JP2011044261A - スイッチの防水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】意匠性確保のための張出部を持つフレームを、少ない金型工程数の工法によって製造しても、高い防水性を確保することができるスイッチの防水構造を提供する。
【解決手段】張出部１３の金型成形時に外側フレーム３に形成されしまう孔部１５の上側縁部１６ａに、孔部１５を閉鎖可能な曲げ部１７を予め形成しておく。そして、シーソースイッチ１の組み立て時において曲げ部１７を略９０度折り曲げて孔部１５に蓋をすることによって、シーソースイッチ１のケース内の収納空間２２を外部から密閉する。
【選択図】図３

Description

本発明は、スイッチ部品の収納空間に水滴が至ることを防止するスイッチの防水構造に関する。

従来から周知のように、スイッチには多種多様な種類があり、その中の１つには、図８に示すようなシーソースイッチ８１（特許文献１等参照）がある。同スイッチ８１のフレーム８２には、シーソースイッチ８１の操作部位としてスイッチノブ８３が揺動可能に取り付けられている。スイッチノブ８３は、同ノブ８３の回動軸８４がフレーム８２に軸支され、中立状態（図８の実線の状態）から回動軸８４回りに沿って上下両方向に揺動操作可能となっている。スイッチノブ８３が操作されると、操作側のプッシャ８５が動いてフレーム８２の裏面のスイッチ基板８６が操作され、スイッチ操作が検出される。

ここで、スイッチノブ８３には、ある程度の厚みＷがあり、この厚みＷを持ったノブ８３を揺動回転させるので、スイッチノブ８３の外面と、フレーム８２に凹設されたノブ収納部８７の内面との間には、スイッチノブ８３の回転軌跡（回転半径）を考慮に入れて、ある程度の大きさの隙８８を設ける必要がある。即ち、スイッチノブ８３とノブ収納部８７との間に隙８８がないと、スイッチノブ８３の隅がノブ収納部８７の壁に当たって揺動できないので、これら２者間に必ず隙８８を設ける必要がある。しかし、隙８８を設けると、ノブ収納部８７の開口縁が広く空いてしまい、これは意匠上あまりよくない。

そこで、従来は、例えば図９に示すように、ノブ収納部８７の開口縁に張出部８９を形成することによって開口縁における隙８８を埋めて、スイッチノブ８３の意匠性を確保する対応をとることが多い。張出部８９は、スイッチノブ８３を揺動させても、ノブ収納部８７の開口縁において同ノブ８３が当たらない箇所一帯に形成される。ノブ収納部８７の開口縁に張出部８９を形成すれば、ノブ収納部８７の開口縁に余計な隙８８がなくなるので、スイッチノブ８３の見栄えがよくなる。

特開２００８−１６２８５号公報

ところで、フレーム８２は金型によって形成されるが、製造効率や製造コストを低く抑えるために、金型の抜きをできる限り少なく抑えたい要望がある。また、意匠や形状の制約から、金型の抜き方向（スライド）を増やせないことが多い。ここで、フレーム８２に張出部８９を金型により一方向抜きで形成しようとすると、張出部８９はフレーム８２の表側に存在するので、必然的にフレーム８２の裏側から金型を抜くことになるが、張出部８９を一方向に抜き形成するためには、フレーム８２の裏壁８２ａに孔部９０を形成しなければならない実情がある。しかし、フレーム８２の裏壁８２ａにこのような孔部９０が存在していると、この孔部９０から水滴が入り込んでスイッチ基板８６に至ってしまう可能性も否めず、これがスイッチ基板８６の故障に繋がる問題があった。

ここで、スイッチ基板８６を水滴付着の故障から守る対策として、例えばスイッチ基板８６の表面をラバー（ゴムシート）により覆って対応することも想定される。しかし、表面にラバーを持つスイッチ基板（いわゆる、ラバースイッチ）は部品コストが高く、また部品点数も多く必要となるので、実際のところは採用したくない現状がある。また、フレーム８２の孔部９０から入り込んだ水滴でスイッチ基板８６が故障する問題は、必ずしもシーソースイッチ８１のみに限らず、他の種類のスイッチにおいても同様に発生する問題であることは言うまでもない。

