无触点开关的制作方法

专利名称：无触点开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种作为车辆的刹车灯开关等使用的无触点开关。
背景技术：
以往，在车辆的刹车灯开关等中主要使用滑动触点式开关，该滑动触点式开关无 需各个零件的位置调整，但由于其具有机械的滑动部，所以，存在因灰尘、水、润滑脂等的侵 入造成导通不良、触点的摩擦从而导致产生异常噪声等问题。因此，近年来，提出了使用磁铁和检测磁铁的磁力的霍尔元件等的磁力检测传感 器的无触点开关，并已实际应用。例如，在专利文献1中，提出了以下结构为了不受到温度变化的影响高精度地检 测0N/0FF (开/关)，在安装有磁铁的行程构件的移动范围的两端，分别使磁铁和霍尔元件 远离，并在移动距离的中途使磁铁与霍尔元件最接近。专利文献1 日本专利特开2006-092777号公报发明的公开发明所要解决的技术问题然而，构成无触点开关的磁铁、磁力检测传感器在尺寸等品质存在不同偏差，另 外，存在因周围温度等的影响而导致磁力变化，在磁场的强度分布上容易产生误差，检测精 度变得不稳定这样的问题。在专利文献1中提出的无触点开关中采用检测磁力线的方向的方式，但由于在该 无触点开关中所使用的磁铁的磁场强度的较强区域狭小，不能解决检测精度不稳定这样的 问题。此外，由于磁力线的方向明确切换的点不存在，因此，需要使行程构件增大行程，到达 能可靠地检测磁力线的方向变化的位置，所以存在不能获得稳定的检测精度，并导致开关 大型化的问题。因此，本发明的第一个目的在于，提供一种能实现检测精度的稳定化和小型化的 无触点开关。另外，无触点开关是通过目视不能确认0N/0FF的切换位置的结构，如上所述，由 于构成无触点开关的磁铁、磁力检测传感器在尺寸等品质上存在不同偏差，所以，对每个开 关需要个别的调整，从而存在组装工时增加，且成品率也变差导致成本上升的问题。因此，本发明的第二个目的在于，提供一种无需个别的调整，并能实现组装工时的 削减、成本降低的无触点开关装置。解决技术问题所采用的技术方案为了实现上述目的，技术方案1所述的发明是一种无触点开关，包括磁力检测传感器；配置有该磁力检测传感器的端子基座；配置有上述磁力检测传感器的检测对象、即磁铁的操作构件；与上述端子基座结合，并将上述操作构件保持成能相对上述磁力检测传感器滑动4的保持件；以及收容该保持件、保持于保持件的上述操作构件及上述端子基座的一部分的开关 壳，其特征在于，配置上述磁铁以绕上述操作构件的轴心隔着规定距离形成两个磁场，上述磁力检 测传感器在上述磁铁形成的两个磁场重叠的中心线上，当检测到磁力线的方向翻转的磁通 翻转位置时，输出检测信号。技术方案2所述的发明是技术方案1所述的发明，其特征是，将上述磁铁做成环状 且绕上述操作构件的轴心进行配置，并将该磁铁和上述磁力检测传感器配置在同轴上。技术方案3所述的发明是技术方案2所述的发明，其特征是，将上述操作构件的工 作位置设定在上述磁力检测传感器处于上述磁铁的厚度方向中央的位置。技术方案4所述的发明是技术方案1所述的发明，其特征是，绕上述操作构件的轴 心隔着规定间隔配置两个上述磁铁，并将上述磁力检测传感器配置在上述操作构件的轴心 上。技术方案5所述的发明是技术方案4所述的发明，其特征是，将上述磁铁做成棒 状。技术方案6所述的发明是技术方案1至5中任一项所述的发明，其特征是，分别沿 上述操作构件的滑动方向在上述操作构件或上述保持件的一方形成引导部，在另一方形成 与上述引导部嵌合成能滑动的引导肋片。技术方案7所述的发明是技术方案1至6中任一项所述的发明，其特征是，将上述 端子基座固定于上述保持件，将隔块安装于该端子基座，将上述磁力检测传感器收容于该 隔块，从而将该磁力检测传感器配置到上述端子基座上。技术方案8所述的发明是技术方案1至7中任一项所述的发明，其特征是，将上述 磁力检测传感器与电路基板电连接，并将其设于上述端子基座，此外，将该磁力检测传感器 和上述电路基板配置于在上述保持件与上述端子基座之间形成的封闭空间内。技术方案9所述的发明是技术方案1至8中任一项所述的发明，其特征是，将用于 把上述操作构件临时固定于规定的工作位置的临时固定部设于上述保持件。技术方案10所述的发明是技术方案9所述的发明，其特征是，设置对上述操作构 件朝初始位置方向施力的弹簧，使用能朝该保持件的内部弹性变形的卡定爪来构成上述保 持件的临时固定部，在使该卡定爪弹性变形并朝保持件内突出的状态下，使被上述弹簧施 力的上述操作构件与上述卡定爪卡定，来将上述操作构件相对于上述保持件临时固定于规 定的工作位置。技术方案11所述的发明是技术方案9或10所述的发明，其特征是，设置配置有上 述磁力检测传感器的端子基座，在该端子基座和上述保持件上分别设置用于将该端子基座 与上述保持件两者接合成能调整相对位置的位置调整部分，利用该位置调整部调整上述保 持件的相对于上述端子基座的位置，来调整与配置于所述操作构件的磁铁相对的所述磁力 检测传感器的检测位置。技术方案12所述的发明是技术方案1至11中任一项所述的发明，其特征是，设有 位置调整部和位置固定部，其中，上述位置调整部使上述保持件与上述端子基座的相对位5置变化，来调整上述磁力检测传感器的检测位置，上述位置固定部通过将彼此结合的上述 保持件与上述端子基座组装到上述开关壳，来固定上述磁铁与上述磁力检测传感器的相对 位置。