JP2015060678A

JP2015060678A - キースイッチ

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Publication number: JP2015060678A
Application number: JP2013192625A
Authority: JP
Inventors: 正秀長田; Masahide Osada
Original assignee: GOMI SEISAKUSHO KK
Current assignee: GOMI SEISAKUSHO KK
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-03-30
Anticipated expiration: 2033-09-18
Also published as: JP6073015B2

Abstract

【課題】キースイッチにおいて軸線方向のコンパクト化と半径方向のコンパクト化とを両立することのできる構造を提供する。【解決手段】本発明のキースイッチ１０は、外筒１１と、内筒１２と、接点機構１３と、節度機構１２ｇ，１１３ａ〜１１３ｄとを具備し、内筒１２は外周面１２ｓから後端面１２ｔまでが軸線方向に同径の円筒面に沿って構成され、接点機構１３の第１の導体１５は後端面１２ｔ上に取り付けられ、第２の導体１６は第１の導体１５の軸線方向の後方に対向配置されることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明はキースイッチに係り、特に、挿入されたキーの回転操作により接点の切り替えを行うためのスイッチ構造に関する。

一般に、キースイッチは、キーを錠に差し込み、内筒（シリンダ）を回転させることによって各種の機器や設備などを制御するために接点の切り替えを行うスイッチ構造を有する。キースイッチとしては、錠の内筒に対して軸線方向の後方に配置したカム部材を係合させ、このカム部材の回動に応じて接点機構の接点の切り替えが行われる第１のタイプがある（例えば、以下の特許文献１〜４参照）。これらの第１のタイプのキースイッチは、いずれも、軸線方向に見てほぼ同径の円柱状に構成された外形を備えるものが多い。

一方、上記キースイッチには、軸線方向の寸法を小さくして薄型化するために、錠構造の後方にある接点機構を収容する部分が拡径された外形を有する第２のタイプが知られている（例えば、以下の特許文献５〜８参照）。例えば、特許文献５に記載の薄型鍵付きスイッチでは、シリンダ錠７のロータ７ｂに係合するカム体９がロータ７ｂの外周側に配置され、このカム体９のさらに外周側に節度機構（デテント機構）が設けられる。同様の構造は特許文献６にも開示されている。

さらに、この第２のタイプのキースイッチとして、特許文献７には、シリンダボディ１内に収容されるシリンダバレル３がスイッチロータ５と一体に構成されるキースイッチが記載されている。このキースイッチでは、スイッチロータ５がシリンダバレル３の後方で大きく周囲に張り出し、スイッチロータ５の外周部に節度機構が形成されている。特許文献８に開示されるキースイッチも同様の構造となっている。

実公平６−４３９６７号公報実公平７−２２０２６号公報実公平７−３０８４９号公報特開２００６−２６５９１０号公報特開平１０−１２５１８２号公報実公平６−４３９６９号公報実公平７−１５０７６号公報特開２００１−２１６８７４号公報

しかしながら、上記従来の第１のタイプのキースイッチでは、外形を軸線方向に同径の円柱状に構成することができる点で好ましいが、その半面、軸線方向の寸法が大きくなりやすく、また、軸線方向にコンパクトに構成しようとすると内部構造が複雑になる。さらに、内筒の後方にカム体を設ける必要があるために部品点数が増加してコスト増を招く虞がある。

また、上記従来の第２のタイプのキースイッチでは、軸線方向には薄型化できるものの、軸線方向の後方部分が外周側に張り出した外形となるため、半径方向にコンパクトに構成することができない。また、後方部分が拡径した外形を有するためにキースイッチを扉その他の設備に対して背後から取り付ける必要があり、背後に障害物がある箇所には取り付けられないという問題がある。また、この第２のタイプのキースイッチには上述のようにシリンダバレルとスイッチロータ（カム体）とが一体化されたものがあるが、このような一体化は部品構造の複雑化とともに部品の半径方向寸法の増大を招くため、コスト増とコンパクト化を両立させることが難しいという問題がある。

そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、キースイッチにおいて、軸線方向のコンパクト化と半径方向のコンパクト化とを両立することのできる構造を提供することにある。また、別の課題は、外形のコンパクト化とコストの低減とを両立することのできる構造を提供することにある。

斯かる実情に鑑み、本発明のキースイッチは、外筒と、該外筒内に回転可能に収容され軸線方向に伸びる鍵穴を備えた内筒と、第１の接点を備え前記内筒とともに回転する第１の導体、及び、該第１の導体の回転に応じて前記第１の接点に対して接離する第２の接点を備えた第２の導体を有する接点機構と、前記内筒の前記外周面に形成された凸部若しくは凹部よりなる嵌合部、前記外周面と対向する前記外筒の内周面に形成された凹部若しくは凸部よりなる被嵌合部、及び、前記嵌合部と前記被嵌合部の少なくとも一方を半径方向に移動可能に構成しつつ当該一方に対して他方に向けた弾性力を付与する弾性付与構造を有する節度機構と、を具備し、前記内筒は、前記外周面から後端面までが軸線方向に同径の円筒面に沿って構成され、前記接点機構の前記第１の導体は前記内筒の前記後端面上に取り付けられ、前記第２の導体は前記第１の導体の軸線方向の後方に対向配置されることを特徴とする。

