JP3763699B2 - 押釦スイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機、食器洗浄機、乾燥機などの電源スイッチとして使用されるスイッチの構造に関し、特に自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造としては、特開平７−３２０５９０号がある。この従来の押釦スイッチの構造を図１１乃至図１４に示す。図１１は押釦スイッチのロックした状態を示す一部を破断した平面図、図１２は図１１のロックカムとロックピンの関係を示す説明図、図１３は押釦スイッチのソレノイド駆動時の状態を示す一部を破断した平面図、図１４は図１３のロックカムとロックピンの関係を示す説明図である。
【０００３】
図において、枠体１１は、鋼板などの金属板をプレス加工して形成されており、この枠体１１にはＡＣスイッチ部１２およびソレノイド部１３が並設され一体化されて取付られている。また、ＡＣスイッチ部１２の後方にはＤＣスイッチ部１４が取り付けられている。
【０００４】
スライド部材１５は、前記ＡＣスイッチ部１２にスライド自在に設けられており、このスライド部材１５が押し込み操作されることで前記ＡＣスイッチ部１２およびＤＣスイッチ部１４のスイッチ回路がオンされる。このスライド部材１５は、図示しない復帰ばねにより初期位置方向へ付勢されており、この初期位置においては、前記ＡＣスイッチ部１２およびＤＣスイッチ部１４のスイッチ回路はオフとなっている。
【０００５】
前記スライド部材１５にはハートカム部１６が設けられ、その中央部には突起状のロックカム１６ａが形成されている。このロックカム１６ａに後述するロックピンが摺動され、ロックカム面に係止することにより、前記スライド部材１５を押し込んだ状態でロックするようになっている。
【０００６】
ロックピン１７は、丸棒の両端を直角に屈曲して形成され、その一端のロックピン支点１７ａは前記枠体１１の図示しない孔に軸支されており、また他端のロックピン動作端１７ｂは回動可能になっており、前記ハートカム部１６のロックカム１６ａに摺動するように配設されている。
【０００７】
駆動カム１８は、その中央にカム突起部１８ａを有し、このカム突起部１８ａが前記枠体１１に回動自在に軸支されている。この駆動カム１８の一端部は、前記ソレノイド部１３の鉄心１３ａに係合されて連結されており、前記ソレノイド部１３の吸引力により前記駆動カム１８が、前記カム突起部１８ａを支点にして回動駆動されるようになっている。また、前記駆動カム１８の他端部は、前記スライド部材１５のハートカム部１６近傍に配置され、この先端部には山形の傾斜面１８ｂ、１８ｃが設けられている。この駆動カム１８は前記ＡＣスイッチ部１２と枠体１１の間に配設されている。
【０００８】
この従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチの動作を説明すると、前記スライド部材１５を押し込み操作すると、このスライド部材１５は押し込み位置に保持される。この状態では、前記ロックピン１７のロックピン動作端１７ｂが前記ロックカム１６ａに係止され、前記スライド部材１５が押し込み位置でロックされている。この状態から、前記ソレノイド部１３が、図示しない外部の制御回路からの信号により励磁されると、このソレノイド部１３の吸引力により前記鉄心１３ａを介して前記駆動カム１８が、前記カム突起部１８ａを支点にして回転動作する。この時、回転動作した前記駆動カム１８の先端部の傾斜面１８ｂは、前記ロックピン１７の長手方向（ロックピン１７の移動方向と直交する方向）よりロックピン動作端１７ｂに当接し、前記駆動カム１８の先端部の傾斜面１８ｂによりロックピン動作端１７ｂが横方向（図において下方向）へ導かれ移動し、前記ハートカム部１６のロックカム１６ａの係止部より外れ、ロックが解除されるものとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造においては、前記スライド部材１５のロック状態では、前記ロックピン１７のロックピン動作端１７ｂは、前記ロックカム１６ａの係止部に保持されており、オートオフ時には、前記ソレノイド部１３で駆動される前記駆動カム１８の先端部の傾斜面１８ｂで、前記ロックピン１７のロックピン動作端１７ｂが横方向に押されることにより、前記ロックカム１８ａから外れて解除される構成となっているため、前記ロックピン１７と前記ロックカム１６ａとの摩擦が大きく、前記ロックピン１７を解除するための力が大きくなってしまい、その結果、前記ソレノイド部１３にかかる駆動電流が大きくなってしまうという問題があった。
【００１０】
また、前記ロックピン１７を横方向に押すことにより、前記ロックカム１６ａの係止部から強制的に解除させるため、磨耗が激しく、製品の高信頼性や長寿命化への妨げとなる可能性があった。
【００１１】
また、前記ロックピン１７を解除するのに、前記ソレノイド部１３で駆動される前記駆動カム１８の回動動作を利用していることから、前記駆動カム１８が大型化してしまい、製品の小型化が難しいという問題があった。
【００１２】
したがって、本発明では上述した問題点を解決し、オートオフ時のロックピンとロックカムとの摩擦を小さくし、ロックピンを解除する力を小さくすることにより、ソレノイドの駆動電流の低減が図れ、かつ、駆動構造を簡略化することで製品の信頼性や寿命性を向上すると共に、製品の小型化が図れる自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では第１の手段として、スライド部材と、このスライド部材を一定位置にロックするロックピンと、このロックピンが摺動するロックカムを有するハートカム部とを備え、前記ハートカム部には、前記ロックカムと協同して前記ロックピンをロック位置に保持、あるいは解除する移動可能なストッパー部材を設け、該ストッパー部材は、前記ハートカム部のカム溝形成面に対して突出して設けられると共に前記ロックカムの突起の突出方向とは反対の方向に移動可能に設けられ、前記ロックピンをロック位置に保持する際には前記ストッパー部材が前記カム溝形成面より突出しており、前記ロックピンをロック位置から解除する際には前記ストッパー部材が前記ロックカムの突起の突出方向とは反対の方向に移動することを特徴とする。
