JP4053821B2 - コンビネーションスイッチ、並びにこれを用いたワイパースイッチ及びランプスイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチ、並びにこれを用いたワイパースイッチ及びランプスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両では、ワイパースイッチ、ランプスイッチ等、例えば、ステアリングコラムの両側にコンビネーションスイッチが用いられている。ところが、このようなコンビネーションスイッチにおいては、従来、リード線が半田付けされた固定接点及び操作ノブに装着された可動接点を回転させることにより切り替え動作を行うようにしているため、信頼性や部品点数増加にともなうコストアップ等の問題があった。以下に、この問題を図８を用いて説明する。
【０００３】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）はそれぞれ、従来のコンビネーションスイッチの一例としてのワイパースイッチの平面図及びＺＺ線断面図である。このワイパースイッチは、筒状のレバー構造をしており、ステアリングコラムの左側に設置される。このワイパースイッチは、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、レバー本体９０１、リアワイパーノブ９０２、センタノブ９０３及びＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４から大略構成されている。
【０００４】
図８（Ａ）の平面図に示すように、レバー本体９０１には、各ワイパー駆動ポジションやウオッシャ等を示す表示意匠が形成されており、図示しないステアリングコラムにレバー軸部９０１ｂを介して取り付けられている。また、リアワイパーノブ９０２には、ウオッシャポジション９０２ａ、９０２ｅ、ＯＦＦポジション９０２ｂ、間欠駆動ポジション９０２ｃ、定速駆動ポジション９０２ｄを示す各ポジション意匠が形成されると共に、このノブ９０２の回転操作を容易にするための操作補助凸部９０２ｆが設けられている。また、センタノブ９０３には、このノブ９０３の回転操作時の目印となるポジションマーク９０３ａが形成されている。そして、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４には、ワイパーの駆動速度に対応するボリューム意匠９０４ａが形成されると共に、このノブ９０４の回転操作を容易にするための操作補助凹部９０４ｂが設けられている。その先端部には、キャップ９０５が被せられている。上記レバー本体９０１及びセンタノブ９０３はステアリングコラムに固定されており、リアワイパーノブ９０２及びＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４は、所定角度範囲内で回転可能である。詳しくは、リアワイパーノブ９０２は多段階に回転クリック可能であり、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４は連続的に回転可能である。
【０００５】
図８（Ｂ）の断面図に示すように、レバー本体９０１はコード９１１に半田付けされたリアワイパー用固定接点９０６を有しており、リアワイパーノブ９０２はリアワイパー用可動接点９０７を有している。リアワイパー用固定接点９０６は、上記各ポジション９０２ａ〜９０２ｅに対応して複数対設けられており、リアワイパーノブ９０２が上記いずれかのポジション９０２ａ〜９０２ｅに回転クリック操作されると、これにともないリアワイパー用可動接点９０７も回転し、複数のリアワイパー用固定接点９０６のいずれかに電気的に接触する。これにより、リアワイパーノブ９０２にて、ウオッシャポジション９０２ａ、９０２ｅ、ＯＦＦポジション９０２ｂ、間欠駆動ポジション９０２ｃ、定速駆動ポジション９０２ｄのいずれかが選択可能になり、これに応じたリアワイパー及びウオッシャ駆動が行われる。
【０００６】
一方、センタノブ９０３は抵抗基板９０８を有しており、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４はＩＮＴ／ＶＯＬ用可動接点９０９を有している。ＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４が回転操作されると、これにともない可動接点９０９も抵抗基板９０８上を回転摺動し、その抵抗値が連続的に可変となる。これにより、フロントワイパーの駆動速度を、所定範囲内で連続的に指定可能になり、これに応じたフロントワイパー駆動が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のコンビネーションスイッチにおいては、上記スイッチングのために、複数の可動接点９０７、９０９、固定接点９０６及び抵抗基板９０８等が必要となり、部品点数が増大すると共にスイッチ構造が複雑化する。したがって、低コスト化を計りにくいという問題があった。また、従来のコンビネーションスイッチは、接触型スイッチである点やスイッチ構造の複雑化により、信頼性を向上させるのにも限界があった。
【０００８】
よって本発明は、上述した現状に鑑み、非接触型で構造の簡素化された信頼性の高いコンビネーションスイッチを提供することを課題としている。また、本発明は、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいワイパースイッチ及びランプスイッチを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載のコンビネーションスイッチは、複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチであって、回転軸上に固定的に配置されて磁束密度を検出する磁束密度検出素子と、第１ノブに装着されて、この第１ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを段階的に回転する第１磁石と、第２ノブに装着されて、この第２ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを連続的に回転する第２磁石と、を有し、前記磁束密度検出素子にて検出される前記第１ノブの回転にともなう段階的な磁束密度の変化に基づいて、前記第１ノブの段階的なスイッチポジションを検出し、前記磁束密度検出素子にて検出される前記第２ノブの回転にともなう連続的な磁束密度の変化に基づいて、前記第２ノブの連続的なスイッチポジションを検出する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、磁束密度を検出する磁束密度検出素子が回転軸上に固定的に配置されており、第１ノブの回転にともなって第１磁石が磁束密度検出素子の周りを段階的に回転し、第２ノブの回転にともなって第２磁石が磁束密度検出素子の周りを連続的に回転する。そして、第１ノブの回転にともなう段階的な磁束密度の変化に基づいて第１ノブの段階的なスイッチポジションが検出され、第２ノブの回転にともなう連続的な磁束密度の変化に基づいて第２ノブの連続的なスイッチポジションが検出される。このように、段階的な磁束密度の変化及び連続的な磁束密度の変化をそれぞれ検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。
【００１１】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載のワイパースイッチは、請求項１記載のコンビネーションスイッチを用いた車載されるワイパースイッチであって、前記第１ノブにて、リアワイパーのオフ、間欠駆動、連続駆動又はウオッシャモードのいずれかを選択的に切り替え、前記第２ノブにて、フロントワイパーを連続的に割り当てられた所定の駆動速度に切り替える、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、第１ノブにて、ワイパーのオフ、間欠駆動、連続駆動又はウオッシャモードのいずれかを選択的に切り替え、第２ノブにて、ワイパーの駆動速度を連続的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えは段階的な磁束密度の変化を利用するので複数のポジション切り替えに適合し、第２ノブによる切り替えは連続的な磁束密度の変化を利用するので連続的な速度制御に適合する。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載のコンビネーションスイッチは、複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチであって、第１ノブの回転軸上に配置され、この第１ノブの回転にともなって比較的小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子と、第２ノブに装着され、この第２ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを、前記磁束密度検出素子の回転角度ステップの２倍以上の回転角度ステップで段階的に回転する磁石と、を有し、前記磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、前記第１ノブ及び前記第２ノブのそれぞれのスイッチポジションを検出する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、この第１ノブの回転にともなって磁束密度検出素子が比較的小さな回転角度ステップで段階的に回転し、第２ノブの回転にともなって磁石が磁束密度検出素子の周りを磁束密度検出素子の回転角度ステップの２倍以上の回転角度ステップで段階的に回転する。そして、磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、第１ノブ及び第２ノブのそれぞれのスイッチポジションが検出される。このように、小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子により、この周りを大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。
【００１５】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載のコンビネーションスイッチは、請求項３記載のコンビネーションスイッチにおいて、前記第１ノブには、前記磁束密度検出素子に替えて、前記磁石が配置され、前記第２ノブには、前記磁石に替えて、前記磁束密度検出素子が配置される、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、上記第１ノブには磁束密度検出素子に替えて磁石が配置され、上記第２ノブには磁石に替えて磁束密度検出素子が配置される。すなわち、大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子により、この周りを小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。
【００１７】
