(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられる有底筒状のケースと、該ケースの底部側に回転軸を介して回動自在に配置された振り子と、前記ケース内に配置され振り子の回動角度に応じて所定の信号を出力する検出器を有するプリント基板と、前記ケースの開口を封止すると共にカプラー嵌合部を有する嵌合部材とを備え、
前記ケースの底部側内面に振り子の回転軸の少なくとも半分を支持するケース側軸受部を設け、前記嵌合部材にケース側軸受部に支持された回転軸を支持する嵌合部材側軸受部を設けると共に、該嵌合部材のカプラー嵌合部内に前記プリント基板に接続された端子を突出させてなり、且つ、前記嵌合部材は、その突出端部に前記嵌合部材側軸受部を有するスペーサと、該スペーサの外側のケース内にシール材を介して嵌合されて当該ケースに係止されるキャップと、で形成され、前記キャップには、その一外周面に前記ケースの開口側の一側面に設けられた係止孔に係止する突起が設けられて、当該キャップの突起を前記ケースの係止孔に係止させることにより、前記スペーサ、シール材及びキャップから成る前記嵌合部材で当該ケースの開口が封止されることを特徴とする転倒検出スイッチ。
【請求項２】
前記回転軸は、その一端側が前記嵌合部材の嵌合部材側軸受部で支持されると共に、その他端側が前記プリント基板の端部で支持されていることを特徴とする請求項１記載の転倒検出スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動二輪車、ＡＴＶ等の車両の転倒を検出して、例えばエンジンの制御等を行うための転倒検出スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、自動二輪車等の転倒を検出する検出スイッチの場合、ケース内に、リードスイッチ、ホールＩＣ、フォトカプラ、メカスイッチ等の検出器と、これらの検出器をオン・オフさせる振り子等を配置すると共に、ケースにシール部材を介してカバーを被せ、このカバーをケースにネジ止め、溶接あるいはポッティング等で固定することによって構成されている。そして、その代表的な転倒検出スイッチとしては、例えば実公昭６３−１０４８７号公報に開示されている。
【０００３】
この転倒検出スイッチ５１は、図７及び図８に示すように、上蓋５２で覆われた下ケース５３に、リードスイッチ５４や複数本の出力コード５５が接続された基板５６が固定されると共に、この基板５６に対向する状態で下ケース５３に支軸５７を介して３本の腕５８ａ〜５８ｃを有する回動体５８が回動自在に取り付けられている。また、回動体５８の２本の腕５８ａ、５８ｂには磁石５９がそれぞれ埋設固定され、下方に指向した腕５８ｃには錘り６０が固定されている。
【０００４】
そして、この転倒検出スイッチ５１は、下ケース５３の回り止めピン６１が係合した取り付け金６２を介して車体に取り付けられ、車体の転倒で回動体５８が回動すると、２本の腕５８ａ、５８ｂに設けられた磁石５９の一方がリードスイッチ５４に対向して該リードスイッチ５４が例えばオンして、車両の転倒が検出されるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この転倒検出スイッチ５１においては、下ケース５３に対して基板５６や回動体５８を支軸５７に沿って平行に配置し、基板５６に接続された出力コード５５を下ケース５３外部に引き出す構造であるため、各部品の形状が大型かつ複雑化して検出スイッチ５１自体の形状が大型化すると共に、部品点数も多くなって組立工数が増加する等、組立性の面でも劣るという問題点があった。また、下ケース５３と上蓋５２間や下ケース５３からの出力コード５５の引き出し部等の複数箇所にシール機構が必要となり、組立性の低下を一層招き易くなると共に、車体への取り付け時の防水性に対する信頼性が劣るという問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、請求項１記載の発明の目的は、スイッチ自体の小型化と組立性の向上を図り得ると共に、防水性に対する信頼性を向上させ得る転倒検出スイッチを提供することにある。