(57)【要約】  本発明は、休止位置から切替位置に向けて及び其の逆方向に線形並進運動によって移動すると共にサポート（１３）上に維持される電気スイッチコンタクタ（２、７）と、コンタクタ（７）を作動するスイッチ（２）を制御する手動アクチュエータ（９）とを備える、電気スイッチ（１）に関する。手段（１６）は、手動アクチュエータ（９）に噛み合う電気スイッチ（２）を切り替える位置におけるコンタクタ（７）の上面（８）と、電気スイッチ（２）が取り付けられたサポート（１３）の上部表面（１７）との間に存在する、寸法形状的な空間を補正するために設けられている。
2009524186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気スイッチであって、
スイッチが休止位置から切替位置に向けて及び其の逆方向に線形並進運動によって移動すると共に、サポート（１３）上の規定位置に保持される、コンタクタ（７）を備える電気スイッチングエレメント（２）と、
コンタクタ（７）を作動させるスイッチングエレメント（２）を制御する手動アクチュエータ（９）とを備え、
手動アクチュエータ（９）に噛み合う電気スイッチングエレメント（２）の切替位置におけるコンタクタ（７）の上面（８）と前記の電気スイッチングエレメント（２）が取り付けられているサポート（１３）の上部表面（１７）との間に存在する緩みを補正する手段（１６、１９、２２）を含み、
緩みを補正する手段が、
−  サポート（１３）の上部表面（１７）から突き出ると共に、電気スイッチングエレメント（２）の上部表面（２０）に噛み合う上部タブ（１９）と、
−  スプリング（２２）を形成すると共にサポート（１３）の上部表面（１７）から突き出ている下部タブとを備え、
前記の電気スイッチングエレメント（２）が、サポート（１３）の上部タブ（１９）と前記の上部表面（１７）との間に挿入され、下部タブ（１９）に、電気スイッチングエレメント（２）が取り付けられていることを特徴とする、前記の電気スイッチ。
【請求項２】
緩み補正手段が、サポート（１３）の上部表面（１７）から突き出ていると共に、電気スイッチングエレメント（２）の切替位置でコンタクタ（７）の上面（８）と噛み合う手動アクチュエータ（９）の、切替位置を得るのに必要な所定の距離を越える全ての運動を阻止できる、機械的停止部（１６）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
機械的停止部（１６）が上部タブ（１９）によって形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項４】
ビード（２３）がサポート（１３）の下部タブ（２２）と上部表面（１７）との間に設置され、ビード（２３）の長さにより前記の下部タブ（２２）の剛性を調整できることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ。
【請求項５】
電気スイッチングエレメント（２）が、電子プリント基板又はカード（４）にハンダ付けされていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイッチ。
【請求項６】
手動アクチュエータ（９）を、コンタクタ（７）の上面（８）と噛み合う電気スイッチングエレメント（２）の休止位置から切替位置に向けて、及び其の逆方向に、サポート（１３）の周囲で回転させる回転軸（１２）を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチ。
【請求項７】
手動アクチュエータ（９）の作動表面（１１）に対する垂線とコンタクタ（７）の上面（８）に対する垂線との間の角度（α）が、ほぼ０度〜２度であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のスイッチ。
【請求項８】
サポート（１３）と手動アクチュエータ（９）との間に設置されたスプリング（１８）を含んでいることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に過酷な環境で使用できる電気スイッチに関する。本発明は、更に具体的は、特に自動車で用いる電気スイッチにも関する。
