防水型押ボタンスイッチ装置
【課題】 筐体の厚さを可及的に薄くすることができ、また筒状の弾性部材の形状が簡単でコストを低減することができ、また筒状の弾性部材の組み込み作業を容易に行なうことができ、また筐体の貫通孔内に水分や異物が侵入しないようにすることができ、さらに水圧が比較的高い水中で使用しても押ボタンを押圧操作することができるようにする。
【解決手段】 筐体１と押ボタン３との間に配置された筒状の弾性部材５は、シリコーンゴム等の弾性材料によって、当初の形状が円筒形状となるように形成されている。組み立てた状態では、弾性部材５は上下方向から加圧されてある程度圧縮され、外形が周囲方向にある程度膨らんだ状態となっている。したがって、この状態では、弾性部材５は、筐体１の外面、押ボタン３の下面、筐体１と押ボタン３との間に存在する軸４の外周面に圧接され、これにより、筐体１の貫通孔２はシールされている。
【解決手段】 筐体１と押ボタン３との間に配置された筒状の弾性部材５は、シリコーンゴム等の弾性材料によって、当初の形状が円筒形状となるように形成されている。組み立てた状態では、弾性部材５は上下方向から加圧されてある程度圧縮され、外形が周囲方向にある程度膨らんだ状態となっている。したがって、この状態では、弾性部材５は、筐体１の外面、押ボタン３の下面、筐体１と押ボタン３との間に存在する軸４の外周面に圧接され、これにより、筐体１の貫通孔２はシールされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は防水型押ボタンスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の防水型押ボタンスイッチ装置には、基本的には、筐体にその外側から内側に向かって大径、中径、小径の３段構造の貫通孔を形成し、大径の貫通孔内に押ボタンの一部を配置して、押ボタンの軸を小径の貫通孔に移動可能に挿通させ、押ボタンの軸の先端部に抜け止め用のリングを取り付け、中径の貫通孔内に筒状の弾性部材の一端部を配置し、筒状の弾性部材の他端部を押ボタンに設けられた収納部内に収納させたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５２６６２号公報（図３〜図７）
【０００４】
この場合、弾性部材は、筐体の貫通孔を防水構造とし且つ押ボタンを初期位置に復帰させるためのものである。そして、特許文献１の図３〜図５に記載の弾性部材では、肉圧の不均一なほぼ円筒形状であって、一端部内面に突出部を有し、他端部外面に鍔部を有する構造であり、初期の状態では、押ボタンの軸の一部との間に隙間が形成されている。特許文献１の図６に記載の弾性部材では、肉厚の不均一なほぼ円筒形状であって、軸方向中央部内面に突出部を有する構造であり、初期の状態では、押ボタンの軸の一部との間に隙間が形成されている。特許文献１の図７に記載の弾性部材では、肉厚がほぼ一定で、断面ほぼハ字状とされた構造であり、初期の状態では、押ボタンの軸の一部との間に隙間が形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の防水型押ボタンスイッチ装置では、基本的には、筐体にその外側から内側に向かって大径、中径、小径の３段構造の貫通孔を形成しなければならないため、筐体の厚さが厚くなる上、筐体を金属によって形成する場合には、貫通孔の加工が面倒であり、樹脂によって形成する場合には、その金型の形状が複雑になるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載の防水型押ボタンスイッチ装置では、筒状の弾性部材の形状が複雑でコスト高となり、しかも基本的には、筒状の弾性部材の一端部を中径の貫通孔内に配置し、他端部を押ボタンに設けられた収納部内に収納させ、押ボタンの一部を大径の貫通孔内に配置するため、弾性部材の最終的な組み込み状態を視認することができず、弾性部材の組み込み作業が面倒であるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に記載の防水型押ボタンスイッチ装置では、大径の貫通孔内に押ボタンの一部を配置するため、大径の貫通孔の内壁面と押ボタンとの間の隙間を介して海水等の水分、塵埃や砂等の異物が侵入した場合、この侵入した水分や異物が自然に排出されにくくそのまま残存し、弾性部材の劣化の原因となるため、入念な水洗いが必要になるという問題があった。
【０００８】
さらに、特許文献１に記載の防水型押ボタンスイッチ装置では、初期の状態で、筒状の弾性部材と押ボタンの軸の一部との間に隙間が形成されているため、水圧が比較的高い水中で使用するとき、弾性部材が押し潰されて押ボタンの軸に密着され、押ボタンを押圧操作することができなくなってしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、筐体の厚さを可及的に薄くすることができ、また筒状の弾性部材の形状が簡単でコストを低減することができ、また筒状の弾性部材の組み込み作業を容易に行なうことができ、また筐体の貫通孔内に水分や異物が侵入しないようにすることができ、さらに水圧が比較的高い水中で使用しても押ボタンを押圧操作することができる防水型押ボタンスイッチ装置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】
【００１０】
