特許 7591716 スイッチ装置及びスイッチ装置の故障診断方法

(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】

(24)【登録日】2024-11-21

(45)【発行日】2024-11-29

(54)【発明の名称】スイッチ装置及びスイッチ装置の故障診断方法

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/64 20060101AFI20241122BHJP

   H01H 9/00 20060101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

H01H13/64

H01H9/00 D

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021013505

(22)【出願日】2021-01-29

(65)【公開番号】P2022117030

(43)【公開日】2022-08-10

【審査請求日】2023-11-06

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平松 佑己

(72)【発明者】

【氏名】藤川 幸則

【審査官】石井 茂

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５５－１１７７２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００６－２６９１５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ９／００－９／２８

Ｈ０１Ｈ １３／００－１３／８８

Ｈ０１Ｈ ８９／００－８９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面及び下面を有するボディと、
内部に空間を有し、前記ボディの上面を覆うように前記ボディに取り付けられたカバーと、
前記ボディに配設されるとともに、前記ボディを貫通して前記ボディの下面から下方に延びる第１～第３の端子と、
前記カバーを内外に貫通するとともに、押圧操作により前記カバーの内部を上下方向に変位可能に設けられた操作子と、
前記操作子の押圧操作に応じて、前記カバーの内部を前記上下方向に変位可能に設けられた第１の作動子及び第２の作動子と、
前記第１の作動子及び前記第２の作動子にそれぞれ取り付けられた第１の可動接点及び第２の可動接点と、
前記カバーの内部に配設された第１の固定接点及び第２の固定接点と、を少なくとも備え、
前記第１～第３の端子は、前記上下方向と交差する左右方向に互いに間隔をあけてこの順に配設されており、
前記第１の作動子は、前記第２の作動子と独立に変位可能に設けられており、
前記第１の固定接点と前記第２の固定接点とは前記左右方向に互いに間隔をあけて配設されており、
前記操作子を押圧操作して前記第１の作動子を下方に変位させることで、前記第１の可動接点と前記第１の固定接点との接触状態が変化して、前記第１の端子と前記第２の端子との間の導通状態が変化し、
前記操作子を押圧操作して前記第２の作動子を下方に変位させることで、前記第２の可動接点と前記第２の固定接点との接触状態が変化して、前記第２の端子と前記第３の端子との間の導通状態が変化することを特徴とするスイッチ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のスイッチ装置において、
前記操作子には第１の押圧部と第２の押圧部とが設けられており、
前記第１の作動子は、前記第１の可動接点を保持する第１の保持ブロックを有しており、前記第１の保持ブロックには第１の被押圧部が設けられており、
前記第２の作動子は、前記第２の可動接点を保持する第２の保持ブロックを有しており、前記第２の保持ブロックには第２の被押圧部が設けられており、
前記操作子を押圧操作した場合、
前記第１の押圧部と前記第１の被押圧部とが線接触するとともに、
前記第２の押圧部と前記第２の被押圧部とが線接触するように構成されていることを特徴とするスイッチ装置。

【請求項3】

請求項２に記載のスイッチ装置において、
前記操作子が操作されていない状態で、
前記第１の押圧部及び前記第２の押圧部は、前記操作子の中心を通りかつ前記上下方向及び前記左右方向とそれぞれ交差する前後方向に延びる仮想面に関して左右対称に配置されており、
前記第１の被押圧部及び前記第２の被押圧部は、前記仮想面に関して左右対称に配置されていることを特徴とするスイッチ装置。

【請求項4】

請求項３に記載のスイッチ装置において、
前記第１の押圧部は、前記第１の被押圧部に対向するとともに、下方にかつ前記仮想面から離れるように突出する凸状の第１の曲面を有しており、
前記第２の押圧部は、前記第２の被押圧部に対向するとともに、下方にかつ前記仮想面から離れるように突出する凸状の第２の曲面を有しており、
前記操作子を押圧操作した場合、
前記第１の曲面と前記第１の被押圧部とが前記前後方向に沿って線接触するとともに、
前記第２の曲面と前記第２の被押圧部とが前記前後方向に沿って線接触するように構成されていることを特徴とするスイッチ装置。

【請求項5】

請求項４に記載のスイッチ装置において、
前記第１の被押圧部は、前記第１の押圧部に対向するとともに、下り傾斜でかつ前記左右方向に沿って下辺が上辺よりも前記仮想面に近くなるように設けられた第１の傾斜面を有しており、
前記第２の被押圧部は、前記第２の押圧部に対向するとともに、下り傾斜でかつ前記左右方向に沿って下辺が上辺よりも前記仮想面に近くなるように設けられた第２の傾斜面を有しており、
前記操作子を押圧操作した場合、
前記第１の曲面と前記第１の傾斜面とが前記前後方向に沿って線接触するとともに、
前記第２の曲面と前記第２の傾斜面とが前記前後方向に沿って線接触するように構成されていることを特徴とするスイッチ装置。

【請求項6】

請求項４または５に記載のスイッチ装置において、
前記第１の曲面及び前記第２の曲面は、それぞれ同じ半径を有する円柱の表面の一部で近似され、
前記前後方向から見て、
前記第１の曲面を円周の一部として含む円の中心と前記第２の曲面を円周の一部として含む円の中心とは、前記仮想面上の略同じ位置にあることを特徴とするスイッチ装置。

【請求項7】

上面及び下面を有するボディと、
内部に空間を有し、前記ボディの上面を覆うように前記ボディに取り付けられたカバーと、
前記ボディに配設されるとともに、前記ボディを貫通して前記ボディの下面から下方に延びる第１～第３の端子と、
前記カバーを内外に貫通するとともに、押圧操作により前記カバーの内部を上下方向に変位可能に設けられた操作子と、
前記操作子の押圧操作に応じて、前記カバーの内部を前記上下方向に変位可能に設けられた第１の作動子及び第２の作動子と、
前記第１の作動子及び前記第２の作動子にそれぞれ取り付けられた第１の可動接点及び第２の可動接点と、
前記カバーの内部に配設された第１の固定接点及び第２の固定接点と、を少なくとも備え、
前記第１～第３の端子は、前記上下方向と交差する左右方向に互いに間隔をあけてこの順に配設されており、
前記第１の作動子は、前記第２の作動子と独立に変位可能に設けられており、
前記第１の固定接点と前記第２の固定接点とは前記左右方向に互いに間隔をあけて配設されており、
前記操作子には第１の押圧部と第２の押圧部とが設けられており、
前記第１の作動子は、前記第１の可動接点を保持する第１の保持ブロックを有しており、前記第１の保持ブロックには第１の被押圧部が設けられており、
前記第２の作動子は、前記第２の可動接点を保持する第２の保持ブロックを有しており、前記第２の保持ブロックには第２の被押圧部が設けられており、
前記操作子が操作されていない状態で、
前記第１の押圧部及び前記第２の押圧部は、前記操作子の中心を通りかつ前記上下方向及び前記左右方向とそれぞれ交差する前後方向に延びる仮想面に関して左右対称に配置されており、
前記第１の被押圧部及び前記第２の被押圧部は、前記仮想面に関して左右対称に配置され、
前記第１の押圧部は、前記第１の被押圧部に対向するとともに、下方にかつ前記仮想面から離れるように突出する凸状の第１の曲面を有しており、
前記第２の押圧部は、前記第２の被押圧部に対向するとともに、下方にかつ前記仮想面から離れるように突出する凸状の第２の曲面を有しており、
前記操作子を押圧操作した場合、
前記第１の曲面と前記第１の被押圧部とが前記前後方向に沿って線接触するとともに、
前記第２の曲面と前記第２の被押圧部とが前記前後方向に沿って線接触し、
前記第１の曲面及び前記第２の曲面は、それぞれ同じ半径を有する円柱の表面の一部で近似され、
前記前後方向から見て、
前記第１の曲面を円周の一部として含む円の中心と前記第２の曲面を円周の一部として含む円の中心とは、前記仮想面上の略同じ位置にあることを特徴とするスイッチ装置。

