JP3698610B2 - スイッチ付き回転型電気部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスイッチ付き回転型電気部品に係わり、特に操作軸の押圧操作により、スイッチ回路をＯＦＦ可能なスイッチ付き回転型電気部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来スイッチ付き回転型電気部品は、図５に示すような、スイッチ部２０を有し、このスイッチ部２０は、図示右側に絶縁基板２１が配設され、この絶縁基板２１の表面には、金属性の固定接点２２が取り付けられ、固定接点２２の下端部に形成した取付孔２２ｂに第１端子２３をカシメ付けている。
また、絶縁基板２１には金属板からなる可動接点２４が第２端子２５にカシメ付けられて取り付けられている。前記可動接点２４は、装着孔２４ａを有する環状の保持部２４ｂが形成され、この保持部２４ｂの上部側に円弧状の腕部２４ｃが形成され、保持部２４ｂと腕部２４ｃとが接続部２４ｄによって接続されている。
また、接続部２４ｄには接点部２４ｅが固定接点２２側に突出形成されている。
前記可動接点２４は、腕部２４ｃの下部が２段に折り曲げられて、取付孔２４ｇを絶縁基板２１の取付孔２１ｃに位置させた状態で、第２端子２５を取付孔２１ｃにカシメ付けて、可動接点２４が絶縁基板２１に固着される。
【０００３】
また、環状の保持部２４ｂの前後は、第１、第２絶縁ホルダ２６、２７が配設され、この第１、第２絶縁ホルダ２６、２７によって、保持部２４ｂが狭持されるようになっている。
前記第２絶縁ホルダ２７の図示左側には、内部が空洞のケース２８が配設され、このケース２８の左右端部には爪部２８ａが突出形成され、この爪部２８ａによってケース２８が絶縁基板２１に取り付け可能になっている。
また、ケース２８には窓２８ｂが貫通形成され、この窓２８ｂは背面側から後側板２９で蓋閉可能になっている。
前記後側板２９と第２絶縁ホルダ２７との間には、コイルバネ３０が介装されて、第２絶縁ホルダ２７を常に絶縁基板２１側に弾性付勢するようになっている。
【０００４】
このようなスイッチ部２０を有する従来のスイッチ付き回転型電気部品は、図６に示すように、絶縁基板２１の右側に、例えば可変抵抗器等からなる回転型電気部品３１が取り付けられている。
この回転型電気部品３１の操作軸３２が、第１、第２絶縁ホルダ２６、２７の軸孔２６ａ、２７ａ内に挿通されて回転自在になっており、操作軸３２の押圧操作で、スイッチ部２０も操作可能になっている。
前記操作軸３２を押圧操作しないときは、第２絶縁ホルダ２７はコイルバネ３０によって図示右方向に弾性付勢され、操作軸３２が矢印Ａ方向に押し上げられている。
これにより、可動接点２４の接点部２４ｅが、固定接点２２の接触部２２ａに接触して、固定接点２２を介して、第１、第２端子２３、２５が導通し、スイッチ回路がＯＮした状態になっている。
【０００５】
また、図７に示すように、操作軸３１を矢印Ｂ方向に押圧操作すると、第１、第２絶縁ホルダ２６、２７が、コイルバネ３０の弾性力に抗して図示左側に押されて移動する。この動作により、第１、第２絶縁ホルダ２６、２７に狭持されている可動接点２４の保持部２４ｂも図示左方向に移動し、接触部２４ｅが固定接点２２の接触部２２ａから離れ、第１、第２端子２３、２５間の導通が遮断される。そして、第１、第２端子２３、２５間のスイッチ回路がＯＦＦされる。
【０００６】
このような従来のスイッチ付き回転型電気部品は、例えば回転型電気部品３１が可変抵抗器であれば、操作軸３２の回転操作で、抵抗値を可変することができると共に、操作軸３２を押圧操作すると、第１、第２端子間のスイッチ回路をＯＮ／ＯＦＦさせることができる。
