JP4066336B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、自動車等車両のウィンドウ開閉用直流電動機又はそれに類する用途の直流電動機の回転及び停止を行うためのスイッチ装置に関し、特に高い電源電圧（たとえば、４２Ｖ系の電気系統システム）で動作する直流電動機に適用して好適なスイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（技術背景；４２Ｖ系の電気系統システムについて）
現行の自動車では１４Ｖ系の電気系統システムが採用されているが、搭載するエレクトロニクス機器が増加していることから、１４Ｖ系では消費電力をまかないきれない状況になりつつある。これを解消すべく、産学合同のコンソーシアムなどでグローバルに議論を続けてきた結果、人体などへの安全性の面を考慮した３倍の高電圧系、すなわち「４２Ｖ系」の電気系統システムを採択することでコンセンサスが得られた。
【０００３】
（ベースとなる従来技術；第一の従来技術）
４２Ｖ系の電気系統システムで動作する電装品としては、たとえば、ドアに内蔵されたウィンドウ開閉用直流電動機（いわゆるパワーウィンドウ駆動用の直流モータ）がある。
【０００４】
図１０は、ウィンドウ開閉用直流電動機の回転（正転・逆転）及び停止を行うための従来のスイッチ装置の構造図（ａ）及びその回路図（ｂ）である（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００５】
このスイッチ装置１００は、車両の前席や後席のドアの内側に設けられた肘掛けなどに取り付けられている。図示のスイッチ装置１００の状態は、パワーウィンドウ駆動用の直流モータ（以下「直流電動機」という。）１０１が停止しているときの状態を示している。すなわち、車両の乗員によってノブ１０２が操作されていないときの状態を示している。以下、この状態のことを「中立状態」ということにする。
【０００６】
ノブ１０２は、図面の時計回り方向と反時計回り方向にそれぞれ所定角度だけ揺動できるようにドア側のケース１０３に取り付けられている。ノブ１０２を時計回り方向に動かすとウィンドウが閉まり（以下「ＵＰ状態」という。）、反時計回り方向に動かすとウィンドウが開く（以下「ＤＯＷＮ状態」という。）。ノブ１０２に加えた操作力を解除する（指を離す）と、ノブ１０２の内部に埋め込まれたスプリング１０４とプランジャ１０５の働きによって中立状態に復帰し、以降、その中立状態を維持する。
【０００７】
ケース１０３の内部に延在するノブ１０２の下部突起１０６は、ノブ１０２が中立状態にあるときは図示位置にあるが、ノブ１０２をＵＰ状態にすると図面の左方向に揺動し（図１２（ａ）参照）、ノブ１０２をＤＯＷＮ状態にすると図面の右方向に揺動（図示略）する。
【０００８】
ケース１０３の内部には、プリント基板１０７に実装されたスイッチユニット１０８が設けられている。このスイッチユニット１０８はモーメンタリー式の「２回路４接点型」のスイッチとして機能するものであり、その外観等は、図１１に示される。スイッチユニット１０８は、筐体１０９の一側面から引き出された２個の共通端子１１０、１１１と、筐体１０９の他側面から引き出された１個の常開端子１１２と、筐体１０９の底面から引き出された２個の常閉端子１１３、１１４とを備え、それらの端子１１０〜１１４をプリント基板１０７に形成された所要の導体回路に半田付けして、電源線（以下「＋Ｂ線」という。）１１５やグランド線１１６及び直流電動機１０１に接続することにより、図１０（ｂ）の回路図の構成を実現している。
【０００９】
スイッチユニット１０８の内部には、図１０（ｂ）に示すように、２回路分のスイッチＡ、Ｂが実装されている。これらのスイッチＡ、Ｂは、スイッチユニット１０８の上面に取り付けられたスライダ１１７のスライド位置に応じて排他的にスイッチングされる。なお、ここでいう“排他的にスイッチング”とは、スイッチＡ又はスイッチＢの一方のＮＣ（常閉）接点だけがオープン状態になること（言い換えればそのスイッチのＮＯ（常開）接点だけがクローズ状態になること）をいう。
【００１０】
具体的には、スライダ１１７が図示位置にあるとき（「中立状態」にあるとき）は、スイッチＡの可動接点１１８とＮＣ接点１２２の間、及び、スイッチＢの可動接点１１９とＮＣ接点１２３の間がクローズ状態になっている。この位置では、二組のスイッチＡ、ＢのＮＯ接点１２０、１２１及びＮＣ接点１２２、１２３は、その名前のとおりの状態（ＮＯ→常開、ＮＣ→常閉）になるが、スライダ１１７が図１１（ａ）の左向き矢印Ｌの方向（以下、単に「Ｌ方向」という。）に動いたとき（「ＵＰ状態」にあるとき）は、スイッチＢの可動接点１１９とＮＣ接点１２３の間のクローズ状態が維持されると共に、スイッチＡのＮＣ接点１２２のクローズ状態が解除されて可動接点１１８とＮＯ接点１２０の間が新たにクローズ状態になり、また、スライダ１１７が図１１（ａ）の右向き矢印Ｒの方向（以下、単に「Ｒ方向」という。）に動いたとき（「ＤＯＷＮ状態」にあるとき）は、スイッチＡの可動接点１１８とＮＣ接点１２２の間のクローズ状態が維持されると共に、スイッチＢのＮＣ接点１２３のクローズ状態が解除されて可動接点１１９とＮＯ接点１２１の間が新たにクローズ状態になる。
【００１１】
このようなスイッチング作用は、スライダ１１７の動きと、そのスライダ１１７の下面形状によって引き起こされる。図１１（ｃ）はスライダ１１７のＸ−Ｘ断面図、図１１（ｄ）はスライダ１１７のＹ−Ｙ断面図である。スライダ１１７のＸ−Ｘ断面部分はその右半分にかけて肉厚に形成されており、スライダ１１７のＹ−Ｙ断面部分はその左半分にかけて肉厚に形成されている。以下の説明からも明らかになるが、この肉厚部分の位置関係に応じて、スイッチＡ及びスイッチＢが排他的にスイッチングされる。
【００１２】
なお、図１０（ａ）においては、たとえば、共通端子１１０、１１１の一方と常閉端子１１３、１１４の一方だけが描かれている。これは、図面に向かって各端子が前後に並んでいるからであり、後ろの端子が前の端子の陰に隠れて見えないからである。
【００１３】
先にも説明したとおり、スイッチユニット１０８はモーメンタリー式の「２回路４接点型」のスイッチとして機能する。つまり、共通端子１１０、１１１、常開端子１１２及び常閉端子１１３、１１４のそれぞれに、可動接点１１８、１１９、ＮＯ接点１２０、１２１及びＮＣ接点１２２、１２３がつながっており、二つの回路の接点切替（可動接点１１８とＮＯ接点１２０及びＮＣ接点１２２の間の切替と、可動接点１１９とＮＯ接点１２１及びＮＣ接点１２３の間の切替）を排他的に行うことができるものである。
【００１４】
可動接点１１８、１１９は、金属製バネ板状可動片１２４、１２５の先端に取り付けられており、この金属製バネ板状可動片１２４、１２５は、押しボタン１２６Ａ、１２６Ｂ（押しボタン１２６ＡはスイッチＡのためのもの、押しボタン１２６ＢはスイッチＢのためのもの）によって図面下方向に付勢される。
押しボタン１２６Ａ、１２６Ｂは、図面横方向に移動可能なスライダ１１７（図１１参照）の下面に当接しており、一方の押しボタン１２６Ａは、図１２（ａ）に示すように、スライダ１１７の図面左方向（Ｌ方向）への移動に伴い、スライダ１１７の下面形状（Ｘ−Ｘ断面肉厚部；図１１（ｃ）参照）に沿って下方に押し下げられる。また、他方の押しボタン１２６Ｂは、スライダ１１７の図面右方向（Ｒ方向）への移動に伴い、スライダ１１７の下面形状（Ｙ−Ｙ断面肉厚部；図１１（ｄ）参照）に沿って下方に押し下げられる。
スライダ１１７の上面突起１２７は、ノブ１０２の下部突起１０６の先端に係合しており、スライダ１１７は、ノブ１０２の下部突起１０６の左右方向への揺動（ＵＰ状態とＤＯＷＮ状態）に追随して、図面左右方向（Ｌ−Ｒ方向）にスライドする。
【００１５】
したがって、このスイッチ装置１００は、ノブ１０２を引き上げてＵＰ状態にすると、スライダ１１７がＬ方向にスライドして、スライダ１１７のＸ−Ｘ断面肉厚部に当接する押しボタン１２６Ａが下方移動し、スイッチＡの可動接点１１８とＮＣ接点１２２との間がオープン状態になると共に、同スイッチＡの可動接点１１８とＮＯ接点１２０との間がクローズ状態になるという作用が得られる。また、ノブ１０２から指を離して中立状態にすると、スライダ１１７が元の位置に戻り、押しボタン１２６Ａが上方移動し、スイッチＡの可動接点１１８とＮＣ接点１２２との間がクローズ状態になるという作用が得られる。