【０００２】
電気スイッチは、ある機能を電気的に作動するために用いられる。行われる機能によって、それらは、作動時に電流を生成するコンタクタ装置、作動時に電流を切断するサーキットブレーカー装置、あるいは、休止状態又は切替状態であるかどうかによって、二つの電流を切り替える変換スイッチになる。
【０００３】
自動車の場合、客室の設備を制御するために、低電圧スイッチが使用される。一例においては、スイッチは、ウィンドーリフター、危険警報点滅灯、座席の位置設定、サンルーフ、カーラジオ、車載コンピュータ、コンソール・コントロール、インテリア照明などのために用いられる。
【０００４】
スイッチは長期間にわたってストレスに露呈される。ある場合にスイッチは、１０万サイクル〜２百万サイクル以上も使用される。更にスイッチは、埃や日光に極めて曝される領域に取り付けられている。例えば、特に過酷な環境を有する領域は、ハンドル、ステアリング・コラムの最上部、ダッシュボードの最上部、側面成形部、後方パネルなどの領域である。
【０００５】
あらゆるサイズの埃粒子があり、これらは地理的な区域によって変わる。ウインドシールドの傾斜が更に目立つようになり、しばしば使用される材料の暗い色と組み合わさることにより、日光に露出された時に、計器パネルの上面の温度は、約１０５°にも達する可能性がある。
【背景技術】
【０００６】
電気スイッチは、コンタクタを装着するスイッチングエレメントを備える。装着したコンタクタは、線形並進的に移動できる部品である。コンタクタは、従って、ユーザが操作する手動制御アクチュエータ又は押しボタンの動作により、休止位置から切替位置に又は其の逆方向に移動する。
【０００７】
二つのタイプの技術があり、閉回路位置のスイッチングエレメントに流れる電流が１００ｍＡより大きい場合及びその場合にのみ、自己洗浄型摩擦接触が使用でき、閉回路位置のスイッチングエレメントに流れる電流が１００ｍＡ未満である場合、密閉された衝撃又は摩擦接触（ＩＰ５以上）が使用できる。
【０００８】
しかし、動作サイクルの数で表される、これらのスイッチの耐久性は、不十分なままである。ユーザが手動アクチュエータに過剰な力を加えると、コントロールが作動しない恐れがあり、あるいはコンタクタ及び／又はスイッチングエレメントが破損する恐れさえある。製造ステップでは、様々な構成部品の位置設定に変動が生じる。製造ばらつきが制御されないため、電気スイッチが動作しない恐れがある。
【０００９】
現在、スイッチに用いられる技術では、十分長い期間にわたって防塵性を維持できない。埃がスイッチに侵入して集積し、可動部品が閉塞されたままとなる。そのうえ、高温により、構成部品が徐々に損なわれ、コンタクタ及び／又は手動アクチュエータが妨げられる原因となる。構成材料は膨張し、このため変形する。従って、スイッチは時期尚早に劣化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする主な課題は、完璧な自動車用の電気スイッチを作成することである。更に別の課題は、特に厳しい環境において動作するスイッチを最適化することである。
【００１１】
本発明は従って、スイッチが休止位置から切替位置に向けて及び其の逆方向に線形並進運動によって移動すると共に、サポート上の規定位置に保持される、コンタクタを備える電気スイッチングエレメントと、コンタクタを作動させるスイッチングエレメントを制御する手動アクチュエータとを備えるタイプの電気スイッチに関するものである。
【００１２】
本発明の一態様によれば、スイッチは、手動アクチュエータに噛み合う電気スイッチングエレメントの切替位置におけるコンタクタの上面と、電気スイッチングエレメントが取り付けられているサポートの上部表面との間に存在する緩みを補正する手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
言い換えれば、コンタクタとコンタクタのサポートとの間に存在する寸法形状的な変動全てを制御する手段が設けられている。本発明により、移動部品と固定部品との間の寸法形状を一定に維持できる。これら寸法形状的な変動は、製造あるいは、埃又は高温に対する露出の何れかに起因して生じる。