即ち、従来のスイッチ付き回転型電気部品は、１つの操作軸３２で、回転型電気部品３１の操作と、スイッチ操作とを行うことができ、操作効率が良い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のスイッチ付き回転型電気部品は、回転型電気部品３１内に、図示は省略するが、例えば摺動子片を取り付けた摺動子受けを設け、この摺動子受けとは別にスイッチ回路を構成する絶縁基板２１を設けていたので、部品点数が多くなり、スイッチ付き回転型電気部品の薄型化が難しかった。
また、部品点数が多いために、組み立てに時間が掛かっていた。
本発明は、前述したような問題点に鑑みてなされたもので、薄型化が可能であると共に、部品点数を従来よりも減らして組立性を改善したスイッチ付き回転型電子部品を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として本発明のスイッチ付き回転型電子部品は、回転及び軸線方向に押圧操作可能な操作軸と、この操作軸の回転に連動して回転可能な回転体と、この回転体の一方の面に形成された導体パターンと、この前記導体パターンに弾接する摺動子片とを備え、この摺動子片の基部を埋設する絶縁基体を有し、この絶縁基体に基部を埋設する固定接点を設け、前記摺動子片の接点部は、前記導体パターン側に突き出し形成され、前記固定接点の接点部は、前記摺動子片の接点部の突き出し方向と反対側の面に露出して形成され、前記固定接点の接点部に弾性付勢して導通可能な可動接点を有し、前記操作軸の押圧操作で、前記可動接点が、前記固定接点の接点部から接離するような構成とした。
【０００９】
また、上記課題を解決するための第２の解決手段として、前記固定接点は、互いに絶縁されて複数形成され、前記可動接点が前記複数の固定接点に弾接して、前記複数の固定接点間を導通するような構成とした。
【００１０】
また、上記課題を解決するための第３の解決手段として、前記摺動子片と前記固定接点とは、互いが接続部で接続された状態で前記絶縁基体に前記基部が埋設され、前記絶縁基体に前記摺動子片と前記固定接点とを埋設後に、前記接続部を切断して、前記摺動子片と前記固定接点とを互いに絶縁分離するような構成とした。
【００１１】
また、上記課題を解決するための第４の解決手段として、前記固定接点は、第１、第２固定接点からなり、前記可動接点は、前記第１、第２固定接点に弾接可能な接点部材とこの接点部材を前記第１、第２固定接点に接離可能に保持する保持部材とからなり、前記操作軸の押圧操作により前記保持部材が押圧されて、前記可動接点が、前記第１、第２固定接点から離間するような構成とした。
【００１２】
また、上記課題を解決するための第５の解決手段として、前記可動接点を前記第１、第２固定接点に弾性付勢するコイルバネを有し、このコイルバネは、上端部が前記可動接点の前記保持部材に位置決めされて保持可能とした構成とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスイッチ付き回転型電気部品を図１から図４に基づいて説明すると、図１は本発明に関するスイッチ付き回転型電気部品の要部断面図であり、図２は本発明に関するスイッチ付き回転型電気部品の要部分解斜視図であり、図３は本発明に係わる絶縁基体の製造を説明する平万図であり、図４は本発明に係わる絶縁基体の平面図である。
【００１４】
本発明のスイッチ付き回転型電気部品を、例えばエンコーダで説明すると、本発明のスイッチ付き回転型電気部品は、図１に示すように、上方に軸受け部材１が配設され、この軸受け部材１は亜鉛ダイカスト等からなり、中央部に操作軸２が回転可能な軸孔１ａが貫通形成されている。
前記操作軸２は、金属棒等からなり、軸孔１ａ内で回転、及び軸線Ｃ方向に押圧操作可能になっている。
【００１５】
また、操作軸２は、軸孔１ａに挿通された後、軸孔１ａから抜け止めするための抜け止め溝２ａが形成されている。そして、抜け止め溝２ａに抜け止めリング３を嵌入することにより、操作軸２は、軸孔１ａに抜け止めされている。
