Switching device

本発明は、コンタクトの操作構造を改良したスイッチ装置に関する。

従来より、スイッチ装置としては、一般に、固定コンタクトと可動コンタクト、並びにその可動コンタクトを常時は固定コンタクトに接触又は離間させるスプリングを収容したケースに、ロッド状の移動子を挿通して設け、その移動子が移動操作されることにより、上記可動コンタクトを固定コンタクトに対し動かして離間又は接触させるようにしたものが供されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−２３５６３２号公報

上記構成のスイッチ装置は、例えば車両用のストップランプスイッチとして使用されるものであり、その車両用のストップランプスイッチの近辺には、様々な機構部に塗布された潤滑油や、製品に含まれた無機物、有機物が存在する。 これに対して、上記従来のスイッチ装置においては、その潤滑油や無機物、有機物の異物が、ケースの、移動子を挿通した部分からケース内に浸入し、可動コンタクトと固定コンタクトとの間に付着して、特にはシリコーン成分によりコンタクト間の導通不良の問題を惹起するおそれを有していた。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、固定コンタクト及び可動コンタクトを収容したケース内に潤滑油など異物が浸入することのないようにして、それら固定コンタクト及び可動コンタクトの接離を行わしめることができ、しかも、その固定コンタクト及び可動コンタクトの接離がより速やかにできて、スイッチ性能を向上させ得るスイッチ装置を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、固定コンタクトと、この固定コンタクトと対応する、磁性を有する可動コンタクトと、これら固定コンタクト及び可動コンタクトを収納した密閉ケースと、前記可動コンタクトと対応する、磁性を有するヨークと、このヨークに磁力を及ぼして該ヨークを介し前記可動コンタクトを吸引する磁石と、前記密閉ケースの外部に位置して移動操作される移動子と、この移動子により移動される磁気短絡体とを具備し、その磁気短絡体が移動により前記ヨークとの距離を変化させることによって、該ヨークを介しての前記磁石による可動コンタクトの吸引力を変化させ、該可動コンタクトを固定コンタクトに対して動かすようにしたことを特徴とする（請求項１の発明）。

上記手段によれば、密閉ケース内の可動コンタクトにヨークを介して及ぶ磁石の磁気吸引力が、密閉ケース外の移動子の移動による磁気短絡体の移動で変化することにより、密閉ケース内に進入することなく、可動コンタクトを固定コンタクトに対して動かすことができる。 よって、密閉ケース内には近辺に存在する潤滑油や無機物、有機物の異物が浸入することもなく、該密閉ケースに収納した可動コンタクト及び固定コンタクトの接離を行わしめることができるものであり、それによって、従来あった、浸入物によるコンタクト間の導通不良の問題を惹起するおそれをなくすことができる。

又、上記密閉ケース内の可動コンタクトにヨークを介して及ぶ磁石の磁気吸引力の、磁気短絡体の移動による変化は、磁石自体を動かす場合に比べて急峻にできるものであり、それによって、可動コンタクト及び固定コンタクトの接離がより速やかにでき、スイッチ性能を向上させることができる。

以下、本発明を車両用のストップランプスイッチに適用して、その第１実施例（第１の実施形態）につき、図１ないし図３を参照して説明する。
まず、図１には、車両用ストップランプスイッチの全体構成を示しており、密閉ケース１を主体としている。 この密閉ケース１は、ケース主体部１ａと、ケース底板１ｂとから成っており、そのうちのケース主体部１ａは、上面部が閉塞され、底部が開放した、全体として方形の箱から成っている。

ケース主体部１ａの上面部の中央一帯には凹部２を形成しており、この凹部２の底部からケース主体部１ａの内部へ、ヨーク３，４を貫通させた状態で設けている。 このヨーク３，４は、ともに鉄等の磁性材から成るもので、要するに磁性を有しており、それらを例えばケース主体部１ａの成形時にインサートして設けることにより、該ケース主体部１ａと一体化している。 その一体化した形態は、ヨーク３，４の各中間部がケース主体部１ａの上壁部に密着されて保持され、それによって、ケース主体部１ａの上壁部で隔てられた上下２つの空間に浸透性を有しないようになっているものであり、そこからヨーク３，４の各上部が、ケース主体部１ａの上壁部より上方の空間であるケース主体部１ａ外（凹部２内）に突出し、各下部が、ケース主体部１ａの上壁部より下方の空間であるケース主体部１ａ内に突出するものである。

