(57)【要約】【課題】固定接点と可動接点との接触部分の寿命自体を延ばすことができ、従来とは比較にならないほど寿命を延ばすことが可能な回転式電子機器を提供する。【解決手段】ロータリスイッチ１０は、回転中心Ｏを中心として回転可能に設けられたロータ１２と、ロータ１２とともに回転し、かつ、ロータ１２の径方向に移動可能に設けられたスライダ１３と、スライダ１３の径方向外側に延在して設けられた当接部１３ａと、スライダ１３を径方向外側に付勢するスライダ付勢バネ１４と、スライダ付勢バネ１４による付勢力により当接部１３ａが当接させられる被当接部１１ｂと、固定接点１７と、固定接点１７に対して回転中心Ｏに沿った方向から接触するようにスライダ１３に設けられた可動接点１６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心を中心として回転可能に設けられた回転部材と、
前記回転部材とともに回転し、かつ、前記回転部材の径方向に移動可能に設けられたスライダと、
前記スライダの径方向外側に延在して設けられた当接部と、
前記スライダを径方向外側に付勢する付勢部と、
前記付勢部による付勢力により前記当接部が当接させられる被当接部と、
固定接点と、
前記固定接点に対して前記回転中心に沿った方向から接触するように前記スライダに設けられた可動接点と、
を備える回転式電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の回転式電子機器において、
前記被当接部は、当該回転式電子機器を覆うケースの内周面に形成されていること、
を特徴とする回転式電子機器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の回転式電子機器において、
前記固定接点は、組み立て直後における前記可動接点の接触位置よりも径方向外側に拡張された拡張領域を有していること、
を特徴とする回転式電子機器。
【請求項４】
請求項３に記載の回転式電子機器において、
前記拡張領域が径方向に拡張されている長さは、前記当接部が前記被当接部との摺動により摩耗して前記スライダが径方向外側へ移動可能な距離以上であること、
を特徴とする回転式電子機器。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の回転式電子機器において、
前記当接部の耐摩耗性が、前記被当接部の耐摩耗性よりも劣ること、
を特徴とする回転式電子機器。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の回転式電子機器において、
前記可動接点と前記固定接点との間が摩耗により劣化して使用限界に達するよりも早く、前記当接部が摩耗して前記可動接点の前記固定接点に対する接触位置が移動すること、
を特徴とする回転式電子機器。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の回転式電子機器において、
前記可動接点は、前記固定接点よりも耐摩耗性が高いこと、
を特徴とする回転式電子機器。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の回転式電子機器において、
前記可動接点は、前記固定接点に対して加圧接触していること、
を特徴とする回転式電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転中心を中心として回転部材を回転させることにより、スイッチ操作等を行う回転式電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロータリスイッチや可変抵抗器等の回転式電子機器が知られている。これら回転式電子機器では、固定接点に対して回転する可動接点が摺動して移動して、スイッチング等が行われる。固定接点と可動接点とは、常に同じ位置が接触して摺動するので、繰り返しの使用によって、両者の接触面が摩耗して、接触部の電気的抵抗が変化したり、接触不良が生じたりすることがあった。
【０００３】
特許文献１には、固定接点側のコモンパターンにも切換パターンと同様な非導電部を設けて、コモン摺動接点とコモンパターンとの接触部分の摩耗を低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１４７７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の手法では、コモンパターン側の寿命が切換パターン側の寿命と同程度となることにより、製品としての寿命は伸びるものの、切換パターン側の寿命が延びるものではなく、固定接点と可動接点との接触部分の寿命自体を延ばす効果は得られなかった。
【０００６】
