JP5669774B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、水の浸入を防止する構造を備えた防水型のスイッチ装置に関する。

自動車には、窓の開閉制御を行うためのパワーウインドウスイッチが備わっている。一般に、パワーウインドウスイッチは、手で操作する揺動自在な操作ノブと、この操作ノブの操作に応じた信号を出力する接点部が設けられた回路基板と、この回路基板を収納したケースと、このケースの下側の開口部に嵌合して当該開口部を覆う蓋体とを備えている。

このようなパワーウインドウスイッチにあっては、開放した窓から入り込む雨水やこぼした飲料など（以下、これらを総称して「水」という。）が、ケース内へ浸入することがある。そして、ケース内へ浸入した水は、回路基板に付着して、電気回路の短絡や接点部の腐食などを惹き起こし、スイッチの誤動作の原因となる。このような水の浸入を防止するための構造が、後掲の特許文献１〜３に記載されている。

特許文献１では、上ケースの側面に設けた孔に、下ケース（蓋体）の側面に設けた突起を嵌合させる構造を備えたパワーウインドウスイッチにおいて、上ケースの側面の孔を包囲するリブを設け、このリブにより、上ケースの上面から側面を伝って流下する水を下方へ誘導し排出するようにしている。しかし、この構造では、上ケースの上面から流下する水の量が多い場合、水がリブを乗り越えて孔の近傍まで流れて来るので、毛細管現象により孔から水が浸入してしまう恐れがある。

この対策として、特許文献２では、下ケース（蓋体）の側面の突起周辺に、上ケースの側面から離間する窪みを設けて、下ケースの突起周辺と上ケースの孔との間に所定の間隔を確保している。これにより、上ケースの孔の近傍まで水が流れて来ても、前記の間隔が存在するために、毛細管現象による水の容器内への浸入が阻止される。

特許文献３には、ケースの側部に備わるコネクタの上方をカバーするひさし部と、ひさし部の前縁に立設された上部水止め壁と、コネクタの両側方をカバーする側部水止め壁とを設けたパワーウインドウスイッチが示されている。このスイッチでは、ケースの上方からの水をひさし部で受けて、上部水止め壁により側部水止め壁へ導き、側部水止め壁に沿って流下させることで、コネクタ側への水の流れ込みを防止している。

このように、上方から流下する水がケースの側面より内部へ浸入するのを防止する技術は、従来から種々提案されている。しかしながら、ケース内へ浸入する水には、ケースの側面から浸入する水だけでなく、ケースの裏側から浸入する水もある。ケースの裏側は蓋体で閉塞されているが、ケースと蓋体との間には微細な隙間があるため、この隙間を介して、毛細管現象により水が内部へ浸入する。

特開平９−２６５８５１号公報 特開２００６−１２０４６８号公報 特開平９−２０４８４２号公報

本発明の課題は、ケースの裏側から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にある。

本発明では、操作部と、この操作部の操作に応じて切り替えられる接点部が設けられた回路基板と、上側に操作部が設けられ、下側に開口部を有し、内部に回路基板が収納されたケースと、このケースの開口部に嵌合して当該開口部を閉塞する蓋体とを備えたスイッチ装置において、ケースの側壁の下端部に、薄肉のヒンジ部と、当該ヒンジ部と連続するフランジ部とを、側壁に沿ってケースと一体に形成し、フランジ部を蓋体の中心に向かってヒンジ部で折り曲げて、ケースと蓋体との隙間を、当該隙間よりも蓋体の中心側へ延びるフランジ部で覆う。

このような構成によると、ケースと蓋体との隙間がフランジ部で覆われるので、ケースの裏側へ回り込んだ水が、上記隙間から毛細管現象によりケース内部へ浸入するのを、フランジ部によって阻止することができる。また、フランジ部は、ヒンジ部とともにケースと一体に形成されていて、折り曲げるだけでよいので、ケースと蓋体との隙間を別部材で封止する場合に比べて、組立作業が簡単で、部品点数も少なくて済む利点がある。

本発明では、フランジ部は、ケースの４つの側壁の下端部にそれぞれ形成されており、各フランジ部を折り曲げた状態で、各フランジ部の端部が、隣接する側壁のフランジ部の端部と重なるようにしてもよい。これによると、フランジ部の端部が重なることで、当該端部において水が浸入しにくくなるので、防水効果を高めることができる。

