Switch |
|||||||
申请号 | JP2011024625 | 申请日 | 2011-02-08 | 公开(公告)号 | JP2012033461A | 公开(公告)日 | 2012-02-16 |
申请人 | Omron Corp; オムロン株式会社; | 发明人 | ABE TAKASHI; ANDO KENICHI; KISHI SHIGENOBU; KUDO YUYA; | ||||
摘要 | PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switch which prevents a malfunction, prevents breakage of the spring member and elongates a contact life by preventing occurence of resonance phenomenon due to an amplitude increase of a spring member.SOLUTION: In the switch which includes an operator 20 for operating a movable contact piece 60 of a contact mechanism provided in a housing 10 and a coil spring 70 of the contact mechanism for operating the movable contact piece 60 to open/close a contact, a tongue piece 51c capable of suppressing oscillation of the coil spring 70 is provided on a position contactable with the coil spring 70. | ||||||
权利要求 | 操作子でハウジング内に設けた接点機構の可動接触片を操作し、前記接点機構のバネ部材で前記可動接触片を動作させて接点を開閉するスイッチにおいて、前記バネ部材に当接可能な位置に、前記バネ部材の振動を抑制できる規制手段を設けたことを特徴とするスイッチ。 前記規制手段が、共振時の前記バネ部材に当接するように配置されたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。 前記バネ部材が、コイルバネであることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ。 前記バネ部材が、前記可動接触片と一体な板バネであることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ。 前記バネ部材が、前記可動接触片と別体の板バネであることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ。 前記規制手段が、前記接点機構の端子から切り出した舌片であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のスイッチ。 前記規制手段が、ハウジングの内面に突設した突部であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のスイッチ。 前記規制手段が、ハウジングの内面から膨出する膨出部であることを特徴とする請求項1ないし5いずれか1項に記載のスイッチ。 |
||||||
说明书全文 | 本発明はスイッチ、特に、共振現象の発生を阻止し、誤動作を防止できるマイクロスイッチに関する。 従来、スイッチとしては、例えば、スイッチケースと、ブレーキレバーに連動してスイングさせる為に、前記スイッチケースに取付けたスイングプレートと、このスイングプレートで押し下げる為に、前記スイッチケースに取付けるとともに、前記スイングプレートの回転中心からの距離が異なる複数本のプッシュロッドと、これらのプッシュロッドに各々臨ませたスイッチ手段とからなるブレーキレバー連動スイッチがある(引用文献1参照)。 しかしながら、前述のスイッチでは、その図8に示すように、接点開閉の際に生じる振動、あるいは、外部から負荷される衝撃力によってバネ部材であるスプリング99の振幅が増大し、共振現象が発生しやすい。 そして、共振現象が発生すると、誤動作するだけでなく、バネ部材が破損しやすいとともに、接点が磨耗し、接点寿命が短くなるという問題点がある。 