JP3763711B2 - 複合操作型電子部品 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器のリモコンや、携帯電話等の携帯用電子機器などに使用され、回転操作と押圧操作を1つのスイッチで行う複合操作型電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8は従来の複合操作型電子部品の一例であるプッシュスイッチ付回転型エンコーダ50の断面側面図、図9は操作つまみを水平方向に押した状態を示す断面側面図、図10はプッシュスイッチ付回転型エンコーダ50を電子機器に取り付けた状態を示す部分断面図である。
【0003】
図8のように、取付板51上に回転型エンコーダ部52とプッシュスイッチ部53が所定の間隔で配され、回転型エンコーダ部52の操作つまみ54を側方から押すことによりスイッチ部53を動作させるものである。
【0004】
以下、回転型エンコーダ部52はエンコーダ部52、プッシュスイッチ部53はスイッチ部53と表して説明する。
【0005】
エンコーダ部52は、成形樹脂製の箱形ケース55と、その底面にインサート成形保持された金属薄板56から上方に伸ばされた弾性接点脚57および側端部から下方に伸ばされた接続用端子58と、箱形ケース55の底面中央を中心として水平回転するように中心軸59を保持され、下面に放射状端子板60を有する円板状の成形樹脂製回転体61と、回転体61が浮上らないように上方から抑える蓋板62とから構成されている。
【0006】
ここで、上記回転体61の中心軸59には、下端部63Aがやや細径で上方に向かって広がった六角形状の貫通孔63が設けられており、この貫通孔63の下端細径部63Aに対して、上下端部64A・64Bが六角形状の太径で中間部64Cがやや細径の直線棒状である連結軸64の下端部64Bが軽い力で圧入され、点嵌合することにより一定範囲の傾倒は自在であるが、回転方向に遊びが無いように嵌合している。
【0007】
そして、回転体61の中心軸貫通孔63から上方に突出した連結軸64の上端部64Aは、回転体61と平行に配された外周操作タイプの円板状操作つまみ54下部の円柱部65の六角形孔66に軽く圧入され、点嵌合することにより一定範囲の傾倒は自在であるが、回転方向に遊びが無いように嵌合している。
【0008】
更に、この操作つまみ54は、箱形ケース55の上部に重ねられた成形樹脂製の上ケース67の上に載ると共に、その下部の円柱部65の外径が上ケース67の中央長円孔68に遊嵌合しているので、回転体61に対して平行な面上で水平回転可能であると共に、エンコーダ部52とスイッチ部53を結ぶ直線上で水平に一定距離動き得るように保持されている。
【0009】
そして、エンコーダ部52の蓋板62と上ケース67の間において、操作つまみ円柱部65の外周溝65Aと上ケース67の壁部67Aとの間に配されたU字ばね69は、通常状態において、操作つまみ54がスイッチ部53から最も離れた位置にあるように付勢していると共に、操作つまみ54の上方への抜け止めの役目をしている。
【0010】
ここで、70は箱形ケース55と上ケース67を結合すると共に、エンコーダ部52を取付板51に固定するための取付金具である。
【0011】
また、スイッチ部53は、操作ボタン71がエンコーダ部52の方に向き、後端部が押し止め壁72に当たるように上記取付板51に固定され、接続用端子73が下方に出されている。
【0012】
そして74はスイッチ駆動板で、U字ばね69の外側から操作つまみ円柱部65と回転可能に嵌合するように配された結合部74Aからスイッチ部53の操作ボタン71に当接する駆動部74Bまで伸ばされている。
【0013】
次に、従来のプッシュスイッチ付回転型エンコーダ50の動作について説明する。
【0014】
まず、図8に示すように、操作つまみ54の外周部54Aに図中の接線方向 の力を加えて回転させることにより、連結軸64を介してエンコーダ部52の円板状回転体61が箱形ケース55の底面中央を中心として回転し、その下面の放射状端子板60上を弾性接点脚57が弾接摺動していき、この接触部分で円板状操作つまみ54の回転操作に連動したパルス信号を発生する。
【0015】
この時、駆動板74は、その結合部74Aが操作つまみ54の円柱部65との間で回転可能に嵌合しているため、動かない。
【0016】
そして、このパルス信号が弾性接点脚57から接続用端子58を経て電子機器のプリント配線基板75(図10参照)の回路に伝達される。
【0017】
次に、図9に示すように、操作つまみ54がスイッチ部53から離れた位置にあるように付勢しているU字ばね69の付勢力に逆らって、円板状操作つまみ54の外周部54Aに操作つまみ54の中心とスイッチ部53を結ぶ図中の直線方向の力を加えると、操作つまみ54の円柱部65が上ケース67の長円孔68にガイドされて、操作つまみ54と駆動板74が水平方向に動き、駆動板74先端の駆動部74Bが操作ボタン71を押してスイッチ部53を動作させて、その信号が接続用端子73を経て使用機器のプリント配線基板75の回路に伝達される。
【0018】
この時、回転体61の中心軸59の貫通孔下端部63Aと、操作つまみ54下部の円柱部六角形孔66に上下端部64A・64Bを軽く圧入された連結軸64は、その上下端部64A・64Bを支点として傾く。
【0019】
そして、円板状操作つまみ54に加えていた押し力を除くと、U字ばね69の弾性復元力によって操作つまみ54と駆動板74が押し戻されて元の図8の状態に戻り、連結軸64も元の直立状態に戻る。
【0020】
上記のような従来のプッシュスイッチ付回転型エンコーダ50が電子機器に装着される場合は、図10に示すように、取付板51下面の脚部51Aとエンコーダ部52の接続用端子58及びスイッチ部53の接続用端子73が電子機器のプリント配線基板75の取付孔76、77及び78に挿入ハンダ付けして接続され、円板上操作つまみ54のスイッチ部53とは反対側の端部54Aが電子機器の外装ケース79の隙間から外部に突出するように取り付けられる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の複合操作型電子部品においては、図10に示すように、プッシュスイッチ付回転型エンコーダ50を、その操作つまみ54の端部54Aが電子機器の側面に突出するように、電子機器の外装ケース79の底面79Aに沿って配置したプリント配線基板75に取付固定し、操作つまみ54を側面から操作する構造であったため、特に、リモコンや、携帯電話等の携帯用電子機器などの薄型の電子機器においては、その側面の限られた面積に操作つまみを配置しなけらばならなかったので、配置上の制限があった。
