特許 5962259 ハートカム機構、およびそれを備えたスイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5962259

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】ハートカム機構、およびそれを備えたスイッチ

(51)【国際特許分類】

   H01H 3/42 20060101AFI20160721BHJP

   H01H 13/56 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   H01H3/42 B

   H01H13/56

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-147859(P2012-147859)

(22)【出願日】2012年6月29日

(65)【公開番号】特開2014-11068(P2014-11068A)

(43)【公開日】2014年1月20日

【審査請求日】2015年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100155712

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 尚

(72)【発明者】

【氏名】谷口 明生

(72)【発明者】

【氏名】清野 泰弘

【審査官】 出野 智之

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−００６３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５０−０４２２８３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５５−０１５７４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５３−００５７７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−０６７００６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３／４２

Ｈ０１Ｈ １３／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハートカム及びその周辺カムによって形成されたカム溝と、一端が固定され他端が上記カム溝の底面に対し押圧しつつ摺動する摺動端であるロックピンとを備え、上記ハートカムの窪み部で上記摺動端を係止する、あるいは該係止を解除することによって、押込操作によって接点を開閉するスイッチのロック状態またはロック解除状態を切替えるハートカム機構であって、
上記摺動端が上記窪み部にて係止された位置をロック位置とし、上記摺動端は、上記押込操作方向に往復運動しつつ、上記ハートカム外周のカム溝を、上記ロック位置で窪んだハート状軌跡に沿って移動し、このハート状軌跡において、ロック位置と反対側の頂点位置を第１の位置とし、上記ロック位置側の２つの頂点位置を第２及び第３の位置としたとき、上記摺動端は、第１の位置、第２の位置、ロック位置、第３の位置をその順で通過しており、
上記ハートカムにおいて、上記ハート状軌跡の第１〜第３の位置に対応する各頂点を、第１〜第３の頂点とし、上記窪み部と対向する周辺カムには、第２の位置からロック位置へ上記摺動端を誘導するためのロック位置誘導点が設けられており、
上記ハートカム及び周辺カムは、
上記第１の位置、上記第２の位置、上記ロック位置、及び第３の位置の各位置において、上記第１の頂点、上記第２の頂点、上記ロック位置誘導点、及び第３の頂点の各点から上記押込操作方向に延びる線を基準線とし、上記摺動端の中心は、上記基準線に対し、上記各点に対応する上記ハート状軌跡の各位置から摺動端が次の位置へ移動する経路側にずれるように形成されており、
上記第２の位置から上記ロック位置へ延びる通路を第１の通路とし、上記ロック位置から上記第３の位置へ延びる通路を第２の通路としたとき、
上記第１及び第２の通路の底面は、上記押込操作方向に垂直な断面において、上記第２の位置から上記第３の位置へ向かうに従って上記摺動端の押圧方向に下降するように傾斜した傾斜領域を有することを特徴とするハートカム機構。

【請求項2】

上記第３の位置から上記第１の位置へ延びる第３の通路には、第１の位置におけるカム溝の底面が上記摺動端の押圧方向に沈むように段差が形成され、
上記段差は、上記ハートカムの上記第１の頂点から上記押込操作方向へ延びて形成されている、あるいは上記第１の頂点に対して第１の位置側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハートカム機構。

【請求項3】

上記第３の通路は、上記第３の位置から上記第１の位置へ向かうに従って底面が上記摺動端の押圧方向と反対方向に隆起するように傾斜する傾斜溝を有し、
上記傾斜溝の傾斜開始位置は、上記ハートカムの第３の頂点よりも第１の位置側にあることを特徴とする請求項２に記載のハートカム機構。

【請求項4】

上記押込操作により回路の開閉動作を行うための押込部材と、
請求項１〜３の何れか１項に記載のハートカム機構と、
上記ロックピンの上記一端を固定するためのベースと、を備えたことを特徴とするスイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハートカム機構、およびそれを備えたスイッチに関する。

【背景技術】

【0002】

押圧操作で接点を開閉できるスイッチは、スイッチが閉状態に維持するためのロックピンを備えている。そして、従来、ロックピンの端部をスライドさせるためのカム溝構造としては、ハートカム形状のカム溝構造が用いられている。

【0003】

ハートカム形状のカム溝構造は、例えば特許文献１に開示されている。この種のカム溝構造は、ロックピンの端部を係止する係止部と、当該係止部の外周を取り囲むカム溝とから構成されている。そして、スイッチが閉状態に維持されているとき、ロックピンの端部は係止部によって係止されている。スイッチの開閉機構は、上記カム溝をロックピン端部が一定の方向にスライドする（逆方向にスライドしない）ことで成り立っている。

