(57)【要約】【課題】装置の信頼性、寿命特性を向上させる。【解決手段】操作軸１の軸線方向の操作によって動作するプッシュオンスイッチ１０と、操作軸１の回転方向の動作により摺接される可動接点６および導体パターン５と、操作軸１を初期位置方向に付勢するシリコーンゴムラバードーム９とを備えたプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品の接点部分に、（Ａ）一般式：【化４】2004071401.tif 000007（式中、Ｒは炭素数６〜２０のアルキル基を表し、ｍは３〜１００の整数を表す）で表され、２５℃における粘度が１〜１００　ｃｍ２／ｓであるシリコーンオイル１００重量部、（Ｂ）増稠剤０．１〜３０重量部、（Ｃ）防錆剤０．０１〜３重量部、（Ｄ）酸化防止剤０．１〜５重量部、および（Ｅ）フッ素樹脂粉末０．１〜３０重量部を含有したシリコーングリース組成物を塗布する。【選択図】　　　図１
2004071401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作軸の軸線方向の操作によって動作するプッシュオンスイッチと、前記操作軸の回転方向の動作により摺接される可動接点および導体パターンと、前記操作軸と前記プッシュオンスイッチ間に介在して前記操作軸を初期位置方向に付勢するシリコーンゴムラバードームからなる戻し部材とを備え、かつ、接点部分にグリース組成物が塗布されているプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品であって、
前記グリース組成物が、
（Ａ）一般式：
【化１】
2004071401.tif 000006
（式中、Ｒは炭素数６〜２０のアルキル基を表し、ｍは３〜１００の整数を表す）で表され、２５℃における粘度が１〜１００　ｃｍ２／ｓであるシリコーンオイル１００重量部、
（Ｂ）増稠剤０．１〜３０重量部、
（Ｃ）防錆剤０．０１〜３重量部、
（Ｄ）酸化防止剤０．１〜５重量部、および
（Ｅ）フッ素樹脂粉末０．１〜３０重量部
を含有したシリコーングリース組成物であることを特徴とするプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作軸の軸線方向の操作によってプッシュオンスイッチを動作させるとともに、操作軸の回転方向の動作によりエンコーダ等の可動接点と導体パターンが摺接するようにしたプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品であって、操作軸を初期位置方向に付勢する戻し部材としてシリコーンゴムからなる弾性部材を用いた電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
操作軸の軸線方向の操作によってプッシュオンスイッチを動作させるとともに、操作軸の回転方向の動作によりエンコーダ等の可動接点と導体パターンが摺接するようにしたプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品において、操作軸を初期位置方向に付勢する戻し部材として、耐熱性、反発性に優れたシリコーンゴムからなるドーム型の弾性部材（ラバードーム）を用いたものが開発されている。
【０００３】
このような電子部品においては、操作軸の戻し部材材料としてシリコーンゴムを使用したことにより、スイッチオン時の良好な感触（クリック感）が得られるという特徴を有している。
【０００４】
しかしながら、近時、この種の電子部品において、操作軸の軸線方向の厚みを薄くして装置全体の薄型化を図る要求が高まっており、それに伴い新たな課題が生じている。
【０００５】
すなわち、上記プッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品においては、接点部分に摺動性を付与するためにグリースが使用されているが、装置全体を薄型化することによってグリースがシリコーンゴムを膨潤させやすくなり、従来に比べ寿命特性が低下するおそれがあった。
【０００６】
このため、薄型化しても接点部分に塗布したグリースによってシリコーンゴムが膨潤することがなく、装置の信頼性、寿命特性を向上させることができるプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品が要望されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、シリコーンゴムを内蔵したプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品の薄型化に対する要望が高まるなか、薄型化してもシリコーンゴムが膨潤することがなく、装置の信頼性、寿命特性を向上させることができるプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品が要望されている。
