(57)【要約】【課題】主に自動車のストップランプの消点灯制御等に用いられるスイッチ装置に関し、誤差が少なく、確実な操作が可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】略柱状の磁石１２の中空部１２Ａ内に磁気検出素子１３を収納すると共に、この磁石１２に対向した磁性体２３の移動に伴う磁気の変化に応じて、制御手段１４がスイッチング信号を出力することによって、磁性体２３が磁石１２からある程度離れた状態でも、磁気の大きな変化が得られ、高精度なスイッチング信号の出力が行えるため、誤差が少なく、確実な操作が可能なスイッチ装置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】
略柱状の磁石と、この磁石の中空部内に収納された磁気検出素子と、この磁気検出素子に接続された制御手段からなり、上記磁石に対向した磁性体の移動に伴う磁気の変化に応じて、上記制御手段がスイッチング信号を出力するスイッチ装置。
【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のスイッチ装置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、様々なスイッチ装置が使用されている。
【０００３】
このような、従来のスイッチ装置について、図８〜図１１を用いて説明する。
【０００４】
図９は従来のスイッチ装置の斜視図であり、同図において、１は上下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、前端には略角柱状の磁石２が固着されると共に、磁石２背面にはホール素子等の磁気検出素子３が実装装着されている。
【０００５】
また、４はマイコン等の制御手段、５は略Ｌ字状で銅合金等の端子で、複数の端子５の一端が半田付け等によって配線基板１に実装されると共に、この複数の端子５と磁気検出素子３が配線パターンを介して制御手段４に接続され、これらを略箱状で絶縁樹脂製のカバー（図示せず）が覆って、スイッチ装置６が構成されている。
【０００６】
そして、このように構成されたスイッチ装置６が、図８の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル２１近傍のシャーシ２２に、ブレーキペダル２１に固着された磁性体２３に、磁石２が所定の間隙を空けて対向するように装着されると共に、複数の端子５の他端がリード線やコネクタ（図示せず）等によって、車両のストップランプや電子回路（図示せず）等に接続される。
【０００７】
なお、このようにブレーキペダル２１が踏み込まれず、シリンダボディ２４内から突出したプッシュロッド２５によって、ブレーキペダル２１が手前に付勢された状態では、図１０（ａ）の部分平面図に示すように、磁性体２３がスイッチ装置６に接近しているため、磁石２の磁界は磁性体２３の側に生じ、図１１（ａ）の波形図に示すように、背面の磁気検出素子３が検出する磁気は殆んど０となる。
【０００８】
このため、図１１（ｂ）に示すように、制御手段４からはＯＦＦのスイッチング信号が出力され、ストップランプは消灯した状態となっている。
【０００９】
以上の構成において、ブレーキペダル２１が踏み込まれると、プッシュロッド２５を押圧しながらブレーキペダル２１が回動し、磁性体２３がスイッチ装置６から離れるため、図１０（ｂ）に示すように、磁石２による磁界が背面の磁気検出素子３の側にも生じ、磁気検出素子３がこの磁気を検出する。
【００１０】
そして、この磁気が所定の値、例えば磁性体２３がスイッチ装置６から３．５ｍｍ前後離れた値になると、これを制御手段４が検出して、図１１（ｂ）に示すように、ＯＮのスイッチング信号が出力され、ストップランプが点灯する。
【００１１】
つまり、ブレーキペダル２１の操作によって、スイッチ装置６の磁石２に対向した磁性体２３を接近、あるいは離す方向に移動させると共に、この移動に伴って磁気検出素子３が検出する磁石２の磁気の変化に応じて、制御手段４がＯＦＦまたはＯＮのスイッチング信号を出力することで、ストップランプの消点灯を行うように構成されているものであった。
【００１２】
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】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−１９３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来のスイッチ装置においては、対向した磁性体２３の移動に伴う磁石２の磁気の変化を、磁石２背面に配置した磁気検出素子３で検出しているため、図１１（ａ）に示すように、制御手段４がスイッチング信号を出力する、磁性体２３が磁石２から３〜４ｍｍ前後離れた状態での磁気の変化、すなわち磁束密度の差Ｍ１が小さく、シャーシ２２への取付け時の位置ずれや磁気検出素子３の精度のばらつき等によって、誤差が生じ易くなってしまう場合があるという課題があった。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、誤差が少なく、確実な操作が可能なスイッチ装置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】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、略柱状の磁石の中空部内に磁気検出素子を収納すると共に、この磁石に対向した磁性体の移動に伴う磁気の変化に応じて、制御手段がスイッチング信号を出力するようにしてスイッチ装置を構成したものであり、磁性体が磁石からある程度離れた状態でも、磁気の大きな変化が得られ、高精度なスイッチング信号の出力が行えるため、誤差が少なく、確実な操作が可能なスイッチ装置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】
