JP5795541B2

JP5795541B2 - 検出信号出力装置

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Publication number: JP5795541B2
Application number: JP2012000729A
Authority: JP
Inventors: 稲垣　修; 修稲垣; 進一吉田; 映二郎廣瀬
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2032-01-05
Also published as: JP2013141368A; CN103198938A; US9148255B2; US20130178074A1; CN103198938B

Description

この発明は、検出信号出力装置に関する。

従来、車両用コンビネーションスイッチのように複数のスイッチに対応した検出信号出力装置であるスイッチ装置が存在する（例えば、特許文献１参照）。このスイッチ装置は、ケーブルを通じて制御装置に接続される。そして、スイッチ装置からのスイッチのオンオフに関する情報信号がケーブルを通じて制御装置に出力される。

スイッチ装置としては、非多重タイプ及び多重タイプの２種類が存在する。非多重タイプのスイッチ装置にはスイッチの数と同数以上のコネクタ端子が設けられる。そして、そのコネクタ端子には、スイッチのオンオフ状態に応じた電圧が印加される。従って、上記ケーブルにはスイッチの数に応じた信号線が少なくとも必要となる。

多重タイプにおけるスイッチ装置には、図４に示すように、集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）１００が内蔵されている。このＩＣ１００は、複数のＩＣ端子１０１を備え、各ＩＣ端子１０１は接点１０５ａ〜１０５ｈ又はコネクタ端子１０２ａ〜１０２ｃにそれぞれ接続部材１０３を介して接続されている。コネクタ端子１０２ａ〜１０２ｃは１つの通信用コネクタ端子１０２ａと、一対の電力用コネクタ端子１０２ｂ，１０２ｃとからなる。

接点１０５ａ〜１０５ｈ（ひいては、これと導通する接続部材１０３及びＩＣ端子１０１）には、各スイッチのオンオフ状態に応じた電圧が印加される。このＩＣ１００は、電力用コネクタ端子１０２ｂ，１０２ｃを通じて動作電力を取得する。そして、ＩＣ１００は、接点１０５ａ〜１０５ｈからの電圧に基づき、複数のスイッチのオンオフ状態に関する情報を認識し、その情報信号を通信用コネクタ端子１０２ａに出力する。この情報信号は、通信用コネクタ端子１０２ａからケーブルを通じて制御装置に出力される。多重タイプにおいては、コネクタ端子及びケーブルの信号線の数を少なくすることができる。

特開２００１−２３６８４８号公報

上記図４の構成においては、ＩＣ端子１０１から接点１０５ａ〜１０５ｈまで接続部材１０３を互いに接触させることなく引き延ばす必要がある。よって、スイッチ装置内部における構成が複雑となる。

また、図４の右側の円中に拡大して示すように、上記ＩＣ１００においては、例えば電力が供給されるＩＣ端子１０１ａ（電力用コネクタ端子１０２ｂ，１０２ｃに導通する端子）と、スイッチのオンオフ状態に応じた電圧が印加されるＩＣ端子１０１ｂ（接点１０５ａ〜１０５ｆに導通する端子）と、が隣接することがある。ここで、ＩＣ端子１０１ｂと比べて、ＩＣ端子１０１ａには高い電圧レベルが印加される。このため、電力が供給されるＩＣ端子１０１ａが形成する磁場の影響により、隣接するＩＣ端子１０１ｂの電圧レベルが変化するおそれがある。従って、ＩＣ端子１０１ａの磁場の影響を抑制するために、ＩＣ端子１０１ｂにコンデンサ等の保護素子を設ける必要があった。なお、同様の影響はＩＣ端子１０１ａ，１０１ｂが隣接する場合に限らず、ＩＣ端子１０１ａ，１０１ｂ間の距離が近ければ生じうる。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成の簡易化を図った検出信号出力装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、ケーブルを介して外部機器に接続されるコネクタ端子と、前記コネクタ端子に対して第１の一定距離だけ離間して位置するとともに、複数の検出手段の状態に係る情報が出力される複数の固定接点と、前記各固定接点と導通状態にある複数の第１のＩＣ端子、及び前記コネクタ端子と導通状態にある第２のＩＣ端子が直方体のパッケージの側面に設けられる集積回路と、を備え、前記集積回路は、前記第１のＩＣ端子を通じて取得した前記検出手段の状態に応じて情報信号を生成し、それを前記第２のＩＣ端子に出力し、前記パッケージの一側面には前記第１のＩＣ端子が設けられ、前記一側面と異なる他側面には前記第２のＩＣ端子が設けられ、前記パッケージの一側面が前記各固定接点に対応して位置し、前記パッケージの他側面が前記コネクタ端子に対応して位置し、さらに、前記コネクタ端子が前記第２のＩＣ端子を挟んで前記パッケージの反対側に位置するとともに、前記複数の固定接点がそれぞれ、対応する前記第１のＩＣ端子を挟んで前記パッケージの反対側に位置することをその要旨としている。

