JP2005347522A - 回転型電気部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面実装用のＬＥＤを使用した場合でも半田付け状態が安定し、信頼性の高い回転方電気部品を提供する。
【解決手段】 軸線方向に貫通孔１ｃを有する操作軸１と、操作軸１を回転可能に保持する軸受け部４を有するハウジング７、１０と、ハウジング７、１０に収納され操作軸１の回転に伴って相対的に摺動する摺動子６及び導電パターンからなる回転検出手段と、回転検出手段と接続された第１の端子９と、操作軸１の貫通孔１ｃと対向する位置に設けられた表面実装用の発光素子１２と、発光素子１２が取り付けられた取付部材１１とを備え、取付部材１１は、ハウジング７、１０に一体的に取り付けられると共に、取付部材１１には、発光素子１２の電極１２ａと導通する第２の端子１３を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回転型電気部品に係り、特に、音響機器等の電子機器の各種コントロールに使用される回転型電気部品の構造に関する。

従来の回転型電気部品の構造としては、電子機器の実装基板にマウントされたＬＥＤなどの照光部材の光を、操作軸の貫通孔などの導光部を介してつまみの導光体に導く照光構造を有する構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、従来の回転型電気部品の構造を図に基づいて説明する。
図１１は従来の回転型電気部品の照光構造を示す断面図である。

電子機器のパネル１０１は、孔１０１ａが設けられると共に、透明な合成樹脂の透光材料からなる導光体１０２と不透明な非透光材料からなる非導光体１０３とで形成されている。照光部材１０５は、ＬＥＤなどの発光素子１０６と端子部１０７を有し、端子部１０７がプリント基板１０４に取付けられている。

回転型エンコーダなどからなる回転形電気部品１０８は、箱型のケース１０９と、端子部１１０ａを有するコード板１１０と、外周部に回転体１１１を一体に設けた操作軸１１２と、操作軸１１２を回転保持する軸受け部１１３と、クリック用のバネ部材１１４と、回転体１１１に取付けられた摺動子１１５とを有している。

摺動子１１５は、操作軸１１２の回転により回転体１１１を介して回転され、コード板１１０に離接してパルス信号を発生する。この時、クリック用のバネ部材１１４に回転体１１１の凹凸部が係脱して操作軸１１２の回転にクリック感が与えられる。

操作軸１１２には、軸方向に導光部としての中空部１１２ｂが、下端面１１２ａから上端面１１２ｃにわたって貫通して設けられている。回転型電気部品１０８がプリント基板１０４に取付けられた際、操作軸１１２の中空部１１２ｂ内には、照光部材１０５の発光素子１０６が位置して配置されている。

つまみ１１６には透光材料からなる導光体１１７が設けられており、導光体１１７の端面１１７ａと、パネル１０１の孔１０１ａ内に露出した導光体１０２の露出部１０２ｂとが対向されている。このつまみ１１６は、凹部１１６ａに操作軸１１２が嵌入され操作軸１１２に取付けられると共に、導光体１１７を操作軸１１２の中空部１１２ｂに一致させた状態で取付けられる。

そして、つまみ１１６を回転すると、操作軸１１２が回転され、パルス信号が発生し、照光部材１０５の光が導光部の作用を行なう中空部１１２ｂから導光体１１７を通し、かつ、端面１１７ａを介して露出部１０２ｂが照射され、この露出部１０２ｂに対応した表示部１０２ａを照光して、つまみ１１６の回転位置を表示するようになっている。

特開２００１−２２２２４３号公報

上述した従来の回転型電気部品においては、照光部材としてリード端子付きのＬＥＤを操作軸の貫通する中空部１１２ｂに格納しているが、セットや装置の小型化に伴って、ＬＥＤも表面実装用の小型のものを用いる要求がでてきた。しかしながら、表面実装用のＬＥＤを半田付けした基板に、後から回転型電気部品を搭載し、半田付けすると、その際の熱で、ＬＥＤを止めていた半田が溶けてしまう虞があり、この場合、回転型電気部品がＬＥＤを覆っているため、ＬＥＤの半田付け状態を確認できず、信頼性に劣るという問題があった。

