JP2002056744A - スイッチ装置 - Google Patents
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- H01H13/26—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
- H01H13/28—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using compression or extension of coil springs
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- H01H5/00—Snap-action arrangements, i.e. in which during a single opening operation or a single closing operation energy is first stored and then released to produce or assist the contact movement
- H01H5/04—Energy stored by deformation of elastic members
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Abstract
ばね材料に丸線材を使用することにより、加工性や寸法
精度の維持が簡易で、コストの廉価対応ができると共
に、接触部の信頼性を向上することができるスイッチ装
置を提供する。 【解決手段】 一端が導体板8に係止され、他端が中央
端子3に係止された支持アーム7と、導体板8と中央端
子3との間に屈曲して配設されて導体板8を中央端子3
に可動に支持するばね部材10とを、ばね性を有する丸
線材で形成すると共に、支持アーム7、及びばね部材1
0が係止される導体板8、及び中央端子3との係止部
を、円弧面状に形成した。
Description
イッチとして使用されるスイッチ装置に係り、特にばね
の反転動作を利用して接点の接離を行う速動式のスイッ
チ装置の構造に関する。
ては、図13乃至図15に示すものがある。図13はス
イッチ装置のオフ時の縦断面図、図14は同じくオン時
の縦断面図、図15は接点機構部の部分説明図である。
この従来のスイッチ装置は、合成樹脂などの絶縁材から
なるケース21と、このケース21の内底部に配設され
上面に固定接点22aを備えた固定端子22と、この固
定端子22に隣接して同じく前記ケース21の内底面に
配設された中央端子23と、この中央端子23に可動に
支持され、一端部に前記固定端子22と接離可能な可動
接点29を備えた導体板28と、この導体板28と前記
中央端子23とに係止され前記導体板28を可動に支持
する支持板27と、前記導体板28と前記中央端子23
との間に屈曲されて係止され、自身の屈伸動作により前
記導体板28を駆動する板ばね30と、この板ばね30
の突起30aに当接して駆動させ、前記導体板28を前
記固定端子22の方向、あるいは前記固定端子22から
離れる方向へ変位させるスライド部材31とから主に構
成されている。
3は、前記支持板27が係止される支持板係止用突起2
3aと、前記板ばね31が係止される板ばね係止用突起
23bとが形成されている。また、前記支持板係止用突
起23aと板ばね係止用突起23bには、略対向した位
置に係止用V溝23c、23dが設けられており、この
係止用V溝23c、23dに前記支持板27と板ばね3
0の一端側がそれぞれ係止されるものとなっている。
らなり、中央に前記板ばね係止用突起23bが遊嵌可能
な開口部を備え、略U字状に形成され、その一端側が前
記支持板係止用突部23aの係止用V溝23cに係止さ
れ、他端側が前記導体板28の前記可動接点29の固着
側近傍に係止されている。
らなり、中央に前記支持板係止用突起23a及び板ばね
係止用突起23bとが遊嵌可能な開口部と、一端側に前
記可動接点29とを備えている。前記導体板28は、開
口部の内縁の一端側に前記支持板27の一端側が係止さ
れ、開口部の他端側が前記板ばね30に係止されて、前
記中央端子23に可動に取り付けられている。
の金属板で略V字状に形成され、一端側は前記中央端子
