JP2011054311A - ロータリースイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】イオンマイグレーションや磨耗粉の堆積による短絡が生じにくく、小型のロータリースイッチを提供する。
【解決手段】回動軸心９０を中心として回動可能に支持された導電性薄板の一面側に、２本の共通可動接触片３２，３３を切り起こす一方、その他面側に、３本の信号用可動接触片３４，３５，３６を切り起こした摺動子３０と、前記摺動子３０の一面側に、前記共通可動接触片３２，３３が摺動するように配置された共通固定接点５０ａを有する共通固定接点端子５０と、前記摺動子３０の他面側に、前記信号用可動接触片３４，３５，３６が摺動するように配置された信号用固定接点２１ａ，２１ｂを有する信号用接点端子２１，２２，２３と、から構成する。
【選択図】図３

Description

本発明はロータリースイッチ、特に、車載用ロータリースイッチに関する。

従来、ロータリースイッチとしては、例えば、片面に第一可動接片、他面に第二可動接片をそれぞれ設けた絶縁性のロータと、前記第一可動接片と接離する第一固定接片を設けた絶縁性の第一ボディと、前記第二可動接片と接離する第二固定接片を設けた絶縁性の第二ボディとを備え、前記第一ボディと第二ボディは互いに結合され、前記ロータには前記第一ボディ又は／及び第二ボディに通されて外部に導き出された回転軸を設けたロータリースイッチが開示されている（特許文献１参照）。

特開２００５―１４９７２６号公報

しかしながら、前述の特許文献１の図３に図示するように、電位差を有する共通固定接点端子と信号用固定接点端子とが同一平面上に配置され、相互に接近している。このため、一方の固定接点から電離したイオンが他方の固定接点に向かって析出するイオンマイグレーションが生じやすく、短絡しやすい。
また、固定接点同士が相互に接近しているので、接点部材の磨耗粉等の堆積によって短絡しやすい。特に、多数の信号回路を開閉するために一定の領域内に多数の信号用固定接点を同一平面上に配置すると、より一層接近し、短絡しやすくなるので、装置を小型化しにくいという問題点がある。
したがって、本発明の課題は、前述の問題点に鑑み、イオンマイグレーションや磨耗粉の堆積による短絡が生じにくい小型のロータリースイッチを提供することにある。

本発明に係るロータリースイッチは、前記課題を解決すべく、回動軸心を中心として回動可能に支持された導電性薄板の一面側に共通可動接触片を突出させる一方、その他面側に信号用可動接触片を突出させた摺動子と、前記摺動子の一面側に、前記共通可動接触片が摺動するように配置された共通固定接点を有する固定接点端子と、前記摺動子の他面側に、前記信号用可動接触片が摺動するように配置された信号用固定接点を有する信号用接点端子と、とからなる構成としてある。

本発明によれば、共通固定接点と信号用固定接点との間に可動接触片を備えた摺動子を配置してあるので、従来例よりも共通固定接点と信号用固定接点とを離して配置でき、イオンマイグレーションが生じにくくなり、短絡しにくい。
また、共通固定接点と信号用固定接点とが離れているだけでなく、隣り合う信号用固定接点を離して配置できるので、磨耗粉が堆積しても短絡を生じにくく、小型化しやすいロータリースイッチが得られる。

本発明の実施形態としては、摺動子に、信号用固定接点と同数の信号用可動接触片を、他面側に回動軸心を中心として突出させておいてもよい。
本実施形態によれば、多数の回路を同時にオン，オフにできるロータリースイッチが得られる。

本発明の他の実施形態としては、摺動子の回動に基づいて複数本の信号用可動接触片が複数の信号用固定接点から順次、開離して全ての出力信号がオフ状態となるように構成してもよい。
本実施形態によれば、全ての出力信号がオフ状態となることにより、消費電力を節約できるロータリースイッチが得られる。

本発明の別の実施形態としては、摺動子に、回動軸心を中心として複数本の共通可動接触片を一面側に突出させておいてもよい。
本実施形態によれば、複数本の共通可動接触片が共通固定接点にそれぞれ接触することにより、多数の回路をオン・オフできるロータリースイッチが得られる。

本発明の異なる実施形態としては、摺動子に、その外周縁部に沿って信号用可動接触片を切り出しておいてもよい。
本実施形態によれば、外周縁部に沿って信号用可動接触片を切り出してあるので、長尺な信号用可動接触片を切り出すことができる。このため、所望の接点圧が確保しやすくなり、疲労破壊が生じにくいので、接触信頼性および耐久性に優れたロータリースイッチが得られる。