したがって、本発明では上述した問題点を解決し、表面実装用のＬＥＤを使用した場合でも半田付け状態が安定し、信頼性の高い回転方電気部品を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、軸線方向に貫通孔を有する操作軸と、この操作軸を回転可能に保持する軸受け部を有するハウジングと、このハウジングに収納され前記操作軸の回転に伴って相対的に摺動する摺動子及び導電パターンからなる回転検出手段と、前記回転検出手段と接続された第１の端子と、前記操作軸の貫通孔と対向する位置に設けられた表面実装用の発光素子と、この発光素子が取り付けられた取付部材とを備え、前記取付部材は、前記ハウジングに一体的に取り付けられると共に、前記取付部材には、前記発光素子の電極と導通する第２の端子を設けた構成とした。

また、第２の解決手段として、前記ハウジングは、前記回転検出手段が収納される第１のケースと、前記取付部材が取り付けられる第２のケースとを備え、前記第２のケースに、前記取付部材に取り付けられた前記発光素子を収納する収納部を形成し、前記第２のケースの底面側に前記取付部材を配置した構成とした。
また、第３の解決手段として、前記取付部材を基板で形成すると共に、前記第２のケースに突状のボスを設け、このボスをかしめることにより前記取付部材を前記第２のケースに一体的に取り付けた構成とした。

また、第４の解決手段として、前記第１のケースの一側面から前記第１の端子を延設させると共に、前記第２のケースの一側面から前記第２の端子を延設させ、前記第１及び第２の端子を互いに異なる方向に延出して形成した構成とした。
また、第５の解決手段として、前記第２のケースの底面側に、前記取付部材を係合する凹溝部を設け、この凹溝部に係合された前記取付部材の底面と前記第２のケースの底面との間に空隙を設ける構成とした。

以上説明したように、本発明の回転型電気部品は、軸線方向に貫通孔を有する操作軸と、操作軸を回転可能に保持する軸受け部を有するハウジングと、ハウジングに収納され操作軸の回転に伴って相対的に摺動する摺動子及び導電パターンからなる回転検出手段と、回転検出手段と接続された第１の端子と、操作軸の貫通孔と対向する位置に設けられた表面実装用の発光素子と、発光素子が取り付けられた取付部材とを備え、取付部材は、ハウジングに一体的に取り付けられると共に、取付部材には、発光素子の電極と導通する第２の端子を設けたことから、回転型電気部品のハウジングに、表面実装用の発光素子が予め備えられているので、回転型電気部品をプリント基板に半田付けする際に、発光素子の接続状態が損なわれることがなく、信頼性の高い回転型電気部品を得ることができる。

また、ハウジングは、回転検出手段が収納される第１のケースと、取付部材が取り付けられる第２のケースとを備え、第２のケースに、取付部材に取り付けられた発光素子を収納する収納部を形成し、第２のケースの底面側に取付部材を配置したことから、異なるサイズの発光素子の要求に対しても、取付部材や第２のケースの変更のみで対応が可能となり、種々のバラエティーに対応できる。
また、取付部材を基板で形成すると共に、第２のケースに突状のボスを設け、ボスをかしめることにより取付部材を第２のケースに一体的に取り付けたことから、後から簡単に取付部材を第２のケースに取付けられるので、組立が容易であり、予め別工程で本体部を準備しておくことができる。

また、第１のケースの一側面から第１の端子を延設させると共に、第２のケースの一側面から第２の端子を延設させ、第１及び第２の端子を互いに異なる方向に延出して形成したことから、回転型電気部品をプリント基板に半田付けする際には、それぞれの端子によって安定して取り付けることができる。
また、第２のケースの底面側に、取付部材を係合する凹溝部を設け、凹溝部に係合された取付部材の底面と第２のケースの底面との間に空隙を設けるようにしたことから、回転型電気部品をプリント基板に半田付けする際には、取付部材は熱の影響を受け難く、発光素子の接続状態が損なわれることがない。

