JP2006250566A

JP2006250566A - ロータリースイッチおよびそれを用いた装置

Info

Publication number: JP2006250566A
Application number: JP2005064049A
Authority: JP
Inventors: Takanori Sasaki; 隆則佐々木
Original assignee: Daikoku Denki Co Ltd
Current assignee: Daikoku Denki Co Ltd
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】コード出力形式のロータリースイッチにおいて、スイッチの切り替え時にポジション間で誤出力する問題を確実に解消しうるロータリースイッチの提供。
【解決手段】回転子の回転角度位置に応じて複数のコード端子のそれぞれがアクティブレベルまたは非アクティブレベルのコード出力を行なうコード出力方式のロータリースイッチにおいて、複数のコード端子が正規のコード出力を行なっていることを示す確定信号を出力する確定信号出力端子を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロータリースイッチに関する。また、ロータリースイッチを用いた装置に関する。

パチンコ機またはスロットマシンに代表される従来の遊技機は、可変抵抗で音量の大小を調節するようにしている。しかしながら、抵抗値を変更する構成は、放熱対策を施す必要があったり音質が低下したりするなど、様々な点で問題がある。そこで、特許文献１にあるようなコード出力方式のロータリースイッチとマイコンを使って音量調節を行なうことが思案されている。
実公平０６−００４５１６号公報特開平９−３５５７９号公報

ところで、コード出力方式のロータリースイッチは、図１２に示すごとく、スイッチの切り替え時にポジション間で誤出力をするという性質がある。この性質は、段階的な調節を必要とする音量調節等にロータリースイッチを採用するときに問題となる。

特許文献２には、選択されているポジションに隣接するポジションのコードだけを取り出して保持するスイッチ読取装置と、コード変化があったら遅延タイマを作動し、その遅延タイマの作動後のコードを保持するスイッチ読取装置が記載されている。前者であれば、ロータリースイッチを素早く回転させた場合に信号処理に大きな負荷が懸かる。また、スイッチ読取装置を構成する部品点数も多い。後者であれば、逐一、音量を確認できないという問題がある。

上記事情に鑑み、本発明は、誤出力の問題を確実に解消しうるロータリースイッチを提供することを一つの目的とする。また、そのロータリースイッチを用いた電子装置を提供することを他の一つの目的とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するために本発明の第一は、回転子の回転角度位置に応じて複数のコード端子のそれぞれがアクティブレベルまたは非アクティブレベルのコード出力を行なうコード出力方式のロータリースイッチにおいて、複数のコード端子が正規のコード出力を行なっていることを示す確定信号を出力する確定信号出力端子を備えたことを主要な特徴とする。回転子の回転角度位置とは、固定接点に対する回転子の相対的な位置のことである。

また、本発明の第二は、複数のコード端子から設計上の正規のコードが出力される回転角度位置を回転子が占有するときはアクティブな信号出力を行ない、複数のコード端子から設計外の誤ったコードが出力される回転角度位置を回転子が占有するときは非アクティブな信号出力を行なう確定信号出力端子を備えたことを主要な特徴とする。

また、本発明の第三は、複数のコード端子から設計上の正規のコードが出力される回転角度位置を回転子が占有するときはそれら回転角度位置に対応して設けられた接点がコモン端子と接続状態になり、一の回転角度位置から隣の回転角度位置に回転子が変位する途中においては接点がコモン端子と開放状態になる確定信号出力端子を備えたことを主要な特徴とする。

上記ロータリースイッチによれば、確定信号出力端子の信号出力状態で正規のコードが出力されているのか、誤出力が行なわれているのかを見分けることが可能である。たとえば、ＣＰＵ等の信号の受信装置がコードを読み取る際、確定信号端子を参照し、参照結果に応じてコードの正誤を判断する構成とすることができる。したがって、簡単な構成で受信装置に負荷を懸けず、ポジション間で誤出力をするという問題を解消することができる。

