スイッチ装置
【課題】空気溜まり室の異物が接点室に吸込まれ難い構成にして、異物による接点不良の低減を図る。
【解決手段】スイッチ装置は固定接点を有する基板とラバーシート１３とを備える。ラバーシート１３は、接点ドーム部１９と可動接点２０と第一窪み部２１と第二窪み部２２と誘導溝２３と逆止部２４と通気溝２５とを有し、基板との間に接点室２６と空気溜まり室２７と異物溜まり室２８と誘導路２９と通気路３０とを形成する。誘導路２９は空気溜まり室２７と異物溜まり室２８とを連通する。通気路３０は接点ドーム部１９と誘導路２９とを連通する。可動接点２０は接点ドーム部１９の弾性変形に伴い固定接点と接離する。このとき接点室２６は呼吸をし、これにより空気溜まり室２７から誘導路２９に吸い込まれた異物は誘導路２９に誘導されて異物溜まり室２８へ入り、逆止部２４によって逆流が防がれる。
【解決手段】スイッチ装置は固定接点を有する基板とラバーシート１３とを備える。ラバーシート１３は、接点ドーム部１９と可動接点２０と第一窪み部２１と第二窪み部２２と誘導溝２３と逆止部２４と通気溝２５とを有し、基板との間に接点室２６と空気溜まり室２７と異物溜まり室２８と誘導路２９と通気路３０とを形成する。誘導路２９は空気溜まり室２７と異物溜まり室２８とを連通する。通気路３０は接点ドーム部１９と誘導路２９とを連通する。可動接点２０は接点ドーム部１９の弾性変形に伴い固定接点と接離する。このとき接点室２６は呼吸をし、これにより空気溜まり室２７から誘導路２９に吸い込まれた異物は誘導路２９に誘導されて異物溜まり室２８へ入り、逆止部２４によって逆流が防がれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作力を受けて弾性変形するラバーシートを有したスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などで使用されるスイッチ装置として、例えば一面に固定接点を有する基板と、弾性を有する材料で形成されて基板の固定接点側の面を覆うラバーシートと、を備えたものがある。ラバーシートは、基板上の固定接点を覆う接点ドーム部を有し、この接点ドーム部の基板側に可動接点が設けられている。この場合、ラバーシートの接点ドーム部は、基板との間に中空状の空間である接点室を形成している。そして、接点室は、この接点室よりも容積の大きい空気溜まり室に連通されている。
【０００３】
このような構成のスイッチ装置において、ラバーシートの接点ドーム部は操作力を受けて弾性変形する。これにより接点ドーム部に設けられた可動接点は基板上に設けられた固定接点に接触する。このとき接点室内の空気はラバーシートの接点ドーム部に圧縮されて空気溜まり室に押し出される。その後操作力が解除されると、ラバーシートは、接点ドーム部が復元して接点ドーム部の可動接点が基板上の固定接点から離反する。すると空気溜まり室に押し出された空気は接点室へ吸い込まれる。このように、スイッチ装置は、その操作の際、接点室内の空気が空気溜まり室に出入りするいわゆる呼吸をする。これにより操作時の空気の圧縮による反発を防いで操作を容易にしている。
【０００４】
しかし上記構成のものでは、空気溜まり室は接点室よりも容積を大きく確保する必要がある。このため、空気溜まり室は、基板上において例えばコネクタの端子や電子部品などが実装されている部分に亘って設けられることが多い。この場合、接点室は、呼吸によって空気溜まり室に残ったはんだ屑などの異物を吸い込んでしまうおそれがある。すると、この異物は、固定接点と可動接点との間に挟まってこれら接点の接触不良を引き起こしてしまうという事情があった。
【０００５】
このような事情から、接点室と空気溜まり室との間に異物溜まり室を設けた構成が開示されている（例えば特許文献１）。このようなものでは、接点室は、空気溜まり室に直接連通されていない。このため、空気溜まり室にある異物は、操作により接点室が呼吸すると異物溜まり室に一旦吸い込まれる。これにより、空気溜まり室にある異物が接点室に直接入り込んでしまうことを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−４０４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この異物溜まり室は接点室と直接連通している。このため、接点室は、異物溜まり室に一旦集められた異物を吸い込んでしまうおそれがあった。
そこで、本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気溜まり室の異物が接点室に吸込まれ難い構成にして、異物による接点不良の低減が図られ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】
上記目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、一面に固定接点を有する基板と、弾性を有する材料で形成されて前記基板の前記固定接点側の面を覆うラバーシートと、を備える。前記ラバーシートは、前記固定接点を覆って前記基板との間に中空状の接点室を形成し操作力を受けて弾性変形する接点ドーム部と、前記接点ドーム部の前記基板側に設けられて前記接点ドーム部が弾性変形することに伴って前記固定接点と接離する可動接点と、前記基板との間に中空状の空気溜まり室を形成する第一窪み部と、前記基板との間に中空状の異物溜まり室を形成する第二窪み部と、前記第一窪み部に接続する直線部および該直線部の延長線上から外れた位置で前記第二窪み部に接続する円弧部を有し前記基板との間に前記空気溜まり室と前記異物溜まり室とを連通する誘導路を形成する誘導溝と、前記第二窪み部と前記誘導溝の前記円弧部との接続部分において前記円弧部の内側に設けられる逆止部と、前記接点ドーム部および前記誘導溝に接続して前記基板との間に前記接点室と前記誘導路とを連通する通気路を形成する通気溝と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成によれば、操作力が解除されて接点ドーム部の弾性変形が復元すると、空気溜まり室の空気は誘導路から通気路を通って接点室へ吸い込まれる。このとき、空気溜まり室にある異物が、空気溜まり室の空気とともに誘導路に吸い込まれることがある。ここで誘導路は、直線状から円弧状になって異物溜まり室へ接続されている。このため誘導路に吸い込まれた異物は、誘導路の直線部分に沿って異物溜まり室へ誘導され易くなる。したがって誘導路へ吸い込まれた異物は、誘導路に接続されている通気路を通って接点室へは入り込み難くなる。そして異物溜まり室に入った異物は、逆止部によって異物溜まり室からの流出が防がれている。このようにスイッチ装置は、空気溜まり室にある異物が接点室に吸い込まれ難い構成となっており、この結果、異物による接点不良の低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態によるスイッチ装置の縦断正面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う縦断側面図
【図３】ラバーシートを裏側から見た斜視図
【図４】ラバーシートの底面図
【図５】スイッチ装置の分解斜視図
【図６】第二実施形態によるラバーシートの第二窪み部周辺を示す図
【図７】第三実施形態を示す図６相当図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、複数の実施形態によるスイッチ装置について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１２】
（第一実施形態）
