(57)【要約】【課題】耐久性を向上しつつ、製造コストを削減可能にした接点装置を提供する。【解決手段】接点装置１において、基板３０に形成されたプラス電極１１及びマイナス電極を備える固定接点１０と、ラバードーム４０に形成された可動接点２０とは対向配置されている。可動接点２０は、ラバードーム４０に対する対向面５１に傾斜がつけられたプッシャ５０が押圧操作されることにより、プラス電極１１及びマイナス電極１２とこの順序で接触する。これにより、開離の際の接点の消耗を可動接点２０のマイナス電極１２との接触部に限定することができる。可動接点２０は、固定接点１０より厚く形成されているため、接点装置１の耐久性が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラス電極とマイナス電極とを備える第１接点と、
当該第１接点に対向配置される第２接点と、
前記第１接点の前記プラス電極及び前記第２接点が接触する第１接触箇所の接点開離と、前記第１接点の前記マイナス電極及び前記第２接点が接触する第２接触箇所の接点開離との間に時間差を発生させる作動機構とを備え、
前記作動機構により前記第２接触箇所が先に開離される場合、当該第２接触箇所において前記第２接点が前記第１接点より厚く形成され、
前記作動機構により前記第１接触箇所が先に開離される場合、当該第１接触箇所において前記第１接点が前記第２接点より厚く形成されている接点装置。
【請求項２】
前記第２接点は、前記第１接点よりも厚く形成され、
前記作動機構は、前記第１接点及び前記第２接点が接点開離する場合に、前記第１接触箇所の接点開離より前記第２接触箇所の接点開離を先に発生させる
請求項１に記載の接点装置。
【請求項３】
前記作動機構により前記第２接触箇所が先に開離される場合、前記第２接触箇所は、前記第１接触箇所より接触面積が大きく形成され、
前記作動機構により前記第１接触箇所が先に開離される場合、前記第１接触箇所は、前記第２接触箇所より接触面積が大きく形成されている
請求項１又は２に記載の接点装置。
【請求項４】
前記作動機構は、前記第１接点及び前記第２接点が接触する場合に、前記第１接触箇所の接点接触と、前記第２接触箇所の接点接触との間に時間差を発生させる
請求項１から３のいずれか一項に記載の接点装置。
【請求項５】
前記第１接点の前記プラス電極は、前記第１接点の配置される平面において、前記第１接点の中心線に対して一方に偏って配置され、
前記第１接点の前記マイナス電極は、他方に偏って配置され、
前記作動機構は、押圧することにより前記第１接点及び前記第２接点を接触させる押圧操作部を備え、
当該押圧操作部は、押圧面が前記第１接点及び前記第２接点の接触面に対して傾斜するように形成されることにより、前記第１接触箇所の接点開離と、前記第２接触箇所の接点開離との間に時間差を発生させる
請求項１から４のいずれか一項に記載の接点装置。
【請求項６】
前記第１接点及び前記第２接点の少なくとも一方は、導電性のめっき層と当該めっき層及び母材の間に介在する下地層とを備え、
前記作動機構により前記第２接触箇所が先に開離される場合、当該第２接触箇所において前記第２接点の前記めっき層が前記第１接点より厚く形成され、
前記作動機構により前記第１接触箇所が先に開離される場合、当該第１接触箇所において前記第１接点の前記めっき層が前記第２接点より厚く形成されている
請求項１から５のいずれか一項に記載の接点装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路を開閉する接点装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば操作部が操作（押圧操作）された場合に、基板に設けた固定接点と、この固定接点と対向する位置に配置された可動接点とを、接触及び開離させることにより、電気回路を閉じたり開いたりする接点装置が周知である。
【０００３】
特許文献１の接点装置は、基板上にプラス電極とマイナス電極の２つに分かれて形成された薄膜状の固定接点と、固定接点と接触及び開離可能にラバードームに形成された薄膜状の可動接点とを備える。固定接点と可動接点とは、平行に配置され、操作部の操作時、可動接点が固定接点に対して鉛直方向に直線移動するように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１８３１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような接点装置では、電気回路が閉から開となる場合に、開離する可動接点及び固定接点間にアークが発生し接点の消耗が生じる。