JPS61503020A - 電気絶縁形作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気′ｌＩ！！縁形作動装置 技ｉ仔予′Ｌ町 二の発明は一般に電気装置を制御可能に作動するための装置に関し１、特に制御 部材の移動に応じて車両の電気信号送出装置を制御可能己こ作動するための装置 に関する。

ＲＭ〜１支−街 電気信号送出装置、例えば可聴ホーンは、今日車両で広く使ねｎ、ている。−Ｆ Ｇｔこ、このようなホーンは車体内に配置され、車両上に支持されたバッテリー から電力供給されている。ホーンは、車両運転者の手が容易に届くところに配置 されたホーンボタン等の制御部材によって作動される。この制御部材は車両のハ ンドル（ステアリングホイール）上に配置するのが好ましい。

制御部材は一般に、車両のバッテリーから出てホーンを通りまたバッテリーへと 戻る回路を操作に応じて閉成する電気スイッチを有している。一般の乗用車では 、バッテリーの一方の極っまり端子が車体フレームつまりシャーシに接続されて おり、ホーン等の電気付属品はシャーンを共通の戻り電気回路経路として使って いる。このため、電気付属品の制御は、車体フレームとは別の１つのＴＬ流厚導 体よって行なわれる。

ところで、車両ホーン用の制９Ｗ部材とスイッチをハンドル上に取り付けると、 次のような問題が生しる。つまり、車両のハンドルは４ｆ４％に回転されるため 、ホーンをスイッチに接続するワイヤが疲労し易く、使用寿命が減少してしまう 、製造業者は一般にこの問題に対し、スイッチと制御部材をハンドルがら姉れた 、例えば移動しないステアリングコラム上の位置に移して取り付けたり、あるい は直接的なワイヤ接続を必要とせずにホーンとスイッチ間の電気接触を維持する スリップリング系を利用することによって対処している。

しかしながら、これらの各方法は、別の新たな問題を生じる。

制御部材をハンドルから離して配置するので、運転者が使うのに不便である。ス リップリングの使用は、信頼性の低い機械的部品を、云−ン電気回鍔中に導入す ることになる。比較的７Ｒ浄な乗用車の環境においても、スリップリングは接点 表面の汚染と機械的摩損のために故障し易い。

こうした問題は、車両が例えば作業用リフ２−ランク等の産業用車両であるとい っそう悪化する。リフトトラックのホーンは、車両の存在を歩行者に警告するた め運転者によって頻繁に使われるので、それが使用し易いことは重要なことであ る。従って、制御部材はハンドル自体に配置することが極めて望ましい、しかし 、そうするために用いるスリップリングの信頼性は、産業現場の環境下で用いる 場合、それに付随するあらゆる汚染によっていっそう低下する。

さらに、産業規制は一般に、産業用車両のフレームまたはシャーシが車両バッテ リーの両極から実質上電気的に絶縁されることを要求している。従って、車両の 電気付属品は、車両シャーシ以外の２つの別々の電気導体によりバッテリーの各 種に接続されねばならない。このため、回転可能なハンドルに取り付けられるホ ーンスイッチの場合、従来の方式では、スリップリングが１個の系よりもホーン 系の信頼性を大巾に減少させるために、２個のスリップリングを必要としている 。

上記した全ての問題に加え、産業用車両では一般にスペースが決定的に不足して いる。スリップリング２ｆｌＵの系の使用は、ステアリングコラム内の使えるス ペースの不足によって、妨げられたりまたは実施不能になることが多い。

本発明は、上述した問題の１つ以上を解消しようとするものである。

兄ｆｆｉ　Ｑ−開示 本発明の一暢様では、車両の電気装置を制御可能に作動するための装置が提供さ れる。車両は、シャーシ、該ンヤーシから実質上電気的に絶１（された正と負の 端子を有する電源、ソふ−シに結合されたステアリング組体、及びステアリング 組体へ回転可能に組合されたハンドルを備えている。制御部材がハンドル上に取 り付けである。所定の励振信号を受信手段に供給する励振手段が設けられ、励振 信号に応して受信手段が制御信号を発生する。制御部材の予め定められた移動に Ｉちし、制御信号を変形する手段も設けられている。さらに、制御信号と変形制 御信号の両方を受（、ＷＬ、、制御信号と変形制御信号の一方を受信すると信号 送出装置を付勢し、制御信号と変形制御信号の他方と受信すると信号送出装置を 消勢する制御ＤＪ能手段が設けられている。

