JP3751002B2

JP3751002B2 - シーソ型可動接片を有するスイッチ

Info

Publication number: JP3751002B2
Application number: JP2002070599A
Authority: JP
Inventors: 亀久善西川
Original assignee: 株式会社サガミ電子工業
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: JP2002352669A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シーソ型可動接片を有するスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１Ａ及び１Ｂは従来のシーソ運動をする可動接片を有するスイッチの長辺に平行な垂直断面図及び短辺に垂直な断面図の例を示す。絶縁樹脂製の箱型ケース１０の底板１２のほぼ中央に金属の支持板６０が垂直に貫通固定されている。支持板６０の上端辺の両側に、上に突出する案内突起６１₁、６１₂が形成され、案内突起６１₁と６１₂の間に揺動可能に可動接片５０が載せられている。支持板６０の上端辺は可動接片５０の遥動の支点として作用し、支持板６０の、底板１２から外に突出した下端部は可動接片５０との接触により電気的に接続された可動接片側端子６Ｔを形成している。
【０００３】
可動接片５０の一端側の下面に可動接触子５０Ｃが取り付けられている。逆Ｌ字状の固定接片７０が、その上板部７２が可動接片５０の下面と対向するようにケース底板１２上に配置され、固定接片７０の脚部が固定接片側端子７Ｔとして底板１２を貫通し、下方に突出している。固定接片７０の上板部７２には可動接触子５０Ｃと対向するように固定接触子７０Ｃが取り付けられている。
可動接片５０の上側にケース１０の上側開口１０Ａを塞ぐようにタンブラ形の操作子４０が配置されている。操作子４０の側壁に形成された回動軸４７はケース１０の側壁１１に形成された軸受け穴１６に回動可能に装着されている。操作子４０のタンブラ４１の下面中央から下方に延長して円筒部４２が一体形成されており、その円筒部４２が形成しているバネ収容穴４２Ａ内にコイルバネ４５が配置されている。そのコイルバネ４５の下端に係合するプランジャ４３の上端がバネ収容穴４２Ａに挿入され、コイルバネ４５により下方に偏奇力が与えられている。その偏奇力によりプランジャ４３の下端が常時可動接片５０の上面を押圧し、摺動係合する。
【０００４】
図１Ａでは、タンブラ形の操作子４０がスイッチＯＦＦに押された状態を示し、プランジャ４３の下端が可動接片５０の上面を、支持板６０に対し可動接触子５０Ｃと反対側で押下し、可動接触子５０Ｃと固定接触子７０Ｃ間を開いた状態で安定保持し、従って端子６Ｔと７Ｔ間は非導通状態にある。操作子４０がスイッチＯＮに押されると、操作子４０は軸４７を中心に図では時計回り方向に回動し、その回動によりプランジャ４３の下端はコイルバネ４５の圧力に抗して可動接片５０の上面を摺動して支持板６０の上端に向かって登り、その上端を超えて可動接触子５０Ｃ側に移ると、可動接片５０は回動して可動接触子５０Ｃが固定接触子７０Ｃと当接し、スイッチはその状態に安定保持される。その結果、端子７Ｔ、６Ｔ間が導通状態に保持される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のスイッチでは、可動接片５０の下面と支持板６０の上端直線辺間で接触しているが、実際には、完全な線接触は実現できず、複数点での点接触となっている。しかも、その接触点の位置は、可動接片の回動とともに変化するし、機械的衝撃や振動でも接触点の移動が生じるので、スイッチの電気的安定性が満足いくものでなかった。また、端子７Ｔ、６Ｔ間のほぼ全電圧は接触子５０Ｃ、７０Ｃ間に印加されるので、接触、乖離時に生じる放電スパークによる接触子５０Ｃ、７０Ｃの損耗が大きい欠点があった。
【０００６】
この発明の目的は、耐圧が高く、スイッチ切り替え時のスパークによる接触子の損耗が少なく、かつ電気的に安定したシーソ型可動接片を有するスイッチを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明によるスイッチは、
絶縁体の底板を有し、上面に開口を有する箱状ケースと、
上記底板に垂直に固定され、中央が最も高い中央突部を形成する上端辺を有する支持板と、
上記支持板の上記上端辺に載せられ、上記上端辺を回動中心軸として回動可能に設けられ、一端にその回動中心軸方向に間隔を置いて設けられた２つの可動接触子を有するほぼ四辺形の金属板で形成した可動接片と、
上記底板上に２つの上記可動接触子とそれぞれ対向して固定接触子を有する一端が取り付けられ、他端が上記底板を貫通して外に突出して端子とされた２つの固定接片と、
上記可動接片の上面を押圧し、上記上記回動中心軸方向と直角な方向に摺動可能な２つの摺動突起を有する駆動手段と、
上記駆動手段に上記可動接片に対するバイアス力を与えるコイルバネ手段と、下端に形成されたバネ収容穴に上記コイルバネ手段を収容すると共に、上記駆動手段を摺動させることにより上記可動接片に対し上記駆動手段を突出後退可能に保持する回動可能な
