(57)【要約】【課題】押圧操作でスイッチをオンする場合に、スイッチのオンが有効か否かを押圧操作により判断することができる押圧式スイッチ装置を提供する。【解決手段】スイッチノブ１３のオンストロークに相当する圧縮コイルバネ１４の荷重をスイッチ１０がオンする荷重よりも小さく設定したので、ＥＣＵ２が電磁石５に通電していない状態でユーザがスイッチノブ１３を押圧操作するにしてもスイッチ１０がオンすることはなく、ユーザがクリック感を感じることはない。従って、ユーザは、スイッチノブ１３に対する押圧操作によりクリック感を感じない場合は、エンジンをスタート可能なＲＥＡＤＹ状態でないことを認識することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチノブが押圧操作されることによりスイッチをオンする押圧式のスイッチ装置において、
前記スイッチノブに設けられた第１軟質磁性体と、
前記スイッチノブにより弾性手段を介して押圧されることにより前記スイッチをオンする押圧部材と、
前記押圧部材に設けられた第２軟質磁性体と、
通電状態で前記第１軟質磁性体及び前記第２軟質磁性体に磁力線を印加する電磁石と、
制御対象を制御する準備ができた場合は前記電磁石に通電し、前記スイッチがオンしたときは制御対象を制御する制御装置と、を備え、
前記第１軟質磁性体及び前記第２軟質磁性体は、一方の軟質磁性体を通過した磁力線が他方の軟質磁性体を通過するように設けられ、
前記スイッチノブのオンストロークに相当する前記弾性手段の荷重は、前記スイッチがオンする荷重よりも小さく設定されていることを特徴とする押圧式スイッチ装置。
【請求項２】
前記スイッチノブが前記押圧部材の停止状態で前記オンストローク移動した状態でオンする第１副スイッチを備え、
前記制御装置は、前記第１副スイッチがオンした場合は、前記電磁石への非通電状態で前記スイッチノブが押圧操作されたと判断することを特徴とする請求項１記載の押圧式スイッチ装置。
【請求項３】
前記スイッチノブが移動開始したときにオンする第２副スイッチを備え、
前記制御装置は、前記電磁石に通電する場合は、前記第２副スイッチがオンしたことを条件として通電することを特徴とする請求項１または２記載の押圧式スイッチ装置。
【請求項４】
前記第１軟質磁性体及び前記第２軟質磁性体並びに前記電磁石は、軸心が一致した回転形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の押圧式スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチノブを押圧操作することでスイッチをオンする押圧式スイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばハイブリッド車では、インテリジェントキーを携帯して車両に乗車し、ブレーキを踏むことでＲＥＡＤＹ状態（走行可能状態）となるので、そのＲＥＡＤＹ状態で押圧式スイッチ装置のスイッチノブを押圧操作することによりエンジンをスタートすることができる。この場合、スイッチノブを押圧操作してスイッチがオンすると、制御装置がスイッチのオンを検知することでエンジンをスタートする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０５６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ハイブリッド車では、ＲＥＡＤＹ状態か否かがメータへの表示だけなので、ユーザが分かり難いという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、押圧操作でスイッチをオンする場合に、スイッチのオンが有効か否かを押圧操作により判断することができる押圧式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】
【０００５】