【請求項8】

上面及び下面を有するボディと、
内部に空間を有し、前記ボディの上面を覆うように前記ボディに取り付けられたカバーと、
前記ボディに配設されるとともに、前記ボディを貫通して前記ボディの下面から下方に延びる第１～第３の端子と、
前記カバーを内外に貫通するとともに、押圧操作により前記カバーの内部を上下方向に変位可能に設けられた操作子と、
前記操作子の押圧操作に応じて、前記カバーの内部を前記上下方向に変位可能に設けられた第１の作動子及び第２の作動子と、
前記第１の作動子及び前記第２の作動子にそれぞれ取り付けられた第１の可動接点及び第２の可動接点と、
前記カバーの内部に配設された第１の固定接点及び第２の固定接点と、を少なくとも備え、
前記第１～第３の端子は、前記上下方向と交差する左右方向に互いに間隔をあけてこの順に配設されており、
前記第１の作動子は、前記第２の作動子と独立に変位可能に設けられており、
前記第１の固定接点と前記第２の固定接点とは前記左右方向に互いに間隔をあけて配設されており、
前記第２の端子は共通端子であり、前記ボディの上面から前記カバーの内部に延びるとともに、前記ボディの上側で前記左右方向に延びるばね受け片を有しており、
前記ばね受け片は、前記左右方向に沿って一方の端部に第１の突起部を、他方の端部に第２の突起部をそれぞれ有しており、
前記第１の端子は、前記ボディの上面から前記カバーの内部に延びる第１の固定接点片を有しており、
前記第３の端子は、前記ボディの上面から前記カバーの内部に延びる第２の固定接点片を有しており、
下端が前記第１の突起部に接触するように位置決めされて前記カバーの内部に配設されるとともに、上端が前記第１の作動子に保持されて前記第１の可動接点と電気的に接続された第１の復帰ばねと、
下端が前記第２の突起部に接触するように位置決めされて前記カバーの内部に配設されるとともに、上端が前記第２の作動子に保持されて前記第２の可動接点と電気的に接続された第２の復帰ばねと、をさらに備え、
前記第１の復帰ばねと前記第２の復帰ばねとは前記左右方向に互いに間隔をあけて配設されており、
前記第１の可動接点と前記第１の固定接点片とが接触することで、前記第１の端子と前記第２の端子との間に電路が形成され、
前記第２の可動接点と前記第２の固定接点片とが接触することで、前記第２の端子と前記第３の端子との間に電路が形成されるように構成されていることを特徴とするスイッチ装置。

【請求項9】

請求項８に記載のスイッチ装置において、
前記操作子が操作されていない状態で、
前記第１の可動接点及び前記第２の可動接点のうちの一方は、前記第１の固定接点片または前記第２の固定接点片のいずれかに接触するように構成され、
前記第１の可動接点及び前記第２の可動接点のうちの他方は、前記第１の固定接点片及び前記第２の固定接点片のいずれにも接触しないように構成されていることを特徴とするスイッチ装置。

【請求項10】

請求項１ないし９のいずれか１項に記載のスイッチ装置の故障診断方法であって、
前記操作子の押圧操作の前後で、前記第１の端子の電位と前記第３の端子の電位の少なくとも一方が変化しない場合は、
前記スイッチ装置の外部配線または前記スイッチ装置の内部で故障が発生していると判定することを特徴とするスイッチ装置の故障診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示はスイッチ装置及びスイッチ装置の故障診断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両のドアや設備の扉の開閉検知用に、押釦式のスイッチ装置が広く用いられている。このようなスイッチ装置において、複数のスイッチを設け、これらを同期させて切り換えることで、スイッチ装置の冗長性を確保することが検討されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、ハウジングと、押圧操作を受け付ける押釦と、ハウジングの内部で互いに間隔をあけて並設された複数の固定接点と、固定接点と摺接する接点部を有する複数の可動接点と、押釦が所定位置まで押圧された場合に可動接点を駆動するスナップアクション機構とを備えたスイッチ装置が開示されている。

【0004】

このスイッチ装置では、押釦が所定位置まで押圧されると、スナップアクション機構に設けられた引っ張りばねの付勢力によって、複数の可動接点を瞬時に駆動することができるので、複数のスイッチを同期させて切り換える場合においても、切り換えの同期タイミングのばらつきを低減することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０１０／０３２８１４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された従来のスイッチ装置は、押釦の押圧操作及び押圧操作の解除によりにより複数のスイッチを動作させている。

【0007】

ところで、押釦を押圧操作する場合、外力等により押釦の押圧方向が設定された所定の方向からずれる場合がある。このようなことが起こると、スイッチのそれぞれの開閉タイミングが設定されたタイミングからずれる等の問題が生じ、スイッチ装置の設計余裕度が低減してしまうおそれがあった。

【0008】

本開示はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数のスイッチ（接点）を内蔵し、操作子の押圧方向が所定の方向からずれた場合にも接点位置ずれを抑制でき、設計余裕度を確保可能なスイッチ装置及びその故障診断方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、本開示に係るスイッチ装置は、上面及び下面を有するボディと、内部に空間を有し、前記ボディの上面を覆うように前記ボディに取り付けられたカバーと、前記ボディに配設されるとともに、前記ボディを貫通して前記ボディの下面から下方に延びる第１～第３の端子と、前記カバーを内外に貫通するとともに、押圧操作により前記カバーの内部を上下方向に変位可能に設けられた操作子と、前記操作子の押圧操作に応じて、前記カバーの内部を前記上下方向に変位可能に設けられた第１の作動子及び第２の作動子と、前記第１の作動子及び前記第２の作動子にそれぞれ取り付けられた第１の可動接点及び第２の可動接点と、前記カバーの内部に配設された第１の固定接点及び第２の固定接点と、を少なくとも備え、前記第１～第３の端子は、前記上下方向と交差する左右方向に互いに間隔をあけてこの順に配設されており、前記第１の作動子は、前記第２の作動子と独立に変位可能に設けられており、前記第１の固定接点と前記第２の固定接点とは前記左右方向に互いに間隔をあけて配設されており、前記操作子を押圧操作して前記第１の作動子を下方に変位させることで、前記第１の可動接点と前記第１の固定接点との接触状態が変化して、前記第１の端子と前記第２の端子との間の導通状態が変化し、前記操作子を押圧操作して前記第２の作動子を下方に変位させることで、前記第２の可動接点と前記第２の固定接点との接触状態が変化して、前記第２の端子と前記第３の端子との間の導通状態が変化することを特徴とする。

【0010】

本開示に係るスイッチ装置の故障診断方法は、前記操作子の押圧操作の前後で、前記第１の端子の電位と前記第３の端子の電位の少なくとも一方が変化しない場合は、前記スイッチ装置の外部配線または前記スイッチ装置の内部で故障が発生していると判定することを特徴とする。ここで、スイッチ装置の内部故障とは、接点または復帰ばねの故障である。

【発明の効果】

【0011】

本開示のスイッチ装置によれば、操作子の押圧方向が所定の方向からずれた場合でも、第１の可動接点や第２の可動接点の上下方向に沿った位置ずれを抑制することができ、スイッチ装置の設計余裕度を確保できる。本開示のスイッチ装置の故障診断方法によれば、操作子の押圧操作の前後で、第１の端子及び第３の端子の電位をそれぞれモニターすることで、スイッチ装置の外部配線またはスイッチ装置の内部故障を容易に診断できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係るスイッチ装置の分解斜視図である。

【図2】スイッチ装置の部分断面図である。

【図3】図２の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。

【図4】スイッチ装置の等価回路図である。

【図5】押釦を押圧操作した場合の、スイッチ装置内部の電路形成状態及び第１及び第２の可動接点と第１及び第２の固定接点片との接触状態を示す図である。

【図6】スイッチ装置が正常な場合の、押釦の押圧操作前後での各スイッチの開閉状態と出力電圧とを示す図である。

【図7A】スイッチ装置の外部配線が断線した場合の出力電圧の一例を示す図である。

【図7B】スイッチ装置の外部配線が短絡した場合の出力電圧の一例を示す図である。

【図8A】第１のスイッチがＯＮ故障した場合の、押釦の押圧操作前後での各スイッチの開閉状態と出力電圧とを示す図である。

【図8B】第２のスイッチがＯＦＦ故障した場合の、押釦の押圧操作前後でのスイッチの開閉状態と出力電圧とを示す図である。

【図9】比較のための押釦の押圧操作状態と第１及び第２の可動接点との関係を示す模式図である。

【図10】実施形態に係る押釦の押圧操作状態と第１及び第２の可動接点との関係を示す模式図である。

【図11】スイッチ装置の動作特性を示す模式図である。

【図12】押釦の操作量の余裕度を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

【0014】

（実施形態）
［スイッチ装置の構成］
図１は、本実施形態に係るスイッチ装置の分解斜視図を、図２は、スイッチ装置の部分断面図を、図３は、図２の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図を、図４は、スイッチ装置の等価回路図をそれぞれ示す。なお、説明をわかりやすくするために、図３における各部品の形状は、実際の形状よりも曲率等を強調して図示している。

【0015】

また、以降の説明において、押釦７０の変位方向を上下方向と呼び、上下方向において、ボディ１０に対してカバー２０が設けられた側を上側あるいは上と呼び、その反対側、すなわち、ボディ１０の外側に第１～第３の端子３０，４０，５０が延びる側を下側あるいは下と呼ぶことがある。また、第１～第３の端子３０，４０，５０の配列方向を左右方向と呼び、第１の端子３０が設けられた側を左側あるいは左と呼び、その反対側、すなわち、第３の端子５０が設けられた側を右側あるいは右と呼ぶことがある。また、上下方向及び左右方向のそれぞれと交差する方向を前後方向と呼ぶことがある。

