JP6282202B2 - 切換え装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の可動接点を備えた切換え可動部と、操作体によって動作させられる操作導体板とが、引っ張りコイルばねで連結されて動作する切換え装置に関する。

特許文献１には、１つの操作部材の押圧操作によって、複数の可動接点が同時に動作させられるスイッチ装置に関する発明が記載されている。

このスイッチ装置は、複数の固定接点を有する基台に、複数の可動接点を有する第１駆動部材が支点を有して揺動自在に支持されているとともに、導電性金属で形成された第２駆動部材が支点を有して揺動自在に支持されている。第１駆動部材の自由端側と第２駆動部材の自由端側は、１個の引っ張りばねで連結されている。

操作部材で第２駆動部材の自由端側が押されると、第２駆動部材が基台に向けて揺動し、この揺動動作に伴って、第１駆動部材が引っ張りばねの付勢力によってスナップアクション動作して揺動する。第１駆動部材が揺動すると、この第１駆動部材に設けられた可動接点が基台に設けられた固定接点を摺動し、接点の導通状態が切換えられる。

また、第１駆動部材に設けられた中央の可動接点と第２駆動部材とが引っ張りばねを介して導通しており、前記可動接点は、引っ張りばねと第２駆動部材を介して、基台に設けられた端子部に電気的に接続されている。

特開２０１２−６４５４８号公報

特許文献１に記載されたスイッチ装置は、操作部材を押圧操作することで、複数の可動接点を同時に動作させて、複数の可動接点と複数の固定接点との摺動切換えを迅速に行うことができる点で優れている。しかし、以下に示す課題が未解決である。

特許文献１に記載されたスイッチ装置は、第１駆動部材と第２駆動部材とが１本の引っ張りばねで連結されている。そのため、第２の駆動部材の揺動によって、複数の可動接点を有する第１駆動部材を速やかに且つ確実に動作させるためには、引っ張りばねのばね定数を高くする必要がある。しかし、ばね定数を高くすると、引っ張りばねと第１駆動部材との掛止部ならびに引っ張りばねと第２駆動部材との掛止部で摩耗が発生しやすくなる。引っ張りばねは中央の可動接点への通電路としても機能しているため、操作部材による押圧操作が繰り返されて前記摩耗が激しくなると、通電路の信頼性を損ねることになる。

特許文献１に記載されたスイッチ装置は、可動接点と固定接点との当接部が、引っ張りばねと第１駆動部材との掛止部よりも、第１駆動部材の支点から離れた位置にある。そのため、引っ張りばねによって第１駆動部材を揺動させるときに、可動接点と固定接点とを摺動させるのに必要な駆動力が大きくなり、引っ張りばねのばね定数をかなり高くしないと、動作の安定性を確保することが難しい。その結果、さらに引っ張りばねと各駆動部材との掛止部が摩耗しやすくなる。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、安定した動作を実現するとともに、引っ張りコイルばねを介して通電の信頼性を向上できる切換え装置を提供することを目的としている。

また、本発明は、操作体を押圧操作したときに動作力を効率的に伝達できるようにして、動作の信頼性を高め、動作負荷を低減できるようにした切換え装置を提供することを目的としている。

本発明は、絶縁材料で形成された基体と、前記基体に固定された複数の固定導体と、前記基体に形成された複数の摺動部と、前記摺動部に設けられた固定接点と、それぞれの前記摺動部を摺動する可動接点を複数支持する切換え可動部と、操作体によって動作させられる操作導体板とを有する切換え装置において、
前記切換え可動部は、可動絶縁体に、支点導体板と前記支点導体板と分離された独立導体板とが固定され、前記支点導体板と前記独立導体板のそれぞれに前記可動接点が設けられ、
前記支点導体板と一部の前記固定導体との当接部を第１の支点として、前記切換え可動部が揺動自在に支持され、前記操作導体板の基部は、他の前記固定導体との当接部を第２の支点として揺動自在に支持されて、前記第１の支点と前記第２の支点とが互いに離れた位置に配置され、前記操作導体板の先部が前記第１の支点側に位置し、前記先部側が前記操作体によって押圧操作可能とされており、
前記第１の支点と前記第２の支点とが対向する方向に沿って延びる複数の引っ張りコイルばねが設けられ、それぞれ前記引っ張りコイルばねの一方の端部が前記操作導体板の前記先部側に掛止され、他方の端部が前記独立導体板に掛止され、前記操作体によって前記操作導体板が揺動させられたときに、その揺動動作に伴って、前記切換え可動部が複数の前記引っ張りコイルばねの付勢力によってスナップアクション動作すると共に、前記可動接点が前記摺動部を摺動し、
前記操作導体板と前記独立導体板とが、複数の前記引っ張りコイルばねを介して導通されており、
前記引っ張りコイルばねと前記独立導体板との掛止部（Ｄ１）と前記第１の支点（Ｓ１）との間に、前記可動接点と前記摺動部との当接部が位置していることを特徴とするものである。

