特開 2024-16612 スイッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024016612

(43)【公開日】2024-02-07

(54)【発明の名称】スイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/16 20060101AFI20240131BHJP

【ＦＩ】

H01H13/16 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022118860

(22)【出願日】2022-07-26

(71)【出願人】

【識別番号】000222934

【氏名又は名称】東洋電装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124811

【弁理士】

【氏名又は名称】馬場 資博

(74)【代理人】

【識別番号】100187724

【弁理士】

【氏名又は名称】唐鎌 睦

(72)【発明者】

【氏名】岸 昇示

(72)【発明者】

【氏名】並川 敏洋

(72)【発明者】

【氏名】伊東 秀章

【テーマコード（参考）】

5G206

【Ｆターム（参考）】

5G206AS11H

5G206AS11J

5G206AS17H

5G206AS17J

5G206AS27H

5G206AS27J

5G206AS31H

5G206AS31J

5G206GS21

5G206HS02

5G206HS16

5G206HW14

(57)【要約】

【課題】スイッチ装置における異音の発生や、操作性、耐久性、精度の低下、を解決する。
【解決手段】本発明のスイッチ装置は、一端側が押圧されると共に軸方向に沿って往復移動する軸部材１０と、軸部材１０の他端側に当接して軸部材１０に押圧されると共に軸方向に沿って往復移動する移動体４０と、を備え、移動体４０の移動に応じたスイッチ操作が行われるよう構成されている。そして、軸部材１０の他端と、軸部材１０の他端に当接する移動体４０の一端と、の一方に、凸部４１を設けると共に、他方に、凸部４１の少なくとも一部が内部に収容され凸部４１の外表面の一部が内表面に当接される凹部１１を設ける。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端側が押圧されると共に軸方向に沿って往復移動する軸部材と、前記軸部材の他端側に当接して当該軸部材に押圧されると共に前記軸方向に沿って往復移動する移動体と、を備え、
前記移動体の移動に応じたスイッチ操作が行われるよう構成されており、
前記軸部材の他端と、当該軸部材の他端に当接する前記移動体の一端と、の一方に、凸部を設けると共に、他方に、前記凸部の少なくとも一部が内部に収容され当該凸部の外表面の一部が内表面に当接される凹部を設けた、
スイッチ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のスイッチ装置であって、
前記凸部は、突出方向に向かうにつれて徐々に外径が小さくなるよう形成されており、
前記凹部は、窪む方向に向かうにつれて徐々に内径が小さくなるよう形成されている、
スイッチ装置。

【請求項3】

請求項２に記載のスイッチ装置であって、
前記凸部の最大外径は、前記凹部の最大内径よりも大きく形成されている、
スイッチ装置。

【請求項4】

請求項２に記載のスイッチ装置であって、
前記凸部は、略半球形状に形成されている、
スイッチ装置。

【請求項5】

請求項２に記載のスイッチ装置であって、
前記凹部は、略半球形状、又は、略円錐台形状に形成されている、
スイッチ装置。

【請求項6】

請求項２に記載のスイッチ装置であって、
前記凸部と前記凹部とは、相互に略円形状に線接触するよう構成されている、
スイッチ装置。

【請求項7】

請求項１に記載のスイッチ装置であって、
前記軸部材の他端と前記移動体の一端とは、前記凸部の外表面の一部と前記凹部の内表面の一部とでのみ接触するよう構成されている、
スイッチ装置。

【請求項8】

請求項１に記載のスイッチ装置であって、
前記軸部材の一端は、スイッチ操作により揺動するレバーによって押圧されるよう構成されている、
スイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されるスイッチ装置として、特許文献１に記載のように、ブレーキペダルを踏みこんだ際にストップランプを点灯させるスイッチ装置がある。特許文献１に記載のスイッチ装置は、ブレーキペダルのアームによって押圧される操作軸と、ケース内部に上下動可能に収容された作動体と、を備えており、操作軸の下端が作動体の上面に形成された略球面状の押圧部に当接して押圧するよう構成されている。そして、作動体には磁石が装着されており、作動体の上下動に伴って検出される磁気の強弱に応じて、スイッチ操作を検出するよう構成されている。

