JP4294051B2 - 自浄接点を有するスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に対応する、自浄接点を有するスイッチに関する。

ＷＯ０１／６６３８３は、自動車の電気機能グループを作動させるための装置を有する自動車のハンドル（ステアリングホイール）を開示している。ハンドルには、１つの接点が、ハンドル骨格（スケルトン）のアセンブリ（組立部品）に取り付けられ、対向して配置される他方の接点が、ハンドル骨格に対して移動可能なアセンブリに取り付けられている。移動可能なアセンブリに設けられている接点は、弾性を有して取り付けられており、したがって、下方に押圧された時に、他の接点に沿ってスライド（滑走）可能である。これにより発生する摩擦によって、接点は、汚れが除かれ、及び／または酸化物層が除去される。

この配列の１つの不利な点は、弾性を有する接点キャリアが、作動要素の移動方向に対して４５°の角度に配設されていると仮定した場合、対応する接点に対する可動接点の自浄過程の最大行程が、２つの接点が互いに接触した後の、対応する接点の方向への、作動要素の移動行程に対応することである。したがって、作動装置が、２つの接点が互いに接触した後に、１ミリメートル移動すると、接点も、互いに１ミリメートルだけスライドする。前述した角度を変更することによって、可動接点のスライド行程を任意の範囲内で増大させることができるが、小さいままである。作動要素の移動行程が増加すると、エアバッグカバーのキャップを下方に押圧することによってスイッチが作動する時に、後者とハンドルとの間の間隙（ギャップ）の寸法がより大きくなるという、さらなる不利な点が存在する。

したがって、本発明は、スイッチに対する作動要素の移動行程（距離）と接点の自洗過程の行程（距離）との比を改善する目的、すなわち、公知のスイッチング装置と同じ移動行程（距離）を有しながら、自浄過程に対する行程（距離）をより大きくする目的に基づいている。

これは、請求項１の特徴に対応する発明によって達成される。

自浄接点を有するスイッチ、特に、自動車のハンドルの、警笛を作動させるためのスイッチは、対向して配置されている少なくとも２つの接点を有している。この接点のうちの可動接点は、作動要素によって、対応する接点と接触する位置に配設可能である。これらの接点は、弾性変形可能であるとともに、一方の端部が固定され、反対側に配置されている端部が自由に移動可能であるキャリア要素に取り付けられている作動要素に割り当てられている（assigned）接点による自浄のために、接触形成過程の間、互いにスライド（滑走）する。本発明では、キャリア要素は、作動要素の方向に、取付部材側から、作動方向に対して傾斜して延びており、その後、自由端部に向けて、また、作動要素から離れるように、作動方向に対して傾斜して延びている。

したがって、キャリア要素は、２つの傾斜セクション（傾斜部）を有している。２つの傾斜セクションは、交点が作動要素の領域内に配置されている、三角形の２辺のように、少なくとも任意のセクション（区域）内に延びている。傾斜セクションは、作動方向に対して同じ角度で延びていると都合がよい。

作動要素が、例えば、エアバッグカバーのキャップを下方に押圧する（押し下げる）ことによって、一方側が留められている、弾性を有するキャリア要素上に押し下げられると、対応する接点を有する前記キャリア要素の接点は、電気的に短絡される。作動要素の左右に配置されている、キャリア要素の傾斜面は、作動要素が更に下方に押圧されて接触が行われた後、互いの角度を大きくする。これにより、対応する接点を有するキャリア要素の接点は、予め定められている支持力を有した状態で移動し、接点の表面は、汚れが除かれる。キャリア要素の一方側が固定、好ましくは、スイッチハウジングの一方側に永久的に結合され、他方側のみがかたより可能であることにより、キャリア要素が作動要素の移動方向に、例えば、１ミリメートル移動すると、接点は、他方に対して２ミリメートル移動する。したがって、自浄過程の行程は、従来の装置と比べて２倍であり、あるいは、接点の特別な移動に対しては、作動要素は、従来の装置に比べて半分の距離だけ押圧されればよい。これにより、スイッチがエアバッグカバーのキャップによって作動された時、後者とハンドルとの間の間隙（ギャップ）の寸法が低減される。