具体的には、上記本発明のロータリースイッチと、そのロータリースイッチの確定信号出力端子の信号出力状態に応じて複数のコード端子が出力するコードを読み取るコード読取手段と、コード読取手段が読み取ったコードに基づいて音量調節、輝度調節またはコントラスト調節を行なう調節手段と、を備えた装置を提案できる。

また、上記本発明のロータリースイッチと、そのロータリースイッチの確定信号出力端子からアクティブな信号が出力されている状態では複数のコード端子の出力するコードを通過させ、確定信号出力端子の信号出力が非アクティブな状態では複数のコード端子の出力するコードを遮断するコード選択回路と、そのコード選択回路を通じて得られるロータリースイッチのコードに基づいて音量調節、輝度調節またはコントラスト調節を行なう調節手段と、を備えた装置を提案できる。

このような装置によれば、音量や輝度の調節手段に常に正規のコードが渡されるので、音量や輝度を段階的かつ正確に変化させることが可能である。

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明にかかるロータリースイッチの斜視模式図、図２は図１のロータリースイッチの端子配置を示す平面模式図である。図１に示すごとく、ロータリースイッチ１１は、固定接点を設けた円盤状の固定板１３と、可動接点をなすアーム１７が取り付けられた操作軸１５とを備えている。固定板１３には、複数のコード端子１２，１４，１６，１８と確定信号端子２３とが設けられている。確定信号端子２３は、複数のコード端子１２，１４，１６，１８が正規のコード出力を行なっていることを示す確定信号を出力する端子である。操作軸１５とアーム１７は、固定板１３の中心軸周りを一体に回転する回転子である。接触アーム１７は金属部品であり、電源供給側の端子であるコモン端子２１と常時接続している。操作軸１５の内部は、コモン端子２１とアーム１７とを接続する配線が設けられている。

図２に示すごとく、固定板１３の表側にはコード端子１２，１４，１６，１８の固定接点をなす接点導体１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａが配置されている。接点導体１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａは、同じ径方向（トラック）に位置するもの同士が固定板１３の裏側で結線して各コード端子１２，１４，１６，１８のコード出力を生成している。また、固定板１３において接点導体１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａは周方向に分離しているので、操作軸１５を回転させたときにアーム１７との接続と開放を繰り返す。操作軸１５の占有する回転角度位置（静止位置）に応じてアーム１７と接点導体１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａが接触し、対応するコード端子１２，１４，１６，１８がコモン端子２１に接続する。コード端子１２，１４，１６，１８は、コモン端子２１と接続した状態でアクティブな信号（Ｈ）を出力し、開放した状態で非アクティブな信号（Ｌ）を出力する。

また、コード端子１２，１４，１６，１８の接点導体１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａの周りには、確定信号端子２３の固定接点をなす接点導体２３ａが配置されている。この接点導体２３ａも固定板１３の裏側で結線して確定信号端子２３の一つの出力を生成している。確定信号端子２３の接点導体２３ａは、複数のコード端子１２，１４，１６，１８から正規のコードが出力される操作軸１５の回転角度位置に対応して、周方向に等角度間隔で設けられている。複数のコード端子１２，１４，１６，１８から設計上の正規のコードが出力される回転角度位置を操作軸１５およびアーム１７が占有するときは、独立した個々の接点導体２３ａとコモン端子２１とが接続状態になる。操作軸１５が回転し、一の回転角度位置から隣の回転角度位置にアーム１７が変位する途中では接点導体２３ａとコモン端子２１が必ず開放状態を経由する。

図３にロータリースイッチ１１のタイミングチャートと回路表を示す。図３（ａ）に示すごとく、確定信号端子２３がコモン端子２１と接続してアクティブレベル（Ｈレベル）の信号である確定信号を出力しているときは、図中斜線部で示すように、「１」「２」「４」「８」の各コード端子１２，１４，１６，１８は図３（ｂ）に記された正規のコードを出力している。逆に、確定信号端子２３がコモン端子２１と開放して非アクティブレベル（Ｌレベル）の信号を出力しているとき、つまり確定信号を出力していないときは、アーム１７が正しい位置にきておらず、各コード端子１２，１４，１６，１８が正しいコードを出力しているかどうか不明である。すなわち、ロータリースイッチ１１によれば、コードが正しく出力されているかどうかを確定信号端子２３の出力を見ることによって電気的に確認できる。

