(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ本体内に収容され、突出位置と作動位置との間で移動可能な作動部と、
前記作動部の前記作動位置への移動に連動して前記スイッチ本体内に配置された固定接点に接触する可動接点を有する可動接点ユニットと、
前記作動部と前記可動接点ユニットとの間に配置され、前記作動部が配置された作動室と、前記可動接点ユニットが配置された接点室とに前記スイッチ本体内を分離するダイアフラムと、
前記可動接点ユニットを付勢することにより、前記作動部を前記突出位置に向けて付勢する第１付勢部材と、
を備え、
前記作動部は、
前記スイッチ本体から突出可能なヘッド部と、
前記ヘッド部内に一端部が前記ヘッド部に対して移動可能に収容され、他端部が前記ダイアフラムに当接するように配置された当接部と、
前記ヘッド部と前記当接部との間に配置され、前記第１付勢部材よりも付勢力の大きな第２付勢部材と、
を有しており、
前記ヘッド部の内部と前記作動室の内部とを連通させる連通部が、前記ヘッド部及び前記当接部の少なくとも一方に備えられ、
前記連通部は、前記当接部の前記ヘッド部と摺動する摺動面に形成された凹溝により形成されていること、
を特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチ装置において、
前記連通部は、複数設けられていること、
を特徴とするスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用トランスミッションスイッチ等に用いられるスイッチ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用トランスミッションスイッチとしてトランスミッションの油がかかる位置に配置されるスイッチ装置には、バックランプスイッチ、ニュートラルスイッチ等のシフト位置の検出を行うものがある。これらのスイッチ装置は、かき上げられた油がかかる位置に配置されるため、接点部に油が浸入しないように、トランスミッションのカム等に接触して作動する作動部と接点部とが、ダイアフラムによって分離されている。このようなスイッチ装置では、作動部内に油が入っても作動部の作動に応じて油が排出されるようになっている。
【０００３】
また、上述のスイッチ装置には、作動部への過負荷が生じたときに接点部がその過負荷によって破壊されないように作動部をスイッチ本体から突出可能なヘッド部とダイアフラムに当接する側の当接部（ロッド部）とに分離して構成し、その間にスプリングを配置してオーバーストロークを吸収する過負荷吸収機構を有する構造となっているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９８６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のような過負荷吸収機構では、作動部の先端側のヘッド部内に当接部が摺動可能に収納される構成となっている。したがって、従来のスイッチ装置では、ヘッド部と当接部との間に油が浸入することによって、ヘッド部に対する当接部の作動が阻害されて、過負荷吸収機構が機能しない状態になってしまうことで接点部が破壊されてしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明の課題は、作動部のヘッド部と当接部との間に油が浸入したとしても、ヘッド部及び当接部の作動が阻害されず、過負荷吸収機構が正常に作動できるスイッチ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】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、スイッチ本体（１）内に収容され、突出位置と作動位置との間で移動可能な作動部（２）と、前記作動部（２）の前記作動位置への移動に連動して前記スイッチ本体（１）内に配置された固定接点（１１）に接触する可動接点（１０）を有する可動接点ユニット（８，９，１０）と、前記作動部（２）と前記可動接点ユニット（８，９，１０）との間に配置され、前記作動部（２）が配置された作動室（１ｃ）と、前記可動接点ユニット（８，９，１０）が配置された接点室（７ａ）とに前記スイッチ本体（１）内を分離するダイアフラム（６）と、前記可動接点ユニット（８，９，１０）を付勢することにより、前記作動部（２）を前記突出位置に向けて付勢する第１付勢部材（１２）と、を備え、前記作動部（２）は、前記スイッチ本体（１）から突出可能なヘッド部（３