【００１６】
さらに、ノブ１０２を押し下げてＤＯＷＮ状態にすると、スライダ１１７がＲ方向にスライドして、スライダ１１７のＹ−Ｙ断面肉厚部に当接する押しボタン１２６Ｂが下方移動し、スイッチＢの可動接点１１９とＮＣ接点１２３との間がオープン状態になると共に、同スイッチＢの可動接点１１９とＮＯ接点１２１との間がクローズ状態になるという作用が得られる。また、ノブ１０２から指を離して中立状態にすると、スライダ１１７が元の位置に戻り、押しボタン１２６Ｂが上方移動し、スイッチＢの可動接点１１９とＮＣ接点１２３との間がクローズ状態になるという作用が得られる。
【００１７】
図１０（ｂ）の回路図において、ノブ１０２が中立状態にあるとき、スイッチＡ及びスイッチＢの各接点は図示の状態にある。すなわち、スイッチＡの可動接点１１８とＮＣ接点１２２の間がクローズ状態になり、且つ、スイッチＢの可動接点１１９とＮＣ接点１２３の間がクローズ状態になっている。この状態では、直流電動機１０１と＋Ｂ線１１５との間の接続が絶たれており、且つ、直流電動機１０１の二つの駆動入力には共にグランド線１１６の電位（負極側電源）が加えられているため、直流電動機１０１は回転停止状態にある。以下、この回転停止状態のことを「電動機停止態様」ということにする。
【００１８】
一方、図１２（ｂ）の回路図において、ノブ１０２がＵＰ状態にあるとき、スイッチＡ、Ｂの各接点は図示の状態にある。すなわち、スイッチＡの可動接点１１８とＮＯ接点１２０の間がクローズ状態になり、且つ、スイッチＢの可動接点１１９とＮＣ接点１２３の間がクローズ状態になっている。この状態では、＋Ｂ線１１５→ＮＯ接点１２０→可動接点１１８→直流電動機１０１→可動接点１１９→ＮＣ接点１２３→グランド線１１６の閉回路が形成されるため、直流電動機１０１はウィンドウを閉める方向に回転する。以下、このときの回転方向を正回転とし、この回転状態のことを「電動機正回転態様」ということにする。
【００１９】
また、図示は略すが、ノブ１０２がＤＯＷＮ状態にあるとき、スイッチＡの可動接点１１８とＮＣ接点１２２の間がクローズ状態になり、且つ、スイッチＢの可動接点１１９とＮＯ接点１２１の間がクローズ状態になっている。この状態では、＋Ｂ線１１５→ＮＯ接点１２１→可動接点１１９→直流電動機１０１→可動接点１１８→ＮＣ接点１２２→グランド線１１６の閉回路が形成されるため、直流電動機１０１はウィンドウを開ける方向に回転する。以下、このときの回転方向を逆回転とし、この回転状態のことを「電動機逆回転態様」ということにする。
【００２０】
したがって、スイッチユニット１０８のスイッチＡ及びスイッチＢは、直流電動機１０１の一方側駆動入力と他方側駆動入力の各々に負極側電源（グランド線１１６の電位）を共に印可して該直流電動機１０１を停止状態とする「電動機停止態様」と、前記直流電動機１０１の一方側駆動入力に正極側電源（＋Ｂ線１１５の電位）を印可すると共に他方側駆動入力に負極側電源（グランド線１１６の電位）を印可して該直流電動機１０１を正回転状態とする「電動機正回転態様」と、前記直流電動機１０１の一方側駆動入力に負極側電源（グランド線１１６の電位）を印可すると共に他方側駆動入力に正極側電源（＋Ｂ線１１５の電位）を印可して該直流電動機１０１を逆回転状態とする「電動機逆回転態様」とを取り得ることができるものである。
【００２１】
なお、以上の説明では、一つのスイッチユニット１０８で直流電動機１０１の回転を制御する例を示したが、これに限らず、車両によっては運転席から他の席（助手席や後席等）のウィンドウを開閉できるようにしたタイプのスイッチ装置もある。
【００２２】
図１３は、その回路図である（たとえば、非特許文献１参照）。この回路は、運転席用のスイッチユニット１０８と他席用のスイッチユニット１０８′とを組み合わせて構成されており、他席はもちろんのこと運転席からも直流電動機１０１（他席のウィンドウ開閉用の直流電動機）の回転と停止を行うことができるようになっている。
【００２３】
また、上記の説明では、可動接点１１８、１１９とＮＣ接点１２２、１２３のそれぞれに一つの端子（共通端子１１０、１１１と常閉端子１１３、１１４）を割り当てると共に、ＮＯ接点１２０、１２１に一つの端子（常開端子１１２）を割り当てているが（つまり、全部で５個の端子を備えているが）、これに限らず、たとえば、図１４に示すように、グランド線１１６に繋がる接点（スイッチＡ、ＢのＮＣ接点１２２、１２３）同士をユニット内で結線し、それを一つの端子１１４ａから引き出してグランド線１１６に接続するタイプのもの（全部で４個の端子を備えるもの）もある。あるいは、スイッチ機構として１回路分を備えた構成とし、それを二つ並べて使用することもある。この場合、全部で６個の端子となる。
【００２４】
（第一の従来技術の不都合な点）
以上説明した従来のスイッチ装置（図１０〜図１４）は、本来の１４Ｖ系の電気系統システムに適用する限りにおいては支障なく動作する。しかしながら、それよりも高電圧系の電気系統システム、たとえば、４２Ｖ系の電気系統システムに適用した場合に、ＵＰ状態から中立状態への復帰時、又は、ＤＯＷＮ状態から中立状態への復帰時に、負極側電源に接続された接点に大電流が流れ、この電流により、当該接点にダメージを与えるという不都合な点がある。
【００２５】
図１５は、接点ダメージの説明図である。（ａ）は、たとえば、ＵＰ状態にあるときの図、（ｂ）は中立状態に復帰する“直前”の図、（ｃ）は中立状態に復帰したときの図である。前記従来の説明との相違は、＋Ｂ線１１５に高い電圧（４２Ｖ系電気系統システムの電源電圧。以下「４２Ｖ」とする。）が印可されている点にある。
【００２６】
さて、（ａ）に示すように、ＵＰ状態にあるときは、スイッチＡのＮＯ接点１２０と可動接点１１８がクローズ状態になっており、また、スイッチＢの可動接点１１９とＮＣ接点１２３がクローズ状態になっている。したがって、＋Ｂ線１１５→ＮＯ接点１２０→可動接点１１８→直流電動機１０１→可動接点１１９→ＮＣ接点１２３→グランド線１１６の閉回路が形成され、直流電動機１０１はウィンドウを閉じる方向に回転する。次に、ノブ１０２から指を離すと、（ｂ）に示すように、スイッチＡのＮＯ接点１２０と可動接点１１８のクローズ状態が解かれ、可動接点１１８は、ＮＯ接点１２０との間に許容範囲の小さなアーク放電１２８を生じさせながら、ＮＣ接点１２２の方に移動を開始する。そして、最終的には、（ｃ）に示すように、スイッチＡの可動接点１１８とＮＣ接点１２２との間がクローズ状態になって直流電動機１０１への電源電圧が絶たれ、直流電動機１０１が停止状態となる。
【００２７】
従来のスイッチユニット１０８を使うと、接点ギャップが０．５ｍｍ程度と小さく、４２Ｖ分のアーク放電電圧を確保できないため、数Ｖの電圧が印可された状態の可動接点１１８がＮＣ接点１２２に接続されることになる。本件発明者らの実験によれば、このとき、可動接点１１８からＮＣ接点１２２を経てグランド線１１６へと大電流１２９（１００Ａ以上）が短時間（０．５ｍｓ程度）に流れようとするため、ＮＯ接点１２０とＮＣ接点１２２の間に大きな放電現象（以下「デッドショート」という。）１３０が発生し、これにより、スイッチＡの可動接点１１８とＮＣ接点１２２にダメージ（接点損傷又は接点破壊）を与えるという障害を発見した。このデッドショート１３０は、特に普通の接点開閉速度（１００〜４００ｍｍ／ｓ）よりも非常に早い接点開閉速度（１０００ｍｍ／ｓ以上）の領域において発生しやすい。
【００２８】
なお、一般的なアーク放電対策としては、電源電圧の大きさに対応させて接点ギャップを広くすることが行われている。接点ギャップを広げる（たとえば、約４ｍｍ程度）と、アーク放電電圧を大きくすることができるため、可動接点１１８は、電圧がかかっていない状態でＮＣ接点１２２に接続されることになり、接点ダメージを回避できるからである。しかしながら、この対策は一方で、スイッチユニットの大幅な大型化を招き、車載の妨げになるという不都合な点を有している。
