JP4830910B2 - レバースイッチ - Google Patents
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Description
本発明は、主に自動車のステアリングホイール近傍に装着され、ヘッドランプやターンシグナルランプ等の操作に用いられるレバースイッチに関するものである。
近年、自動車のステアリングホイール近傍にレバースイッチを装着し、このレバーを操作することによって、例えばヘッドランプの照射範囲の切換えや、ターンシグナルランプの点滅等を行うものが増えている。
このような従来のレバースイッチについて、図３及び図４を用いて説明する。
図３は従来のレバースイッチの断面図、図４は同分解斜視図であり、同図において、１は絶縁樹脂製の上ケース、２は同じく下ケース、３は絶縁樹脂製の外レバー、４は同じく内レバーで、外レバー３の左端が内レバー４内に装着され、右端が右方へ突出すると共に、外レバー３が中間部を支点として、中立位置から前後及び上下方向へ揺動操作可能なように、上ケース１と下ケース２の間に装着されている。
そして、５は絶縁樹脂製のピン、６はコイル状のばねで、このピン５がやや撓んだ状態のばね６と共に内レバー４左端内に収納され、ピン５が上ケース１左内側壁の凹凸部に弾接して、前後方向の節度手段が形成され、外レバー３と内レバー４が節度感を伴って揺動操作されるように構成されている。
なお、外レバー３と内レバー４の間には、別途カムや弾性部材（図示せず）等によって上下方向の節度手段が形成され、上下方向にも外レバー３が節度感を伴って揺動操作されるようになっている。
また、７は絶縁樹脂製の作動体、８は同じく駆動体、９は同じく摺動体で、作動体７上端が内レバー４左端下面に係合すると共に、駆動体８上端が外レバー３側面に係合し、この駆動体８下面に摺動体９上端が係合している。
さらに、１０と１１は上下面に複数の配線パターンが形成された配線基板、１２と１３は導電金属薄板製の可動接点で、配線基板１０上面には複数の固定接点１４が形成されると共に、一端が作動体７と摺動体９下面に係止され、やや撓んだ状態の可動接点１２と１３の他端が、配線基板１０上面や固定接点１４に弾接している。
また、１５は絶縁樹脂製のカバーで、このカバー１５が上ケース１下面を覆うと共に、リード線（図示せず）等によって、配線基板１０と電気的に接続された配線基板１１にはコネクタ１６が実装され、上ケース１左方には外レバー３や内レバー４と同様なレバー（図示せず）が装着されて、レバー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レバースイッチが、ステアリングホイールの下方に外レバー３が突出するようにして、自動車内の運転席前方に装着されると共に、コネクタ１６にはリード線（図示せず）等が接続され、複数の固定接点１４が車両の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
以上の構成において、外レバー３を前後方向に揺動操作すると、内レバー４がピン５やばね６によって節度感を伴って前後方向に揺動すると共に、この下面に係合した作動体７が前後方向に移動し、作動体７に係止された可動接点１２の端部が配線基板１０上面を弾接摺動して、操作角度に応じた固定接点１４に接触し、可動接点１２を介して複数の固定接点１４の電気的接離が行われる。
そして、この電気信号が車両の電子回路に出力され、例えば、所定角度外レバー３を前後方向に揺動操作した場合には、操作した間だけ右折または左折用のターンシグナルランプが点滅し、所定角度以上に操作した場合には、その方向のターンシグナルランプが継続して点滅する。
また、外レバー３を上下方向に揺動操作すると、駆動体８を介して摺動体９が左右方向へ移動し、摺動体９に係止された可動接点１３の端部が配線基板１０上面を弾接摺動して固定接点１４に接触し、可動接点１３を介した複数の固定接点１４の電気的接離が行われる。
そして、この電気信号が車両の電子回路に出力され、例えば、揺動操作した方向や角度に応じて、ベッドランプの照射範囲がロー位置やハイ位置、あるいはパッシング等に切換わる。
つまり、外レバー３を前後または上下方向へ揺動操作すると、可動接点１２や１３が配線基板１０上面を弾接摺動して、操作に応じた固定接点１４に機械的に接触し、この可動接点１２や１３の弾接力によって、複数の固定接点１４が電気的に接続されると共に、これに応じて車両の電子回路が、ターンシグナルランプの点滅や、ヘッドランプの照射範囲の切換え等を行うように構成されているものであった。
なお、このようなレバースイッチは、上記のように、車両のステアリングホイール近傍の、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、周囲の部品には潤滑剤等が塗布されている場合が多い。
このため、これらの潤滑剤やガス、塵埃、湿気等が、スイッチ内に侵入して可動接点１２や１３、固定接点１４の接触面に付着し、接点の電気的接離に支障が発生することを防ぐため、外レバー３の可動部をゴムキャップで覆ったり、上ケース１や下ケース２、カバー１５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。
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２００５−１２９２３８号公報
