JP4170147B2 - 部材回動構造および電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線機、オーディオ機器などの電子機器において用いられる部材回動構造にかかり、より詳細には、操作つまみ部材やボリューム部などのように、回転(回動)トルクを生じさせる機構を含む部材回動構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の部材回動構造は、次のようなものがあった。
1)従来例１：
回動用の操作つまみ体とケース体との従来の回動構造においては、操作つまみ体とケース体との間にゴム製のスペーサ部材を介在させ、このスペーサ部材と接触する部材間との間に摩擦を生じさせ、これによって操作つまみ体の回転トルクの調整を行っていた。
2)従来例２：
特許文献である特開平１０−３３４７６６号公報「回転型電気部品」において、径の大きなＯリングを用いて重く安定したトルクが得られる操作ツマミが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３３４７６６号公報
【０００４】
図４は上記した従来例１を示す図であり、電子機器で用いられる可変抵抗器におけるボリューム構造４００の断面による説明図である。
ボリューム構造４００は、つまみ体４０／スペーサ４４／ケース体４２とを備え、つまみ体４０は、ゴムやエラストマー等の弾性材料からなるスペーサ４４を介在させて、ケース体４２に対して相対的に回動することが可能である。ここでのつまみ体４０およびケース体４２は樹脂等の材料からなる。
【０００５】
つまみ体４０は、外観的には上方丸形の略円柱立体のボタン形状をなし、内部には図面下向きに大きく開口する凹部４０ａを有する。このつまみ体４０の凹部４０ａでは、中心軸４５の上向き方向にシャフト４６の固定部４６'を凹部４０ａの凹部固定部４０ｂに受け入れて固定しており、つまみ体４０とシャフト４６とは一体的に連結連動して回動することが可能である。このシャフト４６は、外周囲にネジ山またはローレットのあるシャフト係合部４６''を介して、ボリューム部４８と一直線状をなすよう一体的に連結されている。また、シャフト係合部４６''はケース体４２内にあるナット部材４７とスムーズに係合して回動する構成であって、他の構成部材としてシャーシ部材４９を備える。これらのナット部材４７やシャーシ部４９などの構成部材は、ケース体４２と一体的に連結して組み込まれるように製造される部材であって、固着、締結、結合などの周知の手段により取り付けられている。
【０００６】
弾性材料からなるスペーサ４４は、全体としては円錐台形状をなし、上方にあるスペーサ本体４４ａと、下方にあるスカート状または袴状のスカート形状部４４ｂとからなる。スペーサ本体４４ａは全体としてはドーナツ状の厚みある円筒形状であって、その上面部４４'は平坦な円形であり、その厚みｔを有し、その中心部にはシャフト４６を挿通するための貫通穴部４４ｃを有する。また、下方にあるスカート形状部４４は、漸次径拡大して広がる円筒形側壁になっていて、下方面は大きく開放していて下端部４４ｂ'は円環状をなす。
【０００７】
そして、スペーサ本体４４ａが、つまみ体４０の図面４下向きに開口する凹部４０ａに挿入されることにより、スペーサ本体４４ａの上面部４４'が凹部４０ａの底面４０c' (図４での天井面)に面同士が接触し、スペーサ４４とつまみ体４０の配置設定がなされる。また、スペーサ本体４４ａを凹部４０ａへ取り付けるにあたっては、嵌入による固定、接着剤による接続などの周知手段が用いられて、スペーサ本体４４とつまみ体４０は一体的に組み合わせられる。
【０００８】
ケース体４２は、その中央に表面(上面)と内面(下面)とを貫通するように設けられた円形の貫通穴部４２ａを有し、ここにシャフト４６を挿通させる。この貫通穴部４２ａのある表面(上面)４２’では、スペーサ４４の下端部４４ｂ'が当接することにより摩擦を生じて回転トルクが発生するので、つまみ体４０は、スペーサ４４を介して、ケース体４２との間で所望される相対的な回動動作を行うように配置と設定がなされる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の部材回動構造は、電子機器などに組み込まれて使用されているものの、それぞれつぎのような問題点がある。
1)従来例１：
ここでのボリューム構造４００は、ボリューム４８(可変抵抗器)に取り付けられるつまみ体４０(回転つまみ)の回転トルクを高めるための部材回動構造として用いられる。この構造は、つまみ体４０とケース体４２との間にスペーサ４４を介在させた構成としており、つまみ体４０を図面４の下方に押し下げてスペーサ４４をケース体４２に押し当て、そしてつまみ体４０を回動(回転)させると、スペーサ４４とケース体４２との間に摩擦力が発生し、回動(回転)トルクを重くすることができる。
【００１０】
ところが、従来例１においては、次のような理由によって、回転(回動)トルクにバラツキが発生していた。
従来例１の基本的な構造として、つまみ体の取付方向およびシャフト軸方向に(図面４の上下方向に)スペーサを変形させているため、つまみ体のシャフトに対する上下方向の取り付け誤差(浮き)や、可変抵抗器のシャフト軸の寸法公差やガタによる軸方向のバラツキ、ケース体の上下方向の取付誤差などによって、スペーサの変形量が異なることとなり、回転(回動)トルクは大きな影響を受けて不安定となっていた。