技术方案13所述的发明是技术方案12所述的发明，其特征是，所述位置调整部由 螺纹部构成，该螺纹部分别形成于上述保持件和上述端子基座两者，以使上述保持件与上 述端子基座螺合，上述位置固定部由旋转阻止部构成，该旋转阻止部分别形成于上述保持 件和上述端子基座两者，以阻止彼此结合的上述保持件与上述端子基座在上述开关壳内的 相对旋转。技术方案14所述的发明是技术方案13所述的发明，其特征是，所述位置固定部通 过彼此结合的上述保持件与上述端子基座朝上述开关壳内的插入嵌合，来阻止上述保持件 和上述端子基座在上述开关壳内的相对旋转。技术方案15所述的发明是技术方案14所述的发明，其特征是，使用非圆形的嵌合 部构成分别形成于上述保持件和上述端子基座的旋转阻止部，且供该旋转阻止部插入嵌合 的上述开关壳的嵌合部也形成非圆形。根据技术方案1至5所述的发明，通过配置磁铁以绕操作构件的轴心隔着规定距 离形成两个磁场，从而在两个磁场重叠的中心线上产生磁力线的方向翻转的磁通翻转位 置，由于磁力检测传感器在检测到该磁通翻转位置时输出检测信号，因此，能可靠的检测到 信号的0N/0FF(开/关)的切换点，并能稳定地获得较高的检测精度。另外，若增大磁场强 度，则能充分确保从磁铁附近到磁通翻转位置的距离，因此，操作构件的行程变大，能将该 无触点开关小型化该部分尺寸。此外，将操作构件的工作位置设定在环状的磁铁的中心轴 线上且处于磁铁的厚度方向中央的位置，即，设定于磁铁的磁通方向和磁场强度稳定的位 置，所以能使用一个磁力检测传感器稳定地获得较高的检测精度。绕操作构件的轴心隔着 规定间隔配置两个棒状的磁铁，并将磁力检测传感器配置于操作构件的轴心上，也能获得 相同的效果。根据技术方案6所述的发明，操作构件被由引导部和引导肋片构成的引导机构引 导，并沿保持件正确地滑动，因此，磁力检测传感器正确地位于保持于该操作构件的环状磁 铁的中央，从而能可靠地防止无触点开关的工作位置的误动作。根据技术方案7所述的发明，将磁力检测装置以收容于传感器保持件的状态配置 于端子基座上，因此，不会出现因该磁力检测传感器的安装误差、工作时的振动等的负载而 导致磁力检测传感器的位置偏差的情况，从而能稳定地获得较高的检测精度。根据技术方案8所述的发明，将磁力检测传感器和电路基板配置于在保持件与端 子基座之间形成的封闭空间内，因此，能保护精密零件即磁力检测传感器和电路基板免受 灰尘、水、润滑脂等的影响，并能确保该无触点开关较高的工作稳定性。根据技术方案9所述的发明，能将操作构件(磁铁)相对于保持件临时固定于规 定的工作位置(0N/0FF切换的位置)，因此，能将磁铁和磁力检测传感器容易且高精度地调 整到0N/0FF切换的位置关系，无需开关个别的调整，从而能实现组装工时的削减、成本降 低。根据技术方案10所述的发明，在使构成保持件的临时固定部的卡定爪弹性变形 并朝保持件内突出的状态下，若使被弹簧施力的操作构件与卡定爪卡定，则卡定爪能将操6作构件保持于临时固定位置，因此，不使用特别的夹具等，就能以一触操作简单地将操作构 件(磁铁)相对于保持件临时固定于规定的工作位置。此外，若克服弹簧的作用力压入相对 于保持件临时固定于规定位置的操作构件，则该操作构件脱离卡定爪，卡定爪由于弹性而 复原到原来的状态，从而解除操作构件的临时固定，操作构件能自由地移动。这样，能仅以 克服弹簧的作用力压入操作构件这样的简单操作来解除操作构件的朝保持件的临时固定， 对于操作构件的临时固定的解除无需特殊的操作。根据技术方案11所述的发明，利用分别设于保持件和端子基座两者的位置调整 部来调整保持件与端子基座的相对位置，因此，能对在临时固定于保持件的操作构件中所 配置的磁铁与配置于端子基座的磁力检测传感器的相对位置进行微调整，并能容易且高精 度地将上述磁铁和磁力检测传感器调整到0N/0FF切换的位置关系。根据技术方案12所述的发明，利用位置调整部来改变保持件与端子基座的相对 位置，从而能调整在保持于保持件的操作构件中配置的磁铁与配置于端子基座的磁力检测 传感器的相对位置，藉此，能调整磁力传感器的检测位置。此外，该位置调整能在将螺栓组 装到端子基座的作业的过程中进行，因此，无需其他工序就能调整磁力检测传感器的检测 位置，并能削减组装工时及工序，从而实现成本降低。另外，若将彼此结合的、磁力检测传感 器的检测位置调整好的保持件和端子基座作为单元组装到开关壳，则利用位置固定部能将 磁铁与磁力检测传感器的相对位置固定于调整后的位置，保持件和端子基座不会旋转，所 以，之后，磁力检测传感器的检测位置不会产生偏差。即，不使用其他构件，利用开关结构就 能提供精度高的高品质的传感器。此外，由于该位置固定的工序是在将彼此结合的保持件 与端子基座作为单元组装到开关壳的作业中同时完成的，因此，能削减组装工时，从而实现 成本降低。根据技术方案13所述的发明，位置调整部在将分别形成于保持件和端子基座的 螺纹部彼此螺合好的状态下，若使保持件或端子基座的一方相对另一方旋转，则两者的相 对位置会变化，在保持于保持件的操作构件中配置的磁铁与配置于端子基座的磁力检测传 感器的相对位置的调整能在结合保持件与端子基座的作业之中进行，无需使用夹具等专用 的工具就能简单地进行位置调整，从而能削减组装工时并能实现成本降低。