JP2022103829A - 回転式電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減することができる回転式電子部品を提供すること。【解決手段】基台１０と、基台１０上に設置されるケース６０と、ケース６０の上部に設置される回転つまみ９０と、回転つまみ９０の回転状態を検知する検知部１８０とを有する。検知部１８０は、光電センサ１７０と、光電センサ１７０から出射された光を透過するスリット４３を設けた遮蔽板４０とを有して構成される。遮蔽板４０は、ケース６０内に収納されると共にケース６０を挟んで回転つまみ９０に一体に回転するように固定されることで、回転つまみ９０のケース６０からの抜け止め機構を兼用する。遮蔽板４０の下面側にクリック機構１９０を設ける。【選択図】図９

Description

本発明は、光学式エンコーダなどに用いて好適な回転式電子部品に関するものである。

従来、回転つまみの回転量や回転角度や回転方向などを光によって検出する光学式エンコーダが利用されている。光学式エンコーダは、例えば特許文献１に示すように、ケース（２）と、ケース（２）上に回転自在に設置される回転体（３）と、ケース（２）に対して回転体（３）を回転自在に取り付ける取付金具（４）と、ケース（２）に取り付けられ回転体（３）の回転量を検知する回路ブロック（５）と、ケース（２）と取付金具（４）とで挟み込まれて固定されると共に回転体（３）の凹凸面（３０）に弾接してクリック感触を得る突起（６０）を有するばね部材（６）と、回転体（３）上に取り付けられるつまみ（７）とを具備して構成されている。

特開２０２０－９８４３１号公報

しかし上記従来の光学式エンコーダにおいては、回転体（３）の抜け止めのために取付金具（４）を設置しており、その分部品点数が増大してしまう虞があった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、部品点数の削減化を図ることができる回転式電子部品を提供することにある。

本発明は、基台と、前記基台上に設置されるケースと、前記ケースの上部に設置される回転つまみと、前記回転つまみの回転状態を検知する検知部と、を有する回転式電子部品において、前記検知部は、光電センサと、当該光電センサから出射された光を透過するスリットを設けた遮蔽板とを有して構成され、さらに前記遮蔽板は、前記ケース内に収納されると共に当該ケースを挟んで前記回転つまみに一体に回転するように固定されることで、当該回転つまみの当該ケースからの抜け止め機構を兼用していることを特徴としている。
本発明によれば、遮蔽板に、検知部としての機能の他に、回転つまみのケースからの抜け止め機構としての機能を兼用させたので、当該抜け止め機構用の部品を別途用いる必要がなくなり、部品点数の削減化を図ることができる。また、部品点数の削減に伴って、製品コストの低廉化、製品の高さ寸法の薄型化を図ることも可能になる。

また本発明は、上記特徴に加え、前記光電センサの発光部と受光部は前記遮蔽板のスリットを挟んでその上下に対向して位置していることを特徴としている。
スリットは貫通孔であっても良いし、遮蔽板の外周辺を切り欠くように形成された凹部であっても良い。また発光部と受光部はどちらが上であっても下であっても良い。
本発明によれば、遮蔽板の上下に遮蔽板を挟むように光電センサを設置するので、構造の簡素化を図ることができる。

また本発明は、上記特徴に加え、前記遮蔽板の下面側に、前記回転つまみの回転にクリック感触を与えるクリック機構が設けられていることを特徴としている。
本発明によれば、回転つまみの回転にクリック感触を与えることができる。
また遮蔽板をその上下から挟むように光電センサを設置した場合は、遮蔽板の下側に位置する光電センサの部分によって生じるスペースにクリック機構を設置することができ、その分、回転式電子部品の薄型化を図ることができる。

