JP2001014977A - ロータリースイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一つのケースを複数のロータで共用することが
できるロータリースイッチを提供する。 【解決手段】ケースの内部でロータを回動することによ
りロータの回動角度位置（ポジション）を電気的に出力
するロータリースイッチであって、最大ポジション数の
異なる複数のロータと、複数のロータにそれぞれ適応す
る複数の節度発生機構を１個のケースに分散配置し、こ
れにより、複数のロータによりケースを共有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケースの内部でロ
ータを回動することによりロータの回動角度ポジション
を電気的に出力するロータリースイッチにおいて、一つ
のケースを複数のロータに共用できる経済的なロータリ
ースイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロータリースイッチの基本形は、円板状
のロータと、ロータの外形とほぼ等しい内径を持つ円筒
状のケースとからなる。ロータの上面中央に設けられた
回動操作用ノブを手動で回すことによりロータをケース
の中で回動させ、後述する電気的機能により、ケースに
対するロータの回動角度位置（ポジションという）を電
気的に出力するものである。

【０００３】ロータのポジションを電気信号に変換する
方法は下記の通りである。図６は、一例として８ポジシ
ョンのロータリースイッチのロータ２５の円板の下面の
環状領域を展開した図である。環状領域には、３個の仮
想同心リング２６、２７、２８の表面にそれぞれ設定長
の複数の接触片２９（図６で黒く塗りつぶした部分）が
露出配線されている。

【０００４】一方、ケース３０の底板の上面には、３個
の弾力性のあるブラシ３１、３２、３３がそれぞれロー
タ２５の３個の仮想同心リング２６、２７、２８の各真
下に植設され、それらのブラシ３１〜３３の各上端が上
記３条の接触片２９と接触している。また、ブラシ３
１、３２、３３の各下端は、ケース３０の底板を貫通す
る出力端子３４、３５、３６とそれぞれ接続されてい
る。

【０００５】ロータ２５を左又は右方向に回動しＡ〜Ｈ
の８つのポジションの内の一つを選択するとブラシ３１
〜３３はそのポジションの各接触片２９と接触し、その
結果、端子３４〜３６からそのポジションを示す３桁の
２進信号（０００〜１１１）が得られる。

【０００６】もっと精度の高い出力を得たい場合は、接
触片の条数とブラシの数を増加すればよい。例えばロー
タ２５に５条の接触片を設け、ケースに５個のブラシを
設けることにより、３２ポジションを５桁の２進信号
（０００００〜１１１１１）で表すことができる。

【０００７】上記の原理によるロータリースイッチにお
いては、出力端子からの出力を適当な表示器に表示する
が、通常自動車等に使用されているロータリースイッチ
においては手さぐりで操作される場合も少なくなく、こ
のような場合に操作者に各ポジションを手の感覚で確認
する所謂節度感覚を与えるための節度発生手段が重要で
ある。

【０００８】従来、剛球（ボール）を用いた節度手段が
特開平８−３２９７７７「ロータリースイッチ」に開示
されている。図７はこの剛球を用いた節度手段の原理を
示す。節度手段４０は、節度山部４１と節度用バネ４２
と節度用ボール４３とから形成されている。

【０００９】節度山部４１は、ロータの外周面に形成さ
れた連続する山状の凸部と谷状の凹部とからなり、凹部
の底はポジションに相当する。当然のことながら隣同志
の山頂の間隔（あるいは隣同志の谷底の間隔、ピッチと
いう）ｐは最大ポジション数に反比例する。例えば、８
ポジションのロータリースイッチのピッチは３２ポジシ
ョンの４倍である。

【００１０】節度用バネ４２は、節度用ボール４３を常
に節度山部４１の表面に当接するように付勢されたコイ
ルバネであり、ケースに固定されている。

【００１１】節度用ボール４３は節度山部４１の凹部に
丁度適合するような直径を有する剛球であり、節度用バ
ネ４２により常に節度山部４１に当接するように押圧さ
れている。従って、図７に示すように、節度用ボール４
３が節度山部４１の凹部の底、即ち、ポジションに落ち
た状態は力学的に最も安定している。

【００１２】図７に示すような力学的安定状態から節度
山部４１が移動すると、節度用ボール４３は凸部に当接
したまま節度用バネ４２の押圧力に抗して凸部の傾斜を
登らなければならないから、この時の節度用バネ４２の
抗力に打ち勝つ操作力を与えなければならない。節度用
ボール４３が凸部の頂上を越えると節度用バネ４２によ
る抗力は負の方向に変化し、節度用ボール４３が隣の凹
部の底に完全に落ちた時即ち隣のポジションに移動した
時、節度用バネ４２から操作者の手に対する力はゼロと
なりポジションの移動を確認することができる。