【0004】

図１１は、特許文献１に開示されたカム溝構造を示す平面図である。図１１に示されるカム溝構造では、カム溝１０２のロックピンに対するフリー領域１０７とロック領域１０８とロック領域１０８からフリー領域１０７へ至る誘導復路中の特定の平坦路領域との三領域の深さが同じレベルに設定されている。特許文献１のカム溝構造では、押圧ばね部材によりロックピン端部をカム溝底面に弾接し、かつカム溝底面を階段状とすることにより、ロックピン端部の逆方向への移動を防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８−２２７６２７号公報（１９９６年 ９月 ３日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示されたカム溝構造では、スイッチの押圧操作の繰り返しによって、カム溝底面における階段状部分が摩耗したり、ロックピンへの押圧力が低下したりする。それゆえ、ロックピンの端部が意図しない方向にスライドし、スイッチの開閉機構に支障をきたすことがある。

【0007】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、カム溝底面における階段状部分が摩耗した場合であっても、ロックピン端部の逆方向への移動を防止し、かつ信頼性が高いスイッチ開閉機構を実現できるハートカム機構、およびそれ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】

【0008】

本発明のハートカム機構は、上記の課題を解決するために、ハートカム及びその周辺カムによって形成されたカム溝と、一端が固定され他端が上記カム溝の底面に対し押圧しつつ摺動する摺動端であるロックピンとを備え、上記ハートカムの窪み部で上記摺動端を係止する、あるいは該係止を解除することによって、押込操作によって接点を開閉するスイッチのロック状態またはロック解除状態を切替えるハートカム機構であって、上記摺動端が上記窪み部にて係止された位置をロック位置とし、上記摺動端は、上記押込操作方向に往復運動しつつ、上記ハートカム外周のカム溝を、上記ロック位置で窪んだハート状軌跡に沿って移動し、このハート状軌跡において、ロック位置と反対側の頂点位置を第１の位置とし、上記ロック位置側の２つの頂点位置を第２及び第３の位置としたとき、上記摺動端は、第１の位置、第２の位置、ロック位置、第３の位置をその順で通過しており、上記ハートカムにおいて、上記ハート状軌跡の第１〜第３の位置に対応する各頂点を、第１〜第３の頂点とし、上記窪み部と対向する周辺カムには、第２の位置からロック位置へ上記摺動端を誘導するためのロック位置誘導点が設けられており、上記ハートカム及び周辺カムは、上記第１の位置、上記第２の位置、上記ロック位置、及び第３の位置の各位置において、上記第１の頂点、上記第２の頂点、上記ロック位置誘導点、及び第３の頂点の各点から上記押込操作方向に延びる線を基準線とし、上記摺動端の中心は、上記基準線に対し、上記各点に対応する上記ハート状軌跡の各位置から摺動端が次の位置へ移動する経路側にずれる、ように形成されていることを特徴としている。

【0009】

上記の構成によれば、上記ハートカム及び周辺カムは、上記第１の位置、上記第２の位置、上記ロック位置、及び第３の位置の各位置において、上記第１の頂点、上記第２の頂点、上記ロック位置誘導点、及び第３の頂点の各点から上記押込操作方向に延びる線を基準線とし、上記摺動端の中心は、上記基準線に対し、上記各点に対応する上記ハート状軌跡の各位置から摺動端が次の位置へ移動する経路側にずれる、ように形成されている。より具体的な位置関係は、以下の通りである。

【0010】

すなわち、上記第１の位置にある摺動端の中心は、ハートカムの第１の頂点から上記押込操作方向に延びる上記基準線に対し、摺動端が第１の位置から第２の位置へ移動する経路側にずれている。また、上記第２の位置にある摺動端の中心は、ハートカムの第２の頂点から上記押込操作方向に延びる上記基準線に対し、摺動端が第２の位置からロック位置へ移動する経路側にずれている。また、ロック位置にある摺動端の中心は、周辺カムのロック位置誘導点から上記押込操作方向に延びる上記基準線に対して、摺動端がロック位置から第３の位置へ移動する経路側にずれている。さらに、上記第３の位置にある摺動端は、ハートカムの第１の頂点から上記押込操作方向に延びる上記基準線に対し、摺動端が第３の位置から第１の位置へ移動する経路側にずれている。

【0011】

上記の構成によれば、上記第１の位置、上記第２の位置、上記ロック位置、及び上記第３の位置の各位置にある上記摺動端について、上記位置関係になるように、ハートカム及び周辺カムを形成している。それゆえ、上記の構成によれば、上記摺動端が各位置を通過してハート状軌跡に沿って移動するときに、ハートカムの第１〜第３の頂点、または周辺カムのロック位置誘導点は、摺動端が次の位置に移動する方向へ摺動端の移動方向を規制する移動方向規制部としての役割を果たす。このため、上記の構成によれば、摺動端が逆方向に移動することを防止することができる。よって、第１の位置、第２の位置、ロック位置、及び第３の位置の各位置から次の位置への摺動端の移動がスムーズになる。その結果、上記の構成によれば、カム溝底面における階段状部分が摩耗した場合であっても、ロックピン端部の逆方向への移動を防止することができ、信頼性が高いスイッチ開閉機構を実現できるハートカム機構を提供することができる。

