JP2005294112A

JP2005294112A - スイッチ装置

Info

Publication number: JP2005294112A
Application number: JP2004109170A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takeda; 昌之武田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-04-01
Filing date: 2004-04-01
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-04-01
Also published as: TW200535883A; CN100342466C; CN1677592A; TWI253660B; JP4323363B2

Abstract

【課題】常に円滑に動作させることができると共に長期に亘って防水性が損なわれない押圧操作型スイッチ装置を提供すること。
【解決手段】接点収納部２内の上端部にカバー部材１０を圧入・固定し、このカバー部材１０上および下ケース１の開口端２ａ周縁部上に載置した防水ゴムカバー１１の平板部１１ａを上ケース１２で押えつけて挟持する。カバー部材１０の上面には複数の係止リブ１０ｃを突設しておき、これらの係止リブ１０ｃを防水ゴムカバー１１に食い込ませておく。また、防水ゴムカバー１１の膨出部１１ｂをスライダ６の被押圧突起７の先端部に密着固定させると共に、カバー部材１０のガイド孔１０ａに被押圧突起７を挿通してその昇降動作をガイドする。スライダ６には可動接点８が取着されており、この可動接点８がスライダ６の昇降動作に伴って接点収納部２内で固定接点３〜５と接離するようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、接点部を密閉構造にして防水性を高めた押圧操作型のスイッチ装置に関する。

この種のスイッチ装置の従来例として、下ケースに設けられた接点収納部を蓋閉するようにゴム等からなる防水部材を配置し、該防水部材の周縁部を下ケースと上ケースとで挟持すると共に、上ケースの貫通孔から外方へ突出する該防水部材の膨出部をスライダの被押圧突起に密着固定させた構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかるスイッチ装置では、下ケースの接点収納部内に固定接点が固設されており、可動接点を取着したスライダが下ケースに昇降可能に保持されている。このスライダは被押圧突起が押圧操作されると下降し、操作力が除去されると、接点収納部内に組み込まれているコイルばねによってスライダは元の高さ位置まで上昇する。そして、スライダの昇降動作に伴って接点収納部内で可動接点が固定接点と接離することにより、スイッチ装置の接点切換えが行われるようになっている。

このように構成されたスイッチ装置では、ゴム等からなる防水部材の周縁部を上下のケースで挟み込んで接点収納部の開口端を覆っているため、接点収納部内への水分の侵入が防止できて防水性の高い密閉構造が実現されている。また、ドーム状の膨出部を大径化しても防水性には影響しないので、長い作動ストロークに対応させるために被押圧突起を長寸化する場合にも、この被押圧突起を十分な太さに形成して機械的強度を確保することができる。
特開２００３−２８８８２０号公報（第４−５頁、図２）

上述した従来のスイッチ装置は、接点収納部を蓋閉するゴム等からなる防水部材の周縁部を上下のケースで挟み込むことによって高い防水性を実現してはいるが、この防水部材は周縁部だけが固定された状態になっているため、被押圧突起の昇降時に防水部材は周縁部以外のほぼ全領域が弾性変形することになる。それゆえ、上下のケースで挟持されている防水部材の周縁部には、被押圧突起が昇降するたびに引っ張り力が作用することとなり、かかる昇降動作が繰り返されると次第に防水性が損なわれる虞があった。

また、上述した従来のスイッチ装置では、接点収納部の内壁をガイド面としてスライダを昇降させる構成になっているが、被押圧突起を除くスライダ本体の複数箇所において接点収納部の内壁との間のクリアランスを厳格に設定することは困難なので、該クリアランスには若干の余裕を持たせておく必要がある。その結果、スライダ本体が接点収納部内でガタを生じやすく、昇降時にスライダが傾いて円滑に動作しなくなる虞があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、常に円滑に動作させることができると共に長期に亘って防水性が損なわれない押圧操作型スイッチ装置を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明のスイッチ装置では、開口端を有する接点収納部が設けられた下ケースと、前記接点収納部内に配設された固定接点と、被押圧突起を立設して前記下ケースに昇降可能に保持されたスライダと、該スライダの昇降動作に伴って前記固定接点に接離する可動接点と、前記被押圧突起を昇降可能にガイドするガイド孔を有して前記下ケースの前記開口端に固定されたカバー部材と、前記被押圧突起の先端部に密着固定される膨出部と前記カバー部材上に載置される平板部とを有する弾性材料からなる防水部材と、前記被押圧突起および前記膨出部を突出させる貫通孔を有して前記下ケースに蓋着される上ケースとを備え、前記平板部を前記上ケースと前記カバー部材との間で挟持する構成とした。

