JP2020009616A - スイッチ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 落下時に操作ノブが割れにくいスイッチ装置を提供する。【解決手段】 一実施形態に係るスイッチ装置は、開口部を有するケースと、前記ケースに収納され、表面にスイッチが設けられた基板と、前記基板の表面を覆う防水シートと、前記開口部から露出し、ユーザにより押圧操作される押圧部と、前記押圧部の外周部から延出し、前記ケースと前記防水シートとの間に配置される抜け止め部と、を有し、前記防水シートを介して前記スイッチを押圧可能な操作ノブと、を備え、前記防水シートは、前記抜け止め部と接触する、少なくとも2つの位置決め部を有する。【選択図】 図1
Description
本発明は、スイッチ装置に関する。
従来、ケースと、樹脂製の操作ノブと、スイッチが実装された基板と、操作ノブと基板との間に配置された防水シートと、を備えたスイッチ装置が利用されている。このようなスイッチ装置では、操作ノブの外周部から延出した抜け止め部と、ケースから突出した位置決め部と、を接触させることにより、操作ノブが位置決めされる。
上記従来のスイッチ装置では、ユーザが誤って落下させた場合、抜け止め部が位置決め部と衝突することにより、抜け止め部にクラックが生じることがあった。特に、操作ノブが耐衝撃性の低い樹脂により形成されている場合、クラックが生じやすくなり、問題であった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、落下時に操作ノブが割れにくいスイッチ装置を提供することを目的とする。
一実施形態に係るスイッチ装置は、開口部を有するケースと、前記ケースに収納され、表面にスイッチが設けられた基板と、前記基板の表面を覆う防水シートと、前記開口部から露出し、ユーザにより押圧操作される押圧部と、前記押圧部の外周部から延出し、前記ケースと前記防水シートとの間に配置される抜け止め部と、を有し、前記防水シートを介して前記スイッチを押圧可能な操作ノブと、を備え、前記防水シートは、前記抜け止め部と接触する、少なくとも2つの位置決め部を有する。
本発明の各実施形態によれば、落下時に操作ノブが割れにくいスイッチ装置を提供することができる。
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。
一実施形態に係るスイッチ装置100について、図1〜図12を参照して説明する。本実施形態に係るスイッチ装置100は、防水機能を有し、タクタイルスイッチなどのプッシュスイッチを備えたスイッチ装置である。以下、スイッチ装置100がキーレスエントリーシステムにおける携帯機である場合を例として説明するが、スイッチ装置100の用途はこれに限られない。
図1は、スイッチ装置100の一例を示す外観斜視図である。図2は、図1のスイッチ装置100の分解斜視図である。図3は、図1のスイッチ装置100のA−A線断面図である。図4は、図1のスイッチ装置100から上ケース11を除去した平面図である。図5は、図1のスイッチ装置100から上ケース11を除去した斜視図である。図6は、図5の部分拡大図である。以下、図に示す方向を基準としてスイッチ装置100について説明する。Z1方向を上方、Z2方向を下方と称する場合がある。スイッチ装置100は、ケース1と、基板2と、防水シート3と、操作ノブ4a、4bと、ガイド部5と、を備える。以下、操作ノブ4a、4bを区別しない場合、操作ノブ4と称する。
ケース1は、スイッチ装置100の他の構成(基板2、防水シート3、操作ノブ4、及びガイド部5)を収納する。ケース1は、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂により形成される。ケース1は、上ケース11と、下ケース12と、を備える。
上ケース11は、ケース1の上側(Z1側)を構成する。より詳細には、上ケース11は、ケース1の上面(Z1側の面)と、側面(X1、X2、Y1、Y2側の面)の一部と、を構成する。上ケース11は、その上面に、操作ノブ4a、4b及びガイド部5の一部を露出させる開口部13を有する。
下ケース12は、ケース1の下側(Z2側)を構成する。より詳細には、下ケース12は、ケース1の下面(Z2側の面)と、側面(X1、X2、Y1、Y2側の面)の一部と、を構成する。
上ケース11及び下ケース12が嵌合することにより、ケース1が構成される。また、ケース1の内側に、スイッチ装置100の他の構成を収納する収納部14が構成される。
基板2は、リジッド基板又はフレキシブル基板であり、ケース1の収納部14に収納され、固定される。基板2は、上面(表面)にプリント配線及びスイッチ21a、21bを含む電気部品が設けられる。スイッチ21a、21bを区別しない場合、スイッチ21と称する。
