JP2009193699A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定及び可動の両接点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、両接点の接離を行わしめることができ、しかも、その両接点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、それらを両接点の接蝕に有害な摩耗粉を発生させる関係部品の摺接を少なく抑える構造で実現できるようにする。
【解決手段】密閉ケース１内に位置した可動接点１６を、密閉ケース１外で移動する磁気短絡体２３によって、アーマチュア７を設けた可動接点ばね８と共に動かす。その磁気短絡体２３の移動による可動接点１６の動き（可動接点ばね８の動き）は、一対のヨーク４，５を介して及ぶ磁石６の磁力の変化によるものであり、可動接点ばね８は、これが動くときの支点部分からアーマチュア７を設けた部分までの間に、アーマチュア７から離間して屈曲された屈曲部１５を有する構成とした。
【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、固定接点と可動接点、並びにその可動接点を常時は固定接点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、上記可動接点を固定接点に対し動かして離間又は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、可動接点と固定接点との間に付着して、特にはシリコーン成分により接点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、固定接点及び可動接点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、それら固定接点及び可動接点の接離を行わしめることができ、しかも、その両接点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、それらを固定接点及び可動接点の接蝕に有害な摩耗粉を発生させる関係部品の摺接を少なく抑える構造で実現でき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、固定接点と、この固定接点と対応する可動接点と、この可動接点を設けると共に、磁性を有するアーマチュアを設けた、板ばねから成る可動接点ばねと、これら固定接点、可動接点、アーマチュア、及び可動接点ばねを収納した密閉ケースと、前記アーマチュアと対応する、磁性を有するヨークと、このヨークに磁力を及ぼして該ヨークを介し前記アーマチュアを吸引する磁石と、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、その磁気短絡体が移動により前記ヨークとの距離を変化させて、該ヨークを介しての前記磁石による前記アーマチュアの吸引力を変化させ、前記可動接点ばねと共に前記可動接点を固定接点に対して動かすようにしたものであって、前記可動接点ばねを、これが前記固定接点に対して動くときの支点部分から前記アーマチュアを設けた部分までの間に、アーマチュアから離間して屈曲された屈曲部を有する構成と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接点を、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、可動接点ばねと共に固定接点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接点及び固定接点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、侵入物による接点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接点の動き（固定接点に対する接離）は、一対のヨークを介してアーマチュアに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、可動接点及び固定接点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、可動接点ばねは、これが固定接点に対して動くときの支点部分からアーマチュアを設けた部分までの間に、アーマチュアから離間して屈曲された屈曲部を有する構成としたことで、ヨークに対するアーマチュアの摺接をやわらげ、それによって、固定接点及び可動接点の接蝕に有害な摩耗粉の発生を少なく抑えることができる。

以下、本発明を車両用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、ケース基体部１ｂとから成っており、そのうちのケース主体部１ａは、上面部が中央部に隆起部２を有して閉塞され、底部が開放したキャップ状を成し、ケース基体部１ｂは、図で右側の部分の上面に凸部３を有する以外、平板状を成している。

上記ケース主体部１ａの隆起部２には、一対のヨーク４，５を貫通させた状態で設けている。このヨーク４，５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４，５の各中間部がケース主体部１ａの隆起部２に密着されて保持され、それによって、ケース主体部１ａ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しているものであり、そこからヨーク４，５の各上部が、ケース主体部１ａの隆起部２より上方の空間であるケース主体部１ａ外に突出し、各下部が、ケース主体部１ａの隆起部２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。

又、ケース主体部１ａの隆起部２内には、ヨーク４，５の間に位置して磁石（永久磁石）６を設けている。この磁石６も、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と一体化しており、その一体化した形態は、磁石６の上部がケース主体部１ａの隆起部２内に位置して、両側面がヨーク４，５に接触し、下面がケース主体部１ａ内に露出するものである。

