JP6936725B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチ装置に関するものである。

近年の自動車には、パワーウインドウが設けられており、このようなパワーウインドウは、運転席の近くに設けられたパワーウインドウスイッチを操作することにより開閉させることができる。このようなパワーウインドウスイッチは、スイッチ装置であり、例えば、操作部の下に、ラバードーム及びスイッチの接点部分が形成された基板が設けられており、操作部を指等で押すことにより、操作部の下に設けられたらラバードームが変形し、ラバードームの基板側に設けられた導体部分が、基板に形成された接点部分に接触することにより、スイッチがオンとなり、パワーウインドウを開閉させることができるものである。

特開２００６−２２８５２５号公報 特開２０１３−５１７９１号公報 特開２０１４−９３１６４号公報

ところで、自動車が、洪水等により水没したり、運転操作を誤って川や海等に入ってしまった場合には、自動車内にいる人は、パワーウインドウを開き、自動車の外に脱出するが、この際、浸水しパワーウインドウスイッチの内部に水が入り込み、パワーウインドウを開くことができなくなると、自動車の中にいる人は自動車内に閉じ込められてしまう。このため、自動車が浸水しても、できるだけ長い時間パワーウインドウの開閉操作を行うことのできるパワーウインドウスイッチが求められている。

本実施の形態の一観点によれば、ラバードームが形成されたラバーシートと、前記ラバーシートの下に設置され、前記ラバードームに対応する位置に複数の接点が形成された基板と、を有し、前記ラバードームの上部が押されることにより、前記ラバードームの内側に形成された導電部が、前記基板に設けられた複数の接点と接触することにより、前記接点同士が、前記導電部を介して、電気的に接続されるものであって、前記ラバーシートの前記基板と接触する裏面の側には、第１の溝及び第２の溝が設けられており、前記第１の溝と前記第２の溝の間には、前記基板と接触していない状態において前記ラバーシートの裏面から出っ張っている突起部が設けられていることを特徴とする。

開示のスイッチ装置によれば、自動車等が浸水しても、パワーウインドウスイッチによるパワーウインドウの開閉操作を行うことのできる時間を長くすることができる。

本実施の形態におけるスイッチ装置の外観図 本実施の形態におけるスイッチ装置の分解斜視図 本実施の形態におけるスイッチ装置の断面図 ラバーシートの斜視図 基板の平面図 ラバーシートの裏面側の拡大図 ラバーシートの基板面に平行な断面図 本実施の形態におけるスイッチ装置のラバーシートの説明図（１） 本実施の形態におけるスイッチ装置のラバーシートの説明図（２）

実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

上述したように、自動車では、自動車が浸水しても、一定時間以上、例えば、３分間以上、運転席にあるパワーウインドウスイッチによりパワーウインドウの開閉をすることができることが求められている。これは、自動車が浸水した場合であっても、一定時間、パワーウインドウスイッチによりパワーウインドウを開くことができれば、自動車の外に脱出することができるからである。従って、パワーウインドウスイッチによりパワーウインドウを開閉することが可能な時間は、長ければ長い程、脱出することのできる時間が長くなるため好ましい。

ところで、自動車が浸水した場合に、パワーウインドウスイッチによる操作ができなくなってしまう原因は、接点の設けられている基板とラバードームの間に水が入り込むことによる。具体的には、パワーウインドウスイッチは、接点の設けられている基板の上に、ラバードームを有するラバーシートが設置されているが、接点の設けられている基板とラバーシートのラバードームの周囲の部分との間には、部分的に僅かな隙間がある。このように、接点の設けられている基板とラバーシートのラバードームの周囲の部分との間に、隙間が存在していると、水は、毛細管現象により、この隙間を通りラバードーム内に浸入するため、基板の接点が形成されている部分まで入り込む。このように基板の接点が形成されている部分まで水が入り込むと、入り込んだ水により接点同士が電気的に接続されてしまい、パワーウインドウスイッチによる操作ができなくなってしまう。

本実施の形態におけるスイッチ装置は、自動車等が浸水した場合であっても、パワーウインドウの開閉の操作可能な時間を長くしたものである。

（スイッチ装置）
本実施の形態におけるスイッチ装置であるパワーウインドウスイッチについて、図１から図３に基づき説明する。尚、図１（ａ）は、本実施の形態におけるパワーウインドウスイッチの斜視図であり、図１（ｂ）は、上面図であり、図２は、分解斜視図であり、図３は、図１（ｂ）における一点鎖線１Ａ−１Ｂにおいて切断した断面図である。

