(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作ツマミと、前記操作ツマミに対して垂直に延びる回転軸と、を備える金属製の操作ノブと、
前記回転軸の軸方向において、前記回転軸の先端と所定距離、離隔して対向する金属製の被放電部と、
部品を筐体に固定する取付部材と、を備え、
前記被放電部は、前記取付部材の一部であることを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記回転軸の先端は、角部が、前記操作ツマミに向かってテーパー状となっていることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
前記回転軸の先端は、角部が、直角であることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項４】
前記筐体は、側面と、前記側面と直交する背面と、を有し、
前記操作ツマミは、前記側面から外部に露出しており、
前記回転軸は、前記背面と平行に延び、
前記取付部材は、
板状の部材であり、
前記側面の長手方向において離隔した２つの取付部と、
前記２つの取付部を接続し、前記２つの取付部と直交する接続部と、
前記接続部と前記被放電部とを接続し、前記接続部と前記被放電部と直交する延長部と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項５】
前記回転軸が中空軸に挿入されるロータリーエンコーダーをさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項６】
前記被放電部は、基準電位に接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項７】
前記回転軸の先端と前記被放電部とは、前記回転軸の軸方向において、前記回転軸の軸径の０．２５倍の距離、離隔していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項８】
前記被放電部に、前記回転軸の先端に向かって突出した凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の操作装置を備え、
前記操作ノブは、ボリュームを調整するためのボリュームノブであることを特徴とする音楽再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数量を調整するための操作装置、及び、操作装置を備える音楽再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音量等の数量を調整するための操作装置において、ロータリーエンコーダーを用いた操作装置がある。ロータリーエンコーダーは、回転変位量を検出することができる（例えば、特許文献１参照。）。回転させる対象としては、操作ツマミと、操作ツマミに対して垂直に延びる回転軸と、を備える操作ノブが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２１９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
操作ノブが金属製である場合、操作ノブが電気的に浮いた状態であると、操作ノブに電荷が蓄積される。蓄積された電荷量が許容量を超えると、電荷が放電される。放電される電荷の電流経路の特定は、難しい。このため、意図せずに、電気回路のある部分に電流が流れてしまうと、誤動作したり、ノイズが発生したりするという問題があった。
【０００５】
上記を解決する対策としては、通常は、固定部分と可動部分（操作ノブ）とをアース線で結び、範囲の限られた可動に対して、アースを取っている。しかしながら、操作ノブが無制限に回転する構造の場合、操作ノブにアース線を繋げることはできない。別の方法として、板バネ等を回転体（操作ノブ）に接触させることが考えられるが、板バネと回転体との摩擦により、異音、感触の違和感、摩耗等の不具合に繋がる場合がある。また、摩耗により削れた金属粉が基板に接触し、ショートする危険がある。
【０００６】
本発明の目的は、操作ノブに板バネ等を接触させることなく、操作ノブに対してアースを取ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明の操作装置は、操作ツマミと、前記操作ツマミに対して垂直に延びる回転軸と、を備える金属製の操作ノブと、前記回転軸の軸方向において、前記回転軸の先端と所定距離、離隔して対向する金属製の被放電部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、操作ノブの回転軸の軸方向において、回転軸の先端と所定距離、離隔して対向する金属製の被放電部が設けられている。従って、被放電部を基準電位に接続すれば、回転軸の先端から被放電部への放電が発生するため、操作ノブに板バネ等を接触させることなく、操作ノブに対してアースを取ることができる。