ヨーク４，５は図で左右に並んでおり、その直下位置にはアーマチュア７を有する可動接点ばね８を配置している。アーマチュア７は鉄等の磁性材から成るもので、平板状を成し、磁性を有している。これに対して、可動接点ばね８は、非磁性材であるりん青銅等の導電性板ばね材から成るもので、これの上面にアーマチュア７を固着している。

可動接点ばね８は又、図で右側の一端部８ａをリベット９により接続端子１０の上端部１０ａを介して前記ケース基体部１ｂの凸部３に固着しており、接続端子１０は今ひとつの接続端子１１と共にケース基体部１ｂに貫通させた状態で設けている。詳細には、それら接続端子１０，１１も、ケース基体部１ｂの成形時にインサートして設けることにより、該ケース基体部１ｂと一体化しており、その一体化した形態は、接続端子１０，１１の各中間部がケース基体部１ｂに密着されて保持され、それによって、ケース基体部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しているものであり、そこから接続端子１０，１１の各上部がケース基体部１ｂ上に突出し、各下部がケース基体部１ｂ下に突出するものである。

なお、上記ケース基体部１ｂに接続端子１０，１１を一体化するについては、ケース基体部１ｂに孔をあけ、その孔に接続端子１０，１１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４，５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４，５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。

ここで、前記可動接点ばね８の一端部８ａを固着した接続端子１０の上端部１０ａは、Ｌ字状に折曲されていて、ケース基体部１ｂの前記凸部３の上面に位置しており、従って、可動接点ばね８の一端部８ａも、その凸部３の上面に接続端子１０の上端部１０ａを介して位置している。

そして、可動接点ばね８は、上記一端部８ａから凸部３の内側の側面に沿うほゞＬ字状の折曲をしており（第１の折曲部１２）、次いで、ケース基体部１ｂの近傍でヨーク４，５間（特にはそのほゞ中央部）に向かうほゞＶ字状の折曲をし（第２の折曲部１３）、更に、常態では、図２に示すように、第２の折曲部１３とは反対でケース基体部１ｂ方向へのほゞへ字状の折曲をしており（第３の折曲部１４）、その第３の折曲部１４から他端部８ｂ側の中間部８ｃで前記アーマチュア７のほゞ中央部までの固着をしている。

従って、可動接点ばね８は、第１の折曲部１２からアーマチュア７を設けた部分までの間に、アーマチュア７から離間して屈曲された、この場合、ほゞＶ字状の屈曲部１５を有している。又、可動接点ばね８の他端部８ｂの上面には、可動接点１６を設けている。

ケース基体部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、可動接点ばね８は、アーマチュア７の図で右側の端部を右側のヨーク５の下端部に当接させ、図で左側の端部を、常態（図２）では、左側のヨーク４の下方に離間させている。
これに対して、前記磁石６の磁力がヨーク４，５を通じてアーマチュア７にのみ及ぶ図１に示す状況では、アーマチュア７がヨーク４，５を介して磁石６に吸引され、可動接点ばね８は、前記中間部８ｃがほゞ水平となる状態に弾性変形される。

しかして、前記可動接点１６の上方には、固定接点１７を配置している。この固定接点１７は、詳細には、前記接続端子１１のＬ字状に折曲された上端部１１ａの下面に設けていて、前記可動接点１６と対向しており、上述のようにアーマチュア７が磁石６に吸引されて可動接点ばね８が弾性変形された状態では、該固定接点１７に可動接点１６が接触している。

ケース基体部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、固定接点１７と、可動接点１６、アーマチュア７、可動接点ばね８、磁石６、ヨーク４，５の下部、及び接続端子１０，１１の各上端部１０ａ，１１ａを収納する構造となしている。
なお、ケース基体部１ｂから下方へ突出した接続端子１０，１１の各下部は、密閉ケース１を囲繞したスリーブ１８に囲繞されていて、その内部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、スリーブ１８の外部には、カバー１９を装着しており、このカバー１９はキャップ状のもので、上部の中央部にガイド筒１９ａを有し、このガイド筒１９ａにロッド状の移動子２０を図で上下に移動可能に挿通している。移動子２０は、下部寄りの中間部に径大部２０ａを有しており、この径大部２０ａを、ガイド筒１９ａの下部に形成した径大穴部２１に挿入している。

