特許 7241400 スイッチユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-09

(45)【発行日】2023-03-17

(54)【発明の名称】スイッチユニット

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/06 20060101AFI20230310BHJP

   H01H 9/04 20060101ALI20230310BHJP

【ＦＩ】

H01H13/06 B

H01H9/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019156634

(22)【出願日】2019-08-29

(65)【公開番号】P2021034331

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000215833

【氏名又は名称】帝国通信工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094226

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 裕

(74)【代理人】

【識別番号】100087066

【弁理士】

【氏名又は名称】熊谷 隆

(72)【発明者】

【氏名】並木 哲二

(72)【発明者】

【氏名】野村 修

(72)【発明者】

【氏名】川嶌 義之

【審査官】井上 信

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６３－４３３２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－１５２７２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－４４８３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ １３／０６

Ｈ０１Ｈ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面に凹状の収納部を形成したケースの前記収納部内に押圧スイッチを実装したスイッチユニットにおいて、
前記押圧スイッチは、固定接点となるスイッチパターンを形成した回路基板と、前記スイッチパターンに対向する位置に配置される可動接点を上下動させる押圧部を上下動自在に保持する押圧作動体と、当該押圧作動体の押圧部を除くその周囲の部分を覆うカバーと、を具備して構成され、
前記押圧スイッチの外周側面と、前記押圧スイッチの周囲の回路基板の表面とを、防滴部材で覆い、
且つ前記押圧スイッチを収納する前記ケースの外周縁部の上に、前記防滴部材の周囲を囲んで当該防滴部材と一体に形成される防滴挟持用縁部を載置したことを特徴とするスイッチユニット。

【請求項2】

請求項１に記載のスイッチユニットであって、
前記押圧スイッチの他に他の電子部品を設置し、当該他の電子部品の前記ケースへの実装面が前記押圧スイッチの前記ケースへの実装面よりも高い位置にあることを特徴とするスイッチユニット。

【請求項3】

請求項１または２に記載のスイッチユニットであって、
前記押圧スイッチの周囲の回路基板の表面を覆う防滴部材は、その上面が押え部材で覆われていることを特徴とするスイッチユニット。

【請求項4】

請求項１に記載のスイッチユニットであって、
前記押圧スイッチの他に前記回路基板に接続する他の電子部品を設置し、
前記防滴挟持用縁部は、前記押圧スイッチと前記他の電子部品を収納する前記ケースの外周縁部の上に載置されていることを特徴とするスイッチユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、押圧スイッチを実装したスイッチユニットに関し、特にその防滴に用いて好適なスイッチユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、押圧スイッチは、他の各種電子部品を搭載したスイッチユニット内に設置される場合がある。そしてこのスイッチユニットを防滴する場合は、例えば特許文献１，２に示すように、排水構造を設ける構成のものや、特許文献３に示すように、きょう体（１）の下面周囲から突出させたリブ（６）を、キーシートスイッチ（３）の周囲に設けた係合突条（１２）の溝（１３）内に係合させる構成のものなどがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開平５－３１０４６号公報

【文献】特開平８－１８０７６０号公報

【文献】実開平５－８８３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１，２のように排水構造を設けた場合は、排水経路が詰まるなどの不備が生じた場合に、容易に浸水が生じてしまう虞があった。

【0005】

また特許文献３に示すキーシートスイッチ（３）の場合は、もしもプリント板（７）にキーシートスイッチ（３）で覆われない部分があってその上に他の各種電子部品が設置されていたような場合は、当該他の電子部品を防滴できず、当該他の電子部品を防滴しようとした場合は別個の防滴機構を設置しなければならず、部品点数が増加して組み立ても煩雑になり、また装置の大型化を招く虞もあった。

【0006】

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、実装した押圧スイッチの防滴を図ることができ、また押圧スイッチと共に他の電子部品の防滴もコンパクトに図ることができるスイッチユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上面に凹状の収納部を形成したケースの前記収納部内に押圧スイッチを実装したスイッチユニットにおいて、前記押圧スイッチは、固定接点となるスイッチパターンを形成した回路基板と、前記スイッチパターンに対向する位置に配置される可動接点を上下動させる押圧部を上下動自在に保持する押圧作動体と、当該押圧作動体の押圧部を除くその周囲の部分を覆うカバーと、を具備して構成され、前記押圧スイッチの外周側面と、前記押圧スイッチの周囲の回路基板の表面とを、防滴部材で覆い、且つ前記押圧スイッチを収納する前記ケースの外周縁部の上に、前記防滴部材の周囲を囲んで当該防滴部材と一体に形成される防滴挟持用縁部を載置したことを特徴としている。
押圧スイッチの部分のみでなく、さらに押圧スイッチの周囲の回路基板の表面も防滴部材で覆ったので、ケース内に浸入した液体が押圧スイッチ内部へ浸入することを、より効果的に防滴することができる。特にケース内に水が溜まったような場合であっても、押圧スイッチの確実な防滴を図ることができる。

