JP2009123536A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接点収容部の液密性を保つ構造にすると共に耐久性を向上させることを可能とする。
【解決手段】接点収容部２５及び軸穴２７を有するスイッチ・ケース３と、フランジ部３３が検出プレート１２１の外周部１２１ａに当接係合可能なロッド５と、ロッド５を反突出方向へ付勢する第１のリターン・スプリング３７と、スイッチ・ケース３の固定接点９に対して接触状態及び非接触状態に往復移動可能な可動接点７と、軸穴２７と接点収容部２５との間を区画しゴムで形成されたダイヤフラム１１と、可動接点７を支持しダイヤフラム１１に当接する可動ベース３９と、可動接点７を固定接点９に対して接触状態とする第２のリターン・スプリング２と、ダイヤフラム１１とロッド５との間に介設されてロッド５に当接する球面部４１を備えスイッチ・ケース３に軸方向移動可能且つ回転不能に支持された保持部材１３とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のデフ・ロック検出などに供されるスイッチ装置に関する。

従来、デファレンシャル装置において、デフ・ロック、デフ・アンロックを検出できるスイッチ装置として、図３に示すようなものがある（特許文献１）。この図３は、自動車のリヤ・デファレンシャル装置の断面図を示している。

図３のリヤ・デファレンシャル装置１０１は、デフ・ケース１０３に支持されたロック部材１０５が軸方向に移動し、サイド・ギヤ１０７にドグ・クラッチ１０９により噛み合うことでデファレンシャル機構１１１のデフ・ロックが行われる。

このデフ・ロック状態は、デフ・キャリヤ１１３側に支持されたスイッチ装置１１５により検出される。

スイッチ装置１１５は、検出のためのロッド１１７を備えており、ロッド１１７のフランジ部１１９が、ロック部材１０５に取り付けられた検出プレート１２１の外周部に軸方向に当接係合可能となっている。

従って、ロック部材１０５がデフ・ロック移動すると検出プレート１２１のフランジ部１１９に対する軸方向の当接係合によりロッド１１７が引き出し方向へ軸方向移動される。

このロッド１１７の軸方向移動によりスイッチ装置１１５によりデフ・ロックを検出することができる。

前記スイッチ装置１１５の構造は、特許文献２に記載の構造と同様な図４の断面図のようになっている。

図４のように、スイッチ装置１１５は、スイッチ・ケース１２３の内部に接点収容部１２５を有し一端に外部開放の軸穴１２７を有している。

前記ロッド１１７は、前記軸穴１２７に軸方向移動可能に支持され、スイッチ・ケース１２３との間のリターン・スプリング１２９により接点収容部１２５側へ付勢されている。

ロッド１１７の内端部には、可動接点１３１が支持され、スイッチ・ケース１２３側の固定接点１３３に軸方向に対向している。

従って、デフ・ロック時にロッド１１７が前記のように移動すると可動接点１３１が固定接点１３３に接触し、デフ・ロック状態を電気的に検出することができる。

ところで、このスイッチ装置１１５は、デフ・キャリヤ１１３側に図３のように取り付けられるため、ロッド１１７を含めてスイッチ・ケース１２３の先端側がデフ・キャリヤ１１３内の潤滑油に晒されることになる。

このため、ロッド１１７と軸穴１２７との間から潤滑油が入り込み、この潤滑油が液密性のない接点収容部１２５にまで浸入し、潤滑油に含まれるスラッジ、コンタミが可動接点１３１及び固定接点１３３に付着し、接点部の表面荒れなどにより接触障害を招く恐れがある。

これに対し、軸穴１２７及び接点収容部１２５間をゴムなどの弾性部材のダイヤフラムで液密に区画し、このダイヤフラムにロッド１１７を当接させてロッド１１７の動作を接点収容部１２５側へ伝達するように構成し、この伝達により可動接点１３１を支持する可動部等を移動させる構成にすることは可能である。

