防水用押釦スイッチ部材
【課題】
スイッチを押す弾性材料とそれを補強する補強部材との剥離を防ぐと共に、過度の押圧をせずに良好な押圧感触が得られるようにする。
【解決手段】
本発明は、弾性材料から構成され、一方を開口すると共に当該開口側と反対側に突出する１または２以上の容器部２ａと、弾性材料から構成され、当該容器部２ａの開口部からその径方向外側に延出して形成される弾性フランジ部２ｂとを連接して成り、機器の筐体５０内方に容器部２ａを挿入して配置される防水用押釦スイッチ部材１であって、容器部２ａの外周に沿って連続形成されるループ状のリブ２１を１若しくは２以上備え、容器部２ａおよび弾性フランジ部２ｂの内の少なくとも容器部２ａに補強部材１０を備え、補強部材１０を容器部２ａの薄肉部にインサートすると共に少なくとも容器部２ａの内側部２３と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態とした防水用押釦スイッチ部材１である。
スイッチを押す弾性材料とそれを補強する補強部材との剥離を防ぐと共に、過度の押圧をせずに良好な押圧感触が得られるようにする。
【解決手段】
本発明は、弾性材料から構成され、一方を開口すると共に当該開口側と反対側に突出する１または２以上の容器部２ａと、弾性材料から構成され、当該容器部２ａの開口部からその径方向外側に延出して形成される弾性フランジ部２ｂとを連接して成り、機器の筐体５０内方に容器部２ａを挿入して配置される防水用押釦スイッチ部材１であって、容器部２ａの外周に沿って連続形成されるループ状のリブ２１を１若しくは２以上備え、容器部２ａおよび弾性フランジ部２ｂの内の少なくとも容器部２ａに補強部材１０を備え、補強部材１０を容器部２ａの薄肉部にインサートすると共に少なくとも容器部２ａの内側部２３と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態とした防水用押釦スイッチ部材１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水機能を持つ機器に設ける防水用押釦スイッチ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
防水型腕時計あるいは防水型電気カミソリは、防水機能を持つ機器として知られているが、最近では、本来、水と接触する機会が少ないあるいは接触させるべきではない携帯電話、携帯端末（ＰＤＡ）等の小型の通信機器についても、雨天時の使用やバスルームへの持ち込みにも支障がないように防水機能を持たせるようになってきている。かかる機器における水の浸入箇所はいくつか存在するが、その主な箇所は、押釦を外に露出させるために設けられた複数の開口部である。当該開口部からの水の浸入は、機器内部の電気ショートを招き、機器の信用を低下させるおそれがある。そこで、かかる問題をできるだけ生じないようにするため、押釦と機器内部の回路基板上のスイッチとの間に弾性体を介在させ、開口部と弾性体とを密着させる構成を用いるのが一般的である。このような構成の一例として、特許文献１に開示される防水構造が知られている。
【０００３】
特許文献１に開示される防水構造は、開口側を機器の外側に向けるように貫通孔に装着される弾性材料から成るカップ部材と、当該カップ部材の開口に挿入される軸部を備える押釦とを備え、カップ部材の内側に樹脂若しくは金属製の筒状ホルダを装着したものである。筒状ホルダの存在によって、カップ部材の形状を保持して貫通孔とカップ部材との密着性を維持することができ、また、かかる防水構造を持つ押釦スイッチ部材を機器に組み込む作業も容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４４５２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような従来の防水構造には、次のような解決すべき問題がある。当該防止構造は、筒状ホルダを弾性材料から成るカップ部材の内側に装着したものであり、好適には、インサート成形あるいは２色成形にて一体化される。当該成形では、筒状ホルダの全面にプライマー処理等の表面処理を行い、筒状ホルダとカップ部材との接着性を高めるのが一般的である。
【０００６】
しかし、筒状ホルダとカップ部材とを完全に固着すると、押釦の軸部によってカップ部材の底部をスイッチに向けて押し込む際に、筒状ホルダの外側にあるカップ部材の部分が伸びにくく、押釦の押し下げに過度の力を要するのみならず、押釦の押圧感触の悪化を招く。一方、筒状ホルダの外周面およびスイッチ側の開口端面とカップ部材との接着を部分的に行うと、押釦の押圧を繰り返している内に、筒状ホルダとカップ部材とが剥離してしまう。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解消すべくなされたものであって、スイッチを押す弾性材料とそれを補強する補強部材との剥離を防ぐと共に、過度の押圧をせずに良好な押圧感触が得られるようにすることを目的とする。
【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、本発明の実施形態は、弾性材料から構成され、一方を開口すると共に当該開口側と反対側に突出する１または２以上の容器部と、弾性材料から構成され、当該容器部の開口部からその径方向外側に延出して形成される弾性フランジ部とを連接して成り、機器の筐体内方に容器部を挿入して配置される防水用押釦スイッチ部材であって、容器部の外周に沿って連続形成されるループ状のリブを１若しくは２以上備え、容器部および弾性フランジ部の内の少なくとも容器部に補強部材を備え、補強部材は、容器部の薄肉部にインサートされ、少なくとも容器部の内側部と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態とした防水用押釦スイッチ部材である。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、補強部材を、容器部の内側部、外側部および底部と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態とした防水用押釦スイッチ部材である。
【００１０】
本発明の別の実施形態は、補強部材が、容器部の薄肉部にインサートされる筒状部と、当該筒状部の一方の開口部の径方向外側に延出して形成される補強用フランジ部とを備える防水用押釦スイッチ部材である。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、リブが、容器部と弾性フランジ部との接合部から容器部の径方向外側に突出する防水用押釦スイッチ部材である。
【００１２】
本発明の別の実施形態は、容器部の開口部から底部に向かって容器部の内側に形成される空間内に挿入配置される押釦を、さらに備える防水用押釦スイッチ部材である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スイッチを押す弾性材料とそれを補強する補強部材との剥離を防ぐと共に、過度の押圧をせずに良好な押圧感触が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第一の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材の分解斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す防水用押釦スイッチ部材の主要部の平面図である。
【図４】図４は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材の底面図である。
【図５】図５は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材を機器に組み込む状態を示す組立断面図であり、図４のＡ−Ａ線断面図のＢで示す部分のみを図示したものである。
【図６】図６は、図５に示す状態から組み立てた状態を示す断面図である。
【図７】図７は、図２に示す補強部材の斜視図である。
【図８】図８は、図７に示す補強部材をマスキング治具にセットしてプライマーを塗装した状態の縦断面図である。
【図９】図９は、図８に示す状態から、マスキング治具と補強部材とを分離した状態を示す縦断面図である。
【図１０】図１０は、プライマー処理後の補強部材を金型内にセットして、金型内に未架橋状態のエラストマー組成物を供給して架橋を行い、弾性体と補強部材とから成る防水用押釦スイッチ部材の主要部を一体成形する方法を説明する断面図である。
【図１１】図１１は、第二の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の一部断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す補強部材をマスキング治具にセットしてプライマーを塗装した状態の縦断面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す状態から、マスキング治具と補強部材とを分離した状態を示す縦断面図である。