図１は、例えば車両に設けられてデフォッガーのオンまたはオフ状態を操作するスイッチ装置１０を示している。以下、図１の上側をスイッチ装置１０の上方とし、下側をスイッチ装置１０の下方として説明する。
スイッチ装置１０は、図１、図２、および図５に示すように、基台１１と、基板１２と、ラバーシート１３と、ケース１４と、操作部材１５と、を備えている。基台１１は、主体部１１１と、支持部１１２と、コネクタ部１１３と、を有している。主体部１１１は矩形板状に形成されている。支持部１１２は、主体部１１１の一方の面、すなわち上側の面に設けられ、上方が開口した矩形箱状に形成されている。コネクタ部１１３は、主体部１１１の他方の面、すなわち支持部１１２とは反対側である下側の面に設けられ、下方が開口した矩形箱状に形成されている。これら主体部１１１と支持部１１２とコネクタ部１１３とは樹脂などにより一体に形成されている。
【００１３】
基板１２は、基台１１の支持部１１２の上側に設けられている。基板１２は、例えばプリント配線基板により矩形板状に形成されている。基板１２は、その一面、具体的には基台１１とは反対側の面、すなわち上側の面に固定接点１６および電子部品１７などが設けられている。固定接点１６は、図５に示すように、電気的に切断された一対の接点から構成されている。この固定接点１６は、例えば導電性に優れる金属で形成され、基板１２の上面に非絶縁の状態で露出している。電子部品１７は、例えば抵抗素子などであり、図１に示すように基板１２にはんだ付けによって固定されている。
【００１４】
基板１２は、電子部品１７の近傍に端子１８を有している。端子１８は、導電性を有する金属の棒で構成されている。この端子１８は、基板１２を厚さ方向に貫き、その一端部が基板１２の固定接点１６側の面に突出している。端子１８は、この一端部がはんだ付けされて基板１２に固定されている。この場合、端子１８の周囲には、はんだ部１８１が形成されている。また、固定接点１６、電子部品１７、端子１８などは、図示しない配線パターンによって電気的に接続されて、図示しない回路が形成されている。
【００１５】
また、端子１８は、基台１１の主体部１１１を貫き、その他端部がコネクタ部１１３側に突出している。この場合、コネクタ部１１３と端子１８とはいわゆるオス型のコネクタを構成している。コネクタ部１１３には、詳細は図示しないが、いわゆるメス型のコネクタが嵌め込まれる。これにより、スイッチ装置１０は、デフォッガーを制御する図示しない制御装置に接続される。そして、スイッチ装置１０から固定接点１６の通電または断電などの信号が制御装置へ送られる。
【００１６】
ラバーシート１３は、基板１２の上面、すなわち基板１２の固定接点１６側の面に設けられている。ラバーシート１３は、弾性を有する材料、例えばシリコーンゴムなどで形成されている。このラバーシート１３は、図３に示すように、平坦な取付面１３１の周囲に周壁１３２を有している。この場合、周壁１３２は、図１に示すように上下方向の寸法が基板１２の厚さ方向の寸法よりも大きく設定されている。これにより、ラバーシート１３は、取付面１３１が基板１２の上面に配置されて基板１２の固定接点１６側の面全体を覆っている。
【００１７】
このラバーシート１３は、図３および図４に示すように、一個の接点ドーム部１９と、一個の可動接点２０と、一個の第一窪み部２１と、二個の第二窪み部２２と、二本の誘導溝２３と、二個の逆止部２４と、二本の通気溝２５と、を有している。接点ドーム部１９は、図１に示すように、基板１２に設けられた固定接点１６に対応して配設されている。この接点ドーム部１９は、変形部１９１および被押圧部１９２を有している。接点ドーム部１９の変形部１９１は、ラバーシート１３の取付面１３１から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ椀状または半球状に窪んでいる。この変形部１９１は、ラバーシート１３の表面１３３から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ突出している。この場合、変形部１９１は、取付面１３１の厚さに比べて薄く形成されている。そして接点ドーム部１９は、基板１２との間に中空状の接点室２６を形成して固定接点１６を覆っている。
【００１８】
接点ドーム部１９の被押圧部１９２は、変形部１９１の中央部に設けられている。被押圧部１９２は、円柱形状に形成されて、ラバーシート１３の取付面１３１に対してほぼ垂直方向に変形部１９１を貫いている。この場合、被押圧部１９２は、一端部が変形部１９１の基板１２側に突出し、他端部が変形部１９１の基板１２とは反対側に突出している。
【００１９】
可動接点２０は、被押圧部１９２の一端部に設けられている。この可動接点２０は、導電性を有する材料、例えば金属膜や導電性樹脂などで形成されている。この可動接点２０は、被押圧部１９２が操作力を受けて変形部１９１が弾性変形することに伴って基板１２上の固定接点１６と接離する。これにより、固定接点１６は、通電または断電状態が切替えられる。
【００２０】
第一窪み部２１は、図１に示すように、基板１２に設けられた電子部品１７および端子１８に対応して配設されている。第一窪み部２１は、図１および図２に示すように、ラバーシート１３の取付面１３１から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ矩形箱状に窪んでいる。そして第一窪み部２１は、ラバーシート１３の表面１３３から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ突出している。この場合、第一窪み部２１は、表面１３３から上方向へ突出した上壁２１１が弾性変形する。そして第一窪み部２１は、図１に示すように、基板１２との間に中空状の空気溜まり室２７を形成して基板１２上の電子部品１７および端子１８を覆っている。本実施形態の場合、第一窪み部２１の寸法は、空気溜まり室２７の容積が接点室２６の容積よりも十分に大きくなるように設定されている。また、空気溜まり室２７は、第一窪み部２１の上壁２１１が弾性変形することによって内容積が若干変化する。
【００２１】
また、図４に示すように、ラバーシート１３に設けられた二個の第二窪み部２２と、二本の誘導溝２３と、二個の逆止部２４と、二本の通気溝２５とは、それぞれ接点ドーム部１９の中心を通ってラバーシート１３の長手方向へ貫く中心軸に対して線対称に配置されている。具体的には、二個の第二窪み部２２は、ラバーシート１３の長手方向において、接点ドーム部１９に対して第一窪み部２１の反対側に設けられている。つまり、接点ドーム部１９は、ラバーシート１３の長手方向において第一窪み部２１と第二窪み部２２との間に配置されている。また第二窪み部２２は、ラバーシート１３の短手方向において、接点ドーム部１９の両外側に一個ずつ設けられている。この第二窪み部２２は、全体として矩形状に形成されているとともに、一辺に案内壁２２１を有している。この案内壁２２１は、第二窪み部２２を形成する周囲の壁うち接点ドーム部１９から遠い部分が円弧状に外側へ膨らんで形成されている。
【００２２】
第二窪み部２２は、図２および図４に示すように、ラバーシート１３の取付面１３１から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ窪んでいる。この場合、第二窪み部２２の深さは、第一窪み部２１の深さよりも浅く設定されている。本実施形態の場合、第二窪み部２２は、ラバーシート１３の表面１３３から上方向へは突出していない。そして、この第二窪み部２２は、基板１２との間に中空状の異物溜まり室２８を形成している。この場合、第二窪み部２２の周囲の壁は弾性変形し難い。そのため、異物溜まり室２８は、内容積が変化し難くなっている。また、本実施形態の場合、第二窪み部２２の寸法は、異物溜まり室２８の容積が接点室２６および空気溜まり室２７の容積よりも十分に小さくなるように設定されている。
