JP2007294471A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作ノブの非操作状態でバッテリラインの短絡が発生することを防止でき、安全性を向上させる。
【解決手段】回路基板１１のスイッチ用枠部１２内において、第１及び第２の負荷端子１６ａ，１６ｂ間を通る繋ぎ用導体１５ｄを、第１及び第２のバッテリ端子１４ａ，１４ｂ間を接続するものではなく、第１及び第２のアース端子１５ａ，１５ｂ間を接続するものとする。操作ノブ２６の非操作状態では、第１の可動接触子は第１の負荷端子１６ａと第１のアース端子１５ａとに接触し、第２の可動接触子は第２の負荷端子１６ｂと第２のアース端子１５ｂとに接触した状態となる。繋ぎ用導体１５ｄと第１または第２の負荷端子１６ａ，１６ｂとの間Ｄ１，Ｄ２に接点開閉による炭化物や導電性異物が介在するようになったとしても、バッテリラインの短絡が発生するおそれはない。
【選択図】図１

Description

本発明は、負荷に対する電流の流れ方向を切り換える構成のスイッチ装置に関する。

例えばパワーウインドウシステムを搭載した自動車においては、運転席横のドアに、パワーウインドウ操作用のスイッチ装置が複数組設けられるようになっている。図５には、この種のスイッチ装置の１組の回路基板の一例を示し、図６には電気回路図を示している。

まず、図５において、回路基板１は、絶縁性を有する合成樹脂により形成されている。この回路基板１には、矩形状をなすスイッチ用枠部２が一体に形成されていて、このスイッチ用枠部２内が、仕切り部２ａにより第１のスイッチ配設部３ａと第２のスイッチ配設部３ｂとに仕切られている。

第１のスイッチ配設部３ａには、第１のバッテリ端子４ａと、第１のアース端子５ａと、これら第１のバッテリ端子４ａと第１のアース端子５ａとの間に位置された第１の負荷端子６ａとが設けられ、また、第２のスイッチ配設部３ｂには、第１のアース端子５ａの隣に位置された第２のバッテリ端子４ｂと、第１のバッテリ端子４ａの隣に位置された第２のアース端子５ｂと、これら第２のバッテリ端子４ｂと第２のアース端子５ｂとの間に位置された第２の負荷端子６ｂとが設けられている。

図５に示すスイッチ用枠部２内おいて、各端子４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂ、及び６ａ，６ｂの回路基板１から露出した部分を、斜線を施して区別している。各端子４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂ、及び６ａ，６ｂのうち、第１，第２のバッテリ端子４ａ，４ｂ、及び第１，第２のアース端子５ａ，５ｂには、それぞれ接点部７が設けられている。

そして、図６に示すように、上記各端子４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂ、及び６ａ，６ｂのうち、第１及び第２のバッテリ端子４ａ，４ｂは、それぞれバッテリのプラス端子（＋Ｂ）に接続され、第１及び第２のアース端子５ａ，５ｂはそれぞれアース接続され、また、第１の負荷端子６ａは、負荷である正逆回転可能なモータ８の一端部に接続され、第２の負荷端子６ｂは、そのモータ８の他端部に接続されるようになっている。

回路基板１には、上記した各端子４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂ、及び６ａ，６ｂを、他の組のスイッチ装置の対応する端子や、外部接続用の端子と接続するために、配線用導体４ｃ，５ｃ，６ｃが上記スイッチ用枠部２の外部に位置させて設けられている。また、スイッチ用枠部２内において、第１のバッテリ端子４ａと第２のバッテリ端子４ｂとを接続する繋ぎ用導体４ｄが設けれれていて、スイッチ用枠部２の外部での配線用導体４ｃ，５ｃ，６ｃを少しでも少なくするようにしている。この繋ぎ用導体４ｄは、仕切り部２ａの下方に位置させて、第１及び第２の負荷端子６ａ，６ｂ間を通されており、その仕切り部２ａからはみ出した左右両側部分は回路基板１から露出している。その繋ぎ用導体４ｄの露出した部分にも、斜線を施して区別している。

