(57)【要約】【課題】車載用エアコンの温度調節等に使用される回転操作型電子部品に関し、回転トルクが大きく小型化したものを実現することを目的とする。【解決手段】ケース１１の上面開口の凹部内に収容された回転体１４のフランジ部１４Ｂとカバー１６の下面に固着された弾性金属薄板製のばね体１７との間に、絶縁樹脂からなる略方形平板状の摩擦板１８を回転体１４と共回りしないように配して、回転操作時に、ばね体１７のばね圧力により摩擦板１８下面がフランジ部１４Ｂ上面に圧接状態で摩擦摺動する構成とした。【選択図】図１
2005310518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方開口の凹部底面に回転操作型の素子部または弾性接点が固定されたケースと、上方に突出した操作軸の下方に配されたフランジ部が上記凹部底面で支持され、そのフランジ部下面に、上記素子部に係合する摺動接点または上記弾性接点に係合する回転操作型の素子部を備えた回転体と、上記回転体と共回りしないように上記フランジ部上面に載置された摩擦板と、その摩擦板の上方から上記フランジ部を間接的に押圧するばね体と、上記回転体の操作軸を支持孔で回転可能に嵌合保持すると共に、上記回転体のフランジ部、上記摩擦板、上記ばね体が上記ケースの凹部内に収容状態となるように上記ケース上部に取り付けられたカバーとからなる回転操作型電子部品。
【請求項２】
摩擦板が、第１の摩擦板と第２の摩擦板とで構成され、上記第１の摩擦板は、回転体と共回りしないように、その下面が上記回転体のフランジ部上面に接する配置状態で、上記第２の摩擦板は、上記回転体と共回り可能に組み合わされ、その下面が上記第１の摩擦板の上面に接する配置状態であり、その第２の摩擦板の上方からばね体によるばね力を加えて上記フランジ部を間接的に押圧する請求項１記載の回転操作型電子部品。
【請求項３】
摩擦板の材質をエラストマとした請求項１記載の回転操作型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器、特に車載用の電子機器に搭載されて、機器の制御用に使用される回転操作型電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器、特に車載用の電子機器においては多機能化が急激に進展しており、車の前面パネルの限られたスペースの中に多くの機能を凝縮しなければならず、各機能の調整および選択用としてその入力操作部に用いられる可変抵抗器、エンコーダ、スイッチ等の回転操作型電子部品に対しても小型化が強く要望されている。
【０００３】
そして、通常、車載用の電子機器に搭載される回転操作型電子部品は、操作軸に装着された操作つまみを手探りで探して操作することも多く、不用意に指等が当たった場合または車の振動等によって操作軸に繋がる回転部分が意に反して回転されて誤信号を発生させないようにするため、小型化されたものであっても操作軸の回転トルクを大きく設ける必要があった。
【０００４】
このような従来の回転操作型電子部品について、図５および図６を用いて説明する。
【０００５】
図５は従来の回転操作型電子部品の断面図、図６は同分解斜視図である。
【０００６】
同図において、１は上方開口の凹部を有する外形が略方形の箱形形状に形成された絶縁樹脂製のケースであり、その凹部底面の中央部に配された円形の中央孔１Ａの周囲には導電皮膜等を表面に備えた固定素子２が配設されており、その固定素子２と電気的に導通している端子３はケース１の外方に延出されている。
【０００７】
そして、４は操作軸４Ａの下方にフランジ部４Ｂを備えた絶縁樹脂製の回転体で、上記フランジ部４Ｂの下面中央の凸部が上記ケース１の中央孔１Ａに回転可能に嵌合していると共に、フランジ部４Ｂ下面外周が凹部底面に当接支持されるようにして上記フランジ部４Ｂは上記凹部内に収容されている。また、上記フランジ部４Ｂの上面中央位置に上方に向けて突出形成された操作軸４Ａは、上記ケース１の凹部を覆うカバー６の中心部に略円筒状に形成された軸受部６Ａで嵌合保持され、回転体４は、ケース１やカバー６に対し回転可能に組み合わされている。また、上記フランジ部４Ｂの下面には、上記固定素子２上を弾接摺動する摺動接点５が備えられている。
【０００８】
