JP2015133224A - 車両用スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の各種制御用に用いられる車両用スイッチに関し、信頼性がより向上したものを提供する。
【解決手段】筒状部５４の貫通孔５４Ａ内に作動体６１が移動可能に配され、内部に仕切り５５を一体に有した下面開口の第２ケース５１を、上面開口の第１ケース４１に結合させて筐体を構成し、その内部空間を、筒状部５４の貫通孔５４Ａの位置を含む第１空間と第２空間に分離させたものとした。そして、作動体６１に装着された磁石６５を第１空間に位置させ、磁石６５の磁気を検出する検出手段８２付きの配線基板８１を第２空間に配する構成とし、作動体６１と筒状部５４の貫通孔５４Ａとの間の僅かな隙間から筐体の内部空間に塵埃等が侵入したとしても、その塵埃等を第１空間に留めて第２空間に至ることを防止した構成のものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の各種制御用に用いられる車両用スイッチに関するものである。

自動車は、通常、ブレーキペダルを踏み込んだ際にストップランプが点灯し、離した際にストップランプが消灯する。そのストップランプの消点灯制御を行うために、ブレーキペダルへの操作検出を押圧操作型の車両用スイッチを用いて行うことが多い。

このような従来の車両用スイッチについて、図６および図７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、図７は同分解斜視図である。

同図において、１は上面開口の箱型に形成された絶縁樹脂製の第１ケース、２は第１ケース１よりやや大きい下面開口の箱型に形成された絶縁樹脂製の第２ケースである。

第２ケース２は、第１ケース１の上方から組み合わせられて第１ケース１に結合されている。つまり、第２ケース２の側壁が第１ケース１の側壁に対して外方に位置するように組み合わせられ、第１ケース１の上面開口部は第２ケース２によって覆われている。この第１ケース１と第２ケース２とによって筐体が構成されており、筐体は一つの内部空間を有したものとなっている。

第２ケース２は、上面位置に上方に突出する筒状部２Ａを備え、その筒状部２Ａの貫通孔２Ｂには直線的な棒状に形成された作動体３が上下動可能に挿通されている。

作動体３は、中間位置付近に上方に向けて先細りになる第１傾斜面を有し、筒状部２Ａの貫通孔２Ｂは、その下端位置に、第１傾斜面に応じた第２傾斜面を有した形状で形成されている。作動体３の下方部分の底部位置と第１ケース１の内底面との間にはコイルばね４がやや撓んだ状態で配されており、コイルばね４からのばね力によって上方に付勢された作動体３は、上記傾斜面同士が係合して上方への位置規制がされて移動可能な上方位置で停止している。作動体３の上端は第２ケース２の筒状部２Ａから上方へ突出している。作動体３の下方部分は、筐体の内部空間に位置しており、その下方部分に設けられた側面保持部３Ａには磁石５が接着固定されている。

そして、筐体の内部空間には、配線基板６も配されている。配線基板６の磁石５に対向する面にはホール素子等の検出手段７が装着されている。また、配線基板６にはＩＣ等からなる制御部８やスイッチング部８Ａなども装着されており、制御部８は、検出手段７からの入力信号を判別し、その結果に応じた制御部８の制御でスイッチング部８Ａの開閉が行われる構成になっている。

さらに、配線基板６には、複数の端子９の一端側がはんだ付け等によって接続されており、複数の端子９の他端は第１ケース１の底部から下方へ突出している。複数の端子９の他端は第１ケース１の下方開口の筒形部分と共同して雌型コネクタが構成されている。

以上のように、従来の車両用スイッチ１１は構成されている。

そして、この車両用スイッチ１１は、第１ケース１の底面から突出した複数の端子９を、図８に示したように雄型コネクタ３１を介してストップランプやイグニションスイッチ、バッテリー及び車両の電子回路（図示せず）等に接続させた状態にして、自動車のブレーキペダル３０の手前にアーム３０Ａによって作動体３が押圧された状態で搭載される。