柱状部を有する操作子と、
上記ケースの開口を塞ぐように取り付けられ、上記操作子を中央に形成された挿通穴に挿通させて回動可能に保持するカバー手段、
とを含むように構成し、上記操作子の回動により上記２つの固定接片の端子間を導通、開放する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図２Ａはこの発明によるスイッチの原理的構成を説明するため、主要部のみを簡略化して示している。この発明では、可動接片５０の先端部に可動接片５０の回動中心軸方向に間隔をあけて２つの可動接触子50C₁, 50C₂が取り付けられており、絶縁体底板１２上に、固定接触子70C₁, 70C₂が可動接触子50C₁, 50C₂と対向するように取り付けられた固定接片70₁, 70₂が配置され、それらの端子7T₁, 7T₂が底板１２を貫通して外に突出している。可動接片５０のほぼ中央下面は支持板６０の上端辺の中央突出部６Ｐで支持される。従って、可動接片５０の下面は支持板６０の上端辺の中央突出部６Ｐとほぼ一点で接触する。
【０００９】
操作子４０に装着されたプランジャ４３の下端に取り付けられた駆動片４６は可動接片５０の回動中心軸方向に並んだ２つの同じ長さの摺動突起４６₁、４６₂を有し、その２つの摺動突起４６₁、４６₂の下端は、可動接片５０の回動中心軸方向と直角に、かつ、中央突出部６Ｐから互いに反対側に等間隔離れた２本の平行線に沿って摺動可能とされている。従って、可動接片５０は支持板６０の中央突部６Ｐにより一点で支持されているにもかかわらず、可動接片５０の回動中心軸は常に底板１２と平行に保持される。
【００１０】
図２Ａでは、摺動突起46₁, 46₂の下端が支持板６０に対し、可動接触子50C₁, 50C₂と反対側において可動接片５０を押圧し、可動接片５０の、可動接触子50C₁, 50C₂と反対側の端部が底板１２と当接して安定して保持された状態にある。このとき、可動接触子50C₁, 50C₂と固定接触子70C₁, 70C₂は互いに離れており、２つの端子7T₁, 7T₂間は非導通状態、即ちスイッチはOFF状態である。摺動突起46₁, 46₂の下端が摺動して支持板６０の中央突部６Ｐの両側を通って支持板６０の上端を越え、摺動突起46₁, 46₂の下端が支持板６０に対し、可動接触子50C₁, 50C₂と同じ側に移動すると、可動接片５０は時計回りに回動して可動接触子50C₁, 50C₂が固定接触子70C₁, 70C₂と当接し、その状態で安定保持される。この状態で、２つの端子7T₁, 7T₂間は導通しており、スイッチはON状態である。
【００１１】
図２Ａに示すこの発明のスイッチはその等価回路を図２Ｂに示すように、直列接続された２つのスイッチSW1, SW2を連動して同時にON, OFFする構成となっている。従って、２つの端子7T₁, 7T₂間に印加される電圧Ｖは２分割され、各スイッチSW1,SW2にそれぞれV/2が印加されることになるので、この発明のスイッチはそれだけ高い耐圧を有している。また、各スイッチSW1, SW2に印加される電圧がV/2となるため、オン、オフ時のスパークによる接触子50C₁, 50C₂, 70C₁, 70C₂の消耗が少ない。また、支持板６０は可動接片５０の電気導出端子として使用しないため、支持板６０と可動接片５０の接触状態はスイッチの安定性と無関係になり、従来のようなスイッチの不安定性を生じさせることがない。
第１実施例
図３〜８は、図２Ａ，２Ｂの原理を適用したこの発明の第１実施例を示す。この実施例では、絶縁体の箱状ケース１０の上側開口と両側面の上半分を覆う断面が逆Ｕ字状の金属カバー２０（図４参照）が被せられている。金属の円筒状回動体保持部３０はその下端に厚さの薄くされたリム部３３を有し、そのリム部３３がカバー２０の上面中央に空けられた穴２４に嵌合され、突出部が直径方向外側に折り曲げられ、カバー２０にかしめられる。この回動体保持部３０は、このスイッチが使用される装置に取り付けるために外周にネジが切られており、装置への取り付け部と兼用されている。
【００１２】
回動体保持部３０内は上方に向かって内径が小さくなる回動体収容室３１と、その回動体収容室３１に連通し、上方に向かって内径が大きくなる開口３２が形成されている。トグルレバーとして形成された操作子４０は、ほぼ下半分は柱状部４２とされ，下端からバネ収容穴４２Ａが中心軸と同心にそれに沿って延長形成されている。柱状部４２の下部は径が膨らんだ球状部４２Ｂとされている。球状部４２Ｂは回動体収容室３１内に回動可能に収容され、回動軸として作用する。操作子４０の球状部４２Ｂから上側は開口３２を通って外に突出した部分は、操作部４１として作用する。
【００１３】
バネ収容穴４２Ａ内にコイルバネ４５が収容されている。コイルバネ４５の下端がバネ収容穴４２Ａに挿入されたプランジャ４３の上端と係合し、プランジャ４３の下端が常に突出するようにコイルバネ４５により付勢されている。プランジャ４３の下端には、２つの摺動突起４６₁、４６₂を有する駆動片４６が取り付けられている。摺動突起４６₁、４６₂は可動接片５０の回動中心線方向に配列し、支持板６０の上端辺中央突部６Ｐから互いに反対方向に等距離の２本の平行線に沿って回動中心線に直角な方向に可動接片５０上を摺動可能である。