【００１３】節度感覚を高めるには、ポジションにおい
て、節度用ボール４３は節度山部４１の凹部に丁度嵌合
するようにする必要があるから、節度用ボール４３の直
径はポジション数に反比例する。

【００１４】節度用ボール４３の直径の大小により、節
度用バネ４２の形状、弾力性等も変化させなくてはなら
ない。つまり、ロータリースイッチに要求される最大ポ
ジション数により節度手段の構成は微妙に異なる。従っ
て、あるポジション数を持つロータとケースとの組み合
わせは節度手段により一種類に限定されていた。

【００１５】図８は従来の８ポジションロータリースイ
ッチの節度手段の一例を示す。内面が円筒状のケース３
０ａの中にロータ２５ａが回動する。ロータ２５ａの外
周面の半分には８個の凹部を持つ節度山部４１ａが設け
られている。

【００１６】ケース３０ａの内面左端部には節度用コイ
ルバネ４２ａと節度用ボール４３ａとを収容するチャン
バ４４が設けられている。まず、ロータ２５ａを取り外
した状態で節度用バネ４２ａをチャンバ４４内に挿入
し、次に節度用ボール４３ａにより節度用バネ４２ａを
押し込み、最後にロータ２５ａをケース３０ａに装着す
る。

【００１７】図９は従来の２９ポジションロータリース
イッチの節度手段の一例を示す。内面が円筒状のケース
３０ｂの中にロータ２５ｂが回動する。ロータ２５ｂの
外周面には２９個の凹部を持つ節度山部４１ｂが設けら
れている。

【００１８】ケース３０ｂの内面右端部には節度用板バ
ネ４２ｂと節度用ボール４３ｂとを収容するチャンバ４
５が設けられている。まず、ロータ２５ｂを取り外した
状態で節度用板バネ４２ｂをチャンバ４５内に挿入し、
次に節度用ボール４３ｂにより節度用板バネ４２ｂを押
し込み、最後にロータ２５ｂをケース３０ｂに装着す
る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ロータリースイッチは節度手段の構造に制約され、１ロ
ータ１ケースが常識となっていた。しかしながら、上記
のように、本来原理的には、ロータリースイッチのケー
スに設置するブラシ及び端子の数を最大に設定しておけ
ば、このケースは電気的には色々なポジション数のロー
タに共用可能であることがわかる。このように１個のケ
ースを複数のロータに共用することができれば、部品点
数及びコストの削減という昨今の至上命題に合致し非常
に望ましいことであり、従って、１個のケースをポジシ
ョン数の異なる複数のロータで共用できるようなロータ
リースイッチを実現することに課題を有する。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るロータリースイッチは、ケースの内部
でロータを回動することにより該ロータの回動角度位置
（ポジション）を電気的に出力するロータリースイッチ
であって、最大ポジション数の異なる複数のロータと、
前記複数のロータにそれぞれ適応する複数の節度発生機
構を１個のケースに分散配置し、これにより、前記複数
のロータにより前記ケースを共有するようにする。

【００２１】更に具体的には、本発明によるロータリー
スイッチにおいて、前記複数のロータは、各々同一直径
の円板の外周面に最大ポジション数に応じた数の連続し
た山型の凹凸を有し、該円板の下面の仮想同心リング上
に突設された複数の円弧状の接触片を有し、かつ、該円
板の上面中央に回動操作用ノブを備え、前記ケースは、
前記複数のロータの外形とほぼ同一の内径を持つ円筒状
内面を有し、この円筒状内面の中で各前記ロータを回動
自在に収容し、底板上面に前記ロータの接触片と接触す
る櫛状ブラシを有し、かつ、該ブラシと接続され該底板
を貫く端子を備え、前記節度発生機構は、前記複数のロ
ータの外周面の各凹部に適合する直径を持つ剛球と、前
記ロータが前記ケース内で回動する時前記剛球をロータ
の凹凸面に押圧するためのバネ手段と、前記バネ手段と
剛球との組を収納するために前記ケース内面に分散形成
されたそれぞれ大きさの異なる複数のチャンバとを備え
ることである。

【００２２】本発明に係るロータリースイッチは、上記
構成により、１個のケースをポジション数の異なる複数
のロータで共用することができるようになる。これによ
りロータリースイッチの部品点数の削減とコストの低減
に資する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るロータリース
イッチの一実施例として８ポジションと２９ポジション
両用のロータリースイッチ１について、その外観を示す
図１、組み立てを示す図２、垂直断面を示す図３、水平
断面を示す図４を参照しながら詳細に説明する。