【００２３】
誘導溝２３は、図４に示すように、接点ドーム部１９に対してラバーシート１３の短手方向の両外側に一本ずつ設けられている。本実施形態の場合、誘導溝２３は、図２および図３に示すように、第二窪み部２２の深さとほぼ同じ深さに設定されている。また、誘導溝２３は、その幅および深さがほぼ同じ寸法に設定されている。この誘導溝２３は、第一窪み部２１と第二窪み部２２との間に配置されてこれら第一窪み部２１と第二窪み部２２とを接続している。
【００２４】
具体的には、誘導溝２３は、図４に示すように直線部２３１および円弧部２３２を有している。誘導溝２３の直線部２３１は、第一窪み部２１に接続されている。誘導溝２３の円弧部２３２は、第二窪み部２２に接続されている。この場合、円弧部２３２は、円弧部２３２を形成する径方向外側の壁が第二窪み部２２の案内壁２２１に滑らかに接続されている。このように誘導溝２３の円弧部２３２は、直線部２３１の延長線上から外れた位置で第二窪み部２２に接続されている。また第二窪み部２２は、誘導溝２３の直線部２３１に対してラバーシート１３の短手方向の内側、すなわち接点ドーム部１９側に設けられている。そして、ラバーシート１３の誘導溝２３は、図２に示すように基板１２との間に誘導路２９を形成している。この誘導路２９は、空気溜まり室２７と異物溜まり室２８とを連通する。本実施形態の場合、円弧部２３２を形成する径方向外側の壁および第二窪み部２２の案内壁２２１はほぼ同じ曲率半径に設定されている。
【００２５】
二個の逆止部２４は、図４に示すように、それぞれ第二窪み部２２と誘導溝２３の円弧部２３２との接続部分において円弧部２３２の内側に設けられている。つまり、第二窪み部２２は、その後部が誘導溝２３の円弧部２３２に接続されている。そして、第二窪み部２２は、円弧部２３２との接続部分から誘導溝２３の直線部２３１とほぼ平行に接点ドーム部１９側へ延びている。逆止部２４は、この第二窪み部２２を形成する周壁の一部、すなわち第二窪み部２２と誘導溝２３との間の壁によって形成されている。
【００２６】
通気溝２５は、図４に示すように、接点ドーム部１９に対してラバーシート１３の短手方向の両外側に一本ずつ設けられている。この通気溝２５はほぼ直線に形成されている。通気溝２５は、一方の端部がラバーシート１３の長手方向における接点ドーム部１９の中央付近に接続され、他方の端部が誘導溝２３の直線部２３１に対して斜めに接続されている。この場合、通気溝２５の他方の端部は、第一窪み部２１に比して第二窪み部２２の近傍で誘導溝２３に接続されている。これにより、ラバーシート１３の通気溝２５は、基板１２との間に接点室２６と誘導路２９とを連通する通気路３０を形成している。
【００２７】
本実施形態の場合、図３に示すように、通気溝２５の深さは誘導溝２３の深さとほぼ同じ寸法に設定されている。そして、通気溝２５の幅は誘導溝２３の幅と同じかそれよりも小さく設定されている。また、図４に示すように、誘導溝２３と通気溝２５の接続部分において誘導溝２３と通気溝２５のなす角度は、第二窪み部２２側に比べて第一窪み部２１側の方が小さく設定されている。
【００２８】
スイッチ装置１０の基台１１、基板１２、およびラバーシート１３は、図１および図２に示すように、ケース１４に収容されている。このケース１４は、下ケース部１４１および上ケース部１４２を有している。下ケース部１４１は、下側が開口する矩形箱状に形成されている。そして下ケース部１４１は、下方から順に基台１１、基板１２、およびラバーシート１３を収容している。また上ケース部１４２は、図５に示すように、上側が開口する角筒状に形成されている。そして下ケース部１４１は、上部が上ケース部１４２の下部に接続されている。これら下ケース部１４１および上ケース部１４２は樹脂などで一体に形成されている。この場合、ケース１４は上下が開口して連通している。
【００２９】
ケース１４は、上ケース部１４２に操作部材１５が設けられている。具体的には、操作部材１５は、図１、図２および図５に示すように、ケース１４の上ケース部１４２よりも一回り程大きい矩形箱状に形成されている。そして操作部材１５は、ケース１４の上ケース部１４２の外側に摺動可能に嵌め込まれている。これにより操作部材１５は、ケース１４の上ケース部１４２に対して上下方向へ移動する。また、操作部材１５は伝達部１５１を有している。伝達部１５１は、操作部材１５の天井面１５２の中央付近に位置して角柱状に形成されて、天井面１５２からラバーシート１３側へ垂直に突出している。この伝達部１５１は、下面がラバーシート１３に設けられた接点ドーム部１９の被押圧部１９２上面に接している。このため、操作部材１５に入力された操作力は、伝達部１５１を通して被押圧部１９２に伝わる。
【００３０】
次に、上記構成の作用について説明する。
スイッチ装置１０において使用者が操作部材１５を押圧操作すると、操作部材１５は下方向へ移動する。するとラバーシート１３に形成された接点ドーム部１９の被押圧部１９２は、操作部材１５の伝達部１５１によって下方向へ押される。このときラバーシート１３に形成された接点ドーム部１９の変形部１９１は、下方向へ押し潰されて弾性変形する。すると被押圧部１９２の下面に設けられた可動接点２０は、接点ドーム部１９の変形部１９１が押し潰されて弾性変形することに伴って基板１２上の固定接点１６に接触する。これにより、固定接点１６は、電気的に切断された一対の接点間が導通する。
【００３１】
この場合スイッチ装置１０はオン状態となり、基板１２の電子部品１７などによって処理されたオン信号が端子１８を介して図示しないデフォッガーの制御装置へ送られる。この結果デフォッガーは駆動される。その後、使用者が操作部材１５の押圧操作を解除すると、弾性変形した接点ドーム部１９の変形部１９１は変形前の椀状に復元される。この場合、被押圧部１９２の下面に設けられた可動接点２０は、接点ドーム部１９の変形部１９１が復元することに伴って基板１２上の固定接点１６から離反する。そして、操作部材１５は、この変形部１９１の復元に伴って上方へ押されて、操作前の初期位置に戻される。
【００３２】
このような操作の際、基板１２とラバーシート１３との間に形成された空間、すなわち接点室２６と、空気溜まり室２７と、異物溜まり室２８と、誘導路２９と、通気路３０との間には空気の流れが生じる。以下、この操作時の空気の流れについて図４を主に参照して説明する。
【００３３】
ラバーシート１３の接点ドーム部１９は、操作部材１５の伝達部１５１によって被押圧部１９２が下方向へ押されると、変形部１９１が押し潰されて弾性変形する。すると、接点室２６は、この接点ドーム部１９の変形部１９１の弾性変形に伴って内容積が減少する。そのため接点室２６内部の空気は押し出される。接点室２６から押し出された空気は、通気路３０を通って誘導路２９へ流れる。この場合、誘導路２９は、空気溜まり室２７および異物溜まり室２８へ接続されているが、空気溜まり室２７は異物溜まり室２８に比べて内容積が十分に大きい。そのため、誘導路２９へ流れた空気の大部分は空気溜まり室２７へ流れ込む。
【００３４】
次に、操作部材１５の押圧操作が解除されると、ラバーシート１３の接点ドーム部１９は、変形部１９１がその弾性力によって元の椀状に復元される。すると接点室２６は、接点ドーム部１９の変形部１９１の復元に伴って内容積が増大する。そのため接点室２６は、周囲の空気すなわち空気溜まり室２７、異物溜まり室２８、誘導路２９、通気路３０内の空気を内部へ吸い込む。この場合、接点ドーム部１９の変形部１９１の復元は短時間のうちに行われる。そのため、接点室２６周囲の空気は、変形部１９１が復元する短時間のうちに接点室２６内部へ吸い込まれる。
【００３５】