【０００９】
第２の発明の操作装置は、第１の発明の操作装置において、前記回転軸の先端は、角部が、前記操作ツマミに向かってテーパー状となっていることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、回転軸の先端は、角部が、操作ツマミに向かってテーパー状となっている。言い換えれば、回転軸の先端部分は、回転軸の軸方向における断面形状が、台形である。帯電した操作ノブにおいて、電界は、軸方向における断面でみると、角部２か所に集中する。しかしながら、角部がテーパー状となっていることから、角部２つの間隔は小さい。このように、回転軸の先端の角部を、操作ツマミに向かってテーパー状とし、角部どうしを近づけた形状とすることで、放電位置を決め打ちしやすくなる。また、回転軸をロータリーエンコーダー（軸受）に挿入しやすい。
【００１１】
第３の発明の操作装置は、第１の発明の操作装置において、前記回転軸の先端は、角部が、直角であることを特徴とする。
【００１２】
第４の発明の操作装置は、第１〜第３の発明のいずれかの操作装置において、部品を筐体に固定する取付部材をさらに備え、前記被放電部は、前記取付部材の一部であることを特徴とする。
【００１３】
本発明では、被放電部は、取付部材の一部である。このため、操作ノブのアースのために、新たな部材を追加する必要がない。
【００１４】
第５の発明の操作装置は、第４の発明の操作装置において、前記筐体は、側面と、前記側面と直交する背面と、を有し、前記操作ツマミは、前記側面から外部に露出しており、前記回転軸は、前記背面と平行に延び、前記取付部材は、板状の部材であり、前記側面の長手方向において離隔した２つの取付部と、前記２つの取付部を接続し、前記２つの取付部と直交する接続部と、前記接続部と前記被放電部とを接続し、前記接続部と前記被放電部と直交する延長部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
第６の発明の操作装置は、第１〜第５の発明のいずれかの操作装置において、前記回転軸が中空軸に挿入されるロータリーエンコーダーをさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
第７の発明の操作装置は、第１〜第６の発明のいずれかの操作装置において、前記被放電部は、基準電位に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
第８の発明の操作装置は、第１〜第７の発明のいずれかの操作装置において、前記回転軸の先端と前記被放電部とは、前記回転軸の軸方向において、前記回転軸の軸径の０．２５倍の距離、離隔していることを特徴とする。
【００１８】
第９の発明の操作装置は、第１〜第８の発明のいずれかの操作装置において、前記被放電部に、前記回転軸の先端に向かって突出した凸部が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明では、被放電部に、回転軸の先端に向かって突出した凸部が設けられている。このため、凸部に電界強度が集中し、放電位置の決定がさらに容易になる。
【００２０】
第１０の発明の音楽再生装置は、第１〜第８の発明のいずれかの操作装置を備え、前記操作ノブは、ボリュームを調整するためのボリュームノブであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、操作ノブに板バネ等を接触させることなく、操作ノブに対してアースを取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るデジタルオーディオプレーヤーの外観を示す斜視図である。
【図２】ボリュームノブ付近の拡大図である。
【図３】ボリュームノブ付近の断面図である。
【図４】ボリュームノブ、ロータリーエンコーダー、被放電部を示す模式図である。
【図５】電磁界シミュレーターによる放電試験の結果を示す図である。
【図６】回転軸の先端と被放電部との離隔距離が、回転軸の軸径の２倍である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】回転軸の先端と被放電部との離隔距離が、回転軸の軸径の等倍である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】回転軸の先端と被放電部との離隔距離が、回転軸の軸径の０．５倍である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】回転軸の先端と被放電部との離隔距離が、回転軸の軸径の０．２５倍である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】回転軸の先端部分の、回転軸の軸方向における断面形状が、三角形である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】回転軸の先端部分の、回転軸の軸方向における断面形状が、略半円である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】回転軸の先端の角部が、直角である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】回転軸の先端の角部が、操作ツマミに向かってテーパー状である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】回転軸の先端、及び、被放電部付近の拡大図である。
