JP2003272487A - 複合操作型電気部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作軸の出没動作を手動で行う必要がな
く、かつ操作軸の突出量を簡単に変更できて汎用性が高
い操作軸出没方式の複合操作型電気部品を提供するこ
と。 【解決手段】 ケース３に回転可能かつ軸線方向に移動
可能に保持された筒状の外軸４と、外軸４の径方向内側
にスプライン結合された内軸５と、内軸５のアクチュエ
ータ部５ａにロータ部１０ａをスプライン結合させた回
転型エンコーダ１０と、アクチュエータ部５ａに押圧駆
動されるタクトスイッチ１１と、外軸４と係合して軸線
方向に一体的に移動する駆動部材８と、モータ１５の駆
動力を駆動部材８に伝達する回転カム部材６等の駆動力
伝達手段とを備え、モータ１５の駆動力を駆動部材８に
伝達することにより、エンコーダ１０とタクトスイッチ
１１を操作可能な操作軸である外軸５をその軸線方向に
前進後退させられるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作軸の回転操作
および押し込み操作が行える複合操作型電気部品に係
り、特に、操作軸を必要時だけ手前に突出させておくこ
とで操作性や意匠性の向上が図れる複合操作型電気部品
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一つの操作軸で回転操作と押し込み操作
のいずれをも行えるようにした複合操作型電気部品は、
電子機器の小型化や多機能化に好適なため、従来より広
く採用されている。また、前面パネルの限られた領域に
各種電子機器の操作軸が高密度に配設されているような
場合、使用する電子機器の操作軸だけを手前に突出させ
ておき、使用しない電子機器の操作軸は前面パネルに略
没入させておけば、操作性が大幅に向上して意匠性も高
まるので、従来より、操作軸が出没可能なプッシュロッ
ク機構を備えた電気部品が種々提案されている。したが
って、これら両者の長所を併せ持った電気部品、つまり
操作軸が出没可能で回転操作および押し込み操作が行え
る複合操作型電気部品は、今後、多方面で利用されてい
くことが予想される。

【０００３】このような操作軸出没方式の複合操作型電
気部品としては、従来、操作軸に取り付けた係合ピンを
ハート形カム溝に沿って移動させるという構成のもの
や、筒状の回転体にスプライン結合させた操作軸に該回
転体の凹凸カム面と係合する回転駒を付設するという構
成のものが知られている。これらの従来品は、手動で操
作軸を奥方へ所定ストローク押し込むと該操作軸が没入
位置にロックされ、この状態で操作軸をさらに押し込む
とロック解除されて該操作軸が手前へ突出するようにな
っており、かかる突出状態で操作軸の回転操作が行える
と共に、操作軸を出没させる押し込み動作に連動してプ
ッシュスイッチのオン・オフ操作が行えるようになって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、操作
軸が出没可能な従来の複合操作型電気部品は、操作軸を
手動で押し込むことによって突出位置と没入位置との切
換えを行うというものなので、同一の電子機器の種々の
制御を行う複数の操作軸を一括して出没させることがで
きないという問題があった。また、かかる従来の複合操
作型電気部品において、操作軸を出没させるためのプッ
シュロック機構には、前述したようにハート形カム溝と
係合ピンとを係合させたり、凹凸カム面と回転駒とを係
合させるための複雑なカム構造が必要であり、その作製
時には高い寸法精度も要求されるので、製造歩留まりが
悪いという問題があった。また、かかる従来の複合操作
型電気部品は、操作軸の突出量を変更できないので、操
作軸を前面パネルの前方の所望の位置まで突出させると
いう調整が簡単には行えず、それゆえ、用途に応じて予
め操作軸の突出量を厳格に規定しておかねばならないと
いう不便さがあった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、操作軸の出没動作を
手動で行う必要がなく、かつ操作軸の突出量を簡単に変
更できて汎用性が高い操作軸出没方式の複合操作型電気
部品を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の複合操作型電気部品は、ケースと、この
ケースに回転可能かつ軸線方向に移動可能に保持された
筒状の外軸と、この外軸の径方向内側にスプライン結合
された状態で配置され、該外軸と一体的に回転すると共
に該外軸の軸線方向奥側へ突出する部分をアクチュエー
タ部となした内軸と、この内軸にロータ部をスプライン
結合させて前記ケースに保持された回転型電気部品部
と、前記アクチュエータ部の先端と対向する位置に配置
され、該アクチュエータ部によって押圧駆動される押圧
型電気部品部と、前記外軸と係合してその軸線方向に一
体的に移動する駆動部材と、この駆動部材を介して前記
外軸を軸線方向に移動させる駆動力伝達手段と、この駆
動力伝達手段を動作させるモータとを備え、前記駆動力
伝達手段が前記モータの駆動力を前記駆動部材に伝達す
ることにより、前記外軸が軸線方向に沿って前進後退す
るように構成した。