しかし、デフ・ロックを検出するスイッチ装置１１５のように、回転する検出プレート１２１にロッド１１７のフランジ部１１９が軸方向に当接係合する構成であると、ロッド１１７が検出プレート１２１の回転に連動回転するため、ロッド１１７とダイヤフラムとの間で摺動が起こり、ダイヤフラムの耐久性が早期に損なわれるという問題を招く恐れがある。

なお、ロッド１１７が回転方向に入力を受ける時の問題は、必ずしも回転体の検出に限らず、ロッド１１７が被検出側のカム面等に当接してその変位を検出する構造の場合に、カム面等から捻り力が入力される時にも起こり得る。

特開２００６−２９５７９号公報 特開平９−２６５８５９号公報

解決しようとする問題点は、接点収容部の液密性を保つ構造にすると耐久性が損なわれる点である。

本発明は、接点収容部の液密性を保つ構造にすると共に耐久性を向上させることを可能とするため、内部に接点収容部を有し一端に外部開放の軸穴を有するスイッチ・ケースと、前記軸穴に軸方向移動可能且つ回転自在に支持され外部の先端側が軸方向に当接係合可能なロッドと、前記スイッチ・ケースとロッドとの間に介設され該ロッドを軸穴に対して伸縮方向へ付勢する弾性部材と、前記接点収容部に収容され前記スイッチ・ケースに固定された固定接点及び該固定接点に対して接触状態及び非接触状態に往復移動可能な可動接点と、前記軸穴と接点収容部との間を区画し非導電材で形成されたダイヤフラムと、前記可動接点を支持し前記ダイヤフラムに当接する可動ベースと、前記可動ベースを前記ロッド側へ軸方向に付勢して前記可動接点を前記固定接点に対して前記接触状態又は非接触状態の何れかとするリターン・スプリングと、前記ダイヤフラムとロッドとの間に介設されて前記ロッドに当接する当接部を備え前記スイッチ・ケースに軸方向移動可能且つ回転不能に支持された保持部材とを備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明は、内部に接点収容部を有し一端に外部開放の軸穴を有するスイッチ・ケースと、前記軸穴に軸方向移動可能且つ回転自在に支持され外部の先端側が軸方向に当接係合可能なロッドと、前記スイッチ・ケースとロッドとの間に介設され該ロッドを軸穴に対して伸縮方向へ付勢する弾性部材と、前記接点収容部に収容され前記スイッチ・ケースに固定された固定接点及び該固定接点に対して接触状態及び非接触状態に往復移動可能な可動接点と、前記軸穴と接点収容部との間を区画し非導電材で形成されたダイヤフラムと、前記可動接点を支持し前記ダイヤフラムに当接する可動ベースと、前記可動ベースを前記ロッド側へ軸方向に付勢して前記可動接点を前記固定接点に対して前記接触状態又は非接触状態の何れかとするリターン・スプリングと、前記ダイヤフラムとロッドとの間に介設されて前記ロッドに当接する当接部を備え前記スイッチ・ケースに軸方向移動可能且つ回転不能に支持された保持部材とを備えた。

従って、ロッドの軸回転は、当接部で相対回転させて吸収することができ、ダイヤフラムに回転を伝達することなくロッドの軸方向移動をダイヤフラムに伝達することができる。

このため、ダイヤフラムにより接点収容部の液密性を保ちながらダイヤフラムの耐久性が損なわれるのを抑制することができる。

接点収容部の液密性を保つ構造にすると共に耐久性を向上させることを可能とするという目的を、当接部を備えた保持部材により実現した。

図１は、本発明の実施例に係るスイッチ装置を示す断面図、図２は、保持部材をスイッチ・ケースの一部と共に示す斜視図である。

図１のように、スイッチ装置１は、デフ・ロック検出などに用いられ、例えば図３のようにしてデフ・キャリヤに取り付けられる。

スイッチ装置１は、スイッチ・ケース３とロッド５と可動接点７及び固定接点９とダイヤフラム１１と保持部材１３とを備えている。

前記スイッチ・ケース３は、金属製の取付部１５と、樹脂製の電気接続部１７とを備え、取付部１５の片部１９を電気接続部１７に加締めることでスイッチ・ケース３を構成している。

