(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ装置であって、
外部装置と当該スイッチ装置とを接続する配線の断線および短絡の少なくとも一方を検出する電気回路であって、少なくとも１つの抵抗素子を含む電気回路を形成する回路部と、
上記電気回路に接続され、上記配線との接続に用いられる２つの端子と、
移動することにより上記電気回路の接点のオン・オフを切り換える接点機構部と、
上記回路部、上記２つの端子、および上記接点機構部が配置された基板と、
を備えており、
上記回路部と上記接点機構部とは、上記基板の同じ面側に配置されており、
上記接点機構部の可動範囲の少なくとも一部から見て、該接点機構部の可動方向に垂直な方向に上記抵抗素子が配置され、
上記回路部および上記２つの端子は、外部装置と接続されるリードであり、上記抵抗素子を支持固定するフレームでもあるリードフレームを構成しており、
上記抵抗素子は、上記リードフレームに接着され、
上記リードフレームには、上記抵抗素子が配置される凹みが形成されており、
上記凹み内に上記抵抗素子が搭載されている
ことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
上記回路部は、上記電気回路を構成する複数の抵抗素子を備えており、
上記複数の抵抗素子は、上記接点機構部の可動方向に沿って配列されている
ことを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
上記回路部と上記接点機構部とが配置されている上記基板の面とは反対の面側に、上記端子とそれぞれ接続することが可能な３つの端子基部をさらに備えており、
上記２つの端子は、上記３つの端子基部のうちの２つに接続されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
上記抵抗素子は、チップ抵抗であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ装置に関し、例えば、外部から力が印加されているか否かに応じて、２つの端子の間の電気的な接続状態が切り換えられるスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のボンネットには、ボンネットが開いているか閉じているかを検知するためのフードラッチスイッチ（Hood Latch Switch）と呼ばれるスイッチ装置が設置されている。スイッチ装置は、例えば、外部装置の配線と接続された２つの端子と、それらの２つの端子に接続された電気回路とを備え、外部から力が印加されているか否かに応じて、電気回路の接点のオン・オフが切り換えられるように構成されている。電気回路の接点がオンの状態であるかオフの状態であるかによって、２つの端子から、異なる強度の電気信号が出力される。従来のスイッチ装置は、通常、３本の端子によって実現されるＣ接点仕様を有する。
【０００３】
図６の（ａ）（ｂ）を用いて、Ｃ接点仕様を有する従来のスイッチ装置の構造の一例を説明する。図６の（ａ）は、特許文献１に記載のスイッチ装置が備えた端子２１１ａ〜２１１ｃ、可動接点２６、および基板３の構造を示す概略図であり、図６の（ｂ）は、基板３上に形成された配線パターン３１の構造を示す概略図である。
【０００４】
図６の（ａ）に示すように、基板３上には、チップ抵抗ＲＸおよびＲＹが配置されている。図６の（ａ）に示す３本の端子２１１ａ〜２１１ｃは、それぞれ、図６の（ｂ）に示す貫通孔３２ａ〜３２ｃに挿入されている。また、端子２１１ａおよび２１１ｃは、ＥＣＵ等の外部装置に接続されている。一方、端子２１１ｂは、端子２１１ａおよび２１１ｃよりも短くなるようにカットされており、外部装置には接続されていない。
【０００５】
図６の（ａ）に示すように、特許文献１に記載のスイッチ装置では、押す力がスイッチ装置に印加されていない場合、端子２１１ａと端子２１１ｂとが、可動接点２６によって接続されている。そのため、端子２１１ａおよび２１１ｃから、チップ抵抗ＲＹの抵抗値に対応する強度の電気信号が外部装置へ出力される。一方、スイッチ装置に対して、矢印Ａで示す方向（上から下に向かう方向）に押す力が印加されている場合、可動接点２６が下方向に移動することによって、端子２１１ａと端子２１１ｂとは、接続されなくなる。そのため、端子２１１ａおよび２１１ｃから、チップ抵抗ＲＸおよびＲＹの抵抗値の和に対応する強度の電気信号が出力される。
【０００６】