同構成によれば、集積回路のパッケージにおける一側面には第１のＩＣ端子が設けられ、他側面には第２のＩＣ端子が設けられる。従って、第１のＩＣ端子及び第２のＩＣ端子が隣接することが防止される。よって、上記背景技術で説明したように、第２のＩＣ端子が形成する磁場の影響を抑制する保護素子を第１のＩＣ端子に設ける必要がない。

また、パッケージの一側面が各固定接点に対応して位置し、パッケージの他側面がコネクタ端子に対応して位置する。このため、第１のＩＣ端子及び固定接点間の距離、並びに第２のＩＣ端子及びコネクタ端子間の距離を近くすることで、それらを導通させる接続部材を最小限の長さとすることができる。

以上の２点により、検出信号出力装置の構成の簡易化を図ることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検出信号出力装置において、前記各固定接点間の距離と、前記各第１のＩＣ端子間の距離とを同一の第２の一定距離とし、前記各第１のＩＣ端子及び前記各固定接点の位置を対応させたことをその要旨としている。

同構成によれば、各第１のＩＣ端子及び各固定接点間を導通させる接続部材又はパターンの長さをより短くすることができる。よって、検出信号出力装置の構成の簡易化を図ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の検出信号出力装置において、前記第２の一定距離は、互いに隣接する前記固定接点間又は前記第１のＩＣ端子間の非導通状態を保証する距離に設定されることをその要旨としている。

同構成によれば、上記のように検出信号出力装置の構成の簡易化を図りつつ、互いに隣接する固定接点又は第１のＩＣ端子が導通することが抑制される。

本発明によれば、検出信号出力装置において、構成の簡易化を図ることができる。

本発明の一実施形態におけるスイッチ装置及びＢＣＭ等の構成を示すブロック図。本発明の一実施形態におけるスイッチ装置の断面図。本発明の一実施形態におけるスイッチ装置のコネクタ部内部の拡大斜視図。背景技術におけるスイッチ装置の断面図。

以下、本発明にかかる検出信号出力装置をスイッチ装置に具体化した一実施形態について図１〜図３を参照しつつ説明する。車両のステアリングコラムには棒状のレバーにより操作されるコンビネーションスイッチが取り付けられている。本実施形態におけるスイッチ装置はステアリングコラム内においてレバーの基端部に設けられるものである。

図１に示すように、スイッチ装置１０は、ケーブル５５を介して外部機器、すなわちＢＣＭ（Body Control Module）５０、電源５２及びグランド５３に接続されている。スイッチ装置１０は、ケーブル５５を介して電源５２及びグランド５３に接続されることで動作電力を得る。また、スイッチ装置１０は、そのケーブル５５を介してレバーの操作に応じた情報信号をＢＣＭ５０に出力する。本実施形態のスイッチ装置１０は、背景技術において説明した多重タイプである。ＢＣＭ５０は、スイッチ装置１０からの情報信号に基づき、ワイパー装置、方向指示器及びライト等の車載機器５１を動作させる。

次に、スイッチ装置１０の具体的構成について説明する。
図２に示すように、スイッチ装置１０は、正方状のベース部１５と、ベース部１５の下側面の左側に連結される延出部１６とを備える。この延出部１６は、ベース部１５に対して図中の左下側に向かって斜めに延出している。また、ベース部１５及び延出部１６の内底面にはそれぞれ基板１７ａ，１７ｂが設置されている。

