(57)【要約】【課題】例えば、潤滑剤で満たされた環境下で使用された場合であっても、内蔵されたスイッチ手段への潤滑剤の不用意な浸入を防止し、誤動作やチャタリングなどを発生させることのない変位検知スイッチを提供する。【解決手段】圧力に応動して動作するダイヤフラムを有するダイヤフラム構造部材５６を、コネクター２８とボディ３２との間に、シール部材５３，５４を介して介装するとともに、このダイヤフラム構造部材５６を、金属製のキャップ６２と金属製のストッパー５８と、これらキャップ６２およびストッパー５８の間に挟持される金属製のダイヤフラム６０とから構成され、これらキャップ６２、ストッパー５８、ダイヤフラム６０の外周部を溶接することにより、前記ストッパー５８と前記キャップ６２との間の会合部が一体化され、緊密に封止されていることを特徴としている。【選択図】図１
2004039255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ本体を構成するボディと、
前記ボディの内部にあって、前記ボディの下部に摺動自在に配置されたホルダーと、
前記ホルダーの上方にあって、前記ボディ内に摺動自在に配置された支点軸と、
前記支点軸と前記ホルダーとの間に配置され、前記支点軸を前記ホルダー側に常時付勢する弾性部材と、
圧力に応動して動作するダイヤフラムを有するダイヤフラム構造部材と、
前記ダイヤフラム構造部材をシール部材を介して押さえ込むように、先端部が前記ボディに一体化されたコネクターと、
前記ダイヤフラム構造部材の端面に近接して配置され、中央部に開口が形成されたガイド部と
前記ガイド部の前記開口内に摺動自在に収容され、前記ダイヤフラムの動作に応動して動作する作動軸と、
前記作動軸の移動によって、ＯＮ，ＯＦＦが切り換えられるスイッチ手段とを備えた変位検知スイッチであって、
前記ダイヤフラム構造部材は、金属製のキャップと金属製のストッパーと、これらキャップおよびストッパーの間に挟持される金属製のダイヤフラムとから構成され、これらキャップ、ストッパー、ダイヤフラムの外周部が溶接されることにより、前記ストッパーと前記キャップとの間の会合部が緊密に封止されていることを特徴とする変位検知スイッチ。
【請求項２】
前記弾性部材はコイルスプリングであることを特徴とする請求項１に記載の変位検知スイッチ。
【請求項３】
前記ホルダーの先端部にボールが回動自在に保持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変位検知スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の変位検知スイッチに関し、例えば、四輪駆動車における動力の伝達が、二輪駆動あるいは四輪駆動のいずれに切り換えられているかを検知するのに好適な変位検知スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、四輪と二輪との切り換えが可能な、いわゆるパートタイムの四輪駆動車では、動力の伝達が四輪で行われているか、あるいは二輪で行われているかを識別するための表示装置が設けられている。
このような表示装置では、動力伝達経路に関連して変位検知スイッチが設けられ、このスイッチから必要な信号が得られている。
【０００３】
図３は、このような変位検知スイッチ１０による信号の出力の方法を概略的に示したものである。
すなわち、この変位検知スイッチ１０は、例えば、運転者の操作する図示しない切換操作レバーによってＡ−Ａ’方向に移動するラック２に当接した状態で使用されるものである。このラック２には、一方に第１の高位置６が、他方に第２の高位置１２が、中央にこれより低い凹所８が形成されている。そして、これらの間に段差ｄが確保されることにより、変位を検出することが可能にされている。
【０００４】
例えば、このようなラック２が、切換操作レバーを介して矢印Ａ’方向に操作されると、変位検知スイッチ１０の先端部に設けられたボール４が回動し、ボール４が相対的に図の左方に移動して、第１の高位置６に乗り上げる。すると、変位検知スイッチ１０に作用する力が、以前に比べて高くなり、この変位が検知されることにより、例えば、二輪または四輪に切り換えられたことが検知される。一方、ボール４が第１の高位置６に当接した状態から、ラック２が逆方向、すなわち矢印Ａ方向に操作されると、ボール４は再び凹所８内に案内され、その後も矢印Ａ方向への移動が行われると、ボール４が凹所８から第２の高位置１２に乗り上げられる。このようにして、四輪駆動車において、動力の伝達が二輪から四輪、または四輪から二輪へ切り換えが行われたことが検知され、それに伴う信号が図示しない表示装置等へ出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような用途で使用される変位検知スイッチ１０のように、使用箇所すなわちラック２の上面に潤滑剤が充填されている場合がある。例えば、図３に示したラック２の上方は、レベル１４付近まで常に潤滑剤で満たされている。
