JP4253672B2 - 回動つまみのトルク調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器に実装されたロータリーエンコーダや可変抵抗器等の部品を操作する回動つまみについて、その回動トルクを自在に増減設定させるための装置に関する。

電子機器の中には回動操作によって微妙な調整を行う部品が内蔵されているものが多いが、例えば、無線通信機の場合であれば、メインダイアルの回動つまみを操作して、内蔵部品であるロータリーエンコーダの軸の回動角度を小刻みに調整することで運用周波数を設定する。
そして、そのように微妙な角度調整が要求される回動つまみにおいては実際の操作感が極めて重要であり、適度な回動トルクが存在することにより、安定した手動感覚が得られ、微細な角度設定が容易になるとされている。

そのため、従来から下記特許文献１及び２に見られるように、回動つまみに関して各種方式による回動トルクの調整装置が考案されている。
ここに、特許文献１では、図７に示すように、「パネル１０１の外側へ突出させた被駆動軸１０２の先端部に着脱自在に固着された第１のつまみ１０３と、前記第１のつまみ１０３に対して着脱自在に固着され、且つパネル１０１の表面に向かって開口した態様でほぼくの字状に形成された弾性板１０４と、前記パネル１０１の表面に対向するように前記弾性板１０４の先端部に固着された摩擦板１０５と、回動角度に対応して半径が変化する孔１０６が設けられており、前記弾性板１０４と前記第１のつまみ１０３との間に挿入され、且つ第１のつまみ１０３の一部が嵌入された第２のつまみ１０７とを備え、第１のつまみ１０３と第２のつまみ１０７との相対位置を変えてトルクを可変とするトルク可変つまみ装置」を提案している。
この装置によれば、第２のつまみ１０７の孔１０６が楕円状になっており、第１のつまみ１０３を固定した状態で第２のつまみ１０７を回動させると、弾性板１０４の位置において孔１０６の半径が変化する。例えば、図７（Ａ）の状態での孔１０６の半径は、第２のつまみ１０７を回動させた後の同図（Ｂ）の状態では小さくなる。
それにより、弾性板１０４が下側へ押圧されて角度が変化して摩擦板１０５がパネル１０１の表面に強く押圧せしめられ、パネル１０１の表面と摩擦板１０５との間の摩擦が大きくなって、第１のつまみ１０３の回動トルクが大きくなる。

また、特許文献２では、図８に示すように、「パネル１１１の外側へ突出させた被駆動軸１１２の先端部に取り付けられたつまみ１１３と、前記パネル１１１の表面の前記被駆動軸周辺部に設けられた傾斜部１１４と、回動自在に支持され、且つ前記傾斜部１１４を摺動する突起１１５と前記つまみ１１３に向けて突出し弾性的に前記つまみ１１３を押圧する突片１１６を具備したレバー１１７と、このレバー１１７と前記つまみ１１３の間に配置されてこのレバー１１７を前記パネル１１１側へ押圧する弾性部材１１８とを備え、前記レバー１１７の回動によりこのレバー１１７の突片１１６と前記つまみ１１３との押圧力が変化しトルクが変わるよう構成したつまみのトルク可変機構」が提案されている。
この機構によれば、図８（Ａ）の状態からレバー１１７を回転させると、突起１１５がパネル１１１の表面の傾斜部１１４に沿って乗り上げてゆくことにより、弾性部材１１８を圧縮しながら突片１１６がつまみ１１３側へ移動する。
そして、図８（Ｂ）に示すように、突起１１５は凹部１１９に係合した状態となるが、摩擦板１２０を介してつまみ１１３を押圧することにより、つまみ１１３に対する摩擦力が大きくなってその回動トルクが大きくなる。

更に、パネル面を利用しない方式による回動つまみのトルク調整装置として、図９に示すような構成も実施されている。
同図において、１２１はパネル、１２２は部品実装用基板、１２３は被操作部品であるロータリーエンコーダ、１２４は回動つまみ、１２５はトルク調整つまみ、１２６はキャップ、１２７は平ワッシャ間に波ワッシャを介在させて構成した弾性部である。