以下、本発明の回転型電気部品の実施形態を図１乃至図１０に示す。図１は本発明の回転型電気部品の正面図、図２は回転型電気部品の断面図、図３は操作軸の正面図、図４は操作軸の平面図、図５は第１のケースの平面図、図６は第１のケースの底面図、図７は第２のケースの平面図、図８は第２のケースの底面図、図９は発光素子及び取付部材の平面図、図１０は発光素子及び取付部材の底面図である。

図において、操作軸１は、合成樹脂などの絶縁材あるいは亜鉛などの金属材からなり、長軸状に形成されている。この操作軸１は、一端側にＤ字状にカットされた操作部１ａを有し、他端側には鍔状の回転板１ｂを有している。また、軸部の軸線方向の中央には一端側から他端側に貫通した貫通孔１ｃが設けられており、軸部の外周中央には抜け止め用のＣリング２が挿入される挿入溝１ｄが設けられている。また、回転板１ｂの上面には、操作軸１の回転操作時にクリックばね３が係脱してクリック感を発生するカム部１ｅが設けられ、周面には回転操作時の角度を規制するストッパー部１ｆが設けられている。

軸受け４は、合成樹脂などの絶縁材あるいは亜鉛などの金属材からなり、円筒状の筒状部４ａと、この筒状部４ａの一端側に設けられた略方形状の基台部４ｂとを有している。また、この基台部４ｂには箱状の収容部４ｃが設けられ、この収容部４ｃに前記クリックばね３が固着されている。軸受け４の筒状部４ａに前記操作軸１の軸部が回転可能に挿入されて、鍔状の回転板１ｂが、前記カム部１ｅをクリックばね３と係脱可能に対向されて収容されている。尚、図示はしないが、軸受け４の収容部４ｃには、前記回転板１ｂの周面に設けられたストッパー部１ｆと当接して回転が規制される規制部が設けられている。

回転体５は、合成樹脂などの絶縁材で形成され、略平板状の摺動子受け部５ａと、円筒状に突出した突状部５ｂとを有している。この摺動子受け部５ａには、ばね性を有する導電性の金属板からなる摺動子６が固着されており、突状部５ｂが前記操作軸１の回転板１ｂの下側に取付けられている。この時、操作軸１の貫通孔１ｃは、回転体５の円筒状の突状部５ｂを貫通して配置されている。この回転体５は、操作軸１が回転される際、この操作軸１の回転と同時にとも回りして回転するようになっている。

第１のケース７は、合成樹脂などの絶縁材で略方形状に形成されており、この第１のケース７には、前記摺動子６が収納される円形状の凹部７ａが設けられている。また、第１のケース１には、フェノール樹脂などの樹脂積層板からなる基板８が、インサート成形などの方法により一体化して保持されている。この基板８には、前記摺動子６が摺動する、カーボンなどの導電性の材料で印刷された、図示しないパターンが形成されており、このパターンが形成された面が、前記凹部７ａの内底面に表出した状態で、基板８が第１のケース７に埋設されている。

また、前記基板８の一端には、パターンから導出された導電性の金属板からなる第１の端子９が設けられており、この第１の端子９が、第１のケース７の一側面から外方へ突出された後、下方へ直角に屈曲されて形成されており、この第１の端子９が、図２に示す電子機器などの実装基板１５上に形成された、図示しない導電パターンと接続されるものとなっている。

また、前記凹部７ａの中央、すなわち、前記基板８の中央には、上下に貫通した開口部８ａが設けられており、この開口部８ａに前記操作軸１及び回転体５の突状部５ｂが回動可能に挿入されるものとなっている。すなわち、操作軸１の貫通孔１ｃは、第１のケース７の基板８の開口部８ａを貫通して配置されている。

また、第１のケース７には、埋設された前記基板８の外周部位置に、前記基板８を第１のケース７にインサート成形する際に、前記基板８が左右に位置ずれしないように位置決めするための、図示しない金型に設けられたガイドピンの跡となる、上下に貫通した一対のガイド孔７ｂが形成されている。また、第１のケース７の下面には、前記基板８が上下方向（この場合は下方向）に位置ずれしないように位置決めするための、同じくガイドピンの跡となる、円弧状のガイド穴７ｃが形成されている。