この場合、各フランジ部の端部同士が重なる部分に、薄肉部を形成することが好ましい。これによると、端部の重なり部分が厚くならないので、スイッチ装置の高さが増加するのを抑制することができる。

本発明では、フランジ部を折り曲げた状態で、ヒンジ部が、ケースの側壁よりも側方へ突出するようにしてもよい。これによると、側壁から突出したヒンジ部が庇の役割を果たすため、ケースの側壁を伝って流下する水がケースの裏面へ回り込むのを防止することができる。

この場合、側壁より突出するヒンジ部の上面が、傾斜面となっていることが好ましい。これによると、ケースの側壁を伝って流下する水が、ヒンジ部の傾斜面に沿って容易に側方へ排出されるので、ケース裏面への水の回り込みを一層効果的に防止することができる。

本発明では、蓋体に、弾性を有するフックを設け、折り曲げたフランジ部を、このフックに引っ掛けて固定してもよい。これによると、フランジ部を折り曲げてフックに引っ掛けるだけで、簡単にフランジ部を固定できるので、組立作業の効率化を図ることができる。

本発明によれば、ケースの裏側から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ができる。

本発明の実施形態に係るスイッチ装置の斜視図である。 図１のスイッチ装置のＡ方向から見た断面図である。 図１のスイッチ装置において、操作ノブを取り外した状態の斜視図である。 図３を裏側から見た斜視図である。 回路基板を収納したケースと蓋体の分解斜視図である。 ケースに蓋体を装着した状態を裏側から見た斜視図である。 図６においてフランジ部を折り曲げた状態を示す図である。 図７のＸ部分の拡大斜視図である。 図７のＸ部分の拡大断面図である。 ヒンジ部の拡大断面図である。 フランジ部を折り曲げた状態の拡大断面図である。 他の実施形態におけるヒンジ部の拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には同一符号を付してある。また、矢印で示した「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向、「Ｆ」は前方向、「Ｂ」は後方向をそれぞれ表している。

図面に示されているスイッチ装置１００は、車両用のパワーウインドウスイッチであって、例えば、運転席のドアの内側に設けられているアームレスト（図示省略）に取り付けられる。図１に示すように、スイッチ装置１００は、ケース１と、このケース１の上側に設けられた複数の操作ノブ２１〜２６とを備えている。操作ノブ２１〜２６は、本発明における「操作部」の一例である。

ケース１は、箱形に形成されていて、４つの側壁１ａ〜１ｄ（図４参照）を有している。ケース１の下側は開口しており、この開口部１５には、図２や図７に示すように蓋体９が嵌合される。蓋体９によって、ケース１の開口部１５が閉塞される。

操作ノブ２１〜２４は、ケース１の上面に設けられた筒部１０に、軸２０を中心として揺動可能に支持されている。これらの操作ノブは、運転席、助手席、左後部座席、右後部座席の各窓を開閉する場合に操作される。

操作ノブ２５は、プッシュ型のノブであって、ケース１の上面に設けられた筒部１１に、上下動可能に支持されている。この操作ノブ２５は、助手席および後部座席の窓の開閉を禁止または禁止解除する場合に操作される。

操作ノブ２６は、シーソー型のノブであって、ケース１の上面に設けられた筒部１２に、図示しない軸を中心として揺動可能に支持されている。この操作ノブ２６は、各席のドアを施錠または解錠する場合に操作される。

操作ノブ２１〜２６の構造や動作については、従来のものと変わるところがなく、本発明とも直接関係がないため、詳細な説明は省略する。

図１に示すように、ケース１の上面には、溝部１３が筒部１０の近傍に位置して２箇所設けられている。これらの溝部１３は、ケース１に上方から降りかかる水を排水するための排水溝である。このため、溝部１３の一端は側方へ開放されている。

ケース１の内部には、図２に示すように、回路基板６が収納されている。回路基板６の上面には、操作ノブ２１〜２６の操作に応じて切り替えられる接点部７が実装されている。ここでは、接点部７は、容器内に接点が収納されたスライドスイッチ等から構成されているが、回路基板６に直接、接点部を形成してもよい。回路基板６の下面には、コネクタ８が実装されている。コネクタ８の内部には、図示しない接続端子が設けられている。

