JP7029592B2 - ロータリスイッチ - Google Patents

Description

本開示は、ロータリスイッチに関し、より詳細には可動接点が一対の固定接点と接触又は開離するロータリスイッチに関する。

車両に搭載されてシフトレバーの選択レンジの検出に用いられるニュートラルスタートスイッチが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

従来のスイッチは、基盤と蓋体とを重ね合わせたスイッチケースと、スイッチケースの内部に備える可動盤と、可動盤の基盤との対向面に配設された可動接点と、基盤の可動接点との対向部に配設された固定接点と、グリスと、を備える。可動体は、シャフト穴を備えており、シャフト穴を中心として回動する。この時、スイッチケースの蓋体の可動盤と対向する面と可動盤の蓋体と対向する面とは摺動する。従来のスイッチにおいて、蓋体の可動盤と対向する摺動面は平面である。

特開２０１３－２４２９８２号公報

従来のスイッチにおいて、スイッチケースの内部に設けられたグリスは、可動盤の回動によりスイッチケースの内部空間の端部に偏在する場合がある。そのため、従来のスイッチは、可動盤と蓋体との間の摺動面において、潤滑効果が得られにくく、可動盤が摺動しにくくなる可能性があった。また、グリスを用いない場合においても、摺動面と可動盤との間の磨耗に偏りが生じると可動盤の摺動が阻害される可能性があった。

本開示は、筐体と可動体との間の摺動を円滑に行うことができるロータリスイッチを提供することを目的とする。

本開示に係るロータリスイッチは、第一の筐体と、第一の筐体と空間を設けるように接合される第二の筐体と、空間内に設けられ、軸部を中心に回動することができる可動体と、空間に面する第一の筐体の第一の面に設けられる固定接点と、可動体に設けられ、固定接点と接触又は開離する可動接点と、空間内に設けられる潤滑剤と、を備える。第二の筐体は、空間を介して第一の面と対向し、可動体が摺動する摺動面である第二の面を有し、第二の面は、摺動面に凹部を有する。

また、本開示に係る他のロータリスイッチは、第一の筐体と、第一の筐体と空間を設けるように接合される第二の筐体と、空間内に設けられ、軸部を中心に回動することができる可動体と、空間に面する第一の筐体の第一の面に設けられる固定接点と、可動体に設けられ、固定接点と接触又は開離する可動接点と、を備える。第二の筐体は、空間を介して第一の面と対向し、可動体が摺動する摺動面である第二の面を有し、第二の面は、摺動面に溝を有し、溝は、可動体の回動の軌跡と異なる。

本開示に係るロータリスイッチは、筐体と可動体との間の摺動を円滑に行うことができ
る。

図１は、本実施形態に係るロータリスイッチの斜視図である。 図２は、本実施形態に係るロータリスイッチの分解斜視図である。 図３は、本実施形態に係る第二の筐体の摺動面を示す斜視図である。 図４は、本実施形態に係る第二の筐体の別の摺動面を示す斜視図である。 図５は、本実施形態に係る第二の筐体の別の摺動面を示す斜視図である。 図６は、本実施形態に係る第二の筐体の別の摺動面を示す斜視図である。

以下に説明する実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、実施形態限定されることなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（実施形態）
本実施形態におけるロータリスイッチ１について、図１～図６を用いて説明する。

本実施形態では、後述するボディＣ２とカバーＣ３とが並ぶ方向を上下方向として説明する（図２参照）。図１～図６には、上下方向を表す矢印を示すが、この矢印は、単に説明を補助する目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。また、上記の方向の規定は、本実施形態のロータリスイッチ１の使用形態を限定する趣旨ではない。

本実施形態のロータリスイッチ１は、図１および図２に示すように、接点装置Ａ１と、ハウジングＣ１と、可動体７とを備える。

ハウジングＣ１は、それぞれ略扇形に形成された合成樹脂成形品からなるボディＣ２（第一の筐体）とカバーＣ３（第二の筐体）とを有している。ボディＣ２とカバーＣ３とを接合することで、内部に空間１００が形成される。カバーＣ３は、空間１００を介してボディＣ２の内部の底面Ｃ２１（第一の面）と対向する底面Ｃ３１（第二の面）を内部に有する。可動体７は、空間１００内に回動自在に収納される。

