説明

プッシュスイッチ装置

【課題】操作部分に液体がかかった場合であれ、液体がケース内部へ浸入することを抑制することができるプッシュスイッチ装置を提供する。
【解決手段】ケース11に設けられた操作ノブ21がプッシュ操作されることにより電気信号を生成する磁気センサ41を備えるプッシュスイッチ装置において、ケース11は、操作ノブ21を収容する第1の収容部12と、磁気センサ41を収容する第2の収容部13とを備えている。第1及び第2の収容部12,13は、隔壁14によって互いに独立して設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、操作ノブのプッシュ操作を通じて操作の有無を伝達するプッシュスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両には、ユーザによる操作ノブのプッシュ操作を通じて車両の電源ポジションを、オーディオなどのアクセサリ機器への給電を実行するアクセサリ(ACC)オン状態や、エンジン点火装置などから構成される車両駆動系への給電を実行するイグニッション(IG)オン状態などに選択的に切り替えるためのプッシュスイッチ装置が設けられている。このようなプッシュスイッチ装置としては、特許文献1に示されるものがある。
【0003】
特許文献1のプッシュスイッチ装置は、円筒状のケースを備える。このケースは、両端部が開口している。ケースの一方の開口部には、これを閉塞するように基板が固定されている。基板の外面には、コネクタが設けられており、当該コネクタは、ケースの外部に露出する。このコネクタは、車両の走行用の駆動源の始動を制御する制御部に接続されている。基板の内面には、固定接点が配設されるとともに、コイルばねを介して操作ノブが設けられている。コイルばねは、弾性力によって、常時、操作ノブを基板と反対側に向かって押圧する。操作ノブは、ケースの内壁に対して摺動するとともに、同ケースにおける基板と反対側の開口部を閉塞する。操作ノブの基板側の面には、可動接点が配設されている。なお、操作ノブは、コイルばねの弾性力により外部に脱落しないようにケースに係止される。コイルばねの弾性力に抗して操作ノブをプッシュ操作すると、可動接点と固定接点とが接触する。当該接触によって、電気信号が入力される基板は、操作ノブがプッシュ操作されたことを示す電気信号をコネクタから制御部に出力する。制御部は、コネクタから電気信号が入力されると、車両の走行用の駆動源を始動させたり、停止させたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−145162号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1のプッシュスイッチ装置では、ケースと同ケースに対して摺動する操作ノブとの間で液密が確保されていない。このため、ケースと操作ノブとの間から液体が浸入し、基板や接点に付着するおそれがある。付着した液体により、基板の動作が阻害されることが懸念される。
【0006】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作部分に液体がかかった場合であれ、液体がケース内部へ浸入することを抑制することができるプッシュ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】
【0007】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、ケースに設けられた操作ノブがプッシュ操作されることにより電気信号を生成する電気機能部品を備えるプッシュスイッチ装置において、前記ケースは、前記操作ノブを収容する第1の収容部と、前記電気機能部品を収容する第2の収容部とを備え、前記第1及び第2の収容部は、互いに独立して設けたことを要旨とする。
【0008】
同構成によれば、第1の収容部と第2の収容部とが互いに独立している。このため、第1の収容部と第2の収容部との間の液密が確保される。従って、第1の収容部に液体が浸入した場合に、その浸入した液体が第2の収容部に浸入することはない。すなわち、第2の収容部に収容される電気機能部品に液体が付着することはない。このため、第1の収容部に液体が浸入しても、電気機能部品の動作が阻害されることはない。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のプッシュスイッチ装置において、前記第1及び第2の収容部は、ケース内の空間が隔壁により仕切られてなることを要旨とする。
