説明

スイッチ

【課題】2つの板ばねに接点を設けたスイッチにおいて、ゴミなどが付着しても接点間の導通を確保しつつ、板ばねの可動範囲を小さくすること。
【解決手段】スイッチは、第1接点21cが設けられた第1板ばね21と、第1接点21cと対向する第2接点22cが設けられた第2板ばね22とを備えている。第1接点21cは、V字状に形成されていて、2つの傾斜面21d、21eを有する。第2接点22cは、凸状に形成されていて、各傾斜面21d、21eと対向する側に頂点22d、22eを有する。コイルばね25で第2板ばね22を上方Uへ押圧することにより、まず、第2接点22cの一方側の頂点22eと第1接点21cの一方側の傾斜面21eとが接触する。その後、頂点22eが傾斜面21eを摺動し、最終的に、第2接点22cの他方側の頂点22dと第1接点21cの他方側の傾斜面21dとが接触する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2つの板ばねに接点を設けたスイッチに関する。
【背景技術】
【0002】
2つの板ばねに接点を設けたスイッチとして、たとえば、特許文献1に開示されたスイッチがある。このスイッチでは、2つの板ばね(コンタクト)の自由端に、互いに接触する接点(接触部)を設けている。各接点は、1つの傾斜面と1つの垂直面とから成る。第1の板ばねの傾斜面と第2の板ばねの傾斜面とが接触した状態から、第1の板ばねを押圧することにより、第1の板ばねの接点が押圧方向へ変位して、両板ばねの傾斜面が摺動するようになる。それにより第2の板ばねの接点が押圧方向と交差する方向へ変位して、最終的に両板ばねの垂直面が摺動するようになる。
【0003】
上記のようなスイッチでは、ゴミなどが接点に付着すると、接点の板面同士が摺動する際に、該板面間にゴミなどが挟み込まれて、接点間の導通が妨げられることがある。また、板ばねの可動範囲が大きいと、スイッチが大型化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−175735号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の課題は、2つの板ばねに接点を設けたスイッチにおいて、ゴミなどが付着しても接点間の導通を確保しつつ、板ばねの可動範囲を小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、第1接点が設けられた第1板ばねと、第1接点と対向する第2接点が設けられた第2板ばねとを備えたスイッチであって、第1接点は、V字状に形成されていて、2つの傾斜面を有する。第2接点は、凸状に形成されていて、前記各傾斜面と対向する側に頂点を有する。また、第1板ばねまたは第2板ばねを押圧する押圧手段が設けられる。そして、押圧手段が第1板ばねまたは第2板ばねを押圧することにより、第1接点の一方側の傾斜面と第2接点の一方側の頂点とが接触し、その後第1接点の一方側の傾斜面に対して第2接点の一方側の頂点が摺動し、最終的に第1接点の他方側の傾斜面と第2接点の他方側の頂点とが接触する。
【0007】
上記の構成により、第1接点の一方側の傾斜面と第2接点の一方側の頂点が、接触してから摺動することによって、第1接点の他方側の傾斜面と第2接点の他方側の頂点も接触する。このため、ゴミなどが接点に付着しても、両接点の一方側の傾斜面と頂点の摺動時に、該傾斜面と頂点の間からゴミなどが除去されるので、接点間の導通を確保することができる。また、両接点の一方側の傾斜面と頂点を摺動させて、他方側の傾斜面と頂点を接触させるように、第1接点または第2接点を微小に変位させればよいので、板ばねの可動範囲を小さくすることができる。
【0008】
また、本発明では、上記スイッチにおいて、第1接点および第2接点の押圧手段による押圧方向と平行な中心軸を、押圧方向に対して垂直な方向へずらすようにしてもよい。
【0009】
また、本発明では、上記スイッチにおいて、両接点の一方側の傾斜面と頂点の摺動中に、第1接点または第2接点が、押圧手段の押圧方向に対して垂直な方向へ変位するようにしてもよい。
【0010】
また、本発明では、上記スイッチにおいて、第1板ばねまたは第2板ばねに、板面を第1接点または第2接点の変位方向に対して垂直に向けて、該変位方向と押圧手段の押圧方向とに対して垂直な方向へ延びる垂直延長部を設けるようにしてもよい。