この発明は、上記目的を達成するため、貫通孔を有する筐体と、前記筐体の外側に配置され、前記筐体の貫通孔に移動可能に挿通された軸を有する押ボタンと、前記押ボタンと前記筐体との間に圧縮されて設けられ、前記押ボタンの軸が圧入されて移動可能に挿通された貫通孔を有すると筒状の弾性部材とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、押ボタンおよび筒状の弾性部材は筐体の外側に配置され、筐体に押ボタンの軸が移動可能に挿通される貫通孔を形成すればよいので、筐体の厚さを可及的に薄くすることができる。また、筒状の弾性部材は押ボタンの軸が圧入されて移動可能に挿通される貫通孔を有すればよいので、筒状の弾性部材の形状が簡単でコストを低減することができる。また、筒状の弾性部材を筐体の貫通孔内ではなく筐体の外側に配置すればよいので、筒状の弾性部材の組み込み作業を容易に行なうことができる。また、筐体の外側に配置された弾性部材で筐体の貫通孔を防水構造とすることができるので、筐体の貫通孔内に水分や異物が侵入しないようにすることができる。さらに、筒状の弾性部材の貫通孔に押ボタンの軸を圧入させて移動可能に挿通させているため、水圧が比較的高い水中で使用しても、弾性部材が変形しにくく初期の形状を維持し、したがって押ボタンを陸上とほぼ同様に押圧操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置は、一例として、デジタルカメラ（図示せず）を覆うステンレス鋼等の金属やポリプロピレン等の樹脂からなる防水ケース（筐体１）に組み込まれて、シャッターボタン等として機能する部分を構成するものであり、軸４を有する押ボタン３、筒状の弾性部材５、回路基板１１上に設けられたスイッチ１２等を備えている。
【００１３】
このうち、筐体１には同一径の貫通孔２が設けられている。押ボタン３は円板形状であって、その下面中央部には円柱形状の軸４が形成されている。軸４を含む押ボタン３はステンレス鋼等の金属やポリプロピレン等の樹脂によって形成されている。ここで、筐体１の貫通孔２の直径は押ボタン３の軸４の直径よりもやや大きくなっている。
【００１４】
筒状の弾性部材５は、シリコーンゴム等の弾性材料によって、当初、押ボタン３のサイズよりもある程度小さいサイズの円筒形状に形成されている。この場合、弾性部材５の中心部に形成された貫通孔６の当初の直径は、押ボタン３の軸４の直径よりもある程度小さくなっており、一例として、押ボタン３の軸４の直径の約１／２となっている。
【００１５】
そして、押ボタン３の軸４は、弾性部材５の貫通孔６に圧入されて上下動可能に挿通され、さらに、筐体１の貫通孔２に上下動可能に挿通されている。筐体１内に配置された軸４の先端部には溝７が設けられており、この溝７には抜け止め用のＥリング８が取り付けられている。
【００１６】
そして、図１に示す初期の状態では、当初円筒形状である弾性部材５は、上下方向から加圧されてある程度圧縮され、外形が周囲方向にある程度膨らんだ状態となっている。したがって、この状態では、弾性部材５は、筐体１の上面、押ボタン３の下面、筐体１と押ボタン３との間に存在する軸４の外周面に圧接され、これにより、筐体１の貫通孔２は防水構造とされている。
【００１７】
また、押ボタン３は、その軸４と共に、上下方向からある程度圧縮された弾性部材５の弾性復帰力により上方に付勢されているが、Ｅリング８が筐体１の内面に当接されていることにより、上限位置すなわち初期位置に位置決めされている。
【００１８】
回路基板１１上に設けられたスイッチ１２は、筐体１内において押ボタン３の軸４の先端部と対向する位置に配置されている。このスイッチ１２は、回路基板１１上に設けられたケース１３を備えている。ケース１３の上板中央部には開口部１４が設けられている。ケース１３内に上下動可能に配置されたキートップ１５の頭部は、開口部１４を介してケース１３の上方に突出されている。キートップ１５の下方には、ドーム状の可動接点１６、可動接点１６の外周部下に電気的に接続されて配置された外部固定接点１７、可動接点１６の中心部下に配置された内部固定接点１８が設けられている。
【００１９】
そして、この防水型押ボタンスイッチ装置では、押ボタン３が押圧されると、軸４が下降し、それに伴い、弾性部材５が適宜に圧縮される。下降する軸４がキートツプ１５を介して可動接点１６の中心部を押圧し、この押圧された可動接点１６の中心部が弾性変形して内部固定接点１８に接触し、これにより、内部固定接点１８と外部固定接点１７との間が可動接点１６を介して導通し、オン状態となる。
【００２０】
一方、押ボタン３に対する押圧力が解除されると、弾性部材５がそれ自体の弾性力により初期の状態に復帰し、これに伴い、押ボタン３が軸４と共に上昇して初期位置に復帰する。また、可動接点１６がそれ自体の弾性力により初期の状態に復帰し、これに伴い、キートツプ１５が上昇して初期位置に復帰し、また、可動接点１６が内部固定接点１８から離間し、オフ状態となる。
【００２１】
以上のように、この防水型押ボタンスイッチ装置では、押ボタン３および筒状の弾性部材５を筐体１の外側に配置し、筐体１に押ボタン３の軸４が移動可能に挿通される貫通孔２を形成すればよいので、筐体１に押ボタン３の軸４の直径よりもやや大きめの同一径の貫通孔２を形成すればよく、筐体１の厚さを可及的に薄くすることができる。この結果、筐体１をステンレス鋼等の金属によって形成する場合には、同一径の貫通孔２を比較的容易に形成することができ、ポリプロピレン等の樹脂によって形成する場合には、その金型の形状を簡単とすることができる。
【００２２】
また、筒状の弾性部材４は押ボタン３の軸４が圧入されて移動可能に挿通される貫通孔６を有すればよいので、弾性部材４の当初の形状を単なる円筒形状とすることができ、したがって弾性部材４の形状が簡単でコストを低減することができる。また、筒状の弾性部材５を筐体１の貫通孔２内ではなく筐体１の外側に配置すればよいので、筒状の弾性部材５の組み込み作業を容易に行なうことができる。すなわち、押ボタン３の軸４を、弾性部材５の貫通孔６に圧入させて挿通させ、次いで、筐体１の貫通孔２に挿通させながら、弾性部材５を適宜に圧縮させ、次いで、筐体１内に配置された軸４の溝７にＥリング８を取り付ければよく、筒状の弾性部材５の組み込み作業を容易に行なうことができる。
