JP4696707B2

JP4696707B2 - 車両用プッシュスイッチ

Info

Publication number: JP4696707B2
Application number: JP2005171985A
Authority: JP
Inventors: 寿西川; 勝清水; 博之小坂; 義幸中出; 徹荒川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-06-13
Also published as: US7485825B2; US20060137965A1; JP2006210310A

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６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は上面開口で略筒状の絶縁樹脂製のケース、２はこのケース１内に上下動可能に収納された作動軸で、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が作動軸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、作動軸２を上方に付勢すると共に、この作動軸２上端の操作部２Ａがカバー７中央の貫通孔から上方へ突出して車両用プッシュスイッチが構成されている。

そして、このように構成された車両用プッシュスイッチは、一般に自動車のブレーキペダルの手前に、アーム等によって作動軸２の操作部２Ａが押圧された状態で装着されると共に、固定接点３の端子部３Ａがコネクタ等によってストップランプに接続される。

つまり、ブレーキペダルが踏み込まれていない状態では、作動軸２の操作部２Ａが下方へ押圧操作され、接圧ばね５や戻りばね６が撓み、可動接点４が下方へ移動して固定接点３から離れ、複数の固定接点３の間が電気的に切断された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、ブレーキペダルが踏み込まれると、アームが操作部２Ａから離れ押圧力が除かれるため、戻りばね６の弾性復帰力によって作動軸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状態となり、ストップランプが点灯するように構成さ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２００１−２９７６５４号公報

しかしながら、上記従来の車両用プッシュスイッチにおいては、通常こうしたスイッチは、ブレーキペダル近傍の潤滑油等が用いられ比較的塵埃等も多い箇所で使用されることから、ケース１とカバー７との間の隙間や作動軸２とカバー７の貫通孔との隙間等から、これらがスイッチ内へ侵入することを防ぎ防油・防塵性を高めるため、作動軸２やケース１等のスイッチ全体をゴムカバーで覆ったり、ケース１とカバー７の間に接着剤等を塗布して封止したりしており、組立てづらく、スイッチの製作に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、組立て易く、気密性の高い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、上面開口で固定接点が植設されたケースと、上記ケース内に上下動可能に収納された作動体と、この作動体の上下動に伴って上記固定接点と接離する可動接点からなり、上記ケースの上面開口部を弾性材製のキャップで覆うと共に、上記キャップを介して上記作動体を上下動する操作体を上記作動体上方に配置して、上記キャップの上記操作体との当接箇所を略釦状の硬質の当接部とすると共に、上記当接部の下面に上記作動体を当接させた車両用プッシュスイッチであって、上記キャップを保持体が押圧挟持するように上記ケースに上記保持体を固定して、スイッチユニットを形成し、このスイッチユニットの上方を覆うように、略筒状で上部の中空円筒部内に上記操作体が上下動可能に挿通されたカバーを装着した車両用プッシュスイッチを構成したものであり、固定接点やこの固定接点と接離する可動接点が収納されたケースの開口部が、弾性材製のキャップによって覆われているため、組立が容易で、防油・防塵性に優れ、さらに、キャップの操作体との当接箇所を硬質の当接部とすることにより、操作体がキャップに偏心して当接した場合にも、押圧されたキャップの当接箇所が変形しにくく、作動体が真直ぐ上下に移動するため、作動体の移動が円滑でスイッチ接点の接離が確実な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する。
また、一旦スイッチユニットを形成し、その後、操作体やカバーを装着してスイッチを製作することで、組立工程中のユニット状態での搬送や保管などの取扱いが容易になると共に、異なる長さの操作体や取付け形態の異なるカバーに変えたい場合などにも、このスイッチユニットは共用し、異なる操作体やカバーを装着するのみで容易に対応することができるという作用も有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、キャップの外周に厚肉部を設けたものであり、厚肉部の弾性力を用いてキャップ外周をケースの上端部に密着させることによって、キャップとケースとの間の隙間が生じにくく、簡易な構成で気密性の高いものにすることができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、キャップの中間部に略波形状の薄肉部を設けたものであり、作動体の上下動に伴いキャップの略波形状の薄肉部が伸縮することによって、作動体の移動が滑らかに行われるため、これに伴う可動接点の上下動も滑らかとなり、スイッチ接点の接離を確実なものにできるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、当接部の幅を操作体下端の幅より大きくしたものであり、操作体のガタつきや斜め押し等によって比較的大きく傾倒や偏心して押圧操作された場合でも、操作体下端が当接部の上面に確実に当接して、作動体の上下動が円滑に行われ、確実なスイッチ接点の接離を得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、組立て易く、防油・防塵性に優れ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１）
実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１，２及び３記載の発明について説明する。

