タンブラスイッチ
【課題】部品点数が少なく、電気的接続状態の切り替え数が多いタンブラスイッチを提供する。
【解決手段】面上のＪ線の左右に所定間隔で固定接点１０ａ、１０ｂが設けられ、該固定接点１０ａ、１０ｂにＪ線と平行に隣り合わせて固定接点１０ｃ、１０ｄが設けられた基板１０と、中央部１５ｅがＪ線に対して固定され、各端部に向って山状に突出する被押圧部１５ｆ〜１５ｉと可動接点１５ａ〜１５ｄが設けられたばね状接触子１５と、Ｊ線に対して垂直なＺ面内で揺動することにより、ばね状接触子１５を押圧して可動接点１５ａ〜１５ｄを固定接点１０ａ〜１０ｄに接触させ、被押圧部１５ｆ、１５ｉを押圧する押圧部１２ｆ、１２ｉが被押圧部１５ｈ、１５ｇを押圧する押圧部１２ｈ、１２ｇより突出した操作子１２と、操作子１２の移動を案内する窪み１４ｋが設けられた案内台１４と、操作子１２を窪み１４ｋに押し付けるばね１３とから構成する。
【解決手段】面上のＪ線の左右に所定間隔で固定接点１０ａ、１０ｂが設けられ、該固定接点１０ａ、１０ｂにＪ線と平行に隣り合わせて固定接点１０ｃ、１０ｄが設けられた基板１０と、中央部１５ｅがＪ線に対して固定され、各端部に向って山状に突出する被押圧部１５ｆ〜１５ｉと可動接点１５ａ〜１５ｄが設けられたばね状接触子１５と、Ｊ線に対して垂直なＺ面内で揺動することにより、ばね状接触子１５を押圧して可動接点１５ａ〜１５ｄを固定接点１０ａ〜１０ｄに接触させ、被押圧部１５ｆ、１５ｉを押圧する押圧部１２ｆ、１２ｉが被押圧部１５ｈ、１５ｇを押圧する押圧部１２ｈ、１２ｇより突出した操作子１２と、操作子１２の移動を案内する窪み１４ｋが設けられた案内台１４と、操作子１２を窪み１４ｋに押し付けるばね１３とから構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作子を揺動することにより電気的接続状態が切り替わるタンブラスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアのアームレストやドアの内側壁面等には、ウインドウを開閉するためのパワーウインドウスイッチが設けられている。パワーウインドウスイッチとしては、一般にタンブラスイッチが用いられている。
【０００３】
タンブラスイッチには、例えば下記の特許文献１や下記の特許文献２に開示されているように、指で操作するノブの下部に２つのばねを介して装着された２つの操作子と、ベースの底部に並設された二対の固定接点と、両端部が固定接点側に突出し中央部と両端部との間が山状に突出している２つの可動接片と、固定接点の中央に固設され各可動接片の中央部を回動自在に支持する２つの支持板等から構成されているものがある。このタンブラスイッチでは、ノブを介して操作子を揺動させて、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある位置の３つの位置に変えることにより、操作子が可動接片の各山状突出部を押圧して可動接片を揺動させ、可動接片の各端部と各固定接点との接触状態、即ち電気的接続状態を３つの状態に切り替える。
【０００４】
また、タンブラスイッチには、例えば下記の特許文献３に開示されているように、ノブの下部にばねを介して装着された操作子と、ケースの上部に設けられ操作子の移動を案内する窪みと、両端部に可動接点が設けられ中央部と両端部との間が山状に突出している２つの可動接片と、ケースの底部に設けられ各可動接片の中央部を固定する２つの固定端子および固定接点となる４つの固定接点と、上面にノブの係合片に係入する突起が設けられ下面に各可動接片の両端部を押圧する非対称な４つのカムが設けられたスライダ等から構成されているものがある。このタンブラスイッチでは、ノブを介して操作子を揺動させて、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある位置の３つの位置に変えることにより、ノブがスライダを平行移動させて、各カムで可動接片の各山状突出部を押圧して可動接片の各可動接点を下方変位させ、各可動接点端部と各固定接点との接触状態を３つの状態に切り替える。
【０００５】
さらに、タンブラスイッチには、例えば下記の特許文献４に開示されているように、ノブの下部にばねを介して装着された操作子と、ケースの上部に設けられ操作子の移動を案内する段差付の窪みと、ノブのアームに押圧されて上下動する２つのロッドと、各ロッドの下方にラバーを介して設けられた第１の可動接点および該第１の可動接点より短い第２の可動接点と、基板に各第１、第２の可動接点に対応するように設けられた第１、第２の固定接点等から構成されているものがある。このタンブラスイッチでは、ノブを介して操作子を揺動させて、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある近い段差および遠い段差の近接位置の５つの位置に変えることにより、クリック感（節度感）を出しつつ、ノブがロッドを押圧して第１、第２の可動接片を移動させ、第１、第２の可動接片と第１、第２の固定接点との接触状態を５つの状態に切り替える。
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第２５７３１９１号公報（図１〜図３等）
【特許文献２】特開平９−２７４８２８号公報（図１〜図３、図８および図９等）
【特許文献３】特開平６−１３９８６２号公報（図１〜図１０等）
【特許文献４】実用新案登録第２５１９８１３号公報（第１図〜第２図（Ｂ）等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
タンブラスイッチにおいては、コスト削減、組立性の向上、および組立誤差の減少等を図るために、部品点数を少なくすることが好ましい。上述の特許文献１〜４に開示されたタンブラスイッチでは、主な構成部品の部品点数が１０点以上と多いため、コストが高く、各部の組み立てに手間がかかり、組み立て誤差が大きくなって可動接点と固定接点の接触状態、即ち電気的接続状態が正確に切り替わらない恐れがある。また、タンブラスイッチにおいては、１つのスイッチでウインドウ等の操作対象に「停止」以外の複数の動作（例えば「開く」と「閉じる」）を行わせる等のために、電気的接続状態の切り替え数をより多くすることが好ましい。
【０００８】
よって、本発明の課題とするところは、部品点数が少なく、電気的接続状態の切り替え数が多いタンブラスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るタンブラスイッチは、面上のある線の左右に所定間隔をおいて第１の固定接点と第２の固定接点が設けられ、該第１、第２の固定接点に前記ある線と平行に隣り合わせて第３の固定接点と第４の固定接点が設けられた基板と、中央部が前記ある線上に対して固定され、各固定接点に向って突出する各端部に各固定接点に対応する第１、第２、第３、第４の可動接点が設けられ、中央部と各可動接点との間に山状に突出する第１、第２、第３、第４の被押圧部が設けられたばね状接触子と、前記ある線に対して垂直な面内で揺動自在に設けられ、揺動することにより被押圧部のいずれかを押圧して該被押圧部の先にある可動接点を対応する固定接点に接触させ、第１、第４の被押圧部を押圧する第１、第４の押圧部が第３、第２の被押圧部を押圧する第３、第２の押圧部より突出している操作子と、操作子が嵌入され該操作子の移動を案内する窪みが設けられた案内台と、操作子を窪みに押し付ける弾性力を発する弾性体とを備えている。
【００１０】
この構成によると、操作子に操作力を加えていないときは、操作子が弾性体の弾性力により窪みの底部に接して、各押圧部でばね状接触子の各被押圧部を押圧せず、ばね状接触子の各可動接点が基板の各固定接点から離間する。そして、操作力を加えて操作子を左右のいずれか一方へ揺動させると、操作子が窪みの一方側の傾斜部に接して、第１の押圧部で第１の被押圧部を押圧し、第１の可動接点を第1の固定接点に接触させる。さらに操作子を一方へ揺動させると、操作子が窪みの一方側の傾斜部に沿って移動して、第３の押圧部で第３の被押圧部を押圧し、第３の可動接点を第３の固定接点に接触させる。また、操作力を加えて操作子を他方へ揺動させると、操作子が窪みの他方側の傾斜部に接して、第４の押圧部で第４の被押圧部を押圧し、第４の可動接点を第４の固定接点に接触させる。さらに操作子を他方へ揺動させると、操作子が窪みの他方側の傾斜部に沿って移動して、第２の押圧部で第２の被押圧部を押圧し、第２の可動接点を第２の固定接点に接触させる。
【００１１】
