JP5614800B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用室内照明装置などに使用されるスイッチ装置に係り、特に配線用のバスバーを固定接点として用いたスイッチ装置に関するものである。

この種の用途に用いられるスイッチ装置として、特許文献１に記載のものが知られている。図１４〜図１６は、特許文献１に記載のシーソー式のスイッチ装置の例を示している。

このスイッチ装置１７０は、スイッチレバー１７１と、スイッチカバー１７２と、スイッチベース１７３と、スイッチノブ１７４とから構成されており、車両用室内照明装置の機能部ハウジング１７５及び意匠部カバー１７６に組み付けられている。スイッチベース１７３は機能部ハウジング１７５に固定され、スイッチノブ１７４の操作部は意匠部カバー１７６の開口１７６ａから外に露出している。スイッチベース１７３とスイッチカバー１７２は、内部にスイッチレバー１７１を収容した状態で互いに結合されている。

スイッチレバー１７１とスイッチノブ１７４は、揺動支点１７８を中心に揺動自在に組み付けられている。スイッチレバー１７１の下部には貫通孔１７１ａが形成され、その貫通孔１７１ａ内にはスプリング１７１ｅが収容されている。スプリング１７１ｅの一端側には係止球１７１ｆが配置され、他端側には可動接点１７１ｇが配置されており、係止球１７１ｆはスプリング１７１ｅにより弾性付勢されている。

スイッチベース１７３には矩形状の筒体１７３ｂが設けられており、その筒体１７３ｂの対向する内側面のうちの一方の内側面に複数の縦溝１７３ｄが形成され、他方の内側面にバスバーの一部よりなる固定接点１７３ｅが配置されている。この場合、固定接点１７３ｅは、バスバーの一部の板面を可動接点１７１ｇに対する接触部分として配置されている。

そして、スイッチベース１７３にスイッチレバー１７１を組み付けた状態で、係止球１７１ｆが縦溝１７３ａの形成された内側面に摺動し、可動接点１７１ｇが固定接点１７３ｅの配置された内側面に摺動し、係止球１７１ｆが縦溝１７３ｄに嵌ることにより、スイッチレバー１７１が所定の位置に位置決めされる。従って、位置決めによる節度感が与えられたスイッチレバー１７１及びスイッチノブ１７４の切り替え操作により、固定接点１７１ｅと可動接点１７１ｇの接続切り替えを行えるようになっている。

