JP2009212003A

JP2009212003A - キー操作用スイッチ装置

Info

Publication number: JP2009212003A
Application number: JP2008055355A
Authority: JP
Inventors: Masasuke Urakawa; 雅丞浦川; Hiroyuki Sakauchi; 拓之坂内
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-09-17
Also published as: CN101527218A; CN101527218B; US20090223785A1

Abstract

【課題】イグニッションスイッチに内設したキー検知用接点機構が簡素で信頼性の高いキー操作用スイッチ装置を提供すること。
【解決手段】筒状軸部７ｂと保持部７ｃとを有して回動可能な回転ホルダ７に形成された有底凹部７ｅ内に、キーの挿入動作によって押し込まれるスライダ１１をスライド移動可能に挿入し、このスライダ１１に弾性片１０ａを有する中間接続部材１０を固着する。回転ホルダ７には可動接点部材４，５が固着されており、可動接点部材４，５の摺動子４ａ，５ａがハウジング１の収納凹部１ａの内底面に配設された電極パターン２に対して摺動可能であると共に、可動接点部材４，５から延設された延設片４ｂ、５ｂが挿入凹部７ｅに形成された幅狭凹部７ｆの内壁に沿って配置される。そして、スライダ１１のスライド移動に伴って弾性片１０ａが延設片４ｂ，５ｂと接触し弾接・摺動したり離隔するようになし、また、回転ホルダ７の回転に伴って摺動子４ａ，５ａが電極パターン２に対する接触位置を変化させるようになす。
【選択図】図５

Description

本発明は、車載用のイグニッションスイッチなどに使用されるキー操作用スイッチ装置に関するものである。

自動車のイグニッションスイッチは、通常、キーシリンダに挿入されたキーを回転操作するとロータ部が一体的に回転し、このロータ部に固着された可動接点がステータ部の電極パターンに対する接触位置を変化させることにより、キーの回転位置（ＡＣＣ位置やオン位置、スタート位置）に応じたスイッチ操作が行えるようになっている。そして、この種のイグニッションスイッチにプッシュスイッチ等からなるキー検知用スイッチを外付けし、キーの挿入によってキー検知用スイッチを作動させるようにしたキー操作用スイッチ装置が広く知られているが、イグニッションスイッチにキー検知用スイッチを外付けすると、装置全体の大型化や部品コストの上昇を余儀なくされるという不具合があった。

そこで従来、イグニッションスイッチにキー検知用接点機構を内設して装置全体の小型化や低コスト化を図るという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来技術について説明すると、特許文献１に開示されたキー操作用スイッチ装置では、キーの挿入によってスライド移動する押圧部材を第１スプリングを介して可動接点と連結し、この可動接点を導電性の第２スプリングを介して第１固定接点と常時導通させると共に、可動接点と接離可能に対向する位置に第２固定接点を設けることによってキー検知用接点機構が概略構成されている。このように概略構成されたキー検知用接点機構においては、キーがキーシリンダに挿入されると、その挿入方向（後方）へ押圧部材がスライド移動するため、第１スプリングが圧縮されて可動接点が第２固定接点へ向けて付勢される。その結果、第２スプリングの付勢力に抗して可動接点が後方へ移動して第２固定接点に接触し、第２スプリングと可動接点を介して第１固定接点と第２固定接点とが導通されるため、この導通によって出力される信号に基づいてキーシリンダにキーが挿入されたことを検知できるようになっている。また、キーシリンダからキーが抜去されると、第１および第２スプリングに対する圧縮力が取り除かれて、押圧部材と可動接点がそれぞれ元の位置まで押し戻されるため、第１固定接点と第２固定接点との導通が解除されるようになっている。
特開２００４−２２７８７１号公報

