JP2008084835A - 車両用スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】主に自動車の各種制御用に用いられる車両用スイッチに関し、簡易な構成で、接点の確実な接離が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】可動接点５や固定接点３の外周に、フッ素系ポリマーを分散した撥油剤７を塗布することによって、潤滑油等が外部からスイッチ内に侵入した場合にも、これらの接点への付着を防ぐことができるため、簡易な構成で、接点の確実な接離が可能な車両用スイッチ１０を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に自動車のターンシグナルランプやストップランプ、ルームランプ等の各種制御用に用いられる車両用スイッチに関するものである。

近年、方向指示用のターンシグナルランプやブレーキペダル操作用のストップランプ、ドア開閉用のルームランプ等の消点灯に、これらの動作を検出する様々な車両用スイッチが使用されている。

そして、このような従来の車両用スイッチとしては、ケース内に移動可能に収納された作動体を、レバーやブレーキペダルの操作、ドアの開閉等によって移動させ、これによって対向したリベット状の可動接点と固定接点を接離させて、各々のランプの消点灯を行うものが一般的となっている。

なお、こうした各種ランプの消点灯を行う際には、通常ＤＣ１２Ｖ１０Ａ前後の比較的大きな電流がスイッチの可動接点と固定接点に流れ、接離時には接点間にアークが発生する。

また、これらのスイッチは車両のステアリングやブレーキペダル、ドア等の、グリスやオイル等の潤滑油が塗布された機構部品の近傍に装着されると共に、一般に、比較的塵埃や湿気、ガス等が多い場所で使用される。

このため、潤滑油等が外部からスイッチ内に侵入して接点に付着すると、アークによって接点表面に潤滑油の炭化物や珪素化合物が形成され、接点間の接触が妨げられる場合がある。

したがって、潤滑油等がスイッチ内へ侵入するのを防いで安定した接点の接離を行うため、ケースや作動体をゴム等のカバーで覆ってスイッチを密閉構造にしたり、接点に影響を及ぼさないガス等でスイッチ内を封止したりするなどの対策が行われているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００５−２２２７５４号公報

しかしながら、上記従来の車両用スイッチにおいては、潤滑油等のスイッチ内への侵入を防ぐとともに、アークにより発生する炭化物や珪素化合物の形成を防止するには、スイッチを密閉構造にしたり、ガスで封止したりする等の対策が必要なため、スイッチの構成が複雑なものになると共に、組立てにも時間を要するという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で、接点の確実な接離が可能な車両用スイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の車両用スイッチは、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、ケース内に収納された作動体の移動によって電気的接離を行う可動接点または固定接点の少なくとも一方の外周に、フッ素系ポリマーを分散した撥油剤を塗布して車両用スイッチを構成したものであり、可動接点または固定接点の外周に塗布した撥油剤によって、潤滑油等が外部からスイッチ内に侵入した場合にも、これらの接点への付着を防ぐことができるため、簡易な構成で、接点の確実な接離が可能な車両用スイッチを得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、撥油剤のフッ素系ポリマーを、フッ素系有機官能基と、このフッ素系有機官能基に結合しかつ加水分解性基を有する有機官能基から形成したものであり、有能官能基の水酸基が、塗布された金属の表面に形成される酸化膜の水酸基と水素結合して水分が離脱するため、撥油剤が塗布された金属と強固に化学的に結合し、撥油剤を接点外周に確実に保持できるという作用を有する。

以上のように、本発明によれば、簡易な構成で、確実な接点の接離が可能な車両用スイッチを実現できるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は主にターンシグナルランプの消点灯に用いられる、本発明の一実施の形態による車両用スイッチの断面図であり、同図において、１は上面開口で略箱型の絶縁樹脂製のケース、２は略円柱状で絶縁樹脂製の作動体で、ケース１内底面には、銀や銅合金等のリベット状の固定接点３が固着された複数の固定接片４が植設されると共に、作動体２が上下動可能に収納されている。

また、５は銀や銅合金等のリベット状の可動接点、６は右端に可動接点５が固着された銅合金等の導電金属薄板製の可動接片で、可動接片６左端がケース１内底面に固着されると共に、可動接片６中間部に当接した作動体２上端が、可動接片６を上方へ撓めることによって、複数の可動接点５と固定接点３が所定の間隙を空けて対向している。

さらに、可動接片６の可動接点５外周や固定接片４の固定接点３外周には、図２の要部斜視図に示すように、フッ素系ポリマーを分散した撥油剤７が、可動接点５や固定接点３の全周を囲うように略リング状に塗布されている。

そして、８は絶縁樹脂製のカバーで、このカバー８がケース１の上面開口部を覆うと共に、ケース１底面から突出した作動体２下端には、絶縁樹脂製のレバー（図示せず）の一端が当接して、車両用スイッチ１０が構成されている。

