JP3064095B2 - スイッチの開閉素子の構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反転ハンドルからの作
用を受けて反転回動運動をして接点を切り換えるための
スイッチの開閉素子の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】反転ハンドルからの作用を受けて反転回
動運動をして接点を切り換えるためのスイッチの開閉素
子として、従来から例えば図３、図１６に示すようなピ
アノスイッチ式のスイッチの開閉素子が知られている。
このピアノスイッチ式のスイッチの開閉素子について理
解を深めるために、まず従来のピアノスイッチ式のスイ
ッチの全体の構成につき説明する。図３〜図５に示す押
釦スイッチ５は合成樹脂製のボディ５ａと、合成樹脂製
のカバー５ｂとで器体が形成され、カバー５ｂの対向す
る一対の側面から垂下したボディ係止脚１０に設けたボ
ディ係止孔１０ａをボディ５ａの係止突起９に係止させ
て結合するようになっている。

【０００３】カバー５ｂには更に両側面に、図７に示す
取付枠２の両側片２ｂ, ２ｂの縦辺に穿設してある一対
の係止孔８に夫々対応した係止爪１１ａ, １１ｂを夫々
一体に突設し、一方の係止爪１１ｂの背部にはカバー５
ｂの外壁を上下に貫通した孔よりなるたわみ代を得るた
めの空間１２を形成して、係止爪１１ｂが内側へ弾性的
にたわむことができるようになっている。

【０００４】また、ボディ５ａの両側に接続端子収納部
１３, １４を形成し、一方の接続端子収納部１３には共
通端子板１５、鎖錠ばね１６、解除釦１７からなる速結
端子を収納し、他方の接続端子収納部１４には第１の接
続端子部を構成する端子板１８、鎖錠ばね１９と、第２
の接続端子部を構成する端子板２０、鎖錠ばね２１とを
収納し、また第１、第２の接続端子部に共通の解除釦２
２を収納している。

【０００５】共通端子板１５の端部から延出した支持板
１５ａの上には開閉素子２４が接触接続されて、配置さ
れている。端子板１８には延設片１８ａが設けてあっ
て、この延設片１８ａは隔壁１４ａを乗り越えて中央収
納部２３内に延出してあり、更に壁壁１４ａ側に近接し
ており、この延設片１８ａには固定接点２５ａを設けて
いる。

【０００６】また端子板２０はボディ５ａの内壁に沿わ
せて中央収納部２３内に延設し、その先端を接続端子収
納部１３の隔壁に沿うように折り曲げ、その折り曲げ片
２０ａの先端に上記固定接点２５ａに対応する固定接点
２５ｂを設けている。上記開閉素子２４は導電板により
形成してあり、中央収納部２３内に入れられ、両端下部
に設けた突部２８を中央収納部２３の側壁に設けたＶ状
凹部２７にはめ込んで下端縁が上記支持板１５ａに接し
た状態でＶ状凹部２７の下部を中心に回動自在となって
いる。

【０００７】そして、開閉素子２４の上部両面に設けて
ある可動接点２９を回動に応じて固定接点２５ａ, ２５
ｂに接触、開離して、共通接続端子部と、第１, 又は第
２の接続端子部との間をオン、オフするようになってい
る。この開閉素子２４を反転駆動するのがコイルスプリ
ング３０と、反転ハンドル３１と、図６に示す押釦ハン
ドル３２及びスライドカム３３等とから構成される反転
機構である。

【０００８】コイルスプリング３０は上記開閉素子２４
の横片の上縁に設けた作用部２４ａに下部を係止させ、
上部を反転ハンドル３１の下部に一体に突設させている
筒部３１ａ内に挿入させて反転ハンドル３１の両側方向
への動きに応じて開閉素子２４を反転駆動するようにな
っている。反転ハンドル３１はカバー５ｂの凹部５１の
底部に開口した孔５２に下方から凹部５１内に挿入さ
れ、反転ハンドル３１の下部の筒部３１ａの両側に設け
た逆三角形状の軸３１ｃをカバー５ｂの内壁の軸受け５
０に回動自在に枢支してあり、反転ハンドル３１の上部
の直方体部３１ｂの両側上部には上記スライドカム３３
に掛合する掛合突起３４, ３４を突設している。

