(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キー溝を備えたシリンダを本体ケースに回動自在に装着し、前記シリンダの内端に接点接触部を取り付けるとともに、前記本体ケース内に前記接点接触部に摺接する固定接点を備え、前記キー溝に挿入したキーによって前記シリンダを回動操作して接点切り換えを行うように構成してあるキー操作式スイッチにおいて、
前記シリンダが中立位置にあるとき前記キー溝に対して前記キーの挿抜を可能にしているとともに、
キー挿抜方向にのみ変位可能に前記本体ケースに係合支持されかつキー抜出し方向に弾性付勢して前記本体ケースに装備したロック部材を前記シリンダに付勢係合させて前記シリンダを前記中立位置で固定するロック機構を設け、
前記ロック機構は、前記キー溝に挿入された前記キーとの当接によって前記ロック部材をロック付勢力に抗してキー挿入方向に強制変位させてロック解除させるように構成し、かつ、前記キーによってロック解除操作して前記シリンダを接点切り換え位置に回動した状態において、前記ロック部材が前記シリンダに形成した位置決め用凹部に付勢係入して、このシリンダが前記接点切り換え位置に保持されるように構成してあるキー操作式スイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のキー操作式スイッチにおいて、
前記キー溝内に設けたキー挿抜方向の凸条と前記キーの側面に形成した縦溝との嵌合により前記キー溝内に特定のキーのみが挿入可能な構成にしてあるキー操作式スイッチ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のキー操作式スイッチにおいて、
前記ロック機構を前記キーによって解除操作して前記シリンダを接点切り換え方向に回動した状態において、前記ロック部材が前記シリンダに形成したカム面に付勢接触して、このシリンダが相対的に前記中立位置側に回動付勢されるように構成してあるキー操作式スイッチ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のキー操作式スイッチにおいて、
前記キーの側端縁に凹部を形成するとともに、前記キー溝に正規位置まで挿入された前記キーの前記凹部に弾性係合する係合片を前記シリンダに一体形成し、前記中立位置にある前記シリンダに前記キーが挿抜される際には前記係合片が弾性変形して前記凹部から係脱し、前記シリンダが接点切り換え位置にある時は前記係合片が前記凹部から離脱するのを前記本体ケースとの当接によって阻止して前記キーの抜出しを阻止するキー抜出し阻止手段を備えてあるキー操作式スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、制御機器の操作用あるいは各種遊戯機器の管理制御用として使用されるキー操作式スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種スイッチとしては、キーが挿抜されるシリンダ、シリンダの回動によってプランジャを直線変位させるカム機構、プランジャの変位をマイクロスイッチの押しボタンやレバーに伝達して接点切り換えを行う可動片、プランジャを復帰変位させるバネ付勢手段、等を備えるとともに、シリンダにタンブラを内装してキーの判別およびキーの抜け規制を行うように構成したものが実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来スイッチは、構造が複雑で部品点数が多いために次のような欠点があった。
【０００４】
（１）多くの金型を必要とし、部品コストが高いものとなる。
【０００５】
（２）組立工程が多くなり、生産性の向上を阻むとともに、組立コストが高くなる。
【０００６】
（３）部品管理が煩雑で管理コストが高くなる。
【０００７】
（４）多くの部品の組合わせによる精度および品質のばらつきが大きい。
【０００８】
本発明は、このような従来の欠点を低減することのできるキー操作式スイッチを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るキー操作式スイッチは次のような構成をとる。
【００１０】