しかしながら前述した従来例におけるキー検知用接点機構では、可動接点を前後から挟み込むように第１スプリングと第２スプリングを配設しなければならず、かつ可動接点と押圧部材の連結構造も複雑であるため、部品点数が多くて組立性も悪いという問題があった。また、第１スプリングに付勢された可動接点が第２固定接点に向けて移動する際に、この可動接点には所要のクリアランスに起因する若干の傾きを生じる可能性があるが、部品の寸法誤差などによって可動接点の傾きが大きくなると第２固定接点に接触させにくくなるため、導通不良を起こして信頼性を損なう虞があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、イグニッションスイッチに内設したキー検知用接点機構が簡素で信頼性の高いキー操作用スイッチ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のキー操作用スイッチ装置は、内底面に電極パターンが配設された収納凹部を有するハウジングと、前記収納凹部に回転可能に配設され、前記電極パターンと接離する少なくとも２つの可動接点部材を保持する回転ホルダと、この回転ホルダに回転軸方向に沿って形成された有底凹部と、この有底凹部にスライド移動可能に配設されたスライダと、前記有底凹部に外部キーが挿入されるとき、この外部キーの挿入方向とは逆の方向に前記スライダを付勢するように前記有底凹部内に配設されたスプリングと、前記スライダを露出させる開口を有して前記収納凹部を覆うように前記ハウジングに取り付けられたケースとを備え、少なくとも２つの前記可動接点部材は、前記有底凹部内に延設される延設片をそれぞれ有し、前記スライダには、前記外部キーが前記有底凹部に挿入されるとき前記各延設片と接触して弾接・摺動する中間接続部材を配設するように構成した。

このように構成されたキー操作用スイッチ装置では、例えばキーシリンダへのキーの挿入動作によって、外部キーとしてのキーシリンダ先端のキー部分が、回転ホルダの有底凹部内に配設されているスライダをスプリング（復帰ばね）の付勢力に抗してスライド移動させることができ、このスライド移動に伴って中間接続部材を少なくとも２つの可動接点部材の各延設片に弾接させることができるため、スライド移動時のスライダに所要のクリアランスに起因する若干の傾きが生じた場合であっても、各可動接点部材の延設片のそれぞれに中間接続部材を電気的に確実に接触させてキーの挿入を検知した信号を取り出すことができ、また、キーシリンダからキーが抜去されると、スプリングに対する圧縮力が取り除かれスライダが元の位置まで押し戻されて、各可動接点部材の延設片と中間接続部材との電気的接触状態が解除できる。また、挿入されたキーの回転操作によって回転ホルダを回転させることができ、この回転動作に伴って電極パターンに対する摺動子の接触位置が変化するため、イグニッションスイッチとして動作させることができる。したがって、イグニッションスイッチに内設したキー検知用接点機構の部品点数削減や構造の簡素化が容易となり、信頼性の高いキー操作用スイッチ装置を提供することができる。

また、前記有底凹部は、この有底凹部の内底面側が幅狭に形成された幅狭凹部を有し、前記スライダは、前記外部キーが前記有底凹部に挿入されるとき前記幅狭凹部に挿入される突設部を有し、前記スプリングは、前記幅狭凹部内に配置され、前記各延設片は、前記幅狭凹部の内壁に沿って延設されて、前記中間接続部は、前記突設部の根元部と先端部との間に係止されると共に前記外部キーが前記有底凹部に挿入されるとき前記各延設片に接触して弾接・摺動する弾性片を有する構成とするのが好ましい。

このキー検知用接点機構は、スライド移動時のスライダに所要のクリアランスに起因する若干の傾きが生じた場合にも、各可動接点部材の延設片に中間接続部材の各弾性片をより確実に接触させて電気的導通状態にすることができるため、各弾性片と各可動接点部材の延設片との導通不良を回避でき、さらに信頼性の高いキー検知をすることができる。

本発明のキー操作用スイッチ装置は、キーの挿入動作や抜去動作に伴い、回転ホルダの有底凹部内のスライダを回転ホルダの回転軸方向にスライド移動させて、スライダに設けた中間接続部材を可動接点部材の各延設片に対して接離させることができ、かつ、挿入されたキーの回転動作に伴い、回転ホルダを回転させて電極パターンに対する摺動子の接触位置を変化させることができるため、イグニッションスイッチに内設したキー検知用接点機構の部品点数を削減できて構造も簡素化できる。また、このキー検知用接点機構は、スライド移動時のスライダに若干の傾きが生じても中間接続部材を各延設片に確実に電気的に接触させることができるため、導通不良を起こす虞がなく高い信頼性を期待できる。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るキー操作用スイッチ装置の分解斜視図、図２は該キー操作用スイッチ装置の正面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図、図５は図３の要部拡大図でキー検知用接点機構のオフ状態を示す説明図、図６は該キー検知用接点機構のオン状態を示す説明図である。

これらの図に示すキー操作用スイッチ装置は、イグニッションスイッチにキー検知用接点機構を内設したものである。このキー操作用スイッチ装置は、収納凹部１ａを有するハウジング１と、ハウジング１に対して回動可能に配設された回転ホルダ７と、回転ホルダ７に形成され有底凹部７ｅ内にスライド移動可能に配設されたスライダ１１と、有底凹部７ｅ内において外部キーの挿入方向とは逆の方向にスライダ１１を付勢するように配設されたスプリング（圧縮コイルばね）１３と、ハウジング１の前面側（図中左側）に取り付けられた第１ケース１４とによって主に構成されている。

