JP4312739B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、揺動可能な操作ノブの操作によりスイッチの入切を行うスイッチ装置に関し、特に、ケース内部への水の浸入を防止する防水型のスイッチ装置に関する。

図１１は、車両の窓開閉装置（パワーウィンドウ装置）に用いられるスイッチ装置１００の概略構造を示した側面図である。１はスイッチ装置１００のケースであって、その内部には後述するスイッチや回路基板などが収納されている。６は窓開閉スイッチの操作ノブであって、車両の窓を開閉する場合に操作されるシーソー型のノブである。６ａは操作ノブ６の操作部、６ｂは操作部６ａと一体に形成されたキャップ部、６ｃはキャップ部６ｂの側壁に形成された孔である。７はケース１の上面１ｅに設けられた筒部、７ａはこの筒部７の外壁に一体形成された軸部であって、操作ノブ６のキャップ部６ｂを上方から筒部７へかぶせて、筒部７の軸部７ａに操作ノブ６の孔６ｃを嵌合させることにより、操作ノブ６は軸部７ａを中心として揺動可能に筒部７に支持されている。４はドアロックスイッチの操作ノブであって、車両のドアを開かないようにロックしまたは当該ロックを解除する場合に操作される。このスイッチ装置１００は、車両の運転席のドアに設けられているアームレスト（図示省略）に取り付けられ、操作ノブの部分を残して、図３に示したようなカバー１１で覆われる。

図１２は、スイッチ装置１００にカバー１１を取り付けた状態での要部断面図である。図からわかるように、筒部７は上下に開口してケース１の内部と連通する中空の筒部からなる。ケース１の内部には、回路基板１４が配設されており、この回路基板１４にはスイッチ１３が実装されている。このスイッチ１３は窓開閉用のスイッチであって、公知のスライドスイッチから構成されている。１３ａはスイッチ１３のアクチュエータである。１２は操作ノブ６に連結された操作棒であって、筒部７の下部開口７ｃを貫通してケース１の内部へ延びている。操作棒１２の下端部には、凹部１２ａが形成されていて、この凹部１２ａにスイッチ１３のアクチュエータ１３ａを嵌合させることにより、操作ノブ６の動きが操作棒１２を介してスイッチ１３へ伝達され、操作ノブ６の操作位置に応じてスイッチ１３の内部に設けられている接点が切り換わる。Ｑは操作ノブ６の回転中心であって、図１１で示した軸部７ａがこの位置に相当する。カバー１１には、操作ノブ６の操作部６ａを操作する際に指を挿入する開口１１ａが形成されており、この開口１１ａから操作部６ａが露出している。

上述したようなスイッチ装置１００と同様の構造を有するスイッチ装置が、下記の特許文献１、特許文献２に記載されている。また、特許文献３には、同様のスイッチ装置において、回路基板上の電気部品端子の半田付け部分をゴム接点部材の側壁で囲むことにより、コーティングをすることなく防水対策を施すことが記載されている。

特開平８−１８０７５５号公報 特開平５−３１４８６４公報 特開平１１−８６６６２号公報

上述したスイッチ装置１００において、カバー１１の開口１１ａは、操作ノブ６の操作部６ａに指を掛けて倒したり起こしたりする操作に支障が生じないように、開口面積が大きくなっている。このため、図１２に示したように、閉め忘れた窓から浸入する雨水や、車内で誤ってこぼした飲料など（以下、これらを総称して「水」という。）が開口１１ａから凹部１１ｂへ流れ込むことがある。この場合、凹部１１ｂに流れ込んだ水は、凹部１１ｂの底壁１１ｆと操作ノブ６のキャップ部６ｂとの間に形成された間隙１５から、底壁１１ｆとケース１との間に形成された間隙１６を通って外部へ排水されるが、凹部１１ｂに大量の水が流れ込むと排水が追いつかず、流れ込んだ水が間隙１５から、操作ノブ６のキャップ部６ｂと筒部７の側壁７ｅとの間の空間に流入する。そして、この空間における水位が凹部１１ｂの水の水位に達して、筒部７の側壁７ｅの高さを越えると、上部開口７ｂから筒部７の内部へ水が流れ込み、流れ込んだ水は、筒部７の下部開口７ｃを通ってケース１の内部へ浸入する。図１２の太矢印は、水の経路を示している。

この対策として、図１２におけるＡ，Ｂの寸法を大きくすれば、排水量が増加して一定の効果は期待できるが、デザイン上の問題やケース１内の部品配置からくる小型化の制約があるため、Ａ，Ｂの寸法を大きくするには限界がある。したがって、一度に大量の水が凹部１１ｂへ流れ込んだ場合は、依然として排水が追いつかず、ケース１内部への水の浸入を阻止することはできない。