つまり、操作子に操作力を加えないでまたは加えて、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある近い位置と遠い位置の５つの位置に変えることにより、操作子でばね状接触子を押圧して基板に押し付け、各可動接点と各固定接点との接触状態、即ち電気的接続状態を５つという多数の状態に切り替えることができる。また、本タンブラスイッチの主な構成部品が、基板、操作子、ばね状接触子、案内台、および弾性体だけなので、従来より部品点数を大幅に少なく（１０点以下に）することができる。
【００１２】
また、本発明の一実施形態では、上述のタンブラスイッチにおいて、ばね状接触子を、曲げ加工により前記４つの可動接点と前記４つの被押圧部が設けられた１つの板ばねから構成する。
【００１３】
ばね状接触子を、例えば第１、第２の可動接点および被押圧部が設けられた板ばねと第３、第４の可動接点および被押圧部が設けられた板ばね、または各可動接点および各被押圧部が設けられた４つの板ばねというように複数の板ばねから構成することもできるが、上記のようにばね状接触子を１つの板ばねから構成すると、本タンブラスイッチの主な構成部品が、基板、操作子、ばね状接触子、案内台、および弾性体を各１点ずつの合計５点となり、部品点数をより少なくすることができる。
【００１４】
また、本発明の一実施形態では、上述のタンブラスイッチにおいて、操作子の押圧部でばね状接触子の被押圧部を押圧することにより、可動接点が基板に押し付けられながら移動して固定接点に摺接する。
【００１５】
このようにすると、ばね状接触子の可動接点が基板の固定接点に酸化膜等の絶縁物を間に挟み込むことなく接触し、該接触部の接触抵抗の異常上昇を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明の一実施形態では、上述のタンブラスイッチにおいて、操作子を、弾性体を構成するばねを介して指で操作するノブに装着する。
【００１７】
前述の特許文献３、４のように、ノブがスライダまたはロッドを介して可動接片を移動させ、ノブにばねを介して装着した操作子が窪みに沿ってノブを中立位置（操作前の位置）に戻す構造では、ノブを指で操作して可動接片および操作子を移動させた後、ノブから指を離したときに、操作子がばねの弾性力により中立位置に正確に戻っても、ノブが他の部品との摩擦やガタ等により中立位置に正確に戻らなかった場合には、可動接片が移動前の状態に正確に戻らず、可動接片と固定接点との接触状態が正常に切り替わらなくなる。即ち、誤った電気的接続状態となる。然るに、上記本発明の一実施形態では、ノブにばねを介して装着した操作子が窪みに沿ってばね状接触子を移動させかつノブを中立位置に戻すので、ノブが中立位置に正確に戻らなくても、操作子が確実にばねの弾性力により中立位置に正確に戻って、ばね状接触子を移動前の状態に正確に戻し、可動接点と固定接点との接触状態を正常に切り替えることができる。即ち、誤った電気的接続状態の発生を確実に防ぐことが可能となる。
【００１８】
また、本発明の一実施形態では、上述のタンブラスイッチにおいて、窪みの両傾斜部に段差を設ける。
【００１９】
このようにすると、操作子が窪みの傾斜部に沿って移動して、段差に接したときや段差を越えるときにクリック感（節度感）を出すことができる。
【００２０】
さらに、本発明の一実施形態では、上記のタンブラスイッチにおいて、ばね状接触子の中央部が接地されている。
【００２１】
このようにすると、漏電時にタンブラスイッチを操作しても、感電を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある近い位置と遠い位置の５つの位置に変えることにより、操作子でばね状接触子を押圧して基板に押し付け、各可動接点と各固定接点との接触状態、即ち電気的接続状態を５つという多数の状態に切り替えることができ、また、タンブラスイッチの主な構成部品の点数を大幅に少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１〜図６は、本発明の実施形態に係るタンブラスイッチ１を示す図である。タンブラスイッチ１は、例えば図７に示すような車載用のスイッチモジュール１００に、自動車の運転席のウインドウを開閉するためのパワーウインドウスイッチとして設けられる。スイッチモジュール１００は、運転席のドアのアームレスト等に取り付けられる。タンブラスイッチ１のノブ１１以外の部品は、スイッチモジュール１００のロック嵌合された上下ケース２０、３０内に配置される。
【００２４】
図１はタンブラスイッチ１の分解状態を示す斜視図、図２はタンブラスイッチ１の組立状態を示す斜視図、図３はタンブラスイッチ１の組立状態を示す側方断面図である。図１〜図３において、１０はスイッチモジュール１００の上下ケース２０、３０内に固定される基板である。この基板１０には、図示しない電子部品が実装されかつ図示しない電気回路が形成されている。基板１０の上面には、面上のある線Ｊの左右に所定間隔をおいて第１の固定接点１０ａと第２の固定接点１０ｂが対称に設けられ、該第１、第２の固定接点１０ａ、１０ｂにＪ線と平行に隣り合わせて第３の固定接点１０ｃと第４の固定接点１０ｄが対称に設けられている。また、第１、第３の固定接点１０ａ、１０ｃと第２、第４の固定接点１０ｂ、１０ｄの間の中央には、接地された面積の大きいパッド１０ｅが設けられている。各固定接点１０ａ〜１０ｄとパッド１０ｅは、銅とはんだまたは金等のめっきといった導体から成る。各固定接点１０ａ〜１０ｄの面積およびＪ線との間隔は同一になっている。
【００２５】
１１は指で操作するノブである。このノブ１１は、両側面に設けられた穴１１ａと、図３に示す上ケース２０の筒部２０ｂの両側面に設けられた軸２０ａとを嵌め合わせることにより、上ケース２０の上部に軸２０ａを中心に回転可能に取り付けられる。つまり、ノブ１１は、軸２０ａおよび基板１０上のＪ線（図２）に対して垂直な面Ｚ（図２）内で回転する。
【００２６】
１２は棒状の操作子である。この操作子１２は、図３に示すようにノブ１１の下部に、弾性体であるコイル状のばね１３を介して装着される。該装着状態では、操作子１２は、上ケース２０の筒部２０ｂを貫通し、上記Ｚ面内を揺動自在となる。操作子１２の下部には、図３に示すように断面が略半円状の係合部１２ａが設けられている。該係合部１２ａの前方の左側面には、図１および図４（ａ）に示すように第１、第３の押圧部１２ｆ、１２ｈが設けられ、右側面には、図４（ｂ）に示すように第２、第４の押圧部１２ｇ、１２ｉが設けられている。第１、第４の押圧部１２ｆ、１２ｉは、第３、第２の押圧部１２ｈ、１２ｇより側方へ突出している。各押圧部１２ｆ〜１２ｉは、所定の曲率半径で傾斜している。
【００２７】
１４は中央に略Ｖ字形の窪み１４ｋが設けられた案内台である。この案内台１４は、上ケース２０に一体的に設けられている。これ以外に、案内台１４を上ケース２０と別体にして、上ケース２０または基板１０に固定してもよい。窪み１４ｋは、中央がＪ線上に位置していて、該中央にある底部１４ｔが最も深くなっている。底部１４ｔの左右両側の傾斜部１４ｌ、１４ｒは、底部１４ｔから斜め上方へ向って対称に開いていて、各傾斜部１４ｌ、１４ｒには、段差１４ａ〜１４ｄが２つずつ対称に設けられている。窪み１４ｋには、図２および図３に示すように操作子１２の係合部１２ａが嵌入される。該嵌入状態では、ばね１３の発する弾性力により操作子１２が窪み１４ｋに押し付けられていて、操作子１２の移動が窪み１４ｋによって案内される。
【００２８】
１５は銅とはんだまたは金等のめっきといった導体から成る１つの板ばねで構成されたばね状接触子である。ばね状接触子１５はプレス成形機による曲げ加工により、上方から見ると、図５（ａ）に示すように略Ｈ字形に形成されていて、側方から見ると、図５（ｂ）に示すように略Ｍ字形に形成されている。ばね状接触子１５の各端部には、基板１０の第１、第２、第３、第４の固定接点１０ａ〜１０ｄにそれぞれ対応する第１、第２、第３、第４の可動接点１５ａ〜１５ｄが中央部１５ｅに対して左右対称に２つずつ設けられている。また、ばね状接触子１５の中央部１５ｅと各可動接点１５ａ〜１５ｄとの間には、略山形の第１、第２、第３、第４の被押圧部１５ｆ〜１５ｉがそれぞれ設けられている。上記以外に、ばね状接触子１５を、例えば、可動接点と被押圧部がそれぞれ１つずつ設けられた４つの板ばねから構成してもよいし、両端部に可動接点と被押圧部がそれぞれ１つずつ設けられた２つの板ばねから構成してもよい。
【００２９】
ばね状接触子１５の中央部１５ｅは、図２に示すように基板１０のパッド１０ｅ上に載置されて、リフローはんだ付けにより固定される。これ以外に、中央部１５ｅを、例えば、手はんだ、ディスクリート実装、またはビス等により基板１０に固定してもよいし、ビス等により上ケース２０に固定してもよい。図２の固定状態では、ばね状接触子１５の中央部１５ｅが、Ｊ線上に対して固定されかつパッド１０ｅを介して接地される。また、各被押圧部１５ｆ〜１５ｉが基板１０から離れる方向に向って山状に突出し、各端部が各固定接点１０ａ〜１０ｄに向って突出し、各可動接点１５ａ〜１５ｄが各固定接点１０ａ〜１０ｄの手前の基板１０上に接する。
