JPH0638341Y2 - スイツチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はトランスミツシヨンの位置センサ等に用いて好
適なスイツチに係り、特に、基板に形成された開口を密
封するための封止構造に関する。

〔従来の技術〕

この種のスイツチは、例えば米国特許3602656号公報等
に記載され公知である。

第11図ないし第14図は上記公報に記載されたスイツチを
説明するもので、第11図はスイツチの平面図、第12図は
そのスイツチに備えられる保持体の底面図、第13図は第
12図のA-A線に沿う断面図、第14図は第12図のB-B線に沿
う断面図である。

第11図において、１は合成樹脂製の基板で、該基板１の
表面には銅材料からなる複数の配線パターン２（固定接
点）が配設されている。３は基板１に被着された金属製
のカバーで、該カバー３と前記基板１には円形の回転孔
４（第11図ではカバー３側のみ示してある）が形成され
ている。５は合成樹脂製の保持体で、該保持体５の一端
には、中央に小判形の操作孔６を有する筒部5aが突出形
成されており、これら筒部5aは前記基板１とカバー３の
各回転孔４にそれぞれ回転可能に挿入されている。

第12図ないし第14図から明らかなように、前記保持体５
の裏面には第１および第２の導体板7,8が保持されてお
り、これら導体板7,8は前記基板１と対向している。第
１の導体板７は、保持体５の短手方向の一端に円形孔部
7aを、他端に掛止爪7bをそれぞれ有し、また保持体５の
長手方向の両端に、前記掛止爪7bを跨ぐように２つの接
点7c,7dを有しており、さらに中央部にばね受け7eを有
している。このように形成された第１の導体板７は、前
記ばね受け7eにコイルばね９の一端を巻回した状態で保
持板５に装着され、保持体５に形成した円錐状の突部5a
に前記円形孔部7aが係合することにより該突部5aを支点
として揺動可能に支持され、前記掛止爪7bが保持体５に
形成した段部5bと当接することにより保持体５からの脱
落が防止されるようになつている。

第２の導体板８は、保持体５の短手方向の両端に掛止爪
8a,8bを有するとともに、これら掛止爪8a,8bの基部近傍
に２つの接点8c,8dを有し、さらに中央部にばね受け8e
を有している。この第２の導体板８は、前記ばね受け8e
にコイルばね10の一端を巻回した状態で保持体５に装着
され、前記両掛止爪8a,8bが保持体５の幅方向両端に形
成した凹溝5c,5d内の段部5e,5fに当接することにより保
持体５からの脱落が防止されるようになつている。

このように構成されたスイツチは、車両に搭載されて、
保持体５の操作孔６と図示せぬシフトレバーの連結ピン
とが連結されるようになつている。従つて、運転者がシ
フトレバーを所定のポジシヨンに移動すると、それに連
動して保持体５が回転孔４を中心に回動し、第１および
第２の導体板7,8の各接点7c,7d,8c,8dが各配線パターン
２と接離することにより、ポジシヨン信号やバツクライ
ト信号等の所望の位置信号が出力される。この場合、第
１の導体板７の両接点7c,7dは第11図の二点鎖線で示す
ように互いに平行な二列の配線パターン２群の延設方向
に移動するが、該第１の導体板７はコイルばね９の弾発
力を受けて突部5aに揺動自在に支承されているため、両
配線パターン２間あるいは基板１と配線パターン２間に
多少の段差があつたとしても、これら基板１と配線パタ
ーン２上を摺動することができる。同様に、第２の導体
板８の両接点8c,8dは、第11図の最内側の配線パターン
２群の延設方向に移動するが、該第２の導体板８はコイ
ルばね10の弾発力を受けて凹溝5c,5dに沿つて上下動自
在に保持されているため、基板１と配線パターン２間に
多少の段差があつたとしても、これらの上を摺動するこ
とができる。

〔考案が解決しようとする課題〕 ところで、前述した基板１と各配線パターン２とは一般
的にアウトサート成形法、すなわち、配線パターン２と
なる金属製のフープ材を射出成形金型に供給した後、該
射出成形金型のキヤビテイに基板１となる溶融樹脂を充
填することによつて製造される。この場合、フープ材が
溶融樹脂の射出圧によつて変形しないようにフープ材の
任意個所を予め接続しておき、成形後にその接続個所を
切断して所望の配線パターン２を形成するという手法が
提案されているが、このようにすると、基板１に不所望
の開口（孔）が形成されるため、該開口を密封するため
の封止構造が必要となる。