本実施の形態におけるパワーウインドウスイッチは、操作部１０、上ケース２０、スライダ３０、カム４０、ラバーシート５０、基板６０、下ケース７０等を有している。操作部１０は、複数設けられており、各々の操作部１０に対応してスライダ３０及びカム４０が設けられている。スライダ３０、カム４０、ラバーシート５０、基板６０は、上ケース２０と下ケース７０の中に入れられており、上ケース２０と下ケース７０は、３本のねじ８０により固定されている。操作部１０は上ケース２０の開口に可動可能な状態で各々取り付けられている。

図３に示されるように、パワーウインドウスイッチは、指等により操作部１０の上面１０ａを押すと、押された力により操作部１０が下に動き、この力が操作部１０の下部で接しているスライダ３０に伝わり、上下に動作するスライダ３０が下方向に動く。スライダ３０が下方向に動くことにより、スライダ３０の下部と接触しているカム４０が動き、カム４０の下部と接しているラバーシート５０におけるラバードーム５１、５２が押される。

図４に示すように、ラバーシート５０には、複数のラバードーム５１、５２が設けられており、１つのカム４０の両側の下部に対応する位置に、ラバードーム５１とラバードーム５２が設けられている。ラバーシート５０は、弾性を有し変形しやすい材料により形成されており、例えば、ゴムやシリコン樹脂等により形成されている。従って、カム４０により、ラバードーム５１の上部５１ａが押されると、押された部分は基板６０側に変形し、更に、カム４０により、ラバードーム５２の上部５２ａが押されると、押された部分は基板６０側に変形する。また、ラバードーム５１の上部５１ａに対応する内側の面には、導電部５１ｂが設けられており、ラバードーム５２の上部５２ａに対応する内側の面には、導電部５２ｂが設けられている。導電部５１ｂ及び５２ｂは、金やカーボン等の導電性を有する材料により形成されている。

図５に示すように、基板６０は、ガラスエポキシ樹脂等により形成されており、ラバーシート５０と接する面には、複数の接点部６１、６２が設けられている。接点部６１には、複数の接点、即ち、接点６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄが設けられており、接点部６２には、複数の接点、即ち、接点６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄが設けられている。

カム４０により、ラバードーム５１の上部５１ａが押されると、押された部分は基板６０側に変形し、ラバードーム５１の導電部５１ｂが、基板６０における接点部６１の接点６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄと接触する。これにより、ラバードーム５１の導電部５１ｂを介し、接点部６１の接点６１ａと接点６１ｂとが電気的に接続されスイッチが閉じられる。この際、接点６１ｃと接点６１ｄもラバードーム５１の導電部５１ｂを介し電気的に接続される。この接点６１ｃと接点６１ｄは、パワーウインドウスイッチの信頼性を高めるために設けられている。例えば、ラバードーム５１が押されて、ラバードーム５１の導電部５１ｂが接点部６１と接触しても、何らかの原因で接点６１ａと接点６１ｂとが電気的に接続されない場合には、ラバードーム５１の導電部５１ｂを介し、接点部６１の接点６１ｃと接点６１ｄとが電気的に接続されれば、スイッチが閉じられるため、確実にオンにすることができる。

また、カム４０により、ラバードーム５２の上部５２ａが押されると、押された部分は基板６０側に変形し、ラバードーム５２の導電部５２ｂが、基板６０における接点部６２の接点６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと接触する。これにより、ラバードーム５２の導電部５２ｂを介し、接点部６２の接点６２ａと接点６２ｂとが電気的に接続されスイッチが閉じられる。この際、接点６２ｃと接点６２ｄもラバードーム５２の導電部５２ｂを介し電気的に接続される。この接点６２ｃと接点６２ｄは、パワーウインドウスイッチの信頼性を高めるために設けられている。例えば、ラバードーム５２が押されて、ラバードーム５２の導電部５２ｂが接点部６２と接触しても、何らかの原因で接点６２ａと接点６２ｂとが電気的に接続されない場合には、ラバードーム５２の導電部５２ｂを介し、接点部６２の接点６２ｃと接点６２ｄとが電気的に接続されれば、スイッチが閉じられるため、確実にオンにすることができる。

従って、接点部６１には、ラバードーム５１の導電部５１ｂを共有する２組のスイッチを構成する端子が設けられており、接点部６２には、ラバードーム５２の導電部５２ｂを共有する２組のスイッチを構成する端子が設けられている。

ところで、自動車が浸水した場合には、ラバーシート５０と基板６０との隙間を通り水が浸入し、基板６０の接点部６１、６２に水が付着すると、パワーウインドウスイッチよる操作ができなくなることが、発明者の知見として得られている。このため、本実施の形態においては、図６及び図７に示すように、基板６０と接触するラバーシート５０の裏面５３の側において、ラバードーム５１、５２の周囲を囲む第１の溝５４と、第１の溝５４の周囲に第２の溝５５が設けられている。また、第１の溝５４と第２の溝５５との間には、突起部５６が設けられている。尚、図６は、ラバーシート５０の裏面５３の要部拡大図であり、図７は、基板６０の上に、ラバーシート５０が設置された状態において、ラバーシート５０の第１の溝５４及び第２の溝５５が形成されている部分を基板６０の表面と平行に切断した断面図である。