【0022】
また、それによって、電子機器のデザイン上の自由度も制限されてしまうことがあった。
【0023】
また、例えば、リモコンや、携帯電話等の携帯用電子機器などの薄型の電子機器を手で持つときに、電子機器の両側面部を挟んで掴むようにすることが多く、その場合、操作つまみ54が側方に突出していたため、不用意に操作つまみ54に接触して操作してしまうなど操作性が悪くなるという問題点があった。
【0024】
また、図 に示すように、操作つまみ54の端部54Aを水平に押して、スイッチ部53を動作させるときに、エンコーダ部52と操作つまみ54を連結する連結軸64が傾倒する構造となっていたので、構造が複雑化する問題点があった。
【0025】
また、それに伴って、プッシュスイッチ付回転型エンコーダ50の組立が難しくなりコスト高になる問題点があった。
【0026】
また、図9に示す連結軸64の上下端部64A、64Bをそれぞれ操作つまみ54下部の円柱部六角形孔66と、回転体61の中心軸59の貫通孔下端部63Aとに軽圧入していたが、連結軸64を傾倒させて操作つまみ54をスムーズに水平方向に押圧できるようにするためには連結軸64とエンコーダ部52及び操作つまみ54との連結部には多少のガタが必要であるが、この連結部を軽圧入にしたことで操作つまみ54のスムーズな押圧操作は期待できない。また、上記連結部にガタを持たせると操作つまみ54のスムーズな押圧操作が得られるが、操作つまみ54の回転操作については、操作つまみ54のあそびが発生してしまい回転体61への回転の伝達が遅れてしまう。
【0027】
したがって、操作つまみ54の押圧操作と回転操作をともに安定させて行うことは難しく信頼性を低下させていた。また、それによって、操作感や操作性も低下させていた。
【0028】
本発明の目的は、電子機器への取付の自由度を向上でき、構造が簡素化でき、コスト低減ができ、操作感や操作性を向上でき、信頼性を向上でき、ロータリーエンコーダ部を有する複合操作型電子部品にも適用できる複合操作型電子部品を提供することにある。
【0029】
【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、回路基板に取り付けられる絶縁性の基台と、前記基台に押圧方向および回転方向へ移動可能に保持された操作部材と、前記操作部材の押圧操作により信号を出力するプッシュスイッチ部と、前記操作部材の回転操作により信号を出力する回転部品部と、前記プッシュスイッチ部及び前記回転部品部から出力される信号を外部に伝達する外部接続端子とを備えた複合操作型電子部品において、前記操作部材は前記回路基板面と略平行に配された回転軸を有する回転支持部材に回転可能に支持され、該記回転支持部材はガイド部材に取付固定され、該ガイド部材は前記回転支持部材に直交する一方の端部を支点として他方の端部が回動可能に前記基台に支持されて、前記回路基板面と直交する方向に該操作部材を昇降案内するとともに、前記操作部材を前記回転軸周りを回転方向として移動可能に案内し、前記プッシュスイッチ部は一端が前記外部接続端子に接続された固定接点部と、前記操作部材の押圧操作によるガイド部材の変位によって該固定接点部と接離可能な可動接点部とからなり、前記回転部品部は、前記操作部材の一端部に取付固定されて一体に回転する接点部材と、前記ガイド部材の回転支持部材に回転が規制された状態で設けられた端子板とを有して前記操作部材の押圧によって該操作部材と一体に変位し、前記端子板は両面に回路パターンがそれぞれ形成されて互いの回路パターンが接続されてなり、一方の回路パターンには前記接点部材を対向配置して該操作部材の回転操作に伴って回転した接点部材が該パターン上に摺接して電気信号を発生し、他方の回路パターンには前記外部接続端子に接続された固定接点部材を前記端子板の周方向に摺動可能に弾接させて対向配置させ操作部材の回転操作による信号を外部に伝達し、前記操作部材の押圧操作により前記ガイド部材を変位させて、前記プッシュスイッチ部を動作させるようにしたことを特徴とするものである。
【0032】
さらに、第2の解決手段として、前記操作部材の回転軸方向の他方の端部には前記操作部材と一体に回転する、クリックバネ、又は前記操作部材の回転軸と同軸状に配設されるクリック板のいずれか一方を設け、前記ガイド部材には前記クリックバネに係合する前記クリック板、又は、前記クリック板に係合する前記クリックバネを取付固定するとともに、前記クリックバネに設けた弾性変位可能な凹部又は凸部を、前記クリック板面に設けた放射状の凹凸部に弾接させて前記操作部材のクリック動作を行うようにしたことを特徴とするものである。
【0033】
さらに、第3の解決手段として、前記操作部材の両端部に回転軸方向にくり貫いた穴部を形成し、前記一方の端部の穴部には前記接点部材と前記端子板を挿入し、前記他方の端部の穴部には前記クリックバネと前記クリック板を挿入したことを特徴とするものである。
【0034】
さらに、第4の解決手段として、前記ガイド部材は前記回転支持部材の回転軸を挟むように並設した第1及び第2の支持部を有し、前記第1の支持部に前記ガイド部材の回動支点を設けるとともに、前記第2の支持部の前記プッシュスイッチ部と対向する対向面に押圧部を設け、前記操作部材の押圧操作により、前記押圧部で前記プッシュスイッチ部を押圧するようにしたことを特徴とするものである。
【0035】
さらに、第5の解決手段として、前記基台は樹脂から成り、前記固定接点部材は前記基台にインサート成形により取付固定され前記基台から突設されたことを特徴とするものである。
【0037】
さらに、第6の解決手段として、前記両回路パターンは前記端子板の両面に面対称に形成された放射状の導電パターンであることを特徴とするものである。
【0038】