【0012】

本発明のハートカム機構では、上記第２の位置から上記ロック位置へ延びる通路を第１の通路とし、上記ロック位置から上記第３の位置へ延びる通路を第２の通路としたとき、上記第１及び第２の通路の底面は、上記押込操作方向に垂直な断面において、上記第２の位置から上記第３の位置へ向かうに従って上記摺動端の押圧方向に下降するように傾斜した傾斜領域を有するが好ましい。

【0013】

上記の構成によれば、上記第１及び第２の通路の底面は、上記押込操作方向に垂直な断面において、上記第２の位置から上記第３の位置へ向かうに従って上記摺動端の押圧方向に下降するように傾斜した傾斜領域を有するので、上記第２の位置からロック位置への移動、及びロック位置から第３の位置への移動に際し、上記摺動端が逆方向へ移動することを防止することができる。

【0014】

本発明のハートカム機構では、上記第３の位置から上記第１の位置へ延びる第３の通路には、第１の位置におけるカム溝の底面が上記摺動端の押圧方向に沈むように段差が形成され、上記段差は、上記ハートカムの上記第１の頂点から上記押込操作方向へ延びて形成されている、あるいは上記第１の頂点に対して第１の位置側に形成されていることが好ましい。

【0015】

このように、上記段差は、上記ハートカムの上記第１の頂点から上記押込操作方向へ延びて形成されている、あるいは上記第１の頂点に対して第１の位置側に形成されているので、上記摺動端は、上記段差を通過し一旦第１の位置に到達すると、上記段差によって第３の位置側へ戻ることがなくなる。それゆえ、上記の構成によれば、第１の位置にある摺動端の中心は、確実に、ハートカムの第１の頂点に対し、摺動端が第１の位置から第２の位置へ移動する方向側にずれることになる。

【0016】

本発明のハートカム機構では、上記第３の通路は、上記第３の位置から上記第１の位置へ向かうに従って底面が上記摺動端の押圧方向と反対方向に隆起するように傾斜する傾斜溝を有し、上記傾斜溝の傾斜開始位置は、上記ハートカムの第３の頂点よりも第１の位置側にあることが好ましい。

【0017】

上記の構成によれば、上記第３の通路は、上記第３の位置から上記第１の位置へ向かうに従って底面が上記摺動端の押圧方向と反対方向に隆起するように傾斜する傾斜溝を有し、上記傾斜溝の傾斜開始位置は、上記ハートカムの第３の頂点よりも第１の位置側にあるので、第３の位置から第１の位置へ向かって移動する摺動端がロック位置へ移動するのを防止することができる。また、上記傾斜溝と第１の位置におけるカム溝とにおいて、底面の高低差を十分に確保することができる。

【0018】

本発明のスイッチは、上記の課題を解決するために、上記押込操作により回路の開閉動作を行うための押込部材と、上述のハートカム機構と、上記ロックピンの上記一端を固定するためのベースと、を備えたことを特徴としている。

【0019】

上記の構成によれば、カム溝底面における階段状部分が摩耗した場合であっても、ロックピン端部の逆方向への移動を防止することができ、信頼性が高いスイッチ開閉機構を実現できるスイッチを提供することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明のハートカム機構は、以上のように、上記摺動端が上記窪み部にて係止された位置をロック位置とし、上記摺動端は、上記押込操作中に、上記ハートカム外周のカム溝を、上記ロック位置で窪んだハート状軌跡に沿って移動し、このハート状軌跡において、ロック位置と反対側の頂点位置を第１の位置とし、上記ロック位置側の２つの頂点位置を第２及び第３の位置としたとき、上記摺動端は、第１の位置、第２の位置、ロック位置、第３の位置をその順で通過しており、上記ハートカムにおいて、上記ハート状軌跡の第１〜第３の位置に対応する各頂点を、第１〜第３の頂点とし、上記窪み部と対向する周辺カムには、第２の位置からロック位置へ上記摺動端を誘導するためのロック位置誘導点が設けられており、上記ハートカム及び周辺カムは、上記第１の位置、上記第２の位置、上記ロック位置、及び第３の位置の各位置において、上記第１の頂点、上記第２の頂点、上記ロック位置誘導点、及び第３の頂点の各点から上記押込操作方向に延びる線を基準線とし、上記摺動端の中心は、上記基準線に対し、上記各点に対応する上記ハート状軌跡の各位置から摺動端が次の位置へ移動する経路側にずれる、ように形成されている構成である。

【0021】

また、本発明のスイッチは、以上のように、上記押込操作により回路の開閉動作を行うための押込部材と、上記ハートカム機構と、上記ロックピンの上記一端を固定するためのベースと、を備えた構成である。