本発明の切換え装置は、切換え可動部に設けられた独立導体板と操作導体板との間に複数の引っ張りコイルばねが掛けられているため、動作力を複数の引っ張りコイルばねに分担させることができる。そのため、個々の引っ張りコイルばねのばね定数を低下させることができ、引っ張りコイルばねと独立導体板との掛止部ならびに操作導体板との掛止部での掛止負荷を低減でき掛止部の摩耗も減少させることができる。よって、引っ張りコイルばねによって並列の複数の通電路を安定して構成することができる。

本発明の切換え装置は、前記摺動部と前記可動接点との当接部が、前記引っ張りコイルばねの中心線が延びる方向と直交する方向に間隔を空けて配置されており、それぞれの引っ張りコイルばねの中心線が、隣り合う前記当接部の中間に位置している。

例えば、本発明の切換え装置は、前記切換え可動部では、前記独立導体板の両側に前記支点導体板が配置されており、前記引っ張りコイルばねが前記支点導体板の間に配置されている。

上記構成では、引っ張りコイルばねから独立導体板に与える駆動力の作用点が、可動接点と摺動部とが摺動する複数の当接部の中間に位置することになり、前記当接部における負荷と引っ張りコイルばねの付勢力の作用点とをバランスよく配置することができる。その結果、切換え可動部を安定した姿勢で動作させることができ、全ての可動接点を同時に摺動部に対して摺動させることが可能になる。

さらに本発明の切換え装置は、前記引っ張りコイルばねと前記操作導体板との掛止部（Ｄ２）から前記第２の支点（Ｓ２）までの距離（Ｌａ）が、前記引っ張りコイルばねと前記独立導体板との掛止部（Ｄ１）から第１の支点（Ｓ１）までの距離（Ｌｂ）よりも長いことが好ましい。

上記構成の切換え装置では、操作導体板を比較的軽い負荷で動作させることができ、しかも引っ張りコイルばねで切換え可動体を動作させるときの力の伝達効率が良くなり、可動接点を迅速に動作させることが可能になる。

本発明の切換え装置は、複数の引っ張りコイルばねを使用したことで、切換え可動体を安定した姿勢で動作させることができ、複数の引っ張りコイルで形成される並列の通電路の信頼性を向上させることができる。

また、本発明の切換え装置は、引っ張りコイルばねによって、複数の可動接点を迅速に安定させて動作させることができ、さらに操作体を押圧操作するときの操作負荷を低減させることも可能になる。

本発明の切換え装置の外観を示す斜視図、 図１に示す切換え装置の分解斜視図、 切換え装置の主要動作部を示す分解斜視図、 図３に示す主要動作部の導電部のみを示す分解斜視図、 図３に示す主要動作部の外力が作用していない状態を示す側面図、 （Ａ）は、基台と可動絶縁体を除去した側面図であり、外力が作用していない状態を示し、（Ｂ）はそのときの各部の動作姿勢を示す模式図、 （Ａ）は、基台と可動絶縁体を除去した側面図であり、操作体が押されている途中の状態を示し、（Ｂ）はそのときの各部の動作姿勢を示す模式図、 （Ａ）は、基台と可動絶縁体を除去した側面図であり、接点が切り換わるタイミングを示し、（Ｂ）はそのときの各部の動作姿勢を示す模式図、 （Ａ）は、基台と可動絶縁体を除去した側面図であり、操作体が完全に押された状態を示し、（Ｂ）はそのときの各部の動作姿勢を示す模式図、 実施の形態の切換え装置の切換え回路の構成を示す説明図、

図１は本発明の実施の形態の切換え装置１の全体斜視図であり、図２はその分解斜視図である。なお、図２においては、蓋体３を省略している。

切換え装置１は、複数の接点を同時に切換えるものであり、例えば車両用など、高い信頼性が要求される電子回路に使用される。

＜切換え装置の構造＞
図１と図２に示すように、切換え装置１は、ケース２と蓋体３を有している。ケース２は、絶縁性の合成樹脂材料で形成されており、底部２ａと４つの側板部２ｂを有し上方が開口した直方体形状である。蓋体３は絶縁性の合成樹脂材料で形成されて、ケース２の開口部を塞いで前記ケース２に溶着等の手段で固定される。

