KR101917398B1

KR101917398B1 - 밀폐형 스위치 및 밀폐형 스위치의 내압 감압 방법

Info

Publication number: KR101917398B1
Application number: KR1020130054177A
Authority: KR
Inventors: 데쓰야 이노쓰카
Original assignee: 가부시키가이샤 발레오 재팬
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2018-11-09
Also published as: JP2013242982A; JP6005991B2; US9279493B2; CN103426664A; EP2665075A1; EP2665075B1; KR20130129119A; US20130306448A1

Abstract

커넥터부로의 그리스의 누출을 방지한다.
고정 접점을 설치한 기반(10)에 뚜껑체(35)를 겹쳐 맞춘 스위치 케이스의 내부에, 가동 접점(54)을 구비하는 가동반(50)을 배치한다. 기반(10)의 상단면(25)에 오목조부(26)와 시일 링(31)을 수용하는 링 홈(30)을 구비하고, 뚜껑체(35)의 플랜지부(38)의 하면(38a)에 설치된 볼록조부를 오목조부에 끼워 넣어 용착한다. 기반(10)과 뚜껑체(35)와의 대향부에 형성된 샤프트 구멍(45,15)에 장착되는 시일 베어링(47)을, 샤프트 구멍(45,15)의 적어도 하나에 끼워 맞춰지는 원통 형상의 본체부(47a)와, 상기 본체부(47a)의 내주면으로부터 축부(55)의 회동면측으로 연장하여 탄성 접촉하는 립 형상의 시일부(47b)를 구비하여 구성하고, 샤프트 구멍(45,15)을 통한 부압에 의해 탄성적으로 가요(Flexible deflection)하는 시일부(47b)에 의해, 스위치 케이스(3)의 에어를 외부(대기)로 배출시킨다.

Description

밀폐형 스위치 및 밀폐형 스위치의 내압 감압 방법{SEALED SWITCH AND METHOD FOR REDUCING INTERNAL PRESSURE IN SEALED SWITCH}

본 발명은, 밀폐형 스위치 및 밀폐형 스위치의 내압(Internal pressure) 감압 방법에 관한 것이다.

밀폐형 스위치로서, 예를 들면, 차량에 탑재되어 시프트 레버(Shift lever)의 선택 레인지(Selection range)의 검출에 이용되는 뉴트럴 스타트 스위치(Neutral start switch)(인히비트 스위치(Inhibitor switch))가 알려져 있다.

도 10은 뉴트럴 스타트 스위치의 전형적인 구성을 나타내는 것이다.

뉴트럴 스타트 스위치(1)는, 스위치 케이스(3)가 수지제의 기반(Plastic substrate)(10)(극반)(Polar substrate)과 뚜껑체(35)로 형성되어 있다.

뉴트럴 스타트 스위치(1)의 고정 접점(20)은 기반(10)에 인서트 성형(Insert molding)되어 있고, 고정 접점(20)과 단속(斷續)되는 가동 접점(54)은, 스위치 케이스(3) 내에 회동 가능하게 배치된 가동반(50)에 배치되어 있다.

가동반(50)은, 뚜껑체(35)와 기반(10)과의 대향부에 형성되어 있는 샤프트 구멍(45,15)에 삽입된 시일 베어링(67)에 축부(55)를 통하여 회동 가능하게 지지되어 있다. 기반(10)은, 샤프트 구멍(45,15)을 사북(Basis)으로 한 부채 형상으로 형성되어 있다.

고정 접점(20)은, 구체적으로는, 샤프트 구멍(45,15)을 중심으로 한 복수 열의 원호 형상의 고정 접점 부착부(68)에 인서트 성형되어 있고, 가동 접점(54)은, 가동반(50)의 샤프트 구멍(45,15) 주위의 회동에 의해 고정 접점(20)과 접속 분리되고, 이 접속 분리에 의해 전기적으로 단속되도록 되어 있으며, 이것에 의해, 스위칭 작용이 행해지게 되어 있다.

상기 고정 접점(20)과 가동 접점(54)에는, 내구성이나 접촉시의 통전성 향상을 위해 접점용 그리스(Grease)가 도포된다.

고정 접점(20)에는, 접속 절편(21)이 일체로 되어 있고, 접속 절편(21)은, 상기한 바와 같이 기반(10)에 인서트 성형에 의해 일체화되어 있다.

접속 절편(21)은, 기반(10) 내를 커넥터부(5) 측으로 연장되어 있고, 기반(10)의 측벽(12) 외면으로부터 외측으로 돌출하는 커넥터부(5)의 단자로서 외부로 노출되어 있다.

상기 뉴트럴 스타트 스위치(1)에는, 스위치 케이스(3) 내로 물이나 진흙 등의 침수를 방지하기 위해 시일 베어링(67)이 가동반(50)의 축부(55)와 샤프트 구멍(45,15)과의 사이에 설치되어 있다. 또, 기반(10)과 뚜껑체(35)가 전체 둘레에 이르는 용착(溶着)에 의해 서로 기밀하게 결합되며, 기반(10)과 뚜껑체(35)와의 접합면 사이에 시일 링(후술한다)이 형성되어 있다.

뉴트럴 스타트 스위치(1)를 용착에 의하여 접합하는 경우, 높은 접합 강도를 필요로 하기 때문에, 종래, 용착도(Joint strength)가 높은 쉐어 조인트 방법(Share joint method)이 이용되고, 쉐어 조인트 방법으로 적절한 용착 구조가 이용되고 있다.

도 11, 도 12는 각각 쉐어 조인트 방법에 적용되는 뉴트럴 스타트 스위치(1)의 기반(10)과 뚜껑체(35)와의 용착구조(결합구조)를 나타내는 것이다.

도 11(A)에 나타내는 바와 같이, 기반(10)에는, 미리 가동반(50)의 회동 영역의 전체 둘레를 둘러싸는 측벽(12)이 일체로 형성되며, 측벽(12)의 상단면(25)에는, 안쪽으로부터 순서로, 시일 링(31)을 수용하는 링 홈(30)과 오목조부(Concave streak portion)(26)가 전체 둘레에 이르러 형성되어 있다.

오목조부(26)에는, 그 안쪽부의 외주측에 용착용 경사면(27)이 형성되며, 측벽(12)의 상단면(25)에 대향하는 뚜껑체(35)의 플랜지부(38)의 하면(38a)에, 측벽(12)의 오목조부(26)에 끼워 맞추는 볼록조부(40)가 형성되어 있다.

볼록조부(40)는, 플랜지부(38)의 둘레가장자리를 따라서 전체 둘레로 연장하여 닫혀 있다.

볼록조부(40)의 중간 외주측에는, 용착용 경사면(27)과 용착하기 위해 용착용 어깨부(41)가 형성되어 있다. 용착용 경사면(27)과 용착용 어깨부(41)는, 측벽(12)의 상단면(25)이 뚜껑체(35)의 하면(38a)에 접촉했을 때에, 볼록조부(40)의 용착용 어깨부(41)가 오목조부(26)의 용착용 경사면(27)에 간섭하게 되어 있고, 고주파 용착에 의해 간섭 부분이 전체 둘레에 걸쳐서 용융되면, 볼록조부(40)와 측벽(12)이 일체로 되어 용착되게 되어 있다.

기반(10)과 뚜껑체(35)와의 용착에 즈음해서는, 기반(10)과 뚜껑체(35)의 사이에 가동반(50)을 사이에 끼우고, 뚜껑체(35)의 볼록조부(40)를 기반(10)의 오목조부(26)에 끼워 넣었을 때, 도 11(B)에 나타내는 바와 같이, 우선, 볼록조부(40)의 용착용 어깨부(41)의 모서리가 오목조부(26)의 용착용 경사면(27)에 접촉한다. 이 상태에서는 측벽(12)의 상단면(25)과 뚜껑체(35) 하면(38a)과의 사이에는 간극 (S1)이 남아 있다. 링 홈(30)의 깊이는 자유 상태(무부하 상태)의 시일 링(31)의 지름보다 작고, 시일 링(31)은 링 홈(30)으로부터 일부 돌출되어 있다.

