JP2004241144A - ロータリースイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリースイッチの気密性及び液密性の向上、可動ツマミ部の回転角度に応じてスイッチ開閉される作動位置の精確性を向上する。
【解決手段】パッキン５０には、パッキン本体５２の外周縁に２つの突起部５１を設け、パッキン本体５２の内周縁に開口面に向かって環状に形成された弾性舌片Ａ５３及び弾性舌片Ｂ５４を設け、該突起部５１を除き縦断面が略Ｋ字形になるように形成する。
また、スイッチ本体部２０の上面開口部１２の内径より、該突起部を除く該パッキン本体５２の外径５５の方を大きくして、該パッキン５０を該開口部１２に圧入することにより、可動ツマミ部４０の軸外周面４１を該パッキン本体５２の内周縁に環状に形成された弾性舌片Ａ５３及び／又は弾性舌片Ｂ５４の先端で側面から押圧するようにする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用環境の過酷な自動車のドアロックの開閉やパワーウィンドガラスの位置等の位置検出や電気制御に用いられるロータリースイッチに係るものであり、詳しくは固定接片を有するスイッチ本体部と、可動接片と、可動ツマミ部と、パッキンと、可動ツマミ押え金具部と、からなるロータリースイッチにおいて、外気に含まれる水分（雨、洗車等による水滴そのもの、又それらの起因による高湿度の水分も含む。）からの気密性及び液密性の向上、可動ツマミ部の回転角度に応じてスイッチ開閉される作動位置の精確性の向上を目的に、ロータリースイッチ及び／又はロータリースイッチの構成品等の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から建設機材や自動車に用いられているロータリースイッチには数種類の構造のものが知られている。
先ず、固定接片を有し略中央部に凹部（軸受部）を有するスイッチ本体部と、可動接片と、抜け止めワッシャと、パッキン（環状のシール部材）と、該スイッチ本体部の凹部に軸持される凸形の軸を有する可動アーム部と、からなるロータリースイッチが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１においては、若干弾性のある合成樹脂材で作られ、内周縁（５ａ）には環状の弾性舌片（５ｂ）を有する環状のシール部材（５）を採用している旨の記載等があることから、環状の弾性舌片（５ｂ）で可動アーム部を押圧し、縦断面が略レ字形のパッキンが既に知られていた。発明者による調査においては、習動性と気密性及び液密性等との信頼性に若干の問題を有していていることを確認した。
【０００３】
次に、固定接片を有するボディと略中央部に凸形の長軸とを有するスイッチ本体部と、可動接片（可動ツマミ部の回動動作により固定接片と接離する回動接片）と、パッキン（Ｏリング）と、該スイッチ本体部の凸形の長軸に挿入され回動可能な凹部を有する可動ツマミ部（回転子、ロータ）と、からなるロータリースイッチが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
また、可動ツマミ部の回動をスムーズにするための改善技術も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
特許文献２においては、ボディ２には固定接片１のインサート成形（１回目）時の金型の位置決めピンによる孔Ａが形成されていた旨の記載、及び２回目のインサート成形で防水性を確保する旨の記載等があることから、固定接片に位置決め孔（貫通孔）を設けることは既に知られていたが、ボディ２にも（金型の位置決めピンによる）貫通孔ができてしまうための問題点も有していたことが知られている。
【０００４】
次に、固定接片を有し略中央部に凸形の短軸を有するスイッチ本体部と、可動接片と、該スイッチ本体部の凸形の短軸に挿入され回動可能な凹部を有する軸を略中央部に形成された可動ツマミ部と、パッキン（Ｘリング）と、可動ツマミ押え部と、からなるロータリースイッチが知られている（例えば、特許文献４参照。）。
