(57)【要約】【課題】本発明は、安定な開閉動作を実現でき、安価なスイッチを実現できるスイッチ構造および該スイッチ構造を用いたスイッチを提供する。【解決手段】スイッチ構造１は可動接点１２を有する開閉素子２、ピラー端子である端子枠３、端子部品４を備え、いずれも板金製であり、製造コストを低減できる。開閉素子２は、端子部品４に揺動支持され支点２ａと位置決め用の凸部２４を板金の一端縁に有する。端子部品４の支持部４２は支点２ａに嵌合かつ電気的に接触して開閉素子２を揺動支持する溝４ａおよび凸部２４が挿入される孔４ｂを有する。孔４ｂと凸部２４は開閉素子２の溝方向移動を規制する。挿入部４３は雄ねじ３０によって端子枠３の内壁面と電線８との間に固定されて電線８に電気的に接触する。端子枠３は強度があればよく低コストの鉄材等を用いることができる。開閉素子２の腕部２２は揺動軸Ａｘに交差する面を持ち、小断面積で大きな強度が得られる。【選択図】図１
2016103426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点と該固定接点に対して可動な可動接点とを備えたスイッチ構造において、
前記可動接点を有した板金製の開閉素子と、
電線が貫通され、該電線を固定するための雄ねじが螺合される雌ねじを有した板金製の端子枠と、
前記開閉素子を揺動支持する第１の片、および前記端子枠に保持される第２の片を有した板金製の端子部品と、を備え、
前記開閉素子は、前記端子部品の第１の片に揺動支持され、かつ電気接続される支点を板金の一端縁に有する第１の面と、この第１の面に対して折り曲げられ前記支点の成す揺動軸に交差する第２の面と、この第２の面に対してさらに折り曲げられ前記可動接点が設けられる第３の面と、を備え、前記第１の面の他端縁をスイッチ操作時の力が付与されるように構成されており、
前記端子部品は、前記第２の片が前記端子枠の内側に挿入され、前記雌ねじに雄ねじが螺合されて前記端子枠に電線が固定される際に前記端子枠の内壁面と電線との間に保持されて該電線に電気的に接触することを特徴とするスイッチ構造。
【請求項２】
前記端子部品の第１の片は、前記開閉素子の支点が嵌合されて前記開閉素子を揺動支持する溝を有することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ構造。
【請求項３】
前記端子部品は、折り曲げによるＵ字形状を成し、その一片が前記第１の片とされ、他の一片が前記第２の片とされていることを特徴とする請求項２に記載のスイッチ構造。
【請求項４】
前記開閉素子は、前記支点を有する板金の縁部に位置決め用の凸部を有し、
前記端子部品の第１の片は、前記凸部が挿入される孔を有し、
前記凸部が前記孔に挿入されて前記開閉素子の溝方向移動を規制することを特徴とする請求項３に記載のスイッチ構造。
【請求項５】
前記端子部品は、折り曲げによるＵ字形状を成し、その互いに対向する２つの片が前記第１の片とされ、２つの片の中間部が前記第２の片とされ、
前記溝は、前記第１の片の縁部に形成された切り込みから成り、前記支点を橋渡し状態で揺動支持することを特徴とする請求項２に記載のスイッチ構造。
【請求項６】
前記開閉素子は、前記支点を有する板金の縁部に位置決め用の凸部を有し、
前記凸部が前記第１の片の側面に当接して前記開閉素子の溝方向移動を規制することを特徴とする請求項５に記載のスイッチ構造。
【請求項７】
前記溝と前記支点とは、互いに面接触する凹と凸の円弧状の断面外形を有することを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載のスイッチ構造。
【請求項８】
前記溝と前記支点とは、互いに線接触する凹と凸のＶ字状の断面外形を有することを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載のスイッチ構造。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のスイッチ構造と、
前記スイッチ構造を収納するハウジングと、
前記ハウジングに対して揺動支持され、スイッチ操作時に前記開閉素子を揺動させるボタンと、
前記ボタンに装着され、前記開閉素子を揺動方向に付勢するコイルばねと、を備えたことを特徴とするスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定接点に対し可動接点を接離動作させるスイッチ構造およびスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、可動接点を有する開閉素子を揺動させて固定接点に対し可動接点を接離動作させて電気回路を開閉するスイッチ構造およびスイッチが知られている。例えば、可動接点を有する略矩形の板ばね材から成る可動接触子（開閉素子）と、板ばね材を曲げ加工して谷状部分を形成し、その谷状部分によって開閉素子の下辺を揺動可能に支持する支持体と、を備えたスイッチ構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の可動接触子は、板ばね材における可動接点の両側にスリットを設けて片持ち梁の構造とされ、その構造によって可動接点を固定接点に応圧させる弾性力を発生させている。
【０００３】