接点装置を繰り返し開閉させると、アークにより接点が厚さ方向に消耗し、接点不良を招く。発明者らの知見によると、接点の消耗は、或る電圧領域において、開離する可動接点及び固定接点のプラス極側で生じやすいことがわかっている。従来技術の接点装置では、固定接点と可動接点が平行に配置されるため、両者のどこでアークが発生するかわからない。これは、接点装置の耐久性低下を招く。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためのものであって、その目的は、耐久性の向上を可能にした接点装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための接点装置は、プラス電極とマイナス電極とを備える第１接点と、当該第１接点に対向配置される第２接点と、前記第１接点の前記プラス電極及び前記第２接点が接触する第１接触箇所の接点開離と、前記第１接点の前記マイナス電極及び前記第２接点が接触する第２接触箇所の接点開離との間に時間差を発生させる作動機構とを備え、前記作動機構により前記第２接触箇所が先に開離される場合、当該第２接触箇所において前記第２接点が前記第１接点より厚く形成され、前記作動機構により前記第１接触箇所が先に開離される場合、当該第１接触箇所において前記第１接点が前記第２接点より厚く形成されている。
【０００８】
この構成によれば、第１接点及び第２接点が接点開離される場合に、第１接触箇所又は第２接触箇所のどちらかが先に開離することになる。ところで、第１接点及び第２接点が接点開離する場合、これら接点においてプラス極側が消耗してしまう現状がある。そこで、本構成の場合、先に開離する接触箇所のプラス極側の接点を厚くしたので、プラス極側の接点の消耗に対する耐性をよくすることが可能となる。よって、接点装置の耐久性を向上させることができる。また、消耗しにくい残り接点は、厚さを薄くすることができるため、製造コストの増加も回避可能となる。
【０００９】
前記接点装置において、前記第２接点は、前記第１接点よりも厚く形成され、前記作動機構は、前記第１接点及び前記第２接点が接点開離する場合に前記第１接触箇所の接点開離より前記第２接触箇所の接点開離を先に発生させることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１接点が薄く、第２接点が厚く形成されている場合、第２接触箇所を先に開離させることにより、厚く形成された第２接点部をプラス極側にして、同プラス極側で消耗を受けることができる。
【００１１】
前記接点装置において、前記作動機構により前記第２接触箇所が先に開離される場合、前記第２接触箇所は、前記第１接触箇所より接触面積が大きく形成され、前記作動機構により前記第１接触箇所が先に開離される場合、前記第１接触箇所は、前記第２接触箇所より接触面積が大きく形成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、接点の消耗が発生し易い接触箇所の面積を大きくするので、仮に接点が消耗した場合でも、接触面積を確保することが可能である。これは、耐久性の向上に寄与する。
【００１３】
前記接点装置において、前記作動機構は、前記第１接点及び前記第２接点が接触する場合に、前記第１接触箇所の接点接触と、前記第２接触箇所の接点接触との間に時間差を発生させることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、第１接触箇所及び第２接触箇所の接点接触に時間差を設ける構造にすれば、接点開離のときには、接点接触と逆の順で第１接触箇所及び第２接触箇所が開離するようになる。よって、簡易な構造で、開離時の時間差を発生させることが可能となる。
【００１５】
前記接点装置において、前記第１接点の前記プラス電極は、前記第１接点の配置される平面において、前記第１接点の中心線に対して一方に偏って配置され、前記第１接点の前記マイナス電極は、他方に偏って配置され、前記作動機構は、押圧することにより前記第１接点及び前記第２接点を接触させる押圧操作部を備え、当該押圧操作部は、押圧面が前記第１接点及び前記第２接点の接触面に対して傾斜するように形成されることにより、前記第１接触箇所の接点開離と、前記第２接触箇所の接点開離との間に時間差を発生させることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、押圧操作部の押圧面に傾斜を設けただけの簡単な構造で、作動機構による接点開離の時間差を設けることが可能になる。これは、製造コストの増加回避に寄与する。
【００１７】