本発明の目的は、意匠性確保のための張出部を持つフレームを、少ない金型工程数の工法によって製造しても、高い防水性を確保することができるスイッチの防水構造を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、フレームに設けられたノブ収納部にスイッチノブが操作可能に収納され、前記ノブ収納部の開口縁には、意匠性確保のための張出部が、前記フレームの裏面側からの金型の一方向抜き形成によって形成され、この工法をとることで前記フレームの裏壁に孔部が形成されるスイッチの防水構造であって、前記フレームの前記裏壁において前記孔部を形取る縁部には、前記孔部を閉鎖可能な曲げ部が前記裏壁と一体形成され、当該曲げ部の形成後、該曲げ部を折り曲げて前記孔部に組み付けることにより該孔部に蓋がされていることを要旨とする。

この構成によれば、張出部の金型成形時にフレームに形成されてしまう孔部の縁部に曲げ部を形成し、この曲げ部を折り曲げて孔部に蓋をすることによって、ケース内の収納空間を外部から密閉する。このため、フレームの裏面から金型を一方向抜きする工程によって、ノブ収納部の開口縁に意匠性確保のための張出部を形成した際、フレームに孔部が形成されてしまっても、この孔部を曲げ部によって閉じることが可能となる。よって、スイッチの各種部品を収納する収納空間に水滴が浸入する可能性が低くなるので、収納部品を故障し難くすることが可能となる。

本発明では、前記スイッチノブが回動軸回りに揺動する動きをとるシーソースイッチであることを要旨とする。
この構成によれば、本構成の技術をシーソースイッチに応用しているが、シーソースイッチはスイッチノブがノブ操作の際に回動軸を支点とした回動軌跡をとる関係上、どうしてもノブ収納部の開口縁を広くとらなければならない実情がある。よって、スイッチの見栄えをよくするにはノブ収納部の開口縁に張出部を形成せざるを得なくなり、フレームの裏面から金型を一方向抜きする工程によって張出部を形成しようとすると、どうしてもフレームの裏壁に孔部が形成されてしまう状況になる。よって、このような前提のあるシーソースイッチに本構成の技術を応用すれば、効果は一層顕著なものとなる。

本発明では、前記曲げ部によって蓋がされたケース内の収納空間には、前記スイッチノブの操作を検出する基板が収納され、当該基板には防水構造が施されていない構造がとられていることを要旨とする。

この構成によれば、防水対策の施された基板を使用する必要がないので、基板に要する部品点数や部品コストを低く抑えることが可能となる。
本発明では、前記スイッチノブのケースには、前記曲げ部を組み付け状態において保持する保持部が設けられていることを要旨とする。

この構成によれば、孔部に組み付けられた曲げ部を、その組み付け状態において保持部により保持するので、曲げ部が孔部から外れてしまう状況を生じ難くすることが可能となり、高い防水性の確保に効果が高くなる。

本発明によれば、意匠性確保のための張出部を持つフレームを、少ない金型工程数の工法によって製造しても、高い防水性を確保することができる。

一実施形態におけるシーソースイッチの部品構成を示す分解斜視図。 （ａ）〜（ｃ）はシーソースイッチの操作態様を示す模式図。 シーソースイッチの内部構成を示す断面図。 孔部を閉鎖する曲げ部の外観を示す斜視図。 曲げ部で孔部を閉鎖する際の手順を示す手順図。 （ａ），（ｂ）は外側フレームに曲げ部を製造する際の工程を示す工程図。 別例におけるシーソースイッチの内部構成を示す断面図。 従来におけるシーソースイッチの内部構成を示す断面図。 同じくシーソースイッチの内部構成を示す断面図。

以下、本発明をシーソースイッチに具体化したスイッチの防水構造の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、シーソースイッチ１には、同スイッチ１の筐体として樹脂製のケース２が設けられている。ケース２は、表側に位置する外側フレーム３と、この外側フレーム３を裏面側から閉じるカバー４とからなる。外側フレーム３及びカバー４は、例えばスナップフィット構造によって一体に組み付けられている。外側フレーム３の表面３ａは、シーソースイッチ１の長さ方向（スイッチ長さ方向Ｚ：図１のＺ軸方向）において曲線を描くように曲面状に形成されている。なお、シーソースイッチ１がスイッチに相当し、外側フレーム３がフレームに相当する。