つまり、ブレーキペダル３０が踏み込まれていない時には、車両用スイッチ１１は、コイルばね４が大きく撓んだ作動体３への押し下げ状態になっている。この押し下げ状態では、作動体３の下方部分に装着された磁石５も検出手段７の中心位置から大きく下方に離れた状態になっている。このため、検出手段７で検出される磁石５の磁気は微弱であり、それに応じた検出手段７からの入力信号を基に制御部８の制御でスイッチング部８Ａは開状態に制御され、これによってストップランプは消灯した状態になっている。

ブレーキペダル３０が踏み込まれると、アーム３０Ａが作動体３から離れる方向に移動して作動体３への押し下げ状態が解除される。このとき、作動体３はコイルばね４の弾性復元力によって押し上げられ、作動体３に装着された磁石５が検出手段７に対向する。これによって、検出手段７が検出する磁石５の磁気が強くなり、それに応じた検出手段７からの入力信号を基に制御部８の制御でスイッチング部８Ａが閉状態に切り換わり、ストップランプが点灯するものであった。

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２００９−１９３６９０号公報

従来の車両用スイッチ１１は、磁石５の磁気を非接触で検出するものであっため、寿命が長く、かつ信頼性にも高いものであった。しかしながら、車両メーカからは、さらに信頼性に優れるものを要望されることもあった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、信頼性がより向上する構成とした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、筐体の内部空間を、作動体が移動可能に配された貫通孔の位置を含む第１空間と第２空間に仕切りを介して分離させ、第１空間に作動体に装着された磁石を位置させ、第２空間に磁石の磁気を検出する検出手段付きの配線基板を配した構成の車両用スイッチとしたものである。

これであれば、例えば移動可能な作動体と貫通孔との間の僅かな隙間から塵埃等が筐体の内部空間に侵入したとしても、その塵埃等を第１空間に留めて第２空間に至ることを防ぐことができ、第２空間内の配線基板やそれに装着した検出手段をその塵埃等から保護することができる。このために従来品に比べて信頼性がより向上する構成の車両用スイッチに実現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、信頼性がより向上する構成の車両用スイッチを提供できるという有利な効果が得られる。

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 同要部である第２ケースを下方側からみた斜視図 同第２ケースの下面図 同車両用スイッチを搭載したブレーキペダルの要部側面図 従来の車両用スイッチの断面図 同分解斜視図 同車両用スイッチを搭載したブレーキペダルの要部側面図

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、図３は同要部である第２ケースを下方側からみた斜視図、図４は同第２ケースの下面図である。

同図に示すように、当該実施の形態による車両用スイッチ４０は、上面開口の箱型に形成された絶縁樹脂製の第１ケース４１内に、下面開口の箱型に形成された絶縁樹脂製の第２ケース５１の下方部分が挿入状態で配されて構成されている。

すなわち、第１ケース４１の上方に突出する第１壁部４２は、第２ケース５１の下方に突出する第２壁部５２の外形よりやや大きい相似形状で形成されており、第２ケース５１は、第２壁部５２の下部が第１ケース４１内に収納状態になるように組み合わせられている。なお、第１壁部４２の高さを、第２壁部５２よりも低い高さのものに設定しているのは軽量化を図るためである。

第１ケース４１と第２ケース５１とは、第２ケース５１の外面に設けた突起部５３が、第１ケース４１の第１壁部４２に設けられた係止孔４３内に係止されて結合されている。なお、その結合方式は特に限定されない。

第２ケース５１は、上面位置に上方に突出する筒状部５４を備え、その筒状部５４の貫通孔５４Ａには、直線的な棒状に形成された作動体６１が上下動可能に挿通されている。

ここに、第２ケース５１は、図１、図３、図４に示したように、下方に向けて平板状に伸びる仕切り５５が内部に一体に形成されたものとなっている。つまり、第２ケース５１は、第２壁部５２などに加えて仕切り５５も、第２ケース５１を形成している樹脂で一体に形成したものとなっている。