【００３０】
図６は、タンブラスイッチ１の各部の動作状態を表形式で示す図である。図６において、上段には、図２のＫ−Ｋ断面図、即ち案内台１４の窪み１４ｋに対する操作子１２の係合部１２ａの動作状態を示している。中段には、図２のＬ−Ｌ断面図、即ちばね状接触子１５の第３、第４の可動接点１５ｃ、１５ｄと基板１０の第３、第４の固定接点１０ｃ、１０ｄの接触状態を示している。下段には、図２のＭ−Ｍ断面図、即ちばね状接触子１５の第１、第２の可動接点１５ａ、１５ｂと基板１０の第１、第２の固定接点１０ａ、１０ｂの接触状態を示している。
【００３１】
ノブ１１を指で操作していないときは、ノブ１１から操作子１２に操作力が加わっていないので、図３および図６の左から３列目の上段に示すように、操作子１２がばね１３の弾性力によって下方へ押されて、係合部１２ａが窪み１４ｋの底部１４ｔに接する。即ち、操作子１２が左右に揺動していない中立位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に実線で示す中立位置Ｎに静止する。また、図６の左から３列目の中段と下段に示すように、操作子１２の各押圧部１２ｆ〜１２ｉがばね状接触子１５の各被押圧部１５ｆ〜１５ｉに接さず、各可動接点１５ａ〜１５ｄが基板１０の各固定接点１０ａ〜１０ｄから離間している。このような状態では、ばね状接触子１５と全ての固定接点１０ａ〜１０ｄとが導通しないので、図示しないウインドウ制御回路がウインドウ作動モータを回転駆動せず、ウインドウを開閉しない。
【００３２】
ノブ１１の先端部１１ｂ（図３）を指で引き上げて、ノブ１１を中立位置Ｎから時計回りに回転させると、ノブ１１から操作子１２に操作力が加わるので、図６の左から２列目の上段に示すように、操作子１２が左へ揺動し、係合部１２ａが窪み１４ｋの左傾斜部１４ｌに沿って上方へ移動して、左下段差１４ａに接する。即ち、操作子１２が左下段差１４ａのある位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に一点鎖線で示すマニュアル閉位置ＭＣに静止し、操作子１２およびノブ１１を介してクリック感（節度感）が出る。また、図６の左から２列目の下段に示すように、操作子１２が第１の押圧部１２ｆでばね状接触子１５の第１の被押圧部１５ｆを押圧して、第１の可動接点１５ａを基板１０に押し付けながら左へ移動させて第1の固定接点１０ａに接触させる。このとき、左から２列目の中段に示すように、操作子１２の第３の押圧部１２ｈがばね状接触子１５の第３の被押圧部１５ｈに接さず、第３の可動接点１５ｃが第３の固定接点１０ｃから離間している。このような状態では、ばね状接触子１５と第１の固定接点１０ａとが導通するので、ウインドウ制御回路が該導通のある間だけ、ウインドウ作動モータを逆転駆動して、ウインドウを閉じて行く。
【００３３】
上記のようにノブ１１をマニュアル閉位置ＭＣまで引き上げた後、ノブ１１の先端部１１ｂを指でさらに引き上げて、ノブ１１をマニュアル閉位置ＭＣから時計回りに回転させると、ノブ１１から操作子１２により大きな操作力が加わるので、操作子１２がさらに左へ揺動し、係合部１２ａが窪み１４ｋの左下段差１４ａを乗り越えて左傾斜部１４ｌに沿ってさらに上方へ移動し、図６の左から１列目の上段に示すように左上段差１４ｃに接する。即ち、操作子１２が左上段差１４ｃのある位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に二点鎖線で示すオート閉位置ＡＣに静止し、該静止時および上記左下段差１４ａの乗り越え時に操作子１２およびノブ１１を介してクリック感が出る。また、図６の左から１列目の中段に示すように、操作子１２が第３の押圧部１２ｈでばね状接触子１５の第３の被押圧部１５ｈを押圧して、第３の可動接点１５ｃを基板１０に押し付けながら左へ移動させて第３の固定接点１０ｃに接触させる。さらに、左から１列目の下段に示すように、操作子１２が第１の押圧部１２ｆでばね状接触子１５の第１の被押圧部１５ｆをより押圧して、第１の可動接点１５ａを第1の固定接点１０ａに押し付けて接触させながらさらに左へ移動させる。このような状態では、ばね状接触子１５と第１、第３の固定接点１０ａ、１０ｃとが導通するので、ウインドウ制御回路がウインドウを完全に閉じるまで、ウインドウ作動モータを逆転駆動する。
【００３４】
一方、ノブ１１の先端部１１ｂを指で押し下げて、ノブ１１を中立位置Ｎから反時計回りに回転させると、ノブ１１から操作子１２に操作力が加わるので、図６の左から４列目の上段に示すように、操作子１２が右へ揺動し、係合部１２ａが窪み１４ｋの右傾斜部１４ｒに沿って上方へ移動して、右下段差１４ｂに接する。即ち、操作子１２が右下段差１４ｂのある位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に一点鎖線で示すマニュアル開位置ＭＯに静止し、操作子１２およびノブ１１を介してクリック感が出る。また、図６の左から４列目の中段に示すように、操作子１２が第４の押圧部１２ｉでばね状接触子１５の第４の被押圧部１５ｉを押圧して、第４の可動接点１５ｄを基板１０に押し付けながら右へ移動させて第４の固定接点１０ｄに接触させる。このとき、左から４列目の下段に示すように、操作子１２の第２の押圧部１２ｇがばね状接触子１５の第２の被押圧部１５ｇに接さず、第２の可動接点１５ｂが第２の固定接点１０ｂから離間している。このような状態では、ばね状接触子１５と第４の固定接点１０ｄとが導通するので、ウインドウ制御回路が該導通のある間だけ、ウインドウ作動モータを正転駆動して、ウインドウを開いて行く。
【００３５】
上記のようにノブ１１をマニュアル開位置ＭＯまで押し下げた後、ノブ１１の先端部１１ｂを指でさらに押し下げて、ノブ１１をマニュアル開位置ＭＯから反時計回りに回転させると、ノブ１１から操作子１２により大きな操作力が加わるので、操作子１２がさらに右へ揺動し、係合部１２ａが窪み１４ｋの右下段差１４ｂを乗り越えて右傾斜部１４ｒに沿ってさらに上方へ移動し、図６の左から５列目の上段に示すように右上段差１４ｄに接する。即ち、操作子１２が右上段差１４ｄのある位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に二点鎖線で示すオート開位置ＡＯに静止し、該静止時および上記右下段差１４ｂの乗り越え時に操作子１２およびノブ１１を介してクリック感が出る。また、図６の左から５列目の下段に示すように、操作子１２が第２の押圧部１２ｇでばね状接触子１５の第２の被押圧部１５ｇを押圧して、第２の可動接点１５ｂを基板１０に押し付けながら右へ移動させて第２の固定接点１０ｂに接触させる。さらに、左から５列目の中段に示すように、操作子１２が第４の押圧部１２ｉでばね状接触子１５の第４の被押圧部１５ｉをより押圧して、第４の可動接点１５ｄを第４の固定接点１０ｄに押し付けて接触させながらさらに右へ移動させる。このような状態では、ばね状接触子１５と第２、第４の固定接点１０ｂ、１０ｄとが導通するので、ウインドウ制御回路がウインドウを完全に開くまで、ウインドウ作動モータを正転駆動する。
【００３６】
また、上述のようにノブ１１をマニュアル閉位置ＭＣ、オート閉位置ＡＣ、マニュアル開位置ＭＯ、またはオート開位置ＡＯのいずれかまで操作した後、ノブ１１から指を離すと、ノブ１１から操作子１２に操作力が加わらなくなるので、図３および図６の左から３列目の上段に示すように、操作子１２がばね１３の弾性力によって中立位置に戻る。そしてこれにより、ノブ１１が中立位置Ｎに戻る。また、図６の左から３列目の中段と下段に示すように、操作子１２の各押圧部１２ｆ〜１２ｉがばね状接触子１５の各被押圧部１５ｆ〜１５ｉを押圧しなくなり、ばね状接触子１５が変形していない元の状態に戻って、各可動接点１５ａ〜１５ｄが各固定接点１０ａ〜１０ｄから離間する。つまり、ばね状接触子１５が全ての固定接点１０ａ〜１０ｄと導通しなくなる。
【００３７】
以上によると、ノブ１１を介して操作子１２に操作力を加えないでまたは加えて、操作子１２の操作位置を窪み１４ｋの底部１４ｔに接する中立位置と該中立位置の両側にある窪み１４ｋの各段差１４ａ〜１４ｄに接する位置の５つの位置に変えることにより、操作子１２でばね状接触子１５を押圧して基板１０に押し付け、各可動接点１５ａ〜１５ｄと各固定接点１０ａ〜１０ｄとの接触状態、即ち電気的接続状態を５つという多数の状態に切り替えることができる。このため、例えば１つのタンブラスイッチ１でウインドウに停止、マニュアル開閉、およびオート開閉という複数の動作を行わせることが可能となる。
【００３８】