そして、上記カバー６の下面には、弾性金属薄板からなる円環状のばね体７が固着されている。このばね体７は、１８０度対向する位置に、各々略半円弧形状で下方に折り曲げられた弾性脚部７Ａを備え、各弾性脚部７Ａの下面が、回転体４のフランジ部４Ｂ上面に弾接している。
【０００９】
なお、このばね体７からの圧力を受けて、上述した回転体４のフランジ部４Ｂ下面の外周部は、ケース１の固定素子２の外周位置の凹部底面に当接状態となっている。
【００１０】
以上のように構成された従来の回転操作型電子部品は、回転体４の操作軸４Ａを回転操作すると、フランジ部４Ｂの下面に装着された摺動接点５が固定素子２上を弾接摺動して所定の電気信号が生成され、その信号を端子３から取り出すものである。
【００１１】
このとき、回転体４は、フランジ部４Ｂの上面がばね体７の弾性脚部７Ａにより下方に押し付けられて回転するため、回転操作に際し、上記ばね体７の押圧力に応じた回転トルクが得られるものであった。
【００１２】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−３２９８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら上記従来の回転操作型電子部品においては、回転操作型電子部品の外形が小型化されるにつれて、ばね体７の弾性脚部７Ａの寸法等も小さくなるため、材質、材厚などを変更しばね体７のばね圧力を大きく設定して所望の回転トルクを得るように対応していたが、これにも限界があり、従来の構成では、小型化を図ることと回転トルクを大きくすることの両立が難しいという課題があった。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、大きくて安定した回転トルクを得ることができる小型の回転操作型電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１６】
本発明の請求項１に記載の発明は、上方開口の凹部底面に回転操作型の素子部または弾性接点が固定されたケースと、上方に突出した操作軸の下方に配されたフランジ部が上記凹部底面で支持され、そのフランジ部下面に、上記素子部に係合する摺動接点または上記弾性接点に係合する回転操作型の素子部を備えた回転体と、上記回転体と共回りしないように上記フランジ部上面に載置された摩擦板と、その摩擦板の上方から上記フランジ部を間接的に押圧するばね体と、上記回転体の操作軸を支持孔で回転可能に嵌合保持すると共に、上記回転体のフランジ部、上記摩擦板、上記ばね体が上記ケースの凹部内に収容状態となるように上記ケース上部に取り付けられたカバーとからなる回転操作型電子部品としたものである。
【００１７】
上記構成であれば、摩擦板の上方から加わるばね体のばね圧力により、回転体のフランジ部と摩擦板との間が平面同士の圧接状態で摩擦摺動するものにできるため、安定して大きな回転トルクが得られる小型の回転操作型電子部品を実現することができるという作用を有する。また、上記構成とすると、絶縁樹脂製のフランジ部に局部的な大きな圧力が加わることも防げるという作用も有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、摩擦板が、第１の摩擦板と第２の摩擦板とを含み、上記第１の摩擦板は、回転体と共回りしないように、その下面が上記回転体のフランジ部上面に接する配置状態で、上記第２の摩擦板は、上記回転体と共回り可能に組み合わされ、その下面が上記第１の摩擦板の上面に接する配置状態であり、その第２の摩擦板の上方からばね体によるばね力を加えて上記フランジ部を間接的に押圧するものであり、摩擦板を少なくとも２枚重ねにして、回転体のフランジ部と第１の摩擦板が摩擦摺動することに加え、２枚の摩擦板同士の間でも摩擦摺動状態にすることができるため、さらに大きな回転トルクを備えた小型の回転操作型電子部品が実現できるという作用を有する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、摩擦板の材質をエラストマとしたものであり、材質的に回転体と摩擦板との間の摩擦を大きくすることができ、大きな回転トルクを実現することが容易にできるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、回転体と共回りしないようにフランジ部上に載置された摩擦板が、ばね体のばね圧により、回転操作時にフランジ部に面接触状態で押し付けられて摩擦摺動する構成としたため、安定して大きな回転トルクが得られる小型の回転操作型電子部品を実現することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