仕切り５５は、筒状部５４の貫通孔５４Ａの位置にかからない位置で設けられており、その高さは、第２壁部５２の下端と同じ位置に下端が位置する高さである。仕切り５５の側部は第２壁部５２の内面に繋がっている。この仕切り５５は、第２ケース５１内を、互いに連通しない二つの領域に遮って区分けするために設けているものである。

当該構成では、この第２ケース５１を第１ケース４１に組み合わせて筐体を構成している。筐体の内部空間は、仕切り５５を境として第１空間と第２空間に分離されたものとなっている。第１空間は、第２ケース５１の筒状部５４の貫通孔５４Ａの位置を含む側である。

第２空間の内底面は、合成樹脂製の封止部材７１で構成されている。つまり、封止部材７１が第２ケース５１の第２空間側の下端に接着固定又は溶着固定されている。

そして、第１ケース４１の内底部には、第２空間の内底面の面積よりも少し大きい範囲で窪み４４が設けられており、その窪み４４内に板状の封止部材７１が配されている。

言い換えると、第２空間は、相応する第２ケース５１の第２壁部５２箇所の下端と仕切り５５の下端が封止部材７１に密着状態になると共に、相応する第２ケース５１の開口箇所が封止部材７１で覆われて構成されたものとなっている。

筒状部５４の貫通孔５４Ａに挿通されている作動体６１は、下方部分に設けられた側面保持部６２に磁石６５が固定されている。作動体６１の磁石６５付きの下方部分は第１空間に配されており、磁石６５は仕切り５５に対向する関係で位置している。

作動体６１の下方部分の底部位置と第１空間にあたる第１ケース４１の内底面との間にはコイルばね６８がやや撓んだ状態で配されている。作動体６１は、コイルばね６８からのばね力によって上方に付勢され、従来同様に中間位置付近に設けられた上方に向けて先細りになる第１傾斜面が、筒状部５４の貫通孔５４Ａの下端位置に設けられた第２傾斜面に係合して上方への位置規制がされて停止状態になって上端が第２ケース５１の筒状部５４から上方へ突出している。

第２空間には、磁石６５の磁気を検出するためのホール素子等の検出手段８２が装着された配線基板８１が位置決めされて配置されている。配線基板８１の検出手段８２が装着されている面は、仕切り５５に対向している。また、配線基板８１には従来同様にＩＣ等からなる制御部８３やスイッチング部８３Ａなども装着されており、制御部８３は検出手段８２からの入力信号を判別し、その結果に応じた制御部８３の制御でスイッチング部８３Ａの開閉が行われることは従来同様である。

なお、磁石６５から仕切り５５を介して検出手段８２が検出する磁気は、絶縁樹脂製の仕切り５５が存在していても従来同様で、検出精度に影響は生じない。

さらに、配線基板８１には、複数の端子８５の一端側がはんだ付け等によって接続されている。そして、前述したように、第２空間の底部は、封止部材７１が第１ケース４１の窪み４４の底部に重なった構成になっている。その封止部材７１および第１ケース４１の窪み４４の底部には、複数の端子８５を挿通させる端子用孔部が同軸に設けられており、複数の端子８５の他端は、その端子用孔部を挿通して第１ケース４１の下方へ突出している。端子８５の他端は、第１ケース４１の下方開口の筒形部分と共同して雌型コネクタに構成されていることは従来同様である。

以上のように当該実施の形態による車両用スイッチ４０は構成されている。

この車両用スイッチ４０の搭載状態は従来同様である。搭載状態について、図５を用いて簡単に説明すると、この車両用スイッチ４０についても、雌型コネクタ内の端子８５の他端を、雄型コネクタ８７を介してストップランプやイグニションスイッチ、バッテリー及び車両の電子回路（図示せず）等に接続させた状態にして、自動車のブレーキペダル９０の手前にアーム９０Ａによって作動体６１が押圧された状態で搭載される。