なお、スイッチ装置からの電気信号を取得した外部装置は、電気信号の強度に基づいて、スイッチ装置に押す力が印加されているか否かを判定する。特に、スイッチ装置がフードラッチスイッチである場合、外部装置は、電気信号の強度に基づいて、ボンネットが開いているか閉じているかを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１４６２５７号公報（２０１１年７月２８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
スイッチ装置は、軽量化するためや狭いスペースに取り付けるために、小型化されることが求められている。
【０００９】
しかしながら、図６の（ａ）に示すように、特許文献１に記載の上記スイッチ装置では、基板３の上に、チップ抵抗ＲＸおよびＲＹが横方向に配列されている。そのため、上記スイッチ装置は、横方向に、基板３よりも小さくなり得ないので、小型化することが困難であるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スイッチ装置を小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るスイッチ装置は、スイッチ装置であって、外部装置と当該スイッチ装置とを接続する配線の断線および短絡の少なくとも一方を検出する電気回路であって、少なくとも１つの抵抗素子を含む電気回路を形成する回路部と、上記電気回路に接続され、上記配線との接続に用いられる２つの端子と、移動することにより上記電気回路の接点のオン・オフを切り換える接点機構部と、上記回路部、上記２つの端子、および上記接点機構部が配置された基板と、を備えており、上記回路部と上記接点機構部とは、上記基板の同じ面側に配置されており、上記接点機構部の可動範囲の少なくとも一部から見て、該接点機構部の可動方向に垂直な方向に上記抵抗素子が配置されている。
【００１２】
他の観点では、上記スイッチ装置において、上記接点機構部の移動方向に平行な方向から見た場合に、上記接点機構部が占め得る領域と、上記抵抗素子が占める領域とが重なっていない。さらに別の観点では、上記スイッチ装置において、上記抵抗素子が上記接点機構部の移動方向に占める位置の範囲と、上記接点機構部が移動することによって該接点機構部の移動方向に占め得る位置の範囲とは、少なくとも一部が同じである。
【００１３】
上記の構成によれば、回路部と接点機構部とは、基板の同じ面側に配置されている。また、抵抗素子は、接点機構部の可動範囲内の特定の一部（あるいは全部）から見た場合、接点機構部の可動方向に垂直な方向に離間または近接した位置にある。そのため、抵抗素子が、接点機構部から見て、接点機構部の可動方向に離間または近接した位置にある構成と比較して、接点機構部の可動方向におけるスイッチ装置の長さが短くなる。これにより、少なくとも接点機構部の可動方向において、スイッチ装置を小型化することができる。
【００１４】
また、本発明の他の態様に係るスイッチ装置は、上記回路部は、上記電気回路を構成する複数の抵抗素子を備えており、上記複数の抵抗素子は、上記接点機構部の可動方向に沿って配列されていてもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、回路部が備えた複数の抵抗素子は、接点機構部の可動方向に沿って配列されている。そのため、複数の抵抗素子が接点機構部の可動方向と垂直な方向（少なくとも、可動方向に平行ではない方向）に配列している構成と比較して、接点機構部の可動方向におけるスイッチ装置の長さが短くなる。従って、少なくとも接点機構部の可動方向において、スイッチ装置をさらに小型化することができる。
【００１６】
また、本発明の他の態様に係るスイッチ装置は、上記回路部と上記接点機構部とが配置されている上記基板の面とは反対の面側に、上記端子とそれぞれ接続することが可能な３つの端子基部をさらに備えており、上記２つの端子は、上記３つの端子基部のうちの２つに接続されていてもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、端子を接続することが可能な３つの端子基部を備えている。そして、それらの３つの端子基部のうち２つに、それぞれ、端子が接続されている。ここで、３つの端子基部は、用途の異なる３つの端子（例えば、ＣＯＭ端子、Ｎ．Ｏ．端子、Ｎ．Ｃ．端子）と接続されてよい。また、どの端子基部とどの用途の端子とが接続されるかは、予め規定されていてよい。
【００１８】
そのため、上記の構成を備えたスイッチ装置は、２つの端子基部と接続された２つの端子（例えば、ＣＯＭ端子とＮ．Ｏ．端子、またはＣＯＭ端子とＮ．Ｃ．端子）を介して、外部装置と接続することができる。