スイッチ21aは、操作ノブ4aの押圧操作によって開閉を操作されるプッシュスイッチである。同様に、スイッチ21bは、操作ノブ4bの押圧操作によって開閉を操作されるプッシュスイッチである。スイッチ21a、21bは、Y方向に並べて配置される。スイッチ装置100が携帯機である場合、スイッチ21は、押圧操作中だけONになるモーメンタリ型のタクタイルスイッチであるのが好ましいが、押圧操作により開閉状態が切り替わるオルタネイト型のプッシュスイッチであってもよい。なお、基板2の上面には、1つ又は3つ以上のスイッチ21が設けられてもよい。また、スイッチ21の配置は、図の例に限られない。
防水シート3は、基板2の上面を覆うシート状部材であり、シリコーンゴムなどの弾性を有する樹脂により形成される。防水シート3は、開口部13から収納部14内に侵入した液体(水など)が基板2の上面に接触することを妨げ、基板2の短絡を抑制する。すなわち、防水シート3は、スイッチ装置100の防水機能を実現する。防水シート3は、その上面(表面)にスイッチ部31a、31bと、支持部32a、33a、32b、33bと、開口部34と、位置決め部35a〜35hと、を有する。スイッチ部31a、31b、及び位置決め部35a〜35hを区別しない場合、それぞれスイッチ部31、及び位置決め部35と称する。
スイッチ部31aは、防水シート3における、スイッチ21aを覆う部分であり、図3に示すように、上方に突出したドーム状に形成される。スイッチ部31aは、頂部が平坦に形成され、頂部の下面(Z2側の面)がスイッチ21aの上面と接触するように配置される。
スイッチ部31bは、防水シート3における、スイッチ21bを覆う部分であり、スイッチ部31aと同様に、上方に突出したドーム状に形成される。スイッチ部31bは、頂部が平坦に形成され、頂部の下面(Z2側の面)がスイッチ21bの上面と接触するように配置される。
支持部32a、33aは、防水シート3における、操作ノブ4aの下方に配置される部分であり、図3に示すように、スイッチ部31aと略同じ高さ(Z方向の長さ)を有する、上方に突出したドーム状に形成される。支持部32a、33aは、スイッチ部31aを挟んでX方向に並べて配置され、操作ノブ4aを下方から支持する。具体的には、支持部32aはスイッチ部31aのX2側に配置され、支持部33aはスイッチ部31aのX1側に配置される。支持部32a、33aにより操作ノブ4aを下方から支持することにより、操作ノブ4aのがたつきを抑制することができる。
支持部32b、33bは、防水シート3における、操作ノブ4bの下方に配置される部分であり、支持部32a、33aと同様に、スイッチ部31bと略同じ高さ(Z方向の長さ)を有する、上方に突出したドーム状に形成される。支持部32b、33bは、スイッチ部31bを挟んでX方向に並べて配置され、操作ノブ4bを下方から支持する。具体的には、支持部32bはスイッチ部31bのX2側に配置され、支持部33bはスイッチ部31bのX1側に配置される。支持部32b、33bにより操作ノブ4bを下方から支持することにより、操作ノブ4bのがたつきを抑制することができる。
なお、支持部の数、形状、及び配置は、図の例に限られない。例えば、支持部は、スイッチ21ごとに1つ又は3つ以上設けられてもよい。いずれの場合も、支持部は、操作ノブ4を均一に支持可能に設けられるのが好ましい。また、防水シート3は、支持部を備えない構成も可能である。
開口部34は、基板2の上面に固定されたガイド部5を露出させる。開口部34は、開口部34とガイド部5と間の隙間から液体が侵入しないように、ガイド部5と密着するように形成される。なお、位置決め部35については後述する。
操作ノブ4aは、ユーザにより押圧操作される部材である。操作ノブ4aは、スイッチ21aを押圧可能なように、スイッチ21aの上方に配置される。操作ノブ4aの押圧操作により、防水シート3のスイッチ部31aを介してスイッチ21aが押圧され、スイッチ21aがONになる。操作ノブ4aは、アクリル樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂により形成される。操作ノブ4aは、押圧部41aと、抜け止め部42aと、を有する。
押圧部41aは、ユーザにより押圧操作される部分であり、開口部13のY1側に嵌合し、その上面が開口部13から露出する。押圧部41aの上面には、押圧部41aの押圧操作により行われる制御の内容(例えば、車両の解錠・施錠など)を示す図形や記号が記載される。押圧部41aは、下面(Z2側の面)が平坦であり、図3に示すように、下面がスイッチ部31a及び支持部32a、33aの頂部に接するように配置される。すなわち、押圧部41aは、スイッチ部31a及び支持部32a、33aにより支持される。押圧部41aが押圧操作されると、スイッチ部31a及び支持部32a、33aが変形し、押圧部41aが下降し、スイッチ部31aを介して、スイッチ21aが押圧される。
