JP5678363B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

この発明は、小型化と薄型化に適し、かつ、安定動作のスイッチ装置に関する。

スイッチ装置には、多種多様のものがあるが、一例として、車両用のステアリングロック装置に備えられたスイッチ装置について図１２に示す。
図示するステアリングロック装置１０は、電子キー１１を用いて電子認証機能により正規ユーザかどうかを判断し、正規ユーザが確認できれば、ステアリングのロックを解除し、かつ、エンジンの始動を許可することができる電子認証機能付きのステアリングロック装置となっている。

すなわち、上記のステアリングロック装置１０は、エンジン始動用のノブ１２を備え、電子キー１１を所持する者がこのノブ１２を押すことにより、シャフト１３の先端に設けられた導電部１４がスイッチ１５に当接し、このスイッチ１５を動作させる。
この動作にしたがいコントローラ１６がスイッチ１５の動作を判断して動作モードに移り、電子キー１１から送られる電波信号から、電子キーの認証を行い、正規ユーザであることが確認されると、ソレノイド１７を動作させる。

ソレノイド１７の動作で、ロータ１８とシリンダ１９とが回動可能になり、ノブ１２を回動操作し、ロータ１８とシリンダ１９とを一体的に回動させれば、その回動初期でロックシャフト２０が後退しアンロックとなり、ノブ１２をさらに回動操作し、ロータ１８とシリンダ１９がスタート位置に回動することでエンジンが始動する。
なお、ノブ１２をオフ位置に戻せば、このノブ１２がバネ力で図示する位置に戻り移動する。

一方、上記したステアリングロック装置１０は、正規の電子キーの認証が不可となるような異常時に、エンジン始動を許可するためにメカニカルキー２１が使用できるようになっている。
メカニカルキー２１をシリンダ１９のキー孔に挿入してロータ１８とシリンダ１９とを上記したように押し込むと、シリンダ１９が回動可能になり、ロックシャフト２０のアンロックとエンジン始動を行うことができる。

また、メカニカルキー２１を使用してエンジンを始動するときには、ロータ１８とシリンダ１９の進出移動により、シリンダ１９に設けられたスライダ２２によって押動したスライドピン２３が受容孔２４内に入り込み検出ピン２５を押し上げるため、検出スイッチ２６が動作する。
この検出スイッチ２６の動作は、メカニカルキー２１の使用状態であることを表示したり、メカニカルキー２６の引き抜き忘れのための警報などに利用される。

特許第３７９８２９４号公報

上記したステアリングロック装置１０に備えた検出スイッチ２６は、検出ピン２５がスライダ２２に連動して上下方向に押し上げられて動作する構造となっている関係で、ボディ２７から大きく突出したスイッチ形態のものとなり、その上、接点の接離を確実とするために大きな動作ストロークが必要となるために薄型化が困難であった。

そのために、組み込みスペースを広く必要とし、また、他の部品の組み込みに邪魔となるなどの問題があった。
そこで、本発明では、車両のステアリングロック装置に備える検出スイッチなどとして適当なスイッチ装置であり、小型化と薄型化に適し、かつ、スイッチ動作の確実なスイッチ装置を提案することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明では、第１の発明として、一面に開口部を設け、内部に固定接点を設けたケースと、前記ケースの開口部を覆うように取り付けられたカバーと、前記カバーに配設され、前記固定接点に対して接離可能に設けられた可動接点とを備えたスイッチ装置において、一端部に支軸部を、他端部に動作用の突出部を各々設けた動作体と、前記可動接点を前記固定接点に接合させる移動勢力を与える第１スプリングとを備え、さらに、前記カバーには、前記動作体の支軸部を回転可能に軸支する軸受部と、前記動作体の突出部をカバー外に突出させる貫通孔とを設け、前記動作体には、前記第１スプリングのバネ勢力に勝るバネ勢力で当該動作体を一方向に回動して前記突出部をカバー外に突出させる第２スプリングを備え、前記可動接点には、前記動作体の一方向の回動に連動する連動部を設け、当該可動接点が前記動作体の一方向回転に連動して固定接点から離間した位置となる構成とし、動作体の突出部を押動することによって、当該動作体が第２スプリングのバネ勢力に抗して他方向に回転して可動接点の連動部の連動を解放させ、可動接点を第１スプリングのバネ勢力で固定接点に接触させることを特徴とするスイッチ装置を提案する。

