JP5006289B2 - シーソースイッチ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のパワーウィンドウやドアミラーの操作スイッチなどとして使用され、揺動可能な操作ノブを２方向または４方向へ傾動させて異なる信号を出力させるシーソースイッチに関するものである。

この種のシーソースイッチとしては、揺動可能に支持された操作ノブに操作力が付与されると該操作ノブが傾動して所定のアクチュエータ（駆動力伝達部材）を押下し、このアクチュエータによってスイッチ素子が押圧駆動されると共に、操作力が除去されると該スイッチ素子の弾性復帰力によってアクチュエータおよび操作ノブが元の位置まで押し戻されるという構成のものが従来より広く知られている。

かかる従来のシーソースイッチにおいて、アクチュエータがケーシングの貫通穴に上下動可能に挿通されている構成のものについて説明すると、非操作時にアクチュエータの上端は操作ノブの下面に当接しており、前記貫通穴の下方でアクチュエータの底板部がスイッチ素子上に搭載されている。ケーシングには貫通穴の下端周縁部にアクチュエータの上動を規制する受け部が設けられており、貫通穴よりも大径なアクチュエータの底板部が該受け部と接離可能に対向している。また、スイッチ素子には、固定接点と、この固定接点に対して接離可能な可動接点と、ゴムやばね等からなる弾性部材とが配設されている。そして、ユーザが操作ノブを押し込んで所定角度傾動させると、この操作ノブが前記弾性部材の弾性反発力に抗してアクチュエータを所定量下動させるため、アクチュエータに押圧駆動される可動接点が固定接点に接触して所定のオン信号が出力されるようになっている。また、操作後にユーザが操作力を除去すると、前記弾性部材の弾性復帰力によって可動接点が固定接点から離れると共に、アクチュエータが押し上げられていき、それに伴い操作ノブの傾動角度が減少していく。アクチュエータは底板部の上面がケーシングの受け部に当接すると上動が規制されるため、自動的に元の高さ位置に復帰し、それに伴い操作ノブは元の水平姿勢に復帰するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２３１１０３号公報

しかしながら、前述した従来のシーソースイッチでは、操作ノブを傾動操作した後の自動復帰時に、弾性部材の弾性復帰力によって押し上げられるアクチュエータの底板部がケーシングの受け部に衝突するため、かかる自動復帰時に耳障りな異音（衝突音）が発生しやすいという問題があった。なお、アクチュエータの底板部やケーシングの受け部に緩衝部材を付設することも考えられるが、その場合、部品点数や組立工数の増加によってコストアップを余儀なくされるという別の問題が生じてしまう。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、操作後の自動復帰時に懸念されるアクチュエータとケーシングとの衝突音を安価かつ効果的に抑制することができるシーソースイッチを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、揺動可能に支持されて操作時に傾動する操作ノブと、ケーシングの貫通穴に上下動可能に挿通されて操作時に前記操作ノブに押下されるアクチュエータと、このアクチュエータの下方に配置されて操作時に該アクチュエータに押圧駆動される可動接点と、この可動接点に接離可能に対向する固定接点と、前記アクチュエータを上方へ弾性付勢する復帰手段とを備え、前記ケーシングには前記貫通穴の下端周縁部に前記アクチュエータの上動を規制する受け部が突出して設けられているシーソースイッチにおいて、前記アクチュエータの前記ケーシング内に位置する部分に前記受け部よりも大きな鍔部を設け、前記受け部の外側に位置する前記鍔部に前記受け部を囲むようにして周壁を立設すると共に、前記受け部と前記周壁に包囲された前記鍔部の上面との間にグリスを介在させ、前記周壁の高さを前記受け部の突出量に比べて低く形成し、前記周壁を前記ケーシングに対して非接触に保ちつつ、前記上面を前記受け部に接離可能に対向させるという構成にした。

