(57)【要約】【課題】主に自動車の各種制御用に用いられる車両用スイッチに関し、簡易な構成で、外部からの静電気による車両用スイッチ内の電子部品の破損を防止し、確実な動作が可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】金属製の中空筒体２３の内面部２３Ｂと下面部２３Ｃを覆う絶縁体２４を設けることによって、外部からの静電気が金属製の中空筒体２３に通電したとしても、絶縁体２４によって静電気が絶縁されるため、配線基板６上の検出手段７やスイッチング手段８あるいは制御手段９などに静電気による破損を防止し、簡易な構成で、確実な動作が可能な車両用スイッチ２５を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略箱型で絶縁樹脂製のケースと、このケースの上面に上方へ突出して配設された金属製の中空筒体と、この中空筒体内に上部が上下動可能に挿通すると共に、下部に磁石が装着された作動体と、上記ケース内に配置された配線基板上に設けられ、上記磁石の磁気を検出する検出手段からなり、上記中空筒体の内面と下面を覆う絶縁体を設けた車両用スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
このような従来の車両用スイッチについて、図５〜図７を用いて説明する。
【０００４】
図６は従来の車両用スイッチの断面図、図７は同分解斜視図であり、同図において、１は円筒状の略箱型で絶縁樹脂製の下ケース、２は円筒状の略箱型で絶縁樹脂製の上ケースで、上ケース２の上面に金属製の中空筒体１２が上方へ突出して植設され、上ケース２が下ケース１の上面開口を覆うように装着されている。
【０００５】
なお、中空筒体１２の外周にはネジ部１２Ａが設けられると共に、中央に略円筒状の内面部１２Ｂが形成されている。
【０００６】
そして、３は絶縁樹脂製の作動体で、上部が上ケース２の中空筒体１２内を上下動可能に挿通すると共に、下部の右側面には磁石４が装着されている。
【０００７】
また、５は導電金属製の複数の端子、６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６が下ケース１の右方側壁に配置されると共に、複数の端子５の上端がこの配線基板６の配線パターンにはんだ付け等によって接続され、端子５下端は下ケース１底面から下方へ突出している。
【０００８】
そして、配線基板６の磁石４との対向面には、ホール素子等の検出手段７やトランジスタ等のスイッチング手段８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９が形成され、この制御手段９と検出手段７、スイッチング手段８、端子５が配線パターンを介して電気的に接続されている。
【０００９】
さらに、１０はコイル状のばねで、ばね１０が作動体３下面と下ケース１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体３を上方に付勢すると共に、作動体３上端が上ケース２上面の中空筒体１２から上方へ突出して、車両用スイッチ１３が構成されている。
【００１０】
そして、このように構成された車両用スイッチ１３が、図５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３先端が押圧された状態で、取付部３０Ｂに中空筒体１２がネジ止め装着されると共に、下ケース１底面から突出した複数の端子５が、コネクタ３１やリード線によってストップランプやバッテリー、車両の電子回路（図示せず）等に接続される。
【００１１】
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３がばね１０を撓めながら下方へ押圧操作され、作動体３右側面に装着された磁石４も下方へ移動し、磁石４の中心と対向配置された検出手段７の中心が大きく離れて、検出手段７が検出する磁石４の磁気は微弱な状態となっている。
【００１２】
また、この検出手段７に接続された制御手段９は、検出手段７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８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８を開状態とするようになっているため、この作動体３が押圧された状態では、スイッチング手段８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。
【００１３】
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３先端から離れ押圧力が除かれるため、図６に示したように、ばね１０の弾性復帰力によって作動体３が上方へ移動すると共に、作動体３に装着された磁石４も上方へ移動して、磁石４と検出手段７が対向した状態となり、検出手段７が検出する磁石４の磁気が強くなるため、制御手段９がスイッチング手段８を閉状態に切換え、ストップランプが点灯する。
【００１４】
