(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に円形孔を有する軸受と、軸受の円形孔の中心軸に垂直なリング状の中間段部を境として上方は多角形孔部、下方はそれよりも大きい大径部となった中央孔部を有する円筒部が軸受の円形孔に回転可能に保持され、その下方に可動接点を備えた回転体と、可動接点と弾接係合する固定接点を保持し、回転体と対向するように配された基板と、水平断面が多角形である多角形球体部が回転体の多角形孔部に回転体と共回りするが独立して上下動可能に挿通支持され、上方延長部が操作部となった棒状で、多角形球体部下方に上記回転体の中央孔部の中間段部に対応する鍔部を有する操作軸と、操作軸下端を上方に付勢して操作軸の鍔部上面を回転体の中間段部に弾接させる弾性部からなる回転形電子部品。
【請求項２】
操作軸を上方に付勢する弾性部が、下方に押すことにより動作するプッシュスイッチである請求項１記載の回転形電子部品。
【請求項３】
操作軸の下端が多角形球体部の中心とほぼ同じ中心を有する球面で、これに当接する弾性部の面が平面状である請求項１または２記載の回転形電子部品。
【請求項４】
操作軸を下方に押す時に、所定の移動で軸受の先端に当接する押し止め部を操作軸の多角形球体部の上方に有し、多角形球体部下方の鍔部が、操作軸の下端に設けた弾性を有するリング状平板である請求項１〜３のいずれか一つに記載の回転形電子部品。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の回転形電子部品を使用し、その操作軸に装着された外形が円形の操作つまみを、前面パネルの貫通孔に僅かな隙間で回転可能に係合保持した電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の前面パネルから突出した操作部により回転操作される回転形電子部品およびこれを用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種電子機器は小型化が進んでいるが、これに伴って使用部品との組合せ精度の向上が求められている。
【０００３】
この様な中で、機器内に装着された電子部品に対して、その操作部を外部に突出させる前面パネルの孔を小さくして操作部との隙間をなくすることも重要な要素の一つであるが、この隙間は機器内に装着された電子部品と前面パネルの孔の位置ズレを吸収する為のものであり、容易に小さくできないものとなっている。
【０００４】
このような使い方をされる従来の回転形電子部品の技術を回転形エンコーダを例として説明する。
【０００５】
図５は従来のプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダの正面断面図であり、同図において、１は棒状の操作軸で、その上方部分が操作部１Ａとして上方に突出すると共に、その下の中間円形部１Ｂが軸受２の円形孔２Ａにより回転及び上下動可能に支持されており、その下方の非円形部１Ｃが回転体３の非円形の中央孔３Ａに共回りはするが上下動自在に係合され、その下方で操作軸１の端に抜け止め用の座金４が取り付けられている。
【０００６】
そして、回転体３下方の平板部３Ｂの下面には中心部から外周部へ放射状に複数個の直線状接点が設けられた接点板５が固着されると共に、下方の基板６から接点板５に弾接する三つの摺動接点７Ａ，７Ｂ，７Ｃが伸ばされて、それぞれの摺動接点と導通した端子７Ｄ，７Ｅ，７Ｆが下方に導出されている。
【０００７】
一方、基板６の中央には下方へ導出された端子８Ｃ，８Ｄを有する固定接点８Ａ，８Ｂが配され、この固定接点８Ａ上に弾性を有する金属薄板製のドーム状の可動接点９、およびその上方に駆動体１０が載せられてプッシュスイッチが構成されており、上記操作軸１の下端部１Ｄは駆動体１０の上面に当接している。
【０００８】
また、１１は軸受２と基板６を結合する金具で、その下端には機器の配線基板への取付脚部１１Ａを有している。
【０００９】
上記のように構成されたプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダは、操作軸１の操作部１Ａを回転操作することによって操作軸１と共回り可能に係合された回転体３が回転し、その平板部３Ｂ下面に固着された接点板５上を摺動接点７Ａ，７Ｂ，７Ｃが弾接摺動することによりエンコーダとしての信号を発生し、また、操作軸１を下方に押圧操作することによってその下端部１Ｄに当接した駆動体１０を介してドーム状の可動接点９を反転動作させ、固定接点８Ａと８Ｂの間を電気的に接続させるプッシュスイッチとして働くものである。
【００１０】