また、パッキンの代わりに、可動ツマミ部と可動ツマミ押え部との間にグリスを充填したロータリースイッチが知られている（例えば、特許文献５参照。）。発明者による調査においては、特許文献４の公開技術は、Ｏリングよりも捻じれやすく容易に皺められやすい（しわ：本願においては、Ｏリング等の環状パッキン（ゴム）において可動ツマミ部等との摩擦抵抗等により延びてしまった部分と縮んでしまった部分が無作為に発生することを意味し、一般的には表面にこまかい筋目の縮みよったものと解釈される。）Ｘリングを採用しているので、習動性が向上しても、捻じによる気密性及び液密性等の信頼性に問題を有していることを確認した。
【０００５】
【特許文献１】
実全昭６３−２６９３５号公報（第１−６頁、第１図）
【特許文献２】
特開平５−２９０６７７号公報（第２頁、第１図）
【特許文献３】
特開平６−２８９５１号公報（第２頁、第１図）
【特許文献４】
特開２００１−２０２８５２号公報（第２頁、第１−３図）
【特許文献５】
特開２００１−１４９７６号公報（第２頁、第１−３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のロータリースイッチに用いられているＯリング、Ｘリング等のパッキンは、長期の使用環境の過酷な状態においては、可動ツマミ部の回動により、パッキンに捻じれや無作為に皺められる不具合等が発生し、一時的にせよ隙間ができて、気密性及び液密性等の防水性能の劣化が確認されている。
同様に、略レ字形のパッキンにおいては、パッキンに塗布されたグリスに粘性がある時は、摺動（摩擦）抵抗が低減されているので、可動アーム部の回動がスムーズであるが、該粘性が低下すると、そのスムーズ性の劣化も確認されている。
【０００７】
また、前記のように、固定接片に位置決め孔（貫通孔）を設けることにより、１回目のインサート成形時に形成されるボディにも貫通孔ができてしまい、２回目のインサート成形で初めて防水性が確保できるスイッチ本体部が形成されるという複雑な製造工程が要求されていた。
同様に、複数回のインサート成形が起因と想定される位置ずれや、固定接片のみの位置決めだけでは、精確な可動ツマミ部の回転角度に応じてスイッチ開閉される作動位置が確保できないので、長期の使用環境の過酷な自動車用ロータリースイッチとしての歩留が良く無かった。
【０００８】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、気密性及び液密性の向上、可動ツマミ部の回転角度に応じてスイッチ開閉される作動位置の精確性の向上が期待できるロータリースイッチを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のロータリースイッチは、上面が開口し該上面端面部に複数の凹部（後述するパッキン本体外周縁に設けられた突起部が嵌合出来れば、形状は問わない。）を有し内底面に端子部と一体に金属（例えば、真鍮に銀メッキ等）で形成された固定接片を複数個有し合成樹脂（例えば、ポリアセタール樹脂）で形成されたスイッチ本体部と、該固定接片を摺動し金属（例えば、燐青銅に金メッキ等）で形成された略環形円板状の可動接片（可動ツマミ部の回動動作により固定接片と接離する回動接片）と、該可動接片が取り付けられ（固定してもしなくても良い。）合成樹脂（例えば、ポリアセタール樹脂）で形成された可動ツマミ部と、気密及び液密を目的とし軟質材（例えば、ゴム）で形成された略環状のパッキンと、該スイッチ本体部に固定され複数の掛止爪を有する可動ツマミ押え金具部（例えば、ステンレス板）と、からなるロータリースイッチにおいて、パッキン本体外周縁には該スイッチ本体部の凹部に嵌合できる突起部（該スイッチ本体部の凹部に嵌合して捻じれ止めが出来れば、形状は問わない。）を複数設け、パッキン本体内周縁には該可動ツマミ押え金具部側の開口面に向かって環状に形成された弾性舌片Ａと、該可動接片側の開口面に向かって環状に形成された弾性舌片Ｂ（弾性舌片Ａと同形状でも異形状でも良い。）と、を設け、該突起部を除き縦断面が略Ｋ字形（略Ｖ字又は略Ｙ字を横にした形も含む。）にしたパッキンを備えたことを特徴とする。
【００１０】
細部においては、該スイッチ本体部の上面開口部の内径より、該突起部を除く該パッキン本体の外径の方を大きくして、該パッキンを該開口部に圧入することにより、該パッキン本体の内周縁に環状に形成された弾性舌片Ａ及び／又は弾性舌片Ｂの先端で該可動ツマミ部の軸外周面を側面から押圧することを特徴とする。