本発明によれば、スリップリングを必要とせずに、制御部材を回転可能なハンド ル上へ配置することが容易となる。従って本発明Ｓ：よれば、車両の電ｄｇとン ヤーシの間の電気絶キ（を維持しながら、従宋のシステムから故障しやすい部材 が除去される。

図面の簡単な説明 本発明をより明解に理解するために、添付の図面を参照されたい。図面中： 第１図は本発明を適用した車両の部分概略図；第２図は本発明の一実施例で使わ れた電気回路の配線路図；第３図は第２図の実施例で使われた車両ステアリング コラムの一部の部分断面図： 第４図は第２図の回路に関連した一連の波形；第５図は本発明の第２実施例で使 われた電気回路の配線路図；第６図は第５図の実施例で使われた車両ステアリン グコラムの一部の部分断面図、及び 第７図は第６図の回路に関連した一連の波形である。

３泗ΔｊＯするための最　の形態 第１図を参照すると、本発明の原理の一部を具現化した装置全体が参照番号１０ で示しである。以下の詳細な説明は、装置１０に関し現在知られている中で最良 の実施例であることを理解すべきである。しかし本装置１０は、当業者にとって 明らかなように、添付の請求の範囲から逸脱せずに数多くの他の実施例とするこ とが可能である。

装置ＩＯは、例えばリフトトラック等の産業用車両である車両１２と組合せて示 しである。車両１２は、電＃］４例えば正と負の端子を有するバッテリー、電源 の各端子から実質上電気的にｔ色縁されたシャーシ１６、このシャーシ１６に結 合されたステアリング・アセンブリ１８、及びこのステアリング・アセンブリ１ ８へ回転可能に結合されたハンドル２０を備えている。また車両１２１、土、電 気装置２２例えばホーン２４と、制御部材２６も備えている。制御部材２６はハ ンドル２０上に取り付けられ、これと一体に回転可能である。制御部材２６、電 気装置２２及び電源１４は、後述するように制御部材２６の移動に応じて電気装 置２２を制御可能に付勢する装置１０と相互接続されている。

次に第２図を参照すると、装置１０は所定の励振信号を実質上連続的に供給する 励振手段２８を備えている。励振手段２８は例えば、電源の正と負の端子に接続 され且つ１つの出力を有する信号発生器３０である。また装置１０は、ｔＩｌ振 手段２８からのｌ１ｉｌｌｌｌｉ信号を受信し受信し之助振信号に応して制御コ ９信号を発生する手段３２と、制ｊＪ１１部材２６の所定の移動に応して湘目１ 信号を変形する手段３４とを備えている。変形手段３４は受信手段３２へＭ’Ｘ 的ふこ連結されると共に、そこから電気的に絶縁されている。

変形手段３４は、第１及び第２端子３８．４０を有する第１誘専子３６を偵えて いる。第１端子３８は、通常のジャーシア・−大信号で−付し後述する車両ンふ −シ１６に接続しである。第２の端子４０はス・イノチ４２を介してシャーシ７ −スに接続され、スイッチ４２は制御部材２６の予め定めた移動に応じて動作可 能である。すな７′）も、スイッチ４２は実質上第１誘導子３６と並列に、つま り分路状に接続されている。

受信手段３２は、第３及び第４端子４６．４８を有する第２誘導子４４を備えて いる。第３端子４６は電源の正負端子の一方に接続され、第４瑞子４８は抵抗５ ０を介して信号発生器３０の出力に接続しである。第１及び第２誘導子３６．４ ４は誘導的、磁束的に相互に結合されているが、電気的には相互に絶縁されてい る。すなわち、＝ｉ子３６．４４は実質上絶縁トランスのそれぞれ連結さ机たコ イルを形成している。

７ＪＺ１０はさらに、制御可能手段５２を有し、この手段は、制御信号と変形制 ｊＴＡ信号の両方を受信し、制御信号および変形制御（，１号のうちの一方の信 号を受信すると電気装置２２を付勢し、制？１１１　ｆ、を号および変形信号の うちの他方の信号を受信すると電気装置２２を消勢する。この制御可能手段５２ は、入力５６と出力５８を有する信号検出器５４を備えている。入力５６は第４ 端子４８に接続されている。

