JP3277479B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、システム内の可動部材
の動作に伴うスイッチングに主として用いられ、メカ駆
動タイプとも称される極めて小型のスイッチ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のスイッチ装置の従来品として
は、図５〜７に示す如きものが提案されている。これら
の図に示す従来のスイッチ装置は、有底箱形にモールド
加工された筐体部３の内部に第１の固定接点端子１およ
びクリップ状の第２の固定接点端子２を露出させている
ウェハ４と、この第２の固定接点端子２に接離可能な可
動接点部５ａを有して第１の固定接点端子１に常時接触
する捩りコイルばね５と、この捩りコイルばね５の駆動
部５ｂをウェハ４の内底面に向けて押圧可能な柱状のス
ライダ６と、このスライダ６を挿通せしめるガイド孔７
ａや該ガイド孔７ａを包囲するガイド壁７ｂを設けてウ
ェハ４の上部開口を蓋閉するケース７とによって概略構
成されており、ウェハ４はその筐体部３の外方に、第１
および第２の固定接点端子１，２からそれぞれ導出され
た外部接続端子８，９を突出させている。

【０００３】そして、かかるスイッチ装置を製造する際
には、良導電性の金属板からなるフープ材１０にプレス
加工等を施すことにより、第１の固定接点端子１および
外部接続端子８を有する架橋部分と、第２の固定接点端
子２を起立させて外部接続端子９を有する架橋部分とを
形成し、次いで、このフープ材１０を金型へ送ってモー
ルド加工することにより、該フープ材１０に支持・固定
された所定形状の筐体部３を形成し、該筐体部３と各種
端子１，２，８，９との一体品であるウェハ４を得る。
ここで、第２の固定接点端子２は、フープ材１０のうち
略Ｔ字形に展開された部分の先端帯状部位に対し所定の
プレス加工を施して形成されるもので、具体的には、該
帯状部位の両端部を略Ｕ字形に折り返した後、該帯状部
位の中央部にポンチ用のダイを配置して両側を起立させ
ることにより、図５に示す如きクリップ状の固定接点端
子２を得ている。

【０００４】こうしてウェハ４を形成したなら、次は、
該ウェハ４内で第１の固定接点端子１と常時接触する所
定位置に捩りコイルばね５を組み込む。この捩りコイル
ばね５は、巻回部５ｃの一端側から延びる略コ字形部分
が、スライダ６に当接する前記駆動部５ｂや第２の固定
接点端子２に接離する前記可動接点部５ａを有し、且つ
巻回部５ｃの他端側に、第１の固定接点端子１上に圧接
状態で固定される固定端部５ｄを突設してなるものであ
る。そして、捩りコイルばね５をウェハ４内へ収納した
後、ガイド孔７ａ内にスライダ６を挿入した状態でケー
ス７をウェハ４上に配置し、ケース７の係止穴７ｃにウ
ェハ４の係合突起４ａをスナップインさせることによ
り、該ケース７を上から該ウェハ４に装着して組立が完
了する。

【０００５】なお、こうして組み立てられたスイッチ装
置のウェハ４内において、捩りコイルばね５の巻回部５
ｃはケース７の押え用突起７ｄにより上から押えつけら
れており、この巻回部５ｃの発生する弾発力で駆動部５
ｂがスライダ６の押圧部６ａを常時上向きに付勢するよ
うになっている。また、ケース７には押え用突起７ｄの
近傍にガイド溝７ｅが形成されていて、このガイド溝７
ｅ内に捩りコイルばね５の可動接点部５ａ近傍を遊挿す
ることにより、駆動部５ｂに追従して移動する該可動接
点部５ａがふらつかないように、つまり駆動部５ｂが所
定位置に達したときに可動接点部５ａがクリップ状の固
定接点端子２と確実に接触するように設計されている。
さらにまた、ケース７には取付孔７ｆが形成されてい
て、この取付孔７ｆを利用して該スイッチ装置をパネル
等へ取り付けられるようになっている。

【０００６】次に、上述した従来のスイッチ装置の動作
について簡単に説明する。いま、スライダ６に押し込み
操作力が作用していないとすると、図６に示すように、
該スライダ６は捩りコイルばね５の弾発力を受けて最上
点（初期位置）まで押し上げられており、そのため捩り
コイルばね５の可動接点部５ａはクリップ状の固定接点
端子２から離れた上方に位置して、該固定接点端子２と
第１の固定接点端子１とは導通されておらず、回路はオ
フ状態に保たれている。

