JP4289128B2 - 車両用プッシュスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、主に自動車のブレーキペダル操作時の、ストップランプの消点灯制御等に用いられる車両用プッシュスイッチに関するものである。

近年、ブレーキペダルを踏み込んだ際にはストップランプを点灯させ、離した際には消灯させる、ブレーキペダルの操作に伴うストップランプの制御用として、押圧操作型の車両用プッシュスイッチが多く使用されている。

このような従来の車両用プッシュスイッチについて、図５〜図７を用いて説明する。

図６は従来の車両用プッシュ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は同じく絶縁樹脂製の作動体で、ケース１には底面から端子部３Ａが突出した複数の固定接点３が植設されている。

そして、４は導電金属製の可動接点で、この可動接点４がケース１の底面との間にやや撓んだ状態で装着された接圧ばね５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が可動接点４を介して電気的に接続されて、スイッチ接点が形成されている。

また、６はコイル状の戻りばね、７はケース１上面の開口部を覆うカバーで、戻りばね６が作動体２下面とケース１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体２を上方に付勢している。

さらに、カバー７には上方へ突出する中空筒部７Ａが設けられ、この中空筒部７Ａ内に作動体２の操作軸２Ａが上下動可能に挿通すると共に、操作軸２Ａ上端が中空筒部７Ａから上方へ突出して、車両用プッシュスイッチ８が構成されている。

以上の構成において、図６に示す、作動体２が戻りばね６によって上方へ付勢されて保持された、所謂レリーズ状態から、操作軸２Ａ上端を下方へ押圧操作すると、図７の断面図に示すように、作動体２が戻りばね６を撓めながら下方へ移動すると共に、作動体２下端に上面を押圧された可動接点４が、接圧ばね５を撓めながら下方へ移動して、固定接点３から離れるため、複数の固定接点３の間が電気的に切断された状態となる。

そして、操作軸２Ａへの押圧力を除くと、戻りばね６の弾性復帰力によって作動体２が上方へ移動すると共に、可動接点４も接圧ばね５に押圧されて固定接点３に弾接し、複数の固定接点３が電気的に接続された、図６のレリーズ状態に戻る。

さらに、このように構成された車両用プッシュスイッチ８は、図５の外観図に示すように、一般に自動車のブレーキペダル９の手前に装着され、固定接点３の端子部３Ａにはストップランプ（図示せず）に接続されたコネクタ１０が装着される。

また、ブレーキペダル９が踏み込まれていない場合には、ブレーキペダル９のアーム９Ａによって作動体２の操作軸２Ａが押圧された状態、つまり複数の固定接点３間が電気的に切断された図７の状態となっているため、ストップランプは消灯した状態となっている。

そして、ブレーキペダル９が踏み込まれると、アーム９Ａが操作軸２Ａから離れ押圧力が除かれるため、戻りばね６によって操作軸２Ａが突出し、接圧ばね５によって可動接点４が複数の固定接点３に弾接した図６の状態となり、ストップランプが点灯する。

なお、このように車両用プッシュスイッチ８によって消点灯が行われるストップランプとしては、一般に電球やＬＥＤ等が用いられるが、電球が用いられている場合には、ＤＣ１２Ｖ１０Ａ程度の比較的大きな電圧電流が通電され、ＬＥＤ等が用いられている場合には、ＤＣ１２Ｖ０．５Ａ〜１Ａ程度の比較的小さな電流が通電されるように構成されている。

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２００１−８４８６７号公報

しかしながら、上記のようにスイッチ接点に大電流が通電された場合には、接離する際のアーク放電等により接点表面に炭化物や損傷が生じ、小電流が通電された場合には、接点面に炭化被膜や酸化被膜などが生じるが、上記従来の車両用プッシュスイッチにおいては、可動接点４と固定接点３が常に同じ箇所で接触しているため、これら接点表面の炭化物や被膜などにより、接触が不安定なものになり易い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、小電流から大電流まで幅広い範囲での使用が可能で、安定した接触が得られる車両用プッシュ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、上面開口の略箱型のケースと、このケース内に植設された複数の固定接点と、上記ケース内に上下動可能に収納された作動体と、上記固定接点に対向し、上記作動体の上下動に伴い両端部が上記固定接点と接離する可動接点からなり、上記作動体下端に外周が傾斜した当接部を設け、この当接部に対向し当接する上記可動接点の中央部に挿通孔を設けると共に、上記ケースに弾性金属板製の弾性部材を直接固定し、上記可動接点と上記固定接点の接触時に、上記可動接点が上記固定接点との当接方向に対して直交方向に移動するように、上記作動体の当接部が上記可動接点の挿通孔から離れると共に上記弾性部材を上記可動接点に弾接させ、上記可動接点と上記固定接点の解離時に、上記可動接点が上記弾性部材の付勢方向とは逆方向に移動するように、上記作動体の当接部を上記可動接点の挿通孔内周に当接させて車両用プッシュスイッチを構成したものであり、接触時に弾性部材によって可動接点が移動して、可動接点と固定接点が接触する際に接触箇所が変化する、所謂、接点のワイピング作用が得られ、清浄な個所で接点の接触が行われるため、簡易な構成で、小電流から大電流まで幅広い範囲で接触の安定した車両用プッシュスイッチを得ることができるという作用を有し、さらに、可動接点と固定接点の解離時に、可動接点を弾性部材の付勢方向とは逆方向に移動させる当接部を作動体に設けたことにより、接点の解離時にもワイピング作用が得られるため、スイッチ接点の接触をさらに安定したものとすることが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、小電流から大電流まで幅広い範囲で接触の安定した車両用プッシュスイッチを実現することが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は本発明の一実施の形態による車両用プッシュスイッチの断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１は上面開口で略箱状の絶縁樹脂製のケース、１２は略円柱状で同じく絶縁樹脂製の作動体で、ケース１１には、底面から端子部１３Ａが突出し、下面に略ドーム状の接点部１３Ｂが固着された複数の固定接点１３が、作動体１２の両側に配置されて植設されている。