【0022】

それゆえ、カム溝底面における階段状部分が摩耗した場合であっても、ロックピン端部の逆方向への移動を防止し、かつ信頼性が高いスイッチ開閉機構を実現できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の一形態の前提となるスイッチの構成を示し、（ａ）は外観を示す斜視図であり、（ｂ）は内部構成を示す斜視図である。

【図2】図１に示すスイッチの分解斜視図である。

【図3】図１に示すスイッチに備えられた、プランジャ部、及び接点機構を組み付けたベースの構成を示し、（ａ）はプランジャ部の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は接点機構を組み付けたベースの構成を示す斜視図である。

【図4】図１に示すスイッチにおけるハウジングを外した構成を示す斜視図である。

【図5】（ａ）、（ｃ）、（ｅ）は、図１に示すスイッチの操作過程を示す断面図であり、（ｂ）、（ｄ）は、ハートカム機構の動作を示す部分拡大図である。

【図6】（ａ）、（ｃ）は、図５に続く操作過程を示す断面図であり、（ｂ）、（ｄ）は、図５に続くハートカム機構の動作を示す部分拡大図である。

【図7】（ａ）、（ｃ）は、図６に続く操作過程を示す断面図であり、（ｂ）、（ｄ）は、図６に続くハートカム機構の動作を示す部分拡大図である。

【図8】（ａ）、（ｃ）、（ｄ）は、図７に続く操作過程を示す断面図であり、（ｂ）、（ｅ）は、図７に続くハートカム機構の動作を示す部分拡大図である。

【図9】本発明のスイッチのハートカム機構の構成要素であるプランジャ本体の構成を示す平面図である。

【図10】図９のカム溝の底面の構成を示し、（ａ）は、上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＰ−Ｐ線断面図であり、（ｄ）は（ａ）のＨ−Ｈ線断面図であり、（ｅ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

【図11】特許文献１に開示されたカム溝構造を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

まず、本発明の実施の形態に係るスイッチの前提的構成について、図１の（ａ）及び（ｂ）〜図８の（ａ）〜（ｅ）を参照して詳細に説明する。

【0025】

（１）スイッチの構成
まず、本実施形態のスイッチ（本スイッチと記す）の前提となる構成について説明する。図１は、本スイッチ（リセット機能付スイッチ）の前提となる構成を示し、図１の（ａ）は外観を示す斜視図であり、図１の（ｂ）は内部構成を示す斜視図である。図２は、スイッチの分解斜視図である。図３は、プランジャ部３０’及び接点機構２０を組み付けたベース１０の構成を示し、図３の（ａ）はプランジャ部３０’の構成を示す斜視図であり、図３の（ｂ）は接点機構２０を組み付けたベース１０の構成を示す斜視図である。

【0026】

本スイッチは、いわゆるプッシュタイプのスイッチであり、前提的な構成として、矩形形状のベース１０と、ベース１０に組み付けられる２組の接点機構２０と、プランジャ部３０’と、ロックピン４０と、ハウジング５０とを備えている。ハウジング５０は、ベース１０に嵌合して接点機構２０を被覆するとともに、プランジャ部３０を上下動可能に支持する。

【0027】

ベース１０は、図２に示されるように、その形成する矩形の一方の辺部分に一対の壁１１・１１が設けられている。そして、他方の辺部分に、壁１１・１１と対向するように一対の壁１２・１２が設けられている。また、ベース１０は、その上面の中央から立設した隔壁１３を備えている。隔壁１３は、壁１１から壁１２へ向かう方向に延びている。また、隔壁１３における壁１２側の端部近傍には、係合溝１４が設けられている。

【0028】

接点機構２０は、図２に示されるように、支持端子２１、固定接点端子２２、及び可動接触片２３を備えている。支持端子２１は、断面Ｌ字形状に屈曲した導電材から構成されている。支持端子２１の一方の端部には、上方へ起立した起立片２１ａが形成されており、この起立片２１ａの先端縁部を切欠いて回動用受け部２１ｂが形成されている。支持端子２１は、下方に突出して形成された圧入用舌片２１ｃをベース１０の圧入用孔１５に圧入することによって、ベース１０に組み付けられる。

【0029】

また、固定接点端子２２は、断面略Ｌ字形状に屈曲しており、その一方の端部に固定接点２２ａが設けられている。固定接点端子２２は、下方に突出して形成された圧入用舌片２２ｂをベース１０の圧入用孔１５に圧入することによって、ベース１０に組み付けられる。

【0030】

さらに、可動接触片２３は、断面略Ｊ字形状に屈曲した導電材から構成されている。可動接触片２３の一方の端部には、可動接点２３ａが設けられている一方、他方の端部の先端面にはスライド用切欠き溝２３ｂが形成されている。可動接触片２３は、その両側縁部を切欠いて形成した幅狭部２３ｃを支持端子２１の回動用受け部２１ｂに係合させることによって、回動自在に支持される。