また、タンブラスイッチ１の主な構成部品が基板１０、ノブ１１、操作子１２、ばね１３、案内台１４、およびばね状接触子１５であり、かつ、ばね状接触子１５を１つの板ばねから構成して基板１０にはんだ付けして固定しているので、主な構成部品の点数が上記部品を各１点ずつの合計６点となり、従来より大幅に少なくなる。このため、例えばタンブラスイッチ１のコスト削減、各部品の組立性の向上、および各部品の組立誤差の減少等を図ることが可能となる。
【００３９】
また、操作子１２の押圧部１２ｆ〜１２ｉでばね状接触子１５の被押圧部１５ｆ〜１５ｉを押圧することにより、可動接点１５ａ〜１５ｄが基板１０に押し付けられながら移動して固定接点１０ａ〜１０ｄに摺接するので、可動接点１５ａ〜１５ｄが固定接点１０ａ〜１０ｅに酸化膜等の絶縁物を間に挟み込むことなく接触し、該接触部の接触抵抗の異常上昇を防ぐことができる。
【００４０】
また、前述の特許文献３、４のように、ノブがスライダまたはロッドを介して可動接片を移動させ、ノブにばねを介して装着した操作子が窪みに沿ってノブを中立位置（操作前の位置）に戻す構造では、ノブを指で操作して可動接片および操作子を移動させた後、ノブから指を離したときに、操作子がばねの弾性力により中立位置に正確に戻っても、ノブが他の部品との摩擦やガタ等により中立位置に正確に戻らなかった場合には、可動接片が移動前の状態に正確に戻らず、可動接片と固定接点の接触状態が正常に切り替わらなくなる。即ち、誤った電気的接続状態となる。然るに、上述した実施形態では、ノブ１１にばね１３を介して装着した操作子１２が窪み１４ｋに沿ってばね状接触子１５を移動させかつノブ１１を中立位置Ｎに戻すので、ノブ１１が中立位置Ｎに正確に戻らなくても、操作子１２が確実にばね１３の弾性力により中立位置に正確に戻って、ばね状接触子１５を移動前の状態に正確に戻し、可動接点１５ａ〜１５ｄと固定接点１０ａ〜１０ｄとの接触状態を正常に切り替えることができる。即ち、誤った電気的接続状態の発生を確実に防ぐことが可能となる。
【００４１】
また、案内台１４の窪み１４ｋの左右傾斜部１４ｌ、１４ｒに段差１４ａ〜１４ｄを設けているので、操作子１２が窪み１４ｋの左右傾斜部１４ｌ、１４ｒに沿って移動して、段差１４ａ〜１４ｄに接したときや段差１４ａ、１４ｂを越えるときにクリック感を出すことができる。
【００４２】
さらに、ばね状接触子１５の中央部１５ｅが基板１０のパッド１０ｅを介して接地されているので、スイッチモジュール１００の漏電時にタンブラスイッチ１を操作しても、感電を確実に防止することができる。
【００４３】
本発明は、以上述べた実施形態以外にも種々の形態を採用することができる。例えば、以上の実施形態では、図２等に示したように基板１０に固定接点１０ａ〜１０ｄを同一面積で設けた例を挙げたが、本発明はこれのみに限るものではない。これ以外に、例えば図８に示すように基板１０に第１、第４の固定接点１０ａ、１０ｄを設けるとともに、第１、第４の固定接点１０ａ、１０ｄより中央（Ｊ線）から離れる方向への長さが短く面積の小さい第２、第３の固定接点１０ｂ’、１０ｃ’を設けるようにしてもよい。このようにしても、操作子１２の第２、第３の押圧部１２ｇ、１２ｈでばね状接触子１５の第２、第３の被押圧部１５ｇ、１５ｈを押圧することにより、第２、第３の可動接点１５ｂ、１５ｃを第２、第３の固定接点１０ｂ’、１０ｃ’に確実に接触させることができる。
【００４４】
また、以上の実施形態では、図５に示したようにばね状接触子１５の可動接点１０ａ〜１０ｄが常に基板１０に接する例を挙げたが、本発明はこれのみに限るものではない。これ以外に、例えば図９に示すようにばね状接触子１５の形状を変えることにより、実線で示すように操作子１２が中立位置にあるときは、ばね状接触子１５の可動接点１５ａ’〜１５ｄ ’が基板１０から離間していて、一点実線で示すように操作子１２が左右に揺動したときに、可動接点１５ａ’〜１５ｄ ’が基板１０に押し付けられて固定接点１０ａ〜１０ｄに接触するようにしてもよい。
【００４５】
また、以上の実施形態では、図５に示したように操作子１２の各押圧部１２ｆ〜１２ｉでばね状接触子１５の被押圧部１５ｆ〜１５ｉを押圧しているときの被押圧部１５ｆ〜１５ｉおよび可動接点１５ａ〜１５ｄの変位量が操作子１２の揺動量によって異なる例を挙げたが、本発明はこれのみに限るものではない。これ以外に、例えば図１０に示すように操作子１２の押圧部１２ｆ’〜１２ｉ’やばね状接触子１５の被押圧部１５ｆ’〜１５ｉ’等の形状を変えることにより、一点実線で示すように押圧部１２ｆ’〜１２ｉ’で被押圧部１５ｆ’〜１５ｉ’を押圧しているときの被押圧部１５ｆ’〜１５ｉ’および可動接点１５ａ〜１５ｄの変位量が操作子１２の揺動量に拘らず略同一になるようにしてもよい。このようにすると、基板１０上における固定接点１０ａ’〜１０ｄ’の占有面積を小さくすることができ、基板１０の設計自由度が向上する。また、可動接点１５ａ〜１５ｄと固定接点１０ａ’〜１０ｄ’との接触圧力を略一定にすることができ、接触信頼性が向上する。
【００４６】
さらに、以上の実施形態では、本発明を自動車のウインドウを開閉するためのパワーウインドウスイッチに適用した例を挙げたが、本発明はこれに限らず、操作対象に何らかの動作を行わせるために操作するタンブラスイッチの全般に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係るタンブラスイッチの分解斜視図である。
【図２】同タンブラスイッチの組立斜視図である。
【図３】同タンブラスイッチの組立側方断面図である。
【図４】同タンブラスイッチの操作子を示す図である。
【図５】同タンブラスイッチのばね状接触子を示す図である。
【図６】同タンブラスイッチの各部の動作状態を示す図である。
【図７】車載用のスイッチモジュールの斜視図である。
【図８】他の実施形態を示す図である。
【図９】他の実施形態を示す図である。
【図１０】他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ タンブラスイッチ
１０ 基板
１０ａ、１０ａ’ 第１の固定接点
１０ｂ、１０ｂ’ 第２の固定接点
１０ｃ、１０ｃ’ 第３の固定接点
１０ｄ、１０ｄ’ 第４の固定接点
１１ ノブ
１２ 操作子
１２ｆ、１２ｆ’ 第１の押圧部
１２ｇ、１２ｇ’ 第２の押圧部
１２ｈ、１２ｈ’ 第３の押圧部
１２ｉ、１２ｉ’ 第４の押圧部
１３ ばね
１４ 案内台
１４ａ〜１４ｄ 段差
１４ｋ 窪み
１５ ばね状接触子
１５ａ、１５ａ’ 第１の可動接点
１５ｂ、１５ｂ’ 第２の可動接点
１５ｃ、１５ｃ’ 第３の可動接点
１５ｄ、１５ｄ’ 第４の可動接点
１５ｅ 中央部
１５ｆ、１５ｆ’ 第１の被押圧部
１５ｇ、１５ｇ’ 第２の被押圧部
１５ｈ、１５ｈ’ 第３の被押圧部
１５ｉ、１５ｉ’ 第４の被押圧部
Ｊ 基板の面上のある線
Ｚ ある線に対して垂直な面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作子を揺動することにより電気的接続状態が切り替わるタンブラスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアのアームレストやドアの内側壁面等には、ウインドウを開閉するためのパワーウインドウスイッチが設けられている。パワーウインドウスイッチとしては、一般にタンブラスイッチが用いられている。
【０００３】
タンブラスイッチには、例えば下記の特許文献１や下記の特許文献２に開示されているように、指で操作するノブの下部に２つのばねを介して装着された２つの操作子と、ベースの底部に並設された二対の固定接点と、両端部が固定接点側に突出し中央部と両端部との間が山状に突出している２つの可動接片と、固定接点の中央に固設され各可動接片の中央部を回動自在に支持する２つの支持板等から構成されているものがある。このタンブラスイッチでは、ノブを介して操作子を揺動させて、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある位置の３つの位置に変えることにより、操作子が可動接片の各山状突出部を押圧して可動接片を揺動させ、可動接片の各端部と各固定接点との接触状態、即ち電気的接続状態を３つの状態に切り替える。
【０００４】
また、タンブラスイッチには、例えば下記の特許文献３に開示されているように、ノブの下部にばねを介して装着された操作子と、ケースの上部に設けられ操作子の移動を案内する窪みと、両端部に可動接点が設けられ中央部と両端部との間が山状に突出している２つの可動接片と、ケースの底部に設けられ各可動接片の中央部を固定する２つの固定端子および固定接点となる４つの固定接点と、上面にノブの係合片に係入する突起が設けられ下面に各可動接片の両端部を押圧する非対称な４つのカムが設けられたスライダ等から構成されているものがある。このタンブラスイッチでは、ノブを介して操作子を揺動させて、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある位置の３つの位置に変えることにより、ノブがスライダを平行移動させて、各カムで可動接片の各山状突出部を押圧して可動接片の各可動接点を下方変位させ、各可動接点端部と各固定接点との接触状態を３つの状態に切り替える。