【００２９】
（改良された従来技術；第二の従来技術）
そこで、本件発明者らは、上記第一の従来技術を改良し、４２Ｖ系電気系統システムなどの高い電源電圧に適用してもスイッチユニットの大幅な大型化を招くことがない「スイッチ装置」（特願２００２−２５６３９２号／平成１４年９月２日出願）を提案している。以下、この提案技術のことを「第二の従来技術」ということにする。
【００３０】
図１６は、第二の従来技術におけるスイッチ装置２００の要部構成図である。スイッチ装置２００は、大きく分けて、二つのスイッチ要素（以下「第一のスイッチ要素２０１及び第２のスイッチ要素２０２」という。）と、それら二つのスイッチ要素２０１、２０２のスイッチング操作を行うスイッチング操作要素２０３とからなる。
【００３１】
各要素毎に説明する。まず、第一のスイッチ要素２０１は、不図示の成形ベースにインサートされた（又は薄膜形成された）平板状金属導体からなる６枚の固定電極２０１ａ〜２０１ｆと、２個の可動片２０１ｇ、２０１ｈとを有している。６枚の固定電極２０１ａ〜２０１ｆは、良導電性で且つ摩耗に強い金属材料で作られており、３枚を一組にして各組を平行に並べて配置されている。第一の組は固定電極２０１ａ〜２０１ｃからなり、第二の組は残りの固定電極２０１ｄ〜２０１ｆからなる。
【００３２】
第一の組の固定電極２０１ａ〜２０１ｃは、仮想軸線２０４に沿って図面の右から左の方向に、固定電極２０１ａ、固定電極２０１ｂ、固定電極２０１ｃの順に並べられており、第二の組の固定電極２０１ｄ〜２０１ｆは、仮想軸線２０４に沿って図面の左から右の方向に、固定電極２０１ｄ、固定電極２０１ｅ、固定電極２０１ｆの順に並べられている。
【００３３】
固定電極２０１ｂと固定電極２０１ｃの間隔Ｌ２ａは、固定電極２０１ａと固定電極２０１ｂの間隔Ｌ１ａよりも小さく、同様に、固定電極２０１ｅと固定電極２０１ｆの間隔Ｌ２ｂは、固定電極２０１ｄと固定電極２０１ｅの間隔Ｌ１ｂよりも小さい。ここに、Ｌ１ａ＝Ｌ１ｂ、Ｌ２ａ＝Ｌ２ｂである。
【００３４】
２個の可動片２０１ｇ、２０１ｈは、それぞれ、第一の組の固定電極２０１ａ〜２０１ｃと、第二の組の固定電極２０１ｄ〜２０１ｆの上を仮想軸線２０４に沿って摺動可能な適切な形状を有している。たとえば、２個の可動片２０１ｇ、２０１ｈは、それぞれ底面に二つの湾曲突起２０１ｇ＿１、２０１ｇ＿２（可動片２０１ｈにあっては２０１ｈ＿１、２０１ｈ＿２）を有する形状を有しており、全体が良導電性で且つ摩耗に強い金属材料で作られている。
【００３５】
２個の可動片２０１ｇ、２０１ｈは、それぞれバネ２０１ｉ、２０１ｊによって下向きに付勢されている。そして、２個の可動片２０１ｇ、２０１ｈの二つの湾曲突起２０１ｇ＿１、２０１ｇ＿２（可動片２０１ｈにあっては２０１ｈ＿１、２０１ｈ＿２）は、それぞれ、その付勢力により、第一の組の固定電極２０１ａ〜２０１ｃと、第二の組の固定電極２０１ｄ〜２０１ｆの上に押し付けられている。
【００３６】
また、２個の可動片２０１ｇ、２０１ｈの二つの湾曲突起２０１ｇ＿１、２０１ｇ＿２（可動片２０１ｈにあっては２０１ｈ＿１、２０１ｈ＿２）の間隔は、前記のＬ１ａ（Ｌ１ｂ）よりも大きく設定されており、具体的には、一方の可動片２０１ｇを例にすると、第一の組の固定電極２０１ａと固定電極２０１ｂの双方のみに接してそれら二つの金属導体間をクローズ状態にすることができ、また、第一の組の固定電極２０１ｂと固定電極２０１ｃの双方のみに接してそれら二つの金属導体間をクローズ状態にすることができる適切な間隔に設定されている。
【００３７】
２個の可動片２０１ｇ、２０１ｈは、スイッチング操作要素２０３の働きにより、常に図示の並行状態を保ったまま、仮想軸線２０４に沿って図面の右方向や左方向に移動するようになっている。
【００３８】
したがって、このような構成を有する第一のスイッチ要素２０１によれば、２個の可動片２０１ｇ、２０１ｈが図示位置（以下「中立状態」という）にあるとき、一方の可動片２０１ｇの湾曲突起２０１ｇ＿１、２０１ｇ＿２は、第一の組の固定電極２０１ｂと固定電極２０１ｃの双方に接触するので、それらの導体間をクローズ状態とすることができると共に、他方の可動片２０１ｈの湾曲突起２０１ｈ＿１、２０１ｈ＿２は、第二の組の固定電極２０１ｅと固定電極２０１ｆの双方に接触するので、それらの導体間をクローズ状態とすることができる。言い換えれば、この場合、第一の組の固定電極２０１ａと固定電極２０１ｂの間をオープン状態とすることができると共に、第二の組の固定電極２０１ｄと固定電極２０１ｅの間をオープン状態とすることができる。
【００３９】
可動片２０１ｇが中立状態から図面の右方向に移動した場合、その可動片２０１ｇの湾曲突起２０１ｇ＿１、２０１ｇ＿２は、第一の組の固定電極２０１ａと固定電極２０１ｂの双方に接触するので、それらの導体間をクローズ状態とすることができ、言い換えれば、第一の組の固定電極２０１ｂと固定電極２０１ｃの間をオープン状態とすることができる。このとき同時に、他方の可動片２０１ｈが中立状態から図面の右方向に移動するが、その可動片２０１ｈの湾曲突起２０１ｈ＿１、２０１ｈ＿２は、第二の組の固定電極２０１ｆ、２０１ｅをクローズ状態のままにしている。
【００４０】
また同様に、可動片２０１ｈが中立状態から図面の左方向に移動した場合、その可動片２０１ｈの湾曲突起２０１ｈ＿１、２０１ｈ＿２は、第二の組の固定電極２０１ｄと固定電極２０１ｅの双方に接触するので、それらの導体間をクローズ状態とすることができ、言い換えれば、第二の組の固定電極２０１ｅと固定電極２０１ｆの間をオープン状態とすることができる。このとき同時に、他方の可動片２０１ｇが中立状態から図面の左方向に移動するが、その可動片２０１ｇの湾曲突起２０１ｇ＿１、２０１ｇ＿２は、第一の組の固定電極２０１ｃ、２０１ｂをクローズ状態のままにしている。
【００４１】
図中左下のＣ部は、第一のスイッチ要素２０１を回路図で表したものである。この回路図において、可動片２０１ｇ、２０１ｈと固定電極２０１ｂ、２０１ｅは二つの可動接点を形成する。また、固定電極２０１ａ、２０１ｄはそれぞれＮＯ接点を形成し、固定電極２０１ｃ、２０１ｆはそれぞれＮＣ接点を形成する。
【００４２】
可動片２０１ｇ、２０１ｈが図示の中立状態にあるとき、ＮＣ接点（２０１ｃ、２０１ｆ）はクローズ状態となっている。また、一方の可動片２０１ｇが中立状態から仮想軸線２０４に沿って右方向に移動すると、ＮＣ接点（２０１ｃ）のクローズ状態が解かれてＮＯ接点（２０１ａ）がクローズ状態となり、他方の可動片２０１ｈが中立状態から仮想軸線２０４に沿って左方向に移動すると、ＮＣ接点（２０１ｆ）のクローズ状態が解かれてＮＯ接点（２０１ｄ）がクローズ状態となる。
【００４３】
つまり、この第一のスイッチ要素２０１は、「２回路４接点型」のスイッチとして機能するものであり、スイッチング操作要素２０３の働きによって、可動片２０１ｇ、２０１ｈのセンタリング位置を図示の中立状態にしておけば、この中立状態においては、その左右両サイドに位置する四つの固定電極２０１ａ、２０１ｃ、２０１ｄ、２０１ｆのうちの二つ（２０１ｃ、２０１ｆ）がＮＣ（常閉）接点となり、残りの二つ（２０１ａ、２０１ｄ）がＮＯ（常開）接点となるのである。
【００４４】
次に、第二のスイッチ要素２０２を説明する。この第二のスイッチ要素２０２は、上記の第一のスイッチ要素２０１と同じベース基板（不図示）上に、以下の部材からなる同一構造の二組のスイッチ機構を実装して構成されている。
【００４５】
すなわち、第二のスイッチ要素２０２は、上記のベース基板上に立設されたＵ字状部材２０２ａ、２０２ｂと、Ｕ字状部材２０２ａ、２０２ｂに一端を保持された金属製バネ板状可動片２０２ｃ、２０２ｄと、金属製バネ板状可動片２０２ｃ、２０２ｄの他端に取り付けられた可動接点２０２ｅ、２０２ｆと、上記のベース基板上に立設された逆Ｌ字状部材２０２ｇ、２０２ｈと、逆Ｌ字状部材２０２ｇ、２０２ｈの下向き端部に取り付けられた固定接点２０２ｉ、２０２ｊとを含んで構成されている。
【００４６】
