WO2017138460A1 - スイッチ機構 - Google Patents

Abstract

第一ユニット（１１）は、ステアリングシャフト（１００）の周囲に配置される。第二ユニット（１２）は、第一ユニット（１１）に対して着脱可能に装着されている。第二ユニット（１２）において、ブラケット（３）は、レバー（２）の操作に応じて変位し、節度構造（４）は、レバー（２）の位置に応じて節度感を提供する。磁石（５）は、ブラケット（３）に支持されている。第一ユニット（１１）において、磁気センサ（６）は、磁石（５）より生ずる磁気を検出する。信号出力回路（７）は、当該磁気に応じたスイッチ信号を出力する。ブラケット（３）と信号出力回路（７）は、機械的および電気的に分離されている。

Description

スイッチ機構

　本開示は、車両に搭載されるスイッチ機構に関する。

　特許文献１と特許文献２は、この種のスイッチ機構の一例であるコンビネーションスイッチ装置を開示している。コンビネーションスイッチ装置は、第一ユニットと第二ユニットを備えている。第一ユニットは、車両におけるステアリングシャフトの周囲に配置される。第二ユニットは、第一ユニットに対して着脱可能とされている。

　第二ユニットは、レバーと可動部材を備えている。レバーは、例えばターンランプを点灯させる際に運転者によって操作される。可動部材は、レバーの操作に応じて変位する。第一ユニットは、レバーの位置に応じたスイッチ信号を車両に搭載された制御部へ伝達するための回路を備えている。

　特許文献１に記載されたコンビネーションスイッチ装置は、可動部材の位置に応じた電気信号を出力する回路を備えている。したがって、第一ユニットと第二ユニットは、一対の電気コネクタを介して結合される。第二ユニットの回路から出力された電気信号は、一対の電気コネクタを介して第一ユニットの回路に入力され、制御部に伝達される。

　特許文献２に記載されたコンビネーションスイッチ装置は、第一ユニットの回路が固定接点と可動接点を備えている。第二ユニットが第一ユニットに装着されると、可動部材の一部が可動接点と機械的に結合される。レバーの操作に応じて可動部材が変位すると、可動接点と固定接点の接触状態が変化する。これにより、レバーの位置に応じた信号が制御部に出力される。

日本国特許出願公開平１０－０５５７３３号公報 日本国特許出願公開２０００－１９５３８６号公報

　特許文献１に記載された機構の場合、レバーの位置に応じた電気信号を出力するための回路と電気コネクタを設ける必要がある。そのため、第二ユニットの大型化が避けられない。また、第二ユニットの電気コネクタと結合する電気コネクタを第一ユニットに設ける必要がある。そのため、第一ユニットの大型化も避けられない。

　特許文献２に記載された機構の場合、レバーの位置に応じて変位する可動接点を設ける必要がある。そのため、第一ユニットの大型化が避けられない。また、第二ユニットの側から当該可動接点を機械的に操作するための機構を設ける必要がある。そのため、第二ユニットの大型化も避けられない。

　したがって、車両のステアリングシャフトの周囲に配置されるスイッチ機構の大型化を抑制するという目的が存在する。

　上記の目的を達成するための一態様は、車両に搭載されるスイッチ機構であって、
　前記車両におけるステアリングシャフトの周囲に配置される第一ユニットと、
　前記第一ユニットに対して着脱可能に装着されている第二ユニットと、
を備えており、
　前記第二ユニットは、
　　レバーと、
　　前記レバーの操作に応じて変位する可動部材と、
　　前記レバーの位置に応じて節度感を提供する節度構造と、
　　前記レバーと前記可動部材の少なくとも一方に支持されている磁石と、
を備えており、
　前記第一ユニットは、
　　前記磁石より生ずる磁気を検出する磁気センサと、
　　前記磁気に応じたスイッチ信号を出力する信号出力回路と、
を備えており、
　前記可動部材と前記信号出力回路は、機械的および電気的に分離されている。

