JPH0725539U - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接点切替え速度を高める。 【構成】 操作ノブ１４を矢印Ａ方向へ回動操作する
と、プッシャ２４が可動接片１８の上面１８ｃに沿って
矢印Ｂ方向へ回動する。この場合、可動接片１８の回動
中心１７ａがその上面１８ｃに設定されているので、回
動中心１７ａは死点になる。従って、プッシャ２４の先
端部が回動中心１７ａを越えると、可動接片１８は直ち
に矢印Ｃ方向へ回動して固定接片１５ｂに接触した状態
に切替わる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、操作ノブの回動操作により可動接片を回動させる構成のスイッチ装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種スイッチ装置の従来構成を図６ないし図８に基づいて説明する。まず、 図６において、ケース１内には固定接点２ａ，２ｂおよびＬ字状の共通接点３が 設けられ、共通接点３の先端部には可動接片４が載置されている。これにより、 可動接片４は、共通接点３により支持された下面の回動中心４ａを支点に回動可 能にされている。また、ケース１には操作ノブ５が軸５ａを中心に回動可能に取 付けられ、この操作ノブ５には、可動接片４の被押圧面である上面４ｂを押圧す るプッシャ６が設けられている。そして、プッシャ６は圧縮コイルばね６ａによ り可動接片４側へ付勢されている。

【０００３】 この構成によれば、操作ノブ５が中立位置にある状態では、可動接片４は、図 ６に実線で示すように、右側へ下降傾斜して固定接点２ａに接触している。この 状態から操作ノブ５を矢印Ａ方向へ回動操作すると、プッシャ６が操作ノブ５と 一体的に同方向へ回動し、これに伴い、プッシャ６の先端部も可動接片４の上面 ４ｂに沿って順次矢印Ｂ方向へ摺動する。

【０００４】 この場合、図７および図８に示すように、可動接片４の回動中心４ａから上面 ４ｂに下ろした垂線αと上面４ｂとの交点が死点７となっており、同図に一点鎖 線で示すように、可動接片４の上面４ｂに対するプッシャ６の押圧点（接触点） が死点７に到達するまでは可動接片４は回動されず、プッシャ６の押圧点が死点 ７を越えると、可動接片４は回動中心４ａを支点に矢印Ｃ方向へ回動し始める。 そして、可動接片４は、プッシャ６の動きに伴って回動し、二点鎖線で示すよう に、左端部が左側の固定接点２ｂに接触することで回動が終了する。尚、可動接 片４の回動終了時における上面４ｂに対するプッシャ６の押圧点を８で示し、ま た、そのときの回動中心４ａを通る垂線をα´で示す。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

この種スイッチ装置においては、可動接片４と固定接点２ａ（または固定接点 ２ｂ）とが接離する際にアークが発生し、そのアークによって、固定接点２ａ， ２ｂ等が消耗するという事情があった。このことは、本装置を大電流の遮断を行 うもの（例えば自動車のパワーウィンドスッチ等）に適用した場合に顕著となり 、アークの発生時間を短縮すること、即ち接点切替え速度を速めることが、装置 寿命の延長や接点のボリュウム低減に繋がる。

【０００６】 しかしながら、上記従来構成では、可動接片４の下面に回動中心４ａが設定さ れていたので、その回動中心４ａから可動接片４に対するプッシャ６の押圧点ま での間に可動接片４の板厚分の距離がある。このため、可動接片４が回動し始め てから回動が終了するまでの間にプッシャ６がストロークＬだけ移動する必要が ある。このときのストロークＬは近似的に下記（１）で表される。

【数１】 但し、ｔは可動接片４の回動中心４ａから可動接片４に対するプッシャ６の押圧 点までの距離（即ち可動接片４の板厚）、θは可動接片４の回動角度である。

【０００７】 このため、プッシャ６の回動角度ひいては操作ノブ５の操作角度が大きくなり 、これに伴い、操作ノブ５の接点切替え速度Ｓも遅くなる傾向にあった。以下、 接点切替え速度Ｓを算出してみる。今、操作ノブ５の操作速度をＶ、操作ノブ５ の軸５ａからプッシャ６の先端までの距離をｄ、可動接片４と固定接点２ｂとの 距離をｌ、可動接片４が回動し始めてから回動が終了するまでのプッシャ６の回 動角度（操作ノブ５の操作角度）をφとすると、接点切替え速度Ｓは下記（２） 式で与えられる。