【０００８】
本発明はこのような要望に応えるべくなされたもので、薄型化してもシリコーンゴムが膨潤することがなく、装置の信頼性、寿命特性を向上させることができるプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願発明のプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品は、操作軸の軸線方向の操作によって動作するプッシュオンスイッチと、前記操作軸の回転方向の動作により摺接される可動接点および導体パターンと、前記操作軸と前記プッシュオンスイッチ間に介在して前記操作軸を初期位置方向に付勢するシリコーンゴムラバードームからなる戻し部材とを備え、かつ、接点部分にグリース組成物が塗布されているプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品であって、
前記グリース組成物が、
（Ａ）一般式：
【化２】
2004071401.tif 000003
（式中、Ｒは炭素数６〜２０のアルキル基を表し、ｍは３〜１００の整数を表す）で表され、２５℃における粘度が１〜１００　ｃｍ２／ｓであるシリコーンオイル１００重量部、
（Ｂ）増稠剤０．１〜３０重量部、
（Ｃ）防錆剤０．０１〜３重量部、
（Ｄ）酸化防止剤０．１〜５重量部、および
（Ｅ）フッ素樹脂粉末０．１〜３０重量部
を含有したシリコーングリース組成物であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明のプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品においては、接点部分に塗布するグリース組成物として、従来のシリコーングリースに匹敵する電気的特性、化学的安定性、耐熱性等の諸特性を有しながら、シリコーンゴムに対する膨潤性が改善されたシリコーングリース組成物を使用しているため、薄型化してもシリコーンゴムが膨潤することはなく、装置の信頼性、寿命特性を向上させることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
本発明で使用されるシリコーングリース組成物の（Ａ）成分のシリコーンオイルは、一般式：
【化３】
2004071401.tif 000004
（式中、Ｒは炭素数６〜２０のアルキル基を表し、ｍは３〜１００の整数を表す）で表されものである。
【００１３】
一般式［Ｉ］において、Ｒは、それぞれ分子中に１種でも、２種以上のものが存在してもよい。Ｒで表される炭素数６〜２０のアルキル基としては、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
【００１４】
このようなシリコーンオイルは、側鎖にＲで表される長鎖アルキル基を含むために、従来用いられてきたシリコーンオイル（ジメチルシリコーンオイル）に比べて、シリコーンゴム成型品に吸収されにくく、シリコーンゴム成型品を膨潤させにくいという特長を有する。Ｒが、炭素数５以下の炭化水素基では、このような特長は得られない。
【００１５】
この（Ａ）成分のシリコーンオイルの粘度は、２５℃において１〜１００　ｃｍ２／ｓであり、膨潤性の点から、３〜２０　ｃｍ２／ｓであることが好ましい。１ｃｍ２／ｓ未満では、シリコーンゴム成型品に吸収されやすく、１００　ｃｍ２／ｓを越えると、接点の摺動性が低下する。
【００１６】
（Ｂ）成分の増稠剤は、（Ａ）成分のシリコーンオイルに適度な稠度を付与するものであり、煙霧質シリカ、シリカエアロゲル、沈殿シリカ等のシリカ微粉末や、リチウムステアレート、リチウムラウレート、リチウムミリステート、リチウムパルミテート等のリチウム石鹸；これらに対応するアルミニウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム石鹸；脂肪酸系石鹸と酢酸カルシウムの混合物、反応性アルミニウム化合物とステアリン酸および安息香酸との反応生成物のような複合型金属石鹸等が例示される。これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００１７】
このような（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分のシリコーンオイル１００重量部に対して０．１〜３０重量部、好ましくは１〜１５重量部である。０．１重量部未満では、流れやすく潤滑性を長期間に亘って維持することが難しく、３０重量部を越えると、見掛けの粘度が高くなるうえ、可動接点の表面が研磨され、接点不良を生ずるようになる。