【0031】

プランジャ部３０’は、プランジャ本体（押込部材）３１’と、コイルバネ３２・３２とを備えている。プランジャ本体３１’は、ベース１０の互いに対向する壁１１・１２間に収容可能な形状を有し、この形状の上面中央から押込操作を行うための操作部３１Ａが突出して設けられている。また、プランジャ本体３１’の正面及び背面には、コイルバネ３２・３２を側方から挿入して支持するための軸部３１Ｂが点対称になるように形成されている。また、プランジャ本体３１’は、外側面にカム溝３１Ｃ’が形成されている。このカム溝３１Ｃ’は、ロックピン４０を介してプランジャ本体３１’を所定の位置でロックするために設けられている。さらに、プランジャ本体３１’は、その下面に押圧用凸部３１Ｄが、軸部３１Ｂと平行になるように突出して設けられている。

【0032】

また、コイルバネ３２は、その両方の端部３２ａ・３２ｂが内側に撓んだ状態で、プランジャ本体３１の軸部３１Ｂに挿入されている。これによって、コイルバネ３２の端部３２ａがプランジャ本体３１の天井面３１Ｅを圧接するとともに、コイルバネ３２の端部３２ｂは、プランジャ本体３１の縁部３１Ｆを圧接するようになる。

【0033】

ロックピン４０は、棒状金属材の両端部をそれぞれ互いに反対方向に屈曲して、上端部４０ａ（摺動端）及び下端部４０ｂが形成されている。

【0034】

ハウジング５０は、接点機構２０、プランジャ部３０’、及びロックピン４０を組み付けたベース１０の外周部に嵌合可能な箱形状を有している。そして、この箱形状の上面中央には、プランジャ本体３１’の操作部３１Ａを挿入する操作孔５１を形成する環状リブ５２が設けられている。また、ハウジング５０の内側面には、可動接触片２３の位置を規制するための、位置規制用凸部５３が設けられている。

【0035】

ここで、スイッチの組立て方法の一例について、説明する。まず、接点機構２０を組み付けたベース１０の係合溝１４に、ロックピン４０の下端部４０ｂを上方から挿入し、側方にスライドさせて抜け止めする。そして、図４に示されるように、コイルバネ３２を組み付けたプランジャ本体３１’（すなわちプランジャ部３０’）をベース１０の壁１１・１２間に上方から収納し位置決めして、ロックピン４０の上端部４０ａをプランジャ本体３１’のカム溝３１Ｃ’に係合させる。そして、これによって、プランジャ本体３１’の操作部３１Ａがハウジング５０の操作孔５１から突出する。また、コイルバネ３２の端部３２ｂが可動接触片２３のスライド用切欠き溝２３ｂにスライド可能に係合し、可動接触片２３を上方へ引き起こすように付勢する。このため、可動接触片２３の可動接点２３ａは、固定接点２２ａから開離している。

【0036】

（２）スイッチの操作方法
次に、スイッチの操作方法について、説明する。

【0037】

まず、図５の（ａ）に示されるように、スイッチの操作前においては、コイルバネ３２のバネ力によって端部３２ａには上方の力が働き、プランジャ本体３１’は上方へ付勢した状態になっている。一方、コイルバネ３２の端部３２ｂには下方の力が働いている。このため、コイルバネ３２の端部３２ｂが可動接触片２３の他端部（可動接点２３ａと反対側の端部）を押し下げている状態になっている。ここで、ハウジング５０の内側面には、位置規制用凸部５３が設けられている（図１の（ｂ））。それゆえ、可動接触片２３の一端部は、位置規制用凸部５３の下端部に当接して位置規制されることになり、脱落することがない。このとき、ロックピン４０の上端部４０ａは、図１の（ｂ）に示されるように、プランジャ本体３１’のカム溝３１Ｃ’の初期領域３１Ｃ_１’に位置している。

【0038】

そして、図５の（ｃ）に示されるように、プランジャ本体３１’の操作部３１Ａを押し下げると、コイルバネ３２が撓むとともに、コイルバネ３２の端部３２ｂが可動接触片２３のスライド用切欠き溝２３ｂ内をスライドしつつ、可動接触片２３を引き起こす方向に付勢する。そして、プランジャ本体３１’の押圧用凸部３１Ｄが、可動接触片２３の一端部（可動接触片２３側の端部）を押し下げている。このとき、ロックピン４０の上端部４０ａは、カム溝３１Ｃ’の底面を押圧しつつ摺動し、初期領域３１Ｃ_１’から第１傾斜溝３１Ｃ_２’、第２傾斜溝３１Ｃ_３’、及び第３傾斜溝３１Ｃ_４’を移動する（図５の（ｄ））。

【0039】

さらに、プランジャ本体３１’の操作部３１Ａを押し込むことによって、コイルバネ３２の端部３２ａが所定の位置を超えたとき、コイルバネ３２の端部３２ａが可動接触片２３を押し倒す方向に付勢する。このため、可動接触片２３が支持端子２１の回動用受け部２１ｂを支点として瞬間的に回動し、可動接点２３ａが固定接点２２ａに接触する（図５の（ｅ））。