【０００５】
さらに、タンブラスイッチには、例えば下記の特許文献４に開示されているように、ノブの下部にばねを介して装着された操作子と、ケースの上部に設けられ操作子の移動を案内する段差付の窪みと、ノブのアームに押圧されて上下動する２つのロッドと、各ロッドの下方にラバーを介して設けられた第１の可動接点および該第１の可動接点より短い第２の可動接点と、基板に各第１、第２の可動接点に対応するように設けられた第１、第２の固定接点等から構成されているものがある。このタンブラスイッチでは、ノブを介して操作子を揺動させて、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある近い段差および遠い段差の近接位置の５つの位置に変えることにより、クリック感（節度感）を出しつつ、ノブがロッドを押圧して第１、第２の可動接片を移動させ、第１、第２の可動接片と第１、第２の固定接点との接触状態を５つの状態に切り替える。
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第２５７３１９１号公報（図１〜図３等）
【特許文献２】特開平９−２７４８２８号公報（図１〜図３、図８および図９等）
【特許文献３】特開平６−１３９８６２号公報（図１〜図１０等）
【特許文献４】実用新案登録第２５１９８１３号公報（第１図〜第２図（Ｂ）等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
タンブラスイッチにおいては、コスト削減、組立性の向上、および組立誤差の減少等を図るために、部品点数を少なくすることが好ましい。上述の特許文献１〜４に開示されたタンブラスイッチでは、主な構成部品の部品点数が１０点以上と多いため、コストが高く、各部の組み立てに手間がかかり、組み立て誤差が大きくなって可動接点と固定接点の接触状態、即ち電気的接続状態が正確に切り替わらない恐れがある。また、タンブラスイッチにおいては、１つのスイッチでウインドウ等の操作対象に「停止」以外の複数の動作（例えば「開く」と「閉じる」）を行わせる等のために、電気的接続状態の切り替え数をより多くすることが好ましい。
【０００８】
よって、本発明の課題とするところは、部品点数が少なく、電気的接続状態の切り替え数が多いタンブラスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るタンブラスイッチは、面上のある線の左右に所定間隔をおいて第１の固定接点と第２の固定接点が設けられ、該第１、第２の固定接点に前記ある線と平行に隣り合わせて第３の固定接点と第４の固定接点が設けられた基板と、中央部が前記ある線上に対して固定され、各固定接点に向って突出する各端部に各固定接点に対応する第１、第２、第３、第４の可動接点が設けられ、中央部と各可動接点との間に山状に突出する第１、第２、第３、第４の被押圧部が設けられたばね状接触子と、前記ある線に対して垂直な面内で揺動自在に設けられ、揺動することにより被押圧部のいずれかを押圧して該被押圧部の先にある可動接点を対応する固定接点に接触させ、第１、第４の被押圧部を押圧する第１、第４の押圧部が第３、第２の被押圧部を押圧する第３、第２の押圧部より突出している操作子と、操作子が嵌入され該操作子の移動を案内する窪みが設けられた案内台と、操作子を窪みに押し付ける弾性力を発する弾性体とを備えている。
【００１０】
この構成によると、操作子に操作力を加えていないときは、操作子が弾性体の弾性力により窪みの底部に接して、各押圧部でばね状接触子の各被押圧部を押圧せず、ばね状接触子の各可動接点が基板の各固定接点から離間する。そして、操作力を加えて操作子を左右のいずれか一方へ揺動させると、操作子が窪みの一方側の傾斜部に接して、第１の押圧部で第１の被押圧部を押圧し、第１の可動接点を第1の固定接点に接触させる。さらに操作子を一方へ揺動させると、操作子が窪みの一方側の傾斜部に沿って移動して、第３の押圧部で第３の被押圧部を押圧し、第３の可動接点を第３の固定接点に接触させる。また、操作力を加えて操作子を他方へ揺動させると、操作子が窪みの他方側の傾斜部に接して、第４の押圧部で第４の被押圧部を押圧し、第４の可動接点を第４の固定接点に接触させる。さらに操作子を他方へ揺動させると、操作子が窪みの他方側の傾斜部に沿って移動して、第２の押圧部で第２の被押圧部を押圧し、第２の可動接点を第２の固定接点に接触させる。
【００１１】
つまり、操作子に操作力を加えないでまたは加えて、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある近い位置と遠い位置の５つの位置に変えることにより、操作子でばね状接触子を押圧して基板に押し付け、各可動接点と各固定接点との接触状態、即ち電気的接続状態を５つという多数の状態に切り替えることができる。また、本タンブラスイッチの主な構成部品が、基板、操作子、ばね状接触子、案内台、および弾性体だけなので、従来より部品点数を大幅に少なく（１０点以下に）することができる。
【００１２】
また、本発明の一実施形態では、上述のタンブラスイッチにおいて、ばね状接触子を、曲げ加工により前記４つの可動接点と前記４つの被押圧部が設けられた１つの板ばねから構成する。
【００１３】
ばね状接触子を、例えば第１、第２の可動接点および被押圧部が設けられた板ばねと第３、第４の可動接点および被押圧部が設けられた板ばね、または各可動接点および各被押圧部が設けられた４つの板ばねというように複数の板ばねから構成することもできるが、上記のようにばね状接触子を１つの板ばねから構成すると、本タンブラスイッチの主な構成部品が、基板、操作子、ばね状接触子、案内台、および弾性体を各１点ずつの合計５点となり、部品点数をより少なくすることができる。
【００１４】
また、本発明の一実施形態では、上述のタンブラスイッチにおいて、操作子の押圧部でばね状接触子の被押圧部を押圧することにより、可動接点が基板に押し付けられながら移動して固定接点に摺接する。
【００１５】
このようにすると、ばね状接触子の可動接点が基板の固定接点に酸化膜等の絶縁物を間に挟み込むことなく接触し、該接触部の接触抵抗の異常上昇を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明の一実施形態では、上述のタンブラスイッチにおいて、操作子を、弾性体を構成するばねを介して指で操作するノブに装着する。
【００１７】
前述の特許文献３、４のように、ノブがスライダまたはロッドを介して可動接片を移動させ、ノブにばねを介して装着した操作子が窪みに沿ってノブを中立位置（操作前の位置）に戻す構造では、ノブを指で操作して可動接片および操作子を移動させた後、ノブから指を離したときに、操作子がばねの弾性力により中立位置に正確に戻っても、ノブが他の部品との摩擦やガタ等により中立位置に正確に戻らなかった場合には、可動接片が移動前の状態に正確に戻らず、可動接片と固定接点との接触状態が正常に切り替わらなくなる。即ち、誤った電気的接続状態となる。然るに、上記本発明の一実施形態では、ノブにばねを介して装着した操作子が窪みに沿ってばね状接触子を移動させかつノブを中立位置に戻すので、ノブが中立位置に正確に戻らなくても、操作子が確実にばねの弾性力により中立位置に正確に戻って、ばね状接触子を移動前の状態に正確に戻し、可動接点と固定接点との接触状態を正常に切り替えることができる。即ち、誤った電気的接続状態の発生を確実に防ぐことが可能となる。
【００１８】
また、本発明の一実施形態では、上述のタンブラスイッチにおいて、窪みの両傾斜部に段差を設ける。
【００１９】
このようにすると、操作子が窪みの傾斜部に沿って移動して、段差に接したときや段差を越えるときにクリック感（節度感）を出すことができる。
【００２０】
さらに、本発明の一実施形態では、上記のタンブラスイッチにおいて、ばね状接触子の中央部が接地されている。
【００２１】
