(57)【要約】【課題】水等の導電性物質がスイッチに浸入しても、スイッチのオン又はオフの誤判断を防止する。【解決手段】スイッチ回路構造が適用されるスイッチ回路１０は、スイッチ端子２０と接続端子２４とを接続状態又は非接続状態にすることでスイッチ１２をオン又はオフに切り替えると共に、スイッチ１２のオン又はオフをスイッチ判断部１４で判断する。この場合、スイッチ端子２０と接続端子２４の間には、スイッチ端子２０と並列にダミー端子２６が設けられている。【選択図】図１
2018170084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ端子（２０）と接続端子（２４）とを接続状態又は非接続状態にすることでスイッチ（１２）をオン又はオフに切り替えると共に、前記スイッチ（１２）のオン又はオフをスイッチ判断部（１４）で判断するスイッチ回路構造において、
前記スイッチ端子（２０）と前記接続端子（２４）の間で、前記スイッチ端子（２０）と並列に設けられたダミー端子（２６）をさらに有することを特徴とするスイッチ回路構造。
【請求項２】
請求項１記載のスイッチ回路構造において、
前記スイッチ端子（２０）と前記接続端子（２４）とが非接続状態にある場合、前記ダミー端子（２６）の電位（Ｖｄ）は、前記スイッチ端子（２０）の電位（Ｖｓ）よりも高いことを特徴とするスイッチ回路構造。
【請求項３】
請求項２記載のスイッチ回路構造において、
抵抗器（１８）及び前記スイッチ端子（２０）の直列回路が前記ダミー端子（２６）と並列に接続され、
前記抵抗器（１８）と前記スイッチ端子（２０）との間に前記スイッチ判断部（１４）が接続されていることを特徴とするスイッチ回路構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ回路構造において、
前記ダミー端子（２６）は、前記接続端子（２４）を囲むように構成されていることを特徴とするスイッチ回路構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ端子と接続端子とを接続状態又は非接続状態にすることでスイッチをオン又はオフに切り替えるスイッチ回路構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動車等のスタータ用リレーにおいて、バッテリに接続される一方の接点端子に水等が付着しても、隣接する電磁コイル用の端子を介して短絡させることにより、常開接点がオンに切り替わることを阻止し、アース側の他方の接点端子に接続されるスタータモータの誤作動を回避することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のスイッチ回路構造では、水等の導電性物質の浸入に起因して、２つの端子間にリーク電流が流れることにより、一方の接点端子から常開接点を介して他方の接点端子に電流が流れることを阻止している。
【０００５】
ここで、スイッチ判断部を一方の接点端子に常時接続し、当該一方の接点端子の電位の大きさに基づいてリレー（スイッチ）のオン又はオフを判断する場合、水等の導電性物質が一方の接点端子に付着していない正常時では、スイッチ判断部は、リレーがオンに切り替わって一方の接点端子の電位が低下すると、リレーがオンになったと判断する。しかしながら、一方の接点端子に導電性物質が付着し、一方の接点端子と電磁コイル用の端子との間にリーク電流が流れると、リレーがオフであっても、一方の接点端子の電位が低下するので、スイッチ判断部は、リレーがオンに切り替わったと誤判断する。
【０００６】
そこで、本発明は、水等の導電性物質がスイッチに浸入しても、スイッチのオン又はオフの誤判断を防止することができるスイッチ回路構造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】
【０００７】
本発明は、スイッチ端子（２０）と接続端子（２４）とを接続状態又は非接続状態にすることでスイッチ（１２）をオン又はオフに切り替えると共に、前記スイッチ（１２）のオン又はオフをスイッチ判断部（１４）で判断するスイッチ回路構造であって、以下の特徴を有する。
【０００８】
第１の特徴；前記スイッチ回路構造は、前記スイッチ端子（２０）と前記接続端子（２４）の間で、前記スイッチ端子（２０）と並列に設けられたダミー端子（２６）をさらに有する。
【０００９】
第２の特徴；前記スイッチ端子（２０）と前記接続端子（２４）とが非接続状態にある場合、前記ダミー端子（２６）の電位（Ｖｄ）は、前記スイッチ端子（２０）の電位（Ｖｓ）よりも高い。
【００１０】