次に、図４に示すのは本発明にかかるロータリースイッチの第二実施例である。ロータリースイッチ２５は、コード端子の接点導体１２ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａを第一固定板２７に設け、確定信号端子の接点導体２３ａを第二固定板２９に設け、それら第一固定板２７と第二固定板２９とを上下に同心に配置した構造を有する。両固定板２７，２９の中心にはそれらに共通の操作軸３５を配置するとともに、その操作軸３５の上下に第一固定板２７に対応した第一アーム３１と、第二固定板２９に対応した第二アーム３３とを個別に取り付ける。操作軸３５を回転させると、第一アーム３１と第二アーム３３が連動して変位する。その他の点は、図１の実施例と共通である。

次に、図５に示すのは、本発明にかかるロータリースイッチの第三実施例である。ロータリースイッチ３７は、コード端子の接点導体を第一固定板３９に設け、確定信号端子の接点導体を第二固定板４１に設け、それら第一固定板３９と第二固定板４１とを上下に同心に配置した構造を持つ。第二固定板４１は、表側の全面が接点導体で構成されている。両固定板３９，４１の中心にはそれらに共通の操作軸４７を配置するとともに、その操作軸４７の上下に第一固定板３９に対応した第一アーム４３と、第二固定板４１に対応した第二アーム４５とを個別に取り付ける。また、操作軸４７の周りに波状部材５１とバネ４９を配置し、両者の間に第二アーム４５を挟んで支持させる。操作軸４７を回転させると、第一アーム４３と第二アーム４５が連動して変位する。この際、第二アーム４５は波状部材５１の上を上下動する。第二アーム４５が波状部材５１の谷の部分にきたとき、第二アーム４５と第二固定板４１とが接触して確定信号が出力される。他方、第二アーム４５が波状部材５１の山の部分にきたとき、第二アーム４５と第二固定板４１とが離間するので、確定信号は非出力（Ｌレベル）となる。

次に、図６に示すのは、本発明にかかるロータリースイッチの第四実施例である。ロータリースイッチ８３は、コモン端子８６が電子回路基板の電源端子に接続され、確定信号端子８７およびコード端子８８，８９，９０，９１が電子回路基板のシグナル端子に接続されるものである。ハウジング８４に刻まれた“１”〜“Ｇ”の１６個のポジションに、操作軸８５（回転子）の標識８５ａ（本実施形態では操作軸８５に形成した切り込み８５ａ）を合わせることにより、各ポジションに対応したコードがコード端子８８，８９，９０，９１から出力される。

図７は図６のロータリースイッチ８３の要部断面図であり、図８は同じく分解平面図である。ロータリースイッチ８３は、ハウジング８４、操作軸８５、端子金具９２、スペーサ９３、コモン端子８６、確定信号端子８７およびコード端子８８，８９，９０，９１を備える。操作軸８５は樹脂製の部品であり、ハウジング８４内に収容する円盤部分８５ｔには、図８（ａ）に示すような凹凸パターンが設けられている（斜線部が凸）。コモン端子８６は接点導体８６ａを含む。同様に、確定信号端子８７は接点導体８７ａを含み、コード端子８８，８９，９０，９１は接点導体８８ａ，８９ａ，９０ａ，９１ａを含む。各端子８６，８７，８８，８９，９０，９１の接点導体８６ａ，８７ａ，８８ａ，８９ａ，９０ａ，９１ａは、ハウジング８４内に配置されている。スペーサ９３は、Ｈ形状を有する樹脂製の部品であり、図７に示すごとくハウジング８４内において、操作軸８５と各接点導体８６ａ，８７ａ，８８ａ，８９ａ，９０ａ，９１ａとの間に配置されている。端子金具９２は、全体が金属製である薄板状の部品であり、スペーサ９３の上に配置される。具体的には、端子金具９２の中央に形成された貫通孔９２ｈにスペーサ９３の突起９３ｓが嵌合することにより、ハウジング８４内において端子金具９２がスペーサ９３および接点導体８６ａ，８７ａ，８８ａ，８９ａ，９０ａ，９１ａに対して位置決めされている。

