JP4906113B2

JP4906113B2 - スイッチ装置

Info

Publication number: JP4906113B2
Application number: JP2007259988A
Authority: JP
Inventors: 富生山田; 雅彦宮田; 勝秀熊谷; 立身井手; 義典太田
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd; NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp; Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2007-10-03
Filing date: 2007-10-03
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2027-10-03
Also published as: JP2009087904A; CN101404230A; EP2045824A3; US7932796B2; US20090091408A1; EP2045824A2

Description

本発明は、コンタクトの操作構造を改良したスイッチ装置に関する。

従来より、スイッチ装置としては、一般に、固定コンタクトと可動コンタクト、並びにその可動コンタクトを常時は固定コンタクトに接触又は離間させるスプリングを収容したケースに、ロッド状の移動子を挿通して設け、その移動子が移動操作されることにより、上記可動コンタクトを固定コンタクトに対し動かして離間又は接触させるようにしたものが供されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−２３５６３２号公報

上記構成のスイッチ装置は、例えば車両用のストップランプスイッチとして使用されるものであり、その車両用のストップランプスイッチの近辺には、様々な機構部に塗布された潤滑油や、製品に含まれた無機物、有機物が存在する。これに対して、上記従来のスイッチ装置においては、その潤滑油や無機物、有機物の異物が、ケースの、移動子を挿通した部分からケース内に侵入し、可動コンタクトと固定コンタクトとの間に付着して、特にはシリコーン成分によりコンタクト間の導通不良の問題を惹起するおそれを有していた。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、固定コンタクト及び可動コンタクトを収容したケース内に潤滑油など異物が侵入することのないようにして、それら固定コンタクト及び可動コンタクトの接離を行わしめることができ、しかも、その両コンタクトの接離がより速やかにできて、スイッチ性能を向上させ得ると共に、それらをコンパクトな構造で実現できるスイッチ装置を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、固定コンタクトと、この固定コンタクトと対応する、磁性を有する可動コンタクトと、これら固定コンタクト及び可動コンタクトを収納した密閉ケースと、前記可動コンタクトと対応する、磁性を有するヨークと、このヨークに磁力を及ぼして該ヨークを介し前記可動コンタクトを吸引する磁石と、前記密閉ケースの外部に位置して移動操作される移動子と、この移動子にこれの移動方向に移動可能に組み付けられた磁気短絡体と、この磁気短絡体を前記ヨーク側への移動方向に付勢した第１のスプリングと、この第１のスプリングの付勢力に抗して前記磁気短絡体を留めるためのホルダと、前記第１のスプリングよりも強い付勢力で前記ホルダ及び前記移動子を前記ヨーク側とは反対の側に付勢した第２のスプリングとを具備し、前記移動子が前記第２のスプリングの付勢力に抗して移動されることにより、前記磁気短絡体が前記ヨークとの距離を変化させて、該ヨークを介しての前記磁石による可動コンタクトの吸引力を変化させ、該可動コンタクトを固定コンタクトに対して動かすようにしたことを特徴とする。

上記手段によれば、密閉ケース内に位置した可動コンタクトを、密閉ケース外で移動する磁気短絡体のその移動によって、固定コンタクトに対し動かすことができる。よって、密閉ケース内には近辺に存在する潤滑油や無機物、有機物の異物が侵入することもなく、該密閉ケースに収納した可動コンタクト及び固定コンタクトの接離を行わしめることができるものであり、それによって、従来あった、侵入物によるコンタクト間の導通不良の問題を惹起するおそれをなくすことができる。

又、上記磁気短絡体の移動による可動コンタクトの動き（固定コンタクトに対する接離）は、一対のヨークを介して及ぶ磁石の磁力の変化によるものであり、その変化は急峻で、それにより、可動コンタクト及び固定コンタクトの接離がより速やかにでき、スイッチ性能を向上させることができる。
加えて、磁気短絡体は移動子に組みつけられて移動子の周囲を移動するもので、その分、磁気短絡体が移動子よりもヨーク側に位置して移動するものより、移動子の移動方向に全体をコンパクト化できる。

以下、本発明の一実施例（一実施形態）につき、図面を参照して説明する。
まず、図１には、車両用ストップランプスイッチの全体構成を示しており、密閉ケース１を主体としている。この密閉ケース１は、ケース主体部１ａと、ケース底板１ｂとから成っており、そのうちのケース主体部１ａは、上面部が中央部に隆起部２を有して閉塞され、底部が開放している。