23の板ばね係止用突起23bの係止用V溝23dに係
止され、他端側は前記導体板28の開口部内縁の、前記
支持板27が係止された一端側とは対向する他端側に係
止されている。前記板ばね30は、前記中央端子23と
前記導体板28との間に屈曲されて配設されている。ま
た、前記板ばね30の略V字状の頂点部近傍には、前記
スライド部材31がスライド移動した場合に、前記導体
板28を駆動するための作動突起30aが形成されてい
る。
る場合には、前記導体板28を前記中央端子23に遊嵌
した状態で可動に取り付けるため、前記導体板28の開
口部内縁の一端側に前記支持板27の一端側を係止さ
せ、前記支持板27の他端側を前記中央端子23の支持
板係止用突起23aに係止した状態で、前記導体板28
の開口内縁の他端側と前記中央端子23の板ばね係止用
突起23bとの間に前記板ばね30を屈曲させた状態で
取り付ける必要があった。この時、前記板ばね30は前
記支持板27を介して前記導体板28と前記中央端子2
3との間で弾発した状態で取り付けられるため、前記導
体板28と前記支持板27と前記板ばね30とが三者一
体となって前記中央端子23に可動に取り付けられるも
のとなっている。
記スライド部材31が押圧されることにより、スライド
部材31が押圧方向(図示右方向)へスライド移動し
て、このスライド部材31で前記板ばね30のV字状の
頂点部近傍が押され、板ばね30は前記中央端子23の
板ばね係止用突起23bの係止用V溝23dを支点とし
て時計方向へ回動される。この時、前記導体板28は前
記支持板27と共に、前記中央端子23の支持板係止用
突起23aの係止用V溝23cを支点として図示下方向
へ移動し、前記板ばね30との係止部が前記支持板係止
用突起23aの係止用V溝23c(板ばね30の反転ポ
イント)を越えた時に、前記導体板28は図示下方向へ
自走して前記可動接点29が前記固定接点22aと当接
し回路がオン状態となる。この時、前記スライド部材3
1は押し込み位置にロックされる。
押圧すると、ロックが外れて、前記スライド部材31は
復帰ばね26の付勢力により押圧方向とは反対の方向
(図示左方向)へ復帰する。この時、前記板ばね30の
作動突起30aが押され、板ばね30は反時計方向へ回
動され、板ばね30の反転ポイントを超えた時に、前記
導体板28は図示上方向へ自走して前記可動接点29が
前記固定接点22aから離間して回路がオフ状態とな
る。
た従来の速動式のスイッチ装置の構造においては、前記
導体板28の反転と、前記可動接点29と固定接点22
aとの接触を行うために、前記板ばね30を使用してい
るが、必要荷重が高いため許容応力の高いばね材料(例
えば銅チタン、ベリリユウム銅など)を使用する必要が
あり、加工性や寸法精度の維持が難しく、部品コストが
高騰してしまうという問題があった。
に、それぞれ板材を使用しているため、形状が複雑とな
り材料の歩留まりも悪く、前記中央端子23との係合部
が切断面同士のエッジ部分で当接するため、摩耗し易
く、接触部の信頼性が悪くなるという問題があった。
解決し、速動式のスイッチ装置の構造で、接点機構のば
ね材料に丸線材を使用することにより、加工性や寸法精
度の維持が簡易で、コストの廉価対応ができると共に、
接触部の信頼性を向上することができるスイッチ装置を
提供することを目的とする。
に本発明では第1の手段として、固定接点と、この固定
接点と接離される可動接点を有する導体板と、この導体
板を可動に支持する中央端子と、一端が前記導体板に係
止され、他端が前記中央端子に係止された支持アーム
と、前記導体板と前記中央端子との間に屈曲して配設さ
れ、前記支持アームと協働して前記導体板を前記中央端
子に可動に支持するばね部材と、前記導体板を前記ばね
部材のばね性によりスライド移動方向に対して略垂直な
方向へ変位させて前記可動接点を前記固定接点に接離さ
せるスライド部材とを備え、前記支持アーム、及びばね
部材を、ばね性を有する線材で形成すると共に、前記支
持アーム、及びばね部材が係止される前記導体板、及び
中央端子との係止部を、円弧面状に形成したことを特徴
とする。
は、撓み可能に対向された一対のアーム片を備え、この
アーム片が前記導体板の側壁に弾性付勢されていること
を特徴とする。
斜面を有する規制突部を形成し、前記導体板がスライド
