JP6680947B2 - スイッチ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動二輪車等のストップランプの点灯制御に使用されるスイッチ装置に関し、特に接点位置の設定を簡易にしつつ、接点の摩耗を低減し電気的接続が安定したスイッチ装置に関する。
自動二輪車等の車両には、運転者によるブレーキの操作状態を検出してストップランプを点灯させるためのスイッチ装置が設置されている。
従来のスイッチ装置としては、下記の特許文献1に記載のスイッチ装置が知られている。
以下、図10及び図11を用いて特許文献1に記載のスイッチ装置について説明する。図10は、スイッチ装置907の断面図である。図11は、スイッチ装置907の外観正面図である。
特許文献1に記載のスイッチ装置907は、図10に示すように、筒状のケース910と、ケース内に装着されたブランジャ911と、ブランジャ911に固着された絶縁筒915の外周に先端が接触するように設けられたリード接点918、919と、絶縁筒915の外周に嵌着された筒状接点916を具備している。ブランジャ911は、ブレーキアーム(不図示)に連結されている。また、リード接点918、919は導線920、921を介してストップランプ(不図示)に接続される。この構造において、リード接点918、919は、ブランジャ911がブレーキアームの操作によってケース910から引き出される方向に変位したとき、筒状接点916に接触する。これによりスイッチ装置907は導通状態となり、ストップランプを点灯させる。
特開2007−193973号公報
特許文献1に記載のスイッチ装置907は、図10、図11に示すように、ケース910のブランジャ911が突出する方向側の外周にはねじ部924が設けられており、このねじ部924には、調整ナット925が螺合されている。調整ナット925はつまみ部925aと嵌合部925bからなり、嵌合部925bは自動二輪車の車体フレーム(不図示)に嵌合され、スイッチ装置907を車体に保持させている。ここで、調整ナット925をケース910に対して回転させることによってスイッチ装置907とブレーキアームとの距離を調整することができ、接点位置の設定を行うことができる。しかしながらスイッチ装置907を車体に取り付けたまま接点位置の設定をできるようにするため、絶縁筒915及び筒状接点916が設けられたブランジャ911はケース910に対して常時回動可能な構成となっている。ゆえに、リード接点918、919は、ブレーキアームの操作によるブランジャ911の軸方向への移動に起因して発生する軸方向への摺動に加えて、調整ナット925の回転や、外部からの衝撃・揺れにブランジャ911の周方向への回動に起因して、該周方向にも摺動してしまうものとなっている。したがって、ブレーキアームが操作されたときに軸方向への摺動を行うだけでなく、ブレーキアームが操作されたとき以外の場合に周方向にも摺動することになり、周方向への摺動分についてリード接点918、919の摩耗が増加してしまうおそれがあった。
本発明は、スイッチ装置を車体に取り付けたまま接点位置の設定ができることを維持しつつ、接点の摩耗を低減し、電気的接続が安定したスイッチ装置を提供するものである。
本発明のスイッチ装置は、筐体と、前記筐体に固定された固定接点と、一端が前記筐体から突出して、軸方向に往復動するように前記筐体内に収納された作動軸と、前記軸方向に往復動するように前記筐体に保持された移動部材と、前記固定接点と接離する可動接点と、を備えたスイッチ装置において、前記可動接点は前記移動部材に固定され、前記作動軸と前記移動部材とが嵌合手段により嵌合され、前記作動軸と前記移動部材は前記軸方向に一体的に往復動するとともに、前記作動軸が前記筐体に対して相対的に回動可能かつ前記作動軸が前記移動部材に対して相対的に回動可能となっている、という特徴を有する。