【0011】
また、本発明では、上記スイッチにおいて、第1接点は、2つの傾斜面の境界位置にある頂部を上方へ向けて配置され、第2接点は、上方へ突出するように、第1接点の下方に配置されるようにしてもよい。
【0012】
さらに、本発明では、上記スイッチにおいて、第1接点は、2つの傾斜面の境界位置にある頂部を下方へ向けて配置され、第2接点は、下方へ突出するように、第1接点の上方に配置されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、2つの板ばねに接点を設けたスイッチにおいて、ゴミなどが付着しても接点間の導通を確保しつつ、板ばねの可動範囲を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態によるスイッチを設けたスイッチユニットの斜視図である。
【図2】スイッチユニットの断面図である。
【図3】スイッチの上方斜視図である。
【図4】スイッチの下方斜視図である。
【図5】スイッチの側面図である。
【図6】スイッチの第1接点および第2接点の拡大図である。
【図7】スイッチの第1板ばねの斜視図である。
【図8】スイッチの第2板ばねの斜視図である。
【図9】他の実施形態によるスイッチの拡大図である。
【図10】他の実施形態によるスイッチの拡大図である。
【図11】他の実施形態によるスイッチの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【0016】
図1に示すスイッチユニット100は、パワーウインドウ用のスイッチモジュールである。スイッチユニット100は、車両の運転席のドアに設置されたアームレストに取り付けられる。
【0017】
スイッチユニット100には、本発明の一実施形態によるスイッチ11が設けられている。スイッチ11は、車両の各席の窓ガラスを開閉できないようにロックしたり、該ロックを解除したりするためのウインドウロックスイッチである。
【0018】
この他にも、スイッチユニット100には、スイッチ12〜15、17が設けられている。スイッチ12〜15は、車両の各席の窓ガラスを開閉するためのウインドウ操作スイッチである。スイッチ17は、車両の各席のドアを開かないようにロックしたり、該ロックを解除したりするためのドアロックスイッチである。
【0019】
ケース1は、図2に示すように、上側部材1aと下側部材1bを嵌め合わせることで組み立てられる。ケース1上には、図1に示すように、各スイッチ12〜15の操作ノブ2〜5、スイッチ17の操作ボタン7、およびスイッチ11の操作ボタン6が設けられている。操作ノブ2〜5は、前後方向に間隔をおいて複数設けられている。操作ボタン6、7は、ケース1上の操作ノブ2〜5の前方に配置されている。
【0020】
ケース1内には、基板8と、各スイッチ11〜15、17の操作部材2〜7以外の構成部品が設けられている(図2および図3参照)。図2では、スイッチ11、12、14のみ図示している。図3では、スイッチ11と、スイッチ13〜15に備わるスライドスイッチ20と、スイッチ12に備わる固定接点8a、8b、8cと、スイッチ17に備わる固定接点8d、8eのみ図示している。
【0021】
基板8は、ケース1の上側部材1aと下側部材1bに上下から挟み込まれて支持されている。基板8には、図3および図4に示すように、スライドスイッチ20と、固定接点8a、8b、8c、8d、8eと、その他の電子部品や配線や回路などが実装されている。
【0022】
ケース1の下部には、図2に示すように、端子9bを備えたコネクタ9が設けられている。コネクタ9のハウジング9aは、ケース1の下側部材1bと一体に形成されている。コネクタ9の端子9bの一端は、下側部材1bから突出し、他端は、基板8に接続されている。詳しくは、図2〜図4に示すように、基板8においてスペースに余裕がある、前側のスイッチ12、13と後側のスイッチ14、15の間で、コネクタ9の端子9bの他端は基板8に接続されている。
【0023】
コネクタ9には、車両に備わる制御装置などと接続するためのケーブルが挿し込まれる(図示省略)。コネクタ9にケーブルが挿し込まれることにより、スイッチユニット100への給電や、スイッチユニット100と制御装置などとの間の信号授受が可能となる。
【0024】