又、ケース主体部１ａ内には、ヨーク３，４の間に位置して磁石（永久磁石）５を設けている。 この磁石５も、例えばケース主体部１ａの成形時にインサートして設けることにより、該ケース主体部１ａと一体化しており、その一体化した形態は、磁石５の上部がケース主体部１ａの上部壁中に位置して、両側面がヨーク３，４に接触し、下面がケース主体部１ａ内に露出するものである。

ヨーク３，４は図で左右に並んでおり、その直下位置には可動コンタクト６を配置している。 この可動コンタクト６は、この場合、非磁性材であるりん青銅等の導電性ばね材から成るコンタクト主板６ａと、これの上面に固着した鉄等の磁性材から成る磁性板６ｂとから成っており、その磁性板６ｂによって磁性を有している。

コンタクト主板６ａは例えば接続端子７と一体に形成しており、接続端子７は接続端子８と共にケース底板１ｂに貫通させた状態で設けている。 詳細には、接続端子７，８も、ケース底板１ｂの成形時にインサートして設けることにより、該ケース主体部１ａと一体化しており、その一体化した形態は、接続端子７，８の各上部がケース底板１ｂに密着されて保持され、それによって、ケース底板１ｂで隔てられた上下２つの空間に浸透性を有しないようになっているものであり、そこから接続端子７，８の各下部がケース底板１ｂ下に突出するものである。

なお、上記ケース底板１ｂに接続端子７，８を一体化するについては、ケース底板１ｂに孔をあけ、その孔に接続端子７，８を通して、それらと孔との間の隙間を封止剤により埋めて密閉する構造を採用しても良い。 又、その構造は、前記ケース主体部１ａにヨーク３，４を一体化する部分にも採用することが可能で、すなわち、ケース主体部１ａに孔をあけ、その孔にヨーク３，４を通して、それらと孔との間の隙間を封止剤により埋めて密閉する構造を採用しても良い。

可動コンタクト６のコンタクト主板６ａは、上記接続端子７の上部から図で左側の斜め上方へ延びて、更にそこから、常態では、図３で左側の斜め下方へと延びている。 そして、ケース底板１ｂは、ケース主体部１ａの底部に結合されて、該底部の開放部を密に閉塞しており、その状態で、可動コンタクト６は、上記接続端子７の上部から上方へ延びたコンタクト主板６ａの頂部において、磁性板６ｂの右側端部が右側のヨーク４の下端部に接触している。

従って、可動コンタクト６の図３で左側の斜め下方へと延びた部分は、本来、左側のヨーク３の下方に離間して位置するが、前記磁石５の磁力がヨーク３，４を通じて可動コンタクト６（磁性板６ｂ）にのみ及ぶ図１及び図２に示す状況では、ヨーク３，４を介して磁石５に吸引され、ほゞ水平状に弾性変形されている。

しかして、コンタクト主板６ａの先端部（左端部）には、接点９を上面側に設けている。 これに対して、接点９の上方には、固定コンタクト１０の接点１１を接点９に対向させて配置しており、可動コンタクト６が上述のように磁石５に吸引されてほゞ水平状に弾性変形された状態では、該可動コンタクト６の接点９が固定コンタクト１０の接点１１に接触している。 固定コンタクト１０は前記接続端子８と一体に形成している。

ケース底板１ｂは、既述のようにケース主体部１ａの底部に結合しており、それによって、前記密閉ケース１を構成すると共に、その密閉ケース１の内部に、固定コンタクト１０と、可動コンタクト６、磁石５、及びヨーク３，４の下部を収納する構造となしている。
なお、ケース底板１ｂから下方へ突出した接続端子７，８は、ケース底板１ｂと一体に形成した筒部１ｃに囲繞されていて、その筒部１ｃ内に挿入される図示しないコネクタを介して図示しない導電線が接続されるようになっている。