図３と図４に切換え装置１の主要動作部が示されている。図４には、図３に示す主要動作部のうちの導電性の金属板で形成された通電路の構造のみが示されている。また、図１０には、各通電路で構成される切換え回路の回路図が示されている。

図２に示すケース２の底部２ａには３カ所に開口部２ｃが形成されており、それぞれの開口部２ｃに、側方基体１０ａ，１０ｂと中央基体１０ｃが固定されている。基体１０ａ，１０ｂ，１０ｃは絶縁性の合成樹脂材料で形成されている。

図２、図３、図４に示すように、側方基体１０ａには第１の固定導体１１ａが保持され、他方の側方基体１０ｂにも第１の固定導体１１ｂが保持されている。第１の固定導体１１ａには端子部１１ｃが一体に形成され、端子部１１ｃが側方基体１０ａから左側方へ延び出ている。第１の固定導体１１ｂにも端子部１１ｄが一体に形成され、端子部１１ｄが側方基体１０ｂから右側方へ延び出ている。

側方基体１０ａには、第１の固定導体１１ａと間隔を空けた位置に第２の固定導体１２ａが保持されており、第２の固定導体１２ａと一体の端子部１２ｃが側方基体１０ａから左側方へ延び出ている。同様に側方基体１０ｂにも、第２の固定導体１２ｂが保持されており、第２の固定導体１２ｂと一体の端子部１２ｄが側方基板１０ｂから右側方へ延び出ている。

側方基体１０ａには、上部固定接点１３ａと下部固定接点１４ａが上下に間隔を空けて保持されている。上部固定接点１３ａには端子部１３ｃが一体に形成され、下部固定接点１４ａには端子部１４ｃが一体に形成されている。端子部１３ｃ，１４ｃは、側方基板１０ａから左側方へ延び出ている。側方基板１０ｂには上部固定接点１３ｂと下部固定接点１４ｂが保持されている。上部固定接点１３ｂに端子部１３ｄが一体に形成され、下部固定接点１４ｂに端子部１４ｄが一体に形成されている。端子部１３ｄ，１４ｄは、側方基体１０ｂから右側方へ延び出ている。なお、図３と図４には、下部固定接点１４ｂと一体の端子部１４ｄが現れておらず、端子部１４ｄは図１０の回路図に示されている。

中央基体１０ｃには上部固定接点１５ａと下部固定接点１６ａが保持されている。上部固定接点１５ａには端子部１５ｂが一体に形成されており、端子部１５ｂは中央基体１０ｃから手前側に延び出ている。下部固定接点１６ａには端子部１６ｂが一体に形成されており、端子部１６ｂは、中央基体１０ｃから奥方向へ延び出ている。

切換え装置１の製造方法では、まず、固定導体１１ａ，１２ａならびに固定接点１３ａ，１４ａが金型内に配置され金型内に溶融樹脂が射出され、いわゆるインサート成形法で側方基体１０ａが形成される。同様にして、固定導体１１ｂ，１２ｂならびに固定接点１３ｂ，１４ｂを保持する側方基体１０ｂがインサート成形法で形成され、また、固定接点１５ａ，１６ａを有する中央基体１０ｃがインサート成形法で形成される。その後、固定導体と固定接点とを保持した基体１０ａ，１０ｂ，１０ｃが金型内に設置され、金型内に溶融樹脂が射出され、いわゆる２色成形法によってケース２が形成される。そのため、ケース２の底部２ａの３か所の開口部２ｃに、基体１０ａ，１０ｂ，１０ｃが一体化されて固定されている。なお、一体化された底部２ａと基体１０ａ，１０ｂ，１０ｃとを含む構成を基台と呼ぶ。

図３に示すように、上部固定接点１３ａと下部固定接点１４ａとの間に、絶縁性の合成樹脂材料によって側方基体１０ａと一体に形成された中間絶縁部１０ｄが介在しており、上部固定接点１３ａと下部固定接点１４ａならびに中間絶縁部１０ｄによって側方摺動部１７ａが構成されている。側方摺動部１７ａでは、上部固定接点１３ａと下部固定接点１４ａならびに中間絶縁部１０ｄが同じ幅寸法で形成されている。同様にして、側方基体１０ｂでは、上部固定接点１３ｂと下部固定接点１４ｂならびに中間絶縁部１０ｅによって側方摺動部１７ｂが形成されている。また、中央基体１０ｃでは、上部固定接点１５ａと下部固定接点１６ａならびに中間絶縁部１０ｆによって、中央摺動部１７ｃが構成されている。