【００２３】
また、筐体１の外側に配置された弾性部材５で筐体１の貫通孔２を防水構造としているので、筐体１の貫通孔２内に水分や異物が侵入しないようにすることができる。換言すれば、弾性部材５を筐体１の外側に配置しているため、弾性部材５に水分や異物が付着しても、この付着した水分や異物を簡単に除去することができ、水分や異物の付着に起因する弾性部材５の劣化を防止することができる。
【００２４】
また、筒状の弾性部材５の貫通孔６に押ボタン３の軸４を圧入させて移動可能に挿通させているため、水圧が比較的高い水中で使用しても、筒状の弾性部材５が変形しにくく初期の形状を維持し、したがって押ボタン３を陸上とほぼ同様に押圧操作することができる。
【００２５】
また、適宜に圧縮された弾性部材５の貫通孔６に押ボタン３の軸４を圧入しているため、弾性部材５が軸４の支えとなり、軸４の横方向からの荷重に対する抵抗力が増大し、押ボタン３に横方向からある程度の過荷重がかかっても、軸４がその支点の部分（筐体１の貫通孔２に挿通された部分）で折れにくいようにすることができる。
【００２６】
さらに、弾性部材５を自己潤滑性を有するシリコーンゴムによって形成すると、弾性部材５と軸４との間の摩擦抵抗が軽減し、押ボタン３の押圧操作をスムーズとすることができる。また、軸４を含む押ボタン３を自己潤滑性を有するポリプロピレンによって形成すると、弾性部材５と軸４との間の摩擦抵抗がより一層軽減し、押ボタン３の押圧操作をより一層スムーズとすることができる。
【００２７】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置において、図１に示す場合と異なる点は、弾性部材５を２色成形により下部弾性層５ａと上部弾性層５ｂとからなる２層構造とし、下部弾性層５ａを上部弾性層５ｂよりも硬度の低い弾性材料によって形成した点である。一例として、下部弾性層５ａは硬度１０〜３０Ｈｓのシリコーンゴムによって形成され、上部弾性層５ｂは硬度４０〜６０Ｈｓのシリコーンゴムによって形成されている。
【００２８】
この場合、下部弾性層５ａおよび上部弾性層５ｂの当初の形状は円筒形状となっている。また、この当初の形状における下部弾性層５ａの厚さは、後述する機能を発揮すればよく、あまり厚くする必要はなく、一例として、上部弾性層５ｂの厚さの約１／３となっている。そして、図２に示す初期の状態では、上下方向からある程度加圧されることにより、低硬度の下部弾性層５ａのみがほぼ最大限に圧縮され、高硬度の上部弾性層５ｂはほとんど圧縮されず当初の形状を維持している。
【００２９】
この防水型押ボタンスイッチ装置を組み立てる場合には、押ボタン３の軸４を、弾性部材５の貫通孔６に圧入させて挿通させ、次いで、筐体１の貫通孔２に挿通させながら、低硬度の下部弾性層５ａをほぼ最大限に圧縮させ、且つ、高硬度の上部弾性層５ｂをやや圧縮させ、次いで、筐体１内に配置された軸４の溝７にＥリング８を取り付ける。
【００３０】
この場合、低硬度の下部弾性層５ａは高硬度の上部弾性層５ｂよりも変形しやすく、また下部弾性層５ａの硬度が低いので、下部弾性層５ａと軸４との間の摩擦抵抗が軽減し、弾性部材５の組み込み作業をより一層容易に行なうことができる。また、組み立てた状態では、低硬度の下部弾性層５ａがほぼ最大限に圧縮されているため、下部弾性層５ａがそれ自体の弾性力により初期の状態に復帰しようとする力が大きく、下部弾性層５ａの筐体１の外面に対する密着性が向上し、ひいては防水効果を向上することができる。
【００３１】
この防水型押ボタンスイッチ装置で押ボタン３が押圧された場合には、図３に示すように、低硬度の下部弾性層５ａは当初からほぼ最大限に圧縮されているため、それ以上はほとんど圧縮されず、高硬度の上部弾性層５ｂのみが適宜に圧縮される。この場合、軸４と弾性部材５との間に摩擦が発生し、弾性部材５の変形量はその下部で大きくなる傾向にあるが、下部弾性層５ａの硬度が低いので、下部弾性層５ａと軸４との間の摩擦抵抗が軽減し、押ボタン３の押圧操作をより一層スムーズとすることができる。
【００３２】
ここで、図１に示す場合には、押ボタン３に対する押圧力が解除されると、軸４と弾性部材５との間の摩擦抵抗が比較的大きいため、その当初において、弾性部材５が適宜に圧縮された状態のまま浮き上がり、防水不良となることがある。これに対し、この第２実施形態では、押ボタン３に対する押圧力が解除されると、図３に示すように、高硬度の上部弾性層５ｂのみがそれ自体の弾性力により初期の状態に復帰するが、低硬度の下部弾性層５ａと軸４との間の摩擦抵抗が軽減しているため、下部弾性層５ａが浮き上がることがなく、したがって防水不良となることはない。
【００３３】
（第３実施形態）
図４はこの発明の第３実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置において、図２に示す場合と異なる点は、軸４を含む押ボタン３をポリプロピレン等の樹脂によって形成し、且つ、軸４の先端部に抜け止め用突起９を形成した点である。この場合、図２に示すＥリング８が不要となるので、その分だけ部品点数が減少し、コストを低減することができる。
【００３４】
この防水型押ボタンスイッチ装置を組み立てる場合には、押ボタン３の抜け止め用突起９を含む軸４を、弾性部材５の貫通孔６に圧入させて挿通させ、次いで、筐体１の貫通孔２に圧入させて挿通させ、筐体１内に配置された抜け止め用突起９を筐体１の内面に当接させればよく、組み立て作業をより一層容易に行なうことができる。
【００３５】
（第４実施形態）
