スイッチ装置
【課題】スイッチ操作部のロック機構を有したスイッチ装置において、耐久性があり、ロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置を提供する。
【解決手段】スイッチ装置は、端子部１５ｄと固定接点部１５ｅを有するウェハ１５と、押圧操作を受けて上下動可能であると共に、第１のラチェット歯５ｅが形成されたスイッチ操作体５と、上下動可能かつ回転可能であり、第２のラチェット歯６ｅが形成され、第１のカム部６ｆを有するカムフォロワ６と、固定接点部１５ｅと接離する可動接点１２と、回転規制部９ｄとロック部３ｃとを備えたケース９と、からなり、スイッチ操作体５をロックしたロック状態とロックが解除された解除状態との切り換え可能なラチェット機構を有するスイッチ装置において、前記ロック状態を、スイッチ操作体５を操作せずに、強制的に解除できる強制ロック解除機構を有している。
【解決手段】スイッチ装置は、端子部１５ｄと固定接点部１５ｅを有するウェハ１５と、押圧操作を受けて上下動可能であると共に、第１のラチェット歯５ｅが形成されたスイッチ操作体５と、上下動可能かつ回転可能であり、第２のラチェット歯６ｅが形成され、第１のカム部６ｆを有するカムフォロワ６と、固定接点部１５ｅと接離する可動接点１２と、回転規制部９ｄとロック部３ｃとを備えたケース９と、からなり、スイッチ操作体５をロックしたロック状態とロックが解除された解除状態との切り換え可能なラチェット機構を有するスイッチ装置において、前記ロック状態を、スイッチ操作体５を操作せずに、強制的に解除できる強制ロック解除機構を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器において様々な機能の切り換え等に使用されるスイッチ装置に関し、特に、スイッチ操作部を押圧操作することで接点の接続切り換えと共に、スイッチ操作部のロック状態と解除状態との切り換えができ、スイッチ操作部以外にも強制的にロック状態を解除できる機構を持ったスイッチ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本スイッチ装置は、例えば、自動車のコントロールパネルに取り付けられ、車内温度設定や空調の送風箇所選択などの条件設定に用いられる。各種条件を組み合わせる中で、確実にロック状態を解除しなければならない組合せがある場合、その組合せになった時に自動車側で機械的に解除機構を作動させるといったことに用いられる。
その為、スイッチ操作部とは別に、スイッチ操作部がロック状態の場合に操作されると解除状態に切り換え、解除状態の場合に操作するとそのまま解除状態を維持する強制ロック解除機構を持ったスイッチ装置が必要となる。
【０００３】
従来の強制的にロック状態を解除できる機構を持ったスイッチ装置としては、特許文献1に記されるスイッチ装置が知られている。それについて図２０、図２１を用いて簡単に説明する。ロックと解除の動作の詳細な説明はしないが、ハートカム機構を用いてスイッチ操作体１００のロックと解除を行なっており、スイッチ操作部１００ａを押圧操作するたびにスイッチ操作体１００のロック状態と解除状態が交互に切り換わると共に、接点の接続状態が切り換わるスイッチ装置である。
【０００４】
強制的なロック状態の解除は、駆動体１１０の押圧部１１０ａを押圧することで行なうことができる。図２０（ａ）はスイッチ操作体１００のロック状態を示す図である。このとき、駆動体１１０の押圧部１１０ａを押圧すると、駆動体１１０の押圧部１１０ａの反対端に設けられたテーパ部１１０ｂとスイッチ操作体１００のスライド部１００ｂに設けられたテーパ部１００ｃとが接触し、更に押圧することで図２０（ｂ）のようにテーパ部１００ｃは下方に押し込まれ、スイッチ操作体１００はスイッチ操作部１００ａを押圧した場合と同様の動きをし、ロックが解除される。
【０００５】
図２１（ａ）は、スイッチ操作体１００のロックが解除された状態を示す図である。このとき、駆動体１１０を押圧すると、図２１（ｂ）のようにテーパ部１１０ｂはスライド部１００ｂに設けられた窪み部１００ｄに挿入されるが、スイッチ操作体１００は駆動体１１０の動きに連動した動きはせず、スイッチ操作体１００の解除状態は保持され、ロック状態になることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２５１５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、スイッチ操作部のロックと解除にハートカム機構を用いたスイッチ装置において、ロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置が記載されている。
【０００８】
ここで、特許文献１に記載のロック状態を強制的に解除できる機構は、通常のスイッチ操作部とは別に、強制解除する為の操作部を有している。しかし、実際には強制解除操作を行なうことで、スイッチ操作部を押し込みハートカム機構を駆動させてロックを解除している。
【０００９】
ハートカム機構は細い溝の中を細いピンが摺動するため、磨耗や変形など耐久性についての不安があり、動作しなくなることが懸念される。ハートカム機構と同様な効果が得られるラチェット機構は、カムの噛み合わせで駆動するので、ハートカム機構に比べて耐久性がある。しかし、ラチェット機構を用いたスイッチ装置において、特許文献１のように強制的にロック状態を解除できる機構を持ったスイッチ装置は知られていない。
【００１０】
特許文献１では、駆動体１１０を押圧しスイッチ操作体１００に当接させ、テーパ部１１０ｂとテーパ部１００ｃとを介して、押圧する方向に対して垂直方向にスイッチ操作体１００を移動させるため、移動させるために強い力が必要となる。また、スイッチ操作体１００の移動方向に対して垂直方向から押圧力が加わるため、スイッチ操作体１００が傾いてしまい、スムーズに動作しないことが考えられる。
【００１１】
自動車などに用いられ、自動で操作された場合、操作荷重が重く、スムーズに動作しないと操作ミスが発生することが考えられる。
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決して、耐久性があり、ロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、外部と接続可能な端子部と固定接点部を有するウェハと、外部からの押圧操作を受けて、上下動可能であると共に、円状に第１のラチェット歯が形成されたスイッチ操作体と、上下動可能かつ回転可能であり、前記第１のラチェット歯と噛み合うように第２のラチェット歯が形成され、第１のカム部を有するカムフォロワと、前記スイッチ操作体の上下動に伴って、前記固定接点部と接離する可動接点と、前記第１のカム部を案内する回転規制部と前記第１のカム部の移動をロック可能なロック部とを備えたケースと、からなり、前記スイッチ操作体を操作し、前記第１のカム部と前記ロック部とが係合したロック状態と前記第１のカム部と前記ロック部との係合が解除された解除状態に切り換え可能なラチェット機構を有するスイッチ装置において、前記ロック状態を、前記スイッチ操作体を操作せずに、強制的に解除できる強制ロック解除機構を有するという特徴を有する。
【００１４】
これにより、カムの噛み合わせで駆動し、磨耗や変形などが起こりにくいラチェット機構を用いてスイッチ操作部をロック状態にすることで、耐久性がありロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置を提供することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記ケースには上下移動可能な係止部材が設けられ、前記係止部材は前記ロック部を有するという特徴を有する。
【００１６】
これにより、前記ロック部を前記ケースとは別体とすることで、前記ロック部を動かしロックを解除することが可能となり、部品構成を複雑にせず強制ロック解除機構を容易に構成することができる。
【００１７】
また、本発明は、前記強制ロック解除機構は、移動可能に配置された解除操作体と、
前記ケースに設けられた第２のカム部と、前記第２のカム部と係合する第３のカム部を有し移動可能に配置された駆動部材と、前記駆動部材に係合し上下移動可能な前記係止部材と、からなり、前記解除操作体を押圧操作すると、前記第２のカム部と前記第３のカム部と前記駆動部材とを介して前記係止部材が上方へ移動し、前記ロック状態が解除されるという特徴を有する。
【００１８】
これにより、駆動部材の回動動作により前記係止部材を上方へ移動させてロック状態を解除することで、軽い作動力でロック状態を解除することが可能となり、より確実にロック状態を解除できるという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明は、前記強制ロック解除機構には、前記解除操作体の押圧操作による押圧力に抗する向きに付勢する付勢部材が設けられているという特徴を有する。
【００２０】
これにより、解除操作体が常に初期位置に配置され、解除操作したときのみロック解除をすることができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明は、前記駆動部材は円環状に形成された基部を有し前記基部の下面側に前記第３のカム部が設けられ、前記係止部材は円環状に形成された基部を有し前記基部の内面側から下方に板状のストッパが延設され、前記ケースには切り欠きを有した円筒部が形成され、前記円筒部の外側面に沿って前記第２のカムが設けられ、前記駆動部材は内側面を前記円筒部に係合し、前記第３のカム部と前記第２のカム部が係合するように配置され、前記係止部材のストッパを前記ケースの切り欠きに挿入し、前記係止部材と前記駆動部材とを係合するように配置されているという特徴を有する。
【００２２】
これにより、駆動部材の内側面と円筒部が係合することで、駆動部材はスムーズに回転すると共に上下にもスムーズに移動できる。また、前記係止部材は切り欠きにストッパを挿入することで回転運動が規制されると共に、上下方向にスムーズに移動ができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明は、前記第２のカム部と前記第３のカム部とは、それぞれ同数で３ヶ所以上で等間隔に設けられているという特徴を有する。
【００２４】
これにより、駆動部材が傾くことなく水平に上下動することで、強制ロック解除の動きが滑らかになり、より確実に強制ロック解除が行なえるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明は、前記駆動部材は前記ウェハ内に収納されているという特徴を有する。