抜け止め部42aは、押圧部41aの外周部下端からZ方向と垂直な方向に延出した部分である。図3に示すように、抜け止め部42aは、押圧部41aより薄く形成され、上ケース11と防水シート3との間に配置される。抜け止め部42aの上面が上ケース11の下面と接触することにより、操作ノブ4aが開口部13からZ1方向に抜けることを防ぐことができる。図4に示すように、本実施形態では、操作ノブ4aのY2側にガイド部5が配置されるため、操作ノブ4aのY2側には抜け止め部42aは設けられない。すなわち、抜け止め部42aは、押圧部41aのX1、X2、Y1側に設けられる。抜け止め部42aは、2つの凸部43aを有する。
凸部43aは、抜け止め部42aの外周部からZ方向と垂直な方向に延出した部分である。本実施形態では、X1側に形成された抜け止め部42aからX1方向に延出した凸部43aと、X2側に形成された抜け止め部42aからX2方向に延出した凸部43aと、の2つが設けられている。抜け止め部42aに凸部43aを設けることにより、凸部43aの根本に凹部が形成される。この凹部に位置決め部35を接触させることにより、操作ノブ4aのX、Y方向の移動が規制され、操作ノブ4aが位置決めされる。
操作ノブ4bは、ユーザにより押圧操作される部材である。操作ノブ4bは、スイッチ21bを押圧可能なように、スイッチ21bの上方に配置される。操作ノブ4bの押圧操作により、防水シート3のスイッチ部31bを介してスイッチ21bが押圧され、スイッチ21bが開閉される。操作ノブ4bは、アクリル樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂により形成される。操作ノブ4bは、押圧部41bと、抜け止め部42bと、を有する。
押圧部41bは、ユーザにより押圧操作される部分であり、開口部13のY2側に嵌合し、その上面が開口部13から露出する。押圧部41bの上面には、押圧部41bの押圧操作により行われる制御の内容(例えば、車両の解錠・施錠など)を示す図形や記号が記載される。押圧部41bは、下面(Z2側の面)が平坦であり、押圧部41aと同様に、下面がスイッチ部31b及び支持部32b、33bの頂部に接するように配置される。すなわち、押圧部41bは、スイッチ部31b及び支持部32b、33bにより支持される。押圧部41bが押圧操作されると、スイッチ部31b及び支持部32b、33bが変形し、押圧部41bが下降し、スイッチ部31bを介して、スイッチ21bが押圧される。
抜け止め部42bは、押圧部41bの外周部下端からZ方向と垂直な方向に延出した部分である。抜け止め部42aと同様に、抜け止め部42bは、押圧部41bより薄く形成され、上ケース11と防水シート3との間に配置される。抜け止め部42bの上面が上ケース11の下面と接触することにより、操作ノブ4bが開口部13からZ1方向に抜けることを防ぐことができる。図4に示すように、本実施形態では、操作ノブ4bのY1側にガイド部5が配置されるため、操作ノブ4bのY1側には抜け止め部42bは設けられない。すなわち、抜け止め部42bは、押圧部41bのX1、X2、Y2側に設けられる。抜け止め部42bは、2つの凸部43bを有する。
凸部43bは、抜け止め部42bの外周部からZ方向と垂直な方向に延出した部分である。本実施形態では、X1側に形成された抜け止め部42bからX1方向に延出した凸部43bと、X2側に形成された抜け止め部42bからX2方向に延出した凸部43bと、の2つが設けられている。抜け止め部42bに凸部43bを設けることにより、凸部43bの根本に凹部が形成される。この凹部に位置決め部35を接触させることにより、操作ノブ4bのX、Y方向の移動が規制され、操作ノブ4bが位置決めされる。
なお、操作ノブ4の構成は図の例に限られない。例えば、操作ノブ4は、2方向又は4方向に抜け止め部42a、42bを有してもよい。また、スイッチ装置100は、1つ又は3つ以上の操作ノブ4を備えてもよい。以下、押圧部41a、41b、抜け止め部42a、42b、及び凸部43a、43bを区別しない場合、それぞれ押圧部41、抜け止め部42、及び凸部43と称する。