ハウジング１は合成樹脂製であって、図１に示すように、前方（図中左方）に開放した収納凹部１ａと、後方（図中右方）に開放した収納凹部１ｂと、収納凹部１ａおよび収納凹部１ｂの中央部どうしを連通させてなる軸孔１ｃと、側方に突設されたコネクタ装着部１ｄとを有している。収納凹部１ａの内底面には、電極パターン２が形成されており、収納凹部１ｂの内底面には電極パターン３が形成されている。これら電極パターン２，３は、インサート成形加工によってハウジング１に埋設された導電性金属板の露出部分である。コネクタ装着部１ｄ内には両電極パターン２，３から導出された複数本の端子ピン１６が列設されており、これら端子ピン１６に図示せぬ外部コネクタが接続されるようになっている。また、ハウジング１の外壁には、第１ケース１４をスナップ結合させるための係止爪１ｅと、第２ケース１５をスナップ結合させるための係止爪１ｆが、それぞれ複数箇所に突設されている。

回転ホルダ７は合成樹脂製であって、図１に示すように、ハウジング１の収納凹部１ａに配設され可動接点部材４，５を保持する大径な保持部７ｃと、保持部７ｃから後方へ突設されて、ハウジング１に形成した軸孔１ｃを貫通する支軸部７ａと、ハウジング１の回転軸を包囲するように保持部７ｃから前方へ突設された筒状軸部７ｂとを有している。筒状軸部７ｂには、後述するスライダ１１の突起１１ａを係合させてスライダ１１をハウジング１の回転軸方向にガイドするガイド溝７ｇが形成されており、また筒状軸部７ｂ内方には、外部キーとして図示せぬシリンダ先端のキー部分を挿入するための有底凹部７ｅが形成されている。有底凹部７ｅは、図３と４に示すように、内底面側が幅狭に形成された幅狭凹部７ｆを有しており、幅狭凹部７ｆの内壁には、可動接点部材４，５から延設された各延設片４ｂ，５ｂが配設される。また、保持部７ｃの前面側にはクリック溝７ｄが形成されており、保持部７ｃの後面側には一対の可動接点部材４，５が熱融着等により固着されている。この回転ホルダ７は、図示せぬキーシリンダに挿入されたキーが回転操作されると、第１ケース１４と回転ホルダ７間に掛止された捩りコイルばね１２の付勢力に抗して回転し、電極パターン２に対する可動接点部材４，５の摺動子４ａ，５ａの接触位置が変化するようになっている。

回転板９は合成樹脂製でハウジング１の収納凹部１ｂに配置されている。回転板９の前面側には、収納凹部１ｂの内底面に形成された電極パターン３に弾接状態で接離する可動接点部材８の摺動子８ａが熱融着等により固着されている。回転板９は中央部に非円形な軸孔９ａを有しており、この軸孔９ａに支軸部７ａを挿通してＥリング等の止め具１７で係止することによって、支軸部７ａと回転板９とが一体化されている。そのため、キーが回転操作されると回転板９が回転ホルダ７と一体的に回転して、電極パターン３に対する摺動子８ａの接触位置が変化するようになっている。なお、回転操作後のキーが逆向きに回転されると、捩りコイルばね１２の付勢力によって回転ホルダ７と回転板９は所定位置へ確実に復帰するようになっている。

回転ホルダ７に固着されている一対の可動接点部材４，５は、導電性金属板を所定形状に折曲加工して形成されたものであり、可動接点部材４と可動接点部材５が非接触状態に設けられている。可動接点部材４，５には、収納凹部１ａの内底面へ向かって延出して内底面に弾接する摺動子４ａ，５ａと、幅狭凹部７ｆの内壁面に沿って延設された平板状の延設片４ｂ、５ｂとが設けられており、図５と６に示すように、一対の可動接点部材４，５の延設片４ｂ、５ｂどうしが略平行に対向して配置されている。なお、電極パターン２には、可動接点部材４の摺動子４ａが常時摺接する第１コモンパターンと、可動接点部材５の摺動子５ａが常時摺接する第２コモンパターンとが同心に離隔して設けられている。