【００１１】
2)従来例２：
この特許公報で示されている回転型電気部材は、部品点数が多くてその組み合わせ構造もかなり複雑であるため、精度が高くトルクの安定した製品を製造するためには、多くの手間やコスト負担が生じることとなる。
【００１２】
本発明の部材回動構造および装置は、上述したような従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、各種部品の組み合わせにおけるバラツキや部品公差の影響を受け難くすること、回転(回動)トルクにバラツキが出ないよう安定させること、確実なオーバーラップ(摩擦)が確保できること、容易にトルクアップできること、などを可能とする、部材回動構造のための新規な技術を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による部材回動構造および電子機器は、次のような手段を備える。
（１） つまみ体と、シャフト体と、ケース体と、それらの間で回動動作を介在する介在弾性部材と、を備える部材回動構造であって、
前記つまみ体は、その内部の前記ケース体側に、前記シャフト体の中心軸に同心で円形の凹部を有して、前記ケース体の外側において回動動作可能に設定配置され、
前記シャフト体は、前記ケース体の外側にある一端部において、前記つまみ体の凹部の内部に一体的に連結され、他端側は前記ケース体内の構成部材に連結接続されて、前記シャフト体を中心軸とした回動動作を行い、
前記ケース体には、前記シャフト体の中心軸と同心円状に前記ケース体から突設させて円環状側壁部を配設し、
前記介在弾性部材は、円筒形状部と円環鍔部とからなり、その中心が前記シャフト体によって貫通されて、前記つまみ体と前記ケース体の円環状側壁部との間に介在して配置され、
前記円筒形状部は、前記シャフト体の中心軸の貫通穴となる内壁部と、前記つまみ体の凹部に組み込まれる外壁部と、を有し、
前記円環鍔部はケース体の面と平行に配置され、
前記円環鍔部の円環端部は、前記シャフト体の中心軸の直角方向に、前記ケース体の円環状側壁部の内壁面に接触して摩擦を生じるオーバーラップ部として構成される。
構成される。
【００１４】
（２）つまみ体と、シャフト体と、ケース体と、それらの間で回動動作を介在する介在弾性部材と、を備える部材回動構造であって、
前記つまみ体は、前記ケース体の外側に回動動作可能に設定配置され、
前記シャフト体は、前記ケース体の外側にある一端部において、前記つまみ体の内部に一体的に連結され、他端側は前記ケース体内の構成部材に連結接続されて、前記シャフト体を中心軸とした回動動作を行い、
前記ケース体には、前記シャフト体の中心軸と同心円状に前記ケース体から突設させて円環状側壁部を配設し、
前記介在弾性部材は、
独立部材の円筒形状をした円筒側壁部として、前記つまみ体とケース体との間に介在されるように構成され、
前記介在弾性部材の円筒側壁部は、
その内側の円環状側壁部において、前記シャフト体の中心軸の直角方向に前記つまみ体の外周円部に接触し、
その外側の外周形状は前記ケース体の円環状側壁部の内周壁に合わせられて、前記ケース体の円環状側壁部に嵌め込まれる、ことを特徴とする部材回動構造。
【００１５】
（３）トルクを生じる部材回動機構を備える電子機器において、
この部材回動機構として、（１）または（２）に記載の部材回動構造を適用して構成する電子機器とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明による部材回動構造および電子機器の実施の形態を、図１〜図３を参照しながら説明する。
図１は、本発明による第１の実施例である部材回動構造１００を示す図であって、図１(１)はその断面による構造説明図であり、また、図１(２)は介在弾性部材１４とケース体１２との関係を示す概観斜視図である。
【００１７】
図１に示す部材回動構造は、例えば、各種電子機器において、可変抵抗器と連結連動するボリューム設定部や回動操作つまみ部などとして用いられるとよく、ここでは、ボリューム回動構造１００として説明する。
図１に示すボリューム回動構造１００は、回動操作部であるつまみ体１０と、このつまみ体１０と一体的に連結して回動するシャフト１６と、弾性材料からなる介在弾性部材１４と、ケース体１２と、を備える。
この介在弾性部材１４はつまみ体１０とケース体１２との間に配置され、シャフト体１６の中心軸１５の略直角方向に他部材(ここではケース体１２の部位１２b)と接触するオーバーラップ部１４b'があり、ここで摩擦を生じる。つまみ体１０はこの摩擦によって適切な回動トルクに調整設定されることとなり、ケース体１２に対して安定した回動をすることが可能となっている。
【００１８】
つまみ体１０はボリューム調整のための操作ボタンであり、外観的には上方丸形の略円柱立体の形状をなし、内部には下向に大きく開口する凹部１０ａを有する。このつまみ体１０の凹部１０ａでは、中心軸１５の上向き方向に、シャフト１６の固定部１６'を凹部１０ａの上部にある凹部固定部１０ｂに受け入れて固定しており、つまみ体１０とシャフト１６とは一体的に連結されて回動動作をすることが可能である。このシャフト１６は、外周囲にネジ山またはローレットのある波付きシャフト部１６''を介し、ボリューム部１８と一直線状のシャフトをなすよう、一体的に連結接続されている。