特開２００８−９１２１２号公報

ところで、上述の従来のスイッチ装置１７０では、スイッチノブ１７４の操作に節度感を与えるために、スイッチベース１７１の貫通孔１７１ｄにスプリング１７１ｅや係止球１７１ｆを組み付けているので、部品点数が多くなると共に組み付け工数が多くなり、コスト高になりやすいかった。また、バスバーの一部の板面で構成される固定接点１７３ｅに可動接点１７１ｇの板面が接触するようになっているので、固定接点１７３ｅと可動接点１７１ｇの接触信頼性を高くする上で限界を生じやすかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の削減及び組み付け工数の削減によるコストの低減と、固定接点と可動接点の接触信頼性の向上を図ることのできるスイッチ装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るスイッチ装置は、下記（１）〜（２）を特徴としている。
（１） 絶縁材料製のハウジング及び導電材料製のバスバーを備えた本体と、
該本体にスイッチ操作可能に設けられたスイッチノブと、
該スイッチノブのスイッチ操作に伴いスライドするバネ性を有した可動接点と、
前記本体に設けられ、前記可動接点が弾性接触しながら摺動する可動接点摺動部と、
該可動接点摺動部に形成され、前記可動接点が選択的に係合可能な複数の谷部及び谷部間の山部と、
前記バスバーの端縁で構成され、少なくとも１つの前記谷部に設けられた固定接点と、
を備え、
前記可動接点がスライドして、該可動接点の係合箇所が前記複数の谷部の中の一の谷部から他の谷部に切り替えられることで、前記可動接点と固定接点の接続関係が切り替えられ、
前記バスバーが前記ハウジングに設けられたバスバー支持部の上面に載置固定され、
該バスバー支持部の上面に、前記固定接点となるバスバーの端縁を前記バスバー支持部より外側に突き出させる切欠が設けられ、
前記可動接点が前記谷部に嵌まる山形断面を有したバー状に形成され、且つ、該可動接点が、前記バスバーの板面と垂直な方向に延在すると共に、外側面を前記固定接点の上側エッジに当てるように傾斜させて配されていること。
（２） 絶縁材料製のハウジング及び導電材料製のバスバーを備えた本体と、
該本体にスイッチ操作可能に設けられたスイッチノブと、
該スイッチノブのスイッチ操作に伴いスライドするバネ性を有した可動接点と、
前記本体に設けられ、前記可動接点が弾性接触しながら摺動する可動接点摺動部と、
該可動接点摺動部に形成され、前記可動接点が選択的に係合可能な複数の谷部及び谷部間の山部と、
前記バスバーの端縁で構成され、少なくとも１つの前記谷部に設けられた固定接点と、
を備え、
前記可動接点がスライドして、該可動接点の係合箇所が前記複数の谷部の中の一の谷部から他の谷部に切り替えられることで、前記可動接点と固定接点の接続関係が切り替えられ、
前記可動接点摺動部がスライド空間を挟んで対向配置され、
該対向配置された各可動接点摺動部に、それぞれ前記複数の谷部と谷部間の山部が設けられ、
前記スイッチノブが、前記ハウジングに揺動自在に設けられたシーソースイッチノブとして設けられ、
該スイッチノブに接点部材が取り付けられ、
該接点部材に、前記可動接点として２本のアームバネがＶ字状に形成され、
これら２本のアームバネが、前記対向配置された可動接点摺動部の間のスライド空間に挿入されることで、各可動接点摺動部に対し摺動可能に設けられていること。

上記（１）の構成のスイッチ装置によれば、バスバーの一部の端縁を固定接点として使用し、その端縁に可動接点が当たるようにしているので、固定接点と可動接点の間に埃や異物が介在しにくくなり、固定接点と可動接点の接触信頼性を高めることができる。また、本体の可動接点摺動部に谷部と山部を設け、その谷部と山部を有する可動接点摺動部にバネ性を持つ可動接点を摺動させるようにしているので、スプリングや係止球などを用いずに、簡単な構成で、スイッチノブの操作に節度感（切替フィーリング）を持たせることができる。従って、部品点数の削減と組み付け工数の削減により、コスト低減を図ることができる。また、ハウジングのバスバー支持部に切欠を設けることで、固定接点となるバスバーの端縁をバスバー支持部より外側に突き出させている上、山形断面を有したバー状の可動接点の外側面が固定接点の上側エッジに当たるように、可動接点をバスバーに対して傾斜させて設けているので、ハウジングとバスバーと可動接点の組み付け誤差やそれら各部品の加工誤差が多少ある場合であっても、可動接点と固定接点を確実に接触させることができ、導通不良を回避することができる。
上記（２）の構成のスイッチ装置によれば、接点部材に可動接点としての２本のアームバネをＶ字状に設け、それらアームバネを、アームバネのスライド空間を挟んで対向する可動接点摺動部に摺動させるようにしているので、一方の可動接点摺動部側に配置した固定接点と他方の可動接点摺動部側に配置した固定接点とを接続部材を介して導通させることができる。つまり、２つのバスバー間を、簡単な構成で、接続したり接続を解除したりすることができる。