【０００９】押釦ハンドル３２は上記カバー５ｂの凹部
５１の両側内壁面に形成された上下方向の係止溝３５に
係止突起３６, ３６を係止して上下動自在に凹部５１内
に収納されており、平片３７ｂから下向きに開拡した２
つの復帰ばね片３７ａ，３７ａを下方に向けて一体延設
して構成した復帰ばね３７を平片３７ｂに穿設した孔３
７ｄに押釦ハンドル３２の下面に突設した突起（図示せ
ず) を挿入することにより、押釦ハンドル３２下面に取
り付け、この復帰ばね３７の復帰ばね片３７ａ、３７ａ
先端を凹部５１の底面に弾接することにより上方に常時
付勢されている。

【００１０】スライドカム３３は図６に示すようにポリ
アセタールのような弾性に富む熱可塑性樹脂により略ロ
状に成形されたもので、対向する側辺部の下面に上記反
転ハンドル３１の掛合突起３４に対応する掛合カム体３
８を突設し、更に別の側辺部の中央部にはハ状に一体突
設した一対のばね片３３ａ, ３３ａを備え、このばね片
３３ａ, ３３ａの先端間に押釦ハンドル３２の下面に形
成している突起３２Ａ（図８（ａ））を挿入して押釦ハ
ンドル３２の下面においてスライドカム３３を摺動自在
に装着し且つばね片３３ａ, ３３ａの弾性によって反摺
動方向への復帰力を与えるようになっている。

【００１１】このように構成した押釦スイッチ５は図７
に示す金属製の取付枠２の窓孔６に下方からカバー５ｂ
を嵌めるようにして、取付枠２の一方の側片２ｂの縦辺
下端をカバー５ｂの周辺上面に当接した状態でこの当接
点を支点として回動させれば支点側の係止爪１１ａが係
止孔８に係入し、他方の側片２ｂの縦辺の下端は係止爪
１１ｂを空間１２のたわみ代と、カバー５ｂの材質の弾
性力によって内方向に押圧させて係止爪１１ｂを乗り越
え、係止爪１１ｂを係止孔８に係入させる。係止爪１１
ａ, １１ｂを係止孔８, ８に夫々係入させて係止固定さ
れた押釦スイッチ５は押釦ハンドル３２を取付枠２の窓
孔６より突出させる。

【００１２】このようにして取付枠２に取り付けた押釦
スイッチ５にはピアノハンドル４３が付設される。この
ピアノハンドル４３は図１３に示すように一側縁に設け
た支点リブ４３ａをカバー５ａの一側部の凹部５４に回
動自在に係止し、また、ピアノハンドル４３の他側縁に
形成した係止足４３ｂをカバー５ａの他側部の係止空間
４７に上下動自在に係止して装着されている。

【００１３】このピアノハンドル４３の他側部を押操作
することで、支点リブ４３ａの部分を支点として回動自
在となっており、該ピアノハンドル４３を押し回動させ
ることにより押釦ハンドル３２を押し駆動できるように
なっている。次に、図３、図４、図８〜図１１に基づい
てピアノハンドル式スイッチの動作を説明する。

【００１４】まず、図１１の状態からピアノハンドル４
３を押し下げると、図８から図１０に示すように、押釦
ハンドル３２を復帰ばね片３７ａに抗して押し下げ、押
釦ハンドル３２の押し下げによりスライドカム３３が下
降してスライドカム３３の一方（図９（ｂ）において左
側) の端部の掛合カム体３８の内側傾斜面の基部付近が
傾いた状態にある反転ハンドル３１の上側（図９（ｂ）
において左側) の掛合突起３４に当たり、更に押釦ハン
ドル３２を押すと掛合カム体３８の内側傾斜面に沿うよ
うに掛合突起３４が押し下げられて反転ハンドル３１が
反転回動するものである。