【００１９】
介在弾性部材１４は、図１(２)に示すように、外観的には円周状の鍔が付いたキャップのような形状であり、中心軸心１５に対象で、中心軸１５に同心円形の貫通穴１４ｃを有する。この介在弾性部材１４は、ゴムやエラストマー等の弾性材料、シリコンゴム製パッキング材料などから形成されている。
介在弾性部材１４はつまみ体１０へ組み込まれて配置されるが、組み込みにあたっては、介在弾性部材１４の円筒形状部１４ａを、つまみ体１０の凹部１０ａに嵌め込ませて取り付けてもよいし、また接着や係合など周知の他の手段を用いても取り付けてもよく、いずれにしろ、両者が組み合わされて配置設定されればよいものである。
【００２０】
介在弾性部材１４は、円筒形状部１４ａと円環鍔部１４ｂとからなり、円筒形状部１４ａは内壁部１４a'と外壁部１４a''とを有し、円環鍔部１４ｂの外輪は外周である円環端部１４ｂ'である。この円環鍔部１４ｂ'は、ケース体１２の面と略平行になるよう設計されていて、円環端部１４ｂ'はシャフト体１６の中心軸１５の略直角方向に向いて、他部材に接触される設定であり、この円環端部１４ｂ'がオーバーラップ部となって、ここで摩擦を生じる。
【００２１】
ケース体１２では、その中央の中心軸１５上に、表面１２'(上面)１２と内面１２'' (下面)とを貫通して設けられた円形の貫通穴部１２ａを有し、シャフト１６はこの貫通穴部１２ａ内を挿通される。
そして、ケース体１２の表面１２'には円環状側壁部１２ｂが突設されており、この円環状側壁部１２ｂは、表面１２'から略鉛直方向に、中心軸１５に対して中央穴１２ａと同心円形の円筒形状からなる。この円環状側壁部１２ｂは、内周壁部１２ｂ'、外周壁部１２ｂ''および円周端部１２ｂ'''とを有し、その壁の高さはｔである。
【００２２】
このケース体１２の円環状側壁部１２ｂの内周壁部１２ｂ'と、介在弾性部材１４の円環端部１４ｂ'とは、略直角方向の面で交わらせることにより、シャフト１６体の中心軸１５の略直角方向に円環端部１４ｂ'が内周壁部１２ｂ'に接触し、ここに円環状のオーバーラップ部が形成されることとなり、ここで回動トルクを発生させる摩擦力が生じる。
本発明による部材回動構造では、介在弾性部材は、シャフト体の中心軸の略直角方向に他部材と接触するオーバーラップ部を備えて構成される、のであって、このようなオーバーラップする箇所を所望の設計により構成することができ、各構成部材や材料を適宜に組み合わせることにより、オーバーラップによる摩擦を発生させ、安定した回動トルクが生じるよう設定調整をすることが可能である。
【００２３】
オーバーラップ部の設計において、ケース体１２の内周壁部１２ｂ'と、介在弾性部材１４の円環端部１４ｂ'との関係については、上記の構成を満足する多様な組み合わせや材料が考えられ、これについては設計者が適宜に希望する構成を採用して適用すればよいものである。
また、介在弾性部材１４の円環端部１４ｂ'と、ケース体１２の内周壁部１２ｂ'とは、その両方または片方を完全な円周形状に形成する必要はなく、互いの組み合わせによりスムーズな回動動作が得られる形状であればよい。例えば、接触する部材の片方だけを完全な円周形状にして形成してもよいし、また、完全な円周形状とはせずに、円周上にある何箇所かのみをオーバーラップ部として設定して構成することも可能である。そして、内周壁部１２ｂ'についても、その厚み、高さ、材料などを種々様々なものを採用できるので、希望する摩擦状況に応じた種々な設定や配置が可能となる。
【００２４】
さてここからは、本発明による部材回動構造および電子機器を、図２および図３を参照しながら説明する。
図２は、本発明による第２の実施例である部材回動構造２００を示す図であり、図３は本発明による第３の実施例である部材回動構造３００を示す図である。図２の第２の実施例は、操作つまみ体と介在弾性部材とを、同一の弾性材料にて一体化した一部品として構成したものであり、また図３の第３の実施例は、介在弾性部材のオーバーラップ部は、シャフト体の中心軸方向を向いて操作つまみ体と接触するように構成されるものである。
【００２５】
第２の実施例である図２におけるボリューム回動構造２００は、基本的な構成要素としては図１における第１の実施例のボリューム回動構造１００とほぼ同様であるが、このボリューム回動構造２００とボリューム回動構造１００との違いは、図１での操作つまみ体１０と介在弾性部材１４とからなる構成を、図２では同一の材料にて一体化した部品として形成したところである。
図２での操作つまみ体２０は円環形状部２４を有し、シャフト体２６の中心軸２５の略直角方向に他部材と接触し、その円環形状部２４の円環端のオーバーラップ部２４'において摩擦を生じさせる。ここでの他部材はケース体２２の円環状側壁部２２ｂであり、オーバーラップ部２４'はその内周壁２２b'と接触する。この操作つまみ体２０は円環形状部２４を備えて形成されており、その材料としては、ゴムやエラストマー等の弾性材料、シリコンゴム製パッキング材料などが用いられるとよい。
【００２６】
第３の実施例である図３におけるボリューム回動構造３００は、基本的な構成要素は第１の実施例のボリューム回動構造１００とほぼ同様であるが、このボリューム回動構造３００とボリューム回動構造１００との違いは、この図３では、介在弾性部材３４はつまみ体３０とは分離した独立の部材とし、シャフト体３６の中心軸３５の略直角方向に他部材(ここではつまみ体３０の外周円部３０')と接触する構成であり、介在弾性部材３４の円環状側壁部３４ａの内側端部３４a'が、軸心３５方向を向いて外周円部３０'と接触し、ここをオーバーラップ部３４a'として設定した構成である。