また、板金をその厚み方向から見て略Ｔ字形状に曲げ加工してなる開閉素子と、開閉素子を支持し、かつ電線を固定する支持体と、を備えたスイッチ構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。図１８に、このスイッチ構造９を示す。開閉素子９１は、略矩形の板金に形成した２つの短冊状の領域を互いに表裏逆方向に曲げて各々の遠端部に可動接点９１ａを設けて成る。開閉素子９１の中央下辺は揺動支点９１ｂである。支持体９２は、揺動支点９１ｂを支持するＶ溝９２ａと、電線が挿入される挿入孔９２ｂと、電線を固定するための雄ねじ９２ｃが螺合される雌ねじと、を有する。支持体９２は金属ブロック製である。固定端子９３は、固定接点９３ａを有し、支持体９２と同様に構成され、支持体９２の左右に配置されている。開閉素子９１は、矢印Ｒで示すように左右に揺動して固定接点９３ａに対する可動接点９１ａの接離動作を行う。
【０００４】
ここで、接点間を流れる電流について、図１９を参照して説明する。時間ｔ＝ｔ０にスイッチ閉とされたとき、回路によって定まる電流Ｉａが連続的に流れるようになる時間ｔ＝ｔ１に至るまでに、電流Ｉ＝０すなわちスイッチ開となる不安定な状態が現れている。このような不安定な状態は、接点の消耗を早め、ノイズを発生して他の回路への悪影響を及ぼす。スイッチ構造には、固定接点と可動接点との間の接触、および支持体と開閉素子との間の接触による電気接続回路が含まれる。スイッチ動作の安定化には、開閉素子を安定的に支持して揺動させ、揺動時における支点の位置移動や接点の位置移動を抑制して、接点間の接触を安定化させることが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０１−１５１１２２
【特許文献２】ＦＲ２９３８１１３−Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に示されるようなスイッチ構造およびスイッチにおいては、スイッチ動作の安定性を向上させるには限界があると思われる。これは、開閉素子を支持する谷状部分が板ばね材の曲げ加工によって形成されているので、曲げの曲率半径を小さくしたり曲げ加工の精度を確保したりして支持位置を局在化することにより、支点位置の変動を押さえる、ということが難しいことによる。また、支持体が板ばね材の弾力によって開閉素子を支持しているので、支持体そのもの位置が固定されず、支持の安定性が望めない。
【０００７】
また、上述した特許文献２や図１８に示されるようなスイッチ構造においては、支持体が金属ブロックから成り、削り出し加工によって形成されると考えられ、加工費のコスト低減が難しい。
【０００８】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、安定な開閉動作を実現でき、かつ製造コストを低減した安価なスイッチを実現できるスイッチ構造および該スイッチ構造を用いたスイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明のスイッチ構造は、固定接点と該固定接点に対して可動な可動接点とを備えたスイッチ構造において、可動接点を有した板金製の開閉素子と、電線が貫通され、該電線を固定するための雄ねじが螺合される雌ねじを有した板金製の端子枠と、開閉素子を揺動支持する第１の片、および端子枠に保持される第２の片を有した板金製の端子部品と、を備え、開閉素子は、端子部品の第１の片に揺動支持され、かつ電気接続される支点を板金の一端縁に有する第１の面と、この第１の面に対して折り曲げられ支点の成す揺動軸に交差する第２の面と、この第２の面に対してさらに折り曲げられ可動接点が設けられる第３の面と、を備え、第１の面の他端縁をスイッチ操作時の力が付与されるように構成されており、端子部品は、第２の片が端子枠の内側に挿入され、雌ねじに雄ねじが螺合されて端子枠に電線が固定される際に端子枠の内壁面と電線との間に保持されて該電線に電気的に接触することを特徴とする。
【００１０】
本発明のスイッチは、上記本発明のスイッチ構造と、スイッチ構造を収納するハウジングと、ハウジングに対して揺動支持され、スイッチ操作時に開閉素子を揺動させるボタンと、ボタンに装着され、開閉素子を揺動方向に付勢するコイルばねと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のスイッチ構造およびスイッチによれば、揺動軸に交差する面を備えた開閉素子と、端子枠と、曲げ加工されてなる端子部品とをいずれも板金製とするので製造コストを低減でき、端子部品が端子枠に固定されるので安定なスイッチ動作を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係るスイッチ構造の分解斜視図、（ｂ）は同スイッチ構造のスイッチ開状態の斜視図、（ｃ）は同スイッチ構造のスイッチ閉状態の斜視図。
【図２】同スイッチ構造の断面図。
【図３】（ａ）は同スイッチ構造の開閉素子の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視図、（ｄ）は同スイッチ構造の側面図。
【図４】（ａ）は同スイッチ構造の端子枠の斜視図、（ｂ）は同端子枠の断面図、（ｃ）は同端子枠の平面図。