上記課題を解決するためになされた請求項５記載のランプスイッチは、請求項３又は４記載のコンビネーションスイッチを用いた車載されるランプスイッチであって、前記第１ノブにて、車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプのオンオフを選択的に切り替え、前記第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替える、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、第１ノブにて、車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプのオンオフを選択的に切り替え、第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えでは大きな磁束密度差が検出されるので補助ランプのオンオフ制御に適合し、第２ノブによる切り替えでは小さな磁束密度差が検出されるので、多段階の全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードの切替制御に適合する。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた請求項６記載のコンビネーションスイッチは、複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチであって、回転軸上に固定的に配置されて磁束密度を検出する磁束密度検出素子と、第１ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを１８０°の回転角度ステップで回転し、前記第１ノブと異なる第２ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを９０°以下の回転角度ステップで、それぞれ独立的に回転する磁石と、を有し、前記磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、前記第１ノブ及び前記第２ノブのそれぞれのスイッチポジションを検出する、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、磁束密度を検出する磁束密度検出素子が回転軸上に固定的に配置されており、第１ノブの回転にともなって磁石が磁束密度検出素子の周りを１８０°の回転角度ステップで段階的に回転し、第２ノブの回転にともなってこの磁石が磁束密度検出素子の周りを９０°以下の回転角度ステップで、それぞれ独立的に回転する。そして、磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、第１ノブ及び第２ノブのそれぞれのスイッチポジションが検出される。このように、大小の異なる回転角度ステップでそれぞれ段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた請求項７記載のランプスイッチは、請求項６記載のコンビネーションスイッチを用いた車載されるランプスイッチであって、前記第１ノブにて、フォッグランプオン及びフォッグランプオフを選択的に切り替え、前記第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替える、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、第１ノブにて、フォッグランプオン及びフォッグランプオフを選択的に切り替え、第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えでは大きな磁束密度差が検出されるのでフォッグランプのオンオフ制御に適合し、第２ノブによる切り替えでは小さな磁束密度差が検出されるので、多段階の全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードの切替制御に適合する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１〜図３を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示し、特に、図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施形態に係るコンビネーションスイッチの平面図、ＸＸ線断面図及びＹＹ線要部断面図である。このコンビネーションスイッチは、筒状のレバー構造をしたロータリ型のワイパースイッチとして用いられ、ステアリングコラムの左側に設置されるものである。このワイパースイッチは、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、レバー本体１、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２、センタノブ３及びリアワイパーノブ４から大略構成されている。
【００２４】
図１（Ａ）の平面図に示すように、レバー本体１には、各ワイパー駆動ポジションやウオッシャ等を示す表示意匠が形成されており、図示しないステアリングコラムにレバー軸部１ｂを介して固定されている。ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２には、ワイパーの連続的な駆動速度に対応するボリューム意匠が形成されると共に、このノブ２の回転操作を容易にするための操作補助凸部２ｂが設けられている。また、センタノブ３には、このノブ３の回転操作時の目印となるポジションマーク３ａが形成されている。そして、リアワイパーノブ４には、ウオッシャポジション４ａ、４ｅ、ＯＦＦポジション４ｂ、間欠駆動ポジション４ｃ、定速駆動ポジション４ｄを示す各ポジション意匠が形成されると共に、このノブ４の回転操作を容易にするための操作補助凹部４ｆが設けられている。これらレバー本体１、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２、センタノブ３、及びリアワイパーノブ４はいずれも略円筒状であり、その先端部には、キャップ５が被せられている。上記レバー本体１及びセンタノブ３はステアリングコラムに固定されており、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２及びリアワイパーノブ４は、所定角度範囲内で回転軸部１ｅを中心に回転可能である。詳しくは、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２は連続的に回転可能であり、リアワイパーノブ４は多段階に回転クリック可能である。
【００２５】
図１（Ｂ）の断面図に示すように、レバー本体１とセンタノブ３とは互いに固定的に結合されている。レバー本体１はステアリングコラムに対して固定されているので、センタノブ３は回転操作不可能である。レバー本体１の中心から内側に延設された中空で一部開口した回転軸部１ｅの略中心には、回路基板１０に搭載されたホールＩＣ６（請求項の磁束密度検出素子に相当）が配置されている。ホールＩＣ６は公知の素子が利用可能であり、磁石７、８ｎ、８ｓによる磁束密度を検出しこれを電気信号に変換し、コード１２を介して図示しない制御部に出力する。この回路基板１０は図１（Ｃ）に示すようにレバー本体１の回転軸部１ｅに固定されているので、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２及びリアワイパーノブ４の回転時にも不動である。
【００２６】
ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２は、レバー本体１の中心から本スイッチ内側に延設された回転軸部１ｅの側面の溝１ｃに係合されたスペーサ部材１１、１２を介して、回転軸部１ｅを中心に、ボリューム範囲に対応する所定角度範囲内で回転可能に取り付けられている。このＩＮＴ／ＶＯＬノブ２には、一対のＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石８ｎ、８ｓが配置されている。磁石８ｎ及び８ｓはそれぞれ、内側がＮ極及びＳ極になるように着磁されている。磁石８ｎ及び８ｓは、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２に連動して、回転軸部１ｅ、すなわち、ホールＩＣ６の周りを回転する。
【００２７】
リアワイパーノブ４もまた、回転軸部１ｅを中心に各ポジション４ａ〜４ｅに対応する所定角度範囲で回転可能に取り付けられている。このリアワイパーノブ４の内側円筒部４ｇには、リング状のリアワイパー用磁石７が取り付けられている。この磁石７も、リアワイパーノブ４に連動して、回転軸部１ｅ、すなわち、ホールＩＣ６の周りを回転する。このリアワイパーノブ４は、回転軸部１ｅの端部近傍の側面の溝１ｄに係合された固定部材１３にて、外側にとびださないように固定されている。そして、リアワイパーノブ４の先端部には、キャップ５が被せられている。
【００２８】
図１（Ｃ）の要部断面図に示すように、ホールＩＣ６を周回するように、リアワイパー用磁石７が配置され、両極に一対のＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石８ｎ、８ｓが配置されている。回路基板１０に搭載されるホールＩＣ６は固定的であり、磁石７、及び磁石８ｎ、８ｓの回転にともなう磁束密度の変化を検出する。
【００２９】
ここで、図２及び図３を用いて、上記構成のワイパースイッチの作用について説明する。図２は、図１のコンビネーションスイッチにおける、ＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石、リアワイパー用磁石の回転動作を説明するための図である。図３は、図１のコンビネーションスイッチにおける、両磁石の回転角度と磁束密度との関係を示す特性図である。
【００３０】
図２に示すように、リアワイパーノブ４の回転に連動して、リアワイパー用磁石７は、所定の回転角度範囲内でホールＩＣ６の周りを回転する。この回転にともなう磁束密度は、図３において、特性曲線７ｇで示されている。この回転角度範囲は、例えば、−２５°〜７５°である。この角度範囲は、上記ウオッシャポジション４ａ、４ｅ、ＯＦＦポジション４ｂ、間欠駆動ポジション４ｃ、定速駆動ポジション４ｄを識別するために割り当てられたものである。例えば、リアワイパーノブ４がウオッシャポジション４ａからＯＦＦポジション４ｂに切り替えられると、リアワイパー用磁石７は、Ｐ１、Ｐ２間に対応する回転角度（例えば、−２０°程度）から、Ｐ２、Ｐ３間に対応する回転角度（例えば、０°程度）に変化するように割り当てられている。
【００３１】
したがって、リアワイパーノブ４がウオッシャポジション４ａからＯＦＦポジション４ｂに切り替えられると、この回転角度変化にともなって、ホールＩＣ６にて検出される磁束密度は、Ｐ１、Ｐ２間に対応する磁束密度（例えば、−９５ｍＴ程度）から、Ｐ２、Ｐ３間に対応する磁束密度（例えば、−５５ｍＴ程度）に変化する。この磁束密度の変化に基づいてウオッシャ動作が停止される。逆に、リアワイパーノブ４がＯＦＦポジション４ｂからウオッシャポジション４ａに切り替えられると、リアワイパー用磁石７は、Ｐ２、Ｐ３間に対応する上記回転角度から、Ｐ１、Ｐ２間に対応する上記回転角度に変化し、この回転角度変化にともなって、ホールＩＣ６にて検出される磁束密度も、Ｐ２、Ｐ３間に対応する上記磁束密度からＰ１、Ｐ２間に対応する上記磁束密度に変化する。この磁束密度の変化に基づいてウオッシャ動作が開始される。
【００３２】
同様に、Ｐ２、Ｐ３間に対応する回転角度と、Ｐ３、Ｐ４間に対応する回転角度との間の相互角度変位にともなう磁束密度の変化により、リアワイパーノブ４のＯＦＦポジション４ｂ、間欠駆動ポジション４ｃ間の切り替えが検出される。また同様に、Ｐ３、Ｐ４間に対応する回転角度と、Ｐ４、Ｐ５間に対応する回転角度との間の相互角度変位にともなう磁束密度の変化により、リアワイパーノブ４の間欠駆動ポジション４ｃ、定速駆動ポジション４ｄ間の切り替えが検出される。また同様に、Ｐ４、Ｐ５間に対応する回転角度と、Ｐ５、Ｐ６間に対応する回転角度との間の相互角度変位にともなう磁束密度の変化により、リアワイパーノブ４の定速駆動ポジション４ｄ、ウオッシャポジション４ｅ間の切り替えが検出される。なお、周知のように、ウオッシャポジション４ａ、４ｅは、ノブ４から手が離されると自動的に隣のポジションに復帰するようになっている。
【００３３】
