JP4706429B2 - 車両用スイッチ - 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スイッチ、及びその製造方法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スイッチについて、図６〜図８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体２の操作軸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、作動体２の操作軸２Ａが下方へ押圧操作され、接圧ばね５や戻りばね６が撓んで、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、アームが操作軸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。

なお、このように車両用スイッチによって消点灯が行われるストップランプには、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。

従って、図７の部分断面図に示すように、可動接点４と固定接点３の表面が平滑で、一つの箇所で接触しているものの場合、電流の小さなＬＥＤ等を用いたストップランプに使用され、固定接点３や可動接点４の表面に酸化被膜等が生じると、これらによって接点同士の接触が不安定になり易くなる。

このため、図８の部分平面図と断面図に示すように、例えば、可動接点４表面に複数の凹部４Ａや凸部４Ｂを形成し、この複数の凸部４Ｂによって接点表面に生じた酸化被膜等を突破り、可動接点４と固定接点３の表面を複数の箇所で接触させて、接触の安定化を図ることが行われている。

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２００１−２９７６５４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、接点表面に複数の凹部４Ａや凸部４Ｂを形成しても、図８に示すように、凸部４Ｂの先端を鋭利に加工することが難しく、先端には平坦部４Ｃが形成されてしまうため、接点表面に生じた酸化被膜等を突破る効果が少なく、小さな電流での接触の安定化を図ることが困難であ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、安定した接触が得られる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、ケース内に植設された固定接点と、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固定接点と接離する可動接点からなり、上記可動接点または上記固定接点の少なくとも一方の表面に、複数の突起部が設けられたポンチを前記上下方向に対し直交する所定方向に移動又は回転させて複数回押圧し、一部が重なる複数の凹部を設けて車両用スイッチを構成したものであり、一部が重なった複数の凹部によって、接点表面に先端が鋭利で不均一な高さの複数の凸部が形成されているため、接点表面に酸化被膜等が生じた場合でも、これを突破り安定した接触が得られる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、複数の凹部の大きさが異なるものであり、凹部の大きさを異ならせることによって、接点表面の凸部をさらに微細で鋭利なものと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、ポンチの突起部形状を四角錐としたものであり、接点表面に先端が鋭利な複数の凸部を形成できると共に、他の複雑な形状のものに比べ、切削や研削加工等でポンチを比較的容易に製作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、接触の安定した車両用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。

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１３Ｃが突出した複数の固定接点１３が植設されている。

また、１４は導電金属製の可動接点で、この可動接点１４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。

そして、これら銀−銅合金製で略ドーム状の固定接点１３と可動接点１４の表面には、図２の部分断面図に示すように、高さ１０〜３００μｍ程度の微細な一部が重なる複数の凹部１３Ａや１４Ａ、凸部１３Ｂや１４Ｂが設けられ、固定接点１３と可動接点１４は、先端が鋭利で高さが異なる凸部１３Ｂと１４Ｂによって多数の箇所で接触している。

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、車両用スイッチが構成されている。

次に、以上のように構成された車両用スイッチの、主に固定接点１３や可動接点１４の製造方法について説明する。

先ず、固定接点１３や可動接点１４を、所定の保治具に接点表面を上にして保持した後、この上方から、図３の斜視図に示すような、下面に複数の突起部１７Ａが設けられたポンチ１７を下降させ、接点表面を押圧して、図４（ａ）の部分平面図と断面図に示すように、例えば、可動接点１４表面のやや左上方に複数の凹部１４Ａを形成する。

なお、このポンチ１７下面の複数の突起部１７Ａを、先端の角度が約６０°で高さ３５０μｍ前後の四角錐形状の突起部１７Ａが、２００μｍ前後の間隔でＸＹ方向に格子状に並んだ形状とすることによって、他の複雑な形状のものに比べ、切削や研削加工等でポンチ１７を比較的容易に製作することが可能となる。

そして、このポンチ１７で接点表面を一回押圧した状態では、図４（ａ）に示すように、可動接点１４表面のやや左上方に、２００μｍ前後の間隔で格子状に並んだ複数の凸部１４Ｂが形成されてはいるが、この先端を鋭利に加工することは困難なため、可動接点１４表面の凸部１４Ｂ先端には平坦部１４Ｄが形成されている。