ロータリーエンコーダ１２３は回動軸１２３aの軸支部１２３bを部品実装用基板１２２にねじ止めして取り付けられており、その回動軸１２３aはパネル１２１に形成した孔１２１aを通じて前方へ突出しているが、軸支部１２３bにはその前端面と前方寄りの外周面を覆う態様でキャップ１２６が外嵌されている。
回動つまみ１２４は前面が閉じた中空円筒状の本体部１２４aとその内部に内嵌・接着されたウエイト１２４bとで構成されている。ウエイト１２４bは円板部１２４cとスリーブ部１２４dとからなり、ロータリーエンコーダ１２３の回動軸１２３aをスリーブ部１２４dを通じて内挿させる貫通孔が形成されている。
また、スリーブ部１２４dの外周面には雄ねじが形成されていると共に、円板部１２４cの側周面から肉厚内を通じて前記貫通孔へ達する横孔（貫通孔寄りの区間はねじ孔）１２４eが形成されている。尚、本体部１２４aにおける前記円板部１２４cの孔１２４eに対応する位置にも孔１２４fが形成されている。
トルク調整つまみ１２５は、片面側に回動つまみ１２４の開口端が浅く内嵌する環状凹部１２５aを形成した円板状の形態をなし、その環状凹部１２５aの外側壁が操作環部１２５bとして構成されている。また、トルク調整つまみ１２５の中心にはスリーブ部１２５cが形成されており、同スリーブ部１２５cの内周面には前記ウエイト１２４b側のスリーブ部１２４dの雄ねじに螺合する雌ねじが形成されている。

以上の各機素の構成に基づいて、ロータリーエンコーダ１２３の軸支部１２３bにキャップ１２６を被嵌させ、回動軸１２３aに平ワッシャと波ワッシャと平ワッシャとを順次外嵌させて弾性部１２７を構成し、回動つまみ１２４のスリーブ部１２４dの雄ねじとトルク調整つまみ１２５のスリーブ部１２５cの雌ねじとを途中まで螺合させた状態で、ロータリーエンコーダ１２３の回動軸１２３aを回動つまみ１２４のスリーブ部１２４d内に挿入する。そして、回動つまみ１２４の孔１２４f，１２４eを通じてねじピン１２４gを挿入して締め付けることにより、ロータリーエンコーダ１２３の回動軸１２３aを回動つまみ１２４に固定すると、図９に示すような組み付け後の構成となる。

この回動つまみのトルク調整装置では、回動つまみ１２４が回動せしめられるとトルク調整つまみ１２５と共に回動するが、弾性部１２７の波ワッシャと平ワッシャ間や同弾性部１２７とキャップ１２６又はトルク調整つまみ１２５に生じる回動摩擦抵抗によって、回動つまみ１２４に回動トルクを与えるようになっている。
そして、その回動トルクの大きさは回動つまみ１２４とトルク調整つまみ１２５の各スリーブ１２４d，１２５c間の螺合状態によって調整される。
即ち、回動つまみ１２４を回転しないように把持した状態でトルク調整つまみ１２５を回動させると、回動つまみ１２４がロータリーエンコーダ１２３の回動軸１２３aに固定されているのに対して、トルク調整つまみ１２５は回動しながら軸方向へ移動するため、トルク調整つまみ１２５とキャップ１２６との間隔を変化させて弾性部１２７の圧縮状態を変化させることができ、その結果、回動つまみ１２４を操作する際の回動トルクの大きさを増減できる。

実開昭６１−１２６３２２号公報 特開平６−２０２７４７号公報

ところで、前記特許文献１の回動トルクの調整装置では、パネル１０１の表面の面粗さが回動トルクの大きさに大きく影響するため、パネル１０１に対する特別な加工を必要とする場合が多い。また、湿度等によってパネル１０１の表面の状態（摩擦係数）が変化するため、第２のつまみ１０７で第１のつまみ１０３の回動トルクを調整設定しておいても、機器の運用環境や天候等により回動トルクが変化してしまうという問題がある。
前記特許文献２の回動トルクの調整機構においても、つまみ１１３の背面側が回動トルクを発生させるための摩擦面になっており、前記特許文献１の場合と同様の問題があり、また、パネル１１１の面に対して傾斜部１１４や凹部１１９等を形成しておく必要がある。