同構成によれば、隔壁を備えるケースという簡易な構成により、第1の収容部と第2の収容部との液密を容易に確保することができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のプッシュスイッチ装置において、前記操作ノブのプッシュ操作に伴い変位する磁石と、前記磁石の変位に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する前記電気機能部品としての磁気センサとを備えたことを要旨とする。
【0011】
同構成によれば、操作ノブがプッシュ操作されると、磁石が変位するので、磁石周辺の磁界が変化する。磁界の変化は、空間を隔てるものがあっても生じる。このため、磁気センサは、磁石と直接の接触がない第2の収容部に収容されていても、電気信号を生成することができる。このように、操作ノブのプッシュ操作を磁界の変化を利用して伝達する方式を採用すれば、ケースの第1の収容部と第2の収容部とを隔てる部分によって、両者間の液密を容易に確保することができる。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のプッシュスイッチ装置において、前記隔壁は、ケースにモールド成形された防水部材であることを要旨とする。
モールド成形されるもの同士の境界部分は液密が確保されることが分かっている。このため、同構成によれば、モールド成形という簡易な成形方法により、第1の収容部と第2の収容部との液密を容易に確保することができる。
【0013】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のプッシュスイッチ装置において、前記防水部材は、操作ノブがプッシュ操作されたときに弾性変形し、当該操作が解除されると弾性復帰するラバースプリングであることを要旨とする。
【0014】
同構成によれば、ラバースプリングは、操作ノブへの操作が解除されると弾性復帰する。このラバースプリングの弾性復帰によって、操作ノブは、操作前の位置に復帰することができる。また、ラバースプリングは、防水部材であることから、第1の収容部と第2の収容部との液密を確保することができる。
【0015】
請求項6に記載の発明は、請求項4に記載のプッシュスイッチ装置において、前記防水部材は、前記操作ノブのプッシュ操作に伴いプッシュされる防水機能を有する小型スイッチであることを要旨とする。
【0016】
同構成によれば、他の防水部材を必要とせずに第1の収容部と第2の収容部との液密を確保することができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明では、操作部分に液体がかかった場合であれ、液体がケース内部へ浸入することを抑制することができるプッシュスイッチ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】スイッチ装置が搭載されている車両室内の斜視図。
【図2】第1の実施形態におけるスイッチ装置の断面図。
【図3】第2の実施形態におけるスイッチ装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
<第1の実施形態>
以下、本発明にかかるプッシュスイッチ装置を車両の電源状態を切り替えるエンジンスイッチ装置に具体化した第1の実施形態について図1及び図2を参照して説明する。
【0020】
図1に示すように、車両1のステアリングホイール2の右側には、車両1の電源状態(電源ポジション)を切り換えるスイッチ装置10が設けられている。スイッチ装置10は、ユーザにプッシュ操作される操作ノブ21を備え、当該操作ノブ21は車両1の室内に露出している。ユーザは、車両との間で無線通信を通じたID照合を実行する電子キーを所持した状態で操作ノブ21をプッシュ操作することにより、車両1の電源状態を切り替える。なお、スイッチ装置10は、一部品として取り扱うことができるようにユニット化されている。
【0021】
<スイッチ装置の構成>
図2に示すように、スイッチ装置10は、モールド成形される樹脂製のケース11を備える。このケース11は、水平とされた状態で車両1に取り付けられる。ケース11は、円筒状の第1の収容部12と、円筒状の第2の収容部13とを備える。第1の収容部12は室内側、第2の収容部13は車両の進行方向側に設けられている。第1の収容部12の内径及び外径は、第2の収容部13の内径及び外径よりも大きく設定されている。第1の収容部12と第2の収容部13との間には、両者を液密的に隔てる隔壁14が形成されている。この隔壁14により、第1の収容部12の内部から第2の収容部13の内部への液体の浸入が防止される。
