(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力の作用により接点を切り換えるスイッチ機構部と、
前記スイッチ機構部を保護するスイッチケースを備え、
前記スイッチケースは、
前記スイッチ機構部を収容する硬質材料からなるケース本体と、
前記ケース本体に覆い被せた軟質材料からなるカバーとが密着した二重構造であり、
前記カバーにおける外力の作用を受ける部分に前記ケース本体と一体又は別体の硬質材料からなる補強リブが設けられており、
前記補強リブの一端に設けられた２列の突起部の間に前記カバーを構成する軟質材料が入り込んで硬質材料に挟まれた状態で接着され、かつ、前記補強リブの他端に設けられた孔に前記カバーを構成する軟質材料が入り込んで接着されているとともに、前記カバーにおける凹みの起点となる部分に設けられた階段状の段差が軟質材料のみから構成されていることを特徴とする防水防塵スイッチ。
【請求項２】
前記スイッチケースは、前記ケース本体の天板と当該天板に対して傾斜させた前記補強リブとにより板ばねが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防水防塵スイッチ。
【請求項３】
前記スイッチケースは、前記カバーに外力が作用したときに、前記補強リブが前記スイッチ機構部の操作体を押圧する位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防水防塵スイッチ。
【請求項４】
前記スイッチケースは、前記ケース本体がポリアミド樹脂からなり、前記カバーがシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防水防塵スイッチ。
【請求項５】
前記スイッチ機構部は、レバーの傾倒動作により接点を切り換えるレバースイッチであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の防水防塵スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子書籍端末や携帯電話機等の電子機器における電源スイッチとして利用され、特にスイッチ機構部や電子機器内部への水滴や塵、埃などの侵入を防ぐことができる防水防塵スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記のような特性を備えたスイッチとして、本出願人が先に出願した防水スイッチが知られている（下記の特許文献１を参照）。この防水スイッチは、スイッチ本体部がスイッチケース内に収容されており、スイッチケースが防水カバーとその外面に２色成形したケースボディからなる２層構造になっている。また、スイッチケースは、防水カバーの一部がケースボディの外面にドーム状に突出し、そのドームの内側にスイッチ本体部のノブが配置されている。したがって、この防水スイッチによると、防水カバーの一部であるドームによってスイッチ本体のノブが完全に覆われているため、ノブの周囲からスイッチケース内に入り込んでくる水を阻止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０９５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の防水スイッチにおいて、防水カバーの一部であるドームは、ノブの押圧時にノブと一体となって伸縮動作を行うようになっている。このため、ドームの伸縮性を確保するには、ドームを構成する樹脂の肉厚を他の防水カバーの部分よりも薄く成形しなければならない（特許文献１の図１や図７を参照）。したがって、ノブの押圧操作を繰り返し行うと、ドームの薄肉部分の樹脂にへたりや亀裂等が生じてしまい、安定したスイッチ動作を得られなくなるという問題があった。【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、スイッチケース内への水滴や塵などの侵入を確実に阻止することができ、かつ、耐久性を向上させて長期にわたり安定したスイッチ動作を確保することができる防水防塵スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明の防水防塵スイッチは、外力の作用により接点を切り換えるスイッチ機構部と、前記スイッチ機構部を保護するスイッチケースを備え、前記スイッチケースは、前記スイッチ機構部を収容する硬質材料からなるケース本体と、前記ケース本体に覆い被せた軟質材料からなるカバーとが密着した二重構造であり、前記カバーにおける外力の作用を受ける部分に前記ケース本体と一体又は別体の硬質材料からなる補強リブが設けられており、前記補強リブの一端に設けられた２列の突起部の間に前記カバーを構成する軟質材料が入り込んで硬質材料に挟まれた状態で接着され、かつ、前記補強リブの他端に設けられた孔に前記カバーを構成する軟質材料が入り込んで接着されているとともに、前記カバーにおける凹みの起点となる部分に設けられた階段状の段差が軟質材料のみから構成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の防水防塵スイッチにおいて、前記スイッチケースは、前記ケース本体の天板と当該天板に対して傾斜させた前記補強リブとにより板ばねが形成されている構成を採用することができる。【０００８】
また、本発明の防水防塵スイッチにおいて、前記スイッチケースは、前記カバーに外力が作用したときに、前記補強リブが前記スイッチ機構部の操作体を押圧する位置に配置されていると良い。【０００９】
