CN100336144C - 开关装置 - Google Patents

Abstract

一种开关装置，按压操作按钮(18)时，由第一凸轮机构(37)旋转转动体(32)，同时由与操作按钮(18)一体移动的推杆(25)操作开关元件(40)使其接通，解除按压时，由第二凸轮机构(39)将转动体(32)保持在锁定位置，同时，操作按钮(18)及推杆(25)也保持在锁定位置。对操作按钮(18)再次按压操作时，由第一凸轮机构(37)旋转转动体(32)，解除锁定，解除按压时，转动体(32)返回解除锁定位置，同时，操作按钮(18)及推杆(25)也返回解除锁定位置，开关元件(40)断开。由此，在基于对操作按钮的按压操作而使该操作按钮交互保持于锁定位置及锁定解除位置的结构中，能够防止开关元件的扭曲。

Description

开关装置

技术领域

本发明涉及基于操作按钮的按压操作而将该操作按钮交互保持于锁定位置与解除锁定位置的结构的开关装置。

背景技术

作为这种开关装置，已知的有，例如图9及图10所示的结构的装置(参照专利文献1)。该装置的结构如下。即，在设置于开关主体1的台阶状的收容部(保持孔)2内，设置有在轴向能够往复移动的操作轴体3，在该操作轴体3的上端部设有操作按钮(操作盘)4，同时，在下端部设有可旋转的转动体(旋转体)5。在操作轴体3与转动体5之间设有基于操作轴体3的按下操作而使转动体5旋转的第一凸轮机构6，而且，在收容部2的内周部与转动体5的外周部之间设有基于操作轴体3的按下操作而使转动体5在下方的锁定位置及上方的解除锁定位置交互保持的第二凸轮机构7。而且，在转动体5的下方，设置有具有橡胶接触部8a的开关元件8。

在上述结构中，按压操作按钮4时，转动体5在旋转的同时交互保持于下方的锁定位置及上方的解除锁定位置，基于由该转动体5对橡胶接触部8a的按压或解除按压，接通、断开开关元件8。

专利文献1：特许第3133890号公报。

然而，在上述结构中，由于是伴随着操作按钮4的按压操作由转动体5操作开关元件8的结构，所以存在有该转动体5旋转时开关元件8的橡胶接触部8a被扭曲，容易破损的缺点。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在基于按下操作按钮的操作而将该操作按钮交互保持于锁定位置及解除锁定位置的结构中，能够防止开关元件扭曲的开关装置。

为了达到上述目的，本发明的开关装置，具有设置在开关主体上的收容部，一部分从所述收容部的外侧插入该收容部内、能够在轴向往复运动但不能绕轴转动地设置的按压操作的操作按钮，位于所述收容部内、与所述操作按钮一体移动地连接在该操作按钮上的推杆，位于所述收容部内、配置于所述操作按钮与所述推杆之间、能够在所述轴向往复运动且能绕轴转动地设置的转动体，设于所述收容部与所述操作按钮之间、向着与按压方向相反的方向对所述操作按钮施加弹力的第一弹簧构件，设于所述推杆与所述转动体之间、向着所述按压方向对所述推杆施加弹力的第二弹簧构件，设于所述操作按钮与所述转动体之间、基于对所述操作按钮的按压操作而使所述转动体在沿轴向移动的同时绕轴旋转的第一凸轮机构，设于所述收容部的内周部与所述转动体的外周部之间、基于对所述操作按钮的按压操作而使所述转动体在所述按压方向的锁定位置及与按压方向相反的解除锁定位置交互保持的第二凸轮机构，以及通过与所述转动体一起在轴向移动的所述推杆而切换状态的开关元件。

