JP4702034B2 - スイッチ装置 - 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に用いられるスイッチ装置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、押圧操作型のスイッチ装置が多く使用されている。

このような従来のスイッチ装置について、図６を用いて説明する。

図６は従来のスイッチ装置の断面図であり、同図において、１は上面開口で略箱状の絶縁樹脂製の下ケース、２はこの下ケース１内に上下動可能に収納された作動体で、下ケース１には下面から一端の端子部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、下ケース１底面には端子部３Ａの外側近傍に下ケース１底面を貫通する貫通孔１Ａが形成されると共に、下ケース１下面には端子部３Ａを囲うリブからなる略筒状の装着部１Ｂが突出形成されている。

また、４は導電金属製の可動接点で、この可動接点４が下ケース１の内側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。

さらに、６は戻りばね、７は固定接点３の上方に配置されたスペーサで、スペーサ７下面が固定接点３上面に当接して、固定接点３を保持すると共に、戻りばね６によって作動体２が上方に付勢された作動体２の移動が規制されている。

そして、８は略ドーム状で弾性材製のキャップ、９は中央に貫通孔を有した略蓋状の保持体で、キャップ８が下ケース１の上面開口部を覆うと共に、保持体９によりキャップ８外周の厚肉部８Ａが押圧挟持されて、下ケース１上面に密着し装着されている。

さらに、１０は略筒状の上ケースで、上ケース１０上部の中空筒部１０Ａ内に略円筒状の操作体１１が上下動可能に挿通すると共に、操作体１１の下面がキャップ８の当接部８Ｂ上面に当接し、作動体２先端が当接部８Ｂ下面に当接してスイッチ１４が構成されている。

また、１２は略箱状で絶縁樹脂製のハウジングで、このハウジング１２内には複数の端子接続体１２Ａが収納され、これに接続されたリード線１３が下方に延出すると共に、ハウジング１２中央には通孔１２Ｂが形成されてコネクタ１５が構成されている。

そして、このリード線１３が接続されたコネクタ１５のハウジング１２上部が、スイッチ１４の下ケース１下面の装着部１Ｂに装着され、端子部３Ａが端子接続体１２Ａに接続されて、スイッチ装置１６が構成されている。

また、このように構成されたスイッチ装置１６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１１先端が押圧された状態で装着されると共に、リード線１３が車両の電子回路やストップランプに接続される。

従って、ブレーキペダルが踏み込まれていない状態では、操作体１１先端が押圧され、この下面にキャップ８の当接部８Ｂを介して押圧された作動体２が、接圧ばね５や戻りばね６を撓ませて下方へ移動し、可動接点４も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、アームが操作体１１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。

なお、以上のように、スイッチ装置１６は自動車のブレーキペダル近傍に装着され、水や油等が生じ易い場所で使用されるため、ブレーキペダルやアームを介してスイッチ１４の操作体１１上方から上ケース１０内に水や油が浸入し易い。

このため、下ケース１上面に略ドーム状のキャップ８を密着装着させ、固定接点３や可動接点４等のスイッチ接点が形成された下ケース１の上面開口部を、キャップ８で覆うことによって、水や油等が下ケース１内に浸入しないように構成されている。

また、ブレーキペダルによって操作体１１が押圧されると、当接部８Ｂ上面を操作体１１に押圧されたキャップ８が下方へ弾性変形し、下ケース１内の空気が圧縮されるため、下ケース１底面には貫通孔１Ａが設けられ、この貫通孔１Ａとハウジング１２の通孔１２Ｂから下ケース１内の空気を流出入させることによって、操作体１１の上下動がスムーズに行われるようになっている。

なお、下ケース１下方には通常、水や油は付着しづらいが、ハウジング１２外周と装着部１Ｂとの間には僅かだが隙間があり、ハウジング１２の通孔１２Ｂと下ケース１の貫通孔１Ａは空気の流出入が可能になっているため、これらから水や油が下ケース１内に浸入する場合がある。

このため、ハウジング１２外周と装着部１Ｂとの間に接着剤を塗布して隙間を封止したり、或いは、ハウジング１２下面に通孔１２Ｂを塞ぐように、通気性はあるが水は通過しないフィルム等を貼付したりして、スイッチ装置１６下方からの水や油の浸入を防止すること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２００４−７１４５２号公報