前記接点装置において、前記第１接点及び前記第２接点の少なくとも一方は、導電性のめっき層と当該めっき層及び母材の間に介在する下地層とを備え、前記作動機構により前記第２接触箇所が先に開離される場合、当該第２接触箇所において前記第２接点の前記めっき層が前記第１接点より厚く形成され、前記作動機構により前記第１接触箇所が先に開離される場合、当該第１接触箇所において前記第１接点の前記めっき層が前記第２接点より厚く形成されていることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、接点の消耗が発生し易い接触箇所のめっき層を厚くしたので、仮に開離時に接点が消耗する場合であっても、下地層を露出し難くすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の接点装置は、耐久性の向上を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態の接点装置の断面図。
【図２】本実施形態の固定接点の俯瞰図。
【図３】本実施形態の接点装置の第１接点対が閉接した位置を示す断面図。
【図４】本実施形態の接点装置の第２接点対が閉接した位置を示す断面図。
【図５】（ａ）他の実施形態の接点装置の断面図、（ｂ）他の実施形態の接点装置の断面図、（ｃ）他の実施形態の接点装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の接点装置の一実施形態を、図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、接点装置１は、基板３０と、基板３０の実装面を覆うように配置された可撓性のラバードーム４０とを備える。ラバードーム４０は、基板３０に接するシート状の基部４３と、上方に膨らむドーム状の足部４２と、そのドーム形状の頂点に形成される円柱状の可動部４１とを備える。可動部４１の裏面には、基板３０に向かって突出した突部４１ａが形成されている。突部４１ａと基板３０とは、所定の距離をおいて離れて配置されている。
【００２２】
ラバードーム４０の可動部４１の上方には、押圧操作可能に設置されるプッシャ５０が設置されている。プッシャ５０は、ラバードーム４０（足部４２）の弾性力によって、可動部４１側から上方に向かって付勢されている。従って、プッシャ５０が押圧操作を受けるとラバードーム４０の弾性力に反して押し下げられ、押圧されない場合には、その弾性力により元の位置に戻る。このように、ラバードーム４０は、プッシャ５０の操作により、突部４１ａと基板３０とが接近及び離間する。なお、プッシャ５０が押圧操作部に相当する。
【００２３】
プッシャ５０において可動部４１に対向する面５１（以下、押圧面５１）は、可動部４１の上面との距離が一方から他方に向かって広がるように傾斜するように形成されている。本例の場合、プッシャの押圧面５１は、図１のＸ軸方向に向かって、可動部４１との距離が広がるように傾斜している。なお、傾斜状の押圧面５１が作動機構に相当する。
【００２４】
基板３０には、電気回路に接続された配線パターンである固定接点１０が形成されている。固定接点１０は、空隙を設けて隣接配置されたプラス電極１１及びマイナス電極１２を備えている。可動部４１の突部４１ａにおける固定接点１０と対向する面には、薄膜状に形成された可動接点２０が固定接点１０と平行に形成されている。なお、固定接点１０が第１接点に相当し、可動接点２０が第２接点に相当する。
【００２５】
可動接点２０は、固定接点１０に対向面の表面に形成されるめっき層２０ａと、めっき層及び可動部４１の間に介在する下地層２０ｂとから構成される。可動接点２０は、固定接点１０より厚く形成されている。具体的には、可動接点２０のめっき層２０ａが固定接点１０よりも厚く形成されている。なお、固定接点１０もめっき層及び下地層から構成されていてもよいが、本例では説明を省略する。
【００２６】
図２に示すように、固定接点１０及び可動接点２０は、全体として略円状に形成されている。固定接点１０のマイナス電極１２は、プラス電極１１よりも面積が大きくなるように形成されている。また、プラス電極１１、は固定接点１０の中心線Ｌに対して一方に偏って配置され、マイナス電極１２は、他方に偏って配置されている。本例の場合、プラス電極１１は、図２のＸ軸と反対方向に偏って配置され、マイナス電極１２は図２のＸ軸方向に偏って配置されている。なお、図１及び図２のＸ軸方向は同じである。
【００２７】
次に、接点装置１が押圧操作された場合の作用について、図３及び図４を用いて説明する。