図５に示すように、蓋体９は、板状の基台９０と、この基台９０と一体に形成されたコネクタカバー９１とを備えている。基台９０の裏面には、複数のフック９２が一体に形成されており、基台９０の側面には、複数の突起９３が一体に形成されている。また、基台９０は、その周縁に沿って切欠部９４を有しているとともに、コネクタカバー９１の位置に、コネクタ８が貫通する透孔９５を有している。切欠部９４は、蓋体９をケース１に嵌合したときに、両者の隙間における毛細管現象を緩和するために設けられている。

図４や図５に示すように、ケース１の側壁１ｄの内側には、複数の係合部１４が形成されている。また、図には表れていないが、ケース１の側壁１ｂの内側にも、係合部１４と同様の係合部が複数形成されている。蓋体９をケース１の開口部１５に嵌合して、蓋体９の突起９３をケース１の係合部１４に係合させることにより、図６に示すように、蓋体９がケース１に固定される。このとき、図２に示すように、コネクタ８が蓋体９の透孔９５を貫通し、コネクタカバー９１内に収納される。

コネクタ８には、スイッチ装置１００から制御装置（図示省略）へ信号を送るためのケーブルを備えたコネクタ（図示省略）が接続される。これにより、操作ノブ２１〜２６の操作に応じた接点部７の出力信号が、ケーブルを介して制御装置へ送信され、制御装置において窓の開閉制御等が行われる。

図３や図４に示すように、ケース１の側壁１ａ〜１ｄの下端部に、薄肉のヒンジ部４１〜４４と、これらのヒンジ部と連続するフランジ部３１〜３４とが、側壁１ａ〜１ｄに沿ってケース１と一体に形成されている。ヒンジ部４１〜４４とフランジ部３１〜３４は、ケース１とともに樹脂で成形されている。

図１０は、図３におけるフランジ部３２のＢ方向側の端部の拡大断面図である。ケース１の側壁１ｂの下端部に、側壁１ｂと連続してヒンジ部４２が形成され、このヒンジ部４２と連続してフランジ部３２が形成されている。ケース１は樹脂材料からなるので、薄肉のヒンジ部４２は弾性を有している。ヒンジ部４２の上面には、円弧状の傾斜面４２ａと切り込み４２ｂが形成されている。他のヒンジ部４１、４３、４４についても、図３に示すように、円弧状の傾斜面４１ａ、４３ａ、４４ａと切り込み（図示省略）が同様に形成されている。

フランジ部３２は、図３に示すように、ヒンジ部４２とともに、側壁１ｂのＦ−Ｂ方向のほぼ全長にわたって設けられている。フランジ部３２のＢ方向側の端部には薄肉部３２ａが形成されており、Ｆ方向側の端部には薄肉部３２ｂが形成されている。他のフランジ部３１、３３、３４も同様に、ヒンジ部４１、４３、４４とともに側壁１ａ、１ｃ、１ｄのほぼ全長にわたって設けられている（図４参照）。

図１０において、フランジ部３２を、ヒンジ部４２の切り込み４２ｂの箇所を中心としてＺ方向に（すなわち蓋体９の中心に向かって）１８０°折り曲げると、図１１に示す状態となる。この状態では、ヒンジ部４２が、ケース１の側壁１ｂよりも側方へ幅ｗだけ突出している。また、突出したヒンジ部４２の上面は、傾斜面４２ａとなっている。フランジ部３２の薄肉部３２ａは、隣接する側壁１ａ（図３）のフランジ部３１の薄肉部３１ｂと重なっている（詳細は後述）。

他のフランジ部３１、３３、３４も同様に、図７に示すように、ヒンジ部４１、４３、４４で蓋体９の中心に向かって１８０°折り曲げられる。折り曲げられた各フランジ部３１〜３４は、蓋体９に設けられたフック９２に引っ掛けられて固定される。フック９２は、樹脂からなる基台９０と一体に形成されており、弾性を有している。

図８は、図７のＸ部を拡大した図である。フック９２は、爪部９２ａを備えており、この爪部９２ａには、傾斜面９２ｂが形成されている。ヒンジ部４３で折り曲げたフランジ部３３を、フック９２の上方から傾斜面９２ｂに沿って押し込むことで、図９に示すように、フランジ部３３の端縁が爪部９２ａに引っ掛かり、フランジ部３３が基台９０に固定される。