外側フレーム３には、シーソースイッチ１の操作部位としてスイッチノブ５が揺動可能に複数（本例は２つ）取り付けられている。これらスイッチノブ５，５は、シーソースイッチ１の幅方向（スイッチ幅方向Ｙ：図１の矢印Ｙ方向）に沿って並び配置されている。スイッチノブ５は、縦長の直方体形状に形成されるとともに、表面５ａが外側フレーム３の表面３ａに合わせて曲面状をとっている。

ノブ収納部６の内部には、スイッチノブ５の取付箇所として４つの壁が立設する略箱状のノブ取付部６ａが設けられている。ノブ取付部６ａは、防水対策のために、外側フレーム３に型抜き上の孔が開かないようにするためのものである。スイッチノブ５は、ノブ取付部６ａの内壁面に突設された回動軸７（図１は１箇所のみ図示）に軸支されている。スイッチノブ５は、図２に示すように、回動軸７回りに沿って上下両方向に揺動操作可能となっている。即ち、スイッチノブ５は、中立状態（図２（ａ）の状態）から上側（図２（ｂ）の状態）及び下側（図２（ｃ）の状態）の両方に押し操作が可能となっている。

図１に示すように、ケース２内には、スイッチノブ５の各種電子部品の実装先として基板８が収納されている。基板８には、スイッチノブ５の揺動操作を検出するタクトスイッチ９が複数（本例は４つ）実装されている。タクトスイッチ９は、外側フレーム３の裏壁１０に嵌挿されたプッシャ１１を介してスイッチノブ５の揺動操作を検出する。また、タクトスイッチ９は、スイッチノブ５の上下両方の揺動操作を検出するために、１つのスイッチノブ５に対して２つで組みをなしている。シーソースイッチ１は、操作後のタクトスイッチ９から手を離すと同スイッチ９の接点部が自動で元の状態に戻る自動復帰機構（図示略）により、モーメンタリ式をとっている。

図３及び図４に示すように、ノブ収納部６の開口縁１２には、シーソースイッチ１の表側における意匠性を確保する張出部１３が設けられている。ところで、スイッチノブ５とノブ収納部６との間には、スイッチノブ５が回動軸７回りに揺動して回転軌跡をとる関係上、図３に示すように、両者の間に隙１４を設ける必要がある。しかし、この隙１４が開口縁１２において存在していると、開口縁１２付近の見栄えがよくないので、開口縁１２を肉厚に形成することで張出部１３を設けることにより、表面側の意匠性を確保している。なお、本例の張出部１３は、外側フレーム３やスイッチノブ５の形状の関係上、スイッチ長さ方向Ｚの下側に存在する開口縁１２にのみ形成されている。張出部１３は、この下側開口縁１２においてスイッチ幅方向Ｙに亘り一帯に形成されている。

張出部１３は、外側フレーム３を形成する金型加工の一工程において、金型を一方向抜きする工法によって形成されている。このため、外側フレーム３の裏壁１０には、張出部１３の形成箇所に合わせて、必然的に孔部１５が形成される。この孔部１５は、スイッチ幅方向Ｙに亘り一帯に形成され、長四角形状をなしている。なお、本例の場合、孔部１５の４辺の縁部のうち、スイッチ長さ方向Ｚの一方側縁部を上側縁部１６ａとし、スイッチ長さ方向Ｚの他方側縁部を下側縁部１６ｂとする。

図３〜図５に示すように、外側フレーム３の裏壁１０において孔部１５の上側縁部１６ａには、孔部１５を閉鎖可能な曲げ部１７が外側フレーム３に一体形成されている。曲げ部１７には、曲げ部本体１８と、この曲げ部本体１８を支持するとともに曲げ変形可能な根元部１９とが設けられている。曲げ部１７は、孔部１５の開口形状に合わせてスイッチ幅方向Ｙに亘り一帯に形成されている。根元部１９は、外側フレーム３の裏壁１０や曲げ部本体１８よりも肉薄に形成され、曲げ部１７の曲げ変形が許容されている。曲げ部本体１８の先端には、孔部１５の縁に引っ掛け可能な係止段部２０が設けられている。孔部１５において下側縁部１６ｂには、係止段部２０の引っ掛け先として被係止段部２１がスイッチ幅方向Ｙに亘り一帯に形成されている。