【図１４】図１４は、第三の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の一部断面図である。
【図１５】図１５は、第一の実施の形態と類似の形態を有する防水用押釦スイッチ部材であって、押釦とシート部とを固着した変形例を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の防水用押釦スイッチ部材の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
１．第一の実施の形態
１．１ 防水用押釦スイッチ部材の構成
図１は、第一の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の斜視図である。図２は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材の分解斜視図である。図３は、図２に示す防水用押釦スイッチ部材の主要部の平面図である。図４は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材の底面図である。
【００１７】
第一の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１は、弾性材料から構成されると共に一方（図１において下方）に開口して当該開口側と反対側（図１において上方）に突出する３個の容器部２ａと、弾性材料から構成されると共に当該容器部２ａの開口部からその径方向外側に延出して形成される弾性フランジ部２ｂとを連接して成る弾性体２を備える。弾性フランジ部２ｂの好適な厚さ（Ｔ１）、幅（Ｗ）および長さ（Ｌ）は、それぞれ、０．２〜１．５ｍｍ、３．０〜１０．０ｍｍおよび７．０〜６０.０ｍｍである。弾性体２は、容器部２ａの開口側に、弾性材料から構成されるシート部３を備える。３個の容器部２ａは、細長い弾性フランジ部２ｂ上において、ほぼ直線上に配置されている。容器部２ａは、内部に空間７を有する薄肉状の突出部である。容器部２ａは、弾性フランジ部２ｂとの結合部から容器部２ａの底部までの途中に、容器部２ａの外周に沿って連続形成されると共に容器部２ａの径方向外側に突出するループ状のリブ２１を備える。弾性フランジ部２ｂは、その両端近傍に、シート部３の表面に到達する貫通孔４を備える。シート部３は、図２に示すように、各容器部２ａの開口部分と合致する位置に形成され当該開口部分の径と近似する大きさの径を有する３個の貫通孔６を有する。弾性体２およびシート部３は、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマー等の弾性材料から成り、好ましくはシリコーンゴムから成る。
【００１８】
図２に示すように、防水用押釦スイッチ部材１は、各容器部２ａの開口側から弾性体２にその一部がインサートされる３個の補強部材１０を備える。補強部材１０の補強用フランジ部（後述する）の好適な幅は、弾性体２の弾性フランジ部２ｂの幅とほぼ同じ若しくはそれより小さい。例えば、補強用フランジ部と弾性フランジ部２ｂとの幅方向片側の好適なクリアランス（ＣＬ）は、０．０〜１．０ｍｍである。各補強部材１０は、その両端に貫通孔１１を有している。貫通孔１１には、弾性体２から突出する突出部が嵌入され、当該突出部と補強部材１０の上面（図２において上方の面）と略面一になっている。補強部材１０は、容器部２ａの空間７の開口径より大径の開口部１２を有し、その開口部１２から容器部２ａに向かって延出する筒状部（後述する）を備える。補強部材１０は、ステンレススチール、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄等の金属； ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂； アルミナ、窒化珪素、ジルコニア等のセラミックス； 黒鉛から好適に構成される。ただし、補強部材１０の材料は、これらに限定されず、弾性体２より硬度の大きな材料であれば、どのような材料でも良い。
【００１９】
防水用押釦スイッチ部材１は、シート部３の各貫通孔６を貫通して、弾性体２の各容器部２ａの内側に形成される各空間７にそれぞれ挿入設置可能な押釦１３を備える。押釦１３は、空間７に挿入する軸１５と、その軸１５の一端に形成され貫通孔６を貫通しない大きさのフランジ部１４とを備える。フランジ部１４は、好適には、その厚さ方向に段を有し、上段が下段より小面積となる形状を持つ。押釦１３は、特に材料に限定されず、例えば、樹脂、金属、セラミックス、ガラス等から形成される。押釦１３を、補強部材１０の材料と同じ材料で形成することもできる。
【００２０】
防水用押釦スイッチ部材１は、弾性体２と補強部材１０とを最小限の構成部材とし、その他に、シート部３および／または押釦１３を備えることができる。このため、シート部３および押釦１３の少なくともいずれか一方を設けていない状態の構成でも、防水用押釦スイッチ部材１と称する。
【００２１】
図５は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材を機器に組み込む状態を示す組立断面図であり、図４のＡ−Ａ線断面図のＢで示す部分のみを図示したものである。図６は、図５に示す状態から組み立てた状態を示す断面図である。
【００２２】
機器（例えば、携帯電話、携帯端末、テレビ、ラジオ、オーディオ機器等に代表される押しボタンを備える機器）の筐体５０は、弾性体２の容器部２ａを挿入可能な貫通孔５１を有する。機器は、筐体５０の内方であって貫通孔５１の位置にドーム型スイッチ６０を備える。ドーム型スイッチ６０は、印刷回路基板（ＰＣＢ）６１上にリング状の電極板６２と、当該電極板６２の内側に配置される電極板６３と、電極板６２と電気的に接続される一方で電極板６３と電気的に接続されていない導電性のドーム６４とを備え、固定部材６５上に固定される。ドーム６４は、容器部２ａ側からの押圧を受けると、弾性変形してへこんで電極板６３と接触する。この結果、電極板６２と電極板６３とが導通する。ドーム６４は、導電性材料（金属など）のみから構成されても良く、また、非導電性材料から構成されていてその内面に導電性材料をコートしたものでも良い。また、電極板６２は、リング状以外の形状であっても良く、また、その個数も１個ではなく２個以上であっても良い。
【００２３】
弾性体２は、弾性フランジ部２ｂから容器部２ａにかけて、補強部材１０の一部を埋設する。補強部材１０は、筒形状の筒状部３１と、その筒状部３１の一端側から当該筒状部３１の径方向外側に延出する補強用フランジ部３０とを連接して成る。ただし、筒状部３１と、補強用フランジ部３０とは、必ずしも連接されていなくても良い。補強部材１０の筒状部３１は、弾性体２の容器部２ａの薄肉部にインサートされており、補強用フランジ部３０との連接部近傍以外、容器部２ａから露出していない。すなわち、筒状部３１の外側および内側は、それぞれ、弾性体２の外側部２２および内側部２３に覆われている。外側部２２は、その一部にリブ２１を形成するために必須であり、これに加えて内側部２３を形成することによって、次のような利点がある。利点の１つは、押釦１３の押圧操作に伴う容器部２ａの伸縮が高い耐久性にて実現でき、かつ押釦１３の操作性も向上することである。容器部２ａの耐久性を高めるには、その厚みを大きくする必要がある。しかし、外側部２２のみを形成してその厚みを大きくすると、伸びにくくなることから押圧操作による操作感が著しく低下する。これを防止するため、容器部２ａの耐久性を確保するために必要な厚さを筒状部３１の外側と内側に分担させて、外側部２２および内側部２３を形成するのが好ましい。利点のもう１つは、筒状部３１を金属製とした場合に、それを外側部２２と内側部２３とで覆うことにより、筒状部３１の耐食性を高めることができることである。筒状部３１をステンレススチール製とすることにより、筒状部３１の耐食性を高めることはできるが、シリコーンの撥水性によりさらにその耐食性を高めることができる。
【００２４】
一方、補強用フランジ部３０の筒状部３１と反対側の面（図５における上方の面）は、弾性体２中に完全に埋設されず、弾性フランジ部２ｂのシート部３側の面とほぼ面一状態にて弾性体２から露出している。シート部３は、補強部材１０の補強用フランジ部３０を覆うように、弾性体２に固定されている。その固定方法は、接着剤を用いた接着、加熱による溶着、嵌め込み、挟持等のいずれの方法でも良い。押釦１３は、シート部３と固着されていない。
【００２５】