【０００６】
ところが、変位検知スイッチ１０内には、変位を得てその信号を出力するためのスイッチ手段が内蔵されているため、このように潤滑剤が充填されていて、シール構造が十分でないと、スイッチ手段の近傍に、潤滑剤が浸入してくるという問題がある。
特に、従来の変位検知スイッチ１０では、圧力変動を検知するために、ゴム製のダイヤフラムが採用されているため、このダイヤフラムに潤滑剤が接近してここを通過すると、潤滑剤がスイッチ手段に到達し、正しい検出ができなくなって、場合によっては、チャタリングを発生してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑み、例えば、潤滑剤で満たされた環境下で変位検知スイッチが使用された場合であっても、内蔵されたスイッチ手段への潤滑剤の不用意な浸入を防止し、誤動作やチャタリングなどを発生させることのない変位検知スイッチを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る変位検知スイッチは、
スイッチ本体を構成するボディと、
前記ボディの内部にあって、前記ボディの下部に摺動自在に配置されたホルダーと、
前記ホルダーの上方にあって、前記ボディ内に摺動自在に配置された支点軸と、
前記支点軸と前記ホルダーとの間に配置され、前記支点軸を前記ホルダー側に常時付勢する弾性部材と、
圧力に応動して動作するダイヤフラムを有するダイヤフラム構造部材と、
前記ダイヤフラム構造部材をシール部材を介して押さえ込むように、先端部が前記ボディに一体化されたコネクターと、
前記ダイヤフラム構造部材の端面に近接して配置され、中央部に開口が形成されたガイド部と
前記ガイド部の前記開口内に摺動自在に収容され、前記ダイヤフラムの動作に応動して動作する作動軸と、
前記作動軸の移動によって、ＯＮ，ＯＦＦが切り換えられるスイッチ手段とを備えた変位検知スイッチであって、
前記ダイヤフラム構造部材は、金属製のキャップと金属製のストッパーと、これらキャップおよびストッパーの間に挟持される金属製のダイヤフラムとから構成され、これらキャップ、ストッパー、ダイヤフラムの外周部が溶接されることにより、前記ストッパーと前記キャップとの間の会合部が緊密に封止されていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成の変位検知スイッチによれば、ゴム製のダイヤフラムが使用された場合は行うことのできなかったキャップとストッパとの間の溶接を行うことができる。これにより、ダイヤフラム構造部材の外周部が緊密に封止されるので、その内部に潤滑剤が浸入することを防止できる。
ここで、前記弾性部材はコイルスプリングであることが好ましい。
【００１０】
このような構成であれば、容易な構造で支点軸を保持して、この支点軸をダイヤフラム構造部材側に押圧することができる。
さらに、前記ホルダーの先端部にボールが回動自在に保持されていることが好ましい。
このような構成であれば、ホルダーの先端部をスムースに移動させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例による変位検知スイッチについて説明する。
図１は本発明の一実施例による変位検知スイッチを示したものである。
変位検知スイッチ２０は、スイッチ本体としてのボディ３２の上部にコネクター２８を備え、ボディ３２の下部にホルダー４２を備え、このホルダー４２の先端部にボール４６が具備されている。
また、この変位検知スイッチ２０では、固定端子２２と可動端子２４との間の導通を図るスイッチ手段２６がコネクター２８の下半部に画成されたスイッチ収容室５０内に収容されている。また、このスイッチ収容室５０の開口端は、その段部にフランジ部が係止された略凸状のガイド１８により覆われている。そして、ガイド１８に形成された開口１８ａ内に、セラミックから形成された作動軸６４が摺動自在に挿入されている。
【００１２】
この作動軸６４の頭部は、可動端子２４に一端が固定された弾性アーム２１に当接されている。そして、この弾性アーム２１からの付勢力が作動軸６４を下方向に押圧するか、あるいは後述するラック８０から加えられる圧力変動によって支点軸４８がダイヤフラム６０を上方に付勢して反転させるかによってスイッチ手段２６が開または閉となるように構成されている。