【図１５】被放電部に、凸部を設けた場合のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るデジタルオーディオプレーヤー（以下、「ＤＡＰ」という。）の外観を示す斜視図である。以下では、図に示す各方向を、左右方向、上下方向、前後方向として説明する。ＤＡＰ１（音楽再生装置）は、筐体２と、ボリュームノブ３と、を備える。筐体２は、略直方体状であり、内部に、基板、ＩＣ等を収容する。筐体２は、正面２ａ、背面２ｂ、平面２ｃ、底面２ｄ、右側面２ｅ、左側面２ｆを有する。正面２ａからは、再生画面等を表示するディスプレイが露出している。平面２ｃからは、アンバランス用のヘッドホンジャック６、バランス用のヘッドホンジャック６が露出している。左側面２ｆからは、ボリュームノブ３が露出している。
【００２４】
（第１実施形態）
図２は、ボリュームノブ付近の拡大図である。図３は、ボリュームノブ付近の断面図である。図２、及び、図３に示すように、ＤＡＰ１は、さらに、ロータリーエンコーダー８、取付部材９を備える。なお、操作装置１００は、少なくとも、ボリュームノブ３、ロータリーエンコーダー８、被放電部９ｅを備える。ボリュームノブ３（操作ノブ）は、ボリュームを調整するためのものである。ボリュームノブ３は、金属製である。また、ボリュームノブ３は、側面視Ｔ字状である。ボリュームノブ３は、時計回り方向、及び、反時計回り方向に無制限に回転可能である。ボリュームノブ３は、円板状の操作ツマミ４と、回転軸５と、を有する。操作ツマミ４は、筐体２の左側面２ｆから、外部に露出している。ユーザーは、操作ツマミ４を回転操作することにより、ＤＡＰ１が再生する音楽のボリュームを調整することが可能である。
【００２５】
回転軸５は、操作ツマミ４に対して垂直に延びている。回転軸５は、左側面２ｆから、背面２ｂと平行に延びている。言い換えれば、回転軸５は、左方から右方（左右方向）に延びている。ここで、背面２ｂは、左側面２ｆと直交している。また、回転軸５の先端の角部は、面取り加工がなされており、操作ツマミ４に向かってテーパー状となっている。言い換えれば、回転軸５の先端部分は、回転軸５の軸方向（左右方向）における断面形状が、台形である。また、回転軸５は、回転軸５の軸方向（左右方向）に直交する方向（前後方向）における断面形状が、正六角形である。
【００２６】
ロータリーエンコーダー８は、中空軸が筐体２に対向するように、設けられている。ここで、ロータリーエンコーダー８の中空軸には、回転軸５が挿入されている。従って、中空軸の軸方向と、回転軸５の軸方向と、は同一方向（左右方向）である。取付部材９は、部品を筐体２に固定するものである。取付部材９は、板状であり、また、金属製である。取付部材９は、取付部９ａ、９ｂと、接続部９ｃと、延長部９ｄと、被放電部９ｅと、を有する。取付部９ａ、９ｂは、ネジ孔を有する。取付部９ａ、９ｂは、筐体２と対向するＵ字状の部分である。取付部９ａ、９ｂは、側面２ｅ、２ｆの長手方向（上下方向）において、所定距離、離隔している。接続部９ｃは、上下方向に延び、取付部９ａと取付部９ｂとを接続している部分である。接続部９ｃは、取付部９ａ、９ｂと直交している。
【００２７】
被放電部９ｅは、回転軸５の軸方向（左右方向）において、回転軸５の先端と所定距離、離隔して対向している部分である。また、被放電部９ｅは、回転軸５の軸方向（左右方向）に対して、垂直な部分である。具体的には、回転軸５の先端と被放電部９ｅとは、回転軸５の軸方向（左右方向）において、回転軸５の軸径の０．２５倍の距離、離隔している。例えば、回転軸５の軸径が２．０ｍｍである場合は、回転軸５の先端と被放電部９ｅとは、０．５ｍｍ（＝２．０ｍｍ×０．２５）離隔している。延長部９ｄは、接続部９ｃと被放電部９ｅとを接続している部分である。延長部９ｄは、接続部９ｃと被放電部９ｅと直交している。取付部９ａ、９ｂのネジ孔にネジ１１、１２が挿通され、筐体２にネジ止めされることで、取付部材９により、部品が筐体２に固定される。また、取付部材９（被放電部９ｅ）は、基準電位に接続されている。
【００２８】