本発明によれば、回転式電子部品の部品点数の削減化を図ることができる。

回転式電子部品１を上側から見た斜視図である。 回転式電子部品１を下側から見た斜視図である。 回転式電子部品１を上側から見た分解斜視図である。 回転式電子部品１を下側から見た分解斜視図である。 ケース６０と光電センサ１７０を取り付けた回路基板１６０の分解斜視図である。 回路基板１６０と光電センサ１７０の分解斜視図である。 基台１０とクリック機構部１２０の分解斜視図である。 回転式電子部品１の図１に示すＡ－Ａ断面拡大図である。 回転式電子部品１の図１に示すＢ－Ｂ断面拡大図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の１実施形態にかかる回転式電子部品１を上側から見た斜視図、図２は回転式電子部品１を下側から見た斜視図、図３は回転式電子部品１を上側から見た分解斜視図、図４は回転式電子部品１を下側から見た分解斜視図である。これらの図に示すように、回転式電子部品１は、基台１０上に、遮蔽板４０と、ケース６０と、回転つまみ９０とを設置して構成されている。なお、基台１０には一対のクリック機構部１２０が設置されている（図３は設置後の状態、図４は設置前の状態を示している）。またケース６０には回転つまみ９０の回転状態を検知する検知部１８０を構成する光電センサ１７０を取り付けた回路基板１６０が取り付けられている（図３はケース６０の下記する基板取付部６７の熱カシメ後を示し、図４は基板取付部６７の熱カシメ前を示している）。なお以下の説明において、「上」とは基台１０から遮蔽板４０を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとするが、これは、回転式電子部品１を使用する際の方向を限定する趣旨ではない。

図７は、基台１０と、当該基台１０に取り付けられるクリック機構部１２０の分解斜視図である。同図および図３，図４に示すように、基台１０は合成樹脂の成形品であり、略円板状で中央に円形の貫通孔からなる挿通孔１１を形成して構成されている。基台１０の上面の前記一対のクリック機構部１２０を載置する面は、一対のクリック機構部載置面１３となっており、１８０°対向する位置に形成されている。両クリック機構部載置面１３上には、それぞれ一対ずつの小突起からなる固定部１５が形成されている。また基台１０の上面の前記挿通孔１１の周囲を囲む位置には、上方向に向けて円形に突出する凸部１７が形成され、凸部１７中の前記両クリック機構部載置面１３に対向する部分にはそれぞれ切り欠き状の凹部１９が形成されている。また基台１０の両クリック機構部載置面１３以外の所定箇所には同心円上に複数（６つ）の貫通する小孔からなるケース取付部２１が形成されている。さらに基台１０の外周には、下記する回路基板１６０の出力引出部１６１を挿入してガイドする基板ガイド部２３が設けられている。基板ガイド部２３には、上下に貫通するガイド孔２５が形成されている。

クリック機構部１２０は、弾接体１２１と弾発手段１３１と弾接体収納ケース１３５とを具備して構成されている。弾接体１２１は合成樹脂の成形品であり、上方から見て略凸形状に形成されている。弾接体１２１の幅寸法が細くなっている側の先端面には、略半円板状に突出する弾接部１２３が形成されている。弾接部１２３の反対側の端面には、凹状の弾発手段収納部１２５が設けられ、その底部からは柱状のバネ受け部１２７が突出している。弾発手段１３１はコイルスプリングによって構成されている。

弾接体収納ケース１３５は略矩形状の合成樹脂の成形品であり、下面側には前記弾接体１２１と弾発手段１３１とを収納する凹状の弾接体収納部１３７を設けている。弾接体収納部１３７は、図４に示すように、下方から見た形状が略凸形状であり、前記弾接体１２１を１方向に向けて所定の短い寸法だけスライド自在に収納する寸法形状に形成されており、その凸となる先端側の側面は弾接部突出用開口１３９となっている。また弾接体収納部１３７内の弾接部突出用開口１３９とは反対側の内側面には、前記弾発手段１３１の一端を挿入支持する弾発手段軸支部１４１が形成されている。弾接体収納ケース１３５の外周の左右両側面の下部からは、それぞれ平板矩形状の取付基部１４３が突出し、各取付基部１４３には前記基台１０の一対の固定部１５に挿入される小孔からなる取付部１４５が形成されている。

そしてクリック機構部１２０を基台１０に取り付けるには、弾接体収納ケース１３５の弾接体収納部１３７内に、弾接体１２１と弾発手段１３１とを収納する。このとき弾発手段１３１は、その一端側を弾接体１２１のバネ受け部１２７に挿入し、その他端側を弾接体収納ケース１３５の弾発手段軸支部１４１に挿入する。そしてこれら弾接体１２１と弾発手段１３１を収納した弾接体収納ケース１３５の下面を、基台１０のクリック機構部載置面１３上に載置する。その際、基台１０の各固定部１５を弾接体収納ケース１３５の各取付部１４５に挿入し、各固定部１５の先端を熱カシメすれば、図３に示すように、基台１０上への一対のクリック機構部１２０の取り付けが完了する。