延出部１６の下部にはコネクタ部１２が形成されている。図１に示すように、このコネクタ部１２にはケーブル５５のコネクタ５５ａが接続される。図２に示すように、コネクタ部１２は、３つのコネクタ端子１２ａ〜１２ｃを有する。ケーブル５５は、スイッチ装置１０及びＢＣＭ５０を接続する信号線、並びにスイッチ装置１０と電源５２又はグランド５３との間を接続する一対の電力線が樹脂にて被覆されてなる。

図３に示すように、コネクタ端子１２ａ〜１２ｃは、導通材料でＬ字状に形成されるとともに、コネクタ部１２の幅方向に沿って等間隔に配置されている。そして、コネクタ端子１２ａ〜１２ｃの短手辺の端部（図３の下側に延出する端部）は基板１７ｂに例えばはんだ付けにて固定されている。そして、コネクタ端子１２ａ〜１２ｃの長手辺はスイッチ装置１０の外側に向かって延出している。

また、図３に示すように、延出部１６内の基板１７ｂには、複数（本例では６つ）の固定接点１３ａ〜１３ｆが配列されている。固定接点１３ａ〜１３ｆの配列方向と、コネクタ端子１２ａ〜１２ｃの配列方向とは互いに平行をなしている。図２の左側に拡大して示すように、各固定接点１３ａ〜１３ｆは、一定距離Ｌ１だけ離間して配置されている。この一定距離Ｌ１は、各固定接点１３ａ〜１３ｆ間の非導通状態が保証される程度の距離に設定されている。

図３に示すように、固定接点１３ａ〜１３ｆには、レバーの操作に応じてオンオフ状態が切り替わる検出手段であるスイッチ部１９がそれぞれ接触可能に設けられている。各スイッチ部１９には一定の電圧が印加される。スイッチ部１９は、図２に示すように、実際にはベース部１５の基板１７ａ等に配置されている。

図３に示すように、延出部１６内の基板１７ｂにおいて、固定接点１３ａ〜１３ｆとコネクタ端子１２ａ〜１２ｃとの間にはＩＣ２０が設けられている。ＩＣ２０におけるパッケージ２３は樹脂製で直方板状に形成されている。そして、パッケージ２３における一方の長手側面２０ａには長手方向に沿って複数（本例では６つ）のスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆが設けられ、他方の長手側面２０ｂには長手方向に沿って３つの車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃが設けられる。図２の左側に拡大して示すように、各ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆは、上記固定接点１３ａ〜１３ｆと同様に一定距離Ｌ１だけ離間して位置している。これにより、互いに隣接するスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆの非導通状態が保証される。なお、スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆは第１のＩＣ端子に相当し、車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃは第２のＩＣ端子に相当する。また、長手側面２０ａは一側面に相当し、長手側面２０ｂは他側面に相当する。さらに、一定距離Ｌ１は第２の一定距離に相当する。

各ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｆは、略Ｌ字状に形成されるとともに、その先端部が基板１７ｂに例えばはんだ付けにて固定される。これにより、ＩＣ２０のパッケージ２３が各ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｆによって基板１７ｂに対して離間した状態に保持される。

ＩＣ２０は、その一方の長手側面２０ｂがコネクタ端子１２ａ〜１２ｃに対応して位置し、その他方の長手側面２０ａが固定接点１３ａ〜１３ｆに対応して位置するように設けられている。基板１７ｂ上において、それぞれ車両側ＩＣ端子２１ａの端部はコネクタ端子１２ａの端部に接触し、車両側ＩＣ端子２１ｂの端部はコネクタ端子１２ｂの端部に接触し、車両側ＩＣ端子２１ｃの端部はコネクタ端子１２ｃの端部に接触している。

また、スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆは、パッケージ２３の長手方向において、それぞれ固定接点１３ａ〜１３ｆに対応して位置している。スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆの端部と固定接点１３ａ〜１３ｆとの間には、それぞれ金属性の接続部材１８が設けられている。これにより、固定接点１３ａ〜１３ｆとスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆとが導通した状態となる。よって、スイッチ部１９がオン状態となると、一定の電圧が接続部材１８を介してスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆに印加される。