可動体７は、円筒形の軸部８と、軸部８の外周面から水平方向（上下方向に直交する方向）に突設された主体９とを有する。主体９は、ボディＣ２と対向する面７Ａ（図２における下面、第三の面）に凹部が設けられており、当該凹部にはコイルばね２によりボディＣ２側へ弾性付勢された複数の可動接点３が収納されている。なお、図２では、１つの可動接点３を記載している。

ボディＣ２及びカバーＣ３は、一面が開口する扁平な略扇形に形成されている。また、ボディＣ２及びカバーＣ３の扇の要に相当する部分には、可動体７の軸部８が挿通されて可動体７が回動自在に枢支する軸受孔１０，１１が厚み方向（上下方向）に設けられている。ボディＣ２の内部の底面Ｃ２１（第一の面）には、複数の固定接点４、複数の導体板５及び複数のリブ６が配設されている。複数の導体板５は、複数の固定接点４とそれぞれ電気的に接続している。言い換えると、複数の導体板５のそれぞれは、対応する固定接点４を有している構成である。対応する固定接点４を有する複数の導体板５は、ボディＣ２にインサート成形されている。各固定接点４は、可動体７の回動軸を中心にした同心円弧状に配設されており、可動接点３と対向している。各リブ６は、帯板状に形成されており、その高さは固定接点４よりも高くしている。

周壁で囲まれ筒状に形成されたコネクタ部１３が、ボディＣ２と一体に形成されている
。コネクタ部１３の内底面には、複数の導体板５の先端が水平方向に突出された板状の１つ以上のコネクタ端子（図示せず）が形成されている。

接点装置Ａ１は、複数の固定接点４、複数の導体板５及びコネクタ端子を含んでいる。接点装置Ａ１は、複数のコネクタ端子のうち少なくとも一対のコネクタ端子の間を電気的に開閉する。

ロータリスイッチ１では、軸部８を中心に可動体７が回動すると、可動接点３も軸部８を中心に回動する。このとき、可動接点３は、リブ６の上面を摺動するか、又は同一円周上の隣り合う２つのリブ６の間に並列された一対の固定接点４をコイルばね２により圧接する。つまり、可動体７の回動位置に応じて、可動接点３が各固定接点４を選択的に接触又は開離する。これにより、ロータリスイッチ１は、可動体７の回動位置に応じて、並列された複数のコネクタ端子の組に対して、端子間を電気的に開閉することができる。

可動体７の回動位置に応じて可動接点３が各固定接点４を選択的に接触又は開離することで、可動体７の回動位置に応じた信号を、コネクタ部１３に接続された外部装置へ出力することができる。

図３は、カバーＣ３の底面Ｃ３１を示した斜視図である。カバーＣ３の底面Ｃ３１（第二の面）は、可動体７の可動接点３が設けられる面７Ａの反対側の面７Ｂ（図２における上面）と対向している。可動体７は、カバーＣ３の底面Ｃ３１上を摺動して回動する。つまり、カバーＣ３の底面Ｃ３１および可動体７の面７Ｂ（第四の面）は、それぞれ摺動面である。

ロータリスイッチ１の空間１００内には、潤滑剤１０１が設けられている。具体的には、第二の面Ｃ３１と第四の面７Ｂとの間に潤滑剤１０１を有する。潤滑剤１０１を用いることにより、ロータリスイッチ１は、カバーＣ３と可動体７との間の摺動面において円滑に可動体７を回動させることができる。潤滑剤１０１は、例えば、合成油系グリス等である。

カバーＣ３は、摺動面である第二の面Ｃ３１に凹部４１を有する。凹部４１は、摺動面よりも低い底面を備える。凹部４１の形状は、例えば、円形である。円形の凹部４１の直径は、例えば、３ｍｍであり、深さは、０．４ｍｍである。なお、凹部４１の幅や深さ等は、この値に限定されない。

第二の面Ｃ３１に設けられた凹部４１は、潤滑剤１０１を収容することができる。凹部４１に保持された潤滑剤１０１は、可動体７の回動により、カバーＣ３と可動体７との間の摺動部に供給される。そのため、可動体７とカバーＣ３の底面Ｃ３１との間に潤滑剤１０１を保持することができ、ロータリスイッチ１は、可動体７を円滑に回動させることができる。