又、移動子２０の径大部２０ａより下方の部分には、第１のスプリング２２を巻装しており、この第１のスプリング２２は移動子２０の径大部２０ａを囲繞する圧縮コイルスプリングであって、これも上記ガイド筒１９ａの径大穴部２１に収納している。そして又、移動子２０の下端部には、磁気短絡体２３を組み付けている。この磁気短絡体２３は、鉄等の磁性材から成るもので、この場合、移動子２０を囲繞するリング状を成しており、その外径はガイド筒１９ａの下端部よりも大きい。

更に、磁気短絡体２３の直下には、ホルダ２４を配置している。このホルダ２４は、外径が磁気短絡体２３よりも更に大きく、その外周部には上下の両方に突出するリム２４ａを有している。又、このホルダ２４の外周部より中心寄りの部分には、前記ヨーク４，５に対応して孔２５，２６を形成している。

そして、ホルダ２４の下面と前記密閉ケース１のケース主体部１ａとの間には、第２のスプリング２７を介在させている。この第２のスプリング２７は、ケース主体部１ａの隆起部２を囲繞する圧縮コイルスプリングであり、前記第１のスプリング２２よりも強い付勢力でホルダ２４から移動子２０及び磁気短絡体２３を押し上げ、すなわち、それらを前記ヨーク４，５側とは反対の側に付勢している。又、その結果、ホルダ２４は、磁気短絡体２３をヨーク４，５の上端部より上方に離間させて移動子２０の下端に押し付けると共に、前記リム２４ａのうちの上方に突出した部分により磁気短絡体２３を囲っている。

更に、移動子２０は、径大部２０ａが前記ガイド筒１９ａの径大穴部２１の奥端に制止されるまで上方に押し上げられて、上部がガイド筒１９ａより上方に突出し、図示しない車両のブレーキペダルに対応している。
それに対して、第１のスプリング２２は、磁気短絡体２３をホルダ２４上に押し付け、すなわち、磁気短絡体２３を前記ヨーク４，５側への移動方向に付勢しており、かくして、磁気短絡体２３が図１に示す位置に留められて保持されている。

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、ホルダ２４から移動子２０及び磁気短絡体２３が第２のスプリング２７により押し上げられて、磁気短絡体２３はヨーク４，５の上端部より上方に離間する位置に保持されており、移動子２０は上部をガイド筒１９ａより上方に突出させている。

この結果、アーマチュア７は、磁石６の磁力がヨーク４，５を通じてアーマチュア７にのみ及ぶことにより、ヨーク４，５を介して磁石６に吸引され、それに伴い、可動接点ばね８は、中間部８ｃがほゞ水平となる状態に弾性変形され、可動接点１６を固定接点１７に接触させている。従って、このとき、可動接点１６及び固定接点１７は、接続端子１０，１１間を、可動接点ばね８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図２に矢印Ａで示すように踏み込み操作されると、それに応じて移動子２０がホルダ２４を介し第２のスプリング２７を圧縮して密閉ケース１側に移動する。従って、ホルダ２４及び磁気短絡体２３も密閉ケース１側（ヨーク４，５側）に移動し、ホルダ２４は孔２５，２６にヨーク４，５を挿通させる。この結果、磁気短絡体２３がヨーク４，５の上端に接触する。なお、このヨーク４，５の上端部に対する磁気短絡体２３の接触は、第１のスプリング２２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４，５の上端部に磁気短絡体２３が接触すれば、磁石６の磁力はヨーク４，５を介して前記アーマチュア７に及ぶのみならず、ヨーク４，５を介して磁気短絡体２３にも及ぶようになるから、その分、アーマチュア７に及ぶ磁力が変化し（この場合、弱まり）、アーマチュア７に対する吸引力が変化する（この場合、弱まる）。よって、アーマチュア７に対する磁石６の吸引力よりも、可動接点ばね８の前記弾性変形状態からの復元力が勝るようになって、可動接点ばね８は復元し、可動接点１６を固定接点１７から離間させるので、前記接続端子１０，１１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。

