(57)【要約】【課題】ロータリスイッチの外形寸法を小さくし、防塵、防水機能を高める。【解決手段】固定接点６Ａ〜Ｃを有する導体６と、可動接点２Ａ〜Ｃを有する導体２と、固定接点を有する導体６を内側底面に装着した筐体３と、可動接点を有する導体２を下面に装着した回転子１とを備え、回転子１の可動接点が固定接点と摺接可能な状態で筐体３内に収容され、回転子２の下面周辺には回転ガイド部１Ｂが突設され、回転子の外周面は筐体の内周面と当接していることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定接点を有する導体と、複数の可動接点を有する導体と、前記固定接点を有する導体を内側底面に装着した筐体と、前記可動接点を有する導体を下面に装着した回転子とを備え、前記回転子の前記可動接点が前記固定接点と摺接可能な状態で前記筐体内に収容されたロータリスイッチであって、
前記回転子の下面周辺には回転ガイド部が突設され、前記回転子の外周面は前記筐体の内周面と当接していることを特徴とするロータリスイッチ。
【請求項２】
請求項１において、前記可動接点は、前記筐体の内側底面、前記回転子の下面及び前記回転子の回転ガイド部によって囲まれた閉空間に配置されていることを特徴とするロータリスイッチ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記可動接点の一つは前記回転子の軸線上において前記固定接点の一つと接続されていることを特徴とするロータリスイッチ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記可動接点を有する導体は、前記回転子の下面にインサート成形によって装着されていることを特徴とするロータリスイッチ。
【請求項５】
２つの部材をヒンジで接続した構造を有する装置であって、
前記２つの部材の接続部分にロータリスイッチが配置され、
前記ロータリスイッチは、複数の固定接点を有する導体と、複数の可動接点を有する導体と、前記固定接点を有する導体を内側底面に装着した筐体と、前記可動接点を有する導体を下面に装着した回転子とを備え、前記回転子の前記可動接点が前記固定接点と摺接可能な状態で前記筐体内に収容され、
前記回転子の下面周辺には回転ガイド部が突設され、前記回転子の外周面は前記筐体の内周面と当接しており、
前記回転子は、前記ヒンジの回転運動によって駆動されることを特徴とするロータリスイッチを用いた装置。
【請求項６】
請求項５において、前記可動接点は、前記筐体の内側底面、前記回転子の下面及び前記回転子の回転ガイド部によって囲まれた閉空間に配置されていることを特徴とするロータリスイッチを用いた装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、前記可動接点の一つは前記回転子の軸線上において前記固定接点の一つと接続されていることを特徴とするロータリスイッチを用いた装置。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか１項において、前記可動接点を有する導体は、前記回転子の下面にインサート成形によって装着されていることを特徴とするロータリスイッチを用いた装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転子を回転させて可動接点と固定接点との接続関係を変化させるロータリスイッチおよび当該ロータリスイッチを用いた装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロータリスイッチは、固定接点を有する導体を装着した筐体と可動接点を駆動する回転子とを構成要素としており、回転子を回転させることにより可動接点と固定接点との接続関係を変化させ、所用の回路を切り替えるものである。従来、この種のスイッチは、装置の音量調整のつまみやモード切り替え用のスイッチ等に使用されていた。
【０００３】
