(57)【要約】【課題】操作力を増大させることなく接触抵抗を増大させることのないスイッチを提供すること。【解決手段】本発明によるスイッチ１は、円筒状の固定接点２と、固定接点２の中心軸線Ｃ方向に固定接点２に対して接近離隔可能な可動接点３とを備えるものであって、可動接点３は、中心軸線Ｃを含む断面内において、可動接点３の固定接点２に対して離隔する方向に中心軸線Ｃから離隔するよう傾斜する円錐筒状部３ａと、円錐筒状部３ａの最外径部から鍔状に径方向に突出する摺動接点部３ｂを備え、固定接点２と可動接点３が接触しない状態で、摺動接点部３ｂの最内径部が固定接点２の内径よりも所定距離Ｄだけ大であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の固定接点と、当該固定接点の中心軸線方向に当該固定接点に対して接近離隔可能な可動接点とを備えるスイッチであって、
前記可動接点は、前記中心軸線を含む断面内において、前記可動接点の前記固定接点に対して離隔する方向に前記中心軸線から離隔するよう傾斜する円錐筒状部と、当該円錐筒状部の最外径部から鍔状に径方向に突出する摺動接点部を備え、
前記固定接点と前記可動接点が接触しない状態で、前記摺動接点部の最内径部が前記固定接点の内径よりも所定距離だけ大であることを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記所定距離が、前記中心軸線を含む断面内における、前記可動接点と前記固定接点の初期接触に起因する放電による摩耗範囲の径方向長さであることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用される電気機器の電源をオンオフするスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の電気機器のオンオフを選択するスイッチとしては、例えば特許文献１に記載されたようなものがあり、可動ノーズに設けられたオス型コネクタを本体装置に設けられたメス型コネクタに対して、可動ノーズの回動により脱着させるものであって、メス型コネクタを構成するメス側端子のうち、可動ノーズの回動中心よりも距離が大きい側のメス側端子に傾斜部を設け、他方のメス側端子に下方から弾性的に接触する接触部を設けることにより、オス型コネクタに過大な反力が作用することを防止し、オス型コネクタをメス型コネクタから離脱させる際に、メス側端子に損傷が発生することを防止している。
【特許文献１】特開２００６−２６０９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、このようなスイッチにおいては、オス型コネクタのメス型コネクタに初期接触する部分と、オス型コネクタのメス型コネクタに初期接触の後接触する部分が、同じ部分であるため、初期接触の放電による摩耗により表面のメッキが剥がれ落ちることに起因して、オス型コネクタのメス型コネクタに初期接触する部分とメス型コネクタとの間の、機械的及び電気的な接触抵抗が増大して、スイッチのオンオフに必要な操作力が増大するとともに、スイッチをオンとした場合の、オス型コネクタとメス型コネクタとの導通が十分に確保できなくなり、例えばランプを点灯させるにあたりランプの光量が低下するという不都合を生じさせるおそれがあった。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、操作力を増大させることなく接触抵抗を増大させることのない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】
【０００５】
上記の問題を解決するため、本発明に係るスイッチは、
円筒状の固定接点と、当該固定接点の中心軸線方向に当該固定接点に対して接近離隔可能な可動接点とを備えるスイッチであって、
前記可動接点は、前記中心軸線を含む断面内において、前記可動接点の前記固定接点に対して離隔する方向に前記中心軸線から離隔するよう傾斜する円錐筒状部と、当該円錐筒状部の最外径部から鍔状に径方向に突出する摺動接点部を備え、
前記固定接点と前記可動接点が接触しない状態で、前記摺動接点部の最内径部が前記固定接点の内径よりも所定距離だけ大であることを特徴とする。
【０００６】
なお、前記可動接点及び前記固定接点は、銅系統の導電性材料により構成され、この導電性材料の表面に前記可動接点と前記固定接点相互間の機械的及び電気的な接触抵抗を低下させる目的で、メッキ等による表面処理が施されることにより構成されるものである。
【０００７】