本発明に係る他の実施形態としては、摺動子の可動接触片がツイン接点構造を有していてもよい。
本実施例によれば、接触信頼性の高いロータリースイッチが得られる。

本発明に係る実施形態としては、共通固定接点に、共通可動接触片が非接触となる切り欠き部を設けておいてもよい。
本実施形態によれば、共通可動接触片を介して出力信号をオン・オフできるので、より一層多種多様な制御ができるロータリースイッチを得られる。

本発明に係る別の実施形態としては、摺動子の回動に基づいて複数本の信号用可動接触片が複数の信号用固定接点から順次、開離して全ての出力信号がオフ状態となった後、更なる摺動子の回動に基づいて複数本の信号用可動接触片が複数の信号用固定接点のいずれかに接触する前に、共通固定接点と共通可動接触片とが非接触状態になり、前記オフ状態を継続する接点機構を有していてもよい。
本実施形態によれば、全ての出力信号がオフ状態となることにより、消費電力を節約できるロータリースイッチが得られるという効果がある。

本発明に係るロータリースイッチの実施形態を示す斜視図である。 図２Ａ，２Ｂおよび２Ｃは図１で示した実施形態を示す正面図、横断面図および縦断面図である。 図１で示した実施形態を上から視た分解斜視図である。 図１で示した実施形態を下から視た分解斜視図である。 図５Ａ，５Ｂは実施形態の接点機構を上から視た分解斜視図、斜視図である。 図６Ａ，６Ｂは実施形態の接点機構を下から視た分解斜視図、斜視図である。 図７Ａ，７Ｂは実施形態の構成部品を上または下から視た分解斜視図である。 図１で図示した実施形態のタイムチャート図である。 図９Ａ，９Ｂ、図９Ｃ，９Ｄ、および、図９Ｅ，９Ｆは図１で示した実施形態の開閉動作を説明するための平面図である。 図１０Ａ，１０Ｂ、図１０Ｃ，１０Ｄ、および、図１０Ｅ，１０Ｆは、図９に続く開閉動作を説明するための平面図である。

本発明の実施形態に係るロータリースイッチは、例えば、自動車のスライド式ドアの開閉位置を検出するための車載用ロータリースイッチとして適用される場合である。なお、本実施形態では、説明の便宜上、上方から視た場合を中心として説明する。
すなわち、前記ロータリースイッチは、図３および図４に図示するように、大略、３本の第１，第２，第３固定接点端子２１，２２，２３をインサート成形したベース１０と、前記第１，第２，第３固定接点端子２１，２２，２３の第１，第２，第３固定接点２１ａ，２２ａ，２３ａの表面を摺動する摺動子３０と、下面に前記摺動子３０をカシメ固定し、前記ベース１０に回動軸心９０を中心として回動可能に支持された回動体４０と、下面に沿って前記摺動子３０の共通可動接触片３２，３３が摺動する共通固定接点端子５０と、前記ベース１０を被覆可能な平面形状を有するハウジング６０と、前記ハウジング６０に係合固定されるカバー７０と、前記ハウジング６０にシールリング８９を介して回動可能に嵌合される操作レバー８０と、から構成されている。

前記ベース１０は、その円形底面１０ａの中央に中心軸１１を突設するとともに、前記中心軸１１の基部周辺に３本の第１，第２，第３固定接点端子２１，２２，２３の第１，第２，第３固定接点２１ａ，２２ａ，２３ａを面一にインサート成形してある。また、前記ベース１０は、その側面から前記第１，第２，第３固定接点端子２１，２２，２３の端子部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂを側方に突出させてある。さらに、前記ベース１０は、その外周縁縁部に弾性係合部１２，１３，１４を突設してある。そして、前記弾性係合部１２，１３の間には絶縁性シール壁１５が突設されている。

摺動子３０は、前記ベース１０の円形底面１０ａと略同一平面形状を有する導電性薄板材からなる。そして、前記摺動子３０は、図５および図６に示すように、その中央に設けた中心孔３１と、前記中心孔３１の両側から切り出され、かつ、上方側に曲げ起こされた共通可動接触片３２，３３と、その外周縁部に沿って所定のピッチで切り出され、かつ、下方側に折り曲げられた信号用可動接触片３４，３５，３６と、を有している。さらに、前記信号用可動接触片３４，３５，３６の間にはそれぞれカシメ孔３７が形成されている。なお、前記信号用可動接触片３４，３５，３６は接触信頼性を高めるためにツイン接点構造を有している。また、前記共通可動接触片３２，３３も前記信号用可動接触片３４，３５，３６と同様にツイン接点構造を有していてもよい。