かかる基板の封止構造として、例えば基板１の裏面に平
板状の合成樹脂製蓋体を接着し、前記カバー３と該蓋体
とで基板１の裏表両面を密封するようにしたものが知ら
れているが、周囲の温度変化に起因して蓋体が伸縮する
と、その力が蓋体を基板に固定する接着剤に作用するた
め、接着力が低下するという問題がある。特に、蓋体に
収縮方向の力が作力し、その力が接着剤の接着力以上に
なると接着剤が剥離して防水効果がなくなるという重大
な欠陥が発生する。

本考案は叙上の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、周囲の温度変化に拘わらず、蓋体による基板の封止
を確実に維持できるスイツチを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は、表面に複数の固
定接点を配設した合成樹脂製の基板と、これら固定接点
と接離してオン・オフの切換えを行う可動接点と、前記
基板の一面に前記可動接点を内包するように被着された
カバーと、前記基板の他面に被着された蓋体とを備え、
これらカバーと蓋体とによつて前記基板に形成された開
口を封止するスイッチにおいて、前記蓋体に内側と外側
の壁が所定間隔を保って対向する断面凹形の弾性突部を
環状に突出形成し、この弾性突部を前記基板に設けた係
合突部内に挿入すると共に、該係合突部と前記弾性突部
の内側の壁との間にクリアランスを形成し、かつ、前記
弾性突部の外側の壁の外方で前記蓋体と前記基板とを接
着したことを特徴とするものである。

〔作用〕

上記の如く構成すると、環境温度の変化に起因して蓋体
に伸縮力が作用した場合、この力は蓋体に設けた弾性突
部の内側の壁が蓋体の板面と平行な方向に撓むことによ
つて吸収される。従つて、弾性突部の外側で蓋体と基板
とを固定する接着剤に上記力が作用するおそれはほとん
どなく、接着剤が剥離して蓋体の内部に水分が浸入する
ことはなくなる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面について説明する。

第１図は本考案の一実施例に係るスイツチを一部破断し
て示す平面図、第２図はそのスイツチの底面図、第３図
はそのスイツチの分解斜視図、第４図はそのスイツチの
断面図、第５図は保持体の底面図、第６図は第５図のC-
C線に沿う断面図、第７図は第５図のD-D線に沿う断面
図、第８図は配線パターンと導体板との位置関係を示す
平面図、第９図は第８図のE-E線に沿う断面図、第10図
は第８図のF-F線に沿う断面図である。

これらの図において、11は平面形状が概略扇形をなす合
成樹脂製の基板で、その周面にはコネクタ部11a,11b,11
cが突出形成されている。この基板11の表面には複数の
配線パターン（固定接点）群12,13,14,15が同心円状に
配設されている。これらのうち、外側の三列の配線パタ
ーン12,13,14は銅板を基板11にアウトサート成形したも
ので、比較的大電流用の固定接点として用いられる。一
方、配線パターン14より内側の複数の配線パターン15群
は、基板11に取付けられた配線基板16に例えば銅箔をエ
ツチングしてパターニングしたものからなり、比較的小
電流用の固定接点として用いられる。

17は平面形状が概略扇形の金属製カバーで、該カバー17
はゴムリング18を介して前記基板11に被着され、これら
は図示せぬネジにより接合・一体化されている（第４図
参照）。第３図に示すように、前記カバー17のセンタ位
置にはネジ孔17aが形成されており、該ネジ孔17aを密封
するように、カバー17の裏面には金属製の受金19および
ゴム製のシール20を介して止め金21が固着されている。
そして、前記ネジ孔17aにはカバー17の外方から仮止め
ネジ22が螺合されており、該仮止めネジ22を締着するこ
とにより、その押圧力が前記受金19およびシール材20を
介して後述する保持体に作用するようになつている。

23は合成樹脂製の保持体で、該保持体23の一端側には中
央に操作孔24を有する筒状の軸部23aが突出形成されて
おり、これら軸部23aは前記基板11とカバー17に穿設し
た回転孔17bにそれぞれパツキング25,26を介して回転可
能に挿入されている。従つて、基板11の上面側について
は、前記ゴムリング18,シール材20および両パツキング2
5,26により気密性が確保され、防水構造となつている
（基板11の下面側の防水構造については後述する）。

第５図に示すように、前記保持体23の裏面には外側から
内側の操作孔24に向けて第１および第２の導体板27,28
と摺動子29とが順次保持されており、第１の導体板27は
前述した最外周とその内側の配線パターン12,13と、第
２の導体板28はさらに内側の配線パターン14と、摺動子
29は配線基板16上の配線パターン15群とそれぞれ対向し
ている。