従来のロータリスイッチの構造の概略断面図を図６に示す。回転子１０１は、軸部１０１Ａと下面中央に回転子の軸線に沿った凸部１０１Ｂを有しており、回転子１０１の下面周辺には複数の可動接点１０２Ａ〜Ｃを有する導体１０２が装着されている。可動接点１０２Ａ〜Ｃは、弾性アーム等から構成され、回転子１０１を回転させると回転子とともに回転し、対応する固定接点１０６Ａ〜Ｃと摺接する。
【０００４】
筐体１０３は、本体１０４及び蓋体１０５からなっている。本体１０４は、回転子の凸部１０１Ｂが嵌合する穴１０４Ａを有しており、その内側底面に複数の固定接点１０６Ａ〜Ｃを有する導体１０６が装着されている（可動接点１０２Ｃに対応する固定接点１０６Ｃは図６の断面には存在しないので図示せず）。穴１０４Ａに回転子の凸部１０１Ｂが嵌合しているため、回転子１０１はぶれることなく回転することができる。本体１０４の内側底面に配線された導体１０６は、筐体３の外部まで延在して外部端子１０７を構成している。蓋体１０５は、本体１０４を覆って配置されており、回転子の軸１０１Ａを支持する軸受１０５Ａを有している。
【０００５】
カバー１０８は、筐体１０３の下面に穴１０４Ａを覆って設けられている。ロータリスイッチの内部空間は、回転子の軸１０１Ａ、筐体１０３及びカバー１０８によって密閉されており、外部から塵埃や水分が混入しないようにされている。
【０００６】
このように構成されたロータリスイッチは、回転子１０１を回転させると、可動接点１０２Ａ〜Ｃと固定接点１０６Ａ〜Ｃとの接続状態を変化させることができるので、導体１０２と導体１０６を適宜設計することにより、様々な回路を構成することができる。
【０００７】
ところで、近年、折りたたみ式の携帯電話において、折りたたんでいる状態では表示装置等の電源をオフにしておき、携帯電話を開いたときには表示装置等の電源をオンにする機能を持たせて消費電力を節約している。また、ノート型パソコン等の２つの部材をヒンジで開閉する構造を有する装置においても、同様の機能を持たせて消費電力を節約している。
【０００８】
このような機能を持たせるため、２つの部材の開閉を検知するスイッチを利用しているが、このようなスイッチとして、従来は、プッシュスイッチを採用していた。プッシュスイッチは、一方の部材から突出させた棒状の操作部が他方の部材によって押し込まれている場合は、閉状態として電源をオフにし、操作部が解放された場合は、開状態として電源をオンにするものであった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２７３５０４号公報（図１及び図２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の開閉を検知するスイッチとしてプッシュスイッチを採用した構成では、突出させた棒状の操作部が邪魔して、思い通りの形状に携帯電話等を設計することができず、デザインの制約があった。また、開閉の閾値は、操作部の長さに依存しており、自由に設定することはできなかった。
【００１１】
また、従来のロータリスイッチは、回転子の凸部１０１Ｂが回転子の軸線に沿って回転子の下面から延在しているので、必然的に可動接点１０２Ａ〜Ｃを下面周辺に配置せざるを得なかった。このため、回転子１０１は、下面周辺に可動接点を配置するスペースを必要とし、回転子１０１の小型化には限界があった。この結果、ロータリスイッチ自体の小型化も制限されていた。
【００１２】
また、蓋体１０５の軸受１０５Ａは、回転子の軸１０１Ａを支持するため、ある程度の長さが必要であり、ロータリスイッチの高さ方向の寸法を大きくする要因となっていた。
【００１３】
更に、本体１０４は、回転子の凸部１０１Ｂを嵌合する穴１０４Ａを設けていたので、カバー１０８を設けない場合は、外部から塵埃や水分がロータリスイッチ内部に混入する原因となっていた。また、ロータリスイッチの内部空間を密閉するために、カバー１０８を設けた場合は、カバーの分だけロータリスイッチの外形寸法が大きくなり小型化には不適当であり、また部品点数および組立工程数の増加にもつながっていた。穴１０４Ａが本体１０４を貫通しない場合であっても、本体１０４を分厚くする必要があるので、外形寸法が大きくなり小型化には不適当であった。
【００１４】