고주파의 인가 상태에서 도 11(B)의 위치로부터 뚜껑체(35)를 기반(10)으로 내리누르면, 용착용 어깨부(41)와 용착용 경사면(27)의 간섭(겹침)부분이 용융하고, 기반(10)에 대하여 상대적으로 뚜껑체(35)가 접근 방향으로 이동한다. 그리고, 도 12(C)에 나타내는 바와 같이, 뚜껑체(35) 하면(38a)이 링 홈(30)의 시일 링(31)에 접촉한 다음은 이것을 눌러 최종적으로 도 12(D)에 나타내는 바와 같이, 뚜껑체(35)의 하면(38a)이 상단면(25)에 착좌하면, 볼록조부(40)와 측벽(12)이 전체 둘레에 이르러 용착에 의해 접합됨과 함께 시일 링(31)과 뚜껑체(35)의 하면(38a) 사이의 시일 링(31)의 탄성 변형에 의하여 스위치 케이스(3) 내가 밀폐 상태로 된다.

그러나, 이와 같은 용착구조에 있어서, 시일 링(31)의 전체 둘레에 이르는 시일에 의해 뉴트럴 스타트 스위치(1)는 밀폐되어 있지만, 커넥터부(5)가 그리스로 젖어 버리는 일이 있다. 이러한 상황에서는, 고정 접점(20), 가동 접점(54)의 내구성이 저하할 우려가 있고, 또, 그리스의 누출 자체가 내부에 물이 들어가 있다고 오인되는 일이 있다. 또, 새기 시작한 그리스에 더러움이 부착해 버리기 때문에, 개관, 볼품이 나빠지게 된다고 하는 문제도 있다.

본 발명자들은 이와 같은 그리스의 누출의 원인에 대하여 열심히 검토를 거듭한 결과, 다음과 같은 것이 판명되었다.

(1) 시일 링(31) 부근에서의 그리스 누출은 확인할 수 없다.

(2) 스위치 케이스(3) 내의 압력을 측정하면, 대기압 이상의 압력으로 승압되어 있다.

이들 (1), (2)의 결과에서, 접점, 예를 들면, 고정 접점(20)에 도포되어 있는 그리스가, 고정 접점(20)과 수지의 계면을 흘러 커넥터부(5)로 누출하고 있는 것이라고 생각되고, 도전 금속제의 고정 접점(20)은 수지제의 기반(10)에 인서트 성형되어 있지만, 고정 접점(20)과 수지 사이는 완전한 접착 상태로 되어 있지는 않은 것이라고 생각할 수 있다.

즉, 기반(10)과 뚜껑체(35)의 결합 구조에 있어서는, 도 11(B)에 나타낸 위치에서 기반(10)과 뚜껑체(35)에 끼워진 스위치 케이스(3)의 내부 공간은 외부로부터 차단되므로, 해당 위치에서 도 12(D)에 나타내는 결합 완료까지의 사이, 해당 공간은 뚜껑체(35)의 내리누름의 이동에 수반하여 간극(S1) 분만큼 압축되어 용착용 어깨부(41)와 용착용 경사면(27)이 서로 용착하여 용융양이 많아진다. 이때, 가동반(50)의 축부와 샤프트 구멍(45,15)의 사이도 시일 베어링(67)에 의하여 시일 되어 있고, 스위치 케이스(3), 시일 베어링(67)은 구조상, 스위치 케이스(3) 내 에어가 대기로 개방되지 않기 때문에, 기반(10)의 고정 접점(20)에 도포된 그리스가, 뚜껑체(35)와의 용착후 스위치 케이스(3)의 압력에 의해 커넥터부(5) 측으로 밀려 나오는 것이라고 생각할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이, 뚜껑체(35)와 스위치 케이스(3)와의 접합면에 시일 링(31)을 개설함으로써 밀폐 구조로 하는 스위치에 있어서는, 스위치 케이스(3) 내의 압력을 제거하기 위한 구멍이 필요하게 된다.

한편, 특허문헌 1에는, 스위치 케이스의 내압의 변화에 대응하는 호흡 구멍을 스위치 케이스에 형성하고, 다공 반투막(Gore-Tex (등록상표))을 호흡 구멍에 부착하여, 스위치 케이스(3) 내압의 상승을 억제하는 것이 개시되어 있다.

일본 특허 제 3956433호 공보

그러나, 상기 다공 반투막은 원가가 비싸기 때문에 채용이 어렵고, 또, 다공 반투막에 한정되지 않고 막은 외부로 노출하기 때문에, 손상 받기 쉽고, 그리스 등의 더러움에 의해 호흡이 곤란하게 될 우려가 있는, 호흡 구멍을 통한 압력 측정이 어렵기 때문에, 추출, 전수 검사 때 내압 측정이 어렵다고 하는 문제가 있다.

또, 수지 성형품에 있어서, 압력을 제거하는 구멍을 형성하려면, 형태, 라인, 검사 등의 제조, 검사 라인의 변경이 필요하게 되고, 비용이 상승해 버릴 염려가 있다.

그래서, 밀폐형 스위치에 있어서, 스위치 케이스에 가능한 한 변경을 가하지 않고 압력을 제거시킬 수 있도록 하는 것이 요구된다.

본 발명은, 서로 겹쳐 맞추어 일체로 접합되는 기반과 뚜껑체로 이루어지는 스위치 케이스와, 상기 기반과 상기 뚜껑체의 겹쳐 맞춤면 사이에 끼워 설치되며, 탄성 변형에 의해 겹쳐 맞춤면 사이를 시일하는 시일 링과, 상기 스위치 케이스 내에 배치되고, 상기 기반과 상기 뚜껑체와의 사이에 회동 가능하게 배치된 가동반과, 이 가동반의 기반과의 대향면에 배치된 가동 접점과, 상기 기반의 상기 가동 접점과의 대향부에 배치되어 상기 가동반의 회동에 의해 상기 가동 접점과 전기적으로 단속되는 고정 접점과, 이 고정 접점에 일체로 형성되고 상기 기반으로의 인서트 성형에 의해 기반 내를 연장하여 기반 측벽의 커넥터부의 단자로서 외부로 노출된 접속 절편과, 상기 가동반 축부에 설치되어 해당 가동반 축부를 상기 기반과 상기 뚜껑체에 회동 가능하게 지지시키기 위한 상부 축부와 하부 축부와, 상기 기반과 뚜껑체에 설치되며, 상기 상부 축부와 상기 하부 축부를 각각 시일 베어링을 통하여 회동 가능하게 지지하는 샤프트 구멍과, 상기 기반과 상기 뚜껑체에 설치되어 상기 샤프트 구멍을 외부로 연결하여 통하는 연결 통로구를 구비하고,

상기 시일 베어링의 적어도 하나가, 상기 샤프트 구멍의 한쪽에 끼워맞춰지는 원통 형태의 본체부와, 이 본체부 내주면에 립(Lip) 형상으로 설치되고, 대향하는 상부 축부 또는 하부 축부의 회동면에 탄성 접촉(Flexible contact)하며 상기 스위치 케이스 내를 시일하는 립 형상의 시일부를 가지고, 상기 시일부는, 상기 연결 통로구 및 상기 연결 통로구에 연결하여 통하는 샤프트 구멍을 통한 감압에 의한 연결 통로구 측의 압력과 상기 스위치 케이스 내와의 압력차에 의해 상기 회동면으로부터 탄성적으로 이탈되어 해당 회동면과의 사이에 상기 스위치 케이스 내의 에어를 배기시키는 배출구를 형성하도록 형성된 구성으로 했다.

