JP2023046601A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導電材料（例えば金属材料）の使用量を抑制して、軽量化および低コスト化を図ることができるスイッチ装置を提供することを目的とする。【解決手段】スイッチ装置１は、固定端子部材４と可動端子部材５と備え、固定端子部材４と可動端子部材５とを電気的に接続する接続状態と、接続状態を解除する解除状態とに切り替え可能である。スイッチ装置１は、解除状態とする第１位置と、接続状態とする第２位置とに回動可能な操作部材２と、操作部材２を回動可能に支持する第１支持部３１と、可動端子部材５を回動可能に支持する第２支持部３２と、第１支持部３１と可動端子部材５とに係合し、操作部材２が第２位置から第１位置に回動する方向に、可動端子部材５と操作部材２を付勢する付勢部材７とを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、スイッチ装置に関する。

自動二輪車には、ハンドルバーに設けられるハンドルスイッチに、ホーン（警音器）を操作するスイッチ装置等が設置されたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のホーンスイッチは、自動二輪車の運転者によって押圧操作される押しボタンと、導電性材料で構成され、押しボタンに一体的に結合されたブラケットと、ブラケットを押しボタンごと回動可能に支持する枢軸と、押しボタンが押圧操作された際にブラケットの可動接点と電気的に接続される、導電性材料で構成された固定接点と、を備える。

ところで、自動二輪車に設置されたホーンスイッチの押しボタンは、例えば、運転者の手に装着された厚手のグローブを介して押圧操作されることがある。この場合、運転者にとっては、押しボタンが押圧操作により移動する際の移動ストロークが、長い方が好ましい。例えば、押しボタンの移動ストロークが短い場合、厚手のグローブを装着して押しボタンを押圧操作しても、その操作感覚が得にくい。一方、押しボタンの移動ストロークが長ければ、厚手のグローブの装着の有無に関わらず、押しボタンを確実に押圧操作したという感覚が得られる。

特開２００８－１１２５８３号公報

特許文献１に記載のホーンスイッチでは、押しボタンの移動ストロークを長くしようとした場合、押しボタンを回動可能に支持する枢軸と、固定接点との離間距離を、移動ストロークに比例して、長く確保する必要がある。この離間距離が長くなればなるほど、ブラケットの長さも増大することとなる。その結果、ブラケットを構成する導電材料（例えば金属材料）の使用量が増大して、ホーンスイッチの重量が増大する。重量が増大したホーンスイッチは、その重量の程度によっては、自動二輪車用としては、適さなくなるおそれがある。また、ホーンスイッチを製造する際の製造コスト（特に材料費）の増加も懸念される。

本発明は、導電材料（例えば金属材料）の使用量を抑制して、軽量化および低コスト化を図ることができるスイッチ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、導電材料で構成された固定端子部材と、導電材料で構成され、固定端子部材に対して、接近、離間可能に回動する可動端子部材と、備え、固定端子部材に可動端子部材を接触させて、固定端子部材と可動端子部材とを電気的に接続する接続状態と、固定端子部材から可動端子部材を離間させて、接続状態を解除する解除状態とに切り替え可能であり、解除状態とする第１位置と、第１位置から押圧操作されることにより接続状態とする第２位置とに回動可能な操作部材と、操作部材を回動可能に支持する第１支持部と、第１支持部と異なる位置に設けられ、可動端子部材を回動可能に支持する第２支持部と、第１支持部と可動端子部材とに係合し、操作部材が第２位置から第１位置に回動する方向に、可動端子部材と操作部材を付勢する付勢部材と、を備える。

本発明によれば、導電材料（例えば金属材料）の使用量を抑制して、軽量化および低コスト化を図ることができる。

スイッチ装置の斜視図である。 図１に示すスイッチ装置の分解斜視図である。 図２中の矢印Ａ方向から見た図である。 図３に示す状態から操作部材を押圧操作したときの図である。 図３に示すスイッチ装置（一部を省略）の分解斜視図である。 図１中のＢ－Ｂ線断面図である。 図６に示すスイッチ装置（一部を省略）の分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図１～図７を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は実施形態に記載されている構成によって限定されることはない。なお、図１～図５中の上側を「上（または上方）」、下側を「下（または下方）」と言うことがある。

