JP6327448B2

JP6327448B2 - スイッチ装置

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Inventors: 康弘上田; 智裕三宅; 佐々木　工輔; 工輔佐々木; 東浜　弘忠; 弘忠東浜
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Filing date: 2014-03-26
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Description

本発明は、電源から負荷への給電の入切などを行うスイッチ装置に関し、特に、タッチ操作されるスイッチ装置に関する。

従来例として、特許文献１記載の照明装置を構成する操作部を例示する。この従来例(操作部)は、光源の点灯及び消灯の指示を出力する第１スイッチ部と、光源の復帰指示を出力する第２スイッチ部と、取付パネルと、取付具とを備える。第１スイッチ部は、いわゆるメカニカルスイッチで構成される。一方、第２スイッチ部は、タッチスイッチ(タッチセンサ)で構成される。そして、第１スイッチ部及び第２スイッチ部は、取付パネルに取り付けられる。また、取付パネルは、取付具によって壁に取り付けられる。

特許文献１記載の従来例は、第１スイッチ部が操作されると負荷(照明器具の光源)を点灯から消灯及び消灯から点灯の何れかに切り替え、第２スイッチ部が操作されると負荷の明るさ(調光レベル)を変化させるように構成されている。

特開２０１３−２６０７３号公報

ところで、光源の点灯・消灯の切替や調光レベルの変更は、ユーザが頻繁に行う操作であるから、上記従来例における第１スイッチ部及び第２スイッチ部のように、取付パネルの前面に露出していることが好ましい。

一方、ユーザが頻繁に行わない操作、例えば、第２スイッチ部が操作されたときに操作音を鳴らすか否かの設定など、に使用されるスイッチが取付パネルの前面に露出していると、誤操作される可能性が高くなったり、取付パネルの大型化を招くなどの問題が生じる。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、誤操作や操作性の低下を回避しつつスイッチ本体の大型化を抑制することを目的とする。

本発明のスイッチ装置は、スイッチ本体と、操作ユニットと、発信器から送信される無線信号を受信する受信部とを備える。前記操作ユニットは、人の操作を検知するタッチセンサ部と、前記タッチセンサ部を収納する扁平な箱状のハウジングとを有し、前記ハウジングの前面を前記タッチセンサ部の検知面とするように構成される。前記スイッチ本体は、外部電源から負荷への給電を入切するスイッチ素子と、前記タッチセンサ部の検知結果に対応して前記スイッチ素子をオン・オフする制御部とを有する。また、前記スイッチ本体は、１乃至複数のスイッチを有する設定部と、前記スイッチ素子と前記制御部と前記設定部と前記受信部を収納する箱状の器体とを有する。前記制御部は、前記設定部の前記スイッチが操作されることで種々の設定を行うように構成される。前記器体は、前記設定部が有する前記複数のスイッチを操作するための操作部が前面に設けられる。前記操作ユニットは、前記器体の前面を覆い隠す第１位置と、前記器体の前面を露出する第２位置との間で変位可能となるように前記器体に取り付けられる。前記制御部は、前記受信部で受信する前記無線信号に含まれる指示に対応して前記スイッチ素子をオン・オフするように構成される。前記制御部は、前記設定部の前記スイッチが操作されることにより、前記発信器から与えられる前記指示の受け入れを許可するように構成される。前記制御部は、前記操作ユニットが前記第２位置に在る場合、前記受信部で受信する前記無線信号に含まれる指示に対応して前記スイッチ素子をオン・オフすることを禁止するように構成される。

このスイッチ装置において、前記ハウジングは、前記器体の一部に着脱可能に引っ掛かる引掛部が設けられることが好ましい。

本発明のスイッチ装置は、前記設定部が有する前記複数のスイッチを操作するための操作部が器体の前面に設けられる。さらに、本発明のスイッチ装置は、前記器体の前面を覆い隠す第１位置と、前記器体の前面を露出する第２位置との間で変位可能となるように操作ユニットが前記器体に取り付けられる。故に、本発明のスイッチ装置は、誤操作や操作性の低下を回避しつつスイッチ本体の大型化を抑制することができるという効果がある。

本発明に係るスイッチ装置の実施形態を示す前方から見た分解斜視図である。同上の後方から見た分解斜視図である。同上の横断面図である。同上の縦断面図である。同上におけるスイッチ本体の正面図である。同上のスイッチ本体及び操作ユニットを分離した状態の側面図である。同上の正面図である。同上の取付枠に取り付けられた状態の斜視図である。同上の回路構成図である。同上を用いた照明システムのシステム構成図である。

本発明に係るスイッチ装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態のスイッチ装置(以下、スイッチ装置と略す。)は、図８に示すように取付枠９に取り付けられ、壁に設けられる埋込孔に後端部が挿入されて埋込配設される。なお、以下の説明においては、特に断りの無い限り、図１において前後左右上下の各方向を規定する。

まず、スイッチ装置の回路構成について、図９を参照して詳細に説明する。スイッチ装置は、スイッチ本体１と操作ユニット２を備える。

操作ユニット２は、タッチセンサ部２０、発光部２１、第２コネクタ２８、音出力部２９などを備える。タッチセンサ部２０は、センサ基板２６の表面に複数の電極が形成されて構成される(図１参照)。

また、タッチセンサ部２０は、センサ回路(図示せず)を備えている。このセンサ回路は、複数の電極とグランドの間に生じる静電容量を間接的且つ個別に計測するように構成される。さらに、センサ回路は、静電容量の計測値が所定のしきい値を超えて変化したときに、それぞれの電極に人の身体(特に手指)が近接した、すなわち、タッチ操作されたと判断するように構成される。そして、センサ回路(タッチセンサ部２０)は、タッチ操作されたことを示す操作信号を外部に出力するように構成される。なお、各電極でタッチ操作が各別に検知可能な領域を操作領域と称する。

発光部２１は、複数個の発光ダイオード２００と、各発光ダイオード２００を個別に駆動して発光させる駆動回路(図示せず)とを有する(図２参照)。発光部２１は、後述するようにセンサ基板２６の背面に実装され、センサ基板２６を通して前方に光を放射するように構成される。