スイッチ・ケース３の外部には、取付部１５において結合用のフランジ部２１が備えられ、電気接続部１７においてコネクタ部２３が設けられている。

スイッチ・ケース３は、電気接続部１７側の内部に接点収容部２５を有し、取付部１５側に外部開放の軸穴２７を有している。軸穴２７の内端側には、軸穴２７より大径にスプリング収容穴２９が設けられている。取付部１５には、軸穴２７に隣接して保持部材支持部３１が設けられている。

前記ロッド５は、金属製であり、前記軸穴２７に軸方向移動可能且つ回転自在に支持されている。ロッド５外部の先端側には、当接係合用のフランジ部３３が設けられている。このフランジ部３３が回転体である検出プレート１２１の外周部１２１ａに軸方向に当接係合可能となっている。

ロッド５の内端には、スプリング座３５が取り付けられている。スプリング座３５には、前記スプリング収容穴２９に配置された弾性部材として第１のリターン・スプリング３７が弾接し、ロッド５を軸穴２７に対して反突出方向へ付勢している。

前記可動接点７及び固定接点９は、接点収容部２５内に配置されている。

前記可動接点７は、接点部７ａ及びアーム部７ｂからなっている。接点部７ａは、電気接続部１７側に形成された接点収容部２５内の乗り上げ部２５ａに当接している。アーム部７ｂは、樹脂製の可動ベース３９に固定して支持されている。可動ベース３９と電気接続部１７との間には、第２のリターン・スプリング２が介設され、この第２のリターン・スプリング２が可動ベース３９をロッド５側へ軸方向に付勢する。

前記固定接点９は、接点収容部２５内で乗り上げ部２５ａから外れた位置で電気接続部１７側に固定して取り付けられ、この固定接点９に対して前記可動接点７が接触状態及び非接触状態に往復移動可能となっている。

前記ダイヤフラム１１は、非導電材の一例としてゴムで形成され、外周部１１ａが取付部１５及び電気接続部１７間に挟圧支持され、軸穴２７及び保持部材支持部３１側と接点収容部２５側との間を液密に区画し潤滑油が接点収容部２５側へ浸入することを防止している。このダイヤフラム１１に前記可動ベース３９が当接している。

前記保持部材１３は、ダイヤフラム１１とロッド５との間に介設されて前記ロッド５に当接する当接部としての球面部４１を備え前記スイッチ・ケース３に軸方向移動可能且つ回転不能に支持されている。

図２のように、保持部材１３は、金属製の球面部材４３と樹脂製のインシュレータ４５とからなっている。球面部材４３は、前記球面部４１を前面に備えている。インシュレータ４５は、球面部材４３の基部側を樹脂のインサート成形により一体に固定している。

前記保持部材１３のスイッチ・ケース３に対する軸方向移動可能且つ回転不能な支持は、凹条４７及び凸条を構成するキー４９により行われる。凹条４７は、前記スイッチ・ケース３の保持部材支持部３１内面に、例えば一対、対向位置に軸方向に沿って平行に形成されている。キー４９は、前記インシュレータ４５の外面に凹条４７に対応して一対備えられている。キー４９が凹条４７に嵌合し、保持部材支持部３１に対する保持部材１３の軸方向相対的なスライドが可能となっている。

［取り付け状態］
スイッチ装置１は、フランジ部２１がデフ・キャリヤにボルト等により締結固定され、線Ｓ１より先端側（図１中左側）が、デフ・キャリヤ内の潤滑油飛散環境にあり、同後端側（図１中右側）が、外気中にある。