【0040】

次に、図６の（ａ）に示されるように、プランジャ本体３１’の操作部３１Ａをさらに最下位まで押し込むことによって、ロックピン４０の上端部４０ａが第４傾斜溝３１Ｃ_５’に到達する（図６の（ｂ））。そして、プランジャ本体３１’の押圧を解除すると、コイルバネ３２のバネ力によって、プランジャ本体３１’が上方へ押し上げられる。このとき、ロックピン４０の上端部４０ａは、図６の（ｄ）に示されるように、ロック位置Ｌで係止する。そして、これによって、プランジャ本体３１’の上方への復帰が規制され、ロック状態になる。このため、図６の（ｃ）に示されるように、コイルバネ３２の端部３２ｂが可動接触片２３を押し倒すように付勢し続け、可動接点２３ａが固定接点２２ａに接触し続ける。

【0041】

次に、上述のロック状態（図７の（ａ）及び（ｂ））を解除する場合、図７の（ｃ）に示されるように、プランジャ本体３１’の操作部３１Ａを一段深く押し下げる。これによって、図７の（ｄ）に示されるように、ロックピン４０の上端部４０ａがロック位置Ｌから第５傾斜溝３１Ｃ_６’へ移動し、ロック状態が解除される。

【0042】

次いで、操作部３１Ａへの押圧を解除すると、図８の（ａ）に示されるように、コイルバネ３２が可動接触片２３を押し倒す方向に付勢しつつ、プランジャ本体３１’を上方へ押し上げるようになる。このとき、ロックピン４０の上端部４０ａは、図８の（ｂ）に示されるように、第５傾斜溝３１Ｃ_６’から第６傾斜溝３１Ｃ_７’を通って、第２傾斜溝３１Ｃ_３’に復帰する。さらに、プランジャ本体３１’が元の位置に自動復帰すると、コイルバネ３２の端部３２ｂが所定の位置から可動接触片２３を引き起こす方向に付勢する。そして、可動接触片２３が回動用受け部２１ｂを支点として瞬間的に回動し、可動接点２３ａが固定接点２２ａから開離することになる（図８の（ｃ））。さらに、可動接触片２３が回動すると、可動接触片２３の一端部（可動接点２３側の端部）は、プランジャ本体３１’の押圧用凸部３１Ｄに当接した後、ハウジング５０の内側面に設けられた位置規制用凸部５３に当接して位置規制される（図８の（ｄ））。そして、ロックピン４０の上端部４０ａは、カム溝３１Ｃ’の初期領域３１Ｃ_１’に復帰する（図８の（ｅ））。

【0043】

（３）本スイッチの特徴的構成：プランジャ本体３１のカム溝の構造（ハートカム機構）
ところで、上述したプランジャ本体３１’のカム溝３１Ｃ’の構造では、スイッチの押圧操作の繰り返しによって、カム溝３１Ｃ’の傾斜部分が摩耗したり、ロックピン４０への押圧力が低下したりする。それゆえ、図１のスイッチには、ロックピン４０の上端部４０ａが意図しない方向にスライドし、スイッチの開閉機構に支障をきたすという課題が残されている。

【0044】

本スイッチの特徴的構成であるハートカム機構によれば、カム溝底面における階段状部分が摩耗した場合であっても、ロックピン端部の逆方向への移動を防止し、かつ信頼性が高いスイッチ開閉機構を実現できる。図９は、本スイッチのハートカム機構の構成要素であるプランジャ本体３１の構成を示す平面図である。

【0045】

図９に示されるように、カム溝３１Ｃは、ハートカム１及びハートカム１の周辺カム２〜５によって形成されている。ハートカム１は、窪み部１ｄを有するハート形状であり、窪み部１ｄと反対側に頂点１ａ（第１の頂点）を有し、窪み部１ｄ側に２つの頂点１ｂ・１ｃ（第２及び第３の頂点）を有する。また、窪み部１ｄと対向する周辺カム３には、凸部３ａ（ロック位置誘導点）が設けられている。

【0046】

スイッチがロック状態（図７の（ａ）及び（ｂ））にあるとき、ロックピン４０の上端部４０ａは、ハートカム１の窪み部１ｄにて係止され、ロック位置Ｌに位置している。この上端部４０ａは、スイッチの押込操作中に、ハートカム１の外周のカム溝３１Ｃの底面を、押圧しつつ摺動し、ロック位置Ｌで窪んだハート状軌跡６に沿って移動する。ここで、ハート状軌跡６において、ロック位置Ｌと反対側の頂点位置を移動位置１Ａ（第１の位置）とする。そして、ロック位置Ｌ側の２つの頂点位置を移動位置１Ｂ・１Ｃ（第２及び第３の位置）とする。このとき、上端部４０ａは、移動位置１Ａ、移動位置１Ｂ、ロック位置Ｌ、移動位置１Ｃをその順で通過することになる。周辺カム３の凸部３ａは、ロックピン４０の上端部４０ａを、移動位置１Ｂからロック位置Ｌへ誘導するロック位置誘導点として機能する。