音出力部２９は、圧電素子を利用した発音部品(圧電振動板、圧電ブザー、圧電サウンダ、圧電リンガーなど)２９０と、発音部品２９０を駆動する駆動回路(図示せず)とを備える(図２参照)。

第２コネクタ２８は、合計８つのコンタクトを有している。８つのコンタクトのうちの２つのコンタクトは、タッチセンサ部２０及び発光部２１、音出力部２９に給電するためのコンタクトである。また、残り６つのコンタクトのうちの２つのコンタクトは、タッチセンサ部２０から出力される操作信号をスイッチ本体１に伝送するためのコンタクトである。さらに、残り４つのコンタクトのうちの２つのコンタクトは、スイッチ本体１から発光部２１へ制御信号を伝送するためのコンタクトである。そして、残り２つのコンタクトは、スイッチ本体１から音出力部２９へ制御信号を伝送するためのコンタクトである。

スイッチ本体１は、図９に示すように制御部５、スイッチ素子５０、電源回路５１、設定部５２、メモリ部５３、無線通信部５４、信号伝送部５５、第１コネクタ５６、電源端子６、負荷端子７、信号端子８などを備える。

電源回路５１は、１つの電源端子６と、１つの負荷端子７とを通じて交流電源３と接続される。そして、電源回路５１は、交流電源３から供給される交流電力を直流電力に変換して制御部５等に給電するように構成される。なお、このような電源回路５１は、例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータと３端子レギュレーターとで構成されることが好ましい。また、２つの電源端子６は互いに電気的に接続されており、送り配線に用いられる。

スイッチ素子５０は、電源端子６と、１つの負荷端子７(電源回路５１と接続されていない方の負荷端子７)とを通じて、交流電源３及び負荷(照明負荷)４と直列に接続される。スイッチ素子５０は、例えば、双方向３端子サイリスタ(いわゆるトライアック)で構成されることが好ましい。つまり、スイッチ素子５０がオンしているときにだけ、交流電源３からスイッチ素子５０を介して照明負荷４に交流電力が給電される。

設定部５２は、複数個の設定用のスイッチ、例えば、押釦スイッチ５２０やディップスイッチ５２１などで構成される。

制御部５は、例えば、マイクロコントローラで構成される。メモリ部５３は、フラッシュメモリなどの電気的に書換可能な不揮発性の半導体メモリで構成され、制御部５によって種々のデータが読み書きされる。

無線通信部５４は、図示しないアンテナや受信回路などで構成され、電波を媒体とする無線信号を受信し、受信した無線信号に含まれるデータを制御部５に渡すように構成される。

信号伝送部５５は、一対の信号端子８に接続される信号線(図示せず)を介して、他のスイッチ装置との間で制御信号を伝送(送受信)するように構成される。すなわち、信号伝送部５５は、制御部５の指示に基づいて、電圧信号からなる制御信号を、信号線を介して他のスイッチ装置へ伝送(送信)する。また、信号伝送部５５は、信号線を介して他のスイッチ装置から伝送されてくる制御信号を受信し、受信した制御信号を制御部５に出力する。

第１コネクタ５６は、合計８つのコンタクトを有している。８つのコンタクトのうちの２つのコンタクトは、電源回路５１で生成される直流電力をタッチセンサ部２０及び発光部２１、音出力部２９に給電するためのコンタクトである。また、残り６つのコンタクトのうちの２つのコンタクトは、タッチセンサ部２０から出力される操作信号を制御部５に伝送するためのコンタクトである。さらに、残り４つのコンタクトのうちの２つのコンタクトは、制御部５から発光部２１へ制御信号を伝送するためのコンタクトである。また、残り２つのコンタクトは、制御部５から音出力部２９へ制御信号を伝送するためのコンタクトである。そして、第１コネクタ５６は、第２コネクタ２８に対して、抜き差し可能且つ電気的及び機械的に接続される。つまり、第１コネクタ５６の各コンタクトと、第２コネクタ２８の各コンタクトとが一対一で電気的に接続される。

次に、スイッチ装置の構造について、図１〜図８を参照して詳細に説明する。

操作ユニット２は、ハウジング２２、粘着シート２５、センサ基板２６、ねじ２７、第２コネクタ２８などを備える。ハウジング２２は、ベース２３とパネル２４とで扁平な矩形の箱状に形成される。

ベース２３は、透光性を有しない合成樹脂材料(例えば、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂)により、長方形状の底壁２３０と、底壁２３０の四周から前方へ突出する矩形枠状の周壁２３１とが一体に形成されて構成される。また、底壁２３０の左右両端には、底壁２３０よりも前方に突出する４つの突台２３２が設けられている。なお、底壁２３０と周壁２３１に囲まれる空間を収納空間と呼ぶ。

センサ基板２６は、例えば、ガラス・エポキシ基板などの絶縁基板からなる。センサ基板２６の前面には、複数の電極(図示せず)が形成されている。これらの電極は、銅箔などの導電材料が、センサ基板２６の前面にスパッタ法やウェットコーティング(塗布)法で成膜されることで形成される。また、センサ基板２６の後面には、図２に示すようにセンサ回路(図示せず)や発音部品２９０、発光ダイオード２００、第２コネクタ２８などが実装されている。

センサ基板２６は、左右方向の中央において、５つの丸孔２６０が上下方向に並べて設けられている。これら５つの丸孔２６０は、センサ基板２６を貫通しており、センサ基板２６の後面に実装されている複数個(図示例では５個)の発光ダイオード２００から放射される光を前方へ通過させている(図３参照)。

さらに、センサ基板２６の四隅及び左右両端には、それぞれ円形のねじ挿通孔２６１が貫通している。なお、センサ基板２６の左右両端には、矩形の凹部２６２がそれぞれ２つずつ設けられている。

