JP3715809B2

JP3715809B2 - 防水機能を有する操作装置

Info

Publication number: JP3715809B2
Application number: JP35862798A
Authority: JP
Inventors: 一彦山田
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: JP2000182459A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防水機能を有する操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば農業機械や建設機械など、屋外で使用される機械の操作装置においては、雨水等の浸入に起因する故障や誤動作等を防止するために防水機能が備えられている。以下、防水機能を有する従来の操作装置について、図５に従って説明する。なお、図５は、従来の操作装置の一部を示す断面図である。
【０００３】
操作装置５１は、アッパーケース５２とロアーケース５３とからなる箱体内に、押しボタン式のスイッチ５４が取着されたプリント配線板５５が収容された構造をなしている。アッパーケース５２の所定箇所には開口筒部５２ａが形成され、プリント配線板５５は、この開口筒部５２ａにスイッチ５４が位置するように収容されている。
【０００４】
開口筒部５２ａ内には、スイッチ５４を被覆するゴムカバー５６、及び合成樹脂等の硬質材料からなるアクチュエータ５７が配設されている。そして、プリント配線板５５は、ゴムカバー５６の一部を挟んだ状態でアッパーケース５２にねじ止めされている。すなわち、ゴムカバー５６は、アッパーケース５２とプリント配線板５５によって挟着された状態になっている。したがって、ゴムカバー５６はパッキンとして機能する。よって、スイッチ５４に水が浸入することが防止されるとともに、アッパーケース５２とプリント配線板５５との合わせ目から水が浸入することが防止される。
【０００５】
また、アクチュエータ５７は、ゴムカバー５６に接するように配設されている。そして、この開口筒部５２ａは、アッパーケース５２の表面に貼着されたシート材５８によって閉塞されている。このため、操作装置５１は、このシート材５８によっても内部への水の浸入が防止されている。
【０００６】
したがって、このように構成された操作装置５１においては、ゴムカバー５６とシート材５８とが用いられることによって２重に防水されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この操作装置５１では、シート材５８を介してアクチュエータ５７を押圧することにより、ゴムカバー５６がスイッチ５４側に撓んで同スイッチ５４がＯＮされる。すなわち、シート材５８及びアクチュエータ５７の押圧時には、シート材５８が押圧方向に撓むこととなる。したがって、アクチュエータ５７の押圧方向への移動距離（押圧ストローク）を設定する際には、シート材５８の撓み量を考慮する必要がある。すなわち、アクチュエータ５７の押圧ストロークがシート材５８の最大撓み量を超えると、シート材５８が突っ張ってしまい、スイッチ５４をＯＮさせることができなくなるおそれがある。このため、該押圧ストロークをシート材５８の最大撓み量と同等程度以内に設定する必要がある。そして、シート材５８の撓み量はほぼシート材５８の弾性変形量といえることから、アクチュエータ５７の押圧ストロークは小さいものとなる。この結果、アクチュエータ５７に対して僅かな押圧力が加わっても、スイッチ５４がＯＮされるおそれがある。例えばシート材５８の面を下向きにして凹凸のある面に載置した場合や、アクチュエータ５７に外部の物体が触れた場合などがそれにあたる。