一方、図２に示すように、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２の回転に連動して、磁石８ｎ、８ｓは所定の回転角度範囲θ内でホールＩＣ６の周りを回転する。回転角度範囲θは、フロントワイパーの連続可変の駆動速度範囲に対応して予め割り当てられたもので、例えば、１２０°（０°〜１２０°）としている。これは、図３において、特性曲線８ｇ１、８ｇ２、及び８ｇ３で示されている。詳しくは、上記のように、リアワイパーノブ４の回転操作により、ホールＩＣ６にて検出される磁束密度も７ｇで示したように変化する。このため、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２を一様に回転操作しても、その磁束密度は、特性曲線８ｇ１、８ｇ２、及び８ｇ３で示すように異なったものとなる。但し、これら特性曲線８ｇ１、８ｇ２、及び８ｇ３は、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２の角度変位、すなわち、磁石８ｎ、８ｓの角度変位に対して、変化の仕方は同様になる。したがって、この変化の仕方に基づいて、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２の連続的なスイッチポジションが検出される。図３において、細線で囲まれたＳＬＯＷ及びＦＡＳＴは、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２にて設定されるフロントワイパーの駆動速度を示し、それぞれ、低速及び高速を意味する。また、太線で囲んだＲＲ．ＷＡＳＨ、ＯＮ、ＩＮＴ、及びＯＦＦは、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２により設定される各ポジションを示し、それぞれ、ウオッシャポジション、定速駆動ポジション、ＯＦＦポジション、及び間欠駆動ポジションを意味する。
【００３４】
なお、このワイパースイッチでは、リアワイパーノブ４がウオッシャポジション４ａ、４ｅにあるときにＩＮＴ／ＶＯＬノブ２は操作されないものと想定している。すなわち、リアワイパーノブ４が、ＯＦＦポジション４ｂ、間欠駆動ポジション４ｃ、又は定速駆動ポジション４ｄに設定されているときに、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２が操作されるものと想定し、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２の回転にともなう磁束密度の変動範囲は、上記Ｐ２、Ｐ３間、Ｐ３、Ｐ４間、又はＰ４、Ｐ５間のそれぞれの磁束密度の変動範囲よりも小さくなるように設定されている。これにより、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２及びリアワイパーノブ４のそれぞれのポジションが独立的に検出可能となる。
【００３５】
このように、第１実施形態のコンビネーションスイッチによれば、段階的な磁束密度の変化及び連続的な磁束密度の変化をそれぞれ検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチ（例えば、上記ノブ２及び４）による切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。また、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいワイパースイッチを得ることができる。
【００３６】
なお、上記コンビネーションスイッチは、ワイパースイッチのみならず、複数のスイッチが必要なランプスイッチに用いることも可能である。この第１実施形態は、請求項１及び２に相当し、特に、リアワイパーノブ４、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２、リアワイパー用磁石７及びＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石８ｎ、８ｓはそれぞれ、請求項の第１ノブ、第２ノブ、第１磁石、及び第２磁石に相当する。
【００３７】
次に、図４及び図５を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るコンビネーションスイッチの要部を示す図である。図５は、図４のコンビネーションスイッチにおける、各ポジション、回転角度及び相対角度の関係を示す図である。
【００３８】
この第２実施形態のコンビネーションスイッチは、例えば、車両のランプスイッチに用いられる。このランプスイッチは、筒状のレバー構造をしたロータリ型のコンビネーションスイッチであり、ステアリングコラムの右側に設置される。このランプスイッチは、図４に示すように、第１ノブ２０１、第２ノブ２０２及び固定ノブ２０３を含んで構成される。第１ノブ２０１及び第２ノブ２０２はそれぞれ、固定ノブ２０３を挟んで、独立的に回転可能である。
【００３９】
第１ノブ２０１は、例えば、回転操作にて車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプに対応するポジションに選択的、段階的に切り替え可能である。第１ノブ２０１は中空の円筒状になっており、その内部で回路基板２１０に搭載されたホールＩＣ２０６（請求項の磁束密度検出素子に相当）が固定されている。すなわち、ホールＩＣ２０６は第１ノブに連動して回転する。このホールＩＣ２０６は、第１ノブ２０１に連動して図５で示すような比較的小さな回転角度ステップで段階的に回転する。
【００４０】
第２ノブ２０２は、例えば、回転操作にて全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードに対応するポジションに選択的、段階的に切り替え可能である。この第２ノブ２０２は中空の円筒状になっており、その内壁の一部は内歯車２０４と歯合可能な構造になっている。内歯車２０４は、このランプスイッチの内側に配置されたリング状の磁石２０７を、第２ノブ２０２の回転角度の３倍で、第２ノブ２０２に連動して回転可能な構造になっている。
【００４１】
固定ノブ２０３は、図１のセンタノブ３に類似した中空の円筒状になっており、その表面にはポジションマーク等が形成されている。この固定ノブ２０３は、構造的、意匠的には必要であるが、本実施形態に係る切り替え動作には特に影響しない。
【００４２】
このランプスイッチは、図示しないレバー本体を介してステアリングコラムに取付られており、その外形は、例えば、図１に示したコンビネーションスイッチと類似の周知の形状をしているので、その説明は省略する。
【００４３】
このような構造のランプスイッチにおいて、第１ノブ２０１は、図５（Ａ）に示すように、回転操作にて車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプを選択的、段階的に切り替え可能である。例えば、ポジションＯＦＦにてフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプを共にオフし、ポジションＦＲにてフロント部の補助ランプのみをオン、ポジションＲＲにてリア部の補助ランプのみをオンに切り替え可能である。各ポジション間の移行に際し、第１ノブ２０１、すなわち、ホールＩＣ２０６は、比較的小さな回転角度ステップ、例えば、２５°づつ変位する。
【００４４】
一方、第２ノブ２０２は、図５（Ｂ）に示すように、回転操作にて車両の全ランプオフ（ポジションＯＦＦ）、テールランプオン（ポジションＴＡＩＬ）、ヘッドランプオン（ポジションＨＥＡＤ）、及びオートランプモード（ポジションＡＵＴＯ）を選択的、段階的に切り替え可能である。各ポジション間の移行に際し、第２ノブ２０２は、例えば、２５°づつ変位するが、上記内歯車２０４にて、磁石２０７はその３倍である７５°づつ変位する。
【００４５】
したがって、これら第１ノブ２０１及び第２ノブ２０２回転にともなうホールＩＣ２０６と磁石２０７との相対角度は、図５（Ｃ）に示すように、１２段階、存在することになる。したがって、これら異なる相対角度にそれぞれ対応して、磁束密度も１２段階、存在するので、第１ノブ２０１及び第２ノブ２０２のそれぞれのポジションが独立的に検出可能となる。詳しくは、図５（Ｃ）に示すように、相対角度が０°、２５°又は５０°に対応する磁束密度が検出されれば第２ノブ２０２はポジションＯＦＦにあり、相対角度が７５°、１００°又は１２５°に対応する磁束密度が検出されれば第２ノブ２０２はポジションＴＡＩＬにあり、相対角度が１５０°、１７５°又は２００°に対応する磁束密度が検出されれば第２ノブ２０２はポジションＨＥＡＤにあり、そして、相対角度が２２５°、２５０°又は２７５°に対応する磁束密度が検出されれば第２ノブ２０２はポジションＡＵＴＯにあると判定可能である。
【００４６】
また、相対角度が０°、７５°、１５０°又は２２５°に対応する磁束密度が検出されれば第１ノブ２０１はポジションＯＦＦにあり、相対角度が２５°、１００°、１７５°又は２５０°に対応する磁束密度が検出されれば第１ノブ２０１はポジションＦＲにあり、そして、相対角度が５０°、１２５°、２００°又は２７５°に対応する磁束密度が検出されれば第１ノブ２０１はポジションＲＲと判定可能である。
【００４７】
ここでは、磁石２０７がホールＩＣ２０６の３倍の回転角度ステップで回転する例を示したが、これは第１ノブ２０１の切替段階に応じて２倍や４倍であってもよい。要は、磁石２０７がホールＩＣ２０６の２倍以上の回転角度ステップで回転するようにすればよい。また、上記第１ノブ２０１にはホールＩＣ２０６に替えて磁石２０７が配置され、第２ノブ２０２には磁石２０７に替えてホールＩＣ２０６が配置されるようにしてもよい。この場合、第１ノブ２０１に連動して磁石２０７が２５°づつ変位し、第２ノブ２０２に連動してホールＩＣ２０６が７５°づつ変位するようにする（請求項４に相当）。
【００４８】
このように、第２実施形態のコンビネーションスイッチによれば、小さな回転角度ステップで段階的に回転するホールＩＣ２０６（又は磁石２０７）により、この周りを大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁石２０７（又はホールＩＣ２０６）の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチ（例えば、上記第１ノブ２０１及び第２ノブ２０２）による切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。また、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいランプスイッチを得ることができる。
【００４９】
なお、上記コンビネーションスイッチは、ランプスイッチのみならず、複数のスイッチが必要なワイパースイッチに用いることも可能である。この第２実施形態は、請求項３〜５に相当する。
【００５０】
更に、図６及び図７を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係るコンビネーションスイッチに含まれる磁石及びホールＩＣの、各ポジション毎の相対的な位置関係を示す図である。図７は、図６のコンビネーションスイッチにおける、各ポジション毎のホールＩＣにて検出される磁束密度を示す特性図である。
【００５１】
この第３実施形態のコンビネーションスイッチも、例えば、車両のランプスイッチに用いられる。このランプスイッチは、上記第２実施形態と同様、筒状のレバー構造をしたロータリ型のコンビネーションスイッチであり、ステアリングコラムの左側に設置される。このランプスイッチは、回転軸上に固定的に配置されて磁束密度を検出するホールＩＣ３０６（請求項の磁束密度検出素子に相当）と、中空の筒状の第１ノブの回転にともなって上記ホールＩＣ３０６の周りを略１８０°の回転角度ステップで回転し、中空の筒状の第１ノブとは別種の第２ノブの回転にともなって上記ホールＩＣの周りを略９０°以下の回転角度ステップで、それぞれ独立的に回転するひとつのリング状の磁石３０７とを含んで構成される。第１ノブ及び第２ノブはそれぞれ独立的に所定角度範囲内で回転可能である。このランプスイッチも、図示しないレバー本体を介してステアリングコラムに取付られており、その外形は、例えば、図１に示したコンビネーションスイッチと類似の周知の形状をしているので、その説明は省略する。
【００５２】
上記第１ノブは、回転操作にて車両のフォッグランプのオンオフを選択的、段階的に切り替え可能である。そして、第１ノブは、フォッグランプのオンポジションＦＯＧＯＮから、フォッグランプのオフポジションＦＯＧＯＦＦへの切り替えにともない、リング状の磁石３０７を略１８０°回転させる。これには、上記第２実施形態にて説明した内歯車等が利用される。
【００５３】
一方、上記第２ノブは、回転操作にて車両の全ランプオフ（ポジションＯＦＦ）、テールランプオン（ポジションＴＡＩＬ）、ヘッドランプオン（ポジションＨＥＡＤ）、及びオートランプモード（ポジションＡＵＴＯ）を選択的、段階的に切り替え可能である。各ポジション間の移行に際し、第２ノブは、例えば、３０°づつ回転させる。