図１に示すスイッチ装置１は、例えば、ハンドルバーを備える自動二輪車等の各種の車体に搭載可能である。この場合、例えば、スイッチ装置１は、ホーン（警音器）を操作するホーンスイッチとして機能させることができる。なお、スイッチ装置１は、自動二輪車に搭載される場合に限らず、自動二輪車以外も含む鞍乗り型車両にも搭載可能である。「鞍乗り型車両」とは、乗員が車体に跨って乗車する車両全般を含み、自動二輪車（原動機付き自転車も含む）のみならず、ＡＴＶ（不整地走行車両）に分類される三輪車両や四輪車両、その他、スノーモービル等を含む車両である。また、スイッチ装置１は、水上オートバイク（水上バイク）等の船舶や、車室を有する自動車にも搭載可能である。本実施形態では、互いに直交する３つの軸をそれぞれＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸として設定する（想定する）。Ｘ軸方向は、スイッチ装置１の全長方向となり、Ｙ軸方向は、スイッチ装置１の幅方向となり、Ｚ軸方向は、スイッチ装置１の厚さ方向（高さ方向）となる。また、各方向の矢印が向く方向を「正側」、その反対方向を「負側」と言うことがある。

図１に示すように、スイッチ装置１は、矢印αで示すＺ軸方向負側に向かって押圧操作される操作部材２と、操作部材２を支持するケース３と、を備える。また、図２～図５に示すように、スイッチ装置１は、ケース３内に収納、配置された固定端子部材４、可動端子部材５、中継部材６、付勢部材７を備える。

図２に示すように、操作部材２は、本体部２１と、後述するケース３の第１支持部３１（軸部３１２）が挿入される軸受け部２２と、可動端子部材５が係合する係合部２３と、を有する。なお、操作部材２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、硬質の樹脂材料を用いることができる。

本体部２１は、例えば本実施形態ではブロック状をなし、その上面２１１のＸ軸方向正側の部分が、操作部材２を操作するときに運転者の指先で主に押圧される押圧操作点２１２（図１参照）となっている。

本体部２１の下面側には、軸受け部２２および係合部２３がそれぞれ本体部２１と一体的に突出形成されている。軸受け部２２は、Ｘ軸方向負側、すなわち、押圧操作点２１２と反対側に配置されている。この軸受け部２２は、ケース３の第１支持部３１が挿入され、嵌合する貫通孔２２１を有する。これにより、操作部材２は、ケース３に対して回動可能となり、ケース３から最も突出する第１位置（図３参照）と、第１位置から矢印α方向に押圧操作されることにより、第１位置よりもケース３に没入する第２位置（図４参照）とに変位することができる。なお、軸受け部２２の配置数は、本実施形態では２つであるが、これに限定されない。

係合部２３は、軸受け部２２に対し、Ｘ軸方向正側に配置されている。この係合部２３は、板状に突出した突出片で構成されている。

図２に示すように、ケース３は、組立可能な２つの部材で構成されており、本実施形態では、操作部材２が配置されるケース本体３０Ａと、ケース本体３０ＡにＹ軸方向正側から装着される蓋体３０Ｂとで構成されている。なお、ケース３の構成材料としては、操作部材２と同様に、硬質の樹脂材料を用いることができる。

図２～図５に示すように、ケース３は、操作部材２を回動可能に支持する第１支持部３１と、可動端子部材５を回動可能に支持する第２支持部３２と、固定端子部材４を固定する固定部３３と、を有する。また、図６に示すように、ケース３は、可動端子部材５の挿通孔５１からの第２支持部３２の抜けを防止する抜止部３４を有する。

