JP5729123B2 - プッシュスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、防水型のプッシュスイッチに関する。

防水型のプッシュスイッチとして、例えば特許文献１には、図６に示すように、押しボタン１０３と、基板１１０と、ドーム（スイッチ）１１１と、裏面カバー１１３と、筒状のケース１０１とを備えるプッシュスイッチが記載されている。

このケース１０１の開口縁には、開口内部に向かって折り曲げられた環状リブ１０５が設けられ、この環状リブ１０５とケース内周との間には溝１０６が設けられている。
押しボタン１０３の外周にはフランジ１０８が設けられ、フランジ１０８には溝１０６に嵌合する突起１０７が設けられている。
押しボタン１０３がケース内に配置されると、押しボタン１０３の突起１０７がケースの溝１０６に嵌合する。
基板１１０は、ケース１０１の下面開口から挿入される。この基板１１０は、押しボタン１０３のフランジ１０８の下面に接して配置され、裏面カバー１１３により固定される。

特開２００５−２０３３１５号公報

図６のプッシュスイッチでは、プッシュスイッチの上部に水滴が付着すると、水滴が溝１０６を通り、フランジ１０８と基板１１０の間から押しボタン１０３の内側に侵入する可能性がある。また、水滴がプッシュスイッチの下部に付着すると、水滴がケース１０１の内面を通り、押しボタン１０３のフランジ１０８と基板１１０との間から押しボタン１０３の内側に侵入する可能性がある。

このため、図６のプッシュスイッチでは、押しボタン１０３内の防水性を保つために、ケースの環状リブ１０５の上面やケースの下面開口の２箇所にポッティング材（充填材）１０９、１１４を塗布する必要があり、ポッティング材の塗布工程が多く、作業性が極めて悪い。
また、ポッティング材は一般に硬化時間が１日程度と非常に長く、乾燥スペースを確保する必要もあるため、ポッティング材の塗布工程の削減が望まれている。

そこで本発明は、押しボタン内の防水性を保つことができると共に、ポッティング材の塗布工程を削減して作業性を向上することができるプッシュスイッチを提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく成された本発明のプッシュスイッチは、
上壁部と、下面に開口を有する側周壁を備える軟質のボタンと、
所定の配線パターンを有し、前記側周壁の前記開口内に装着されたスイッチ基板と、
前記スイッチ基板の上に配されたスイッチと、
前記側周壁の周囲に固定された筒状のケースと、
前記スイッチ基板の下面に配置され、前記ケースの内面に係止されたストッパと、
前記スイッチ基板の下面側に充填され、少なくとも前記スイッチ基板の下面外周と前記側周壁の下端側内周面の全周を含む領域に充填された充填材と、
を備え、
前記ストッパは、中央部と、前記中央部から外方に延出して前記ケースの内面と係止する延出部を備え、
前記充填材は、前記スイッチ基板の前記下面外周と前記ストッパの前記延出部との間に充填されていることを特徴とする。

本発明のプッシュスイッチでは、
前記ケースは、内面にガイド溝を有し、
前記ストッパの前記延出部は、前記ガイド溝に係合されていることが好ましい。
また本発明のプッシュスイッチでは、
前記側周壁は、外周全周に設けられた溝部と、内側に設けられた段差部とを有し、
前記ケースは、内面から内向きに全周に亘って突出する内鍔部を有し、
前記内鍔部は、前記溝部と嵌合し、
前記スイッチ基板の上面外周部分が、前記段差部に当接していることが好ましい。

本発明によれば、スイッチ基板がボタンの側周壁の開口内に装着され、スイッチ基板の下面外周と側周壁の下端側内周面の全周を含む領域に充填材が充填されていることにより、プッシュスイッチの上部に充填材を塗布することなく水滴がボタン内に侵入することを防止できる。このため、ボタン内の防水性を保つことができると共に、充填材の塗布工程を削減して作業性が向上できるものである。