次に、図４（ｂ）に示すように、ポンチ１７を右下方向へ、突起部１７Ａの間隔の中心である１００μｍよりやや少なく、或いは多く移動させ、再び接点表面を押圧すると、可動接点１４表面には、先に形成された複数の凹部１４Ａに加え、右下方向へややずれて一部が凹部１４Ａに重なった複数の凹部１４Ｅが形成され、この結果、可動接点１４表面には先端が鋭利で不均一な高さの複数の凸部１４Ｂが形成される。

なお、この時、ポンチ１７を突起部１７Ａの間隔の中心である１００μｍちょうどに移動させると、複数の凸部１４Ｂの先端を鋭利には形成できるが、不均一な高さに形成することができない。

つまり、複数の突起部１７Ａが設けられたポンチ１７で可動接点１４表面を一回押圧し、複数の凹部１４Ａを形成した後、ポンチ１７を突起部１７Ａの間隔以下あるいは以上の距離だけ移動し、再度接点表面を押圧して、一部が凹部１４Ａに重なった複数の凹部１４Ｅを形成することによって、先端が鋭利で不均一な高さの複数の凸部１４Ｂを形成することができる。

さらに、この後、図４（ｃ）に示すように、突起部１７Ａよりも形状の小さな突起部が設けられたポンチを用い、凹部１４Ａや１４Ｅとは大きさが異なると共に、角度が４５度回転され、位置もずれた複数の凹部１４Ｆを形成すれば、先端が鋭利で不均一な高さの複数の凸部１４Ｂを、より微細に形成することが可能となる。

なお、上記のようにポンチ１７を所定方向へ移動して、接点表面を押圧するほか、例えば、一回接点表面を押圧した後、ポンチ１７を３０度回転して再度押圧したり、或いは、同じ形状のポンチ１７をさらに３０度回転して、再々度押圧したりすることによっても、先端が鋭利で不均一な高さの複数の凸部１４Ｂを形成することが可能である。

そして、このように構成された車両用スイッチは、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体２の操作軸２Ａが押圧された状態で装着されると共に、固定接点１３の端子部１３Ｃ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、作動体２の操作軸２Ａが下方へ押圧操作され、接圧ばね５や戻りばね６が撓んで、可動接点１４が下方へ移動して固定接点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ため、ストップランプは消灯した状態となる。

そして、ブレーキペダルが踏み込まれると、アームが操作軸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体２が上方へ移動すると共に、可動接点１４も接圧ばね５に押圧されて固定接点１３に弾接し、図１に示したように、複数の固定接点１３が電気的に接続された状態となって、ストップランプが点灯する。

また、この時、図２に示したように、固定接点１３と可動接点１４の表面には、一部が重なる複数の凹部１３Ａや１４Ａが設けられ、固定接点１３と可動接点１４は、先端が鋭利で不均一な高さの凸部１３Ｂと１４Ｂによって多数の箇所で接触するように形成されているため、一箇所当りの接触圧力が増し、接点表面に酸化被膜等が生じた場合でも、これを突破り安定した接触が得られるように構成されている。

さらに、この不均一な高さの凸部１３Ｂと１４Ｂは、スイッチが操作され接点の接離が行われる度に、その接触箇所が変化すると共に、凸部１３Ｂ、１４Ｂと凹部１３Ａ、１４Ａが摺動しながら接触し、所謂、接点表面のワイピングが繰返されるため、常に清浄な面で接触が行われる。

このように本実施の形態によれば、複数の突起部１７Ａが設けられたポンチ１７を接点に複数回押圧し、作動体２の上下動に伴い接離する固定接点１３または可動接点１４の少なくとも一方の表面に、一部が重なる複数の凹部１３Ａや１４Ａを設けることによって、接点表面に先端が鋭利で不均一な高さの複数の凸部１３Ｂや１４Ｂが形成されているため、接点表面に酸化被膜等が生じた場合でも、これを突破り安定した接触が得られる車両用スイッチ、及びその製造方法を得ることができるものである。

また、複数の凹部１４Ａや１４Ｅと１４Ｆの大きさを異ならせることによって、接点表面の凸部１３Ｂや１４Ｂをさらに微細で鋭利なものとすることができる。

さらに、ポンチ１７の突起部１７Ａの形状を四角錐とすることによって、接点表面に先端が鋭利な複数の凸部１３Ｂや１４Ｂを形成できると共に、他の複雑な形状のものに比べ、切削や研削加工等でポンチを比較的容易に製作することができる。