【0016】

スイッチ装置２００は、ボディ１０とカバー２０と第１～第３の端子３０，４０，５０と第１及び第２の復帰ばね６１，６２と第１及び第２の作動子８０，９０と押釦（操作子）７０とキャップ１００とを有している。

【0017】

ボディ１０は、上面及び下面を有する樹脂製の部材であり、上面には第１の復帰ばね６１を支持する第１のばね支持部１１と、第１の固定接点片３４を保持するとともに、後で述べる第１の可動接点８３ａを上下方向に摺動可能にガイドする第１の接点保持部１２が形成されている。また、ボディ１０の上面には第２の復帰ばね６２を支持する第２のばね支持部１３と、第２の固定接点片５４を保持するとともに、後で述べる第２の可動接点９３ａを上下方向に摺動可能にガイドする第２の接点保持部１４が形成されている。

【0018】

第１のばね支持部１１と第２のばね支持部１３とは左右方向に間隔をあけて形成されている。また、第１の接点保持部１２と第２の接点保持部１４とは左右方向に間隔をあけて形成されている。

【0019】

カバー２０は、有底筒状の樹脂製部材であり、ボディ１０の上面を覆うようにボディ１０に取り付けられている。カバー２０の内部に第１及び第２の復帰ばね６１，６２や第１及び第２の作動子８０，９０や押釦７０の一部等が収容されている。また、カバー２０の上部には開口２１が設けられており、この開口２１を通じて押釦７０がカバー２０の内外を上下方向に変位可能に設けられている。

【0020】

第１～第３の端子３０，４０，５０は、それぞれボディ１０に配設されるとともに、ボディ１０を貫通してボディ１０の下面から下方に延びる板状の金属部材である。第１～第３の端子３０，４０，５０は、左右方向にこの順で互いに間隔をあけて配設されている。つまり、左側に第１の端子３０が位置し、中央に第２の端子４０が位置し、右側に第３の端子５０が位置している。

【0021】

また、第１～第３の端子３０，４０，５０は、それぞれボディ１０の下方に延びる部分に第１の貫通孔３１，４１，５１と一対の係止片３２，４２，５２と第２の貫通孔３３，４３，５３とを有している。第１～第３の端子５０は、例えば、リン青銅の板材の表面に銀めっきを施してなり、また、インサート成形によりボディ１０と一体に配設されている。ただし、第１～第３の端子３０，４０，５０の材質は特にこれに限定されず、例えば、アルミニウムの板材を用いてもよい。

【0022】

第１の貫通孔３１，４１，５１は、第１～第３の端子３０，４０，５０を、それぞれ厚さ方向に貫通して設けられており、上下方向に互いに対向する一対の係止片３２，４２，５２が、第１の貫通孔３１，４１，５１の内側にそれぞれ設けられている。このため、第１の貫通孔３１，４１，５１は、平面視でバタフライ形状の外形を有している。

【0023】

係止片３２は、根元から先端に向かうにつれて幅が狭くなるように係止片３２が形成されている。また、係止片３２，４２，５２のそれぞれの先端は、それ以外の部分よりも薄くなるように形成されている。

【0024】

第２の貫通孔３３，４３，５３は、第１～第３の端子３０，４０，５０をそれぞれの厚さ方向に貫通して設けられた略長方形の孔であり、前後方向から見て、第１の貫通孔３１，４１，５１とベース１０の下面との間にそれぞれ設けられている。また、第１の貫通孔３１，４１，５１と第２の貫通孔３３，４３，５３とは、それぞれ上下方向に所定の間隔をあけて互いに離間している。第１の貫通孔３１，４１，５１及び第２の貫通孔３３，４３，５３は、第１～第３の端子３０，４０，５０を打ち抜き加工することで形成される。ただし、特にこの工法に限られず、他の工法を用いてもよい。第２の貫通孔３３，４３，５３は、第１の貫通孔３１，４１，５１に外部機器の機器側端子（図示せず）がそれぞれ挿通されたとき、第１～第３の端子３０，４０，５０とベース１０とのそれぞれの接続部に加わる応力を緩和するように構成された応力緩和部である。

【0025】

第２の端子４０は、ボディ１０の上面からカバー２０の内部に延びるとともに、ボディ１０の上側で左右方向に延びるばね受け片４４を有している。ばね受け片４４は、左右方向の一方の端部に第１の突起部４４ａを、他方の端部に第２の突起部４４ｂをそれぞれ有している。第１の突起部４４ａは、第１のばね支持部１１に保持されている。また、第１の突起部４４ａは、第１の復帰ばね６１の下端部に接触しており、第１の復帰ばね６１に電気的に接続されている。第１の突起部４４ａの右側に位置する第２の突起部４４ｂは、第２のばね支持部１３に保持されている。また、第２の突起部４４ｂは、第２の復帰ばね６２の下端部に接触しており、第２の復帰ばね６２に電気的に接続されている。

【0026】

後で述べるように、第２の端子４０は、図３に示す第１のスイッチ２０１と第２のスイッチ２０２の共通端子として機能する。

【0027】

第１の端子３０は、ボディ１０の内部に延びる第１の固定接点片（第１の固定接点）３４を有している。前述したように、第１の固定接点片３４は、ボディ１０の上面からカバー２０の内部を上方に延びており、第１の接点保持部１２に保持されている。後で述べるように、押釦７０の押圧操作により、第１の作動子８０に取り付けられた第１の可動接点８３ａと第１の固定接点片３４とが離間することで、第１の端子３０と第２の端子４０との間に形成されていた電路が遮断され、第１の端子３０と第２の端子４０との間が非導通状態となる。

【0028】

第３の端子５０は、ボディ１０の内部に延びる第２の固定接点片（第２の固定接点）５４を有している。前述したように、第２の固定接点片５４は、ボディ１０の上面からカバー２０の内部を上方に延びており、第２の接点保持部１４に保持されている。後で述べるように、押釦７０の押圧操作により、第２の作動子９０に取り付けられた第２の可動接点９３ａと第２の固定接点片５４とが接触することで、第２の端子４０と第３の端子５０との間に電路が形成され、第２の端子４０と第３の端子５０との間が導通状態となる。

【0029】

図１から明らかなように、前後方向から見て、第１の固定接点片３４の平面形状は、第２の固定接点片５４の平面形状と異なっている。具体的には、第１の固定接点片３４は、左右方向の幅が上部で広くなっており、初期状態（状態１）から長さＬ１だけ下がったところから、幅が狭くなり始める（図４参照）。一方、第２の固定接点片５４は、その上端が第１の固定接点片３４の幅広の部分よりも下方に位置している。

【0030】

第１の復帰ばね６１は、導電性金属からなるコイル状の部材であり、下端部が第１のばね支持部１１に支持される一方、上端部が第１の作動子８０に設けられた第１の保持ブロック８１に保持されている。また、第１の復帰ばね６１の下端部は、ばね受け片４４の一部である第１の突起部４４ａに電気的に接続されており、上端部は、第１の作動子８０に取り付けられた第１のばね当接部８２に電気的に接続されている。

【0031】

第２の復帰ばね６２は、導電性金属からなるコイル状の部材であり、下端部が第２のばね支持部１３に支持される一方、上端部が第２の作動子９０に設けられた第２の保持ブロック９１に保持されている。また、第２の復帰ばね６２の下端部は、ばね受け片４４の一部である第２の突起部４４ｂに電気的に接続されており、上端部は、第２の作動子９０に取り付けられた第２のばね当接部９２に電気的に接続されている。

【0032】

第１の作動子８０は、樹脂製の第１の保持ブロック８１と導電性金属からなる第１のばね当接部８２及び第１の接触片８３とを有している。第１の保持ブロック８１は、第１のばね当接部８２を保持するとともに、第１のばね当接部８２と接触するように第１の復帰ばね６１を保持している。第１の接触片８３は、前後方向で互いに対向する一対の板状の部材である。第１の接触片８３は、半環状の第１のばね当接部８２の両端からそれぞれ左方向に延びて、左側に行くほど互いの間隔が狭まるように形成されている。第１の接触片８３と第１のばね当接部８２とは一体的に形成されている。また、第１の接触片８３を構成する一対の板材の左端部には第１の可動接点８３ａがそれぞれ設けられている。第１の接触片８３に設けられた第１の可動接点８３ａは、第１の固定接点片３４と第１の接点保持部１２とを前後方向で挟み込むように構成されている。つまり、第１の可動接点８３ａは、第１の保持ブロック８１に保持されている。