キャリア要素は、接点と対応する接点との間に比較的大きいほこりの粒子が侵入するのを阻止するために、好ましくはふたで閉じられているスイッチハウジング内に収容されていると都合がよい。

１つの実施の形態では、キャリア要素は、作動要素の方向にドーム形状に構成され、スイッチハウジングの外方に突出している。キャリア要素の傾斜セクション（傾斜部）は、一方では、ドーム形状のセクションと接点側との間で延び、他方では、ドーム形状のセクションとキャリア要素の取付部材側との間で延びている。

この第１の実施の形態では、作動要素は、ドーム形状のセクションがハウジングの壁と同じ高さになるまで押し下げられた後、前記ハウジングの壁にもたれるように装着される。これにより、キャリア要素、したがって、接点上の圧力が、予め定義されている値に制限される。ハウジングに対する、キャリア要素のドーム形状のセクションの突出量は、接点は清掃されが、弾性を有するキャリア要素が過負荷にならない程度に大きく設定される。

第２の実施の形態では、キャリア要素は、作動要素の方向に、スイッチハウジング内で延びている湾曲部を有している。また、作動ボルトが、スイッチハウジング内に、キャリア要素と作動要素との間に配設されている。作動ボルトは、休止状態において、ハウジングの内壁にもたれるストッパを有している。これに関連して、作動ボルトは、キャリア要素のバネ力（スプリング力）によって、ハウジングの内壁に押される。

対応する接点も、スイッチハウジング内で、キャリア要素上に設けられていると都合がよい。キャリア要素は、電気線あるいはプレートに接続可能なプラグの羽根が取り付けられる、電気的導電性を有する接触プレートとして実装されるのが好ましい。キャリア要素は、特に、絶縁材料により構成されているスイッチハウジング内にインジェクションモールディング（射出成形）あるいはラッチングによって取り付けられるのが好ましい。また、スイッチハウジングの一方側に取り付けられるのが好ましい。

スイッチハウジング内のストッパは、休止時の定義された位置を発生させるために、作動要素に割り当てられているキャリア要素に割り当て可能である。キャリア要素は、このストッパに、押し付けられている。これにより、接点と対応する接点との間の距離は、より有利に保持可能となる。ストッパは、接触領域に都合よく配設される。

接点と対応する接点は、割り当てられたキャリア要素の自由端部に配設されるのが好ましい。

１つの実施の形態では、対応する接点に対するキャリア要素は、前記キャリア要素の全長に亘って、スイッチハウジングに永久的に結合されている。第２の実施の形態では、対応する接点に対するキャリア要素は、弾性材料によって製造され、対応する接点の領域内で自由に移動可能である。これにより、接点と対応する接点との間の接触力は、より有利に調和可能である。

良好な清掃効果を発生させるために、１つの接点は、曲面形状を有し、対向して配置されている接点は、平らで、リブ状の表面形状（リブ形状）を有している。対応する接点は、曲面形状を有するのが好ましい。

接点表面上の磨耗が大きくなり過ぎるのを防止するために、作動要素は、２つのキャリア要素の間の接触力が値［２＋１Ｎ］を超えないように実装される。

作動要素に割り当てられているキャリア要素は、円形断面あるいは角形断面のセクションを有している。

自動車では、スイッチは、ハンドルあるいはエアバッグモジュール内に配設可能である。

スイッチは、１つのはさみ要素がスイッチにもたれ、他のはさみ要素がスイッチに対する作動要素を有している状態で、ハンドルあるいはエアバッグのキャップ内に実装されるはさみ装置に配設されていると都合がよい。はさみ装置は、例えば、スイッチが作動された時に、エアバッグのキャップが中央部あるいは縁部で下方に押圧されているか否かに関係なく、必要とする作動力の大きさが常に等しいことを保証する。