一方、図９の回動つまみのトルク調整装置では、ロータリーエンコーダ１２３の軸支部１２３bを利用することで回動軸１２３a上に機構を集約させているため、パネル１２１や部品実装用基板１２２は回動トルクの発生に関与しておらず、また、回動トルクを発生させる弾性部１２７は平ワッシャの間に波ワッシャを介装したコンパクトな構成からなり、前記特許文献１や２の回動トルク調整装置や機構でみられるような不利はない。
しかし、回動つまみ１２４側とトルク調整つまみ１２５側の各スリーブ部１２４d，１２５cの螺合関係は、トルク調整つまみ１２５の締め付け方向（弾性部１２７を圧縮する方向）への回転についてみると、弾性部１２７を極限まで圧縮しても更に回転させることが可能な構成になっており、過剰に回転させるとロータリーエンコーダ１２３の回動軸１２３aに引き抜き方向への大きな力が作用して破損させてしまう可能性がある。
また、回動つまみ１２４とトルク調整つまみ１２５とは中央部分における各スリーブ部１２４d，１２５cの螺合関係だけで連結されているため、回動軸１２３aに対して垂直であるべきトルク調整つまみ１２５の角度が不安定化する傾向があり、回動させる際に傾斜して操作性が悪くなるという不具合がある。

そこで、本発明は、図９に示した従来技術の問題点を合理的に解消し、回動操作部品の破損を招くような無理な操作がなされることなく、操作性にも優れた回動つまみのトルク調整装置を提供することを目的として創作された。

本発明は、被操作部品における回動軸の軸支部の前端面と前記回動軸の先端側に固定される回動つまみとの間に、第１の環状弾性部とトルク調整つまみが前記回動軸に外嵌させて挟装されていると共に、前記回動つまみと前記トルク調整つまみの相対的回転角度に応じて前記回動つまみに対する前記トルク調整つまみの軸方向位置を変化させる調整作動機構を備え、前記相対的回転角度を変化させて前記第１の環状弾性部の回動摩擦を増減させることにより、前記回動つまみの回動操作に要するトルクを調整する回動つまみのトルク調整装置において、前記回動つまみは、前記トルク調整つまみとの対向側の軸心位置に前記被操作部品の回動軸を内挿させるスリーブ部が突出形成されていると共に、外周壁部の環状端面における同一中心角で区分される複数位置にそれぞれ突起が形成された構成を有し、一方、前記トルク調整つまみは、中央に前記回動つまみ側のスリーブ部に外嵌する中空円筒部が形成されており、また、前記回動つまみ側の各突起が摺接する周方向面に、前記中心角による区分区間毎に同一の傾斜面が形成されていると共に、前記中空筒部と前記周方向面との間の中間板面領域に、後記ホルダブラケットの各取り付け用脚部が所定中心角分だけ旋回できる周方向距離を確保した各開口領域が形成された構成を有し、環状板部と複数の取り付け用脚部とからなるホルダブラケットを用いて、環状板部により第２の環状弾性部を介して前記トルク調整つまみの前記中空筒部と前記各開口領域の間を係合し、前記各取り付け用脚部が前記各開口領域を貫通させて前記回動つまみ側へ固定されることにより、前記回動つまみと前記トルク調整つまみを連結して前記調整作動機構を構成したことを特徴とする回動つまみのトルク調整装置に係る。

本発明の回動つまみのトルク調整装置における調整作動機構は次のように動作する。
回動つまみとトルク調整つまみは、被操作部品の回動軸を中心にスリーブ部と中空円筒部との嵌合関係を有すると共に、環状端面の各突起と周方向面に形成されている各傾斜面とが同一条件で当接するようになっており、その各当接圧はホルダブラケットで回動つまみとトルク調整つまみを連結させた状態での第２の環状弾性部の圧縮量に対応した反発力により供給されている。
従って、回動つまみとトルク調整つまみの相対的回転角度が変化した場合には、環状端面の各突起の各傾斜面への乗り上げ高さが変化し、回動つまみに対するトルク調整つまみの離隔距離が増減する。
その場合、回動つまみは回動軸に固定されているため、第１の環状弾性部がトルク調整つまみの中空円筒部と被操作部品における回動軸の軸支部の間で圧縮され、第１の環状弾性部には前記相対的回転角度の変化に対応した反発力が生じる。
回動つまみを回動操作した場合、回動つまみからトルク調整つまみに作用する回動トルクの方が第１の環状弾性部からトルク調整つまみに作用する反作用トルクより大きいために回動つまみとトルク調整つまみとが一体で回転するが、第１の環状弾性部に発生した反発力により、被操作部品の軸支部に対するトルク調整つまみの回動トルクが大きくなり、結果的に、回動つまみの回動操作時に一定の負荷トルクが供給される。
また、本発明では、回動つまみ側に固定されたホルダブラケットの取り付け用脚部はトルク調整つまみに形成されている各開口領域内でしか旋回できない構造になっている。
従って、回動つまみとトルク調整つまみの相対的回転角度は所定範囲内に限定され、その範囲で回動つまみの回動トルクが最大値と最小値に設定される。例えば、前記相対的回転角度の範囲を、回動つまみ側の突起がトルク調整つまみ側の周方向傾斜面の最低位置から最高位置まで移動できるような範囲に設定すれば、傾斜面全体を利用したトルク調整機構が実現できることになる。