さらに、第7の解決手段として、回路基板に取り付けられた絶縁性の基台と、前記基台に押圧方向および回転方向へ移動可能に保持された操作部材と、前記操作部材の押圧操作により信号を出力するプッシュスイッチ部と、前記操作部材の回転操作により信号を出力する回転部品部と、前記プッシュスイッチ部及び前記回転部品部から出力される信号を前記回路基板に伝達する外部接続端子とを備え、前記操作部材は前記回路基板面と略平行に配された回転軸を有する回転支持部材に回転可能に支持され、該記回転支持部材はガイド部材に取付固定され、該ガイド部材は前記回転支持部材に直交する一方の端部を支点として他方の端部が回動可能に前記基台に支持されて、前記回路基板面と直交する方向に該操作部材を昇降案内するとともに、前記操作部材を前記回転軸周りを回転方向として移動可能に案内し、前記プッシュスイッチ部は一端が前記外部接続端子に接続された固定接点部と、前記操作部材の押圧操作によるガイド部材の変位によって該固定接点部と接離可能な可動接点部とからなり、前記回転部品部は、前記操作部材の一端部に取付固定されて一体に回転する接点部材と、前記ガイド部材の回転支持部材に回転が規制された状態で設けられた端子板とを有して前記操作部材の押圧によって該操作部材と一体に変位し、前記端子板は両面に回路パターンがそれぞれ形成されて互いの回路パターンが接続されてなり、一方の回路パターンには前記接点部材を対向配置して該操作部材の回転操作に伴って回転した接点部材が該パターン上に摺接して電気信号を発生し、他方の回路パターンには前記外部接続端子に接続された固定接点部材を前記端子板の周方向に摺動可能に弾接させて対向配置させ操作部材の回転操作による信号を前記回路基板に伝達し、前記操作部材の押圧操作により前記ガイド部材を変位させて、前記プッシュスイッチ部を動作させるようにし、前記外部接続端子は前記回路基板上に接続され、該回路基板は電子機器に配設されるとともに、前記操作部材は前記電子機器の正面パネルに設けた孔部から外部に突出させたことを特徴とするものである。
【0039】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態である複合操作型電子部品の一実施の形態であるプッシュスイッチ付ロータリエンコーダ100について、図1〜7の図面を用いて以下に説明する。
【0040】
図1は本発明の実施の形態であるプッシュスイッチ付ロータリエンコーダ100の分解斜視図、図2は図1における2−2断面図、図3は基台101の平面図、図4は図1における矢印4方向から見た端子板106の正面図、図5及び図6はローラー103の操作を説明するための説明図、図7はプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダー100を電子機器300へ取り付けた状態を示す部分断面斜視図である。
【0041】
図1に示すように、プッシュスイッチ付ロータリエンコーダ100は、主として、基台101、ガイド部材102、操作部材すなわちローラー103、カバー104、接点部材105、端子板106、クリックバネ107、クリック板108から構成されている。
【0042】
次に、各部材について説明する。
【0043】
まず、基台101は樹脂製であり、図1に示すように、長方形状の底板101aと、底板101aの長手方向の両側に設けた側壁部101b、101cを備えている。底板101aは、側壁部101b側に設けた開口部101dと、側壁部101b側で短手方向の両縁部に対向するように設けた切欠部101e、101fと、切欠部101e側の縁部に切欠部101eと並設した切欠部101gと、切欠部101gとは反対側に設けた円形状の凹部101hとを有している。また、側壁部101b、101cの切欠部101e側には貫通孔101b′、101c′がそれぞれ同軸に形成されている。さらに、各側壁部101b、101cのそれぞれの貫通孔101b′、101c′と反対側で底板101a側の側壁面には、爪状のストッパ部101b″、101c″がそれぞれ形成されている。
【0044】
また、図1〜3に示すように、底板101aに形成した切欠部101e、101f内には、ガイド部材101へのインサート成形により固定されたバネ性を有する導電性の金属板からなる外部接続端子110a、b及び111a、b、cをそれぞれ底板101aから突設してある。同様に、開口部101dの側壁部101b側の縁部からはバネ性を有する導電性の金属板からなる固定端子112a、b、cを突設してある(図2、3参照)。さらに、切欠部101g内には、バネ性を有する導電性の金属板からなり先端部に凸部を有する弾性接点脚113を突設してある。
【0045】
また、底板101aに形成した凹部101hの中央部には底板101aへのインサート成形により固定されたバネ性を有する導電性の金属板からなる固定接点114を露出させてある。また、同様に、凹部101hの外周部の一部にはバネ性を有する導電性の金属板からなるグランドパターン115を露出させてある(図1、3参照)。そして、図3に示すように、固定端子112a、b、cはそれぞれ外部接続端子110a、111a、111bに底板101a内で接続されている。また、固定接点114は外部接続端子111cに接続され、グランドパターン115と弾性接点脚113は外部接続端子110bに接続されている。
【0046】
また、図1に示すように、底板101aに形成した凹部101hには、導電性のドーム状の板バネ(図中、上方に凸形状となっている)からなる可動接点116が挿入された後、凹部101hを覆うように片面粘着性の絶縁シート117が底板101aの上面に貼着される。このとき、可動接点116の外周部の一部は凹部101h内に設けたグランドパターン115に接触している。こうして、凹部101h部分には、可動接点116が押圧されたときには可動接点116の中央部は凹部101hに設けた固定接点114に接触し、固定接点114がグランドパターン115と導通することによりスイッチ動作が行われるプッシュスイッチ部200が形成される。
【0047】
次に、ガイド部材102は、図1に示すように、回転支持部材すなわち段付シャフト102aと、この段付シャフト102aを片持ち梁状に固定するベース部102bと、段付シャフト102aの根元に形成した小判状断面の係合部102cと、段付シャフト102aを挟んだ両側に並設されベース部102bとコの字状となるように形成した2つの支持部すなわちアーム部102d、102eから構成されている。なお、本実施の形態では、段付シャフト102a、ベース部102b、係合部102c、アーム部102d、102eはアルミダイキャストによる一体成形により形成されている。
【0048】