本発明に係るスイッチは、前記課題を解決すべく、操作子でハウジング内に設けた接点機構の可動接触片を操作し、前記接点機構のバネ部材で前記可動接触片を動作させて接点を開閉するスイッチにおいて、前記バネ部材に当接可能な位置に、前記バネ部材の振動を抑制できる規制手段を設けた構成としてある。 特に、前記規制手段は、共振時のバネ部材に当接するように配置しておいてもよい。 本発明によれば、操作子で接点機構を操作した場合に、あるいは、外部から衝撃力が負荷された場合に、バネ部材が振動していないときは、バネ部材は規制手段に当接しないが、バネ部材が振動しているとき、特に、前記バネ部材が振動し始めたときに、前記バネ部材が規制手段に当接する。 この結果、前記規制手段が前記バネ部材の振幅増大のタイミングを外すことにより、前記バネ部材の振幅は増大せず、共振現象を阻止できる。 このため、誤動作を防止できるだけでなく、バネ部材の破損を防止できるとともに、接点の磨耗が少なくなり、接点寿命の長いスイッチが得られる。 本発明の実施形態としては、前記バネ部材はコイルバネであってもよい。 本発明の他の実施形態としては、前記バネ部材は可動接触片と一体な板バネであってもよい。 本発明の別の実施形態としては、前記バネ部材は可動接触片と別体の板バネであってもよい。 本発明の異なる実施形態としては、前記規制手段は、前記接点機構の端子から切り出した舌片であってもよい。 本発明の新たな実施形態としては、規制手段が、ハウジングの内面に突設した突部であってもよく、また、ハウジングの内面から膨出する膨出部であってもよい。 本願発明に係る実施形態を図1ないし図32の添付図面に従って説明する。 前記ハウジング10は、図1Aに図示するように、ハウジング本体11の片側側面の一方側に設けた段部11aの側面に取付孔11bを設けてある一方、その他方側に位置決め用ボス11cを突設してある。 また、前記ハウジング本体11は、図1Bに示すように、その他方側の端面に縦長の組立用開口部11dを有している。 さらに、前記ハウジング本体11は、その上端面の他方側に突設した一対の防護壁11e,11eの間に操作孔11fを設けてある(図2)。 前記操作子20は、図2に図示するように、その上方側に設けた環状溝21aにゴム製キャップ25の開口部26の環状縁部を嵌合し、前記ハウジング10の操作孔11fに上下動可能に組み付けられる。 なお、前記操作子20の下方側の外周面には抜け止め用突起21bが側方に突出している(図3)。 前記接点機構30は、図2に図示するように、前記ホルダー31に組み付けた常開固定接点端子40および常閉固定接点端子45の間に、共通端子50を配置したものである。 前記常開固定接点端子40および前記常閉固定接点端子45の一端部には、常開固定接点40aおよび常閉固定接点45aをそれぞれ配置してある。 一方、前記共通端子50には、可動接触片60、バネ部材であるコイルバネ70および操作片80が組み付けられている。 ホルダー31は、前記ハウジング10の組立用開口部11dから挿入可能な外周形状を有するとともに、その垂直壁32に圧入用スリット32a,32b,32cを千鳥状に交互に設けてある。 また、前記垂直壁32の内向面には、後述する操作子20を位置規制するために一対のガイド用突起32d,32dが設けられている。 前記共通端子50は、一方側の両側縁部を切り起こして一対の切り起こし片51,51を形成してある。 前記切り起こし片51は、その上端部に切り欠き部51aを形成してあるとともに、前記切り起こし片51の外向縁部に係止受け部51bを形成してある。 また、前記共通端子50は、前記切り起こし片51の間に舌片51cを切り起こしてある。 さらに、前記共通端子50は、前記舌片51cの近傍に係止孔51dを設けてある。 可動接触片60は略U字形状を有する導電性板バネであり、その一端部に可動接点61aを設けてある一方、その他端側の両端部に回動支点となる係止部61bを形成してある。 また、前記可動接触片60は、前記可動接点61aの近傍に係止孔61cを設けてある。 コイルバネ70は、その一端部71aを前記可動接触片60の係止孔61cに係止可能である一方、その他端部71bを前記共通端子50の係止孔51dに係止可能である。 操作片80は、その一端側の縁部に沿って係合軸部81aを形成してあるとともに、その中間部の両側縁部に前記切り起こし片51の切り欠き部51aに係合する抜け止め用突起81bを側方に突設してある。 