図１は本発明の第１の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は上面開口で略筒状のポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと記載する）やアクリロニトリルブタジエンスチレン（以下、ＡＢＳと記載する）などの絶縁樹脂製のケースで、ケース１１内には、下面から端子部１２Ａが突出した複数の固定接点１２が植設されている。

そして、１３は同じくＰＢＴやＡＢＳなどの絶縁樹脂製の作動体で、側面には略平板状の摺動部１３Ａ、上面には突状の受け部１３Ｂが形成され、ケース１１内側壁に設けられた一対の溝状のガイド部１１Ｂに、摺動部１３Ａの両側端が挿入され、上下動可能にケース１１に収納されている。

また、１４は略コ字状で導電板両端に接点が固着され、固定接点１２下方に対向して配置された可動接点で、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１２に下方から弾接し、複数の固定接点１２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。

さらに、１６はＰＢＴやＡＢＳなどの絶縁樹脂製で略リング状のスペーサで、固定接点１２の上方に配置された作動体１３の上方への移動を規制すると共に、内周下方に延出した押え部１６Ａによって固定接点１２を上方から保持している。

そして、１７は略円盤状でニトリルブタジエンゴムやエチレンプロピレンゴム、シリコンゴム等のゴム、又はエラストマー等の弾性材製のキャップ、１８は中央に貫通孔を有し略蓋状でＰＢＴやＡＢＳなどの絶縁樹脂製の保持体であり、キャップ１７がケース１１上方の開口部１１Ａを覆うと共に、キャップ１７外周に環状に連なった厚肉部１７Ａが、保持体１８内周の凹部１８Ａとケース１１の上端部１１Ｃに押圧挟持されて密着し、ケース１１に装着されている。

また、保持体１８の外周下端がケース１１上面の外周溝に係合し、超音波溶着または接着、或いは圧入嵌合などによって、保持体１８がケース１１に固定されている。

なお、キャップ１７の略中央には、中間がくびれた略釦状で、ゴム等に比べ硬質のＰＢＴやＡＢＳなどの絶縁樹脂、または耐蝕性に優れるステンレスや黄銅等の金属製の当接部１７Ｂが、インサート成形や接着、或いは圧入嵌合などによって固着されると共に、当接部１７Ｂと外周の厚肉部１７Ａとの中間部には、断面が略波形状で他の箇所より薄い材厚の薄肉部１７Ｃが形成されている。

そして、１９はコイル状の戻りばねで、作動体１３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１３を上方に付勢すると共に、この作動体１３の摺動部１３Ａ上端はスペーサ１６の下面に当接して上方位置を規制され、受け部１３Ｂがキャップ１７の当接部１７Ｂ下面に当接している。

また、２１は略筒状でＰＢＴやＡＢＳ等の絶縁樹脂製のカバー、２２は略円柱状でＰＢＴやポリオキシメチレン等の絶縁樹脂製の操作体であり、カバー２１上部の中空円筒部２１Ａ内を操作体２２が上下動可能に挿通し、操作体２２上端が中空円筒部２１Ａから突出すると共に、下端がキャップ１７の当接部１７Ｂ上面に当接している。

さらに、ケース１１上方を覆うカバー２１下方の係合孔が、ケース１１外周の突起に係止されることによって、ケース１１に固定されて車両用プッシュスイッチが構成されている。

なお、以上のような車両用プッシュスイッチを組立てる際には、図３の断面図に示すように、固定接点１２が植設されたケース１１内に接圧ばね１５や戻りばね１９、可動接点１４、作動体１３、及びスペーサ１６を順次収納した後、キャップ１７をケース１１の上端部１１Ｃに開口部１１Ａを覆うように載置し、キャップ１７の厚肉部１７Ａを保持体１８の凹部１８Ａが押圧挟持するようにケース１１に保持体１８を固定して、スイッチユニット２０を形成し、さらに、このスイッチユニット２０に中空円筒部２１Ａに挿通した操作体２２とカバー２１を装着して、車両用プッシュスイッチが製作される。

このように、一旦スイッチユニット２０を形成し、その後、操作体２２やカバー２１を装着してスイッチを製作することで、組立工程中のユニット状態での搬送や保管などの取扱いが容易になると共に、異なる長さの操作体や取付け形態の異なるカバーに変えたい場合などにも、このスイッチユニット２０は共用し、異なる操作体やカバーを装着するのみで容易に対応することができる。

そして、このように構成された車両用プッシュスイッチは、一般に自動車のブレーキペダル（図示せず）の手前に、アーム等（図示せず）によって操作体２２上端が押圧された状態で装着されると共に、固定接点１２の端子部１２Ａがコネクタ等（図示せず）によってストップランプ（図示せず）に接続される。

つまり、ブレーキペダルが踏み込まれていない状態では、図４の断面図に示すように、操作体２２が下方へ押圧操作され、当接部１７Ｂを介して操作体２２に押圧された作動体１３も下降すると共に、当接部１７Ｂ周囲の略波形状の薄肉部１７Ｃがやや伸張した状態となっている。