また、段付シャフト102aの小径のシャフト部102a′−1は、Dカット面A(図2参照)を有しており、その先端部の周囲にはCワッシャー118が嵌合する溝部102a″が形成されている。また、アーム部102dの長手方向の両側からは段付シャフト102aの軸と平行な方向に軸部102d′、102d″(102d″は図示せず)がアーム部102dとの一体成形により突出形成されている。同様に、アーム部102eのベース部102bと反対側には軸部102e′が形成され、ベース部102b側には上部を切り欠いて形成した係合部102e″が設けられている。また、アーム部102eの下面から下方に突出した押圧部すなわち突起部102fが形成されている。
【0049】
次に、図1、図2を用いて、ローラー103について説明する。ローラー103は、樹脂の一体成形により形成されている。ローラー103の表面の周囲には長手方向に沿った滑り止め用の溝部が形成されている。ローラー103の回転軸には段付の中心孔103aが形成されている。ローラー103の両側には回転軸方向にくり貫くように形成した穴部103b、103cがそれぞれ形成されている。また、穴部103bの内底面には円筒状の係合部103b′が形成され、この係合部103b′の周囲の3個所からは半径方向に突出した凸部103b″(図1参照)が形成されている。
【0050】
次に、図1、2に示す接点部材105は、バネ性を有する導電性の金属円板からなり、外周に沿って折り曲げ形成した3個の弾性接点脚105aを有し、中心部には貫通孔105bとこの貫通孔105bの周囲の3個所には半径方向に切り欠いた凹部105b′を有している。
【0051】
次に、図1、2、4に示す端子板106は、円板状であり、放射状に配された回路パターンすなわち導電パターン106a、106a、106aと、各導電パターン106a間の隙間を埋めるように樹脂が充填されて各導電パターン106aを一体に固定している。また、導電パターン106aの厚さは端子板106とほぼ同じ厚さの導電性の金属板からなっているので、端子板106の両面には面対称となるように導電パターン106aが形成されるようになっている。さらに、端子板106の中心には「D」形状の貫通孔106b(図4参照)が、そして、この貫通孔106bを囲むように半円筒形状の係合部106cが片面から突出形成されている。また、係合部106cと連結するように扇状の係合部106dが突出形成されている。
【0052】
次に、図1、2に示すクリックバネ107は、バネ性を有する金属円板からなり、外周に沿って折り曲げ形成した2つの弾性脚107a、107aと、各弾性脚107a先端部の連結部に形成した凸部107bを有している。また、中心には貫通孔107cが、そして、この貫通孔107cの図1中下方には2つの小穴107d、107dが並設して形成されている。
【0053】
次に、図1に示すクリック板108は、中心に小判孔108aを有する円板状の樹脂からなり、片面には放射状に形成した凹凸部108bが形成されている。
【0054】
カバー104は、図1、図3に示すように、主に、ベース板104aと、このベース板の図1中の下部から左右両側に突出させた腕部104b、104cと、ベース板104aの上部を覆うようにベース板104a面の片側に突出形成した側壁部104dと、側壁部104dの突出端部の中央部を延出しさらに図1中、上方に突出した円弧状凸部を有する押え部104eとから構成されている。また、ベース板104aの中央部には「D」形状の貫通孔104fが、そして、この貫通孔104fを囲むように半円筒形状の押え部104g(図2参照)が側壁部104dの突出方向側に突出するように形成されている。また、腕部104bのガイド部材102とは反対側には軸部104b′がガイド部材102のアーム部102dに形成した軸部102d′と同軸に突出形成され、他方の側には軸部104b′と同軸に穴部104b″(図示せず)が形成されている。また腕部104cには貫通孔104c′がガイド部材102のアーム部102eに形成した軸部102e′と同軸に形成されるとともに、貫通孔104c′と隣接した位置に上部より切り欠いて形成した係合部104hが設けられている。なお、カバー104はアルミダイキャストにより一体成形で形成されている。
【0055】
次に、各部材の組立状態を図1、2を用いて説明する。
【0056】
まず、ローラー103の穴部103bの内底面には、接点部材105が、その貫通孔105bが穴部103bに設けた係合部103b′に嵌合することによって、位置決めがなされた上で固着されており、ローラー103の係合部103bに設けた凸部が、接点部材105の貫通孔105bに設けた凹部105b′に嵌合することにより、接点部材105の回り止めが施されている。
【0057】
また、ローラー103の穴部103cの内底面には、クリックバネ107が、その小穴107d、107dが穴部103cの内底面に設けた軸部103d(図2参照)に嵌合し各小穴107dから突出した軸部103dを溶融して潰す(溶融状態は図示せず)ことによって取付固定されている。
【0058】
また、ガイド部材102の段付シャフト102aの根元に設けた係合部102cには、クリック板108が、その小判孔108aが嵌合することによって、回り止めが施された状態で取り付けられる。そして、段付シャフト102aが上述したローラー103の組立体の中心孔103aに挿通されることによって、ローラー103はガイド部材102に回転可能に支持されるようになっている。このとき、ローラー103は、ローラー103に取付固定したクリックバネ107の凸部107bがクリック板108の凹凸部108bに付勢するように配設されるようになっている。そして、ローラー103は段付シャフト102aの段付部分でガイド部材102のベース部102b側への軸方向の動きが規制されるので、クリックバネ107とクリック板108の間隔がほぼ一定に保たれ、それによってクリックバネ107の凸部107bのクリック板108の凹凸部108bへの弾接力はほぼ一定になり、均一なクリック感が得られるようになっている。
【0059】
さらに、段付シャフト102aのシャフト部102a′−1には、端子板106が、その貫通孔106bが嵌入されることによって、回り止めが施された状態で取り付けられ、端子板106の係合部106cとは反対側の面がローラー103に取付固定した接点部材105の各弾性接点脚105aを付勢するように配設される。さらに、カバー104が、その貫通孔104fが嵌入されることによって、回り止めが施された状態で取り付けられている。そして、シャフト部102aに形成した溝部102aにはスプリングワッシャ108が嵌着され、段付シャフト102aに装着した各部材の抜けが防止されている。このとき、端子板106は、カバー104に形成した押え部104e、104gがそれぞれ端子板106の係合部106d、106cに当接することによって、位置決めされるようになっている。