【００１４】
箱状ケース１０は上から見ると図５に示すようにほぼ長方形であり、図４、５に示すように、その長辺側壁は下半分が外側に突出した肉厚とされている。
カバー２０は図６に示すように、ほぼ長方形の天板部２１と、その長辺からそれぞれ直角に下方に延長された側板部２２とから構成されている。側板部２２は、図４に示すようにケース１０の長辺側壁の上半分を覆うようにケース１０に装着される。カバー２０の天板部２１の中央には開口２４が形成されている。各側板部２２の両端から下方に延長されたタブ２３が形成されている。
【００１５】
図３及び５に示すように、ケース１０の底板１２のほぼ中央にほぼ長方形の支持板６０が垂直に固定されている。支持板６０は図７Ａ，７Ｂ，７Ｃに平面図、正面図及び７Ｃ−７Ｃ断面図で示すように、その両側端に上方に突出する案内突起６１₁、６１₂が形成され、その案内突起６１₁、６１₂間における支持板６０の上端辺は中央６Ｐで最も高い突状に形成されている。その高さは、上端辺の両端より例えば0.5〜1.0mm程度とされ、案内突起６１₁、６１₂の高さはこれより更に、可動接片５０の厚さ分以上高くされている。これにより、後述の可動接片５０の回動支点をほぼ一点とする。支持板６０の上端辺の形状は中央部で最も高くなっていれば、円弧でも、三角形の２辺でもよい。また、回動接片５０が回動時に始点の位置の変化を小さくするため、支持板６０の上端辺の厚みが先端ほど薄くなるよう断面を楔状にしてもよい。
【００１６】
支持板６０にはその両側辺からそれぞれ直角に延長され、更に下方に延長された固定板部６２₁、６２₂が形成されている。固定板部６２₁、６２₂は電気端子としては使用されず、図３に示すように底板１２を貫通して下方に突出させ、突出部を捩じって変形させることにより支持板６０を固定してから突出部を切断除去している。支持板６０は電気的にはスイッチ回路に寄与しないので、絶縁体材料で形成し、図示してないが、底板１２に形成したスロットに固定板部６２₁、６２₂を圧入固定してもよい。
【００１７】
可動接片５０は図８Ａ，８Ｂに平面図及び正面図を示すようにほぼ長方形の金属板で形成され、その一短辺側の両角部領域に可動接触子50C₁, 50C₂が取り付けられている。その短辺の中央から可動接触子50C₁, 50C₂の間を通る切り込み５４が形成されている。図３及び５に示すようにケース１０内に底板１２及び側壁１１から延長形成された隔壁11PWが接触しないように切り込み５４内に侵入し、２つの両可動接触子50C₁, 50C₂間の沿面距離を増大し、スイッチがＯＦＦ状態において端子７Ｔ₁，７Ｔ₂間に異常高電圧が与えられても放電が起こりにくくし、スイッチの耐圧を高めている。可動接片５０の両側長辺のほぼ中央に係合凹部５３₁、５３₂が形成され、この係合凹部に支持板６０の２つの案内突起６１₁、６１₂内側縁が侵入係合し、案内突起６１₁、６１₂間において可動接片５０を回動可能に保持する。可動接片５０の、可動接触子50C₁, 50C₂と反対側の端部は底板１２側に折り曲げられ、ストッパ部５２とされ、可動接片５０の回動範囲を制限している。
【００１８】
図３及び４に示すように、底板１２には可動接触子50C₁, 50C₂の下でそれらと対向する位置に固定接触子70C₁, 70C₂が取り付けられた固定板７２₁、７２₂をそれぞれ有する逆Ｌ字状の固定接片７０₁、７０₂が設けられ、その脚部は端子7T₁, 7T₂として底板１２を貫通し、その貫通した下端部は４５度捻じ曲げられ、抜け止めされ、固定接片７０₁、７０₂を固定している。
この発明のスイッチを組み立てるには，まず、操作子４０のバネ収容穴４２Ａにコイルバネ４５を挿入し、次に駆動片４６が先端に固定されたプランジャ４３を挿入する。ケース１０の側壁１１の上端面上に、中央に穴１８Ａが開けられた絶縁シート１８をかぶせ、操作子４０に装着した駆動片４６をその穴１８Ａに通してケース１０内に挿入し、摺動突起４６₁、４６₂が可動接片５０の上面に接触した状態に保持する。操作子４０をその上端から回動体保持部３０に通してカバー２０が絶縁シート１８を側壁１１の上端との間に挟んでかぶせられる。カバー２０の両側壁部２２の下端４隅のタブ２３をケース１０の側壁１１に形成された段部１３に係合するよう折り曲げて、カバー２０が固定される。この絶縁シート１８は異物がケース１０内に侵入するのを少なくするためのものであるが、なくてもよい。
【００１９】
上述の第１実施例において、トグルレバー４１を反転すると、プランジャ４３に取り付けられた駆動片４６の２つの摺動突起４６₁、４６₂の下端は同時に可動接片５０の上面を押圧摺動して支持板６０の上を越え、可動接片５０が反転するので、２つの可動接触子50C₁, 50C₂と２つの固定接触子70C₁, 70C₂との間の同時接触（ＯＮ）、同時乖離（ＯＦＦ）を実現できる。
第２実施例