【００１４】
また、第２の手段として、スイッチ本体と、このスイッチ本体にスライド可能に設けられたスライド部材と、このスライド部材に一端が軸止され、他端が回動可能に設けられたロックピンと、前記スイッチ本体に設けられ、前記ロックピンの他端が摺動するハートカム部と、前記ロックピンのロックを解除させる駆動部材と、前記スライド部材を復帰方向に付勢する復帰ばねとを備え、前記ハートカム部には、前記ロックピンの摺動軌跡と、この摺動軌跡から外れる位置に移動可能な前記ストッパー部材が設けられ、前記ロックピンが前記ハートカム部の前記ロックカムと前記ストッパー部材とでロック位置に保持された後、前記駆動部材で前記ストッパー部材を前記ロックカムの突起の突出方向とは反対の方向に移動させて前記ロックピンのロックを解除させるように形成したことを特徴とする。
【００１５】
また、第３の手段として、前記ロックカムの一端から前記ストッパー部材側の他端に向かうロックカム面は、前記一端から前記ストッパー部材側の他端に行くに従ってスライド部材の操作部側に近づくような傾斜面で形成されており、前記ロックピンをロック位置から解除する際には前記ロックピンが前記傾斜面に案内されて初期状態へ復帰することを特徴とする。
【００１６】
また、第４の手段として、前記駆動部材はソレノイドから構成され、このソレノイドの吸引力により前記ストッパー部材を移動させることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１乃至図８に示す。図１乃至図８は本発明の実施例である自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造を示し、図１は本発明の押釦スイッチを示す一部を破断した平面図、図２は本発明の押釦スイッチを示す一部を破断した正面図、図３はスライド部材の手動操作時のハートカムとロックピンとの関係を示す説明図、図４はオートオフ時のハートカムとロックピンとの関係を示す説明図、図５はオートオフ時のロックカムおよびストッパー部材とロックピンとの関係の概略を示す斜視図、図６は同じく図５の概略を示す平面図、図７はストッパー部材とソレノイドとの連結状態を示す平面図、図８は図７の側面図である。
【００２０】
これらの図において、枠体１は合成樹脂などの絶縁材で略箱状に形成されており、後述するハウジングの開口部を覆うように取付られている。
【００２１】
スライド部材２は合成樹脂などの絶縁材で形成されており、その一端部にはスイッチ本体の外方へ突出する操作部２ａが設けられている。この操作部２ａの中央にはばね収納部２ｂが設けられ、このばね収納部２ｂには後述する復帰ばねが収納されるものとなっている。また、前記スライド部材２の他端部には、後述するロックピンの一端が軸支される軸孔２ｃが設けられ、ロックピンは前記スライド部材２と共にスイッチ本体内を移動できるように配設されている。また、前記スライド部材２の中央部には、図示しない接点駆動手段が設けられ、この接点駆動手段によりスイッチ本体のスイッチ回路部がオン、およびオフされるものとなっている。
【００２２】
ハウジング３は合成樹脂などの絶縁材からなり、上面に開口部３ａを有する略箱状に形成されている。このハウジング３の開口部３ａには、図示しないスイッチ回路部が形成されている。また、前記ハウジング３の開口部３ａには、前記スライド部材２がスライド自在となるように配設されており、前記スライド部材２の図示しない接点駆動手段によりスイッチ本体のスイッチ回路部が駆動されることで、スイッチ回路の切り替えが行われるものとなっている。
【００２３】
また、前記ハウジング３の後端には、前記開口部３ａとは反対側に開口された、後述する駆動部材が取り付けられる駆動部材取付部３ｂが設けられている。また、この駆動部材取付部３ｂの有底部側には小さな貫通孔からなる窓部３ｃが設けられ、この窓部３ｃを介して反対側、即ち前記開口部３ａ側には、スイッチ本体のロック機構を構成するハートカム部４が形成されている。
【００２４】
前記ハートカム部４は、その中央に位置したハート状の突起からなるロックカム面４ａを有するロックカム４ｂと、このロックカム４ｂの周囲に環状に設けられ、複数の斜面と段部を有するカム溝４ｃと、このカム溝４ｃの、後述するロックピンの摺動軌跡上に突出して設けられ、前記ロックカム４ｂの突起の突出方向とは反対の方向に移動可能なストッパー部材５とを備えている。このストッパー部材５は、前記ハートカム部４とは別体で形成されており、前記ハウジング３の駆動部材取付部３ｂに設けられた窓部３ｃに挿通される突部５ａとこれより大きな基部５ｂとにより構成されている。前記ストッパー部材５の基部５ｂは、一枚の金属板片をコ字状に折り曲げることにより、上下に２段の平行部５ｃが設けられており、更にこの平行部５ｃを延出することにより左右に一対の舌片５ｄを形成して、後述するソレノイドの鉄芯との連結部を形成している。
【００２５】
ロックピン６は、丸状の線材で両端を略コ字状に折り曲げて形成されており、その一端にはロックピン支点６ａが、また、他端にはロックピン動作端６ｂが設けられている。前記ロックピン支点６ａは、前記スライド部材２の軸孔２ｃに軸支されることによって、この軸孔２ｃを支点として前記ロックピン動作端６ｂが回動可能となるように配設されている。また、前記ロックピン動作端６ｂは、前記ハウジング３に設けられたハートカム部４のカム溝４ｃに係合され、前記スライド部材２の移動に伴って前記カム溝４ｃ上を摺動するようになっている。
【００２６】
駆動部材７は、内部に鉄芯７ａを有するソレノイドからなり、前記鉄芯７ａの先端には前記ストッパー部材５の基部５ｂが連結されている。ここで、前記ストッパー部材５の基部５ｂと前記ソレノイドとの連結について更に説明する。
図７、図８に示すように、前記鉄心７ａは、前記基部５ｂの前記２段の平行部５ｃ間に、前記ソレノイドの鉄芯７ａの鍔部７ｂが配置され、前記左右の舌片５ｄによって脱落が防止されると共に、前記２段の平行部５ｃと４本の舌片５ｄによって形成された空間内に若干の遊びをもって連結される構造となっている。
【００２７】