本発明において、被操作部品における回動軸の軸支部の前端面を利用するが、その環状領域の面積が小さい場合には、第１の環状弾性部との当接条件が悪くなる。そのような場合には、回動軸の軸支部にその前端面と外周面を覆うキャップを被嵌させて良好な当接条件を確保させることが望ましい。
また、本発明における第１の環状弾性部には単体の波ワッシャ、又は平ワッシャと波ワッシャと平ワッシャの積層構成を適用でき、第２の環状弾性部には単体の波ワッシャが適用できる。
更に、トルク調整つまみの最外周部分を回動つまみの後部側外周面を覆う操作環部として構成しておけば、回動つまみの突起を外部から見えないようにすることができると共に、調整操作も容易になる。

本発明の回動つまみのトルク調整装置によると、回動つまみのスリーブ部とトルク調整つまみの中空円筒部とが嵌合関係にあり、回動つまみ側の各突起をトルク調整つまみ側の各傾斜面における同一高さに対応する位置に当接させた連結状態で調整作動機構を構成しているため、トルク調整つまみの安定した軸支状態を確保でき、その良好な操作性を実現できる。
また、回動つまみとトルク調整つまみの相対的回転角度を一定範囲に機構的に制限しており、その範囲で回動つまみの回転トルクの下限から上限までを傾斜面の角度で設定するため、従来技術（図９）のように被操作部品の回動軸に過度な引き抜き力を作用させて破損させるようなこともない。
更に、回転トルクの下限と上限はトルク調整つまみに形成する傾斜面の構成によって変更できるため、設計上の自由度が大きいという利点もある。

以下、本発明の「回動つまみのトルク調整装置」の実施形態を図１から図６に基づいて説明する。
先ず、図１の（Ａ）は無線通信機におけるメインダイアル取り付け部分の正面図、同図の（Ｂ）は前記（Ａ）におけるＸ-Ｘ矢視断面図、図２は前記（Ａ）におけるＹ-Ｙ矢視断面図、図３はメインダイアルを構成する各機素の分解斜視図である。
各図において、１０はパネル、２０は部品実装基板、３０は被操作部品であるロータリーエンコーダ、４０は回動つまみ、５０はトルク調整つまみ、６０はキャップ、７０は弾性部、８０はホルダブラケット、９０は波ワッシャである。

ここに、パネル１０、部品実装基板２０、ロータリーエンコーダ３０、キャップ６０、及び弾性部７０については、従来技術（図９）の装置における対応する各機素と同様であり、それらの組み付け方に関しても同様である。即ち、ロータリーエンコーダ３０はその回動軸３１の軸支部３２を部品実装用基板２０にねじ止め固定して取り付けられており、回動軸３１はパネル１０に形成した孔１１を通じて前方へ突出していると共に、軸支部３２にはその前端面と前方寄りの外周面を覆う態様でキャップ６０が被嵌されている。尚、この実施形態での弾性部７０は、図３に示すように、２枚の平ワッシャ７１と波ワッシャ７２と２枚の平ワッシャ７３を積層した構成になっているが、各平ワッシャは１枚ずつであってもよい。

この実施形態の機構的特徴は回動つまみ４０とトルク調整つまみ５０との連結関係にある。
回動つまみ４０は、図４（Ａ）の断面図及び同図（Ｂ）の背面図に示されるように、一端が閉じた中空円筒状の本体部４１とその内部に内嵌されるウエイト４２とからなり、その点は従来技術（図９）の回動つまみ１２４と同様である。但し、本体部４１の内部にはウエイト４２を固定するために用いられるスタッド４３-１,２が立設形成されており、ウエイト４２にはスタッド４３-１,２に対応する位置に孔４４-１,２が形成されている。尚、本体部４１に対するウエイト４２の固定は、後述するように、ホルダブラケット８０を用いて回動つまみ４０にトルク調整つまみ５０を取り付ける際に行われる。