この構成によれば、作動軸と移動部材は軸方向に一体的に往復動し、かつ作動軸は筐体に対して相対的に回動可能である。よって、接点位置の設定において筐体を回転させるとき、作動軸は筐体の回動に追従しないため、車体に取り付けたまま接点位置の設定をすることができる。また、筐体に固定された固定接点及び移動部材に固定された可動接点は、筐体の回動に追従する一方で、筐体に対して相対的に回動可能である作動軸の回動には追従しない。よって、接点位置の設定時や外部からの衝撃・揺れによって作動軸が回動したとしても、それぞれの接点は該回動方向に摺動することがないため、接点の摩耗を低減し、電気的接続を安定させることができる。したがって、スイッチ装置を車体に取り付けたまま接点位置の設定を可能とするとともに、接点の摩耗を低減し、電気的接続を安定させることができる。
本発明のスイッチ装置において、前記嵌合手段は、前記作動軸または前記移動部材に設けられたフック形状からなることが好ましい。
この構成によれば、簡易な構成により、作動軸を筐体に対して相対的に回動可能とすることができる。
本発明のスイッチ装置において、内周に開口部と外周に環状部とを備えるシール部材を有し、前記開口部には前記移動部材が挿通保持され、前記環状部は前記筐体に係合保持され、前記筐体内の前記作動軸の収納空間と前記可動接点及び固定接点の収納空間とが分離されていることが好ましい。
この構成によれば、シール部材の外周の環状部を筐体に保持させ、内周の開口部に移動部材を挿通保持しているため、移動部材はシール部材を介して筐体に保持される。それゆえ、接点位置の設定等の際、移動部材は筐体とともに回転し、作動軸の回動には追従しない。よって、筐体が回転するときには、移動部材に固定された可動接点と筐体に固定された固定接点は相対的に移動せず各接点が摺動しないため、摩耗を低減し、接点間の電気的接続を安定させることができる。
本発明のスイッチ装置において、前記作動軸は周方向に突出する鍔部を有し、前記鍔部と前記筐体との間に前記軸方向に沿ってばねが配置され、前記作動軸が前記ばねに抗して前記筐体から突出する方向に移動したときに、前記可動接点は前記固定接点と接触することが好ましい。
この構成によれば、作動軸の鍔部と筐体との間にばねを配置することによって、作動軸を筐体から突出する方向に移動させたとき、鍔部でばねの弾性力を受けているため作動軸を初期位置に容易に戻すことができる。
本発明のスイッチ装置は、前記可動接点は前記固定接点を両側から挟むクリップ形状からなることが好ましい。
この構成によれば、クリップ形状からなる可動接点は固定接点を挟み込むように接触するため、振動や衝撃が外部から加わったとしても、瞬断を防ぎ、電気的接続を安定させることができる。
本発明によれば、スイッチ装置を車体に取り付けたまま接点位置の設定ができることを維持しつつ、接点の摩耗を低減し、電気的接続を安定させることができる。
本実施形態に係るスイッチ装置100の外観図である。 本実施形態に係るスイッチ装置100(非導通状態)の断面図である。 本実施形態に係るスイッチ装置100(導通状態)の断面図である。 本実施形態に係るスイッチ装置100の分解斜視図である。 本実施形態に係る下ケース2の外観図である。 本実施形態に係る作動軸3の部分拡大図である。 本実施形態に係る移動部材4の外観図である。 本実施形態に係る可動接点5の外観図である。 本実施形態に係るシール部材8の外観図である。 特許文献1に記載のスイッチ装置907の断面図である。 特許文献1に記載のスイッチ装置907の外観正面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図9を用いて説明する。なお、以下においては、図1中のX1、X2方向を左右方向、Y1、Y2方向を上下方向、Z1、Z2方向を前後方向と呼ぶ。
はじめに、本実施形態におけるスイッチ装置100の構成について、図1、図2、図4〜図9を用いて説明する。図1は、本実施形態に係るスイッチ装置100の外観図である。図2は、本実施形態に係るスイッチ装置100(非導通状態)の図1に示すA−A断面を示す断面図である。図4は、本実施形態に係るスイッチ装置100の分解斜視図である。図5は、本実施形態に係る下ケース2の外観図である。図6は、本実施形態に係る作動軸3の図4に示す一点鎖線Bで囲む領域を上下方向で反転して拡大した部分拡大図である。図7は、本実施形態に係る移動部材4の外観図である。図8は、本実施形態に係る可動接点5の外観図である。図9は、本実施形態に係るシール部材8の外観図である。
スイッチ装置100は、筐体10を構成する上ケース1と下ケース2と、作動軸3と、移動部材4と、可動接点5と、固定接点6と、ばね7と、シール部材8と、ナット9と、を有する。
