JP2009087906A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定及び可動の両コンタクトを収容したケース内に異物が侵入することのないようにして、両コンタクトの接離を行わしめることができ、しかも、両コンタクトの接離がより速やかにできて、スイッチ性能を向上させ得ると共に、温度変化や経年劣化等に対する安定した性能が得られ、且つ、設計しやすくもあるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】密閉ケース１内に位置した可動コンタクト６を、密閉ケース１外で移動する磁気短絡体１６により動かす。その磁気短絡体１６の移動による可動コンタクト６の動きは、一対のヨーク３，４を介して及ぶ磁石５の磁力の変化による。磁石５は片側のヨーク４に取付けており、それによって、一対のヨーク３，４に磁気短絡体１６が接触又は接近したときに磁石５の磁力が可動コンタクト６に及び、少なくとも片側のヨーク３又は４から磁気短絡体１６が離間したときに磁石５の磁力が可動コンタクト６に及ばない。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンタクトの操作構造を改良したスイッチ装置に関する。

従来より、スイッチ装置としては、一般に、固定コンタクトと可動コンタクト、並びにその可動コンタクトを常時は固定コンタクトに接触又は離間させるスプリングを収容したケースに、ロッド状の移動子を挿通して設け、その移動子が移動操作されることにより、上記可動コンタクトをスプリングの付勢力に抗し固定コンタクトから離間又は固定コンタクトに接触させるようにしたものが供されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−２３５６３２号公報

上記構成のスイッチ装置は、例えば車両用のストップランプスイッチとして使用されるものであり、その車両用のストップランプスイッチの近辺には、様々な機構部に塗布された潤滑油や、製品に含まれた無機物、有機物が存在する。これに対して、上記従来のスイッチ装置においては、その潤滑油や無機物、有機物の異物が、ケースの、移動子を挿通した部分からケース内に侵入し、可動コンタクトと固定コンタクトとの間に付着して、特にはシリコーン成分によりコンタクト間の導通不良の問題を惹起するおそれを有していた。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、固定コンタクト及び可動コンタクトを収容したケース内に潤滑油など異物が侵入することのないようにして、それら両コンタクトの接離を行わしめることができ、しかも、その両コンタクトの接離がより速やかにできて、スイッチ性能を向上させ得ると共に、温度変化や経年劣化等に対する安定した性能が得られ、且つ、設計しやすくもあるスイッチ装置を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、固定コンタクトと、この固定コンタクトと対応する、磁性を有する可動コンタクトと、これら固定コンタクト及び可動コンタクトを収納した密閉ケースと、前記可動コンタクトと対応する、磁性を有する一対のヨークと、この一対のヨークのうちの片側のヨークに取付けられた磁石と、前記密閉ケースの外部に位置して移動操作される移動子と、この移動子により移動される磁気短絡体とを具備し、その移動した磁気短絡体が前記一対のヨークに接触又は接近することで前記磁石の磁力を前記一対のヨークと磁気短絡体とを介して前記可動コンタクトに及ぼさせ、又は移動した磁気短絡体が少なくとも片側のヨークから離間することで前記一対のヨークと磁気短絡体とを介して前記可動コンタクトに及ぼした前記磁石の磁力を消去させることにより、前記可動コンタクトを前記固定コンタクトに対して動かすようにしたことを特徴とする。

上記手段によれば、密閉ケース内に位置した可動コンタクトを、密閉ケース外で移動する磁気短絡体のその移動によって、固定コンタクトに対し動かすことができる。よって、密閉ケース内には近辺に存在する潤滑油や無機物、有機物の異物が侵入することもなく、該密閉ケースに収納した可動コンタクト及び固定コンタクトの接離を行わしめることができるものであり、それによって、従来あった、侵入物によるコンタクト間の導通不良の問題を惹起するおそれをなくすことができる。

又、上記磁気短絡体の移動による可動コンタクトの動き（固定コンタクトに対する接離）は、一対のヨークを介して及ぶ磁石の磁力の変化によるものであり、その変化は急峻で、それにより、可動コンタクト及び固定コンタクトの接離がより速やかにでき、スイッチ性能を向上させることができる。