本発明によれば、内筒の後端面上に接点機構を構成する第１の導体が取り付けられることにより、第１の導体が内筒とともに回転し、この回転に応じて第２の導体との間で第１の接点と第２の接点の切り替えが行われる。また、内筒の外周面上の嵌合部と外筒の内周面上の被嵌合部が弾性付与構造により与えられる弾性力によって相互に嵌合することで、前記接点機構の少なくとも一つの接離態様に対応する前記内筒の回転位置で内筒が弾性的に保持されて節度感が得られる。このとき、内筒の外周面から後端面までが軸線方向に同径の円筒面に沿って構成され、その後端面上に第１の導体が直接取り付けられるとともに第２の導体が軸線方向に対向配置されることにより、半径方向の寸法を増大させずに軸線方向のコンパクト化を図ることができる。また、節度機構は、内筒の外周面と外筒の内周面の間に設けられることで、後端面に対して軸線方向に接続される接点機構に対して、軸線方向の前方にずれた位置に配置される。このため、従来構造のように節度機構が接点機構と半径方向に重なった位置に設けられることにより後方部分が半径方向に大きく張り出すといったことを防止できるから、キースイッチの軸線方向と半径方向のコンパクト化を両立させることができる。さらに、内筒の外周面から後端面までの円柱状の外形、その後端面に対する接点機構の軸線方向の直接接続、及び、接点機構と節度機構の軸線方向における分散配置により、キースイッチの外形のコンパクト化を図りつつ、構造の複雑化を回避することが可能になる。

本発明において、前記弾性付与構造は、前記内筒若しくは前記外筒において、前記外周面若しくは前記内周面の一部に設けられた凹所と、該凹所外から前記凹所上へ前記凹所の表面と離間して伸びる弾性変形部とが一体に設けられた構造であり、前記嵌合部と前記被嵌合部のうちの少なくとも一方は、前記弾性変形部の外面上若しくは内面上に形成されることが好ましい。これによれば、内筒若しくは外筒において、凹所と弾性変形部とが一体に設けられることにより、節度感をもたらす弾性力を確保しつつコンパクトに構成できるため、キースイッチのさらなるコンパクト化を図ることができる。

本発明において、前記弾性変形部は前記凹所内を軸線方向に伸びることが好ましい。節度機構において好適な節度感を得るには、嵌合部と被嵌合部の少なくとも一方において充分な弾性変形量を確保する必要があり、このためには弾性変形部を或る程度長くする必要がある。一方、内筒と外筒には施錠と解錠を可能にするためのタンブラーや回転抑止溝などの必須の錠構造が必要であるため、内筒の外周面と外筒の内周面との間に節度機構を設ける場合には上記の必須の錠構造を避ける必要がある。しかし、弾性変形部を軸線周りの回転方向に伸びるように構成すると、上記の必須の錠構造を避けるためには弾性変形部が伸びる角度範囲を小さくする必要があるため、弾性変形部を或る程度長く構成しようとすると内筒の外径や外筒の内径を大幅に増大させなければならない。一方、上記のように弾性変形部を軸線方向に伸びるように構成すれば、上記必須の錠構造を回避するために特定の角度範囲内に限定して形成した場合でも、弾性変形部の長さを確保することが相対的に容易になる。すなわち、適度な弾性特性が得られるようにして節度機構の性能を確保しつつ、内筒若しくは外筒の外径を増大させずに構成することが可能になる。

この場合において、前記弾性変形部は前記凹所内を軸線方向の後方へ向けて伸びることが望ましい。軸線方向に伸びる弾性変形部の長さを確保しつつ、キースイッチ全体の軸線方向の寸法を低減するには、内筒の外周面と外筒の内周面の軸線方向の対向範囲のうちの前方側か後方側に節度機構の嵌合構造（嵌合部と被嵌合部）を配置することが必要になる。しかし、節度機構の嵌合構造を上記対向範囲の前方側に配置すると、上記の必須の錠構造に制約を受けたり構造が複雑化したりする。例えば、内筒のタンブラーの端縁が係合する回転抑止溝を外筒の内周面に形成する場合には、当該回転抑止溝の前方に上記嵌合構造を設ける必要があるため、内筒の前方からの挿入組立作業が困難になるとか、外筒の内面加工が困難になるとかといった不具合が生じ、結果として、構造が複雑になって大型化したり、製造コストの増加を招いたりする虞がある。逆に、節度機構の嵌合構造を上記対向範囲の後方側に配置すると、上記挿入組立作業や外筒の内面加工にも影響を与えにくい。したがって、弾性変形部が軸線方向の後方へ伸びるように構成すれば、軸線方向の前方側から後方側に達するように構成することで、上記対向範囲を軸線方向に長く構成しなくても弾性変形部の長さを十分に確保して好適な節度感を持たせることができるとともに、節度機構の嵌合構造を上記必須の錠構造よりも後方側に配置して両構造の干渉を回避することができるので、キースイッチ全体のコンパクト化、構造の簡易化、製造コスト等の低減を図ることができる。

本発明において、前記弾性変形部の外面若しくは内面は、前記円筒面に沿った曲面であることが好ましい。これによれば、内筒及び外筒の半径方向のさらなるコンパクト化を図ることができる。特に、弾性変形部が軸線方向に伸びる場合には、弾性変形部の断面形状の外縁若しくは内縁の輪郭が曲線状（円弧状）になることにより、弾性変形部の回転方向の剛性を高めることができるため、節度感を向上させることができるとともに、節度機構の耐久性を高めることができる。