さて、本例の場合、外側フレーム３の裏壁１０を金型成形する際、図６（ａ）に示すように、裏壁１０に曲げ部１７の基礎を一体形成する。そして、図６（ｂ）に示すように、外側フレーム３の裏面側から金型を一方向抜きすることによって、ノブ収納部６の開口縁１２に張出部１３を形成する。このとき、裏壁１０に孔部１５が貫設されるとともに、曲げ部１７が下側縁部１６ｂから分断される。以上の製造手順をとって、裏壁１０に曲げ部１７が成形され、ノブ収納部６の開口縁１２に張出部１３が形成される。

そして、シーソースイッチ１を組み立てる際、図５に示すように、曲げ部１７を根元部１９において略９０度曲げて孔部１５に圧入することにより、金型成形の際に裏壁１０に生じてしまった孔部１５を曲げ部１７によって閉鎖する。このとき、根元部１９は互いに重なるように折れ曲がり変形するので、この折れ曲がりの反力（図５の白抜き矢印）が曲げ部本体１８を下側縁部１６ｂに強く押し付ける力として働き、係止段部２０が被係止段部２１に強く組み付く。これにより、ケース２の外部と、ケース２内の部品収納空間、即ち基板８の収納空間２２とが区画され、基板８の収納空間２２が外部から密閉された状態をとる。

従って、本例においては、金型の一方向抜き形成によってできた孔部１５に曲げ部１７を形成し、組み付け時においてこの曲げ部１７を折り曲げて孔部１５に圧入することによって、孔部１５を閉鎖可能とした。このため、基板８の収納空間２２が外部から区画されるので、外側フレーム３の外から基板８の収納空間２２に水滴が浸入し難くなり、基板８が水滴によって破損する状況を生じ難くすることが可能となる。また、孔部１５を閉鎖する防水構造をとれば、基板８自体に防水構造を施さずに済むので、基板８に関して部品点数増加や部品コスト増等の問題も生じ難くなる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）張出部１３の金型成形時に外側フレーム３に形成されしまう孔部１５の上側縁部１６ａに曲げ部１７を形成し、シーソースイッチ１の組み立て時において曲げ部１７を略９０度折り曲げて孔部１５に蓋をすることによって、ケース２内の収納空間２２を外部から密閉する。このため、外側フレーム３を裏面から金型を一向きする工程によって、ノブ収納部６の開口縁１２に張出部１３を形成した際に、外側フレーム３の裏壁１０に孔部１５が形成されてしまっても、この孔部１５を閉じることが可能となる。よって、シーソースイッチ１の基板８が存在する収納空間２２に水滴が浸入し難くなるので、水滴付着による基板８の故障を発生し難くすることができる。

（２）ここで、本例のようなシーソースイッチ１は、スイッチノブ５がノブ操作の際に回動軸７を支点とした回転軌跡をとる関係上、どうしてもノブ収納部６の開口縁１２を広くとらなければならならない現状がある。また、本例のように張出部１３をフレーム３の裏面側から金型を一方向抜きする工程によって製造しようとすると、フレーム３の裏壁１０には必然的に孔部１５が形成されることになる。よって、このような前提のあるシーソースイッチ１に本構成を応用すれば、製造の際に必然的にできてしまう孔部１５を閉じることが可能となるので、本例の防水構造をシーソースイッチ１に応用することは非常に効果が高いといえる。