また、軸孔１ａに挿通して軸受け部材１の空洞内部に位置する操作軸２には、スリ落とし部２ｂが形成されている。また、軸受け部材１の空洞内部には、樹脂材料等の絶縁材料からなる円盤状の回転体４が配設され、この回転体４の回転中心に小判形状の軸孔４ａが貫通形成されている。
そして、回転体４の軸孔４ａに操作軸２のスリ落とし部２ｂを挿通すると、操作軸２の回転に追従して回転体４が回転すると共に、操作軸２が軸孔４ａ内を軸線Ｃ方向に移動可能になる。
【００１６】
また、回転体４の図示下面側の一方の面には、金属板等の導電体からなる導体パターン４ｂが露出形成され、この導体パターン４ｂの円周方向を部分的に等間隔で分割する複数の絶縁体４ｃが露出形成されている。
また、回転体４は、図示上部の外周部にバネ部材５が当接して配設され、このバネ部材５の弾性力によって、操作軸２を回転させた時の回転トルクが所定の値になるようになっている。
【００１７】
また、回転体４の図示下部には絶縁基体６が配設され、この絶縁基体６は、樹脂材料からなり、図４に示すように、複数の摺動子片７、及び複数の固定接点である第１、第２固定接点８、９が埋設されて一体化されている。
前記絶縁基体６は、図４に示すように、中央部に円形のガイド孔６ａが形成され、このガイド孔６ａを挟んだ図示上下に、一対の矩形孔６ｂ、６ｂが貫通形成され、この矩形孔６ｂ、６ｂに、複数の摺動子片７の接点部７ａが露出して位置している。
前記摺動子片７は金属板からなり、矩形孔６ｂに位置する複数の接点部７ａは、図１に示す、回転体４の導体パターン４ｂ側に折り曲げられて、突き出し形成されている。そして、摺動子片７の接点部７ａが回転体４の導体パターン４ｂに弾接するようになっている。
【００１８】
また、摺動子片７は、基部７ｂを有し、この基部７ｂが絶縁基体６に埋設され、基部７ｂに接続する複数の端子７ｃが、図４に示す絶縁基体６の左側外部に導出形成されている。
前記絶縁基体６の外部に導出された端子７ｃは、図１に示すように、略直角の下方に折り曲げられて、プリント基板（図示せず）等に実装可能になっている。
前記第１、第２の固定接点８、９は、第１、第２接点部９ａ、１０ａを有し、この第１、第２接点部９ａ、１０ａは、図２に示すように、摺動子片７の接点部７ａの突き出し方向と反対側の面に露出して、円錐状に突出形成されている。
前記第１接点部８ａは、図４に示すように、ガイド孔６ａの左側に形成され、この第１接点部８ａに接続する基部８ｂが、貫通孔６ａと矩形孔６ｂとの間を図示右方向に引き回しされて絶縁基体６に埋設されている。
前記絶縁基体６の図示右側に基部８ｂが引き回しされ、この基部８ｂから端子８ｃが絶縁基体６の外部に延出形成されている。
【００１９】
また、第２接点部９ａは、図４に示すように、ガイド孔６ａの右側に形成され、この第２接点部９ａに接続する基部９ｂが、絶縁基体６に埋設され、前記基部９ｂから端子９ｃが絶縁基体６の外部に延出形成されている。そして、複数の第１、第２の固定接点８、９は、互いに絶縁されている。
前記摺動子片７と第１、第２固定接点８、９とは、絶縁基体６にインサート成型等で埋設時においては、後述する第１、第２接続部１６ｂ、１６ｃで互いに接続されて一体化されている。
即ち、摺動子片７と第１、第２固定接点８、９とは、後述する一枚の金属板１６で一体形成されており、又、貫通孔６ａの周囲に、この貫通孔６ａに沿って配置されているので、小型化が可能である。
【００２０】
そして、一枚の金属板１６で一体形成された摺動子片７と第１、第２固定接点とを、絶縁基体６に埋設後に、第１、第２接続部１６ｂ、１６ｃを切断することにより、所定間隔の隙間１０が形成されて、複数の摺動子片７、及び摺動子片７と第１、第２固定接点とが互いに絶縁分離されている。
【００２１】