本発明の課題は、固定接点と可動接点との接触部分の寿命自体を延ばすことができ、従来とは比較にならないほど寿命を延ばすことが可能な回転式電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
請求項１の発明は、回転中心（Ｏ）を中心として回転可能に設けられた回転部材（１２）と、前記回転部材とともに回転し、かつ、前記回転部材の径方向に移動可能に設けられたスライダ（１３）と、前記スライダの径方向外側に延在して設けられた当接部（１３ａ）と、前記スライダを径方向外側に付勢する付勢部（１４）と、前記付勢部による付勢力により前記当接部が当接させられる被当接部（１１ｂ）と、固定接点（１７）と、前記固定接点に対して前記回転中心に沿った方向から接触するように前記スライダに設けられた可動接点（１６）と、を備える回転式電子機器（１０）である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の回転式電子機器において、前記被当接部（１１ｂ）は、当該回転式電子機器を覆うケース（１１）の内周面に形成されていること、を特徴とする回転式電子機器（１０）である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の回転式電子機器において、前記固定接点（１７）は、組み立て直後における前記可動接点（１６）の接触位置よりも径方向外側に拡張された拡張領域（１７ａ）を有していること、を特徴とする回転式電子機器（１０）である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載の回転式電子機器において、前記拡張領域（１７ａ）が径方向に拡張されている長さ（Ａ）は、前記当接部（１３ａ）が前記被当接部（１１ｂ）との摺動により摩耗して前記スライダ（１３）が径方向外側へ移動可能な距離（Ｂ）以上であること、を特徴とする回転式電子機器（１０）である。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の回転式電子機器において、前記当接部（１３ａ）の耐摩耗性が、前記被当接部（１１ｂ）の耐摩耗性よりも劣ること、を特徴とする回転式電子機器（１０）である。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の回転式電子機器において、前記可動接点（１６）と前記固定接点（１７）との間が摩耗により劣化して使用限界に達するよりも早く、前記当接部（１３）が摩耗して前記可動接点の前記固定接点に対する接触位置が移動すること、を特徴とする回転式電子機器（１０）である。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の回転式電子機器において、前記可動接点（１６）は、前記固定接点（１７）よりも耐摩耗性が高いこと、を特徴とする回転式電子機器（１０）である。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の回転式電子機器において、前記可動接点（１６）は、前記固定接点（１７）に対して加圧接触していること、を特徴とする回転式電子機器（１０）である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００１７】
（１）本発明の回転式電子機器は、回転中心を中心として回転可能に設けられた回転部材と、回転部材とともに回転し、かつ、回転部材の径方向に移動可能に設けられたスライダと、スライダの径方向外側に延在して設けられた当接部と、スライダを径方向外側に付勢する付勢部と、付勢部による付勢力により当接部が当接させられる被当接部と、固定接点と、固定接点に対して回転中心に沿った方向から接触するようにスライダに設けられた可動接点とを備える。このような構成により、多数回の使用によって当接部が摩耗して、スライダが径方向外側へ移動し、これに伴い可動接点も径方向外側へ移動するので、可動接点と固定接点との接触位置が移動する。よって、本発明の回転式電子機器は、固定接点と可動接点との接触部分の寿命自体を延ばすことができ、従来とは比較にならないほど機器としての寿命を延ばすことが可能である。
【００１８】
（２）本発明の回転式電子機器の被当接部は、当該回転式電子機器を覆うケースの内周面に形成されている。よって、本発明の回転式電子機器は、ケースが被当接部を含むこととなり、被当接部に別途部材を設ける必要がない。
【００１９】
（３）本発明の回転式電子機器の固定接点は、組み立て直後における可動接点の接触位置よりも径方向外側に拡張された拡張領域を有している。よって、本発明の回転式電子機器は、可動接点が移動して接触可能な領域が広くなり、寿命を大きく延ばすことができる。
【００２０】