【００２６】
これにより、外部からゴミが入り難く、動作がスムーズで、安定した強制ロック解除を行なえるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のスイッチ装置は、耐久性があり、ロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態のスイッチ装置を示す斜視図である。
【図２】実施形態のスイッチ装置の構成部品を示す分解斜視図である。
【図３】実施形態のスイッチ装置の構造を示す断面略図である。
【図４】構成部品のスイッチ操作体５を示す図である。
【図５】カムフォロワ６を示す図である。
【図６】構成部品の抜け止め部材１０を示す図である。
【図７】構成部品の作動部材１１を示す図である。
【図８】構成部品の可動接点１２を示す図である。
【図９】構成部品のケース９を示す図である。
【図１０】構成部品のウェハ１５を示す図である。
【図１１】構成部品の解除操作体１３を示す図である。
【図１２】構成部品のスペーサ２を示す図である。
【図１３】構成部品の係止部材３を示す図である。
【図１４】構成部品の駆動部材４を示す図である。
【図１５】構成部品の取り付け板１を示す図である。
【図１６】ケース９と係止部材３と駆動部材４の係合関係を示す図である。
【図１７】第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆの動作を示す図である。
【図１８】実施形態のスイッチ装置のロック機構の動作を示す図である。
【図１９】実施形態のスイッチ装置の強制ロック解除機構の動作を示す図である。
【図２０】従来のスイッチ装置のロック機構の動作を示す図である。
【図２１】従来のスイッチ装置の強制ロック解除機構の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下において、本発明の実施形態に係るスイッチ装置を具体的に説明するが、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく、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。
【００３０】
［第１実施形態］
以下、本発明のスイッチ装置を具体化した第1実施形態について図１ないし図１８を参照して説明する。図１は、実施形態のスイッチ装置を示す斜視図である。図２は、実施形態のスイッチ装置の分解斜視図である。図３は実施形態のスイッチ装置の断面略図である。
【００３１】
本実施形態のスイッチ装置は、図１のように、概して直方体の上に円筒を重ねた形状に形成され、図２で示すように、ウェハ１５内には、可動接点１２、作動部材１１、抜け止め部材１０、ケース９、第２のコイルスプリング（復帰バネ）８、第１のコイルスプリング７、カムフォロワ６、スイッチ操作体５、駆動部材４、係止部材３、スペーサ２、解除操作体１３、第３のコイルスプリング（付勢部材）１４が組み込まれ、取り付け板１によりウェハ１５の上面と側面が覆われている。図３で示すように、スイッチ操作体５がウェハ１５の上面から突出しており、スイッチ操作体５の下側とウェハ１５との間には第１のコイルスプリング７、第２のコイルスプリング８配置されている。また、スイッチ操作体５の一方側（図の左側）には解除操作体１３が配置されている。
【００３２】
以下、図２および図４から図１５を用いて、各構成部品について説明する。
【００３３】
スイッチ操作体５は、図４のように、樹脂材からなり、概して円筒に直方体をつけた形状に形成されている。ここで円筒形状のある方向を下方向、直方体形状のある方向を上方向とする。
【００３４】
スイッチ操作体５は、底面部を開放し、内部が空洞の外筒部５ａと、外筒部５ａの上面の中心部から上方に突出する略直方体形状のスイッチ操作部５ｂと、外筒部５ａの内部にスイッチ操作部５ｂの延長線上に下方へ突出する貫通軸５ｃと、外筒部５ａの下端周縁部から９０°毎に外方へＬ字形に突出した脚部５ｄを有する。
【００３５】
また、外筒部５ａの下端面には、円周に沿って等間隔に８つの山部と谷部からなる第１のラチェット歯５ｅが形成されている。
【００３６】
カムフォロワ６は、図５のように、樹脂材で概して円筒状に形成され、一端の周縁部から外方に円環状に突出した形状を有している。ここで、円環状に突出した形状のある方向を下方向、その反対方向を上方向とする。
【００３７】
カムフォロワ６は、底面を開放し、内部が中空の外筒部６ａと、外筒部６ａの上面の中心部から外筒部６ａ内部に凹形状に形成され、その底面部に円形の開口部６ｇを有する内筒部６ｂと、外筒部６ａ下端周縁部から外方へ円環状に突出した鍔部６ｃとを有している。
【００３８】
また、カムフォロワ６は、鍔部６ｃの内周面の対向する位置に切り欠き形状の作動部ガイド溝６ｄを２箇所有している。
【００３９】
また、カムフォロワ６は、鍔部６ｃの上面に、円周に沿って６つの山部と谷部からなる第２のラチェット歯６ｅを有し、作動部ガイド溝６ｄを挟んで等間隔にそれぞれ３個ずつ配置されている。
【００４０】
また、カムフォロワ６は、鍔部６ｃの外周面に、上面が傾斜面になっている第１のカム部６ｆを有し、等間隔に４箇所、外方へ突出して配置されている。
【００４１】
第１のコイルスプリング７は、図２のように、金属線材で概して円筒状に形成されたコイルスプリングである。
【００４２】
抜け止め部材１０は、図６のように、金属板で形成され、円盤状に形成されている。抜け止め部材１０は、中心部に貫通穴１０ａを有する。また、抜け止め部材１０の外径はカムフォロワ６の開口部６ｇの直径よりも大きい。
【００４３】
作動部材１１は、図７のように、樹脂材によって、概して円盤状に形成されている。作動部材１１は、円形の貫通穴１１ａと、円柱状の２本の可動接点固定部１１ｃと、先端部にＴ字状の抜け止め部１１ｄが形成された２本の腕部１１ｂとを有する。貫通穴１１ａは作動部材１１の中心部に形成され、貫通穴１１ａの周辺に可動接点固定部１１ｃと、腕部１１ｂとがそれぞれ面に対して垂直方向に突出している。腕部１１ｂ同士を結ぶ直線と、可動接点固定部１１ｃ同士を結ぶ直線は貫通穴１１ａの中心で直角に交わり、腕部１１ｂは可動接点固定部１１ｃを有する面の裏面に形成されている。
【００４４】
可動接点１２は、図８のように、金属板によって、概して円環状に形成されている。可動接点１２は、円形の位置決め穴１２ａと、半円環状に形成された可動接点部１２ｂとをそれぞれ２ヶ所ずつ形成されている。位置決め穴１２ａは、可動接点１２の中心点に対して点対称の位置に配置され、可動接点部１２ｂは可動接点１２の中心点に対して点対称の位置に配置され、位置決め穴１２ａ同士を結ぶ直線と可動接点部１２ｂ同士を結ぶ直線は直交する。
【００４５】
また、可動接点１２は、概して、位置決め穴１２ａ同士を結ぶ直線を中心に、可動接点部１２ｂが突出している方向にそれぞれ少し折り曲げたような形状に成形されており、付勢力を有する。
【００４６】
第２のコイルスプリング８は、図２のように、金属線材で概して円筒状に形成されたコイルスプリングである。第２のコイルスプリング８の付勢力は、第１のコイルスプリング７の付勢力よりも大きい。
【００４７】
ケース９は、図９のように、樹脂材によって、概して直方体に円筒を重ねた形状に形成されており、円筒形状の円筒部９ｆから直方体形状の直方体部９ｇまで貫通した円筒状の中空部９ａを有している。ここで、円筒部９ｆのある方向を上方向、直方体部９ｇのある方向を下方向とする。
【００４８】
中空部９ａの内周面には、スイッチ操作体５の上下方向の移動をガイドするスイッチ操作体ガイド溝９ｂと、係止部材３の上下方向の移動をガイドする係止部材ガイド溝９ｃ（切り欠き）と、カムフォロワ６の上下方向および回転方向の移動をガイドする傾斜面である回転規制部９ｄとを有している。図９（ｃ）のように、ケース９を下方側から見たときに、時計回りの方向に、スイッチ操作体ガイド溝９ｂ、係止部材ガイド溝９ｃ、回転規制部９ｄの順に９０°の範囲に配置され、中空部９ａ内部にそれぞれ４箇所形成されている。
【００４９】
また、ケース９の直方体部９ｇの上面の端部四辺の各中央部には、上面に傾斜面を持った第２のカム部９ｅが形成されている。図９（ａ）のように、第２のカム部９ｅの斜面は、ケース９を上面側から見たときに時計回りの方向に行くほど高くなる勾配を持っている。
【００５０】
ウェハ１５は、図１０のように、樹脂材によって、概して直方体形状に形成され、内部は中空で、ある一面を開放している。ここで、開放している面のある方向を上方向、その逆方向を下方向とする。
【００５１】
また、一側面には開口部１５ａを有し、内部底面にはケース位置決め凹部１５ｂを有している。また、開口部１５ａのある面に接する両側面には、傾斜面を有した突起部１５ｃを各側面２個ずつ有する。
【００５２】
また、ウェハ１５には、開口部１５ａを有する側面とそれに対向する側面に金属板でクランク形状に成形された端子部１５ｄがそれぞれ２本ずつ外部へ突出している。
【００５３】
また、ケース位置決め凹部１５ｂの底面部には金属板で成形され、端子部１５ｄが延設された固定接点部１５ｅが露出している。
【００５４】
解除操作体１３は、図１１のように、樹脂材によって一体的に形成されている。解除操作体１３は、板状の解除操作部１３ａと、方形の凹部である駆動部１３ｂと、円柱状のコイルスプリング固定部１３ｃとを有する。
【００５５】
図１１ｂで示すように、解除操作体１３は、駆動部１３ｂの一方側（図の右側）に板状の解除操作部１３ａが延設されており、駆動部１３ｂの下面側で解除操作部１３ａの対向する位置にコイルスプリング固定部１３ｃが設けられている。
【００５６】
付勢部材である第３のコイルスプリング１４は、図２のように、金属線材で概して円筒状に形成されたコイルスプリングである。
【００５７】
スペーサ２は、図１２のように、金属板にて、概して円環状に形成されている。スペーサ２は、半円柱状に形成された押圧部２ａを２ヶ所有する。押圧部２ａは、スペーサ２の中心点を中心に点対称の位置に１個ずつ設けられている。また、スペーサ２は、押圧部２ａ同士をつなぐ直線に直交し、スペーサ２の中心点を通る直線を中心に、押圧部２ａが突出している方向に少し折り曲げたような形状に成形されており、付勢力を有している。
【００５８】
係止部材３は、図１３のように、樹脂材によって、概して円環状に形成されている。係止部材３は、先端部に傾斜面を有する板状のストッパ３ａと、円環状の基部３ｂを有する。ストッパ３ａは基部３ｂの内側面に等間隔に４片配置され、基部３ｂの平坦面に対して垂直方向に突出している。