【0033】

図３に示すように、第１の保持ブロック８１の右上の角部は、斜めに切り欠かれた形状となっている。具体的には、第１の保持ブロック８１の右上の角部には、下り傾斜の第１の傾斜面８１ｂが設けられている。第１の傾斜面８１ｂは、左右方向に沿って下辺が上辺よりも仮想面Ｓに近くなるように設けられている。ここで、「仮想面Ｓ」とは、押釦７０の中心を通り前後方向に延びる仮想面（図３参照）である。また、後で述べるように、第１の保持ブロック８１の右上の角部は、押釦７０に設けられた第１の押圧部７５ａに押圧される第１の被押圧部８１ａとして機能する。

【0034】

第２の作動子９０は、樹脂製の第２の保持ブロック９１と導電性金属からなる第２のばね当接部９２及び第２の接触片９３とを有している。第２の保持ブロック９１は、第２のばね当接部９２を保持するとともに、第２のばね当接部９２と接触するように第２の復帰ばね６２を保持している。第２の接触片９３は、前後方向で互いに対向する一対の板状の部材である。第２の接触片９３は、半環状の第２のばね当接部９２の両端からそれぞれ右方向に延びて、右側に行くほど互いの間隔が狭まるように形成されている。第２の接触片９３と第２のばね当接部９２とは一体的に形成されている。また、第２の接触片９３を構成する一対の板材の右端部には第２の可動接点９３ａがそれぞれ設けられている。第２の接触片９３に設けられた第２の可動接点９３ａは、第２の固定接点片５４と第２の接点保持部１４とを前後方向で挟み込むように構成されている。つまり、第２の可動接点９３ａは、第２の保持ブロック９１に保持されている。

【0035】

図３に示すように、第２の保持ブロック９１の左上の角部は、斜めに切り欠かれた形状となっている。具体的には、第２の保持ブロック９１の左上の角部には、下り傾斜の第２の傾斜面９１ｂが設けられている。第２の傾斜面９１ｂは、左右方向に沿って下辺が上辺よりも前述の仮想面Ｓに近くなるように設けられている。また、後で述べるように、第２の保持ブロック９１の左上の角部は、押釦７０に設けられた第２の押圧部７６ａに押圧される第２の被押圧部９１ａとして機能する。なお、押釦７０が操作されていない状態で、第１の被押圧部８１ａと第２の被押圧部９１ａとは、ボディ１０の上面を基準として上下方向で同じ高さに位置している。

【0036】

押釦７０は、樹脂製の部材であり、上下方向に延びる柱状の第１部分７１と、第１部分７１の上端に設けられた第２部分７２と、第１部分７１に接続され、第１の押圧部７５ａ及び第２の押圧部７６ａの下側に設けられた第３部分７３と、を有している。また、押釦７０は、第１部分７１の左右の両側面にそれぞれ設けられた第１の押圧部７５ａ及び第２の押圧部７６ａを有している。

【0037】

第３部分７３は、第１部分７１よりも左右方向の幅が狭くなっており、第１部分７１と第３部分７３との接続部分に、第１の押圧部７５ａ及び第２の押圧部７６ａがそれぞれ設けられている。

【0038】

図３に示すように、第１の押圧部７５ａは、前述の第１の被押圧部８１ａに対向する第１の曲面７５ｂを有している。第１の曲面７５ｂは、下方に突出するとともに、左右方向に沿って仮想面Ｓから離れるように、この場合は仮想面Ｓの左側に突出する凸状の曲面である。また、第２の押圧部７６ａは、前述の第２の被押圧部９１ａに対向する第２の曲面７６ｂを有している。第２の曲面７６ｂは、下方に突出するとともに、左右方向に沿って仮想面Ｓから離れるように、この場合は仮想面Ｓの右側に突出する凸状の曲面である。

【0039】

図３に示すように、第１の曲面７５ｂ及び第２の曲面７６ｂは、それぞれ同じ半径Ｒを有する円柱の表面の一部で近似される。前後方向から見て、第１の曲面７５ｂを円周の一部として含む円の中心と第２の曲面７６ｂを円周の一部として含む円の中心とは、仮想面Ｓ上の略同じ位置にある。

【0040】

なお、本願明細書において、「略等しい」または「略同じ」とは、スイッチ装置２００に含まれる各構成部品の製造公差や部品間の組立公差を含んで等しいまたは同じという意味である。

【0041】

また、図３に示すように、押釦７０が操作されていない状態で、第１の押圧部７５ａ及び第２の押圧部７６ａは、仮想面Ｓに関して左右対称に配置されている。また、第１の被押圧部８１ａ及び第２の被押圧部９１ａは、仮想面Ｓに関して左右対称に配置されている。

【0042】

押釦７０が操作されていない状態で、第１の押圧部７５ａ及び第２の押圧部７６ａは、第１の被押圧部８１ａ及び第２の被押圧部９１ａにそれぞれ近接している。

【0043】

一方、押釦７０を押圧操作した場合、第１の曲面７５ｂと第１の傾斜面８１ｂとが前後方向に沿って線接触するとともに、第２の曲面７６ｂと第２の傾斜面９１ｂとが前記前後方向に沿って線接触するように構成されている。ここで、線接触とは、例えば、円柱と平面とが当接した場合のように２つの物体が線で接触する状態を言う。なお、押釦７０が操作されていない状態で、第１の曲面７５ｂと第１の傾斜面８１ｂとが前後方向に沿って線接触するとともに、第２の曲面７６ｂと第２の傾斜面９１ｂとが前後方向に沿って線接触するように構成されていてもよい。

【0044】

押釦７０がさらに押圧操作されると、第１の押圧部７５ａ及び第２の押圧部７６ａにそれぞれ押圧されて第１の保持ブロック８１と第２の保持ブロック９１がそれぞれ下方に変位する。このとき、第１の復帰ばね６１と第２の復帰ばね６２とは、上下方向に縮むように変形する。また、第１の保持ブロック８１の変位に応じて、第１の可動接点８３ａが、第１の固定接点片３４の表面を摺動しながら下方に変位する。第２の保持ブロック９１の変位に応じて、第２の可動接点９３ａが、第２の固定接点片５４の表面を摺動しながら下方に変位する。

【0045】

押釦７０の押圧操作が解除されると、第１の復帰ばね６１の復元力により、第１の保持ブロック８１が上方に押し戻されて元の位置に復帰する。また、これに対応して、第１の可動接点８３ａも上方に変位して元の位置に復帰する。同様に、第２の復帰ばね６２の復元力により、第２の保持ブロック９１が上方に押し戻されて元の位置に復帰する。また、これに対応して、第２の可動接点９３ａも上方に変位して元の位置に復帰する。

【0046】

なお、第１の作動子８０は、押釦７０の押圧操作に対して、第２の作動子９０と独立に変位可能に構成されている。本実施形態では、第１の接触片８３が取り付けられた第１の保持ブロック８１と、第２の接触片９３が取り付けられた第２の保持ブロック９１とが左右方向に互いに間隔をあけて配置されている。

【0047】

キャップ１００は、弾性変形可能な絶縁材料、例えば、合成ゴム等からなる有底円筒状の部材であり、キャップ１００の下端には、その半径方向外側に延びるフランジ１０１がキャップ１００と一体に設けられている。また、キャップ１００がカバー２０に取り付け固定されている。また、キャップ１００の上部には開口１０２（図２参照）が設けられており、押釦７０の第２部分７２は、キャップ１００の開口１０２に挿通されて、キャップ１００の外側に露出している。キャップ１００は、押釦７０の操作時に弾性変形するように構成されており、押釦７０が挿通されたカバー２０の開口２１を取り囲んで、押釦７０を機械的に保護するとともに、カバー２０の開口２１から内部に異物や水分等が進入するのを防止している。

【0048】

また、図３に示す等価回路としてのスイッチ装置２００は、第１のスイッチ２０１と第２のスイッチ２０２とが並列接続された３端子のスイッチであり、押釦７０の押圧操作により、第１のスイッチ２０１と第２のスイッチ２０２の導通状態がそれぞれ変化する。

【0049】

第１のスイッチ２０１と第２のスイッチ２０２の接続部は固定電位に接続された共通端子（以下、Ｃｏｍ端子ともいう）である。通常、共通端子の電位はグランド電位に固定されている。また、第１のスイッチ２０１の一方の端子は、ノーマリークローズ端子（以下、ＮＣ端子ともいう）であり、押釦７０が操作されていない状態で、Ｃｏｍ端子とＮＣ端子とは導通状態となっている。また、第２のスイッチ２０２の一方の端子は、ノーマリーオープン端子（以下、ＮＯ端子ともいう）であり、押釦７０が操作されていない状態で、Ｃｏｍ端子とＮＯ端子とは非導通状態となっている。一方、押釦７０が押圧操作されると、Ｃｏｍ端子とＮＣ端子とは非導通状態となり、Ｃｏｍ端子とＮＯ端子とは導通状態となる。