回転軸５の先端から、被放電部９ｅに電荷が放出される原理について説明する。図４は、ボリュームノブ３、ロータリーエンコーダー８、被放電部９ｅを示す模式図である。ボリュームノブ３は、電気的に絶縁されており、放電にて電荷が供給されると、プラス（＋）、又は、マイナス（−）電荷に帯電する。ロータリーエンコーダー８は、絶縁体であり、誘電分極によりプラス（＋）とマイナス（−）とに分極するが、この経路での放電は、起こりにくい。帯電した回転軸５の近くに金属導体（被放電部９ｅ）を近づけると、金属導体の表面には、帯電極性と反対の極性が集まる誘導帯電が起こる。特に、回転軸５は、軸径が小さいことから、回転軸５の先端に電荷が集中する。回転軸５の軸方向において、回転軸５の先端と所定距離、離隔した位置に、被放電部９ｅを設けることで、回転軸５の先端に電荷が集中する状態とすることにより、放電は、絶縁とのギャップのうち、電界強度が最も強いところから起こる。すなわち、回転軸５の先端から被放電部９ｅへ、放電を起こさせることができる。ここでは、先端放電現象を利用している。
【００２９】
図５は、電磁界シミュレーターによる放電試験の結果を示す図である。図５に示すように、回転軸５の先端に電界が集中していることがわかる。
【００３０】
以下、回転軸５の先端と被放電部９ｅとの離隔距離のシミュレーション結果について説明する。図６は、回転軸５の先端と放電部９ｅとの離隔距離が、回転軸５の軸径の２倍（４．０ｍｍ＝２．０ｍｍ×２）の場合のシミュレーション結果を示す図である。図６（ａ）は、被放電部９ｅにおける電束密度の分布図である。図６（ｂ）は、被放電部９ｅにおける中心からの距離に対する電束密度の大きさを示すグラフである。図６に示すように、電界は、まんべんなく広がっているため、スパークは、どこに落ちるか明確ではない。
【００３１】
図７は、回転軸５の先端と被放電部９ｅとの離隔距離が、回転軸５の軸径の等倍（２．０ｍｍ＝２．０ｍｍ×１）である場合のシミュレーション結果を示す図である。図７（ａ）は、被放電部９ｅにおける電束密度の分布図である。図７（ｂ）は、被放電部９ｅにおける中心からの距離に対する電束密度の大きさを示すグラフである。図７（ｂ）において、正規分布に近似すると、６８．２７％の電荷は、±３ｍｍの範囲内である。また、９５．４５％の電荷は、±６ｍｍの範囲内である。
【００３２】
図８は、回転軸５の先端と被放電部９ｅとの離隔距離が、回転軸５の軸径の０．５倍（１．０ｍｍ＝２．０ｍｍ×０．５）である場合のシミュレーション結果を示す図である。図８（ａ）は、被放電部９ｅにおける電束密度の分布図である。図８（ｂ）は、被放電部９ｅにおける中心からの距離に対する電束密度の大きさを示すグラフである。図８（ｂ）において、正規分布に近似すると、６８．２７％の電荷は、±１．２ｍｍの範囲内である。また、９５．４５％の電荷は、±２．５ｍｍの範囲内である。
【００３３】
図９は、回転軸５の先端と被放電部９ｅとの離隔距離が、回転軸５の軸径の０．２５倍（０．５ｍｍ＝２．０ｍｍ×０．２５）である場合のシミュレーション結果を示す図である。図９（ａ）は、被放電部９ｅにおける電束密度の分布図である。図９（ｂ）は、被放電部９ｅにおける中心からの距離に対する電束密度の大きさを示すグラフである。図９（ｂ）において、正規分布に近似すると、６８．２７％の電荷は、±０．８ｍｍの範囲内である。また、９５．４５％の電荷は、±１．９ｍｍの範囲内である。
【００３４】
このように、回転軸５の先端と被放電部９ｅとの離隔距離が、回転軸５の軸径の０．２５倍（０．５ｍｍ＝２．０ｍｍ×０．２５）である場合に、電荷が、被放電部９ｅの中心に最も集まっているため、回転軸５の先端と被放電部９ｅとの離隔距離は、回転軸５の軸径の０．２５倍（０．５ｍｍ＝２．０ｍｍ×０．２５）が最適である。
【００３５】
本実施形態では、狭い空間しかない筐体２内で、さらにより狭い範囲に放電箇所を決め打ちしたいという課題がある。以下、回転軸５の先端部分の形状についてのシミュレーション結果について説明する。図１０は、回転軸５の先端部分の、回転軸５の軸方向における断面形状が、三角形である場合のシミュレーション結果を示す図である。図１０（ａ）及び（ｂ）は、回転軸５と被放電部９ｅとの間における電界を示す図である。図１０（ｃ）は、被放電部９ｅにおける中心からの距離に対する電束密度の大きさを示すグラフである。図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、回転軸５側の電界は、回転軸５の先端（尖った先の部分）に集中している。このため、放電は、１か所から起こる可能性が高い。しかし、対向する被放電部９ｅが平面であるため、被放電部９ｅ側の誘電が少なく、静電気を引き付ける力が弱い。このため、図１０（ｃ）に示すように、被放電部９ｅの中心から、なだらかな電荷分布となってしまい、放電範囲が広くなっている。従って、本実施形態には、この形状は、適さない。
【００３６】
図１１は、回転軸５の先端部分の、回転軸５の軸方向における断面形状が、略半円である場合のシミュレーション結果を示す図である。図１１（ａ）及び（ｂ）は、回転軸５と被放電部９ｅとの間における電界を示す図である。図１１（ｃ）は、被放電部９ｅにおける中心からの距離に対する電束密度の大きさを示すグラフである。