移動方向に対して略垂直な方向へ変位して前記可動接点
が前記固定接点に接触する方向へ移動した時に、前記ア
ーム片が前記傾斜面と弾圧接触するようにしたことを特
徴とする。
は、捻りコイルばねからなることを特徴とする。
材に、傾斜面からなる作動面部を形成し、且つ、前記導
体板には、前記作動面部と当接する当接部を形成し、前
記スライド部材のスライド移動に伴って、前記作動面部
が前記当接部に摺接し、前記導体板をスライド移動方向
に対して略垂直な方向へ変位させるようにしたことを特
徴とする。
実施例を図1乃至図12に示す。図1はスイッチ装置の
オフ時の縦断面図、図2は同じくスイッチ装置のオン時
の縦断面図、図3は同じくカバーとスライド部材の一部
を破断した状態の平面図、図4は図2の4−4線におけ
る断面図、図5は導体板と支持アームの係合状態を示す
平面図、図6は同じく正面図、図7は同じく側面図、図
8乃至図12は接点機構部の動作状態を示す説明図で、
図8は初期(オフ)状態の説明図、図9は導体板が自走
する直前の状態を示す説明図、図10は導体板が自走し
て接点がオンした状態を示す説明図、図11はスライド
部材がロックした後フルストローク押した状態を示す説
明図、図12はスライドのロックが解除され導体板が自
走して接点がオフとなる直前の状態を示す説明図であ
る。
絶縁材で上面が開口された箱状に形成されている。この
ケース1の開口内には一対の収納部1aが形成され、こ
の収納部1aの内底面には、上面に固定接点2aを有す
る導体の金属板からなる固定端子2と、この固定端子2
に隣接して同じく導体の金属板からなる中央端子3がそ
れぞれ配設されている。
11が収納され、スライド移動可能に配設されている。
また、前記ケース1の先端側には、回路基板などへ取り
付けるための取付脚4aを有する金属板からなるフレー
ム4が取り付けられており、後端側には、後述するカバ
ー12を取り付ける取付突部1bが形成されている。ま
た、前記ケース1の先端側には、後述するスライド部材
11のロックカム11eに一端側が係合してスライド部
材11を押し込み位置にロックする、ロックピン5の他
端側を軸支する軸孔1cが設けられており、この軸孔1
cの更に先端側には、後述するスライド部材11を復帰
位置に付勢する復帰ばね6の一端側が係止される復帰ば
ね係止部1dが延設されている。
7を係止する支持アーム係止用突起3aと、後述する捻
りコイルばね10を係止するばね係止用突起3bがそれ
ぞれ立設されており、また、前記支持アーム係止用突起
3aとばね係止用突起3bには、略対向した位置に係止
用溝3c、3dが設けられており、この係止用溝3c、
3dに後述する支持アーム7と捻りコイルばね10の一
端側がそれぞれ係止されるものとなっている。また、こ
の係止用溝3c、3dは、後述する支持アーム7及び捻
りコイルばね10の線径に合わせてそれぞれ円弧状に形
成されている。
丸線材で略U字状に形成され、前記支持アーム係止用突
起3aの係止用溝3cに係止される係止軸7aと、この
係止軸7aから延設され撓み可能に対向された一対のア
ーム片7bを備えている。このアーム片7bの先端側に
は後述する導体板8の側壁8aに設けられた係止孔8c
に回動可能に係合する屈曲部7cが設けられており、こ
の屈曲部7cが係止孔8cに係合されることにより導体
板と一体に係合されると共に、前記アーム片7bは自ら
の弾性で導体板8の側壁8aに弾性付勢されるようにな
っている。
り、両側部には側壁8aが対向されて設けられ、この導
体板8の中央には、窓孔部8bが設けられている。前記
側壁8aには、一対の係止孔8cが設けられ、この係止
孔8cに前記支持アーム7の屈曲部7cが回動可能に係
合されるものとなっている。また、前記係止孔8cの近
傍には、前記支持アーム7のアーム片7bと当接する、
傾斜面8dを有する規制突部8eが形成されている。ま
た、この規制突部8eは前記側壁8aの上面側に行くに
したがって突出するように前記傾斜面8dが形成されて
いる。
ることにより、前記導体板8がスライド移動方向に対し
て略垂直な方向へ変位して、可動接点9が前記固定接点
2aに接触する方向へ移動した時には、前記導体板8の
移動に伴って、前記アーム片7bが前記傾斜面8dに沿
って上面側へ移動するため、前記規制突部8eによって
前記アーム片7bが内側に圧縮されることとなり、前記
