JP5913873B2 - トリガスイッチ - Google Patents
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Description
本発明は、トリガスイッチに関する。
従来より、スイッチを内蔵する防水ケースと、スイッチの操作に用いられる操作部とを備えるトリガスイッチがある。例えば、操作部が、防水ケースの内部側に押し込まれることにより、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り換える。例えば、特許文献１には、一般的なトリガスイッチが開示されている。
このように、気密性を有する防水ケースでは、操作ストロークの分だけ防水ケースの内部に押し込まれる操作部によって、防水ケースの内圧が変化する。小型の防水ケースでは、内蔵する部品によって内部の空間が狭くなっているので、内圧変化も大きくなる。防水ケースの内圧変化は、防水ケースの防水性・防塵性に影響を及ぼすおそれがある。また、防水ケースの内圧変化が、操作部の押し込み操作にも影響する可能性がある。
しかしながら、従来のトリガスイッチでは、トリガスイッチの操作が、防水ケースの防水性・防塵性に悪影響を及ぼすおそれがある。
スイッチを内蔵する防水ケースは、防水性を確保するために、防水ケースの組合わせ部分および防水ケースと操作部との境界等に、ガスケットまたはパッキン等のシール部材が配置される。そのため、防水ケースは気密性をも有する。
このように、気密性を有する防水ケースでは、操作ストロークの分だけ防水ケースの内部に押し込まれる（または引き出される）操作部によって、防水ケースの内圧が変化する。小型の防水ケースでは、内蔵する部品によって内部の空間が狭くなっているので、内圧変化も大きくなる。防水ケースの内圧変化は、防水ケースの防水性・防塵性に影響を及ぼすおそれがある。例えば、操作部が防水ケースの外部側へ引き戻されるときに、防水ケースの組合わせ部分に付着した水滴を、防水ケースの内部に吸い込んでしまうという問題が発生しうる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、防水性を確保することができるトリガスイッチを実現することにある。
本発明に係るトリガスイッチは、ケース部材と、カバー部材と、操作に用いられる操作部とを備えるトリガスイッチであって、上記ケース部材と、上記カバー部材とは、組み合わされて防水ケースを構成し、上記操作部は、上記防水ケースの内部側に変位するよう操作可能であり、上記操作部の変位に応じて、上記防水ケースの内圧が変化し、上記ケース部材は、上記防水ケースの内圧の変化によって変形しない非弾性体からなるケース基体を備え、上記ケース基体は、穴部を有し、上記ケース基体には、上記穴部を塞ぎ上記防水ケースの内圧の変化に応じて変形可能な弾性体で構成される変形部が設けられていることを特徴としている。
上記の構成によれば、ケース基体は、非弾性体からなるので、防水ケースの内圧の変化によって変形しない。一方、変形部は、弾性体からなるので、防水ケースの内圧の変化に応じて変形可能である。よって、操作部が変位したときに変形部が変形することにより、防水ケースの内圧の変化を調整することができる。そのため、内圧の変化によって防水性が低下することを防ぐことができる。
また、上記ケース部材は、上記ケース基体と上記カバー部材との間に配置されるシール部材を備え、上記シール部材および上記変形部は、同じ弾性体で構成され、かつ、上記ケース部材の同じ側から見える位置に、上記ケース基体と一体に成形されている構成であってもよい。
上記の構成によれば、防水性を確保するためのシール部材と、上記変形部とが、ケース基体と一体になるよう成形されている。このシール部材および変形部は、ケース部材の同じ側（同じ方向）から見える位置に成形されているので、ケース基体に対してシール部材および変形部を、同時に成形することができる。そのため、例えば従来のようにシール部材および変形部の部品が分かれていて、それらを個別に製造する場合に比べて、製造工程を簡略化することができる。上記の構成によれば、ケース基体とシール部材と変形部とが１つの部品として一体に成形されているので、防水ケースを組み立てる工程およびその部品管理も容易になる。
また、上記ケース基体は、複数の上記穴部を有し、上記ケース部材は、上記複数の穴部に対応する複数の上記変形部を備える構成であってもよい。
上記の構成によれば、ケース部材は、複数の上記穴部に対応する複数の変形部を備えるので、個々の穴部および変形部を小さくすることができる。そのため、軟らかい変形部を傷付きにくくすることができる。