【図５】（ａ）は同スイッチ構造の端子部品の平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図６】同スイッチ構造を備えるスイッチの斜視図。
【図７】同スイッチの分解斜視図。
【図８】同スイッチの断面斜視図。
【図９】（ａ）は同スイッチの固定基盤の平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）は同固定基盤の斜視図。
【図１０】（ａ）は同スイッチの開動作時の断面図、（ｂ）は同スイッチの閉動作時の断面図。
【図１１】同スイッチ構造を並列して使用する例を示す斜視図。
【図１２】（ａ）は同スイッチ構造の支点部分の詳細断面図、（ｂ）は同スイッチ構造の支点部分の他の例を示す詳細断面図。
【図１３】同スイッチ構造の変形例を示す斜視図。
【図１４】他の実施形態に係るスイッチ構造の分解斜視図。
【図１５】（ａ）は同スイッチ構造の一部分解斜視図、（ｂ）は同スイッチ構造の開閉素子の支持と揺動動作を説明する側面図。
【図１６】（ａ）は同スイッチ構造の開動作時の斜視図、（ｂ）は同スイッチ構造の閉動作時の斜視図。
【図１７】（ａ）は同スイッチ構造の変形例を示す一部分解斜視図、（ｂ）は同変形例の組み立て斜視図。
【図１８】（ａ）は従来のスイッチ構造の分解斜視図、（ｂ）（ｃ）は同スイッチ構造の開閉動作時の側面図。
【図１９】従来のスイッチ構造の閉動作時に同スイッチ構造を流れる電流の時間変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（スイッチ構造）
以下、本発明の実施形態に係るスイッチ構造およびスイッチについて、図面を参照して説明する。図１乃至図５は、一実施形態に係るスイッチ構造１を示す。図１、図２に示すように、スイッチ構造１は、開閉素子２と、端子枠３と、端子部品４とを備えており、これらはいずれも金属板材から加工成形されて成る板金製である。スイッチ構造１は、固定接点１１と固定接点１１に対して可動な可動接点１２とを備えている。開閉素子２は、可動接点１２を有しており、矢印Ｒで示すように、揺動軸Ａｘの回りに揺動自在とされている。開閉素子２の揺動動作によって、固定接点１１と可動接点１２の相互の接触および離間によるスイッチ閉とスイッチ開の動作が行われる。図中の直交座表系ｘｙｚのｘ軸は揺動軸Ａｘに平行な方向を示し、ｚ軸は上下方向を示す。スイッチ構造１は、上下方向の姿勢にあるとして図示して説明されるが、上下方向に限らず任意の姿勢で用いることができる。以下、図１、図２に加えて、図３、図４、図５を適宜参照して、各部の詳細を説明する。
【００１４】
開閉素子２は、図３に示すように、板金の２回曲げ加工によって各々区分された第１の面を持つ足部２１と、第２の面を持つ腕部２２と、第３の面を持つ接点部２３とを、この順番で互いに連続状態で備えている。足部２１は、略矩形の板金領域を有し、端子部品４に揺動支持され、かつ電気接続される支点２ａを板金の一端縁に有し、他端縁をスイッチ操作時の力が付与されるように構成されている。支点２ａは、揺動軸Ａｘの方向に細長く延びる突出部、すなわち突条状の構造を有している。足部２１における支点２ａに対向する他端縁は、面取り加工されており、開閉素子２を揺動させる力を作用させる操作部２ｂとなる。
【００１５】
足部２１における腕部２２が位置する側とは反対側の位置には、腕部２２とは逆向き方向に折り曲げられた略矩形の折り曲げ片２ｃが形成されている。折り曲げ片２ｃは、例えば、開閉素子２の揺動に対する揺動範囲規制片やバランサなどとして用いられる。開閉素子２は、支点２ａを有する板金縁部に位置決め用の凸部２４を有している。凸部２４は、支点２ａを有する縁部から突出し、揺動軸Ａｘ方向における支点２ａの両側に位置している。
【００１６】
腕部２２は、足部２１に対して矢印ａ１で示す如く折り曲げられ、揺動軸Ａｘに交差（本例では直交）する面を持つように形成されている。接点部２３は、矢印ａ２で示す如く腕部２２に対してさらに折り曲げられている。接点部２３は、揺動軸Ａｘに平行な面を持つように形成されている。接点部２３には、可動接点１２が設けられている。
【００１７】
端子枠３は、図４に示すように、四角筒状の枠体であり、その内側に電線が貫通される。端子枠３は、板金製のピラー端子である。端子枠３は、その一つの内壁面３ａに、貫通した雌ねじ３１を有し、内壁面３ａに対向する内壁面３ｂに貫通孔３３を有している。雌ねじ３１には、端子枠３に挿入または貫通され電線８を固定するための雄ねじ３０が螺合される。貫通孔３３は、端子枠３を固定接点１１用の端子枠３として兼用する場合に、固定接点１１を、例えば、かしめ加工によって固定するための孔である。
【００１８】
端子枠３の内壁面３ｂ側には、端子部品４の１片（挿入部４３）が挿入される。端子枠３は、内壁面３ａ，３ｂに隣接する内壁面に、パンチングにより形成された凸部３２を備える。この凸部３２は、例えば、挿入部４３の仮位置決めに用いることができる。端子枠３は、例えば、細長い１枚の板金の一端側にバーリング加工による雌ねじ用の円筒を形成し、他端側に円筒が嵌合する開口を形成し、円筒と開口とが嵌合するように、一端側に他端側を重ねて四角筒状に曲げ加工し、円筒内に雌ねじ３１を形成して製造される。
【００１９】