本発明は、スイッチノブが押圧操作されることによりスイッチをオンする押圧式のスイッチ装置において、前記スイッチノブに設けられた第１軟質磁性体と、前記スイッチノブにより弾性手段を介して押圧されることにより前記スイッチをオンする押圧部材と、前記押圧部材に設けられた第２軟質磁性体と、通電状態で前記第１軟質磁性体及び前記第２軟質磁性体に磁力線を印加する電磁石と、制御対象を制御する準備ができた場合は前記電磁石に通電し、前記スイッチがオンしたときは制御対象を制御する制御装置と、を備え、前記第１軟質磁性体及び前記第２軟質磁性体は、一方の軟質磁性体を通過した磁力線が他方の軟質磁性体を通過するように設けられ、前記スイッチノブのオンストロークに相当する前記弾性手段の荷重は、前記スイッチがオンする荷重よりも小さく設定されているものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ユーザがスイッチノブを押圧操作すると、スイッチノブが押圧方向に移動する。このとき、スイッチノブのオンストロークに相当する弾性手段の荷重はスイッチがオンする荷重よりも小さく設定されているので、制御装置が制御対象を制御する準備ができておらず電磁石に通電していない状態では、スイッチノブが移動するにしても押圧部材はほぼ停止状態を維持する。これにより、スイッチが押圧部材に押されてオンすることはないので、スイッチノブがオンストロークだけ押圧操作されるにしても、ユーザがクリック感を感じることはない。
【０００７】
一方、制御装置が制御対象を制御する準備ができたことに応じて電磁石に通電すると、電磁石から発生した磁力線が一方の軟質磁性体から他方の軟質磁性体を通過するようになるので、スイッチノブ及び押圧部材に設けられた各軟質磁性体が互いに引き合うようになる。これにより、スイッチノブと押圧部材とがあたかも一体物のようになるので、スイッチノブの移動に伴って押圧部材も移動し、スイッチノブがオンストロークだけ移動したところでスイッチがオンする。このとき、ユーザがクリック感を感じるようになる。そして、制御手段は、スイッチがオンしたときは、制御対象を制御する。従って、ユーザは、スイッチノブに対する押圧操作によりクリック感を感じるか否かにより制御対象を制御する準備ができたか否かを認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるスイッチ装置を概略的に示す縦断面図
【図２】全体構成を概略的に示すブロック図
【図３】電磁石の非通電状態での押圧操作時を示す図１相当図
【図４】電磁石の通電状態での押圧操作時を示す図１相当図
【図５】ＥＣＵによるエンジンスタート処理を示すフローチャート
【図６】本発明の第２実施形態を示す図１相当図
【図７】図３相当図
【図８】図４相当図
【図９】本発明の第３実施形態を示す図１相当図
【図１０】図３相当図
【図１１】図４相当図
【図１２】本発明のその他の実施形態を示す図４相当図（その１）
【図１３】本発明のその他の実施形態を示す図４相当図（その２）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図５を参照して説明する。
図２は全体構成を概略的に示すブロック図である。スイッチ装置１は、例えばハイブリッドカーのスタートスイッチに用いられる押圧式スイッチ装置である。スイッチ装置１はＥＣＵ（Engine Control Unit）２（制御装置に相当）と接続されている。このＥＣＵ２は、車両３から入力Ｉ／Ｆ４を介して入力したブレーキのＯＮ／ＯＦＦなどの車両情報に基づいてエンジン（制御対象に相当）をスタートしてもよいＲＥＡＤＹ状態（「制御対象を制御する準備ができた場合」に相当）が成立したかを判断しており、ＲＥＡＤＹ状態と判断した場合にスイッチ装置１を構成する電磁石５に通電し、その通電状態でスイッチ装置１からスイッチ入力があった場合に出力Ｉ／Ｆ６を介してエンジンをスタート（「制御対象を制御」に相当）する。
【００１０】
図１は、スイッチ装置１を概略的に示す縦断面図である。樹脂製のボディ７には内側空間部８が形成されており、その内底面に配線回路基板９が配置されている。この配線回路基板９上にはスイッチ１０が実装されており、ＥＣＵ２と接続されている。
ボディ７の内側空間部８には押圧部材１１が図示上下方向に移動可能に支持されている。この押圧部材１１は、図示下端面が閉鎖した有底円筒形状をなしており、その底面部がスイッチ１０の操作子１０ａにより弾性的に支持されている。