【０００７】このように構成された複合操作型電気部品
では、外軸を回転させるとスプライン結合されている内
軸が一体的に回転するので、内軸にスプライン結合され
ているロータ部も外軸と一体的に回転することになり、
それゆえ外軸を操作軸としてエンコーダ等の回転型電気
部品部の回転操作を行うことができる。また、内軸は外
軸に対しては軸線方向に係止されてはいないが、外軸を
奥方へ押し込むと駆動部材を介して内軸が同方向へ押し
込まれるようになっているので、外軸を操作軸としてプ
ッシュスイッチ等の押圧型電気部品部の押し込み操作を
行うこともできる。そして、モータの駆動力を駆動力伝
達手段を介して駆動部材に伝達することにより、この外
軸を軸線方向に沿って前進後退させることができるの
で、操作軸である外軸の出没動作を手動で行う必要がな
く、かつ、モータの回転量を制御するだけで簡単に外軸
の突出量を変更することができる。

【０００８】また、上述した複合操作型電気部品におい
て、前記ケースの一部で内周部に軸線方向に延びる縦溝
を有する筒状外殻部材と、螺旋状に延びるカム孔を有し
て前記筒状外殻部材の径方向内側に回転可能に配置され
ると共に、前記モータの駆動力が伝達される筒状の回転
カム部材と、この回転カム部材および前記内軸を軸線方
向手前側へ向けて付勢するコイルばねとを備え、前記コ
イルばねの伸縮動作に伴って前記回転カム部材と前記内
軸を軸線方向に一体的に移動可能とし、かつ、前記外軸
の外周部に周方向に延びる環状横溝を設け、この環状横
溝に係合する前記駆動部材が前記カム孔を貫通して前記
縦溝と係合するようになし、前記モータの駆動力で前記
回転カム部材を回転させることにより、前記カム孔と前
記縦溝に沿って移動する前記駆動部材を介して前記外軸
が軸線方向に沿って前進後退するように構成しておけ
ば、操作軸である外軸を出没させるためのカム構造が単
純化できるので好ましい。

【０００９】すなわち、回転カム部材の螺旋状カム孔を
貫通する駆動部材が、筒状外殻部材の縦溝と外軸の環状
横溝とに係合させてあるので、回転カム部材をモータの
駆動力で正逆回転させれば、縦溝およびカム孔に案内さ
れる駆動部材によって外軸が前進後退するという操作軸
の出没動作が行えることとなり、かつ、単純な形状の縦
溝と環状横溝およびカム孔を作製することは容易なので
製造歩留まりも良好である。なお、回転カム部材にウォ
ームホイールをスプライン結合させ、このウォームホイ
ールにモータに回転駆動されるウォームギアを噛合させ
ておけば、該モータの駆動力を簡単かつ確実に回転カム
部材に伝達することができるので好ましい。

【００１０】また、かかるカム構造において、外軸を回
転させても環状横溝内の駆動部材は該外軸から回転力を
受けることはないので、回転操作時に駆動部材や回転カ
ム部材は静止したままである。しかるに、外軸を奥方へ
押し込んだときには、駆動部材は縦溝に規制されるため
カム孔に沿って逃げることはできず、それゆえ外軸に押
し込まれた駆動部材は縦溝に案内されながら回転カム部
材を押し込むこととなり、こうして駆動部材に押し込ま
れた回転カム部材がコイルばねを圧縮させながら内軸と
一体的に奥方へ移動していく。つまり、押し込み操作時
には駆動部材および回転カム部材を介して内軸が外軸に
押し込まれるようになっている。