そして、前記ソレノイドが励磁されると、前記鉄芯７ａと共に前記ストッパー部材５が吸引され移動するようになっている。この時、前記ストッパー部材５は、若干の遊びをもって鉄芯７ａに連結されているので、前記ソレノイド内での前記鉄芯７ａの遊びや、前記ソレノイドの取付姿勢のバラツキ等があっても、前記ストッパー部材５を前記窓部３ｃ内に垂直にスムーズに移動させることができる。
【００２８】
また、前記鉄芯７ａには、前記ストッパー部材５が吸引された後、初期位置に復帰させるための復帰用のコイルばね８が取付けられている。この場合、前記ストッパー部材５の基部５ｂが前記ハウジング３の駆動部材取付部３ｂの有底部に当接することで、前記ストッパー部材５の位置規制を行っている。
【００２９】
復帰ばね９は、線材をコイル状に巻回して形成されており、この復帰ばね９は、前記スライド部材２のばね収納部２ｂに収納されるもので、スイッチ本体にスライド可能に取り付けられた前記スライド部材２が、押し込み位置から、ロック解除された際、初期位置に復帰させるようになっている。
【００３０】
次に、上述した本発明の自己復帰機能を有する押釦スイッチの動作について説明する。前記スライド部材２の操作部２ａが押し込み操作されると、前記スライド部材２に前記ロックピン支点６ａが軸支された前記ロックピン６も移動し、前記ロックピン６のロックピン動作端６ｂは、前記ハウジング３に設けられた前記ハートカム部４のカム溝４ｃに係合され、前記スライド部材２の移動に伴って前記カム溝４ｃ上を摺動する。この時、前記ロックピン動作端６ｂは、前記ハートカム部４の前記カム溝４ｃを、図３に示すカム溝面４ｃａからカム溝面４ｃｂへと矢印の方向に移動し、その中間点であるカム溝面４ｃｃの位置で前記ロックカム４ｂと前記ストッパー部材５との協同によりロックされる。この状態で前記スライド部材２が押し込み位置にロックされることとなり、スイッチ本体の図示しないスイッチ回路部がオン状態となる。
【００３１】
この状態から、手動操作でスイッチ回路部をオフする場合には、更に操作部２ａを押し込むことにより、前記ロックピン動作端６ｂは、前記カム溝４ｃ上をカム溝面４ｃｃからカム溝面４ｃｄへと移動し、この時、前記ロックカム４ｂと前記ストッパー部材５の両方から外れることにより、図３に示すカム溝面４ｃｄから矢印の方向に移動し、カム溝面４ｃａの位置へと復帰する。この状態では初期状態となり、スイッチ本体の図示しないスイッチ回路部はオフ状態となっている。
【００３２】
尚、カム溝面４ｃｄからカム溝面４ｃａへの移動途中において、操作者が誤って前記操作部２ａを再度押し込むようなことがあっても、前記ストッパー部材５に前記ロックピン動作端６ｂが当接することがないように、前記カム溝４ｃｄより高くて前記ストッパー部材５より低い寸法の案内壁４ｅが設けられている。（図３および図４）
【００３３】
また、自動復帰（オートオフ）機能を動作させる場合には、外部の図示しない制御回路からの信号により、前記駆動部材７のソレノイドのコイルが励磁されることで、ソレノイドの吸引力により前記鉄芯７ａが吸引され、この鉄芯７ａと共に、この鉄芯７ａに連結されている前記ストッパー部材５も吸引され移動する。従って、前記ストッパー部材５は、前記駆動部材７側、即ち、図４に示す前記ハートカム部４のカム溝４ｃの形成面と直交する方向の図示下面側へ吸引され移動することから、前記ロックピン動作端６ｂは、前記ストッパー部材５から外れることとなる。
【００３４】
この時、前記ロックピン動作端６ｃが係止している前記ロックカム４ｂの前記ロックカム面４ａは、図６に示すように前記ロックカム４ｂの一端から前記ストッパー部材５側の他端に行くに従って前記スライド部材２の操作部２ａ側に近づくような傾斜面４ｄで形成されており、即ち、この傾斜面４ｄは前記操作部２ａが復帰する方向に傾斜されていることから、前記ロックピン動作端６ｂは、前記傾斜面４ｄに案内されて、図４に示すカム溝面４ｃｃからカム溝面４ｃｅへと移動し、矢印に沿ってカム溝面４ｃａの位置、即ち初期状態へと復帰する。
【００３５】
上述した、本発明の自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造においては、前記ロックピン６の前記ロックピン動作端６ｂを、前記ハートカム部４に形成した前記ロックカム４ｂと移動可能な前記ストッパー部材５の協同によりロック位置に保持する構造とし、前記ストッパー部材５を移動させることによりロック解除を行う構造としたので、前記ロックピン動作端６ｂと前記ロックカム４ｂとの間に無理な力がかからないため摩擦が小さくなり、ロックを解除させる力も小さくできることから、前記駆動部材７にかかる起動電流を小さくできるものとなる。
【００３６】
また、前記ロックカム４ｂのロックカム面４ａに、前記ロックピン動作端６ｂを前記スライド部材２の操作部２ａ側へ案内させる傾斜面４ｄを設けたので、強制的に解除させる必要がなくなり、磨耗が軽減され、製品の信頼性や寿命性も向上される。
【００３７】
また、前記ストッパー部材５は、前記駆動部材７に直接連結されていることから、駆動機構が簡略化できるため、製品の小型化が容易となる。
【００３８】
図９および図１０は本発明の参考例である自己復帰機能を有する押釦スイッの構造を示し、図９はオートオフ時のロックカムおよびストッパー部材とロックピンとの関係の概略を示す斜視図、図１０は同じく図９の概略を示す平面図である。なお、図１乃至図８で説明した同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
この場合、上記実施例との相違点は、ストッパー部材５０の構成が一部異なっている点である。即ち、本発明の参考例である自己復帰機能を有する押釦スイッチのストッパー部材５０の構成は、前記駆動部材７により移動される方向が相違しており、前記ストッパー部材５０は、図１０に矢印で示すように、前記ハートカム部４のカム溝４ｃの形成面と平行な方向へ吸引され移動するように構成されている。
【００４０】
この場合、前記ストッパー部材５０の移動方向に合わせて、前記ハウジング３に取り付けられる前記駆動部材７の取り付け位置を変えられることから、スイッチ本体の設計自由度が増加するものとなる。
【００４１】