図５はこの発明の第４実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置において、図２に示す場合と異なる点は、筐体１をポリプロピレン等の樹脂によって形成し、且つ、筐体１の外面に弾性部材５の下部弾性層５ａに食い込むリング状の突起１０を形成し、防水効果を向上させた点である。
【００３６】
（第５実施形態）
図６はこの発明の第５実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置において、図１に示す場合と異なる点は、弾性部材５の当初の外形形状を逆裁頭円錐形状とした点である。この場合も、組み立てた状態では、当初逆裁頭円錐形状である弾性部材５は、上下方向から加圧されてある程度圧縮され、外形が周囲方向にある程度膨らんだ状態となっている。
【００３７】
この防水型押ボタンスイッチ装置では、弾性部材５の下部の段面積が上部の段面積よりも小さくなっているので、弾性部材５の下部が上部よりも変形しやすく、また弾性部材５の下部の軸４に対する締め付け力が上部よりも小さくなる。この結果、組み立てるとき、弾性部材５の下部が上部よりも大きく変形し、且つ、弾性部材５の下部と軸４との間の摩擦抵抗が軽減され、ひいては組立て作業をより一層容易に行なうことができる。
【００３８】
また、この防水型押ボタンスイッチ装置で押ボタン３が押圧された場合には、弾性部材５の下部が上部よりも大きく変形し、且つ、弾性部材５の下部と軸４との間の摩擦抵抗が軽減され、ひいては押ボタン３の押圧操作をより一層スムーズとすることができる。また、押ボタン３に対する押圧力が解除された場合には、弾性部材５が浮き上がることがなく、したがって防水不良となることはない。
【００３９】
（その他の実施形態）
例えば、図２において、下部弾性層５ａと上部弾性層５ｂとを別部品としてもよい。また、図６において、弾性部材５の当初の外形形状を、例えば図６に図示する如く、その断面積が押ボタン３側から筐体１側に向かうに従って漸次小さくなり、且つ、周囲方向にある程度膨らんだ形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の第１実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の断面図。
【図２】この発明の第２実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図。
【図３】図２に示す押ボタンが押圧操作された状態を説明するために示す断面図。
【図４】この発明の第３実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図。
【図５】この発明の第４実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図。
【図６】この発明の第５実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１ 筐体
２ 貫通孔
３ 押ボタン
４ 軸
５ 弾性部材
６ 貫通孔
８ Ｅリング
１２ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
この発明は防水型押ボタンスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の防水型押ボタンスイッチ装置には、基本的には、筐体にその外側から内側に向かって大径、中径、小径の３段構造の貫通孔を形成し、大径の貫通孔内に押ボタンの一部を配置して、押ボタンの軸を小径の貫通孔に移動可能に挿通させ、押ボタンの軸の先端部に抜け止め用のリングを取り付け、中径の貫通孔内に筒状の弾性部材の一端部を配置し、筒状の弾性部材の他端部を押ボタンに設けられた収納部内に収納させたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５２６６２号公報（図３〜図７）
【０００４】
この場合、弾性部材は、筐体の貫通孔を防水構造とし且つ押ボタンを初期位置に復帰させるためのものである。そして、特許文献１の図３〜図５に記載の弾性部材では、肉圧の不均一なほぼ円筒形状であって、一端部内面に突出部を有し、他端部外面に鍔部を有する構造であり、初期の状態では、押ボタンの軸の一部との間に隙間が形成されている。特許文献１の図６に記載の弾性部材では、肉厚の不均一なほぼ円筒形状であって、軸方向中央部内面に突出部を有する構造であり、初期の状態では、押ボタンの軸の一部との間に隙間が形成されている。特許文献１の図７に記載の弾性部材では、肉厚がほぼ一定で、断面ほぼハ字状とされた構造であり、初期の状態では、押ボタンの軸の一部との間に隙間が形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の防水型押ボタンスイッチ装置では、基本的には、筐体にその外側から内側に向かって大径、中径、小径の３段構造の貫通孔を形成しなければならないため、筐体の厚さが厚くなる上、筐体を金属によって形成する場合には、貫通孔の加工が面倒であり、樹脂によって形成する場合には、その金型の形状が複雑になるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載の防水型押ボタンスイッチ装置では、筒状の弾性部材の形状が複雑でコスト高となり、しかも基本的には、筒状の弾性部材の一端部を中径の貫通孔内に配置し、他端部を押ボタンに設けられた収納部内に収納させ、押ボタンの一部を大径の貫通孔内に配置するため、弾性部材の最終的な組み込み状態を視認することができず、弾性部材の組み込み作業が面倒であるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に記載の防水型押ボタンスイッチ装置では、大径の貫通孔内に押ボタンの一部を配置するため、大径の貫通孔の内壁面と押ボタンとの間の隙間を介して海水等の水分、塵埃や砂等の異物が侵入した場合、この侵入した水分や異物が自然に排出されにくくそのまま残存し、弾性部材の劣化の原因となるため、入念な水洗いが必要になるという問題があった。
