JP2007328928A - 車両用スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】主に自動車の各種制御用に用いられるスイッチに関し、簡易な構成で、確実な電気的接離が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】ケース２１内に上下動可能に収納された作動体２２に磁石２３を装着すると共に、この磁石２３の磁気を作動体２２が上限位置と下限位置では異なるように配置し、検出手段２６に接続された制御手段２８が、この磁気の強弱に応じてスイッチング手段２７を開閉することによって、塵埃やガス、湿気、潤滑剤等が多い場所で使用された場合にも、これらの影響を受けることがなく、簡易な構成で、確実な電気的接離が可能な車両用スイッチを得ることができる。
【選択図】図１

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、主に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プッシュスイッチについて、図５及び図６を用いて説明する。

図６は従来の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はこのケース１内に上下動可能に収納された作動体で、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を上方に付勢すると共に、この作動体２上端の操作部２Ａがカバー７中央の中空筒部７Ａから上方へ突出して車両用スイッチ１０が構成されている。

そして、このように構成された車両用スイッチ１０は、図５の側面図に示すように、一般に自動車のブレーキペダル１１の手前に、アーム１１Ａ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、ケース１底面から突出した固定接点３の端子部が、コネクタ１２によってストップランプや電子回路に接続される。

つまり、ブレーキペダル１１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、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１１が踏み込まれると、アーム１１Ａが操作軸部２Ａから離れ押圧力が除かれるため、図６に示したように、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、このような車両用スイッチ１０は、上記のように、車両のブレーキペダル１１近傍の、比較的塵埃やガス、湿気等が多い場所で使用されると共に、作動体２の操作軸２Ａを押圧操作するアーム１１Ａ等には、一般に潤滑剤等が塗布されている。

このため、これらの潤滑剤やガス、塵埃、湿気等が、スイッチ内に侵入して固定接点３や可動接点４に付着し、接点の接触面に炭化物や珪素化合物が形成されて、接点の電気的接離に支障が発生することを防ぐため、操作部２Ａや中空筒７Ａをゴムキャップで覆ったり、ケース１とカバー７の隙間に接着剤やシールド材を塗布して封止したりして、スイッチを密閉構造にすることが一般的に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２００４−３４２４３７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、安定した接点の電気的接離を行うために、スイッチを密閉構造にすることが必要となり、構成部品数が多くなると共に、スイッチの組立てにも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、簡易な構成で、確実な電気的接離が可能な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、ケース内に上下動可能に収納された作動体に磁石を装着すると共に、この磁石の磁気を作動体が上限位置と下限位置では異なるように配置し、検出手段に接続された制御手段が、この磁気の強弱に応じてスイッチング手段を開閉するようにして車両用スイッチを構成したものであり、固定接点や可動接点がないため、周囲の潤滑剤やガス、塵埃、湿気等による電気的接離への支障をなくすことができると共に、磁気の強弱に応じてスイッチング手段を開閉することによって、簡易な構成で、確実な電気的接離が可能な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。

以上のように、本発明によれば、簡易な構成で、確実な電気的接離が可能な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。

（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、図２は同回路図であり、同図において、２１は上面開口で略箱型のポリブチレンテレフタレートやアクリロニトリルブタジエンスチレン等の絶縁樹脂製のケース、２２は略円柱状で同じく絶縁樹脂製の作動体で、ケース２１内に作動体２２が上下動可能に収納されると共に、この作動体２２の下方側面には磁石２３が装着されている。

そして、２４は銅合金等の導電金属製の端子、２５は左右面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、配線基板２５がケース２１の左方側壁に配置されると共に、複数の端子２４の上端がこの配線基板２５の配線パターンに半田付け等によって接続され、端子２４下端はケース２１底面から下方へ突出している。