金属製バネ板状可動片２０２ｃ、２０２ｄは、その一部に形成された切り欠き部２０２ｋ、２０２ｍを湾曲させてＵ字状部材２０２ａ、２０２ｂに突き当てており、この切り欠き部２０２ｋ、２０２ｍの反発力を利用し、他端に取り付けられた可動接点２０２ｅ、２０２ｆを固定接点２０２ｉ、２０２ｊに常に接触させる（クローズ状態にする）ようになっている。したがって、固定接点２０２ｉ、２０２ｊはＮＣ（常閉）接点として機能する。
【００４７】
また、金属製バネ板状可動片２０２ｃ、２０２ｄに対し、各々個別に設けられた押しボタン２０２ｎ、２０２ｐを介して下向きの外力（切り欠き部２０２ｋ、２０２ｍの反発力を上回る力）を加えると、金属製バネ板状可動片２０２ｃ、２０２ｄの先端が下がって、可動接点２０２ｅ、２０２ｆと固定接点２０２ｉ、２０２ｊとの間の接触（クローズ状態）が解除され、それらの接点間をオープン状態とするようになっている。
【００４８】
図中右上のＤ部は、第二のスイッチ要素２０２を回路図で表したものである。この回路図において、二つの可動接点２０２ｅ、２０２ｆは、それぞれ固定接点（ＮＣ接点）２０２ｉ、２０２ｊとの間でクローズ状態にある。今、一方の金属製バネ板状可動片２０２ｃに下向きの外力を加えると、可動接点２０２ｅと固定接点（ＮＣ接点）２０２ｉとのクローズ状態が解除され、それらの接点はオープン状態になる。同様に、他方の金属製バネ板状可動片２０２ｄに下向きの外力を加えると、可動接点２０２ｆと固定接点（ＮＣ接点）２０２ｊとのクローズ状態が解除され、それらの接点はオープン状態になる。したがって、この第二のスイッチ要素２０２は、一対のＮＣ接点（２０２ｉ、２０２ｊ）を有する「２回路２接点型」のスイッチとして機能するものである。
【００４９】
次に、スイッチング操作要素２０３を説明する。図中便宜的に波線で示すスイッチング操作要素２０３は、以下の機能１〜４を有するものである。
【００５０】
＜機能１＞
運転者等による操作入力（たとえば、冒頭で説明したノブ１０２のＵＰ操作やＤＯＷＮ操作）がない場合に、第一のスイッチ要素２０１と第二のスイッチ要素２０２を図示の中立状態に維持できること。
【００５１】
＜機能２＞
運転者等による操作入力の解除後、直ちに、第一のスイッチ要素２０１と第二のスイッチ要素２０２を図示の中立状態に復帰できること。
【００５２】
＜機能３＞
運転者等による一の操作入力（たとえば、ＵＰ操作）に応答して、第一のスイッチ要素２０１の両方の可動片２０１ｇ、２０１ｈを図示の中立状態から仮想軸線２０４に沿って一方向（たとえば、図面の左方向）に移動できると同時に、第二のスイッチ要素２０２の一方のＮＣ接点（たとえば、固定接点２０２ｊ）をオープン状態にできること。
【００５３】
＜機能４＞
運転者等による他の操作入力（たとえば、ＤＯＷＮ操作）に応答して、第一のスイッチ要素２０１の両方の可動片２０１ｇ、２０１ｈを図示の中立状態から仮想軸線２０４に沿って他方向（たとえば、図面の右方向）に移動できると同時に、第二のスイッチ要素２０２の他方のＮＣ接点（たとえば、固定接点２０２ｉ）をオープン状態にできること。
【００５４】
図１７及び図１８は、スイッチング操作要素２０３の機能説明図である。図１７において、スイッチング操作要素２０３は、第一の従来技術のスイッチ装置におけるスライダ１１７と類似構造の操作手段２０３ａを有する。この操作手段２０３ａは、第一の従来技術のスイッチ装置におけるノブ１０２の動き（ＵＰ状態←→中立状態←→ＤＯＷＮ状態）に追随して仮想軸線２０４（図１６の仮想軸線２０４と同じもの。）に沿いながら図面の左右方向（Ｌ−Ｒ方向）にスライドする。
【００５５】
そして、この操作手段２０３ａが仮想軸線２０４に沿って一方向（以下「Ｌ方向」とする。）に移動（スライド）すると、まず、第二のスイッチ要素２０２の固定接点２０２ｊと可動接点２０２ｆとの間がオープン状態になり、次いで、第一のスイッチ要素２０１の両方の可動片２０１ｇ、２０１ｈが図示の中立状態から仮想軸線２０４に沿ってＬ方向に移動して固定電極２０１ｄ−２０１ｅ間がクローズ状態になり、さらに、第二のスイッチ要素２０２の固定接点２０２ｊと可動接点２０２ｆとの間がクローズ状態となって、ウィンドウ開閉用直流電動機の開方向回転駆動機能が実現される。したがって、これらの関与接点（２０１ｈ、２０１ｄ、２０１ｅ、２０２ｆ、２０２ｊ）は、一体としてアップ側モータ駆動スイッチグループ（ＵＰスイッチグループ）を構成する。
【００５６】
また、この操作手段２０３ａが仮想軸線２０４に沿って他方向（以下「Ｒ方向」とする。）に移動（スライド）すると、まず、第二のスイッチ要素２０２の固定接点２０２ｉと可動接点２０２ｅとの間がオープン状態になり、次いで、第一のスイッチ要素２０１の両方の可動片２０１ｇ、２０１ｈが図示の中立状態から仮想軸線２０４に沿ってＲ方向に移動して固定電極２０１ａ−２０１ｂ間がクローズ状態になり、さらに、第二のスイッチ要素２０２の固定接点２０２ｉと可動接点２０２ｅとの間がクローズ状態となって、ウィンドウ開閉用直流電動機の閉方向回転駆動機能が実現される。したがって、これらの関与接点（２０１ｇ、２０１ａ、２０１ｂ、２０２ｅ、２０２ｉ）は、一体としてダウン側モータ駆動スイッチグループ（ＤＯＷＮスイッチグループ）を構成する。
【００５７】
図１８において、この図は、一方のスイッチグループ（説明の便宜上、ＵＰスイッチグループとする。）の動作説明図である。Ｘ−Ｘ断面及びＹ−Ｙ断面は、図１７における破断面を示している。第一行程は初期位置の中立状態を表している。この中立状態では、第一スイッチ要素２０１の可動片２０１ｈは中央の固定電極２０１ｅと右端の固定電極２０１ｆの間に位置し、それら両電極間をクローズ状態にしている。また、第二のスイッチ要素２０２の押しボタン２０２ｐは操作手段２０３ａの下面凹部２０３ｂに勘合して持ち上がった状態にあり、金属製バネ板状可動片２０２ｄは下方に反転しておらず、金属製バネ板状可動片２０２ｄの先端に取り付けられた可動接点２０２ｆと固定接点２０２ｊの間はクローズ状態にある。
【００５８】
この状態からＵＰ状態に移行（操作手段２０３ａのＬ方向移動を開始）すると、まず、ＵＰ状態移行直後の第二行程においては、第一のスイッチ要素２０１の可動片２０１ｈは上記の第一の行程の位置を継続、つまり、中央の固定電極２０１ｅと右端の固定電極２０１ｆの間に位置してそれら両電極間をクローズ状態にしているが、第二のスイッチ要素２０２の押しボタン２０２ｐが操作手段２０３ａの下面凹部２０３ｂから肉厚部に移行して押し下げられた状態になり、金属製バネ板状可動片２０２ｄが下方に曲げられるため、金属製バネ板状可動片２０２ｄの先端に取り付けられた可動接点２０２ｆと固定接点２０２ｊの間のクローズ状態が解除され、オープン状態になる。
【００５９】
次いで、ＵＰ状態がさらに進んで第三行程に入ると、第一のスイッチ要素２０１の可動片２０１ｈは左端の固定電極２０１ｄと中央の固定電極２０１ｅの間に位置してそれら両電極間をクローズ状態にすると共に、中央の固定電極２０１ｅと右端の固定電極２０１ｆの間をオープン状態にする。このとき、第二のスイッチ要素２０２の押しボタン２０２ｐは、まだ、操作手段２０３ａの肉厚部に位置しており、金属製バネ板状可動片２０２ｄが下方に反転した状態を保っているため、金属製バネ板状可動片２０２ｄの先端に取り付けられた可動接点２０２ｆと固定接点２０２ｊの間はオープン状態を維持している。
【００６０】
そして、ＵＰ状態がさらに進んで最終行程（第四行程）に入ると、第一のスイッチ要素２０１の可動片２０１ｈは上記の第三の行程の位置を継続、つまり、左端の固定電極２０１ｄと中央の固定電極２０１ｅの間に位置してそれら両電極間をクローズ状態にしているが、第二のスイッチ要素２０２の押しボタン２０２ｐが操作手段２０３ａの下面凹部２０３ｃ（下面凹部２０３ｂの隣の凹部）に勘合して持ち上がった状態になり、金属製バネ板状可動片２０２ｄが水平に復帰し、金属製バネ板状可動片２０２ｄの先端に取り付けられた可動接点２０２ｆと固定接点２０２ｊの間がクローズ状態になる。
【００６１】
図１９は、本従来技術（第二の従来技術）のスイッチ装置２００を適用して構成された、ウィンドウ開閉用直流電動機の回転（正転・逆転）、停止システムの回路図である。この図において、＋Ｂ線１１５は正極側電源（車両用電気系統システムの＋Ｂ線）であり、グランド線１１６は負極側電源（同システムのグランド線）であるが、＋Ｂ線１１５の印加電圧は、１４Ｖ系電気系統システムよりも高電圧の、たとえば、４２Ｖ系電気系統システムのもの（電源電圧：４２Ｖ）である。