【００２７】
介在弾性部材３４は、外観的には円筒形状であって、円筒側壁部３４ｂとその内側に円環状側壁部３４ａを有し、円筒側壁部３４ｂはケース体３２の表面から鉛直に突設されて配置され、円環状側壁部３４ａはケース体３２の表面と略水平の位置でシャフトの軸心３５の方向を向けて配置される。
介在弾性部材３４は、ケース体３２の表面から突設された円環状側壁部３２ｂの内周壁に合わせてその円筒側壁部３４ｂの外周が嵌め込まれ、この介在弾性部材３４とケース体３２とは一体的に組み合わせられて配置設定される。
【００２８】
本発明による実施例１〜３において明らかなように このつまみ体とケース体との回動動作を行い、その間には介在弾性部材または弾性部材があって、部材同士の接触によって摩擦を生じる構造である。本発明のこれらの構成部材が、適宜な材料・形状・寸法などを選択されて設計されることにより、つまみ体は適切な回動トルクに調整または設定されることが可能となり、ケース体に対して安定した回動をすることが可能である。
【００２９】
また、介在弾性部材または弾性部材において摩擦を生じるオーバーラップ部と、それが接触される相手方部材の形状については、オーバーラップ部と相手方部材がいずれも同じ形状の円周同士にして接触することが好ましい。しかしこれに限らず、オーバーラップ部と相手方部材とがスムーズな回動ができる構造であればよく、例えば、円周状に全てに渡って接触させずに、途切れをつけたり、一部だけに接触部を設ける、などとすることもできる。
また、これらの部材は、材料や形状や寸法、組み合わせ方、配置位置など、自在に変化させて設計することができるので、希望する回動トルクに合わせて適宜に設計することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の部材回動構造および電子機器によれば、各種部品の組み合わせにおけるバラツキや部品公差の影響を受け難くでき、とりわけ、つまみ取り付け方向およびシャフト軸方向に関してのバラツキには影響されなくなったので、確実なオーバーラップ(摩擦)が確保でき、安定したトルクが得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による部材回動構造にかかる第１の実施例を示す図であって、(１)ボリューム構造１００の断面による構造説明図、また(２)は介在弾性部材１４とケース体１２を示す概観斜視図である。
【図２】本発明による部材回動構造にかかる第２の実施例を示す図であって、ボリューム構造２００の断面による構造説明図である。
【図３】本発明による部材回動構造にかかる第３の実施例を示す図であって、ボリューム構造３００の断面による構造説明図である。
【図４】従来例１を示す図であり、電子機器で用いられる可変抵抗器におけるボリューム構造４００の断面による構造説明図である。
【符号の説明】
１００ 部材回動構造
１０ つまみ体１０
１０ａ 凹部
１０ｂ 凹部固定部
１２ ケース体
１２ａ 貫通穴部(中央穴)
１２ｂ 円環状側壁部
１２ｂ' 内周壁部、
１２ｂ'' 外周壁部
１２ｂ''' 円周端部
１４ 介在弾性部材
１４ａ 円筒形状部
１４a' 内壁部
１４a'' 外壁部
１４ｂ 円環鍔部
１４ｂ' 円環端部(オーバーラップ部)
１４ｃ 貫通穴
１５ 中心軸(回動軸)
１６ シャフト
１８ ボリューム部
２００ ボリューム回動構造
２０ 操作つまみ体
２２ ケース体
２２ｂ 円環状側壁部
２２b' 内周壁
２４ 円環形状部
２４' オーバーラップ部
２５ 中心軸
２６ シャフト体
３００ ボリューム回動構造
３０ つまみ体
３０' 外周円部
３２ ケース体
３２ｂ 円環状側壁部
３４ 介在弾性部材
３４ａ 円環状側壁部
３４a' オーバーラップ部
３４ｂ 円筒側壁部
３２ ケース体
３２ｂ 円環状側壁部
３５ 中心軸(回動軸)
３６ シャフト体
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線機、オーディオ機器などの電子機器において用いられる部材回動構造にかかり、より詳細には、操作つまみ部材やボリューム部などのように、回転(回動)トルクを生じさせる機構を含む部材回動構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の部材回動構造は、次のようなものがあった。
1)従来例１：
回動用の操作つまみ体とケース体との従来の回動構造においては、操作つまみ体とケース体との間にゴム製のスペーサ部材を介在させ、このスペーサ部材と接触する部材間との間に摩擦を生じさせ、これによって操作つまみ体の回転トルクの調整を行っていた。
2)従来例２：
特許文献である特開平１０−３３４７６６号公報「回転型電気部品」において、径の大きなＯリングを用いて重く安定したトルクが得られる操作ツマミが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３３４７６６号公報
【０００４】
図４は上記した従来例１を示す図であり、電子機器で用いられる可変抵抗器におけるボリューム構造４００の断面による説明図である。