第６図から明らかなように、前記第１の導体板27の一端
には掛合爪30aを有する起立片30が折曲形成され、他端
には下面が円弧状の係合片31が下方へ向けて折曲形成さ
れ、さらに下面の起立片30寄りには２つの接点（可動接
点）32,33が膨出形成されている。一方、前記保持体23
の短手方向の一端には係合孔34が形成され、他端には内
底部に断面形状がＶ字状の係合溝35aを有する取付孔35
が形成され、これら係合孔34と取付孔35との間にはばね
収納孔36が形成されている。そして、前記第１の導体板
27は、係合片31を係合溝35a内に係合した状態でコイル
ばね37と共に保持体23に装着され、掛合爪30aが係合孔3
4の内底面と当接することにより、該保持体23からの脱
落が防止されている。この場合、第１の導体板27は、係
合溝35aを支点として第６図の矢印方向に回転可能であ
ると共に、係合片31が円弧状であるため、係合溝35aを
支点として第６図の紙面と直交する方向にも回転可能で
ある。

また第７図から明らかなように、前記第２の導体板28は
平面形状が概略トラツク状の平板部38を有し、該平板部
38の長手方向両端には接点（可動接点）39,40が膨出形
成されると共に、その短手方向の両側面には一対の係合
片41が上方へ向かつて折曲形成されている。また、前記
係合片41の両側縁には半円状の突部41aが形成されると
共に、両係合片41の上部には掛合爪41bがそれぞれ外方
へ向けて突出形成されている（第９図および第10図参
照）。一方、前記保持体23には、その長手方向に所定の
間隔を存して一対の取付孔42が形成されており、これら
取付孔42の内底部には段部が形成され、さらに両取付孔
42間にはばね収納孔43が形成されている。そして、前記
第２の導体板28は、両係合片41を両取付孔42に挿入した
状態でコイルばね44と共に保持体23に装着され、掛合爪
41bが取付孔42内底の段部と当接することにより保持体2
3からの脱落が防止されている。この場合、第２の導体
板28は、突部41aが取付孔42の内壁に案内されることに
より上下動可能であると共に、突部41aを支点として第
７図の紙面と平行な面に沿つてシーソ状に回転可能であ
る。

前述した各配線パターン12,13,14は、基板11にアウトサ
ート成形する際は一部で繋がれて一体化されており、成
形後に接続部分をプレス加工によつて切断（例えば第１
図の円形孔45や長方形孔46）することで、所望の配列状
態にパターニングされると共に、前記コネクター部11a,
11b,11cに導かれるようになつている。このため、基板1
1には上記プレス加工によつて種々の孔45,46が形成され
ることになるが、これらの孔45,46は後述する蓋体によ
つて塞がれるようになつている。

このようにして形成された各配線パターン12,13,14は、
第８図に示すように、最外周の配線パターン12は保持体
23の回転方向に沿つて一対の固定接点として延設され、
その内側の配線パターン13はコモン端子とされ、さらに
内側の配線パターン14は保持体23の回転方向に沿つて一
対の固定接点として延設される。そして、保持体23の回
転に伴つて、第１の導体板27の両接点32,33が両配線パ
ターン12,13上を、第２の導体板27の両接点39,40が配線
パターン14上を、摺動子29が配線基板16の各配線パター
ン15群上をそれぞれ摺動し、保持体23の回転位置に応じ
て所望のスイツチング動作が行われる。この場合、配線
パターン15群は、保持体23の回動範囲のほぼ全周にわた
つて延設されているが、その余の配線パターン12,13,14
は、保持体23の回動範囲の一部にのみ延設されており、
従つて第１および第２の導体板27,28は、配線パターン1
2,13,14以外の部位では基板11上を摺動することになる
（この点については後述する）。

前記基板11における配線パターン12,13,14の非延設部分
には、回転孔11dを中心として３本のリブ47,48,49が同
心円状に突設されている。比較的幅狭な最外周のリブ47
は、両配線パターン12,13間に位置し、その端部にはテ
ーパ面47aが形成されている。中央と最内側のリブ48,49
は、上記リブ47に比べて幅広であり、これらは配線パタ
ーン14の内外周に突設された幅狭な摺動凸部50,51とそ
れぞれ連続しており、両者の接続部分にもテーパ面48a,
49aが形成されている。これら摺動凸部50,51に対応して
前記保持体23の裏面には２本の突起52,53が設けられて
おり（第５図参照）、両摺動凸部50,51と両リブ48,49の
一部とがなす連続面は突起52,53の摺動面として機能す
る。