ガイド部5は、Y方向に並べて配置された操作ノブ4a、4bの間を仕切り、操作ノブ4a、4bの昇降をガイドする部材である。ガイド部5は、下面を基板2の上面に固定され、開口部34を介して防水シート3を挿通し、その上部が開口部13の中央部に嵌合し、上面が開口部13から露出する。これにより、図1に示すように、開口部13から、操作ノブ4a、4b及びガイド部5の上面が露出する。操作ノブ4aは、Y2側の側面がガイド部5のY1側の側面と接した状態で昇降する。これにより、操作ノブ4aのY2方向の移動が規制されると共に、操作ノブ4aの昇降がガイドされる。同様に、操作ノブ4bは、Y1側の側面がガイド部5のY2側の側面と接した状態で昇降する。これにより、操作ノブ4bのY1方向の移動が規制されると共に、操作ノブ4bの昇降がガイドされる。
なお、ガイド部5の構成は図の例に限られない。例えば、図の例では、ガイド部5は、略直方体であるが、任意の形状とすることができる。また、スイッチ装置100は、2つ以上のガイド部5を備えてもよい。また、スイッチ装置100は、ガイド部5を備えない構成も可能である。
ここで、防水シート3の位置決め部35について説明する。位置決め部35は、防水シート3の抜け止め部42と対向する上面(表面)において、上方に突出した部分であり、図4及び図5に示すように、抜け止め部42の側面に接触するように配置される。具体的には、位置決め部35aはX2側の抜け止め部42aのY1側の凹部に接触し、位置決め部35bはX2側の抜け止め部42aのY2側の凹部に接触し、位置決め部35cはX1側の抜け止め部42aのY1側の凹部に接触し、位置決め部35dはX1側の抜け止め部42aのY2側の凹部に接触するように配置される。また、位置決め部35eはX2側の抜け止め部42bのY1側の凹部に接触し、位置決め部35fはX2側の抜け止め部42bのY1側の凹部に接触し、位置決め部35gはX1側の抜け止め部42bのY1側の凹部に接触し、位置決め部35hはX1側の抜け止め部42bのY2側の凹部に接触するように配置される。このように、位置決め部35を抜け止め部42の側面と接触させることにより、操作ノブ4のX、Y方向の移動を規制し、操作ノブ4を所定の位置に位置決めすることができる。
また、位置決め部35は、凹部と接触することにより、抜け止め部42と2方向で接触している。言い換えると、抜け止め部42の凹部は、位置決め部35と2方向で接触している。例えば、位置決め部35aは、そのX1側及びY2側が、抜け止め部42aと接触している。このように、位置決め部35と抜け止め部42とを2方向で接触させることにより、操作ノブ4の移動をより効果的に規制し、操作ノブ4を精度よく所定の位置に位置決めすることができる。
また、位置決め部35は、図6に示すように、円錐形状を有する。このように、位置決め部35を円錐形状とすることにより、スイッチ装置100を組み立てる際に、抜け止め部42が位置決め部35に引っ掛りにくくなるため、操作ノブ4を防水シート3上の所定の位置に容易に配置することができる。
従来のスイッチ装置では、上ケースの下面から下方に突出した位置決め部を、操作ノブの抜け止め部の側面に接触させることにより、操作ノブを位置決めしていた。一般に、上ケースは固い樹脂により形成される上、抜け止め部は薄く形成されるため、ユーザが誤ってスイッチ装置を落下させた場合、抜け止め部が位置決め部と衝突し、抜け止め部にクラックが生じることがあった。特に、操作ノブがアクリル樹脂などの耐衝撃性の低い樹脂で形成されている場合、クラックが生じやすくなった。このため、従来のスイッチ装置では、耐衝撃性の低い樹脂により形成された操作ノブを採用することは困難であった。
これに対して、本実施形態では、防水シート3の上面から上方に突出した位置決め部35を、操作ノブ4の抜け止め部42の側面に接触させることにより、操作ノブ4を位置決めするため、ユーザが誤ってスイッチ装置100を落下させた場合、抜け止め部42は、位置決め部35と衝突することになる。上述の通り、位置決め部35は、シリコーンゴムなどの弾性を有する樹脂により形成されるため、抜け止め部42が位置決め部35に衝突すると、衝突の衝撃が位置決め部35に吸収されることになる。すなわち、位置決め部35が緩衝材として機能し、抜け止め部42に加わる衝撃が軽減される。
したがって、本実施形態によれば、落下時に抜け止め部42にクラックが生じることを抑制することができる。すなわち、落下時に操作ノブ4が割れにくいスイッチ装置100を提供することができる。結果として、本実施形態によれば、耐衝撃性の低い樹脂により形成された操作ノブ4を採用可能となるため、スイッチ装置100の材料選択の幅を広げ、スイッチ装置100のデザインの自由度を高めることができる。例えば、アクリル樹脂により形成された操作ノブ4を採用することにより、高級感のあるスイッチ装置100を実現することができる。