前記絶縁基体６の製造方法を、図３、４に基づいて説明する。まず、図３に示すように、一枚のフープ状の金属板１６の左右両端部寄りには、複数のガイド孔１６ａが所定のピッチ寸法で形成され、このガイド孔１６ａで金属板１６を次工程に精度良く搬送可能になっている。
そして、最初の打ち抜き工程では、図３Ａに示すように、摺動子片７、及び第１、第２固定接点８、９が、第１、第２接続部１６ｂ、１６ｃで接続されて一体化された状態で金属板１６が打ち抜きされてりる。
【００２２】
次に、摺動子片７、及び第１、第２固定接点８、９が一体形成された金属板１６を、次工程の成形工程に搬送し、成型金型（図示せず）内に絶縁基体６の樹脂材料を流し込むと、摺動子片７、及び第１、第２固定接点８、９のそれぞれの基部７ｂ、８ｂ、９ｂが樹脂材料で埋設される。
この時、図３Ｂに示すように、摺動子片７の接点部７ａ周囲には、矩形孔６ｂが貫通形成され、第１、第２固定接点８、９は、それぞれの接点部８ａ、９ａが、絶縁基体６の他方の面から露出して突出した状態になる。
また、第２接続部１６ｃには、切断用孔６ｄが貫通形成されて、第２接続部１６ｃが切断可能になっている。
【００２３】
前記絶縁基体６をインサート成型等により取り付けた金属板１６を、次工程の切断曲げ工程に搬送し、切断曲げ金型（図示せず）で、矩形孔６ｂ内に位置する第１接続部１６ｂ、１６ｂを切断して、図４に示すような、隙間１０を形成する。 また、矩形孔６ｂを利用して、摺動子片７の接点部７ａを突き出しする。すると、駆動孔６ｂ内に位置する摺動子片７が根本部分から折り曲げられて、接点部７ａが絶縁基体６の一方の面から突出して、図１に示す回転体４の導体パターン４ｂ側に突き出しされる。
【００２４】
また、切断用孔６ｄ内に位置する第２接続部１６ｃは、切断曲げ金型のポンチにより切断用孔６ｄ内で切断される。すると、複数の摺動子片７と、第１、第２固定接点８、９とは、互いに絶縁分離される。
また、切断曲げ工程では、それぞれの端子７ｃ、８ｃ、９ｃが金属板１６から切り離され、その後、図４に示すように、それぞれの端子７ｃ、８ｃ、９ｃが 折り曲げられて、絶縁基体６が形成される。
【００２５】
このように形成されている絶縁基体６の下部には、図２に示すような可動接点１１が配設されている。この可動接点１１は、金属製で円形の接点部材１１ａを有し、この接点部材１１ａの中央部に孔１１ｂが形成され、この孔１１ｂを介して、インサート成形等により保持部材１２が一体化して形成されている。
即ち、可動接点１１は、接点部材１１ａを有し、この接点部材１１ａを第１、第２固定接点８、９に接離可能に保持する保持部材１２とから形成されている。
このような可動接点１１は、後述するコイルバネ１３の弾性力で、接点部材１１ａが第１、第２接点部８ａ、９ａに弾接して、互いに絶縁された第１、第２固定接点８、９が導通するようになっている。
【００２６】
また、保持部材１２は、図２に示すように、接点部材１１ａの右側に、絶縁基体６に形成したガイド孔６ａにガイド可能なガイド部１２ａが突出形成され、接点部材１１ａの左側に、後述するコイルバネ１３を位置決めして保持可能な位置決め部１２ｂが突出形成されている。
また、保持部材１２の中央部には、操作軸２の先端部２ｃが回転自在に嵌合する孔１２ｃが貫通形成されている。
そして、操作軸２の軸線Ｃ方向の押圧操作で、可動接点１１が他の部材と関係なく、独立して上下することができる。
【００２７】
また、図１に示す可動接点１１の下方には、コイルバネ１３が配設され、このコイルバネ１３は、図２に示すように、上端部１３ａの直径寸法が下端部１３ｂの直径寸法より小さく形成された略台形状をなし、上端部１３ａが保持部材１２の位置決め部１２ｂに挿入されて、保持されるようになっている。
そして、コイルバネ１３の付勢力で、可動接点１１が常に上方に押し上げられて、可動接点１１が第１、第２固定接点８、９に弾接するようになっている。