この後、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、アーマチュア７が磁石６に吸引されて可動接点ばね８が弾性変形され、可動接点１６を固定接点１７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。

又、そのように可動接点１６が固定接点１７に接離するとき、アーマチュア７は図で右側の一端部がヨーク５に摺接する。この摺接の度合が強いようであると、アーマチュア７の動きが円滑さを欠いて、可動接点１６が固定接点１７に接離する動作が安定しなくなると共に、摺接による摩耗粉が多く出て、固定接点１７及び可動接点１６の接蝕に害を及ぼすなど、動作障害の問題を発生する。

それに対し、本構成のものでは、可動接点ばね８は、第１の折曲部１２を支点部として動くもので、その支点部分（第１の折曲部１２）からアーマチュア７を設けた部分までの間に、アーマチュア７から離間して屈曲された屈曲部１５を有している。この屈曲部１５は、図３に示すように、可動接点ばね８の上記支点部分からの動き（矢印Ｂ）に対して、それと交差する方向（矢印Ｃ）に柔軟性を有する。この柔軟性により、ヨーク５に対するアーマチュア７の図で右側の一端部の摺接の度合が弱められ、アーマチュア７の動きが円滑になる。かくして、本構成のものでは、可動接点１６が固定接点１７に接離する動作が安定し、摺接による摩耗粉も多く出ずして、固定接点１７及び可動接点１６の接蝕に害を及ぼすような動作障害の問題を発生しないようにできる。

このように本構成のものでは、密閉ケース１内のアーマチュア７にヨーク４，５を介して及ぶ磁石６の磁気吸引力が、密閉ケース１外の移動子２０の移動による磁気短絡体２３の移動で変化することにより、密閉ケース１内に進入することなく、可動接点１６を可動接点ばね８と共に固定接点１７に対して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に収納した可動接点１６及び固定接点１７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、侵入物による接点１６，１７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、上記密閉ケース１内のアーマチュア７、ひいては可動接点１６に、ヨーク４，５を介して及ぶ磁石６の磁気吸引力の、磁気短絡体２３の移動による変化は、磁石６自体を動かす場合に比べて急峻にできるものであり、それによって、可動接点１６及び固定接点１７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、可動接点ばね８は、これが固定接点１７に対して動くときの支点部分（第１の折曲部１２）からアーマチュア７を設けた部分までの間に、アーマチュア７から離間して屈曲された屈曲部１５を有することで、ヨーク５に対するアーマチュア７の摺接をやわらげ、それによって、可動接点１６が固定接点１７に接離する動作を安定せしめ得ると共に、固定接点１７及び可動接点１６の接蝕に害を及ぼすような動作障害の問題を発生しないようにもできる。

以上に対して、図４ないし図６は本発明の第２実施例（第２の実施形態）を示すもので、第１実施例と同一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、ケース基体部１ｂに前述の凸部３がなく、そこは平坦部３１となっていて、その平坦部３１に、前述の可動接点ばね８に代わる可動接点ばね３２の一端部３２ａを接続端子１０の上端部１０ａを介してリベット３３により固着している。

可動接点ばね３２は、詳細には、上記一端部３１ａから上方へ弓なり状の折曲をし（第１の折曲部３４）、次いで、その上部で逆Ｕ字状の折曲をし（第２の折曲部３５）、その近傍部分でヨーク５の下端部への固着３６をし、アーマチュア７には当接３７のみさせている。そして、その下方のケース基体部１ｂの近傍でヨーク４，５間（特にはそのほゞ中央部）に向かうほゞＶ字状の折曲をし（第３の折曲部３８）、更に、常態では、図５に示すように、第３の折曲部３８とは反対でケース基体部１ｂ方向へのほゞへ字状の折曲をしており（第４の折曲部３９）、その第４の折曲部３９から他端部３２ｂ側の中間部３２ｃでアーマチュア７のほゞ中央部までの固着をしている。