また、図５および図６において太線で示すように、補強部材１０の補強用フランジ部３０の表面、裏面および端面、貫通孔１１の内周面、筒状部３１の外周面および開口端面は、プライマー層４０を有する。すなわち、筒状部３１の内周面のみがプライマー層４０を有していない。このため、図６に示すように、防水用押釦スイッチ部材１を機器の筐体５０に組み込んだ状態において、押釦１３をドーム型スイッチ６０の方向に押し込むと、押釦１３の軸１５の先端部は、容器部２ａの空間７内の底部に形成される突出部２４を通じて容器部２ａの底部を押し、その結果、容器部２ａの底部および側部がドーム６４の方向に伸びる。その際、容器部２ａにインサートされる筒状部３１の外側にある外側部２２がドーム６４の方向に少し伸び、それ以上に、筒状部３１の内側にある内側部２３がドーム６４の方向に伸びる。図６のＣ部分の拡大図に示すように、筒状部３１の内周面にプライマー層４０が形成されていないので、筒状部３１の内周面は、容器部２ａの内側部２３と非固着状態にて接している。この結果、内側部２３は、筒状部３１の外周面と固着されている外側部２２に比べて伸びやすくなっている。なお、筒状部３１の開口端面にプライマー層４０を形成しないようにしても良い。内側部２３の好適な厚さ（Ｔ３）は、０．０５〜１．０ｍｍである。
【００２６】
プライマー層４０の材料（プライマー）としては、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。所望により、前記樹脂を硬化及び／又は架橋する架橋剤を用いることができ、このような架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物、過酸化物、フェノール化合物、ハイドロジェンシロキサン化合物等が挙げられる。プライマー層４０の好適な厚さ（Ｔ４）は、０．１〜１０μｍ程度である。また、補強部材１０に樹脂を用いる場合には、プライマーを塗布する代わりに、樹脂の表面を荒らすブラスト処理の他、プラズマ処理、ＵＶ処理、四塩化ケイ素ガス等を酸化炎で酸化させて得られる酸化ケイ素を補強部材１０の表面に付して酸化ケイ素膜を形成するいわゆるイトロ処理等の表面処理を行っても良い。すなわち、筒状部３１の少なくとも内周面と容器部２ａの内側部２３とを非固着状態若しくは相対的に内側部２３以外の箇所よりも固着力を弱くし、筒状部３１のその他の部分と容器部２ａとを固着若しくは少なくとも内側部２３の場合よりも相対的に高い固着力にて固着する方法であれば、如何なるプライマーの材料を用いても、また、プライマーの塗装以外の如何なる表面処理を行っても良い。
【００２７】
容器部２ａの外周に沿って連続形成されるリブ２１は、容器部２ａを筐体５０の貫通孔５１に押し込んで組み込んだ状態において、貫通孔５１の内壁から圧縮を受けて変形する。これによって、高い防水機能を実現できる。また、リブ２１は、容器部２ａの可動域にて筺体５０の貫通孔５１から外れない位置と大きさにて容器部２ａに形成されている。押釦１３をドーム型スイッチ６０の方向に押し込む際に、外側部２２のみがドーム６４側に伸びると、リブ２１と貫通孔５１の内壁との間に隙間が生じ、防水機能の低下を招く可能性がある。しかし、この実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１では、容器部２ａの内側部２３も伸びるので、リブ２１と貫通孔５１の内壁との間に隙間が生じにくく、防水性をより高く維持することができる。
【００２８】
１．２ 防水用押釦スイッチ部材の製造方法
（１）プライマー処理
図７は、図２に示す補強部材の斜視図である。図８は、図７に示す補強部材をマスキング治具にセットしてプライマーを塗装した状態の縦断面図である。図９は、図８に示す状態から、マスキング治具と補強部材とを分離した状態を示す縦断面図である。
【００２９】
補強部材１０のプライマー処理に用いるマスキング治具７０は、補強部材１０の補強用フランジ部３０の幅とほぼ同じ幅で補強用フランジ部３０の長さより少し長い平板７１と、その平板７１のほぼ中央に立設する円柱７２とを備える。円柱７２の外径は、筒状部３１の開口部１２の内径よりわずかに小さい。平板７１の表面から円柱７２の先端までの高さは、補強用フランジ部３０の裏面から筒状部３１の開口端面までの高さと同一若しくはそれより高い。さもないと、プライマー処理の際に、筒状部３１の内側が露出し、当該内側にもプライマーが塗装されてしまうからである。プライマーの塗装は、マスキング治具７０に補強部材１０をセットした後、補強部材１０側からスプレー等の手法で行うのが好ましい。
【００３０】
図９に示すように、プライマーを乾燥させた後、補強部材１０をマスキング治具７０から外すと、補強部材１０の補強用フランジ部３０であって平板７１と接触している面および筒状部３１の内周面を除き、補強部材１０へのプライマーの塗装が完了する。その後、乾燥、焼成の各工程を経て、プライマー層４０が形成される。次に、補強部材１０を逆さにしてマスキング治具７０に固定し、先に補強部材１０の平板７１と接触していた面へのプライマーの塗装を行う。なお、マスキング治具７０を、筒状部３１の内周面全てを覆うに十分な長さの円柱７２のみで構成し、プライマーを一回のみ塗装するだけで、筒状部３１の内周面以外の全領域にプライマーを塗装しても良い。
【００３１】
（２）一体成形
図１０は、プライマー処理後の補強部材を金型内にセットして、金型内に未架橋状態のエラストマー組成物（例えば、所定配合されたシリコーンゴムコンパウンド）を供給して架橋を行い、弾性体と補強部材とから成る防水用押釦スイッチ部材の主要部を一体成形する方法を説明する断面図である。
【００３２】
第一の金型８０にプライマー処理後の補強部材１０をセットし、その上に所定配合後シート状に分出し加工された未架橋状態のエラストマー組成物を乗せその上から第二の金型９０を被せる。第一の金型８０は、突出部２４を形成するための凹部８１を備える。第二の金型９０は、リブ２１を形成するための凹部９１を備える。所望の温度・圧力にて所定時間、圧縮加熱することにより、弾性体２にプライマー処理後の補強部材１０をインサートした状態の成形体が出来上がる。
【００３３】
（３）組み立て
弾性体２と補強部材１０とを一体成形した後、図２に示すように、シート部３を弾性フランジ部２ｂの片面に接着剤等により固定し、押釦１３をシート部３の貫通孔６を通して弾性体２の容器部２ａ内の空間７に挿入する。これによって、防水用押釦スイッチ部材１の組み立てが完了する。
【００３４】
（４）例示的な製法
次に、例示的な製法につき、図８〜図１０を参照して説明する。ステンレススチール製の補強部材１０をマスキング治具７０に嵌め込み、信越化学工業株式会社製のプライマー（品名： プライマーＮｏ．２３）をスプレー塗装した後、３０分間の送風乾燥を行い、その後に乾燥機に入れて２００℃で６０分間の加熱処理を行う。加熱処理の後、マスキング治具７０から補強部材１０を取り外す。次に、補強部材１０を逆さにしてマスキング治具７０に嵌め込み、補強用フランジ部３０のプライマー処理を行っていない面に、上記のプライマーを塗装する。以後、最初と同様、乾燥および加熱を行う。この結果、補強部材１０の内周面を除く面へのプライマー層４０の形成が完了する。次に、図１０に示すように、第一の金型８０にプライマー層４０付きの補強部材１０を装填する。次に、信越化学工業株式会社製のシリコーンゴムコンパウンド（品名： ＫＥ−９５１Ｕ）１００重量部に信越化学工業株式会社製の架橋剤（品名： Ｃ−８）２重量部を混練してシート状に分出したものを投入して１８０℃、３分間、加熱圧縮成形を行う。成形後に第一の金型８０と第二の金型９０とを開き、補強部材１０と弾性体２とが一体化した成形体を取り出す。この成形体に、シート部３を固着し、押釦１３をその上に非固着状態で載置すると、防水用押釦スイッチ部材１が完成する。なお、図１５に基づき後述するように、押釦１３とシート部３とを固着し、シート部３を弾性体２に非固着状態で載置するようにしても良い。
【００３５】
２．第二の実施の形態
第二の実施の形態において、第一の実施の形態と共通する構成等については、同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
【００３６】
２．１ 防水用押釦スイッチ部材の構成
図１１は、第二の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の一部断面図である。図１１は、図６と同様、１つの容器部２ａの近傍を示す断面図である。
【００３７】
第二の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１は、第一の実施の形態と異なり、補強部材１０の筒状部３１の内周面のみならず、筒状部３１の開口端面および外周面にもプライマー層４０を有していない。すなわち、プライマー層４０は、補強部材１０の補強用フランジ部３０の表面、裏面、端面および貫通孔１１の内周面にのみ形成されている。このため、補強部材１０の筒状体３１と容器部２ａとが非固着状態若しくは固着していても補強用フランジ部３０と弾性フランジ部２ｂとの固着よりも弱い状態にある。したがって、押釦１３をドーム型スイッチ６０に向けて押し込むと、容器部２ａの外側部２２と内側部２３の両方がドーム６４の方向に伸びる。このため、押しボタンの押圧感覚がより良くなる。一方、補強部材１０は、補強用フランジ部３０にて弾性体２と固着されているため、弾性体２から容易に剥離することはない。
