JP4098006B2

JP4098006B2 - プッシュスイッチ構造

Info

Publication number: JP4098006B2
Application number: JP2002190781A
Authority: JP
Inventors: 宙及川; 喜晴斉藤; 正明沖野; 賢塚本
Original assignee: Toyo Denso Co Ltd
Current assignee: Toyo Denso Co Ltd
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP2004047122A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のブレ−キスイッチ等に好適なプッシュスイッチ構造に係り、特にスイッチのＯＮ・ＯＦＦ時におけるプッシュロッドの首振り運動に起因する打音を低減するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６はブレーキスイッチの使用状態を示す従来例及び実施例共通の図であり、この図に示すように、自動車のブレーキペダル１の操作によりそのペダルアーム２の揺動に連動してＯＮ・ＯＦＦするブレ−キスイッチ３をプッシュスイッチとして設けることは公知である。この例ではペダルアーム２の一部に設けた板状の押当部材２ａがブレーキスイッチ３のプッシュロッド（後述）を押すようになっている。また、ペダルアーム２は穴２ｂを中心に揺動自在であって、図示省略のリターンスプリングによって、ブレーキペダル１の反踏み込み方向側である図のＢ矢示方向へ揺動付勢されている。ここでブレーキペダル１、ペダルアーム２及び押当部材２ａは本願発明におけるスイッチ操作部材に相当する。
【０００３】
このブレーキスイッチ３は、ケース４の一部から突出するガイド筒５内で進退動するプッシュロッド６を備え、ブレーキペダル１をＡ矢示方向へ押し込むとプッシュロッド６が突出してブレーキスイッチ３がＯＮとなり、逆にブレーキペダル１をＢ矢示方向へ戻すと、プッシュロッド６がガイド筒５内へ押し込まれてブレーキスイッチ３がＯＦＦとなるようになっている。このとき、ガイド筒５の軸線Ｃに対して、押当部材２ａが斜め方向からプッシュロッド６を押し込んでいる。符号７は車体側取付部８へケース４を締め付け固定するための部材である。
【０００４】
図７は、従来例におけるブレーキスイッチ３の内部におけるプッシュロッド６の動作を示す模式図であり、（ａ）はブレーキスイッチ３がＯＦＦの状態、（ｂ）はブレーキペダルをＡ矢示方向へ押し込んで押当部材２ａがプッシュロッド６から離れる寸前を示し、（ｃ）は押当部材２ａがプッシュロッド６から完全に離れてブレーキスイッチ３がＯＮになった状態を示す。（ｄ）はプッシュロッド６のガイド筒５に対する組付状態を反対にしたときの（ｂ）に相当する状態を示す。
【０００５】
これらの図において、プッシュロッド６は比較的長い径一定の軸部１０を備え、その一端はガイド筒５から突出した押圧端１１とし、他端側には、ガイド筒５外のケース４内に位置する肥大した接点操作部１２が設けられ、この接点操作部１２がガイド筒５の軸線Ｃ方向へ移動することにより、ケース４に設けられている図示省略の接点を開閉するようになっている。
【０００６】
この接点操作部１２の一部には突部１３が設けられ、ここにコイルスプリングからなるリターンスプリング１４の一端が当接して支持されている。リターンスプリング１４は軸線Ｃに沿って配置され、その他端は図示しないケース４に連続する壁部に当接され、プッシュロッド６をガイド筒５から押当部材２ａ側へ突出するように付勢する。
【０００７】
ガイド筒５の内側には、軸部１０との間に所定のクリアランスを保つ内径一定のガイド穴１５が設けられ、前記ガイド筒５の軸線Ｃはこのガイド穴１５の軸線Ｃでもある。ガイド筒５とケース４の境界部には段部１６が設けられ、プッシュロッド６がガイド筒５から突出するとき、この段部１６に接点操作部１２が当接して突出方向への移動が停止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図７の（ａ）において、押当部材２ａによりプッシュロッド６がガイド筒５内へ押し込まれると、押圧端１１の近傍部は軸線Ｃに対して矢示Ｂのように斜め右上方へ押し上げられるため、（ｂ）に示すようにプッシュロッド６はガイド筒５に対して斜めになり、圧縮されたリターンスプリング１４は軸線に対して湾曲するようにたわんで突部１３を斜め左上方へ矢示Ｄのように押し上げる。