ボリューム構造４００は、つまみ体４０／スペーサ４４／ケース体４２とを備え、つまみ体４０は、ゴムやエラストマー等の弾性材料からなるスペーサ４４を介在させて、ケース体４２に対して相対的に回動することが可能である。ここでのつまみ体４０およびケース体４２は樹脂等の材料からなる。
【０００５】
つまみ体４０は、外観的には上方丸形の略円柱立体のボタン形状をなし、内部には図面下向きに大きく開口する凹部４０ａを有する。このつまみ体４０の凹部４０ａでは、中心軸４５の上向き方向にシャフト４６の固定部４６'を凹部４０ａの凹部固定部４０ｂに受け入れて固定しており、つまみ体４０とシャフト４６とは一体的に連結連動して回動することが可能である。このシャフト４６は、外周囲にネジ山またはローレットのあるシャフト係合部４６''を介して、ボリューム部４８と一直線状をなすよう一体的に連結されている。また、シャフト係合部４６''はケース体４２内にあるナット部材４７とスムーズに係合して回動する構成であって、他の構成部材としてシャーシ部材４９を備える。これらのナット部材４７やシャーシ部４９などの構成部材は、ケース体４２と一体的に連結して組み込まれるように製造される部材であって、固着、締結、結合などの周知の手段により取り付けられている。
【０００６】
弾性材料からなるスペーサ４４は、全体としては円錐台形状をなし、上方にあるスペーサ本体４４ａと、下方にあるスカート状または袴状のスカート形状部４４ｂとからなる。スペーサ本体４４ａは全体としてはドーナツ状の厚みある円筒形状であって、その上面部４４'は平坦な円形であり、その厚みｔを有し、その中心部にはシャフト４６を挿通するための貫通穴部４４ｃを有する。また、下方にあるスカート形状部４４は、漸次径拡大して広がる円筒形側壁になっていて、下方面は大きく開放していて下端部４４ｂ'は円環状をなす。
【０００７】
そして、スペーサ本体４４ａが、つまみ体４０の図面４下向きに開口する凹部４０ａに挿入されることにより、スペーサ本体４４ａの上面部４４'が凹部４０ａの底面４０c' (図４での天井面)に面同士が接触し、スペーサ４４とつまみ体４０の配置設定がなされる。また、スペーサ本体４４ａを凹部４０ａへ取り付けるにあたっては、嵌入による固定、接着剤による接続などの周知手段が用いられて、スペーサ本体４４とつまみ体４０は一体的に組み合わせられる。
【０００８】
ケース体４２は、その中央に表面(上面)と内面(下面)とを貫通するように設けられた円形の貫通穴部４２ａを有し、ここにシャフト４６を挿通させる。この貫通穴部４２ａのある表面(上面)４２’では、スペーサ４４の下端部４４ｂ'が当接することにより摩擦を生じて回転トルクが発生するので、つまみ体４０は、スペーサ４４を介して、ケース体４２との間で所望される相対的な回動動作を行うように配置と設定がなされる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の部材回動構造は、電子機器などに組み込まれて使用されているものの、それぞれつぎのような問題点がある。
1)従来例１：
ここでのボリューム構造４００は、ボリューム４８(可変抵抗器)に取り付けられるつまみ体４０(回転つまみ)の回転トルクを高めるための部材回動構造として用いられる。この構造は、つまみ体４０とケース体４２との間にスペーサ４４を介在させた構成としており、つまみ体４０を図面４の下方に押し下げてスペーサ４４をケース体４２に押し当て、そしてつまみ体４０を回動(回転)させると、スペーサ４４とケース体４２との間に摩擦力が発生し、回動(回転)トルクを重くすることができる。
【００１０】
ところが、従来例１においては、次のような理由によって、回転(回動)トルクにバラツキが発生していた。
従来例１の基本的な構造として、つまみ体の取付方向およびシャフト軸方向に(図面４の上下方向に)スペーサを変形させているため、つまみ体のシャフトに対する上下方向の取り付け誤差(浮き)や、可変抵抗器のシャフト軸の寸法公差やガタによる軸方向のバラツキ、ケース体の上下方向の取付誤差などによって、スペーサの変形量が異なることとなり、回転(回動)トルクは大きな影響を受けて不安定となっていた。
【００１１】
2)従来例２：
この特許公報で示されている回転型電気部材は、部品点数が多くてその組み合わせ構造もかなり複雑であるため、精度が高くトルクの安定した製品を製造するためには、多くの手間やコスト負担が生じることとなる。
【００１２】
本発明の部材回動構造および装置は、上述したような従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、各種部品の組み合わせにおけるバラツキや部品公差の影響を受け難くすること、回転(回動)トルクにバラツキが出ないよう安定させること、確実なオーバーラップ(摩擦)が確保できること、容易にトルクアップできること、などを可能とする、部材回動構造のための新規な技術を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による部材回動構造および電子機器は、次のような手段を備える。
（１） つまみ体と、シャフト体と、ケース体と、それらの間で回動動作を介在する介在弾性部材と、を備える部材回動構造であって、
前記つまみ体は、その内部の前記ケース体側に、前記シャフト体の中心軸に同心で円形の凹部を有して、前記ケース体の外側において回動動作可能に設定配置され、