このように構成されたシーソースイッチでは、操作ノブを傾動操作した後の自動復帰時に、弾性部材の弾性復帰力によって押し上げられるアクチュエータの鍔部の上面がケーシングの受け部に当接することにより、該アクチュエータの上動が規制されるが、鍔部の上面が受け部に衝突しても受け部と鍔部の上面間に介在するグリスの消音効果によって耳障りな衝突音の発生を抑制できる。なお、周壁の高さを受け部の突出量に比べて低く形成し、周壁の上端がケーシングに対して非接触に保たれているので、アクチュエータの自動復帰時にケーシングと衝突するのは受け部と鍔部の上面となり、シーソースイッチとしての耳障りな衝突音の発生を抑制できる。また、グリスを受け部と鍔部の上面間に介在させるためには、アクチュエータの鍔部あるいは受け部にグリスを塗布等すれば良く、かかる作業は容易であって、緩衝部材を別途組み込む必要もないので、コスト面で有利な消音対策が実現できる。さらに、アクチュエータの鍔部に立設した周壁によってグリスの漏出を防止できるため、漏れたグリスが接点部に付着するなどして信頼性を損なう虞がなく、かつ長期に亘って消音効果が維持しやすい。

上記の構成において、アクチュエータの鍔部の上面に凹溝が形成されていると、この凹溝をグリス溜りとして利用できるため、消音効果の向上や長期化が図りやすくなる。

本発明のシーソースイッチは、ケーシングの受け部とアクチュエータの鍔部の上面との間にグリスを介在させてあるため、鍔部の上面が受け部に衝突しても受け部と鍔部の上面間に介在するグリスの消音効果によって耳障りな衝突音の発生を抑制できる。なお、周壁の高さを受け部の突出量に比べて低く形成し、周壁の上端がケーシングに対して非接触に保たれているので、アクチュエータの自動復帰時にケーシングと衝突するのは受け部と鍔部の上面となり、シーソースイッチとしての耳障りな衝突音の発生を抑制できる。また、グリスを受け部と鍔部の上面間に介在させるためには、アクチュエータの鍔部あるいは受け部にグリスを塗布等すれば良く、かかる作業は容易であって、緩衝部材を別途組み込む必要もないので、コスト面で有利な消音対策が実現できる。さらに、アクチュエータの鍔部に立設した周壁によってグリスの漏出を防止できるため、漏れたグリスが接点部に付着するなどして信頼性を損なう虞がなく、かつ長期に亘って消音効果が維持しやすい。

発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るシーソースイッチの上面図、図２は該シーソースイッチの非操作時の断面図、図３は該シーソースイッチの操作時の断面図、図４は図３のＢ部拡大図である。ただし、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３は図２において操作ノブの右上端部をユーザが押し込んだときの動作状態を示している。

これらの図に示すシーソースイッチは、上ケース２および下ケース３をスナップ結合等で一体化してなる箱状のケーシング１と、上ケース２の上端部に装着されて揺動可能に支持された操作ノブ４と、上ケース２内の４箇所に垂設されているガイド筒２１の貫通穴２１ａに上下動可能に挿通された４個のアクチュエータ５と、これら４個のアクチュエータ５の下方に配設された４個のスイッチ素子６と、これらスイッチ素子６等が実装された図示せぬ基板とを備えて概略構成されている。このシーソースイッチは、操作ノブ４が操作位置に応じて４方向へ傾動可能であり、その傾動方向に応じて操作ノブ４が選択的にアクチュエータ５を押下するため、スイッチ素子６が選択的に押圧駆動できるようになっている。

ケーシング１の上ケース２には、操作ノブ４を揺動可能に支持する図示せぬ支持機構が設けられており、この支持機構に支持された操作ノブ４が直交する２軸を揺動中心として４方向へ傾動できるようになっている。上ケース２の内部には周方向に沿って等間隔な４箇所に円筒状のガイド筒２１が突出して垂設されており、各ガイド筒２１の下端部、つまり貫通穴２１ａの下端周縁部が、アクチュエータ５の上動を規制する受け部２１ｂとなっている。

図２に示すように、非操作時において操作ノブ４は水平姿勢に保持されている。この操作ノブ４は、図１に示す４箇所の押圧部４１をユーザが選択的に押し込むことによって、例えば図３に示すように傾動させることができる。操作ノブ４の下面側には各押圧部４１と対応する４箇所に駆動突起４２が垂設されており、非操作時には各駆動突起４２がそれぞれ下方に存するアクチュエータ５の上端に当接している。