ロッド５及び軸穴２７間から浸入した潤滑油は、保持部材支持部３１内を線Ｓ２まで至ることが可能であり、スイッチ装置１内部は、線Ｓ２より先端側（図１中左側）が潤滑環境にあり、同後端側（図１中右側）が、気中となっている。

［検出動作］
デファレンシャル装置がデフ・ロック操作されると、検出プレート１２１がロッド５のフランジ部３３に当接係合しつつ移動しロッド５がスイッチ・ケース３の軸穴２７から引き出される。

この引き出しにより保持部材１３の球面部４１を押さえる力が無くなり、第２のリターン・スプリング２の付勢により保持部材１３及び可動ベース３９がロッド５と同方向へ移動する。

この可動ベース３９の移動により可動接点７が連動し、接点部７ａが乗り上げ部２５ａから外れて固定接点９に弾接接触する。

この可動接点７及び固定接点９の接触によりデフ・ロック状態が検出される。

デファレンシャル装置のデフ・ロック操作が解除されると検出プレート１２１が元の位置へ戻り、ロッド５が第１のリターン・スプリング３７の付勢により軸穴２７内方向へ戻り、保持部材１３及び可動ベース３９も連動して可動接点７の接点部７ａが固定接点９から離れて乗り上げ部２５ａに乗り上げる。

この可動接点７及び固定接点９の非接触によりデフ・ロック状態が非検出となる。

このような動作において、検出プレート１２１は、デファレンシャル装置の回転と共に回転するからロッド５もフランジ部３３での接触を介して軸回転することがある。

球面部材４３が回転力を受けてもインシュレータ４５がキー４９において保持部材支持部３１内面の凹条４７に係合するから、ダイヤフラム１１への回転伝達を確実に防止できる。

この結果ロッド５の軸回転は、ロッド５の端面が球面部材４３の球面部４１に対して相対回転することで吸収され、ダイヤフラム１１には伝達されない。

デフ・キャリヤ内に飛散する潤滑油は、ロッド５及び軸穴２７から浸入し、ロッド５の端面及び球面部材４３の球面部４１間の潤滑を行い、相対回転を円滑に行わせることができる。

ロッド５及び球面部材４３は、金属であり、相互の摩耗を抑制することができる。

［実施例の効果］
本発明実施例は、内部に接点収容部２５を有し一端に外部開放の軸穴２７を有するスイッチ・ケース３と、前記軸穴２７に軸方向移動可能且つ回転自在に支持され外部のフランジ部３３が検出プレート１２１の外周部１２１ａに軸方向に当接係合可能なロッド５と、前記スイッチ・ケース３とロッド５との間に介設され該ロッド５を反突出方向へ付勢する第１のリターン・スプリング３７と、前記接点収容部２５に収容され前記スイッチ・ケース３に固定された固定接点９及び該固定接点９に対して接触状態及び非接触状態に往復移動可能な可動接点７と、前記軸穴２７と接点収容部２５との間を区画しゴムで形成されたダイヤフラム１１と、前記可動接点７を支持し前記ダイヤフラム１１に当接する可動ベース３９と、前記可動ベース３９を前記ロッド５側へ軸方向に付勢して前記可動接点７を前記固定接点９に対して接触状態とする第２のリターン・スプリング２と、前記ダイヤフラム１１とロッド５との間に介設されて前記ロッド５に当接する球面部４１を備え前記スイッチ・ケース３に軸方向移動可能且つ回転不能に支持された保持部材１３とを備えた。

従って、ロッド５の軸回転は、球面部４１での相対回転により吸収させることができ、ダイヤフラム１１に回転を伝達することなくロッド５の軸方向移動をダイヤフラム１１に伝達することができる。

