JP2004111259A

JP2004111259A - スイッチ

Info

Publication number: JP2004111259A
Application number: JP2002273487A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nagase; 永瀬　良行
Original assignee: Niles Co Ltd
Current assignee: Valeo Japan Co Ltd
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】接点の接離を確実に行わせ、また接点開離スピードを速めることを可能とする。
【解決手段】スイッチにおいて、接点板１３を、ハウジング３側の接点板支持部１１に揺動可能に支持すると共に、接点板支持部１１を境に接点板１３の一側に、可動接点１５を設けると共に、同他側に、スチールボール３９を落とし込む加速用凹部１３ｂを設け、可動盤２３を、スイッチノブにより移動操作を受ける第１可動盤部２５とスチールボール３９を支持し第１可動盤部２５に所定範囲相対移動可能に支持された第２可動盤部２７とで形成し、第２可動盤部２７の第１可動盤部２５に対する相対移動の許容によりスチールボール３９が加速用凹部１３ｂに落ち込み接点板１３を加速用凹部１３ｂ側へ瞬時に揺動変位させ可動接点１５を固定接点５から瞬時に離間させることを特徴とする。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のパワーウインドウ、パワーシート等の電流を断続するため等に用いられるスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスイッチとしては、例えば特開平５−１６６４３５号公報や、図４〜図６に記載されたようなものがある。図４は自動車のパワーウインドウスイッチの中立位置における一部切欠側面図、図５は同ダウン動作位置における一部切欠側面図、図６はモジュールスイッチの拡大断面図である。
【０００３】
図４、図５のように、パワーウインドウスイッチ１０１はスイッチノブ１０３を備え、該スイッチノブ１０３はケース１０５に揺動操作可能に支持されている。前記スイッチノブ１０３は二股の係合足部１０７，１０９を備えている。ケース１０５内にはモジュールスイッチ１１１が収容されている。モジュールスイッチ１１１にはアップ動作側の係合部１１３、ダウン動作側の係合部１１５が設けられている。アップ動作側の係合部１１３には前記スイッチノブ１０３の短い係合足部１０７が係合可能となっており、ダウン動作側の係合部１１５には同長い係合足部１０９が係合可能となっている。
【０００４】
従って、スイッチノブ１０３の押圧操作により該スイッチノブ１０３を図４の中立位置から図５のダウン動作位置へ揺動させると係合足部１０９が係合部１１５に係合して該係合部１１５を移動させる。これによってパワーウインドウをダウン動作させることができる。スイッチノブ１０３の引き上げ操作により該スイッチノブ１０３を図４の中立位置から図５とは逆方向へ揺動させると係合足部１０７が係合部１１３に係合して該係合部１１３を移動させる。これによってパワーウインドウをアップ動作させることができる。
【０００５】
前記モジュールスイッチ１１１の断面をダウン側において示すと図６のようになっている。
【０００６】
前記モジュールスイッチ１１１は、ハウジング１１７内に常開接点側の固定接点１１９、常閉接点側の固定接点１２１が支持されている。またハウジング１１７内には回路体１２３から一体に接点板支持部１２５が立ち上げられている。この接点板支持部１２５には、接点板１２７が揺動自在に支持されている。接点板１２７の端部には、前記固定接点１１９に接離する常開接点側の可動接点１２９と、前記固定接点１２１に接離する常閉接点側の可動接点１３１が構成されている。
【０００７】