スイッチ11には、操作ボタン6、操作子23、コイルばね24、25、第1板ばね21、第2板ばね22、およびプッシュロック機構10が備わっている。操作子23は、ケース1の上側部材1aに設けられた筒部1c内に挿通されている。操作子23の上端部には、操作ボタン6が取り付けられている。操作子23の鍔部23aと筒部1c内の段差部1hの間には、コイルばね24が設けられている。コイルばね24は、操作子23の鍔部23aを上方へ押圧する。
【0025】
コイルばね24の下方において、操作子23の外周面には、リブ部23bが等間隔で4つ設けられている(図3および図4参照)。リブ部23bは、操作子23の軸方向へ延びている。筒部1cの内周面には、ロック突起が等間隔で4つ設けられている(図示省略)。コイルばね24、操作子23、リブ部23b、筒部1c、およびロック突起は、プッシュロック機構10を構成する。
【0026】
プッシュロック機構10において、図2および図5(c)に示す状態では、操作子23のリブ部23bが筒部1cのロック突起から外れていて、操作子23および操作ボタン6がコイルばね24により押し上げられて上昇位置にある。操作ボタン6を押下操作すると、操作子23が下降して、リブ部23bがロック突起に係止され、図5(a)に示すように、操作子23および操作ボタン6が下降位置にロックされる。もう一度操作ボタン6を押下操作すると、操作子23が下降して、リブ部23bがロック突起から外れ、図2および図5(c)に示すように、操作子23および操作ボタン6がコイルばね24により押し上げられて上昇位置に復帰する。
【0027】
第1板ばね21、第2板ばね22、およびコイルばね25は、図2〜図5に示すように、基板8の操作部材2〜7がある表側とは反対の裏側に配置されている。各板ばね21、22は、導電性を有する金属(たとえば、銅)で形成されている。
【0028】
第1板ばね21の一端には、第1接点21cが設けられている。第2板ばね22の一端には、第2接点22cが設けられている。第1接点21cと第2接点22cは対向している。
【0029】
各板ばね21、22の他端は、図4に示すように、コネクタ9の端子9bの近傍で基板8に接続されている。すなわち、図2〜図4に示すように、基板8においてスペースに余裕がある、前側のスイッチ12、13と後側のスイッチ14、15との間で、各板ばね21、22の他端は基板8に接続されている。
【0030】
第1板ばね21は、図7に示すように、折り曲げ加工されている。第1板ばね21の第1接点21cは、V字状に形成されていて、該V字の内側に2つの傾斜面21d、21eを有している。第2板ばね22は、図8に示すように、折り曲げ加工されている。第2板ばね22の第2接点22cは、凸状に形成されている。
【0031】
図6は、スイッチ11の要部(板ばね21、22の接点21c、22cの近傍)の拡大図である。第1板ばね21の第1接点21cは、2つの傾斜面21d、21eの境界位置にある頂部21gを上方Uへ向けて配置されている。第1接点21cの両側に設けられた水平部21fは、ケース1の下側部材1bに設けられた支持突起により上方から支持されている(図示省略)。
【0032】
第2板ばね22の第2接点22cは、上方Uへ突出するように、第1接点21cの下方Dに配置されている。第2接点22cは、第1接点21cの傾斜面21dと対向するL側に頂点22dを有し、傾斜面21eと対向するR側に頂点22eを有している。
【0033】
第2板ばね22の第2接点22cの近傍には、被押圧部22fが設けられている(図2〜図5および図8参照)。操作子23は、第2板ばね22の被押圧部22fを下方Dへ押圧する。コイルばね25は、図2に示すように、ケース1の下側部材1bに形成された凹部1jに嵌め込まれている。コイルばね25は、第2板ばね22の被押圧部22fを上方Uへ押圧する。コイルばね25は、本発明の「押圧手段」の一例である。
【0034】
図6に示すように、コイルばね25や操作子23の押圧方向U、Dと平行な、第1接点21cおよび第2接点22cの中心軸J1、J2は、該押圧方向U、Dに対して垂直な方向L、Rへずれている。詳しくは、第2接点22cの中心軸J2が、第1接点21cの中心軸J1に対して、R方向へ所定量ずれている。このため、後述するように、第1接点21cと第2接点22cの接離時に、第2接点22cがL、R方向へ変位する。
【0035】