加えて、上記一対のヨークに対し、磁石は片側のヨークに取付けており、それによって、一対のヨークに磁気短絡体が接触又は接近したときのみに磁気ループが生成されて磁石の磁力が可動コンタクトに及び、少なくとも片側のヨークから磁気短絡体が離間したときには磁気ループが生成されずに磁石の磁力が可動コンタクトに及ばない。すなわち、磁気ループが生成されるか、生成されないかで、可動コンタクトを動かすものであり、温度変化や経年劣化等による磁力の減衰があっても、可動コンタクトを動かす磁力さえあれば良いから、安定した性能が得られる。又、それゆえ、設計しやすくもある。

以下、本発明を車両用のストップランプスイッチに適用して、その第１実施例（第１の実施形態）につき、図１ないし図３を参照して説明する。
まず、図１には、車両用ストップランプスイッチの全体構成を示しており、密閉ケース１を主体としている。この密閉ケース１は、ケース主体部１ａと、ケース底板１ｂとから成っており、そのうちのケース主体部１ａは、上面部が閉塞され、底部が開放した、全体として方形の箱から成っている。

ケース主体部１ａの上面部の中央一帯には凹部２を形成しており、この凹部２の底部からケース主体部１ａの内部へ、一対のヨーク３，４を貫通させた状態で設けている。このヨーク３，４は、ともに鉄等の磁性材から成るもので、要するに磁性を有しており、それらを例えばケース主体部１ａの成形時にインサートして設けることにより、該ケース主体部１ａと一体化している。その一体化した形態は、ヨーク３，４の各中間部がケース主体部１ａの上壁部に密着されて保持され、それによって、ケース主体部１ａの上壁部で隔てられた上下２つの空間に浸透性を有しないようになっているものであり、そこからヨーク３，４の各上部が、ケース主体部１ａの上壁部より上方の空間であるケース主体部１ａ外（凹部２内）に突出し、各下部が、ケース主体部１ａの上壁部より下方の空間であるケース主体部１ａ内に突出するものである。

ヨーク３，４は図２にも示すように図で左右に並んでおり、そのうちの片側（右側）のヨーク４の下部（ケース主体部１ａ内に位置した部分）には、磁石（永久磁石）５を取付けている。なお、この場合、磁石５は、Ｎ極を下側、Ｓ極を上側としている。
又、ヨーク３，４の直下位置には可動コンタクト６を配置しており、この可動コンタクト６は、この場合、非磁性材であるりん青銅等の導電性ばね材から成るコンタクト主板６ａと、これの上面に固着した鉄等の磁性材から成る磁性板６ｂとから成っていて、その磁性板６ｂにより磁性を有している。

コンタクト主板６ａは、図１に示すように、例えば接続端子７と一体に形成しており、接続端子７は接続端子８と共にケース底板１ｂに貫通させた状態で設けている。詳細には、接続端子７，８も、ケース底板１ｂの成形時にインサートして設けることにより、該ケース主体部１ａと一体化しており、その一体化した形態は、接続端子７，８の各上部がケース底板１ｂに密着されて保持され、それによって、ケース底板１ｂで隔てられた上下２つの空間に浸透性を有しないようになっているものであり、そこから接続端子７，８の各下部がケース底板１ｂ下に突出するものである。

なお、上記ケース底板１ｂに接続端子７，８を一体化するについては、ケース底板１ｂに孔をあけ、その孔に接続端子７，８を通して、それらと孔との間の隙間を封止剤により埋めて密閉する構造を採用しても良い。又、その構造は、前記ケース主体部１ａにヨーク３，４を一体化する部分にも採用することが可能で、すなわち、ケース主体部１ａに孔をあけ、その孔にヨーク３，４を通して、それらと孔との間の隙間を封止剤により埋めて密閉する構造を採用しても良い。

可動コンタクト６のコンタクト主板６ａは、上記接続端子７の上部から図で左側の斜め上方へ延びて、更にそこから、常態では、図で左側の斜め下方へと延びている。そして、ケース底板１ｂは、ケース主体部１ａの底部に結合されて、該底部の開放部を密に閉塞しており、その状態で、可動コンタクト６は、上記接続端子７の上部から上方へ延びたコンタクト主板６ａの頂部において、磁性板６ｂの右側端部が右側のヨーク４の下端部に接触し、図で左側の斜め下方へと延びた部分は、左側のヨーク３の下方に離間して位置している。