回動体４０は、図３および図４に示すように、前記摺動子３０を被覆可能な平面形状を有し、その上面中央部に回動軸４１を突設してある。また、前記回動軸４１の外周面には空回りを防止するための係合突起４２，４３が形成されているとともに、前記回動軸４１の基部に一対のスリット４４，４５を設けてある。そして、前記回動軸４１には、同一軸心上に軸孔４１ａ，４１ｂを設けてある。さらに、前記回動体４０は、その下面の外周縁部に、前記摺動子３０のカシメ孔３７に対応するカシメ用突起４６を設けてあるとともに、前記カシメ用突起４６の近傍を切り欠いて逃げ部４７を形成してある。

共通固定接点端子５０は、導電性円板からなり、その中央に前記回動体４０の回動軸４１に嵌合可能な軸孔５１を形成するとともに、前記軸孔５１の周囲に切り欠き部５２，５３を形成し、残る部分を共通固定接点５０ａとしてある。さらに、前記共通固定接点端子５０は、その外周縁部から端子部５０ｂを延在するとともに、その外周縁部に後述するハウジング６０の下面にカシメ固定するためのカシメ孔５４を形成してある。

ハウジング６０は、前記ベース１０を被覆可能なハウジング本体６１に接続用枠体６２および取付部６３を一体成形したものである。前記ハウジング本体６１は、その中央には回動孔６４を設けてある一方、その外周面に前記ベース１０の弾性係合部１２，１３，１４に係合する係合受け部６５ａ，６５ｂ，６５ｃを形成してある。さらに、前記ハウジング本体６１の下面には、前記共通固定接点端子５０のカシメ孔５４に対応するカシメ用突起６６を突設してある。一方、前記枠体６２は、その対向する内側面に係止受け部６７をそれぞれ設けてある一方、その外側縁部の上面に切り欠き部６８を所定のピッチで形成してある。

カバー７０は、前記ハウジング６０の枠体６２に嵌合可能な平面形状を有し、その両側端部に前記枠体６２の係止受け部６７に係止可能な弾性爪部７１を一体成形してある。また、前記カバー７０は、その下面中央に絶縁性シール壁７２を所定のピッチで並設してあるとともに、その下面外方縁部に切り欠き部７３を所定のピッチで形成してある。

操作レバー８０は、軸孔８２を有する軸部８１に操作部８３を側方に延在したものであり、前記軸孔８２の内周面には空回りを防止するための係合溝８４，８５を形成してある。そして、シールリング８９を介して前記ハウジング６０の回動孔６４に嵌合し、前記回動体４０の回動軸４１に前記軸孔８２に嵌合することにより、前記操作レバー８０と前記回動体４０とが一体に回動可能となる。

次に、前述の構成部品の組立方法について説明する。
まず、事前に、回動体４０の下面に摺動子３０をカシメ固定する一方、前記ハウジング６０の下面に共通固定端子５０をカシメ固定する。ついで、前記ベース１０の中心軸１１に回動体４０の軸孔４１ｂ（図２および図４）を嵌合して回動可能に組み付ける。その後、前記ベース１０に前記ハウジング６０を嵌合し、前記ベース１０の弾性係合部１２，１３，１４をハウジング６０の係合受け部６５ａ，６５ｂ，６５ｃにそれぞれ係合して一体化する。そして、並設する端子部２１ｂ，２２ｂ，５０ｂ，２３ｂにリード線９１，９２，９４，９３をそれぞれ溶接一体化する。ついで、前記ハウジング６０の枠体６２にカバー７０を嵌め込み、係止受け部６７に弾性爪部７１を係止して一体化する。これにより、前記端子部２１ｂ，２２ｂ，５０ｂ，２３ｂが絶縁壁７２で仕切られるとともに、枠体６２の切り欠き部６８およびカバー７０の切り欠き部７３でリード線９１，９２，９４，９３を抜け止めできる。そして、前記枠体６２の下面にシール材（図示せず）を注入，固化することにより、前記端子部２１ｂ，２２ｂ，５０ｂ，２３ｂを樹脂封止する。さらに、回動孔６４にシールリング８９を挿入して位置決めするとともに、操作レバー８０の軸部８１を前記ハウジング６０の回動孔６４に挿入し、前記回動体４０の軸部４１に操作レバー８０の軸孔８２を嵌合し、係合突起４２，４３に係合溝８５，８４をそれぞれ係合する。ついで、前記軸孔８２内に接着剤を注入，固化することにより、操作レバー８０と回動体４０とが一体で操作可能となる。

次に、前述の車載用ロータリースイッチの使用方法を図８ないし図１０に従って説明する。本実施形態では、説明の便宜上、前記スライド式ドアを全開した状態から完全に閉鎖するまでの操作過程について説明する。
まず、図９Ａ，９Ｂに示すように、スライド式ドアが全開した状態では、共通可動接触片３２，３３が共通固定接点５０ａに接触しているとともに、信号用可動接触片３６，３４，３５が第１，第２，第３固定接点２１ａ，２２ａ，２３ａにそれぞれ接触しており、全ての出力信号１，２，３がオン状態となっている。

