JP4715694B2 - スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、スイッチに関する。

従来、各種の電気回路を開閉するスイッチがあり、例えば、移動可能かつバネ付勢されたプランジャに、固定端子に対向する可動片を装備し、プランジャを移動させることで回路の接点開閉を行うスイッチング機構をスイッチケースに組み込んだものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−４５２９４号公報

例えば、単極単投タイプのスイッチの場合には、一対の固定端子と、この固定端子に対向する可動片と、可動片を支持して固定端子に対する接近離反方向に移動するプランジャと、プランジャを一定方向に付勢する復帰バネとからなるスイッチング機構をスイッチケースに組み込んでスイッチが構成されることになる。

かかるスイッチでは、プランジャに操作力が加えられない状態において可動片が固定端子から離反しており、プランジャの押し込み操作によって可動片が固定端子に接触されて両固定端子が導通される常開接点（ａ接点）仕様のスイッチング機構を組み込んだものと、プランジャに操作力が加えられない状態において可動片が固定端子に接触され、プランジャの押し込み操作によって可動片が固定端子から離反されて両固定端子の導通が断たれる常閉接点（ｂ接点）仕様のスイッチング機構を組み込んだものがそれぞれ製作されることになるが、スイッチケースやスイッチング機構の固定端子は両接点仕様において共用できるが、プランジャや可動片が両接点仕様に対応して異なったものが使用されることになり、部品の種類が多くなって部品の製造コストが高くついたり、部品管理が煩わしいものになる。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、全部品を共用して接点仕様の異なった２種類のスイッチを低コストで製作きるようにすることを目的とする。

（１）本発明のスイッチは、一対の固定端子を有するスイッチケースに、前記固定端子に対向する可動片と、該可動片を支持して前記固定端子に対する接近離反方向に移動するプランジャと、プランジャを付勢する復帰バネとを、組み込んだスイッチであって、前記スイッチケースの対向する二面には、前記プランジャの突出用の開口がそれぞれ形成され、前記プランジャは、その端部が前記スイッチケース一面の開口から突出する姿勢、あるいは、前記スイッチケース他面の開口から突出する逆向き姿勢のいずれかの姿勢で、前記スイッチケースに装着可能であり、前記プランジャには、前記復帰バネの一端を受け止めるバネ受け部が二箇所に形成され、前記二箇所のバネ受け部のいずれか一方のバネ受け部に一端が受け止られた前記復帰バネの他端を、前記スイッチケースに設けられたバネ支持部で受け止めて、前記プランジャをスイッチケースの一面側あるいは他面側に付勢するものである。

本発明によると、例えば、プランジャの一端部がスイッチケース上面の開口から突出する姿勢でプランジャを組み付けることで、復帰バネの両端が、プランジャの二箇所のバネ受け部の一方のバネ受け部とスイッチケースのバネ支持部とによって受け止められて、プランジャが、固定端子を有するスイッチケースに対して上面側に付勢され、これによって、例えば、常閉接点仕様のスイッチング機構を構成することができ、あるいは、プランジャの他端部がスイッチケース下面の開口から突出する逆向き姿勢でプランジャを組み付けることで、復帰バネの両端が、プランジャの二箇所のバネ受け部の他方のバネ受け部とスイッチケースのバネ支持部とによって受け止められて、プランジャが、固定端子を有するスイッチケースに対して下面側に付勢され、これによって、例えば、常開接点仕様のスイッチング機構を構成することができることになり、固定端子を備えたスイッチケース、プランジャ、これに支持された可動片、などの全ての構成部品を共用して常閉接点仕様のスイッチと常開接点仕様のスイッチとを作り分けることができる。

（２）本発明のスイッチの一つの実施形態では、前記スイッチケースは、前面が開放されたケース本体と、該ケース本体の前面に連結されるカバーケースとを備え、前記カバーケースには、復帰バネの他端を受け止める前記バネ支持部が設けられるとともに、前記ケース本体に対して、前記プランジャの移動方向に向きを反転して連結可能としてもよい。

この実施形態によると、スイッチケースに対するカバーケースの連結姿勢を正逆に使い分けることで、カバーケースのバネ支持部の位置を復帰バネに対して変更して、スイッチケースに対するプランジャの付勢方向を簡単に正逆に選択することができる。