另外，若将彼此 结合的保持件与端子基座作为单元装入开关壳内，则利用分别形成于保持件和端子基座两 者的旋转阻止部能阻止该保持件与端子基座在开关壳内的相对旋转，因此，能将磁铁与磁 力检测传感器的相对位置固定于调整后的位置。此外，该相对位置的固定是在将保持件和 端子基座作为单元装入开关壳内的作业中同时简单地结束的。另外，通过使用螺纹部来使 被单元化的保持件、端子基座与开关壳螺合，能可靠地防止保持件和端子基座的在开关壳 内的轴向移动。根据技术方案14所述的发明，通过在利用位置调整部调整好相对位置后，将彼此 结合的保持件与端子基座插入嵌合到开关壳内，能阻止上述保持件和端子基座在开关壳内 的相对旋转，因此，无需特别的夹具、工序，就能在该无触点开关的组装工序的过程中将磁 铁与磁力检测传感器的相对位置固定于调整后的位置。另外，由于在开关结构零件的局部 形成有位置固定部，因此，不会导致零件个数的增加，能可靠地进行调整后的位置固定。根据技术方案15所述的发明，通过将分别形成于保持件和端子基座的非圆形的 嵌合部插入嵌合于开关壳的非圆形的嵌合部，能可靠地阻止保持件和端子基座在开关壳内的相对旋转。


图1是本发明的无触点开关的侧剖视图。图2是本发明的无触点开关的分解立体图。图3是本发明的无触点开关的分解立体图。图4(a) 图4(e)是按照其工序顺序表示本发明的无触点开关的组装要领的侧剖 视图。图5(a) 图5(c)是表示本发明的无触点开关的保持件的卡定爪和操作构件的各 种方式的局部剖视图。图6(a) 图6(c)是说明本发明的无触点开关的动作的侧剖视图。图7 (a) 图7 (c)是表示与图6 (a) 图6 (c)所示的状态对应的磁铁与磁场检测 传感器的在磁场中的位置关系的图。图8是表示隔块的朝电路基板的安装结构的其他方式的端子基座部分的侧剖视 图。图9是本发明的其他方式的无触点开关的隔块的立体图。图10(a) 图10(c)是按照其工序顺序表示本发明的其他方式的无触点开关的隔 块及电路基板的组装要领的立体图。(符号说明)1无触点开关2开关壳2A开关壳的壳主体2B开关壳的车体安装部2a开关壳的卡合孔2b开关壳的阳螺纹部2c开关壳的通孔3保持件3A保持件的主体部3B保持件的旋转阻止部3C保持件的隔板3a保持件的引导部3b保持件的卡定爪(临时固定部)3c保持件的卡合突起3d保持件的阴螺纹部4操作构件4A操作构件的活塞部4B操作构件的轴4C操作构件的磁铁固定部4a操作构件的引导肋片8
4b操作构件的凹部4b-1 凹部的端面4c操作构件的突起4d操作构件的卡定部5端子基座5A端子基座的旋转阻止部5B端子基座的基座部5a端子基座的阳螺纹部6弹簧7磁铁8端子9电路基板9a、9b 电路基板的圆孔10隔块11螺栓12磁力检测传感器13端子14〇形环15支架16螺母17车体18刹车杆k -C磁铁的磁场区域a表示磁通翻转位置的线S封闭空间
具体实施例方式以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明的无触点开关的侧剖视图，图2及图3是该无触点开关的分解立体 图，图示的无触点开关是车辆的刹车灯开关，如后所述，在驾驶员踏下未图示的制动踏板 (制动状态)时，作为输出信号输出ON(开)信号，从而使未图示的刹车灯亮灯，在将脚离开 制动踏板(非制动状态)时，作为输出信号输出OFF(关)信号，从而使刹车灯灭灯。在以 下的说明中，将图1的左侧设为前方，将右侧设为后方，并将左右方向设为轴向。而且，如图1所示，无触点开关1构成如下将保持件3、能沿前后方向(图1的左 右方向)滑动地嵌合保持于该保持件3内部的操作构件4、与保持件3的后端(图1的右 端)内周螺合的端子基座5等装入开关壳2的内部。上述开关壳2、保持件3、操作构件4 及端子基座5利用非导电性的树脂分别一体成形。以下，对无触点开关1各构成元件进行说明。(开关壳)
如图2及图3所示，上述开关壳2由后端开口的方筒状的壳主体2A和从该壳主体 2A的端面的中心部朝前方沿水平方向一体延伸的圆筒状的车体安装部2B构成，在壳主体 2A内装入有上述保持件3、上述操作构件4及上述端子基座5。另外，在该开关壳2的壳主 体2A的上下相对的位置分别形成有细长的矩形的卡合孔2a，在车体安装部2B的外周沿周 向形成有多个沿轴向的阳螺纹部2b。(保持件)上述保持件3包括圆筒状的主体部3A，在该主体部3A的后端一体形成有矩形凸缘 状的旋转阻止部3B。因此，如图1所示，将保持件3插入到开关壳2的方筒状的壳主体2A 的内部，并使保持件3的矩形凸缘状的旋转阻止部:3B与该壳主体2A的内部嵌合，从而能阻 止该保持件3在开关壳2内的旋转。另外，如图2及图3所示，在保持件3的本体部3A的外周四处(图3中仅图示三 处)形成有沿轴向延伸的半圆筒状的引导部3a，在主体部3A的上下表面形成有构成临时固 定部的矩形的卡定爪北(图2及图3中仅图示一个)，上述卡定爪北能以基端部为中心弹 性变形。此外，在保持件3的旋转阻止部:3B的上下表面，分别一体地突设有与形成于开关 壳2的壳主体2A的上下表面的上述卡合孔加卡合的爪状的卡合突起3c (图2及图3中仅 图示一个)。另外，如图1所示，在保持件3的内部的轴向中间部，一体形成有中心部朝前方 (操作构件4侧)突出的隔板3C。此外，如图3所示，在保持件3的旋转阻止部;3B的内周， 形成有与形成于上述端子基座5的前端外周的阳螺纹部fe —起构成位置调整部的阴螺纹 部3d。