前掲の特許文献１、特許文献２には、このように操作ノブ６の下側を経由して浸入してくる水に対する防水対策について全く開示がない。また、特許文献３は、短絡を防止するための防水対策について開示しているものの、当該文献の技術では、ゴム接点を用いないスイッチ装置に対しては、操作ノブの下側を経由してケース内部へ水が浸入するのを防止することができない。

そこで、本発明は、ケース外部から操作ノブの下側を経由してケース内部へ水が浸入するのを防止できるスイッチ装置を提供することを課題とする。

本発明は、スイッチと、このスイッチが内部に収納されたケースと、このケースの上面に設けられ、上下に開口してケース内部と連通する中空の筒部と、この筒部に支持され、筒部の上部開口を覆うように揺動可能に設けられた操作ノブと、筒部の下部開口を貫通してケース内部へ延び、操作ノブの動きをスイッチに伝達する操作棒とを備えたスイッチ装置において、ケースの上面であって筒部の近傍に、操作ノブと筒部との間を通ってケース内部へ水が浸入するのを阻止する突起を設け、操作ノブが揺動していない状態では、当該操作ノブの下端部と突起の上端部とが上下方向に間隙を隔てて対向し、操作ノブの下端部が筒部に近づくように操作ノブが揺動すると、当該操作ノブの下端部が突起と筒部との間に入り込んで突起の上端部から遠ざかるようにしたものである。

このようにすることで、操作ノブの揺動に支障をきたすことなく、操作ノブの下側を経由して筒部内へ流れ込もうとする水を突起で遮断することができる。また、たとえ操作ノブと突起間の間隙から水が浸入したとしても、その量はわずかであるから、操作ノブと筒部との間の空間の水位は筒部の上部開口を越えるには至らず、上部開口からケース内部へ水が浸入するのを防ぐことができる。なお、本発明におけるスイッチとは、筐体を有しているスイッチに限らず、電流を入れたり切ったりする接点およびスイッチ素子それ自体も含む。また、本発明において、ケースの上面に設けられる突起とは、ケース上面に形成された凹部内に設けられる突起も含む。また、ケース上面に接している突起だけでなく、ケース上面に接していない突起も含む。したがって、例えば、突起を筒部の側面に設け、突起とケースとの間に間隙が存在するような実施形態も本発明の範囲に含まれる。

本発明の好ましい実施形態においては、操作ノブと突起との間の間隙は、操作ノブが揺動していないときに最小値をとる。これによると、操作ノブが中立位置にあるような場合に操作ノブと突起との間隙が最小となるため、操作ノブが操作されない普段の状態において、ケース内部へ水が浸入するのを有効に防止することができる。

また、本発明の好ましい実施形態においては、上記突起は、操作ノブの下端部が筒部に近づくように操作ノブが揺動したときに操作ノブと対向するテーパ面を有している。これによると、操作ノブが揺動したときに操作ノブと突起とが対向するので、両者間の距離を操作ノブの揺動に支障をきたさない程度に小さくすることで、操作ノブの非揺動時だけでなく、揺動時にもケース内部へ水が浸入するのを有効に防止することができる。テーパ面は、操作ノブの下端部が描く軌跡に沿うような略円弧状のテーパ面に形成することができる。これにより、操作ノブの揺動時における操作ノブと突起との距離をより小さくして、防水性能を高めることができる。

本発明によれば、操作ノブの動作に支障をきたすことなく、操作ノブの下側を経由してケース内部へ浸入しようとする水を突起によって遮断することができるので、スイッチ装置に対して有効な防水対策を施すことができる。

次に、本発明の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。これらの図において、同一部分には同一符号を付してある。

図１は、パワーウィンドウ装置に用いられるスイッチ装置１００の一例を示した外観図である。１はスイッチ装置１００のケースであって、その内部には後述するスイッチや回路基板などが収納されている。ケース１の上面１ｅの一部は、両側が開放した凹部２となっており、この凹部２の両開放端には、下方に向かって傾斜する斜面３が形成されている（図１では、一方の斜面３のみ図示）。８は、凹部２内においてケース１と一体成型された突起であって、ケース１の内部へ水が浸入するのを阻止する役割を果たす。突起８の詳細については後述する。４はドアロックスイッチの操作ノブであって、車両のドアを開かないようにロックしまたは当該ロックを解除する場合に操作される。５は窓ロックスイッチの操作ノブであって、車両の窓を開閉できないようにロックしまたは当該ロックを解除するために操作される。６は窓開閉スイッチの操作ノブであって、合計２個設けられており、車両の窓を開閉する場合に操作される。操作ノブ４と操作ノブ６は、揺動可能なシーソー型のノブであり、操作ノブ５は、ロック式の押ボタンからなるノブである。６ａは操作ノブ６の操作部、６ｂは操作部６ａと一体に形成されたキャップ部、６ｃはキャップ部６ｂの側壁に形成された孔である。図１では、各操作ノブ６の孔６ｃは１つしか表れていないが、実際には、孔６ｃが形成された側壁と反対側にある側壁にも、孔６ｃと同じ孔が形成されている。