【００１１】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明すると、図１は実施形態例に係る複合操作
型電気部品の操作軸没入状態を示す断面図、図２は該電
気部品の操作軸突出状態を示す断面図、図３は該電気部
品の全体構成を示す平面図、図４は該電気部品に備えら
れる回転カム部材の斜視図、図５は該電気部品に備えら
れる外軸の斜視図である。

【００１２】これらの図に示す複合操作型電気部品１
は、前面パネル２０の後方に組み込まれて回転操作およ
び押し込み操作が行えるというものであり、モータ１５
の駆動力により操作つまみ２が前面パネル２０に対して
出没可能となっている。この複合操作型電気部品１は、
筒状外殻部材３ａを立設しているケース３と、このケー
ス３に回転可能かつ軸線方向に移動可能に保持された筒
状の外軸４と、この外軸４の前端部に装着された操作つ
まみ２と、外軸４の径方向内側にスプライン結合された
状態で配置された内軸５と、筒状外殻部材３ａの径方向
内側かつ外軸４の径方向外側に回転可能に配置された回
転カム部材６と、この回転カム部材６にスプライン結合
されているウォームホイール７と、筒状外殻部材３ａと
外軸４および回転カム部材６の三者と係合している駆動
駒８と、回転カム部材６および内軸５を軸線方向手前側
（前方）へ向けて付勢するコイルばね９と、ケース１に
保持されてロータ部１０ａが内軸５にスプライン結合さ
れている回転操作型のエンコーダ１０と、ケース１に保
持されて内軸５の先端で押圧駆動されるタクトスイッチ
（プッシュスイッチ）１１と、ウォームホイール７に噛
合しているウォームギア１４と、このウォームギア１４
を回転駆動するモータ１５とによって主に構成されてい
る。なお、コイルばね９の両端はそれぞれ固定受け部１
２と可動受け部１３に支持されている。

【００１３】各部の構成について詳しく説明すると、ケ
ース３の筒状外殻部材３ａの内周部には軸線方向に延び
る縦溝３ｂが形成されており、外軸４の底部の外周部に
は周方向に延びる環状横溝４ａが形成されている。内軸
５のうち外軸４の内部に配置される部分は断面形状が小
判形に形成されており（図３参照）、外軸４の略同形状
の中心孔４ｂ（図５参照）とスプライン結合されている
ので、内軸５は外軸４と一体的に回転するが、内軸５を
静止させたまま外軸４だけを軸線方向に移動させること
は可能である。この内軸５のうち、外軸４の軸線方向奥
側（後方）へ突出する部分は断面形状がＤ字形のアクチ
ュエータ部５ａとなっており、このアクチュエータ部５
ａにエンコーダ１０のロータ部１０ａがスプライン結合
されている。ただし、このアクチュエータ部５ａは、回
転カム部材６と固定受け部１２および可動受け部１３に
対してはスプライン結合されていないので、内軸５が回
転してもこれら回転カム部材６や固定受け部１２、可動
受け部１３等が連動することはない。

【００１４】図４に示すように、回転カム部材６には螺
旋状に延びるカム孔６ａが形成されており、このカム孔
６ａに貫通せしめた駆動駒８の両端部がそれぞれ、図
１，２に示すように、筒状外殻部材３ａの縦溝３ｂと外
軸４の環状横溝４ａに係合させてある。回転カム部材６
は、底部の小判形部分６ｂがウォームホイール７にスプ
ライン結合されているので、モータ１５の駆動力が伝達
されると回転カム部材６が回転し、それに伴い、駆動駒
８がカム孔６ａおよび縦溝３ｂに沿って移動しながら、
外軸４を軸線方向に沿って前進後退させるようになって
いる。

【００１５】次に、このように構成さたる複合操作型電
気部品１の動作について説明する。この複合操作型電気
部品１は、図１に示すように、非使用時には、操作軸で
ある外軸４の前端部に装着された操作つまみ２が前面パ
ネル２０に略没入した状態になっている。この状態でモ
ータ１５に通電してウォームギア１４を一方向へ回転さ
せると、モータ１５の駆動力がウォームホイール７や回
転カム部材６を介して駆動駒８に伝達されるので、外軸
４が軸線方向手前側へ押し上げられていく。そして、モ
ータ１５が回転を停止させた時点で、図２に示すよう
に、操作つまみ２は前面パネル２０の前方に所定量突出
した状態となり、操作者は手指で容易に操作つまみ２を
操作することができる。