【００１４】
特に好都合なことに、緩みを補正する手段は、サポートの上部表面から突き出ている上部タブを備えている。上部タブは、電気スイッチングエレメントの上部表面に噛み合うことができる。この電気スイッチングエレメントは、サポートの上部タブとこの上部表面との間に挿入できる。この上部タブは、規定位置に電気スイッチングエレメントを保つ第一のシステムを構成している。
【００１５】
特に優れていることに、緩みを補正する手段は、サポートの上部表面から突き出ている機械的停止部を備えている。機械的停止部は、電気スイッチングエレメントの切替位置において、コンタクタの上面に噛み合う手動アクチュエータの全ての運動を阻止できる。手動アクチュエータの運動は、切替位置を得るのに必要な所定の距離以上に動くことはできない。機械的停止部は、上部タブによって形成できる。
【００１６】
好ましいことに、緩みを補正する手段は、サポートの上部表面から突き出ている、スプリングを形成する下部タブを備えている。電気スイッチングエレメントは、下部タブに取り付けることができる。この下部タブは、規定位置に電気スイッチングエレメントを保つ、第二のシステムを構成している。第二のタブはそのスプリング機能により、スイッチングエレメントをサポート上に取り付ける時に及び其の使用中に生じる寸法形状的な変動を、低減させることができる。
【００１７】
ビードは、サポートの下部タブと上部表面との間に設置されている。ビードの長さにより、前述の下部タブの剛性を調整することができる。電気スイッチングエレメントが、電子プリント基板に有利にハンダ付けされている。電子カードを含む積層体があることにより、緩み補正手段が特に必要となる。
【００１８】
好都合なことに、スイッチは、手動アクチュエータを、コンタクタの上面と噛み合う電気スイッチングエレメントの休止位置から切替位置に向けて、及び其の逆方向に、サポートの周囲で回転させる回転軸を有する。言い換えれば、直線的な滑り運動で動作するコンタクタが、回転式の押しボタンで作動される。手動アクチュエータと電気スイッチングエレメントとの間の軸方向のずれに伴う危険性が、最小限になる。
【００１９】
手動アクチュエータの作動表面に対する垂線とコンタクタの上面に対する垂線との間の角度は、ほぼ０度〜２度である。従って、角度的な公差が、互いに向かい合うコンタクタの作動表面と上面との間に存在する。スイッチは、ユーザが触感を得られるように、サポートと手動アクチュエータとの間に設置されたスプリングを含み、このスプリングは、手動アクチュエータを休止位置に戻す伸縮スプリングとしても作用する。
【実施例】
【００２０】
本発明は、添付の概略図を参照しながら、非限定的な実施形態の下記の説明から、十分に理解でき、その様々な長所と特徴的な違いが、更に明らかになる。
図１と２に示すように、楕円状のスイッチ１はスイッチングエレメント２を、密閉された衝撃又は摩擦接触の形態で備える。電気スイッチングエレメント２は一体型の構成部品である。電気スイッチングエレメント２は、ＰＣＢ（プリント基板）とも呼ばれる、電子カード４にハンダ付けされた接合部３によって固定されている。ハンダ付けされた導線６により、電気的に接続している。
【００２１】
スイッチングエレメント２は、２つの位置の間を移動できるコンタクタ７を備える。コンタクタ７は、手動アクチュエータ９の下部表面に噛み合う上面８を有する。ユーザがアクチュエータ９に圧力（図２の矢印Ｐ）を加えると、後者が移動し（図２の矢印Ｍ）、アクチュエータ９の作動表面１１がコンタクタ７の上面８に接触し、コンタクタ７が押し下げられる（図２の矢印Ｔ）。
【００２２】
ユーザがアクチュエータ９を押すと、アクチュエータ９は軸１２の周囲で回転する。スイッチングエレメント２は、サポート１３上で回転する、アクチュエータ９を形成するプラスチック部品に設けた作動表面１１によって作動される。作動表面１１の垂線Ｎとコンタクタ７の上面８との間の最大角度αは、２度である。
【００２３】
第１の実施形態（図１を参照）において、ハンダ付けされたスイッチングエレメント２を有する電子カード４が、例えば、二つの縦方向の留め具又は保持クリップ１４によってサポート１３上に固定され、これらの留め具又はクリップは上部表面１７から延伸している。サポート１３はポリマー材料製である。
