JP6533393B2 - アクチュエータを備えた電気スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、電気スイッチに関し、特にアクチュエータを有する電気スイッチに関する。

本発明は、上面を備えたハウジングと、ハウジングを貫通する作動プランジャーと、ハウジングに取り付けられ、これに対して旋回可能であるか又は他の方法で移動可能な作動レバーとを備えた電気スイッチに関する。

作動レバーは、付加的なアクチュエータを形成する。従って、スイッチを動作させるための力は、作動プランジャーに直接加えられるのではなく作動レバーに加えられる。切替え力は、作動レバーの助けにより作動プランジャーに伝達される。

当該スイッチ及びマイクロスイッチは、前述の種類の付加的なアクチュエータを備える。付加的なアクチュエータは、切替え移動距離（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｒａｖｅｌ）を拡大すると共に、作動プランジャーの移動方向から外れた方向の力を受け取るために使用される。横向き押し付け作動は、作動要素の軸方向移動に変換される。その結果、スイッチ作動要素に加わる力は小さくなり、実施可能な用途が拡大し、一般にスイッチの寿命が延びる。

付加的なアクチュエータの端部に力を作用させると、切替え移動距離は、付加的なアクチュエータの無いスイッチに対して、ほぼ線形係数（ｌｉｎｅａｒ ｆａｃｔｏｒ）で増大し、これに対応して作動力が低減する。

作動移動距離（ａｃｔｕａｔｉｎｇ ｔｒａｖｅｌ）が単にスイッチに対して拡大され、切替え後に長い超過移動距離（ｏｖｅｒ ｔｒａｖｅｌ）が存在し、同時にスイッチに対する不適切な使用によって生じる可能性のある何らの力がスイッチ内部の切替え要素に何らかの悪影響を与えないようになっている電気スイッチに対する要求がある。

本発明によれば、この要求を満たすために、ハウジングの側面に隣接する上面に作動プランジャーが配置され、作動レバー用の関節部がこの側面に形成され、作動レバーはハウジングの上面を越えて広がり、更に作動プランジャー用の止め部がハウジングの内部に配置される。

作動プランジャーは、当初は側面に取り付ける。そのため、安定性がある関節部を側面に形成することができる。本発明によれば、ハウジングの上面に広がる作動レバーが提供され、このことは、作動レバーがハウジングの上面に配置された作動プランジャーの上に広がることを意味する。作動プランジャーは、作動レバーが取り付けられたハウジングの側面に隣接して配置される。従って、作動レバーは、伸長部の大部分がハウジングの上面の上方に自由に突出することができるが、作動レバーの関節部と該作動レバーが作動プランジャー上に静止する点との間に伸長部の短いセクションが形成される。

本発明によれば、ハウジングの上面を越えて広がる作動レバーが提供される。このことは、作動レバーの自由セクションはハウジング上面の上方に配置されず、自由に突出することを意味する。作動レバーの自由な突出セクションに切替え力が加わると、作動プランジャーは作動レバーの助けによりトリガー方式で移動する。内部スイッチ要素の切替えジャンプ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｊｕｍｐ）の後、作動プランジャーは、スイッチハウジング内に設けられた止め部によってそれ以上移動することが阻止される。不適切な使用であっても、止め部手段によってスイッチング要素から所定の距離を置かれる。妨害された作動プランジャーは作動レバーに対するしっかりした接触面となり、この接触面を利用して、作動レバーは更に移動可能であり、これにより追加的な超過移動距離が可能となる。このことは、切替えストロークが短い切替えシステムにおいて特に好都合である。作動レバーは、電気スイッチの切替え状態を全く変化させることなく、さらに移動することができる。作動レバーがさらに移動すると、作動レバーはハウジングの上面と接触することができる。従って、上面は作動レバーのための受け部を形成するので、何らかの悪影響が及ぶことが阻止される。上面と側面との間の作動レバーの関節部から離れる方向に面している縁部は、作動レバーのための接触点として機能する。作動レバーにさらに大きな力が加わると、その自由端は縁部上で湾曲することができるので、作動レバーのレバー部は、ハウジングの縁部の新しい接触点によって短縮化される。こうして、作動レバーは、より大きな反力の作用により接触力に抗することができる。

本発明による、作動プランジャーが側面に設けられ、作動レバーがこの側面にヒンジ結合されて上面を越えて広がる構成により、作動プランジャー及び作動レバーに加わる荷重を有効に低減することができる。

