が形成されていることにより、容易に組み付けることができ、作業効率を向上させることができる。
【００２２】
さらに、本発明に係るスイッチ装置によれば、ホルダ部材は所定方向に案内されるためのスライド部を有してなることにより、出力信号の切り替えの安定性を向上させることができる。
【００２３】
さらにまた、本発明に係るスイッチ装置によれば、磁石は漏れ磁束を減らすように側面を覆われていることにより、出力信号の切り替えに必要最小限の磁力を有した磁石で効率よく出力信号を切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１は本実施形態におけるスイッチ装置の分解斜視図、図２はスイッチ装置の断面図であり、図２（ａ）は横断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。これら各図に示すように、本実施形態におけるスイッチ装置は、カバー部材１と基板５とから箱状を形成し、これに押圧操作によって変位可能な操作部材２と、磁石９が納められて操作部材２の変位に伴って移動可能なホルダ部材７と、磁電変換素子であるホールＩＣ６等を納める構成としている。
【００２５】
図１に示すように、カバー部材１の上面には貫通孔１０が設けられており、操作部材２が突出自在とされている。貫通孔１０の上部には防水対策としてゴム等により形成されたキャップ部４が設けられる。また、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、カバー部材１は貫通部１０から下方に向かって操作部材２の形状に適合するように収容部１１が形成されており、収容部１１は操作部材２が配置されると共に、操作部材２を上下方向に案内する役割も有している。
【００２６】
そして、収容部１１の位置に対応して基板５上に弾性部材３を介して操作部材２が配置され、操作部材２の下部に形成された鍔部２１が非押圧時においてカバー部材１の天井面１３に付勢された状態とされる。また、操作部材２の側部には係合部材１４が設けられ、係合部材１４には後述する反転バネ８が回転自在に取り付けられる軸孔１５が形成されている。
【００２７】
また、基板５には磁石９が納められるホルダ部材７と、ホールＩＣ６が対向して配置される。そして、ホルダ部材７が配置される側のカバー部材１の内面には、ホルダ部材７を上下方向に案内するガイド部１２が形成されている。
【００２８】
磁石９は、例えば希土類マグネットなどの永久磁石であり、上部をＮ極、下部をＳ極として略箱状に形成されたホルダ部材７に保持される。また磁石９は一側面がホルダ部材７から露出されている。そして、ホルダ部材７から露出した磁石９の側面に対向してホールＩＣ６が配置される。
【００２９】
ホールＩＣ６はホール素子等から構成されており、磁石９からの磁場をホール効果によって検出し、電気信号を出力するものである。そして、ホールＩＣ６に対して磁場が変化した場合にホールＩＣ６からの出力が切り替わる構成とされており、この出力の切り替えによりスイッチング動作が行われる。本実施形態ではホールＩＣ６がＮ極の磁場を検出している場合にホールＩＣ６からの出力をオフ状態とし、Ｓ極の磁場を検出した場合に出力をオンする構成とする。ホールＩＣ６は、図２（ｃ）に示すようにカバー部材１の上面と基板５の略中間部に配置される。また、ホールＩＣの下部には端子１６、１６が導出されており、図示しない外部機器に接続される。
【００３０】
磁石９を保持するホルダ部材７は基板５上に載置されており、図２（ｃ）に示すようにブロック体を側方から磁石９の外形に適合するようにくり抜いた形状とされ、内部に磁石９がはめ込まれる。すなわち、磁石９はホールＩＣ６と対向する側面を除いてホルダ部材７に覆われており、漏れ磁束を減少させる効果を有している。またホルダ部材７は、磁石９が露出する面の反対側の面に上述のカバー部材１のガイド部１２に対応するスライド部１７が形成されている。
【００３１】
また、ホルダ部材７の上面は磁石９の上面と重なる領域２２と、磁石９の側面を覆う側壁部１８の上面である磁石９の上面と重ならない領域２３とからなる。そして、磁石９の上面と重ならない領域２３の方が重なる領域２２よりも上方に配置されるように側壁部１８が上方に延出されており、重ならない領域２３には断面山形の突出部１９が複数形成されている。また、下面も上面と同様に磁石の下面と重なる領域２２と重ならない領域２３とからなり、重ならない領域２３には突出部１９が形成される。さらに、ホルダ部材７は側部略中間部に後述する反転バネ８が取り付けられる溝部２０が形成され、反転バネ８を溝部１０に取り付けることによって操作部材２とホルダ部材７は連結される。
【００３２】
ホルダ部材７はカバー部材１のガイド部１２により上下方向に移動自在とされており、基板５からカバー部材１の天井面１３まで移動させることができる。このため、基板５の上面及びカバー部材１の天井面１３はホルダ部材７の移動を止める受け部材であり、ホルダ部材７が上方に移動した場合にはホルダ部材７上面の磁石９の上面と重ならない領域２３に形成された突出部１９が天井面１３に当接し、ホルダ部材７が下方に戻ってきた場合には下面の磁石の下面と重ならない領域２３に形成された突出部１９が基板５に当接することになる。
【００３３】
また、操作部材２の操作力を変換してホルダ部材７を上方に移動させる伝達機構として、操作部材２とホルダ部材７を連結する反転バネ８が設けられる。反転バネ８はＳ字状に折り曲げられた線材からなり、弾性を有している。反転バネ８は一端が操作部材２の係合部材１４に形成された軸孔１５に挿入され、他端がホルダ部材７の側部に形成された溝部２０に納められる。このため、反転バネ８の両端はどちらも回動自在に係合される。係合部材１４と溝部２０は、図２（ｂ）に示すように、操作部材２を押圧していない状態で係合部材１４の方が、溝部２０よりも上方に配置されるように操作部材２とホルダ部材７に形成されており、反転バネ８は操作部材２とホルダ部材７の間に架設されて左下がりの状態となる。