【０００８】
さらに、特許文献１に記載の防水型押ボタンスイッチ装置では、初期の状態で、筒状の弾性部材と押ボタンの軸の一部との間に隙間が形成されているため、水圧が比較的高い水中で使用するとき、弾性部材が押し潰されて押ボタンの軸に密着され、押ボタンを押圧操作することができなくなってしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、筐体の厚さを可及的に薄くすることができ、また筒状の弾性部材の形状が簡単でコストを低減することができ、また筒状の弾性部材の組み込み作業を容易に行なうことができ、また筐体の貫通孔内に水分や異物が侵入しないようにすることができ、さらに水圧が比較的高い水中で使用しても押ボタンを押圧操作することができる防水型押ボタンスイッチ装置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】
【００１０】
この発明は、上記目的を達成するため、貫通孔を有する筐体と、前記筐体の外側に配置され、前記筐体の貫通孔に移動可能に挿通された軸を有する押ボタンと、前記押ボタンと前記筐体との間に圧縮されて設けられ、前記押ボタンの軸が圧入されて移動可能に挿通された貫通孔を有すると筒状の弾性部材とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、押ボタンおよび筒状の弾性部材は筐体の外側に配置され、筐体に押ボタンの軸が移動可能に挿通される貫通孔を形成すればよいので、筐体の厚さを可及的に薄くすることができる。また、筒状の弾性部材は押ボタンの軸が圧入されて移動可能に挿通される貫通孔を有すればよいので、筒状の弾性部材の形状が簡単でコストを低減することができる。また、筒状の弾性部材を筐体の貫通孔内ではなく筐体の外側に配置すればよいので、筒状の弾性部材の組み込み作業を容易に行なうことができる。また、筐体の外側に配置された弾性部材で筐体の貫通孔を防水構造とすることができるので、筐体の貫通孔内に水分や異物が侵入しないようにすることができる。さらに、筒状の弾性部材の貫通孔に押ボタンの軸を圧入させて移動可能に挿通させているため、水圧が比較的高い水中で使用しても、弾性部材が変形しにくく初期の形状を維持し、したがって押ボタンを陸上とほぼ同様に押圧操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置は、一例として、デジタルカメラ（図示せず）を覆うステンレス鋼等の金属やポリプロピレン等の樹脂からなる防水ケース（筐体１）に組み込まれて、シャッターボタン等として機能する部分を構成するものであり、軸４を有する押ボタン３、筒状の弾性部材５、回路基板１１上に設けられたスイッチ１２等を備えている。
【００１３】
このうち、筐体１には同一径の貫通孔２が設けられている。押ボタン３は円板形状であって、その下面中央部には円柱形状の軸４が形成されている。軸４を含む押ボタン３はステンレス鋼等の金属やポリプロピレン等の樹脂によって形成されている。ここで、筐体１の貫通孔２の直径は押ボタン３の軸４の直径よりもやや大きくなっている。
【００１４】
筒状の弾性部材５は、シリコーンゴム等の弾性材料によって、当初、押ボタン３のサイズよりもある程度小さいサイズの円筒形状に形成されている。この場合、弾性部材５の中心部に形成された貫通孔６の当初の直径は、押ボタン３の軸４の直径よりもある程度小さくなっており、一例として、押ボタン３の軸４の直径の約１／２となっている。
【００１５】
そして、押ボタン３の軸４は、弾性部材５の貫通孔６に圧入されて上下動可能に挿通され、さらに、筐体１の貫通孔２に上下動可能に挿通されている。筐体１内に配置された軸４の先端部には溝７が設けられており、この溝７には抜け止め用のＥリング８が取り付けられている。
【００１６】
そして、図１に示す初期の状態では、当初円筒形状である弾性部材５は、上下方向から加圧されてある程度圧縮され、外形が周囲方向にある程度膨らんだ状態となっている。したがって、この状態では、弾性部材５は、筐体１の上面、押ボタン３の下面、筐体１と押ボタン３との間に存在する軸４の外周面に圧接され、これにより、筐体１の貫通孔２は防水構造とされている。
【００１７】
また、押ボタン３は、その軸４と共に、上下方向からある程度圧縮された弾性部材５の弾性復帰力により上方に付勢されているが、Ｅリング８が筐体１の内面に当接されていることにより、上限位置すなわち初期位置に位置決めされている。
【００１８】
回路基板１１上に設けられたスイッチ１２は、筐体１内において押ボタン３の軸４の先端部と対向する位置に配置されている。このスイッチ１２は、回路基板１１上に設けられたケース１３を備えている。ケース１３の上板中央部には開口部１４が設けられている。ケース１３内に上下動可能に配置されたキートップ１５の頭部は、開口部１４を介してケース１３の上方に突出されている。キートップ１５の下方には、ドーム状の可動接点１６、可動接点１６の外周部下に電気的に接続されて配置された外部固定接点１７、可動接点１６の中心部下に配置された内部固定接点１８が設けられている。
【００１９】
そして、この防水型押ボタンスイッチ装置では、押ボタン３が押圧されると、軸４が下降し、それに伴い、弾性部材５が適宜に圧縮される。下降する軸４がキートツプ１５を介して可動接点１６の中心部を押圧し、この押圧された可動接点１６の中心部が弾性変形して内部固定接点１８に接触し、これにより、内部固定接点１８と外部固定接点１７との間が可動接点１６を介して導通し、オン状態となる。
【００２０】
