特開 2023-182957 コンタクトラバーの固定構造及びスイッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023182957

(43)【公開日】2023-12-27

(54)【発明の名称】コンタクトラバーの固定構造及びスイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 9/04 20060101AFI20231220BHJP

   H01H 21/08 20060101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

H01H9/04 F

H01H21/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096258

(22)【出願日】2022-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久田 雅人

【テーマコード（参考）】

5G052

5G219

【Ｆターム（参考）】

5G052AA05

5G052AA11

5G052BB10

5G052HA01

5G052HA02

5G052HA05

5G219FU02

5G219FU17

5G219GS21

5G219HT01

5G219HU12

5G219KU73

5G219KU96

5G219KW29

5G219NS04

5G219NS21

(57)【要約】

【課題】防塵、防水構造のためにボデーを必要とせず、インシュレータとコンタクトラバーが密着固定された防塵、防水構造が可能なコンタクトラバーの固定構造及びその固定構造を有するスイッチ装置を提供する。
【解決手段】電気部品３００が配置されるインシュレータ１００と、インシュレータ１００との間において電気部品が配置される空間部を形成するコンタクトラバー２００と、を有し、コンタクトラバー２００は、インシュレータ１００の取り付け部１１０に挿入されて固定される抜け止めピン２１０を有してコンタクトラバーの固定構造を構成する。これにより、防塵、防水構造のためにボデーを必要とせず、インシュレータとコンタクトラバーとで密着固定できる防塵、防水構造が可能なコンタクトラバーの固定構造及びその固定構造を有するスイッチ装置を提供することができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気部品が配置されるインシュレータと、
前記インシュレータとの間において前記電気部品が配置される空間部を形成するコンタクトラバーと、を有し、
前記コンタクトラバーは、前記インシュレータの取り付け部に挿入されて固定される抜け止めピンを有する、コンタクトラバーの固定構造。

【請求項2】

前記抜け止めピンが前記取り付け部に挿入された状態において、前記空間部は外部から防塵、防水構造とされる、請求項１に記載のコンタクトラバーの固定構造。

【請求項3】

前記コンタクトラバーは、前記空間部を取り囲むように、前記インシュレータに対して当接されて接触するシールリブを有する、請求項２に記載のコンタクトラバーの固定構造。

【請求項4】

前記電気部品は接点機能を備え、前記コンタクトラバーへの押圧操作によりスイッチ動作を行なう、請求項２または３に記載の固定構造を備えた、スイッチ装置。

【請求項5】

前記インシュレータは、取り付け対象物に直接取り付けられて固定される、請求項４に記載のスイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンタクトラバーの固定構造及びその固定構造を有するスイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プリント基板とコンタクトラバーであるラバーカバーで構成される防水構造と、この防水構造を有するスイッチ装置がある（例えば、特許文献１）。

【0003】

この防水構造は、プリント基板の上面は上部ラバーカバーで覆われており、下面は下部カバーで覆われている。このため、プリント基板上の電子部品には水分が付着せず、電子部品の機能は維持される。上部ラバーカバー、プリント基板及び下部カバーには、それぞれ固定螺子が挿通可能な孔部が形成されており、固定螺子によって、上部ラバーカバー、プリント基板、下部カバー及び上部ラバーカバーは下部スイッチケースにしっかりと固定される。すなわち、プリント基板とラバーカバーは、固定螺子でサンドイッチされた状態でスイッチケースに固定される。

【0004】

上記示したプリント基板上には回路パターン、電子部品が配設されて、ラバーカバー、スイッチケースに組付けられることによりスイッチ装置が構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００－９０７６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１に示す防水構造は、プリント基板等のインシュレータとラバーカバー等のコンタクトラバーとを密着させて固定するためのスイッチケース等のボデーを必要としていた。また、この防水構造を有するスイッチ装置を取り付け対象物に取り付けるためには、ボデーを介して取り付け対象物に取り付け固定する必要があった。