【0050】

図１に示す各構成要素との対応で言えば、第１の端子３０が図３に示すＮＣ端子に相当し、第２の端子４０がＣｏｍ端子に相当し、第３の端子５０がＮＯ端子に相当する。また、第２の端子４０と、第１の復帰ばね６１と、第１のばね当接部８２と、第１の接触片８３と、第１の可動接点８３ａと、第１の固定接点片３４が設けられた第１の端子３０と、押釦７０とで、図３に示す第１のスイッチ２０１が構成される。また、第２の端子４０と、第２の復帰ばね６２と、第２のばね当接部９２と、第２の接触片９３と、第２の可動接点９３ａと、第２の固定接点片５４が設けられた第３の端子５０と、押釦７０とで、図３に示す第２のスイッチ２０２が構成される。Ｃｏｍ端子がグランド電位に固定されているため、第１の端子３０の電位が第１のスイッチ２０１の出力電圧となり、第３の端子５０の電位が第２のスイッチ２０２の出力電圧となる。

【0051】

［スイッチ装置の動作及びスイッチ装置の外部配線または内部故障の検出について］
図５は、押釦を押圧操作した場合の、スイッチ装置内部の電路形成状態及び第１及び第２の可動接点と第１及び第２の固定接点片との接触状態を示す。図６は、スイッチ装置が正常な場合の、押釦７０の押圧操作前後での各スイッチの開閉状態と出力電圧とを示す。

【0052】

まず、押釦７０が操作されていない初期状態（状態Ｉ）では、第１の可動接点８３ａが第１の固定接点片３４の幅広の部分に接触しており、第１の端子３０と第２の端子４０との間に電路が形成されている。つまり、第１の端子３０は第２の端子４０と同電位となっている。一方、図１示すように、第２の固定接点片５４の上端は、第１の固定接点片３４の幅広の部分よりも下方に位置している。よって、状態Ｉでは、第２の固定接点片５４は、第２の可動接点９３ａに接触していない。このため、第２の端子４０と第３の端子５０との間に電路は形成されず、第３の端子５０の電位は第２の端子４０の電位と異なっている。

【0053】

従って、図６の左下に示すように、第１のスイッチ２０１の出力電圧が、第２の端子４０の電位であるグランド電位に相当するＬｏｗ電位（以下、Ｌ電位という）であるのに対し、第２のスイッチ２０２の出力電圧は、Ｌ電位よりも高いＨｉｇｈ電位（以下、Ｈ電位という）となる。

【0054】

次に、押釦７０が押圧操作されて、初期状態から下方に距離Ｌ１だけ変位する。本実施形態では、押釦７０の変位量は、第１及び第２の可動接点８３ａ，９３ａの変位量と同じであるため、第１及び第２の可動接点８３ａ，９３ａもそれぞれ初期状態から下方に距離Ｌ１だけ変位する（状態ＩＩ）。

【0055】

前述したように、第１及び第２の固定接点片３４，５４は、初期状態から下方に距離Ｌ１下がった位置で、それぞれ前後方向の幅が変化する。このため、第１の可動接点８３ａは、一部が第１の固定接点片３４と接触した状態となる。同様に、第２の可動接点９３ａは、一部が第２の固定接点片５４と接触した状態となる。つまり、第１の端子３０と第２の端子４０との間で、電路が遮断され始めるのに対し、第２の端子４０と第３の端子５０との間で、電路が形成され始める。

【0056】

さらに、押釦７０が下方に変位すると、第１及び第２の可動接点８３ａ，９３ａもそれぞれ初期状態から下方に距離Ｌ２（＞Ｌ１）だけ変位する（状態ＩＩＩ）。

【0057】

この時点で、第１の可動接点８３ａは、第１の固定接点片３４と非接触状態となり、第２の可動接点９３ａは、第２の固定接点片５４と接触した状態となる。押釦７０を押圧して下限まで変位させると、第１及び第２の可動接点８３ａ，９３ａもそれぞれ初期状態から下方に距離Ｌ３（＞Ｌ２）だけ変位する（状態ＩＶ）。

【0058】

状態ＩＶでは、状態ＩＩＩで形成された、あるいは遮断された電路が維持される。つまり、第１の可動接点８３ａと第１の固定接点片３４とは非接触状態であり、第２の可動接点９３ａと第２の固定接点片５４とは接触状態である。

【0059】

状態ＩＩＩ、ＩＶでは、図６の右下に示すように、第１のスイッチ２０１の出力電圧がＨ電位となるのに対し、第２のスイッチ２０２の出力電圧はＬ電位となる。

【0060】

このように、スイッチ装置２００は、内部に設けられた第１のスイッチ２０１と第２のスイッチ２０２とが互いに異なるレベルの電圧を出力するとともに、押釦７０の押圧操作の前後で、それぞれの出力電圧が変化するように構成されている。

【0061】

また、本実施形態のスイッチ装置２００によれば、第１の端子３０の電位と第３の端子５０の電位とをそれぞれモニターすることで外部配線または内部（スイッチ装置２００の接点または第１及び第２の復帰ばね６１，６２）の故障の有無を判定することができる。

【0062】

図７Ａは、スイッチ装置の外部配線が断線した場合の出力電圧の一例を、図７Ｂは、スイッチ装置の外部配線が短絡した場合の出力電圧の一例をそれぞれ示す。

【0063】

図７Ａに示すように、第１の端子３０に接続される外部配線が破損して、第１のスイッチ２０１で断線が生じている場合、初期状態で、第１の端子３０の電位がＨ電位となる。このため、スイッチ装置２００が正常な場合（図６参照）の第１の端子３０の電位と比較することで、断線の有無を判定することができる。

【0064】

また、図７Ｂに示すように、第２の端子４０に接続される外部配線と第３の端子５０が接続される外部配線が接触して、第２のスイッチ２０２で短絡が生じている場合、初期状態で、第３の端子５０の電位が電位となる。このため、スイッチ装置２００が正常な場合（図６参照）の第３の端子５０の電位と比較することで、短絡の有無を判定することができる。

【0065】

また、図７Ａ，７Ｂから明らかなように、故障が発生しているスイッチでは、押釦７０の押圧操作の前後での出力電圧は変化しない。押釦７０の押圧操作の前後で、第１のスイッチ２０１に接続される配線が故障している場合は第１の端子３０の電位は変化しない。また、第２のスイッチ２０２に接続される配線が故障している場合は第３の端子５０の電位は変化しない。

【0066】

図８Ａは、第１のスイッチがＯＮ故障した場合の、押釦の押圧操作前後での各スイッチの開閉状態と出力電圧を、図８Ｂは、第２のスイッチ２０２がＯＦＦ故障した場合の、押釦の押圧操作前後での各スイッチの開閉状態と出力電圧をそれぞれ示す。

【0067】

図８Ａに示すように、第１のスイッチ２０１の接点がＯＮ故障してしまった場合、初期状態で、第１及び第３の端子５０の電位は、スイッチ装置２００が正常な場合（図６参照）と同じである。一方、押釦７０を押圧操作して、押釦７０を図５に示す状態ＩＩＩや状態ＩＶに示す位置まで変位させた場合、接点故障が起こっていない第２のスイッチ２０２では、図６に示すのと同様に、出力電圧がＨ電位からＬ電位に遷移する。一方、第１のスイッチ２０１の出力電圧はＬ電位のままである。つまり、押釦７０の押圧操作の前後での第１の端子３０の電位変化の有無により、第１のスイッチ２０１に何らかの異常が起こっていると判定することができる。また、第１の端子３０の実際の電位をスイッチ装置２００が正常な場合（図６参照）と比較することで、故障の種類、この場合は、第１のスイッチ２０１に接点故障が生じていると推定することができる。なお、図８Ａに示す故障は、例えば、第１の可動接点８３ａと第１の固定接点片３４とが溶着してしまったような場合に生じる。

【0068】

また、図８Ｂに示すように、第２のスイッチ２０２に絶縁性の異物が挟まったような場合も、初期状態で、第１及び第３の端子５０の電位は、スイッチ装置２００が正常な場合（図６参照）と同じである。一方、押釦７０を押圧操作して、押釦７０を図５に示す状態ＩＩＩや状態ＩＶに示す位置まで変位させた場合、正常な状態の第１のスイッチ２０１では、図６に示すのと同様に、出力電圧がＬ電位からＨ電位に遷移する。一方、第２のスイッチ２０２の出力電圧はＨ電位のままである。