第２の発明としては、上記した第１の発明のスイッチ装置において、前記ケースには、内部上面から突出させたガイドリブを設け、前記カバーの底面には、前記ガイドリブを嵌合する嵌合孔を設け、前記動作体には、前記ガイドリブを貫通させる貫通孔と、この貫通孔の周囲で第２スプリングを受け止めするバネ受部とを設け、 前記ガイドリブは、コイルバネからなる第２スプリング内を通して前記貫通孔を貫通させ、前記カバーの嵌合孔に嵌合させる構成としたことを特徴とするスイッチ装置を提案する。

第１の発明のスイッチ装置は、非動作状態では、動作体が第２スプリングのバネ勢力で支軸部を支点として一方向に回動し、その自由端の突出部がカバー外に突出している。
また、この状態では、可動接点の連動部が動作体の一方向の回動に連動されるから、当該可動接点が第１スプリングのバネ勢力に抗して移動して固定接点から離間し、スイッチオフとなっている。

動作体の突出部がカバーの外方からカバー内方に向かって押動力を受けると、動作体が第２スプリングのバネ勢力に抗して上記とは逆に他方向に回動する。
したがって、動作体が可動接点の連動部の連動を解放するから、可動接点が第１スプリングのバネ勢力を受けて固定接点に向かって移動して固定接点に接合し、スイッチオンとなる。

第２の発明のスイッチ装置は、第２スプリングをケースに設けたガイドリブに装架し、この第２スプリングによって動作体に復動力を与える構成としたので、第２スプリングが取り外れるようなことがない。
すなわち、第２スプリングのバネ動作が不能になり、突出部に対する押動力が解放されても動作体が復帰回動しなくなり、可動接点が固定接点から離間しない等のスイッチの誤動作が発生しない。

したがって、本発明によれば、第１、第２のスプリングのバネ勢力を利用して可動接点を固定接点に接離させるので、可動接点の少ない動作ストロークで確実にスイッチ動作するスイッチ装置となる。
また、固定接点に対する可動接点の接合が動作体の回動と第１スプリングのバネ勢力で行われる構成としたので、各々の動きの少ない動作体と可動接点によって構成することができるから、スイッチ形態の小型化と薄型化に有利なスイッチ装置となる。

本発明の一実施形態を示したスイッチ装置の斜視図である。 上記スイッチ装置の横断面図である。 図２上のA−A線断面図である。 上記スイッチ装置の分解斜視図である。 上記スイッチ装置のケースに設けたガイドリブに第２スプリングを装架した状態と、ケース内部を示した斜視図である。 動作体を軸支し、この動作体に連携させた可動接点の状態を示す上記スイッチ装置のカバー内部の斜視図である。 上記スイッチ装置の動作状態を示す図２同様の断面図である。 図７に示すスイッチ装置の動作状態を示す図３同様の断面図である。 上記スイッチ装置の動作状態を示す図２同様の断面図である。 図９に示すスイッチ装置の動作状態を示す図３同様の断面図である。 上記スイッチ装置を備えたステアリングロック装置の断面図である。 従来例として示したスイッチ装置を備えた車両用ステアリングロック装置の断面図である。

次に、本発明の一実施形態について図面に沿って説明する。
本実施形態のスイッチ装置３０は、図１の斜視図、図２、図３の断面図、図４の分解斜視図に示すように、ケース３１、固定接点３２、第２スプリング３３、動作体３４、可動接点３５、第１スプリング３６、カバー３７から構成してある。