ここで、前記所定距離が、前記中心軸線を含む断面内における、前記可動接点と前記固定接点の初期接触に起因する放電による摩耗範囲の径方向長さであることを特徴とすることが好ましい。
【０００８】
これによれば、前記可動接点を前記固定接点に対して、前記中心軸線方向において接近させて、前記可動接点を前記固定接点に初期接触させた場合に発生する放電により、前記可動接点の前記固定接点に初期接触する部分に発生してメッキ等の表面処理が剥がれ落ちたとしても、当該摩耗範囲の径方向長さよりも大きい所定距離だけ径方向外側に位置する前記可動接点の摺動接点部においては、当該摩耗が発生して、メッキ等の表面処理が剥がれ落ちることを回避することができる。
【０００９】
このことに加えて、前記初期接触の後の接触においては、前記可動接点の摺動接点部の最外径部が前記固定接点に対して接触するため、前記可動接点と前記固定接点との間の機械的及び電気的な接触抵抗が増大することを防止して、当該接触抵抗を安定させることができる。加えて、当該スイッチをオンオフさせるにあたっての操作力が増大することも防止することができる。
【００１０】
なお、前記可動接点の摺動接点部の前記中心軸線を含む断面内における径方向長さは、前記可動接点と前記固定接点の初期接触に起因する放電による摩耗範囲の径方向長さよりも、長いものとすると良い。
【００１１】
これにより、前記可動接点の摺動接点部の円錐筒状部との境界部分の外径が前記固定接点の内径よりも大とすれば、前記可動接点の前記固定接点に対して初期接触する部分を前記円錐筒状部とし、当該初期接触する部分と前記可動接点の摺動接点部の最外径部との離隔距離をより十分なものとして、前記接触抵抗を安定させる効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、操作力を増大させることなく接触抵抗を増大させることのないスイッチを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明に係わるスイッチのオフ状態における一実施形態を、中心軸線を含む断面内において示す模式断面図である。
【００１５】
本実施例に係わるスイッチ１は、固定接点２と、可動接点３と、可動接点側ケース４と、摺動体５と、シャフト６と、固定接点側ケース７と、筐体８と、シャフトガイド９と、コイルバネ１０を備えて構成される。
【００１６】
固定接点２はメッキ等により表面処理された銅系統の導電性材料により円筒状に構成されるものであり、図１中下側には径方向に突出する鍔部２ａが、図１中上側には径方向に突出する鍔部２ｂが構成されており、鍔部２ａが可動接点側ケース４に支持されるとともに、鍔部２ｂが固定接点側ケース７により支持される。
【００１７】
可動接点３もメッキ等により表面処理された銅系統の導電性材料により構成されるものであり、固定接点２の中心軸線Ｃ方向に固定接点２に対して接近離隔可能に、コイルバネ１０により固定接点２側に付勢されながら、コイルバネ１０を介して可動接点側ケース４に支持される。
【００１８】
この可動接点３は、図１に示す固定接点２の中心軸線Ｃを含む断面内において、可動接点３の固定接点２に対して離隔する方向に中心軸線Ｃから離隔するよう傾斜する円錐筒状部３ａを備える。
【００１９】
また、円錐筒状部３ａは、中心軸線Ｃに対して二段階の傾斜角度を有しており、固定接点２側から離隔する方向側においてその傾斜角度を大きく形成されている。さらに、可動接点３は、円錐筒状部３ａの最外径部３ｃから鍔状に径方向に突出する摺動接点部３ｂを備える。
【００２０】
なお、なお図１に示す模式断面図において、摺動接点部３ｂは鍔状に径方向に突出した後、最外径部において折り返して再度内径側に指向する形状をなしており、これにより、摺動接点部３ｂが固定接点２の内周面に接触するにあたって必要な強度を確保するとともに、最外径部の曲率を調整して固定接点２の内周面との接触面積と機械的な摩擦力を適切なものとしている。
【００２１】
可動接点３の円錐筒状部３ａの固定接点２に近接する側は、円錐筒状部３ａを外包する形態を有する摺動体５に接合されており、摺動体５は、シャフト６に接合され、シャフト６は円筒状のシャフトガイド９により中心軸線Ｃ方向に摺動自在に支持されている。すなわち、可動接点３と固定接点２及び摺動体５、シャフト６は全て中心軸線Ｃ上に同軸に配置される。
【００２２】
可動接点側ケース４と固定接点側ケース７はそれぞれが備える相互に対応する嵌合形状により嵌合されて接合されており、この可動接点側ケース４と、固定接点側ケース７と、シャフトガイド９は円筒状の金具により構成される筐体８によりかしめにより一体的に結合されて構成されている。
【００２３】