つまり、このような場合には、操作装置５１が誤作動してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、防水機能を有するとともに、不慮の外力によって誤作動する確率を低減することのできる防水機能を有する操作装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、箱体と、押しボタン式のスイッチを有して前記箱体内に収容されるプリント配線板と、そのスイッチを被覆してスイッチ及び箱体内部への水の浸入を防止する被覆部材と、その被覆部材を介して押圧することによって前記スイッチの接点の開閉操作を行うための操作部材とを備える防水機能を有する操作装置において、前記箱体と前記プリント配線板との間に収容され、前記スイッチを囲うように配置されるインナカバーをさらに備え、前記操作部材は、立体形状をなす軟質材料からなり、押圧部と、前記箱体及び前記インナカバーの間に挟着される周縁部と、前記押圧部及び前記周縁部の間に形成された肉薄部とを有し、前記操作部材は近接する複数の前記スイッチを操作可能な形状をなし、該操作部材において隣り合うスイッチ間部分には、同操作部材を肉薄とする凹所を有し、前記インナカバーは、前記操作部材よりも硬質の材料からなるとともに、前記凹所と係合可能な突起を有してなることをその要旨としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の防水機能を有する操作装置において、前記操作部材と前記被覆部材との間には押圧力伝達部材が介在され、前記被覆部材における前記押圧力伝達部材との接触部分には凹部を有し、前記押圧力伝達部材における前記被覆部材との接触部分には前記凹部と係合する凸部を有してなることをその要旨としている。
【００１２】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、被覆部材による防水機能に加え、操作部材の周縁部を箱体とインナカバーとの間に挟着させることによっても防水機能を向上させることができる。また、操作部材として立体形状をなす軟質材料を用い、押圧部と周縁部との間を肉薄に形成している。このため、押圧部を押圧した際に生じる撓みは、肉薄部が撓むことによって吸収される。したがって、操作部材の押圧ストロークを大きく確保することができる。その結果、操作部材に不慮の押圧力が加わって同操作部材が少しばかりスイッチをＯＮする側に移動しても、この僅かな移動によってスイッチがＯＮすることはない。したがって、操作装置が誤作動する確率は確実に低減される。
【００１３】
さらに、操作部材において隣り合うスイッチ間部分に凹所を設けて肉薄とし、その凹所にインナカバーに設けた突起を係合させている。これにより、操作部材の凹所部分を押圧しても、操作部材が撓んでスイッチ側に移動してしまうことはない。このため、操作部材の凹所部分の押圧によって、隣り合うスイッチがともにＯＮしてしまうなどの不都合を防止することができるようになる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によると、被覆部材の凹部と押圧力伝達部材の凸部とを係合させることにより、押圧力伝達部材と被覆部材との間のズレを防止できる。
したがって、操作部材を押圧することによって確実にスイッチをＯＮさせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に基づき詳細に説明する。図１に示す操作装置１１は、例えば、図示しない農業機械や建設機械などの屋外で使用される機械本体の操作装置である。
【００１６】
この操作装置１１は、ケーブル１２によって機械本体に接続されている。すなわち、操作装置１１で行われた操作内容は内部で電気信号に変換され、ケーブル１２を介して機械本体に伝達される。そして、機械本体は、伝達された操作内容に従って駆動する。
【００１７】
操作装置１１の表面には、２つの押しボタン式の操作部材１３，１４が設けられている。操作部材１３は十字形状をなし、この操作部材１３の４つの押圧部１３ａを択的に押圧することによって機械本体の各種駆動操作を行うことが可能となっている。また、操作部材１４は長方形状をなし、この操作部材１４の２つの押圧部１４ａを選択的に押圧することによって機械本体の電源のＯＮ・ＯＦＦ操作を行うことが可能となっている。すなわち、操作部材１３は後記する４つのスイッチ１８（図２及び図３に図示）を選択的にＯＮ・ＯＦＦさせ、操作部材１４は、２つの同スイッチ１８を選択的にＯＮ・ＯＦＦさせるものである。
【００１８】
図２及び図３に示すように、操作装置１１は、アッパーケース１５にロアーケース１６が組み付けられることによって形成される箱体形状をなしている。アッパーケース１５において、前記各操作部材１３，１４が位置する箇所には開口部１５ａが設けられている。すなわち、各操作部材１３，１４は、この開口部１５ａに収容された状態となっている。