また、配線基板２５の磁石２３との対向面には、ホール素子等の検出手段２６やパワートランジスタ等のスイッチング手段２７が形成されると共に、ＦＥＴ等の差動増幅器２８Ａや電圧検出器２８Ｂ、複数の固定抵抗器によって制御手段２８が形成され、この制御手段２８に検出手段２６とスイッチング手段２７が接続されている。

さらに、２９はコイル状の戻りばね、３０はケース２１上面の開口部を覆う絶縁樹脂製のカバーで、戻りばね２９が作動体２２下面とケース２１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体２２を上方に付勢すると共に、作動体２２下方の係止部２２Ｂがカバー３０の下面に当接して、作動体２２の上限位置が規制されている。

また、カバー３０上面中央には上方へ突出する中空筒部３０Ａが設けられ、この中空筒部３０Ａ内に作動体２２の操作軸２２Ａが上下動可能に挿通すると共に、操作軸２２Ａ上端が中空筒部３０Ａから上方へ突出して、車両用スイッチ３５が構成されている。

そして、このように構成された車両用スイッチ３５は、図５の側面図に示すように、一般に自動車のブレーキペダル１１の手前に、アーム１１Ａによって作動体２２の操作軸２２Ａが押圧された状態で装着されると共に、ケース２１底面から突出した複数の端子２４がコネクタ１２によって、図２に示すストップランプ３１や車両の電子回路に接続される。

つまり、ブレーキペダル１１が踏み込まれていない状態では、図３の断面図に示すように、戻りばね２９を撓めながら作動体２２が下方へ所定の押圧量、例えば６ｍｍ押圧操作され、作動体２２下面がケース２１内底面に当接して、作動体２２が下限位置の状態になっている。

そして、この作動体２２が下限位置の状態では、作動体２２側面に装着された磁石２３が下方へ移動し、磁石２３の中心と対向配置された検出手段２６の中心が大きく離れているため、図４の磁気波形図に示すように、検出手段２６が検出する磁石２３の磁気は微弱なものとなる。

また、この検出手段２６に接続された制御手段２８は、検出手段２６が検出した磁気の強弱によって、例えば、磁束密度が３０ｍＴ（ミリテスラ）以上の場合には、スイッチング手段２７を閉状態とし、磁束密度が２０ｍＴ以下の場合には、スイッチング手段２７を開状態とするようになっているため、この作動体２２が下限位置の状態では、スイッチング手段２７は開状態となり、複数の発光ダイオード等のストップランプ３１は消灯した状態となる。

そして、ブレーキペダル１１が踏み込まれると、アーム１１Ａが操作軸２２Ａから離れ押圧力が除かれるため、戻りばね２９の弾性復帰力によって作動体２２が上方へ移動して、図１に示したように、係止部２２Ｂがカバー３０の下面に当接し、作動体２２が上限位置に保持される。

なお、この時、作動体２２に装着された磁石２３も上方へ移動し、対向配置された検出手段２６に近づくため、検出手段２６が検出する磁石２３の磁気が強くなり、図４に示すように、押圧量が４ｍｍに近づくと、磁石２３の磁束密度が３０ｍＴ以上となるため、制御手段２８がスイッチング手段２７を閉状態に切換え、ストップランプ３１が点灯する。

また、この後、作動体２２がさらに上方へ移動し、磁石２３の中心と検出手段２６の中心が一致した位置、つまり押圧量が２ｍｍ近傍の位置で最も強い磁束密度となった後、係止部２２Ｂがカバー３０の下面に当接して作動体２２が上限位置となるが、この上限位置では磁石２３の磁束密度が４０ｍＴ前後となっているため、ストップランプ３１の点灯状態は保持される。

つまり、ケース２１内に上下動可能に収納された作動体２２に磁石２３を装着すると共に、この磁石２３の磁気を検出する検出手段２６、及び検出手段２６に接続された制御手段２８を設け、作動体２２の押圧操作に伴う磁石２３の磁気の強弱に応じて、制御手段２８がスイッチング手段２７を開閉し、ストップランプ３１の消点灯を行うことによって、塵埃やガス、湿気、潤滑剤等が多い場所で使用された場合にも、これらの影響を受け易い固定接点や可動接点といった、機械的な構造を用いていないため、確実なスイッチの電気的接離が行えるように構成されている。

