(57)【要約】【課題】  温度上昇に伴う内部空間の空気の膨張による破損を抑制したスイッチモジュール、及び、スイッチ装置を提供する。【解決手段】  スイッチモジュールは、第１面及び第２面の間を厚さ方向に貫通する第１収納部を有し、固定接点部材を有する基板に平面視で前記第１収納部と前記固定接点部材との位置を合わせて固着されるハウジングと、前記第１収納部に収納され、反転動作可能なドーム部を有する可動接点部材と、前記ハウジングの第１面に固着されるカバーシートと、前記可動接点部材と前記カバーシートとの間に配設される柱状の本体部と、前記本体部の側面から突出し、前記第１収納部の内壁形状に沿った形状を有するフランジ部とを有する押圧部材とを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び第２面の間を厚さ方向に貫通する第１収納部を有し、固定接点部材を有する基板に平面視で前記第１収納部と前記固定接点部材との位置を合わせて固着されるハウジングと、
前記第１収納部に収納され、反転動作可能なドーム部を有する可動接点部材と、
前記ハウジングの第１面に固着されるカバーシートと、
前記可動接点部材と前記カバーシートとの間に配設される柱状の本体部と、前記本体部の側面から突出し、前記第１収納部の内壁形状に沿った形状を有するフランジ部とを有する押圧部材と
を含む、スイッチモジュール。
【請求項２】
前記可動接点部材は、前記ドーム部から前記ハウジングの長手方向に沿って突出する脚部をさらに有し、
前記第１収納部は、
前記長手方向における端部において前記長手方向に沿って延在するとともに、前記厚さ方向において前記第１面から前記第２面の手前まで延在し、前記脚部を収納する脚部収納部と、
前記脚部収納部の底部と前記第２面との間に設けられ、前記脚部を支持する支持部と
を有する、請求項１記載のスイッチモジュール。
【請求項３】
前記脚部は、前記長手方向における前記ドーム部の第１側と、前記第１側とは反対の第２側とからそれぞれ前記長手方向に突出する一対の脚部であり、
前記脚部収納部は、前記一対の脚部に対応して前記第１収納部の前記第１側と前記第２側にそれぞれ設けられる一対の脚部収納部であり、
前記支持部は、前記一対の脚部に対応して前記第１収納部の前記第１側と前記第２側にそれぞれ設けられる一対の支持部であり、
前記一対の脚部は、それぞれ、前記一対の支持部によって支持される、請求項２記載のスイッチモジュール。
【請求項４】
前記一対の脚部、前記一対の脚部収納部、及び、前記一対の支持部は、前記長手方向に沿った同一直線上に配置されている、請求項３記載のスイッチモジュール。
【請求項５】
前記脚部は、前記第１面側から前記第２面側に屈曲した屈曲部を有する、請求項２乃至４のいずれか一項記載のスイッチモジュール。
【請求項６】
前記可動接点部材は、前記ハウジングの短手方向における端部が前記ハウジングの長手方向に沿って切断された切断部を有し、
前記第１収納部は、前記切断部を有する前記可動接点部材の平面視での形状に合わせた形状を有する、請求項１乃至５のいずれか一項記載のスイッチモジュール。
【請求項７】
前記第１収納部は、前記ハウジングの長手方向に沿って複数設けられており、
前記可動接点部材は、前記複数の第１収納部に対応して複数設けられている、請求項１乃至６のいずれか一項記載のスイッチモジュール。
【請求項８】
前記ハウジングは、前記複数の第１収納部同士の間に設けられ、前記第２面に開口部を有する第２収納部をさらに有する、請求項７記載のスイッチモジュール。
【請求項９】
前記第１収納部は、前記ハウジングの長手方向に沿って３個設けられており、
前記第２収納部は、前記ハウジングの長手方向に沿って２個設けられており、
前記２個の第２収納部は、前記長手方向において隣り合う第１収納部同士の間に配置されている、請求項７記載のスイッチモジュール。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項記載のスイッチモジュールと、
前記固定接点部材を有する基板と
を含み、