【００５４】
このような構成のランプスイッチにおいて、第１ノブがポジションＦＯＧＯＦＦからポジションＦＯＧＯＮに切り替えられると、ホールＩＣ３０６と磁石３０７との位置関係は、図６の上側に示す状態から、図６の下側に示す状態へと変化する。これにより、ホールＩＣ３０６にて検出される磁束密度は、図７に示すように、正域から負域へと大きく変化する。このような磁束密度により、第１ノブがポジションＦＯＧＯＮにあるかポジションＦＯＧＯＦＦにあるかを判定可能である。
【００５５】
一方、第２ノブがポジションＯＦＦ、ポジションＴＡＩＬ、ポジションＨＥＡＤ、ポジションＡＵＴＯに切り替えられる毎に、ホールＩＣ３０６と磁石３０７との位置関係は、図６に示すように、３０°づつ変化していく。これにより、ホールＩＣ３０６にて検出される磁束密度は、図７に示すように、正域において４つの各ポジションに応じた値が得られ、負域においても同様である。この磁束密度により、第２ノブがポジションＯＦＦ、ポジションＴＡＩＬ、ポジションＨＥＡＤ、ポジションＡＵＴＯのいずれにあるかを判定可能である。
【００５６】
このように、第３実施形態のコンビネーションスイッチによれば、大小の異なる回転角度ステップでそれぞれ段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチ（例えば、第１ノブ及び第２ノブ）による切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。特に、第１ノブ及び第２ノブの回転にともなってひとつの磁石だけが回転すればよいのでより構造が簡素化されて、低コスト化がより促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。更に、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいランプスイッチを得ることができる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、磁石３０７を第１ノブにて略１８０°、第２ノブにて３０°づつ回転させる例を示したが、第２ノブは例えば略４５°づつ回転させるようにしてもよい。但し、この場合、第２ノブの切り替え段数は２段階となる。要は、第２ノブは略９０°以下の回転角度ステップであればよい。また、上記コンビネーションスイッチは、ランプスイッチのみならず、複数のスイッチが必要なワイパースイッチに用いることも可能である。この第３実施形態は、請求項６及び７に相当する。
【００５８】
このように、本発明の実施形態のコンビネーションスイッチによれば、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。更に、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいワイパースイッチ及びランプスイッチを得ることができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、構成の要旨に付随する各種設計変更が可能である。例えば、ワイパースイッチやランプスイッチ以外への適用、各ポジションの変更、変位角度の変更、磁石の形状変更等、適宜変更可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、磁束密度を検出する磁束密度検出素子が回転軸上に固定的に配置されており、第１ノブの回転にともなって第１磁石が磁束密度検出素子の周りを段階的に回転し、第２ノブの回転にともなって第２磁石が磁束密度検出素子の周りを連続的に回転する。そして、第１ノブの回転にともなう段階的な磁束密度の変化に基づいて第１ノブの段階的なスイッチポジションが検出され、第２ノブの回転にともなう連続的な磁束密度の変化に基づいて第２ノブの連続的なスイッチポジションが検出される。このように、段階的な磁束密度の変化及び連続的な磁束密度の変化をそれぞれ検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。
【００６１】
請求項２記載の発明によれば、第１ノブにて、ワイパーのオフ、間欠駆動、連続駆動又はウオッシャモードのいずれかを選択的に切り替え、第２ノブにて、ワイパーの駆動速度を連続的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えは段階的な磁束密度の変化を利用するので複数のポジション切り替えに適合し、第２ノブによる切り替えは連続的な磁束密度の変化を利用するので連続的な速度制御に適合する。したがって、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいワイパースイッチを得ることができる。
【００６２】
請求項３記載の発明によれば、この第１ノブの回転にともなって磁束密度検出素子が比較的小さな回転角度ステップで段階的に回転し、第２ノブの回転にともなって磁石が磁束密度検出素子の周りを磁束密度検出素子の回転角度ステップの２倍以上の回転角度ステップで段階的に回転する。そして、磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、第１ノブ及び第２ノブのそれぞれのスイッチポジションが検出される。このように、小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子により、この周りを大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。
【００６３】
請求項４記載の発明によれば、上記第１ノブには磁束密度検出素子に替えて磁石が配置され、上記第２ノブには磁石に替えて磁束密度検出素子が配置される。すなわち、大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子により、この周りを小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。
【００６４】
請求項５記載の発明によれば、第１ノブにて、車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプのオンオフを選択的に切り替え、第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えでは大きな磁束密度差が検出されるので補助ランプのオンオフ制御に適合し、第２ノブによる切り替えでは小さな磁束密度差が検出されるので、多段階の全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードの切替制御に適合する。したがって、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいランプスイッチを得ることができる。
【００６５】
請求項６記載の発明によれば、磁束密度を検出する磁束密度検出素子が回転軸上に固定的に配置されており、
第１ノブの回転にともなって磁石が磁束密度検出素子の周りを１８０°の回転角度ステップで段階的に回転し、第２ノブの回転にともなってこの磁石が磁束密度検出素子の周りを９０°以下の回転角度ステップで、それぞれ独立的に回転する。そして、磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、第１ノブ及び第２ノブのそれぞれのスイッチポジションが検出される。このように、大小の異なる回転角度ステップでそれぞれ段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。特に、第１ノブ及び第２ノブの回転にともなってひとつの磁石だけが回転すればよいのでより構造が簡素化されて、低コスト化がより促進される。更に、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。
【００６６】
請求項７記載の発明によれば、第１ノブにて、フォッグランプオン及びフォッグランプオフを選択的に切り替え、第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えでは大きな磁束密度差が検出されるのでフォッグランプのオンオフ制御に適合し、第２ノブによる切り替えでは小さな磁束密度差が検出されるので、多段階の全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードの切替制御に適合する。したがって、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいランプスイッチを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施形態に係るコンビネーションスイッチの平面図、ＸＸ線断面図及びＹＹ線要部断面図である。
【図２】図１のコンビネーションスイッチにおける、ＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石、リアワイパー用磁石の回転動作を説明するための図である。
【図３】図１のコンビネーションスイッチにおける、両磁石の回転角度と磁束密度との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るコンビネーションスイッチの要部を示す図である。
【図５】図４のコンビネーションスイッチにおける、各ポジション、回転角度及び相対角度の関係を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るコンビネーションスイッチに含まれる磁石及びホールＩＣの、各ポジション毎の相対的な位置関係を示す図である。
【図７】図６のコンビネーションスイッチにおける、各ポジション毎のホールＩＣにて検出される磁束密度を示す特性図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）はそれぞれ、従来のコンビネーションスイッチの一例としてのワイパースイッチの平面図及びＺＺ線断面図である。
【符号の説明】
１ レバー本体
２ ＩＮＴ／ＶＯＬノブ
３ センタノブ
４ リアワイパーノブ
６、２０６、３０６ ホールＩＣ
７、８ｎ、８ｓ、２０７、３０７ 磁石
２０１ 第１ノブ
２０２ 第２ノブ
２０３ 固定ノブ
２０４ 内歯車
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチ、並びにこれを用いたワイパースイッチ及びランプスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両では、ワイパースイッチ、ランプスイッチ等、例えば、ステアリングコラムの両側にコンビネーションスイッチが用いられている。ところが、このようなコンビネーションスイッチにおいては、従来、リード線が半田付けされた固定接点及び操作ノブに装着された可動接点を回転させることにより切り替え動作を行うようにしているため、信頼性や部品点数増加にともなうコストアップ等の問題があった。以下に、この問題を図８を用いて説明する。
【０００３】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）はそれぞれ、従来のコンビネーションスイッチの一例としてのワイパースイッチの平面図及びＺＺ線断面図である。このワイパースイッチは、筒状のレバー構造をしており、ステアリングコラムの左側に設置される。このワイパースイッチは、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、レバー本体９０１、リアワイパーノブ９０２、センタノブ９０３及びＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４から大略構成されている。
【０００４】