図２と図３に示すように、主要動作部には切換え可動部２０が設けられている。切換え可動部２０は、一対の支点導体板２１，２２と、両支点導体板２１，２２の間に位置する独立導体板２３とを有している。３枚の導体板２１，２２，２３は導電性の金属板で形成されており、それぞれが可動絶縁体２７に保持されている。切換え可動部２０の製造工程では、３枚の導体板２１，２２，２３が金型内に設置されて金型内に溶融樹脂が射出され、インサート成形法で可動絶縁体２７が形成される。

図３と図４に示すように、支点導体板２１には、図示手前側に可動端部２１ａが形成され、支点導体板２２には、図示手前側に可動端部２２ａが形成されている。前記側方基体１０ａに保持されている第１の固定導体１１ａには、第１の支点支持部２７ａが形成され、側方基体１０ｂに保持されている第１の固定導体１１ｂに第１の支点支持部２７ｂが形成されている。可動端部２１ａが第１の支点支持部２７ａに掛止され、可動端部２２ａが第１の支点支持部２７ｂに掛止されており、切換え可動部２０は、可動端部２１ａ，２２ａと第１の支点支持部２７ａ，２７ｂとの当接部を第１の支点として、上下に揺動動作自在に支持されている。

図４に示すように、支点導体板２１の自由端側の下面に、側方可動接点２４が固定されている。側方可動接点２４は、弾性変形可能な導電性金属板で形成されており、支点導体板２１に電気的に導通している。側方可動接点２４には、一対の挟持摺動片２４ａ，２４ａが左右に対向して設けられており、図３に示す側方摺動部１７ａが挟持摺動片２４ａ，２４ａで挟まれている。同様に、支点導体板２２の自由端側の下面に側方可動接点２５が導通されて固定されている。側方可動接点２５に一対の挟持摺動片２５ａ，２５ａが設けられ、側方摺動部１７ｂが挟持摺動片２５ａ，２５ａで挟まれている。同様にして、独立導体板２３の下面に中央可動接点２６が導通されて固定されている。中央可動接点２６に一対の挟持摺動片２６ａ，２６ａが設けられ、中央摺動部１７ｃが挟持摺動片２６ａ，２６ａで挟まれている。

図２、図３、図４に示すように、主要動作部では、基体１０ａ，１０ｂ，１０ｃと切換え可動部２０との間に操作導体板３０が設けられている。操作導体板３０は導電性の金属板から形成されている。操作導体板３０の一端部である基部側には、一対の可動端部３１ａ，３１ｂが形成されている。図３と図４に示すように、側方基体１０ａに保持されている第２の固定導体１２ａに第２の支点支持部３５ａが形成され、側方基体１０ｂに保持されている第２の固定導体１２ｂに第２の支点支持部３５ｂが形成されている。可動端部３１ａが第２の支点支持部３５ａに掛止され、可動端部３１ｂが第２の支点支持部３５ｂに掛止されており、操作導体板３０は、可動端部３１ａ，３１ｂと第２の支点支持部３５ａ，３５ｂとの当接部を第２の支点として、上下方向へ揺動動作自在に支持されている。

可動端部２１ａ，２２ａと第１の支点支持部２７ａ，２７ｂとの当接部である第１の支点と、可動端部３１ａ，３１ｂと第２の支点支持部３５ａ，３５ｂとの当接部である第２の支点は、図５において左右に離れた位置に配置されており、切換え可動部２０の自由端と、操作導体板３０の自由端は、互いに逆方向に延び出ている。すなわち、第１の支点と第２の支点とは、基体１０ａ，１０ｂ，１０ｃの延設方向（長手方向）において、互いに離れた位置に配置されている。

図３に示すように、切換え可動部２０の自由端側では、独立導体板２３に一対の掛止穴２３ａ，２３ｂが開口しており、操作導体板３０の他端部である自由端側には、一対の掛止穴３２ａ，３２ｂが開口している。主要動作部に一対の引っ張りコイルばね４１，４２が設けられている。引っ張りコイルばね４１の一方のフック部４１ａは掛止穴２３ａに掛けられ、他方のフック部４１ｂは掛止穴３２ａに掛けられている。引っ張りコイルばね４２の一方のフック部４２ａは掛止穴２３ｂに掛けられ、他方のフック部４２ｂは掛止穴３２ｂに掛けられている。

引っ張りコイルばね４１，４２は導電性のばね線材で形成されており、この引っ張りコイルばね４１，４２によって、切換え可動部２０の自由端側と操作導体板３０の自由端側とが互いに引かれているとともに、引っ張りコイルばね４１，４２を介して、独立導体板２３と操作導体板３０とが電気的に導通されている。