このようにロータリスイッチは、外形寸法の小型化に多くの問題を有していたため、ロータリスイッチを携帯電話等のヒンジ部分に使用して、開閉を検知するスイッチとすることは現実的ではなかった。
【００１５】
以上の問題を解決するため、本発明は、外形寸法の小さいロータリスイッチを提供することを目的とする。また、本発明は、防塵、防水機能に優れたロータリスイッチを提供することを目的とする。また、開閉を検知するスイッチを採用しても、デザインが制約されず、思い通りの形状に設計でき、開閉の閾値を任意に設定できる２つの物体をヒンジで開閉する構造を有する装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために本発明のロータリスイッチは、複数の固定接点を有する導体と、複数の可動接点を有する導体と、前記固定接点を有する導体を内側底面に装着した筐体と、前記可動接点を有する導体を下面に装着した回転子とを備え、前記回転子の前記可動接点が前記固定接点と摺接可能な状態で前記筐体内に収容され、前記回転子の下面周辺には回転ガイド部が突設され、前記回転子の外周面は前記筐体の内周面と当接していることを特徴とする。
【００１７】
このような構成を採用したことにより、回転ガイド部を下面周辺に設けたため、回転子の下面中央付近にも可動接点を配置することができ、回転子及び筐体の径を小さくすることができる。更に、回転子の外周面が筐体の内周面と面で当接しているため、回転子がぶれることなく安定して回転することができ、軸を支持するための軸受を余計に設ける必要が無くなり、筐体の外形寸法を小さくすることができる。また、筐体に設けられていた凸部を支持する穴が不要となるため、カバーを設ける必要も筐体を分厚くする必要もなくなり、筐体の外形寸法を小さくすることができ、外部からの塵埃や水分の混入を低減することができる。
【００１８】
また、本発明のロータリスイッチを用いた装置は、２つの部材をヒンジで接続した構造を有し、前記２つの部材の接続部分にロータリスイッチが配置され、前記ロータリスイッチは、複数の固定接点を有する導体と、複数の可動接点を有する導体と、前記固定接点を有する導体を内側底面に装着した筐体と、前記可動接点を有する導体を下面に装着した回転子とを備え、前記回転子の前記可動接点が前記固定接点と摺接可能な状態で前記筐体内に収容され、前記回転子の下面周辺には回転ガイド部が突設され、前記回転子の外周面は前記筐体の内周面と当接しており、前記回転子は、前記ヒンジの回転運動によって駆動されることを特徴とする。
【００１９】
このような構成を採用したことにより、２つの部材の開閉を検知できるロータリスイッチが、２つの部材の接続部分に配置されているため、デザイン設計の邪魔にならず、装置を思い通りの形状に設計することができる。更に、ロータリスイッチの可動接点および固定接点の配置を適宜設定することで、任意の回転位置でスイッチをオン、オフすることができる。
【００２０】
また、本発明は、上記ロータリスイッチまたはロータリスイッチを用いた装置において、前記可動接点が、前記筐体の内側底面、前記回転子の下面及び前記回転子の回転ガイド部によって囲まれた閉空間に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
このような構成を採用したことにより、可動接点及び固定接点が配置された空間に、外部から塵埃や水分が混入することを防止することができる。
【００２２】
また、本発明は、上記ロータリスイッチまたはロータリスイッチを用いた装置において、前記可動接点の一つが前記回転子の軸線上において前記固定接点の一つと接続されていることを特徴とする。
【００２３】
このような構成を採用したことにより、軸線上で接続された可動接点と固定接点を共通端子として利用することができ、回転子の軸線上である下面中央にも可動接点を配置することができ、回転子及び筐体の径を小さくすることができる。
【００２４】
また、本発明は、上記ロータリスイッチまたはロータリスイッチを用いた装置において、前記可動接点を有する導体が、前記回転子の下面にインサート成形によって装着されていることを特徴とする。
【００２５】