上記ケース主体部１ａの隆起部２には、一対のヨーク３，４を貫通させた状態で設けている。このヨーク３，４は、ともに鉄等の磁性材から成るもので、要するに磁性を有しており、それらを例えばケース主体部１ａの成形時にインサートして設けることにより、該ケース主体部１ａと一体化している。その一体化した形態は、ヨーク３，４の各中間部がケース主体部１ａの隆起部２の上壁に密着されて保持され、それによって、ケース主体部１ａで隔てられた上下２つの空間に浸透性を有しないようになっているものであり、そこからヨーク３，４の各上部が、ケース主体部１ａの隆起部２より上方の空間であるケース主体部１ａ外に突出し、各下部が、ケース主体部１ａの上壁部より下方の空間であるケース主体部１ａ内に突出するものである。

又、ケース主体部１ａの隆起部２内には、ヨーク３，４の間に位置して磁石（永久磁石）５を設けている。この磁石５も、例えばケース主体部１ａの成形時にインサートして設けることにより、該ケース主体部１ａと一体化しており、その一体化した形態は、磁石５の上部がケース主体部１ａの隆起部２内に位置して、両側面がヨーク３，４に接触し、下面がケース主体部１ａ内に露出するものである。

ヨーク３，４は図で左右に並んでおり、その直下位置には可動コンタクト６を配置している。この可動コンタクト６は、この場合、非磁性材であるりん青銅等の導電性ばね材から成るコンタクト主板６ａと、これの上面に固着した鉄等の磁性材から成る磁性板６ｂとから成っており、その磁性板６ｂによって磁性を有している。

コンタクト主板６ａは例えば接続端子７と一体に形成しており、接続端子７は接続端子８と共にケース底板１ｂに貫通させた状態で設けている。詳細には、接続端子７，８も、ケース底板１ｂの成形時にインサートして設けることにより、該ケース主体部１ａと一体化しており、その一体化した形態は、接続端子７，８の各上部がケース底板１ｂに密着されて保持され、それによって、ケース底板１ｂで隔てられた上下２つの空間に浸透性を有しないようになっているものであり、そこから接続端子７，８の各下部がケース底板１ｂ下に突出するものである。

なお、上記ケース底板１ｂに接続端子７，８を一体化するについては、ケース底板１ｂに孔をあけ、その孔に接続端子７，８を通して、それらと孔との間の隙間を封止剤により埋めて密閉する構造を採用しても良い。又、その構造は、前記ケース主体部１ａにヨーク３，４を一体化する部分にも採用することが可能で、すなわち、ケース主体部１ａに孔をあけ、その孔にヨーク３，４を通して、それらと孔との間の隙間を封止剤により埋めて密閉する構造を採用しても良い。

可動コンタクト６のコンタクト主板６ａは、上記接続端子７の上部から図で左側の斜め上方へ延びて、更にそこから、常態では、図２で左側の斜め下方へと延びている。そして、ケース底板１ｂは、ケース主体部１ａの底部に結合されて、該底部の開放部を密に閉塞しており、その状態で、可動コンタクト６は、上記接続端子７の上部から上方へ延びたコンタクト主板６ａの図２に示す頂部において、磁性板６ｂの右側端部が右側のヨーク４の下端部に接触している。

従って、可動コンタクト６の図２で左側の斜め下方へと延びた部分は、本来、左側のヨーク３の下方に離間して位置するが、前記磁石５の磁力がヨーク３，４を通じて可動コンタクト６（磁性板６ｂ）にのみ及ぶ図１に示す状況では、ヨーク３，４を介して磁石５に吸引され、ほゞ水平状に弾性変形されている。

しかして、コンタクト主板６ａの先端部（左端部）には、接点９を上面側に設けている。これに対して、接点９の上方には、固定コンタクト１０の接点１１を接点９に対向させて配置しており、可動コンタクト６が上述のように磁石５に吸引されてほゞ水平状に弾性変形された状態では、該可動コンタクト６の接点９が固定コンタクト１０の接点１１に接触している。固定コンタクト１０は前記接続端子８と一体に形成している。

ケース底板１ｂは、既述のようにケース主体部１ａの底部に結合しており、それによって、前記密閉ケース１を構成すると共に、その密閉ケース１の内部に、固定コンタクト１０と、可動コンタクト６、磁石５、及びヨーク３，４の下部を収納する構造となしている。
なお、ケース底板１ｂから下方へ突出した接続端子７，８は、ケース底板１ｂと一体に形成した筒部１ｃに囲繞されていて、その筒部１ｃ内に挿入される図示しないコネクタを介して図示しない導電線が接続されるようになっている。