また、前記操作片80は、その他方側の両側縁部から曲げ下ろした腕部81cの先端に係止受け部81dをそれぞれ設けてあるとともに、その他端部を操作受け部81eとしてある。 次に、第1実施形態に係るスイッチの組立方法について説明する。 さらに、図2に図示する前記共通端子50をホルダー31のスリット32aに圧入して位置決めするとともに、スリット32b,32cに常閉固定接点端子45,常開固定接点端子40をそれぞれ圧入する。 これにより、可動接点61aが常閉固定接点45a,常開固定接点40aのそれぞれに接離可能に対向する。 そして、前記ホルダー31をハウジング10の開口部11dから挿入した後、樹脂モールドでシールドする。 一方、前記ハウジング10の操作孔11fの開口縁部にゴム製キャップ25の下方側の開口縁部を嵌合して熱カシメした後、前記ゴム製キャップ25の開口部26から操作子20を圧入するとともに、前記操作子20の環状溝21aにゴム製キャップ25の開口縁部を弾性嵌合してシールする。 次に、前記スイッチの操作方法について説明する。 そして、図6に示すように、操作子20で操作片80の操作受け部81eを押し下げると、切り起こし片51の係止受け部51bを支点として前記操作片80の係合軸部81aが回動する。 そして、前記操作片80の係止受け部81dがコイルバネ70の両端部71a,71bを結ぶ基準線(図示せず)を越えると、可動接触片60が反転し、可動接点61aが常閉固定接点45aから常開固定接点40aに切り替わる(図7)。 さらに、前記操作子20を押し下げることにより、可動接点61aが常開固定接点40に所定の接点圧で接触する(図8)。 ついで、前記操作子20に対する押圧力を解除すると、前記コイルバネ70のバネ力で可動接触片60が逆方向に回動し、操作子20が上方に押し上げられる。 このため、可動接点61aが常開固定接点40aから常閉固定接点45aに切り替わり、元の位置に復帰する。 なお、前記操作子20は、その抜け止め突起21bがハウジング10の天井面に係止するので、前記ハウジング10から脱け出ることはない。 操作過程において、可動接触片60の回動の際にコイルバネ70の伸縮等によって振動が生じるが、前記共通端子50に設けた舌片51cがコイルバネ70に当接し、振幅増大のタイミングを外し、共振現象を防止する。 第2実施形態に係るスイッチは、図9ないし図16に図示するように、ハウジング10と、前記ハウジング10に装着される操作子20と、前記ハウジング10内に組み込まれ、かつ、前記操作子20に操作される接点機構30と、で構成されている。 前記ハウジング10は、図10に図示するように、常開固定接点端子40,常閉固定接点端子45および共通端子50をインサート成形したベース12と、前記ベース12に嵌合可能な平面形状を有するカバー13と、で構成されている。 なお、前記接点機構30は、常開固定接点端子40,常閉固定接点端子45,共通端子50と、後述する可動接触片60とで構成されている。 前記ベース12は、その上面に常開固定接点端子40および常閉固定接点端子45をそれぞれ突出させ、その上端部に常開固定接点40aおよび常閉固定接点45aをそれぞれ設け、前記常開固定接点40aおよび常閉固定接点45aを対向させている。 また、前記ベース12は、その上面に共通端子50の一対の突片52,52を突出させるとともに、前記突片52,52の外側縁部に係止受け部52a,52bを設けてある。 さらに、前記ベース12は、その対向する両側側面に係合爪部12aを形成してある。 前記カバー13は、その上面に設けた操作孔13aの近傍に図示しない操作レバーを取り付けるための凹所13bを形成してある。 また、前記カバー13は、対向する側面の下方側隅部に係合孔13cを設けてある。 さらに、前記カバー13は、図11に示すように、その天井面に後述する板バネ72を位置規制するための突部13dを突設してある。 接点機構部30を構成する前記可動接触片60は、図10に図示するように、導電性板バネ材にプレス加工を施して形成したものであり、手前側の端部に可動接点62aを設けてある一方、奥側に嵌合孔62bを設けてある。 さらに、前記可動接点62aと嵌合孔62bとの間には、曲げ加工を施された円弧状の板バネ72を切り出してある。 そして、前記板バネ72の自由端部には係止部72aを設けてある。 前記操作子20は、前記カバー13の操作孔13aに嵌合可能な平面形状を有するとともに、その下端部に一対の抜け止め用突起22a,22aを側方に突設してある。 次に、本実施形態に係る組立方法について説明する。 