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１３の作動体３を上下動させると共に、作動体３右側面の磁石４の磁気を検出手段７が検出し、この検出手段７からのＯＦＦ信号やＯＮ信号に応じて、制御手段９がスイッチング手段８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いるものであった。
【００１５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００９−５１２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、前記従来の車両用スイッチ１３においては、搬送箱内への梱包作業や、自動車の所定箇所への組み付け作業などの際に、作業に伴い生じた静電気が、金属製の中空筒体１２下面から空間を介して下ケース１内の配線基板６に放電され、検出手段７やスイッチング手段８あるいは制御手段９などが静電気によって破損する可能性があるという課題があった。
【００１８】
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、外部からの静電気による車両用スイッチ内の電子部品などの破損を防止し、確実な動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。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するために本発明は、ケースの上面に上方へ突出して配設された金属製の中空筒体の、内面と下面を覆う絶縁体を設けて車両用スイッチを構成したものであり、外部からの静電気が金属製の中空筒体に通電したとしても、中空筒体の内面や下面を覆うように設けられた絶縁体によって、静電気が絶縁されて、ケース内の配線基板に放電しないため、配線基板上の検出手段やスイッチング手段あるいは制御手段などの静電気による破損を防止し、確実な動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ものである。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、簡易な構成で、外部からの静電気による車両用スイッチ内の電子部品の破損を防止し、確実な動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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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】同分解斜視図
【図３】他の実施の形態による車両用スイッチの断面図
【図４】同上ケースの製作説明図
【図５】ブレーキペダルの要部側面図
【図６】従来の車両用スイッチの断面図
【図７】同分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００２３】
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。
【００２４】
（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は同分解斜視図であり、同図において、１は円筒状の略箱型でポリブチレンテレフタレート（以降、ＰＢＴと記載する）等の絶縁樹脂製の下ケース、２２は円筒状の略箱型でＰＢＴ等の絶縁樹脂製の上ケースで、上ケース２２の上面に略円筒状で鉄鋼等の金属製の中空筒体２３が上方へ突出して植設され、上ケース２２が下ケース１の上面開口を覆うように装着されている。
【００２５】
なお、中空筒体２３の外周にはネジ部２３Ａが設けられると共に、中央に略円筒状の内面部２３Ｂが上下方向に貫通して形成されている。
【００２６】
また、２４はＰＢＴ等の絶縁樹脂製の絶縁体で、上部の略円筒状の筒部２４Ａが中空筒体２３の内面部２３Ｂに当接すると共に、下部の略円盤状の底部２４Ｂが中空筒体２３の下面部２３Ｃ及びその外側近傍の上ケース２２下面に当接して覆っている。
【００２７】
なお、絶縁体２４の底部２４Ｂ上面と中空筒体２３の外周近傍の上ケース２２下面が当接した略円環状の重なり部が、超音波溶着等によって円状に連続して溶着され、絶縁体２４が上ケース２２に固着されている。
【００２８】
つまり、絶縁体２４の底部２４Ｂ上面と上ケース２２下面との重なり部に中空筒体２３外周や下面から下ケース１内の空間に繋がる隙間がない状態で、中空筒体２３の下面部２３Ｃ全体が絶縁体２４の底部２４Ｂに覆われている。
【００２９】
また、絶縁体２４の底部２４Ｂの中空筒体２３下面を覆う部分や筒部２４Ａの厚さＴは１ｍｍ〜３ｍｍに形成され、内面部２３Ｂ内を覆う筒部２４Ａの長さＬは、内面部２３Ｂの下端から１６ｍｍ以上に形成されている。
【００３０】
そして、３はポリオキシメチレン（以降、ＰＯＭと記載する）等の絶縁樹脂製の作動体で、中空筒体２３の内面部２３Ｂを覆う絶縁体２４の筒部２４Ａ内を、作動体３上部の略円柱状の操作部３Ａが上下動可能に挿通すると共に、下部の保持部３Ｂの右側面には磁石４が装着されている。
