JP3056953B2 - スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定コンタクトの外周
部に設けた傾斜面を可動コンタクトが乗り上げることに
よりオンオフするスイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスイッチとして、例え
ば、オートマチック車に搭載されているシフトポジショ
ンスイッチが知られている。このシフトポジションスイ
ッチは、トランスミッションの側部に取り付けられて、
シフトレバーの位置に応じてリンク機構を介して所定の
位置に切り換えられることにより、トランスミッション
のレンジをシフトするものである。

【０００３】こうしたシフトポジションスイッチの可動
コンタクトと固定コンタクトとの接離動作を図６ないし
図８を用いて説明する。シフトポジションスイッチは、
固定コンタクト１０２を埋設したステータ１０４と、可
動コンタクト１０６を装着したロータ（図示省略）とを
備え、ロータを回転することにより、可動コンタクト１
０６を固定コンタクト１０２に対して接離するものであ
る。つまり、上記固定コンタクト１０２は、ステータ１
０４の凹所１０４ａ内に埋設されており、その凹所１０
４ａの周縁部には、傾斜面１０４ｂが形成されている。
一方、可動コンタクト１０６は、湾曲面である接触先端
部１０６ａを有しており、その曲率半径Ｒ1（図８参
照）は、板厚ｔの１／２に形成されている。

【０００４】そして、可動コンタクト１０６は、ロータ
の回動にしたがって、矢印方向ａから図示しない他方の
傾斜面１０４ｂを経て固定コンタクト１０２に接触し、
さらに傾斜面１０４ｂの接点ＯＳ0に達して乗り上げる
ことにより、固定コンタクト１０２から離れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記シフトポジション
スイッチにおける可動コンタクト１０６は、固定コンタ
クト１０２に繰り返して接触することにより、その接触
先端部１０６ａが図７に示すように摩耗する。こうした
接触先端部１０６ａの摩耗により、接点ＯＳ0が矢印方
向ｂへ移動する。すなわち、図８に示すように、可動コ
ンタクト１０６の接触先端部１０６ａがｍ１（０．３８
ｍｍ）、ｍ２（０．５ｍｍ）と摩耗すると、可動コンタ
クト１０６が固定コンタクト１０２から離れるオフ位置
ＯＰ0がＯＰ1→ＯＰ2へと矢印方向ａへ移動する。この
オフ位置ＯＰ0の移動は、コンタクトの変動量θ1，θ2
となって現われ、ひいてはロータの変動角となって現れ
る。

【０００６】このような可動コンタクト１０６の摩耗は
避けがたいものであるが、可動コンタクト１０６の接触
先端部１０６ａが摩耗した場合における変動量が大きい
と、ロータの回動に従った位置が所定角度範囲を逸脱
し、スイッチの特性が劣化し、耐久性に劣るという問題
があった。

【０００７】本発明は、上記従来の技術の問題を解決す
るためになされたものであり、固定コンタクトとの接触
により生じる可動コンタクトの摩耗に対し、耐久性に優
れたスイッチを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１の発明は、ケース平面から段状に形
成された凹所を有するケースと、上記凹所内に、上記ケ
ース平面から所定の傾斜面を経て、ケース平面より低い
位置に配置された固定コンタクトと、この固定コンタク
トに接離される接触先端部を有する板状の可動コンタク
トと、この可動コンタクトを保持すると共に、該可動コ
ンタクトを固定コンタクト側へ付勢するスプリングを有
し、可動コンタクトをケース平面から傾斜面に倣った経
路にて固定コンタクトに接離するように移動させる可動
コンタクト保持部材と、を備え、上記可動コンタクトの
接触先端部は、該可動コンタクトの板厚の１／２より大
きい曲率半径を有する湾曲面で形成されていることを特
徴とする。

【０００９】また、請求項２では、請求項１において、
可動コンタクト保持部材として、ケースに対して所定角
度範囲内で回動するロータリ式に好適に適用したもので
ある。

