JP2008159837A

JP2008159837A - 接点装置

Info

Publication number: JP2008159837A
Application number: JP2006347056A
Authority: JP
Inventors: Tomoyasu Kurokawa; 智康黒川
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: JP5157158B2

Abstract

【課題】接点部材と各接触部との接続を確実にしつつ、その構造を小型にできる接点装置を提供する。
【解決手段】回転操作する接点部材４をコモンパターン５０と複数の接点パターン５１・５２・５３・５４・５５に接触させる構成の接点装置であって、コモンパターン５０と接点パターン５１・５２・５３・５４・５５を、接点部材４の回転中心を中心とする同一円周上に配置する。具体的には、コモンパターン５０と接点パターン５１・５２・５３・５４・５５を同一円周上に交互に配置する。接点部材４は、接点パターン５１・５２・５３・５４・５５の複数と接触する接点Ａ・Ｂ・Ｃを有する。複数の接点パターン５１・５２・５３・５４・５５の夫々に接続される複数の電気抵抗を備える。その複数の電気抵抗は、接点部材４を介してコモンパターン５０と接点パターン５１・５２・５３・５４・５５の複数とが並列接続されることにより夫々異なる電圧値を出力する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロータリースイッチ等、回転操作式の接点装置に関する。

小型電子機器において、回転操作により信号を出力する接点装置が存在する。例えば特許文献１に開示される接点装置は、基板上の環状のコモンパターン１３ｃの外周側に放射状に複数のスイッチ接点パターン１３ｂを設け、それらに対応するコモンブラシ１５ｃと接点ブラシ１５ｂを、回転操作する接片１５に設けている。その接点装置によれば、コモンパターン１３ｃとコモンブラシ１５ｃを常時接触させ、接片１５の回転操作により接点ブラシ１５ｂがいずれかのスイッチ接点パターン１３ｂと接触することで導通させて信号を出力させる。
特開２００４−３１１０７２号公報

しかしながら、従来の接点装置は、接片のコモンブラシとコモンパターン、及び、接片の接点ブラシスイッチ接点パターンとの接触を確実にするため、コモンパターン、すなわち、第１の接触部と、複数のスイッチ接点パターン、すなわち、第２の接触部とを径方向に長さを異ならせて形成する必要があり、構造上、更に小型化するのは困難であった。

本発明の課題は、接点部材と各接触部との接続を確実にしつつ、その構造を小型にできる接点装置を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、基準電圧を出力する出力部に接続する第１の接触部と、前記基準電圧の電圧値を降下させて所定の電圧値を生成する生成部に接続する複数の第２の接触部と、自身が回転することにより前記第１の接触部と前記複数の第２の接触部の少なくとも一つとに接触して、前記出力部と前記生成部とを導通させる接点部材とからなる接点装置であって、前記接点部材の前記第１の接触部と前記複数の第２の接触部の少なくとも一つとに夫々接触するための接触部は、前記接点部材の回転軸を中心に径方向に略同じ距離になるように形成され、前記第１の接触部及び前記複数の第２の接触部は、前記回転軸を中心として径方向に略同一の長さになるように形成されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の接触部及び前記複数の第２の接触部は、前記回転軸を中心として円周方向に交互に配置したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記接点部材の接触部は、前記接点部材の前記第１の接触部と前記複数の第２の接触部の少なくとも二つとに夫々接触するように形成され、前記生成部は、前記複数の第２の接点部の夫々に接続される電気抵抗を備え、前記第１の接触部と前記複数の第２の接触部の少なくとも二つとが夫々接触した場合には、これら第２の接触部に接続される電気抵抗の並列接続により前記基準電圧の電圧値を降下させて所定の電圧値を生成することを特徴とする。

本発明によれば、自身が回転する接点部材の接触部はこの接点部材の回転軸を中心に略同じ長さになるように形成され、基準電圧を出力する出力部に接続された第１の接触部及び基準電圧の電圧値を降下させて所定の電圧値を生成する生成部に夫々接続された複数の第２の接触部は、この回転軸を中心として径方向に略同一の長さになるように形成されるので、接点部材と各接触部との接続を確実にしつつ、その構造を小型にできる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１は一実施形態としてのデジタルカメラの背面側を示したもので、１は撮影モード選択用のダイヤルスイッチである。このダイヤルスイッチ１は、図２に示す部品により構成され、一回転以上回転する構造となっている。図２において、２はビス、３は接点部材固定用金属板、４は接点バネ（接点部材）、５はＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）、６はメインケース、７はダイヤルクリック用バネ板、８はダイヤルケースである。

