JP5283491B2 - コントロール操作装置の防水構造 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の車両室内インストメントパネル等に取り付けられるコントロール操作装置の防水構造に関する。
従来、自動車の車両室内のインストメントパネル等には、冷暖房の温度や風量を調整するコントロール操作装置が取り付けられている。このようなコントロール操作装置は、操作パネルを前面側に有するボックス状のハウジングと、操作パネル上で回転自在に配置される回転操作部材と、この回転操作部材により操作されるスイッチ装置などが搭載された回路基板がハウジング内に収容された構成となっている。
このようなコントロール操作装置が乗用車に搭載される場合には、密閉性の高い車両室内のインストメントパネルの中央付近に配置されるため、雨水にさらされる恐れは少ない。一方、乗用車に比べて建設機械、農業機械等のキャビンは、扉が大きく密閉性が低いため、車外に露出された状態に近い状態となり、雨水の影響を受けやすくなる。したがって、操作パネルをハウジングに嵌合することにより形成される接合部分から水が浸入し、電子部品がショートする等の不具合が発生することが予想される。
そこで、上記のような作業用車両に設置されるコントロール操作装置には、その接合部分に防水構造を施す必要がある。一般的な防水構造としては、接合部分に防水用のゴムパッキンを装着したり、水の浸入経路となる隙間を完全に塞ぐように樹脂によるコーティングが行なわれている。しかし、操作パネル以外のコントロール操作装置の大部分は、インストメントパネル内に収容され、直接雨水を受けることはないため、コスト面を考慮すると、前述したような防水構造とすることは好ましいものではない。
一方、ゴムパッキン等を用いることのない箱体の防水構造として、例えば特許文献2に示すような箱体の防水構造が提案されている。この防水構造では、蓋体の固定板と嵌合する嵌合部は、固定板の内壁に対向して接触する第1壁面、及び固定板の外壁に対向して接触する第2壁面を有して構成されており、両壁面は鉛直下方側に向けて延びている。また、固定板の外壁に段付き部が形成され、一方、第2壁面にも段付き部に沿うように段付き部が形成されている。そして、段付き部の先端部には、外壁と第2壁面とを離隔させて所定の空隙を構成する面取り部が形成されている。このように接合面の一部に比較的大きな空隙を設け、毛細管現象が発生し難くい構成として、蓋体と固定板との接合面の僅かな微小隙間を伝わって毛細管現象により水が箱体内に浸入してしまうことを防止する構造となっている。
しかしながら、このような従来の構成では、蓋体の第1壁面と第2壁面の間に固定板が挿入されるようになっており、さらに段付き部に空隙を形成した防水構造となっているため、箱体の一部が膨出した構造となってしまう。そのため、インストメントパネルに取り付けるようなコントロール操作装置の構造とした場合には、取付側となるインストメントパネル側に箱体形状を考慮した取付構造を設ける必要がある。また、箱体をインストメントパネルに組み付ける場合に、膨出した部分が引っ掛からないように注意しながら組み付けなければならなくなるため、好ましいものではない。
実開平03−121011号公報 特開2000−50460号公報
本発明の目的は、操作パネルとハウジングの嵌合部分の構造を複雑にすることなく、毛細管現象による水浸入を防止することのできるコントロール操作装置の防水構造を提供することにある。
上記した課題を解決するため、本発明のコントロール操作装置の防水構造は、意匠面に操作部材が配設され、背面側に開口部を有する操作パネルと、前記操作部材によって操作される制御機器を搭載した回路基板と、前面側が開口し、前記回路基板が収容される収容部を有するハウジングと、前記ハウジングの収容部を覆うように前記操作パネルを嵌合することにより、前記回路基板への被水を防止したコントロール操作装置の防水構造であって、前記操作パネルの開口部の一端部に、内面側を切り欠いて形成した第1段部を有する第1接合壁部を設ける一方、前記ハウジングの収容部の一端部に、前記操作パネルの組付方向にしたがって、内面側から外面側へ傾斜するように外面側を切り欠いた傾斜部を形成した第2段部を有する第2接合壁部を設け、前記操作パネルの第1接合壁部と前記ハウジングの前記第2接合壁部を互いに嵌合することにより、前記第1接合壁部の第1段部と前記第2接合壁部の先端部とが前記ハウジングの内面側で対向する第1接合部と、前記第2接合壁部の第2段部と前記第1接合壁部の先端部とが前記ハウジングの外面側で対向する第2接合部に、それぞれ隙間部を設けるようにしたことを特徴としている。