しかしながら、上記従来のスイッチ装置１６においては、上方からは水や油等が浸入しづらいようになっているが、下方からの浸入を防ぐには、接着剤の塗布や通気性フィルム等の貼付を行う必要があるため、構造が複雑になると共に、製作に時間を要し高価なものとな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、防水性・防油性に優れ、スイッチへのコネクタの装着が容易なスイッチ装置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、上部に上面開口の第１収納部を形成するとともに、下部に下面開口の第２収納部を形成した略筒状のハウジングと、このハウジングの第１収納部に収納された端子接続体に上端が接続されると共に、下端が第２収納部の下面から延出するリード線と、上記第１収納部に上端が装着されると共に、下端が第２収納部の下面から延出する中空管からなるコネクタと、略箱状のケース内に収納された操作体の上下動によってスイッチ接点の電気的接離を行うスイッチからなり、上記コネクタの上記リード線及び上記中空管の外周と上記第２収納部の内周との間に弾性パッキングを圧入装着し、上記ケース底面に貫通孔を、上記ケース下面に下方へ突出し上記コネクタが装着される略筒状の装着部を各々設けると共に、上記ケースの装着部内周と上記コネクタの第１の収納部外周の間に弾性リングを弾接装着し、上記ハウジング下面から延出した上記リード線と上記中空管をチューブ内に挿通して、上記中空管の下端部を上記チューブ内の途中に配置してスイッチ装置を構成したものであり、コネクタをスイッチ下面に装着してスイッチ装置を形成した際、チューブ内の途中に下端部が配置された中空管によってスイッチ内と外部との空気の流出入が可能となると共に、弾性パッキング及び弾性リングによってスイッチ装置下方からのスイッチ内への水や油の浸入を防止できるため、簡易な構成で、防水性・防油性に優れ、スイッチへのコネクタの装着が容易で製作の容易なスイッチ装置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、中空管の上端の太さを、弾性パッキング内を挿通する部分より太くしたものであり、コネクタから中空管を抜けづらい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、防水性・防油性に優れ、製作の容易なスイッチ装置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。

なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるスイッチ装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、２１は上面開口で略箱状のポリブチレンテレフタレート（以降、ＰＢＴと記載する）やアクリロニトリルブタジエンスチレン（以降、ＡＢＳと記載する）などの絶縁樹脂製の下ケースであり、この下ケース２１には下面から一端の端子部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、下ケース２１底面には端子部３Ａの外側近傍に下ケース２１底面を貫通する貫通孔２１Ａが形成されると共に、下ケース２１下面には端子部３Ａを囲うリブからなる略筒状の装着部２１Ｂが突出形成されている。

また、２は絶縁樹脂製の作動体で、側面には略平板状の摺動部２Ａ、上面には突状の受け部２Ｂが各々形成され、下ケース２１内側壁に設けられた一対の溝状のガイド部に、摺動部２Ａの両側端が挿入され、上下動可能に下ケース２１内に収納されている。

さらに、４は略コ字状の導電板に接点が固着され、固定接点３下方に対向して配置された可動接点で、この可動接点４が下ケース２１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。

そして、７は絶縁樹脂製で略リング状のスペーサで、固定接点３の上方に配置され、内周下面に延出した押え部が固定接点３上面に当接して、固定接点３を保持すると共に、作動体２の上方への移動を規制している。

また、８は略ドーム状でゴムまたはエラストマーなどの弾性材製のキャップ、９は中央に開口部を有し略蓋状で絶縁性樹脂製の保持体で、キャップ８が下ケース２１上方の開口部を覆うと共に、保持体９によりキャップ８外周の厚肉部８Ａが押圧挟持され、下ケース２１上面に密着して装着されている。

さらに、６はコイル状の戻りばねで、作動体２と下ケース２１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体２を上方に付勢すると共に、この作動体２の摺動部２Ａ上端がスペーサ７の下面に当接して上方位置を規制され、受け部２Ｂがキャップ８中央の当接部８Ｂ下面に当接している。

