特開 2024-161719 マイクロスイッチおよびスイッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024161719

(43)【公開日】2024-11-20

(54)【発明の名称】マイクロスイッチおよびスイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 19/06 20060101AFI20241113BHJP

【ＦＩ】

H01H19/06

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023076676

(22)【出願日】2023-05-08

(71)【出願人】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 龍介

(72)【発明者】

【氏名】今瀬 隆則

(72)【発明者】

【氏名】浅田 泰洋

(72)【発明者】

【氏名】堺 理人

【テーマコード（参考）】

5G219

【Ｆターム（参考）】

5G219GS33

5G219HT04

5G219HU23

5G219KS02

5G219KU41

5G219KW03

5G219NS26

(57)【要約】

【課題】本発明は、作動軸の動作を安定して維持しつつ異物の侵入を好適に抑制するシール構造を備えたマイクロスイッチおよびスイッチ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】マイクロスイッチ１は、ケース１０と、ケース１０の挿通孔１６ａに挿通するマイクロ作動軸３０と、マイクロ作動軸３０を軸周りに覆うシール部材４０と、を備えている。シール部材４０は、ケース１０から立ち上がる第一筒部４１と、第一筒部４１の上側Ｚ１に配置されてマイクロ作動軸３０に接続される第二筒部４２と、軸方向Ｚに交差する交差方向に延びる少なくとも一個以上の交差部４３と、を備えている。交差部４３の少なくとも一個は、第一交差部４３ａを構成し、第一筒部４１と第一交差部４３ａとの交差部分には、第一角部４５が形成され、第二筒部４２と第一交差部４３ａとの交差部分には、第二角部４６が形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体に貫通形成された挿通孔に挿通して軸方向に変位する作動軸と、
前記作動軸を軸周りに覆い、かつ前記挿通孔を遮蔽する筒状のシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記筐体から前記軸方向の一方側に立ち上がる第一筒部と、前記第一筒部と同軸の中心軸及び前記第一筒部の外径よりも小さな外径を有し前記第一筒部の前記軸方向の一方側に配置されて前記作動軸に接続される第二筒部と、前記軸方向に交差する交差方向に延びる少なくとも一つ以上の交差部と、を備え、
前記交差部の少なくとも一つは、前記第一筒部と前記第二筒部とを接続する第一交差部を構成し、
前記第一筒部と前記第一交差部との交差部分には、前記交差方向のうち前記作動軸から遠ざかる方向を向く第一角部が形成され、
前記第二筒部と前記第一交差部との交差部分には、前記交差方向のうち前記作動軸に近づく方向を向く第二角部が形成されていることを特徴とするマイクロスイッチ。

【請求項2】

前記交差部は、前記第一交差部に加え、前記第二筒部と前記作動軸とを接続する第二交差部を備え、
前記第二交差部と前記第二筒部との交差部分には、前記交差方向のうち前記作動軸から遠ざかる方向を向く第三角部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。

【請求項3】

前記作動軸は複数設けられ、
前記シール部材は、複数の前記作動軸をまとめて覆うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。

【請求項4】

前記第一筒部には、前記筐体の前記挿通孔の周りの壁面に沿うフランジシール部が設けられ、
前記フランジシール部を、厚さ方向に押圧して筐体に固定する固定部材がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載のマイクロスイッチを搭載したことを特徴とするスイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロスイッチおよびスイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、機器の装置等に搭載されるマイクロスイッチが知られている。マイクロスイッチは、電気回路を開閉する接点機構と、接点機構を収容する筐体と、筐体に挿通し筐体の内外に延びるマイクロ作動軸と、を備えている。マイクロ作動軸は、筐体外部から筐体内部に向かって所定の押圧力を受けた場合に押圧方向に変位し、その変位によって接点機構に作用し、電気回路を開閉する。このようなマイクロスイッチでは、マイクロ作動軸が挿通する挿通孔から筐体内部に異物が侵入することがあることから、マイクロ作動軸周辺にシール構造を備えたものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のマイクロスイッチでは、ドーム形状に成型されたゴムキャップの頂部にマイクロ作動軸としての押下部材を挿通させた状態で押下部材とゴムキャップとを接続し、押下部材を周方向に覆うとともに、ゴムキャップの開口周縁で挿通孔を覆うことで、挿通孔を異物から遮蔽している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１６０６４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のゴムキャップは、特許文献１の図５（ａ）に示す、押下部材の押下前状態において、全体ドーム形状となっているのに対し、図５（ｂ）に示す押下部材の押下後状態において、ドーム形状の頂部を構成する部分が陥没した陥没形状となってしまう。すなわち、ゴムキャップは、押下部材の変位に伴って、全体ドーム形状の一次モードから頂部が陥没した二次モードにモードの変更を伴う変形をしてしまうこととなる。そして、この変形は、例えば、ゴムキャップの壁面に沿った曲線に接線を引いた場合、その接線の頂部に向かう向きが、上向きから下向きに反転するほどの大きな変形であるため、ゴムキャップの剛性が大きく変化することとなる。このため、所定の押圧力を押下部材に加えてもゴムキャップの変形量が意図したものにならず、押下部材が意図しないタイミングで動作する可能性があり、押下部材の動作が安定しないおそれがある。

