JP3965514B2

JP3965514B2 - スイッチ用ボディーアース装置

Info

Publication number: JP3965514B2
Application number: JP13086399A
Authority: JP
Inventors: 恵一金子; 等下村; 博行古屋
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2019-05-12
Also published as: JP2000322966A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の自動変速機の油圧、または潤滑油圧等の正圧、負圧を検出する圧力スイッチ等によって、回路をボディーアースするためのスイッチ用ボディーアース装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には、潤滑油圧が適正であるかを検出するため、あるいはエンジンの作動状況を検出するために潤滑油圧力を検出する圧力スイッチが設けられ、また、エンジンの吸気圧力、排気圧力、クランク室内圧力、各種制御用アクチュエータ作動圧等々を検出するため、正圧、負圧検出用圧力スイッチが使用される等、各種圧力スイッチが用いられている。
【０００３】
これらの圧力スイッチは、例えば図７に示すように、圧力被検出流体を内蔵し変速機等の車両機器６０に螺合する固定部６１を備えた導電性材料からなるジョイント６２内に、導電性材料からなるアッパーカバー６３とロアカバー６４との間にダイヤフラム６５を挟んだダイヤフラム構成部材６６をＯリング６７を介して嵌入し、その上に内部ターミナル７０を載せ、これらを押さえ込むように外周にＯリング６８を取り付けた樹脂製のコネクター７１を被せ、コネクター７１の外周段部７２にジョイント６２の開口端部のかしめ部７３をかしめることにより一体化している。内部ターミナル７０の中心には貫通口７４を備え、この貫通口７４に作動軸７５を摺動自在に嵌合し、且つ内部ターミナル７０にはＵ字状に屈曲された導電性の弾性アーム７６の基端部が固定され、弾性アーム７６の先端部には可動接点７７が固定されている。
【０００４】
また、作動軸７５の下端面７８はアッパーカバー６３の開口８０を通ってダイヤフラム６５上に接し、上端面８１は弾性アーム７６の作動部８２に接している。この圧力スイッチ８３の図７に示す状態においては、ダイヤフラム６５の下側の作動室８４内の圧力が所定圧力より低いため、ダイヤフラム６５は弾性アーム７６の戻し力、及びダイヤフラム６５が反転特性を有するときには、反転阻止力等の力によりダイヤフラム６５が図中下方に位置する。そのため作動軸７５はダイヤフラムの中心位置の降下に伴って下方に位置しており、弾性アーム７６の作動部８２が下がり、可動接点７７は固定接点８５から離れている。固定接点８５はＬ字型に屈曲された接続ターミナル８６の端部に固定され、接続ターミナル８６はコネクター７１の接続凹部８７内に延び、外部のＥＣＵ等との接続部８８となっている。
【０００５】
この圧力スイッチ８３が変速機に固定されて使用される際、内部の油圧が低いときには、上記図７に示す状態を維持しており、この状態から作動室８４内の油圧が高くなるとそれにつれてダイヤフラム６５の中央部は上昇し、作動軸７５も共に上昇する。所定油圧以上に上昇し、ダイヤフラム６５の中央部が中立位置以上に上昇すると、図８に示すようにダイヤフラム６５は反転し、アッパーカバー６３の下端面に当接して停止する。その結果作動軸７５は上昇位置となり、弾性アーム７６を押し上げて、その先端部の可動接点７７を固定接点８５に押し付ける。
【０００６】
それにより、接続ターミナル８６に接続された回路の電流は、接続ターミナル８６、固定接点８５、可動接点７７、弾性アーム７６、内部ターミナル７０、アッパーカバー６３、ジョイント６２を各々通り、車載機器６０としての変速機の車体にボディーアースされ短絡される。この短絡信号は車両ＥＣＵで検出され、前記のような各種の制御信号として使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のスイッチ用ボディーアース装置において、高温になる自動車のエンジンルーム内の、高温のエンジンに近接した位置にこのスイッチを設けるときには、１５０度Ｃ程度に温度が上昇することがある。一方、車の不使用時には外気温とほぼ同じになり、国内の寒冷地では−２０度Ｃになることがあり、国外では−４０度Ｃ程度になることもある。この低温状態から車を使用し続け、負荷が高くなると前記１５０度Ｃ程度まで直ちに温度が上昇し、車の不使用後一気に温度が低下することとなる。
