JP5714041B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、外部からの水の浸入を防止するための防水構造を備えた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、手で操作する操作ノブと、この操作ノブを揺動可能に支持するケースと、このケースの内部に収納された回路基板とを備えている。ケースは、上ケースと下ケースとからなる。上ケースの上側には操作部が設けられ、上ケースの下側は開放している。下ケースは、上ケースの下側を閉塞するように、上ケースに嵌合される。回路基板には、操作ノブの操作に応じて切り替わる接点部や、電気回路を構成する電子部品などが設けられている。

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。特に、ケースの上面に、操作ノブを揺動可能に支持する中空の筒部が設けられている場合、上方から降りかかる水が、操作ノブと筒部との間を通って、筒部の上部開口からケース内へ浸入するという問題がある。

特許文献１、２には、操作ノブを支持する中空の筒部がケース上面に設けられたスイッチ装置において、浸入した水による回路短絡や接点腐食などを防止するための構造が記載されている。

特許文献１のスイッチ装置では、部品の端子を半田付けした回路基板に、当該半田付け部分を取り囲むようにゴム接点部材を重ね、このゴム接点部材を回路基板とスイッチボディとの間に挾着することで、防水対策を施している。

特許文献２のスイッチ装置では、操作ノブの内側面と対向する筒部の外側面、あるいは、筒部の外側面と対向する操作ノブの内側面に、水の浸入を阻止する突起を設けている。また、他の手段として、操作ノブの内側面と対向する筒部の外側面に、水の浸入を阻止する複数の溝を上下方向に設けている。

特開平１１−８６６６２号公報 特開２００６−２２１９２９号公報

本発明は、操作ノブを支持する中空の筒部がケース上面に設けられたスイッチ装置において、特に、操作ノブの後方からノブと筒部との間を通って水が浸入するという課題を解決するものである。

本発明では、上ケースと、この上ケースの上面に設けられた上下に開口する中空の筒部と、この筒部の上部開口を覆うように、当該筒部に揺動可能に支持される操作ノブと、上ケースに嵌合される下ケースとを備えたスイッチ装置において、筒部は、上部開口を挟んで前後方向に対向する前方側壁および後方側壁を有し、後方側壁の上端部に、当該側壁に沿って延びる排水溝が形成されている。そして、この排水溝の長手方向の一端または両端が開放されている。また、後方側壁の上端部が、操作ノブの後端部と対向しており、排水溝が、操作ノブの後端部で覆われている。

上記のような構造によると、上方から降りかかる水が、操作ノブの後方から、操作ノブと筒部との間に入ってきても、この水は、排水溝へ流入した後、排水溝の一端または両端から側方へ排出される。これにより、水が操作ノブと筒部との間を通って、筒部の上部開口からスイッチ装置の内部へ浸入するのを阻止することができる。

本発明において、操作ノブの後端部に、後方側壁の排水溝と対向する凹部が形成されていてもよい。

本発明において、後方側壁の上端部に、排水溝を挟んで、第１の壁部および第２の壁部が形成され、操作ノブの後端部に、第１の壁部と対向する第３の壁部と、第２の壁部と対向する第４の壁部とが、凹部を挟んで形成されていてもよい。

本発明において、操作ノブの非操作時に、第１の壁部の先端と第３の壁部の先端、または、第２の壁部の先端と第４の壁部の先端とが接するようにしてもよい。

本発明において、操作ノブの非操作時に、第１の壁部の先端と第３の壁部の先端、および、第２の壁部の先端と第４の壁部の先端とが接するようにしてもよい。

本発明によれば、操作ノブの後方から、ノブと筒部との間を通って水が浸入するのを阻止することが可能な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分解斜視図である。 図１のスイッチ装置の組立図である。 図２のスイッチ装置を裏側から見た図である。 下ケースの斜視図である。 図１のスイッチ装置の上面図である。 図１のスイッチ装置の裏面図である。 図１のスイッチ装置の側面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 図８のＥ部の拡大断面図である。 筒部付近の拡大斜視図である。 別の方向から見た筒部付近の拡大斜視図である。 操作ノブの斜視図である。 操作ノブの後方部分の拡大斜視図である。 他の実施形態の要部を示した断面図である。 他の実施形態の要部を示した断面図である。

