JP3663371B2 - 摺動スイッチの端子台及びその成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動端子を摺動させ得る固定端子がインサート成形により固定され、可動端子の摺動により導通又は非導通状態とすることができる摺動スイッチの端子台及びその成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車の自動変速機の切り換え設定を行うコントロールスイッチは、シフトレバーと連動する可動端子が複数の固定端子上を摺動し、その導通又は非導通状態により当該シフトレバーが自動変速機のニュートラル位置、リバース位置又はドライブ位置等のいずれの位置にあるかを認識して各位置に応じた信号を車両側に送信させ得るものである。
【０００３】
従来、上記自動変速機用コントロールスイッチにおける固定端子は、図９に示すように、その表面を露出させつつ樹脂成形品である端子台１０１にインサート成形にて固定されたものである。かかる端子台１０１には、シフトレバーと連動して揺動する可動片（不図示）が揺動自在に嵌入される揺動用孔１０１ａが形成されており、この揺動用孔１０１ａを中心とした同心円において円弧状に固定端子１０２ａ〜１０２ｅがインサート成形されている。即ち、隣接する固定端子は、互いに略平行に延設されているのである。
【０００４】
そして、可動端子は、隣接する固定端子１０２ａと１０２ｂ、固定端子１０２ｂと１０２ｃ、及び固定端子１０２ｄと１０２ｅのそれぞれに跨りつつ摺動し得るものであり、当該可動端子が隣接する両固定端子と接触した状態で一方の固定端子と他方の固定端子とを電気的に導通させ得るよう構成されている。また、上記隣接する固定端子１０２間には、端子台１と一体的に成形され、且つ固定端子１０２〜１０２ｅ上面より上方に突出した凸部１０３と、端子台１表面より下方まで（更に具体的には、固定端子の下面と略同一面まで）凹んだ凹部１０４が所定寸法に亘って形成されている。
【０００５】
これにより、上記凸部１０３が形成された範囲で可動端子が摺動する際には、当該可動端子は上方に持ち上げられ（図１０における二点鎖線ａの状態）、固定端子１０２から離間して非導通状態とされる一方、凹部１０４が形成された範囲では、可動端子は固定端子１０２に接触して（図１０における二点鎖線ｂの状態）導通状態とされる。勿論、可動端子はバネ等により端子台１表面側に付勢されているので、シフトレバーの揺動に応じて固定端子１０２上を摺動する際、凸部１０３の上面プロフィルに沿って移動可能とされている。
【０００６】
上記端子台１は、樹脂の射出成形により成形されるもので、成形金型内に固定端子を位置決めしておき、樹脂材料を流し込んだ後、冷却固化させることにより当該固定端子をインサート成形して構成される。これと同時に凸部１０３及び凹部１０４が成形され、このうち凹部１０４は、図１１に示すように、成形金型Ｆに設けられた凸部Ｆａにより成形されるものである。該凸部Ｆａは、固定端子１０２の下面１０２’と略同一面まで突出しているため、凹部１０４の底面が固定端子１０２の下面１０２’と略同一面内に形成されることとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の端子台においては、凹部１０４の底面が固定端子１０２の下面１０２’と略同一面内に形成されているので、その成形時において以下の如き問題があった。即ち、成形金型Ｆにおける凸部Ｆａは、隣接する固定端子１０２間の寸法誤差等を考慮して、その側面と固定端子１０２側面との間にクリアランスｔ（図１１参照）が設定されているが、インサート成形時（即ち、樹脂の流し込み時）に樹脂材料が当該クリアランスｔに流れ込み、図１２に示すようなバリＢが生じてしまうという不具合があった。
【０００８】