また第８図に示すように、配線パターン14を構成する両
固定接点間には、両者の絶縁を確実にするために溝また
は孔からなるスリツト54が設けられている。このスリツ
ト54は平面形状が概略鼓状であり、配線パターン14の延
設方向に沿う両側が最も幅広で中央に向かつて漸次幅狭
となつている。前記第２の導体板28の両接点39,40は配
線パターン14とスリツト54の中央を摺動するが、その
際、両接点39,40がスリツト54内に落ち込まないよう、
当該スリツト54の中央の幅寸法は両接点39,40の径寸法
より小さく設定されている。一方、スリツト54の両側の
幅寸法は両接点39,40の径寸法とほぼ同程度に大きく設
定されており、絶縁距離の増大を図ると共に、両接点3
9,40に付着した摩耗粉溜めとして機能する。

第２図乃至第４図に示すように、前記基板11の裏面には
蓋体55が被着され、その周縁部はエポキシ樹脂等の接着
剤56によつて基板11に固着されている。この蓋体55は、
基板11に比べて弾性に富む合成樹脂材料からなり、断面
凹状の弾性突部57が環状に一体形成されている。また、
この弾性突部57で囲まれた部分には複数の係止片58が垂
設されると共に、その中央に貫通孔59が穿設されてい
る。さらに、この貫通孔59を密封するように、シール材
60を介してキヤツプ61が前記係止片58に固着されてい
る。一方、前記基板11の裏面には堤壁62が環状に突設さ
れており、該堤壁62は前記弾性突部57内に入り込んでい
る。これら堤壁62と弾性突部57との嵌合状態は緊密でな
く、内方側に若干のクリアランスが形成されている。従
つて、前述のプレス加工等によつて基板11に形成された
種々の孔45,46は、前記蓋体55と接着剤56によつて塞が
れ、基板11の下面側にも防水構造が設けられている。

前述したスイツチを組立てるに際しては、まず基板11に
対して保持体23やカバー17、蓋体55等を順次組付け、第
１図に示すスイツチを得る。この状態で保持体23は基板
11に対して回動自在であるため、各配線パターン12,13,
14,15の断線や短絡等のスイツチに必要な検査を行うこ
とができる。

次に、保持体23の操作孔24に治具を挿入して該保持体23
をセンタ位置まで回動し、電気的あるいは機械的な基準
位置合わせ手段に基づいて、保持体23を基板11のセンタ
位置に正しく位置合わせする。しかる後、仮止めネジ22
を締め付けて保持体23を基板11方向へ押し付け、保持体
23の回動を阻止（ホールド）した仮止め状態のスイツチ
を得る。

スイツチは、このように仮止め状態で出荷・搬送されて
車両に組付けられ、操作孔24に挿入される連結ピンを介
してニユートラル位置に組込まれるシフトレバー（いず
れも図示せず）と連結される。従つて、シフトレバーの
各ポジシヨンに対応して保持体23を正しい角度で連結す
ることができ、かかる連結後に仮止めネジ22を緩めると
上記仮止めが解除される。

仮止め解除後に運転者がシフトレバーを所定のポジシヨ
ンに移動すると、それに連動して保持体23が軸部23aを
中心に回動し、第１および第２の導体板27,28と摺動子2
9とが、それぞれ対応する配線パターン12,13,14,15と接
離して、ポジシヨン信号やバツクライト信号等の所望の
位置信号が検出される。

この場合、第１の導体板27は外側の二列の配線パターン
12,13の延設方向に沿つて移動するが、配線パターン12,
13が延設される接点の切換え領域においては、第10図に
示すように、第１の導体板27の両接点32,33はコイルば
ね37の弾発力を受けて基板11と配線パターン12,13上を
摺動する。一方、接点の切換えに関係のない配線パター
ン12,13の非延設領域においては、第９図に示すよう
に、第１の導体板27の下面はテーパ面47aを通つてリブ4
7に乗り上げて該リブ47の上面を摺動するため、両接点3
2,33は基板11の表面から離間し、当該領域での接点32,3
3の摩耗はなくなる。

