JPH06131946A - キー操作式スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キー操作式スイッチの構造簡素化、部品点数
の削減、部品および組立コストの低減化、精度および品
質の向上を図る。 【構成】 キー溝１１を備えたシリンダ２を本体ケース
１に回動自在に装着し、シリンダ２の内端に接点接触部
１０を取り付けるとともに、本体ケース１内に接点接触
部に摺接する固定接点７，８，９を備え、キー溝１１内
に設けたキー挿抜方向の凸条１２とキー３の側面に形成
した縦溝１３との嵌合によりキー溝１１に特定のキーの
みが挿入可能な構成とし、本体ケース１に装備したロッ
ク部材としての軸体２０をシリンダ２に付勢係合させて
シリンダ２を中立位置で固定する中立ロック機構２５を
設け、キー溝１１に挿入されたキー３との当接によって
軸体２０をロック付勢力に抗してキー挿入方向に強制変
位させてロック解除させるように構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制御機器の操作用ある
いは各種遊戯機器の管理制御用として使用されるキー操
作式スイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種スイッチとしては、キーが
挿抜されるシリンダ、シリンダの回動によってプランジ
ャを直線変位させるカム機構、プランジャの変位をマイ
クロスイッチの押しボタンやレバーに伝達して接点切り
換えを行う可動片、プランジャを復帰変位させるバネ付
勢手段、等を備えるとともに、シリンダにタンブラを内
装してキーの判別およびキーの抜け規制を行うように構
成したものが実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来スイッチは、
構造が複雑で部品点数が多いために次のような欠点があ
った。

【０００４】（１）多くの金型を必要とし、部品コスト
が高いものとなる。

【０００５】（２）組立工程が多くなり、生産性の向上
を阻むとともに、組立コストが高くなる。

【０００６】（３）部品管理が煩雑で管理コストが高く
なる。

【０００７】（４）多くの部品の組合わせによる精度お
よび品質のばらつきが大きい。

【０００８】本発明は、このような従来の欠点を低減す
ることのできるキー操作式スイッチを提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るキー操作式スイッチは次のような構成
をとる。

【００１０】第１発明は、キー溝を備えたシリンダを本
体ケースに回動自在に装着し、前記シリンダの内端に接
点接触部を取り付けるとともに、前記本体ケース内に前
記接点接触部に摺接する固定接点を備え、前記キー溝に
挿入したキーによって前記シリンダを回動操作して接点
切り換えを行うように構成している。

【００１１】第２発明は、キー溝を備えたシリンダを本
体ケースに回動自在に装着し、前記本体ケース内に前記
接点接触部に摺接する固定接点を備え、前記キー溝に挿
入したキーによって前記シリンダを回動操作して接点切
り換えを行うように構成し、かつ、前記キー溝内に設け
たキー挿抜方向の凸条とキーの側面に形成した縦溝との
嵌合によりキー溝に特定のキーのみが挿入可能な構成に
し、キー挿抜方向にのみ変位可能かつキー抜出し方向に
弾性付勢して本体ケースに装備したロック部材を前記シ
リンダに付勢係合させてシリンダを中立位置で固定する
ロック機構を設け、キー溝に挿入されたキーとの当接に
よって前記ロック部材をロック付勢力に抗してキー挿入
方向に強制変位させてロック解除させるように構成して
いる。

【００１２】第３発明は、第２の発明において、前記ロ
ック機構を前記キーによって解除操作して前記シリンダ
を接点切り換え方向に回動した状態において、前記ロッ
ク部材が前記シリンダに形成した傾斜カム面に付勢接触
して、このシリンダが相対的に前記中立位置側に回動付
勢されるように構成している。

【００１３】第４発明は、第１〜３の発明において、前
記キーの側端縁に凹部を形成するとともに、キー溝に正
規位置まで挿入されたキーの前記凹部に弾性係合する係
合片を前記シリンダに一体形成し、前記中立位置にある
前記シリンダにキーが挿抜される際には前記係合片が弾
性変形して前記凹部から係脱し、シリンダが接点切り換
え位置にある時は前記係合片が前記凹部から離脱するの
を前記本体ケースとの当接によって阻止して前記キーの
抜出しを阻止するキー抜出し阻止手段を備えた構成とし
ている。

【００１４】第５発明は、第２〜４の発明において、前
記ロック機構を前記キーによって解除操作して前記シリ
ンダを接点切り換え位置に回動した状態において、前記
ロック部材が前記シリンダに形成した位置決め用凹部に
付勢係入して、このシリンダが前記接点切り換え位置に
保持されるように構成している。