また、可動接点１１が常に上方に押し上げられることにより、操作軸２も常に上方に押し上げられるようになっている。
また、絶縁基体６下方には、コイルバネ１３、及び可動接点１１を収納可能なケース１４が配設され、このケース１４は、合成樹脂材料からなり、外形が略矩形に形成されている。
【００２８】
また、収納部１４ａの底面には、コイルバネ１３の下端部１３ｂを位置決め可能な位置決め部１４ｂが所定の深さで形成されている。
このような本発明のスイッチ付き回転型電気部品の組立は、前記軸受け部材１に操作軸２を抜け止めすると共に、軸受け部材１の内部に回転体４を位置させる。 次に、軸受け部材１と絶縁基体６とを位置決めした状態で、絶縁基体６の下部に可動接点１１とコイルバネ１３とを収納するケース１４を位置決めする。そして、軸受け部材１とケース１４との外周部を、鉄板等からなる係止部材１５でカシメ付ける。すると、可動接点１１がコイルバネ１３で上方に弾性付勢されて第１、第２固定接点８。９に弾接して、本発明のスイッチ付き回転型電気部品が組み立てられている。
【００２９】
前述のような本発明のスイッチ付き回転型電気部品の動作を説明すると、まず、操作軸２を回転操作すると、操作軸２の回転に連動して回転体４が回転し、導体パターン４ｂが摺動子７の接点部７ａ上を摺動する。そして、パルス信号が発生し、このパルス信号で操作軸２の回転数、または回転角度を検出可能になっている。
また、操作軸２を軸線Ｃ方向に押圧操作すると、可動接点１１がコイルバネ１３の弾性力に抗して下方に押し下げられて、接点部材１１ａが第１、第２固定接点８、９から離間する。
すると、第１、第２固定接点８、９間の導通が遮断して、第１、第２固定接点８、９間のスイッチ回路をＯＦＦすることができる。
このような本発明のスイッチ付き回転型電気部品は、１枚の絶縁基体６に、摺動子片７と第１、第２固定接点８、９とを埋設して一体化したので、部品点数を少なくすることができると共に、薄型化が可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のスイッチ付き回転型電気部品は、絶縁基体に、導体パターン側に突き出し形成された摺動子片の接点部と、この摺動子片の接点部の突き出し方向と反対側の面に露出して形成された固定接点の接点部とを有し、この固定接点の接点部に弾性付勢して導通可能な可動接点を有し、操作軸の押圧操作で、前記可動接点が、前記固定接点の接点部から接離するようにしたので、１枚の絶縁基体に、摺動子片と固定接点とを一体化することができ、部品点数が少なくて組立工率の良い、且つ薄型可が可能なスイッチ付き回転型電気部品を提供できる。
【００３１】
また、前記固定接点は、互いに絶縁されて複数形成され、前記可動接点が前記複数の固定接点に弾接して、前記複数の固定接点間を導通するようになっているので、可動接点が複数の固定接点から離間することで、複数の固定接点間のスイッチ回路を確実にＯＮ／ＯＦＦすることができ、高性能のスイッチ付き回転型電気部品を提供できる。
【００３２】
また、前記摺動子片と前記固定接点とは、互いが接続部で接続された状態で前記絶縁基体に前記基部が埋設され、前記絶縁基体に前記摺動子片と前記固定接点とを埋設後に、前記接続部を切断して、前記摺動子片と前記固定接点とを互いに絶縁分離するようにしたので、摺動子片と固定接点とをインサート成型等により絶縁基体に埋設して一体化することができ、部品点数を削減できる。
また可動接点は、他の部材から独立して上下動可能となっているので、バネ性等が必要なく、材料選択の自由度を増すことができる。
【００３３】
また、前記固定接点は、第１、第２固定接点からなり、前記可動接点は、前記第１、第２固定接点に弾接可能な接点部材とこの接点部材を前記第１、第２固定接点に接離可能に保持する保持部材とからなり、前記操作軸の押圧操作により前記保持部材が押圧されて、前記可動接点が、前記第１、第２固定接点から離間するようにしたので、操作軸の押圧操作に連動して、固定接点をスムーズに移動させることができ、操作軸の操作フィーリングが良い。