前記可動接点部材のドーム部が反転動作することにより、前記固定接点部材に対する電気的接続状態が切り替わる、スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチモジュール、及び、スイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、接続コードに直列に挿入される制御装置を含む多機能イヤホンケーブルがある。制御装置は、複数のボタンが配列されたスイッチを有し、防水構造になっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録大３２０９３５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の多機能イヤホンケーブルの制御装置は、防水構造を実現するための封止部を有するため、内部空間には空気が封じ込められている。封止部は、例えば接着又は熱溶着等によって固定される。
【０００５】
ところで、このような制御装置には小型化が求められている。小型化すると、封止部が小さくなり、接着又は熱溶着等による固定力が弱くなるため、温度が上昇した際に内部空間の空気が膨張し、封止部が破損するおそれがある。このような封止部の破損は、防水構造に限らず、防水に対応していない場合においても生じうる。
【０００６】
そこで、温度上昇に伴う内部空間の空気の膨張による破損を抑制したスイッチモジュール、及び、スイッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施の形態のスイッチモジュールは、第１面及び第２面の間を厚さ方向に貫通する第１収納部を有し、固定接点部材を有する基板に平面視で前記第１収納部と前記固定接点部材との位置を合わせて固着されるハウジングと、前記第１収納部に収納され、反転動作可能なドーム部を有する可動接点部材と、前記ハウジングの第１面に固着されるカバーシートと、前記可動接点部材と前記カバーシートとの間に配設される柱状の本体部と、前記本体部の側面から突出し、前記第１収納部の内壁形状に沿った形状を有するフランジ部とを有する押圧部材とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
温度上昇に伴う内部空間の空気の膨張による破損を抑制したスイッチモジュール、及び、スイッチ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態のスイッチ装置１００を示す斜視図である。
【図２】スイッチ装置１００の分解図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のスイッチモジュール、及び、スイッチ装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１１】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態のスイッチ装置１００を示す斜視図である。図２は、スイッチ装置１００の分解図である。図３は、図１のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。図４は、図３の一部を拡大して示す図である。
【００１２】
以下ではＸＹＺ座標系を用いて説明する。また、以下では、説明の便宜上、Ｚ軸負方向側を下側又は下、Ｚ軸正方向側を上側又は上と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。また、平面視とはＸＹ面視をいう。
【００１３】
図１及び図２に示すように、スイッチ装置１００は、ハウジング１１０、メタルコンタクト１２０、ステム１３０、インシュレータ１４０、接着シート１５０、及び回路基板１６０を含む。これらのうち、ハウジング１１０、メタルコンタクト１２０、ステム１３０、及びインシュレータ１４０は、スイッチモジュール１００Ａを構成する。
【００１４】
ハウジング１１０は、樹脂製であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ長手方向及び短手方向を有し、Ｚ軸方向に厚さを有する細長い板状の部材（筐体）である。ハウジング１１０の上面は第１面の一例であり、下面は第２面の一例である。
【００１５】
ハウジング１１０は、厚さ方向に貫通する３個の収納部１１１と２個の収納部１１２とを有する。収納部１１１は第１収納部の一例であり、収納部１１２は第２収納部の一例である。ハウジング１１０の上面にはインシュレータ１４０が接着され、下面には接着シート１５０を介して回路基板１６０が接着されることにより、収納部１１１及び１１２の内部空間は、所定の防水レベルを満たすレベルで封止されている。
【００１６】
隣り合う収納部１１１同士の間には、収納部１１２が設けられている。３個の収納部１１１には、それぞれ、メタルコンタクト１２０とステム１３０の一部とが収納される。平面視における収納部１１１の位置は、回路基板１６０の上面に配置される固定接点１６１の位置と合わせられているため、収納部１１１の下部には固定接点１６１も収納されることになる。