遮蔽板４０は、合成樹脂の成形品であり、円板の中央に開口４１を設けて構成されている。遮蔽板４０には、同一円周上に、複数のスリット４３が等間隔に形成されている。各スリット４３は同一形状であり、何れも略矩形状に形成されている。遮蔽板４０の前記各スリット４３を形成した位置よりも半径方向内側には、複数個（６個）の小孔からなるつまみ取付部４５が同一円周上に等間隔に形成されている。遮蔽板４０は上述のように、円板の円周上にスリット４３を形成するように構成しているため、これを成形する際の金型の構造が簡単であり、射出成形などで製作する際も、成形樹脂の充填を容易に行うことができる。そのため射出成形の際に充填不足などが起こりにくく、部品の不良率を小さくすることができる。

図５は、ケース６０と、光電センサ１７０を取り付けた回路基板１６０とを分離して示す分解斜視図である。同図および図３，図４に示すように、ケース６０は、合成樹脂を略円筒状に形成した成形品であり、その中央には、略円形に貫通する挿通孔６１が形成されている。ケース６０の上面には、全周にわたってリング状の凹部からなる溝部６３が形成されている。ケース６０の外周側面の２か所には、これを切り欠くように一対のセンサ挿入部６５が形成されている。ケース６０の外周側面の各センサ挿入部６５の左右両側位置には、回路基板１６０を取り付けるための小突起からなる基板取付部６７が形成されている。またケース６０の下面の前記基台１０の各ケース取付部２１に対向する位置には、それぞれ各ケース取付部２１に挿入される小突起からなる基台取付部６９が形成されている。

またケース６０の内周面の略中央には、段差部７１が形成され、段差部７１よりも下側の内径寸法を前記遮蔽板４０の外径寸法よりも大きく形成し、上側の内径寸法を前記遮蔽板４０の外径寸法よりも小さく形成し、これによって前記段差部７１の下面側に形成されるリング状の平面を遮蔽板当接部７３としている。またケース６０の内周面の段差部７１よりも下側の外周側面の前記一対のクリック機構部１２０に対向する位置には、一対の凹部からなる収納部７５が設けられている。

図６は、前記回路基板１６０と、一対の光電センサ１７０を分離して示す分解斜視図である。同図に示すように、回路基板１６０は、略Ｔ字状に形成され、中央の上下方向に長尺な部分を出力引出部１６１、当該出力引出部１６１の上端から左右に水平に延びる部分をセンサ取付部１６３としている。センサ取付部１６３の両端と中央位置には、それぞれ小孔からなる取付部１６５が形成されている。センサ取付部１６３のケース６０側を向く面には光電センサ１７０の下記する各端子部１７３を接続する図示しない端子部接続パターンが形成されている。また出力引出部１６１には前記端子部接続パターンへの入出力を行う配線パターンがその下端まで形成されている。

光電センサ１７０は、略箱型矩形状であって、一方の側面に矩形状の凹部からなる遮蔽板挿入部１７１を設け、遮蔽板挿入部１７１を設けた反対側の面に端子部１７３を設けて構成されている。遮蔽板挿入部１７１内の上面と下面には、図８に示すように、光を発する発光部１７５と、当該発光部１７５から発射された光を受光する受光部１７７とが形成されている。そして一対の光電センサ１７０は、それらの端子部１７３を、回路基板１６０のセンサ取付部１６３上に形成した図示しない上記端子部接続パターンに導電性接着剤などによって接続することで、図５に示すように一体化される。