前記シャフト体は、前記ケース体の外側にある一端部において、前記つまみ体の凹部の内部に一体的に連結され、他端側は前記ケース体内の構成部材に連結接続されて、前記シャフト体を中心軸とした回動動作を行い、
前記ケース体には、前記シャフト体の中心軸と同心円状に前記ケース体から突設させて円環状側壁部を配設し、
前記介在弾性部材は、円筒形状部と円環鍔部とからなり、その中心が前記シャフト体によって貫通されて、前記つまみ体と前記ケース体の円環状側壁部との間に介在して配置され、
前記円筒形状部は、前記シャフト体の中心軸の貫通穴となる内壁部と、前記つまみ体の凹部に組み込まれる外壁部と、を有し、
前記円環鍔部はケース体の面と平行に配置され、
前記円環鍔部の円環端部は、前記シャフト体の中心軸の直角方向に、前記ケース体の円環状側壁部の内壁面に接触して摩擦を生じるオーバーラップ部として構成される。
構成される。
【００１４】
（２）つまみ体と、シャフト体と、ケース体と、それらの間で回動動作を介在する介在弾性部材と、を備える部材回動構造であって、
前記つまみ体は、前記ケース体の外側に回動動作可能に設定配置され、
前記シャフト体は、前記ケース体の外側にある一端部において、前記つまみ体の内部に一体的に連結され、他端側は前記ケース体内の構成部材に連結接続されて、前記シャフト体を中心軸とした回動動作を行い、
前記ケース体には、前記シャフト体の中心軸と同心円状に前記ケース体から突設させて円環状側壁部を配設し、
前記介在弾性部材は、
独立部材の円筒形状をした円筒側壁部として、前記つまみ体とケース体との間に介在されるように構成され、
前記介在弾性部材の円筒側壁部は、
その内側の円環状側壁部において、前記シャフト体の中心軸の直角方向に前記つまみ体の外周円部に接触し、
その外側の外周形状は前記ケース体の円環状側壁部の内周壁に合わせられて、前記ケース体の円環状側壁部に嵌め込まれる、ことを特徴とする部材回動構造。
【００１５】
（３）トルクを生じる部材回動機構を備える電子機器において、
この部材回動機構として、（１）または（２）に記載の部材回動構造を適用して構成する電子機器とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明による部材回動構造および電子機器の実施の形態を、図１〜図３を参照しながら説明する。
図１は、本発明による第１の実施例である部材回動構造１００を示す図であって、図１(１)はその断面による構造説明図であり、また、図１(２)は介在弾性部材１４とケース体１２との関係を示す概観斜視図である。
【００１７】
図１に示す部材回動構造は、例えば、各種電子機器において、可変抵抗器と連結連動するボリューム設定部や回動操作つまみ部などとして用いられるとよく、ここでは、ボリューム回動構造１００として説明する。
図１に示すボリューム回動構造１００は、回動操作部であるつまみ体１０と、このつまみ体１０と一体的に連結して回動するシャフト１６と、弾性材料からなる介在弾性部材１４と、ケース体１２と、を備える。
この介在弾性部材１４はつまみ体１０とケース体１２との間に配置され、シャフト体１６の中心軸１５の略直角方向に他部材(ここではケース体１２の部位１２b)と接触するオーバーラップ部１４b'があり、ここで摩擦を生じる。つまみ体１０はこの摩擦によって適切な回動トルクに調整設定されることとなり、ケース体１２に対して安定した回動をすることが可能となっている。
【００１８】
つまみ体１０はボリューム調整のための操作ボタンであり、外観的には上方丸形の略円柱立体の形状をなし、内部には下向に大きく開口する凹部１０ａを有する。このつまみ体１０の凹部１０ａでは、中心軸１５の上向き方向に、シャフト１６の固定部１６'を凹部１０ａの上部にある凹部固定部１０ｂに受け入れて固定しており、つまみ体１０とシャフト１６とは一体的に連結されて回動動作をすることが可能である。このシャフト１６は、外周囲にネジ山またはローレットのある波付きシャフト部１６''を介し、ボリューム部１８と一直線状のシャフトをなすよう、一体的に連結接続されている。
【００１９】
介在弾性部材１４は、図１(２)に示すように、外観的には円周状の鍔が付いたキャップのような形状であり、中心軸心１５に対象で、中心軸１５に同心円形の貫通穴１４ｃを有する。この介在弾性部材１４は、ゴムやエラストマー等の弾性材料、シリコンゴム製パッキング材料などから形成されている。
介在弾性部材１４はつまみ体１０へ組み込まれて配置されるが、組み込みにあたっては、介在弾性部材１４の円筒形状部１４ａを、つまみ体１０の凹部１０ａに嵌め込ませて取り付けてもよいし、また接着や係合など周知の他の手段を用いても取り付けてもよく、いずれにしろ、両者が組み合わされて配置設定されればよいものである。
【００２０】
介在弾性部材１４は、円筒形状部１４ａと円環鍔部１４ｂとからなり、円筒形状部１４ａは内壁部１４a'と外壁部１４a''とを有し、円環鍔部１４ｂの外輪は外周である円環端部１４ｂ'である。この円環鍔部１４ｂ'は、ケース体１２の面と略平行になるよう設計されていて、円環端部１４ｂ'はシャフト体１６の中心軸１５の略直角方向に向いて、他部材に接触される設定であり、この円環端部１４ｂ'がオーバーラップ部となって、ここで摩擦を生じる。
【００２１】