在上述结构中，例如在对处于解除锁定位置的操作按钮按下操作时，由第一凸轮机构的作用，推杆与转动体一起向按压方向移动，同时，转动体旋转既定的角度，随着解除对于操作按钮的按压，由第二凸轮机构将转动体保持在锁定位置。这时，操作按钮和推杆也被保持在锁定位置，利用推杆对开关元件进行例如接通操作。从该状态再一次按压操作按钮时，由第一凸轮机构的作用，推杆与转动体一起向按压方向移动，同时，转动体旋转既定的角度，随着解除对于操作按钮的按压，由第二凸轮机构将转动体保持在解除锁定位置。此时，操作按钮及推杆也保持在解除锁定位置，开关元件进行例如断开操作。

在上述结构中，基于对操作按钮的按下操作，由推杆操作开关元件。在这种情况下，推杆与操作按钮连接为一体，能够沿轴向移动，但不能绕轴转动，所以不会由推杆引起开关元件的扭曲。而且，由于是基于对操作按钮的按下操作而将该操作按钮交互保持于锁定位置与解除锁定位置的结构，所以观察操作按钮的位置，就能够了解开关元件的状态。进而，由于利用第一弹簧构件一直对操作按钮向与按压方向相反的方向施加弹力，所以能够防止该操作按钮晃动不稳。

附图说明

图1表示本发明的一实施形式，是解除锁定状态的纵截面图。

图2是锁定状态的纵截面图。

图3是主要部分的分解立体图。

图4是收容部部分的纵截面图。

图5是转动体的平面图。

图6是沿图5中X-X线的截面图。

图7是第一凸轮机构的作用说明图，分别表示：(a)解除锁定时，(b)全行程时，(c)锁定时，(d)再按压时的展开图。

图8是第二凸轮机构的作用说明图，分别表示：(a)解除锁定时，(b)全行程时，(c)锁定时，(d)再按压时的展开图。

图9表示现有的结构，是以一部分剖开状态表示的分解立体图。

图10是纵截面图。

图中：11-开关主体，12-收容部，14-凸轮槽，15-锁定解除槽，16-锁定槽，18-操作按钮，20-第一弹簧构件，22-凸轮部，23-凸轮凸部，25-推杆，32-转动体，34-第二弹簧构件，36-第一凸轮凸部，37-第一凸轮机构，38-第二凸轮凸部，39-第二凸轮机构，40-开关元件，42-固定接点，43-橡胶接触部，44-可动接点。

具体实施方式

下面结合图1～图8对本发明的一个实施方式加以说明。该实施形式是将本发明适用于汽车的车窗锁定用开关的例子。首先，在图1～图4中，在开关主体11中设置有上面及下面开口的台阶状收容部12，同时，在该收容部12的周围设置有矩形的操作按钮导向部13。在收容部12的下部侧的大径部12a的内周部，形成如图4及图8所示的凸轮槽14。

在该凸轮槽14中，以30度的间隔交互形成向上方深的锁定解除槽15与比此浅的锁定槽16。所以，锁定解除槽15及锁定槽16在全周分别等间隔地形成6个。其中在锁定解除槽15中形成两个垂直面15a，同时在其上面形成斜面15b。在锁定槽16内形成斜面16a及垂直面16b。而且，在锁定槽16与下一个锁定解除槽15之间的下面也形成斜面17。

在上述操作按钮导向部13的外侧，覆盖配置有下面开口的矩形操作按钮18。在该操作按钮18的内侧中央部，突起设置有向下方延伸的筒部19，该筒部19从上方插入上述收容部12。该操作按钮18能够沿轴向(上下方向)往复运动，但不能绕轴旋转。在操作按钮18与收容部12之间配置有由压缩螺旋弹簧构成的第一弹簧构件20，该第一弹簧构件20向着与按压方向(箭头A1方向)相反的方向(箭头A2方向)对操作按钮18施加弹力。

上述筒部19是在大径部19a的先端部具有比该大径部19a的直径小的小径部19b的台阶形状。在筒部19的大径部19a的周壁部上，形成位于对面的两处的矩形结合孔21。而且，在大径部19a的下侧端面部设置有凸轮部22。在该凸轮部22上，形成多个向下方侧突出的凸轮凸部23，在这种情况下，是每30度形成一个，共计12个。如图7所示，各凸轮凸部23是具有斜面23a与垂直面23b的直角三角形。