【００１５】この場合、押釦ハンドル３２の押し下げに
よる反転ハンドル３１の反転に伴い掛合突起３４が図９
と図１０（ｂ）のように反時計回りに回動し、この回動
に伴って掛合突起３４により掛合カム体３８がばね片３
３ａに抗して図１０（ｂ）に示すように左側にスライド
し、反転ハンドル３２の反転の途中で反転ハンドル３２
が水平を越える位置以上に回動して他方の掛合突起３４
が上昇してもスライドカム３３が左側にスライドしてい
ることで他方の端部（図１０（ｂ）において右側) の掛
合カム体３８が右側の掛合突起３４よりも左側に位置す
ることとなって反転ハンドル３１の反転回動の支障とな
らないようになっている。

【００１６】ここで、反転ハンドル３１の掛合突起３４
の内側に内側傾斜面を形成しておくと、掛合突起３４が
上昇回動する際に内側に位置する掛合カム体３８が干渉
しないように内側傾斜面で逃げることができる。また、
上記のように押釦ハンドル３２の押し下げにより反転ハ
ンドル３１を反転回動するに当たり、スライドカム３３
のばね片３３ａに抗してスライドカム３３をスライドし
ながら反転ハンドル３１を反転することで反転ハンドル
３１とスライドカム３３とが摺動摩擦抵抗を受けずスム
ーズに反転ハンドル３１を反転回動させることができ
る。

【００１７】上記のようにして反転ハンドル３１を反転
回動させるとコイルスプリング３０が反転揺動して開閉
素子２４が反転し、可動接点２９が接触している一方の
固定接点２５ａから開離して、他方の固定接点２５ｂに
接触するのである。この反転後ピアノハンドル４３の押
し下げ力を解除すると、復帰ばね３７の復帰ばね片３７
ａで押釦ハンドル３２が押し上げられて、ピアノハンド
ル４３も元の状態に戻ることになる。同時にスライドカ
ム３３もばね片３３ａのばね力で中央部位に摺動復帰し
て図１１に示すようになる。この状態でピアノハンドル
４３を押し下げれば上述と同様な操作によって開閉素子
２４を反転することができるのである。この反転後にお
いてピアノハンドル４３の押し下げ力を解除すれば図１
５の状態に戻ることになる。

【００１８】すなわち、図１２はピアノハンドル４３を
操作する前の状態を示し、開閉素子２４の可動接点２９
は固定接点２５ｂ側に傾いて接触している。そして、ピ
アノハンドル４３を押操作して開閉素子２４が中立の位
置にある図１３を通り過ぎて、図１４に示すように、開
閉素子２４が反転して固定接点２５ａと接触する。次
に、ピアノハンドル４３への押操作を解除すると上述の
ようにピアノハンドル４３は図１５に示すように復帰す
ることになる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構成のピアノハンドル式のスイッチにおいて、従来は
反転ハンドル３１からの作用を受けて反転回動運動をし
て接点を切り換える導電性板により形成したスイッチの
開閉素子２４の質量が大きく、また、剛性が大きいた
め、スイッチのオンの時のバウンス時間が長くなるとい
う問題があり、このため、スイッチのオン時のアーク発
生時間が長くなるという問題があり、この結果接点の消
耗が激しく、開閉性能の劣化が早いという問題がある。
そこで、質量を低下させたり、剛性を低下させるに当た
り開閉素子の板厚を薄くすることが考えられるが、これ
だと電流経路が薄くなってしまって支障が生じるという
問題がある。