図７の状態では、図５に示した蓋体９の切欠部９４がフランジ部３１〜３４によって覆われるとともに、蓋体９をケース１に嵌合したときに生じる、蓋体９の外周面とケース１の内周面との隙間が、当該隙間よりも蓋体９の中心側へ延びるフランジ部３１〜３４によって覆われる。また、フランジ部３１の両端部に形成された薄肉部３１ａ、３１ｂが、フランジ部３４、３２の一方側の端部に形成された薄肉部３４ａ、３２ａと重なる。さらに、フランジ部３３の両端部に形成された薄肉部３３ａ、３３ｂが、フランジ部３４、３２の他方側の端部に形成された薄肉部３４ｂ、３２ｂと重なる。すなわち、各フランジ部を折り曲げた状態で、各フランジ部の端部が、隣接する側壁のフランジ部の端部と重なる。

以上のような構成からなるスイッチ装置１００は、ケース１の開口部１５から回路基板６を挿入し固定した後、蓋体９で開口部１５を閉塞し、その後、各フランジ部３１〜３４を、各ヒンジ部４１〜４４で折り曲げて、蓋体９のフック９２に引っ掛けて固定することにより組み立てられる（図５〜図７参照）。

上述した実施形態によれば、ケース１と蓋体９との隙間がフランジ部３１〜３４で覆われるので（図７参照）、ケース１の裏側へ回り込んだ水が、上記隙間から毛細管現象によりケース１の内部へ浸入するのを、フランジ部３１〜３４によって阻止することができる。また、フランジ部３１〜３４は、ヒンジ部４１〜４４とともにケース１と一体に形成されていて、折り曲げるだけでよいので、ケース１と蓋体９との隙間を別部材で封止する場合に比べて、組立作業が簡単で、部品点数も少なくて済む利点がある。

また、上記実施形態によれば、折り曲げた各フランジ部３１〜３４の端部が、隣接する側壁のフランジ部の端部と重なるので、フランジ部３１〜３４の端部において水が浸入しにくくなり、防水効果を高めることができる。

また、上記実施形態によれば、フランジ部３１〜３４の端部同士が重なる部分に、薄肉部３１ａ〜３４ａ、３１ｂ〜３４ｂを形成したので、端部の重なり部分が厚くならず、スイッチ装置１００の高さを抑制することができる。なお、各フランジ部３１〜３４の厚さは同じであるので、薄肉部３１ａ〜３４ａ、３１ｂ〜３４ｂのそれぞれの厚みを、薄肉部以外の部分の厚みの半分とすれば、各フランジ部３１〜３４の面を同一面とすることができる。

また、上記実施形態においては、各フランジ部３１〜３４を折り曲げた状態で、ヒンジ部４１〜４４が、ケース１の側壁１ａ〜１ｄよりも側方へ突出するようにしている（図１、図１１参照）。このため、側壁１ａ〜１ｄから突出したヒンジ部４１〜４４が庇の役割を果たすため、側壁１ａ〜１ｄを伝って流下する水がケース１の裏面へ回り込むのを防止することができる。特に、本実施形態では、排水用の溝部１３が設けられているので、この溝部１３から排出された水が側壁１ａ〜１ｄを流下するが、この水はヒンジ部４１〜４４により、ケース１の裏面への回り込みが阻止される。

また、上記実施形態においては、ケース１の側壁１ａ〜１ｄより突出するヒンジ部４１〜４４の上面が、傾斜面４１ａ〜４４ａとなっている。このため、図１１において、側壁１ｂを伝って流下する水は、破線矢印で示すように、傾斜面４２ａに沿って容易に側方へ排出される。他の側壁を流下する水についても同様である。これにより、ケース１の裏面への水の回り込みを一層効果的に防止することができる。

さらに、上記実施形態においては、蓋体９に、弾性を有するフック９２を複数個設け、このフック９２にフランジ部３１〜３４を引っ掛けて固定している。このため、フランジ部３１〜３４をヒンジ部４１〜４４で折り曲げてフック９２に引っ掛けるだけで、簡単にフランジ部３１〜３４を固定することができる。これにより、組立作業の効率化を図ることができる。

本発明では、以上述べた実施形態以外にも、種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、図４のように、フランジ部３１〜３４をケース１の開口部１５のほぼ全周にわたって設けたが、遮水の必要な箇所のみにフランジ部を設けてもよい。また、上記実施形態では、ヒンジ部４１〜４４を側壁１ａ〜１ｄのほぼ全長にわたって連続して設けたが、各ヒンジ部は間隔を置いて飛び飛びに設けてもよい。