前記ハウジング１１７内には、さらにガイドレール部１３３が設けられ、可動盤１３５が移動可能に支持されている。可動盤１３５には、前記係合部１１５が一体に設けられ、ハウジング１１７の窓１３７から突出している。可動盤１３５には、ボール支持部１３９が設けられ、このボール支持部１３９の先端側に接触部材としてスチールボール１４１が収容支持されている。ボール支持部１３９内にはコイルスプリング１４３が収納され、スチールボール１４１を突出方向へ付勢している。従って、スチールボール１４１は前記接点板１２７に弾接する構成となっている。
【０００８】
前記可動盤１３５とハウジング１１７との間にもコイルスプリング１４５が介設されている。コイルスプリング１４５は、可動盤１３５を常閉接点である固定接点１２１及び可動接点１３１側に付勢している。従って、スイッチノブ１０３が図６の中立状態にあるときには、コイルスプリング１４５の付勢力によって可動盤１３５は接点板支持部１２５に対し可動接点１３１側に付勢され、該可動接点１３１側においてスチールボール１４１が接点板１２７に弾接している。この接点板１２７に対するスチールボール１４１の弾接により可動接点１３１が固定接点１２１に接触する。固定接点１２１はアース接続されているため、パワーウインドウモータの駆動回路は開となっている。
【０００９】
次に、スイッチノブ１０３を押し込めて、図５のダウン動作側に操作すると、スイッチノブ１０３の係合足部１０９が係合部１１５に係合して、可動盤１３５がコイルスプリング１４５の付勢力に抗しガイドレール１３３に沿って移動する。この移動によりスチールボール１４１が接点板１２７に対する弾接位置を変える。スチールボール１４１の接点板１２７に対する弾接位置が、接点板支持部１２５を越えて常開接点の可動接点１２９側へ移動すると、接点板１２７が揺動変位し、可動接点１２９が固定接点１１９に接触する。この接触により固定接点１１９、可動接点１２９、接点板１２７、接点板支持部１２５、回路体１２３の閉回路が形成され、パワーウインドウモータに電流が供給される。この電流の供給によって、パワーウインドウモータが回転し、パワーウインドウがダウン動作する。
【００１０】
前記スイッチノブ１０３の押し込めを解除すると、コイルスプリング１４５の付勢力によって可動盤１３５が図６の位置へ復帰し、可動接点１２９が固定接点１１９から離間し、可動接点１３１が固定接点１２１に再び接触する。従って、パワーウインドモータのダウン動作側の駆動回路は開となり、パワーウインドウのダウン動作が停止する。
【００１１】
前記スイッチノブ１０３を引き上げたときは、係合足部１０７が係合部１１３に係合して移動させ、スイッチノブ１０３の引き上げを解除したときには係合部１１３がコイルスプリングの付勢力によって元の位置に復帰する。従って、ダウン動作側と同様にパワーウインドウをアップ動作させることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなスイッチでは、可動盤１３５と接点板１２７に弾接するスチールボール１４１との相対位置が弾接方向にのみ変位可能な構成となっているため、可動盤１３５の変位とスチールボール１４１の接点板１２７に対する弾接ポイントの変位とが１対１となっている。従って、固定接点１１９に対する可動接点１２９の接点開離スピード、すなわち可動接点１２９が固定接点１１９に接触している状態から離れるときのスピードは、スイッチノブ１０３による可動盤１３５の操作スピードによって決まることになる。このためスイッチノブ１０３による可動盤１３５の操作スピードが遅くなったり、可動接点１２９と固定接点１１９との間隔が狭くなった状態で可動盤１３５の操作が停止されることによって、近接する可動接点１２９と固定接点１１９との間にアーク放電が発生し、接点を消耗させて耐久性が低下するという問題を招く恐れがあった。このため接点開離スピードをより速め、或いはスイッチノブの操作を操作初期に途中で停止しても接点を大きく離間させるようにすることが課題となっていた。
【００１３】