(操作构件)上述操作构件4由有底筒状的活塞部4A和从该活塞部4A的端面的中心朝前方一 体水平延伸的圆棒状的轴4B构成，活塞部4A以能沿轴向滑动的形态嵌插到保持件3的主 体部3A内，轴4B以能沿轴向滑动的形态插通保持于开关壳2的车体安装部2B的通孔2c。 此外，在活塞部4A的外周四处沿轴向一体形成有引导肋片如，上述引导肋片如与形成于保 持件3的主体部3A的外周的上述引导部3a以能滑动的形态嵌合，从而阻止操作构件4的 旋转。在此，如图1所示，在保持件3的上述各引导部3a内，收容有缩装于保持件3的隔板 3C与操作构件4的活塞部4A间的弹簧6，操作构件4被弹簧6朝前方(轴4B从开关壳2 的车体安装部2B突出的方向)施力。此外，如图2及图3所示，在操作构件4的活塞部4A的外周的上下表面，形成有用 于供形成于保持件3的上述卡定爪北进入的凹部4b。另外，在操作构件4的活塞部4A的后端部一体形成有小直径的磁铁固定部4C，在 活塞部4A的前端表面绕轴4B同心地突设有作为限位件起作用的环状的突起如。此外，如 图1所示，在磁铁固定部4C的外周嵌合有环状的磁铁7，该磁铁7被形成于磁铁固定部4C 的外周的周向多处的爪状的卡定部4d固定，并绕操作构件4的轴心配置。(端子基座)上述端子基座5成形为大致圆筒状，在其外周的轴向中间一体形成有矩形凸缘状 的旋转阻止部5A，在比该旋转阻止部5A靠前方的外部形成有上述阳螺纹部fe。此外，如图 1所示，在端子基座5的基座部5B中，通过嵌件成形一体穿设有三根端子8，在上述端子8的前端保持有圆板状的电路基板9。在此，如图2及图3所示，在上述电路基板9的中心部形成有圆孔9a，在电路基板 9上，利用插通电路基板9的圆孔9a的螺栓11安装有隔块10，在该隔块10中收纳保持有 用于检测上述磁铁7的磁力的霍尔元件等的磁力检测传感器12。该磁力检测传感器12与 上述磁铁7配置于同轴上，磁力检测传感器12利用端子13与电路基板9电连接。而且，在端子基座5上，预先辅助组装有电路基板9、隔块10、磁力检测传感器12 等，如图1所示，通过使在辅助组装好上述零件的端子基座5的外周所形成的阳螺纹部fe 与形成于保持件3的后端部内周的阴螺纹3d螺合，来将该端子基座5的一部分装入保持件 3内。保持件3与端子基座5的嵌合部被与端子基座5的外周嵌连的〇形环14气密地封 闭。如上所述，在端子基座5的一部分被装入保持件3内时，如图1所述，在该端子基 座5与保持件3的隔板3C之间形成有封闭空间S。在该封闭空间S中收容有电路基板9、 隔块10及磁力检测传感器12。另外，环状的磁铁7绕操作构件4的轴心配置，该磁铁7和 磁力检测传感器12同轴地配置于操作构件4的轴心上。(无触点开关的组装要领)接着，根据图4(a) 图4(e)对如上述构成的无触点开关1的组装要领进行说明。 图4(a) 图4(e)是按照其工序顺序表示无触点开关的组装要领的侧剖视图。在组装无触点开关1时，首先，将操作构件4 (磁铁7)相对于保持件3临时固定于 规定的位置(磁力检测传感器12的0N/0FF信号切换的位置(图4(b)所示的位置，后述的 磁通翻转位置))。S卩，如图4(a)所示，将操作构件4的活塞部4A嵌入保持件3的前方开口部，并克 服弹簧6的作用力，朝图示箭头方向压入操作构件4整体。此外，如图4(b)所示，在形成于 操作构件4的活塞部4A的外周的上下表面的凹部4b与保持件3的卡定爪北一致的时刻， 朝图示箭头方向(径向内侧)按压上下的卡定爪:3b，以使其以其基端部为中心弹性变形，成 为卡定爪北的前端部突出到操作构件4的凹部4b内的状态。在该状态下，通过解除操作 构件4的压入，利用弹簧6的作用力而使操作构件4复原，因此，该卡定爪北的前端部与凹 部4b的端面4b-l抵接，操作构件4朝其前方(图4(b)的左方)的移动被阻止而临时固定 于图示位置，从而将保持件3与操作构件4辅助组装。此时，卡定爪北的前端部与操作构 件4的凹部4b的端面4b-l卡合，在弹簧6的作用力下使得凹部4b的端面4b-l与卡定爪 3b的端面以规定的力抵接，因此，如图4(b)所示，卡定爪北维持在朝保持件3的内侧弹性 变形的状态。如图5(a)所示，也可将卡定爪北的前端部和操作构件4的凹部4b的端面4b_l 做成平坦面来抵接，但在该情况下，是以卡合面的摩擦力来阻止卡定爪北的复原，从而使 操作构件4的临时固定处于不稳定的状态。因此，如图5(b)所示，作为优选，采用使卡合面 具有倾斜来使卡定爪北的前端部与凹部4b的端面4b-l卡合的结构。另外，如图5(c)所 示，若将卡定爪北的前端部与凹部4b的卡合面设成曲面，则在卡定爪北复原时，不会出现 因该卡定爪北的前端部与凹部4b的端面4b-l干涉而不能解除操作构件4的临时固定状 态的情况，此外，也不会产生操作构件4在滑动时卡住而阻碍滑动这样的问题。如上所述，在操作构件4相对于保持件3临时固定于规定的位置(切换磁力检测传感器12的0N/0FF信号的位置(后述的磁通翻转位置))时，如图4(c)所示，使形成于保 持件3的端部内周的阴螺纹部3d与预先辅助组装有电路基板9、磁力检测传感器12等的端 子基座5的阳螺纹fe螺合，例如若使辅助组装好的保持件3相对于端子基座5旋转，则两 者的轴向的相对位置会变化，从而能微调整配置于被保持件3临时固定的操作构件4的磁 铁7与配置于端子基座5的磁力检测传感器12的相对位置。