上述した、本発明の参考例である自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造においても、前記ロックピン動作端６ｂと前記ロックカム４ｂとの間に無理な力がかからないため摩擦が小さくなり、ロックを解除させる力も小さくできることから、前記駆動部材７にかかる起動電流を小さくできるものとなる。また、前記ロックピン動作端６ｂを強制的に解除させる必要がなくなり、磨耗が軽減され、製品の信頼性や寿命性も向上され、駆動機構が簡略化できるため、製品の小型化が容易となる。
【００４２】
尚、本発明の実施例では、上述したように前記ロックピン６を前記スライド部材２に軸支し、一方、前記ハートカム部４を前記ハウジング３に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記ロックピン６を前記ハウジング３に軸支し、前記ハートカム部４を前記スライド部材２に設けても良く、この場合にも同様の効果が得られるのはもちろんである。
また、前記ハートカム部４の構造も、本発明の実施例に限らず、例えば、前記ロックカム４ｂの形状や、前記カム溝４ｃの形状など、本発明の権利範囲の中で色々変形が可能なことはもちろんである。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の自己復帰機能を有する押釦スイッチは、ハートカム部に、ロックカムと協同してロックピンをロック位置に保持、あるいは解除する移動可能なストッパー部材を設けたことから、ロックピンとロックカムとの間に無理な力がかからないため摩擦が小さくなり、確実にロック解除が行えるものとなる。
【００４４】
また、ハートカム部には、ロックピンの摺動軌跡と、この摺動軌跡から外れる位置に移動可能なストッパー部材が設けられ、ロックピンがハートカム部のロックカムとストッパー部材とでロック位置に保持された後、駆動部材でストッパーを移動させてロックピンのロックを解除させるように形成したことから、ロックを解除させる力を小さくすることができ、駆動部材にかかる起動電流を小さくすることができる。
【００４５】
また、ロックカムの一端からストッパー部材側の他端に向かうロックカム面は、一端からストッパー部材側の他端にいくに従ってスライド部材の操作部側に近づくような傾斜面で形成されているため、強制的に解除させる必要がなくなり、磨耗が軽減され、製品の信頼性や寿命性が向上される。
【００４６】
また、ストッパー部材は、ハートカム部のカム溝形成面と直交する方向に移動可能なようにハートカム部に形成されていることから、ハートカム部を大型化することなく、簡単な構造でロックピンのロック構造が得られる。
【００４８】
また、駆動部材をソレノイドで構成し、このソレノイドの吸引力によりストッパー部材を移動させるため、簡易な構造で確実にロック解除ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例である自己復帰機能を有する押釦スイッチを示す一部を破断した平面図である。
【図２】本発明の同じく自己復帰機能を有する押釦スイッチを示す一部を破断した正面図である。
【図３】本発明の同じくスライド部材の手動操作時のハートカムとロックピンとの関係を示す説明図である。
【図４】本発明の同じくオートオフ時のハートカムとロックピンとの関係を示す説明図である。
【図５】本発明の同じくオートオフ時のロックカムおよびストッパー部材とロックピンとの関係の概略を示す斜視図である。
【図６】本発明の図５の概略を示す平面図である。
【図７】本発明のストッパー部材とソレノイドとの連結状態を示す平面図である。
【図８】本発明の図７の側面図である。
【図９】 本発明の参考例である自己復帰機能を有する押釦スイッチのオートオフ時のロックカムおよびストッパー部材とロックピンとの関係の概略を示す斜視図である。
【図１０】本発明の図９の概略を示す平面図である。
【図１１】従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチのロックした状態を示す一部を破断した平面図である。
【図１２】従来の図１１のロックカムとロックピンの関係を示す説明図である。
【図１３】従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチのソレノイド駆動時の状態を示す一部を破断した平面図である。
【図１４】従来の図１３のロックカムとロックピンの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 枠体
２ スライド部材
２ａ 操作部
２ｂ ばね収納部
２ｃ 軸孔
３ ハウジング
３ａ 開口部
３ｂ 駆動部材取付部
３ｃ 窓部
４ ハートカム部
４ａ ロックカム面
４ｂ ロックカム
４ｃ カム溝
４ｃａ，４ｃｂ，４ｃｃ，４ｃｄ，４ｃｅ カム溝面
４ｄ 傾斜面
４ｅ 案内壁
５ ストッパー部材
５ａ 突部
５ｂ 基部
５ｃ 平行部
５ｄ 舌片
６ ロックピン
６ａ ロックピン支点
６ｂ ロックピン動作端
７ 駆動部材
７ａ 鉄芯
７ｂ 鍔部
８ コイルばね
９ 復帰ばね
５０ ストッパー部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機、食器洗浄機、乾燥機などの電源スイッチとして使用されるスイッチの構造に関し、特に自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造としては、特開平７−３２０５９０号がある。この従来の押釦スイッチの構造を図１１乃至図１４に示す。図１１は押釦スイッチのロックした状態を示す一部を破断した平面図、図１２は図１１のロックカムとロックピンの関係を示す説明図、図１３は押釦スイッチのソレノイド駆動時の状態を示す一部を破断した平面図、図１４は図１３のロックカムとロックピンの関係を示す説明図である。
【０００３】
図において、枠体１１は、鋼板などの金属板をプレス加工して形成されており、この枠体１１にはＡＣスイッチ部１２およびソレノイド部１３が並設され一体化されて取付られている。また、ＡＣスイッチ部１２の後方にはＤＣスイッチ部１４が取り付けられている。
【０００４】