端子金具９２は、コモン端子８６に確定信号端子８７との接続と開放を切り替えるとともに、コモン端子８６とコード端子８８，８９，９０，９１との接続と開放を切り替える役割を担う。一方、スペーサ９３は、端子金具９２と接点導体８６ａ，８７ａ，８８ａ，８９ａ，９０ａ，９１ａとを離間させる役割がある。つまり、スペーサ９３に端子金具９２を載せただけの分解状態では、端子金具９２はコモン端子８６、確定信号端子８７およびコード端子８８，８９，９０，９１から浮いた状態となっており、それらの端子８６，８７，８８，８９，９０，９１のいずれとも接触していない。

一方、スペーサ９３との間に端子金具９２を挟む形でハウジング８４内に操作軸８５を配置しているので、操作軸８５が端子金具９２に干渉する。具体的には、操作軸８５の円盤部分８５ｔの凹凸パターンが、端子金具９２に設けられた突起９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｆに干渉する。円盤部分８５ｔの凹凸パターンのうち、凸の部分（図８（ａ）中の斜線部）が端子金具９２の突起９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｆの真上に位置すると、端子金具９２は突起９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｆがハウジング８４の底面方向に向けて付勢され、これに応じて末端部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃ，９２Ｄ，９２Ｅ，９２Ｆが接点導体８６ａ，８７ａ，８８ａ，８９ａ，９０ａ，９１ａに接触する。逆に、円盤部分８５ｔの凹凸パターンのうち、凹の部分（図８（ａ）中の斜線部以外）が端子金具９２の突起９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｆの真上に位置すると付勢が解除されて、端子金具９２の末端部９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃ，９２Ｄ，９２Ｅ，９２Ｆは接点導体８６ａ，８７ａ，８８ａ，８９ａ，９０ａ，９１ａから離間する。ただし、図８（ａ）から分かるように、操作軸８５の円盤部分８５ｔの凹凸パターンは、端子金具９２の一つの末端部９２Ａがコモン端子８６の接点導体８６ａと常時接触する設計となっている。したがって、端子金具９２自身は常時電源電圧でバイアスされる。

また、端子金具９２と円盤部分８５ｔとの相対位置関係は、操作軸８５のポジションに応じて変化するので、端子金具９２の他の末端部９２Ｂ，９２Ｃ，９２Ｄ，９２Ｅ，９２Ｆは、操作軸８５の操作に応じて確定信号端子８７の接点導体８７ａまたはコード端子８８，８９，９０，９１の接点導体８８ａ，８９ｂ，９０ｃ，９１ｄと接触したり離間したりする。こうした仕組みにより、操作軸８５のポジション数に等しい組み合わせ数のコードがコード端子８８，８９，９０，９１から出力される。

また、図８（ａ）中の破線位置ＭＬ_１〜ＭＬ_８のように操作軸８５の中途半端な位置に端子金具９２の突起９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｆが位置すると、端子金具９２の末端部９２Ｃ，９２Ｄ，９２Ｅ，９２Ｆが接点導体８８ａ，８９ｂ，９０ｃ，９１ｄに接触しているか離間しているか曖昧となり、誤出力が行なわれる。しかしながら、本発明においては、操作軸８５の円盤部分８５ｔの凸部分のうち、確定信号端子８７の接点導体８７ａに対応する部分（図８（ａ）では最外周部分）が隣接するポジションであっても離間している、つまり凸部分がポジション毎に分かれて形成されている。そのため、上記のような破線位置ＭＬ_１〜ＭＬ_８に端子金具９２の突起９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｆが位置する状態では、確定信号端子８７の接点導体８７ａと端子金具９２とが確実に非接触となり、確定信号端子８７から確定信号が出力されない。したがって、確定信号端子８７の状態を参照することにより、コード端子８８，８９，９０，９１から設計上の正しいコードが出力されているかどうかを確かめることができる。

