(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支点で支持されたノブレバーと、前記支点からスイッチ距離だけ離れて配置されたプッシュスイッチと、を含み、前記ノブレバーが支点を中心に揺動して前記プッシュスイッチを押すレバー式揺動スイッチ装置の操作性を調節する方法であって、
同一仕様の複数のプッシュスイッチのスイッチ距離を各スイッチ共通の値とし、さらにスイッチ距離に応じてスイッチ操作ストロークおよびスイッチ操作荷重が変わることに基づいてスイッチ距離を選択し、併せてプッシュスイッチの個数に応じてスイッチ操作荷重が変わることに基づいてスイッチ個数を選択することによりスイッチ操作性を調節することを特徴とするレバー式揺動スイッチ装置の操作性調節方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レバー式揺動スイッチに関し、特に、操作荷重および操作ストロークを適当に調整してスイッチ操作性を向上する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レバー式揺動スイッチは梃子の原理を利用するスイッチである。揺動スイッチの代表例としてシーソー式スイッチが知られており、ウインドガラスの開閉スイッチなどとしてよく用いられる。図１（ａ）、図１（ｂ）はシーソー式スイッチの構成例であり、図１（ａ）は分解斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図（セット状態）である。
【０００３】
図１において、ノブ１は、支点３で意匠パネル（図示せず）に揺動自在に支持されている。プッシュスイッチ５は基板７に実装されている。窓開用と窓閉用の２つのスイッチ５が支点３の両側に配置されている。操作者がノブ１を押すと、ノブ１が揺動し、ノブ１の下から突き出す壁部であるプッシュアーム９がプッシュスイッチ５を押す。
【０００４】
プッシュスイッチ５としては一般の＜汎用品＞が用いられている。このプッシュスイッチ５の反力に対抗してノブ１を揺動させるのに必要な「操作荷重Ｆ」が操作者により加えられ、そしてノブ１が「操作ストロークＳ」だけ、具体的にはプッシュスイッチ５の接点を閉じるまで動かされる。
【０００５】
スイッチの操作性（操作しやすさ、操作フィーリングなど）という観点からは、上記の操作荷重Ｆと操作ストロークＳを適切にすることが重要である。従来のスイッチ装置において、操作荷重Ｆと操作ストロークＳは以下のようにして求められる。
【０００６】
図２を参照すると、スイッチ距離ａは、支点３とプッシュスイッチ５の距離である。操作距離ｄは、操作者の指がノブ１に当たる標準的な位置から支点までの距離である。また、プッシュスイッチ５が発生する反力をＲ、プッシュスイッチ５の開閉ストローク（弾性的な移動範囲の長さ）をｅとする。このとき、操作荷重Ｆと操作ストロークＳは以下の式で表される。
【０００７】
【数１】
Ｆ＝Ｒ×（ａ／ｄ）＝（Ｒ／ｄ）×ａ    ・・・（１）
【数２】
Ｓ＝ｅ×（ｄ／ａ）＝（ｅ×ｄ）／ａ    ・・・（２）
ここで、操作距離ｄ、スイッチ反力Ｒ、スイッチ開閉ストロークｓは一定である。したがって、操作荷重Ｆおよび操作ストロークＳはスイッチ距離ａに依存して決まる。
【０００８】
さらに、式（１）（２）から操作距離ｄおよびスイッチ距離ａを消去すると、下式（３）が得られる。この式から分かるように、操作荷重Ｆと操作ストロークＳは反比例する。
【０００９】
【数３】
Ｆ＝（Ｒ・ｅ）／Ｓ  ・・・（３）
図３は、式（１）〜（３）に基づいて、操作荷重Ｆ、操作ストロークＳおよびスイッチ距離ａの関係を示したものである。特性ラインＬで示すように、ここでも、操作荷重Ｆおよび操作ストロークＳがスイッチ距離ａに依存して決まることが示されている。そしてスイッチ距離ａを大きく設定すると、操作荷重Ｆは大きく、操作ストロークＳは小さくなる。逆にスイッチ距離ａを小さく設定すると、操作荷重Ｆは小さく、操作ストロークＳは大きくなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上に説明したように、従来技術では、スイッチ距離ａを決めると、操作荷重Ｆおよび操作ストロークＳが同時に決まる。したがって、操作荷重Ｆと操作ストロークＳを独立して任意の大きさにすることができない。そのため、操作荷重Ｆと操作ストロークＳの適当な目標を設定しても、その目標を同時に満たせないことが多い。
【００１１】
