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1. (WO2019065626) SWITCH
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明 細 書

発明の名称 スイッチ

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011  

発明の効果

0012  

図面の簡単な説明

0013  

発明を実施するための形態

0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040  

符号の説明

0041  

請求の範囲

1   2   3   4   5  

図面

1A   1B   1C   1D   2   3A   3B   4A   4B   4C   5   6A   6B  

明 細 書

発明の名称 : スイッチ

技術分野

[0001]
 本発明は、スイッチに関する。

背景技術

[0002]
 押下操作されるボタン部分に画像情報を出力するための画像表示領域を有するスイッチは存在する(特許文献1参照)。ボタン部分に画像表示領域を有するスイッチに対しては、画面表示領域をより大きくしたいとする要求がある。このため、額縁の部分のスペースを小さくすることで画面表示領域を最大化させたスイッチが提案されている(特許文献2参照)。画面表示領域を最大化させたスイッチは、屋内に設置される機器等に多く用いられるが、屋外に設置される機器等にも用いたいとする要求がある。
 ただし、ボタン部分に画像表示領域を有するスイッチには、画面表示素子や回路基板等が内蔵されている。このため、ボタン部分に画像表示領域を有するスイッチを屋外使用する場合には、高い防水性が求められる。防水性を有するスイッチは従来から存在する(特許文献3参照)。特許文献3に記載されたスイッチは、防水性を高めるためにボタン部分に防水膜を囲繞させることで防水性を備えたとされている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2010-33994号公報
特許文献2 : 特開2015-133226号公報
特許文献3 : 特許5873696号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 しかしながら、特許文献3で提案されている防水スイッチは、防水膜がむき出しの状態になっているため、何らかの原因で防水膜が破損すると、破損個所からスイッチの内部に水が浸入する。その結果、スイッチの故障につながってしまう。また、ボタン部分に画像表示領域を有するスイッチの場合、画像表示領域を最大化させたいという要求や、美観を損ないたくないとする要求が常に存在する。このため、ボタン部分に画像表示領域を有するスイッチに、特許文献3で提案されている防水対策を施す場合、画像表示領域を最大化させて、かつ、スイッチの美観を損なわないようにするためには、防水膜で囲繞される領域を可能な限り狭くする必要がある。しかし、防水膜で囲繞される領域を狭くするためには、防水膜を薄くする必要があるため、防水膜の耐久性に問題が生じてしまう。
[0005]
 本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ボタン部分に画像情報を出力する画像表示モジュールを備えるスイッチにおいて、画像表示領域を最大化させ、かつ、美観と高い防水性を有するスイッチ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

[0006]
 上記目的を達成するため、本発明に係るスイッチは、
 画像情報を出力する表示モジュールを有するスイッチにおいて、
 押下操作されるボタンと、押下操作を行う者がボタンの上側から視認可能な状態でボタンの下側に配置された表示モジュールとを有する操作部と、
 押下操作に連動して開閉する接点モジュールと、
 操作部を保持するハウジング部と、
 操作部とハウジング部との隙間を囲繞する防水膜と、
 防水膜に覆設された防護カバーと、
 を備える。
[0007]
 本発明によれば、スイッチ内部への水の浸入を防ぐ防水膜を防護カバーが保護するので、防水膜が破損することを防ぐことができる。その結果、美観を維持しつつ、かつ、高い防水性を有するスイッチを提供することができる。
[0008]
 本発明に係るスイッチにおいて、防水膜は、1以上の屈曲部を有する波型形状であることが好ましい。
 本発明によれば、押下操作時に防水膜の屈曲部が容易に折り畳まれるので、押下操作を行う者は、防水膜がフラット形状である場合よりもスムーズな操作感を得ることができる。
[0009]
 本発明に係るスイッチにおいて、防護カバーは、押下操作により防水膜との間に生じる隙間に浸入した水を外部に排出する排水口を有することが好ましい。
 本発明によれば、押下操作により防護カバーと防水膜との間に生じる隙間に水が浸入したとしても、浸入した水を外部に容易に排出することができる。
[0010]
 本発明に係るスイッチにおいて、排水口は、当該排水口を2つの孔に区分する第1の壁と、2つの孔の夫々を塞ぐように配置された第2の壁とを有し、第1の壁と第2の壁との間に、排水するための隙間が形成されていることが好ましい。
 この発明によれば、排水口から水や異物が浸入し難くすることができる。
[0011]
 本発明に係るスイッチは、前記ボタンを平面視した形状が、矩形又は略矩形であることが好ましい。
 この発明によれば、屋外に複数のスイッチを縦横に並べて、1つの画像を良好に表示させることができる。