【0022】
第1の収容部12の内部には、円柱状の操作ノブ21が、隔壁14との間にラバースプリング15を介して収容されている。ラバースプリング15は、隔壁14の室内側の面に固着されている。ラバースプリング15は、自身の弾性力により、操作ノブ21を室内側に向かって、常時押圧する。操作ノブ21は、第1の収容部12の内径よりも若干小さい外径を有する。このため、操作ノブ21は、第1の収容部12の内周面に対して摺動する。なお、操作ノブ21のラバースプリング15側の面には、凹部21aが形成されている。この凹部21aには、磁石(永久磁石)22が固定されている。
【0023】
第1の収容部12の先端部には、アンテナ装置30が設けられている。アンテナ装置30は、内部が中空とされた輪状のコイルケース31と、当該コイルケース31の内部に収容されるコイルアンテナ32とを備える。コイルアンテナ32は、無線信号の送受信が可能とされている。コイルケース31の外径は第1の収容部12の外径と等しく、内径は操作ノブ21の外径よりも若干小さく設定されている。コイルケース31は、自身の周面と第1の収容部12の周面とが段差なく連続した状態で、第1の収容部12の先端部に固着されている。このため、操作ノブ21の室内側への変位は、操作ノブ21がコイルケース31の操作ノブ21側の面に当接することによって規制される。
【0024】
第2の収容部13の内周壁には、基板40が隔壁14に対して垂直に固定されている。基板40は、第2の収容部13の中央部に設けられている。また、基板40には、磁気センサ41が固定されている。磁気センサ41は、隔壁14に近接した状態で設けられており、操作ノブ21と一体で変位する磁石22からの磁界の変化を検出する。この磁気センサ41は、第1のターミナル51(端子)を介して基板40と電気的に接続されている。磁気センサ41は、磁界の変化を検出すると、この検出される磁界に応じた電気信号を基板40に出力する。
【0025】
第2の収容部13の車両の進行方向側の部位には、基板用コネクタ42が形成されている。基板用コネクタ42は、第2のターミナル52を介して基板40と電気的に接続されている。この基板用コネクタ42は、図示しない車載制御装置と電気的に接続された図示しない車両側コネクタと接続可能とされている。車載制御装置は、ユーザが所持する電子キーとの間で無線通信を通じたID照合を行うとともに、車両の走行用の駆動源であるエンジンの始動及び停止を制御する。スイッチ装置10が車両に取り付けられて、基板用コネクタ42と車両側コネクタとが接続された状態において、基板40は、磁気センサ41から電気信号が入力されると、当該電気信号に基づき、操作ノブ21が操作された旨示す電気信号である操作信号を基板用コネクタ42を介して車載制御装置へ出力する。
【0026】
なお、ケース11は、インサート成形によって第3のターミナル53が固着した状態で形成される。この第3のターミナル53の一端は第1の収容部12の壁内を通って当該第1の収容部12の先端部に位置し、他端は隔壁14の壁内を通って第2の収容部13の内部に突出している。第3のターミナル53の一端はコイルアンテナ32と、他端は基板40とそれぞれ接続されている。
【0027】
車載制御装置は、電子キーに対してIDコードを要求するID要求信号を定期的に生成し、これを基板用コネクタ42を介して基板40へ出力する。基板40は、入力されたID要求信号をコイルアンテナ32へ出力する。コイルアンテナ32は、入力されたID要求信号を車両の運転席近傍へ向けて無線送信する。また、コイルアンテナ32は、ID要求信号の応答として電子キーから送信されるIDコード信号を受信すると、このIDコード信号を基板40へ出力する。基板40は、入力されたIDコード信号を基板用コネクタ42を介して車載制御装置へ出力する。車載制御装置は、入力されたIDコード信号に含まれるIDコードと、自身のIDコードとを照合する(ID照合)。これら両者が一致する、すなわちID照合が成立する場合には、車載制御装置は、車両の走行用のエンジンの始動を許可する。車載制御装置は、エンジンの始動が許可された状態で操作信号が入力されると、車両のエンジンを始動させる。なお、車載制御装置は、エンジンが始動している状態で、操作信号が入力された場合は、エンジンを停止させる。