一方、押ボタン３に対する押圧力が解除されると、弾性部材５がそれ自体の弾性力により初期の状態に復帰し、これに伴い、押ボタン３が軸４と共に上昇して初期位置に復帰する。また、可動接点１６がそれ自体の弾性力により初期の状態に復帰し、これに伴い、キートツプ１５が上昇して初期位置に復帰し、また、可動接点１６が内部固定接点１８から離間し、オフ状態となる。
【００２１】
以上のように、この防水型押ボタンスイッチ装置では、押ボタン３および筒状の弾性部材５を筐体１の外側に配置し、筐体１に押ボタン３の軸４が移動可能に挿通される貫通孔２を形成すればよいので、筐体１に押ボタン３の軸４の直径よりもやや大きめの同一径の貫通孔２を形成すればよく、筐体１の厚さを可及的に薄くすることができる。この結果、筐体１をステンレス鋼等の金属によって形成する場合には、同一径の貫通孔２を比較的容易に形成することができ、ポリプロピレン等の樹脂によって形成する場合には、その金型の形状を簡単とすることができる。
【００２２】
また、筒状の弾性部材４は押ボタン３の軸４が圧入されて移動可能に挿通される貫通孔６を有すればよいので、弾性部材４の当初の形状を単なる円筒形状とすることができ、したがって弾性部材４の形状が簡単でコストを低減することができる。また、筒状の弾性部材５を筐体１の貫通孔２内ではなく筐体１の外側に配置すればよいので、筒状の弾性部材５の組み込み作業を容易に行なうことができる。すなわち、押ボタン３の軸４を、弾性部材５の貫通孔６に圧入させて挿通させ、次いで、筐体１の貫通孔２に挿通させながら、弾性部材５を適宜に圧縮させ、次いで、筐体１内に配置された軸４の溝７にＥリング８を取り付ければよく、筒状の弾性部材５の組み込み作業を容易に行なうことができる。
【００２３】
また、筐体１の外側に配置された弾性部材５で筐体１の貫通孔２を防水構造としているので、筐体１の貫通孔２内に水分や異物が侵入しないようにすることができる。換言すれば、弾性部材５を筐体１の外側に配置しているため、弾性部材５に水分や異物が付着しても、この付着した水分や異物を簡単に除去することができ、水分や異物の付着に起因する弾性部材５の劣化を防止することができる。
【００２４】
また、筒状の弾性部材５の貫通孔６に押ボタン３の軸４を圧入させて移動可能に挿通させているため、水圧が比較的高い水中で使用しても、筒状の弾性部材５が変形しにくく初期の形状を維持し、したがって押ボタン３を陸上とほぼ同様に押圧操作することができる。
【００２５】
また、適宜に圧縮された弾性部材５の貫通孔６に押ボタン３の軸４を圧入しているため、弾性部材５が軸４の支えとなり、軸４の横方向からの荷重に対する抵抗力が増大し、押ボタン３に横方向からある程度の過荷重がかかっても、軸４がその支点の部分（筐体１の貫通孔２に挿通された部分）で折れにくいようにすることができる。
【００２６】
さらに、弾性部材５を自己潤滑性を有するシリコーンゴムによって形成すると、弾性部材５と軸４との間の摩擦抵抗が軽減し、押ボタン３の押圧操作をスムーズとすることができる。また、軸４を含む押ボタン３を自己潤滑性を有するポリプロピレンによって形成すると、弾性部材５と軸４との間の摩擦抵抗がより一層軽減し、押ボタン３の押圧操作をより一層スムーズとすることができる。
【００２７】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置において、図１に示す場合と異なる点は、弾性部材５を２色成形により下部弾性層５ａと上部弾性層５ｂとからなる２層構造とし、下部弾性層５ａを上部弾性層５ｂよりも硬度の低い弾性材料によって形成した点である。一例として、下部弾性層５ａは硬度１０〜３０Ｈｓのシリコーンゴムによって形成され、上部弾性層５ｂは硬度４０〜６０Ｈｓのシリコーンゴムによって形成されている。
【００２８】
この場合、下部弾性層５ａおよび上部弾性層５ｂの当初の形状は円筒形状となっている。また、この当初の形状における下部弾性層５ａの厚さは、後述する機能を発揮すればよく、あまり厚くする必要はなく、一例として、上部弾性層５ｂの厚さの約１／３となっている。そして、図２に示す初期の状態では、上下方向からある程度加圧されることにより、低硬度の下部弾性層５ａのみがほぼ最大限に圧縮され、高硬度の上部弾性層５ｂはほとんど圧縮されず当初の形状を維持している。
【００２９】
この防水型押ボタンスイッチ装置を組み立てる場合には、押ボタン３の軸４を、弾性部材５の貫通孔６に圧入させて挿通させ、次いで、筐体１の貫通孔２に挿通させながら、低硬度の下部弾性層５ａをほぼ最大限に圧縮させ、且つ、高硬度の上部弾性層５ｂをやや圧縮させ、次いで、筐体１内に配置された軸４の溝７にＥリング８を取り付ける。
【００３０】
この場合、低硬度の下部弾性層５ａは高硬度の上部弾性層５ｂよりも変形しやすく、また下部弾性層５ａの硬度が低いので、下部弾性層５ａと軸４との間の摩擦抵抗が軽減し、弾性部材５の組み込み作業をより一層容易に行なうことができる。また、組み立てた状態では、低硬度の下部弾性層５ａがほぼ最大限に圧縮されているため、下部弾性層５ａがそれ自体の弾性力により初期の状態に復帰しようとする力が大きく、下部弾性層５ａの筐体１の外面に対する密着性が向上し、ひいては防水効果を向上することができる。
【００３１】
この防水型押ボタンスイッチ装置で押ボタン３が押圧された場合には、図３に示すように、低硬度の下部弾性層５ａは当初からほぼ最大限に圧縮されているため、それ以上はほとんど圧縮されず、高硬度の上部弾性層５ｂのみが適宜に圧縮される。この場合、軸４と弾性部材５との間に摩擦が発生し、弾性部材５の変形量はその下部で大きくなる傾向にあるが、下部弾性層５ａの硬度が低いので、下部弾性層５ａと軸４との間の摩擦抵抗が軽減し、押ボタン３の押圧操作をより一層スムーズとすることができる。
【００３２】