このようにすると、漏電時にタンブラスイッチを操作しても、感電を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、操作子の操作位置を中立位置と該中立位置の両側にある近い位置と遠い位置の５つの位置に変えることにより、操作子でばね状接触子を押圧して基板に押し付け、各可動接点と各固定接点との接触状態、即ち電気的接続状態を５つという多数の状態に切り替えることができ、また、タンブラスイッチの主な構成部品の点数を大幅に少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１〜図６は、本発明の実施形態に係るタンブラスイッチ１を示す図である。タンブラスイッチ１は、例えば図７に示すような車載用のスイッチモジュール１００に、自動車の運転席のウインドウを開閉するためのパワーウインドウスイッチとして設けられる。スイッチモジュール１００は、運転席のドアのアームレスト等に取り付けられる。タンブラスイッチ１のノブ１１以外の部品は、スイッチモジュール１００のロック嵌合された上下ケース２０、３０内に配置される。
【００２４】
図１はタンブラスイッチ１の分解状態を示す斜視図、図２はタンブラスイッチ１の組立状態を示す斜視図、図３はタンブラスイッチ１の組立状態を示す側方断面図である。図１〜図３において、１０はスイッチモジュール１００の上下ケース２０、３０内に固定される基板である。この基板１０には、図示しない電子部品が実装されかつ図示しない電気回路が形成されている。基板１０の上面には、面上のある線Ｊの左右に所定間隔をおいて第１の固定接点１０ａと第２の固定接点１０ｂが対称に設けられ、該第１、第２の固定接点１０ａ、１０ｂにＪ線と平行に隣り合わせて第３の固定接点１０ｃと第４の固定接点１０ｄが対称に設けられている。また、第１、第３の固定接点１０ａ、１０ｃと第２、第４の固定接点１０ｂ、１０ｄの間の中央には、接地された面積の大きいパッド１０ｅが設けられている。各固定接点１０ａ〜１０ｄとパッド１０ｅは、銅とはんだまたは金等のめっきといった導体から成る。各固定接点１０ａ〜１０ｄの面積およびＪ線との間隔は同一になっている。
【００２５】
１１は指で操作するノブである。このノブ１１は、両側面に設けられた穴１１ａと、図３に示す上ケース２０の筒部２０ｂの両側面に設けられた軸２０ａとを嵌め合わせることにより、上ケース２０の上部に軸２０ａを中心に回転可能に取り付けられる。つまり、ノブ１１は、軸２０ａおよび基板１０上のＪ線（図２）に対して垂直な面Ｚ（図２）内で回転する。
【００２６】
１２は棒状の操作子である。この操作子１２は、図３に示すようにノブ１１の下部に、弾性体であるコイル状のばね１３を介して装着される。該装着状態では、操作子１２は、上ケース２０の筒部２０ｂを貫通し、上記Ｚ面内を揺動自在となる。操作子１２の下部には、図３に示すように断面が略半円状の係合部１２ａが設けられている。該係合部１２ａの前方の左側面には、図１および図４（ａ）に示すように第１、第３の押圧部１２ｆ、１２ｈが設けられ、右側面には、図４（ｂ）に示すように第２、第４の押圧部１２ｇ、１２ｉが設けられている。第１、第４の押圧部１２ｆ、１２ｉは、第３、第２の押圧部１２ｈ、１２ｇより側方へ突出している。各押圧部１２ｆ〜１２ｉは、所定の曲率半径で傾斜している。
【００２７】
１４は中央に略Ｖ字形の窪み１４ｋが設けられた案内台である。この案内台１４は、上ケース２０に一体的に設けられている。これ以外に、案内台１４を上ケース２０と別体にして、上ケース２０または基板１０に固定してもよい。窪み１４ｋは、中央がＪ線上に位置していて、該中央にある底部１４ｔが最も深くなっている。底部１４ｔの左右両側の傾斜部１４ｌ、１４ｒは、底部１４ｔから斜め上方へ向って対称に開いていて、各傾斜部１４ｌ、１４ｒには、段差１４ａ〜１４ｄが２つずつ対称に設けられている。窪み１４ｋには、図２および図３に示すように操作子１２の係合部１２ａが嵌入される。該嵌入状態では、ばね１３の発する弾性力により操作子１２が窪み１４ｋに押し付けられていて、操作子１２の移動が窪み１４ｋによって案内される。
【００２８】
１５は銅とはんだまたは金等のめっきといった導体から成る１つの板ばねで構成されたばね状接触子である。ばね状接触子１５はプレス成形機による曲げ加工により、上方から見ると、図５（ａ）に示すように略Ｈ字形に形成されていて、側方から見ると、図５（ｂ）に示すように略Ｍ字形に形成されている。ばね状接触子１５の各端部には、基板１０の第１、第２、第３、第４の固定接点１０ａ〜１０ｄにそれぞれ対応する第１、第２、第３、第４の可動接点１５ａ〜１５ｄが中央部１５ｅに対して左右対称に２つずつ設けられている。また、ばね状接触子１５の中央部１５ｅと各可動接点１５ａ〜１５ｄとの間には、略山形の第１、第２、第３、第４の被押圧部１５ｆ〜１５ｉがそれぞれ設けられている。上記以外に、ばね状接触子１５を、例えば、可動接点と被押圧部がそれぞれ１つずつ設けられた４つの板ばねから構成してもよいし、両端部に可動接点と被押圧部がそれぞれ１つずつ設けられた２つの板ばねから構成してもよい。
【００２９】
ばね状接触子１５の中央部１５ｅは、図２に示すように基板１０のパッド１０ｅ上に載置されて、リフローはんだ付けにより固定される。これ以外に、中央部１５ｅを、例えば、手はんだ、ディスクリート実装、またはビス等により基板１０に固定してもよいし、ビス等により上ケース２０に固定してもよい。図２の固定状態では、ばね状接触子１５の中央部１５ｅが、Ｊ線上に対して固定されかつパッド１０ｅを介して接地される。また、各被押圧部１５ｆ〜１５ｉが基板１０から離れる方向に向って山状に突出し、各端部が各固定接点１０ａ〜１０ｄに向って突出し、各可動接点１５ａ〜１５ｄが各固定接点１０ａ〜１０ｄの手前の基板１０上に接する。
【００３０】
図６は、タンブラスイッチ１の各部の動作状態を表形式で示す図である。図６において、上段には、図２のＫ−Ｋ断面図、即ち案内台１４の窪み１４ｋに対する操作子１２の係合部１２ａの動作状態を示している。中段には、図２のＬ−Ｌ断面図、即ちばね状接触子１５の第３、第４の可動接点１５ｃ、１５ｄと基板１０の第３、第４の固定接点１０ｃ、１０ｄの接触状態を示している。下段には、図２のＭ−Ｍ断面図、即ちばね状接触子１５の第１、第２の可動接点１５ａ、１５ｂと基板１０の第１、第２の固定接点１０ａ、１０ｂの接触状態を示している。
【００３１】
ノブ１１を指で操作していないときは、ノブ１１から操作子１２に操作力が加わっていないので、図３および図６の左から３列目の上段に示すように、操作子１２がばね１３の弾性力によって下方へ押されて、係合部１２ａが窪み１４ｋの底部１４ｔに接する。即ち、操作子１２が左右に揺動していない中立位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に実線で示す中立位置Ｎに静止する。また、図６の左から３列目の中段と下段に示すように、操作子１２の各押圧部１２ｆ〜１２ｉがばね状接触子１５の各被押圧部１５ｆ〜１５ｉに接さず、各可動接点１５ａ〜１５ｄが基板１０の各固定接点１０ａ〜１０ｄから離間している。このような状態では、ばね状接触子１５と全ての固定接点１０ａ〜１０ｄとが導通しないので、図示しないウインドウ制御回路がウインドウ作動モータを回転駆動せず、ウインドウを開閉しない。
【００３２】
ノブ１１の先端部１１ｂ（図３）を指で引き上げて、ノブ１１を中立位置Ｎから時計回りに回転させると、ノブ１１から操作子１２に操作力が加わるので、図６の左から２列目の上段に示すように、操作子１２が左へ揺動し、係合部１２ａが窪み１４ｋの左傾斜部１４ｌに沿って上方へ移動して、左下段差１４ａに接する。即ち、操作子１２が左下段差１４ａのある位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に一点鎖線で示すマニュアル閉位置ＭＣに静止し、操作子１２およびノブ１１を介してクリック感（節度感）が出る。また、図６の左から２列目の下段に示すように、操作子１２が第１の押圧部１２ｆでばね状接触子１５の第１の被押圧部１５ｆを押圧して、第１の可動接点１５ａを基板１０に押し付けながら左へ移動させて第1の固定接点１０ａに接触させる。このとき、左から２列目の中段に示すように、操作子１２の第３の押圧部１２ｈがばね状接触子１５の第３の被押圧部１５ｈに接さず、第３の可動接点１５ｃが第３の固定接点１０ｃから離間している。このような状態では、ばね状接触子１５と第１の固定接点１０ａとが導通するので、ウインドウ制御回路が該導通のある間だけ、ウインドウ作動モータを逆転駆動して、ウインドウを閉じて行く。
【００３３】
