JPS63143714A - スイツチ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、押込強度の小さいスイッチ機構に関するもの
である。特に、自動車用ヒータコントロールや家電製品
等に用いられるタフティフルスイッチなどにおいて、有
効である。

〔従来の技術〕

従来の自動車用ヒータコントロールや家電製品等に用い
られるタフティフルスイッチを第６図に示す。スイッチ
本体ｌは、その端子３をプリント板４に半田付けするこ
とにより固定されている。

また、このプリント板４は、コントロールベース５にね
じ止めまたはかしめなどによって固定される。スイッチ
本体１のロット部７には、環状溝部８が設けられ、この
環状溝部８が、ノブ２に設けられた２本のレバー１０の
突起部１０ａと嵌合することによってノブ２とスイッチ
本体１とは連結される。また、２本のレバー１０の間に
は突起部１１が設けられ、ノブ２とロット７のガタを規
制している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のような押込強度の小さいスイッチでは、第６図に
示すように、操作力Ｆがノブ２に加わる場合、ノブ２は
フリ一時Ａより、最下点であるフルストローク時Ｂへと
移動し、さらに操作力Ｆを加え続けると、操作力Ｆをス
イッチ本体１のみが受けることになる。そのため、スイ
ッチ本体１の内部に直接力が加わりスイッチ本体ｌの内
部機構が機械的に破損してしまう危険がある。そのため
に、操作力Ｆに対する強度を高めることが考えられるが
、スイッチ本体１が小型であり、かつ小さな力によって
作動するスイッチのため、操作力Ｆに対する強度を高め
ることは困難である。

そこで本発明では、大きな操作力Ｆをノブ２が受けても
、スイッチ本体１には操作力が伝わらないスイッチ機構
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、プリント板をささえ、外形を形成するコント
ロールベースと、そのコントロールベースの裏に設けら
れ、回路の切換えを行うスイッチ本体を有する。そして
コントロールベースに設けられた穴部を通り、自身の移
動によってスイッチ本体を制御するロットを有する。ま
た、ロットにはノブが結合し、このノブには、スイッチ
を操作する力と同方向に嵌合穴が形成される。そして、
この嵌合穴において、ノブがはめ合い嵌合する。

嵌合穴内には、ロットの端部とノブとの間に弾性部材を
配設するという技術的手段を採用する。

〔作用〕

上記の技術手段によれば、弾性部材の付勢力およびノブ
とロットとのはめ合い嵌合する力より大きな力でノブを
操作する場合、ノブがコントロールベースに接触して、
直接、スイッチ本体には力が加わらず、スイッチ本体の
機械的破損を防ぐ。

その後、ノブへの操作力が解除されると、弾性部材の付
勢力によって再び、元の位置に復帰する。

〔実施例〕

第１実施例を第１図および第２図を用いて説明する。第
１図は本案スイッチ機構の断面図である。

また、第２図は第１実施例の各構成部品の斜視図である
。１は、自動車のコントロールパネル内に設けられるヒ
ータコントロール用の押込強度の小さいタフティフルス
イッチ本体を示す。このスイッチ本体１は、−辺が約１
０唾であるＰＢＴ樹脂製の立方体形状となっている。ま
た、スイッチ本体１は、スイッチ本体１の端子３をプリ
ント板４に半田付けすることにより固定されている。こ
のプリント板４は、ヒータコントロールのコントロール
パネルの外形を形成するコントロールベース５に図示し
ないねし止めまたは、かしめなどにより固定されている
。スイッチ本体１の上方には、コントロールベース５の
穴部６を貫通し、スイッチ本体１に大して鉛直方向にロ
ット７が設けられている。このロット７は、樹脂製（例
えばＰＢＴ樹脂）であり、断面が１辺約４ｆｆｌＩｎの
正方形状をしている。このロット７は、スイッチ本体１
に対して鉛直方向に摺動することによりスイッチ本体１
を制御し電気回路を切り換える。ロット７の上方外周に
は、環状溝部８が形成されている。