また、１０は略筒状で金属製の上ケース、１１は略円柱状で絶縁性樹脂製の操作体で、上ケース１０上部に固着された中空筒部１０Ａ内を操作体１１が上下動可能に挿通し、操作体１１上端が中空筒部１０Ａから突出すると共に、下端がキャップ８の当接部８Ｂ上面に当接している。

さらに、上ケース１０下方の外周突出部が下ケース２１外周の切欠き部で折曲係止されて、下ケース２１に固定され、この上ケース１０が下ケース２１上方を覆ってスイッチ４０が構成されている。

そして、２３は略円筒状でＰＢＴやポリアミドなどの絶縁樹脂製のハウジングで、上部には外周が外側壁２３Ａで囲われた第１収納部２３Ｂが形成されると共に、下部には複数のリブで仕切られた凹状の複数の導入部２３Ｆが設けられた略筒状の第２収納部２３Ｃが形成されている。

また、２４はニトリルブタジエンゴムやシリコンゴムなどのゴム系またはエラストマーなどからなる略帯状の弾性リングで、外周表面には凹凸部が形成され、第１収納部２３Ｂ外周の下端近傍に弾接して装着されている。

さらに、２５は略筒状で金属製の端子接続体で、第１収納部２３Ｂの上下方向に貫通する通孔２３Ｄ内に収納され、下部にはリード線２６が固着されると共に、上部には下ケース２１から突出した端子部３Ａが端子接続体２５内の板ばね（図示せず）によって把持され、この端子接続体２５を介して端子部３Ａとリード線２６が電気的に接続されている。

そして、２７は一様な直径の中空管で、折り曲げなどによって中が詰まりにくいポリオレフィン樹脂などの可撓性を有する絶縁樹脂から形成され、上端が第１収納部２３Ｂの略中央に形成された通孔２３Ｄ内に下方から挿入されると共に、下端部２７Ａはハウジング２３下面から延出している。

また、２８はニトリルブタジエンゴムやシリコンゴムなどのゴム系またはエラストマーなどの略筒状の弾性パッキングで、外周には凹凸部が、中央には中孔２８Ａが各々形成されている。

さらに、各弾性パッキング２８の中孔２８Ａをリード線２６や中空管２７が各々挿通すると共に、弾性パッキング２８が第２収納部２３Ｃの導入部２３Ｆ内に各々圧入されて導入部２３Ｆが密閉されている。

なお、弾性パッキング２８には外周に凹凸部が設けられ、この凹凸部によって導入部２３Ｆ内周面に圧入されているため、外周が平坦なものに比べ抜けづらいように形成されている。

そして、ハウジング２３下面から延出したリード線２６の下端が、ポリオレフィン樹脂などの可撓性のある絶縁樹脂製のチューブ３０内を挿通して、チューブ３０下端から延出すると共に、中空管２７の下端部２７Ａが同じくチューブ３０内に挿入され、リード線２６や中空管２７がチューブ３０により束ねられてコネクタ４１が構成されている。

なお、このようなコネクタ４１を製作するには、先ず、図３（ａ）の断面図に示すように、弾性パッキング２８を挿通させたリード線２６上端が固着された端子接続体２５を、通孔２３Ｄ内に挿入した後、弾性パッキング２８を導入部２３Ｆ内が密閉されるように、第２収納部２３Ｃの導入部２３Ｆに押し込み圧入装着する。

次に、図３（ｂ）に示すように、弾性パッキング２８を挿通させた中空管２７の上端を中間の通孔２３Ｄ内に下方から挿入すると共に、弾性パッキング２８を導入部２３Ｆ内に押し込んで圧入し、導入部２３Ｆ内を密閉して、図３（ｃ）に示すように、リード線２６や中空管２７がハウジング２３に装着されたコネクタ４１が完成する。

そして、このコネクタ４１をスイッチ４０の装着部２１Ｂに下方から挿入すると、図１に示したように、端子部３Ａと端子接続体２５が接続されると共に、ハウジング２３に形成された弾性突片（図示せず）が、これに対応して形成された装着部２１Ｂの係合凹部（図示せず）に係合して、装着部２１Ｂに対しハウジング２３が抜け止めされ、スイッチ４０にコネクタ４１が装着されてスイッチ装置４２が完成する。

