JP5194860B2

JP5194860B2 - 車両用スイッチ

Info

Publication number: JP5194860B2
Application number: JP2008030250A
Authority: JP
Inventors: 直樹 ▲吉▼川; 寿西川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-02-12
Also published as: JP2009193690A

Description

本発明は、主に自動車のブレーキペダル操作時の、ストップランプの消点灯制御等に用いられる車両用スイッチに関するものである。

近年、ブレーキペダルを踏み込んだ際にはストップランプを点灯させ、離した際には消灯させる、ブレーキペダルの操作に伴うストップランプの制御用として、主に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８及び図９を用いて説明する。

図９は従来の車両用スイッチの側面断面図であり、同図において、１は上面開口で略箱型の絶縁樹脂製のケース、２はこのケース１内に上下動可能に収納された作動体で、この作動体２の下方の右側面に設けられた略角穴状の保持部２Ａに磁石３が装着されている。

なお、保持部２Ａは右側面側が開口すると共に磁石３の外形よりやや大きい略角穴状で、磁石３が保持部２Ａ内に接着剤を介して接着固定されて装着されている。

そして、４は導電金属製の複数の端子、５は左右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、配線基板５がケース１の右方側壁に配置されると共に、複数の端子４の上端がこの配線基板５の配線パターンにはんだ付け等によって接続され、端子４下端はケース１底面から下方へ突出している。

また、配線基板５の磁石３との対向面には、ホール素子や半導体磁気抵抗（ＳＭＲ）素子等の検出手段６や、トランジスタ等のスイッチング手段７、ＦＥＴや複数の固定抵抗器等によって制御手段８が形成され、この制御手段８と検出手段６、スイッチング手段７、端子４が配線パターンを介して電気的に接続されている。

さらに、９はコイル状の戻りばね、１０はケース１上面の開口部を覆う絶縁樹脂製のカバーで、戻りばね９が作動体２下面とケース１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体２を上方に付勢すると共に、作動体２上端がカバー１０上面中央の中空筒部から上方へ突出して、車両用スイッチ１２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１２が、図８の要部側面図に示すように、一般に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２先端が押圧された状態で装着されると共に、ケース１底面から突出した複数の端子４が、コネクタ３１やリード線によっ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）等に接続される。

つまり、ブレーキペダル３０が踏み込まれていない状態では、作動体２が戻りばね９を撓めながら下方へ押圧操作され、作動体２右側面に装着された磁石３も下方へ移動し、磁石３の中心と対向配置された検出手段６の中心が大きく離れて、検出手段６が検出する磁石３の磁気は微弱な状態となっている。

また、この検出手段６に接続された制御手段８は、検出手段６が検出した磁気の強弱によって、その磁気が所定値以上のＯＮ信号の場合には、スイッチング手段７を閉状態とし、磁気が所定値以下のＯＦＦ信号の場合には、スイッチング手段７を開状態とするようになっているため、この作動体２が押圧された状態では、スイッチング手段７は開状態となり、ストップランプは消灯した状態となっている。

そして、ブレーキペダル３０が踏み込まれると、アーム３０Ａが作動体２先端から離れ押圧力が除かれるため、図９に示したように、戻りばね９の弾性復帰力によって作動体２が上方へ移動すると共に、作動体２に装着された磁石３も上方へ移動して、磁石３と検出手段６が対向した状態となり、検出手段６が検出する磁石３の磁気が強くなるため、制御手段８がスイッチング手段７を閉状態に切換え、ストップランプが点灯する。

つまり、ブレーキペダル３０の操作によって、車両用スイッチ１２の作動体２を上下動させると共に、作動体２右側面の磁石３の磁気を検出手段６が検出し、この検出手段６からのＯＦＦ信号やＯＮ信号に応じて、制御手段８がスイッチング手段７を開閉することによって、ストップランプの消点灯制御を行うように構成されており、この作動体２の上下動に伴う消点灯のスイッチングの精度は磁石３と検出手段６の位置関係によって大きく影響される。

したがって、このような車両用スイッチ１２は磁石３がこれよりやや大きい保持部２Ａ内に接着剤を介して固定されているため、組み立て時や温湿度などの周囲環境の変化によって、保持部２Ａ内で磁石３が上下方向や左右方向へずれて、磁石３と検出手段６との間に位置ずれが発生し易いため、作動体２の上下動に伴うスイッチングの精度にばらつきが生じ易いものであった。