上ケース1は、絶縁樹脂製で両面が開口した筒状に形成され、上部の第1筒部1aと第1筒部1aの径よりも径が大きい下部の第2筒部1bからなる。第1筒部1aの外周にはねじ部1dが形成され、第2筒部1bには下端から上部に向かって略T字状に形成された部分を有する凹部1cが前後方向に一対形成されている。また、図2に示すように、第1筒部1aの上面開口近くの内周には段部1eが形成され、第1筒部1aと第2筒部1bの境界部分の内周には内側段部1fが形成されている。
下ケース2は、図2及び図5に示すように、上面が開口した略筒状の絶縁樹脂製の部材であり、筒状基部2aと筒状基部2aの径よりも径が小さい筒状突出部2bからなる。筒状基部2aの内部には壁部2eが形成されている。また、略T字状に形成された部分を有する凸部2cが、筒状基部2aの上面から上方に突出して形成されている。凸部2cは前後方向に一対形成されている。筒状突出部2bの上面には環状溝部2dが形成されている。
作動軸3は、絶縁樹脂製で上下方向に延伸して形成された円柱状の部材であり、上部には前後方向に貫通した接続孔3aが形成されている。下部には周方向に環状に突出した鍔部3bが形成されている。図6に示すように、鍔部3bの下面の中心位置には突起3cが形成されている。また、鍔部3bの下面には突起3cを挟んで、フック形状部3dが対向して一対形成されている。一対のフック形状部3dの外側面は鍔部3bの下面の円周方向に沿って円弧状に形成されている。一方、一対のフック形状部3dの内側面は平面状に形成されている。一対のフック形状部3dの下部には、互いに近づく方向に突出した突出部3eがそれぞれ形成されている。一対のフック形状部3dの突出部3eは互いに近づく方向に面する嵌合面3fをそれぞれ有する。それぞれの嵌合面3fは円弧状に形成されている。以上の構成により、一対のフック形状部3dは、先端が折り曲げられたようなフック形状をなしている。
移動部材4は、絶縁樹脂製で作動軸3と同様に上下方向に延伸して形成され、作動軸3の鍔部3bの径よりも径が小さく、かつ作動軸3の上下方向の全長より長さが短い円柱状の部材である。上面の中心位置には有底の丸穴4dが形成されている。図7に示すように、外周には上部から下部に向かって順に環状の第1溝部4a、環状の第2溝部4bが形成されている。下部には4本の脚部4cが形成され、下面には脚部4cに囲まれて突部4eが形成されている。
可動接点5は、図8に示すように、1つの導電性金属部材を折り曲げ加工して形成され、左右方向には接点部5aが基部5bを挟んでそれぞれ形成されている。接点部5aは、基部5bからそれぞれ2本の腕部5cが略コ字状に延出され、自由端で近接して対向したクリップ形状をなしている。基部5bの中央位置には上下方向に貫通した貫通孔5dが形成されている。
固定接点6は、板状の導電性金属部材であり、電気的に独立して一対形成されている。それぞれの上部に接触部6aを有し、下部に端子部6bを有する。
ばね7は、上下方向に延伸して形成されたコイルばねである。径は作動軸3の接続孔3aが形成されている円柱部分の径よりもより大きく、鍔部3bの径よりも小さくなっている。
シール部材8は、ゴムやエラストマー等の弾性材製であり、図9に示すように、内周の開口部8aと外周の環状部8b、及びこれらを連結する薄肉部8cからなる。環状部8bには下面から下方に突出した環状突部8dが形成されている。
ナット9は、外形が六角形状のつまみ部9aとつまみ部9aの上面から上方に延出した一対の嵌合部9bからなる絶縁樹脂製の部材である。
次に、本実施形態におけるスイッチ装置100の構造について、図2を用いて説明する。
作動軸3は、上ケース1の上面開口から接続孔3aが上方に突出するように上ケース1に収納されている。上方に突出した接続孔3aにはブレーキアーム(不図示)に連結されたワイヤー(不図示)が接続される。また、作動軸3は、ばね7の巻回部分の内方に軸方向に沿って挿通されている。この挿通によって、ばね7は、上面が上ケース1の段部1eと対向するとともに、下面が作動軸3の鍔部3bの上面に対向して配置されている。