　このような構成によれば、可動部材の位置に応じた電気的信号を出力する回路を第二ユニットに設ける必要がない。これにより、第二ユニットの大型化を抑制できる。また、第一ユニットと第二ユニットを電気的に接続するコネクタを設ける必要がない。これにより、第一ユニットと第二ユニットの各々について大型化を抑制できる。さらに、信号出力回路に可動接点を設ける必要がなく、可動部材の動きを可動接点の動きに変換する機械的な連結機構を設ける必要もない。これにより、第一ユニットと第二ユニットの各々について大型化を抑制できる。よって、ステアリングシャフトの周囲に配置されるスイッチ機構の大型化を抑制できる。

　上記のスイッチ機構は、以下のように構成されうる。
　前記可動部材、前記磁石、および前記節度構造は、筐体内に収容されており、
　前記磁石と前記磁気センサは、前記筐体を形成する壁により隔離されている。

　このような構成によれば、第二ユニットが第一ユニットに装着された状態において、磁石および磁気センサに水分や埃が付着することを防止できる。これにより、水分や埃の侵入によって磁石と磁気センサが劣化し、可動部材の位置検出精度が低下することを防止できる。

　上記のスイッチ機構は、以下のように構成されうる。
　前記第一ユニットは、第一係合部材を備えており、
　前記第一係合部材は、前記第二ユニットが前記第一ユニットに装着される方向に延びており、
　前記第二ユニットは、前記第二ユニットが前記第一ユニットに装着される際に前記第一係合部材と係合することにより、前記磁石と前記磁気センサの相対位置を決定する第二係合部材を備えている。

　上記のスイッチ機構においては、可動部材の位置を電気的結合および機械的結合を介することなく検出する必要がある。そのため、磁石と磁気センサの位置決め精度が重要である。上記の構成においては、第二ユニットが第一ユニットに装着される方向に第一係合部材と第二係合部材が延びている。そのため、第一ユニットと第二ユニットの結合が進行するに連れて両者の相対的な姿勢のずれが矯正され、磁石と磁気センサを所定の位置へ配置できる。これにより、磁石と磁気センサの位置ずれに起因して可動部材の位置検出精度が低下することを防止できる。

一実施形態に係る方向指示機構を模式的に示す図である。 図１Ａの方向指示機構において第二ユニットが第一ユニットから取り外された状態を模式的に示す図である。 図１Ａにおける線IIA－IIAに沿って矢印方向から見た断面を示す図である。 図２Ａにおける矢印IIB方向から見た方向指示機構を示す図である。 図２Ａにおける矢印IIC方向から見た方向指示機構を示す図である。 図２Ａにおける線IIA－IIAに沿って矢印方向から見た断面を示す図である。 図３Ａの状態からレバーが操作された状態を示す図である。

　添付の図面を参照しつつ、実施形態例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

　図１Ａは、一実施形態に係る方向指示機構１（スイッチ機構の一例）の構成を模式的に示している。方向指示機構１は、車両に搭載される。具体的には、車両の転舵を司るステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト１００の側方に配置される。

　方向指示機構１は、第一ユニット１１と第二ユニット１２を備えている。第一ユニット１１は、ステアリングシャフト１００の周囲に配置されている。第二ユニット１２は、第一ユニット１１に対して着脱可能に装着されている。図１Ｂは、第二ユニット１２が第一ユニット１１から取り外された状態を示している。

　図２Ａは、図１Ａにおける線IIA－IIAに沿って矢印方向から見た断面を示している。図３Ａは、図２Ａにおける線IIIA－IIIAに沿って矢印方向から見た断面を示している。以降の説明に用いられる「時計回り」「反時計回り」という表現は、図３Ａにおける方向を基準とする。

