JP2008027729A - 車両用スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】主に自動車の各種制御用に用いられるスイッチに関し、省電力化が図れ、ストップランプの確実な消点灯が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】磁石３の磁気の強弱に応じてスイッチング手段７の開閉を行う制御手段８を、イグニションスイッチに接続すると共に、作動体２２の上下動によって電気的接離を行うスイッチ接点２４を、バッテリーと制御手段８の間に設けることによって、省電力化が図れ、ストップランプ２５の確実な消点灯が可能な車両用スイッチを得ることができる。
【選択図】図１

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プッシュスイッチについて、図４及び図５を用いて説明する。

図５は従来の車両用スイッチの断面図であり、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の下方側面には磁石３が装着されている。

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の左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の配線パターンに半田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、ホール素子等の検出手段６やパワートランジスタ等のスイッチング手段７が形成されると共に、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に検出手段６とスイッチング手段７が接続されている。

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の操作軸２Ａ上端がカバー１０上面中央の中空筒部１０Ａ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は、図４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１３の手前に、アーム１３Ａによって作動体２の操作軸２Ａ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１４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、バッテリー等に接続される。

つまり、ブレーキペダル１３が踏み込まれていない状態では、作動体２の操作軸２Ａ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、その磁束密度が所定値以上の場合には、スイッチング手段７を閉状態とし、磁束密度が所定値以下の場合には、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る。

そして、ブレーキペダル１３が踏み込まれると、アーム１３Ａが操作軸２Ａから離れ押圧力が除かれるため、図５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。

なお、以上のようなブレーキペダル１３の操作において、例えば、後続車等のある場所で車両を停車した場合には、イグニションスイッチを切りエンジンを停止した状態でも、ブレーキペダル１３を踏んだ際には、ストップランプを点灯する必要がある。

このため、上記のように磁石３の磁気を検出する検出手段６や、スイッチング手段７を切換えてストップランプを消点灯する制御手段８には、イグニションスイッチを切断しエンジンが停止した状態でも、バッテリーから常に電源が供給され、ストップランプの点灯が可能なように構成されているものであった。

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においては、イグニションスイッチを切断しエンジンが停止した状態でも、ブレーキペダル１３を踏んだ際にストップランプの点灯が可能なように、検出手段６や制御手段８にバッテリーから電源が供給され、常時３ｍＡ程度の電流が流れているため、省電力化を図ることが困難であ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、省電力化が図れ、ストップランプの確実な消点灯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、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、磁石の磁気の強弱に応じてスイッチング手段の開閉を行う制御手段を、イグニションスイッチに接続すると共に、作動体の上下動によって電気的接離を行うスイッチ接点を、バッテリーと制御手段の間に設けて車両用スイッチを構成したものであり、イグニションスイッチを切断しエンジンが停止した状態では、検出手段や制御手段に電流が流れていないため、バッテリーの消耗をなくすことができると共に、この状態でブレーキペダルを踏んだ際には、スイッチ接点によって検出手段や制御手段に電源が供給され、ストップランプの点灯を行うことができるため、省電力化が図れ、ストップランプの確実な消点灯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。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、スイッチ接点の電気的接離を、接続時にはスイッチング手段より速く、切断時にはスイッチング手段より遅く行うように形成したものであり、スイッチング手段が開閉される間は、スイッチ接点を介して検出手段や制御手段に常に電源が供給されているため、ストップランプの消点灯を確実に行う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、省電力化が図れ、ストップランプの確実な消点灯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４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車両用スイッチの断面図、図２は同回路図であり、同図において、２１は上面開口で略箱型のポリブチレンテレフタレートやアクリロニトリルブタジエンスチレン等の絶縁樹脂製のケース、２２は略円柱状で同じく絶縁樹脂製の作動体で、ケース２１内に作動体２２が上下動可能に収納されると共に、この作動体２２の下方左側面には磁石３が装着されている。

そして、４は銅合金等の導電金属製の端子、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２１の左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の配線パターンに半田付け等によって接続され、端子４下端はケース２１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、ホール素子等の検出手段６やパワートランジスタ等のスイッチング手段７が形成されると共に、ＦＥＴ等の差動増幅器８Ａや電圧検出器８Ｂ、複数の固定抵抗器によって制御手段８が形成され、この制御手段８に検出手段６とスイッチング手段７が接続されている。