【０００７】しかるに、スライダ６が下方へ所定量押し
込まれると、このスライダ６の押圧部６ａにより捩りコ
イルばね５の駆動部５ｂが下方へ押し込まれて、可動接
点部５ａがクリップ状の固定接点端子２の接点部２ａに
接触する。つまり、この固定接点端子２の中央部に位置
して互いに弾接している一対の接点部２ａの間に、捩り
コイルばね５の可動接点部５ａが圧入されていくので、
該捩りコイルばね５を介して第１および第２の固定接点
端子１，２が導通されて、回路はオン状態に切り替わ
る。この後、スライダ６に対する押し込み操作力が除去
されると、捩りコイルばね５の弾発力で該スライダ６は
再び最上点まで押し上げられ、それに伴い可動接点部５
ａがクリップ状の固定接点端子２から離れて上方へ移動
し、回路はオフ状態に戻る。

【０００８】したがって、上述したようなスイッチ装置
をシステムの可動部材の近傍に配置し、この可動部材に
移動に伴ってスライダ６が昇降するように設定しておけ
ば、該可動部材の位置の検出や、該可動部材に連動する
スイッチ切替動作を行わせることができる。ただし、メ
カ駆動タイプとも称されるこの種のスイッチ装置は、シ
ステム内で対象となる可動部材がスライダ６を確実に押
し込み操作でき、且つ他の部材の配置に該スイッチ装置
が悪影響を及ぼさないように配慮しなければならないの
で、極めて小型に設計することが好ましいとされてい
る。

【０００９】なお、上述した従来技術では、捩りコイル
ばね５の可動接点部５ａをケース７のガイド溝７ｅに遊
挿させて該可動接点部５ａのふらつきを防止している
が、実開平４−７６２２０号公報に開示されている従来
例では、可動接点部５ａの先端部分を巻回部５ｃ側へ略
直角に折り曲げ、この自由端部をウェハ４とケース７と
の間に形成される弧状のガイド溝に遊挿させることによ
り、該可動接点部５ａのふらつきを防止するという技術
が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の極
めて小型のスイッチ装置を製造する場合、捩りコイルば
ね５をウェハ４内の所定位置に手作業で組み込むことは
容易ではないので、生産性を向上させるためにも、また
自動化を促進してコストダウンを図るためにも、該捩り
コイルばね５はパーツフィーダによりウェハ４内へ自動
供給すべきものと考えられる。だが実際には、図５〜７
に示すような形状の従来の捩りコイルばね５は自動供給
には不向きであり、これを自動供給しようとするとパー
ツフィーダ内において、可動接点部５ａの先端部分が他
の捩りコイルばね５の巻回部５ｃに絡んで抜けなくなっ
てしまうという不都合が発生しやすい。なお、可動接点
部５ａの先端部分を巻回部５ｃ側へ略直角に折り曲げて
いる他の従来例の場合にも、同様の不都合が発生しやす
いので自動供給には不向きである。

【００１１】また、従来技術では上述したように、捩り
コイルばね５の可動接点部５ａの動作時のふらつきを防
止するため、該捩りコイルばね５のうち可動接点部５ａ
近傍をケース７のガイド溝７ｅに遊挿したり、その自由
端部をウェハ４とケース７との間に形成される弧状のガ
イド溝に遊挿させているが、これらのふらつき防止策は
いずれも、捩りコイルばね５の母材である線材の直径に
略等しい狭隘なガイド溝を精度良く形成しなければなら
ないので、金型費の高騰を余儀なくされるという不具合
があった。そして実際には、かかる狭隘なガイド溝を高
精度に形成することは困難なので、捩りコイルばね５の
駆動部５ｂに追従する可動接点部５ａに若干のふらつき
が発生しやすく、そのため従来品はスライダ６のオン位
置を高精度に設定することが難しかった。

【００１２】本発明はこのような従来技術の課題に鑑み
てなされたもので、その目的は、可動接点部を有する捩
りコイルばねの自動供給が支障なく行えるとともに、該
可動接点部の動作時のふらつきが確実且つ安価に防止で
きるスイッチ装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の上述した目的
は、第１の固定接点端子およびクリップ状の第２の固定
接点端子を内部に露出せしめたウェハと、前記第２の固
定接点端子に接離可能な可動接点部を有して前記第１の
固定接点端子に常時接触する捩りコイルばねと、この捩
りコイルばねの一部を押圧駆動可能なスライダとを備
え、このスライダの下降および上昇に伴って前記可動接
点部を前記第２の固定接点端子に接離させるスイッチ装
置において、前記捩りコイルばねとして、前記スライダ
に当接する部位と前記可動接点部とを有して略コ字形に
形成された連結部の両端に、互いの巻径が略同じで軸線
方向を略合致させた第１の巻回部と第２の巻回部とを同
じ向きに突設してなる非対称な形状のものを用い、これ
ら両巻回部のうち第１の巻回部の端部のみに固定端部を
突設し、この固定端部を前記第１の固定接点端子に圧接
することにより、前記第１の巻回部に前記スライダを上
昇方向へ付勢するための弾発力を発生させるように構成
することによって達成される。その際、前記第２の巻回
部の巻き数を、前記第１の巻回部の巻き数よりも少なく
設定しておけばより好ましい。