【0060】
このように各部材が組み込まれたガイド部材102は、図1に示すガイド部材102のアーム部102dの両側に形成した軸部102d′、102d″がそれぞれ基台101の側壁部101b及び101cに形成した貫通孔101b、101cに嵌合されることによって、基台101に回動可能に支持されるようになっている。また、ローラー103の押圧操作をしない状態では、図5に示すように、ガイド部材102に形成した突起部102fが基台101に設けたドーム状の可動接点116の中央部の上面に保持されており、さらに、図1に示すカバー104に形成した係合部104hと、ガイド部材102のアーム部102eに形成した係合部102e″の上側から、それぞれ基台101の側壁部101b、101cに形成したストッパ部101b″、101c″が係合することによって、前記突起部102fが可動接点116の上面から所定の距離以上に離間しないように、ガイド部材102の上方への回動が規制されている。
【0061】
また、図4に示すように、端子板106の係合部106c側の面には、基台101の底板101aに設けた固定接点部材112a、b、cが所定の位置に弾接するように配設されている。
【0062】
また、基台101の切欠部101g内に設けた弾性接点脚113(図3参照)を、図5に示すように、ガイド部材102のアーム部102dの下面に弾接させることによって、ガイド部材102を弾性接点脚113を介してグランドに接続し、ガイド部材102への帯電等を防止している。
【0063】
次に、以上のように組み立てられたプッシュスイッチ付ロータリエンコーダ100の動作について説明する。
【0064】
まず、ローラー103を回転操作する場合について説明する。
【0065】
図5に示すようにローラー103の外周部に接線方向の力Tを加えてローラー103を回転させることによって、図2に示す接点部材105が一体に回転し、その弾性接点脚105a、105a、105aが端子板106上を周方向に弾接摺動していき、端子板に形成した各導電パターン106aとの接触部分でローラー103の回転操作に連動したパルス信号を発生する。
【0066】
そして、このパルス信号は、端子板106の接点部材105とは反対側の導電パターン106aに当接している固定接点部材112a、b、cを経てそれぞれ外部接続端子110a、111a、111bより外部に伝達される。
【0067】
なお、ローラー103の回転操作をしないときは、図2に示すクリックバネ107の凸部107bはクリック板108の凹凸部108bのうち凹部に嵌合し、このとき、図2に示す接点部材105の所定の弾性接点脚105aは図4に示す端子板106に形成した導電パターン106a上から外れてパターン間の樹脂部に配設されるようになっており、外部接続端子110a、111a、111bからパルス信号が出力されることがないように構成されている。
【0068】
次に、ローラー103を基台101の底板101a側に押圧操作する場合について説明する。
【0069】
図5に示すローラー103を押圧操作をしていない状態から、図6に示すように、ローラー103に図中下方向の押圧力Fを加えてローラー103の押圧操作を行うと、ローラー103と連動するガイド部材102に設けた突起部102fが、底板101aに設けた可動接点116の中央部をその弾性力に逆らうように固定接点114側に変位させる。
【0070】
そして、一定の力が可動接点116に加わったときに可動接点116のドーム状部が反転し、可動接点116と固定接点114が接触して、プッシュスイッチ部200が動作する。そして、その信号は外部接続端子110b、111c(図3参照)より外部に伝達される。
【0071】
そして、ローラー103に加えていた押圧力Fを除くと、可動接点116の弾性復元力によってガイド部材101とともにローラー103が押し戻されて元の図5の状態に戻る。
【0072】
このような本実施の形態のプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダ100が電子機器に装着される場合は、図7に示すように、基台101の底板101aの下面が電子機器300内にこの電子機器300の正面パネル300aとほぼ平行に配設した回路基板250に載置され、外部接続端子110a、bおよび111a、b、c(図3参照)が回路基板250上にハンダ付けして接続される。そしてローラー103の底板101aとは反対側の端部103aが電子機器300の正面パネル300aに形成した矩形状の孔部300bから外部に突出するように取り付けられる。なお、正面パネル300aには図示はしないが、例えば、携帯電話であれば、番号釦や電源のON/OFF釦などの操作釦等が配設されるものである。
【0073】
以上説明したように、本実施の形態では、図7に示すように、特に、リモコンや、携帯電話等の携帯用電子機器などの薄型の電子機器300において、比較的広い面積が確保できる正面パネル300aから外部に突出させるようにローラー103を配置して、配置上の自由度を向上させることができる。また、それによって、電子機器300のデザイン上の自由度も向上させることができる。また、電子機器300を手で持つときに、電子機器の両側面部300c、300cを挟んで掴むようにすることが多く、その場合、ローラー103は正面パネル300aに突出しているので、不用意にローラー103に接触して操作してしまうことがなくなり、操作性を向上させることができる。なお、ローラー103は正面パネル300aから突出させないで面一状にしても良い。また、正面パネル300aの孔部300bは矩形状に限らず丸みを帯びたものでも良い。また、曲面を有する正面パネル上の一部にローラー103を露出させるようにしても良い。
【0074】
また、ロータリーエンコーダ部は、接点部材105と、接点部材105が弾接摺動する導電パターン106aが形成され、ローラー103と同軸状に配設される端子板106とを有し、接点部材105と端子板106を、ローラー103の押圧操作によってローラー103と一体で変位させるようにしたので、ローラー103に接点部材105を直接取付固定してダイレクト駆動としたので、構造を簡素化できる。また、それに伴って組立も簡単になるので組立時間が短縮できコストも低減できる。また、接点部材105と端子板106との相対位置が変化しないので、ローラー103の押圧動作を行っても不要なパルス信号が発生することがなく信頼性が向上する。
