JP2004111260A

JP2004111260A - スイッチ

Info

Publication number: JP2004111260A
Application number: JP2002273488A
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】ハウジング側に設けられた固定接点５と、固定接点５に対し接離して電流の給断を行う可動接点１５と、ハウジング３側に揺動可能に支持され可動接点１５が設けられた接点板１３と、ハウジング３側に支持され接点板１３に弾接しながらスイッチノブの操作に基づき接点板１３に対する弾接位置を変えるスチールボール３７とを備え、スイッチノブの操作に基づきスチールボール３７が接点板１３に対して移動し接点板１３を揺動変位させて可動接点１５を固定接点５に接離させるスイッチにおいて、ハウジング３側と接点板１３との間に、接点板１３の揺動変位を接点開離方向へ付勢する板ばね２１を設けたことを特徴とする。
【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６の中立位置から図７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６の中立位置から図７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４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揺動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しながらスイッチノブの操作に基づき前記接点板に対する弾接位置を変える接触部材とを備え、前記スイッチノブの操作に基づき前記接触部材が前記接点板に対して移動し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、前記ハウジング側と接点板との間に、前記接点板の揺動変位を接点開離方向へ付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載のスイッチであって、前記付勢部材は、板ばね、コイルばね、又はトーションばねであることを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のスイッチであって、前記ハウジング側に、前記接点板の先端部に対向する受け部を設け、前記接点板の先端部と前記受け部との間に前記付勢部材を介設したことを特徴とする。
【００１７】
【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揺動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しながらスイッチノブの操作に基づき前記接点板に対する弾接位置を変える接触部材とを備え、前記スイッチノブの操作に基づき前記接触部材が前記接点板に対して移動し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。
【００１８】
しかも、前記ハウジング側と接点板との間に、前記接点板の揺動変位を接点開離方向へ付勢する付勢部材を設けたため、付勢部材の付勢力を持った接点板の揺動復帰により可動接点を固定接点から離間させることができる。
【００１９】
そして、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、付勢部材による接点板の付勢力を持った強制的な揺動復帰作用に依存するため、スイッチノブの操作を操作初期に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が遅い傾向にあっても付勢力の作用により接点開離スピードを強制的に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。
【００２０】
請求項２の発明では、請求項１の発明の効果に加え、前記付勢部材は、板ばね、コイルばね、又はトーションばねであるため、簡単な構造により接点板に付勢力を持った揺動復帰を行わせることができ、接点をより確実に離間させることができ且つ接点開離スピードをより確実に速くすることができる。
【００２１】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明の効果に加え、前記ハウジング側に、前記接点板の先端部に対向する受け部を設け、前記接点板の先端部と前記受け部との間に前記付勢部材を介設したため、付勢部材を容易に取り付けることができる。
【００２２】
【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は接点板中立状態におけるモジュールスイッチの断面図、図３は常開接点接触状態におけるモジュールスイッチの断面図である。
【００２３】
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。
【００２４】
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の一端部に可動接点１５が設けられ、他端部に他の可動接点１７が設けられている。
【００２５】
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。
【００２６】
そして、本実施形態では特に、前記ハウジング３側に、前記固定接点５に対し前記接点板支持部１１の反対側に位置する受け部１９が設けられている。この受け部１９はハウジング３に平坦面で形成されている。
【００２７】
前記接点板１３は金属板で形成され、中央部に平坦な揺動係合部１３ａが形成されている。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の前記可動接点１７側に後述するスチールボールを位置決める凹部１３ｂが前記揺動係合部１３ａに隣接して設けられている。前記接点板支持部１１を境にして前記接点板１３の前記可動接点１５側には前記揺動係合部１３ａに隣接する斜面１３ｃが設けられている。接点板１３の先端部である常開接点側先端部１３ｄは前記受け部１９側まで延設され、受け部１９が常開接点側先端部１３ｄに対向する構成となっている。
【００２８】
前記接点板１３の前記常開接点側先端部１３ｄと前記受け部１９との間には付勢部材として波形に形成された板ばね２１が介設されている。板ばね２１の一端の足部２３は前記受け部１９に固着され、同他端の足部２５は前記接点板１３の常開接点側先端部１３ｄに固着されている。板ばね２１の強さは、スイッチノブの操作力と接点板１３の揺動復帰速度との兼ね合いで決定される。こうして、前記ハウジング３側と接点板１３との間に、前記接点板１３の揺動変位を接点開離方向へ付勢する付勢部材を設けた構成となっている。
【００２９】
また前記モジュールスイッチ１は、図６のモジュールスイッチ１１１と同様にハウジング３内に形成されたガイドレール部２７に可動盤２９が移動可能に支持されている。可動盤２９には、係合部３１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。
【００３０】
