JP3084464B2

JP3084464B2 - 摺動スイッチ

Info

Publication number: JP3084464B2
Application number: JP04152851A
Authority: JP
Inventors: 寿松橋
Original assignee: ナイルス部品株式会社
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 2000-09-04
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JPH05325731A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基盤に埋設した固定接
点と可動接点の摺接によりスイッチ作用をする、摺動ス
イッチの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の摺動スイッチとしては、
例えば、実公平２−２７４７５号公報に係る技術などが
一般に用いられている。これは、電気絶縁性樹脂から成
るインシュレータの面上に複数の固定コンタクトを突設
し、この固定コンタクト上を可動コンタクトが摺接する
ことにより、スイッチ作用をするものである。

【０００３】また、上記インシュレータは、一般に合成
樹脂に種々の補強材を配合した組成物を用い、ベースと
なる成形体の成形時に固定コンタクトをインサート等に
よって取付けて作られている。従来、かかる成形体とし
ては、綿布、石綿、木粉などを補強材としたフェノール
樹脂成形体、或いはガラス繊維、タルク、カオリン、マ
イカ等の無機質フィラーを配合したポリアミド樹脂（以
下、「ナイロン」という）の成形体が一般に用いられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のフェノ
ール樹脂を用いたものは、溶融粘度が低いため、成形時
に固定コンタクト等をインサートして成形することが困
難で、更に、成形した場合にバリの発生が多く、生産性
が著しく低下する問題がある。また、ナイロン系樹脂組
成物は一般に吸湿性が高いと共に、膨張係数が大きいた
め、成形体の変形や寸法変化を生じ易く、また、インサ
ートによって取付けられる固定コンタクトの位置がずれ
易く、更に、成形性が悪いので成形に時間がかかり、高
価格になる。特に、ガラス繊維を補強材としたナイロン
成形体は、その表面にガラス繊維が露出して表面の平滑
性が劣るため、この面に摺接する可動コンタクトの摩耗
が激しい等の問題がある。

【０００５】また、上記従来の技術においては、固定コ
ンタクトの縁部にバリなど加工時の異物が残存した場合
に、可動コンタクトがその異物によって浮き上がること
により、両コンタクト間の導通不良が発生するという問
題がある。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑み発明したもの
であり、第１の目的は、成形性が良く、可動接点と接触
する接触面が平滑で耐摩耗特性の良好な基盤を備えた、
摺動スイッチを提供することにある。また、第２の目的
は、固定接点の縁部に加工時の異物が残存した場合で
も、可動接点と固定接点とを確実に導通可能な、手動ス
イッチを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記第１の目
的を達成するために、基盤の同一面上に接触面を有する
複数の固定接点を埋設し、可動接点が前記複数の固定接
点の接触面に摺接してスイッチ作用をする、摺動スイッ
チにおいて、（Ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に
対して（Ｂ）ガラス繊維１０〜３０重量部（Ｃ）ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０〜３０重量
部（Ｄ）オレフィン系重合体（ａ）と、スチレン、アクリ
ロニトリル及びその両者で構成された重合体または共重
合体（ｂ）の一種または二種以上が、分岐または架橋に
より化学結合したグラフト共重合体３〜１５重量部を含
有せしめてなる樹脂組成物の成形体で、前記基盤を構成
したことを特徴とする摺動スイッチを構成する。また、
本発明は上記第２の目的を達成するために、基盤の同一
面上に接触面を有する複数の固定接点を埋設し、可動接
点が前記複数の固定接点の接触面に摺接してスイッチ作
用をする、摺動スイッチにおいて、前記可動接点は、前
記固定接点との接触面において、当該固定接点の縁部と
対向する部位に、切欠き部を備えたことを特徴とする摺
動スイッチを構成する。

【０００８】

【実施例】本発明に係る好適な一実施例を、添付図面に
基づき詳述する。１は摺動スイッチであり、回転軸部２
を有すると共に可動接点３を有する回動自在な可動盤４
と、前記可動接点３が摺接する複数の固定接点５を有す
る基盤６と、一端を前記固定接点５に接続し、かつ他端
をコネクタ端子７に接続する複数の接続導体８とを備え
ている。詳述すると、前記回転軸部２と可動盤４は樹脂
材料によって一体成形されたものであり、前記可動盤４
は３ヶ所の凹部４ａを有し、該凹部４ａのそれぞれにコ
イルスプリング４ｂを有している。そして、前記可動接
点３は前記コイルスプリング４ｂによって固定接点５側
に付勢されている。