ここで、図１に示す場合には、押ボタン３に対する押圧力が解除されると、軸４と弾性部材５との間の摩擦抵抗が比較的大きいため、その当初において、弾性部材５が適宜に圧縮された状態のまま浮き上がり、防水不良となることがある。これに対し、この第２実施形態では、押ボタン３に対する押圧力が解除されると、図３に示すように、高硬度の上部弾性層５ｂのみがそれ自体の弾性力により初期の状態に復帰するが、低硬度の下部弾性層５ａと軸４との間の摩擦抵抗が軽減しているため、下部弾性層５ａが浮き上がることがなく、したがって防水不良となることはない。
【００３３】
（第３実施形態）
図４はこの発明の第３実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置において、図２に示す場合と異なる点は、軸４を含む押ボタン３をポリプロピレン等の樹脂によって形成し、且つ、軸４の先端部に抜け止め用突起９を形成した点である。この場合、図２に示すＥリング８が不要となるので、その分だけ部品点数が減少し、コストを低減することができる。
【００３４】
この防水型押ボタンスイッチ装置を組み立てる場合には、押ボタン３の抜け止め用突起９を含む軸４を、弾性部材５の貫通孔６に圧入させて挿通させ、次いで、筐体１の貫通孔２に圧入させて挿通させ、筐体１内に配置された抜け止め用突起９を筐体１の内面に当接させればよく、組み立て作業をより一層容易に行なうことができる。
【００３５】
（第４実施形態）
図５はこの発明の第４実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置において、図２に示す場合と異なる点は、筐体１をポリプロピレン等の樹脂によって形成し、且つ、筐体１の外面に弾性部材５の下部弾性層５ａに食い込むリング状の突起１０を形成し、防水効果を向上させた点である。
【００３６】
（第５実施形態）
図６はこの発明の第５実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図を示す。この防水型押ボタンスイッチ装置において、図１に示す場合と異なる点は、弾性部材５の当初の外形形状を逆裁頭円錐形状とした点である。この場合も、組み立てた状態では、当初逆裁頭円錐形状である弾性部材５は、上下方向から加圧されてある程度圧縮され、外形が周囲方向にある程度膨らんだ状態となっている。
【００３７】
この防水型押ボタンスイッチ装置では、弾性部材５の下部の段面積が上部の段面積よりも小さくなっているので、弾性部材５の下部が上部よりも変形しやすく、また弾性部材５の下部の軸４に対する締め付け力が上部よりも小さくなる。この結果、組み立てるとき、弾性部材５の下部が上部よりも大きく変形し、且つ、弾性部材５の下部と軸４との間の摩擦抵抗が軽減され、ひいては組立て作業をより一層容易に行なうことができる。
【００３８】
また、この防水型押ボタンスイッチ装置で押ボタン３が押圧された場合には、弾性部材５の下部が上部よりも大きく変形し、且つ、弾性部材５の下部と軸４との間の摩擦抵抗が軽減され、ひいては押ボタン３の押圧操作をより一層スムーズとすることができる。また、押ボタン３に対する押圧力が解除された場合には、弾性部材５が浮き上がることがなく、したがって防水不良となることはない。
【００３９】
（その他の実施形態）
例えば、図２において、下部弾性層５ａと上部弾性層５ｂとを別部品としてもよい。また、図６において、弾性部材５の当初の外形形状を、例えば図６に図示する如く、その断面積が押ボタン３側から筐体１側に向かうに従って漸次小さくなり、且つ、周囲方向にある程度膨らんだ形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の第１実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の断面図。
【図２】この発明の第２実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図。
【図３】図２に示す押ボタンが押圧操作された状態を説明するために示す断面図。
【図４】この発明の第３実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図。
【図５】この発明の第４実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図。
【図６】この発明の第５実施形態としての防水型押ボタンスイッチ装置の要部の断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１ 筐体
２ 貫通孔
３ 押ボタン
４ 軸
５ 弾性部材
６ 貫通孔
８ Ｅリング
１２ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する筐体と、前記筐体の外側に配置され、前記筐体の貫通孔に移動可能に挿通された軸を有する押ボタンと、前記押ボタンと前記筐体との間に圧縮されて設けられ、前記押ボタンの軸が圧入されて移動可能に挿通された貫通孔を有する筒状の弾性部材とを備えていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記筐体内において前記押ボタンの軸の先端部と対向する位置に、前記押ボタンが押圧されるとオン状態となるスイッチが設けられていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、前記筐体の貫通孔は同一径であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の発明において、前記弾性部材の貫通孔の当初の直径は前記押ボタンの軸の直径よりも小さくなっていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の発明において、前記弾性部材の当初の形状は円筒形状であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発明において、前記弾性部材の下部の硬度は上部の硬度よりも低くなっていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項７】