なお、位置決め部35の数、形状、及び配置は、図の例に限られない。例えば、図の例では、操作ノブ4ごとに4つの位置決め部35が設けられているが、操作ノブ4ごとに2つ以上の任意の数の位置決め部35を設けることができる。また、図の例では、位置決め部35は円錐形状であるが、位置決め部35は、先端(上端)側ほど抜け止め部42から離れる任意の形状とすることができる。位置決め部35をこのような形状とすることにより、スイッチ装置100を組み立てる際に、抜け止め部42が位置決め部35に引っ掛りにくくなるため、操作ノブ4を防水シート3上の所定の位置に容易に配置することができる。また、図の例では、位置決め部35は、抜け止め部42の各凹部に配置されているが、位置決め部35が配置されない凹部があってもよい。
ここで、図7〜図12は、スイッチ装置100の変形例を模式的に示す図である。図7〜図12の例では、Z1方向から見た操作ノブ4及び位置決め部35が模式的に示されている。
図7の例では、抜け止め部42は、X1、X2、Y1、Y2側のそれぞれに凸部43を有する。また、位置決め部35は、各凸部43の根元に形成された8つの凹部にそれぞれ配置されている。
図8の例では、操作ノブ4はX1、X2側にそれぞれ設けられた2つの抜け止め部42を有する。また、各抜け止め部42は、それぞれ凸部43を有する。また、位置決め部35は、各凸部43の根元に形成された4つの凹部にそれぞれ配置されている。
図9の例では、抜け止め部42は、四隅にそれぞれに凸部43を有する。また、位置決め部35は、各凸部43の根元に形成された8つの凹部にそれぞれ配置されている。
図10の例では、抜け止め部42は、凸部43を有しない。また、位置決め部35は、抜け止め部42の側面に接触するように、抜け止め部42の各辺に2つずつ配置されている。各位置決め部35は、抜け止め部42と1方向で接触している。
図11の例では、抜け止め部42は、凸部を有さず、各辺に開口部44を有する。また、位置決め部35は、各開口部44の内周面に接触するように、各開口部44に挿通されている。各位置決め部35は、開口部44に挿通されることにより、抜け止め部42と4方向で接触している。
図12の例では、抜け止め部42は、凸部を有しない。また、位置決め部35は、平面視L字形状であり、内周面が抜け止め部42の四隅と接触するようにそれぞれ配置されている。各位置決め部35は、抜け止め部42と2方向で接触している。
図7〜図12のいずれの構成であっても、操作ノブ4を位置決めすると共に、抜け止め部42を割れにくくするという、上述の効果が得られる。また、図7〜図12のいずれの構成であっても、位置決め部35を、先端側ほど抜け止め部42から離れる形状とすることにより、操作ノブ4を防水シート3上の所定の位置に容易に配置することができる。
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
1:ケース
2:基板
3:防水シート
4a、4b:操作ノブ
5:ガイド部
11:上ケース
12:下ケース
13:開口部
14:収納部
21a、21b:スイッチ
31a、31b:スイッチ部
32a、32b:支持部
33a、33b:支持部
34:開口部
35a〜35h:位置決め部
41a、41b:押圧部
42a、42b:抜け止め部
43a、43b:凸部
44:開口部
100:スイッチ装置
2:基板
3:防水シート
4a、4b:操作ノブ
5:ガイド部
11:上ケース
12:下ケース
13:開口部
14:収納部
21a、21b:スイッチ
31a、31b:スイッチ部
32a、32b:支持部
33a、33b:支持部
34:開口部
35a〜35h:位置決め部
41a、41b:押圧部
42a、42b:抜け止め部
43a、43b:凸部
44:開口部
100:スイッチ装置
Claims (4)
- 開口部を有するケースと、
前記ケースに収納され、表面にスイッチが設けられた基板と、
前記基板の表面を覆う防水シートと、
前記開口部から露出し、ユーザにより押圧操作される押圧部と、前記押圧部の外周部から延出し、前記ケースと前記防水シートとの間に配置される抜け止め部と、を有し、前記防水シートを介して前記スイッチを押圧可能な操作ノブと、
を備え、
前記防水シートは、前記抜け止め部と接触する、少なくとも2つの位置決め部を有する
スイッチ装置。 - 前記位置決め部は、先端側ほど前記抜け止め部から離れる形状を有する
請求項1に記載のスイッチ装置。 - 前記位置決め部は、前記抜け止め部と少なくとも2方向で接触する
請求項1又は請求項2に記載のスイッチ装置。 - 前記抜け止め部は、前記位置決め部と少なくとも2方向で接触する凹部を有する
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のスイッチ装置。
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