（３）本発明のスイッチの好ましい実施形態では、前記プランジャには、前記復帰バネをプランジャ長手方向に沿った姿勢で収容する収容空間が形成され、この収容空間の両端部が前記バネ受け部とされるとともに、スイッチケースの前記バネ支持部を前記収容空間の一端部側に位置させ、収容空間の一端部側に位置させた前記バネ支持部と収容空間の他端部におけるバネ受け部との間に、前記復帰バネを装着可能としてもよい。

この実施形態によると、プランジャの内部に復帰バネを収容することができ、復帰バネを組み込むための専用のスペースを設ける必要がなく、スイッチケースのコンパクト化に有効となる。

（４）上記（３）の実施形態では、前記バネ支持部の横幅を、前記復帰バネの外径より小さく形成し、前記収容空間の両端部には、前記バネ支持部がプランジャの移動方向に通過可能な幅の開口を形成してもよい。

この実施形態によると、プランジャの収容空間に復帰バネを先組みし、その後、復帰バネが組み込まれたプランジャを、カバーケースにプランジャ長手方向から組み付けることで、復帰バネを圧縮変形させながらカバーケースのバネ支持部を復帰バネの一端側あるいは他端側に位置させることができ、復帰バネに初期変形を与えての組み付けが容易なものとなる。

（５）本発明の他の実施形態では、前記プランジャに、前記可動片が、プランジャの移動方向に変位可能に弾性付勢されて支持されるようにしてもよい。

この実施形態によると、スイッチング機構を常開接点仕様に構成した場合、プランジャが復帰バネに抗してスライド操作されて可動片が固定端子に接触導通された後、プランジャが更に押し込み移動されても、プランジャが可動片に対して相的に弾性後退し、プランジャの過大ストロークを容易に吸収することができる。スイッチング機構を常閉接点仕様に構成した場合には、プランジャが押し込み操作されない状態において、可動片が弾性後退変位した状態で固定端子に接触支持されることになり、プランジャが可動片の初期後退変位量より大きく押し込み操作されることで可動片が固定端子から離反することになる。

本発明によれば、スイッチケースに対するプランジャの組み込み姿勢を正逆に選択することで、全部の構成部品を共用しながら異なった接点仕様に構成した２種類のスイッチを低コストで作り分けることができる。

以下、図面によって本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１（ａ），（ｂ）に、常閉接点（ｂ接点）仕様に構成された単極単投タイプのスイッチＡの基本構成が、また、図１（ｃ），（ｄ）に、常開接点（ａ接点）仕様に構成された単極単投タイプのスイッチＢの基本構成がそれぞれ示されている。

これらスイッチＡ，Ｂはいずれもが全ての構成部品を共用して構成されており、共用のスイッチケース１に２種の接点仕様に構成されたスイッチング機構２Ａ，２Ｂが組み込まれている。

各スイッチング機構２Ａ，２Ｂは、適当な絶縁間隔をもってスイッチケース１の背壁にインサート固定された一対の固定端子３，４と、両固定端子３，４の端部に備えられた固定接点５，６に下方から対向する可動接点７，８を両端に備えた導電金属板製の可動片９と、この可動片９を支持したプランジャ１０と、プランジャ１０を上方にスライド付勢するコイル型の復帰バネ１１とから構成されており、プランジャ１０の一端がスイッチケース１の上面に形成した開口１２、あるいは、スイッチケース１の下面に形成した開口１３から突出されるとともに、両固定端子３，４がスイッチケース１の背面から突出されて外部導線の接続が行われるようになっている。

図２の分解斜視図に示すように、プランジャ１０には、前方に開放された縦長の収容空間としての凹入空間１４が、プランジャ１０の略全長に亘って形成され、この凹入空間１４に復帰バネ１１が収容されている。凹入空間１４の上下両端の内面がバネ受け部１５，１６となっており、スイッチＡにおいては、図１（ａ）に示すように上方のバネ受け部１５に復帰バネ１１の上端が受け止められ、スイッチＢにおいては、図１（ｃ）に示すように下方のバネ受け部１６に復帰バネ１１の下端が受け止められる。

スイッチケース１は、図２に示すように、前方に開放された箱形のケース本体１ａと、その前面に接合連結されるカバーケース１ｂとで構成されており、カバーケース１ｂにおける上下中間の左右端から延出された係合爪１ｃを、ケース本体１ａの左右側面に設けられた突起１ｄに係合して、カバーケース１ｂを、プランジャ１０の移動方向である上下に姿勢を反転してケース本体１ａに連結可能となっている。このカバーケース１ｂの上下方向一端部における内面に、復帰バネ１１の外径より横幅の小さいバネ支持部１７が突設されており、図１に示すように、スイッチＡにおいてはバネ支持部１７が下方に位置する姿勢で、カバーケース１ｂがケース本体１ａに連結され、スイッチＢにおいてはバネ支持部１７が上方に位置する姿勢で、カバーケース１ｂがケース本体１ａに連結される。