【００６２】
図１９において、（ａ）は、たとえば、ＤＯＷＮ状態にあるときの図、（ｄ）はＤＯＷＮ状態から中立状態へ復帰したときの図、（ｂ）及び（ｃ）はその中間の過渡状態にあるときの図である。ＤＯＷＮ状態にあるとき、第一のスイッチ要素２０１と第二のスイッチ要素２０２の各接点は、図１８の第四行程に対応した状態にある。つまり、第一のスイッチ要素２０１の可動片（２０１ｇ）とＮＯ接点（２０１ａ）の間、及び、可動片（２０１ｈ）とＮＣ接点（２０１ｆ）の間がクローズ状態になっていると共に、第二のスイッチ要素２０２の二つのＮＣ接点（２０２ｉ、２０２ｊ）がクローズ状態となっている。
【００６３】
このため、＋Ｂ線１１５の電位（＋４２Ｖ）が直流電動機１０１の一端側駆動入力に加えられると共に、グランド線１１６の電位（０Ｖ）が直流電動機１０１の他端側駆動入力に加えられるので、直流電動機１０１は一方向（ウィンドウを開く方向）に回転する。この状態で、ＤＯＷＮ状態を解除すると、つまり、冒頭で説明したノブ１０２から指を離すと、図１９（ｂ）の状態に移行する。この状態では、第一のスイッチ要素２０１の接点はそのままであるが、第二のスイッチ要素２０２の二つのＮＣ接点（２０２ｉ、２０２ｊ）が共にオープン状態になり、直流電動機１０１の一端側駆動入力とグランド線１１６との接続が絶たれる。
【００６４】
次に、図１９（ｃ）の状態に移行し、第二のスイッチ要素２０２の二つのＮＣ接点（２０２ｉ、２０２ｊ）のオープン状態を維持したまま、第一のスイッチ要素２０１の可動片（２０１ｇ）とＮＯ接点（２０１ａ）の間のクローズ状態が解かれると共に、可動片（２０１ｇ）とＮＣ接点（２０１ｃ）の間がクローズ状態になる。そして、最後に、図１９（ｄ）の状態に移行し、第二のスイッチ要素２０２の二つのＮＣ接点（２０２ｉ、２０２ｊ）が共にクローズ状態になり、直流電動機１０１の一端側と他端側の駆動入力にグランド線１１６が接続され、直流電動機１０１の回転が停止する。
【００６５】
このように、本第二の従来技術においては、第一のスイッチ要素２０１の接点を切り換える前もしくは切り換えと同時に、第二のスイッチ要素２０２をオープン状態にして当該大電流の経路を遮断するようにしたので、冒頭で説明した大電流（図１５の大電流１２９）が流れ込むことがなく、第一のスイッチ要素２０１の接点ダメージを回避することができる。ちなみに、ＮＣ接点を２回路追加するため、横幅が若干広くなるものの、接点ギャップを広げる必要がないため、スイッチ装置２００の大幅な大型化や応答性の悪化も招くこともない。さらに、第二のスイッチ要素２０２をＮＣ接点としたため、ＮＯ接点があったスペースを接点ギャップの増加に活用することも可能である。
【００６６】
【非特許文献１】
「トヨタ・ＶＩＴＺ・配線図集／ＳＣＰ１０系（１９９９−１〜）」トヨタ自動車株式会社サービス部、１９９９年１月１３日発行、ｐ．３−３８〜３−３９
【００６７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のとおり、本件発明者らによる先願技術（上記第二の従来技術）にあっては、４２Ｖ系電気系統システムなどの高い電源電圧に適用してもスイッチユニットの大幅な大型化を招くことなく、接点ダメージを回避することができる点で有益であるが、次の点において改良すべき技術課題を有していた。
【００６８】
図１８において、操作手段２０３ａの下面には凹部（下面凹部２０３ｂ、２０３ｃ）が形成されている。これらの下面凹部２０３ｂ、２０３ｃは、第二のスイッチ要素２０２の一方の押しボタン２０２ｐのためのものである。なお、図示は略すが、第二のスイッチ要素２０２の他方の押しボタン２０２ｎのための凹部も同様に形成されている。
【００６９】
二つの押しボタン２０２ｐ、２０２ｎは、ノブ１０２が中立状態にあるとき、いずれも凹部（押しボタン２０２ｐにあっては下面凹部２０３ｂ）に入り込んでいるが、ノブ１０２をＵＰ状態にすると、一方の押しボタン２０２ｐが下面凹部２０３ｃ（下面凹部２０３ｂの隣の凹部）に入り込むようになっている。同様に、ノブ１０２をＤＯＷＮ状態にすると、他方の押しボタン２０２ｎが不図示の下面凹部に入り込むようになっている。
【００７０】
さて、上記第二の従来技術における改良すべき点は、ＵＰ状態（またはＤＯＷＮ状態）から中立状態への復帰フィーリングが悪いことにある。その理由は、ノブ１０２がＵＰ状態やＤＯＷＮ状態にあるとき、一方の押しボタン２０２ｐや他方の押しボタン１０２ｎが凹部（一方の押しボタン２０２ｐにあっては下面凹部２０３ｃ）に入り込んでいるため、中立状態へ復帰する際に、その凹部を抜け出すための“力”が必要となり、ノブ１０２の操作に“引っかかり”を感じるからである。
【００７１】
なお、この“引っかかり”をなくすためには、たとえば、ノブ１０２の内部に埋め込まれたスプリング１０４のバネ力を強くしたり、あるいは、第一のスイッチ要素２０１の可動片２０１ｇ、２０１ｈを片側ずつ駆動（たとえば、ＵＰ状態時に固定電極２０１ｄ−２０１ｅ間がクローズした後に、第二のスイッチ要素２０２の固定接点２０２ｊと可動接点２０２ｆとの間のみオープンとなるようにスイッチング操作要素２０３の凹部形状を工夫するなど）したりすることが考えられるが、そうすると、今度は、ノブ１０２を中立状態からＵＰ状態（またはＤＯＷＮ状態）へ操作する際にスプリング１０４のバネ力を上回る大きな操作力が必要となってしまい、やはりノブ１０２の操作フィーリングを悪化させてしまうか、又は、引っかかり感の半減になるかであり、根本的な解決策とはなり得ない。
【００７２】
そこで本発明は、（Ａ）４２Ｖ系電気系統システムなどの高い電源電圧に適用してもスイッチユニットの大幅な大型化を招くことなく、接点ダメージを回避することができ、（Ｂ）しかも、中立状態への復帰フィーリングを悪化させないスイッチ装置を提供することを目的とする。
【００７３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスイッチ装置は、直流電動機の一方側駆動入力及び他方側駆動入力と正極側電源及び負極側電源との接続状態を切り替えることにより、前記直流電動機の停止、正回転及び逆回転を行うスイッチ装置において、前記直流電動機の一方側駆動入力と負極側電源との間の接続を断接するスイッチＡと、前記直流電動機の他方側駆動入力と負極側電源との間の接続を断接するスイッチＢと、前記直流電動機の一方側駆動入力と正極側電源との間の接続及び前記直流電動機の他方側駆動入力と正極側電源との間の接続を断接するスイッチＣとを備え、前記スイッチＡ及びスイッチＢは常閉タイプのスイッチ、前記スイッチＣは常開タイプのスイッチであり、且つ、前記スイッチＡ又はスイッチＢがクローズ状態となるとき、その所定時間前に前記スイッチＣがオープン状態となることを特徴とするものである。
【００７４】
ここで、スイッチＡ及びスイッチＢを常開タイプのスイッチとする態様もあり得る。又は、前記スイッチＣを二組のスイッチで構成するという態様もあり得る。
【００７５】
この発明では、スイッチＡ又はスイッチＢがクローズ状態となるとき、スイッチＣが所定の時間前にオープン状態となり、電源経路を事前に遮断して、デッドショート問題の解消が図られる。また、前記スイッチＣをスライド式の構造とすることにより、スイッチＣのクローズからオープン状態への復帰フィーリングの改善が図られる。
【００７６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施の形態におけるスイッチ装置１の分解図である。スイッチ装置１は、図面の上から順に、スライダ２、スライドレール兼用上蓋（以下、単に「上蓋」という。）３、二つの押しボタン４、５、接点機構６、及び、筐体７から構成され、このスイッチ装置１は、サブアッセンブリ化された接点機構６を筐体７の内部に組み入れた後、筐体７の上面開口部を、二つの押しボタン４、５とスライダ２を組み付けた上蓋３で閉鎖して組み立てられる。
【００７７】
