(57)【要約】【課題】  操作ツマミなどを滑らかに回転させるベアリングをガタツキなど無く筐体に取り付けるベアリング取付構造であって、必要に応じて筐体からベアリングを取り外す場合に用いるベアリング取外工具を適用可能なベアリング取付構造を提供する。【解決手段】  ベアリング取付構造は、筐体が、筐体の一方面側にベアリングの外輪に対応するベアリング取付孔を規定する取付孔縁部と、ベアリング取付孔における筐体の他方面側で外輪に当接するフランジ部と、取付孔縁部から塑性変形させられて外輪をフランジ部とともに挟持して固定する爪部と、を有し、フランジ部が、筐体の他方面側から見る場合にベアリングの外輪が露出する窓部を、周方向の複数箇所に略等間隔で規定されている。【選択図】  図３
2019078383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の筐体にベアリングを取り付けるベアリング取付構造であって、
該筐体が、該筐体の一方面側に該ベアリングの外輪に対応するベアリング取付孔を規定する取付孔縁部と、該ベアリング取付孔における該筐体の他方面側で該外輪に当接するフランジ部と、該取付孔縁部から塑性変形させられて該外輪を該フランジ部とともに挟持して固定する爪部と、を有し、
該フランジ部が、該筐体の該他方面側から見る場合に該ベアリングの該外輪が露出する窓部を、周方向の複数箇所に略等間隔で規定されている、
ベアリング取付構造。
【請求項２】
前記フランジ部の前記窓部を規定する径方向寸法は、前記ベアリングの前記外輪の径方向寸法とほぼ一致するように形成されている、
請求項１に記載のベアリング取付構造。
【請求項３】
前記爪部は、前記ベアリング取付孔の前記取付孔縁部に沿って周方向の複数箇所に不連続にかつ略等間隔に形成され、隣り合う該爪部の間には塑性変形させられていない該取付孔縁部が、該取付孔縁部の全周における該爪部が占める割合と同程度の割合となるように、複数箇所に形成されている、
請求項１または２に記載のベアリング取付構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のベアリング取付構造において、前記ベアリングを前記電子機器の前記筐体から取り外す場合に用いるベアリング取外工具であって、
該ベアリング取外工具が、該筐体の前記他方面側から該ベアリングを取り外す力が加えられる基体と、前記フランジ部の前記窓部に該他方面側から挿入可能なように該基体から突出して該ベアリングの前記外輪に当接する複数の凸部と、を備える、
ベアリング取外工具。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載のベアリング取付構造を含む前記筐体を有する、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の筐体に用いられるベアリング取付構造に関して、特に、操作ツマミなどを滑らかに回転させるベアリングをガタツキなど無く筐体に取り付けるベアリング取付構造であって、必要に応じて筐体からベアリングを取り外す場合に用いるベアリング取外工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ機器などの電子機器では、ボリュームツマミなどの回転操作素子の軸を支持するのに、滑らかな回転を可能にするベアリングを用いる場合がある。ベアリングは、筐体に取り付けられる外輪と、回転操作素子の軸が取り付けられる内輪と、外輪と内輪との間に挟まれる複数の玉又はころから構成される転動体と、転動体の位置を定める保持器と、を含む。筐体とベアリングの外輪との間の取り付けが不安定であったり遊びがあったりすると、ガタツキなどが生じて滑らかな回転を可能にするベアリングを用いる利点が失われてしまうので、ベアリングを筐体に取り付ける際には、精度良く安定して固定する必要がある。
【０００３】
ベアリングの外輪を筐体のベアリング取付孔に精度良く取り付ける場合には、ネジ留め又は接着剤で固定するなど様々な場合があるが、筐体が金属で形成されている場合には、外輪をベアリング取付孔に圧入するか、外輪をカシメなどにより固定する場合がある。ただし、外輪をベアリング取付孔に圧入する際には、ベアリング取付孔およびベアリングの外輪の寸法公差から、隙間が出来てガタツキなどが生じる場合、または、圧入できない場合、または圧入できても滑らかな回転が出来ないほどにベアリングの外輪が変形してしまう場合、等の不具合が生じることがある。
【０００４】