そして、密閉ケース１（ケース主体部１ａ）の外部にはカバー１２を装着しており、このカバー１２は上部の中央部に筒状部１２ａを有していて、この筒状部１２ａにロッド状の移動子１３を挿通している。 移動子１３は、筒状部１２ａより下方（カバー１２と密閉ケース１との間）に位置する下部につば部１３ａを有しており、このつば部１３ａから下方に短円筒状のホルダ部１３ｂを形成していて、更に、そのホルダ部１３ｂより内方の中心部下端から上方へは穴１４を形成している。

上記移動子１３の穴１４には、弾性体としてのコイルスプリング１５を収納しており、又、ホルダ部１３ｂ内には磁気短絡体１６を収納していて、この磁気短絡体１６をコイルスプリング１５で押し下げ、ホルダ部１３ｂの下端内フランジ部１３ｃで止めている。 この結果、磁気短絡体１６は移動子１３にコイルスプリング１５の伸縮方向（移動子１３の移動方向）に移動可能に取付けられている。 磁気短絡体１６は、鉄等の磁性材から成るもので、この場合、移動子１３のホルダ部１３ｂと共に前記密閉ケース１の凹部２に進入することが可能な大きさの盤状を成している。

更に、移動子１３のつば部１３ａの下面部には、ばね座凹環部１７を形成しており、このばね座凹環部１７と前記密閉ケース１（ケース主体部１ａ）の上面部との間には、コイルスプリング１８を介在させている。 このコイルスプリング１８は、常時は移動子１３を押し上げて、磁気短絡体１６を前記密閉ケース１の凹部２のほゞ最上部（ヨーク３，４の上端部より上方に離間する位置）に位置させる付勢力を呈する付勢手段として機能するようになっている。
なお、移動子１３の上部は、前記カバー１２の筒状部１２ａより上方に突出して、図示しない車両のブレーキペダルに対応している。

次に、上記構成のものの作用を述べる。
車両のブレーキペダルを踏み込み操作する前、車両用ストップランプスイッチは図１に示した状態にあり、すなわち、前述のように、移動子１３がコイルスプリング１８により押し上げられて、磁気短絡体１６をヨーク３，４の上端部より上方に離間する位置に保持している。

この結果、可動コンタクト６は、磁石５の磁力がヨーク３，４を通じて可動コンタクト６にのみ及ぶことにより、ヨーク３，４を介して磁石５に吸引され、ほゞ水平状に弾性変形されて、接点９を固定コンタクト１０の接点１１に接触させている。 従って、このとき、可動コンタクト６は、接続端子７，８間を、可動コンタクト６及び固定コンタクト１０を介する電路で導通させている。

この状態から、車両のブレーキペダルが踏み込み操作されると、それに応じて移動子１３がコイルスプリング１８を圧縮して磁気短絡体１６を伴い図３に矢印Ａで示すように移動する。 よって、磁気短絡体１６はヨーク３，４の上端部に接触する。 なお、このヨーク３，４の上端部に対する磁気短絡体１６の接触は、コイルスプリング１５を圧縮しつつ行われることにより、弾性的に行われる。

そして、そのようにヨーク３，４の上端部に磁気短絡体１６が接触すれば、磁石５の磁力はヨーク３，４を介して前記可動コンタクト６に及ぶのみならず、磁気短絡体１６にも及ぶようになるから、その分、可動コンタクト６に及ぶ磁力が変化し（この場合、弱まり）、可動コンタクト６に対する吸引力が変化する（この場合、弱まる）。 よって、可動コンタクト６に対する磁石５の吸引力よりも、可動コンタクト６の前記弾性変形状態からの復元力が勝るようになって、可動コンタクト６は復元し、図３に示すように、接点９を固定コンタクト１０の接点１１から離間させるので、前記接続端子７，８間の電路が遮断される。 かくして、車両用ストップランプスイッチが車両のブレーキペダルが踏み込み操作に応動するものであり、もって、図示しない車両のストップランプを点灯させるに至る。