また、請求項２記載の発明の目的は、請求項１記載の発明の目的に加え、振り子を安定支持してより確実な転倒検出を行い得ると共に回転軸の支持構造を簡略化させ得る転倒検出スイッチを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、車両に取り付けられる有底筒状のケースと、該ケースの底部側に回転軸を介して回動自在に配置された振り子と、前記ケース内に配置され振り子の回動角度に応じて所定の信号を出力する検出器を有するプリント基板と、前記ケースの開口を封止すると共にカプラー嵌合部を有する嵌合部材とを備え、前記ケースの底部側内面に振り子の回転軸の少なくとも半分を支持するケース側軸受部を設け、前記嵌合部材にケース側軸受部に支持された回転軸を支持する嵌合部材側軸受部を設けると共に、該嵌合部材のカプラー嵌合部内に前記プリント基板に接続された端子を突出させてなり、且つ、前記嵌合部材は、その突出端部に前記嵌合部材側軸受部を有するスペーサと、該スペーサの外側のケース内にシール材を介して嵌合されて当該ケースに係止されるキャップと、で形成され、前記キャップには、その一外周面に前記ケースの開口側の一側面に設けられた係止孔に係止する突起が設けられて、当該キャップの突起を前記ケースの係止孔に係止させることにより、前記スペーサ、シール材及びキャップから成る前記嵌合部材で当該ケースの開口が封止されることを特徴とする。
【０００８】
このように構成することにより、ケースを車体に取り付けた状態で車体が転倒すると、ケース内に配置された振り子が回転軸を中心に所定方向に回動し、この振り子の回動によって、プリント基板に実装された検出器から所定の信号（転倒信号）が出力される。この転倒信号は、ケースの開口に嵌合された嵌合部材のカプラー嵌合部内に突出した端子から、該嵌合部に嵌合されたカプラーを介して外部に出力されエンジンの作動等が制御される。
【０００９】
前記振り子の回転軸が、有底筒状のケース内面のケース側軸受部とケースの開口を封止する嵌合部材の嵌合部材側軸受部とによって支持されると共に、転倒信号を出力する端子が、カプラー嵌合部内に突出して設けられることから、ケース内にその長手方向に沿って振り子やプリント基板あるいは嵌合部材を効率的に収納配置できてスイッチ自体の小型化が図れると共に、部品点数が削減されスイッチの組立性が向上する。また、シールがケースの開口で嵌合部材との間だけで良く、防水性に対する信頼性も向上する。
【００１０】
また、嵌合部材が、その突出端部に嵌合部材側軸受部を有するスペーサと、該スペーサの外側のケース内にシール材を介して嵌合されたキャップと、で形成されていることを特徴とする。このように構成することにより、ケースの開口にスペーサ、シール材及びキヤップを順に嵌合させることにより、嵌合部材を開口に封止状態で嵌合することができ、スイッチの組立性がより向上する。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、回転軸の一端側が嵌合部材の嵌合部材側軸受部で支持されると共に、回転軸の他端側がプリント基板の端部で支持されていることを特徴とする。このように構成することにより、振り子の回転軸が嵌合部材側軸受部とプリント基板の端部とで両端支持され、安定した回動動作が得られると共に、検出器実装用のプリント基板に回転軸の支持機能を兼用させることができて、回転軸の支持構造が簡略化される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明に係わる転倒検出スイッチの一実施例を示し、図１がその正面図、図２がその底面図、図３が図１のＡ−Ａ線断面図、図４が図２のＢ−Ｂ線断面図、図５が図４のＣ−Ｃ線断面図、図６が図５のＤ、Ｅ部を拡大した横断面図である。
【００１３】
図１〜図６において、転倒検出スイッチ１（以下、単にスイッチ１という）は、ケース２と、このケース２内に配置された振り子３及びプリント基板４と、ケース２の開口２ａを封止する嵌合部材５とを有している。前記ケース２は、樹脂成形によって断面略正方形状の有底筒状に形成され、その底壁２ｂ側の両外面には車体への取付部６がそれぞれ一体成形され、この取付部６の孔にはグロメット７が嵌合固着されている。また、ケース２の底壁２ｂ側の内部両側面には、開口２ａ方向に突出した軸受部８、９が一体成形され、この軸受部８、９には軸受凹部８ａ、９ａが形成されている。
【００１４】
前記振り子３は、例えばアルミニウム等の金属製の略円盤状に形成され、円盤の外周部の一部に略扇形状の切欠き３ａを設けることによって、直径方向の一方側が重く他方側が軽くなるように設定されている。そして、その中心位置には軸孔３ｂ（図３参照）が穿設され、この軸孔３ｂに挿通された回転軸１０の両端部が、ワッシャ１１を介して前記軸受部８、９の軸受凹部８ａ、９ａに支持されている。また、振り子３の重量が重い反切欠き３ａ側には磁石嵌合孔１２（もしくは磁石嵌合凹部）が形成され、この磁石嵌合孔１２に円柱状の磁石１３が嵌合固着されている。