【００１７】
以上のように本発明によれば、誤差が少なく、確実な操作が可能なスイッチ装置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】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態によるスイッチ装置の斜視図
【図２】同ブロック回路図
【図３】同部分断面図
【図４】同波形図
【図５】同他の実施の形態による斜視図
【図６】同斜視図
【図７】同斜視図
【図８】ブレーキペダルの側面図
【図９】従来のスイッチ装置の斜視図
【図１０】同部分平面図
【図１１】同波形図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００２０】
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。
【００２１】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるスイッチ装置の斜視図、図２は同ブロック回路図であり、同図において、１１は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、前端には略円柱状でフェライトやＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等の磁石１２が、例えばＮ極を前方、Ｓ極を後方に向けて載置固着されている。
【００２２】
そして、１３は垂直方向の磁気を検出するホール素子等の磁気検出素子で、この配線基板１１に実装装着された磁気検出素子１３が、磁石１２の中央と下面に形成された中空部１２Ａ内に収納されている。
【００２３】
また、１４はマイコン等の制御手段、１５は接点式のリレーや、ＧａＮやＳｉＣ等を用いた半導体リレー等の駆動手段で、駆動手段１５と磁気検出素子１３が配線パターンを介して制御手段１４に接続されている。
【００２４】
さらに、１６は略Ｌ字状で銅合金等の端子で、複数の端子１６の一端が半田付け等によって配線基板１１に実装されると共に、この複数の端子１６が制御手段１４と駆動手段１５に接続され、これらを略箱状で絶縁樹脂製のカバー（図示せず）が覆って、スイッチ装置１７が構成されている。
【００２５】
そして、このように構成されたスイッチ装置１７が、図８の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル２１近傍のシャーシ２２に、ブレーキペダル２１に固着された鉄等の磁性体２３に、磁石１２前面が所定の間隙を空けて対向するように装着されると共に、複数の端子１６の他端がリード線やコネクタ（図示せず）等によって、例えば端子１６Ａが車両のストップランプ２７に、端子１６Ｂが車両の電子回路（図示せず）等に接続される。
【００２６】
なお、このようにブレーキペダル２１が踏み込まれず、シリンダボディ２４内から突出したプッシュロッド２５によって、ブレーキペダル２１が手前に付勢された状態では、図３（ａ）の部分断面図に示すように、磁性体２３がスイッチ装置１７に接近して、磁石１２の磁界が磁性体２３の方向に向いているため、図４（ａ）の波形図に示すように、中空部１２Ａ内の磁気検出素子１３が検出する磁気は大きなものとなる。
【００２７】
このため、制御手段１４から駆動手段１５へは、図４（ｂ）に示すように、ＯＦＦのスイッチング信号が出力されて、駆動手段１５がＯＦＦとなり、端子１６Ａに接続されたストップランプ２７は消灯した状態となっている。
【００２８】
また、電子回路に接続された端子１６Ｂには、図４（ｃ）に示すように、制御手段１４からＯＮのスイッチング信号が出力され、例えば、アクセルペダルの踏み込みに関わりなく車両の走行速度を一定に保つ、所謂オートクルーズ装置は動作した状態となっている。
【００２９】
以上の構成において、ブレーキペダル２１が踏み込まれると、プッシュロッド２５を押圧しながらブレーキペダル２１が回動し、磁性体２３がスイッチ装置１７から離れるため、図３（ｂ）に示すように、磁気検出素子１３に流れる磁気は次第に小さくなっていく。
【００３０】
そして、この磁気が所定の値、例えば図４（ａ）に示すように、磁性体２３がスイッチ装置１７から３．５ｍｍ前後離れた磁束密度Ｍ２になると、これを制御手段１４が検出して、図４（ｂ）に示すように、ＯＮのスイッチング信号が出力され、駆動手段１５がＯＮとなって、ストップランプ２７が点灯する。
【００３１】
また、磁性体２３がスイッチ装置１７からさらに離れ、例えば４．５ｍｍ前後離れた磁束密度Ｍ３になると、これを制御手段１４が検出して、図４（ｃ）に示すように、端子１６ＢにＯＦＦのスイッチング信号が出力され、車両のオートクルーズ装置が停止する。
【００３２】