【００２２】
なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分は、詳細な説明を省略する。
【００２３】
（実施の形態１）
実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１および３に記載の発明について説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施の形態による回転操作型電子部品の断面図、図２は同分解斜視図である。
【００２５】
同図において、１１は、外形が略方形で上方開口の箱型に形成された絶縁樹脂製のケースであり、その凹部底面の中央部には、円形の中央孔１１Ａが設けられ、かつ、その中央孔１１Ａの周囲の底面上には、回転操作型の素子部である固定素子１２が配設され、その固定素子１２に接続された端子１３は、ケース１１の外方へ導出されている。
【００２６】
そして、１４は、上方に突出した操作軸１４Ａの下方にフランジ部１４Ｂを備えた回転体で、フランジ部１４Ｂ下面中央に設けられた円柱状の凸部が上記ケース１１の中央孔１１Ａに回転可能に嵌合しており、上記ケース１１の凹部内に収容されたフランジ部１４Ｂ下面には、上記固定素子１２上を摺動する摺動接点１５が取り付けられている。また、１６は、上記ケース１１の凹部を覆うようにケース１１に結合されたカバーであり、上記操作軸１４Ａは、カバー１６中央に配されている筒状の軸受部１６Ａに挿通されて回転可能に嵌合保持されている。この軸受部１６Ａが、カバー１６の支持孔に相当する。
【００２７】
そして、本発明による回転操作型電子部品は、カバー１６の下面に、円環状の弾性金属薄板からなるばね体１７が固着され、かつ、そのばね体１７と回転体１４のフランジ部１４Ｂとの間に、絶縁樹脂からなる略方形平板状の摩擦板１８が配されたものとなっている。
【００２８】
この摩擦板１８は、回転体１４の操作軸１４Ａよりも大きく配設された中央円形孔１８Ａを備え、この中央円形孔１８Ａ内に回転体１４の操作軸１４Ａを上記回転体１４の回転時に摩擦板１８が共回りしないよう挿通させてフランジ部１４Ｂ上面に載置され、摩擦板１８の上面には、上記ばね体１７の１８０度対向位置に、各々略半円弧形状で下方に折り曲げ形成された２箇所の弾性脚部１７Ａがそれぞれ弾接している。
【００２９】
また、上記ケース１１の凹部を形成する周囲内壁部は、上記摩擦板１８の下面の高さ位置よりも少し低い高さで上面が位置する段部１１Ｂを備えると共に、その段部１１Ｂから上方の開口部分は、摩擦板１８の略方形の外形に合わせて上面視略方形に形成されており、その方形を構成する内壁部で上記回転体１４の回転時に摩擦板１８が共回りしないよう規制している。
【００３０】
上記構成であるため、ばね体１７の弾性脚部１７Ａのばね圧力により、摩擦板１８は上記回転体１４のフランジ部１４Ｂに面状に圧接され、その圧力を受けるため、フランジ部１４Ｂ下面の外周部は、固定素子１２外周の凹部底面上の位置で当接している。
【００３１】
当該実施の形態１による回転操作型電子部品は、以上のように構成されるものである。
【００３２】
次にその動作について説明すると、回転体１４の操作軸１４Ａを回転操作すると、操作軸１４Ａと一体形成されたフランジ部１４Ｂの回転に伴ってその下面に装着された摺動接点１５が固定素子１２上を弾接摺動して所定の信号が生じ、その信号を複数の端子１３から取り出すことができることは従来の技術の場合と同じである。
【００３３】
しかし、上記回転体１４の回転時において、摩擦板１８の下面は、ばね体１７の弾性脚部１７Ａのばね圧力によってフランジ部１４Ｂの上面に圧接されているため、フランジ部１４Ｂと摩擦板１８との間は平面同士で上記圧接状態を維持しつつ摺動し摩擦抵抗が相互の接触面で生じることとなる。なお、その際に、フランジ部１４Ｂ下面の外周部と凹部底面との間でも摩擦抵抗が発生していることは従来同様である。そして、上記両者の摩擦抵抗が加わることにより、回転体１４を回転させると、重い回転トルクが発生する。なお、フランジ部１４Ｂと摩擦板１８との間で発生する摩擦抵抗は圧接状態を維持しつつ平面同士での摺動によって発生させる構成としたため、大きい摩擦抵抗が得られる。