【0005】

本発明は、作動軸の動作を安定して維持しつつ異物の侵入を好適に抑制するシール構造を備えたマイクロスイッチおよびスイッチ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のマイクロスイッチは、筐体と、前記筐体に貫通形成された挿通孔に挿通して軸方向に変位する作動軸と、前記作動軸を軸周りに覆い、かつ前記挿通孔を遮蔽する筒状のシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記筐体から前記軸方向の一方側に立ち上がる第一筒部と、前記第一筒部と同軸の中心軸及び前記第一筒部の外径よりも小さな外径を有し前記第一筒部の前記軸方向の一方側に配置されて前記作動軸に接続される第二筒部と、前記軸方向に交差する交差方向に延びる少なくとも一つ以上の交差部と、を備え、前記交差部の少なくとも一つは、前記第一筒部と前記第二筒部とを接続する第一交差部を構成し、前記第一筒部と前記第一交差部との交差部分には、前記交差方向のうち前記作動軸から遠ざかる方向を向く第一角部が形成され、前記第二筒部と前記第一交差部との交差部分には、前記交差方向のうち前記作動軸に近づく方向を向く第二角部が形成されていることを特徴とする。

【0007】

このような本発明によれば、作動軸が軸方向の一方側から他方側に向かって筐体内に変位する際には、まず作動軸に接続されるシール部材の第二筒部に対して作動軸の変位方向に荷重が加わり、次いで、その荷重が第二筒部と交差部の接続部分である第二角部に対して伝達される。この荷重の伝達により、第二角部が作動軸の変位方向に変形し、第二角部の変形に合わせて第一交差部が変形する。ここで、第二筒部は、第一筒部よりも小径に構成されていることから、第一交差部は、第二角部よりも作動軸から交差方向に離れた第一角部を支点として、作動軸の変位方向に傾くように変形する。このように、シール部材の主な変形は、第一角部を支点に第一交差部が傾く程度の変形となり、交差方向のうち作動軸から遠ざかる方向を向く第一角部と、交差方向のうち作動軸に近づく方向を向く第二角部と、が向く方向は、それぞれ反転することがない。すなわち、上述した従来のマイクロスイッチのドーム形状のゴムキャップにおける変形のように、モードの変更を伴う変形がシール部材に生じることを抑制することができる。このため、例えば、シール部材の壁面に沿った曲線に接線を引いた場合、その接線の、作動軸に向かう向きが、上向きから下向きに反転することなどを防ぐことができる。これにより、シール部材の剛性を安定させることができるので、シール部材の所定の力に対する変形量を意図したものとし、作動軸の動作を意図したものとすることができる。したがって、作動軸の動作を安定して維持しつつ異物の侵入を好適に抑制するシール構造を備えたマイクロスイッチを提供することができる。

【0008】

また、この際、前記交差部は、前記第一交差部に加え、前記第二筒部と前記作動軸とを接続する第二交差部を備え、前記第二交差部と前記第二筒部との交差部分には、前記交差方向のうち前記作動軸から遠ざかる方向を向く第三角部が形成されていることが好ましい。このような構成によれば、シール部材が作動軸の変位に伴って変形する際に、第三角部を支点として第二交差部を傾かせ、第一角部を支点として第一交差部を傾かせることができ、変形箇所を複数個所に分散させることができる。このため、上記モードの変更を伴う変形がシール部材に生じることを抑制し、シール部材の剛性をより安定させ、シール部材の所定の力に対する変形量及び作動軸の動作を意図したものとすることができる。

【0009】

また、前記作動軸は複数設けられ、前記シール部材は、複数の前記作動軸をまとめて覆うように設けられていてもよい。このような構成によれば、筐体内に複数のスイッチを備える、いわゆる、デュアルタイプのマイクロスイッチにも本発明のシール部材の構造を適用することができる。

【0010】

また、前記第一筒部には、前記筐体の前記挿通孔の周りの壁面に沿うフランジシール部が設けられ、前記フランジシール部を、厚さ方向に押圧して筐体に固定する固定部材がさらに設けられていることが好ましい。このような構成によれば、フランジシール部を押圧しながら固定部材によってシール部材を筐体に確実に密着固定し、シール部材のシール性能を安定して維持することができる。