かかるバリＢが固定端子１０２の上面１０２”より高い位置まで形成されると、可動端子（下面を同図の二点鎖線で示している）が固定端子１０２の上面１０２”を摺動する際、当該可動端子と固定端子１０２との間に同図中符号ｓで示すような隙間が生じてしまい、その結果導通不良が発生してしまうという問題があった。即ち、凹部１０４が形成されている範囲では、可動端子が隣接する固定端子１０２のそれぞれに接触して導通状態とされるべきであるが、バリＢが生じていると導通不良となってしまいシフトレバーの位置を検知できなくなる虞がある。
【０００９】
ここで、バリＢの発生メカニズムについては、成形金型Ｆ内に樹脂材料が導入されると、図１２中の矢印で示すように、対向する方向から流れる樹脂材料がクリアランスｔ下で合流し、バリＢをより高く形成する方向に押し上げることが考えられる。尚、樹脂材料の合流部より下方には成形金型のプロフィル面が存在するため、その方向には樹脂材料は流動せず、上方のみに流動してバリＢをより高く成長させる。即ち、従来の端子台は、その構造上、バリＢが導通不良を引き起こす程度まで高く形成され易いのである。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、隣接する固定端子間の凹部を形成する際、バリの発生を抑制し、導通不良を防止することができる摺動スイッチの端子台及びその成形方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、所望形状に樹脂成形された摺動スイッチの端子台であって、該端子台にインサート成形により固定され、互いに略平行に延設された複数の固定端子と、隣接する前記固定端子間に所定寸法に亘って形成された凹部と、隣接する前記固定端子間に所定寸法に亘って形成された凸部とを具備し、前記固定端子の延設方向に摺動可能な可動端子を、前記凹部の形成された範囲では前記固定端子に接触させて導通状態にするとともに、前記凸部の形成された範囲では前記固定端子から離間させて非導通状態にする摺動スイッチの端子台において、前記固定端子をインサート成形した一次成形樹脂と、該一次成形樹脂の下面を含む一部をモールドする二次成形樹脂とから構成され、前記凹部が前記一次成形樹脂を貫通して形成されるとともに、当該凹部の底面が前記固定端子の下面よりも下方に位置することを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、成形金型内に導入された樹脂材料は、図１２で示されたような対向する方向からの合流が回避されるので、導通不良を引き起こす程のバリの発生が抑制される。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記可動端子が車両用自動変速機のシフトレバーの動作と連動し、当該シフトレバーの位置を固定端子間の導通状態又は非導通状態により検知し得る自動変速機用コントロールスイッチに適用されたものであることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、前記凸部及び凹部を形成する部位に金型側凹部及び金型側凸部を具備した一次成形用金型内に所定樹脂材料を注入して前記固定端子をインサート成形しつつ前記一次成形樹脂を成形する一次成形工程と、該一次成形工程で得られた一次成形樹脂の下面を含む一部をモールドするための二次成形用金型内に所定樹脂材料を注入して前記二次成形樹脂を成形する二次成形工程とを備えた摺動スイッチの端子台の成形方法において、前記一次成形用金型の金型側凸部は前記一次成形樹脂を貫通する位置まで突出し、貫通孔を形成するとともに、前記二次成形用金型に当該一次成形用金型と同様の金型側凸部を具備させたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明は、前記金型側凸部の先端縁部がＲ状に面取りされたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る摺動スイッチの端子台は、可動端子が車両用自動変速機のシフトレバーの動作と連動し、当該シフトレバーの位置を固定端子間の導通状態又は非導通状態により検知し得る自動変速機用コントロールスイッチに適用されたものであり、図１に示すように、樹脂製のケース２に組み付けられるものである。