【0047】

また、ハート状軌跡６は、ハートカム１の外形に近い形になっている。すなわち、ハート状軌跡６の移動位置１Ａ〜１Ｃはそれぞれ、ハートカム１における頂点１ａ〜１ｃに対応している。また、ロック位置Ｌは、ハートカム１における窪み部１ｄ（または周辺カム３の凸部３ａ）に対応している。

【0048】

ここで、図９に示されるように、移動位置１Ａ、移動位置１Ｂ、ロック位置Ｌ、及び移動位置１Ｄの各位置において、ロックピン４０の上端部４０ａの中心はそれぞれ、頂点１ａ、頂点１ｂ、凸部３ａ、及び頂点１ｃの各部位に対してずれて配されている。頂点１ａ、頂点１ｂ、凸部３ａ、及び頂点１ｃの各部位から押込操作の方向に延びる線を基準線として、移動位置１Ａ、移動位置１Ｂ、及びロック位置Ｌの各位置にある上端部４０ａはそれぞれ、頂点１ａ、頂点１ｂ、凸部３ａ、及び頂点１ｃの各部位の基準線に対して、上端部４０ａが次の位置に移動する経路側にずれている。より具体的には、移動位置１Ａにある上端部４０ａの中心は、ハートカム１の頂点１ａから押込操作方向に延びる基準線に対し、上端部４０ａが移動位置１Ａから移動位置１Ｂへ移動する経路側にずれている。また、移動位置１Ｂにある上端部４０ａの中心は、ハートカム１の頂点１ｂから押込操作方向に延びる基準線に対し、上端部４０ａが移動位置１Ｂからロック位置Ｌへ移動する経路側にずれている。また、ロック位置Ｌにある上端部４０ａの中心は、周辺カム３の凸部３ａから押込操作方向に延びる基準線に対し、上端部４０ａがロック位置Ｌから移動位置１Ｃへ移動する経路側にずれている。さらに、移動位置１Ｃにある上端部４０ａの中心は、ハートカム１の頂点１ｃから押込操作方向に延びる基準線に対し、上端部４０ａが移動位置１Ｃから移動位置１Ａへ移動する経路側にずれている。

【0049】

本スイッチにおいては、移動位置１Ａ、移動位置１Ｂ、ロック位置Ｌ、及び移動位置１Ｃの各位置にある上端部４０ａについて、上記の位置関係になるように、ハートカム１及び周辺カム２〜５を形成している。このため、上端部４０ａが各位置を通過しハート状軌跡６に沿って移動するときに、ハートカム１の頂点１ａ〜１ｃ、または周辺カム３の凸部３ａは、上端部４０ａが次の位置に移動する方向へ上端部４０ａの移動方向を規制する移動方向規制部としての役割を果たす。このため、上端部４０ａが逆方向に移動することを防止することができる。よって、移動位置１Ａ、移動位置１Ｂ、ロック位置Ｌ、及び移動位置１Ｄの各位置から次の位置への上端部４０ａの移動がスムーズになる。その結果、本スイッチのハートカム機構によれば、カム溝底面における階段状部分が摩耗した場合であっても、ロックピン端部の逆方向への移動を防止することができ、信頼性が高いスイッチ開閉機構を実現できる。

【0050】

図１０は、カム溝３１Ｃの底面の構成を示す。図１０において、（ａ）は、上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＰ−Ｐ線断面図であり、（ｄ）は（ａ）のＨ−Ｈ線断面図であり、（ｅ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

【0051】

図１０の（ａ）に示されるように、カム溝３１Ｃは、初期領域３１Ｃ_１、領域３１Ｃ_２、第１傾斜溝３１Ｃ_３、第２傾斜溝３１Ｃ_４、平坦溝３１Ｃ_５、ロック領域３１Ｃ_６、第３傾斜溝３１Ｃ_７、及び第４傾斜溝３１Ｃ_８からなっている。ここで、図９に示す移動位置１Ａから移動位置１Ｂへ延びる通路は、初期領域３１Ｃ_１、領域３１Ｃ_２、第１傾斜溝３１Ｃ_３、第２傾斜溝３１Ｃ_４、及び平坦溝３１Ｃ_５からなっている。また、移動位置１Ｂからロック位置Ｌへ延びる通路（第１の通路）は、平坦溝３１Ｃ_５及びロック領域３１Ｃ_６からなっている。また、ロック位置Ｌから移動位置１Ｃへ延びる通路（第２の通路）は、ロック領域３１Ｃ_６及び第３傾斜溝３１Ｃ_７からなっている。また、移動位置１Ｃから移動位置１Ａへ延びる通路（第３の通路）は、第３傾斜溝３１Ｃ_７、第４傾斜溝３１Ｃ_８、及び初期領域３１Ｃ_１からなっている。