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２００６−９２７７７号公報

しかしながら、上記従来の車両用スイッチ１２においては、磁石３がやや大きい作動体２の保持部２Ａ内に接着されて装着されていることにより、磁石３が保持部２Ａ内でずれて、磁石３と検出手段６との間に位置ずれが発生し易いため、作動体２の上下動に伴う消点灯のスイッチングの精度にばらつきが生じ易い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、スイッチング精度が高く、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、上面開口で略箱型のケースと、このケース内に上下動可能に収納された作動体と、この作動体に装着された磁石と、この磁石に対向して配置された配線基板と、この配線基板の上記磁石との対向面に配置された検出手段からなり、上記磁石と上記検出手段の対向面において上記磁石の横幅は対向する上記検出手段の横幅より広く、上記作動体下方に上下方向に対し直交すると共に上記配線基板面に対し平行方向の一方に開口部を設けた略角穴状で、内側の上面及び上記検出手段側の内側の側面に、上記磁石の上下方向及び上記検出手段との対向方向を各々位置決めする支持部とこの支持部の対向面にリブを形成し、上記開口部に弾性爪部を形成した保持部を設けて、上記保持部に上記磁石を上記開口部から上記リブを変形させて圧入すると共に上記弾性爪部により上記磁石の上記開口部側の端面が係止され抜け止めされて、装着したものであり、保持部内側の上面と検出手段と対向側の内面に各々支持部を設けると共に、これら支持部との対向面にリブを設けることによって、磁石は支持部により上下方向や左右方向を位置決めされると共にリブにより圧接して保持部内に圧入固定され、磁石と検出手段との位置関係が所定位置に対し位置ずれの少ないものになるため、スイッチング精度が高く、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。

以上のように、本発明によれば、簡易な構成で、作動体の上下動に伴うスイッチング精度が高く、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８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１）
図１は本発明の一実施の形態による車両用スイッチの側面断面図、図２は同スイッチングの分解斜視図であり、同図において、１は上面開口で略箱型の絶縁樹脂製のケース、２２はポリオキシメチレン等の絶縁樹脂製の作動体で、この作動体２２の上方には略円柱状の軸部が、下方の右側面には前側に開口部２３Ａが形成された略角穴状の保持部２３が各々設けられると共に、略直方体の磁石３が保持部２３に圧入されて装着されている。

なお、保持部２３は、図３の要部斜視図に示すように、内側の上面に略平面状の支持部２３Ｂと、これに対向した下面には前後方向に延出すると共に開口部２３Ａ側から後側に傾く傾斜部２３Ｉを設けたリブ２３Ｃが各々形成されている。

また、保持部２３内側の右面には略平面状の支持部２３Ｄと、これに対向した左面には前後方向に延出すると共に開口部２３Ａ側から後側に傾く傾斜部２３Ｊを設けた複数のリブ２３Ｅが各々形成されている。

さらに、支持部２３Ｄには開口部２３Ａ側に突出すると共に、先端部に内側へ突出した突部２３Ｈを設けた弾性爪部２３Ｇが形成され、開口部２３Ａ周囲の上下面や左面及び弾性爪部２３Ｇ先端にはテーパ部２３Ｆが各々形成されている。

そして、磁石３を作動体２２の保持部２３に圧入する際には、磁石３の一端がテーパ部２３Ｆに案内された後、リブ２３Ｃの傾斜部２３Ｉやリブ２３Ｅの傾斜部２３Ｊに案内されると共に弾性爪部２３Ｇを外方へ撓めながら後方へ侵入し、さらに、図４の要部斜視図に示すように、磁石３の下面と左面がリブ２３Ｃと２３Ｅを変形させながら圧接して、磁石３が保持部２３に圧入されると共に弾性爪部２３Ｇの突部２３Ｈが磁石３の他端面に係止して、磁石３が保持部２３に装着される。

つまり、磁石３の上面が支持部２３Ｂに当接すると共に、磁石３下面がリブ２３Ｃを変形させて圧接して、磁石３上面が支持部２３Ｂによって上下方向に位置決めされ、磁石３の右面が支持部２３Ｄに当接すると共に、磁石３左面が２つのリブ２３Ｅを変形させて圧接して、磁石３右面が支持部２３Ｄによって左右方向に位置決めされ、磁石３が作動体２２の保持部２３に装着されている。

このように、磁石３は保持部２３の開口部２３Ａから内方へ圧入することにより保持部２３に容易に装着できると共に、弾性爪部２３Ｇによって磁石３の開口部２３Ａ側の端面が係止され抜け止めされている。

なお、この時、保持部２３の材質がポリオキシメチレンで、弾性変形し易いため、磁石３を保持部２３に圧入する際に弾性爪部２３Ｇが外方へ比較的小さい荷重で弾性変形して、装着時には弾性爪部２３Ｇの突部２３Ｈが元の位置に戻って確実に磁石３に係止すると共にリブ２３Ｃ、２３Ｅに弾接するため、磁石３を圧入し易く、装着後も磁石３が抜け難く確実に固定される。