また、一つのポンチ１７で接点表面を一回押圧した後、これを移動させ再度接点表面を押圧して、複数の凹部１４Ａや１４Ｅを形成するほか、図４（ｃ）に示したように、突起部１７Ａの形状や間隔の異なる複数のポンチを用い、凹部１４Ａや１４Ｅとは大きさや間隔の異なる複数の凹部１４Ｆを形成すれば、先端が鋭利で不均一な高さの複数の凸部１４Ｂを、より微細に形成することができる。

さらに、四角錐形状の突起部１７Ａに代えて、突起部が鋸歯状に形成されたポンチを用い、図５（ａ）の部分平面図と断面図に示すように、可動接点１４表面に鋸歯状の複数の凹部１４Ｇや凸部１４Ｈを形成し、この後、ポンチを所定角度回転し、繰返し押圧加工しても、先端が鋭利な複数の凸部を形成することが可能である。

また、図５（ｂ）に示すように、鋸歯状の突起部で鋸歯状の複数の凹部１４Ｇや凸部１４Ｈを形成した後、四角錐形状の突起部１７Ａで複数の凹部１４Ａを形成しても、先端が鋭利で不均一な高さの複数の凸部１４Ｂを形成することができる。

つまり、様々な形状の突起部、及びそのポンチの移動や回転の組合せによって、一部が重なる複数の様々な凹部を設け、接点表面に先端が鋭利で不均一な高さの複数の凸部を形成することが可能である。

また、以上の説明とは逆に、ポンチの方を固定しておき、この固定したポンチに固定接点１３や可動接点１４を複数回押圧加工してもよい。

なお、複数の凹部の押圧加工は、接点単品の状態でも、端子等にかしめられた状態でも行うことが可能であるが、接点を端子等にかしめる際に、同時に凹部の加工も行えば、工程を減らし作業時間を短くすることができる。

また、固定接点１３や可動接点１４の接点材料としては、銀−銅合金以外の銀−酸化錫や銀−酸化カドミウム等においても本発明の実施は可能であるが、これらの硬く脆いものよりも、銀６０〜８０重量％、銅２０〜４０重量％の配合に、数重量％のニッケルやマグネシウム、酸化錫、酸化インジウム等を添加した銀−銅合金のものが、直流電圧電流の接離にも適しており、比較的柔軟で凹部を形成するにも好ましい。

さらに、凹部１３Ａや１４Ａ、凸部１３Ｂや１４Ｂの高さが１０〜３００μｍ程度で不均一になっていることによって、万が一、外部から比較的小さい塵埃が侵入した場合や、スイッチ接点の接離によって炭化物等が生じた場合でも、これらが凹部１３Ａや１４Ａ内に移動して、凸部１３Ｂや１４Ｂの表面に付着し難くなるため、安定した接触が得易くなる。

なお、以上の説明では、作動体２の上下動に伴い可動接点１４が固定接点１３に接離する、主にストップランプの制御用として用いられる押圧操作型の車両用スイッチについて説明したが、板ばね等を用いて接点の接離を行う構成のものや、ドア開閉検出用のスイッチ、或いは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スイッチは、接触の安定したものを得ることができるため、主に自動車の操作スイッチ等に有用である。

本発明の一実施の形態による車両用スイッチの断面図 同部分断面図 同ポンチの斜視図 同部分平面図と断面図 同他の実施の形態による部分平面図と断面図 従来の車両用スイッチの断面図 同部分断面図 同部分平面図と断面図

符号の説明

１ ケース
２ 作動体
２Ａ 操作軸
５ 接圧ばね
６ 戻りばね
７ カバー
７Ａ 中空筒部
１３ 固定接点
１３Ａ、１４Ａ、１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ 凹部
１３Ｂ、１４Ｂ、１４Ｈ 凸部
１３Ｃ 端子部
１４ 可動接点
１４Ｄ 平坦部
１７ ポンチ
１７Ａ 突起部

Claims (3)

1. ケース内に植設された固定接点と、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固定接点と接離する可動接点からなり、上記可動接点または上記固定接点の少なくとも一方の表面に、複数の突起部が設けられたポンチを前記上下方向に対し直交する所定方向に移動又は回転させて複数回押圧し、一部が重なる複数の凹部を設けた車両用スイッチ。
2. 複数の凹部の大きさが異なる請求項１記載の車両用スイッチ。
3. ポンチの突起部形状を四角錐とした請求項１記載の車両用スイッチ。

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