【００１５】
前記プリント基板４は、その一方の表面側（例えばパターン側）に検出器としてのホールＩＣ１４が半田付け固定されると共に、このホールＩＣ１４の各端子に接続された３つの端子部には、端子１５ａ〜１５ｂの一端部が半田付け固定されている。そして、このプリント基板４は、その両端部がケース２の両側壁内面に形成された基板挿入溝１６（図３参照）にそれぞれ挿入されることによって、ケース２内の所定位置に配置されており、このプリント基板４の前記振り子３の磁石１３の回動円周線と対向する位置にホールＩＣ１４が実装されている。
【００１６】
また、３本の端子１５ａ〜１５ｃは、例えば両側の端子１５ａ、１５ｃの他端部が直線状態でケース２の開口２ａ方向に指向すると共に、中央の端子１５ｂの一端部側が折曲された状態でかつその他端部がケース２の開口２ａ方向に指向している。これにより、３本の端子１５ａ〜１５ｃは、ケース２の開口２ａ内において図２に示す位置関係に設定されている。
【００１７】
前記嵌合部材５は、図４及び図５に示すように、スペーサ１７とシール材１８及びキャップ１９で形成され、スペーサ１７は、その外形形状がケース２の内形形状と略合致した形状を有してケース２内に嵌合される嵌合部１７ａと、この嵌合部１７ａの一外周面上にケース２の底壁２ｂ側に向けて突出した軸受部１７ｂを有している。また、スペーサ１７の嵌合部１７ａには、前記端子１５ａ〜１５ｃが挿通する３つの端子挿通孔２０がそれぞれ形成されると共に、嵌合部１７ａの開口２ａ側の面には嵌合凹部１７ｃが形成されている。
【００１８】
そして、このスペーサ１７の嵌合部１７ａの嵌合凹部１７ｃ側の面には、ゴム等の弾性体からなり嵌合孔１８ａを有する前記シール材１８がケース２の内面に嵌合密着状態で配置され、このシール材１８の開口２ａ側の面には、嵌合孔１９ａを有する前記キャップ１９がケース２の開口２ａに嵌合状態で配置されている。なお、シール材１８は、ケース２の開口２ａに密着して封止する適宜の材質及び形状に設定され、キャップ１９は、その一外周面にケース２の開口２ａ側の一側面に設けられた係止孔２１（図５参照）に係止する突起１９ｂが設けられている。
【００１９】
そして、ケース２の開口２ａに嵌合されたシール材１８やキャップ１９の嵌合孔１８ａ、１９ａ及び前記スペーサ１７の嵌合凹部１７ｃにより、嵌合部材５にカプラー嵌合凹部２２が形成され、このカプラー嵌合凹部２２の形状は、カプラー２３（図５参照）の外形形状に略合致するように設定されている。これにより、カプラー嵌合凹部２２にカプラー２３が嵌合することで、カプラー２３とケース２が機械的に連結されると共に、カプラー２３の端子（図示せず）と前記端子１５ａ〜１５ｃとが電気的に接続される。
【００２０】
次に、このスイッチ１の組立方法と動作の一例について説明する。先ず、スイッチ１の組み立ては、樹脂成形されたケース２の開口２ａを上面側にし、この開口２ａ側から、磁石嵌合孔１２に磁石１３が嵌合固着されると共に軸孔３ｂに回転軸１０が挿通され、かつ回転軸１０の両側にワッシャ１１を嵌装した振り子３を挿入し、回転軸１０の両端部をケース２の軸受部８、９の軸受凹部８ａ、９ａ内に嵌挿する。この時、回転軸１０はその両端部が軸受凹部８ａ、９ａに位置決めされつつ容易に嵌挿される。
【００２１】
これにより、振り子３の回転軸１０の少なくとも上半分がケース２の軸受部８、９に支持され、この状態で予めホールＩＣ１４と端子１５ａ〜１５ｃの一端部が半田付け固定されたプリント基板４の幅方向の両端部をケース２の基板挿入溝１６に挿入して、プリント基板４をケース２内に配置する。このプリント基板４のケース２内への配置によって、プリント基板４の端部４ａで軸受部８の軸受凹部８ａが塞がれる。
【００２２】
プリント基板４をケース２内に挿入配置したら、次に、スペーサ１７をその軸受部１７ｂをケース２の内側方向にし、かつ嵌合部１７ａの端子挿通孔２０にプリント基板４の各端子１５ａ〜１５ｃを挿通しつつ嵌合部１７ａをケース２内に嵌合配置する。このスペーサ１７のケース２への嵌合によって、スペーサ１７の軸受部１７ｂの上端でケース２の軸受部９の軸受凹部９ａが塞がれ、振り子３の回転軸１０の両端が、ケース２の軸受部８、９にプリント基板４の端部４ａとスペーサ１７の軸受部１７ｂとによって回転自在に支持される。なお、スペーサ１７や端子１５ａ〜１５ｃのケース２への装着は、この方法に限らず、例えば生産時に端子１５ａ〜１５ｃをスペーサ１７にインサート成形し、端子１５ａ〜１５ｃにプリント基板４を半田付けして一体化した後に、これをケース２にはめ込むようにしても良い。