第2板ばね22には、図8に示すように、垂直延長部22gが設けられている。垂直延長部22gは、板面を第2接点22cの変位方向L、Rに対して垂直に向けて、該変位方向L、Rとコイルばね25や操作子23の押圧方向U、Dとに対して垂直なF、B方向に延びている。
【0036】
図5(a)に示す状態では、操作ボタン6および操作子23が、プッシュロック機構10により下降位置でロックされている。このため、図6(a)に示すように、操作子23が第2板ばね22の被押圧部22fを下方Dへ押圧していて、第2接点22cが第1接点21cから離間している。また、第1接点21cと第2接点22cの中心軸J1、J2が、コイルばね25や操作子23の押圧方向D、Uに対して垂直なL、R方向へずれている。
【0037】
その状態から、操作ボタン6が押下操作されて、プッシュロック機構10によるロックが解除されると、操作ボタン6および操作子23がコイルばね24により押し上げられて、上昇位置に復帰して行く。その際、図5(b)に示すように、操作子23が第2板ばね22の被押圧部22fから離間して、操作子23による被押圧部22fの押圧が解放される。
【0038】
また、コイルばね25が第2板ばね22の被押圧部22fを上方Uへ押圧しているため、まず、図6(b)に示すように、第2板ばね22の第2接点22cのR方向側の頂点22eが、第1板ばね21の第1接点21cのR方向側の傾斜面21eに接触する(1点接触状態)。その後、第2接点22cの頂点22eが第1接点21cの傾斜面21eをL方向へ摺動しつつ、第2接点22cがコイルばね25の押圧方向Uに対して垂直なL方向へ変位する。そして最終的に、図6(c)に示すように、第2接点22cのL方向側の頂点22dが、第1接点21cのL方向側の傾斜面21dに接触する(2点接触状態)。これにより、第2接点22cの摺動と変位が停止して、第1接点21cと第2接点22cの中心軸J1、J2が一致する。このとき、操作ボタン6および操作子23は、図5(c)に示すように、上昇位置で停止している。
【0039】
本実施形態では、上記のように、接点21cのR方向側の傾斜面21eと、接点22cのR方向側の頂点22eとが、接触した後に摺動することによって、L方向側の傾斜面21dと頂点22dも接触する。このため、ゴミなどが接点21c、22cに付着しても、接点21c、22cのR方向側の傾斜面21eと頂点22eとの摺動時に、該傾斜面21eと頂点22eの間からゴミなどが除去されるので、接点21c、22c間の導通を確保することができる。また、接点21c、22cのR方向側の傾斜面21eと頂点22eを摺動させて、L方向側の傾斜面21dと頂点22dを接触させるように、第2接点22cを微小にU方向とL方向へ変位させればよいので、第2板ばね22の可動範囲を小さくすることができる。また、第1板ばね21は変位しないので、第1板ばね21の可動範囲を考慮する必要がなくなる。さらに、接点21c、22c同士が1点で接触してから、2点で接触するようになるので、接触状態を安定に保持することができる。
【0040】
また、本実施形態では、第1接点21cと第2接点22cの中心軸J1、J2をL、R方向へずらしているので、接点21c、22cのR方向側の傾斜面21eと頂点22eを所定量確実に摺動させて、接点21c、22cに付着したゴミなどを除去し、接点21c、22c間の導通を安定させることができる。
【0041】
また、本実施形態では、接点21c、22cのR方向側の傾斜面21eと頂点22eの摺動中に、第2接点22cがL方向へ変位するので、傾斜面21eと頂点22eの摺動をスムーズにして、L方向側の傾斜面21dと頂点22dを確実に接触させることができる。
【0042】
また、本実施形態では、第2板ばね22に垂直延長部22gを設けているので、第2板ばね22の第2接点22cを押圧方向Uに対して垂直なL、R方向へ変位し易くすることができる。
【0043】
さらに、本実施形態では、第1接点21cが頂部21gを上方Uへ向けて配置され、第2接点22cが、上方へ突出するように第1接点21cの下方に配置されている。このため、凸状の第2接点22cを第1接点21cの下面の傾斜面21d、22eで受けて、接点21c、22c同士の接触状態をより安定に保持することができる。また、第1接点21cの傾斜面21d、22eや、該傾斜面21d、21eで上方を被われた第2接点22c上に、ゴミなどを付着させ難くすることができる。さらに、ゴミなどが接点21c、22cに付着しても、接点21c、22cの摺動時に、ゴミなどを接点21c、22c間から落下させることができる。