【００１８】
（Ｃ）成分の防錆剤としては、公知のものを使用することができ、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。好ましい例としては、硫化防止作用を併せ持つ、炭素数１８〜２２の飽和または不飽和の脂肪族メルカプタン、例えばオルガノメルカプタンとしてステアリルメルカプタン、イソステアリルメルカプタン、オレイルメルカプタン、エイコシルメルカプタン、ドコシルメルカプタン等が挙げられる。炭素数が１６以下の脂肪族メルカプタンでは、リン青銅や洋白を素地にした銀可動接点を使用した場合の耐硫化性が不十分であるうえ、７０℃付近の温度まで使用されると経時的に蒸発していき、安定な耐硫化性を与えるだけの量が維持されなくなる。また、炭素数が２４以上の脂肪族メルカプタンでは、接触抵抗が不安定になる傾向がある。
【００１９】
このような（Ｃ）成分の配合量は、（Ａ）成分のシリコーンオイル１００重量部に対して０．０１〜３重量部、好ましくは０．１〜０．５重量部である。０．０１重量部未満では、添加による防錆効果が十分に得られず、３重量部を越えると、接触抵抗が不安定になる傾向がある。
【００２０】
（Ｄ）成分の酸化防止剤は、酸化防止剤本来の作用に加え、組成物の耐熱性を向上させる作用を有する。すなわち、（Ａ）成分のシリコーンオイルは、前述したように、ジメチルシリコーンオイルに比べてシリコーンゴム成型品に吸収されにくいという特長を有するが、その反面、耐熱性にやや劣る。（Ｄ）成分の酸化防止剤は、このような耐熱性の低下を防止するために必須の成分であり、組成物のプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品の用途への適用を可能にするものである。
【００２１】
このような酸化防止剤としては、ポリオレフィン、スチレン系樹脂、各種ゴム等の酸化防止剤として知られるフェノール系酸化防止剤、例えば２，６−ジ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール　、ｎ−オクタデシル３−（３，５−　ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）等が例示される。これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２２】
このような（Ｄ）成分の配合量は、（Ａ）成分のシリコーンオイル１００重量部に対して０．１〜５重量部であり、０．１重量部未満では、添加による酸化防止効果および耐熱性向上の効果が十分に得られず、５重量部を越えると、接触抵抗が不安定になる傾向にある。
【００２３】
（Ｅ）成分のフッ素樹脂粉末は、動作寿命試験中の摩擦生成物を抑制する作用を有する。本発明においては、特に、平均粒径が１０〜０．１μｍの範囲にあるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の微粉末が好ましい。
【００２４】
この（Ｅ）成分の配合量は、（Ａ）成分のシリコーンオイル１００重量部に対して０．１〜３０重量部である。０．１重量部未満では、摩擦生成物を抑制する効果が小さく、３０重量部を越えると、摺動性に支障をきたすようになる。
【００２５】
本発明で使用されるシリコーングリース組成物を製造するには、上記各配合成分を撹拌装置付きの加熱釜に仕込んで加熱混練りした後に、常温に戻し、三本ロール、ペイントロールなどを用いて均質化する方法、また加熱をせずに均一に混合した混合物を、三本ロール、ペイントロールなどで均質化する方法などを用いることができる。
【００２６】
次に、上記シリコーングリース組成物を用いた本発明のプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品について説明する。
【００２７】
図１は、本発明のプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品の一例を示す縦断面図である。
【００２８】
図１において、１は回転自在にかつ軸方向に移動自在に支持されている操作軸（操作ストローク０．５ｍｍ〜２．５ｍｍ）、２は操作軸１を支持する軸受、３はＣリング、４は操作軸１の下部外周にスプライン結合された接点基板、５は接点基板４の下端部外周に延設された円板部４１の下面に設けられた導体パターン、６は導体パターン５に摺接される可動接点、７は軸受２と接点基板４の円板部４１の間に挟持され、円板部４１の上面に設けられたクリック用の凹凸部４２に弾接されている節度ばね、８は可動接点６が設けられたケース、９は操作軸１の下端に取り付けられた硬度が４０度以上のシリコーンゴム製のラバードーム、１０は操作軸１の上下動によってラバードーム９によりＯＮ−ＯＦＦ動作される接触片１０１、中央接点１０２および固定接点１０３を有するプッシュオンスイッチ、１１はプッシュオンスイッチ１０を取り付けた絶縁基体であり、操作軸１の上下動、すなわち軸線方向の操作によってプッシュオンスイッチ１０が動作する一方、操作軸１の回転方向の動作により接点基板４が一体に回転し、可動接点６が導体パターン５に摺接されるようになっている。