JP4241354B2 - Rotary operation type encoder - Google Patents

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Description

本発明は、各種電子機器の入力操作部に使用される回転操作形エンコーダに関するものである。   The present invention relates to a rotary operation type encoder used for an input operation unit of various electronic devices.

近年、各種電子機器が普及し、特に車室内エアコンの温度調節用等の入力操作部に回転操作形エンコーダを用いたものが増えている。   In recent years, various electronic devices have become widespread, and in particular, those using a rotary operation type encoder for an input operation unit for adjusting the temperature of a vehicle interior air conditioner are increasing.

以下、従来の回転操作形エンコーダについて、図3〜図4を用いて説明する。   Hereinafter, a conventional rotary operation type encoder will be described with reference to FIGS.

図3は従来の回転操作形エンコーダの接触刷子と回転接点パターンとの係合状態を示す平面図、図4は同図3のA−A線における断面図である。   FIG. 3 is a plan view showing an engagement state between a contact brush of a conventional rotary operation type encoder and a rotary contact pattern, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

図4に示すように、成形樹脂からなる下ケース1は、外形が略円環状に構成され、その中間孔を構成している内筒部1Aおよび外壁部1Bは、上方に突出形成されて、その間は、上方開口の凹部となっている。   As shown in FIG. 4, the lower case 1 made of a molded resin has a substantially annular outer shape, and the inner cylinder portion 1 </ b> A and the outer wall portion 1 </ b> B constituting the intermediate hole are formed to protrude upward. In the meantime, it becomes a recessed part of upper opening.

その凹部の底面には、互いに電気的に独立した6本の接触刷子2が径方向に並べて配され、その先端は、上方に向かって伸びている。   Six contact brushes 2 that are electrically independent from each other are arranged side by side in the radial direction on the bottom surface of the concave portion, and the tips thereof extend upward.

そして、3は、中央孔を有する筒部3Aの下方にリング状のフランジ部3Bを備えた回転体で、筒部3Aを下ケース1の内筒部1A外周面に回転可能に挿通させて、上記下ケース1に回転可能に組み合わされている。   And 3 is a rotating body provided with a ring-shaped flange portion 3B below the cylindrical portion 3A having a central hole, and the cylindrical portion 3A is rotatably inserted into the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 1A of the lower case 1, The lower case 1 is rotatably combined.

そして上記フランジ3B下面には、5bitのアブソリュート出力が得られる接点パターン4(図3参照)が配され、当該回転体3が下ケース1に組み合わせられた状態で、凹部内に収容されるフランジ3B下面の接点パターン4面に上記6本の接触刷子2が弾接している。そして、下ケース1の凹部上方は、下ケース1に結合された金属カバー5の平板部5Bで覆われている。   Further, a contact pattern 4 (see FIG. 3) for obtaining an absolute output of 5 bits is arranged on the lower surface of the flange 3B, and the flange 3B accommodated in the recess in a state where the rotating body 3 is combined with the lower case 1. The six contact brushes 2 are in elastic contact with the contact pattern 4 on the lower surface. The upper part of the recess of the lower case 1 is covered with a flat plate part 5 </ b> B of the metal cover 5 coupled to the lower case 1.

また、金属カバー5は、平板部5Bに中央孔5Aを備え、その中央孔5Aから下ケース1の内筒部1Aおよび回転体3の筒部3Aが、同心状態で上方に突出しており、その筒部3Aが操作部分となる。   Further, the metal cover 5 is provided with a central hole 5A in the flat plate portion 5B, and the inner cylindrical portion 1A of the lower case 1 and the cylindrical portion 3A of the rotating body 3 protrude upward in a concentric state from the central hole 5A. The cylinder portion 3A is an operation portion.

なお、図示していないが、回転体3の回転角度は、金属カバー5で規制されている。   Although not shown, the rotation angle of the rotating body 3 is regulated by the metal cover 5.

ここで、接点パターン4の構成について図3を用いて簡単に説明すると、当該接点パターン4は、最内周位置にリング状のコモン用導通部が、およびその外周に信号用導通部が露出して配されて構成されている。なお、図3中においては、上記両者の露出している導通部を判り易くするため、斜線を付して図示している。   Here, the configuration of the contact pattern 4 will be briefly described with reference to FIG. 3. In the contact pattern 4, the ring-shaped common conductive portion is exposed at the innermost peripheral position, and the signal conductive portion is exposed at the outer periphery thereof. Arranged. In FIG. 3, hatched lines are shown to make it easy to understand the exposed conductive parts.

これら導通部は、互いに導通状態に構成されていると共に、回転操作角度範囲内を等角度に32分割する角度位置の各々で、6本の接触刷子2と接して、図3の下段に示す互いに異なる32種類の出力状態が検出できる配置に構成されている。   These conductive portions are configured to be in a conductive state with each other, and are in contact with the six contact brushes 2 at each of the angular positions that divide the rotation operation angle range into equal angles and are shown in the lower part of FIG. The arrangement is such that 32 different output states can be detected.

