JP2010153303A

JP2010153303A - 車両用スイッチ

Info

Publication number: JP2010153303A
Application number: JP2008332556A
Authority: JP
Inventors: Hideki Shigemoto; 英樹重本
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP5228900B2

Abstract

【課題】主に自動車のエンジン始動等の操作に用いられる車両用スイッチに関し、簡易な構成で、安価で確実な操作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１１内に移動可能に収納された作動体１２に磁石１３を装着し、この磁石１３の磁気を検出手段１６Ａと１６Ｂで検出すると共に、作動体１２の端部またはケース１１の内壁部１１Ａに、弾性部１４を設けることによって、磁石１３の移動に応じて制御手段１８がスイッチング手段１７の電気的接離を行うことで、塵埃や湿気、潤滑剤等が多い場所で使用された場合にも、確実なスイッチの電気的接離が行えると共に、作動体１２端部と内壁部１１Ａの衝撃が緩和され、操作時の衝撃音を低減し消音化が図れるため、簡易な構成で、安価で確実な操作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、主に自動車のエンジン始動等の操作に用いられる車両用スイッチに関するものである。

近年、車両のエンジン始動を、機械式キーでの回転操作に加え、押釦等の押圧操作によって行うものが増えており、こうしたエンジン始動用のスイッチとして、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は下面開口で略箱型の絶縁樹脂製の上ケース、２は絶縁樹脂製の作動体、３は導電金属薄板製の可動接点で、上ケース１内に作動体２が左右方向へ移動可能に収納されると共に、この作動体２の下面には可動接点３の中央部が固着されている。

そして、４は上下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、この上面には複数の固定接点５が形成され、可動接点３の左端が固定接点５に、右端が配線基板４上面にやや撓んだ状態で各々弾接すると共に、配線基板４には配線パターンを介して端子６Ａが固定接点５に接続された、コネクタ６が半田付け等によって装着されている。

また、７はコイル状に巻回されたばねで、このばね７がやや撓んだ状態で作動体２の右端部と上ケース１の内壁部１Ａの間に装着されて、作動体２が左方向へ付勢されている。

さらに、８は上面開口で略箱型の絶縁樹脂製の下ケース、９は略リング状で絶縁樹脂製のカバー、１０は絶縁樹脂製の押釦で、上ケース１下面を下ケース８が、上ケース１左面をカバー９が各々覆うと共に、作動体２の左端部に押釦１０が装着されて、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が、自動車内の運転席前方のフロントパネル部に装着されると共に、複数の固定接点５がコネクタ６を介して車両の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、押釦１０を指で押圧操作すると、作動体２がばね７を撓めながら右方向へ移動し、この下面に装着された可動接点３の左右端が複数の固定接点５に弾接して、複数の固定接点５が可動接点３を介して電気的に接続された状態となる。

また、押釦１０から指を離すと、ばね７の弾性復帰力によって作動体２が左方向へ移動して元の状態に戻り、可動接点３の右端も固定接点５から離れて、複数の固定接点５が電気的に切断された状態となる。

そして、このような固定接点５の電気的接離を、コネクタ６を介して接続された車両の電子回路が検出し、電子回路から所定の電気信号が出力されて、エンジンの始動や停止等が行われる。

なお、このような車両用スイッチは、上記のように、運転席前方のフロントパネル部等の、比較的塵埃や湿気等が多い場所で使用されると共に、この近傍の機械的部品には潤滑剤等が塗布されているものも多い。

このため、これらの塵埃や潤滑剤等が、スイッチ内に侵入して固定接点５や可動接点３に付着し、接点の電気的接離に支障が発生することを防ぐため、カバー９と押釦１０等をゴムキャップで覆ったり、上ケース１と下ケース８、カバー９等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。

また、こうしたエンジン始動等に用いられるスイッチには、押釦１０の押圧操作量、つまり操作ストロークが例えば０．２〜０．５ｍｍ前後の、車両内の空調器等や音響機器等を操作するものに比べ、明確に押圧操作したことが判別できるように、１〜５ｍｍ前後と操作ストロークの比較的大きなものが使用される。