即，形成于保持件3的阴螺纹 部3d与形成于端子基座5的阳螺纹部fe彼此螺合构成位置调整部，利用该位置调整部来 微调整磁铁7与磁力检测传感器12的相对位置，从而能吸收因磁场强度的偏差而产生的后 述磁通翻转位置的误差。具体而言，将磁力检测传感器12连接到未图示的灯，一边确认该灯的亮灯/灭灯 (磁力检测传感器12的0N/0FF信号的输出)，一边使保持件与操作构件4 一起旋转来微调 整磁铁7与磁力检测传感器12的相对位置，在图4 (c)所示的两者间的距离L变为切换ON/ OFF信号的距离的时刻，停止保持件3和操作构件4的旋转。如上所示，在通过辅助组装来结合临时固定有操作构件4的保持件3与预先辅助 组装有电路基板9、磁力检测传感器12等的端子基座5，并对配置于上述各个构件的磁铁7 与磁力检测传感器12的相对位置进行微调整时，如图4(d)所示，若将上述整体作为一个单 元插入开关壳2内，并使形成于保持件3的上下表面的卡定突起3c与形成于开关壳2的上 下表面的卡合孔加卡合，则能将单元定位并装入开关壳2内。这样，由于分别形成于保持 件3和端子基座5的矩形凸缘状的旋转阻止部:3B、5A(参照图2及图3)与开关壳2的方筒 状的壳主体2A内部嵌合，因此，能阻止保持件3、临时固定于保持件3的操作构件4及端子 基座5在开关壳2内的旋转，从而能固定磁铁7与磁力检测传感器12的相对位置。此外，最后如图4 (e)所示，在克服弹簧6的作用力朝后方按压操作构件4时，形成 于操作构件4的活塞部4A的凹部4b的端面4b-l脱离保持件3的卡定爪北而解除两者的 卡合，卡定爪北由于弹性朝径向外侧(图示箭头方向)扩开复原到原来的状态，从而解除 操作构件4的相对于保持件3的临时固定。这样，容许操作构件4的滑动，在将手离开操作 构件4时，该操作构件4因弹簧6的作用力而朝前方(图示箭头方向)滑动，在形成于活塞 部4A的端面的突起如与开关壳2的壳主体2A的内端面抵接的状态下，操作构件4静止， 此时，该操作构件4的轴4B从开关壳2仅突出规定量。根据以上说明的要领来组装无触点开关1，将该无触点开关1应用于作为车辆的 刹车灯的用途。(无触点开关的动作)接着，根据图6(a) 图6(c)及图7(a) 图7(c)对作为车辆的刹车灯使用的无 触点开关1的动作和检测原理进行说明。图6(a) 图6(c)是说明无触点开关的动作的侧 剖视图，图7(a) 图7(c)是表示与图6(a) 图6(c)所示的状态对应的磁铁与磁场检测 传感器在磁场中的位置关系的图。通过使开关壳2的车体安装部2B穿过安装于车体的倒L字状的支架15，并旋紧与 车体安装部2B的阳螺纹部2b(参照图2及图3)螺合的螺母16，来将无触点开关1经由支 架15安装于车体17，并配置于刹车杆18的后方。而且，在驾驶员未踏下刹车杆18的下端的未图示的制动踏板的状态(非制动状 态)下，如图6 (a)所示，刹车杆18与无触点开关1的轴4B抵接，从而将该轴4B压入保持件3内。在该状态下，配置于操作构件4的磁铁7位于与磁力检测传感器12最接近的位置， 磁力检测传感器12位于磁铁7的磁场强度稳定的磁场范围内，在图7中由于检测到朝上侧 放出的多条磁力线而变为ON状态。此外，在本实施方式中，采用在ON状态下，磁力检测传 感器12输出OFF信号的结构，因此，使未图示的刹车灯灭灯。然而，磁力检测传感器12是以磁力线的数量、方向等来判断磁场的强弱、磁极的 构件，但在图7中表示了由本实施方式中所使用的环状的磁铁7形成的磁场的强度和磁力 线的方向。由于该环状的磁铁7绕操作构件4的轴心形成有两个磁场，该磁场的强度在与 磁铁7较近的区域A中较强，在较远的区域C中两个磁场彼此抵消而较弱，在该中间的区域 B中表示中间值。另外，使用箭头表示磁力线的方向。在本实施方式中，在图7中，磁铁7的 下侧为N极，上侧为S极。因此，由于磁力线是从N极出发朝向S极的，所以在与磁铁7较 近的区域A的两个磁场重叠的中心线上，如图7(a)所示，由于朝向上侧(从N极到S极) 的多条磁力线集中，因此，形成有稳定的磁场区域。另一方面，在离磁铁7较远的区域C中， 即使在磁铁7的两个磁场重叠的中心线上磁力线也分散，形成磁力线的方向不能成为一定 的方向的不稳定的磁场区域，如虚线a所示，还存在磁力线的方向翻转的磁通翻转位置。如图6(a)所示，在驾驶员未踏下刹车杆18的下端的未图示的制动踏板的状态 (非制动状态)下，轴4B保持于被压入的工作位置，如图7(a)所示，磁铁7位于与磁力检 测传感器12最接近的位置，此时如上所述，磁力检测传感器12位于磁铁7的磁场强度稳定 (朝上侧(从N极到S极)的多条磁力线集中存在的状态)的磁场区域，因此，能可靠地检 测到在图6中朝上侧放出的磁力线，从而能维持ON状态。此外，在本实施方式中，由于磁力 检测传感器12采用在ON状态下输出OFF信号的结构，因此，能可靠地维持未图示的刹车灯 的灭灯状态。在车辆制动时，当驾驶员用脚踏下制动踏板，刹车杆18以其上部的未图示的转动 支点为中心转动时，在无触点开关1中，被弹簧6朝前方施力的轴4B与刹车杆18抵接，并 随着该刹车杆18的动作，从开关壳2逐渐突出，与之相随，操作构件4和配置于操作构件4 的磁铁7朝前方滑动。此外，在该过程中，在磁铁7相对于磁力检测传感器12到达图6(b) 及图7(b)所示的位置(仅离开图4(c)所示的距离L的位置)时，如图7(b)所示，磁力检 测传感器12位于磁铁7的磁场中的磁通翻转位置(以虚线表示的线a)。