【００２３】
そして、スペーサ１７をケース２に嵌合したら、シール材１８を嵌合し、その後キャップ１９を嵌合して、該キャップ１９の突起１９ｂをケース２の係止孔２１に係止させる。これにより、スペーサ１７、シール材１８及びキャップ１９の３つの部材からなる嵌合部材５でケース２の開口２ａが封止され、３本の端子１５ａ〜１５ｃがカプラー嵌合凹部２２内に突出した状態のスイッチ１が得られる。
【００２４】
このようにして組み立てられたスイッチ１は、例えばケース２の底壁２ｂ側を上面側してその取付部６のグロメット７で車体の所定位置にネジ固着して車体に装着し、この装着されたスイッチ１のカプラー嵌合凹部２２に、図示しない出力コードが接続されたカプラー２３を嵌合させる。そして、このスイッチ１は、車体が転倒しない通常の状態において、振り子３は図４の実線で示す位置となって、その磁石１３がプリント基板４のホールＩＣ１４に対向し、磁石１３による磁気でホールＩＣ１４がオン（もしくはオフ）して非転倒信号が端子１５ａ〜１５ｃを介して出力され、例えばエンジンの作動が可能な状態となる。
【００２５】
一方、車体が転倒した場合は、車体の傾きによりスイッチ１の振り子３が回転軸１０を中心に、例えば図４の二点鎖線で示すように回動して、その磁石１３がホールＩＣ１４と対向しない位置となる。これにより、ホールＩＣ１４が磁石１３の磁気を受けることがなくなりオフ（もしくはオン）して転倒信号が端子１５ａ〜１５ｃを介して出力され、例えばエンジンの作動が不可能な状態となる。つまり、車両の転倒による振り子３の回動動作に応じて、検出器としてのホールＩＣ１４がオン・オフして非転倒信号か転倒信号が端子１５ａ〜１５ｃからカプラー２３を介して出力されることになる。
【００２６】
このように、上記実施例のスイッチ１によれば、有底筒状でカプラー２３と略同形状のケース２内に振り子３やプリント基板４及び嵌合部材５が配置されて構成されるため、スイッチ１自体の外形形状をカプラー２３の外形形状と略同一の小型に形成することができて、例えばスイッチ１自体の運搬・保管の容易化が図れると共に、車両の軽量化対策等にも容易に対応することができる。
【００２７】
また、有底筒状のケース２内に振り子３の回転軸１０が支持される軸受凹部８ａ、９ａを有する軸受部８、９を一体成形し、この軸受凹部８ａ、９ａをプリント基板４の端部４ａとスペーサ１７の軸受部１７ｂとで閉塞することにより、軸受凹部８ａ、９ａ内の回転軸１０を回転自在に支持する構成であるため、ケース２内にプリント基板４やスペーサ１７を挿入するだけで軸受機構を構成でき、従来のような軸固定用のナット等が不要になる等、スイッチ１における部品点数を削減でき、かつ振り子３や回転軸１０等の各部品の形状の簡略化が図れて、安価なスイッチ１を得ることができる。
【００２８】
また、ケース２内にその開口２ａ側から、振り子３、プリント基板４、スペーサ１７、シール材１８及びキャップ１９を順に挿入したり嵌合することによってスイッチ１を組み立てることができるため、スイッチ１自体の組立性を大幅に向上させることができて、製造コストの低減を図ることができる。さらに、プリント基板３に予め端子１５ａ〜１５ｃを半田付け固定し、この端子１５ａ〜１５ｃの他端部をケース２の開口２ａ側に設けられたカプラー嵌合凹部２２内に突出させているため、従来のような出力コードをケース２外に引き出す必要がなくなって、カプラー２３をカプラー嵌合凹部２２に嵌合させるだけでスイッチ１の配線ができ、スイッチ１の車両への装着作業を容易に行うこともできる。
【００２９】
また、ケース２の開口２ａがスペーサ１７とキャップ１９間に配置されたシール材１８によって封止（シール）されると共に、端子１５ａ〜１５ｃがスペーサ１７の端子挿通孔２０に略密着した状態で嵌挿されるため、従来のように複数箇所でのシールが不要となってシール機構を簡略化することができると共に、防水性に対する信頼性を高めることができる。特に、ケース２の底壁２ａ側を上面に向けて車体に装着することにより、ケース２内への浸水をより確実に防止できて、防水性に対する信頼性をより一層高めることができ、スイッチ１に長期に亘り安定した動作を得ることが可能になる。