本発明によれば、固定接点と可動接点の接触信頼性を高めることができると共に、簡単な構成で、スイッチノブの操作に節度感を持たせることができ、部品点数の削減と組み付け工数の削減により、コスト低減を図ることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の実施形態のスイッチ装置を含む車両天井用室内照明装置の分解斜視図である。 同スイッチ装置の要部であるスイッチノブと接点部材の関係を示す斜視図で、（ａ）はスイッチノブと接点部材を組み付ける前の状態を示す図、（ｂ）は組み付けた後の状態を示す図である。 前記車両天井用室内照明装置のハウジングとバスバーの関係を示す斜視図で、（ａ）はハウジングの裏面にバスバーを組み付ける前の状態を示す図、（ｂ）は組み付けた後の状態を示す図である。 バスバーを裏面に組み付けたハウジングに表面側から、接点部材付きのスイッチノブを組み付けようとしている状態を示す斜視図である。 接点部材付きのスイッチノブを組み付け後のハウジングに、バルブを装着しようとしている状態を示す斜視図である。 バルブを組み付けた後のハウジングにレンズ付きカバーを取り付けようとしている状態を示す斜視図である。 レンズ付きカバーを取り付け後のハウジングに金属クリップを取り付けようとしている状態を示す斜視図である。 組み立てが完了した車両天井用室内照明装置の構成図で、（ａ）は表面側から見た斜視図、（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。 実施形態のスイッチ装置の要部である固定接点側の構成を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＸｂ−ＩＸｂ矢視断面図である。 図９の固定接点側の構成に接点部材側のアームバネを追加した状態を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸｂ−Ｘｂ矢視断面図である。 図１０で示す部分の平面図である。 図１０（ｂ）に対する比較例を示す図で、バスバー支持部１５の上面１５ａの角部１５ｃに切欠〔図１０（ｂ）中の符号１５ｂで示す部分〕がなく、成形上や組み付け上の問題などから、バスバー支持部１５の上面１５ａの角部１５ｃが、バスバー２０の端縁で構成される固定接点２２よりも外側に突き出していて、そのために、可動接点であるアームバネ４２が固定接点２２に接触しにくくなっている様子を示す図である。 前記車両天井用室内照明装置の電器回路図である。 従来のスイッチ装置の分解斜視図である。 同スイッチ装置の構成図で、スイッチノブの揺動中心軸を含む面で切断した断面図である。 同スイッチ装置の構成図で、スイッチノブの揺動中心軸に直交する面で切断した断面図である。

以下、本発明の実施形態のスイッチ装置を含む車両天井用室内照明装置について説明する。
図１は車両天井用室内照明装置の分解斜視図である。

図１に示すように、この車両天井用室内照明装置は、機能部としての本体１と、意匠部としてのレンズ付きカバー６０とを有する。本体１とカバー６０は、図１に示す上下方向を保って車両天井部に取り付けられるので、この図の方向に従って本明細書では上下方向を規定する。本体１は、絶縁樹脂製のハウジング１０と金属板製（導電材料製）のバスバー２０とを備えており、ハウジング１０にスイッチノブ３０及びバルブ５０が装着され、スイッチノブ３０に接点部材４０が装着されている。また、ハウジング１０の側部に、車両天井用室内照明装置を車両の天井板に固定するための金属クリップ７０が取り付けられている。

図２は実施形態のスイッチ装置の要部であるスイッチノブと接点部材の関係を示す斜視図で、（ａ）はスイッチノブと接点部材を組み付ける前の状態を示す図、（ｂ）は組み付けた後の状態を示す図である。

このスイッチノブ３０は、シーソースイッチノブであり、長方形板状の操作部３１と、操作部３１の裏面に突設された一対の支柱３２と、支柱３２間の突片に設けられた軸孔３３と、支柱３２の対向内側面に設けられた装着溝３５とを有する。接点部材４０は、１枚の金属板をプレス加工したもので、平板状の基板部４１と、基板部４１から突出する２本のアームバネ４２とを有する。２本のアームバネ４２は、基板部４１の長手方向（後述する接点部材４０のスライド方向）に位置がずれたものであるが、図２（ａ）中矢印Ａ方向から見た場合、基板部４１を基点にしてＶ字状に延出しており、各アームバネ４２の先端が内側にくの字状に折れ曲がっている。これら２本のアームバネ４２は、可動接点として機能するもので、後述する谷部１４ａに係合できるように外側面が凸になった山形断面のバー状に形成されている。そして、接点部材４０は、基板部４１の両側縁をスイッチノブ３０の支柱３２の装着溝３５に圧入することで、スイッチノブ３０の裏面側に一体に取り付けられている。