この実施形態の回動つまみ４０における特徴的構成は、本体部４１の開口側端面４５に、１２０°の中心角毎に小突起４６-１,２,３が形成されている点にある。尚、それら小突起４６-４６-１,２,３の高さＨは、後述するトルク調整つまみ５０の各傾斜区間５７-１,２,３の最大高さΔｈより大きく設定されている。
また、ウエイト４２が円板部４２-１とスリーブ部４２-２とからなる点は従来技術（図９）の場合と同様であるが、後述するように、スリーブ部４２-２はロータリーエンコーダ３０の回動軸３１を内嵌させると共に、トルク調整つまみ５０の中空円筒部５１を外嵌させるものであり、その外周面には従来技術（図９）の場合のように雄ねじは形成されていない。

次に、トルク調整つまみ５０の詳細な構成は図５に示される。但し、図５（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は（Ａ）において矢印で示される周方向区間Ｓ１-Ｓ２の断面図である。
中心部分には回動つまみ４０側のスリーブ部４２-２が内嵌する中空円筒部５１が形成されており、外周側にはその中空円筒部５１と同心円上に回動つまみ４０の開口側端面４５が嵌る環状溝５２が形成されていると共に、その外周側壁が操作環部５３になっている。
そして、中空円筒部５１と環状溝５２の内周側壁との間は平板部５４として形成されているが、中空円筒部５１から一定距離だけ離隔した位置に円弧状スリット部分と方形孔部分とからなる１対の開口領域５５-１,２が点対称な位置関係で形成されている。

また、環状溝５２の底部は平坦面にはなっておらず、周方向に関して中心角で１２０°に相当する間隔毎に中心角で１０°相当の水平区間５６-１,２,３があり、それらの水平区間５６-１,２,３の間（中心角で１１０°相当）が傾斜区間［図５（Ａ）のハッチング部分］５７-１,２,３として形成されている。より具体的には、図５（Ｃ）に示すように、各傾斜区間５７-１,２,３は中心角で１１０°に相当する周方向距離の間にΔｈだけ高くなる傾斜面が形成されている。

このような構成を備えた回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０は、最初に図１乃至図３で示したように、ロータリーエンコーダ３０の軸支部３２に被嵌させたキャップ６０の前方に回動軸３１を軸心として組み付けられる。
先ず、回動つまみ４０の本体部４１に対してウエイト４２を内嵌させ、ウエイト４２のスリーブ部４２-２にトルク調整用つまみ５０の中空円筒部５１を外嵌させる。
そして、トルク調整用つまみ５０の中空円筒部５１に波ワッシャ９０を外嵌させて、ホルダブラケット８０で回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０とを連結する。

ここに、ホルダブラケット８０は、トルク調整用つまみ５０の中空円筒部５１に外嵌する環状板部８１と、その中心に関する対称位置に形成されたＬ字状の各取り付け用脚部８２-１,２とからなり、環状板部８１で波ワッシャ９０を介してトルク調整用つまみ５０の中空円筒部５１の近傍を係合した状態で、各取り付け用脚部８２-１,２により回動つまみ４０側にねじ止めされる。
より具体的には、ホルダブラケット８０の各取り付け用脚部８２-１,２をトルク調整用つまみ５０の各開口領域５５-１,２の方形孔部分を通じて回動つまみ４０のウエイト４２側へ差し込み、各取り付け用脚部８２-１,２に形成した各孔と回動つまみ４０側のウエイト４２の各孔４４-１,２と本体部４１の各スタッド４３-１,２に形成されている各ねじ孔とがそれぞれ一軸上に合致した状態で、ねじ８３-１,２を挿入して締着することにより回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０が連結される。

ところで、ねじ８３-１,２を締着した連結後のアッセンブリ状態では、回動つまみ４０の各小突起４６-１,２,３がトルク調整用つまみ５０の環状溝５２の底部（この実施形態では水平区間５６-１,２,３）と当接することになるが、その当接圧力はねじ８３-１,２の締着により圧縮された波ワッシャ９０の反発力により与えられる。即ち、機構設計の段階で、予め前記アッセンブリ状態における前記当接圧力が適当な大きさになるように設定されており、それにより回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０との間のバイアス回動トルクが設定されている。

次に、回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０を連結させたアッセンブリを、部品実装基板２０に取り付けられたロータリーエンコーダ３０の回動軸３１に取り付ける。
上記のように、ロータリーエンコーダ３０の軸支部３２にはキャップ６０が被嵌されており、回動軸３１はパネル１０に形成した孔１１を通じて前方へ突出しているが、回動軸３１に弾性部７０を外嵌させておき、前記アッセンブリ状態での回動つまみ４０のスリーブ部４２-２に回動軸３１を挿入してウエイト４２内に押し込む。