【００２４】ロータリースイッチ１は、図１及び図２に
示すように、８ポジション用ロータ２（図４参照）と２
９ポジション用ロータ２２（図５参照）と、ケース３
と、フレーム４と、後述する２箇所の節度発生部５、６
とを有する。図１〜図４においては、８ポジション用ロ
ータ２が使用されている場合を示したが、以下の説明は
２９ポジション用ロータ２２を使用した場合にもそのま
ま当てはまる。

【００２５】ロータ２の上半分は筒状の操作用つまみ７
となっており、下半分は操作用つまみ７の下端から水平
に形成された鍔部８となっており、ポリアセタールによ
り一体成形されている。

【００２６】鍔部８の外周面の半分には連続する８個の
山状の凹凸、即ち、節度山部８ｂが形成されている。鍔
部８の下面には上記説明したように３条の仮想同心リン
グ上にそれぞれ設定長の複数の円弧状の接触片９が露出
配線されている。

【００２７】ケース３は、低い６角柱の中央部にロータ
２の外形よりやや大きい内径の持つ円柱形空洞を有して
いる。ケース３の底板にはロータ２の鍔部８の内周とほ
ぼ等しい外径を持つ円筒状軸部１０が空洞内に一体成形
で立設されている。ロータ２をケース３に装着した時、
この円筒状軸部１０の外面が鍔部８の内側の内壁面８ａ
と接してロータ２を軸支することになる。

【００２８】ケース３の外面の６角柱の一辺には節度発
生部５を収容する比較的広く低い突起部１１が形成され
ており、突起部１１の反対側の外面には節度発生部６を
収容する比較的狭く高い突起部１２が形成されている。

【００２９】ケース３の突起部１１の中には、図３及び
図４に示すように、直径と直角な方向に細長いチャンバ
１３が形成されており、このチャンバ１３とケース３の
内周面との間の壁には円形の貫通穴１４が設けられてい
る。この貫通穴１４の直径は２９ポジション用ロータ２
２を使用する場合の剛球１５（図５参照）の直径よりや
や大きくしてある。

【００３０】チャンバ１３の中には板バネ１６を設置で
きる構造となっている。板バネ１６はチャンバ１３の長
さより長い板バネストリップの両端を後方へ湾曲させ、
かつ中央部を前方へ突出させ、この突出した中央部が貫
通穴１４に当接するように位置決めして全体をバネの伸
張力に抗してチャンバ１３内に押し込む構造となってい
る。このようにして、２９ポジションのロータ２２を使
用する場合は、貫通穴１４に剛球１５を設置した時、剛
球１５は板バネ１６の弾力によりロータ２２の節度山部
２２ａに押圧され節度手段の機能を果たすことになる
（図５参照）。

【００３１】ケース３のもう一つの突起部１２の中に
は、図３及び図４に示すように、直径方向に細長いチャ
ンバ１７が形成されている。このチャンバ１７はケース
３の内周面に円柱状の穴を作ることにより一体形成され
る。チャンバ１７の穴の直径は８ポジション用剛球１８
の直径よりやや大きくし剛球１８が自由に出入りできる
程度とする。

【００３２】チャンバ１７の内部にはコイルバネ１９
が、穴の外へ伸張しようとするように付勢され縮小され
て設置されている。図４に示すように８ポジションのロ
ータ２を使用する場合は、ケース３にロータ２を装着す
る前に、チャンバ１７内にコイルバネ１９と剛球１８と
を同時に装着し、このコイルバネ１９の伸張力に抗して
剛球１８をチャンバ１７内に押し込み、しかる後ケース
３にロータ２を装着する。このようにして、チャンバ１
７、剛球１８、コイルバネ１９は、８ポジション用ロー
タ２に対する節度発生部６を形成している。この時、コ
イルバネ１６と剛球１５（図２参照）はチャンバ１３か
ら抜いた状態となっている。

【００３３】ケース３の底板の上面の上記ロータの鍔部
８と対面する位置には、図２及び図３に示すように、８
ポジションと２９ポジションとの両方に共用可能な櫛状
ブラシ２０が取り付けられている。この櫛状ブラシ２０
の下端部は底板を貫通する端子群２１（図３参照）と接
続されている。この櫛状ブラシ２０と端子群２１につい
ては既に説明した。