【００３１】
また、５は銅合金等の導電金属製の複数の端子、６は左右面に複数の配線パターン（図示せず）が形成されたガラス入りエポキシ樹脂製や紙フェノール樹脂製などの絶縁樹脂製の配線基板で、配線基板６が下ケース１の右方側壁に配置されると共に、複数の端子５の上端がこの配線基板６の配線パターンにはんだ付け等によって接続され、端子５下端は下ケース１底面から下方へ突出している。
【００３２】
そして、配線基板６の磁石４との対向面には、磁気を検出するホール素子等の検出手段７やトランジスタ等のスイッチング手段８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９が形成され、この制御手段９と検出手段７、スイッチング手段８、端子５が配線パターンを介して電気的に接続されている。
【００３３】
さらに、１０はコイル状のばねで、ばね１０が作動体３下面と下ケース１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体３を上方に付勢すると共に、作動体３の操作部３Ａ上端が上ケース２２上面の中空筒体２３から上方へ突出して、車両用スイッチ２５が構成されている。
【００３４】
そして、このように構成された車両用スイッチ２５が、図５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３先端が押圧された状態で、取付部３０Ｂに中空筒体２３がネジ止め装着される。また、下ケース１底面から突出した複数の端子５が、コネクタ３１やリード線によってストップランプやバッテリー、車両の電子回路（図示せず）等に接続される。
【００３５】
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３がばね１０を撓めながら下方へ押圧操作され、作動体３右側面に装着された磁石４も下方へ移動し、磁石４の中心と対向配置された検出手段７の中心が大きく離れて、検出手段７が検出する磁石４の磁気は微弱な状態となっている。
【００３６】
また、この検出手段７に接続された制御手段９は、検出手段７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８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８を開状態とするようになっているため、この作動体３が押圧された状態では、スイッチング手段８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。
【００３７】
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３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、ばね１０の弾性復帰力によって作動体３が上方へ移動すると共に、作動体３に装着された磁石４も上方へ移動して、磁石４と検出手段７が対向した状態となり、検出手段７が検出する磁石４の磁気が強くなるため、制御手段９がスイッチング手段８を閉状態に切換え、ストップランプが点灯する。
【００３８】
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２５の作動体３を上下動させると共に、作動体３右側面の磁石４の磁気を検出手段７が検出し、この検出手段７からのＯＦＦ信号やＯＮ信号に応じて、制御手段９がスイッチング手段８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いる。
【００３９】
なお、このような車両用スイッチ２５の搬送箱への梱包作業や、あるいは自動車の所定箇所への組み付け作業の際に、作業や周囲環境によって静電気が発生する場合があるが、本発明においては、この静電気が車両用スイッチ２５の金属製の中空筒体２３に通電したとしても、中空筒体２３の内面部２３Ｂと下面部２３Ｃを絶縁体２４が覆っているため、絶縁体２４によって静電気が絶縁され、静電気は下ケース１内の配線基板６には放電しないようになっている。
【００４０】
つまり、中空筒体２３の内面部２３Ｂと下面部２３Ｃを厚さＴが１ｍｍ〜３ｍｍの絶縁体２４が覆うと共に、内面部２３Ｂを長さＬが１６ｍｍ以上の筒部２４Ａが覆うことによって、静電気が絶縁体２４により絶縁されて、中空筒部２３の下面部２３Ｃから下ケース１内の配線基板６へ直接放電することを防止すると共に、筒部２４Ａ上端から筒部２４Ａの内側表面を介して静電気が配線基板６へ放電されることを防止するように構成されている。
【００４１】
なお、ＰＢＴ等の絶縁樹脂の場合、一般的に１ｍｍ厚さ当り約２０ｋＶの絶縁破壊強度を有しており、１ｍｍ未満では最大級の静電気の約１５ｋＶに対し絶縁体２４の絶縁破壊が生じる可能性があり、３ｍｍを超えると車両用スイッチとして大型になってしまうため、上述したように絶縁体２４の厚さＴを１ｍｍ〜３ｍｍとすることによって、中空筒体２３表面からの静電気による絶縁体２４の絶縁破壊を確実に防ぎ、適度な大きさのものにすることができる。