【００５９】
ストッパ３ａは、第１のカム部６ｆに当接することでカムフォロワ６の動きを停止させることが可能なロック部３ｃと、第１のカム部６ｆに当接しカムフォロワ６の動きをガイドする傾斜面３ｄと、第１のカム部６ｆに当接しカムフォロワ６の動きをガイドするカムフォロワガイド面３ｅとを有する。
【００６０】
ここでストッパ３ａが突出している方向を下方向、基部３ｂのある方向を上方向とする。ストッパ３ａを外周側から見た場合、ロック部３ｃはストッパ３ａの右側面の下側端部にあり、カムフォロワガイド面３ｅはストッパ３ａの左側面である。傾斜面３ｄは、ストッパ３ａの下端にあり、基部３ｂに対して所定の角度を持った面で右方が左方よりも下がっている。
【００６１】
駆動部材４は、図１４のように、樹脂材にて、概して円環状に形成されている。駆動部材４は、外周面から外方へ突出した棒状の腕部４ａと、平坦面に円周に沿って等間隔に４個形成され、斜面を有する第３のカム部４ｂと、円環状の基部４ｃを有する。
【００６２】
取り付け板１は、図１５のように、金属板で、概して長方形の板の両端を同じ方向に９０°折り曲げた形状に形成されている。ここで、両端を折り曲げた方向を下方向、その逆方向を上方向とする。取り付け板1は、上面に円形の操作部穴１ａと、両側面にそれぞれ一組の矩形状の切り欠き部１ｂと、を有する。
【００６３】
次に、本実施形態のスイッチ装置の各部品の係合について図３および図１６を用いて説明する。図１６はケース９と係止部材３と駆動部材４の係合関係を示す図であり、係合関係を分かりやすくするため、他の部品は表示していない。
【００６４】
第１のコイルスプリング７をカムフォロワ６の内筒部６ｂ内に配置し、スイッチ操作体５の貫通軸５ｃを第１のコイルスプリング７とカムフォロワ６の開口部６ｇに挿入し、スイッチ操作体５をカムフォロワ６に被せ、貫通軸５ｃの先端に抜け止め部材１０を固定する。
【００６５】
第１のコイルスプリング７の付勢力により、スイッチ操作体５とカムフォロワ６はそれぞれ離れる方向に付勢されるが、抜け止め部材１０により抜け落ちず、第１のコイルスプリング７の伸縮方向への移動及び回転運動も可能に保持される。
【００６６】
スイッチ操作体５の第１のラチェット歯５ｅとカムフォロワ６の第２のラチェット歯６ｅとは対向して配置されている。
【００６７】
次に、作動部材１１の可動接点固定部１１ｃが可動接点１２の位置決め穴１２ａに挿入され、作動部材１１に可動接点１２が固定される。これにより、作動部材１１と可動接点１２とは一体となって動作することが可能となる。
【００６８】
次に、第２のコイルスプリング８をカムフォロワ６の外筒部６ａと内筒部６ｂの間に配置し、作動部材１１の腕部１１ｂをカムフォロワ６の作動部ガイド溝６ｄに係合し、第２のコイルスプリング８をカムフォロワ６と作動部材１１で狭持する。カムフォロワ６と作動部材１１は、第２のコイルスプリング８の付勢力によりそれぞれが離れる方向に付勢されるが、作動部材１１の抜け止め部１１ｄがカムフォロワ６の作動部ガイド溝６ｄに係合することで抜け落ちることなく保持される。また、カムフォロワ６と作動部材１１は、第２のコイルスプリング８の伸縮方向にそれぞれ個別に移動することは可能であるが、回転動作は連動して行なう。
【００６９】
これにより、スイッチ操作体５、カムフォロワ６、作動部材１１はそれぞれ上下方向に自由に移動が可能であると共に、カムフォロワ６、作動部材１１は連動して回転動作を行なう。
【００７０】
次に、一体化したスイッチ操作体５、カムフォロワ６、第１のコイルスプリング７、第２のコイルスプリング８、作動部材１１、可動接点１２とを、スイッチ操作体５の脚部５ｄをケース９のスイッチ操作体ガイド溝９ｂに挿入して、スイッチ操作体５のスイッチ操作部５ｂがケース９の円筒部９ｆから突出する向きに、ケース９の中空部９ａに配置する。
【００７１】
これにより、スイッチ操作体５は、スイッチ操作体ガイド溝９ｂによってガイドされ、上下方向の移動は可能だが、回転動作は規制される。また、カムフォロワ６は、第１のカム部６ｆが回転規制部９ｄと摺接した場合は、回転規制部９ｄに沿って上下移動および回転動作が可能に保持される。
【００７２】
スイッチ操作体５、カムフォロワ６、第１のコイルスプリング７、第２のコイルスプリング８、作動部材１１、可動接点１２とを中空部９ａに内包したケース９は、可動接点１２と固定接点部１５ｅが対向する様にウェハ１５のケース位置決め凹部１５ｂに配置される。
【００７３】
これにより、可動接点１２と固定接点部１５ｅとは当接可能となり、可動接点１２の回転運動に伴って、可動接点１２と固定接点部１５ｅとの接続状態の切り換えを行う。
【００７４】
解除操作体１３は、ウェハ１５の開口部１５ａから解除操作部１３ａを外部に突出させ、ケース９に隣接してウェハ１５内に配置される。また、第３のコイルスプリング１４はコイルスプリング固定部１３ｃに取り付けられ、ウェハ１５の内壁と解除操作体１３とに狭持される。
【００７５】
第３のコイルスプリング１４の付勢力は、解除操作体１３の押圧操作による移動に抗する方向に働いており、会場操作体１３への押圧操作が解除されると、解除操作体１３を押圧操作開始前の元の位置に復帰させるようになっている。
【００７６】
駆動部材４は、図１６（ａ）のように、ケース９の円筒部９ｆを基部４ｃに貫通させ、腕部４ａを解除操作体１３の駆動部１３ｂに収め、第３のカム部４ｂとケース９の第２のカム部９ｅとが対向する向きにケース９の上に配置される。駆動部材４は回転運動が可能に配置され、回転する際にケース９の第２のカム部９ｅに駆動部材４の第３のカム部４ｂが摺接し上下に動作する。第２のカム部９ｅと第３のカム部４ｂが円周方向に等間隔で配置されることで、駆動部材４と係止部材３は水平状態を保ち、スムーズに上下に移動が可能となる。
【００７７】
係止部材３は、図１６（ａ）のように、ストッパ３ａをケース９の係止部材ガイド溝９ｃに挿入し、ケース９の円筒部９ｆを基部３ｂに貫通させ、矢印Ａの方向に移動させ駆動部材４の上に配置される。係止部材３は、上下運動は可能であるが、回転運動は係止部材ガイド溝９ｃによって規制され、駆動部材４の動きに連動して上下方向に移動する。
【００７８】
矢印Ａ方向に移動された係止部材３のストッパ３ａは、図１６（ｂ）のように、回転規制部９ｄに併設して配置されており、ストッパ３ａの先端部は、それぞれ回転規制部９ｄの斜面よりも矢印Ａ方向で突出している。そのため、回転規制部９ｄにガイドされて移動してきた図５に示すカムフォロワ６の第１のカム部６ｆと係合し、カムフォロワ６の移動を停止させることが可能となる。
【００７９】
スペーサ２は、ケース９の円筒部９ｆを基部４ｃに貫通させ、押圧部２ａが係止部材３に当接する向きに係止部材３上に配置される。
【００８０】
取り付け板1は、操作部穴１ａにスイッチ操作部５ｂを貫通させ、ウェハ１５上に配置され、切り欠き部１ｂを突起部１５ｃにスナップ嵌合して固定される。これにより、スペーサ２は取り付け板１と係止部材３に狭持され、その付勢力により係止部材３は駆動部材４側に付勢される。これにより、ウェハ１５内に収納された部品のガタを押さえ、スムーズな動作が可能となる。
【００８１】
次にラチェット機構の動作について説明する。
【００８２】
スイッチ操作部５ｂを第２のコイルスプリング８の付勢力に抗する方向に押圧操作し、その後、操作力を解除すると、第２のコイルスプリング８の付勢力によりスイッチ操作部５ｂは自己復帰の動作をする。ラチェット機構は、スイッチ操作部５ｂの動作に連動して動く第１のカム部６ｆの動きを規制することで、スイッチ操作部５ｂの動作を規制しロックをかける。
【００８３】
以下、ラチェット機構の動きの詳細について図１７と図１８を用いて説明する。
図１７はスイッチ操作部５ｂを押圧操作したときの第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆの動きを示す概略動作図である。
【００８４】
図１７（ａ）は、スイッチ操作部５ｂを押圧操作する前の状態（初期位置）における第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆおよび回転規制部９ｄとの位置関係を示す位置関係図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）を右側面から見た時の第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆおよび回転規制部９ｄとの位置関係を示す位置関係図である。
【００８５】
図１７（ｃ）は、スイッチ操作部５ｂを動作範囲末端まで押し込んだ状態における第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆおよび回転規制部９ｄとの位置関係を示す位置関係図である。図１７（ｄ）は、図１７（ｃ）を右側面から見た時の第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆおよび回転規制部９ｄとの位置関係を示す位置関係図である。
【００８６】
次に、図１８（ａ）は、スイッチ操作部５ｂの自己復帰の動作に連動して動く第１のカム部６ｆの動き始めを示す概略図である。図１８（ｂ）は、第１のカム部６ｆが係止部材３のロック部３ｃに当接したときの概略図である。図１８（ｃ）は、ロックを解除する時の第１のカム部６ｆの動きを示す概略図である。
【００８７】
スイッチ操作部５ｂを押圧操作する前の状態において、図１７（ａ）のように、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅは、それぞれのラチェット歯の山が接触せず、少しずれた状態で配置されている。
【００８８】
スイッチ操作部５ｂを押圧操作すると、図１７（ａ）のように、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅとの位置関係を変えずに矢印Ｄ１の方向へ移動する。
【００８９】
スイッチ操作部５ｂを動作範囲末端まで押し込むと、図１７（ｃ）のように、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅのそれぞれのラチェット歯の山が少しずれた状態で当接する。当接後は、回転可能なカムフォロワ６が矢印Ｄ２方向に、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅの歯が噛み合うまで回転する。
【００９０】