したがって、このような操作ストロークの大きなスイッチの押釦１０を、ばね７の付勢力に抗してこれをさらに撓めながら押圧操作した場合、押圧操作する力が大きなものとなるため、作動体２右端部が上ケース１内壁部１Ａに当たり、押圧操作時に衝撃音が生じてしまう。

このため、この衝撃音がフロントパネル部内で反響し異音となることを防ぐために、ゴム等の緩衝部材を別部品として設け、これを作動体２右端部と上ケース１内壁部１Ａの間に装着する等の、対策が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２００７−２７３２２８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、また、操作時の衝撃音を防ぐために、緩衝部材等の別部品が必要となるため、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し、高価なものになってしまう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、安価で確実な操作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、ケース内に移動可能に収納された作動体に磁石を装着し、この磁石の磁気を検出手段で検出すると共に、作動体の端部またはケースの内壁部に、弾性部を設けて車両用スイッチを構成したものであり、押圧操作による磁石の移動を検出手段が検出し、これに応じて制御手段がスイッチング手段の電気的接離を行うことによって、塵埃や湿気、潤滑剤等が多い場所で使用された場合にも、確実なスイッチの電気的接離が行えると共に、作動体またはケースに一体に形成された弾性部によって、作動体端部とケース内壁部の衝撃が緩和され、操作時の衝撃音を低減し消音化が図れるため、簡易な構成で、安価で確実な操作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、安価で確実な操作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は同分解斜視図であり、同図において、１１は下面開口で略箱型のポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製の上ケース、１２はポリアセタール等の絶縁樹脂製の作動体で、上ケース１１内に作動体１２が左右方向へ移動可能に収納されると共に、この作動体１２の下面にはネオジム等の磁石１３が装着されている。

そして、この作動体１２の右端部には、通孔１４Ａと両端が作動体１２に連結された腕部１４Ｂ、この腕部１４Ｂ中央の突起部１４Ｃから形成された、弾性部１４が一体に設けられている。

また、１５は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の板状の配線基板で、上下面には銅等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、磁石１３との対向面にはホール素子等が左右に所定間隔で並べて実装されて、複数の検出手段１６Ａと１６Ｂが形成されている。

さらに、配線基板１５上面にはパワートランジスタ等のスイッチング手段１７や、ＦＥＴや複数の固定抵抗器等によって制御手段１８が形成され、この制御手段１８に検出手段１６Ａと１６Ｂ、スイッチング手段１７が各々接続されると共に、端子１９Ａが半田付け等によって装着されたコネクタ１９が、これらと配線パターンを介して接続されている。

そして、２０は鋼線やピアノ線等がコイル状に巻回されたばねで、このばね２０がやや撓んだ状態で作動体１２の右端部と上ケース１１の内壁部１１Ａの間に装着されて、作動体１２が左方向へ付勢されている。

また、２１は上面開口で略箱型のポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製の下ケース、２２は略リング状で同じく絶縁樹脂製のカバー、２３は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押釦で、上ケース１１下面を下ケース２１が、上ケース１１左面をカバー２２が各々覆うと共に、作動体１２の左端部に押釦２３が装着されて、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が、自動車内の運転席前方のフロントパネル部に装着されると共に、スイッチング手段１７や制御手段１８がコネクタ１９を介して車両の電子回路（図示せず）に接続される。

なお、この押釦２３が押圧操作されず、作動体１２がばね２０によって左方向へ付勢された状態では、作動体１２下面に装着された磁石１３が検出手段１６Ａのほぼ真上にあるため、検出手段１６Ａが検出する磁気は強くなっているが、これに対し、離れた検出手段１６Ｂが検出する磁気は殆ど０となっているため、これらを制御手段１８が検出して、スイッチング手段１７はオフとなっている。