【００４２】
また、絶縁体２４の筒部２４Ａの長さＬを１６ｍｍ以上とすることによって、一般的に沿面距離１ｍｍ当り１ｋＶの絶縁破壊強度を有することから、上述した静電気の約１５ｋＶに対して、絶縁体２４の筒部２４Ａ先端から底部２４Ｂまで静電気が表面を介して短絡しないような、沿面距離を確保することができる。
【００４３】
すなわち、外部からの静電気を絶縁体２４により確実に絶縁することによって、下ケース１内に配置された配線基板６やこれに実装された検出手段７やスイッチング手段８あるいは制御手段９などの電子部品が静電気によって破損することを防止し、作動体３の上下動に伴う、ストップランプの消点灯の制御を確実に行うことができるようになっている。
【００４４】
なお、静電気による配線基板６への放電を防ぐ手段として、中空筒体２３を絶縁樹脂製とする方法もあるが、上記のように中空筒体２３を鉄鋼等の金属製とすることによって、車両用スイッチ２５の中空筒体２３をブレーキペダル３０の取付部３０Ｂにネジ止めした時に、温度や湿度などの周囲環境による中空筒体２３の寸法変化等の影響を受け難くできるため、車両用スイッチ２５の動作方向の位置決め精度を高めると共に、取付け強度をより大きいものとすることができる。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、上ケース２２の上面に上方へ突出して配設された金属製の中空筒体２３の、内面部２３Ｂと下面部２３Ｃを覆う絶縁体２４を設けることによって、外部からの静電気が金属製の中空筒体２３に通電したとしても、中空筒体２３の内面部２３Ｂや下面部２３Ｃを覆う絶縁体２４によって、静電気が中空筒体２３の下面を介して直接、または内面の表面を介して、下ケース１内の配線基板６へ放電しないため、配線基板６上の検出手段７やスイッチング手段８あるいは制御手段９などの静電気による破損を防止し、簡易な構成で、確実な動作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。
【００４６】
なお、以上の説明では、個別に形成した絶縁体２４を中空筒体２３の下方から装着したものとして説明したが、上ケース２２に絶縁体２４を一体に形成したものとしても良い。
【００４７】
すなわち、図３の断面図に示すように、略円筒状で金属製の中空筒体３３が上ケース３２の上面に植設され、この中空筒体３３上部の内面部３３Ｂの所定長さＬを覆う略円筒状の筒部３４Ａと、中空筒体３３の下面部３３Ｃ全体を覆う略円盤状の底部３４Ｂからなる絶縁体３４が上ケース３２に一体に形成されて、上ケース３２が構成されている。
【００４８】
そして、このような上ケース３２を樹脂成形金型によって製作する際には、まず図４（ａ）の断面図に示すように、下型４０の底面の支持部４０Ａに中空筒体３３をその先端を下にして載置した後、図４（ｂ）に示すように、下部に突出部４１Ａが形成された上型４１を、下型４０内に挿入すると共に、下型４０の側方からスライド型４２を側孔に挿入する。
【００４９】
次に、図４（ｃ）に示すように、ＰＢＴ等の絶縁樹脂を所定のゲート口から射出して充填させた後、成形品を金型から取り出すと、図４（ｄ）に示すように、中空筒体３３が植設されると共に、中空筒体３３の内面部３３Ｂと下面部３３Ｃ全体を覆うように、絶縁体３４が一体に形成された上ケース３２が完成する。
【００５０】
このように絶縁体３４を一体に形成した上ケース３２とすることによって、金型構造は多少複雑にはなるが、別体の絶縁体２４を上ケース２２に装着固定する場合に比べ、車両用スイッチの部品点数が少なく、組立てを容易にすることができると共に、中空筒体３３が絶縁体３４によって確実に覆われ、中空筒体３３とケース内との絶縁性をより高いものにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明による車両用スイッチは、簡易な構成で、外部からの静電気による車両用スイッチ内の電子部品の破損を防止し、確実な動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等として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１  下ケース
３  作動体
３Ａ  操作部
３Ｂ  保持部
４  磁石
５  端子
６  配線基板
７  検出手段
８  スイッチング手段
９  制御手段
１０  ばね
２２、３２  上ケース
２３、３３  中空筒体
２３Ａ  ネジ部
２３Ｂ、３３Ｂ  内面部
２３Ｃ、３３Ｃ  下面部
２４、３４  絶縁体
２４Ａ、３４Ａ  筒部
２４Ｂ、３４Ｂ  底部
２５  車両用スイッチ
３０  ブレーキペダル
３０Ａ  アーム
３０Ｂ  取付部
３１  コネクタ
４０  下型
４０Ａ  支持部
４１  上型
４２  スライド型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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