図２は、図１において操作ノブ４，５，６を取り外した状態を示す外観図である。７はケース１の上面１ｅに設けられた筒部、７ａは各筒部７の外壁に一体形成された軸部、７ｂは筒部７の上方に開口する上部開口である。ここでは、筒部７の水平断面の形状が略矩形となっているが、筒部７の水平断面の形状は円形やその他の形状であってもよい。前述の突起８は、各筒部７の近傍に設けられ、筒部７の側壁７ｅと略同一の幅にわたって、ケース１の上面１ｅと略平行な方向に延びている。９は図１の操作ノブ５が装着される筒部、１０は図１の操作ノブ４が装着される筒部である。図２において、筒部７の上部開口７ｂを覆うように、図１の操作ノブ６のキャップ部６ｂを上方から筒部７へかぶせて、筒部７の軸部７ａに操作ノブ６の孔６ｃを嵌合させることにより、操作ノブ６は軸部７ａを中心として揺動可能に筒部７に支持される。

図３は、図１に示したスイッチ装置１００にカバー１１を取り付けた状態を示す外観図である。このカバー１１は、スイッチ装置１００を車両の運転席のドアに設けられているアームレスト（図示省略）に取り付けたときに、操作ノブ４〜６を残してスイッチ装置１００を覆うものである。カバー１１には、操作ノブ６の操作部６ａを操作する際に指を挿入する開口１１ａが２つ形成されており、各開口１１ａから操作部６ａが露出している。また、操作ノブ４が露出する開口１１ｃと、操作ノブ５が露出する開口１１ｄも形成されている。操作ノブ４と操作ノブ５とは、上方から押圧するだけで操作可能なため、開口１１ｃ、１１ｄの開口面積は小さいが、操作ノブ６については、操作部６ａに指を掛けて倒したり起こしたりする操作を行うため、開口１１ａの開口面積が大きくなっている。１１ｅはカバー１１をアームレストに取り付けるためのフック片である。

図４は、スイッチ装置１００にカバー１１を取り付けた状態での要部断面図である。図からわかるように、筒部７は上下に開口してケース１の内部と連通する中空の筒部からなる。ケース１の内部には、回路基板１４が配設されており、この回路基板１４にはスイッチ１３が実装されている。このスイッチ１３は窓開閉用のスイッチであって、公知のスライドスイッチから構成されている。１３ａはスイッチ１３のアクチュエータである。１２は操作ノブ６に連結された操作棒であって、筒部７の下部開口７ｃを貫通してケース１の内部へ延びている。操作棒１２の下端部には、凹部１２ａが形成されていて、この凹部１２ａにスイッチ１３のアクチュエータ１３ａを嵌合させることにより、操作ノブ６の動きが操作棒１２を介してスイッチ１３へ伝達され、操作ノブ６の操作位置に応じてスイッチ１３の内部に設けられている接点が切り換わる。Ｑは操作ノブ６の回転中心であって、図１で示した軸部７ａがこの位置に相当する。以上の点については、図１２と同様である。

図４は、操作ノブ６が揺動していない状態、すなわち操作ノブ６が中立位置にある状態であり、この状態では、図５にも示したように、操作ノブ６のキャップ部６ｂの下端部（以下、「ノブ下端部」という。）６ｅと、突起８の上端部（以下、「突起上端部」という。）８ａとは、上下方向に微小な間隙Ｚを隔てて対向している。間隙Ｚの寸法は、例えば０．５ｍｍ程度である。窓の開閉を行うために操作ノブ６を揺動させると、ノブ下端部６ｅは突起上端部８ａから遠ざかる。図４からわかるように、突起８は、操作ノブ６のキャップ部６ｂと筒部７の側壁７ｅとで形成される隙間の外部に設けられている。これにより、操作ノブ６が揺動したときに、キャップ部６ｂと突起８とが干渉しないようにすることができる。