【００１６】例えば、操作者が操作つまみ２を介して外
軸４を回転させると、スプライン結合されている内軸５
が一体的に回転するので、内軸５にスプライン結合され
ているロータ部１０ａも外軸４と一体的に回転すること
になり、その結果、内軸５を介してエンコーダ１０が回
転操作されることとなる。なお、図示はしていないが、
このエンコーダ１０には、ロータ部１０ａが所定角度回
転する毎にクリック感を生起する公知のクリック機構が
組み込まれているので、操作者は回転操作時に、手指に
伝わるクリック感によって回転操作位置の切り替わりを
感得することができる。

【００１７】また、内軸５は外軸４に対しては軸線方向
に係止されてはいないが、操作者が操作つまみ２（外軸
４）を奥方へ押し込むと、縦溝３ｂに規制されているた
めカム孔６ａに沿って逃げることのできない駆動駒８
が、縦溝３ｂに案内されながら回転カム部材６を押し込
むことになり、回転カム部材６がコイルばね９を圧縮さ
せながらアクチュエータ部５ａ（内軸５）と一体的に奥
方へ移動していく。それゆえ、駆動駒８と回転カム部材
６および内軸５を介してタクトスイッチ１１が押し込み
操作されることとなり、その後、操作つまみ２に対する
押し込み力を除去すれば、コイルばね９の弾性復帰力に
よって、内軸５、回転カム部材６、駆動駒８および外軸
４はそれぞれ元の位置まで押し上げられていく。かかる
押し込み操作においても、操作者はタクトスイッチ１１
のオン・オフの切り替わりを、該スイッチ１１が生起す
るクリック感によって感得することができる。

【００１８】なお、この複合操作型電気部品１を当面使
用する必要がなくなったときには、モータ１５を逆向き
に回転させることにより、回転カム部材６が逆向きに回
転して、駆動駒８が外軸４を軸線方向奥側へ押し下げて
いくので、操作つまみ２を図１に示す没入位置まで後退
させることができる。

【００１９】このように本実施形態例にあっては、モー
タ１５の駆動力を回転カム部材６や駆動駒８等へ伝達す
ることにより、外軸４を軸線方向に沿って前進後退させ
ることができるので、操作軸である外軸４の出没動作を
手動で行う必要がない。したがって、例えば同一の電子
機器の種々の制御を行う複数の複合操作型電気部品の各
操作軸を前面パネル２０に配設し、これら操作軸を出没
させるモータを同期させたり共通化させておけば、各操
作軸を一括して出没させることができ、操作性および意
匠性を著しく向上させることが可能となる。また、複合
操作型電気部品１が車載用電子機器の操作部品である場
合には、例えばイグニッションスイッチのＡＣＣモード
で自動的にモータ１５への通電がなされるように設定し
ておくことにより、操作軸を出没させるための操作自体
を省略することも可能である。しかも、この複合操作型
電気部品１は、モータ１５の回転量を制御するだけで簡
単に外軸４の突出量を変更することができるので、同一
品をさまざまな用途に適用できるという汎用性を有す
る。

【００２０】さらに、この複合操作型電気部品１におい
て、操作軸である外軸４を出没させるためのカム構造
は、単純な形状の縦溝３ｂと環状横溝４ａおよびカム孔
６ａに駆動駒８を係合させるというものなので、容易に
作製することができ、モータ１５の駆動力を伝達する機
構も簡素で済む。したがって、外軸４の出没動作を確実
に行わせる機構が簡単に実現でき、製造歩留まりも良好
となる。

【００２１】なお、上述した実施形態例では、エンコー
ダの回転操作とタクトスイッチの押し込み操作とを行え
る複合操作型電気部品について説明したが、可変抵抗器
等の回転型電気部品部を組み込んだり、タクトスイッチ
以外の押圧型電気部品部を組み込んだ構成であってもよ
い。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２３】モータの駆動力を駆動力伝達手段を介して
駆動部材（駆動駒）に伝達することにより、操作軸であ
る外軸を軸線方向に前進後退させられる複合操作型電気
部品なので、操作軸の出没動作を手動で行う必要がな
く、例えば複数の操作軸を一括して出没させられる等、
操作性の向上が図れる。また、モータの回転量を制御す
るだけで簡単に外軸の突出量が変更できるので、同一品
をさまざまな用途に適用できるという汎用性を有する。