【００２０】本発明は上記した従来例の問題点に鑑みて
発明したものであって、その目的とするところは、開閉
素子の電流経路を確保しながら質量を低減すると共に剛
性を低減して接点の消耗を少なくして開閉性能の劣化を
防ぐスイッチの開閉素子の構造を提供するにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の従来例の問題点を
解決して本発明の目的を達成するため、本発明のスイッ
チの開閉素子の構造は、反転ハンドル３１からの作用を
受けて反転回動運動をして接点を切り換える導電性板に
より形成したスイッチの開閉素子２４であって、開閉素
子２４の下端部を共通端子板１５に接触接続し、開閉素
子２４の一側半部側の上端部に反転ハンドル３１からの
作用がかかる作用部２４ａを設けると共に開閉素子２４
の他側半部側の上部両面に可動接点２９を設け、開閉素
子２４の作用部２４ａを設けた方の側半部側に孔やスリ
ット等の質量軽量化用の開口部２４ｂを設け、開閉素子
２４の作用部２４ａと可動接点２９との間の略中間部分
に縦長のスリット２４ｃを設けて成るものであって、こ
のような構成を採用することにより、上記した従来例の
問題点を解決して本発明の目的を達成したものである。

【００２２】

【作用】しかして、本発明によれば、開閉素子２４の下
端部を共通端子板１５に接触接続し、開閉素子２４の一
側半部側の上端部に反転ハンドル３１からの作用がかか
る作用部２４ａを設けると共に開閉素子２４の他側半部
側の上部両面に可動接点２９を設け、開閉素子２４の作
用部２４ａを設けた方の側半部側に孔やスリット等の質
量軽量化用の開口部２４ｂを設けることで、導電板より
なる開閉素子２４の電流経路を確保しながら質量を小さ
くでき、また、開閉素子２４の作用部２４ａと可動接点
２９との間の略中間部分に縦長のスリット２４ｃを設け
ることで、開閉素子２４の剛性を低下させることがで
き、しかも、開閉素子２４の電流路に影響を与えること
なく開閉素子２４の質量を小さくすると共に剛性を小さ
くできるようになった。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、スイッチ全体の構成は従来例と同じなので、
本発明の要旨の部分について詳述する。本発明において
は、上記スイッチにおいて、反転ハンドル３１からの作
用を受けて反転回動運動をして接点を切り換える導電性
板により形成したスイッチの開閉素子２４の構造に特徴
がある。図１には本発明の開閉素子２４が示してあり、
この開閉素子２４は導電板により形成してあり、両側下
部に突部２８が設けてあり、この突部２８は、図３乃至
図１６に示す従来例と同じように、中央収納部２３の側
壁に設けたＶ状凹部２７にはめ込んで下端縁が共通端子
板１５の端部から延出した支持板１５ａの上に接触接続
された状態でＶ状凹部２７の下部を中心に回動自在とな
るようにしてある（この点は従来と同じである）。開閉
素子２４の一側半部側の上端部に反転ハンドル３１から
の作用がかかる作用部２４ａが設けてあり、この作用部
２４ａに図２に示すようなコイルスプリング３０の下部
を係止させ、コイルスプリング３０の上部を反転ハンド
ル３１の下部に一体に突設させている筒部３１ａ内に挿
入させて反転ハンドル３１の両側方向への動きに応じて
開閉素子２４を反転駆動するようになっている（この点
は従来と同じである）。開閉素子２４の他側半部側の上
部両面には可動接点２９が設けてある（この点は従来と
同じである）。そして、本発明においては開閉素子２４
の以下の構造が従来例の開閉素子２４と異なっている。
すなわち、本発明においては、開閉素子２４の作用部２
４ａを設けた方の側半部側に孔やスリット等の質量軽量
化用の開口部２４ｂが設けてあり、このことにより開閉
素子２４の電流路に影響を与えることなく開閉素子２４
の質量を小さくするようにしてある。また、本発明にお
いては、開閉素子２４の作用部２４ａと可動接点２９と
の間の略中間部分に縦長のスリット２４ｃが設けてあ
り、図１の実施例においては、この縦長のスリット２４
ｃは上端が開放状態となっている。そして、このように
開閉素子２４の作用部２４ａと可動接点２９との間の略
中間部分に縦長のスリット２４ｃを設けることで、開閉
素子２４の剛性を小さくしている。