【0028】
<スイッチ装置の作用>
図1に示すように、スイッチ装置10は、ユーザにプッシュ操作される操作ノブ21が室内に露出した状態で車両に取り付けられる。ユーザが、ラバースプリング15の弾性力に抗して操作ノブ21をプッシュ操作すると、当該操作ノブ21は車両の進行方向側(第2の収容部13側)へ変位する。磁石22は、操作ノブ21の凹部21aに固着されているので、当該操作ノブ21と一体で変位する。従って、操作ノブ21が第2の収容部13側へ変位したとき、磁石22と磁気センサ41との距離が近づく。磁気センサ41は、磁石22の近接に伴う磁界の変化を検出し、当該磁界の変化に応じた電気信号を生成する。基板40は、磁気センサ41からの電気信号に基づき操作ノブ21が操作された旨示す操作信号を生成し、この生成される操作信号を車載制御装置へ出力する。車載制御装置は、電子キーとの間で定期的に実行されるID照合が成立した状態で操作信号が入力されると、車両のエンジンを始動させる。
【0029】
さて、第1の収容部12の内周面と、当該内周面を摺動する操作ノブ21との間は、液密が確保されていない。このため、操作ノブ21が車両ユーザの濡れた手で操作されたり、飲料が直接操作ノブ21にかかったりしたときに、第1の収容部12の内部には液体が浸入するおそれがある。しかしながら、第1の収容部12と第2の収容部13との間は、隔壁14によって液密が確保されているので、第1の収容部12に浸入した液体が第2の収容部13に浸入することはない。従って、第2の収容部13に収容されている基板40、磁気センサ41等に液体が付着することはない。
【0030】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)ケース11の内部に隔壁14を設け、当該隔壁14によって第1の収容部12と第2の収容部13とを液密的に隔てた。第1の収容部12には、車両室内に露出し、ユーザによってプッシュ操作される操作ノブ21を設けた。この操作ノブ21には、磁石22を固着させた。第2の収容部13には、操作ノブ21の操作に伴う磁界の変化を検出する磁気センサ41及び当該磁気センサ41からの電気信号に基づき操作ノブ21が操作された旨示す操作信号を生成する基板40を収容した。隔壁14によって第1の収容部12と第2の収容部13とが液密的に隔てられているので、操作ノブ21が車両ユーザの濡れた手で操作されたり、飲料が直接操作ノブ21にかかったりして、第1の収容部12に液体が浸入した場合であれ、この液体が第2の収容部13に浸入することはない。すなわち、第2の収容部13に収容されている基板40、磁気センサ41等に液体が付着することはないので、スイッチ装置10は正常に作動する。
【0031】
(2)基板40は、操作ノブ21の操作の有無を磁気センサ41を介して非接触で検出する。このため、第1の収容部12と第2の収容部13とを隔てる隔壁14によって、両者間の液密を容易に確保することができる。
【0032】
<第2の実施形態>
以下、本発明の第2の実施形態について図3を参照して説明する。なお、本実施形態と上記第1の実施形態との主たる相違点は、操作ノブ21の操作を検出する構成である。このため、説明の便宜上、第1の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。
【0033】
<スイッチ装置の構成>
スイッチ装置60は、タクトスイッチ61を備える。タクトスイッチ61は、第1の収容部12における隔壁14に固着されている。タクトスイッチ61は、隔壁14に固着される台座部62と、当該台座部62に対して押し込み可能とされた押部63とからなる。タクトスイッチ61(台座部62)の下部は、モールド成形により、隔壁14に若干沈んだ状態で固定されている。このため、隔壁14と台座部62との間への液体の浸入が抑制される。タクトスイッチ61のターミナル(第4のターミナル)65は、隔壁14を貫通して第2の収容部13の内部に突出して、基板40に接続されている。このタクトスイッチ61は、防水機能を有しており、押部63が台座部62に対して押し込まれた場合でも、押部63と台座部62との隙間から台座部62の内部への液体の浸入が抑制される。押部63の内部には図示しない可動接点が、台座部62の内部には同じく図示しない固定接点がそれぞれ設けられている。押部63が台座部62に対して押し込まれたとき、可動接点と固定接点とが当接する。両者が当接すると電気信号が生成される。なお、押部63とコイルケース31との間には、操作ノブ21が配設されている。操作ノブ21がプッシュ操作されると、押部63が台座部62に押し込まれて可動接点と固定接点とが当接する。タクトスイッチ61からの電気信号は、第4のターミナル65を介して基板40へ出力される。