このように構成することによって、操作パネルとハウジングの嵌合構造を複雑にすることなく、簡単な構成で確実に毛細管現象による水浸入を確実に防止することができる防水構造とすることができる。
また、このように段部を傾斜部とすることにより、外面側に形成される隙間部を広げることができる。また、傾斜部を操作パネル側から水が流れてくる方向に対して傾斜させているので、水が隙間部に溜まることを防止することができ、毛細管現象により水が内部に浸入する可能性を極めて低くすることができる。
さらに、前記ハウジングに前記操作パネルを嵌合したときに、前記操作パネルの外面部と前記ハウジングの外面部とが面一となるように前記第1段部と前記第2段部を形成することが好ましい。
このように構成することによって、操作パネルとハウジングの嵌合部分が外側に膨出することを防止することができるので、インストルメントパネルにおけるコントロール操作装置の組付構造を特別な構成とする必要がない。
前記ハウジングに対する前記操作パネルの組付方向の位置決めを行なう固定部を前記操作パネルと前記ハウジングの内部にそれぞれ設けることが好ましい。
このように構成することにより、操作パネルとハウジングを一体的に固定する固定部を段部や接合壁部に設ける必要がないため、嵌合部分を外部に膨出させることなく、隙間部をコントロール操作装置の全周に形成することができる。
さらに前記ハウジングの第2段部に形成した傾斜部の一部に前記操作パネルの外面部と面一となるガイドリブを設けた構成としてもよい。
このようなガイドリブを設けることにより、コントロール操作装置をインストメントパネル等に取り付けるときの引っ掛かりを無くすことができる。
本発明によれば、操作パネルとハウジングとの嵌合部分を膨出させることなく、簡単な構成で毛細管現象による水浸入を防止することのできるコントロール操作装置の防水構造を構成することができる。
本発明の実施形態を図1ないし図5に基づいて説明する。本実施形態は、建設機械や農業機械の冷暖房の温度や風量を調整するコントロール操作装置101への適用例である。
図1は、コントロール操作装置101を示す外観斜視図であり、図2は、図1の分解斜視図であり、図3は、インストメントパネルに取り付けられた状態における温度調節用の操作ノブを有する回転操作部材が配設された本発明に係るコントロール操作装置の一側面側の一部断面図、図4は、図3おける操作パネルとハウジングとの組付方向の位置決め構造に係る部分の拡大図である。
コントロール操作装置101は、ハウジング111を主体に構成されている。ハウジング111は、インストルメントパネルやインストメントパネル等に嵌め込み可能な直方体状に形成されている。図2に示すように、ハウジング111の一面側には、一面側が矩形に開口した箱状の収容部111aが形成されている。この収容部111aの他面側の底面部には、後述する回路基板200を搭載可能な台座部111bが開口側に向けて突出するように設けられている。この台座部111bには、後述する操作パネル112のネジ止め部112bと対向する位置に設けられたネジ孔111c、回路基板200の裏面側に当接する保持用凸状部111d及び回路基板200に係合する位置決め用凸状部111eが設けられている。
前記ハウジング111の前面側には、収容部111aを覆うように操作パネル112が取り付けられる。この操作パネル112は、ハウジング111がインストメントパネル300に取り付けられた際に外部に露出する意匠面113が一面側に形成されている。意匠面113の中央位置には、後述する回路基板200に配置されたエアコンスイッチ214をオンオフ操作するためのプッシュノブ114が押圧操作可能に配設され、そのプッシュノブ114の両側位置に、温度調節用の操作ノブ152を有する回転操作部材151と、ファン調節用操作ノブ192を有する回転操作部材191とが回転操作可能に配置されている。