しかしながら、上記従来のレバースイッチにおいては、安定した可動接点１２や１３、固定接点１４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、確実な検出が可能なレバー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、所定方向に揺動操作可能なレバーと、このレバーの操作に応じて回転する回転体、及びこの回転体の中央に装着された磁石と、この磁石の磁気を検出する磁気検出素子と、この磁気検出素子に接続された制御手段からなり、上記回転体の外周に歯車部を設けると共に上記レバーの揺動支点上から離れた位置に歯車部を設けて、上記レバーの歯車部を上記回転体外周の歯車部に噛合させ、上記制御手段が磁気検出素子の検出信号から回転体の回転角度を検出し、これに応じた操作信号を出力するようにしてレバースイッチを構成したものであり、可動接点や固定接点に代えて、機械的な接触のない磁石と磁気検出素子を用いることによって、簡易な構成で、周囲の潤滑剤やガス、塵埃、湿気等の影響を受けず、確実な検出が可能なレバースイッチを得ることが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、簡易な構成で、確実な検出が行えるレバー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及び図２を用いて説明する。
なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるレバースイッチの断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、２１は絶縁樹脂製の上ケース、２２は同じく下ケース、２３は絶縁樹脂製の外レバー、２４は同じく内レバーで、外レバー２３の左端が内レバー２４内に装着され、右端が右方へ突出すると共に、外レバー２３が中間部を支点として、中立位置から前後及び上下方向へ揺動操作可能なように、上ケース２１と下ケース２２の間に装着されている。
図１は本発明の一実施の形態によるレバースイッチの断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、２１は絶縁樹脂製の上ケース、２２は同じく下ケース、２３は絶縁樹脂製の外レバー、２４は同じく内レバーで、外レバー２３の左端が内レバー２４内に装着され、右端が右方へ突出すると共に、外レバー２３が中間部を支点として、中立位置から前後及び上下方向へ揺動操作可能なように、上ケース２１と下ケース２２の間に装着されている。
そして、５は絶縁樹脂製のピン、６はコイル状のばねで、このピン５がやや撓んだ状態のばね６と共に内レバー２４左端内に収納され、ピン５が上ケース２１左内側壁の凹凸部に弾接して、前後方向の節度手段が形成され、外レバー２３と内レバー２４が節度感を伴って揺動操作されるように構成されている。
なお、外レバー２３と内レバー２４の間には、別途カムや弾性部材（図示せず）等によって上下方向の節度手段が形成され、上下方向にも外レバー２３が節度感を伴って揺動操作されるようになっている。
また、２５は絶縁樹脂または金属製の第一の回転体で、この外周の歯車部２５Ａが、内レバー２４左端下面に形成された歯車部２４Ａに噛合すると共に、第一の回転体２５中央下面には、インサート成形等によって磁石２６が装着されている。
さらに、２７は絶縁樹脂製の駆動体、２８は同じく摺動体、２９は絶縁樹脂または金属製の第二の回転体で、駆動体２７上端が外レバー２３側面に係合し、この駆動体２７下面に摺動体２８上端が係合すると共に、第二の回転体２９外周の歯車部２９Ａが摺動体２８側面の歯車部２８Ａに噛合し、第二の回転体２９中央下面には磁石３０が装着されている。
そして、３１は上下面に複数の配線パターンが形成された絶縁樹脂製の配線基板で、第一の回転体２５と第二の回転体２９にほぼ平行に配置された配線基板３１上面には、磁石２６と３０に対向して、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗）素子等の磁気検出素子３２と３３が装着されている。
また、１１は上下面に複数の配線パターンが形成された絶縁樹脂製の配線基板で、この上面にはマイコン等の電子部品によって制御手段３４が形成されると共に、リード線（図示せず）等によって、制御手段３４が配線基板３１の磁気検出素子３２と３３に電気的に接続されている。
さらに、１５は絶縁樹脂製のカバーで、このカバー１５が上ケース２１下面を覆うと共に、配線基板１１には制御手段３４に接続されたコネクタ１６が実装され、上ケース２１左方には外レバー２３や内レバー２４と同様なレバー（図示せず）が装着されて、レバー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レバースイッチが、ステアリングホイールの下方に外レバー２３が突出するようにして、自動車内の運転席前方に装着されると共に、コネクタ１６にはリード線（図示せず）等が接続され、制御手段３４が車両の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
以上の構成において、外レバー２３を前後方向に揺動操作すると、内レバー２４がピン５やばね６によって節度感を伴って前後方向に揺動すると共に、歯車部２５Ａが内レバー２４の歯車部２４Ａに噛合した第一の回転体２５が回転し、この中央に装着された磁石２６も回転する。