【０００８】 Ｓ＝ｌ／｛（Ｖ／πｄ）×（φ／１８０）｝ ……（２） そして、例えばＶ＝９０ｍｍ／ｓ，ｄ＝２０ｍｍ，ｌ＝１．３ｍｍであるとし た場合、（２）式は次のようになる。 Ｓ＝１．３／｛（９０／２０π）×（φ／１８０）｝ ＝１６３．２８／φ ……（３） ここで、上記した構成のものでは、プッシャ６のストロークＬが長く、その回 動角度φが２度程度になるという事情があるので、φ＝２を（３）式に代入する と、従来の接点切替え速度Ｓは次のようになる。 Ｓ＝１６３．２８／２ ＝８１．７（ｍｍ／ｓ） ……（３ａ）

【０００９】 本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接点切替え速度 を高めることができて装置寿命の延長や接点のボリュウム低減を十分に図り得る スイッチ装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案のスイッチ装置は、固定接点と、両側部に腕部を有し、これら腕部を介 して回動可能に設けられ、その回動に伴い前記固定接点に対して接離すると共に 、一面の被押圧面における死点付近が傾斜状態をなす可動接片と、前記被押圧面 を押圧するプッシャを有し、このプッシャが前記被押圧面を摺動して前記死点を 越えることにより前記可動接片を回動させる操作ノブとを備え、前記可動接片の 回動中心を、前記被押圧面における死点と略同一の高さ位置となるように設定し たことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

上記手段によれば、可動接片に腕部を設け、可動接片をその腕部を介して回動 させるようにしたので、可動接片の回動中心を該可動接片の板厚に関係なく設定 することが可能となる。そして、可動接片の回動中心を該可動接片の死点と略同 一の高さ位置に設定することにより、可動接片が回動し始めてから回動が終了す るまでに、プッシャは余分なストロークを殆ど必要としなくなる。これに伴い、 プッシャひいては操作ノブの余分な操作角度が生じないようになり、接点切替え 速度も速くなる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を自動車のパワーウィンドスイッチに適用した一実施例について 図１ないし図５を参照しながら説明する。まず、図５において、本装置は、ケー ス１１内に第１および第２のスイッチ１２，１３を収容すると共に、これら第１ および第２の各スイッチ１２，１３を開閉する操作ノブ１４（図１参照）をケー ス１１に取付けて構成されたのであり、ここでは、まず第１のスイッチ１２につ いて詳述する。

【００１３】 即ち、図１に示すように、ケース１１内の左右両端部には固定接点１５ａ，１ ５ｂが設けられ、固定接点１５ａ，１５ｂ間には略Ｌ字状に折曲された共通接点 １６が設けられている。この共通接点１６の先端部には、図２に示すように、切 欠部１６ａおよび軸１７，１７が設けられ、これら各軸１７は共通接点１６と電 気的に接続されている。

【００１４】 また、図１に示すように、ケース１１内には可動接片１８が収容されている。 この可動接片１８は板厚０．７ｍｍの金属板からなるものであり、その中央部に は凹部１８ａが形成され、この凹部１８ａの左側における両側部には腕部１８ｂ ，１８ｂ（図２参照）が一体に形成されている。そして、各腕部１８ｂは共通端 子１６の各軸１７に回動可能に係合され、可動接片１８が切欠部１６ａ内に位置 するようになっている。これにより、可動接片１８が共通端子１６との接触状態 を維持しながら回動するようになっており、通常、可動接片１８は右側へ下降傾 斜して固定接点１５ａに接触している。

【００１５】 さらに、可動接片１８の各腕部１８ｂは可動接片１８の上面１８ｃから突出す るように湾曲されており、各腕部１８ｂを各軸１７に係合した状態において、両 軸１７の軸中心を可動接片１８の回動中心１７ａとしていて、この回動中心１７ ａが可動接片１８の被押圧面である上面１８ｃと略同一高さに位置するように設 定している。以上のように、第１のスイッチ１２は構成されている。

【００１６】 尚、第２のスイッチ１３は第１のスイッチ１２と略同一構成であるため、詳細 な説明は省略するが、図５に示すように、固定接点１９ａ，１９ｂと共通接点２ ０と可動接片２１を主体に構成され、図１において、スイッチ１２の奥方に並列 配置されている。尚、可動接片２１は、可動接片１８と同様な構成により回動可 能にされており、図１において、可動接片１８と反対の左側へ下降傾斜して固定 接点１９ｂに接触している。