第１発明は、キー溝を備えたシリンダを本体ケースに回動自在に装着し、前記シリンダの内端に接点接触部を取り付けるとともに、前記本体ケース内に前記接点接触部に摺接する固定接点を備え、前記キー溝に挿入したキーによって前記シリンダを回動操作して接点切り換えを行うように構成してあるキー操作式スイッチにおいて、前記シリンダが中立位置にあるとき前記キー溝に対して前記キーの挿抜を可能にしているとともに、キー挿抜方向にのみ変位可能に前記本体ケースに係合支持されかつキー抜出し方向に弾性付勢して前記本体ケースに装備したロック部材を前記シリンダに付勢係合させて前記シリンダを前記中立位置で固定するロック機構を設け、前記ロック機構は、前記キー溝に挿入された前記キーとの当接によって前記ロック部材をロック付勢力に抗してキー挿入方向に強制変位させてロック解除させるように構成し、かつ、前記キーによってロック解除操作して前記シリンダを接点切り換え位置に回動した状態において、前記ロック部材が前記シリンダに形成した位置決め用凹部に付勢係入して、このシリンダが前記接点切り換え位置に保持されるように構成してある。
【００１１】
第２発明は、第１の発明において、前記キー溝内に設けたキー挿抜方向の凸条と前記キーの側面に形成した縦溝との嵌合により前記キー溝内に特定のキーのみが挿入可能な構成にしてある。
【００１２】
第３発明は、第１または第２の発明において、前記ロック機構を前記キーによって解除操作して前記シリンダを接点切り換え方向に回動した状態において、前記ロック部材が前記シリンダに形成したカム面に付勢接触して、このシリンダが相対的に前記中立位置側に回動付勢されるように構成してある。
【００１３】
第４発明は、第１〜３の発明において、前記キーの側端縁に凹部を形成するとともに、前記キー溝に正規位置まで挿入された前記キーの前記凹部に弾性係合する係合片を前記シリンダに一体形成し、前記中立位置にある前記シリンダに前記キーが挿抜される際には前記係合片が弾性変形して前記凹部から係脱し、前記シリンダが接点切り換え位置にある時は前記係合片が前記凹部から離脱するのを前記本体ケースとの当接によって阻止して前記キーの抜出しを阻止するキー抜出し阻止手段を備えてある。
【００１５】
【作用】
第１発明の構成によると、キーによって回動されるシリンダに取り付けた接点接触部はキーおよびシリンダと一体に回動変位し、固定接点に対する接点接触部の摺接位置が変化して接点の切換えが行われる。また、キー挿抜が可能な中立位置にあるシリンダはロック状態にあるとともに、そのロック解除は適正なキーをキー溝に適正位置まで挿入した場合のみ行うことができ、他物や他のキーでシリンダを回動操作することはできない。また、付勢されたロック部材を利用してシリンダを接点切り換え位置に保持することができる。
【００１６】
第２発明の構成によると、キーの適否判別がキー溝の凸条とキーの縦溝との嵌合によって行われ、所定の位置に縦溝を備えたキー以外のキーをシリンダに挿入することはできない。
【００１７】
第３発明の構成によると、上記第１または第２発明の機能に加えて、シリンダが中立復帰付勢されるために、接点切換え位置から中立位置への戻し操作を軽快かつ確実に行える。かつ、この中立復帰付勢作用はロック機構の付勢力を利用している。
【００１８】
第４発明の構成によると、上記第１〜３発明の機能に加えて、シリンダを接点切換え位置に操作した状態では、キーの凹部に嵌合した係合片の離脱変形が阻止されて、シリンダからのキーの勝手な抜出しが不能となり、シリンダを中立位置へ戻した状態でのみキーの抜き出しを行うことができる。
【００２０】
【実施例】
図１は本発明に係るキー操作式スイッチの全体外観図、図２はその分解斜視図、図３はキー挿入状態の縦断正面図、また、図４はその縦断側面図である。
【００２１】
このキー操作式スイッチは、基本的には、スイッチ機構を内装した角ブロック状の本体ケース１、これに回動可能に組込み込んだシリンダ２からなり、シリンダ２をこれに挿入したキー３によって回動操作することで内装スイッチ機構の接点切換えを行うように構成されており、本体ケース１に外嵌装着した鉄板製の取付け金具４を介して回路基板などに取付けるようになっている。
【００２２】
前記本体ケース１は、プラスチック製のベースケース５とプラスチック製の上ケース６とからなり、ベースケース５の側辺に立設した連結片５ａを上ケース６の側面に形成した凹部６ａに位置決め嵌合するとともに、連結片５ａの係合孔５ｂに、上ケース６の側面に設けた係合爪６ｂを係合させて両者５，６を連結するように構成されている。