スライド部材１５は、前記ＡＣスイッチ部１２にスライド自在に設けられており、このスライド部材１５が押し込み操作されることで前記ＡＣスイッチ部１２およびＤＣスイッチ部１４のスイッチ回路がオンされる。このスライド部材１５は、図示しない復帰ばねにより初期位置方向へ付勢されており、この初期位置においては、前記ＡＣスイッチ部１２およびＤＣスイッチ部１４のスイッチ回路はオフとなっている。
【０００５】
前記スライド部材１５にはハートカム部１６が設けられ、その中央部には突起状のロックカム１６ａが形成されている。このロックカム１６ａに後述するロックピンが摺動され、ロックカム面に係止することにより、前記スライド部材１５を押し込んだ状態でロックするようになっている。
【０００６】
ロックピン１７は、丸棒の両端を直角に屈曲して形成され、その一端のロックピン支点１７ａは前記枠体１１の図示しない孔に軸支されており、また他端のロックピン動作端１７ｂは回動可能になっており、前記ハートカム部１６のロックカム１６ａに摺動するように配設されている。
【０００７】
駆動カム１８は、その中央にカム突起部１８ａを有し、このカム突起部１８ａが前記枠体１１に回動自在に軸支されている。この駆動カム１８の一端部は、前記ソレノイド部１３の鉄心１３ａに係合されて連結されており、前記ソレノイド部１３の吸引力により前記駆動カム１８が、前記カム突起部１８ａを支点にして回動駆動されるようになっている。また、前記駆動カム１８の他端部は、前記スライド部材１５のハートカム部１６近傍に配置され、この先端部には山形の傾斜面１８ｂ、１８ｃが設けられている。この駆動カム１８は前記ＡＣスイッチ部１２と枠体１１の間に配設されている。
【０００８】
この従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチの動作を説明すると、前記スライド部材１５を押し込み操作すると、このスライド部材１５は押し込み位置に保持される。この状態では、前記ロックピン１７のロックピン動作端１７ｂが前記ロックカム１６ａに係止され、前記スライド部材１５が押し込み位置でロックされている。この状態から、前記ソレノイド部１３が、図示しない外部の制御回路からの信号により励磁されると、このソレノイド部１３の吸引力により前記鉄心１３ａを介して前記駆動カム１８が、前記カム突起部１８ａを支点にして回転動作する。この時、回転動作した前記駆動カム１８の先端部の傾斜面１８ｂは、前記ロックピン１７の長手方向（ロックピン１７の移動方向と直交する方向）よりロックピン動作端１７ｂに当接し、前記駆動カム１８の先端部の傾斜面１８ｂによりロックピン動作端１７ｂが横方向（図において下方向）へ導かれ移動し、前記ハートカム部１６のロックカム１６ａの係止部より外れ、ロックが解除されるものとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造においては、前記スライド部材１５のロック状態では、前記ロックピン１７のロックピン動作端１７ｂは、前記ロックカム１６ａの係止部に保持されており、オートオフ時には、前記ソレノイド部１３で駆動される前記駆動カム１８の先端部の傾斜面１８ｂで、前記ロックピン１７のロックピン動作端１７ｂが横方向に押されることにより、前記ロックカム１８ａから外れて解除される構成となっているため、前記ロックピン１７と前記ロックカム１６ａとの摩擦が大きく、前記ロックピン１７を解除するための力が大きくなってしまい、その結果、前記ソレノイド部１３にかかる駆動電流が大きくなってしまうという問題があった。
【００１０】
また、前記ロックピン１７を横方向に押すことにより、前記ロックカム１６ａの係止部から強制的に解除させるため、磨耗が激しく、製品の高信頼性や長寿命化への妨げとなる可能性があった。
【００１１】
また、前記ロックピン１７を解除するのに、前記ソレノイド部１３で駆動される前記駆動カム１８の回動動作を利用していることから、前記駆動カム１８が大型化してしまい、製品の小型化が難しいという問題があった。
【００１２】
したがって、本発明では上述した問題点を解決し、オートオフ時のロックピンとロックカムとの摩擦を小さくし、ロックピンを解除する力を小さくすることにより、ソレノイドの駆動電流の低減が図れ、かつ、駆動構造を簡略化することで製品の信頼性や寿命性を向上すると共に、製品の小型化が図れる自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では第１の手段として、スライド部材と、このスライド部材を一定位置にロックするロックピンと、このロックピンが摺動するロックカムを有するハートカム部とを備え、前記ハートカム部には、前記ロックカムと協同して前記ロックピンをロック位置に保持、あるいは解除する移動可能なストッパー部材を設け、該ストッパー部材は、前記ハートカム部のカム溝形成面に対して突出して設けられると共に前記ロックカムの突起の突出方向とは反対の方向に移動可能に設けられ、前記ロックピンをロック位置に保持する際には前記ストッパー部材が前記カム溝形成面より突出しており、前記ロックピンをロック位置から解除する際には前記ストッパー部材が前記ロックカムの突起の突出方向とは反対の方向に移動することを特徴とする。
【００１４】
また、第２の手段として、スイッチ本体と、このスイッチ本体にスライド可能に設けられたスライド部材と、このスライド部材に一端が軸止され、他端が回動可能に設けられたロックピンと、前記スイッチ本体に設けられ、前記ロックピンの他端が摺動するハートカム部と、前記ロックピンのロックを解除させる駆動部材と、前記スライド部材を復帰方向に付勢する復帰ばねとを備え、前記ハートカム部には、前記ロックピンの摺動軌跡と、この摺動軌跡から外れる位置に移動可能な前記ストッパー部材が設けられ、前記ロックピンが前記ハートカム部の前記ロックカムと前記ストッパー部材とでロック位置に保持された後、前記駆動部材で前記ストッパー部材を前記ロックカムの突起の突出方向とは反対の方向に移動させて前記ロックピンのロックを解除させるように形成したことを特徴とする。
【００１５】