）と、前記ヘッド部（３）内に一端部（４ａ）が前記ヘッド部（３）に対して移動可能に収容され、他端部（４ｂ）が前記ダイアフラム（６）に当接するように配置された当接部（４）と、前記ヘッド部（３）と前記当接部（４）との間に配置され、前記第１付勢部材（１２）よりも付勢力の大きな第２付勢部材（５）と、を有しており、前記ヘッド部（３）の内部と前記作動室（１ｃ）の内部とを連通させる連通部（４ｃ）が、前記ヘッド部（３）及び前記当接部（４）の少なくとも一方に備えられ、前記連通部（４ｃ）は、前記当接部（４）の前記ヘッド部（３）と摺動する摺動面に形成された凹溝により形成されていること、を特徴とするスイッチ装置（１００）である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のスイッチ装置において、前記連通部（４ｃ）は、複数設けられていること、を特徴とするスイッチ装置（１００）である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スイッチ装置は、作動部のヘッド部と当接部との間に油が浸入したとしても、ヘッド部及び当接部の作動が阻害されず、過負荷吸収機構が正常に作動でき、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるスイッチ装置１００の実施形態を示す断面図である。
【図２】ロッド部４の側面図である。
【図３】ロッド部４を先端側から見た図である。
【図４】フルストローク状態におけるスイッチ装置１００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【００１３】
（実施形態）
図１は、本発明によるスイッチ装置１００の実施形態を示す断面図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
また、以下の説明では、図１中における左側を先端側と呼び、図１中における右側を後端側と呼ぶものとする。
【００１４】
本実施形態のスイッチ装置１００は、スイッチ本体１と、作動部２と、ダイアフラム６と、スペーサ７と、スライダー８と、コンタクトプレート９と、可動接点１０と、固定接点１１と、第１付勢部材１２と、ターミナルベース１３と、第１導電部材１４と、第２導電部材１５と、コードグロメット１６と、ガードカバー１７とを備えている。
【００１５】
スイッチ本体１は、スイッチ装置１００のベースとなる部材である。スイッチ本体１は、中央部に貫通した空間を有する略筒状に形成されており、その空間部分に、作動部２と、ダイアフラム６と、スペーサ７と、スライダー８と、コンタクトプレート９と、可動接点１０と、固定接点１１と、第１付勢部材１２と、ターミナルベース１３と、第１導電部材１４とを収容している。
スイッチ本体１は、先端側の外周面に、ねじ部１ａが形成されている。このねじ部１ａを用いて、スイッチ装置１００は、例えばトランスミッションに取り付けられる。
また、スイッチ本体１は、先端側にヘッド部３と嵌合する嵌合孔１ｂと、嵌合孔１ｂよりも径の大きな作動室１ｃとを有しており、嵌合孔１ｂと作動室１ｃとの境界部分の段部１ｄは、ヘッド部３の段部３ｃと当接して、ヘッド部３の位置規制を行う。
スイッチ本体１の作動室１ｃよりもさらに後端側には、スペーサ挿入孔１ｅが後端側に開口して形成されている。
【００１６】
作動部２は、ヘッド部３と、ロッド部４と、第２付勢部材５とにより構成されている。作動部２は、スイッチ本体１内に収容されており、ヘッド部３がスイッチ本体１から先端側へ突出する突出位置と、ヘッド部３が後端側へ押し込まれて後述の可動接点１０と固定接点１１とが接触する作動位置との間で移動可能となるように設けられている。
【００１７】
ヘッド部３は、突出位置と作動位置との間で直進移動を滑らかに行えるようにスイッチ本体１内に嵌合している。ヘッド部３の先端部は、後述の第１付勢部材の付勢力によって、通常は、スイッチ本体１から先端側へ突出する。また、ヘッド部３は、その先端部に外力が後端側へ向かって加えられると、後端側（作動位置）へ移動可能である。
ヘッド部３には、その先端部側に、スイッチ本体１の嵌合孔１ｂと嵌合する嵌合部３ａが形成されている。嵌合部３ａよりも外径が大きく形成された中間部３ｂは、スイッチ本体１の作動室１ｃとの間に僅かな隙間を形成するように構成されている。嵌合部３ａと中間部３ｂとの境界部分の段部３ｃは、上述したようにスイッチ本体１の段部１ｄに当接して、その位置からさらにヘッド部３が先端側へ移動することを制限する。