第２コネクタ２８は、８本のコンタクト２８０と、これら８本のコンタクト２８０をそれぞれ電気的に絶縁し且つ支持する２つの絶縁体(第１絶縁体２８１及び第２絶縁体２８２)とで構成される(図２参照)。各コンタクト２８０は、銅や銅合金などの導電体によって棒状に形成されている。第１絶縁体２８１は、合成樹脂等の電気絶縁性を有する材料で直方体状に形成され、８本のコンタクト２８０がインサート成形されることにより、各コンタクト２８０を前方寄りの位置で支持している。同じく、第２絶縁体２８２は、合成樹脂等の電気絶縁性を有する材料で直方体状に形成され、８本のコンタクト２８０がインサート成形されることにより、各コンタクト２８０を中央付近で支持している(図３及び図４参照)。なお、８本のコンタクト２８０は、４本ずつが２列に並ぶように第１絶縁体２８１及び第２絶縁体２８２に支持されている。

また、８本のコンタクト２８０のうち、上側の列の４本のコンタクト２８０は、第１絶縁体２８１よりも前方の部分が上側に曲げられている。一方、８本のコンタクト２８０のうち、下側の列の４本のコンタクト２８０は、第１絶縁体２８１よりも前方の部分が上側に曲げられている(図４参照)。そして、第２コネクタ２８は、各コンタクト２８０の曲げられた部分(コンタクト端子部)がセンサ基板２６の後面にはんだ付けされることにより、８本のコンタクト２８０をセンサ基板２６の後面から後ろ向きに突出させるようにセンサ基板２６に実装される(図２参照)。

センサ基板２６は、図３及び図４に示すようにベース２３の収納空間に収納され、合計６つのねじ挿通孔２６１に前方から挿通される６本のねじ２７でベース２３の底壁２３０にねじ止めされる。なお、ベース２３の底壁２３０に設けられている突台２３２は、それぞれセンサ基板２６の凹部２６２に挿通される。

パネル２４は、ポリカーボネートなどの透光性を有する合成樹脂材料により、矩形平板状に形成される。ただし、パネル２４は、光拡散材の混入や凹凸加工、スクリーン印刷等により、比較的に高い光拡散性を有することが好ましい。

そして、パネル２４は、透光性を有する粘着シート２５により、突台２３２の前面及びセンサ基板２６の前面に貼り付けられる(図３参照)。

ここで、ベース２３の底壁２３０には、第２コネクタ２８が挿通される挿通孔２３３が貫通している(図３及び図４参照)。つまり、第２コネクタ２８のコンタクト２８０は、挿通孔２３３を通して底壁２３０から後方に突出する。なお、ベース２３の底壁２３０には、第２コネクタ２８を保護する一対の保護壁２３５が後ろ向きに突設されている(図２参照)。これらの保護壁２３５は、矩形平板状であって、ベース２３の後面において上下方向から挿通孔２３３を挟むようにして、底壁２３０と一体に形成されている。すなわち、底壁２３０から突出する８本のコンタクト２８０は、一対の保護壁２３５の間に配置される(図４参照)。

ところで、底壁２３０には、第１コネクタ５６の抜き差し方向(前後方向)に沿って第２コネクタ２８の移動を規制する規制部(第２規制部)２３４が設けられる。第２規制部２３４は、挿通孔２３３の左右両端の内面から底壁２３０の後面と平行に突出するように形成されている(図１及び図３参照)。つまり、第２規制部２３４は、第２コネクタ２８が挿通孔２３３に挿通された状態において、第１絶縁体２８１の左右両端部と前後方向に沿って対向する。さらに、第２規制部２３４には、前方に向かって突出する突起２３４０が一体に設けられている。そして、この突起２３４０が第１絶縁体２８１の後面に当接している(図３参照)。

また、底壁２３０の後面において、左右両端の上下方向における中央に、それぞれ取付片２２０が形成されている(図２参照)。これらの取付片２２０は、底壁２３０の後面から後ろ向きに突出するように形成される。また、各取付片２２０先端(後端)には、突条からなる引掛爪２２１が一体に設けられている。

スイッチ本体１は、ボディ１１とカバー１２からなる器体１０と、図９に示した回路を構成する回路ブロックとを備える。

回路ブロックは、制御基板１３、電源基板１４、セパレータ１５などで構成される。電源基板１４及び制御基板１３は、ガラス・エポキシ基板などの絶縁基板の表裏両面に配線用の導体(銅箔)が印刷されて構成される。

電源基板１４は、相対的に高い電圧が印加される回路や回路素子、すなわち、電源回路５１やスイッチ素子５０などが実装される。スイッチ素子５０は、金属板からなる放熱板５７とともに電源基板１４の後面に実装される。なお、電源基板１４の後面には、後述するように電源端子６、負荷端子７、信号端子８を構成する端子板６０，７０，８０も実装される(図２参照)。

また、制御基板１３は、相対的に低い電圧が印加される回路や回路素子、すなわち、制御部５やメモリ部５３、無線通信部５４、信号伝送部５５などが実装される。なお、制御基板１３の前面には、第１コネクタ５６、設定部５２の押釦スイッチ５２０やディップスイッチ５２１、発光素子(発光ダイオード)５２２などが実装される(図１参照)。

さらに、電源基板１４の前面と、制御基板１３の後面には、それぞれコネクタ１３１，１４０が実装されている(図３参照)。つまり、制御基板１３の後面に実装されたコネクタ１３１と、電源基板１４の前面に実装されたコネクタ１４０とが接続されることにより、２つの基板１３，１４が電気的及び機械的に接続される。なお、制御基板１３の後面と電源基板１４の前面との間には、セパレータ１５が挟み込まれる。セパレータ１５は、合成樹脂などの電気絶縁性を有する材料で矩形のシート状に形成されている。つまり、セパレータ１５が挟み込まれることにより、制御基板１３と電源基板１４との間の絶縁距離が確保されている。

ボディ１１は、前方に開放された矩形箱状の合成樹脂成形体からなる。また、カバー１２は、後方に開放された矩形箱状の合成樹脂成形体からなる。ボディ１１は、上面及び下面における左右両端にそれぞれ突起１１０が形成されている。カバー１２は、上下両側の後端縁における左右両端から、それぞれ後方に突出する矩形板状の突片１２０が形成されている。また、各突片１２０には、矩形の孔１２００がそれぞれ穿孔されている。

すなわち、ボディ１１の前方からカバー１２が被せられ、各突片１２０の孔１２００にそれぞれ突起１１０が嵌まり込むと、ボディ１１とカバー１２が結合されて直方体状の器体１０が組み立てられる(図５及び図６参照)。なお、回路ブロックは、器体１０の内部に収納される。