【００１７】 一方、操作ノブ１４は縦長な筒部１４ａを有する断面略Ｔ字状に形成され、ケ ース１１に軸２２を中心に回動可能に取付けられている。そして、操作ノブ１４ の筒部１４ａは、ケース１１に形成された筒状の挿入部１１ａに挿入されている 。また、操作ノブ１４の筒部１４ａには圧縮コイルばね２３およびプッシャ２４ が収容され、図１に示すように、操作ノブ１４が中立位置にある状態では、プッ シャ２４の先端部が可動接片１８の凹部１８ａに係合されている。これにより、 可動接片１８が固定接点１５ａに接触した状態に保持されている。以上のように 、操作ノブ１４は構成されている。

【００１８】 尚、図５において、２５は車載のバッテリー，２６はパワーウィンドモータで あり、このパワーウィンドモータ２６が正逆両方向へ選択的に回転することに伴 い、自動車のパワーウィンドウがそれに対応して移動するようになっている。そ して、図示はしないが、操作ノブ１４が中立位置にある状態では、プッシャ２４ の先端部が第２のスイッチ１３の可動接片２１の凹部（図示せず）に係合されて いる。これにより、可動接片２１が固定接点１９ｂに接触した状態に保持され、 パワーウィンドモータ２６がオフされている。

【００１９】 次に上記構成の作用について説明する。まず、図１および図３において、中立 位置にある操作ノブ１４を矢印Ａ方向へ回動操作すると、プッシャ２４が操作ノ ブ１４と一体的に同方向へ回動する。そして、プッシャ２４の先端部は、圧縮コ イルばね２３の収縮を伴い可動接片１８の上面１８ｃに沿って矢印Ｂ方向へ摺動 する。

【００２０】 この場合、可動接片１８の回動中心１７ａは、可動接片１８の上面１８ｃと同 一高さに位置しているので、可動接片１８の死点と一致することになる。従って 、図３および図４に一点鎖線で示すように、可動接片１８の上面１８ｃに対する プッシャ２４の押圧点が回動中心１７ａに到達するまでは、可動接片１８は回動 されない。そして、プッシャ２４の押圧点が回動中心１７ａを少しでも越えると 、二点鎖線で示すように、可動接片１８は矢印Ｃ方向へ回動し始め、可動接片１ ８とプッシャ２４との接触点の相対的位置は変わらず（回動中心１７ａ）、プッ シャ２４の表面を接触点がずれながら回動して左側の固定接片１５ｂに接触する ようになる。

【００２１】 尚、操作ノブ１４が矢印Ａ方向へ回動されることに伴い、プッシャ２４の先端 部は、第２のスイッチ１３の可動接片２１の上面に沿って矢印Ｂ方向へ摺動する が、可動接片２１が左側へ下降傾斜していることから回動されず、固定接片１９ ｂと接触した状態に保持される。

【００２２】 以上の動作により、第１のスイッチ１２は、図５に一点鎖線で示すように、可 動接片１８が固定接点１５ｂと接触した状態に切替わり、また、第２のスイッチ １３は、実線で示すように、可動接片２１が固定接点１９ｂと接触した状態に保 持される。従って、パワーウィンドモータ２６が通電されて正方向へ回転し、自 動車のパワーウィンドは正方向へ移動する。

【００２３】 また、図１において、中立位置にある操作ノブ１４を反矢印Ａ方向へ回動操作 すると、プッシャ２４の先端部が可動接片１８の上面１８ｃに沿って矢印Ｄ方向 へ摺動する。しかしながら、可動接片１８は右側へ下降傾斜しているので回動さ れず、固定接片１５ａと接触した状態に保持される。一方、第２のスイッチ１３ の可動接片２１は左側へ下降傾斜しているので、プッシャ２４により押圧されて 回動し、固定接片１９ａに接触する。

【００２４】 以上の動作により、第１のスイッチ１２は、図５に実線で示すように、可動接 片１８が固定接点１５ａと接触した状態に保持され、また、第２のスイッチ１３ は、二点鎖線で示すように、可動接片２１が固定接点１９ａと接触した状態に切 替わる。従って、パワーウィンドモータ２６が通電されて逆方向へ回転し、自動 車のパワーウィンドは逆方向へ移動する。

【００２５】 尚、操作ノブ１４を中立位置から回動した状態において、操作ノブ１４に対す る押圧力を解除すると、プッシャ２４が圧縮コイルばね２３の復元力により可動 接片１８（２１）に沿って摺動し、操作ノブ１４は中立位置方向へ自動的に回動 復帰する。そして、プッシャ２４が可動接片１８の凹部１８ａ（可動接片２１の 凹部）に係合されることにより、操作ノブ１４が中立位置に保持される。