図３は車両天井用室内照明装置のハウジング１０とバスバー２０の関係を示す斜視図で、（ａ）はハウジング１０の裏面にバスバー２０を組み付ける前の状態を示す図、（ｂ）は組み付けた後の状態を示す図である。また、図４〜図７は車両天井用室内照明装置の組み立て手順を示す図、図８は車両天井用室内照明装置の完成図である。また、図９はスイッチ装置Ｓの要部である固定接点側の構成を示す図、図１０は固定接点側の構成に接点部材側のアームバネを追加した状態を示す図、図１１は図１０で示す部分の平面図である。

ハウジング１０の基板１１の裏面側（車両への取り付け時に上側となる面側）には、スイッチ装置Ｓを構成するための矩形状の筒部１２が必要個数（本例では３個）設けられている。また、基板１１の裏面側には、これら筒部１２を含めて、バスバー２０を支持するためのバスバー支持部１５が設けられている。バスバー２０は、複数系統分だけ用意されており、互いに接触しないようにバスバー支持部１５の上面に載置され、バスバー２０の固定孔２１に通したハウジング１０側のピン１６を熱溶着することで、ハウジング１０に固定されている。

ハウジング１０の筒部１２の対向内側面には、可動接点としてのアームバネ４２が弾性接触しながら摺動する可動接点摺動部１４が設けられている。２本のアームバネ４２は、対向配置された可動接点摺動部１４の間のスライド空間１７に挿入されることで、各可動接点摺動部１４に対して摺動可能に設けられている。アームバネ４２は、スイッチノブ３０のスイッチ操作に伴い可動接点摺動部１４に沿ってスライドするようになっている。厳密には揺動支点（軸孔３３）を中心にした円弧に沿ってスライドする。

図９に示すように、可動接点摺動部１４は、接点部材４０のスライド空間１７を挟んで対向配置されている。対向配置された各可動接点摺動部１４には、可動接点であるアームバネ４２が選択的に係合可能な複数の谷部１４ａが設けられており、谷部１４ａと谷部１４ａの間には山部１４ｂが設けられている。また、対向する各可動接点摺動部１４の少なくとも１つの谷部１４ａには、バスバーの端縁で構成された固定接点２２が配置されている。この固定接点２２を構成するバスバー２０の端縁も可動接点摺動部１４に相当する部分であり、このバスバー２０側の可動接点摺動部１４にも、ハウジング１０側の谷部１４ａと山部１４ｂに対応する谷部１４ａと山部１４ｂとが形成されている。そして、このスイッチ装置Ｓでは、アームバネ４２がスライドして、アームバネ４２の係合箇所が複数の谷部１４ａの中の一の谷部１４ａから他の谷部１４ａに切り替えられることで、可動接点であるアームバネ４２と固定接点２２の接続関係が切り替えられるようになっている。

また、図９（ｂ）に示すように、バスバー支持部１５の上面１５ａの角部には、固定接点２２となるバスバー２０の端縁をバスバー支持部１５より外側に突き出させる切欠１５ｂが設けられている。図１０に示すように、可動接点としてのアームバネ４２は、バスバー２０の板面と垂直な方向に延在すると共に、外側面を固定接点２２の上側エッジ２２ａに当てるように傾斜させて配されている。

この車両天井用室内照明装置を組み立てる場合は、まず、図２に示すように、スイッチノブ３０の裏面の支柱３２の装着溝３５に接点部材４０の基板部４１の両側縁を圧入することで、スイッチノブ３０に接点部材４０を取り付ける。次に、図３に示すように、バスバー２０をハウジング１０のバスバー支持部１５の上面１５ａ（図９参照）に載置し、ピン１６を熱溶着することでバスバー２０をハウジング１０に固定する。