さらに、２４Ａは略コの字状で銅合金等の薄板金属製の可動接点で、この可動接点２４Ａの一端が作動体２２の下方右側面に装着固定されると共に、ケース２１の右内側壁には、銅合金等の複数の固定接点２４Ｂが植設され、この固定接点２４Ｂにやや撓んだ状態の可動接点２４Ａの他端が弾接し、複数の固定接点２４Ｂが可動接点２４Ａを介して電気的に接続されて、スイッチ接点２４が形成されている。

そして、このスイッチ接点２４が固定接点２４Ｂから延出したアーム部（図示せず）によって配線基板５の配線パターンに接続され、スイッチング手段７との接続側がバッテリー接続用の端子４Ａに、制御手段８との接続側がイグニションスイッチ接続用の端子４Ｂに各々接続されると共に、検出手段６や制御手段８がグランド接続用の端子４Ｃに、スイッチング手段７がストップランプ２５接続用の端子４Ｄに各々接続されている。

さらに、９はコイル状の戻りばね、１０はケース２１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２１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の操作軸２２Ａ上端がカバー１０上面中央の中空筒部１０Ａから上方へ突出して、車両用スイッチ２７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２７は、図４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１３の手前に、アーム１３Ａによって作動体２２の操作軸２２Ａが押圧された状態で装着されると共に、ケース２１底面から突出した複数の端子４が、コネクタ１４やリード線によって複数の発光ダイオード等のストップランプ２５や、イグニションスイッチ、バッテリー等に接続される。

つまり、イグニションスイッチが入りエンジン起動時に、ブレーキペダル１３が踏み込まれていない状態では、図３の断面図に示すように、作動体２２の操作軸２２Ａ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左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。

そして、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、その磁束密度が所定値以上の場合には、スイッチング手段７を閉状態とし、磁束密度が所定値以下の場合には、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は開状態となっている。

また、作動体２２右側面に装着された可動接点２４Ａも下方へ移動して、複数の固定接点２４Ｂから離れてケース２１の右内側壁に弾接し、バッテリーと制御手段８の間に設けられたスイッチ接点２４も電気的に切断された状態となっているため、ストップランプ２５は消灯した状態となる。

そして、ブレーキペダル１３が踏み込まれると、アーム１３Ａが操作軸２２Ａから離れ押圧力が除かれるため、戻りばね９の弾性復帰力によって作動体２２が上方へ移動して、図１に示したように、作動体２２左側面に装着された磁石３と検出手段６が対向した状態になると共に、作動体２２右側面に装着された可動接点２４Ａが複数の固定接点２４Ｂに弾接し、スイッチ接点２４も電気的に接続された状態となる。

つまり、検出手段６や制御手段８にはイグニションスイッチ接続用の端子４Ｂからも、スイッチ接点２４を介したバッテリー接続用の端子４Ａからも電源が供給されると共に、磁石３と検出手段６が対向し、検出手段６が検出する磁石３の磁気が強い状態となるため、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２５が点灯する。

なお、以上のようなブレーキペダル１３の操作において、例えば、後続車等のある場所で車両を停車し、イグニションスイッチを切りエンジンを停止した場合には、検出手段６や制御手段８には、イグニションスイッチ接続用の端子４Ｂから電源が供給されず、また、ブレーキペダル１３が踏み込まれていない状態では、スイッチ接点２４も電気的に切断された状態となっているため、バッテリー接続用の端子４Ａからも電源が供給されない。

つまり、イグニションスイッチを切り、ブレーキペダル１３が踏み込まれていない状態では、車両用スイッチ２７には全く電流が流れておらず、バッテリーの消耗がなく、省電力化された状態となっているが、この状態でブレーキペダルを踏んだ場合には、上述したように、戻りばね９の弾性復帰力によって作動体２２が上方へ移動して、バッテリーと制御手段８の間に設けられたスイッチ接点２４が電気的に接続された状態となる。

これによって、スイッチ接点２４を介してバッテリー接続用の端子４Ａから、検出手段６や制御手段８に電源が供給されると同時に、上方へ移動し検出手段６と対向した磁石３の磁気を制御手段８が検出して、スイッチング手段７を閉状態に切換え、ストップランプ２５が点灯するようになっている。