また、１２は可動接点６に接続されたエンコーダ端子であり、１３はプッシュオンスイッチ１０の固定接点１０３に接続されたスイッチ端子である。そして、前述したシリコーングリース組成物は、このように構成されるプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品の接点部分に塗布されている。
【００２９】
このようなプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品においては、接点部分に塗布したグリース組成物によるラバードーム９の膨潤が防止され、優れた動作特性が長期に亘って保持される。
【００３０】
なお、本発明のプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品は、以上説明した例に限定されるものではなく、ラバードーム９の下面に接触片１０１を一体に形成したものなど、戻し部材としてシリコーンゴムラバードームを用いたものであれば適用可能であるが、例えば図１に示すプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品においてｔで示す厚さが１０ｍｍ以下のものなど、薄型化を図ったプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品に適用した場合に特に顕著な効果を得ることができる。
【００３１】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の記載において「部」は「重量部」を意味し、また、粘度は２５℃における測定値である。
【００３２】
実施例１
一般式［Ｉ］においてＲがヘキシル基で、粘度が３．５　ｃｍ２／ｓのシリコーンオイル（シリコーンオイルＡ１）１００部と、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００　ｍ２／ｇのヒュームドシリカ（以下、シリカ微粉末と記す）１部と、リチウムステアレート１０部と、ドデシルメルカプタン０．１部と、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート０．５部と、ＰＴＦＥ粉末３部とを、撹拌装置付き加熱釜に仕込み、加熱混練りして均質化した。この混合物を放冷して常温に戻し、ペイントロールで混合してグリースを調製した。
【００３３】
実施例２
一般式［Ｉ］においてＲがデシル基で、粘度が６　ｃｍ２／ｓのシリコーンオイル（シリコーンオイルＡ２）１００部と、シリカ微粉末７部と、ステアリルメルカプタン０．１部と、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート０．５部と、ＰＴＦＥ粉末７部とを、撹拌装置付き加熱釜に仕込み、加熱混練りして均質化した。この混合物を放冷して常温に戻し、ペイントロールで混合してグリースを調製した。
【００３４】
実施例３
一般式［Ｉ］においてＲがテトラデシル基で、粘度が１０　ｃｍ２／ｓのシリコーンオイル（シリコーンオイルＡ３）１００部と、シリカ微粉末５部と、ステアリルメルカプタン０．１部と、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）　０．５部と、ＰＴＦＥ粉末２部とを、撹拌装置付き加熱釜に仕込み、加熱混練りして均質化した。この混合物を放冷して常温に戻し、ペイントロールで混合してグリースを調製した。
【００３５】
実施例４
一般式［Ｉ］においてＲがテトラデシル基で、粘度が１０　ｃｍ２／ｓのシリコーンオイル（シリコーンオイルＡ３）１００部と、シリカ微粉末１部と、リチウムステアレート５部と、ドデシルメルカプタン０．１部と、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート０．５部と、ＰＴＦＥ粉末２部とを、撹拌装置付き加熱釜に仕込み、加熱混練りして均質化した。この混合物を放冷して常温に戻し、ペイントロールで混合してグリースを調製した。
【００３６】
実施例５
一般式［Ｉ］においてＲがデシル基で、粘度が６　ｃｍ２／ｓのシリコーンオイル（シリコーンオイルＡ２）１００部と、シリカ微粉末６部と、ステアリルメルカプタン０．１部と、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート０．５部と、ＰＴＦＥ粉末３部とを、撹拌装置付き加熱釜に仕込み、加熱混練りして均質化した。この混合物を放冷して常温に戻し、ペイントロールで混合してグリースを調製した。