본 발명에 의하면, 스위치 케이스 내의 에어를 배출하고, 스위치 케이스 내의 압력을 저하시킬 수 있으므로, 고정 접점에 도포되어 있는 그리스의 커넥터부로부터의 누출을 방지할 수 있다. 이 때문에, 그리스의 누출에 기인하는 이차적인 폐해의 발생이 방지되어 신뢰성이 큰 폭으로 개선된다. 또, 기반과 뚜껑체가 시일 링에 의해 밀폐되므로, 스위치 케이스 내로 수분의 침입이나 먼지의 침입이 방지된다. 또, 제조가 용이하고, 염가이므로 비용 절감에도 대응할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 뉴트럴 스타트 스위치의 개관을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 A평면을 따른 단면도이다.
도 3은, 뚜껑체를 떼어낸 상태의 기반을 나타내는 평면도이다.
도 4는, 축부와 시일 베어링의 관계를 나타내는 절개 단면도이다.
도 5는, 뉴트럴 스타트 스위치의 용착에 적용되는 기반과 뚜껑체와의 용착구조(결합 구조)를 나타내는 주요부 상세 단면도이다.
도 6은, 뉴트럴 스타트 스위치의 용착에 적용되는 기반과 뚜껑체와의 용착구조(결합 구조)를 나타내는 주요부 상세 단면도이다.
도 7은, 스위치 케이스 내를 감압하기 위한 감압 장치의 구성도이다.
도 8은, 스위치 케이스 내의 감압 전, 감압 상태, 감압 후 상태를 나타내는 해설도이다.
도 9는, 감압 공정에 있어서의 밀폐형 스위치의 내압 검증 상태를 나타내는 해설도이다.
도 10은, 종래의 뉴트럴 스타트 스위치의 전형적인 구성을 나타내는 단면도이다.
도 11은, 뉴트럴 스타트 스위치의 용착에 적용되는 기반과 뚜껑체와의 용착구조(결합 구조)를 나타내는 주요부 상세 단면도이다.
도 12는, 뉴트럴 스타트 스위치의 용착에 적용되는 기반과 뚜껑체와의 용착구조(결합 구조)를 나타내는 주요부 상세 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 밀폐형 스위치의 실시형태로서 차량에 탑재되어 시프터 레버의 선택 레인지의 검출에 이용되는 뉴트럴 스타트 스위치(인히비트 스위치)를 예로 들어 설명한다.

도 1은 실시형태에 따른 뉴트럴 스타트 스위치의 외관을 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1의 A평면에 따른 단면도, 도 3은 기반을 뚜껑체 측에서 본 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 뉴트럴 스타트 스위치(1)는, 내열성이 뛰어난 비도전성의 수지 재료로 이루어지는 수지제의 기반(10)과 뚜껑체(35)에 의하여 스위치 케이스(3)가 형성되어 있고, 극반이라고 호칭되고 있는 기반(10)에는, 고정 접점(20)(20a~20i)이 배치됨과 함께, 스위치 케이스(3) 내에, 가동 접점(54)을 가지는 가동반(50)이 수용되어 있다. 기반(10)은, 주로, 고정 접점(20)(20a~20i)이 설치된 바닥벽(11)과 바닥벽(11)의 둘레가장자리로부터 상승하는 측벽(12)과, 또한 바닥벽(11)으로부터 측벽(12)보다 바깥쪽으로 연장된 뚜껑체(35)가 겹치는 영역의 외측에 위치하는 커넥터부(5)를 구비하여 구성된다.

기반(10)의 바닥벽(11)에는 가동반(50)의 축부(55)를 수용하는 샤프트 구멍(15)이 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 설치되며, 샤프트 구멍(15)의 안쪽단 개구측에는 지름 확대에 의해 통 형상의 시일 받이부(16)가 설치되어 있다. 시일 받이부(16)에는 링 형상의 시일 베어링(47)이 끼워 맞춰진다.

바닥벽(11)은 샤프트 구멍(15)을 사북으로 한 부채 형상으로 형성되어 있고, 샤프트 구멍(15)을 중심으로 하는 복수 열의 원호상에 고정 접점(20)(20a~20i)이 인서트 성형되어 있다.

각 고정 접점(20)(20a~20i)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 커넥터부(5)로 연장되는 접속 절편(21)을 일체로 가지고 있고, 접속 절편(21)은 인서트 성형에 의해 바닥벽(11) 내에 파묻히고, 접속 절편(21)의 선단은 커넥터부(5)에 있어서의 단자(22)로 되어 외부로 노출되어 있다.

한편, 기반(10)에는, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 뚜껑체(35)가 겹치는 영역의 외측에, 뉴트럴 스타트 스위치(1)를 자동 변속기(도시하지 않음)에 부착하기 위해 부착부(6)가 형성되고, 부착부(6)에는 금속제의 이음고리(Collar)가 파묻히며, 자동 변속기(도시하지 않음)에 부착하기 위한 긴 구멍(66)이 형성되어 있다.

뚜껑체(35)는, 기반(10)의 바닥벽(11)과 대응하는 부채 형상으로 형성되며, 상벽(36)의 둘레가장자리를 둘러싸는 측벽(37)의 하측 가장자리에, 기반(10)의 측벽(12)의 상단면(25)과 대향하는 플랜지부(38)를 가지고 있다. 플랜지부(38)의 하면(38a)은, 상단면(25)에 배치되는 후술의 시일 링(31)에 접촉하여 스위치 케이스(3)를 밀폐하는 시일 면으로 됨과 함께, 기반(10)의 후술하는 오목조부(26)(도 5 참조)에 대응시켜 형성된 볼록조부(40)를 구비한다. 볼록조부(40)의 높이 방향 중간의 외주측에는 용착용 어깨부(41)(도 5 참조)가 형성되어 있다.

또, 뚜껑체(35) 상벽(36)에는, 바닥벽(11)의 샤프트 구멍(15)에 대응시켜, 가동반(50)의 축부(55)를 수용하는 샤프트 구멍(45)이 안쪽에서 바깥쪽으로 향하여 형성되며, 샤프트 구멍(45)의 안쪽단 개구측에는 지름 확대된 시일 받이부(46)가 형성되고, 시일 받이부(46)에는 링 형상의 시일 베어링(후술한다)(47)이 끼워 맞춰져 있다.

기반(10)의 바닥벽(11)의 외면에는 샤프트 구멍(15)에 대응하여 보스부(Boss portion)(18)가 형성되고, 뚜껑체(35) 상벽(36)의 외면에도 샤프트 구멍(45)에 대응하여 보스부(48)가 형성되어 있다.

샤프트 구멍(15)은 보스부(18)의 외단까지는 연장되지 않고, 보스부(18)에는 샤프트 구멍(15)보다 조금 작은 지름이며 축부(55)의 후술하는 관통 구멍(59)보다 큰 지름의 구멍(19)이 동축으로 형성되어 있다. 즉, 관통 구멍(59)은 이 구멍(19)을 통하여 외부로 개구되어 있다. 마찬가지로, 샤프트 구멍(45)도 보스부(48)의 외단까지는 연장되지 않고, 보스부(48)에는 샤프트 구멍(45)보다 조금 작은 지름이며 관통 구멍(59)보다 큰 지름의 구멍(49)이 동축으로 형성되어 있다.

가동반(50)에는, 가동 접점(54)을 지지하는 접점 지지부(51)가 설치되며, 접점 지지부(51)와 일체로 가동반 축부(이하, 축부라고 한다)(55)가 설치된다. 축부(55)는, 지름확대된 단차부(56)와, 이 단차부(56)를 끼워서 윗쪽으로 연장되는 상부 축부(57)와, 아래쪽으로 연장되는 하부 축부(58)를 가지며, 단차부(56)로부터 접점 지지부(51)가 지름 방향으로 연장되어 있다.

축부(55)에는 상부 축부(57)에서 하부 축부(58)까지 관통하는 관통 구멍(59)이 형성된다. 축부(55)는, 시프트 레버(도시하지 않음)의 조작에 연동하여 가동반(50)을 회동시키는 아암(도시하지 않음)에 연결되어 있고, 가동반(50)이, 시프트 레버의 조작에 연동하여 회동하면, 가동 접점(54)이 접촉하는 고정 접점(20)(20a~20i)이, 가동반(50)의 회동 위치에 따라서 전환되도록 되어 있다.