ケーブル５５のコネクタ５５ａがスイッチ装置１０のコネクタ部１２に接続されると、コネクタ端子１２ａはケーブル５５の信号線に、コネクタ端子１２ｂはケーブル５５における電源５２に繋がる電力線に、コネクタ端子１２ｃはケーブル５５におけるグランド５３に繋がる電力線にそれぞれ接続される。従って、コネクタ端子１２ｂ，１２ｃを通じて、ＩＣ２０に動作電力が供給される。

ＩＣ２０は、各スイッチ部１９（ひいてはスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆ）からの電圧の有無に基づき、レバーの操作状態を認識し、その操作状態を示す情報信号（デジタル信号）を生成する。ＩＣ２０は、その情報信号を車両側ＩＣ端子２１ａに出力する。ＩＣ２０からの情報信号は車両側ＩＣ端子２１ａ及びケーブル５５を介してＢＣＭ５０に出力される。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ＩＣ２０のパッケージ２３における長手側面２０ａにはスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆが設けられ、反対側の長手側面２０ｂには車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃが設けられる。従って、スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆ及び車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃが隣接することが防止される。よって、上記背景技術で説明したように、車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃの形成する磁場の影響を抑制する保護素子をスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆに設ける必要がない。

また、スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆが各固定接点１３ａ〜１３ｆに対応して位置し、車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃがコネクタ端子１２ａ〜１２ｃに対応して位置している。このため、スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆ及び固定接点１３ａ〜１３ｆ間の距離、並びに車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃ及びコネクタ端子１２ａ〜１２ｃ間の距離を近くすることで、それらを導通させる接続部材１８を最小限の長さ若しくは接続部材１８を省略することができる。以上の２点により、スイッチ装置１０の構成の簡易化を図ることができる。

（２）各スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆ間の距離、並びに各固定接点１３ａ〜１３ｆ間の距離が一定距離Ｌ１に設定されている。また、各スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆと各固定接点１３ａ〜１３ｆとが対応する位置に設けられている。よって、各スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆ及び各固定接点１３ａ〜１３ｆ間を導通させる接続部材１８の長さをより短くすることができる。よって、スイッチ装置の構成の簡易化を図ることができる。

（３）一定距離Ｌ１は、互いに隣接する固定接点１３ａ〜１３ｆ間又はスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆ間の非導通状態を保証する距離に設定される。よって、互いに隣接する固定接点１３ａ〜１３ｆ又はスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆが導通することが抑制される。

（４）スイッチ装置において、固定接点１３ａ〜１３ｆ及びコネクタ端子１２ａ〜１２ｃの構成は、背景技術において図４を参照して説明した多重タイプ、並びに非多重タイプと同様である。よって、ＩＣ２０及び接続部材１８を除くスイッチ装置本体は従来と同様の構成である。従って、上記各構成において、スイッチ装置本体を共有することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、固定接点１３ａ〜１３ｆ及びスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆの数は６つであったが、これらの数は６つに限定されず、スイッチの数に応じて設定可能である。

・上記実施形態においては、スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆと固定接点１３ａ〜１３ｆとの間には接続部材１８が設けられていた。しかし、基板１７ｂ上のパターンを通じてスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆと固定接点１３ａ〜１３ｆとが導通した状態とされてもよい。また、スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆの先端が直接固定接点１３ａ〜１３ｆにそれぞれ接触することで、スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆと固定接点１３ａ〜１３ｆとを導通状態としてもよい。

・上記実施形態においては、スイッチ部１９は機械的なスイッチであったが、ホールＩＣなどの非接触センサであってもよい。
・上記実施形態においては、スイッチ装置は、コンビネーションスイッチに対応したものであったが、その他ミラースイッチ、パワーウインドウスイッチなどに対応したものであってもよい。

・上記実施形態における車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃの配置順は適宜変更可能である。
・上記実施形態においては、ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃはコネクタ端子１２ａ〜１２ｃに接触していたが、ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃ及びコネクタ端子１２ａ〜１２ｃを一体で形成してもよい。この場合、ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃが外側に突出したピン状に形成される。

