(57)【要約】【課題】板材をその厚み方向に折り曲げて一端側を固定部、他端側を接点部としたスイッチ接点部品であって、その耐久性を十分に確保した簡易な構造の接点部品を提供する。【解決手段】板材をその厚み方向に折り曲げて該板材の一端側を基体に対する固定部、他端側を接点部としたものであって、特に前記板材の折り曲げ部に圧痕加工を施して前記折り曲げ部の機械的強度を高めた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材をその厚み方向に折り曲げて該板材の一端側を基体に対する固定部、他端側を接点部としたスイッチ用の接点部品であって、
前記板材の折り曲げ部に圧痕加工を施して前記折り曲げ部の曲げ強度を高めたことを特徴とする接点部品。
【請求項２】
前記圧痕加工は、前記折り曲げ部に金属加工硬化作用を生じさせて、その曲げ強度を高める凹部を形成するものである請求項１に記載の接点部品。
【請求項３】
前記凹部は、略直角に折り曲げられた前記折り曲げ部の外周面に、その曲げ方向に向けて形成されたＶ字溝からなる請求項２に記載の接点部品。
【請求項４】
前記凹部は、前記板材の折り曲げ部に沿って複数個形成される請求項２に記載の接点部品。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の接点部品を基体に固定して固定接点として用いたことを特徴とするマイクロスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐久性の向上を図った接点部品、およびこの接点部品を用いたマイクロスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロスイッチは、圧縮ばねのスナップアクションを利用して可動接点と固定接点との接離を瞬時に切り換えて上記接点間をオン・オフするものであり、各種のスイッチ用途に用いられる。このマイクロスイッチにおける上記可動接点は、例えば、所定の隙間（ギャップ）を隔てて平行に対峙させて設けられた一対の固定接点の間に、これらの固定接点の一方に択一的に接触するように可動自在に設けられる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
尚、固定接点を備えた接点部品（固定端子片）は、その一端に半球状／皿状の接点部材を装着した板状の金属片からなり、その他端側をケースに固定して設けられる。
【特許文献１】特開２０００−２１５７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでマイクロスイッチに要求される仕様によっては、固定端子片の配置スペース等の関係から、板状の金属片をその厚み方向に略直角に折り曲げて、その一端を固定接点とすると共に、他端側をケース（基体）に対する固定部として上述した接点部品（固定端子片）を実現することが多々ある。しかしながらこのような折り曲げ形状を有し、その一端側だけを固定して用いる、いわゆる片持ち構造の固定端子片（接点部品）の場合、可動接点の接離に伴って該固定端子片に加わる曲げ応力によって上述した折り曲げ部に機械的ストレスが加わり易く、その耐久性が問題となることが否めない。即ち、固定端子片の折り曲げ部に金属疲労が生じて折損し易くなると言う不具合がある。特に固定端子片の構成材として薄い金属片を用いた場合、上述した不具合が顕著に生じ易い。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、板材をその厚み方向に折り曲げて一端側を固定部、他端側を接点部としたスイッチ接点部品を、例えば厚みの薄い金属片を用いて実現する場合であっても、その耐久性を十分に確保することのできる簡易な構造の接点部品を提供することにある。
また同時に上記接点部品を用いることで、動作信頼性の高いマイクロスイッチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するべく本発明に係る接点部品は、板材をその厚み方向に折り曲げて該板材の一端側を基体に対する固定部、他端側を接点部としたものであって、特に前記板材の折り曲げ部に圧痕加工を施して前記折り曲げ部の曲げ強度を高めたことを特徴としている。