また、操作軸の押圧ストロークを長くすることができる。
【００３４】
また、前記可動接点を前記第１、第２固定接点に弾性付勢するコイルバネを有し、このコイルバネは、上端部が前記可動接点の前記保持部材に位置決めされて保持可能としたので、外部からの振動等で、コイルバネが保持部材から外れることがなく、常に安定して可動接点を弾性付勢することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスイッチ付き回転型電気部品の要部断面図である。
【図２】本発明のスイッチ付き回転型電気部品の要部解斜視図である。
【図３】本発明に係わる絶縁基体の製造を説明する平万図である。
【図４】本発明に係わる絶縁基体の平面図である。
【図５】従来のスイッチ付き回転型電気部品の斜視図である。
【図６】従来の回転型電気部品の動作を説明する要部断面図である。
【図７】従来の回転型電気部品の動作を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
１ 軸受け部材
１ａ 軸孔
２ 操作軸
４ 回転体
４ａ 軸孔
４ｂ 導体パターン
４ｃ 絶縁体
６ 絶縁基体
６ａ ガイド孔
６ｂ 矩形孔
６ｃ 切断用孔
７ 摺動子片
７ａ 接点部
７ｂ 基部
７ｃ 端子
８ 第１固定接点
８ａ 第１接点部
８ｂ 基部
８ｃ 端子
９ 第２固定接点
９ａ 第２接点部
９ｂ 基部
９ｃ 端子８ｅ
１０ 隙間
１１ 可動接点
１１ａ 接点部材
１２ 保持部材
１３ コイルバネ
１４ ケース
１６ 金属板
１６ｂ 第１接続部
１６ｃ 第２接続部

Claims (5)

1. 回転及び軸線方向に押圧操作可能な操作軸と、この操作軸の回転に連動して回転可能な回転体と、この回転体の一方の面に形成された導体パターンと、この前記導体パターンに弾接する摺動子片とを備え、この摺動子片の基部を埋設する絶縁基体を有し、この絶縁基体に基部を埋設する固定接点を設け、前記摺動子片の接点部は、前記導体パターン側に突き出し形成され、前記固定接点の接点部は、前記摺動子片の接点部の突き出し方向と反対側の面に露出して形成され、前記固定接点の接点部に弾性付勢して導通可能な可動接点を有し、前記操作軸の押圧操作で、前記可動接点が、前記固定接点の接点部から接離するようにしたことを特徴とするスイッチ付き回転型電気部品。
2. 前記固定接点は、互いに絶縁されて複数形成され、前記可動接点が前記複数の固定接点に弾接して、前記複数の固定接点間を導通するようにしたことを特徴とする請求項１記載のスイッチ付き回転型電気部品。
3. 前記摺動子片と前記固定接点とは、互いが接続部で接続された状態で前記絶縁基体に前記基部が埋設され、前記絶縁基体に前記摺動子片と前記固定接点とを埋設後に、前記接続部を切断して、前記摺動子片と前記固定接点とを互いに絶縁分離するようにしたことを特徴とする請求項１、又は２記載のスイッチ付き回転型電気部品。
4. 前記固定接点は、第１、第２固定接点からなり、前記可動接点は、前記第１、第２固定接点に弾接可能な接点部材とこの接点部材を前記第１、第２固定接点に接離可能に保持する保持部材とからなり、前記操作軸の押圧操作により前記保持部材が押圧されて、前記可動接点が、前記第１、第２固定接点から離間するようにしたことを特徴とする請求項１、２、又は３記載のスイッチ付き回転型電気部品。
5. 前記可動接点を前記第１、第２固定接点に弾性付勢するコイルバネを有し、このコイルバネは、上端部が前記可動接点の前記保持部材に位置決めされて保持可能としたことを特徴とする請求項４記載のスイッチ付き回転型電気部品。

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