【００１７】
また、平面視における収納部１１２の位置は、回路基板１６０の上面に配置される電子部品１６２の位置と合わせられており、２個の収納部１１２には、電子部品１６２が収納される。
【００１８】
収納部１１１は、図４に示すように、脚部収納部１１１Ａと支持部１１１Ｂを有する。脚部収納部１１１Ａは、収納部１１１のＸ軸正方向側及びＸ軸負方向側の端部からＸ軸方向に延在しており、収納部１１１を延長した部分である。脚部収納部１１１Ａは、ハウジング１１０の下面までは貫通しておらず、上面側から凹んだ形状を有する。脚部収納部１１１Ａの底部には、支持部１１１Ｂが設けられる。脚部収納部１１１Ａは、メタルコンタクト１２０の脚部１２３を収納し、脚部１２３は、支持部１１１Ｂに支持される。
【００１９】
メタルコンタクト１２０は、ドーム部１２１、切除部１２２、及び脚部１２３を有する。メタルコンタクト１２０は、可動接点部材の一例である。メタルコンタクト１２０は、一例として、ステンレス製である。
【００２０】
ドーム部１２１は、メタルコンタクト１２０の中央部に設けられ、上側にドーム状に突出し反転動作可能な部分である。ドーム部１２１の上側にはステム１３０が当接している。ドーム部１２１は、上側から押圧されると反転動作して、下側に凸になる。この状態で、メタルコンタクト１２０は、中央固定接点１６１Ａに接触し、中央固定接点１６１Ａと周辺固定接点１６１Ｂを導通させる。メタルコンタクト１２０は、下面に銀めっきが施されている。下面は、電流が流れる中央固定接点１６１Ａ及び周辺固定接点１６１Ｂと接触するからである。また、ドーム部１２１が反転動作することで、操作者に操作感触を与えることができる。
【００２１】
メタルコンタクト１２０は、平面視で円形に成型された板金をパンチング処理でドーム部１２１を作製してから、Ｙ軸正方向側とＹ軸負方向側とをＸ軸に沿って切除することによって作製される。切除部１２２は、メタルコンタクト１２０は、Ｙ軸正方向側とＹ軸負方向側とをＸ軸に沿って直線的に切除した部分であり、スイッチ装置１００のＹ軸方向の幅を細くする（小型化する）ために形成されている。
【００２２】
脚部１２３は、メタルコンタクト１２０のＸ軸正方向側とＸ軸負方向側の端部からＸ軸方向に沿って突出する部分であり、突出部の一例である。脚部１２３は、ＸＺ側面視でＺ軸正方向側に斜めに折り曲げられており、その先でさらにＸ軸に沿う方向に折り曲げられている。脚部１２３のこのように折り曲げられた部分は、屈曲部の一例である。
【００２３】
脚部１２３は、収納部１１１の支持部１１１Ｂによって支持されている。脚部１２３、脚部収納部１１１Ａ、及び、支持部１１１Ｂは、ハウジング１１０の長手方向に沿った同一直線上に配置されている。
【００２４】
メタルコンタクト１２０は、収納部１１１の内部で、脚部１２３が支持部１１１Ｂによって支持された状態で、ドーム部１２１がステム１３０に押圧されることで固定されている。メタルコンタクト１２０のＹ軸方向の幅は、収納部１１１のＹ軸方向の幅に合わせられている。
【００２５】
メタルコンタクト１２０は、上述のような構成を有するため、３個のメタルコンタクト１２０の切除部１２２は、すべてＸ軸に沿って配列されている。このため、スイッチモジュール１００Ａ及びスイッチ装置１００のＹ軸方向の幅を細くすることができる。スイッチモジュール１００Ａ及びスイッチ装置１００の幅を細くする（Ｙ軸方向に小型化する）のは、スイッチモジュール１００Ａ及びスイッチ装置１００の見た目を良くするためである。
【００２６】
また、３個のメタルコンタクト１２０の脚部１２３は、すべてＸ軸方向に延在することになる。脚部１２３をドーム部１２１のＸ軸正方向側とＸ軸負方向側に配置したのは、スイッチモジュール１００Ａ及びスイッチ装置１００のＹ軸方向の幅を細くするためである。細くする理由は、切除部１２２と同様である。
【００２７】
ステム１３０は、図２及び図４に示すように、柱状部１３１とフランジ部１３２とを有する。ステム１３０は、一例として樹脂製であり、押圧部材の一例である。柱状部１３１は、ステム１３０の基部であり、円柱状の形状を有する。柱状部１３１は、一例として、フランジ部１３２よりも上側の上側の部分の方が下側の部分よりも直径が大きい。
【００２８】