【００２４】さらに、回転カム部材の螺旋状カム孔を貫
通する駆動部材を、筒状外殻部材の縦溝と外軸の環状横
溝とに係合させるというカム構造を採用した場合、回転
カム部材をモータの駆動力で回転させれば、縦溝および
カム孔に案内される駆動部材によって外軸（操作軸）の
出没動作を確実に行わせることが可能となるので、カム
構造を単純化できて製造歩留まりの良好な複合操作型電
気部品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例に係る複合操作型電気部品の操作軸
没入状態を示す断面図である。

【図２】該電気部品の操作軸突出状態を示す断面図であ
る。

【図３】該電気部品の全体構成を示す平面図である。

【図４】該電気部品に備えられる回転カム部材の斜視図
である。

【図５】該電気部品に備えられる外軸の斜視図である。

【符号の説明】

１ 複合操作型電気部品 ２ 操作つまみ ３ ケース ３ａ 筒状外殻部材 ３ｂ 縦軸 ４ 外軸 ４ａ 環状横溝 ５ 内軸 ５ａ アクチュエータ部 ６ 回転カム部材 ６ａ カム孔 ７ ウォームホイール ８ 駆動駒（駆動部材） ９ コイルばね １０ エンコーダ（回転型電気部品部） １０ａ ロータ部 １１ タクトスイッチ（押圧型電気部品部） １４ ウォームギア １５ モータ ２０ 前面パネル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースと、このケースに回転可能かつ軸
   線方向に移動可能に保持された筒状の外軸と、この外軸
   の径方向内側にスプライン結合された状態で配置され、
   該外軸と一体的に回転すると共に該外軸の軸線方向奥側
   へ突出する部分をアクチュエータ部となした内軸と、こ
   の内軸にロータ部をスプライン結合させて前記ケースに
   保持された回転型電気部品部と、前記アクチュエータ部
   の先端と対向する位置に配置され、該アクチュエータ部
   によって押圧駆動される押圧型電気部品部と、前記外軸
   と係合してその軸線方向に一体的に移動する駆動部材
   と、この駆動部材を介して前記外軸を軸線方向に移動さ
   せる駆動力伝達手段と、この駆動力伝達手段を動作させ
   るモータとを備え、 前記駆動力伝達手段が前記モータの駆動力を前記駆動部
   材に伝達することにより、前記外軸が軸線方向に沿って
   前進後退するように構成したことを特徴とする複合操作
   型電気部品。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記ケースの
   一部で内周部に軸線方向に延びる縦溝を有する筒状外殻
   部材と、螺旋状に延びるカム孔を有して前記筒状外殻部
   材の径方向内側に回転可能に配置されると共に、前記モ
   ータの駆動力が伝達される筒状の回転カム部材と、この
   回転カム部材および前記内軸を軸線方向手前側へ向けて
   付勢するコイルばねとを備え、前記コイルばねの伸縮動
   作に伴って前記回転カム部材と前記内軸を軸線方向に一
   体的に移動可能とし、かつ、前記外軸の外周部に周方向
   に延びる環状横溝を設け、この環状横溝に係合する前記
   駆動部材が前記カム孔を貫通して前記縦溝と係合するよ
   うになし、前記モータの駆動力で前記回転カム部材を回
   転させることにより、前記カム孔と前記縦溝に沿って移
   動する前記駆動部材を介して前記外軸が軸線方向に沿っ
   て前進後退するように構成したことを特徴とする複合操
   作型電気部品。
3. 【請求項３】 請求項２の記載において、前記回転カム
   部材にウォームホイールをスプライン結合させ、このウ
   ォームホイールに前記モータに回転駆動されるウォーム
   ギアを噛合させたことを特徴とする複合操作型電気部
   品。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの記載におい
   て、前記回転型電気部品部がエンコーダであることを特
   徴とする複合操作型電気部品。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの記載におい
   て、前記押圧型電気部品部がプッシュスイッチであるこ
   とを特徴とする複合操作型電気部品。