端子部品４は、図５に示すように、折り曲げによるＵ字形状を成し、２回の折り曲げによる３片、すなわち、底面部４１、支持部４２（第１の片）、挿入部４３（第２の片）を備えている。支持部４２は開閉素子２を揺動支持し、挿入部４３は端子枠３に保持される。支持部４２と挿入部４３は、Ｕ字形状の底面に位置する底面部４１から立ち上がった２つの立ち上がり片である。端子部品４は、挿入部４３が端子枠３の内側に挿入され、雌ねじ３１に雄ねじ３０が螺合されて端子枠３に電線８が固定される際に端子枠３の内壁面３ｂと電線８との間に保持されて電線８に電気的に接触する。端子部品４は、３片を有する構造によって、開閉素子２を揺動自在に支持し、かつ端子枠３に保持される。
【００２０】
支持部４２は、開閉素子２の支点２ａに電気的に接触し、かつ、支点２ａが嵌合されて開閉素子２を揺動支持する溝４ａを有している。また、支持部４２は、開閉素子２の凸部２４が挿入される孔４ｂを、溝４ａの延長線上における溝４ａの両側に有している。孔４ｂは、凸部２４が挿入されることにより、開閉素子２の溝４ａ方向移動を規制する。溝４ａは、例えば、板金材料の厚みの範囲内に納まる溝であり、パンチを用いた凹部形成加工による凹溝や切削加工による凹溝などによって、所望の精度で形成される。このような溝４ａは、板金の曲げ加工による凹溝に較べて、より高い寸法精度やより小さい曲率を有する凹溝とすることができる。
【００２１】
上述の３つの板金製の部品、すなわち開閉素子２、端子枠３、および端子部品４は、互いに一体的に組み合わされてスイッチ構造１を形成する。すなわち、挿入部４３は、端子枠３に電線８が固定される際に電線８に電気的に接触して電気接続され、雄ねじ３０によって、端子枠３、端子部品４、および電線８が互いに固定される。また、開閉素子２は、凸部２４が支持部４２の孔４ｂに挿入され、支点２ａが溝４ａに嵌合配置されて、端子部品４に支持される。このとき、端子部品４は、支点２ａと溝４ａとの嵌合構造によって、揺動軸Ａｘに直交する方向の移動を規制して開閉素子２を揺動自在に支持する。端子部品４は、孔４ｂとこれに挿入される凸部２４の相互の構造により、開閉素子２が溝４ａ方向に移動しないように規制する。
【００２２】
固定接点１１は、例えば、図１（ａ）に示すように、開閉素子２と端子部品４を支持する端子枠３と同様の端子枠３に、高導電率の端子片１１ａを挿入し、端子片１１ａと端子枠３とをリベット状の固定接点１１によってかしめ加工して端子枠３に固定される。かしめ加工には、図４（ｂ）に示した端子枠３の貫通孔３３が用いられる。このような端子片１１ａと端子枠３とを用いる構造によると、端子枠３に挿入される電線８が、直に端子片１１ａおよび固定接点１１に電気接続されるので、固定接点１１用の端子枠３の板金に安価な金属材料を用いることができる。
【００２３】
端子枠３と雄ねじ３０は、固定接点１１および可動接点１２の各々に電線８を直接的または間接的に電気接続する際に電線８を固定するための機械的構造体であり、鉄などの板金製とすることができる。すなわち、開閉素子２と端子部品４は、電気伝導率の高い板金材料を用いる必要があるが、端子枠３は、電気伝導率の低い板金材料を用いることができる。なお、固定接点１１と電線８との電気的および機械的接続は、端子枠３を用いる方法に限らず、他の任意の接続端子や接続方法を用いて行うようにしてもよい。また、可動接点１２は、例えば、固定接点１１と同様に、開閉素子２の接点部２３にかしめによって固定される。固定接点１１と可動接点１２は、銅合金などのリベット状の基材の頭部にスパーク耐性等に優れた銀や銀合金などを接合して成る複合接点が、好適に用いられる。
【００２４】
本実施形態の開閉素子２は、腕部２２が揺動軸Ａｘに交差する面を持つので、揺動軸Ａｘに平行な面から成る場合の腕部と較べて、小さい断面積でも大きな強度が得られる。従って、固定接点１１に対する可動接点１２の必要十分な接圧力を容易に実現できる。また、材料力学的な構造によって開閉素子２の強度を確保できるので、開閉素子２を形成する板金の厚さや面積を小さくして、板金の使用量を減らすことができ、材料コスト、従って製造コストを低減でき、設計自由度も向上する。
【００２５】
本実施形態のスイッチ構造１によれば、開閉素子２と、端子枠３と、これらを互いに組み合わせるＵ字形状の端子部品４とをいずれも板金製とするので、切削加工などによらずに順送プレス成形機やフォーミング機などを用いて製造でき、製造コストを低減できる。また、支点２ａの、揺動軸Ａｘ方向への平行移動規制と、揺動軸Ａｘ直交方向への平行移動規制とは、いずれも板金製の金属部品同士のみの接触によって実現されている。すなわち、開閉素子２と端子部品４とを組み合わせる方法として、支点２ａと溝４ａの揺動自在の嵌合構造、および凸部２４と孔４ｂの揺動軸Ａｘ方向移動規制構造を用いるので、安定な揺動動作を実現でき、安定したスイッチ開閉動作を実現できる。支点２ａと溝４ａとは、揺動軸Ａｘに沿って接触長さを十分長くすることができるので、接触抵抗を低くでき、電流容量を向上できる。
【００２６】