信号検出器５４の出力５８は、入力６２を介して電力制御要素６０に接続されて いる。電力制御要素６０は出力６４を有し、ソリッドステートスインチロ６例え ばトランジスタとリレー６８を有している。リレー６８は、Ｍｉｆｌの正負端子 間でソリッドステートスイッチ６６と直列に接続されたコイル７０と、電源の正 負端子間で電気装置２２と直列に接続された一組の被制御接点７２とを有してい る。

好ましい実施例において、信号発生器３０と検出器５４は、米国カルフォルニア 州すンタクララ所在のナショナル・セミコンダクター社により部品番号ＬＭ１８ ３０として製造されている単半導体チップの一部である。この好ましいチップの 使用はサイズとコストの点で有利であるが、所望なら機能的に同一な回路を個別 部品から組立ててもよい。

次に第５図を参照すると、この別の実施例の回路配線は、変形手段３４を除き第 ２図を参照して上述したものと同じである。この変形手段３４はスイッチ４２と 直列に接続されたコンデンサ７４を備え、この直列の組合せが第１誘導子３６と 並列に接続されている。さらに、第１及び第２誘導子３６．４０は最大の磁束結 合を与えるため、共通の鉄心に巻付けら丸でいる。

第３図を参照すると、好ましい実施例の第１図における断面ＡＡが示しである。

ステアリング・アセンブリ１８は通常のステアリングコラムト７６とステアリン グコラム７８を備え、ステアリングシャフト７６はシャーシ１６に接続され、ス テアリングコラム７８はステアリングシャフト７６の周囲に同軸状に配置されて いる。ステアリングシャフト７６は一般に、ステアリングコラム７８のｎ製中空 管を軸方向に貫通する固い鋼製シャフトである。

第１誘導子３６はステアリングシャフト７６に取り付けつまり装着されたは・′ 円筒状のワイヤコイルから成り、ステアリングシャフト７６へ電気的に接続され た第１端子３８を存している。第ｌ端子３８を除き、第１　Ｅｇ’Ｘ子３６はス テアリングシャフト７６から電気的に絶縁されている。第２誘導子４４はステア リングコラム７８に取り付けつまり装着されたは・′円筒状のワイヤコイルから 成り、ステアリングコラム７８から電気的ｌこ絶縁されている。

第２誘導子４４は第１誘導子３６の周囲に同軸状に配置されている。

第６図に：よ、別の実施例の外１図の断面ＡＡが示しである。第３Ｍを参■、（ シて上述した第１及び第２Ｊ六導子３６．４４？、こ代え、コンデンサ７４が、 ステアリングシャツ１−７６に取りイづけられたは・′円筒状の第１導電プレー ）−８０を有している。このプレート８０は絶縁体８２によって、ステアリング コラムト７６から電気的に絶縁されている。コンデンサ７４のはパ円筒状の第２ 導電プレート８．喀が、ステアリングコラム７８に取り付けられ、そことは電気 的ｃＮｆａｕさｎ、でおり、またこのプレート８４は絶縁体８６を備えている。

第２導電プレート８４は第１導電プレート８０の周囲に同軸状りご位置している 。

第３及び６図のどちらにおいても、Ｐ１〜４として示した各端子が第２及び５図 の配線路図に示した対応する端子に接続している。

上記した各種電気要素の定格及び値は、例示だけを目的としたものである。上述 した回路と実施例の変更及び異った構造や定格の電気要素の使用が可能なことは 、当業者にとって容易に明らかであろうやこのような変更又は代替は、添付の請 求の範囲から逸脱せずに実施できる。

髪１よｑ刊」Ｊ穢−性 装置１０の動作を、第１図に示したような産業用リフ）ｌ−ランクで用いる場合 について説明する。以下の説明では、第４及び７図に示した電圧／電流波形を参 照するものとする。これらの波形は、第２及び５図の配線路図上に示した基準へ て観測さ丸るものである。

次に第２図を参照するに、スイッチ４２が開であるとすれば、装置１０は静止状 態にある。ｆＳ号発生器３０が基準点Ｖ、で観測゛され、第４Ａ図の波形に示し たような励振信号を受信手段３２へ出力する。励振イを号は、５〜１５キロヘル ウの周波数を持つ連続的に繰り返す波形であるのが好ましい、励振信号に応答し て、受信手段３２は、７Ｊｉ準点Ｖ、で観測される第４Ｂ図の波形の制御信号を 発生する。この制御１３号を受イシすると、検出器５４ば、ソリッドステートス イッチ６６を“オフ′にする信号を発生し、リレー６８とホーン２４を消勢する 。