図１は、固定接点２と可動接点３が接触しない状態で、摺動接点部３ｂの最内径部３ｃが固定接点２の内径Ｒよりも所定距離Ｄだけ大としている。またこの所定距離Ｄは、中心軸線Ｃを含む断面内における、可動接点３と固定接点２の初期接触に起因する放電による摩耗範囲の径方向長さである。この摩耗範囲の径方向長さは、ベンチテスト又は実車により統計的に求めることができる。
【００２４】
このスイッチ１は例えば、ブレーキペダルに連動させて、車両後端のブレーキランプをオンオフさせるスイッチとして適用される。ここでは図示しないが、ブレーキペダルは、車幅方向を中心に軸支持され、軸に連結されたアーム部分の車両後方に踏み板が設けられており、このアーム部分ひいては踏み板は下方から上方に向けて戻しバネにより付勢されている。このブレーキペダルのアーム部分の上面のいずれかの部位に、スイッチ１のシャフト６の先端部を上方から下方に指向させて当接させるように配置して、筐体８を車体側に固定する。
【００２５】
このように構成することにより、ユーザがブレーキペダルを踏み込んでいない場合には、シャフト６はブレーキペダルの戻しバネの付勢力により、コイルバネ１０の付勢力に打ち勝って、可動接点３を固定接点２から離隔する方向に押し込まれる。これに対し、ユーザが減速意志を働かせてブレーキペダルを踏み込んだ場合には、ブレーキペダルの戻しバネによる付勢力がシャフト６の先端部に作用しなくなるので、シャフト６と摺動体５及び可動接点３はコイルバネ１０の付勢力により、図１中上側に中心軸線Ｃ方向に摺動して、可動接点３は固定接点２に近接する方向に摺動する。
【００２６】
以下に、図を用いて、スイッチ１のオン動作に伴う、固定接点２に対する可動接点３の接触位置の推移を説明する。図２は、本発明に係わるスイッチのオフ状態からオン状態への移行段階における一実施形態を、中心軸線を含む断面内において示す模式断面図であり、図３は、本発明に係わるスイッチのオン状態における一実施形態を、中心軸線を含む断面内において示す模式断面図である。なお、便宜上、図２においては、可動接点３及び固定接点２のみの断面を中心軸線Ｃに対して右側のみ示す。
【００２７】
すなわち、ユーザがブレーキペダルを踏み込むことにより、可動接点３は中心軸線Ｃ方向において、固定接点２に近接する方向に移動し、図２（ａ）に示すように、可動接点３の摺動接点部３ｂより内径側に位置する円錐筒状部３ａがまず、固定接点２の内周面の下端部２ｃに初期接触して放電が発生し、円錐筒状部３ａの下端部２ｃに接触した部分は初期接触に起因する放電によりメッキ等の表面処理が剥がれ落ちて、内部の導電性材料が露出する。
【００２８】
さらに、コイルバネ１０の付勢力により、可動接点３は固定接点２に近接する方向に、中心軸線Ｃ上において押し込まれ、図２（ｂ）に示すように、可動接点３の摺動接点部３ｂが固定接点２の内周面の下端部２ｃと摺動しながら、摺動接点部３ｂは外径から内径に向かう方向に圧縮力を受けて円錐筒状部３ａとともに圧縮力によりその外径が小さくなり、図３に示すように、可動接点３は固定接点２の内周面に押し込まれて、最終的には、摺動接点部３ｂの最外径部と固定接点２の内周面が接触し、可動接点３と固定接点２の導通が確保される。
【００２９】
すなわち、以上述べた本実施例のスイッチ１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。つまり、可動接点３を固定接点２に対して、中心軸線Ｃ方向において接近させて、可動接点３を固定接点２に初期接触させた場合に発生する放電により、可動接点３の固定接点２に初期接触する部分に発生する摩耗に起因してメッキ等の表面処理が剥がれ落ちたとしても、摩耗範囲の径方向長さよりも大きい所定距離Ｄだけ径方向外側に位置する可動接点３の摺動接点部３ｂにおいては、初期接触に起因する摩耗は及んでいないため、摺動接点部３ｂにおいて、初期接触による摩耗が発生して、メッキ等の表面処理が剥がれ落ちることを回避することができる。
【００３０】
さらに、初期接触の後の接触においては、メッキ等の表面処理が確保されている可動接点３の摺動接点部３ｂの最外径部が固定接点２の内周面に対して接触するため、可動接点３と固定接点２との間の電気的な接触抵抗が増大することを防止して、接触抵抗を安定させることができる。すなわち、スイッチ１をオンとした場合の、可動接点３と固定接点２との導通を十分に確保して、ブレーキランプを点灯させるにあたり光量が低下するという不都合を防止することができる。
【００３１】
