(57)【要約】【課題】手の筋肉に対して少ないストレスで連続操作を可能にするスイッチを提供すること。【解決手段】スイッチは、ハウジングと、ハウジング内の移動径路に保持される作動要素とを有する。復元部材（４）は、移動径路の一端のオフ位置に作動要素を付勢する復元力を提供する。抵抗発生器は、作動要素が完全作動位置にある場合に、復元力に対抗する抵抗力を付与して、完全作動位置に作動要素を維持するのに必要な保持力を低減するようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動径路に保持され、前記移動径路の第１の端部のオフ位置と前記移動径路の第２の端部との間で移動可能な少なくとも１つの作動要素を収容するスイッチハウジングと、
前記作動要素をオフ位置に付勢する復元力をもたらす少なくとも１つの復元部材と、
前記作動要素に取り付けられ、前記スイッチハウジングの移動径路に形成される少なくとも１つの抵抗支持部と、前記作動要素に形成される少なくとも１つの可動支持部との間に保持されて抵抗力をもたらす抵抗発生器と、
を備える電気装置のためのスイッチであって、
前記復元部材の復元力と、前記作動要素をオフ位置に付勢する前記抵抗発生器の抵抗力とにとって生じる前記移動径路の方向の力の総和は、前記作動要素が前記オフ位置にある場合よりも前記作動要素が選択操作位置にある場合の方がより小さいことを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記抵抗発生器の対向支持部は、前記移動径路端部の少なくとも一方に形成される、請求項１記載のスイッチ。
【請求項３】
前記抵抗発生器の対向支持部は、前記移動径路の前記移動部の中央部に形成される、請求項１記載のスイッチ。
【請求項４】
前記抵抗発生器は、前記移動径路に沿って複数の選択部位に配置される対向支持部を有する、請求項１から３のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項５】
前記抵抗発生器は、前記対向支持部に配置される少なくとも１つの強磁性体と、前記可動支持部に配置される少なくとも１つの強磁性体を備え、前記強磁性体の少なくとも１つは磁石である、請求項１から４のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項６】
前記抵抗発生器は、前記抵抗支持部に配置される少なくとも１つの強磁性体と、前記可動支持部に配置される少なくとも１つの強磁性体とを備え、前記強磁性体の各々は磁石である、請求項１から４のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項７】
前記磁石は、反対の極が互いに向き合って配置される、請求項６に記載のスイッチ。
【請求項８】
前記磁石は、同じ極が互いに向き合って配置される、請求項６記載のスイッチ。
【請求項９】
前記抵抗発生器は、前記抵抗支持部に形成される少なくとも１つのディテント構造体と、前記可動支持部に形成される少なくとも１つのディテント構造体とを有し、前記ディテント構造体の１つは、弾性取付け部を含む、請求項１から４のいずれかの記載のスイッチ。
【請求項１０】
スイッチハウジングと、
前記スイッチハウジング内の移動径路に保持され、オフ位置と完全作動位置との間を移動可能な作動要素と、
前記作動要素を前記オフ位置に弾性的に付勢する復元力をもたらす復元部材と、
前記スイッチハウジングに対して固定される第１の磁石と、前記作動要素に対して固定される第２の磁石とを含む抵抗発生器と、
を備える電気装置のためのスイッチであって、
前記第１の磁石及び前記第２の磁石は、同じ極が互いに向き合った状態で前記移動径路に対して垂直な方向に離間するように配置され、前記作動要素の前記オフ位置から前記完全作動位置への移動により、前記第２の磁石は、前記移動径路の方向において前記第１の磁石を通り過ぎて移動するようになることを特徴とするスイッチ。
【請求項１１】
前記第１及び第２の磁石は反発力を発生し、前記移動径路の方向における前記反発力の成分は、前記作動部材が前記オフ位置にある場合に前記復元力を強化し、前記作動部材が完全作動位置にある場合は前記復元力に対抗する、請求項１０に記載のスイッチ。
【請求項１２】