【００１１】
また、該スイッチ本体部に精確に配設することを目的に、各々の固定接片には該可動接片が摺動しない部分に凹凸及び／又は貫通孔を設け（位置決め用支点１）、複数個の固定接片が連結（位置決め用支点２）されている状態で複数箇所の位置決め用支点で支持しておいて、１回のインサート成形でスイッチ本体部を形成したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例のロータリースイッチ１０の分解斜視図であり、図２は本発明の一実施例のロータリースイッチ１０の右側面断面図である。
本発明の一実施例のロータリースイッチ１０は、上面が開口し該上面端面部に２つの凹部１３（後述するパッキン本体５２の外周縁に設けられた略角形の突起部５１と嵌合できる。）を有し内底面に真鍮に銀メッキしたもので形成された３個の固定接片２２（その端子部２６）、２３（その端子部２７）、２４（その端子部２８）を有しポリアセタール樹脂で取付先（例えば、自動車のドアのスイッチ取付部）の形状に合わせて形成されたスイッチ本体部２０と、該固定接片２２、２３、２４を摺動し燐青銅に金メッキしたもので形成された略環形円板状の可動接片３０（不図示ではあるが、接点を有するものでも良い。）と、該可動接片３０が取り付けられ（本発明の一実施例においては、該可動接片３０を熱溶着で固定した。）ポリアセタール樹脂で形成された可動ツマミ部４０（ツマミ形状は仕様等に合わせて変えると良い。）と、ゴム（ＮＢＲ）で形成された略環状のパッキン５０と、該スイッチ本体部２０に固定され４つの掛止爪６１を有しステンレス板で形成された可動ツマミ押え金具部６０と、からなるものである。
【００１３】
本発明の一実施例のロータリースイッチ１０は、図１に示すように、スイッチ本体部２０に、順に該可動接片３０、該可動ツマミ部４０、該パッキン５０、可動ツマミ押え金具部６０を載置し、該掛止爪６１を折り曲げ（かしめ）ることにより組み立てが完了する。
前記組み立てにより、後述する該パッキン５０のパッキン本体５２がスイッチ本体部２０と可動ツマミ押え金具部６０との間に挟着されるので、該可動ツマミ部４０の軸外周面４１を除き、気密性及び液密性等が確保される。
仕様により、端子部２６、２７、２８にリード線（電線）等を電気的接続（例えば、ハンダ付け、スポット溶接、圧接）を施すと良い。
【００１４】
図３は本発明の一実施例のパッキン５０の斜視図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。
本発明の一実施例のパッキン５０は、パッキン本体５２の外周縁に該スイッチ本体部２０の凹部１３に嵌合できる略角形の突起部５１（本発明の一実施例においては、パッキン本体５２の肉厚よりやや肉薄とした。また該スイッチ本体部２０に嵌合して捻じれ止めが出来れば、形状は問わない。）を２つ設け、パッキン本体５２の内周縁に突起部５１が有る方（該可動ツマミ押え金具部６０側）の開口面に向かって環状に形成された弾性舌片Ａ５３を設け、また突起部５１が無い方（該可動接片３０側）の開口面に向かって環状に形成された弾性舌片Ｂ５４を設け、該突起部５１を除き縦断面が略Ｋ字形（略Ｖ字又は略Ｙ字を横にした形も含む。）になるように形成したものである。
【００１５】
この２つの突起部５１により、可動ツマミ部４０の回動によるパッキン５０の捻じれや無作為に皺められる不具合等が発生しにくくなり、長期に渡り気密性及び液密性等の防水性能が維持されることが確認されている。
略Ｋ字形の縦断面は、一般に市販され特許文献４で公開されている「Ｘリング」の縦断面に類似しているが、その形状の相違により、可動ツマミ部４０の回動による捻じれや無作為に皺められる不具合等が発生しにくい性質が異なるところに特徴がある。
【００１６】
細部においては、該スイッチ本体部２０の上面開口部１２の内径より、該突起部５１を除く該パッキン本体５２の外径５５の方を大きく（イコールを含まない。）して、該パッキン５０を該開口部１２に圧入することにより、該可動ツマミ部４０の軸外周面４１を該パッキン本体５２の内周縁に環状に形成された弾性舌片Ａ５３及び／又は弾性舌片Ｂ５４の先端で側面から押圧するようにしたものである。