従って、可動接点ばね３２は、第２の折曲部３５からアーマチュア７を設けた部分までの間に、アーマチュア７から離間して屈曲された、この場合、ほゞＶ字状の屈曲部４０を有している。又、可動接点ばね３２の他端部３２ｂの上面には、前述の可動接点１６を設けている。

このようにしても、車両のブレーキペダルの踏み込み操作及びそれの解除（ヨーク４，５に対する磁気短絡体２３の接離）に基づいて、可動接点１６が固定接点１７に接離するとき、可動接点ばね３２は、第２の折曲部３５を支点部として動くもので、可動接点ばね３２は、その支点部分（第２の折曲部３５）からアーマチュア７を設けた部分までの間に、アーマチュア７から離間して屈曲された屈曲部４０を有している。この屈曲部４０は、図６に示すように、可動接点ばね３２の上記支点部分からの動き（矢印Ｂ）に対して、それと交差する方向（矢印Ｃ）に柔軟性を有する。この柔軟性により、ヨーク５に対するアーマチュア７の図で右側の一端部の摺接の度合が弱められ、アーマチュア７の動きが円滑になる。かくして、本構成のものでも、可動接点１６が固定接点１７に接離する動作が安定し、摺接による摩耗粉も多く出ずして、固定接点１７及び可動接点１６の接蝕に害を及ぼすような動作障害の問題を発生しないようにできる。

そのほか、固定接点１７及び可動接点１６を収容した密閉ケース１内に潤滑油など異物が侵入することのないようにして、それら固定接点１７及び可動接点１６の接離を行わしめることができ、しかも、その両接点１７，１６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効果も、第１実施例同様に得ることができる。

なお、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、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もので、要するにヨークとの距離が変化しさえするものであれば良い。
又、固定接点と可動接点については、可動接点が車両のブレーキペダルの踏み込み操作前は固定接点から離間し、車両のブレーキペダルの踏み込み操作に応じて可動接点が固定接点に接触するように変えても良い。

更に、可動接点ばねとアーマチュアは、導電性ばね材（非磁性材）と磁性材の二部材からでなく、磁性を有する導電性ばね材の一部材で一体に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、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実施例を示す縦断面図 図１とは状態の異なる縦断面図 主要部分の拡大縦断面図 本発明の第２実施例を示す縦断面図 図２相当図 図３相当図

符号の説明

図面中、１は密閉ケース、４，５はヨーク、６は磁石、７はアーマチュア、８は可動接点ばね、１５は屈曲部、１６は可動接点、 １７は固定接点、２０は移動子、２３は磁気短絡体、３２は可動接点ばね、４０は屈曲部を示す。

Claims (1)

1. 固定接点と、
   この固定接点と対応する可動接点と、
   この可動接点を設けると共に、磁性を有するアーマチュアを設けた、可動接点ばねと、
   これら固定接点、可動接点、アーマチュア、及び可動接点ばねを収納した密閉ケースと、
   前記アーマチュアと対応する、磁性を有するヨークと、
   このヨークに磁力を及ぼして該ヨークを介し前記アーマチュアを吸引する磁石と、
   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、
   その磁気短絡体が移動により前記ヨークとの距離を変化させて、該ヨークを介しての前記磁石による前記アーマチュアの吸引力を変化させ、前記可動接点ばねと共に前記可動接点を固定接点に対して動かすようにしたものであって、
   前記可動接点ばねを、これが前記固定接点に対して動くときの支点部分から前記アーマチュアを設けた部分までの間に、アーマチュアから離間して屈曲された屈曲部を有する構成としたことを特徴とするスイッチ装置。

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