傾斜面8dとの弾圧接触圧が強化されるようになってい
る。
bが、前記導体板8の側壁8aに弾性付勢するように形
成されていることから、前記支持アーム7と前記導体板
8との接続が確実となり、スイッチの開閉時に、バウン
スやチャタリングなどにより前記導体板8と前記中央端
子3との接続が離間する虞がなくなり、接触の信頼性が
向上されるものとなっている。また、前記側壁8aに、
前記規制突部8eを設けたことから、前記導体板8の前
記固定接点2a方向への移動に伴って前記アーム片7b
と前記傾斜面8dとの弾圧接触圧が強化されるようにな
っているため、更に接触の信頼性が向上されるものとな
る。
ーム7が遊嵌されると共に、前記支持アーム係止用突起
3aや後述する捻りコイルばね10なども遊嵌されるも
のとなっている。また、この窓孔部8bの一端側には、
前記導体板8を前記中央端子3に取り付ける際に、前記
支持アーム用突起3aに挿入ガイドされる、ガイド溝部
8fが形成されている。このガイド溝部8fを設けるこ
とにより、前記導体板8が前記中央端子3に可動に位置
決めされて取り付けられるものとなる。
点9が固着されている。また、前記可動接点9が固着さ
れる前記導体板8の一端側に前記係止孔8cが形成され
て、前記支持アーム7の屈曲部7cが係合されるものと
なっており、他端側には後述する捻りコイルばね10の
一端側が係止されるフック部8gが形成されて、前記中
央端子3に可動に取り付けられるものとなっている。ま
た、前記フック部8gよりさらに先端側には、後述する
スライド部材11の作動面部11dと当接して前記導体
板8をスライド移動方向に対して略垂直な方向へ変位さ
せる円弧面からなる当接部8hが設けられている。
電性のばね性を有する丸線材でコイル状に巻回されて形
成され、一対のばね片10a、10bを有し、一方のば
ね片10aは前記中央端子3のばね係止用突起3bの係
止用溝3dに係止され、他方のばね片10bは前記導体
板8の前記フック部8gに係止されている。前記捻りコ
イルばね10は、前記中央端子3と前記導体板7との間
に屈曲されて配設されており、前記導体板7は前記捻り
コイルばね10の付勢力によって前記固定接点2aの配
設位置(前記収納部1aの内底面側)とは反対の方向へ
付勢されたものとなっている。
成するようにしたことから、板ばね等の板状の金属板を
使用してプレス成形する場合に比較して、形状が簡易と
なり、加工性や寸法精度の維持が容易で、コストの廉価
対応ができるものとなっている。また、断面が丸形の丸
線材で形成されていることから、前記中央端子3の係止
用溝3d、及び前記導体板7のフック部8gとの係合部
が円弧状となるため、滑らかな摺動となり、削れなどの
発生がなく、接触の信頼性が向上されるものとなる。
材から形成されており、前記ケース1の収納部1aに配
設される基部11aと、この基部11aの先端に延設さ
れた操作部11bとを備えている。前記基部11aに
は、前記導体板8や支持アーム7等を収容する導体板収
容部11cが設けられ、この導体板収容部11cには、
前記導体板8の当接部8hと摺接して前記導体板8をス
ライド移動方向に対して略垂直な方向へ変位させる、傾
斜面からなる作動面部11dが形成されている。また、
前記導体板収容部11cの先端側には、前記したロック
ピン5が摺接されて、前記スライド部材11を押し込み
位置にロックするロックカム11eが形成されている。
また、前記操作部11bには、前記スライド部材11を
復帰位置に付勢する前記復帰ばね6を収納する復帰ばね
収納部11fが設けられている。
形状に形成され、前記ケース1の後端側の前記取付突部
1dと係止される取付腕部12aと、前記ケース1の先
端側に取り付けられた前記フレーム4とによって、前記
ケース1の開口された前記収納部1aを覆うように取り
付けられている。また、前記導体板8の、前記可動接点
9が固着された側の上面側には、前記導体板8の先端部
と当接して導体板8の位置を規制する突起部12bが設
けられている。
てる場合には、前記ケース1の内底面に配設されている
前記中央端子3に前記導体板8を取り付けることとなる
が、この場合、前記導体板8に、前記支持アーム7を弾
性付勢して係合するようにしてあるため、前記導体板8
と支持アーム7が一体部品になっており、前記導体板8
の窓孔部8bに前記中央端子3の支持アーム係止用突起