上蓋３は、押しボタン４、５の挿入穴３ａ、３ｂと、スライダ２を図中のＬ方向とＲ方向にスライド可能に保持するスライドレール部３ｃ、３ｄとを有している。スライダ２の上面には、従来技術（図１０参照）におけるスライダ１１７の上部突起１２７に相当する突起２ａ、２ｂが設けられている。この突起２ａ、２ｂは、たとえば、図１０（ａ）に示すノブ１０２の下部突起１０６の先端に係合可能であり、スライダ２は、ノブ１０２の下部突起１０６の左右方向への揺動（ＵＰ状態とＤＯＷＮ状態）に追随して、図面左右方向（Ｌ方向／Ｒ方向）にスライドする。また、スライダ２の下面には、二つの傾斜面付突起部２ｃ、２ｄと一つの柱状突起部２ｅとが設けられている。
【００７８】
ここに、図中のＸ−Ｘ、Ｙ−Ｙ及びＺ−Ｚは、スライダ２の三つの破断面方向を示している。これらの破断面はスライダ２の移動方向（Ｌ方向／Ｒ方向）と並行し、且つ、二つの傾斜面付突起部２ｃ、２ｄと一つの柱状突起部２ｅとを破断する。つまり、一方の傾斜面付突起部２ｃはＸ−Ｘ破断面に位置し、他方の傾斜面付突起部２ｄはＺ−Ｚ破断面に位置し、柱状突起部２ｅは中間のＹ−Ｙ破断面に位置している。
【００７９】
図２は、スライダ２のＸ−Ｘ破断面とＺ−Ｚ破断面を示す図であり、（ａ）はスライダ２を中立状態にしたときのもの、（ｂ）及び（ｃ）はスライダ２をそれぞれＬ方向（ＵＰ状態）とＲ方向（ＤＯＷＮ状態）に移動させたときのものである。
【００８０】
（ａ）において、一方の傾斜面付突起部（以下「第一の傾斜面付突起部」という。）２ｃは、押しボタン４を押し下げるための図面右下り方向の傾斜面２ｃ＿１とそれに続く平坦面２ｃ＿２とを有し、また、他方の傾斜面付突起部（以下「第二の傾斜面付突起部」という。）２ｄは、押しボタン５を押し下げるための図面左下り方向の傾斜面２ｄ＿１とそれに続く平坦面２ｄ＿２とを有している。
【００８１】
スライダ２が中立状態にあるとき、押しボタン４、５はいずれもスライダ２の下面２ｆに当接して最上方位置にあるが、（ｂ）に示すように、スライダ２をＬ方向にスライドさせると、一方の押しボタン４は、第一の傾斜面付突起部２ｃの傾斜面２ｃ＿１に当接しつつ徐々に図面下方に押し下げられながら最終的に平坦面２ｃ＿２との当接位置（最下方位置）に至り、他方の押しボタン５は、スライダ２の下面２ｆに当接したままその位置（最上方位置）を維持する。また、（ｃ）に示すように、スライダ２をＲ方向にスライドさせると、他方の押しボタン５は、第二の傾斜面付突起部２ｄの傾斜面２ｄ＿１に当接しつつ徐々に図面下方に押し下げられながら最終的に平坦面２ｄ＿２との当接位置（最下方位置）に至り、一方の押しボタン４は、スライダ２の下面２ｆに当接したままその位置（最上方位置）を維持する。
【００８２】
再び図１に戻って、接点機構６は、中央部分にＵ字状部８ａを有する弾性部材８と、弾性部材８のＵ字状部８ａを着座させる着座部９ａを有する良導電性且つ剛性素材からなる平板状可動片９と、二つの金属製バネ板状可動片１０、１１と、各金属製バネ板状可動片１０、１１毎の共通端子部材１２、１３と、二つの常閉接点端子用部材１４、１５と、筐体７に組み込まれている金属配線７ｅとを含む。
【００８３】
金属配線７ｅの中央部分は筐体７の底面から一段高くなっており、同中央部分に弾性部材８が載置されるようになっている。また、金属配線７ｅの一端は筐体７の一側面に設けられた端子７ｆに接続され、金属配線７ｅの他端は筐体７の他側面に設けられた端子７ｇに接続されている。端子７ｆ、７ｇはいずれも金属配線７ｅの外部引き出し用であり、いずれか一方のみを設けるようにしてもよいが、図示のように筐体７の両側面から端子７ｆ、７ｇを引き出しておくと、スイッチ装置１を車両に組み付ける際に、他部品との干渉や配線の引き回しなどを考慮して都合のよい端子（端子７ｆ、７ｇのいずれか）を選択使用できるから好ましい。
【００８４】
共通端子部材１２、１３は、金属等の良導電性素材で作られており、それぞれ金属製バネ板状可動片１０、１１を個別に保持するための保持部１２ａ、１３ａと、それぞれ接点Ｃ２、Ｃ３を有する電極形成部１２ｂ、１３ｂと、筐体７の端子係合部７ａ、７ｂに取り付けられる端子１２ｃ、１３ｃとを有し、また、常閉接点端子用部材１４、１５は、それぞれ接点Ａ１、Ｂ１を有する電極形成部１４ａ、１５ａと、筐体７の端子係合部７ｃ、７ｄに取り付けられる端子１４ｂ、１５ｂとを有している。
【００８５】
二つの金属製バネ板状可動片１０、１１は、金属等の良導電性且つバネ性素材で作られており、各々の先端には接点Ａ２、接点Ｂ２が取り付けられている。これらの金属製バネ板状可動片１０、１１は、先に説明した押しボタン４、５の押し下げ操作によって弾性変形し、各接点の接続を切り替えるものである。
【００８６】
図３は、二つの金属製バネ板状可動片１０、１１の接点切り替え状態図である。（ａ）において、金属製バネ板状可動片１０は、通常、接点Ａ１と接点Ａ２との間をクローズしているが、押しボタン４の押し下げ操作に応答して弾性変形すると、接点Ａ１と接点Ａ２との間をオープンにするようになっており、また、（ｂ）において、金属製バネ板状可動片１１は、通常、接点Ｂ１と接点Ｂ２との間をクローズしているが、押しボタン５の押し下げ操作に応答して弾性変形すると、接点Ｂ１と接点Ｂ２との間をオープンにするようになっている。したがって、接点Ａ１とＡ２及び接点Ｂ１とＢ２は、通常は閉じている常閉接点（ＮＣ接点）を構成する。以下、説明の便宜上、接点Ａ１とＡ２で構成される常閉スイッチのことを「スイッチＡ」と呼ぶことにし、接点Ｂ１とＢ２で構成される常閉スイッチのことを「スイッチＢ」と呼ぶことにする。ただし、従来技術でも同じスイッチ呼称（スイッチＡ、Ｂ）を用いているが、本実施の形態におけるスイッチＡ、Ｂと従来技術のスイッチ呼称との間には何らの関連性もない。
【００８７】
本実施の形態においては、上記のスイッチＡやスイッチＢに加えて、以下に説明する第三のスイッチ（スイッチＣと呼ぶことにする。）を備える。
【００８８】
図４は、スイッチＣの構造を示す図である。スライダ２の下面には弾性部材８が当接しており、この弾性部材８は、Ｕ字状部８ａを図中下方に押し付ける付勢力Ｐ発揮し、弾性部材８と金属配線７ｅの間に入れられた平板状可動片９の自由な動きを上記の付勢力Ｐで規制する。平板状可動片９の一方側（図面の左側）には電極形成部１２ｂに設けられた接点Ｃ２が少し離れて位置し、平板状可動片９の他方側（図面の右側）には電極形成部１３ｂに設けられた接点Ｃ３が少し離れて位置している。このような構成において、スライダ２が中立状態（図示の状態）にあるとき、平板状可動片９は金属配線７ｅに載置されたままであるが、スライダ２をＬ方向またはＲ方向に移動させると、図５に示すように、平板状可動片９は金属配線７ｅの左端（または右端）から滑り落ち、同端側に位置する接点（Ｃ２またはＣ３）と接触する。
【００８９】
ここで、平板状可動片９及び金属配線７ｅを一体として接点Ｃ１と呼ぶことにし、また、スライダ２のＬ方向またはＲ方向移動開始時点から接点（Ｃ２またはＣ３）への接触時点までの時間を便宜的に「クローズ遅れ時間Ｔｄ＿Ｃｌｏｓｅ」ということにし、さらに、平板状可動片９が接点（Ｃ２またはＣ３）から離反した時点とスライダ２の中立状態への復帰時点までの時間を便宜的に「オープン遅れ時間Ｔｄ＿Ｏｐｅｎ」ということにすると、接点Ｃ１、Ｃ２及びＣ３は、
▲１▼スライダ２が中立状態にあるときにいずれの接点もオープン（常開）とし、
▲２▼スライダ２がＬ方向に移動したときときに上記のクローズ遅れ時間Ｔｄ＿Ｃｌｏｓｅ後に接点Ｃ１とＣ２をクローズとし、
▲３▼スライダ２がＲ方向に移動したときときに上記のクローズ遅れ時間Ｔｄ＿Ｃｌｏｓｅ後に接点Ｃ１とＣ３をクローズとし、且つ、
▲４▼スライダ２をＬ方向またはＲ方向への移動状態（ＵＰ状態またはＤＯＷＮ状態）から中立状態へ復帰させる際にスイッチＡやスイッチＢの接点切り換えに先立って接点Ｃ１をオープンとする
「スイッチＣ」を構成する。
【００９０】
図６は、以上の構成を有するスイッチ装置１の回路図であり、特に限定しないが、自動車等車両のウィンドウ開閉用直流電動機の回転及び停止を行うために用いられるものである。
【００９１】