ここで、ノブ下端部６ｅが突起上端部８ａより右側にずれるほど、両者間の間隙が大きくなって水が浸入しやすくなる。一方、ノブ下端部６ｅが突起上端部８ａより左側に位置すると、操作ノブ６が反時計回り方向へ揺動する場合に、突起８が障害となる。したがって、ノブ下端部６ｅと突起上端部８ａとの水平距離を０にするか、あるいはノブ下端部６ｅが突起上端部８ａよりごく僅か右側に位置するようにして、ノブ下端部６ｅと突起上端部８ａとを対向させるのが好ましい。

操作ノブ６と突起８との間の間隙は、操作ノブ６が図４の中立位置にあるときに最小となり、上記間隙Ｚの値をとる。操作ノブ６が中立位置から反時計回り方向へ揺動すると、ノブ下端部６ｅは突起８と筒部７との間に入り込んで突起上端部８ａから遠ざかり、図６に示したように、操作ノブ６と突起８との間の間隙Ｚ１はＺよりも大きくなる。また、操作ノブ６が中立位置から時計回り方向へ揺動した場合も、図７に示したように、操作ノブ６と突起８との間の間隙Ｚ２はＺよりも大きくなる。

図５で示したように、突起８は、上端部８ａから斜め下方向に傾斜するテーパ面８ｂを有している。このテーパ面８ｂは、操作ノブ６が反時計回り方向（すなわちノブ下端部６ｅが筒部７の側壁７ｅに近づく方向）へ揺動したときに、操作ノブ６のキャップ部６ｂと対向する。また、このテーパ面８ｂは、操作ノブ６がＱ点（図４）を中心として揺動する際にノブ下端部６ｅが描く軌跡、すなわちＱ点を中心とする円の軌跡（一点鎖線で示す）に沿うような略円弧状のテーパ面に形成されている。Ｓは、ノブ下端部６ｅの軌跡とテーパ面８ｂとの距離であって、Ｚの値と同じ０．５ｍｍ程度に設定される。

以上のような突起８を設けることにより、操作ノブ６の下側を経由してケース１の内部へ水が浸入するのを防ぐことができる。すなわち、図４において太矢印で示したように、カバー１１の凹部１１ｂに流れ込んだ水は、凹部１１ｂの底壁１１ｆと操作ノブ６のキャップ部６ｂとの間の間隙１５から流出するが、流出した水の大部分は突起８で遮られて凹部２へ流入する。凹部２は図１で示したように両側が開放されているので、凹部２へ流入した水は凹部２の両側から外部へ排水される。このとき、凹部２の開放端には下方へ傾斜する斜面３が形成されているので、凹部２内の水を斜面３に沿ってスムーズに排水することができる。また、凹部１１ｂに大量の水が流れ込むと、水圧によって操作ノブ６と突起８間の間隙Ｚから水が浸入するが、浸入する水の量は突起８がない場合に比べてわずかであるため、操作ノブ６のキャップ部６ｂと筒部７の側壁７ｅとの間の空間の水位は、側壁７ｅの高さを越えるには至らない。したがって、筒部７の上部開口７ｂから下部開口７ｃを通ってケース１内部へ水が浸入するのを防止することができる。

また、操作ノブ６と突起８との間の間隙は、操作ノブ６が揺動していないときに間隙Ｚとなって最小値をとるので、操作ノブ６が操作されない普段の状態においてケース１内部へ水が浸入するのを有効に防止することができる。さらに、本実施形態では、突起８が、操作ノブ６の反時計回り方向への揺動時に操作ノブ６と対向するテーパ面８ｂを有しているので、対向距離を操作ノブ６の揺動に支障をきたさない程度に小さくすることで、操作ノブ６の非揺動時だけでなく、操作ノブ６の揺動時にもケース１内部へ水が浸入するのを有効に防止することができる。また、テーパ面８ｂを、ノブ下端部６ｅが描く軌跡に沿うような略円弧状のテーパ面に形成することにより、操作ノブ６の揺動時における操作ノブ６と突起８との距離をより小さくして、防水性能を高めることができる。

図８および図９は、本発明の他の実施形態によるスイッチ装置１００の一例であって、図８は操作ノブ６を取り外した状態の外観図、図９は操作ノブ６を取り付けた状態の側面図を示している。各図では、図１〜図７と同一部分に同一符号を付してある。２１はケース１に設けられた凹部、３１は凹部２の両開放端に形成された斜面（図８、図９では一方の斜面３１のみ図示）、８１は凹部２１内においてケース１と一体成型された突起である。

図２では、突起８が凹部２の片側（筒部７側）に寄せられて設けられていたのに対し、図８では、突起８１が凹部２１の中央位置に設けられている。突起８１の形状は、突起８の形状と同じである。また、凹部２１は図２の凹部２に比べて浅く形成されており、斜面３１は図２の斜面３に比べて面積が小さくなっている。このような実施形態においても、先の実施形態と同様に、ケース１内部へ水が浸入するのを突起８１によって防止することができる。