例えば図４に示すように荷重ＦとストロークＳの目標を設定したとする。しかし、現実の荷重ＦとストロークＳの組合せは、特性ラインＬ上にしか設定できない。そのため、図４に点線ｍで示される範囲内で、目標とは大きく異なる荷重ＦおよびストロークＳしか設定できなかった。その結果、荷重ＦとストロークＳの一方または両方を妥協しなければならなかった。
【００１２】
もちろん、図１の従来装置のように＜汎用＞プッシュスイッチを用いる代わりに、＜専用＞プッシュスイッチを用いれば、所望の荷重ＦとストロークＳを達成できる。しかしながら、専用部品を使うことは、コスト増を招くので好ましくない。
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストで、操作荷重および操作ストロークを任意の適切な大きさにでき、もって操作性を向上可能なスイッチ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、支点で支持されたノブレバーと、前記支点からスイッチ距離だけ離れて配置されたプッシュスイッチと、を含み、前記ノブレバーが支点を中心に揺動して前記プッシュスイッチを押すレバー式揺動スイッチ装置の操作性を調節する方法であって、同一仕様の複数のプッシュスイッチのスイッチ距離を各スイッチ共通の値とし、さらにスイッチ距離に応じてスイッチ操作ストロークおよびスイッチ操作荷重が変わることに基づいてスイッチ距離を選択し、併せてプッシュスイッチの個数に応じてスイッチ操作荷重が変わることに基づいてスイッチ個数を選択することによりスイッチ操作性を調節することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明する。
【００２２】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、本実施形態のレバー式揺動スイッチ装置を示している。ここでは、揺動スイッチの一形態としてのシーソー式スイッチに本発明が適用される。このシーソー式スイッチは、図１と同様に車両のウインドウ開閉用に用いられる。図５（ａ）は分解斜視図である。図５（ｂ）は側方から見た断面図であって、前出の図２に相当する。
【００２３】
図５に示すように、ノブ１は、意匠パネル１１の開口１３に挿入される。意匠パネル１１に立設された支持壁１５に支点受け穴１７が設けられている。この支点受け穴１７にノブ１の支点軸３が挿入され、これにより、ノブ１は揺動自在に支持される。支点軸３および支点受け穴１５はスイッチ装置の両側に設けられている。
【００２４】
配線基板７は、ビスなど（図示せず）により意匠パネル１１に固定されている。そして基板７に電気式のプッシュスイッチ５が装備されている。窓開用と窓閉用のスイッチが支点３の両側に配置されている。操作者がノブ１を押すと、ノブ１が揺動し、ノブ１の下から突き出すプッシュアーム９（壁部）がプッシュスイッチ５を押す。プッシュスイッチ５としては一般の汎用品が用いられている。プッシュスイッチ５は、弾性的に伸び縮みするタイプで、縮んだときに接点が閉じる。
【００２５】
本実施形態では、開側および閉側のそれぞれに、支点回転軸と平行な方向に２つの同じ仕様のプッシュスイッチ５が並べて配置されている（合計４つ）。これら２つのプッシュスイッチ５は、ノブ１が操作されたときに同時に押される。このスイッチ設置個数は下記の本発明の原理の基づいて選択されている。
【００２６】
本発明の原理を説明する。前述のように「操作荷重Ｆ」を、プッシュスイッチ５の反力に対抗してノブ１を揺動させるのに必要な力とする。「操作ストロークＳ」を、操作時のノブ１の揺動量（距離または角度）とする。図５（ｂ）に示すように、スイッチ距離ａは支点３とプッシュスイッチ５の距離である。操作距離ｄは、操作者の指がノブ１に当たる標準的な位置から支点までの距離である。また、プッシュスイッチ５が発生する反力をＲ、プッシュスイッチ５の開閉ストロークをｅとする。「さらに、本発明ではスイッチの設置個数をｎとし、ｎを調節パラメータとして用いる。」このとき、操作荷重Ｆと操作ストロークＳは以下の式で表される。
【００２７】
【数４】
Ｆ＝ｎ×Ｒ×（ａ／ｄ）＝（Ｒ／ｄ）×ａ×ｎ    ・・・（４）
【数５】
Ｓ＝ｅ×（ｄ／ａ）＝（ｅ×ｄ）／ａ    ・・・（５）
図６は、上式（４）（５）に基づいて、操作荷重Ｆ、操作ストロークＳ、スイッチ距離ａ、およびスイッチ設置個数ｎの関係を表したものである。特性ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３・・・は、それぞれスイッチ個数ｎ＝１、２、３・・・であるときの、スイッチ距離ａに応じた操作加重Ｆおよび操作ストロークＳの大きさを示している。各ライン上では、スイッチ距離ａが大きくなると、操作荷重Ｆは大きく、操作ストロークＳは小さくなる。逆にスイッチ距離ａが小さくなると、操作荷重Ｆは小さく、操作ストロークＳは大きくなる。さらに、スイッチ個数ｎが増えるに従って特性ラインは右上に移動する。