【0034】
<スイッチ装置の作用>
ユーザが、操作ノブ21をプッシュ操作すると、押部63が台座部62に対して押し込まれることにより、可動接点と固定接点とが当接し、電気信号が生成される。生成された電気信号は、第4のターミナル65及び基板40を介して図示しない車載制御装置へ出力される。車載制御装置は、電子キーとの間で定期的に実行されるID照合が成立した状態でタクトスイッチ61からの電気信号が入力されると、車両のエンジンを始動させる。
【0035】
さて、モールド成形によって台座部62と隔壁14との間は液密が確保されるので、両者の間に液体が浸入することはない。従って、第4のターミナル65に液体が付着することはない。このため、タクトスイッチ61から基板40への操作信号の伝達は好適に行われる。
【0036】
以上詳述したように、本実施形態によれば、上記第1の実施形態の(1)の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
(3)モールド成形によってタクトスイッチ61の台座部62を隔壁14に固着させた。これにより、台座部62と隔壁14との間は液密が確保され両者の間に液体が浸入することはない。従って、これら両者の間に配設される。第4のターミナル65に液体が付着することはない。このため、タクトスイッチ61から基板40への電気信号の伝達は好適に行われる。
【0037】
(4)防水機能を有するタクトスイッチ61を採用した。これにより、台座部62と押部63との間から台座部62及び押部63の内部へ液体が浸入することはない。従って、台座部62の内部に収容される固定接点、及び押部63の内部に収容される可動接点は、液体の影響を受けない。このため、可動接点と固定接点とが当接したときに操作信号を生成することができる。
【0038】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第1の実施形態において、ラバースプリング15に代えて、例えばコイルばね等の付勢手段を採用してもよい。このように構成した場合であれ、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0039】
・上記第1の実施形態において、磁気センサ41は、隔壁14に近接するように設けたが、磁石22による磁界の変化を検出できれば、特に内壁に近接してなくてもよい。なお、磁石22と磁気センサ41との距離が近ければ近いほど、磁力が弱い磁石22を採用することができる。
【0040】
・上記第2の実施形態において、タクトスイッチ61の台座部62は、モールド成形によって隔壁14に固着されたが、これ以外の方法で固着されてもよい。例えば、台座部62と隔壁14との境界部分に熱を加えて当該境界部分を一体化させて、両者間の液密を確保する。このように構成した場合であれ、上記第2の実施形態の(3)と同様の効果を得ることができる。
【0041】
・上記第2の実施形態において、タクトスイッチ61をコム等の防水部材で覆うようにすれば、タクトスイッチ61は防水機能を有しなくてもよい。このように構成した場合であれ、上記第2の実施形態の効果(4)と同様の効果を得ることができる。
【0042】
・上記第1及び第2の実施形態において、隔壁14を省略してもよい。第1の実施形態において、隔壁14を省略する場合、ラバースプリング15を、ケース11(第1の収容部12)の内周面との間の液密が確保された状態で固着する。このラバースプリング15により第1の収容部12と第2の収容部13との液密が確保される。なお、ラバースプリング15は、操作ノブ21が操作されたときに弾性変形し、当該操作が解除されたときに弾性復帰できるような形状、例えば、操作ノブ21側が凸となるアーチ形状とすることが望ましい。一方、第2の実施形態において、隔壁14を省略する場合、タクトスイッチ61を、ケース11の内周面との間の液密が確保された状態で固着する。このタクトスイッチ61により第1の収容部12と第2の収容部13との液密が確保される。このように構成した場合であれ、上記第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0043】