また、上記ケース基体は、硬質樹脂からなり、上記変形部および上記シール部材は、熱可塑性エラストマーからなる構成であってもよい。
上記の構成によれば、ケース基体は、防水ケース内部の空間を確保することができ、変形部は防水ケースの内圧を調整することができる。
また、上記穴部は、長径が５ｍｍ以下、かつ、短径が１ｍｍ以上であってもよい。
上記の構成によれば、変形部が小さいので、指等によって変形部が傷つけられにくくなり、防水性を向上することができる。
また、上記変形部は、上記防水ケースの外側の表面よりも内側になる位置に形成されている構成であってもよい。
上記の構成によれば、変形部は防水ケースの外側の表面よりも内側に凹んだ位置に形成されているので、軟らかい変形部を硬いケース基体によって保護することができる。
上記トリガスイッチのケース部材は、穴部を有する上記ケース基体を、非弾性体材料によって成形する第１成形工程と、上記ケース部材と上記防水ケースを構成するカバー部材との間に配置される上記シール部材と、上記穴部を塞ぐ変形部とを、上記ケース基体と一体になるように、弾性体材料によって成形する第２成形工程とによって製造することができる。
上記の構成によれば、ケース基体は、非弾性体からなるので、防水ケースの内圧の変化によって変形しない。一方、変形部は、弾性体からなるので、防水ケースの内圧の変化に応じて変形可能である。よって、変形部が変形することにより、防水ケースの内圧の変化を調整することができる。そのため、内圧の変化によって防水性が低下することを防ぐことができる。また、第２成形工程において、防水性を確保するためのシール部材と、上記変形部とを、ケース基体に対して同時に成形することができる。
また、上記第１成形工程においては、第１金型と第２金型とを用いて上記ケース基体の成形を行い、上記第２成形工程においては、上記第１金型と第３金型とを用いて上記シール部材と上記変形部との成形を行う構成であってもよい。
上記の構成によれば、第１成形工程と第２成形工程において、第１金型を共通に用いて、第２金型と第３金型との違いによって、シール部材および変形部を同時に成形することができる。また、このようにして成形されるシール部材および変形部は、ケース部材の同じ側（第２金型および第３金型側）から見える位置に成形される。
本発明に係るトリガスイッチは、ケース部材と、カバー部材と、操作に用いられる操作部とを備えるトリガスイッチであって、上記ケース部材と、上記カバー部材とは、組み合わされて防水ケースを構成し、上記操作部は、上記防水ケースの内部側に変位するよう操作可能であり、上記操作部の変位に応じて、上記防水ケースの内圧が変化し、上記ケース部材は、上記防水ケースの内圧の変化によって変形しない非弾性体からなるケース基体を備え、上記ケース基体は、穴部を有し、上記ケース基体には、上記穴部を塞ぎ上記防水ケースの内圧の変化に応じて変形可能な弾性体で構成される変形部が設けられていることを特徴としている。
よって、操作部が変位したときに変形部が変形することにより、防水ケースの内圧の変化を調整することができる。そのため、内圧の変化によって防水性が低下することを防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜防水スイッチの構造＞
図１は、本実施形態の防水スイッチ（トリガスイッチ）１の概略構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態の防水スイッチ１の概略構成を示す正面図である。防水スイッチ１は、スイッチおよびスイッチに接続された配線基板を内蔵する防水ケース２と、防水ケース２の外側からスイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り換えるための操作部３とを含む。
図１は、本実施形態の防水スイッチ（トリガスイッチ）１の概略構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態の防水スイッチ１の概略構成を示す正面図である。防水スイッチ１は、スイッチおよびスイッチに接続された配線基板を内蔵する防水ケース２と、防水ケース２の外側からスイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り換えるための操作部３とを含む。
