JP4302482B2

JP4302482B2 - 回転型電気部品

Info

Publication number: JP4302482B2
Application number: JP2003362240A
Authority: JP
Inventors: 健二山崎
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2023-10-22
Also published as: CN1619739A; KR100601074B1; JP2005129655A; CN1315141C; KR20050039581A

Description

本発明は、回転型電気部品に係り、特に、音響機器等の電子機器の各種コントロールに使用される回転型電気部品の構造に関する。

従来の回転型電気部品の構造としては、電子機器の実装基板にマウントされたＬＥＤなどの照光部材の光を、操作軸の貫通孔などの導光部を介してつまみの導光体に導く照光構造を有する構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、従来の回転型電気部品の構造を図に基づいて説明する。
図１１は従来の回転型電気部品の照光構造を示す断面図である。

電子機器のパネル１０１は、孔１０１ａが設けられると共に、透明な合成樹脂の透光材料からなる導光体１０２と不透明な非透光材料からなる非導光体１０３とで形成されている。照光部材１０５は、ＬＥＤなどの発光素子１０６と端子部１０７を有し、端子部１０７がプリント基板１０４に取付けられている。

回転型エンコーダなどからなる回転形電気部品１０８は、箱型のケース１０９と、端子部１１０ａを有するコード板１１０と、外周部に回転体１１１を一体に設けた操作軸１１２と、操作軸１１２を回転保持する軸受け部１１３と、クリック用のバネ部材１１４と、回転体１１１に取付けられた摺動子１１５とを有している。

摺動子１１５は、操作軸１１２の回転により回転体１１１を介して回転され、コード板１１０に離接してパルス信号を発生する。この時、クリック用のバネ部材１１４に回転体１１１の凹凸部が係脱して操作軸１１２の回転にクリック感が与えられる。

操作軸１１２には、軸方向に導光部としての中空部１１２ｂが、下端面１１２ａから上端面１１２ｃにわたって貫通して設けられている。回転型電気部品１０８がプリント基板１０４に取付けられた際、操作軸１１２の中空部１１２ｂ内には、照光部材１０５の発光素子１０６が位置して配置されている。

つまみ１１６には透光材料からなる導光体１１７が設けられており、導光体１１７の端面１１７ａと、パネル１０１の孔１０１ａ内に露出した導光体１０２の露出部１０２ｂとが対向されている。このつまみ１１６は、凹部１１６ａに操作軸１１２が嵌入され操作軸１１２に取付けられると共に、導光体１１７を操作軸１１２の中空部１１２ｂに一致させた状態で取付けられる。

そして、つまみ１１６を回転すると、操作軸１１２が回転され、パルス信号が発生し、照光部材１０５の光が導光部の作用を行なう中空部１１２ｂから導光体１１７を通し、かつ、端面１１７ａを介して露出部１０２ｂが照射され、この露出部１０２ｂに対応した表示部１０２ａを照光して、つまみ１１６の回転位置を表示するようになっている。

特開２００１−２２２２４３号公報

しかしながら、上述した従来の回転型電気部品においては、照光部材であるリード端子付きのＬＥＤを操作軸の貫通する中空部１１２ｂに格納しているため、ＬＥＤのサイズが大きくなると操作軸、コード板、摺動子などの部品をほとんど全て変更する必要があり、汎用性に乏しく、コスト高となってしまうという問題があった。

したがって、本発明では上述した問題点を解決し、ＬＥＤのサイズが変更されても最小限の部品変更で済み、各種のバラエティ対応が容易な回転型電気部品を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、軸線方向に貫通孔を有する操作軸と、この操作軸を回転可能に保持する軸受けと、前記操作軸の回転に伴って回動する摺動子と、この摺動子が摺動するパターンが形成された基板と、この基板を保持すると共に、前記操作軸の貫通孔に対応した開口部を有する第１のケースと、この第１のケースの裏面側に設けられ、回転型電気部品自体が実装される実装基板に対向して配置される第２のケースとを備え、前記第２のケースに、前記実装基板上に形成された導電パターンと導通して当該実装基板上に配設された発光素子を収納可能な収納部を形成し、この収納部に前記第１のケースの開口部を介して前記操作軸の貫通孔を臨ませると共に、前記収納部に収納される前記発光素子と前記貫通孔とを対峙可能とした回転型電気部品において、前記第２のケースには、前記収納部の周縁に前記発光素子を囲んで下方へ延出する突出壁を形成する一方、当該突出壁の外方に複数の支持突起を形成し、この支持突起の突出高さを前記突出壁の突出高さよりも僅かに突出するように形成した構成とした。

また、第２の解決手段として、前記基板を、前記第１のケースにインサート成形することにより一体化すると共に、前記第１のケースに、インサート成形する際に前記基板を位置決めするガイド孔を形成し、このガイド孔を前記第１のケースに取付けられた前記第２のケースで塞ぐようにした構成とした。