また、カバーＣ３を射出成型により製造する場合、凹部４１の底面を、成型品を金型から取り外すためのエジェクタピンが当たるエジェクタピン設置部としてもよい。つまり、ロータリスイッチ１のカバーＣ３の第二の面Ｃ３１に設けられる凹部４１の底面はピン跡４１Ａを有していてもよい。ピン跡４１Ａの形状は、ピンの形状によるが、例えば、円形である。射出成型において、成型品を金型から外す時にエジェクタピンを摺動面である第二の面Ｃ３１に当てる必要があるが、この際、摺動面のエジェクタピン設置部にバリが立つ場合がある。摺動面のバリは、可動体７の摺動を阻害する原因となる。したがって、摺動面よりも低い凹部４１の底面にエジェクタピンを当てることにより、摺動面にエジェクタピンによるバリが生じることがないため、バリが可動体７の摺動に与える影響を抑える
ことができる。

図４は、カバーＣ３の底面Ｃ３１の他の例を示した斜視図である。カバーＣ３の第二の面Ｃ３１に設けられた凹部は、溝４２である。溝４２は、摺動面よりも低い底面を備える。カバーＣ３の底面Ｃ３１には、溝４２が最外周部と中間部とに２本設けられている。溝４２および摺動面は、潤滑剤１０１を有する。溝４２のパターンは、例えば、ボディＣ２からカバーＣ３を見たときに、軸部８を中心とした円弧である。溝４２の幅は、例えば、３ｍｍであり、深さは、０．４ｍｍである。なお、溝４２の幅や深さ、本数等は、この値に限定されない。

図４に示した溝４２のパターンは、可動体７の回動により描かれる軌跡と同じである。溝４２は、カバーＣ３の第二の面Ｃ３１の一方の端部Ｃ３１Ａから他方の端部Ｃ３１Ｂまで設けられている。溝４２がカバーＣ３の底面Ｃ３１の一方の端部Ｃ３１Ａから他方の端部Ｃ３１Ｂまで設けられていることにより、ボディＣ２とカバーＣ３との間の空間１００の端部に集められた潤滑剤の一部は、溝４２を通って摺動面へ運ばれる。これにより、ロータリスイッチ１は、摺動面に安定して潤滑剤１０１を供給することができ、可動体７は円滑な回動を行うことができる。なお、溝４２の底面は、ピン跡４２Ａを有していてもよい。

図５は、カバーＣ３の底面Ｃ３１の他の例を示した斜視図である。カバーＣ３の第二の面Ｃ３１に設けられた凹部は、溝４３である。溝４３は、摺動面よりも低い底面を備える。溝４３および摺動面は、潤滑剤１０１を有する。溝４３のパターンは、直線である。直線の溝４３は、第一の面Ｃ３１上に２本設けられている。溝４３の幅は、例えば、３ｍｍであり、深さは、０．４ｍｍである。なお、溝４３の幅や深さ、本数等は、この値に限定されない。

図５に示した溝４３は、カバーＣ３の第二の面Ｃ３１の一方の端部Ｃ３１Ａから他方の端部Ｃ３１Ｂまで設けられている。溝４２がカバーＣ３の底面Ｃ３１の一方の端部Ｃ３１Ａから他方の端部Ｃ３１Ｂまで設けられていることにより、ボディＣ２とカバーＣ３との間の空間１００の端部に集められた潤滑剤は、溝４３を通って摺動面へ運ばれる。これにより、ロータリスイッチ１は、摺動面に安定して潤滑剤を供給することができ、可動体７は円滑な回動動作を行うことができる。なお、溝４３の底面は、ピン跡４３Ａを有していてもよい。また、第二の面Ｃ３１は、溝４３とは異なる位置に、さらに凹部５１を有していてもよい。凹部５１の形状は、例えば、円形や多角形である。凹部５１の底面には、ピン跡５１Ａを有する。凹部５１は、第二の面Ｃ３１の最外周部と直線の溝４３との間に設けられてもよい。

図６は、カバーＣ３の底面Ｃ３１の他の例を示した斜視図である。カバーＣ３の第二の面Ｃ３１に設けられた凹部は、溝４４である。溝４４は、摺動面よりも低い底面を備える。カバーＣ３の底面Ｃ３１には、溝４４が２本設けられている。２本の溝４４は、同心円状の円弧である。このように、溝４４のパターンは、可動体７の軸部８とは異なる点を中心とした円弧である。溝４４の幅は、例えば、３ｍｍであり、深さは、０．４ｍｍである。なお、溝４４の幅や深さ、本数等は、この値に限定されない。なお、溝４４の底面には、ピン跡４４Ａが設けられていてもよい。