【００３４】
このように当該実施の形態１によれば、回転体１４のフランジ部１４Ｂ上に載置した摩擦板１８上面に対し、ばね体１７によるばね圧力を加えて押圧している構成としたため、回転操作型電子部品を小型化しても回転トルクの重いものが容易に実現できる。
【００３５】
また、上記構成では、絶縁樹脂製のフランジ部１４Ｂに局部的な大きな圧力が加わることを防ぐこともでき、フランジ部１４Ｂの変形の発生などが低減できて大きな回転トルクが長期に亘って安定して得られる。
【００３６】
なお、回転体１４が回転する際に面同士で回転摺動する回転体１４のフランジ部１４Ｂの上面と摩擦板１８の下面の間の圧接部分に潤滑用グリースを塗布し、回転を滑らかにさせ、回転ムラのない安定した大きな回転トルクのものとしてもよい。
【００３７】
なお、その回転トルクの大きさは、所望の回転トルクが得られるよう、ばね体１７の材質、材厚や形状などを変更し、ばね圧力を変えて適宜設定すれば良い。
【００３８】
更に、摩擦板１８と回転体１４の材質を変更して回転トルクを増減させることも可能であり、摩擦板１８をエラストマ材料で構成すると、フランジ部１４Ｂとの摩擦抵抗を増すことができ、小型でも回転トルクの大きいものにできる。
【００３９】
なお、上記回転操作型の素子部である固定素子１２としては、可変抵抗素子や、エンコーダの接点パターン、回転型スイッチの接点パターンなどが適用できる。
【００４０】
また、上記構成に対し、固定素子１２と摺動接点１５との配置関係を逆転させたもの、すなわち、ケース側に刷子状の弾性接点が固定されると共に、回転体のフランジ部下面に上記弾性接点に係合する回転操作型の素子部が配設された構成としてあってもよい。
【００４１】
（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２記載の発明について説明する。
【００４２】
当該実施の形態２によるものは、上記実施の形態１によるものに対してさらに大きい回転トルクを安定して得ることができるものである。
【００４３】
図３は本発明の第２の実施の形態による回転操作型電子部品の断面図、図４は同分解斜視図である。
【００４４】
なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４５】
当該実施の形態２による回転操作型電子部品は、実施の形態１によるものに対し、更にもう１枚の摩擦板を組み合わせた２枚構成としたものである。つまり、図３、図４に示すように、回転体２４のフランジ部２４Ｂとばね体１７の間に、外形が略方形の第１の摩擦板２５と外形が円形の第２の摩擦板２６が配されている構成としたものである。
【００４６】
そして、第１の摩擦板２５は、上記実施の形態１の場合と同様の形状であり、回転体２４と共回りしないように中央円形孔２５Ａに回転体２４の操作軸２４Ａが挿通され、略方形の外形がケース１１の段部１１Ｂから上方の方形を構成する内壁部で回転規制されている。一方、第１の摩擦板２５上に配置された第２の摩擦板２６は、回転体２４の操作軸２４Ａ根元部分の上面視略小判形に形成された係合部２４Ｃに対し、小判形中央孔２６Ａが挿入されて組み合わされている。すなわち、第２の摩擦板２６は、回転体２４と共回り可能とされた状態で第１の摩擦板２５上に載置されている。
【００４７】
そして、上記第２の摩擦板２６の上面に、上記ばね体１７の弾性脚部１７Ａが弾接しており、このばね圧力で、上記第２の摩擦板２６の下面は、上記第１の摩擦板２５の上面に圧接され、さらに上記第１の摩擦板２５の下面は、上記回転体２４のフランジ部２４Ｂの上面に圧接され、フランジ部２４Ｂ下面の外周部は、固定素子１２外周の凹部底面上の位置に当接している。
【００４８】
なお、回転体２４は、フランジ部２４Ｂ下面中央に設けられた円柱状の凸部がケース１１の中央孔１１Ａに回転可能に嵌合している点や、操作軸２４Ａは、カバー１６の軸受部１６Ａに挿通されて回転可能に嵌合保持されている点などは実施の形態１による場合と同じである。
【００４９】
当該実施の形態２による回転操作型電子部品は、以上のように構成されるものである。