なお、図3は、操作範囲内における1ポジション目の状態を示すものであり、上記状態から回転体3は、同図中に右回りの矢印で示すように、270°の角度で回転可能となっている。以上のように構成される従来の回転操作形エンコーダは、筒部3Aを回転操作して回転体3を回転させ、その下面の接点パターン4と6本の接触刷子2との弾接位置を変えることにより、その角度位置に応じた出力状態の検出ができるものである。   FIG. 3 shows the state of the first position within the operation range. From the above state, the rotating body 3 can be rotated at an angle of 270 ° as shown by the clockwise arrow in the figure. It has become. In the conventional rotary operation type encoder configured as described above, the cylindrical portion 3A is rotated to rotate the rotary body 3, and the elastic contact position between the contact pattern 4 on the lower surface and the six contact brushes 2 is changed. Thus, the output state corresponding to the angular position can be detected.

そして、その出力状態の検出は、最内周の位置に配されたコモン用の接触刷子2に対し、コモン用導通部に繋がる信号用導通部を介して、他の5本の接触刷子2の導通状態を検出して得られるものであった。   Then, the detection of the output state is performed for the other five contact brushes 2 via the signal conductive portion connected to the common conductive portion 2 with respect to the common contact brush 2 arranged at the innermost peripheral position. It was obtained by detecting the conduction state.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開平01−152314号公報
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
Japanese Patent Laid-Open No. 01-152314

しかしながら、上記従来の回転操作形エンコーダにおいては、6本の接触刷子2を径方向に並べて、対応する接点パターン4に弾接させ、各操作角度位置で出力状態を検出する構成であったため、径が大きくなるという課題があった。   However, the conventional rotary operation type encoder has a configuration in which six contact brushes 2 are arranged in the radial direction and elastically contacted with the corresponding contact pattern 4 to detect the output state at each operation angle position. There was a problem of increasing.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、所定の操作角度範囲T内を等角度のnポジションで操作角度の位置検出ができる径の小さい2トラック構成の回転操作形エンコーダを提供することを目的とする。   The present invention solves such a conventional problem, and provides a rotary operation type encoder having a small diameter and capable of detecting the position of an operation angle at n positions of equal angles within a predetermined operation angle range T. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項1に記載の発明は、操作角度が360°より小さく設定され、その操作角度範囲T内が、等角度のnポジションで操作角度位置検出ができる回転操作形エンコーダであって、その接触刷子として信号刷子とコモン刷子が各々複数本ずつ同心の2トラック位置に電気的独立状態で配置され、その操作角度範囲T内をm個に分割した大区画Dの角度範囲内で、上記複数の信号刷子が、ポジションごとに信号用パターンの導電部上に異なる状態で弾接し、かつ大区画Dどうしで、その弾接状態が繰り返して発生され、その大区画Dどうしの信号刷子と信号用パターンの繰り返して発生する弾接状態を区分するため、上記コモン刷子がm本配され、その各々は、対応している大区画D内で少なくともコモン用接点部上に弾接し、さらに、上記信号用パターンと上記コモン用接点部は、導通状態にあって、上記信号刷子どうし、コモン刷子どうし、各信号刷子と各コモン刷子どうしの全導通状態を検出して、操作角度判別ができる回転操作形エンコーダとしたものであり、接触刷子となる複数の信号刷子を円周上に配すると共に、同じく接触刷子となる複数のコモン刷子を同心の円周上に配し、各々に応じた接点パターン上を弾接させる2トラック構成で、等角度のnポジションの操作角度位置検出ができる回転操作形エンコーダが実現でき、径の小形化に寄与できるという作用を有する。   The invention according to claim 1 of the present invention is a rotary operation type encoder in which the operation angle is set smaller than 360 °, and the operation angle range T can detect the operation angle position in n positions of equal angles, As the contact brushes, a plurality of signal brushes and a plurality of common brushes are arranged in an electrically independent state on two concentric track positions, and the operation angle range T is divided into m pieces within the angle range of the large section D. A plurality of signal brushes elastically contact each other on the conductive portion of the signal pattern for each position, and the elastic contact state is repeatedly generated between the large sections D. The signal brushes and signals of the large sections D are repeatedly generated. In order to discriminate the elastic contact state that occurs repeatedly, the m common brushes are arranged, each of which is elastically contacted at least on the common contact portion in the corresponding large section D, and The signal pattern and the common contact point are in a conductive state, and the rotation of the signal brushes, the common brushes, and the entire conductive state of each signal brush and each common brush can be detected to determine the operation angle. It is an operation type encoder, and a plurality of signal brushes that are contact brushes are arranged on the circumference, and a plurality of common brushes that are also contact brushes are arranged on a concentric circumference, and contact points corresponding to each. With a two-track configuration in which the pattern is elastically contacted, it is possible to realize a rotary operation type encoder that can detect an operation angle position of an equiangular n position, and has an effect of contributing to a reduction in diameter.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、大区画Dの角度範囲内の一つのポジションにおいて、いずれの信号刷子も信号用パターンの導電部上に弾接していない状態を含む構成となされると共に、その一つのポジション位置では、コモン用接点部上に二つのコモン刷子が弾接状態となるものであり、コモン刷子を信号刷子と同様の機能を果たせることにより、信号刷子を少なくできるという作用を有する。   The invention according to claim 2 includes a state in which none of the signal brushes are elastically contacted with the conductive portion of the signal pattern at one position within the angle range of the large section D in the invention according to claim 1. At the same position, the two common brushes are elastically contacted on the common contact point, and the signal brush can be used by performing the same function as the signal brush. It has the effect that it can be reduced.