配置于上述收容部12内的推杆25，具有在圆形按压部26的上面向上方突出的轴部27，同时，在该轴部27的外周部有两个结合凸部28，轴部27从下方插入上述操作按钮18的筒部19内，通过由上述结合孔21与各结合凸部28的结合，与操作按钮18一体移动地连接在操作按钮18的下部。还有，在轴部27上，在两个结合凸部28之间的位置形成狭长切口29，使这些结合凸部28容易弹性变形。

在按压部26外周部的两处，形成向上方突出的结合突起30，该结合突起30从下方插入开关主体11上形成的结合槽31。这些结合突起30，能够沿着结合槽31在上下方向移动，但阻止其绕轴的旋转。而且，通过这些结合突起30的上端部，与开关主体11的下面相接触，能够制止推杆25及操作按钮18的向上方的脱出。

在上述收容部12内，配置有位于上述推杆25的轴部27的周围、能够绕轴旋转的转动体32。在该转动体32的中央部，形成贯通推杆25的轴部27的贯通孔33，在该贯通孔33中，插入操作按钮18的筒部19的小径部19b。在该转动体32与推杆25的按压部26的上面之间，设置有由压缩螺旋弹簧所构成的第二弹簧构件34，由该第二弹簧构件34的弹力在相互离开的方向上对转动体32与推杆25施加弹力。还有，该第二弹簧构件34的弹力设定得比上述第一弹簧构件20的弹力要小，在转动体32与第二弹簧构件34之间，配置有用于使转动体32顺利旋转的、例如由树脂片等所制作的垫圈35。

在转动体32的上面，在位于贯通孔33的周缘部、且与上述凸轮部22相对面的部位，形成向上方侧突出的多个第一凸轮凸部36，在这种情况下，是每隔120度形成一个，共计形成三个(参照图3、图5～图7)。如图7所示，各第一凸轮凸部36，是具有斜面36a与垂直面36b的直角三角形。这里，由这些第一凸轮凸部36与上述操作按钮18的凸轮部22构成第一凸轮机构37。

而且，在转动体32的外周部，每隔120度形成一个，共计形成三个向径向突出且向轴向(上下方向)延伸的第二凸轮凸部38(参照图3、图5、图6、图8)。各第二凸轮凸部38，设定为能够插入上述收容部12的凸轮槽14的锁定解除槽15内的宽度。第二凸轮凸部38的侧面为垂直面38a，而且，上面为斜面38b。由这些第二凸轮凸部38与收容部12的凸轮槽14，构成第二凸轮机构39(参照图8)。

在上述推杆25的下方设置有开关元件40。该开关元件40由设置在线路基板41上面的一对固定接点42与在橡胶接触部43的下面设置的可动接点44所构成，在不按压橡胶接触部43的图1的状态下，固定接点42与可动接点44离开，呈断开状态，随着按压橡胶接触部43，可动接点44与一对固定接点42相接触，呈接通状态(参照图2)。橡胶接触部43由于其自身的弹性，通常向着可动接点44从固定接点42离开的方向施加弹力。

接着，对上述结构的作用加以说明。

图1表示解除锁定状态。在该状态下，如图8(a)所示，转动体32的三个第二凸轮凸部38，进入收容部12的内周部的凸轮槽14的锁定解除槽15中而结合，转动体32位于上方的锁定解除位置。与此相伴，操作按钮18及推杆25也位于上方的锁定解除位置。此时，橡胶接触部43的可动接点44从固定接点42离开，开关元件40为断开状态。所以，作为车窗锁定用开关，呈解除锁定状态。而且，此时，如图7(a)所示，操作按钮18的凸轮部22的三个凸轮凸部23的斜面23a，与转动体32的三个第一凸轮凸部36的斜面36a的一部分以接近状态相对向。

在图1的状态下按压操作按钮18时，该操作按钮18就克服第一弹簧构件20的弹力而向箭头A1方向移动，同时，与该操作按钮18相连接的推杆25也向同一箭头A1方向移动，由该推杆25将橡胶接触部43向同一箭头A1方向按压。