【０００８】
このように、温度変化が大きい場所で上記のスイッチが使用されると、特に金属製のジョイント６２と樹脂製のコネクター７１の熱膨張率の相違により、上記かしめ部７３と内部ターミナル７０間に挟まれているコネクター７１部分が圧縮変形することがあり、また、両者を一体化しているジョイント６２の開口端部のかしめ部７３が変形することがある。その結果、ジョイント６２の前記かしめ部７３とコネクタ７１の外周段部７２間、あるいは内部ターミナル７０とアッパーカバー６３の間に隙間を生じることとなる。この隙間によりコネクター７１はジョイント６１内で上下動するようになり、コネクター７１によりアッパーカバー６３間に押さえている内部ターミナル７０も上下動するようになる。
【０００９】
そのときには、コネクター７１はＯリング６８によるシール作用の摩擦を受けながらも車の振動等により上下動することとなり、例えば図９に示すように、可動接点７７が固定接点８５に対して押し付けられている状態で、コネクター７１と共に内部ターミナル７０が上昇し、アッパーカバー６３から離れた状態になることがある。このように内部ターミナル７０がアッパーカバー６３から離れると、前記のボディーアース経路におけるこの部分が切断されるため、油圧が高いときにボディーアース経路が切断されるため、油圧が所定圧以上になっているにもかかわらず油圧が低いと誤検出され、ＥＣＵにおいて誤った制御が行われることとなる。
【００１０】
したがって、本発明は、スイッチ内で部品相互の緩みを生じても、常にボディーアース経路を維持することができ、安定した検出作動を行うことができるようにしたスイッチ用ボディーアース装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
したがって本発明は、上記課題を解決するため、ボディーに固定する導電性のジョイント内に、可動接点を備えたスイッチ部材を固定する導電性のターミナルを設け、前記ターミナルとジョイントの両者に常時接する導電性の皿ばねを設けたスイッチ用ボディーアース装置としたものである。
【００１２】
また、前記ジョイント内に、導電性センサ部材を固定し、前記センサ部材と前記ターミナル間に前記皿ばねを縮設し、両者を導通させたものであり、また、前記皿ばねは、外周にジョイント内周と圧設する圧接支持部と、その内周側に前記ターミナルに圧接する押圧部とを備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図１は本発明を変速機の油圧等の圧力を検出する圧力スイッチに適用した例を示し、前記図７に示す従来の圧力スイッチと基本構造は同様である。車両機器１０に螺合する固定部１１を備えた導電性材料からなるジョイント１２内に、ダイヤフラム構成部材１６をＯリング１７を介して圧入しており、ダイヤフラム構成部材１６は導電性材料からなるアッパーカバー１３とロアカバー１４との間にダイヤフラム１５を挟んだ構造をなし、これらは重ねた状態で周囲の溶接部１９を溶接することにより、一体的に形成されている。また、この溶接部１９でジョイント１２の内面と常時圧接している。
【００１４】
アッパーカバー１３の上に後に詳述する皿ばね１を載せるとともに、その上に内部ターミナル２０を載せ、これらを押さえ込むように外周にＯリング１８を取り付けた樹脂製のコネクター２１を被せている。コネクター２１の外周段部２２にジョイント１２の開口端部のかしめ部２３をかしめることによりこれらを一体化し、圧力スイッチとしている。内部ターミナル２０にはＵ字状に屈曲された導電性の弾性アーム２６の基端部がかしめ接合により固定され、弾性アーム２６の先端部には可動接点２７が固定されている。また、内部ターミナル２０の中心には貫通口２４を備え、この貫通口２４に作動軸２５を摺動自在に嵌合している。
【００１５】
作動軸２５の上端面３１は弾性アーム２６の作動部３２に接し、下端面２８はアッパーカバー１３の開口３０を通ってダイヤフラム１５上に接している。この圧力スイッチ３３の図１に示す状態においては、ダイヤフラム１５の下側の作動室３４内の油圧が所定圧力より高いため、ダイヤフラム１５は油圧により押し上げられ、図中上方に位置する。そのため作動軸２５はダイヤフラム１５によって押し上げられ、上方に位置しており、弾性アーム２６の作動部３２を上昇させ、可動接点２７は固定接点３５に圧接されている。固定接点３５はＬ字型に屈曲された接続ターミナル３６の端部に固定され、接続ターミナル３６はコネクター２１の接続凹部３７内に延び、外部のＥＣＵ等との接続部３８を形成している。