移動部材4は、上ケース1及び下ケース2内に配置されている。移動部材4の第2溝部4bはシール部材8の開口部8aに係止されている。これにより、移動部材4はシール部材8に一体化されている。このとき、第2溝部4bの径が開口部8aの径よりも僅かに大きく形成されているので、開口部8aは押し広げられて第2溝部4bに弾接している。また、移動部材4の下面には可動接点5が固定されている。可動接点5の貫通孔5dに突部4eが挿通され、スナップフィットにより、可動接点5は移動部材4に取り付けられ、固定されている。
ここで、作動軸3のフック形状部3dの嵌合面3fを移動部材4の第1溝部4aに嵌め合わせるとともに、軸ズレを抑制するべく作動軸3の突起3cを移動部材4の丸穴4dに挿入することによって、作動軸3と移動部材4は嵌合されている。この嵌合によって、作動軸3と移動部材4は、ブレーキアームの操作により軸方向(上下方向)に一体的に往復動することができるとともに、周方向には相対的に回動可能となっている。
固定接点6は、下ケース2の内部に固定されている。一方、固定接点6の端子部6bは、下ケース2の壁部2eから突出し、ハーネス(不図示)等によってストップランプ(不図示)に接続される。
上ケース1と下ケース2は、上ケース1の凹部1cと下ケース2の凸部2cが係合することによって、筐体10として一体化されている。また、下ケース2の筒状突出部2bの上面に形成されている環状溝部2dにシール部材8の環状突部8dが嵌った状態で、上ケース1の内側段部1fと筒状突出部2bとの間にシール部材8の環状部8bが挟み込まれている。同時に、下ケース2に固定された固定接点6は可動接点5と所定の距離を開けて配置され、すなわち、筐体10に固定されている。このとき、移動部材4の4本の脚部4cは下ケース2の壁部2eの上面と面接触する。
以上の構成により、移動部材4と一体化したシール部材8の環状部8bが上ケース1と下ケース2に挟み込まれているため、作動軸3が収納されている空間と可動接点5及び固定接点6が収納されている空間とに筐体10内の空間は分離されている。
さらに、シール部材8が上ケース1と下ケース2に挟持されているため、シール部材8と一体化した移動部材4は筐体10に間接的に保持されることとなる。ゆえに、移動部材4に対して相対的に回動可能となっている作動軸3は、筐体10に対しても相対的に回動可能となっている。したがって、作動軸3と移動部材4は軸方向に一体的に往復動するとともに、作動軸3は筐体10及び移動部材4に対して相対的に回動可能となっている。
ナット9は、上ケース1のねじ部1dに螺合されている。このとき、嵌合部9bはブレーキアームが設けられている車体(不図示)の固定部(不図示)に固定され、スイッチ装置100は車体に保持される。ナット9は、つまみ部9aを周方向に回すように操作するとねじ部1dに沿って上下方向に移動するようになっている。したがって、ナット9を上下方向に移動させれば、スイッチ装置100とブレーキアームとの距離を調整し、ブレーキアームの操作に伴うストップランプの点灯するタイミングを調整することができる。
次に、本実施形態におけるスイッチ装置100の動作について図2、図3を用いて説明する。図3は同スイッチ装置100(導通状態)の図1に示すA−A断面を示す断面図である。まず、ブレーキアームが操作されていない状態では、図2に示すように、可動接点5と固定接点6とが接触していない状態にあるため、固定接点6の一対の接触部6a間が電気的に切断されているため、ストップランプは消灯した状態となっている。
そして、ブレーキアームが操作されると、ばね7に抗して作動軸3が上ケース1から突出する方向に移動する。したがって、図3に示すように、可動接点5のクリップ形状の接点部5aが固定接点6の接触部6aを挟み込むように接触することによって、一対の固定接点6間は可動接点5を介して電気的に接続された状態となり、ストップランプが点灯する。
以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。
本実施形態のスイッチ装置100では、筐体10と、筐体10に固定された固定接点6と、一端が筐体10から突出して、軸方向に往復動するように筐体10内に収納された作動軸3と、軸方向に往復動するように筐体10に保持された移動部材4と、固定接点6と接離する可動接点5と、を備えたスイッチ装置100において、可動接点5は移動部材4に固定され、作動軸3と移動部材4とが嵌合手段により嵌合され、作動軸3と移動部材4は軸方向に一体的に往復動するとともに、作動軸3が筐体10に対して相対的に回動可能かつ作動軸3が移動部材4に対して相対的に回動可能となっている、構成とした。