【００２３】
前記ベースケース５の底部には、図８に示すように、３つの固定接点７，８，９がインサート装着されるとともに、各固定接点７，８，９から延出したリード端子７ａ，８ａ，９ａがケース外方に突設されている。
【００２４】
前記上ケース６には前記シリンダ２を内嵌支持する円筒状のボス部６ｃが連設されている。
【００２５】
前記シリンダ２は、円柱状にプラスチック成型されたものであって、外周面の対角位置に一対のフランジ部２ａが形成されるとともに、各フランジ部２ａから下方に脚部２ｂが延出されている。前記フランジ部２ａは、ベースケース５から立設した縦壁５ｃの上端と上ケース６の内面段部との間に支持されて、シリンダ２の上下位置決めがなされている。そして、前記脚部２ｂの下端に亘って接点接触部としてのリング状のブラシ１０が相対回動不能に嵌め込み装着され、このブラシ１０から延出した一対の可動接点１０ａ，１０ｂが、前記固定接点７，８，９上を摺動するように構成されている。なお、図８はブラシ１０が中立位置にある状態を示し、可動接点１０ａは常時コモン接点としての固定接点７に接触し、この中立位置からブラシ１０を右に４５°回動することで可動接点１０ｂが固定接点８に接触してリード端子７ａがリード端子８ａに導通し、中立位置からブラシ１０を左に４５°回動することで可動接点１０ｂが固定接点９に接触してリード端子７ａがリード端子９ａに導通ようにスイッチ機構が設定されている。
【００２６】
前記シリンダ２には前記キー３を挿入するキー溝１１が上下に貫通して形成されている。このキー溝１１の対向する内面には夫々キー挿抜方向の凸条１２がキー溝中心からの距離を異ならせて形成され、他方、キー３の両側面には前記各凸条１２を係入する縦溝１３が夫々設けられ、所定の適正キー３のみがキー溝１１に挿入できるように構成されている。また、前記キー３の先端中央に形成した切欠き凹部１４を、キー溝１１の内奥部位に設けたブリッジ部１５に嵌合させてキー３を限界まで挿入できるようになっている。
【００２７】
また、キー３の両側端縁に凹部１６が形成されるとともに、キー溝１１内には、前記凹部１６に係合する一対の係合片１７がシリンダ２と一体に形成されている。この係合片１７は、下向き片持ち状に形成されたものであり、常態では凹部１６に係入し、シリンダ外方に弾性変形することで凹部１６から離脱するように構成されている。そして、図５に二つ図示した図３におけるＡ−Ａ線断面図のうち左側に示すように、シリンダ２が所定の中立位置に回動されている時には、上ケース６内面の対角位置に形成した凹入部１８が前記係合片１７の外側に対向して、係合片１７のシリンダ外方への弾性変形が許され、この状態でキー３の挿抜が行えるようになっている。そして、シリンダ２が前記中立位置から回動されると、例えば図５に二つ図示した図３におけるＡ−Ａ線断面図のうち右側に示すように、係合片１７が凹入部１８から外れ、係合片１７のシリンダ外方への弾性変形が上ケース６内面との当接によって阻止されるようになっている。このようにして、シリンダ２が中立位置のときキー３の挿抜が可能となり、中立位置から外れるとキー３の挿抜不能となるキー抜出し阻止手段が構成されている。
【００２８】
上ケース６の対向する内面には縦溝１９が形成されるとともに、横架した軸体２０が上下動のみ可能に両縦溝１９に亘って係合支持され、かつ、この軸体２０はベースケース５の底部に立設したボス部２１に内装されたコイルバネ２２によって常時上方に押し上げ付勢されている。
【００２９】
前記シリンダ２の下部には、上記軸体２０を対角２箇所で係入する中立ロック用の角形凹部２３が下向きに開口して形成されるとともに、この角形凹部２３の入口両側に下拡がりの傾斜カム面２４が形成され、この角形凹部２３にロック部材としての前記軸体２０が係合することでシリンダ２を中立位置で回動不能に支持する中立ロック機構２５が構成されている。
【００３０】
この中立ロック機構２５の前記軸体２０は、図１に示すように、シリンダ２にキー３が所定位置まで挿入されることによって、キー３先端で下方に押し下げ変位されて角形凹部２３から離脱されるようになっており、このロック解除状態でシリンダ２に左右への回動力を与えると、前記傾斜カム面２４で軸体２０をコイルバネ２２に抗して押し下げながらシリンダ２が回動でき、これによって接点切換えを行うことができるようになっている。