ダイヤルスイッチ１は、接点部材固定用金属板３に固定された接点バネ４が、ダイヤルケース８にビス２で共締めされ、接点バネ４と接触するパターンを有するＦＰＣ５がメインケース６に固定されている。また、ダイヤルケース８に固定されたダイヤルクリック用バネ板７が、メインケース６との間に介装されている。

図３（ａ）はＦＰＣ５のパターンを示したもので、五個ずつのコモンパターン５０と接点パターン５１・５２・５３・５４・５５が、接点部材４の回転軸を中心とした径方向に
略同じ距離になるように、交互に等間隔で形成されている。図示のように、コモンパターン５０は、図示しない基準電圧を出力する出力回路に接続される入力電圧用ピン（pin０）に接続され、接点パターン５１・５２・５３・５４・５５は、図示しない制御回路に接続される出力電圧用ピン（pin１）（pin２）（pin３）（pin４）（pin５）に夫々接続されている。

そして、接点バネ４は、図３（ｂ）に示すように、コモンパターン５０と接点パターン５１・５２・５３・５４・５５に夫々接触する三個の接点Ａ・Ｂ・Ｃを有している。これら三個の接点Ａ・Ｂ・Ｃは、夫々略同じ長さに形成され、図示例において、接点Ａ・Ｂの間に四個のパターンが位置し、接点Ｂ・Ｃの間に一個のパターンが位置し、接点Ａ・Ｃの間に二個のパターンが位置する構成となっている。

図４はダイヤルスイッチ１の電気抵抗の配置を示した部分回路図で、入力電圧の電圧値をＶin、出力電圧の電圧値をＶoutとする。また、五個の接点パターン５１・５２・５３・５４・５５には、出力電圧について所定の電圧値を生成するための異なる抵抗値を持つ電気抵抗Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４・Ｒ５が夫々接続されている。これら五個の電気抵抗Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４・Ｒ５は、図示のように、出力電圧Ｖout用ラインに並列接続されている。

図５（ａ〜ｊ）は図３のパターンに対応する接点バネ４の１０ポジションを示したもので、例えば図５（ａ）のように、ダイヤルスイッチ１のダイヤル位置がポジションＮｏ．１の場合、接点Ａはコモンパターン５０に、接点Ｂは接点パターン５４に、接点Ｃは接点パターン５５にそれぞれ接続する。したがってこのときの出力電圧Ｖoutは、電気抵抗Ｒ４とＲ５との並列接続による電圧降下により
Ｖout＝Ｖin−Ｖin×｛Ｒ４×Ｒ５／（Ｒ４+Ｒ５）｝
となる。

次に、ダイヤルスイッチ１を１ポジション回転させると、図５（ｂ）のポジションＮｏ．２のように、接点Ａは接点パターン５２に、接点Ｂ及び接点Ｃはコモンパターン５０にそれぞれ接続する。このとき、出力電圧Ｖoutは、電気抵抗Ｒ２による電圧降下により
Ｖout＝Ｖin−Ｖin×Ｒ２
となる。

図６は、入力電圧値（基準電圧値）Ｖin＝３．３Ｖで、電気抵抗Ｒ１＝５０００（Ω）、Ｒ２＝１００００（Ω）、Ｒ３＝１５０００（Ω）、Ｒ４＝２００００（Ω）、Ｒ５＝２５０００（Ω）とした場合の具体例を示すものである。

このような図６のケースの場合、ダイヤルスイッチ１を１ポジション回転させる度に、入力電圧用ピン（pin０）につながるコモンパターン５０と接続する接続バネ４の接点は、三個の接点Ａ・Ｂ・Ｃが交互に入れ替わる。また、出力電圧用ピン（pin１）（pin２）（pin３）（pin４）（pin５）に夫々つながる接点パターン５１・５２・５３・５４・５５と接続する接点も、三個の接点Ａ・Ｂ・Ｃが交互に入れ替わる。これにより、各ポジション毎に、コモンパターン５０と接続しつつ異なる１０パターンの抵抗値を持つことが可能となり、出力電圧Ｖoutは１０パターンの電圧を発生させる。

以上の接点方式を用いると、ポジション数Ｎに対して必要なＦＰＣ５のピン数ｎは、
ｎ＝Ｎ／２+１
となる。

以上の構成の接点装置によれば、接点バネ４の三個の接点Ａ・Ｂ・Ｃは接点バネ４の回転軸を中心に略同じ長さになるように形成され、コモンパターン５０及び接点パターン５１・５２・５３・５４・５５は、この回転軸を中心として径方向に略同一の長さになるように形成されるので、接点部材と各接触部との接続を確実にしつつ、その構造を小型にできる。