【0008】

また本発明は、上記特徴に加え、前記押圧スイッチの他に他の電子部品を設置し、当該他の電子部品の前記ケースへの実装面が前記押圧スイッチの前記ケースへの実装面よりも高い位置にあることを特徴としている。
押圧スイッチの実装面に比べて、他の電子部品の実装面を、高い位置としたので、ケース内に水が溜まったような場合であっても、他の電子部品の浸水を防止することができる。このため、他の電子部品に別途防滴構造を設ける必要がなくなり（または簡易な防滴構造で済むようになり）、構造の簡素化、組み立ての容易化を図ることができる。

【0009】

また本発明は、上記特徴に加え、前記押圧スイッチの周囲の回路基板の表面を覆う防滴部材は、その上面が押え部材で覆われていることを特徴としている。
押え部材を設置することで、弾性を有する防滴部材の位置決め・固定を確実に行うことができる。また例えば、樹脂製のケースから突出する突起を、防滴部材と押え部材にそれぞれ設けた孔に通して押え部材の上面側で当該突起の先端を熱カシメするような場合、その熱カシメを確実に行うことができる（防滴部材は弾性を有するので、押え部材を設置しないで防滴部材の表面で直接前記突起を熱カシメしようとした場合、熱カシメした部分が防滴部材から外れてしまい、防滴部材の確実な固定が行えなくなる虞がある）。

【0010】

また本発明は、上記特徴に加え、前記押圧スイッチの他に前記回路基板に接続する他の電子部品を設置し、前記防滴挟持用縁部は、前記押圧スイッチと前記他の電子部品を収納する前記ケースの外周縁部の上に載置されていることを特徴としている。
本発明によれば、押圧スイッチを防滴する１枚の防滴部材によって、ケース内に浸入した液体のケース外部への漏洩を確実に防滴することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ケース内に実装した押圧スイッチの確実な防滴を図ることができ、また押圧スイッチと共に他の電子部品の防滴もコンパクトに図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】スイッチユニット１の斜視図である。

【図2】スイッチユニット１の要部断面図（図１のＣ－Ｃ概略断面図）である。

【図3】スイッチユニット１の下側部分の分解斜視図である。

【図4】スイッチユニット１の上側部分の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の１実施形態に係るスイッチユニット１の斜視図、図２は要部断面図（図１のＣ－Ｃ概略断面図）、図３，図４はスイッチユニット１の分解斜視図であり、図３はその下側部分の分解斜視図、図４はその上側部分の分解斜視図である。これらの図に示すように、スイッチユニット１は、ケース１０内に、回路基板（以下「フレキシブル回路基板」という）４０と、防滴部材（以下「防滴板」という）６０と、押圧作動体９０と、カバー１１０と、押え部材（以下「押え板」という）１３０と、他の電子部品１５０と、を収納・設置して構成されている。なお以下の説明において、「上」とはケース１０から防滴板６０を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。

【0014】

ケース１０は、合成樹脂を略矩形板状に成形して構成されており、その上面には略矩形凹状の収納部１１が形成されている。収納部１１は、深さの深い略矩形状の第１収納部（押圧スイッチ収納部）１３と、深さの浅い略矩形状の第２収納部（他の電子部品収納部）１４とを有し、両者のそれぞれ外周の１辺を接続して構成されている。

【0015】

第１収納部１３の底面の所定位置（押圧スイッチを設置する位置）には、複数本（３本）の小突起からなる固定部１５が突設されている。また第１収納部１３の底面の他の所定の位置には、複数（４つ）の小突起からなる固定部１７が突設されている。固定部１７は、大径円柱状の根元部分１７１の上面中央から小径柱状の先端部分１７３を突出して構成されている。第１収納部１３の外周の所定位置には、その内底面から内側面にわたって貫通する基板挿通部１９が形成されている。

【0016】

第２収納部１４の底面の所定位置には、複数本（４本）の小突起からなる固定部２１が突設されている。また第１収納部１３と第２収納部１４とを接続した部分の略中央位置には、第１収納部１３の底面から第２収納部１４の底面まで斜めに上昇していく傾斜面からなる基板ガイド部２３が形成されている。