本発明は、接点を確実に離間させると共に接点開離スピードを速め、アーク放電を抑制して、耐久性の高いスイッチの提供を課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ハウジング側に設けられた固定接点と、前記固定接点に対し接離して電流の給断を行う可動接点と、前記ハウジング側に設けられた接点板支持部に揺動変位可能に支持され前記可動接点が設けられた接点板と、前記ハウジング側に支持され前記接点板に弾接する接触部材と、前記ハウジング側に移動可能に支持され前記接触部材を支持しながらスイッチノブの操作に基づき移動し前記接触部材の前記接点板に対する弾接位置を変える可動盤とを備え、前記スイッチノブの操作に基づき前記可動盤を移動させ前記接触部材が前記接点板に対して弾接位置を変え該接点板を揺動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イッチにおいて、前記接点板支持部を境に前記接点板の一側に、前記可動接点を設けると共に、同他側に、前記接触部材を落とし込む加速用凹部を設け、前記可動盤を、前記スイッチノブにより移動操作を受ける第１可動盤部と前記接触部材を支持し前記第１可動盤部に所定範囲相対移動可能に支持された第２可動盤部とで形成し、前記スイッチノブの操作に基づき前記第１可動盤部を介して第２可動盤部を移動させ前記接触部材が前記接点板に対し前記接点板支持部を越え前記可動接点側へ移動することで前記接点板を前記可動接点側へ揺動変位させて前記可動接点を前記固定接点に接触させ、前記第１可動盤部を介して第２可動盤部の前記移動が戻され前記接点板に対し前記接点板支持部を越えて前記接触部材の移動が戻るとき前記第２可動盤部の前記第１可動盤部に対する相対移動の許容により前記接触部材が前記加速用凹部に落ち込み前記接点板を前記加速用凹部側へ瞬時に揺動変位させ前記可動接点を前記固定接点から瞬時に離間させることを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載のスイッチであって、前記接点板は、前記接点板支持部を境に前記可動接点側に前記接触部材を落とし込む他の加速用凹部を設けたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明では、ハウジング側に設けられた固定接点と、前記固定接点に対し接離して電流の給断を行う可動接点と、前記ハウジング側に設けられた接点板支持部に揺動変位可能に支持され前記可動接点が設けられた接点板と、前記ハウジング側に支持され前記接点板に弾接する接触部材と、前記ハウジング側に移動可能に支持され前記接触部材を支持しながらスイッチノブの操作に基づき移動し前記接触部材の前記接点板に対する弾接位置を変える可動盤とを備え、前記スイッチノブの操作に基づき前記可動盤を移動させ前記接触部材が前記接点板に対して弾接位置を変え該接点板を揺動変位させて前記可動接点を前記固定接点に接離させることができる。
【００１７】
しかも、前記接点板支持部を境に前記接点板の一側に、前記可動接点を設けると共に、同他側に、前記接触部材を落とし込む加速用凹部を設け、前記可動盤を、前記スイッチノブにより移動操作を受ける第１可動盤部と前記接触部材を支持し前記第１可動盤部に所定範囲相対移動可能に支持された第２可動盤部とで形成したため、前記スイッチノブの操作に基づき前記第１可動盤部を介して第２可動盤部を移動させ前記接触部材が前記接点板に対し前記接点板支持部を越えて移動することで前記接点板を前記可動接点側へ揺動変位させ前記可動接点を前記固定接点に接触させ、前記第１可動盤部を介して第２可動盤部の前記移動が戻され前記接点板に対し前記接点板支持部を越えて前記接触部材の移動が戻るとき前記第２可動盤部の前記第１可動盤部に対する相対移動の許容により前記接触部材が前記加速用凹部に落ち込み前記接点板を前記加速用凹部側へ瞬時に揺動変位させ前記可動接点を前記固定接点から瞬時に離間させることができる。
【００１８】
前記可動接点の固定接点に対する接点開離スピードは、スイッチノブの操作スピードに拘わらず、前記第２可動盤部の前記第１可動盤部に対する相対移動の許容により前記接触部材が前記加速用凹部に落ち込む作用に依存するため、スイッチノブの操作により第１可動盤部の移動を操作初期に途中で停止しても固定接点に対する可動接点の離間を確実に行わせることが可能となり、且つスイッチノブの操作により第１可動盤部の移動を遅くしても接点開離スピードを速くすることができる。従って、接点間のアーク放電が抑制され、接点消耗を抑制し、耐久性を高めることができる。
【００１９】