また、この時、作動体１３の下降に伴って、接圧ばね１５や戻りばね１９が撓んで、作動体１３に押圧された可動接点１４が下方へ移動して固定接点１２から離れ、複数の固定接点１２の間が電気的に切断された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。

なお、例えば操作体２２が中空円筒部２１Ａとの隙間によって傾倒したり偏心した状態で当接部１７Ｂを押圧しても、当接部１７Ｂが硬質であるために変形しにくくゴム等の弾性材に比べ摩擦が小さいことから、操作体２２の傾倒や偏心の影響を受けて作動体１３がこじれること等がなく、真直ぐ上下に移動するため、作動体１３の滑らかな上下動が可能なように形成されている。

そして、ブレーキペダルが踏み込まれると、アームが操作体２２上端から離れ押圧力が除かれるため、図１に示すように、戻りばね１９の弾性復帰力によって作動体１３が上方へ付勢されて移動すると共に、可動接点１４も接圧ばね１５に押圧されて固定接点１２に弾接し、複数の固定接点１２が電気的に接続された状態となり、ストップランプが点灯する。

なお、作動体１３が上方へ付勢され移動する時には、受け部１３Ｂが当接する当接部１７Ｂを介して操作体２２を上昇させると共に、当接部１７Ｂ下降時のキャップ１７の薄肉部１７Ｃが伸張した状態から、当接部１７Ｂの移動に応じて上下動の中間位置では元の略波形状に復帰し、さらに当接部１７Ｂの上方への移動に応じて、同じく薄肉部１７Ｃが伸張して作動体１３や操作体２２の移動が滑らかに行われる。

さらに、ケース１１上面の開口部１１Ａには、外周がケース１１上端部１１Ｃに密着したキャップ１７が覆って装着されているため、中空円筒部２１Ａと操作体２２との隙間や、カバー２１とケース１１との間の隙間から潤滑油や塵埃等が侵入したとしても、それらはキャップ１７に遮断されてケース１１内に侵入し難いようにして車両用プッシュスイッチが構成されている。

このように本実施の形態によれば、固定接点１２や可動接点１４が収納されたケース１１上面の開口部１１Ａを弾性材製のキャップ１７で覆うと共に、このキャップ１７を介して作動体１３を上下動する操作体２２を作動体１３上方に配置することによって、スイッチ全体をゴムカバーで覆ったり、ケースとカバーの間に接着剤等を塗布したりする場合に比べ、組立が容易で、防油・防塵性に優れ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。

なお、上述したように、一旦スイッチユニット２０を形成し、その後、操作体２２やカバー２１を装着してスイッチを製作することによって、組立工程中のユニット状態での搬送や保管などの取扱いが容易となり、さらに簡易に組立てを行うことができる。

また、キャップ１７の外周に連なった厚肉部１７Ａを設けることによって、弾性材の厚肉部１７Ａが保持体１８により押圧されて撓み、この弾性力でケース１１の上端部１１Ｃに確実に密着して、キャップ１７によりケース１１の開口部１１Ａが覆われているため、簡易な構成で、より気密性の高いものにすることができる。

さらに、キャップ１７の当接部１７Ｂと外周の厚肉部１７Ａとの間の中間部に、断面が略波形状の薄肉部１７Ｃを設けることによって、作動体１３の上下動に伴って略波形状の薄肉部１７Ｃが伸縮して、キャップ１７から過大な荷重を受けることなく作動体１３の移動が滑らかに行われるため、作動体１３に連動する可動接点１４も確実に移動し、スイッチ接点の接離を確実なものにすることができる。

そして、キャップ１７の操作体２２との当接箇所を絶縁樹脂や金属製の硬質な当接部１７Ｂとすることによって、操作体２２がキャップ１７に傾倒あるいは偏心して当接しても、押圧された当接部１７Ｂが変形しにくく、作動体１３がこじれることなく真直ぐ上下に移動するため、作動体１３の移動が滑らかでスイッチ接点の接離を確実に行うことができる。

（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項１及び４に記載の発明について説明する。なお、実施の形態１の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符合を付して、詳細な説明を簡略化する。

図５は本発明の第２の実施の形態によるスイッチ装置の断面図であり、上面開口で固定接点１２が植設されたケース１１内に、上下動可能に作動体１３が収納されていることや、接圧ばね１５によって上方に付勢された可動接点１４が、作動体１３の上下動に伴って固定接点１２と接離してスイッチ接点が形成されていることは実施の形態１の場合と同様である。

そして、ケース１１の上面開口部を、略中央に硬質の当接部３７Ｂが設けられた弾性材製のキャップ３７が密着して覆うと共に、作動体１３とケース１１底面との間に戻りばね１９が装着され、作動体１３が上方に付勢されていることも実施の形態１と同様である。