【００１０】請求項３では、請求項１または請求項２に
おける曲率半径を、板厚の３／４〜１倍に形成したもの
である。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１に係るスイッチにおいて、可
動コンタクト保持部材に保持された可動コンタクトがケ
ース平面に位置するオフ状態から固定コンタクト側へ移
動すると、可動コンタクトは、スプリングにより付勢さ
れた状態にてケース平面から傾斜面を倣いつつ移動し
て、固定コンタクトにオン位置で接触する。さらに、可
動コンタクト保持部材が移動すると、可動コンタクト
は、その側部で傾斜面に接触し、該傾斜面を乗り上げる
から、固定コンタクトからオフ位置で離れる。

【００１２】可動コンタクトの接触先端部は、湾曲面で
形成されており、しかもその湾曲面は、可動コンタクト
の板厚の１／２より大きい曲率半径を有している。よっ
て、可動コンタクトは、板厚の１／２と同じ曲率半径で
形成されている場合より、可動コンタクトの接触先端部
が摩耗した場合におけるオンオフ位置の変動量が少なく
なり、安定した接離動作を行なうことができる。

【００１３】請求項２のスイッチは、可動コンタクト保
持部材として、ケースに対して所定角度範囲内で回動す
るロータリ式に用いることにより、オンオフ位置のズレ
を好適に防止したものである。

【００１４】請求項３では、請求項１または請求項２に
記載した曲率半径として、板厚の３／４〜１倍に形成す
ることにより、耐久性の向上等を好適に実現したもので
ある。ここで、３／４倍以下であると、板厚の１／２に
近くなり、耐久性にさほど効果がなく、一方、板厚以上
になると、可動コンタクトが固定コンタクトと面接触と
なり、接触作用が不安定になるから、上述の範囲である
ことが好ましい。

【００１５】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。

【００１６】図１はシフトポジションスイッチ１０を搭
載したオートマチック車のトランスミッションに用いら
れるシフトポジションスイッチ１０を示す分解斜視図で
ある。

【００１７】シフトポジションスイッチ１０は、ボディ
１２と、このボディ１２にパッキン１４を介してシール
されると共にリベット１５で一体化されるステータ２０
と、ボディ１２の回転支持凹所１２ａ及びステータ２０
の回転支持凹所２０ａにリップシール１６を介して回動
自在に支持されたロータ３０とを備えており、ロータ３
０の回動によりステータ２０に埋設された固定コンタク
ト４０（図２参照）と、ロータ３０に装着された可動コ
ンタクト５０とを接離するものである。

【００１８】上記ステータ２０は、外部コンピュータや
電源に接続するためのコネクタ２０ｂを有すると共に、
このコネクタ２０ｂに接続された上記固定コンタクト４
０（図２参照）が埋設されている。すなわち、図２に示
すように、固定コンタクト４０は、各シフトポジション
に対応して設けられた固定コンタクト４０ａと、固定コ
ンタクト４０ｂとを備えている。

【００１９】上記固定コンタクト４０ａは、ステータ２
０のステータ平面２１に形成された凹所２２内に設けら
れている。この凹所２２の両側には、傾斜面２３を有す
るガイド部２４が形成されている。この傾斜面２３は、
ステータ平面２１から固定コンタクト４０に対して滑ら
かにガイドする面に形成されている。

【００２０】一方、固定コンタクト４０ｂは、上記固定
コンタクト４０ａの内周側に形成された凹所２５内に埋
設されており、各固定コンタクト４０ａとの間で可動コ
ンタクト５０を介して接離するように配置されている。

【００２１】一方、ロータ３０は、ボディ１２の回転支
持凹所１２ａとステータ２０の回転支持凹所２０ａとに
回転自在に支持されかつ回転軸孔３１ａを有する回転基
部３１と、回転基部３１から扇状に一体成形されたロー
タ本体３２とを備えている。ロータ本体３２のロータ平
面３３には、凹所３４が形成されている。この凹所３４
には、固定コンタクト４０に接離する可動コンタクト５
０がスプリング３６を介して収納されている。この可動
コンタクト５０は、引き抜きまたは冷間鍛造工程で形成
された板片であり、図３に示すように、その接触先端部
５０ａは、可動コンタクト５０の板厚をｔ、曲率半径を
Ｒ1とすると、３／４ｔ≦Ｒ1≦ｔの式を満たす湾曲面５
０ｂに形成されている。