また、第１のケース７の上面側、及び下面側には、四隅部に位置する複数の突起７ｄ、及び７ｅが設けられており、これら複数の突起７ｄ、及び７ｅによって、上部に重合される前記軸受け４、及び下部に重合される後述する第２のケース１０と係合されて一体的に取付けられるものとなっている。
尚、第１のケース７の下面には、基板８の開口部８ａと連通し、開口部８ａよりも一回り大きな円形状をした開口部７ｆが形成されている（図６参照）。

第２のケース１０は、合成樹脂などの絶縁材で略方形状に形成されており、この第２のケース１０の中央には、上下に貫通した円形状の開口からなる収納部１０ａが形成されている。この収納部１０ａに、前記第１のケース７の開口部７ｆ及び第１のケース７に埋設された基板８の開口部８ａを介して、前記操作軸１の貫通孔１ｃを臨ませるように、第２のケース１０が前記第１のケース７の下面側に重合されている。

また、前記第２のケース１０の前記収納部１０ａの周辺の底面側には、凹溝部１０ｂが形成されており、この凹溝部１０ｂには突状の一対のボス１０ｃが設けられている。前記凹溝部１０ｂに後述する発光素子１２が取り付けられた取付部材１１が係合され、前記ボス１０ｃがかしめられることにより取付部材１１が前記第２のケース１０に一体的に取り付けられるものとなっている。

また、前記第２のケース１０の底面側の四隅部には、複数の支持突起１０ｄが形成されている。また、前記第２のケース１０の底面側には、複数の窪み状の係止部１０ｅが設けられており、この係止部１０ｅに、後述する取付け板１４の係止片１４ｄが係止されて、第２のケース１０が前記軸受け４、及び第１のケース７と重合されて取付けられるものとなっている。

取付部材１１は、平板状のフェノール樹脂などの樹脂積層板からなり、上面には表面実装用の発光素子１２が搭載されて取り付けられている。この取付部材１１の上面には、前記発光素子１２の電極１２ａが接続される銀パターン等からなる一対の導電部１１ａが形成されており、また、前記導電部１１ａを挟んで対向する両側部には、一対の切欠部１１ｂが形成されている。尚、発光素子１２の電極１２ａと導電部１１ａとは、図示していないが、半田あるいは導電性接着剤によって接続されている。

前記取付部材１１は、前記第２のケース１０の底面側に形成された、前記凹溝部１０ｂに係合され、前記切欠部１１ｂに前記凹溝部１０ｂに形成された前記ボス１０ｃが挿通されてかしめられることにより、前記第２のケース１０の底面側に一体的に取り付けられるものとなっている。この時、前記第２のケース１０の前記収納部１０ａ内に前記発光素子１２が収納されるものとなる。また、前記凹溝部１０ｂを形成することにより、前記取付部材１１が前記第２のケース１０の底面よりも上方側に位置して、前記取付部材１１の底面と、前記第２のケース１０の底面との間に、一定の空隙が形成されるものとなっている。

このように、前記取付部材１１を平板状の基板で形成すると共に、前記第２のケース１０にボス１０ｃを設け、このボス１０ｃをかしめることにより前記取付部材１１を前記第２のケース１０に一体的に取り付けるようにしており、後から簡単に前記取付部材１１を前記第２のケース１０に取付けられるので、組立が容易であり、予め別工程で本体部を準備しておくことが可能となっている。

また、前記第２のケース１０の底面側に、前記取付部材１１を係合する前記凹溝部１０ｂを設けて、この凹溝部１０ｂに係合された前記取付部材１１の底面と前記第２のケース１０の底面との間に、一定の空隙を設けるようにしたので、回転型電気部品を実装基板（プリント基板）１５に半田付けする際の熱の影響を取付部材１１が受け難くなっている。