【００２８】
式（４）（５）および図６に示されるように、操作荷重Ｆおよび操作ストロークＳは、スイッチ距離ａと設置個数ｎによって変わる。すなわち、スイッチ距離ａに応じて操作ストロークＳおよび操作荷重Ｆが変わり、さらに、スイッチ距離ａが同じでもスイッチ設置個数ｎに応じて操作荷重Ｆが変わる。
【００２９】
本発明ではこのような特性を利用して、所望の操作ストロークＳに応じて選択されたスイッチ距離ａに、所望の操作荷重Ｆに応じて選択された設置個数ｎのプッシュスイッチが設置される。
【００３０】
具体例としては、図６の目標点Ｐ１（目標操作加重Ｆ１および目標操作ストロークＳ１が設定されたとする。この目標点Ｐ１に近い特性ラインはＬ２である。そこでスイッチ設置個数は２個に設定される。さらに、目標点Ｐ１に近い特性ラインＬ２上の点Ｐ１′が設定され、この点Ｐ１′に対応してスイッチ距離がａ１に設定される。その結果、ストロークおよび加重は、目標値に近いＳ１′、Ｆ１′となる。そして図５のスイッチでは、上記の選択に従って２つのスイッチが支点から同じ距離のところに並べて設置されている。
【００３１】
図７はもう一つの具体例である。今度は、目標点Ｐ２が特性ラインＬ３に近いので、スイッチ個数として３が選択される。そして、目標点Ｐ２に近いラインＬ３上の点Ｐ２′が設定され、点Ｐ２′に対応してスイッチ距離がａ２に設定される。図８はこの具体例に対応したスイッチ装置を示しており、開側および閉側に、３個のプッシュスイッチが設置されている。
【００３２】
また、図６および図７において、点Ｐ１′および点Ｐ２′は、それぞれ点線ｍ１、ｍ２の範囲内に設定することが好適である。つまり、目標点を通る水平線および垂直線が特性ラインＬと交わる２つの点の間に設定される（図６ではストロークがＳ１以下で、加重がＦ１以下の範囲；図７ではストロークがＳ２以上、荷重がＦ２以下の範囲）。
【００３３】
点線ｍ１、ｍ２の範囲内のどこを選ぶかは、ストロークと荷重のいずれを重視するかによって決めればよく、微調整の問題である。また、ストロークまたは荷重を目標と完全に一致されてもよい。さらに、仮に目標点がいずれかの特性ラインの上に位置すれば、ストロークと荷重が目標値と完全に一致する好ましい結果が得られる。
【００３４】
なお、以上に説明した本発明の原理において、予め目標値を設定することは必ずしも必要ではない。適当にスイッチ個数とスイッチ距離を調整し、図６または図７に示したような適切な操作ストロークおよび操作荷重を得てもよい。
【００３５】
ところで、例えば特開平８−３１２７０号公報に示されるように、従来でも複数のスイッチを支点の両側に配置した構成例は存在しており、一見すると本発明のスイッチ構成に類似している。しかしながら、従来の複数のスイッチを設置する目的は、ストロークおよび荷重といった操作性の向上ではない。むしろ、操作性の観点からは成り行きでスイッチ個数が設定されていて、操作ストロークおよび操作荷重が適切かどうかは考慮されていない。これに対し、本発明は、スイッチ個数がスイッチ距離とともに操作性に影響することに着目し、これらのパラメータを適切に設定することにより、適切な操作ストロークと操作荷重を実現し、操作性を向上している。
【００３６】
次に、図９を参照し、本発明のさらに別の実施形態を説明する。上記の実施形態では、一つの種類のプッシュスイッチのみが用いられ、個数のみが変更された。しかしながら、図９に示す実施形態では、操作反力が異なる複数種類のプッシュスイッチが用意される。そして、それらのプッシュスイッチから、所望の操作ストロークおよび所望の操作加重が得られるように選択された組合せおよび個数のプッシュスイッチが設けられる。
【００３７】
図９の例では、３種類のプッシュスイッチ５Ａ、５Ｂ、５Ｃ（操作反力ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ）を用意する。ＲＡ：ＲＢ：ＲＣ＝１：２：５だとする。さらに、スイッチ５Ａだけを設けたときの操作加重を１（基準）とする。この場合、スイッチ個数と組合せを変更することによって、３個以下のスイッチで多数の段階（具体的には１３段階）の操作加重が設定でき（図９（ｂ））、操作性の特性ラインも多数になる（図９（ａ））。
【００３８】