【0017】

またケース１０の外周は外周縁部２５となっており、その上面の所定位置には、一対の小突起からなる取付部２７が形成されている。

【0018】

フレキシブル回路基板４０は、可撓性を有する合成樹脂製フィルムの表面に、所望の回路パターンを形成して構成されており、前記ケース１０の第１スイッチ収納部１３に設置される第１回路基板部４１と、前記ケース１０の第２収納部１４に設置される第２回路基板部４３と、第１収納部１３の外周の所定位置から突出するように形成される出力引出部４５と、を具備している。

【0019】

第１回路基板部４１は、略矩形状であって前記第１収納部１３の底面に載置される形状寸法に形成されており、前記ケース１０の複数本（３本）の固定部１５に対向する位置にはそれぞれこれらを挿通する小孔からなる挿通部４７が形成され、また前記ケース１０の４つの固定部１７の内の３つに対向する位置にはそれぞれその根元部分１７１を挿通する円形孔からなる挿通部４９が形成されている。そして複数本の挿通部４７の中央部分上面には、一対のスイッチパターン５１，５１が形成されている。これらスイッチパターン５１，５１には図示しない回路パターンが接続されており、前記引出部４５に引き出されている。

【0020】

第２回路基板部４３は、連結部５３を介して第１回路基板部４１に連結されており、その表面には図示しない所望の回路パターンが形成されている。第２回路基板部４３の連結部５３に連結したその左右両側位置（２つの固定部２１に対向する位置）には、小孔からなる取付部５５が形成されている。

【0021】

引出部４５はこの例では帯状であって、前記第１回路基板部４１と前記第２回路基板部４３からの出力やこれらへの入力を行う回路パターンが形成されている。この引出部４５は、前記ケース１０の基板挿通部１９に対向する位置において前記第１回路基板部４１に接続されている。

【0022】

防滴板６０は、ゴム状弾性体を略矩形状に成型して構成されており、その外形は、前記ケース１０の上面全体を覆う形状寸法に形成されている。防滴板６０の前記ケース１０の第１収納部１３に対向する部分は、当該第１収納部１３の底面から内側壁のほぼ全面に当接して覆う形状寸法の基板当接部６２に形成されている。一方、防滴板６０の前記ケース１０の第２収納部１４に対向する部分は、開口６１としている。そして防滴板６０の外周部分全体は、前記ケース１０の外周縁部２５上面に対向する防滴挟持用縁部（外周縁部）６３となっている。

【0023】

防滴板６０の前記ケース１０の複数の固定部１５に対向する位置には、これら複数の固定部１５をまとめて挿入する寸法形状の矩形状の貫通孔からなる押圧スイッチ挿通部６５が形成されている。押圧スイッチ挿通部６５の周囲を囲む上面には、上方向に向かって突出する防滴用凸部６７が矩形環状に形成されている。防滴用凸部６７の上辺からは小突起状のカバー圧接部６９が矩形環状に形成されている。また防滴板６０の前記ケース１０の４つの固定部１７に対向する位置にはそれぞれその根元部分１７１を挿通する円形孔からなる挿入部７１が形成されている。防滴板６０の前記ケース１０の一対の取付部２７に対向する位置には、これら取付部２７を貫通する小孔からなる挿通係止部７３が形成されている。

【0024】

押圧作動体９０はゴム状弾性材の成形品であり、円形リング状の作動体基部９１と、円柱状の押圧部９３と、前記作動体基部９１に対して前記押圧部９３をその中央上部に位置させるように保持する薄板円錐状の変形部９５とを具備して構成されている。押圧部９３の下面には可動接点９７が形成されている。

【0025】

カバー１１０は、合成樹脂の成形品であり、略矩形板状に形成され、その中央には円形の貫通孔からなる作動体挿通部１１１が形成されている。作動体挿通部１１１の周囲を囲む複数個所（３か所）には、前記ケース１０の各固定部１５を挿入する取付部１１３が形成されている。カバー１１０下面の作動体挿通部１１１の周囲の面からは、下方向に向かって円形筒状の支持部１１５が突出している。支持部１１５の内径寸法は、前記押圧作動体９０の作動体基部９１の外径寸法とほぼ同一に形成されている。

【0026】

押え板１３０は板金製であり、前記ケース１０の第１収納部１３内に収納できる寸法形状に形成され、前記ケース１０の各固定部１７の先端部分１７３を挿入する寸法形状の小孔からなる板取付部１３１と、前記カバー１１０が対向する部分を切り欠くように形成されるカバー挿通部１３３とを有して構成されている。