【０００９】前記基盤６には、同一面上に接触面を有
し、同心円弧状の複数の固定接点５を埋設するように、
樹脂材料で一体成形している。また、基盤６は図２で示
すように、直径方向に離開する各固定接点５，５間に、
これらの固定接点５，５の接触面から高さ寸法Ｈだけ突
出した突条部６ａを形成している。更に、基盤６は、突
条部６ａの周方向端面６ｂに臨んで、複数の固定接点
５，５間に、凹部６ｃを形成し、可動接点３と固定接点
５が接触するときに発生する摩耗粉９を収納する。凹部
６ｃは、収納した摩耗粉９を複数の固定接点５，５間で
分断するための分離突部６ｄを形成している。この分離
突部６ｄは、例えば、突条部６ａにおける周方向端面６
ｂを基端として周方向に延びる、略三角形の板状に形成
する。

【００１０】なお、分離突部６ｄは、凹部６ｃにおける
凹幅、すなわち各固定接点５，５間の間隔のほぼ中間位
置に設けると共に、突条部６ａの上端面の近傍まで延出
することが望ましい。図１において、１０は蓋体であ
り、基盤６にネジ止めしている。

【００１１】また、前記可動接点３は図５及び図６で示
すように構成している。可動接点３は、銅板などの導電
性板材を、断面が略Ｕ字上に折り曲げ成形して構成して
いる。この可動接点３は、各固定接点５，５との接触面
３ａにおいて、当該固定接点５，５の各縁部５ａ，５ａ
と対向する部位を切欠いた、切欠き部３ｂ，３ｂを備え
ている。従って、この縁部５ａ，５ａに、固定接点５，
５の加工時に発生したバリなどの異物が残存した場合で
も、切欠き部３ｂ，３ｂによって迂回しており、可動接
点３は固定接点５，５から浮き上って離反することがな
く、両者を確実に接触し、かつ導通する。

【００１２】また、図５及び図６で示すように、可動接
点３における各切欠き部３ｂ，３ｂ間の離間寸法Ｌは、
コイルスプリング４ｂのコイル中心径Ｄよりも大きく設
定している。従って、可動接点３の接触面３ａと固定接
点５，５との接触圧が均一になり、安定した接触を維持
している。なお、可動接点３は板材を折り曲げ成形する
構成に限定されるものではなく、例えば、所定板厚を有
する厚板材で構成してもよい。

【００１３】次に、上記構成における摺動スイッチ１の
作動を説明する。可動盤４が左右回動すると、可動接点
３は対応する固定接点５の接触面に摺接して、スイッチ
作用をする。このスイッチ作用は図４で示すように、可
動接点３が位置３ａにおいて固定接点５と導通し、位置
３ｂまで移動した際に周方向端面６ｂと当接すると共に
突条部６ａを乗り上げて不導通になり、位置３ｃに移動
することにより行われる。このため、可動接点３は位置
３ｂを基準にしてスイッチＯＮ−ＯＦＦ作用をすること
になる。

【００１４】また、可動接点３と固定接点５の接触作用
に伴い摩耗粉９を発生するが、この摩耗粉９は可動接点
３によって凹部６ｃ内に移動かつ落下される。凹部６ｃ
内に落下した摩耗粉９は、分離突部６ｄにより分断して
収納される。従って、隣接する固定接点５，５間が、摩
耗粉９によって導通して絶縁不良や短絡現象を発生する
ことがない。

【００１５】なお、上記実施例において、分離突部６ｄ
は三角形の板状に限定するものではなく、凹部６ｃ内に
収納された摩耗粉９が、隣接する固定端子５，５間を導
通しないように分断可能であればよい。

【００１６】ところで、上記基盤６は下記の樹脂組成物
の成形体で構成している。すなわち、基盤６は、（Ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に
対して（Ｂ）ガラス繊維１０〜３０重量部（Ｃ）ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０〜３０重量
部（Ｄ）オレフィン系重合体（ａ）と、スチレン、アクリ
ロニトリル及びその両者で構成された重合体または共重
合体（ｂ）の一種または二種以上が、分岐または架橋に
より化学結合したグラフト共重合体３〜１５重量部を含
有せしめてなる樹脂組成物の成形体で構成する。この成
形体は、上記（Ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂、
（Ｂ）ガラス繊維、（Ｃ）ポリテトラフルオロエチレン
樹脂、（Ｄ）特定のオレフィン系グラフト共重合体の少
なくとも４成分を混合した後、押出機で混練してペレッ
ト化し、これを用いて、固定接点５となる金属体をイン
サート成形することによって、容易に効率よく製造され
る。

【００１７】以下、成形体を構成する樹脂組成物中の各
成分について説明する。（Ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂（以下、「ＰＰ
Ｓ樹脂」という）は、主たる繰り返し単位がパラフェニ
レンスルフィド基からなるポリパラフェニレンサルファ
イドでパラフェニレンスルフィド単位を主たる構成単位
とし、他の共重合単位、例えばメタフェニレンスルフィ
ド等からなる繰り返し単位が３０モル％以下で含有する
ポリフェニレンサルファイド共重合体であってもよい。