また、図３は主にストップランプの消点灯に用いられる、本発明の他の実施の形態による車両用スイッチの断面図であり、同図において、１１は上面開口で略箱型の絶縁樹脂製のケース、１２は略円柱状で絶縁樹脂製の作動体で、ケース１１内側壁には、銀や銅合金等のリベット状の固定接点３が固着された複数の固定接片１４が植設されると共に、作動体１２がケース１１内に上下動可能に収納されている。

そして、５は銀や銅合金等のリベット状の可動接点、１６は左右端に可動接点５が固着された銅合金等の導電金属薄板製の可動接片で、この可動接点５がケース１１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されたコイル状の接圧ばね１７によって、複数の固定接点３に下方から弾接し、複数の固定接点３が可動接片１６を介して電気的に接続されている。

さらに、可動接片１６の可動接点５外周や固定接片１４の固定接点３外周には、車両用スイッチ１０と同様に、図２の斜視図に示すように、フッ素系ポリマーを分散した撥油剤７が、可動接点５や固定接点３の全周を囲うように略リング状に塗布されている。

また、１８はコイル状の戻りばね、１９はケース１１上面の開口部を覆う絶縁樹脂製のカバーで、戻りばね１８が作動体１２下面とケース１１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体１２を上方に付勢すると共に、作動体１２上端がカバー１９の中空筒部から上方へ突出して、車両用スイッチ２０が構成されている。

そして、このように構成された車両用スイッチ１０がステアリングホイールの下方に、車両用スイッチ２０がブレーキペダルの手前に各々装着されると共に、固定接片４や１４、可動接片６や１６の端部が、図示しないコネクタやリード線によって車両の電子回路やランプに各々接続される。

以上の構成において、運転時に例えば走行車線を変更するために、ステアリングホイール下方のレバーを操作すると、この操作によって図１に示す車両用スイッチ１０の作動体２が下方向に移動して、可動接片６が左端を支点として揺動し、可動接点５と固定接点３との電気的接続が行われ、変更方向のターンシグナルランプが点滅する。

また、ブレーキペダルを踏み込むと、この操作によって図３に示す車両用スイッチ２０の作動体１２が上方向に移動して、接圧ばね１７や戻りばね１８が撓んで可動接片１６が上方向に移動し、可動接点５と固定接点３との電気的接続が行われ、ストップランプが点灯する。

なお、この時、車両用スイッチ１０や２０の可動接点５や固定接点３外周には、各接点の全周を囲うように略リング状に、フッ素系ポリマーを分散した撥油剤７が塗布されているため、これらのスイッチが装着された近傍の機構部品等から潤滑油がケース１や１１等に付着し、外部からスイッチ内に侵入しても、撥油剤７の撥油効果によって、潤滑油が可動接点５や固定接点３に付着しないようになっている。

つまり、スイッチ内に侵入し可動接片６や１６、固定接片４や１４を伝わった潤滑油は、各接点の外周に塗布された撥油剤７によって遮断され、可動接点５や固定接点３までは延出しないため、接点の接離時のアークによって接点表面に潤滑油の炭化物や珪素化合物が形成されることがなく、接点の確実な接触が可能なように構成されている。

なお、以上のような撥油剤７の塗布は、針状のディスペンサー等によって所定量の撥油剤７を、可動接点５や固定接点３外周の可動接片６や１６、固定接片４や１４上に塗布すれば、塗布された撥油剤７が、自身の表面張力により可動接点５や固定接点３の外周に沿い拡散して、可動接点５や固定接点３外周に撥油剤７の薄膜が形成されるため、比較的容易に塗布作業を行うことができる。

さらに、この撥油剤７のフッ素系ポリマーを、フッ素系有機官能基と、このフッ素系有機官能基に結合しかつ加水分解性基を有する有機官能基から形成することによって、使用される周囲の温度や湿度に多少の変動があった場合でも、撥油剤７の流失を防ぎ、可動接点５や固定接点３外周に確実に保持することができる。

つまり、図４は撥油剤の模式図であり、同図において、撥油剤７はメチルノナフルオロイソブチルエーテルとメチルノナフルオロブチルエーテルとの混合物、もしくは、エチルノナフルオロイソブチルエーテルとエチルノナフルオロブチルエーテルとの混合物である分散媒５１と、この分散媒５１に分散されたフッ素系ポリマー５２から形成されている。