　第二ユニット１２は、レバー２を備えている。レバー２は、車両の転舵方向を示す方向指示灯を点消灯させるために運転者によって操作される。

　第二ユニット１２は、ブラケット３（可動部材の一例）を備えている。ブラケット３は、一対の回動軸３１を備えている。ブラケット３は、レバー２と連結されている。ブラケット３は、レバー２の操作に応じて、一対の回動軸３１を中心として時計回りおよび反時計回りに回動（変位の一例）する。

　第二ユニット１２は、節度構造４を備えている。節度構造４は、節度ピース４１、コイルばね４２、および節度面４３を含んでいる。

　節度ピース４１は、ブラケット３に対して変位可能に連結されている。具体的には、図２Ａに示されるように、ブラケット３に形成された摺動穴３２内に、節度ピース４１の一部とコイルばね４２が配置されている。節度ピース４１は、コイルばね４２の弾性変形に伴い、ブラケット３の摺動穴３２内を摺動可能とされている。

　コイルばね４２は、節度ピース４１を節度面４３へ向けて付勢している。これにより、節度ピース４１は、節度面４３に接触可能とされている。

　図３Ａに示されるように、節度面４３は、第一峰部４３１、第二峰部４３２、および中立保持部４３３を含んでいる。第一峰部４３１と第二峰部４３２は、谷部を形成するように接続されている。当該谷部によって中立保持部４３３が区画されている。ブラケット３が中立位置にあるとき、節度ピース４１は、節度面４３の中立保持部４３３に配置されている。

　左折時あるいは左車線への進路変更時には、回動軸３１を中心としてブラケット３が反時計回りに回動するようにレバー２が操作される。図３Ｂは、この状態を示している。ブラケット３の回動に伴い、節度ピース４１は、中立保持部４３３に隣接している第一峰部４３１を乗り越えるように移動する。このとき、節度ピース４１は、コイルばね４２を圧縮するようにブラケット３の摺動穴３２内を摺動する。

　ブラケット３が左折指示位置に到達すると、節度ピース４１は、第一峰部４３１とコイルばね４２の付勢力により、中立保持部４３３への戻りを阻止される。したがって、ブラケット３は、左折指示位置に保持される。

　図示を省略するが、右折時あるいは右車線への進路変更時には、回動軸３１を中心としてブラケット３が時計回りに回動するようにレバー２が操作される。ブラケット３の回動に伴い、節度ピース４１は、中立保持部４３３に隣接している第二峰部４３２を乗り越えるように移動する。ブラケット３が右折指示位置に到達すると、節度ピース４１は、第二峰部４３２とコイルばね４２の付勢力により、中立保持部４３３への戻りを阻止される。したがって、ブラケット３は、右折指示位置に保持される。

　すなわち、節度構造４は、レバー２の位置に応じて運転者に節度感を提供するように構成されている。

　図２Ａに示されるように、第二ユニット１２は、磁石５を備えている。磁石５は、ブラケット３に支持されている。

　他方、図１Ｂと図２Ａに示されるように、第一ユニット１１は、磁気センサ６を備えている。磁気センサ６は、磁石５より生ずる磁気を検出するように構成されている。

　第一ユニット１１は、信号出力回路７を備えている。信号出力回路７は、磁気センサ６と電気的に接続されている。信号出力回路７は、磁気センサ６により検出された磁気に応じたスイッチ信号を出力するように構成されている。信号出力回路７より出力されたスイッチ信号は、ＥＣＵなどの車両制御装置へ伝達される。

　図３Ｂに示されるように、レバー２の操作によってブラケット３が中立位置から左折指示位置へ回動されると、ブラケット３に支持されている磁石５も変位する。この変位に伴い、磁気センサ６により検出される磁気は、ブラケット３が中立位置にある状態からブラケット３が左折指示位置にある状態へ変化する。信号出力回路７は、この変化に応じて左折指示を示すスイッチ信号を車両制御装置へ出力する。車両制御装置は、当該スイッチ信号に基づいて左折用方向指示灯を点灯させるなどの動作を行なう。