このとき空気溜まり室２７内の空気は誘導路２９へ吸い込まれる。ここで空気溜まり室２７にゴミやはんだ屑などの異物が残っていると、この異物も一緒に誘導路２９へ吸い込まれることがある。この場合、誘導路２９へ吸い込まれた異物は誘導路２９内を直線部２３１に沿って直線状に進む。そしてこの異物は、矢印Ｂで示すように、惰性で誘導路２９と通気路３０との接続部分を通過して円弧部２３２に沿って進み、さらに異物溜まり室２８を形成する第二窪み部２２の案内壁２２１に沿って異物溜まり室２８内へ入る。
【００３６】
ここで本実施形態の場合、誘導路２９を形成する円弧部２３２の径方向外側の壁および異物溜まり室２８を形成する第二窪み部２２の案内壁２２１はほぼ同じ曲率半径に設定されている。このため、異物は、円弧部２３２の壁と案内壁２２１に沿って滑らかに異物溜まり室２８へと案内される。また、誘導路２９および通気路３０について、空気溜まり室２７側の誘導路２９と通気路３０とのなす角度は、異物溜まり室２８側の誘導路２９と通気路３０とのなす角度より小さく設定されている。このため、誘導路２９へ吸い込まれた異物は通気路３０へ入り難くなっている。
【００３７】
その後さらにスイッチ装置１０が操作されると、再び接点室２６と、空気溜まり室２７と、異物溜まり室２８と、誘導路２９と、通気路３０との間に空気の流れが生じる。この場合、異物溜まり室２８へ入り込んだ異物は、空気の流れによって誘導路２９へ入り込もうとするが、逆止部２４によって誘導路２９への逆流が止められる。このため異物は、一旦異物溜まり室２８に集められた後は異物溜まり室２８から逆流し難い。
【００３８】
また本実施形態の場合、異物溜まり室２８は、空気溜まり室２７に比べて内容積が十分に小さい。さらに、異物溜まり室２８は、周囲を形成する壁が弾性変形し難いため内容積が変化し難い。そのため、異物溜まり室２８は、接点室２６から押し出された空気が内部に入り込み難く、これにより内部に空気の流れが生じ難い構成となっている。その結果、異物溜まり室２８に入り込んだ異物は、空気の流れによって撹拌され難く、より効果的に誘導路２９へ逆流を防ぐことができる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、接点室２６内部の空気は、操作部材１５が押圧操作されると、接点ドーム部１９の変形部１９１が弾性変形することに伴い空気溜まり室２７へ押し出される。そして、操作力が解除されて接点ドーム部１９の変形部１９１が復元されると、接点室２６は空気溜まり室２７内部の空気を吸い込む。このように、スイッチ装置１０は、操作の際いわゆる呼吸をすることにより、操作時の接点室２６内の空気に圧縮による反発を防いで操作を容易にしている。
【００４０】
この場合、呼吸によって空気溜まり室２７から誘導路２９へ吸い込まれた異物は、誘導路２９から分岐する通気路３０へは入り込み難い。つまり誘導路２９へ吸い込まれた異物は、惰性で誘導路２９を通って異物溜まり室２８へ誘導される。そして、異物溜まり室２８へ入った異物は、逆止部２４によって異物溜まり室２８からの流出が防がれる。このように、スイッチ装置１０は、空気溜まり室２７に残った異物が接点室２６へ吸い込まれ難い構成となっており、この結果、固定接点１６と可動接点２０との間に異物が入り込んで生じる接点不良の低減が図られる。
【００４１】
さらに本実施形態によれば、接点室２６と誘導路２９とを連通する通気路３０は、空気溜まり室２７に比べて異物溜まり室２８の近傍で誘導路２９に接続されている。このため、空気溜まり室２７から誘導路２９へ入り込んだ異物は、誘導路２９と通気路３０との接続部分の近辺で止まることなく異物溜まり室２８へ誘導される。このため、空気溜まり室２７から誘導路２９へ入り込んだ異物は、より確実に異物溜まり室２８へ誘導される。その結果、異物による接点不良の低減がより効果的に図られる。
【００４２】
ここで、接点室２６は、操作部材１５への操作力が解除されて接点ドーム部１９の変形部１９１が復元する短時間のうちに周囲の空気を吸い込む。つまり、接点室２６が周囲の空気を吸い込む吸い込み力は、操作部材１５への操作力が解除されてから短時間のうちに弱まる。そのため、空気溜まり室２７から誘導路２９へ入り込んだ異物は、誘導路２９と通気路３０との接続部分までの移動距離すなわち移動時間が長いほど、この接続部分から接点室２６へ吸い込まれ難い。本実施形態では、通気路３０は空気溜まり室２７に比べて異物溜まり室２８の近傍で誘導路２９に接続されている。このため、異物が誘導路２９と通気路３０との接続部分を通過するまでの距離を確保することができる。その結果、スイッチ装置１０は、異物がより接点室２６へ吸い込まれ難い構成となっている。
【００４３】
（第二実施形態）
第二実施形態では、図６に示すように、第二窪み部３１が全体として円形状すなわち半円状に形成されている点において上記第一実施形態とは異なっている。この場合、第二窪み部３１の案内壁３１１は、円弧状に形成されて逆止部２４に繋がっている。この構成によれば、矢印Ｃで示すように、異物溜まり室２８内へ入った異物は、案内壁３１１に沿って進み逆止部２４によって止められる。そのため、より効果的に異物の逆流を防ぐことができる。
【００４４】
（第三実施形態）
第三実施形態では、図７に示すように、第二窪み部３１が全体として円形状すなわち半円状に形成されているとともに逆止部３２が第二窪み部３１の内側へ曲がった鉤状に形成されている点において上記各実施形態とは異なっている。この構成によれば、矢印Ｄで示すように、異物溜まり室２８内へ入った異物は、案内壁３１１に沿って進み逆止部３２の内側に回り込んで止められる。そのため、さらに効果的に異物の逆流を防ぐことができる。
【００４５】
なお、上記各実施形態では、ラバーシート１３は、一個の接点ドーム部１９に対して、二個の第二窪み部２２または第二窪み部３１と、二本の誘導溝２３と、二個の逆止部２４または逆止部３２と、二本の通気溝２５とを有する構成とした。しかしこれに限らず、接点ドーム部１９に対する第二窪み部２２または第二窪み部３１、誘導溝２３、逆止部２４または逆止部３２、通気溝２５の数は適宜増減することができる。また、第一窪み部２１は、接点ドーム部１９よりも容積が小さいものを複数個連通させて構成してもよい。さらに、ラバーシート１３は、複数個の接点ドーム部１９を有する構成としてもよい。この場合、一個の第一窪み部２１に対して複数の接点ドーム部１９を連通させてもよい。
【００４６】
そして、上記実施形態は、車両のデフォッガーに用いるスイッチ装置を示したが、これに限らず、車両以外に用いるスイッチ装置としても広く適用することができる。
そのほか、本発明は上記しかつ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１０はスイッチ装置、１２は基板、１３はラバーシート、１６は固定接点、１９は接点ドーム、２０は可動接点、２１は第一窪み部、２２、３１は第二窪み部、２３は誘導溝、２３１は直線部、２３２は円弧部、２４、３２は逆止部、２５は通気溝、２６は接点室、２７は空気溜まり室、２８は異物溜まり室、２９は誘導路、３０は通気路を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作力を受けて弾性変形するラバーシートを有したスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などで使用されるスイッチ装置として、例えば一面に固定接点を有する基板と、弾性を有する材料で形成されて基板の固定接点側の面を覆うラバーシートと、を備えたものがある。ラバーシートは、基板上の固定接点を覆う接点ドーム部を有し、この接点ドーム部の基板側に可動接点が設けられている。この場合、ラバーシートの接点ドーム部は、基板との間に中空状の空間である接点室を形成している。そして、接点室は、この接点室よりも容積の大きい空気溜まり室に連通されている。
【０００３】