ボディ１１は、２つの電源端子６が収納される第１端子収納部１１１と、２つの負荷端子７が収納される第２端子収納部１１２と、２つの信号端子８が収納される第３端子収納部１１３とが設けられている。

第１端子収納部１１１と第２端子収納部１１２は、３つの隔壁１１１０〜１１１２と底壁に囲まれる空間からなる。隔壁１１１０は、ボディ１１の左側の側壁と平行に底壁から前方に立ち上がるように形成される。隔壁１１１１は、ボディ１１の下側の側壁と平行に、且つ隔壁１１１０の上端と繋がって底壁から前方に立ち上がるように形成される。隔壁１１１２は、ボディ１１の下側の側壁と平行に、且つ隔壁１１１０の上下方向の中央部と繋がって底壁から前方に立ち上がるように形成される。

第３端子収納部１１３は、２つの隔壁１１３０，１１３１と底壁に囲まれる空間からなる。隔壁１１３０は、ボディ１１の右側の側壁と平行に底壁から前方に立ち上がるように形成される。隔壁１１３１は、ボディ１１の下側の側壁と平行に、且つ隔壁１１３０の上端と繋がって底壁から前方に立ち上がるように形成される。

また、第１〜第３端子収納部１１１〜１１３は、隔壁１１１０，１１３０から突出する突部１１１３，１１２０，１１３２によってそれぞれ２つの区画に仕切られている。第１端子収納部１１１は、端子板６０と錠ばね６１の組が前記２つの区画に各別に収納され、且つ突部１１１３で区切られていない位置に１つの解除釦６２が収納される(図４参照)。また、第２端子収納部１１２は、端子板７０と錠ばね７１の組が前記２つの区画に各別に収納され、且つ突部１１２０で区切られていない位置に１つの解除釦７２が収納される(図４参照)。さらに、第３端子収納部１１３は、端子板８０と錠ばね８１の組が前記２つの区画に各別に収納され、且つ突部１１３２で区切られていない位置に１つの解除釦８２が収納される。なお、第１〜第３端子収納部１１１〜１１３における底壁には、それぞれ電線の芯線(導体)が挿通される２つの電線挿通孔１１１４，１１２１，１１３３と、１つの工具挿通孔１１１５，１１２２，１１３４とが貫通している。

これらの端子板６０，７０，８０は、銅や銅合金などの導電体によって角樋状に形成されている。また、これらの端子板６０，７０，８０は、一端側がはんだ付けされることで電源基板１４の後面に実装される。

錠ばね６１，７１，８１は、端子板６０，７０，８０の一方の側片と当接する中央片と、中央片の一端側よりＳ字状に延設された押圧片と、中央片の他端側よりＪ字状に延設された鎖錠片とが一体に形成されている。そして、端子板６０，７０，８０の他方の側片と押圧片並びに鎖錠片との間に、電線挿通孔１１１４，１１２１，１１３３を通して電線の導体が差し込まれると、押圧片によって導体が端子板に押圧され、且つ鎖錠片の先端が導体に当接して電線が抜け止めされる。また、電線を外す場合、工具挿通孔１１１５，１１２２，１１３４に挿通される工具(マイナスドライバなど)を用いて解除釦６２，７２，８２を移動させれば、解除釦が鎖錠片を押圧して鎖錠片の先端を導体から離すことにより、電線を引き抜くことができる。ただし、このような構造の端子は、速結端子(又はねじなし端子)と呼ばれて従来周知であるから、詳細な説明は省略する。

また、ボディ１１の上下両側の側壁には、左右両側の側壁よりも前方へ突出する支持片１１４がそれぞれ一体に設けられている(図１参照)。これらの支持片１１４は、台形状に形成され、且つ前端に矩形の凹部１１４０が設けられている。

上述した回路ブロックは、電源基板１４の後面に実装されている端子板６０，７０，８０をそれぞれの端子収納部１１１〜１１３に収納するようにしてボディ１１内に収められる。ここで、制御基板１３の上縁及び下縁には、矩形の突部１３０がそれぞれ設けられている。つまり、これらの突部１３０が、ボディ１１の各支持片１１４の凹部１１４０と嵌合することにより、ボディ１１に対して回路ブロックが位置決めされる。

カバー１２は、図１に示すように、複数(図示例では３つ)の操作片１２１、複数(図示例では２つ)の窓孔１２２，１２３、１つの挿通孔１２４、複数対(図示例では３対)の取付爪１２５、解除片１２６などが設けられる。

操作片１２１は、円形の操作釦１２１０と、矩形板状の支持部１２１１とを有し、支持部１２１１の下端部分を残してカバー１２の前壁から切り離されるようにして、カバー１２と一体に形成される(図１及び図２参照)。なお、支持部１２１１の下端部分はＵ字状に形成される(図２参照)。すなわち、操作片１２１は、支持部１２１１の下端部分が撓むことにより、前後方向に揺動可能に形成されている。そして、操作釦１２１０が押し操作されると、操作片１２１が後方に撓むので、制御基板１３に実装されている押釦スイッチ５２０の押釦が操作釦１２１０に押され、押釦スイッチ５２０がオンされる。

上側の窓孔１２２は、カバー１２の前壁に設けられている(図４及び図５参照)。この窓孔１２２は、制御基板１３の前面に実装されているディップスイッチ５２１の操作面(前面)を器体１０の外に露出させる。すなわち、窓孔１２２を通して、ドライバーの先端やペン先などを用いてディップスイッチ５２１の操作子５２１０が操作可能となる。

下側の窓孔１２３は、図２に示すように円錐台形状に形成され、カバー１２の前壁に設けられている。この窓孔１２３は、制御基板１３の前面に実装されている発光素子５２２が発する光を器体１０の外に放射するように構成される。すなわち、発光素子５２２が発する光は、窓孔１２３を通して器体１０の前方から視認可能となる。