【0011】

また、本発明のスイッチ装置は、上述したいずれかのマイクロスイッチを搭載したことを特徴とする。このような構成によれば、作動軸の動作を安定して維持しつつ異物の侵入を好適に抑制するシール構造を備えたマイクロスイッチを用いて、スイッチ装置を構成することができる。なお、スイッチ装置としては、例えば、冷凍サイクルの中で冷媒の圧力を検知する圧力スイッチや、冷媒の温度を検出する温度スイッチ等が挙げられる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、作動軸の動作を安定して維持しつつ異物の侵入を好適に抑制するシール構造を備えたマイクロスイッチおよびスイッチ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るマイクロスイッチの斜視図。

【図2】図１のＡ－Ａ線矢視断面図。

【図3】マイクロスイッチのマイクロ作動軸及びシール部材の拡大断面図。

【図4】シール部材の拡大断面図。

【図5】取付状態にあるマイクロ作動軸及びシール部材の拡大断面図。

【図6】初期状態にあるマイクロ作動軸及びシール部材の拡大断面図。

【図7】最大押し込み状態にあるマイクロ作動軸及びシール部材の拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態を、図１～７に基づいて説明する。本実施形態に係るマイクロスイッチ１は、例えば、冷凍サイクルの圧縮機において冷媒の圧力を検出する圧力スイッチや、冷媒の温度を検出する温度スイッチなどのスイッチ装置に搭載され、スイッチ装置の一部を構成するものである。マイクロスイッチ１は、箱状のケース１０（筐体）と、ケース１０の上部に設けられる作動部２０と、作動部２０によって軸方向に進退移動させられるマイクロ作動軸３０（作動軸）と、マイクロ作動軸３０を軸周りに覆うシール部材４０（シール部材）と、マイクロ作動軸３０が軸方向に変位した際の力が作用する切替手段５０と、切替手段５０によって導通先を切り替えられる接点６０と、を備えている。

【0015】

なお、以降の説明では、図面において、矢印Ｘ、矢印Ｙ、矢印Ｚを、互いに直交する方向とする。そして、後述するマイクロ作動軸３０の軸方向を矢印Ｚで示し、「軸方向Ｚ」と記す。そして、軸方向Ｚ一方側を「上側Ｚ１」、他方側を「下側Ｚ２」と記す。また、水平方向を矢印Ｘ、矢印Ｙで示し、それぞれ「前後方向Ｘ」、「幅方向Ｙ」と記す。そして、前後方向Ｘの一方側を「前側Ｘ１」、他方側を「後側Ｘ２」と記す。なお、前後方向Ｘ及び幅方向Ｙは、図において、後述する挿通孔１６ａやマイクロ作動軸３０の径方向をも示すことがある。これはあくまでも説明の便宜のためであり、必ずしもマイクロスイッチ１の実際の使用状態における方向と一致するとは限らず、マイクロスイッチ１の実際の使用状態における各方向を限定するものではない。

【0016】

ケース１０は、略矩形箱状の箱部１１と、箱部１１の上側Ｚ１に設けられる蓋部１２と、を備えている。箱部１１は、図２に示すように、内部に収容空間１３を備えている。収容空間１３には、切替手段５０、接点６０等の構成部品が収容されている。箱部１１の側壁のうち後側Ｘ２の側壁には、後側Ｘ２に突出する突出部１４が形成されている。突出部１４は、マイクロスイッチ１が搭載される装置（例えば上述した圧力スイッチ等の装置）に箱部１１を固定するための部分であり、後述するベース部１５とともに、箱部１１を装置に接続する接続部分を構成している。蓋部１２は、突出部１４の上側Ｚ１に配置されて上側Ｚ１に延びるベース部１５と、ベース部１５に連続しベース部１５に直交して前後方向Ｘに延びる蓋本体１６と、を備えている。ベース部１５は、厚板状に形成され、上述した突出部１４とともに箱部１１を装置に接続する接続部分を構成している。

【0017】

ベース部１５の、前側Ｘ１を向く面には、幅方向Ｙに間隔をあけてそれぞれ前側Ｘ１に突出する一対の突起部１５ａが、幅方向Ｙに並ぶように合計２組形成されている。一対の突起部１５ａの間には、ベース部１５の前側Ｘ１を向く面から前側Ｘ１に突出する直方体状の台座１７が形成されている。台座１７には、後述するレバー２２を固定する固定部１８が、締結部材１９によって固定されている。固定部１８は、金属製の板材を曲げ加工等して形成され、台座１７の上側Ｚ１の面及び幅方向Ｙ両側面を覆うとともに、台座１７の前側Ｘ１の端部よりも前側Ｘ１に突出している。蓋本体１６は、前後方向Ｘ及び幅方向Ｙに延在する矩形板状に形成され、その中央部には、軸方向Ｚに貫通する挿通孔１６ａが貫通形成されている。