請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、n/(2*m)本の信号刷子が、各々1ポジションの角度ずつずらして配され、((n/(2*m)−1)*1ポジションの角度)の導通部と((n/(2*m)+1)*1ポジションの角度)の非導通部とが交互に配されて構成される信号用パターン上を弾接摺動するものであり、信号用パターンが、簡単に構成できる櫛歯状のもので済み、かつ、信号刷子の配置も容易にでき、各信号刷子が1ポジションずれつつ、導通部上を弾接していく簡素な構成のものが得られるという作用を有する。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, n / (2 * m) signal brushes are arranged so as to be shifted by an angle of one position, respectively ((n / (2 * m) -1) * 1 position angle) and ((n / (2 * m) +1) * 1 position angle) non-conductive parts are alternately arranged on the signal pattern. The signal pattern is a comb-like pattern that can be easily configured, and the signal brushes can be easily arranged, and each signal brush is displaced by one position while elastically moving on the conductive portion. It has the effect of obtaining a simple structure that comes into contact.

以上のように本発明によれば、接触刷子となる複数の信号刷子および複数のコモン刷子を各々同心の円周上の所定位置に配し、その各々に応じた接点パターン上を弾接させる2トラック構成で、等角度のnポジションの操作角度位置検出ができる回転操作形エンコーダが実現でき、径の小形化に寄与できるという有利な効果が得られる。   As described above, according to the present invention, a plurality of signal brushes and a plurality of common brushes serving as contact brushes are respectively arranged at predetermined positions on a concentric circumference and elastically contacted on the contact pattern corresponding to each of them. With the track configuration, a rotary operation type encoder capable of detecting an operation angle position of n positions at equal angles can be realized, and an advantageous effect of contributing to a reduction in diameter can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について、図1および図2を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

(実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態による回転操作形エンコーダの接触刷子と回転接点パターンとの係合状態を示す平面図、図2は同図1のA−A線における断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing an engagement state between a contact brush and a rotary contact pattern of a rotary operation type encoder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

図2において、11は、外形が略円環状に構成された成形樹脂からなる下ケースであり、その内筒部11A外周面に、筒部13Aが回転可能に挿通されて回転体13が組み合わされ、その回転体13下方に設けられたリング状のフランジ部13Bは、下ケース11の内筒部11Aと外壁部11Bとの間に構成されたリング状の上方開口凹部内に収容されている。   In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a lower case made of a molding resin whose outer shape is formed in a substantially annular shape. The cylindrical portion 13 </ b> A is rotatably inserted into the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 11 </ b> A and the rotating body 13 is combined. The ring-shaped flange portion 13B provided below the rotating body 13 is accommodated in a ring-shaped upper opening recess formed between the inner cylinder portion 11A and the outer wall portion 11B of the lower case 11.

また、下ケース11の凹部は、下ケース11に結合された金属カバー15の平板部15Bで覆われ、その平板部15Bの中央孔15Aから下ケース11の内筒部11Aおよび回転体13の筒部13Aが、同心状態で上方に突出すると共に、図示はしていないが、回転体13の回転角度は、当該金属カバー15で規制されている。   Further, the concave portion of the lower case 11 is covered with a flat plate portion 15B of the metal cover 15 coupled to the lower case 11, and the inner cylindrical portion 11A of the lower case 11 and the cylinder of the rotating body 13 from the central hole 15A of the flat plate portion 15B. The portion 13A protrudes upward in a concentric state, and although not shown, the rotation angle of the rotating body 13 is regulated by the metal cover 15.

そして、下ケース11の凹部底面には、接触刷子12が、径方向に2本のみが並ぶ配置状態に配設されており、その底面から上方に向かって伸びた先端は、上記フランジ部13Bの下面に構成された接点パターン14に弾接している。   Further, only two contact brushes 12 are arranged in the radial direction on the bottom surface of the concave portion of the lower case 11, and the tip extending upward from the bottom surface of the flange portion 13B It is in elastic contact with the contact pattern 14 formed on the lower surface.