【0069】

このため、押釦７０の押圧操作の前後での第３の端子５０の電位変化の有無により、第２のスイッチ２０２に何らかの異常が起こっていると判定することができる。また、第３の端子５０の実際の電位をスイッチ装置２００が正常な場合（図６参照）と比較することで、故障の種類、この場合は、第２のスイッチ２０２に接点故障が生じていると推定することができる。なお、図８Ｂに示す故障は、例えば、第２の復帰ばね６２と第２の端子４０のばね受け片４４との間に、絶縁物が挟まったような場合に生じる。

【0070】

［効果等］
以上説明したように、本実施形態に係るスイッチ装置２００は、上面及び下面を有するボディ１０と、内部に空間を有し、ボディ１０の上面を覆うようにボディ１０に取り付けられたカバー２０と、ボディ１０に配設されるとともに、ボディ１０を貫通してボディ１０の下面から下方に延びる第１～第３の端子３０，４０，５０と、を備えている。

【0071】

スイッチ装置２００は、カバー２０を内外に貫通するとともに、押圧操作によりカバー２０の内部を上下方向に変位可能に設けられた押釦（操作子）７０と、押釦７０の押圧操作に応じて、カバー２０の内部を上下方向に変位可能に設けられた第１の作動子８０及び第２の作動子９０と、第１の作動子８０及び第２の作動子９０にそれぞれ取り付けられた第１の可動接点８３ａ及び第２の可動接点９３ａと、カバー２０の内部に配設された第１の固定接点片（第１の固定接点）３４及び第２の固定接点片（第２の固定接点）５４と、を備えている。第１の固定接点片３４は第１の端子３０の一部を、第２の固定接点片５４は第３の端子５０の一部をそれぞれなしている。

【0072】

第１～第３の端子３０，４０，５０は、左右方向に互いに間隔をあけてこの順に配設されており、第１の固定接点片３４と第２の固定接点片５４とは左右方向に互いに間隔をあけて配設されている。また、第１の作動子８０は、第２の作動子９０と独立に変位可能に設けられている。

【0073】

また、スイッチ装置２００は、押釦７０を押圧操作した場合、押釦７０と第１の作動子８０とが線接触するとともに、押釦７０と第２の作動子９０とが線接触するように構成されている。

【0074】

さらに言うと、押釦７０には、第１の押圧部７５ａと第２の押圧部７６ａとが設けられている。第１の作動子８０は、第１の可動接点８３ａを保持する第１の保持ブロック８１を有しており、第１の保持ブロック８１には第１の被押圧部８１ａが設けられている。第２の作動子９０は、第２の可動接点９３ａを保持する第２の保持ブロック９１を有しており、第２の保持ブロック９１には第２の被押圧部９１ａが設けられている。

【0075】

押釦７０を押圧操作した場合、第１の押圧部７５ａと第１の被押圧部８１ａとが線接触するとともに、第２の押圧部７６ａと第２の被押圧部９１ａとが線接触するように構成されている。

【0076】

本実施形態のスイッチ装置２００によれば、第１のスイッチ２０１と第２のスイッチ２０２とを１つの押釦７０の押圧操作で動作させることができる。また、押釦７０の押圧方向が所定の方向からずれた場合でも、第１の可動接点８３ａや第２の可動接点９３ａの上下方向に沿った位置ずれを抑制することができる。このことにより、第１のスイッチ２０１または第２のスイッチ２０２の導通状態が変化するまでの押釦７０の操作量のばらつきを低減でき、スイッチ装置２００の設計余裕度を確保できる。このことについてさらに説明する。

【0077】

図９は、比較のための押釦の押圧操作状態と第１及び第２の可動接点との関係を示し、図１０は、本実施形態に係る押釦の押圧操作状態と第１及び第２の可動接点との関係を示す。

【0078】

図９に示すスイッチ装置２１０は、押釦７０が、第１部分７１と第２部分７２と第４部分７４とを有している点で、図１～３に示す押釦７０と異なる。第４部分７４は、第１部分７１の下端部に設けられ、前後方向と交差する平板状の部材である。

【0079】

押釦７０が操作されていない状態で、第４部分７４の下面は、第１の保持ブロック８１の上面及び第２の保持ブロック９１の上面にそれぞれ当接するか、または近接している。押釦７０が押圧操作されると、第４部分７４に押圧されて第１の保持ブロック８１と第２の保持ブロック９１がそれぞれ下方に変位する。つまり、押釦７０を押圧操作した場合、第４部分７４は、第１の作動子８０に含まれる第１の保持ブロック８１と面接触するとともに、第２の作動子９０に含まれる第２の保持ブロック９１と面接触するように構成されている。

【0080】

ところで、スイッチ装置２１０の押釦７０を下方に押圧するにあたって、押圧方向が所定の方向からずれる場合がある。例えば、スイッチ装置２１０が取り付けられた機器（図示せず）において、押釦７０を押圧する押圧機構（図示せず）の動作ばらつきにより、押釦７０の押圧方向が所定の方向からずれる場合等である。また、押圧機構と押釦７０との位置関係が、スイッチ装置２１０を取り付ける際の組立公差や機器使用時の振動等で初期の関係から変化する場合等も該当する。

【0081】

図９の左側に示すように、押釦７０に対して下方に押圧する力だけでなく、右側から左側に押圧する力が重畳されると、押釦７０は、所定の方向、この場合は仮想面Ｓに沿った方向から傾いて押圧される。さらに言うと、押釦７０が下方に変位した場合、第４部分７４は、その左側部分が右側部分よりも下方に位置するように傾きつつ下方に変位する。

【0082】

前述したように、第４部分７４は、第１の保持ブロック８１及び第２の保持ブロック９１とそれぞれ面接触している。よって、第４部分７４の傾きは、第１の保持ブロック８１及び第２の保持ブロック９１の位置ずれ、ひいては、第１の可動接点８３ａの位置及び第２の可動接点９３ａの上下方向での位置ずれに直接影響する。このため、図９の左側に示すように、第１の可動接点８３ａが設定位置にある場合でも、第２の可動接点９３ａは、設定位置より所定量だけ上方に位置してしまう。

【0083】

同様に、図９の右側に示すように、押釦７０に対して下方に押圧する力だけでなく、左側から右側に押圧する力が重畳されると、押釦７０が下方に変位した場合、第４部分７４は、その右側部分が左側部分よりも下方に位置するように傾きつつ下方に変位する。このため、第２の可動接点９３ａが設定位置にある場合でも、第１の可動接点８３ａは、設定位置より所定量だけ上方に位置してしまう。

【0084】

押釦７０を押圧操作した場合に、上下方向で、第１の可動接点８３ａに対する第２の可動接点９３ａの位置ずれ量が大きくなると、第１のスイッチ２０１や第２のスイッチ２０２の開閉タイミングが初期の設定からずれてしまう。また、このことにより、スイッチ装置２１０の設計余裕度が低下してしまう。

【0085】

一方、本実施形態によれば、押釦７０を押圧操作した場合、第１の押圧部７５ａと第１の作動子８０に設けられた第１の傾斜面８１ｂとが線接触するとともに、第２の押圧部７６ａと第２の作動子９０に設けられた第２の傾斜面９１ｂとが線接触するように構成されている。よって、図１０の左側に示すように、押釦７０に対して下方に押圧する力だけでなく、右側から左側に押圧する力が重畳されると、押釦７０は、第２部分７２が仮想面Ｓの左側に変位するように、また、第３部分７３が仮想面Ｓの右側に変位するように傾きつつ下方に変位する。

【0086】

しかし、この場合、第１の押圧部７５ａと第１の傾斜面８１ｂとの接触線は、初期位置から右側に移動するものの、第１の押圧部７５ａが第１の傾斜面８１ｂを押す力の方向は、仮想面Ｓと平行な方向からほとんど変化しない。同様に、第２の押圧部７６ａと第２の傾斜面９１ｂとの接触線は、初期位置から右側に移動するものの、第２の押圧部７６ａが第２の傾斜面９１ｂを押す力の方向は、仮想面Ｓと平行な方向からほとんど変化しない。また、第１の押圧部７５ａが第１の傾斜面８１ｂを押す力の大きさもほとんど変化しない。

【0087】

同様に、図１０の右側に示すように、押釦７０に対して下方に押圧する力だけでなく、左側から右側に押圧する力が重畳されると、押釦７０は、第２部分７２が仮想面Ｓの右側に変位するように、また、第３部分７３が仮想面Ｓの左側に変位するように傾きつつ下方に変位する。