【００３０】
なお、上記実施例においては、ケース２に回転軸１０の略全体が嵌挿される軸受凹部８ａ、９ａを設け、この軸受凹部８ａ、９ａをプリント基板４の端部４ａとスペーサ１７の軸受部１７ｂとで塞ぐことによって回転軸１０の軸受部を形成したが、本発明はこれに何等限定されるものではなく、例えばケース２に半円弧形状の軸受凹部を設け、プリント基板４やスペーサ１７にこれに対応した半円弧形状の軸受凹部を設けるようにしても良い。また、上記実施例においては、回転軸１０の両端部をプリント基板４とスペーサ１７で支持する場合について説明したが、例えばスペーサ１７に回転軸１０の両端部を支持する一対の軸受部を形成しても良い。
【００３１】
さらに、上記実施例においては、ケース２の開口２ａを封止する嵌合部材５をスペーサ１７とシール材１８及びキャップ１９の３つの部材で形成したが、例えばこれらの部品の全てもしくは２つを一体化した嵌合部材を使用しても良いし、各部材の形状やカプラー嵌合凹部２２の形状等もカプラー２３の形状に応じて適宜に設定することができる。また、上記実施例における振り子３の形状も例えば図４の三点鎖線で示すような形状を採用する等、適宜に変更することができるし、検出器としてはホールＩＣ１４に限らず、リードスイッチ等の各種検出器を使用できる。またさらに、本発明は、自動二輪車やＡＴＶに適用して好適であるが、ジェットスキー、小型雪上車、四輪自動車等の各種車両に適用することも勿論可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の発明によれば、振り子の回転軸が有底筒状のケース内のケース側軸受部とケースの開口を封止する嵌合部材の嵌合部材側軸受部とによって支持されると共に、転倒信号を出力する端子がケース開口側のカプラー嵌合部内に突出して設けられているため、カプラーと略同一形状のケース内に振り子やプリント基板あるいは嵌合部材を順に挿入配置できて、スイッチ自体の小型化を図ることができると共に、部品点数が削減されてスイッチの組立性を向上させることができ、かつ、シール部分がケースの開口と嵌合部材との間だけで良く、スイッチの防水性に対する信頼性を向上させることができる。
【００３３】
また、上記効果に加え、ケースの開口に嵌合部材としてのスペーサ、シール材及びキャップを順に嵌合させることにより、嵌合部材を開口に封止状態で嵌合することができるため、スイッチの組立性をより向上させることができる。
【００３４】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、振り子の回転軸が嵌合部材側軸受部とプリント基板の端部とで両端支持されるため、振り子の安定した回動動作が得られると共に、検出器実装用のプリント基板に回転軸の支持機能を兼用させることができて、回転軸の支持構造をより簡略化することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる転倒検出スイッチの一実施例を示す正面図
【図２】同その底面図
【図３】同図１のＡ−Ａ線断面図
【図４】同図２のＢ−Ｂ線断面図
【図５】同図４のＣ−Ｃ線断面図
【図６】同図５のＤ、Ｅ部を拡大した横断面図
【図７】従来の転倒検出スイッチの部分断面図
【図８】同その上蓋と取り付け金を取り除いた正面図
【符号の説明】
１・・・・・・・・・転倒検出スイッチ
２・・・・・・・・・ケース
２ａ・・・・・・・・開口
２ｂ・・・・・・・・底壁
３・・・・・・・・・振り子
３ａ・・・・・・・・切欠き
３ｂ・・・・・・・・軸孔
４・・・・・・・・・プリント基板
４ａ・・・・・・・・端部
５・・・・・・・・・嵌合部材
８、９・・・・・・・軸受部
８ａ、９ａ・・・・・軸受凹部
１０・・・・・・・・回転軸
１３・・・・・・・・磁石
１４・・・・・・・・ホールＩＣ
１５ａ〜１５ｃ・・・端子
１７・・・・・・・・スペーサ
１７ａ・・・・・・・嵌合部
１７ｂ・・・・・・・軸受部
１７ｃ・・・・・・・嵌合凹部
１８・・・・・・・・シール材
１８ａ・・・・・・・嵌合孔
１９・・・・・・・・キャップ
１９ａ・・・・・・・嵌合孔
２２・・・・・・・・カプラー嵌合凹部
２３・・・・・・・・カプラー
【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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