請求項２の発明では、請求項１の発明の効果に加え、前記接点板は、前記接点板支持部を境に前記可動接点側に前記接触部材を落とし込む他の加速用凹部を設けたため、接触部材が接点板支持部を越えて移動すると第２可動盤部の第１可動盤部に対する相対移動の許容により、前記接触部材が前記他の加速用凹部内に落ち込み、前記接点板を前記可動接点側へ揺動変位させることができる。このため前記可動接点を固定接点に瞬時に接触させ、接点間のアーク放電が抑制され、接点消耗を抑制し、耐久性を高めることができる。また、加速用凹部が位置決め凹部としても機能し、前記可動接点の固定接点に対する接触を確実に保持させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の一実施形態に係り、図１は常開接点離間状態におけるモジュールスイッチの断面図、図２は常開接点接触状態におけるモジュールスイッチの断面図、図３は常開接点が接触状態から離間状態へ移行する直前の中立状態におけるモジュールスイッチの断面図である。
【００２１】
まず図１のように、本発明実施形態のモジュールスイッチ１も基本的には図６と同様な構成となっており、図４，図５のようにして用いられ、例えばパワーウインドウスイッチとして構成されている。但し、スイッチとしてはパワーウインドウスイッチに限らず、パワーシートの操作スイッチなど他の種々のスイッチとして構成することも可能である。
【００２２】
図１のモジュールスイッチ１も、図６のモジュールスイッチ１１１と同様に、ハウジング３内に固定接点５，７が設けられ、固定接点５，７間の中央部に回路体９と一体の接点板支持部１１が設けられている。前記接点板支持部１１には、接点板１３が揺動自在に支持され、該接点板１３に前記接点板支持部１１を境に一側の一端部に可動接点１５が設けられ、他側の他端部に他の可動接点１７が設けられている。
【００２３】
前記固定接点５及び可動接点１５は、常開接点として設けられ、可動接点１５が固定接点５に対し接離し、例えばパワーウインドウモータに対し電流の給断を行う構成となっている。前記固定接点７及び可動接点１７は、常閉接点として設けられ、固定接点７はアース接続されている。
【００２４】
前記接点板１３には中央部に揺動係合部１３ａが突出形成されている。接点板１３はこの揺動係合部１３ａにおいて前記接点板支持部１１に揺動可能に支持されている。前記接点板支持部１１を境にして前記接点板１３の他側である前記可動接点１７側には後述するスチールボールを落とし込む加速用凹部１３ｂが設けられている。また前記接点板支持部１１を境にして前記接点板１３の一側である前記可動接点１５側には後述するスチールボールを落とし込む他の加速用凹部１３ｃが設けられている。これら前記加速用凹部１３ｂ及び他の加速用凹部１３ｃは前記揺動係合部１３ａを挟んで隣接し、加速用凹部１３ｂ、揺動係合部１３ａ、及び他の加速用凹部１３ｃ間の断面はほぼＷ形状となっている。
【００２５】
また前記モジュールスイッチ１は、図９のモジュールスイッチ１１１と同様にハウジング３内に形成されたガイドレール部２１に可動盤２３が移動可能に支持されている。この可動盤２３は、第１可動盤部２５と第２可動盤部２７とから形成されている。
【００２６】
前記第１可動盤部２５には係合部２８が突設され、図４，図５と同様にスイッチノブの係合足部に係合可能となっている。また第１可動盤部２５には、遊動空間部２９が設けられている。遊動空間部２９は前記接点板１３側に開口し、ガイドレール部２１に沿った方向において前記係合部２８の中心振り分けで前記常閉接点の可動接点１７側に若干長くなるように設定されている。この第１可動盤部２５とハウジング３との間には、コイルスプリング３１が介設されている。従って、可動盤２３は第１可動盤部２５がコイルスプリング３１の付勢力を受けることにより常閉接点である固定接点７及び可動接点１７側に図１のように位置決められている。
【００２７】
前記第２可動盤部２７は遊動部３３及びボール支持部３５からなっている。前記遊動部３３は可動盤２３の移動方向に対し前記第１可動盤部２５の遊動空間部２９の長さよりも短く形成されている。第２可動盤部２７は前記遊動部３３が前記第１可動盤部２５の遊動空間部２９に支持され、可動盤２３の移動方向で第２可動盤部２７が第１可動盤部２５に所定範囲相対移動可能に支持された構成となっている。