このような構成のスイッチ装置において、ラバーシートの接点ドーム部は操作力を受けて弾性変形する。これにより接点ドーム部に設けられた可動接点は基板上に設けられた固定接点に接触する。このとき接点室内の空気はラバーシートの接点ドーム部に圧縮されて空気溜まり室に押し出される。その後操作力が解除されると、ラバーシートは、接点ドーム部が復元して接点ドーム部の可動接点が基板上の固定接点から離反する。すると空気溜まり室に押し出された空気は接点室へ吸い込まれる。このように、スイッチ装置は、その操作の際、接点室内の空気が空気溜まり室に出入りするいわゆる呼吸をする。これにより操作時の空気の圧縮による反発を防いで操作を容易にしている。
【０００４】
しかし上記構成のものでは、空気溜まり室は接点室よりも容積を大きく確保する必要がある。このため、空気溜まり室は、基板上において例えばコネクタの端子や電子部品などが実装されている部分に亘って設けられることが多い。この場合、接点室は、呼吸によって空気溜まり室に残ったはんだ屑などの異物を吸い込んでしまうおそれがある。すると、この異物は、固定接点と可動接点との間に挟まってこれら接点の接触不良を引き起こしてしまうという事情があった。
【０００５】
このような事情から、接点室と空気溜まり室との間に異物溜まり室を設けた構成が開示されている（例えば特許文献１）。このようなものでは、接点室は、空気溜まり室に直接連通されていない。このため、空気溜まり室にある異物は、操作により接点室が呼吸すると異物溜まり室に一旦吸い込まれる。これにより、空気溜まり室にある異物が接点室に直接入り込んでしまうことを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−４０４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この異物溜まり室は接点室と直接連通している。このため、接点室は、異物溜まり室に一旦集められた異物を吸い込んでしまうおそれがあった。
そこで、本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気溜まり室の異物が接点室に吸込まれ難い構成にして、異物による接点不良の低減が図られ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】
上記目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、一面に固定接点を有する基板と、弾性を有する材料で形成されて前記基板の前記固定接点側の面を覆うラバーシートと、を備える。前記ラバーシートは、前記固定接点を覆って前記基板との間に中空状の接点室を形成し操作力を受けて弾性変形する接点ドーム部と、前記接点ドーム部の前記基板側に設けられて前記接点ドーム部が弾性変形することに伴って前記固定接点と接離する可動接点と、前記基板との間に中空状の空気溜まり室を形成する第一窪み部と、前記基板との間に中空状の異物溜まり室を形成する第二窪み部と、前記第一窪み部に接続する直線部および該直線部の延長線上から外れた位置で前記第二窪み部に接続する円弧部を有し前記基板との間に前記空気溜まり室と前記異物溜まり室とを連通する誘導路を形成する誘導溝と、前記第二窪み部と前記誘導溝の前記円弧部との接続部分において前記円弧部の内側に設けられる逆止部と、前記接点ドーム部および前記誘導溝に接続して前記基板との間に前記接点室と前記誘導路とを連通する通気路を形成する通気溝と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成によれば、操作力が解除されて接点ドーム部の弾性変形が復元すると、空気溜まり室の空気は誘導路から通気路を通って接点室へ吸い込まれる。このとき、空気溜まり室にある異物が、空気溜まり室の空気とともに誘導路に吸い込まれることがある。ここで誘導路は、直線状から円弧状になって異物溜まり室へ接続されている。このため誘導路に吸い込まれた異物は、誘導路の直線部分に沿って異物溜まり室へ誘導され易くなる。したがって誘導路へ吸い込まれた異物は、誘導路に接続されている通気路を通って接点室へは入り込み難くなる。そして異物溜まり室に入った異物は、逆止部によって異物溜まり室からの流出が防がれている。このようにスイッチ装置は、空気溜まり室にある異物が接点室に吸い込まれ難い構成となっており、この結果、異物による接点不良の低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態によるスイッチ装置の縦断正面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う縦断側面図
【図３】ラバーシートを裏側から見た斜視図
【図４】ラバーシートの底面図
【図５】スイッチ装置の分解斜視図
【図６】第二実施形態によるラバーシートの第二窪み部周辺を示す図
【図７】第三実施形態を示す図６相当図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、複数の実施形態によるスイッチ装置について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１２】
（第一実施形態）
図１は、例えば車両に設けられてデフォッガーのオンまたはオフ状態を操作するスイッチ装置１０を示している。以下、図１の上側をスイッチ装置１０の上方とし、下側をスイッチ装置１０の下方として説明する。
スイッチ装置１０は、図１、図２、および図５に示すように、基台１１と、基板１２と、ラバーシート１３と、ケース１４と、操作部材１５と、を備えている。基台１１は、主体部１１１と、支持部１１２と、コネクタ部１１３と、を有している。主体部１１１は矩形板状に形成されている。支持部１１２は、主体部１１１の一方の面、すなわち上側の面に設けられ、上方が開口した矩形箱状に形成されている。コネクタ部１１３は、主体部１１１の他方の面、すなわち支持部１１２とは反対側である下側の面に設けられ、下方が開口した矩形箱状に形成されている。これら主体部１１１と支持部１１２とコネクタ部１１３とは樹脂などにより一体に形成されている。
【００１３】
基板１２は、基台１１の支持部１１２の上側に設けられている。基板１２は、例えばプリント配線基板により矩形板状に形成されている。基板１２は、その一面、具体的には基台１１とは反対側の面、すなわち上側の面に固定接点１６および電子部品１７などが設けられている。固定接点１６は、図５に示すように、電気的に切断された一対の接点から構成されている。この固定接点１６は、例えば導電性に優れる金属で形成され、基板１２の上面に非絶縁の状態で露出している。電子部品１７は、例えば抵抗素子などであり、図１に示すように基板１２にはんだ付けによって固定されている。
【００１４】
基板１２は、電子部品１７の近傍に端子１８を有している。端子１８は、導電性を有する金属の棒で構成されている。この端子１８は、基板１２を厚さ方向に貫き、その一端部が基板１２の固定接点１６側の面に突出している。端子１８は、この一端部がはんだ付けされて基板１２に固定されている。この場合、端子１８の周囲には、はんだ部１８１が形成されている。また、固定接点１６、電子部品１７、端子１８などは、図示しない配線パターンによって電気的に接続されて、図示しない回路が形成されている。
【００１５】
また、端子１８は、基台１１の主体部１１１を貫き、その他端部がコネクタ部１１３側に突出している。この場合、コネクタ部１１３と端子１８とはいわゆるオス型のコネクタを構成している。コネクタ部１１３には、詳細は図示しないが、いわゆるメス型のコネクタが嵌め込まれる。これにより、スイッチ装置１０は、デフォッガーを制御する図示しない制御装置に接続される。そして、スイッチ装置１０から固定接点１６の通電または断電などの信号が制御装置へ送られる。
