JP2007329023A - 車両用スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】自動車のストップランプの点消灯制御等に用いられる車両用スイッチに関し、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】一端がケース１１の外方に突出した入力端子１３及び出力端子１４の他端をケース１１内に配設し、この入力端子１３と出力端子１４の間に配設したスイッチング手段１６の入力部１６Ａを入力端子１３に、同じく出力部１６Ｂを出力端子１４に各々接続すると共に、ケース１１内に収納された作動体２２の上下動に伴い電気的接離を行うスイッチ接点部２５を、スイッチング手段１６の信号入力部１６Ｃと入力端子１３の間に配設することによって、周囲の潤滑剤やガス、塵埃、湿気等の影響を受けず、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、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５を用いて説明する。

図５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、スイッチ接点部が形成されている。

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は、上記のように、車両のブレーキペダル近傍の、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等には、一般に潤滑剤等が塗布されているため、これらの潤滑剤やガス、塵埃、湿気等が、操作軸２Ａや中空筒部７Ａ、あるいはケース１とカバー７の隙間等から、スイッチ内に侵入する可能性がある。

また、車両用スイッチのスイッチ接点部は、上述したように、複数の固定接点３に対向した可動接点４を、接圧ばね５によって上下に移動させて、固定接点３と接離させるように構成されているため、スイッチ内に侵入した潤滑剤やガス、塵埃、湿気等が固定接点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等が形成されると、接点の電気的接離に支障が発生する場合がある。

このため、上記のような車両用スイッチにおいては、操作軸２Ａや中空筒部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する等の、スイッチを密閉構造にし、接点面への潤滑剤やガス、塵埃、湿気等の付着を防ぐ対策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２００３−１５１３９８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、一端がケースの外方に突出した入力端子及び出力端子の他端をケース内に配設し、この入力端子と出力端子の間に配設したスイッチング手段の入力部を入力端子に、同じく出力部を出力端子に各々接続すると共に、ケース内に収納された作動体の上下動に伴い電気的接離を行うスイッチ接点部を、スイッチング手段の信号入力部と入力端子の間に配設して車両用スイッチを構成したものであり、スイッチ接点部を微小電流用の、金属板等を用いた摺動方式で形成できると共に、ストップランプの消点灯を電界効果型トランジスタなどのスイッチング手段で行うことによって、周囲の潤滑剤やガス、塵埃、湿気等による電気的接離への影響をなくし、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ものである。

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４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は同分解斜視図、図３は同回路図であり、同図において、１１は上面開口の略箱型で絶縁樹脂製のケース、１３及び１４は導電金属板製で略Ｌ字状に折曲した入力端子及び出力端子で、ケース１１内に配設された入力端子１３及び出力端子１４の一端に形成された端子部１３Ａ、１４Ａがケース１１底面から外方へ各々突出している。

そして、１５はケース１１底面に対し略直交方向に配置され、保持溝１１Ａによってケース１１内に保持された配線基板で、両面に複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、入力端子１３及び出力端子１４の各他端の接続部１３Ｂ、１４Ｂが各々配線基板１５に実装接続されている。

また、１６は、例えば電界効果型トランジスタであるＭＯＳ−ＦＥＴなどのスイッチング手段で、配線基板１５に実装されて、ドレイン部などの入力部１６Ａが入力端子１３に、ソース部などの出力部１６Ｂが出力端子１４に各々、配線パターンを介して接続されている。

さらに、１６Ｃはスイッチング手段１６のゲート部などの信号入力部で、この信号入力部１６Ｃと入力部１６Ａの間には、ノイズ吸収用のコンデンサ１７が接続されると共に、信号入力部１６Ｃと出力部１６Ｂとの間には、信号入力部１６Ｃへの入力電圧を安定させる抵抗１８が接続されている。

なお、コンデンサ１７は、車両のバッテリーと入力端子間のハーネスなどに重畳したノイズによってスイッチング手段１６に誤動作が生じないように、ノイズを吸収するものである。

そして、１９は略Ｌ字状に折曲された導電性金属板製の接続端子で、一端の接続部１９Ｂが入力端子１３と入力部１６Ａの間に接続されると共に、他端にはケース１１内側面に略平行に折曲した固定接点１９Ａが形成されている。

また、２０は同じく略Ｌ字状の接続端子で、一端の接続部２０Ｂが電流制限抵抗２１を介して信号入力部１６Ｃに接続されると共に、他端のケース１１の内側面に略平行に折曲した固定接点２０Ａが、固定接点１９Ａと並んでケース１１内側面に配置されている。