図８は、ラバーシート５０の第１の溝５４、第２の溝５５、突起部５６が設けられている部分の拡大図である。図８の右側には不図示のラバードーム５１等が設けられており、左側がラバーシート５０の外側の端部となっている。ラバードーム５１、５２の周囲を囲むように形成されている第１の溝５４は、深さｄ１が約０．２５ｍｍ、幅ｗ１が約０．５ｍｍとなるように形成されている。第１の溝５４の周囲を囲むように形成されている第２の溝５５は、深さｄ２が約０．２５ｍｍ、幅ｗ２が約０．５ｍｍとなるように形成されている。水の表面張力は、水が入り込む領域の幅が約０．５ｍｍ以上になると弱くなるため、表面張力による水の浸入を抑制するためには、幅ｗ１及び幅ｗ２は、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

突起部５６は、第１の溝５４と第２の溝５５の間に形成されており、突起部５６の幅ｗ３は約０．２ｍｍとなるように形成されており、ラバーシート５０の裏面５３よりも高さｈ、例えば、約０．２ｍｍだけ先端部分が出っ張っている。このように、突起部５６は、第１の溝５４の外側の壁５４ａと第２の溝５５の内側の壁５５ａとを兼ねる部分により形成されている。尚、発明者の知見によれば、突起部５６がラバーシート５０の裏面５３より出っ張っている高さｈは、低すぎると水の浸入に効果を発揮することができず、また、高すぎると第２の溝５５の外に出たり撓みが大きくなる。このため、突起部５６がラバーシート５０の裏面５３より出っ張っている高さｈは、０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下が好ましい。また、突起部５６の先端５６ａにおいて、不図示のラバードーム５１等が形成されている側、即ち、第１の溝５４が形成されている側となる突起部５６の右側の角を面取り加工することにより、面取り部５７が形成されている。

本実施の形態においては、図９に示されるように、基板６０の上に、ラバーシート５０の裏面５３が載せられるが、この際、ラバーシート５０の裏面５３の側において出っ張っている突起部５６の先端５６ａは、基板６０の表面と接触し曲げられる。即ち、ラバーシート５０は弾性を有するゴムやシリコン樹脂等の材料により形成されているため、ラバーシート５０の裏面５３と基板６０の表面とが接触すると、ラバーシート５０の裏面５３より出っ張っている突起部５６は、基板６０に接触して曲げられる。従って、図９に示されるように、基板６０の上に、ラバーシート５０が設置されている状態においては、突起部５６は、図８に示されるような元の真っ直ぐな状態に戻ろうとする復元力が働き、この復元力により、突起部５６の先端５６ａが、基板６０を強く押している。

自動車が浸水した場合には、図９の左方向より、ラバーシート５０の裏面５３と基板６０との間の僅かな隙間を通り水が浸入する。しかしながら、本実施の形態においては、ラバーシート５０の裏面５３に設けられた突起部５６が基板６０を強く押しているため、突起部５６よりも内側、即ち、図９の右側の不図示のラバードームが設けられている側への水の浸入を防ぐことができる。これにより、ラバーシート５０の裏面５３と基板６０との間の僅かな隙間を通り浸入した水は、第２の溝５５内に溜まる時間が長くなるため、自動車が浸水しても、ラバードームの内側の基板の接点部が設けられている領域まで、水が浸入するまで時間がかかる。よって、この間、パワーウインドウスイッチによりパワーウインドウの開閉を行うことが可能となる。従って、本実施の形態におけるパワーウインドウスイッチでは、自動車が浸水しても、パワーウインドウスイッチにより、パワーウインドウを開閉することのできる時間を長くすることができる
本実施の形態におけるラバーシート５０を用いたパワーウインドウスイッチでは、浸水した場合、浸水後７分以上経過しないと、ラバードーム内に水は浸入しないことが確認されている。一方、ラバーシートの裏面に第１の溝５４、第２の溝５５、突起部５６が設けられていない構造のものでは、浸水した場合、浸水後１、２分でラバードーム内に水が浸入した。

尚、本実施の形態においては、図８に示すように、突起部５６の先端５６ａの面取り部５７は、不図示のラバードーム側に設けられている方が好ましい。面取り部５７を突起部５６の先端５６ａのラバードーム側に形成することにより、突起部５６は、突起部５６の先端５６ａが外側に向くように曲がり撓む。即ち、突起部５６は、突起部５６の先端５６ａは第２の溝５５の側に撓む。