図９は、図１等に示すロータリースイッチを用いた音声制御装置の回路図である。音声制御装置１００は、ロータリースイッチ１１と、コード選択回路６５と、マイクロコンピュータ６７とを備える。ロータリースイッチ１１のコモン端子２１は電源電圧Ｖｃｃでバイアスしている。コード選択回路６５は、Ｄ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９を並列に有しており、それらＤ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９の入力に「１」「２」「４」「８」の各コード端子１２，１４，１６，１８を接続している。Ｄ型フリップフロップ５１，５３，５５，５７の出力がコード選択回路６５の出力になっており、その出力をマイクロコンピュータ６７が取得する。確定信号端子２３の出力は、ＡＮＤゲート５９を経由してＤ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９のクロック端子に分岐入力されている。Ｄ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９のクリア端子には、パワーオンリセット回路６３の出力を接続している。また、パワーオンリセット回路６３の出力は、分岐してディレイ回路６１にも接続している。そして、ディレイ回路６１の出力はＡＮＤゲート５９の一方の入力に接続している。

音声制御装置１００の電源を投入すると、パワーオンリセット回路６３が作動してＤ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９をクリアするので、コード選択回路６５が電源投入時に出力するコードはオールゼロになる。一方、ディレイ回路６１に設定された遅延時間が経過すると、ＡＮＤゲート５９の一方の入力がＨレベルに切り替わる。ディレイ回路６１は、ＡＮＤゲート５９の一方の入力をＨレベルで保持する。ロータリースイッチ１１の確定信号端子２３がＨレベルの確定信号を出力していると、ＡＮＤゲート５９はＨレベルの信号を出力する。ＡＮＤゲート５９の出力の立ち上がりエッジでＤ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９にトリガが掛かる。Ｄ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９は、そのときのＤ端子（入力端子）の状態をＱ端子（出力端子）に出力する。

ロータリースイッチ１１の操作軸１５を回すと、確定信号端子２３とコモン端子２１とが開放状態を経由する。このとき、確定信号端子２３の出力する信号がＬレベルに変化し、ＡＮＤゲート５９の出力する信号もＬレベルになるが、Ｄ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９のＱ端子の状態は変化しない。そして、操作軸１５を正しい角度に合わせ、ロータリースイッチ１１を一のポジションから隣のポジションに完全に切り替えると、確定信号端子２３がコモン端子２１と接続して再度Ｈレベルに変化し、これによりＤ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９にトリガが掛かる。Ｄ型フリップフロップ７３，７５，７７，７９は、ロータリースイッチ１１のポジションが切り替わった後のＤ端子の状態をＱ端子に出力する。

このように、コード選択回路６５は、ロータリースイッチ１１の確定信号出力端子２３から確定信号が出力されている状態ではコード端子１２，１４，１６，１８の出力するコードを通過させ、確定信号出力端子２３が確定信号を出力していない状態ではコード端子１２，１４，１６，１８の出力するコードを遮断する。マイクロコンピュータ６７は、常に正規のコードを読み取ることができ、読み取ったコードに基づいてドライバ６９を制御する。また、コード選択回路６５を経由したコード出力は、必ず図３（ｂ）の回路表に記された順番で変化するため、スピーカ７１の音量の段階的な調節を適切に行なうことができる。

次に、図１０に示すのは、図１等に示すロータリースイッチを用いた音声制御装置の別実施例を示す図である。音声制御装置１０１は、ロータリースイッチ１１と、マイクロコンピュータ８１とを備える。マイクロコンピュータ８１は、ロータリースイッチ１１のコードを読み取るときに、図１１の処理を実行する。すなわち、コードが入力されるポートを読む前に確定信号が入力されるポートを読み、確定信号がＨ（アクティブ）かＬ（非アクティブ）かを判断する（Ｓ１）。そして、確定信号がＨレベルであると判断した場合にのみコードを読み取る（Ｓ２）。Ｌレベルのときは読まない。コードを読み取った後は、図９の実施例と共通である。