【００１９】
操作装置１１内には、プリント配線板１７が収容されている。プリント配線板１７には、複数の押しボタン式のスイッチ１８がそれぞれ所定箇所に取着されている。そして、プリント配線板１７は、各スイッチ１８を開口部１５ａに位置させた状態で、締結部材としての複数のねじ１９によってアッパーケース１５に螺着されている。また、操作装置１１内には、インナカバー２０が収容されている。インナカバー２０は、各スイッチ１８を囲うように配置され、アッパーケース１５とプリント配線板１７との間に挟着固定されている。すなわち、インナカバー２０は、プリント配線板１７とともに各ねじ１９によって共締めされている。
【００２０】
操作部材１３は、操作者によって押圧される４つの押圧部１３ａ（図２及び図３においては２つのみを図示）と、アッパーケース１５に固定される周縁部１３ｂとを備えている。この押圧部１３ａと周縁部１３ｂとの間には、肉薄に形成された肉薄部１３ｃが設けられている。また、操作部材１４においても、操作部材１３と同様に２つの押圧部１４ａ（図２及び図３においては１つのみを図示）、周縁部１４ｂ、及び肉薄部１４ｃを備えている。なお、各操作部材１３，１４は、アッパーケース１５に組み付けられた際に、各押圧部１３ａ，１４ａが同ケース１５から突出した状態となっている。そして、各操作部材１３，１４は、各周縁部１３ｂ，１４ｂがアッパーケース１５とインナカバー２０との間に挟着されることによってアッパーケース１５に固定されている。
【００２１】
また、各スイッチ１８には、ゴム等の軟質材料からなる被覆部材としての被覆カバー２１がそれぞれ被覆されている。各被覆カバー２１は、その周縁部分がプリント配線板１７とインナカバー２０との間に挟着されることによって固定されている。
【００２２】
したがって、被覆カバー２１及び各操作部材１３，１４をアッパーケース１５に組み付ける作業は、プリント配線板１７をアッパーケース１５に組み付ける作業と同時に行われる。このため、被覆カバー２１及び各操作部材１３，１４の取付作業性が向上することとなる。
【００２３】
しかも、被覆カバー２１をプリント配線板１７とインナカバー２０との間に挟着させることで、被覆カバー２１がパッキンとして機能する。よって、インナカバー２０とプリント配線板１７との合わせ目から操作装置１１内に水等が浸入することが防止される。さらに、各操作部材１３，１４の周縁部１３ｃ，１４ｃをアッパーケース１５とインナカバー２０との間に挟着させることで、各操作部材１３，１４もパッキンとして機能する。よって、アッパーケース１５とインナカバー２０との合わせ目から操作装置１１内に水等が侵入することも防止される。すなわち、被覆カバー２１と各操作部材１３，１４とによって２重の防水機能が得られることとなる。
【００２４】
一方、図２及び図３に示すように、操作部材１３において隣り合うスイッチ１８間部分には、同操作部材１３を肉薄とする凹所１３ｄが設けられている。このため、この凹所１３ｄ部分の弾性変形量は少ない。したがって、凹所１３ｄ部分を押圧しても、操作部材１３全体がスイッチ１８側に沈み込むことはない。また、インナカバー２０においてこの凹所１３ｄと対応する箇所には、同凹所１３ｄと係合可能な突起２０ａが形成されている。そして、これら凹所１３ｄと突起２０ａとが係合することによって操作部材１３とインナカバー２０とが接続されている。このため、操作部材１３とインナカバー２０との間のズレが防止される。なお、図示を省略するが、操作部材１４においても、操作部材１３と同様に、隣り合うスイッチ１８間部分に凹所が設けられている。また、インナカバー２０においてその凹所と対応する箇所には突起が形成されている。
【００２５】
また、各操作部材１３，１４と各被覆カバー２１との間には、同操作部材１３，１４よりも硬質の材料（例えば合成樹脂等）からなる押圧伝達部材としてのアクチュエータ２２がそれぞれ介在されている。したがって、操作部材１３，１４を押圧した際には、その押圧力がアクチュエータ２２を介して被覆カバー２１に伝達され、被覆カバー２１がスイッチ１８をＯＮさせることとなる。また、被覆カバー２１におけるアクチュエータ２２との接触部分には、凹部２１ａが設けられている。そして、アクチュエータ２２においてその凹部２１ａと対応する部分には、同凹部２１ａと係合可能な凸部２２ａが形成されている。すなわち、アクチュエータ２２は、被覆カバー２１に係合されている。このため、アクチュエータ２２と被覆カバー２１との間のズレが防止される。