上記構成の本実施の形態による回転操作形エンコーダは、回転体13の筒部13Aを回転操作して、上記接触刷子12に対して上記接点パターン14を相対回転させ、360°より小さく設定された操作角度範囲T内を、等角度のnポジションで操作角度位置検出ができるものである。   The rotary operation type encoder having the above-described configuration is set to be smaller than 360 ° by rotating the cylindrical portion 13A of the rotating body 13 to rotate the contact pattern 14 relative to the contact brush 12. In the operation angle range T, the operation angle position can be detected at n positions of equal angles.

ここで、図1に示す操作角度範囲T=279°内で5bitの出力状態(n=32)の検出が可能な構成を例として、上記接触刷子12と上記接点パターン14の配設状態について説明する。 Here, the arrangement state of the contact brush 12 and the contact pattern 14 will be described by taking as an example a configuration capable of detecting a 5-bit output state (n = 32) within the operation angle range T = 279 ° shown in FIG. To do.

なお、図1は、操作範囲内における1ポジション目の状態を示すものであり、上記状態から回転体13は、同図中に右回りの矢印で示すように、279°の角度で回転可能となっている。そして、上記接触刷子12は、複数の信号刷子21A…と、同じく複数のコモン刷子22A…とから構成されている。 FIG. 1 shows the state of the first position within the operation range. From the above state, the rotating body 13 can be rotated at an angle of 279 ° as shown by the clockwise arrow in the figure. It has become. The contact brush 12 includes a plurality of signal brushes 21A and a plurality of common brushes 22A.

その複数の信号刷子21A…は、円周上の所定位置に各々配されている。   The plurality of signal brushes 21A are disposed at predetermined positions on the circumference, respectively.

また、上記信号刷子21A…の円周に対し、同心の円周上の所定位置に、複数のコモン刷子22A…が、各々配されている。   In addition, a plurality of common brushes 22A are arranged at predetermined positions on the circumference of the concentric circle with respect to the circumference of the signal brushes 21A.

上記信号刷子21A…の本数は、操作角度範囲T内をm個に仮想的に分割する数で決定され、以下、T/m=大区画Dとして説明すると共に、ここではm=4の設定とする。   The number of the signal brushes 21A... Is determined by the number of virtually dividing the operation angle range T into m. Hereinafter, T / m = large section D will be described, and here, m = 4 is set. To do.

つまり、信号刷子21A…の本数は、n/(2*m)=32/(2*4)の4本とする。   That is, the number of the signal brushes 21A is four (n / (2 * m) = 32 / (2 * 4)).

そして、その信号刷子21A〜21Dに対応する接点パターン14の信号用パターン31は、信号刷子21A〜21Dの軌跡に対し、導通部と非導通部とが交互に配された略リング状に構成された櫛歯状の構成をなしている。   The signal pattern 31 of the contact pattern 14 corresponding to the signal brushes 21A to 21D is configured in a substantially ring shape in which conductive portions and non-conductive portions are alternately arranged with respect to the locus of the signal brushes 21A to 21D. Comb-like configuration.

その導通部は、((n/(2*m)−1)*1ポジションの角度)の27°で設定されている。   The conduction part is set at 27 ° of ((n / (2 * m) −1) * 1 position angle).

なお、操作角度範囲Tの279°内で32種類の出力状態を得る際、互いのポジション間の合計数は31となるため、上記1ポジションの角度は、T/(n−1)で表記できる。 Note that when 32 types of output states are obtained within the operation angle range T of 279 ° , the total number between the positions is 31, so the angle of the one position can be expressed by T / (n−1). .

なお、図1中においては、上記導通部を判り易くするため、斜線を付して図示している。一方、非導通部は、((n/(2*m)+1)*1ポジションの角度)の45°で設定されている。   In FIG. 1, in order to make the conductive portion easy to understand, it is shown with hatching. On the other hand, the non-conducting portion is set to 45 ° (angle of ((n / (2 * m) +1) * 1 position)).

そして、この信号用パターン31に対し、4本の信号刷子21A〜21Dは、同一円周上で、各々1ポジションの角度(T/(n−1)ずつずらした位置に配されている。この信号用パターン31とすると、簡素な櫛歯パターンで済むと共に、4本の信号刷子21A〜21Dの配置も容易である。   The four signal brushes 21A to 21D are arranged on the same circumference with respect to the signal pattern 31 at positions shifted by one position angle (T / (n-1)). When the signal pattern 31 is used, a simple comb-teeth pattern is sufficient, and the arrangement of the four signal brushes 21A to 21D is easy.