スライダ１１は合成樹脂製であり、筒状軸部７ｂ内の有底凹部７ｅの内壁面に案内されつつ回転ホルダ７の回転軸に沿って前後方向へスライド移動できるように、ガイド溝７ｇに係合する係合部１１ａを有している。このスライダ１１の先端部分に、幅狭凹部７ｆに挿入可能に形成された突設部１１ｂを有する。突設部１１ｂは、突設部１１ｂの根元部と先端部との間に大径の係止部１１ｃを有しており、この係止部１１ｃに導電性金属板からなる中間接続部材１０がかしめ等により固着されていると共に圧縮コイルばね１３の一端部が圧入等により固着されている。このスライダ１１は、図示せぬキーシリンダにキーが挿入されると、圧縮コイルばね１３の付勢力に抗して後方（図１中の右方、または図５中の下方）へスライド移動して、図６に示すように、中間接続部材１０の弾性片１０ａが可動接点部材４，５の延設片４ｂ，５ｂに弾接して電気的に接触するようになっている。また、挿入されたキーがキーシリンダから抜去されると、圧縮コイルばね１３の付勢力によってスライダ１１が元の位置（図５中上方の初期位置）までスライド移動して、図５に示すように弾性片１０ａが延設片４ｂ,５ｂから離隔するようになっている。

中間接続部材１０は、導電性金属板からなり、突設部１１ｂが嵌入される軸孔１０ｃと、図示せぬキーシリンダにキーが挿入されて幅狭凹部７ｆに突設部１１ｂが挿入されるとき、各弾性片１０ａの先端部が回転ホルダ７の回転軸へ向けて弾性変形されながら各延設片４ｂ，５ｂに弾接する一対の弾性片１０ａとを有する。弾性片１０ａは、中間接続部材１０から外部キーが挿入される方向とは逆の方向へ向けて外方へ拡がって延びるように形成されている。

第１ケース１４は合成樹脂製で後方に開放しており、外壁の複数箇所にハウジング１の係止爪１ｅと係合する係合孔１４ａが設けられていると共に、前端中央部に筒状軸部７ｂやスライダ１１を露出させる開口１４ｂが設けられている。また、第１ケース１４には保持部７ｃと対向する所定箇所に圧縮コイルばね１８および押圧子１９が組み込まれており、回転ホルダ７の回転動作時に、圧縮コイルばね１８に付勢される押圧子１９が、保持部７ｃの第１ケース側の面に形成されたクリック溝７ｄに係脱してクリック感を生起するようになっている。この第１ケース１４は、各係合孔１４ａに各係止爪１ｅをスナップ嵌合させることによって、収納凹部１ａを覆うようにハウジング１に取り付けられている。

第２ケース１５は合成樹脂製で前方に開放しており、外壁の複数箇所にハウジング１の係止爪１ｆと係合する係合孔１５ａが設けられている。この第２ケース１５は、各係合孔１５ａに各係止爪１ｆをスナップ嵌合させることによって、回転板９や収納凹部１ｂを覆うようにハウジング１に取り付けられている。

このように構成されたキー操作用スイッチ装置において、キーがキーシリンダに挿入されていないときには、スライダ１１が図５に示す位置に保持されているため、中間接続部材１０の弾性片１０ａは、可動接点部材４，５の延設片４ｂ，５ｂから離隔した位置にある。キーシリンダにキーが挿入されると、カムシャフト等の図示せぬアクチュエータを介して、筒状軸部７ｂ内のスライダ１１がキーの挿入方向（図５中下方）へ押し込まれるため、スライダ１１と中間接続部材１０が圧縮コイルばね１３の付勢力に抗してスライド移動する。その結果、図６に示すように弾性片１０ａが可動接点部材４，５の延接片４ｂ，５ｂに弾接するため、中間接続部材１０を介して可動接点部材４，５の延設片４ｂ、５ｂが電気的に導通された状態となり、電極パターン２の前記第１および第２コモンパターンどうしが導通された状態となる。また、挿入されたキーが抜去されると、圧縮コイルばね１３の付勢力によってスライダ１１が初期位置へ押し戻され、弾性片１０ａが延設片４ｂ，５ｂから離隔するため、第１および第２コモンパターンどうしの導通は解除される。したがって、第１および第２コモンパターンに対応する端子ピン１６から出力される信号に基づいて、キーの挿入動作を検知することができる。