【００３４】
次にホールＩＣ６からの出力信号の切り替えについて図３を用いて説明する。図３は操作部材２の操作に伴い出力信号が切り替わる過程を示したものであり、図３（ａ）左図は非押圧時、図３（ｂ）左図は反転バネ８が水平となるまで操作部材２を移動させた状態、図３（ｃ）左図は操作部材２をさらに下方に移動させた状態について示している。そして、図３の各右図は対応する左図のＡ−Ａ断面図であり、各状態におけるホールＩＣ６と磁石９の位置関係を示したものである。
【００３５】
図３（ａ）左図に示すように、操作部材２の非押圧時には操作部材２の鍔部２１は弾性部材３によりカバー部材１の天井面１３に付勢されている。そして、ホルダ部材２は基板５上に載置されており、反転バネ８は図示のように左下がりの状態となる。このため、図３（ａ）右部に示すように、ホールＩＣ６近傍には磁石９のＮ極の磁場が発生しており、ホールＩＣ６の出力はオフである。
【００３６】
ホルダ部材７は基板５上に載置されてガイド部１２により上方にのみ移動可能な状態とされているので、反転バネ８が水平な状態となるまで操作部材２を移動させる過程においては、反転バネ８からホルダ部材７に下向きに移動力が付与されるので、ホルダ部材７は移動しない。このため、操作部材２を除々に反転バネ８が水平な状態となるまで下方に移動させると、反転バネ８はホルダ部材２を斜め下方に付勢しながら除々に圧縮され、図３（ｂ）左図に示すように水平方向に圧縮された状態となる。したがって、図３（ｂ）右図に示すように、ホールＩＣ６と磁石９の位置関係は変化せず、ホールＩＣ６の出力はオフのままである。
【００３７】
そして、この状態からさらに操作部材２を下方に移動させると、水平方向に圧縮された反転バネ８は弾性力が開放されて反転し、図３（ｃ）左図に示すように、ホルダ部材２を上方に移動させる。したがって、図３（ｃ）右図に示すように、ホールＩＣ６近傍の磁場をＮ極からＳ極に変化させることができる。すなわち、反転バネ８が反転するとホールＩＣの出力をオンに切り替えることができ、出力の切り替えに必要な操作部材の変位量を一定とすることができるので、安定した切り替え操作を行うことができる。
【００３８】
また、反転バネ８の反転により勢いよくホルダ部材２が移動して、カバー部材１の天井面１３に衝突した場合には、磁石９の端面と重ならない領域２３に形成された突出部１９が天井面１３に衝突し、ホルダ部材７の磁石９の端面と重なる領域２２は天井面１３には当たらないので衝突の衝撃が直接磁石９には作用せず、磁石９の滑落または破損を防止することができる。また、ホルダ部材７の下面にも、上面同様、磁石の端面と重ならない領域２３に突出部１９が形成されているので、操作部材２の押圧を解除することにより弾性部材３が復帰して、反転バネ８が下方に反転した際のホルダ部材７と基板５の衝突による衝撃も直接磁石９には作用せず、磁石９の滑落または破損を防止することができる。
【００３９】
また、本実施形態においては磁石９の端面と重ならない領域２３に突出部１９を形成する構成としたが、カバー部材１の天井面１３及び基板５で磁石９の端面と重ならない領域２３と当接する領域に突出部１９を設けてもよいし、その双方に突出部１９を設けてもよい。また、突出部１９を柔軟材等で形成すると、衝撃吸収作用及び消音作用を向上させることができる。
【００４０】
また、本実施形態においては操作部材２を所定位置まで移動させることによって反転バネ８を反転させ、ホルダ部材７を一気に移動させる構成としたが、操作部材２の変位に連動してホルダ部材７を変位させる構成としてもよい。この場合に、ホルダ部材７を勢いよく移動させたとしても、磁石９の端面と重ならない領域２３に形成された突出部１９がカバー部材１の天井面１３に衝突するので、磁石９に衝突による衝撃が直接作用せず、磁石９の滑落や破損を防止することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこれら実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。例えば、本実施形態においては、磁石９をホルダ部７に収容して移動させ、ホールＩＣ６に対する相対位置を変位させる構成としたが、図４に示すように、磁石９を固定し、ホールＩＣ６にＦＰＣ等の屈曲性を有したプリント配線板２４を接続してホールＩＣ６を移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態におけるスイッチ装置の分解斜視図である。
【図２】スイッチ装置の断面図である。
【図３】操作部の操作に伴い出力信号が切り替わる過程（（ａ）〜（ｃ））を示した断面図である。
【図４】スイッチ装置の変形例について示した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    カバー部材
２    操作部材
３    弾性部材
４    キャップ部
５    基板
６    ホールＩＣ
７    ホルダ部材
８    反転バネ
９    磁石
１０    貫通孔
１１    収容部
１２    ガイド部
１３    天井面
１４    係合部材
１５    軸孔
１６    端子
１７    スライド部
１８    側壁部
１９    突出部
２０    溝部
２１    鍔部
２２    重なる領域
２３    重ならない領域
２４    プリント配線板
【図１】
2007026956.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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