JP2002329441A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの駆動部材の揺動によって二つのスイッ
チを作動させるスイッチ装置において、作動位置を安定
させ、各スイッチの作動状態を常に同一とする。 【解決手段】 レバー１０（駆動部材）に所定の遊びを
もって連結されたカム２０、このカムに所定の遊びをも
って連結されたスライダ５０、前記カムを所定の境界位
置を境として異なる方向（境界位置から遠ざかる方向）
に付勢する付勢手段（プランジャ４０や弾性部材３０な
ど）を設け、非作動状態から前記カムが作動方向に変位
して境界位置を越えると、前記カムやスライダが前記遊
びの分だけ前記レバーよりも先行して瞬間的に作動方向
に大きく変位し、この際に前記スライダによって各スイ
ッチ６０の可動接触子６１が押されて作動する構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外力によって変位
する駆動部材の変位に応じてスイッチ本体の作動状態
（内部の電気接点の開閉状態）が切り換わるスイッチ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、外力により変位する駆動
部材（以下、場合によりアクチュエータという）の変位
に応じて内部のスイッチ本体の作動状態が切り換わるス
イッチ装置は、可動部の位置検出や作動状態検出、或い
は操作入力の検出などのための手段として、各種の機械
や設備などにおいて広く利用されている。例えば、自動
車におけるエアバックの爆発量を制御するシステム（シ
ート位置に応じて最適な爆発量に調整するシステム）に
あっては、車両においてシートが前後どちら側にあるの
か検出する必要があるが、このための検出手段としても
上述したようなスイッチ装置の使用が検討されている。

【０００３】ところで、上述したようなスイッチ装置に
使われるスイッチ本体（例えば、いわゆるマイクロスイ
ッチ）は、その可動接触子の変位によって内部の電気接
点の開閉状態が切り換わるものであるが、電気接点がオ
ンからオフ（或いは、オフからオン）に切り換わる時点
における可動接触子の変位位置（以下、スイッチ本体の
作動位置という）は、必ずしも一定していない。即ち、
このスイッチ本体の作動位置は、製品毎にばらつきがあ
るとともに、厳密には、同一の製品であっても環境変化
や経年変化によって変動する。ところが、従来のスイッ
チ装置は、アクチュエータの変位に単に連動してスイッ
チ本体の可動接触子が変位し、これにより電気接点が作
動する単純な構成であった。例えば、揺動するレバー形
式のアクチュエータの一端に被検出物（例えば、自動車
のシート）が当接してこのアクチュエータを揺動させる
と、このアクチュエータの他端が装置内部のスイッチ本
体の可動接触子を押圧して電気接点を作動させる構成で
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、上記従来の
スイッチ装置は、電気接点の状態が切り換わる時点にお
けるアクチュエータの変位位置（以下、スイッチ装置の
作動位置という）も安定しない。したがって、スイッチ
装置が作動する被検出物の位置（以下、検出位置とい
う）も、同様に不安定なものとなり、高い安定性や信頼
性が要求されるシステムには使用できないという問題が
あった。例えば、前述のエアバック制御システムに用い
るシート位置検出用のスイッチ装置は、人命に関わる保
安品であるとともに、被検出物であるシートの位置が自
動車走行中の振動などによって僅かに変動するため、作
動位置の高い安定性が要求される。しかし、従来のスイ
ッチ装置では、作動位置が不安定なため、検出位置近傍
ではシートの検出状態が変動して（シートが前にあると
検出したり、後ろにあると検出したりして）、安定的な
制御ができず、このような要求を満足することができな
かった。

【０００５】特に、上記エアバック制御システム用のス
イッチ装置としては、断線故障等の検知のために二つの
スイッチ本体を内蔵し、一つのアクチュエータで両方の
スイッチ本体を同時に作動させるタイプのスイッチ装置
が要望されており、このようなタイプでは、アクチュエ
ータの変位に対して各スイッチ本体の作動状態が正確に
同一であり安定している必要がある。しかし、従来のス
イッチ装置では、このような要求を満足することができ
なかったため、場合によってはシステムが制御不能にな
る恐れがあった。というのは、上述したように二つのス
イッチ本体を用いる構成の場合、アクチュエータの操作
距離（変位位置）を横軸とし、各スイッチ本体（ＳＷ
１，ＳＷ２）の作動状態を縦軸としてグラフを描くと、
従来では例えば図８のようになり、一方のスイッチ本体
が例えばオンしているのに他方のスイッチ本体がオンし
ていない不安定な領域（以下、不安定領域）が存在す
る。このため、この不安定領域にアクチュエータの変位
位置があるときには、スイッチ本体相互の検出結果が異
なることになり、一方のスイッチ本体が故障していると
誤判断してしまったり、シート位置が確定的に判断でき
ずにエアバックの爆発量の制御ができなくなってしまう
恐れがあった。そこで本発明は、外力によって変位する
駆動部材の変位に応じてスイッチ本体の作動状態が切り
換わるスイッチ装置であって、作動位置が安定している
スイッチ装置を提供することを主目的としている。また
さらには、複数のスイッチ本体を一つの駆動部材で駆動
するタイプの上記スイッチ装置であって、駆動部材の変
位に対して各スイッチ本体の作動状態が正確に同一であ
り安定しているスイッチ装置を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明によるスイッチ
装置は、可動接触子及び電気接点を有し、前記可動接触
子が規定量以上変位することによって前記電気接点の開
閉状態が切り換わるスイッチ本体と、外力を受けて変位
可能な駆動部材と、この駆動部材の変位によって前記可
動接触子を変位させる駆動機構とを備え、前記駆動機構
が、前記駆動部材に連結されて前記駆動部材と同方向に
変位可能であるとともに、前記駆動部材に対して所定の
遊び量だけ相対変位可能とされ、一方向に変位すること
によって前記可動接触子を押圧して変位させる伝動部材
と、前記伝動部材の変位位置が所定の境界位置よりも一
方向にあるときには、前記伝動部材を一方向に付勢し、
前記伝動部材の変位位置が前記境界位置よりも他方向に
あるときには、前記伝動部材を他方向に付勢する付勢動
作（いいかえると、前記境界位置を境として異なる方向
（前記境界位置から遠ざかる方向）に前記伝動部材を付
勢する付勢動作）を実現する付勢手段とよりなり、前記
伝動部材が前記可動接触子を押圧していない状態から一
方向に変位して前記境界位置にきたときには、前記可動
接触子が規定量以上変位する直前の位置にあるように、
前記境界位置が設定されているものである。