そして、操作子20を操作孔13aに組み付けたカバー13をベース12に嵌合し、前記ベース12の係合爪部12aを前記カバー13の係合孔13cに係合して一体化する。 これにより、図11に図示する前記操作子20の下端部が前記可動接触片60に当接するとともに、突部13dが可動接触片60の板バネ72に当接可能となる。 本実施形態に係るスイッチの操作方法について説明する。 そして、図14,15に図示するように、操作子20を押し下げることにより、可動接触片60に撓みが生じる。 そして、操作子20の下端部が突片52,52の係止受け部52a,52bを結ぶ基準線(図示せず)を越えると、前記板バネ72のバネ力で可動接触片60が係止受け部52aを支点として反転する(図16)。 このため、可動接点62aが常閉固定接点45aから常開固定接点40aに切り替わり、更に、前記操作子20を押し込むことにより、可動接点62aが常開固定接点40に所定の接点圧で接触する。 そして、前記操作子20の負荷を解除すると、板バネ72のバネ力で可動接触片60が反転し、可動接点62aが常開固定接点40aから常閉固定接点45aに切り替わり、元の状態に復帰する。 前記可動接触片60が回動する際に、板バネ72が弾性変形して振動するが、カバー13の位置規制突部13dが前記板バネ72に当接することにより、振幅増大のタイミングを外し、共振現象を防止する。 第3実施形態に係るスイッチは、図17ないし図24に図示するように、ベース14とカバー15とからなるハウジング10内に接点機構30を組み込むとともに、前記ハウジング10に組み付けた操作子20で前記接点機構30を操作可能としたものである。 前記ベース14は、図18に図示するように、操作子20を組み付ける操作孔14aを設けてあるとともに、前記操作孔14aの近傍に図示しない操作レバーを組み付けるための取付孔14bを設けてある。 また、前記ベース10は、共通端子50、常閉固定接点端子45および常開固定接点端子40を側方から圧入できるスリット14c,14d,14eを設けてある。 さらに、前記ベース10は、一対の取付孔14f,14gを設けてあるとともに、前記取付孔14f,14gの間にリベット孔14eを設けてある。 そして、前記ベース10は、その天井面に突部14iを突設してある。 前記カバー15は、図19に図示するように、前記ベース14に嵌合可能な側面形状を有し、前記取付孔14f,14gに対応する位置に嵌合用ボス15a,15bを設けてあるとともに、リベット孔15cを設けてある。 前記接点機構30は、図18に図示するように、上端部に常開固定接点40aおよび常閉固定接点45aをそれぞれ設けた常開固定接点端子40および常閉固定接点端子45と、可動接触片60および湾曲した板バネ73を組み付ける共通端子50と、からなるものである。 前記共通端子50は、プレス加工で折り曲げて形成した一対の突片53,53のうち、その外向き面に係止受け部53a,53bをそれぞれ形成してある。 前記可動接触片60は導電性板バネを打ち抜き、一端部に可動接点63aを設けてあるとともに、一対の遊嵌孔63b,63cを形成してある。 前記板バネ73は、帯状バネ材をプレス加工で湾曲させたものであり、その一端部73a,他端部73bを係止可能な形状としてある。 次に、本実施形態に係る組立方法について説明する。 本実施形態に係るスイッチの操作方法について説明する。 図22に図示するように、操作子20を押し下げると、可動接触片60に撓みが生じる。 そして、突片53の係止受け部53aと板バネ73の他端部73bとを結ぶ基準線(図示せず)が、突片53の係止受け部53bを越えると、前記板バネ73のバネ力で可動接触片60が前記係止受け部53aを支点として反転する(図23)。 このため、可動接点63aが常閉固定接点45aから常開固定接点40aに切り替わり、更に、前記操作子20を押し込むことにより、可動接点63aが常開固定接点40aに所定の接点圧で接触する(図24)。 そして、前記操作子20の負荷を解除すると、板バネ73のバネ力で可動接触片60が反転し、可動接点63aが常開固定接点40aから常閉固定接点45aに切り替わり、元の状態に復帰する。 可動接触片60の回動の際に、板バネ73が弾性変形し、振動しようとするが、ベース14に設けた突部14iに前記板バネ73が当接し、振幅増大のタイミングを外すことにより、共振現象を防止できる。 第4実施形態に係るスイッチは、図25ないし図32に図示するように、ベース16とカバー17とからなるハウジング10内に接点機構30を組み込むとともに、前記接点機構30を前記ハウジング10に組み付けた操作子20で操作可能としたものである。 