【００３８】
容器部２ａのリブ１０１は、容器部２ａの外周に沿って連続形成されるループ状のリブであるが、第一の実施の形態のリブ２１と異なり、弾性フランジ部２ｂと容器部２ａとの接合部から、容器部２ａの底部より上方の位置までの領域にて、容器部２ａの径方向外側に突出する。また、リブ１０１が最も突出している部分の厚さは、第一の実施の形態のリブ２１の厚さよりも大きい。この結果、容器部２ａは、押釦１３をドーム型スイッチ６０の方向に押し込んだときに、外側部２２が十分に伸びるための伸び代部を有することになる。
【００３９】
２．２ 防水用押釦スイッチ部材の製造方法
（１）プライマー処理
図１２は、図１１に示す補強部材をマスキング治具にセットしてプライマーを塗装した状態の縦断面図である。図１３は、図１２に示す状態から、マスキング治具と補強部材とを分離した状態を示す縦断面図である。
【００４０】
補強部材１０のプライマー処理に用いるマスキング治具７０は、第一の実施の形態にて用いたマスキング治具７０と同一のものである。第二の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１の補強部材１０のプライマー処理が第一の実施の形態における同処理と異なる点は、筒状部３１にキャップ１１０を被せてからスプレー等によりプライマーを塗装することである。キャップ１１０の内側の径は、筒状部３１の外径より少し大きい。また、キャップ１１０の側面の高さは、筒状部３１の高さと同一若しくはそれより大きい。このため、筒状部３１の外周面へのプライマーの塗装を防止できる。
【００４１】
図１３に示すように、プライマーを乾燥させた後、補強部材１０をマスキング治具７０から外し、さらにキャップ１１０を外すと、補強用フランジ部３０の平板７１と接触している面と、筒状部３１の内周面、外周面および開口端面とを除き、補強部材１０へのプライマーの塗装が完了する。その後、乾燥、焼成の各工程を経て、プライマー層４０が形成される。次に、補強部材１０を逆さにしてマスキング治具７０に固定し、先に補強部材１０の平板７１と接触していた面へのプライマーの塗装を行う。なお、マスキング治具７０を、筒状部３１の内周面全てを覆うに十分な長さの円柱７２のみで構成し、かつキャップ１１０と一緒に用いることにより、プライマーを一回のみ塗装するだけで、筒状部３１の内周面、外周面および開口端面以外の全領域にプライマーを塗装しても良い。
【００４２】
（２）一体成形および組み立て
その後の工程は、第一の実施の形態と同様である。
【００４３】
（３）例示的な製法
図１２に示すように、キャップ１１０を筒状部３１の上から被せてからスプレーでプライマーを塗装する以外は、第一の実施の形態で説明した例示的な製法と同様である。
【００４４】
３．第三の実施の形態
第三の実施の形態において、第一の実施の形態と共通する構成等については、同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
【００４５】
図１４は、第三の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の一部断面図である。図１４は、図６と同様、１つの容器部２ａの近傍を示す断面図である。
【００４６】
第三の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１は、第一の実施の形態および第二の実施の形態と異なり、筒状部３１のみから成る補強部材１０を弾性体２にインサートした構成を有する。筒状部３１の内周面は、プライマー層４０を有しておらず、それ以外の領域に存在する。このため、押釦１３をドーム型スイッチ６０に向けて押し込むと、容器部２ａの外側部２２よりも、内側部２３の方がドーム６４の方向に伸びる。このため、押しボタンの押圧感覚が良くなる。一方、補強部材１０は、その外周面、その開口両端面にて弾性体２と固着されているため、弾性体２から容易に剥離することはない。
【００４７】
容器部２ａの外側部２２に形成されるリブ１２１，１２２は、容器部２ａの外周に沿って連続形成されるループ状のリブであるが、第一の実施の形態および第二の実施の形態と異なり、容器部２ａの開口側から底部に向かって２個並んで形成されている。このように、複数のリブ１２１，１２２を形成することにより、防水性をより高めることができる。
【００４８】
補強部材１０の内周面以外にプライマー層４０を形成するためには、円柱７２のみからなるマスキング治具７０を用意して、補強部材１０をそのマスキング治具７０に嵌め込み、その状態で、円柱７２の両端側からスプレー等にてプライマーを塗装することもできる。塗装後、第一の実施の形態で説明した工程を経て、プライマー層４０付きの補強部材１０が出来上がる。その後、第一の実施の形態と同様に一体成形の工程を経ると、弾性体２と補強部材１０とが一体化した成形体が出来上がる。
【００４９】
４．その他の実施の形態
以上、本発明に係る防水用押釦スイッチ部材の各実施の形態を説明してきたが、本発明は、上記の各実施の形態に限定されることなく、種々変形して実施可能である。
【００５０】
例えば、上記各実施の形態では、補強部材１０として、筒状部３１と補強用フランジ部３０とを備える形態でプライマー層４０の形成領域が異なるもの２種類と、筒状部３１のみからなるもの１種類の計３種類の補強部材１０を例示してきた。また、容器部２ａの外側部２２に３種類の異なる形状のリブ２１、リブ１０１およびリブ１２１，１２２を有する各弾性体２を例示してきた。補強部材１０と弾性体２との組み合わせとしては、第一の実施の形態、第二の実施の形態および第三の実施の形態以外に、その他の６種類の組み合わせを採用しても良い。
【００５１】
図１５に、第一の実施の形態と類似の形態を有し、押釦とシート部とを固着した変形例を示す。
【００５２】
図１５に示す防水用押釦スイッチ部材１は、図６に示す構造と異なり、シート部３が弾性体２と固着されずに、押釦１３と固着されている。この結果、押釦１３は、押圧操作の際、シート部３と共に可動となる。なお、シート部３を弾性体２と固着しないため、補強用フランジ部３０のシート部３との対向する面にプライマー層４０を形成していない。第二の実施の形態および第三の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１においても、シート部３を弾性体２と固着せず、押釦１３と固着することができる。
【００５３】
シート部３を設けずに、弾性体２の中に補強用フランジ部３０を完全に埋設しても良い。補強用フランジ部３０の貫通孔１１は必須の部分ではなく、設けなくても良い。一方、シート部３にも、貫通孔１１の位置に合致した貫通孔を形成しても良い。これらの貫通孔は、補強部材１０と弾性体２との固定方法、弾性体２と機器の筺体５０との固定方法などによって、如何なる位置に設けても、また、如何なる数を形成しても良い。また、容器部２ａは、１個のみでも、４個以上でも良い。また、図１０に基づいて説明した成形法は、一例にすぎず、これと別の方法により成形を行っても良い。例えば、別の成形方法として、未架橋状態のエラストマー組成物を、第一の金型８０と第二の金型９０とによって形成された空間内に流し込む方法を採用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、防水機器に組み込まれる押釦スイッチ部材として利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 防水用押釦スイッチ部材
２ 弾性体
２ａ 容器部
２ｂ 弾性フランジ部
７ 空間
１０ 補強部材
１２ 開口部
１３ 押釦
２１ リブ
２２ 外側部
２３ 内側部
３０ 補強用フランジ部
３１ 筒状部
５０ 筐体
１０１ リブ
１２１ リブ
１２２ リブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水機能を持つ機器に設ける防水用押釦スイッチ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
防水型腕時計あるいは防水型電気カミソリは、防水機能を持つ機器として知られているが、最近では、本来、水と接触する機会が少ないあるいは接触させるべきではない携帯電話、携帯端末（ＰＤＡ）等の小型の通信機器についても、雨天時の使用やバスルームへの持ち込みにも支障がないように防水機能を持たせるようになってきている。かかる機器における水の浸入箇所はいくつか存在するが、その主な箇所は、押釦を外に露出させるために設けられた複数の開口部である。当該開口部からの水の浸入は、機器内部の電気ショートを招き、機器の信用を低下させるおそれがある。そこで、かかる問題をできるだけ生じないようにするため、押釦と機器内部の回路基板上のスイッチとの間に弾性体を介在させ、開口部と弾性体とを密着させる構成を用いるのが一般的である。このような構成の一例として、特許文献１に開示される防水構造が知られている。
【０００３】