また、開閉素子２は支点２ａが溝４ａに嵌合配置されることによって端子部品４に電気的に接続され、端子部品４は電線８に直に電気接続されるので、端子枠３の導電率を高くする必要はなく、端子枠３の板金に安価な金属材料、例えば鉄を用いることができる。開閉素子２、端子枠３、および端子部品４は、互いに独立した部品である。従って、端子部品４は、端子部品４として必要な厚さ、強度、電気的特性などを有する個別の適切な板金を用いて形成することができ、高寸法精度の溝４ａを備えることができる。スイッチ構造１は、金属同士の、高精度の接触構造により、揺動時における支点の位置移動や接点の位置移動を抑制して、スイッチ動作を安定化させることができる。
【００２７】
また、支点２ａと溝４ａとによる金属同士の接触で開閉素子２の揺動と支持の構造が形成されるので、スイッチの部品として組み立てる際に、スイッチケースなどの他の部品の寸法精度の影響を受けることなく、組み立て寸法誤差を最少とすることができる。スイッチ構造１は、金属同士の接触によって位置決め精度を高くして支点位置の変動を抑制できるので、接点間の接触安定性を確保でき、接点の耐久性を向上できる。接点耐久性の向上は、接点表面の銀の使用量の抑制を可能とするので、スイッチ構造およびこれを用いるスイッチのコスト低減が実現できる。
【００２８】
一般に、接点表面の銀は、スイッチの開閉によって次第に消耗し、銀がなくなった場合に接点同士は溶着する。銀の消耗は、開閉時の可動接点のバウンスによる接点間の微小なギャップに発生するアークによって表面の銀が蒸発することによる。従って、スイッチ構造の耐久性向上には、開閉時の接点のバウンスの発生を抑えてアークの発生を抑えることがポイントになる。バウンスは、開閉素子を支持する支点部のガタ付きに起因して接点間の接触安定性が損なわれて発生する。本実施形態のスイッチ構造１は、上記構成を有することにより、バウンス低減に効果がある。
【００２９】
また、本実施形態のスイッチ構造１は、揺動軸Ａｘの方向と端子枠３の方向（端子枠３に対する電線の挿入方向）とが平行であり、開閉素子２と電線との電気的接続部品であるＵ字形状の端子部品４を揺動軸Ａｘに沿って最短の取り回しで配置することができる。言い換えると、スイッチ構造１は、揺動軸Ａｘ方向の幅を狭くすることができる。幅の狭いスイッチ構造１は、複数のスイッチ構造１を互いに近接させて並列設置したスイッチを構成し、施工することができる。
【００３０】
（スイッチ）
図６乃至図１０は、上述のスイッチ構造１を用いるスイッチ１０を示す。スイッチ１０は、図６、図７、図８に示すように、成形樹脂製のケースなどに組み込んだスイッチ構造１と、開閉素子２に揺動方向の付勢力を付与するばねや、使用者が開閉素子２を揺動させるために操作する操作ボタンなどとを組み合せて構成される。このスイッチ１０は、スイッチ構造１の開閉素子２を揺動軸の回りに揺動（ロッキング）させるロッカスイッチの構成としたものである。スイッチ構造１は、このロッカスイッチの他に、例えば、棒状つまみで操作するトグルスイッチを構成するために用いることもできる。
【００３１】
スイッチ１０は、スイッチ構造１を収納する大略箱形のハウジング１３、ハウジング１３の蓋となるスイッチ操作用のボタン１４、ハウジング１３内でスイッチ構造１の各部を相互に固定する固定基盤１５、およびコイルばね１６と操作指１７とを備えている。ハウジング１３、ボタン１４、および固定基盤１５は、例えば、樹脂成形品である。図中の直交座表系ｘｙｚのｘ軸は揺動軸Ａｘに平行な方向を示し、ｚ軸は上下方向を示す。スイッチ１０は、上下方向の姿勢にあるとして図示して説明されるが、上下方向に限らず任意の姿勢で用いることができる。
【００３２】
ハウジング１３は、周壁１３ａによって上段部Ａ１から、中段部Ａ２、下段部Ａ３にかけて段階的に狭まる空間１３ｂを形成している。上段部Ａ１の空間には、開閉素子２、端子部品４、および固定基盤１５が収納される。この上段部Ａ１の周壁１３ａには、ピボットとなる２つの突起１３ｃが、揺動軸に平行なｘ軸方向の線上に互いに外向きに配置されている。また、上段部Ａ１のｙ軸方向端の互いに対向する周壁１３ａの外面には、スイッチ１０を建屋の壁面などに埋め込んで設置し固定する際に用いる係止部１３ｄ（スナップフィット）が設けられている。
【００３３】
上段部Ａ１の空間と、より面積の狭い中段部Ａ２の空間とは平らな底板１３ｅによって連結されている。言い換えれば、上段部Ａ１の底板１３ｅに中段部Ａ２の空間が開口している。底板１３ｅは、固定基盤１５が載置され、これを下方から支持する。底板１３ｅ上の固定基盤１５は、上段部Ａ１の内面に備えられた複数の押さえ爪１３ｆによって上方から押さえられ、周壁１３ａの内面によって側方を規制されて、空間１３ｂ内に固定される。なお、押さえ爪１３ｆは、上下の成形金型によって樹脂成形可能なように、押さえ爪１３ｆの下方に金型逃げ空間が設けられている。
【００３４】
中段部Ａ２の空間には２つの端子枠３が並列状態で収納され、下段部Ａ３の空間には各端子枠３に螺合した雄ねじ３０が収納される。端子枠３は、中段部Ａ２と下段部Ａ３との段部に載置されて下方から支持され、固定基盤１５の下面側に設けられた突起１５ｇ，１５ｈ（図９参照）によって、上方から押さえられて中段部Ａ２の空間に固定される。すなわち、端子枠３は、固定基盤１５によってハウジング１３内に固定される。中段部Ａ２および下段部Ａ３は、内部に上下方向の隔壁を備えており、２つの端子枠３間、および２つの雄ねじ３０間が電気的に隔離される。下段部Ａ３の下方は、雄ねじ３０を回転させるドライバ用が挿入可能なように開口している。
【００３５】