本発明において、前記接点機構の前記第１の接点及び前記第２の接点は、前記内筒の前記後端面の半径方向の位置範囲内に配置されていることが好ましい。これによれば、接点機構を半径方向にコンパクトに構成することができるので、キースイッチの更なるコンパクト化を図ることができる。

この場合には、前記第１の導体及び前記第２の導体が前記内筒の前記後端面の半径方向の位置範囲内に配置されていることがさらに好ましい。これによれば、接点機構をさらにコンパクトに構成できる。特に、後述する実施形態のように、接点機構を外筒の内部に収容することも可能になる。

本発明において、前記第１の導体は、前記後端面上に固定された板状の基部と、該基部から軸線方向後方へ傾斜して伸びる帯状ばね部とを有し、該帯状ばね部の先端に前記第１の接点が設けられた弾性接触片であり、前記第２の導体は、配線基板の軸線方向前方の面上に形成され、前記第１の接点が圧接される円弧状経路に沿った位置に前記第２の接点が設けられた導体パターンである場合が挙げられる。ただし、上記とは逆に、第１の導体を導体パターンとし、第２の導体を弾性接触片としてもよい。また、外部出力部には、上記配線基板を用いずに、第２の接点を内部端子部とする外部端子片をそのまま用いても構わない。

本発明において、前記内筒は、第１の半径方向に伸びるタンブラー穴と、該タンブラー穴内において前記第１の半径方向に出没自在に配置され前記鍵穴に臨む鍵係合部を備えたタンブラーと、該タンブラーを前記第１の半径方向に付勢する付勢手段とを有し、前記外筒は、前記タンブラーに係合して前記内筒の回転を抑止する回転抑止溝を有し、前記タンブラーが前記内筒の外周面から突出した時に前記回転抑止溝に係合することにより前記外筒に対する前記内筒の回転が抑止され、前記内筒には、前記第１の半径方向と直交する第２の半径方向の外周面位置に前記弾性付与構造が設けられることが好ましい。これによれば、内筒において、タンブラー孔の伸びる方向及びタンブラーが移動する方向（第１の半径方向）と直交する方向（第２の半径方向）の外周面位置に弾性付与構造が設けられることにより、内筒の外径をコンパクトに構成しつつ、節度機構の形成余裕を確保することができる。

本発明において、前記内筒が前記外筒内に収容された状態で前記外筒に対する前記内筒の軸線方向の少なくとも前方への移動を解除可能に抑止する抜け止め手段を有し、該抜け止め手段が解除されたときに前記外筒に対して前記内筒が軸線方向前方から挿入可能かつ軸線方向前方へ脱出可能に構成されることが好ましい。

この場合において、前記抜け止め手段は、前記内筒の軸線方向の後部に設けられた抜け止め穴と、該抜け止め穴内において半径方向に出没自在に配置された抜け止め片と、前記外筒に設けられ、前記係止部材の突出時において前記抜け止め片に係合して軸線方向前方への抜けを防止する抜け止め係合部とを有し、内筒交換用合鍵が前記抜け止め片の前記抜け止め係合部との係合を解除することで前記外筒から前記内筒が軸線方向前方へ取り出し可能かつ軸線方向後方へ挿入可能に構成されることが望ましい。

本発明によれば、キースイッチにおいて、軸線方向のコンパクト化と半径方向のコンパクト化とを両立することができ、また、別の課題は、外形のコンパクト化とコストの低減とを両立することができるという優れた効果を奏し得る。

本発明に係るキースイッチの実施形態の分解斜視図である。同実施形態の縦断面図である。同実施形態の外筒の正面図（ａ）、側面図（ｂ）及び縦断面図（ｃ）である。同実施形態の外筒の平面図（ａ）、底面図（ｂ）及び背面図（ｃ）である。同実施形態の内筒の正面図（ａ）、側面図（ｂ）、平面図（ｃ）及び底面図（ｄ）である。同実施形態から配線基板、コネクタ、及び、後部キャップを取り外した状態を示す背面図（ａ）及び配線基板の正面図（ｂ）である。同実施形態の後部キャップの正面図（ａ）、縦断面図（ｂ）、背面図（ｃ）及び側面図（ｄ）である。同実施形態の内筒の断面図であって、図５に示す符号及び視線に対応する、Ａ−Ａ断面図（ａ）、Ｂ−Ｂ断面図（ｂ）、Ｃ−Ｃ断面図（ｃ）及びＤ−Ｄ断面図（ｄ）である。同実施形態の外筒に対する内筒の角度位置を示す説明用断面図である。

次に、添付図面を参照して本発明のキースイッチの実施形態について詳細に説明する。最初に、図１及び図２を参照して、本実施形態の全体構成の概略について説明する。

本実施形態のキースイッチ１０は、複数の部品が軸線１０ｘの周りに配置され、相互に軸線１０ｘに沿って組立てられたものである。これらの複数の部品としては、略円筒状の外筒１１と、この外筒１１の内部の軸線１０ｘの方向の前方側に収容される略円柱状の内筒１２と、外筒１１の内部の軸線１０ｘの方向の後方側に収容される接点機構１３と、この接点機構１３を後方から支持する後部キャップ１４とが設けられている。