特許文献１に開示される防水構造は、開口側を機器の外側に向けるように貫通孔に装着される弾性材料から成るカップ部材と、当該カップ部材の開口に挿入される軸部を備える押釦とを備え、カップ部材の内側に樹脂若しくは金属製の筒状ホルダを装着したものである。筒状ホルダの存在によって、カップ部材の形状を保持して貫通孔とカップ部材との密着性を維持することができ、また、かかる防水構造を持つ押釦スイッチ部材を機器に組み込む作業も容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４４５２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような従来の防水構造には、次のような解決すべき問題がある。当該防止構造は、筒状ホルダを弾性材料から成るカップ部材の内側に装着したものであり、好適には、インサート成形あるいは２色成形にて一体化される。当該成形では、筒状ホルダの全面にプライマー処理等の表面処理を行い、筒状ホルダとカップ部材との接着性を高めるのが一般的である。
【０００６】
しかし、筒状ホルダとカップ部材とを完全に固着すると、押釦の軸部によってカップ部材の底部をスイッチに向けて押し込む際に、筒状ホルダの外側にあるカップ部材の部分が伸びにくく、押釦の押し下げに過度の力を要するのみならず、押釦の押圧感触の悪化を招く。一方、筒状ホルダの外周面およびスイッチ側の開口端面とカップ部材との接着を部分的に行うと、押釦の押圧を繰り返している内に、筒状ホルダとカップ部材とが剥離してしまう。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解消すべくなされたものであって、スイッチを押す弾性材料とそれを補強する補強部材との剥離を防ぐと共に、過度の押圧をせずに良好な押圧感触が得られるようにすることを目的とする。
【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、本発明の実施形態は、弾性材料から構成され、一方を開口すると共に当該開口側と反対側に突出する１または２以上の容器部と、弾性材料から構成され、当該容器部の開口部からその径方向外側に延出して形成される弾性フランジ部とを連接して成り、機器の筐体内方に容器部を挿入して配置される防水用押釦スイッチ部材であって、容器部の外周に沿って連続形成されるループ状のリブを１若しくは２以上備え、容器部および弾性フランジ部の内の少なくとも容器部に補強部材を備え、補強部材は、容器部の薄肉部にインサートされ、少なくとも容器部の内側部と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態とした防水用押釦スイッチ部材である。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、補強部材を、容器部の内側部、外側部および底部と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態とした防水用押釦スイッチ部材である。
【００１０】
本発明の別の実施形態は、補強部材が、容器部の薄肉部にインサートされる筒状部と、当該筒状部の一方の開口部の径方向外側に延出して形成される補強用フランジ部とを備える防水用押釦スイッチ部材である。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、リブが、容器部と弾性フランジ部との接合部から容器部の径方向外側に突出する防水用押釦スイッチ部材である。
【００１２】
本発明の別の実施形態は、容器部の開口部から底部に向かって容器部の内側に形成される空間内に挿入配置される押釦を、さらに備える防水用押釦スイッチ部材である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スイッチを押す弾性材料とそれを補強する補強部材との剥離を防ぐと共に、過度の押圧をせずに良好な押圧感触が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第一の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材の分解斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す防水用押釦スイッチ部材の主要部の平面図である。
【図４】図４は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材の底面図である。
【図５】図５は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材を機器に組み込む状態を示す組立断面図であり、図４のＡ−Ａ線断面図のＢで示す部分のみを図示したものである。
【図６】図６は、図５に示す状態から組み立てた状態を示す断面図である。
【図７】図７は、図２に示す補強部材の斜視図である。
【図８】図８は、図７に示す補強部材をマスキング治具にセットしてプライマーを塗装した状態の縦断面図である。
【図９】図９は、図８に示す状態から、マスキング治具と補強部材とを分離した状態を示す縦断面図である。
【図１０】図１０は、プライマー処理後の補強部材を金型内にセットして、金型内に未架橋状態のエラストマー組成物を供給して架橋を行い、弾性体と補強部材とから成る防水用押釦スイッチ部材の主要部を一体成形する方法を説明する断面図である。
【図１１】図１１は、第二の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の一部断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す補強部材をマスキング治具にセットしてプライマーを塗装した状態の縦断面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す状態から、マスキング治具と補強部材とを分離した状態を示す縦断面図である。
【図１４】図１４は、第三の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の一部断面図である。
【図１５】図１５は、第一の実施の形態と類似の形態を有する防水用押釦スイッチ部材であって、押釦とシート部とを固着した変形例を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の防水用押釦スイッチ部材の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
１．第一の実施の形態
１．１ 防水用押釦スイッチ部材の構成
図１は、第一の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の斜視図である。図２は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材の分解斜視図である。図３は、図２に示す防水用押釦スイッチ部材の主要部の平面図である。図４は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材の底面図である。
【００１７】
第一の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１は、弾性材料から構成されると共に一方（図１において下方）に開口して当該開口側と反対側（図１において上方）に突出する３個の容器部２ａと、弾性材料から構成されると共に当該容器部２ａの開口部からその径方向外側に延出して形成される弾性フランジ部２ｂとを連接して成る弾性体２を備える。弾性フランジ部２ｂの好適な厚さ（Ｔ１）、幅（Ｗ）および長さ（Ｌ）は、それぞれ、０．２〜１．５ｍｍ、３．０〜１０．０ｍｍおよび７．０〜６０.０ｍｍである。弾性体２は、容器部２ａの開口側に、弾性材料から構成されるシート部３を備える。３個の容器部２ａは、細長い弾性フランジ部２ｂ上において、ほぼ直線上に配置されている。容器部２ａは、内部に空間７を有する薄肉状の突出部である。容器部２ａは、弾性フランジ部２ｂとの結合部から容器部２ａの底部までの途中に、容器部２ａの外周に沿って連続形成されると共に容器部２ａの径方向外側に突出するループ状のリブ２１を備える。弾性フランジ部２ｂは、その両端近傍に、シート部３の表面に到達する貫通孔４を備える。シート部３は、図２に示すように、各容器部２ａの開口部分と合致する位置に形成され当該開口部分の径と近似する大きさの径を有する３個の貫通孔６を有する。弾性体２およびシート部３は、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマー等の弾性材料から成り、好ましくはシリコーンゴムから成る。
【００１８】