第３の特徴；抵抗器（１８）及び前記スイッチ端子（２０）の直列回路が前記ダミー端子（２６）と並列に接続され、前記抵抗器（１８）と前記スイッチ端子（２０）との間に前記スイッチ判断部（１４）が接続されている。
【００１１】
第４の特徴；前記ダミー端子（２６）は、前記接続端子（２４）を囲むように構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の特徴によれば、スイッチ端子と接続端子の間にダミー端子が設けられているので、水等の導電性物質がスイッチに侵入し、スイッチ端子等に導電性物質が付着しても、接続端子と、該接続端子との距離が近いダミー端子との間でリークが優先的に発生する。すなわち、スイッチの各端子に対して特別な防水対策を施さなくても、スイッチ端子と接続端子との間でのリークの発生を抑制することができる。これにより、スイッチ端子に常時接続されるスイッチ判断部を用いてスイッチのオン又はオフを判断する場合、スイッチ判断部は、導電性物質の浸入に関わりなく、スイッチのオン又はオフを正確に判断することができるので、スイッチのオン又はオフの誤判断を防止することが可能となる。
【００１３】
また、スイッチ端子と並列にダミー端子を設けるだけで、スイッチのオン又はオフの誤判断を防止できるので、オン又はオフの機能を有する一般的なスイッチに適用可能である。これにより、スイッチの応答速度を維持しつつ、スイッチのオン又はオフの誤判断を防止することができる。
【００１４】
本発明の第２の特徴によれば、ダミー端子の電位がスイッチ端子の電位よりも高く設定されているので、ダミー端子と接続端子との間でリークが起こりやすくなる。これにより、スイッチのオン又はオフの誤判断の発生を一層抑制することができる。
【００１５】
本発明の第３の特徴によれば、抵抗器を用いてスイッチ端子の電位をダミー端子の電位よりも低くするので、簡単な回路構成でスイッチのオン又はオフの誤判断を防止することができる。
【００１６】
本発明の第４の特徴によれば、導電性物質がスイッチに浸入した際、接続端子を囲むダミー端子の内側の空間に導電性物質が溜まることになる。この結果、該空間内のみでリークが発生するので、スイッチのオン又はオフの誤判断を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るスイッチ回路構造の構成図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、図１の他の構成例を示す図である。
【図３】比較例のスイッチ回路構造の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るスイッチ回路構造について、好適な実施形態を掲げ、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００１９】
［スイッチ回路構造の構成］
図１は、本実施形態に係るスイッチ回路構造が適用されるスイッチ回路１０の構成図である。
【００２０】
スイッチ回路１０は、スイッチ１２をオン又はオフに切り替え可能であると共に、スイッチ１２がオン又はオフに切り替わったか否かをスイッチ判断部１４で判断する回路構造である。具体的に、スイッチ回路１０は、電源から例えば＋１２Ｖの直流電圧が供給される電源端子１６と、電源端子１６から抵抗器１８を介して電気的に接続されたスイッチ端子２０と、抵抗器１８とスイッチ端子２０との間に増幅器２２を介して電気的に常時接続されたスイッチ判断部１４と、アースに接続され且つスイッチ端子２０に接続可能な接続端子２４とを有する。
【００２１】
また、スイッチ回路１０は、スイッチ端子２０と接続端子２４との間で、スイッチ端子２０と並列に設けられ、抵抗器１８及びスイッチ端子２０の直列回路に対して電気的に並列に接続されたダミー端子２６をさらに有する。この場合、スイッチ端子２０、接続端子２４及びダミー端子２６によってスイッチ１２が構成される。
【００２２】
なお、接続端子２４とアースとの間には、図示しない負荷が接続される。また、抵抗器１８は、低抵抗の抵抗器である。この場合、スイッチ端子２０と接続端子２４とが後述する非接続状態にあれば、抵抗器１８での電圧降下によって、ダミー端子２６の電位Ｖｄは、スイッチ端子２０の電位Ｖｓよりも高くなる（Ｖｄ＞Ｖｓ）。すなわち、スイッチ１２の電源端子１６側は、スイッチ端子２０とダミー端子２６とにより、異なる電位で二重化されている。
【００２３】
ここで、スイッチ端子２０と接続端子２４との非接続状態とは、スイッチ端子２０と接続端子２４とが離間し、電気的に遮断された状態をいう。この状態では、スイッチ端子２０よりも、ダミー端子２６が接続端子２４に近接することになる。また、スイッチ端子２０と接続端子２４との接続状態とは、スイッチ端子２０と接続端子２４とが接触し、電気的に接続されている状態をいう。