상벽(36)의 내면에는 샤프트 구멍(45) 주위의 시일 받이부(46)에 대응하는 소정 범위를 소정량만 돌출시킨 돌출부(39)가 형성되어 있다. 축부(55)의 상부 축부(57)와 하부 축부(58)는 동일축선으로 연장되며, 뚜껑체(35)의 샤프트 구멍(45)과 기반(10)의 샤프트 구멍(15)에 지지되고, 이 축부(55)를 축으로 하여 접점 지지부(51)가 스위치 케이스(3) 내에서 회동 가능하게 되어 있다.

접점 지지부(51)는 기반(10)의 바닥벽(11)에 면하여 개구하는 가동 접점 유지 구멍(52)을 구비하고, 가동 접점 유지 구멍(52)에 수용된 가동 접점(54)을 스프링(53)으로 바닥벽(11) 상의 고정 접점(20)(20a~20i)에 대하여 힘을 가하도록 되어 있다. 한편, 가동 접점(54)은 복수 열의 고정 접점(20)(20a~20i)에 대응하여 복수 개가 접점 지지부(51)에 유지되지만, 도 2에는 간단하게 하기 위해 1개만 나타내고 있다.

접점 지지부(51)의 상면은, 뚜껑체(35)의 돌출부(39)의 지름 방향 외측에서, 상벽(36)의 내면과 슬라이드 가능 상태로 되어 있다.

상술한 바와 같이, 기반(10)의 보스부(18)에 개구된 구멍(19)은 샤프트 구멍(15)보다 작은 지름이고, 뚜껑체(35)의 보스부(48)에 개구된 구멍(49)도 샤프트 구멍(45)보다 작은 지름으로 되어 있으므로, 축부(55)(상부 축부(57), 하부 축부(58))와 각 샤프트 구멍(45,15)의 내주면은 외부에서 보이지 않고, 먼지나 물이 회동면에 직접 침입하는 것이 저지된다.

또한, 각 샤프트 구멍(45,15) 내에 있어서 축부(55)의 상부 축부(57) 및 하부 축부(58)에 대하여 시일 받이부(16, 46)에 끼워 맞춰진 시일 베어링(47, 47)에 의해 시일 구조가 형성되어 있으므로, 축부(55)와 샤프트 구멍(45,15)과의 회동면으로부터 스위치 케이스(3) 내로의 먼지 등의 침입은 확실히 저지된다.

도 4는 상기 시일 베어링(47)을 나타내는 도 2의 요부 확대도이며, 도 4(A)는 시일 베어링(47)이 닫혀 있는 상태, (B)는 열려 있는 상태를 나타낸다. 상기 시일 베어링(47)은, 내열성, 내후성이 높은 고무재로 구성되어 있고, 도 2 및 도 4(A), (B)에 나타내는 바와 같이, 샤프트 구멍(45,15)과 상부 축부(57), 하부 축부(58)에 각각 끼워 맞춰지는 원통 형상의 본체부(47a)와, 이 본체부(47a)의 내주면으로부터 상기 상부 축부(57), 하부 축부(58)의 회동면측으로 연장하여 각각 상기 상부 축부(57), 하부 축부(58)의 대향면인 회동면에 대하여 전체 둘레에 이르러 탄성적으로 접촉하여 시일하는 1단째의 립 형상의 시일부(47b)(주 시일부)와 이것보다 적당 간격을 두어 형성된 2단째의 립 형상의 서브 시일부(Sub seal portion)(47c)로부터 구성된다.

시일부(47b)는, 상시는, 상기 축부(55)의 회동면에 적어도 선단부 측이 전체 둘레에 이르러 탄성 접촉하여 회동면과의 사이를 시일 하도록, 또, 샤프트 구멍(45)의 감압시에는 도 4(B)에 나타내는 바와 같이, 상기 스위치 케이스(3) 내와의 압력차에 의해 상기 상부 축부(57)의 회동면으로부터 이탈하여 해당 회동면과의 사이에 상기 스위치 케이스(3) 내 에어의 배출구(47d)를 형성하도록, 본체부 내주면의 스위치 케이스 측에 시일부(47b)의 기단부(47b")가 배치되고, 시일부(47b)의 선단부(47b')가, 본체부(47a)의 내주면의 샤프트 구멍(45) 측에 배치되어 있다.

본 실시의 형태에 따른 시일부(47b)는, 본체부(47a)의 축심선 방향에 대하여 기울어져 형성되어 있다. 또, 시일부(47b)는, 압력차에 의하여 밸브가 열리는 일방향 밸브(다이어프램 밸브)로서 본체부(47a)의 내주면 전체 둘레에 이르러 형성되어 있어 인접하는 샤프트 구멍, 예를 들면 샤프트 구멍(45)의 감압에 의한 스위치 케이스(3)의 감압시의 차압, 감압 때의 흡인력에 의해 뒤집혀 상기 배출구(47d)를 형성하도록 되어 있다.

본체부(47a)와 시일부(47b)와의 사이에는, 샤프트 구멍(45,15)을 통한 배기에 의한 샤프트 구멍(45)의 감압 시에, 시일부(47b)의 가요(Flexible deflection)를 조장하여 배출구(47d) 형성을 용이하게 하기 위해, 시일부(47b)의 배면과 본체부(47a)의 내주면과의 사이에, 전체 둘레에 이르는 오목부(47e)가 형성되어 있다. 또, 본체부(47a)에는, 1단째의 시일부(47b)보다 스위치 케이스(3) 안쪽에 서브 시일부(47c)가 형성된다. 서브 시일부(47c)는, 1단째의 시일부(47b)와 함께, 래버린스(Labyrinth)적인 시일을 구성하기 위해, 시일부(47b)와 간격을 두고 설치되어 있고, 본체부(47a) 내주면에 대하여 시일부(47b)와 반대 방향으로 기울어져 있다.

도 4에 나타내는 예에서는, 서브 시일부(47c)는, 적어도 선단부가 상부 축부(57)의 회동면 또는 하부 축부(58)의 회동면에 상시 탄성 접촉하는 립 형상으로 형성되어 있고, 서브 시일부(47c)에는, 스위치 케이스(3) 내의 에어를 시일부(47b) 측으로 통하는 구멍 또는 잘린 부분으로 이루어지는 연통부(81)가 형성된다. 서브 시일부(47c)에 연통부(81)가 형성되면, 상기 스위치 케이스(3)의 감압 시에, 연통부(81), 서브 시일부(47c)와 시일부(47b)와의 사이, 배출구(47d)로 이루어지며, 감압 때의 돌발적인 배기를 억제하는 일련의 래버린스 시일이 형성된다.

다음에 기반(10)과 뚜껑체(35)의 용착(용융 접합) 구조에 대하여 설명한다. 용착은, 초음파 진동 에너지를 이용한 진동 용착, 초음파 용착에 의해 이루어진다. 본 실시 형태에서는, 쉐어 조인트 방법에 의하여 용착하는 경우에 대하여 설명한다.

도 5, 도 6은 기반(10)과 뚜껑체(35)의 결합부와, 그 용착 과정을 나타내는 확대 단면도이다.

기반(10)의 측벽(12)은 바닥벽(11)의 전체 둘레를 둘러싸고 닫혀 있으며, 그 상단면(25)에는 오목조부(26)가 측벽(12)의 전체 둘레에 걸쳐서 형성되어 있다.

또, 뚜껑체(35)의 볼록조부(40)는, 측벽(12)의 상단면(25)에 대한 겹쳐 맞춤면으로 되는 하면에 형성되어 있다. 뚜껑체(35)의 실질 전체 둘레를 둘러싸고 있으며, 측벽(12)의 오목조부(26)에 끼워 맞춰지고, 고주파 용착에 의해 볼록조부(40)와 측벽(12)이 접합되어, 기반(10)과 뚜껑체(35)가 일체로 된 스위치 케이스(3)가 형성된다.