そして、この磁石２６の回転によって変化する磁気を、対向配置された磁気検出素子３２が正弦波や余弦波等の電圧波形からなる検出信号として検出し、この信号が制御手段３４に入力され、制御手段３４が所定の演算を行って、第一の回転体２５の回転角度を検出し、これに応じた操作信号を車両の電子回路へ出力する。
そして、この操作信号によって車両の電子回路が第一の回転体２５の回転角度、すなわち外レバー２３の操作角度を検出し、例えば、外レバー２３が所定角度前後方向に揺動操作された場合には、操作した間だけ右折または左折用のターンシグナルランプを点滅させ、所定角度以上に操作された場合には、その方向のターンシグナルランプを継続して点滅させる。
また、外レバー２３を上下方向に揺動操作すると、駆動体２７を介して摺動体２８が左右方向へ移動し、これによって歯車部２９Ａが歯車部２８Ａに噛合した第二の回転体２９が回転し、この中央に装着された磁石３０も回転する。
そして、この磁石３０の磁気を磁気検出素子３３が検出し、この検出信号によって制御手段３４が、第二の回転体２９の回転角度を検出して、これに応じた操作信号を車両の電子回路へ出力し、外レバー２３が揺動操作された方向や角度に応じて電子回路が、例えばヘッドランプの照射範囲をロー位置やハイ位置、あるいはパッシング等に切換える。
つまり、外レバー２３を前後または上下方向へ揺動操作すると、これによって第一の回転体２５や第二の回転体２９が回転し、この回転角度を制御手段３４が磁気検出素子３２や３３によって検出すると共に、外レバー２３の操作角度を操作信号として車両の電子回路へ出力し、これに応じて車両の電子回路が、ターンシグナルランプの点滅や、ヘッドランプの照射範囲の切換え等を行うように構成されている。
また、この時、第一の回転体２５や第二の回転体２９の回転角度、すなわち外レバー２３の操作角度の検出は、周囲の塵埃やガス、湿気、潤滑剤等の影響を受け易い、可動接点を固定接点に接触させるといった機械的な構成ではなく、磁石２６や３０と対向した磁気検出素子３２や３３によって、いわゆる非接触方式で行われている。
したがって、上記のように、車両のステアリングホイール近傍の、比較的塵埃やガス、湿気、潤滑剤等の多い状態でレバースイッチが使用された場合でも、磁石２６、３０と磁気検出素子３２、３３といった簡易な構成で、周囲雰囲気の影響を受けず、回転角度や操作角度の検出を確実に行うことができるようになっている。
このように本実施の形態によれば、外レバー２３の揺動操作に応じて回転する第一の回転体２５や第二の回転体２９を設け、この中央に装着された磁石２６や３０の磁気を磁気検出素子３２や３３で検出すると共に、制御手段３４がこの検出信号から各回転体の回転角度を検出し、これに応じた操作信号を出力することによって、簡易な構成で、周囲の潤滑剤やガス、塵埃、湿気等の影響を受けず、確実な検出が可能なレバー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、内レバー２４と第一の回転体２５、摺動体２８と第二の回転体２９に各々歯車部を形成し、これらが噛合して回転する構成として説明したが、歯車部に代えて、回転を伝達できる凹凸部や高摩擦部などを各々に形成し、これによって互いに連動して回転する構成としても、本発明の実施は可能である。
本発明によるレバースイッチは、簡易な構成で、確実な検出が可能なものを得ることができ、主に自動車のステアリングホイール近傍に装着される、ヘッドランプやターンシグナルランプ等の操作用スイッチとして有用である。
５ ピン
６ ばね
１１ 配線基板
１５ カバー
１６ コネクタ
２１ 上ケース
２２ 下ケース
２３ 外レバー
２４ 内レバー
２４Ａ 歯車部
２５ 第一の回転体
２５Ａ 歯車部
２６、３０ 磁石
２７ 駆動体
２８ 摺動体
２８Ａ 歯車部
２９ 第二の回転体
２９Ａ 歯車部
３１ 配線基板
３２、３３ 磁気検出素子
３４ 制御手段
６ ばね
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２１ 上ケース
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２４Ａ 歯車部
２５ 第一の回転体
２５Ａ 歯車部
２６、３０ 磁石
２７ 駆動体
２８ 摺動体
２８Ａ 歯車部
２９ 第二の回転体
２９Ａ 歯車部
３１ 配線基板
３２、３３ 磁気検出素子
３４ 制御手段
Claims (1)
- 所定方向に揺動操作可能なレバーと、このレバーの操作に応じて回転する回転体と、この回転体の中央に装着された磁石と、この磁石の磁気を検出する磁気検出素子と、この磁気検出素子に接続された制御手段からなり、上記回転体の外周に歯車部を設けると共に上記レバーの揺動支点上から離れた位置に歯車部を設けて、上記レバーの歯車部を上記回転体外周の歯車部に噛合させ、上記制御手段が上記磁気検出素子の検出信号から上記回転体の回転角度を検出し、これに応じた操作信号を出力するレバースイッチ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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2008
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