【００２０】
同図において、揺動片３は、ケース２に成形された収容凹部２ｂ内に収容され、自動車のシフトレバー（不図示）の動作に連動して軸部３ａを中心に揺動するものである。揺動片３の軸部３ａからはアーム部３ｂが延設されており、該アーム部３ｂには、可動端子４がスプリング５を介して取り付けられ、端子台１が揺動片３を介してケース２に組み付けられた際に当該可動端子４が端子台１側に常時付勢されるよう構成されている。
【００２１】
また、端子台１及びケース２には、軸孔１ａ及び２ａがそれぞれ形成されており、それら軸孔１ａ及び２ａに揺動片３の軸部３ａが嵌め込まれることにより、揺動片３が揺動自在とされている。尚、パッキン６は、端子台１がケース２に組み付けられた際、当該ケース２における収容凹部２ａ内に異物が混入するのを防止するものである。
【００２２】
端子台１は、所望形状に樹脂成形され、図２に示すように、複数の固定端子７ａ〜７ｅがインサート成形により固定されたものであり、これら固定端子は、軸孔１ａを中心とした同心円において円弧状に形成されることにより、隣接するもの同士が互いに略平行に延設されている。また、端子台１には、ソケット部１ｂが設けられており、該ソケット部１ｂ内には、固定端子と電気的に接続された接続端子８が複数突出形成されている。
【００２３】
即ち、揺動片３（図１参照）の揺動に伴って移動する可動端子４は、隣接する固定端子７ａ〜７ｅに跨って摺動することとなり、導通した固定端子を検出することにより、シフトレバーがどの位置にあるかを車両側が認識し得るよう構成されている。勿論、ソケット部１ｂにおける接続端子８は、車両側から延びる電気配線のコネクタによって電気的に連結される。
【００２４】
また、隣接する固定端子間（固定端子７ａと７ｂの間、固定端子７ｂと７ｃの間、及び固定端子７ｄと７ｅの間）には、所定寸法に亘って形成された凹部９或いは凸部１０が形成されている。かかる凹部９或いは凸部１０は、端子台１に造り込まれた形状であって、可動端子４により導通させたい位置には凹部が、導通させたくない位置には凸部が選択的に形成されている。
【００２５】
更に具体的には、図３に示すように、端子台１は、表面側（固定端子７が固定された側）の一次成形樹脂１１と該一次成形樹脂１１の一部をモールドする二次成形樹脂１２とから構成されており、凸部１０は、二次成形樹脂１２から固定端子７の上面７”より高い位置まで突出形成されるとともに、端部１０ａにテーパが形成されている。即ち、固定端子上を摺動する可動端子４は、凸部１０の形成された位置では、テーパ１０ａに当該固定端子から離間する方向に乗り上げられ、非導通な状態とされる。
【００２６】
また、凹部９は、その底面が二次成形樹脂１２の上面となるよう一次成形樹脂１１を貫通して設けられている。即ち、二次成形樹脂の上面９ａ及び一次成形樹脂の２つの向かい合う側面１１ａにより凹部９が構成されているので、凹部９の底面が固定端子の下面７’よりも下方に位置しているのである。このような凹部９の形成方法については、以下に示す端子台１の成形方法の中で説明する。
【００２７】
本実施形態に係る端子台１の成形は、一次成形工程と二次成形工程を経ることにより行われる。このうち一次成形工程は、端子台１における凸部１０を形成する部位に金型側凹部、凹部９を形成する部位に金型側凸部を具備した一次成形用金型内に所定樹脂材料を注入して固定端子７をインサート成形しつつ一次成形樹脂１１を成形する工程である。
【００２８】
かかる工程においては、図４で示すように、一次成形用金型Ｆ１とＦ２とが成すキャビティ内に固定端子７を位置決めしておき、当該固定端子７の表面が露出しつつ固定するように所定樹脂を注入し、該樹脂を冷却固化させるのであるが、一次成形用金型Ｆ１における凹部９を形成する位置には、先端が一次成形用金型Ｆ２内面に達するまで突出した金型側凸部Ｆ１ａが設けられている。