また、第３の手段として、前記ロックカムの一端から前記ストッパー部材側の他端に向かうロックカム面は、前記一端から前記ストッパー部材側の他端に行くに従ってスライド部材の操作部側に近づくような傾斜面で形成されており、前記ロックピンをロック位置から解除する際には前記ロックピンが前記傾斜面に案内されて初期状態へ復帰することを特徴とする。
【００１６】
また、第４の手段として、前記駆動部材はソレノイドから構成され、このソレノイドの吸引力により前記ストッパー部材を移動させることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１乃至図８に示す。図１乃至図８は本発明の実施例である自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造を示し、図１は本発明の押釦スイッチを示す一部を破断した平面図、図２は本発明の押釦スイッチを示す一部を破断した正面図、図３はスライド部材の手動操作時のハートカムとロックピンとの関係を示す説明図、図４はオートオフ時のハートカムとロックピンとの関係を示す説明図、図５はオートオフ時のロックカムおよびストッパー部材とロックピンとの関係の概略を示す斜視図、図６は同じく図５の概略を示す平面図、図７はストッパー部材とソレノイドとの連結状態を示す平面図、図８は図７の側面図である。
【００２０】
これらの図において、枠体１は合成樹脂などの絶縁材で略箱状に形成されており、後述するハウジングの開口部を覆うように取付られている。
【００２１】
スライド部材２は合成樹脂などの絶縁材で形成されており、その一端部にはスイッチ本体の外方へ突出する操作部２ａが設けられている。この操作部２ａの中央にはばね収納部２ｂが設けられ、このばね収納部２ｂには後述する復帰ばねが収納されるものとなっている。また、前記スライド部材２の他端部には、後述するロックピンの一端が軸支される軸孔２ｃが設けられ、ロックピンは前記スライド部材２と共にスイッチ本体内を移動できるように配設されている。また、前記スライド部材２の中央部には、図示しない接点駆動手段が設けられ、この接点駆動手段によりスイッチ本体のスイッチ回路部がオン、およびオフされるものとなっている。
【００２２】
ハウジング３は合成樹脂などの絶縁材からなり、上面に開口部３ａを有する略箱状に形成されている。このハウジング３の開口部３ａには、図示しないスイッチ回路部が形成されている。また、前記ハウジング３の開口部３ａには、前記スライド部材２がスライド自在となるように配設されており、前記スライド部材２の図示しない接点駆動手段によりスイッチ本体のスイッチ回路部が駆動されることで、スイッチ回路の切り替えが行われるものとなっている。
【００２３】
また、前記ハウジング３の後端には、前記開口部３ａとは反対側に開口された、後述する駆動部材が取り付けられる駆動部材取付部３ｂが設けられている。また、この駆動部材取付部３ｂの有底部側には小さな貫通孔からなる窓部３ｃが設けられ、この窓部３ｃを介して反対側、即ち前記開口部３ａ側には、スイッチ本体のロック機構を構成するハートカム部４が形成されている。
【００２４】
前記ハートカム部４は、その中央に位置したハート状の突起からなるロックカム面４ａを有するロックカム４ｂと、このロックカム４ｂの周囲に環状に設けられ、複数の斜面と段部を有するカム溝４ｃと、このカム溝４ｃの、後述するロックピンの摺動軌跡上に突出して設けられ、前記ロックカム４ｂの突起の突出方向とは反対の方向に移動可能なストッパー部材５とを備えている。このストッパー部材５は、前記ハートカム部４とは別体で形成されており、前記ハウジング３の駆動部材取付部３ｂに設けられた窓部３ｃに挿通される突部５ａとこれより大きな基部５ｂとにより構成されている。前記ストッパー部材５の基部５ｂは、一枚の金属板片をコ字状に折り曲げることにより、上下に２段の平行部５ｃが設けられており、更にこの平行部５ｃを延出することにより左右に一対の舌片５ｄを形成して、後述するソレノイドの鉄芯との連結部を形成している。
【００２５】
ロックピン６は、丸状の線材で両端を略コ字状に折り曲げて形成されており、その一端にはロックピン支点６ａが、また、他端にはロックピン動作端６ｂが設けられている。前記ロックピン支点６ａは、前記スライド部材２の軸孔２ｃに軸支されることによって、この軸孔２ｃを支点として前記ロックピン動作端６ｂが回動可能となるように配設されている。また、前記ロックピン動作端６ｂは、前記ハウジング３に設けられたハートカム部４のカム溝４ｃに係合され、前記スライド部材２の移動に伴って前記カム溝４ｃ上を摺動するようになっている。
【００２６】
駆動部材７は、内部に鉄芯７ａを有するソレノイドからなり、前記鉄芯７ａの先端には前記ストッパー部材５の基部５ｂが連結されている。ここで、前記ストッパー部材５の基部５ｂと前記ソレノイドとの連結について更に説明する。
図７、図８に示すように、前記鉄心７ａは、前記基部５ｂの前記２段の平行部５ｃ間に、前記ソレノイドの鉄芯７ａの鍔部７ｂが配置され、前記左右の舌片５ｄによって脱落が防止されると共に、前記２段の平行部５ｃと４本の舌片５ｄによって形成された空間内に若干の遊びをもって連結される構造となっている。
【００２７】
そして、前記ソレノイドが励磁されると、前記鉄芯７ａと共に前記ストッパー部材５が吸引され移動するようになっている。この時、前記ストッパー部材５は、若干の遊びをもって鉄芯７ａに連結されているので、前記ソレノイド内での前記鉄芯７ａの遊びや、前記ソレノイドの取付姿勢のバラツキ等があっても、前記ストッパー部材５を前記窓部３ｃ内に垂直にスムーズに移動させることができる。
【００２８】
また、前記鉄芯７ａには、前記ストッパー部材５が吸引された後、初期位置に復帰させるための復帰用のコイルばね８が取付けられている。この場合、前記ストッパー部材５の基部５ｂが前記ハウジング３の駆動部材取付部３ｂの有底部に当接することで、前記ストッパー部材５の位置規制を行っている。
【００２９】
復帰ばね９は、線材をコイル状に巻回して形成されており、この復帰ばね９は、前記スライド部材２のばね収納部２ｂに収納されるもので、スイッチ本体にスライド可能に取り付けられた前記スライド部材２が、押し込み位置から、ロック解除された際、初期位置に復帰させるようになっている。
【００３０】