在该状态下，由于 磁力线的方向翻转180°，因此，磁力检测传感器12不能检测到从磁铁7朝图7的上侧放出 的磁力线，该磁力检测传感器12从ON状态变为OFF状态。此外，在本实施方式中，由于磁 力检测传感器12采用在OFF状态下输出ON信号的结构，因此，输出信号从OFF信号切换为 ON信号，从而使未图示的刹车灯亮灯。另外，驾驶员从图6(b)所示的状态进一步踏下制动踏板时，如图6(c)所示，刹车 板18远离无触点开关1的轴4B，操作构件4由于形成于其活塞部4A的端部的突起如与开 关壳2的内端面抵接而停止于图示的非工作位置(制动状态)，从而能使轴4B维持在从开 关壳2突出的状态。在该状态下，如图7(c)所示，由于磁力检测传感器12在磁铁7的磁场 中越过磁通翻转位置(虚线a)而位于磁力线的方向翻转的区域C，因此，在图7中，不存在 从磁铁7朝上侧放出的磁力线，从而使磁力检测传感器12可靠地维持在OFF状态。此外， 作为输出信号持续输出ON信号，所以，能使刹车灯维持在亮灯的状态。即，若以图6(b)及 图7(b)所示的状态为界限进一步踏下刹车踏板，则刹车灯会持续亮灯，通过从踏下制动踏板的状态(制动状态)将脚抬离，在刹车杆18返回到图6(a)所示的原来的工作状态(非 制动状态)的过程中，当该刹车板18通过图6(b)及图7(b)所示的位置后，磁力检测传感 器12变为ON状态，磁力检测传感器12的输出信号从ON信号切换为OFF信号，从而使刹车 灯灭灯。(隔块的朝电路基板的安装结构的其他方式)接着，根据图8 图10对隔块10的朝电路基板9的安装结构的其他方式进行说明。图8是表示隔块的朝电路基板的安装结构的其他方式的端子基座部分的侧剖视 图，图9是隔块的立体图，图10(a) 图10(c)是按照其工序顺序表示隔块及电路基板的组 装要领的立体图。在上述实施方式中，采用了利用螺栓11将隔块10安装到电路基板9的结构，但在 本实施方式中，如图8所示，采用通过将隔块10插入电路基板9来安装的结构。在此，如图9所示，在收容保持磁力检测传感器12的隔块10的插入侧端部，沿周 向交错地一体突设有两个定位销IOa和两个卡合爪10b。另一方面，如图10(a)所示，在电路基板9的中央部，形成有供隔块10的上述定位 销IOa插入的圆孔9b和供隔块10的上述卡合爪IOb卡合的长孔状的卡合孔9c，在上述孔 的周围，形成有三个方孔9d和三个方孔9e，其中，三个方孔9d用于供从收容保持于隔块10 的磁力检测传感器12延伸出的三条端子13插通，三个方孔9e用于供贯穿端子基座5的三 条端子8插通。而且，如图10(a)所示，收容保持有磁力检测传感器12的隔块10中，将突设于隔 块10的定位销IOa插入电路基板9的圆孔9b来定位，并将从磁力检测传感器12延伸出的 端子13插入电路基板9的方孔9d，使隔块10的卡合爪IOb与电路基板9的卡合孔9c卡 合，来将隔块10如图10(b)所示地安装到电路基板9。接着，如图10(c)所示，若按以上的要领将端子基座5侧的端子8的前端部插入组 装有隔块10的电路基板9的方孔9e，则隔块10、收容保持于隔块10的磁力检测传感器12 及电路基板9被安装于端子基板5，从而使磁力检测传感器12配置于端子基座5上。电路 基板9被形成于该电路基板9的外周的定位凹部9f和设于端子基座5的具有阳螺纹部fe 的前端部的定位销恥定位。这在上述实施方式中也是相同的机构。此外，若利用锡焊将磁 力检测传感器12与电路基板9及电路基板9与端子基座5的各端子8、13固接，来将上述 构件固定于基座端子5，则能无位置偏差正确地固定磁力检测传感器12。(实施方式的效果)如上所述，在本实施方式所涉及的无触点开关1中，由于采用以下结构使用环状 的磁铁7绕操作构件4的轴心隔着规定间隔形成有两个磁场，在上述两个磁场重叠的中心 线上，产生磁力线的方向翻转180°的磁通翻转位置(图7所示的虚线a)，在磁力检测传感 器12检测到该磁通翻转位置时(不能检测到朝规定的方向放出的磁力线(图7中朝上侧 放出的磁力线)时)，从ON状态变为OFF状态，从而将输出信号从OFF信号切换到ON信号， 因此，磁力检测传感器12能可靠地检测输出信号的0N/0FF的切换点，从而能稳定地得到较 高的检测精度。即，在车辆的行驶状态下，磁力检测传感器12位于图7中朝上侧放出的多 条磁力线集中存在的稳定的磁场区域内，因此，该磁力检测传感器12表示对磁力线的检测反应，维持ON状态，而不会出现刹车灯误亮灯的情况。另外，踏下制动踏板，检测到磁通翻转位置后，磁力线的方向翻转180°，因此，在 表示磁力检测传感器12检测反应的图7中不存在朝上侧放出的磁力线，不会出现磁力检测 传感器12变成ON状态的情况，所以能可靠地使刹车灯亮灯。因此，能没有误动作地正确进 行由于制动踏板的踏下操作而产生的刹车灯的亮灯与灭灯的切换。此外，根据本实施方式所涉及的无触点开关1，具有根据磁场强度移动磁通翻转位 置的性质，若增大磁场强度，则能充分确保从磁铁7的附近到磁通翻转位置的距离，即使在 将磁铁自身变薄的情况下，通过使用磁场强度较强的磁铁，能增大操作构件4的行程，也能 获得能简单地实现将该无触点开关1小型化磁铁变薄尺寸的效果。另外，在本实施方式所涉及的无触点开关1中，操作构件4被由设于保持件3的引 导部3a和形成于操作构件4的引导肋片如构成的引导机构引导，并沿保持件3正确地滑 动，因此，磁力检测传感器12正确地位于保持于该操作构件4的环状的磁铁7的中央，从而 能可靠地防止无触点开关1工作时的误动作。