このような構成を採用したことにより、回転子を容易に成形することができ、且つ部品点数および組立工程数を削減することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２７】
図１は本発明のロータリスイッチの平面図、図２は同ロータリスイッチの断面図、図３ＡおよびＢは、それぞれ同ロータリスイッチの回転子１の底面図および断面図、図４ＡおよびＢは、それぞれ同ロータリスイッチの本体４の平面図および断面図である。図５ＡおよびＢは、本発明の他のロータリスイッチの回転子１の底面図および断面図である。図１乃至図５において、符号は共通である。
【００２８】
ロータリスイッチは、回転子１および筐体３とからなり、筐体３から外部端子７が導出している。筐体３は、固定接点を有する導体及び回転子の一部が収納されるものであり、例えば、本体４および蓋体５とからなっている。
【００２９】
ロータリスイッチの回転子１は、上方に延在したつまみ部１Ａと下面に回転ガイド部１Ｂとを有し、下面および回転ガイド部１Ｂを含む回転子１の一部分（図２では蓋体５よりも下部の部分）が筐体３に収容されている。筐体３内に収容された回転子の一部分において、回転子の外周面１Ｃは、筐体３の内周面と当接している。図２では、回転ガイド部１Ｂも含めた回転子１の当該一部分の外周面全てが本体４の内周面４Ａと当接している。
【００３０】
回転子１の下面は、図３Ａにおいては、紙面の下方周辺および上方周辺の外周近傍に回転ガイド部１Ｂを有し、中央から上方周辺にかけて複数の可動接点２Ａ〜Ｃを有する導体２が装着されている。図５Ａにおいては、紙面の下方周辺および左上周辺の外周近傍に回転ガイド部１Ｂを有し、中央から上方周辺、特に右上外周近傍にかけて複数の可動接点２Ａ〜Ｃを有する導体２が装着されている。可動接点２Ａ〜Ｃは、回転子の下面の中心に可動接点２Ａが配置され、順次、径方向に向かって離間して可動接点２Ｂおよび２Ｃが配置されている。
【００３１】
筐体３（本体４）の内側底面４Ｂに装着された複数の固定接点６Ａ〜Ｃを有する導体６は、筐体３の外部に延在して外部端子７を構成している。固定接点６Ａ〜Ｃは、図４Ａにおいては、本体４の内側底面４Ｂの中心に固定接点６Ａが配置され、順次、径方向に向かって離間して固定接点６Ｂおよび６Ｃが円弧状に配置されている。
【００３２】
回転子の外周面１Ｃは、回転子が安定して回転できるように、筐体３の内周面と当接している。回転子の外周面１Ｃの全てが当接していなくても、回転子の回転が安定できればよい。
【００３３】
回転子の回転ガイド部１Ｂは、回転子の下面周辺に突設されており、筐体３の本体４の内側底面４Ｂと線（図３Ａの右上外周近傍の円弧状の部分参照）又は面（図３Ａおよび図５Ａの下方の半円形の部分参照）で当接することになる。これは、従来のロータリスイッチの凸部１０１Ｂが、下面中央に回転子の軸線に沿って設けられており、筐体１０３の内側底面（穴１０４Ａ）と点で当接していたことと対照的である。
【００３４】
回転子の回転ガイド部１Ｂは、図３Ａに示すように可動接点２Ａ〜Ｃの周囲を囲って設けてもよいが、図５Ａに示すように可動接点２Ａ〜Ｃが開放状態となるように設けてもよい。
【００３５】
可動接点２Ａ〜Ｃの周囲を囲って回転子の回転ガイド部１Ｂを設けた場合、筐体３の内側底面４Ｂ、回転子の下面及び回転子の回転ガイド部１Ｂによって閉空間を構成することができ、外部から塵埃や水分が可動接点と固定接点が配設された空間に混入することを防止することができる。
【００３６】
また、回転子の回転ガイド部１Ｂを可動接点２Ａ〜Ｃが開放状態となるように設けた場合（図５Ａの右上外周部分には回転ガイド部１Ｂがなく開放されている）、可動接点２Ａ〜Ｃを外周近傍まで配置できるので、更に回転子１の小型化が可能となり好ましい。ただし、この場合は、外部からの塵埃や水分の混入を防止するため、筐体３の密閉性を高めることが好ましい。
【００３７】
回転子の外周面１Ｃは、図２に示すように、筐体３に収容された部分の外周面全てが該当する場合もあるし、その一部分だけの場合もある。筐体３の内周面も、本体４の内周面４Ａでもよいし、蓋体５その他の部品の内周面であってもよい。
【００３８】