ちなみに前記圧痕加工は、前記折り曲げ部に金属加工硬化作用を生じさせて、その曲げ強度を高める凹部を形成することにより実現される。そして前記凹部は、例えば略直角に折り曲げられた前記折り曲げ部の外周面に、その曲げ方向に向けて形成されたＶ字溝として形成される。この凹部については、前記板材の折り曲げ部に沿って複数個設けるようにしても良い。
【０００７】
また本発明に係るマイクロスイッチは、上述した構造の接点部品を基体に固定して、可動接点が接離する固定接点として用いて実現される。
【発明の効果】
【０００８】
上記構造の接点部品によれば、板材の折り曲げ部に圧痕加工を施し、例えば前記折り曲げ部の外周面に、その曲げ方向に向けてＶ字溝等の凹部を形成するだけで、前記折り曲げ部に金属加工硬化作用を生じさせ、これによってその曲げ強度を高めることができる。従って接点部品の構成素材である金属片の厚みが薄い場合であっても、曲げ応力に対する機械的強度を高くしてその耐久性を十分に高めることができる。
【０００９】
また逆に板材の折り曲げ部に圧痕加工を施すことにより上記折り曲げ部の機械的強度を高めることができるので、その分、接点部品の構成素材である金属片の厚みを薄くし得ると言える。
そしてこのような金属疲労に対する耐久性の高い接点部品を用いてマイクロスイッチを構築するだけでその動作信頼性を十分に高めることができ、マイクロスイッチの基本構造を変更する必要がないので、耐久性の高いマイクロスイッチを安価に製作することができる等の効果が奏せられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る接点部品と、この接点部品を用いたマイクロスイッチについて説明する。
図１はこの実施形態に係るマイクロスイッチの概略構成を示している。このマイクロスイッチは、いわゆる２回路切替型のものであって、所定の間隔を隔てて対向配置された２組の対をなす固定接点間に設けた可動接点片を変位させて上記各対の一方の固定接点にそれぞれ当接させ、これによって上記可動接点片を介して一方の固定接点間を択一的に短絡して回路接続する機能を呈する。
【００１１】
即ち、このマイクロスイッチは、合成樹脂製の箱形のケース１に、例えば図２にその概略構成を示すような略Ｌ字状の４個の固定接点部品２（２１,２２,２３,２４）を２個ずつ組をなして、図１における上下方向に互いに対向させて固定し、これらの対をなす固定接点部品２間に棒状の可動接点部品３を位置変位可能に掛け渡した構造を有する。上記可動接点部品３は、スナップアクション作用を呈する板状の反転ばね４を介して可動杆５に弾性的に支持されたものであり、また上記可動杆５は圧縮コイルばね６を介して一方向に弾性偏倚されて前記ケース１に組み込まれている。そして前記ケース１には、上記可動杆５を圧縮コイルばね６に抗して変位させるための棒状の押圧部材７が、該ケース１の内外を貫通して進退自在に設けられている。
【００１２】
このように構成されたマイクロスイッチは、常時は前記可動杆５は圧縮コイルばね６により弾性偏倚されて、図１における上方側に位置付けられている。そしてこの可動杆５に反転ばね４を介して弾性的に支持された棒状の可動接点部品３は図中下方に向けて弾性偏倚され、該可動接点部品３の両端部にそれぞれ設けられた可動接点３ａは、ケース１の下側に設けられた固定接点部品２（２１,２３）の固定接点２ａにそれぞれ接触している。これによってケース１の下方側に設けられた２つの固定接点部品２（２１,２３）間が可動接点部品３を介して短絡されて回路接続されている。
【００１３】
このような定常状態から前記押圧部材７をケース１の内側に向けて押し込むと、これによって可動杆５が圧縮コイルばね６に抗して下側に変位する。するとこの可動杆５の変位に伴って反転ばね４を介してその変位力が可動接点部品３に加わる。しかし可動接点部品３は前述したようにその両端を固定接点部品２（２１,２３）に当接させてその変位が規制されているので前記反転ばね４が次第に圧縮され、そのデッドポイントを越えた時点で反転ばね４が反転する。この結果、可動接点部品３は反転ばねを介して上向きに弾性偏倚され、該可動接点部品３は前述した固定接点部品２（２１,２３）から瞬時に離れて該固定接点部品２（２１,２３）にそれぞれ対峙する上方側の固定接点部品２（２２,２４）にそれぞれ接触する。そしてケース１の上方側に設けられた２つの固定接点部品２（２２,２４）間が可動接点部品３を介して短絡されて回路接続される。