【００５０】
次にその動作について説明すると、回転体２４の操作軸２４Ａを回転操作すると、操作軸２４Ａと一体形成されたフランジ部２４Ｂの回転に伴ってフランジ部２４Ｂ下面に装着された摺動接点１５が固定素子１２上を弾接摺動して所定の信号が生じ、その信号を端子１３から取り出すことができることは実施の形態１によるものと同じである。
【００５１】
しかし、上記回転操作時における回転トルクとしては、上記実施の形態１のものよりも大きい回転トルクが得られる。
【００５２】
つまり、上述したように、当該実施の形態２による構成は、ばね体１７の弾性脚部１７Ａによって第２の摩擦板２６上面にばね圧力が加わり、その圧力が重ねて組み合わされた第１の摩擦板２５に加わり、更に回転体２４のフランジ部２４Ｂに加わって、その圧力でフランジ部２４Ｂ下面の外周部が、ケース１１の固定素子１２の外周となる凹部底面に当接され、しかも回転体２４の回転時において、第１の摩擦板２５は回転体２４に対し共回りせず、それに重ねて配した第２の摩擦板２６のみを回転体２４と共回りさせる構成としてある。
【００５３】
このために、上記回転体２４の回転時には、実施の形態１のものに加えて、第２の摩擦板２６と第１の摩擦板２５との間の回転摺動面が増加したものにでき、かつ上記両者間も平面同士で圧接状態を維持しつつ摩擦摺動しているため、その間で発生する摺動摩擦力が加えられることによって、実施の形態１の場合よりもさらに大きい回転トルクのものにできる。
【００５４】
このように当該実施の形態２によれば、回転体２４のフランジ部２４Ｂの上面に第１の摩擦板２５と第２の摩擦板２６の２枚の摩擦板２５、２６を載置して、第２の摩擦板２６の上面をばね体１７の弾性脚部１７Ａで押圧し、第１の摩擦板２５は回転体２４と共回りせず、第２の摩擦板２６は回転体と共回りする構成としたので摩擦面が増加できて、回転体２４を回転させると大きな回転トルクが発生するものにできる。従って、小型化が図れ、かつ回転トルクの大きい回転操作型電子部品が実現できるものである。
【００５５】
なお、図示はしないが、摩擦板を２枚重ねたものに限らず、更に多くの摩擦板を重ねたものとしてもよく、その場合でも、回転体と共回りする摩擦板と共回りしない摩擦板を交互に配し、その上方からばね体によるばね力を加えて回転体のフランジ部を間接的に押圧する構成とすることにより、より大きな回転トルクのものが簡素な構成で実現できる。
【００５６】
また、重なり合う複数の摩擦板および回転体をそれぞれ異種材料で構成することにより、回転操作の際の軋みを防止することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明による回転操作型電子部品は、回転体と共回りしないようにフランジ部上に載置された摩擦板が、ばね体により押圧されて、回転操作時にフランジ部に面接触状態で押し付けられて摩擦摺動する構成としたため、安定して大きな回転トルクが得られる小型の回転操作型電子部品を実現することができるという効果を有し、各種電子機器、特に車載用の電子機器等における制御用の入力操作部を構成する際等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による回転操作型電子部品の断面図
【図２】同分解斜視図
【図３】本発明の第２の実施の形態による回転操作型電子部品の断面図
【図４】同分解斜視図
【図５】従来の回転操作型電子部品の断面図
【図６】同分解斜視図
【符号の説明】
【００５９】
１１  ケース
１１Ａ  中央孔
１１Ｂ  段部
１２  固定素子
１３  端子
１４、２４  回転体
１４Ａ、２４Ａ  操作軸
１４Ｂ、２４Ｂ  フランジ部
１５  摺動接点
１６  カバー
１６Ａ  軸受部
１７  ばね体
１７Ａ  弾性脚部
１８  摩擦板
１８Ａ、２５Ａ  中央円形孔
２４Ｃ  係合部
２５  第１の摩擦板
２６  第２の摩擦板
２６Ａ  小判形中央孔
【図１】
2005310518.tif 000003
【図２】
2005310518.tif 000004
【図３】
2005310518.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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