スイッチ装置１は、上記の各スイッチＡ〜Ｃを含む。スイッチＡは接点Ａ１、Ａ２からなり、スイッチＢは接点Ｂ１、Ｂ２からなり、スイッチＣは接点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３からなる。
【００９２】
図に示すように、スイッチＡの接点Ａ１は端子１４ｂを介して負極側電源（グランド線１１６ａの電位；０Ｖ）に接続され、スイッチＢの接点Ｂ１は端子１５ｂを介して負極側電源（グランド線１１６ｂの電位；０Ｖ）に接続されている。また、スイッチＣの接点Ｃ１は端子７ｆ（または端子７ｇ）を介して正極側電源（＋Ｂ線１１５の電位；＋４２Ｖ）に接続され、スイッチＣの接点Ｃ２、Ｃ３はそれぞれスイッチＡの接点Ａ２とスイッチＢの接点Ｂ２に電気的に接続されている。さらに、スイッチＡの接点Ａ２（及びスイッチＣの接点Ｃ２）は端子１２ｃを介して直流電動機１０１の一方駆動入力１０１ａに接続され、スイッチＢの接点Ｂ２（及びスイッチＣの接点Ｃ３）は端子１３ｃを介して直流電動機１０１の他方駆動入力１０１ｂに接続されている。
【００９３】
図６において、図示のスイッチＡ、Ｂ、Ｃの接点位置は、押しボタン４、５が押し下げられていないとき（スライダ２が中立状態にあるとき：図２（ａ）参照）のものであり、この状態では、グランド線１１６ａ→端子１４ｂ→スイッチＡの接点Ａ１→スイッチＡの接点Ａ２→端子１２ｃの経路で、直流電動機１０１の一方駆動入力１０１ａに負極側電源が加えられると共に、グランド線１１６ｂ→端子１５ｂ→スイッチＢの接点Ｂ１→スイッチＢの接点Ｂ２→端子１３ｃの経路で、直流電動機１０１の他方駆動入力１０１ｂに負極側電源が加えられる。この場合、直流電動機１０１は停止状態にある。
【００９４】
一方、スライダ２をＬ方向に動かした場合（図２（ｂ）参照）、押しボタン４が下方移動し、それに伴って、スイッチＡの接点Ａ１と接点Ａ２の間がオープンになる。このとき、押しボタン５は下方移動せず、スイッチＢの接点Ｂ１と接点Ｂ２はクローズのままである。さて、このとき、スイッチＣは、スライダ２のＬ方向移動に伴って平板状可動片９が滑り始め、所定のクローズ遅れ時間Ｔｄ＿Ｃｌｏｓｅ後に接点Ｃ１とＣ２をクローズする（図５（ａ）参照）。したがって、この場合は、＋Ｂ線１１５→端子７ｆ→スイッチＣの接点Ｃ１→スイッチＣの接点Ｃ２→端子１２ｃの経路で直流電動機１０１の一方駆動入力１０１ａに正極側電源が加えられると共に、グランド線１１６ｂ→端子１５ｂ→スイッチＢの接点Ｂ１→スイッチＢの接点Ｂ２→端子１３ｃの経路で直流電動機１０１の他方駆動入力１０１ｂに負極側電源が加えられるため、直流電動機１０１は正回転し、ウィンドウが閉方向駆動される。
【００９５】
他方、スライダ２をＲ方向に動かした場合（図２（ｃ）参照）、押しボタン５が下方移動し、それに伴って、スイッチＢの接点Ｂ１と接点Ｂ２の間がオープンになる。このとき、押しボタン４は下方移動せず、スイッチＡの接点Ａ１と接点Ａ２はクローズのままである。さて、このとき、スイッチＣは、スライダ２のＲ方向移動に伴って平板状可動片９が滑り始め、所定のクローズ遅れ時間Ｔｄ＿Ｃｌｏｓｅ後に接点Ｃ１とＣ３をクローズする（図５（ｂ）参照）。したがって、この場合は、＋Ｂ線１１５→端子７ｆ→スイッチＣの接点Ｃ１→スイッチＣの接点Ｃ３→端子１３ｃの経路で直流電動機１０１の他方駆動入力１０１ｂに正極側電源が加えられると共に、グランド線１１６ａ→端子１４ｂ→スイッチＡの接点Ａ１→スイッチＡの接点Ａ２→端子１２ｃの経路で直流電動機１０１の一方駆動入力１０１ａに負極側電源が加えられるため、直流電動機１０１は逆回転し、ウィンドウが開方向駆動される。
【００９６】
図７は、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの接点切り替え動作と直流電動機１０１の停止／回転動作の状態対応図であり、詳しくは、（イ）はスライダ２を中立状態からＬ方向に動かし、再び中立状態に戻したときの状態図、（ロ）はスライダ２を中立状態からＲ方向に動かし、再び中立状態に戻したときの状態図である。
【００９７】
（イ）において、スライダ２が中立状態にあるときは、スイッチＡの接点Ａ１と接点Ａ２がクローズしており、また、スイッチＢの接点Ｂ１と接点Ｂ２もクローズしており、さらに、スイッチＣの接点Ｃ１がオープンになっているから、直流電動機１０１は停止（ＳＴＯＰ）状態にある。
【００９８】
この状態からスライダ２をＬ方向に移動させると、まず、押しボタン４が下方移動してスイッチＡの接点Ａ１と接点Ａ２がオープン（スイッチＢの接点Ｂ１と接点Ｂ２はクローズのまま）となり、次いで、所定のマージン時間（Ｔｄ１）遅れてスイッチＣの接点Ｃ１と接点Ｃ２がクローズし、直流電動機１０１は正方向（ＵＰ）回転する。
【００９９】
そして、スライダ２を中立状態に復帰させると、まず、スイッチＣの接点Ｃ１と接点Ｃ２がオープンとなり、次いで、所定のマージン時間（Ｔｄ２）遅れて押しボタン４が上方移動してスイッチＡの接点Ａ１と接点Ａ２がクローズし、直流電動機１０１は再び停止（ＳＴＯＰ）する。
【０１００】
（ロ）において、スライダ２が中立状態にあるときは、スイッチＡの接点Ａ１と接点Ａ２がクローズしており、また、スイッチＢの接点Ｂ１と接点Ｂ２もクローズしており、さらに、スイッチＣの接点Ｃ１がオープンになっているから、直流電動機１０１は停止（ＳＴＯＰ）状態にある。
【０１０１】
この状態からスライダ２をＲ方向に移動させると、まず、押しボタン５が下方移動してスイッチＢの接点Ｂ１と接点Ｂ２がオープン（スイッチＡの接点Ａ１と接点Ａ２はクローズのまま）となり、次いで、所定のマージン時間（Ｔｄ３）遅れてスイッチＣの接点Ｃ１と接点Ｃ３がクローズし、直流電動機１０１は逆方向（ＤＯＷＮ）回転する。
【０１０２】
そして、スライダ２を中立状態に復帰させると、まず、スイッチＣの接点Ｃ１と接点Ｃ３がオープンとなり、次いで、所定のマージン時間（Ｔｄ４）遅れて押しボタン５が上方移動してスイッチＢの接点Ｂ１と接点Ｂ２がクローズし、直流電動機１０１は再び停止（ＳＴＯＰ）する。
【０１０３】
ここで、図中のマージン時間Ｔｄ１及びＴｄ３は前述のクローズ遅れ時間Ｔｄ＿Ｃｌｏｓｅに対応し、また、マージン時間Ｔｄ２及びＴｄ４は前述のオープン遅れ時間Ｔｄ＿Ｏｐｅｎに対応する。これらのマージン時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４は、スイッチＣの構造、とりわけ、平板状可動片９の滑り長（平板状可動片９と金属配線７ｅとの接触長、つまり、図５の左右方向の長さのこと。）に依存する。滑り長を大きくするほど、平板状可動片９の“滑り落ち”のタイミング（クローズ遅れ時間Ｔｄ＿Ｃｌｏｓｅ）が遅れるため、それだけマージン時間Ｔｄ１及びＴｄ３を大きくすることができる。同様に、滑り長を大きくするほど、平板状可動片９が接点（Ｃ２またはＣ３）を離反する時点からスライダ２の中立状態への復帰時点までの時間（オープン遅れ時間Ｔｄ＿Ｏｐｅｎ）も大きくなるので、それだけマージン時間Ｔｄ２及びＴｄ４を大きくすることができる。
【０１０４】
さて、本発明の課題は、先にも説明したとおり、（Ａ）４２Ｖ系電気系統システムなどの高い電源電圧に適用してもスイッチユニットの大幅な大型化を招くことなく、接点ダメージを回避することができること、（Ｂ）中立状態への復帰フィーリングを悪化させないことの二点にある。
【０１０５】
まず、課題（Ａ）について説明すると、本実施の形態においては、図７の状態対応図（イ、ロ）からも明らかなように、スライダ２がＬ方向またはＲ方向移動状態（ＵＰ状態またはＤＯＷＮ状態）から中立状態へと復帰する際（従来のものはこのときにデッドショートが発生していた）に、スイッチＣの接点Ｃ１をまずオープンにし、その後、所定のマージン時間Ｔｄ２またはＴｄ４を経過してからスイッチＡまたはスイッチＢの接点をクローズしている。
【０１０６】
すなわち、デッドショートは、直流電動機１０１を正回転又は逆回転から停止状態に戻す際に、電源につながる接点間の放電現象として発生するが、本実施の形態では、上記のとおり、「スイッチＣの接点Ｃ１をまずオープンにし、その後、所定のマージン時間Ｔｄ２またはＴｄ４を経過してからスイッチＡまたはスイッチＢの接点をクローズする」ようにしたから、スイッチＣの接点Ｃ１の事前オープンにより、電源経路をあらかじめ遮断してマージン時間分に対応するアーク放電電圧を十分に確保することができる。このため、接点Ｃ２又はＣ３には、デッドショートを発生させるだけの電圧（５〜７Ｖ以上）が残っておらず、この状態下でスイッチＡまたはスイッチＢの接点をクローズすることにより、デッドショートの発生を防止することができる。