カムフォロワ６の回転に連動して、第１のカム部６ｆも矢印Ｄ２方向に回転し、図１７（ｃ）のような位置まで移動する。スイッチ操作部５ｂに加えた押圧力を開放すると、カムフォロワ６の移動に連動して第１のカム部６ｆは矢印Ｄ３方向へ移動し、ケース９の回転規制部９ｄに当接が可能となる。
【００９１】
スイッチ操作部５ｂが自己復帰の動作を始めると、第１のカム部６ｆは図１８（ａ）のように、移動途中でケース９の回転規制部９ｄに当接し、その後は回転規制部９ｄに摺接しながら矢印Ｄ４の方向に移動を始める。
【００９２】
回転規制部９ｄに摺接しながら矢印Ｄ４の方向に移動してきた第１のカム部６ｆは、図１８（ｂ）のように、回転規制部９ｄに連接している係止部材３のロック部３ｃに当接し、カムフォロワ６は自己復帰の動作を停止する。カムフォロワ６が動作を停止することで、カムフォロワ６と連動して動くスイッチ操作体５（スイッチ操作部５ｂ）も自己復帰の動作を停止する。この状態がロック状態である。
【００９３】
ロック状態である時、スイッチ操作部５ｂを第２のコイルスプリング８の付勢力に抗する方向に再度押圧操作することで、ロック状態の解除を行なうことができる。スイッチ操作部５ｂを再度押圧操作すると、図１８（ｃ）のように、第１のカム部６ｆはスイッチ操作部５ｂの動きに連動して、矢印Ｄ５の方向に移動し、第１のカム部６ｆとロック部３ｃとの係合が外れる。
【００９４】
スイッチ操作部５ｂを動作範囲末端まで押し込むと、図１７（ｃ）のように、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅの歯が噛み合い、矢印Ｄ６方向に回転しロックが解除される。その後、第１のカム部６ｆは矢印Ｄ７方向に移動し、ストッパ３ａに当接し、傾斜面３ｄおよびカムフォロワガイド面３ｅに摺接しながら矢印Ｄ８の方向へ移動し、カムフォロワ６の動きに連動してスイッチ操作体５（スイッチ操作部５ｂ）も自己復帰を行い、初期位置に戻る。
【００９５】
次に強制ロック解除機構について図１９を用いて説明する。
【００９６】
図１９（ａ）は、強制ロック解除を行なった時の動きを、図１の上面側から見たときの概略動作図である。また、図１９（ｂ）は、強制ロック解除を行なった時の動きを、図１の側面側から見たときの概略動作図であり、第１のカム部６ｆはロック部３ｃと当接し、ロックされている状態を示す。図１９（ｃ）は、駆動部材４が矢印Ｄ２方向に回転した後の第１のカム部６ｆの動きを図１の側面側から見たときの概略の動作図である。
【００９７】
強制ロック解除は、図１９（ａ）の様に、解除操作部１３ａを第３のコイルスプリング１４の付勢力に抗する矢印Ｄ９の方向に押圧することで行なえる。解除操作部１３ａを矢印Ｄ９の方向に押圧すると解除操作体１３は矢印Ｄ９方向に移動し、駆動部１３ｂと駆動部材４の腕部４ａが当接し、腕部４ａが矢印Ｄ１０方向に押圧され、駆動部材４が図１９（ａ）、図１９（ｂ）の矢印Ｄ１０方向に回転する。
【００９８】
駆動部材４が矢印Ｄ１０方向に回転すると、駆動部材４の第３のカム部４ｂとケース９の第２のカム部９ｅは摺接し、駆動部材４は矢印Ｄ１０方向に回転すると共に、第２のカム部９ｅの斜面に沿って矢印Ｄ１１方向にも移動する。
【００９９】
駆動部材４が矢印Ｄ１１方向に移動するのに連動し、係止部材３も矢印Ｄ１１方向に移動する。係止部材３が矢印Ｄ１１方向に移動することで、ストッパ３ａも矢印Ｄ１１方向に移動し、ロック部３ｃと第１のカム部６ｆの係合が外れ、ロックが解除される。
【０１００】
ロック解除後、第１のカム部６ｆは傾斜面３ｄに沿って矢印Ｄ１２方向に移動し、スイッチ操作部５ｂを操作することなく、スイッチ操作部５ｂは初期位置に復帰する。
【０１０１】
また、ロックが解除された状態で強制ロック解除の操作をした場合、前述と同様に解除操作体１３の動きに連動して係止部材３が動作するが、可動接点１２と端子部材１６の接続状態が変わるということは無く、ロックが解除された状態を維持する。
【０１０２】
これにより、ハートカムを用いたスイッチよりも耐久性があり、ロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置を提供することが可能となった。
【０１０３】
また、ロック部３ｃをケース９とは別体の係止部材３としたことで、ロック部３ｃを上方に移動させるという動作で容易にロックを解除することが可能となり、部品構成を複雑にせず強制ロック解除機構を容易に構成することができるという効果を奏する。
【０１０４】
また、解除操作体１３の押圧操作の押圧力に抗する向きに付勢する付勢部材として、第３のコイルスプリング１４の付勢方向と解除操作体１３の押圧操作方向が対向する位置に配置したことで、解除操作体１３が移動方向に対して傾きにくく、スムーズに初期位置に配置されるという効果を奏する。
【０１０５】
また、第２のカム部９ｅと第３のカム部４ｂの配置数を４箇所としたことで、配置数を３箇所とした場合よりも、駆動部材４は傾き難い。また、配置数を５箇所以上とした場合に比べて第２のカム部９ｅと第３のカム部４ｂの傾斜角はなだらかであり、滑らかに摺接することができる。したがって、強制ロック解除の動きが滑らかになり、より確実に強制ロック解除が行なえるという効果を奏する。
【０１０６】
また、強制ロック解除操作時以外は、解除操作体１３がウェハ１５の開口部１５ａを封止している為、外部からゴミが入り難く、動作がスムーズで、安定した強制ロック解除を行なえるという効果を奏する。
【０１０７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、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）上記実施形態では、カムを使って係止部材３と駆動部材４を上下に回動させたが、駆動部材４の基部４ｃの内壁とケース９の円筒部９ｆの外周に螺子加工し、上下に回動させても良い。
（２）上記実施形態では、解除操作部１３ａを操作し、駆動部材４を介して係止部材３を上下に回動させていたが、駆動部材４を操作する、または直接係止部材３を操作するなどの構造としても良い。
（３）上記実施形態では、駆動部材４の第３のカム部４ｂとケース９の第２のカム部９ｅがそれぞれ４箇所設けられているが、スムーズに動作し３箇所以上であれば良い。
（４）上記実施形態では、解除操作体１３を押圧して強制ロック解除機構を初期位置に復帰させているが、例えば、駆動部材４に付勢部材を組み込んで初期位置に復帰させる方法でも良い。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 取り付け板
１ａ 操作部穴
１ｂ 切り欠き部
２ スペーサ
２ａ 押圧部
２ｂ 中空部
３ 係止部材
３ａ ストッパ
３ｂ 基部
３ｃ ロック部
３ｄ 傾斜面
３ｅ カムフォロワガイド面
４ 駆動部材
４ａ 腕部
４ｂ 第３のカム部
４ｃ 基部
５ スイッチ操作体
５ａ 外筒部
５ｂ スイッチ操作部
５ｃ 貫通軸
５ｄ 脚部
５ｅ 第１のラチェット歯
６ カムフォロワ
６ａ 外筒部
６ｂ 内筒部
６ｃ 鍔部
６ｄ 作動部ガイド溝
６ｅ 第２のラチェット歯
６ｆ 第１のカム部
６ｇ 開口部
７ 第１のコイルスプリング
８ 第２のコイルスプリング
９ ケース
９ａ 中空部
９ｂ スイッチ操作体ガイド溝
９ｃ 係止部材ガイド溝（切り欠き）
９ｄ 回転規制部
９ｅ 第２のカム部
９ｆ 円筒部
９ｇ 直方体部
１０ 抜け止め部材
１０ａ 貫通穴
１１ 作動部材
１１ａ 貫通穴
１１ｂ 腕部
１１ｃ 可動接点固定部
１１ｄ 抜け止め部
１２ 可動接点
１２ａ 位置決め穴
１２ｂ 可動接点部
１３ 解除操作体
１３ａ 解除操作部
１３ｂ 駆動部
１３ｃ コイルスプリング固定部
１４ 第３のコイルスプリング
１５ ウェハ
１５ａ 開口部
１５ｂ ケース位置決め凹部
１５ｃ 突起部
１５ｄ 端子部
１５ｅ 固定接点部
１００ スイッチ操作体
１００ａ スイッチ操作部
１００ｂ スライド部
１００ｃ テーパ部
１００ｄ 窪み部
１１０ 駆動体
１１０ａ 押圧部
１１０ｂ テーパ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器において様々な機能の切り換え等に使用されるスイッチ装置に関し、特に、スイッチ操作部を押圧操作することで接点の接続切り換えと共に、スイッチ操作部のロック状態と解除状態との切り換えができ、スイッチ操作部以外にも強制的にロック状態を解除できる機構を持ったスイッチ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本スイッチ装置は、例えば、自動車のコントロールパネルに取り付けられ、車内温度設定や空調の送風箇所選択などの条件設定に用いられる。各種条件を組み合わせる中で、確実にロック状態を解除しなければならない組合せがある場合、その組合せになった時に自動車側で機械的に解除機構を作動させるといったことに用いられる。
その為、スイッチ操作部とは別に、スイッチ操作部がロック状態の場合に操作されると解除状態に切り換え、解除状態の場合に操作するとそのまま解除状態を維持する強制ロック解除機構を持ったスイッチ装置が必要となる。
【０００３】
従来の強制的にロック状態を解除できる機構を持ったスイッチ装置としては、特許文献1に記されるスイッチ装置が知られている。それについて図２０、図２１を用いて簡単に説明する。ロックと解除の動作の詳細な説明はしないが、ハートカム機構を用いてスイッチ操作体１００のロックと解除を行なっており、スイッチ操作部１００ａを押圧操作するたびにスイッチ操作体１００のロック状態と解除状態が交互に切り換わると共に、接点の接続状態が切り換わるスイッチ装置である。
【０００４】
強制的なロック状態の解除は、駆動体１１０の押圧部１１０ａを押圧することで行なうことができる。図２０（ａ）はスイッチ操作体１００のロック状態を示す図である。このとき、駆動体１１０の押圧部１１０ａを押圧すると、駆動体１１０の押圧部１１０ａの反対端に設けられたテーパ部１１０ｂとスイッチ操作体１００のスライド部１００ｂに設けられたテーパ部１００ｃとが接触し、更に押圧することで図２０（ｂ）のようにテーパ部１００ｃは下方に押し込まれ、スイッチ操作体１００はスイッチ操作部１００ａを押圧した場合と同様の動きをし、ロックが解除される。
【０００５】