このようにゴム等の弾性材料からなる防水部材の平板部を下ケースの開口端に固定したカバー部材上に載置して上ケースで押えつけることにより挟持すれば、被押圧突起の昇降動作に伴って膨出部が弾性変形しても平板部はほとんど弾性変形しなくなるので、防水部材の平板部にはほとんど引っ張り力が作用しなくなる。それゆえ、被押圧突起の昇降動作が繰り返されても防水性が損なわれる虞がなくなり、長期に亘って高い防水性を維持することができる。また、カバー部材のガイド孔の内壁と被押圧突起との間のクリアランスを狭く設定することは比較的容易であり、このガイド孔によって被押圧突起の昇降動作をガイドすることができるため、接点収納部の内壁とスライダ本体との間のクリアランスに余裕を持たせても、被押圧突起が確実にガイドされるため昇降時にスライダが傾く虞がなくなり、常に円滑な昇降動作が期待できる。

上述したスイッチ装置は、前記平板部を前記カバー部材および前記下ケースの前記開口端周縁部上に載置することが好ましく、これにより、一層確実な防水性を実現することができる。

また、上述したスイッチ装置は、前記カバー部材と前記平板部のいずれか一方に係止リブを突設し、該係止リブをいずれか他方に圧入させておくことが好ましく、これにより、上ケースとカバー部材間での平板部の挟持力が寸法誤差等によって弱くなったとしても、該カバー部材上に該平板部を確実に固定しておくことができるため、スライダ（被押圧突起）の昇降時に防水部材の周縁部に引っ張り力が作用しにくくなって高い防水性が維持しやすくなる。

また、上述したスイッチ装置において、前記カバー部材を前記下ケースの前記開口端に固定する方法は適宜選択可能であるが、該カバー部材を前記接点収納部内へ圧入・固定すれば、極めて簡単にカバー部材を所定位置に固定することができて組立性が良好となるため好ましい。

本発明による押圧操作型のスイッチ装置は、下ケースの開口端に固定したカバー部材上に載置された防水部材の平板部を上ケースで押えつけて挟持しており、スライダの被押圧突起が昇降しても防水部材の平板部にはほとんど引っ張り力が作用しなくなるため、かかる昇降動作が繰り返されても防水性が損なわれる虞がない。また、カバー部材のガイド孔によって被押圧突起の昇降動作を確実にガイドすることができるため、昇降時にスライダが傾く虞がない。したがって、常に円滑に動作させることができると共に長期に亘って防水性が損なわれない高信頼性のスイッチ装置を提供することができる。

実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るスイッチ装置の分解斜視図、図２は該スイッチ装置の非操作時の断面図、図３は該スイッチ装置の押圧操作時の断面図、図４は該スイッチ装置に備えられるスライダの平面図、図５は該スイッチ装置に備えられる下ケースの平面図、図６は該下ケースの内部構造を示す破断斜視図、図７は該下ケースに対するカバー部材の固定構造を示す断面図である。

図１〜図３に示す押圧操作型のスイッチ装置は、例えば車載用マイクロスイッチとして使用されるものであり、開口端２ａを有する接点収納部２が設けられた下ケース１と、インサート成形技術により下ケース１に固定されて接点収納部２内に配設された３本の固定接点３〜５と、被押圧突起７を立設して下ケース１に昇降可能に保持されたスライダ６と、このスライダ６に取着された可動接点８と、接点収納部２内に配置されてスライダ６を上向きに常時弾性付勢するコイルばね９と、ガイド孔１０ａおよび一対の係止片１０ｂを有して下ケース１の開口端２ａに固定されたカバー部材１０と、平板部１１ａおよびドーム状の膨出部１１ｂを有する防水ゴムカバー１１と、貫通孔１２ａを有して下ケース１に蓋着された上ケース１２と、被押圧突起７を上方から押圧操作するためのレバー１３とによって主に構成されている。

各部の構成について詳しく説明すると、下ケース１は上方を開口させた箱形の樹脂成形品であり、この下ケース１の外壁には傾斜面を有する複数の係合突起１ａが突設されている。これらの係合突起１ａは上ケース１２をスナップ嵌合させるためのものである。また、図６に示すように、下ケース１の接点収納部２の内壁にはカバー部材１０を位置決めするための凹溝１ｂや段部１ｃが形成されている。