図３に示すように、プッシャ５０が押圧操作されると、ラバードーム４０の足部４２の弾性変形を伴いながら、プッシャ５０の押圧面５１の傾斜に沿って可動部４１が傾きながら矢印Ａ方向に押し下げられる。そして、固定接点１０のプラス電極１１と可動接点２０とが接触する。なお、本例の場合、プラス電極１１と可動接点２０とが接触する部分を、第１接触箇所２１とする。
【００２８】
図４に示すように、プラス電極１１と可動接点２０とが接触した位置よりもさらに押圧されると、続いてマイナス電極１２と可動接点２０とが接触する。これにより、プラス電極１１とマイナス電極１２とが可動接点２０を介して導通し、電気回路が閉じる。なお、本例の場合、マイナス電極１２と可動接点２０とが接触する部分を第２接触箇所２２とする。
【００２９】
図４の位置から、プッシャ５０から手が離され、押圧操作が解消されると、ラバードーム４０の弾性により、可動部４１（可動接点２０）は元の位置に戻るように動く。このとき、固定接点１０及び可動接点２０が開離し、電気回路が開くが、まず、固定接点１０及び可動接点２０は、第２接触箇所２２が先に開離し、その後に第１接触箇所２１が開離する。すなわち、電気回路が開くときは、先に第２接触箇所２２では固定接点１０及び可動接点２０が開離し、第１接触箇所２１では両者が接触した状態が維持される（図３の状態）。
【００３０】
ここで、先に開離した第２接触箇所２２では、電気回路の開離に伴ってアークが発生する。この第２接触箇所２２では、可動接点２０が固定接点１０のプラス電極１１と導通されているので、可動接点２０側がプラス極側となる。そのため、第２接触箇所２２においては、可動接点２０が消耗しやすくなる。
【００３１】
ところで、第２接触箇所２２にアークが発生した場合、可動接点２０のめっき層２０ａは、厚さ方向に消耗する。そのため、接点装置１を繰り返し開閉した場合、第２接触箇所２２においては、可動接点２０の下地層２０ｂが露出してしまう可能性がある。下地層２０ｂが露出すると、この箇所は、接点の導通が困難になり、接点不良の原因となる。
【００３２】
本例の場合、可動接点２０のめっき層２０ａが厚く形成されている。そのため、第２接触箇所２２にアークが発生しても、その消耗を可動接点２０で受けることが可能となる。すなわち、本例の可動接点２０が厚く形成されているので、可動接点２０の開離時のアークを要因とする消耗を、厚く形成された可動接点２０で受けるようにする。よって、接点開離時にアークが発生しても、下地層２０ｂが露出するまでに要する接点装置１の繰り返し開閉回数を増やすことができる。また、仮に下地層２０ｂが一部露出した場合でも、マイナス電極１２（第２接触箇所２２）を広く形成しているので、接触面を確保することができる。
【００３３】
このように、本例の場合、第１接触箇所２１の接点開離と第２接触箇所２２の接点開離との間に時間差を発生させることにより、アークの発生を第１接触箇所２１又は第２接触箇所２２のうち先に開離する方に限定することができる。また、先に開離される第２接触箇所２２において、プラス極側となる可動接点２０を厚く形成することで、接点の消耗に対する耐性をよくすることが可能となる。よって、接点装置１の耐久性を向上させることができる。また、消耗しにくい残りの接点は、厚さを薄くすることができるため、製造コストの増加も回避可能となる。
【００３４】
また、本例の場合、マイナス電極１２は、プラス電極１１よりも面積を大きく形成した。これにより、接点の消耗が発生し易い第２接触箇所２２の面積を大きくするので、仮に接点が消耗した場合でも、接触面積を確保することが可能である。これは、耐久性の向上に寄与する。
【００３５】
また、本例の場合、第１接触箇所２１及び第２接触箇所２２の接点接触に時間差を設けた。これにより、接点開離のときには、接点接触と逆の順で第１接触箇所２１及び第２接触箇所２２が開離するようになる。これにより、簡易な構造で開離時の時間差を発生させることが可能となる。
【００３６】
また、本例の場合、固定接点１０の配置される平面において、プラス電極１１は、固定電極の中心線Ｌに対して一方に偏って配置し、マイナス電極１２は、他方に偏って配置し、プッシャ５０の押圧面５１に傾斜をつける構造とした。この構成によれば、プッシャ５０の押圧面５１に傾斜を設けただけの簡単な構造で、作動機構による接点開離の時間差を設けることが可能になる。これは、製造コストの増加回避に寄与する。
【００３７】