（４）本発明の回転式電子機器では、拡張領域が径方向に拡張されている長さは、当接部が被当接部との摺動により摩耗してスライダが径方向外側へ移動可能な距離以上である。よって、本発明の回転式電子機器は、当接部が摩耗しきるまで可動接点と固定接点との接触を保つことができる。
【００２１】
（５）本発明の回転式電子機器は、当接部の耐摩耗性が、被当接部の耐摩耗性よりも劣る。よって、本発明の回転式電子機器は、当接部が確実に摩耗することができる。
【００２２】
（６）本発明の回転式電子機器は、可動接点と固定接点との間が摩耗により劣化して使用限界に達するよりも早く、当接部が摩耗して可動接点の固定接点に対する接触位置が移動する。よって、本発明の回転式電子機器は、可動接点と固定接点との間が摩耗により劣化して使用限界となってしまうことを防止できる。
【００２３】
（７）本発明の回転式電子機器の可動接点は、固定接点よりも耐摩耗性が高い。よって、本発明の回転式電子機器は、可動接点側が摩耗して使えなくなってしまうことを防止できる。
【００２４】
（８）本発明の回転式電子機器の可動接点は、固定接点に対して加圧接触している。よって、本発明の回転式電子機器は、可動接点が径方向外側へ移動しても、安定して固定接点に対して接触して、導通を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるロータリスイッチ１０の実施形態を組み立てられた直後の新品状態で示す概略断面図である。
【図２】ロータリスイッチ１０が長期間使用された後の状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、本発明によるロータリスイッチ１０の実施形態を組み立てられた直後の新品状態で示す概略断面図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
【００２８】
本実施形態のロータリスイッチ１０は、手動又は電動等によりロータ１２が回転操作されることにより、スイッチングを行う回転式電子機器である。ロータリスイッチ１０は、ケース１１と、ロータ１２と、スライダ１３と、スライダ付勢バネ１４と、接触圧用バネ１５と、可動接点１６と、固定接点１７と、固定接点ベース１８とを備えている。
【００２９】
ケース１１は、ロータリスイッチ１０を覆うように一底面側が開口された略円筒形状に形成されている。ケース１１は、軸孔１１ａと、被当接部１１ｂとを有している。
軸孔１１ａは、ロータ１２の軸１２ａを回転可能に支持する軸受け部分である。
被当接部１１ｂは、ケース１１の内周面に形成されており、後述の当接部１３ａが当接する。
また、本実施形態のケース１１は、ガラス繊維入りのポリカーボネート樹脂により形成されている。
【００３０】
ロータ１２は、回転中心Ｏを中心として回転可能なようにケース１１及び固定接点ベース１８に支持されている回転部材である。ロータ１２は、軸１２ａ，１２ｂと、収容部１２ｃとを有している。
【００３１】
軸１２ａ，１２ｂは、ロータ１２の回転中心軸となる部分であり、ロータ１２の回転中心Ｏを規定する。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、この軸１２ａ，１２ｂにより規定される回転中心Ｏを基準として、回転中心Ｏから離れる向き（図１中で回転中心Ｏから左右に離れる向き）を径方向外側と呼ぶこととする。また、以下の説明において、上下との記載は、図１中における上下方向（回転中心Ｏに沿った方向）を指すものとする。
なお、軸１２ａ，１２ｂの少なくとも一方には、不図示の操作つまみ、又は、駆動機構に接続されるギヤ又はプーリ等が一体で回転可能なように取り付けられる。そして、これらを介して軸１２ａ又は軸１２ｂに回転力が伝えられ、ロータ１２が回転させられる。
【００３２】
収容部１２ｃは、ロータ１２において径方向外側に向いて開口されており、後述のスライダ１３とスライダ付勢バネ１４とを収容する。収容部１２ｃは、例えば、コモン接点用と切換接点用等として、複数箇所設けられる。本実施形態では、収容部１２ｃは、回転中心Ｏを対称軸として左右対称に配置されている。また、この２つの収容部１２ｃに収容されて支持されるスライダ１３と、スライダ付勢バネ１４と、接触圧用バネ１５と、可動接点１６とは、２つとも同一構造であるものとする。
【００３３】
スライダ１３は、ロータ１２とともに回転し、かつ、ロータ１２の径方向に移動可能に設けられている。具体的には、スライダ１３は、収容部１２ｃと嵌合しており、収容部１２ｃによりガイドされて径方向に滑らかに移動可能となっている。スライダ１３は、当接部１３ａと、バネガイド１３ｂと、接触圧用バネ収容部１３ｃとを有している。スライダ１３は、収容部１２ｃに合わせて複数個設けられている。
【００３４】
当接部１３ａは、スライダ１３の径方向外側に延在して設けられており、ケース１１の被当接部１１ｂと当接する。本実施形態の当接部１３ａは、先端が半球形状に形成されている。
【００３５】