【０００７】このスイッチ装置では、前記伝動部材が前
記可動接触子を押圧していない状態から前記境界位置に
くるまで、前記駆動部材が一方向に変位しても、上述し
た境界位置の設定によってスイッチ本体は確実に作動し
ない（即ち、電気接点の状態は確実に変化しない）。と
ころが、前記駆動部材がさらに一方向に変位して、前記
伝動部材が前記境界位置を僅かでも一方向側に越える
と、その瞬間に前記付勢手段の作用によって前記伝動部
材が前記遊び量の分だけよけいに一方向に変位して、ス
イッチ本体の電気接点の状態が確実に変化する。即ち、
前記伝動部材が前記可動接触子を押圧していない状態
（前記電気接点の状態が切り換わっていない状態）から
前記境界位置にくるまで、前記駆動部材が一方向に変位
する際には、前記付勢手段の付勢力（前記伝動部材を前
記境界位置から遠ざける力）は、前記伝動部材を前記駆
動部材に押し付けるように作用するため、前記遊び量
は、前記伝動部材が前記駆動部材に対して一方向側に相
対変位可能な状態に保持される。ところが、前記駆動部
材が一方向に変位して前記伝動部材が前記境界位置を僅
かでも一方向側に越えると、その瞬間に前記付勢手段の
付勢力の方向は、前記伝動部材を前記駆動部材から遠ざ
ける方向に反転するため、前記伝動部材は前記駆動部材
よりも前記遊び量の分だけよけいに一方向に変位して、
前記駆動部材よりも瞬間的に先走りするように一方向に
大きく変位する。このため、スイッチ本体の作動位置
（電気接点が切り換わる可動接触子の位置）が多少ばら
ついたり変動したとしても、その変動分は前記遊び量に
相当する上述の伝動部材の動き（以下、先行動作とい
う）によって吸収することができ、前記駆動部材が前記
境界位置に対応する位置を越えて僅かに変位した時点
で、確実にスイッチ本体が作動することになる。つま
り、本スイッチ装置では、前記伝動部材が前記境界位置
を越えるポイントに対応する前記駆動部材の位置が、ス
イッチ本体が非作動状態から作動状態に確実に切り換わ
る作動位置であり、この位置は、スイッチ本体の特性変
化等によらずに常に一定位置に保持される。

【０００８】またこのスイッチ装置では、上述したよう
にスイッチ本体が非作動状態から作動状態に変化する時
点の前記駆動部材の変位位置（作動方向の作動位置）
と、逆に作動状態から非作動状態に変化する時点の前記
駆動部材の変位位置（戻り方向の作動位置）には、前記
遊び量に応じた差があるため、前記駆動部材とスイッチ
本体の動作の関係に適度なヒステリシスが付与されるこ
とになる。このため、前記駆動部材が一方向（作動方
向）に変位してスイッチ本体が一旦作動した後では、前
記駆動部材の変位位置が僅かに他方向（戻り方向）に変
動しても、スイッチ本体の状態がそのまま安定的に維持
される特長がある。

【０００９】なお、この発明の好ましい態様は、前記駆
動部材や駆動機構一組に対して、前記スイッチ本体を複
数備えているものである。この場合には、スイッチ本体
を複数備えることによる利点（断線故障等が検知可能と
なる利点）に加えて、次のような優れた作用効果が得ら
れる。即ち、複数のスイッチ本体が一つの駆動部材の変
位に対して何れも同じ作動位置で安定的に動作し、前述
した不安定領域がなくなるため、本装置が適用されるシ
ステム（例えば、自動車におけるエアバック制御装置）
の良好な運用が信頼性高く可能となる。具体的には、例
えば二つのスイッチ本体のうちの一方のみがオンして他
方がオンしていない場合には、断線故障等が発生したと
的確に判断できるし、またこのような故障が発生しない
限り、各スイッチ本体の作動状態は常に同一であるた
め、制御動作が不安定になったり不能になったりする不
具合の発生可能性が極めて低くなる。