【0075】
また、ローラー103の一端部には接点部材105を取付固定し、端子板106の両面には導電パターン105aがそれぞれ所定の接続がされて形成され、接点部材105は端子板106の一方の導電パターン106aに摺接し、他方の導電パターン106aには外部接続端子110a、111a、111bにそれぞれ接続された固定接点部材112a、b、cが弾接するとともに、端子板106は回転が規制された状態でガイド部材102に設けられたので、端子板106の両面に対してそれぞれ接点部材105と固定接点部材112a、b、cによる弾接力が作用し端子板106が一方向に偏ることなくその位置が保持され、弾接力が安定する。したがって、接点部材105と端子板106との摺接により発生したパルス信号を固定接点部材112a、b、cを介して安定して外部接続端子110a、111a、111bに接続でき信頼性を向上させることができる。
【0076】
また、ローラー103の穴部103cにはクリックバネ107を取付固定し、ガイド部材102にはクリックバネ107に係合するクリック板108を取付るとともに、クリックバネ107に設けた弾性変位可能な凸部107bを、クリック板108に設けた放射状の凹凸部108bに弾接させてローラー103のクリック動作を行うようにしたので、ローラー103の両側からそれぞれ接点部材105による端子板106への弾接力と、クリックバネ107によるクリック板108への弾接力が作用するため、ローラー103の回転軸方向には一方向に偏る力がほとんど発生せずローラー103の回転操作がスムーズにでき、操作性及び操作感を向上させることができる。
【0077】
また、ローラー103の両端部に穴部103b、103cを形成し、穴部103bには接点部材105と端子板106を挿入し、穴部103cにはクリックバネ107とクリック板108を挿入したので、ローラー103の回転軸方向の寸法を短縮できプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダ100の小型化ができる。また、プッシュスイッチ付ロータリーエンコーダ100のサイズを変えないのであれば、ローラー103の回転軸方向の長さを長くすることができるので、指に当接する面積を増やすことができ、操作性を向上させることができる。
【0078】
また、ガイド部材102は段付シャフト102aの軸を挟むように並設したアーム部102d、102eを有し、アーム部102dにガイド部材102の回動支点を設けるとともに、アーム部102eのプッシュスイッチ部200と対向する対向面に突起部102fを設け、ローラー103の押圧操作により、突起部102fでプッシュスイッチ部200を押圧するようにしたので、ガイド部材102の回動支点と反対側に突起部102fを設けることができ、限られた回動角であってもローラー103の回動ストロークを大きく取ることができ操作感を向上させることができる。
【0079】
さらに、基台101は樹脂から成り、固定接点部材112a、b、cは基台101にインサート成形により取付固定され基台101から突設するようにしたので、固定接点部材112a、b、cを取り付けるための別部材が必要なく、部品点数を増加させることがない。また、固定接点部材112a、b、cは基台101とともに一体成形により形成でき工程が簡単になるためコスト低減ができる。
【0080】
さらに、各導電パターン106aは端子板106の両面に面対称に形成された放射状パターンであり、各導電パターンを1枚の金属板で形成しているので、端子板の両面に金属薄膜を被着させて導電パターンを形成する場合に比べて、端子板106の製作工程を簡単にできるとともにコストが低減できる。
【0081】
なお、本実施の形態では、プッシュスイッチ付ロータリーエンコーダ100について説明したが、これに限らず、回転部品部が回転型可変抵抗器等でも良いことは言うまでもない。また、プッシュスイッチ部200は基台101の底板101aに形成したが、これに限らず、プッシュスイッチ部200の代わりに単体のプッシュスイッチを設けるようにしても良い。
【0082】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回路基板に取り付けられる絶縁性の基台に、プッシュスイッチ部と、操作部材の回転操作により信号を出力する回転部品部と、前記プッシュスイッチ部及び前記回転部品部から出力される信号を外部に伝達する外部接続端子とを備え、前記操作部材は前記回路基板面と略平行に配された回転軸を有する回転支持部材に支持され、該記回転支持部材はガイド部材に取付固定され、該ガイド部材は前記操作部材が前記回転軸と直交する方向へ変位可能に前記基台に支持されているとともに、前記操作部材の押圧操作により前記ガイド部材を変位させて、前記プッシュスイッチ部を動作させるようにしたので、特に、リモコンや、携帯電話等の携帯用電子機器などの薄型の電子機器においては、正面パネルから外部に突出させて操作部材を配置することもでき、したがって、正面パネルの比較的広い範囲での配置が可能となり配置上の自由度を向上させることができる。また、それによって、電子機器のデザイン上の自由度も向上させることができる。また、例えば、リモコンや、携帯電話等の携帯用電子機器などの薄型の電子機器を手で持つときに、電子機器の両側面部を挟んで掴むようにすることが多く、その場合、操作部材は正面パネルに突出しているので、不用意に操作部材に接触して操作してしまうことがなくなり、操作性を向上させることができる。
【0083】
さらに、前記回転部品部は、接点部材と、該接点部材が弾接摺動する回路パターンが形成され前記操作部材と同軸状に配設される端子板とを有し、前記接点部材と前記端子板を、前記操作部材の押圧操作によって該操作部材と一体で変位させるようにしたので、操作部材と、接点部材及び端子板を有する回路部品部とのリンク機構は必要なくなり構造を簡素化できる。また、それに伴って組立も簡単になるので組立時間が短縮できコストも低減できる。また、接点部材と端子板との相対位置が変化しないので、操作部材の押圧動作を行っても不要な信号が発生することがなく信頼性が向上する。
【0084】