このため、ダイヤフラム１１により接点収容部の液密性を保ちながらダイヤフラム１１の耐久性が損なわれるのを抑制することができる。

前記保持部材１３は、前記球面部４１を備えた金属製の球面部材４３と該球面部材４３を支持する樹脂製のインシュレータ４５からなる。

従って、ロッド５との相対回転による球面部４１の摩耗を抑制することができる。

前記保持部材１３のスイッチ・ケース３に対する軸方向移動可能且つ回転不能な支持は、前記スイッチ・ケース３と保持部材１３とに各別に形成されて前記軸方向に相対的なスライドが可能に相互に嵌合する凹条４７及びキー４９により行われる。

従って、保持部材１３の回転を規制し、ダイヤフラム１１への回転伝達を確実に阻止することができる。
［その他］
前記固定接点９及び乗り上げ部２５ａの軸方向配置を逆に設定し、第２のリターン・スプリング２が可動接点７を固定接点９に対して接触状態に付勢する構成にすることもできる。

前記可動接点７は、ロッド５が引き出されたとき固定接点から離れる非接触状態の構成にすることもできる。

前記保持部材１３のスイッチ・ケース３に対する軸方向移動可能且つ回転不能な支持は、前記インシュレータ４５の外面に凹条を一体に形成し、前記スイッチ・ケース３の保持支持部材３１内面に前記キー４９に代えて形成した凸条と嵌合させて行うこともできる。

前記球面部４１は、平面部であっても尖った部分でもよい。

スイッチ装置１は、デフ・ロック検出以外の検出に適用することもできる。

ロッド５は、回転体の軸方向移動を検出するものに限らず、被検出側のカム面等に当接してその変位を検出する構造にも適用することができる。

スイッチ装置の断面図である。（実施例１） 保持部材をスイッチ・ケースの一部と共に示す斜視図である。（実施例１） デファレンシャル装置に適用した断面図である。（従来例） スイッチ装置の断面図である。（従来例）

符号の説明

１ スイッチ装置
２ 第２のリターン・スプリング
３ スイッチ・ケース
５ ロッド
７ 可動接点
９ 固定接点
１１ ダイヤフラム
１３ 保持部材
４１ 球面部
４３ 球面部材
４５ インシュレータ
４７ 凹条
４９ キー（凸条）

Claims (3)

1. 内部に接点収容部を有し一端に外部開放の軸穴を有するスイッチ・ケースと、
   前記軸穴に軸方向移動可能且つ回転自在に支持され外部の先端側が軸方向に当接係合可能なロッドと、
   前記スイッチ・ケースとロッドとの間に介設され該ロッドを軸穴に対して伸縮方向へ付勢する弾性部材と、
   前記接点収容部に収容され前記スイッチ・ケースに固定された固定接点及び該固定接点に対して接触状態及び非接触状態に往復移動可能な可動接点と、
   前記軸穴と接点収容部との間を区画し非導電材で形成されたダイヤフラムと、
   前記可動接点を支持し前記ダイヤフラムに当接する可動ベースと、
   前記可動ベースを前記ロッド側へ軸方向に付勢して前記可動接点を前記固定接点に対して接触状態又は非接触状態の何れかとするリターン・スプリングと、
   前記ダイヤフラムとロッドとの間に介設されて前記ロッドに当接する当接部を備え前記スイッチ・ケースに軸方向移動可能且つ回転不能に支持された保持部材と、
   を備えたことを特徴とするスイッチ装置。
2. 請求項１記載のスイッチ装置であって、
   前記保持部材は、球面部を備えた金属製の球面部材と該球面部材を支持する樹脂製のインシュレータからなる、
   ことを特徴とするスイッチ装置。
3. 請求項１又は２記載のスイッチ装置であって、
   前記保持部材のスイッチ・ケースに対する軸方向移動可能且つ回転不能な支持は、前記スイッチ・ケースと保持部材とに各別に形成されて前記軸方向に相対的なスライドが可能に相互に嵌合する凹条及び凸条とにより行われる、
   ことを特徴とするスイッチ装置。

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