少なくとも１つの第３の磁石を備え、前記第３の磁石は、前記オフ位置と前記完全作動位置との間で低減保持力要件を有する好ましい位置をもたらすように配置される、請求項１０又は１１に記載のスイッチ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの第３の磁石は、前記スイッチハウジングに対して固定され、前記第２の磁石に対して同じ極が互いに向き合った状態で配置される、請求項１２記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチハウジングが移動径路内に保持される少なくとも１つの作動要素と、該作動要素と係合する少なくとも１つの復元部材とを収容する、電気装置のためのスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
前述の種類のスイッチを備える電気装置は、具体的には手動装置であり、これは安全上の理由から、操作が認められた人だけが操作できる手動装置である。復元部材は、操作時間を作動要素が操作される期間に制限し、通常、復元部材は、人の手で把持できるハンドル構造体の凹部に配置される。しかしながら、作動要素に作用するトリガ力に打ち勝つ必要がある復元力は手の筋肉の痙攣を引き起こすので、長い操作時間は問題があることが分かっている。手の筋肉の痙攣により、手動装置の操作者はこれを徐々にそして全く使用しなくなる。作動要素を切換位置にロックして電気装置の作動を確実にする特定のロック機構は、ある程度の助けになる。しかしながら、このロック機構は、損傷のリスクが潜んでいるので、通常、手動装置のツールで操作者が自らを傷つけるという結果になる。
【０００３】
復元力の大きさを単純に低減することはスイッチの望ましくない遮断が生じ、衝突及び振動によりスイッチが偶発的に作動するリスクが高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、手の筋肉に対して少ないストレスで連続操作を可能にする前述の形式のスイッチに対する要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるスイッチは、抵抗発生器が作動要素に取り付けられ、復元部材の復元力及び抵抗発生器の抵抗力を含む、移動径路の方向で作動部材に作用する力の大きさが、移動径路に沿う作動部材の位置に応じて変化するという点で他の装置とは異なる。
【０００６】
本発明によるスイッチの固有の切換触覚は、大きさ及び位置合わせに関して、力の総和に依存する力の比率の限界値の範囲で、抵抗発生器が発生する抵抗力を適切な大きさにすることで特に効果的に変更することができる。具体的には、変更可能な切換触覚により、作業員の手の筋肉に少ない負荷を与える手持ち式装置の連続操作が可能になる。事故の危険に関わるロック機構は完全に省略することができる。このように、変更される切換触覚は、移動径路で可変の力の総和に基づいており、この力の総和に打ち勝つために作動要素に加えることになる作動力は、移動径路に対してプロットした場合の曲線特性線に追従する。電気装置を上手く操作するために、特定の切換操作の触覚取得が改善されるような方法で特性線を作成することは重要である。
【０００７】
本発明の続いての改善によれば、抵抗発生器の対向支持部は、移動径路のコースの中央部に形成される。移動径路の中央部に配置される対向支持部は、切換レベルを付与するのに特に好適であり、このことは、更に異なる操作状態の触覚区別を付与するために有用である。勿論、本発明の技術的範囲は、磁界生成器が、スイッチで切換可能な複数の操作状態に応じて移動径路に沿って複数のセクション部位に配置される複数の対向支持部を有する場合にも適用できる。これに関連して、各対向支持部は、離間して配置すること、又はそれらの一部又は全てが互いに重なり合うように配置することができる。
【０００８】
従って、１つの態様において、本発明は、電気装置のためのスイッチを提供し、本イッチは、移動径路に保持され、移動径路の第１の端部のオフ位置と移動径路の第２の端部との間で移動可能な少なくとも１つの作動要素を収容するスイッチハウジングと、作動要素をオフ位置に付勢する復元力をもたらす少なくとも１つの復元部材と、作動要素に取り付けられ、スイッチハウジングの移動径路に形成される少なくとも１つの抵抗支持部と、作動要素に形成される少なくとも１つの可動支持部との間に保持されて抵抗力をもたらす抵抗発生器と、を備え、復元部材の復元力と、作動要素をオフ位置に付勢する抵抗発生器の抵抗力とにとって生じる移動径路の方向の力の総和は、作動要素がオフ位置にある場合よりも作動要素が選択操作位置にある場合の方がより小さくなっている。
【０００９】
好ましくは、抵抗発生器の対向支持部は、移動通路端部の少なくとも一方に形成される。
【００１０】