【0018】

挿通孔１６ａは、軸方向から見て円形に形成されている。図３に示すように、蓋本体１６において、挿通孔１６ａの上側Ｚ１の開口縁部の周りには、挿通孔１６ａの径方向外方に延在する第一横面１６ｂ１（挿通孔１６ａの周りの壁面）と、第一横面１６ｂ１から上側Ｚ１に立ち上がる第一縦面１６ｂ２と、で構成された第一段部１６ｂが形成されている。また、蓋本体１６には、第一段部１６ｂの上側Ｚ１の端部に連続し、挿通孔１６ａの径方向外方に延在する第二横面１６ｃ１と、第二横面１６ｃ１から上側Ｚ１に立ち上がる第二縦面１６ｃ２と、で構成された第二段部１６ｃが形成されている。第一段部１６ｂ及び第二段部１６ｃの形成された部分には、後述するシール部材４０を固定する固定部材７０が設置されている。固定部材７０は、蓋本体１６の上側Ｚ１の壁面から上側Ｚ１に立ち上がる係止部７１と、係止部７１に形成された水平方向に貫通する孔部７２に係止されて支持される本体部７３と、を備えている。

【0019】

本体部７３は、孔部７２に係止された部分から蓋本体１６の上側Ｚ１の壁面及び第二段部１６ｃに亘って延在し、図３に示す断面視でＬ字状に形成された第一Ｌ状部７４と、第一Ｌ状部７４に連続して第二段部１６ｃから第一段部１６ｂに亘って延び、図３に示す断面視でＬ字状に形成された第二Ｌ状部７５と、を備えている。第一Ｌ状部７４及び第二Ｌ状部７５は、挿通孔１６ａの周方向の全周に亘って延在している。第二Ｌ状部７５の下側Ｚ２の端面には、下側Ｚ２に突出する抜け止め突起７６が形成されている。抜け止め突起７６は、後述するシール部材４０のフランジシール部４４を軸方向Ｚに押圧することで、フランジシール部４４を蓋本体１６に密着固定する部分である。抜け止め突起７６は、挿通孔１６ａの周方向の全周に亘って形成されている。

【0020】

作動部２０は、外力を受けて変位することで、マイクロ作動軸３０を軸方向に進退移動させる部分である。外力の例としては、マイクロスイッチ１が上述した冷媒の圧力を検出する圧力スイッチや冷媒の温度を検出する温度スイッチに用いられる場合、冷媒の圧力や温度変化に応じて、感応部材としてのベローズが変位する際に発生し、伝達される力などが挙げられる。そして、この場合、作動部２０は、ベローズ等の変位をマイクロ作動軸３０に伝達する変位伝達部材として機能する。作動部２０は、図１、２に示すように、固定部１８の幅方向Ｙ両側壁を貫いて固定された回転軸２１と、回転軸２１に回転可能に支持されるレバー２２と、を備えている。レバー２２は、上述したようなベローズの変位によって発生し、伝達された力に基づいて、回転軸２１の軸回り（本実施形態では、図２に示す方向から見て左回り）に回転するように設けられている。レバー２２は、前後方向Ｘに延在する板状部２３を備え、板状部２３には、上側Ｚ１に突出する円錐状の軸受部２４が形成されている。軸受部２４の内周面は、マイクロ作動軸３０の後述する一端部３１に摺接する摺接面を構成している。

【0021】

マイクロ作動軸３０は、作動部２０におけるレバー２２の回転運動に追従して軸方向Ｚに進退移動する軸部材であり、上述した蓋本体１６の挿通孔１６ａに挿通し、軸方向Ｚに延びて形成され、軸方向Ｚに変位可能にケース１０に固定されている。図２、３に示すように、マイクロ作動軸３０は、ケース１０外に位置して上側Ｚ１の端部を構成する一端部３１と、一端部３１に隣接する締め付け溝３２と、ケース１０内に位置して下側Ｚ２の端部を構成する係合部３３と、を備えている。一端部３１は、レバー２２の軸受部２４の内周面に摺接する部分であり、その外面は、半球状に形成されている。締め付け溝３２は、シール部材４０の後述する取付孔４８の開口端縁を構成する軸シール部４９を接続する溝であり、マイクロ作動軸３０の径方向内方に凹んで形成されている。締め付け溝３２の底部は、軸シール部４９に当接可能な小径部３２ａを構成している。係合部３３は、切替手段５０に係合する部分であり、この係合部３３が切替手段５０に係合することで、マイクロ作動軸３０が進退移動した際に、切替手段５０に対して、軸方向Ｚ（軸方向）の力が作用するようになっている。