図６に示すように、第１支持部３１は、ケース本体３０ＡからＹ軸方向正側に向かって円柱状に一体的に突出形成された軸部３１１と、蓋体３０Ｂから円柱状に一体的に突出形成された軸部３１２とに分割されている。軸部３１１と軸部３１２とは、同軸上に配置されており、端面同士が接していてもよいし、離間していてもよい。軸部３１２は、操作部材２の軸受け部２２の貫通孔２２１を挿通する。これにより、操作部材２を、Ｙ軸と平行な軸部３１２回りに回動可能に支持することができる。一方、軸部３１１は、後述する付勢部材７のコイル部７１に挿入される。これにより、ケース３内での付勢部材７の位置決めがなされる。

図３に示すように、第２支持部３２は、第１支持部３１と異なる位置、本実施形態では第１支持部３１に対してＸ軸方向正側に設けられている。なお、Ｚ軸方向において、第２支持部３２の位置は、本実施形態では第１支持部３１の位置よりも負側であるが、これに限定されない。第２支持部３２は、ケース３から円柱状に一体的に突出形成された軸部３２１で構成されている。軸部３２１は、可動端子部材５の挿通孔５１を挿通する。これにより、可動端子部材５を、Ｙ軸と平行な軸部３２１回りに回動可能に支持することができる。

第１支持部３１および第２支持部３２のうち、操作部材２が操作された際に力がより加わるの方は、第１支持部３１である。従って、第２支持部３２の直径は、第１支持部３１の直径よりも小さくすることができ、第２支持部３２を設けてもスイッチ装置１の大型化を招きにくい。

以上のような回動支持部となる第１支持部３１および第２支持部３２は、それぞれ、樹脂製のケース３と一体的に形成された部分となっている。この構成は、例えば第１支持部３１および第２支持部３２をそれぞれ金属製とし、ケース３と別体で構成した場合に比べて、金属材料の使用量を低減することができる。これにより、スイッチ装置１の軽量化を図ることができる。また、スイッチ装置１の製造時の低コスト化も図ることができ、特に材料費を抑えることができる。

図５に示すように、固定部３３は、第２支持部３２のＸ軸方向正側に隣り合って設けられている。固定部３３は、固定端子部材４の板片状の端子台４１を差し込み可能に構成されている。これにより、固定端子部材４を固定することができる。

図６に示すように、抜止部３４は、蓋体３０Ｂに一体的に設けられている。この抜止部３４は、第２支持部３２に向かって円筒状（筒状）に突出形成されており、第２支持部３２と同軸上に配置される。また、抜止部３４の内側には、第２支持部３２の端部が挿入される。これにより、軸部３２１が可動端子部材５の挿通孔５１から抜けようとしても、可動端子部材５を抜止部３４で押さえ付けて、可動端子部材５と軸部３２１との位置関係を規制することができる。これにより、可動端子部材５の挿通孔５１からの軸部３２１の抜けを防止することができる。よって、可動端子部材５が軸部３２１回りに安定して回動可能に支持される。

固定端子部材４、可動端子部材５および中継部材６は、それぞれ、導電材料で構成された部材である。導電材料としては、特に限定されず、例えば、真鍮、銅、錫、アルミニウム、金、銀またはそれらの合金、めっき材等のような金属材料が挙げられる。なお、固定端子部材４、可動端子部材５および中継部材６は、それぞれ、同じ導電材料で構成されていてもよいし、異なる導電材料で構成されていてもよい。

図５に示すように、固定端子部材４は、所定形状の金属板材を折り曲げてなる金属加工品である。固定端子部材４は、端子台４１と、端子台４１から下方に向かって延びる延出部４２と、を有する。前述したように、端子台４１は、ケース３の固定部３３に差し込まれる。また、端子台４１には、導電材料で構成された端子部４３が固定されている。延出部４２は、スイッチ装置１が搭載される車体の制御部（図示せず）や、駆動する電装品（図示せず）と電気的に接続される。