しかして、コンタクト主板６ａの先端部（左端部）には、接点９を下面側に設けている。これに対して、接点９の下方には、固定コンタクト１０の接点１１を配置しており、常態では、その固定コンタクト１０の接点１１に可動コンタクト６の接点９が接触している。固定コンタクト１０は前記接続端子８と一体に形成している。

ケース底板１ｂは、既述のようにケース主体部１ａの底部に結合しており、それによって、前記密閉ケース１を構成すると共に、その密閉ケース１の内部に、固定コンタクト１０と、可動コンタクト６、磁石５、及びヨーク３，４の下部を収納する構造となしている。
なお、ケース底板１ｂから下方へ突出した接続端子７，８は、ケース底板１ｂと一体に形成した筒部１ｃに囲繞されていて、その筒部１ｃ内に挿入される図示しないコネクタを介して図示しない導電線が接続されるようになっている。

そして、密閉ケース１（ケース主体部１ａ）の外部にはカバー１２を装着しており、このカバー１２は上部の中央部に筒状部１２ａを有していて、この筒状部１２ａにロッド状の移動子１３を挿通している。移動子１３は、筒状部１２ａより下方（カバー１２と密閉ケース１との間）に位置する下部につば部１３ａを有しており、このつば部１３ａから下方に短円筒状のホルダ部１３ｂを形成していて、更に、そのホルダ部１３ｂより内方の中心部下端から上方へは穴１４を形成している。

上記移動子１３の穴１４には、弾性体としてのコイルスプリング１５を収納しており、又、ホルダ部１３ｂ内には磁気短絡体１６を収納していて、この磁気短絡体１６をコイルスプリング１５で押し下げ、ホルダ部１３ｂの下端内フランジ部１３ｃで止めている。この結果、磁気短絡体１６は移動子１３にコイルスプリング１５の伸縮方向（移動子１３の移動方向）に移動可能に取付けられている。磁気短絡体１６は、鉄等の磁性材から成るもので、この場合、移動子１３のホルダ部１３ｂと共に前記密閉ケース１の凹部２に進入することが可能な大きさの盤状を成している。

更に、移動子１３のつば部１３ａの下面部には、ばね座凹環部１７を形成しており、このばね座凹環部１７と前記密閉ケース１（ケース主体部１ａ）の上面部との間には、コイルスプリング１８を介在させている。このコイルスプリング１８は、常時は移動子１３を押し上げて、磁気短絡体１６を前記密閉ケース１の凹部２のほゞ最上部（ヨーク３，４の上端部より上方に離間する位置）に位置させる付勢力を呈する付勢手段として機能するようになっている。
なお、移動子１３の上部は、前記カバー１２の筒状部１２ａより上方に突出して、図示しない車両のブレーキペダルに対応している。

次に、上記構成のものの作用を述べる。
車両のブレーキペダルを踏み込み操作する前、車両用ストップランプスイッチは図１に示した状態にあり、すなわち、前述のように、移動子１３がコイルスプリング１８により押し上げられて、磁気短絡体１６をヨーク３，４の上端部より上方に離間する位置に保持している。又、可動コンタクト６は、図で左側の部分が同左側のヨーク３の下方に離間して位置し、接点９を固定コンタクト１０の接点１１に接触させている。従って、このとき、可動コンタクト６は、接続端子７，８間を、可動コンタクト６及び固定コンタクト１０を介する電路で導通させている。

この状態から、車両のブレーキペダルが踏み込み操作されると、それに応じて移動子１３がコイルスプリング１８を圧縮して磁気短絡体１６を伴い図３に矢印Ａで示すように移動する。よって、磁気短絡体１６はヨーク３，４の上端部に接触する。なお、このヨーク３，４の上端部に対する磁気短絡体１６の接触は、コイルスプリング１５を圧縮しつつ行われることにより、弾性的に行われる。