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の符号を付してある。また、矢印で示したＸは前後方向、Ｙは左右方向、Ｚは上下方向をそれぞれ表している。また、Ｘ方向のＦは前方向、Ｂは後方向、Ｙ方向のＬは左方向、Ｒは右方向、Ｚ方向のＵは上方向、Ｄは下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および図２に示すように、スイッチ装置１００は、複数の操作ノブ２１〜２６と、これらの操作ノブ２１〜２６が取り付けられる上ケース１と、この上ケース１に嵌合される下ケース９と、上ケース１と下ケース９とで形成される内部空間Ｓ（図８参照）に収納される回路基板６とを備えている。

上ケース１は、箱状に形成されていて、４つの側壁１ａ〜１ｄ（図３参照）を有している。上ケース１の下側（Ｄ方向側）は開口している。下ケース９は、皿状に形成されていて、上ケース１と嵌合することで、上ケース１の下側を閉塞する。上ケース１と下ケース９との嵌合は、例えば、下ケース９に形成された突起部（図示省略）を、上ケース１に形成された切欠部（図示省略）に係合させるなど、公知の手段により行うことができる。

操作ノブ２１〜２４は、上ケース１の上面に設けられた４つの中空の筒部１０に、それぞれ取り付けられる。詳しくは、操作ノブ２１〜２４に形成された孔２０ａを、上ケース１の筒部１０に形成された軸部１０ｃに嵌合することで、操作ノブ２１〜２４は、筒部１０の上部開口１０ｆを覆うように、軸部１０ｃを中心として揺動可能に支持される。これらの操作ノブ２１〜２４は、例えば、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、上ケース１の上面に設けられた中空の筒部１１に、上下動可能に支持される。この操作ノブ２５は、例えば、助手席および後部座席の窓の開閉を禁止する場合、または、禁止を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、上ケース１の上面に設けられた中空の筒部１２に取り付けられる。詳しくは、操作ノブ２６に形成された孔２０ｃを、上ケース１の筒部１２に形成された軸部１２ａに嵌合することで、操作ノブ２６は、軸部１２ａを中心として、揺動可能に支持される。この操作ノブ２６は、例えば、各席のドアを施錠または解錠する場合に操作される。

図１に示すように、上ケース１の上面において、操作ノブ２１〜２４を支持する筒部１０の近傍には、矩形の排水孔３０が設けられている。詳しくは、操作ノブ２１、２２を支持する後側の筒部１０と、操作ノブ２３、２４を支持する前側の筒部１０との間に、左右方向Ｙに並ぶ２つの排水孔３０が設けられている。また、操作ノブ２３、２４を支持する前側の筒部１０と、操作ノブ２５、２６を支持する筒部１１、１２との間にも、左右方向Ｙに並ぶ２つの排水孔３０が設けられている。

回路基板６は、プリント配線基板からなり、裏側の端部にコネクタ８が実装されている。コネクタ８は、回路基板６に接続されたコネクタ端子８１と、このコネクタ端子８１を収納したコネクタボックス８２とからなる。コネクタボックス８２は、図３に示すように、下ケース９の下面と平行な方向（Ｘ方向）に開口した開口部８ａを有している。この開口部８ａには、回路基板６と外部の制御装置等とを接続するためのケーブルの端子（図示省略）が差し込まれる。回路基板６には、コネクタ８のほか、操作ノブ２１〜２６の操作に応じて切り替わるスイッチ接点（図示省略）や、電気回路を構成する電子部品（図示省略）なども実装されている。また、回路基板６の、上ケース１の排水孔３０と対応する箇所には、矩形の貫通孔３１が形成されている。