【００１６】
ラバーシート１３は、基板１２の上面、すなわち基板１２の固定接点１６側の面に設けられている。ラバーシート１３は、弾性を有する材料、例えばシリコーンゴムなどで形成されている。このラバーシート１３は、図３に示すように、平坦な取付面１３１の周囲に周壁１３２を有している。この場合、周壁１３２は、図１に示すように上下方向の寸法が基板１２の厚さ方向の寸法よりも大きく設定されている。これにより、ラバーシート１３は、取付面１３１が基板１２の上面に配置されて基板１２の固定接点１６側の面全体を覆っている。
【００１７】
このラバーシート１３は、図３および図４に示すように、一個の接点ドーム部１９と、一個の可動接点２０と、一個の第一窪み部２１と、二個の第二窪み部２２と、二本の誘導溝２３と、二個の逆止部２４と、二本の通気溝２５と、を有している。接点ドーム部１９は、図１に示すように、基板１２に設けられた固定接点１６に対応して配設されている。この接点ドーム部１９は、変形部１９１および被押圧部１９２を有している。接点ドーム部１９の変形部１９１は、ラバーシート１３の取付面１３１から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ椀状または半球状に窪んでいる。この変形部１９１は、ラバーシート１３の表面１３３から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ突出している。この場合、変形部１９１は、取付面１３１の厚さに比べて薄く形成されている。そして接点ドーム部１９は、基板１２との間に中空状の接点室２６を形成して固定接点１６を覆っている。
【００１８】
接点ドーム部１９の被押圧部１９２は、変形部１９１の中央部に設けられている。被押圧部１９２は、円柱形状に形成されて、ラバーシート１３の取付面１３１に対してほぼ垂直方向に変形部１９１を貫いている。この場合、被押圧部１９２は、一端部が変形部１９１の基板１２側に突出し、他端部が変形部１９１の基板１２とは反対側に突出している。
【００１９】
可動接点２０は、被押圧部１９２の一端部に設けられている。この可動接点２０は、導電性を有する材料、例えば金属膜や導電性樹脂などで形成されている。この可動接点２０は、被押圧部１９２が操作力を受けて変形部１９１が弾性変形することに伴って基板１２上の固定接点１６と接離する。これにより、固定接点１６は、通電または断電状態が切替えられる。
【００２０】
第一窪み部２１は、図１に示すように、基板１２に設けられた電子部品１７および端子１８に対応して配設されている。第一窪み部２１は、図１および図２に示すように、ラバーシート１３の取付面１３１から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ矩形箱状に窪んでいる。そして第一窪み部２１は、ラバーシート１３の表面１３３から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ突出している。この場合、第一窪み部２１は、表面１３３から上方向へ突出した上壁２１１が弾性変形する。そして第一窪み部２１は、図１に示すように、基板１２との間に中空状の空気溜まり室２７を形成して基板１２上の電子部品１７および端子１８を覆っている。本実施形態の場合、第一窪み部２１の寸法は、空気溜まり室２７の容積が接点室２６の容積よりも十分に大きくなるように設定されている。また、空気溜まり室２７は、第一窪み部２１の上壁２１１が弾性変形することによって内容積が若干変化する。
【００２１】
また、図４に示すように、ラバーシート１３に設けられた二個の第二窪み部２２と、二本の誘導溝２３と、二個の逆止部２４と、二本の通気溝２５とは、それぞれ接点ドーム部１９の中心を通ってラバーシート１３の長手方向へ貫く中心軸に対して線対称に配置されている。具体的には、二個の第二窪み部２２は、ラバーシート１３の長手方向において、接点ドーム部１９に対して第一窪み部２１の反対側に設けられている。つまり、接点ドーム部１９は、ラバーシート１３の長手方向において第一窪み部２１と第二窪み部２２との間に配置されている。また第二窪み部２２は、ラバーシート１３の短手方向において、接点ドーム部１９の両外側に一個ずつ設けられている。この第二窪み部２２は、全体として矩形状に形成されているとともに、一辺に案内壁２２１を有している。この案内壁２２１は、第二窪み部２２を形成する周囲の壁うち接点ドーム部１９から遠い部分が円弧状に外側へ膨らんで形成されている。
【００２２】
第二窪み部２２は、図２および図４に示すように、ラバーシート１３の取付面１３１から上方向、すなわち基板１２とは反対方向へ窪んでいる。この場合、第二窪み部２２の深さは、第一窪み部２１の深さよりも浅く設定されている。本実施形態の場合、第二窪み部２２は、ラバーシート１３の表面１３３から上方向へは突出していない。そして、この第二窪み部２２は、基板１２との間に中空状の異物溜まり室２８を形成している。この場合、第二窪み部２２の周囲の壁は弾性変形し難い。そのため、異物溜まり室２８は、内容積が変化し難くなっている。また、本実施形態の場合、第二窪み部２２の寸法は、異物溜まり室２８の容積が接点室２６および空気溜まり室２７の容積よりも十分に小さくなるように設定されている。
【００２３】
誘導溝２３は、図４に示すように、接点ドーム部１９に対してラバーシート１３の短手方向の両外側に一本ずつ設けられている。本実施形態の場合、誘導溝２３は、図２および図３に示すように、第二窪み部２２の深さとほぼ同じ深さに設定されている。また、誘導溝２３は、その幅および深さがほぼ同じ寸法に設定されている。この誘導溝２３は、第一窪み部２１と第二窪み部２２との間に配置されてこれら第一窪み部２１と第二窪み部２２とを接続している。
【００２４】
具体的には、誘導溝２３は、図４に示すように直線部２３１および円弧部２３２を有している。誘導溝２３の直線部２３１は、第一窪み部２１に接続されている。誘導溝２３の円弧部２３２は、第二窪み部２２に接続されている。この場合、円弧部２３２は、円弧部２３２を形成する径方向外側の壁が第二窪み部２２の案内壁２２１に滑らかに接続されている。このように誘導溝２３の円弧部２３２は、直線部２３１の延長線上から外れた位置で第二窪み部２２に接続されている。また第二窪み部２２は、誘導溝２３の直線部２３１に対してラバーシート１３の短手方向の内側、すなわち接点ドーム部１９側に設けられている。そして、ラバーシート１３の誘導溝２３は、図２に示すように基板１２との間に誘導路２９を形成している。この誘導路２９は、空気溜まり室２７と異物溜まり室２８とを連通する。本実施形態の場合、円弧部２３２を形成する径方向外側の壁および第二窪み部２２の案内壁２２１はほぼ同じ曲率半径に設定されている。
【００２５】
二個の逆止部２４は、図４に示すように、それぞれ第二窪み部２２と誘導溝２３の円弧部２３２との接続部分において円弧部２３２の内側に設けられている。つまり、第二窪み部２２は、その後部が誘導溝２３の円弧部２３２に接続されている。そして、第二窪み部２２は、円弧部２３２との接続部分から誘導溝２３の直線部２３１とほぼ平行に接点ドーム部１９側へ延びている。逆止部２４は、この第二窪み部２２を形成する周壁の一部、すなわち第二窪み部２２と誘導溝２３との間の壁によって形成されている。
【００２６】
通気溝２５は、図４に示すように、接点ドーム部１９に対してラバーシート１３の短手方向の両外側に一本ずつ設けられている。この通気溝２５はほぼ直線に形成されている。通気溝２５は、一方の端部がラバーシート１３の長手方向における接点ドーム部１９の中央付近に接続され、他方の端部が誘導溝２３の直線部２３１に対して斜めに接続されている。この場合、通気溝２５の他方の端部は、第一窪み部２１に比して第二窪み部２２の近傍で誘導溝２３に接続されている。これにより、ラバーシート１３の通気溝２５は、基板１２との間に接点室２６と誘導路２９とを連通する通気路３０を形成している。