本発明の続いての改善によれば、抵抗発生器の対向支持部は、移動径路のコースの中央部に形成される。移動径路の中央部に配置される対向支持部は、切換レベルを付与するのに特に好適であり、これは、更に異なる作動状態の触覚区別を付与するために有用である。本発明の技術的範囲は依然として、磁界生成器がこのスイッチで切り替えできる操作状態の回数に従って移動径路に沿った幾つかのセクション部位に設置された状態にある対向支持部を有するとしても適用される。本文脈において、対向支持部は、それらの間にスペースを入れて配置することができるか又はそれらの一部又は全部が互いに重なり合うように、配置することができるかの何れかとなる。
【００１１】
好ましくは、抵抗発生器は、移動通路に沿って複数の選択部位に配置される対向支持部を有する。
【００１２】
好ましくは、抵抗発生器は、対向支持部に配置される少なくとも１つの強磁性体と、可動支持部に配置される少なくとも１つの強磁性体を備え、強磁性体の少なくとも１つは磁石である。磁石は、永久磁石又は電磁石とすることができ、対向支持部の構成要素並びに可動支持部の構成要素とすることができる。抵抗発生器で協働する強磁性体は、互いに接触した状態の接触面又はスライド面、並びに所望の切換触覚に応じて接触しない状態で互いに通り過ぎる作動面を有することができる。固有の力特性に起因して、本発明によるスイッチを操作する作業員に感情的効果を有する信号を伝達するために、触覚の観点から磁石は特に適している。切換操作に関して、種々の種類の信号で誘起される感情は、例えば「完全な」、「スポンジのような」、「短い」、「一瞬の」、又は「連続的な」などの等級に関連している。
【００１３】
好ましくは、両方の強磁性体は磁石である。これにより特に強力な抵抗発生器が形成される。
【００１４】
好ましくは、磁石は反対の極が互いに向き合って配置される。
この場合、復元部材の復元力及び強磁性体の磁力により生じる移動径路の方向での作動部材に作用する力の大きさは、移動径路に沿った作動部材の位置に応じて変化する。磁力は、ラッチングを防止するために復元力よりも弱くする必要がある。反対の極が互いに向き合う構成は、低減した力の総和、従って作動力要求が低下する結果として、手の筋肉に優しい連続操作に好適な切換位置を作るために特に提供される。
【００１５】
もしくは、磁石は、同じ極が互いに向き合って配置される。この場合も移動径路の方向での復元部材の復元力と強磁性体の磁力との総和は、作動部材の位置に応じて変化する。同じ極が互いに向き合う構成は、例えば、移動径路で位置決めされる個別のスイッチ位置の摩耗のない制約を作るのに適している。
【００１６】
好ましくは、抵抗発生器は、抵抗支持部に形成される少なくとも１つのディテント構造体と、可動支持部に形成される少なくとも１つのディテント構造体とを有し、ディテント構造体の１つは、弾性取付け部を備える。弾性取付け部は、ねじりばね、板ばね、引張ばね、又はガスばねを使用して製作することができる。抵抗発生器で協働するディテント構造体は、相互にスライドするスライド面と、所望の切換触覚に応じて相互に揺動するランニング面の両方を含むことができる。
【００１７】
第２の態様において、本発明は、電気装置のためのスイッチを提供し、本スイッチは、スイッチハウジングと、スイッチハウジング内の移動径路に保持され、オフ位置と完全作動位置との間を移動可能な作動要素と、作動要素をオフ位置に弾性的に付勢する復元力をもたらす復元部材と、スイッチハウジングに対して固定される第１の磁石と、作動要素に対して固定される第２の磁石とを含む抵抗発生器と、を備え、第１の磁石及び第２の磁石は、同じ極が互いに向き合った状態で移動径路に対して垂直な方向に離間するように配置され、作動要素のオフ位置から完全作動位置への移動により、第２の磁石は、移動径路の方向において第１の磁石を通り過ぎて移動するようになる。
【００１８】
好ましくは、第１及び第２の磁石は反発力を発生し、移動径路の方向における反発力の成分は、作動部材がオフ位置にある場合に復元力を強化し、作動部材が完全作動位置にある場合は復元力に対抗する。
【００１９】
好ましくは、少なくとも１つの第３の磁石は、オフ位置と完全作動位置との間で低減保持力要件を有する好ましい位置をもたらすように配置される。
【００２０】
好ましくは、第３の磁石は、又は各第３の磁石は、スイッチハウジングに対して固定され、第２の磁石に対して同じ極が互いに向き合った状態で配置される。
【００２１】
以下に、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に説明する。図面において、２つ以上の図面に現れる同じ構造、要素、又は部品は、一般に全ての図面において同じ参照符号で表記する。図面中の構成要素及び特徴部の寸法は、概して便宜のため及び説明を明確にするために選択され、必ずしも縮尺通りに示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】非作動端部位置における本発明によるスイッチの第１の実施形態の縦方向断面を示す。