【0007】

したがって、本発明の目的は、防塵、防水構造のためにボデーを必要とせず、インシュレータとコンタクトラバーが密着固定された防塵、防水構造が可能なコンタクトラバーの固定構造及びその固定構造を有するスイッチ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明は、電気部品が配置されるインシュレータと、前記インシュレータとの間において前記電気部品が配置される空間部を形成するコンタクトラバーと、を有し、前記コンタクトラバーは、前記インシュレータの取り付け部に挿入されて固定される抜け止めピンを有する、コンタクトラバーの固定構造を提供する。
（２）前記抜け止めピンが前記取り付け部に挿入された状態において、前記空間部は外部から防塵、防水構造とされる、上記（１）に記載のコンタクトラバーの固定構造であってもよい。
（３）また、前記コンタクトラバーは、前記空間部を取り囲むように、前記インシュレータに対して当接されて接触するシールリブを有する、上記（２）に記載のコンタクトラバーの固定構造であってもよい。
（４）また、前記電気部品は接点機能を備え、前記コンタクトラバーへの押圧操作によりスイッチ動作を行なう、上記（２）または（３）に記載の固定構造を備えた、スイッチ装置であってもよい。
（５）また、前記インシュレータは、取り付け対象物に直接取り付けられて固定される、上記（４）に記載の固定構造を備えた、スイッチ装置であってもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明のスイッチ装置によれば、防塵、防水構造のためにボデーを必要とせず、インシュレータとコンタクトラバーが密着固定された防塵、防水構造が可能なコンタクトラバーの固定構造及びその固定構造を有する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】

【0010】

【図1】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るコンタクトラバーの固定構造を説明するための、インシュレータとコンタクトラバーが一体となった斜視図であり、図１（ｂ）は、インシュレータとコンタクトラバーを分解して示す分解斜視図である。

【図2】図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係るコンタクトラバーを図１（ｂ）のＣ方向から見た斜視図であり、図２（ｂ）は、コンタクトラバーを図１（ｂ）のＤ方向から見た斜視図である。

【図3】図３（ａ）は、インシュレータとコンタクトラバーの図１（ａ）で示すＡ－Ａ断面図であり、図３（ｂ）は、インシュレータとコンタクトラバーの図１（ａ）で示すＢ－Ｂ断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）で示すＥ部詳細図である。

【図4】図４は、本発明の実施の形態に係るコンタクトラバーの固定構造を有するスイッチ装置の分解斜視図である。

【図5】図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を車両のステアリングに装着した場合の側面図（車両の進行方向Ｋの右側から見た側面図）であり、図５（ｂ）は、ステアリングのスポーク部に装着されるスイッチ装置を示す分解斜視図であり、図５（ｃ）は、ステアリングのスポーク部に装着されたスイッチ装置を有するステアリングを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施の形態に係るコンタクトラバーの固定構造は、電気部品が配置されるインシュレータと、インシュレータとの間において電気部品が配置される空間部を形成するコンタクトラバーとを有して構成されている。また、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置は、上記示した固定構造を備え、電気部品は接点機能を備え、コンタクトラバーへの押圧操作によりスイッチ動作を行なうように構成されている。

【0012】

なお、インシュレータは、絶縁樹脂に回路部品、リード等の電気部品等が実装、配置される絶縁部材である。インシュレータは、電子部品の実装基板（ＰＣＢ）や回路部品、リード等の電気部品等が実装、配置される絶縁性樹脂の成型体を意味するが、本実施の形態では、回路部品、リード等の電気部品等が実装、配置される絶縁性樹脂の成型体として説明する。

【0013】

また、本実施の形態では、スイッチ装置は、一例として、車両のステアリングに装着されてステアリングホイールを把持した状態の指先でシフト操作等を行なうことができるパドルスイッチとして説明する。

【0014】

図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るコンタクトラバーの固定構造を説明するための、インシュレータとコンタクトラバーが一体となった斜視図であり、図１（ｂ）は、インシュレータとコンタクトラバーを分解して示す分解斜視図である。

【0015】

本発明の実施の形態に係るコンタクトラバーの固定構造は、電気部品が配置されるインシュレータ１００と、インシュレータ１００との間において電気部品が配置される空間部２０３を形成するコンタクトラバー２００と、を有し、コンタクトラバー２００は、インシュレータ１００の取り付け部１１０に挿入されて固定される抜け止めピン２１０を有して構成されている。