【００１３】
一方、コネクター２８のスイッチ収容室５０を画成する開口端部に基端側大径部がカシメにより固定されたボディ３２内には、ホルダー４２が収容され、このホルダー４２の先端部に、ボール４６が回動自在に保持されている。
上記ボディ３２内には、例えば、大径部３４、中径部３６、小径部３８のように、段階的に大きくなる段付き孔が形成されている。そして、この段付き孔の小径部３８と中径部３６との２つの孔部間の段部４０に、ボール４６を保持したホルダー４２のフランジ部４４が係止されて、ホルダー４２の抜けが防止されている。
【００１４】
一方、ボディ３２の中径部３６内には、支点軸４８が摺動自在に収容されている。この支点軸４８は、バネ受けを兼用した円盤４８ａとこの円盤４８ａの中心から突出された軸部分４８ｂとから構成されるもので、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等のエンジニアリングプラスチックスから形成されている。そして、この支点軸４８とホルダー４２との間に、コイルスプリング５２が圧縮状態で介装されている。コネクター２８とボディ３２との連結部付近には、Ｏリング５３，５４を挟む態様で三層構造のダイヤフラム構造部材５６が収容されている。
【００１５】
ダイヤフラム構造部材５６は、ストッパー５８と、ダイヤフラム６０と、キャップ６２とから構成されるもので、これらの３部材はステンレスなどの金属から形成されている。そして、これらストッパー５８とダイヤフラム６０とキャップ６２とは、互いの外周部が溶接されることにより、一体化されている。したがって、このダイヤフラム構造部材５６は、ユニット化してボディ３２内に収容されている。また、ストッパー５８とキャップ６２の中央部には、それぞれ開口５８ａ、６２ａが形成され、ストッパー５８の開口５８ａには、作動軸６４が摺動自在に挿入され、キャップ６２の開口６２ａには、支点軸４８の軸部分４８ｂが摺動自在に支持されている。
【００１６】
本実施例による変位検知スイッチ２０は上記のように構成されているが、以下に作用について説明する。
例えば、変位検知スイッチ２０は、四輪駆動車において、動力の伝達が四輪駆動で行われているか、あるいは二輪駆動に切り換えられたかを検出するために使用され、この信号が表示装置に出力される。
【００１７】
すなわち、この変位検知スイッチ２０は、例えば、四輪駆動車において、矢印Ａ−Ａ’方向にスライド操作されるラック８０の上に配置されている。そして、変位検知スイッチ２０は、コイルスプリング５２の付勢力により、常にラック８０の表面に当接した状態に配置されている。図１に示した状態から、例えば、ラック８０を矢印Ａ方向にスライド操作すると、ボール４６が段差ｄを乗り越えて、第２の高所８６に乗り上げる。このように、ボール４６が段差ｄを乗り越えて第２の高所８６に移動したり、第２の高所８６から段差ｄを介して凹所８４に落ち込んだりするときの圧力変動が、当該ボール４６から、コイルスプリング５２、支点軸４８、ダイヤフラム６０、作動軸６４、弾性アーム２１に伝達され、この弾性アーム２１が揺動されることにより、スイッチ手段２６の開閉が行われる。
【００１８】
本実施例による変位検知スイッチ２０のＯＮ，ＯＦＦ作用は、図３に示した従来例と同様である。
すなわち、ラック８０が、例えば、矢印Ａ方向へ移動操作されることにより、ボール４６が、第２の高所８６に乗り上げる。すると、コイルスプリング５２が圧縮され、その付勢力によって支点軸４８が上方に案内され、これに基づいてダイヤフラム６０が上方に押圧される。所定以上押圧されると、ダイヤフラム６０が反転し、これにより作動軸６４が最上方位置に案内される。これにより、作動軸６４が上昇する。これにより、アーム２１が上方に付勢され、スイッチ手段２６がＯＮになる。
【００１９】
一方、この状態、すなわちボール４６が第２の高所８６上にあり、スイッチ手段２６がＯＮになった状態から、ラック８０が矢印Ａ’方向に操作されると、ボール４６は再び凹所８４内に落ち込むようになる。このとき、上記とは反対に支点軸４８が下降し、ダイヤフラム６０が逆方向に反転し、スイッチ手段２６がＯＦＦとなる。その後、矢印Ａ’方向への操作を継続することにより、今度は、ボール４６が段差ｄを乗り越えて、第１の高所８２の上に移動する。すると、コイルスプリング５２が再び圧縮され、その付勢力が支点軸４８に伝達され、さらにダイヤフラム６０に伝達され、このダイヤフラム６０が上方に付勢されて反転される。これにより、作動軸６４が最上方位置になり、これにより、スイッチ手段２６が閉となる。以後、上記の動作を繰り返す。