そして、上記配置状態とされた信号刷子21A〜21Dと信号用パターン31とは、大区画Dの各々で、同じ弾接状態が繰り返してm回発生されるものとなる。   Then, the signal brushes 21A to 21D and the signal pattern 31 in the above arrangement state are generated m times repeatedly in the same manner in each large section D.

そして、そのm回各々の4本の信号刷子21A〜21Dと信号用パターン31の導通部上への弾接状態は、端子#1に対応する信号刷子21Aのみが、はじめに信号用パターン31の導通部上に弾接し、次のポジション位置では、信号刷子21Aに加えて端子#2に対応する信号刷子21Bが、信号用パターン31の導通部上に弾接する。そして、次のポジション位置では、上記2つの信号刷子21Aと21Bに加えて端子#3に対応する信号刷子21Cが導通部上に弾接し、さらに次のポジション位置で、端子#4に対応する信号刷子21Dも導通部上に弾接して、信号刷子21A〜21D全てが導通部上に載るようになる。   The elastic contact state of the four signal brushes 21A to 21D and the signal pattern 31 for each of the m times is such that only the signal brush 21A corresponding to the terminal # 1 is connected to the signal pattern 31 first. In the next position, the signal brush 21B corresponding to the terminal # 2 elastically contacts the conductive portion of the signal pattern 31 at the next position. At the next position position, in addition to the two signal brushes 21A and 21B, the signal brush 21C corresponding to the terminal # 3 is elastically contacted on the conducting portion, and at the next position position, the signal corresponding to the terminal # 4 is contacted. The brush 21D is also elastically contacted on the conductive portion, and all the signal brushes 21A to 21D are placed on the conductive portion.

この状態からさらに1ポジション回転すると、信号刷子21Aのみが信号用パターン31の非導通部上に移る。   When one more position is rotated from this state, only the signal brush 21 </ b> A moves onto the non-conductive portion of the signal pattern 31.

このとき、他の信号刷子21B〜21Dは導通部上に引き続いて位置している。   At this time, the other signal brushes 21 </ b> B to 21 </ b> D are continuously located on the conductive portion.

次のポジション位置で、信号刷子21Bも非導通部上に移り、導通部上には信号刷子21Cと21Dが弾接している状態となり、さらに次のポジション位置では、同様に信号刷子21Dのみが弾接している状態となる。   At the next position, the signal brush 21B is also moved onto the non-conductive portion, and the signal brushes 21C and 21D are in elastic contact with the conductive portion. At the next position, only the signal brush 21D is similarly elastic. It will be in contact.

そして、上記状態からさらに1ポジション回転すると、いずれの信号刷子21A〜21Dも導通部上に位置しない状態となる。   When the position is further rotated by one position from the above state, none of the signal brushes 21A to 21D is positioned on the conducting portion.

操作角度範囲T内では、以上の上記信号刷子21Aのみが導通部上に弾接した状態から、いずれも弾接していない状態の8通りの状態を1セットとしてm回繰り返されることとなり、そのm回の各々で上記1セットの状態推移が発生するようになる。   Within the operating angle range T, eight states from the state in which only the above-described signal brush 21A is elastically contacted on the conductive portion to the state in which none is elastically contacted are repeated m times, and m One set of state transitions occurs each time.

そして、上記m個の大区画Dどうしを区分けするために、上記信号刷子21A〜21Dに対し同心の円周上に、上記m個と同数のコモン刷子22A〜22Dが所定位置に配されると共に、信号用パターン31の内周側に、信号用パターン31の導通部に導通したコモン用接点部32が配されている。   Then, in order to divide the m large sections D, the m common brushes 22A to 22D are arranged at predetermined positions on the circumference concentric with the signal brushes 21A to 21D. A common contact portion 32 that is electrically connected to the conductive portion of the signal pattern 31 is disposed on the inner peripheral side of the signal pattern 31.

なお、コモン用接点部32においても、図1中において、判り易くするために、斜線を付して図示している。   Note that the common contact portion 32 is also shown by hatching in FIG. 1 for easy understanding.

コモン用接点部32は、信号刷子21A〜21Dと信号用パターン31との弾接で発生する上記1セットの8ポジション分の角度に1ポジション分の角度を加えた角度長さで構成され、その他の部分は非導通部に構成され、両者でコモン用パターンとなる。   The common contact portion 32 has an angular length obtained by adding an angle for one position to the angle for the eight positions of the one set generated by the elastic contact between the signal brushes 21A to 21D and the signal pattern 31. This portion is configured as a non-conducting portion, and both serve as a common pattern.

そして、各コモン刷子22A〜22Dは、1本ずつが、上記各1セットごとに対応し、対応する1セットの角度範囲内では、連続してコモン用接点部32上に弾接するよう配置されている。   Each of the common brushes 22A to 22D corresponds to each of the above sets, and is arranged so as to be elastically contacted on the common contact portion 32 within the corresponding one set of angular ranges. Yes.