上記第１，第２のスイッチ配設部３ａ，３ｂ内には、図５には示されてはいないが、第１，第２の可動接触子９ａ，９ｂ（図６参照）が配設される。これら第１，第２の可動接触子９ａ，９ｂは、長手方向の中間部が対応する第１，第２の負荷端子６ａ，６ｂに接触した状態で揺動可能に設けられていて、図示しない１個の操作ノブにより揺動されるようになっている。

上記構成において、操作ノブが操作されていない非操作状態では、図６にそれぞれ実線で示すように、第１の可動接触子９ａが第１の負荷端子６ａと第１のアース端子５ａとに接触すると共に、第２の可動接触子９ｂが第２の負荷端子６ｂと第２のアース端子５ｂとに接触した状態となっていて、モータ８には電流は流れていない（オフ状態）。

操作ノブがアップ方向へ回動操作されて第１の作動状態になると、第２の可動接触子９ｂは、第２の負荷端子６ｂと第２のアース端子５ｂとに接触したままの状態で、第１の可動接触子９ａが、図６に二点鎖線で示すように、第１の負荷端子６ａと第１のバッテリ端子４ａとに接触する状態に切り替わる。すると、モータ８には、図６中矢印Ａ１方向への電流が流れ、モータ８が正回転して図示しないウインドウガラスが上昇される。操作ノブに対する操作力を解除すると、第１の可動接触子９ａは、第１の負荷端子６ａと第１のアース端子５ａとに接触する元の状態に切り替わり、モータ８は停止する。

また、操作ノブがアップ方向とは反対のダウン方向へ回動操作されて第２の作動状態になると、第１の可動接触子９ａは、第１の負荷端子６ａと第１のアース端子５ａとに接触したままの状態で、第２の可動接触子９ｂが、図６に二点鎖線で示すように、第２の負荷端子６ｂと第２のバッテリ端子４ｂとに接触する状態に切り替わる。すると、モータ８には、図６中矢印Ａ２方向への電流が流れ、モータ８が逆回転して図示しないウインドウガラスが下降される。操作ノブに対する操作力を解除すると、第２の可動接触子９ｂは、第２の負荷端子６ｂと第２のアース端子５ｂとに接触する元の状態に切り替わり、モータ８は停止する。