【0044】
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、コイルばね25が第2板ばね22を押圧することにより、第2接点22cが第1接点21cに接触する例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、図9に示すように、操作子23が第1板ばね31を押圧することにより、第1接点31cが第2接点32cに接触するようにしてもよい。
【0045】
図9の実施形態において、コイルばね25は、第2板ばね32の第2接点32cの近傍に設けられた水平部32fを下方から支持している。図9(a)に示す接点31c、32cが離間した状態から、操作子23が第1板ばね31の被押圧部31fを下方Dへ押圧することにより、まず、図9(b)に示すように、第1接点31cのR方向側の傾斜面31eが第2接点32cのR方向側の頂点32eに接触する。その後、傾斜面31eと頂点32eとが摺動しつつ、第1接点31cまたは第2接点32cが押圧方向Dに対して垂直な方向L、Rへ変位する。そして最終的に、図9(c)に示すように、第1接点31cのL方向側の傾斜面31dと第2接点32cのL方向側の頂点32dとが接触する。操作子23は、本発明の「押圧手段」の一例である。
【0046】
また、上記実施形態では、第2板ばね22、32の凸状の第2接点22c、32cの上方に、第1板ばね21、31の第1接点21c、31cを、頂部21g、31gを上方Uへ向けて配置した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、図10および図11に示すように、第2板ばね42、52の凸状の第2接点42c、52cを下方へ突出するように配置し、第1板ばね41、51の第1接点41c、51cを、頂部41g、51gを下方Dへ向けて、第2接点42c、52cの下方に配置してもよい。
【0047】
図10の実施形態において、コイルばね25は、第1板ばね41の第1接点41cの近傍に設けられた水平部41fを下方から支持している。図10(a)に示す接点41c、42cが離間した状態から、操作子23が第2板ばね42の被押圧部42fを下方Dへ押圧することにより、まず、図10(b)に示すように、第2接点42cのL方向側の頂点42dが第1接点41cのL方向側の傾斜面41dに接触する。その後、頂点42dと傾斜面41dとが摺動しつつ、第1接点41cまたは第2接点42cが押圧方向Dに対して垂直な方向L、Rへ変位する。そして最終的に、図10(c)に示すように、第2接点42cのR方向側の頂点42eと第1接点41cのR方向側の傾斜面41eとが接触する。
【0048】
図11の実施形態において、図11(a)に示す接点51c、52cが離間した状態から、操作子23がプッシュロック機構10によりロックを解除されて、上昇位置へ復帰して行くと、第1板ばね51の被押圧部51fが操作子23によって下方Dへ押圧されなくなる。このため、被押圧部51fがコイルばね25によって上方Uへ押圧されることにより、まず、図11(b)に示すように、第1接点51cのR方向側の傾斜面51eが第2接点52cのR方向側の頂点52eに接触する。その後、傾斜面51eと頂点52eとが摺動しつつ、第1接点51cまたは第2接点52cが押圧方向Dに対して垂直な方向L、Rへ変位する。そして最終的に、図11(c)に示すように、第1接点51cのL方向側の傾斜面51dと第2接点52cのL方向側の頂点52dとが接触する。
【0049】
図6の実施形態では、第2板ばね22の第2接点22cが押圧方向に対して垂直な方向へ変位する例を示したが、本発明はこれに限るものではない。摺動中に押圧方向に対して垂直な方向へ変位するのは、第1接点であってもよいし、第2接点であってもよいし、両方の接点であってもよい。また、押圧手段で押圧される板ばねに設けられた接点であってもよいし、押圧されない板ばねに設けられた接点であってもよい。
【0050】