図１は、本発明の一実施形態に係るプッシュスイッチを示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は斜視図である。 図２は、図１（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図である。 図３は、図１のプッシュスイッチを下方から見たときの組立斜視図である。 図４は、充填材を塗布する前の図１のプッシュスイッチの底面図である。 図５は、図１のプッシュスイッチの組立工程を説明するための斜視図である。 図６は、従来のプッシュスイッチの断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に説明する。
図１ないし図４において、本実施形態におけるプッシュスイッチ１は、図示しない車両用のドアハンドル装置の開口孔に装着される。ドアハンドル装置の開口孔にはプッシュスイッチ１のボタン１０が外部に露出して取り付けられ、ボタン１０が指等により押圧されることによりドアの施錠もしくは解錠ができるようになっている。

プッシュスイッチ１は、ボタン１０と、スイッチ基板３０と、スイッチ４０と、ケース５０と、ストッパ６０と、充填材７０を有する。

ボタン１０は、図２に示すように軟質樹脂により一体成形され、ドアハンドル装置の開口孔からドアの外方に突出する上壁部１１と、上壁部１１の下方に突出する略円柱状の押圧部１２と、押圧部１２の周囲で上壁部１１の下方へ向けてテーパ状に広がる弾性変形可能な肉薄の座屈部１３と、座屈部１３の下端部から下方へ延び下面に開口を有する側周壁１４を備える。
この側周壁１４の外周全周には溝部１５が設けられている。また、側周壁１４の内側には段差部１６が設けられている。

スイッチ基板３０は、絶縁性基板からなり、所定の配線パターン（不図示）とスルーホール４４が設けられている。
スイッチ基板３０は、ボタン１０の側周壁１４の開口内に装着され、スイッチ基板３０の上面外周部分が段差部１６に当接している。
側周壁１４の下端から段差部１６までの高さは、スイッチ基板３０の厚みよりも大きく設定されており、側周壁１４の下端はスイッチ基板３０より下方に突き出た状態になっている。

スイッチ４０は、スイッチ基板３０上に配置される。スイッチ４０は、操作部４１と本体部４２を有する。スイッチ４０の端子４３は、スイッチ基板３０に設けられているスルーホール４４に挿入され、半田４５により配線パターン（不図示）に接続される（図４参照）。

リード線４６は、スイッチ基板３０の配線パターン（不図示）を介して端子４３と電気的に接続されている。スイッチ４０の信号は、このリード線４６を介して外部に伝達される。

スイッチ４０の操作部４１は、図２の上方に付勢され、操作部４１が図２の下方に押圧されるとクリック感を得て、図示しない接点間が導通し、操作部４１の押圧力を除くと元の状態に戻り、接点間が不導通となり、スイッチ４０の開閉ができる。

ケース５０は、硬質樹脂により略四角筒状に形成される。ケース５０は、ケース５０内面から内向きに全周に亘って突出する内鍔部５１を有する。内鍔部５１は、ボタン１０の側周壁１４の溝部１５と嵌合される。
ケース５０の内面には、内鍔部５１の下方にガイド溝５２が設けられる。ガイド溝５２には、後述するストッパ６０の延出部６３，６４の先端が係合される。
このガイド溝５２は、ケース５０の下面開口からケース５０の内側面の上方に向かって設けられる。ガイド溝５２内には、ストッパ６０の延出部６３，６４の先端を係止する係止突起５３が設けられる。
また、ケース５０には、リード線４６をケース５０の外側に導出するための孔５４が設けられる。

ストッパ６０は、スイッチ基板３０をケース内で支持する部材である。このストッパ６０は、硬質樹脂で形成され、スイッチ基板３０の下面に配置され、ケース５０の係止突起５３により係止される。
ストッパ６０がケース内に係止されると、スイッチ基板３０の上面外周部分がボタン１０の段差部１６を内鍔部５１に押圧し、段差部１６と内鍔部５１は密着状態となり、水滴がボタン１０の上部に付着しても、水滴はボタン１０内に侵入しにくくなる。

本実施形態のストッパ６０は、図３及び図４に示すように、Ｉ字形の中央部６１と、中央部６１の両端から一側に延出する２つの第１の延出部６３と、中央部６１の中央から他側に延出する第２の延出部６４を有する。
延出部６３，６４の先端は、ケース５０のガイド溝５２に係合され、ガイド溝５２内の係止突起５３に係止される。

延出部６３，６４は、先端ほど狭いテーパ部６５が形成され、延出部６３，６４とスイッチ基板３０の下面外周３１との間には空間Ｓが設けられる（図２参照）。これにより、後述の充填材７０が充填される前は、スイッチ基板３０の下面外周３１と側周壁１４の下端側内周面１７は全周に亘って露出した状態になっている。