【0016】

（インシュレータ１００）
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、インシュレータ１００は、一例として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド、ポリ塩化ビニルなどの絶縁性を有する難燃性樹脂により形成されている。インシュレータ１００には、インシュレータ１００との間において電気部品が配置される空間部を形成するコンタクトラバー２００が防塵、防水性を有して取り付けられる。また、電気部品として、本実施の形態では、後述するリード部やコネクタ部を備えて一体にプレス曲げ加工が施された金属部材のターミナル３００が装着されている。

【0017】

インシュレータ１００は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、概略、有底の箱形状に形成されている。インシュレータ１００は、底部１０１には、表面にコンタクトラバー２００が当接して防塵、防水性を確保するための底面１０２が形成され、コンタクトラバー２００の抜け止めピン２１０が挿入される取り付け部１１０が貫通穴として形成されている。図１（ｂ）に示すように、コンタクトラバー２００の抜け止めピン２１０がＣ方向からインシュレータ１００の取り付け部１１０に挿入されて、図１（ａ）に示すように組付けられる。本実施の形態では、取り付け部１１０が貫通穴として六ヶ所形成されているが、詳細は後述する。

【0018】

また、底部１０１の周囲には、壁部１０３が形成されて剛性を確保すると共に、壁部１０３の一部には、パドルスイッチ本体部４００がピン４５０により回動可能に取り付けられるためのピン穴１０４が二カ所に形成されている。

【0019】

なお、本実施の形態では、インシュレータ１００は、ターミナル３００をインサート部品として、一体成型されている。図４に示すように、ターミナル３００は、リード部３１０、コネクタ部３１２、ネジ止め部３１４が一体となってプレス曲げ加工が施されており、インシュレータ１００と一体成型される。一体成型後に、所定の箇所を切断、除去することにより、必要な電気配線状態とすることができる。

【0020】

図１（ｂ）に示すように、インシュレータ１００の底部１０１には、上記したターミナル３００のリード部３１０が露出するように、開口部１０５が設けられている。これにより、後述するコンタクトラバー２００に装着されたコンタクト部材２５０が押圧操作により接触することで、導通のオンオフでスイッチ動作を可能とすることができる。

【0021】

（コンタクトラバー２００）
図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係るコンタクトラバーを図１（ｂ）のＣ方向から見た斜視図であり、図２（ｂ）は、コンタクトラバーを図１（ｂ）のＤ方向から見た斜視図である。また、図３（ａ）は、インシュレータとコンタクトラバーの図１（ａ）で示すＡ－Ａ断面図であり、図３（ｂ）は、インシュレータとコンタクトラバーの図１（ａ）で示すＢ－Ｂ断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）で示すＥ部詳細図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）で示すＥ部詳細図である。

【0022】

コンタクトラバー２００は、上記したように、コンタクト部材２５０を装着して、押圧操作によりスイッチ動作を行なうためのコンタクトラバーであって、シリコン等のエラストマ（ゴム）により成型されて形成されている。また、コンタクトラバー２００は、電気部品が配置される空間部を外部から防塵、防水するシール部材、カバー部材として機能する。

【0023】

図２（ａ）、図３（ｂ）に示すように、コンタクトラバー２００は、概略平坦な板状の基部２０１を有し、基部２０１には、内部に空間部２０３を有するドーム状のドーム部２０２が形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、基部２０１の反対の側には、六カ所に抜け止めピン２１０が突設して形成されている。なお、抜け止めピン２１０の個数は、任意に設定することが可能である。

【0024】

図３（ａ）に示すように、コンタクトラバー２００は、２つのドーム部２０２の空間部２０３を繋ぐ溝形状の連通部２０４が形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、ドーム部２０２は、弾性変形部２０５により支持されて形成されている。ドーム部２０２の天井部２０６には、金属製のコンタクト部材２５０が装着されている。押圧操作部２０７を押圧することにより、弾性変形部２０５が変形してコンタクト部材２５０がリード部３１０に接触することができる。コンタクト部材２５０とリード部３１０は接点機能を発揮し、スイッチ動作を行なうことができる。