【００３４】上記のようにロータ２をケース３に装着し
たのち、外側にフレーム４を取り付けロータリースイッ
チ１を完成する。

【００３５】図５は、上記ケース３を２９ポジション用
のロータ２２に適用したロータリースイッチの水平断面
を示す。ケース３のチャンバ１３内に板バネ１６を嵌着
し、貫通穴１４に剛球１５を設置した後、ケース３に２
９ポジション用ロータ２２を装着すると、板バネ１５と
剛球１５とはロータ２２の節度山部２２ａとの間で２９
ポジションに応じた節度作用を行う。この時、コイルば
ね１９と剛球１８（図２参照）とはチャンバ１７から抜
いた状態となっている。

【００３６】以上、ケース３を８ポジションのロータ２
と２９ポジションのロータ２２とに共用する実施例につ
いて述べたが、これに限定するものではない。各節度発
生部のチャンバの形状及び大きさと、バネの種類、形
状、弾性と剛球の大きさとを節度山部のピッチに最適な
組み合わせを選定すれば、どのようなポジション数の２
個のロータにも適用可能である。

【００３７】更に、ケース３の内周面に３個以上の節度
発生部を形成することにより、１個のケースをポジショ
ン数の異なる３個以上のロータに共用することが可能で
ある。

【００３８】尚、実施例においては、櫛状ブラシ２０を
ケース３側に、接触片９をロータ２側に取付けてある
が、これに限定されることなく、逆にケース３側に接触
片９を、ロータ２側に櫛状ブラシ２０を取付けるように
してもよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係るロータリースイッチは、一
個のケースを複数のロータに共用可能であるから、部品
点数の削減並びにコストの低減に効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロータリースイッチの一実施例の
外観を示す説明図である。

【図２】同実施例の組立を示す分解斜視図である。

【図３】同実施例の垂直断面図である。

【図４】同実施例の８ポジション使用時の水平断面図で
ある。

【図５】同実施例の２９ポジション使用時の水平断面図
である。

【図６】ロータリースイッチの電気的原理を示す説明図
である。

【図７】ロータリースイッチの節度手段の説明図であ
る。

【図８】従来の８ポジションロータリースイッチの説明
図である。

【図９】従来の２９ポジションロータリースイッチの説
明図である。

【符号の説明】

１・・・・ロータリースイッチ、２・・・・ロータ、３
・・・・ケース、４・・・・フレーム、５・・・・節度
発生部、６・・・・節度発生部、７・・・・操作用つま
み、８・・・・鍔部、９・・・・接触片、１０・・・・
円筒状突起部、１１・・・・突起部、１２・・・・突起
部、１３・・・・チャンバ、１４・・・・貫通穴、１５
・・・・剛球、１６・・・・板バネ、１７・・・・チャ
ンバ、１８・・・・剛球、１９・・・・コイルバネ、２
０・・・・櫛状ブラシ２１・・・・端子、２５、２５
ａ、２５ｂ・・・・ロータ、２６〜２８・・・・仮想同
心リング、２９・・・・接触片、３０、３０ａ、３０ｂ
・・・・ケース、３１〜３３・・・・ブラシ、３４〜３
６・・・・端子、４０・・・・節度手段、４１、４１
ａ、４１ｂ・・・・節度山部、４２、４２ａ、４２ｂ・
・・・節度用バネ、４３、４３ａ、４３ｂ・・・・節度
用ボール、４４、４５・・・・チャンバ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケースの内部でロータを回動することによ
   り該ロータの回動角度位置（ポジション）を電気的に出
   力するロータリースイッチであって、最大ポジション数
   の異なる複数のロータと、前記複数のロータにそれぞれ
   適応する複数の節度発生機構を１個のケースに分散配置
   し、これにより、前記複数のロータにより前記ケースを
   共有することを特徴とするロータリースイッチ。
2. 【請求項２】前記複数のロータは、各々同一直径の円板
   の外周面に最大ポジション数に応じた数の連続した山型
   の凹凸を有し、該円板の下面の仮想同心リング上に突設
   された複数の円弧状の接触片を有し、かつ、該円板の上
   面中央に回動操作用ノブを備え、 前記ケースは、前記複数のロータの外形とほぼ同一の内
   径を持つ円筒状内面を有し、この円筒状内面の中で各前
   記ロータを回動自在に収容し、底板上面に前記ロータの
   接触片と接触する櫛状ブラシを有し、かつ、該ブラシと
   接続され該底板を貫く端子を備え、 前記節度発生機構は、前記複数のロータの外周面の各凹
   部に適合する直径を持つ剛球と、前記ロータが前記ケー
   ス内で回動する時前記剛球をロータの凹凸面に押圧する
   ためのバネ手段と、前記バネ手段と剛球との組を収納す
   るために前記ケース内面に分散形成されたそれぞれ大き
   さの異なる複数のチャンバとを備えることを特徴とする
   請求項１に記載のロータリースイッチ。