キーシリンダに挿入されたキーが回転操作されたときには、前記アクチュエータを介して、回転ホルダ７とスライダ１１が捩りコイルばね１２の付勢力に抗して回転駆動される。このとき、回転ホルダ７と一体的に回転板９も回転するため、摺動子４ａ，５ａおよび摺動子８ａが同方向へ回転する。その際、キーの回転位置に応じて、電極パターン２，３の所定部位（接点パターン）に対してそれぞれ摺動子４ａ，５ａおよび８ａを接離させることができるため、これら所定部位に対応する端子ピン１６から出力される信号に基づいて、キーの回転位置（ＡＣＣ位置やオン位置、スタート位置）に応じたスイッチ操作が行えるようになっている。

つまり、本実施形態例に係るキー操作用スイッチ装置は、キーシリンダにキーが挿入されると、スライダ１１や可動接点部材４，５や中間接続部材１０や圧縮コイルばね１３等を含むキー検知用接点機構によってキーの挿入動作を検知でき、挿入されたキーが回転操作されると、電極パターン２，３に対する可動接点部材４，５，８の接触位置が変化することからイグニッションスイッチとして動作させることができる。そして、このキー操作用スイッチ装置においては、イグニッションスイッチに内設したキー検知用接点機構の部品点数が少なく構造も簡素化でき、また、かかるキー検知用接点機構は、スライド移動時のスライダ１１に所要のクリアランスに起因する若干の傾きが生じた場合にも、中間接続部材１０の弾性片１０ａを固定接点部５に確実に接触させることができるため、弾性片１０ａと固定接点部５とが導通不良を起こす虞がなくて高い信頼性を期待できる。

なお、上記実施形態例では、可動接点部材４，５を固着した回転ホルダ７とは別に可動接点部材８を固着した回転板９を追加し、かつハウジング１の前後両面に電極パターン２，３を配設することによって、キー操作用スイッチ装置の回路数を増大させているが、回路数を特に多くする必要がない場合には、可動接点部材８や回転板９や電極パターン３等を省略したより簡素な構成にしてもよい。また、収納凹部１ａに配設される保持部７ｃに固着する可動接点部材は３つ以上であってもよい。

本発明の実施形態例に係るキー操作用スイッチ装置の分解斜視図である。該キー操作用スイッチ装置の正面図である。図２のIII−III線に沿う断面図である。図２のIV−IV線に沿う断面図である。図３の要部拡大図でキー検知用接点機構のオフ状態を示す説明図である。該キー検知用接点機構のオン状態を示す説明図である。

符号の説明

１ハウジング
１ａ収納凹部
１ｄコネクタ装着部
２電極パターン
４，５可動接点部材
４ａ，５ａ摺動子
４ｂ，５ｂ延設片
７回転ホルダ
７ｂ筒状軸部
７ｃ保持部
７ｅ有底凹部
７ｆ幅狭凹部
９回転板
１０中間接続部材
１０ａ弾性片
１１スライダ
１３スプリング（圧縮コイルばね）
１４第１ケース
１４ｂ開口
１５第２ケース

Claims

内底面に電極パターンが配設された収納凹部を有するハウジングと、前記収納凹部に回転可能に配設され、前記電極パターンと接離する少なくとも２つの可動接点部材を保持する回転ホルダと、この回転ホルダに回転軸方向に沿って形成された有底凹部と、この有底凹部にスライド移動可能に配設されたスライダと、前記有底凹部に外部キーが挿入されるとき、この外部キーの挿入方向とは逆の方向に前記スライダを付勢するように前記有底凹部内に配設されたスプリングと、前記スライダを露出させる開口を有して前記収納凹部を覆うように前記ハウジングに取り付けられたケースとを備え、少なくとも２つの前記可動接点部材は、前記有底凹部内に延設される延設片をそれぞれ有し、前記スライダには、前記外部キーが前記有底凹部に挿入されるとき前記各延設片と接触して弾接・摺動する中間接続部材を配設することを特徴とするキー操作用スイッチ装置。
請求項１の記載において、前記有底凹部は、この有底凹部の内底面側が幅狭に形成された幅狭凹部を有し、前記スライダは、前記外部キーが前記有底凹部に挿入されるとき前記幅狭凹部に挿入される突設部を有し、前記スプリングは、前記幅狭凹部内に配置され、前記各延設片は、前記幅狭凹部の内壁に沿って延設されて、前記中間接続部は、前記突設部の根元部と先端部との間に係止されると共に前記外部キーが前記有底凹部に挿入されるとき前記各延設片に接触して弾接・摺動する弾性片を有することを特徴とするキー操作用スイッチ装置。