【００１９】
従来のスイッチ装置は、基板を貫通する３つの端子を備えており、基板の一方の面側から突き出た３つの端子が、それぞれ電気回路と接続される。そして、基板の他方の面側から突き出た３つの端子のうちの１つは、外部装置とは接続しないようにカットされる（特許文献１参照）。そのため、従来のスイッチ装置は、基板の上記一方の面側の空間は、電気回路と接続する３つの端子によって占有されるので、基板の上記一方の面側に抵抗素子を配置することができない。
【００２０】
一方、上記の構成を備えたスイッチ装置では、従来のスイッチ装置よりも１つ少ない２つの端子が電気回路と接続される。そのため、従来のスイッチ装置と比較して、端子と電気回路とが接続する基板の面側に、広い空間があるので、そこに抵抗素子を配置することができる。
【００２１】
また、本発明の他の態様に係るスイッチ装置において、上記回路部および上記２つの端子は、外部装置と接続されるリードであり、上記抵抗素子を支持固定するフレームでもあるリードフレームを構成しており、上記抵抗素子は、上記リードフレームに接着されていてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、抵抗素子は、リードフレームに接着されているので、スイッチ装置は、抵抗素子を配置するための基板を備えている必要がない。そのため、上記の構成を備えたスイッチ装置は、抵抗素子を配置するための基板を備えた従来のスイッチ装置よりも小型化することができる。さらに、スイッチ装置は、構成要素の数が少ないので、組み立て効率が良好である。
【００２３】
また、本発明の他の態様に係るスイッチ装置において、上記抵抗素子は、チップ抵抗であってもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、抵抗素子はリード線を持たないので、リードフレームに直接接着しやすい。
【００２５】
また、本発明の他の態様に係るスイッチ装置において、上記リードフレームには、上記抵抗素子が配置される凹みが形成されていてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、リードフレームに形成された凹み（特に、抵抗素子の形状に適合した凹み。セルフロケータ）の中に抵抗素子が配置されるので、抵抗素子の位置が動きにくい。また、抵抗素子の裏面と凹みの底面とが接触するだけでなく、抵抗素子の側面と凹みの内側面とも接触する。そのため、抵抗素子が単にリードフレームの表面上に配置される構成と比較して、抵抗素子とリードフレームとを、半田を介して接着する場合に、抵抗素子とリードフレームとの接着面積（あるいは接着長さ）が大きくなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、スイッチ装置を小型化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置が備えたリードフレームに形成されたスロットの詳細を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置が備えた第１の端子、第２の端子、リードフレーム、およびチップ抵抗によって形成される電気回路の回路図である。
【図４】本発明に係るスイッチ装置の構成例、および、そのスイッチ装置内で形成されている電気回路を示す表である。
【図５】本発明に係るスイッチ装置の構成例、および、そのスイッチ装置内で形成されている電気回路を示す他の表である。
【図６】（ａ）は、従来のスイッチ装置が備えた端子、可動接点、および基板の構造を示す概略図であり、（ｂ）は、上記スイッチ装置が備えた基板上に形成されたパターン配線の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて詳細に説明する。
【００３０】
（スイッチ装置１の構成）
図１を用いて、本実施形態に係るスイッチ装置１の構成を説明する。図１は、スイッチ装置１の構成を示す側面図である。スイッチ装置１は、Ａ接点仕様を有する抵抗内蔵型フードラッチスイッチ（Hood Latch Switch with Resistor）であり、外部装置の配線が断線（あるいは短絡）したことを検出するために使用される。ここで、Ａ接点仕様とは、Ｎ．Ｏ．型（ノーマリオープン）の電気回路を備えていることを意味する。なお、スイッチ装置１は、Ｎ．Ｃ．型（ノーマリクローズ）の電気回路を備えたＢ接点仕様のスイッチ装置であってもよい。なお、スイッチ装置１は、自動車のドアが閉じているか開いているかを検出するためのラッチスイッチや、自動車以外の製品に搭載される産業用検出スイッチにも適用することができる。