【0003】

これにより、スイッチ装置は、ブレーキペダルが踏み込まれていない状態では、操作軸の上端がブレーキペダルのアームによって下方に押圧されることで作動体が下方に移動し、かかる移動に伴い検出される磁気の強度に応じてストップランプが消灯した状態となる。また、スイッチ装置は、ブレーキペダルが踏み込まれている状態では、操作軸がブレーキペダルのアームによって押圧されず、作動体がコイルばねによって上方に移動し、かかる移動に伴い検出される磁気の強度に応じてストップランプが点灯される。

【0004】

ここで、上述したスイッチ装置の構成では、ブレーキペダルのアームの回転揺動により、スイッチ装置の操作軸は、軸方向に対して傾いた方向から押圧されることとなるため、作動体が軸方向に対して傾いた状態で上下動することとなる。すると、作動体と共に上下動する磁石の検出手段に対する位置ずれが発生し、磁気検出に誤差が生じる、という課題がある。このため、特許文献１では、作動体の上面に、上方に突出する略球面状の押圧部を形成し、操作軸の下端を作動体の押圧部に当接する平面に形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－１４６６８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した特許文献１に記載のスイッチ装置では、上述同様に操作軸が軸方向に対して傾いた状態で作動するため、作動時に操作軸と作動体との点で当接している箇所が離間したり、当接箇所が擦れることがある。このため、スイッチ装置に異音が生じたり、操作性や耐久性、さらには精度の低下が生じうる。そして、かかる問題は、ブレーキペダルのスイッチ装置に限らず、あらゆるスイッチ装置にも生じうる。

【0007】

このため、本発明の目的は、上述した課題である、スイッチ装置における異音の発生や、操作性、耐久性、精度の低下、を解決することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一形態であるスイッチ装置は、
一端側が押圧されると共に軸方向に沿って往復移動する軸部材と、前記軸部材の他端側に当接して当該軸部材に押圧されると共に前記軸方向に沿って往復移動する移動体と、を備え、
前記移動体の移動に応じたスイッチ操作が行われるよう構成されており、
前記軸部材の他端と、当該軸部材の他端に当接する前記移動体の一端と、の一方に、凸部を設けると共に、他方に、前記凸部の少なくとも一部が内部に収容され当該凸部の外表面の一部が内表面に当接される凹部を設けた、
という構成をとる。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、以上のように構成されることにより、スイッチ装置における異音の発生を抑制でき、操作性、耐久性、精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態におけるスイッチ装置の構成を示す図である。

【図2】図１に開示したスイッチ装置の動作を示す図である。

【図3】図１に開示したスイッチ装置の構成の一部を示す図である。

【図4】図１に開示したスイッチ装置の構成の一部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図４を参照して説明する。図１乃至図２は、スイッチ装置全体の構成を説明するための図であり、図２は、スイッチ装置の動作を説明するための図である。図３乃至図４は、スイッチ装置の一部の構成の詳細を説明するための図である。

【0012】

［構成］
本発明におけるスイッチ装置は、ブレーキペダルを踏みこんだ際にストップランプを点灯させるためのスイッチ装置である。具体的に、スイッチ装置は、図１に示すように、図示しないブレーキペダルのアームによって押圧される軸部材１０と、軸部材１０によって押圧される移動体４０と、軸部材１０及び移動体４０を収容するケース２０と、ケース２０に連結されるコネクタ部３０と、を備えている。なお、図１の符号１Ａは、スイッチ装置の外観図を示しており、図１の符号１Ｂは、符号１Ａに示すスイッチ装置の紙面奥行き方向における中央付近の断面図を示している。なお、本実施形態では、断面図において、ケース２０及びコネクタ部３０については断面をハッチングで示すが、説明の都合上、軸部材１０及び移動体４０については断面をハッチングで示さないこととする。また、本実施形態では、スイッチ装置を構成する軸部材１０の軸方向つまり長手方向を各図において上下方向に対応させて図示しているため、説明の都合上、一端側を上方、他端側を下方と称して説明する。このため、本実施形態で説明するスイッチ装置の上方及び下方は、スイッチ装置が実際に車両に搭載される時の方向を必ずしも示しているわけではない。以下、各構成について説明する。