【００１４】

【作用】上述したように、第１の巻回部から略コ字形に
延びる連結部の自由端側に該巻回部と略同径な第２の巻
回部を設けた捩りコイルばねは、多数個を混ぜ合わせて
も絡み合う虞がないので、パーツフィーダによるウェハ
内への自動供給が支障なく行える。また、この第２の巻
回部は第１の巻回部と軸線方向を略合致させているの
で、可動接点部を有する略コ字形の連結部がスライダに
押し込まれたり該スライダを押し上げる動作時に第２の
巻回部はほとんどふらつかず、そのため特別なガイド機
構を設けなくとも該連結部に前記軸線方向を回動中心と
する円運動を行わせることができて、可動接点部のふら
つきに起因するオン位置精度の劣化を防止することがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明によるスイッチ装置の一実施例
を図１ないし図４に基づいて説明する。ここで、図１は
本実施例の分解斜視図、図２は同実施例のウェハを構成
する金属板のモールド加工前の形状を示す斜視図、図３
は同実施例におけるクリップ状の固定接点端子の製造工
程を示す説明図、図４は同実施例におけるスライダの昇
降動作を示す説明図である。

【００１６】これらの図に示すスイッチ装置は、有底箱
形にモールド加工された筐体部１３の内部に第１の固定
接点端子１１およびクリップ状の第２の固定接点端子１
２を露出させているウェハ１４と、この第２の固定接点
端子１２に接離可能な可動接点部１５ａを有して第１の
固定接点端子１１に常時接触する捩りコイルばね１５
と、この捩りコイルばね１５の駆動部１５ｂをウェハ１
４の内底面に向けて押圧可能な柱状のスライダ１６と、
このスライダ１６を挿通せしめるガイド孔１７ａを設け
てウェハ１４の上部開口を蓋閉するケース１７とによっ
て概略構成されており、ウェハ１４はその筐体部１３の
外方に、第１および第２の固定接点端子１１，１２から
それぞれ導出された外部接続端子１８，１９を突出させ
ている。

【００１７】そして、かかるスイッチ装置を製造する際
には、図２に示すように、良導電性の金属板からなるフ
ープ材２０にプレス加工を施すことにより、第１の固定
接点端子１１および外部接続端子１８を有する突片部分
と、第２の固定接点端子１２を起立させて外部接続端子
１９を有する架橋部分とを形成し、次いで、このフープ
材２０を図示せぬ金型へ送ってモールド加工することに
より、該フープ材２０に支持・固定された所定形状の筐
体部１３を形成し、該筐体部１３と各種端子１１，１
２，１８，１９との一体品であるウェハ１４を得る。こ
こで、第２の固定接点端子１２は、略Ｕ字形に折曲した
部分の先端側を延出して互いに弾接せしめた一対の接点
部１２ａと、プレス加工時にポンチ用のダイ２２（図３
参照）が配置される底板部１２ｂとの間に、この底板部
１２ｂの両側で起立して該起立方向とは異なる斜め上方
に延出する一対の起立部１２ｃを有する偏心したクリッ
プ形状に形成してあり、後述するように一対の接点部１
２ａ間に捩りコイルばね１５の可動接点部１５ａが圧入
可能となる。

【００１８】また、このウェハ１４の底部に一体化され
てフープ材２０を母材とする金属板には、製品化された
状態でスライダ１６の底面と対向する個所に、絞り加工
してなる凹所２１が設けてあり、図４に明らかなように
該凹所２１の底面を外部に露出させている。さらにま
た、このウェハ１４の筐体部１３には、前記凹所２０の
上方に、スライダ１６の外周面を位置規制するための筒
状のガイド壁１３ａが突設してある。なお、このガイド
壁１３ａには、スライダ１６のうち捩りコイルばね１５
の駆動部１５ｂを押圧駆動する押圧部１６ａと対応する
個所に、該押圧部１６ａを側方へ突出させるためのスリ
ット１３ｂが設けてある。