【００３１】
図１に示すように、スイッチ装置１は、可動部１１、可動接点１２（接点機構部）、リードフレーム１３、第１の端子１４Ａ、第２の端子１４Ｂ、基板１５、バネ１６、端子基部１７、およびチップ抵抗Ｒ１、Ｒ２（抵抗素子）を備えている。
【００３２】
可動部１１は、上下方向に伸縮するバネ１６（例えば、フッキバネ）の上に配置されており、バネ１６の弾性力によって、その位置を保持されている。可動部１１に、上から下へ向かう方向（特定の方向）に、押す力Ｆが印加されたとき、可動部１１を介して、バネ１６にも同じ押す力Ｆが印加されることによって、バネ１６が上下方向に縮む。そして、バネ１６が上下方向に縮むことに伴って、バネ１６上に配置された可動部１１は、移動方向（可動方向）、すなわち上から下に向かって移動する。可動部１１を押す力Ｆがなくなったとき（あるいは弱くなったとき）、バネ１６の弾性力によって、可動部１１は、下から上に向かって移動（復帰）する。可動部１１の上下方向の移動に応じて、可動接点１２が上下方向に移動する。
【００３３】
なお、可動部１１は、上下方向（特定の方向）に移動する構成でなくてもよい。例えば、可動部１１は、回転する操作部（レバー）と、操作部の回転と連動して上下方向にスライドする摺動部とを備え、摺動部のスライドに応じて可動接点１２が上下方向に移動する構成であってもよい。あるいは、可動部１１は、上下方向ではない方向に働く押す力を、可動部１１の内部で、回転力に変換させることにより、可動接点１２を上下方向に移動させる構成であってもよい。
【００３４】
可動接点１２は、電気回路ＥＣ（図３参照）の接点を構成する。可動接点１２は、可動部１１内に固定されている。そのため、押す力Ｆが可動部１１に印加されたとき、可動部１１が下方向に移動することに伴って、可動接点１２も下方向に移動する。これにより、電気回路ＥＣの接点はオンの状態になる。また、押す力Ｆが可動部１１に印加されなくなったとき、可動部１１が上方向に移動することに伴って、可動接点１２も上方向に移動する。これにより、電気回路ＥＣの接点はオフの状態になる。可動接点１２は、例えば、銅合金で形成されてもよい。
【００３５】
リードフレーム１３は、電気回路ＥＣを構成するリード線であり、スイッチ装置１の構造を形成するフレームでもある。リードフレーム１３の一部は、チップ抵抗Ｒ１、Ｒ２を所定の位置に保持するセルフロケータとして機能するスロット部１３ａ（回路部）を形成している。リードフレーム１３は、例えば、銅合金または鉄合金で形成されてよい。なお、リードフレーム１３の少なくとも一部は、樹脂製のカバー部材によって覆われている。あるいは、リードフレーム１３の周りを被覆する樹脂は、インサート成型によって形成されることによって、リードフレーム１３と一体化していてもよい。
【００３６】
図２は、リードフレーム１３に形成されたスロット部１３ａの詳細を示す図である。図２に示すように、スロット部１３ａは、チップ抵抗Ｒ１、Ｒ２に適合する形状に形成された凹みである。チップ抵抗Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、異なるスロット部１３ａ内に搭載され、半田によってスロット部１３ａに支持固定されている。なお、スロット部１３ａ（あるいはリードフレーム１３）は、半田が溶着可能な材料で構成されていることが好ましい。この構成では、半田がスロット部１３ａとチップ抵抗Ｒ１、Ｒ２との間で広がることが促進されるので、スロット部１３ａとチップ抵抗Ｒ１、Ｒ２の裏面や側面との接着面積（あるいは接着長さ）が大きくなる。また、図１では、２つのスロット部１３ａがリードフレーム１３に形成されているが、３つ以上のチップ抵抗を配置するための３つ以上のスロット部１３ａがリードフレーム１３に形成されていてもよい。
【００３７】
このように、スイッチ装置１では、チップ抵抗Ｒ１、Ｒ２が、リードフレーム１３のスロット部１３ａ内に搭載されるので、スイッチ装置１は、チップ抵抗Ｒ１、Ｒ２を配置するための基板を備えている必要がない。さらに、基板を保護するための部材を備えている必要もない。そのため、スイッチ装置１は、チップ抵抗を配置するための基板を備えた従来のスイッチ装置よりも小型化し易い。さらに、スイッチ装置１は、構成要素の数が少ないので、組み立て効率が良好であるという特徴を有する。
【００３８】