図3に示すように、この意匠面113には、防水用フィルム113aが貼付されており、プッシュノブ114は、この防水用フィルム113aに覆われるように操作パネル112内にスライド移動可能に収容されている。そのため、プッシュノブ114と操作パネル112との間の隙間からは、水が入らない防水構造となっている。さらに防水フィルム113aは透過性の透明フィルムに着色して構成されており、プッシュノブ114、温度調節用の操作ノブ152及びファン調節用操作ノブ192の指標部401、402、403の部分は、回路基板200に設けられた光源201からの光を透過するように操作パネル112に導光孔112dが形成されている。
操作パネル112の意匠面113の外周縁113bは、鍔状に突出するように形成されており、先端側が屈曲して操作パネル112がインストメントパネル300に取り付けられることにより、インストメントパネル300の表面部と外周縁113bの先端が接触し、インストメントパネル300の操作パネル取付口301と操作パネル112の側壁211との間の隙間を覆い、ハウジング111の側面などには、直接的に被水しないように構成されている。
なお、操作パネル112の背面側は開口した開口部112aが形成されており、ハウジング111の収容部111aを覆うように開口部112aが嵌合するように構成されている。
また、操作パネル112の横幅方向に形成される側壁211bには、インストメントパネル300の操作パネル取付口301の開口縁と係合する係合爪用クリップ500が設けられている。この係合爪用クリップ500により、コントロール操作装置101がインストメントパネル300の操作パネル取付口301から脱落することなく嵌合される。
温度調節用の操作ノブ152は、コントロール操作装置101に回転自在に軸支された回転操作部材151の前面側に突出して設けられ、ファン調節用操作ノブ192も、ケース111に回転自在に軸支されたファン調節用回転操作部材191の前面側に突出して設けられている。以下、ファン調節用回転操作部材191と温度調節用回転操作部材151とは同様の構成であるため、温度調節用の操作ノブ152を有する回転操作部材151が配設された一側面側の構成について説明する。
まず、図2及び図3に示すように、操作パネル112の意匠面113側には円筒状のガイドリブ118が突出形成されている。ガイドリブ118は、意匠面113よりも高く突出され、このガイドリブ118の内周に後述する操作ノブ152の軸部153が挿通する開口部116が形成されている。さらにガイドリブ118の外周には、ガイドリブ118の外周に沿って円形状の溝部119が、意匠面113よりも低く窪むように形成されている。
この操作パネル112の意匠面113に形成された円形状の開口部116に挿入される回転操作部材151は、操作ノブ152の他に、ハウジング111の内部に配置される軸部153を有しており、ハウジング111の内部で回転自在に配設される後述する制御機器としてのボリュームスイッチ117に接続し、回路基板200を介してハウジング111に取り付けられる。これにより、回転操作部材151は操作パネル112の意匠面113上で回転自在に軸支された状態となる。
なお、本実施形態では、ファン調節用回転操作部材191は、操作パネル112に直接取り付けられる制御機器としてのファンスイッチ(ロータリースイッチ)400に接続し、操作パネル112を介してハウジング111に取り付けられている。
また、回転操作部材151には、操作ノブ152の回転操作時にクリック感を与えるためのクリック部材155が設けられている。クリック部材155は、軸部153の側部に開口形成された側孔156に圧縮バネ157を介して挿入されている。このクリック部材155に対応して、前記した操作パネル112のガイドリブ118の内周面には、複数個の凹状のクリック溝120(図2)が設けられている。これにより、回転操作部材151の回転操作に際して、圧縮バネ157によって押圧されるクリック部材155がクリック溝120に係合することによって位置決めされる。そして、係合しているクリック溝120を離脱して隣接するクリック溝120に係合することによって、クリック感が与えられるようになっている。