【００１５】

【作用】第１発明の構成によると、キーによって回動さ
れるシリンダに取り付けた接点接触部はキーおよびシリ
ンダと一体に回動変位し、固定接点に対する接点接触部
の摺接位置が変化して接点の切換えが行われる。

【００１６】第２発明の構成によると、キーの適否判別
がキー溝の凸条とキーの縦溝との嵌合によって行われ、
所定の位置に縦溝を備えたキー以外のキーをシリンダに
挿入することはできない。また、キー挿抜が可能な中立
位置にあるシリンダはロック状態にあるとともに、その
ロック解除は適正なキーをキー溝に適正位置まで挿入し
た場合のみ行うことができ、他物や他のキーでシリンダ
を回動操作することはできない。

【００１７】第３発明の構成によると、上記第２発明の
機能に加えて、シリンダが中立復帰付勢されるために、
接点切換え位置から中立位置への戻し操作を軽快かつ確
実に行える。かつ、この中立復帰付勢作用はロック機構
の付勢力を利用している。

【００１８】第４発明の構成によると、上記第１〜３発
明の機能に加えて、シリンダを接点切換え位置に操作し
た状態では、キーの凹部に嵌合した係合片の離脱変形が
阻止されて、シリンダからのキーの勝手な抜出しが不能
となり、シリンダを中立位置へ戻した状態でのみキーの
抜き出しを行うことができる。

【００１９】第５発明の構成によると、上記第２〜４発
明の機能に加えて、付勢されたロック部材を利用してシ
リンダを接点切換え位置に保持することができる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明に係るキー操作式スイッチの全
体外観図、図２はその分解斜視図、図３はキー挿入状態
の縦断正面図、また、図４はその縦断側面図である。

【００２１】このキー操作式スイッチは、基本的には、
スイッチ機構を内装した角ブロック状の本体ケース１、
これに回動可能に組込み込んだシリンダ２からなり、シ
リンダ２をこれに挿入したキー３によって回動操作する
ことで内装スイッチ機構の接点切換えを行うように構成
されており、本体ケース１に外嵌装着した鉄板製の取付
け金具４を介して回路基板などに取付けるようになって
いる。

【００２２】前記本体ケース１は、プラスチック製のベ
ースケース５とプラスチック製の上ケース６とからな
り、ベースケース５の側辺に立設した連結片５ａを上ケ
ース６の側面に形成した凹部６ａに位置決め嵌合すると
ともに、連結片５ａの係合孔５ｂに、上ケース６の側面
に設けた係合爪６ｂを係合させて両者５，６を連結する
ように構成されている。

【００２３】前記ベースケース５の底部には、図８に示
すように、３つの固定接点７，８，９がインサート装着
されるとともに、各固定接点７，８，９から延出したリ
ード端子７ａ，８ａ，９ａがケース外方に突設されてい
る。

【００２４】前記上ケース６には前記シリンダ２を内嵌
支持する円筒状のボス部６ｃが連設されている。

【００２５】前記シリンダ２は、円柱状にプラスチック
成型されたものであって、外周面の対角位置に一対のフ
ランジ部２ａが形成されるとともに、各フランジ部２ａ
から下方に脚部２ｂが延出されている。前記フランジ部
２ａは、ベースケース５から立設した縦壁５ｃの上端と
上ケース６の内面段部との間に支持されて、シリンダ２
の上下位置決めがなされている。そして、前記脚部２ｂ
の下端に亘って接点接触部としてのリング状のブラシ１
０が相対回動不能に嵌め込み装着され、このブラシ１０
から延出した一対の可動接点１０ａ，１０ｂが、前記固
定接点７，８，９上を摺動するように構成されている。
なお、図８はブラシ１０が中立位置にある状態を示し、
可動接点１０ａは常時コモン接点としての固定接点７に
接触し、この中立位置からブラシ１０を右に４５°回動
することで可動接点１０ｂが固定接点８に接触してリー
ド端子７ａがリード端子８ａに導通し、中立位置からブ
ラシ１０を左に４５°回動することで可動接点１０ｂが
固定接点９に接触してリード端子７ａがリード端子９ａ
に導通ようにスイッチ機構が設定されている。

【００２６】前記シリンダ２には前記キー３を挿入する
キー溝１１が上下に貫通して形成されている。このキー
溝１１の対向する内面には夫々キー挿抜方向の凸条１２
がキー溝中心からの距離を異ならせて形成され、他方、
キー３の両側面には前記各凸条１２を係入する縦溝１３
が夫々設けられ、所定の適正キー３のみがキー溝１１に
挿入できるように構成されている。また、前記キー３の
先端中央に形成した切欠き凹部１４を、キー溝１１の内
奥部位に設けたブリッジ部１５に嵌合させてキー３を限
界まで挿入できるようになっている。