本発明に対応するスイッチは、特に、自動車内の警笛を作動させるために使用可能である。

図１に示されているスイッチでは、接点３を有する接触プレートの形態の、弾性を有する、電気的導電性のキャリア要素２が、絶縁材料により形成されているスイッチハウジング１内に配設されている。キャリア要素２は、スリット形状の開口部５を通してスイッチハウジング１の外方に突出している、ドーム形状のセクション４を有している。キャリア要素２は、一方では、ドーム形状のセクション４と接点側６との間で、他方では、ドーム形状のセクション４とキャリア要素２の作動側７との間で、作動方向Ｂに対して傾斜して延びている。傾斜セクション２ａ、２ｂは、作動方向に対して同じ角度ｗで延びている。キャリアエレメント２は、電気線への接続のためのプラグ羽根８を備えている。更に、キャリア要素２は、接点３の領域内で、ストッパ９に対して、押圧された状態でもたれている。これにより、休止位置では、対応する接点１０からの一定な接触距離が保証される。後者は、プラグ羽根１２を有する、電気的導電性のキャリア要素１１に取り付けられている。この実施の形態では、キャリア要素１１は、接点３の下方への押圧によって変形しないように、スイッチハウジング１の底部に載置されている。

図示されているスイッチは、図４に示されているように、ハンドル１３内に装着され、作動要素１４によって作動可能である。これに関連して、作動要素１４は、下方に押圧された時（押し下げられた時）に、スイッチハウジング１の開口部５に入り込まないように装着されている。これにより、キャリア要素２のドーム形状のセクション４は、上端部４ａが、スイッチハウジング１の外面１ａと同じ高さとなるまでのみ、下方に押圧可能である。

下方への押圧過程の間、キャリア要素２は、図３に破線で示されているように変形する。この過程では、傾斜面と作動方向との間の角度ｗは、角度ｗ’で接触が行われた後に大きくなる。また、自由に移動可能であれば、傾斜面の端部は、水平方向の両側にｄだけ移動する。しかしながら、キャリア要素２は、左手側が固定されており、キャリア要素２に取り付けられている接点３を有する右手側のみが移動可能であるため、ドーム形状のセクション４が開口部５内に移動した状態では、前記セクションは、２倍の距離２ｄだけ右方向に移動する。両接点は、一方が他方の上部に配置されているため、２つの接点の表面は、この移動の間に汚れが除かれる。清掃は、対応する接点１０が、突状の曲面を有し、接点３が、平らなリブ状の表面を有していることによって促進される。

図５及び図６に示す実施の形態では、電気的導電性を有する、弾性キャリア要素１５は、スイッチハウジング１６内で延びている、作動要素１４の方向の湾曲を有している。作動ボルト１７は、スイッチハウジング１６内で、キャリア要素１５と作動要素１４（図４参照、この図には示されていない）との間に配設されている。スイッチハウジング１６は、静止状態において、ハウジングの内壁１６ａにもたれるストッパ１９を有している。作動ボルト１７のための、スイッチハウジング１６内の開口部は、良好な案内と移動の容易性が確保されるように、作動ボルトの直径より少しだけ大きい。キャリア要素１５は、接点３の領域内で、押圧された状態でストッパ２０にもたれている。本実施の形態では、対応する接点１０を有し、電気的導電性を有する弾性的なキャリア要素２１の端部は、接点３の圧力によって弾性的に変形可能となるように、スイッチハウジング内に非取付状態で配置されている。これにより、キャリア要素１５は、接点３の圧力によって弾性変形可能である。また、このキャリア要素１５は、湾曲面により、作動ボルト１７の両側に傾斜表面を有するとともに、１方の端部がスイッチハウジング１６内に固定されているため、第１の実施の形態と同様に、スイッチが作動すると、同じ効果が発生する。

図７及び図８は、図１と異なり、エアバッグモジュール内での本発明に対応するスイッチの装着に関する可能な方法を示している。スイッチハウジング１は、はさみ装置２２のはさみ要素２３の一方の端部に取り付けられ、作動要素２５は、割り当てられているはさみ要素２４の１一方の端部に配設されている。各はさみ要素の対応する他の端部は、圧縮スプリングによって連結されている。

はさみ装置２２は、図８に示されているように、エアバッグモジュール内に配設されている。はさみ装置は、エアバッグカバーの中央部あるいは縁部の圧力のいずれによってスイッチが作動されているか否かに関係なく、スイッチのための作動力が常に同じであるという利点を有している。

本発明に対応するスイッチの第１の実施の形態の断面図を示す。 図1に対応するスイッチの平面図である。 図1の詳細を示している。 ハンドル内の装着位置のスイッチを示している。 本発明に対応するスイッチの第２の実施の形態の断面図である。 図５に対応するスイッチの平面図である。 はさみ装置に配置されている、本発明に対応するスイッチを示している。 ハンドル内の装着位置における、図７に対応するはさみ装置を示している。