また、中段部Ａ２の周壁１３ａには、ハウジング全体をｘ軸方向に貫通する開口１３ｇが設けられている。すなわち、ハウジング１３は、端子枠３に挿通される電線がハウジング１３の対向する２壁を直線的に貫通する開口である。開口１３ｇは、スイッチ１０内の端子枠３に対して、電線を貫通させたり、ｘ軸の任意の方向から電線を挿入させたりすることを可能とする。
【００３６】
ボタン１４は、ハウジング１３の周壁１３ａの上端開口を覆う蓋となる箱状の樹脂成形品である。ボタン１４のｘ軸方向端の側壁には、ハウジング１３の２つの突起１３ｃに嵌合する開孔１４ａが設けられている。ボタン１４は、上方からハウジング１３に押しつけることにより突起１３ｃの部分で拡径し、スナップフィット構造によって開孔１４ａが突起１３ｃに係合する。ボタン１４は、突起１３ｃをピボットとして揺動動作（ロッキング動作、シーソ動作）する。ボタン１４は、ハウジング１３に対して揺動支持され、外部操作によるスイッチ操作時に開閉素子２を揺動させる。ボタン１４は、ロッカやアクチュエータなどとも称される。
【００３７】
ボタン１４は、コイルばね１６の一端を保持してコイルばね１６の付勢力を開閉素子２に作用させる。ボタン１４の中央内部には、揺動付勢用のコイルばね１６と操作指１７とを収納する円筒１４ｂが立設されている。円筒１４ｂの底部には、コイルばね１６のコイル内に挿入してコイルばね１６をボタン１４に装着する突起が設けられている。また、操作指１７は、その上部をコイルばね１６のコイル内に挿入してコイルばね１６に保持される。コイルばね１６は円筒１４ｂ内で伸縮自在であり、その下端は操作指１７と一体となって、円筒１４ｂ内を直線的に往復移動する。操作指１７は、開閉素子２の操作部２ｂが挿入される凹部１７ａを下端に有しており（図１２（ａ）参照）、コイルばね１６による付勢力Ｆを開閉素子２に作用させる。開閉素子２は、スイッチ１０内に組み込まれたとき、コイルばね１６の付勢力Ｆによって端子部品４に押圧された状態になり、揺動方向に付勢される。
【００３８】
固定基盤１５について、図７、図８に加え、図９を参照して説明する。固定基盤１５は、略矩形の平板１５ａと、平板１５ａの略中央部に対向配置された２つの端子押さえ１５ｂと、端子押さえ１５ｂの側方に配置され屋根付き隣接２壁を有するスパークシールド１５ｃと、ストッパ１５ｄとを備えた樹脂成形品である。固定基盤１５は、平板１５ａの上下方向に沿って接近離間する上下移動金型を用いて成形できる構造を有している。
【００３９】
端子押さえ１５ｂは、ｘ軸方向に伸びるスリット状の凹部（横穴）を互いの対向面に有している。言い換えれば、各端子押さえ１５ｂは、上述のスパークシールド１５ｃと同様の屋根付き隣接２壁の構造を有している。その凹部には、端子部品４の支持部４２における翼状の拡幅部４２ａが挿入される。対向配置された２つの端子押さえ１５ｂの中心線上には逃げ孔１５ｅが設けられている。逃げ孔１５ｅは、開閉素子２の位置決め用の凸部２４が動作する空間である。また、平板１５ａの下面には、突起１５ｇ，１５ｈが設けられている。突起１５ｇ，１５ｈは、スイッチ１０内で平板１５ａの下方に配置される２つの端子枠３をそれぞれ押圧して位置決め固定する。突起１５ｇは、可動接点１２側の端子枠３の上部中央を押圧し、突起１５ｈは、２つあって、固定接点１１側の端子枠３の上部における固定接点１１を避けた両側部分を押圧する。
【００４０】
平板１５ａにおけるスパークシールド１５ｃで覆われた部分は、開口１５ｆによって上下に流通可能とされている。この開口１５ｆは、屋根付き隣接２壁を樹脂成形する際の金型の逃げ空間になっている（端子押さえ１５ｂも同様の構造を有する）。開口１５ｆにおいて、固定接点１１と可動接点１２とが互いに接触し、離間する。スパークシールド１５ｃは、接点間に発生するスパークによる飛散物質の拡散を防止するシールドである。ストッパ１５ｄは、開閉素子２が開動作したとき、折り曲げ片２ｃが当たる位置にあって、開閉素子２の揺動範囲を規制する。
【００４１】
次に、図７、図８を参照して、スイッチ１０の組み立て方法の例を説明する。まず固定接点１１側の雄ねじ３０と端子枠３を、それぞれハウジング１３の下段部Ａ３と中段部Ａ２に挿入配置する。雄ねじ３０は、端子枠３に仮螺合させて一体化状態で扱えばよい。次に、可動接点１２側の端子枠３に雄ねじ３０を仮螺号させた状態で、端子枠３を固定基盤１５の下面側の所定位置に配置し、端子部品４の支持部４２を端子押さえ１５ｂのスリット状の凹部にｘ軸方向に沿って挿入する。このとき、端子部品４の挿入部４３が端子枠３に挿入される。これにより、端子部品４は、拡幅部４２ａが端子押さえ１５ｂに保持されて固定基盤１５に一体化される。また、端子枠３は、雌ねじ３１に対向する板金部分（図２、図４参照）が、端子部品４の挿入部４３と固定基盤１５の突起１５ｇとに挟持される。
【００４２】
上述の互いに一体化された雄ねじ３０、端子枠３、端子部品４、および固定基盤１５の各部は、ハウジング１３の下段部Ａ３、中段部Ａ２、および上段部Ａ１に順次挿入される。この挿入の最後に、複数の押さえ爪１３ｆを押しのけて、ハウジング１３の上段部Ａ１における底板１３ｅ上に固定基盤１５を押し込むことにより、押さえ爪１３ｆによって固定基盤１５が空間１３ｂ内に固定される。これにより、２つの端子枠３がハウジング１３内に収納され、固定基盤１５によって押圧されて固定された状態となる。スパークシールド１５ｃの開口１５ｆにおいて、固定接点１１の接点面を望むことができる。