このように、回転子の回転ガイド部１Ｂを下面周辺に設けたことにより、下面中央にも可動接点２Ａ〜Ｃを配置することができ、回転子を小型化することができる。また、回転子１の外周面１Ｃと筐体３の内周面４Ａとを当接させ、更に回転子の回転ガイド部１Ｂと筐体３の内側底面４Ｂとを線又は面で当接させたため、回転子１は、従来必要であった凸部と嵌合するための穴や余計な軸受部分を設けなくても、安定して回動できる。
【００３９】
回転子１の下面に装着された導体２には、複数の可動接点２Ａ〜Ｃがそれぞれ対応する固定接点６Ａ〜Ｃと摺接できるように配置されている。回転子１の下面中央の軸線上は、回転子１を回転させても位置が固定されているため、常時接続した共通端子として軸線上に可動接点及び固定接点を配置すると、小型化に有利である。可動接点２Ａ〜Ｃおよび固定接点６Ａ〜Ｃを適宜配置することにより、任意の回転角度で接点を接続させることができる。
【００４０】
図２は、可動接点２Ａと固定接点６Ａが軸線上に配置され、共通端子となっている。図３Ａにおいては、可動接点２Ａ〜Ｃは、回転子の下面の中心に可動接点２Ａが配置され、順次、径方向に向かって離間して可動接点２Ｂおよび２Ｃが配置されている。
【００４１】
図２に示す状態では、可動接点２Ａだけが固定接点６Ａと接続している。回転子１を回転させると、可動接点２Ａの位置は変化しないが、可動接点２Ｂおよび可動接点２Ｃが移動し、まず可動接点２Ｂが固定接点６Ｂと接続する。可動接点２Ａ〜Ｃは導体２によって連絡しているため、固定接点６Ａと６Ｂが導通状態となる。更に、回転子１を回転させると、可動接点２Ｃも固定接点６Ｃと接続するため、固定接点６Ａ、６Ｂおよび６Ｃが導通状態となる。すなわち、本実施例のロータリスイッチは、固定端子６Ａ〜Ｃが導通していないオフ状態、固定接点６Ａと６Ｂが導通した第１のオン状態および固定接点６Ａ、６Ｂおよび６Ｃが導通した第２のオン状態の３つの状態を回転の割合に応じて切り替えることができる。しかも、切り替えの閾値は、固定接点６Ａ〜Ｃの配置によって、容易に設定することが可能である。
【００４２】
なお、平板部分に弾性アーム部分を折り曲げた形状に成形した導体２を採用する場合は、当該形状の導体２を回転子１の下面にインサート成形によって装着すれば、成形の際に導体２の平板部分が流し込まれた樹脂の蓋の役目を果たし、回転子１を容易に成形することができ、且つ部品点数および組立工程数の削減にもなる。
【００４３】
図１乃至図４に示すロータリスイッチは、筐体３の直径が５．５ｍｍ、筐体３の高さが２．３ｍｍ、ロータリスイッチ自体の高さ（筐体３の底から回転子１のつまみ部１Ａの先までの長さ）が３．６ｍｍと非常に小型にすることができた。
【００４４】
このように構成されたロータリスイッチは、非常に小型化とすることができるため、２つの部材をヒンジで接続した構造を有する装置において、２つの部材の接続部分に配置することができ、ヒンジの回転運動を回転子のつまみ部に伝達することにより、ヒンジの回転運動を検知して様々な機能を発現するためのスイッチとして利用することができる。
【００４５】
２つの部材をヒンジで接続した構造を有する装置としては、携帯電話、ノート型パソコン、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の小型の電気的な装置から、冷蔵庫、洗濯機、コピー機等の大型の電気的な装置まで幅広く適用することができる。
【００４６】
図１乃至図４に示すロータリスイッチを折りたたみ式の携帯電話の接続部分に適用する場合、ロータリスイッチの筐体３の直径が５．５ｍｍとヒンジの直径とほぼ同じ大きさであるため、ヒンジと並べて接続部分に配置することができる。そして、ヒンジのピンの先端をロータリスイッチのつまみ部１Ａと嵌合させて、折りたたみ式の携帯電話の開閉に伴うヒンジの回転運動によって回転子が回動するように組み立てることで、携帯電話の開閉を検知するロータリスイッチを組み込むことができる。
【００４７】