ケース体１２では、その中央の中心軸１５上に、表面１２'(上面)１２と内面１２'' (下面)とを貫通して設けられた円形の貫通穴部１２ａを有し、シャフト１６はこの貫通穴部１２ａ内を挿通される。
そして、ケース体１２の表面１２'には円環状側壁部１２ｂが突設されており、この円環状側壁部１２ｂは、表面１２'から略鉛直方向に、中心軸１５に対して中央穴１２ａと同心円形の円筒形状からなる。この円環状側壁部１２ｂは、内周壁部１２ｂ'、外周壁部１２ｂ''および円周端部１２ｂ'''とを有し、その壁の高さはｔである。
【００２２】
このケース体１２の円環状側壁部１２ｂの内周壁部１２ｂ'と、介在弾性部材１４の円環端部１４ｂ'とは、略直角方向の面で交わらせることにより、シャフト１６体の中心軸１５の略直角方向に円環端部１４ｂ'が内周壁部１２ｂ'に接触し、ここに円環状のオーバーラップ部が形成されることとなり、ここで回動トルクを発生させる摩擦力が生じる。
本発明による部材回動構造では、介在弾性部材は、シャフト体の中心軸の略直角方向に他部材と接触するオーバーラップ部を備えて構成される、のであって、このようなオーバーラップする箇所を所望の設計により構成することができ、各構成部材や材料を適宜に組み合わせることにより、オーバーラップによる摩擦を発生させ、安定した回動トルクが生じるよう設定調整をすることが可能である。
【００２３】
オーバーラップ部の設計において、ケース体１２の内周壁部１２ｂ'と、介在弾性部材１４の円環端部１４ｂ'との関係については、上記の構成を満足する多様な組み合わせや材料が考えられ、これについては設計者が適宜に希望する構成を採用して適用すればよいものである。
また、介在弾性部材１４の円環端部１４ｂ'と、ケース体１２の内周壁部１２ｂ'とは、その両方または片方を完全な円周形状に形成する必要はなく、互いの組み合わせによりスムーズな回動動作が得られる形状であればよい。例えば、接触する部材の片方だけを完全な円周形状にして形成してもよいし、また、完全な円周形状とはせずに、円周上にある何箇所かのみをオーバーラップ部として設定して構成することも可能である。そして、内周壁部１２ｂ'についても、その厚み、高さ、材料などを種々様々なものを採用できるので、希望する摩擦状況に応じた種々な設定や配置が可能となる。
【００２４】
さてここからは、本発明による部材回動構造および電子機器を、図２および図３を参照しながら説明する。
図２は、本発明による第２の実施例である部材回動構造２００を示す図であり、図３は本発明による第３の実施例である部材回動構造３００を示す図である。図２の第２の実施例は、操作つまみ体と介在弾性部材とを、同一の弾性材料にて一体化した一部品として構成したものであり、また図３の第３の実施例は、介在弾性部材のオーバーラップ部は、シャフト体の中心軸方向を向いて操作つまみ体と接触するように構成されるものである。
【００２５】
第２の実施例である図２におけるボリューム回動構造２００は、基本的な構成要素としては図１における第１の実施例のボリューム回動構造１００とほぼ同様であるが、このボリューム回動構造２００とボリューム回動構造１００との違いは、図１での操作つまみ体１０と介在弾性部材１４とからなる構成を、図２では同一の材料にて一体化した部品として形成したところである。
図２での操作つまみ体２０は円環形状部２４を有し、シャフト体２６の中心軸２５の略直角方向に他部材と接触し、その円環形状部２４の円環端のオーバーラップ部２４'において摩擦を生じさせる。ここでの他部材はケース体２２の円環状側壁部２２ｂであり、オーバーラップ部２４'はその内周壁２２b'と接触する。この操作つまみ体２０は円環形状部２４を備えて形成されており、その材料としては、ゴムやエラストマー等の弾性材料、シリコンゴム製パッキング材料などが用いられるとよい。
【００２６】
第３の実施例である図３におけるボリューム回動構造３００は、基本的な構成要素は第１の実施例のボリューム回動構造１００とほぼ同様であるが、このボリューム回動構造３００とボリューム回動構造１００との違いは、この図３では、介在弾性部材３４はつまみ体３０とは分離した独立の部材とし、シャフト体３６の中心軸３５の略直角方向に他部材(ここではつまみ体３０の外周円部３０')と接触する構成であり、介在弾性部材３４の円環状側壁部３４ａの内側端部３４a'が、軸心３５方向を向いて外周円部３０'と接触し、ここをオーバーラップ部３４a'として設定した構成である。
【００２７】
介在弾性部材３４は、外観的には円筒形状であって、円筒側壁部３４ｂとその内側に円環状側壁部３４ａを有し、円筒側壁部３４ｂはケース体３２の表面から鉛直に突設されて配置され、円環状側壁部３４ａはケース体３２の表面と略水平の位置でシャフトの軸心３５の方向を向けて配置される。
介在弾性部材３４は、ケース体３２の表面から突設された円環状側壁部３２ｂの内周壁に合わせてその円筒側壁部３４ｂの外周が嵌め込まれ、この介在弾性部材３４とケース体３２とは一体的に組み合わせられて配置設定される。
【００２８】
本発明による実施例１〜３において明らかなように このつまみ体とケース体との回動動作を行い、その間には介在弾性部材または弾性部材があって、部材同士の接触によって摩擦を生じる構造である。本発明のこれらの構成部材が、適宜な材料・形状・寸法などを選択されて設計されることにより、つまみ体は適切な回動トルクに調整または設定されることが可能となり、ケース体に対して安定した回動をすることが可能である。
【００２９】