そして、弾性部７０に負荷をかけない自然状態又は軽く負荷をかけて圧縮した状態で、図２に示すように、本体部４１の側壁とウエイト４２の円板部４２-１に形成されている各孔４７,４８を通じてねじピン４９を挿入し、円板部４２-１の孔４８に形成されている雌ねじに対してねじピン４９を螺合させてロータリーエンコーダ３０の回動軸３１を固定する。
このようにして前記アッセンブリの取り付けが完了すると、その段階におけるアッセンブリの連結部分と弾性部７０の介装部分の詳細は図６に示すような構成となり、トルク調整用つまみ５０の中空円筒部５１の端面とロータリーエンコーダ３０の軸支部３２に被嵌させたキャップ６０との間に弾性部７０が介装され、回動つまみ４０のスリーブ部４２-２の端面は弾性部７０から僅かに離隔した状態になっている。
尚、ねじピン４９による固定に際しては、回動軸３１の一部が平坦に切り欠かれており、ねじピン４９の先端がその平坦部分に強圧せしめられる。

ロータリーエンコーダ３０の回動軸３１に対する回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０のアッセンブリの取り付け後においては、回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０との間、及び前記アッセンブリとロータリーエンコーダ３０との間はそれぞれ回動自在な構成になっているが、前記アッセンブリとロータリーエンコーダ３０側との間の回動トルクは、回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０との間の回動角度によって増減される。

先ず、一方の手で回動つまみ４０を回動しないように把持した状態で、他方の手でトルク調整用つまみ５０の操作環部５３を右方向へ回転させると、回動つまみ４０側の各小突起４６-１,２,３は、図５（Ｃ）に示すように、トルク調整用つまみ５０の環状溝５２に形成されている各傾斜区間５７-１,２,３を摺動しながら乗り上げてゆく。
従って、回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０は、各小突起４６-１,２,３の傾斜区間５７-１,２,３への乗り上げ高さ分だけ軸方向へ離隔することになるが、回動つまみ４０は上記のようにロータリーエンコーダ３０の回動軸３１に固定されており、回動つまみ４０自体は軸方向へ移動できないためにトルク調整用つまみ５０がロータリーエンコーダ３０の軸支部３２側へ移動する。

一方、ロータリーエンコーダ３０の軸支部３２に被嵌させたキャップ６０とトルク調整用つまみ５０との間には弾性部７０が介在させてあるため、トルク調整用つまみ５０は前記移動分だけ弾性部７０を圧縮し、波ワッシャ７２による反発力を大きくする。
その場合、従来技術（図９）の場合と同様に、弾性部７０は平ワッシャ７１と波ワッシャ７２と平ワッシャ７３の積層構造であることから、トルク調整用つまみ５０とロータリーエンコーダ３０の軸支部３２の間で滑り摩擦による回動トルク可変機構を構成しており、その滑り摩擦は弾性部７０が圧縮されることによる波ワッシャ７２の反発力に比例する。
従って、ロータリーエンコーダ３０の軸支部３２側に対するトルク調整用つまみ５０の回転トルクは回動つまみ４０に対するトルク調整用つまみ５０の回動角度に依存する。

そして、回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０の相互間には、波ワッシャ９０による反発力に基づいて各小突起４６-１,２,３とトルク調整用つまみ５０の環状溝５２との当接箇所で所定の回動摩擦があり、且つその各当接箇所は回動中心から大きく離れた位置にあるため、回動つまみ４０を回動させた際に回動つまみ４０からトルク調整用つまみ５０に作用する回動トルクは、トルク調整用つまみ５０とキャップ６０との間での弾性部７０を介した反作用トルクよりも大きく、回動つまみ４０を回動させるとトルク調整用つまみ５０も一体で回動する。