外筒１１には内筒１２及び接点機構１３を収容する収容孔１１ａが設けられる。この収容孔１１ａの内面には、内筒１２の後述する外周面１２ｓと摺接若しくは対向する内周面１１ｓが設けられる。この内周面１１ｓは軸線１０ｘを中心とする円筒面状に構成される。また、外筒１１の前端には設置場所に取り付けるための拡大された取付フランジ１１ｂが形成され、この取付フランジ１１ｂの後方の外周面に雄ねじ１１ｃが形成されている。このキースイッチ１０は、図示例の場合、図示しない設置場所に設けられた設置穴内に前方から挿入され、この取付フランジ１１ｂを設置穴の開口縁に係合させた状態で、例えば、後方から雄ねじ１１ｃに螺入された図示しないナットなどで設置穴の開口縁を締め付けることにより、固定できるようになっている。

内筒１２は、前端外周に収容孔１１ａの開口縁の内側にある内面形状と嵌合する前端フランジ１２ｐが形成されている。また、内筒１２は、前端フランジ１２ｐの後方に、上記内周面１１ｓと摺接若しくは対向するように、軸線１０ｘの周りの円筒面状に構成された外周面１２ｓを備えている。また、この外周面１２ｓは軸線１０ｘに沿って内筒１２の後端部まで同径に構成され、そのまま後端面１２ｔに隣接している。図示例において、この後端面１２ｔは円形の外縁形状を有する平坦面である。

この内筒１２には、前面に開口し、軸線方向に伸びる鍵穴１２ａと、この鍵穴１２ａと連通して交差し、図示上下方向（上記第１の半径方向）に伸びる図示例では３つのタンブラー穴１２ｂと、このタンブラー穴１２ｂのさらに後方において図示上下方向に伸びる抜け止め穴１２ｃとを備えている。また、軸穴１２ａは、内筒１２の最後部において後端面１２ｔの中央に形成された軸穴１２ｘ（図５（ａ）参照）に連通している。タンブラー穴１２ｂには、タンブラー１２１が図示上下方向に移動可能に収容され、このタンブラー１２１を図示上方へ付勢するコイルスプリング等よりなるばね部材１２２も収容される。タンブラー１２１には、図示しない合鍵を通過させるとともに、この通過部分で合鍵と係合する鍵係合部が設けられた開口縁を有する開口部が形成される。ただし、各図では、当該鍵係合部を省略し、単なる開口部のみを図示している。また、抜け止め穴１２ｃには、抜け止め片１２３が図示上下方向に移動可能に収容され、この抜け止め片１２３を図示上方へ付勢するコイルスプリング等よりなるばね部材１２４も収容される。なお、後述するように、この抜け止め片１２３を内筒交換用合鍵で操作して内筒１２を交換可能に構成する場合には、抜け止め片１２３の開口部にも上記鍵係合部を形成すればよい。

内筒１２の外周面１２ｓのうちの両側方部分には、凹所１２ｅと、前方から凹所１２ｅ上に軸線１０ｘに沿って伸びる弾性変形部１２ｆとが一体に設けられる。この弾性変形部１２ｆは、凹所１２ｅの表面から離間した状態で凹所１２ｅ上に伸びる。弾性変形部１２ｆの外面は、上記外周面１２ｓと共通の軸線１０ｘを中心とする円筒面に沿った凸曲面状（円弧面状）に形成されている。この弾性変形部１２ｆの先端側外面部には、節度用の嵌合凸部１２ｇが形成されている。これらの内筒１２の側面構造は、後述する外筒１１に設けられた嵌合構造とともに節度機構を構成する。

接点機構１３は、内筒１２の後端面１２ｔ上に取り付けられる導電性の弾性接触片１５と、この弾性接触片１５に設けられたばね接点１５ｃに当接する固定接点１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃを備えた導体パターン１６１を有する配線基板１６と、を備えている。図示例では、弾性接触片１５は、中央に設けられた平坦な板状の基部１５ａと、この基部１５ａから斜め後方へ傾斜して延在する一対の帯状ばね部１５ｂとを有し、これらの帯状ばね部１５ｂの先端に上記ばね接点１５ｃがそれぞれ突設されている。この弾性接触片１５は、内筒１２の後端面１２ｔに形成されたボス１２ｄ（図２参照）に取付穴１５ｄを嵌合させた状態でカシメ等により固定される。なお、図６（ａ）に示す中央の軸穴１５ｘにねじなどを通して内筒１２の軸穴１２ｘに挿入固定することで弾性接触片１５を後端面１２ｔ上に固定してもよい。

配線基板１６は、上記弾性接触片１５の後方位置において、前方にある基板面が内筒１２の後端面１２ｔ及び弾性接触片１５と対向するように配置されている。この前方の基板面（絶縁体の基材の表面）上には導体パターン１６１が形成されている。この導体パターン１６１には、上記固定接点１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃが形成され、これらの固定接点は、上記弾性接触片１５のばね接点１５ｃが圧接された状態で内筒１２の回転に応じて摺接していく円弧状経路に沿った位置に形成されている。配線基板１６は、後述するように、外筒１１の後方部分に形成された小穴１１ｄ、１１ｄ′に嵌合することで、外筒１１の内部に固定される。

配線基板１６の後方の基板面にはコネクタ１７が実装される。コネクタ１７は複数の外部端子片１７１ａ〜１７１ｃと、これらの外部端子片１７１ａ〜１７１ｃを保持する合成樹脂等の絶縁体からなる保持枠１７ｂとからなる。外部端子片１７１ａ〜１７１ｃの内端は配線基板１６の上記導体パターン１６１に導電接続され、外部端子片１７１ａ〜１７１ｃの外端は保持枠１７ｂの接続口１７ｃ内に露出している。