【0027】

他の電子部品１５０は、図示は簡略化して示しているが、例えばスライド式スイッチや揺動式スイッチや押圧スイッチなどの各種電子部品である。他の電子部品１５０の下部には、取付板１５１が設けられ、その所望位置には小孔からなる複数（４つ、図では３つのみ示す）の取付部１５３が形成されている。各取付部１５３は、前記ケース１０の各固定部２１に対向する位置に、各固定部２１を挿入可能な寸法形状で形成されている。

【0028】

そしてスイッチユニット１を組み立てるには、まず、ケース１０の第１収納部１３と第２収納部１４に、それぞれフレキシブル回路基板４０の第１回路基板部４１と第２回路基板部４３を設置し、同時に、フレキシブル回路基板４０の引出部４５をケース１０の基板挿通部１９に挿入してケース１０の外方に引き出す。このとき、ケース１０に設けた各固定部１５をフレキシブル回路基板４０に設けた各挿通部４７に挿入し、同時にケース１０に設けた各固定部１７をフレキシブル回路基板４０に設けた各挿通部４９に挿入し、同時にケース１０に設けた２つの固定部２１（基板ガイド部２３の両側のもの）をフレキシブル回路基板４０に設けた各取付部５５に挿入する。

【0029】

次に、前記フレキシブル回路基板４０の上に、防滴板６０を載置する。このとき、押圧スイッチパターン５１，５１は押圧スイッチ挿通部６５内に位置し、ケース１０の各固定部１７はその根元部分１７１まで挿入部７１に挿入され、またケース１０の各取付部２７は挿通係止部７３に挿入される。またケース１０の第２収納部１４は、防滴板６０の開口６１内に露出している。

【0030】

次に、前記フレキシブル回路基板４０の一対のスイッチパターン５１，５１上に、押圧作動体９０を載置し、その上にカバー１１０を被せる。このときカバー１１０の作動体挿通部１１１に押圧作動体９０の上部を貫通させ、同時にカバー１１０の各取付部１１３にケース１０の各固定部１５を挿入する。そしてカバー１１０の上面に突出する各固定部１５の先端を熱カシメする。これによって、押圧スイッチＡが完成する。図２に示すように、押圧スイッチＡは、フレキシブル回路基板４０上の一対のスイッチパターン５１，５１上に、押圧作動体９０の可動接点９７を所定距離離して対向させている。また、カバー１１０の支持部１１５内に押圧作動体９０の作動体基部９１を収納している。また、カバー１１０の下面外周近傍の全周部分と、フレキシブル回路基板４０の間は、防滴板６０の防滴用凸部６７（そのカバー圧接部６９）が弾設されている。

【0031】

次に、前記防滴板６０の基板当接部６２の上に、押え板１３０を載置する。このとき、ケース１０の各固定部１７の先端部分１７３を、押え板１３０の各板取付部１３１に挿入し、押え板１３０の上面から突出する先端部分１７３を熱カシメする。これによって防滴板６０の上面を覆う（押える）ように押え板１３０が取り付けられる。

【0032】

次に、前記防滴板６０の開口６１内に露出したケース１０の第２収納部１４上に、他の電子部品１５０を設置し、その際、他の電子部品１５０の各取付部１５３に、前記ケース１０の各固定部２１を挿入して、取付板１５１の上面から突出する各固定部２１の先端を熱カシメし、これによって他の電子部品１５０を固定する。これによって図１，図２に示すスイッチユニット１が完成する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

【0033】

以上のように構成されたスイッチユニット１は、その上に例えば図示しない外装ケースなどが設置される。その際、外装ケースに上下動自在に取り付けた図示しない押釦つまみの下端部を押圧作動体９０の押圧部９３の上面に当接する。またその際、前記他の電子部品１５０の上部の部分を外装ケースに設けた開口から露出する。またケース１０の第１収納部１３内の押圧スイッチＡ周囲の空き空間Ｂ（図２参照）には、図示しない他の各種部品を設置（収納）しても良い。外装ケースが、防滴板６０の全周にわたって防滴挟持用縁部６３に当接することで、当該当接部分での液体の浸入・滲出が防止されている。

【0034】

そして、前記外装ケースの上部に露出している前記図示しない押釦つまみを押下すれば、その下端部が押圧スイッチＡの押圧部９３を押圧してこれを下降させ（このとき変形部９５は変形する）、その下面に形成した可動接点９７を一対のスイッチパターン５１，５１に当接させ、スイッチをオンする。前記押圧を解除すれば、変形していた変形部９５の自動復帰力によって押圧部９３及びその上の押釦つまみが上昇し、スイッチをオフする。一方、他の電子部品１５０は、適宜、外装ケースの上部から操作などできる。