図９、１０、１１はこの発明の第２実施例によるトグル形スイッチの長辺に平行な垂直断面図、短辺に平行な垂直断面図及び平面図を示す。この第２実施例のスイッチも絶縁体ケース１０の底板１２に配置された２つの固定接片７０₁、７０₂及び支持板６０と、支持板６０の上に回動可能に支持された可動接片５０と、可動接片５０を駆動する２つの摺動突起４６₁、４６₂を有する駆動片４６とが設けられ、これらが図２Ａ，２Ｂで説明したと同様の原理で作用する点は第１実施例と同様である。この第２実施例は第１実施例と主に次の点で異なっている。
【００２０】
(1) ケース１０に対するカバー２０と回動体保持部３０が同一材料で一体形成されている。
(2) 操作子４０に回動軸４７が設けられ、回動体収容室３１に回動軸４７を受ける軸受け凹部31GBが形成されている。
(3) プランジャが板状であり、駆動片４６と兼用されている。
(4) 回動体保持部３０と操作子４０との間から塵や水が浸入しないようにゴム製の防水キャップ８０が設けられている。
【００２１】
水平断面がほぼ長方形のケース１０の４つの側壁の上側半分の外壁面が下側半分の外壁面より内側に位置し、その境界に段部１３が形成されている。このケース１０の長辺側壁の内壁面の中央に、ケースの内側に突出した支柱部１１Ｃが上下に延長して一体に形成され、その支柱部１１Ｃは側壁１１の上端より上に突出延長されている。また、ケース１０の短辺側壁の上端中央には位置決め係合ピン11PNが上方に延長して一体に形成されている。
一方の短辺側壁の内側面中央からケースの中央に向かって長辺側壁と平行に隔壁11PWが延長して一体に形成されている。底板１２の上面の隔壁11PWにより仕切られた２つの領域に２つの固定接片７０₁、７０₂が配置され、固定接片７０₁、７０₂の端子部は底板１２を貫通して外に突出し、２つの固定接点端子7T₁, 7T₂とされている。この２つの端子7T₁, 7T₂の間を中央で分離するように底板１２の底面から下方に垂直に延長された外部隔壁１５が一体形成されている。
【００２２】
プランジャを兼ねた駆動片４６はほぼ矩形の板状に形成され、図１０に破線で示すようにその一辺中央にコイルバネ４５の一端と係合する係合溝４６Ｇが形成されており、その辺の対向辺から間隔を置いて２つの摺動突起４６₁、４６₂が一体形成されている。図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに操作子４０の一部断面の側面図、それに直角な一部断面図、及び底面図を示すように，操作子４０の下端中央から中心線と同心のバネ収容穴４２Ａが形成され、操作子４０の下端には更にその直径を横断する摺動溝４４Ｓが操作子４０の中心線に沿って形成され、その深さはバネ収容穴４２Ａより浅い。コイルバネ４５の下端に板状駆動片４６の結合溝４６Ｇ（図１０参照）が結合され、コイルバネ４５がバネ収容穴４２Ａに収容されると共に板状駆動片４６が摺動溝４４Ｓに装着されている。
【００２３】
この実施例では、支持板６０は図１３に示すようにＬ字状であり、その脚部である固定板部６２の中央に固定穴６Ｂが形成されている。支持板６０の上端辺の中央に突出部６Ｐが形成され、両側端から上に突出する案内突起６１₁、６１₂が形成されている点は第１実施例と同じである。図９、１１に示すようにケース１０の底板１２上に一体形成された突起１２ＰをＬ字状の支持板６０の固定板部６２に形成された固定穴６Ｂに圧入することにより支持板６０を固定している。
上面がほぼ長方形の金属カバー２０は図１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに平面図、一部断面側面図、及び底面図で示すように、上面中央から上に円筒状の回動体保持部３０が一体形成されており、回動体保持部３０内に回動体収容室３１が形成されている。回動体収容室３１の側壁内面には操作子４０の回動軸４７（図９、１０参照）を案内する案内凹部３１Ｇが形成されている。案内凹部３１Ｇの上側は幅の狭い軸受け凹部31GBとされている。
【００２４】
この第２実施例においても，コイルバネ４５と駆動片４６を操作子４０に装着し，駆動片４６の摺動突起４６₁，４６₂が可動切片５０の上面を押圧し，操作子４０の回動軸４７が支柱１１Ｃの頂面に載せられた状態に保持し，その状態でカバー２０と回動体保持部３０を操作子４０の上から挿通していく。このとき回動軸４７と支柱１１Ｃは案内凹部３１Ｇに案内されて回動体収容室３１内に入り，回動軸４７は更に軸受凹部31GBに入り，支柱１１Ｃの頂面で位置決めされ，支持される。それと共に、ケース１０の側壁１１の上側部がカバー２０の下面に形成された枠状溝２０Ｇに挿入され、ケース１０の位置決め係合ピン11PNはカバー２０の係合穴２１Ｂに挿通される。その状態で、ピン１１Ｐをカバー２０及びケース１０の側壁に形成したピン穴２１Ａ，１１Ａに圧入して固定する。
【００２５】
回動体保持部３０の上端外周にリング溝３０Ｇが形成されており、また操作子４０の、回動体保持部３０から突出した外周面にもリング溝４０Ｇが形成されている。筒状のゴムキャップ８０は両端に肉厚リング部８０Ａ、８０Ｂを有し、ゴムキャップ８０を操作子４０に通して一端の肉厚リング部８０Ａを回動収容筒３０の溝３０Ｇに係合させ、他端の肉厚リング部８０Ｂを操作子４０の溝４０Ｇに係合する。これにより、操作子４０と回動体保持部３０との間の隙間から塵や水が侵入するのを防ぐことができる。