後部キャップ１４は、外筒１１の後縁部に嵌合する外周嵌合部１４ａと、外筒１１の後方部分に形成された小孔１１ｅ、１１ｅ′に嵌合するフック状の係合部１４ｂ，１４ｂと、上記配線基板１６を背後から支持する略環状の支持面を備えた略円筒状の支持部１４ｃとを備えている。また、本実施形態では、配線基板１６に実装された上記コネクタ１７の接続口１７ｃを外部に露出するためのコネクタ開口１４ｄを備えている。なお、図示例では、支持部１４ｃは、コネクタ開口１４ｄを挿通して配置されるコネクタ１７の保持枠１７との干渉を避けるために、完全な円筒状ではなく、図示下方の左右両側が欠損した形状を備えているが、このような支持部１４の形状は他部材との干渉が生じない限り適宜に変更することができる。

本発明においては特に限定されるものではないが、図示例では、以下のような材質で各部品が構成される。まず、外筒１１、内筒１２及び後部キャップはＰＣ（ポリカーボネート）等の合成樹脂で構成される。また、弾性接触片１５やばね部材１２２，１２４は、ばね用りん青銅などの弾性金属で構成される。さらに、タンブラー１２１及び抜け止め片１２３は、黄銅などの剛性を有する金属で構成される。ここで、外筒１１と内筒１２の少なくとも一方は、後述する節度機構の摺動性を確保し、また、摺動時の擦過音の発生を防止するために、含油樹脂とすることが好ましい。

次に、上記の各部品の詳細構造及び上記の部品間の相互関係について、図３〜図８を参照してさらに詳しく説明する。外筒１１の収容孔１１ａの内部前端には、図３に示すように、取付フランジ１１ｂの前縁より一段低く構成された、内筒１２の前端フランジ１２ｐの背面を支持するためのリング状の受面部１１１が設けられている。一方、図５に示すように、内筒１２の前端フランジ１２ｐの背面には、図示上下位置においてそれぞれ後方に突出する段丘部１２ｑ、１２ｒが形成されている。上記の受面部１１１にはこれらの段丘部１２ｑ、１２ｒと摺接する摺動面１１１ａ、１１１ｂが形成される。また、これらの摺動面１１１ａ、１１１ｂの間には一段高く形成された停止段部１１１ｃ、１１１ｄが形成される。そして、内筒１２の上記段丘部１２ｑ，１２ｒが外筒１１の上記停止段部１１１ｃ，１１１ｄに当接することで、外筒１１に対する内筒１２の回転範囲が規制されるようになっている。

上記受面部１１１の後方には上記内周面１１ｓが形成される。この内周面１１ｓには、上下二箇所において前方にある摺動面１１１ａ，１１１ｂにそれぞれ開口する回転抑止溝１１２ａ，１１２ｂが軸線１０ｘの方向に沿って直線状に形成されている。また、この内周面１１ｓの上下左右の四箇所には、軸線方向に伸びる節度用の被嵌合溝１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄが形成されている。ここで、節度用の被嵌合溝１１３ａ，１１３ｃは、上記回転抑止溝１１２ａ，１１２ｂと同じ角度位置に設けられることから、回転抑止溝１１２ａ，１１２ｂの軸線方向の終端位置よりも後方に配置された環状内面部１１４にのみ形成される。一方、被嵌合溝１１３ｂ、１１３ｄは、上記内周面１１ｓの前端位置（摺動面１１１ａ，１１１ｂ）から軸線方向の後方へ伸びて上記環状内面部１１４に達するように形成される。

一方、内筒１２の外周面１２ｓの両側方部分には、凹所１２ｅ上に前方から後方へ向けて凹所１２ｅ上を伸びる弾性変形部１２ｆが形成され、この弾性変形部１２ｆの外面は、凹所１２ｅ以外の外周面と同様に、軸線１０ｘを中心とし軸線１０ｘの方向にみて同径の円筒面に沿った面となっている。また、弾性変形部１２ｆの先端は軸線方向の後方側位置、詳しくは、軸線１０ｘに沿った方向に見てタンブラー穴１２ｂの形成領域と抜け止め穴１２ｃの形成領域の間の軸線方向の位置範囲に達している。そして、弾性変形部１２ｆの先端側外面部上に形成された節度用の嵌合凸部１２ｇも、タンブラー穴１２ｂの形成領域と抜け止め穴１２ｃの形成領域の間の軸線方向の位置範囲内に配置されている。

外筒１１の収容孔１１ａの内周面１１ｓよりも軸線１０ｘ方向の後方にある領域、すなわち、上記被嵌合溝１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄの全てが設けられた環状内面部１１４よりもさらに後方にある領域には、当該内周面１１ｓ（環状内面部１１４）の内径に対して好ましくは全周にわたり拡径された内径を有する第１拡径内面部１１５が設けられる。そして、この第１拡径内面部１１５と内周面１１ｓ（環状内面部１１４）との間には抜け止め用段差１１４ａ（上記抜け止め係合部に相当する。）が形成される。また、第１拡径内面部１１５のさらに後方には第１拡径内面部１１５の内径に対して好ましくは全周にわたりさらに拡径された内径を有する第２拡径内面部１１６が設けられる。そして、第１拡径内面部１１５と第２拡径内面部１１６の間には、上記小孔１１ｄ、１１ｄ′の前方に隣接する位置決め用段差１１５ａが形成される。