【0013】

図１に示すように、ケース２０は、所定の長さを有する筒状体にて形成されており、長手方向に沿って上方側に位置する部位と下方側に位置する部位とで外部形状及び内部形状がそれぞれ異なって形成されている。具体的に、ケース２０は、その長手方向の中央付近を境として、その上方側の部位は円筒形状に形成されており、中空となっている内部の第一収容部２１には、後述する軸部材１０が収容される。また、ケース２０の下方側の部位は、外部形状及び内部形状が上方側の部位よりも大きく形成されており、中空となっている第二収容部２２には、後述する移動体４０が収容される。このとき、第一収容部２１と第二収容部２２とは相互に連通している。また、ケース２０の下方側の部位の第二収容部２２には、図示しないが、後述するように移動体４０の移動に応じたスイッチ操作を検出する検出器も収容される。なお、検出器については後述する。

【0014】

コネクタ部３０は、ケース２０の下端、つまり、第二収容部２２の下端側の開口端に連結されて設けられる。コネクタ部３０は、上述した検出器にて検出したスイッチ操作の状況を表す信号を、図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）といった制御装置に伝達するよう構成される。なお、コネクタ部３０の上端つまりケース２０との連結箇所には、その中央付近にケース２０の第二収容部２２内に向かって突出する突起３１が設けられている。この突起３１には、圧縮コイルばね３２の一端が連結されて配置される。このとき、圧縮コイルばね３２は、その圧縮方向が軸部材１０の軸方向、つまり、上下方向に沿って配置される。そして、圧縮コイルばね３２の他端には、後述するように移動体４０が連結されることとなる。

【0015】

軸部材１０は、所定の長さを有する略円柱形状の棒状体にて形成されている。軸部材１０は、軸部材本体が第一収容部２１に収容され、このとき、軸部材１０の一端側である上端側がケース２０の上方側の部位の上端から外部に突出し、他端側である下端側がケース２０の上方側の部位の下端から下方側の部位の第二収容部２２内に突出するよう配置される。このとき、軸部材１０の上端は、図２の符号２Ａの矢印Ｙ１に示すように、ブレーキペダルが踏み込まれていない状態で当該ブレーキペダルのアームの揺動によって下方に向かって押圧される部位である。このため、軸部材１０は、上端が上方から下方に向かって押圧されると、図２の符号２Ｂの矢印Ｙ２に示すように、ケース２０の第一収容部２１内の長手方向に沿って、つまり、軸方向に沿って、下方に移動することとなる。なお、軸部材１０が下方に移動する際には、上述した圧縮コイルばね３２が圧縮された状態となるが、ブレーキペダルが踏み込まれた状態となると、当該ブレーキペダルのアームの揺動による押圧が解除されるため、上述した圧縮コイルばね３２が圧縮状態から反発し、かかる反発力により軸部材１０は図２の符号２Ａに示す位置に復帰するよう上方に移動することとなる。このように、軸部材１０は、ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて、軸方向に沿って往復移動するよう配置されている。

【0016】

また、軸部材１０の下端は、軸部材１０の軸部分よりも外形が大きく形成されており、その端面に凹部１１が形成されている。そして、軸部材１０は、下端面に形成された凹部１１にて移動体４０と当接している。このため、図２の符号２Ｂの矢印Ｙ２に示すように、軸部材１０が下方に移動すると、当接している移動体４０を下方に押圧することとなる。また、上述した圧縮コイルばね３２の反発力により移動体４０が上方に押圧されると、当接している移動体４０によって軸部材１０が上方に押圧されることとなる。なお、凹部１１の詳細については後述する。