【００１６】
皿ばね１は図２に示すように、外周に図中８個の圧接支持部２と、その内周側に円環状の底壁部３と、この底壁部３の内周側から上方に立ち上がる押圧部４からなり、圧接支持部２の基部７の先端には、図中約４５度程度上方に屈曲して前記ジョイント１２の内面に圧接する圧接部５が形成され、押圧部４は図中４個の切り込み６が形成されることにより、４個の押圧片を形成している。それにより、図１に示す圧力スイッチへの装着状態においては、圧接支持部２の圧接部５がジョイント１２の内面に常時圧接して接触状態を維持し、押圧部４が内部ターミナル２０の下面とアッパーカバー１３の上面に常時圧接することにより接触状態を維持し、したがって、この皿ばね１自体によって内部ターミナル２０からジョイント１２へのボディーアース路を形成する。なお、皿ばねとしては上記実施例において圧接支持部２を８個形成し、切り込み６を４個形成した例を示したが、これらは各々任意の個数設定することができ、また、外周部でジョイント内面に圧接し、内周部で内部ターミナル２０を押し上げることができるならば上記形状以外でも種々の形状の皿ばねを使用することができる。
【００１７】
上記圧力スイッチを取り付けた変速機の内部の油圧が高いときには、上記図１に示す状態を維持しており、この状態から変速機の油圧が低下し、作動室３４内の油圧が低下すると、ダイヤフラム１５は図中上方から弾性アーム２６の戻し力が作用し、下方からは油圧と、ダイヤフラム１５が反転特性を有するときには反転阻止力等の力が作用し、上方からの力の方が強くなるとダイヤフラム１５の中心部は次第に降下する。最初、可動接点２７を備えた弾性アーム２６は、作動軸２５に付勢されて曲げられた状態にあるので、作動軸２５の少しの降下では可動接点２７は固定接点３５から離れることはない。しかし、ダイヤフラム１５の中心部がより降下し、ダイヤフラムの反転領域を越えると、ダイヤフラム１５の中心部が下方に反転作動し、図３に示す位置に作動軸２５が瞬時に降下するので、可動接点２７は固定接点３５から急速に離れ、確実なスイッチＯＦＦ作用をなす。
【００１８】
この図３に示す状態から油圧が上昇したときには、前記従来例の説明に記載したように、上記とは逆の作動を行い、油圧の上昇につれてダイヤフラム１５の中央部は徐々に上昇し、作動軸２５も共に上昇する。所定油圧以上に上昇し、ダイヤフラム１５の中央部が中立位置以上に上昇すると、図１に示すようにダイヤフラム１５は反転し、アッパーカバー１３の下端面に当接して停止する。それにより作動軸２５は上昇位置となり、弾性アーム２６を押し上げて、その先端部の可動接点２７を固定接点３５に押し付ける。その結果、接続ターミナル３６に接続された回路の電流は、接続ターミナル３６、固定接点３５、可動接点２７、弾性アーム２６、内部ターミナル２０から、第１の経路として、皿ばね１の押圧部４、底壁部３、圧接部５を通ってジョイント１２に流れ、車体側にボディーアースされる。また、他のボディーアース経路として、内部ターミナル２０から皿ばね１の押圧部４、底壁部３、アッパーカバー１３を通ってその外周の溶接部１９に接触するジョイント１２に流れ、ボディーアースされる経路もできる。この短絡信号は車両ＥＣＵで検出され、前記のような各種制御信号として使用される。
【００１９】
上記皿ばね１の作用を詳細に検討すると、図４の部分拡大図に示すように、皿ばねの圧入状態は圧接支持部２の基部７が曲げられた状態となり、その弾性反発力で外周先端の圧接部５がジョイント１２の内面に強く圧接している。また、押圧部４の上部先端は、後に詳述する皿ばねの組立時に内部ターミナル２０により押し下げられ、その反発力によって上部先端が内部ターミナル２０の下面に強く圧接している。また、この反発力によって皿ばね１の底壁部３の下面は、アッパーカバー１３の上面に圧接している。それにより、上記２つの短絡路のうち、少なくとも皿ばね１の底壁部３から圧接部５を通る短絡路が確保され、更に底壁部３からアッパーカバー１３を通る短絡路も確保される。なお、この上記皿ばね１の反発力により、内部ターミナル２０を介してコネクター２１を持ち上げる作用が働き、前記従来例のようなコネクター２１及び内部ターミナル２０の上下動も防止される。
【００２０】