【００４３】
次に、開閉素子２の凸部２４を端子部品４の孔４ｂおよび固定基盤１５の逃げ孔１５ｅに挿入し、開閉素子２の支点２ａを端子部品４の溝４ａに嵌合させることにより、開閉素子２を端子部品４に支持させる。これにより、開閉素子２の接点部２３がスパークシールド１５ｃの内部に位置し、固定接点１１と可動接点１２とが対面した状態となる。
【００４４】
次に、コイルばね１６と操作指１７とを円筒１４ｂに装着したボタン１４を、ハウジング１３の上方から押しつけることにより、ボタン１４の開孔１４ａとハウジング１３の突起１３ｃとを係合させる。この係合操作は、操作指１７の下端の凹部１７ａに開閉素子２の操作部２ｂが挿入されていることを確認して行う（図１２（ａ）参照）。以上により、スイッチ１０の組み立てが完了する。ハウジング１３の開口１３ｇから電線を端子枠３に挿入して雄ねじ３０によって電線を固定した後、スイッチ１０を所定の施工壁面の開口に押し込んで係止部１３ｄによってスイッチ１０を壁面に固定し、スイッチ１０の施工が完了する。
【００４５】
次に、スイッチ１０の動作を説明する。図１０（ａ）に示すように、電線８を各端子枠３に挿入して雄ねじ３０を締めると、固定接点１１側では、電線８が、端子片１１ａを介して、または介さずに直接、固定接点１１に電気接続される。可動接点１２側では、電線８が、端子部品４と開閉素子２を介して、可動接点１２に電気接続される。ボタン１４が、矢印Ｒ１で示すように左回転方向に押下されているとき、開閉素子２は矢印Ｒ２で示す右回転方向に揺動しており、スイッチ１０は開状態にある。また、図１０（ｂ）に示すように、ボタン１４が、矢印Ｒ３で示すように右回転方向に押下されると、開閉素子２は矢印Ｒ４で示す左回転方向に揺動し、固定接点１１に可動接点１２が押圧され、スイッチ１０は閉状態となる。
【００４６】
本実施形態のスイッチ１０によれば、組み込み用の道具を用いることなく簡単な作業によって、スイッチ構造１をハウジング１３内に挿入して固定でき、ボタン１４をハウジング１３に嵌合させることにより、スイッチ１０を容易に組み立てることができる。固定基盤１５によって端子枠３と端子部品４とを一体化することができるので、これらを一体部品として扱って、容易にハウジング１３に組み込むことができる。また、ハウジング１３、ボタン１４、および固定基盤１５は、それぞれ上下の金型からなる単純な構成の金型を用いて、安価に樹脂成形することができる。スイッチ１０は、ハウジング１３にスナップフィットに用いる係止部１３ｄを備えているので、簡単かつ容易に施工できる。
【００４７】
（スイッチ構造の使用例）
図１１に示すように、スイッチ構造１は、複数のスイッチ構造１を並列させて使用することができる。各スイッチ構造１の一方の端子枠３は、図中の電線８０の如く、１本の電線を隣接する他のスイッチ構造１の端子枠３に順次貫通させて共通の電線による配線をすることができる。各スイッチ構造１の他方の端子枠３には、それぞれ個別の電線８１，８２を配線して、スイッチ構造１を、電線８０，８１間、電線８０，８２間の開閉に用いることができる。複数のスイッチ構造１に貫通結線ができることにより、施工の省力化が可能になる。このような使用方法は、スイッチ構造１が揺動軸Ａｘの方向の幅が狭いこともあって、スイッチ構造１を用いるスイッチの設置占用面積の縮小化を可能とする。
【００４８】
スイッチ構造１のこのような使用方法は、上述のスイッチ１０を並列させることにより実施できる。これは、スイッチ１０のハウジング１３に設けられた開口１３ｇが、各端子枠３毎に、ハウジング１３を直線的に貫通する２ヶ所に設けられていることによる。また、複数のスイッチ構造１を単一のハウジング１３に収納して複数のボタン１４を備える構成としてもよい。この場合、固定接点１１側の端子枠３は、揺動軸Ａｘの方向に限らず、例えば、揺動軸Ａｘに直交する方向に配置してもよい。
【００４９】
（溝と支点）
スイッチ構造１の支点部分、すなわち、溝４ａと支点２ａとは、図１２（ａ）に示すように、互いに面接触する凹と凸の円弧状の断面外形を有するものとすることができる。この場合、溝４ａと支点２ａの接触点Ｐは、揺動軸Ａｘに沿って円筒面状に広がった分布となる。このような構成によれば、支点部分が面接触するので、面圧（接触面間の押圧力）を低くすることができ、支点部分の磨耗を抑制でき、スイッチ構造１の寿命を向上できる。また、接触面積を広くすることができるので、開閉素子２と端子部品４の間の接触抵抗を下げることができ、耐電流特性を向上できる。
【００５０】
また、溝４ａと支点２ａとは、図１２（ｂ）に示すように、互いに線接触する凹と凸のＶ字状の断面外形を有するものとすることができる。この場合、溝４ａと支点２ａの接触点Ｐは、溝４ａのＶ字状の谷底とくさび状に尖った形状の支点２ａの先端とが局在領域で接触する線状の分布となる。このような構成によれば、開閉素子２の揺動の中心位置が明確化され、互いの接触位置が揺動軸Ａｘに直交する方向に移動することが防止でき、開閉動作の安定化が図られる。また、支点部分が線接触するので、面圧が高くなり、開閉素子２と端子部品４の間の接触抵抗を下げることができ、耐電流特性を向上できる。
【００５１】
（スイッチ構造の変形例）