前記プランジャ１０の上下端における前側には、凹入空間１４の横幅より小さい幅の開口１８，１９がそれぞれ形成されている。この開口１８，１９は、前記バネ支持部１７が上下に通過できる横幅に形成されており、凹入空間１４に復帰バネ１１を先組みし、その後、復帰バネ１１の組み込まれたプランジャ１０とカバーケース１ｂとを、プランジャ長手方向から組み付けることで、凹入空間１４の上下端に形成した開口１８，１９の一方からバネ支持部１７を凹入空間１４に上下方向から挿入して、復帰バネ１１を上向き、あるいは、下向きに圧縮変形させながら復帰バネ１１の下端あるいは上端をバネ支持部１７で支持することができる。

プランジャ１０を組み込んだカバーケース１ｂを、ケース本体１ａの前面に連結して、ケース本体１ａの開口１２，１３に亘って組み付けることで、プランジャ１０の一端を開口１２から突出させた姿勢のスイッチＡと、プランジャ１０の他端を開口１３から突出させた逆向き姿勢のスイッチＢとを作り分けることができる。

つまり、スイッチＡにおいては、図１（ａ），（ｂ）に示すように、復帰バネ１１の下端がバネ支持部１７で受け止められ、復帰バネ１１の上端がプランジャ上端側のバネ受け部１５に受け止められることで、プランジャ１０が上方に向けてスライド付勢され、可動片９が固定端子７，８に受け止め接触された常閉接点仕様のスイッチング機構２Ａが構成される。また、スイッチＢにおいては、図１（ｃ）、（ｄ）に示すように、復帰バネ１１の上端がバネ支持部１７で受け止められ、復帰バネ１１の下端がプランジャ下端側のバネ受け部１６に受け止められることで、プランジャ１０が下方に向けてスライド付勢され、可動片９が固定端子７，８から離反された常開接点仕様のスイッチング機構２Ｂが構成される。

以上のように構成されたスイッチＡ，Ｂは、図３に示すように、プランジャ１０を上向きに突出させた状態、すなわち、図１（ｃ），（ｄ）のスイッチＢを反転させた状態では全く同一の外観を呈しており、単極単投タイプの単独のスイッチとして使用することができる他に、各スイッチＡ，Ｂを接点特性の異なった２種類の接点モジュールとしてを利用することもでき、複数回路の開閉を行う多極単投タイプのスイッチＣに利用した一例が図４，５に示されている。

このスイッチＣは、スイッチケース２１に、常閉接点仕様に構成された２個のスイッチＡと常開接点仕様に構成された１個のスイッチＢとを、各プランジャ１０が上向きに突出するよう並列して組み込み、支点ｐ周りに揺動可能なアクチュエータ２２の遊端部に各スイッチＡ，Ｂのプランジャ１０を対向配置し、押しボタン２３の押し込み操作によってアクチュエータ２２を揺動させ、全プランジャ１０を押し込み操作して各スイッチＡ，Ｂのスイッチング機構２Ａ，２Ｂを同時に切換え、押しボタン２３の押し込み解除によって各スイッチング機構２Ａ，２Ｂを同時に復帰作動させるよう構成されている。

以下、本発明をより具体化した実施例を図６ないし図１１に基づいて説明する。

なお、以降の説明において、上記した基本構成と同一の機能部品については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。

図６は、プランジャ１０を上向きに突出させた姿勢にした常閉接点（ｂ接点）仕様のスイッチＡの外観を示す斜視図であり、図７（ａ）は、プランジャ１０をスイッチケース１に後述のようにして上方から組み付けて構成したスイッチＡの縦断側面図、図７（ｂ）は、プランジャ１０をスイッチケース１に後述のように下方から組み付けて構成したスイッチＢの縦断側面図である。

また、図８および図９は、常閉接点（ｂ接点）仕様のスイッチＡを、前方および後方からそれぞれ見た分解斜視図であり、図１０および図１１は、常開接点（ａ接点）仕様のスイッチＢを、前方および後方からそれぞれ見た分解斜視図である。

なお、図７（ｂ）、図１０および図１１のスイッチＢでは、プランジャ１０の操作面が下方となっている状態を示しているが、上下を反転させることにより、プランジャ１０を上方から操作することができる。