ところで、上記構成においては、一つのスイッチ装置のスイッチ用枠部２内において、第１のバッテリ端子４ａと第２のバッテリ端子４ｂとを繋ぐ繋ぎ用導体４ｄが、第１の負荷端子６ａと第２の負荷端子６ｂとの間でこれらに近接して配置され、しかもそれら繋ぎ用導体４ｄ、並びに第１及び第２の負荷端子６ａ，６ｂが露出している。このため、その繋ぎ用導体４ｄと第１の負荷端子６ａとの間（図５のＢ１参照）や、繋ぎ用導体４ｄと第２の負荷端子６ｂとの間（図５のＢ２参照）に、接点開閉による炭化物や導電性異物が介在するようになると、操作ノブの非操作状態で、バッテリラインの短絡が発生するおそれがある。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作ノブの非操作状態でバッテリラインの短絡が発生することを防止でき、安全性を向上できるスイッチ装置を提供するにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、
回路基板に設けられ、バッテリのプラス端子に接続される第１のバッテリ端子と、
前記回路基板に前記第１のバッテリ端子の近傍に位置させて設けられ、アース接続される第１のアース端子と、
前記回路基板に前記第１のバッテリ端子と前記第１のアース端子との間に位置させて設けられ、負荷の一端部に接続される第１の負荷端子と、
前記回路基板に前記第１のアース端子の隣に位置させて設けられ、前記バッテリのプラス端子に接続される第２のバッテリ端子と、
前記回路基板に前記第１のバッテリ端子の隣に位置させて設けられ、アース接続される第２のアース端子と、
前記回路基板に前記第２のバッテリ端子と前記第２のアース端子との間に位置させて設けられ、前記負荷の他端部に接続される第２の負荷端子と、
前記第１の負荷端子に接触した状態で揺動可能に設けられ、その第１の負荷端子と前記第１のアース端子とに接触する状態と、第１の負荷端子と前記第１のバッテリ端子とに接触する状態とに切り換えられる第１の可動接触子と、
前記第２の負荷端子に接触した状態で揺動可能に設けられ、その第２の負荷端子と前記第２のアース端子とに接触する状態と、第２の負荷端子と前記第２のバッテリ端子とに接触する状態とに切り換えられる第２の可動接触子と、
非操作状態と第１及び第２の作動状態との間で操作可能に設けられ、前記非操作状態では、前記第１の可動接触子を前記第１の負荷端子と前記第１のアース端子とに接触させると共に、前記第２の可動接触子を前記第２の負荷端子と前記第２のアース端子とに接触させ、前記第１の作動状態では、前記第２の可動接触子を前記第２の負荷端子と前記第２のアース端子とに接触させた状態で前記第１の可動接触子を前記第１の負荷端子と前記第１のバッテリ端子とに接触させ、前記第２の作動状態では、前記第１の可動接触子を前記第１の負荷端子と前記第１のアース端子とに接触させた状態で前記第２の可動接触子を前記第２の負荷端子と前記第２のバッテリ端子とに接触させる前記操作ノブと、
前記回路基板に前記第１及び第２の負荷端子間を通り前記第１のアース端子と前記第２のアース端子とを接続するように設けられ、途中部が前記回路基板に設けられた仕切り部の下方に位置するとともに、その仕切り部からはみ出した両側部分が露出した繋ぎ用導体とを具備したことを特徴としている。

上記した構成においては、第１の負荷端子と第２の負荷端子との間を通る繋ぎ用導体を、第１及び第２のバッテリ端子間を接続するものではなく、第１及び第２のアース端子間を接続するものとしている。そして、操作ノブの非操作状態では、第１の可動接触子は第１の負荷端子と第１のアース端子とに接触すると共に、第２の可動接触子は第２の負荷端子と第２のアース端子とに接触した状態であり、第１及び第２のアース端子間を接続した繋ぎ用導体と、第１及び第２の負荷端子とは同電位であるから、この繋ぎ用導体と第１の負荷端子または第２の負荷端子との間に接点開閉による炭化物や導電性異物が介在するようになったとしても、バッテリラインの短絡が発生するおそれはない。

以下、本発明を、自動車のパワーウインドウ操作用のスイッチ装置に適用した一実施例について、図１ないし図４を参照して説明する。
まず、図１及び図２において、絶縁性を有する合成樹脂により形成され回路基板１１には、矩形状をなすスイッチ用枠部１２が一体に形成されていて、このスイッチ用枠部１２内が、仕切り部１２ａにより第１のスイッチ配設部１３ａと第２のスイッチ配設部１１３ｂとに仕切られている。

第１のスイッチ配設部１３ａには、第１のバッテリ端子１４ａと、第１のアース端子１５ａと、これら第１のバッテリ端子１４ａと第１のアース端子１５ａとの間に位置された第１の負荷端子１６ａとが設けられ、また、第２のスイッチ配設部１３ｂには、第１のアース端子１５ａの隣に位置された第２のバッテリ端子１４ｂと、第１のバッテリ端子１４ａの隣に位置された第２のアース端子１５ｂと、これら第２のバッテリ端子１４ｂと第２のアース端子１５ｂとの間に位置された第２の負荷端子１６ｂとが設けられている。

図１に示すスイッチ用枠部１２内において、各端子１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂ、及び１６ａ，１６ｂの回路基板１１から露出した部分を、斜線を施して区別している。各端子１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂ、及び１６ａ，１６ｂのうち、第１、第２のバッテリ端子１４ａ，１４ｂ、及び第１、第２のアース端子１５ａ，１５ｂには、それぞれ接点部１７が設けられている。また、第１及び第２の負荷端子１６ａ，１６ｂには、立上がり部１８が一体に形成されている。