【０００９】
そこで（ｂ）に示すように、ブレーキペダルを押し込むことにより押当部材２ａがＡ矢示方向へ揺動すると、プッシュロッド６はリターンスプリング１４により押し出され、やがて接点操作部１２が段部１６へ当接して移動を停止する。
【００１０】
この状態でさらにブレーキペダルを押し込むと、押当部材２ａは押圧端１１から離れるため、（ｃ）に示すように、押圧端１１はＢ矢示方向へ加えられていた力が除かれてフリーになる。このとき突部１３側はリターンスプリング１４によりＤ矢示方向へ押されているため、プッシュロッド６は接点操作部１２と段部１６の接触点を支点として首振り運動をし、押圧端１１が図の下方である矢示Ｅ方向へ揺動され、押圧端１１の近傍部がガイド筒５の先端へ衝突して打音を生じる。
【００１１】
この例のように段部１６が斜めになっている場合は、（ｂ）に示すようにケース４内へより大きく張り出す段部１６側（図の下側）へ接点操作部１２が先に当接し、反対側（図の上側）に大きな間隙ｄが形成され、この間隙ｄによりプッシュロッド６の揺動が大きくなり、それだけ打音が大きくなる（このようなケース４と接点操作部１２の配置関係を間隙大形式の配置ということにする）。
そこで、（ｄ）に示すように、ケース４を逆向きにすれば、プッシュロッド６が傾いた（ｂ）と同様時点での間隙が少なくなって打音も少なくなる（このようなケース４と接点操作部１２の配置関係を間隙小形式の配置ということにする）。しかし大小の程度差はあってもやはり打音が生じ、耳障りになることがある。したがって、このような打音の発生阻止が望まれており、本願発明はこの要請の実現を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願のプッシュスイッチ構造に係る請求項１の発明は、ケースと、このケースから突出するガイド筒と、このガイド筒に設けられたガイド穴内を一部が進退動自在で他の部分がケース内にあるプッシュロッドと、このプッシュロッドをケースから突出する方向へ付勢するリターンスプリングを備え、スイッチ操作部材によりプッシュロッドをリターンスプリングに抗してケース内へガイド穴の軸線に対して斜め方向から押し込むようにしたプッシュスイッチにおいて、
前記プッシュロッドは、突出端側を小径部とし、この小径部より前記ケース側をより太径の太径部とし、これら小径部と太径部の間にテーパー状のガイド斜面を設け、
前記ガイド穴は、前記プッシュロッドに対応して、先端側内径を前記プッシュロッドの小径部が通る小径部とし、この小径部より前記ケース側に、前記プッシュロッドが突出時にそのガイド斜面が当接するテーパー状のガイド斜面を設け、さらにこのガイド斜面より前記ケース側を前記プッシュロッドの太径部が通る太径部とし、
前記プッシュロッド及び前記ガイド穴の各太径部分間における一部に間隙を形成し、
前記プッシュロッド及び前記ガイド穴の双方に設けられらた前記ガイド斜面により、前記プッシュロッドが突出するとき、芯出しさせながら移動するようにした芯出し手段を構成するとともに、
前記ガイド筒の一端は前記ケースに接続してその内壁面に前記ガイド穴の一端が開口し、
前記プッシュロッドの前記ケース内部分には、ガイド筒の穴径よりも大きく軸直交方向に突出する突状をなす接点操作部が設けられ、この接点操作部が一端側に可動接点が設けられ他端側が自由端をなし前記プッシュロッドに沿って配置された板バネ状の導体板を摺動することにより前記可動接点をケース側の固定接点と接離させるとともに、