外輪をカシメなどにより固定する場合では、例えば、ベアリング保持穴の開口部周囲に押し付けられることにより、ベアリング保持穴の内周部を径方向内側に塑性変形させてベアリングの外輪の上に掛かる塑性変形部を形成する刃状部と、刃状部に対して一体に形成され、刃状部によって塑性変形部が形成される際に、刃状部に付与される押付力をハウジングの径方向外側から内側への押圧力に変換してハウジングの先端部外周を径方向内側に押圧し、先端部の変形を防止する斜面状の押圧部と、を具備するベアリング固定工具を用いて、ベアリングを固定する場合がある（特許文献１）。なお、このベアリング固定工具を用いる場合には、刃状部を、周方向に沿って不連続的且つ略等間隔で複数個所に形成し、これら複数の刃状部の間に間欠部を形成することも提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２０９８６５号公報
【０００６】
筐体が金属で形成されている場合に、上記の様な場合を含むベアリングの不具合が生じると、筐体からベアリングを取り外す必要が生じる。しかし、ベアリングをガタツキなどが生じないように強固に固定すると、ベアリングを筐体から取り外すことが実質的に出来なくなり、部品単価の高い筐体と共に廃棄せざるを得ず、廃棄コストが非常に大きくなるという問題がある。したがって、外輪をカシメにより固定する場合にも、ベアリングを筐体から取り外すことができるようにするのが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、電子機器の筐体に用いられるベアリング取付構造に関して、特に、操作ツマミなどを滑らかに回転させるベアリングをガタツキなど無く筐体に取り付けるベアリング取付構造であって、必要に応じて筐体からベアリングを取り外す場合に用いるベアリング取外工具を適用可能なベアリング取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のベアリング取付構造は、電子機器の筐体にベアリングを取り付けるベアリング取付構造であって、筐体が、筐体の一方面側にベアリングの外輪に対応するベアリング取付孔を規定する取付孔縁部と、ベアリング取付孔における筐体の他方面側で外輪に当接するフランジ部と、取付孔縁部から塑性変形させられて外輪をフランジ部とともに挟持して固定する爪部と、を有し、フランジ部が、筐体の他方面側から見る場合にベアリングの外輪が露出する窓部を、周方向の複数箇所に略等間隔で規定されている。
【０００９】
また、本発明のベアリング取付構造は、フランジ部の窓部を規定する径方向寸法が、ベアリングの外輪の径方向寸法とほぼ一致するように形成されている。
【００１０】
また、好ましくは、本発明のベアリング取付構造は、爪部が、ベアリング取付孔の取付孔縁部に沿って周方向の複数箇所に不連続にかつ略等間隔に形成され、隣り合う爪部の間には塑性変形させられていない取付孔縁部が、取付孔縁部の全周における爪部が占める割合と同程度の割合となるように、複数箇所に形成されている。
【００１１】
また、本発明のベアリング取外工具は、上記のベアリング取付構造において、ベアリングを電子機器の筐体から取り外す場合に用いるベアリング取外工具であって、ベアリング取外工具が、筐体の他方面側からベアリングを取り外す力が加えられる基体と、フランジ部の窓部に他方面側から挿入可能なように基体から突出してベアリングの外輪に当接する複数の凸部と、を備える。
【００１２】
また、本発明の電子機器は、上記のベアリング取付構造を含む筐体を有する。
【００１３】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１４】
本発明の電子機器の筐体にベアリングを取り付けるベアリング取付構造は、筐体が、筐体の一方面側にベアリングの外輪に対応するベアリング取付孔を規定する取付孔縁部と、ベアリング取付孔における筐体の他方面側で外輪に当接するフランジ部と、取付孔縁部から塑性変形させられて外輪をフランジ部とともに挟持して固定する爪部と、を有する。このフランジ部は、筐体の他方面側から見る場合にベアリングの外輪が露出する窓部を、周方向の複数箇所に略等間隔で規定されている。好ましくは、フランジ部の窓部を規定する径方向寸法が、ベアリングの外輪の径方向寸法とほぼ一致するように形成されている。
【００１５】
したがって、このベアリング取付構造を筐体の他方面側から見る場合に、フランジ部の窓部からベアリングの外輪が露出するので、ベアリング取外工具を用いれば、外輪を直接に押して爪部を再び塑性変形させて、ベアリングをベアリング取付孔から取り外すことができる。このベアリング取外工具は、筐体の他方面側からベアリングを取り外す力が加えられる基体と、フランジ部の窓部に他方面側から挿入可能なように基体から突出してベアリングの外輪に当接する複数の凸部と、を備える。その結果、カシメ加工によりベアリングをガタツキなど無く筐体に取り付けるベアリング取付構造であっても、必要に応じて筐体からベアリングを取り外すことができる。