そして、図３に示すように、上記各端子１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂ、及び１６ａ，１６ｂのうち、第１及び第２のバッテリ端子１４ａ，１４ｂは、それぞれバッテリのプラス端子（＋Ｂ）に接続され、第１及び第２のアース端子１５ａ，１５ｂはそれぞれアース接続され、また、第１の負荷端子１６ａは、負荷である正逆回転可能なモータ１９の一端部に接続され、第２の負荷端子１６ｂは、そのモータ１９の他端部に接続されるようになっている。

回路基板１１には、上記した各端子１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂ、及び１６ａ，１６ｂを、他の組のスイッチ装置の対応する端子や、外部接続用の端子と接続するために、配線用導体１４ｃ，１５ｃ，１６ｃが上記スイッチ用枠部１２の外部に位置させて設けられている。そしてこの場合、スイッチ用枠部１２内において、第１のアース端子１５ａと第２のアース端子１５ｂとを接続する繋ぎ用導体１５ｄが設けれれていて、スイッチ用枠部１２の外部での配線用導体１４ｃ，１５ｃ，１６ｃを少しでも少なくするようにしている。この繋ぎ用導体１５ｄは、仕切り部１２ａの下方に位置させて、第１及び第２の負荷端子１６ａ，１６ｂ間を通されており、その仕切り部１２ａからはみ出した左右両側部分は回路基板１１から露出している。その繋ぎ用導体１５ｄの露出した部分にも、斜線を施して示している。

上記第１，第２のスイッチ配設部１３ａ，１３ｂ内には、第１，第２の可動接触子２０，２１（図２参照）が配設されている。これら第１，第２の可動接触子２０，２１は、それぞれ図４に示す構成のもので、長手方向の中間部にＶ字状をなす凹部２２を有すると共に、左右両側部に引掛け部２３を有し、長手方向の両端部をそれぞれ接点部２４ａ，２４ｂとしている。

このうち、第２の可動接触子２１は、図２に示すように、引掛け部２３を対応する第２の負荷端子１６ｂの立上がり部１８に引掛けた状態で揺動可能に設けられていて、一方の接点部２４ａが第２のアース端子１５ｂの接点部１７と対向すると共に、他方の接点部２４ｂが第２のバッテリ端子１４ｂの接点部１７と対向するように配置されている。また、第１の可動接触子２０は、詳細には示されていないが、第２の可動接触子２１と同様に、引掛け部２３を対応する第１の負荷端子１６ａの立上がり部１８に引掛けた状態で揺動可能に設けられていて、一方の接点部２４ａが第１のアース端子１５ａの接点部１７と対向すると共に、他方の接点部２４ｂが第１のバッテリ端子１４ａの接点部１７と対向するように配置されている。

図２において、上記回路基板１１の上部にはスイッチボデー２５が配設されていて、このスイッチボデー２５により、回路基板１１の上面が覆われている。スイッチボデー２５には、上記スイッチ用枠部１２の上方に位置させて操作ノブ２６が回動中心部２７を中心に回動可能に設けられている。この操作ノブ２６には、第１及び第２の可動接触子２０，２１に対応してそれぞれ筒部２８（図２には、第２の可動接触子２１に対応する筒部２８のみが示されている）が下向きに突設されていて、各筒部２８の下部が、スイッチボデー２５に形成された開口部２５ａを通して第１，第２のスイッチ配設部１３ａ，１３ｂ内に突出している。

そして、各筒部２８の下部に、ばね２９により付勢された押圧子３０が設けられていて、これら各押圧子３０の下端部が、対応する第１，第２の可動接触子２０，２１の凹部２３に入り込んで第１，第２の可動接触子２０，２１を押圧した状態となっている。スイッチボデー２５の上方にはスイッチカバー３１が設けられていて、このスイッチカバー３１に形成された開口部３１ａから上記操作ノブ２６の上部が上方へ露出している。