上記のようにノブ１１をマニュアル閉位置ＭＣまで引き上げた後、ノブ１１の先端部１１ｂを指でさらに引き上げて、ノブ１１をマニュアル閉位置ＭＣから時計回りに回転させると、ノブ１１から操作子１２により大きな操作力が加わるので、操作子１２がさらに左へ揺動し、係合部１２ａが窪み１４ｋの左下段差１４ａを乗り越えて左傾斜部１４ｌに沿ってさらに上方へ移動し、図６の左から１列目の上段に示すように左上段差１４ｃに接する。即ち、操作子１２が左上段差１４ｃのある位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に二点鎖線で示すオート閉位置ＡＣに静止し、該静止時および上記左下段差１４ａの乗り越え時に操作子１２およびノブ１１を介してクリック感が出る。また、図６の左から１列目の中段に示すように、操作子１２が第３の押圧部１２ｈでばね状接触子１５の第３の被押圧部１５ｈを押圧して、第３の可動接点１５ｃを基板１０に押し付けながら左へ移動させて第３の固定接点１０ｃに接触させる。さらに、左から１列目の下段に示すように、操作子１２が第１の押圧部１２ｆでばね状接触子１５の第１の被押圧部１５ｆをより押圧して、第１の可動接点１５ａを第1の固定接点１０ａに押し付けて接触させながらさらに左へ移動させる。このような状態では、ばね状接触子１５と第１、第３の固定接点１０ａ、１０ｃとが導通するので、ウインドウ制御回路がウインドウを完全に閉じるまで、ウインドウ作動モータを逆転駆動する。
【００３４】
一方、ノブ１１の先端部１１ｂを指で押し下げて、ノブ１１を中立位置Ｎから反時計回りに回転させると、ノブ１１から操作子１２に操作力が加わるので、図６の左から４列目の上段に示すように、操作子１２が右へ揺動し、係合部１２ａが窪み１４ｋの右傾斜部１４ｒに沿って上方へ移動して、右下段差１４ｂに接する。即ち、操作子１２が右下段差１４ｂのある位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に一点鎖線で示すマニュアル開位置ＭＯに静止し、操作子１２およびノブ１１を介してクリック感が出る。また、図６の左から４列目の中段に示すように、操作子１２が第４の押圧部１２ｉでばね状接触子１５の第４の被押圧部１５ｉを押圧して、第４の可動接点１５ｄを基板１０に押し付けながら右へ移動させて第４の固定接点１０ｄに接触させる。このとき、左から４列目の下段に示すように、操作子１２の第２の押圧部１２ｇがばね状接触子１５の第２の被押圧部１５ｇに接さず、第２の可動接点１５ｂが第２の固定接点１０ｂから離間している。このような状態では、ばね状接触子１５と第４の固定接点１０ｄとが導通するので、ウインドウ制御回路が該導通のある間だけ、ウインドウ作動モータを正転駆動して、ウインドウを開いて行く。
【００３５】
上記のようにノブ１１をマニュアル開位置ＭＯまで押し下げた後、ノブ１１の先端部１１ｂを指でさらに押し下げて、ノブ１１をマニュアル開位置ＭＯから反時計回りに回転させると、ノブ１１から操作子１２により大きな操作力が加わるので、操作子１２がさらに右へ揺動し、係合部１２ａが窪み１４ｋの右下段差１４ｂを乗り越えて右傾斜部１４ｒに沿ってさらに上方へ移動し、図６の左から５列目の上段に示すように右上段差１４ｄに接する。即ち、操作子１２が右上段差１４ｄのある位置で静止する。これにより、ノブ１１が図３に二点鎖線で示すオート開位置ＡＯに静止し、該静止時および上記右下段差１４ｂの乗り越え時に操作子１２およびノブ１１を介してクリック感が出る。また、図６の左から５列目の下段に示すように、操作子１２が第２の押圧部１２ｇでばね状接触子１５の第２の被押圧部１５ｇを押圧して、第２の可動接点１５ｂを基板１０に押し付けながら右へ移動させて第２の固定接点１０ｂに接触させる。さらに、左から５列目の中段に示すように、操作子１２が第４の押圧部１２ｉでばね状接触子１５の第４の被押圧部１５ｉをより押圧して、第４の可動接点１５ｄを第４の固定接点１０ｄに押し付けて接触させながらさらに右へ移動させる。このような状態では、ばね状接触子１５と第２、第４の固定接点１０ｂ、１０ｄとが導通するので、ウインドウ制御回路がウインドウを完全に開くまで、ウインドウ作動モータを正転駆動する。
【００３６】
また、上述のようにノブ１１をマニュアル閉位置ＭＣ、オート閉位置ＡＣ、マニュアル開位置ＭＯ、またはオート開位置ＡＯのいずれかまで操作した後、ノブ１１から指を離すと、ノブ１１から操作子１２に操作力が加わらなくなるので、図３および図６の左から３列目の上段に示すように、操作子１２がばね１３の弾性力によって中立位置に戻る。そしてこれにより、ノブ１１が中立位置Ｎに戻る。また、図６の左から３列目の中段と下段に示すように、操作子１２の各押圧部１２ｆ〜１２ｉがばね状接触子１５の各被押圧部１５ｆ〜１５ｉを押圧しなくなり、ばね状接触子１５が変形していない元の状態に戻って、各可動接点１５ａ〜１５ｄが各固定接点１０ａ〜１０ｄから離間する。つまり、ばね状接触子１５が全ての固定接点１０ａ〜１０ｄと導通しなくなる。
【００３７】
以上によると、ノブ１１を介して操作子１２に操作力を加えないでまたは加えて、操作子１２の操作位置を窪み１４ｋの底部１４ｔに接する中立位置と該中立位置の両側にある窪み１４ｋの各段差１４ａ〜１４ｄに接する位置の５つの位置に変えることにより、操作子１２でばね状接触子１５を押圧して基板１０に押し付け、各可動接点１５ａ〜１５ｄと各固定接点１０ａ〜１０ｄとの接触状態、即ち電気的接続状態を５つという多数の状態に切り替えることができる。このため、例えば１つのタンブラスイッチ１でウインドウに停止、マニュアル開閉、およびオート開閉という複数の動作を行わせることが可能となる。
【００３８】
また、タンブラスイッチ１の主な構成部品が基板１０、ノブ１１、操作子１２、ばね１３、案内台１４、およびばね状接触子１５であり、かつ、ばね状接触子１５を１つの板ばねから構成して基板１０にはんだ付けして固定しているので、主な構成部品の点数が上記部品を各１点ずつの合計６点となり、従来より大幅に少なくなる。このため、例えばタンブラスイッチ１のコスト削減、各部品の組立性の向上、および各部品の組立誤差の減少等を図ることが可能となる。
【００３９】
また、操作子１２の押圧部１２ｆ〜１２ｉでばね状接触子１５の被押圧部１５ｆ〜１５ｉを押圧することにより、可動接点１５ａ〜１５ｄが基板１０に押し付けられながら移動して固定接点１０ａ〜１０ｄに摺接するので、可動接点１５ａ〜１５ｄが固定接点１０ａ〜１０ｅに酸化膜等の絶縁物を間に挟み込むことなく接触し、該接触部の接触抵抗の異常上昇を防ぐことができる。
【００４０】
また、前述の特許文献３、４のように、ノブがスライダまたはロッドを介して可動接片を移動させ、ノブにばねを介して装着した操作子が窪みに沿ってノブを中立位置（操作前の位置）に戻す構造では、ノブを指で操作して可動接片および操作子を移動させた後、ノブから指を離したときに、操作子がばねの弾性力により中立位置に正確に戻っても、ノブが他の部品との摩擦やガタ等により中立位置に正確に戻らなかった場合には、可動接片が移動前の状態に正確に戻らず、可動接片と固定接点の接触状態が正常に切り替わらなくなる。即ち、誤った電気的接続状態となる。然るに、上述した実施形態では、ノブ１１にばね１３を介して装着した操作子１２が窪み１４ｋに沿ってばね状接触子１５を移動させかつノブ１１を中立位置Ｎに戻すので、ノブ１１が中立位置Ｎに正確に戻らなくても、操作子１２が確実にばね１３の弾性力により中立位置に正確に戻って、ばね状接触子１５を移動前の状態に正確に戻し、可動接点１５ａ〜１５ｄと固定接点１０ａ〜１０ｄとの接触状態を正常に切り替えることができる。即ち、誤った電気的接続状態の発生を確実に防ぐことが可能となる。
【００４１】
また、案内台１４の窪み１４ｋの左右傾斜部１４ｌ、１４ｒに段差１４ａ〜１４ｄを設けているので、操作子１２が窪み１４ｋの左右傾斜部１４ｌ、１４ｒに沿って移動して、段差１４ａ〜１４ｄに接したときや段差１４ａ、１４ｂを越えるときにクリック感を出すことができる。
【００４２】
さらに、ばね状接触子１５の中央部１５ｅが基板１０のパッド１０ｅを介して接地されているので、スイッチモジュール１００の漏電時にタンブラスイッチ１を操作しても、感電を確実に防止することができる。
【００４３】
本発明は、以上述べた実施形態以外にも種々の形態を採用することができる。例えば、以上の実施形態では、図２等に示したように基板１０に固定接点１０ａ〜１０ｄを同一面積で設けた例を挙げたが、本発明はこれのみに限るものではない。これ以外に、例えば図８に示すように基板１０に第１、第４の固定接点１０ａ、１０ｄを設けるとともに、第１、第４の固定接点１０ａ、１０ｄより中央（Ｊ線）から離れる方向への長さが短く面積の小さい第２、第３の固定接点１０ｂ’、１０ｃ’を設けるようにしてもよい。このようにしても、操作子１２の第２、第３の押圧部１２ｇ、１２ｈでばね状接触子１５の第２、第３の被押圧部１５ｇ、１５ｈを押圧することにより、第２、第３の可動接点１５ｂ、１５ｃを第２、第３の固定接点１０ｂ’、１０ｃ’に確実に接触させることができる。
【００４４】
また、以上の実施形態では、図５に示したようにばね状接触子１５の可動接点１０ａ〜１０ｄが常に基板１０に接する例を挙げたが、本発明はこれのみに限るものではない。これ以外に、例えば図９に示すようにばね状接触子１５の形状を変えることにより、実線で示すように操作子１２が中立位置にあるときは、ばね状接触子１５の可動接点１５ａ’〜１５ｄ ’が基板１０から離間していて、一点実線で示すように操作子１２が左右に揺動したときに、可動接点１５ａ’〜１５ｄ ’が基板１０に押し付けられて固定接点１０ａ〜１０ｄに接触するようにしてもよい。