【００２６】
このように，第２実施例では，カバー２０と回動体保持部３０が一体とされ，更にプランジャと駆動片４６が兼用されているので，防水キャップ８０を使用しても第１実施例より部品点数が少なく，かつ，防塵，防水性に優れている
第３実施例
図１５、１６はこの発明によるスイッチの第３実施例の長辺に平行な垂直断面と、それに直角な垂直断面を示す。この実施例も、図２Ａ，２Ｂで示したこの発明の原理が適用されている。この第３実施例における箱状ケース１０とその底板１２に配置される固定接片７０₁、７０₂、支持板６０及び支持板６０上に載せられる可動接片５０の構成は図９、１０、１１の第２実施例と同様である。ただし、支柱１１Ｃは側壁１１より上に突出しない。
【００２７】
異なる主な点は、操作部４１がタンブラ型となっている点と、操作子４０の回動軸４７がスイッチの取り付け部と兼用した回動体保持部３０の側壁に形成された軸受穴３１Ｂに回動保持される点と，防塵、防水構造が回動体収容室３１内に設けられている点である。この実施例では、スイッチが取り付けられる装置への取り付け部３０の対向する両側壁に低い山状に曲げられた板バネ３５が外側に突出するように設けられ、取り付ける装置の筐体に形成された取り付け穴（図示せず）にスイッチの取り付け部３０をスナップインで取り付けることができるようにされている。
【００２８】
カバー２０は、図１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃに示すように、天板部２１の中央に矩形の連通穴２４が形成され、その周囲が上に突出したリム２４Ａを形成している。また、対向する短辺の下端から下方に対向して伸び、ケース１０の短辺側壁をカバーする脚壁２０Ｗが一体形成されている。カバー２０の下面に、ケース１０の側壁上端を挿入する枠状嵌合溝２０Ｇが形成されている。四辺形の天板部２１の上面にそれぞれの辺に沿った側壁により回動体保持部３０が一体に形成され，その内側に回動体収容室３１を形成している。その回動体保持部３０の対向する長辺側壁に軸受け穴３１Ｂが形成され、回動体保持部３０の上端４辺は外側に突出したフランジ３４を形成している。
【００２９】
タンブラ型の操作部４１（以下、タンブラ４１とも呼ぶ）は、図１５に一部断面で示すようにこの実施例では矩形の伏せた箱状とされ、その上面は円弧凹面とされ、その両側面に回動軸４７が一体形成されている。回動軸４７は，その下端部に厚さが薄くなるテーパ面４７Ｔが形成されており，これにより操作子４０を回動体収容室３１に挿入する際に，軸受穴３１Ｂが形成された対向する２つの側壁を互いに外側に押して間隔を弾性的に押し広げ、回動軸４７が軸受穴３１Ｂに嵌合すると元に戻り，側壁間において操作子４０は回動可能に保持される。
【００３０】
箱状の操作部４１の内側天井面の中央から円柱部４２が延長突出し、第２実施例の場合と同様に、その円柱部４２の先端面からコイルバネを収容するためのバネ収容穴４２Ａが円柱の中心軸線と同心に形成され、先端面にその円柱部４２を直径方向に横断する摺動溝４４Ｓが中心軸線に沿って切り込まれている。
ゴム製の防水キャップ８０はその下端がカバー２０の連通穴２４と対応して四角い窓８０Ｗが形成された長方形の肉厚基板部８０Ａとされ、上端はリング部８０Ｂとされ、基板部８０Ａとリング部８０Ｂの間を柔軟性のある肉薄の袖部８０Ｃが、図１８Ａ，１８Ｂに長辺と平行な垂直断面と短辺に平行な垂直断面で示すように、基板部８０Ａからその長辺が次第に小さくなり断面が円形となるよう延長形成されている。その上端のリング部８０Ｂの径は、その内周が円柱部４２の外周面に弾性的に密接するような大きさとされている。下端周縁は下方に突出した枠状リッヂ８０Ｒが形成されており、カバー２０の矩形連通穴２４のリム２４Ａ（図１７Ａ参照）を囲んでカバー２０の上面と密接し、円柱部４２と開口２４（図１５参照）の間から水や塵埃が侵入しないようにされている。
【００３１】
予めタンブラ４１内で円柱部４２に防水キャップ８０を装着し、下端に駆動片４６が連結されたコイルバネ４５をバネ収容穴４２Ａに装着し、円柱部４２を駆動片４６と共に回動体収容室３１及び開口２４を通してケース１０内に挿入する。このとき、摺動突起４６₁、４６₂は可動接片５０の上面に押圧される。操作子４０を上から回動体収容室３１に圧入し、回動軸４７が軸受け穴にはまるまで挿入してスイッチが組みあがる。
第４実施例
図１９、２０及び２１はこの発明によるスイッチの第４実施例の長辺と平行な垂直断面と、短辺に平行な垂直断面と、カバーを外したケース１０とその中を平面で示す。この実施例は、図９、１０及び１１の実施例において、駆動片４６に一体化された摺動突起４６₁、４６₂を以下に説明するように分離して構成したものである。
【００３２】
この実施例では、図２２Ａ，２２Ｂに示すように操作子４０の下端に、回動軸４７の軸方向に並んで２つのバネ収容穴４２Ａが操作子４０の中心線と平行に形成されている。それらのバネ収容穴４２Ａに装着される下端が閉じられた２つの円筒状摺動突起４６₁、４６₂が設けられ、これらの円筒状摺動突起４６₁、４６₂にコイルバネ４５がそれぞれ装着されている。それらのコイルバネ４５が装着された円筒状摺動突起４６₁、４６₂はバネ収容穴４２Ａに摺動可能に装着される。コイルバネ４５は円筒状摺動突起４６₁、４６₂から上に突出してバネ収容穴４２Ａの天井と当接し、摺動突起４６₁、４６₂を下方に付勢し、摺動突起４６₁、４６₂の下端を可動切片５０の上面に押圧する。