【0088】

しかし、この場合、第１の押圧部７５ａと第１の傾斜面８１ｂとの接触線は、初期位置から左側に移動するものの、第１の押圧部７５ａが第１の傾斜面８１ｂを押す力の方向は、仮想面Ｓと平行な方向からほとんど変化しない。同様に、第２の押圧部７６ａと第２の傾斜面９１ｂとの接触線は、初期位置から左側に移動するものの、第２の押圧部７６ａが第２の傾斜面９１ｂを押す力の方向は、仮想面Ｓと平行な方向からほとんど変化しない。また、第２の押圧部７６ａが第２の傾斜面９１ｂを押す力の大きさもほとんど変化しない。

【0089】

したがって、本実施形態によれば、押釦７０を押圧操作した場合に、上下方向で、第１の可動接点８３ａに対する第２の可動接点９３ａの位置ずれ量は、図９に示す場合よりも小さくなる。このため、第１のスイッチ２０１や第２のスイッチ２０２の開閉タイミングも初期の設定から大きくずれることが無くなる。また、スイッチ装置２００の設計余裕度を向上できる。このことについてさらに説明する。

【0090】

図１１は、スイッチ装置の動作特性を模式的に示し、図１２は、押釦の操作量の余裕度を模式的に示す。なお、説明の便宜上、図１１において、カバー２０と押釦７０以外の構成部品の図示を省略している。また、図１１において、スイッチ装置２００が取り付けられる機器３００を簡略化して図示している。

【0091】

図１１の一番左に示す状態は、図５に示す状態Ｉに相当する。また、この場合、機器３００に設けられたスイッチ取り付け穴３０１の中心（図１１に示す基準位置）から押釦７０の第２部分７２の先端までの距離をＦ．Ｐ．としている。押釦７０を下方に押圧して所定量変位させると、スイッチ装置２００は、図５に示す状態ＩＩに変化し、第２のスイッチ２０２が開状態から閉状態に遷移する。このときの押釦の変位量Ｐ．Ｔ．は、図５に示す変位量Ｌ１と同じである。また、この場合の基準位置から押釦７０の第２部分７２の先端までの距離をＯ．Ｐ．としている。押釦７０を押圧して下限まで変位させると、スイッチ装置２００は、図５に示す状態ＩＶに変化し、第１のスイッチ２０１が完全に開状態に遷移する。この場合の基準位置から押釦７０の第２部分７２の先端までの距離をＴ．Ｔ．Ｐ．としている。また、距離Ｏ．Ｐ．と距離Ｔ．Ｔ．Ｐ．との差を距離Ｏ．Ｔ．としている。なお、距離Ｆ．Ｐ．と距離Ｔ．Ｔ．Ｐ．との差が、押釦７０の移動量の最大値に略相当する。

【0092】

ここで、距離Ｏ．Ｔ．は、機器３００に設けられた押釦７０の押圧機構（図示せず）の動作マージンに関係している。例えば、押圧機構による押釦７０の操作量にばらつきがあった場合、距離Ｏ．Ｔ．が小さいと、スイッチ装置２００の状態変化を正しく検出できないおそれがある。言い換えると、スイッチ装置２００の設計余裕度が低下してしまう。

【0093】

一方、図１２に示すように、距離Ｏ．Ｐ．が何らかの要因でばらつくと、距離Ｏ．Ｔ．が実質的に小さくなってしまう。例えば、図９に示すスイッチ装置２１０を用いた場合、前述したように、距離Ｏ．Ｐ．のばらつきが大きくなる。

【0094】

したがって、本実施形態によれば、距離Ｏ．Ｐ．のばらつきを低減でき、その結果、距離Ｏ．Ｔ．を大きく取ることができる。このことにより、スイッチ装置２００の設計余裕度を向上させることができる。

【0095】

また、本実施形態のスイッチ装置２００では、押釦７０が操作されていない状態で、第１の押圧部７５ａ及び第２の押圧部７６ａは、押釦７０の中心を通りかつ前後方向に延びる仮想面Ｓに関して左右対称に配置されている。第１の被押圧部８１ａ及び第２の被押圧部９１ａは、仮想面Ｓに関して左右対称に配置されている。

【0096】

このようにすることで、第１の押圧部７５ａ及び第２の押圧部７６ａが、第１の被押圧部８１ａ及び第２の被押圧部９１ａにそれぞれ接触した場合に、上下方向における第１の被押圧部８１ａ及び第２の被押圧部９１ａの位置をそれぞれ同じ位置にすることができる。このことにより、押釦７０の押圧方向が所定の方向からずれた場合でも、上下方向で、第１の可動接点８３ａに対する第２の可動接点９３ａの位置ずれ量を小さくできる。

【0097】

第１の押圧部７５ａは、第１の被押圧部８１ａに対向するとともに、下方にかつ仮想面Ｓから離れるように突出する凸状の第１の曲面７５ｂを有しているのが好ましい。また、第２の押圧部７６ａは、第２の被押圧部９１ａに対向するとともに、下方にかつ仮想面Ｓから離れるように突出する凸状の第２の曲面７６ｂを有しているのが好ましい。

【0098】

このようにすることで、押釦７０を押圧操作した場合、第１の曲面７５ｂと第１の被押圧部８１ａとを前後方向に沿って容易に線接触させることができる。また、第２の曲面７６ｂと第２の被押圧部９１ａとを前後方向に沿って容易に線接触させることができる。

【0099】

第１の被押圧部８１ａは、第１の押圧部７５ａに対向するとともに、下り傾斜でかつ左右方向に沿って下辺が上辺よりも仮想面Ｓに近くなるように設けられた第１の傾斜面８１ｂを有しているのが好ましい。また、第２の被押圧部９１ａは、第２の押圧部７６ａに対向するとともに、下り傾斜でかつ左右方向に沿って下辺が上辺よりも仮想面Ｓに近くなるように設けられた第２の傾斜面９１ｂを有しているのが好ましい。

【0100】

このようにすることで、押釦７０を押圧操作した場合、第１の曲面７５ｂと第１の傾斜面８１ｂとを前後方向に沿って容易に線接触させることができる。また、第２の曲面７６ｂと第２の傾斜面９１ｂとを前後方向に沿って容易に線接触させることができる。

【0101】

また、第１の曲面７５ｂ及び第２の曲面７６ｂは、それぞれ同じ半径Ｒを有する円柱の表面の一部で近似されるのがより好ましい。前後方向から見て、第１の曲面７５ｂを円周の一部として含む円の中心と第２の曲面７６ｂを円周の一部として含む円の中心とは、仮想面Ｓ上の略同じ位置にあることがより好ましい。

【0102】

このようにすることで、押釦７０を押圧操作した場合、第１の曲面７５ｂと第１の傾斜面８１ｂとを前後方向に沿って容易に線接触させることができる。また、第２の曲面７６ｂと第２の傾斜面９１ｂとを前後方向に沿って容易に線接触させることができる。また、押釦７０を所定の方向に押圧操作した場合、第１の曲面７５ｂと第１の傾斜面８１ｂとの接触線と、第２の曲面７６ｂと第２の傾斜面９１ｂとの接触線とを、上下方向で略同じ位置に来るようにすることができる。このことにより、前述の距離Ｏ．Ｐ．のばらつきをより小さくでき、スイッチ装置２００の設計余裕度をさらに高めることができる。

【0103】

また、スイッチ装置２００は、押釦７０を押圧操作して第１の作動子８０を下方に変位させることで、第１の可動接点８３ａと第１の固定接点片３４との接触状態が変化して、第１の端子３０と第２の端子４０との間の導通状態が変化するように構成されている。

【0104】

また、スイッチ装置２００は、押釦７０を押圧操作して第２の作動子９０を下方に変位させることで、第２の可動接点９３ａと第２の固定接点片５４との接触状態が変化して、第２の端子４０と第３の端子５０との間の導通状態が変化するように構成されている。

【0105】

また、本実施形態のスイッチ装置２００によれば、第１のスイッチ２０１と第２のスイッチ２０２との並列回路を３端子回路として実現でき、例えば、特許文献１に開示された従来のスイッチ装置に比べて、端子数を半減できる。また、それに伴い外部の配線数を低減できる。このことにより、小型化されたスイッチ装置２００を実現できる。さらに、スイッチ装置２００を別の設備に取り付ける際、取り付け作業を簡略化できるため、作業コストを低減できる。

【0106】

さらに、本実施形態のスイッチ装置２００によれば、第１のスイッチ２０１と第２のスイッチ２０２との出力電圧、特に押釦７０の押圧操作の前後で出力電圧の変化をモニターすることで、スイッチ装置２００の外部の配線故障やスイッチ装置２００の内部故障の有無を簡便に検出することができる。このことにより、スイッチ装置２００の信頼性や機能安全性を高められる。例えば、スイッチ装置２００が、車両のドアの開閉検知用に用いられる場合、スイッチ装置２００自体の故障の有無を検出できるため、実際にドアが開いているのか、スイッチ装置２００が故障しているため、誤検知の可能性があるのかを確実に区別できる。