フランジ部１３２は、柱状部１３１の側面からＸ軸正方向側とＸ軸負方向側に突出する２個の突出部である。フランジ部１３２の高さは、柱状部１３１の上端と下端の略中間である。フランジ部１３２のＹ軸方向の幅は、収納部１１１のＹ軸方向の幅に合わせられており、２個のフランジ部１３２のＸ軸正方向側の端部からＸ軸負方向側の端部までの幅は、収納部１１１のＸ軸方向の幅に合わせられている。すなわち、ステム１３０の平面視の形状及びサイズは、収納部１１１から脚部収納部１１１Ａを除いた部分の形状及びサイズと略等しい。上下動に伴うステム１３０の振れを抑制するためである。
【００２９】
上述のようなステム１３０は、フランジ部１３２が柱状部１３１からＹ軸方向には突出せずにＸ軸方向にのみ突出した形状を有する。これは、ステム１３０のＹ軸方向の幅を細くするためであり、メタルコンタクト１２０が切除部１２２によってＹ軸方向の幅を細くしているのと同様である。
【００３０】
３個のステム１３０は、すべてフランジ部１３２が柱状部１３１からＹ軸方向には突出せずにＸ軸方向にのみ突出するように配列されるため、上述したメタルコンタクト１２０の切除部１２２及び脚部１２３の構成との相乗効果で、スイッチモジュール１００Ａ及びスイッチ装置１００のＹ軸方向の幅を細くすること（Ｙ軸方向における小型化）に寄与している。
【００３１】
インシュレータ１４０は、樹脂シートで構成され、ハウジング１１０の上面に接着され、収納部１１１及び１１２を封止している。ハウジング１１０とインシュレータ１４０との間の封止は、所定の防水レベルを満たすレベルのものである。インシュレータ１４０は、カバーシートの一例である。
【００３２】
インシュレータ１４０は、平面視におけるステム１３０の位置に３個の突出部１４１を有する（図１〜図４参照）。突出部１４１は、樹脂シートを加熱加工することによって形成される。
【００３３】
ハウジング１１０の収納部１１１に、メタルコンタクト１２０及びステム１３０が収納された状態で、インシュレータ１４０がハウジング１１０に接着される。インシュレータ１４０がハウジング１１０に接着されることで、メタルコンタクト１２０及びステム１３０は、収納部１１２内にガタつかないように保持される。
【００３４】
突出部１４１は、平面視でステム１３０の柱状部１３１の上面と重なる位置に配置され柱状部１３１の上面に接触している。突出部１４１は、Ｚ軸負方向に撓み変形可能であり、図４に示すように撓み変形していない状態において、柱状部１３１の上面に接触している。
【００３５】
接着シート１５０は、ハウジング１１０の下面に回路基板１６０を接着するシート状の部材である。接着シート１５０は、収納部１１１及び１１２に対応した開口部１５１を有する。接着シート１５０は、ハウジング１１０の下面と回路基板１６０との間を封止する。接着シート１５０による封止は、所定の防水レベルを満たすレベルのものである。なお、接着シート１５０によるハウジング１１０と回路基板１６０との接着力は、インシュレータ１４０とハウジング１１０との接着力よりも強固である。
【００３６】
回路基板１６０は、配線基板１６０Ａに固定接点１６１と電子部品１６２を実装したものである。固定接点１６１は、平面視で３個の収納部１１１に対応した位置に３個設けられており、中央固定接点１６１Ａと周辺固定接点１６１Ｂを有する。周辺固定接点１６１Ｂは、２個設けられており、１個の中央固定接点１６１ＡのＸ軸正方向側とＸ軸負方向側に１個ずつ配置されている。
【００３７】
インシュレータ１４０の突出部１４１が押圧されていない状態では、メタルコンタクト１２０のドーム部１２１よりもＸ軸正方向側とＸ軸負方向側の２箇所が、それぞれ、２個の周辺固定接点１６１Ｂに接触し、電気的に接続されている。
【００３８】
インシュレータ１４０の突出部１４１がＺ軸方向における最下部（フルストロークの位置）まで押圧されると、メタルコンタクト１２０のドーム部１２１が反転動作して中央固定接点１６１Ａに接触し、中央固定接点１６１Ａと２個の周辺固定接点１６１Ｂとが反転動作したメタルコンタクト１２０によって電気的に接続される。
【００３９】
なお、回路基板１６０の固定接点１６１と電子部品１６２には図示しない配線が接続され、信号の伝送及び電力の供給等が行われる。
【００４０】
なお、スイッチ装置１００は、上述のようにハウジング１１０の上下にインシュレータ１４０及び回路基板１６０が接着された状態において、ハウジング１１０、インシュレータ１４０、及び回路基板１６０を貫通する貫通孔にピン１８０が挿入されてかしめられることによって固定されている。
【００４１】