すなわち、図1に示すように、1ポジション目から8ポジション目までの間は、端子com.1に対応するコモン刷子22Aがコモン用接点部32上に連続して弾接する。   That is, as shown in FIG. 1, the terminal com. The common brush 22 </ b> A corresponding to 1 continuously contacts the common contact portion 32.

なお、コモン用接点部32は、9ポジション分の角度長さで設定してあるため、上記1ポジション目では、コモン刷子22Aは1ポジション分ずれた位置に弾接しており、残りの8ポジション分の角度でコモン用接点部32上を弾接し、9ポジション目でコモン用接点部32上から離間する。   Since the common contact portion 32 is set with an angle length corresponding to 9 positions, in the first position, the common brush 22A is in elastic contact with a position shifted by 1 position, and the remaining 8 positions. The common contact portion 32 is elastically contacted at an angle of, and is separated from the common contact portion 32 at the ninth position.

そして、最初の1セット内での最終ポジション位置となる信号刷子21A〜21Dがいずれも導通部上から離れた弾接状態となる8ポジション目の位置で、端子com.2に対応するコモン刷子22Bが上記コモン用接点部32上に弾接し、次の1セット分の角度範囲を含む合計9ポジション分の角度範囲内でコモン用接点部32上に連続的に弾接状態となる。   Then, the signal brushes 21A to 21D, which are the final position positions in the first set, are all at the eighth position where the signal brushes 21A to 21D are in the elastic contact state away from the conductive portion. The common brush 22B corresponding to No. 2 is elastically contacted on the common contact portion 32, and is continuously elastically contacted on the common contact portion 32 within an angle range of a total of nine positions including the angle range for the next set. It becomes a state.

つまり、8ポジション目では、コモン用接点部32上にコモン刷子22Aと22Bの2つが弾接する構成となっている。   That is, at the eighth position, the two common brushes 22A and 22B are in elastic contact with the common contact portion 32.

そして、上記同様に信号刷子21A〜21Dがいずれも導通部上から離れた弾接状態となる16ポジション目で、コモン刷子22Bに加えて、端子com.3に対応するコモン刷子22Cが上記コモン用接点部32上に弾接する。   Similarly to the above, at the 16th position where the signal brushes 21A to 21D are all in the elastic contact state away from the conductive portion, in addition to the common brush 22B, the terminal com. 3 is elastically contacted on the common contact portion 32.

そして、17ポジション目で、コモン刷子22Bがコモン用接点部32上から離れると共に、17ポジションから24ポジションまでの間は、コモン刷子22Cが上記コモン用接点部32上に連続して弾接する。   At the 17th position, the common brush 22B moves away from the common contact portion 32, and the common brush 22C continuously elastically contacts the common contact portion 32 from the 17th position to the 24th position.

さらに、同様に24ポジション目で、コモン刷子22Cに加えて、端子com.4に対応するコモン刷子22Dが上記コモン用接点部32上に弾接し、最後の32ポジション目まで連続して弾接状態となる。   Similarly, in the 24th position, in addition to the common brush 22C, the terminal com. The common brush 22D corresponding to 4 is elastically contacted on the common contact portion 32, and is continuously in the elastic contact state up to the last 32 position.

なお、32ポジション目では、上記コモン用接点部32上にはコモン刷子22Dのみが弾接している。   At the 32nd position, only the common brush 22D is in elastic contact with the common contact portion 32.

本実施の形態による回転操作形エンコーダは、上記のように、信号系とコモン系の接点部構成を2トラックで配設したものとなっている。   As described above, the rotary operation type encoder according to the present embodiment is configured such that the signal system and the common system are arranged in two tracks.

そして、その操作角度位置を検出する際には、信号刷子21A〜21D・コモン刷子22A〜22Dという合計8つの端子の相互の導通状態を確認して検出する。   And when detecting the operation angle position, it confirms and detects the mutual conduction | electrical_connection state of a total of eight terminals, signal brush 21A-21D and common brush 22A-22D.

つまり、1ポジション目では、コモン刷子22Aと信号刷子21Aのみが、対応するコモン用接点部32上と信号用パターン31の導通部上に弾接しているため、端子com.1と端子#1間の導通のみが検出でき、その他は、電気的独立状態を維持していることから、1ポジション目の角度位置の判別ができる。   That is, in the first position, only the common brush 22A and the signal brush 21A are elastically contacted on the corresponding common contact portion 32 and the conductive portion of the signal pattern 31, and therefore, the terminal com. Only the continuity between terminal 1 and terminal # 1 can be detected, and since the electrical independent state is maintained in other cases, the angular position of the first position can be determined.