【００４５】
また、以上の実施形態では、図５に示したように操作子１２の各押圧部１２ｆ〜１２ｉでばね状接触子１５の被押圧部１５ｆ〜１５ｉを押圧しているときの被押圧部１５ｆ〜１５ｉおよび可動接点１５ａ〜１５ｄの変位量が操作子１２の揺動量によって異なる例を挙げたが、本発明はこれのみに限るものではない。これ以外に、例えば図１０に示すように操作子１２の押圧部１２ｆ’〜１２ｉ’やばね状接触子１５の被押圧部１５ｆ’〜１５ｉ’等の形状を変えることにより、一点実線で示すように押圧部１２ｆ’〜１２ｉ’で被押圧部１５ｆ’〜１５ｉ’を押圧しているときの被押圧部１５ｆ’〜１５ｉ’および可動接点１５ａ〜１５ｄの変位量が操作子１２の揺動量に拘らず略同一になるようにしてもよい。このようにすると、基板１０上における固定接点１０ａ’〜１０ｄ’の占有面積を小さくすることができ、基板１０の設計自由度が向上する。また、可動接点１５ａ〜１５ｄと固定接点１０ａ’〜１０ｄ’との接触圧力を略一定にすることができ、接触信頼性が向上する。
【００４６】
さらに、以上の実施形態では、本発明を自動車のウインドウを開閉するためのパワーウインドウスイッチに適用した例を挙げたが、本発明はこれに限らず、操作対象に何らかの動作を行わせるために操作するタンブラスイッチの全般に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係るタンブラスイッチの分解斜視図である。
【図２】同タンブラスイッチの組立斜視図である。
【図３】同タンブラスイッチの組立側方断面図である。
【図４】同タンブラスイッチの操作子を示す図である。
【図５】同タンブラスイッチのばね状接触子を示す図である。
【図６】同タンブラスイッチの各部の動作状態を示す図である。
【図７】車載用のスイッチモジュールの斜視図である。
【図８】他の実施形態を示す図である。
【図９】他の実施形態を示す図である。
【図１０】他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ タンブラスイッチ
１０ 基板
１０ａ、１０ａ’ 第１の固定接点
１０ｂ、１０ｂ’ 第２の固定接点
１０ｃ、１０ｃ’ 第３の固定接点
１０ｄ、１０ｄ’ 第４の固定接点
１１ ノブ
１２ 操作子
１２ｆ、１２ｆ’ 第１の押圧部
１２ｇ、１２ｇ’ 第２の押圧部
１２ｈ、１２ｈ’ 第３の押圧部
１２ｉ、１２ｉ’ 第４の押圧部
１３ ばね
１４ 案内台
１４ａ〜１４ｄ 段差
１４ｋ 窪み
１５ ばね状接触子
１５ａ、１５ａ’ 第１の可動接点
１５ｂ、１５ｂ’ 第２の可動接点
１５ｃ、１５ｃ’ 第３の可動接点
１５ｄ、１５ｄ’ 第４の可動接点
１５ｅ 中央部
１５ｆ、１５ｆ’ 第１の被押圧部
１５ｇ、１５ｇ’ 第２の被押圧部
１５ｈ、１５ｈ’ 第３の被押圧部
１５ｉ、１５ｉ’ 第４の被押圧部
Ｊ 基板の面上のある線
Ｚ ある線に対して垂直な面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面上のある線の左右に所定間隔をおいて第１の固定接点と第２の固定接点が設けられ、該第１、第２の固定接点に前記ある線と平行に隣り合わせて第３の固定接点と第４の固定接点が設けられた基板と、
中央部が前記ある線上に対して固定され、前記各固定接点に向って突出する各端部に前記各固定接点に対応する第１、第２、第３、第４の可動接点が設けられ、中央部と各可動接点との間に山状に突出する第１、第２、第３、第４の被押圧部が設けられたばね状接触子と、
前記ある線に対して垂直な面内で揺動自在に設けられ、揺動することにより前記被押圧部のいずれかを押圧して該被押圧部の先にある前記可動接点を対応する前記固定接点に接触させ、前記第１、第４の被押圧部を押圧する第１、第４の押圧部が前記第３、第２の被押圧部を押圧する第３、第２の押圧部より突出している操作子と、
前記操作子が嵌入され該操作子の移動を案内する窪みが設けられた案内台と、
前記操作子を前記窪みに押し付ける弾性力を発する弾性体と、を備えたことを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のタンブラスイッチにおいて、
前記ばね状接触子を、曲げ加工により前記４つの可動接点と前記４つの被押圧部が設けられた１つの板ばねから構成したことを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のタンブラスイッチにおいて、
前記操作子の前記押圧部で前記ばね状接触子の前記被押圧部を押圧することにより、前記可動接点が前記基板に押し付けられながら移動して前記固定接点に摺接することを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のタンブラスイッチにおいて、
前記操作子を、前記弾性体を構成するばねを介して指で操作するノブに装着したことを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のタンブラスイッチにおいて、
前記窪みの前記両傾斜部に段差を設けたことを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のタンブラスイッチにおいて、
前記ばね状接触子の前記中央部が接地されていることを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項１】
面上のある線の左右に所定間隔をおいて第１の固定接点と第２の固定接点が設けられ、該第１、第２の固定接点に前記ある線と平行に隣り合わせて第３の固定接点と第４の固定接点が設けられた基板と、
中央部が前記ある線上に対して固定され、前記各固定接点に向って突出する各端部に前記各固定接点に対応する第１、第２、第３、第４の可動接点が設けられ、中央部と各可動接点との間に山状に突出する第１、第２、第３、第４の被押圧部が設けられたばね状接触子と、
前記ある線に対して垂直な面内で揺動自在に設けられ、揺動することにより前記被押圧部のいずれかを押圧して該被押圧部の先にある前記可動接点を対応する前記固定接点に接触させ、前記第１、第４の被押圧部を押圧する第１、第４の押圧部が前記第３、第２の被押圧部を押圧する第３、第２の押圧部より突出している操作子と、
前記操作子が嵌入され該操作子の移動を案内する窪みが設けられた案内台と、
前記操作子を前記窪みに押し付ける弾性力を発する弾性体と、を備えたことを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のタンブラスイッチにおいて、
前記ばね状接触子を、曲げ加工により前記４つの可動接点と前記４つの被押圧部が設けられた１つの板ばねから構成したことを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のタンブラスイッチにおいて、
前記操作子の前記押圧部で前記ばね状接触子の前記被押圧部を押圧することにより、前記可動接点が前記基板に押し付けられながら移動して前記固定接点に摺接することを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のタンブラスイッチにおいて、
前記操作子を、前記弾性体を構成するばねを介して指で操作するノブに装着したことを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のタンブラスイッチにおいて、
前記窪みの前記両傾斜部に段差を設けたことを特徴とするタンブラスイッチ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のタンブラスイッチにおいて、
前記ばね状接触子の前記中央部が接地されていることを特徴とするタンブラスイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３０２５８５（Ｐ２００６−３０２５８５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２０４７１（Ｐ２００５−１２０４７１）
【出願日】平成１７年４月１９日（２００５．４．１９）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１９日（２００５．４．１９）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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