金属板からなる固定接点３〜５は下ケース１の底板部から上方へ延びており、各固定接点３〜５の埋設部分から延出する端子部３ａ〜５ａが下ケース１の下方へ延びている。３本の固定接点３〜５のうち、固定接点３，４は長くて固定接点５は短く、固定接点４には縦長の孔４ｂが穿設されている。

スライダ６は樹脂成形品であり、接点収納部２内に昇降可能に組み込まれた本体部６ａと、この本体部６ａから上方へ突出する円柱状の被押圧突起７とを有する。本体部６ａには可動接点８が取着される中空部６ｂが設けられており、本体部６ａを接点収納部２内に組み込むと中空部６ｂ内に固定接点３〜５が位置するようになっている。また、本体部６ａの外壁２箇所には上端をテーパ状にした逃げ溝６ｃが形成されている。図４および図５に明らかなように、上方から見た本体部６ａの外形は接点収納部２の内壁の形状に略合致させてあり、したがって、スライダ６の昇降時に本体部６ａを接点収納部２の内壁でガイドすることができる。一方、被押圧突起７の先端近傍には細径部を形成する係合溝７ａが設けられており、この係合溝７ａよりも先端側の頂部７ｂは円椀状に形成されている。

可動接点８はリン青銅等のばね性に富む金属板をＵ字状に折り曲げて形成したもので、この可動接点８はクリップ状の接点部８ａ〜８ｃを有し、各接点部８ａ〜８ｃには長寿命化を図るために銀チップがかしめ固定されている。可動接点８はスライダ６の中空部６ｂに取り付けられており、スライダ６の昇降動作に伴って接点部８ａ〜８ｃがそれぞれ固定接点３〜５に対して接離または摺動するようになっている。また、コイルばね９は本体部６ａの被押圧突起７寄りの一側部と下ケース１の底板部との間に圧縮状態で介設されており、このコイルばね９は被押圧突起７の底面を上向きに常時弾性付勢している。

カバー部材１０は樹脂成形品であり、接点収納部２内の上端部に圧入・固定されて開口端２ａをほぼ蓋閉している。カバー部材１０のガイド孔１０ａの内径は被押圧突起７の外径よりも僅かに大きく設計されており、このガイド孔１０ａに被押圧突起７が昇降可能に挿通されている。したがって、ガイド孔１０ａは被押圧突起７の昇降動作を高精度にガイドすることができる。また、カバー部材１０には一対の係止片１０ｂが下向きに突設されており、これらの係止片１０ｂを下ケース１の凹溝１ｂに圧入しつつ段部１ｃでカバー部材１０の高さ位置を規定することにより、図７に示すように、接点収納部２内の所定位置にカバー部材１０を圧入・固定することができる。ただし、係止片１０ｂはスライダ６の本体部６ａの逃げ溝６ｃに遊挿された状態で凹溝１ｂに圧入されているので、係止片１０ｂがスライダ６の昇降動作を阻害する虞はない。また、カバー部材１０の上面には複数箇所に微小な係止リブ１０ｃが突設されている。

図２に示すように、防水ゴムカバー１１の平板部１１ａは下ケース１の開口端２ａ周縁部上およびカバー部材１０上に載置されて上ケース１２に押えつけられており、また、平板部１１ａのうちカバー部材１０と上ケース１２との間に挟持されている部分の底面には前記係止リブ１０ｃが複数箇所で食い込んでいる。一方、防水ゴムカバー１１の膨出部１１ｂの頂部には小孔１１ｃが設けられており、ゴムの弾性を利用して小孔１１ｃに被押圧突起７の円椀状頂部７ｂを挿通して該小孔１１ｃの周縁部を係合溝７ａと係合させることによって、膨出部１１ｂは被押圧突起７の先端部に密着固定されている。

上ケース１２は下方を開口させた箱形の樹脂成形品であり、この上ケース１２の天板部に設けられた貫通孔１２ａから上方へスライダ６の被押圧突起７および防水ゴムカバー１１の膨出部１１ｂが突出している。上ケース１２の側壁には複数箇所に係合孔１２ｂが穿設されており、これらの係合孔１２ｂに下ケース１の係合突起１ａをスナップ嵌合させることによって、上下のケース１，１２が一体化されている。