さらに、前記操作部材の一端部には前記接点部材を取付固定し、前記端子板の両面には前記回路パターンがそれぞれ所定の接続がされて形成され、前記接点部材は前記一方の回路パターンに摺接し、前記他方の回路パターンには前記外部接続端子に接続された固定接点部材が弾接するとともに、前記端子板は回転が規制された状態で前記ガイド部材に設けられたので、端子板の両面に対してそれぞれ接点部材と固定接点部材による弾接力が作用し端子板が一方向に偏ることなくその位置が保持され、弾接力が安定する。したがって、接点部材と端子板との摺接により発生した信号を固定接点部材を介して安定して外部接続端子に接続でき信頼性を向上させることができる。
【0085】
さらに、前記操作部材の回転軸方向の他方の端部には前記操作部材と一体に回転する、クリックバネ、又は前記操作部材の回転軸と同軸状に配設されるクリック板のいずれか一方を設け、前記ガイド部材には前記クリックバネに係合する前記クリック板、又は、前記クリック板に係合する前記クリックバネを取付固定するとともに、前記クリックバネに設けた弾性変位可能な凹部又は凸部を、前記クリック板面に設けた放射状の凹凸部に弾接させて前記操作部材のクリック動作を行うようにしたので、操作部材の両側からそれぞれ接点部材による端子板への弾接力と、クリックバネによるクリック板への弾接力が作用するため、操作部材の回転軸方向には一方向に偏る力がほとんど発生せず操作部材の回転操作がスムーズにでき、操作性及び操作感を向上させることができる。
【0086】
さらに、前記操作部材の両端部に回転軸方向にくり貫いた穴部を形成し、前記一方の端部の穴部には前記接点部材と前記端子板を挿入し、前記他方の端部の穴部には前記クリックバネと前記クリック板を挿入したので、操作部材の回転軸方向の寸法を短縮でき複合操作型電子部品の小型化ができる。また、複合操作型電子部品のサイズを変えないのであれば、操作部材の回転軸方向の長さを長くすることができるので、指に当接する面積を増やすことができ、操作性を向上させることができる。
【0087】
さらに、前記ガイド部材は前記回転支持部材の回転軸を挟むように並設した第1及び第2の支持部を有し、前記第1の支持部に前記ガイド部材の回動支点を設けるとともに、前記第2の支持部の前記プッシュスイッチ部と対向する対向面に押圧部を設け、前記操作部材の押圧操作により、前記押圧部で前記プッシュスイッチ部を押圧するようにしたので、ガイド部材の回動支点と反対側に押圧部を設けることができ、限られた回動角であっても操作部材の回動ストロークを大きく取ることができ操作感を向上させることができる。
【0088】
さらに、前記基台は樹脂から成り、前記固定接点部材は前記基台にインサート成形により取付固定され前記基台から突設されたので、固定接点部材を取り付けるための別部材が必要なく、部品点数を増加させることがない。また、固定接点部材は基台とともに一体成形により形成でき工程が簡単になるためコスト低減ができる。
【0089】
さらに、前記回転部品部はロータリーエンコーダ部であるので、本実施の形態で説明したように、接点部材と端子板との摺接により発生するパルス信号を出力するロータリーエンコーダ部を有するプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダにも本発明が適用できる。
【0090】
さらに、前記両回路パターンは前記端子板の両面に面対称に形成された放射状の導電パターンであるので、端子板の両面に金属薄膜を被着させて導電パターンを形成するのではなく、各導電パターンを1枚の金属板で形成でき、端子板の製作工程を簡単にできるとともにコストが低減できる。
【0091】
さらに、回路基板に取り付けられた絶縁性の基台に、操作部材の押圧操作により信号を出力するプッシュスイッチ部と、前記操作部材の回転操作により信号を出力する回転部品部と、前記プッシュスイッチ部及び前記回転部品部から出力される信号を前記回路基板に伝達する外部接続端子とを備え、前記外部接続端子は前記回路基板上に接続され、該回路基板は電子機器に配設されるとともに、前記操作部材は前記電子機器の正面パネルに設けた孔部から外部に突出させたので、特に、リモコンや、携帯電話等の携帯用電子機器などの薄型の電子機器においては、比較的広い面積が確保できる正面パネルから外部に突出させるように操作部材を配置して、配置上の自由度を向上させることができる。また、それによって、電子機器のデザイン上の自由度も向上させることができる。また、電子機器を手で持つときに、電子機器の両側面部を挟んで掴むようにすることが多く、その場合、操作部材は正面パネルに突出しているので、不用意に操作部材に接触して操作してしまうことがなくなり、操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合操作型電子部品の実施の形態であるプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダー100の分解斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態であるプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダー100に係り、図1における2−2断面図である。
【図3】本発明の実施の形態であるプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダー100に係る基台101の平面図である。
【図4】本発明の実施の形態であるプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダー100に係り、図1における矢印4方向から見た端子板106の正面図である。
【図5】本発明の実施の形態であるプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダー100に係り、ローラー103の操作を説明するための説明図である。
【図6】本発明の実施の形態であるプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダー100に係り、ローラー103の操作を説明するための説明図である。
【図7】本発明の実施の形態であるプッシュスイッチ付ロータリーエンコーダー100を電子機器300へ取り付けた状態を示す部分断面斜視図である。
【図8】従来の複合操作型電子機器の一例であるプッシュスイッチ付回転型エンコーダ50の断面側面図である。
【図9】従来の複合操作型電子機器に係り、操作つまみを水平方向に押した状態を示す断面側面図である。