また、本発明の防水防塵スイッチにおいて、前記スイッチケースは、前記ケース本体がポリアミド樹脂からなり、前記カバーがシリコーンゴムからなる構成を採用することができる。【００１０】
また、本発明の防水防塵スイッチにおいて、前記スイッチ機構部は、レバーの傾倒動作により接点を切り換えるレバースイッチである構成を採用しても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の防水防塵スイッチによれば、ケース本体とカバーが２色成形により一体化されており、ケース本体にカバーが密着してスイッチ機構部を完全に密閉する構造になっているため、外部からの水滴や塵などの侵入を防ぎ、スイッチ機構部を確実に保護することができるという効果がある。また、カバーにおける外力の作用を受ける部分にケース本体と一体又は別体の補強リブが設けられているため、繰り返し使用してもカバーにへたれや亀裂などが生じず、その保形性を良好に維持することができるとともに、耐久性に優れ、長期にわたり円滑で安定した動作を実現することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の防水防塵スイッチの外観を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】図１の防水防塵スイッチの分解断面図である。
【図３】図１の防水防塵スイッチを構成するベースを示すもので、（ａ）はカット前の平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）はＢ−Ｂ断面図、（ｆ）はカット後の平面図である。
【図４】図１の防水防塵スイッチを構成する接点パターンを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。
【図５】図１の防水防塵スイッチを構成するレバーを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）はＡ−Ａ断面図、（ｅ）は接点ばね片を装着した状態の正面図である。
【図６】図１の防水防塵スイッチを構成するスイッチケースの１次成形時の状態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）はＢ−Ｂ断面図、（ｆ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図１の防水防塵スイッチを構成するスイッチケースの２次成形時の状態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図１の防水防塵スイッチの静止時の状態を示すもので、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図である。
【図９】図１の防水防塵スイッチの動作時の状態を示すもので、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】第２実施形態の防水防塵スイッチの外観を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１１】図１０の防水防塵スイッチを構成するスイッチケースの１次成形時の状態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）はＢ−Ｂ断面図、（ｆ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図１２】図１０の防水防塵スイッチを構成するスイッチケースの２次成形時の状態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）はＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の防水防塵スイッチＳＷは、例えば電子書籍端末や携帯電話機などの電子機器における電源スイッチとして利用できる小型のスイッチである。このスイッチの特徴は、使用時に内部のスイッチ機構部１や電子機器本体へと水滴や塵、埃などが侵入することを防ぐために、スイッチケース２に防水防塵構造を採用したことにある。なお、例示した電源スイッチはあくまで一例であって、本発明は防水性や防塵性を求められる環境下で使用する他のスイッチとしても利用可能である。
【００１５】
図２に分解して示したように、この防水防塵スイッチＳＷは、スイッチ機構部１とスイッチケース２を備えて構成されている。スイッチ機構部１は、外力の作用（例えば、指で押すこと）により接点を切り換えるもので、本実施形態では操作体であるレバー５の傾倒動作によって接点を切り換えるレバースイッチを採用している。スイッチケース２は、スイッチ機構部１を保護するもので、本実施形態ではケース本体７とカバー９の二重構造によって内部のスイッチ機構部１を完全密閉する構造になっている。
【００１６】
ここで、まずスイッチ機構部１の構造を説明する。図３はスイッチ機構部１を構成するベース３を示したものである。ベース３は、絶縁性を有する樹脂材料（本実施形態ではポリアミド樹脂）で成形され、基板に実装できるように扁平箱型の本体の内部に部品を収容する空間３１が設けられている。本体の正面及び背面には後述のレバー５を設置するための凹部３２が形成されており、本体の内底面には一段高くなった台座３３が形成されている。また、本体の外壁面には後述のスイッチケース２を装着するための係止爪３４が設けられている。
【００１７】