図８（Ａ）の平面図に示すように、レバー本体９０１には、各ワイパー駆動ポジションやウオッシャ等を示す表示意匠が形成されており、図示しないステアリングコラムにレバー軸部９０１ｂを介して取り付けられている。また、リアワイパーノブ９０２には、ウオッシャポジション９０２ａ、９０２ｅ、ＯＦＦポジション９０２ｂ、間欠駆動ポジション９０２ｃ、定速駆動ポジション９０２ｄを示す各ポジション意匠が形成されると共に、このノブ９０２の回転操作を容易にするための操作補助凸部９０２ｆが設けられている。また、センタノブ９０３には、このノブ９０３の回転操作時の目印となるポジションマーク９０３ａが形成されている。そして、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４には、ワイパーの駆動速度に対応するボリューム意匠９０４ａが形成されると共に、このノブ９０４の回転操作を容易にするための操作補助凹部９０４ｂが設けられている。その先端部には、キャップ９０５が被せられている。上記レバー本体９０１及びセンタノブ９０３はステアリングコラムに固定されており、リアワイパーノブ９０２及びＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４は、所定角度範囲内で回転可能である。詳しくは、リアワイパーノブ９０２は多段階に回転クリック可能であり、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４は連続的に回転可能である。
【０００５】
図８（Ｂ）の断面図に示すように、レバー本体９０１はコード９１１に半田付けされたリアワイパー用固定接点９０６を有しており、リアワイパーノブ９０２はリアワイパー用可動接点９０７を有している。リアワイパー用固定接点９０６は、上記各ポジション９０２ａ〜９０２ｅに対応して複数対設けられており、リアワイパーノブ９０２が上記いずれかのポジション９０２ａ〜９０２ｅに回転クリック操作されると、これにともないリアワイパー用可動接点９０７も回転し、複数のリアワイパー用固定接点９０６のいずれかに電気的に接触する。これにより、リアワイパーノブ９０２にて、ウオッシャポジション９０２ａ、９０２ｅ、ＯＦＦポジション９０２ｂ、間欠駆動ポジション９０２ｃ、定速駆動ポジション９０２ｄのいずれかが選択可能になり、これに応じたリアワイパー及びウオッシャ駆動が行われる。
【０００６】
一方、センタノブ９０３は抵抗基板９０８を有しており、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４はＩＮＴ／ＶＯＬ用可動接点９０９を有している。ＩＮＴ／ＶＯＬノブ９０４が回転操作されると、これにともない可動接点９０９も抵抗基板９０８上を回転摺動し、その抵抗値が連続的に可変となる。これにより、フロントワイパーの駆動速度を、所定範囲内で連続的に指定可能になり、これに応じたフロントワイパー駆動が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のコンビネーションスイッチにおいては、上記スイッチングのために、複数の可動接点９０７、９０９、固定接点９０６及び抵抗基板９０８等が必要となり、部品点数が増大すると共にスイッチ構造が複雑化する。したがって、低コスト化を計りにくいという問題があった。また、従来のコンビネーションスイッチは、接触型スイッチである点やスイッチ構造の複雑化により、信頼性を向上させるのにも限界があった。
【０００８】
よって本発明は、上述した現状に鑑み、非接触型で構造の簡素化された信頼性の高いコンビネーションスイッチを提供することを課題としている。また、本発明は、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいワイパースイッチ及びランプスイッチを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載のコンビネーションスイッチは、複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチであって、回転軸上に固定的に配置されて磁束密度を検出する磁束密度検出素子と、第１ノブに装着されて、この第１ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを段階的に回転する第１磁石と、第２ノブに装着されて、この第２ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを連続的に回転する第２磁石と、を有し、前記磁束密度検出素子にて検出される前記第１ノブの回転にともなう段階的な磁束密度の変化に基づいて、前記第１ノブの段階的なスイッチポジションを検出し、前記磁束密度検出素子にて検出される前記第２ノブの回転にともなう連続的な磁束密度の変化に基づいて、前記第２ノブの連続的なスイッチポジションを検出する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、磁束密度を検出する磁束密度検出素子が回転軸上に固定的に配置されており、第１ノブの回転にともなって第１磁石が磁束密度検出素子の周りを段階的に回転し、第２ノブの回転にともなって第２磁石が磁束密度検出素子の周りを連続的に回転する。そして、第１ノブの回転にともなう段階的な磁束密度の変化に基づいて第１ノブの段階的なスイッチポジションが検出され、第２ノブの回転にともなう連続的な磁束密度の変化に基づいて第２ノブの連続的なスイッチポジションが検出される。このように、段階的な磁束密度の変化及び連続的な磁束密度の変化をそれぞれ検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。
【００１１】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載のワイパースイッチは、請求項１記載のコンビネーションスイッチを用いた車載されるワイパースイッチであって、前記第１ノブにて、リアワイパーのオフ、間欠駆動、連続駆動又はウオッシャモードのいずれかを選択的に切り替え、前記第２ノブにて、フロントワイパーを連続的に割り当てられた所定の駆動速度に切り替える、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、第１ノブにて、ワイパーのオフ、間欠駆動、連続駆動又はウオッシャモードのいずれかを選択的に切り替え、第２ノブにて、ワイパーの駆動速度を連続的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えは段階的な磁束密度の変化を利用するので複数のポジション切り替えに適合し、第２ノブによる切り替えは連続的な磁束密度の変化を利用するので連続的な速度制御に適合する。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載のコンビネーションスイッチは、複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチであって、第１ノブの回転軸上に配置され、この第１ノブの回転にともなって比較的小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子と、第２ノブに装着され、この第２ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを、前記磁束密度検出素子の回転角度ステップの２倍以上の回転角度ステップで段階的に回転する磁石と、を有し、前記磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、前記第１ノブ及び前記第２ノブのそれぞれのスイッチポジションを検出する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、この第１ノブの回転にともなって磁束密度検出素子が比較的小さな回転角度ステップで段階的に回転し、第２ノブの回転にともなって磁石が磁束密度検出素子の周りを磁束密度検出素子の回転角度ステップの２倍以上の回転角度ステップで段階的に回転する。そして、磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、第１ノブ及び第２ノブのそれぞれのスイッチポジションが検出される。このように、小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子により、この周りを大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。
【００１５】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載のコンビネーションスイッチは、請求項３記載のコンビネーションスイッチにおいて、前記第１ノブには、前記磁束密度検出素子に替えて、前記磁石が配置され、前記第２ノブには、前記磁石に替えて、前記磁束密度検出素子が配置される、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、上記第１ノブには磁束密度検出素子に替えて磁石が配置され、上記第２ノブには磁石に替えて磁束密度検出素子が配置される。すなわち、大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子により、この周りを小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。
【００１７】
上記課題を解決するためになされた請求項５記載のランプスイッチは、請求項３又は４記載のコンビネーションスイッチを用いた車載されるランプスイッチであって、前記第１ノブにて、車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプのオンオフを選択的に切り替え、前記第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替える、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、第１ノブにて、車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプのオンオフを選択的に切り替え、第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えでは大きな磁束密度差が検出されるので補助ランプのオンオフ制御に適合し、第２ノブによる切り替えでは小さな磁束密度差が検出されるので、多段階の全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードの切替制御に適合する。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた請求項６記載のコンビネーションスイッチは、複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチであって、回転軸上に固定的に配置されて磁束密度を検出する磁束密度検出素子と、第１ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを１８０°の回転角度ステップで回転し、前記第１ノブと異なる第２ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを９０°以下の回転角度ステップで、それぞれ独立的に回転する磁石と、を有し、前記磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、前記第１ノブ及び前記第２ノブのそれぞれのスイッチポジションを検出する、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、磁束密度を検出する磁束密度検出素子が回転軸上に固定的に配置されており、第１ノブの回転にともなって磁石が磁束密度検出素子の周りを１８０°の回転角度ステップで段階的に回転し、第２ノブの回転にともなってこの磁石が磁束密度検出素子の周りを９０°以下の回転角度ステップで、それぞれ独立的に回転する。そして、磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、第１ノブ及び第２ノブのそれぞれのスイッチポジションが検出される。このように、大小の異なる回転角度ステップでそれぞれ段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた請求項７記載のランプスイッチは、請求項６記載のコンビネーションスイッチを用いた車載されるランプスイッチであって、前記第１ノブにて、フォッグランプオン及びフォッグランプオフを選択的に切り替え、前記第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替える、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、第１ノブにて、フォッグランプオン及びフォッグランプオフを選択的に切り替え、第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えでは大きな磁束密度差が検出されるのでフォッグランプのオンオフ制御に適合し、第２ノブによる切り替えでは小さな磁束密度差が検出されるので、多段階の全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードの切替制御に適合する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１〜図３を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示し、特に、図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施形態に係るコンビネーションスイッチの平面図、ＸＸ線断面図及びＹＹ線要部断面図である。このコンビネーションスイッチは、筒状のレバー構造をしたロータリ型のワイパースイッチとして用いられ、ステアリングコラムの左側に設置されるものである。このワイパースイッチは、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、レバー本体１、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２、センタノブ３及びリアワイパーノブ４から大略構成されている。