すなわち、従来同様に、ブレーキペダル９０が踏み込まれていない時には、車両用スイッチ４０は作動体６１が押し下げられた状態で、検出手段８２で検出される磁石６５の磁気は微弱であること、それに応じた検出手段８２からの入力信号を基に制御部８３はスイッチング部８３Ａを開状態に制御して、これによってストップランプが消灯した状態になっている。

そして、ブレーキペダル９０が踏み込まれると、アーム９０Ａが作動体６１から離れる方向に移動して作動体６１への押し下げ状態が解除され、磁石６５が検出手段８２に対向する。それに応じた検出手段８２からの入力信号を基に制御部８３の制御でスイッチング部８３Ａが閉状態に切換えられて、ストップランプが点灯する。

ここに、車両用スイッチ４０は、前述したように配線基板８１を第２空間に配置したことを特徴としている。言い換えると、第１空間は、作動体６１が筒状部５４の貫通孔５４Ａを移動可能に配されているため、外方と連通する僅かな隙間を有するものとなるが、当該構成では、第２空間を第１空間と遮っている分離した空間にしている。このため、その隙間から塵埃等、さらには水等の液体が第１空間に侵入したとしても、その塵埃等を第１空間に留めて第２空間までに至ることを防ぐことができる。このため、従来品に比べると上記塵埃等を要因とする配線基板８１やそれに装着したものへの影響が少なく、信頼性が向上したものに実現できる。

なお、車両用スイッチ４０の搭載時に、相手方の雄型コネクタ８７として防塵性や防水性に優れたコネクタを用いるようにすれば、端子８５側からの第２空間への塵埃等の侵入を防ぐことも可能である。

以上のように、当該実施の形態の車両用スイッチ４０によれば、従来品よりさらに信頼性の高いものの提供が可能となる。

なお、当該構成のように第２ケース５１に仕切り５５を一体に設けたものとすると好ましいが、第２空間が第１空間と連通状態にならない構成にできるならば、第１ケース側に仕切りを一体で設けたものとしたり、二つのケース共に仕切りを設けたものなどとしてもよい。または、別部品で仕切りが筐体内に配設された構成などであってもよい。

また、第２空間としては、当該構成のように第２ケース５１の開口箇所を封止部材７１で覆う構成にすると好ましいが、封止部材７１は必要に応じて適宜配すればよい。

なお、本発明による構成の思想は、ストップランプスイッチ以外であっても適用可能である。

本発明における車両用スイッチは、信頼性がより向上したものとして提供することができ、自動車の各種制御用等に有用である。

４０ 車両用スイッチ
４１ 第１ケース
４２ 第１壁部
４３ 係止孔
４４ 窪み
５１ 第２ケース
５２ 第２壁部
５３ 突起部
５４ 筒状部
５４Ａ 貫通孔
５５ 仕切り
６１ 作動体
６２ 側面保持部
６５ 磁石
６８ コイルばね
７１ 封止部材
８１ 配線基板
８２ 検出手段
８３ 制御部
８３Ａ スイッチング部
８５ 端子
８７ 雄型コネクタ
９０ ブレーキペダル
９０Ａ アーム

Claims (3)

1. 筐体と、前記筐体に設けられた貫通孔内を移動可能に配された作動体と、前記作動体に装着されて前記筐体内に位置された磁石と、前記筐体内に配され、前記磁石の磁気を検出する検出手段が装着された配線基板とを有し、
   前記筐体は、内部空間が仕切りを介して前記貫通孔の位置を含む第１空間と第２空間とに分離されており、前記第１空間に前記作動体に装着された前記磁石を位置させ、前記第２空間に前記配線基板を配した構成とした車両用スイッチ。
2. 前記仕切りは、前記筐体を構成しているケースに一体で設けられている請求項１記載の車両用スイッチ。
3. 前記第２空間が封止部材を含んで構成された請求項１記載の車両用スイッチ。

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