（３）曲げ部１７によって防水対策が講じられれば、基板８として防水対策仕様のものを使用せずに済むので、基板８に要する部品点数や部品コストを低く抑えることができる。

（４）曲げ部１７の根元部１９を薄肉形状としたので、曲げ部１７を略９０度に曲げ易くすることが可能となる。このため、曲げ部１７を折り曲げて孔部１５に組み付ける際、楽で簡単な作業によって曲げ部１７を孔部１５に組み付けることができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・図７に示すように、カバー４の内面に、曲げ部１７を後方から押すことが可能な突起４１を設け、この突起４１を基板８の通し孔８ａに通して、突起４１によって曲げ部１７を後から押さえ付ける構造をとってもよい。この場合は、孔部１５を閉鎖した曲げ部１７を、より強固に孔部１５に組み付けておくことが可能となる。なお、突起４１が保持部に相当する。

・保持部は、図７に示す例のようにカバー４に設けられることに限定されず、例えば基板８に設けたり、或いはケース２自体に設けたりするなど、他の位置に形成されていてもよい。

・曲げ部１７で孔部１５を密閉する箇所は、外側フレーム３に限定されず、ケース２を構成する部材であれば、他の部材としてもよい。
・曲げ部１７で孔部１５を密閉する箇所は、裏壁１０の下側のみに形成されることに限らず、上下両方に形成されていてもよい。

・曲げ部１７の形状は、実施形態に示すような根元が薄肉で先端が肉厚の形状をとることに限定されず、例えば単に板形状をとるなど、形状は適宜変更可能である。
・曲げ部１７は、上側縁部１６ａに形成されることに限らず、例えば下側縁部１６ｂに形成されてもよい。

・曲げ部１７は、必ずしも１部材から形成されていることに限らず、例えば複数の部材に分割されているものでもよい。
・曲げ部１７は、例えば接着剤等によって孔部１５の周縁に接着されてもよい。

・シーソースイッチ１は、上下両方向に揺動操作可能なものに限らず、例えば一方向のみに揺動操作可能なものでもよい。
・張出部１３は、開口縁１２の下側のみに形成されることに限らず、上側にも形成されてもよい。また、張出部１３は、開口縁１２の下側に代えて、上側にのみ形成されてもよい。

・本例の防水構造は、シーソースイッチ１に適用されることに限らず、例えばプッシュスイッチやレバースイッチ等の他のスイッチに適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。

（イ）フレームに設けられたノブ収納部にスイッチノブが操作可能に収納され、前記ノブ収納部の開口縁には、意匠性確保のための張出部が、前記フレームの裏面側からの金型の一向き形成によって形成され、この工法をとることで前記フレームの裏壁に孔部が形成されたスイッチユニットであって、前記フレームの前記裏壁において前記孔部を形取る縁部には、前記孔部を封鎖可能な曲げ部が前記裏面と一体形成され、当該曲げ部の形成後、該曲げ部を折り曲げて前記孔部に組み付けることにより該孔部に蓋がされていることを特徴とするスイッチユニット。

１…スイッチとしてのシーソースイッチ、２…ケース、３…フレームとしての外側フレーム、５…スイッチノブ、６…ノブ収納部、７…回動軸、８…基板、１０…裏壁、１２…開口縁、１３…張出部、１５…孔部、１６ａ…縁部としての上側縁部、１７…曲げ部、２２…収納空間、４１…保持部としての突起。

Claims (4)

1. フレームに設けられたノブ収納部にスイッチノブが操作可能に収納され、前記ノブ収納部の開口縁には、意匠性確保のための張出部が、前記フレームの裏面側からの金型の一方向抜き形成によって形成され、この工法をとることで前記フレームの裏壁に孔部が形成されるスイッチの防水構造であって、
   前記フレームの前記裏壁において前記孔部を形取る縁部には、前記孔部を閉鎖可能な曲げ部が前記裏壁と一体形成され、当該曲げ部の形成後、該曲げ部を折り曲げて前記孔部に組み付けることにより該孔部に蓋がされていることを特徴とするスイッチの防水構造。
2. 前記スイッチノブが回動軸回りに揺動する動きをとるシーソースイッチであることを特徴とする請求項１に記載のスイッチの防水構造。
3. 前記曲げ部によって蓋がされたケース内の収納空間には、前記スイッチノブの操作を検出する基板が収納され、当該基板には防水構造が施されていない構造がとられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイッチの防水構造。
4. 前記スイッチノブのケースには、前記曲げ部を組み付け状態において保持する保持部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のスイッチの防水構造。

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