押圧部材１１の内側空間部１２にはスイッチノブ１３が図示上下方向に移動可能に挿入されており、内側空間部１２の内底面に配置された圧縮コイルバネ１４（弾性手段に相当）によりスイッチノブ１３が弾性的に支持されている。このスイッチノブ１３は、スイッチ１０のオンストローク（スイッチ１０がオンするストローク）だけ図示下方に移動したところでボディ７に当接してそれ以上の移動が禁止されるようになっている。
【００１１】
スイッチノブ１３及び押圧部材１１には軟質磁性体がそれぞれ設けられており、それらの軟質磁性体について説明する。スイッチノブ１３の図示下端部には中心部が図示上方に突出した円盤形状の第１軟質磁性体１５が埋設されている。このようにスイッチノブ１３に第１軟質磁性体１５を埋設する方法としては、第１軟質磁性体１５を金型にセットした状態で樹脂成型すればよい。軟質磁性体は、磁力線が印加されることで磁力線方向に磁化し、磁力線が印加されなくなると非磁化する性質を有するもので、例えば電磁石５の軸心に使用される。
【００１２】
押圧部材１１において第１軟質磁性体１５と対向する部位には、外周端部が図示下方に突出した円環形状の第２軟質磁性体１６が埋設されている。
ボディ７には第１軟質磁性体１５及び第２軟質磁性体１６を囲繞するように円柱形状の電磁石１７が設けられており、その軸心は、第１軟質磁性体１５及び第２軟質磁性体１６の軸心と一致している。つまり、第１軟質磁性体１５及び第２軟質磁性体１６並びに電磁石１７は軸心が一致した回転形状に形成されている。電磁石５はＥＣＵ２からの通電状態で磁力線を発生し、その磁力線が各軟質磁性体１５，１６を通過する。
ここで、スイッチノブ１３のオンストロークに相当する圧縮コイルバネ１４の荷重は、スイッチ１０がオンする荷重よりも小さく設定されている。つまり、スイッチノブ１３がスイッチ１０のオンストロークだけ押圧操作された場合であっても、スイッチ１０がオンすることはない。
【００１３】
次に、上記構成の作用について説明する。
ユーザがインテリジェントキーを携帯して乗車すると、ＥＣＵ２は、インテリジェントキーからの無線信号を受信して予め登録されているインテリジェントキーかを判断し、予め登録されている正規のインテリジェントキーの場合には、エンジンスタート処理を実行する。
図５は、ＥＣＵ２によるエンジンスタート処理を示すフローチャートである。尚、処理開始の初期状態では、エンジンは停止していると共に電磁石５はオフ（非通電）となっている。ＥＣＵ２は、図示しないブレーキスイッチの検出状態に基づいてブレーキを踏んでいるかを判定する（Ｓ１）。エンジンスタート時にユーザがブレーキを踏んでいない場合は（Ｓ１：ＮＯ）、エンジンをスタート可能なＲＥＡＤＹ状態でないと判断して電磁石５をオフする（オフ状態を継続する）（Ｓ２）。この状態で、ユーザがスイッチノブ１３を押圧操作すると、スイッチノブ１３が押圧方向に移動する。このとき、スイッチノブ１３のオンストロークに相当する圧縮コイルバネ１４の荷重はスイッチ１０がオンする荷重よりも小さく設定されているので、押圧部材１１はほぼ停止状態を維持する。これにより、図３に示すようにユーザがスイッチノブ１３をオンストロークだけ押圧操作するにしてもスイッチ１０がオンすることはないので、ユーザがクリック感を感じることはない。
【００１４】
ユーザがブレーキを踏むと、ＥＣＵ２は、エンジンをスタート可能なＲＥＡＤＹ状態であると判断して（Ｓ１：ＹＥＳ）、電磁石５をオン（通電）する（Ｓ３）。すると、図４に示すように電磁石５から発生した磁力線が例えば第１軟質磁性体１５から第２軟質磁性体１６を通過するようになるので、各軟質磁性体１５，１６においてそれぞれ対向する部位に反対極性の磁極が発生する。これにより、各軟質磁性体１５，１６が互いに引き合うようになり、スイッチノブ１３と押圧部材１１とがあたかも一体物のようになるので、スイッチノブ１３に対する押圧操作に伴って押圧部材１１も移動してスイッチ１０を押圧するようになる。そして、スイッチノブ１３がオンストロークだけ移動したところでスイッチ１０がオンするので、ユーザはクリック感を感じるようになる。そして、ＥＣＵ２は、スイッチ１０がオンしたときは、ＲＥＡＤＹ状態でスイッチノブ１３が押圧操作されたと判断してエンジンをスタートする。
【００１５】