発明の効果

[0012]
 本発明によれば、ボタン部分に画像情報を出力する画像表示モジュールを備えるスイッチにおいて、画像表示領域を最大化させ、かつ、美観と高い防水性を有するスイッチを提供することができる。

図面の簡単な説明

[0013]
[図1A] 本発明のスイッチの一実施形態に係る防水スイッチの平面図である。
[図1B] 本発明のスイッチの一実施形態に係る防水スイッチの斜視図である。
[図1C] 本発明のスイッチの一実施形態に係る防水スイッチの正面図である。
[図1D] 本発明のスイッチの一実施形態に係る防水スイッチの側面図である。
[図2] 図1の防水スイッチの分解斜視図である。
[図3A] 図1の防水スイッチの正面断面図である。
[図3B] 図1の防水スイッチの斜視断面図である。
[図4A] 防水膜の拡大断面図である。
[図4B] 防水膜の拡大断面図である。
[図4C] 防水膜の拡大断面図である。
[図5] 図1の防水スイッチのうち排水口の断面図である。
[図6A] 本発明のスイッチの他の実施形態に係る防水スイッチの拡大断面図である。
[図6B] 本発明のスイッチの他の実施形態に係る防水スイッチの拡大断面図である。

発明を実施するための形態

[0014]
 本発明のスイッチの一実施形態に係る防水スイッチ1について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
[0015]
 [基本構成]
 防水スイッチ1は、ボタン部分に画像情報を出力する画像表示モジュールを備える防水タイプのスイッチである。図1Aは、防水スイッチ1の平面図である。図1Bは、防水スイッチ1の斜視図である。図1Cは、防水スイッチ1の正面図である。図1Dは、防水スイッチ1の側面図である。
 防水スイッチ1は、図2、図3A及びBに示すように、操作部11と、ハウジング部12と、防水膜13と、防護カバー14と、固定部15と、接点モジュール102とで構成される。
[0016]
 以下、防水スイッチ1の各構成要素について詳しく説明する。
[0017]
 (操作部)
 操作部11は、押下操作を受け付ける。操作部11は、図2、図3A及びBに示すように、長方形のボタン101と、表示モジュール103と、プランジャ104とを含むように構成されている。
[0018]
 ボタン101は、押下操作されるボタンである。ボタン101の上側からは、ボタン101の下側に配置された、後述する表示モジュール103を視認することができる。ボタン101が押下操作されると、この押下操作に連動して、後述する接点モジュール102が開閉する。ボタン101の周囲は、後述する防水膜13によって囲繞されている。
[0019]
 ボタン101の形状はフラットな長方形であるため、複数のスイッチを縦横に並べて、1つの画像を良好に表示させることができる。なお、ボタン101の形状は特に限定されない。ボタン101の上側から、ボタン101の下側に配置された表示モジュール103を良好に視認することができる形状であればよい。例えば防水スイッチ1を平面から見た場合に、ボタン101が5角形以上の多角形であってもよいし、円形であってもよい。また例えば、防水スイッチ1を側面から見た場合に、ボタン101の中心部が隆起した形状であってもよい。
[0020]
 ボタン101の材質も特に限定されない。ボタン101の上側から、ボタン101の下側に配置された表示モジュール103を視認することができる透明又は半透明の部材であればよい。例えば、ガラス製のレンズをボタン101として使用してもよい。
[0021]
(接点モジュール)
 接点モジュール102は、ボタン101に対する押下操作が行われた場合に、この押下操作に連動して開閉を行うモジュールである。接点モジュール102は、接点となるコンタクトラバー201と、後述する表示モジュール103と電気的に接続するための内部コネクタ202と、接点モジュール102の本体部となるプリント基板203とを有する。また、接点モジュール102は、防水スイッチ1と外部機器とを電気的に接続するための外部コネクタ204を有する。
 表示モジュール103は、画像情報を出力するモジュールである。
 プランジャ104は、ボタン101に対する押下操作に連動して摺動するプランジャである。
[0022]
 (ハウジング部)
 ハウジング部12は、操作部11を保持する。ハウジング部12は、図2、図3A及びBに示すように、ハウジング301と、フランジ302とを含むように構成されている。
[0023]
 ハウジング301は、接点モジュール102と、操作部11を構成する部材のうち、プランジャ104とを内部に保持する。
 フランジ302は、ハウジング301と、後述する防護カバー14とを物理的に接合するための継手である。フランジ302のうち、防護カバー14と接合する部分には、押下操作により、防護カバー14と、後述する防水膜13との間に生じた隙間から浸入した水を外部に排出するための排水口311が設けられている。なお、排水口311のついては、図5を参照して後述する。
[0024]
 (防水膜)
 防水膜13は、図4B及びCに示すように、防水スイッチの内部に水が浸入することを防ぐために配置された防水膜である。