次に、図４及び図５に示すように、ハウジング１０の筒部１２内にスイッチノブ３０を装着し、軸孔３３を筒部１２の内側面に突設した軸凸部（図示略）に嵌め込むことで、スイッチノブ３０を揺動自在に組み付ける。このように組み付けることで、図１０に示すように、接点部材４０の２本のアームバネ４２が、対向する可動接点摺動部１４の間のスライド空間１７に挿入され、アームバネ４２の外側面が可動接点摺動部１４に摺動自在に当接する。この際、図１１に示すように、アームバネ４２は、自身のバネ反力Ｐにより可動接点摺動部１４に押圧接触する。このようにスイッチノブ３０を組み付けることでスイッチ装置Ｓが完成し、操作部３１を押して揺動させることにより、スイッチ切替操作ができるようになる。

次に、図５に示すように、ハウジング１０のバルブ装着部１９にバルブ５０を装着し、その後で図６に示すように、ハウジング１０にレンズ付きカバー６０を装着することで、レンズ部６１をバルブ５０の正面に位置させる。また、スイッチ開口部６２をスイッチノブ３０に合わせ、スイッチノブ３０の操作部３１を外に露出させる。次いで、図７に示すように、ハウジング１０の側部に金属クリップ７０を取り付け、車両天井用室内照明装置を完成させる。

図１３は、このようにして構成した車両天井用室内照明装置の電器回路図である。
両端のスイッチ装置Ｓは固定接点が２つのタイプ、中央のスイッチ装置Ｓは固定接点が３つのタイプである。

次に、この車両天井用室内照明装置の作用を説明する。
スイッチ装置Ｓのスイッチノブ３０は、アームバネ４２が可動接点摺動部１４の谷部１４ａに弾性係合することによって、所定の位置に位置決めされる。ある谷部１４ａの位置にアームバネ４２が位置決めされた状態で、スイッチノブ３０を別の位置に切替操作すると、アームバネ４２が山部１４ｂを乗り越えることで、隣りの谷部１４ａに弾性係合する。そして、アームバネ４２の係合位置が切り替わることによって、バスバー２０の接続状態が切り替わる。

この際、可動接点摺動部１４に谷部１４ａと山部１４ｂを設け、その谷部１４ａと山部１４ｂを有する可動接点摺動部１４にバネ性を持つアームバネ４２を摺動させるようにしているので、従来例のようにスプリングや係止球などを用いずに、簡単な構成で、スイッチノブ３０の操作に節度感（切替フィーリング）を持たせることができる。つまり、アームバネ４２が、図１１中に点線矢印Ｎで示すような山形の軌跡でスライドすることによって、良好な節度感を作り出すことができる。従って、部品点数の削減と組み付け工数の削減により、コスト低減を図ることができる。

また、図１０に示すように、バスバー２０の一部の端縁を固定接点２２として使用し、その端縁に可動接点であるアームバネ４２が当たるようにしているので、固定接点２２とアームバネ（可動接点）４２の間に埃や異物が介在しにくくなり、固定接点２２とアームバネ（可動接点）４２の接触信頼性を高めることができる。

特にこのスイッチ装置Ｓでは、ハウジング１０のバスバー支持部１５の上面１５ａ角部に切欠１５ｂを設けることで、固定接点２２となるバスバー２０の端縁をバスバー支持部１５より外側に突き出させている上、山形断面を有したバー状のアームバネ４２の外側面が固定接点２２の上側エッジ２２ａに当たるように、アームバネ４２をバスバー２０に対して傾斜させて設けているので、ハウジング１０とバスバー２０と接点部材４０の組み付け誤差やそれら各部品の加工誤差が多少ある場合であっても、図１０（ｂ）中のＱ部に示すように、アームバネ４２と固定接点２２を確実に接触させることができて、導通不良を回避することができる。

因みに、図１２の比較例に示すように、バスバー支持部１５の上面１５ａの角部１５ｃに切欠がなく、成形上や組み付け上の問題などから、バスバー支持部１５の上面１５ａの角部１５ｃが、バスバー２０の端縁で構成される固定接点２２よりも外側に突き出しているような場合は、そのために、可動接点であるアームバネ４２が固定接点２２に接触しにくくなってしまう。本実施形態のスイッチ装置Ｓでは、そのような問題を回避することができる。