【００３３】
その他の構成は図９とほぼ同様である。この構成によれば、２つの摺動突起４６₁、４６₂がほぼ同じ圧力で可動切片５０の上面を押圧摺動する。他の実施例においても、この駆動片４６の構成を適用してもよい。
第５実施例
図２３及び２４は図１５及び１６の実施例に図１９、２０における駆動片４６を有する操作子４０を適用した実施例である。この実施例では、カバー２０にはスイッチの取り付け部３０と回動体保持部２４Ｂが別々に形成される。操作子４０の円筒部４２の中間部に操作子４０の中心線と直角に両側に突出した回動軸４７が形成されている。カバー２０の天板部２１にはその上面に図１５、１６で示した挿通穴２４の周囲のリム２４Ａを上方に延長して筒状回動体保持部２４Ｂが形成され、その筒状回動体保持部２４Ｂの、ケース１０の長辺に平行な互いに対向する２つの内壁面に回動軸４７を受け入れると共に支柱１１Ｃを案内する図１４Ｂで説明した案内凹部３１Ｇと同様の案内溝２４Ｇが形成されている。回動軸４７は案内溝２４Ｇの最上部で支柱１１Ｃの上端に回動可能に支持される。
【００３４】
タンブラ型操作部４１の天井中央には取り付けピン４０Ｐが一体形成されており、またそのタンブラ型の操作部４１の両側面には回動軸４７と同心に円形突起４８が形成されている。円形突起４８は下側で厚みがほぼゼロとなるようテイパー面４８Ｔが形成されている。カバー２０は図１９におけるカバー２０の外周壁を上方に延長して形成した取り付け部３０を有し、その内側の回動体収容室３１内にタンブラ型の操作部４１が装着される。このとき、取り付けピン４０Ｐが操作子４０の上端に形成された取り付け穴４２Ｂに嵌合するようにタンブラ４１を押し下げることにより、タンブラ４１の円形係合突起４８のテーパ面４８Ｔが取り付け部３０の対向側壁間隔を弾性的に押し広げてタンブラ４１が侵入し、係合突起４８が取り付け部３０の係合穴３０Ｈに回動可能に嵌合する。これによりタンブラ４１が回動体収容室３１から抜け出るのを防いでいる。
【００３５】
このタンブラ４１の取り付けは、まず、操作子４０の摺動突起４６₁、４６₂が可動接片５０の上面を押圧し、支柱１１Ｃの頂面上に操作子４０の回動軸４７が載せられ、この状態で筒状回動体保持部２４Ｂの内壁面に形成された案内溝２４Ｇに回動軸４７と支柱１１Ｃを案内してカバー２０をケース１０の上から被せる。次に円筒部４２の上端外周と筒状回動体保持部２４Ｂの上端外周を防水キャップ８０で連結して覆い、タンブラ４１の取り付けピン４０Ｐを取り付け穴４２Ｂに挿入してタンブラ４１を回動体収容部３１内に押し込み、係合突起４８を係合穴３０Ｈにスナップインさせる。
第６実施例
図２５の実施例は図１９の実施例において２回路のスイッチを形成したものである。図２５はその長辺と平行な垂直断面であり、図２６はカバー２０を外してケース１０を上から見た平面図を示している。図２５、２６に示すように支持板６０に対し可動接触子50C₁，50C₂と反対側の両角部にも可動接触子50C₃, 50C₄が設けられ、それらと対抗する固定接触子70C₃、70C₄を有する固定接片７０₃、７０₄が底板１２に取り付けられている。
【００３６】
この実施例では固定接片７０₁と７０₃は連結部７１で連結された一体構造に形成され、また固定接片７０₃の端子は形成されておらず、電気的に端子7T₁を共通端子とした場合を示している。従って、この実施例では、端子7T₁と7T₂間に１つのスイッチ回路を形成し、端子7T₃と7T₄間にもう１つのスイッチ回路を形成し、端子7T₁は２つのスイッチ回路の共通端子として使用される。もちろん、連結部７１を設けず、固定接片７０₃に延長した端子7T₃（図示せず）を設け、２つのスイッチ回路を電気的に互いに分離させてもよい。
【００３７】
この実施例では更に、図２６に示すように可動接触子50C₃と50C₄の中間に可動切片５０の端辺から切り込み５５が形成されており、この切り込み５５内に、それに接触しないように隔壁12PWがケースの短辺側壁から延長侵入し、固定接触子70C₃と70C₄間の沿面距離を大きくしている。
第７実施例
図２７に示すこの発明の第７実施例は、図２３の実施例に対し図２５と同様に２つのスイッチ回路を形成した実施例であり、説明は省略する。このように、前述したどの実施例についても図２５で示したと同様に２つのスイッチ回路を形成してもよい。
【００３８】