また、溝４４の２本の溝は、それぞれ異なる点を中心とする円弧であってもよい。

図５および図６に示した第二の面Ｃ３１に設けられる溝４３、４４のパターンは、カバーＣ３（第二の筐体）の第二の面Ｃ３１をボディＣ２（第一の筐体）側から見たとき、
可動体７の回動により描かれる円弧の軌跡と異なった形状である。

このように、可動体７の回動の軌跡とは異なる溝のパターンとすることにより、摺動面である第二の面Ｃ３１と可動体７との摺動により生じる磨耗の偏りを抑制することができる。これにより、第二の面Ｃ３１と第四の面７Ｂとの間の摺動の円滑性を確保することができるとともに、ロータリスイッチ１の長期使用に対する信頼性を向上させることができる。

以下、具体的に説明する。

図４に示したカバーＣ３を有するロータリスイッチ１は、第二の面Ｃ３１に、中心を可動体７の軸部８とする円弧状の溝４２を有する。この円弧状の溝４２は、可動体７の回動により描かれる可動体７の部分Ｐにおける摺動面上の軌跡（破線Ｗ）と一致している。

ロータリスイッチ１において、可動体７が回動の往復動作を繰り返し行うと、第二の面Ｃ３１と可動体７との間で生じる摩擦により、第二の面Ｃ３１と可動体７との接触面は磨耗により削れる。その結果、溝４２の形状に合った凸部が可動体７の第二の面Ｃ３１と対向する面７Ｂに形成される。そして、面７Ｂに形成された凸部が溝４２に嵌るため、溝４２が、可動体７の摺動を抑制する原因となる。

また、可動体７の特定の部分のみが磨耗することにより、可動体７の強度の低下や、可動体７の特定箇所に応力が集中する結果となる。これにより、ロータリスイッチ１は、第二の面Ｃ３１と可動体７との摺動の阻害だけでなく、長期使用による信頼性にも影響が出てくる場合がある。

一方、図５または図６に示すカバーＣ３を有するロータリスイッチ１は、可動体７の一部Ｐが描く軌跡と、溝４３、４４のパターンが異なることにより、可動体７の磨耗が一部分に集中しにくくなる。言い換えると、図４に示したカバーＣ３を有するロータリスイッチ１と比較して、可動体７の磨耗に偏りが生じにくい。また、磨耗面が均一になることで、磨耗の進行速度を遅らせることができる。そのため、第二の面Ｃ３１に可動体７の回動による軌跡と一致しない溝を有するロータリスイッチ１は、長期使用における信頼性を向上させることができる。

なお、第二の筐体の摺動面（第二の面Ｃ３１）に設けられた凹部４１や溝４３、４４の構造は、摺動面に潤滑剤を用いないロータリスイッチにおいても有用である。摺動面に凹部４１や溝４３、４４を設けることにより、ロータリスイッチ１において、摺動面における可動体７およびカバーＣ３の磨耗の偏りを抑制することができる。これにより、ロータリスイッチ１は、長期の使用における信頼性を向上させることができる。さらに、樹脂成形によりカバーＣ３を作成する場合、成形時に生じるバリが可動体７の回動に与える影響を小さくすることができる。これにより、可動体７は円滑な回動動作を行うことができる。

また、凹部４１や溝４２、４３および４４の形状は、摺動面に平行な底面を有しないＶ字形状であってもよい。

（まとめ）
以上説明したように、本開示に係る第１の態様のロータリスイッチ１は、第一の筐体Ｃ２と、第一の筐体Ｃ２と空間１００を設けるように接合される第二の筐体Ｃ３と、空間１００内に設けられ、軸部８を中心に回動することができる可動体７と、空間１００に面する第一の筐体Ｃ２の第一の面Ｃ２１に設けられる固定接点４と、可動体７に設けられ、固定接点４と接触又は開離する可動接点３と、空間１００内に設けられる潤滑剤と、を備え
る。第二の筐体Ｃ３は、空間１００を介して第一の面Ｃ２１と対向し、可動体７が摺動する摺動面である第二の面Ｃ３１を有する。第二の面Ｃ３１は、摺動面に凹部４１を有する。

