(57)【要約】【課題】接点へのシリコーンの付着による接触不良を防止する。【解決手段】上側ケース１４と下側ケース１６は、接点を収納するための内部空間を画成する。駆動シャフト１２は内部空間を一方向へ摺動可能となるようにケースに保持される。駆動シャフト１２に取り付けられた可動接点２０は、シャフトの運動に伴って固定接点１８と接離する。内部空間へと浸透したシリコーンを吸着する吸着剤からなるトラップ層３０がケースの内壁に設けられる。トラップ層３０は、上下ケースの嵌め合わせ部２２の近傍に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気接点を収納するための内部空間を画成するケースと、
前記内部空間に設置された固定接点と、
前記内部空間を一方向へ摺動可能となるように前記ケースに保持された駆動軸と、
前記駆動軸に取り付けられ該駆動軸の運動に伴って前記固定接点と接離する可動接点と、を備え、
前記内部空間へと浸透したシリコーンを吸着する吸着剤からなるトラップ層が前記ケースの内壁に設けられたことを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記ケースは上側ケースと下側ケースとの嵌め合いによって形成されており、前記トラップ層は、前記内部空間から見た嵌め合わせ部分の近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記トラップ層は、前記駆動軸と前記ケースとの摺動部分が前記内部空間に露出する位置の近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項４】
前記吸着剤は、合成吸着剤、活性炭、多孔質材料のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項５】
前記固定接点と前記可動接点とを電気的に分離する絶縁体が前記ケースの内壁に設けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチの組立工程において、スイッチのケース外部に付着したグリスや接着剤がケースの内部に浸入し、スイッチ接点の表面に付着して、接触不良を起こすことがある。そこで、これを防止する構成が考えられている。例えば、特許文献１には、ケースに対して上下に摺動する軸につば部を設け、このつば部上面に設けたグリス受け用溝で流れ落ちるグリスを受け止めるようにしたスイッチが開示されている。特許文献２には、接点が収納されたケースの開口部を弾性材製のキャップで覆うことによって、防油、防塵製を高めた車両用プッシュスイッチが開示されている。
【特許文献１】特開平２−１２７１７号公報
【特許文献２】特開２００６−２１０３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献においては、グリス受け用溝やキャップから溢れたグリス等がケースの内部に浸入してしまうことが考えられ、接触不良の対策として十分とは言えない。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケース内部へと浸入したシリコーンが接点に付着しないようにして接点の接触不良を防止する構造を備えたスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある態様は、電気接点を収納するための内部空間を画成するケースと、前記内部空間に設置された固定接点と、前記内部空間を一方向へ摺動可能となるように前記ケースに保持された駆動軸と、前記駆動軸に取り付けられ該駆動軸の運動に伴って前記固定接点と接離する可動接点と、を備え、前記内部空間へと浸透したシリコーンを吸着する吸着剤からなるトラップ層が前記ケースの内壁に設けられているスイッチである。
【０００６】
この態様によると、ケース内部へのシリコーンの浸入を許しても、ケース内壁に設けられたトラップ層でシリコーンが吸着されるので、シリコーンが接点に付着して接触不良が生じることを防止することができる。
【０００７】
前記ケースは上側ケースと下側ケースとの嵌め合いによって形成されており、前記トラップ層は、前記内部空間から見た嵌め合わせ部分の近傍に配置されてもよい。これによると、ケースの表面を伝って嵌め合わせ部分から内部空間へと浸入したシリコーンをトラップ層で確実に吸着することができる。
【０００８】
前記トラップ層は、前記駆動軸と前記ケースとの摺動部分が前記内部空間に露出する位置の近傍に配置されてもよい。これによると、駆動軸とケースとの摺動部に塗布されるグリスを伝って内部空間へと浸入したシリコーンをトラップ層で確実に吸着することができる。
【０００９】
前記吸着剤は、合成吸着剤、活性炭、多孔質材料のいずれかであってよい。
【００１０】