図3に示すように、回転操作部材151がボリュームスイッチ117に接続された状態では、操作ノブ152の裏面側の一部が溝部119に入り込む。このような溝部119に入り込む回転操作部材151の一部を、以下、縁部161と呼ぶ。縁部161は、溝部119と同様に、円形状に形成されている。溝部119に入り込んだ縁部161は、ガイドリブ118の外周を覆う。そして、本実施形態では、ガイドリブ118の外周面と縁部161の内周面との間には、リング状の防水部材171が配設されている。
この防水部材171は、断面V字型の溝であるV字溝171bを有する断面V字型に屈曲されたリング状の部材である。この防水部材171は、外力が付与されると、V字溝171bが閉じるようして、屈曲部171aを支点として外周面171cが撓むように構成されているため、たわみ荷重を小さくすることができるので、操作ノブ152の操作力を軽くすることができる。
ハウジング111内に収容される回路基板200は、収容部111aに設けられた位置決め用凸状部111eに係合して位置決めされ、操作パネル112のネジ止め部112bと台座部111bに挟み込まれて、ネジ孔111cからを回路基板200の貫通孔200c介して、操作パネル112のネジ止め部112bに形成されたネジ取付穴112cにネジが累合させて、ネジ止めによって操作パネル112とともに収容部111a内に固定される。つまり、図4に示すように、この操作パネル112のネジ止め部112bとハウジング111の台座部111bが、組付方向で回路基板200を介して当接することにより、ハウジング111に対する操作パネル112の固定位置が決められる。そして、ネジ孔111cを介してネジ止め部112bにネジを累合することによって、操作パネル112は、ハウジング111に固定される。なお、本実施形態では、回路基板200を操作パネル112のネジ止め部112bとハウジング111の台座部111bとの間に挟みこむようにしているが、回路基板200の固定構造を別に設け、直接操作パネル112のネジ止め部112bとハウジング111の台座部111bを当接させるようにしてもよい。
回路基板200には、上記した回転操作部材151が接続される回転自在に軸支された外軸117bを有するスイッチ本体117aで構成されたボリュームスイッチ117が搭載されている。また、ボリュームスイッチ117の他に、エアコンスイッチであるタクトスイッチ214、各指標部401、402、403を照明するための光源201(本実施形態では3つ)、エアコンスイッチ214のオン状態を示すLED202が搭載されており、これらの搭載部品は、図示しない回路パターンによって、回路基板200の裏面側に固定された図示しないコネクタ部を介して外部のコントローラー等に接続されるようになっている。なお、前述したように、この回路基板200をハウジング111に取り付けるための、ハウジング111のねじ孔111cに対応する貫通孔200cや、位置決め用凸状部111eに対応する位置決め孔200eが設けられている。
図5(a)は、図3におけるコントロール操作装置101の操作パネル112とハウジング111を嵌合させた状態の接合部を拡大して示す一部断面図、図5(b)は操作パネル112とハウジング111を嵌合させる前の状態を示す一部断面図である。図5に示すように、操作パネル112の開口部112aの下端部に、内面側を切り欠いて形成した第1段部212aを有する第1接合壁部212が開口部112aの内面全周に形成されている。一方、ハウジング111の収容部111aの上端部に、外面全周を切り欠いて形成した第2段部312aを有する第2接合壁部312が形成されている。このように第1段部212aと第2段部312aを形成することにより、ハウジング111に操作パネル112を嵌合することができるように構成される。
また、ハウジング111に操作パネル112を嵌合させた状態とすると、操作パネル112のネジ止め部112bとハウジング111の台座部111bが回路基板200を介して当接して位置決めされる(図4)ため、第1接合壁部212の第1段部212aと第2接合壁部312の先端部312bとの間の第1接合部413に内側隙間部213が形成され、第1接合壁部212の先端部212bと第2接合壁部312第2段部312aとの間の第2接合部412に外側隙間部313が形成される。また、第1接合壁部212の内面部と第2接合壁部312の外面部は、幅方向で隙間なく面接触して嵌合する構成となっている。