この構成によると、ロータリスイッチ１は、可動体７を円滑に回動させることができる。

第２の態様のロータリスイッチ１では、第１の態様において、凹部が溝４２である。この構成によると、潤滑剤を摺動面に循環させることができる。

第３の態様のロータリスイッチ１では、第２の態様において、凹部を構成する溝４３が可動体７の回動の軌跡と異なる。この構成によると、摺動面の磨耗の偏りを抑制することができる。

第４の態様のロータリスイッチ１では、第３の態様において、凹部を構成する溝４３が直線である。この構成によると、摺動面の磨耗の偏りを抑制することができる。

第５の態様のロータリスイッチ１では、第１～第４のいずれかの態様において、凹部の底面には、ピン跡４１Ａが設けられる。この構成によると、樹脂成型におけるエジェクタピン設置部に生じるバリが、可動体７の摺動に及ぼす影響を低減させることができる。

第６の態様のロータリスイッチ１では、第一の筐体Ｃ２と、第一の筐体Ｃ２と空間１００を設けるように接合される第二の筐体Ｃ３と、空間１００内に設けられ、軸部を中心に回動することができる可動体７と、空間１００に面する第一の筐体Ｃ２の第一の面Ｃ２１に設けられる固定接点４と、可動体７に設けられ、固定接点４と接触又は開離する可動接点３と、を備える。第二の筐体Ｃ３は、空間１００を介して第一の面Ｃ２１と対向し、可動体７が摺動する摺動面である第二の面Ｃ３１を有する。第二の面Ｃ３１は、摺動面に溝４３、４４を有する。溝４３、４４は、可動体７の回動の軌跡と異なる。この構成によると、ロータリスイッチ１において、摺動面における可動体７およびカバーＣ３の磨耗の偏りを抑制することができる。これにより、ロータリスイッチ１は、長期の使用における信頼性を向上させることができる。さらに、樹脂成形によりカバーＣ３を作成する場合、成形時に生じるバリが可動体７の回動に与える影響を小さくすることができる。これにより、可動体７は円滑な回動動作を行うことができる。

本開示に係るロータリスイッチは、例えば、車のシフトポジションを検出するスイッチとして特に有用である。

１ ロータリスイッチ
Ａ１ 接点装置
Ｃ１ ハウジング
Ｃ２ ボディ（第一の筐体）
Ｃ３ カバー（第二の筐体）
３ 可動接点
４ 固定接点（第１固定接点、第２固定接点）
５ 導体板
７ 可動体
４１、５１ 凹部
４２、４３、４４ 溝
４１Ａ、４２Ａ、４３Ａ、４４Ａ、５１Ａ ピン跡
１００ 空間
１０１ 潤滑剤

Claims (5)

1. 第一の筐体と、
   前記第一の筐体と空間を設けるように接合される第二の筐体と、
   前記空間内に設けられ、軸部を中心に回動することができる可動体と、
   前記空間に面する前記第一の筐体の第一の面に設けられる固定接点と、
   前記可動体に設けられ、前記固定接点と接触又は開離する可動接点と、
   前記空間内に設けられる潤滑剤と、
   を備え、
   前記第二の筐体は、前記空間を介して前記第一の面と対向し、前記可動体が摺動する摺動面である第二の面を有し、
   前記第二の面は、前記摺動面に凹部を有し、
   前記凹部の底面には、ピン跡が設けられる、
   ロータリスイッチ。
2. 前記凹部は、溝である、
   請求項１に記載のロータリスイッチ。
3. 前記溝は、前記可動体の回動の軌跡と異なる、
   請求項２に記載のロータリスイッチ。
4. 前記溝は、直線の溝である、
   請求項３に記載のロータリスイッチ。
5. 第一の筐体と、
   前記第一の筐体と空間を設けるように接合される第二の筐体と、
   前記空間内に設けられ、軸部を中心に回動することができる可動体と、
   前記空間に面する前記第一の筐体の第一の面に設けられる固定接点と、
   前記可動体に設けられ、前記固定接点と接触又は開離する可動接点と、
   を備え、
   前記第二の筐体は、前記空間を介して前記第一の面と対向し、前記可動体が摺動する摺動面である第二の面を有し、
   前記第二の面は、前記摺動面に溝を有し、
   前記溝の底面には、ピン跡が設けられており、
   前記溝は、前記可動体の回動の軌跡と異なる、
   ロータリスイッチ。
   

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