操作導体板３０の自由端側に位置する先部には操作片３３が折り曲げられている。図１に示すように、蓋体３には摺動穴３ａが形成されており、操作体５０が摺動穴３ａに摺動自在に支持されている。なお正確には、操作体５０はケース２内に設けられた図示しない案内部に上下動可能に支持されている。図５に示すように、ケース２の内部では、操作体５０の下端部に押圧部５１が形成されており、操作体５０がケース２の内部に向けており下げられると、押圧部５１によって操作片３３が下向きに押される。

図４に示すように、切換え可動部２０に設けられた独立導体板２３には、引っ張りコイルばね４１，４２の引っ張り力が作用する方向と交差する方向（直交する方向）に保持片２３ｃ，２３ｄが一体に形成されている。図３に示すように、保持片２３ｃ，２３ｄは可動絶縁体２７に保持されているとともに、その先部が可動絶縁体２７から左右へ突出している。独立導体板２３には常に引っ張りコイルばね４１，４２の引っ張り力が作用しているが、保持片２３ｃ，２３ｄが可動絶縁体２７に保持されているため、独立導体板２３が可動絶縁体２７から外れるような不具合が生じにくくなっている。

＜組立作業＞
切換え装置１の組立作業について説明する。

図２と図５に示す側方基体１０ａ，１０ｂと中央基体１０ｃは、２色成形法によって、ケース２の底部２ａに一体化されて固定されている。

引っ張りコイルばね４１，４２で連結された操作導体板３０と切換え可動部２０とがケース２の内部に組み込まれる。このとき、操作導体板３０の可動端部３１ａ，３１ｂが、ケース２の底部２ａ（基台）側に位置する第２の固定導体１２ａ，１２ｂに形成された第２の支点支持部３５ａ，３５ｂに掛止される。また、切換え可動部２０の支点導体板２１，２２の可動端部２１ａ，２２ａが、第１の固定導体１１ａ，１１ｂに形成された第１の支点支持部２７ａ，２７ｂに掛止される。

ケース２の内部に、引っ張りコイルばね４１，４２で連結された操作導体板３０と切換え可動部２０が組み込まれると、図５に示すように、引っ張りコイルばね４１，４２の引っ張り力によって、操作導体板３０が反時計方向（α１方向）へ跳ね上げられようとし、切換え可動部２０が時計方向（β１方向）へ跳ね上げられようとする。しかし、操作導体板３０において支点側で下向きに折り曲げられた規制片３７が、ケース２の底部２ａに形成された図示しないストッパ部に当接することで、操作導体板３０が反時計方向（α１方向）へ跳ね上げられるのが規制される。また、可動絶縁体２７から下向きに突出する規制突部２８が、側方基体１０ａ，１０ｂに形成されたストッパ部１０ｇに当たって、切換え可動部２０が時計方向（β１方向）へ跳ね上げられるのが規制される。

したがって、ケース２の内部に操作導体板３０と切換え可動部２０とが組み込まれた状態で、操作体５０と蓋体３とをケース２に組み付ける作業を容易に行うことができる。

＜動作説明＞
次に、切換え装置１の動作を説明する。

図６（Ａ）は、操作体５０に操作力が作用していない自由状態の主要動作部において、基台（基体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、底部２ａ）と可動絶縁体２７とを削除した側面図であり、図６（Ｂ）は、自由状態での各部の動作姿勢を示す模式図である。

図６ないし図９では、支点導体板２１，２２に形成された可動端部２１ａ，２２ａと、第１の固定導体１１ａ，１１ｂに形成された第１の支点支持部２７ａ，２７ｂとの当接部が、第１の支点Ｓ１として示され、操作導体板３０に形成された可動端部３１ａ，３１ｂと、第２の固定導体１２ａ，１２ｂに形成された第２の支点支持部３５ａ，３５ｂとの当接部が、第２の支点Ｓ２として示されている。また、引っ張りコイルばね４１，４２のフック部４１ａ，４２ａと、切換え可動部２０に設けられた独立導体板２３との掛止部が、第１の付勢力作用点Ｄ１として示され、引っ張りコイルばね４１，４２のフック部４１ｂ，４２ｂと、操作導体板３０の自由端との掛止部が、第２の付勢力作用点Ｄ２として示されている。

図６（Ａ）（Ｂ）に示す自由状態では、第１の付勢力作用点Ｄ１に作用する引っ張りコイルばね４１，４２の付勢力Ｆ１ａと、第２の付勢力作用点Ｄ２に作用する引っ張りコイルばね４１，４２の付勢力Ｆ２ａとの作用線が、第１の支点Ｓ１よりも上方に位置している。したがって、操作導体板３０は第２の支点Ｓ２を中心として反時計方向（α１方向）へ回動させられ、切換え可動部２０は第１の支点Ｓ１を中心として時計方向（β１方向）へ回動させられている。なお、切換え可動部２０の時計方向へのこの回動は、切換え可動部２０の図示左側の一部が、蓋体３の天井面に当接することで制限されている。