操作部３は、防水ケース２の側面に備えられており、挿入部４を備える。図２では、挿入部４を透視して図示している。挿入部４は、防水ケース２の内部側へ変位可能であり、操作部３が防水ケース２側に押し込まれるよう利用者に操作されることにより、挿入部４は、防水ケース２の内部に押し込まれる。また、挿入部４は、防水性を確保するために、蛇腹状のシールブーツ５によって覆われている。また、挿入部４および他の部品（配線等）が防水ケース２に挿入される箇所においても、パッキンまたはガスケット等により、防水性および気密性が確保されている。
防水ケース２は、複数のケース部材が組み合わされて構成される。ここでは、防水ケース２は、ケース部材として、ケース部品６とカバー部品７とを含む。ケース部品とカバー部品とは、単に分かりやすいように呼び分けているだけで、逆であっても構わない。
図３は、図２のＡ−Ａ切断線における断面を示す断面図である。なお、図３において、防水ケース２に内蔵されるスイッチ等の部品２０は簡略化して描いている。また、図４は、ケース部品６の概略構成を示す斜視図である。ケース部品６は、直方体の一面が開放された形状のケース基体８と、１つ以上（ここでは４つ）の内圧調整部（変形部）９と、シール部材１０とを備える。
ケース基体８は、防水ケース２の内圧の変化によって変形しない程度に硬い非弾性体からなる。ここでは、ケース基体８は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタラート）で成形された部材である。図１〜図３に示すように、ケース基体８は、カバー部品７とは反対側の面に、貫通孔である４つの穴部８ａを有する。各穴部８ａの直径は、３ｍｍである。
４つの内圧調整部９は、それぞれ直径約３ｍｍの半球状の膜である。４つの内圧調整部９は、それぞれケース基体８の４つの穴部８ａを塞ぐように形成されている。内圧調整部９は、防水ケース２の内圧の変化に応じて変形可能な程度に軟らかい弾性体からなる。ここでは、内圧調整部９は、熱可塑性エラストマーで成形された、より具体的にはポリエステル系エラストマーで成形された部材である。そのため、操作部３が押し込まれることにより防水ケース２の内部の圧力が上昇すると、内圧調整部９は、防水ケース２の外側に膨らむように変形する。よって、防水ケース２の内側の容積を増加させ内圧を調整することができる。また、内圧調整部９は、ケース基体８と一体になるよう２色成形されている。図４に示すように、４つの内圧調整部９は、互いに繋がっていても構わないし、互いに分離されていてもよい。
シール部材１０は、ケース基体８におけるケース部品６とカバー部品７とを接続する箇所に配置され、ケース部品６とカバー部品７との間の隙間をシールする部材である。シール部材１０は、弾性体からなり、ここでは内圧調整部９と同じ材料であるポリエステル系エラストマーからなる。シール部材１０は、ケース基体８と一体になるよう２色成形されている。ケース部品６とカバー部品７とが組み合わされたとき、シール部材１０は、カバー部品７に圧接して変形することにより隙間をシールする。
図４に示すように、ケース部品６は、非弾性体からなるケース基体８と、弾性体からなる内圧調整部９および弾性体からなるシール部材１０とを含み、ケース基体８、内圧調整部９、およびシール部材１０が２色成形によって一体に成形されている。非弾性体からなるケース基体８は、防水ケース２の内部の部品が収まる空間を確保し、保護する役割を果たす。内圧調整部９およびシール部材１０は、熱可塑性エラストマーからなり、共にケース基体８の同じ方向（開放側：カバー部品７が配置される側）から見える位置に形成されている。よって、内圧調整部９およびシール部材１０は、既に成形されたケース基体８上に同時に成形することができる。ケース部品６は、内圧調整部９およびシール部材１０を備えるので、部品点数が少なくなり、部品管理が容易になる。また、防水ケース２の組立において、内圧調整部およびシール部材１０をケース基体８に取り付ける必要がないため、組立工数を低減することができる。また、内圧調整部９が防水ケース２の内圧を調整することができるので、操作部の押し込みまたは引き出しによる内圧の変化を吸収し、その影響を小さくすることができる。それゆえ、例えば操作部を引き出したときにケース部材とカバー部材との隙間に付着した水滴等を吸い込むことを防止することができる。また、内圧調整部９は、温度の上昇等による内圧の変化も吸収することができる。よって、内圧の変化によって防水ケース２の防水性が低下することを防ぐことができる。