制御部材２６を押すとスイッチ４２が閉じ、第１誘導子３６を分路する。変形手 段３４の第１誘導子３Ｇと受信手段３２の第２誘導子４４間が誘導的に結合され るため、基準点Ｖ、で観測される制御信号は第４Ｃ図の波形で示すように変形さ れる。変形波形を受信すると、検出器５４はソリッドステートスイッチ６６を“ オン゛にする信号を発生し、リレー６６とホーン２４を付勢する。

次に第５及び７図を参照すると、装置１０の静止状態における上記の説明はその まま当てはまり、各基準点■、とＶ、で観測される第７Ａ及び７Ｂ図の波形は第 ４Ａ及び４Ｂ図に示した波形とそれぞれ実質上同じである。しかし、スイッチ４ ２を閉じると、コンデンサ７４が第１誘導子３６と並列に配置されているため、 第７Ｃ図に示す波形が変形制御信号として基準点Ｖ、で観測される。検出器５４ ば第４Ｃ図の変形制御信号と同しように第７Ｃ図の変形制御信号に反応し、ソリ ッドステートスイッチ６６、リレー６８及びホーン２４を付勢する。第５及び６ 図の第２実施例は、コンデンサ７４によって要求されるスペースが小さいので、 ステアリングコラム７８内のスペースが特に制限されている場合にとりわけ好ま しい。

このように、上記いずれの実施例においても、装置１０は制御回路の池の部分か ら変形手段３４を電気的に絶縁しつ＼車両ホーン２４を制御可能に付勢する。第 ３及び６図に示すように、相互接続ワイヤは必要ないので、ハンドル２０はステ アリングコラム７８に対して回転自在である。さらに、面倒で（ε転性の低いス リップリングの使用が完全に避けられ、シャーシ１６は電源１４から電気的に絶 縁されたままである。