【００２４】
図１（Ａ）の平面図に示すように、レバー本体１には、各ワイパー駆動ポジションやウオッシャ等を示す表示意匠が形成されており、図示しないステアリングコラムにレバー軸部１ｂを介して固定されている。ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２には、ワイパーの連続的な駆動速度に対応するボリューム意匠が形成されると共に、このノブ２の回転操作を容易にするための操作補助凸部２ｂが設けられている。また、センタノブ３には、このノブ３の回転操作時の目印となるポジションマーク３ａが形成されている。そして、リアワイパーノブ４には、ウオッシャポジション４ａ、４ｅ、ＯＦＦポジション４ｂ、間欠駆動ポジション４ｃ、定速駆動ポジション４ｄを示す各ポジション意匠が形成されると共に、このノブ４の回転操作を容易にするための操作補助凹部４ｆが設けられている。これらレバー本体１、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２、センタノブ３、及びリアワイパーノブ４はいずれも略円筒状であり、その先端部には、キャップ５が被せられている。上記レバー本体１及びセンタノブ３はステアリングコラムに固定されており、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２及びリアワイパーノブ４は、所定角度範囲内で回転軸部１ｅを中心に回転可能である。詳しくは、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２は連続的に回転可能であり、リアワイパーノブ４は多段階に回転クリック可能である。
【００２５】
図１（Ｂ）の断面図に示すように、レバー本体１とセンタノブ３とは互いに固定的に結合されている。レバー本体１はステアリングコラムに対して固定されているので、センタノブ３は回転操作不可能である。レバー本体１の中心から内側に延設された中空で一部開口した回転軸部１ｅの略中心には、回路基板１０に搭載されたホールＩＣ６（請求項の磁束密度検出素子に相当）が配置されている。ホールＩＣ６は公知の素子が利用可能であり、磁石７、８ｎ、８ｓによる磁束密度を検出しこれを電気信号に変換し、コード１２を介して図示しない制御部に出力する。この回路基板１０は図１（Ｃ）に示すようにレバー本体１の回転軸部１ｅに固定されているので、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２及びリアワイパーノブ４の回転時にも不動である。
【００２６】
ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２は、レバー本体１の中心から本スイッチ内側に延設された回転軸部１ｅの側面の溝１ｃに係合されたスペーサ部材１１、１２を介して、回転軸部１ｅを中心に、ボリューム範囲に対応する所定角度範囲内で回転可能に取り付けられている。このＩＮＴ／ＶＯＬノブ２には、一対のＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石８ｎ、８ｓが配置されている。磁石８ｎ及び８ｓはそれぞれ、内側がＮ極及びＳ極になるように着磁されている。磁石８ｎ及び８ｓは、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２に連動して、回転軸部１ｅ、すなわち、ホールＩＣ６の周りを回転する。
【００２７】
リアワイパーノブ４もまた、回転軸部１ｅを中心に各ポジション４ａ〜４ｅに対応する所定角度範囲で回転可能に取り付けられている。このリアワイパーノブ４の内側円筒部４ｇには、リング状のリアワイパー用磁石７が取り付けられている。この磁石７も、リアワイパーノブ４に連動して、回転軸部１ｅ、すなわち、ホールＩＣ６の周りを回転する。このリアワイパーノブ４は、回転軸部１ｅの端部近傍の側面の溝１ｄに係合された固定部材１３にて、外側にとびださないように固定されている。そして、リアワイパーノブ４の先端部には、キャップ５が被せられている。
【００２８】
図１（Ｃ）の要部断面図に示すように、ホールＩＣ６を周回するように、リアワイパー用磁石７が配置され、両極に一対のＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石８ｎ、８ｓが配置されている。回路基板１０に搭載されるホールＩＣ６は固定的であり、磁石７、及び磁石８ｎ、８ｓの回転にともなう磁束密度の変化を検出する。
【００２９】
ここで、図２及び図３を用いて、上記構成のワイパースイッチの作用について説明する。図２は、図１のコンビネーションスイッチにおける、ＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石、リアワイパー用磁石の回転動作を説明するための図である。図３は、図１のコンビネーションスイッチにおける、両磁石の回転角度と磁束密度との関係を示す特性図である。
【００３０】
図２に示すように、リアワイパーノブ４の回転に連動して、リアワイパー用磁石７は、所定の回転角度範囲内でホールＩＣ６の周りを回転する。この回転にともなう磁束密度は、図３において、特性曲線７ｇで示されている。この回転角度範囲は、例えば、−２５°〜７５°である。この角度範囲は、上記ウオッシャポジション４ａ、４ｅ、ＯＦＦポジション４ｂ、間欠駆動ポジション４ｃ、定速駆動ポジション４ｄを識別するために割り当てられたものである。例えば、リアワイパーノブ４がウオッシャポジション４ａからＯＦＦポジション４ｂに切り替えられると、リアワイパー用磁石７は、Ｐ１、Ｐ２間に対応する回転角度（例えば、−２０°程度）から、Ｐ２、Ｐ３間に対応する回転角度（例えば、０°程度）に変化するように割り当てられている。
【００３１】
したがって、リアワイパーノブ４がウオッシャポジション４ａからＯＦＦポジション４ｂに切り替えられると、この回転角度変化にともなって、ホールＩＣ６にて検出される磁束密度は、Ｐ１、Ｐ２間に対応する磁束密度（例えば、−９５ｍＴ程度）から、Ｐ２、Ｐ３間に対応する磁束密度（例えば、−５５ｍＴ程度）に変化する。この磁束密度の変化に基づいてウオッシャ動作が停止される。逆に、リアワイパーノブ４がＯＦＦポジション４ｂからウオッシャポジション４ａに切り替えられると、リアワイパー用磁石７は、Ｐ２、Ｐ３間に対応する上記回転角度から、Ｐ１、Ｐ２間に対応する上記回転角度に変化し、この回転角度変化にともなって、ホールＩＣ６にて検出される磁束密度も、Ｐ２、Ｐ３間に対応する上記磁束密度からＰ１、Ｐ２間に対応する上記磁束密度に変化する。この磁束密度の変化に基づいてウオッシャ動作が開始される。
【００３２】
同様に、Ｐ２、Ｐ３間に対応する回転角度と、Ｐ３、Ｐ４間に対応する回転角度との間の相互角度変位にともなう磁束密度の変化により、リアワイパーノブ４のＯＦＦポジション４ｂ、間欠駆動ポジション４ｃ間の切り替えが検出される。また同様に、Ｐ３、Ｐ４間に対応する回転角度と、Ｐ４、Ｐ５間に対応する回転角度との間の相互角度変位にともなう磁束密度の変化により、リアワイパーノブ４の間欠駆動ポジション４ｃ、定速駆動ポジション４ｄ間の切り替えが検出される。また同様に、Ｐ４、Ｐ５間に対応する回転角度と、Ｐ５、Ｐ６間に対応する回転角度との間の相互角度変位にともなう磁束密度の変化により、リアワイパーノブ４の定速駆動ポジション４ｄ、ウオッシャポジション４ｅ間の切り替えが検出される。なお、周知のように、ウオッシャポジション４ａ、４ｅは、ノブ４から手が離されると自動的に隣のポジションに復帰するようになっている。
【００３３】
一方、図２に示すように、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２の回転に連動して、磁石８ｎ、８ｓは所定の回転角度範囲θ内でホールＩＣ６の周りを回転する。回転角度範囲θは、フロントワイパーの連続可変の駆動速度範囲に対応して予め割り当てられたもので、例えば、１２０°（０°〜１２０°）としている。これは、図３において、特性曲線８ｇ１、８ｇ２、及び８ｇ３で示されている。詳しくは、上記のように、リアワイパーノブ４の回転操作により、ホールＩＣ６にて検出される磁束密度も７ｇで示したように変化する。このため、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２を一様に回転操作しても、その磁束密度は、特性曲線８ｇ１、８ｇ２、及び８ｇ３で示すように異なったものとなる。但し、これら特性曲線８ｇ１、８ｇ２、及び８ｇ３は、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２の角度変位、すなわち、磁石８ｎ、８ｓの角度変位に対して、変化の仕方は同様になる。したがって、この変化の仕方に基づいて、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２の連続的なスイッチポジションが検出される。図３において、細線で囲まれたＳＬＯＷ及びＦＡＳＴは、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２にて設定されるフロントワイパーの駆動速度を示し、それぞれ、低速及び高速を意味する。また、太線で囲んだＲＲ．ＷＡＳＨ、ＯＮ、ＩＮＴ、及びＯＦＦは、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２により設定される各ポジションを示し、それぞれ、ウオッシャポジション、定速駆動ポジション、ＯＦＦポジション、及び間欠駆動ポジションを意味する。
【００３４】
なお、このワイパースイッチでは、リアワイパーノブ４がウオッシャポジション４ａ、４ｅにあるときにＩＮＴ／ＶＯＬノブ２は操作されないものと想定している。すなわち、リアワイパーノブ４が、ＯＦＦポジション４ｂ、間欠駆動ポジション４ｃ、又は定速駆動ポジション４ｄに設定されているときに、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２が操作されるものと想定し、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２の回転にともなう磁束密度の変動範囲は、上記Ｐ２、Ｐ３間、Ｐ３、Ｐ４間、又はＰ４、Ｐ５間のそれぞれの磁束密度の変動範囲よりも小さくなるように設定されている。これにより、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２及びリアワイパーノブ４のそれぞれのポジションが独立的に検出可能となる。
【００３５】