バネガイド１３ｂは、当接部１３ａとは反対側に棒状に延在して設けられている。バネガイド１３ｂは、接触圧用バネ収容部１３ｃに挿入される形態となっており、接触圧用バネ収容部１３ｃをガイドする。
【００３６】
接触圧用バネ収容部１３ｃは、スライダ１３下方に向けて開口した略円筒内面形状に形成されている。接触圧用バネ収容部１３ｃ内には、接触圧用バネ１５が圧縮された状態で収容されている。
【００３７】
また、本実施形態のスライダ１３は、ガラス繊維等が添加されていないポリアセタール樹脂により形成されている。上述したように、ケース１１は、ガラス繊維入りのポリカーボネート樹脂により形成されている。したがって、当接部１３ａは、被当接部１１ｂよりも耐摩耗性が劣り、特に当接部１３ａが被当接部１１ｂ（ケース１１）に含まれるガラス繊維によって摩耗が促進され、当接部１３ａが被当接部１１ｂよりも先に摩耗する。なお、ケース１１の材質の添加物として、ガラス繊維の他にガラスビーズ、カーボン繊維、ミネラル等を添加してもよい。
【００３８】
スライダ付勢バネ１４は、圧縮コイルバネであり、収容部１２ｃ内においてバネガイド１３ｂが挿入される形で圧縮されて収容されている付勢部である。スライダ付勢バネ１４は、当接部１３ａが被当接部１１ｂと当接するように、スライダ１３を径方向外側に付勢する。
【００３９】
接触圧用バネ１５は、接触圧用バネ収容部１３ｃ内に圧縮された状態で収容されている圧縮コイルバネである。接触圧用バネ１５は、可動接点１６を固定接点１７側へ付勢している。
【００４０】
可動接点１６は、スライダ１３の接触圧用バネ収容部１３ｃの開口端を塞ぐように配置されている。可動接点１６は、接触圧用バネ収容部１３ｃの開口端の外周を覆うようになっており、接触圧用バネ１５に付勢されて固定接点１７に対して加圧接触している。また、可動接点１６は、固定接点１７と接触する半球形状に下方に突出した接触部１６ａを有している。
【００４１】
固定接点１７は、固定接点ベース１８の上面側に設けられており、可動接点１６が加圧接触した状態でその表面を摺動する。固定接点１７は、可動接点１６の接触部１６ａが接触する位置よりも径方向外側に拡張された拡張領域１７ａを有している。この拡張領域１７ａが径方向に拡張されている長さは、当接部１３ａが被当接部１１ｂとの摺動により摩耗してスライダ１３が径方向外側へ移動可能な距離以上になっていることが望ましい。すなわち、図１中で説明すると、拡張領域１７ａの長さＡは、当接部１３ａが径方向外側に突出して延在している長さＢ以上になっていることが望ましい。
【００４２】
固定接点ベース１８は、例えば、絶縁性を有した合成樹脂により形成された基板である。固定接点ベース１８は、ケース１１の下方の開口部を塞ぐようにして、ケース１１に固定されている。また、固定接点ベース１８には、軸１２ｂが嵌合する軸孔１８ａが設けられている。
【００４３】
次に、本実施形態のロータリスイッチ１０が長期間使用された場合の挙動について説明する。
図２は、ロータリスイッチ１０が長期間使用された後の状態を示す概略断面図である。
上述したように、当接部１３ａは、被当接部１１ｂに対して付勢された状態となっている。したがって、ロータ１２が回転すると、可動接点１６が固定接点１７に対して摺動する他、当接部１３ａも被当接部１１ｂに対して摺動する。上述したように当接部１３ａの方が被当接部１１ｂよりも摩耗しやすいので、長期間の利用によって、当接部１３ａの先端は、徐々に摩耗して当接部１３ａが径方向外側に突出する量が減ってくる。
【００４４】
スライダ１３は、スライダ付勢バネ１４により径方向外側へ付勢されていることから、スライダ１３の全体が径方向外側へ移動する。そうすると、可動接点１６は、スライダ１３に取り付けられているので、可動接点１６の接触部１６ａ、すなわち、可動接点１６と固定接点１７とが接触する位置も、徐々に径方向外側へ移動することとなる。これにより、可動接点１６は、固定接点１７上の同じ位置と摺動し続けることが回避され、固定接点１７の摩耗に起因する接触部の電気的抵抗の変化や、接触不良を防止できる。
よって、本実施形態のロータリスイッチ１０は、従来のものと比べて、飛躍的に寿命を延ばすことが可能となる。
【００４５】
ここで、上述した本実施形態のロータリスイッチ１０の寿命をさらに延ばすために、以下の条件を勘案して各部の構成を行うとよい。
【００４６】
（条件１）
先にも述べたが、拡張領域１７ａが径方向に拡張されている長さは、当接部１３ａが被当接部１１ｂとの摺動により摩耗してスライダ１３が径方向外側へ移動可能な距離以上になっていることが望ましい。このようにすることにより、まだスライダ１３が径方向外側へ移動可能であるのに固定接点１７に可動接点１６が接触できないことにより寿命となってしまうことを防ぐことができる。なお、当接部１３ａ及び拡張領域１７ａを大きくすればするだけ、ロータリスイッチ１０の寿命をさらに延ばすことは可能であるが、あまり過大にこれらを大きくすると、ロータリスイッチ１０の大型化を招いてしまうので、適切な範囲とすべきである。