また、この時、ハウジング２３の外側壁２３Ａ内周と第１収納部２３Ｂ外周との間に挿入された、下ケース２１下面の装着部２１Ｂ内周と、コネクタ４１の第１収納部２３Ｂ外周との間には、弾性リング２４が圧入され弾接装着されているため、これらの間は密閉状態となっている。

そして、このようなスイッチ装置４２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１１先端が押圧された状態で装着されると共に、リード線２６が車両の電子回路やストップランプに接続される。

従って、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１１先端が押圧され、この下面にキャップ８の当接部８Ｂを介して押圧された作動体２が、接圧ばね５や戻りばね６を撓ませて下方へ移動し、可動接点４も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、アームが操作体１１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。

なお、このように、スイッチ装置４２は自動車のブレーキペダル近傍の、水や油等が生じ易い場所で使用され、ブレーキペダルやアームを介してスイッチ４０の操作体１１上方から上ケース１０内に水や油が浸入し易いため、下ケース２１上面に略ドーム状のキャップ８を密着装着させ、固定接点３や可動接点４等のスイッチ接点が形成された下ケース２１の上面開口部を、キャップ８で覆うことによって、水や油等が下ケース２１内に浸入しないようになっている。

また、ブレーキペダルによって操作体１１が押圧されると、当接部８Ｂ上面を操作体１１に押圧されたキャップ８が下方へ弾性変形し、下ケース２１内の空気が圧縮されるため、下ケース２１底面には貫通孔２１Ａが設けられ、この貫通孔２１Ａとコネクタ４１の通孔２３Ｄ、及び下端部２７Ａがチューブ３０内の途中に配置された中空管２７から、下ケース２１内の空気を流出入させることによって、操作体１１の上下動がスムーズに行われるようになっている。

さらに、スイッチ４０下方に水や油が付着した場合にも、第２収納部２３Ｃの内周とリード線２６及び中空管２７の外周との間には、弾性パッキング２８が圧入装着されると共に、下ケース２１の装着部２１Ｂ内周とコネクタ４１の第１収納部２３Ｂ外周の間には、弾性リング２４が弾接装着され、これらの間は密閉状態となっているため、スイッチ装置４２下方からのスイッチ内への水や油の浸入も防止できるように構成されている。

つまり、中空管２７によってスイッチ４０内の空気を流出入させ、操作体１１のスムーズな上下動が行えると共に、弾性パッキング２８と弾性リング２４によって、コネクタ４１及びスイッチ４０の防水性・防油性を高め、スイッチ装置４２の上方に加え、下方からのスイッチ４０内への水や油の浸入も防止できるようになっている。

このように本実施の形態によれば、ハウジング２３の第２収納部２３Ｃの内周と、リード線２６及び中空管２７の外周との間に、弾性パッキング２８を圧入装着してコネクタ４１を形成すると共に、このコネクタ４１を下ケース２１の装着部２１Ｂへ、装着部２１Ｂ内周とコネクタ４１の第１収納部２３Ｂ外周の間に、弾性リング２４を弾接装着した状態で装着することによって、スイッチ４０の操作が良好に行えると共に、簡易な構成で、防水性・防油性に優れ、製作の容易なスイッチ装置４２を得ることができるものである。

また、図５の断面図に示すように、中空管３１の上端に熱収縮チューブを固着したり、あるいは粘着テープを巻回したりして、上端の太さを弾性パッキング２８内を挿通する部分より太くした抜止め部３１Ａを設けることによって、コネクタから中空管３１をさらに抜けづらいものとすることができる。

なお、このような中空管３１をハウジング２３に取付ける際には、まず、図５（ａ）に示すように、中空管３１の抜止め部３１Ａを弾性パッキング２８の中空管３１よりやや小さい径の中孔２８Ａに圧入しながら挿通し、図５（ｂ）に示すように抜止め部３１Ａを中孔２８Ａに対し貫通させる。

次に、抜止め部３１Ａを通孔２３Ｄに挿入すると共に弾性パッキング２８を導入部２３Ｆ内に圧入させて、図５（ｃ）に示すような、中空管３１がハウジング２３に取付けられたコネクタが完成する。