【0022】

シール部材４０は、マイクロ作動軸３０を軸周りに覆い、かつ挿通孔１６ａを遮蔽する部材であり、可撓性の樹脂材料等を用いて形成されている。図３に示すように、シール部材４０は、ケース１０の第一段部１６ｂから立ち上がる第一筒部４１と、第一筒部４１の上側Ｚ１に配置される第二筒部４２と、軸方向Ｚと交差する交差方向（本実施形態では挿通孔１６ａ及びマイクロ作動軸３０の径方向（水平方向））に延びる交差部４３と、を備えている。第一筒部４１は、マイクロ作動軸３０と同軸の中心軸を備え、軸方向Ｚに延びる筒状に形成されている。第一筒部４１の内径寸法は、上述した挿通孔１６ａの内径寸法と略同じに設定されている。第一筒部４１の下側Ｚ２の端部には、挿通孔１６ａの径方向外方に突出するフランジシール部４４が形成されている。フランジシール部４４は、第一段部１６ｂの第一横面１６ｂ１（挿通孔１６ａの周りの壁面）に沿って延び、固定部材７０の抜け止め突起７６によって軸方向Ｚ（厚さ方向）に押圧されてケース１０に密着固定されている。

【0023】

第二筒部４２は、第一筒部４１と同軸の中心軸を備え、筒状に形成されている。第二筒部４２の外径寸法は、第一筒部４１の外径寸法よりも小さく形成されている。交差部４３は、第一筒部４１と第二筒部４２とを接続する第一交差部４３ａと、第二筒部４２とマイクロ作動軸３０とを接続する第二交差部４３ｂと、を備えている。すなわち、シール部材４０には、少なくとも一つ以上の交差部４３が形成されている。第一交差部４３ａは、第一筒部４１の上側Ｚ１の端部から第二筒部４２の下側Ｚ２の端部まで延びている。第一交差部４３ａと第一筒部４１との接続部分、すなわち交差部分には、交差方向のうちマイクロ作動軸３０から遠ざかる方向を向く第一角部４５が形成されている。第一交差部４３ａと第二筒部４２との接続部分、すなわち交差部分には、交差方向のうちマイクロ作動軸３０に近づく方向を向く第二角部４６が形成されている。

【0024】

第二交差部４３ｂは、第二筒部４２の上側Ｚ１の端部からマイクロ作動軸３０の締め付け溝３２まで延びている。第二交差部４３ｂと第二筒部４２との接続部分、すなわち交差部分には、交差方向のうちマイクロ作動軸３０から遠ざかる方向を向く第三角部４７が形成されている。第二交差部４３ｂの中央部には、軸方向Ｚに貫通する取付孔４８が形成され、取付孔４８には、マイクロ作動軸３０が挿通している。取付孔４８の開口端縁は、シール部材４０の他の部分よりも肉厚な軸シール部４９を構成している。軸シール部４９は、締め付け溝３２に接続される部分であり、その接続の際に、締め付け溝３２と軸シール部４９とが密着することで、密着部分のシールが行われる。ここで、例えば、締め付け溝３２の溝幅は、軸シール部４９の厚さ方向の寸法よりも小さく設定することができる。これにより、締め付け溝３２と軸シール部４９の接続の際には、軸シール部４９が、軸方向Ｚに変形させられながら、締め付け溝３２に嵌め込まれることとなるため、変形前の状態に戻ろうとする軸シール部４９が締め付け溝３２の内面に密着することによって、軸方向Ｚにシールが行われる。

【0025】

また、上述した締め付け溝３２の底部で構成される小径部３２ａの外径寸法は、シール部材４０の取付孔４８の内径寸法よりも大きく設定することができる。これにより、締め付け溝３２と軸シール部４９の接続の際には、取付孔４８の内径を広げた状態でマイクロ作動軸３０が取付孔４８に挿入された後に、内径を広げる前の状態に戻ろうとする取付孔４８の開口縁部（すなわち、軸シール部４９）が小径部３２ａの外周面に密着することによって、径方向にシールが行われる。