図２に示すように、防水用押釦スイッチ部材１は、各容器部２ａの開口側から弾性体２にその一部がインサートされる３個の補強部材１０を備える。補強部材１０の補強用フランジ部（後述する）の好適な幅は、弾性体２の弾性フランジ部２ｂの幅とほぼ同じ若しくはそれより小さい。例えば、補強用フランジ部と弾性フランジ部２ｂとの幅方向片側の好適なクリアランス（ＣＬ）は、０．０〜１．０ｍｍである。各補強部材１０は、その両端に貫通孔１１を有している。貫通孔１１には、弾性体２から突出する突出部が嵌入され、当該突出部と補強部材１０の上面（図２において上方の面）と略面一になっている。補強部材１０は、容器部２ａの空間７の開口径より大径の開口部１２を有し、その開口部１２から容器部２ａに向かって延出する筒状部（後述する）を備える。補強部材１０は、ステンレススチール、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄等の金属； ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂； アルミナ、窒化珪素、ジルコニア等のセラミックス； 黒鉛から好適に構成される。ただし、補強部材１０の材料は、これらに限定されず、弾性体２より硬度の大きな材料であれば、どのような材料でも良い。
【００１９】
防水用押釦スイッチ部材１は、シート部３の各貫通孔６を貫通して、弾性体２の各容器部２ａの内側に形成される各空間７にそれぞれ挿入設置可能な押釦１３を備える。押釦１３は、空間７に挿入する軸１５と、その軸１５の一端に形成され貫通孔６を貫通しない大きさのフランジ部１４とを備える。フランジ部１４は、好適には、その厚さ方向に段を有し、上段が下段より小面積となる形状を持つ。押釦１３は、特に材料に限定されず、例えば、樹脂、金属、セラミックス、ガラス等から形成される。押釦１３を、補強部材１０の材料と同じ材料で形成することもできる。
【００２０】
防水用押釦スイッチ部材１は、弾性体２と補強部材１０とを最小限の構成部材とし、その他に、シート部３および／または押釦１３を備えることができる。このため、シート部３および押釦１３の少なくともいずれか一方を設けていない状態の構成でも、防水用押釦スイッチ部材１と称する。
【００２１】
図５は、図１に示す防水用押釦スイッチ部材を機器に組み込む状態を示す組立断面図であり、図４のＡ−Ａ線断面図のＢで示す部分のみを図示したものである。図６は、図５に示す状態から組み立てた状態を示す断面図である。
【００２２】
機器（例えば、携帯電話、携帯端末、テレビ、ラジオ、オーディオ機器等に代表される押しボタンを備える機器）の筐体５０は、弾性体２の容器部２ａを挿入可能な貫通孔５１を有する。機器は、筐体５０の内方であって貫通孔５１の位置にドーム型スイッチ６０を備える。ドーム型スイッチ６０は、印刷回路基板（ＰＣＢ）６１上にリング状の電極板６２と、当該電極板６２の内側に配置される電極板６３と、電極板６２と電気的に接続される一方で電極板６３と電気的に接続されていない導電性のドーム６４とを備え、固定部材６５上に固定される。ドーム６４は、容器部２ａ側からの押圧を受けると、弾性変形してへこんで電極板６３と接触する。この結果、電極板６２と電極板６３とが導通する。ドーム６４は、導電性材料（金属など）のみから構成されても良く、また、非導電性材料から構成されていてその内面に導電性材料をコートしたものでも良い。また、電極板６２は、リング状以外の形状であっても良く、また、その個数も１個ではなく２個以上であっても良い。
【００２３】
弾性体２は、弾性フランジ部２ｂから容器部２ａにかけて、補強部材１０の一部を埋設する。補強部材１０は、筒形状の筒状部３１と、その筒状部３１の一端側から当該筒状部３１の径方向外側に延出する補強用フランジ部３０とを連接して成る。ただし、筒状部３１と、補強用フランジ部３０とは、必ずしも連接されていなくても良い。補強部材１０の筒状部３１は、弾性体２の容器部２ａの薄肉部にインサートされており、補強用フランジ部３０との連接部近傍以外、容器部２ａから露出していない。すなわち、筒状部３１の外側および内側は、それぞれ、弾性体２の外側部２２および内側部２３に覆われている。外側部２２は、その一部にリブ２１を形成するために必須であり、これに加えて内側部２３を形成することによって、次のような利点がある。利点の１つは、押釦１３の押圧操作に伴う容器部２ａの伸縮が高い耐久性にて実現でき、かつ押釦１３の操作性も向上することである。容器部２ａの耐久性を高めるには、その厚みを大きくする必要がある。しかし、外側部２２のみを形成してその厚みを大きくすると、伸びにくくなることから押圧操作による操作感が著しく低下する。これを防止するため、容器部２ａの耐久性を確保するために必要な厚さを筒状部３１の外側と内側に分担させて、外側部２２および内側部２３を形成するのが好ましい。利点のもう１つは、筒状部３１を金属製とした場合に、それを外側部２２と内側部２３とで覆うことにより、筒状部３１の耐食性を高めることができることである。筒状部３１をステンレススチール製とすることにより、筒状部３１の耐食性を高めることはできるが、シリコーンの撥水性によりさらにその耐食性を高めることができる。
【００２４】
一方、補強用フランジ部３０の筒状部３１と反対側の面（図５における上方の面）は、弾性体２中に完全に埋設されず、弾性フランジ部２ｂのシート部３側の面とほぼ面一状態にて弾性体２から露出している。シート部３は、補強部材１０の補強用フランジ部３０を覆うように、弾性体２に固定されている。その固定方法は、接着剤を用いた接着、加熱による溶着、嵌め込み、挟持等のいずれの方法でも良い。押釦１３は、シート部３と固着されていない。
【００２５】
また、図５および図６において太線で示すように、補強部材１０の補強用フランジ部３０の表面、裏面および端面、貫通孔１１の内周面、筒状部３１の外周面および開口端面は、プライマー層４０を有する。すなわち、筒状部３１の内周面のみがプライマー層４０を有していない。このため、図６に示すように、防水用押釦スイッチ部材１を機器の筐体５０に組み込んだ状態において、押釦１３をドーム型スイッチ６０の方向に押し込むと、押釦１３の軸１５の先端部は、容器部２ａの空間７内の底部に形成される突出部２４を通じて容器部２ａの底部を押し、その結果、容器部２ａの底部および側部がドーム６４の方向に伸びる。その際、容器部２ａにインサートされる筒状部３１の外側にある外側部２２がドーム６４の方向に少し伸び、それ以上に、筒状部３１の内側にある内側部２３がドーム６４の方向に伸びる。図６のＣ部分の拡大図に示すように、筒状部３１の内周面にプライマー層４０が形成されていないので、筒状部３１の内周面は、容器部２ａの内側部２３と非固着状態にて接している。この結果、内側部２３は、筒状部３１の外周面と固着されている外側部２２に比べて伸びやすくなっている。なお、筒状部３１の開口端面にプライマー層４０を形成しないようにしても良い。内側部２３の好適な厚さ（Ｔ３）は、０．０５〜１．０ｍｍである。
【００２６】
プライマー層４０の材料（プライマー）としては、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。所望により、前記樹脂を硬化及び／又は架橋する架橋剤を用いることができ、このような架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物、過酸化物、フェノール化合物、ハイドロジェンシロキサン化合物等が挙げられる。プライマー層４０の好適な厚さ（Ｔ４）は、０．１〜１０μｍ程度である。また、補強部材１０に樹脂を用いる場合には、プライマーを塗布する代わりに、樹脂の表面を荒らすブラスト処理の他、プラズマ処理、ＵＶ処理、四塩化ケイ素ガス等を酸化炎で酸化させて得られる酸化ケイ素を補強部材１０の表面に付して酸化ケイ素膜を形成するいわゆるイトロ処理等の表面処理を行っても良い。すなわち、筒状部３１の少なくとも内周面と容器部２ａの内側部２３とを非固着状態若しくは相対的に内側部２３以外の箇所よりも固着力を弱くし、筒状部３１のその他の部分と容器部２ａとを固着若しくは少なくとも内側部２３の場合よりも相対的に高い固着力にて固着する方法であれば、如何なるプライマーの材料を用いても、また、プライマーの塗装以外の如何なる表面処理を行っても良い。
【００２７】
容器部２ａの外周に沿って連続形成されるリブ２１は、容器部２ａを筐体５０の貫通孔５１に押し込んで組み込んだ状態において、貫通孔５１の内壁から圧縮を受けて変形する。これによって、高い防水機能を実現できる。また、リブ２１は、容器部２ａの可動域にて筺体５０の貫通孔５１から外れない位置と大きさにて容器部２ａに形成されている。押釦１３をドーム型スイッチ６０の方向に押し込む際に、外側部２２のみがドーム６４側に伸びると、リブ２１と貫通孔５１の内壁との間に隙間が生じ、防水機能の低下を招く可能性がある。しかし、この実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１では、容器部２ａの内側部２３も伸びるので、リブ２１と貫通孔５１の内壁との間に隙間が生じにくく、防水性をより高く維持することができる。
【００２８】
１．２ 防水用押釦スイッチ部材の製造方法
（１）プライマー処理