此时，伴随着操作按钮18向箭头A1方向的移动，该操作按钮18的凸轮部22中三个凸轮凸部23斜面23a就按压转动体32的第一凸轮凸部36的斜面36a，与此相伴，转动体32也向箭头A1方向移动。而且，由于此时转动体32中的第二凸轮凸部38分别进入开关主体11一侧的凸轮槽14中的锁定解除槽15，所以，转动体32虽然能够在箭头A1方向移动，但却不能转动。

然后，将操作按钮18按压到最下方时(全行程)，如图8(b)的实线所示，转动体32的第二凸轮凸部38就能够从锁定解除槽15向下方脱出。这样，如图7(b)所示，由操作按钮18的各凸轮凸部23的斜面23a与转动体32中各第一凸轮凸部36的斜面36a的作用，转动体32向箭头B方向旋转，第一凸轮凸部36的垂直面36b与凸轮凸部23的垂直面23b相接触，其旋转停止(参照图7(b)中的双点划线)。此时，转动体32向箭头B方向旋转约15度。伴随转动体32的旋转，如图8(b)中的双点划线所示，第二凸轮凸部38的斜面38b与锁定槽16的斜面16a相对向。而且，随着由上述推杆25按压橡胶接触部43，可动接点44与固定接点42相接触，开关元件40呈接通状态(参照图2)，作为车窗锁定用开关，呈锁定状态。

其后，解除了对于操作按钮18按压操作力时，操作按钮18及推杆25由第一弹簧构件20的弹力而向箭头A2(上方)移动，同时，转动体32也向同一方向移动。这样，转动体32中第二凸轮凸部38的斜面38b就与锁定槽16的斜面16a相接触，一边沿该斜面16a滑动，转动体32一边向箭头B方向旋转。而且，如图8(c)所示，第二凸轮凸部38的一方(右侧)的垂直面38a与锁定槽16的垂直面16b相接触，旋转停止，呈第二凸轮凸部38与锁定槽16相结合的状态。此时，转动体32向箭头B方向旋转约15度，如图7(c)所示，转动体32的第一凸轮凸部36成为其斜面36a与下一个凸轮凸部23的斜面23a的一部分相对面的状态。所以，作为转动体32，由解除锁定状态(图7(a)及图8(a)的状态)向箭头B旋转了30度。

通过第二凸轮凸部38与锁定槽16的结合，转动体32、操作按钮18、及推杆25，就被保持在图2所示的锁定位置。在这种状态下，虽然推杆25比全行程时(图7(b)及图8(b)的实线时)向A2方向返回，但利用橡胶接触部43的弹性，可动接点44与固定接点42相接触的状态得以维持(参照图2)。

其后，再一次对操作按钮18按压操作时，该操作按钮18与推杆25向箭头A1方向移动，同时，该操作按钮18的三处凸轮凸部23的斜面23a按压转动体32的第一凸轮凸部36的斜面36a，与此相伴，转动体32也向同一箭头A1方向移动。此时，转动体32的第二凸轮凸部38，在分别进入开关主体11一侧的凸轮槽14的锁定解除槽15期间，转动体32能够向箭头A1方向移动，但不能转动。

而且，如图8(d)中实线所示，转动体32的第二凸轮凸部38从锁定槽16向下方脱出时，如图7(d)所示，由操作按钮18的各凸轮凸部23的斜面23a与转动体32中各第一凸轮凸部36的斜面36a的作用，转动体32向箭头B方向转动，第一凸轮凸部36的垂直面36b与凸轮凸部23的垂直面23b相接触，该旋转停止(参照图7(d)的双点划线)。此时，转动体32向箭头B方向转动约15度。随着转动体32的转动，如图8(d)的双点划线所示，第二凸轮凸部38的斜面38b与锁定槽16的相邻的斜面17相对面。