そして、１４は固定接点１３と対向した導電金属製の可動接点で、この中央部には、外周が傾斜した作動体１２下端の当接部１２Ｂと対向した、挿通孔１４Ａが形成されると共に、両端部には略ドーム状の接点部１４Ｂが固着され、この可動接点１４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接圧ばね１５によって、複数の固定接点１３に下方から弾接し、複数の固定接点１３が可動接点１４を介して電気的に接続されて、スイッチ接点が形成されている。

また、１８は鉄や銅合金等の弾性金属板製の弾性部材で、略Ｓ字状に形成され、やや撓んだ状態で一端がケース１１に固定されると共に、他端の押圧部１８Ａが可動接点１４に弾接し、可動接点１４を固定接点１３との当接方向に対して直交方向の右方向へ付勢している。

さらに、１６はコイル状の戻りばね、１７はケース１１上面の開口部を覆うカバーで、戻りばね１６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を上方に付勢している。

そして、カバー１７には上方へ突出する中空筒部１７Ａが設けられ、この中空筒部１７Ａ内に作動体１２の操作軸１２Ａが上下動可能に挿通すると共に、操作軸１２Ａ上端が中空筒部１７Ａから上方へ突出して、車両用プッシュスイッチ１９が構成されている。

また、このように構成された車両用プッシュスイッチ１９は、図５の外観図に示すように、一般に自動車のブレーキペダル９の手前に装着され、固定接点１３の端子部１３Ａにはストップランプ（図示せず）に接続されたコネクタ１０が装着される。

そして、ブレーキペダル９が踏み込まれていない場合には、ブレーキペダル９のアーム９Ａによって作動体１２の操作軸１２Ａが押圧されて、複数の固定接点１３間が電気的に切断され、ストップランプが消灯した状態となっている。

つまり、図３の断面図に示すように、作動体１２が戻りばね１６を撓めながら下方へ押圧され、作動体１２下端に上面を押圧された可動接点１４が、接圧ばね１５を撓めながら下方へ移動して、可動接点１４が固定接点１３から離れ、複数の固定接点１３の間が電気的に切断された状態となっている。

そして、ブレーキペダル９が踏み込まれると、アーム９Ａが操作軸１２Ａから離れ押圧力が除かれるため、図４の断面図に示すように、作動体１２が戻りばね１６の弾性復帰力によって上方へ移動すると共に、可動接点１４も接圧ばね１５に付勢されて上方へ移動し、可動接点１４が複数の固定接点１３に接触して、ストップランプが点灯する。

なお、この可動接点１４が上方へ移動して固定接点１３に接触した瞬間は、図４に示すように、複数の固定接点１３下面に固着された略ドーム状の接点部１３Ｂと、可動接点１４両端部の接点部１４Ｂは、ほぼ中心部同士が弾接した状態となっている。

そして、作動体１２がさらに上方へ移動し、図１に示した、所謂レリーズ状態になると、弾性部材１８の押圧部１８Ａが可動接点１４に弾接して、可動接点１４を固定接点１３との当接方向に対して直交方向の右方向へ付勢するため、可動接点１４がやや右方向へ移動し、接点部１３Ｂの中心部よりも右寄りの個所と、接点部１４Ｂの左寄りの個所が弾接した状態となる。

つまり、可動接点１４が固定接点１３に接触した瞬間の図４の状態から、作動体１２が上方へ移動し終えた図１の状態の間に、接点部１４Ｂが接点部１３Ｂ上を弾接摺動し、接触箇所が中心部から端部へ変化する、所謂、接点のワイピング作用が得られるように構成されている。