【0035】

ところで、このスイッチユニット１の上部を覆う外装ケースなどの隙間から液体（以下「水」という）が当該スイッチユニット１内に浸入してきたとする。浸入した水は、主として、高さの低いケース１０の第１収納部１３内に移動するが、第１収納部１３の表面は防滴板６０によって覆われている。このため、フレキシブル回路基板４０の防滴板６０によって覆われている表面には水は浸入しない。またカバー１１０の下面外周近傍の全周部分とフレキシブル回路基板４０の間は防滴用凸部６７が挟持されているので、カバー１１０や防滴板６０の上面側にある水が、押圧スイッチＡの内部（スイッチパターン５１，５１などの電気的に機能する部分、以下同様）に浸入することもない。さらに、カバー１１０の作動体挿通部１１１と押圧作動体９０の外周面との間の隙間から水が浸入しようとするが、押圧作動体９０の作動体基部９１がカバー１１０とフレキシブル回路基板４０の間に挟持されているので、この隙間からの水の浸入も防止できる。

【0036】

以上のように、押圧スイッチＡは、この押圧スイッチＡの部分のみでなく、さらに押圧スイッチＡの周囲のフレキシブル回路基板４０の表面も防滴板６０で覆ったので、ケース１０内に浸入した水が押圧スイッチＡ内部へ浸入することを、より効果的に防滴することができる。特にケース１０の第１収納部１３内に水が溜まったような場合であっても、押圧スイッチＡ内部の確実な防滴を図ることができる。

【0037】

また、ケース１０への押圧スイッチＡの実装面に比べて、ケース１０への他の電子部品１５０の実装面を高い位置としたので、ケース１０内に水が溜まったような場合であっても、他の電子部品１５０の浸水を防止することができる。言い換えれば、他の電子部品１５０に別途防滴構造を設ける必要がなくなり（または簡易な防滴構造で済むようになり）、構造の簡素化、組み立ての容易化を図ることができる。

【0038】

また、押圧スイッチＡの周囲のフレキシブル回路基板４０の表面を覆う防滴板６０は、その上面が押え板１３０によって覆われているので、弾性を有する防滴板６０の位置決め・固定を確実に行うことができる。またこの実施形態のように、樹脂製のケース１０から突出する固定部１７を、防滴部材６０と押え板１３０にそれぞれ設けた孔からなる挿入部７１と板取付部１３１に通して押え部材１３０の上面側で当該固定部１７の先端を熱カシメする場合、その熱カシメを確実に行うことができる。即ち、防滴板６０は弾性を有するので、押え部材１３０を設置しないで防滴板６０の表面で直接前記固定部１７の先端を熱カシメしようとした場合、熱カシメした部分が防滴板６０から外れてしまい、防滴板６０の確実な固定が行えない虞がある。

【0039】

また本スイッチユニット１によれば、押圧スイッチＡの他にフレキシブル回路基板４０に接続する他の電子部品１５０を設置し、押圧スイッチＡと他の電子部品１５０を収納するケース１０の外周縁部２５の上に、防滴板６０の周囲を囲んで当該防滴板６０と一体に形成される防滴挟持用縁部６３が載置されているので、押圧スイッチＡを防滴する１枚の防滴板６０によって、ケース１０内に浸入した水のケース１０外部への漏洩も確実に防滴することができる。

【0040】

なお上記実施形態では、押圧作動体９０は、押圧部９３と変形部９５と作動体基部９１が一体に形成されているが、押圧部を別部品として構成し、この押圧部を可動接点９７上に設置し、例えば押圧部の外周に設けたつば部をカバー１１０の作動体挿通部１１１の下面側に配置してその抜け止めを行い、これによって押圧部を押圧することで可動接点が上下動するように構成しても良い。

【0041】

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、回路基板はフレキシブル回路基板に限定されず、硬質の回路基板であってもよい。また場合によっては、防滴板を押え板によって覆わなくても良く、また他の電子部品を設置しなくても良いなど、種々の変更が可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0042】

１ スイッチユニット
１０ ケース
２５ 外周縁部
４０ フレキシブル回路基板（回路基板）
５１ スイッチパターン（固定接点）
６０ 防滴板（防滴部材）
６３ 外周縁部（防滴挟持用縁部）
９０ 押圧作動体
９３ 押圧部
９７ 可動接点
１１０ カバー
Ａ 押圧スイッチ
１３０ 押え板（押え部材）
１５０ 他の電子部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】