次に、上記構成の作用を説明する。
まず、操作ノブ２６が操作されていない非操作状態では、図２に示すように、各押圧子３０の下端部が、対応する第１，第２の可動接触子２０，２１の凹部２３に入り込んだ状態となっている。この状態では、第１の可動接触子２０は、引掛け部２３が第１の負荷端子１６ａに接触すると共に、一方の接点部２４ａが第１のアース端子１５ａの接点部１７に接触し（図４の実線参照）、また、第２の可動接触子２１は、引掛け部２３が第２の負荷端子１６ｂに接触すると共に、一方の接点部２４ａが第２のアース端子１５ｂの接点部１７に接触している（図２及び図３の実線参照）。この状態では、モータ１９には電流は流れていない（オフ状態）。

操作ノブ２６が、図２中矢印Ｃ１方向へ回動操作されて第１の作動状態になると、第２の可動接触子２１は、第２の負荷端子１６ｂと第２のアース端子１５ｂとに接触したままの状態で、第１の可動接触子２０は、押圧子３０により凹部２２の斜面が押圧されるようになることに伴い、一方の接点部２４ａが第１のアース端子１５ａの接点部１７から離れ、他方の接点部２４ｂが第１のバッテリ端子１４ａの接点部１７に接触する状態に切り替わる（図３の二点鎖線参照）。すると、モータ１９には、図３中矢印Ａ１方向への電流が流れ、モータ１９が正回転して図示しないウインドウガラスが上昇される。操作ノブ２６に対する操作力を解除すると、操作ノブ２６は図２の非操作状態に戻り、また、第１の可動接触子２０は、他方の接点部２４ｂが第１のバッテリ端子１４ａの接点部１７から離れると共に、一方の接点部２４ａが第１のアース端子１５ａの接点部１７に接触する元の状態に切り替わり、モータ１９は停止する。

また、操作ノブ２６が図２中矢印Ｃ１とは反対の矢印Ｃ２方向へ回動操作されて第２の作動状態になると、第１の可動接触子２０は、第１の負荷端子１６ａと第１のアース端子１５ａとに接触したままの状態で、第２の可動接触子２１は、押圧子３０により凹部２２の斜面が押圧されるようになることに伴い、一方の接点部２４ａが第２のアース端子１５ｂの接点部１７から離れ、他方の接点部２４ｂが第２のバッテリ端子１４ｂの接点部１７に接触する状態に切り替わる（図３の二点鎖線参照）。すると、モータ１９には、図３中矢印Ａ２方向への電流が流れ、モータ１９が逆回転して図示しないウインドウガラスが下降される。操作ノブ２６に対する操作力を解除すると、操作ノブ２６は図２の非操作状態に戻り、また、第２の可動接触子２１は、他方の接点部２４ｂが第２のバッテリ端子１４ｂの接点部１７から離れると共に、一方の接点部２４ａが第２のアース端子１５ｂの接点部１７に接触する状態に切り替わり、モータ１９は停止する。

上記した実施例においては、回路基板１１におけるスイッチ用枠部１２内において、第１の負荷端子１６ａと第２の負荷端子１６ｂとの間を通る繋ぎ用導体１５ｄを、第１及び第２のバッテリ端子１４ａ，１４ｂ間を接続するものではなく、第１及び第２のアース端子１５ａ，１５ｂ間を接続するものとしている。そして、操作ノブ２６の非操作状態では、第１の可動接触子２０は第１の負荷端子１６ａと第１のアース端子１５ａとに接触すると共に、第２の可動接触子２１は第２の負荷端子１６ｂと第２のアース端子１５ｂとに接触した状態であり、第１及び第２のアース端子１５ａ，１５ｂ間を接続した繋ぎ用導体１５ｄと、第１及び第２の負荷端子１６ａ，１６ｂとは同電位であるから、この繋ぎ用導体１５ｄと第１の負荷端子１６ａとの間（図１のＤ１参照）や、繋ぎ用導体１５ｄと第２の負荷端子１６ｂとの間（図１のＤ２参照）に接点開閉による炭化物や導電性異物が介在するようになったとしても、バッテリラインの短絡が発生するおそれはない。