さらに、ヘッド部３は、その内部に、後端側に開口した嵌合孔３ｄを有している。嵌合孔３ｄには、ロッド部４がスライド可能に嵌合している。
【００１８】
図２は、ロッド部４の側面図である。
図３は、ロッド部４を先端側から見た図である。
ロッド部（当接部）４は、嵌合部４ａと、小径部４ｂと、連通部４ｃと、付勢部材収容部４ｄとを有している。
嵌合部４ａは、ロッド部４の先端側の端部近傍に設けられており、ヘッド部３に対して移動可能にヘッド部３内の嵌合孔３ｄに嵌合して収容されている。
小径部４ｂは、嵌合部４ａよりも後端側にあって、嵌合部４ａよりも外径が細く形成されている。この小径部４ｂの最も後端側の端部は、ダイアフラム６に当接する。
連通部４ｃは、嵌合部４ａのヘッド部３と摺動する摺動面から中心側へ窪んだ凹溝形状に形成されている。連通部４ｃは、ヘッド部３の内部（嵌合孔３ｄのうち、嵌合部４ａよりも先端側に形成された空間）と作動室１ｃの内部とを連通させる。本実施形態では、連通部４ｃは、周方向に等間隔に４つ設けられている。
付勢部材収容部４ｄは、先端側に開口して設けられた空間であって、第２付勢部材５を収容している。
【００１９】
第２付勢部材５は、ロッド部４の付勢部材収容部４ｄにその後端側が収容されており、先端側は、ヘッド部３に当接し、ヘッド部３とロッド部４との間に配置されている圧縮コイルバネにより形成されている。また、第２付勢部材５は、その付勢力が、後述の第１付勢部材１２よりも大きい。さらに、第２付勢部材５の付勢力は、スライダー８の先端側を後端側へ押したときに接点室７ａ内部の各構成部材が破損してしまう限界の力よりも、小さな力となっている。よって、ヘッド部３の先端側を所定位置よりもさらに後端側へ押圧する過負荷が加わったとしても、第２付勢部材５がさらに圧縮されることにより、ロッド部４が所定以上の力でスライダー８を押圧することなく、ヘッド部３が後端側へ移動することができる。このように、作動部２を、ヘッド部３とロッド部４と第２付勢部材５とを用いて過負荷吸収機構を含む構成としたので、過負荷によって接点室７ａ内部の各構成部材が破損することを防止できる。
【００２０】
ダイアフラム６は、作動部２とスライダー８との間に配置されており、ゴム等の弾性変形可能な部材により構成されている。ダイアフラム６は、その外周部がスイッチ本体１とスペーサ７とに挟まれて固定されており、作動部２が配置された作動室１ｃと、スライダー８が配置された後述の接点室７ａとにスイッチ本体１内を分離する。このダイアフラム６が設けられていることにより、スイッチ本体１とヘッド部３との隙間から侵入した油が接点室７ａに侵入することを防止している。
【００２１】
スペーサ７は、スイッチ本体１のスペーサ挿入孔１ｅ内に挿入されている。スペーサ７は、後端側に開口した接点室７ａと、先端側に開口された嵌合孔７ｂとを有している。
接点室７ａには、スライダー８、コンタクトプレート９、可動接点１０、固定接点１１、第１付勢部材１２、第１導電部材１４が配置されている。
嵌合孔７ｂには、スライダー８の先端側の嵌合部８ａが、摺動可能に嵌合している。
【００２２】
スライダー８は、嵌合部８ａと、プレート保持部８ｂと、付勢部材保持部８ｃとを有している。
嵌合部８ａは、スライダー８の先端側に設けられており、スペーサ７の嵌合孔７ｂに摺動可能に嵌合している。よって、スライダー８は、図１中の左右方向に移動可能である。
プレート保持部８ｂは、スライダー８の中央付近に設けられており、コンタクトプレート９を保持している。コンタクトプレート９には、後述の可動接点１０が配置されている。よって、スライダー８とコンタクトプレート９と可動接点１０とは、一体化されて可動接点ユニットを構成しており、これらが一体となって図１中の左右方向に移動可能である。よって、作動部２の作動位置への移動に連動して、これらスライダー８とコンタクトプレート９と可動接点１０とが後端側へ移動するので、可動接点１０は、固定接点１１に接触できる。
付勢部材保持部８ｃは、スライダー８の後端側に設けられており、第１付勢部材１２に挿入されて、第１付勢部材１２を保持している。
【００２３】
コンタクトプレート９は、スライダー８のプレート保持部８ｂに固定されている黄銅の金属プレートである。このコンタクトプレート９には、可動接点１０が溶接により固定されている。
【００２４】
可動接点１０は、コンタクトプレート９の後端側の面に配置されており、２つの固定接点１１を電気的に接続可能な形状に形成されている。したがって、スライダー８が後端側へ移動して作動位置となると、図１中の上下に分かれて２つ設けられている固定接点１１のそれぞれに可動接点１０が接触して、これら分割されている固定接点１１同士を電気的に接続させる。