よって、切換え可動部２０に設けられた側方可動接点２４の挟持摺動片２４ａが、側方摺動部１７ａにおいて上部固定接点１３ａに接触している。同様に、側方可動接点２５の挟持摺動片２５ａが、側方摺動部１７ｂにおいて上部固定接点１３ｂに接触している。また、中央可動接点２６の挟持摺動片２６ａが、中央摺動部１７ｃにおいて上部固定接点１５ａに導通している。
このときの切換え装置１の回路の導通状態は、図１０に示す通りである。

（１）第１の固定導体１１ａは、第１の支点支持部２７ａと可動端部２１ａとの掛止部と、支点導体板２１、および側方可動接点２４を介して、上部固定接点１３ａに導通しており、端子部１１ｃと端子部１３ｃとが導通状態である。

（２）第１の固定導体１１ｂは、第１の支点支持部２７ｂと可動端部２２ａとの掛止部と、支点導体板２２、および側方可動接点２５を介して、上部固定接点１３ｂに導通しており、端子部１１ｄと端子部１３ｄとが導通状態である。

（３）第２の固定導体１２ａ，１２ｂは、第２の支点支持部３５ａ，３５ｂと可動端部３１ａ，３１ｂとの掛止部と、操作導体板３０と、２つの引っ張りコイルばね４１，４２と、独立導体板２３、および中央可動接点２６を介して、上部固定接点１５ａに導通している。よって端子部１２ｃと端子部１２ｄおよび端子部１５ｂが互いに導通状態である。

図７（Ａ）は、操作体５０が押されている途中の状態における基台と可動絶縁体２７とを削除した側面図であり、図７（Ｂ）は、途中状態での各部の動作姿勢を示す模式図である。図８（Ａ）は、接点が切り換わった時点における基台と可動絶縁体２７とを削除した側面図であり、図８（Ｂ）は、接点が切り換わった時点の各部の動作姿勢を示す模式図である。

操作体５０に下向きの操作力Ｐが作用し、操作体５０がケース２の内部に向けて図７（Ａ）の位置まで押し下げられると、操作導体板３０が時計方向（α２方向）へ回動させられ、図７（Ｂ）に示すように、第２の付勢力作用点Ｄ２が、第１の支点Ｓ１を超えてそれよりも下側へ移動する。第１の付勢力作用点Ｄ１と第２の付勢力作用点Ｄ２とを結ぶ付勢力作用線が、第１の支点Ｓ１よりも下側へ移動するため、この時点で、切換え可動部２０に反時計方向（β２方向）のモーメントが作用し始める。

さらに、操作体５０が所定の位置まで押し下げられ、引っ張りコイルばね４１，４２から切換え可動部２０に与えられる反時計方向（β２方向）のモーメントが、各可動接点２４，２５，２６と上部固定接点１３ａ，１３ｂ，１５ａとの静摩擦力による抵抗モーメントよりも大きくなると、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、切換え可動部２０が一瞬のうちに反時計方向（β２方向）へ回動する。すなわち、切換え可動部２０が、引っ張りコイルばね４１，４２の付勢力によってスナップアクション動作をする。このとき、側方可動接点２４の挟持摺動片２４ａが側方摺動部１７ａを摺動して下部固定接点１４ａに接触し、同時に側方可動接点２５の挟持摺動片２５ａが側方摺動部１７ｂを摺動して下部固定接点１４ｂに接触する。さらに、中央可動接点２６の挟持摺動片２６ａが中央摺動部１７ｃを摺動して下部固定接点１６ａに接触する。

その結果、３か所の全ての摺動部１７ａ，１７ｂ，１７ｃにおいて接点が切換えられ、図１０に示す回路図において、端子部１１ｃと端子部１４ｃとが導通状態となり、端子部１１ｄと端子部１４ｄとが導通状態となる。また、端子部１２ｃ，１２ｄと端子部１６ｂとが導通状態となる。

図９（Ａ）は、操作体５０が動作死点まで押し下げられた状態における基台と可動絶縁体２７を削除した側面図であり、図９（Ｂ）は、そのときの各部の動作姿勢を示す模式図である。図９（Ａ）（Ｂ）の時点で、切換え可動部２０に作用するβ２方向のモーメントが最大になる。よって、操作体５０が図９（Ａ）（Ｂ）の位置まで押し下げられる間に、切換え可動部２０が確実に回動して、接点が切換えられるようになる。