この接点操作部を、前記ガイド穴の一端が開口するケースの内壁面近傍に位置させ、前記プッシュロッドを前記ガイド筒の先端から突出させたときでも、前記ケースの内壁面との間にクリアランスを形成するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１によれば、プッシュロッドの突出時における芯出し手段を設けたので、プッシュロッドが突出するとき、ガイド穴に対して芯出しされながら突出方向へ移動する。したがって、スイッチ操作部材がプッシュロッドを解放して離れても、プッシュロッドのリターンスプリングによる首振り量が少なくなり、プッシュロッドの首振り運動に起因する打音を低減できる。しかも芯出し手段側にプッシュロッドの揺動支点が移るので、プッシュロッドの突出端側の揺動量がさらに少なくなる。また、芯出し手段がプッシュロッドの突出時におけるストッパとなるので、従来のようにケース内にストッパを設ける必要がなくなる。
【００１５】
また、芯出し手段をガイド穴及びプッシュロッドの双方における小径部と太径部との間に設けられたガイド斜面としたので、このガイド斜面によってプッシュロッドが突出するとき芯出しされつつ移動する。しかも芯出し手段を容易に構成できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。なお、図６，７と共通部分については共通符号を用い、重複部分の説明は原則として省略する。図１はＯＦＦ時におけるブレーキスイッチ３の断面図（図６の１−１線相当断面）、図２はＯＮ時の同様断面図、図３はプッシュロッド両端部の動作を示す図、図４はプッシュロッドの押圧端側部分における動作を示す模式図、図５は打音低減効果を示すグラフである。
【００１７】
まず、図１〜３において、このブレーキスイッチ３は図６と同様に用いられるプッシュスイッチであり、ガイド筒５はガイド穴１５の内径が先端部で絞られて小径部２０をなし、このガイド穴１５の一般的な内径である太径部から小径部２０に向かってテーパー状のガイド斜面２１になっている。
【００１８】
一方、プッシュロッド６も軸部１０の押圧端１１側が小径部２２をなし、一般径である太径部から小径部２２に向かってテーパー状のガイド斜面２３になっている。ガイド筒５とプッシュロッド６の小径部２０，２２並びにそれぞれの太径部（小径部以外の部分、すなわち一般部）はそれぞれ平行になっており、図２に示すプッシュロッド６の突出時にはガイド斜面２１と同２３が当接してプッシュロッド６の抜け出しに対するストッパになる。ガイド穴１５とプッシュロッド６の間には全体として微少クリアランス（例えば、０．１±０．０５ｍｍ程度）が形成され、プッシュロッド６の進退動を可能にしている。
【００１９】
ガイド筒５は例えばＰＢＴ等の適宜樹脂よりなり、プッシュロッド６はこれよりも硬質の例えば、ＰＰＳのような適宜樹脂よりなる。また、プッシュロッド６のケース４内側端部には接点操作部１２が一体に形成されるが、図２に示すように、プッシュロッド６の突出時にも段部１６と接触しないように若干のクリアランスｃをなすよう設定されている。
【００２０】
ケース４には、カプラー２４が嵌合され、カプラー端子２５，２６がケース４内へ延出している。このうち、カプラー端子２５は、板バネ状の導体板であり、その一端側は段部１６へ向かって延出部２７をなす。延出部２７は軸線Ｃに対して傾斜するよう図の斜め左下側へ傾斜し、屈曲点２８で逆に斜め左上がりのガイド部２９をなし、図１に示すように、プッシュロッド６を押し込んだとき、接点操作部１２がガイド部２９に摺接してこれを押し上げる。
【００２１】
一方、図２に示すように、プッシュロッド６の突出時には接点操作部１２がガイド部２９から外れ、延出部２７はガイド部２９の先端側が自由端となるから、図の反時計回りに傾動して線Ｃ側へ近づくように大きく傾斜する。
【００２２】
リターンスプリング１４はコイルスプリングとして構成され、その他端はカプラー２４の壁面に形成された突部３３に支持され、突部３３の中心は軸線Ｃ上に位置する。したがってコイルスプリング１４は原則として軸線Ｃに沿って、配置される。但し、後述するプッシュロッド６が傾いたときはたわみを生じる。なお、リターンスプリング１４は必ずしもコイルスプリングとは限らず、ゴムバネ等からなる適宜のバネ部材を利用できる。
【００２３】