このような実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
スイッチノブ１３のオンストロークに相当する圧縮コイルバネ１４の荷重をスイッチ１０がオンする荷重よりも小さく設定したので、ＥＣＵ２が電磁石５に通電していない状態でユーザがスイッチノブ１３を押圧操作するにしてもスイッチ１０がオンすることはなく、ユーザがクリック感を感じることはない。従って、ユーザは、スイッチノブ１３に対する押圧操作によりクリック感を感じない場合は、エンジンをスタート可能なＲＥＡＤＹ状態でないことを認識することができる。
第１軟質磁性体１５及び第２軟質磁性体１６並びに電磁石５は、軸心が一致した回転形状に形成されているので、電磁石５の通電により第１軟質磁性体１５と第２軟質磁性体１６とが全体に均一な力で引き合い、スイッチノブ１３に対する押圧操作を安定して行うことができる。
【００１６】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について図６ないし図８を参照して説明するに、第１実施形態と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。この第２実施形態は、電磁石５の非通電状態でスイッチノブ１３が押圧操作されたときにオンするスイッチを設けたことを特徴とする。
スイッチ装置１の縦断面を示す図６において、ボディ７においてスイッチノブ１３の側面と対向する部位には配線回路基板２１が設けられており、その配線回路基板２１上にスイッチ２２（第１副スイッチに相当）がスイッチノブ１３を指向して搭載されている。ボディ７においてスイッチ２２と対向する部位には図示横方向にスライド可能な第１スライド部材２３が設けられており、その一端面がスイッチ２２の操作子２２ａに当接している。押圧部材１１において第１スライド部材２３と対向する部位には図示横方向にスライド可能な第２スライド部材２４が設けられており、一端面が第１スライド部材２３に当接し、他端面に形成された傾斜面部２４ａがスイッチノブ１３に形成された傾斜面部１３ａに当接している。
【００１７】
ＥＣＵ２は、電磁石５の非通電状態でスイッチノブ１３が押圧操作されると、図７に示すようにスイッチノブ１３が図示下方に移動するのに対して押圧部材１１はほぼ停止状態を維持するので、スイッチノブ１３が押圧部材１１に対して相対的に移動し、それに伴って、押圧部材１１の傾斜面部１１ａにより第２スライド部材２４が図示左方向にスライドするようになる。すると、第１スライド部材２３が図示左方向にスライドするようになるので、操作子２２ａが移動してスイッチ２２がオンする。従って、ＥＣＵ２は、スイッチ２２がオンしたときは、エンジンをスタート可能なＲＥＡＤＹ状態でない状態でスイッチノブ１３が押圧されたと判断することができる。
【００１８】
ＥＣＵ２は、車両情報に基づいてエンジンをスタート可能なＲＥＡＤＹ状態となったと判断したときは、電磁石５に通電する。この通電状態でスイッチノブ１３が押圧操作されると、図８に示すようにスイッチノブ１３と押圧部材１１とが一体となって移動し、それに伴って押圧部材１１に設けられた第２スライド部材２４も一体となって図示下方向に移動してスイッチ１０がオンする。このとき、第２スライド部材２４が第１スライド部材２３の端面上を図示下方向に摺動するので、スイッチ２２がオンすることはない。そして、ＥＣＵ２は、スイッチ１０がオンしたときは、ＲＥＡＤＹ状態でスイッチノブ１３が押圧操作されたと判断してエンジンをスタートする。
【００１９】
このような実施形態によれば、ＥＣＵ２は、スイッチ２２がオンした場合はＲＥＡＤＹ状態でない状態でスイッチノブ１３が押圧操作されたと判断することができるので、例えば警告を行うことでユーザに対して注意を促すことができる。
【００２０】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態について図９ないし図１１を参照して説明するに、第２実施形態と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。この第３実施形態は、スイッチノブ１３が押圧操作開始されたことを検出するスイッチを設けたことを特徴とする。