こうして完成した携帯電話は、閉じている時はロータリスイッチがオフ状態であり、表示装置等の電源をオフにでき、少し開くとロータリスイッチが第１のオン状態となり、例えば開いたことを知らせる警告音を発生させ、更に開くとロータリスイッチが第２のオン状態となり、表示装置等の電源をオンにすることができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のロータリスイッチは、回転子の回転ガイド部を下面周辺に設けたため、回転子の下面中央付近にも可動接点を配置することができ、回転子及び筐体の径を小さくすることができる。更に、回転子の外周面が筐体の内周面と面で当接しているため、回転子がぶれることなく安定して回転することができ、軸を支持するための軸受を余計に設ける必要が無くなり、筐体の外形寸法を小さくすることができる。また、回転子の回転ガイド部と筐体の内側底面とが線又は面で当接するため、筐体に設けられていた凸部を支持する穴が不要となるため、カバーを設ける必要も筐体を分厚くする必要もなくなり、筐体の外形寸法を小さくすることができ、外部からの塵埃や水分の混入を低減することができる。
【００４９】
また、本発明のロータリスイッチを２つの部材の接続部分に用いた装置は、２つの部材の開閉を検知できるロータリスイッチが、２つの部材の接続部分に配置されているため、デザイン設計の邪魔にならず、装置を思い通りの形状に設計することができる。更に、ロータリスイッチの可動接点および固定接点の配置を適宜設定することで、任意の回転位置でスイッチをオン、オフすることができる。
【００５０】
また、筐体の内側底面、回転子の下面及び回転子の回転ガイド部によって囲まれた閉空間に可動接点を配置したことにより、可動接点及び固定接点が配置された空間に、外部から塵埃や水分が混入することを防止することができる。
【００５１】
また、可動接点の一つが回転子の軸線上において固定接点の一つと接続されていることにより、軸線上で接続された可動接点と固定接点は共通端子として利用することができ、回転子の軸線上である下面中央にも可動接点を配置することができ、回転子及び筐体の径を小さくすることができる。
【００５２】
また、可動接点を有する導体が、回転子の下面にインサート成形によって装着されていることにより、回転子を容易に成形することができ、且つ部品点数および組立工程数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロータリスイッチの平面図
【図２】本発明のロータリスイッチの断面図
【図３】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明のロータリスイッチの回転子の底面図および断面図
【図４】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明のロータリスイッチの本体の平面図および断面図
【図５】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明の他のロータリスイッチの回転子の底面図および断面図
【図６】従来のロータリスイッチの概略断面図
【符号の説明】
１                        回転子
１Ａ                    つまみ部
１Ｂ                    回転ガイド部
１Ｃ                    外周面
２                        可動接点を有する導体
２Ａ，Ｂ，Ｃ    可動接点
３                        筐体
４                        本体
４Ａ                    内周面
４Ｂ                    内側底面
５                        蓋体
６                        固定接点を有する導体
６Ａ，Ｂ，Ｃ    固定接点
７                        外部端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004178921.tif 000007
【図６】
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