【0026】

なお、締め付け溝３２と軸シール部４９との密着によるシールについては、上述のように、締め付け溝３２の溝幅を、軸シール部４９の厚さ方向の寸法よりも小さく設定することで、軸方向Ｚのシールのみを行ってもよいし、小径部３２ａの外径寸法を、シール部材４０の取付孔４８の内径寸法よりも大きく設定することで、径方向のシールのみを行ってもよい。さらに、締め付け溝３２の溝幅を、軸シール部４９の厚さ方向の寸法よりも小さく設定し、かつ、小径部３２ａの外径寸法を、シール部材４０の取付孔４８の内径寸法よりも大きく設定することで、軸方向Ｚおよび径方向のシールを両方行ってもよい。すなわち、締め付け溝３２の溝幅を、軸シール部４９の厚さ方向の寸法よりも小さく設定し、かつ、または、小径部３２ａの外径寸法を、シール部材４０の取付孔４８の内径寸法よりも大きく設定することができる。このようにして、マイクロ作動軸３０、シール部材４０間と、シール部材４０、ケース１０間と、で互いの密着が維持されることで、シール部材４０内の気密性が維持される。

【0027】

なお、本実施形態では、例えば、シール部材４０の外部から可燃性のガスが入らないように気密性を有するように構成する必要がある場合があり、その仕様として内部側からの数１０ｋＰａの気密性を有するように気密性を設定するが、この気密性は適宜変更することができる。また、本実施形態では、図１に示すように、作動部２０、マイクロ作動軸３０は、１個のケース１０に複数設けられることもある。この場合、それぞれのマイクロ作動軸３０及び挿通孔１６ａを個別にシール部材４０で覆ってもよいし、それぞれのマイクロ作動軸３０及び挿通孔１６ａをまとめて覆ってもよい。この場合、例えばシール部材４０は、軸方向から見て長円形状や楕円形状などに形成してもよい。

【0028】

切替手段５０は、図２に示すように、マイクロ作動軸３０の係合部３３に係合する可動片５１と、可動片５１の先端部に当接し、後述する可動接点６３を第一固定接点６１または第二固定接点６２に向けて付勢するスナップ片５２と、前側Ｘ１の端部に可動接点６３を備える導通片５３と、を備えている。接点６０は、ケース１０に設けられる複数の不図示の端子にそれぞれ接続される導通部材であり、第一固定接点６１と、第二固定接点６２と、導通片５３の前側Ｘ１の端部に固定される可動接点６３と、を備えている。第一固定接点６１は、収容空間１３内でケース１０に固定され、不図示の第一端子に接続されている。第二固定接点６２は、第一固定接点６１の上側Ｚ１に配置され、第一固定接点６１と軸方向Ｚに対向して収容空間１３内でケース１０に固定されている。第二固定接点６２は、不図示の第二端子に接続されている。可動接点６３は、第一固定接点６１と第二固定接点６２との間に配置され、第一固定接点６１及び第二固定接点６２のそれぞれに対して当接可能に設けられ、導通先を切り替え可能となっている。

【0029】

以下、マイクロ作動軸３０の組み立てについて説明する。まず、図４に示すシール部材４０の取付孔４８に、マイクロ作動軸３０を一端部３１側から軸方向Ｚに挿入する。そして、シール部材４０の軸シール部４９をマイクロ作動軸３０の締め付け溝３２に嵌め込み、マイクロ作動軸３０、シール部材４０間のシールを行う。次に、シール部材４０のフランジシール部４４がケース１０の第一段部１６ｂに当接するようにシール部材４０をケース１０に配置する。この際、図２に示すように、マイクロ作動軸３０の係合部３３を切替手段５０の可動片５１に係合させる。そして、固定部材７０をケース１０に設置し、第二Ｌ状部７５の抜け止め突起７６でフランジシール部４４を押圧し、シール部材４０をケース１０に密着固定する。これにより、図５に示すように、シール部材４０がケース１０に取り付けられて取付状態となる。次に、マイクロ作動軸３０を所定量下側Ｚ２に変位させて、一端部３１を作動部２０の軸受部２４に当接させる。この状態では、シール部材４０は、図６に示すように、第一交差部４３ａが水平方向に対して軸方向Ｚに傾いた初期状態となる。これにより、シール部材４０の組み立てが完了する。

【0030】

次に、マイクロスイッチ１の動作について説明する。ここでは、一例としてマイクロスイッチ１は上述した冷媒の圧力を検出する圧力スイッチに搭載されて、冷媒の圧力が小さい低圧状態と、冷媒の圧力が低圧状態より所定量大きい高圧状態と、で接点６０の導通先を切り替えるものとする。なお、図２は、冷媒が低圧状態にある場合のマイクロスイッチ１を示している。この状態では、作動部２０がマイクロ作動軸３０を下側Ｚ２に押圧しておらず、スナップ片５２によって下側Ｚ２に付勢された可動接点６３が、第一固定接点６１に当接して導通し、低圧状態であることが検出される。この状態では、シール部材４０は、上述した初期状態の形状を維持している。次に、冷媒の圧力が上昇すると、圧力スイッチのベローズに圧力が作用し、それによってベローズが変位し、その変位が不図示の伝達部材を介して作動部２０に伝達され、作動部２０に対して下側Ｚ２に向かう外力を加える。これにより、作動部２０のレバー２２が回転軸２１の軸回りの左回りに回転する。これにより、マイクロ作動軸３０が、レバー２２の回転に追従して下側Ｚ２に変位する。