各アクチュエータ５の下端部には、ガイド筒２１よりも大径な鍔部５１と、ガイド筒２１より外側に位置する鍔部５１の外周縁に起立する円環状の周壁５２とが設けられており、鍔部５１の上面５１ａが上方に存するガイド筒２１の受け部２１ｂと接離可能に対向している。ただし、周壁５２の高さは受け部２１ｂの突出量よりも低く形成されており、周壁５２はケーシング１に対して非接触に保たれている。各アクチュエータ５の鍔部５１はそれぞれ下方に存するスイッチ素子６上に搭載されており、アクチュエータ５を所定量下動させることで下方のスイッチ素子６が押圧駆動できるようになっている。また、各鍔部５１の上面５１ａには予め消音用のグリス７（図４参照）が塗布されており、この上面５１ａの最内周部に形成されている凹溝５１ｂがグリス溜りとして機能していると共に、上面５１ａを包囲する周壁５２によってグリス７の漏出が防止されている。なお、本実施形態例では、鍔部５１の上面５１ａにグリス７を塗布しているが、その代わりに受け部２１ｂにグリス７を塗布しても良い。この場合には、グリス７を必要とする部分、すなわち上面５１ａと受け部２１ｂが衝突する部分にグリス７を容易に塗布できるので、グリス７を余分な所に塗布してしまう可能性が少なくなり、グリス７の塗布量を抑えることができる。アクチュエータ５は、操作ノブ４の操作時に駆動突起４２に押し込まれて下動し、操作後の自動復帰時には下方のスイッチ素子６に押し込まれて上動するようになっている。

各スイッチ素子６はタクトスイッチと呼ばれる公知のプッシュスイッチであり、ステム６１と、可動接点および復帰手段を兼ねたドーム形状の板ばね６２と、板ばね６２の中央部に接離可能に対向する固定接点６３とを備えている。ステム６１は、上方に存するアクチュエータ５が下動するとその鍔部５１によって押下される。板ばね６２の中央部はステム６１によって押下され、ステム６１が所定量下動すると、板ばね６２の中央部が反転して固定接点６３に接触するため、板ばね（可動接点）６２と固定接点６３とが導通されて所定のオン信号が出力されるようになっている。また、板ばね６２の中央部が反転するとクリック感が生起され、このクリック感が上方のアクチュエータ５および操作ノブ４を介してユーザの手指に伝達されるため、ユーザはスイッチ素子６が押圧駆動されたことを手指で感得することができる。

このように構成されたシーソースイッチは、前述したように、ユーザが任意の押圧部４１を押し込んで操作ノブ４を傾動させると、その押圧部４１に対応する駆動突起４２が下方に存するアクチュエータ５を押し込んで下動させ、このアクチュエータ５が下方に存するスイッチ素子６のステム６１を下動させるようになっている。したがって、このスイッチ素子６の板ばね６２の弾性反発力に抗して操作ノブ４を所定角度傾動させることによって、図３に示すように、このスイッチ素子６のステム６１を所定量下動させて該板ばね６２の中央部を反転させることができ、これにより該板ばね６２を下方の固定接点６３に接触させることができる。すなわち、このシーソースイッチは、操作ノブ４の操作位置に応じて異なるスイッチ素子６が押圧駆動できるようになっているため、４箇所の押圧部４１をユーザが選択的に押し込むことによって４種類のオン信号を選択的に出力させることができる。