【図２】作動端部位置における図１のスイッチの縦方向断面を示す。
【図３】非作動端部位置における本発明によるスイッチの第２の実施形態の縦方向断面を示す。
【図４】作動端部位置における図３のスイッチの縦方向断面を示す。
【図５】非作動端部位置における本発明によるスイッチの第３の実施形態の縦方向断面を示す。
【図６】作動端部位置における図５のスイッチの縦方向断面を示す。
【図７】非作動端部位置における本発明によるスイッチの第４の実施形態の縦方向断面を示す。
【図８】作動端部位置における図７のスイッチの縦方向断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、非作動端部位置における本発明によるスイッチの第１の実施形態を示す。移動径路２で保持される作動要素３及び作動要素３と係合する圧縮コイルばねの形態の復元部材４は、スイッチのスイッチハウジング１の内部に配置される。抵抗発生器５は、作動要素３に取り付けられ、スイッチハウジング１の移動径路２上の対向支持部６と作動要素３上に形成された可動支持部７との間に保持される。復元部材４の復元力と組み合わされた抵抗発生器５の抵抗力によって生じる移動経路２の方向における力の総和は、復元部材４の復元力と整列する。抵抗発生器５の対向支持部６は、移動径路２の長さを限定する経路端部の一方に形成される。抵抗発生器５は、対向支持部６及び可動支持部７の各々において１つの強磁性体８、９を備え、強磁性体８、９は、磁石の形態であり、その反対極が互いに向き合って配置される。スイッチハウジング１は、停止構造体１０を有しており、図示のスイッチ端部位置では、作動要素３に形成された停止構造体１１に接触した状態にある。スイッチハウジング１に統合された電気接続構造体１２は、本発明によるスイッチを図示していない電気装置に接続する。
【００２４】
図２は、作動スイッチ端部位置における図１のスイッチを示し、対向支持部６の強磁性体８及び可動支持部７の強磁性体９は互いに接触した状態にある。同一の構成要素は、同一の参照符号を用いて表わされる。
【００２５】
図３は、非作動スイッチ端部位置における本発明によるスイッチの第２の実施形態を示す。移動径路１４で保持される作動要素１５及び作動要素１５と係合する復元部材１６は、スイッチのスイッチハウジング１３の内部に配置されるが、復元部材は同様に圧縮コイルばねの形態である。抵抗発生器１７は作動要素１５に取り付けられ、スイッチハウジング１３の移動径路１４に形成される抵抗支持部１８と、作動要素１５に形成される可動支持部１９との間に保持される。復元部材１６の復元力及び抵抗発生器５の１７の抵抗力により生じる移動径路１４の方向における力の総和は、復元部材１６の復元力と整列する。抵抗発生器１７の対向支持部１８は、同様に移動径路１４の長さを限定する経路端部の一方において形成される。抵抗発生器１７は、対向支持部１８に形成されるディテント構造体２０及び可動支持部１９に形成されるディテント構造体２１を備え、対向支持部１８に形成されるディテント構造体２０は、弾性ワイヤで実現され、可動支持部１９に形成されるディテント構造体２１は、ワイヤと作動的に結合する凹型の形態である。スイッチハウジング１３は停止構造体２２を有しており、図示したスイッチ端部位置では、作動要素１５に形成された停止構造体２３に接触した状態にある。スイッチハウジング１３に統合された電気接続構造体は、本発明によるスイッチ１３を電気装置と接続するように機能する。
【００２６】
図４は、作動スイッチ端部位置における図３のスイッチを示し、対向支持部１８のディテント構造体２０と可動支持部１９のディテント構造体２１は、互いに係合結合した状態である。同一の構成要素は、同一の参照符号を使用して表される。
【００２７】
図５は、非作動スイッチ端部位置における本発明によるスイッチの第３の実施形態を示す。移動径路２６で保持される作動要素２７及び作動要素２７と係合し、同様に圧縮コイルばねの形態である復元部材２８は、スイッチのスイッチハウジング２５の内部に配置される。抵抗発生器２９は作動要素２７に取り付けられ、スイッチハウジング２５の移動径路２６に形成される対向支持部３０と作動要素２７に形成される可動支持部３１との間に保持される。復元部材２８の復元力及び抵抗発生器２９の抵抗力により生じる調節部材２６の方向における力の総和は、復元部材２８の復元力と整列する。抵抗発生器２９の対向支持部３０は、移動径路２６の長さを限定する経路端部の一方において形成される。抵抗発生器２９は、対向支持部３０に形成されるディテント構造体３２及び可動支持部３１に形成されるディテント構造体３３を備えており、可動支持部３１に形成されるディテント構造体３３は、弾性ディテント突起の形態であり、対向支持部３０に形成される移動体構造体３２は、ディテント突起と協働するノッチの形態である。スイッチハウジング２５は、端部停止構造体３４を有しており、図示したスイッチ端部位置では、作動要素２７に形成される端部停止構造体３５に接触した状態にある。スイッチハウジング２５に統合された電気接続構造体３６は、本発明によるスイッチを電気装置に接続する。