また、支持部２３Ｂ、２３Ｄやリブ２３Ｃ、２３Ｅが形成された面の材厚は０．８ｍｍ以上であり、このような材厚にすることにより、所定の強度が確保され、これらの面が磁石３の圧入時や外力を受けた時などに変形しづらくなっている。

また、配線基板５の磁石３との対向面には、磁気検出手段であるホール素子やＳＭＲ（半導体磁気抵抗）素子等の検出手段６や、トランジスタ等のスイッチング手段７、ＦＥＴや複数の固定抵抗器等によって制御手段８が各々形成されると共に、この制御手段８と検出手段６、スイッチング手段７、端子４が配線パターンを介して電気的に接続されている。

なお、検出手段６は作動体２２下方の保持部２３に装着された磁石３に対して、予め上下方向や対向方向である左右方向の所定位置に配置されるように設定されている。

また、磁石３の保持部２３に対する組み込み方向である前後方向においては、図５の要部平面断面図に示すように、検出手段６が略直方体の磁石３の長手方向に対向すると共に互いの中心が一致するように配置され、検出手段６の横幅Ｘが通常１〜４ｍｍに対し、対向する磁石３の横幅Ｙは５〜７ｍｍで検出手段６の横幅Ｘより十分広いため、前後方向では相互に０．５ｍｍ程度の多少のずれが生じても、磁石３によって検出手段６が受ける磁気の大きさには変化が生じ難いものとなっている。

そして、９はコイル状の戻りばね、１０はケース１上面の開口部を覆う絶縁樹脂製のカバーで、戻りばね９が作動体２２下面とケース１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体２２を上方に付勢すると共に、作動体２２上端がカバー１０上面中央の中空筒部から上方へ突出して、車両用スイッチ２４が構成されている。

また、このように構成された車両用スイッチ２４は、図８の要部側面図に示すように、一般に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２２先端が押圧された状態で装着されると共に、ケース１底面から突出した複数の端子４が、コネクタ３１やリード線によってストップランプやイグニションスイッチ、バッテリー、車両の電子回路（図示せず）等に接続される。

そして、図６の側面断面図に示すように、ブレーキペダル３０が踏み込まれていない状態では、作動体２２が戻りばね９を撓めながら下方へ押圧操作され、作動体２２右側面に装着された磁石３も下方へ移動し、磁石３の中心と対向配置された検出手段６の中心が大きく離れて、検出手段６が検出する磁石３の磁気は微弱な状態となっている。

また、この検出手段６に接続された制御手段８は、検出手段６が検出した磁気の強弱によって、その磁気が所定値以上のＯＮ信号の場合には、スイッチング手段７を閉状態とし、磁気が所定値以下のＯＦＦ信号の場合には、スイッチング手段７を開状態とするようになっているため、この作動体２２が押圧された状態では、スイッチング手段７は開状態となり、ストップランプは消灯した状態となっている。

さらに、ブレーキペダル３０が踏み込まれると、アーム３０Ａが作動体２２先端から離れ押圧力が除かれるため、図１に示したように、戻りばね９の弾性復帰力によって作動体２２が上方へ移動すると共に、作動体２２に装着された磁石３も上方へ移動して、磁石３と検出手段６が対向した状態となり、検出手段６が検出する磁石３の磁気が強くなるため、制御手段８がスイッチング手段７を閉状態に切換え、ストップランプが点灯する。

このように、ブレーキペダル３０の操作によって作動体２２を上下動させ、この作動体２２に装着された磁石３からの磁束密度の値に応じて、制御手段８がスイッチング手段７の開閉状態を切換えることによって、ストップランプの消点灯を行うように構成されている。

なお、作動体２２の保持部２３に装着された磁石３は、保持部２３の支持部２３Ｂによって上端を位置決めされると共に、支持部２３Ｄによって右端を位置決めされていることにより、検出手段６との間の位置ずれが少なくなるため、作動体２２の上下動に伴うスイッチング位置のばらつきが小さく、確実なストップランプの消点灯制御が可能なものとなっている。

つまり、磁石３の上端を支持部２３Ｂによって、同じく右端を支持部２３Ｄによって各々位置決めすることによって、磁石３の右上端の位置と検出手段６との位置関係が、予め設定された所定位置に対して位置ずれの少ないものとなり、作動体２２が下方にありストップランプが消灯した状態から上方へ移動した時に、磁石３がその右上端から検出手段６に近づき検出手段６により磁気が検出されるため、特にスイッチングの精度が必要とされる点灯状態へスイッチングする際の作動体２２の位置のばらつきが少ないものとなる。