뚜껑체(35)와 기반(10)의 용착부는 도 12(D)에 나타낸 것과 동일하다.

뚜껑체(35)와 기반(10)과의 용착 전에 있어서는, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 기반(10)의 측벽(12)은 바닥벽(11)의 전체 둘레를 둘러싸고 닫혀 있으며, 측벽(12)의 상단면(겹쳐 맞춤면)(25)에는 안쪽으로부터 차례로, 시일 링(31)을 수용하는 링 홈(30)과 오목조부(26)가 전체 둘레로 걸쳐서 형성되어 있다. 측벽(12)의 오목조부(26)에는, 그 안쪽부의 외주측에 용착용 경사면(27)이 형성되어 있다.

뚜껑체(35)의 볼록조부(40)를 기반(10)의 오목조부(26)에 끼워 넣을 때, 일반 단면에 있어서는, 우선, 도 5(B)에 나타내는 바와 같이, 볼록조부(40)의 용착용 어깨부(41)의 모서리가 오목조부(26)의 용착용 경사면(27)에 접촉한다.

이후, 뚜껑체(35)를 기반(10)에 내리눌러가, 일반 단면에 있어서 용착용 어깨부(41)와 용착용 경사면(27)의 간섭 부분이 용융하고, 뚜껑체(35)와 기반(10) 사이에 형성되는 내부 공간의 용적이 축소해도, 해당 공간의 공기는 화살표와 같이 외부로 빠지기 때문에 압력은 증대하지 않는다.

그리고, 도 6(C)에 나타내는 바와 같이, 플랜지부(38)의 하면(38a)이 링 홈(30)의 시일 링(31)에 접촉하면, 뚜껑체(35)와 기반(10) 사이에 형성되는 내부 공간은 시일 링(31)에 의하여 점차 외부와 차단된다.

이후 뚜껑체(35)를 기반(10)에 더 누르면, 최종적으로 도 6(D)에 나타내는 바와 같이, 플랜지부(38)의 하면(38a)이 측벽(12)의 상단면(25)에 착좌된다. 이것에 의해, 둘레가장자리의 대부분에 걸쳐서 볼록조부(40)와 측벽(12)이 용착되어 확실히 접합됨과 함께, 시일 링(31)이 압축 상태로 뚜껑체(35)와 기반(10)의 사이에 끼워져, 스위치 케이스(3) 내가 외부에 대하여 밀폐 상태로 된다.

계속하여 본 실시 형태에 따른 뉴트럴 스타트 스위치(1)의 제조 방법으로서, 감압 방법과 감압 후의 기밀 검사 방법에 대하여 설명한다.

(감압 장치)

도 7은 본 실시의 형태에 따른 뉴트럴 스타트 스위치(1)의 스위치 케이스 내압력을 감압하기 위한 감압 장치와 뉴트럴 스타트 스위치(1)와의 접속 상태를 나타내는 구성도이다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 뉴트럴 스타트 스위치(1)를 감압할 때는, 예를 들면, 출하 전 공정으로, 뉴트럴 스타트 스위치(1)의 연결 통로구로서의 구멍(19, 49)중 어느 한쪽에 커플러(Coupler)(72)가 스피곳(Spigot) 방식으로 끼워 맞춰진다.

커플러(72)는 내압관(Resisting pressure pipe)의 일단부에 부착되어 있고 내압관의 타단부는 감압 장치에 연결되어 있다.

상기 감압 장치는, 진공 펌프 등의 감압 가능한 감압 펌프(70)와, 내압관으로 이루어지는 감압 라인(예를 들면, 배기관)(71)을 구비하여 구성되며, 감압 라인(71)의 하류단에 접속된다.

커플러(72)는, 뉴트럴 스타트 스위치(1)의 보스부(48, 18)에 대하여 스피곳 방식으로 끼워 맞춰지는 끼워맞춤부(73)와, 끼워맞춤부(73)에 장착된 시일 링(75)을 구비하고, 보스부(48, 18)의 시트면(Seating surface) 및 커플러(72)의 시트면과의 사이의 시일 링(75)의 탄성 변형에 의해, 시일 하도록 구성되어 있다.

감압 라인(71)에는, 스위치 케이스(3) 내의 압력을, 감압 라인(71)을 통하여 계측하기 위해 차단 밸브(77)보다 상류측에 피라니계(Pirani gauge) 등, 압력을 검지하는 압력계(76)가 끼워 설치된다. 시일 링(75)을 통하여 커플러(72)가 착좌하는 보스부(48, 18)의 시트면은 이것에 착좌하는 시일 링(75)과의 사이의 기밀성을 얻기 위해, 경면처리(Mirror finish)에 의해 표면 거칠기가, JIS 규격으로 Rz 6.3(㎛) 이하의 경면(Mirror surface)으로 된다. 한편, 감압 라인(71)에는, 스위치 케이스(3) 내의 압력이 대기압 이하의 압력으로 되었을 때에, 상기 차단 밸브(77)를 닫고 작업자에게 알리는 경보기를 작동하는 압력 제어 밸브를 설치하여 자동화를 도모하도록 해도 좋다.

(감압 공정)

도 8은 감압 공정을 나타내고, (A)는 감압 장치의 부착 종료 상태를, (B)는 감압 상태를, (C)는 감압 공정의 종료 상태를 나타낸다.

뉴트럴 스타트 스위치(1)의 감압 행정에 있어서는, 도 7, 도 8(A)에 나타내는 바와 같이, 커플러(72)의 끼워맞춤부(73)는, 뉴트럴 스타트 스위치(1)의 보스부(48, 18)중 어느 한쪽에 스피곳 방식으로 끼워 맞춰진다. 감압 공정의 초기는, 시일 링(75)을 이 보스부(48)의 시트면에 내리눌러 탄성 변형 시킴으로써 기밀성을 유지한다. 그리고, 이 상태를 유지하여 차단 밸브(77)를 열고, 스위치 케이스(3)로부터 스위치 케이스(3) 내의 에어를 배출시켜 스위치 케이스(3)의 압력을 그리스의 누출을 억제할 수 있는 소정 압력, 예를 들면, -100(KPa)으로 감압한다.

감압 공정에 있어서는, 스타트 스위치(도시하지 않음)에 의하여 감압 펌프(70)가 기동되며, 수동 또는 압력계의 미터 릴레이(Meter relay)(도시하지 않음) 또는 컨트롤러(도시하지 않음)로부터의 작동 신호에 의하여 차단 밸브(77)가 열리도록 작동된다. 상기한 바와 같이 보스부(48)의 시트면은 경면으로 되어 있어, 시일 링(75)의 표면은 매끄럽기 때문에, 커플러(72)가 시일 링(75)을 통하여 보스부(48)의 시트면에 내리눌려진 상태에서는, 보스부(48)의 시트면, 커플러(72)의 시트면과 시일 링(75)과의 사이에 빈틈이 없어, 외부로부터 바깥 공기가 빨려들어가지 않는다. 감압 펌프(70)에 의해, 구멍(49), 샤프트 구멍(45), 커플러(72) 및 감압 라인(71)의 에어가 배기되며, 압력이 저하(감압)하면, 시일 링(75)이 보스부(48)의 시트면에 밀착되어, 커플러(72)의 시트면이 시일 링(75)에 밀착된다. 이것에 의해, 커플러(72)가 시일 링(75)을 통하여 보스부(48)에 흡착된다. 이 상태에서는 커플러(72)에서 손을 떼어도 시일이 유지되어 있다. 감압 펌프(70)의 배기에 의해, 감압 라인(71), 보스부(48)의 구멍(연결 통로구)(49), 샤프트 구멍(45)의 감압이 진행되고, 감압 라인(71), 보스부(48)의 구멍(연결 통로구)(49), 샤프트 구멍(45)을 통하여 시일부(47b)의 배면에 시일부(47b)의 탄성 복귀력을 넘는 부압이 작용하면, 시일부(주 시일부)(47b)가 열리며, 상부 축부(57)의 회동면과, 시일부(47b)의 선단부와의 사이에, 스위치 케이스(3) 내의 에어를 배기하는 배출구(47d)가 형성된다.