3aを遊嵌させて、前記支持アーム7の係止軸7aを前
記支持アーム係止用突起3aの係止用溝3cに組み込む
だけで、容易に前記中央端子3に前記導体板8を組み込
むことができるようになっている。この時、前記導体板
8には、前記ガイド溝部8fが設けられており、このガ
イド溝部8fが前記支持アーム係止用突起3aに挿入ガ
イドされることで、位置決めされるものとなる。
前記導体板8の窓孔部8bに遊嵌させた状態で、前記導
体板8のフック部8gと前記中央端子3の前記捻りコイ
ルばね係止用突起3bとの間に、前記捻りコイルばね1
0を屈曲させて係止させて接点機構部の組立は終了す
る。
ね10の付勢力で前記収納部1aの前記固定端子2が配
設された方向とは反対の方向へ付勢された状態となり、
前記可動接点9が固着された側の上端面側が、前記カバ
ー12の突起部12bに当接し、他端側の前記当接部8
hが前記作動面部11dに当接することで、前記導体板
8は可動接点9と固定接点2aが一定の間隔を保持した
状態で前記収納部1a内に略平行に配設された状態とな
っている。
乃至図12で説明する。図8に示すように、初期の状態
では前記導体板8は前記可動接点9が前記固定接点2a
と一定の間隔をおいて離間された状態で接点がオフ状態
となっている。この状態では、前記導体板8は前記捻り
コイルばね10の付勢力で前記固定端子2及び固定接点
2aとは反対の方向(上側)へ付勢された状態となって
いる。
部11bが前記復帰ばね6の付勢力に抗して押し込まれ
ると、図9に示すように、前記スライド部材11の作動
面部11dが前記導体板8の当接部8hを押圧し、前記
導体板8の当接部8h側を前記捻りコイルばね10の付
勢力に抗して前記収納部1aの内底面側へ押し下げる。
この時、図9に示すにように、前記捻りコイルばね10
と導体板8との係止部が、前記支持アーム7と中央端子
3の係止部(前記支持アーム係止用突起3aの係止用溝
3c)と重なった時を境にして前記捻りコイルばね10
の付勢力の方向が下側へと反転し、前記導体板8は前記
収納部1aの内底面側に自走して前記可動接点9が前記
固定接点2aと当接して接点がオン状態となる。
押し込むことにより、図10に示すように、前記導体板
8の当接部8hが、前記スライド部材11の作動面部1
1dにより更に下側に押し下げられるものとなり、前記
板ばね10の付勢力によって前記可動接点9は前記固定
接点2a方向へ押圧されることで接触が確実に行われる
ものとなっている。この時、前記スライド部材11は、
前記ロックピン5とロックカム11eの協働により押し
込み位置へロックされるものとなる。
は、図11に示すように、前記スライド部材11の操作
部11bを更に押圧してやると、前記ロックピン5が前
記ロックカム11eから外れて、前記スライド部材11
は前記復帰ばね6の付勢力で初期位置へ復帰するものと
なる。この時、図12に示すように、前記導体板8と捻
りコイルばね10との係止部が、前記支持アーム7と前
記中央端子3との係止部(前記支持板係止用突起3aの
係止用溝3c)を越えると前記捻りコイルばね10の付
勢力の方向が上側へと反転し、前記導体板8は前記収納
部1aの内底面とは反対側に自走して前記可動接点9が
前記固定接点2aと離間して接点がオフ状態となり、図
8に示す初期状態へと復帰する。
前記導体板8に係止され、他端が前記中央端子3に係止
された支持アーム7と、前記導体板8と前記中央端子3
との間に屈曲して配設されて前記導体板8を前記中央端
子3に可動に支持するばね部材10とを、ばね性を有す
る丸線材で形成すると共に、前記支持アーム7、及びば
ね部材10が係止される前記導体板8、及び中央端子3
との係止部を、円弧面状に形成したことから、形状が簡
易となり、材料の歩留まりも良く、加工性や寸法精度の
維持が簡易となると共に、前記中央端子3及び導体板8
との係合部が円弧面同士で当接するため、摩耗し難く、
接触部の信頼性が向上されるものとなっている。
7の一端側を前記導体板8に係止する位置を、前記可動
接点9の固着側と同一側としたが、これとは反対側に係
止しても良く、この場合、前記捻りコイルばね10と前
記導体板8との係止位置はこれとは反対に前記可動接点
9の固着側となる。この場合にも、上述した構成と同様
の効果が得られるのはもちろんである。
装置の構造は、一端が導体板に係止され、他端が中央端