【００２６】
そして、こうした各部材をアッパーケース１５内に組み付けた後、同アッパーケース１５内には、図３に斜線で示すように、シリコーン樹脂等からなるポッティング材３１が充填される。すなわち、操作装置１１内は、モールドされる。このため、アッパーケース１５とロアーケース１６との合わせ目や、操作装置１１とケーブル１２との接続部等から水等が侵入してしまうことが防止されている。
【００２７】
このように構成された操作装置１１においては、操作者が操作部材１３の押圧部１３ａを押圧すると、同押圧部１３ａがスイッチ１８側に移動する。そして、押圧部１３ａとともにアクチュエータ２２及び被覆カバー２１がスイッチ１８側に移動し、結果として被覆カバー２１がスイッチ１８を押圧して同スイッチ１８をＯＮさせることとなる。ここで、押圧部１３ａに偏った押圧力が加わった場合においても、アクチュエータ２２は硬質な材料から形成されているため、押圧力は被覆カバー２１に対して均一に伝達される。したがって、スイッチ１８は確実にＯＮされることとなる。
【００２８】
また、こうした操作部材１３の押圧時においては、押圧部１３ａのスイッチ１８側への移動とともに肉薄部１３ｃが撓む。すなわち、肉薄部１３ｃによって、押圧部１３ａのスイッチ１８側への移動の際に生じる操作部材１３全体の撓みが吸収される。このため、各操作部材１３，１４の押圧ストロークを大きくしても、スイッチ１８をＯＮさせることができるようになる。つまり、各操作部材１３，１４の押圧ストロークを大きく確保することができるようになる。
【００２９】
なお、ここでは操作部材１３のみについて詳述したが、操作部材１４についても同様である。
したがって、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
【００３０】
（１）被覆カバー２１による防水機能に加え、各操作部材１３，１４の周縁部１３ｂ，１４ｂをアッパーケース１５とインナカバー２０との間に挟着させることで、各操作部材１３，１４もパッキンとして機能させることができる。すなわち、被覆カバー２１と各操作部材１３，１４によって２重の防水機能を得ることができる。
【００３１】
また、各押圧部１３ａ，１４ａの押圧時には、肉薄部１３ｃ，１４ｃが撓むことによって、操作部材全体に生じる撓みが吸収される。このため、各操作部材１３，１４の押圧ストロークを大きくしても、スイッチ１８をＯＮさせることができる。つまり、各操作部材１３，１４の押圧ストロークを大きく確保することができる。したがって、各押圧部１３ａ，１４ａに不慮の押圧力が加わって同押圧部１３ａ，１４ａが少しばかりスイッチ１８側に移動しても、この僅かな移動によってスイッチ１８がＯＮすることはない。その結果、操作装置が誤作動する確率を低減することができる。
【００３２】
（２）アクチュエータ２２は硬質な材料から形成されているため、押圧部１３ａ，１４ａに偏った押圧力が加わった場合においても、その押圧力を被覆カバー２１に対して均一に伝達することができる。したがって、このような場合においてもスイッチ１８を確実にＯＮさせることができる。
【００３３】
（３）各操作部材１３，１４の各押圧部１３ａ，１４ａは、アッパーケース１５から突出した状態で組み付けられている。このため、操作者は手探りで操作部材１３，１４の位置を認識することができる。したがって、盲操作によって所望の操作部材１３，１４の押圧部１３ａ，１４ａを押圧することができる。その結果、操作装置１１の操作性を向上させることができる。
【００３４】
（４）操作部材１３において隣り合うスイッチ１８間部分に凹所１３ｄを設けて肉薄とすることで、この凹所１３ｄ部分を押圧しても、その弾性変形量は少ない。よって、操作部材１３が撓んでスイッチ１８側に移動してしまうことがない。このため、この凹所１３ｄ部分の押圧によって、隣り合うスイッチ１８がともにＯＮしてしまうなどの不都合を防止することができる。
【００３５】