【００３７】
比較例１
一般式［Ｉ］においてＲがメチル基で、粘度が５　ｃｍ２／ｓのシリコーンオイル（シリコーンオイルＡ４）１００部と、シリカ微粉末５部と、ステアリルメルカプタン０．１部と、ＰＴＦＥ粉末２部とを、撹拌装置付き加熱釜に仕込み、加熱混練りして均質化した。この混合物を放冷して常温に戻し、ペイントロールで混合してグリースを調製した。
【００３８】
比較例２
一般式［Ｉ］においてＲがデシル基で、粘度が６　ｃｍ２／ｓのシリコーンオイル（シリコーンオイルＡ２）１００部と、シリカ微粉末８部と、ステアリルメルカプタン０．１部と、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート０．５部とを、撹拌装置付き加熱釜に仕込み、加熱混練りして均質化した。この混合物を放冷して常温に戻し、ペイントロールで混合してグリースを調製した。
【００３９】
比較例３
一般式［Ｉ］においてＲがデシル基で、粘度が６　ｃｍ２／ｓのシリコーンオイル（シリコーンオイルＡ２）１００部と、シリカ微粉末８部と、ステアリルメルカプタン０．１部とを、撹拌装置付き加熱釜に仕込み、加熱混練りして均質化した。この混合物を放冷して常温に戻し、ペイントロールで混合してグリースを調製した。
【００４０】
上記各グリースの特性を調べるため、図１に示すプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品で使用されるシリコーンゴムからなるラバードームの表面に、グリース組成物を２ｍｇ塗布し、常温で５００時間放置した後、エタノールでグリースを拭い取り、ラバードームの重量変化を調べた（試料数１０個の平均値）。
【００４１】
また、放置後のラバードームを図１に示すプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品に装着し、半田リフロー処理（常温から１６０℃まで６０秒かけて温度上昇させた後、９０秒間予備加熱し、次に４０秒間で２３０℃まで再加熱した後、２３０℃以上の温度範囲を３０秒間保持し、この間にピーク温度２５０℃で５秒間加熱を行った後、常温まで冷却）を２回行った後、プッシュオン動作を１０万回、３０万回、５０万回、１００万回と繰り返して動作性を調べた。評価基準は次の通りである。
【００４２】
（評価基準）
○：プッシュオンを所定回数繰り返した時に、所定の位置まで戻ってくる
×：プッシュオンを所定回数繰り返した時に、所定の位置まで戻らず、次のプッシュオンができない
【００４３】
次に、上記各グリースを、図１に示すプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品（操作軸１の操作ストローク：１．５ｍｍ）の接点部分に塗布し、上記と同様の半田リフロー処理を２回繰り返した後、回転寿命試験を行った。試験は、純抵抗負荷を介して５Ｖを出力側端子とコモン端子間に印加した状態で毎分１０往復回の速度でＯｎ、Ｏｆｆの切替動作を行った。測定のポイントは、初期、リフロー後、１０万回であり、この測定ではエンコーダ出力を測定し、出力信号の異常であるバウンシングやチャタリングの幅が５　ｍ・秒以上の発生の有無を調べた。評価基準は次の通りである。
【００４４】
（評価基準）
○：バウンシングおよびチャタリングの幅が５　ｍ・秒以上の発生なし
×：バウンシングおよびチャタリングの幅が５　ｍ・秒以上の発生あり
【００４５】
これらの測定結果をグリースの組成および粘度とともに表１に示す。
【表１】
2004071401.tif 000005
【００４６】
表１から明らかなように、本発明に係るプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品は、比較例のグリースを用いたものに比べ、動作寿命が改善されている。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品によれば、薄型化してもシリコーンゴムが膨潤することはなく、装置の信頼性、寿命特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプッシュオンスイッチ付き回転操作型電子部品の一例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１……操作軸　　２……軸受　　４……接点基板　　５……導体パターン
６……可動接点　　９……シリコーンゴム製ラバードーム
１０……プッシュオンスイッチ　　１０１……接触片
１０２……中央接点　　１０３……固定接点
【図１】
2004071401.tif 000008