そして、密閉ケース１（ケース主体部１ａ）の外部にはカバー１２を装着しており、このカバー１２は上部の中央部にガイド筒１２ａを有していて、このガイド筒１２ａにロッド状の移動子１３を図で上下に移動可能に挿通している。移動子１３は、下部寄りの中間部に径大部１３ａを有しており、この径大部１３ａを、ガイド筒１２ａの下部に形成した径大穴部１４に挿入している。

又、移動子１３の径大部１３ａより下方の部分には、第１のスプリング１５を巻装しており、この第１のスプリング１５は圧縮コイルスプリングであって、これも上記ガイド筒１２ａの径大穴部１４に収納している。そして又、移動子１３の下端部には、磁気短絡体１６を組み付けている。この磁気短絡体１６は、鉄等の磁性材から成るもので、この場合、移動子１３を囲繞するリング状を成しており、その外径はガイド筒１２ａの下端部よりも大きい。

更に、磁気短絡体１６の直下には、ホルダ１７を配置している。このホルダ１７は、外径が磁気短絡体１６よりも大きく、その外周部には上下の両方に突出するリム１７ａを有している。又、このホルダ１７の外周部より中心寄りの部分には、前記ヨーク３，４に対応して孔１８，１９を形成している。

そして、ホルダ１７の下面と前記密閉ケース１のケース主体部１ａとの間には、第２のスプリング２０を介在させている。この第２のスプリング２０は、ケース主体部１ａの隆起部２を囲繞する圧縮コイルスプリングであり、前記第１のスプリング１５よりも強い付勢力でホルダ１７から移動子１３及び磁気短絡体１６を押し上げ、すなわち、それらを前記ヨーク３，４側とは反対の側に付勢している。又、その結果、ホルダ１７は、磁気短絡体１６をヨーク３，４の上端部より上方に離間させて移動子１３の下端に押し付けると共に、前記リム１７ａのうちの上方に突出した部分により磁気短絡体１６を囲っている。

更に、移動子１３は、前記径大部１３ａが前記ガイド筒１２ａの径大穴部１４の奥端に制止されるまで上方に押し上げられて、上部がガイド筒１２ａより上方に突出し、図示しない車両のブレーキペダルに対応している。
それに対して、第１のスプリング１５は、磁気短絡体１６をホルダ１７上に押し付け、すなわち、磁気短絡体１６を前記ヨーク３，４側への移動方向に付勢しており、かくして、磁気短絡体１６が図１に示す位置に留められて保持されている。

次に、上記構成のものの作用を述べる。
車両のブレーキペダルを踏み込み操作する前、車両用ストップランプスイッチは図１に示した状態にあり、すなわち、前述のように、ホルダ１７から移動子１３及び磁気短絡体１６が第２のスプリング２０により押し上げられて、磁気短絡体１６はヨーク３，４の上端部より上方に離間する位置に保持されており、移動子１３は上部をガイド筒１２ａより上方に突出させている。

この結果、可動コンタクト６は、磁石５の磁力がヨーク３，４を通じて可動コンタクト６にのみ及ぶことにより、ヨーク３，４を介して磁石５に吸引され、ほゞ水平状に弾性変形されて、接点９を固定コンタクト１０の接点１１に接触させている。従って、このとき、可動コンタクト６は、接続端子７，８間を、可動コンタクト６及び固定コンタクト１０を介する電路で導通させている。

この状態から、車両のブレーキペダルが図２に矢印Ａで示すように踏み込み操作されると、それに応じて移動子１３がホルダ１７を介し第２のスプリング２０を圧縮して密閉ケース１側に移動する。従って、ホルダ１７及び磁気短絡体１６も密閉ケース１側（ヨーク３，４側）に移動し、ホルダ１７は孔１８，１９にヨーク３，４を挿通させる。この結果、磁気短絡体１６がヨーク３，４の上端に接触する。なお、このヨーク３，４の上端部に対する磁気短絡体１６の接触は、第１のスプリング１５を圧縮しつつ行われることにより、弾性的に行われる。

そして、そのようにヨーク３，４の上端部に磁気短絡体１６が接触すれば、磁石５の磁力はヨーク３，４を介して前記可動コンタクト６に及ぶのみならず、ヨーク３，４を介して磁気短絡体１６にも及ぶようになるから、その分、可動コンタクト６に及ぶ磁力が変化し（この場合、弱まり）、可動コンタクト６に対する吸引力が変化する（この場合、弱まる）。よって、可動コンタクト６に対する磁石５の吸引力よりも、可動コンタクト６の前記弾性変形状態からの復元力が勝るようになって、可動コンタクト６は復元し、接点９を固定コンタクト１０の接点１１から離間させるので、前記接続端子７，８間の電路が遮断される。かくして、車両用ストップランプスイッチが車両のブレーキペダルが踏み込み操作に応動するものであり、もって、図示しない車両のストップランプを点灯させるに至る。