これにより、前述の該パッキン５０のパッキン本体５２がスイッチ本体部２０と可動ツマミ押え金具部６０との間に挟着されただけでは不十分だった該可動ツマミ部４０の軸外周面４１の気密性及び液密性等が確保される。
【００１７】
これは、特許文献１で公開されている「可動アーム部の内側面（４ｆ）をパッキン（環状のシール部材）の内周縁に環状に形成された（はじめから開口面より飛び出ている）弾性舌片で押圧して気密性及び液密性等を確保する」技術とは異なり、パッキン５０の環状に形成された弾性舌片Ａ５３と弾性舌片Ｂ５４との間の空間をつぶすように該可動ツマミ部４０の軸外周面４１を側面から押圧して気密性及び液密性等を確保する技術であり、パッキン本体５２そのものはスイッチ本体部２０と可動ツマミ押え金具部６０との間に挟着されているので押圧されているが、該弾性舌片Ａ５３と該弾性舌片Ｂ５４とは該可動ツマミ部４０や可動ツマミ押え金具部６０に押圧されていないところに特徴がある。
【００１８】
また、特許文献４で公開されている「Ｘリング」を用いて、該可動ツマミ部４０の軸外周面４１を側面から押圧してみても、「Ｘリング」そのものがつぶれ必要な押圧力が分散してしまい、本発明の一実施例のパッキン５０よりも、気密性及び液密性等が確保できないことが確認されている。そして、却って可動ツマミ部４０の回動による捻じれや無作為に皺められる不具合等が発生しやすくなることも確認されている。
【００１９】
これにより、パッキン５０の内周縁に環状に形成された弾性舌片Ａ５３及び／又は弾性舌片Ｂ５４と、可動ツマミ部４０及び／又は可動ツマミ押え金具部６０と、の間に、グリス溜まりの空間が若干ではあるが確保できているので、パッキン５０に塗布されたグリスが多少長持ちして、可動ツマミ部４０の回動のスムーズ性が従来のロータリースイッチより継続されることが確認されている。
【００２０】
図５は本発明の一実施例の一組の固定接片２１の平面図であり、図６は本発明の一実施例のインサート成形後のスイッチ本体部２０の平面図であり、図７は不要の連結部分２９を除去した後のスイッチ本体部２０の平面図である。
本発明の一実施例の一組の固定接片２１は、固定接片２２（その端子部２６）、固定接片２３（その端子部２７）、固定接片２４（その端子部２８）を連結部分２９で一体化（位置決め用支点２）したものであり、また３個の固定接片２２、２３、２４には、可動接片３０が摺動しない部分に金型の位置決めピンが挿入される貫通孔２５を設けた（位置決め用支点１）もので、通常は複数組の固定接片２１が連結された（プレス）部材を用い、複数箇所の位置決め用支点により精確な位置決めが出来ている状態でインサート成形（金型の位置決めピンはスイッチ本体部２０に貫通孔が出来ない程度に調整した。）されて、連結したスイッチ本体部２０が複数個形成され、不要の連結部分２９を除去（切断）すると単体のスイッチ本体部２０が完成される。
このように、少ない工程で精確性の高い単体のスイッチ本体部２０が形成できるように改善されたものである。
【００２１】
これにより、複数回のインサート成形が起因と想定される位置ずれ等が減り、従来のロータリースイッチより、ロータリースイッチとしての歩留（精確性）が５０％以上向上できることが確認されている。
【００２２】
以上、本発明の好適な実施の形態について述べてきたが、本発明は上述する実施の形態に限定されるものでなく、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの組合せ、改変等を施し得るのはもちろんである。
【００２３】
例えば、本発明の一実施例においては、スイッチ本体部２０には２つの凹部１３と、パッキン５０にはパッキン本体５２の外周縁に２つの突起部５１と、を設けたが、これらは３つでも４つでも良い。また、突起部５１を該可動ツマミ押え金具部６０側の端面にやや肉薄に設けたが、パッキン本体５２の肉厚と合わせてもそれ以上の肉厚にしても良い。
【００２４】
また、本発明の一実施例においては、各々の固定接片２２、２３、２４には可動接片３０が摺動しない部分に金型の位置決めピンが挿入される貫通孔２５を設けたが、金型の位置決めピンと嵌合できる凹形又は凸形等の嵌合部を設けても良い。また、固定接片は仕様に合わせて、２つでも４つでも良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明におけるロータリースイッチにおいては、長期の使用環境の過酷な状態において、パッキンに複数個の突起部と環状に形成された弾性舌片とを設けた結果、可動ツマミ部の回動によるパッキンの捻じれや無作為に皺められる不具合等が発生しにくくなり、気密性及び液密性等の防水性能の維持ができるという効果を奏する。