前記固定接点と前記可動接点とを電気的に分離する絶縁体が前記ケースの内壁に設けられてもよい。トラップ層が例えば活性炭のような導電性のある物質の場合、トラップ層を介して固定接点と可動接点とが短絡してしまうおそれがある。絶縁体をケースの内壁に設けることによって、これを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ケース内部へと浸入したシリコーンが接点に付着しないようにして接点の接触不良を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るスイッチの断面図である。
【００１３】
スイッチ１０の筐体は、上側ケース１４と下側ケース１６の嵌め合わせにより形成されている。上側ケース１４は、絶縁性の樹脂から形成され、凹断面の基部１４ｂの上面から円筒部１４ａが延び出した構造をしている。下側ケース１６も同様に絶縁性の樹脂から形成されている。下側ケース１６は、上側ケース１４の基部１４ｂと組み合わされて内部空間３４を画成する。下側ケース１６の底部には、内部空間３４と反対側に一対のコネクタ２６が配置される。内部空間３４には一対の固定接点１８が設置される。一対の固定接点１８は、図示しない金属板によってそれぞれコネクタ２６と連結されている。
【００１４】
上側ケース１４の円筒部１４ａには駆動シャフト１２が挿入されている。円筒部１４ａの内面と駆動シャフト１２の外面にはグリスが塗布されており、駆動シャフト１２は外力によって円筒内を自由に摺動できる。この駆動シャフト１２の下端は、内部空間３４の内部まで延び出している。駆動シャフト１２の下端には、円周方向に延び出す接点支持台２４が取り付けられている。接点支持台２４には一対の可動接点２０が配置される。
【００１５】
固定接点１８と可動接点２０とが接触すると、一対のコネクタ２６間が可動接点２０を介して導通する。
【００１６】
駆動シャフト１２の上端は、リンク等の機構によって操作部材（図示せず）と連結されている。駆動シャフト１２はばね（図示せず）によって下方に付勢されており、通常は図１に示すように可動接点２０が固定接点１８から離れた状態にあり、スイッチオフの状態にある。操作部材が操作されると、駆動シャフト１２が図１の上方に移動し、これに伴って接点支持台２４も上方に移動する。その結果、接点支持台２４上の可動接点２０が固定接点１８と接触し、両者の導通によりスイッチオンの状態になる。操作部材が操作されなくなると、ばねの弾性力によって可動接点２０が固定接点１８から引き離される。
【００１７】
ところで、スイッチの組立工程では、グリスや離型剤として使用されているシリコーンオイルが上下ケースの外側に付着することが多い。このシリコーンオイルは表面張力が低く移動性が高いため、ケースの内部に浸入しやすく、シリコーンが固定接点や可動接点に付着することがある。すると、付着したシリコーンが、スイッチのオンオフ時に発生するアーク電流によって絶縁体のＳｉＯ２に変化してしまう。これにより接点間の導通が妨げられ、接触不良を引き起こす原因となる。
【００１８】
液状シリコーンのケース内部への浸入経路は、以下の三つが考えられる。第１は、駆動シャフト１２と円筒部１４ａとの摺動部分に塗布されているグリスに混入し、グリスからケース内部へと浸入する経路である。第２は、上側ケース１４と下側ケース１６の嵌め合わせ部２２からケース内部へと浸入する経路である。第３は、コネクタ２６に付着し、コネクタの表面を伝ってケース内部へと浸入する経路である。
【００１９】
本実施形態は、上記三つの浸入経路のうち、主に第１と第２の経路から浸入したシリコーンがケース内部の接点に到達するのを防止するものである。
【００２０】
図１を参照して、ケース内には気体または液体のシリコーンを吸着可能な吸着剤からなるトラップ層が設けられる。トラップ層は、吸着剤をケース内壁に塗布することで作成される。トラップ層は、主に二箇所に設けられる。第１のトラップ層３０は、上述の第１経路に対応している。トラップ層３０は、駆動シャフト１２と円筒部１４ａとの摺動部が内部空間３４へと露出する部分１５の周囲に、上側ケース１４の内壁にドーナツ状に塗布される。これにより、駆動シャフト１２に塗布されたグリスを伝って内部空間３４へと流れたシリコーンがトラップ層３０により吸着されるので、シリコーンが固定接点１８へと到達することが防止される。
【００２１】
第２のトラップ層３２は、上述の第２経路に対応している。上側ケース１４と下側ケース１６との隙間を通って嵌め合わせ部２２から内部空間３４に浸入したシリコーンは、一部は第１のトラップ層３０により吸着されるが、残りのシリコーンは下側ケース１６の内壁を伝わって下方へと流れる。したがって、下側ケース１６の内壁を覆うようにトラップ層３２が塗布される。これにより、下側ケース内壁を流れるシリコーンがトラップ層３２により吸着されるので、シリコーンが可動接点２０や固定接点１８へと到達することが防止される。
【００２２】