ケース３１は、図２及び図３より分かる通り、樹脂材で横長に形成した箱状のもので、このケース３１の内部上面には、図２、図３及び図５に示したように、導電性板からなる固定接点３２がインサート成形してある。
なお、これら固定接点３２に電気接続したリード線３８の引き出し部分についても同様にインサート成形としてある。

また、このケース３１の内部上面には、板状のガイドリブ３１ａを直立形成し、このガイドリブ３１ａに第２スプリング３３が装架してある。
つまり、第２スプリング３３はコイルバネとして形成し、ガイドリブ３１ａがコイルバネ内に通されるようにしてある。
また、上記ケース３１には、カバー３７を取り付けるための係止嵌合孔３１ｂが３カ所に形成してある。

動作体３４は、一端部に支軸部３４ａを、他端部に動作用の突出部３４ｂを各々設けた樹脂材からなる略四辺形の板状体のもので、中央部には上記したガイドリブ３１ａの貫通孔３４ｃを設けた円形凹部としたバネ受部３４ｄを形成し、さらに、そのバネ受部３４ｄと他端部との間に空間窓３４ｅが形成してある。

カバー３７は、図２、図３及び図４に示したように、樹脂材で形成した横長の四辺形体のもので、略中央部にはケース３１に設けたガイドリブ３１ａの先端部を嵌合させる嵌合孔３７ａを設け、また、その他端部側には動作体３４の突出部３４ｂをカバー外に突出させる貫通孔３７ｂを設け、さらに、上記した嵌合孔３７ａと貫通孔３７ｂとの間には、可動接点３５を配設するための凸状部３７ｃが形成してある。

すなわち、このカバー３７に設けた凸状部３７ｃは、横断面四辺形の凸状部としてあり、その上面には、第１スプリング３６の保持構造として円形溝３７ｄと円柱部３７ｅとが設けてある。
さらに、このカバー３７には、動作体３４の支軸部３４ａを軸受けする軸受部３７ｆと、ケース３１に取り付けるために３カ所に形成した係止突部３７ｇが設けてある。

可動接点３５は、周囲四辺を下向きに折り曲げ形成してガイド面３５ａとした導電性板からなり、折り曲げ形成した四辺のガイド面３５ａのうち、対向する二辺のガイド面３５ａには切り起こし形成して上向きとした接点部３５ｂが設けてある。
なお、対向する二つのガイド面３５ａの下部に設けた舌片部３５ｃは、上記の動作体３４の空間窓形成部３４ｆの下面に当接させる連動部となっている。
この可動接点３５は、第１のスプリング３６を介在させてカバー３７の凸状部３７ｃに摺動可能に嵌合させるが、上面のガイド孔３５ｄに凸状部３７ｃの円柱部３７ｅを挿入させる。

上記のような構成部品及び構成要素からなるスイッチ装置を組み付ける場合には、先ず、図５に示すように、ケース３１のガイドリブ３１ａに第２スプリング３３を装架する。
また、図６に示した如く、カバー３７内に動作体３４、第１スプリング３６、可動接点３５を組み込む。

すなわち、図２、図３及び図４に示す通り、カバー３７の凸状部３７ｃに形成した円形溝３７ｄに第１スプリング３６を挿入すると共に、この第１スプリング３６を介在させて可動接点３５を上記の凸状部３７ｃに被せるように嵌合させ、可動接点３５をカバー３７に組み入れる。
続いて、動作体３４の支軸部３４ａをカバー３７の軸受部３７ｆに軸支させ、また、その突出部３４ｂをカバー３７の貫通孔３７ｂからカバー外に向かって突出させるようにし、動作体３４をカバー３７内に組み入れる。
このように動作体３４を組み入れると、動作体３４の空間窓形成部３４ｆの下面が可動接点３５の舌片部３５ｃの上面に当接するようになる。