배출구(47d)가 형성되면, 스위치 케이스(3) 내의 에어는, 서브 시일부(47c)의 구멍 또는 잘린 부분으로 이루어지는 연통부(81)(도 4 참조), 샤프트 구멍(45), 보스부(48)의 구멍(49), 감압 라인(71)을 통하여 감압 펌프(70)의 흡입부에 이르며, 이 감압 펌프(70)의 배기구(도시하지 않음)로부터 대기로 배출된다. 이 때문에, 스위치 케이스(3) 내의 압력이 점차 감소한다.

스위치 케이스(3) 내의 압력이 감소하고, 압력계(76)의 검출 압력이 대기압 이하의 소정 압력, 예를 들면, -100(KPa) 이하가 되면, 차단 밸브(77)가, 수동, 압력계(76)의 미터 릴레이 또는 압력 센서(도시하지 않음)의 검출치에 기초하여 컨트롤러(도시하지 않음)의 제어에 의하여 자동적으로 닫혀진다.

이 상태에서는, 도 8(C)에 나타내는 바와 같이, 대기압과 스위치 케이스(3)의 차압 및 시일부(47b) 자신의 탄성력에 의해 시일부(47b)가 상부 축부(57)의 회동면에 밀착되어, 스위치 케이스(3)가 밀폐되어 있다. 스위치 케이스(3) 내의 압력이 대기압 이하 상태에서는, 상기 접속 절편(21)과 수지(기반(10)의 수지)와의 경계를 통해서 커넥터부(5)로부터 누출하려고 하는 그리스의 커넥터부(5) 측으로의 이동이 정지하고, 압력차에 의하여 반대로 스위치 케이스(3) 내로 되돌아온다. 이 때문에, 커넥터부(5)로부터의 그리스의 누출이 방지되며, 그리스의 누출에 의한 이차적인 폐해, 즉, 스위치 케이스(3) 내에 물이 들어가 누출되고 있다고 오인, 그리스의 누출에 기인한 고정 접점(20)의 내구성의 저하, 쇼트, 누출한 그리스에 부착하는 먼지에 의한 스위치 케이스(3)의 외관적인 볼품의 저하가 없어져, 제품으로서의 기능, 개관상의 신뢰성이 향상한다.

(기밀성의 검사공정)

기밀 검사는, 제조공정의 하류 측의 공정인 제품 출하 전의 검사공정으로서 실시된다.

도 9는 감압 공정에 있어서의 스위치 케이스 내압의 검증을 나타내는 도면이며, 도 9(A)는 조립 직후의 내압 상황을, (B)는 감압 후의 내압의 상황을 나타낸다. (C)는 감압 효과를 확인하는 검사 방법의 일례를 나타낸다.

검사 장치는 도 9(C)에 나타내는 바와 같이, 커넥터부(5)에 접속하는 플러그(78)와, 플러그(78)와 커넥터부(5)와의 사이의 압력을 검출하는 압력계(80)를 구비하여 구성된다.

뉴트럴 스타트 스위치(1) 압력의 검증 공정에서는, 플러그(78)와 커넥터부(5)와의 사이의 압력이 대기압 이하일 때, 제품으로서 출하 가능으로 판정한다. 판정은, 검사 담당자가 압력계(76)를 판독하여 판단해도 좋지만, 본 실시의 형태에서는, 압력계(80)의 미터 릴레이(도시하지 않음)가 설정치, 예를 들면, 전술한 감압 공정의 압력이 그리스의 누출을 억제할 수 있는 소정 압력, 예를 들면, 대기압 이하의 압력치로 되었을 때, 미터 릴레이가 컨트롤러(도시하지 않음)에 대하여 검증 결과가 정상인 취지의 신호를 송신하도록 구성되며, 컨트롤러가 검사 결과를 표시장치에 출력하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는, 스위치 케이스(3) 내의 압력이 대기압 이하의 설정치(예를 들면, -100KPa)로 되었을 때에 미터 릴레이가 작동하여, 대기압 이하로 되었던 것이 미터 릴레이로부터 컨트롤러로 신호로서 송신된다.

컨트롤러는, 이 신호가 출력되었을 때, 즉, 스위치 케이스(3) 내의 압력이, 대기압 이하의 상기 설정치로 되었을 때는, 표시장치, 예를 들면, 신호등, 디스플레이 또는 알림 장치에 검증 결과가 정상(합격)이라는 취지의 신호를 송신한다.검증 결과가 정상(합격)일 때는, 도 9(B)에 나타내는 바와 같이, 그리스가 스위치 케이스(3) 내로 되돌아가고, 커넥터부(5)로부터 그리스가 방지된 상태로 된다. 표시장치가, 파랑과 빨강의 신호등의 경우, 컨트롤러는, 예를 들면, 파랑의 신호등을 점등시킨다. 표시장치가 알림 장치의 경우, 컨트롤러는, 예를 들면, 검사 합격에 대응하는 신호로서 차임음(Chime sound)을 선택하여 경보 장치에 경보를 일으킨다. 표시장치가 디스플레이의 경우, 컨트롤러는, 검사 합격의 취지의 표시를 디스플레이에 표시하게 한다. 소정 시간 경과해도 미터 릴레이로부터 검사 합격에 대응하는 신호가 출력되지 않는 경우, 컨트롤러는, 표시장치에 검사 불량이라는 신호를 출력한다. 표시장치가 점등장치의 경우, 컨트롤러는 빨강의 점등장치를 작동되게 하고, 알림 장치의 경우, 부저음을 선택하여 경보를 일으키며, 디스플레이의 경우, 검사 불량의 취지의 표시를 표시하게 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 서로 겹쳐 맞추어 일체로 접합되는 기반(10)과 뚜껑체(35)로 이루어지는 스위치 케이스(3)와, 상기 기반(10)과 상기 뚜껑체(35)의 겹쳐 맞춤면 사이에 끼워 설치되며, 탄성 변형에 의해 겹쳐 맞춤면 사이를 시일하는 시일 링(31)과, 상기 스위치 케이스(3) 내에 배치되고, 상기 기반(10)과 상기 뚜껑체(35)와의 사이에 회동 가능하게 배치된 가동반(50)과, 이 가동반(50)의 기반(10)과의 대향면에 배치된 가동 접점(54)과, 상기 기반(10)의 상기 가동 접점(54)과의 대향부에 배치되어 상기 가동반(50)의 회동에 의해 상기 가동 접점(54)과 전기적으로 단속되는 고정 접점(20)과, 이 고정 접점(20)에 일체로 형성되어 상기 기반(10)으로의 인서트 성형에 의해 기반(10) 내를 연장하여 기반(10) 측벽(12)의 커넥터부(5)의 단자로서 외부로 노출된 접속 절편(21)과, 상기 가동반(50)의 기초부(축부(55))에 설치되어 해당 가동반(50)을 상기 기반(10)과 상기 뚜껑체(35)에 회동 가능하게 지지시키기 위한 상부 축부(57)와 하부 축부(58)와, 상기 기반(10)과 뚜껑체(35)에 설치되며, 상기 상부 축부(57)와 상기 하부 축부(58)를 각각 시일 베어링(47)을 통하여 회동 가능하게 지지하는 샤프트 구멍(45,15)과, 상기 기반(10)과 상기 뚜껑체(35)에 설치되어 상기 샤프트 구멍(45,15)을 외부로 연결하여 통하는 연결 통로구(구멍(19, 49))를 구비하고, 상기 시일 베어링(47)의 적어도 하나가, 상기 샤프트 구멍(45,15)의 한쪽에 끼워 맞춰지는 원통형의 본체부(47a)와, 이 본체부(47a) 내주면에 립 형상으로 설치되고, 대향하는 상부 축부(57) 또는 하부 축부(58)의 회동면에 탄성 접촉하며 상기 스위치 케이스(3) 내를 시일하는 립 형상의 시일부(47b)를 가지고, 상기 시일부(47b)는, 상기 연결 통로구(구멍(49, 19)) 및 상기 연결 통로구에 연결하여 통하는 샤프트 구멍(45,15)을 통한 감압에 의한 연결 통로구(구멍(49, 19)) 측의 압력과 상기 스위치 케이스(3) 내와의 압력차에 의해 상기 회동면으로부터 탄성적으로 이탈되어 해당 회동면과의 사이에 상기 스위치 케이스(3) 내의 에어를 배기시키는 배출구(47d)를 형성하도록 형성된 구성으로 하였다.