この実施例においては、前記スイッチング機構２Ａ，２Ｂを構成する前記可動片９がプランジャ１０に次のようにして支持されている。つまり、プランジャ１０の上下中間部位に後方に向かう凹部２５が形成され、この凹部２５の上面から支持ピン２６が下向きに突設されている。可動片９は、支持台２７の上面に位置決め載置され、可動片９および支持台２７が、透孔５０，５１を介して前記支持ピン２６に下方から挿嵌されるとともに、支持台２７と凹部２５の下面との間にバネ２８が介装され、このバネ２８によって可動片９が上方にスライド付勢されている。

また、プランジャ１０には、その凹入空間１４に、復帰バネ１１が組み付けられる。

この実施例では、図８および図９に示される常閉接点（ｂ接点）仕様のスイッチＡと、図１０および図１１に示される常開接点（ａ接点）仕様のスイッチＢとでは、カバーケース１ｂの上下方向の向きと、このカバーケース１ｂに対するプランジャ１０の組み付け方向とが異なるものである。

すなわち、常閉接点（ｂ接点）仕様のスイッチＡでは、図８および図９に示すように、カバーケース１ｂのバネ支持部１７を下方側に位置させ、可動片９および復帰バネ１１を先組みしたプランジャ１０を、上方から組み込むのに対して、常開接点（ａ接点）仕様のスイッチＢでは、図１０および図１１に示すように、カバーケース１ｂのバネ支持部１７を上方側に位置させ、可動片９および復帰バネ１１を先組みしたプランジャ１０を、下方から組み込むものである。

このようにしてプランジャ１０を組み込んだカバーケース１ｂを、ケース本体１ａの前面にそれぞれ連結してスイッチＡ，Ｂが構成される。

以上のようにしてスイッチＡ，Ｂを構成することにより、スイッチＡにおいては、プランジャ１０が、スイッチケース１に対して上方に向けてスライド付勢されるのに対して、スイッチＢにおいては、プランジャ１０が、スイッチケース１に対して下方に向けてスライド付勢されることになる。

上記構成によると、常閉接点（ｂ接点）仕様のスイッチＡにおいては、図７（ａ）に示すように、プランジャ１０が押し込み操作されない状態では、バネ２８によって上方付勢してプランジャ１０に支持された可動片９は、凹部２５の上面より少し下方に後退変位した状態で固定端子３，４に受け止め接触されることになり、プランジャ１０が可動片９の後退変位量より大きく下方にスライド操作されることで、凹部２５の上面に当接するまで復帰した可動片９がプランジャ１０とともに下方移動して固定端子３，４から離間する。

また、常開接点（ａ接）仕様のスイッチＢにおいては、図７（ｂ）に示すように、プランジャ１０が押し込み操作されない状態で、可動片９は凹部２５の上面に受け止め支持されて、上方の固定端子３，４に所定間隔をもって対向することになり、プランジャ１０が大きく上方にスライド操作されることで、可動片９が固定端子３，４に接触支持され、更にプランジャ１０が上方にスライド操作されると、固定端子３，４に接触支持された可動片９はバネ２８に抗してプランジャ１０に対して相対的に後退変位し、プランジャ１０のみが下方移動して、プランジャ１０の過大ストロークが吸収される。

〔他の実施例〕
（１）図１２（ａ），（ｂ）に示すように、プランジャ１０に形成した復帰バネ収容用の凹入空間１４を両端塞がり状に構成して上下に開口しないバネ受け部１５，１６を形成し、この凹入空間１４の端部内側にバネ支持部１７を挿入させる形態とすることもできる。これによると、プランジャ１０の端面全体を押圧操作面として利用することができ、小型のプランジャ１０の場合に有効となる。この場合、図１２（ｃ）に示すように、カバーケース１ｂに備えたバネ支持部１７の先端に案内斜面ｓを形成するとともに、凹入空間１４の両端におけるバネ受け部１５，１６の先端にも案内斜面ｔを形成して、復帰バネ１１を先に組み込んだプランジャ１０とカバーケース１ｂとを斜め方向に相対接近させることで、バネ受け部１５と復帰バネ１１の端部との間にバネ支持部１７を差し入れることができる。

（２）具体的な上記実施例では、常開接点仕様に構成された場合のプランジャ１０の過大ストロークを吸収するために、可動片９を後退変位可能にプランジャ１０に支持してバネ２８で付勢しているが、簡易には、可動片９をバネ板材で形成してプランジャ１０に両端突出状態で連結固定し、可動片９自体の弾性変形でプランジャ１０のストローク吸収機能を発揮させることも可能である。