この実施形態の場合、前記のように回動つまみ４０に対してトルク調整用つまみ５０を右回転させると前記回動トルクを大きくすることができ、逆に左回転させると小さくすることができ、図４と図５から明らかなように、回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０との相対的回動角度は０°〜１２０°の範囲内とされている。
従って、０°の状態（回転つまみ４０の各小突起４６-１,２,３がトルク調整用つまみ５０の水平区間５６-１,２,３にある状態）では、弾性部７０は無負荷又は軽い圧縮状態であるために、回転つまみ４０を小さな回動トルクで回動させることができるが、１２０°の状態（回転つまみ４０の各小突起４６-１,２,３がトルク調整用つまみ５０の傾斜区間５７-１,２,３の最高位置にある状態）では、弾性部７０は無負荷又は軽い圧縮状態からΔｈだけ圧縮されるために、回転つまみ４０を回動させるには大きな回動トルクが必要となり、当然にその中間角度とすることにより、所望の回動トルクに設定することができる。

また、この実施形態の場合、上記のように回動つまみ４０とトルク調整用つまみ５０との相対的回動角度は０°〜１２０°の範囲に設定されており、機構的にそれ以上回転させることができないようになっている。
即ち、図１（Ｂ）に示したように、ホルダブラケット８０は回動つまみ４０にトルク調整つまみ５０を取り付けているが、図５（Ａ）に示すように、ホルダブラケット８０の各取り付け用脚部８２-１,２はトルク調整つまみ５０の各開口領域５５-１,２を通過して回動つまみ４０側にねじ止めされており、トルク調整つまみ５０の回動つまみ４０に対する相対的回動角度を０°〜１２０°の範囲外にしようとすると、各取り付け用脚部８２-１,２の回動が各開口領域５５-１,２の孔壁によって制止されるようになっている。
従って、従来技術（図９）のようにトルク調整つまみ１２５を過剰に回転させてロータリーエンコーダ１２３を破損させてしまうようなことはなく、回動つまみ４０の回動トルクを最大／最小とするトルク調整つまみ５０の回動位置を簡単に確認でき、最適な回動トルクの作用状態を迅速に設定できる。

また更には、この実施形態の場合、ロータリーエンコーダ３０の回動軸３１に対して回動つまみ４０のスリーブ部４２-２が外嵌していると共に、そのスリーブ部４２-２に対して更にトルク調整用つまみ５０の中空円筒部５１が外嵌しており、回動つまみ４０の開口側端面４５の各小突起４６-１,２,３がトルク調整用つまみ５０の環状溝５２の底面（水平区間５６-１,２,３又は傾斜区間５７-１,２,３）に常に同一条件で当接する構成になっている。
従って、従来技術（図９）のように回動つまみ１２４側とトルク調整つまみ１２５側の各スリーブ部１２４d，１２５cが螺合関係になっている場合と比較して、トルク調整用つまみ５０の盤面はロータリーエンコーダ３０の回動軸３１に対して常に垂直な関係に維持され、回動トルクを調整するためにトルク調整用つまみ５０を操作する際に操作環部５３が不安定に傾斜するような不具合はなく、良好な操作性が得られる。

尚、この実施形態では、弾性部７０の弾性部材、及びホルダブラケット８０とトルク調整用つまみ５０の間の弾性部材として波ワッシャ７２,９０を用いているが、曲げワッシャや皿ばねを用いてもよい。
また、弾性部７０に関しては、トルク調整用つまみ５０側の中空円筒部５１の端面及びロータリーエンコーダ３０側のキャップ３１の端面との当接面積が十分に確保できるようであれば、平ワッシャ７１,７２を用いないで、波ワッシャ７２単体としてもよい。
更に、この実施形態では、ロータリーエンコーダ３０の軸支部３２にキャップ３１を被嵌させているが、軸支部３２の外径が波ワッシャ７２の外径より大きいような場合には、必ずしもキャップ３１を用いる必要はない。

本発明は、無線通信機等の電子機器に実装される回動操作部品のつまみに適用される。

（Ａ）は本発明の実施形態に係る無線通信機のメインダイアル取り付け部分の正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ-Ｘ矢視断面図である。 図１（Ａ）におけるＹ-Ｙ矢視断面図である。 メインダイアルを構成する各機素の分解斜視図である。 （Ａ）は回動つまみの断面図、（Ｂ）は同背面図である。 （Ａ）はトルク調整つまみの平面図、（Ｂ）は同断面図、（Ｃ）は（Ａ）における周方向区間Ｓ１-Ｓ２の断面図である。 回動つまみとトルク調整つまみの連結部分と弾性部の介装部分の拡大断面図である。 従来技術（特許文献１）に係る回動つまみのトルク調整装置の断面図であり、（Ａ）は回動トルクを与えない状態、（Ｂ）は回動トルクを与えた状態を示す。 従来の回動つまみのトルク調整機構（特許文献２）を示す断面図であり、（Ａ）は回動トルクを与えない状態、（Ｂ）は回動トルクを与えた状態を示す。 本願発明が改良対象とした従来の回動つまみのトルク調整装置を示す断面図である。