図５に示すように、ジョイント１２の上端部のかしめ部２３を直立させた状態で、上方からＯリング１７、その上からダイヤフラム構成部材１６を挿入する。次いで図６に示すように、皿ばねがセットされたジョイント１２の上方から、作動軸２５、弾性アーム２６をかしめて固定した内部ターミナル２０、外周にＯリング１８を設けたコネクター２１を順に挿入し、最終的に図１に示すようにジョイント１２の上端のかしめ部２３をコネクター２１の外周段部２２にかしめることによりこれらを一体化する。
【００２１】
なお、上記実施例において、本発明を変速機の油圧を検出するスイッチとして用いた例を示したが、例えば潤滑油圧が適正であるかを検出するため、あるいはエンジンの作動状況を検出するために潤滑油圧力を検出する圧力スイッチとして用いることもでき、また、エンジンの吸気圧力、排気圧力、クランク室内圧力を検出する圧力スイッチとして、あるいは、各種制御用アクチュエータの作動圧等々を検出するための各種正圧、負圧検出用圧力スイッチとして使用することもできる。更に圧力検出スイッチに限らず、例えば前記実施例において可動接点移動用の作動軸を、サーモワックスの膨張に追従して作動するように構成し、温度スイッチとすることもでき、そのほか種々のボディーアース用スイッチに使用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本願の請求項１に係る発明は、使用中の温度変化等によりジョイントとコネクターの固定部に緩みが生じ、導電性のターミナルと導電性のジョイントが離れることがあっても、皿ばねが両者を常時接続状態に維持するので、導通不良を防止することができる。また、この接続状態の維持を皿ばねによって行うので従来のものと比較してその寸法変化がほとんどなく、特別の設計変更を行うことなく容易に適用することができる。
【００２３】
また、前記ジョイント内に、導電性センサ部材を固定し、前記センサ部材と前記ターミナル間に前記皿ばねを縮設し、両者を導通させたので、皿ばねの縮設力によって導電性センサ部材とターミナル間を常時接続させることができ、前記ボディーアースの第１の経路に加えて第２の経路を形成することができ、ボディーアース経路を確実に維持することができる。
【００２４】
請求項２に係る発明は、前記皿ばねは、外周にジョイント内周と圧設する圧接支持部と、その内周側に前記ターミナルに圧接する押圧部とを備えたので、一つの皿ばねで外周方向に位置するジョイントへの圧接と、上下方向に位置するターミナルに対する圧接の両方を行うことができる。また、皿ばねがジョイント内壁に対する圧接力により皿ばね全体が上下方向に撓みを生じ、この撓み力によってもターミナルに対する圧接力を長期間維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の装置のスイッチがＯＮの状態を示す断面図である。
【図２】上記装置に用いる皿ばねの一実施例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部分の断面図、（ｃ）は斜視図である。
【図３】上記装置のスイッチがＯＦＦの状態を示す断面図である。
【図４】図３の一部拡大断面図である。
【図５】上記装置の組立中の第１の状態を示す断面図である。
【図６】上記装置の組立中の第５の状態を示す断面図である。
【図７】従来の装置のスイッチがＯＦＦの状態を示す断面図である。
【図８】従来の装置のスイッチがＯＮの状態を示す一部断面図である。
【図９】従来の装置に不適切状態を示す一部拡大断面図である。
【図１０】上記装置の油圧とスイッチの作動の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１皿ばね
２圧接支持部
３底壁部
４押圧部
５圧接部
１０車両機器
１２ジョイント
１３アッパーカバー
１５ダイヤフラム
１６ダイヤフラム構成部材
１８Ｏリング
１９溶接部
２０内部ターミナル
２１コネクター
２３かしめ部
２５作動軸
２６弾性アーム
２７可動接点
３５固定接点
３６接続ターミナル

Claims

コネクターと導電性のジョイントがかしめ部により一体化されており、前記ジョイント内に可動接点を備えたスイッチ部材を固定する導電性のターミナルとダイヤフラム構成部材とを設け、前記導電性のターミナルと前記ダイヤフラム構成部材との間に導電性皿ばねを縮設し、該皿ばねは前記ターミナルと前記ジョイントとに常時接してなることを特徴とするスイッチ用ボディーアース装置。
前記皿ばねは、外周にジョイント内周と圧接する圧接支持部と、その内周側に前記ターミナルに圧接する押圧部とを備えてなる請求項１に記載のスイッチ用ボディーアース装置。