【0025】

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、基部２０１の表面は平坦な当接面２２２とされている。複数の抜け止めピン２１０で囲まれた内側の領域には、当接面２２２において、２か所の溝部２２４が形成され、溝部２２４で挟まれた領域としてシールリブ２２０が形成されている。シールリブ２２０は閉じた曲線状に形成されている。シールリブ２２０で囲まれた内側には、ドーム部２０２の空間部２０３が形成されている。シールリブ２２０は、空間部２０３を取り囲むように、インシュレータ１００に対して当接されて接触する。

【0026】

図２（ｂ）、図３（ａ）に示すように、シールリブ２２０の外側には、抜け止めピン２１０が形成されている。コンタクトラバー２００の抜け止めピン２１０は、インシュレータ１００の貫通穴である取り付け部１１０に挿入されて取り付けられる。ここで、抜け止めピン２１０は、先端部２１１、フランジ部２１２、嵌合軸部２１３で構成されている。先端部２１１は、抜け止めピン２１０を取り付け部１１０に挿入するための誘導部として機能する。フランジ部２１２は、その外径Ｊが、嵌合軸部２１３の軸径Ｉよりも大きく形成されている。これにより、フランジ部２１２の当接面２１４とインシュレータ１００の取り付け部１１０の端部１１１が接触することにより、抜け止め機能を発揮する。

【0027】

嵌合軸部２１３は、貫通穴である取り付け部１１０に挿入されて嵌合する。図３（ａ）に示すように、インシュレータ１００の貫通穴である取り付け部１１０は、穴径Ｈ、穴の長さＦに形成されている。嵌合軸部２１３の軸径Ｉと取り付け部１１０の穴径Ｈによる嵌合は、すきまばめ、しまりばめ、中間ばめのいずれでもよいが、本実施の形態では、抜け止め機能はフランジ部２１２によるので、挿入の容易さから、すきまばめとしている。なお、図３（ａ）に示す空洞部２２５は、シールリブ２２０の抜け止めピン２１０の肉厚を略一定にして成型性をよくするものであって、なくてもよい。

【0028】

図３（ｃ）のＥ部詳細図に示すように、コンタクトラバー２００がインシュレータ１００に取り付けられていない状態では、シールリブ２２０の当接面２２１は、当接面２２２からΔだけ突出して形成されている。この突出量Δは、コンタクトラバー２００とインシュレータ１００の当接時において、つぶし代として機能する。この突出量Δ（つぶし代）は、一例として、０．０５～０．３ｍｍ程度に設定することができる。フランジ部２１２の当接面２１４とシールリブ２２０の当接面２２１との間の寸法Ｇに突出量Δを加えた寸法は、取り付け部１１０の端部１１１と底面１０２の間の寸法、すなわち、取り付け部１１０の穴の長さＦと同じに設定されている。

【0029】

コンタクトラバー２００がインシュレータ１００に取り付けられた状態において、シールリブ２２０はつぶし代Δだけ弾性変形をした状態でインシュレータ１００の底面１０２に当接する。すなわち、コンタクトラバー２００の抜け止めピン２１０をインシュレータ１００の取り付け部１１０に挿入するコンタクトラバーの固定構造により、コンタクトラバー２００とインシュレータ１００の間で挟まれシールリブ２２０で囲まれた空間部２０３は外部から防塵、防水構造とされる。

【0030】

（スイッチ装置１０）
図４は、本発明の実施の形態に係るコンタクトラバーの固定構造を有するスイッチ装置の分解斜視図である。本発明の実施の形態に係るスイッチ装置１０は、一例として、車両のステアリングに装着されてステアリングホイールを把持した状態の指先でシフト操作等を行なうことができるパドルスイッチとして説明する。

【0031】

図４に示すように、スイッチ装置１０は、インシュレータ１００、コンタクトラバー２００、電気部品としてのターミナル３００、パドルスイッチ本体部４００等を有して構成されている。コンタクトラバー２００がインシュレータ１００に組み付けられて防塵、防水構造とされたユニットを、インシュレータ１００のピン穴とパドルスイッチ本体部４００の取付穴４０５とを位置合わせして、ピン４５０により回動可能に組み立てる。これにより、パドルスイッチ本体部４００のパドルレバー４１０をインシュレータ１００に対して回動操作することができる。