【００２４】
スイッチ１２は、操作者がオン又はオフの操作を行う操作スイッチや、図示しない電磁コイルによってオン又はオフの動作を行うリレー等、スイッチ端子２０と接続端子２４とが接続状態又は非接続状態になることで、オン又はオフに切り替わるものであれば、どのような種類のスイッチであってもよい。図１には、一例として、プリント基板等の基板２８上に設けられた機械式のスイッチ１２を図示している。
【００２５】
この場合、スイッチ１２では、基板２８上に、円柱状の接続端子２４が設けられると共に、接続端子２４を囲む略Ｃ字状の導電性壁部であるダミー端子２６が設けられている。スイッチ端子２０は、基板２８上の基端部２０ａから延び、基端部２０ａを中心に回動可能な棒状の接触子２０ｂと、接触子２０ｂの先端部で接続端子２４に対向して設けられた可動接点２０ｃとを備える。基端部２０ａは、抵抗器１８に接続されている。
【００２６】
ダミー端子２６は、Ｃ字状に形成されているが、接続端子２４を囲むことができる形状であればよい。Ｃ字状の導電性壁部に代えて、リング状又は矩形状の導電性壁部であってもよい。この場合、接続端子２４は、基板２８を貫通してアースと接続される。
【００２７】
ここで、基端部２０ａを中心に接触子２０ｂが実線で示す位置から接続端子２４に向かって回動すると、二点鎖線で示すように、可動接点２０ｃが固定接点としての接続端子２４に接触し、スイッチ端子２０と接続端子２４とが接続状態となる。これにより、スイッチ１２がオンになり、抵抗器１８及びスイッチ１２を介して負荷に直流電圧が供給される。なお、接触子２０ｂは、ダミー端子２６の上端に接触してもよいし、又は、非接触であってもよい。
【００２８】
一方、スイッチ端子２０と接続端子２４とが接続状態（スイッチ１２がオン）にあるときに、基端部２０ａを中心に接触子２０ｂが二点鎖線で示す位置より、接続端子２４から離間するように上方に回動すると、接触子２０ｂは、実線に示す位置に戻り、スイッチ端子２０と接続端子２４とが非接続状態となる。これにより、スイッチ１２がオフになり、負荷への直流電圧の供給が停止する。
【００２９】
増幅器２２は、抵抗器１８のアース側の電圧（スイッチ端子２０の電位Ｖｓ）を増幅し、増幅後の電圧をスイッチ判断部１４に出力する。スイッチ判断部１４は、増幅器２２から入力された電圧の大きさに基づいて、スイッチ１２のオン又はオフを判断する。
【００３０】
具体的に、スイッチ端子２０と接続端子２４とが接続状態にあるときには、抵抗器１８のアース側は、スイッチ端子２０及び接続端子２４を介してアースと接続されるので、抵抗器１８のアース側の電圧は、略０Ｖの電位となる。従って、増幅器２２からスイッチ判断部１４に出力される増幅後の電圧は、低電位となる。そのため、スイッチ判断部１４は、当該増幅後の電圧が低電位であるので、スイッチ１２がオン状態にあると判断する。
【００３１】
一方、スイッチ端子２０と接続端子２４とが非接続状態にあるときには、抵抗器１８のアース側は、アースと電気的に接続されていないため、抵抗器１８のアース側の電圧は、比較的高い電圧となる。従って、増幅器２２からスイッチ判断部１４に出力される増幅後の電圧は、高電位となる。そのため、スイッチ判断部１４は、当該増幅後の電圧が高電位であるため、スイッチ１２がオフ状態にあると判断する。
【００３２】
なお、スイッチ回路１０において、スイッチ１２は、図２Ａ及び図２Ｂのような構成であってもよい。図２Ａ及び図２Ｂでは、基板２８上に、円形の接続端子２４がプリント配線されると共に、接続端子２４を囲むようにＣ字状のダミー端子２６がプリント配線されている。スイッチ端子２０は、接触子２０ｂが接続端子２４に対して進退可能に摺動する棒状又は板状の導電性部材であり、スイッチ端子２０の先端部が可動接点２０ｃとして機能する。
【００３３】
ここで、接触子２０ｂが図２Ａで示す位置から接続端子２４に向かって摺動すると、図２Ｂに示すように、接触子２０ｂがダミー端子２６と交差（接触）した状態で可動接点２０ｃが接続端子２４に接触し、スイッチ端子２０と接続端子２４とが接続状態となる。これにより、スイッチ１２がオンになる。なお、接触子２０ｂは、ダミー端子２６に接触してもよいし、又は、非接触であってもよい。
【００３４】
一方、スイッチ端子２０と接続端子２４とが接続状態（スイッチ１２がオン）にあるときに、接触子２０ｂが図２Ｂで示す位置より、接続端子２４から離間するように後退すると、接触子２０ｂは、図２Ａに示す位置に戻り、スイッチ端子２０と接続端子２４及びダミー端子２６とが非接続状態となる。これにより、スイッチ１２がオフになる。
【００３５】
［スイッチ回路構造の効果］
以上説明した本実施形態に係るスイッチ回路構造（スイッチ回路１０）の効果について説明する。