　図示を省略するが、レバー２の操作によってブラケット３が中立位置から右折指示位置へ回動されると、ブラケット３に支持されている磁石５も変位する。この変位に伴い、磁気センサ６により検出される磁気は、ブラケット３が中立位置にある状態からブラケット３が右折指示位置にある状態へ変化する。信号出力回路７は、この変化に応じて右折指示を示すスイッチ信号を車両制御装置へ出力する。車両制御装置は、当該スイッチ信号に基づいて右折用方向指示灯を点灯させるなどの動作を行なう。

　以上説明したように、信号出力回路７からのスイッチ信号の出力は、ブラケット３との電気的結合および機械的結合を介することなく、磁石５と磁気センサ６の磁気的結合のみを介して行なわれる。換言すると、ブラケット３と信号出力回路７は、機械的および電気的に分離されている。

　したがって、ブラケット３の位置に応じた電気的信号を出力する回路を第二ユニット１２に設ける必要がない。これにより、第二ユニット１２の大型化を抑制できる。また、第一ユニット１１と第二ユニット１２を電気的に接続するコネクタを設ける必要がない。これにより、第一ユニット１１と第二ユニット１２の各々について大型化を抑制できる。さらに、信号出力回路７に可動接点を設け、ブラケット３の動きを可動接点の動きに変換する機械的な連結機構を設ける必要がない。これにより、第一ユニット１１と第二ユニット１２の各々について大型化を抑制できる。よって、ステアリングシャフト１００の周囲に配置される方向指示機構１の大型化を抑制できる。

　図２Ａに示されるように、第二ユニット１２は、筐体８を備えている。ブラケット３、節度構造４、および磁石５は、筐体８内に収容されている。第二ユニット１２が第一ユニット１１に装着された状態において、磁石５と磁気センサ６は、筐体の底壁８１（壁の一例）により隔離されている。

　このような構成によれば、第二ユニット１２が第一ユニット１１に装着された状態において、磁石５および磁気センサ６に水分や埃が付着することを防止できる。これにより、水分や埃の侵入によって磁石５と磁気センサ６が劣化し、ブラケット３の位置検出精度が低下することを防止できる。

　本実施形態においては、磁石５と磁気センサ６が筐体８の底壁８１のみによって隔離されているが、第一ユニット１１において磁気センサ６を覆う別の壁が設けられうる。

　図２Ｂは、図２Ａにおける矢印IIBの方向から見た第二ユニット１２の外観を示している。図２Ｃは、図２Ａにおける矢印IICの方向から見た第一ユニット１１の外観を示している。

　図２Ｃに示されるように、第一ユニット１１は、第二ユニット１２を収容する空間を区画する周壁９１を備えている。周壁９１の内面には複数の溝９２（第一係合部材の一例）が形成されている。各溝９２は、第二ユニット１２が第一ユニット１１に装着される方向に沿って延びている。図２Ａには、これらの溝９２の一つが示されている。

　図２Ｂに示されるように、第二ユニット１２は、複数の突条８２（第二係合部材の一例）を備えている。複数の突条８２は、筐体８の外面に設けられている。各突条８２は、第二ユニット１２が第一ユニット１１に装着される方向に沿って延びている。図２Ａには、これらの突条８２の一つが示されている。

　第二ユニット１２が第一ユニット１１に装着される際に、複数の突条８２の各々は、複数の溝９２のうち対応する一つと係合する。これにより、磁石５と磁気センサ６の相対位置が決定される。

　本実施形態に係る方向指示機構１においては、ブラケット３の位置を電気的結合および機械的結合を介することなく検出する必要があるため、磁石５と磁気センサ６の位置決め精度が重要である。上記の構成によれば、第二ユニット１２が第一ユニット１１に装着される方向に各突条８２と各溝９２が延びているため、第一ユニット１１と第二ユニット１２の結合が進行するに連れて、両者の相対的な姿勢のずれが矯正されうる。したがって、筐体８と周壁９１の間に隙間が存在しても、磁石５と磁気センサ６を所定の位置へ配置できる。これにより、磁石５と磁気センサ６の位置ずれに起因してブラケット３の位置検出精度が低下することを防止できる。