【００２９】
このように、当該金型側凸部Ｆ１ａは一次成形樹脂１１を貫通する位置まで突出しているので、当該一次成形樹脂１１が成形されると、図５に示すように、凹部９の形成位置に貫通孔１３が形成されるのである。この時、従来の端子台成形方法のように、固定端子７間に注入樹脂が入り込んでバリが生じることがないため、バリ除去のための工程を省くことができ、常に良好に導通状態とすることができる。こうして一次成形工程を経て成形された状態を、図６に示す。
【００３０】
次に、上記一次成形工程で得られた一次成形樹脂の一部をモールドするための二次成形用金型内に所定樹脂材料を注入して二次成形樹脂を成形する二次成形工程を施す。即ち、図７に示すように、二次成形用金型Ｆ３とＦ４とが成すキャビティ内に一次成形樹脂１１を位置決めしておき、該キャビティ内に所定樹脂を注入して、一次成形樹脂１１の下面や側面及び上面の一部をモールドするのである。
【００３１】
ここで、同図に示すように、二次成形用金型Ｆ３には、一次成形用金型Ｆ１の金型側凸部Ｆ１ａと同様の金型側凸部Ｆ３ａを具備している。このため、金型側凸部Ｆ３ａが一次成形樹脂１１で形成された貫通孔１３内に入り込み、二次成形工程においても貫通孔１３内に樹脂が入り込むのを回避している。これにより、図３で示すような一次成形樹脂１１の向かい合う側面１１ａと上面９ａとで囲まれた凹部９が形成されるのである。尚、かかる二次成形工程を経た状態（即ち、完成した端子台１）が、図２に示されている。
【００３２】
上記のように二次成形工程を経て完成された端子台１は、それが具備する固定端子７上を可動端子４が摺動することにより、当該可動端子４の位置によって導通状態及び非導通状態とし、スイッチングを行うことができる。即ち、隣接する固定端子間に凹部９が形成された範囲では可動端子が両固定端子と接触して導通状態となる一方、凸部１０が形成された範囲では可動端子が固定端子から離間して非導通状態となるよう設計されている。車両側では、いずれの接続端子が導通状態であるかを検知すれば、可動端子の位置、即ちこれと連動するシフトレバーの位置を検知することができるのである。
【００３３】
上記構成によれば、一次成形工程において、凹部９を形成する位置に貫通孔１３を形成しておき、二次成形工程で端子台１の下面側における貫通孔１３の開口を塞いでいるので、凹部９が形成された固定端子７間においてバリが生じ難い構成とされている。従って、かかる凹部９の位置で可動端子４は常に良好な導通状態とされ、端子台１が配設されたコントロールスイッチ全体の信頼性を向上させることができる。更に、固定端子７の下面７’よりも下方に突出する金型側凸部Ｆ３ａにより、成形工程における固定端子７の位置決め精度が向上する。
【００３５】
また、図７で示された二次成形用金型Ｆ３の金型側凸部Ｆ３ａ先端をＦ４側に更に突出させたものを用いて二次成形工程を行い、図８に示すように、凹部９’の底面９ａ’が一次成形樹脂１１の下面（即ち、二次成形樹脂１２の上面９ａ）よりも下方に位置するよう構成してもよい。また更に、一次成形用金型（二次成形用金型でもよい）の凸部の先端縁部がＲ状に面取りされたものを用いて成形を行ってもよい。
【００３６】
更に、本実施形態の端子台においては自動車のコントロールスイッチに適用されているが、他の摺動スイッチにおける端子台及びその成形方法に適用することができるが、その場合、適用される端子台側に凹部が形成されるのが前提である。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１及び請求項３の発明によれば、隣接する固定端子間に形成されるべき凹部の底面が固定端子の下面よりも下方に位置するので、当該凹部を形成する際のバリの発生を抑制し、導通不良を防止することができるとともに、一次成形樹脂を貫通させて凹部を形成することができるので、導通不良の原因となるバリの発生を更に有効的に抑制することができる。
【００３８】