充填材７０は、ケース５０の下面を封止するものであり、例えば２液混合のエポキシ樹脂などを用いることができる。
この充填材７０は、前述の空間Ｓを含むスイッチ基板下面のケース内の空間に万遍なく充填され、空間Ｓに露出した状態になっている側周壁１４の下端側内周面１７とスイッチ基板３０の下面外周３１の全周に亘って充填される。

次に、本例のプッシュスイッチ１の組立工程を図５を用いて簡単に説明する。
図５（ａ）は、ケースアッシーにスイッチ基板アッシーを組み込む前の斜視図である。図５（ｂ）は、ケースアッシーにストッパを組み込む前の斜視図である。図５（ｃ）は、ケースアッシーにストッパを組み込んだ後の斜視図である。図５（ｄ）は、リード線をケースのリード線孔に挿入した後の斜視図である。図５（ｅ）は、ディスペンサにより充填材が塗布される際の斜視図である。図５（ｆ）は、充填材が、ケース下面開口内全体に塗布された後の斜視図である。

まず、リード線４６が、スイッチ４０を取り付けたスイッチ基板３０に半田付けされ、スイッチ基板アッシー８０が形成される。
次に、ボタン１０がケース５０内に配置され、ケース５０の内鍔部５１とボタン１０の溝部１５が嵌合し、ケースアッシー８１が形成される。
そして、スイッチ基板アッシー８０は、ケースアッシー８１に装着される。（以上、図５（ａ）参照）
ケースアッシー８１にスイッチ基板アッシー８０が装着された状態では、図２に示すように、ボタン１０の側周壁１４の下端は、スイッチ基板３０より下方に突き出た状態になり、側周壁１４の下端側内周面１７は全周に亘って露出した状態になっている。

次に、ストッパ６０が、ケース５０の下面開口から挿入される。このストッパ６０は、ケース５０のガイド溝５２に係合され、係止突起５３にて係止される（図５（ｂ），（ｃ）参照）。
次に、リード線４６が、ケース５０のリード線孔５４に挿入される（図５（ｄ）参照）。

次に、充填材７０が、ディスペンサ７１によりスイッチ基板３０の下面に塗布され（図５（ｅ）参照）、スイッチ基板下面のケース５０内の空間に充填される（図５（ｆ）参照）。
この充填材７０を充填する際、図２に示すように、ストッパ６０の延出部６３，６４とスイッチ基板３０の下面外周３１との間には空間Ｓが設けられているため、充填材７０は、空間Ｓを含むスイッチ基板下面のケース内の空間に万遍なく充填される。したがって、空間内に露出した状態になっているスイッチ基板３０の下面外周３１と側周壁１４の下端側内周面１７を含む領域にも全周に亘って充填材７０が充填される。
そして、充填材７０が硬化すると、プッシュスイッチ１が完成する。

このように構成される本実施形態のプッシュスイッチ１は、図２の図面上方向から下方向にボタン１０を押圧すると、座屈部１３が弾性変形すると共に、押圧部１２がスイッチ４０の操作部４１を下方へ押し込み、スイッチ４０をオンする。
ボタン１０への押圧力がなくなると、ボタン１０が弾性復元して、ボタン１０と操作部４１が初期位置へ戻り、スイッチ４０はオフになり、以後、繰り返し操作が可能となる。

また、本実施形態のプッシュスイッチ１では、スイッチ基板３０がボタン１０の側周壁１４の開口内に装着され、スイッチ基板３０の下面外周３１と側周壁１４の下端側内周面１７の全周を含む領域に充填材７０が充填されている。このため、プッシュスイッチ１の下部からボタン１０内への水の浸入を防止できるだけではなく、仮に水がプッシュスイッチ１の上部から内鍔部５１と溝部１５との間隙を超えて浸入したとしても、ボタン１０内への水の浸入を防止することもできる。

したがって、本実施形態のプッシュスイッチ１では、図６の従来例のようにプッシュスイッチの上下２箇所に充填材を塗布する必要はなく、ケースの下側からの充填材の塗布だけで十分な防水性が得られるため、充填材の塗布工程を削減して作業性を向上することができる。