なお、トラップ層３２は、例えば、芳香族系、置換芳香族系、アクリル系などの合成吸着剤や、活性炭、ゼオライトなどの多孔質の物質で構成される。トラップ層３２を活性炭のように導電性のある吸着材で構成する場合は、接点支持台２４が下側ケース１６の内壁に接触したときに可動接点２０と固定接点１８とが導通しないように、絶縁性の樹脂またはセラミックペーストからなる絶縁帯２８を設けることが好ましい。絶縁帯２８は、トラップ層３０とトラップ層３２とを分断するように、下側ケース内壁に環状に設けるとよい。
【００２３】
図２は、本実施形態に係るトラップ層の作成手順を示す。まず、上側ケース１４と下側ケース１６を作製する（Ｓ１０）。続いて、吸着剤ペーストを上下ケースの内壁に塗布し（Ｓ１２）、乾燥させる（Ｓ１４）。導電性のある吸着剤を用いた場合は、絶縁性のあるペーストを塗布する（Ｓ１６）。
【００２４】
図３は、トラップ層を構成する吸着剤が吸着可能なシリコーン量と、スイッチのケース内部に浸入してくるシリコーン量の時間経過を模式的に表したグラフである。横軸がスイッチを作製してからの経過時間を表し、縦軸はシリコーンの量を表す。また、実線がケース内部に浸入するシリコーンを、点線が吸着可能なシリコーン量を表す。
【００２５】
図示するように、スイッチの外部に存在するシリコーンは気化したり流出したりして総量が減ってくるため、スイッチ内部に浸入するシリコーン量は時間とともに減少し、いずれはほぼゼロとなる。また、吸着剤が吸着可能なシリコーンの量は、シリコーンを吸着するとともに減少していく。グラフ中の一点鎖線は、ケース内部に浸入しても接点の接触不良が発生しないシリコーンの上限値である。したがって、ケース内部に浸入するシリコーン量がほぼゼロになると見込まれる時点で、吸着可能なシリコーンの量が上述の上限値を上回るようにすれば、将来にわたってシリコーンによる接触不良を回避することができる。ケース内部に塗布する吸着剤の量は、このような観点から決定することが好ましい。
【００２６】
図４は、スイッチの使用時間と電圧降下との関係を示すグラフである。グラフ中の実線は従来のスイッチを、点線は本実施形態によるスイッチを表す。このグラフは、スイッチのケース表面にシリコーンオイルを塗布した状態でスイッチを使用し、所定の使用時間毎にスイッチの降下電圧を測定した結果を示している。また、グラフ中の一点鎖線は、接触不良が発生する降下電圧である。図示するように、従来のスイッチでは使用時間が８千時間を越えると接触不良が発生したが、本実施形態によるスイッチでは使用時間１０千時間で電圧降下が飽和しており、接触不良が起こらないことを確認できた。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態によれば、スイッチのケース内壁にトラップ層を設けることによって、外部から侵入したシリコーンの接点への付着を抑制するので、スイッチの接触不良を防止することができる。また、シリコーン浸入の予想経路に合わせてトラップ層を配置することで、シリコーンを効率的に吸着できる。
【００２８】
また、本実施形態では、スイッチのケースの外側でなく内側にトラップ層を設けている。こうすることで、ケース内部に浸入し接触不良の原因となりうるシリコーンのみが吸着され、それ以上のシリコーンが吸着されることがない。そのため、シリコーンの吸着量が抑制されることになり、トラップ層の吸着力が急激に低下することがない。一度トラップ層に吸着されたシリコーンは、スイッチの通常の使用環境下では脱離することがないため、長期にわたり接触不良を防止することができる。
【００２９】
さらに、分子量の比較的低いシリコーンガスがスイッチ内部に浸入した場合でも、トラップ層でガスが吸着されるため、ガスが接点表面に付着して絶縁皮膜が形成されるのを防止できる。
【００３０】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３１】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るスイッチの断面図である。
【図２】本実施形態に係るトラップ層の作成手順を示す図である。
【図３】トラップ層を構成する吸着剤が吸着可能なシリコーン量と、スイッチのケース内部に浸入してくるシリコーン量の時間経過を模式的に表したグラフである。
【図４】スイッチの使用時間と電圧降下との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１０  スイッチ、  １２  駆動シャフト、  １４  上側ケース、  １６  下側ケース、  １８  固定接点、  ２０  可動接点、  ２２  嵌め合わせ部、  ２４  接点支持台、  ２６  コネクタ、  ２８  絶縁帯、  ３０、３２  トラップ層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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