【００２５】
固定接点１１は、２本独立して設けられている第１導電部材１４のそれぞれに対して電気的に接続されて２つ設けられている。また、固定接点１１は、上述したように、可動接点１０が接触できるように配置されている。
【００２６】
第１付勢部材１２は、スライダー８の付勢部材保持部８ｃに保持されており、スライダー８とターミナルベース１３との間で圧縮された状態で取り付けられている圧縮コイルバネにより形成されている。したがって、第１付勢部材１２は、スライダー８を先端側へ付勢しており、作動部２を突出位置に向けて付勢する。ここで、上述したように、第２付勢部材５は、その付勢力が、第１付勢部材１２よりも大きいので、通常は、ヘッド部３とロッド部４との間で第２付勢部材５がさらに圧縮されてしまうことはない。
【００２７】
ターミナルベース１３は、スイッチ本体１のスペーサ挿入孔１ｅの後端側に挿入されている。ターミナルベース１３は、スペーサ挿入孔１ｅの後端部をかしめることにより、スペーサ７をスイッチ本体１との間で挟んだ状態で固定されている。ターミナルベース１３には、２つの第１導電部材１４が電気的に独立した状態で貫通している。
【００２８】
第１導電部材１４は、可動接点１０が固定接点１１に接触していない状態では電気的に独立した状態で２つがターミナルベース１３を貫通して設けられている。各第１導電部材１４には、それぞれ、接点室７ａ内の２つの固定接点１１が電気的に接続されている。そして、第１導電部材１４の後端側は、いずれも、ターミナルベース１３よりも後端側へ延在している。本実施形態では、第１導電部材１４は、銅合金等の導電性を有する金属により構成されている。この第１導電部材１４には、固定接点１１が溶接により固定されている。
【００２９】
第２導電部材１５は、第１導電部材１４に電気的に接続されており、スイッチ装置１００から外部へとスイッチ回路を接続する。第２導電部材１５は、２つの第１導電部材１４のそれぞれに対応して２つ設けられている。本実施形態の第２導電部材１５には、被覆を備えた電線を用いており、第１導電部材１４に半田付けされる部分については、被覆を剥がしてある。また、第２導電部材１５は、コードグロメット１６を貫通して、スイッチ装置１００の外部へ導出されている。
なお、本実施形態では、第２導電部材１５は、電線を用いているが、これに限らず、例えば、第２導電部材１５は、コネクタ等の形態としてもよい。
【００３０】
コードグロメット１６は、スイッチ装置１００の後端部に配置されており、第２導電部材１５が貫通している。
【００３１】
ガードカバー１７は、スイッチ本体１からコードグロメット１６にわたって配置されており、第１導電部材１４と第２導電部材１５との接続部を覆い、保護している。ガードカバー１７は、樹脂モールドにより構成してもよいし、軟質の樹脂成型品等により構成してもよい。
【００３２】
次に、本実施形態のスイッチ装置１００の動作について説明する。
図４は、フルストローク状態におけるスイッチ装置１００の断面図である。
図４のフルストローク状態では、ヘッド部３の先端位置がスイッチ本体１の先端と同位置まで移動している。このとき、第２付勢部材５は、図１に示した状態よりも圧縮されており、これによりヘッド部３内により深くロッド部４が挿入された状態となる。したがって、接点室７ａ内の可動接点１０や固定接点１１等に対して所定以上の力が作用することがなく、過負荷吸収機構が適切に作用して、スイッチ装置１００の故障を未然に防いでいる。
【００３３】
なお、図４中に２点鎖線で示した奥まった位置まで、ヘッド部３は移動することができ、このときのヘッド部３の先端からスイッチ本体１の先端までの距離Ｓは、ストローク余裕量（オーバーストローク）として設計上で確保しており、スイッチ装置１００の信頼性を高めている。これにより、本実施形態のスイッチ装置１００は、ヘッド部３を押圧操作する他部材との取り付け位置のばらつきがあっても、可動接点１０と固定接点１１との間の接触圧を十分に確保できる。よって、本実施形態のスイッチ装置１００は、例えば、車両のトランスミッションのカムによってヘッド部３を押圧操作するような用途であっても、可動接点１０と固定接点１１とが十分な接触圧で確実に接触してスイッチの状態をＯＮとすることが可能である。
【００３４】