挿通孔１２４は、図２及び図４に示すように、上下方向よりも左右方向の方が長い角筒状に形成され、制御基板１３の前面に実装された第１コネクタ５６が後方から挿通される。また、挿通孔１２４には、第２コネクタ２８の抜き差し方向(前後方向)に沿って第１コネクタ５６の移動を規制する規制部(第１規制部)１２７が設けられる(図５参照)。第１規制部１２７は、挿通孔１２４の左右両側の内面からカバー１２の前壁と平行に突出するように形成されている(図３及び図５参照)。つまり、第１規制部１２７は、第１コネクタ５６の左右両端部と前後方向に沿って対向する。さらに、第１規制部１２７には、後方に向かって突出する突起１２７０が一体に設けられている。そして、この突起１２７０が第１コネクタ５６の前面に当接している(図３参照)。

３対の取付爪１２５のうちの２対は、カバー１２の左側面における上下両端近傍に設けられる(図５及び図６参照)。また、残り１対の取付爪１２５は、カバー１２の右側面に設けられた解除片１２６に設けられる(図１参照)。解除片１２６は、カバー１２の右の側壁に対して左右方向に撓み可能に形成されている。すなわち、器体１０は、これら３対の取付爪１２５を用いて取付枠９に取り付けられる。

取付枠９は、合成樹脂材料により、取付用の窓孔９０を有した矩形枠状に形成される。取付枠９は、長手方向(上下方向)に沿った一対の縦片９１と、一対の縦片９１の両端同士を連結する一対の横片９２とを有する(図８参照)。つまり、一対の縦片９１及び一対の横片９２に囲まれた空間が窓孔９０となる。

一対の縦片９１は、複数(図示例では８個ずつ)の取付孔９３が設けられている。これらの取付孔９３に、上述した３対の取付爪１２５が挿入され且つ引っ掛けられる。つまり、一対の取付爪１２５がそれぞれ一対の取付孔９３に挿入されることにより、器体１０の前端部が窓孔９０に挿通された状態でスイッチ本体１が取付枠９に取り付けられる(図３及び図８参照)。

また、一対の横片９２は、長手方向(左右方向)の中央に、ボックスねじ(図示せず)が挿通されるねじ挿通孔９２０が貫通している。さらに、一対の横片９２は、ねじ挿通孔９２０の外側における長手方向の中央にねじ孔９２１が設けられている。ただし、一対の横片９２は、各縦片９１の長手方向の両端から前方へ突出するように構成されている(図８参照)。

取付枠９は、例えば、壁に設けられる埋込孔の周辺に一対の横片９２が当たるようにして、当該壁に埋め込まれたスイッチボックス(図示せず)に取り付けられる。つまり、各横片９２のねじ挿通孔９２０に挿通される２本のボルト(図示せず)が、スイッチボックスのねじ孔にねじ止めされる。ただし、スイッチボックスが埋め込まれていない場合、取付枠９は、従来周知の挟み金具(図示せず)を用いて壁板に固定される。

また、カバー１２の前壁は、左右両側の端部が階段状に形成されている。さらに、前記端部における上下方向のほぼ中央に、それぞれ凹部１２８が形成されている(図１及び図６参照)。すなわち、これら２つの凹部１２８の前端縁に、ハウジング２２に設けられた２つの取付片２２０の引掛爪２２１がそれぞれ引っ掛けられることにより、スイッチ本体１に対して操作ユニット２が着脱可能に装着される(図７及び図８参照)。

ここで、操作ユニット２がスイッチ本体１に装着される際、操作ユニット２の第２コネクタ２８と、スイッチ本体１の第１コネクタ５６とが電気的及び機械的に接続される。すなわち、第２コネクタ２８の８本のコンタクト２８０が、第１コネクタ５６の前面に開口する８つの挿入口５６０に各別に差し込まれ、第１コネクタ５６の内部に設けられている８つのコンタクトとそれぞれ個別且つ電気的に接続される(図５参照)。また、操作ユニット２のハウジング２２(ベース２３)に設けられている一対の保護壁２３５は、スイッチ本体１の器体１０(カバー１２)に設けられた挿通孔１２４に挿入される(図４参照)。故に、操作ユニット２に衝撃力などの外力が加わったとしても、一対の保護壁２３５で保護されているために第１コネクタ５６及び第２コネクタ２８に前記外力が加わり難いので、これらのコネクタ２８，５６の破損等を防ぐことができる。

次に、本実施形態のスイッチ装置の動作について、図１０のシステム構成図を参照しながら、詳細に説明する。まず、図１０のシステム(照明システム)のシステム構成について、簡単に説明する。

本システムは、例えば、２台のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢと、２つの照明負荷４Ａ，４Ｂと、２台の発信器ＷＡ，ＷＢとで構成される。なお、これら２台のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢには、何れも本実施形態のスイッチ装置が用いられる。ただし、このシステム構成は、本実施形態のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢを使用して負荷を制御するためのシステム構成の一例に過ぎない。

一方のスイッチ装置ＳＡ(以下、第１スイッチ装置と呼ぶ。)は、電線１００を介して交流電源３及び照明負荷４Ａ(以下、第１照明負荷と呼ぶ。)と電気的に接続される。また、他方のスイッチ装置ＳＢ(以下、第２スイッチ装置と呼ぶ。)は、電線１００を介して交流電源３及び照明負荷４Ｂ(以下、第２照明負荷と呼ぶ。)と電気的に接続される。さらに、第１スイッチ装置ＳＡと第２スイッチ装置ＳＢが信号線１０１によって電気的に接続される。

一方の発信器ＷＡ(以下、第１発信器と呼ぶ。)は、第１スイッチ装置ＳＡに登録されており、電波を通信媒体とする無線信号を第１スイッチ装置ＳＡへ送信するように構成される。他方の発信器ＷＢ(以下、第２発信器と呼ぶ。)は、第２スイッチ装置ＳＢに登録されており、電波を通信媒体とする無線信号を第２スイッチ装置ＳＢへ送信するように構成される。なお、各発信器ＷＡ，ＷＢから送信される無線信号には、それぞれの照明負荷４Ａ，４Ｂを制御(点灯、消灯又は調光)するための制御データと、各発信器ＷＡ，ＷＢに固有の識別情報とが含まれている。