（３）上記実施例では、単一の回路を開閉する単極単投タイプのスイッチを例示したが、多極タイプのスイッチに展開することも可能であり、例えば、スイッチケース１に複数対のの固定端子を設けるとともに、各固定端子対に対向する複数の可動片９をプランジャ１０に支持し、このプランジャ１０の装着姿勢を選択することによって、同一構成部品で多極タイプのスイッチを２種類得ることができる。

本発明は、各種のスイッチとして有用である。

スイッチの基本構成を示し、（ａ）は常閉接点仕様に構成されたスイッチの内部構造を示す正面図、（ｂ）はその縦断側面図、（ｃ）は常開仕様に構成されたスイッチの内部構造を示す正面図、（ｄ）はその縦断側面図である。 基本構成のスイッチ下方から見た分解斜視図である。 スイッチの外観斜視図であり、（ａ）は常閉仕様に構成されたもの、（ｂ）は常開仕様に構成されたものある。 複数のスイッチを組合わせて多極単投タイプに構成したスイッチの正面図である。 図４に示すスイッチの縦断側面図である。 具体的な実施例のスイッチの外観を示す斜視図である。 具体的な実施例のスイッチの縦断側面図を示し、（ａ）は常閉接点仕様に構成されたもの、（ｂ）は常開接点仕様に構成されたものある。 常閉接点仕様に構成されるスイッチを前方から見た分解斜視図である。 常閉接点仕様を構成されるスイッチを後方から見た分解斜視図である。 常開接点仕様に構成されるスイッチを前方から見た分解斜視図である。 常開接点仕様に構成されるスイッチを後方から見た分解斜視図である。 常閉接点仕様に構成された別実施例のスイッチを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断側面図、（ｃ）は組み付け途中の縦断側面図である。

符号の説明

１ スイッチケース
１ａ ケース本体
１ｂ カバーケース
２Ａ スイッチング機構（常閉接点仕様）
２Ｂ スイッチング機構（常開接点仕様）
３ 固定端子
４ 固定端子
９ 可動片
１０ プランジャ
１１ 復帰バネ
１２ 開口
１３ 開口
１４ 凹入空間（収容空間）
１５ バネ受け部
１６ バネ受け部
１７ バネ支持部

Claims (5)

1. 一対の固定端子を有するスイッチケースに、前記固定端子に対向する可動片と、該可動片を支持して前記固定端子に対する接近離反方向に移動するプランジャと、プランジャを付勢する復帰バネとを、組み込んだスイッチであって、
   前記スイッチケースの対向する二面には、前記プランジャの突出用の開口がそれぞれ形成され、前記プランジャは、その端部が前記スイッチケース一面の開口から突出する姿勢、あるいは、前記スイッチケース他面の開口から突出する逆向き姿勢のいずれかの姿勢で、前記スイッチケースに装着可能であり、
   前記プランジャには、前記復帰バネの一端を受け止めるバネ受け部が二箇所に形成され、前記二箇所のバネ受け部のいずれか一方のバネ受け部に一端が受け止られた前記復帰バネの他端を、前記スイッチケースに設けられたバネ支持部で受け止めて、前記プランジャをスイッチケースの一面側あるいは他面側に付勢することを特徴とするスイッチ。
2. 前記スイッチケースは、前面が開放されたケース本体と、該ケース本体の前面に連結されるカバーケースとを備え、前記カバーケースには、復帰バネの他端を受け止める前記バネ支持部が設けられるとともに、前記ケース本体に対して、前記プランジャの移動方向に向きを反転して連結可能とした請求項１に記載のスイッチ。
3. 前記プランジャには、前記復帰バネをプランジャ長手方向に沿った姿勢で収容する収容空間が形成され、この収容空間の両端部が前記バネ受け部とされるとともに、スイッチケースの前記バネ支持部を前記収容空間の一端部側に位置させ、収容空間の一端部側に位置させた前記バネ支持部と収容空間の他端部におけるバネ受け部との間に、前記復帰バネを装着可能とした請求項１または２に記載のスイッチ。
4. 前記バネ支持部の横幅が、前記復帰バネの外径より小さく形成され、前記収容空間の両端部には、前記バネ支持部がプランジャの移動方向に通過可能な幅の開口が形成される請求項３に記載のスイッチ。
5. 前記プランジャに、前記可動片が、プランジャの移動方向に変位可能に弾性付勢されて支持される請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスイッチ。

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