次に、上述した本発明の自己復帰機能を有する押釦スイッチの動作について説明する。前記スライド部材２の操作部２ａが押し込み操作されると、前記スライド部材２に前記ロックピン支点６ａが軸支された前記ロックピン６も移動し、前記ロックピン６のロックピン動作端６ｂは、前記ハウジング３に設けられた前記ハートカム部４のカム溝４ｃに係合され、前記スライド部材２の移動に伴って前記カム溝４ｃ上を摺動する。この時、前記ロックピン動作端６ｂは、前記ハートカム部４の前記カム溝４ｃを、図３に示すカム溝面４ｃａからカム溝面４ｃｂへと矢印の方向に移動し、その中間点であるカム溝面４ｃｃの位置で前記ロックカム４ｂと前記ストッパー部材５との協同によりロックされる。この状態で前記スライド部材２が押し込み位置にロックされることとなり、スイッチ本体の図示しないスイッチ回路部がオン状態となる。
【００３１】
この状態から、手動操作でスイッチ回路部をオフする場合には、更に操作部２ａを押し込むことにより、前記ロックピン動作端６ｂは、前記カム溝４ｃ上をカム溝面４ｃｃからカム溝面４ｃｄへと移動し、この時、前記ロックカム４ｂと前記ストッパー部材５の両方から外れることにより、図３に示すカム溝面４ｃｄから矢印の方向に移動し、カム溝面４ｃａの位置へと復帰する。この状態では初期状態となり、スイッチ本体の図示しないスイッチ回路部はオフ状態となっている。
【００３２】
尚、カム溝面４ｃｄからカム溝面４ｃａへの移動途中において、操作者が誤って前記操作部２ａを再度押し込むようなことがあっても、前記ストッパー部材５に前記ロックピン動作端６ｂが当接することがないように、前記カム溝４ｃｄより高くて前記ストッパー部材５より低い寸法の案内壁４ｅが設けられている。（図３および図４）
【００３３】
また、自動復帰（オートオフ）機能を動作させる場合には、外部の図示しない制御回路からの信号により、前記駆動部材７のソレノイドのコイルが励磁されることで、ソレノイドの吸引力により前記鉄芯７ａが吸引され、この鉄芯７ａと共に、この鉄芯７ａに連結されている前記ストッパー部材５も吸引され移動する。従って、前記ストッパー部材５は、前記駆動部材７側、即ち、図４に示す前記ハートカム部４のカム溝４ｃの形成面と直交する方向の図示下面側へ吸引され移動することから、前記ロックピン動作端６ｂは、前記ストッパー部材５から外れることとなる。
【００３４】
この時、前記ロックピン動作端６ｃが係止している前記ロックカム４ｂの前記ロックカム面４ａは、図６に示すように前記ロックカム４ｂの一端から前記ストッパー部材５側の他端に行くに従って前記スライド部材２の操作部２ａ側に近づくような傾斜面４ｄで形成されており、即ち、この傾斜面４ｄは前記操作部２ａが復帰する方向に傾斜されていることから、前記ロックピン動作端６ｂは、前記傾斜面４ｄに案内されて、図４に示すカム溝面４ｃｃからカム溝面４ｃｅへと移動し、矢印に沿ってカム溝面４ｃａの位置、即ち初期状態へと復帰する。
【００３５】
上述した、本発明の自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造においては、前記ロックピン６の前記ロックピン動作端６ｂを、前記ハートカム部４に形成した前記ロックカム４ｂと移動可能な前記ストッパー部材５の協同によりロック位置に保持する構造とし、前記ストッパー部材５を移動させることによりロック解除を行う構造としたので、前記ロックピン動作端６ｂと前記ロックカム４ｂとの間に無理な力がかからないため摩擦が小さくなり、ロックを解除させる力も小さくできることから、前記駆動部材７にかかる起動電流を小さくできるものとなる。
【００３６】
また、前記ロックカム４ｂのロックカム面４ａに、前記ロックピン動作端６ｂを前記スライド部材２の操作部２ａ側へ案内させる傾斜面４ｄを設けたので、強制的に解除させる必要がなくなり、磨耗が軽減され、製品の信頼性や寿命性も向上される。
【００３７】
また、前記ストッパー部材５は、前記駆動部材７に直接連結されていることから、駆動機構が簡略化できるため、製品の小型化が容易となる。
【００３８】
図９および図１０は本発明の参考例である自己復帰機能を有する押釦スイッの構造を示し、図９はオートオフ時のロックカムおよびストッパー部材とロックピンとの関係の概略を示す斜視図、図１０は同じく図９の概略を示す平面図である。なお、図１乃至図８で説明した同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
この場合、上記実施例との相違点は、ストッパー部材５０の構成が一部異なっている点である。即ち、本発明の参考例である自己復帰機能を有する押釦スイッチのストッパー部材５０の構成は、前記駆動部材７により移動される方向が相違しており、前記ストッパー部材５０は、図１０に矢印で示すように、前記ハートカム部４のカム溝４ｃの形成面と平行な方向へ吸引され移動するように構成されている。
【００４０】
この場合、前記ストッパー部材５０の移動方向に合わせて、前記ハウジング３に取り付けられる前記駆動部材７の取り付け位置を変えられることから、スイッチ本体の設計自由度が増加するものとなる。
【００４１】
上述した、本発明の参考例である自己復帰機能を有する押釦スイッチの構造においても、前記ロックピン動作端６ｂと前記ロックカム４ｂとの間に無理な力がかからないため摩擦が小さくなり、ロックを解除させる力も小さくできることから、前記駆動部材７にかかる起動電流を小さくできるものとなる。また、前記ロックピン動作端６ｂを強制的に解除させる必要がなくなり、磨耗が軽減され、製品の信頼性や寿命性も向上され、駆動機構が簡略化できるため、製品の小型化が容易となる。
【００４２】
尚、本発明の実施例では、上述したように前記ロックピン６を前記スライド部材２に軸支し、一方、前記ハートカム部４を前記ハウジング３に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記ロックピン６を前記ハウジング３に軸支し、前記ハートカム部４を前記スライド部材２に設けても良く、この場合にも同様の効果が得られるのはもちろんである。