ここで、第１スイッチ装置ＳＡの操作ユニット２は、上下に並ぶ２つの操作領域２０１Ａ，２０２Ａを有している。また、第２スイッチ装置ＳＢの操作ユニット２は、上下に並ぶ２つの操作領域２０１Ｂ，２０２Ｂを有している。例えば、第１スイッチ装置ＳＡにおいて、上側の操作領域(以下、第１操作領域２０１Ａと呼ぶ。)がタッチ操作されると、操作ユニット２は、第１操作領域２０１Ａがタッチ操作されたことを示す第１操作信号を出力する。第１スイッチ装置ＳＡのスイッチ本体１では、第１操作信号を受け取った制御部５が、スイッチ素子５０をオンすることによって第１照明負荷４Ａを点灯又は消灯する。

同様に、第２スイッチ装置ＳＢにおいて、上側の操作領域(以下、第１操作領域２０１Ｂと呼ぶ。)がタッチ操作されると、操作ユニット２は、第１操作領域２０１Ｂがタッチ操作されたことを示す第１操作信号を出力する。第２スイッチ装置ＳＢのスイッチ本体１では、第１操作信号を受け取った制御部５が、スイッチ素子５０をオンすることによって第２照明負荷４Ｂを点灯又は消灯する。

また、第１スイッチ装置ＳＡにおいて、下側の操作領域(以下、第２操作領域２０２Ａと呼ぶ。)がタッチ操作されると、操作ユニット２は、第２操作領域２０２Ａがタッチ操作されたことを示す第２操作信号を出力する。第１スイッチ装置ＳＡのスイッチ本体１では、第２操作信号を受け取った制御部５が、第２照明負荷４Ｂに対する制御信号を信号伝送部５５から信号線１０１を介して第２スイッチ装置ＳＢへ伝送(送信)させる。

第２スイッチ装置ＳＢにおいて、信号伝送部５５は、信号線１０１を介して第１スイッチ装置ＳＡから伝送される前記制御信号を受信して制御部５に出力する。第２スイッチ装置ＳＢの制御部５は、信号伝送部５５から受け取る制御信号に基づき、スイッチ素子５０をオン(又はオフ)することで第２照明負荷４Ｂを点灯(又は消灯)する。

さらに、第２スイッチ装置ＳＢにおいて、下側の操作領域(以下、第２操作領域２０２Ｂと呼ぶ。)がタッチ操作されると、操作ユニット２は、第２操作領域２０２Ｂがタッチ操作されたことを示す第２操作信号を出力する。第２スイッチ装置ＳＢのスイッチ本体１では、第２操作信号を受け取った制御部５が、第１照明負荷４Ａに対する制御信号を信号伝送部５５から信号線１０１を介して第１スイッチ装置ＳＡへ伝送(送信)させる。

第１スイッチ装置ＳＡにおいて、信号伝送部５５は、信号線１０１を介して第２スイッチ装置ＳＢから伝送される前記制御信号を受信して制御部５に出力する。第１スイッチ装置ＳＡの制御部５は、信号伝送部５５から受け取る制御信号に基づき、スイッチ素子５０をオン(又はオフ)することで第１照明負荷４Ａを点灯(又は消灯)する。

各スイッチ装置ＳＡ，ＳＢにおいて、制御部５は、スイッチ素子５０をオフしているとき、すなわち、照明負荷４Ａ、４Ｂを消灯しているとき、タッチセンサ部２０の発光ダイオード２００を発光させることが好ましい。つまり、照明負荷４Ａ，４Ｂが消灯しているために暗くなっている状況において、スイッチ装置ＳＡ，ＳＢの前面(操作ユニット２の前面)が発光することでスイッチ装置ＳＡ，ＳＢの位置を知らしめることができる。あるいは、制御部５は、タッチセンサ部２０の発光ダイオード２００を発光させることで操作領域２０１Ａ(２０１Ｂ)，２０２Ａ(２０２Ｂ)の位置を知らしめるようにしても構わない。

ところで、一般のメカニカルなスイッチ装置では、接点の切り替えに伴って操作感触が変化したり、音(操作音)が生じるため、操作を受け付けたことを操作者に知らしめることができる。一方、スイッチ装置ＳＡ，ＳＢでは、操作ユニット２がタッチ操作されても、操作感触が変化したり、操作音が生じることがないため、操作を受け付けたか否かが操作者に判り難いことがある。そこで、制御部５は、操作ユニット２から操作信号を受け取った場合、操作ユニット２に制御信号を出力して音出力部２９から操作音(例えば、「ピッ」という音)を出力することが好ましい。ただし、操作音の出力の有無は、設定部５２のディップスイッチ５２１で設定可能であることが好ましい。

また、第１発信器ＷＡから無線信号が送信されると、第１スイッチ装置ＳＡの無線通信部５４が前記無線信号を受信し、当該無線信号に含まれる制御データを取得して制御部５に出力する。第１スイッチ装置ＳＡの制御部５は、無線通信部５４から受け取った制御データに基づき、スイッチ素子５０をオン(又はオフ)することで第１照明負荷４Ａを点灯(又は消灯)する。

第２発信器ＷＢから無線信号が送信されると、第２スイッチ装置ＳＢの無線通信部５４が前記無線信号を受信し、当該無線信号に含まれる制御データを取得して制御部５に出力する。第２スイッチ装置ＳＢの制御部５は、無線通信部５４から受け取った制御データに基づき、スイッチ素子５０をオン(又はオフ)することで第２照明負荷４Ｂを点灯(又は消灯)する。

ここで、各スイッチ装置ＳＡ，ＳＢにおいて、制御部５は、第１動作モードと第２動作モードを択一的に選択して動作するように構成されることが好ましい。なお、第１動作モードと第２動作モードの選択(設定)は、ディップスイッチ５２１によって行われることが好ましい。つまり、制御部５は、ディップスイッチ５２１の状態(オン又はオフ)を読み取り、例えば、ディップスイッチ５２１がオンであれば第１動作モードを選択し、ディップスイッチ５２１がオフであれば第２動作モードを選択する。

第１動作モードを選択した制御部５は、第１操作信号に対応してスイッチ素子５をオン・オフし、且つ第２操作信号に対応して信号伝送部５５から制御信号を伝送させる。一方、第２動作モードを選択した制御部５は、第２操作信号に対応してスイッチ素子５をオン・オフし、且つ第１操作信号に対応して信号伝送部５５から制御信号を伝送させる。