 従来からある防水スイッチには、上述の特許文献3のように、防水膜がむき出しの状態であるものの他に、図4Aに示すように、防水膜がむき出しの状態にないものも存在する。図4Aに示す従来型の防水スイッチは、押下操作時に摺動する部位601と、摺動しない部位701との隙間Cの奥に防水膜31が配置されている。このため、水Wは、隙間Cを通過した後に防水膜31で堰き止められることになるので、水Wに含まれる埃等の異物が隙間Cに詰まり、押下操作に悪影響を及ぼすことがあった。
 これに対し、防水スイッチ1の防水膜13は、図3A及びB、図4B及びCに示すように、2つの屈曲部を有する波型形状の膜であって、押下操作時に摺動する操作部11と、摺動しないハウジング部12との隙間Cを囲繞するように配置されている。これにより、押下操作時に形成される隙間Dから浸入した水Wが、さらに隙間Cに浸入してしまうことを防ぐことができるので、水Wに含まれる埃等の異物が隙間Cに詰まることがない。その結果、水Wが押下操作に悪影響を及ぼすことを未然に防ぐことができる。
[0025]
 防水膜13の両端部は、いずれも隙間が生じないように固定されているので、防水スイッチ1の内部に水Wが浸入することを防ぐことができる。また、防水膜13は、2つの屈曲部Bを有する波型形状となっているので、押下操作を行う者は、屈曲部を有しないフラットな形状の防水膜よりもスムーズな操作感を得ることができる。
[0026]
 防水膜13の形状は、2つの屈曲部Bを有する波型形状に限定されない。防水性があり、かつ、押下操作をスムーズに行わせることができる形状であればよい。屈曲部Bの数も2つに限定されず、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
 防水膜13の材質は、水を透過させず、かつ、押下操作時にスムーズに変形するものであれば特に限定されない。例えばゴムやシリコン等を防水膜13の材質として採用することができるが、画像表示領域を最大化させる観点から、防護カバー14の領域は可能な限り小さい方が好ましい。このため、場所をとらない薄くて強い材質ものを採用することが好ましい。
[0027]
 (防護カバー)
 防護カバー14は、図2乃至図4Cに示すように、防水膜13を囲うように配置されたカバーである。
[0028]
 押下操作時に隙間Dから浸入した水Wは、防水膜13によって堰き止められるので、水Wが隙間Cを通って防水スイッチ1の内部に浸入してしまうことを防ぐことができる。このため、防水膜13は、画面表示領域の最大化や、防水スイッチ1の美観の維持の観点からすると、可能な限り薄くて強いことが好ましい。しかしながら、防水膜13に薄い材質のものを採用した場合、何らかの理由で防水膜13が破損し、破損部分から水が浸入してしまう可能性がある。このため、防水膜13を囲繞するように防護カバー14を配置する。防水膜13を防護カバー14で囲繞すると、防水膜13が直接何かに接触することがなくなるので、防水膜13を薄い材質のもので構成させたとしても、防水膜13が破損するリスクを最小限にすることができる。また、防護カバー14自身も、雨等が防水スイッチ1の内部に水が浸入することを防ぐ機能を有するので、二重の防水効果を奏することができる。
[0029]
 防護カバー14の材質や形状は特に限定されないが、画面表示領域の最大化や、防水スイッチ1の美観の維持の観点から、防水スイッチ1を平面視した場合に、防護カバー14が占める領域の割合が小さくなる形状とすることが好ましい。
[0030]
 (排水口)
 防護カバー14は、図2に示すように、フランジ302との接合部に、第2の壁322を有する。第2の壁322は、図5に示すように、防護カバー14とフランジ302とが接合したときに、フランジ302の排水口311を構成する2つの孔Hの夫々を塞ぐように配置されることになる。また、第2の壁322は、第1の壁321との間に隙間Gが形成されるように配置されている。この隙間Gは、押下操作時に隙間Dから浸入した水Wを外部に排出するときに、排出される水が通過する隙間である。このように、排水口311には、第1の壁321と第2の壁322とが設けられているため、排水口311から水Wや異物が防水スイッチ1の内部に浸入し難くすることができる。
 また、防水膜13の伸縮が、防護カバー14と防水膜13との間に浸入した水Wを排水口311から外部に押し出す効果も奏することができる。
 なお、排水口311の形状は特に限定されない。本実施形態のように、第1の壁321や、第2の壁322を設けることなく、単に孔を設けてもよい。
[0031]
 (固定部)
 固定部15は、防水スイッチ1を機器等に固定するために用いられる部位である。固定部15は、図2、図3A及びBに示すように、ゴム座金401と、スペーサ402と、丸ナット403とで構成される。
[0032]
 ゴム座金401は、図3A及びBに示すように、フランジ302と、スペーサ402との間に配置されている。防水スイッチ1を機器等に設置する場合には、フランジ302とゴム座金401とで機器等の一部を挟み、ゴム座金401の下側から、スペーサ402と丸ナット403とを用いて機器等に防水スイッチ1を固定する。これにより、機器等と防水スイッチ1との接合部に隙間が生じる事を防ぐことができるので、防水スイッチ1が機器等から外れてしまうことを防ぐことができる。
[0033]