そして、図６は、従来のプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダを取り付けた状態における電子機器の前面パネルと操作つまみの状態を示す正面断面図であり、同図に示すように、上記回転形エンコーダは、取付脚部１１Ａおよび基板６から導出した端子７Ｄ，７Ｅ，７Ｆならびに８Ｃ，８Ｄを、機器の配線基板１４の取付孔に挿入してはんだ付け固定された後、操作軸１の操作部１Ａに円柱状の操作つまみ１２が装着され、操作つまみ１２が機器の前面パネル１３に設けられたつまみ用孔１３Ａから突出するように配線基板１４を機器内に固定することによって電子機器に組み込まれるものであった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の回転形エンコーダ（回転形電子部品）は、上記のように機器の配線基板１４にはんだ付け固定された後、その配線基板１４を機器内に固定することによって使用機器に装着されるのが一般的であるが、この際、使用機器の前面パネル１３に設けられたつまみ用孔１３Ａと操作軸１に装着された操作つまみ１２の位置を完全に一致させることが難しいという課題があった。
【００１２】
そして、この操作つまみ１２とつまみ用孔１３Ａの位置ズレが大きいと操作つまみ１２がつまみ用孔１３Ａの縁に当たり、使用時の操作感触及び動作が滑らかでなくなる等の支障が発生するため、これを避けるために操作つまみ１２とつまみ用孔１３Ａとの隙間を大きくとるようにしているが、機器の小型化に伴って、この隙間が目立つようになり機器の品位も劣るので、機器メーカーからはこの位置ズレを吸収できて操作つまみ１２とつまみ用孔１３Ａとの隙間を小さくできる回転形電子部品に対する開発要望が根強くあった。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、電子機器の操作つまみと前面パネルのつまみ用孔の位置ズレを吸収できて、両者の間の隙間を小さくすることができる回転形電子部品およびこれを用いた電子機器を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の回転形電子部品は、中間段部を境として上方は多角形孔部、下方はそれよりも大きい大径部となった中央孔を有すると共に軸受に回転可能に保持され可動接点を備えた回転体の多角形孔部に、棒状操作軸の中間に設けた断面が多角形である多角形球体部を共回りするが上下動可能に挿通し、その下方に回転体の中央孔の中間段部に下方から弾接する鍔部を設けるものである。
【００１５】
これにより、操作軸が少し傾いた状態であってもスムーズに回転操作することができる回転形電子部品を実現することができ、これを使用することによって使用機器の前面パネルに設けられた操作つまみ用の孔と操作軸に装着された操作つまみの隙間が小さくて、しかも両者の位置が完全に一致していなくても、回転形電子部品をスムーズに操作することができる品位の高い電子機器を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、中央に円形孔を有する軸受と、軸受の円形孔の中心軸に垂直なリング状の中間段部を境として上方は多角形孔部、下方はそれよりも大きい大径部となった中央孔部を有する円筒部が軸受の円形孔に回転可能に保持され、その下方に可動接点を備えた回転体と、可動接点と弾接係合する固定接点を保持し、回転体と対向するように配された基板と、水平断面が多角形である多角形球体部が回転体の多角形孔部に回転体と共回りするが独立して上下動可能に挿通支持され、上方延長部が操作部となった棒状で、多角形球体部下方に上記回転体の中央孔部の中間段部に対応する鍔部を有する操作軸と、操作軸下端を上方に付勢して操作軸の鍔部上面を回転体の中間段部に弾接させる弾性部からなる回転形電子部品としたものであり、操作軸の多角形球体部が回転体の多角形孔部に共回り可能に挿通支持されているので、操作軸が少し傾いた状態でもスムーズに回転操作ができると共に、操作軸は弾性部により常に上方に付勢されて操作軸の鍔部が回転体の中央孔部のリング状の中間段部に弾接するようになっているため、操作軸を傾ける力が加わらないときには操作軸は垂直な状態すなわち中立位置に維持できる回転形電子部品を実現できるという作用を有する。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、操作軸を上方に付勢する弾性部が、下方に押すことにより動作するプッシュスイッチであるものであり、操作軸の多角形球体部が回転体の多角形孔部に対して独立して上下動可能に挿通されているので操作軸が少し傾いた状態でもスムーズに押圧操作ができるプッシュスイッチを備えた回転形電子部品を実現できるという作用を有する。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、操作軸の下端が多角形球体部の中心とほぼ同じ中心を有する球面で、これに当接する弾性部の面が平面状であるものであり、操作軸が少し傾いた状態でも常に弾性体の中心位置に操作軸の下端が弾接することとなるので、この状態において操作軸を回転操作および押圧操作をする場合にもスムーズに操作することができる回転形電子部品を実現できるという作用を有する。