【００２０】
ここで、ラック８０の上面には、潤滑剤が常に充填されている。したがって、ボール４６の表面、およびホルダー４２とボディ３２との結合部近傍は、常に充填剤で浸されている。
このような環境下で使用された場合に、ボール４６の転動により、ホルダー４２とボディ３２との間の隙間を介して潤滑剤がボディ３２の内方に浸透してくる。このとき、その潤滑剤はキャップ６２の開口６２ａを介してダイヤフラム６０の下面側に浸透してくるが、ダイヤフラム６０とキャップ６２とストッパー５８とは外周部が溶接により一体化されているため、その潤滑剤がキャップ６２の開口６２ａからガイド１８側に浸入することはない。また、潤滑剤の一部がボディ３２の内壁側すなわちダイヤフラム構造部材５６の外周側の経路を通って、ガイド１８側に浸入しようとしても、ここにはＯリング５４、５２が介在されているとともに、上記したようにダイヤフラム構造部材５６の外周部が溶接により、一体化されているので、この経路を介しても、潤滑剤が浸入してくることはない。
【００２１】
したがって、接点を得るためのスイッチ手段２６に潤滑剤が入ってくる経路が全て塞がれているので、このスイッチ手段２６が潤滑剤で浸されるようなことはない。
これにより、スイッチ手段２６による誤動作を防止することができる。
したがって、表示装置がチャタリングを発生するようなこともなく、常に正しい表示を行わすことができる。
【００２２】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されない。
例えば、上記実施例では、ホルダー４２の先端部に、ボール４６を具備した変位検出スイッチ２０を例にして説明したが、図２に示したように、ボディ３２の先端部に、図１に示したホルダー４２よりも縮径にされたロッド９０を直接保持させたものであっても良い。このような変位検出スイッチ９２では、ロッド９０の丸く形成された先端部９０ａが、ボール４６の作用をなしてラック８０の上を摺動することになる。
【００２３】
このような変位検出スイッチ９２であっても、上記実施例のスイッチ９０と同様の作用効果を奏することができる。
また、上記実施例では、支点軸４８とホルダー４２との間に介装される弾性部材としてコイルスプリング５２が採用されているが、この弾性部材は、コイルスプリングに限定されず、板ばねなどから形成されていても良い。
【００２４】
さらに、スイッチ手段２６の構造も実施例に何ら限定されるものではない。
また、上記実施例では、ボディ３２内に小径部３８と中径部３６と大径部３４とからなる段付き孔を設け、さらにこれら小径部３８と中径部３６との間の段部４０に、ホルダー４２のフランジ部４４を係止させているが、ボディ３２内の空洞分の構造およびホルダー４２のフランジ部４４の係止の構造などは、実施例に何ら限定されるものではない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る変位検知スイッチによれば、圧力に応じて応動するダイヤフラムが金属から形成され、この金属ダイヤフラウムが同じく金属製のストッパーと金属製のガイドとにより挟持され、これらの３部材の外周部が溶接により一体化されているので、この突合せ部の内部を通って潤滑剤がスイッチ手段に浸透してくることはない。したがって、常に適正な信号を供給することができる。
【００２６】
よって、四輪駆動車の駆動方法を表示する信号を得るために、潤滑剤で満たされた場所に利用するとしても、その潤滑剤により、信号供給部が誤動作を起こしたりすることはなく、チャタリングを発生するようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例による変位検知スイッチの断面図である。
【図２】図２は本発明の他の実施例による変位検知スイッチの断面図である。
【図３】図３は従来の変位検知手段の概略断面図である。
【符号の説明】
１８　　　ガイド
１８ａ　　　開口
２０　　　変位検知スイッチ
２６　　　スイッチ手段
２８　　　コネクター
３２　　　ボディ
３４　　　大径部
３６　　　中径部
３８　　　小径部
４０　　　段部
４２　　　ホルダー
４４　　　フランジ部
４６　　　ボール
４８　　　支点軸
５２　　　コイルスプリング（弾性部材）
５２，５３　　　Ｏリング（シール部材）
５６　　　　ダイヤフラム構造部材
５８　　　　ストッパー
６０　　　　ダイヤフラム
６２　　　　キャップ
６４　　　作動軸
【図１】
2004039255.tif 000003
【図２】
2004039255.tif 000004
【図３】
2004039255.tif 000005