そして、そのようにヨーク３，４の上端部に磁気短絡体１６が接触すれば、磁石５の磁力がヨーク３，４と磁気短絡体１６とを介して可動コンタクト６に及ぶ磁気ループＭが生成され、可動コンタクト６がヨーク３，４に吸引される。この結果、可動コンタクト６の接点９が固定コンタクト１０の接点１１から離間し、前記接続端子７，８間の電路が遮断される。かくして、車両用ストップランプスイッチが車両のブレーキペダルが踏み込み操作に応動するものであり、もって、図示しない車両のストップランプを点灯させるに至る。

なお、車両のブレーキペダルの踏み込み操作が解除されれば、すべては原状態に復帰し、上記磁気ループＭが生成されなくなるから、可動コンタクト６が磁石５の磁力から解放され接点９を固定コンタクト１０の接点１１に接触させることにより、車両のストップランプが消灯されるに至る。

このように本構成のものでは、密閉ケース１内に位置した可動コンタクト６を、密閉ケース１外で移動する磁気短絡体１６のその移動によって、固定コンタクト１０に対し動かすことができる。よって、密閉ケース１内には近辺に存在する潤滑油や無機物、有機物の異物が侵入することもなく、該密閉ケース１に収納した可動コンタクト６及び固定コンタクト１０の接離を行わしめることができるものであり、それによって、従来あった、侵入物によるコンタクト間の導通不良の問題を惹起するおそれをなくすことができる。

又、上記磁気短絡体１６の移動による可動コンタクト６の動き（固定コンタクト１０に対する接離）は、一対のヨーク３，４を介して及ぶ磁石５の磁力の変化によるものであり、その変化は急峻で、それにより、可動コンタクト６及び固定コンタクト１０の接離がより速やかにでき、スイッチ性能を向上させることができる。

加えて、上記一対のヨーク３，４に対し、磁石５は片側のヨーク４に取付けており、それによって、一対のヨーク３，４に磁気短絡体１６が接触したときのみに磁気ループＭが生成されて磁石５の磁力が可動コンタクト６に及び、ヨーク３，４から磁気短絡体が離間したときには磁気ループＭが生成されずに磁石５の磁力が可動コンタクト６に及ばない。すなわち、磁気ループＭが生成されるか、生成されないかで、可動コンタクト６を動かすものであり、温度変化や経年劣化等による磁力の減衰があっても、可動コンタクト６を動かす磁力さえあれば良いから、安定した性能が得られる。又、それゆえ、設計しやすくもある。

以上に対して、図４及び図５は本発明の第２実施例（第２の実施形態）を示すもので、上記第１実施例と同一もしくは同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。

このものの場合、密閉ケース２１を、第１実施例の密閉ケース１に代えて、ほゞドーム状のケース主体部２１ａと、ケース底板２１ｂとにより構成している。
ケース主体部２１ａの上部には、一対のヨーク２２，２３を、第１実施例のケース主体部１ａに対するヨーク３，４と同様に、但し、ヨーク３，４よりもケース主体部１ａの上方へ大きく突出するように設けている。ヨーク２２，２３は、第１実施例のヨーク３，４に代わるもので、ともに鉄等の磁性材から成り、磁性を有していて、上端部にＬ字状のストッパ部２２ａ，２３ａを折曲形成している。

そして、ヨーク２２，２３のうち、片側（右側）のヨーク２３の下部には、磁石（永久磁石）５を取付けている。又、ヨーク２２，２３の直下位置には可動コンタクト２４を配置している。この可動コンタクト２４は、第１実施例の可動コンタクト６に代わるもので、非磁性材であるりん青銅等の導電性ばね材から成るコンタクト主板２４ａと、これの上面に固着した鉄等の磁性材から成る磁性板２４ｂとから成って、その磁性板２４ｂにより磁性を有する点は、第１実施例の可動コンタクト６と同様であるが、コンタクト主板２４ａの先端部には、接点２５を上面側に設けている。

コンタクト主板２４ａは前記接続端子７に接合している。更に、コンタクト主板２４ａは、第１実施例の可動コンタクト６と同様に、接続端子７との接合部分から図４で左側の斜め上方へ延びて、更にそこから、常態では、図５に示すように、左側の斜め下方へと延びている。