【００１０】また、この発明のより好ましい別の態様
は、前記駆動部材及び前記伝動部材の変位形態が揺動で
あり、前記駆動機構が、前記伝動部材の揺動に応じて直
線移動（スライド）して前記可動接触子を押圧可能な摺
動部材を備え、前記伝動部材が前記摺動部材を介して前
記可動接触子を押圧するものである。このような態様で
あると、例えば前記駆動部材や伝動部材がスライドする
構成に比較して、前記駆動部材や伝動部材の支持構成が
小型かつ簡素になる。しかも、スイッチ本体の可動接触
子を押圧する動作をより大きく滑らかなものとして、動
作信頼性をさらに向上できる。というのは、駆動部材に
連結された揺動する部材によって、スイッチ本体の可動
接触子を直接押圧する態様では、揺動角度によって押圧
の状態が変化し易いし、可動接触子を押圧できる部材の
位置（揺動角度や径方向の位置）が狭く限定され易い。
しかし、揺動する伝動部材に連動してスライドする摺動
部材によって可動接触子を押圧する構成とすれば、前記
伝動部材の変位（揺動）を大きく直線的な動きに変換し
て可動接触子に加えることが容易に可能となる。このた
め、前記駆動部材が所定の作動位置に変位して、前述し
たように前記伝動部材の先行動作が起こったときには、
スイッチ本体の可動接触子を円滑かつ確実に押圧して規
定量以上変位させ、より確実にスイッチ本体を作動させ
ることが可能となる。

【００１１】また、上記摺動部材と伝動部材の間の連結
部分にも適度な遊びを設けることで、前記伝動部材と前
記可動接触子の間の動作特性においても良好なヒステリ
シスを設定することが容易に可能となり、振動等によっ
て駆動部材が僅かに変動しても一旦切り換わったスイッ
チ本体の状態を安定的に維持できる性能が向上するとと
もに、戻り方向の作動位置（スイッチ本体が作動状態か
ら非作動状態に変化する時点の前記駆動部材の変位位
置）についても一定の位置に安定させることが容易に可
能となる利点がある。つまり、前述したような伝動部材
の先行動作によって一定の作動位置において作動状態と
なった後、前記駆動部材が戻り方向に変位しても、やは
り前記伝動部材が前記境界位置に到達するまでは、上記
摺動部材がスイッチ本体の可動接触子を規定量以上押圧
する位置に保持され、スイッチ本体の作動状態が維持さ
れる（スイッチ本体が複数ある場合には、各スイッチ本
体が同様に作動状態に維持される）。そして、前記駆動
部材がさらに戻り方向に変位して、前記伝動部材が前記
境界位置を僅かでも戻り方向側に越えると、その瞬間に
前記付勢手段の作用によって前記伝動部材が前記遊び量
の分だけよけいに戻り方向に変位して（即ち、前述の先
行動作の逆が発生して）、スイッチ本体の電気接点の状
態が確実かつ安定的にもとに戻る（スイッチ本体が複数
ある場合には、各スイッチ本体が同時に非作動状態に戻
る）。しかも、こうしてスイッチ本体がもとの状態（非
作動状態と表現している状態）に戻った後には、設置場
所の振動等によって駆動部材が僅かに作動方向に動くよ
うなことがあったとしても、前述のヒステリシスによっ
て確実に非作動状態に保持され、作動状態になったり非
作動状態になったりする不安定な動作（いわゆるチャタ
リング）が確実に回避される。

【００１２】また、この発明のより好ましい他の態様
は、本発明の付勢手段が以下のような構成で実現されて
いるものである。即ち、前記伝動部材又はこれと連動す
る可動部材（例えば上記摺動部材）、及びこれら部材を
支持する側の固定部材（例えば、装置の筐体を構成する
ケースなど）のうちの一方に設けられた山形状の凸部
と、前記伝動部材又は前記可動部材、及び前記固定部材
のうちの他方に、前記凸部の表面に対して進退可能に装
着されたプランジャと、前記プランジャの先端が前記凸
部の表面に圧接するように前記プランジャを前記凸部に
向かって付勢する弾性部材とよりなり、前記伝動部材の
変位位置が前記境界位置にあるときには、前記プランジ
ャの先端が前記凸部の頂点に圧接し、前記伝動部材の変
位位置が前記境界位置以外にあるときには、前記プラン
ジャの先端が前記凸部における何れか一方側の斜面に圧
接して、前記弾性部材の付勢力の一部が前記伝動部材を
前記境界位置から遠ざける方向に作用することによっ
て、前記付勢動作を実現するものである。このような構
成によって付勢手段が実現されていると、前記境界位置
を境として、異なる方向（前記境界位置から遠ざかる方
向）に前記伝動部材を付勢する機能が、一つの弾性部材
によって小型かつ簡素に構成され、ひいては装置全体の
小型化に貢献できる。というのは、例えば、前記伝動部
材を一方向に付勢する弾性部材と他方向に付勢する弾性
部材を別個に設けて、前記境界位置を境として何れか一
方の弾性部材の付勢力のみが前記伝動部材に有効に加わ
るようにすることで、本発明の付勢手段を実現すること
も考えられる。しかしこの場合には、弾性部材が複数必
要になり、付勢力が有効な弾性部材を切り換える機構も
必要になり、付勢手段の構成が複雑かつ大型化する。こ
れに対して、前述したような態様であれば、一組の弾性
部材とプランジャ及び凸部よりなる簡素な構成によっ
て、本発明の付勢手段が実現できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。図１は、本形態例のスイッ
チ装置の分解斜視図であり、図２は、本スイッチ装置の
内部（カバーを取り外した状態）を示す正面図である。
また図３（ａ）は、本スイッチ装置の内部（カバーを取
り外した状態）を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、同
装置のカバーの内面側を示す斜視図である。また、図４
乃至図６は、同装置の動作説明図である。本例のスイッ
チ装置は、図１，図２或いは図３（ａ）に示すように、
レバー１０、カム２０、バネ３０、プランジャ４０、ス
ライダ５０、及び二つのスイッチ６０が、ケース７０と
カバー８０よりなる筐体に収納されてなるものである
（但し、レバー１０の後述するレバー部１２は上面から
突出している）。ここで、レバー１０は本発明の駆動部
材（アクチュエータ）に相当し、スイッチ６０はスイッ
チ本体、カム２０は伝動部材、スライダ５０は摺動部材
に相当している。またバネ３０は、本発明の弾性部材に
相当し、プランジャ４０及び後述する凸部８４（図３
（ｂ）参照）とともに本発明の付勢手段を構成してい
る。