また、防水ケース２では、複数の穴部８ａに内圧調整部９が設けられている。内圧調整部９を複数設けることで、防水ケース２の内圧調整の能力を確保しながら、個々の内圧調整部９のサイズを小さくすることができる。内圧調整部９は、比較的軟らかい弾性体で構成されるので、指または工具等によって傷つけられやすい。しかしながら、個々の内圧調整部９を小さくすることにより、指等によって傷付けられにくくすることができる。また、ケース基体８の表面より内圧調整部９を凹ませて形成することにより、より傷付きにくくすることができる。内圧調整部９が指等で傷つけられにくくするために、内圧調整部９が外部から露出するサイズ（すなわちケース基体８の表面に設けられる穴部８ａの直径）は、５ｍｍ以下、１ｍｍ以上であることが好ましい。また、ケース基体８の表面に設けられる穴部が長方形等である場合、その長径が５ｍｍ以下、かつその短径が１ｍｍ以上であることが好ましい。なお、穴の形状および、穴を塞ぐ内圧調整部９の形状は任意である。
＜ケース部品の製造工程＞
ケース部品６の製造工程は、ケース基体８を成形する第１成形工程、および、ケース基体８と一体になるよう内圧調整部９およびシール部材１０を成形する第２成形工程とを含む。図５は、ケース部品６の製造工程のフローを示す図である。
ケース部品６の製造工程は、ケース基体８を成形する第１成形工程、および、ケース基体８と一体になるよう内圧調整部９およびシール部材１０を成形する第２成形工程とを含む。図５は、ケース部品６の製造工程のフローを示す図である。
図６は、第１成形工程において、ケース基体８を射出成形する際の金型の配置を示す断面図である。なお、図６は、ケース基体８において穴部が形成される（すなわち内圧調整部９が形成される）位置の断面を示す。
第１成形工程では、凹型の第１金型１１と凸型の第２金型１２とを組合わせる（Ｓ１）。第１金型１１と第２金型１２とは、ケース基体８の形状を規定する。第１金型１１と第２金型１２との間に形成されるキャビティに、加熱したＰＢＴを充填する（Ｓ２）。これによって、非弾性体であるＰＢＴからなるケース基体８が成形される。このとき、内圧調整部９およびシール部材１０が形成される予定の位置には、第２金型が配置されている。
この後、第１金型１１から第２金型１２が取り外される（Ｓ３）。ただし、成形されたケース基体８は、第１金型１１に付着したままである。
次に、第１金型１１およびそれに付着するケース基体８に、第３金型１３を組合わせる（Ｓ４）。
図７は、第２成形工程において、内圧調整部９およびシール部材１０を射出成形する際の金型の配置を示す断面図である。図７は、図６と同じ断面を示す。
第２成形工程では、凹型の第１金型１１と凸型の第３金型１３とを組合わせる。第３金型は、第２金型１２における内圧調整部９およびシール部材１０に当たる部分が欠けている形状を有する。そのため、第１金型とケース基体８と第３金型１３とを組合わせたときにできるキャビティは、内圧調整部９およびシール部材１０の形状を規定する。第１金型１１およびケース基体８と第３金型１３との間に形成されるキャビティに、加熱した熱可塑性のポリエステル系エラストマーを充填する（Ｓ５）。ポリエステル系エラストマーは、ＰＢＴに対する熱融着性に優れる。これによって、弾性体であるポリエステル系エラストマーからなる内圧調整部９およびシール部材１０が、ケース基体８と一体になるように成形される。これで、ケース基体８と、内圧調整部９およびシール部材１０とが一体になったケース部品６が形成される。なお、内圧調整部９およびシール部材１０は、ケース基体８の第３金型１３側に位置する。すなわち、内圧調整部９およびシール部材１０は、同じ方向から見える箇所に位置する。そのため、第３金型を用いて内圧調整部９およびシール部材１０を同時に成形することができる。
この後、第１金型１１から第２金型１２が取り外され、さらに第１金型からケース部品６が取り外される（Ｓ６）。
なお、上記では、ケース部品に内圧調整部およびシール部材が一体に成形される場合について説明したが、内圧調整部およびシール部材は、カバー部品に一体に成形されていてもよい。
＜材質例＞
なお、ケース部品６を構成する弾性体としては、非晶性樹脂、結晶性樹脂、ポリマーアロイ、および熱硬化性樹脂等の硬質樹脂を用いることができる。
なお、ケース部品６を構成する弾性体としては、非晶性樹脂、結晶性樹脂、ポリマーアロイ、および熱硬化性樹脂等の硬質樹脂を用いることができる。
非晶性樹脂の具体例として、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ））、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ、ＰＰＥ／ＰＳ）、および、オレフィン系樹脂等が挙げられる。スチレン系樹脂の具体例として、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニトリル・エチレン・スチレン（ＡＥＳ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、汎用ポリスチレン（ＧＰＰＳ）樹脂、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂等が挙げられる。オレフィン系樹脂の具体例として、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）等が挙げられる。