【００１６】
また、このベアリング取付構造では、カシメ加工で形成される円環状に配置された複数箇所の爪部の間に、それぞれほぼ同じ程度の割合の長さのカシメ加工されない取付孔縁部が残るようにできる。その場合には、ベアリング取外工具を用いて筐体のベアリング取付孔から取り外した後に、残った取付孔縁部を利用して再びベアリングをカシメ加工により筐体に取り付けることができるようになる。その結果、筐体が再利用可能になり、不具合の生じたベアリングを部品単価の高い筐体と共に廃棄せざるを得ない場合を減らすことができるので、廃棄コストを削減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のベアリング取付構造は、特に、操作ツマミなどを滑らかに回転させるベアリングをガタツキなど無く筐体に取り付けることができ、必要に応じてベアリング取外工具により筐体からベアリングを取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるベアリング取付構造を含む電子機器について説明する斜視図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態によるベアリング取付構造の内部構造について説明する図である。（実施例１）
【図３】本発明の好ましい実施形態によるベアリング取付構造の内部構造について説明する図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態によるベアリング取付構造からベアリングを取り外すベアリング取外工具について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態によるベアリング取付構造およびこれを含む筐体を有する電子機器並びにベアリング取外工具について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるベアリング取付構造を含む電子機器１について説明する斜視図である。具体的には、本実施例の電子機器１は、略矩形平板状の筐体２を有する携帯電話機／携帯デジタルオーディオプレイヤーである。図１では、電子機器１の筐体２の一部を拡大して図示している。なお、以下では、本発明の説明に不要な構成の図示並びに説明を省略する。もちろん、電子機器１の形態は、本実施例の場合に限定されない。
【００２１】
図１に図示するように、筐体２の角部分には、ユーザーが指で操作するノブ３が配置されている。ノブ３は、中心点Ｏを通過する軸Ｚを中心に回動するノブであり、円形の平面部と径方向の外周端面の一部とが露出し、その他の部分はまるで筐体２に没する様に筐体２に取り付けられている。ノブ３は、筐体２の内部において（後述する）ロータリーエンコーダ４に連結される。
【００２２】
ユーザーが手に持って近くで見る携帯型の電子機器１では、美観及び精度品位が求められることから、筐体２とノブ３との隙間は非常に狭く設定され、また、ノブ３が精度良く安定してガタつくこと無く回転することが必要になる。そこで、本実施例の場合には、ノブ３は後述するベアリング１０を用いて筐体２に取り付けられている。
【００２３】
図２および図３は、本実施例のベアリング取付構造の内部構造について説明する図である。具体的には、図２は、図１の斜視図におけるＡ−Ｏ−Ａ’ 拡大断面図である。また、図３は、ノブ３をさらに取り除いた状態でのベアリング取付構造を、筐体２の外側である一方面（２ａ）側から見た場合（図３（ａ））および内側である他方面（２ｂ）側から見た場合の拡大平面図である。なお、Ａ−Ｏ断面は、筐体２の（後述する）爪部２２および（後述する）窓部２５を含まない断面であり、Ｏ−Ａ’断面は、爪部２２および窓部２５を含む断面である。
【００２４】
ノブ３は、略Ｔ字状の断面を有する操作子であり、円形の平面部と径方向の外周端面とを規定する外輪部３１と、軸Ｚを含むように内部側に延びてロータリーエンコーダ４に連結する軸部３２と、外輪部３１および軸部３２の連結部分に構成されて、ベアリング１０の内輪１３に連結する連結部３３と、を含む。本実施例のノブ３は、アルミニウムを含む金属材料で形成されている。
【００２５】
本実施例の筐体２は、アルミニウムを含む金属材料で形成されている。図２に図示するように、筐体２には、ベアリング１０を固定し、ノブ３をほぼ収容するように凹部並びに孔が形成される。具体的には、このベアリング取付構造の中央部分には、ベアリング１０を固定するベアリング取付孔２０と、ノブ３の軸部３２が通過する貫通孔２４が形成されている。ベアリング取付孔２０は、筐体２の一方面（２ａ）側の取付孔縁部２１と、筐体２の他方面（２ｂ）側のフランジ部２３と、を含んで構成されていて、ベアリング１０を一方面（２ａ）側から挿入するようにして、取り付けることができる。