符号の説明

１０…パネル、１１…孔、２０…部品実装基板、３０…ロータリーエンコーダ、３１…回動軸、３２…軸支部、４０…回動つまみ、４１…本体部、４２…ウエイト、４２-１…円板部、４２-２…スリーブ部、４３-１,２…スタッド、４４-１,２…孔、４５…開口側端面、４６-１,２,３…小突起、４７…孔、４８…孔、４９…ねじピン、５０…トルク調整つまみ、５１…中空円筒部、５２…環状溝、５３…操作環部、５４…平板部、５５-１,２…開口領域、５６-１,２,３…水平区間、５７-１,２,３…傾斜区間、６０…キャップ、７０…弾性部、７１…平ワッシャ、７２…波ワッシャ、７３…平ワッシャ、８０…ホルダブラケット、８１…環状板部、８２-１,２…取り付け用脚部、８３-１,２…ねじ、９０…波ワッシャ、１０１…パネル、１０２…被駆動軸、１０３…第１のつまみ、１０４…弾性板、１０５…摩擦板、１０６…孔、１０７…第２のつまみ、１１１…パネル、１１２…被駆動軸、１１３…つまみ、１１４…傾斜部、１１５…突起、１１６…突片、１１７…レバー、１１８…弾性部材、１２１…パネル、１２２…部品実装基板、１２３…ロータリーエンコーダ、１２３a…回動軸、１２３b…軸支部、１２４…回動つまみ、１２４a…本体部、１２４b…ウエイト、１２４c…円板部、１２４d…スリーブ部、１２４e…孔、１２４f…孔、１２４g…ねじピン、１２５…トルク調整つまみ、１２５a…環状凹部、１２５b…操作環部、１２５c…スリーブ部、１２６…キャップ、１２７…弾性部。

Claims (4)

1. 被操作部品における回動軸の軸支部の前端面と前記回動軸の先端側に固定される回動つまみとの間に、第１の環状弾性部とトルク調整つまみが前記回動軸に外嵌させて挟装されていると共に、前記回動つまみと前記トルク調整つまみの相対的回転角度に応じて前記回動つまみに対する前記トルク調整つまみの軸方向位置を変化させる調整作動機構を備え、前記相対的回転角度を変化させて前記第１の環状弾性部の回動摩擦を増減させることにより、前記回動つまみの回動操作に要するトルクを調整する回動つまみのトルク調整装置において、
   前記回動つまみは、前記トルク調整つまみとの対向側の軸心位置に前記被操作部品の回動軸を内挿させるスリーブ部が突出形成されていると共に、外周壁部の環状端面における同一中心角で区分される複数位置にそれぞれ突起が形成された構成を有し、
   一方、前記トルク調整つまみは、中央に前記回動つまみ側のスリーブ部に外嵌する中空円筒部が形成されており、また、前記回動つまみ側の各突起が摺接する周方向面に、前記中心角による区分区間毎に同一の傾斜面が形成されていると共に、前記中空筒部と前記周方向面との間の中間板面領域に、後記ホルダブラケットの各取り付け用脚部が所定中心角分だけ旋回できる周方向距離を確保した各開口領域が形成された構成を有し、
   環状板部と複数の取り付け用脚部とからなるホルダブラケットを用いて、環状板部により第２の環状弾性部を介して前記トルク調整つまみの前記中空筒部と前記各開口領域の間を係合し、前記各取り付け用脚部が前記各開口領域を貫通させて前記回動つまみ側へ固定されることにより、前記回動つまみと前記トルク調整つまみを連結して前記調整作動機構を構成したことを特徴とする回動つまみのトルク調整装置。
2. 前記被操作部品における回動軸の軸支部に、その前端面と外周面を覆うキャップを被嵌させた請求項１に記載の回動つまみのトルク調整装置。
3. 前記第１の環状弾性部が波ワッシャ単体、又は平ワッシャと波ワッシャと平ワッシャを積層した構成からなり、前記第２の環状弾性部が波ワッシャ単体からなる請求項１又は請求項２に記載の回動つまみのトルク調整装置。
4. 前記トルク調整つまみの最外周部分が前記回動つまみの後部側外周面を覆う操作環部として構成された請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の回動つまみのトルク調整装置。
   

Images