また、操作パネル112の開口部112aの一端部(開口端)に内面側を切り欠いて形成した第1段部212aを有する第1接合壁部212を設けるとともに、ハウジング111の収容部111aの一端部(開口端)に外面側を切り欠いて形成した第2段部312aを有する第2接合壁部312を設け、ハウジング111の収容部111aを覆うように操作パネル112の開口部112aを嵌合することにより、外面側に形成される外側隙間部313を内面側に形成される内側隙間部213よりも、インストメントパネル300に対して離れたハウジング111の後部側(図5(a)において下側)に位置するように構成されている。そのため、インストメントパネル300と操作パネル112の外周縁113bとの隙間から浸入してくる水の進行方向に対して、第1接合壁部212と第2接合壁部312の接触面が形成されない構造となっている。
このように水浸入し難い構成とした場合であっても、操作パネル112とインストメントパネル300の接触部分350から浸入した水滴が、操作パネル112の側壁211に沿って、第2接合部412に到達し、第1接合壁部212と第2接合壁部312との面接触している僅かな隙間を毛細管現象により水が這い上がってくることにより、ハウジング111内に水が浸入する可能性がある。そのため、本実施形態では、操作パネル112の側壁211を伝って、第2接合部412に到達した場合であっても、第2接合部412に所定の空間を形成する外側隙間部313を設けることによって、第1接合壁部212と第2接合壁部312との面接触している僅かな隙間を水が毛細管現象で這い上がる事態を阻止する構成となっている。さらに、外側隙間部313に水が溜まり、第1接合壁部212と第2接合壁部312との間を毛細管現象により、水が這い上がってきた場合でも、第1接合部413に所定の空間を形成する内側隙間部213を設けているので、水の這い上がりは阻止され、ハウジング111内への水の浸入を確実に阻止することができる。したがって、本実施形態のように操作パネル112とハウジング111の内外側壁面に形成される第1接合部413及び第2接合部412に各々隙間部213、313を設ける簡単な構成で、防水性を一層向上することができる。
また、各々対向する一面側を切り欠いた第1段部212aを有する第1接合壁部212と、第2段部312aを有する第2接合壁部312を嵌合するようにしているため、接合部が幅方向に膨出することはなく、コントロール操作装置10の大型化を防止することができる。
さらに、操作パネル112の側壁211の外面部211aとハウジング111の側壁311の外面部311aとが面一となるように第1段部212aと第2段部312aを構成することが好ましい。このように構成することによって、コントロール操作装置101の側面部を一定平面とすることができるので、インストメントパネル300の操作パネル取付口301をコントロール操作装置101の外形にあわせて特別な形状とする必要がない。また、インストメントパネル300の操作パネル取付口301をコントロール操作装置101のハウジング111の幅に合わせて形成することができるので、操作パネル取付口301とコントロール操作装置101の側面部との隙間を小さくすることができる。
また、図6に示すように、第2段部312aを操作パネル112の組付方向にしたがって操作パネル112の内面側からハウジング111の外面側に向かって傾斜する傾斜部312cとして形成してもよい。このように形成することによって、インストメントパネル300側から流れてきた水滴が第2段部312aに引っ掛かって溜まることを防止することができるため、毛細管現象が発生する可能性が低くなり、さらに防水性を向上することができる。
さらに、の実施形態として、図7に示すように傾斜部312cの一部にハウジング111の側壁311の外面部311aと面一となるリブ312dを設けてもよい。このように構成することによって、インストメントパネル300にコントロール操作装置101を取り付けるときに、操作パネル112の第1接合壁部212の先端部212bがインストメントパネル300の操作パネル取付口301の開口縁に引っ掛かることを防止することができる。図8に示すように所定間隔で複数設ければ、防水性を低下することなく、取付時の引っ掛かりを確実に防止することができる。