【図10】従来の複合操作型電子機器を電子機器に取り付けた状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
100 プッシュスイッチ付ロータリーエンコーダ
101 基台
102 ガイド部材
103 ローラー
104 カバー
105 接点部材
106 端子板
106a 導電パターン
107 クリックバネ
107a 凸部
108 クリック板
108b 凹凸部
110a、110b、111a、111b、111c 外部接続端子
112a、112b、112c 固定接点部材
114 固定接点
116 可動接点
Claims (7)
- 回路基板に取り付けられる絶縁性の基台と、前記基台に押圧方向および回転方向へ移動可能に保持された操作部材と、前記操作部材の押圧操作により信号を出力するプッシュスイッチ部と、前記操作部材の回転操作により信号を出力する回転部品部と、前記プッシュスイッチ部及び前記回転部品部から出力される信号を外部に伝達する外部接続端子とを備えた複合操作型電子部品において、前記操作部材は前記回路基板面と略平行に配された回転軸を有する回転支持部材に回転可能に支持され、該記回転支持部材はガイド部材に取付固定され、該ガイド部材は前記回転支持部材に直交する一方の端部を支点として他方の端部が回動可能に前記基台に支持されて、前記回路基板面と直交する方向に該操作部材を昇降案内するとともに、前記操作部材を前記回転軸周りを回転方向として移動可能に案内し、前記プッシュスイッチ部は一端が前記外部接続端子に接続された固定接点部と、前記操作部材の押圧操作によるガイド部材の変位によって該固定接点部と接離可能な可動接点部とからなり、前記回転部品部は、前記操作部材の一端部に取付固定されて一体に回転する接点部材と、前記ガイド部材の回転支持部材に回転が規制された状態で設けられた端子板とを有して前記操作部材の押圧によって該操作部材と一体に変位し、前記端子板は両面に回路パターンがそれぞれ形成されて互いの回路パターンが接続されてなり、一方の回路パターンには前記接点部材を対向配置して該操作部材の回転操作に伴って回転した接点部材が該パターン上に摺接して電気信号を発生し、他方の回路パターンには前記外部接続端子に接続された固定接点部材を前記端子板の周方向に摺動可能に弾接させて対向配置させ操作部材の回転操作による信号を外部に伝達し、前記操作部材の押圧操作により前記ガイド部材を変位させて、前記プッシュスイッチ部を動作させるようにしたことを特徴とする複合操作型電子部品。
- 前記操作部材の回転軸方向の他方の端部には前記操作部材と一体に回転する、クリックバネ、又は前記操作部材の回転軸と同軸状に配設されるクリック板のいずれか一方を設け、前記ガイド部材には前記クリックバネに係合する前記クリック板、又は、前記クリック板に係合する前記クリックバネを取付固定するとともに、前記クリックバネに設けた弾性変位可能な凹部又は凸部を、前記クリック板面に設けた放射状の凹凸部に弾接させて前記操作部材のクリック動作を行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載の複合操作型電子部品。
- 前記操作部材の両端部に回転軸方向にくり貫いた穴部を形成し、前記一方の端部の穴部には前記接点部材と前記端子板を挿入し、前記他方の端部の穴部には前記クリックバネと前記クリック板を挿入したことを特徴とする請求項2に記載の複合操作型電子部品。
- 前記ガイド部材は前記回転支持部材の回転軸を挟むように並設した第1及び第2の支持部を有し、前記第1の支持部に前記ガイド部材の回動支点を設けるとともに、前記第2の支持部の前記プッシュスイッチ部と対向する対向面に押圧部を設け、前記操作部材の押圧操作により、前記押圧部で前記プッシュスイッチ部を押圧するようにしたことを特徴とする請求項3に記載の複合操作型電子部品。
- 前記基台は樹脂から成り、前記固定接点部材は前記基台にインサート成形により取付固定され前記基台から突設されたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の複合操作型電子部品。
- 前記両回路パターンは前記端子板の両面に面対称に形成された放射状の導電パターンであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の複合操作型電子部品。
- 回路基板に取り付けられた絶縁性の基台と、前記基台に押圧方向および回転方向へ移動可能に保持された操作部材と、前記操作部材の押圧操作により信号を出力するプッシュスイッチ部と、前記操作部材の回転操作により信号を出力する回転部品部と、前記プッシュスイッチ部及び前記回転部品部から出力される信号を前記回路基板に伝達する外部接続端子とを備え、前記操作部材は前記回路基板面と略平行に配された回転軸を有する回転支持部材に回転可能に支持され、該記回転支持部材はガイド部材に取付固定 され、該ガイド部材は前記回転支持部材に直交する一方の端部を支点として他方の端部が回動可能に前記基台に支持されて、前記回路基板面と直交する方向に該操作部材を昇降案内するとともに、前記操作部材を前記回転軸周りを回転方向として移動可能に案内し、前記プッシュスイッチ部は一端が前記外部接続端子に接続された固定接点部と、前記操作部材の押圧操作によるガイド部材の変位によって該固定接点部と接離可能な可動接点部とからなり、前記回転部品部は、前記操作部材の一端部に取付固定されて一体に回転する接点部材と、前記ガイド部材の回転支持部材に回転が規制された状態で設けられた端子板とを有して前記操作部材の押圧によって該操作部材と一体に変位し、前記端子板は両面に回路パターンがそれぞれ形成されて互いの回路パターンが接続されてなり、一方の回路パターンには前記接点部材を対向配置して該操作部材の回転操作に伴って回転した接点部材が該パターン上に摺接して電気信号を発生し、他方の回路パターンには前記外部接続端子に接続された固定接点部材を前記端子板の周方向に摺動可能に弾接させて対向配置させ操作部材の回転操作による信号を前記回路基板に伝達し、前記操作部材の押圧操作により前記ガイド部材を変位させて、前記プッシュスイッチ部を動作させるようにし、前記外部接続端子は前記回路基板上に接続され、該回路基板は電子機器に配設されるとともに、前記操作部材は前記電子機器の正面パネルに設けた孔部から外部に突出させたことを特徴とする複合操作型電子部品。
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