つまり、ブレーキペダル２１の操作によって、スイッチ装置１７の磁石１２に対向した磁性体２３を接近、あるいは離す方向に移動させると共に、この移動に伴って磁気検出素子１３が検出する磁石１２の磁気の変化に応じて、制御手段１４がＯＦＦまたはＯＮのスイッチング信号を出力することで、ストップランプ２７の消点灯やオートクルーズ装置の制御等を行うように構成されている。
【００３３】
そして、この時、磁気検出素子１３が略円柱状の磁石１２の中空部１２Ａ内に収納されると共に、磁性体２３の移動に伴う磁気の変化に応じて、制御手段１４がスイッチング信号を出力することによって、磁気の大きな変化を用いて、高精度なスイッチング信号の出力が行えるようになっている。
【００３４】
すなわち、磁気検出素子１３が検出する磁気は、図４（ａ）に示すように、磁性体２３が磁石１２に近接した状態が最も大きく、磁性体２３が磁石１２から離れるにしたがって次第に小さくなるが、制御手段１４がスイッチング信号を出力する、磁性体２３が磁石１２から３〜４ｍｍ前後離れた状態での磁気の変化は、１０ｍＴ前後の磁束密度の大きな差Ｍ４となり、５〜６ｍｍ前後離れた状態でも磁束密度が数ｍＴ前後の比較的大きな磁気の変化が得られる。
【００３５】
つまり、磁石１２の中空部１２Ａ内に収納された磁気検出素子１３が、磁性体２３と磁石１２の距離が３〜５ｍｍ前後の間の、大きく変化する磁気を検出し、これに応じて制御手段１４が、駆動手段１５や端子１６Ｂにスイッチング信号を出力することで、誤差の少ない高精度なスイッチング信号の出力が行えるように構成されている。
【００３６】
なお、以上の説明では、略円柱状の磁石１２の中空部１２Ａ内に、磁気検出素子１３を収納した構成について説明したが、図５の斜視図に示すように、配線基板１１前端に実装された、検出面に対して水平方向の磁気を検出するＧＭＲ素子等の磁気検出素子１３Ａを、上下から挟むように磁石１２Ｂと１２Ｃを形成し、この中空部内に磁気検出素子１３Ａを収納する構成としても、本発明の実施は可能である。
【００３７】
あるいは、図６の斜視図に示すように、配線基板１１を縦方向に配置し、この上端に実装された磁気検出素子１３を、磁石１２Ｄで覆うようにした構成や、図７の斜視図に示すように、配線基板１１上端の磁気検出素子１３を、略リング状の磁石１２Ｅと略円柱状の磁石１２Ｆで、表側と裏側から挟むようにしてスイッチ装置を構成してもよい。
【００３８】
また、以上の説明では、略円柱状の磁石１２の中空部１２Ａ内に、磁気検出素子１３を収納した構成として説明したが、磁石１２を略角柱状に形成し、この中空部１２Ａ内に磁気検出素子１３を収納した構成としてもよい。
【００３９】
さらに、磁気検出素子１３が検出する磁石１２の磁気が、磁束密度Ｍ２になるとストップランプ２７の消点灯のスイッチング信号を、磁束密度Ｍ３になるとオートクルーズ装置の制御用のスイッチング信号を、制御手段１４が各々出力する構成について説明したが、二つの磁気検出素子１３を磁石１２の中空部１２Ａ内に収納し、この各々の磁気に応じて制御手段１４が各々のスイッチング信号を出力する構成としてもよい。
【００４０】
また、磁気検出素子１３や制御手段１４、駆動手段１５等の個々の部品を配線基板１１に実装した構成として説明したが、制御手段１４が一体に形成された磁気検出素子１３を用いた構成や、あるいは、駆動手段１５は車両の電子回路側に設けた構成としても、本発明の実施は可能である。
【００４１】
このように本実施の形態によれば、略柱状の磁石１２の中空部１２Ａ内に磁気検出素子１３を収納すると共に、この磁石１２に対向した磁性体２３の移動に伴う磁気の変化に応じて、制御手段１４がスイッチング信号を出力することによって、磁性体２３が磁石１２からある程度離れた状態でも、磁気の大きな変化が得られ、高精度なスイッチング信号の出力が行えるため、誤差が少なく、確実な操作が可能なスイッチ装置を得ることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によるスイッチ装置は、誤差が少なく、確実な操作が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、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。
【符号の説明】
【００４３】
１１  配線基板
１２、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ  磁石
１２Ａ  中空部
１３、１３Ａ  磁気検出素子
１４  制御手段
１５  駆動手段
１６、１６Ａ、１６Ｂ  端子
１７  スイッチ装置
２１  ブレーキペダル
２２  シャーシ
２３  磁性体
２４  シリンダボディ
２５  プッシュロッド
【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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【図８】
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【図９】
2012199047.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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