【0017】

移動体４０は、図１に示すように、軸方向に所定の長さを有する略柱状体にて形成されている。移動体４０は、ケース２０の下方側の部位の第二収容部２２に収容され、このとき、移動体４０の一端側である上端側が軸部材１０の下端に当接し、他端側である下端側に圧縮コイルばね３２が連結される。なお、移動体４０の下端面には、上方に向かって凹んだ窪みで形成されたコイル収容部４２が形成されており、かかるコイル収容部４２に圧縮コイルばね３２の他端側である上端側が挿入されることで、圧縮コイルばね３２が連結される。そして、移動体４０は、上端が軸部材１０と当接しているため、図２の符号２Ｂの矢印Ｙ２に示すように、軸部材１０が上方から下方に移動すると、図２の符号２Ｂの矢印Ｙ３に示すように、ケース２０の第二収容部２２の長手方向に沿って、つまり、軸方向に沿って、下方に移動することとなる。このとき、圧縮コイルばね３２が圧縮された状態となるが、軸部材１０の下方への押圧が解除されると、圧縮コイルばね３２の反発力により、移動体４０は図２の符号２Ａに示す位置に復帰するよう上方に移動することとなる。このように、移動体４０も、軸部材１０と同期して、ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて軸方向に往復移動するよう配置されている。

【0018】

なお、上述したように、移動体４０の移動に応じたスイッチ操作を検出する検出器が、ケース２０の第二収容部２２内に設けられている。例えば、検出器は、図２の符号２Ａと符号２Ｂとに示すように、移動体４０が下方又は上方に移動した際に、接点が接触又は非接触となるスイッチ機構で構成され、検出した接点の接触又は非接触に応じたスイッチ操作を検出してもよい。また、例えば、検出器は、移動体４０側に搭載された磁石と、ケース２０側に搭載された移動体４０の移動に伴う磁石による磁気の変化を検出する磁気センサと、で構成され、磁気の強度に応じたスイッチ操作を検出してもよい。なお、検出器は、ケース２０の第二収容部２２に設けられた部材のみで構成されていてもよく、第二収容部２２に収容された部材で検出した信号をＥＣＵに出力し、かかるＥＣＵが信号処理を行うことでスイッチ操作を検出するというように、ＥＣＵも含めた構成であってもよい。但し、スイッチ装置は、必ずしも上述したような検出器を備えていなくてもよい。例えば、スイッチ装置は、上述した移動体４０の移動に応じた接点の接触・非接触により直接開閉される回路を備え、かかる回路の開閉に応じてブレーキランプを直接点灯・消灯するよう構成されてもよい。

【0019】

そして、軸部材１０の下端と当接する移動体４０の上端面には、軸部材１０の下端面に形成された凹部１１に対応して、当該凹部１１の内部に少なくとも一部が収容される凸部４１が形成されている。ここで、図３に、軸部材１０と移動体４０のみを示し、また、図４に軸部材１０と移動体４０とが当接している状態の拡大図を示して、軸部材１０の凹部１１と移動体４０の凸部４１との構成について詳しく説明する。なお、図４の符号４Ｂは、図４の符号４Ａに示す当接している軸部材１０と移動体４０との断面図を示している。

【0020】

まず、軸部材１０の凹部１１は、窪む方向に向かうにつれて、つまり、軸部材１０の下端面から上方に向かうにつれて、徐々に内径が小さくなるよう形成されており、例えば、図４に示すように略円錐台形に形成されている。そして、移動体４０の凸部４１は、突出方向に向かうにつれて、つまり、移動体４０の上端面から上方に向かうにつれて、徐々に外径が小さくなるよう形成されており、例えば、図４に示すように略半球形状に形成されている。さらに、移動体４０の凸部４１は、その最大外径が、軸部材１０の凹部１１の最大内径よりも大きく形成されている。このため、凸部４１は凹部１１に対して一部しか内部に挿入されず、その結果、凸部４１の外表面の一部のみが凹部１１の内表面に当接された状態となる。特に、本実施形態では、図４の符号４Ｂに示すように、凸部４１の最頂部が凹部１１の最深部まで到達せず、凹部１１の最大外径となる開口箇所が、凸部４１の最低部と最頂部との間の高さ位置で当接することとなる。その結果、凸部４１と凹部１１とは、図４の符号４Ｂの点線Ｃで示すように、相互に略円形状に線接触することとなる。さらに、その結果、軸部材１０の凹部１１が形成された下端面と、移動体４０の凸部４１が形成された上端面とは、凹部１１の内表面の一部と凸部４１の外表面の一部とでのみ接触しているため、これらが相互に面で接触することが抑制される。