【００２７】また、キー３の両側端縁に凹部１６が形成
されるとともに、キー溝１１内には、前記凹部１６に係
合する一対の係合片１７がシリンダ２と一体に形成され
ている。この係合片１７は、下向き片持ち状に形成され
たものであり、常態では凹部１６に係入し、シリンダ外
方に弾性変形することで凹部１６から離脱するように構
成されている。そして、図５（ａ）に示すように、シリ
ンダ２が所定の中立位置に回動されている時には、上ケ
ース６内面の対角位置に形成した凹入部１８が前記係合
片１７の外側に対向して、係合片１７のシリンダ外方へ
の弾性変形が許され、この状態でキー３の挿抜が行える
ようになている。そして、シリンダ２が前記中立位置か
ら回動されると、例えば図５（ｂ）に示すように、係合
片１７が凹入部１８から外れ、係合片１７のシリンダ外
方への弾性変形が上ケース６内面との当接によって阻止
されるようになっている。このようにして、シリンダ２
が中立位置のときキー３の挿抜が可能となり、中立位置
から外れるとキー３の挿抜が不能となるキー抜出し阻止
手段が構成されている。

【００２８】上ケース６の対向する内面には縦溝１９が
形成されるとともに、横架した軸体２０が上下動のみ可
能に両縦溝１９に亘って係合支持され、かつ、この軸体
２０はベースケース５の底部に立設したボス部２１に内
装されたコイルバネ２２によって常時上方に押し上げ付
勢されている。

【００２９】前記シリンダ２の下部には、上記軸体２０
を対角２箇所で係入する中立ロック用の角形凹部２３が
下向きに開口して形成されるとともに、この角形凹部２
３の入口両側に下拡がりの傾斜カム面２４が形成され、
この角形凹部２３にロック部材としての前記軸体２０が
係合することでシリンダ２を中立位置で回動不能に支持
する中立ロック機構２５が構成されている。

【００３０】この中立ロック機構２５の前記軸体２０
は、図１に示すように、シリンダ２にキー３が所定位置
まで挿入されることによって、キー３先端で下方に押し
下げ変位されて角形凹部２３から離脱されるようになっ
ており、このロック解除状態でシリンダ２に左右への回
動力を与えると、前記傾斜カム面２４で軸体２０をコイ
ルバネ２２に抗して押し下げながらシリンダ２が回動で
き、これによって接点切換えを行うことができるように
なっている。

【００３１】また、各角形凹部２３の左右に４５°外れ
た位置に下拡がり形状の浅い位置決め凹部２６が形成さ
れており、シリンダ２が中立位置から右または左に４５
°回動された状態において、上方に押し上げ付勢された
前記軸体２０を位置決め凹部２６に係入してシリンダ２
を接点切換え位置に弾性的に安定保持することができる
ように構成されている。

【００３２】なお、シリンダ２を接点切換え位置から中
立位置側に回動操作すると、先ず、軸体２０が相対的に
位置決め凹部２６から押し出し移動され、軸体２０が位
置決め凹部２６から外れて傾斜カム面２４に接触する
と、上方付勢された軸体２０と傾斜カム面２４とのカム
作用によってシリンダ２が相対的に中立位置側に回動付
勢されることになり、シリンダ２への回動操作力を解除
してもシリンダ２は自力で中立位置に復帰回動して、再
び中立ロック状態がもたらされる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の第１発明によると、シリ
ンダに直接装着した接点接触部をシリンダと一体に回動
させて接点切換えを行うので、従来のように、シリンダ
の回動変位をプランジャの直線変位に変換して、内装ス
イッチの押しボタンやレバーを操作するような複雑な操
作伝達機構が不要であり、部品点数を大幅に節減でき、
次のような効果が得られる。

【００３４】（１）多くの金型を不要とし、部品コスト
を低減できる。

【００３５】（２）組立工程が少なくなり、生産性の向
上を図ることができるとともに、組立コストを低減でき
る。

【００３６】（３）部品管理の簡素化によって管理コス
トを低減できる。

【００３７】（４）精度および品質のばらつきを少なく
できる。

【００３８】また、請求項２記載の第２発明によると、
キーの適否判別をキー溝の凸条とキー自体に形成した縦
溝との嵌合によって行うようにしたので、タンブラをシ
リンダに組み込んでいた従来に比較して構造が大幅に簡
素化され、上記第１発明の効果が更に向上する。

【００３９】また、シリンダを中立位置で固定するロッ
ク機構を、所定位置まで挿入した適正なキーでロック部
材を直接解除変位させる簡単な構造としたので、これに
よっても上記第１発明の効果を高める上で有効である。