この場合、操作ノブ２６を第１の作動状態または第２の作動状態へ操作した際には、バッテリラインの短絡が発生するおそれがあるが、これは操作ノブ２６を操作している間のみで、操作ノブ２６に対する操作力を解除すれば、そのバッテリラインの短絡を回避できる。従って、操作ノブ２６の非操作状態で、バッテリラインの短絡が発生するおそれがある従来構造に比べて、安全性を向上できるようになる。

本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
自動車のパワーウインドウ操作用のスイッチ装置に限らず、モータなどの負荷に対する電流の流れ方向を切り換える構成のスイッチ装置に適用できる。

本発明の一実施例を示す回路基板の平面図 スイッチ装置の縦断面図 電気回路図 可動接触子の斜視図 従来構成を示す図１相当図 図３相当図

符号の説明

図面中、１１は回路基板、１２ａは仕切り部、１４ａ，１４ｂは第１，第２のバッテリ端子、１４ｃは配線用導体、１５ａ，１５ｂは第１，第２のアース端子、１５ｃは配線用導体、１５ｄは繋ぎ用導体、１６ａ，１６ｂは第１，第２の負荷用端子、１６ｃは配線用導体、１７は接点部、１９はモータ（負荷）、２０，２１は第１，第２の可動接触子、２２は凹部、２３は引掛け部、２４ａ，２４ｂは接点部、２６は操作ノブを示す。

Claims (1)

1. 回路基板に設けられ、バッテリのプラス端子に接続される第１のバッテリ端子と、
   前記回路基板に前記第１のバッテリ端子の近傍に位置させて設けられ、アース接続される第１のアース端子と、
   前記回路基板に前記第１のバッテリ端子と前記第１のアース端子との間に位置させて設けられ、負荷の一端部に接続される第１の負荷端子と、
   前記回路基板に前記第１のアース端子の隣に位置させて設けられ、前記バッテリのプラス端子に接続される第２のバッテリ端子と、
   前記回路基板に前記第１のバッテリ端子の隣に位置させて設けられ、アース接続される第２のアース端子と、
   前記回路基板に前記第２のバッテリ端子と前記第２のアース端子との間に位置させて設けられ、前記負荷の他端部に接続される第２の負荷端子と、
   前記第１の負荷端子に接触した状態で揺動可能に設けられ、その第１の負荷端子と前記第１のアース端子とに接触する状態と、第１の負荷端子と前記第１のバッテリ端子とに接触する状態とに切り換えられる第１の可動接触子と、
   前記第２の負荷端子に接触した状態で揺動可能に設けられ、その第２の負荷端子と前記第２のアース端子とに接触する状態と、第２の負荷端子と前記第２のバッテリ端子とに接触する状態とに切り換えられる第２の可動接触子と、
   非操作状態と第１及び第２の作動状態との間で操作可能に設けられ、前記非操作状態では、前記第１の可動接触子を前記第１の負荷端子と前記第１のアース端子とに接触させると共に、前記第２の可動接触子を前記第２の負荷端子と前記第２のアース端子とに接触させ、前記第１の作動状態では、前記第２の可動接触子を前記第２の負荷端子と前記第２のアース端子とに接触させた状態で前記第１の可動接触子を前記第１の負荷端子と前記第１のバッテリ端子とに接触させ、前記第２の作動状態では、前記第１の可動接触子を前記第１の負荷端子と前記第１のアース端子とに接触させた状態で前記第２の可動接触子を前記第２の負荷端子と前記第２のバッテリ端子とに接触させる前記操作ノブと、
   前記回路基板に前記第１及び第２の負荷端子間を通り前記第１のアース端子と前記第２のアース端子とを接続するように設けられ、途中部が前記回路基板に設けられた仕切り部の下方に位置するとともに、その仕切り部からはみ出した両側部分が露出した繋ぎ用導体とを具備したことを特徴とするスイッチ装置。

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