可動端子部材５も、所定形状の金属板材を折り曲げてなる金属加工品である。可動端子部材５は、中継部材６を介して、前記制御部と電気的に接続される。図３や図７に示すように、可動端子部材５は、貫通して形成された挿通孔５１を有する。挿通孔５１には、第２支持部３２（軸部３２１）が挿通する。これにより、可動端子部材５は、前述したように第２支持部３２回りに回動可能に支持されることとなり、固定端子部材４に対して、接近、離間することができる。また、可動端子部材５は、挿通孔５１の反対側に設けられた板片状の端子部５２を有する。端子部５２は、付勢部材７の付勢力によって操作部材２の係合部２３に係合する。これにより、操作部材２を押圧操作した際、その押圧力が係合部２３を介して端子部５２に伝達されて、可動端子部材５を連動して回動させることができる。また、このとき、可動端子部材５の端子部５２が固定端子部材４の端子部４３に接近する。

スイッチ装置１は、可動端子部材５の端子部５２を固定端子部材４の端子部４３に接触させて、固定端子部材４と可動端子部材５とを電気的に接続する接続状態と、固定端子部材４の端子部４３から可動端子部材５の端子部５２を離間させて、接続状態を解除する解除状態とに切り替え可能である。なお、操作部材２が第１位置にあるとき、解除状態となる。（図３参照）。また、操作部材２が第２位置にあるとき、接続状態となる（図４参照）。そして、接触状態では、ホーンが作動して、警報音が発せられ、解除状態では、ホーンの作動が停止する。

中継部材６も、所定形状の金属板材を折り曲げてなる金属加工品である。中継部材６は、ケース３（ケース本体３０Ａ）に対して固定されている。図３や図７に示すように、中継部材６は、貫通して形成された挿通孔６１を有する。挿通孔６１には、第２支持部３２が挿通する。そして、図６に示すように、この中継部材６に可動端子部材５が重ねて配置される。これにより、可動端子部材５は、回動の有無に関わらず、中継部材６と接することとなる。また、中継部材６は、挿通孔６１よりも下部に、下方に向かって延びる延出部６２を有する。延出部６２は、前記制御部と電気的に接続される。

付勢部材７は、操作部材２が第２位置から第１位置に回動する方向（図３中の矢印β方向）に、可動端子部材５と操作部材２とを一括して付勢する部材である。図２～図５に示すように、付勢部材７は、ねじりコイルバネで構成されており、コイル状に巻回されたコイル部７１と、コイル部７１の一端部から突出するアーム部（一方のアーム部）７２と、他端部から突出するアーム部（他方のアーム部）７３と、を有する。なお、付勢部材７は、本実施形態ではねじりコイルバネで構成されているが、これに限定されず、例えば、板バネ等で構成されていてもよい。

コイル部７１には、第１支持部３１の軸部３１１が挿通する。これにより、コイル部７１と第１支持部３１の軸部３１１とが係合する。また、アーム部７２には、その端部が折り曲げられた折曲部７２１が形成されている。折曲部７２１は、可動端子部材５の挿通孔５１と端子部５２との間の中間部５３に係合している。また、アーム部７３は、直線状に延び、その端部７３１が、ケース３のケース本体３０Ａの内壁部に係合している。

以上のような係合状態（以下単に「係合状態」と言う）により、付勢部材７は、可動端子部材５および操作部材２を矢印β方向に安定して付勢することができる。なお、矢印α方向への操作部材２の押圧操作は、付勢部材７の付勢力に抗して行われることとなる。