さらに、作動体２２に装着された磁石２３と、これに対向する検出手段２６を、作動体２２の上限位置では所定の磁束密度、例えば３０ｍＴ以上に、下限位置では所定の磁束密度、例えば２０ｍＴ以下になるように配置すると共に、制御手段２８が作動体２２の上限位置ではスイッチング手段２７を閉状態とし、下限位置では開状態とすることによって、作動体２２に多少の位置ずれが生じた場合でも、上限位置では確実にストップランプ３１が点灯し、下限位置では確実に消灯するようになっている。

すなわち、作動体２２の上限位置では磁気が強く、下限位置では磁気が弱くなるように磁石２３と検出手段２６を配置すると共に、この検出した磁気の強弱に応じて制御手段２８がスイッチング手段２７を開閉することで、上限位置では確実にスイッチング手段２７が閉状態となり、下限位置では確実にスイッチング手段２７が開状態となるように形成されている。

このように本実施の形態によれば、ケース２１内に上下動可能に収納された作動体２２に磁石２３を装着すると共に、この磁石２３の磁気を作動体２２が上限位置と下限位置では異なるように配置し、検出手段２６に接続された制御手段２８が、この磁気の強弱に応じてスイッチング手段２７を開閉することによって、塵埃やガス、湿気、潤滑剤等が多い場所で使用された場合にも、これらの影響を受けることがなく、簡易な構成で、確実な電気的接離が可能な車両用スイッチを得ることができるものである。

なお、以上の説明では、検出手段２６を上方に配置し、作動体２２が上限位置で磁気が強い場合にはスイッチング手段２７を閉、下限位置で磁気が弱い場合にはスイッチング手段２７を開状態とする構成として説明したが、これとは逆に、検出手段２６を下方に配置し、作動体２２が上限位置の場合には磁気を弱く、下限位置では磁気を強くすると共に、この磁気の強弱に応じて制御手段２８がスイッチング手段２７を開閉する構成としても、本発明の実施は可能である。

また、以上の説明では、主にブレーキペダルによって操作される押圧操作型の車両用スイッチについて説明したが、ドアの開閉等、他の機能に用いられるスイッチや、或いは、作動体を揺動したり平行にスライドさせる等、押圧操作以外の他の操作方式のスイッチ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、簡易な構成で、確実な電気的接離が可能なものを得ることができるため、主に自動車のストップランプの消点灯制御用として有用である。

本発明の一実施の形態による車両用スイッチの断面図 同回路図 同操作時の断面図 同磁気波形図 要部側面図 従来の車両用スイッチの断面図

符号の説明

１１ ブレーキペダル
１１Ａ アーム
１２ コネクタ
２１ ケース
２２ 作動体
２２Ａ 操作軸
２２Ｂ 係止部
２３ 磁石
２４ 端子
２５ 配線基板
２６ 検出手段
２７ スイッチング手段
２８ 制御手段
２８Ａ 差動増幅器
２８Ｂ 電圧検出器
２９ 戻りばね
３０ カバー
３０Ａ 中空筒部
３１ ストップランプ
３５ 車両用スイッチ

Claims (1)

1. 略箱型のケースと、このケース内に上下動可能に収納された作動体と、この作動体を上方へ付勢するばねと、上記作動体に装着された磁石と、この磁石の磁気を検出する検出手段と、この検出手段に接続されスイッチング手段の開閉を行う制御手段からなり、上記磁石の磁気を上記作動体が上限位置と下限位置では異なるように配置すると共に、上記制御手段がこの磁気の強弱に応じて上記スイッチング手段を開閉する車両用スイッチ。

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