以上のように、スイッチモジュール１００Ａ、及び、スイッチ装置１００は、ステム１３０がフランジ部１３２を有するため、収納部１１１の内部空間に存在する空気の体積は、フランジ部１３２の分だけ小さくなる。このため、スイッチモジュール１００Ａ又はスイッチ装置１００の組み立て時や他の装置への実装時等に加えられる熱によって収納部１１１の内部の温度が上昇して空気が膨張しても、ハウジング１１０及びインシュレータ１４０の間の封止が破損することを抑制することができる。
【００４２】
また、このように収納部１１１の内部の温度が上昇して空気が膨張しているときに突出部１４１が押圧されても、ハウジング１１０及びインシュレータ１４０の間の封止が破損することを抑制することができる。
【００４３】
したがって、温度上昇に伴う内部空間の空気の膨張による破損を抑制したスイッチモジュール１００Ａ、及び、スイッチ装置１００を提供することができる。
【００４４】
フランジ部１３２の体積は、例えば次のようにして設定すればよい。スイッチ装置１００からフランジ部１３２を取り除いた比較用のスイッチ装置において、想定する最高温度（例えば５０℃）まで温度が上昇した状態で内部空間の空気の膨張による封止の破損が生じ得る場合に、フランジ部１３２を設けることによって空気の膨張による封止の破損を抑制できるだけの体積に設定すればよい。フランジ部１３２の分だけ内部空間の空気が少なくなることによって、空気の膨張による封止の破損を抑制するためである。
【００４５】
また、ステム１３０の平面視の形状及びサイズは、収納部１１１の形状及びサイズと合わせてあるが、収納部１１１は脚部収納部１１１Ａを有するため、ステム１３０が上下に移動する際には、収納部１１１の内部空間の空気は脚部収納部１１１Ａを主に通過してフランジ部１３２の上の空間と下の空間とを行き来できる。
【００４６】
このため、ステム１３０が上下にスムーズに移動できるようになり、動作の良好なスイッチモジュール１００Ａ、及び、スイッチ装置１００を提供することができる。
【００４７】
なお、以上では、３個のメタルコンタクト１２０の切除部１２２は、すべてＸ軸に沿って配列され、３個のメタルコンタクト１２０の脚部１２３は、すべてＸ軸方向に延在し、３個のステム１３０は、すべてフランジ部１３２が柱状部１３１からＹ軸方向には突出せずにＸ軸方向にのみ突出するように配列される形態について説明した。
【００４８】
しかしながら、上述のような構成を採用しなくてもＹ軸方向における小型化を達成できる場合、又は、Ｙ軸方向における小型化が要求されない場合には、メタルコンタクト１２０は切除部１２２を有しなくてもよく、３個のメタルコンタクト１２０の脚部１２３はＸ軸方向に延在していなくてもよく、３個のステム１３０のフランジ部１３２が柱状部１３１からＹ軸方向には突出せずにＸ軸方向にのみ突出するように配列されていなくてもよい。
【００４９】
また、メタルコンタクト１２０の切除部１２２は、Ｙ軸正方向側とＹ軸負方向側のいずれか一方のみに設けられていてもよい。
【００５０】
メタルコンタクト１２０の脚部１２３はＸ軸方向に対して角度（０度より大きく１８０度より小さい角度）を有していてもよい。
【００５１】
また、フランジ部１３２は、柱状部１３１からＹ軸正方向側又はＹ軸負方向側のいずれか一方に突出していてもよい。
【００５２】
また、メタルコンタクト１２０の脚部１２３は、Ｘ軸正方向側とＸ軸負方向側に１本ずつではなく、いずれか一方の側で複数本設けられていてもよい。
【００５３】
また、収納部１１２は、上側が閉じていてもよい。すなわち、収納部１１２は、ハウジング１１０の下面側から上側に向かって凹んだ凹部であってもよい。
【００５４】
以上、本発明の例示的な実施の形態のスイッチモジュール、及び、スイッチ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１００  スイッチ装置
１００Ａ  スイッチモジュール
１１０  ハウジング
１１１、１１２  収納部
１１１Ａ  脚部収納部
１１１Ｂ  支持部
１２０  メタルコンタクト
１２１  ドーム部
１２２  切除部
１２３  脚部
１３０  ステム
１３１  柱状部
１３２  フランジ部
１４０  インシュレータ
１６１  固定接点
１６１Ａ  中央固定接点
１６１Ｂ  周辺固定接点
【図１】
2020080288.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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