また、図３に示すように、第１支持部３１および第２支持部３２の突出方向（Ｙ軸方向）から見たとき、ケース３内では、第１支持部３１と、接続状態で固定端子部材４が可動端子部材５と接触する端子部４３（接点部）の間に、第２支持部３２が配置される。また、見る方向を変えるならば、例えば、接続状態で固定端子部材４と可動端子部材５とが接触する方向（Ｚ軸方向）から見たときにも、ケース３内では、第１支持部３１と端子部４３の間に第２支持部３２が配置される。以下、このような位置関係を「ケース内位置関係」と言う。付勢部材７は、係合状態により、ケース内位置関係を変更せずに、可動端子部材５および操作部材２を付勢することができる。

そして、ケース内位置関係により、第１支持部３１と端子部４３との距離は、第２支持部３２と端子部４３との距離よりも長くなる。これにより、操作部材２が押圧操作により移動する際の移動ストローク（押し込み量）を十分に確保しつつ、可動端子部材５の全長を抑えることができる。

ところで、スイッチ装置１が自動二輪車のホーンを操作するホーンスイッチとして用いられる場合、操作部材２は、例えば、運転者の手に装着された厚手のグローブを介して押圧操作されることがある。この場合、運転者にとっては、操作部材２の移動ストロークが、長い方が好ましい。なぜならば、操作部材２の移動ストロークが短い場合、厚手のグローブを装着して操作部材２を押圧操作しても、その操作感覚が得にくい。これに対し、操作部材２の移動ストロークが長い場合、厚手のグローブの装着の有無に関わらず、操作部材２を確実に押圧操作したという感覚が得られるからである。

スイッチ装置１では、操作部材２の移動ストロークが十分に確保されていることにより、操作部材２を確実に押圧操作したという感覚が得られる。また、可動端子部材５の全長を抑えることができることにより、可動端子部材５を構成する導電材料（例えば金属材料）の使用量を低減する（抑制する）ことができる。これにより、前述した第１支持部３１および第２支持部３２がそれぞれ樹脂材料で構成されていることと相まって、スイッチ装置１の軽量化および製造時の低コスト化を図ることができる。

また、仮に付勢部材７のコイル部７１に第２支持部３２が挿通した構成を想定すると、この構成は、付勢部材７のコイル部７１に第１支持部３１が挿通した本実施形態の構成（ケース内位置関係）に比べて、アーム部７２の全長が短くなる。この場合、スイッチ装置１組立時にアーム部７２と可動端子部材５とを係合させる際の作業性が悪くなるおそれがある。

さらに、第１支持部３１と第２支持部３２とがケース３に設けられるため、操作部材２や可動端子部材５、付勢部材７等の構成部材をケース３に対し組み付けることができる。また、ケース本体３０Ａと蓋体３０Ｂとを係合するだけで各構成部品の組立が完了するため、生産性を向上することができる。

前述したように、可動端子部材５は、挿通孔５１を有する。この挿通孔５１は、バーリング加工により形成されている。これにより、図６、図７に示すように、挿通孔５１の縁部には、バーリング加工により変形して立ち上がったリング状の立上部５４が形成される。

また、中継部材６は、挿通孔６１を有する。この挿通孔６１も、挿通孔５１と同様に、バーリング加工により形成されている。これにより、挿通孔６１の縁部にも、バーリング加工により変形して立ち上がったリング状の立上部（リング部）６４が形成される。また、立上部６４（挿通孔６１）の直径は、立上部５４（挿通孔５１）の直径よりも小さい。さらに、立上部５４の立ち上がり高さは、立上部５４の立ち上がり高さよりも大きい。このような立上部６４は、第２支持部３２と立上部５４と間に嵌合した状態となる。

例えば、可動端子部材５の挿通孔５１を形成する際、バーリング加工を用いずに、単なるパンチングプレスを用いた場合、挿通孔５１の縁部（内周面）には、破断面が生じた状態となる。この破断面には、例えば鋭利な微小な突起が多数形成されていることがある。この場合、可動端子部材５が回動した際には、前記突起によって、中継部材６の立上部６４の外周面５４１が摩耗してしまう。そして、摩耗が過剰になると、可動端子部材５の円滑な回動が阻害されるおそれがある。