【００１９】こうしてウェハ１４を形成したなら、次
は、該ウェハ１４内で第１の固定接点端子１１と常時接
触する所定位置に捩りコイルばね１５を組み込む。この
捩りコイルばね１５は図１に示すように、可動接点部１
５ａや駆動部１５ｂを有して略コ字形に形成された連結
部１５ｅの両端に、スライダ１６を上昇方向へ付勢する
ための弾発力を発生する第１の巻回部１５ｃと、この第
１の巻回部１５ｃと略同径で軸線方向を略合致させた第
２の巻回部１５ｆとを、同じ向きに突設してなる非対称
な形状のもので、第１の巻回部１５ｃの他端側には、第
１の固定接点端子１１上に圧接状態で固定される固定端
部１５ｄが突設してある。ただし、この捩りコイルばね
１５の第２の巻回部１５ｆの巻き数は、第１の巻回部１
５ｃの巻き数よりも少なく設定してある。

【００２０】そして、捩りコイルばね１５をウェハ１４
内の所定位置に収納した後、主として金属板からなるケ
ース１７を、そのガイド孔１７ａ内にスライダ１６を挿
通させた状態でウェハ１４上に配置し、このケース１７
の係止穴１７ｂにウェハ１４の係合突起１４ａをスナッ
プインさせることにより、該ケース１７を上から該ウェ
ハ１４に装着して組立が完了する。

【００２１】なお、こうして組み立てられたスイッチ装
置のウェハ１４内において、捩りコイルばね１５の第１
の巻回部１５ｃはケース１７により上から押えつけられ
ており、この巻回部１５ｃの発生する弾発力で駆動部１
５ｂがスライダ１６の押圧部１６ａを常時上向きに付勢
するようになっている。

【００２２】次に、上述したスイッチ装置の動作につい
て簡単に説明する。いま、スライダ１６に押し込み操作
力が作用していないとすると、このスライダ１６は捩り
コイルばね１５の弾発力を受けて最上点（図４の実線位
置）まで押し上げられており、そのため捩りコイルばね
１５の可動接点部１５ａはクリップ状の固定接点端子１
２から離れた上方に位置して、該固定接点端子１２と第
１の固定接点端子１１とは導通されておらず、回路はオ
フ状態に保たれている。

【００２３】しかるに、スライダ１６が下方へ所定量押
し込まれると、このスライダ１６の押圧部１６ａによっ
て捩りコイルばね１５の駆動部１５ｂが下方へ押し込ま
れるのに伴い、可動接点部１５ａがクリップ状の固定接
点端子１２の一対の接点部１２ａ間に圧入されていき、
この捩りコイルばね１５を介して第１および第２の固定
接点端子１１，１２が導通されて、回路はオン状態に切
り替わる。この後、スライダ１６に対する押し込み操作
力が除去されると、捩りコイルばね１５の弾発力で該ス
ライダ１６は再び最上点まで押し上げられ、それに伴い
可動接点部１５ａがクリップ状の固定接点端子１２から
離れて上方へ移動し、回路はオフ状態に戻る。

【００２４】上述したように本実施例で採用した捩りコ
イルばね１５は、第１の巻回部１５ｃから略コ字形に延
びる連結部１５ｅの自由端側に、該巻回部１５ｃと略同
径な第２の巻回部１５ｆが設けてあるので、この捩りコ
イルばね１５は多数個を混ぜ合わせても絡み合う虞がな
く、そのため製造時の組立工程において、捩りコイルば
ね１５をパーツフィーダによってウェハ１４内へ支障な
く自動供給することができる。すなわち、捩りコイルば
ね１５を用いることにより、製造時の自動化促進や生産
性向上に好適なスイッチ装置が得られるので、従来品に
比べて大幅なコストダウンが図れる。

【００２５】また、この捩りコイルばね１５の第２の巻
回部１５ｆは第１の巻回部１５ｃと軸線方向を略合致さ
せているので、可動接点部１５ａを有する略コ字形の連
結部１５ｅがスライダ１６に押し込まれたり該スライダ
１６を押し上げる動作時に、第２の巻回部１５ｆはほと
んどふらつかない。そのため、特別なガイド機構を設け
なくとも、捩りコイルばね１５の連結部１５ｅは動作時
に前記軸線方向を回動中心とする円運動を行うこととな
り、可動接点部１５ａのふらつきに起因するオン位置精
度の劣化は起こらない。換言するなら、本実施例は、狭
隘なガイド溝を精度良く形成しなければならなかった従
来品のように金型費の高騰を余儀なくされる心配がな
く、スライダ１６のオン位置も高精度に設定することが
できる。