【００２２】次に、シフトポジションスイッチ１０の動
作について説明する。ロータ３０に装着された可動コン
タクト５０が図２に示すようにステータ２０のステータ
平面２１上に位置している。この状態から、ロータ３０
が回転すると、可動コンタクト５０は、スプリング３６
により付勢された状態にて、ステータ平面２１からガイ
ド部２４へ移行し、さらに傾斜面２３に倣いつつ固定コ
ンタクト４０に接触する（図４の右側の２点鎖線の状
態）。これにより、可動コンタクト５０は、固定コンタ
クト４０の固定コンタクト４０ａと固定コンタクト４０
ｂとを接続して、その間に電流を流す。

【００２３】さらに、ロータ３０が回動して、可動コン
タクト５０が固定コンタクト４０上を移動すると、可動
コンタクト５０は、その側部５０ｃが傾斜面２３に接触
し、傾斜面２３を乗り上げていく（図４の実線）。これ
により、可動コンタクト５０は、固定コンタクト４０か
ら離れ、オフになる。つまり、可動コンタクト５０が固
定コンタクト４０から離れる位置は、傾斜面２３と接触
した接点ＯＳ0であり、これを可動コンタクト５０の中
心位置で表わすと、オフ位置ＯＰ0である。

【００２４】次に、可動コンタクト５０の接触先端部５
０ａの曲率半径Ｒ1を板厚ｔの１／２以上に形成した理
由について説明する。いま、可動コンタクト５０の接触
先端部５０ａが摩耗すると、図５に示すように、接点Ｏ
Ｓ0が接点ＯＳ1へ移動する。そのとき、可動コンタクト
５０のオフ位置ＯＰ0は、ＯＰ1へ移動する。

【００２５】この関係を定量的に表わすと、可動コンタ
クト５０の板厚ｔを２ｍｍ、曲率半径Ｒ1を１．５ｍｍ
または２ｍｍとし、その摩耗量ｍ1が０．３８ｍｍとな
った場合において、変動量θ1は、３７’から３３’と
なり、図８に示す曲率半径Ｒ1が１ｍｍの場合における
変動量θ1 （３９’）と比べて、小さくなることが分か
る。

【００２６】また、可動コンタクト５０の接触先端部５
０ａの摩耗量ｍ2が０．５０ｍｍである場合にも、変動
量θ2は、４４’、４０’であるから、図８の変動量θ2
の４６’と比べて小さいことが分かる。

【００２７】したがって、上記シフトポジションスイッ
チ１０によれば、可動コンタクト５０の接触先端部５０
ａとして、可動コンタクト５０の板厚ｔの１／２より大
きい曲率半径Ｒ1を有する湾曲面５０ｂで形成すること
により、可動コンタクト５０の接触先端部５０ａが摩耗
した場合におけるオフ位置ＯＰ0の変動量が少なくな
り、安定した接離動作を行なうことができる。

【００２８】ここで、可動コンタクト５０の接触先端部
５０ａの曲率半径Ｒ1は、板厚ｔの３／４〜１倍に形成
することが好ましい。これは、３／４倍以下であると、
板厚ｔに近くなり、耐久性にさほど効果がなく、一方、
板厚ｔを越えると、可動コンタクト５０が固定コンタク
ト４０に対して面接触となって接触作用が不安定になる
から、上述の範囲であることが好ましい。

【００２９】なお、可動コンタクト５０の接触先端部５
０ａの曲率半径Ｒ1を大きくすることは、可動コンタク
ト５０の摩耗の大きい場合、つまり、固定コンタクト４
０との間で流れる電流が大きい場合に特に有効であり、
例えば、シフトポジションスイッチでは、バックアップ
ランプへの通電を行なうための可動コンタクトに、特に
有効である。

【００３０】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。

【００３１】上記実施例では、シフトポジションスイッ
チに適用した場合について説明したが、これに限らず、
可動コンタクトが固定コンタクトに対して段差切替タイ
プのものであればそのスイッチ構成は特に限定されず、
例えば、ロータリ式以外のスイッチでもよい。