・上記第1及び第2の実施形態において、スイッチ装置10,60は、車両1の電源状態(電源ポジション)を切り換えるものとされたが、これ以外のオンオフと切り替えるものにも適用してもよい。例えば、車両においては、ハザードスイッチ等のプッシュスイッチに適用してもよい。また、車両に限らず、住宅のドア等に設けられるプッシュスイッチに適用してもよい。なお、上記第1及び第2の実施形態では、電子キーとの間でID照合を行うためにスイッチ装置10,60は、コイルアンテナ32を備えていたが、照合の必要がないものに適用される場合は、コイルアンテナ32を省略することができる。この場合、スイッチ装置10,60は、操作ノブ21がプッシュ操作されたときに操作信号を生成し、これを制御部へ出力する回路を備えていればよい。これは、ターミナルや導線で十分である。すなわち、複数の回路を備える基板40をも省略することができる。
【0044】
・上記第1及び第2の実施形態において、ケース11は、水平とされた状態で車両1に取り付けられたが、これ以外の状態、例えば水平に対して垂直に取り付けられていてもよい。このように取り付けられた場合であれ、第1の収容部12と第2の収容部13との液密は確保されているので、上記第1及び第2の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【0045】
・上記第1及び第2の実施形態において、第1の収容部12及び第2の収容部13は円筒状とされたが、例えば角筒といった内部に空間を有する筒状のものであればよい。
【符号の説明】
【0046】
1…車両、2…ステアリングホイール、10…スイッチ装置、11…ケース、12…第1の収容部、13…第2の収容部、14…防水部材としての隔壁、15…防水部材としてのラバースプリング、21…操作ノブ、21a…凹部、22…磁石、30…アンテナ部、31…コイルケース、32…コイルアンテナ、40…基板、41…電気機能部品としての磁気センサ、42…基板用コネクタ、51…第1のターミナル、52…第2のターミナル、53…第3のターミナル、60…スイッチ装置、61…電気機能部品及び防水部材としてのタクトスイッチ、62…台座部、63…押部、65…第4のターミナル。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケースに設けられた操作ノブがプッシュ操作されることにより電気信号を生成する電気機能部品を備えるプッシュスイッチ装置において、
前記ケースは、前記操作ノブを収容する第1の収容部と、
前記電気機能部品を収容する第2の収容部とを備え、
前記第1及び第2の収容部は、互いに独立して設けたプッシュスイッチ装置。
【請求項2】
請求項1に記載のプッシュスイッチ装置において、
前記第1及び第2の収容部は、ケース内の空間が隔壁により仕切られてなるプッシュスイッチ装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のプッシュスイッチ装置において、
前記操作ノブのプッシュ操作に伴い変位する磁石と、
前記磁石の変位に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する前記電気機能部品としての磁気センサとを備えたプッシュスイッチ装置。
【請求項4】
請求項2に記載のプッシュスイッチ装置において、
前記隔壁は、ケースにモールド成形された防水部材であるプッシュスイッチ装置。
【請求項5】
請求項4に記載のプッシュスイッチ装置において、
前記防水部材は、操作ノブがプッシュ操作されたときに弾性変形し、当該操作が解除されると弾性復帰するラバースプリングであるプッシュスイッチ装置。
【請求項6】
請求項4に記載のプッシュスイッチ装置において、
前記防水部材は、前記操作ノブのプッシュ操作に伴いプッシュされる防水機能を有する小型スイッチであるプッシュスイッチ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−101821(P2013−101821A)
【公開日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−244744(P2011−244744)
【出願日】平成23年11月8日(2011.11.8)
【出願人】(000003551)株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Fターム(参考)】