また、ロット７の端部には樹脂製（例えばＰＢＴ樹脂）
のピン１２が接着剤等により接着固定ささている。この
ピンの一端はロット７の断面と同一形状であり、他端は
、突起部１２ａが設けられている。２は、剛性と弾性を
もった材料、例えばＡＢＳ樹脂等で成形されるノブであ
る。ノブ２は最短の一辺が約１４ｍｍの直方体形状をし
ており、外部ノブ２ａと内部ノブ２ｂより構成されてい
る。

内部ノブ２ｂには、外部ノブ２ａに嵌合されるための溝
部１４と、２本の平行なレバー１０が設けられている。

このレバーｌＯは、先端は突起部１０ａおよび鋭角部１
０ｂが一体成形によって設けられている。また、内部ノ
ブ２ｂの中央部にはロット７が貫通する四角柱状の嵌合
穴２０が形成されている。内部ノブ２ｂとロット７とは
、この嵌合穴２０にロット７が貫通し、内部ノブ２ｂの
突起部１０ａとロット７の環状溝部８が嵌合することに
より連結している。この時、第１図に示す如く、ノブ２
を確実に最下点であるフルストローク位置Ｂに到達させ
るために、ノブ２のフルストローク位置Ｂでのノブ下面
２ｃとコントロールベース５のガイド用溝５ａとの間に
は、隙間ｈ（本実施例では約０．５ｍｍ）が設けられて
いる。これは、仮に、隙間りを設けなければ、車室内温
度の上昇によるコントロールベース５の膨張のためノブ
２を確実にフルストローク位置Ｂに到達できない危険が
あるためである。また、この内部ノブ２ｂの一端面１５
には、弾性部材である皿ばね１６の受部１８が形成され
ている。二〇受部１８は環状の傾斜溝１８ａが皿ばね１
６に沿って形成され、さらに傾斜溝１８８の外周には、
環状の平面みぞ１８ｂが形成されている。外部ノブ２ａ
には、２本の平行なレバー２２が一体成形され、このレ
バー２２の先端に形成された突起部２２ａと内部ノブ２
ｂのみぞ部１４とが嵌合することにより外部ノブ２ａは
内部ノブ２ｂと結合している。この結合において、外部
ノブ２ａと内部ノブ２ｂとは、第２図において、上下方
向へずれてしまう危険がある。そのため、ずれ防止用と
して外部ノブ２ａに、突起部２３を内部ノブ２ｂとの結
合面２４に外部ノブ２ａとの一体成形として設けられて
いる。この突起部２３は、結合面２４の両端に設けられ
、内部ノブ２ｂと結合した時には、内部ノブ２ｂを挟持
するようになっている。また、結合面２４には、皿ばね
１６が反転した時に、皿ばね１６の受部としての傾斜み
ぞ部２５が設けられている。

第３図は、本発明の弾性部材である皿ばね１６の特性を
示す図であり、操作力であるスイッチ押込み力Ｆに対す
る皿ばね変位Ｘの関係を示す。

第３図に示すように、通常のスイッチを操作するスイッ
チ操作力Ｆ、を皿ばね１６に加える場合、皿ばね１６は
ほとんど変位しない。しかし、操作力Ｆが、反転力Ｆ、
より大きな力である場合、皿ばねは反転する。この反転
力Ｆ３は、通常のスイッチ操作力Ｆ、よりも大きく、ス
イッチ本体１の限界押込み強度Ｆ２よりも小さい力であ
る。この反転による変位幅Ｈは、ノブ２のフルストロー
ク位置Ｂでのノブ下面２ｃとガイド用溝５ａとの隙間ｈ
（本実施例では約０．５ｍ）より大きく、本実施例では
約１．０ｍａ＋に製作されている。またこの皿ばね１６
は、外部ノブ２ａと内部ノブ２ｂの結合面に形成される
ばね受部１８に設けられている。