【０１０７】
なお、以上の説明からも理解されるように、デッドショートの防止に必要なマージン時間は「Ｔｄ２、Ｔｄ４」である。このマージン時間Ｔｄ２、Ｔｄ４の適正値は、接点ギャップや電源電圧の大きさに依存するものの、たとえば、１〜１０ｍｓ程度とすることができる。
【０１０８】
次に、課題（Ｂ）について説明すると、本実施の形態におけるスイッチＣは、図４の記載からも明らかなように、スライド式の構造となっている。この構造にあっては、スライダ２のＬ方向またはＲ方向への移動抵抗と中立状態への復帰抵抗は、平板状可動片９の滑り抵抗で与えられ、この滑り抵抗の大きさはもっぱら弾性部材８の付勢力Ｐによって決まるから、付勢力Ｐを適正値とすることにより、第二の従来技術よりも、軽いタッチでスライダ２を移動し、また、復帰させることができる。したがって、従来技術のように押しボタン２０２ｐ、２０２ｎがスライダ２０３ａの凹部（下面凹部２０３ｃ）に入り込まないため、とりわけ、スライダ２の復帰フィーリングを改善することができる。
【０１０９】
なお、本発明は、上記実施の形態の例に限定されない。その思想の範囲内において様々な変形例を含むことはもちろんである。
【０１１０】
図８（ａ）は、第一の変形例を示す図である。上記実施の形態の構成との相違は、スイッチＡ及びスイッチＢを常開タイプのものとした点にある。この例においても、「スイッチＣの接点Ｃ１をまずオープンにし、その後、所定のマージン時間Ｔｄ２またはＴｄ４を経過してからスイッチＡまたはスイッチＢの接点をクローズする」ことにより、上記の実施の形態と同様に、電源経路をあらかじめ遮断しておき、その遮断状態下でスイッチＡまたはスイッチＢの接点をクローズしてデッドショートの発生を防止することができる。
【０１１１】
図８（ｂ）は、第二の変形例を示す図である。上記実施の形態の構成との相違は、スイッチＡ及びスイッチＢを＋Ｂ線１１５ａ、１１５ｂに接続し、スイッチＣをグランド線１１６に接続した点にある。この例においても、「スイッチＣの接点Ｃ１をまずオープンにし、その後、所定のマージン時間Ｔｄ２またはＴｄ４を経過してからスイッチＡまたはスイッチＢの接点をクローズする」ことにより、電源経路をあらかじめ遮断しておき、その遮断状態下でスイッチＡまたはスイッチＢの接点をクローズしてデッドショートの発生を防止することができる。
【０１１２】
図９（ａ）〜（ｃ）は、第三〜第五の変形例を示す図である。図９（ａ）及び（ｂ）において、上記実施の形態の構成との相違は、スイッチＡ及びスイッチＢを常開タイプのものとした点、スイッチＣを二つのスイッチ（接点Ｃ１ａと接点Ｃ２、接点Ｃ１ｂと接点Ｃ３）で構成した点にある。また、図９（ｃ）において、上記実施の形態の構成との相違は、スイッチＣを二つのスイッチ（接点Ｃ１ａと接点Ｃ２、接点Ｃ１ｂと接点Ｃ３）で構成した点にある。いずれの変形例も、スイッチＣは、上記の実施の形態のスイッチＣまたは上記の第一の変形例や第二の変形例のスイッチＣと同じ働きをする。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明によれば、スイッチＡ又はスイッチＢがクローズ状態となるとき、スイッチＣが所定の時間前にオープン状態となるので、電源経路を事前に遮断して、デッドショート問題の解消を図ることができる。また、前記スイッチＣをスライド式の構造とすることにより、スイッチＣのクローズからオープン状態への復帰フィーリングの改善も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるスイッチ装置１の分解図である。
【図２】スライダ２のＸ−Ｘ破断面とＺ−Ｚ破断面を示す図である。
【図３】二つの金属製バネ板状可動片１０、１１の接点切り替え状態図である。
【図４】スイッチＣの構造を示す図である。
【図５】スイッチＣの切り換え状態図である。
【図６】スイッチ装置１の回路図である。
【図７】スイッチＡ、Ｂ、Ｃの接点切り替え動作と直流電動機１０１の停止／回転動作の状態対応図である。
【図８】スイッチ装置１の第一及び第二の変形例を示す回路図である。
【図９】スイッチ装置１の第三〜第五の変形例を示す回路図である。
【図１０】第一の従来技術におけるスイッチ装置の構造図及びその回路図（中立状態のときのもの）である。
【図１１】第一の従来技術におけるスイッチユニット１０８の外観図、スライダ１１７の平面図及びスライダ１１７の断面図である。
【図１２】第一の従来技術におけるスイッチ装置の構造図及びその回路図（ＵＰ状態のときのもの）である。
【図１３】運転席から他の席のウィンドウを開閉できるようにしたタイプのスイッチ装置を示すその回路図である。
【図１４】全部で４個の端子を備えるスイッチ装置の回路図である。
【図１５】接点ダメージの説明図である。
【図１６】第二の従来技術におけるスイッチ装置２００の要部構成図である。
【図１７】第二の従来技術におけるスライダ１１７の平面図である。
【図１８】第二の従来技術におけるスイッチング操作要素２０３の機能説明図である。
【図１９】第二の従来技術のスイッチ装置２００を適用して構成されたウィンドウ開閉用直流電動機の回転（正転・逆転）、停止システムの回路図である。
【符号の説明】
Ａ スイッチ（スイッチＡ）
Ｂ スイッチ（スイッチＢ）
Ｃ スイッチ（スイッチＣ）
１ スイッチ装置
１０１ 直流電動機
１０１ａ 一方側駆動入力
１０１ｂ 他方側駆動入力
１１５ ＋Ｂ線（正極側電源）
１１６ａ グランド線（負極側電源）
１１６ｂ グランド線（負極側電源）

Claims (5)

1. 直流電動機の一方側駆動入力及び他方側駆動入力と正極側電源及び負極側電源との接続状態を切り替えることにより、前記直流電動機の停止、正回転及び逆回転を行うスイッチ装置において、
   前記直流電動機の一方側駆動入力と負極側電源との間の接続を断接するスイッチＡと、
   前記直流電動機の他方側駆動入力と負極側電源との間の接続を断接するスイッチＢと、
   前記直流電動機の一方側駆動入力と正極側電源との間の接続及び前記直流電動機の他方側駆動入力と正極側電源との間の接続を断接するスイッチＣとを備え、
   前記スイッチＡ及びスイッチＢは常閉タイプのスイッチ、前記スイッチＣは常開タイプのスイッチであり、且つ、前記スイッチＡ又はスイッチＢがクローズ状態となるとき、その所定時間前に前記スイッチＣがオープン状態となる
   ことを特徴とするスイッチ装置。
2. 直流電動機の一方側駆動入力及び他方側駆動入力と正極側電源及び負極側電源との接続状態を切り替えることにより、前記直流電動機の停止、正回転及び逆回転を行うスイッチ装置において、
   前記直流電動機の一方側駆動入力と正極側電源との間の接続を断接するスイッチＡと、
   前記直流電動機の他方側駆動入力と正極側電源との間の接続を断接するスイッチＢと、
   前記直流電動機の一方側駆動入力と負極側電源との間の接続及び前記直流電動機の他方側駆動入力と負極側電源との間の接続を断接するスイッチＣとを備え、
   前記スイッチＡ及びスイッチＢは常閉タイプのスイッチ、前記スイッチＣは常開タイプのスイッチであり、且つ、前記スイッチＡ又はスイッチＢがクローズ状態となるとき、その所定時間前に前記スイッチＣがオープン状態となる
   ことを特徴とするスイッチ装置。
3. 前記スイッチＣはスライド式の構造を有することを特徴とする請求項１又は請求項２いずれかに記載のスイッチ装置。
4. 前記スイッチＡ及びスイッチＢは常開タイプのスイッチであることを特徴とする請求項１又は請求項２いずれかに記載のスイッチ装置。
5. 前記スイッチＣは二組のスイッチで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２いずれかに記載のスイッチ装置。

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