図２に示すように、抜け止め穴１２ｃに収容された抜け止め片１２３の上端縁が、ばね部材１２４の弾性力により突出し、上記抜け止め用段差１１４ａに係合することにより、内筒１２が外筒１１に対して軸線方向の前方に抜け止めされる。なお、この抜け止め片１２３は、本実施形態の場合、キースイッチ１０の組み立て後においては、上記弾性力により、抜け止め用段差１１４ａに係合した抜け止め状態が維持されるようになっている。なお、この抜け止め片１２３の代わりに、Ｃリングなどの止め輪によって外筒１１に対する内筒１２の抜け止め手段を構成してもよい。ただし、本実施形態とは異なり、外筒１１に対して内筒１２を着脱可能となるように構成してもよい。例えば、通常の合鍵より先端の長い内筒交換用合鍵を挿入すると、当該内筒交換用合鍵が鍵係合部に係合することにより抜け止め片１２３がばね部材１２４の弾性力に抗して下方へ引き戻され、これによって抜け止め状態が解除されて、内筒１２を外筒１１から引き出すことができるように構成することができる。

配線基板１６は、外筒１１の後部開口から上記収容孔１１ａ内に挿入され、その前方の基板面の外周縁が上記位置決め用段差１１５ａに当接して位置決めされた状態で固定される。この配線基板１６は、図６（ｂ）に示すように、他の外周縁部分と同様の円弧状に構成された上側外縁部１６ａと、中央に凹部１６ｂが設けられるとともにその両側に凸部１６ｃ，１６ｃが設けられた下側外縁部とを備えている。

一方、外筒１１の位置決め用段差１１５ａに対して軸線１０ｘの方向の後方に隣接する上側外筒壁には上記小孔１１ｄが形成され、この小孔１１ｄの後方に隣接する内面上に保持突起１１６ａが形成されている。また、位置決め用段差１１５ａに対して軸線１０ｘの方向の後方に隣接する下側外筒壁には一対の上記小孔１１ｄ′が形成され、これらの小孔１１ｄ′の間にある位置から後方に隣接する位置までの内面上には軸線１０ｘに沿って伸びる係合突起１１６ｂが形成されている。

配線基板１６は、外筒１１の上記小孔１１ｄ及び一対の小孔１１ｄ′、保持突起１１６ａ及び係合突起１１６ｂに対して、上側外縁部１６ａ及び下側外縁部の凹部１６ｂ及び凸部１６ｃが嵌合することで、図２に示す位置に固定される。この固定位置では、配線基板１６は、内筒１２の後端面１２ｔ及び弾性接触片１５に対して軸線１０ｘの方向の後方に配置され、その前方の基板面及び導体パターン１６１は内筒１２の後端面１２ｔ及び弾性接触片１５に対して既定の間隔で対向配置された状態となる。このとき、弾性接触片１５のばね接点１５ｃは、適度なばね圧で上記基板面及び導体パターン１６に押し付けられる。

外筒１１の後端縁には上記後部キャップ１４が装着される。ここで、外筒１１の上側外筒壁及び下側外筒壁に形成された小孔１１ｅ，１１ｅ′に後部キャップ１４の上記係合部１４ｂがそれぞれ内側から係合することにより、後部キャップ１４の装着状態が保持される。このとき、外筒１１の上記第２拡径内面部１１６内には、後部キャップ１４の支持部１４ｃが配置され、この支持部１４ｃの先端が配線基板１６の後方の基板面を後方から支持する。また、配線基板１６に実装されたコネクタ１７は、後部キャップ１４のコネクタ開口１４ｄを通してその接続口１７ｃが後方へ露出した状態とされる。

図６（ｂ）に示すように、配線基板１６の前方の基板面上の導体パターン１６１には、弾性接触片１５のばね接点１５ｃが摺接する円弧状経路に沿って、固定接点１１６ａ、１１６ｂ及び１１６ｃが形成されている。これらの固定接点１１６ａ、１１６ｂ及び１１６ｃは、コネクタ１７の外部端子１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃの前端がそれぞれ導電接続された端子接続部１６２ａ、１６２ｂ及び１６２ｃと導電接続されている。この例では、弾性接触片１５において一対のばね端子１５ｃが相互に導電接続されているため、内筒１２の回転位置に応じて、外部端子１７１ａと１７１ｂが導通した状態と、外部端子１７１ａと１７１ｃが導通した状態とを切り替えることが可能になっている。

次に、図９を参照して、以上のように構成されたキースイッチ１０の動作態様或いは使用態様と、その作用効果について説明する。なお、図９では、外筒１１の上記環状内面部１１４が形成されている位置で軸線１０ｘと直交する平面に沿った断面を実線で示し、当該位置よりも前方にある構造を二点鎖線で示し、当該位置よりも後方にある構造を点線で示してある。

本実施形態では、図９に示す内筒１２の角度位置が施錠位置Ｘであり、この施錠位置Ｘでは、図示しない合鍵を鍵穴１２ａに挿入しない限り、内筒１２は回転しない。すなわち、タンブラー１２１の上端縁はいずれもばね部材１２２によって外周面１２ｓから突出し、回転抑止溝１１２ａ内に挿入された状態にあるため、タンブラー１２１と回転抑止溝１１２ａとの係合により内筒１２の回転は規制される。なお、この錠構造においては、ばね部材１２２の付勢方向を上下逆に構成し、タンブラー１２１の下端縁を突出させて回転抑止溝１１２ｂに係合するようにしてもよいことは勿論である。また、このとき、内筒１２の上記節度用の嵌合凸部１２ｇは、外筒１１の上記節度用の被嵌合溝１１３ｂ、１１３ｄに嵌合し、上記弾性変形部１２ｆの弾性力により内筒１２が施錠位置Ｘに保持された状態にある。さらに、このとき、図６（ｂ）に示すように、一対のばね接点１５ｃは固定接点１６１ａと１６１ｂに弾圧されているため、外部端子１７１ａと１７１ｂが導通した状態となっている。