また、カバー２１の中空円筒部２１Ａ内を略円柱状の操作体２２が上下動可能に挿通し、操作体２２上端が中空円筒部２１Ａから突出すると共に、この操作体２２下端が当接部３７Ｂ上面に当接することも実施の形態１と同様であるが、当接部３７Ｂ上面の幅は操作体２２下端の幅より大きくなっている。

さらに、キャップ３７の薄肉部３７Ｃは、実施の形態１の場合の断面が略波形状の薄肉部１７Ｃとは異なり、断面が略ドーム状となっている。

以上の構成において、このような車両用プッシュスイッチが、自動車のブレーキペダルの手前に装着され、ブレーキペダルが踏み込まれていない時には、アーム等によって押圧された操作体２２や当接部３７Ｂ、作動体１３が下方に移動して、可動接点１４が固定接点１２から離れ電気的に切断された状態となることや、ブレーキペダルが踏み込まれると、アームが操作体２２上端から離れ、図５に示すように、戻りばね１９によって作動体１３が上方へ付勢されて移動すると共に、接圧ばね１５に押圧された可動接点１４が固定接点１２に弾接して、可動接点１４と固定接点１２との電気的接離が行われることも、実施の形態１と同様である。

但し、この時、本実施の形態においては、当接部３７Ｂ上面の幅が操作体２２下端の幅より大きくなっているため、操作体２２が押圧された時にガタついたり、斜め押しされて傾いたりして比較的大きく傾倒や偏心した状態で押圧操作された場合でも、操作体２２下端は当接部３７Ｂの上面から外れることなく確実に当接するため、作動体１３の移動が円滑に行われ、スイッチ接点の接離が確実に行われるように構成されている。

また、薄肉部３７Ｃの断面が略ドーム状となっているために、操作体２２の上下動時、キャップ３７からの荷重は大となるものの、操作体２２の上下動に伴って薄肉部３７Ｃが変形した際に、部分的に応力が集中し難く、繰返し操作に伴う損傷が生じにくくなっている。

このように本実施の形態によれば、キャップ３７の当接部３７Ｂの幅を操作体２２下端の幅より大きくすることによって、操作体２２のガタつきや斜め押しによって比較的大きく傾倒や偏心した場合でも、操作体２２下端が当接部３７Ｂ上面に確実に当接するため、作動体１３の移動が円滑で、スイッチ接点の接離を確実に行うことができるものである。

なお、以上のようなストップランプ等の消点灯用スイッチとしては、一般に上述したような対向式接点構造のものが多く用いられるが、板バネ等を用いて接点の接離を行う構成のものを用いた場合や、或いは、ドア開閉検出用のスイッチやドアウィンドー開閉用の揺動操作型の車両用スイッチ等においても、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、組立が容易で、防油・防塵性に優れたものが得られ、主に自動車のストップランプの消点灯制御等に有用である。

本発明の第１の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スイッチユニットの断面図同操作時の断面図本発明の第２の実施の形態による車両用プッシュスイッチの断面図従来の車両用プッシュスイッチの断面図

符号の説明

１１ケース
１１Ａ開口部
１１Ｂガイド部
１１Ｃ上端部
１２固定接点
１２Ａ端子部
１３作動体
１３Ａ摺動部
１３Ｂ受け部
１４可動接点
１５接圧ばね
１６スペーサ
１６Ａ押え部
１７，３７キャップ
１７Ａ厚肉部
１７Ｂ，３７Ｂ当接部
１７Ｃ，３７Ｃ薄肉部
１８保持体
１９戻りばね
２０スイッチユニット
２１カバー
２１Ａ中空円筒部
２２操作体

Claims

上面開口で固定接点が植設されたケースと、上記ケース内に上下動可能に収納された作動体と、この作動体の上下動に伴って上記固定接点と接離する可動接点からなり、上記ケースの上面開口部を弾性材製のキャップで覆うと共に、上記キャップを介して上記作動体を上下動する操作体を上記作動体上方に配置して、上記キャップの上記操作体との当接箇所を略釦状の硬質の当接部とすると共に、上記当接部の下面に上記作動体を当接させた車両用プッシュスイッチであって、上記キャップを保持体が押圧挟持するように上記ケースに上記保持体を固定して、スイッチユニットを形成し、このスイッチユニットの上方を覆うように、略筒状で上部の中空円筒部内に上記操作体が上下動可能に挿通されたカバーを装着した車両用プッシュスイッチ。
キャップの外周に厚肉部を設けた請求項１記載の車両用プッシュスイッチ。
キャップの中間部に略波形状の薄肉部を設けた請求項１記載の車両用プッシュスイッチ。
当接部の幅を操作体下端の幅より大きくした請求項１記載の車両用プッシュスイッチ。