【0031】

マイクロ作動軸３０が下側Ｚ２に変位すると、シール部材４０の軸シール部４９が下側Ｚ２に引っ張られる。この際、先ず、第二交差部４３ｂに下向きの荷重が加わる。これにより、第二交差部４３ｂが、第三角部４７を支点として下側Ｚ２に傾く。次に、上記荷重が、第二交差部４３ｂ、及び第三角部４７を介して第二筒部４２に加わり、第二筒部４２が下側Ｚ２に変位する。そうすると、第二筒部４２下端の第二角部４６に対して下側Ｚ２に荷重が加わる。これにより第一交差部４３ａが変形する。ここで、第二筒部４２は、第一筒部４１よりも小径に構成されていることから、第一交差部４３ａは、第二角部４６よりもマイクロ作動軸３０の径方向外方に離れた第一角部４５を支点として、下側Ｚ２に傾くように変形する。そして、この第一交差部４３ａの変形に伴い、第一筒部４１が、フランジシール部４４との境界を支点としてマイクロ作動軸３０の径方向外方に傾くように変形する。このようにして、シール部材４０は、図７に示す最大押し込み状態となる。

【0032】

次に、マイクロ作動軸３０の下側Ｚ２への変位によって、下側Ｚ２に向かう荷重が切替手段５０に作用し、可動片５１が変形し、可動片５１の変形に連動してスナップ片５２が変形する。スナップ片５２の変形量が一定量を超えると、導通片５３に対する付勢力が反転し、導通片５３が上側Ｚ１に付勢されることとなり、これによって、可動接点６３と第一固定接点６１との導通状態が解除され、可動接点６３と第二固定接点６２とが当接し導通する。すなわち、切替手段５０によって、接点６０の導通先が切り替わる。これによって、マイクロスイッチ１が低圧状態から高圧状態に切り替わったことが検出される。

【0033】

なお、本実施形態では、図２は、冷媒が低圧状態にある場合のマイクロスイッチ１を示しているものとしたが、これとは逆に、図２は、冷媒が高圧状態にある場合のマイクロスイッチ１を示していてもよい。すなわち、図２に示す状態で高圧状態であることが検出されてもよい。そして、この状態から、冷媒の圧力が低下した場合にベローズが変位し、その変位が作動部２０に伝達され、マイクロ作動軸３０が下側Ｚ２に変位し、スナップ片５２の付勢力が反転し、可動接点６３と第一固定接点６１との導通状態が解除されるとともに可動接点６３と第二固定接点６２とが導通し、マイクロスイッチ１が高圧状態から低圧状態に切り替わったことが検出されてもよい。

【0034】

なお、本実施形態では、マイクロスイッチ１の動作について、マイクロスイッチ１が冷媒の圧力を検出する圧力スイッチに搭載された場合の説明をしたが、これはあくまでも例示であり、例えば、マイクロスイッチ１が冷媒の温度を検出する温度スイッチに搭載され、冷媒の温度が低い低温状態と、冷媒の温度が低温状態より所定量高い高温状態とで、接点６０の導通先を切り替えるものとした場合も同様に成り立つ。この場合、例えば、図２の状態を、冷媒が低温状態にある状態とする。ここから冷媒の温度が上昇すると、ベローズが膨張するなどして変位し、その変位が不図示の伝達部材を介して作動部２０に伝達され、作動部２０に対して下側Ｚ２に向かう外力を加える。これにより、圧力スイッチの場合と同様に、シール部材４０が変位するとともにマイクロ作動軸３０が下側Ｚ２に変位し、当該変位によって生じた荷重が切替手段５０に作用し、スナップ片５２による付勢力が反転し、可動接点６３と第一固定接点６１との導通状態が解除され、可動接点６３と第二固定接点６２とが導通する。これによって、マイクロスイッチ１が低温状態から高温状態に切り替わったことが検出される。

【0035】

以上、上述した実施形態によれば、マイクロ作動軸３０が上側Ｚ１（一方側）から下側Ｚ２（他方側）に向かってケース１０（筐体）内に変位する際には、まずマイクロ作動軸３０に接続されるシール部材４０の第二筒部４２に対してマイクロ作動軸３０の変位方向に荷重が加わり、次いで、その荷重が第二筒部４２と第一交差部４３ａ（交差部４３）との接続部分である第二角部４６に対して伝達される。この荷重の伝達により、第一交差部４３ａが変形する。ここで、第二筒部４２は、第一筒部４１よりも小径に構成されていることから、第一交差部４３ａは、第二角部４６よりもマイクロ作動軸３０から交差方向に離れた第一角部４５を支点として、マイクロ作動軸３０の変位方向に傾くように変形する。そしてこの変形に伴い、第一筒部４１が、フランジシール部４４との境界を支点としてマイクロ作動軸３０の径方向外方に傾くように変形する。