図９（Ａ）（Ｂ）では、切換え可動部２０がほぼ水平姿勢まで回動し、ケース２に設けられたストッパ部に当たって、それ以上は反時計方向（β２方向）へ回動できなくなる。このとき、第２の付勢力作用点Ｄ２が第１の支点Ｓ１よりも下方へかなり離れた位置に移動するため、引っ張りコイルばね４１，４２の引っ張り力（Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂやＦ１ｃ，Ｆ２ｃ）により、操作導体板３０に対して反時計方向（α１方向）の大きなモーメントが作用する。このため、操作体５０に与えられている操作力Ｐが除去されると、操作導体板３０が第２の支点Ｓ２を中心として反時計方向（α１方向）へ回動する。

操作導体板３０が、図６（Ａ）（Ｂ）に示す初期姿勢まで戻る途中で、引っ張りコイルばね４１，４２の付勢力によって切換え可動部２０に与えられる時計方向（β１方向）のモーメントが、各可動接点２４，２５，２６と下部固定接点１４ａ，１４ｂ，１６ａとの静摩擦力による抵抗モーメントよりも大きくなると、切換え可動部２０が時計方向（β１）へ瞬時に回動し、各可動接点２４，２５，２６が、上部固定接点１３ａ，１３ｂ，１５ａと接触し、回路が図１０に示す初期状態に復帰する。

＜実施の形態の奏する作用効果＞
上記実施の形態では、切換え可動部２０に設けられた独立導体板２３と、操作導体板３０とが２本の引っ張りコイルばね４１，４２で連結されている。切換え可動部２０の自由端と独立導体板２３の自由端とを互いに引き付けるための付勢力が、複数本（実施の形態では２本）の引っ張りコイルばねで分担して発揮されるため、個々の引っ張りコイルばねのばね定数を過大にすることがなくなる。そのため、フック部４１ａ，４２ａと掛止穴２３ａ，２３ｂとの掛止部の摩擦による負荷と、フック部４１ｂ，４２ｂと掛止穴３２ａ，３２ｂとの掛止部の摩擦による負荷とを低減できるようになり、フック部と掛止穴のそれぞれの接触部の摩耗が生じにくくなって、引っ張りコイルばね４１，４２を使用した通電路を安定した状態に設定できる。

また、図１０の回路図に示すように、操作導体板３０と独立導体板２３との間に、導電体である引っ張りコイルばね４１，４２が並列に介在しているため、引っ張りコイルばね４１，４２を通電路として使用したときの直流抵抗も低減させることができる。

さらに、２本の引っ張りコイルばね４１，４２から独立導体板２３に作用する付勢力の作用点が、切換え可動部２０の中心に対して左右に均等な位置に配置されている。さらに２本の引っ張りコイルばね４１，４２は、左右両側に位置する一対の支点導体板２１，２１の間に配置されている。そのため、切換え可動部２０は、捻じり動作を生じにくく、第１の支点Ｓ１を中心として安定した姿勢で回動動作できるようになる。

また、一方の引っ張りコイルばね４１の中心線が、側方可動接点２４と中央可動接点２６との間に位置し、他方の引っ張りコイルばね４２の中心線が、側方可動接点２５と中央可動接点２６との間に位置している。切換え可動部２０は、引っ張りコイルばね４１，４２の弾性力によって回動させられるが、引っ張りコイルばね４１，４２の付勢力の作用線が、隣り合う可動接点の間に位置しているため、それぞれの可動接点２４，２５，２６と各固定接点とを摺動させる力を、各可動接点に均一に与えることができ、複数の接点の切換え動作を安定させることができる。

図８（Ｂ）に示すように、切換え可動部２０の第１の支点Ｓ１から第１の付勢力作用点Ｄ１までの距離をＬ１とし、第１の支点Ｓ１から、各可動接点２４，２５，２６の挟持摺動片２４ａ，２５ａ，２６ａまでの距離をＬ２とすると、Ｌ１はＬ２よりも長くなっている（Ｌ１＞Ｌ２）。すなわち、挟持摺動片２４ａ，２５ａ，２６ａが、第１の支点Ｓ１と第１の付勢力作用点Ｄ１との間に位置している。そのため、第１の付勢力作用点Ｄ１に作用する駆動力に対し、挟持摺動片２４ａ，２５ａ，２６ａに作用する動作力を、Ｌ１／Ｌ２倍に増幅させることが可能になり、例えば図８（Ａ）（Ｂ）の状態で、切換え可動部２０を反時計方向へ確実に回動させることが可能になる。