前記可動盤２９にはボール支持部３３にコイルスプリング３５で付勢された接触部材としてのスチールボール３７が支持されている。スチールボール３７は、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２９がガイドレール部２７に沿って移動すると、スチールボール３７は前記接点板１３に弾接しながら接点板１３に対する弾接位置を変える構成となっている。この場合、前記コイルスプリング３５の弾発力は、前記板ばね２１の弾発力よりも大きく設定されている。
【００３１】
前記可動盤２９とハウジング３との間には、コイルスプリング３９が介設されている。従って、可動盤２９はコイルスプリング３９の付勢力によって常閉接点である固定接点７及び可動接点１７側に位置決められている。
【００３２】
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は、コイルスプリング３９の付勢力によって可動盤２９が常閉接点である固定接点７及び可動接点１７側に位置決められ、スチールボール３１は凹部１３ｂ内に落ち込んで安定している。このときスチールボール３１の中心は、接点板支持部１１に対し可動接点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。
【００３３】
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可動盤２９の係合部３１に係合すると、可動盤２９がガイドレール部２７に沿ってコイルスプリング３９の付勢力に抗し移動する。この移動によって、スチールボール３７は図２のように揺動係合部１３ａ側へ移行し、接点板１３に対する弾接位置を変えて中立状態へ移行する。
【００３４】
この中立状態からスチールボール３１の中心が接点板支持部１１に対し常開接点である可動接点１５側へさらに移動すると、接点板１３は図３のように揺動変位する。この場合、前記のようにコイルスプリング３５の弾発力が前記板ばね２１の弾発力よりも大きく設定されているため、受け部１９に対し接点板１３の常開接点側先端部１３ｄが無理なく接近して板ばね２１は撓められる。
【００３５】
前記接点板１３が揺動変位すると、図３のように可動接点１５が固定接点５に接触し、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。
【００３６】
次にスイッチノブの操作から手を放すと、可動盤２９はコイルスプリング３９の付勢力によってガイドレール２７上を復帰移動する。この可動盤２９の復帰移動によって、スチールボール３７が図３の状態から凹部１３ｂ方向へ戻り始める。
【００３７】
前記スチールボール３７が、図３の状態から図２の状態のように接点板支持部１１の位置まで移動すると、コイルスプリング３５による接点板１３の常開接点側（可動接点１５側）への圧力はほぼ零となる。従って、接点板１３の常開接点側（可動接点１５側）に作用するばね力は板ばね２１の反発力のみとなる。このため、前記板ばね２１の反発により常開接点側先端部１３ｄが受け部１９に対し離間するように接点板１３が瞬時に移動する。この移動により前記接点板１３は瞬時に揺動復帰し、図２の中立状態を経て図１の状態へ戻る。これによって、図３から図２，図１のように可動接点１５が固定接点５に対し瞬時に離間する。
【００３８】
このときの接点開離スピードは、スチールボール３７が接点板１３に対し移動することによる接点板１３の揺動だけではなく、接点板１３への板ばね２１の前記ばね力を付加した揺動復帰であるため、図３の状態から図１の状態へ接点板１３が一気に復帰し、可動接点１５が固定接点５から高速の接点開離スピードで離間する。このため、スイッチノブの操作がゆっくり行われたとしても、スチールボール３７が図３の位置から図２の位置へ僅かに移動すれば板ばね２１の反発力で接点板１３が図３の状態から図１の状態へ強制的に瞬時に揺動復帰する。従って、可動接点１５の固定接点５に対する接点開離スピードは極めて速く、アーク放電を確実に抑制することができ、耐久性を大幅に高めることができる。また、接点板１３とスチールボール３７とは摺動面以外に接触していないので、スイッチノブの操作が操作初期に途中で停止され、スチールボール３７の動きが止まっても、スチールボール３７が図３の位置から図２の位置へ僅かに移動していれば、板ばね２１の反発力で接点板１３を図３の状態から図１の状態へ強制的に瞬時に揺動復帰させることができ、接点を確実に離間させることができる。
【００３９】
本実施形態では可動盤２９がコイルスプリング３９の付勢力により図３の移動位置から図１の位置へ復帰するため、スチールボール３７が位置決め凹部１３ｂへ強制的に戻ることになる。従って、このスチールボール３７のコイルスプリング３９の付勢力を介した戻りで接点板１３の揺動復帰が行われ、このことと相俟って前記板ばね２１による接点開離スピードの高速化を確実に達成することができる。
【００４０】
前記スチールボール３７が接点板支持部１１を越えて接点板１３の位置決め凹部１３ｂに落ち込むと、他方の可動接点１７が固定接点７に図１のように接触した状態で接点板１３が位置決められる。このとき、接点板１３の常閉接点側にはコイルスプリング３５及び板ばね２１のばね力が全て作用することとなり、可動接点１７の固定接点７に対する接触を確実に保持させることができる。
【００４１】
なお、付勢部材は、接点開離スピードを高めることができれば良く、種類、設定位置、個数等は自由である。例えば、付勢部材の種類は板ばねに限らずコイルばね、トーションばね等を用いることもできる。図１において接点板１３の常開接点側先端部１３ｄの上側とハウジング３との間に引っ張りのばねを設けることにより付勢部材とすることもできる。常閉接点側に引っ張りまたは圧縮のばねを設けることで付勢部材とすることもできる。さらに、これらいくつかのばねを組み合わせて用いることもできる。
【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、接点板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３】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
１５，１７　可動接点
１９　受け部
２１　板ばね（付勢部材）
３７　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揺動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しながらスイッチノブの操作に基づき前記接点板に対する弾接位置を変える接触部材とを備え、
前記スイッチノブの操作に基づき前記接触部材が前記接点板に対して移動し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、
前記ハウジング側と接点板との間に、前記接点板の揺動変位を接点開離方向へ付勢する付勢部材を設けた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、
前記付勢部材は、板ばね、コイルばね、又はトーションばねの何れかであることを特徴とするスイッチ。
請求項１又は２記載のスイッチであって、
前記ハウジング側に、前記接点板の先端部に対向する受け部を設け、
前記接点板の先端部と前記受け部との間に前記付勢部材を介設したことを特徴とするスイッチ。