加えて、メッキ等の表面処理が確保されている可動接点３の摺動接点部３ｂの最外径部が固定接点２の内周面に対して接触するため、可動接点３と固定接点２との間の機械的な接触抵抗が増大することを防止して、スイッチ１をオンオフさせるにあたっての操作力が増大することを防止し、スイッチ１の固渋等の不具合の発生を防止することができる。
【００３２】
さらに、初期接触する部位と、その後接触する部位を異ならせることにより、摩耗粉の発生を低減することができ、摩耗粉の増加による可動接点３の摺動抵抗の増大や、可動接点３の固渋等の不具合を防止することもできる。
【００３３】
また、可動接点３の摺動接点部３ｂの中心軸線Ｃを含む断面内における径方向長さは、可動接点３と固定接点２の初期接触に起因する放電による摩耗範囲の長さよりも、長いものとしている。
【００３４】
これにより、可動接点３の摺動接点部３ｂの円錐筒状部３ａとの境界部分３ｃの外径が固定接点２の内径Ｒよりも大とすれば、可動接点３の固定接点２に対して初期接触する部分をより確実に円錐筒状部３ａとすることができる。よって、初期接触する部分と可動接点３の摺動接点部３ｂの最外径部との離隔距離をより十分なものとして、機械的及び電気的な接触抵抗を安定させる効果を高めることができる。
【００３５】
なお、本発明に係わるスイッチ１は、可動接点３の円錐筒状部３ａ及び摺動接点部３ｂを径方向に比較的大きく変形させる必要があるため、可動接点３を構成する導電性材料の選定にあたっては、弾性係数の比較的低い材料を選択するか、円錐形状部３ｂを構成する部分の板圧を適宜薄く設定することが好ましい。
【００３６】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００３７】
例えば、上記実施例においては、可動接点３の円錐筒状部３ａの中心軸線Ｃを含む断面内における中心軸線Ｃに対する傾斜角度を二段階に変化するものとしたが、他の形態のものとすることもできる。ここで、図４は、本発明に係わるスイッチの他の実施形態を、中心軸線を含む断面内において示す模式断面図である。図４に示す可動接点３においては、円錐筒状部３ｂの傾斜角は一段階のものとして形成されている。もちろん、この傾斜角の段階を多数段階のものとしても良い。
【００３８】
さらに、摺動接点部３ｂについては、上述した実施例においては中心軸線を含む断面内において、折り返す形態のものとしたが、摺動接点部３ｂを固定接点２に接触させるための剛性を確保でき、接触面積や摩擦力を適宜調整可能であれば、折り返す形態とすることとは必須のものではない。
【００３９】
また、上述した実施例においては、スイッチ１をブレーキランプに適用する形態のものを示したが、もちろん、他の形態のものに適用することも可能である。例えば、可動接点３に対して、シャフト６を接合することなく、ユーザが摺動体５を指で押した場合に、スイッチ１がオフとなる形態のものとしても良い。
【００４０】
さらに、コイルバネ１０を可動接点３が固定接点２から離隔する方向に付勢するように配置して、ユーザが可動接点３を指で押した場合に、スイッチ１がオンとなる形態のものに、本発明を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、スイッチに関するものであり、比較的軽微な変更により、所望の効果を得ることができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に用いられるスイッチに適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るスイッチの一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係るスイッチの一実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明に係るスイッチの一実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係るスイッチの一実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      スイッチ
２      固定接点
２ａ    鍔部
２ｂ    鍔部
３      可動接点
３ａ    円錐筒状部
３ｂ    摺動接点部
４      可動接点側ケース
５      摺動体
６      シャフト
７      固定接点側ケース
８      筐体
９      シャフトガイド
１０      コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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