これにより、作動軸3と移動部材4は軸方向に一体的に往復動し、かつ作動軸3は筐体10に対して相対的に回動可能である。よって、接点位置の設定において筐体10を回転させるとき、作動軸3は筐体10の回動に追従しないため、車体に取り付けたまま接点位置の設定をすることができる。また、筐体10に固定された固定接点6及び移動部材4に固定された可動接点5は、筐体10の回動に追従する一方で、筐体10に対して相対的に回動可能である作動軸3の回動には追従しない。よって、接点位置の設定時や外部からの衝撃・揺れによって作動軸3が回動したとしても、それぞれの接点は該回動方向に摺動することがないため、接点の摩耗を低減し、電気的接続を安定させることができる。したがって、スイッチ装置100を車体に取り付けたまま接点位置の設定を可能とするとともに、接点の摩耗を低減し、電気的接続を安定させる、という効果を奏する。
また、本実施形態のスイッチ装置100では、嵌合手段は、作動軸3に設けられたフック形状からなる、こととした。
これにより、簡易な構成により、作動軸3を筐体10に対して相対的に回動可能とする、という効果を奏する。
また、本実施形態のスイッチ装置100では、内周に開口部8aと外周に環状部8bとを備えるシール部材8を有し、開口部8aには移動部材4が挿通保持され、環状部8bは筐体10に係合保持され、筐体10内の作動軸3の収納空間と可動接点5及び固定接点6の収納空間とが分離されている、構成とした。
これにより、シール部材8の外周の環状部8bを筐体10に保持させ、内周の開口部8aに移動部材4を挿通保持しているため、移動部材4はシール部材8を介して筐体10に保持される。それゆえ、接点位置の設定等の際、移動部材4は筐体10とともに回転し、作動軸3の回動には追従しない。よって、筐体10が回転するときには、移動部材4に固定された可動接点5と筐体10に固定された固定接点6は相対的に移動せず各接点が摺動しないため、摩耗を低減し、接点間の電気的接続を安定させることができる、という効果を奏する。
また、本実施形態のスイッチ装置100では、下ケース2の筒状突出部2bの上面に形成されている環状溝部2dにシール部材8の環状突部8dが嵌った状態で、上ケース1の内側段部1fと筒状突出部2bとの間にシール部材8の環状部8bが挟み込まれている、構成とした。これにより、作動軸3が収納されている空間と可動接点5及び固定接点6が収納されている空間に筐体10内の空間は分離される。また、環状部8bの挟み込みが不十分であったとしても、環状突部8dが環状溝部2dに嵌み込まれていることにより、可動接点5及び固定接点6が収納されている空間の密閉性が担保される。したがって、液体が流入しうる可動接点5及び固定接点6が収納されている空間がシールされているため、両接点への浸水を防ぐことができる。
また、本実施形態のスイッチ装置100では、作動軸3は周方向に突出する鍔部3bを有し、鍔部3bと筐体10の上ケース1の間に軸方向に沿ってばね7が配置され、作動軸3がばね7に抗して筐体10の上ケース1から突出する方向に移動したときに、可動接点5は固定接点6と接触する、構成とした。
これにより、作動軸3の鍔部3bと筐体10の上ケース1との間にばね7を配置することによって、作動軸3を筐体10の上ケース1から突出する方向に移動させたとき、鍔部3bでばね7の弾性力を受けているため作動軸3を初期位置に容易に戻すことができる、という効果を奏する。
また、本実施形態のスイッチ装置100では、鍔部3bはシール部材8より上ケース1の上面開口側に配置される、こととした。これにより、シール部材8は鍔部3bより上ケース1の奥方(両接点側)に配置されているため、上ケース1と作動軸3の間の空間に外部から液体が侵入してきたとき、作動軸3に沿って進入する液体に対して堤防となるため、液体が進入する勢いを弱めることができる。したがって、シール部材8まで到達する液体はその勢いが削がれているため、シール部材8に強い力が掛かることを防ぎ、変形を防ぐことができる。