【００１８】かかるＰＰＳ樹脂の構造は、実質的に直鎖
状のものが特に好ましく用いられるが、比較的低分子量
の線状ポリマーを酸化架橋または熱架橋により溶融粘度
を上昇させて成形加工性を改良した架橋または半架橋Ｐ
ＰＳ樹脂、またはモノマーの一部として３個以上の官能
基を有するモノマーを少量併用して重縮合した分岐ポリ
フェニレンサルファイド、またはこれらの混合物等も使
用できる。その粘度は温度３１０℃、ずり速度１２００
／ｓｅｃの条件下で測定した溶融粘度が１００〜５００
０ポイズ、特に２００〜２０００ポイズの範囲にあるも
のが好ましい。

【００１９】（Ｂ）ガラス繊維としてはその径、長さ等
に特に制限はなく、従来から補強材として用いられてい
る公知のものを使用できるが、特にカップリング剤等に
より表面処理したものが好ましい。ガラス繊維の量は、
上記（Ａ）ＰＰＳ樹脂１００重量部に対して１０〜３０
重量部である。ガラス繊維の混合割合が１０重量部未満
では補強効果が充分でなく、３０重量部を越えると流動
性が悪くなるため成形性が低下し、また、摩擦特性や摩
耗特性を悪化させるのでスイッチ用材料としては好まし
くない。

【００２０】次に、（Ｃ）ポリテトラフルオロエチレン
樹脂（以下、「ＰＴＦＥ樹脂」という）は、一般に微細
なほど好ましく、粒径が１００μｍ以下、好ましくは５
０μｍ以下、特に好ましくは１０μｍ以下であるが繊維
状のものを使用してもよい。また、かかるＰＴＦＥ樹脂
の配合量はＰＰＳ樹脂１００重量部に対し１０〜３０重
量部である。ＰＴＦＥ樹脂の配合量が過少であると、本
発明の重要な特徴の一つである摩擦特性、摺動性の改良
が得られず、また、過大であるとＰＰＳ樹脂本来の特徴
が失われ、機械的物性や成形性にも問題を生じて好まし
くない。

【００２１】次に、本発明で用いる（Ｄ）オレフィン系
グラフト共重合体は、ポリエチレン、ポリプロピレン等
のオレフィン系重合体（ａ）と、スチレン、アクリロニ
トリル及びその両者からなる重合体または共重合体
（ｂ）の一種または二種以上が、分岐または架橋により
化学結合したグラフト共重合体である。

【００２２】ここで（ａ）と（ｂ）の割合は９０：１０
〜５０：５０（重量比）が適当である。かかるグラフト
共重合体としては、具体的には、ポリエチレンにポリス
チレンやスチレン−アクリロニトリル共重合体等がグラ
フト結合した共重合体が例示され、例えば特開昭６３−
３１２３１３号公報等に記載されている調製法により調
製された多相構造体等を好ましい例として挙げることが
できる。かかるグラフト共重合体は市販品としても入手
できる。

【００２３】かかるオレフィン系共重合体の存在は、成
形品の靱性、耐衝撃性の改善に有効であるのみならず、
特に（Ｃ）の成分であるポリテトラフルオロエチレンの
相溶性を改良して、その分散をよくし、均一な樹脂組成
物材料を得、表面状態の良好な成形体を得る上で重要で
ある。

【００２４】（Ｄ）の成分の配合量は（Ａ）成分１００
重量部に対し３〜１５重量部であり、過少であるとその
効果が得られず、成形体表面が粗く、甚だしい場合には
可動接点３の摺動により表層剥離が生じ、また、過大で
あるとＰＰＳ樹脂本来の特徴が失われ好ましくない。

【００２５】基盤６は、上記の各成分を配合し溶融混練
してペレット化した樹脂組成物を用い、固定接点５とな
る金属がインサート成形等の手段で適当な位置にセット
されるよう成形して、極めて効率よく生産することがで
きる。また、一旦成形した極板用成形品にメッキ、スパ
ッタリング、イオンプレーティング等により金属膜を表
面に形成した後、エッチング等により所定形状の接点部
を残し、接点を形成することによっても生産可能であ
る。