【００３７】
図１２は、回転軸５の先端の角部が、直角である場合のシミュレーション結果を示す図である。図１２（ａ）及び（ｂ）は、回転軸５と被放電部９ｅとの間における電界を示す図である。図１２（ｃ）は、被放電部９ｅにおける中心からの距離に対する電束密度の大きさを示すグラフである。図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、回転軸５側の電界は、角部２か所に集中している。このため、放電は、２か所から起こる可能性があり、放電箇所を狭い範囲とすることができない。
【００３８】
図１３は、回転軸５の先端の角部が、操作ツマミ４に向かってテーパー状である場合のシミュレーション結果を示す図である。図１３（ａ）及び（ｂ）は、回転軸５と被放電部９ｅとの間における電界を示す図である。図１３（ｃ）は、被放電部９ｅにおける中心からの距離に対する電束密度の大きさを示すグラフである。図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、回転軸５側の電界は、軸方向における断面でみると、角部２か所に集中している。しかしながら、角部２つの間隔は小さい。このように、回転軸５の先端の角部を、操作ツマミ４に向かってテーパー状とし、角部どうしを近づけた形状とすることで、放電位置を決め打ちしやすくすることがよい。従って、この形状が、最適である。また、回転軸５を、ロータリーエンコーダー８（軸受）に挿入しやすい。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態では、ボリュームノブ３の回転軸５の軸方向において、回転軸５の先端と所定距離、離隔して対向する金属製の被放電部９ｅが設けられている。従って、回転軸５の先端から被放電部９ｅへの放電が発生するため、ボリュームノブ３に板バネ等を接触させることなく、ボリュームノブ３に対してアースを取ることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、被放電部９ｅは、取付部材９の一部である。このため、ボリュームノブ３のアースのために、新たな部材を追加する必要がない。
【００４１】
（第２実施形態）
図１４は、回転軸５の先端、及び、被放電部９ｅ付近の拡大図である。図１４に示すように、第２実施形態では、被放電部９ｅに、回転軸５の先端に向かって突出した凸部９ｆが設けられている。このため、凸部９ｆに電界強度が集中し、放電位置の決定がさらに容易になる。
【００４２】
図１５は、被放電部９ｅに、凸部９ｆを設けた場合のシミュレーション結果を示す図である。図１５（ａ）及び（ｂ）は、回転軸５と被放電部９ｅとの間における電界を示す図である。図１５（ｃ）は、被放電部９ｅにおける中心からの距離に対する電束密度の大きさを示すグラフである。図１５に示すように、さらに、放電経路が集中していることがわかる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。
【００４４】
回転軸５の先端は、回転軸５の先端の角部が、操作ツマミ４に向かってテーパー状である形状が最適であるが、これに限られない。例えば、回転軸５の先端は、角部が、直角である形状であってもよい。
【００４５】
上述の実施形態においては、操作ノブとして、ボリュームを調整するためのボリュームノブを例示した。これに限らず、数量を調整するための操作ノブであればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、数量を調整するための操作装置、及び、操作装置を備える音楽再生装置に好適に採用され得る。
【符号の説明】
【００４７】
１  ＤＡＰ（音楽再生装置）
２  筐体
２ａ  正面
２ｂ  背面
２ｃ  平面
２ｄ  底面
２ｅ  右側面
２ｆ  左側面
３  ボリュームノブ（操作ノブ）
４  操作ツマミ
５  回転軸
８  ロータリーエンコーダー
９  取付部材
９ａ、９ｂ  取付部
９ｃ  接続部
９ｄ  延長部
９ｅ  被放電部
９ｆ  凸部
１００  操作装置
【図１】
0006394570.tif 000002
【図２】
0006394570.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006394570.tif 000008
【図８】
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【図９】
0006394570.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0006394570.tif 000012
【図１２】
0006394570.tif 000013
【図１３】
0006394570.tif 000014
【図１４】
0006394570.tif 000015
【図１５】
0006394570.tif 000016