加えて、スイッチ装置１は、２つの端子を備えたＡ接点仕様（またはＢ接点仕様）を有する。そのため、スイッチ装置１は、３つの接点を備えたＣ接点仕様を有する従来のスイッチ装置と比較して、接点の数が１つ少ないので、基板１５の表面側から、第１の端子１４Ａおよび第２の端子１４Ｂの各々と接続されて伸びるリードの数も１つ少ない。従って、基板１５の表面側に、スロット部１３ａを配置することができる広い空間を有する。従って、スイッチ装置１は、従来のスイッチ装置が備えていないスロット部１３ａを備えているが、そのために従来のスイッチ装置よりも大きくなることはない。
【００３９】
第１の端子１４Ａおよび第２の端子１４Ｂは、外部装置と接続している。また、端子基部１７を介して、リードフレーム１３とも接続されている。換言すれば、電気回路ＥＣと外部装置とは、第１の端子１４Ａおよび第２の端子１４Ｂを介して接続されている。第１の端子１４Ａおよび第２の端子１４Ｂは、基板１５の裏面に配置された３つの端子基部１７のうちの２つに接続されている。ここで、３つの端子基部１７は、どのような用途の端子（例えば、ＣＯＭ端子、Ｎ．Ｏ．端子、Ｎ．Ｃ．端子）と接続されるかが、予め規定されていてよい。そのため、電気回路ＥＣは、２つの端子基部１７と接続された２つの端子（例えば、ＣＯＭ端子とＮ．Ｏ．端子、またはＣＯＭ端子とＮ．Ｃ．端子）を介して、外部装置と接続することができる。
【００４０】
（電気回路ＥＣの詳細）
図３は、スイッチ装置１が備えたリードフレーム１３およびチップ抵抗Ｒ１、Ｒ２によって形成される電気回路ＥＣの回路図である。図３に示すように、電気回路ＥＣでは、チップ抵抗Ｒ１およびチップ抵抗Ｒ２が直列接続されている。また、電気回路ＥＣは、Ｎ．Ｏ型の電気回路である。ここで、図３に示すＣＯＭ端子は、図１に示す第２の端子１４Ｂに対応する。また、図３に示すＮ．Ｏ．端子は、図１に示す第１の端子１４Ａに対応する。
【００４１】
なお、導電性を有する材料（例えば、銅）を切断加工する技術を用いて、リードフレーム１３を様々な形状で形成することによって、電気回路ＥＣの様々なバリエーションを形成することができる。以下で、電気回路ＥＣのバリエーションの具体例を説明する。
【００４２】
（電気回路ＥＣのバリエーション）
図４および図５は、どちらも、電気回路ＥＣのバリエーションの具体例を示している。なお、図５に示すＮｏ．５の電気回路は、本実施形態に係る電気回路ＥＣに相当する。
【００４３】
図４のＮｏ．１〜Ｎｏ．４に示すように、電気回路ＥＣには、１つのチップ抵抗Ｒ１のみが含まれていてもよい。これらの構成では、リードフレーム１３の２つのスロット部１３ａのうち、一方のみにチップ抵抗Ｒ１が配置される。なお、図４のＮｏ．３〜Ｎｏ．４に示すように、電気回路ＥＣには、ジャンパータイプのダミー抵抗が含まれていてもよい。ダミー抵抗は、抵抗値が非常に小さい（例えば、５０ｍΩ）ので、電流は、リードフレーム１３とほとんど同じように、ダミー抵抗を流れる。
【００４４】
図５のＮｏ５．〜Ｎｏ．６に示すように、リードフレーム１３の形状を変更することによって、電気回路ＥＣをＮ．Ｏ．型からＮ．Ｃ．型に変更（またはその逆）をすることができる。また、電気回路ＥＣにおいて、チップ抵抗Ｒ１およびチップ抵抗Ｒ２は、Ｎｏ．５〜Ｎｏ．６に示すように、直列接続されていてもよいし、Ｎｏ．７〜Ｎｏ．８に示すように、並列接続されていてもよい。
【００４５】
なお、電気回路ＥＣは、図４および図５に示す具体例に限定されない。電気回路ＥＣは、リードフレーム１３によって実現可能な任意の回路構成を有していてよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、自動車のボンネットが閉じているか開いているかを検知するためのフードラッチスイッチに利用することができる。また、自動車のドアが閉じているか開いているかを検出するためのラッチスイッチや、自動車以外の製品に搭載される産業用検出スイッチにも利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１      スイッチ装置
１１    可動部
１２    可動接点（接点機構部）
１３    リードフレーム
１３ａ  スロット部（回路部）
１４Ａ  第１の端子
１４Ｂ  第２の端子
１５    基板
１７    端子基部
Ｒ１、Ｒ２  チップ抵抗（抵抗素子）
【図１】
0006413583.tif 000002
【図２】
0006413583.tif 000003
【図３】
0006413583.tif 000004
【図４】
0006413583.tif 000005
【図５】
0006413583.tif 000006
【図６】
0006413583.tif 000007