【００２６】
ベアリング１０は、金属材料で形成されている。ベアリング１０は、筐体２に取り付けられる外輪１１と、ノブ３の連結部３３が取り付けられる内輪１３と、外輪１１と内輪１３との間に挟まれる複数の玉である転動体１２と、転動体１２の位置を定める（図示しない）保持器１４と、を含む。ベアリング１０は、筐体２に固定される外輪１１に対して内輪１３がガタつくことなく滑らかに回転するので、その結果、内輪１３と連結するノブ３を滑らかに回転させることができるようになる。
【００２７】
ベアリング１０と筐体２またはノブ３は、例えば、接着剤を使って連結される。ノブ３の連結部３３の外形寸法の直径は、ベアリング１０の内輪１３の内径直径よりも若干小さい寸法に形成される。一方で、筐体２において、ベアリング取付孔２０を規定する取付孔縁部２１の直径は、ベアリング１０の外輪１１の外径直径よりも若干大きい寸法に形成される。つまり、ベアリング１０と筐体２またはノブ３との固定では、圧入を行わないようにできるので、滑らかな回転が出来ないほどにベアリング１１が変形してしまう等の不具合が生じない。
【００２８】
また、ベアリング取付孔２０において、取付孔縁部２１から筐体２の他方面（２ｂ）側で外輪１１に当接するフランジ部２３までの深さは、外輪１１のＺ方向寸法よりも大きくなるように形成されている。また、フランジ部２３の内径寸法でもある貫通孔２４の直径は、外輪１１の内径寸法にほぼ一致するように形成されている。したがって、取付孔縁部２１から塑性変形させられて形成される爪部２２を設けることで、ベアリング１０の外輪１１を爪部２２とフランジ部２３との間に挟持して固定することができる。
【００２９】
図２におけるＯ−Ａ’断面または図３（ａ）に図示する爪部２２は、（図示しない）ベアリング固定工具を用いて形成する。例えば、筐体２は金属材料で形成されているので、このベアリング固定工具は、ベアリング取付孔２０の取付孔縁部２１に押し付けられることにより、ベアリング取付孔２０の内周部を径方向内側に塑性変形させてベアリング１０の外輪１１の上に掛かる爪部２２を形成する。本実施例の爪部２２は、ベアリング取付孔２０の取付孔縁部２１において周方向に沿って不連続的且つ９０度の等間隔で複数４個所に形成されている。
【００３０】
その結果、ノブ３を取り除いた状態を図示する図３（ａ）に図示するように、爪部２２の間には、塑性変形させられていない間欠部としての取付孔縁部２１がそのまま現れる。間欠部は、取付孔縁部２１の全周における爪部２２が占める割合と同程度の割合となっている。つまり、本実施例のベアリング取付構造では、カシメ加工で形成される円環状に配置された４カ所の爪部２２の間に、それぞれほぼ同じ程度の割合の長さのカシメ加工されない取付孔縁部２１が残るようになる。
【００３１】
また、筐体２のフランジ部２３には、図２におけるＯ−Ａ’断面または図３（ｂ）に図示するように、貫通孔２４に連通する切欠である窓部２５が形成されている。本実施例の窓部２５は、４カ所の爪部２２が形成される位置に対応して周方向に９０度の等間隔で４カ所に設けられている。図３に図示するように、フランジ部２３に形成される窓部２５を規定する径方向寸法Ｍは、ベアリング１０の外輪１１の径方向寸法Ｌとほぼ一致するように形成されている。したがって、本実施例のベアリング取付構造を含む筐体２を他方面（２ｂ）側から見る場合には、窓部２５を通じてベアリング１０の外輪１１が部分的に露出することになる。
【００３２】
本実施例のように筐体２が金属で形成されている場合に、ベアリング１０に不具合が生じると、筐体２からベアリング１０を取り外す必要が生じることがある。ただし、このベアリング取付構造では、図４に示すような専用のベアリング取外工具５を用いれば、ベアリング１０を筐体２のベアリング取付孔２０から取り外すことができる。図４（ａ）はベアリング取外工具５を底面側から見た斜視図であり、図４（ｂ）はベアリング取外工具５の底面図である。
【００３３】
このベアリング取外工具５は、略円筒形状の基体５０の底面５１にベアリング１０を取り外す力が加えられることを想定されている。基体５０の直径は、ベアリング１０の内輪１２の外形寸法よりも大きく、かつ、外輪１１の内径寸法よりも小さい程度の寸法に設定される。また、ベアリング取外工具５の基体５０の天面５２の付近には、９０度の等間隔で複数４個所に突出する凸部５３が形成されている。凸部５３は、フランジ部２３に規定された切欠である窓部２５に対応する形状を有し、窓部２５に他方面（２ｂ）側から挿入可能なように基体５０から突出している。凸部５３の径方向寸法Ｎは、窓部２５を規定する径方向寸法Ｍよりも小さい寸法に設定される。