図４はスイッチ機構部１を構成する接点パターン４を示したものである。接点パターン４は、導電性を有する金属板（本実施形態ではりん青銅板）を打ち抜き加工したものであり、中央に一定の間隔を隔てて配置された２列の固定接点４１，４２を有している。また、それぞれの固定接点４１，４２には、階段状に折り曲げて一段低くした４本の接続端子４３，４３，…が設けられている。
【００１８】
この接点パターン４は、図３に示すようにベース３の成形時にインサート成形することにより、２列の固定接点４１，４２がベース３の内底面に固定され、固定接点４１，４２に繋がった４本の接続端子４３，４３，…がベース３の外部に突出形成される。なお、インサート成形後、図３（ａ）に示す点線部分をカット加工することにより、図３（ｆ）に示すように２列の固定接点４１，４２が互いにセパレートされた状態になる。
【００１９】
図５はスイッチ機構部１を構成するレバー５を示したものである。レバー５は、絶縁性を有する樹脂材料（本実施形態ではポリアミド樹脂）で成形され、外力を受ける操作部５１と、接点ばね片６を保持するホルダ部５２と、外力を接点ばね片６に伝達するカム部５３を備えてなる。このレバー５には、図５（ｅ）に示すように接点ばね片６が蓄力状態でホルダ部５２に嵌め込み固定される。接点ばね片６は、金属片をＵ字型に折り曲げて弾力を持たせ、端部を二股に分岐して一対の脚部を形成し、その先端をそれぞれ独立の可動接点６１，６２にしたものである。この接点ばね片６を固定したレバー５は、図２に示すように外壁面に設けられた軸部５４をベース３の凹部３３に挿入し、軸部５４を支点にして回転可能に支持される。
【００２０】
次に、スイッチケース２の構造を説明する。図６と図７はスイッチケース２を成形工程に従って示したものである。スイッチケース２は、図６に示す１次成形にて成形したケース本体７と、図７に示す２次成形にて成形したカバー９とから構成された二重構造になっている。
【００２１】
図６に示すように、ケース本体７は、絶縁性を有する硬質材料（本実施形態ではポリアミド樹脂）からなり、硬質材料を加熱溶融させて射出成形することにより、図示したように扁平箱型の形状に成形される。このケース本体７はベース３の上に被せてスイッチ機構部１を保護するもので、本体の内部にレバー５を収容する空間７１が設けられ、本体上面の天板７２にはレバー５を挿通させる開口部７３が形成されている。本体の正面及び背面にはベース３に固定するための取付片７４が設けられており、この取付片７４にはベース３の係止爪３４に嵌合する係止孔７５が形成されている。
【００２２】
また、ケース本体７と同じ硬質材料により、カバー９の骨組みとなる補強リブ８が設けられている。補強リブ８は、図６（ｂ）（ｃ）に示すようにケース本体７の天板７２に対して傾斜させた状態で配置されており、補強リブ８と天板７２とにより弾力を有する板ばね部８１を構成している。また、補強リブ８の一端には、図６（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示すように、レバー５と同じ山型に成形された２列の突起部８２，８２が設けられている。また、補強リブ８の他端には、図６（ａ）（ｃ）に示すようにカバー９との接触面積を確保するための丸孔８３が設けられている。なお、本実施形態では補強リブ８をケース本体７と別体で設けたが、これに代えて、補強リブ８をケース本体７の天板７２に連結させて一体として設けても良い。
【００２３】
図７に示すように、カバー９は、エラストマー樹脂等の絶縁性を有する軟質材料（本実施形態ではシリコーンゴム）からなり、軟質材料を加熱溶融させて射出成形することにより、図示したように内部に空洞９１を有するドーム型に成形される。その成形工程としては、まずケース本体７の成形後に金型を型開きし、上型のみをカバー成形用の上型（型内に補強リブ８をセットしたもの）に差し替えて型締めし、その後、液状シリコーンゴムを金型内に射出し、最後に冷却して硬化させれば良い。このように、硬質材料（ポリアミド樹脂）と軟質材料（シリコーンゴム）を２色成形することにより、ケース本体７とカバー９を一体化したスイッチケース２が成形される。
【００２４】
図８に示すように、２色成形されたスイッチケース２は、レバー５を設置したベース３に装着される。ベース３の上からスイッチケース２を被せ、図のようにベース３の係止爪３４をケース本体７の係止孔７５に引っ掛けて止めることにより、ベース３とスイッチケース２が固定される。
【００２５】
このスイッチケース２は、ケース本体７の上に覆い被せたカバー９を２色成形で一体化することにより、ケース本体７にカバー９が密着しているため、外部からの水滴や塵などの侵入を完全に遮断することができる。また、外力の作用を受ける部分について、軟質材料からなるカバー９に硬質材料からなる補強リブ８が接合されているため、カバー９の保形性、耐久性、動作安定性等の性能が大幅に向上する。さらに、図７（ｃ）のように補強リブ８の丸孔８３にカバー９を構成するシリコーンゴムが入り込み、図７（ｄ）（ｅ）のように補強リブ先端の２列の突起部８２，８２の間にもカバー９を構成するシリコーンゴムからなる突起部９２が入り込んで接着されている。したがって、ケース本体７とカバー９の接触面積が大きく確保され、両者の密着性がより一層高められている。
【００２６】
最後に、本実施形態の防水防塵スイッチＳＷの動作を説明する。図８に示す静止時においては、レバー５の軸部５４がベース３の凹部３２とケース本体７の天板７２とに挟まれて抜け止めされ、ケース本体７の開口部７３からレバー５の操作部５１が突出している。また、突出した操作部５１は、ケース本体７の空間７１内に収まり、板ばね部８１を有する補強リブ８と対向する位置に配置されている。このとき、接点ばね片６は、一方の可動接点６１が固定接点４１に接触しているが、他方の可動接点６２が固定接点４２に接触していない。このため、固定接点４１と４２が導通しておらず、スイッチがＯＦＦの状態になっている。