また、前記ハートカム部４の構造も、本発明の実施例に限らず、例えば、前記ロックカム４ｂの形状や、前記カム溝４ｃの形状など、本発明の権利範囲の中で色々変形が可能なことはもちろんである。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の自己復帰機能を有する押釦スイッチは、ハートカム部に、ロックカムと協同してロックピンをロック位置に保持、あるいは解除する移動可能なストッパー部材を設けたことから、ロックピンとロックカムとの間に無理な力がかからないため摩擦が小さくなり、確実にロック解除が行えるものとなる。
【００４４】
また、ハートカム部には、ロックピンの摺動軌跡と、この摺動軌跡から外れる位置に移動可能なストッパー部材が設けられ、ロックピンがハートカム部のロックカムとストッパー部材とでロック位置に保持された後、駆動部材でストッパーを移動させてロックピンのロックを解除させるように形成したことから、ロックを解除させる力を小さくすることができ、駆動部材にかかる起動電流を小さくすることができる。
【００４５】
また、ロックカムの一端からストッパー部材側の他端に向かうロックカム面は、一端からストッパー部材側の他端にいくに従ってスライド部材の操作部側に近づくような傾斜面で形成されているため、強制的に解除させる必要がなくなり、磨耗が軽減され、製品の信頼性や寿命性が向上される。
【００４６】
また、ストッパー部材は、ハートカム部のカム溝形成面と直交する方向に移動可能なようにハートカム部に形成されていることから、ハートカム部を大型化することなく、簡単な構造でロックピンのロック構造が得られる。
【００４８】
また、駆動部材をソレノイドで構成し、このソレノイドの吸引力によりストッパー部材を移動させるため、簡易な構造で確実にロック解除ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例である自己復帰機能を有する押釦スイッチを示す一部を破断した平面図である。
【図２】本発明の同じく自己復帰機能を有する押釦スイッチを示す一部を破断した正面図である。
【図３】本発明の同じくスライド部材の手動操作時のハートカムとロックピンとの関係を示す説明図である。
【図４】本発明の同じくオートオフ時のハートカムとロックピンとの関係を示す説明図である。
【図５】本発明の同じくオートオフ時のロックカムおよびストッパー部材とロックピンとの関係の概略を示す斜視図である。
【図６】本発明の図５の概略を示す平面図である。
【図７】本発明のストッパー部材とソレノイドとの連結状態を示す平面図である。
【図８】本発明の図７の側面図である。
【図９】 本発明の参考例である自己復帰機能を有する押釦スイッチのオートオフ時のロックカムおよびストッパー部材とロックピンとの関係の概略を示す斜視図である。
【図１０】本発明の図９の概略を示す平面図である。
【図１１】従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチのロックした状態を示す一部を破断した平面図である。
【図１２】従来の図１１のロックカムとロックピンの関係を示す説明図である。
【図１３】従来の自己復帰機能を有する押釦スイッチのソレノイド駆動時の状態を示す一部を破断した平面図である。
【図１４】従来の図１３のロックカムとロックピンの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 枠体
２ スライド部材
２ａ 操作部
２ｂ ばね収納部
２ｃ 軸孔
３ ハウジング
３ａ 開口部
３ｂ 駆動部材取付部
３ｃ 窓部
４ ハートカム部
４ａ ロックカム面
４ｂ ロックカム
４ｃ カム溝
４ｃａ，４ｃｂ，４ｃｃ，４ｃｄ，４ｃｅ カム溝面
４ｄ 傾斜面
４ｅ 案内壁
５ ストッパー部材
５ａ 突部
５ｂ 基部
５ｃ 平行部
５ｄ 舌片
６ ロックピン
６ａ ロックピン支点
６ｂ ロックピン動作端
７ 駆動部材
７ａ 鉄芯
７ｂ 鍔部
８ コイルばね
９ 復帰ばね
５０ ストッパー部材
Claims (4)
- スライド部材と、このスライド部材を一定位置にロックするロックピンと、このロックピンが摺動するロックカムを有するハートカム部とを備え、前記ハートカム部には、前記ロックカムと協同して前記ロックピンをロック位置に保持、あるいは解除する移動可能なストッパー部材を設け、該ストッパー部材は、前記ハートカム部のカム溝形成面に対して突出して設けられると共に前記ロックカムの突起の突出方向とは反対の方向に移動可能に設けられ、前記ロックピンをロック位置に保持する際には前記ストッパー部材が前記カム溝形成面より突出しており、前記ロックピンをロック位置から解除する際には前記ストッパー部材が前記ロックカムの突起の突出方向とは反対の方向に移動することを特徴とする押釦スイッチ。
- スイッチ本体と、このスイッチ本体にスライド可能に設けられたスライド部材と、このスライド部材に一端が軸止され、他端が回動可能に設けられたロックピンと、前記スイッチ本体に設けられ、前記ロックピンの他端が摺動するハートカム部と、前記ロックピンのロックを解除させる駆動部材と、前記スライド部材を復帰方向に付勢する復帰ばねとを備え、前記ハートカム部には、前記ロックピンの摺動軌跡と、この摺動軌跡から外れる位置に移動可能な前記ストッパー部材が設けられ、前記ロックピンが前記ハートカム部の前記ロックカムと前記ストッパー部材とでロック位置に保持された後、前記駆動部材で前記ストッパー部材を前記ロックカムの突起の突出方向とは反対の方向に移動させて前記ロックピンのロックを解除させるように形成したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ。
- 前記ロックカムの一端から前記ストッパー部材側の他端に向かうロックカム面は、前記一端から前記ストッパー部材側の他端に行くに従ってスライド部材の操作部側に近づくような傾斜面で形成されており、前記ロックピンをロック位置から解除する際には前記ロックピンが前記傾斜面に案内されて初期状態へ復帰することを特徴とする請求項１、または２記載の押釦スイッチ。
- 前記駆動部材はソレノイドから構成され、このソレノイドの吸引力により前記ストッパー部材を移動させることを特徴とする請求項２、または３記載の押釦スイッチ。
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