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、操作軸を下方に押す時に、所定の移動で軸受の先端に当接する押し止め部を操作軸の多角形球体部の上方に有し、多角形球体部下方の鍔部が、操作軸の下端に設けた弾性を有するリング状平板であり、操作軸の押圧操作時に押し止め部により操作軸は所定の移動で止まるため、下方に配した弾性部を保護できると共に、操作軸の上方に押し止め部があるため、操作軸を上方から回転体に組み込んだ後にリング状平板を挟み込むのみの簡単な作業で、操作軸の上方への抜け止め部分を構成できるという作用を有する。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の回転形電子部品を使用し、その操作軸に装着された外形が円形の操作つまみを、前面パネルの貫通孔に僅かな隙間で回転可能に係合保持した電子機器としたものであり、この回転形電子部品は操作軸が少し傾いた状態でもスムーズに操作できるものであるため、使用機器の操作パネルに設けられた操作つまみ用の孔は操作軸に装着された操作つまみが挿通する径があれば良く、両者の位置が完全に一致していなくても、操作性が良く、高品位の電子機器を実現することができるという作用を有する。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態による回転形電子部品について、従来の技術の場合と同様に回転形エンコーダを例として図面を用いて説明する。
【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には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００２３】
図１は本発明の一実施の形態による回転形電子部品であるプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダの正面断面図、図２は図１のＫ−Ｋ線における断面図であり、同図において、２１は金属製の棒状の操作軸で、上方に突出している部分が大径の操作部２１Ａとなり、その下方に設けた水平断面が多角形の多角形球体部２１Ｂが、回転体２３の中央孔部２３Ａ上方の多角形孔部２３Ｃに嵌合されて、軸受２２の円形孔２２Ａに円筒部２３Ｄが回転可能に保持された回転体２３は操作軸２１と共回り可能に係合されていると共に、操作軸２１の多角形球体部２１Ｂの下方は細径の円形部２１Ｃとなり、これよりも大径で回転体２３の多角形孔部２３Ｃの内接円より小さい径の下端部２１Ｄとの間には弾性を有するリング状平板である座金４が装着されている。ここで、多角形球体部２１Ｂはラジアル方向に６つの平面が接合され、それらの６つの平面がアキシャル方向に所定の曲率をもって曲げられた構造を呈している。
【００２４】
この座金４の上面は、回転体２３の中央孔部２３Ａの多角形孔部２３Ｃとその下方の大径孔との境となっている軸受２２の円形孔２２Ａの中心軸に垂直なリング状の中間段部２３Ｂに当接することにより、上方には抜けないようにかつ下方には移動可能に装着されている。
【００２５】
そして、回転体２３は下方に平板部２３Ｅを有しており、その下面に固着された接点板５に下方の基板６から伸ばされた摺動接点７Ａ，７Ｂ，７Ｃが弾接していること、および基板６の中央に固定接点８Ａ，８Ｂが配されて、この固定接点８Ａ上に弾性を有するドーム状の可動接点９、駆動体１０が載せられてプッシュスイッチが構成され、操作軸２１の下端部２１Ｄがこの駆動体１０の上面に当接していることは、従来の技術の場合と同様であるが、操作軸２１の下端部２１Ｄの底面形状は多角形球体部２１Ｂの中心とほぼ同じ中心を有する球体状に形成されている。
【００２６】
さらに、操作軸２１は、駆動体１０を介して可動接点９の上方への付勢力を常に受けており、これにより操作軸２１の下方の円形部２１Ｃに装着された座金４の上面が、回転体２３のリング状の中間段部２３Ｂに弾接した状態となっており、操作軸２１は垂直な状態つまり中立位置に付勢されている。
【００２７】
そして、１１は軸受２２と基板６を結合する金具で、その下端に機器の配線基板１４へ取り付けるための取付脚部１１Ａを有していることも従来の技術の場合と同じである。
【００２８】
上記のように構成されたプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダは、操作軸２１を回転操作すると、操作軸２１と共回り可能に係合された回転体２３が回転し、回転体２３に固着された接点板５上を摺動接点７Ａ，７Ｂ，７Ｃが弾接摺動することにより、エンコーダ出力を発生し、操作軸２１を下方に押すと、その下端部２１Ｄに当接した駆動体１０を介してドーム状の可動接点９が押し込まれ、基板６に配された固定接点８Ａと８Ｂの間を電気的に接続しスイッチがオン状態となり、その押圧力を除くと可動接点９が元のドーム状に弾性復帰してスイッチがオフ状態となり、それに伴って操作軸２１が押圧前の状態まで戻ることは従来の技術の場合と同じである。
【００２９】
そして、上記操作軸２１の押圧操作の際には、図３の操作軸が下方に押された状態の正面断面図に示すように、操作軸２１の操作部２１Ａの径を軸受２２の円形孔２２Ａよりも大きなものとしておくことにより、この部分が押し止め部として機能し、下方のプッシュスイッチに過負荷が加わらないようになっている。
【００３０】