【００４０】また、請求項３記載の第３発明によると、
上記第２発明の構成において、ロック機構のロック部材
がロック方向に付勢される構造を有効に利用してシリン
ダに中立位置への復帰力を与えるようにしたので、中立
復帰のための専用の部品は特に必要なく、部品点数節減
に有効となっている。

【００４１】また、請求項４記載の第４発明によると、
接点切換え位置にあるシリンダからのキー抜出しを阻止
する専用の部品を必要としないので、上記第１〜３発明
の効果を助長する。

【００４２】また、請求項５記載の第５発明によると、
上記第２〜４発明の構成において、ロック機構のロック
部材がロック方向に付勢される構造を有効に利用して、
シリンダを接点切換え位置に保持する機構を構成してあ
るので、これもまた上記第２〜４発明の効果を助長する
上で有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るキー操作式スイッチの外観斜視図

【図２】キー操作式スイッチの分解斜視図

【図３】キー挿入状態の縦断正面図

【図４】キー挿入状態の縦断側面図

【図５】図３におけるＡ−Ａ線断面図であり、（ａ）は
中立状態、（ｂ）は接点切換え状態を示す

【図６】図３におけるＢ−Ｂ線断面図

【図７】中立ロック機構、中立復帰手段および接点切換
え位置保持手段を示す展開正面図

【図８】スイッチ機構の概略平面図

【符号の説明】

１ 本体ケース ２ シリンダ ３ キー ７ 固定接点 ８ 固定接点 ９ 固定接点 １０ ブラシ（接点接触部） １１ キー溝 １２ 凸条 １３ 縦溝 １６ 凹部 １７ 係合片 １９ 縦溝 ２０ ロック部材（軸体） ２４ 傾斜カム面 ２５ 中立ロック機構 ２６ 位置決め凹部

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】図３におけるＡ−Ａ線断面図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キー溝を備えたシリンダを本体ケースに
   回動自在に装着し、前記シリンダの内端に接点接触部を
   取り付けるとともに、前記本体ケース内に前記接点接触
   部に摺接する固定接点を備え、前記キー溝に挿入したキ
   ーによって前記シリンダを回動操作して接点切り換えを
   行うように構成してあるキー操作式スイッチ。
2. 【請求項２】 キー溝を備えたシリンダを本体ケースに
   回動自在に装着し、前記本体ケース内に前記接点接触部
   に摺接する固定接点を備え、前記キー溝に挿入したキー
   によって前記シリンダを回動操作して接点切り換えを行
   うように構成し、かつ、前記キー溝内に設けたキー挿抜
   方向の凸条とキーの側面に形成した縦溝との嵌合により
   キー溝に特定のキーのみが挿入可能な構成にし、キー挿
   抜方向にのみ変位可能かつキー抜出し方向に弾性付勢し
   て本体ケースに装備したロック部材を前記シリンダに付
   勢係合させてシリンダを中立位置で固定するロック機構
   を設け、キー溝に挿入されたキーとの当接によって前記
   ロック部材をロック付勢力に抗してキー挿入方向に強制
   変位させてロック解除させるように構成してあるキー操
   作式スイッチ。
3. 【請求項３】 前記ロック機構を前記キーによって解除
   操作して前記シリンダを接点切り換え方向に回動した状
   態において、前記ロック部材が前記シリンダに形成した
   傾斜カム面に付勢接触して、このシリンダが相対的に前
   記中立位置側に回動付勢されるように構成してある請求
   項２記載のキー操作式スイッチ。
4. 【請求項４】 前記キーの側端縁に凹部を形成するとと
   もに、キー溝に正規位置まで挿入されたキーの前記凹部
   に弾性係合する係合片を前記シリンダに一体形成し、前
   記中立位置にある前記シリンダにキーが挿抜される際に
   は前記係合片が弾性変形して前記凹部から係脱し、シリ
   ンダが接点切り換え位置にある時は前記係合片が前記凹
   部から離脱するのを前記本体ケースとの当接によって阻
   止して前記キーの抜出しを阻止するキー抜出し阻止手段
   を備えある請求項１〜請求項３のうちのいずれか１つに
   記載のキー操作式スイッチ。
5. 【請求項５】 前記ロック機構を前記キーによって解除
   操作して前記シリンダを接点切り換え位置に回動した状
   態において、前記ロック部材が前記シリンダに形成した
   位置決め用凹部に付勢係入して、このシリンダが前記接
   点切り換え位置に保持されるように構成してある請求項
   ２〜請求項４のうちのいずれか１つに記載のキー操作式
   スイッチ。