ここで、鍵穴１２ａに図示しない合鍵を挿入すると、タンブラー１２１の上端縁は下降して外周面１２ｓ内に没するので、内筒１２は図示の回転の向きＲ１に向けて回転可能となる。したがって、合鍵を回転操作すると、上記弾性変形部１２ｆの弾性力による僅かな抵抗を受けながら上記嵌合凸部１２ｇが被嵌合溝１１３ｂ、１１３ｄから脱して、内筒１２が回転する。このとき、上記嵌合凸部１２ｇは環状内面部１１４上を摺動し、やがて内筒１２が解錠位置Ｙに達すると、上記弾性力により別の被嵌合溝１１３ａ，１１３ｃに嵌合した状態となる。このとき、一対のばね接点１５ｃは固定接点１６１ａと１６１ｃに弾圧されているため、外部端子１７１ａと１７１ｃが導通した状態になる。なお、この解錠位置Ｙでは、通常、図示しない合鍵は鍵穴１２ａから引き抜くことができない状態とされている。その後、合鍵を回転操作し、内筒１２を回転の向きＲ２に回転させて施錠位置Ｘに戻すと、再び、接点機構と節度機構は当初の状態に復帰する。以上のように、本実施形態では、弾性変形部１２ｆ、嵌合凸部１２ｇ、被嵌合溝１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄよりなる節度機構により、内筒１２は、それぞれ所定の節度感を持って施錠位置Ｘと解錠位置Ｙにそれぞれ弾性的に保持される。

本実施形態では、内筒１２の後端面１２ｔに対して、弾性接触片１５及び配線基板１６よりなる接点機構が直接接続されていることにより、キースイッチ１０の軸線１０ｘに沿った方向の寸法を短縮することができる。このとき、弾性接触片１５と配線基板１６が軸線１０ｘに沿った方向に対向配置されていることにより、接点機構の外径の増加が抑制されるため、キースイッチ１０の軸線方向の後方部分の半径方向の寸法の増大も回避できる。また、本実施形態の場合には、内筒１２の後端面１２ｔに対して節度機構の第１の導体である弾性接触片１５が直接取り付けられているため、従来のようにスイッチ機構を別途設けて、このスイッチ機構のボタン等の操作部材を内筒やカムを介して駆動する構造に比べて、内部構造を大幅に簡易化できるとともに部品点数も削減できるため、更にコンパクト化が容易になる。

特に、本実施形態の場合、弾性接触片１５は内筒１２の後端面１２ｔの外径（図示例では外周面１２ｓの外径と等しい。）以下の領域に限定して配置されている。また、この弾性接触片１５のばね接点１５ｃと接離する（接触したり離間したりする）固定接点１６１ａ〜１６１ｃも上記外周面１２ｓの外径以下の領域に限定して配置されている。すなわち、本実施形態では、少なくともばね接点１５ｃ及び固定接点１６１ａ〜１６１ｃが内筒１２の外周面１２ｓの外径の範囲内に配置されている。これにより、接点機構を実質的に後端面１２ｔの半径方向の範囲内に構成することが可能になるため、キースイッチ１０の後方部分が拡径するような外形とする必要がなくなる。

本実施形態では、外筒１１の後方部分は実質的に内筒１２を収容する部分と同等の外径を有する円筒状に構成されるとともに、この外筒１１の後方部分内に上記接点機構が完全に収容されるように構成される。したがって、接点機構が外筒１１そのものによって被覆されることにより、上記弾性接触片１５と配線基板１６が対向する接点構造の被覆や絶縁を果たす部材を別途設ける必要がなくなるため、部品点数の削減やさらなるコンパクト化を図ることが容易になる。

また、本実施形態では、凹所１２ｅ、弾性変形部１２ｆ、嵌合凸部１２ｇ、被嵌合溝１３１ａ〜１３１ｄよりなる節度機構が、外筒１１の内周面１１ｓと内筒１２の外周面１２ｓの間に構成されることにより、接点機構と節度機構が軸線方向の前後のずれた位置に配置されるため、従来構造のようにキースイッチの軸線方向の後方部分が軸線方向又は半径方向に大きく張り出すということを回避できる。したがって、軸線方向と半径方向のコンパクト化を容易に両立させることができる。特に、本実施形態の弾性付与構造は、内筒１２の外周面１２ｓのうち、タンブラー１２１が移動する方向（第１の半径方向）と直交する方向（第２の半径方向）の外周面部分（すなわち、外周面１２ｓの側方部分）に形成されているため、内筒１２の必須構造部分を避けて弾性付与構造を効率的に配置することにより、内筒１２の半径方向の寸法の増加を抑制することができるという利点を備えている。

また、本実施形態の節度機構を構成する弾性付与構造は、内筒１２の外周面１２ｓに形成された凹所１２ｅと、この凹所１２ｅの外から凹所１２ｅ上へ伸びる弾性変形部１２ｆとが一体に構成されたものであることにより、節度機構として充分な弾性力を確保しても、内筒１２の外径を拡大せずに構成でき、或いは、多少内筒１２の外径が増大したとしてもその増加量を抑制できる。特に、本実施形態では、弾性変形部１２ｆの外面は、内筒１２の外周面１２ｓの軸線１０ｘを中心とする円筒面に沿った（実際には当該円筒面に一致する）凸曲面状に形成されていることにより、内筒１２のコンパクト化に加えて、外筒１１の内周面１１ｓの内径を増大させる必要がないために、錠構造全体の外形をコンパクトに構成できる。