子に係止された支持アームと、導体板と中央端子との間
に屈曲して配設されて導体板を中央端子に可動に支持す
るばね部材とを、ばね性を有する丸線材で形成すると共
に、支持アーム、及びばね部材が係止される導体板、及
び中央端子との係止部を、円弧面状に形成したことか
ら、形状が簡易となり、材料の歩留まりも良く、加工性
や寸法精度の維持が簡易となると共に、中央端子及び導
体板との係合部が円弧面同士で当接するため、摩耗し難
く、接触部の信頼性が向上される。
た一対のアーム片を備え、このアーム片が導体板の側壁
に弾性付勢されていることから、支持アームと導体板と
の接続が確実となり、スイッチの開閉時に、バウンスや
チャタリングなどにより導体板と中央端子との接続が離
間する虞がなくなり、接触の信頼性が向上される。
形成し、導体板がスライド移動方向に対して略垂直な方
向へ変位して可動接点が固定接点に接触する方向へ移動
した時に、アーム片が傾斜面と弾圧接触するようにした
ことから、導体板が固定接点方向へ移動するのに伴って
アーム片と傾斜面との弾圧接触圧が強化されるようにな
っているため、更に接触の信頼性が向上される。
したことから、板ばね等の板状の金属板を使用してプレ
ス成形する場合に比較して、形状が簡易となり、加工性
や寸法精度の維持が容易で、コストの廉価対応が可能と
なる。また、断面が丸形の丸線材で形成されていること
から、中央端子の係止用溝、及び導体板のフック部との
係合部が円弧状となるため、可動時に滑らかな摺動とな
り、削れなどの発生がなく、接触の信頼性が向上され
る。
動面部を形成し、且つ、導体板には、作動面部と当接す
る当接部を形成し、スライド部材のスライド移動に伴っ
て、作動面部が当接部に摺接し、導体板をスライド移動
方向に対して略垂直な方向へ変位させるようにしたこと
から、スイッチ装置の小型化、薄型化が図れる。
を示す縦断面図である。
断面図である。
破断した状態を示す平面図である。
る。
平面図である。
を示す正面図である。
を示す側面図である。
説明図である。
明図である。
態を示す説明図である。
トローク押した状態を示す説明図である。
が自走して接点がオフとなる直前の状態を示す説明図で
ある。
である。
断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 固定接点と、この固定接点と接離される
可動接点を有する導体板と、この導体板を可動に支持す
る中央端子と、一端が前記導体板に係止され、他端が前
記中央端子に係止された支持アームと、前記導体板と前
記中央端子との間に屈曲して配設され、前記支持アーム
と協働して前記導体板を前記中央端子に可動に支持する
ばね部材と、前記導体板を前記ばね部材のばね性により
スライド移動方向に対して略垂直な方向へ変位させて前
記可動接点を前記固定接点に接離させるスライド部材と
を備え、前記支持アーム、及びばね部材を、ばね性を有
する線材で形成すると共に、前記支持アーム、及びばね
部材が係止される前記導体板、及び中央端子との係止部
を、円弧面状に形成したことを特徴とするスイッチ装
置。 - 【請求項2】 前記支持アームは、撓み可能に対向され
た一対のアーム片を備え、このアーム片が前記導体板の
側壁に弾性付勢されていることを特徴とする請求項1記
載のスイッチ装置。 - 【請求項3】 前記側壁には傾斜面を有する規制突部を
形成し、前記導体板がスライド移動方向に対して略垂直
な方向へ変位して前記可動接点が前記固定接点に接触す
る方向へ移動した時に、前記アーム片が前記傾斜面と弾
圧接触するようにしたことを特徴とする請求項2記載の
スイッチ装置。 - 【請求項4】 前記ばね部材は、捻りコイルばねからな
ることを特徴とする請求項1記載のスイッチ装置。 - 【請求項5】 前記スライド部材に、傾斜面からなる作
動面部を形成し、且つ、前記導体板には、前記作動面部
と当接する当接部を形成し、前記スライド部材のスライ
ド移動に伴って、前記作動面部が前記当接部に摺接し、
前記導体板をスライド移動方向に対して略垂直な方向へ
変位させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至4
の何れかに記載のスイッチ装置。
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