そして、この時、ストップランプに電球が用いられている場合には、ＤＣ１２Ｖ１０Ａ程度の比較的大きな電圧電流が通電され、アーク放電等により接点表面に炭化物や損傷が生じるが、上記のように、可動接点１４が固定接点１３に接触しアーク放電等が発生する瞬間には、接点部１４Ｂと接点部１３Ｂは中心部同士で接触し、その後、接点ワイピングが行われて接触箇所が変化し、比較的炭化物や荒れの少ない端部表面が弾接した状態で通電が行われる。

また、ストップランプにＬＥＤ等が用いられ、ＤＣ１２Ｖ０．５Ａ〜１Ａ程度と比較的小さな電流が通電される場合には、アーク放電等は発生しない代わりに、周囲の環境や経時変化等によって、接点表面に炭化被膜や酸化被膜等が生じるが、これらに対しても上記のように接点ワイピングが行われることによって、多少の炭化被膜や酸化被膜等は除去され、安定した状態で通電を行うことができる。

なお、踏み込まれたブレーキペダル９を離すと、元の位置へ付勢されたブレーキペダル９のアーム９Ａによって、車両用プッシュスイッチ１９の操作軸１２Ａが押圧されるが、この時、図４に示すように、作動体１２下端の当接部１２Ｂの傾斜した外周が、可動接点１４中央部の挿通孔１４Ａの周囲へ当接する。

そして、これによって可動接点１４が弾性部材１８の付勢方向とは逆方向の左方向へ移動して、接点部１４Ｂと接点部１３Ｂの接触箇所が、図１に示す端部から図４に示す中心部へと変化した後、図３の状態となって、ストップランプが消灯する。

つまり、接触時に加え、スイッチ接点の解離時にも、接点部１４Ｂが接点部１３Ｂ上を弾接摺動し、接触箇所が変化するワイピング作用が得られるように構成されている。

このように本実施の形態によれば、可動接点１４が対向する固定接点１３に接触した時に、可動接点１４を固定接点１３との当接方向に対して直交方向に移動させる弾性部材１８を設けて車両用プッシュスイッチを構成することによって、接触時に弾性部材１８によって可動接点１４が移動して、可動接点と固定接点が接触する際に、接触箇所が変化する接点のワイピング作用が得られ、清浄な個所で接点部１４Ｂと接点部１３Ｂの接触が行われるため、簡易な構成で、小電流から大電流まで幅広い範囲で接触の安定した車両用プッシュスイッチを得ることができるものである。

また、可動接点１４と固定接点１３の解離時に、可動接点１４中央部の挿通孔１４Ａの内周へ当接して、可動接点１４を弾性部材１８の付勢方向とは逆方向に移動させる当接部１２Ｂを作動体１２に設けることによって、当接部１２Ｂにより接点の解離時にもワイピング作用が得られるため、スイッチ接点の接触をさらに安定したものとすることができる。

なお、以上の説明では、作動体１２の下方への移動によって、可動接点１４が固定接点１３から離れる構成について説明したが、これとは逆に、作動体１２の下方への移動により可動接点１４が固定接点１３に接触する構成等、様々な構成のプッシュスイッチにおいても、本発明の実施は可能である。

本発明による車両用プッシュスイッチは、簡易な構成で、小電流から大電流まで幅広い範囲で接触の安定したものを得ることができるため、自動車のブレーキペダル操作時のストップランプ点消灯制御等に有用である。

本発明の一実施の形態による車両用プッシュスイッチの断面図 同分解斜視図 同動作時の断面図 同動作途中の断面図 同自動車装着時の外観図 従来の車両用プッシュスイッチの断面図 同動作時の断面図

符号の説明

９ ブレーキペダル
９Ａ アーム
１０ コネクタ
１１ ケース
１２ 作動体
１２Ａ 操作軸
１２Ｂ 当接部
１３ 固定接点
１３Ａ 端子部
１３Ｂ，１４Ｂ 接点部
１４ 可動接点
１４Ａ 挿通孔
１５ 接圧ばね
１６ 戻りばね
１７ カバー
１７Ａ 中空筒部
１８ 弾性部材
１８Ａ 押圧部
１９ 車両用プッシュスイッチ

Claims (1)

1. 上面開口の略箱型のケースと、このケース内に植設された複数の固定接点と、上記ケース内に上下動可能に収納された作動体と、上記固定接点に対向し、上記作動体の上下動に伴い両端部が上記固定接点と接離する可動接点からなり、上記作動体下端に外周が傾斜した当接部を設け、この当接部に対向し当接する上記可動接点の中央部に挿通孔を設けると共に、上記ケースに弾性金属板製の弾性部材を直接固定し、上記可動接点と上記固定接点の接触時に、上記可動接点が上記固定接点との当接方向に対して直交方向に移動するように、上記作動体の当接部が上記可動接点の挿通孔から離れると共に上記弾性部材を上記可動接点に弾接させ、上記可動接点と上記固定接点の解離時に、上記可動接点が上記弾性部材の付勢方向とは逆方向に移動するように、上記作動体の当接部を上記可動接点の挿通孔内周に当接させた車両用プッシュスイッチ。

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