【００２８】
前記第２可動盤部２７はボール支持部３５から遊動部３３にかけて収容孔３７を有している。第２可動盤部２７のボール支持部２７には接触部材としてのスチールボール３９が支持されている。スチールボール３９は前記収容孔３７内に収容されたコイルスプリング４１により接点板１３側へ突出するように付勢されている。これによりスチールボール３９は接点板１３に弾接し、可動盤２３の移動と共に接点板１３に対する弾接位置を変える構成となっている。すなわち、スイッチノブの操作で可動盤２３の第１可動盤部２５がガイドレール部２１に沿って移動すると、第１可動盤部２５と共に第２可動盤部２７もガイドレール部２１に沿って移動し、スチールボール３９が前記接点板１３に弾接しながら接点板１３に対して移動する。
【００２９】
次に作用を説明する。スイッチ操作前の中立状態において、可動盤２３は第１可動盤部２５がコイルスプリング３１の付勢力を受けることにより常閉接点である固定接点７及び可動接点１７側に図１のように位置決められている。このときスチールボール３９は加速用凹部１３ｂ内に位置決められ、第２可動盤部２７は第１可動盤部２５の遊動空間部２９内で偏って位置し、遊動空間部２９の一側の壁面２９ａに突き当たって位置決められている。この状態でスチールボール３９の中心は、接点板支持部１１及び第１可動盤部２５の係合部２８の中心（図１において可動盤２３の原位置の中心Ｎ）よりも可動接点１７側に位置し、図１のように可動接点１７が固定接点７に接触した状態となっている。この状態では、パワーウインドウモータの駆動回路は開となっている。
【００３０】
次に図５と同様のスイッチノブの操作で、スイッチノブの係合足部が第１可動盤部２５の係合部２８に係合すると、第１可動盤部２５がガイドレール部２１に沿ってコイルスプリング３３の付勢力に抗し移動する。同時に第２可動盤部２７の遊動部３３が第１可動盤部２５の壁面２９ａに押され、第２可動盤部２７が第１可動盤部２５と共にガイドレール部２１に沿って移動する。この移動によって、スチールボール３９は図３のように接点板支持部１１上で揺動係合部１３ａに乗り上げる。但し、接点板１３は、図３の二点鎖線で示すように図１と同じ状態を維持している。スチールボール３９が揺動係合部１３ａを乗り越えるとコイルスプリング４１の付勢力によりスチールボール３９は加速用凹部１３ｃに瞬時に落ち込む。このとき第２可動盤部２７の遊動部３３が第１可動盤部２５の遊動空間部２９に対しその相対移動が許容されて先行し、遊動部３３は遊動空間部２９内の他の壁部２９ｂに突き当たる。
【００３１】
そして、接点板１３は瞬時に揺動変位し、常開接点側の可動接点１５が固定接点に図２のように瞬時に接触する。この接触はスチールボール３９が他の加速用凹部１３ｃ内に位置することで位置決められ、固定接点５、可動接点１５、接点板１３、接点板支持部１１、回路体９の閉回路形成によってパワーウインドウモータに電流が供給される。
【００３２】
次にスイッチノブの操作から手を放すと、可動盤２３の第１可動盤部２５がコイルスプリング３１の付勢力によってガイドレール２１上を復帰移動する。この第１可動盤部２５の復帰移動によって第２可動盤部２７の遊動部３３が第１可動盤部２５の壁面２９ｂに押され、第２可動盤部２７が第１可動盤部２５と共にガイドレール部２１に沿って移動する。この移動途中において、スチールボール３９は図３のように接点板支持部１１上で揺動係合部１３ａに乗り上げる。この図３の状態では常開接点側の可動接点１５は固定接点５に接触した状態となっている。
【００３３】
前記可動盤２３がさらに移動してスチールボール３９が揺動係合部１３ａを乗り越え加速用凹部１３ｂ側に至るとコイルスプリング４１の付勢力によりスチールボール３９が加速用凹部１３ｂ内に瞬時に落ち込む。このとき第２可動盤部２７の遊動部３３が第１可動盤部２５の遊動空間部２９内に対しその相対移動が許容されて復帰方向へ先行し、第２可動盤部２７の遊動部３３が第１可動盤部２５の遊動空間部２９内の壁部２９ａに突き当たる。
【００３４】
そして、接点板１３は瞬時に揺動変位し、図３の状態から図１の状態のように可動接点１５が固定接点５から瞬時に離間し、可動接点１７が固定接点７に接触する。