図２１（ａ）は、スイッチ操作体１００のロックが解除された状態を示す図である。このとき、駆動体１１０を押圧すると、図２１（ｂ）のようにテーパ部１１０ｂはスライド部１００ｂに設けられた窪み部１００ｄに挿入されるが、スイッチ操作体１００は駆動体１１０の動きに連動した動きはせず、スイッチ操作体１００の解除状態は保持され、ロック状態になることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２５１５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、スイッチ操作部のロックと解除にハートカム機構を用いたスイッチ装置において、ロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置が記載されている。
【０００８】
ここで、特許文献１に記載のロック状態を強制的に解除できる機構は、通常のスイッチ操作部とは別に、強制解除する為の操作部を有している。しかし、実際には強制解除操作を行なうことで、スイッチ操作部を押し込みハートカム機構を駆動させてロックを解除している。
【０００９】
ハートカム機構は細い溝の中を細いピンが摺動するため、磨耗や変形など耐久性についての不安があり、動作しなくなることが懸念される。ハートカム機構と同様な効果が得られるラチェット機構は、カムの噛み合わせで駆動するので、ハートカム機構に比べて耐久性がある。しかし、ラチェット機構を用いたスイッチ装置において、特許文献１のように強制的にロック状態を解除できる機構を持ったスイッチ装置は知られていない。
【００１０】
特許文献１では、駆動体１１０を押圧しスイッチ操作体１００に当接させ、テーパ部１１０ｂとテーパ部１００ｃとを介して、押圧する方向に対して垂直方向にスイッチ操作体１００を移動させるため、移動させるために強い力が必要となる。また、スイッチ操作体１００の移動方向に対して垂直方向から押圧力が加わるため、スイッチ操作体１００が傾いてしまい、スムーズに動作しないことが考えられる。
【００１１】
自動車などに用いられ、自動で操作された場合、操作荷重が重く、スムーズに動作しないと操作ミスが発生することが考えられる。
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決して、耐久性があり、ロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、外部と接続可能な端子部と固定接点部を有するウェハと、外部からの押圧操作を受けて、上下動可能であると共に、円状に第１のラチェット歯が形成されたスイッチ操作体と、上下動可能かつ回転可能であり、前記第１のラチェット歯と噛み合うように第２のラチェット歯が形成され、第１のカム部を有するカムフォロワと、前記スイッチ操作体の上下動に伴って、前記固定接点部と接離する可動接点と、前記第１のカム部を案内する回転規制部と前記第１のカム部の移動をロック可能なロック部とを備えたケースと、からなり、前記スイッチ操作体を操作し、前記第１のカム部と前記ロック部とが係合したロック状態と前記第１のカム部と前記ロック部との係合が解除された解除状態に切り換え可能なラチェット機構を有するスイッチ装置において、前記ロック状態を、前記スイッチ操作体を操作せずに、強制的に解除できる強制ロック解除機構を有するという特徴を有する。
【００１４】
これにより、カムの噛み合わせで駆動し、磨耗や変形などが起こりにくいラチェット機構を用いてスイッチ操作部をロック状態にすることで、耐久性がありロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置を提供することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記ケースには上下移動可能な係止部材が設けられ、前記係止部材は前記ロック部を有するという特徴を有する。
【００１６】
これにより、前記ロック部を前記ケースとは別体とすることで、前記ロック部を動かしロックを解除することが可能となり、部品構成を複雑にせず強制ロック解除機構を容易に構成することができる。
【００１７】
また、本発明は、前記強制ロック解除機構は、移動可能に配置された解除操作体と、
前記ケースに設けられた第２のカム部と、前記第２のカム部と係合する第３のカム部を有し移動可能に配置された駆動部材と、前記駆動部材に係合し上下移動可能な前記係止部材と、からなり、前記解除操作体を押圧操作すると、前記第２のカム部と前記第３のカム部と前記駆動部材とを介して前記係止部材が上方へ移動し、前記ロック状態が解除されるという特徴を有する。
【００１８】
これにより、駆動部材の回動動作により前記係止部材を上方へ移動させてロック状態を解除することで、軽い作動力でロック状態を解除することが可能となり、より確実にロック状態を解除できるという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明は、前記強制ロック解除機構には、前記解除操作体の押圧操作による押圧力に抗する向きに付勢する付勢部材が設けられているという特徴を有する。
【００２０】
これにより、解除操作体が常に初期位置に配置され、解除操作したときのみロック解除をすることができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明は、前記駆動部材は円環状に形成された基部を有し前記基部の下面側に前記第３のカム部が設けられ、前記係止部材は円環状に形成された基部を有し前記基部の内面側から下方に板状のストッパが延設され、前記ケースには切り欠きを有した円筒部が形成され、前記円筒部の外側面に沿って前記第２のカムが設けられ、前記駆動部材は内側面を前記円筒部に係合し、前記第３のカム部と前記第２のカム部が係合するように配置され、前記係止部材のストッパを前記ケースの切り欠きに挿入し、前記係止部材と前記駆動部材とを係合するように配置されているという特徴を有する。
【００２２】
これにより、駆動部材の内側面と円筒部が係合することで、駆動部材はスムーズに回転すると共に上下にもスムーズに移動できる。また、前記係止部材は切り欠きにストッパを挿入することで回転運動が規制されると共に、上下方向にスムーズに移動ができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明は、前記第２のカム部と前記第３のカム部とは、それぞれ同数で３ヶ所以上で等間隔に設けられているという特徴を有する。
【００２４】
これにより、駆動部材が傾くことなく水平に上下動することで、強制ロック解除の動きが滑らかになり、より確実に強制ロック解除が行なえるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明は、前記駆動部材は前記ウェハ内に収納されているという特徴を有する。
【００２６】
これにより、外部からゴミが入り難く、動作がスムーズで、安定した強制ロック解除を行なえるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のスイッチ装置は、耐久性があり、ロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態のスイッチ装置を示す斜視図である。
【図２】実施形態のスイッチ装置の構成部品を示す分解斜視図である。
【図３】実施形態のスイッチ装置の構造を示す断面略図である。
【図４】構成部品のスイッチ操作体５を示す図である。
【図５】カムフォロワ６を示す図である。
【図６】構成部品の抜け止め部材１０を示す図である。
【図７】構成部品の作動部材１１を示す図である。
【図８】構成部品の可動接点１２を示す図である。
【図９】構成部品のケース９を示す図である。
【図１０】構成部品のウェハ１５を示す図である。
【図１１】構成部品の解除操作体１３を示す図である。
【図１２】構成部品のスペーサ２を示す図である。
【図１３】構成部品の係止部材３を示す図である。
【図１４】構成部品の駆動部材４を示す図である。
【図１５】構成部品の取り付け板１を示す図である。
【図１６】ケース９と係止部材３と駆動部材４の係合関係を示す図である。
【図１７】第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆの動作を示す図である。
【図１８】実施形態のスイッチ装置のロック機構の動作を示す図である。
【図１９】実施形態のスイッチ装置の強制ロック解除機構の動作を示す図である。
【図２０】従来のスイッチ装置のロック機構の動作を示す図である。
【図２１】従来のスイッチ装置の強制ロック解除機構の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下において、本発明の実施形態に係るスイッチ装置を具体的に説明するが、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく、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。
【００３０】
［第１実施形態］
以下、本発明のスイッチ装置を具体化した第1実施形態について図１ないし図１８を参照して説明する。図１は、実施形態のスイッチ装置を示す斜視図である。図２は、実施形態のスイッチ装置の分解斜視図である。図３は実施形態のスイッチ装置の断面略図である。
【００３１】
本実施形態のスイッチ装置は、図１のように、概して直方体の上に円筒を重ねた形状に形成され、図２で示すように、ウェハ１５内には、可動接点１２、作動部材１１、抜け止め部材１０、ケース９、第２のコイルスプリング（復帰バネ）８、第１のコイルスプリング７、カムフォロワ６、スイッチ操作体５、駆動部材４、係止部材３、スペーサ２、解除操作体１３、第３のコイルスプリング（付勢部材）１４が組み込まれ、取り付け板１によりウェハ１５の上面と側面が覆われている。図３で示すように、スイッチ操作体５がウェハ１５の上面から突出しており、スイッチ操作体５の下側とウェハ１５との間には第１のコイルスプリング７、第２のコイルスプリング８配置されている。また、スイッチ操作体５の一方側（図の左側）には解除操作体１３が配置されている。
【００３２】
以下、図２および図４から図１５を用いて、各構成部品について説明する。
【００３３】
スイッチ操作体５は、図４のように、樹脂材からなり、概して円筒に直方体をつけた形状に形成されている。ここで円筒形状のある方向を下方向、直方体形状のある方向を上方向とする。
【００３４】
スイッチ操作体５は、底面部を開放し、内部が空洞の外筒部５ａと、外筒部５ａの上面の中心部から上方に突出する略直方体形状のスイッチ操作部５ｂと、外筒部５ａの内部にスイッチ操作部５ｂの延長線上に下方へ突出する貫通軸５ｃと、外筒部５ａの下端周縁部から９０°毎に外方へＬ字形に突出した脚部５ｄを有する。
【００３５】