【００２６】なお、捩りコイルばね１５の両巻回部１５
ｃ，１５ｆが同じ向きに突設してあるので、第２の巻回
部１５ｆのせいで装置が大型化する心配はなく、また、
第２の巻回部１５ｆの巻き数が第１の巻回部１５ｃより
も少なくしてあるので、両巻回部１５ｃ，１５ｆの間に
は他部材を挿入できるスペースが確保されている。

【００２７】また、本実施例では、スライダ１６の外周
面を位置規制する筒状のガイド壁１３ａがウェハ１４内
に突設してあるので、アクチュエータとなるシステム内
の可動部材（図示せず）との相対位置のばらつき等に起
因する信頼性の低下を防止すべく作動ストロークを長く
するため、スライダ１６を短く設定しても、このスライ
ダ１６が下降動作時に傾いたり抜け落ちたりする心配が
なく、該スライダ１６と捩りコイルばね１５との相対位
置精度も高まっている。

【００２８】しかも、本実施例では、ウェハ１４の底部
に一体化されている金属版のうち、スライダ１６の底面
と対向する個所に凹所２１を設け、この凹所２１の底面
を外部に露出させているので、当該個所は、内底面が他
所よりも低くて厚みは金属板の板厚分と薄く、且つ該凹
所２１の周囲には溶融樹脂の流れに支障をきたさない程
度の厚みを有する合成樹脂製の底板部分が形成されてい
る。したがって、スライダ１６に長い作動ストロークを
確保したまま、ウェハ１４を従来品よりも薄く設計でき
るという利点がある。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるスイ
ッチ装置は、ウェハ内に組み込む捩りコイルばねとし
て、略コ字形の連結部の両端に、スライダを上昇方向へ
付勢するための弾発力を発生する第１の巻回部と、この
第１の巻回部と略同径な第２の巻回部とを、同じ向きに
突設してなる所定形状のものを用いており、このような
形状の捩りコイルばねは多数個を混ぜ合わせても絡み合
う虞がないので、パーツフィーダによるウェハ内への自
動供給が支障なく行え、よって生産性が向上してコスト
ダウンが図れるという効果を奏する。また、この捩りコ
イルばねは、第１および第２の巻回部の軸線方向を略合
致させているので、特別なガイド機構を設けなくとも、
可動接点部を有する前記連結部を該軸線方向を回動中心
として円運動させることができ、それゆえ該可動接点部
の動作時のふらつきやそれに伴うオン位置精度の劣化
を、確実且つ安価に防止できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の分解斜視図である。

【図２】同実施例のウェハを構成する金属板のモールド
加工前の形状を示す斜視図である。

【図３】同実施例におけるクリップ状の固定接点端子の
製造工程を示す説明図である。

【図４】同実施例におけるスライダの昇降動作を示す説
明図である。

【図５】従来例の分解斜視図である。

【図６】同従来例のオフ状態の動作説明図である。

【図７】同従来例のオン状態の動作説明図である。

【符号の説明】

１１ 第１の固定接点端子 １２ 第２の固定接点端子 １２ａ 接点部 １３ 筐体部 １４ ウェハ １５ 捩りコイルばね １５ａ 可動接点部 １５ｂ 駆動部 １５ｃ 第１の巻回部 １５ｅ 連結部 １５ｆ 第２の巻回部 １６ スライダ １７ ケース １８，１９ 外部接続端子

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の固定接点端子およびクリップ状の
   第２の固定接点端子を内部に露出せしめたウェハと、前
   記第２の固定接点端子に接離可能な可動接点部を有して
   前記第１の固定接点端子に常時接触する捩りコイルばね
   と、この捩りコイルばねの一部を押圧駆動可能なスライ
   ダとを備え、このスライダの下降および上昇に伴って前
   記可動接点部を前記第２の固定接点端子に接離させるス
   イッチ装置であって、前記捩りコイルばねとして、前記
   スライダに当接する部位と前記可動接点部とを有して略
   コ字形に形成された連結部の両端に、互いの巻径が略同
   じで軸線方向を略合致させた第１の巻回部と第２の巻回
   部とを同じ向きに突設してなる非対称な形状のものを用
   い、これら両巻回部のうち第１の巻回部の端部のみに固
   定端部を突設し、この固定端部を前記第１の固定接点端
   子に圧接することにより、前記第１の巻回部に前記スラ
   イダを上昇方向へ付勢するための弾発力を発生させるよ
   うに構成したことを特徴とするスイッチ装置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記第２の巻
   回部の巻き数を、前記第１の巻回部の巻き数よりも少な
   く設定したことを特徴とするスイッチ装置。