上記のように、動作体３４と可動接点３５とを組み入れたカバー３７は、第２スプリング３３を組み入れたケース３１に取り付ける。
つまり、カバー３７の係止突部３７ｇをケース３１の係止嵌合部３１ｂに嵌合させ、カバー３７をケース３１に取り付ければ、図１、図２、図３に示す構造のスイッチ装置３０の組み付けが完了する。

上記したスイッチ装置３０は、第１スプリング３６のバネ勢力に対して第２スプリング３３のバネ勢力を大きく設定してある関係で、通常時には、動作体３４が支軸部３４ａを支点に時計方向に回転（旋回）し、突出部３４ｂをカバー３７外に突出させた図１、図２、図３の動作状態となっている。
したがって、可動接点３５は、その舌片部３５ｃが動作体３４の空間窓形成部３４ｆの下面によって押し下げられるため、図２、図３に示すように、第１スプリング３６のバネ勢力に抗して下降しており、接点部３５ｂが固定接点３２から離間したスイッチオフの状態となっている。

突出部３４ｂに押動力（図２おいて上方向の力）が加わると、動作体３４が支軸部３４ａを支点に反時計方向に回転する。
したがって、図７、図８に示す如く、動作体３４の回転にともなって可動接点３５が上昇移動する。
つまり、動作体３４の反時計方向の回転により、可動接点３５の舌片部３５ｃが空間窓形成部３４ｆと共に上昇可能となるため、可動接点３５が第１スプリング３６のバネ勢力で上昇し、その接点部３５ｂが固定接点３２に接触する。
このように、動作体３４の回転直後の段階で可動接点３５が固定接点３２に接触してスイッチオンとなる。

突出部３４ｂへの押動力がさらに続くと、図９、図１０に示す通り、可動接点３５が固定接点３２に接触した状態で、動作体３４のみがさらに反時計方向に回転する。
なお、この動作状態では、可動接点３５が第１スプリング３６のバネ勢力で固定接点３２に接触しているから、突出部３４ｂに加わる押動力に多少の強弱が伴う場合であってもその影響を受けない安定した動作となる。

突出部３４ｂの押動力を解放させれば、動作体３４が、図７、図９に示す動作位置から、第２スプリング３３のバネ勢力を受けて図２に示す通常位置に戻る。
したがって、図２、図３に示す如く、可動接点３５の舌片部３５ｃが動作体３４の空間窓形成部３４ｆによって押し下げられるため、可動接点３５が下降しスイッチオフとなる。

図１１は、上記したスイッチ装置を備えた車両用のステアリングロック装置を示す。
このステアリングロック装置は、インナーシリンダ４０のキー挿入孔４０ａに一部を突出させたスライドブロック４１が設けてある。
つまり、図示する如く、スライドブロック４１は、インナーシリンダ４０に形成したブロックガイド孔４０ｂ内に設けてあり、キー４２をキー挿入孔４０ａに挿入することにより、ブロックガイド孔４０ｂに沿って移動し、インナーシリンダ４０の外周方向に移動する。

また、アウターシリンダ４３には、スイッチ配置溝４３ａを形成し、このスイッチ配置溝４３ａに上記したスイッチ装置３０が組み込んである。
なお、スイッチ装置３０は、嵌着、接着、ねじ止めなどの方法でアウターシリンダ４３に配置する。
このように配置したスイッチ装置３０は、その突出部３４ｂが部分的にブロックガイド孔４０ｂ内に突入して上記したスライドブロック４１に対接するようになっている。

スイッチ装置３０を上記のように備えたステアリングロック装置は、インナーシリンダ４０のキー挿入孔４０ａにキー４２を挿入しないかぎり、スライドブロック４１が移動せず、図１１に示す動作位置となっているから、スイッチ装置３０の突出部３４ｂには押動力が作用しないから、スイッチ装置３０が図２、図３に示すスイッチオフの動作状態となっており、このスイッチオフ信号でキー４２が非挿入であることを知らせることができる。