前記ベース16は、図25に図示するように、その上面に操作子20を組み付ける操作孔16aを設けてあるとともに、図示しない操作レバーを組み付けるための凹部16bを設けてある。 また、前記ベース16は、図26に図示するように、後述する共通端子50、常開固定接点端子40および常閉固定接点端子45を側方から圧入できるスリット16c,16d,16eを有する。 さらに、前記ベース16は、対向する隅部に取付孔16f,16gをそれぞれ配置してある。 なお、前記操作孔16aと取付孔16gとの間に、突部16hを設けてある(図27)。 前記カバー17は、前記ベース16に嵌合可能な側面形状を有し、前記取付孔16f,16gに対応する位置に圧入用ボス17a,17bを設けてある。 前記接点機構30は、図26に図示するように、可動接触片60,板バネ74および操作片84を組み付ける共通端子50と、一端部に常開固定接点40aおよび常閉開固定接点45aをそれぞれ設けた常開固定接点端子40および常閉固定接点端子45と、からなるものである。 前記共通端子50は、プレス加工で階段状に形成され、その角部に貫通孔からなる係止受け部54a,54bを設けてある。 前記可動接触片60は、導電性板バネを枠状に打ち抜き、一端部に可動接点64aを設けてあるとともに、その両側縁部を曲げ起こして補強リブ64b,64bを形成してある。 そして、前記可動接触片60の開口縁部のうち、前記可動接点64a近傍の開口縁部に一対の係止用爪部64c,64cを曲げ起こしてある。 前記板バネ74は、帯状バネ材をプレス加工で湾曲させたものであり、その一端部74a,他端部74bを係止可能な形状としてある。 前記操作片84は、図27に図示するように、略L字形状に屈曲したものであり、その水平部の先端に係止部84aを形成してある一方、その垂直部の上端に操作受け部84bを形成するとともに、外向面に係止受け部84cを形成してある。 次に、本実施形態に係る組立方法について説明する。 本実施形態に係るスイッチの操作方法について説明する。 そして、図30に図示するように、操作子20を押し下げて操作片84の操作受け部84bを押し下げると、操作片84が係止部84aを支点に回動するとともに、可動接触片60が下降する。 そして、操作片84の係止受け部84cと板バネ74の一端部74aとを結ぶ基準線(図示せず)が、板バネ74の他端部74bを越えると、前記板バネ74のバネ力で可動接触片60が操作片84の係止受け部84cを支点として反転する(図31)。 このため、可動接点64aが常閉固定接点45aから常開固定接点40aに切り替わる。 さらに、前記操作子20を押し込むことにより、可動接点64aが常開固定接点40aに所定の接点圧で圧接する(図32)。 そして、前記操作子20の負荷を解除すると、板バネ74のバネ力で可動接触片60が反転し、可動接点64aが常開固定接点40aから常閉固定接点45aに切り替わり、元の状態に復帰する。 可動接触片60が回動する際に、板バネ74が弾性変形して振動するが、ベース16に設けた突部16hが前記板バネ74に当接し、振幅増大のタイミングを外すことにより、共振現象を防止できる。 第1,第2実施形態に係るスイッチのサンプルを実施例として共振実験を行った。 同様に舌片を設けなかったスイッチのサンプルを比較例として同一条件で共振実験を行った。 測定結果を図33のグラフ図に示す。 図33Aに示すように、舌片を設けた実施例ではコイルバネに共振現象が生じなかった。 本発明に係るスイッチは前述のものに限らず、他のマイクロスイッチに適用してもよいことは勿論である。 10:ハウジング 11:ハウジング本体 12:ベース 13:カバー 13d:突部 14:ベース 14i:突部 15:カバー 16:ベース 16h:突部 17:カバー 20:操作子 25:ゴム製品キャップ 30:接点機構 31:ホルダー 32:垂直壁 32a,32b,32c:スリット 40:常開固定接点端子 40a:常開固定接点 45:常閉固定接点端子 45a:常閉固定接点 50:共通端子 51:切り起こし片 51a:切り欠き部 51b:係止受け部 51c:舌片 51d:係止孔 52:突片 52a,52b:係止受け部 53a,53b:係止受け部 54a,54b:係止受け部 60:可動接触片 61a:可動接点 61b:係止部 62a:可動接点 63a:可動接点 63b,63b:遊嵌孔 64a:可動接点 64b:補強用リブ 64c:係止用受け部 70:コイルバネ(バネ部材) |