ここで、スイッチ装置１００の作動室１ｃ内には、ヘッド部３とスイッチ本体１の嵌合孔１ｂとの間から油が浸入していることが想定される。この作動室１ｃ内の油は、嵌合孔３ｄのうちヘッド部３とロッド部４との間で空間となっている部分にも侵入する。ここで、仮に、ロッド部４に設けた連通部４ｃが存在せず、嵌合孔３ｄにロッド部４が僅かな隙間だけで嵌合した状態であると、この嵌合孔３ｄの空間部分がピストンとシリンダーにより形成される空間のように作用してしまう。そうすると、ヘッド部３を後端側へ押圧する負荷が急に作用した場合に、嵌合孔３ｄの空間部分に存在する油の行き場がないことから、ヘッド部３内にロッド部４が十分に移動できずに、過負荷吸収機構が機能しないおそれがある。また、ヘッド部３を後端側へ押圧していた負荷が取り除かれたとしても、嵌合孔３ｄの空間部分に進入した油が膨張しないので、ヘッド部３とロッド部４との相対的な位置関係が図１の状態に戻ることができないおそれがある。この場合、ヘッド部３が所定の位置（図１の位置）まで突出できずに、スイッチとしての機能を満たすことができないおそれがある。特に、寒冷地での使用時等には、油の流動性が悪くなり、嵌合孔３ｄとロッド部４との間の僅かな隙間だけでは、油の移動が十分に行われない状態となりやすかった。
【００３５】
しかし、本実施形態では、ロッド部４に連通部４ｃを設けたので、嵌合孔３ｄの空間部分と作動室１ｃとの間を、油や空気等が自由に移動することができる。よって、本実施形態のスイッチ装置１００は、図１の通常状態から、ヘッド部３を後端側へ押圧する負荷が急に作用した場合であっても、ヘッド部３内にロッド部４が瞬時に移動でき、過負荷吸収機構が正常に作動できる。
また、図４のようなフルストローク状態から、ヘッド部３を後端側へ押圧していた負荷が取り除かれれば、瞬時に図１のような通常状態、すなわち、ヘッド部３が正しい突出位置にある状態に復帰することができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、スイッチ装置１００は、作動部２のヘッド部３とロッド部４との間に油が浸入したとしても、ヘッド部３及びロッド部４の作動が阻害されず、過負荷吸収機構が正常に作動できる。
具体的には、本実施形態のロッド部４に、連通部４ｃを設けたので、嵌合孔３ｄの空間部分と作動室１ｃとの間を、油や空気等が自由に移動することができ、ヘッド部３及びロッド部４の動作を油や空気等が阻害することがなく、過負荷吸収機構が正常に作動できる。また、図４のようなフルストローク状態からも瞬時に図１に示す通常状態に復帰することができる。
【００３７】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
【００３８】
本実施形態において、連通部４ｃは、ロッド部４に設けた例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、ヘッド部３の嵌合孔３ｄの嵌合面に連通部を形成してもよいし、ヘッド部とロッド部の双方に連通部を形成してもよい。
【００３９】
本実施形態において、連通部４ｃは、凹溝形状により形成した例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、連通部は、ヘッド部３の内部と作動室１ｃの内部とを連通させる貫通孔等、他の形態により構成してもよい。
【００４０】
本実施形態において、連通部４ｃは、ロッド部４に、合計４箇所設けられている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、連通部を１箇所としてもよいし、５箇所以上としてもよく、連通部の個数は適宜変更可能である。
【００４１】
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００４２】
１    スイッチ本体
１ａ  ねじ部
１ｂ  嵌合孔
１ｃ  作動室
１ｄ  段部
１ｅ  スペーサ挿入孔
２    作動部
３    ヘッド部
３ａ  嵌合部
３ｂ  中間部
３ｃ  段部
３ｄ  嵌合孔
４    ロッド部
４ａ  嵌合部
４ｂ  小径部
４ｃ  連通部
４ｄ  付勢部材収容部
５    第２付勢部材
６    ダイアフラム
７    スペーサ
７ａ  接点室
７ｂ  嵌合孔
８    スライダー
８ａ  嵌合部
８ｂ  プレート保持部
８ｃ  付勢部材保持部
９    コンタクトプレート
１０  可動接点
１１  固定接点
１２  第１付勢部材
１３  ターミナルベース
１４  第１導電部材
１５  第２導電部材
１６  コードグロメット
１７  ガードカバー
１００  スイッチ装置
【図１】
0006599693.tif 000002
【図２】
0006599693.tif 000003
【図３】
0006599693.tif 000004
【図４】
0006599693.tif 000005