図７は、図２に示す補強部材の斜視図である。図８は、図７に示す補強部材をマスキング治具にセットしてプライマーを塗装した状態の縦断面図である。図９は、図８に示す状態から、マスキング治具と補強部材とを分離した状態を示す縦断面図である。
【００２９】
補強部材１０のプライマー処理に用いるマスキング治具７０は、補強部材１０の補強用フランジ部３０の幅とほぼ同じ幅で補強用フランジ部３０の長さより少し長い平板７１と、その平板７１のほぼ中央に立設する円柱７２とを備える。円柱７２の外径は、筒状部３１の開口部１２の内径よりわずかに小さい。平板７１の表面から円柱７２の先端までの高さは、補強用フランジ部３０の裏面から筒状部３１の開口端面までの高さと同一若しくはそれより高い。さもないと、プライマー処理の際に、筒状部３１の内側が露出し、当該内側にもプライマーが塗装されてしまうからである。プライマーの塗装は、マスキング治具７０に補強部材１０をセットした後、補強部材１０側からスプレー等の手法で行うのが好ましい。
【００３０】
図９に示すように、プライマーを乾燥させた後、補強部材１０をマスキング治具７０から外すと、補強部材１０の補強用フランジ部３０であって平板７１と接触している面および筒状部３１の内周面を除き、補強部材１０へのプライマーの塗装が完了する。その後、乾燥、焼成の各工程を経て、プライマー層４０が形成される。次に、補強部材１０を逆さにしてマスキング治具７０に固定し、先に補強部材１０の平板７１と接触していた面へのプライマーの塗装を行う。なお、マスキング治具７０を、筒状部３１の内周面全てを覆うに十分な長さの円柱７２のみで構成し、プライマーを一回のみ塗装するだけで、筒状部３１の内周面以外の全領域にプライマーを塗装しても良い。
【００３１】
（２）一体成形
図１０は、プライマー処理後の補強部材を金型内にセットして、金型内に未架橋状態のエラストマー組成物（例えば、所定配合されたシリコーンゴムコンパウンド）を供給して架橋を行い、弾性体と補強部材とから成る防水用押釦スイッチ部材の主要部を一体成形する方法を説明する断面図である。
【００３２】
第一の金型８０にプライマー処理後の補強部材１０をセットし、その上に所定配合後シート状に分出し加工された未架橋状態のエラストマー組成物を乗せその上から第二の金型９０を被せる。第一の金型８０は、突出部２４を形成するための凹部８１を備える。第二の金型９０は、リブ２１を形成するための凹部９１を備える。所望の温度・圧力にて所定時間、圧縮加熱することにより、弾性体２にプライマー処理後の補強部材１０をインサートした状態の成形体が出来上がる。
【００３３】
（３）組み立て
弾性体２と補強部材１０とを一体成形した後、図２に示すように、シート部３を弾性フランジ部２ｂの片面に接着剤等により固定し、押釦１３をシート部３の貫通孔６を通して弾性体２の容器部２ａ内の空間７に挿入する。これによって、防水用押釦スイッチ部材１の組み立てが完了する。
【００３４】
（４）例示的な製法
次に、例示的な製法につき、図８〜図１０を参照して説明する。ステンレススチール製の補強部材１０をマスキング治具７０に嵌め込み、信越化学工業株式会社製のプライマー（品名： プライマーＮｏ．２３）をスプレー塗装した後、３０分間の送風乾燥を行い、その後に乾燥機に入れて２００℃で６０分間の加熱処理を行う。加熱処理の後、マスキング治具７０から補強部材１０を取り外す。次に、補強部材１０を逆さにしてマスキング治具７０に嵌め込み、補強用フランジ部３０のプライマー処理を行っていない面に、上記のプライマーを塗装する。以後、最初と同様、乾燥および加熱を行う。この結果、補強部材１０の内周面を除く面へのプライマー層４０の形成が完了する。次に、図１０に示すように、第一の金型８０にプライマー層４０付きの補強部材１０を装填する。次に、信越化学工業株式会社製のシリコーンゴムコンパウンド（品名： ＫＥ−９５１Ｕ）１００重量部に信越化学工業株式会社製の架橋剤（品名： Ｃ−８）２重量部を混練してシート状に分出したものを投入して１８０℃、３分間、加熱圧縮成形を行う。成形後に第一の金型８０と第二の金型９０とを開き、補強部材１０と弾性体２とが一体化した成形体を取り出す。この成形体に、シート部３を固着し、押釦１３をその上に非固着状態で載置すると、防水用押釦スイッチ部材１が完成する。なお、図１５に基づき後述するように、押釦１３とシート部３とを固着し、シート部３を弾性体２に非固着状態で載置するようにしても良い。
【００３５】
２．第二の実施の形態
第二の実施の形態において、第一の実施の形態と共通する構成等については、同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
【００３６】
２．１ 防水用押釦スイッチ部材の構成
図１１は、第二の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の一部断面図である。図１１は、図６と同様、１つの容器部２ａの近傍を示す断面図である。
【００３７】
第二の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１は、第一の実施の形態と異なり、補強部材１０の筒状部３１の内周面のみならず、筒状部３１の開口端面および外周面にもプライマー層４０を有していない。すなわち、プライマー層４０は、補強部材１０の補強用フランジ部３０の表面、裏面、端面および貫通孔１１の内周面にのみ形成されている。このため、補強部材１０の筒状体３１と容器部２ａとが非固着状態若しくは固着していても補強用フランジ部３０と弾性フランジ部２ｂとの固着よりも弱い状態にある。したがって、押釦１３をドーム型スイッチ６０に向けて押し込むと、容器部２ａの外側部２２と内側部２３の両方がドーム６４の方向に伸びる。このため、押しボタンの押圧感覚がより良くなる。一方、補強部材１０は、補強用フランジ部３０にて弾性体２と固着されているため、弾性体２から容易に剥離することはない。
【００３８】
容器部２ａのリブ１０１は、容器部２ａの外周に沿って連続形成されるループ状のリブであるが、第一の実施の形態のリブ２１と異なり、弾性フランジ部２ｂと容器部２ａとの接合部から、容器部２ａの底部より上方の位置までの領域にて、容器部２ａの径方向外側に突出する。また、リブ１０１が最も突出している部分の厚さは、第一の実施の形態のリブ２１の厚さよりも大きい。この結果、容器部２ａは、押釦１３をドーム型スイッチ６０の方向に押し込んだときに、外側部２２が十分に伸びるための伸び代部を有することになる。
【００３９】
２．２ 防水用押釦スイッチ部材の製造方法
（１）プライマー処理
図１２は、図１１に示す補強部材をマスキング治具にセットしてプライマーを塗装した状態の縦断面図である。図１３は、図１２に示す状態から、マスキング治具と補強部材とを分離した状態を示す縦断面図である。
【００４０】
補強部材１０のプライマー処理に用いるマスキング治具７０は、第一の実施の形態にて用いたマスキング治具７０と同一のものである。第二の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１の補強部材１０のプライマー処理が第一の実施の形態における同処理と異なる点は、筒状部３１にキャップ１１０を被せてからスプレー等によりプライマーを塗装することである。キャップ１１０の内側の径は、筒状部３１の外径より少し大きい。また、キャップ１１０の側面の高さは、筒状部３１の高さと同一若しくはそれより大きい。このため、筒状部３１の外周面へのプライマーの塗装を防止できる。
【００４１】
図１３に示すように、プライマーを乾燥させた後、補強部材１０をマスキング治具７０から外し、さらにキャップ１１０を外すと、補強用フランジ部３０の平板７１と接触している面と、筒状部３１の内周面、外周面および開口端面とを除き、補強部材１０へのプライマーの塗装が完了する。その後、乾燥、焼成の各工程を経て、プライマー層４０が形成される。次に、補強部材１０を逆さにしてマスキング治具７０に固定し、先に補強部材１０の平板７１と接触していた面へのプライマーの塗装を行う。なお、マスキング治具７０を、筒状部３１の内周面全てを覆うに十分な長さの円柱７２のみで構成し、かつキャップ１１０と一緒に用いることにより、プライマーを一回のみ塗装するだけで、筒状部３１の内周面、外周面および開口端面以外の全領域にプライマーを塗装しても良い。
【００４２】
（２）一体成形および組み立て
その後の工程は、第一の実施の形態と同様である。
【００４３】
（３）例示的な製法
図１２に示すように、キャップ１１０を筒状部３１の上から被せてからスプレーでプライマーを塗装する以外は、第一の実施の形態で説明した例示的な製法と同様である。
【００４４】
３．第三の実施の形態
第三の実施の形態において、第一の実施の形態と共通する構成等については、同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
【００４５】
図１４は、第三の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材の一部断面図である。図１４は、図６と同様、１つの容器部２ａの近傍を示す断面図である。