そして、接点バネ４にコモンパターン５０と接点パターン５１・５２・５３・５４・５５に夫々接触する三個の接点Ａ・Ｂ・Ｃを設けて、接点パターン５１・５２・５３・５４・５５に電気抵抗Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４・Ｒ５を夫々接続させることにより、三個の接点Ａ・Ｂ・Ｃのうち２つが、接点パターン５１・５２・５３・５４・５５の何れか２つに接続されたときには、これらに接続される電気抵抗の並列接続によりＶout用ラインに所定の電圧値が出力されるので、従来の構造の接点パターンと比較し、二倍のポジション数を得ることができる。
しかも、ポジション数に対しピン数を半分に減らしたことで、ライン数も半分に減らせ、ＦＰＣ５の片面上でラインを引き回しても必要面積を大幅に減らせるものとなる。

また、コモンパターン５０と接点パターン５１・５２・５３・５４・５５を同一円周上に交互に等間隔に配置するパターン構成なので、設計が容易であるといった利点もある。

以上において、接点バネ４は、三個の接点のうち一箇所を単独パターンの接続として、残る二箇所を異なるパターンへの接続とすれば、接点Ａ・Ｂ・Ｃの位置は自由に配置して良い。また、接点バネ４の接点数は三箇所以上であれば良く、すなわち、三箇所でなく四箇所以上設けても良い。また、接点バネを板バネとしたが、導通が取れればコイルバネ等でも良い。さらに、接点部材は板バネでなく接点をブラシで構成したものでも良い。また、入力電圧Ｖin用ラインと出力電圧Ｖout用ラインを図４において逆に接続しても良い。また、パターンを設ける基板はＦＰＣではなくハード基板等でも良い。また、コモンパターンと接点パターンは必ずしも実施形態のように交互に等間隔で配置しなくても良い。

なお、以上の実施形態においては、デジタルカメラとしたが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、他の小型電子機器であっても良い。
また、実施形態では、ダイヤルスイッチとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のロータリースイッチ等の接点装置であっても良い。
さらに、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した一実施形態を示すもので、デジタルカメラの背面図である。図１のダイヤルスイッチの単品斜視図（ａ）、その分解斜視図（ｂ）、その裏面側の分解斜視図（ｃ）である。図２のＦＰＣのパターンを示した平面図（ａ）、その接点部材も併せて示した図（ｂ）である。図１のダイヤルスイッチの電気抵抗の配置を示した部分回路図である。図３のパターンに対応する接点部材の１０ポジションを示した図（ａ〜ｊ）である。図５の入力電圧：３．３Ｖの場合の１０ポジションに対応した抵抗値及び出力電圧を示した図表である。

符号の説明

１ダイヤルスイッチ
４接点部材
Ａ・Ｂ・Ｃ接点
５基板
５０コモンパターン
５１・５２・５３・５４・５５接点パターン
Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４・Ｒ５電気抵抗

Claims

基準電圧を出力する出力部に接続する第１の接触部と、前記基準電圧の電圧値を降下させて所定の電圧値を生成する生成部に接続する複数の第２の接触部と、自身が回転することにより前記第１の接触部と前記複数の第２の接触部の少なくとも一つとに接触して、前記出力部と前記生成部とを導通させる接点部材とからなる接点装置であって、
前記接点部材の前記第１の接触部と前記複数の第２の接触部の少なくとも一つとに夫々接触するための接触部は、前記接点部材の回転軸を中心に径方向に略同じ距離になるように形成され、
前記第１の接触部及び前記複数の第２の接触部は、前記回転軸を中心として径方向に略同一の長さになるように形成されることを特徴とする接点装置。
前記第１の接触部及び前記複数の第２の接触部は、前記回転軸を中心として円周方向に交互に配置したことを特徴とする請求項１に記載の接点装置。
前記接点部材の接触部は、前記接点部材の前記第１の接触部と前記複数の第２の接触部の少なくとも二つとに夫々接触するように形成され、
前記生成部は、前記複数の第２の接点部の夫々に接続される電気抵抗を備え、前記第１の接触部と前記複数の第２の接触部の少なくとも二つとが夫々接触した場合には、これら第２の接触部に接続される電気抵抗の並列接続により前記基準電圧の電圧値を降下させて所定の電圧値を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の接点装置。