構成に関して、本発明の第１の別の改良によれば、ハウジングの側面の領域に配置された間隙に挿入されている作動レバーが提供される。これにより、作動レバーを単純かつしっかりと位置決めすることができる。このことは、特に作動レバーが挿入のために設けられた領域に少なくとも１つの係合部を備える場合に強化することができる。この係合部に基づいて、作動レバー自体は、間隙の領域のハウジング材料としっかり連結することができる。

好ましくは、作動レバーは、固体で弾性のある材料のバネとして構成される。作動レバーを利用して、発生する何らかの切替え力を作動プランジャーに伝達することができ、作動レバーの弾性により、不適切な使用の結果として生じる何らかの影響力に抗することができる。例えば、作動レバーのバネは、金属製とすることができる。

本発明の別の改良では、作動プランジャーに関する関節部から離れる方向に面する領域を弱化する少なくとも１つの材料を備える作動レバーが提供される。この材料に基づいて、作動レバーのバネ特性の弱化を調整することができる。より多くの材料を除去すると、作動レバーのこの領域に生じる力に対する変形性能が高くなる。材料による弱化は、例えば作動レバーの伸長部に横方向の切り込みを設けることによって実現できる。切り込みにより、作動レバーの超過移動距離においてバネ特性が急に累進することが回避される。単に、作動レバーの発明性のある構成により、作動プランジャーとの関連で切替え操作に関する作動移動距離は拡大される。さらに、切替え点に到達した後、悪影響を及ぼす可能性のある不適正な使用に起因した何らかの力を生じることなく、超過移動距離がもたらされる。

本発明の好ましい実施形態は、以下に例示的に添付図面を参照して説明される。各図面において、２つ以上の図に現れる同じ構造、要素、又は部品は、概してそれらが現れる全ての図面で同じ参照番号が付与されている。各図面に示す構成要素及び特徴部の寸法は、一般に便宜的に説明の明確化のために選択され、必ずしも縮尺通りではない。

本発明による電気スイッチの斜視図である。 図１のスイッチの側面図である。 図１のスイッチの断面図である。 別の切替え状態での図１のスイッチの断面図である。 別の切替え状態での図１のスイッチの断面図である。 別の切替え状態での図１のスイッチの断面図である。

図１のスイッチは略矩形のハウジング１を備える。ハウジング１は側面及び上面２を有する。作動プランジャー３は上面２に配置される。作動プランジャー３は側面の１つの近くに位置決めされ、この側面の領域において作動レバー４がハウジング１に取り付けられる。作動レバー４は、ハウジング１の上方でこれを超えて広がる。作動レバー４は、その自由端と作動プランジャー３に対する接触点との間の領域に切り込み５を備え、これはレバーの狭い部分、従ってより可撓性がある部分を形成する。接点6は、スイッチの下面から突出する。

好ましくは、作動レバーは弾性金属ストリップであり、これは予成形されており、ハウジング側面の隙間１０に挿入することでハウジングに取り付けられる。作動レバーは、ハウジングの側面と上面との間の縁部に対応する部分に屈曲部を有する。この屈曲部は関節部又はヒンジを形成し、作動レバーは通常の作動状態ではその周りを移動すなわち枢動する。

スイッチは、共通、上側、及び下側の３つの接点６を備えるものとして示され、ハウジングの底部を貫通してそれぞれ共通端子、ノーマルクローズ端子、及びノーマルオープン端子を形成する。

図２は、作動プランジャー３上に静止する作動レバー４を示す。このスイッチの静止位置は、図３にも示されている。ハウジング１の内部に配置されたバネ式スイッチング要素７は、上側接点６に接触して支持される。

図４において、作動レバー４は、矢印Ｓで示す距離だけ下向きに移動しており、この動作は作動プランジャー３に伝達され、その結果、バネ式スイッチ要素７自体は、上側接点６から離れて別の切替え状態に変化し、随意的に下側接点６と接触する。ハウジング１の上面２は僅かにへこんでいる。

図５において、作動レバー４は、矢印Ｓ’で示すより大きな距離だけ移動している。その結果、作動プランジャー３は、ハウジング１の内部に配置された止め部８の方向に移動している。止め部８は、バネ式スイッチ要素７及び接点６の損傷を防止するように、作動プランジャー３の起こり得る移動を制限する。ハウジング１の上面２は、図４に示す状態よりも幾分へこんでいる。