【００３５】
このときの接点開離スピードは、スチールボール３１が接点板１３に対し移動することによる接点板１３の単なる揺動ではなく、前記第２可動盤部２７の前記第１可動盤部２５に対する相対移動の許容により前記スチールボール３９が前記加速用凹部１３ｂに落ち込む作用に依存するため、スイッチノブの操作により第１可動盤部２５の移動を遅くしても接点開離スピードを速くすることができる。またスイッチノブの操作により第１可動盤部２５の移動を操作初期に途中で停止しても固定接点５に対する可動接点１５の離間を確実に行わせることが可能となる。従って、接点間のアーク放電が抑制され、接点消耗を抑制し、耐久性を高めることができる。
【００３６】
また本実施形態では、前記接点板１３は、前記接点板支持部１１を境に前記可動接点１５側に前記スチールボール３９を落とし込む他の加速用凹部１３ｃが設けられているため、可動接点１５が固定接点５に接触する際にも接点接触スピードを速めることができ、スイッチノブの操作により第１可動盤部２５の移動を遅くしても接点接触スピードを速くすることができる。またスイッチノブの操作により第１可動盤部２５の移動を操作初期に途中で停止しても固定接点５に対する可動接点１５の接触を確実に行わせることが可能となる。従って、かかる点においても接点間のアーク放電が抑制され、接点消耗を抑制し、耐久性を高めることができる。なお、前記他の加速用凹部１３ｃは省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る常開接点離間状態におけるモジュールスイッチの断面図である。
【図２】一実施形態に係り、常開接点接触状態におけるモジュールスイッチの断面図である。
【図３】一実施形態に係り、中立状態におけるモジュールスイッチの断面図である。
【図４】従来のパワーウインドウスイッチの中立状態の一部切欠断面図である。
【図５】従来のパワーウインドウスイッチのダウン動作位置における一部切欠側面図である。
【図６】従来のモジュールスイッチの常開接点離間状態における断面図である。
【符号の説明】
３　ハウジング
５，７　固定接点
１１　接点板支持部
１３　接点板
１３ｂ　加速用凹部
１３ｃ　他の加速用凹部
１５，１７　可動接点
３１　スチールボール（接触部材）

Claims

ハウジング側に設けられた固定接点と、
前記固定接点に対し接離して電流の給断を行う可動接点と、
前記ハウジング側に設けられた接点板支持部に揺動変位可能に支持され前記可動接点が設けられた接点板と、
前記ハウジング側に支持され前記接点板に弾接する接触部材と、
前記ハウジング側に移動可能に支持され前記接触部材を支持しながらスイッチノブの操作に基づき移動し前記接触部材の前記接点板に対する弾接位置を変える可動盤とを備え、
前記スイッチノブの操作に基づき前記可動盤を移動させ前記接触部材が前記接点板に対して弾接位置を変え該接点板を揺動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イッチにおいて、
前記接点板支持部を境に前記接点板の一側に、前記可動接点を設けると共に、同他側に、前記接触部材を落とし込む加速用凹部を設け、
前記可動盤を、前記スイッチノブにより移動操作を受ける第１可動盤部と前記接触部材を支持し前記第１可動盤部に所定範囲相対移動可能に支持された第２可動盤部とで形成し、
前記スイッチノブの操作に基づき前記第１可動盤部を介して第２可動盤部を移動させ前記接触部材が前記接点板に対し前記接点板支持部を越えて移動することで前記接点板を前記可動接点側へ揺動変位させて前記可動接点を前記固定接点に接触させ、前記第１可動盤部を介して第２可動盤部の前記移動が戻され前記接点板に対し前記接点板支持部を越えて前記接触部材の移動が戻るとき前記第２可動盤部の前記第１可動盤部に対する相対移動の許容により前記接触部材が前記加速用凹部に落ち込み前記接点板を前記加速用凹部側へ瞬時に揺動変位させ前記可動接点を前記固定接点から瞬時に離間させることを特徴とするスイッチ。
請求項１記載のスイッチであって、
前記接点板は、前記接点板支持部を境に前記可動接点側に前記接触部材を落とし込む他の加速用凹部を設けたことを特徴とするスイッチ。