【００２４】
本発明によれば、スイッチ１は、スイッチングエレメント２のコンタクタ７の上面８に生じる全ての緩みを補正する手段を含む。このためサポート１３は、上部表面１７から延伸し、機械的停止部１６として作用する横方向のフランジを備えている。
【００２５】
機械的停止部１６は、作動表面１１が作動地点において４Ｎより大きい力で、激しく作動（Ｐ）される時に、スイッチングエレメント２とカード４とを保護する。その押し下げられた切替位置（図１の破線で図示）におけるコンタクタ７の上面８と、サポート１３の上部表面１７との間の距離ｂは、緩み補正手段を形成する停止部１６の存在による。
【００２６】
作動の瞬間の触感（運動と力）を得るために、スプリング１８を、サポートと作動表面との間に加えることができる。
【００２７】
第２の実施形態（図２を参照）では、スイッチ１は、スイッチングエレメント２のコンタクタ７の上面８で発生する緩みを補正する手段を含む。
【００２８】
第１の実施形態と同様に、機械的停止部１６により、構成部品、従ってスイッチ２の過酷な使用状態が回避される。停止部１６は、停止部１６からサポート１３とほぼ平行に延伸する、タブ１９を形成する横方向のエレメントを更に含む。
【００２９】
タブ１９は、スイッチングエレメント２の上部表面２０の上方に位置している。その押し下げられた切替位置（図２の破線で図示）におけるコンタクタ７の上面８と、サポート１３の上部表面１７との間の寸法形状ｂは、タブ１９の上部表面２１によって維持される。アクチュエータ９の下部表面は、タブ１９の上部表面２１に接するので、コンタクタ７が所定の限界を超えて押し下げられることが回避される。タブ１９は、過剰な作動力にも耐える。
【００３０】
タブ１９は、スイッチングエレメント２をサポート１３に押し付けることができる、緩み補正手段として作用する。具体的には、スイッチングエレメント２と、ハンダ付けされた接合部３と、電子カード４は、タブ１９の下部表面とサポート１３の上部表面１７との間に挿入される。距離ｂは従って、一定に維持される。
【００３１】
更なる手段が、スプリングとして作用するプラスチックブレード又はタブ２２によって構成部品の寸法形状的な変動を吸収し、緩みを補正するために設けられている。このブレード２２はサポート１３の上部表面１７から延伸している。電子カード４は、ハンダ付けされたスイッチングエレメント２と共に、ブレード２２に取り付けられている。ブレード２２の剛性は、真下のビード２３があることによって制御される。ビード２３は、サポート１３の上部表面１７とブレード２２の下面との間に設けられている。ビード２３の長さにより、ブレード２２の様々な剛性値を調整して得ることが可能となる。
【００３２】
サポート１３の上部表面１７とブレード２２との間の高さａにより、電子カード４とハンダ付けされた接合部３とスイッチングエレメント２とを備える積層体の厚みｃに関わりなく、寸法形状ｂを一定に保つことができる。この距離ｃは、初期の製造とそれに続く取付け作業の理由により、簡単には制御できないが、ブレード２２の弾性によって補正される。
【００３３】
本発明の補正手段のおかげで、距離ｂが一定に維持される。この距離ｂにより、すでに通ったサイクルや、温度、埃による汚れの条件にかかわらず、コンタクタ７を同じ深さに常に押し下げることができる。電気機能の作動は８５℃まで保証されている。８５℃〜１０５℃の間ではこの機能は保証されないが、不可逆的な機能の低下はない。
【００３４】
本発明は、説明し図解した実施形態に限定されない。一連の請求項で定める範囲から逸脱せずに、数多くの変更を実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態による電気スイッチの斜視図である。
【図２】第２の実施形態による電気スイッチの正面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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