仮に操作特性の目標点Ｐ３（操作加重Ｆ３および操作ストロークＳ３）が、ＣＣＢのライン上にあったとする。ＣＣＢとは、２つのスイッチ５Ｃと１つのスイッチ５Ｂの組合せを示している。この組合せが採用され、さらに点Ｐ３に対応するスイッチ距離ａ３が求められる。この距離だけ支点から離れた位置に、選択された３つのプッシュスイッチが配置される。図１０は、このようなプッシュスイッチの配置例を示している。もちろん、操作ノブ側のプッシュアームも同じ位置に設けられる。
【００３９】
このようにして、図９に係る実施形態によれば、複数種類のプッシュスイッチを用いることで、より目標値に近い操作加重と操作ストロークを得ることができる。なお、ここで用いる複数種類のプッシュスイッチはいずれも汎用スイッチであることが好ましい。そして、例えば本実施形態のように車両用ウインドウスイッチに本発明を適用する場合には、車種に応じて定めた加重とストロークの目標値に従って、スイッチの組合せと個数を決める。これによりコストを低く抑えらることができる。
【００４０】
その他の変形例について説明する。シーソー式スイッチの支点の両側において、プッシュスイッチの個数およびスイッチ距離が異なっていてもよい。図５または図８の例では、開側と閉側で要求される操作性が異なることもあり得る。その場合には、開側と閉側で個別に、要求される操作性に従ってスイッチ個数とスイッチ距離を設定すればよい。
【００４１】
さらに、図９に示すように複数種類のスイッチを用いる場合も同様である。要求される操作性に応じて、支点の両側で、スイッチの組合せ、個数、さらにスイッチ距離が異なって設定されればよい。
【００４２】
また、図５の４つのプッシュスイッチ５は、すべて基板７上に配線に接続することが好ましく、これにより、一部のスイッチに断線が発生してもスイッチ機能が維持される。しかしながら、支点の両側でそれぞれ一つのスイッチしか基板配線に接続しない構成も、本発明の範囲内に含まれる。図８または図１０の６つのプッシュスイッチについても同様で、全部または一部のプッシュスイッチが配線に接続されればよい。
【００４３】
また、図５ではシーソー式スイッチに本発明が適用された。しかしながら、本発明は、他の任意の揺動タイプのスイッチに適用されてもよい。例えば、図１１に示すように、ヒンジ式スイッチに本発明が適用されてもよい。ヒンジ式スイッチは、シーソー式スイッチの支点の片側半部のみの構成を有する。
【００４４】
また、本実施形態では上記のようにウインドウスイッチに本発明が適用されたが、本発明はこれに限定されない。任意の用途のスイッチに本発明が好適に適用される。例えば、オーディオのボリュームスイッチなどにも本発明を適用可能である。
【００４５】
以上に説明したように、ノブレバー支点とプッシュスイッチの距離であるスイッチ距離に加えて、プッシュスイッチの個数を適切に設定することにより、所望の適切なスイッチ操作加重とスイッチ操作ストロークを揺動スイッチ装置にもたせることができ、これにより操作性を向上可能である。
【００４６】
また、操作反力が異なる複数種類のプッシュスイッチからスイッチ個数と組合せを選択することにより、さらにきめ細かく操作加重と操作ストロークを適切に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のレバー式揺動スイッチの構成を示す図である。
【図２】  図１のスイッチの側面図である。
【図３】  図１のスイッチの操作荷重、操作ストロークおよびスイッチ距離の関係を示す図である。
【図４】  図３と同様の図であって、操作荷重および操作ストロークの目標値と実現可能な値の関係を示す図である。
【図５】  本発明の実施形態のスイッチ装置の構成を示す図である。
【図６】  図５の操作スイッチの仕様を決めるための本発明の原理を示す図である。
【図７】  図６と同様の図であって、スイッチ仕様設定の別の具体例を示す図である。
【図８】  図７の設定に従ってプッシュスイッチを片側３個とした装置の例を示す図である。
【図９】  本発明の別の実施形態に係る、複数種類のプッシュスイッチから適当なスイッチを選択する方法を示す図である。
【図１０】  図９に従って複数種類のプッシュスイッチが組み合わせて設けられたスイッチ装置を示す図である。
【図１１】  本発明を適用可能な別のスイッチの例としてのヒンジスイッチを示す図である。
【符号の説明】
１  ノブ、３  支点、３ａ  支点軸、５  プッシュスイッチ、７  基板、９  プッシュアーム、１１  意匠パネル。
【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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