また、外筒部５ａの下端面には、円周に沿って等間隔に８つの山部と谷部からなる第１のラチェット歯５ｅが形成されている。
【００３６】
カムフォロワ６は、図５のように、樹脂材で概して円筒状に形成され、一端の周縁部から外方に円環状に突出した形状を有している。ここで、円環状に突出した形状のある方向を下方向、その反対方向を上方向とする。
【００３７】
カムフォロワ６は、底面を開放し、内部が中空の外筒部６ａと、外筒部６ａの上面の中心部から外筒部６ａ内部に凹形状に形成され、その底面部に円形の開口部６ｇを有する内筒部６ｂと、外筒部６ａ下端周縁部から外方へ円環状に突出した鍔部６ｃとを有している。
【００３８】
また、カムフォロワ６は、鍔部６ｃの内周面の対向する位置に切り欠き形状の作動部ガイド溝６ｄを２箇所有している。
【００３９】
また、カムフォロワ６は、鍔部６ｃの上面に、円周に沿って６つの山部と谷部からなる第２のラチェット歯６ｅを有し、作動部ガイド溝６ｄを挟んで等間隔にそれぞれ３個ずつ配置されている。
【００４０】
また、カムフォロワ６は、鍔部６ｃの外周面に、上面が傾斜面になっている第１のカム部６ｆを有し、等間隔に４箇所、外方へ突出して配置されている。
【００４１】
第１のコイルスプリング７は、図２のように、金属線材で概して円筒状に形成されたコイルスプリングである。
【００４２】
抜け止め部材１０は、図６のように、金属板で形成され、円盤状に形成されている。抜け止め部材１０は、中心部に貫通穴１０ａを有する。また、抜け止め部材１０の外径はカムフォロワ６の開口部６ｇの直径よりも大きい。
【００４３】
作動部材１１は、図７のように、樹脂材によって、概して円盤状に形成されている。作動部材１１は、円形の貫通穴１１ａと、円柱状の２本の可動接点固定部１１ｃと、先端部にＴ字状の抜け止め部１１ｄが形成された２本の腕部１１ｂとを有する。貫通穴１１ａは作動部材１１の中心部に形成され、貫通穴１１ａの周辺に可動接点固定部１１ｃと、腕部１１ｂとがそれぞれ面に対して垂直方向に突出している。腕部１１ｂ同士を結ぶ直線と、可動接点固定部１１ｃ同士を結ぶ直線は貫通穴１１ａの中心で直角に交わり、腕部１１ｂは可動接点固定部１１ｃを有する面の裏面に形成されている。
【００４４】
可動接点１２は、図８のように、金属板によって、概して円環状に形成されている。可動接点１２は、円形の位置決め穴１２ａと、半円環状に形成された可動接点部１２ｂとをそれぞれ２ヶ所ずつ形成されている。位置決め穴１２ａは、可動接点１２の中心点に対して点対称の位置に配置され、可動接点部１２ｂは可動接点１２の中心点に対して点対称の位置に配置され、位置決め穴１２ａ同士を結ぶ直線と可動接点部１２ｂ同士を結ぶ直線は直交する。
【００４５】
また、可動接点１２は、概して、位置決め穴１２ａ同士を結ぶ直線を中心に、可動接点部１２ｂが突出している方向にそれぞれ少し折り曲げたような形状に成形されており、付勢力を有する。
【００４６】
第２のコイルスプリング８は、図２のように、金属線材で概して円筒状に形成されたコイルスプリングである。第２のコイルスプリング８の付勢力は、第１のコイルスプリング７の付勢力よりも大きい。
【００４７】
ケース９は、図９のように、樹脂材によって、概して直方体に円筒を重ねた形状に形成されており、円筒形状の円筒部９ｆから直方体形状の直方体部９ｇまで貫通した円筒状の中空部９ａを有している。ここで、円筒部９ｆのある方向を上方向、直方体部９ｇのある方向を下方向とする。
【００４８】
中空部９ａの内周面には、スイッチ操作体５の上下方向の移動をガイドするスイッチ操作体ガイド溝９ｂと、係止部材３の上下方向の移動をガイドする係止部材ガイド溝９ｃ（切り欠き）と、カムフォロワ６の上下方向および回転方向の移動をガイドする傾斜面である回転規制部９ｄとを有している。図９（ｃ）のように、ケース９を下方側から見たときに、時計回りの方向に、スイッチ操作体ガイド溝９ｂ、係止部材ガイド溝９ｃ、回転規制部９ｄの順に９０°の範囲に配置され、中空部９ａ内部にそれぞれ４箇所形成されている。
【００４９】
また、ケース９の直方体部９ｇの上面の端部四辺の各中央部には、上面に傾斜面を持った第２のカム部９ｅが形成されている。図９（ａ）のように、第２のカム部９ｅの斜面は、ケース９を上面側から見たときに時計回りの方向に行くほど高くなる勾配を持っている。
【００５０】
ウェハ１５は、図１０のように、樹脂材によって、概して直方体形状に形成され、内部は中空で、ある一面を開放している。ここで、開放している面のある方向を上方向、その逆方向を下方向とする。
【００５１】
また、一側面には開口部１５ａを有し、内部底面にはケース位置決め凹部１５ｂを有している。また、開口部１５ａのある面に接する両側面には、傾斜面を有した突起部１５ｃを各側面２個ずつ有する。
【００５２】
また、ウェハ１５には、開口部１５ａを有する側面とそれに対向する側面に金属板でクランク形状に成形された端子部１５ｄがそれぞれ２本ずつ外部へ突出している。
【００５３】
また、ケース位置決め凹部１５ｂの底面部には金属板で成形され、端子部１５ｄが延設された固定接点部１５ｅが露出している。
【００５４】
解除操作体１３は、図１１のように、樹脂材によって一体的に形成されている。解除操作体１３は、板状の解除操作部１３ａと、方形の凹部である駆動部１３ｂと、円柱状のコイルスプリング固定部１３ｃとを有する。
【００５５】
図１１ｂで示すように、解除操作体１３は、駆動部１３ｂの一方側（図の右側）に板状の解除操作部１３ａが延設されており、駆動部１３ｂの下面側で解除操作部１３ａの対向する位置にコイルスプリング固定部１３ｃが設けられている。
【００５６】
付勢部材である第３のコイルスプリング１４は、図２のように、金属線材で概して円筒状に形成されたコイルスプリングである。
【００５７】
スペーサ２は、図１２のように、金属板にて、概して円環状に形成されている。スペーサ２は、半円柱状に形成された押圧部２ａを２ヶ所有する。押圧部２ａは、スペーサ２の中心点を中心に点対称の位置に１個ずつ設けられている。また、スペーサ２は、押圧部２ａ同士をつなぐ直線に直交し、スペーサ２の中心点を通る直線を中心に、押圧部２ａが突出している方向に少し折り曲げたような形状に成形されており、付勢力を有している。
【００５８】
係止部材３は、図１３のように、樹脂材によって、概して円環状に形成されている。係止部材３は、先端部に傾斜面を有する板状のストッパ３ａと、円環状の基部３ｂを有する。ストッパ３ａは基部３ｂの内側面に等間隔に４片配置され、基部３ｂの平坦面に対して垂直方向に突出している。
【００５９】
ストッパ３ａは、第１のカム部６ｆに当接することでカムフォロワ６の動きを停止させることが可能なロック部３ｃと、第１のカム部６ｆに当接しカムフォロワ６の動きをガイドする傾斜面３ｄと、第１のカム部６ｆに当接しカムフォロワ６の動きをガイドするカムフォロワガイド面３ｅとを有する。
【００６０】
ここでストッパ３ａが突出している方向を下方向、基部３ｂのある方向を上方向とする。ストッパ３ａを外周側から見た場合、ロック部３ｃはストッパ３ａの右側面の下側端部にあり、カムフォロワガイド面３ｅはストッパ３ａの左側面である。傾斜面３ｄは、ストッパ３ａの下端にあり、基部３ｂに対して所定の角度を持った面で右方が左方よりも下がっている。
【００６１】
駆動部材４は、図１４のように、樹脂材にて、概して円環状に形成されている。駆動部材４は、外周面から外方へ突出した棒状の腕部４ａと、平坦面に円周に沿って等間隔に４個形成され、斜面を有する第３のカム部４ｂと、円環状の基部４ｃを有する。
【００６２】
取り付け板１は、図１５のように、金属板で、概して長方形の板の両端を同じ方向に９０°折り曲げた形状に形成されている。ここで、両端を折り曲げた方向を下方向、その逆方向を上方向とする。取り付け板1は、上面に円形の操作部穴１ａと、両側面にそれぞれ一組の矩形状の切り欠き部１ｂと、を有する。
【００６３】
次に、本実施形態のスイッチ装置の各部品の係合について図３および図１６を用いて説明する。図１６はケース９と係止部材３と駆動部材４の係合関係を示す図であり、係合関係を分かりやすくするため、他の部品は表示していない。
【００６４】
第１のコイルスプリング７をカムフォロワ６の内筒部６ｂ内に配置し、スイッチ操作体５の貫通軸５ｃを第１のコイルスプリング７とカムフォロワ６の開口部６ｇに挿入し、スイッチ操作体５をカムフォロワ６に被せ、貫通軸５ｃの先端に抜け止め部材１０を固定する。
【００６５】
第１のコイルスプリング７の付勢力により、スイッチ操作体５とカムフォロワ６はそれぞれ離れる方向に付勢されるが、抜け止め部材１０により抜け落ちず、第１のコイルスプリング７の伸縮方向への移動及び回転運動も可能に保持される。
【００６６】
スイッチ操作体５の第１のラチェット歯５ｅとカムフォロワ６の第２のラチェット歯６ｅとは対向して配置されている。
【００６７】
次に、作動部材１１の可動接点固定部１１ｃが可動接点１２の位置決め穴１２ａに挿入され、作動部材１１に可動接点１２が固定される。これにより、作動部材１１と可動接点１２とは一体となって動作することが可能となる。
【００６８】
次に、第２のコイルスプリング８をカムフォロワ６の外筒部６ａと内筒部６ｂの間に配置し、作動部材１１の腕部１１ｂをカムフォロワ６の作動部ガイド溝６ｄに係合し、第２のコイルスプリング８をカムフォロワ６と作動部材１１で狭持する。カムフォロワ６と作動部材１１は、第２のコイルスプリング８の付勢力によりそれぞれが離れる方向に付勢されるが、作動部材１１の抜け止め部１１ｄがカムフォロワ６の作動部ガイド溝６ｄに係合することで抜け落ちることなく保持される。また、カムフォロワ６と作動部材１１は、第２のコイルスプリング８の伸縮方向にそれぞれ個別に移動することは可能であるが、回転動作は連動して行なう。
【００６９】
これにより、スイッチ操作体５、カムフォロワ６、作動部材１１はそれぞれ上下方向に自由に移動が可能であると共に、カムフォロワ６、作動部材１１は連動して回転動作を行なう。
【００７０】
次に、一体化したスイッチ操作体５、カムフォロワ６、第１のコイルスプリング７、第２のコイルスプリング８、作動部材１１、可動接点１２とを、スイッチ操作体５の脚部５ｄをケース９のスイッチ操作体ガイド溝９ｂに挿入して、スイッチ操作体５のスイッチ操作部５ｂがケース９の円筒部９ｆから突出する向きに、ケース９の中空部９ａに配置する。
【００７１】
これにより、スイッチ操作体５は、スイッチ操作体ガイド溝９ｂによってガイドされ、上下方向の移動は可能だが、回転動作は規制される。また、カムフォロワ６は、第１のカム部６ｆが回転規制部９ｄと摺接した場合は、回転規制部９ｄに沿って上下移動および回転動作が可能に保持される。