また、このシーソースイッチは、操作後にユーザが操作力を除去すると、反転状態の板ばね６２が自身の弾性復帰力によって元のドーム形状に戻るため、板ばね６２の中央部が固定接点６３から離れると共に、ステム６１が元の高さ位置まで押し上げられる。それゆえ、ステム６１を介してアクチュエータ５が押し上げられていき、鍔部５１の上面５１ａがガイド筒２１の受け部２１ｂに当接した時点でアクチュエータ５の上動が規制され、これによりアクチュエータ５は元の高さ位置（図２参照）に戻る。このとき、板ばね６２の弾性復帰力によって鍔部５１の上面５１ａが受け部２１ｂに突き当たるが、鍔部５１の上面５１ａと受け部２１ｂとの間にはグリス７が介在しているため耳障りな衝突音が発生する虞はない。また、アクチュエータ５が押し上げられるのに伴って操作ノブ４は傾動角度を減少させていき、アクチュエータ５の上動が受け部２１ｂによって規制された時点で、操作ノブ４は元の水平姿勢（図２参照）に戻る。

なお、本実施形態例では、操作ノブ４の水平位置で該操作ノブ４がガタつかにいようにするために、スイッチ素子６に設けられた復帰手段の弾発力によって操作ノブ４に下からの予圧（プリテンション）を付与する構造としているので、鍔部５１の上面５１ａとガイド筒２１の受け部２１ｂとの間に０．１ｍｍ程度の隙間が確保されている。このような構造により、操作ノブ４の傾動に伴って任意のアクチュエータ５が下動したとき、例えば図３の右側のアクチュエータ５が下動したとき、このアクチュエータ５と揺動中心を挟んで対向配置された他方（図３の左側）のアクチュエータ５は、操作ノブ４の駆動突起４２から離れることで上記隙間の分だけ僅かに上方へ移動する。したがって、操作ノブ４が操作力の除去によって水平位置に復帰する際に、駆動突起４２が左側のアクチュエータ５の上端に当接した後に、右側のアクチュエータ５の鍔部５１の上面５１ａが受け部２１ｂに当接することとなる。その際、前述したように上記隙間にはグリス７が介在しているため、右側のアクチュエータ５の上方への復帰の勢いで鍔部５１の上面５１ａが受け部２１ｂに衝突しても、両者間に介在させたグリス７によって衝突音の防止が図れる。しかも、このグリス７は鍔部５１の上面５１ａと受け部２１ｂの衝突音を防止するという機能の他に、アクチュエータ５の上昇速度を落とすという機能を併せ持つため、操作ノブ４が水平位置に戻る手前位置で右側のアクチュエータ５のグリス７によって操作ノブ４の復帰速度にブレーキがかかり、それによって駆動突起４２が左側のアクチュエータ５の上端に当接する衝突音を軽減することができる。すなわち、操作ノブ４の揺動中心を挟んで対向する一対のアクチュエータ５のうち、一方のアクチュエータ５の鍔部５１の上面５１ａと受け部２１ｂとの間に介在させたグリス７は、該アクチュエータ５と受け部２１ｂの衝突音の低下だけでなく、他方のアクチュエータ５の上端と操作ノブ４の駆動突起４２との衝突音の低下にも貢献する。

なお、予圧を付与せずに操作ノブ４の水平位置で鍔部５１の上面５１ａとガイド筒２１の受け部２１ｂとが接触するようにした場合、例えば図３の右側のアクチュエータ５の上動に伴って鍔部５１の上面５１ａと受け部２１ｂとが当接した後、あるいは両者が当接するのと同時に、同図左側のアクチュエータ５の上端と駆動突起４２が当接することになるが、この場合も上記と同様の理由で操作ノブ４の復帰速度にブレーキがかけられるため、アクチュエータ５の上端と駆動突起４２との衝突音を軽減することができる。

以上説明したように、本実施形態例に係るシーソースイッチでは、操作後の自動復帰時にアクチュエータ５の鍔部５１の上面５１ａがケーシング１のガイド筒２１の受け部２１ｂに当接することによって、アクチュエータ５の上動が規制されるようにしてあるが、鍔部５１の上面５１ａには予めグリス７が塗布してあるため、この上面５１ａがケーシング１の受け部２１ｂに衝突しても、両者５１ａ，２１ｂ間に介在するグリス７の消音効果によって耳障りな衝突音の発生を抑制できる。また、アクチュエータ５の鍔部５１にグリス７を塗布する作業は容易であり、緩衝部材を別途組み込む必要もないので、コスト面で有利な消音対策となっている。さらに、アクチュエータ５の鍔部５１に立設した周壁５２によってグリス７の漏出を防止できるため、漏れたグリスが接点部に付着するなどして信頼性を損なう虞がなく、かつ長期に亘って消音効果が維持しやすい。しかも、アクチュエータ５の鍔部５１の上面５１ａに凹溝５１ｂが形成されており、この凹溝５１ｂがグリス溜りとして機能するため、消音効果の向上や長期化が図りやすくなっている。