また、本実施形態のプッシュスイッチ１では、ストッパ６０がスイッチ基板３０の下面に配置され、係止突起５３によりケース５０に固定される。このようにするとストッパ６０は、スイッチ基板３０をボタン１０内に固定でき、ボタン１０に加わる押圧力をストッパ６０で受け止めることができる。
また、ストッパ６０をスイッチ基板３０の下面全体に配置してしまうと、スイッチ基板３０の下面外周３１と側周壁１４の下端側内周面１７の部分に充填材７０を充填できなくなるが、本実施形態ではストッパ６０の延出部６３，６４とスイッチ基板３０の下面外周３１との間に空間Ｓが設けられている。このため、空間内に露出した状態になっているスイッチ基板３０の下面外周３１と側周壁１４の下端側内周面１７を含む領域に全周に亘って充填材７０を充填することができ、ボタン１０内への水の浸入を確実に防止することができる。

また、本実施形態では、図４に示すように、ストッパ６０の延出部６３，６４がケース５０内の四隅を避けて配置しているため、側周壁１４の下端側内周面１７の四隅にも充填材７０が回り易く、スイッチ基板３０の下面外周３１と側周壁１４の下端側内周面１７を含む領域に空隙を残さずに、より確実に充填することができる。
また、ケース５０内の四隅を避けてストッパ６０を配置した場合、充填材７０を塗布するまでの間にストッパ６０が移動する危険性があるが、本実施形態ではストッパ６０の延出部６３，６４は、ケース５０の内側面から一段掘り下げられたガイド溝５２に係合される。このため、ストッパ６０をケース５０に組み込み後、充填材７０を塗布するまでの間に、ストッパ６０がケース５０内を移動することがない。よって、充填材７０が、スイッチ基板３０の下面外周３１と側周壁１４の下端側内周面１７を含む領域に全周に亘って容易に回ることができ、防水性が低下することがない。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で適宜変更して実施することができる。具体的には、例えばストッパ６０は図３に示したような形状に限らす、十字形でも、Ｈ字形でもよい。

１ プッシュスイッチ
１０ ボタン
１１ 上壁部
１２ 押圧部
１３ 座屈部
１４ 側周壁
１５ 溝部
１６ 段差部
１７ 側周壁の下端側内周面
３０ スイッチ基板
３１ スイッチ基板の下面外周
４０ スイッチ
４１ 操作部
４２ 本体部
４３ 端子
４４ スルーホール
４５ 半田
４６ リード線
５０ ケース
５１ 内鍔部
５２ ガイド溝
５３ 係止突起
５４ 孔
６０ ストッパ
６１ 中央部
６３ 第１の延出部
６４ 第２の延出部
６５ テーパ部
７０ 充填材
７１ ディスペンサ
８０ スイッチ基板アッシー
８１ ケースアッシー
Ｓ 空間

Claims (3)

1. 上壁部と、下面に開口を有する側周壁を備える軟質のボタンと、
   所定の配線パターンを有し、前記側周壁の前記開口内に装着されたスイッチ基板と、
   前記スイッチ基板の上に配されたスイッチと、
   前記側周壁の周囲に固定された筒状の硬質のケースと、
   前記スイッチ基板の下面に配置され、前記ケースの内面に係止されたストッパと、
   前記スイッチ基板の下面側に充填され、少なくとも前記スイッチ基板の下面外周と前記側周壁の下端側内周面の全周を含む領域に充填された充填材と、
   を備え、
   前記ストッパは、中央部と、前記中央部から外方に延出して前記ケースの内面と係止する延出部を備え、
   前記充填材は、前記スイッチ基板の前記下面外周と前記ストッパの前記延出部との間に充填されていることを特徴とするプッシュスイッチ。
2. 前記ケースは、内面にガイド溝を有し、
   前記ストッパの前記延出部は、前記ガイド溝に係合されていることを特徴とする、請求項１に記載のプッシュスイッチ。
3. 前記側周壁は、外周全周に設けられた溝部と、内側に設けられた段差部とを有し、
   前記ケースは、内面から内向きに全周に亘って突出する内鍔部を有し、
   前記内鍔部は、前記溝部と嵌合し、
   前記スイッチ基板の上面外周部分が、前記段差部に当接していることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のプッシュスイッチ。

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