このように突起部５６が撓んでいる状態では、突起部５６と基板６０の間隔は、突起部５６よりも右側では、突起部５６の先端５６ａに向かって、即ち、外側に向かって徐々に狭くなっている。毛細管現象では、隙間が徐々に狭くなっていると、水は入り込みやすいとされている。このため、突起部５６の先端５６ａは外側に向くように、突起部５６を撓ませることにより、水の浸入をより効果的に抑制することができる。

本実施の形態における説明では、自動車に用いられるパワーウインドウスイッチについて説明したが、本実施の形態におけるスイッチ装置は、パワーウインドウスイッチ以外の用途に用いられるものであってもよく、また、自動車以外のものに取り付けられるものであってもよい。

以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

１０ 操作部
２０ 上ケース
３０ スライダ
４０ カム
５０ ラバーシート
５１ ラバードーム
５１ａ 上部
５１ｂ 導電部
５２ ラバードーム
５２ａ 上部
５２ｂ 導電部
５３ 裏面
５４ 第１の溝
５４ａ 第１の溝の外側の壁
５５ 第２の溝
５５ａ 第２の溝の内側の壁
５６ 突起部
５６ａ 先端
５７ 面取り部
６０ 基板
６１ 接点部
６１ａ 接点
６１ｂ 接点
６１ｃ 接点
６１ｄ 接点
６２ 接点部
６２ａ 接点
６２ｂ 接点
６２ｃ 接点
６２ｄ 接点
７０ 下ケース
８０ ねじ

Claims (5)

1. ラバードームが形成されたラバーシートと、
   前記ラバーシートの下に設置され、前記ラバードームに対応する位置に複数の接点が形成された基板と、
   を有し、
   前記ラバードームの上部が押されることにより、前記ラバードームの内側に形成された導電部が、前記基板に設けられた複数の接点と接触することにより、前記接点同士が、前記導電部を介して、電気的に接続されるものであって、
   前記ラバーシートの前記基板と接触する裏面の側には、第１の溝及び第２の溝が設けられており、
   前記第１の溝と前記第２の溝の間には、前記基板と接触していない状態において前記ラバーシートの裏面から出っ張っている突起部が設けられており、
   前記第１の溝は、前記ラバードームの周囲を囲むように形成されており、
   前記第２の溝は、前記第１の溝の周囲を囲むように形成されており、
   前記突起部は、前記第１の溝と前記第２の溝の間の部分において、前記ラバードームを
   囲んでいることを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記突起部は、前記ラバードームの裏面を前記基板の接点が形成されている面に設置し
   た状態においては、前記突起部の先端は、前記第２の溝の側で、前記基板と接しているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記第１の溝及び前記第２の溝の幅は、０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項
   １または２に記載のスイッチ装置。
4. ラバードームが形成されたラバーシートと、
   前記ラバーシートの下に設置され、前記ラバードームに対応する位置に複数の接点が形成された基板と、
   を有し、
   前記ラバードームの上部が押されることにより、前記ラバードームの内側に形成された導電部が、前記基板に設けられた複数の接点と接触することにより、前記接点同士が、前記導電部を介して、電気的に接続されるものであって、
   前記ラバーシートの前記基板と接触する裏面の側には、第１の溝及び第２の溝が設けられており、
   前記第１の溝と前記第２の溝の間には、前記基板と接触していない状態において前記ラバーシートの裏面から出っ張っている突起部が設けられており、
   前記突起部が前記ラバーシートの裏面より出っ張っている部分の高さは、０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下であることを特徴とするスイッチ装置。
5. ラバードームが形成されたラバーシートと、
   前記ラバーシートの下に設置され、前記ラバードームに対応する位置に複数の接点が形成された基板と、
   を有し、
   前記ラバードームの上部が押されることにより、前記ラバードームの内側に形成された導電部が、前記基板に設けられた複数の接点と接触することにより、前記接点同士が、前記導電部を介して、電気的に接続されるものであって、
   前記ラバーシートの前記基板と接触する裏面の側には、第１の溝及び第２の溝が設けられており、
   前記第１の溝と前記第２の溝の間には、前記基板と接触していない状態において前記ラバーシートの裏面から出っ張っている突起部が設けられており、
   複数の開口を有するケースと、
   前記ケースの開口の各々に、可動可能に取り付けられた操作部と、
   前記操作部の可動に対応して上下に動作するスライダと、
   前記スライダの動作に対応して、動作するカムと、
   を有し、
   前記カムの下部は前記ラバードームの上部と接しており、
   前記操作部を可動することにより、前記カムが動作し、前記カムにより前記ラバードームの上部が押され、前記ラバードームの内側に形成された導電部が、前記基板に設けられた複数の接点と接触し、前記基板の接点同士が、前記導電部を介して、電気的に接続されることを特徴とするスイッチ装置。

Images