請求項２の発明によれば、自動変速機用コントロールスイッチに適用されるので、シフトレバーの位置検知機能に対する信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る端子台を自動車のコントロールスイッチに適用する場合を示す分解斜視図
【図２】 本発明の実施形態に係る端子台を構成する二次成形樹脂を示す上面図（左側）、下面図（右側）及び背面図（上側）
【図３】 図２におけるＡ部を拡大しつつ断面した模式図
【図４】 本発明の実施形態に係る端子台の成形方法における一次成形工程を説明する模式図
【図５】 本発明の実施形態に係る端子台における一次成形工程を経た一次成形樹脂の凹部を示す模式図
【図６】 本発明の実施形態に係る端子台を構成する一次成形樹脂を示す上面図（左側）及び下面図（右側）
【図７】 本発明の実施形態に係る端子台の成形方法における二次成形工程を説明する模式図
【図８】 本発明の他の実施形態に係る端子台を説明する模式図
【図９】 従来のコントロールスイッチにおける端子台を示す上面図
【図１０】 図１１におけるＢ部を拡大しつつ断面した模式図
【図１１】 従来のコントロールスイッチにおける端子台の凹部の成形方法を示す模式図
【図１２】 従来のコントロールスイッチにおける端子台の成形方法におけるバリの発生メカニズムを説明するための模式図
【符号の説明】
１…端子台
１ａ…軸孔
１ｂ…ソケット部
２…ケース
２ａ…軸孔
２ｂ…収容凹部
３…揺動片
３ａ…軸部
３ｂ…アーム部
４…可動端子
５…スプリング
６…パッキン
７（７ａ〜７ｅ）…固定端子
７’…（固定端子７の）上面
７”…（固定端子７の）下面
８…接続端子
９…凹部
９ａ…（二次成形樹脂１２の上面）
１０…凸部
１１…一次成形樹脂
１２…二次成形樹脂
Ｆ１、Ｆ２…一次成形用金型
Ｆ１ａ…金型側凸部
Ｆ３、Ｆ４…二次成形用金型
Ｆ３ａ…金型側凸部

Claims (3)

1. 所望形状に樹脂成形された摺動スイッチの端子台であって、
   該端子台にインサート成形により固定され、互いに略平行に延設された複数の固定端子と、
   隣接する前記固定端子間に所定寸法に亘って形成された凹部と、
   隣接する前記固定端子間に所定寸法に亘って形成された凸部と、
   を具備し、前記固定端子の延設方向に摺動可能な可動端子を、前記凹部の形成された範囲では前記固定端子に接触させて導通状態にするとともに、前記凸部の形成された範囲では前記固定端子から離間させて非導通状態にする摺動スイッチの端子台において、
   前記固定端子をインサート成形した一次成形樹脂と、該一次成形樹脂の下面を含む一部をモールドする二次成形樹脂とから構成され、前記凹部が前記一次成形樹脂を貫通して形成されるとともに、当該凹部の底面が前記固定端子の下面よりも下方に位置することを特徴とする摺動スイッチの端子台。
2. 前記可動端子が車両用自動変速機のシフトレバーの動作と連動し、当該シフトレバーの位置を固定端子間の導通状態又は非導通状態により検知し得る自動変速機用コントロールスイッチに適用されたものであることを特徴とする請求項１記載の摺動スイッチの端子台。
3. 前記凸部及び凹部を形成する部位に金型側凹部及び金型側凸部を具備した一次成形用金型内に所定樹脂材料を注入して前記固定端子をインサート成形しつつ前記一次成形樹脂を成形する一次成形工程と、
   該一次成形工程で得られた一次成形樹脂の下面を含む一部をモールドするための二次成形用金型内に所定樹脂材料を注入して前記二次成形樹脂を成形する二次成形工程と、
   を備えた摺動スイッチの端子台の成形方法において、
   前記一次成形用金型の金型側凸部は前記一次成形樹脂を貫通する位置まで突出し、貫通孔を形成するとともに、前記二次成形用金型に当該一次成形用金型と同様の金型側凸部を具備させたことを特徴とする請求項１又は２記載の摺動スイッチの端子台の成形方法。

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