【００２６】次に、上記樹脂組成物の成形体で図７に示
す試験試料１１を作成し、試験・評価した具体例を説明
する。図７において、１２は成形体、１３は銅製の固定
接点、１４は銅製の可動接点である。先ず、表１に示す
具体例のように、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）樹脂（Ａ）（呉羽化学工業（株）製、商品名「フォ
ートロンＫＰＳ」）に、市販のガラス繊維（Ｂ）（径１
３μｍ、長さ３ｍｍ）、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）樹脂（Ｃ）、及び各種オレフィン系共重合
体（Ｄ）の割合を６種類に種々変えて加え、ブレンダー
で混合し、これを３０ｍｍφの二軸押出機を用いて、３
１０℃の温度条件で溶融混練し、ペレット化した。次
に、このペレットを射出成形機を用いて金型内に固定接
点１３をセットし、シリンダー温度３２０℃、金型温度
１５０℃でインサート成形し、図７に示すような試験試
料１１を作成した。また、比較例として、本発明の要件
を満足しないＰＰＳ樹脂組成物、或いはナイロン系樹脂
組成物を用いて、同様に試験試料１１を作成し、試験を
行った。結果を表１に示す。

【００２７】なお、試験・評価した項目及びその測定法
は以下の通りである。（１）可動接点及び成形体の摩耗量図７の可動接点１４を用いて、接点厚２３０ｇの圧力を
加え、成形体１２上を２０万回往復させて、摺動摩耗試
験を行った。試験後の可動接点１４の摩耗量と成形体１
２の中央部の摩耗量（深さ）を測定した。（２）成形性図７に示す成形体１２のインサート成形を行った時の、
最小充填保圧から判断した流動性とその際のバリ発生の
有無等を総合して評価し、相対的三段階評価（○：良
好、△：やや良好、×：不良）で示した。（３）成形体の表面状態図７の成形体１２について成形後（摺動試験前）の表面
を目視観察して、性状、色ムラ、表層剥離などから上記
と同様の三段回で相対的評価を行った。（４）成形体の寸法精度図７の成形体１２について成形後（摺動試験前）各部の
寸法を測定し、また、平面部を目視観察して、凹曲性
（ひけ、そり）等の有無、程度を調べ同様の三段階で相
対評価を行った。

【００２８】

【表１】

【００２９】なお、上記表１で示すオレフィン系重合体
において、符号「ＰＥ−ｇ−ＡＳ」はポリエチレン７０
重量％にスチレン・アクリロニトリル共重合体３０重量
％をグラフトしたポリマーを示し、また、符号「ＰＥ−
ｇ−Ｓ」はポリエチレン５０重量％にスチレン５０重量
％をグラフとしたポリマーを示す。

【００３０】このように、基盤６の材質及び可動接点３
の形状に配慮した摺動スイッチ１は、自動車のトランス
ミッションのシフト位置を常に正確に検出する必要があ
る、インヒビタスイッチなどに最適である。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の構成によれ
ば、成形性および耐熱性、機械物性に優れ、平滑な表面
を有し、位置ズレを生ずることなく、インサート成形等
により容易に固定接点を取付けることが可能であり、ま
た可動接点との摺動性が良好で、両方の耐摩耗性が改善
され、しかも安価で効率よく大量生産で良好な基盤を備
えた、摺動スイッチを提供できる。また、固定接点の縁
部に、加工時の異物が残存した場合でも、可動接点と固
定接点とを確実に導通可能な摺動スイッチを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例を示す組立断面図であ
る。

【図２】図１における基盤の平面図である。

【図３】図２における凹部回りの要部拡大斜視図であ
る。

【図４】図３における矢視Ａ―Ａ線方向の拡大断面図で
ある。

【図５】図１における可動接点と固定接点回りの要部拡
大図である。

【図６】図５における可動接点の拡大斜視図である。

【図７】図１における基盤の性能を測定するために作成
した試験試料の断面図である。

【符号の説明】

１摺動スイッチ３可動接点３ａ接触面３ｂ切欠き部５固定接点５ａ縁部６基盤６ｃ凹部１１試験試料１２成形体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 21/78 H01H 1/40 H01H 21/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基盤の同一面上に接触面を有する複数の
固定接点を埋設し、可動接点が前記複数の固定接点の接
触面に摺接してスイッチ作用をする、摺動スイッチにお
いて、（Ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に
対して（Ｂ）ガラス繊維１０〜３０重量部（Ｃ）ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０〜３０重量
部（Ｄ）オレフィン系重合体（ａ）と、スチレン、アクリ
ロニトリル及びその両者で構成された重合体または共重
合体（ｂ）の一種または二種以上が、分岐または架橋に
より化学結合したグラフト共重合体３〜１５重量部を含
有せしめてなる樹脂組成物の成形体で、前記基盤を構成
したことを特徴とする摺動スイッチ。
【請求項２】基盤の同一面上に接触面を有する複数の
固定接点を埋設し、可動接点が前記複数の固定接点の接
触面に摺接してスイッチ作用をする、摺動スイッチにお
いて、前記可動接点は、前記固定接点との接触面において、当
該固定接点の縁部と対向する部位に、切欠き部を備えた
ことを特徴とする摺動スイッチ。