【００２８】
図６は、作動スイッチ端部位置における図５によるスイッチを示し、対向支持部３０のディテント構造体３２及び可動支持部３１のディテント構造体３３は、互いに係合結合した状態である。同一構成要素は、同一参照符号を使用して表される。
【００２９】
図７は、スイッチの非作動スイッチ端部位置、すなわちオフ位置における本発明によるスイッチの第４の実施形態を示す。移動径路２で保持される作動要素３及び作動要素３と係合する圧縮コイルばねの形態の復元部材４は、スイッチのスイッチハウジング１の内部に配置される。抵抗発生器５は、２つの永久磁石８、９によって形成される。磁石８は、対向支持部６のようなハウジング１の一部に取り付けられ、磁石９は、作動要素に取り付けられており、これらは、同じ極が互いに向き合った状態で、作動要素の移動径路に対して垂直な方向、すなわち図示の垂直方向に離間するようになっている。図７に示すスイッチのオフ位置において、磁石は、軸方向（経路方向）に分離されて互いに反発しているので、磁石は、オフ位置に向かってスライド部を付勢し、結果的にばね４の復元力を強化する。スイッチが操作される場合、作動要素３は、左方に移動し、磁石９は磁石間の反発力が大きくなる磁石８に向かって移動し、磁石９が磁石８と直接整列するまで復元力をサポートする方向に向かって軸方向に移動する。この位置において、依然として各磁石は互いに反発し合うが、反発力は、復元力に対して垂直となるので復元力をサポートしない。この位置は、機械的に不安定であり、磁石９が左方に向かって更に軸方向に移動すると、各磁石の間の反発力の軸方向成分の方向は反転して、ばねの復元力に対抗する。従って、図８に示すように、抵抗発生器は、操作位置にスライド部を保持するのに必要な力を低減する。
【００３０】
図８は、作動スイッチ端部位置における図７によるスイッチを示し、作動要素の磁石９は、対向支持部６の磁石８の左側に配置され、復元要素の復元力を低減するように互いに反発している。同一の構成要素は、同一の参照符号を使用して表される。
【００３１】
作動原理を例示するために、図７及び図８では１つの磁石８及び１つの磁石９だけが示されているが、追加の磁石を設けてスライド部又はトリガスイッチの多数の好ましい保持位置を与えることができる。これは、例えばモータの回転速度がスライド部の位置で決まる可変速度モータで使用されるスイッチにおいて望ましい。
【００３２】
本出願の説明及び請求項において、動詞「備える」、「含む」、「包含する」、「有する」、及びその変形体の各々は、包括的な意味で使用されるが、説明した要素の存在を明示するが追加要素の存在を排除しない。
【００３３】
本発明は、１つ又はそれ以上の好適な実施形態を参照して説明されるが、当業者であれば、種々の変形例が可能であることを理解できるはずである。従って、本発明の範囲は、請求項を参照して決定することになる。
【符号の説明】
【００３４】
１  スイッチハウジング
２  移動径路
３  作動要素
４  復元部材
５  抵抗発生器
６  対向支持部
７  可動支持部
８  強磁性体
９  強磁性体
１０  停止構造体
１１  停止構造体
１２  電気接続構造体
１３  スイッチハウジング
１４  移動径路
１５  作動要素
１６  復元部材
１７  抵抗発生器
１８  対向支持部
１９  可動支持部
２０  ディテント構造体
２１  ディテント構造体
２２  停止構造体
２３  停止構造体
２５  スイッチハウジング
２６  移動径路
２７  作動要素
２８  復元部材
２９  抵抗発生器
３０  対向支持部
３１  可動支持部
３２  ディテント部材
３３  ディテント部材
３４  端部停止構造体
３５  端部停止構造体
３６  電気接続構造体
【図１】
2013232416.tif 000003
【図２】
2013232416.tif 000004
【図３】
2013232416.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013232416.tif 000007
【図６】
2013232416.tif 000008
【図７】
2013232416.tif 000009
【図８】
2013232416.tif 000010
【外国語明細書】
2013232416000001.pdf