上述した第１、第２及び第３実施例において、可動接片５０はその摺動面が摺動突起４６₁、４６₂の摺動方向において下に凸となるように図３に示すようにわずかに折り曲げるか、又は図９、１５、１９、２３、２５及び２７に示すように円弧面とすることにより、プランジャ４３（又は駆動片４６）の回動範囲を平板可動接片の場合より大きくすることができ、それだけ、可動接触子50C₁, 50C₂と固定接触子70C₁, 70C₂との間あるいは50C₃, 50C₄と70C₃, 70C₄間のオフ時の乖離距離を大きくでき、オフ状態での異常放電開始電圧を高くできる。従って、それだけ耐圧の高いスイッチを実現できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、可動接片５０にも受けた２つの可動接触子50C₁, 50C₂と、２つの固定接片70₁, 70₂のそれぞれの固定接触子70C₁, 70C₂間で直列の２つのスイッチを構成し、支持板６０のほぼ一点で支持された可動接片５０の上面を２つの駆動突起４６₁、４６₂で押圧しながら摺動させることにより、回動させるので、直列接続された２つのスイッチを同時にオン／オフ制御することができる。従って、スイッチ全体の耐圧を従来の２倍にできる。また、各可動接触子50C1, 50C2のスイッチオフ時の単位時間の移動距離、即ち速度をdcm/secとすれば、単位時間の２つの可動接触子の合計移動距離は2dcm/secとなる。従って、スイッチオフ時の放電アークが消弧するまでの時間は半分以下となり、その結果、接触子50C₁, 50C₂, 70C₁, 70C₂の損耗も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは従来のスイッチの垂直断面図、ＢはＡにおける垂直断面と直角な垂直断面図。
【図２】Ａはこの発明によるスイッチの原理構成を説明するための斜視図、Ｂはこの発明のスイッチの等価回路を示す図。
【図３】この発明によるスイッチの第１実施例の長辺と平行な垂直断面図。
【図４】第１実施例の短辺と平行な垂直部分断面図。
【図５】第１実施例のカバー２０を取り除いた平面図。
【図６】カバー２０の斜視図。
【図７】Ａは支持板６０の平面図、Ｂは支持板６０の正面図、Ｃは支持板６０の７Ｃ−７Ｃ断面図。
【図８】Ａは可動接片５０の平面図、Ｂは可動接片５０の側面図。
【図９】この発明によるスイッチの第２実施例の長辺と平行な垂直断面図。
【図１０】第２実施例の短辺と平行な垂直断面図。
【図１１】第２実施例のカバー２０を除いた平面図。
【図１２】Ａは操作子４０の正面図、Ｂは操作子４０の側面図、Ｃは操作子４０の底面図。
【図１３】支持板６０の斜視図。
【図１４】Ａはカバー２０の平面図、Ｂはカバー２０の部分断面正面図、Ｃはカバー２０の底面図。
【図１５】この発明によるスイッチの第３実施例の長辺と平行な垂直断面図。
【図１６】第３実施例の短辺と平行な垂直断面図。
【図１７】Ａはカバー２０の平面図、Ｂはカバー２０の部分断面側面図、Ｃはカバー２０の底面図。
【図１８】Ａは防水キャップ８０の長辺と平行な垂直断面図、Ｂは防水キャップ８０の短辺と平行な垂直断面図。
【図１９】この発明によるスイッチの第４実施例の長辺と平行な垂直断面図。
【図２０】第４実施例の短辺と平行な垂直断面図。
【図２１】第４実施例のカバーを外したスイッチの平面図。
【図２２】Ａは第４実施例で使用される操作子の部分断面図、ＢはＡの操作子の底面図。
【図２３】この発明の第５実施例の長辺と平行な垂直断面図。
【図２４】第５実施例の短辺と平行な垂直断面図。
【図２５】この発明による第６実施例の長辺と平行な垂直断面図。
【図２６】第６実施例のカバーを外したスイッチの平面図。
【図２７】この発明によるスイッチの第７実施例の長辺と平行な垂直断面図。

Claims

絶縁体の底板を有し、上面に開口を有する箱状ケースと、
上記底板の内面に垂直に固定され、円弧状、若しくは、三角形状などの、中央が高い中央突部を形成する上端辺を有する支持板と、
上記支持板の上記上端辺に中央部が載せられ、上記上端辺を回動中心軸として回動可能に設けられ、その回動中心軸から離れた一端部に、上記中央突起部を通り、上記回動中心軸と直角な直線に対し反対側に等距離の間隔を置いて設けられた２つの可動接触子を底板側の面に有し、この二つの可動接触子の間を通る切込みが形成され、ほぼ四辺形の金属板で形成した可動接片と、
上記底板上に２つの上記可動接触子とそれぞれ対向して固定接触子が一端に取り付けられ、他端が上記底板を貫通して外に突出して端子とされた２つの固定接片と、
この２つの固定切片の間に、上記底板から、上記切込みを貫通して延長形成された絶縁材の隔壁と、
上記可動接片の上面を押圧し、上記回動中心軸方向と直角な方向に可動切片に対し摺動可能であり、かつ上記直角な直線に対し反対側に上記等距離の間隔を置いた２つの摺動突起を有する駆動手段と、
上記駆動手段に上記可動接片に対するバイアス力を与えるコイルバネ手段と、
下端に形成されたバネ収容穴に上記コイルバネ手段を収容すると共に、上記駆動手段を摺動させることにより上記可動接片に対し上記駆動手段を突出後退可能に保持する回動可能な柱状部を有する操作子と、
上記ケースの開口を塞ぐように取り付けられ、上記操作子を中央に形成された挿通穴に挿通させて回動可能に保持するカバー手段、とを含み、
上記バネ収容穴は上記柱状部の下端に上記柱状部の中心線と平行に、かつ上記直角な直線に対し反対側に上記等距離の間隔を置いて２つ形成されており、
上記駆動手段は、上記２つのバネ収容穴に摺動可能に装着され、
下端が閉じた２つの円筒状摺動突起からなり、上記コイルバネ手段は一端側が上記２つの円筒状摺動突起にそれぞれ挿入され、他端側がそれら円筒状摺動突起から上に突出して上記２つのバネ収容穴の天井に当接する２つのコイルバネからなり、