【００２６】
また、パッキンの内周縁に環状に形成された弾性舌片と、可動ツマミ部及び／又は可動ツマミ押え金具部と、の間に、グリス溜まりの空間が若干ではあるが確保できているので、パッキンに塗布されたグリスが多少長持ちして、可動ツマミ部の回動のスムーズ性が従来のロータリースイッチより継続されるという効果を奏する。
【００２７】
また、複数箇所の位置決め用支点により精確な位置決めが出来ている状態で１回のインサート成形でスイッチ本体部が形成されるので、複数回のインサート成形が起因と想定される位置ずれ等が減り、従来のロータリースイッチより、ロータリースイッチとしての歩留（精確性）が５０％以上向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のロータリースイッチの分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例のロータリースイッチの右側面断面図である。
【図３】本発明の一実施例のパッキンの斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の一実施例の一組の固定接片の平面図である。
【図６】本発明の一実施例のインサート成形後のスイッチ本体部の平面図である。
【図７】不要の連結部分を除去した後のスイッチ本体部の平面図である。
【符号の説明】
１０…本発明の一実施例のロータリースイッチ、１１…合成樹脂部、１２…上面開口部、１３…凹部、２０…スイッチ本体部、２２…固定接片、２３…固定接片、２４…固定接片、２５…貫通孔、２６…固定接片２２の端子部、２７…固定接片２３の端子部、２８…固定接片２４の端子部、２９…連結部分、３０…可動接片、４０…可動ツマミ部、４１…軸外周面、５０…パッキン、５１…突起部、５２…パッキン本体、５３…弾性舌片Ａ、５４…弾性舌片Ｂ、５５…外径、６０…可動ツマミ押え金具部、６１…掛止爪

Claims (3)

1. 上面が開口し該上面端面部に複数の凹部を有し内底面に端子部と一体に金属で形成された固定接片を複数個有し合成樹脂で形成されたスイッチ本体部と、該固定接片を摺動し金属で形成された略環形円板状の可動接片と、該可動接片が取り付けられ合成樹脂で形成された可動ツマミ部と、気密及び液密を目的とし軟質材で形成された略環状のパッキンと、該スイッチ本体部に固定され複数の掛止爪を有する可動ツマミ押え金具部と、からなるロータリースイッチにおいて、パッキン本体外周縁には該スイッチ本体部の凹部に嵌合できる突起部を複数設け、パッキン本体内周縁には該可動ツマミ押え金具部側の開口面に向かって環状に形成された弾性舌片Ａと、該可動接片側の開口面に向かって環状に形成された弾性舌片Ｂと、を設け、該突起部を除き縦断面が略Ｋ字形にしたパッキンを備えたことを特徴とするロータリースイッチ。
2. スイッチ本体部の上面開口部の内径より、突起部を除くパッキン本体外径の方を大きくして、パッキン本体内周縁に環状に形成された弾性舌片Ａ及び／又は弾性舌片Ｂの先端で可動ツマミ部の軸外周面を側面から押圧することを特徴とする請求項１記載のロータリースイッチ。
3. 上面が開口し該上面端面部に複数の凹部を有し内底面に端子部と一体に金属で形成された固定接片を複数個有し合成樹脂で形成されたスイッチ本体部と、該固定接片を摺動し金属で形成された略環形円板状の可動接片と、該可動接片が取り付けられ合成樹脂で形成された可動ツマミ部と、気密及び液密を目的とし軟質材で形成された略環状のパッキンと、該スイッチ本体部に固定され複数の掛止爪を有する可動ツマミ押え金具部と、からなるロータリースイッチにおいて、該スイッチ本体部に精確に配設することを目的に、各々の固定接片には該可動接片が摺動しない部分に凹凸及び／又は貫通孔を設け、複数個の固定接片が連結されている状態で１回のインサート成形でスイッチ本体部を形成することを特徴とするロータリースイッチ。

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