また、介在弾性部材または弾性部材において摩擦を生じるオーバーラップ部と、それが接触される相手方部材の形状については、オーバーラップ部と相手方部材がいずれも同じ形状の円周同士にして接触することが好ましい。しかしこれに限らず、オーバーラップ部と相手方部材とがスムーズな回動ができる構造であればよく、例えば、円周状に全てに渡って接触させずに、途切れをつけたり、一部だけに接触部を設ける、などとすることもできる。
また、これらの部材は、材料や形状や寸法、組み合わせ方、配置位置など、自在に変化させて設計することができるので、希望する回動トルクに合わせて適宜に設計することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の部材回動構造および電子機器によれば、各種部品の組み合わせにおけるバラツキや部品公差の影響を受け難くでき、とりわけ、つまみ取り付け方向およびシャフト軸方向に関してのバラツキには影響されなくなったので、確実なオーバーラップ(摩擦)が確保でき、安定したトルクが得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による部材回動構造にかかる第１の実施例を示す図であって、(１)ボリューム構造１００の断面による構造説明図、また(２)は介在弾性部材１４とケース体１２を示す概観斜視図である。
【図２】本発明による部材回動構造にかかる第２の実施例を示す図であって、ボリューム構造２００の断面による構造説明図である。
【図３】本発明による部材回動構造にかかる第３の実施例を示す図であって、ボリューム構造３００の断面による構造説明図である。
【図４】従来例１を示す図であり、電子機器で用いられる可変抵抗器におけるボリューム構造４００の断面による構造説明図である。
【符号の説明】
１００ 部材回動構造
１０ つまみ体１０
１０ａ 凹部
１０ｂ 凹部固定部
１２ ケース体
１２ａ 貫通穴部(中央穴)
１２ｂ 円環状側壁部
１２ｂ' 内周壁部、
１２ｂ'' 外周壁部
１２ｂ''' 円周端部
１４ 介在弾性部材
１４ａ 円筒形状部
１４a' 内壁部
１４a'' 外壁部
１４ｂ 円環鍔部
１４ｂ' 円環端部(オーバーラップ部)
１４ｃ 貫通穴
１５ 中心軸(回動軸)
１６ シャフト
１８ ボリューム部
２００ ボリューム回動構造
２０ 操作つまみ体
２２ ケース体
２２ｂ 円環状側壁部
２２b' 内周壁
２４ 円環形状部
２４' オーバーラップ部
２５ 中心軸
２６ シャフト体
３００ ボリューム回動構造
３０ つまみ体
３０' 外周円部
３２ ケース体
３２ｂ 円環状側壁部
３４ 介在弾性部材
３４ａ 円環状側壁部
３４a' オーバーラップ部
３４ｂ 円筒側壁部
３２ ケース体
３２ｂ 円環状側壁部
３５ 中心軸(回動軸)
３６ シャフト体
Claims (3)
- つまみ体と、シャフト体と、ケース体と、それらの間で回動動作を介在する介在弾性部材と、を備える部材回動構造であって、
前記つまみ体は、その内部の前記ケース体側に、前記シャフト体の中心軸に同心で円形の凹部を有して、前記ケース体の外側において回動動作可能に設定配置され、
前記シャフト体は、前記ケース体の外側にある一端部において、前記つまみ体の凹部の内部に一体的に連結され、他端側は前記ケース体内の構成部材に連結接続されて、前記シャフト体を中心軸とした回動動作を行い、
前記ケース体には、前記シャフト体の中心軸と同心円状に前記ケース体から突設させて円環状側壁部を配設し、
前記介在弾性部材は、円筒形状部と円環鍔部とからなり、その中心が前記シャフト体によって貫通されて、前記つまみ体と前記ケース体の円環状側壁部との間に介在して配置され、
前記円筒形状部は、前記シャフト体の中心軸の貫通穴となる内壁部と、前記つまみ体の凹部に組み込まれる外壁部と、を有し、
前記円環鍔部はケース体の面と平行に配置され、
前記円環鍔部の円環端部は、前記シャフト体の中心軸の直角方向に、前記ケース体の円環状側壁部の内壁面に接触して摩擦を生じるオーバーラップ部として構成される、ことを特徴とする部材回動構造。 - つまみ体と、シャフト体と、ケース体と、それらの間で回動動作を介在する介在弾性部材と、を備える部材回動構造であって、
前記つまみ体は、前記ケース体の外側に回動動作可能に設定配置され、
前記シャフト体は、前記ケース体の外側にある一端部において、前記つまみ体の内部に一体的に連結され、他端側は前記ケース体内の構成部材に連結接続されて、前記シャフト体を中心軸とした回動動作を行い、
前記ケース体には、前記シャフト体の中心軸と同心円状に前記ケース体から突設させて円環状側壁部を配設し、
前記介在弾性部材は、
独立部材の円筒形状をした円筒側壁部として、前記つまみ体とケース体との間に介在されるように構成され、
前記介在弾性部材の円筒側壁部は、
その内側の円環状側壁部において、前記シャフト体の中心軸の直角方向に前記つまみ体の外周円部に接触し、
その外側の外周形状は前記ケース体の円環状側壁部の内周壁に合わせられて、前記ケース体の円環状側壁部に嵌め込まれる、ことを特徴とする部材回動構造。 - トルクを生じる部材回動機構を備える電子機器において、
前記部材回動機構として、請求項１または２に記載の部材回動構造を適用して構成する、ことを特徴とする電子機器。
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