このように、第１実施形態のコンビネーションスイッチによれば、段階的な磁束密度の変化及び連続的な磁束密度の変化をそれぞれ検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチ（例えば、上記ノブ２及び４）による切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。また、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいワイパースイッチを得ることができる。
【００３６】
なお、上記コンビネーションスイッチは、ワイパースイッチのみならず、複数のスイッチが必要なランプスイッチに用いることも可能である。この第１実施形態は、請求項１及び２に相当し、特に、リアワイパーノブ４、ＩＮＴ／ＶＯＬノブ２、リアワイパー用磁石７及びＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石８ｎ、８ｓはそれぞれ、請求項の第１ノブ、第２ノブ、第１磁石、及び第２磁石に相当する。
【００３７】
次に、図４及び図５を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るコンビネーションスイッチの要部を示す図である。図５は、図４のコンビネーションスイッチにおける、各ポジション、回転角度及び相対角度の関係を示す図である。
【００３８】
この第２実施形態のコンビネーションスイッチは、例えば、車両のランプスイッチに用いられる。このランプスイッチは、筒状のレバー構造をしたロータリ型のコンビネーションスイッチであり、ステアリングコラムの右側に設置される。このランプスイッチは、図４に示すように、第１ノブ２０１、第２ノブ２０２及び固定ノブ２０３を含んで構成される。第１ノブ２０１及び第２ノブ２０２はそれぞれ、固定ノブ２０３を挟んで、独立的に回転可能である。
【００３９】
第１ノブ２０１は、例えば、回転操作にて車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプに対応するポジションに選択的、段階的に切り替え可能である。第１ノブ２０１は中空の円筒状になっており、その内部で回路基板２１０に搭載されたホールＩＣ２０６（請求項の磁束密度検出素子に相当）が固定されている。すなわち、ホールＩＣ２０６は第１ノブに連動して回転する。このホールＩＣ２０６は、第１ノブ２０１に連動して図５で示すような比較的小さな回転角度ステップで段階的に回転する。
【００４０】
第２ノブ２０２は、例えば、回転操作にて全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードに対応するポジションに選択的、段階的に切り替え可能である。この第２ノブ２０２は中空の円筒状になっており、その内壁の一部は内歯車２０４と歯合可能な構造になっている。内歯車２０４は、このランプスイッチの内側に配置されたリング状の磁石２０７を、第２ノブ２０２の回転角度の３倍で、第２ノブ２０２に連動して回転可能な構造になっている。
【００４１】
固定ノブ２０３は、図１のセンタノブ３に類似した中空の円筒状になっており、その表面にはポジションマーク等が形成されている。この固定ノブ２０３は、構造的、意匠的には必要であるが、本実施形態に係る切り替え動作には特に影響しない。
【００４２】
このランプスイッチは、図示しないレバー本体を介してステアリングコラムに取付られており、その外形は、例えば、図１に示したコンビネーションスイッチと類似の周知の形状をしているので、その説明は省略する。
【００４３】
このような構造のランプスイッチにおいて、第１ノブ２０１は、図５（Ａ）に示すように、回転操作にて車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプを選択的、段階的に切り替え可能である。例えば、ポジションＯＦＦにてフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプを共にオフし、ポジションＦＲにてフロント部の補助ランプのみをオン、ポジションＲＲにてリア部の補助ランプのみをオンに切り替え可能である。各ポジション間の移行に際し、第１ノブ２０１、すなわち、ホールＩＣ２０６は、比較的小さな回転角度ステップ、例えば、２５°づつ変位する。
【００４４】
一方、第２ノブ２０２は、図５（Ｂ）に示すように、回転操作にて車両の全ランプオフ（ポジションＯＦＦ）、テールランプオン（ポジションＴＡＩＬ）、ヘッドランプオン（ポジションＨＥＡＤ）、及びオートランプモード（ポジションＡＵＴＯ）を選択的、段階的に切り替え可能である。各ポジション間の移行に際し、第２ノブ２０２は、例えば、２５°づつ変位するが、上記内歯車２０４にて、磁石２０７はその３倍である７５°づつ変位する。
【００４５】
したがって、これら第１ノブ２０１及び第２ノブ２０２回転にともなうホールＩＣ２０６と磁石２０７との相対角度は、図５（Ｃ）に示すように、１２段階、存在することになる。したがって、これら異なる相対角度にそれぞれ対応して、磁束密度も１２段階、存在するので、第１ノブ２０１及び第２ノブ２０２のそれぞれのポジションが独立的に検出可能となる。詳しくは、図５（Ｃ）に示すように、相対角度が０°、２５°又は５０°に対応する磁束密度が検出されれば第２ノブ２０２はポジションＯＦＦにあり、相対角度が７５°、１００°又は１２５°に対応する磁束密度が検出されれば第２ノブ２０２はポジションＴＡＩＬにあり、相対角度が１５０°、１７５°又は２００°に対応する磁束密度が検出されれば第２ノブ２０２はポジションＨＥＡＤにあり、そして、相対角度が２２５°、２５０°又は２７５°に対応する磁束密度が検出されれば第２ノブ２０２はポジションＡＵＴＯにあると判定可能である。
【００４６】
また、相対角度が０°、７５°、１５０°又は２２５°に対応する磁束密度が検出されれば第１ノブ２０１はポジションＯＦＦにあり、相対角度が２５°、１００°、１７５°又は２５０°に対応する磁束密度が検出されれば第１ノブ２０１はポジションＦＲにあり、そして、相対角度が５０°、１２５°、２００°又は２７５°に対応する磁束密度が検出されれば第１ノブ２０１はポジションＲＲと判定可能である。
【００４７】
ここでは、磁石２０７がホールＩＣ２０６の３倍の回転角度ステップで回転する例を示したが、これは第１ノブ２０１の切替段階に応じて２倍や４倍であってもよい。要は、磁石２０７がホールＩＣ２０６の２倍以上の回転角度ステップで回転するようにすればよい。また、上記第１ノブ２０１にはホールＩＣ２０６に替えて磁石２０７が配置され、第２ノブ２０２には磁石２０７に替えてホールＩＣ２０６が配置されるようにしてもよい。この場合、第１ノブ２０１に連動して磁石２０７が２５°づつ変位し、第２ノブ２０２に連動してホールＩＣ２０６が７５°づつ変位するようにする（請求項４に相当）。
【００４８】
このように、第２実施形態のコンビネーションスイッチによれば、小さな回転角度ステップで段階的に回転するホールＩＣ２０６（又は磁石２０７）により、この周りを大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁石２０７（又はホールＩＣ２０６）の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチ（例えば、上記第１ノブ２０１及び第２ノブ２０２）による切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。また、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいランプスイッチを得ることができる。
【００４９】
なお、上記コンビネーションスイッチは、ランプスイッチのみならず、複数のスイッチが必要なワイパースイッチに用いることも可能である。この第２実施形態は、請求項３〜５に相当する。
【００５０】
更に、図６及び図７を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係るコンビネーションスイッチに含まれる磁石及びホールＩＣの、各ポジション毎の相対的な位置関係を示す図である。図７は、図６のコンビネーションスイッチにおける、各ポジション毎のホールＩＣにて検出される磁束密度を示す特性図である。
【００５１】
この第３実施形態のコンビネーションスイッチも、例えば、車両のランプスイッチに用いられる。このランプスイッチは、上記第２実施形態と同様、筒状のレバー構造をしたロータリ型のコンビネーションスイッチであり、ステアリングコラムの左側に設置される。このランプスイッチは、回転軸上に固定的に配置されて磁束密度を検出するホールＩＣ３０６（請求項の磁束密度検出素子に相当）と、中空の筒状の第１ノブの回転にともなって上記ホールＩＣ３０６の周りを略１８０°の回転角度ステップで回転し、中空の筒状の第１ノブとは別種の第２ノブの回転にともなって上記ホールＩＣの周りを略９０°以下の回転角度ステップで、それぞれ独立的に回転するひとつのリング状の磁石３０７とを含んで構成される。第１ノブ及び第２ノブはそれぞれ独立的に所定角度範囲内で回転可能である。このランプスイッチも、図示しないレバー本体を介してステアリングコラムに取付られており、その外形は、例えば、図１に示したコンビネーションスイッチと類似の周知の形状をしているので、その説明は省略する。
【００５２】
上記第１ノブは、回転操作にて車両のフォッグランプのオンオフを選択的、段階的に切り替え可能である。そして、第１ノブは、フォッグランプのオンポジションＦＯＧＯＮから、フォッグランプのオフポジションＦＯＧＯＦＦへの切り替えにともない、リング状の磁石３０７を略１８０°回転させる。これには、上記第２実施形態にて説明した内歯車等が利用される。
【００５３】
一方、上記第２ノブは、回転操作にて車両の全ランプオフ（ポジションＯＦＦ）、テールランプオン（ポジションＴＡＩＬ）、ヘッドランプオン（ポジションＨＥＡＤ）、及びオートランプモード（ポジションＡＵＴＯ）を選択的、段階的に切り替え可能である。各ポジション間の移行に際し、第２ノブは、例えば、３０°づつ回転させる。
【００５４】
このような構成のランプスイッチにおいて、第１ノブがポジションＦＯＧＯＦＦからポジションＦＯＧＯＮに切り替えられると、ホールＩＣ３０６と磁石３０７との位置関係は、図６の上側に示す状態から、図６の下側に示す状態へと変化する。これにより、ホールＩＣ３０６にて検出される磁束密度は、図７に示すように、正域から負域へと大きく変化する。このような磁束密度により、第１ノブがポジションＦＯＧＯＮにあるかポジションＦＯＧＯＦＦにあるかを判定可能である。
【００５５】
一方、第２ノブがポジションＯＦＦ、ポジションＴＡＩＬ、ポジションＨＥＡＤ、ポジションＡＵＴＯに切り替えられる毎に、ホールＩＣ３０６と磁石３０７との位置関係は、図６に示すように、３０°づつ変化していく。これにより、ホールＩＣ３０６にて検出される磁束密度は、図７に示すように、正域において４つの各ポジションに応じた値が得られ、負域においても同様である。この磁束密度により、第２ノブがポジションＯＦＦ、ポジションＴＡＩＬ、ポジションＨＥＡＤ、ポジションＡＵＴＯのいずれにあるかを判定可能である。
【００５６】
このように、第３実施形態のコンビネーションスイッチによれば、大小の異なる回転角度ステップでそれぞれ段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチ（例えば、第１ノブ及び第２ノブ）による切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。特に、第１ノブ及び第２ノブの回転にともなってひとつの磁石だけが回転すればよいのでより構造が簡素化されて、低コスト化がより促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。更に、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいランプスイッチを得ることができる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、磁石３０７を第１ノブにて略１８０°、第２ノブにて３０°づつ回転させる例を示したが、第２ノブは例えば略４５°づつ回転させるようにしてもよい。但し、この場合、第２ノブの切り替え段数は２段階となる。要は、第２ノブは略９０°以下の回転角度ステップであればよい。また、上記コンビネーションスイッチは、ランプスイッチのみならず、複数のスイッチが必要なワイパースイッチに用いることも可能である。この第３実施形態は、請求項６及び７に相当する。