また、インナカバー２０において凹所１３ｄと対応する箇所に突起２０ａを形成し、この突起２０ａと凹所１３ｄとを係合させることで、操作部材１３とインナカバー２０とが接続されている。このため、操作部材１３とインナカバー２０との間のズレを防止することができる。したがって、押圧部１３ａを押圧することによって確実に対応するスイッチ１８をＯＮさせることができる。なお、操作部材１４についても同様である。
【００３６】
（５）被覆カバーの凹部２１ａとアクチュエータ２２の凸部２２ａとを係合させることにより、被覆カバー２１とアクチュエータとの間のズレを防止することができる。したがって、操作部材１３，１４の押圧部１３ａ，１４ａを押圧することによって確実にスイッチ１８をＯＮさせることができる。
【００３７】
（６）被覆カバー２１及び各操作部材１３，１４をアッパーケース１５に組み付ける作業を、プリント配線板１７をアッパーケース１５に組み付ける作業と同時に行うことができる。このため、被覆カバー２１及び各操作部材１３，１４の組付作業性を向上させることができる。
【００３８】
（７）各操作部材１３，１４は、立体形状をなすゴム等の軟質材料から形成されている。このため、操作部材として前述したシート材５８を用いた場合に比べて、耐久性が向上する。すなわち、シート材５８は薄く形成する必要があるため破れやすい。そして、シート材５８が破れてしまうと防水機能が低下してしまい、ひいては、操作装置１１を破損させてしまうことにもなる。これに比べて、操作部材として上記軟質材料を用いることで、こうした不都合を防止することができる。
【００３９】
（８）操作装置１１内はポッティング材３１によってモールドされているため、操作装置１１の防水性をより向上させることができる。
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４０】
・図４に示すように、本実施形態の操作装置１１において前記第１実施形態と相違する点は、アッパーケース１５を、その操作面側が各操作部材１３，１４の最も突出した部分と同程度の高さとなるように形成する。
【００４１】
このようにすれば、操作部材１３，１４をアッパーケース１５内に押し込むことによって操作装置１１を操作することとなる。このため、操作部材１３，１４が組み付けられた面（操作面）に不慮の荷重が加わっても、操作部材１３，１４が押圧されることはない。したがって、操作装置１１が誤作動する確率をより低減することができる。
【００４２】
・前記実施形態では、被覆カバー２１に凹部２１ａを設け、アクチュエータ２２に凸部２２ａを形成しているが、これを省略してもよい。また、被覆カバー２１に凸部を形成し、アクチュエータに凹部を設けるようにしてもよい。
【００４３】
・前記実施形態では、操作部材１３，１４において隣り合うスイッチ１８間部分に凹所１３ａ（操作部材１４については図示略）を設けているが、これを省略し、この部分を単に肉薄に形成するようにしてもよい。
【００４４】
・アクチュエータ２２を省略し、操作部材１３，１４と被覆カバー２１とを接触させるようにしてもよい。
・前記実施形態では、操作部材１３を十字形状とし、操作部材１４を長方形状としているが、これら操作部材１３，１４の形状はこれに限らない。
【００４５】
次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１）押圧力伝達部材は、前記操作部材よりも硬質の材料からなることを特徴とする防水機能を有する操作装置。
【００４６】
この（１）に記載の発明によれば、操作部材に加わった押圧力を被覆部材に対して均一に伝達することができる。このため、操作部材に偏った押圧力が加わった場合においても、その押圧力によって確実にスイッチの接点の開閉操作を行うことができる。
【００４７】
（２）操作部材は、前記箱体に組み付けられた際に、同箱体から突出した状態となることを特徴とする防水機能を有する操作装置。
【００４８】
この（２）に記載の発明によれば、操作者は手探りで操作部材の位置を認識することができるため、盲操作によって所望の操作部材を押圧することができる。したがって、当該操作装置の操作性を向上させることもできるようになる。
【００４９】
（３）操作部材は、前記箱体に組み付けられた際に、該箱体から突出しないことを特徴とする防水機能を有する操作装置。
【００５０】