【0036】

このように、シール部材４０の主な変形は、第三角部４７を支点に第二交差部４３ｂが傾き、第一角部４５を支点に第一交差部４３ａが傾き、フランジシール部４４との境界を支点として第一筒部４１が傾く程度の変形となり、交差方向のうちマイクロ作動軸３０から遠ざかる方向を向く第一角部４５と、交差方向のうちマイクロ作動軸３０に近づく方向を向く第二角部４６と、が向く方向は、それぞれ反転することがない。すなわち、上述した従来のマイクロスイッチのドーム形状のゴムキャップにおける変形のように、モードの変更を伴う変形がシール部材４０に生じることを抑制することができる。このため、例えば、シール部材４０の壁面に沿った曲線に接線を引いた場合、その接線の、マイクロ作動軸３０に向かう向きが、上向きから下向きに反転することや、下向きから上向きに反転することを防ぐことができる。これにより、シール部材４０の剛性を安定させることができるので、シール部材の所定の力に対する変形量を意図したものとし、マイクロ作動軸３０の動作を意図したものとすることができる。したがって、マイクロ作動軸３０の動作を安定して維持しつつ異物の侵入を好適に抑制するシール構造を備えたマイクロスイッチ１を提供することができる。

【0037】

また、シール部材４０がマイクロ作動軸３０の変位に伴って変形する際に、第三角部４７を支点として第二交差部４３ｂを傾かせ、第一角部４５を支点として第一交差部４３ａを傾かせることができ、変形箇所を複数個所に分散させることができる。このため、上記モードの変更を伴う変形がシール部材４０に生じることを抑制し、シール部材４０の所定の力に対する変形量及びマイクロ作動軸３０の動作を意図したものとすることができる。

【0038】

また、シール部材４０は、複数のマイクロ作動軸３０を覆うように形成することもできるので、ケース１０内に複数のスイッチを備える、いわゆる、デュアルタイプのマイクロスイッチ１にも本発明のシール部材４０の構造を適用することができる。なお、このようにシール部材４０は、複数のマイクロ作動軸３０をまとめて覆うように形成してもよいし、複数のマイクロ作動軸３０のそれぞれを覆う複数のシール部材４０を設けてもよい。この際、上述した固定部材７０の抜け止め突起７６が複数のシール部材４０をまとめて押圧するようにし、一つの固定部材７０で複数のシール部材４０を蓋本体１６に密着固定することもできる。この構成によれば、固定部材７０の部品点数を削減することができるとともに、固定部材７０の小型化に資することができる。

【0039】

また、固定部材７０を設けたことで、フランジシール部４４を押圧しながら固定部材７０によってシール部材４０をケース１０に確実に密着固定し、シール部材４０のシール性能を安定して維持することができる。なお、この固定部材７０を省略し、シール部材４０の第一筒部４１の開口縁部を第一段部１６ｂに圧入等することも考えられる。しかしながら、この場合、シール部材４０による収容空間１３の密封が不十分になる可能性もあるため、固定部材７０を用いることが好ましい。

【0040】

また、上述した実施形態によれば、マイクロ作動軸３０の動作を安定して維持しつつ異物の侵入を好適に抑制するシール部材４０を備えたマイクロスイッチ１を用いて、圧力スイッチや温度スイッチなどのスイッチ装置を構成することができる。

【0041】

尚、以上に説明した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によっても尚本発明のマイクロスイッチ１の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。例えば、本実施形態では、シール部材４０の第二筒部４２を、第三角部４７及び第二交差部４３ｂを介してマイクロ作動軸３０に接続したが、これを省略し、第二筒部４２を直接マイクロ作動軸３０に接続してもよい。すなわち、シール部材４０を、第一筒部４１、第一交差部４３ａ、第一角部４５、第二筒部４２及び第二角部４６で構成してもよい。また、これとは反対に、交差部４３をさらに増やし、新たに角部を増設してもよい。

【符号の説明】

【0042】

Ｚ 軸方向
Ｚ１ 上側（一方側）
１ マイクロスイッチ
１０ ケース（筐体）
１６ａ 挿通孔
３０ マイクロ作動軸（作動軸）
４０ シール部材
４１ 第一筒部
４２ 第二筒部
４３ 交差部
４３ａ 第一交差部
４５ 第一角部
４６ 第二角部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】