同様に、第２の導体板28は配線パターン14の延設方向に
沿つて移動するが、接点の切換え領域においては、第10
図に示すように、第２の導体板28は両摺動凸部50,51の
内側を移動し、その両接点39,40はコイルばね44の弾発
力を受けて基板11と配線パターン14上を摺動する。この
際、配線パターン14を構成する一対の固定接点間にはス
リツト54が設けられているため、両固定接点間の絶縁距
離の増大が図られており、またスリツト54の中央は幅狭
に形成されているため、接点39,40のスリツト54への落
ち込み量が少なく、摺動感触の悪化や接点39,40の摩耗
が軽減され、しかも接点39,40に付着した摩耗粉はスリ
ツト54の両側の幅広部分に堆積されるため、摩耗粉に起
因する両固定接点間のシヨートが長期にわたつて防止さ
れる。一方、接点の切換えに関係のない領域において
は、第９図に示すように、第２の導体板28の下面両側部
はテーパ面48a,49aを通つてそれぞれリブ48,49の上面を
摺動するため、両接点39,40は基板11の表面から離間
し、これまた当該領域での接点39,40の摩耗はなくな
る。

また、摺動子29は内側の配線基板16に設けられた配線パ
ターン15群の延設方向に沿つて移動するが、これら配線
パターン15群は基板11の周方向にわたつて延びているた
め、保持体23の回動位置に応じて接点の切換えが行われ
る。

なお、上記スリツトを車両に組込んだ後に環境温度が変
化すると、異種材料からなる基板11と蓋体55との熱膨張
率の相違に起因して、弾性に富む蓋体55側にその板厚と
直交する方向（第４図の矢印Ｘ方向）へ伸縮力が作用す
る。この場合、蓋体55に設けた断面凹状の弾性突部57が
基板11の堤壁62と係合しているため、例えば蓋体55に収
縮方向の力が作用した場合、その収縮力は弾性突部57の
内側の垂直壁が中心方向へ撓むことによつて吸収され、
また蓋体55に伸長方向の力が作用した場合、その伸長力
は弾性突部57の内側の垂直壁がクリアランス内で外周方
向へ撓むことによつて吸収され、いずれの場合において
も接着剤56にはほとんど力が作用しなくなり、接着剤56
の剥離事故が防止されている。従つて、基板11に形成さ
れた種々の孔45,46は、基板11の上面側についてはゴム
リング18でシールされたカバー17により、また、基板11
の下面側については接着剤56で固着された蓋体55によつ
てそれぞれ確実に封止され、しかも内部の空気の吸排気
は、カバー17側ではシール材20で、蓋体55側ではシール
材60でそれぞれ行われるため、極めて密封性の高いスイ
ツチが実現される。

上記一実施例ではトランスミツシヨン用のロータリスイ
ツチについて説明したが、本考案をスライドスイツチ等
の他のスイツチに適用できるのはいうまでもない。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、温度変化に起因
する蓋体の伸縮力が弾性突部の変形によつて吸収される
ため、蓋体と基板間の接着剤の剥離がなくなり、気密性
の高いスイツチを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第10図は本考案の一実施例に係り、第１図は
スイツチを一部破断して示す平面図、第２図はスイツチ
の底面図、第３図はスイツチの分解斜視図、第４図はス
イツチの断面図、第５図は保持体の底面図、第６図は第
５図のC-C線に沿う断面図、第７図は第５図のD-D線に沿
う断面図、第８図は配線パターンと導体板との位置関係
を示す平面図、第９図は第８図のE-E線に沿う断面図、
第10図は第10図のF-F線に沿う断面図、第11図乃至第14
図は従来例に係り、第11図はスイツチを一部破断して示
す平面図、第12図は保持体の底面図、第13図は第12図の
A-A線に沿う断面図、第14図は第12図のB-B線に沿う断面
図である。 11……基板、11d……回転孔、12,13,14,15……配線パタ
ーン、17……カバー、23……保持体、23a……軸部、24
……操作孔、27……第１の導体板、28……第２の導体
板、29……摺動子、32,33,39,40……接点、37,44……コ
イルばね、45,46……孔、47,48,49……リブ、50,51……
摺動凸部、52,53……突起、54……スリツト、55……蓋
体、56……接着剤、57……弾性突部、62……堤壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に複数の固定接点を配設した合成樹脂
   製の基板と、これら固定接点と接離してオン・オフの切
   換えを行う可動接点と、前記基板の一面に前記可動接点
   を内包するように被着されたカバーと、前記基板の他面
   に被着された蓋体とを備え、これらカバーと蓋体によっ
   て前記基板に形成された開口を封止するスイッチにおい
   て、前記蓋体に内側と外側の壁が所定間隔を保って対向
   する断面凹形の弾性突部を環状に突出形成し、この弾性
   突部を前記基板に設けた係合突部内に挿入すると共に、
   該係合突部と前記弾性突部の内側の壁との間にクリアラ
   ンスを形成し、かつ、前記弾性突部の外側の壁の外方で
   前記蓋体と前記基板とを接着したことを特徴とするスイ
   ッチ。