この発明のその他の特徴、目的、利点及び用途は、図面、上記の開示及び添付の 請求の範囲を検討することによって明らかとなろう。

５ＥＣ１″ｌ０ＮＡ−Ａ ＳＥＣＴＩＯＮＡ−Ａ ／Ｒｃｙ、５ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車両（１２）の電気装置（２２）を制御可能に作動するための装置（１０） で、前記車両（１２）がシャーシ（１６）、該シャーシ（１６）から実質上電気 的に絶縁された正と負の端子を有する電源（１４）、シャーシ（１６）に結合さ れたステアリングアセンブリ（１８）、及び該ステアリングアセンブリ（１８） へ回転可能に結合されたハンドル（２０）を備えたものにおいて：ハンドル（２ ０）に取り付けられそれと一体に回転可能な制御部材（２６）； 所定の励振信号を実質上連続的に供給する励振手段（２８）；上記励振信号を受 信し、それに応じて制御信号を発生する手段（３２）； 制御部材（２６）の予め定めた移動に応じて制御信号を変形すると共に、上記受 信手段（３２）に誘導的に結合され且つそこから電気的に絶縁されている変形手 段（３４）；及び上記制御信号と変形された制御信号を受信し、制御信号および 変形された制御信号のうちの一方を受信すると、電気装置（２２）を付勢し、制 御信号と変形された制御信号のうちの他方を受信すると電気装置（２２）を消勢 する制御可能手段（３２）；を有する装置（１０）。 ２．前記励振手段（２８）が信号発生器（３０）であり、前記励振信号が５〜１ ５キロヘルツの範囲の周波数を持つ連続的に繰り返す波形である請求の範囲第１ 項記載の装置（１０）。 ３．前記制御信号と変形された制御信号がそれぞれ異なった電圧／電流特性を持 つ電気波形である請求の範囲第２項記載の装置（１０）。 ４．前記変形手段（３４）が第１誘導子（３６）と該第１誘導子（３６）に対し 並列に接続されたスイッチ（４２）を備え、前記受信手段（３２）が第２誘導子 （４４）を備え、これら第１及び第２誘導子（３６、４４）が相互に誘導的に結 合されるとともに電気的に絶縁されている請求の範囲第１項記載の装置（１０） 。 ５．前記ステアリングアセンブリ（１８）がステアリングシャフト（７６）と該 ステアリングシャフト（７６）の周囲に同軸状に位置したステアリングコラム（ ７８）とを備えた請求の範囲第４項記載の装置（１０）。 ６．前記第１誘導子（３６）がステアリングシャフト（７６）へ電気的に接続さ れた第１端子（３８）を有し且つステアリングシャフト（７６）に取り付けられ たほぼ円筒状のワイヤコイルであり、前記第２誘導子（４４）がステアリングコ ラム（７８）に取り付けられ且つそこから電気的に絶縁されたほぼ円筒状のワイ ヤコイルであり、前記第２誘導子（４４）か第１誘導子（３６）の周囲にほぼ同 軸状に位置している請求の範囲第５項記載の装置（１０）。 ７．前記変形手段（３４）がスイッチ（４２）と直列に接続されたコンデンサ（ ７４）を備え、この直列の組合わせが第１誘導子（３６）に対し並列に接続され ている請求の範囲第５項記載の装置（１０）。 ８．前記コンデンサ（７４）がステアリングシャフト（７６）に取り付けられ且 つそごから電気的に絶縁されたほぼ円筒状の第１導電プレート（８０）と、ステ アリングコラム（７８）に取り付けられ且つそこから電気的に絶縁されたほぼ円 筒状の第２導電プレート（８４）とを有し、該第２導電プレートが第１導電プレ ートの周囲にほぼ同軸状に位置している請求の範囲第７項記載の装置（１０）。 ９．車両（１２）の電気信号送出装置（２２）を制御可能に作動するための装置 （１０）で、上記車両（１２）がシャーシ（１６）、該シャーシ（１６）から実 質上電気的に絶縁された正と負の端子を有する電源（１４）、シャーシ（１６） に結合されたステアリングアセンブリ（１８）、及び該ステアリングアセンブリ （１８）へ回転可能に結合されたハンドル（２０）を備えたものにおいて： シャーシ（１６）に接続された第１端子（３８）と、第２端子（４０）とを有す る第１誘導子（３６）；上記シャーシ（１６）と第２端子（４０）の間に接続さ れ、ハンドル（２０）上に支持されて一体に回転可能なスイッチ（４２）：電源 の正と負の端子の一方に接続された第３端子（４６）と、第４端子（４６、４８ ）とを有し、第１誘導子（３６）に誘導結合されるとともにそこから電気絶縁さ れている第２誘導子（４４）；第４端子（４８）に接続された出力を有する信号 発生器（３０）；出力と第４端子（４８）に接続された入力とを有する信号検出 器（５４）；及び 上記信号検出器の出力に接続された入力と、信号送出装置（２２）に接続された 出力とを有する電力制御要素（６０）；を有する装置（１０）。 １０．前記電気信号送出装置（２２）が車両のホーン（２４）である請求の範囲 第９項記載の装置（１０）。 １１．前記電力制御要素（６０）がソリッドステートスイッチ（６６）とリレー （６８）を備え、該リレー（６８）が電源の正と負の端子間においてソリッドス テートスイッチ（６６）と直列に接続され、一組の被制御接点（７２）が電源の 正と負の端子間にホーン（２４）と直列に接続されている請求の範囲第１０項記 載の装置（１０）。 １２．前記ステアリングアセンブリ（１８）がステアリングシャフト（７６）と 該ステアリングシャフト（７６）の周囲に同軸状に位置したステアリングコラム （７８）とを備えた請求の範囲第９項記載の装置（１０）。 １３．前記第１誘導子（３６）がステアリングシャフト（７６）へ電気的に接続 された第１端子（３８）を有し且つステアリングシャフト（７６）に取り付けら れたほぼ円筒状のワイヤコイルであり、前記第２誘導子（４４）がステアリング コラム（７８）に取り付けられ且つそこから電気的に絶縁されたほぼ円筒状のワ イヤコイルであり、前記第２誘導子（４４）が第１誘導子（３６）の周囲にほぼ 同軸状に位置している請求の範囲第１２項記載の装置（１０）。 １４．前記第１誘導子（３６）とスイッチ（４２）の間に直列に接続されたコン デンサ（７４）を備え、該コンデンサ（７４）がステアリングシャフト（７６） に取り付けられ且つそこから電気的に絶縁されたほぼ円筒状の第１導電プレート （８４）と、ステアリングコラム（７８）に取り付けられ且つそこから電気的に 絶縁されたほぼ円筒状の第２導電プレート（８４）とを有し、該第２導電プレー ト（８４）が第１導電プレート（８０）の周囲にほぼ同軸状に位置している請求 の範囲第１２項記載の装置（１０）。