【００７２】
スイッチ操作体５、カムフォロワ６、第１のコイルスプリング７、第２のコイルスプリング８、作動部材１１、可動接点１２とを中空部９ａに内包したケース９は、可動接点１２と固定接点部１５ｅが対向する様にウェハ１５のケース位置決め凹部１５ｂに配置される。
【００７３】
これにより、可動接点１２と固定接点部１５ｅとは当接可能となり、可動接点１２の回転運動に伴って、可動接点１２と固定接点部１５ｅとの接続状態の切り換えを行う。
【００７４】
解除操作体１３は、ウェハ１５の開口部１５ａから解除操作部１３ａを外部に突出させ、ケース９に隣接してウェハ１５内に配置される。また、第３のコイルスプリング１４はコイルスプリング固定部１３ｃに取り付けられ、ウェハ１５の内壁と解除操作体１３とに狭持される。
【００７５】
第３のコイルスプリング１４の付勢力は、解除操作体１３の押圧操作による移動に抗する方向に働いており、会場操作体１３への押圧操作が解除されると、解除操作体１３を押圧操作開始前の元の位置に復帰させるようになっている。
【００７６】
駆動部材４は、図１６（ａ）のように、ケース９の円筒部９ｆを基部４ｃに貫通させ、腕部４ａを解除操作体１３の駆動部１３ｂに収め、第３のカム部４ｂとケース９の第２のカム部９ｅとが対向する向きにケース９の上に配置される。駆動部材４は回転運動が可能に配置され、回転する際にケース９の第２のカム部９ｅに駆動部材４の第３のカム部４ｂが摺接し上下に動作する。第２のカム部９ｅと第３のカム部４ｂが円周方向に等間隔で配置されることで、駆動部材４と係止部材３は水平状態を保ち、スムーズに上下に移動が可能となる。
【００７７】
係止部材３は、図１６（ａ）のように、ストッパ３ａをケース９の係止部材ガイド溝９ｃに挿入し、ケース９の円筒部９ｆを基部３ｂに貫通させ、矢印Ａの方向に移動させ駆動部材４の上に配置される。係止部材３は、上下運動は可能であるが、回転運動は係止部材ガイド溝９ｃによって規制され、駆動部材４の動きに連動して上下方向に移動する。
【００７８】
矢印Ａ方向に移動された係止部材３のストッパ３ａは、図１６（ｂ）のように、回転規制部９ｄに併設して配置されており、ストッパ３ａの先端部は、それぞれ回転規制部９ｄの斜面よりも矢印Ａ方向で突出している。そのため、回転規制部９ｄにガイドされて移動してきた図５に示すカムフォロワ６の第１のカム部６ｆと係合し、カムフォロワ６の移動を停止させることが可能となる。
【００７９】
スペーサ２は、ケース９の円筒部９ｆを基部４ｃに貫通させ、押圧部２ａが係止部材３に当接する向きに係止部材３上に配置される。
【００８０】
取り付け板1は、操作部穴１ａにスイッチ操作部５ｂを貫通させ、ウェハ１５上に配置され、切り欠き部１ｂを突起部１５ｃにスナップ嵌合して固定される。これにより、スペーサ２は取り付け板１と係止部材３に狭持され、その付勢力により係止部材３は駆動部材４側に付勢される。これにより、ウェハ１５内に収納された部品のガタを押さえ、スムーズな動作が可能となる。
【００８１】
次にラチェット機構の動作について説明する。
【００８２】
スイッチ操作部５ｂを第２のコイルスプリング８の付勢力に抗する方向に押圧操作し、その後、操作力を解除すると、第２のコイルスプリング８の付勢力によりスイッチ操作部５ｂは自己復帰の動作をする。ラチェット機構は、スイッチ操作部５ｂの動作に連動して動く第１のカム部６ｆの動きを規制することで、スイッチ操作部５ｂの動作を規制しロックをかける。
【００８３】
以下、ラチェット機構の動きの詳細について図１７と図１８を用いて説明する。
図１７はスイッチ操作部５ｂを押圧操作したときの第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆの動きを示す概略動作図である。
【００８４】
図１７（ａ）は、スイッチ操作部５ｂを押圧操作する前の状態（初期位置）における第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆおよび回転規制部９ｄとの位置関係を示す位置関係図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）を右側面から見た時の第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆおよび回転規制部９ｄとの位置関係を示す位置関係図である。
【００８５】
図１７（ｃ）は、スイッチ操作部５ｂを動作範囲末端まで押し込んだ状態における第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆおよび回転規制部９ｄとの位置関係を示す位置関係図である。図１７（ｄ）は、図１７（ｃ）を右側面から見た時の第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅと第１のカム部６ｆおよび回転規制部９ｄとの位置関係を示す位置関係図である。
【００８６】
次に、図１８（ａ）は、スイッチ操作部５ｂの自己復帰の動作に連動して動く第１のカム部６ｆの動き始めを示す概略図である。図１８（ｂ）は、第１のカム部６ｆが係止部材３のロック部３ｃに当接したときの概略図である。図１８（ｃ）は、ロックを解除する時の第１のカム部６ｆの動きを示す概略図である。
【００８７】
スイッチ操作部５ｂを押圧操作する前の状態において、図１７（ａ）のように、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅは、それぞれのラチェット歯の山が接触せず、少しずれた状態で配置されている。
【００８８】
スイッチ操作部５ｂを押圧操作すると、図１７（ａ）のように、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅとの位置関係を変えずに矢印Ｄ１の方向へ移動する。
【００８９】
スイッチ操作部５ｂを動作範囲末端まで押し込むと、図１７（ｃ）のように、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅのそれぞれのラチェット歯の山が少しずれた状態で当接する。当接後は、回転可能なカムフォロワ６が矢印Ｄ２方向に、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅの歯が噛み合うまで回転する。
【００９０】
カムフォロワ６の回転に連動して、第１のカム部６ｆも矢印Ｄ２方向に回転し、図１７（ｃ）のような位置まで移動する。スイッチ操作部５ｂに加えた押圧力を開放すると、カムフォロワ６の移動に連動して第１のカム部６ｆは矢印Ｄ３方向へ移動し、ケース９の回転規制部９ｄに当接が可能となる。
【００９１】
スイッチ操作部５ｂが自己復帰の動作を始めると、第１のカム部６ｆは図１８（ａ）のように、移動途中でケース９の回転規制部９ｄに当接し、その後は回転規制部９ｄに摺接しながら矢印Ｄ４の方向に移動を始める。
【００９２】
回転規制部９ｄに摺接しながら矢印Ｄ４の方向に移動してきた第１のカム部６ｆは、図１８（ｂ）のように、回転規制部９ｄに連接している係止部材３のロック部３ｃに当接し、カムフォロワ６は自己復帰の動作を停止する。カムフォロワ６が動作を停止することで、カムフォロワ６と連動して動くスイッチ操作体５（スイッチ操作部５ｂ）も自己復帰の動作を停止する。この状態がロック状態である。
【００９３】
ロック状態である時、スイッチ操作部５ｂを第２のコイルスプリング８の付勢力に抗する方向に再度押圧操作することで、ロック状態の解除を行なうことができる。スイッチ操作部５ｂを再度押圧操作すると、図１８（ｃ）のように、第１のカム部６ｆはスイッチ操作部５ｂの動きに連動して、矢印Ｄ５の方向に移動し、第１のカム部６ｆとロック部３ｃとの係合が外れる。
【００９４】
スイッチ操作部５ｂを動作範囲末端まで押し込むと、図１７（ｃ）のように、第１のラチェット歯５ｅと第２のラチェット歯６ｅの歯が噛み合い、矢印Ｄ６方向に回転しロックが解除される。その後、第１のカム部６ｆは矢印Ｄ７方向に移動し、ストッパ３ａに当接し、傾斜面３ｄおよびカムフォロワガイド面３ｅに摺接しながら矢印Ｄ８の方向へ移動し、カムフォロワ６の動きに連動してスイッチ操作体５（スイッチ操作部５ｂ）も自己復帰を行い、初期位置に戻る。
【００９５】
次に強制ロック解除機構について図１９を用いて説明する。
【００９６】
図１９（ａ）は、強制ロック解除を行なった時の動きを、図１の上面側から見たときの概略動作図である。また、図１９（ｂ）は、強制ロック解除を行なった時の動きを、図１の側面側から見たときの概略動作図であり、第１のカム部６ｆはロック部３ｃと当接し、ロックされている状態を示す。図１９（ｃ）は、駆動部材４が矢印Ｄ２方向に回転した後の第１のカム部６ｆの動きを図１の側面側から見たときの概略の動作図である。
【００９７】
強制ロック解除は、図１９（ａ）の様に、解除操作部１３ａを第３のコイルスプリング１４の付勢力に抗する矢印Ｄ９の方向に押圧することで行なえる。解除操作部１３ａを矢印Ｄ９の方向に押圧すると解除操作体１３は矢印Ｄ９方向に移動し、駆動部１３ｂと駆動部材４の腕部４ａが当接し、腕部４ａが矢印Ｄ１０方向に押圧され、駆動部材４が図１９（ａ）、図１９（ｂ）の矢印Ｄ１０方向に回転する。
【００９８】
駆動部材４が矢印Ｄ１０方向に回転すると、駆動部材４の第３のカム部４ｂとケース９の第２のカム部９ｅは摺接し、駆動部材４は矢印Ｄ１０方向に回転すると共に、第２のカム部９ｅの斜面に沿って矢印Ｄ１１方向にも移動する。
【００９９】
駆動部材４が矢印Ｄ１１方向に移動するのに連動し、係止部材３も矢印Ｄ１１方向に移動する。係止部材３が矢印Ｄ１１方向に移動することで、ストッパ３ａも矢印Ｄ１１方向に移動し、ロック部３ｃと第１のカム部６ｆの係合が外れ、ロックが解除される。
【０１００】
ロック解除後、第１のカム部６ｆは傾斜面３ｄに沿って矢印Ｄ１２方向に移動し、スイッチ操作部５ｂを操作することなく、スイッチ操作部５ｂは初期位置に復帰する。
【０１０１】
また、ロックが解除された状態で強制ロック解除の操作をした場合、前述と同様に解除操作体１３の動きに連動して係止部材３が動作するが、可動接点１２と端子部材１６の接続状態が変わるということは無く、ロックが解除された状態を維持する。
【０１０２】
これにより、ハートカムを用いたスイッチよりも耐久性があり、ロック状態を強制的に解除できる機構を有したスイッチ装置を提供することが可能となった。
【０１０３】
また、ロック部３ｃをケース９とは別体の係止部材３としたことで、ロック部３ｃを上方に移動させるという動作で容易にロックを解除することが可能となり、部品構成を複雑にせず強制ロック解除機構を容易に構成することができるという効果を奏する。