すなわち、磁石３の上下端を支持部２３Ｂによって、作動体２２の移動方向に対して位置決めすると共に、これと直交方向の磁石３の左右端を支持部２３Ｄによって、検出手段６との対向方向に位置決めすることで、磁石３と検出手段６との位置ずれを防ぎ、精度が高く安定したスイッチングを行えるように構成されている。

さらに、磁石３の右端を弾性爪部２３Ｇが設けられた支持部２３Ｄにより位置決めすることによって、例えば支持部を保持部２３内側の左面に設けて、これに対向する弾性爪部２３Ｇ側に磁石３により変形して圧接されるリブを形成した場合に、弾性爪部２３Ｇ先端の突部２３Ｈによる磁石３との引っ掛り状態が、変化し易く係止が不安定になり易いのに対し、磁石３の右端面が弾性爪部２３Ｇの内側に常に当接して、弾性爪部２３Ｇの突部２３Ｈによる磁石３との引っ掛り状態が一定で安定するため、磁石３の抜け止めとしての係止が確実なものとなっている。

このように、本実施の形態によれば、作動体２２下方に略角穴状で、内側に磁石３の上下方向や左右方向の所定方向を位置決めする支持部２３Ｂ、２３Ｄとこれらの対向面にリブ２３Ｃ、２３Ｅを形成した保持部２３を設けて、磁石３を保持部２３に圧入装着することによって、磁石３は支持部２３Ｂ、２３Ｄに上下方向や左右方向を位置決めされると共にリブ２３Ｃ、２３Ｅに圧接し、磁石３と検出手段６との間の位置ずれが少なくなるため、作動体２２の上下動に伴う消点灯のスイッチング精度が高くなり、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。

なお、以上の説明では、保持部２３の略平面状の支持部２３Ｂ、２３Ｄに磁石３を当接させて位置決めさせたものとして説明したが、支持部を磁石３の圧入により変形しない複数の桟状にするなどして、部分的な面で支持部を構成しても本発明の実施は可能である。

また、以上の説明では、磁石３を保持部２３の弾性爪部２３Ｇによって係止し抜け止めする構成として説明したが、多少装着に時間を要するが、図７（ａ）の要部斜視図に示すように、保持部３３の支持部３３Ｄに略円柱状や略四角状の係止部３３Ｇを設けて、磁石３を保持部３３に圧入後、図７（ｂ）に示すように、係止部３３Ｇの先端部を保持部３３内側に変形するように押し潰して磁石３の開口側端に係止させた構成や、あるいは、磁石３の開口側端を係止させるのではなく、保持部３３に磁石３を圧入後、開口部３３Ａの内周近傍を接着剤で固着する構成など、開口部からの磁石３の抜け止めとして様々な構成を用いても良い。

本発明による車両用スイッチは、簡易な構成で、作動体の上下動に伴うスイッチング精度が高く、確実な操作が可能なものを得ることができ、主に自動車のストップランプの消点灯制御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側面断面図同分解斜視図同スイッチの要部斜視図同スイッチの要部斜視図同スイッチの要部平面断面図同スイッチの動作時の側面断面図同スイッチの他実施の形態による要部斜視図車両用スイッチの取付図従来の車両用スイッチの側面断面図

符号の説明

１ケース
３磁石
４端子
５配線基板
６検出手段
７スイッチング手段
８制御手段
９戻りばね
１０カバー
１２車両用スイッチ
２２作動体
２３、３３保持部
２３Ａ、３３Ａ開口部
２３Ｂ、２３Ｄ、３３Ｄ支持部
２３Ｃ、２３Ｅリブ
２３Ｆテーパ部
２３Ｇ弾性爪部
２３Ｈ突部
２３Ｉ、２３Ｊ傾斜部
２４車両用スイッチ
３０ブレーキペダル
３０Ａアーム
３１コネクタ

Claims

上面開口で略箱型のケースと、このケース内に上下動可能に収納された作動体と、この作動体に装着された磁石と、この磁石に対向して配置された配線基板と、この配線基板の上記磁石との対向面に配置された検出手段からなり、上記磁石と上記検出手段の対向面において上記磁石の横幅は対向する上記検出手段の横幅より広く、上記作動体下方に上下方向に対し直交すると共に上記配線基板面に対し平行方向の一方に開口部を設けた略角穴状で、内側の上面及び上記検出手段側の内側の側面に、上記磁石の上下方向及び上記検出手段との対向方向を各々位置決めする支持部とこの支持部の対向面にリブを形成し、上記開口部に弾性爪部を形成した保持部を設けて、上記保持部に上記磁石が上記開口部から上記リブを変形させて圧入されると共に上記弾性爪部により上記磁石の上記開口部側の端面が係止され抜け止めされて、装着された車両用スイッチ。