そして、ケース底板２１ｂは、ケース主体部２１ａの底部に結合されて、該底部の開放部を密に閉塞しており、その状態で、可動コンタクト２４は、第１実施例の可動コンタクト６と同様に、上記接続端子７との接合部分から斜め上方へ延びたコンタクト主板２４ａの頂部において、磁性板２４ｂの右側端部が右側のヨーク２３の下端部に接触している。又、常態では、可動コンタクト２４の図５で左側の斜め下方へと延びた部分は、左側のヨーク２２の下方に離間して位置している。
前記接点２５の上方には、固定コンタクト２６の接点２７を接点２５に対向させて接触するように配置しており、固定コンタクト２６は前記接続端子８と一体に形成している。

ケース底板２１ｂは、上述のようにケース主体部２１ａの底部に結合しており、それによって、前記密閉ケース２１を構成すると共に、その密閉ケース２１の内部に、固定コンタクト２６と、可動コンタクト２４、磁石５、及びヨーク２２，２３の下部を収納する構造となしている。
ケース底板２１ｂには、下方に、接続端子７，８を囲繞する筒部２１ｃを形成すると共に、上方にケース主体部２１ａを囲繞する筒部２１ｄを形成しており、この上方の筒部２１ｄの外部にカバー１２を装着している。

カバー１２の筒状部１２ａには、第１実施例の移動子１３に代えて、つば部及びホルダ部のないロッド状の移動子２８を挿通しており、これに対して、前記ヨーク２２，２３上端部のストッパ部２２ａ，２３ａの間には、磁気短絡体２９を配置している。この磁気短絡体２９は、第１実施例の磁気短絡体１６に代わるもので、鉄等の磁性材から成っており、両端部が上記ストッパ部２２ａ，２３ａの下側に位置している。

磁気短絡体２９と前記密閉ケース２１（ケース主体部２１ａ）の上面部との間には、コイルスプリング３０を介在させており、このコイルスプリング３０は、常時は磁気短絡体２９を押し上げて上記ストッパ部２２ａ，２３ａに接触させ、ひいては磁気短絡体２９をヨーク２２，２３に接触させる付勢力を呈する付勢手段として機能するようになっている。

磁気短絡体２９の中央部には孔３１を形成しており、前記密閉ケース２１（ケース主体部２１ａ）の上面部と、前記移動子２８の下端から上方へ形成した穴３２の奥端部との間には、コイルスプリング３３を上記磁気短絡体２９の孔３１を通して介在させている。このコイルスプリング３３は、常時は移動子２８を押し上げて、磁気短絡体２９から離間させる付勢力を呈する付勢手段として機能するようになっている。
なお、移動子２８の上部は、第１実施例の移動子１３と同様に、カバー１２の筒状部１２ａより上方に突出して、図示しない車両のブレーキペダルに対応している。

次に、この第２実施例の作用を述べる。
車両のブレーキペダルを踏み込み操作する前、車両用ストップランプスイッチは図４に示した状態にあり、すなわち、前述のように、磁気短絡体２９がコイルスプリング３０により押し上げられてヨーク２２，２３に接触され、移動子２８がコイルスプリング３３により押し上げられて磁気短絡体２９から離間している。

この結果、磁石５の磁力がヨーク２２，２３と磁気短絡体２９とを介して可動コンタクト２４に及ぶ磁気ループＭが生成され、可動コンタクト２４がヨーク２２，２３に吸引されている。この吸引された可動コンタクト２４は、接点２５を固定コンタクト２６の接点２７に接触させており、従って、このとき、可動コンタクト２４は、接続端子７，８間を、可動コンタクト２４及び固定コンタクト２６を介する電路で導通させている。

この状態から、車両のブレーキペダルが踏み込み操作されると、それに応じて移動子２８がコイルスプリング３３を圧縮して図５に矢印Ａで示すように移動する。このように移動した移動子２８は下端部で磁気短絡体２９を押し、該磁気短絡体２９をヨーク２２，２３から離間させる。なお、この移動子２８による磁気短絡体２９の押圧移動は、コイルスプリング３０，３３を圧縮しつつ行われることにより、弾性的に行われる。