　上記の実施形態は、本開示の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本開示の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。また、等価物が本開示の技術的範囲に含まれることは明らかである。

　上記の実施形態においては、第一ユニット１１の周壁９１に溝９２が設けられており、第二ユニット１２の筐体８に突条８２が設けられている。しかしながら、周壁９１に突条（第一係合部材の一例）が設けられ、筐体８の外面に当該突条と係合する溝（第二係合部材の一例）が設けられる構成が採用されうる。

　周壁９１により区画される空間に筐体８が隙間なく嵌入されうる構成においては、周壁９１と筐体８がそれぞれ第一係合部材と第二係合部材として機能しうる。この場合、突条８２と溝９２は省略されうる。

　上記の実施形態においては、レバー２に連結されたブラケット３に磁石５が支持されている。しかしながら、磁石５は、レバー２の一部に支持されてもよいし、レバー２とブラケット３の双方に跨るように支持されてもよい。

　上記の実施形態においては、レバー２に連結されたブラケット３に節度ピース４１が支持されている。しかしながら、節度ピース４１は、レバー２の一部に支持されてもよい。

　上記の実施形態においては、節度面４３が峰部と谷部の双方を有している。しかしながら、節度ピース４１を介してレバー２の操作者に所望の節度感を提供できれば、峰部と谷部の一方と平坦部のみにより節度面４３が形成されている構成も採用されうる。

　上記の実施形態においては、車両のステアリングシャフト１００の周囲に配置されるスイッチ機構の一例として方向指示機構１が例示されている。しかしながら、同様に車両のステアリングシャフト１００の周囲に配置されるワイパースイッチにも同様の構成が適用されうる。

　上記の実施形態においては、ブラケット３の回動に伴って節度ピース４１が節度面４３上を移動する。しかしながら、節度ピース４１を支持する部材の直線運動に伴って節度ピース４１が節度面４３上を移動するスライドスイッチやシーソースイッチのような構成も採用されうる。

　本開示の一部を構成するものとして、２０１６年２月８日に提出された日本国特許出願２０１６－０２１９１９の内容を援用する。

Claims (3)

1. 　車両に搭載されるスイッチ機構であって、
   　前記車両におけるステアリングシャフトの周囲に配置される第一ユニットと、
   　前記第一ユニットに対して着脱可能に装着されている第二ユニットと、
   を備えており、
   　前記第二ユニットは、
   　　レバーと、
   　　前記レバーの操作に応じて変位する可動部材と、
   　　前記レバーと前記可動部材の少なくとも一方に支持されている磁石と、
   　　前記レバーの位置に応じて節度感を提供する節度構造と、
   を備えており、
   　前記第一ユニットは、
   　　前記磁石より生ずる磁気を検出する磁気センサと、
   　　前記磁気に応じたスイッチ信号を出力する信号出力回路と、
   を備えており、
   　前記可動部材と前記信号出力回路は、機械的および電気的に分離されている、
   スイッチ機構。
2. 　前記可動部材、前記磁石、および前記節度構造は、筐体内に収容されており、
   　前記磁石と前記磁気センサは、前記筐体を形成する壁により隔離されている、
   請求項１に記載のスイッチ機構。
3. 　前記第一ユニットは、第一係合部材を備えており、
   　前記第一係合部材は、前記第二ユニットが前記第一ユニットに装着される方向に延びており、
   　前記第二ユニットは、前記第二ユニットが前記第一ユニットに装着される際に前記第一係合部材と係合することにより、前記磁石と前記磁気センサの相対位置を決定する第二係合部材を備えている、
   請求項１または２に記載のスイッチ機構。

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