図１に示すように、下ケース９のコネクタ８と対応する箇所には、開口した窓部９１が形成されている。コネクタ８は、この窓部９１から下ケース９の裏側に露出する。また、下ケース９の、上ケース１の排水孔３０および回路基板６の貫通孔３１と対応する箇所には、下方へ開口する矩形の排水孔３２が形成されている。

図８に示すように、排水孔３０は上方へ開口しており、排水孔３２は下方へ開口している。そして、排水孔３０と排水孔３２とは、中空の排水管３３により連通されている。排水管３３は、上ケース１と一体に形成されており、回路基板６の貫通孔３１を貫通している。排水管３３の先端部（下端部）３３ａは、下ケース９の排水孔３２まで延びて、この排水孔３２に嵌入されている。

図３に示すように、下ケース９の下面には、コネクタボックス８２の３方の側面（開口部８ａを除く側面）を覆うように、下方（Ｄ方向）へ突出する突出壁９２が設けられている。この突出壁９２は、樹脂により下ケース９と一体に成型されている。突出壁９２には、壁部９５、壁部９６、および溝部９３が形成されている。また、下ケース９の下面には、コネクタ８に接続されるケーブル（図示省略）が収納される凹部９４が形成されている。

図８に示すように、筒部１０は、上部開口１０ｆを挟んで、前後方向Ｘに対向する前方側壁１０１および後方側壁１０２を有している。前方側壁１０１には、前方（Ｆ方向）へ突出するリブ１０ａが形成されている。リブ１０ａは、図１、図１０および図１１に示すように、前方側壁１０１に沿って延びており、前方側壁１０１のＹ方向の幅と同じ長さを有している。

また、図８に示すように、後方側壁１０２の上端部には、上方（Ｕ方向）へ開いた排水溝１０ｂが形成されている。排水溝１０ｂの断面はＶ字状となっている。排水溝１０ｂは、図１、図１０および図１１に示すように、後方側壁１０２に沿って延びており、後方側壁１０２のＹ方向の幅と同じ長さを有している。そして、図１０に示すように、排水溝１０ｂの長手方向（Ｙ方向）の両端は、開放されている。また、図８に示すように、操作ノブ２１〜２４の後端部に、排水溝１０ｂと対向する凹部２０ｂが形成されている。凹部２０ｂの断面は逆Ｖ字状となっている。

図９は、図８のＥ部の拡大図である。ここでは、操作ノブ２２が図示されているが、他の操作ノブ２１、２３、２４についても同様である。したがって、以下の説明では、操作ノブ２２のみを対象とする。図９において、後方側壁１０２の上端部１０２ａは、操作ノブ２２の後端部２２ａと対向している。そして、後方側壁１０２の上端部１０２ａには、排水溝１０ｂを挟んで、壁部１０３（第１の壁部）および壁部１０４（第２の壁部）が形成されている。また、操作ノブ２２の後端部２２ａには、壁部１０３と対向する壁部２２１（第３の壁部）と、壁部１０４と対向する壁部２２２（第４の壁部）とが、凹部２０ｂを挟んで形成されている。

図１２は、操作ノブ２２を裏側から見た図である。符号２２３は、スイッチ機構（図示省略）を操作するための操作片を表している。符号２２４は、壁部２２１、２２２の両側に設けられた１対の側壁を表している。図１３に示すように、操作ノブ２２が筒部１０に取り付けられた状態で、側壁２２４は、筒部１０の後方側壁１０２の左右に位置する。

上述した実施形態においては、筒部１０の後方側壁１０２の上端部１０２ａに、排水溝１０ｂが形成されており、この排水溝１０ｂの長手方向の両端が開放されている。このため、図９において、上方から降りかかる水が、点線Ｗで示す経路で操作ノブ２２の後方から、操作ノブ２２と筒部１０との間に入ってきても、この水は、まず排水溝１０ｂへ流入する。そして、流入した水は、図１０および図１１に点線で示すように、排水溝１０ｂの両端から側方（Ｌ方向およびＲ方向）へ排出される。これにより、水が操作ノブ２２と筒部１０との間を通って、筒部１０の上部開口１０ｆからスイッチ装置１００の内部空間Ｓへ浸入するのを阻止することができる。