【0052】

ここで、図１０の（ｃ）に示されるように、第２傾斜溝３１Ｃ_４、平坦溝３１Ｃ_５の底面は、押込操作方向に垂直な断面（Ｐ−Ｐ断面）において、移動位置１Ｂから移動位置１Ｃへ向かって上端部４０ａの押圧方向下方に傾斜している。それゆえ、上端部４０ａは、移動位置１Ｂから一旦ロック位置Ｌ（ロック領域３１Ｃ_６）へ到達すると、移動位置１Ｂ側へ戻ることがなくなる。ここで、上端部４０ａの「押圧方向」とは、ロックピン４０の屈曲部位から上端部４０ａが伸長する方向ともいえる。

【0053】

また、第３傾斜溝３１Ｃ_７の底面は、押込操作方向に垂直な断面（Ｐ−Ｐ断面）において、移動位置１Ｂから移動位置１Ｃへ向かうに従って上端部４０ａの押圧方向に下降するように傾斜している。それゆえ、上端部４０ａは、ロック位置Ｌ（ロック領域３１Ｃ_６）から一旦移動位置１Ｃへ到達すると、ロック位置Ｌ側へ戻ることがなくなる。

【0054】

このように、第２傾斜溝３１Ｃ_４、平坦溝３１Ｃ_５、及び第３傾斜溝３１Ｃ_７の底面が傾斜しているので、移動位置１Ｂからロック位置Ｌへの移動、及びロック位置Ｌから移動位置１Ｃへの移動に際し、ロックピン４０の上端部４０ａが逆方向へ移動することを防止することができる。

【0055】

また、図１０の（ｄ）に示されるように、移動位置１Ｃから移動位置１Ａへ延びる通路（第３の通路）において、第４傾斜溝３１Ｃ_８及び初期領域３１Ｃ_１（図９の移動位置１Ａに対応）の間には、第４傾斜溝３１Ｃ_８に比べて初期領域３１Ｃ_１の底面が押圧方向に沈むように段差Ｂが形成されている。また、図１０の（ａ）に示されるように、段差Ｂは、ハートカム１の頂点１ａから押込操作方向へ延びて形成されている。このため、上端部４０ａは、段差Ｂを通過して一旦初期領域３１Ｃ_１に到達すると、段差Ｂによって第４傾斜溝３１Ｃ_８側へ戻ることがなくなる。その結果、移動位置１Ａにある上端部４０ａの中心は、確実に、ハートカム１の頂点１ａに対し、上端部４０ａが移動位置１Ａから移動位置１Ｂへ移動する方向側にずれることになるという効果がある。なお、この効果を考慮すると、段差Ｂは、ハートカム１の頂点１ａに対して移動位置１Ａ側に形成されていてもよい。

【0056】

また、移動位置１Ｃから移動位置１Ａへ延びる通路（第３の通路）において、第４傾斜溝３１Ｃ_８は、移動位置１Ｃから移動位置１Ａへ向かうに従って押圧方向と反対方向に隆起するように傾斜する底面を有する。そして、この第４傾斜溝３１Ｃ_８の底面の傾斜開始位置Ａは、ハートカム１の頂点１ｃよりも移動位置１Ａ側にある。これによって、移動位置１Ｃから移動位置１Ａへ向かう上端部４０ａがロック位置Ｌへ移動するのを防止することができる。また、第４傾斜溝３１Ｃ_８と初期領域３１Ｃ_１とにおいて、底面の高低差を十分に確保することができる。

【0057】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、洗濯機や食器洗浄器等といった、外部信号によって電源スイッチをオフにすることが可能な電化製品に利用することができる。

【符号の説明】

【0059】

１ ハートカム
１ａ 頂点（第１の頂点）
１ｂ 頂点（第２の頂点）
１ｃ 頂点（第３の頂点）
１ｄ 窪み部
１Ａ 移動位置（第１の位置）
１Ｂ 移動位置（第２の位置）
１Ｃ 移動位置（第３の位置）
Ｌ ロック位置
２ 周辺カム
３ 周辺カム
３ａ 凸部（ロック位置誘導点）
４ 周辺カム
５ 周辺カム
６ ハート状軌跡
１０ ベース
１１ 壁
１２ 壁
１３ 隔壁
１４ 係合溝
２０ 接点機構
３０，３０’ プランジャ部
３１，３１’ プランジャ本体（押込部材）
３１Ａ 操作部
３１Ｂ 軸部
３１Ｃ、３１Ｃ’ カム溝
３１Ｄ 押圧用凸部
３２ コイルバネ
３２ａ 端部
３２ｂ 端部
４０ ロックピン
４０ａ 上端部（摺動端）
４０ｂ 下端部
５０ ハウジング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】