金属板からなるレバー１３は、その固定端部が下ケース１に圧入・固定されており、自由端側の回動部１３ａが屈曲部１３ｂを支点として所定量回動可能である。この回動部１３ａは被押圧突起７上に配置されており、回動部１３ａを押し下げると被押圧突起７が押し込まれてスライダ６が下降するようになっている。

次に、このように構成されたスイッチ装置の動作について説明すると、図２に示すように、非操作時には接点収納部２内のコイルばね９によってスライダ６が上方へ押し上げられているため、可動接点８のうち接点部８ａ，８ｂはそれぞれ長寸な固定接点３，４と接触して端子部３ａ，４ａ間が導通されているが、接点部８ｃは短寸な固定接点５とは非接触に保たれている。

この状態でレバー１３の回動部１３ａが被押圧突起７を下方へ押し込むと、コイルばね９を圧縮させながらスライダ６が下降するため、図３に示すように、膨出部１１ｂの中央部が凹状に弾性変形すると共に、接点収納部２内で可動接点８が下降する。その結果、接点部８ａは固定接点３との接触を維持するものの、接点部８ｂは孔４ｂ内へ移動するため固定接点４とは非接触となり、接点部８ｃは短寸な固定接点５と接触するようになる。これにより、端子部３ａ，４ａ間の導通が遮断されて、端子部３ａ，５ａ間が導通された状態へ移行する。

また、こうして被押圧突起７を押し込んでいるレバー１３の回動部１３ａから押圧操作力を除去すると、回動部１３ａは自身の弾性で元の位置へと戻り、かつスライダ６はコイルばね９の復元力により押し上げられるため、被押圧突起７や可動接点８は図２に示す高さ位置まで上昇し、凹状に弾性変形していた膨出部１１ｂも自身の弾性で元のドーム状に戻る。その結果、接点部８ａは固定接点３との接触を維持するものの、接点部８ｂは孔４ｂ内から離脱するため固定接点４との接触を回復し、逆に接点部８ｃは短寸な固定接点５から離れるため非接触状態に戻る。これにより、端子部３ａ，４ａ間の導通が回復して端子部３ａ，５ａ間の導通は遮断される。

このように本実施形態例に係るスイッチ装置は、防水ゴムカバー１１の平板部１１ａを下ケース１の開口端２ａ周縁部上およびカバー部材１０上に載置して上ケース１２で押えつけているため、被押圧突起７の昇降動作に伴って膨出部１１ｂが弾性変形しても平板部１１ａはほとんど弾性変形しない。しかも、カバー部材１０の複数の係止リブ１０ｃが平板部１１ａの底面に食い込んでいるため、上ケース１２とカバー部材１０間での平板部１１ａの挟持力が寸法誤差等によって弱くなったとしても、カバー部材１０上に平板部１１ａを確実に固定しておくことができる。したがって、被押圧突起７が昇降して膨出部１１ｂが弾性変形しても防水ゴムカバー１１の平板部１１ａにはほとんど引っ張り力が作用せず、それゆえ被押圧突起７の昇降動作が繰り返されても防水性が損なわれる虞はなく、長期に亘って高い防水性を維持することができる。なお、本実施形態例ではカバー部材１０に設けた係止リブ１０ｃを防水ゴムカバー１１の平板部１１ａに圧入させているが、これとは逆に、カバー部材１０に設けた凹部に平板部１１ａに設けた係止リブを圧入させる構成にしてもよい。

また、このスイッチ装置において、カバー部材１０のガイド孔１０ａの内壁と被押圧突起７との間のクリアランスを狭く設定することは比較的容易なので、ガイド孔１０ａによって被押圧突起７の昇降動作を高精度にガイドすることができる。それゆえ、接点収納部２の内壁とスライダ６の本体部６ａとの間のクリアランスに余裕を持たせても、被押圧突起７が確実にガイドされるため昇降時にスライダ６が傾く虞がなくなり、常に円滑な昇降動作が期待できる。

また、このスイッチ装置は、カバー部材１０を下ケース１の接点収納部２内の上端部に圧入することによって開口端２ａを蓋閉しており、かかる圧入時にカバー部材１０は下ケース１の凹溝１ｂや段部１ｃによって位置決め固定されるため、極めて簡単にカバー部材１０を所定位置に固定することができて良好な組立性が期待できる。ただし、カバー部材１０をかしめや溶着等の他の手法で下ケース１に固定してもよい。