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。また、本発明に係る要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更を施してもよい。
[0034]
 例えば、上述の実施形態は、操作部分に画像表示領域を有するスイッチの防水機能について説明しているが、操作部分に画像表示領域を有するスイッチに限らず、あらゆるボタン型のスイッチに本発明を適用することができる。
[0035]
 また、本発明における防水膜の形状は、上述の実施形態に示す防水膜の形状に限定されない。例えば図6A及びBに示すように、3つの屈曲部を有する階段形状としてもよい。
 図6A及びBは、本発明のスイッチの他の実施形態に係る防水スイッチ2の拡大断面図である。図6Aは、ボタン101に対する押下操作が行われる前の防水スイッチ2の状態を示しており、図6Bは、ボタン101に対する押下操作が行われた後の防水スイッチ2の状態を示している。
 図6A及びBに示す防水スイッチ2が備える防水膜13は、3つの屈曲部B1乃至B3を有する波型形状の膜であって、押下操作時に摺動する操作部11と、摺動しないハウジング部12との隙間Cを囲繞するように配置されている。防水膜13を備えることにより、押下操作時に形成される隙間Dから浸入した水Wが隙間Cに浸入してしまうことを防ぐことができる。このため、水Wに含まれる埃等の異物が隙間Cに詰まることがない。その結果、押下操作に水Wが悪影響を及ぼすことを未然に防ぐことができる。
 また、防水膜13の両端部は、いずれも隙間が生じないように固定されているので、防水スイッチ2の内部に水Wが浸入することを防ぐことができる。さらに、防水膜13は、3つの屈曲部B1乃至B3を有する階段形状となっているので、押下操作を行う者は、1又は2つの屈曲部Bを有する防水膜よりもさらにスムーズな操作感を得ることができる。
 また、図4B及びCに示す例では、押下操作時に防水膜13が座屈するように屈曲するため、防水膜13の反力が押下方向と反対方向に作用する。これにより、必要以上の操作力が必要になる。さらに、水平又は略水平方向に膨らんだ屈曲部が、周囲部材と干渉するため、操作感に影響を及ぼす可能性もある。
 これに対し、図6A及びBに示す例では、押下操作時に防水膜13が斜め上方向に膨らむように屈曲するため、防水膜13の反力の操作力に及ぼす影響も低減される。さらに、防水カバー14との空間を有効利用して屈曲部が形成されるため、周囲部材との干渉も回避することができる。
[0036]
 以上まとめると、本発明が適用されるスイッチは、次のような構成を取れば足り、各種各様な実施形態を取ることができる。
 即ち、本発明が適用されるスイッチ(例えば図1の防水スイッチ1)は、
 画像情報を出力する表示モジュール(例えば図2の表示モジュール103)を有するスイッチにおいて、
 押下操作されるボタン(例えば図2のボタン101)と、押下操作を行う者がボタンの上側から視認可能な状態でボタンの下側に配置された表示モジュールとを有する操作部(例えば図2のボタン101、接点モジュール102、表示モジュール103、及びプランジャ104)と、
 押下操作に連動して開閉する接点モジュール(例えば図2の接点モジュール102)と、
 操作部を保持するハウジング部(例えば図2のハウジング301及びフランジ302)と、
 操作部とハウジング部との隙間(例えば図4B及びCの隙間C)を囲繞する防水膜(例えば図4B及びCの防水膜13、又は図6A及びBの防水膜13)と、
 防水膜に覆設された防護カバー(例えば図2の防護カバー14)と、
 を備える。
 これにより、防水スイッチ1の内部への水の浸入を防ぐ防水膜13を防護カバー14が保護するので、防水膜13が破損することを防ぐことができる。その結果、美観を維持しつつ、かつ、高い防水性を有するスイッチを提供することができる。
[0037]
 また、本発明に係るスイッチにおいて、防水膜は、1以上の屈曲部(例えば図4B及びCの屈曲部B)を有する波型形状とすることができる。
 これにより、押下操作時に防水膜の屈曲部Bが容易に折り畳まれるので、押下操作を行う者は、防水膜13がフラット形状である場合よりもスムーズな操作感を得ることができる。
[0038]
 また、本発明に係るスイッチにおいて、防護カバーは、押下操作により防水膜との間に生じる隙間(例えば図4Cの隙間D)に浸入した水を外部に排出する排水口(例えば図5の排水口311)を有することができる。
 これにより、押下操作により防護カバー14と防水膜13との間に生じる隙間Dに水が浸入したとしても、浸入した水を外部に容易に排出することができる。
[0039]
 また、本発明に係るスイッチにおいて、排水口は、当該排水口を2つの孔(例えば図5の孔H)に区分する第1の壁(例えば図5の第1の壁321)と、2つの孔の夫々を塞ぐように配置された第2の壁(例えば図5の第2の壁322)とを有し、第1の壁と第2の壁との間に、排水するための隙間(例えば図5の隙間G)が形成されていることが好ましい。
 これにより、排水口311から水や異物が浸入し難くすることができる。
[0040]
 本発明に係るスイッチは、前記ボタンを平面視した形状が、矩形又は略矩形とすることができる。
 これにより、屋外に複数の防水スイッチ1を並べて、1つの画像を良好に表示させることができる。