【００３６】
図３は、比較例に係るスイッチ回路３０の回路図である。スイッチ回路３０において、図１〜図２Ｂのスイッチ回路１０と同じ構成要素については、同じ参照符号を付け、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
図３のスイッチ回路３０は、スイッチ１２がダミー端子２６を具備しない点で、図１〜図２Ｂのスイッチ回路１０とは異なる。この場合、スイッチ１２内に水等の導電性物質が浸入し、スイッチ端子２０及び接続端子２４のうち、少なくとも一方に導電性物質が付着すると、スイッチ端子２０と接続端子２４との間で導電性物質を介してリーク３２が発生する（リーク電流が流れる）。これにより、抵抗器１８のアース側がスイッチ１２（リーク３２）を介してアースに電気的に接続されることになるので、抵抗器１８のアース側の電圧が低下する。この結果、増幅器２２からスイッチ判断部１４に出力される増幅後の電圧は、低電位となり、スイッチ判断部１４は、スイッチ端子２０と接続端子２４とが非接続状態にあっても、スイッチ１２がオンになったと誤判断する。
【００３８】
これに対して、本実施形態に係るスイッチ回路構造（スイッチ回路１０）では、図１〜図２Ｂに示すように、スイッチ端子２０と接続端子２４との間にダミー端子２６が設けられている。これにより、水等の導電性物質がスイッチ１２に侵入し、スイッチ端子２０等に導電性物質が付着しても、接続端子２４と、該接続端子２４との距離が近いダミー端子２６との間でリーク３２が優先的に発生する。すなわち、スイッチ１２の各端子に対して特別な防水対策を施さなくても、スイッチ端子２０と接続端子２４との間でのリーク３２の発生を抑制することができる。これにより、スイッチ端子２０に常時接続されるスイッチ判断部１４を用いてスイッチ１２のオン又はオフを判断する場合、スイッチ判断部１４は、導電性物質の浸入に関わりなく、スイッチ１２のオン又はオフを正確に判断することができるので、スイッチ１２のオン又はオフの誤判断を防止することが可能となる。
【００３９】
また、スイッチ端子２０と並列にダミー端子２６を設けるだけで、スイッチ１２のオン又はオフの誤判断を防止できるので、オン又はオフの機能を有する一般的なスイッチに適用可能である。これにより、スイッチ１２の応答速度を維持しつつ、スイッチ１２のオン又はオフの誤判断を防止することができる。
【００４０】
さらに、スイッチ回路１０では、ダミー端子２６の電位Ｖｄがスイッチ端子２０の電位Ｖｓよりも高く設定されているので（Ｖｄ＞Ｖｓ）、ダミー端子２６と接続端子２４との間でリーク３２が起こりやすくなる。これにより、スイッチ１２のオン又はオフの誤判断の発生を一層抑制することができる。
【００４１】
この場合、抵抗器１８を用いてスイッチ端子２０の電位Ｖｓをダミー端子２６の電位Ｖｄよりも低くするので、簡単な回路構成でスイッチ１２のオン又はオフの誤判断を防止することができる。
【００４２】
さらにまた、導電性物質がスイッチ１２に浸入した際、接続端子２４を囲むダミー端子２６の内側の空間に導電性物質が溜まることになる。この結果、該空間内のみでリーク３２が発生するので、スイッチ１２のオン又はオフの誤判断を効果的に抑制することができる。
【００４３】
以上、本発明について好適な実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記の実施形態の記載範囲に限定されることはない。上記の実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは、当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、特許請求の範囲に記載された括弧書きの符号は、本発明の理解の容易化のために添付図面中の符号に倣って付したものであり、本発明がその符号をつけた要素に限定されて解釈されるものではない。
【符号の説明】
【００４４】
１０、３０…スイッチ回路              １２…スイッチ
１４…スイッチ判断部                  １６…電源端子
１８…抵抗器                          ２０…スイッチ端子
２０ａ…基端部                        ２０ｂ…接触子
２０ｃ…可動接点                      ２２…増幅器
２４…接続端子                        ２６…ダミー端子
２８…基板                            ３２…リーク
【図１】
2018170084.tif 000003
【図２】
2018170084.tif 000004
【図３】
2018170084.tif 000005