此外，在本实施方式中，由于将磁力检测传感器12在收容于隔块10的状态下配置 于端子基座5上，所以，不会出现因该磁力检测传感器12的安装误差、作业时的振动等的负 载而导致磁力检测传感器12的位置偏移的情况，从而获得较高的检测精度。另外，在本实施方式所涉及的无触点开关1中，由于能将操作构件4 (磁铁7)相对 于保持件3临时固定于规定的工作位置(0N/0FF切换的位置)，因此，能容易且高精度地将 磁铁7和磁力检测传感器12调整到0N/0FF切换的位置关系，不需分别的调整，从而能实现 组装工时的削减、成本降低。在操作构件4的临时固定中，在使构成保持件3的临时固定部的卡定爪北弹性变 形并朝保持件3内突出的状态下，使被弹簧6施力的操作构件4与卡定爪北卡定，因此，卡 定爪北能将操作构件4保持于临时固定位置。所以，不需使用特别的夹具，使用一触操作 就能简单地将操作构件4 (磁铁7)相对于保持件3临时固定于规定的位置。此外，若克服弹簧6的作用力压入相对于保持件3临时固定于规定位置的操作构 件4，则该操作构件4远离卡定爪北，卡定爪北由于弹性而复原到原来的状态，从而解除操 作构件4的临时固定，使得操作构件4能自由移动。这样，仅通过克服弹簧6的作用力压入 操作构件4的简单的操作，就能解除操作构件4的朝保持件3的临时固定，对于操作构件4 的临时固定的解除无需特殊的操作。另外，在本实施方式中，使分别设于保持件3和端子基座5的相对位置两者的作为 位置调整部的阴螺纹部3d与阳螺纹部fe螺合，来接合保持件3与端子基座5，将灯连接到 磁力检测传感器12，确认该灯的亮灯/灭灯，例如使保持件3相对于端子基座5旋转而使 磁铁7与磁力检测传感器12的相对位置变化，将两者的相对位置正确地微调整到来自磁力 检测传感器12的输出信号的0N/0FF切换的位置，因此，能高精度地进行该无触点开关1的 0N/0FF的切换。此外，在本实施方式中，在保持件3与端子基座5之间形成的封闭空间S内配置有 电路基板9和磁力检测传感器12，因此，能保护精密零件即电路基板9和磁力检测传感器 12免受灰尘、水、润滑脂等的影响，并能确保该无触点开关1的较高的工作稳定性。另外，在本实施方式中，由于采用将磁铁7做成环状并绕操作构件4的轴心配置、且在同轴上配置该磁铁7和磁力检测传感器12的结构，因此，能获得以下效果，可发挥环状 的磁铁7产生的磁场的特性(在从环状的磁铁7的径向中心沿轴向离开的位置，磁铁7产 生的磁场彼此抵消而使磁场减弱，且磁力线的方向翻转的特性)，与使用不是环状的磁铁的 情况相比，误差小，能进行高精度的位置检测。另外，在本实施方式所涉及的无触点开关1中，在将操作构件4相对于保持件3定 位后，使分别形成于保持件3和端子基座5的作为位置调整部的螺纹部3d与螺纹部fe螺 合旋紧，例如，通过使保持件3相对于端子基座5旋转来改变两者的相对位置，能调整在临 时固定于保持件3的操作构件4中所配置的磁铁7与配置于端子基座5的磁力检测传感器 12的相对位置，藉此，能调整磁力检测传感器12的检测位置。此外，该位置调整能在结合保 持件3与端子基座5的作业之中进行，因此，无需夹具等专用的工具及其他工序就能简单地 进行，从而能削减组装工时及工序并能实现成本降低。若将彼此结合并调整好磁力检测传感器12的检测位置的保持件3与端子基座5 作为单元插入开关壳2进行组装，则分别形成于两者的矩形凸缘状的旋转阻止部:3B和旋 转阻止部5A与开关壳2的方筒状的壳主体2A的内部(嵌合部)嵌合，从而能阻止保持件 3和端子基座5彼此在开关壳2内的相对旋转，因此，之后，磁力检测传感器12的检测位置 不会产生偏差。即，不使用其他构件，利用开关结构就能提供精度高的高品质的传感器。此 外，该位置固定的工序是在将彼此结合的保持件3与端子基座5作为单元组装到开关壳2 的作业中同时完成的，因此，无需专用的工具、其他工序，从而能削减组装工时，实现成本降 低。另外，由于在开关结构零件的局部形成有位置固定部，因此，不会导致零件个数的增加， 能可靠地进行调整后的位置固定。在本实施方式中，将分别形成于保持件3和端子基座5 的旋转阻止部3B、5A和供上述旋转阻止部:3B、5A嵌合的开关壳2的壳主体2A做成方筒状， 但只要其形状是不能相对旋转的非圆形即可，例如也可做成四边形以外的多边形。在以上的实施方式中，使用了环状的磁铁7，但通过绕操作构件4的轴心隔着规定 间隔配置两个棒状的磁铁，并将磁力检测传感器12配置于操作构件4的轴心上，也能获得 与上述相同的效果。另外，以上对将本发明所涉及的无触点开关作为车辆的刹车灯开关来使用的实施 方式进行了说明，但本发明所涉及的无触点开关也能应用于其他任意的用途。此外，磁力传 感器12仅插入隔块10即可，但也可将弹性爪部等设于隔块10的插入部，以在将磁力检测 传感器12插入隔块10时防止磁力检测传感器12脱落，另外，在上述实施方式中，在磁力检测传感器12检测到磁铁7的磁力线的ON状态 时，输出OFF信号，使刹车灯灭灯，在磁力检测传感器12未检测到磁铁7的磁力线的OFF状 态时，输出ON信号，使刹车灯亮灯，但也可相反地，采用以下结构在磁力检测传感器12检 测到磁铁7的磁力线的ON状态时，输出ON信号，使刹车灯亮灯，在磁力检测传感器12未检 测到磁铁7的磁力线的OFF状态时，输出OFF信号，使刹车灯灭灯。然而，也可将车体安装部的阳螺纹部和卡合部一起设于供开关壳的车体安装部安 装于车体的倒L字状的支架，利用形成有与阳螺纹部螺合的阴螺纹部和与卡合部卡合的弹 性爪部的衬套将无触点开关经由支架安装于车体。