【００１４】レバー１０は、図においてケース７０の上
部に配置されるもので、ケース７０の奥面からカバー８
０の側に直角に突出するように設けられた円筒状突起７
１の外周に装着される円筒部１１と、この円筒部１１の
外周上面側から径方向に突出するレバー部１２とを有
し、円筒状突起７１を中心軸として揺動可能に取り付け
られる。円筒部１１の手前側（カバー８０の側）におけ
る左右両側には、段部１３が設けられ、この段部１３よ
りも上側の外径が拡径して他の部分よりも大きくなって
いる。また、この段部１３の奥側（ケース７０の側）に
は、ケース７０の上壁に形成された切り欠き７２の端縁
に当接してレバー１０の戻り方向の揺動を規制するスト
ッパ用突起１４が形成されている。なお、円筒状突起７
１に装着された円筒部１１の奥側外周には、図示省略し
たリターン用コイルバネが巻き付くように装着され、こ
のリターン用コイルバネの一端がケース７０の上壁内面
に弾力的に当接し、他端が前記ストッパ用突起１４の側
縁部に弾力的に当接することによって、レバー１０は図
２において反時計回りの方向（本発明の他方向であり、
以下戻り方向という）に常に付勢されている。したがっ
てレバー１０は、外力が加わっていない自由状態では、
前記ストッパ用突起１４によって戻り方向の動作が規制
される位置（以下、自由位置という）にあり、この自由
位置では、レバー部１２が図２に示す如く直立する（ケ
ース７０の上面から直角に伸びる）ように、前記ストッ
パ用突起１４等の位置関係が設定されている。

【００１５】次にカム２０は、レバー１０の下方に配置
されるもので、レバー１０の円筒部１１の外周下面側に
摺接する断面半円状の湾曲部２１が上面側に形成され、
下面側からはスライダ５０に係合する駆動用突起２２が
突出した構造の部材であり、奥側と手前側の側面には、
それぞれ三つの摺動用突起２３，２４，２５が形成され
ている。摺動用突起２３，２４，２５は、ケース７０或
いはカバー８０に形成された円弧状の溝７３，７４或い
は８１，８２（図３（ｂ）参照）に摺動自在にはまり込
み、カム２０を揺動自在に支持するものであり、これら
摺動用突起２３，２４，２５がケース７０等に対して摺
動することで、カム２０は、前記円筒部１１に摺接した
状態で、やはり円筒状突起７１を中心軸として揺動可能
となっている。但し、このカム２０における湾曲部２１
の両側の端面は、所定のクリアランス（遊び）を持って
レバー１０の前述の段部１３にそれぞれ対向しており、
このため基本的には、カム２０はレバー１０に連動する
構成となっている。なお、ここでのクリアランスは、レ
バー１０に対するカム２０の所定の遊び量（カム２０が
レバー１０に対して相対的に揺動できる量）を形成し、
カム２０やスライダ５０の先行動作（詳細後述する）を
実現するためのもので、この先行動作によってスイッチ
６０の作動位置のばらつきが吸収できる程度に必要十分
な大きさとされていればよい。

【００１６】次にバネ３０は、例えば圧縮コイルバネ、
或いはゴムなどの弾性材料よりなるコイル状、円筒状或
いは円柱状の部材であり、この場合、カム２０の手前側
面における摺動用突起２３，２４，２５の内側位置に形
成された円柱状の凹部２６（非貫通孔）内に装填され
る。またプランジャ４０は、上記凹部２６内に、バネ３
０を押し縮めるようにはめ込まれる円柱状の部材であ
り、その半球状の先端部がカバー８０の内面に対向した
状態で、上記凹部２６から出没する方向（即ち、カバー
８０の内面に対して進退する方向）に摺動可能となって
いて、バネ３０の復元力によってカバー８０側に付勢さ
れ、その先端部が後述する凸部８４の表面に押し付けら
れている。次にスライダ５０は、カム２０の下方に横方
向に摺動自在に配置されるもので、全体として直方体状
の中空部材で、上面にはカム２０の駆動用突起２２が挿
入される開口５１が形成されている。また、奥側と手前
側の側面には、ケース７０或いはカバー８０の内面に形
成された横方向の突条部７５又は８３（図３（ｂ）参
照）にそれぞれ摺動自在に嵌合する溝５２，５３が形成
されている。ここで、突条部７５又は８３は、カム２０
の横方向の摺動を案内するレールとして機能する。な
お、このスライダ５０の中空部や上記開口５１の広さ
は、カム２０の駆動用突起２２が適度な隙間（遊び）を
もってはまり込むように設定されている。また、このス
ライダ５０の下面側の幅寸法（ケース７０の奥行き方向
の寸法）は、二つ並んだ後述の可動接触子６１を一括し
て押圧できる十分な大きさに設定されている。