其后，解除了对于操作按钮18按压操作力时，操作按钮18及推杆25由第一弹簧构件20的弹力而向箭头A2(上方)移动，同时，转动体32也向同一方向移动。这样，转动体32中第二凸轮凸部38的斜面38b就与斜面17相接触，在该斜面17上滑动，同时转动体32向箭头B方向旋转约15度。而且，在第二凸轮凸部38到达与下一个锁定解除槽15相对应的位置时，转动体32、操作按钮18、及推杆25由第一弹簧构件20的弹力而向箭头A2方向(上方)移动，第二凸轮凸部38进入锁定解除槽15，成为与该锁定解除槽15相结合的状态(参照图8(a))。此时，转动体32向箭头B方向旋转约15度，转动体32的第一凸轮凸部36，成为斜面部36a与下一个凸轮凸部23的斜面23a的一部分对面的状态(参照图7(a))。所以，作为转动体32，由锁定状态(图7(c)及图8(c)的状态)向箭头B旋转了30度。

所以，通过第二凸轮凸部38与锁定解除槽15的结合，转动体32、操作按钮18、及推杆25保持图1所示的锁定解除位置。在这种状态下，由于推杆25解除按压力，通过橡胶接触部43自身的弹性回复力而使可动接点44从固定接点42离开，开关元件40再次成为断开状态。

这样每次对操作按钮18按压操作时，操作按钮18、推杆25、及转动体32能够交互保持于锁定位置及锁定解除位置，与此相伴，开关元件40交互成为接通、断开状态。

根据上述实施形式，能够得到以下的效果。

在上述结构中，基于对操作按钮18的按压操作，能够由推杆25操作开关元件40。在这种情况下，由于推杆25与操作按钮18结合为一体，能够在轴向往复移动，但不能绕轴转动，所以不会由该推杆25引起开关元件40的扭曲。而且，由于是基于对操作按钮18的按压操作而使操作按钮18交互保持于锁定位置及锁定解除位置的结构，所以观察操作按钮18的位置，就可以了解开关元件40的状态。进而，由于由第一弹簧构件20一直向与按压方向相反的方向对操作按钮18施加弹力，所以能够防止该操作按钮18晃动不稳。

本发明并不仅限于上述实施形式，还可以进行以下的变形或扩展。

操作按钮18中凸轮部22的凸轮凸部23的个数与转动体32中第一凸轮凸部36的个数，不限于上述实施形式，例如，也可以将操作按钮18侧的凸部设为6个，将转动体32侧的第一凸轮凸部设为4个。

作为应用对象，还可以适用于车窗锁定用开关以外的开关。

由以上的说明可知，根据本发明，在基于对操作按钮的按压操作而使该操作按钮交互保持于锁定位置及锁定解除位置的结构中，能够防止开关元件的扭曲，同时能够防止操作按钮的晃动不稳。

Claims (1)

1.一种开关装置，其特征在于，具有

设置在开关主体上的收容部，

一部分从所述收容部的外侧插入该收容部内、能够在轴向往复运动但不能绕轴转动地设置的按压操作的操作按钮，

位于所述收容部内、与所述操作按钮一体移动地连接在该操作按钮上的推杆，

位于所述收容部内、配置于所述操作按钮与所述推杆之间、能够在所述轴向往复运动且能绕轴转动地设置的转动体，

设于所述收容部与所述操作按钮之间、向着与按压方向相反的方向对所述操作按钮施加弹力的第一弹簧构件，

设于所述推杆与所述转动体之间、向着所述按压方向对所述推杆施加弹力的第二弹簧构件，

设于所述操作按钮与所述转动体之间、基于对所述操作按钮的按压操作而使所述转动体在沿轴向移动的同时绕轴旋转的第一凸轮机构，

设于所述收容部的内周部与所述转动体的外周部之间、基于对所述操作按钮的按压操作而使所述转动体在所述按压方向的锁定位置及与按压方向相反的解除锁定位置交互保持的第二凸轮机构，以及

通过与所述转动体一起在轴向移动的所述推杆而切换状态的开关元件。

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