請求項１に記載の発明において、前記弾性部材は、上部弾性部材と該上部弾性部材の硬度よりも低い硬度の下部弾性部材とからなることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の発明において、前記上部弾性部材および前記下部弾性部材の当初の形状は円筒形状であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項９】
請求項１に記載の発明において、前記弾性部材の当初の外形形状は、その断面積が前記押ボタン側から前記筐体側に向かうに従って漸次小さくなる形状であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発明において、前記弾性部材の当初の外形形状は逆裁頭円錐形状であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の発明において、前記筐体の外面に前記弾性部材に食い込むリング状の突起が形成されていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の発明において、前記押ボタンの軸の先端部に抜け止め用のＥリングが取り付けられていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の発明において、前記押ボタンの軸の先端部に抜け止め用突起が形成されていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項１】
貫通孔を有する筐体と、前記筐体の外側に配置され、前記筐体の貫通孔に移動可能に挿通された軸を有する押ボタンと、前記押ボタンと前記筐体との間に圧縮されて設けられ、前記押ボタンの軸が圧入されて移動可能に挿通された貫通孔を有する筒状の弾性部材とを備えていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記筐体内において前記押ボタンの軸の先端部と対向する位置に、前記押ボタンが押圧されるとオン状態となるスイッチが設けられていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、前記筐体の貫通孔は同一径であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の発明において、前記弾性部材の貫通孔の当初の直径は前記押ボタンの軸の直径よりも小さくなっていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の発明において、前記弾性部材の当初の形状は円筒形状であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発明において、前記弾性部材の下部の硬度は上部の硬度よりも低くなっていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項７】
請求項１に記載の発明において、前記弾性部材は、上部弾性部材と該上部弾性部材の硬度よりも低い硬度の下部弾性部材とからなることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の発明において、前記上部弾性部材および前記下部弾性部材の当初の形状は円筒形状であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項９】
請求項１に記載の発明において、前記弾性部材の当初の外形形状は、その断面積が前記押ボタン側から前記筐体側に向かうに従って漸次小さくなる形状であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発明において、前記弾性部材の当初の外形形状は逆裁頭円錐形状であることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の発明において、前記筐体の外面に前記弾性部材に食い込むリング状の突起が形成されていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の発明において、前記押ボタンの軸の先端部に抜け止め用のＥリングが取り付けられていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の発明において、前記押ボタンの軸の先端部に抜け止め用突起が形成されていることを特徴とする防水型押ボタンスイッチ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１９１１２（Ｐ２００６−１９１１２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９５１４３（Ｐ２００４−１９５１４３）
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【出願人】（５９２０７２４７０）カシオマイクロニクス株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【出願人】（５９２０７２４７０）カシオマイクロニクス株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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