【0032】

なお、図４において、ターミナル３００を独立して図示しているが、ターミナル３００はインサート部品としてインシュレータ１００に一体成型されるので、ターミナル３００はインシュレータ１００と同一部品である。また、ターミナル３００の一部は可能されてネジ止め部３１４に加工されている。これにより、スイッチ装置１０をステアリング５００へ取り付け固定することができる。

【0033】

図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置を車両のステアリングに装着した場合の側面図（車両の進行方向Ｋの右側から見た側面図）であり、図５（ｂ）は、ステアリングのスポーク部に装着されるスイッチ装置を示す分解斜視図であり、図５（ｃ）は、ステアリングのスポーク部に装着されたスイッチ装置を有するステアリングを示す斜視図である。

【0034】

図５（ａ）に示すように、上記のように組み立てられたスイッチ装置１０としてのパドルスイッチは、車両のステアリング５００へ取り付けられる。

【0035】

図５（ｂ）に示すように、スイッチ装置１０（パドルスイッチ）を、ステアリング５００のスポーク部５３０に、図示したＬ方向に組みつける。この場合において、取り付けのためのボデー等を必要とせずに、インシュレータ１００を、取り付け対象物であるステアリング５００に直接取り付け固定できる。

【0036】

インシュレータ１００に装着されたネジ止め部３１４とスポーク部５３０の取付穴部５３５を合わせた状態で、ネジ５３５により固定できる。これにより、図５（ａ）、（ｃ）に示すように、インシュレータ１００を、取り付け対象物であるステアリング５００に直接取り付け固定することで、スイッチ装置１０（パドルスイッチ）をステアリング５００に取り付けることができる。

【0037】

車両の運転者は、このスイッチ装置１０（パドルスイッチ）により、図５（ａ）に示すステアリングホイール５１０を把持した状態の指先でパドルレバー４１０を操作して、シフト操作等を行なうことができる。

【0038】

（本発明の実施の形態の効果）
（１）本発明の実施の形態に係るコンタクトラバーの固定構造は、電気部品が配置されるインシュレータ１００と、インシュレータ１００との間において電気部品が配置される空間部２０３を形成するコンタクトラバー２００と、を有し、コンタクトラバー２００は、インシュレータ１００の取り付け部１１０に挿入されて固定される抜け止めピン２１０を有して構成されている。これにより、ボデー等を必要とせず、インシュレータとコンタクトラバーを密着固定でき、コンタクトラバー２００とインシュレータ１００の間で挟まれシールリブ２２０で囲まれた空間部２０３を外部からの防塵、防水構造とすることができる。
（２）本発明の実施の形態に係るスイッチ装置１０は、インシュレータ１００、コンタクトラバー２００、電気部品としてのターミナル３００、パドルスイッチ本体部４００等を有して構成されている。インシュレータ１００が取り付け対象物に直接取り付け固定できる構造とする。これにより、取り付けのためのボデー等を必要とせずに、スイッチ装置１０を、取り付け対象物であるステアリング５００等に直接取り付け固定することができる。

【0039】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0040】

１０…スイッチ装置
１００…インシュレータ、１０１…底部、１０２…底面、１０３…壁部、１０４…ピン穴、１０５…開口部、１１０…取り付け部、１１１…端部
２００…コンタクトラバー、２０１…基部、２０２…ドーム部、２０３…空間部、２０４…連通部、２０５…弾性変形部、２０６…天井部、２０７…押圧操作部、２１０…抜け止めピン、２１１…先端部、２１２…フランジ部、２１３…嵌合軸部、２１４…当接面、２２０…シールリブ、２２１…当接面、２２２…当接面、２２４…溝部、２２５…空洞部、２５０…コンタクト部材
３００…ターミナル、３１０…リード部、３１２…コネクタ部、３１４…ネジ止め部
４００…パドルスイッチ本体部、４０５…取付穴、４１０…パドルレバー、４５０…ピン
５００…ステアリング、５１０…ステアリングホイール、５３０…スポーク部、５３５…取付穴部、５５０…ネジ
Δ…突出量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】