なお、本実施形態例では、長い作動ストロークに対応させるために被押圧突起７を長寸化している関係上、この被押圧突起７を機械的強度が確保できる十分な太さに形成しているが、ドーム状の膨出部１１ｂは平板部１１ａと連続しており、両者１１ａ，１１ｂ間に防水処理を施す必要はないので、被押圧突起７を太くするために膨出部１１ｂを大径化しても防水性には何ら影響しない。

図８は本発明の第２実施形態例に係るスイッチ装置の斜視図、図９は該スイッチ装置の非操作時の断面図であり、図１〜図７と対応する部分には同一符号を付すことにより重複する説明は省略する。

図８および図９に示すスイッチ装置は、接点構造が前述した第１実施形態例と大きく異なっている。すなわち、本実施形態例では、接点収納部２内に固設された固定接点１４に対して可動接点１５がバッティングによる接触を行うようになっており、この可動接点１５を下向きに常時弾性付勢する付勢ばね１６が接点収納部２内に組み込まれている。そして、非操作時には可動接点１５が固定接点１４に当接するオン状態に保たれているが、被押圧突起７が下向きに押圧操作されてコイルばね９を圧縮させながらスライダ６が下降すると、可動接点１５の揺動部１５ａがスライダ６に駆動されて図９の時計回りの向きに回転するため、付勢ばね１６を圧縮させながら可動接点１５が上昇して固定接点１４から離反し、オフ状態への接点切換えが行われる。また、かかるオフ状態で被押圧突起７に対する押圧操作力が除去されると、圧縮していたコイルばね９および付勢ばね１６が復元するため可動接点１５は再び固定接点１４に当接してオン状態に戻り、被押圧突起７も図９に示す高さ位置まで上昇する。

本実施形態例ではさらに、固定接点１４から下方へ延出する端子部１４ａにリード線１７が接続されており、この接続部分を保護するために下ケース１の底部に樹脂等からなる封止材１８が充填されている（ただし図８では封止材１８は図示省略してある）。そして、下ケース１の底部が成形時にアンダーカットされていることから、封止材１８が下ケース１から剥離してしまう危険性は少ない。

本発明の第１実施形態例に係るスイッチ装置の分解斜視図である。該スイッチ装置の非操作時の断面図である。該スイッチ装置の押圧操作時の断面図である。該スイッチ装置に備えられるスライダの平面図である。該スイッチ装置に備えられる下ケースの平面図である。該下ケースの内部構造を示す破断斜視図である。該下ケースに対するカバー部材の固定構造を示す断面図である。本発明の第２実施形態例に係るスイッチ装置の斜視図である。該スイッチ装置の非操作時の断面図である。

符号の説明

１下ケース
１ｂ凹溝
１ｃ段部
２接点収納部
２ａ開口端
３〜５，１４固定接点
３ａ〜５ａ端子部
６スライダ
６ａ本体部
７被押圧突起
８，１５可動接点
８ａ〜８ｃ接点部
９コイルばね（復帰ばね）
１０カバー部材
１０ａガイド孔
１０ｂ係止片
１０ｃ係止リブ
１１防水ゴムカバー（防水部材）
１１ａ平板部
１１ｂ膨出部
１２上ケース
１２ａ貫通孔
１２ｂ係合孔
１３レバー
１３ａ回動部
１６付勢ばね
１７リード線
１８封止材

Claims

開口端を有する接点収納部が設けられた下ケースと、前記接点収納部内に配設された固定接点と、被押圧突起を立設して前記下ケースに昇降可能に保持されたスライダと、該スライダの昇降動作に伴って前記固定接点に接離する可動接点と、前記被押圧突起を昇降可能にガイドするガイド孔を有して前記下ケースの前記開口端に固定されたカバー部材と、前記被押圧突起の先端部に密着固定される膨出部と前記カバー部材上に載置される平板部とを有する弾性材料からなる防水部材と、前記被押圧突起および前記膨出部を突出させる貫通孔を有して前記下ケースに蓋着される上ケースとを備え、前記平板部を前記上ケースと前記カバー部材との間で挟持したことを特徴とするスイッチ装置。
請求項１の記載において、前記平板部を前記カバー部材および前記下ケースの前記開口端周縁部上に載置したことを特徴とするスイッチ装置。
請求項１または２の記載において、前記カバー部材と前記平板部のいずれか一方に係止リブを突設し、該係止リブをいずれか他方に圧入させたことを特徴とするスイッチ装置。
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記カバー部材を前記接点収納部内へ圧入・固定したことを特徴とするスイッチ装置。