そして、図５はこのフッ素系ポリマー５２の模式図であり、同図において、フッ素系ポリマー５２は、油分をはじく撥油機能を有するフッ素系有機官能基であるフロロカーボン基５２Ａと、フロロカーボン基５２Ａに結合する有機官能基５２Ｂから形成されると共に、有機官能基５２Ｂには、脱水反応してシリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）が結合するシランカップリング機能を有する加水分解性基５２Ｃが含有され、フッ素系ポリマー５２の１分子は２〜３個の加水分解性基５２Ｃを有している。

また、上述した金属製の可動接点５や固定接点３、および可動接片６や１６、固定接片４や１４には、酸化作用によって、通常、その表面に水酸基を有する酸化膜が形成されているが、この可動接点５や固定接点３外周に塗布された撥油剤７は、上記のように複数のフッ素系ポリマー５２が結合し、有機官能基５２Ｂのそれぞれの加水分解性基５２Ｃは加水分解されて水酸基に置換される。

そして、有機官能基５２Ｂの水酸基が可動接片６や１６の酸化膜の水酸基と水素結合し、そのまま常温で放置するか、または加熱すると、水素結合している部分から水分は離脱するため、フッ素系ポリマー５２が可動接片６や１６と強固に化学的に結合する。

したがって、使用される周囲の温度や湿度の変動や、可動接片６や１６が固定接片４や１４に弾接する際の衝撃等が生じた場合にも、撥油剤７の固定接点３外周からの流失や剥離を防ぎ、撥油剤７のフロロカーボン基５２Ａの撥油性を長期間にわたって維持し続けることができる。

なお、可動接点５や固定接点３表面に撥油剤７が付着しても、フッ素系ポリマー５２は極薄く、例えば数ｎｍの厚さで付着しているため、可動接点５と固定接点３の電気的接続には殆んど影響はなく、例えば、図１に示した車両用スイッチ１０において、撥油剤７を塗布したものとしないものを比較した場合、所定の接触抵抗を超える動作回数は、塗布したものがしないものに比べ、約３倍以上となっている。

このように本実施の形態によれば、可動接点５や固定接点３の外周に、フッ素系ポリマーを分散した撥油剤７を塗布することによって、潤滑油等が外部からスイッチ内に侵入した場合にも、これらの接点への付着を防ぐことができるため、簡易な構成で、接点の確実な接離が可能な車両用スイッチを得ることができるものである。

また、撥油剤７のフッ素系ポリマー５２を、フロロカーボン基５２Ａと、これに結合しかつ加水分解性基５２Ｃを有する有機官能基５２Ｂから形成することによって、フッ素系ポリマー５２が塗布された金属と強固に化学的に結合することができるため、撥油剤７が可動接点５や固定接点３の外周から離れず、長期間にわたってフロロカーボン基５２Ａの撥油性を維持し続けることができる。

なお、以上の説明では、可動接点５と固定接点３の両方の外周に、撥油剤７を塗布した構成について説明したが、可動接点５または固定接点３のいずれか一方にのみ撥油剤７を塗布しても、本発明の実施は可能である。

また、主にターンシグナルランプやストップランプ等の消点灯に用いられる、押圧操作型の車両用スイッチ１０や２０について説明したが、ドア開閉時のルームランプの消点灯に使用されるドアスイッチ等の他の車両用スイッチや、或いは、車両用に限らず回転操作やスライド操作等、他の操作方式のスイッチ、およびリレーなどの継電器の接点やモータのブラシ等の各種電子部品においても実施が可能である。

本発明による車両用スイッチは、簡易な構成で、接点の確実な接離が可能なものを得ることができるため、主に自動車の各種制御用として有用である。

本発明の一実施の形態による車両用スイッチの断面図 同要部斜視図 同他の実施の形態による車両用スイッチの断面図 同撥油剤の模式図 同フッ素系ポリマーの模式図

符号の説明

１、１１ ケース
２、１２ 作動体
３ 固定接点
４、１４ 固定接片
５ 可動接点
６、１６ 可動接片
７ 撥油剤
８、１９ カバー
１０、２０ 車両用スイッチ
１７ 接圧ばね
１８ 戻りばね
５１ 分散媒
５２ フッ素系ポリマー
５２Ａ フロロカーボン基
５２Ｂ 有機官能基
５２Ｃ 加水分解性基

Claims (2)

1. 固定接点が植設された略箱型のケースと、このケース内に移動可能に収納された作動体と、この作動体の移動によって前記固定接点と電気的接離を行う可動接点からなり、前記可動接点または前記固定接点の少なくとも一方の外周に、フッ素系ポリマーを分散した撥油剤を塗布した車両用スイッチ。
2. 撥油剤のフッ素系ポリマーを、フッ素系有機官能基と、このフッ素系有機官能基に結合しかつ加水分解性基を有する有機官能基から形成した請求項１記載の車両用スイッチ。

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