つまり、弾性パッキング２８が導入部２３Ｆに圧入され、中空管３１の外周が弾性パッキング２８によって圧迫されて中孔２８Ａの直径が通常より小さい状態となっているため、中空管３１を下方に引き抜く力が生じた場合、中空管３１の直径より太い抜止め部３１Ａが中孔２８Ａの端部に当接して、中空管３１がハウジング２３から抜けづらくなるようになっている。

なお、以上の説明ではハウジング２３から延出した中空管２７の下端部２７Ａを、リード線２６と共に挿通されたチューブ３０内に配置する構成として説明したが、下端部２７Ａをスイッチ装置４２の周囲または車両側の水や油等の発生の少ない場所に延出配置すれば、さらに空気の流出入を確実に行うことができる。

また、以上の説明ではスイッチ４０の下ケース２１の底面に貫通孔２１Ａを設け、ここからスイッチ４０内の空気の流出入を行う構成としたが、下ケース２１底面の端子部３Ａが突出する箇所を端子部３Ａより大きな貫通孔とし、端子部３Ａ周囲に隙間を設けて、これを空気の流出入口とすることによって、下ケース２１を簡易な形状のものにすることができる。

さらに、以上の説明では、作動体２の上下動に伴い可動接点４が固定接点３に接離する、ストップランプ制御用の押圧操作型のスイッチ４０について説明したが、固定接点に可動接点が摺動しながら接離する、所謂、摺動式接点構造のスイッチ接点を用いたドア開閉検出用のスイッチ、あるいはウインドー開閉用の揺動操作型のスイッチ等においても、本発明の実施は可能である。

本発明によるスイッチ装置は、操作が良好に行えると共に、簡易な構成で、防水性・防油性に優れ、製作の容易なものを得ることができるものであり、主に自動車用のスイッチ装置として有用である。

本発明の一実施の形態によるスイッチ装置の断面図 同分解斜視図 コネクタ製作時の要部断面図 同操作時の断面図 他実施の形態による要部断面図 従来のスイッチ装置の断面図

符号の説明

２ 作動体
２Ａ 摺動部
２Ｂ 受け部
３ 固定接点
３Ａ 端子部
４ 可動接点
５ 接圧ばね
６ 戻りばね
７ スペーサ
８ キャップ
８Ａ 厚肉部
８Ｂ 当接部
９ 保持体
１０ 上ケース
１０Ａ 中空筒部
１１ 操作体
２１ 下ケース
２１Ａ 貫通孔
２１Ｂ 装着部
２３ ハウジング
２３Ａ 外側壁
２３Ｂ 第１収納部
２３Ｃ 第２収納部
２３Ｄ 通孔
２３Ｆ 導入部
２４ 弾性リング
２５ 端子接続体
２６ リード線
２７、３１ 中空管
２７Ａ 下端部
２８ 弾性パッキング
２８Ａ 中孔
３０ チューブ
３１Ａ 抜止め部
４０ スイッチ
４１ コネクタ
４２ スイッチ装置

Claims (2)

1. 上部に上面開口の第１収納部を形成するとともに、下部に下面開口の第２収納部を形成した略筒状のハウジングと、このハウジングの第１収納部に収納された端子接続体に上端が接続されると共に、下端が第２収納部の下面から延出するリード線と、上記第１収納部に上端が装着されると共に、下端が第２収納部の下面から延出する中空管からなるコネクタと、略箱状のケース内に収納された操作体の上下動によってスイッチ接点の電気的接離を行うスイッチからなり、上記コネクタの上記リード線及び上記中空管の外周と上記第２収納部の内周との間に弾性パッキングを圧入装着し、上記ケース底面に貫通孔を、上記ケース下面に下方へ突出し上記コネクタが装着される略筒状の装着部を各々設けると共に、上記ケースの装着部内周と上記コネクタの第１の収納部外周の間に弾性リングを弾接装着し、上記ハウジング下面から延出した上記リード線と上記中空管をチューブ内に挿通して、上記中空管の下端部を上記チューブ内の途中に配置したスイッチ装置。
2. 中空管の上端の太さを、弾性パッキング内を挿通する部分より太くした請求項１記載のスイッチ装置。

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