以上の構成において、押釦２３を指で押圧操作すると、図３の断面図に示すように、作動体１２がばね２０を撓めながら右方向へ移動し、この下面に装着された磁石１３が検出手段１６Ａから離れ、検出手段１６Ｂの上方へ移動するため、検出手段１６Ｂが検出する磁気が強くなり、検出手段１６Ａが検出する磁気は殆ど０となって、これを制御手段１８が検出し、スイッチング手段１７がオンとなる。

また、押釦２３から指を離すと、ばね２０の弾性復帰力によって作動体１２が左方向へ移動して元の状態に戻り、作動体１２下面の磁石１３も検出手段１６Ａの上方へ移動して、スイッチング手段１７もオフとなる。

つまり、制御手段１８が配線基板１５上に左右に並べて配置された、複数の検出手段１６Ａと１６Ｂが検出する磁気の強弱を判別し、検出手段１６Ａが検出する磁気が強い場合にはスイッチング手段１７をオフ、検出手段１６Ｂが検出する磁気が強い場合にはスイッチング手段１７をオンに、各々切換えるように形成されている。

なお、検出手段１６Ａと１６Ｂに対する磁石１３の位置は、押釦２３の押圧操作量、すなわち操作ストロークの半分が押圧操作された時、例えば操作ストロークが３ｍｍであった場合には、１．５ｍｍ前後押圧操作された時に、検出手段１６Ａと１６Ｂのほぼ中心に磁石１３が移動するようになっている。

そして、このようなスイッチング手段１７の電気的接離を、コネクタ１９を介して接続された車両の電子回路が検出し、電子回路から所定の電気信号が出力されて、エンジンの始動や停止等が行われる。

つまり、作動体１２に装着された磁石１３の移動を検出手段１６Ａや１６Ｂが検出し、この磁気の強弱に応じて制御手段１８が、スイッチング手段１７を切換えて電気的接離を行うことによって、塵埃や湿気、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、機械的な接触部品を用いる必要がないため、確実なスイッチの電気的接離が可能なように構成されている。

また、この時、図４（ａ）の部分平面図に示すような、作動体１２がばね２０によって左方向へ付勢された状態から、押釦２３が押圧操作され、作動体１２が所定の操作ストロークだけ移動すると、図４（ｂ）に示すように、作動体１２右端部に形成された弾性部１４の、腕部１４Ｂ中央の突起部１４Ｃが上ケース１１の内壁部１１Ａに当接する。

さらに、この後、図４（ｃ）に示すように、作動体１２が移動して両端部が内壁部１１Ａに当接し、全操作ストロークへ移動するまでの間は、腕部１４Ｂ中央が左方向の通孔１４Ａ内へ弾性変形しながら、押釦２３の押圧操作が行われる。

すなわち、作動体１２右端部に弾性部１４を一体に形成し、この腕部１４Ｂ中央の突起部１４Ｃが上ケース１１の内壁部１１Ａに当接した後、腕部１４Ｂが弾性変形することによって、作動体１２端部と内壁部１１Ａの衝撃が緩和されるため、操作時の衝撃音を低減し消音化が図れると共に、緩衝部材等の別部品を用いることなく、簡易な構成で、スイッチの組立ても容易で安価な車両用スイッチを実現できるように構成されている。

なお、上記のように、作動体１２下面の磁石１３の磁気を、複数の検出手段１６Ａと１６Ｂで検出するのではなく、一つの検出手段で磁石１３の磁気の強弱を検出し、これに応じて制御手段１８が、スイッチング手段１７の電気的接離を行うようにしても本発明の実施は可能であるが、複数の検出手段１６Ａと１６Ｂを用いることによって、検出手段１６Ａや１６Ｂのいずれかに万が一故障が生じた場合でも、これを検出することが可能となる。

つまり、一つの検出手段で磁石１３の磁気を検出した場合、これが故障した場合には、操作によって磁石１３が離れたから磁気が０なのか、故障しているから０なのかは判別できないが、上記のように複数の検出手段１６Ａと１６Ｂを用いた場合、検出手段１６Ａの磁気が０の場合には、検出手段１６Ｂの磁気が強く、逆に検出手段１６Ｂの磁気が０の場合には、検出手段１６Ｂの磁気は０となる。