【0021】

以上のように、相互に当接する軸部材１０の凹部１１と移動体４０の凸部４１とを構成することで、軸部材１０と移動体４０との当接箇所が離間したり擦れることを抑制することができる。特に、本実施形態におけるスイッチ装置は、ブレーキペダルのアームの揺動によって軸部材１０が軸方向に対して傾いた状態で押圧されることもありうるが、そのような場合であっても、軸部材１０と移動体４０との当接箇所が離間したり擦れることを抑制することができる。このため、スイッチ装置に生じうる異音を抑制し、操作性や耐久性、さらには精度の向上を図ることができる。

【0022】

なお、上記では、軸部材１０の凹部１１を略円錐台形に形成する場合を例示したが、凹部１１を略半球形状に形成してもよく、またいかなる凹状の形状に形成してもよい。また上記では、移動体４０の凸部４１を略半球形状に形成する場合を例示したが、凸部４１を略円錐台形状に形成してもよく、またいかなる凸状の形状に形成してもよい。

【0023】

また、上記では、軸部材１０に凹部１１、移動体４０に凸部４１を形成する場合を例示したが、軸部材１０の下端面から下方に突出するよう凸部を形成し、移動体４０の上端面から下方に窪む凹部を形成してもよい。そして、凸部及び凹部を、上述した凸部４１及び凹部１１と同様の形状に形成し、軸部材１０の凸部の少なくとも一部が凹部に収容され、かかる凸部の外表面が凹部の内容面に当接されるよう構成してもよい。

【0024】

なお、上述したスイッチ装置は、ブレーキペダルを踏みこんだ際にストップランプを点灯させるためのスイッチ装置である場合を説明したが、本発明におけるスイッチ装置は、いかなるスイッチ操作を行うものにも適用可能である。例えば、アクセルペダルやクラッチペダルを踏みこむことでスイッチ操作を行うスイッチ装置や、ペダルに限らずいかなる操作部を操作するによってスイッチ操作を行ういかなるスイッチ装置にも適用可能である。

【0025】

＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明におけるスイッチ装置の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
（付記１）
一端側が押圧されると共に軸方向に沿って往復移動する軸部材と、前記軸部材の他端側に当接して当該軸部材に押圧されると共に前記軸方向に沿って往復移動する移動体と、を備え、
前記移動体の移動に応じたスイッチ操作が行われるよう構成されており、
前記軸部材の他端と、当該軸部材の他端に当接する前記移動体の一端と、の一方に、凸部を設けると共に、他方に、前記凸部の少なくとも一部が内部に収容され当該凸部の外表面の一部が内表面に当接される凹部を設けた、
スイッチ装置。
（付記２）
付記１に記載のスイッチ装置であって、
前記凸部は、突出方向に向かうにつれて徐々に外径が小さくなるよう形成されており、
前記凹部は、窪む方向に向かうにつれて徐々に内径が小さくなるよう形成されている、
スイッチ装置。
（付記３）
付記２に記載のスイッチ装置であって、
前記凸部の最大外径は、前記凹部の最大内径よりも大きく形成されている、
スイッチ装置。
（付記４）
付記２に記載のスイッチ装置であって、
前記凸部は、略半球形状に形成されている、
スイッチ装置。
（付記５）
付記２に記載のスイッチ装置であって、
前記凹部は、略半球形状、又は、略円錐台形状に形成されている、
スイッチ装置。
（付記６）
付記２に記載のスイッチ装置であって、
前記凸部と前記凹部とは、相互に略円形状に線接触するよう構成されている、
スイッチ装置。
（付記７）
付記１に記載のスイッチ装置であって、
前記軸部材の他端と前記移動体の一端とは、前記凸部の外表面の一部と前記凹部の内表面の一部とでのみ接触するよう構成されている、
スイッチ装置。
（付記８）
付記１に記載のスイッチ装置であって、
前記軸部材の一端は、スイッチ操作により揺動するレバーによって押圧されるよう構成されている、
スイッチ装置。

【0026】

以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0027】

１０ 軸部材
１１ 凹部
２０ ケース
２１ 第一収容部
２２ 第二収容部
３０ コネクタ部
３１ 突起
３２ 圧縮コイルばね
４０ 移動体
４１ 凸部
４２ コイル収容部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】