【００１７】次に、スイッチ６０は、いわゆるマイクロ
スイッチであり、上面に設けられた片持ち帯板状の可動
接触子６１が下方に規定量以上揺動すると、内部の電気
接点（図示省略）の開閉状態が切り換わり、これによっ
てその端子電圧（出力）が例えばオフ（Ｌレベル）から
オン（Ｈレベル）に切り換わるものである。そしてこれ
らスイッチ６０は、ケース７０の底部に並列配置され、
スライダ５０が図２において右から左に向かって摺動す
る際に、スライダ５０の下面側によって各可動接触子６
１が下方に十分押圧される構成となっている。なお図２
に示すように、可動接触子６１の先端部は上面側に突出
するように半円状に湾曲しており、後述する先行動作の
際に可動接触子６１がスライダ５０によってより大きく
作動方向（この場合、図において下方）に揺動する構成
となっている。また図示省略しているが、各スイッチ６
０の接点端子をシステムの制御回路に接続するための配
線は、この場合各スイッチ６０の下面側からケース７０
の下面側開口を経由して外部に引き出されている。ま
た、図１において符号６２で示すものは、ケース７０に
形成された位置決め用突起７６を挿入するための貫通孔
である。

【００１８】次にケース７０は、カバー８０に対向する
手前側の面が全面開口した箱形の部材であり、上面には
レバー１０のレバー部１２と干渉を避けるための開口が
形成され、下面には前述の配線を通すための開口が形成
されている。また、上面の開口には前述したストッパ用
突起１４に当接する切り欠き７２が形成され、奥方の内
面には、前述した円筒状突起７１と、カム２０やスライ
ダ５０を支持案内するための前述した円弧状の溝７３，
７４や突条部７５などが形成されている。また、このケ
ース７０の左右両方の外側面の上下２箇所には、カバー
８０を取り付けるための凹部７７と係合用突起７８が形
成されている。なお、符号７９で示すものは、ケース７
０の外側面に形成された取付部であり、この取付部７９
に形成された貫通孔を利用して、スイッチ装置全体が自
動車等に取り付けられる。次にカバー８０は、ケース７
０の手前側の面を覆う矩形の板状部を有する部材であ
り、この板状部の内面には、カム２０やスライダ５０を
支持案内するための前述した円弧状の溝８１，８２や突
条部８３が形成されているとともに、前述したプランジ
ャ４０が対向する位置に、山形状の凸部８４が形成され
ている（図３（ｂ）参照）。また、この板状部の四隅の
位置からはケース７０にワンタッチで取り付けるための
可撓片８５が形成されている。可撓片８５は、前述した
係合用突起７８と係合する開口を有し、係合用突起７８
を乗り越えるようにして凹部７７内にはまり込み係合用
突起７８に係合することによって、カバー８０のケース
７０に対するワンタッチの取付を実現する。また、カバ
ー８０の板状部における前述の円筒状突起７１に対向す
る位置には、貫通孔８６が形成されており、図示省略し
た金属製の軸部材が、この貫通孔８６と円筒状突起７１
内に挿入される構成となっている。この金属製の軸部材
は、挿入後に、ケース７０の裏面側に突き抜けた端部が
いわゆるカシメ加工されて、ケース７０とカバー８０を
相互に固定するものである。また、図１等において符号
８７で示すものは、前述した位置決め用突起７６の先端
が挿入される貫通孔である。

【００１９】なお、プランジャ４０の先端がカバー８０
に形成された凸部８４の頂点に圧接している状態におけ
るカム２０（伝動部材）の揺動位置が、本発明の境界位
置に相当し、上記凸部８４のカム２０に対する位置関係
などは、以下のように設定されている。即ち、カム２０
がスライダ５０を介して可動接触子６１を押圧していな
い状態から一方向（図２においては時計回り方向であ
り、以下作動方向という）に変位して前記境界位置にき
たとき（即ち、プランジャ４０の先端が凸部８４の頂点
にきたとき）には、可動接触子６１が規定量以上変位す
る直前の位置に必ずあるように、凸部８４の頂点位置等
が設定されている。また、カム２０の揺動位置が前記境
界位置以外にあるときには、プランジャ４０の先端が凸
部８４における何れか一方側の斜面に圧接して、バネ３
０の付勢力の一部がカム２０を前記境界位置から遠ざけ
る方向に作用するようになっている。これにより、カム
２０の揺動位置が前記境界位置よりも作動方向にあると
きには、カム２０がその作動方向に付勢され、カム２０
の揺動位置が前記境界位置よりも戻り方向にあるときに
は、カム２０がその戻り方向に付勢される付勢動作が実
現される。

【００２０】但し、上述したバネ３０、プランジャ４
０、及び凸部８４よりなる付勢手段の付勢力（カム２０
を境界位置から遠ざけるように揺動させる力）は、前述
したリターン用コイルバネがレバー１０に加える戻り方
向の付勢力よりも小さく設定されている。なお、レバー
１０、カム２０、プランジャ４０、スライダ５０、ケー
ス７０、及びカバー８０などは、合成樹脂の成型品とし
て製作して軽量化やコスト低減を図ることができる。ま
た、各摺動部には必要に応じてグリースなどの潤滑剤を
塗布しておく構成が好ましい。