【００１４】
尚、前記押圧部材７の押圧を解除すると、前記可動杆５は圧縮コイルばね６の弾性力を受けて上方位置に復帰し、これに伴って可動杆５に支持された反転ばね４が上方に向けて変位する。しかし可動接点部品３の両端は上方側の固定接点部品２（２２,２４）に当接してその変位が規制されているので前記反転ばね４は逆向きに次第に圧縮され、そのデッドポイントを超えた時点で逆向きに反転する。この結果、可動接点部品３は反転ばねを介して再び下向きに弾性偏倚され、該可動接点部品３は前述した固定接点部品２（２２,２４）から瞬時に離れて元の固定接点部品２（２１,２３）に再び接触する。
【００１５】
マイクロスイッチは、このようにして押圧部材７の押圧操作に連動して可動杆５を進退させ、この可動杆５に反転ばね４を介して弾性的に支持された可動接点部品３を上下に位置変位させることで、該可動接点部品３を下側の固定接点部品２（２１,２３）または上側の固定接点部品２（２２,２４）に択一的に接触させ、下側の固定接点部品２（２１,２３）または上側の固定接点部品２（２２,２４）間を選択的に回路接続するものとなっている。特にマイクロスイッチは、上記反転ばね４のスナップアクション動作に伴って上述した上記回路接続の切り換えを瞬時に実行するものとなっている。
【００１６】
さて上述した構成のマイクロスイッチに組み込まれる固定接点部品２（２１,２２,２３,２４）について説明すると、この固定接点部品２は、図２(ａ)にその表面側を斜め上方から見た状態を、また図２(ｂ)にその裏面側を斜め下方から見た状態をそれぞれ示すように概略的には板状の金属板２ｂをその厚み方向に略直角に折り曲げたＬ字状の部品からなる。即ち、この固定接点部品２は、その一端側を舌片状とし、他端側を幅広部とした形状の金属板２ｂをその長手方向中央部にて板厚方向に折り曲げたものであり、上記舌片状の一端部に半球状または皿状の接点部材２ｂを装着している。この金属板２ｂへの接点部材２ａの装着は、例えばかしめ加工屋溶接加工により行われる。また幅広部をなす他端側には、前記ケース１への固定用のねじが挿通される丸穴２ｃが穿たれると共に、固定接点部品２のケース１への位置決め用の切り欠き凹部２ｄが形成されている。
【００１７】
特にこの固定接点部品２が特徴とするところは、固定接点部品２の折り曲げ部に、その表面側から圧痕加工により形成した溝（窪み）２ｅが、例えばＶノッチとして設けられている点にある。ちなみにこの例では折り曲げ部への圧痕加工により、その折り曲げ方向にＶ字状の溝（Ｖノッチ）２ｅが形成され、またこの圧痕加工による溝（窪み）２ｅの形成に伴ってその裏面側にリブ２ｆが突出形成されている。この折り曲げ部への圧痕加工は、ポンチやたがね等の治具を用いて固定接点部品２（金属片２ｂ）に機械的衝撃を加えることにより該折り曲げ部に金属加工硬化作用を生じさせ、これによってその曲げ強度を高めるものである。
【００１８】
尚、圧痕加工により形成する溝（窪み）２ｅの数については折り曲げ部の幅Ｗに応じて、例えば図３(ａ)(ｂ)に示すように２個以上形成することも可能である。また図３(ｂ)に示すようにＶ字状の溝（Ｖノッチ）２ｅに代えて半球状の凹部として形成することも勿論可能である。換言すれば圧痕加工により形成する溝（窪み）２ｅの数、および形状は特に限定されず、要は折り曲げ部に金属加工硬化作用を生じさせて、その曲げ強度を高め得る圧痕加工を施すようにすれば十分である。
【００１９】
上述した構造の固定接点部品２は、図４に模式的に示すようにその一端部だけがケース（基体）１に固定して用いられ、可動接点片３が接離する他端部（固定接点２ａ）は、いわゆる片持ち状態で支持されることになる。そしてこの固定接点部材（固定接点）２に対して前述した可動接点片３がスナップアクション動作を伴って接離する際、固定接点部品２の宙に浮いた状態の一端部（固定接点）に機械的衝撃が加わることが否めない。