例えば、図１０に示したシステム構成において、第１スイッチ装置ＳＡでは第１動作モードが選択され、第２スイッチ装置ＳＢでは第２動作モードが選択されることが好ましい。この場合、第１スイッチ装置ＳＡの第１操作領域２０１Ａがタッチ操作されるか、あるいは第２スイッチ装置ＳＢの第１操作領域２０１Ｂがタッチ操作されると、第１照明負荷４Ａが点灯又は消灯する。一方、第１スイッチ装置ＳＡの第２操作領域２０２Ａがタッチ操作されるか、あるいは第２スイッチ装置ＳＢの第２操作領域２０２Ｂがタッチ操作されると、第２照明負荷４Ｂが点灯又は消灯する。

つまり、使用者は、第１照明負荷４Ａを点灯及び消灯したい場合、第１スイッチ装置ＳＡの第１操作領域２０１Ａ、若しくは第２スイッチ装置ＳＢの第１操作領域２０１Ｂの何れかをタッチ操作すればよい。また、使用者は、第２照明負荷４Ｂを点灯及び消灯したい場合、第１スイッチ装置ＳＡの第２操作領域２０２Ａ、若しくは第２スイッチ装置ＳＢの第２操作領域２０２Ｂの何れかをタッチ操作すればよい。

ここで、２台のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢで双方とも第１動作モードが選択された場合を想定する。この場合、使用者は、第１照明負荷４Ａを点灯及び消灯したい場合、第１スイッチ装置ＳＡでは第１操作領域２０１Ａをタッチ操作し、第２スイッチ装置ＳＢでは第２操作領域２０２Ｂをタッチ操作しなければならない。また、使用者は、第２照明負荷４Ｂを点灯及び消灯したい場合、第１スイッチ装置ＳＡでは第２操作領域２０２Ａをタッチ操作し、第２スイッチ装置ＳＢでは第１操作領域２０１Ｂをタッチ操作しなければならない。

すなわち、２台のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢの２つの操作領域(第１操作領域２０１Ａ，２０１Ｂと第２操作領域２０２Ａ，２０２Ｂ)と２つの照明負荷(第１照明負荷４Ａと第２照明負荷４Ｂ)との対応関係が逆になってしまう。そのため、利用者にとっての使い勝手が良くない。

これに対して本実施形態のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢでは、制御部５が第１動作モードと第２動作モードを択一的に選択して実行するように構成される。その結果、２台のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢの２つの操作領域(第１操作領域２０１Ａ，２０１Ｂと第２操作領域２０２Ａ，２０２Ｂ)と２つの照明負荷(第１照明負荷４Ａと第２照明負荷４Ｂ)との対応関係を一致させることができる。故に、本実施形態のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢは、利用者にとっての使い勝手を向上することができる。

次に、図１０に示したシステム構成において、各スイッチ装置ＳＡ，ＳＢに発信器ＷＡ，ＷＢの識別情報を登録する手順を説明する。

登録作業を行う者(以下、作業者と呼ぶ。)は、スイッチ本体１から操作ユニット２を取り外し、スイッチ本体１の前面に露出した３つの操作釦１２１０のうちの１つの操作釦１２１０を押し操作する。押釦１２１０が押し操作されると、設定部５２の押釦スイッチ５２０がオンされ、設定部５２から制御部５に対して、設定信号(登録モード設定信号)が出力される。制御部５は、登録モード設定信号を受け取ると登録モードに移行し、発光素子５２２を例えば点滅させることで作業者に報知する。

作業者は、窓孔１２３を通して発光素子５２２の点滅(又は点灯)を確認した後、発信器(例えば、第１発信器ＷＡ)から識別情報を含む無線信号を送信させる。第１発信器ＷＡから送信された無線信号を無線通信部５４が受信し、当該無線信号に含まれる識別情報が制御部５に出力される。制御部５は、無線通信部５４から受け取った識別情報をメモリ部５３に記憶させた後、発光素子５２２を例えば一定時間点灯させることによって識別情報を登録したことを作業者に報知する。その後、作業者が操作釦１２１０を所定時間長押しするか、あるいは、登録モードに移行してから一定時間が経過すると、制御部５は登録モードを終了して通常の動作モードに移行する。

すなわち、発信器ＷＡ，ＷＢから送信される無線信号には、各発信器ＷＡ，ＷＢに固有の識別情報が含まれている。そして、各スイッチ装置ＳＡ，ＳＢの制御部５は、無線通信部５４で受信する無線信号に含まれる識別情報と、メモリ部５３に記憶している識別情報とが一致した場合にのみ、当該無線信号に含まれる制御データに基づいて、スイッチ素子５０をオン及びオフする。なお、１台の発信器ＷＡ(又はＷＢ)の識別情報が２台のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢに共通して登録されても構わない。この場合、識別情報が共通に登録されている発信器ＷＡ(又はＷＢ)から送信される無線信号により、２台のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢに同時に照明負荷４Ａ(又は４Ｂ)を点灯及び消灯させることができる。

ここで、設定部５２の各スイッチ５２０，５２１は設定時にだけ操作され、通常の使用時には操作されない。仮に、このように操作頻度が極めて少ない設定部５２のスイッチ５２０，５２１が操作ユニット２の操作面(ハウジング２２の前面)に設けられた場合、操作頻度の多い操作領域２０１Ａ，…が小さくなってしまう。

これに対して本実施形態のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢは、設定部５２を構成する操作片１２１や押釦スイッチ５２０、ディップスイッチ５２１などがスイッチ本体１の前面側に設けられ、通常、スイッチ本体１の前面側に装着される操作ユニット２で隠されている。そのため、設定部５２が操作ユニット２に設けられる場合と比較して、ハウジング２２を大型化せずに、タッチセンサ部２０の操作領域として十分な大きさを確保することができる。