なお、上記の実施形態例では、可動接点と復帰手段を兼ねた板ばね６２をアクチュエータ５がステム６１を介して押圧駆動するように構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、可動接点と復帰手段が別体であってもよく、復帰手段がゴム等の弾性部材であってもよく、ステムが省略されていてもよい。また、操作ノブが２方向にのみ傾動可能なシーソースイッチであっても、本発明を適用することで同様の効果が得られることは言うまでもない。

また、上記の実施形態例では、アクチュエータ５の下端部に鍔部５１を設け、この鍔部５１の下面でスイッチ素子６を駆動するようにしているが、鍔部５１はケーシング１内に位置するアクチュエータ５の中間部分に形成しても良い。

また、上記の実施形態例では、鍔部５１の外周縁に円環状に周壁５２を設けているが、その外側にさらに鍔部を設け、その結果、鍔部の中間部分に周壁が形成されていても良い。また、鍔部５１は受け部２１ｂを囲む形状であれば円形に限らず、平面的に見て四角形状であっても良い。

また、上記の実施形態例では、アクチュエータ５のガイドを行うガイド筒２１の下端が受け部２１ｂとして機能しているが、貫通穴２１ａの下側部分の径をアクチュエータ５が接しないように十分に大きくすることで、ガイド筒にガイド機能を持たせないようにし、このようなガイド筒の下端を受け部として機能させても良い。

また、上記の実施形態例では、スイッチ素子６に設けた復帰手段によってアクチュエータ５上方へ弾性付勢しているが、復帰手段をスイッチ素子６とは別に設けても良い。また、スイッチ素子６として、例えばゴムラバーに可動接点を設けたラバースイッチ等、他のタイプのものを用いることも可能である。

本発明の実施形態例に係るシーソースイッチの上面図である。 該シーソースイッチの非操作時の断面図である。 該シーソースイッチの操作時の断面図である。 図３のＢ部拡大図である。

符号の説明

１ ケーシング
２ 上ケース
４ 操作ノブ
５ アクチュエータ
６ スイッチ素子
７ グリス
２１ ガイド筒
２１ａ 貫通穴
２１ｂ 受け部
５１ 鍔部
５１ａ 上面
５１ｂ 凹溝
５２ 周壁
６２ 板ばね（可動接点，復帰手段）
６３ 固定接点

Claims (2)

1. 揺動可能に支持されて操作時に傾動する操作ノブと、ケーシングの貫通穴に上下動可能に挿通されて操作時に前記操作ノブに押下されるアクチュエータと、このアクチュエータの下方に配置されて操作時に該アクチュエータに押圧駆動される可動接点と、この可動接点に接離可能に対向する固定接点と、前記アクチュエータを上方へ弾性付勢する復帰手段とを備え、前記ケーシングには前記貫通穴の下端周縁部に前記アクチュエータの上動を規制する受け部が突出して設けられているシーソースイッチであって、
   前記アクチュエータの前記ケーシング内に位置する部分に前記受け部よりも大きな鍔部を設け、前記受け部の外側に位置する前記鍔部に前記受け部を囲むようにして周壁を立設すると共に、前記受け部と前記周壁に包囲された前記鍔部の上面との間にグリスを介在させ、前記周壁の高さを前記受け部の突出量に比べて低く形成し、前記周壁を前記ケーシングに対して非接触に保ちつつ、前記上面を前記受け部に接離可能に対向させたことを特徴とするシーソースイッチ。
2. 請求項１の記載において、前記鍔部の前記上面に凹溝が形成されていることを特徴とするシーソースイッチ。

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