また、図8の実施形態では、凸状の第2接点22cが設けられた第2板ばね22に垂直延長部22gを設けた例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、垂直延長部は、V字状の第1接点を有する第1板ばねに設けるようにしてもよい。垂直延長部は、押圧手段による押圧方向に対して垂直な方向へ変位する板ばねに設けるようにすればよい。
【0051】
さらに、上記実施形態では、パワーウインドウ用のスイッチユニット100に設けられたウインドウロックスイッチに、本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、他の用途に用いられるスイッチにも適用することができる。
【符号の説明】
【0052】
11 スイッチ
21、31、41、51 第1板ばね
21c、31c、41c、51c 第1接点
21d、21e、31d、31e、41d、41e、51d、51e 傾斜面
21g、31g、41g、51g 頂部
22、32、42、52 第2板ばね
22c、32c、42c、52c 第2接点
22d、22e、32d、32e、42d、42e、52d、52e 頂点
22g 垂直延長部
23 操作子
25 コイルばね
J1 第1接点の中心軸
J2 第2接点の中心軸
L、R 第1接点または第2接点の変位方向
U、D 押圧手段の押圧方向

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1接点が設けられた第1板ばねと、
前記第1接点と対向する第2接点が設けられた第2板ばねと、を備えたスイッチにおいて、
前記第1接点は、V字状に形成されていて、2つの傾斜面を有し、
前記第2接点は、凸状に形成されていて、前記各傾斜面と対向する側に頂点を有し、
前記第1板ばねまたは前記第2板ばねを押圧する押圧手段が設けられ、
前記押圧手段が前記第1板ばねまたは前記第2板ばねを押圧することにより、 前記第1接点の一方側の傾斜面と前記第2接点の一方側の頂点とが接触し、その後前記第1接点の一方側の傾斜面に対して前記第2接点の一方側の頂点が摺動し、最終的に前記第1接点の他方側の傾斜面と前記第2接点の他方側の頂点とが接触する、ことを特徴とするスイッチ。
【請求項2】
請求項1に記載のスイッチにおいて、
前記第1接点および前記第2接点の前記押圧手段による押圧方向と平行な中心軸を、前記押圧方向に対して垂直な方向へずらした、ことを特徴とするスイッチ。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載のスイッチにおいて、
前記両接点の一方側の傾斜面と頂点の摺動中に、前記第1接点または前記第2接点が、前記押圧手段の押圧方向に対して垂直な方向へ変位する、ことを特徴とするスイッチ。
【請求項4】
請求項3に記載のスイッチにおいて、
前記第1板ばねまたは前記第2板ばねに、板面を前記第1接点または前記第2接点の変位方向に対して垂直に向けて、該変位方向と前記押圧手段の押圧方向とに対して垂直な方向へ延びる垂直延長部を設けた、ことを特徴とするスイッチ。
【請求項5】
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のスイッチにおいて、
前記第1接点は、前記2つの傾斜面の境界位置にある頂部を上方へ向けて配置され、
前記第2接点は、上方へ突出するように、前記第1接点の下方に配置された、ことを特徴とするスイッチ。
【請求項6】
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のスイッチにおいて、
前記第1接点は、前記2つの傾斜面の境界位置にある頂部を下方へ向けて配置され、
前記第2接点は、下方へ突出するように、前記第1接点の上方に配置された、ことを特徴とするスイッチ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate


【公開番号】特開2013−16436(P2013−16436A)
【公開日】平成25年1月24日(2013.1.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−150210(P2011−150210)
【出願日】平成23年7月6日(2011.7.6)
【出願人】(510123839)オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 (110)
【Fターム(参考)】