また、本実施形態では、後方側壁１０２の上端部１０２ａと、操作ノブ２２から後方に張り出した壁部２２１とが対向するように配置されている。そして、排水溝１０ｂが、操作ノブ２２の後方の壁部２２１と、前方の壁部２２２とで上方から覆われている（図９）。このため、操作ノブ２２の後方から排水溝２０ｂへ流入する水の量が抑制され、流入した水が壁部１０４を越えて上部開口１０ｆへ浸入しにくくなる。

また、本実施形態では、操作ノブ２２の後端部２２ａに、後方側壁１０２の排水溝２０ｂと対向する凹部２０ｂが形成されている。このため、操作ノブ２２が、図９で時計回り方向に回動するよう操作された場合、凹部２０ｂに壁部１０４の先端が入り込む。これにより、操作ノブ２２の後端部２２ａが壁部１０４に衝突して動かなくなるのを回避でき、操作ノブ２２を時計回り方向へ回動させる操作を円滑に行うことができる。

また、本実施形態では、筒部１０の前方側壁１０１にリブ１０ａが設けられている。このため、操作ノブ２２の前方から、操作ノブ２２と筒部１０との間、および筒部１０の上部開口１０ｆを通って、水がスイッチ装置１００の内部空間Ｓへ浸入するのを、リブ１０ａによって阻止することができる。

また、本実施形態では、上ケース１の筒部１０の近傍に排水孔３０が設けられ、下ケース９の上記排水孔３０と対応する位置にも排水孔３２が設けられ、排水孔３０と排水孔３２とが、排水管３３により連通されている。このため、上方より降りかかる水を、排水孔３０、排水管３３、および排水孔３２を通して、下方へ排水することができる。

また、本実施形態においては、コネクタボックス８２の近傍に、壁部９５、９６が設けられており、これらの間に溝部９３が形成されている。したがって、上ケース１の側壁１ａを流下する水が、コネクタボックス８２の下面を伝って流れようとしても、この水の流れは溝部９３において遮断される。このため、コネクタボックス８２の開口部８ａへ水が回り込むことがなく、開口部８ａからコネクタ８の内部やスイッチ装置１００の内部へ水が浸入するのを阻止することができる。

図１４は、本発明の他の実施形態を示している。本実施形態では、操作ノブ２２の非操作時に、後方側壁１０２に形成された壁部１０４の先端１０４ａと、操作ノブ２２に形成された壁部２２２の先端２２２ａとが接している。このため、排水溝２０ｂから筒部１０の上部開口１０ｆへ至る水の浸入経路が、壁部１０４、２２２の接触部分で断たれるので、操作ノブ２２の非操作時に、上部開口１０ｆから水が浸入するのをより効果的に防止することができる。

なお、図１４の代替手段として、操作ノブ２２の非操作時に、後方側壁１０２に形成された壁部１０３の先端と、操作ノブ２２に形成された壁部２２１の先端とが接するようにしてもよい（図示省略）。これによると、操作ノブ２２の後方から浸入しようとする水を、排水溝１０ｂの手前で阻止することができる。また、たとえ水が壁部１０３、２２１の接触部分を越えたとしても、この水は、排水溝１０ｂへ流入した後、側方へ排出される。このため、操作ノブ２２の非操作時に、上部開口１０ｆから水が浸入するのをより効果的に防止することができる。