この（３）に記載の発明によれば、箱体において操作部材が組み付けられた面（操作面）に不慮の荷重が加わっても、操作部材が押圧されることがない。したがって、操作装置が誤作動する確率をより低減することができる。
【００５１】
（４）プリント配線板と前記箱体との固定及び前記インナカバーと前記箱体との固定を、締結部材によって共締めすることを特徴とする防水機能を有する操作装置。
【００５２】
この（４）に記載の発明によれば、操作装置の組付け性を向上することができる。
（５）箱体内をポッティング材によってモールドすることを特徴とする防水機能を有する操作装置。
【００５３】
この（５）に記載の発明によれば、操作装置の防水性をより向上させることができる。
（６）装置は、屋外で使用される各種機械の操作装置であることを特徴とする防水機能を有する操作装置。
【００５４】
（７）装置は産業車両用であることを特徴とする防水機能を有する操作装置。
【００５５】
（８）装置は農業機械用であることを特徴とする防水機能を有する操作装置。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１，２に記載の発明によれば、防水機能を向上させるとともに、操作部材の押圧ストロークを大きく確保することができる。その結果、操作部材に不慮の押圧力が加わって同操作部材が少しばかりスイッチをＯＮする側に移動しても、この僅かな移動によってスイッチがＯＮすることはない。したがって、操作装置が誤作動する確率は確実に低減される。
【００５７】
請求項１に記載の発明によれば、操作部材の凹所部分を押圧しても、操作部材が撓んでスイッチ側に移動してしまうことはない。このため、操作部材の凹所部分の押圧によって、隣り合うスイッチがともにＯＮしてしまうなどの不都合を防止することができる。
【００５８】
請求項２に記載の発明によれば、押圧力伝達部材と被覆部材との間のズレを防止することができる。したがって、操作部材を押圧することによって確実にスイッチをＯＮさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の防水機能を有する操作装置の一実施形態を示す正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】本発明の防水機能を有する操作装置の他の実施形態を示す正面図。
【図５】従来の防水機能を有する操作装置の一部を示す断面図。
【符号の説明】
１１…操作装置、１３，１４…操作部材、１３ａ，１４ａ…押圧部、１３ｂ，１４ｂ…周縁部、１３ｃ，１４ｃ…肉薄部、１３ｄ…凹所、１５…箱体を形成するアッパーケース、１６…箱体を形成するロアーケース、１７…プリント配線板、１８…押しボタン式スイッチ、１９…締結手段としてのねじ、２０…インナカバー、２０ａ…突起、２１…被覆部材としての被覆カバー、２１ａ…凹部、２２…押圧力伝達部材としてのアクチュエータ、２２ａ…凸部、３１…ポッティング材。

Claims

箱体と、押しボタン式のスイッチを有して前記箱体内に収容されるプリント配線板と、そのスイッチを被覆してスイッチ及び箱体内部への水の浸入を防止する被覆部材と、その被覆部材を介して押圧することによって前記スイッチの接点の開閉操作を行うための操作部材とを備える防水機能を有する操作装置において、
前記箱体と前記プリント配線板との間に収容され、前記スイッチを囲うように配置されるインナカバーをさらに備え、
前記操作部材は、立体形状をなす軟質材料からなり、押圧部と、前記箱体及び前記インナカバーの間に挟着される周縁部と、前記押圧部及び前記周縁部の間に形成された肉薄部とを有し、
前記操作部材は近接する複数の前記スイッチを操作可能な形状をなし、該操作部材において隣り合うスイッチ間部分には、同操作部材を肉薄とする凹所を有し、
前記インナカバーは、前記操作部材よりも硬質の材料からなるとともに、前記凹所と係合可能な突起を有してなることを特徴とする防水機能を有する操作装置。
請求項１に記載の防水機能を有する操作装置において、
前記操作部材と前記被覆部材との間には押圧力伝達部材が介在され、
前記被覆部材における前記押圧力伝達部材との接触部分には凹部を有し、
前記押圧力伝達部材における前記被覆部材との接触部分には前記凹部と係合する凸部を有してなることを特徴とする防水機能を有する操作装置。