なお、上記合計8つの端子の相互の導通状態を確認するには、常に1ポジション当り22通りの組み合わせで確認しなければならないが、処理速度などの向上が目覚しいマイコンを活用すれば、上記確認は容易である。 In order to check the mutual conduction state of the above eight terminals, it is necessary to always check 22 combinations per position. However, if a microcomputer with remarkable improvement in processing speed is used, the above check Easy.

そして、同様に2ポジション目では、端子com.1と端子#1間、また端子com.1と端子#2間、端子#1と端子#2間の3種類の導通状態が確認できて当該2ポジション目との判別が可能となり、さらに、3〜7ポジション目も同様に判別することができる。   Similarly, in the second position, the terminal com. 1 and terminal # 1, and terminal com. 1 and the terminal # 2, and between the terminal # 1 and the terminal # 2, three kinds of conduction states can be confirmed, and the second position can be discriminated. Further, the third to seventh positions can be discriminated similarly. it can.

そして、8ポジション目では、端子com.1と端子com.2間のみが導通状態となり、この状態を当該8ポジション目として判別することができる。   In the eighth position, the terminal com. 1 and terminal com. Only between the two is in the conducting state, and this state can be determined as the eighth position.

つまり、この8ポジション目では、端子com.2に対応するコモン刷子22Bが、信号系の刷子の役割を担うようにでき、信号系の刷子数を増やさずともよくなる。   That is, at the eighth position, the terminal com. The common brush 22B corresponding to 2 can play the role of a signal system brush, and the number of signal system brushes need not be increased.

そして、続く1セットでは、コモン刷子22Aは、コモン用接点部32上から離れ、かつコモン刷子22Bが弾接しているため、例えば9ポジション目では、端子com.2と端子#1間の導通のみが検出でき、前の1セットと異なる検出結果となるため、当該9ポジション目の判別ができる。   In the subsequent set, since the common brush 22A is separated from the common contact portion 32 and the common brush 22B is elastically contacted, for example, at the ninth position, the terminal com. Only the continuity between terminal 2 and terminal # 1 can be detected, and the detection result is different from the previous one, so that the ninth position can be determined.

このように、コモン刷子22A〜22Dの内、1本ずつ1セット毎に対応させてコモン用接点部32に弾接状態にすると、信号系の出力状態が1セットごとに繰り返すものであっても、操作角度位置の特定が可能となる。   As described above, if the common brushes 22A to 22D are elastically brought into contact with the common contact portion 32 one by one for each set, the output state of the signal system is repeated for each set. The operation angle position can be specified.

それ以後のポジション位置も同様にして操作角度位置の判別が可能である。   The operation angle position can be similarly determined for the subsequent position positions.

なお、16ポジション目では、端子com.2と端子com.3間のみが導通状態に検出でき、さらに24ポジション目では、端子com.3と端子com.4間のみが導通状態に検出でき、いずれの場合にもコモン刷子の内の一方を信号系の刷子に見たてて、そのポジション位置の判別ができることは上記の8ポジション目の場合と同じである。   At the 16th position, the terminal com. 2 and terminal com. 3 can be detected in a conductive state, and at the 24th position, the terminal com. 3 and terminal com. As in the case of the eighth position described above, it is possible to detect only the connection between four, and in any case, one of the common brushes can be seen as a signal brush and the position of the brush can be determined. is there.

なお、3ポジション位置では、8本の全ての端子が電気的独立状態になり、これを検出して判別可能である。   Note that at the three-position position, all eight terminals are in an electrically independent state and can be determined by detecting this.

以上のように、本実施の形態による回転操作形エンコーダは、2トラック構成でありながら5bitの出力状態を検出できるものとなり、径の小型化に大きく寄与できるものである。   As described above, the rotary operation type encoder according to the present embodiment can detect an output state of 5 bits even though it has a two-track configuration, and can greatly contribute to a reduction in diameter.

なお、上記32ポジションでの位置検出が可能な構成としたものを、回転操作角度を規制して、少ないポジション数で使用してもよい。   Note that a configuration capable of detecting the position at the 32 positions may be used with a small number of positions by restricting the rotation operation angle.

また、上記構成の5bitのものとすると、簡素な構成にできるが、上記構成に限られることはない。   Further, when the 5-bit configuration is used, the configuration can be simplified, but the configuration is not limited to the above configuration.

さらに、5bit以外の4bitや6bitの構成のものを、上記思想に適合させて構成してもよい。   Furthermore, a 4-bit or 6-bit configuration other than 5 bits may be adapted to the above idea.