図３は、プッシュロッド６の移動に伴う押圧端１１と接点部の動作を示す図であり、（ａ）はブレーキスイッチのＯＮ状態、（ｂ）はＯＦＦ状態を示す。この図に明らかなように、延出部２７の長手方向と直交する方向へ張り出し部３４が一体に形成され、ここに接点３５が設けられる。また、接点３５に対応する位置にカプラー端子２６と連続する接点３６が設けられる。
【００２４】
（ａ）に示すプッシュロッド６の押し込み時には接点操作部１２によりガイド部２９が持ち上げられ、このとき、接点３５が一緒に上方へ移動するため、接点３６と離れたＯＦＦ状態となる。一方、プッシュロッド６を突出させたときには、接点操作部１２がガイド部２９から外れるため、（ｂ）に示すように、ガイド部２９と一緒に接点３５が図の下方へ移動して接点３６に接触することによりＯＮとなる。
【００２５】
次に、本実施例の作用を説明する。図４は押圧端１１の動作を説明する模式図であり、（ａ）はブレーキスイッチのＯＦＦ状態からＯＮへ移る途中の押当部材２ａが離れる寸前の状態、すなわち図７の（ｂ）と同様の状態であり、押当部材２ａはＢ矢示方向へ揺動しようとして押圧端１１を軸線Ｃに対して図の斜め右上方に押し上げるため、小径部２２がガイド筒５の小径部２０へ点Ｐで接触し、プッシュロッド６は全体が傾いている。
【００２６】
このとき、押当部材２ａがＡ矢示方向へ揺動するに伴って、プッシュロッド６は仮想線で示す押し込まれた位置から次第に図の左方へ移動するが、この間、小径部２２と２０の接触は保たれ、かつガイド斜面２３は当初ガイド穴１５側のガイド斜面２１から離れているが、やがて実線で示すように接触する。また、リターンスプリングはバネ力Ｆでプッシュロッド６の他端を押すが、プッシュロッド６の傾きによりたわみを生じ、図の斜め左上方へ向かうＤ矢示方向へ押圧付勢している。
【００２７】
次に、ブレーキペダルをさらに押し込んで、押当部材２ａをＡ矢示方向へ移動させ、押圧端１１から離れようとする（ｂ）では、プッシュロッド６は傾いたままガイド斜面２３がガイド斜面２１に案内されてさらに図の左方へ移動する。このとき、ガイド斜面２３が同２１を摺動することにより、プッシュロッド６は次第に芯出しされて傾きを少なくする。
【００２８】
但し、押当部材２ａが押圧端１１から離れる瞬間まではガイド斜面２１のうち図の上方側部分へ押し付けられたままであり、リターンスプリング１４によるＤ矢示方向の付勢も継続されている。したがって押当部材２ａが押圧端１１から離れると押圧端１１をＢ矢示方向へ押す力が解放され、逆にリターンスプリング１４によってＥ矢示方向へ首振り運動しようとする。
【００２９】
この状態から、さらに押当部材２ａをＡ矢示方向へ揺動させると、（ｃ）に示すように、押当部材２ａが押圧端１１から完全に離れ、押圧端１１はＥ矢示方向へ首振り運動しようとするが、リターンスプリング１４により図の左方へも押し出されてさらに芯出しされる。したがって押圧端１１は芯出しされながら首振り運動を行うことになるから、その首振り量は著しく小さなものとなり、押圧端１１の近傍部とガイド筒５の先端部との間における打音の発生は著しく低減される。
【００３０】
こうしてプッシュロッド６はその軸線をガイド筒５の軸線Ｃと一致させた芯出し完了状態になる。この状態ではリターンスプリング１４もたわみが取れてそのバネ力も軸線Ｃと平行に働くようになる。
【００３１】
図５はこれを示すグラフであり、本実施例に対して小径部２０，ガイド斜面２１及び小径部２２，ガイド斜面２３を形成せず、図７の（ａ）〜（ｃ）に示した間隙大形式の比較例１及び図７の（ｄ）に示した間隙小形式の比較例２を用意し、これらと実施例との打音の大きさを比較したものである。打音の測定はブレーキペダルの幅方向における左右及び中央の計３ヶ所につき同じ条件で測定した。その結果は各比較例に対して実施例の方が遙かに打音が少なくなることが明らかであり、実用上全く問題のないレベルにまで改善できた。そのうえ間隙大形式及び間隙小形式などケース４の取付形式による打音の大きさへの影響を排除できる。
【００３２】
このように、本実施例によれば、プッシュロッド６の突出時における芯出し手段を設けたので、プッシュロッド６が突出するとき、ガイド穴１５に対して芯出しされながら突出方向へ移動する。したがって、スイッチ操作部材である押当部材２ａがプッシュロッド６の押圧端１１を解放して離れても、プッシュロッド６のリターンスプリング１４による首振り量が少なくなり、プッシュロッド６の首振り運動に起因する打音を低減できる。