符号の説明

[0041]
 1・・・ 防水スイッチ
 11・・・ 操作部
 12・・・ ハウジング部
 13・・・ 防水膜
 14・・・ 防護カバー
 15・・・ 固定部
 101・・・ ボタン
 102・・・ 接点モジュール
 103・・・ 表示モジュール
 104・・・ プランジャ
 201・・・ コンタクトラバー
 202・・・ 内部コネクタ
 203・・・ プリント基板
 204・・・ 外部コネクタ
 301・・・ ハウジング
 302・・・ フランジ
 311・・・ 排水口
 321・・・ 第1の壁
 322・・・ 第2の壁
 401・・・ ゴム座金
 402・・・ スペーサ
 403・・・ 丸ナット
 601・・・ 押下操作時に摺動する部位
 701・・・ 押下操作時に摺動しない部位
 B・・・ 屈曲部
 C・・・ 隙間
 D・・・ 隙間
 G・・・ 隙間
 H・・・ 孔
 W・・・ 水

請求の範囲

[請求項1]
 画像情報を出力する表示モジュールを有するスイッチにおいて、
 押下操作されるボタンと、前記押下操作を行う者が前記ボタンの上側から視認可能な状態で前記ボタンの下側に配置された前記表示モジュールとを有する操作部と、
 前記押下操作に連動して開閉する接点モジュールと、
 前記操作部を保持するハウジング部と、
 前記操作部と前記ハウジング部との隙間を囲繞する防水膜と、
 前記防水膜に覆設された防護カバーと、
 を備えるスイッチ。
[請求項2]
 前記防水膜は、1以上の屈曲部を有する波型形状である、
 請求項1に記載のスイッチ。
[請求項3]
 前記防護カバーは、前記押下操作により前記防水膜との間に生じる隙間に浸入した水を外部に排出する排水口を有する、
 請求項1又は2に記載のスイッチ。
[請求項4]
 前記排水口は、当該排水口を2つの孔に区分する第1の壁と、前記2つの孔の夫々を塞ぐように配置された第2の壁とを有し、前記第1の壁と前記第2の壁との間に、排水するための隙間が形成されている、
 請求項3に記載のスイッチ。
[請求項5]
 前記ボタンを平面視した形状が、矩形又は略矩形である、
 請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載のスイッチ。

図面

[ 図 1A]

[ 図 1B]

[ 図 1C]

[ 図 1D]

[ 図 2]

[ 図 3A]

[ 図 3B]

[ 図 4A]

[ 図 4B]

[ 図 4C]

[ 図 5]

[ 図 6A]

[ 図 6B]