【００５８】
このように、本発明の実施形態のコンビネーションスイッチによれば、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。更に、このコンビネーションスイッチを用いて、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいワイパースイッチ及びランプスイッチを得ることができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、構成の要旨に付随する各種設計変更が可能である。例えば、ワイパースイッチやランプスイッチ以外への適用、各ポジションの変更、変位角度の変更、磁石の形状変更等、適宜変更可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、磁束密度を検出する磁束密度検出素子が回転軸上に固定的に配置されており、第１ノブの回転にともなって第１磁石が磁束密度検出素子の周りを段階的に回転し、第２ノブの回転にともなって第２磁石が磁束密度検出素子の周りを連続的に回転する。そして、第１ノブの回転にともなう段階的な磁束密度の変化に基づいて第１ノブの段階的なスイッチポジションが検出され、第２ノブの回転にともなう連続的な磁束密度の変化に基づいて第２ノブの連続的なスイッチポジションが検出される。このように、段階的な磁束密度の変化及び連続的な磁束密度の変化をそれぞれ検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。
【００６１】
請求項２記載の発明によれば、第１ノブにて、ワイパーのオフ、間欠駆動、連続駆動又はウオッシャモードのいずれかを選択的に切り替え、第２ノブにて、ワイパーの駆動速度を連続的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えは段階的な磁束密度の変化を利用するので複数のポジション切り替えに適合し、第２ノブによる切り替えは連続的な磁束密度の変化を利用するので連続的な速度制御に適合する。したがって、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいワイパースイッチを得ることができる。
【００６２】
請求項３記載の発明によれば、この第１ノブの回転にともなって磁束密度検出素子が比較的小さな回転角度ステップで段階的に回転し、第２ノブの回転にともなって磁石が磁束密度検出素子の周りを磁束密度検出素子の回転角度ステップの２倍以上の回転角度ステップで段階的に回転する。そして、磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、第１ノブ及び第２ノブのそれぞれのスイッチポジションが検出される。このように、小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子により、この周りを大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。
【００６３】
請求項４記載の発明によれば、上記第１ノブには磁束密度検出素子に替えて磁石が配置され、上記第２ノブには磁石に替えて磁束密度検出素子が配置される。すなわち、大きな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子により、この周りを小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。また、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。
【００６４】
請求項５記載の発明によれば、第１ノブにて、車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプのオンオフを選択的に切り替え、第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えでは大きな磁束密度差が検出されるので補助ランプのオンオフ制御に適合し、第２ノブによる切り替えでは小さな磁束密度差が検出されるので、多段階の全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードの切替制御に適合する。したがって、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいランプスイッチを得ることができる。
【００６５】
請求項６記載の発明によれば、磁束密度を検出する磁束密度検出素子が回転軸上に固定的に配置されており、
第１ノブの回転にともなって磁石が磁束密度検出素子の周りを１８０°の回転角度ステップで段階的に回転し、第２ノブの回転にともなってこの磁石が磁束密度検出素子の周りを９０°以下の回転角度ステップで、それぞれ独立的に回転する。そして、磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、第１ノブ及び第２ノブのそれぞれのスイッチポジションが検出される。このように、大小の異なる回転角度ステップでそれぞれ段階的に回転する磁石の磁束密度を検出するようにしているので、非接触で複数のスイッチによる切り替え動作が可能となる。したがって、従来のように、複数の固定接点、可動接点、抵抗基板等が不要になり、構造が簡素化されるため、低コスト化が促進される。特に、第１ノブ及び第２ノブの回転にともなってひとつの磁石だけが回転すればよいのでより構造が簡素化されて、低コスト化がより促進される。更に、非接触型の簡易な構成により信頼性も向上する。
【００６６】
請求項７記載の発明によれば、第１ノブにて、フォッグランプオン及びフォッグランプオフを選択的に切り替え、第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替えるようにしているので、非常に合理的である。すなわち、第１ノブによる切り替えでは大きな磁束密度差が検出されるのでフォッグランプのオンオフ制御に適合し、第２ノブによる切り替えでは小さな磁束密度差が検出されるので、多段階の全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードの切替制御に適合する。したがって、低コスト化が促進され、信頼性が高く、かつ使い勝手のよいランプスイッチを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施形態に係るコンビネーションスイッチの平面図、ＸＸ線断面図及びＹＹ線要部断面図である。
【図２】図１のコンビネーションスイッチにおける、ＩＮＴ／ＶＯＬ用磁石、リアワイパー用磁石の回転動作を説明するための図である。
【図３】図１のコンビネーションスイッチにおける、両磁石の回転角度と磁束密度との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るコンビネーションスイッチの要部を示す図である。
【図５】図４のコンビネーションスイッチにおける、各ポジション、回転角度及び相対角度の関係を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るコンビネーションスイッチに含まれる磁石及びホールＩＣの、各ポジション毎の相対的な位置関係を示す図である。
【図７】図６のコンビネーションスイッチにおける、各ポジション毎のホールＩＣにて検出される磁束密度を示す特性図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）はそれぞれ、従来のコンビネーションスイッチの一例としてのワイパースイッチの平面図及びＺＺ線断面図である。
【符号の説明】
１ レバー本体
２ ＩＮＴ／ＶＯＬノブ
３ センタノブ
４ リアワイパーノブ
６、２０６、３０６ ホールＩＣ
７、８ｎ、８ｓ、２０７、３０７ 磁石
２０１ 第１ノブ
２０２ 第２ノブ
２０３ 固定ノブ
２０４ 内歯車
Claims (7)
- 複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチであって、
回転軸上に固定的に配置されて磁束密度を検出する磁束密度検出素子と、
第１ノブに装着されて、この第１ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを段階的に回転する第１磁石と、
第２ノブに装着されて、この第２ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを連続的に回転する第２磁石と、を有し、
前記磁束密度検出素子にて検出される前記第１ノブの回転にともなう段階的な磁束密度の変化に基づいて、前記第１ノブの段階的なスイッチポジションを検出し、
前記磁束密度検出素子にて検出される前記第２ノブの回転にともなう連続的な磁束密度の変化に基づいて、前記第２ノブの連続的なスイッチポジションを検出する、
ことを特徴とするコンビネーションスイッチ。 - 請求項１記載のコンビネーションスイッチを用いた車載されるワイパースイッチであって、
前記第１ノブにて、リアワイパーのオフ、間欠駆動、連続駆動又はウオッシャモードのいずれかを選択的に切り替え、
前記第２ノブにて、フロントワイパーを連続的に割り当てられた所定の駆動速度に切り替える、
ことを特徴とするワイパースイッチ。 - 複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチであって、
第１ノブの回転軸上に配置され、この第１ノブの回転にともなって比較的小さな回転角度ステップで段階的に回転する磁束密度検出素子と、
第２ノブに装着され、この第２ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを、前記磁束密度検出素子の回転角度ステップの２倍以上の回転角度ステップで段階的に回転する磁石と、を有し、
前記磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、前記第１ノブ及び前記第２ノブのそれぞれのスイッチポジションを検出する、
ことを特徴とするコンビネーションスイッチ。 - 請求項３記載のコンビネーションスイッチにおいて、
前記第１ノブには、前記磁束密度検出素子に替えて、前記磁石が配置され、
前記第２ノブには、前記磁石に替えて、前記磁束密度検出素子が配置される、
ことを特徴とするコンビネーションスイッチ。 - 請求項３又は４記載のコンビネーションスイッチを用いた車載されるランプスイッチであって、
前記第１ノブにて、車両のフロント部及びリア部に取り付けられた補助ランプのオンオフを選択的に切り替え、
前記第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替える、
ことを特徴とするランプスイッチ。 - 複数のノブの回転にともなう磁束密度の変化を利用して予め割り当てられたスイッチポジションを検出し、所定の切り替えを行う非接触型のコンビネーションスイッチであって、
回転軸上に固定的に配置されて磁束密度を検出する磁束密度検出素子と、
第１ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを１８０°の回転角度ステップで回転し、前記第１ノブと異なる第２ノブの回転にともなって前記磁束密度検出素子の周りを９０°以下の回転角度ステップで、それぞれ独立的に回転する磁石と、を有し、
前記磁束密度検出素子により検出される磁束密度に基づいて、前記第１ノブ及び前記第２ノブのそれぞれのスイッチポジションを検出する、
ことを特徴とするコンビネーションスイッチ。 - 請求項６記載のコンビネーションスイッチを用いた車載されるランプスイッチであって、
前記第１ノブにて、フォッグランプオン及びフォッグランプオフを選択的に切り替え、
前記第２ノブにて、全ランプオフ、テールランプオン、ヘッドランプオン、及びオートランプモードを選択的に切り替える、
ことを特徴とするランプスイッチ。
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