なお、本発明のコントロール操作装置の防水構造は、前記の実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。また、上記実施例では自動車等の車両室内に取り付けられるコントロール操作装置で説明したが、それに限定されるものではなく、コントロールパネルに取り付けられるコントロール操作装置の防水構造として採用することができる。
本発明に係るコントロール操作装置を示す外観斜視図である。 本発明に係るコントロール操作装置の分解斜視図である。 インストメントパネルに取り付けられた状態における温度調節用の操作ノブを有する回転操作部材が配設された本発明に係るコントロール操作装置の一側面側の一部断面図である。 図3における操作パネルとハウジングとの組付方向の位置決め構造に係る部分の拡大図である。である。 (a)は、図3におけるコントロール操作装置101の操作パネル112とハウジング111を嵌合させた状態の接合部を拡大して示す一部断面図、(b)は操作パネル112とハウジング111を嵌合させる前の状態を示す一部断面図である。 本発明に係るコントロール操作装置の操作パネルとハウジングの接合部を拡大して示す一部断面図である。 の実施形態を示すハウジングの一部を拡大して示す斜視図である。 の実施形態を示すハウジングの斜視図である。
符号の説明
101…コントロール操作装置
111…ハウジング
111a…収容部
111b…台座部(固定部)
111c…ネジ孔(固定部)
112…操作パネル
112a…開口部
112b…ネジ止め部(固定部)
113…意匠面
117…ボリュームスイッチ(制御機器)
151、191…操作部材
212…第1接合壁部
212a…第1段部
212b…先端部
213…内側隙間部
312…第2接合壁部
312a…第2段部
312b…先端部
312c…傾斜部
312d…ガイドリブ
313…外側隙間部
412…第2接合部
413…第1接合部
200…回路基板
400…ファンスイッチ(制御機器)

Claims (4)

  1. 意匠面に操作部材が配設され、背面側に開口部を有する操作パネルと、
    前記操作部材によって操作される制御機器を搭載した回路基板と、
    前面側が開口し、前記回路基板が収容される収容部を有するハウジングと、
    前記ハウジングの収容部を覆うように前記操作パネルを嵌合することにより、前記回路基板への被水を防止したコントロール操作装置の防水構造であって、
    前記操作パネルの開口部の一端部に、内面側を切り欠いて形成した第1段部を有する第1接合壁部を設ける一方、
    前記ハウジングの収容部の一端部に、前記操作パネルの組付方向にしたがって、内面側から外面側へ傾斜するように外面側を切り欠いた傾斜部を形成した第2段部を有する第2接合壁部を設け、
    前記操作パネルの第1接合壁部と前記ハウジングの前記第2接合壁部を互いに嵌合することにより、前記第1接合壁部の第1段部と前記第2接合壁部の先端部とが前記ハウジングの内面側で対向する第1接合部と、前記第2接合壁部の第2段部と前記第1接合壁部の先端部とが前記ハウジングの外面側で対向する第2接合部に、それぞれ隙間部を設けるようにしたことを特徴とするコントロール操作装置の防水構造。
  2. 前記ハウジングに前記操作パネルを嵌合したときに、前記操作パネルの外面部と前記ハウジングの外面部とが面一となるように前記第1段部と前記第2段部を形成したことを特徴とする請求項1に記載のコントロール操作装置の防水構造。
  3. 前記ハウジングに対する前記操作パネルの組付方向の位置決めを行なう固定部を前記操作パネルと前記ハウジングの内部にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載のコントロール操作装置の防水構造。
  4. 前記ハウジングの第2段部に形成した傾斜部の一部に前記操作パネルの外面部と面一となるガイドリブを設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のコントロール操作装置の防水構造。
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