図１０は、本発明のさらに他の実施形態を示す要部の拡大断面図である。図１０（ａ）は、図５の場合に比べて突起８の水平方向の幅Ｗを小さくした例である。図は操作ノブ６が揺動していない中立位置の状態を示している。操作ノブ６が中立位置にあるときの水の浸入防止が目的ならば、このような幅の短い突起８を設けても十分目的を達成することができる。図１０（ｂ）は、突起８の略円弧状のテーパ面８ｂと対向する操作ノブ６のキャップ部６ｂの部分に、同じ略円弧状のテーパ面６ｆを形成した例である。図は操作ノブ６が反時計回り方向へ揺動した状態を示している。このとき、両テーパ面６ｆ，８ｂ間の間隙は、両者の対向範囲にわたって一定となり、この間隙を操作ノブ６の揺動に支障をきたさない最小値とすることで、防水性能をより向上させることができる。

以上のように、上述した各実施形態によれば、こぼした飲料などがカバー１１の開口１１ａから凹部１１ｂへ流れ込んでも、筒部７へ流入しようとする水は突起８，８１によって遮断され、たとえ間隙Ｚから水が浸入したとしてもその量はわずかであるから、操作ノブ６の下側を経由して筒部７の上部開口７ｂからケース１の内部へ水が浸入するのを阻止することができ、スイッチ装置１００に対して有効な防水対策を施すことができる。

上述した各実施形態では、本発明をパワーウィンドウ装置に用いられるスイッチ装置に適用した場合を例に挙げたが、本発明は扉開閉装置に用いられるスイッチ装置などにも適用することができ、また、車載以外の用途に用いられるスイッチ装置にも適用することが可能である。

本発明の実施形態によるスイッチ装置を示した外観図である。 同スイッチ装置から操作ノブを取り外した状態を示す外観図である。 同スイッチ装置にカバーを取り付けた状態を示す外観図である。 同スイッチ装置にカバーを取り付けた状態での要部断面図である。 図４の要部を拡大した断面図である。 操作ノブが揺動した状態を示す要部断面図である。 操作ノブが揺動した状態を示す要部断面図である。 本発明の他の実施形態を示す外観図である。 同実施形態の側面図である。 本発明のさらに他の実施形態を示す要部の拡大断面図である。 従来のスイッチ装置の概略構造を示した側面図である。 同スイッチ装置にカバーを取り付けた状態での要部断面図である。

符号の説明

１ ケース
６ 操作ノブ
６ｅ ノブ下端部
７ 筒部
７ｂ 上部開口
７ｃ 下部開口
８ 突起
８ａ 突起上端部
８ｂ テーパ面
１２ 操作棒
１３ スイッチ
８１ 突起
１００ スイッチ装置
Ｚ 間隙

Claims (4)

1. スイッチと、
   前記スイッチが内部に収納されたケースと、
   前記ケースの上面に設けられ、上下に開口してケース内部と連通する中空の筒部と、
   前記筒部に支持され、前記筒部の上部開口を覆うように揺動可能に設けられた操作ノブと、
   前記筒部の下部開口を貫通してケース内部へ延び、前記操作ノブの動きを前記スイッチに伝達する操作棒と、
   を備えたスイッチ装置において、
   前記ケースの上面であって前記筒部の近傍に、前記操作ノブと筒部との間を通ってケース内部へ水が浸入するのを阻止する突起を設け、
   前記操作ノブが揺動していない状態では、当該操作ノブの下端部と前記突起の上端部とが上下方向に間隙を隔てて対向し、前記操作ノブの下端部が前記筒部に近づくように操作ノブが揺動すると、当該操作ノブの下端部が前記突起と前記筒部との間に入り込んで前記突起の上端部から遠ざかるようにしたことを特徴とするスイッチ装置。
2. 請求項１に記載のスイッチ装置において、
   前記操作ノブと前記突起との間の間隙は、操作ノブが揺動していないときに最小値をとることを特徴とするスイッチ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のスイッチ装置において、
   前記突起は、前記操作ノブの下端部が前記筒部に近づくように操作ノブが揺動したときに当該操作ノブと対向するテーパ面を有することを特徴とするスイッチ装置。
4. 請求項３に記載のスイッチ装置において、
   前記テーパ面は、前記操作ノブが揺動する際に当該操作ノブの下端部が描く軌跡に沿うような略円弧状のテーパ面であることを特徴とするスイッチ装置。

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