이러한 뉴트럴 스타트 스위치(1)에 의하면, 배출구(47d)를 통하여 스위치 케이스(3) 내를 소정 압력 이하로 감압하는 것이 가능해지므로, 접속 절편(21)을 따라서 그리스가 커넥터부(5)로 밀려나오는 현상이 억제되어 이차적인 폐해의 발생이 방지된다.

상기 밀폐형 스위치에 있어서, 시일부(47b) 배면과 상기 본체부(47a)와의 사이에 시일부(47b)의 탄성적인 가요를 조장하는 오목부(47e)가 형성된 구성으로 했다.

이것에 의해, 샤프트 구멍(45,15)을 통하여 시일부(47b)에 작용하는 부압과 스위치 케이스(3) 내의 차압에 의해, 시일부(47b)가 열리고, 배출구(47d)가 확실히 형성되므로 신뢰성이 높다. 상기 오목부(47e)는 전체 둘레에 이르러 설치되면 바람직하다.

상기 밀폐형 스위치에 있어서, 상기 본체부(47a)의 상기 스위치 케이스(3) 측에, 상기 회동면과 상시 탄성 접촉하여 상기 시일부(47b)와 협동하는 래버린스 형상의 시일을 구성하는 적어도 1 이상의 서브 시일부(47c)가 형성되며, 이 서브 시일부(47c)에 상기 스위치 케이스(3) 내의 에어를 상기 샤프트 구멍 가까이의 시일부(주 시일부)(47b)측으로 통하는 구멍 또는 잘린 부분으로 이루어지는 연통부(81)가 형성되어 있는 구성으로 했다. 여기서, 상기 스위치 케이스(3) 내의 에어를 상기 샤프트 구멍 가까이의 시일부(주 시일부)(47b)측으로 통한다는 것은, 상기 배출구(47d)가 형성되었을 때에, 시일부(47b)와 서브 시일부(47c)와의 사이에 스위치 케이스(3) 내의 에어를 배출시켜 배출구(47d)로부터 샤프트 구멍으로 배출시키는 것을 말하며, 서브 시일부(47c)가 복수 인접하여 설치되어 있는 경우는, 상류측으로부터 하류측에 임하여 스위치 케이스(3) 내의 에어를 복수의 서브 시일부(47c)의 연통부(81)를 차례차례 경유시키며, 가장 하류측의 서브 시일부(47c)와 시일부(47b)와의 사이에 배출시켜 배출구(47d)로부터 샤프트 구멍으로 배출시키는 것을 말한다.

이것에 의해, 전체적으로 래버린스 형상의 시일이 형성되며, 스위치 케이스(3) 내의 에어의 급격한 배기가 방지된다.

상기 밀폐형 스위치에 있어서, 상기 뚜껑체(35) 또는 상기 기반(10)의 적어도 한쪽에, 상기 샤프트 구멍 및 상기 연결 통로구를 가지는 보스부(48, 18)가 형성되며, 상기 보스부(48, 18)는, 상기 스위치 케이스(3) 내를 감압하는 감압 장치(감압 펌프(70), 감압 라인(71))에 연결된 커플러(72)가 스피곳 끼워 맞춰짐(Spigot joint manner)에 의해 접속되는 기둥 형상으로 형성되며, 상기 커플러(72)와 상기 보스부(48, 18)의 시트면 사이에는 상기 시트면을 시일해야 하는 시일 링(75)이 끼워 설치되고, 상기 보스부(48, 18)의 상기 시일 링(75)에 대한 시트면은 경면, 바람직하게는, Rz 6.3(㎛) 이하의 경면으로 형성된 구성으로 했다.

이와 같이 구성하여, 보스부(48, 18)의 시트면을 경면으로 하면, 시일 링(75)의 밀착성이 향상되어, 기밀성이 향상된다. 이것에 의해, 스위치 케이스(3)의 감압 시에 외부로부터의 공기의 흡입이 시일 링(75)에 의해 차단되며, 커플러(72)가 시일 링(75)을 통하여 보스부(48, 18)의 시트면과 커플러(72)의 시트면에 흡착한 상태로 스위치 케이스(3)의 감압이 이루어진다.

상기한 밀폐형 스위치의 내압 감압 방법으로서, 상기 보스부(48, 18)의 시트면에 시일 링(75)을 배치한 상태에서 상기 보스부(48, 18)에 상기 커플러(72)를 스피곳 끼워맞춤함과 함께, 이 커플러(72)를 감압 장치에 연결하여 상기 보스부(48, 18)에 대한 상기 커플러(72)의 스피곳 끼워맞춤을 유지하면서 상기 감압 장치에 의해 상기 스위치 케이스(3) 내를 소정 압력 이하로 감압하고, 표시장치에 감압 종료의 신호를 출력시켜 표시시키는 구성으로 했다. 여기서, 소정 압력이란, 스위치 케이스(3)로부터의 그리스의 누출을 억제할 수 있는 압력을 말한다.

스위치 케이스의 압력이 대기압 이하로 되면 표시장치에 감압의 종료가 표시된다. 이 때문에, 표시장치에 감압 종료의 표시가 표시되었을 때는, 커플러(72)를 밀폐형 스위치로부터 떼어내고, 다른 밀폐형 스위치의 감압을 행한다.

한편, 상기한 실시형태에서는, 상부 축부(57)의 회동면 또는 하부 축부(58)의 회동면에 서브 시일부(47c)의 적어도 선단부를 상시 탄성 접촉시키고, 구멍 또는 잘린 부분으로 이루어지는 연통부(81)를 서브 시일부(47c)에 형성하고, 상기 스위치 케이스(3)의 감압 시에 래버린스 시일이 형성되도록 한(도 4 참조) 설명을 했지만, 서브 시일부(47c)에 연통부(81)를 형성하지 않고, 그 대신에, 서브 시일부(47)의 축방향의 길이를 짧게 하고 상부 축부(57)의 회동면 또는 하부 축부(58)의 회동면과 서브 시일부(47c)와의 사이에, 빈틈을 형성함으로써, 상기 래버린스 시일이 형성되도록 해도 좋다.

또, 실시형태에서는, 스위치 케이스(3)의 압력을 소정 압력, 즉, 대기압 이하의 압력으로 감압하여 그리스의 누출을 억제하는 설명을 했지만, 소정 압력은, 그리스의 누출을 억제할 수 있는 압력이면, 예를 들면 12(KPa) 이하라고 해도 좋다. 이 압력 이하로 감압하면, 스위치 케이스(3)의 압력을, 그리스의 누출을 억제하는 압력으로 할 수 있으므로, 상기한 실시형태의 경우와 같은 효과를 가져오게 된다

또, 시일 링(31)을 수용하는 링 홈(30)은 기반(10)의 측벽(12)의 상단면(25)에 구비하는 것으로 했으므로, 기반(10)에 뚜껑체(35)를 내리누를 때에 시일 링(31)이 탈락할 우려가 없고, 조립 작업이 용이하다.