なお、車両のブレーキペダルの踏み込み操作が解除されれば、すべては原状態に復帰し、可動コンタクト６が磁石５に吸引されて接点９を固定コンタクト１０の接点１１に接触させることにより、車両のストップランプが消灯されるに至る。

このように本構成のものでは、密閉ケース１内の可動コンタクト６にヨーク３，４を介して及ぶ磁石５の磁気吸引力が、密閉ケース１外の移動子１３の移動による磁気短絡体１６の移動で変化することにより、密閉ケース１内に進入することなく、可動コンタクト６を固定コンタクト１０に対して動かすことができる。 よって、密閉ケース１内には近辺に存在する潤滑油や無機物、有機物の異物が浸入することもなく、該密閉ケース１に収納した可動コンタクト６及び固定コンタクト１０の接離を行わしめることができるものであり、それによって、従来あった、浸入物によるコンタクト６，１０間の導通不良の問題を惹起するおそれをなくすことができる。

又、上記密閉ケース１内の可動コンタクト６にヨーク３，４を介して及ぶ磁石５の磁気吸引力の、磁気短絡体１６の移動による変化は、磁石５自体を動かす場合に比べて急峻にできるものであり、それによって、可動コンタクト６及び固定コンタクト１０の接離がより速やかにでき、スイッチ性能を向上させることができる。

以上に対して、図４ないし図７は本発明の第２及び第３実施例（第２及び第３の実施形態）を示すもので、それぞれ、上記第１実施例と同一もしくは同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
［第２実施例］
図４ないし図６に示す第２実施例においては、まず、密閉ケース２１を、第１実施例の密閉ケース１に代えて、ほゞドーム状のケース主体部２１ａと、ケース底板２１ｂとにより構成している。

ケース主体部２１ａの上部には、ヨーク２２，２３を、第１実施例のケース主体部１ａに対するヨーク３，４と同様に、但し、ヨーク３，４よりも大きくケース主体部１ａの上方へ突出するように設けている。 ヨーク２２，２３は、第１実施例のヨーク３，４に代わるもので、ともに鉄等の磁性材から成り、磁性を有している。

ケース主体部２１ａ内には、磁石５をヨーク２２，２３の間に接触位置させて設けており、ヨーク２２，２３の直下位置に可動コンタクト２４を配置している。 この可動コンタクト２４は、第１実施例の可動コンタクト６に代わるもので、非磁性材であるりん青銅等の導電性ばね材から成るコンタクト主板２４ａと、これの上面に固着した鉄等の磁性材から成る磁性板２４ｂとから成って、その磁性板２４ｂにより磁性を有する点は、第１実施例の可動コンタクト６と同様であるが、そのコンタクト主板２４ａの先端部には、接点９を下面側に設けている。

コンタクト主板２４ａは前記接続端子７に接合しており、接続端子７は接続端子８と共にケース底板２１ｂに密着状態に貫通させて設けている。 更に、コンタクト主板２４ａは、第１実施例の可動コンタクト６と同様に、接続端子７との接合部分から図４及び図５で左側の斜め上方へ延びて、更にそこから、常態では、図４及び図５で左側の斜め下方へと延びている。

そして、ケース底板２１ｂは、ケース主体部２１ａの底部に結合されて、該底部の開放部を密に閉塞しており、その状態で、可動コンタクト２４は、第１実施例の可動コンタクト６と同様に、上記接続端子７との接合部分から斜め上方へ延びたコンタクト主板２４ａの頂部において、磁性板２４ｂの右側端部が右側のヨーク２３の下端部に接触している。 又、可動コンタクト２４の図４及び図５で左側の斜め下方へと延びた部分は、左側のヨーク２２の下方に離間して位置している。