図１３は、スイッチ構造１の変形例を示す。このスイッチ構造１の開閉素子２の足部２１は、上述の図１（ａ）に示した突条状の支点２ａの両端側に配した２本の位置決め用の凸部２４に替えて、支点２ａの間に１本の凸部２４を有するものである。言い換えれば、凸部２４の両側に支点２ａが設けられている。端子部品４は、この開閉素子２の足部２１の構造に対応して、凸部２４を挿入する孔４ｂの両側に溝４ａが設けられている。端子部品４は、孔４ｂとこれに挿入される凸部２４の相互の構造によって、開閉素子２を溝４ａ方向に移動しないように規制する。
【００５２】
（スイッチ構造の他の実施形態）
図１４、図１５、図１６、図１７は、他の実施形態に係るスイッチ構造およびその変形例を示す。このスイッチ構造１は、図１４、図１５に示すように、上述の実施形態のスイッチ構造１とは、端子部品４の構造、端子部品４における溝４ａの形成位置、および開閉素子２の足部２１の構造が異なり、他は同様である。端子部品４はＵ字形状を有しており、この点も上述の実施形態と同様である。上述の端子部品４を横Ｕ字型と称することにすると、本実施形態の端子部品４は縦Ｕ字型と称することができる。
【００５３】
端子部品４は、折り曲げによるＵ字形状を成し、その互いに対向する２つの片が開閉素子２を揺動支持する支持部４４（第１の片）とされ、２つの片の中間部が端子枠３に挿入されて保持される挿入部４５（第２の片）とされている。図示の配置において、支持部４４はＵ字形状の底面部から立ち上がる２つの立上片であり、挿入部４５はＵ字形状の底面部である。溝４ａは、支持部４４の上端の縁部に互いに正対するように形成された切り込みから成り、正対した２つの溝４ａに支点２ａを橋渡し状態で嵌合させて開閉素子２を揺動支持する。
【００５４】
開閉素子２は、支点２ａを有する板金の縁部に位置決め用の凸部２４を有している。支点２ａは、直線上に２ヶ所あり、凸部２４は２つの支点２ａに挟まれた位置にある。開閉素子２が端子部品４に支持された状態で、凸部２４は２つの支持部４４の間に位置し、凸部２４の支点２ａ側の端面（ｘ軸方向における端面）は支持部４４の側面に当接して開閉素子２の溝方向移動すなわち揺動軸Ａｘ方向の移動を規制する。端子枠３に挿入されて固定される電線８は、端子枠３の内部で挿入部４５を介して端子部品４に電気接続され、溝４ａと支点２ａとを介して開閉素子２の可動接点１２に電気接続される。このスイッチ構造１は、図１６に示すように、上述の実施形態のスイッチ構造１と同様に、開閉動作する。
【００５５】
図１７は、スイッチ構造１の変形例を示す。この変形例の開閉素子２の足部２１は、図１４に示したスイッチ構造１において、位置決め用の凸部２４の両側に支点２ａを配する構成に替えて、支点２ａの両側にそれぞれ凸部２４を備えるものである。凸部２４は、２つの支持部４４の外側に配置され、その支持部４４の外側の側面に当接して開閉素子２の溝方向移動すなわち揺動軸Ａｘ方向の移動を規制する。
【００５６】
本実施形態のスイッチ構造１によれば、溝４ａを板金の面方向に切り込んで形成するので、支持部４４の板金の厚みの範囲に制限されることなく、深い溝４ａとすることができる。深い溝４ａの斜面は、スイッチ構造１の組み立て時に開閉素子２を端子部品４に仮配置する際のガイドとして機能し、また支点２ａが溝４ａから外れるのを防止する防護柵として機能するので、組立性を向上できる。
【００５７】
図１４乃至図１７に示した実施形態のスイッチ構造１は、図１に示した実施形態のスイッチ構造１と同様に、図６、図７等に示したハウジング１３、ボタン１４、固定基盤１５等を用いてスイッチ１０を構成することができる。この場合、上述の固定基盤１５は、本実施形態の縦Ｕ字型の端子部品４に適合する構造に変更する。例えば、上述の一対の端子押さえ１５ｂに替えて、一対の支持部４４のそれぞれが挿入されて嵌合される一対の嵌合孔を揺動軸方向に並べて固定基盤１５に備える。縦Ｕ字型の端子部品４の挿入部４５に端子枠３を吊り下げた状態で、支持部４４を固定基盤１５に設けた嵌合孔に嵌合させる。これにより、端子枠３、端子部品４、および固定基盤１５は、端子枠３を端子部品４からなる鎹（かすがい、ステイプル）で固定基盤１５に一体化した状態とすることができる。
【００５８】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１    スイッチ構造
１０    スイッチ
１１    固定接点
１２    可動接点
１３    ハウジング
１４    ボタン
１５    固定基盤
１６    コイルばね
１７    操作指
２    開閉素子
２ａ    支点
２１    足部（第１の面を持つ）
２２    腕部（第２の面を持つ）
２３    接点部（第３の面を持つ）
２４    凸部（位置決め用の凸部）
３    端子枠
３ｂ    内壁面
３０    雄ねじ
３１    雌ねじ
４    端子部品
４ａ    溝
４ｂ    孔
４１    底面部
４２，４４    支持部（第１の片）
４３，４５    挿入部（第２の片）
８    電線
Ａｘ    揺動軸
【図１】
2016103426.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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