【００３２】可動コンタクトの製造方法としては、上記
実施例では冷間鍛造または引き抜きであることが製造コ
ストの点から望ましいが、この方法に特に限定されるも
のではなく、例えば、薄板を折曲し、その先端部を切削
等により所定の湾曲面に形成してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスイ
ッチによれば、可動コンタクトの接触先端部として、可
動コンタクトの板厚の１／２より大きい曲率半径を有す
る湾曲面で形成することにより、可動コンタクトの接触
先端部が摩耗した場合におけるオンオフ位置の変動量が
少なくなり、安定した接離動作を行なうことができる。

【００３４】請求項２のスイッチによれば、可動コンタ
クト保持部材として、ケースに対して所定角度範囲内で
回動するロータリ式に用いることにより、オンオフ位置
のズレを好適に防止することができる。

【００３５】請求項３のスイッチによれば、請求項１ま
たは請求項２に記載した曲率半径として、板厚の３／４
〜１倍に形成することにより、耐久性の向上及安定した
接触動作を好適に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るシフトポジションスイ
ッチ１０を示す分解斜視図。

【図２】同実施例の要部である固定コンタクト４０及び
可動コンタクト５０の周辺を示す斜視図。

【図３】同実施例の可動コンタクト５０の摩耗による接
触点の移動を説明する説明図。

【図４】可動コンタクト５０が摩耗していない状態にお
ける動作を説明する説明図。

【図５】可動コンタクト５０が摩耗した状態における動
作を説明する説明図。

【図６】従来の可動コンタクト１０６が摩耗していない
状態における動作を説明する説明図。

【図７】従来の可動コンタクト１０６が摩耗した状態に
おける動作を説明する説明図。

【図８】従来の可動コンタクト１０６の摩耗による接触
点の移動を説明する説明図。

【符号の説明】

１０…シフトポジションスイッチ １２…ボディ １２ａ…回転支持凹所 １４…パッキン １５…リベット １６…リップシール ２０…ステータ ２０ａ…回転支持凹所 ２０ｂ…コネクタ ２１…ステータ平面 ２２…凹所 ２３…傾斜面 ２４…ガイド部 ２５…凹所 ３０…ロータ ３１…回転基部 ３１ａ…回転軸孔 ３２…ロータ本体 ３３…ロータ平面 ３４…凹所 ３６…スプリング ４０…固定コンタクト ４０ａ…固定コンタクト ４０ｂ…固定コンタクト ５０…可動コンタクト ５０ａ…接触先端部 ５０ｂ…湾曲面 ５０ｃ…側部 ｔ…板厚 ＯＰ0…オフ位置 ＯＳ0…接点 ＯＳ1…接点 Ｒ1…曲率半径 θ1，θ2…変動量 ｍ1，ｍ2…摩耗量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 15/04 H01H 15/06 H01H 1/44 H01H 1/36 H01H 21/02 H01H 21/78 H01H 19/10 H01H 19/02 H01H 19/58

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース平面から段状に形成された凹所を
   有するケースと、 上記凹所内に、上記ケース平面から所定の傾斜面を経
   て、ケース平面より低い位置に配置された固定コンタク
   トと、 この固定コンタクトに接離される接触先端部を有する板
   状の可動コンタクトと、 この可動コンタクトを保持すると共に、該可動コンタク
   トを固定コンタクト側へ付勢するスプリングを有し、可
   動コンタクトをケース平面から傾斜面に倣った経路にて
   固定コンタクトに接離するように移動させる可動コンタ
   クト保持部材と、 を備え、 上記可動コンタクトの接触先端部は、該可動コンタクト
   の板厚の１／２より大きい曲率半径を有する湾曲面で形
   成されていることを特徴とするスイッチ。
2. 【請求項２】 可動コンタクト保持部材は、ケースに対
   して所定角度範囲内で回動するロータリ式に構成された
   請求項１に記載のスイッチ。
3. 【請求項３】 曲率半径は、板厚の３／４〜１倍に形成
   された請求項１または請求項２に記載のスイッチ。