図１５は、本発明の更に他の実施形態を示している。本実施形態では、操作ノブ２２の非操作時に、後方側壁１０２の壁部１０３の先端１０３ａと、操作ノブ２２の壁部２２１の先端２２１ａとが接し、かつ、後方側壁１０２の壁部１０４の先端１０４ａと、操作ノブ２２の壁部２２２の先端２２２ａとが接している。これによると、操作ノブ２２の後方から浸入しようとする水を、壁部１０３、２２１により排水溝１０ｂの手前で阻止することができ、阻止できなかった水を排水溝１０ｂへ流入させて側方へ排出することができる。さらに、壁部１０４、２２２により、排水溝２０ｂから上部開口１０ｆへ至る水の浸入経路を断つことができる。このため、操作ノブ２２の非操作時に、上部開口１０ｆから水が浸入するのをより一層効果的に防止することができる。

本発明では、以上述べた以外にも、種々の実施形態を採用することができる。例えば、上述した実施形態では、排水溝１０ｂの断面をＶ字状としたが、排水溝１０ｂの断面は、Ｕ字状など他の形状であってもよい。また、操作ノブ２２の凹部２０ｂについても、断面は逆Ｖ字状に限らず、逆Ｕ字状など他の形状であってもよい。

また、上述した実施形態では、排水溝１０ｂの長手方向の両端が開放されている例を挙げたが、排水溝１０ｂの長手方向の一端のみが開放されていてもよい。

また、上述した実施形態では、排水溝１０ｂが水平に形成されているが、水を側方から排出しやすくするために、排水溝１０ｂに下方へ傾斜する傾斜部（図示省略）を設けてもよい。

また、図１３においては、操作ノブ２２の側壁２２４が、筒部１０の後方側壁１０２の左右位置まで延びているが、側壁２２４の後ろ側（Ｂ方向側）を切除し、後方側壁１０２の左右を開放してもよい。このようにすることで、排水溝１０ｂから側方へ水を排出しやすくなる。あるいは、これに代えて、側壁２２４の排水溝１０ｂと対向する部分に、排水用の切り欠きなどを形成することで、水を排出しやすくしてもよい。

また、上記実施形態では、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 上ケース
９ 下ケース
１０ 筒部
１０ｂ 排水溝
１０ｆ 上部開口
２１〜２４ 操作ノブ
２０ｂ 凹部
２２ａ 後端部
１００ スイッチ装置
１０２ 後方側壁
１０２ａ 上端部
１０３ 壁部（第１の壁部）
１０４ 壁部（第２の壁部）
２２１ 壁部（第３の壁部）
２２２ 壁部（第４の壁部）

Claims (5)

1. 上ケースと、
   前記上ケースの上面に設けられた上下に開口する中空の筒部と、
   前記筒部の上部開口を覆うように、当該筒部に揺動可能に支持される操作ノブと、
   前記上ケースに嵌合される下ケースと、を備えたスイッチ装置において、
   前記筒部は、前記上部開口を挟んで前後方向に対向する前方側壁および後方側壁を有し、
   前記後方側壁の上端部に、当該側壁に沿って延びる排水溝が形成されており、
   前記排水溝の長手方向の一端または両端が開放されており、
   前記後方側壁の上端部が、前記操作ノブの後端部と対向しており、
   前記排水溝が、前記操作ノブの後端部で覆われている、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、
   前記操作ノブの後端部に、前記排水溝と対向する凹部が形成されている、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、
   前記後方側壁の上端部に、前記排水溝を挟んで、第１の壁部および第２の壁部が形成され、
   前記操作ノブの後端部に、前記第１の壁部と対向する第３の壁部と、前記第２の壁部と対向する第４の壁部とが、前記凹部を挟んで形成されている、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、
   前記操作ノブの非操作時に、前記第１の壁部の先端と前記第３の壁部の先端、または、前記第２の壁部の先端と前記第４の壁部の先端とが接する、ことを特徴とするスイッチ装置。
5. 請求項３に記載のスイッチ装置において、
   前記操作ノブの非操作時に、前記第１の壁部の先端と前記第３の壁部の先端、および、前記第２の壁部の先端と前記第４の壁部の先端とが接する、ことを特徴とするスイッチ装置。

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