上述のように本実施形態のスイッチ装置は、スイッチ本体１と、操作ユニット２とを備える。操作ユニット２は、人の操作を検知するタッチセンサ部２０と、タッチセンサ部２０を収納する扁平な箱状のハウジング２２とを有する。操作ユニット２は、ハウジング２２の前面をタッチセンサ部２０の検知面とするように構成される。スイッチ本体１は、外部電源(交流電源３)から負荷(照明負荷４)への給電を入切するスイッチ素子５０と、タッチセンサ部２０の検知結果に対応してスイッチ素子５０をオン・オフする制御部５とを有する。また、スイッチ本体１は、１乃至複数のスイッチ５２０，５２１を有する設定部５２と、スイッチ素子５０と制御部５と設定部５２を収納する箱状の器体１０とを有する。制御部５は、設定部５２のスイッチ５２０，５２１が操作されることで種々の設定を行うように構成される。器体１０は、設定部５２が有する複数のスイッチ５２０，５２１を操作するための操作部(操作片１２１，窓孔１２２，１２３)が前面に設けられる。操作ユニット２は、器体１０の前面を覆い隠す第１位置と、器体１０の前面を露出する第２位置との間で変位可能(着脱可能)となるように器体１０に取り付けられる。

本実施形態のスイッチ装置は上述のように構成され、通常は器体１０の前面が操作ユニット２で覆い隠されるため、設定部５２のスイッチ５２０，５２１が誤操作されることが回避できる。また、操作ユニット２が第２位置に変位して器体１０の前面が露出されれば、設定部５２のスイッチ５２０，５２１が容易に操作可能となるので、操作性の低下を回避することができる。その結果、本実施形態のスイッチ装置は、誤操作や操作性の低下を回避しつつスイッチ本体１の大型化を抑制することができる。

また、本実施形態のスイッチ装置において、ハウジング２２は、器体１０の一部(凹部１２８)に着脱可能に引っ掛かる引掛部(引掛爪２２１)が設けられることが好ましい。ただし、操作ユニット２は、スイッチ本体１の器体１０に対して、第１位置と第２位置との間で回動可能となるように構成されても構わない。

さらに、本実施形態のスイッチ装置において、スイッチ本体１は、器体１０内に収納され、発信器ＷＡ，ＷＢから送信される無線信号を受信する受信部(無線通信部５４)を備えることが好ましい。制御部５は、受信部(無線通信部５４)で受信する前記無線信号に含まれる指示に対応してスイッチ素子５０をオン・オフするように構成されることが好ましい。さらに、制御部５は、設定部５２のスイッチ５２０が操作されることにより、発信器ＷＡ，ＷＢから与えられる前記指示の受け入れを許可するように構成されることが好ましい。

ここで、本実施形態のスイッチ装置において、制御部５は、操作ユニット２が第２位置に在る場合、受信部(無線受信部５４)で受信する無線信号に含まれる指示に対応してスイッチ素子５０をオン・オフすることを禁止するように構成されることが好ましい。

本実施形態のスイッチ装置が上述のように構成されれば、設定作業中に、作業者の意図に関係なく、負荷(照明負荷４Ａ，４Ｂ)が制御されるような不具合の発生が防止できる。

ところで、スイッチ装置ＳＡ，ＳＢは、上述のような設定作業や登録作業のためにスイッチ本体１から操作ユニット２が取り外される際、取り外し方向(前後方向)に沿って、第１コネクタ５６及び第２コネクタ２８に応力が発生する。これらの応力は、第１コネクタ５６及び第２コネクタ２８を、それぞれが実装されている制御基板１３及びセンサ基板２６から離す向きの力である。そのため、それぞれの基板１３，２６と第１コネクタ５６及び第２コネクタ２８のコネクタ端子部とを接合しているはんだにクラックが生じてしまう虞がある。

これに対して本実施形態のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢでは、器体１０(カバー１２)に設けられた第１規制部１２７により、前後方向における第１コネクタ５６の移動を規制している。そのため、制御基板１３と第１コネクタ５６のコネクタ端子部とを接合しているはんだにクラックが生じ難くなっている。

さらに、本実施形態のスイッチ装置ＳＡ，ＳＢでは、操作ユニット２のハウジング２２(ベース２３)に設けられた第２規制部２３４により、前後方向における第２コネクタ２８の移動を規制している。そのため、センサ基板２６と第２コネクタ２８のコネクタ端子部とを接合しているはんだにクラックが生じ難くなっている。

１スイッチ本体
２操作ユニット
３交流電源(外部電源)
４照明負荷(負荷)
５制御部
２０タッチセンサ部
２２ハウジング
５０スイッチ素子
５２設定部
１２１操作片(操作部)
１２２窓孔(操作部)
１２３窓孔(操作部)
５２０押釦スイッチ(スイッチ)
５２１ディップスイッチ(スイッチ)

Claims

スイッチ本体と、操作ユニットと、発信器から送信される無線信号を受信する受信部とを備え、
前記操作ユニットは、人の操作を検知するタッチセンサ部と、前記タッチセンサ部を収納する扁平な箱状のハウジングとを有し、前記ハウジングの前面を前記タッチセンサ部の検知面とするように構成され、
前記スイッチ本体は、外部電源から負荷への給電を入切するスイッチ素子と、前記タッチセンサ部の検知結果に対応して前記スイッチ素子をオン・オフする制御部と、１乃至複数のスイッチを有する設定部と、前記スイッチ素子と前記制御部と前記設定部と前記受信部を収納する箱状の器体とを有し、
前記制御部は、前記設定部の前記スイッチが操作されることで種々の設定を行うように構成され、
前記器体は、前記設定部が有する前記複数のスイッチを操作するための操作部が前面に設けられ、
前記操作ユニットは、前記器体の前面を覆い隠す第１位置と、前記器体の前面を露出する第２位置との間で変位可能となるように前記器体に取り付けられ、
前記制御部は、前記受信部で受信する前記無線信号に含まれる指示に対応して前記スイッチ素子をオン・オフし、前記設定部の前記スイッチが操作されることにより、前記発信器から与えられる前記指示の受け入れを許可し、更に、前記操作ユニットが前記第２位置に在る場合、前記受信部で受信する前記無線信号に含まれる指示に対応して前記スイッチ素子をオン・オフすることを禁止するように構成されることを特徴とするスイッチ装置。
前記ハウジングは、前記器体の一部に着脱可能に引っ掛かる引掛部が設けられることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。