次に、操作軸２１を傾倒させる負荷が加わった場合には、多角形球体部２１Ｂの球体中心部が回転の中心となって操作軸２１が無理なく傾倒し、この状態においても操作軸２１の多角形球体部２１Ｂと回転体２３の多角形孔部２３Ｃとの水平方向の係合状態は傾いていない状態と変わらないため、操作軸２１の回転操作時に回転体２３はスムーズに共回り可能であると共に、操作軸２１の下端部２１Ｄは多角形球体部２１Ｂの中心とほぼ同じ中心の球面状に形成されていて、これと当接する駆動体１０の上面は平面状であるため、操作軸２１の下端部２１Ｄと駆動体１０との当接位置は常に駆動体１０の中央部となり、操作軸２１が傾いていない場合と変わらない状態で押圧されることとなるため、プッシュスイッチの操作もスムーズにできるようになっている。
【００３１】
なお、ここで座金４に代えて操作軸２１の下端に鍔状の大径部を設け、操作部２１Ａの下端に座金を装着する構成としても同様の効果が得られることは勿論である。
【００３２】
さらに、上記の説明においては、操作軸２１の下端部２１Ｄとドーム状の可動接点９の間に駆動体１０を配していたが、この駆動体１０を無くして操作軸２１の下端部２１Ｄが直接ドーム状の可動接点９に当接する構成としても良いことは言うまでもない。
【００３３】
上記のように本発明による回転形エンコーダ（回転形電子部品）は、操作軸が少し傾いた状態でも回転および押圧操作性に優れたものであり、以下にこれを装着した電子機器について図４の正面断面図を用いて説明する。
【００３４】
同図によると、本実施の形態によるプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダは、電子機器の配線基板１４に基板６から導出した端子７Ｄ，７Ｅ，７Ｆおよび８Ｃ，８Ｄならびに金具１１の取付脚部１１Ａがはんだ付けされた後、操作軸２１に円柱状の操作つまみ１２が装着され、前面パネル１３のつまみ用孔１３Ｂから操作つまみ１２が突出するように上記配線基板１４を機器に固定することにより搭載されているが、前面パネル１３のつまみ用孔１３Ｂは操作つまみ１２の外径に対して、支えずに挿通できるだけの僅かに大きい径で形成されており、つまみ用孔１３Ｂの縁に操作つまみ１２が接触して操作軸２１が若干傾いた状態で挿通装着されている。
【００３５】
このような状態であっても、本実施の形態によるプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダは、操作軸２１が抵抗無く傾き、その状態でもスムーズな回転操作および押圧操作が維持できるものであるために、前面パネル１３のつまみ用孔１３Ｂの径を小さくして操作つまみ１２との隙間を小さくすることも可能となり、小型で高品位な電子機器を容易に実現できるものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、簡単な構成で、操作軸が少し傾いた状態でもスムーズに操作可能な回転形電子部品を実現できると共に、この電子部品を用いた電子機器は操作つまみと前面パネルのつまみ用孔の間の隙間を小さくしてもスムーズな操作感触が維持できるため、容易に品位の高い小型の電子機器を提供できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による回転形電子部品であるプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダの正面断面図
【図２】同図１のＫ−Ｋ線における断面図
【図３】同操作軸が下方に押された状態を示す正面断面図
【図４】同回転形電子部品であるプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダを取り付けた電子機器の正面断面図
【図５】従来の回転形電子部品であるプッシュスイッチを備えた回転形エンコーダの正面断面図
【図６】同電子部品を取り付けた電子機器の正面断面図
【符号の説明】
４  座金
５  接点板
６  基板
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ  摺動接点
７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，８Ｃ，８Ｄ  端子
８Ａ，８Ｂ  固定接点
９  可動接点
１０  駆動体
１１  金具
１１Ａ  取付脚部
１２  操作つまみ
１３  前面パネル
１３Ｂ  つまみ用孔
１４  配線基板
２１  操作軸
２１Ａ  操作部
２１Ｂ  多角形球体部
２１Ｃ  円形部
２１Ｄ  下端部
２２  軸受
２２Ａ  円形孔
２３  回転体
２３Ａ  中央孔部
２３Ｂ  中間段部
２３Ｃ  多角形孔部
２３Ｄ  円筒部
２３Ｅ  平板部
【図１】
0003837926.tif 000002
【図２】
0003837926.tif 000003
【図３】
0003837926.tif 000004
【図４】
0003837926.tif 000005
【図５】
0003837926.tif 000006
【図６】
0003837926.tif 000007