図６において、矢印Ｓ”で示すさらに大きな力の影響による作動レバー４のオーバーストロークつまり起こり得る超過移動距離が示される。作動レバー４は、上面２及び側壁が形成するハウジング１の縁部９にもう少しで接触する。上面２は依然としてへこんでおり、作動プランジャー３は依然として止め部８の上に静止している。作動レバー４は、矢印Ｓ”に沿ってさらに移動する場合には縁部９の上に静止するようになる。その結果、作動レバー４のテコの作用点の位置が変位する。図３及び図４では、テコの作用点は、ハウジングの作動レバーの取り付け部に隣接する第１のコーナー部である。図５及び図６では、テコの作用点は作動プランジャー３の上に存在し、作動レバー４がさらに移動するとテコの作用点は再び変位して縁部９に移る。これにより、作動レバー４の有効長さは短くなり、いずれの場合でも作動レバー４上にあり、力Ｓ”によっても依然として作用することができる。長さの短い作動レバー４は、今度は大きな力で力Ｓ”に抗することができる。

作動レバー４は、ハウジング１に確実に連結されるようにハウジング１の隙間１０に挿入され、作動レバー４は、追加的に係合部１１を備えており、偶発的に隙間１０から離脱するのを防止するようになっている。

本出願の明細書及び請求項において、動詞「備える」、「含む」、「包含する」、及び「有する」並びにその変形形態は、記載された要素又は特徴部が存在することを特定するために包括的意味で使用されるが、追加的な要素又は特徴部の存在を排除するものではない。

本発明の特定の特徴部は、明確化のために別個の実施形態に記載されるが、単一の実施形態に組み合わせて提示し得ることを理解されたい。対照的に、本発明の様々な特徴部は、簡略化のために単一の実施形態に記載されるが、別個に又は任意の適切な部分的組み合わせで提示できる。

上述した実施形態は例示的なものであり、当業者であれば、特許請求の範囲によって定義される本発明の範疇を逸脱することなく、様々な他の実施形態が可能なことは明らかである。

１ ハウジング
２ 上面
３ 作動プランジャー
４ 作動レバー
５ 切り込み
６ 接点
８ 止め部
９ 縁部
１０ 隙間

Claims (9)

1. 作動プランジャーが貫通する上面を有するハウジングと、前記ハウジングに固定され、前記作動プランジャーを作動させるように配置された作動レバーとを備える電気スイッチであって、
   前記作動プランジャー（３）は前記ハウジング（１）の側面に隣接して配置され、前記作動レバー（４）は前記側面に固定され、前記作動レバー（４）は前記ハウジング（１）の上面（２）を超えて広がり、前記作動プランジャー（３）用の止め部（８）は前記ハウジング（１）の内部に配置され、
   前記作動レバー（４）に外力が作用して下向きに移動し前記作動プランジャー（３）を押し下げるときに、前記ハウジングの前記上面（２）は変形可能である、電気スイッチ。
2. 前記作動レバー（４）は、前記ハウジング（１）の前記側面の領域に配置された隙間（１０）に挿入される、請求項１に記載のスイッチ。
3. 前記作動レバー（４）は、前記隙間（１０）に挿入するように設けられた領域に少なくとも１つの係合部（１１）を備える、請求項２に記載のスイッチ。
4. 前記作動レバー（４）は、弾性材料で作られているバネで構成される、請求項１、２、又は３に記載のスイッチ。
5. 前記作動レバー（４）の前記バネは金属製である、請求項４に記載のスイッチ。
6. 前記作動レバー（４）は、該作動レバー（４）のうち前記作動プランジャー（３）に関する関節部から離れて延びる領域を弱化する少なくとも１つの材料を備える、請求項１から５の何れか１つに記載のスイッチ。
7. 前記材料の弱化は、前記作動レバー（４）の伸長部の横方向の切り込み（５）によって形成される、請求項６に記載のスイッチ。
8. バネ式スイッチ要素（７）が、前記作動プランジャー（３）と前記ハウジング（１）内部の前記止め部（８）との間に配置される、請求項１から７の何れか１つに記載のスイッチ。
9. 前記作動レバー（４）は、前記ハウジング（１）の前記側面と前記上面（２）との間の縁部に対応する部分に屈曲部を有し、前記屈曲部の一部は前記隙間（１）内に配置され、前記屈曲部の残りの部分は前記隙間（１０）の外側にある、請求項２に記載のスイッチ。

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