また、本例の場合、導電性のめっき層２０ａとめっき層２０ａ及びラバードーム４０の間に介在する下地層２０ｂとを備え、接点開離の際にプラス極側となる可動接点２０は、マイナス極側の固定接点１０よりめっき層２０ａが厚く形成されている構成とした。これによれば、先に開離する第２接触箇所２２のプラス極側である可動接点２０のめっき層２０ａを厚くしたので、仮に開離時に接点が消耗する場合であっても、下地層２０ｂを露出し難くすることが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて実施することができる。
・本実施形態において、第１接触箇所２１及び第２接触箇所２２の接点開離に時間差を設けるための構造は、限定されない。例えば、図５に示すような構造が挙げられる。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、プッシャ５０は、可動部４１の上面を偏った位置に接触するように配置してもよい。このような場合にも、押圧操作により、可動部４１は傾きながら押し下げられるため、第１接触箇所２１及び第２接触箇所２２の接点開離に時間差を設けることができる。
【００４０】
図５（ｂ）に示すように、足部４２の片側を厚く形成してもよい。この場合も、可動部４１は傾きながら押し下げられるため、第１接触箇所２１及び第２接触箇所２２の接点開離に時間差を設けることができる。
【００４１】
図５（ｃ）に示すように、基板３０に段差を設け、プラス電極１１と比較してマイナス電極１２を可動接点２０より離れた位置に設けてもよい。この場合も、第１接触箇所２１及び第２接触箇所２２の接点開離に時間差を設けることができる。
【００４２】
・本実施形態において、接点はめっき層及び下地層の２層構造に限定されない。例えば、接点として導通が可能であり、十分な強度を保持できる限り、導電性のめっき層のみで形成されていても良い。また、３層以上の構成になっていてもよい。
【００４３】
・本実施形態において、接点の材質は特に限定されない。例えば、めっき層２０ａ及び下地層２０ｂには、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、これらを含む合金、又はゴム電極を用いることができる。
【００４４】
・本実施形態において、第１接触箇所２１より第２接触箇所２２の方が先に開離することとしたが、これを逆にしてもよい。この場合、先に開離する第１接触箇所２１において、プラス極側は固定接点１０（プラス電極１１）となるので、固定接点１０を厚くすればよい。この場合も、接点装置１の耐久性を向上させることができる。
【００４５】
・本実施形態において、耐久性の向上のために接点の一部を厚く形成するのでもよい。要するに、接点において、厚く形成するべきは第１接触箇所２１及び第２接触箇所２２の先に開離する方のプラス極側に該当するところだけである。例えば、本実施形態において、可動接点２０の第２接触箇所２２に該当する部分だけを厚く形成すればよい。
【００４６】
・本実施形態において、第１接点を固定接点１０、第２接点を可動接点２０としたが、両者は相対的なものであるので、第１接点が可動可能であり、第２接点が固定されていてもよい。
【００４７】
・本実施形態において、固定接点１０において、プラス電極１１及びマイナス電極１２の形状は、特に限定されない。また、第１接触箇所２１及び第２接触箇所２２の接点開離に時間差を設けることができれば、プラス電極１１及びマイナス電極１２の配置を偏らせなくてもよい。これは、接点装置１の仕様により、適宜変更可能である。
【００４８】
・本実施形態において、プラス電極１１よりもマイナス電極１２の面積を大きく形成することは、構成要件から省略してもよい。
・本実施形態において、ラバードーム４０の形状は適宜変更可能である。例えば、円柱や直方形でもよい。また、接点装置１の開閉を可能にするものであれば、ラバードーム４０を用いなくてもよく、周知の接点装置が使用可能である。また、モーメンタリ動作、オルタネイト動作のどちらでもよい。
【００４９】
・本実施形態において、接点装置１は、プッシュ型に限定されずシーソー型等、他の態様に変更できる。
・本実施形態において、接点装置１は、車両用のプッシュスイッチ等に適用できる。また、車両用以外の用途にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…接点装置、１０…固定接点、１１…プラス電極、１２…マイナス電極、２０…可動接点、２０ａ…めっき層、２０ｂ…下地層、２１…第１接触箇所、２２…第２接触箇所、３０…基板、４０…ラバードーム、５０…プッシャ、５１…押圧面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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