次に、第１実施例の作動を説明する。本スイッチ機構を
備えたタフティフルスイッチの通常操作の場合、図示し
ない作業者の手などによりノブ２がスイッチ操作力Ｆ１
によって押されると、ノブ２は力を加えないフリ一時位
置Ａより、ノブ２の最下点位置であるフルストローク位
置Ｂまで移動する。それによって、フルストローク位ｆ
Ｂよりやや上方に設けであるスイッチのオン位置Ｃに確
実に到達させ、スイッチ本体１０の内部に構成される図
示しないロック機構によって、スイッチのオン位置Ｃに
ノブ２をロックすることができる。この時、皿ばね１６
には、ビン１２の突起部１２ａより上向きに、スイッチ
操作力Ｆ＋の力が加わるが、皿ばね１６は図３に示すよ
うにわずかに変位するのみである。

次に、作業者の手などによりノブ２を反転力Ｆ３とレバ
ー１０とロット７との嵌合部が解除する第１嵌合解除力
Ｆ、との合力であり、スイッチ限界押え込強度Ｆ２より
も小さい。第１作動力Ｆ６で押した場合、ノブ２は、フ
リー位置Ａよりフルストローク位置Ｂに到達する。なお
も第１作動力Ｆ６をノブ２が受けると、ノブ２は、フル
ストローク位置Ｂよりも下方には移動できないため、皿
ばね１６は、ロット７の先端部に接着固定されるビン１
２より、第１作動力Ｆ＆を受ける。そのため、皿ばね１
６は反転し、変位幅Ｈ（本実施例では約１．０ｍｍ）を
示す。同時に、゛内ノブ２ｂのレバー１０とロット７の
環状溝部８との嵌合部がレバー７の先端が鋭角になって
いるため容易に解除されノブ２ｂは下方にずれる。ロッ
ト７とノブ２とのずれ幅がｈ（本実施例では約０．５ｍ
ｍ）になると、ノブ下面２Ｃとコントロールベース８の
ノブガイド用溝５ａとが接触するため、ノブ２に加わる
第１作動力Ｆ６は、ノブガイド用溝５ａが受ける。その
ため、スイッチ本体１には、過度の力が加わることがな
く、過度の押込みに対するスイッチの破損を防ぐことが
可能である。

また、本発明であるスイッチ機構の作動後、ノブ２に加
わる第１作動力Ｆ、を解除すると、皿バネ１６の復元力
によって、再び突起１０ａと環状溝部８とが嵌合し、ノ
ブ２はスイッチのオン位置Ｃにロックされる。

第４図は、本発明の第２実施例を示す。第２実施例では
、コントロールベース５０に、２本の平行なベースレバ
ー５１を一体成形によって設けた。

そして、このベースレバー５１によってスイッチ本体１
を挟持し、かつ、ベースレバー５１の先端部に設けられ
た突起部５１ａにより、スイッチ本体１をコントロール
ベース５０に固定している。

また、ロット５５には、前記第１実施例のビン１２と同
じ目的である突起部５５ａを一体成形した。

このロット５５に、環状溝部５５ｂからテーパ部５５ｃ
を成形することにより、内部ノブ２ｂのレバー５６とロ
ット５５の環状溝部５５ｂの嵌合部を容易に解除できる
ようにし、前記第１実施例でのレバー１０の先端に設け
た鋭角部を廃した。

本第２実施例の作用は前記第１実施例と同様である。

本第２実施例では、コントロールベース５０がスイッチ
本体１をベースレバー５１によって挟持し、固定してい
るため、ノブ２のノブ下面２Ｃとコントロールベース５
０のノブガイド用溝５０ａとの隙間りを一定に保つこと
ができる。

第５図は、本発明の第３実施例を示す。本実施例では、
ノブ６０は一体に成形されている。ノブ６０のレバー６
１の略中央には突起部６１ａを設け、この突起部６１ａ
と、ロット７０の環状溝部７０ａとが嵌合しノブ６０と
ロット７０とが結合されている。またこのレバー６１と
ロット７０の環状溝部７０ａとの嵌合部を解除するため
に必要な第２嵌合解除力Ｆｓを、前記第１実施例での皿
ばね１６が反転する力、すなわち反転力Ｆ３と同等とす
る。尚、ノブ６０とロット７０の一端面７ｏｂとの間に
弾性部材であるコイルスプリング７５を挿入している。