また、上記構成のスイッチ装置Ｓでは、接点部材４０に可動接点としての２本のアームバネ４２をＶ字状に設け、それらアームバネ４２を、アームバネ４２のスライド空間３７を挟んで対向する可動接点摺動部１４に摺動させるようにしているので、一方の可動接点摺動部１４側に配置した固定接点２２と他方の可動接点摺動部１４側に配置した固定接点２２とを接続部材４０を介して導通させることができる。つまり、２つのバスバー２０間を、簡単な構成で、接続したり接続を解除したりすることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

Ｓ スイッチ装置
１ 本体
１０ ハウジング
１４ 可動接点摺動部
１４ａ 谷部
１４ｂ 山部
１５ バスバー支持部
１５ａ 上面
１５ｂ 切欠
２０ バスバー
２２ 固定接点
２２ａ 上側エッジ
３０ スイッチノブ
４０ 接点部材
４２ アームバネ（可動接点）

Claims (2)

1. 絶縁材料製のハウジング及び導電材料製のバスバーを備えた本体と、
   該本体にスイッチ操作可能に設けられたスイッチノブと、
   該スイッチノブのスイッチ操作に伴いスライドするバネ性を有した可動接点と、
   前記本体に設けられ、前記可動接点が弾性接触しながら摺動する可動接点摺動部と、
   該可動接点摺動部に形成され、前記可動接点が選択的に係合可能な複数の谷部及び谷部間の山部と、
   前記バスバーの端縁で構成され、少なくとも１つの前記谷部に設けられた固定接点と、
   を備え、
   前記可動接点がスライドして、該可動接点の係合箇所が前記複数の谷部の中の一の谷部から他の谷部に切り替えられることで、前記可動接点と固定接点の接続関係が切り替えられ、
   前記バスバーが前記ハウジングに設けられたバスバー支持部の上面に載置固定され、
   該バスバー支持部の上面に、前記固定接点となるバスバーの端縁を前記バスバー支持部より外側に突き出させる切欠が設けられ、
   前記可動接点が前記谷部に嵌まる山形断面を有したバー状に形成され、且つ、該可動接点が、前記バスバーの板面と垂直な方向に延在すると共に、外側面を前記固定接点の上側エッジに当てるように傾斜させて配されていることを特徴とするスイッチ装置。
2. 絶縁材料製のハウジング及び導電材料製のバスバーを備えた本体と、
   該本体にスイッチ操作可能に設けられたスイッチノブと、
   該スイッチノブのスイッチ操作に伴いスライドするバネ性を有した可動接点と、
   前記本体に設けられ、前記可動接点が弾性接触しながら摺動する可動接点摺動部と、
   該可動接点摺動部に形成され、前記可動接点が選択的に係合可能な複数の谷部及び谷部間の山部と、
   前記バスバーの端縁で構成され、少なくとも１つの前記谷部に設けられた固定接点と、
   を備え、
   前記可動接点がスライドして、該可動接点の係合箇所が前記複数の谷部の中の一の谷部から他の谷部に切り替えられることで、前記可動接点と固定接点の接続関係が切り替えられ、
   前記可動接点摺動部がスライド空間を挟んで対向配置され、
   該対向配置された各可動接点摺動部に、それぞれ前記複数の谷部と谷部間の山部が設けられ、
   前記スイッチノブが、前記ハウジングに揺動自在に設けられたシーソースイッチノブとして設けられ、
   該スイッチノブに接点部材が取り付けられ、
   該接点部材に、前記可動接点として２本のアームバネがＶ字状に形成され、
   これら２本のアームバネが、前記対向配置された可動接点摺動部の間のスライド空間に挿入されることで、各可動接点摺動部に対し摺動可能に設けられていることを特徴とするスイッチ装置。

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