【００３３】
また、芯出し手段をガイド穴１５及びプッシュロッド６の双方の先端側を小径部２０、２２とし、かつこれらの小径部２０，２２と太径部との間をガイド斜面２１，２３としたので、このガイド斜面２１，２３によってプッシュロッド６が突出するとき芯出しされつつ移動するようにでき、しかも芯出し手段を容易に構成できる。
【００３４】
そのうえ、芯出し手段となるガイド斜面２１，２３にプッシュロッド６の首振り運動時における揺動支点が移るので、プッシュロッド６の押圧端１１側の揺動量がさらに少なくなる。また、ガイド斜面２１，２３がプッシュロッドの６突出時におけるストッパとなるので、従来のようにケース内にストッパを設ける必要がなくなる。
【００３５】
なお、本願発明は上記実施例に限定されず、種々応用可能であり、例えば、プッシュスイッチの用途はブレ−キスイッチに限らずスイッチ操作部材が軸線に対して斜めにプッシュロッドへ当接する形式であれば、各種用途に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るブレーキスイッチの断面図（ＯＦＦ時）
【図２】図１同様の断面図（ＯＮ時）
【図３】プッシュロッド両端部の動作を示す図
【図４】プッシュロッドの押圧端側部分における動作を示す模式図
【図５】打音低減効果を示すグラフ
【図６】ブレーキスイッチの使用状態示す図
【図７】従来例におけるスイッチ動作の模式図
【符号の説明】
１：ブレーキペダル、２：ペダルアーム、２ａ：押当部材、３：ブレーキスイッチ、４：ケース、５：ガイド筒、６：プッシュロッド、１０：軸部、１１：押圧端、１４：リターンスプリング、１５：ガイド穴、２０：小径部、２１：ガイド斜面、２２：小径部、２３：ガイド斜面

Claims

ケースと、このケースから突出するガイド筒と、このガイド筒に設けられたガイド穴内を一部が進退動自在で他の部分がケース内にあるプッシュロッドと、このプッシュロッドをケースから突出する方向へ付勢するリターンスプリングを備え、スイッチ操作部材によりプッシュロッドをリターンスプリングに抗してケース内へガイド穴の軸線に対して斜め方向から押し込むようにしたプッシュスイッチにおいて、
前記プッシュロッドは、突出端側を小径部とし、この小径部より前記ケース側をより太径の太径部とし、これら小径部と太径部の間にテーパー状のガイド斜面を設け、
前記ガイド穴は、前記プッシュロッドに対応して、先端側内径を前記プッシュロッドの小径部が通る小径部とし、この小径部より前記ケース側に、前記プッシュロッドが突出時にそのガイド斜面が当接するテーパー状のガイド斜面を設け、さらにこのガイド斜面より前記ケース側を前記プッシュロッドの太径部が通る太径部とし、
前記プッシュロッド及び前記ガイド穴の各太径部分間における一部に間隙を形成し、
前記プッシュロッド及び前記ガイド穴の双方に設けられらた前記ガイド斜面により、前記プッシュロッドが突出するとき、芯出しさせながら移動するようにした芯出し手段を構成するとともに、
前記ガイド筒の一端は前記ケースに接続してその内壁面に前記ガイド穴の一端が開口し、
前記プッシュロッドのケース内部分には、ガイド筒の穴径よりも大きく軸直交方向に突出する突状をなす接点操作部が設けられ、この接点操作部が一端側に可動接点が設けられ他端側が自由端をなし前記プッシュロッドに沿って配置された板バネ状の導体板を摺動することにより前記可動接点をケース側の固定接点と接離させるとともに、
この接点操作部を、前記ガイド穴の一端が開口するケースの内壁面近傍に位置させ、前記プッシュロッドを前記ガイド筒の先端から突出させたときでも、前記ケースの内壁面との間にクリアランスを形成するようにしたことを特徴とするプッシュスイッチ構造。
前記プッシュロッドの太径部は、さらに径が異なる第１の部分と第２の部分を備え、第１の部分は第２の部分より細径であって前記ガイド筒穴太径部分との間に前記間隙を形成し、第２の部分は第１の部分より太径で前記ガイド穴の前記ケース側における太径部分と接することを特徴とする請求項１のプッシュスイッチ構造。