前記接点９の下方には、固定コンタクト２５の接点１１を接点９に対向させて接触するように配置しており、固定コンタクト２５は前記接続端子８と一体に形成している。
ケース底板２１ｂは、上述のようにケース主体部２１ａの底部に結合しており、それによって、前記密閉ケース２１を構成すると共に、その密閉ケース２１の内部に、固定コンタクト２５と、可動コンタクト２４、磁石５、及びヨーク２２，２３の下部を収納する構造となしている。

ケース底板２１ｂには、下方に、接続端子７，８を囲繞する筒部２１ｃを形成すると共に、上方にケース主体部２１ａを囲繞する筒部２１ｄを形成しており、この上方の筒部２１ｄの外部にカバー１２を装着している。
カバー１２の筒状部１２ａには、第１実施例の移動子１３に代えて、つば部及びホルダ部のないロッド状の移動子２６を挿通しており、これに対して、前記ヨーク２２，２３の上部に折曲形成したストッパ部２２ａ，２３ａの間には、磁気短絡体２７を配置している。 この磁気短絡体２７は、第１実施例の磁気短絡体１６に代わるもので、鉄等の磁性材から成っており、両端部が上記ストッパ部２２ａ，２３ａの下側に位置している。

磁気短絡体２７と前記密閉ケース２１（ケース主体部２１ａ）の上面部との間には、コイルスプリング２８を介在させており、このコイルスプリング２８は、常時は磁気短絡体２７を押し上げて上記ストッパ部２２ａ，２３ａに接触させ、ひいてはヨーク２２，２３に接触させる付勢力を呈する付勢手段として機能するようになっている。

磁気短絡体２７の中央部には孔２９を形成しており、前記密閉ケース２１（ケース主体部２１ａ）の上面部と、前記移動子２６の下端から上方へ形成した穴３０の奥端部との間には、コイルスプリング３１を上記磁気短絡体２７の孔２９を通して介在させている。 このコイルスプリング３１は、常時は移動子２６を押し上げて、磁気短絡体２７から離間させる付勢力を呈する付勢手段として機能するようになっている。
なお、移動子２６の上部は、第１実施例の移動子１３と同様に、カバー１２の筒状部１２ａより上方に突出して、図示しない車両のブレーキペダルに対応している。

次に、この第２実施例の作用を述べる。
車両のブレーキペダルを踏み込み操作する前、車両用ストップランプスイッチは図４に示した状態にあり、すなわち、前述のように、磁気短絡体２７がコイルスプリング２８により押し上げられてヨーク２２，２３に接触され、移動子１３がコイルスプリング３１により押し上げられて磁気短絡体２７から離間している。

この結果、磁石５の磁力はヨーク３，４を通じて磁気短絡体２７により短絡され、可動コンタクト２４（磁性板２４ｂ）には及ばないから、可動コンタクト２４は常態のままで、図４及び図５で左側の斜め下方へと延びた部分が左側のヨーク２２の下方に離間し、接点９を固定コンタクト１０の接点１１に接触させている。 従って、このとき、可動コンタクト２４は、接続端子７，８間を、可動コンタクト２４及び固定コンタクト２５を介する電路で導通させている。

この状態から、車両のブレーキペダルが踏み込み操作されると、それに応じて移動子２６がコイルスプリング３１を圧縮して図６に矢印Ａで示すように移動する。 このように移動した移動子２６は下端部で磁気短絡体２７を押し、該磁気短絡体２７をヨーク２２，２３から離間させる。 なお、この移動子２６による磁気短絡体２７の押圧移動は、コイルスプリング２８，３１を圧縮しつつ行われることにより、弾性的に行われる。

そして、そのように磁気短絡体２７がヨーク２２，２３から離間されれば、磁石５の磁力は、ヨーク３，４を通じての前記磁気短絡体２７による短絡から解除されて、可動コンタクト６（磁性板２４ｂ）に及ぶようになる。 その結果、可動コンタクト６がヨーク３，４を介し磁石５に吸引されてほゞ水平状に弾性変形され、接点９を固定コンタクト１０の接点１１から離間させる。 よって、前記接続端子７，８間の電路が遮断されるものであり、かくして、車両用ストップランプスイッチが車両のブレーキペダルが踏み込み操作に応動し、図示しない車両のストップランプを点灯させるに至る。