【００２６】 上記実施例によれば、可動接片１８に腕部１８ｂ，１８ｂを設け、可動接片１ ８を腕部１８ｂ，１８ｂを介して回動させるようにしたので、可動接片１８の回 動中心１７ａを可動接片１８の板厚に関係なく設定することが可能となる。そし て、可動接片１８の回動中心１７ａを、可動接片１８の死点と略同一の高さ位置 に設定することにより、可動接片１８が回動し始めてから回動が終了するまでに 、プッシャ２４は余分なストロークを殆ど必要としなくなる。これに伴い、プッ シャ２４ひいては操作ノブ１４に余分な操作角度が生じないようになり、接点切 替え速度も速くなる。尚、このことは、第２のスイッチ１３の可動接片２１につ いても同様である。

【００２７】 従って、プッシャ２４をストロークＬだけ回動させるのに必要な操作ノブ１４ の操作角度φが短縮され、その分、接点切替え速度Ｓが速くなる。その結果、ア ークの発生時間が短縮され、装置寿命の延長または接点のボリュウム低減を十分 に図ることができる。以下、このことを数式を用いて証明する。

【００２８】 即ち、基本的な条件を従来と同一に仮定した場合、操作ノブ１４の接点切替え 速度Ｓは（３）式で示したように、 Ｓ＝１６３．２８／φ ……（３） である。ここで、操作ノブ１４の操作角度φは従来の２度から１．４５度程度に 短縮されるので、φ＝１．４５を（３）式に代入すると、接点切替え速度Ｓは、 Ｓ＝１６３．２８／１．４５ ＝１１３（ｍｍ／ｓ） ……（３ｂ） となる。これに対して従来はＳ＝８１．７であるから、１１３／８１．７＝１． ３８となり、操作ノブ１４の接点切替え速度は３８％速くなる。

【００２９】 尚、上記実施例においては、操作ノブ１４を回動可能に設け、操作ノブ１４の 回動動作に伴ってプッシャ２４を可動接片１８（２１）に沿って回動させる構成 としたが、例えば、操作ノブ１４を水平方向へスライド可能に設け、操作ノブ１ ４のスライド操作に伴ってプッシャ２４を可動接片１８（２１）に沿って水平移 動させる構成としても良い。

【００３０】 また、上記実施例においては、共通接点１６の軸１７に可動接片１８を取付け ることにより両者を導通させたが、共通接点１６と可動接片１８との間の導通構 成はこれに限定されるものではなく、例えば次のようにすることもできる。即ち 、ケース１１に軸を形成し、この軸に可動接片１８の腕部１８ｂ，１８ｂを回動 可能に取付ける。そして、共通接点１６と可動接片１８との間をリード線により 接続する。尚、このことは可動接片２１についても同様である。

【００３１】 さらに、上記実施例においては、本考案をパワーウインドスイッチに適用した が、その他のスイッチ装置に広く適用することができる。

【００３２】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案のスイッチ装置によれば、可動接片に 腕部を設け、可動接片をその腕部を介して回動させるようにしたので、可動接片 の回動中心を該可動接片の板厚に関係なく設定することが可能となる。そして、 可動接片の回動中心を、該可動接片の死点と略同一の高さ位置に設定することに より、可動接片が回動し始めてから回動が終了するまでに、プッシャは余分なス トロークを殆ど必要としなくなる。これに伴い、プッシャひいては操作ノブに余 分な操作角度が生じないようになり、接点切替え速度も速くなる。その結果、ア ークの発生時間が短縮され、装置寿命の延長または接点のボリューム低減を十分 に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す縦断正面図

【図２】可動接片の支持状態を示す斜視図

【図３】操作ノブおよびプッシャが回動される様子を拡
大して示す縦断正面図

【図４】可動接片が回動される様子を拡大して示す縦断
正面図

【図５】電気的構成の概略を示す図

【図６】従来例を示す図１相当図

【図７】図３相当図

【図８】図４相当図

【符号の説明】

１４は操作ノブ、１５ａ，１５ｂは固定接点、１７ａは
回動中心、１８は可動接片、１８ｂは腕部、１８ｃは上
面（被押圧面）、１９ａ，１９ｂは固定接点、２１は可
動接片、２４はプッシャを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定接点と、 両側部に腕部を有し、これら腕部を介して回動可能に設
   けられ、その回動に伴い前記固定接点に対して接離する
   と共に、一面の被押圧面における死点付近が傾斜状態を
   なす可動接片と、 前記被押圧面を押圧するプッシャを有し、このプッシャ
   が前記被押圧面を摺動して前記死点を越えることにより
   前記可動接片を回動させる操作ノブとを備え、 前記可動接片の回動中心を、前記被押圧面における死点
   と略同一の高さ位置となるように設定したことを特徴と
   するスイッチ装置。