回転つまみ９０は、合成樹脂をリング状に形成した成形品であり、中央に円形の貫通孔９１を形成して構成されている。回転つまみ９０のリング状になっている部分の断面は、略逆Ｕ字状であり、天面９３と内側側面９５と外側側面９７とを有している。天面９３の下面には、前記ケース６０の溝部６３に挿入されるリング状の凸部９９が形成されている。外周側面９７の内径寸法は、前記ケース６０の外径寸法よりも大きく形成されている。内周側面９５の外周面の上部の部分（下記する図９に示すａ１部分）の外径寸法は、前記ケース６０の内径寸法よりも小さく形成され、その下側に段部を設けてその下側の部分（図９に示すａ２部分）の外径寸法を小さくし、その外径寸法を前記遮蔽板４０の開口４１の内径寸法と略同一に形成している。ここで当該段部の下面は遮蔽板取付面１０１とされており、当該遮蔽板取付面１０１には複数個（６個）の小突起からなる遮蔽板取付部１０３が同一円周上で等間隔に形成されている。各遮蔽板取付部１０３は、前記遮蔽板４０の各つまみ取付部４５に対向する位置に、各つまみ取付部４５を挿入可能な寸法で形成されている。さらに前記ａ２部分の下側の部分（図９に示すａ３部分）の外周には、全周にわたって周方向に向けて凹凸を繰り返すクリック当接面１０５を形成している。

上記回転式電子部品１を組み立てるには、まず、図５に示すように、予め一対の光電センサ１７０を回路基板１６０に取り付けておく。また、図３に示すように、予め一対のクリック機構部１２０を基台１０上に取り付けておく。

そして、図５に示す状態のケース６０の挿通孔６１に、その下側から遮蔽板４０を挿入し、その状態で、ケース６０の外周側面に回路基板１６０を当接させる。このとき、回路基板１６０に取り付けている一対の光電センサ１７０はケース６０に設けた一対のセンサ挿入部６５に挿入され、さらに一対の光電センサ１７０それぞれの遮蔽板挿入部１７１に、前記遮蔽板４０の外周部分が挿入される。このとき、ケース６０の各基板取付部６７を回路基板１６０の各取付部１６５に挿入し、各基板取付部６７の先端を熱カシメする。これによってケース６０に回路基板１６０が固定される。

次に、前記ケース６０の溝部６３内に所定量のグリスを充填した上で、当該ケース６０の上側に回転つまみ９０を載置し、その際、回転つまみ９０の内側側面９５をケース６０の挿通孔６１と遮蔽板４０の開口４１に挿入し、遮蔽板４０の開口４１周囲の上面部分に回転つまみ９０の遮蔽板取付面１０１を当接させる。その際、回転つまみ９０の各遮蔽板取付部１０３を、遮蔽板４０の各つまみ取付部４５に挿入し、遮蔽板４０の下面側で各遮蔽板取付部１０３を熱カシメし、これによってケース６０を挟んだ状態で、回転つまみ９０と遮蔽板４０を、ケース６０に対して回転自在に固定する。またこのとき、回転つまみ９０の凸部９９がケース６０の溝部６３内に挿入される。

次に、前記ケース６０の下側に、クリック機構部１２０を取り付けた基台１０を設置し、その際、ケース６０の各基台取付部６９を、基台１０の各ケース取付部２１に挿入し、同時に、回路基板１６０の出力引出部１６１を基台１０のガイド孔２５に挿通する。そして基台１０の下面から突出する各基台取付部６９の先端を熱カシメすれば、回転式電子部品１の組み立てが終了する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

図８は以上のようにして組み立てられた回転式電子部品１の図１に示すＡ－Ａ断面拡大図、図９は以上のようにして組み立てられた回転式電子部品１の図１に示すＢ－Ｂ断面拡大図である。これらの図において、回転つまみ９０を回転すると、ケース６０に対して回転つまみ９０と遮蔽板４０が回転し、図８に示すように遮蔽板４０のスリット４３が光電センサ１７０の発光部１７５と受光部１７７の間を移動し、スリット４３が発光部１７５と受光部１７７の間に位置するときは発光部１７５から発射された光が受光部１７７に受光され、一方当該スリット４３が発光部１７５と受光部１７７の間に位置しないときは発光部１７５から発射された光が受光部１７７に受光されない。これによって、回転つまみ９０の回転位置や、回転速度を検出することができる。また一対ある光電センサ１７０の位置を調整することで、回転つまみ９０の回転方向も検出することができる。回転つまみ９０を回転するときは、図９に示すようにクリック機構部１２０の弾接体１２１の弾接部１２３が回転つまみ９０のクリック当接面１０５の凹凸への弾接を繰り返し、クリック感触が与えられる。また回転つまみ９０を回転する際、回転つまみ９０の凸部９９がグリスを充填したケース６０の溝部６３内を移動することで、所望の粘性抵抗（ねっとり感）が得られると同時に、消音効果も得られる。