次に、本案第３実施例の作動を説明する。スイッチ操作
力Ｆ、によってスイッチ操作を行う場合は、レバー６１
の突起部６１ａには、スイッチ操作力Ｆ１が加わるが、
突起部６１ａと環状溝部７０ａの嵌合が解除されること
なく、スイッチ操作を行うことができる。

次に、第２嵌合解除力Ｆ、とコイルスプリング７５の弾
性力Ｆ７との合力より太き（スイッチ限界押え込強度Ｆ
２より小さい、第３作動力ＦＩＧによって操作を行う場
合は、ノブ６０がフルストローク位置に達する時、突起
部６１ａには、第３作動力Ｆ１゜が加わり、突起部６１
ａと環状溝部７０ａとの嵌合部が解除され、ノブ６０の
みが下方にずれる。そして図示しない、ノブ６０の下面
とコントロールベースのノブガイド用溝とが接触し、ノ
ブ６０に加わる第３作動力Ｆ、。は、ノブガイド用溝が
受ける。また、ノブ６０に加わる力が解除された場合、
コイルスプリング７５の復元力によって、突起部６１ａ
と環状溝部７０ａは再び嵌合する。

尚、上記実施例ではロットとノブをはめ合い嵌合するた
めに、レバーの先端に突起部を設け、またロットに環状
溝部を設けたが、はめ合い嵌合が可能であれば、レバー
の突起部を不要としてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、強い操作力をノブが受けてもスイ
ッチ本体に直接力が伝わらなくするスイッチ機構によっ
て、スイッチ本体の耐久性を大幅に向上することができ
るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案スイッチ機構の第１実施例を示す断面図、
第２図は第１実施例の斜視図、第３図は本案スイッチ機
構の第１実施例に用いられる皿ばねの特性図、第４図は
本案スイッチ機構の第２実施例を示す断面図、第５図は
本案スイッチ機構の第３実施例を示す断面図、第６図は
従来のスイッチ機構の断面図を示す。 １・・・スイッチ本体、２・・・ノブ、５・・・コント
ロールベース、６・・・穴部、７・・・ロッ）、１６・
・・皿ばね（弾性部材）、２０・・・嵌合穴、５５ｃ・
・・テーパ部。 ７５・・・コイルスプリング（弾性部材）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）貫通穴を有するコントロールベースと、このコン
   トロールベース背面に配置され、前記コントロールベー
   スと連結されるプリント板と、このプリント板上に配置
   され、電気回路の切換えを行うスイッチ本体と、 一端が前記スイッチ本体に連結し、他端が前記貫通穴よ
   り前記コントロールベース表面に露出し、かつ、自身の
   変位によって前記スイッチ本体を制御するロットと、 このロットの他端に連結し、外部からの操作力をロット
   へ伝達するノブとを備え、 前記ノブには、外部からの操作力と同方向に嵌合穴が形
   成され、前記ロットの他端はこの嵌合穴において、前記
   ノブとはめ合い嵌合し、 さらに前記嵌合穴内に、前記ロットの他端側と前記ノブ
   を前記操作力と反対方向に付勢する弾性部材を配設し、 この弾性部材の変形量を前記ロットの最大変位時におけ
   る前記ノブと前記コントロールベース表面との隙間以上
   としたことを特徴とするスイッチ機構。
2. （２）前記ロットは、その外周に係合溝を有しており、
   前記ノブの前記嵌合穴には、その内周に係止突起を有し
   ており、この係止突起が前記係合溝と嵌合することによ
   って前記ロットと前記ノブが嵌合されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のスイッチ機構。
3. （３）前記ロットには前記係合溝からの前記スイッチ本
   体方向に向けて径が漸増するテーパ部が設けられている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のスイッチ
   機構。
4. （４）前記弾性部材が皿ばねであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のスイッチ機構。
5. （５）前記弾性部材がコイルスプリングであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のスイッチ機構。