【００２４】次に、実験により、開閉素子２４の作用部
２４ａと可動接点２９との間の略中間部分に縦長のスリ
ット２４ｃを設けた本発明の場合と、スリット２４ｃを
設けない従来例の場合とにおける、固定接点２５ａ側に
おける接点バウンズ時間（μｓ）及び固定接点２５ｂ側
における接点バウンズ時間（μｓ）を計測した結果、ス
リットを設けなかった従来例においては固定接点２５ａ
側における接点バウンズ時間が約５００μｓであり、固
定接点２５ｂ側における接点バウンズ時間が約４３０μ
ｓであったが、開閉素子２４にスリット２４ｃを設けた
本発明においては固定接点２５ａ側における接点バウン
ズ時間が約４２０μｓであり、固定接点２５ｂ側におけ
る接点バウンズ時間が約３６０μｓであり、従来例に比
べて接点バウンスの低減効果が顕著であることが判明し
た。

【００２５】なお、上記した実施例においては、ピアノ
ハンドル式のスイッチにおける開閉素子２４の例につい
て説明したが、反転ハンドル３１からの作用を受けて反
転回動運動をして接点を切り換える導電性板により形成
したスイッチの開閉素子２４であれば、上記のピアノハ
ンドル式のスイッチのみに限定されず、他の形式のスイ
ッチであってもよいものである。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上述のように、開閉素子の下端
部を共通端子板に接触接続し、開閉素子の一側半部側の
上端部に反転ハンドルからの作用がかかる作用部を設け
ると共に開閉素子の他側半部側の上部両面に可動接点を
設け、開閉素子の作用部を設けた方の側半部側に孔やス
リット等の質量軽量化用の開口部を設け、開閉素子の作
用部と可動接点との間の略中間部分に縦長のスリットを
設けてあるので、開閉素子の電流経路を確保しながら開
閉素子の質量を低減すると共に剛性を低減でき、この結
果、スイッチのオン時のバウンス時間を短くできてアー
ク発生時間を短くでき、接点の消耗を少なくして開閉性
能の劣化を防ぐことができるものである。そして、この
ような効果が開口部を設けたり、スリットを形成すると
いう簡単な構成できるので、コストアップとならず、生
産設備をそのまま使用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の開閉素子の拡大正面図である。

【図２】同上の開閉素子を用いたスイッチの要部分解斜
視図である。

【図３】従来例の押釦スイッチの断面図である。

【図４】従来例の押釦スイッチの断面図である。

【図５】従来例の一部の分解斜視図である。

【図６】従来例の他の部分の分解斜視図である。

【図７】同上の取付枠の斜視図である。

【図８】（ａ）（ｂ）は従来例の動作説明図である。

【図９】（ａ）（ｂ）は従来例の動作説明図である。

【図１０】（ａ）（ｂ）は従来例の動作説明図である。

【図１１】（ａ）（ｂ）は従来例の動作説明図である。

【図１２】従来例の説明図である。

【図１３】従来例の説明図である。

【図１４】従来例の説明図である。

【図１５】従来例の説明図である。

【図１６】従来例のスイッチの開閉子の拡大正面図であ
る。

【符号の説明】

２４ 開閉素子 ２４ａ 作用部 ２４ｂ 開口部 ２４ｃ スリット ２９ 可動接点 ３１ 反転ハンドル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 23/24 H01H 23/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反転ハンドルからの作用を受けて反転回
   動運動をして接点を切り換える導電性板により形成した
   スイッチの開閉素子であって、開閉素子の下端部を共通
   端子板に接触接続し、開閉素子の一側半部側の上端部に
   反転ハンドルからの作用がかかる作用部を設けると共に
   開閉素子の他側半部側の上部両面に可動接点を設け、開
   閉素子の作用部を設けた方の側半部側に孔やスリット等
   の質量軽量化用の開口部を設け、開閉素子の作用部と可
   動接点との間の略中間部分に縦長のスリットを設けて成
   るスイッチの開閉素子の構造。