【００２１】次に、以上説明した構成のスイッチ装置の
動作について、図４乃至図７により説明する。レバー１
０に外力が加わっていない自由状態（非検出状態）で
は、前述したリターン用コイルバネの付勢力によって、
図４の左位置（或いは図６の左位置）に示すように、レ
バー１０のレバー部１２がケース７０の上面に直立した
位置（自由位置）となり、スライダ５０は可動接触子６
１を押圧していない。このため、スイッチ６０は非作動
状態に維持される。次に、図４における左方から例えば
自動車のシート或いはこれと一体の部材（被検出物）が
移動してきて、レバー部１２を右方に押し始めると、レ
バー１０はこの被検出物（図示省略）の押圧力（外力）
によって図４において時計回り方向（作動方向）に揺動
し始める。そして、レバー１０の段部１３とカム２０の
間の前述した遊び（クリアランス）が図２における左側
に全て偏った時点（即ち、図２における右側の段部１３
がカム２０の右側の上端面に当接した時点）から、カム
２０がレバー１０と一体的に作動方向に揺動し始める。
次いで、カム２０の駆動用突起２２とスライダ５０内面
の間の前述した遊びが図２における右側に全て偏った時
点（即ち、図２において、駆動用突起２２の左側面がス
ライダ５０の左側の内面に当接した時点）から、スライ
ダ５０が駆動用突起２２に押されて作動方向（図４では
左方）に直線移動し始める。

【００２２】次に、被検出物がレバー部１２を作動方向
に押し、レバー部１２が例えば３０度程度傾いたＯＮ直
前位置にくると、図４の中央（或いは図６の中央）に示
すように、カム２０が前記境界位置にくる（即ち、プラ
ンジャ４０の先端が凸部８４の頂点にくる）。この際、
スライダ５０は前述の設定によって可動接触子６１を規
定量以上押圧しない位置に必ずあるので、この状態で
も、マイクロスイッチ６０は確実に非作動状態に維持さ
れる。次いで、被検出物がレバー部１２をＯＮ直前位置
よりも僅かに作動方向に押すと、プランジャ４０の先端
が凸部８４の頂点を越えるので、前記付勢手段によるカ
ム２０に対する付勢力が戻り方向から作動方向に反転
し、これによりカム２０は瞬間的にレバー１０に対して
相対的に作動方向に揺動し、前述した遊び（クリアラン
ス）の分だけよけいに作動方向に揺動する。即ち、この
ときカム２０は、レバー１０よりも瞬間的に先走りする
ように一方向に大きく揺動し、これに伴ってスライダ５
０も瞬間的に大きく変位する（この動作を作動時の先行
動作という）。このため、二つの可動接触子６１は、こ
の時点で確実に規定量以上押し下げられて、両方のスイ
ッチ６０が確実に同時に作動する（電気接点の開閉状態
が切り換わり、端子電圧が例えばオフからオンにな
る）。なお、図４の右位置（或いは図６の右位置）の図
は、上述した先行動作が起こった直後の状態（レバー部
１２がＯＮ直後位置にある状態）を示している。この図
からも分かるように、この時点では、レバー１０の段部
１３とカム２０の間の前述した遊びは、レバー部１２が
傾いている側（図２における右側）に全て偏った状態に
変わる。しかし、駆動用突起２２とスライダ５０間の前
述した遊びは、図２における右側に偏った状態のままで
ある。このため、例えばこのＯＮ直後位置の状態から、
自動車走行時の振動等によってレバー部１２が戻り方向
に僅かに変動しても、この変動は駆動用突起２２とスラ
イダ５０間の遊びによって吸収されてスライダ５０の位
置は全く変動せず、各スイッチ６０が確実に作動状態に
維持される。

【００２３】なお、被検出物がさらに移動してレバー部
１２をさらに作動方向に押すと、段部１３とカム２０間
の前述した遊びが再び図２における左側に全て偏った時
点から、カム２０やスライダ５０も動き始め、この場
合、レバー部１２が６０度程度傾いた最大押し込み位置
にくるまで、この作動方向の動きが可能である。また、
このようにレバー部１２がＯＮ直後位置以上に傾いた状
態から、逆に被検出物が図２における左方に移動する
と、前述したリターン用コイルバネの付勢力によってレ
バー１０が戻り方向に揺動し始め、段部１３とカム２０
の間の前述した遊びが図２における右側に全て偏った時
点から、カム２０がレバー１０と一体的に戻り方向に揺
動し始める。次いで、カム２０の駆動用突起２２とスラ
イダ５０内面の間の前述した遊びが図２における左側に
全て偏った時点から、スライダ５０が駆動用突起２２に
押されて戻り方向（図２では右方）に直線移動し始め
る。