なお、図９，１０に示した音声制御装置１００，１０１に、第二実施例のロータリースイッチ２５、第三実施例のロータリースイッチ３７または第四実施例のロータリースイッチ８３を採用できることはもちろんである。また、ロータリースイッチを備えた装置の例として音声制御装置を示したが、液晶ディスプレイ等の表示手段を制御する表示制御装置にロータリースイッチを採用することも好適である。その場合、ディスプレイの輝度やコントラストを調節する手段を表示制御装置に設け、その表示制御手段にコードを供給するためにロータリースイッチを用いることができる。

本発明にかかるロータリースイッチの斜視模式図。図１のロータリースイッチの端子配置を示す平面模式図。図１のロータリースイッチのコード出力パターンを説明する図。本発明にかかるロータリースイッチの第二実施例。同じく第三実施例。同じく第四実施例。第四実施例のロータリースイッチの要部断面図。第四実施例のロータリースイッチの分解平面図。図１のロータリースイッチを用いた音声制御装置の回路図。音声制御装置の別実施例。図１０のマイクロコンピュータが実行する処理のフロー。従来のロータリースイッチの問題点を説明する図。

符号の説明

１１ロータリースイッチ
１３固定板
１５操作軸
１７アーム
１２，１４，１６，１８コード端子
２１コモン端子
２３確定信号端子
６５コード選択回路
６７，８１マイクロコンピュータ（コード読取手段、音量調節手段）
１００，１０１音声制御装置

Claims

回転子の回転角度位置に応じて複数のコード端子のそれぞれがアクティブレベルまたは非アクティブレベルのコード出力を行なうコード出力方式のロータリースイッチにおいて、前記複数のコード端子が正規のコード出力を行なっていることを示す確定信号を出力する確定信号出力端子を備えたことを特徴とするロータリースイッチ。
回転子の回転角度位置に応じて複数のコード端子のそれぞれがアクティブレベルまたは非アクティブレベルのコード出力を行なうコード出力方式のロータリースイッチにおいて、前記複数のコード端子から設計上の正規のコードが出力される回転角度位置を前記回転子が占有するときはアクティブな信号出力を行ない、前記複数のコード端子から設計外の誤ったコードが出力される回転角度位置を前記回転子が占有するときは非アクティブな信号出力を行なう確定信号出力端子を備えたことを特徴とするロータリースイッチ。
回転子の回転角度位置に応じて複数のコード端子のそれぞれがアクティブレベルまたは非アクティブレベルのコード出力を行なうコード出力方式のロータリースイッチにおいて、前記複数のコード端子から設計上の正規のコードが出力される回転角度位置を前記回転子が占有するときはそれら回転角度位置に対応して設けられた接点がコモン端子と接続状態になり、一の回転角度位置から隣の回転角度位置に前記回転子が変位する途中においては前記接点がコモン端子と開放状態になる確定信号出力端子を備えたことを特徴とするロータリースイッチ。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロータリースイッチと、
前記ロータリースイッチの前記確定信号出力端子の信号出力状態に応じて前記複数のコード端子が出力するコードを読み取るコード読取手段と、
前記コード読取手段が読み取ったコードに基づいて音量調節、輝度調節またはコントラスト調節を行なう調節手段と、
を備えたことを特徴とする装置。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロータリースイッチと、
前記ロータリースイッチの前記確定信号出力端子からアクティブな信号が出力されている状態では前記複数のコード端子の出力するコードを通過させ、前記確定信号出力端子の信号出力が非アクティブな状態では前記複数のコード端子の出力するコードを遮断するコード選択回路と、
前記コード選択回路を通じて得られる前記ロータリースイッチのコードに基づいて音量調節、輝度調節またはコントラスト調節を行なう調節手段と、
を備えたことを特徴とする装置。