【００２０】
しかし固定接点部品２の一端部（固定接点）に機械的衝撃が加わり、これに伴って固定接点部品２の折り曲げ部に曲げ応力が加わっても、上述した圧痕加工による金属加工硬化作用によって上記折り曲げ部の強度が高められているので、該折り曲げ部に破損が生じることがない。従って固定接点部品２の構成素材である金属片２ｂの厚みが薄い場合であってもその機械的強度を十分に確保し、固定接点部品２としての耐久性を高めることができる。換言すれば折り曲げ部に圧痕加工を施してその機械的強度を高くし得る分、固定接点部材２の構成素材２ｂの厚みを薄くすることができるので、その部品コストの低廉化に大きく寄与する。
【００２１】
本発明者らは、１.０ｍｍ厚および０.８ｍｍ厚の黄銅板を用い、折り曲げ部からの長さＬが略６ｍｍ、幅Ｗ４.５ｍｍの舌片を有するＬ字形状のサンプルＡ,Ｂと、０.８ｍｍ厚の黄銅板を用いた上記サンプルＢの折り曲げ部に、前述した圧痕加工による長さ１.５ｍｍ、深さ０.５ｍｍのＶ溝２ｅを形成したサンプルＣをそれぞれ製作した。そしてこれらの各サンプルＡ,Ｂ,Ｃにおける舌片の先端部に荷重を加えたときの撓み量について調べたところ、図５に示す結果が得られた。
【００２２】
この図５に示す実験結果に示されるように、１.０ｍｍ厚の黄銅板を用いたサンプルＡを撓ませるに必要な荷重が、０.８ｍｍ厚の黄銅板を用いたサンプルＢに比較して略４倍であり、その厚みが厚い分、機械的強度が高いことが分かる。またＶ溝２ｅを形成した０.８ｍｍ厚のサンプルＣについては、１.０ｍｍ厚のサンプルＡよりも機械的強度が劣るが、Ｖ溝を設けていない０.８ｍｍ厚のサンプルＢの略２倍の機械的強度を有することが確認できた。このことから固定接点部品２の構成素材である金属片２ｂの厚みを薄くしても、その折り曲げ部に圧痕加工によるＶ溝２ｅを形成することによって、その機械的強度を実用的に十分な範囲まで高め得ることが確認できた。
【００２３】
また上述した圧痕加工によりＶ溝２ｅを形成した際、その裏面側にリブ２ｆが突出形成されたがその高さは０.５ｍｍでありサンプルＣの全体の大きさに比べて小さいので、このリブ２ｆは折り曲げ部を機械的に支持する支持体としては殆ど機能していないものと考えられる。即ち、上述した機械的強度の増加は、専ら、折り曲げ部への圧痕加工による金属加工硬化作用による塑性変化であるものと考えられる。
【００２４】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば固定接点部材２そのものの大きさ・形状については、各種のスイッチの仕様に応じたものであれば良い。またここでは２回路切替型のマイクロスイッチについて例示したが、一対の固定接点間に設けた可動接点を共通端子として、上記一方の固定接点との間で択一的に回路接続する３端子型のマイクロスイッチや、常閉または常開接点だけを有する２端子型マイクロスイッチ等にも同様に適用することができる。更にはマイクロスイッチ以外の接点部品にも適用可能なことは言うまでもない。
【００２５】
その他、固定接点部品２の構成素材である金属片２ｂの種別や厚み等も種々変形可能であり、要は本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るマイクロスイッチの概略構成図。
【図２】本発明の一実施形態に係る接点部品の概略構成図。
【図３】本発明の別の実施形態に係る接点部品の概略構成図。
【図４】接点部品の折り曲げ部に作用する曲げ応力を説明するための図。
【図５】接点部品に対する圧痕加工による機械的強度の増加を説明する為の実験結果を示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１  ケース
２  固定接点部品
２ａ  固定接点
２ｂ  金属片
２ｃ  丸穴
２ｄ  切欠き凹部
２ｅ  溝（窪み）
３  可動接点部品
４  反転ばね
５  可動杆
６  圧縮コイルばね
７  押圧部材
【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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