【0107】

スイッチ装置２００の第２の端子４０は共通端子であり、ボディ１０の上面からカバー２０の内部に延びるとともに、ボディ１０の上側で左右方向に延びるばね受け片４４を有している。ばね受け片４４は、左右方向の一方の端部に第１の突起部４４ａを、他方の端部に第２の突起部４４ｂをそれぞれ有している。第１の端子３０は、ボディ１０の上面からカバー２０の内部に延びる第１の固定接点片３４を有しており、第３の端子５０は、ボディ１０の上面からカバー２０の内部に延びる第２の固定接点片５４を有している。

【0108】

スイッチ装置２００は、下端がばね受け片４４の第１の突起部４４ａに接触するように位置決めされてカバー２０の内部に配設されるとともに、上端が第１の作動子８０に保持されて第１の可動接点８３ａと電気的に接続された第１の復帰ばね６１を有している。また、スイッチ装置２００は、下端がばね受け片４４の第２の突起部４４ｂに接触するように位置決めされてカバー２０の内部に配設されるとともに、上端が第２の作動子９０に保持されて第２の可動接点９３ａと電気的に接続された第２の復帰ばね６２を備えている。

【0109】

第１の復帰ばね６１と第２の復帰ばね６２とは左右方向に互いに間隔をあけて配設されており、第１の可動接点８３ａと第１の固定接点片３４とが接触することで、第１の端子３０と第２の端子４０との間に電路が形成され、第２の可動接点９３ａと第２の固定接点片５４とが接触することで、第２の端子４０と第３の端子５０との間に電路が形成されるように構成される。

【0110】

スイッチ装置２００をこのように構成することで、スイッチの一方に不具合が起こったとしても、他方を正常に動作させることができる。例えば、特許文献１に開示された従来のスイッチ装置では、２つのスイッチの接点は、それぞれ独立して形成されているが、スイッチの動作機構を含めて全体が一体成形により形成されている。このため、２つのスイッチを独立して動作させることができない。例えば、一方のスイッチで接点の固着不良が起こった場合に、他方のスイッチも動かなくなる。

【0111】

一方、本実施形態によれば、第１の可動接点８３ａに電気的に接続された第１の復帰ばね６１と、第２の可動接点９３ａに電気的に接続された第２の復帰ばね６２とが独立して設けられている。また、第１及び第２の復帰ばね６１，６２をそれぞれ保持する第１及び第２の作動子８０，９０がそれぞれ独立して変位可能に構成されている。

【0112】

このことにより、スイッチ装置２００内部の接点故障を容易に検出できる。また、一方のスイッチで接点の固着不良が起こった場合にも、他方のスイッチが正常に動作し、スイッチ装置２００としての機能を奏することができる。つまり、押釦７０の押圧操作の前後で電位が変化した信号を出力できる。

【0113】

スイッチ装置２００は、押釦７０が操作されていない状態で、第１の可動接点８３ａが第１の固定接点片３４に接触するように、また、第２の可動接点９３ａが第２の固定接点片５４に接触しないように、それぞれ構成されている。

【0114】

スイッチ装置２００をこのように構成することで、押釦７０を押圧操作すると、第１のスイッチ２０１の出力電圧がＬ電位からＨ電位に、第２のスイッチ２０２の出力電圧がＨ電位からＬ電位にそれぞれ変化する。つまり、第１のスイッチ２０１と第２のスイッチ２０２とが互いに異なるレベルの電圧を出力するとともに、押釦７０の押圧操作の前後で、それぞれの出力電圧が変化する。このことにより、スイッチ装置２００の外部配線やスイッチ装置２００の内部故障を簡便かつ確実に検出することができる。

【0115】

なお、図示しないが、押釦７０を押圧操作すると、第１のスイッチ２０１の出力電圧がＨ電位からＬ電位に、第２のスイッチ２０２の出力電圧がＬ電位からＨ電位にそれぞれ変化するようにしてもよい。具体的には、第１の固定接点片３４と第２の固定接点片５４の平面形状を図１に示す形状と異ならせることで、上記の動作を実現できる。例えば、第１の固定接点片３４において、左右方向の幅が上部で狭くなっており、初期状態から長さＬ１だけ下がったところから、幅が広くなり始めるように形成する。また、第２の固定接点片５４において、左右方向の幅が上部で広くなっており、初期状態から長さＬ１だけ下がったところから、幅が狭くなり始めるように形成する。

【0116】

つまり、スイッチ装置２００は、押釦７０が操作されていない状態で、第１の可動接点８３ａ及び第２の可動接点９３ａのうちの一方は、第１の固定接点片３４または第２の固定接点片５４のいずれかに接触するように構成され、第１の可動接点８３ａ及び第２の可動接点９３ａのうちの他方は、第１の固定接点片３４及び第２の固定接点片５４のいずれにも接触しないように構成されている。

【0117】

この場合も、スイッチ装置２００の外部配線やスイッチ装置２００の内部故障を簡便かつ確実に検出することができることは言うまでもない。

【0118】

本実施形態に係るスイッチ装置２００の故障診断方法は、押釦７０の押圧操作の前後で、第１の端子３０の電位及び第３の端子５０の電位の少なくとも一方が変化しない場合は、スイッチ装置２００の外部配線またはスイッチ装置２００の内部で故障が発生していると判定する。

【0119】

本実施形態によれば、押釦７０の押圧操作の前後で、第１の端子３０及び第３の端子５０の電位をそれぞれモニターすることで、スイッチ装置２００の外部配線やスイッチ装置２００の内部故障を容易に診断できる。

【0120】

（その他の実施形態）
本願明細書では、第１の曲面７５ｂ及び第２の曲面７６ｂをそれぞれ同じ半径Ｒを有する円柱の表面の一部に近似した形状としたが、特にこれに限定されない。第１の曲面７５ｂ及び第２の曲面７６ｂのそれぞれの形状を、断面視で同じ短径及び長径を有する楕円柱の表面の一部に近似した形状としてもよい。つまり、第１の曲面７５ｂ及び第２の曲面７６ｂは、下方にかつ仮想面Ｓから離れるように突出する凸状の曲面であればよい。

【0121】

また、第１の傾斜面８１ｂ及び第２の傾斜面９１ｂの形状も実施形態に示した形状に限定されない。例えば、第１の傾斜面８１ｂ及び第２の傾斜面９１ｂが、上方にかつ左右方向に沿って仮想面Ｓに近づくように突出する凸状の曲面であってもよい。押釦７０が操作されていない状態で、第１の被押圧部８１ａと第２の被押圧部９１ａとが、ボディ１０の上面を基準として上下方向で同じ高さに位置していればよい。

【産業上の利用可能性】

【0122】

本開示のスイッチ装置は、操作子の押圧方向が所定の方向からずれた場合にも接点位置ずれを抑制でき、設計余裕度を確保できるため、車両等の高い信頼性が要求される設備に組み込む上で有用である。

【符号の説明】

【0123】

１０ ボディ
１１ 第１のばね支持部
１２ 第１の接点保持部
１３ 第２のばね支持部
１４ 第２の接点保持部
２０ カバー
２１ 開口
３０ 第１の端子
３１ 第１の貫通孔
３２ 係止片
３３ 第２の貫通孔
３４ 第１の固定接点片（第１の固定接点）
４０ 第２の端子
４１ 第１の貫通孔
４２ 係止片
４３ 第２の貫通孔
４４ ばね受け片
４４ａ 第１の突起部
４４ｂ 第２の突起部
５０ 第３の端子
５１ 第１の貫通孔
５２ 係止片
５３ 第２の貫通孔
５４ 第２の固定接点片（第２の固定接点）
６１ 第１の復帰ばね
６２ 第２の復帰ばね
７０ 押釦（操作子）
７１ 第１部分
７２ 第２部分
７３ 第３部分
７４ 第４部分
７５ａ 第１の押圧部
７５ｂ 第１の曲面
７６ａ 第２の押圧部
７６ｂ 第２の曲面
８０ 第１の作動子
８１ 第１の保持ブロック
８１ａ 第１の被押圧部
８１ｂ 第１の傾斜面
８２ 第１のばね当接部
８３ 第１の接触片
８３ａ 第１の可動接点
９０ 第２の作動子
９１ 第２の保持ブロック
９１ａ 第２の被押圧部
９１ｂ 第２の傾斜面
９２ 第２のばね当接部
９３ 第２の接触片
９３ａ 第２の可動接点
１００ キャップ
１０１ フランジ
１０２ 開口
２００，２１０ スイッチ装置
２０１ 第１のスイッチ
２０２ 第２のスイッチ
３００ 機器
３０１ スイッチ取り付け穴
Ｓ 仮想面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】