また、前記一対の導電部１１ａには、導電性の金属板からなる第２の端子１３が接続されており、この第２の端子１３が、前記第２のケース１０の一側面から外方へ突出された後、下方へ直角に屈曲されて形成されており、この第２の端子１３が、図２に示す電子機器などの実装基板１５上に形成された、図示しない導電パターンと接続されるものとなっている。この場合、図２に示すように、前記第１及び第２の端子は、互いに異なる方向に延出して形成されている。

このように、前記第２のケース１０の一側面から前記第２の端子１３を延設させると共に、前記第１及び第２の端子９、１３を互いに異なる方向に延出して形成するようにしたので、回転型電気部品をプリント基板からなる実装基板１５に半田付けする際には、それぞれの端子によって安定して取り付けることができるものとなっている。

取付け板１４は、金属板を打ち抜き、折り曲げて略コ字状に形成されており、開口を備えた上板部１４ａと一対の側板部１４ｂを有し、側板部１４ｂには一対の脚部１４ｃと二対の係止片１４ｄが設けられている。この取付け板１４は、前記軸受け４の上部に嵌着され、軸受け４、第１のケース７、第２のケース１０をそれぞれ重合した後、前記係止片１４ｄを折り曲げて第２のケース１０の係止部１０ｅに係合することで回転型電気部品が構成される。

この場合、第１のケース７には、前記基板８を第１のケース７にインサート成形する際に、前記基板８が左右に位置ずれしないように位置決めするための、図示しない金型に設けられたガイドピンの跡となる、上下に貫通した一対のガイド孔７ｂが形成されているが、このガイド孔７ｂを第１のケース７の下方に取付けられた前記第２のケース１０で塞ぐようにしているので、塵埃やゴミなどが、第１のケース７のガイド孔７ｂから摺動子６を収納する凹部７ａ内へ侵入して、摺動子６とパターンとの摺動に障害を及ぼすのを防止することができる。

この回転型電気部品を、図２に示すように、電子機器などの実装基板１５上に実装する際には、一対の前記脚部１４ｃで実装基板１５上に仮固定して、この脚部１４ｃと前記第１及び第２の端子９、１３を図示しない導電パターンに半田づけして固定する。

そして、第２のケース１０の収納部１０ａに配置された発光素子１２の光は、第１のケース７の基板８の開口部８ａに挿通された操作軸１の貫通孔１ｃを通して、操作軸１の先端の操作部１ａから外方へと導光されるものとなる。そして、操作部１ａに取付けられる、図示しない、つまみの導光部を介して、電子機器などの表示パネルの表示部を照光するものとなる。

上記した本発明の実施例によれば、軸線方向に貫通孔１ｃを有する操作軸１と、この操作軸１を回転可能に保持する軸受け部４を有する第１、第２のケース７、１０からなるハウジングと、これらのハウジングに収納され前記操作軸１の回転に伴って相対的に摺動する摺動子６及び導電パターンからなる回転検出手段と、これらの回転検出手段と接続された前記第１の端子９と、前記操作軸１の貫通孔１ｃと対向する位置に設けられた表面実装用の発光素子１２と、この発光素子１２が取り付けられた前記取付部材１１とを備えており、前記取付部材１１は、ハウジングに一体的に取り付けられると共に、前記取付部材１１には、前記発光素子１２の電極１２ａと導通する前記第２の端子１３を設けたことから、回転型電気部品のハウジングに、表面実装用の前記発光素子１２が予め備えられているので、回転型電気部品をプリント基板殻なる実装基板１５に半田付けする際に、半田付け時の熱によって前記発光素子１２の接続状態が損なわれることがなく、信頼性の高い回転型電気部品を得ることができるものとなっている。

また、ハウジングは、回転検出手段が収納される前記第１のケース７と、前記取付部材１１が取り付けられる前記第２のケース１０とを備え、前記第２のケース１０に、前記取付部材１１に取り付けられた前記発光素子１２を収納する収納部１０ａを形成し、前記第２のケース１０の底面側に前記取付部材１１を配置するようにしたので、異なるサイズの発光素子１２の要求に対しても、取付部材１１や第２のケース１０の変更のみで対応が可能となり、操作軸１、軸受け４、第１のケース７、回転検出手段等の回転型電気部品の主要部を変更することなく、種々のバラエティーに対応できるものとなっている。