なお、車両のブレーキペダルの踏み込み操作が解除されれば、すべては原状態に復帰し、可動コンタクト２４が磁石５による吸引から解放されて接点９を固定コンタクト２５の接点１１に接触させることにより、車両のストップランプが消灯されるに至る。

すなわち、この第２実施例は、車両のブレーキペダルの踏み込み操作前と踏み込み操作時における、ヨーク２２，２３に対する磁気短絡体２７の接触、離間の動作を、第１実施例とは逆にしたもので、それ以外は第１実施例と同様であり、従って、第１実施例と同様の異物の侵入防止効果並びにスイッチ性能向上の効果を得ることができる。

［第３実施例］
図７に示す第３実施例においては、先の第１実施例におけるケース主体部１ａのヨーク３，４にそれぞれ外側で隣接する部分４１，４２を上下に延出させ、内側で隣接する部分４３を上方に延出させている。

ここで、ヨーク３，４と磁気短絡体１６が金属製であるのに対し、ケース主体部１ａは、ヨーク３，４をインサートして成形した樹脂、特には合成樹脂から成るものであり、ケース主体部１ａはそのヨーク３，４を密着して保持している関係上、ヨーク３，４に樹脂製の部材として該ケース主体部１ａの延出部４１〜４３が密着して一体化されている。 又、樹脂は防音部材であり、従って、ヨーク３，４には、樹脂製の防音部材として延出部４１〜４３が密着して一体化されている。

そして又、それら延出部４１〜４３のそれぞれ上方に延びた部分は、ヨーク３，４よりも磁気短絡体１６側である上方に少し突出しており、従って、防音部材がヨーク３，４よりも磁気短絡体１６側に突出している。

このように構成したものでは、ヨーク３，４に磁気短絡体１６が接触しようとするときの衝突によるヨーク３，４の振動を延出部４１〜４３（防音部材）で抑制し、それによって音の発生を鈍く小さくすることができる。

特に、延出部４１〜４３のそれぞれ上方に延びた部分が、ヨーク３，４よりも磁気短絡体１６側に突出していることにより、ヨーク３，４に接触しようとするときの磁気短絡体１６は、延出部４１〜４３のそれぞれヨーク３，４よりも磁気短絡体１６側に突出している部分に当たり、ヨーク３，４への当たりが避けられるから、ヨーク３，４に磁気短絡体１６が接触しようとするときの衝突による音の発生をより小さくすることができる。

このほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、特に、固定コンタクトと可動コンタクトについては、可動コンタクトが車両のブレーキペダルの踏み込み操作前は固定コンタクトから離間し、車両のブレーキペダルの踏み込み操作に応じて可動コンタクトが固定コンタクトに接触するように変えても良い。

又、可動コンタクトは、導電材（非磁性材）から成るコンタクト主板及び磁性材から成る磁性板の二部材から成るものでなく、導電性を有する磁性材の一部材で形成されていても良く、特にそのようにした場合には、使用部品点数を少なく済ませ得る効果がある。
更に、本発明は、車両用のストップランプスイッチ以外の、それと同様の事情を有するスイッチ装置一般に適用できるものであり、そのほか、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

本発明の第１実施例を示すスイッチ装置全体の縦断面図

主要部分の移動子操作前状態の斜視図

主要部分の移動子操作後状態の斜視図

本発明の第２実施例を示す図１相当図

主要部分の移動子操作前状態の縦断面図

主要部分の移動子操作後状態の縦断面図

本発明の第３実施例を示す図１相当図

符号の説明

図面中、１は密閉ケース、３，４はヨーク、５は磁石、６は可動コンタクト、１０は固定コンタクト、１３は移動子、１６は磁気短絡体、２１は密閉ケース、２２，２３はヨーク、２４は可動コンタクト、２５は固定コンタクト、２６は移動子、２７は磁気短絡体、４１〜４３はケース主体部の延出部（樹脂製の防音部材）を示す。