【００２７】
本実施形態の場合、図３に示すように、通気溝２５の深さは誘導溝２３の深さとほぼ同じ寸法に設定されている。そして、通気溝２５の幅は誘導溝２３の幅と同じかそれよりも小さく設定されている。また、図４に示すように、誘導溝２３と通気溝２５の接続部分において誘導溝２３と通気溝２５のなす角度は、第二窪み部２２側に比べて第一窪み部２１側の方が小さく設定されている。
【００２８】
スイッチ装置１０の基台１１、基板１２、およびラバーシート１３は、図１および図２に示すように、ケース１４に収容されている。このケース１４は、下ケース部１４１および上ケース部１４２を有している。下ケース部１４１は、下側が開口する矩形箱状に形成されている。そして下ケース部１４１は、下方から順に基台１１、基板１２、およびラバーシート１３を収容している。また上ケース部１４２は、図５に示すように、上側が開口する角筒状に形成されている。そして下ケース部１４１は、上部が上ケース部１４２の下部に接続されている。これら下ケース部１４１および上ケース部１４２は樹脂などで一体に形成されている。この場合、ケース１４は上下が開口して連通している。
【００２９】
ケース１４は、上ケース部１４２に操作部材１５が設けられている。具体的には、操作部材１５は、図１、図２および図５に示すように、ケース１４の上ケース部１４２よりも一回り程大きい矩形箱状に形成されている。そして操作部材１５は、ケース１４の上ケース部１４２の外側に摺動可能に嵌め込まれている。これにより操作部材１５は、ケース１４の上ケース部１４２に対して上下方向へ移動する。また、操作部材１５は伝達部１５１を有している。伝達部１５１は、操作部材１５の天井面１５２の中央付近に位置して角柱状に形成されて、天井面１５２からラバーシート１３側へ垂直に突出している。この伝達部１５１は、下面がラバーシート１３に設けられた接点ドーム部１９の被押圧部１９２上面に接している。このため、操作部材１５に入力された操作力は、伝達部１５１を通して被押圧部１９２に伝わる。
【００３０】
次に、上記構成の作用について説明する。
スイッチ装置１０において使用者が操作部材１５を押圧操作すると、操作部材１５は下方向へ移動する。するとラバーシート１３に形成された接点ドーム部１９の被押圧部１９２は、操作部材１５の伝達部１５１によって下方向へ押される。このときラバーシート１３に形成された接点ドーム部１９の変形部１９１は、下方向へ押し潰されて弾性変形する。すると被押圧部１９２の下面に設けられた可動接点２０は、接点ドーム部１９の変形部１９１が押し潰されて弾性変形することに伴って基板１２上の固定接点１６に接触する。これにより、固定接点１６は、電気的に切断された一対の接点間が導通する。
【００３１】
この場合スイッチ装置１０はオン状態となり、基板１２の電子部品１７などによって処理されたオン信号が端子１８を介して図示しないデフォッガーの制御装置へ送られる。この結果デフォッガーは駆動される。その後、使用者が操作部材１５の押圧操作を解除すると、弾性変形した接点ドーム部１９の変形部１９１は変形前の椀状に復元される。この場合、被押圧部１９２の下面に設けられた可動接点２０は、接点ドーム部１９の変形部１９１が復元することに伴って基板１２上の固定接点１６から離反する。そして、操作部材１５は、この変形部１９１の復元に伴って上方へ押されて、操作前の初期位置に戻される。
【００３２】
このような操作の際、基板１２とラバーシート１３との間に形成された空間、すなわち接点室２６と、空気溜まり室２７と、異物溜まり室２８と、誘導路２９と、通気路３０との間には空気の流れが生じる。以下、この操作時の空気の流れについて図４を主に参照して説明する。
【００３３】
ラバーシート１３の接点ドーム部１９は、操作部材１５の伝達部１５１によって被押圧部１９２が下方向へ押されると、変形部１９１が押し潰されて弾性変形する。すると、接点室２６は、この接点ドーム部１９の変形部１９１の弾性変形に伴って内容積が減少する。そのため接点室２６内部の空気は押し出される。接点室２６から押し出された空気は、通気路３０を通って誘導路２９へ流れる。この場合、誘導路２９は、空気溜まり室２７および異物溜まり室２８へ接続されているが、空気溜まり室２７は異物溜まり室２８に比べて内容積が十分に大きい。そのため、誘導路２９へ流れた空気の大部分は空気溜まり室２７へ流れ込む。
【００３４】
次に、操作部材１５の押圧操作が解除されると、ラバーシート１３の接点ドーム部１９は、変形部１９１がその弾性力によって元の椀状に復元される。すると接点室２６は、接点ドーム部１９の変形部１９１の復元に伴って内容積が増大する。そのため接点室２６は、周囲の空気すなわち空気溜まり室２７、異物溜まり室２８、誘導路２９、通気路３０内の空気を内部へ吸い込む。この場合、接点ドーム部１９の変形部１９１の復元は短時間のうちに行われる。そのため、接点室２６周囲の空気は、変形部１９１が復元する短時間のうちに接点室２６内部へ吸い込まれる。
【００３５】
このとき空気溜まり室２７内の空気は誘導路２９へ吸い込まれる。ここで空気溜まり室２７にゴミやはんだ屑などの異物が残っていると、この異物も一緒に誘導路２９へ吸い込まれることがある。この場合、誘導路２９へ吸い込まれた異物は誘導路２９内を直線部２３１に沿って直線状に進む。そしてこの異物は、矢印Ｂで示すように、惰性で誘導路２９と通気路３０との接続部分を通過して円弧部２３２に沿って進み、さらに異物溜まり室２８を形成する第二窪み部２２の案内壁２２１に沿って異物溜まり室２８内へ入る。
【００３６】
ここで本実施形態の場合、誘導路２９を形成する円弧部２３２の径方向外側の壁および異物溜まり室２８を形成する第二窪み部２２の案内壁２２１はほぼ同じ曲率半径に設定されている。このため、異物は、円弧部２３２の壁と案内壁２２１に沿って滑らかに異物溜まり室２８へと案内される。また、誘導路２９および通気路３０について、空気溜まり室２７側の誘導路２９と通気路３０とのなす角度は、異物溜まり室２８側の誘導路２９と通気路３０とのなす角度より小さく設定されている。このため、誘導路２９へ吸い込まれた異物は通気路３０へ入り難くなっている。
【００３７】
その後さらにスイッチ装置１０が操作されると、再び接点室２６と、空気溜まり室２７と、異物溜まり室２８と、誘導路２９と、通気路３０との間に空気の流れが生じる。この場合、異物溜まり室２８へ入り込んだ異物は、空気の流れによって誘導路２９へ入り込もうとするが、逆止部２４によって誘導路２９への逆流が止められる。このため異物は、一旦異物溜まり室２８に集められた後は異物溜まり室２８から逆流し難い。
【００３８】
また本実施形態の場合、異物溜まり室２８は、空気溜まり室２７に比べて内容積が十分に小さい。さらに、異物溜まり室２８は、周囲を形成する壁が弾性変形し難いため内容積が変化し難い。そのため、異物溜まり室２８は、接点室２６から押し出された空気が内部に入り込み難く、これにより内部に空気の流れが生じ難い構成となっている。その結果、異物溜まり室２８に入り込んだ異物は、空気の流れによって撹拌され難く、より効果的に誘導路２９へ逆流を防ぐことができる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、接点室２６内部の空気は、操作部材１５が押圧操作されると、接点ドーム部１９の変形部１９１が弾性変形することに伴い空気溜まり室２７へ押し出される。そして、操作力が解除されて接点ドーム部１９の変形部１９１が復元されると、接点室２６は空気溜まり室２７内部の空気を吸い込む。このように、スイッチ装置１０は、操作の際いわゆる呼吸をすることにより、操作時の接点室２６内の空気に圧縮による反発を防いで操作を容易にしている。