スイッチ２２は２段接点を有して構成されており、２段目接点がオンする場合は、１段目接点（第２副スイッチに相当）がオンしてから、１段目のオン状態を維持した状態で２段目接点（第１副スイッチに相当）がオンするようになっている。この場合、第２実施形態と同様に、電磁石５の非通電状態でスイッチノブ１３に対する押圧操作により、押圧部材１１に設けられた第２スライド部材２４及びボディ７に設けられた第１スライド部材２３がスライドしてスイッチ２２がオンするものであるが、その１段目接点のみがオンする条件は、スイッチノブ１３に対する押圧操作開始して第２スライド部材２４がスイッチ２２の１段目接点のオンストロークだけスライドした場合である。このとき、第２スライド部材２４はスイッチ２２の１段目接点のオンストロークだけスライドしているものの、その位置では、第２スライド部材２４において第１スライド部材２３との当接位置はボディ７の内側空間部８に位置している。つまり、スイッチノブ１３をさらに押圧可能となっている。
【００２１】
ここで、ＥＣＵ２は、スイッチ２２の１段目接点がオンしたときは、ＲＥＡＤＹ状態か否かを判断し、ＲＥＡＤＹ状態でない場合は電磁石５の非通電状態を継続する。この状態でユーザがスイッチノブ１３をさらに押圧操作すると、図１０に示すようにスイッチノブ１３が図示下方に移動するのに対して押圧部材１１はほぼ停止状態を維持するので、押圧部材１１により第２スライド部材２４、ひいては第１スライド部材２３が押圧されてスライドし、スイッチ２２の２段目接点がオンする。従って、ＥＣＵ２は、スイッチ２２の２段目接点がオンしたときは、ＲＥＡＤＹ状態でない状態でスイッチノブ１３が押圧操作されたと判断して警告することで、ユーザに対して注意を促すことができる。
ＥＣＵ２は、スイッチ２２の１段目接点がオンしたときにエンジンをスタート可能なＲＥＡＤＹ状態であった場合、電磁石５に通電する。これにより、図１１に示すようにスイッチノブ１３に対する押圧操作によりスイッチノブ１３がオンストローク移動したところでスイッチ１０がオンするので、ＥＣＵ２は、スイッチ１０がオンしたときは、ＲＥＡＤＹ状態でスイッチノブ１３が押圧操作されたと判断してエンジンをスタートする。
【００２２】
このような実施形態によれば、ＥＣＵ２は、ＲＥＡＤＹ状態であってもスイッチ２２の１段目接点がオンすることを条件として電磁石５に通電するので、第１及び第２実施形態の構成に比較して、電磁石５に通電する時間の短縮を図ってバッテリの消耗を抑制することができる。
【００２３】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
図１２に示すように、スイッチノブ１３に設ける第１軟質磁性体１５を円柱形状、押圧部材１１に設ける第２軟質磁性体１６を円筒形状とし、それらの位置が電磁石５の非通電状態で互いに高さ方向にずれるように配置してもよい。
図１３に示すように、スイッチノブ１３に設ける第１軟質磁性体１５を円柱状、押圧部材１１に設ける第２軟質磁性体１６を高さ方向にずれた２つの円筒形状とし、それらの位置が電磁石５の非通電状態で互いに高さ方向にずれるように配置してもよい。
【００２４】
第３実施形態において、スイッチノブ１３の押圧操作開始を検出するスイッチのみを設けるようにしてもよい。
本発明を、「ブレーキを踏みながら」や車両が停止していることを条件として押圧操作が有効なシフトポジションを切替えるためのスイッチ装置に適用するにしてもよい。
本発明を、シフトバイワイヤのパーキングスイッチなどのある条件でしか有効でないスイッチ装置に適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
図面中、１はスイッチ装置、２はＥＣＵ（制御装置）、５は電磁石、１１は押圧部材、１３はスイッチノブ、１４は圧縮コイルバネ（弾性手段）、１５は第１軟質磁性体、１６は第２軟質磁性体、２２はスイッチ（第１副スイッチ、第２副スイッチ）である。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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