【００３１】
また、各角形凹部２３の左右に４５°外れた位置に下拡がり形状の浅い位置決め凹部２６が形成されており、シリンダ２が中立位置から右または左に４５°回動された状態において、上方に押し上げ付勢された前記軸体２０を位置決め凹部２６に係入してシリンダ２を接点切換え位置に弾性的に安定保持することができるように構成されている。
【００３２】
なお、シリンダ２を接点切換え位置から中立位置側に回動操作すると、先ず、軸体２０が相対的に位置決め凹部２６から押し出し移動され、軸体２０が位置決め凹部２６から外れて傾斜カム面２４に接触すると、上方付勢された軸体２０と傾斜カム面２４とのカム作用によってシリンダ２が相対的に中立位置側に回動付勢されることになり、シリンダ２への回動操作力を解除してもシリンダ２は自力で中立位置に復帰回動して、再び中立ロック状態がもたらされる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１記載の第１発明によると、シリンダに直接装着した接点接触部をシリンダと一体に回動させて接点切換えを行うので、従来のように、シリンダの回動変位をプランジャの直線変位に変換して、内装スイッチの押しボタンやレバーを操作するような複雑な操作伝達機構が不要であり、部品点数を大幅に節減でき、また、ロック機構のロック部材がロック方向に付勢される構造を有効利用して、シリンダを接点切換え位置に保持する機構を構成してあるとともに、次のような効果が得られる。
【００３４】
（１）多くの金型を不要とし、部品コストを低減できる。
【００３５】
（２）組立工程が少なくなり、生産性の向上を図ることができるとともに、組立コストを低減できる。
【００３６】
（３）部品管理の簡素化によって管理コストを低減できる。
【００３７】
（４）精度および品質のばらつきを少なくできる。
【００３８】
また、請求項２記載の第２発明によると、キーの適否判別をキー溝の凸条とキー自体に形成した縦溝との嵌合によって行うようにしたので、タンブラをシリンダに組み込んでいた従来に比較して構造が大幅に簡素化され、上記第１発明の効果が更に向上する。
【００３９】
また、シリンダを中立位置で固定するロック機構を、所定位置まで挿入した適正なキーでロック部材を直接解除変位させる簡単な構造としたので、これによっても上記第１発明の効果を高める上で有効である。
【００４０】
また、請求項３記載の第３発明によると、上記第２発明の構成において、ロック機構のロック部材がロック方向に付勢される構造を有効に利用してシリンダに中立位置への復帰力を与えるようにしたので、中立復帰のための専用の部品は特に必要なく、部品点数節減に有効となっている。
【００４１】
また、請求項４記載の第４発明によると、接点切換え位置にあるシリンダからのキー抜出しを阻止する専用の部品を必要としないので、上記第１〜３発明の効果を助長する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキー操作式スイッチの外観斜視図
【図２】キー操作式スイッチの分解斜視図
【図３】キー挿入状態の縦断正面図
【図４】キー挿入状態の縦断側面図
【図５】図３におけるＡ−Ａ線断面図
【図６】図３におけるＢ−Ｂ線断面図
【図７】中立ロック機構、中立復帰手段および接点切換え位置保持手段を示す展開正面図
【図８】スイッチ機構の概略平面図
【符号の説明】
１    本体ケース
２    シリンダ
３    キー
７    固定接点
８    固定接点
９    固定接点
１０    ブラシ（接点接触部）
１１    キー溝
１２    凸条
１３    縦溝
１６    凹部
１７    係合片
１９    縦溝
２０    ロック部材（軸体）
２４    傾斜カム面
２５    中立ロック機構
２６    位置決め凹部
【図１】
0003557620.tif 000002
【図２】
0003557620.tif 000003
【図３】
0003557620.tif 000004
【図４】
0003557620.tif 000005
【図５】
0003557620.tif 000006
【図６】
0003557620.tif 000007
【図７】
0003557620.tif 000008
【図８】
0003557620.tif 000009