インナーシリンダ４０のキー挿入孔４０ａにキー４２を挿入すると、キー４２の先端部でスライドブロック４１が押し上げられ上方向に移動するため、スイッチ装置３０の突出部３４ｂに押動力が加わり、キー４２の挿入初期段階でスイッチ装置３０が、図７、図８に示す動作状態となって、スイッチオンとなる。
キー４２をさらに挿入すれば、動作体３４がさらに回転して図９、図１０に示す動作状態となり、スイッチオンの状態を継続する。
スイッチ装置３０の上記のスイッチオン信号によって、キー４２の挿入状態を知らせることができる。

インナーシリンダ４０からキー４２を引き抜けば、スライドブロック４１が後退動可能となるため、突出部３４ｂが復動し、スイッチ装置３０が図２、図３に示す動作状態に戻る。
その他、上記したステアリングロック装置は、キー４２をキー挿入孔４０ａに挿入してインナーシリンダ４０を回動させれば、ロックシャフト４４をアンロックとし、また、エンジンを始動させることができる公知構成のものである。

上記のように本実施形態のスイッチ装置３０は、薄型化された小型形態のものとなるので、アウターシリンダ４３の断面径内に配置することができるスイッチ装置３０となり、アウターシリンダ４３から突出しないスイッチ装置３０としてステアリングロック装置にとって有利となる。

車両のステアリングロック装置に備えてエンジン始動キーの挿抜を検出するスイッチ装置、その他、押動力を検出する検出スイッチ装置として適用することができる。

３０ スイッチ装置
３１ ケース
３１ａ ガイドリブ
３２ 固定接点
３３ 第２スプリング
３４ 動作体
３４ａ 支軸部
３４ｂ 突出部
３４ｃ 貫通孔
３４ｄ バネ受部
３４ｅ 空間窓
３４ｆ 空間窓形成部
３５ 可動接点
３５ａ ガイド面
３５ｂ 接点部
３５ｃ 舌片部
３５ｄ ガイド孔
３６ 第１スプリング
３７ カバー
３７ａ 嵌合孔
３７ｂ 貫通孔
３７ｃ 凸状部
３７ｄ 円形溝
３７ｅ 円柱部
３７ｆ 軸受部

Claims (2)

1. 一面に開口部を設け、内部に固定接点を設けたケースと、
   前記ケースの開口部を覆うように取り付けられたカバーと、
   前記カバーに配設され、前記固定接点に対して接離可能に設けられた可動接点とを備えたスイッチ装置において、
   一端部に支軸部を、他端部に動作用の突出部を各々設けた動作体と、
   前記可動接点を前記固定接点に接合させる移動勢力を与える第１スプリングとを備え、
   さらに、前記カバーには、前記動作体の支軸部を回転可能に軸支する軸受部と、前記動作体の突出部をカバー外に突出させる貫通孔とを設け、
   前記動作体には、前記第１スプリングのバネ勢力に勝るバネ勢力で当該動作体を一方向に回動して前記突出部をカバー外に突出させる第２スプリングを備え、
   前記可動接点には、前記動作体の一方向の回動に連動する連動部を設け、当該可動接点が前記動作体の一方向回転に連動して固定接点から離間した位置となる構成とし、
   動作体の突出部を押動することによって、当該動作体が第２スプリングのバネ勢力に抗して他方向に回転して可動接点の連動部の連動を解放させ、可動接点を第１スプリングのバネ勢力で固定接点に接触させることを特徴とするスイッチ装置。
2. 請求項１に記載したスイッチ装置において、
   前記ケースには、内部上面から突出させたガイドリブを設け、
   前記カバーの底面には、前記ガイドリブを嵌合する嵌合孔を設け、
   前記動作体には、前記ガイドリブを貫通させる貫通孔と、この貫通孔の周囲で第２スプリングを受け止めするバネ受部とを設け、
   前記ガイドリブは、コイルバネからなる第２スプリング内を通して前記貫通孔を貫通させ、前記カバーの嵌合孔に嵌合させる構成としたことを特徴とするスイッチ装置。
   
   

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