【００２４】そして、レバー部１２が例えば２０度程度
傾いたＯＦＦ直前位置にくると、図５の中央に示すよう
に、カム２０が前記境界位置にくる（プランジャ４０の
先端が凸部８４の頂点にくる）。なお、前述したＯＮ直
前位置（図４の中央に示す）とこのＯＦＦ直前位置（図
５の中央に示す）のレバー１０の揺動角度が若干異なる
のは、段部１３とカム２０の間の前述した遊びの偏り方
向が逆だからである。またこの際、スライダ５０と駆動
用突起２２との間の前述の遊びも、ＯＮ直前位置とは逆
方向に偏っているので、前述したＯＮ直前位置に比べて
その分だけスライダ５０は作動方向にずれた位置にあ
る。このため、スライダ５０と駆動用突起２２との間の
前述の遊びが適度に設定されていれば、この状態でも、
可動接触子６１が規定量以上押圧された状態（即ち、マ
イクロスイッチ６０が作動した状態）に確実に維持でき
る。

【００２５】次いで、被検出物がさらに戻り方向に移動
してレバー部１２がＯＦＦ直前位置よりも僅かに戻り方
向に揺動すると、プランジャ４０の先端部が凸部８４の
頂点を越えるので、前記付勢手段によるカム２０に対す
る付勢力が作動方向から戻り方向に反転し、これにより
カム２０は瞬間的にレバー１０に対して相対的に戻り方
向に揺動し、前述した遊びの分だけよけいに戻り方向に
揺動する。即ち、このときカム２０は、レバー１０より
も瞬間的に先走りするように戻り方向に大きく揺動し、
これに伴ってスライダ５０も瞬間的に戻り方向に大きく
変位する（この動作を作動解除時の先行動作という）。
このため、二つの可動接触子６１は、この時点で確実に
規定量未満の揺動位置となり、両方のスイッチ６０が確
実に同時に非作動状態に戻る（電気接点の開閉状態がも
とに戻り、端子電圧が例えばオンからオフになる）。な
お、図５の左位置の図は、上述した作動解除時の先行動
作が起こった直後の状態（レバー部１２がＯＦＦ直後位
置にある状態）を示している。

【００２６】以上説明したスイッチ装置の動作をグラフ
に表すと、例えば図７のようになる。この図７は、アク
チュエータ（レバー１０）の操作距離（揺動位置）を横
軸とし、スライダ５０の移動距離、或いは各スイッチ６
０（ＳＷ１，ＳＷ２）の作動状態を縦軸としてグラフを
描いたものである。前述した先行動作によって、各スイ
ッチ６０（ＳＷ１，ＳＷ２）の状態が同時に切り換わ
り、図８に示したような不安定領域は存在しなくなる。
各スイッチ６０の作動位置（各スイッチ６０の状態が切
り換わる時点でのスライダ５０の位置）が、ばらついた
り変動したとしても、それが図７に示すような先行動作
の領域内であれば、各スイッチ６０の状態が切り換わる
時点でのアクチュエータ（レバー１０）の変位位置（ス
イッチ装置の作動位置）は全く同じだからである。ま
た、前述したように本形態例では、レバー１０とカム２
０の間と、カム２０とスライダ５０の間に、２段階に遊
びが設けられている（前記付勢手段によって付勢された
カム２０の入力側と出力側の両方に遊びが設けられてい
る）ことによって、図７の上段に示すような特に良好な
ヒステリシスのある動作特性が得られる。これにより、
前述したように、作動時（例えば、オフからオンへの動
作時）のみならず作動解除時（例えば、オンからオフへ
の逆の動作時）にも各スイッチ６０の状態が確実に同一
の位置で安定的に切り換わる。また、設置場所（例え
ば、自動車）の振動等によって、作動位置近傍において
レバー１０の位置が僅かに変動したとしても、スイッチ
６０の状態が不安定に変動する不具合（例えば、出力が
オンになったりオフになったりするいわゆるチャタリン
グ）はより信頼性高く防止される。

【００２７】以上説明したスイッチ装置によれば、スイ
ッチ本体の動作特性にばらつきや変動があったとして
も、スイッチの電気接点が切り換わる時点の駆動部材の
変位位置（即ち、スイッチ装置の作動位置）が、常に安
定的な定位置となる。また、作動位置近傍において電気
接点の状態が不安定に変動する不具合の発生可能性も極
めて低い。このため、信頼性の極めて高い被検出物の位
置検出等が可能となり、適用されるシステムの信頼性や
制御容易性を大幅に向上させることができる。特に本形
態例の場合には、複数のスイッチ本体（この場合には、
２個のスイッチ本体）を備え、これらが一組の駆動部材
と本発明が適用された駆動機構によって一括して駆動さ
れる構成となっており、不安定領域を生じることなく、
複数のスイッチ本体が必ず同期して作動する。このた
め、一部のスイッチ本体の系統に断線等の故障が発生し
ても、これを的確に検知可能であり、断線検出機能等が
要求される自動車のエアバック制御システムなどに適用
しても、十分な実用性が得られる。

【００２８】なお、本発明は以上説明した形態例に限定
されない。例えば、上記形態例では、本発明の付勢手段
を構成するプランジャ３０をカム２０に装着している
が、このプランジャ３０をスライダ５０に装着して設け
ることも可能である。また上記形態例では、駆動部材で
あるレバー１０の動きを、二つの部材（即ち、カム２０
とスライダ５０）によって可動接触子６１に伝えてスイ
ッチ６０を駆動しているが、一つの部材によって構成し
てもよい。例えば上記形態例において、スライダ５０を
削除したような態様（例えば、所定量揺動したカム２０
の下端側が可動接触子６１を押圧する態様）もあり得
る。