図６（Ｂ）に示すように、操作導体板３０の第２の支点Ｓ２と、第２の付勢力作用点Ｄ２までの長さＬａが、切換え可動部２０の第１の支点Ｓ１と第１の付勢力作用点Ｄ１との距離Ｌｂよりも十分に長くなっている。したがって、図６（Ｂ）に示す自由状態において、操作導体板３０の水平方向に対する回動角度θ２を比較的小さくすることができる。よって、切換え可動部２０を比較的大きな角度θ１で回動させて、挟持摺動片２４ａ，２５ａ，２６ａの摺動距離を長くした場合であっても、操作導体板３０の動作角度θ２を小さくすることができる。そのため、操作体５０を押圧するときに操作導体板３０から受ける反力を比較的小さくでき、動作感触が良好となる。

１ 切換え装置
２ ケース
３ 蓋体
１０ａ，１０ｂ 側方基体
１０ｃ 中央基体
１１ａ，１１ｂ 第１の固定導体
１２ａ，１２ｂ 第２の固定導体
１３ａ，１３ｂ，１５ａ 上部固定接点
１４ａ，１４ｂ，１６ａ 下部固定接点
１７ａ，１７ｂ 側方摺動部
１７ｃ 中央摺動部
２０ 切換え可動部
２１，２２ 支点導体板
２１ａ，２２ａ 可動端部
２３ 独立導体板
２４，２５ 側方可動接点
２６ 中央可動接点
２７ 可動絶縁体
２７ａ，２７ｂ 第１の支点支持部
３０ 操作導体板
３１ａ，３１ｂ 可動端部
３３ 操作片
３５ａ，３５ｂ 第２の支点支持部
４１，４２ 引っ張りコイルばね
５０ 操作体
Ｓ１ 第１の支点
Ｓ２ 第２の支点
Ｄ１ 第１の付勢力作用点
Ｄ２ 第２の付勢力作用点

Claims (4)

1. 絶縁材料で形成された基体と、前記基体に固定された複数の固定導体と、前記基体に形成された複数の摺動部と、前記摺動部に設けられた固定接点と、それぞれの前記摺動部を摺動する可動接点を複数支持する切換え可動部と、操作体によって動作させられる操作導体板とを有する切換え装置において、
   前記切換え可動部は、可動絶縁体に、支点導体板と前記支点導体板と分離された独立導体板とが固定され、前記支点導体板と前記独立導体板のそれぞれに前記可動接点が設けられ、
   前記支点導体板と一部の前記固定導体との当接部を第１の支点として、前記切換え可動部が揺動自在に支持され、前記操作導体板の基部は、他の前記固定導体との当接部を第２の支点として揺動自在に支持されて、前記第１の支点と前記第２の支点とが互いに離れた位置に配置され、前記操作導体板の先部が前記第１の支点側に位置し、前記先部側が前記操作体によって押圧操作可能とされており、
   前記第１の支点と前記第２の支点とが対向する方向に沿って延びる複数の引っ張りコイルばねが設けられ、それぞれ前記引っ張りコイルばねの一方の端部が前記操作導体板の前記先部側に掛止され、他方の端部が前記独立導体板に掛止され、前記操作体によって前記操作導体板が揺動させられたときに、その揺動動作に伴って、前記切換え可動部が複数の前記引っ張りコイルばねの付勢力によってスナップアクション動作すると共に、前記可動接点が前記摺動部を摺動し、
   前記操作導体板と前記独立導体板とが、複数の前記引っ張りコイルばねを介して導通されており、
   前記引っ張りコイルばねと前記独立導体板との掛止部（Ｄ１）と前記第１の支点（Ｓ１）との間に、前記可動接点と前記摺動部との当接部が位置していることを特徴とする切換え装置。
2. 前記摺動部と前記可動接点との当接部が、前記引っ張りコイルばねの中心線が延びる方向と直交する方向に間隔を空けて配置されており、それぞれの引っ張りコイルばねの中心線が、隣り合う前記当接部の中間に位置している請求項１記載の切換え装置。
3. 前記切換え可動部では、前記独立導体板の両側に前記支点導体板が配置されており、前記引っ張りコイルばねが前記支点導体板の間に配置されている請求項１または２記載の切換え装置。
4. 前記引っ張りコイルばねと前記操作導体板との掛止部（Ｄ２）から前記第２の支点（Ｓ２）までの距離（Ｌａ）が、前記引っ張りコイルばねと前記独立導体板との掛止部（Ｄ１）から第１の支点（Ｓ１）までの距離（Ｌｂ）よりも長い請求項１ないし３のいずれかに記載の切換え装置。

Images