それによって上記２つの摺動突起の下端を上記可動接片に押圧し、
上記操作子の回動により上記２つの固定接片の端子間を導通、開放することを特徴とするスイッチ。
請求項１記載のスイッチにおいて、上記可動接片はその他端側に上記回動中心方向に間隔をおいて更に２つの可動接触子を有し、上記底板上に、上記更に２つの可動接触子と対向した更に２つの固定接触子を有する一端が取り付けられた更に２つの固定接片が設けられ、上記更に２つの固定接片の他端は上記底板を貫通して外に突出し、
更に２つの端子を形成していることを特徴とするスイッチ。
請求項１記載のスイッチにおいて、上記可動接片はその他端側に上記回動中心方向に間隔をおいて更に２つの可動接触子を有し、上記底板上に、上記更に２つの可動接触子と対向した更に２つの固定接触子を有する更に２つの固定接片が設けられ、上記更に２つの固定接片の一方は上記２つの固定接片の一方と一体に連結され、上記更に２つの固定接片の他方は上記底板を貫通して外に突出し、更に１つの端子を形成していることを特徴とするスイッチ。
請求項１、２、３のいずれかに記載のスイッチにおいて、
上記支持板は、その上端辺の両側端から上記中央突部より高く上に突出した案内突起が一体に形成されており、上記可動接片はその両側辺中央部に係合凹部が形成されており、上記支持板の２つの上記案内突起と係合して案内保持されることを特徴とするスイッチ。
請求項１、２、３のいずれかに記載のスイッチにおいて、
上記カバー手段は、中央に上記操作子を通す上記挿通穴が形成された天板部と、
その天板部の両側片から下方に延長され、上記ケースの対向する側壁外面の少なくとも上側部を覆う側板部を有する断面がほぼ逆Ｕ字状のカバーと、
上記カバーの上に取り付けられ、上記操作子の回動中心部を回動自在に収容した回動体保持部とを含み、上記操作子は上記回動体保持部から上に突出したレバー部を有していることを特徴とするスイッチ。
請求項１、２、３のいずれかに記載のスイッチにおいて、上記操作子の回動中心線上に回動軸が形成されており、上記カバー手段は上記ケースの開口の上にかぶせる天板部と、その天板部の側縁から上記ケースの対向側壁の少なくとも上部を覆う側板部と、上記天板部の上に上記回動軸を受ける軸受け凹部が内壁に形成された回動体収容室を有する円筒状の回動体保持部とを含むことを特徴とするスイッチ。
請求項５記載のスイッチにおいて、
上記回動体保持部の上端部外周に弾性的に密着した第１リング部と、
上記回動体保持部の外において上記レバー部の外周に密着した第２リング部と、
これら第１及び第２リング部間をつなぐ管状部とからなるゴム製の防水キャップが設けられていることを特徴とするスイッチ。
請求項１、２、３のいずれかに記載のスイッチにおいて、
上記操作子は伏せた箱状のタンブラと、上記タンブラ内の天井中央から下方に延長した上記柱状部とを有し、上記タンブラの両側壁面に回動軸が突出して形成されており、
上記カバー手段は上記柱状部を回動可能に通す挿通穴が形成され、
上記ケースの開口を塞ぐカバーと、上記カバーの上に設けられ、
上記タンブラを回動可能に収容する回動体収容部とを含むことを特徴とするスイッチ。
請求項８記載のスイッチにおいて、
上記カバーの上に上記挿通穴を囲んで上に突出したリムが一体形成されており、
上記円柱部の外周面と密接するリング部と、上記リムの周囲を囲んで上記カバーの上面に対接する四辺形の基板部と、
上記基板部と上記リング部を連結する筒状の袖部とからなるゴム製の防水キャップとを含むことを特徴とするスイッチ。
請求項１、２、３のいずれかに記載のスイッチにおいて、
上記操作子は、伏せられた箱状のタンブラと、
上記タンブラ内の天井から下方に延長した取り付けピンと、
上記タンブラの両側面に外側に突出するように上記回動軸と同心に形成された円形係合突起と、上記タンブラの取り付けピンが嵌合される取り付け穴が頂部に形成され、
中間部に上記柱状部の中心線と直角に両側に突出した回動軸を有し、下端に上記駆動手段が設けられた上記柱状部、とを含み、上記カバー手段は、上記ケースの開口を覆い、上記柱状部を挿通させる上記挿通穴が中央に形成された天板と、
上記天板の上記挿通穴の周囲から筒状に上方に延長され、上記柱状部を回動可能に保持する回動体保持部と、
上記天板の外周から上方に延長され、上記タンブラを内側に収容し、上記タンブラの係合突起と係合する係合穴が形成された側壁、とを含むことを特徴とするスイッチ。
請求項５、６、１０のいずれかに記載のスイッチにおいて、
上記ケースはその対向する両側壁のそれぞれの中央から上に突出した支柱を有し、
上記回動体保持部の対向する両内壁には上記回動軸と、その回動軸を頂部に乗せた上記支柱を案内し、
上記回動軸を回動可能に保持する案内溝が形成されていることを特徴とするスイッチ。
請求項１０記載のスイッチにおいて、
上記係合突起は下端側が薄くなるテーパ面を有し、上記係合穴に係合することを特徴とするスイッチ。
請求項１、２、３のいずれかに記載のスイッチにおいて、上記可動接片の摺動面は、上記摺動突起の摺動方向において下が凸となるように曲面とされていることを特徴とするスイッチ。