Claims (14)

1. 自浄接点を有し、自動車のハンドルの、警笛を作動させるためのスイッチであり、
   対向して配置されている少なくとも２つの接点を有し、その接点のうちの可動接点は、この可動接点に対応する接点と接触する位置に作動要素によって配設可能であり、また、弾性変形可能であるとともに、一方の端部は固定され、反対側に配置されている端部は自由に移動可能であるキャリア要素に取り付けられている前記可動接点による自浄のために、接触過程の間、前記可動接点及びこの可動接点に対応する接点が互いにスライドする、スイッチであって、
   キャリア要素（２）は、作動要素（１４）の方向に、取付部材側から作動方向（Ｂ）に対して傾斜して延び、その後、自由端部に向けて、作動方向（Ｂ）に対して傾斜し、作動要素（１４）から離れるように延びており、また作動要素（１４）の方向にドーム形状に構成されてスイッチハウジング（１）の外方に突出する部位を有しており、当該キャリア要素（２）の傾斜セクション（２ａ，２ｂ）は、一方では、ドーム形状のセクション（４）と前記可動接点側（６）との間で、他方では、ドーム形状のセクション（４）とキャリア要素（２）の取付部材側（７）との間で作動方向（Ｂ）に対して傾斜して延びていることを特徴とするスイッチ。
2. 請求項１に記載されているスイッチであって、傾斜セクション（２ａ，２ｂ）は、作動方向（Ｂ）に対して同じ角度（ｗ）で延びていることを特徴とするスイッチ。
3. 請求項１または２に記載されているスイッチであって、キャリア要素（２）は、スイッチハウジング（１）内に配設されていることを特徴とするスイッチ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載されているスイッチであって、作動要素（１４）は、ドーム形状のセクション（４）が、ハウジングの壁の外面（１ａ）と同じ面となるまで下方に押圧された後、ハウジングの壁にもたれるように装着されていることを特徴とするスイッチ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載されているスイッチであって、前記可動接点（３）に対応する接点（１０）は、前記キャリア要素（２）とは別のキャリア要素（１１）に配設されていることを特徴とするスイッチ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載されているスイッチであって、キャリア要素（２，１１）は、電気線あるいはプレートに接続可能なプラグ羽根（８，１２）が取り付けられている、電気的導電性を有する接触プレートとして構成されていることを特徴とするスイッチ。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載されているスイッチであって、キャリア要素（２，１１）は、絶縁材料によって形成されているスイッチハウジング（１）の一方側に取り付けられていることを特徴とするスイッチ。
8. 請求項５〜７のいずれかに記載されているスイッチであって、キャリア要素（２，１１）は、スイッチハウジング（１）内に、インジェクションモールディングあるいはラッチングによって取り付けられていることを特徴とするスイッチ。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載されているスイッチであって、前記可動接点（３）及びこの可動接点（３）に対応する接点（１０）は、これらの接点が割り当てられているキャリア要素（２）及び（１１）の自由端部に設けられていることを特徴とするスイッチ。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載されているスイッチであって、前記可動接点（３）に対応する接点（１０）のキャリア要素（１１）は、前記キャリア要素（１１）の全長に亘って、スイッチハウジング（１）に永久的に結合されていることを特徴とするスイッチ。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載されているスイッチであって、前記可動接点（３）に対応する接点（１０）は、曲面形状を有し、前記可動接点（３）は、平らな、リブ状の表面形状を有していることを特徴とするスイッチ。
12. 請求項１１に記載されているスイッチであって、前記可動接点（３）に対応する接点（１０）は、曲面形状を有していることを特徴とするスイッチ。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載されているスイッチであって、ハンドル（１３）あるいはエアバッグモジュール（２７）内に配設されていることを特徴とすることを特徴とするスイッチ。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載されているスイッチであって、１方のはさみ要素（２３）は、スイッチ（１）にもたれ、他方のはさみ要素（２４）は、スイッチ（１）に対する作動要素（２５）を有している、はさみ装置（２２）に配設されていることを特徴とするスイッチ。

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