尚、本発明のキースイッチは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を容易に構成することができる。

本実施形態の接点構造は、内筒１２の後端面１２ｔに取り付けられたばね接点１５ｃを備えた弾性接触片１５と、この後方に対向配置される固定接点１６１ａ〜１６１ｃを備えた配線基板１６とを有する構成としているが、本発明においては、内筒１２とともに回転する第１の導体の第１の接点がその回転に応じて第２の導体の第２の接点に対して接触したり離間したりする構成となっていればよく、例えば、上記構成とは逆に、内筒１２の後端面１２ｔに接点を備えた導体パターンを有する部材が取り付けられ、この導体の後方にばね接点を備えた導体が対向配置されていてもよい。

また、本実施形態では、内筒１２の嵌合凸部１２ｇと外筒１１の被嵌合溝１１３ａ〜１１３ｄとが嵌合するように構成されているが、本発明においては、嵌合部と被嵌合部が相互に弾性力により嵌合するように構成されていればよいので、例えば、内筒１２に嵌合凸部１２ｇの代わりに嵌合凹部や嵌合溝を形成し、外筒１１に被嵌合溝１１３ａ〜１１３ｄの代わりに被嵌合凸部や被嵌合リブを形成してもよい。

また、本実施形態の弾性付与構造は、内筒１２の本体と一体に構成された弾性変形部１２ｆによって構成しているが、本発明においては、外筒１１の内周面１１ｓと内筒１２の外周面１２ｓの間に構成されるものであればよく、例えば、内筒１２の外周面１２ｓに穴を形成し、この穴内にコイルスプリング等のばね部材と球体などの節度部材を順次収容し、当該節度部材が、ばね部材の弾性力により、外筒１１の内周面１１ｓに形成された凹部（溝）に嵌合可能となるように構成してもよい。

さらに、上記弾性付与構造を外筒１１に形成してもよい。例えば、凹所１２ｅ及び弾性変形部１２ｆに代わる構造を外筒１１の内周面１１ｓに沿って形成するとともに、この弾性変形部の内面上に被嵌合部を形成すればよい。ここで、当該弾性変形部の内面を、軸線１０ｘを中心とする円筒面に沿った（好ましくは当該円筒面と一致する）凹曲面状に構成することが望ましい。また、外筒１１の内周面１１ｓに形成した穴内に上記のコイルスプリングなどのばね部材と球体などの節度部材を順次収容し、当該節度部材が、ばね部材の弾性力により、内筒１２の外周面１２ｓに形成された凹部（溝）に嵌合可能となるようにしてもよい。

１０…キースイッチ、１０ｘ…軸線、１１…外筒、１１ａ…収容孔、１１ｓ…内周面、１１２ａ，１１２ｂ…回転抑止溝、１１３ａ〜１１３ｄ…被嵌合溝、１１４…環状内面部、１１５…第１拡径内面部、１１６…第２拡径内面部、１２…内筒、１２ｓ…外周面、１２ｔ…後端面、１２ｅ…凹所、１２ｆ…弾性変形部、１２ｇ…嵌合凸部、１３…接点機構、１４…後部キャップ、１５…弾性接触片、１５ｃ…ばね接点、１６…配線基板、１６１…導体パターン、１６１ａ〜１６１ｃ…固定接点、１７…コネクタ

Claims

外筒と、該外筒内に回転可能に収容され軸線方向に伸びる鍵穴を備えた内筒と、第１の接点を備え前記内筒とともに回転する第１の導体、及び、該第１の導体の回転に応じて前記第１の接点に対して接離する第２の接点を備えた第２の導体を有する接点機構と、前記内筒の外周面に形成された凸部若しくは凹部よりなる嵌合部、前記外周面と対向する前記外筒の内周面に形成された凹部若しくは凸部よりなる被嵌合部、及び、前記嵌合部と前記被嵌合部の少なくとも一方を半径方向に移動可能に構成しつつ当該一方に対して他方に向けた弾性力を付与する弾性付与構造を有する節度機構と、を具備し、
前記内筒は、前記外周面から後端面までが軸線方向に同径の円筒面に沿って構成され、
前記接点機構の前記第１の導体は前記内筒の前記後端面上に取り付けられ、前記第２の導体は前記第１の導体の軸線方向の後方に対向配置されることを特徴とするキースイッチ。
前記弾性付与構造は、前記内筒若しくは前記外筒において、前記外周面若しくは前記内周面の一部に設けられた凹所と、該凹所外から前記凹所上へ前記凹所の表面と離間して伸びる弾性変形部とが一体に設けられた構造であり、
前記嵌合部と前記被嵌合部のうちの少なくとも一方は、前記弾性変形部の外面上若しくは内面上に形成されることを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ。
前記弾性変形部は前記凹所内を軸線方向に伸びることを特徴とする請求項２に記載のキースイッチ。
前記弾性変形部は前記凹所内を軸線方向の後方へ向けて伸びる事を特徴とする請求項３に記載のキースイッチ。
前記接点機構の前記第１の接点及び前記第２の接点は、前記内筒の前記後端面の半径方向の位置範囲内に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のキースイッチ。