したがって、例えば検出手段１６Ｂが故障していた場合、押圧操作され、検出手段１６Ａの磁気が強から０に変わったにもかかわらず、検出手段１６Ｂの磁気が０から強に変化しない場合には、制御手段１８がこれらの磁気の変化を判別することによって、検出手段１６Ｂの故障を検出することができる。

また、以上の説明では、配線基板１５上面に磁石１３と対向させて、複数の検出手段１６Ａと１６Ｂを左右に並べて配置した構成について説明したが、図５（ａ）の部分平面図に示すように、複数の検出手段１６Ａと１６Ｂを前後に並べて所定間隔で配置した構成としても、本発明の実施は可能である。

なお、この場合には、前方の検出手段１６Ａ上方の作動体１２下面に、磁石１３Ａを装着すると共に、後方の検出手段１６Ｂから左方向に操作ストローク分ずらした箇所に磁石１３Ｂを装着し、作動体１２が左方向にある場合には、検出手段１６Ａが検出する磁石１３Ａの磁気が強く、検出手段１６Ｂが検出する磁石１３Ｂの磁気は殆ど０となるように形成する。

そして、図５（ｂ）に示すように、作動体１２を押圧操作した際には、磁石１３Ａと１３Ｂが右方向へ移動して、検出手段１６Ａが検出する磁石１３Ａの磁気は殆ど０、検出手段１６Ｂが検出する磁石１３Ｂの磁気は強くなるようにすることで、上記のような故障検出も可能な構成とすることができる。

さらに、以上の説明では、中央に突起部１４Ｃを設け、両端が作動体１２に連結された腕部１４Ｂによって弾性部１４を形成し、これを作動体１２右端部に一体に設けた構成について説明したが、腕部１４Ｂの一端を作動体１２から分離して自由端とした構成や、あるいは弾性部１４を上ケース１１の内壁部１１Ａ側に形成した構成としても、本発明の実施は可能である。

このように本実施の形態によれば、ケース１１内に移動可能に収納された作動体１２に磁石１３を装着し、この磁石１３の磁気を検出手段１６Ａと１６Ｂで検出すると共に、作動体１２の端部またはケース１１の内壁部１１Ａに、弾性部１４を設けることによって、磁石１３の移動に応じて制御手段１８がスイッチング手段１７の電気的接離を行うことで、塵埃や湿気、潤滑剤等が多い場所で使用された場合にも、確実なスイッチの電気的接離が行えると共に、作動体１２端部と内壁部１１Ａの衝撃が緩和され、操作時の衝撃音を低減し消音化が図れるため、簡易な構成で、安価で確実な操作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、制御手段１８が複数の検出手段１６Ａと１６Ｂが検出する磁気の強弱を判別し、押釦２３が押圧操作されていない状態では、スイッチング手段１７をオフ、押圧操作された場合にはオンとする構成について説明したが、これとは逆に、押圧操作されていない状態でスイッチング手段１７をオン、押圧操作された場合にオフとする構成としても、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、安価で確実な操作が可能なものを得ることができ、主に自動車のエンジン始動等の操作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分解斜視図同押圧操作時の断面図同部分平面図同部分平面図従来の車両用スイッチの断面図

符号の説明

１１上ケース
１１Ａ内壁部
１２作動体
１３、１３Ａ、１３Ｂ磁石
１４弾性部
１４Ａ通孔
１４Ｂ腕部
１４Ｃ突起部
１５配線基板
１６Ａ、１６Ｂ検出手段
１７スイッチング手段
１８制御手段
１９コネクタ
１９Ａ端子
２０ばね
２１下ケース
２２カバー
２３押釦

Claims

略箱型のケースと、このケース内に移動可能に収納された作動体と、この作動体端部と上記ケースの内壁部の間に装着されたばねと、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電気的接離を行う制御手段からなり、上記作動体端部または上記ケース内壁部に弾性部を設けた車両用スイッチ。