また、本実施形態のスイッチ装置100では、可動接点5は固定接点6を両側から挟むクリップ形状からなる、構成とした。
これにより、クリップ形状からなる可動接点5は固定接点6を挟み込むように接触するため、振動や衝撃が外部から加わったとしても、瞬断を防ぎ、電気的接続を安定させることができる、という効果を奏する。
以上のように、本発明の実施形態に係るスイッチ装置100を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
(1)本実施形態のスイッチ装置100において、作動軸3の他端にフック形状部3dが形成され、移動部材4の外周に第2溝部が形成されているが、反対に作動軸3に溝部を形成し、移動部材4にフック形状部を形成してもよい。
(2)本実施形態のスイッチ装置100において、フック形状部を受ける部位が溝部となっているが、突出部であっても良い。また作動軸3が回動可能であれば、フック形状からなる嵌合手段は作動軸3及び移動部材4と別の部材であってもよい。
(3)本実施形態のスイッチ装置100において、筐体10を上ケース1と下ケース2との2つの部材で構成しているが、別々の部材とせず1つの部材で構成してもよい。
本特許出願は2017年3月14日に出願した日本国特許出願第2017−048464号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017−048464号の全内容を本願に援用する。
1 上ケース
1a 第1筒部
1b 第2筒部
1c 凹部
1d ねじ部
1e 段部
1f 内側段部
2 下ケース
2a 筒状基部
2b 筒状突出部
2c 凸部
2d 環状溝部
2e 壁部
3 作動軸
3a 接続孔
3b 鍔部
3c 突起
3d フック形状部
3e 突出部
3f 嵌合面
4 移動部材
4a 第1溝部
4b 第2溝部
4c 脚部
4d 丸穴
4e 突部
5 可動接点
5a 接点部
5b 基部
5c 腕部
5d 貫通孔
6 固定接点
6a 接触部
6b 端子部
7 ばね
8 シール部材
8a 開口部
8b 環状部
8c 薄肉部
8d 環状突部
9 ナット
9a つまみ部
9b 嵌合部
10 筐体
100 スイッチ装置

Claims (5)

  1. 筐体と、
    前記筐体に固定された固定接点と、
    一端が前記筐体から突出して、軸方向に往復動するように前記筐体内に収納された作動軸と、
    前記軸方向に往復動するように前記筐体に保持された移動部材と、
    前記固定接点と接離する可動接点と、
    を備えたスイッチ装置において、
    前記可動接点は前記移動部材に固定され、
    前記作動軸と前記移動部材とが嵌合手段により嵌合され、
    前記作動軸と前記移動部材は前記軸方向に一体的に往復動するとともに、前記作動軸が前記筐体に対して相対的に回動可能かつ前記作動軸が前記移動部材に対して相対的に回動可能となっていることを特徴とするスイッチ装置。
  2. 前記嵌合手段は、前記作動軸または前記移動部材に設けられたフック形状からなることを特徴とする請求項1記載のスイッチ装置。
  3. 内周に開口部と外周に環状部とを備えるシール部材を有し、
    前記開口部には前記移動部材が挿通保持され、
    前記環状部は前記筐体に係合保持され、
    前記筐体内の前記作動軸の収納空間と前記可動接点及び固定接点の収納空間とが分離されていることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ装置。
  4. 前記作動軸は周方向に突出する鍔部を有し、
    前記鍔部と前記筐体との間に前記軸方向に沿ってばねが配置され、
    前記作動軸が前記ばねに抗して前記筐体から突出する方向に移動したときに、前記可動接点は前記固定接点と接触することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のスイッチ装置。
  5. 前記可動接点は前記固定接点を両側から挟むクリップ形状からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のスイッチ装置。
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