そして、２２は略円柱状で絶縁樹脂製の作動体で、ケース１１内に上下動可能に収納されると共に、戻りばね２３がケース１１底面と作動体２２の下端との間にやや撓んだ状態で、作動体２２を上方へ付勢するように配置されている。

また、２４は略コ字状で弾性を有した導電性金属薄板製の可動接点で、可動接点２４上方の固定部が作動体２２の左側面の保持部２２Ｂに固定されると共に、この固定部両側の下方にアーム状に延出した複数の接点部２４Ａが、やや撓んだ状態で固定接点１９Ａ、２０Ａ表面に各々弾接して、スイッチ接点部２５が形成され、このスイッチ接点部２５が入力端子１３と信号入力部１６Ｃの間に配設されている。

さらに、２６は絶縁樹脂製で上面に中空筒部２６Ａが突出したカバーで、作動体２２上方の操作軸２２Ａが中空筒部２６Ａ内を上下動可能に挿通すると共に、ケース１１上面の開口を覆って車両用スイッチが構成されている。

次に、このような車両用スイッチの製作方法について、図２を用いて説明する。

まず、スイッチング手段１６やコンデンサ１７、抵抗１８等の各電子部品を実装した配線基板１５の所定位置に、入力端子１３や出力端子１４の接続部１３Ｂや１４Ｂ、接続端子１９や２０の各一端の接続部１９Ｂや２０Ｂを、半田等によって各々実装接続する。

そして、このように所定の電子部品が実装された配線基板１５をケース１１右方の保持溝１１Ａに上方から圧入すると共に、入力端子１３と出力端子１４の端子部１３Ａ、１４Ａをケース１１底面の複数の通孔１１Ｂに挿通した後、圧入やかしめ等によってケース１１に端子部１３Ａ、１４Ａを固定することで、接続端子１９、２０の固定接点１９Ａ、２０Ａがケース１１の左内側面に左右に並んで配置される。

この時、配線基板１５に各電子部品や入力端子１３、１４及び接続端子１９、２０などが実装されて一体となった状態で、ケース１１内に収納されるため、これらをケース１１に容易に組み込むことが可能なようになっている。

次に、戻りばね２３をケース１１底面に配置した後、保持部２２Ｂに可動接点２４が固定された作動体２２下端が戻りばね２３上端に当接するように、カバー２６と共にケース１１上方から組み込んで車両用スイッチが完成する。

そして、このように構成された車両用スイッチは、図４の断面図に示すように、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２２の操作軸２２Ａが押圧された状態で装着されると共に、入力端子１３の端子部１３Ａがコネクタ等によってバッテリーなどの供給電源に、出力端子１４の端子部１４Ａが同じく車両のストップランプ２７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２２の操作軸２２Ａが下方へ押圧操作され、戻りばね２３が撓んで、可動接点２４が下方へ移動して固定接点１９Ａ、２０Ａから離れ、複数の固定接点１９Ａ、２０Ａの間が電気的に切断された、所謂、スイッチ接点部２５がオフの状態となっている。

従って、スイッチング手段１６の信号入力部１６Ｃには、スイッチ接点部２５から所定の信号が入力されないため、スイッチング手段１６の入力部１６Ａと出力部１６Ｂ間には電流が流れず、通電が停止した状態となって、ストップランプ２７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２２Ａから離れ押圧力が除かれるため、図１に示すように、戻りばね２３の弾性復帰力によって作動体２２が上方へ移動すると共に、可動接点２４も上方へ移動して複数の接点部２４Ａが各々固定接点１９Ａ、２０Ａに摺動弾接し、固定接点１９Ａ、２０Ａが電気的に接続された、所謂、スイッチ接点部２５がオンの状態となる。

なお、この時、スイッチ接点部２５には接続端子２０を介して電流制限抵抗２１が接続されているため、電流制限抵抗２１によって電流が制限され、スイッチ接点部２５にはＤＣ１２Ｖ数ｍＡ程度の電流しか流れない。

そして、この微小電流が、入力端子１３からスイッチ接点部２５を介してスイッチング手段１６の信号入力部１６Ｃに入力され、スイッチング手段１６の入力部１６Ａと出力部１６Ｂとの間が通電状態となるため、例えばストップランプがＬＥＤの場合にはＤＣ１２Ｖ１Ａ前後の電流が通電され、ストップランプが点灯する。