なお、車両のブレーキペダルの踏み込み操作が解除されれば、すべては原状態に復帰し、可動コンタクト６が磁石５に吸引されて接点９を固定コンタクト１０の接点１１に接触させることにより、車両のストップランプが消灯されるに至る。

このように本構成のものでは、密閉ケース１内の可動コンタクト６にヨーク３，４を介して及ぶ磁石５の磁気吸引力が、密閉ケース１外の移動子１３の移動による磁気短絡体１６の移動で変化することにより、密閉ケース１内に進入することなく、可動コンタクト６を固定コンタクト１０に対して動かすことができる。よって、密閉ケース１内には近辺に存在する潤滑油や無機物、有機物の異物が侵入することもなく、該密閉ケース１に収納した可動コンタクト６及び固定コンタクト１０の接離を行わしめることができるものであり、それによって、従来あった、侵入物によるコンタクト６，１０間の導通不良の問題を惹起するおそれをなくすことができる。

又、上記密閉ケース１内の可動コンタクト６にヨーク３，４を介して及ぶ磁石５の磁気吸引力の、磁気短絡体１６の移動による変化は、磁石５自体を動かす場合に比べて急峻にできるものであり、それによって、可動コンタクト６及び固定コンタクト１０の接離がより速やかにでき、スイッチ性能を向上させることができる。
加えて、磁気短絡体１６は移動子１３に組みつけられて移動子１３の周囲を移動するもので、その分、磁気短絡体１６が移動子１３よりもヨーク３，４側に位置して移動するものより、移動子１３の移動方向に全体をコンパクト化することができる。

なお、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、特に、移動子の移動に伴って移動した磁気短絡体はヨークに接触せず、充分に接近するだけでも良いもので、要するにヨークとの距離が変化しさえするものであれば良い。又、固定コンタクトと可動コンタクトについては、可動コンタクトが車両のブレーキペダルの踏み込み操作前は固定コンタクトから離間し、車両のブレーキペダルの踏み込み操作に応じて可動コンタクトが固定コンタクトに接触するように変えても良い。

更に、可動コンタクトは、導電性ばね材（非磁性材）から成るコンタクト主板及び磁性材から成る磁性板の二部材から成るものでなく、磁性を有する導電性ばね材の一部材で形成されていても良く、特にそのようにした場合には、使用部品点数を少なく済ませ得る効果がある。
加えて、本発明は、車両用のストップランプスイッチ以外の、それと同様の事情を有するスイッチ装置一般に適用できるものであり、そのほか、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

本発明の一実施例を示す縦断面図図１とは状態の異なる縦断面図

符号の説明

図面中、１は密閉ケース、３，４はヨーク、５は磁石、６は可動コンタクト、１０は固定コンタクト、１３は移動子、１５は第１のスプリング、１６は磁気短絡体、１７はホルダ、２０は第２のスプリングを示す。

Claims

固定コンタクトと、
この固定コンタクトと対応する、磁性を有する可動コンタクトと、
これら固定コンタクト及び可動コンタクトを収納した密閉ケースと、
前記可動コンタクトと対応する、磁性を有するヨークと、
このヨークに磁力を及ぼして該ヨークを介し前記可動コンタクトを吸引する磁石と、
前記密閉ケースの外部に位置して移動操作される移動子と、
この移動子にこれの移動方向に移動可能に組み付けられた磁気短絡体と、
この磁気短絡体を前記ヨーク側への移動方向に付勢した第１のスプリングと、
この第１のスプリングの付勢力に抗して前記磁気短絡体を留めるためのホルダと、
前記第１のスプリングよりも強い付勢力で前記ホルダ及び前記移動子を前記ヨーク側とは反対の側に付勢した第２のスプリングとを具備し、
前記移動子が前記第２のスプリングの付勢力に抗して移動されることにより、前記磁気短絡体が前記ヨークとの距離を変化させて、該ヨークを介しての前記磁石による可動コンタクトの吸引力を変化させ、該可動コンタクトを固定コンタクトに対して動かすようにしたことを特徴とするスイッチ装置。
可動コンタクトが磁性を有する導電性ばね材の一部材で形成されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。