【００２９】但し、このようにプランジャ３０の装着箇
所を変更したり、スライダ５０を削除したりすると、前
述したような２段階の遊びを設定することが不可能又は
困難になるため、そのような観点からは、上述した形態
例が最も優れているといえる。また、スライダ５０があ
ると、カム２０の動きを滑らかで大きな直線移動に変換
することができ、スイッチの作動信頼性をより向上でき
るので、そのような点からも上述した形態例が優れてい
る。また、上記形態例では、本発明の駆動部材と伝動部
材が揺動する態様を例示したが、これに限定されない。
例えば、駆動部材と伝動部材の何れか一方又は両方が、
直線移動するような態様も当然にあり得る。但し一般的
に、直線移動の場合には、支持構造が大型化したり、ケ
ースの開口部が大きくなったりするので、小型化等の観
点から見ると、揺動する態様が優れている。また、上記
形態例においてレバー１０を付勢するリターン用コイル
バネは、自然状態において常に非作動状態となるように
する必要がない場合には不要である。また上記形態例に
おいては、付勢手段を構成する凸部８４が固定部材側に
ある場合を例示したが、この凸部が可動部材側（例え
ば、カム２０）に設けられ、この凸部に圧接するプラン
ジャ等が固定部材側（例えば、ケース又はカバー）に設
けられる態様も可能である。

【００３０】

【発明の効果】この発明によれば、スイッチ本体の動作
特性にばらつきや変動があったとしても、スイッチ本体
の電気接点が切り換わる時点の駆動部材の変位位置（即
ち、スイッチ装置の作動位置）が、安定的な定位置とな
る。また、作動位置近傍において電気接点の状態が不安
定に変動する不具合の発生可能性も格段に低い。このた
め、信頼性の高い被検出物の位置検出等が可能となり、
適用されるシステムの信頼性や制御容易性を格段に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スイッチ装置の分解斜視図である。

【図２】同装置の内部を示す正面図である。

【図３】同装置の内部やカバーの内面を示す斜視図であ
る。

【図４】同装置の動作説明図である。

【図５】同装置の動作説明図である。

【図６】同装置の動作説明図である。

【図７】同装置の動作特性図である。

【図８】従来のスイッチ装置の動作特性図である。

【符号の説明】

１０ レバー（駆動部材） ２０ カム（伝動部材） ３０ バネ（弾性部材、付勢手段） ４０ プランジャ（付勢手段） ５０ スライダ（摺動部材） ６０ スイッチ（スイッチ本体） ７０ ケース（固定部材） ８０ カバー（固定部材） ８４ 凸部（付勢手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D054 AA21 EE10 EE11 EE13 EE36 FF16 5G019 AM52 CY05 CY13 CZ04 CZ14 SK01 SY01 5G025 AA05 AA12 BA05 BA06 CA04 DA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動接触子及び電気接点を有し、前記可
   動接触子が規定量以上変位することによって前記電気接
   点の開閉状態が切り換わるスイッチ本体と、外力を受け
   て変位可能な駆動部材と、この駆動部材の変位によって
   前記可動接触子を変位させる駆動機構とを備え、 前記駆動機構が、 前記駆動部材に連結されて前記駆動部材と同方向に変位
   可能であるとともに、前記駆動部材に対して所定の遊び
   量だけ相対変位可能とされ、一方向に変位することによ
   って前記可動接触子を押圧して変位させる伝動部材と、 前記伝動部材の変位位置が所定の境界位置よりも一方向
   にあるときには、前記伝動部材を一方向に付勢し、前記
   伝動部材の変位位置が前記境界位置よりも他方向にある
   ときには、前記伝動部材を他方向に付勢する付勢動作を
   実現する付勢手段とよりなり、 前記伝動部材が前記可動接触子を押圧していない状態か
   ら一方向に変位して前記境界位置にきたときには、前記
   可動接触子が規定量以上変位する直前の位置にあるよう
   に、前記境界位置が設定されていることを特徴とするス
   イッチ装置。
2. 【請求項２】 前記駆動部材及び駆動機構一組に対し
   て、前記スイッチ本体を複数備えていることを特徴とす
   る請求項１記載のスイッチ装置。
3. 【請求項３】 前記駆動部材及び前記伝動部材の変位形
   態が揺動であり、 前記駆動機構は、 前記伝動部材の揺動に応じて直線移動して前記可動接触
   子を押圧可能な摺動部材を備え、前記伝動部材が前記摺
   動部材を介して前記可動接触子を押圧する構成であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチ装置。
4. 【請求項４】 前記付勢手段は、 前記伝動部材又はこれと連動する可動部材、及びこれら
   部材を支持する側の固定部材のうちの一方に設けられた
   山形状の凸部と、 前記伝動部材又は前記可動部材、及び前記固定部材のう
   ちの他方に、前記凸部の表面に対して進退可能に装着さ
   れたプランジャと、 前記プランジャの先端が前記凸部の表面に圧接するよう
   に前記プランジャを前記凸部に向かって付勢する弾性部
   材とよりなり、 前記伝動部材の変位位置が前記境界位置にあるときに
   は、前記プランジャの先端が前記凸部の頂点に圧接し、
   前記伝動部材の変位位置が前記境界位置以外にあるとき
   には、前記プランジャの先端が前記凸部における何れか
   一方側の斜面に圧接して、前記弾性部材の付勢力の一部
   が前記伝動部材を前記境界位置から遠ざける方向に作用
   することによって、前記付勢動作を実現するものである
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のスイ
   ッチ装置。