つまり、作動体２２の上下動に伴って電気的接離を行うスイッチ接点部２５は、微小電流用の金属板等を用いた可動接点２４や固定接点１９Ａ、２０Ａ等によって形成され、接離の都度、可動接点２４が固定接点１９Ａ、２０Ａに摺動弾接して、スイッチ接点部２５のオンやオフが行われるため、周囲にガスや塵埃、湿気、潤滑剤等が多い場所で使用され、これらがスイッチ内に侵入し接点に付着した場合でも、可動接点２４の摺動動作によってこれらが除去され、所謂セルフクリーニングが行われるため、安定した電気的接離が可能なようになっている。

また、比較的大きな電流が流れるストップランプの消点灯は、スイッチ接点部２５のような機械的可動部のない、電界効果型トランジスタであるＭＯＳ−ＦＥＴなどの、電子部品のスイッチング手段１６によって通停電が行われるため、周囲の潤滑剤やガス、塵埃、湿気等による影響を受けずに、確実な電気的接離が行えるように構成されている。

このように本実施の形態によれば、一端がケース１１の外方に突出した入力端子１３及び出力端子１４の他端をケース１１内に配設し、この入力端子１３と出力端子１４の間に配設したスイッチング手段１６の入力部１６Ａを入力端子１３に、同じく出力部１６Ｂを出力端子１４に各々接続すると共に、ケース１１内に収納された作動体２２の上下動に伴い電気的接離を行うスイッチ接点部２５を、スイッチング手段１６の信号入力部１６Ｃと入力端子１３の間に配設することによって、スイッチ接点部２５を微小電流用の、金属板等を用いた摺動方式等で形成できると共に、周囲の潤滑剤やガス、塵埃、湿気等の影響を受けず、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。

また、スイッチング手段１６や各電子部品を実装した配線基板１５に、入力端子１３や出力端子１４、及び接続端子１９、２０を実装して、これらを一体化すると共に、この配線基板１５をケース１１の保持溝１１Ａに上方から圧入して保持することによって、ケース１１内に組み込み易く、容易に製作を行うことができる。

なお、以上の説明では、スイッチング手段１６にＭＯＳ−ＦＥＴを用い、ＬＥＤの１Ａ〜３Ａ前後の電流を接離する構成について説明したが、ストップランプが電球等の場合には、パワートランジスタ等を用いることによって、これらのさらに大電流の通停電を行うことも可能である。

また、接続端子１９、２０の他端に固定接点１９Ａ、２０Ａを形成し、これらに作動体２２左側面に装着された可動接点２４を摺動弾接させて、スイッチ接点部２５を形成した構成について説明したが、配線基板１５の左側面にパターン状の複数の固定接点を形成すると共に、作動体２２右側面に弾性を有する導電性金属板製の可動接点を保持し、これを作動体２２の上下動に伴って摺動弾接させる構成や、あるいは略Ｕ字状の可動接点の両端で固定接点の両面を挟持させる構成など、作動体２２の上下動に伴い微小電流の開閉が可能なものであれば、様々な構成のスイッチ接点において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実現することができ、主に自動車のストップランプの消点灯制御等に有用である。

本発明の一実施の形態による車両用スイッチの断面図 同分解斜視図 同回路図 同操作時の断面図 従来の車両用スイッチの断面図

符号の説明

１１ ケース
１１Ａ 保持溝
１１Ｂ 通孔
１３ 入力端子
１３Ａ、１４Ａ 端子部
１３Ｂ、１４Ｂ、１９Ｂ、２０Ｂ 接続部
１４ 出力端子
１５ 配線基板
１６ スイッチング手段
１６Ａ 入力部
１６Ｂ 出力部
１６Ｃ 信号入力部
１７ コンデンサ
１８ 抵抗
１９、２０ 接続端子
１９Ａ、２０Ａ 固定接点
２１ 電流制限抵抗
２２ 作動体
２２Ａ 操作軸
２２Ｂ 保持部
２３ 戻りばね
２４ 可動接点
２４Ａ 接点部
２５ スイッチ接点部
２６ カバー
２６Ａ 中空筒部
２７ ストップランプ

Claims (1)

1. 上面開口の略箱型のケースと、一端が上記ケースの外方に突出すると共に他端が上記ケース内に配設された入力端子及び出力端子と、上記ケース内に上下動可能に収納された作動体と、この作動体の上下動に伴い電気的接離を行うスイッチ接点部と、上記入力端子と出力端子の間に配設されたスイッチング手段からなり、上記スイッチング手段の入力部を上記入力端子に、同じく出力部を上記出力端子に各々接続すると共に、上記スイッチング手段の信号入力部と上記入力端子の間に上記スイッチ接点部を配設した車両用スイッチ。

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