【００４６】
第三の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１は、第一の実施の形態および第二の実施の形態と異なり、筒状部３１のみから成る補強部材１０を弾性体２にインサートした構成を有する。筒状部３１の内周面は、プライマー層４０を有しておらず、それ以外の領域に存在する。このため、押釦１３をドーム型スイッチ６０に向けて押し込むと、容器部２ａの外側部２２よりも、内側部２３の方がドーム６４の方向に伸びる。このため、押しボタンの押圧感覚が良くなる。一方、補強部材１０は、その外周面、その開口両端面にて弾性体２と固着されているため、弾性体２から容易に剥離することはない。
【００４７】
容器部２ａの外側部２２に形成されるリブ１２１，１２２は、容器部２ａの外周に沿って連続形成されるループ状のリブであるが、第一の実施の形態および第二の実施の形態と異なり、容器部２ａの開口側から底部に向かって２個並んで形成されている。このように、複数のリブ１２１，１２２を形成することにより、防水性をより高めることができる。
【００４８】
補強部材１０の内周面以外にプライマー層４０を形成するためには、円柱７２のみからなるマスキング治具７０を用意して、補強部材１０をそのマスキング治具７０に嵌め込み、その状態で、円柱７２の両端側からスプレー等にてプライマーを塗装することもできる。塗装後、第一の実施の形態で説明した工程を経て、プライマー層４０付きの補強部材１０が出来上がる。その後、第一の実施の形態と同様に一体成形の工程を経ると、弾性体２と補強部材１０とが一体化した成形体が出来上がる。
【００４９】
４．その他の実施の形態
以上、本発明に係る防水用押釦スイッチ部材の各実施の形態を説明してきたが、本発明は、上記の各実施の形態に限定されることなく、種々変形して実施可能である。
【００５０】
例えば、上記各実施の形態では、補強部材１０として、筒状部３１と補強用フランジ部３０とを備える形態でプライマー層４０の形成領域が異なるもの２種類と、筒状部３１のみからなるもの１種類の計３種類の補強部材１０を例示してきた。また、容器部２ａの外側部２２に３種類の異なる形状のリブ２１、リブ１０１およびリブ１２１，１２２を有する各弾性体２を例示してきた。補強部材１０と弾性体２との組み合わせとしては、第一の実施の形態、第二の実施の形態および第三の実施の形態以外に、その他の６種類の組み合わせを採用しても良い。
【００５１】
図１５に、第一の実施の形態と類似の形態を有し、押釦とシート部とを固着した変形例を示す。
【００５２】
図１５に示す防水用押釦スイッチ部材１は、図６に示す構造と異なり、シート部３が弾性体２と固着されずに、押釦１３と固着されている。この結果、押釦１３は、押圧操作の際、シート部３と共に可動となる。なお、シート部３を弾性体２と固着しないため、補強用フランジ部３０のシート部３との対向する面にプライマー層４０を形成していない。第二の実施の形態および第三の実施の形態に係る防水用押釦スイッチ部材１においても、シート部３を弾性体２と固着せず、押釦１３と固着することができる。
【００５３】
シート部３を設けずに、弾性体２の中に補強用フランジ部３０を完全に埋設しても良い。補強用フランジ部３０の貫通孔１１は必須の部分ではなく、設けなくても良い。一方、シート部３にも、貫通孔１１の位置に合致した貫通孔を形成しても良い。これらの貫通孔は、補強部材１０と弾性体２との固定方法、弾性体２と機器の筺体５０との固定方法などによって、如何なる位置に設けても、また、如何なる数を形成しても良い。また、容器部２ａは、１個のみでも、４個以上でも良い。また、図１０に基づいて説明した成形法は、一例にすぎず、これと別の方法により成形を行っても良い。例えば、別の成形方法として、未架橋状態のエラストマー組成物を、第一の金型８０と第二の金型９０とによって形成された空間内に流し込む方法を採用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、防水機器に組み込まれる押釦スイッチ部材として利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 防水用押釦スイッチ部材
２ 弾性体
２ａ 容器部
２ｂ 弾性フランジ部
７ 空間
１０ 補強部材
１２ 開口部
１３ 押釦
２１ リブ
２２ 外側部
２３ 内側部
３０ 補強用フランジ部
３１ 筒状部
５０ 筐体
１０１ リブ
１２１ リブ
１２２ リブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料から構成され、一方を開口すると共に当該開口側と反対側に突出する１または２以上の容器部と、
弾性材料から構成され、当該容器部の開口部からその径方向外側に延出して形成される弾性フランジ部と、
を連接して成り、機器の筐体内方に上記容器部を挿入して配置される防水用押釦スイッチ部材であって、
上記容器部の外周に沿って連続形成されるループ状のリブを１若しくは２以上備え、
上記容器部および上記弾性フランジ部の内の少なくとも上記容器部に補強部材を備え、
上記補強部材は、上記容器部の薄肉部にインサートされ、少なくとも上記容器部の内側部と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態であることを特徴とする防水用押釦スイッチ部材。
【請求項２】
前記補強部材は、前記容器部の前記内側部、外側部および底部と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態であることを特徴とする請求項１に記載の防水用押釦スイッチ部材。
【請求項３】
前記補強部材は、
前記容器部の薄肉部にインサートされる筒状部と、
当該筒状部の一方の開口部の径方向外側に延出して形成される補強用フランジ部と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防水用押釦スイッチ部材。
【請求項４】
前記リブは、前記容器部と前記弾性フランジ部との接合部から前記容器部の径方向外側に突出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の防水用押釦スイッチ部材。
【請求項５】
前記容器部の開口部から底部に向かって前記容器部の内側に形成される空間内に挿入配置される押釦を、さらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか1項に記載の防水用押釦スイッチ部材。
【請求項１】
弾性材料から構成され、一方を開口すると共に当該開口側と反対側に突出する１または２以上の容器部と、
弾性材料から構成され、当該容器部の開口部からその径方向外側に延出して形成される弾性フランジ部と、
を連接して成り、機器の筐体内方に上記容器部を挿入して配置される防水用押釦スイッチ部材であって、
上記容器部の外周に沿って連続形成されるループ状のリブを１若しくは２以上備え、
上記容器部および上記弾性フランジ部の内の少なくとも上記容器部に補強部材を備え、
上記補強部材は、上記容器部の薄肉部にインサートされ、少なくとも上記容器部の内側部と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態であることを特徴とする防水用押釦スイッチ部材。
【請求項２】
前記補強部材は、前記容器部の前記内側部、外側部および底部と非固着状態若しくは他よりも弱い固着状態であることを特徴とする請求項１に記載の防水用押釦スイッチ部材。
【請求項３】
前記補強部材は、
前記容器部の薄肉部にインサートされる筒状部と、
当該筒状部の一方の開口部の径方向外側に延出して形成される補強用フランジ部と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防水用押釦スイッチ部材。
【請求項４】
前記リブは、前記容器部と前記弾性フランジ部との接合部から前記容器部の径方向外側に突出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の防水用押釦スイッチ部材。
【請求項５】
前記容器部の開口部から底部に向かって前記容器部の内側に形成される空間内に挿入配置される押釦を、さらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか1項に記載の防水用押釦スイッチ部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２５８３３４（Ｐ２０１１−２５８３３４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２９８６０（Ｐ２０１０−１２９８６０）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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