【００２７】
これに対して、図９に示す動作時において、指などでカバー９の突起部９２が押されると、シリコーンゴムからなるカバー９全体が凹み変形し、カバー９に一体化された補強リブ８の板ばね部８１が圧縮される。ここで、圧縮された板ばね部８１がレバー５の操作部５１を押圧し、レバー５が軸部５４を支点に回転して倒れ、これにより外力を受ける操作部５１が力点として、接点ばね片６に当接するカム部５３が作用点として機能する。このとき、接点ばね片６はカム部５３に押されて圧縮し、他方の可動接点６２が固定接点４２に接触する。したがって、固定接点４１と４２が接点ばね片６を介して導通し、スイッチがＯＮの状態に切り換わる。
【００２８】
なお、指を離して押す力を解除すると、接点ばね片６の弾性復帰力によって、倒れていたレバー５が起き上がる。また、これに伴って、凹んでいたカバー９も、板ばね部８１の弾性復帰力によって元の位置まで持ち上がる。これにより、接点ばね片６の他方の可動接点６２が固定接点４２から離れ、固定接点４１と４２の導通が絶たれてスイッチがＯＦＦの状態に切り換わる。
【００２９】
このように、本実施形態の防水防塵スイッチＳＷによれば、外部からの水滴や塵などの侵入を防ぐだけでなく、シリコーンゴムからなるカバー９に硬質材料からなる補強リブ８を接合一体化したことにより、繰り返し使用してもへたれや亀裂などが生じず、カバー９の保形性を良好に維持することができる。また、外力の作用を受ける突起部９２は、硬質材料からなる肉厚の突起部８２に挟まれて保護されているため、耐久性にも優れたものとなる。なお、シリコーンゴムからなるカバー９には階段状の段差９３が設けられており、指で押したときに凹みの起点になって変形しやすく、かつ、強度も得られるため、長期にわたり円滑で安定した動作を実現することができる。
【００３０】
なお、前記の実施形態では、スイッチケース２を構成するケース本体７と補強リブ８を別体としたが、これに代えて、ケース本体７と補強リブ８を一体として設けることもできる。図１０に示す防水防塵スイッチＳＷにおいて、スイッチケース２は、図１１に示す１次成形にて成形したケース本体７と、図１２に示す２次成形にて成形したカバー９とから構成された二重構造になっている。
【００３１】
図１１に示すように、本実施形態では、硬質材料（本実施形態ではポリアミド樹脂）からなるケース本体７の天板７２に補強リブ８が連結されており、その連結部分が弾力を有する板ばね部８１を構成している。そして、図１２に示すように、エラストマー樹脂等の軟質材料（本実施形態ではシリコーンゴム）を加熱溶融させて射出成形することにより、内部に空洞部９１を有するドーム型のカバー９が成形される。このように、硬質材料（ポリアミド樹脂）と軟質材料（シリコーンゴム）を２色成形することによって、ケース本体７とカバー９を一体化したスイッチケース２が構成されている。
【００３２】
本実施形態の防水防塵スイッチＳＷにおいても、スイッチケース２を構成するケース本体７にカバー９が密着しているため、外部からの水滴や塵などの侵入を完全に遮断し、スイッチ機構部１を確実に保護することができる。また、本実施形態では特に、ケース本体７と補強リブ８が連結されており、その連結部分が板ばね８１を構成しているので、板ばね８１による圧縮と弾性復帰の動作が円滑に行われ、応答性の良い安定したスイッチ操作を実現できるという利点がある。
【００３３】
以上説明した実施形態においては、防水防塵スイッチＳＷを構成するスイッチ機構部１としてレバースイッチを採用したが、これに限らず、プッシュスイッチやスライドスイッチといったその他の構造のスイッチを採用しても良い。また、スイッチケース２を構成するケース本体７とカバー９についても、その形状や素材は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において当業者の通常の創作能力によって適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
ＳＷ…防水防塵スイッチ
１…スイッチ機構部
２…スイッチケース
３…ベース
３１…空間
３２…凹部
３３…台座
３４…係止爪
４…接点パターン
４１…固定接点
４２…固定接点
４３…接続端子
５…レバー
５１…操作部
５２…ホルダ部
５３…カム部
５４…軸部
６…接点ばね片
６１…可動接点
６２…可動接点
７…ケース本体
７１…空間
７２…天板
７３…開口部
７４…取付片
７５…係止孔
８…補強リブ
８１…板ばね部
８２…突起部
８３…丸孔
９…カバー
９１…空洞
９２…突起部
９３…段差
【図１】
0006045114.tif 000002
【図２】
0006045114.tif 000003
【図３】
0006045114.tif 000004
【図４】
0006045114.tif 000005
【図５】
0006045114.tif 000006
【図６】
0006045114.tif 000007
【図７】
0006045114.tif 000008
【図８】
0006045114.tif 000009
【図９】
0006045114.tif 000010
【図１０】
0006045114.tif 000011
【図１１】
0006045114.tif 000012
【図１２】
0006045114.tif 000013