한편, 상술한 실시형태에서는, 기반(10) 측벽(12)의 상단면(25)이 발명에 있어서의 측벽(12)의 단면에 해당하고, 기반(10)의 겹쳐 맞춤면에 해당한다. 또, 뚜껑체(35)의 플랜지부(38)의 하면(38a)이 뚜껑체(35)의 겹쳐 맞춤면에 해당한다.

본 실시의 형태에서는, 링 홈(30)은 오목조부(26)보다 안쪽에 배치되어 있지만, 시일 링(31)에 의한 스위치 케이스(3)의 밀폐 작용에 대해 아무런 영향도 없기 때문에, 링 홈(30)은 오목조부(26)보다 외측에 배치해도 좋다.

또, 실시형태에서는, 뚜껑체(35)가 측벽(37)을 가지며 그 하측 가장자리로부터 넓어지는 플랜지부(38)의 하면(38a)을 기반(10) 측벽(12)의 상단면(25)에 면하는 겹쳐 맞춤면으로 하여, 시일 링(31)과 접촉하는 시일 면으로서의 기능을 가지게 하는 것과 함께, 볼록조부(40)의 설치 부위로 했지만, 뚜껑체(35)가 측벽을 가지지 않고 평판 모양의 경우에는 그 하면의 둘레가장자리부를 겹쳐 맞춤면으로 하면 좋다.

또한, 용착용 경사면(27)을 오목조부(26)에 형성하고, 용착용 어깨부(41)를 볼록조부(40)에 형성했지만, 이것에 한정되지 않고, 서로 간섭하여 용착이 가능하면 임의의 형상을 채용할 수 있고, 용착용 어깨부를 오목조부(26)에 형성하여, 용착용 경사면을 볼록조부(40)에 형성해도 좋다.

또한, 기반에 볼록조부(40)를 구비하고, 뚜껑체(35)에 오목조부(26)를 구비하여도 좋다. 그리고, 시일 링(31)을 수용하는 링 홈(30)은 기반(10)의 측벽(12)의 상단면(25)에 구비하는 것으로 했지만, 필요에 따라서, 뚜껑체(35)의 대향면에 링 홈(30)을 형성하고, 기반(10)의 상단면(25)을 시일 면으로 해도 좋다.

본 발명은, 특히 차량용 자동 변속기의 뉴트럴 스타트 스위치에 적용하여 편리성이 높아, 유효하다.

1: 뉴트럴 스타트 스위치
3: 스위치 케이스
5: 커넥터부
6: 부착부
10: 기반
11: 바닥벽
12: 측벽
15: 샤프트 구멍
18: 보스부
19: 구멍(연결 통로구)
20: 고정 접점
21: 접속 절편
22: 단자
25: 상단면
26: 오목조부
27: 용착용 경사면
30: 링 홈
31: 시일 링
35: 뚜껑체
36: 상벽
37: 측벽
38: 플랜지부
38a: 하면
39: 돌출부
40: 볼록조부
41: 용착용 어깨부
45: 샤프트 구멍
46: 시일 받이부
47: 시일 베어링
47a: 본체부
47b: 시일부
47c: 서브 시일부
47d: 배출구
47e: 오목부
48: 보스부
49: 구멍(연결 통로구)
50: 가동반
51: 접점 지지부
52: 가동 접점 유지 구멍
53: 스프링
54: 가동 접점
55: 축부
56: 단차부
57: 상부 축부
58: 하부 축부
59: 관통 구멍
66: 긴 구멍
67: 시일 베어링
68: 고정 접점 부착부
70: 감압 펌프
71: 감압 라인
72: 커플러
73: 끼워맞춤부
74: 오목부
75: 시일 링
76: 압력계
77: 차단 밸브
78: 플러그
80: 압력계
81: 연통부
S1: 간극

Claims

서로 겹쳐 맞추어 일체로 접합되는 기반과 뚜껑체로 이루어지는 스위치 케이스와, 상기 기반과 상기 뚜껑체의 겹쳐 맞춤면 사이에 끼워 설치되며, 탄성 변형에 의해 겹쳐 맞춤면 사이를 시일하는 시일 링과, 상기 스위치 케이스 내에 배치되고, 상기 기반과 상기 뚜껑체와의 사이에 회동 가능하게 배치된 가동반과, 상기 가동반의 기반과의 대향면에 배치된 가동 접점과, 상기 기반의 상기 가동 접점과의 대향부에 배치되어 상기 가동반의 회동에 의해 상기 가동 접점과 전기적으로 단속되는 고정 접점과, 상기 고정 접점에 일체로 형성되어 상기 기반으로의 인서트 성형에 의해 기반 내를 연장하여 기반 측벽의 커넥터부의 단자로서 외부로 노출된 접속 절편과, 상기 가동반 축부에 설치되어 해당 가동반 축부를 상기 기반과 상기 뚜껑체에 회동 가능하게 지지시키기 위한 상부 축부와 하부 축부와, 상기 기반과 뚜껑체에 설치되며, 상기 상부 축부와 상기 하부 축부를 각각 시일 베어링을 통하여 회동 가능하게 지지하는 샤프트 구멍과, 상기 기반과 상기 뚜껑체에 설치되어 상기 샤프트 구멍을 외부로 연결하여 통하는 연결 통로구를 구비하고,
상기 시일 베어링의 적어도 하나가, 상기 샤프트 구멍의 한쪽에 끼워 맞춰지는 원통 형태의 본체부와, 상기 본체부 내주면에 립 형상으로 설치되고, 대향하는 상부 축부 또는 하부 축부의 회동면에 탄성 접촉하여 상기 스위치 케이스 내를 시일하는 립 형상의 시일부를 가지고, 상기 시일부는, 상기 연결 통로구 및 상기 연결 통로구에 연결하여 통하는 샤프트 구멍을 통한 감압에 의한 연결 통로구 측의 압력과 상기 스위치 케이스 내와의 압력차에 의해 상기 회동면으로부터 탄성적으로 이탈되어 해당 회동면과의 사이에 상기 스위치 케이스 내의 에어를 배기시키는 배출구를 형성하도록 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 스위치.
제 1 항에 있어서,
상기 시일부 배면과 상기 본체부와의 사이에 상기 시일부의 탄성적인 가요(Flexible deflection)를 조장하는 오목부가 형성되어 있는 밀폐형 스위치.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부의 상기 스위치 케이스 측에, 상기 회동면과 상시 탄성 접촉하여 상기 시일부와 협동하는 래버린스 형상의 시일(Labyrinth-shaped seal)을 구성하는 적어도 1 이상의 서브 시일부가 형성되며, 상기 서브 시일부에 상기 스위치 케이스 내의 에어를 상기 샤프트 구멍 가까이에 위치한 시일부 측으로 전달하는 구멍 또는 잘린 부분으로 이루어지는 연통부가 형성되어 있는 밀폐형 스위치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 뚜껑체 또는 상기 기반의 적어도 한쪽에, 상기 샤프트 구멍 및 상기 연결 통로구를 가지는 보스부(Boss portion)가 형성되고, 상기 보스부는, 상기 스위치 케이스 내를 감압하는 감압 장치에 연결된 커플러가 스피곳 끼워맞춤(Spigot joint manner)에 의해 접속되는 기둥 형상으로 형성되며, 상기 커플러와 상기 보스부의 시트면(Seating surface) 사이에는 상기 시트면을 시일하는 시일 링이 끼워 설치되고, 상기 보스부의 상기 시일 링에 대한 시트면은 경면(Mirror surface)으로 형성되어 있는 밀폐형 스위치.
제 4 항에 기재된 밀폐형 스위치의 내압 감압 방법으로서,
상기 보스부의 시트면에 상기 시일 링을 배치한 상태에서 상기 보스부에 상기 커플러를 스피곳 끼워맞추는 동시에, 상기 커플러를 상기 감압 장치에 연결하고 상기 감압 장치에 의해 상기 스위치 케이스 내를 소정 압력 이하로 감압하는 공정과, 표시장치에 감압 종료의 신호를 출력시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 스위치의 내압 감압 방법.