【００４７】
（条件２）
この条件も先に述べたが、当接部１３ａは、被当接部１１ｂよりも耐摩耗性が劣るように当接部及び被当接部の材料が選定されていることが望ましい。被当接部１１ｂが先に摩耗しても、接点の寿命は伸びるが、ケース１１の内周に溝が形成されることとなり、強度不足に陥ったり、形成された溝に当接部１３ａが食い込む形となって動作不良を生じたりするおそれがあるからである。
【００４８】
（条件３）
可動接点１６と固定接点１７との間が摩耗により劣化して使用限界に達するよりも早く、当接部１３ａが摩耗して可動接点１６の固定接点１７に対する接触位置が移動するように当接部１３ａの摩耗特性に関する条件が設定されていることが望ましい。この条件も、本発明の効果を高めるためには必要である。なお、この条件を最適な設定とするためには、実際に試作品を作成して微妙なパラメータを適宜調整することが必要となる。着目すべき点は、当接部１３ａと被当接部１１ｂとの間の摩耗速度と、可動接点１６と固定接点１７との間の摩耗速度であるが、当接部１３ａの摩耗が早ければ接点部分の保護効果は高まるものの、当接部１３ａ側の摩耗によって寿命が早く到来してしまう。一方、当接部１３ａがなかなか摩耗しないようだと、接点部分が摩耗しすぎて寿命が到達してしまう。よって、この部分の条件設定は、ロータリスイッチ１０の寿命を大きく左右するものとなり得る。
【００４９】
（条件４）
可動接点１６は、固定接点１７よりも耐摩耗性が高いことが望ましい。可動接点１６と固定接点１７との接触位置は、当接部１３ａの摩耗にしたがって、次第に径方向外側へ移動する。しかし、可動接点１６に着目すると、接触部１６ａが常に固定接点１７と摺動し続けることに変わりがない。よって、可動接点１６と固定接点１７との摺動によっては、固定接点１７側が摩耗して可動接点１６側は摩耗しないことが望ましい。これにより、可動接点１６と固定接点１７との接触部分の状態を常に良好な状態に保つことが可能である。
【００５０】
なお、上述した各条件は、全てを満たすことを要求されるものではない。具体的には、ロータリスイッチ１０に要求される仕様によって、これらの条件を適宜調整すればよい。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、ロータリスイッチ１０は、固定接点１７と可動接点１６との接触部分の寿命自体を飛躍的に延ばすことが可能であり、従来とは比較にならないほど寿命を延ばすことが可能である。
【００５２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
【００５３】
（１）本実施形態において、スライダ１３及び可動接点１６は、複数設けられているが、径方向の位置は、いずれも同じ位置にある例を挙げて説明した。
これに限らず、例えば、固定接点１７が同心円状に複数列配置され、これに対応するようにスライダ１３及び可動接点１６が径方向の位置をずらして複数配置されているようにしてもよい。
【００５４】
（２）本実施形態において、ロータ１２は、略全周回転可能であるように図示している。これに限らず、例えば、ロータ１２の回転可能な角度範囲を限定してもよいし、ロータが回転中心Ｏを中心として全周に設けられておらず、扇形等、異形のロータが回転移動する形態としてもよい。
【００５５】
（３）本実施形態において、可動接点１６は、接触圧用バネ１５により固定接点１７側へ加圧接触させられている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、可動接点自体をバネ材等により形成して、可動接点自らが弾性変形して固定接点に接触することにより加圧接触するものであってもよい。
【００５６】
（４）本実施形態において、回転式電子機器として、ロータリスイッチの例を挙げて説明した。これに限らず、回転式電子機器としては、例えば、可変抵抗器等、スイッチ以外の機器であってもよい。
【００５７】
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００５８】
１０    ロータリスイッチ
１１    ケース
１１ａ  軸孔
１１ｂ  被当接部
１２    ロータ
１２ａ，１２ｂ  軸
１２ｃ  収容部
１３    スライダ
１３ａ  当接部
１３ｂ  バネガイド
１３ｃ  接触圧用バネ収容部
１４    スライダ付勢バネ
１５    接触圧用バネ
１６    可動接点
１６ａ  接触部
１７    固定接点
１７ａ  拡張領域
１８    固定接点ベース
１８ａ  軸孔
Ｏ      回転中心
【図１】
2015103397.tif 000003
【図２】
2015103397.tif 000004