これに対し、前述したように、挿通孔５１は、バーリング加工で加工されて、挿通孔５１の縁部に立上部５４が形成されている。立上部５４の内周面５４１は、滑らかな面となっている。これにより、可動端子部材５の回動による立上部６４の過剰な摩耗が防止される。また、立上部５４についても同様に、過剰な摩耗が防止される。このような摩耗防止により、可動端子部材５が長期にわたって円滑に回動することができる。また、第１支持部３１と、可動端子部材５の挿通孔５１形成による破断面とを直接当接するのを防止することができる。これにより、第１支持部３１の損耗を抑制することができるとともに、第１支持部３１の構成材料に金属材料を使用しなくてもよくなる。

１ スイッチ装置
２ 操作部材
３ ケース
３１ 第１支持部
３２ 第２支持部
４ 固定端子部材
４３ 端子
５ 可動端子部材
５２ 端子部
７ 付勢部材

Claims (9)

1. 導電材料で構成された固定端子部材と、
   導電材料で構成され、前記固定端子部材に対して、接近、離間可能に回動する可動端子部材と、備え、
   前記固定端子部材に前記可動端子部材を接触させて、前記固定端子部材と前記可動端子部材とを電気的に接続する接続状態と、前記固定端子部材から前記可動端子部材を離間させて、前記接続状態を解除する解除状態とに切り替え可能であり、
   前記解除状態とする第１位置と、該第１位置から押圧操作されることにより前記接続状態とする第２位置とに回動可能な操作部材と、
   前記操作部材を回動可能に支持する第１支持部と、
   前記第１支持部と異なる位置に設けられ、前記可動端子部材を回動可能に支持する第２支持部と、
   前記第１支持部と前記可動端子部材とに係合し、前記操作部材が前記第２位置から前記第１位置に回動する方向に、前記可動端子部材と前記操作部材を付勢する付勢部材と、を備えるスイッチ装置。
2. 前記第１支持部および前記第２支持部の突出方向から見たとき、前記第１支持部と、前記接続状態で前記固定端子部材と前記可動端子部材とが接触する接点部の間に前記第２支持部が配置される、請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記接続状態で前記固定端子部材と前記可動端子部材とが接触する方向から見たとき、前記第１支持部と、前記接続状態で前記固定端子部材と前記可動端子部材とが接触する接点部の間に前記第２支持部が配置される、請求項２に記載のスイッチ装置。
4. 樹脂材料で構成され、前記固定端子部材および前記可動端子部材を収納するケースを備え、
   前記第１支持部および前記第２支持部は、それぞれ、前記ケースから柱状に一体的に突出形成されている、請求項３に記載のスイッチ装置。
5. 前記付勢部材は、コイル部と、該コイル部の両端部からそれぞれ突出するアーム部と、を有するねじりコイルバネであり、
   前記コイル部が前記第１支持部に係合し、一方の前記アーム部が前記可動端子部材に係合し、他方の前記アーム部が前記ケースに係合する、請求項４に記載のスイッチ装置。
6. 前記可動端子部材は、バーリング加工により貫通して形成され、前記第２支持部が挿通する挿通孔を有し、
   前記挿通孔の縁部には、前記バーリング加工により変形して立ち上がった立上部が形成されている、請求項１に記載のスイッチ装置。
7. 前記第２支持部と前記立上部と間に嵌合するリング状のリング部を有し、導電材料で構成された部材を備える、請求項６に記載のスイッチ装置。
8. 前記固定端子部材および前記可動端子部材を収納するケースを備え、
   前記ケースは、前記挿通孔からの前記第２支持部の抜けを防止する抜止部を有する、請求項６に記載のスイッチ装置。
9. 前記抜止部は、前記第２支持部に向かって筒状に突出形成され、その内側に前記第２支持部の端部が挿入される、請求項８に記載のスイッチ装置。

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