【００４０】
この場合、呼吸によって空気溜まり室２７から誘導路２９へ吸い込まれた異物は、誘導路２９から分岐する通気路３０へは入り込み難い。つまり誘導路２９へ吸い込まれた異物は、惰性で誘導路２９を通って異物溜まり室２８へ誘導される。そして、異物溜まり室２８へ入った異物は、逆止部２４によって異物溜まり室２８からの流出が防がれる。このように、スイッチ装置１０は、空気溜まり室２７に残った異物が接点室２６へ吸い込まれ難い構成となっており、この結果、固定接点１６と可動接点２０との間に異物が入り込んで生じる接点不良の低減が図られる。
【００４１】
さらに本実施形態によれば、接点室２６と誘導路２９とを連通する通気路３０は、空気溜まり室２７に比べて異物溜まり室２８の近傍で誘導路２９に接続されている。このため、空気溜まり室２７から誘導路２９へ入り込んだ異物は、誘導路２９と通気路３０との接続部分の近辺で止まることなく異物溜まり室２８へ誘導される。このため、空気溜まり室２７から誘導路２９へ入り込んだ異物は、より確実に異物溜まり室２８へ誘導される。その結果、異物による接点不良の低減がより効果的に図られる。
【００４２】
ここで、接点室２６は、操作部材１５への操作力が解除されて接点ドーム部１９の変形部１９１が復元する短時間のうちに周囲の空気を吸い込む。つまり、接点室２６が周囲の空気を吸い込む吸い込み力は、操作部材１５への操作力が解除されてから短時間のうちに弱まる。そのため、空気溜まり室２７から誘導路２９へ入り込んだ異物は、誘導路２９と通気路３０との接続部分までの移動距離すなわち移動時間が長いほど、この接続部分から接点室２６へ吸い込まれ難い。本実施形態では、通気路３０は空気溜まり室２７に比べて異物溜まり室２８の近傍で誘導路２９に接続されている。このため、異物が誘導路２９と通気路３０との接続部分を通過するまでの距離を確保することができる。その結果、スイッチ装置１０は、異物がより接点室２６へ吸い込まれ難い構成となっている。
【００４３】
（第二実施形態）
第二実施形態では、図６に示すように、第二窪み部３１が全体として円形状すなわち半円状に形成されている点において上記第一実施形態とは異なっている。この場合、第二窪み部３１の案内壁３１１は、円弧状に形成されて逆止部２４に繋がっている。この構成によれば、矢印Ｃで示すように、異物溜まり室２８内へ入った異物は、案内壁３１１に沿って進み逆止部２４によって止められる。そのため、より効果的に異物の逆流を防ぐことができる。
【００４４】
（第三実施形態）
第三実施形態では、図７に示すように、第二窪み部３１が全体として円形状すなわち半円状に形成されているとともに逆止部３２が第二窪み部３１の内側へ曲がった鉤状に形成されている点において上記各実施形態とは異なっている。この構成によれば、矢印Ｄで示すように、異物溜まり室２８内へ入った異物は、案内壁３１１に沿って進み逆止部３２の内側に回り込んで止められる。そのため、さらに効果的に異物の逆流を防ぐことができる。
【００４５】
なお、上記各実施形態では、ラバーシート１３は、一個の接点ドーム部１９に対して、二個の第二窪み部２２または第二窪み部３１と、二本の誘導溝２３と、二個の逆止部２４または逆止部３２と、二本の通気溝２５とを有する構成とした。しかしこれに限らず、接点ドーム部１９に対する第二窪み部２２または第二窪み部３１、誘導溝２３、逆止部２４または逆止部３２、通気溝２５の数は適宜増減することができる。また、第一窪み部２１は、接点ドーム部１９よりも容積が小さいものを複数個連通させて構成してもよい。さらに、ラバーシート１３は、複数個の接点ドーム部１９を有する構成としてもよい。この場合、一個の第一窪み部２１に対して複数の接点ドーム部１９を連通させてもよい。
【００４６】
そして、上記実施形態は、車両のデフォッガーに用いるスイッチ装置を示したが、これに限らず、車両以外に用いるスイッチ装置としても広く適用することができる。
そのほか、本発明は上記しかつ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１０はスイッチ装置、１２は基板、１３はラバーシート、１６は固定接点、１９は接点ドーム、２０は可動接点、２１は第一窪み部、２２、３１は第二窪み部、２３は誘導溝、２３１は直線部、２３２は円弧部、２４、３２は逆止部、２５は通気溝、２６は接点室、２７は空気溜まり室、２８は異物溜まり室、２９は誘導路、３０は通気路を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に固定接点を有する基板と、
弾性を有する材料で形成されて前記基板の前記固定接点側の面を覆うラバーシートと、を備え、
前記ラバーシートは、
前記固定接点を覆って前記基板との間に中空状の接点室を形成し操作力を受けて弾性変形する接点ドーム部と、
前記接点ドーム部の前記基板側に設けられて前記接点ドーム部が弾性変形することに伴って前記固定接点と接離する可動接点と、
前記基板との間に中空状の空気溜まり室を形成する第一窪み部と、
前記基板との間に中空状の異物溜まり室を形成する第二窪み部と、
前記第一窪み部に接続する直線部および該直線部の延長線上から外れた位置で前記第二窪み部に接続する円弧部を有し前記基板との間に前記空気溜まり室と前記異物溜まり室とを連通する誘導路を形成する誘導溝と、
前記第二窪み部と前記誘導溝の前記円弧部との接続部分において前記円弧部の内側に設けられる逆止部と、
前記接点ドーム部および前記誘導溝に接続して前記基板との間に前記接点室と前記誘導路とを連通する通気路を形成する通気溝と、を有することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記通気溝は、前記第一窪み部に比して前記二窪み部の近傍で前記誘導溝に接続していることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
【請求項１】
一面に固定接点を有する基板と、
弾性を有する材料で形成されて前記基板の前記固定接点側の面を覆うラバーシートと、を備え、
前記ラバーシートは、
前記固定接点を覆って前記基板との間に中空状の接点室を形成し操作力を受けて弾性変形する接点ドーム部と、
前記接点ドーム部の前記基板側に設けられて前記接点ドーム部が弾性変形することに伴って前記固定接点と接離する可動接点と、
前記基板との間に中空状の空気溜まり室を形成する第一窪み部と、
前記基板との間に中空状の異物溜まり室を形成する第二窪み部と、
前記第一窪み部に接続する直線部および該直線部の延長線上から外れた位置で前記第二窪み部に接続する円弧部を有し前記基板との間に前記空気溜まり室と前記異物溜まり室とを連通する誘導路を形成する誘導溝と、
前記第二窪み部と前記誘導溝の前記円弧部との接続部分において前記円弧部の内側に設けられる逆止部と、
前記接点ドーム部および前記誘導溝に接続して前記基板との間に前記接点室と前記誘導路とを連通する通気路を形成する通気溝と、を有することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記通気溝は、前記第一窪み部に比して前記二窪み部の近傍で前記誘導溝に接続していることを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４２１２８（Ｐ２０１２−１４２１２８Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９２７１３（Ｐ２０１０−２９２７１３）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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