また、上記実施形態では、図７のように、フランジ部３１〜３４の端部同士が重なる例を示したが、フランジ部３１〜３４の端部同士が重ならない構造を採用してもよい。また、図１１のような、フランジ部３１、３２の薄肉部３１ｂ、３２ａの厚さが均一な構造に限らず、図１２のような、薄肉部３１ｂ、３２ａがテーパー状に形成された構造を採用してもよい（他の薄肉部についても同様）。

また、上記実施形態では、図５のように、ケース１の側壁１ｂ、１ｄの内側に設けた係合部１４に、蓋体９の基台９０の側面に設けた突起９３を係合させることにより、蓋体９をケース１に固定する例を示した。これに代えて、従来と同様に、ケース１の側壁に設けた孔（図示省略）に、蓋体９の基台９０の側面に設けた突起９３を係合させることにより、蓋体９をケース１に固定してもよい。この場合、孔からの水の浸入対策としては、例えば特許文献１や特許文献２のような手段を講じることができる。

また、上記実施形態では、図７のように、折り曲げたフランジ部３１〜３４を、蓋体９（基台９０）に設けたフック９２に引っ掛けて固定する例を示した。これに代えて、蓋体９にピン（図示省略）を設けるとともに、フランジ部３１〜３４に穴（図示省略）を設け、フランジ部３１〜３４を折り曲げたときに、蓋体９のピンをフランジ部３１〜３４の穴に圧入することで、フランジ部３１〜３４を蓋体９に固定してもよい。あるいは、接着や熱溶着により、フランジ部３１〜３４を蓋体９に固定してもよい。

また、上記実施形態では、図１のように、６個の操作ノブ２１〜２６を備えたスイッチ装置１００を例に挙げたが、操作ノブの数は６個以外でもよい。また、操作ノブの構造も、図示したものに限定されない。例えば、回転式の操作ノブを備えたスイッチ装置にも、本発明を適用することができる。

さらに、上記実施形態では、スイッチ装置１００として、車両用のパワーウィンドウスイッチを例に挙げたが、本発明は、車両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。

１ ケース
１ａ〜１ｄ 側壁
６ 回路基板
７ 接点部
９ 蓋体
１５ 開口部
２１〜２６ 操作ノブ
３１〜３４ フランジ部
３１ａ〜３４ａ、３１ｂ〜３４ｂ 薄肉部
４１〜４４ ヒンジ部
４１ａ〜４４ａ 傾斜面
９２ フック
１００ スイッチ装置

Claims (6)

1. 操作部と、
   前記操作部の操作に応じて切り替えられる接点部が設けられた回路基板と、
   上側に前記操作部が設けられ、下側に開口部を有し、内部に前記回路基板が収納されたケースと、
   前記ケースの開口部に嵌合して当該開口部を閉塞する蓋体と、
   を備えたスイッチ装置において、
   前記ケースの側壁の下端部に、薄肉のヒンジ部と、当該ヒンジ部と連続するフランジ部とを、前記側壁に沿ってケースと一体に形成し、
   前記フランジ部を前記蓋体の中心に向かって前記ヒンジ部で折り曲げて、前記ケースと前記蓋体との隙間を、当該隙間よりも前記蓋体の中心側へ延びる前記フランジ部で覆っ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、
   前記フランジ部は、前記ケースの４つの側壁の下端部にそれぞれ形成されており、
   前記各フランジ部を折り曲げた状態で、各フランジ部の端部が、隣接する側壁のフランジ部の端部と重なることを特徴とするスイッチ装置。
3. 請求項２に記載のスイッチ装置において、
   前記各フランジ部の端部同士が重なる部分に、薄肉部を形成したことを特徴とするスイッチ装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスイッチ装置において、
   前記フランジ部を折り曲げた状態で、前記ヒンジ部が、前記ケースの側壁よりも側方へ突出することを特徴とするスイッチ装置。
5. 請求項４に記載のスイッチ装置において、
   前記側壁より突出する前記ヒンジ部の上面が、傾斜面となっていることを特徴とするスイッチ装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のスイッチ装置において、
   前記蓋体に、弾性を有するフックを設け、折り曲げた前記フランジ部を、前記フックに引っ掛けて固定したことを特徴とするスイッチ装置。

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