すなわち、停車してイグニションスイッチが切られ、エンジンが停止した状態では、車両用スイッチ２７には全く電流が流れず、バッテリーの消耗がなく、省電力化を図った状態となっているが、この状態でブレーキペダル１３を踏んだ場合には、スイッチ接点２４の電気的接離が行われ、検出手段６や制御手段８に電源が供給されて、ストップランプ２５が確実に点灯するように構成されている。

さらに、この時、作動体２２左側面に装着された磁石３と右側面に装着された可動接点２４Ａの位置は、接続時にはスイッチング手段７より速く、切断時にはスイッチング手段７より遅く、スイッチ接点２４の電気的接離が行われるようになっている。

つまり、スイッチ接点２４が接続された後にスイッチング手段７が閉状態となり、スイッチング手段７が開状態となった後にスイッチ接点２４が切断されるようにすることで、スイッチング手段７が開閉される間は、スイッチ接点２４を介して検出手段６や制御手段８に常に電源が供給されるようになっている。

このように本実施の形態によれば、磁石３の磁気の強弱に応じてスイッチング手段７の開閉を行う制御手段８を、イグニションスイッチに接続すると共に、作動体２２の上下動によって電気的接離を行うスイッチ接点２４を、バッテリーと制御手段８の間に設けることによって、省電力化が図れ、ストップランプ２５の確実な消点灯が可能な車両用スイッチを得ることができるものである。

また、スイッチ接点２４の電気的接離を、接続時にはスイッチング手段７より速く、切断時にはスイッチング手段７より遅く行うように形成することによって、スイッチング手段７が開閉される間は、スイッチ接点２４を介して検出手段６や制御手段８に常に電源が供給されているため、ストップランプ２５の消点灯を確実に行うことができる。

なお、以上の説明では、検出手段６を上方に配置し、作動体２２が上方位置で磁気が強い場合にはスイッチング手段７を閉、下方位置で磁気が弱い場合にはスイッチング手段７を開状態とする構成として説明したが、これとは逆に、検出手段６を下方に配置し、作動体２２が上方位置の場合には磁気を弱く、下方位置では磁気を強くすると共に、この磁気の強弱に応じて制御手段８がスイッチング手段７を開閉する構成としても、本発明の実施は可能である。

また、以上の説明では、作動体２２の右側面に可動接点２４Ａを装着固定し、この可動接点２４Ａを複数の固定接点２４Ｂに弾接させたスイッチ接点２４について説明したが、作動体２２の左側面に装着された磁石３の磁気によって、電気的接離を行うリードスイッチを用いたものや、或いは作動体２２の押圧によって電気的接離を行う圧電部材を用いたもの等、様々なスイッチ接点においても実施が可能である。

また、以上の説明では、主にブレーキペダルによって操作される押圧操作型の車両用スイッチについて説明したが、ドアの開閉等、他の機能に用いられるスイッチや、或いは、作動体を揺動したり平行にスライドさせる等、押圧操作以外の他の操作方式のスイッチにおいても本発明の実施は可能である。

本発明による車両用スイッチは、省電力化が図れ、ストップランプの確実な消点灯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断面図 同回路図 同操作時の断面図 ブレーキペダルの要部側面図 従来の車両用スイッチの断面図

符号の説明

３ 磁石
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ 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
８Ａ 差動増幅器
８Ｂ 電圧検出器
９ 戻りばね
１０ カバー
１０Ａ 中空筒部
１３ ブレーキペダル
１３Ａ アーム
１４ コネクタ
２１ ケース
２２ 作動体
２２Ａ 操作軸
２４ スイッチ接点
２４Ａ 可動接点
２４Ｂ 固定接点
２５ ストップランプ
２７ 車両用スイッチ

Claims (2)

1. 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、この作動体を上方へ付勢するばねと、上記作動体に装着された磁石と、この磁石の磁気を検出する検出手段と、バッテリーとストップランプの電気的接離を行うスイッチング手段と、上記検出手段に接続され、上記磁石の磁気の強弱に応じて上記スイッチング手段の開閉を行う制御手段からなり、上記制御手段をイグニションスイッチに接続すると共に、上記作動体の上下動によって電気的接離を行うスイッチ接点を、上記バッテリーと上記制御手段の間に設けた車両用スイッチ。
2. スイッチ接点の電気的接離を、接続時にはスイッチング手段より速く、切断時にはスイッチング手段より遅く行うように形成した請求項１記載の車両用スイッチ。

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