本発明による回転操作形エンコーダは、接触刷子となる複数の信号刷子および複数のコモン刷子を、各々円周上の所定位置に配すると共に、その各々に応じた接点パターン上を弾接させる2トラック構成で、等角度のnポジションの操作角度位置検出ができる径の小さい回転操作形エンコーダが実現でき、各種電子機器の入力操作部への使用等に有用である。   In the rotary operation type encoder according to the present invention, a plurality of signal brushes and a plurality of common brushes which are contact brushes are arranged at predetermined positions on the circumference, respectively, and two tracks which elastically contact on a contact pattern corresponding to each of them. With this configuration, it is possible to realize a rotary operation type encoder having a small diameter that can detect an operation angle position of equiangular n positions, and is useful for use in an input operation unit of various electronic devices.

本発明の一実施の形態による回転操作形エンコーダの接触刷子と回転接点パターンとの係合状態を示す平面図The top view which shows the engagement state of the contact brush and rotary contact pattern of the rotary operation type encoder by one embodiment of this invention 同図1のA−A線における断面図Sectional view in the AA line of FIG. 従来の回転操作形エンコーダの接触刷子と回転接点パターンとの係合状態を示す平面図The top view which shows the engagement state of the contact brush and rotary contact pattern of the conventional rotary operation type encoder 同図3のA−A線における断面図Sectional view in the AA line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11 下ケース
11A 内筒部
11B 外壁部
12 接触刷子
13 回転体
13A 筒部
13B フランジ部
14 接点パターン
15 金属カバー
15A 中央孔
15B 平板部
21A〜21D 信号刷子
22A〜22D コモン刷子
31 信号用パターン
32 コモン用接点部
11 Lower case 11A Inner tube portion 11B Outer wall portion 12 Contact brush 13 Rotating body 13A Tube portion 13B Flange portion 14 Contact pattern 15 Metal cover 15A Central hole 15B Flat plate portion 21A to 21D Signal brush 22A to 22D Common brush 31 Signal pattern 32 Common Contact point

Claims (3)

操作角度が360°より小さく設定され、その操作角度範囲T内が、等角度のnポジションで操作角度位置検出ができる回転操作形エンコーダであって、その接触刷子として信号刷子とコモン刷子が各々複数本ずつ同心の2トラック位置に電気的独立状態で配置され、その操作角度範囲T内をm個に分割した大区画Dの角度範囲内で、上記複数の信号刷子が、ポジションごとに信号用パターンの導電部上に異なる状態で弾接し、かつ大区画Dどうしで、その弾接状態が繰り返して発生され、その大区画Dどうしの信号刷子と信号用パターンの繰り返して発生する弾接状態を区分するため、上記コモン刷子がm本配され、その各々は、対応している大区画D内で少なくともコモン用接点部上に弾接し、さらに、上記信号用パターンと上記コモン用接点部は、導通状態にあって、上記信号刷子どうし、コモン刷子どうし、各信号刷子と各コモン刷子どうしの全導通状態を検出して、操作角度判別ができる回転操作形エンコーダ。 The operation angle is set to be smaller than 360 °, and the operation angle range T is a rotary operation type encoder capable of detecting the operation angle position at an equal angle n position, and there are a plurality of signal brushes and common brushes as the contact brushes. A plurality of signal brushes are arranged in a signal pattern for each position within an angle range of a large section D, which is arranged in two independent track positions in an electrically independent state and divided into m operation angle ranges T. The elastic contact state of the large section D is repeatedly generated between the large sections D, and the repeated state of the signal brushes and signal patterns of the large sections D is classified. Therefore, m common brushes are arranged, each of which is elastically contacted at least on the common contact portion within the corresponding large section D, and further, the signal pattern and the common Contact portion, in the conductive state, the signal brush each other, the common brush each other, to detect a full energization state of each of the common brush each other and each signal brush, rotating operation type encoder capable operating angle determination. 大区画Dの角度範囲内の一つのポジションにおいて、いずれの信号刷子も信号用パターンの導電部上に弾接していない状態を含む構成となされると共に、その一つのポジション位置では、コモン用接点部上に二つのコモン刷子が弾接状態となる請求項1記載の回転操作形エンコーダ。 At one position within the angular range of the large section D, the signal brush is configured to include a state in which no signal brush is elastically contacted with the conductive portion of the signal pattern, and at one position, the common contact portion. The rotary operation type encoder according to claim 1, wherein the two common brushes are in elastic contact with each other. n/(2*m)本の信号刷子が、各々1ポジションの角度ずつずらして配され、((n/(2*m)−1)*1ポジションの角度)の導通部と((n/(2*m)+1)*1ポジションの角度)の非導通部とが交互に配されて構成される信号用パターン上を弾接摺動する請求項1記載の回転操作形エンコーダ。 n / (2 * m) signal brushes are respectively shifted by an angle of one position, and a conduction part of ((n / (2 * m) -1) * 1 position) and ((n / 2. The rotary operation type encoder according to claim 1, wherein the non-conducting portions of (2 * m) +1) * 1 position) are alternately arranged to slide on a signal pattern.
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