そして、そのように磁気短絡体２９がヨーク２２，２３から離間されれば、前記磁気ループＭが生成されなくなるから、可動コンタクト２４が磁石５の磁力から解放され、接点２５を固定コンタクト２６の接点２７から離間させることにより、前記接続端子７，８間の電路が遮断される。かくして、車両用ストップランプスイッチが車両のブレーキペダルが踏み込み操作に応動するものであり、もって、図示しない車両のストップランプを点灯させるに至る。

なお、車両のブレーキペダルの踏み込み操作が解除されれば、すべては原状態に復帰し、前記磁気ループＭが生成されるから、可動コンタクト２４がヨーク２２，２３に吸引さされ、接点２５を固定コンタクト２６の接点２７に接触させることにより、車両のストップランプが消灯されるに至る。

すなわち、この第２実施例は、車両のブレーキペダルの踏み込み操作前と踏み込み操作時における、ヨーク２２，２３に対する磁気短絡体２９の接触、離間の動作を、第１実施例とは逆にしたもので、それ以外は第１実施例と基本的に同様であり、従って、第１実施例と同様の異物の侵入防止効果並びにスイッチ性能向上の効果、温度変化や経年劣化等に対する安定した性能、設計のしやすさが得られる。

そのほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、特に、固定コンタクトと可動コンタクトについては、可動コンタクトが車両のブレーキペダルの踏み込み操作前は固定コンタクトから離間し、車両のブレーキペダルの踏み込み操作に応じて可動コンタクトが固定コンタクトに接触するように変えても良い。
又、可動コンタクトは、導電性ばね材（非磁性材）から成るコンタクト主板及び磁性材から成る磁性板の二部材から成るものでなく、磁性を有する導電性ばね材の一部材で形成されていても良く、特にそのようにした場合には、使用部品点数を少なく済ませ得る効果がある。

加えて、移動子の移動に伴って移動した磁気短絡体は、ヨークに接触せず、充分に接近するだけでも良い。又、磁気短絡体はヨークから離間するとき、一対のヨークの両方から離間するのではなく、少なくとも片側の磁気短絡体から離間しさえすれば良い。
更に、本発明は、車両用のストップランプスイッチ以外の、それと同様の事情を有するスイッチ装置一般に適用できるものであり、そのほか、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

本発明の第１実施例を示すスイッチ装置全体の縦断面図 主要部分の移動子操作前状態の斜視図 主要部分の移動子操作後状態の斜視図 本発明の第２実施例を示す図１相当図 主要部分の移動子操作後状態の縦断面図

符号の説明

図面中、１は密閉ケース、３，４はヨーク、５は磁石、６は可動コンタクト、１０は固定コンタクト、１３は移動子、１６は磁気短絡体、２１は密閉ケース、２２，２３はヨーク、２４は可動コンタクト、２６は固定コンタクト、２８は移動子、２９は磁気短絡体を示す。

Claims (2)

1. 固定コンタクトと、
   この固定コンタクトと対応する、磁性を有する可動コンタクトと、
   これら固定コンタクト及び可動コンタクトを収納した密閉ケースと、
   前記可動コンタクトと対応する、磁性を有する一対のヨークと、
   この一対のヨークのうちの片側のヨークに取付けられた磁石と、
   前記密閉ケースの外部に位置して移動操作される移動子と、
   この移動子により移動される磁気短絡体とを具備し、
   その移動した磁気短絡体が前記一対のヨークに接触又は接近することで前記磁石の磁力を前記一対のヨークと磁気短絡体とを介して前記可動コンタクトに及ぼさせ、又は移動した磁気短絡体が少なくとも片側のヨークから離間することで前記一対のヨークと磁気短絡体とを介して前記可動コンタクトに及ぼした前記磁石の磁力を消去させることにより、前記可動コンタクトを前記固定コンタクトに対して動かすようにしたことを特徴とするスイッチ装置。
2. 可動コンタクトが磁性を有する導電性ばね材の一部材で形成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。

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