結晶性樹脂の具体例として、芳香族ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、生分解プラスティック、および、ポリアミド樹脂等が挙げられる。芳香族ポリエステル樹脂の具体例として、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、非結晶性共重合ポリエステル樹脂（ＰＥＴ−Ｇ）等が挙げられる。セルロース樹脂の具体例として、セルロースプロピオネート、セルロースアセテート等が挙げられる。生分解プラスティックの具体例として、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリブチレンサクシネートラクテート樹脂（ＰＢＳＬ）等が挙げられる。ポリアミド樹脂の具体例として、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ１２、ＰＡ−等が挙げられる。
ポリマーアロイの具体例として、ＰＣ／ＡＢＳ樹脂、ＰＣ／ＰＢＴ樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂の具体例として、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。
また、内圧調整部９およびシール部材１０としては、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、および、ナイロン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーを用いることができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、防水ケースに利用することができる。
１ 防水スイッチ（トリガスイッチ）
２ 防水ケース
３ 操作部
４ 挿入部
５ シールブーツ
６ ケース部品（ケース部材）
７ カバー部品（カバー部材）
８ ケース基体
９ 内圧調整部（変形部）
１０ シール部材
１１ 第１金型
１２ 第２金型
１３ 第３金型
２ 防水ケース
３ 操作部
４ 挿入部
５ シールブーツ
６ ケース部品（ケース部材）
７ カバー部品（カバー部材）
８ ケース基体
９ 内圧調整部（変形部）
１０ シール部材
１１ 第１金型
１２ 第２金型
１３ 第３金型
Claims (4)
- ケース部材と、カバー部材と、操作に用いられる操作部とを備えるトリガスイッチにおいて、
上記ケース部材と、上記カバー部材とは、組み合わされて防水ケースを構成し、
上記操作部は、上記防水ケースの内部側に変位するよう操作可能であり、
上記操作部の変位に応じて、上記防水ケースの内圧が変化し、
上記ケース部材は、上記防水ケースの内圧の変化によって変形しない非弾性体からなるケース基体を備え、
上記ケース基体は、複数の穴部を有し、
上記ケース部材には、上記複数の穴部を塞ぎ上記防水ケースの内圧の変化に応じて変形可能な弾性体で構成される複数の変形部が設けられ、
上記複数の変形部は、上記複数の穴部に対応して、互いに繋がっており、
上記複数の変形部は、上記防水ケースの外側の表面よりも内側になる位置に形成され、上記防水ケースの外側の表面より凹ませて形成されていることを特徴とするトリガスイッチ。 - 上記ケース部材は、上記ケース基体と上記カバー部材との間に配置されるシール部材を備え、
上記シール部材および上記複数の変形部は、同じ弾性体で構成され、かつ、上記ケース部材の同じ側から見える位置に、上記ケース基体と一体に成形されていることを特徴とする、請求項１に記載のトリガスイッチ。 - 上記ケース基体は、硬質樹脂からなり、
上記複数の変形部および上記シール部材は、熱可塑性エラストマーからなることを特徴とする請求項２に記載のトリガスイッチ。 - 上記複数の穴部それぞれは、長径が５ｍｍ以下、かつ、短径が１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のトリガスイッチ。
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