尚、上記した実施例においては、軸受け４、第１のケース７、第２のケース１０によってハウジングを構成しているが、取付け板に円筒状の軸受け部を一体に形成し、取付け板によって、操作軸１を回転可能に保持することも可能であり、この場合には、取付け板もハウジングの一部を構成するものとなる。

本発明の回転型電気部品を示す正面図である。 本発明の回転型電気部品を示す断面図である。 本発明の操作軸を示す正面図である。 本発明の操作軸を示す平面図である。 本発明の第１のケースを示す平面図である。 本発明の第１のケースを示す底面図である。 本発明の第２のケースを示す平面図である。 本発明の第２のケースを示す底面図である。 本発明の発光素子及び取付部材を示す平面図である。 本発明の発光素子及び取付部材を示す底面図である。 従来の回転型電気部品の照光構造を示す断面図である。

符号の説明

１：操作軸
１ａ：操作部
１ｂ：回転板
１ｃ：貫通孔
１ｄ：挿入溝
１ｅ：カム部
１ｆ：ストッパー部
２：Ｃリング
３：クリックばね
４：軸受け（軸受け部）
４ａ：筒状部
４ｂ：基台部
４ｃ：収容部
５：回転体
５ａ：摺動子受け部
５ｂ：突状部
６：摺動子
７：第１のケース（ハウジング）
７ａ：凹部
７ｂ：ガイド孔
７ｃ：ガイド穴
７ｄ：突起
７ｅ：突起
７ｆ：開口部
８：基板
８ａ：開口部
９：第１の端子
１０：第２のケース（ハウジング）
１０ａ：収納部
１０ｂ：凹溝部
１０ｃ：ボス
１０ｄ：支持突起
１０ｅ：係止部
１１：取付部材
１１ａ：導電部
１１ｂ：切欠部
１２：発光素子（表面実装用ＬＥＤ）
１２ａ：電極
１３：第２の端子
１４：取付け板
１４ａ：上板部
１４ｂ：側板部
１４ｃ：脚部
１４ｄ：係止片
１５：実装基板

Claims (5)

1. 軸線方向に貫通孔を有する操作軸と、この操作軸を回転可能に保持する軸受け部を有するハウジングと、このハウジングに収納され前記操作軸の回転に伴って相対的に摺動する摺動子及び導電パターンからなる回転検出手段と、前記回転検出手段と接続された第１の端子と、前記操作軸の貫通孔と対向する位置に設けられた表面実装用の発光素子と、この発光素子が取り付けられた取付部材とを備え、前記取付部材は、前記ハウジングに一体的に取り付けられると共に、前記取付部材には、前記発光素子の電極と導通する第２の端子を設けたことを特徴とする回転型電気部品。
2. 前記ハウジングは、前記回転検出手段が収納される第１のケースと、前記取付部材が取り付けられる第２のケースとを備え、前記第２のケースに、前記取付部材に取り付けられた前記発光素子を収納する収納部を形成し、前記第２のケースの底面側に前記取付部材を配置したことを特徴とする請求項１記載の回転型電気部品。
3. 前記取付部材を基板で形成すると共に、前記第２のケースに突状のボスを設け、このボスをかしめることにより前記取付部材を前記第２のケースに一体的に取り付けたことを特徴とする請求項２記載の回転型電気部品。
4. 前記第１のケースの一側面から前記第１の端子を延設させると共に、前記第２のケースの一側面から前記第２の端子を延設させ、前記第１及び第２の端子を互いに異なる方向に延出して形成したことを特徴と請求項２、又は３記載の回転型電気部品。
5. 前記第２のケースの底面側に、前記取付部材を係合する凹溝部を設け、この凹溝部に係合された前記取付部材の底面と前記第２のケースの底面との間に空隙を設けるようにしたことを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の回転型電気部品。
   

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