・上記実施形態においては、各固定接点１３ａ〜１３ｆは、各スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆと同様に一定距離Ｌ１だけ離間して配置されていた。しかし、各固定接点１３ａ〜１３ｆは各スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆと異なる距離だけ離間していてもよい。また、各固定接点１３ａ〜１３ｆの離間距離は、固定接点毎に異なっていてもよい。同様に、各スイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆの離間距離はスイッチ側ＩＣ端子毎に異なっていてもよい。

・上記実施形態においては、長手側面２０ｂには車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃが設けられ、長手側面２０ａにはスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆが設けられている。しかし、ＩＣ２０のパッケージ２３において、短手方向の一方の側面に車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃが設けられ、短手方向の他方の側面にスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆが設けられる構成であってもよい。この構成のＩＣ２０は、上記実施形態に比べて、固定接点１３ａ〜１３ｆと、コネクタ端子１２ａ〜１２ｃとの距離（第１の一定距離に相当）が大きい場合に、上記一方の側面をコネクタ端子１２ａ〜１２ｃに対応させ、上記他方の側面を固定接点１３ａ〜１３ｆに対応させる。さらに、ＩＣ２０のパッケージ２３における互いに隣り合う側面に、それぞれスイッチ側ＩＣ端子２２ａ〜２２ｆ及び車両側ＩＣ端子２１ａ〜２１ｃを設けてもよい。また、パッケージ２３の形状も長方板状に限らず、その他の直方体状であってもよい。

・上記実施形態においては、スイッチ装置１０からＢＣＭ５０への単方向通信であったが双方向通信としてもよい。例えば、コンビネーションスイッチのレバーを点灯させる発光ダイオードを備えた構成とする。本構成においては、ＩＣ２０はＢＣＭ５０からの点灯要求信号をコネクタ端子１２ａ及び車両側ＩＣ端子２１ａを通じて取得すると、発光ダイオードを点灯させる。ＩＣ２０は、同様に消灯要求信号を取得すると、発光ダイオードを消灯する。

１０…スイッチ装置、１２…コネクタ部、１２ａ〜１２ｃ…コネクタ端子、１３ａ〜１３ｆ…固定接点、１５…ベース部、１６…延出部、１７ａ，１７ｂ…基板、１８…接続部材、１９…スイッチ部、２０…ＩＣ、２０ａ，２０ｂ…長手側面、２１ａ〜２１ｃ…車両側ＩＣ端子、２２ａ〜２２ｆ…スイッチ側ＩＣ端子、２３…パッケージ、５０…ＢＣＭ、５１…車載機器、５５…ケーブル、５５ａ…コネクタ。

Claims

ケーブルを介して外部機器に接続されるコネクタ端子と、
前記コネクタ端子に対して第１の一定距離だけ離間して位置するとともに、複数の検出手段の状態に係る情報が出力される複数の固定接点と、
前記各固定接点と導通状態にある複数の第１のＩＣ端子、及び前記コネクタ端子と導通状態にある第２のＩＣ端子が直方体のパッケージの側面に設けられる集積回路と、を備え、
前記集積回路は、前記第１のＩＣ端子を通じて取得した前記検出手段の状態に応じて情報信号を生成し、それを前記第２のＩＣ端子に出力し、
前記パッケージの一側面には前記第１のＩＣ端子が設けられ、前記一側面と異なる他側面には前記第２のＩＣ端子が設けられ、
前記パッケージの一側面が前記各固定接点に対応して位置し、前記パッケージの他側面が前記コネクタ端子に対応して位置し、
さらに、前記コネクタ端子が前記第２のＩＣ端子を挟んで前記パッケージの反対側に位置するとともに、前記複数の固定接点がそれぞれ、対応する前記第１のＩＣ端子を挟んで前記パッケージの反対側に位置する検出信号出力装置。
請求項１に記載の検出信号出力装置において、
前記各固定接点間の距離と、前記各第１のＩＣ端子間の距離とを同一の第２の一定距離とし、
前記各第１のＩＣ端子及び前記各固定接点の位置を対応させた検出信号出力装置。
請求項２に記載の検出信号出力装置において、
前記第２の一定距離は、互いに隣接する前記固定接点間又は前記第１のＩＣ端子間の非導通状態を保証する距離に設定される検出信号出力装置。