【０１０４】
また、解除操作体１３の押圧操作の押圧力に抗する向きに付勢する付勢部材として、第３のコイルスプリング１４の付勢方向と解除操作体１３の押圧操作方向が対向する位置に配置したことで、解除操作体１３が移動方向に対して傾きにくく、スムーズに初期位置に配置されるという効果を奏する。
【０１０５】
また、第２のカム部９ｅと第３のカム部４ｂの配置数を４箇所としたことで、配置数を３箇所とした場合よりも、駆動部材４は傾き難い。また、配置数を５箇所以上とした場合に比べて第２のカム部９ｅと第３のカム部４ｂの傾斜角はなだらかであり、滑らかに摺接することができる。したがって、強制ロック解除の動きが滑らかになり、より確実に強制ロック解除が行なえるという効果を奏する。
【０１０６】
また、強制ロック解除操作時以外は、解除操作体１３がウェハ１５の開口部１５ａを封止している為、外部からゴミが入り難く、動作がスムーズで、安定した強制ロック解除を行なえるという効果を奏する。
【０１０７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、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）上記実施形態では、カムを使って係止部材３と駆動部材４を上下に回動させたが、駆動部材４の基部４ｃの内壁とケース９の円筒部９ｆの外周に螺子加工し、上下に回動させても良い。
（２）上記実施形態では、解除操作部１３ａを操作し、駆動部材４を介して係止部材３を上下に回動させていたが、駆動部材４を操作する、または直接係止部材３を操作するなどの構造としても良い。
（３）上記実施形態では、駆動部材４の第３のカム部４ｂとケース９の第２のカム部９ｅがそれぞれ４箇所設けられているが、スムーズに動作し３箇所以上であれば良い。
（４）上記実施形態では、解除操作体１３を押圧して強制ロック解除機構を初期位置に復帰させているが、例えば、駆動部材４に付勢部材を組み込んで初期位置に復帰させる方法でも良い。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 取り付け板
１ａ 操作部穴
１ｂ 切り欠き部
２ スペーサ
２ａ 押圧部
２ｂ 中空部
３ 係止部材
３ａ ストッパ
３ｂ 基部
３ｃ ロック部
３ｄ 傾斜面
３ｅ カムフォロワガイド面
４ 駆動部材
４ａ 腕部
４ｂ 第３のカム部
４ｃ 基部
５ スイッチ操作体
５ａ 外筒部
５ｂ スイッチ操作部
５ｃ 貫通軸
５ｄ 脚部
５ｅ 第１のラチェット歯
６ カムフォロワ
６ａ 外筒部
６ｂ 内筒部
６ｃ 鍔部
６ｄ 作動部ガイド溝
６ｅ 第２のラチェット歯
６ｆ 第１のカム部
６ｇ 開口部
７ 第１のコイルスプリング
８ 第２のコイルスプリング
９ ケース
９ａ 中空部
９ｂ スイッチ操作体ガイド溝
９ｃ 係止部材ガイド溝（切り欠き）
９ｄ 回転規制部
９ｅ 第２のカム部
９ｆ 円筒部
９ｇ 直方体部
１０ 抜け止め部材
１０ａ 貫通穴
１１ 作動部材
１１ａ 貫通穴
１１ｂ 腕部
１１ｃ 可動接点固定部
１１ｄ 抜け止め部
１２ 可動接点
１２ａ 位置決め穴
１２ｂ 可動接点部
１３ 解除操作体
１３ａ 解除操作部
１３ｂ 駆動部
１３ｃ コイルスプリング固定部
１４ 第３のコイルスプリング
１５ ウェハ
１５ａ 開口部
１５ｂ ケース位置決め凹部
１５ｃ 突起部
１５ｄ 端子部
１５ｅ 固定接点部
１００ スイッチ操作体
１００ａ スイッチ操作部
１００ｂ スライド部
１００ｃ テーパ部
１００ｄ 窪み部
１１０ 駆動体
１１０ａ 押圧部
１１０ｂ テーパ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部と接続可能な端子部と固定接点部を有するウェハと、
外部からの押圧操作を受けて、上下動可能であると共に、円状に第１のラチェット歯が形成されたスイッチ操作体と、
上下動可能かつ回転可能であり、前記第１のラチェット歯と噛み合うように第２のラチェット歯が形成され、第１のカム部を有するカムフォロワと、
前記スイッチ操作体の上下動に伴って、前記固定接点部と接離する可動接点と、
前記第１のカム部を案内する回転規制部と前記第１のカム部の移動をロック可能なロック部とを備えたケースと、からなり、
前記スイッチ操作体を操作し、前記第１のカム部と前記ロック部とが係合したロック状態と前記第１のカム部と前記ロック部との係合が解除された解除状態に切り換え可能なラチェット機構を有するスイッチ装置において、
前記ロック状態を、前記スイッチ操作体を操作せずに、強制的に解除できる強制ロック解除機構を有することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記ケースには上下移動可能な係止部材が設けられ、前記係止部材は前記ロック部を有することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記強制ロック解除機構は、
移動可能に配置された解除操作体と、
前記ケースに設けられた第２のカム部と、
前記第２のカム部と係合する第３のカム部を有し移動可能に配置された駆動部材と、
前記駆動部材に係合し上下移動可能な係止部材と、からなり、
前記解除操作体を押圧操作すると、
前記第２のカム部と前記第３のカム部と前記駆動部材とを介して前記係止部材が上方へ移動し、前記ロック状態が解除されることを特徴とする請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記強制ロック解除機構には、前記解除操作体の押圧操作による押圧力に抗する向きに付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記駆動部材は円環状に形成された基部を有し前記基部の下面側に前記第３のカム部が設けられ、
前記係止部材は円環状に形成された基部を有し前記基部の内面側から下方に板状のストッパが延設され、
前記ケースには切り欠きを有した円筒部が形成され、前記円筒部の外側面に沿って前記第２のカムが設けられ、
前記駆動部材は内側面を前記円筒部に係合し、前記第３のカム部と前記第２のカム部が係合するように配置され、
前記係止部材のストッパを前記ケースの切り欠きに挿入し、前記係止部材と前記駆動部材とを係合するように配置されていることを特徴とする請求項３および請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記第２のカム部と前記第３のカム部とは、それぞれ同数で３ヶ所以上で等間隔に設けられていることを特徴とする請求項３ないし請求項５に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記駆動部材は前記ウェハ内に収納されていることを特徴とする請求項３ないし請求項６に記載のスイッチ装置。
【請求項１】
外部と接続可能な端子部と固定接点部を有するウェハと、
外部からの押圧操作を受けて、上下動可能であると共に、円状に第１のラチェット歯が形成されたスイッチ操作体と、
上下動可能かつ回転可能であり、前記第１のラチェット歯と噛み合うように第２のラチェット歯が形成され、第１のカム部を有するカムフォロワと、
前記スイッチ操作体の上下動に伴って、前記固定接点部と接離する可動接点と、
前記第１のカム部を案内する回転規制部と前記第１のカム部の移動をロック可能なロック部とを備えたケースと、からなり、
前記スイッチ操作体を操作し、前記第１のカム部と前記ロック部とが係合したロック状態と前記第１のカム部と前記ロック部との係合が解除された解除状態に切り換え可能なラチェット機構を有するスイッチ装置において、
前記ロック状態を、前記スイッチ操作体を操作せずに、強制的に解除できる強制ロック解除機構を有することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記ケースには上下移動可能な係止部材が設けられ、前記係止部材は前記ロック部を有することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記強制ロック解除機構は、
移動可能に配置された解除操作体と、
前記ケースに設けられた第２のカム部と、
前記第２のカム部と係合する第３のカム部を有し移動可能に配置された駆動部材と、
前記駆動部材に係合し上下移動可能な係止部材と、からなり、
前記解除操作体を押圧操作すると、
前記第２のカム部と前記第３のカム部と前記駆動部材とを介して前記係止部材が上方へ移動し、前記ロック状態が解除されることを特徴とする請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記強制ロック解除機構には、前記解除操作体の押圧操作による押圧力に抗する向きに付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記駆動部材は円環状に形成された基部を有し前記基部の下面側に前記第３のカム部が設けられ、
前記係止部材は円環状に形成された基部を有し前記基部の内面側から下方に板状のストッパが延設され、
前記ケースには切り欠きを有した円筒部が形成され、前記円筒部の外側面に沿って前記第２のカムが設けられ、
前記駆動部材は内側面を前記円筒部に係合し、前記第３のカム部と前記第２のカム部が係合するように配置され、
前記係止部材のストッパを前記ケースの切り欠きに挿入し、前記係止部材と前記駆動部材とを係合するように配置されていることを特徴とする請求項３および請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記第２のカム部と前記第３のカム部とは、それぞれ同数で３ヶ所以上で等間隔に設けられていることを特徴とする請求項３ないし請求項５に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記駆動部材は前記ウェハ内に収納されていることを特徴とする請求項３ないし請求項６に記載のスイッチ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−８９２５３（Ｐ２０１２−８９２５３Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２４４０（Ｐ２０１０−２３２４４０）
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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