ところで、遮蔽板４０は、光電センサ１７０と共に検知部１８０を構成する（図８参照）。同時に遮蔽板４０は、ケース６０を挟んで回転つまみ９０に一体に回転するように固定することで、回転つまみ９０のケース６０からの抜け止め機構を構成する。また、回転つまみ９０に設けたクリック当接面１０５とクリック機構部１２０によって、クリック機構１９０が構成される（図９参照）。

以上説明したように、回転式電子部品１は、基台１０と、基台１０上に設置されるケース６０と、ケース６０の上部に設置される回転つまみ９０と、回転つまみ９０の回転状態を検知する検知部１８０とを有し、前記検知部１８０は、光電センサ１７０と、当該光電センサ１７０から出射された光を透過するスリット４３を設けた遮蔽板４０とを有して構成され、さらに遮蔽板４０は、ケース６０内に収納されると共に当該ケース６０を挟んで回転つまみ９０に一体に回転するように固定されることで、当該回転つまみ９０のケース６０からの抜け止め機構を兼用している。

このように遮蔽板４０に、検知部１８０としての機能の他に、回転つまみ９０のケース６０からの抜け止め機構としての機能を兼用させたので、当該抜け止め機構用の部品を別途用いる必要がなくなり、部品点数の削減化を図ることができる。また、部品点数の削減に伴って、製品コストの低廉化、製品の高さ寸法の薄型化を図ることも可能になる。

また上記回転式電子部品１においては、光電センサ１７０の発光部１７５と受光部１７７が遮蔽板４０のスリット４３を挟んでその上下に対向して位置しているので、その構造の簡素化を図ることができる。

また上記回転式電子部品１においては、遮蔽板４０の下面側に、回転つまみ９０の回転にクリック感触を与えるクリック機構１９０を設けたので、回転つまみ９０の回転に、容易にクリック感触を与えることができる。

また上記回転式電子部品１では、遮蔽板４０をその上下から挟むように光電センサ１７０を設置しているので、遮蔽板４０の下側に位置する光電センサ１７０の部分（受光部１７７を設けた側の部分）によって生じるスペースＳ１（図８，図９参照）にクリック機構１９０を設置することができ、その分、回転式電子部品１の薄型化を図ることができる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施形態では遮蔽板４０に設けるスリット４３を貫通孔としたが、遮蔽板４０の外周辺を切り欠くように形成した凹部で構成しても良い。また上記実施形態では光電センサ１７０の発光部１７５を上側、受光部１７７を下側に設置したが、これらは逆であっても良い。また、上記記載及び各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

１ 回転式電子部品
１０ 基台
４０ 遮蔽板（検知部、抜け止め機構）
４３ スリット
６０ ケース
９０ 回転つまみ
１０５ クリック当接面（クリック機構）
１２０ クリック機構部（クリック機構）
１７０ 光電センサ（検知部）
１７５ 発光部
１７７ 受光部
１８０ 検知部
１９０ クリック機構

Claims (3)

1. 基台と、
   前記基台上に設置されるケースと、
   前記ケースの上部に設置される回転つまみと、
   前記回転つまみの回転状態を検知する検知部と、
   を有する回転式電子部品において、
   前記検知部は、光電センサと、当該光電センサから出射された光を透過するスリットを設けた遮蔽板とを有して構成され、
   さらに前記遮蔽板は、前記ケース内に収納されると共に当該ケースを挟んで前記回転つまみに一体に回転するように固定されることで、当該回転つまみの当該ケースからの抜け止め機構を兼用していることを特徴とする回転式電子部品。
2. 請求項１に記載の回転式電子部品であって、
   前記光電センサの発光部と受光部は前記遮蔽板のスリットを挟んでその上下に対向して位置していることを特徴とする回転式電子部品。
3. 請求項１又は２に記載の回転式電子部品であって、
   前記遮蔽板の下面側に、前記回転つまみの回転にクリック感触を与えるクリック機構が設けられていることを特徴とする回転式電子部品。

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