权利要求
1.一种无触点开关，包括磁力检测传感器；配置有所述磁力检测传感器的端子基座；配置有所述磁力检测传感器的检测对象即磁铁的操作构件；与所述端子基座结合，并将所述操作构件保持成能相对于所述磁力检测传感器滑动的 保持件；以及将所述保持件、保持于该保持件的所述操作构件及所述端子基座的一部分予以收容的 开关壳，其特征在于，配置所述磁铁，以绕所述操作构件的轴心隔着规定距离形成两个磁场，所述磁力检测 传感器在所述磁铁形成的两个磁场重叠的中心线上，在检测到磁力线的方向翻转的磁通翻 转位置时，输出检测信号。
2.如权利要求1所述的无触点开关，其特征在于，将所述磁铁做成环状且绕所述操作构件的轴心进行配置，并将该磁铁和所述磁力检测 传感器配置在同轴上。
3.如权利要求2所述的无触点开关，其特征在于，将所述操作构件的工作位置设定于所述磁力检测传感器处于所述磁铁的厚度方向中 央的位置。
4.如权利要求1所述的无触点开关，其特征在于，绕所述操作构件的轴心隔着规定间隔配置两个所述磁铁，并将所述磁力检测传感器配 置于所述操作构件的轴心上。
5.如权利要求4所述的无触点开关，其特征在于，将所述磁铁做成棒状。
6.如权利要求1至5中任一项所述的无触点开关，其特征在于，沿所述操作构件的滑动方向在所述操作构件和所述保持件中的一方形成引导部，沿所 述操作构件的滑动方向在所述操作构件和所述保持件中的另一方形成与所述引导部嵌合 成能滑动的引导肋片。
7.如权利要求1至5中任一项所述的无触点开关，其特征在于，将所述端子基座固定于所述保持件，将隔块安装于该端子基座，将所述磁力检测传感 器收容于该隔块，从而将该磁力检测传感器配置到所述端子基座上。
8.如权利要求1至5中任一项所述的无触点开关，其特征在于，将所述磁力检测传感器与电路基板电连接并设于所述端子基座，并且，将该磁力检测 传感器和所述电路基板配置于在所述保持件与所述端子基座之间形成的封闭空间内。
9.如权利要求1至5中任一项所述的无触点开关，其特征在于，将用于把所述操作构件临时固定于规定的工作位置的临时固定部设于所述保持件。
10.如权利要求9所述的无触点开关，其特征在于，设置对所述操作构件朝初始位置方向施力的弹簧，使用能朝所述保持件的内部弹性变 形的卡定爪来构成所述保持件的临时固定部，在使该卡定爪弹性变形并朝保持件内突出的 状态下，使被所述弹簧施力的所述操作构件与所述卡定爪卡定，来将所述操作构件相对于所述保持件临时固定于规定的工作位置。
11.如权利要求9所述的无触点开关，其特征在于，设置配置有所述磁力检测传感器的端子基座，在该端子基座和所述保持件上分别设置 用于将该端子基座与所述保持件接合成能调整相对位置的位置调整部，利用该位置调整部 调整所述保持件的相对于所述端子基座的位置，来调整与配置于所述操作构件的磁铁相对 应的所述磁力检测传感器的检测位置。
12.如权利要求1至5中任一项所述的无触点开关，其特征在于，设有位置调整部和位置固定部，其中，所述位置调整部改变所述保持件与所述端子基 座的相对位置来调整所述磁力检测传感器的检测位置，所述位置固定部通过将彼此结合的 所述保持件与所述端子基座组装到所述开关壳，来固定所述磁铁与所述磁力检测传感器的 相对位置。
13.如权利要求12所述的无触点开关，其特征在于，所述位置调整部由分别形成于所述保持件和所述端子基座以使所述保持件与所述端 子基座螺合的螺纹部构成，所述位置固定部由分别形成于所述保持件和所述端子基座以阻 止彼此结合的所述保持件与所述端子基座在所述开关壳内的相对旋转的旋转阻止部构成。
14.如权利要求13所述的无触点开关，其特征在于，所述位置固定部通过彼此结合的所述保持件与所述端子基座朝所述开关壳内的插入 嵌合，来阻止所述保持件与所述端子基座在所述开关壳内的相对旋转。
15.如权利要求14所述的无触点开关，其特征在于，使用非圆形的嵌合部构成分别形成于所述保持件和所述端子基座的旋转阻止部，且供 该旋转阻止部插入嵌合的所述开关壳的嵌合部也形成非圆形。
全文摘要
一种无触点开关，能实现检测精度的稳定化和小型化。无触点开关(1)包括磁力检测传感器(12)；配置有该磁力检测传感器(12)的端子基座(5)；配置有所述磁力检测传感器(12)的检测对象即磁铁(7)的操作构件(4)；与所述端子基座(5)结合并将所述操作构件(4)保持成能相对所述磁力检测传感器(12)滑动的保持件(3)；以及收容保持件(3)、保持于保持件(3)的所述操作构件(4)及所述端子基座(5)的一部分的开关壳(2)，在该无触点开关(1)中，配置所述磁铁(7)以绕所述操作构件(4)的轴心隔着规定距离形成两个磁场，所述磁力检测传感器(12)在所述磁铁(7)形成的两个磁场重叠的中心线上，在检测到磁力线的方向翻转的磁通翻转位置时，输出检测信号。
文档编号H03K17/95GK102045050SQ20101051781
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月14日 优先权日2009年10月16日
发明者山本哲慎, 川尻香乃 申请人:株式会社有信