そして、図９Ｃ，９Ｄに示すように、前記スライド式ドアをスライドさせて閉鎖直前になると、前記スライド式ドアが操作レバー８０の操作部８３を介して回動体４０を回動させる。このため、共通可動接触片３２，３３が共通固定接点５０ａを摺動するとともに、信号用可動接触片３６，３４，３５が第１，第２，第３固定接点２１ａ，２２ａ，２３ａをそれぞれ摺動した後、図９Ｅ，９Ｆに示すように、信号用可動接触片３６が第１固定接点２１ａから開離し、出力信号１がオフ状態となる。

さらに、前記スライド式ドアを閉じると、図１０Ａ，１０Ｂに示すように、共通可動接触片３２，３３が共通固定接点５０ａを摺動するとともに、信号用可動接触片３４が第２固定接点２２ａから開離し、出力信号１および出力信号２がオフ状態となる。

ついで、前記スライド式ドアを閉じてゆくと、図１０Ｃ，１０Ｄに示すように、共通可動接触片３２，３３が共通固定接点５０ａを摺動し続ける一方、信号用可動接触片３５が第３固定接点２３ａから開離し、全ての出力信号がオフ状態となる。

更に、前記スライド式ドアがスライドして完全に閉鎖状態となると、摺動子３０が回動することにより、信号用可動接触片３４，３５，３６が第１，第２，第３固定接点２１ａ，２２ａ，２３ａにそれぞれ接触する前に、共通固定接触片３２，３３が共通固定接点５０ａから開離することにより、全ての出力信号がオフ状態を維持する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、多くの信号を出力できるだけでなく、オン／オフの検出角度が１８０度と大きく、適用可能範囲が広い。このため、設計しやすく使い勝手の良いロータリースイッチが得られる。

本実施形態では、所定の角度を回動する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、連続的に同一方向に回動させて使用してもよく、正逆回転にも適用できることは勿論である。
また、共通可動接触片または信号用可動接触片は摺動子から切り出したツイン接点構造を有する長尺な形状に限らず、突き出し加工で形成した凸部形状であってもよい。

本実施形態にかかるロータリースイッチは、自動車用スライド式ドアに適用するだけでなく、他の産業機器にも適用できることは勿論である。

１０：ベース
１０ａ：円形底面
１１：中心軸
２１，２２，２３：第１，第２，第３信号用固定接点端子
２１ａ，２２ａ，２３ａ：第１，第２，第３固定接点
２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ：端子部
３０：摺動子
３１：中心孔
３２，３３：共通可動接触片
３４，３５，３６：信号用可動接触片
４０：回動体
４１：回動軸
４４，４５：スリット
５０：共通固定接点端子
５１：軸孔
５０ａ：共通固定接点
５０ａ：端子部
５２，５３：切り欠き部
６０：ハウジング
６１：ハウジング本体
６２：枠体
６４：回動孔
７０：カバー
８０：操作レバー
８１：軸部
８２：軸孔
８３：操作部
９０：回動軸心

Claims (8)

1. 回動軸心を中心として回動可能に支持された導電性薄板の一面側に共通可動接触片を突出させる一方、その他面側に信号用可動接触片を突出させた摺動子と、
   前記摺動子の一面側に、前記共通可動接触片が摺動するように配置された共通固定接点を有する固定接点端子と、
   前記摺動子の他面側に、前記信号用可動接触片が摺動するように配置された信号用固定接点を有する信号用接点端子と、
   からなることを特徴とするロータリースイッチ。
2. 摺動子が、信号用固定接点と同数の信号用可動接触片を、他面側に回動軸心を中心として突出させたことを特徴とする請求項１に記載のロータリースイッチ。
3. 摺動子の回動に基づいて複数本の信号用可動接触片が複数の信号用固定接点から順次、開離して全ての出力信号がオフ状態となることを特徴とする請求項１または２に記載のロータリースイッチ。
4. 摺動子が、回動軸心を中心として複数本の共通可動接触片を一面側に突出させたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロータリースイッチ。
5. 摺動子が、その外周縁部に沿って信号用可動接触片を切り出したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロータリースイッチ。
6. 摺動子の可動接触片がツイン接点構造を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロータリースイッチ。
7. 共通固定接点に、共通可動接触片が非接触となる切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロータリースイッチ。
8. 摺動子の回動に基づいて複数本の信号用可動接触片が複数の信号用固定接点から順次、開離して全ての出力信号がオフ状態となった後、更なる摺動子の回動に基づいて複数本の信号用可動接触片が複数の信号用固定接点のいずれかに接触する前に、共通固定接点と共通可動接触片とが非接触になり、前記オフ状態を継続する接点機構を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロータリースイッチ。

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