【００３４】
ベアリング取外工具５の天面５２並びに凸部５３を、筐体２の他方面（２ｂ）側からこのベアリング取付構造に近づけていくと、フランジ部２３に規定された窓部２５を通過してベアリング取外工具５の凸部５３が、ベアリング１０の外輪１１に当接する。したがって、ベアリング１０を取り外すように力を他方面（２ｂ）側から基体５０に加えると、ベアリング１０の外輪１１を筐体２の一方面（２ａ）側に向けて直接に押して、爪部２２を再び塑性変形させて場合によっては破壊して、ベアリング１０を筐体２のベアリング取付孔２０から取り外すことができる。
【００３５】
また、この筐体２のベアリング取付構造では、カシメ加工で形成される円環状に配置された等間隔の４箇所の爪部２２の間に、それぞれほぼ同じ程度の割合の長さのカシメ加工されない取付孔縁部２１が、ベアリング１０を取り外した後にも残る。したがって、ベアリング取外工具５を用いて筐体２のベアリング取付孔２０からベアリング１０を取り外した後に、残った取付孔縁部２１を利用して再びベアリング１０をカシメ加工により筐体に取り付けることができるようになる。
【００３６】
つまり、この筐体２のベアリング取付構造では、新たな４箇所の爪部２２を残った取付孔縁部２１に形成すれば、ほぼ同様にベアリング１０をベアリング取付孔２０に取り付けることができる。（図示しない）上記のベアリング固定工具を用いて、周方向に約４５度回転させてずらせて、４つの爪部２２を残った取付孔縁部２１に形成することができるからである。
【００３７】
この様にすることで筐体２は、再利用可能になる。したがって、本実施例のベアリング取付構造では、ベアリング１０を筐体２から取り外すことができずに、筐体２およびベアリング１０をともに廃棄せざるを得ずに廃棄コストが非常に大きくなるというような問題を避けることができる。
【００３８】
本実施例のベアリング取付構造では、円環状に配置された４カ所の爪部２２をカシメ加工で形成し、窓部２５が爪部２２に対応して周方向に９０度の等間隔で４カ所に設けられているが、複数の爪部２２および複数の窓部２５の数は、必ずしも対応して同数にしなくてもよい。爪部２２は、少なくとも２カ所以上略等間隔で設けられていればよく、それらの間にほぼ同じ程度の割合の長さのカシメ加工されない取付孔縁部２１が残るようにすればよい。
【００３９】
また、筐体２のフランジ部２３には、複数箇所の窓部２５が少なくとも２カ所以上略等間隔で形成されていればよい。窓部２５を通じてベアリング１０の外輪１１が部分的に露出して、ベアリング取外工具５を用いれば、ベアリング１０を筐体２のベアリング取付孔２０から取り外すことができる程度に十分な力を、外輪１１に対して加えられればよく、必ずしも切欠として貫通孔２４に連通しなくてもよい。例えば窓部２５は、円柱状のピンが通過する丸孔であってもよく、その場合にも、フランジ部２３の窓部２５を規定する径方向寸法が、ベアリングの外輪の径方向寸法とほぼ一致するように形成されているのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のベアリング取付構造は、携帯型の電子機器の筐体に取り付ける小型のツマミなどの回転操作素子の軸を支持するベアリングに限らず、据え置き型の電子機器におけるボリュームツマミなどの径の大きい操作ツマミの軸を支持するベアリングに適用するものであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１            電子機器
２            筐体
１０          ベアリング
１１          外輪
１２          転動体
１３          内輪
２０          ベアリング取付孔
２１          取付孔縁部
２２          爪部
２３          フランジ部
２４          貫通孔
２５          窓部
３            ノブ
３１          外輪部
３２          軸部
３３          連結部
４            ロータリーエンコーダ
５            ベアリング取外工具
５０          基体
５３          凸部
【図１】
2019078383.tif 000003
【図２】
2019078383.tif 000004
【図３】
2019078383.tif 000005
【図４】
2019078383.tif 000006