以上説明したように、本発明の回転型電気部品は、軸線方向に貫通孔を有する操作軸と、操作軸を回転可能に保持する軸受けと、操作軸の回転に伴って回動する摺動子と、摺動子が摺動するパターンが形成された基板と、基板を保持すると共に、操作軸の貫通孔に対応した開口部を有する第１のケースと、第１のケースの裏面側に設けられた第２のケースとを備え、第２のケースに、発光素子を収納可能な収納部を形成し、収納部に第１のケースの開口部を介して操作軸の貫通孔を臨ませると共に、収納部に収納される発光素子と貫通孔とを対峙可能としたことから、電子機器の照光部のバラエティに対応して、収納部に収納される発光素子のサイズが大きくなったとしても、第２のケースの収納部の大きさを変更するだけですむので、操作軸や第１のケースなどの本体側の大幅な変更を必要とせず、各種のバラエティ対応が容易に行なえる。

また、第２のケースの収納部の周縁には、発光素子を囲んで下方へ延出する突出壁を形成したことから、発光素子からの不所望な光漏れをこの突出壁により防止できる。
また、第２のケースには、突出壁の外方に複数の支持突起を形成し、支持突起の突出高さを突出壁の突出高さよりも僅かに突出するように形成したことから、支持突起により、回転型電子部品を実装基板に取付ける際のガタツキを防止することができると共に、実装基板上に形成された発光素子の端子と導通する導電パターンが突出壁によって断線するのを防止できる。

また、基板を、第１のケースにインサート成形することにより一体化すると共に、第１のケースに、インサート成形する際に基板を位置決めするガイド孔を形成し、ガイド孔を第１のケースに取付けられた第２のケースで塞ぐようにしたことから、塵埃やゴミなどが、第１のケースのガイド孔から摺動子を収納する空間内へ侵入して、摺動子とパターンとの摺動に障害を及ぼすのを防止できる。

以下、本発明の回転型電気部品の実施形態を図１乃至図１０に示す。図１は本発明の回転型電気部品の正面図、図２は回転型電気部品の平面図、図３は回転型電気部品の底面図、図４は回転型電気部品の断面図、図５は操作軸の正面図、図６は操作軸の平面図、図７は第１のケースの平面図、図８は第１のケースの底面図、図９は第２のケースの正面図、図１０は第２のケースの底面図である。

図において、操作軸１は、合成樹脂などの絶縁材あるいは亜鉛などの金属材からなり、長軸状に形成されている。この操作軸１は、一端側にＤ字状にカットされた操作部１ａを有し、他端側には鍔状の回転板１ｂを有している。また、軸部の軸線方向の中央には一端側から他端側に貫通した貫通孔１ｃが設けられており、軸部の外周中央には抜け止め用のＣリング２が挿入される挿入溝１ｄが設けられている。また、回転板１ｂの上面には、操作軸１の回転操作時にクリックばね３が係脱してクリック感を発生するカム部１ｅが設けられ、周面には回転操作時の角度を規制するストッパー部１ｆが設けられている。

軸受け４は、合成樹脂などの絶縁材あるいは亜鉛などの金属材からなり、円筒状の筒状部４ａと、この筒状部４ａの一端側に設けられた略方形状の基台部４ｂとを有している。また、この基台部４ｂには箱状の収容部４ｃが設けられ、この収容部４ｃに前記クリックばね３が固着されている。軸受け４の筒状部４ａに前記操作軸１の軸部が回転可能に挿入されて、鍔状の回転板１ｂが、前記カム部１ｅをクリックばね３と係脱可能に対向されて収容されている。尚、図示はしないが、軸受け４の収容部４ｃには、前記回転板１ｂの周面に設けられたストッパー部１ｆと当接して回転が規制される規制部が設けられている。

回転体５は、合成樹脂などの絶縁材で形成され、略平板状の摺動子受け部５ａと、円筒状に突出した突状部５ｂとを有している。この摺動子受け部５ａには、ばね性を有する導電性の金属板からなる摺動子６が固着されており、突状部５ｂが前記操作軸１の回転板１ｂの下側に取付けられている。この時、操作軸１の貫通孔１ｃは、回転体５の円筒状の突状部５ｂを貫通して配置されている。この回転体５は、操作軸１が回転される際、この操作軸１の回転と同時にとも回りして回転するようになっている。

第１のケース７は、合成樹脂などの絶縁材で略方形状に形成されており、この第１のケース７には、前記摺動子６が収納される円形状の凹部７ａが設けられている。また、第１のケース１には、フェノール樹脂などの樹脂積層板からなる基板８が、インサート成形などの方法により一体化して保持されている。この基板８には、前記摺動子６が摺動する、カーボンなどの導電性の材料で印刷された、図示しないパターンが形成されており、このパターンが形成された面が、前記凹部７ａの内底面に表出した状態で、基板８が第１のケース７に埋設されている。

また、前記基板８の一端には、パターンから導出された導電性の金属板からなる端子９が設けられており、この端子９が、第１のケース７の一側面から外方へ突出された後、下方へ直角に屈曲されて形成されており、この端子９が、図４に示す電子機器などの実装基板１２上に形成された、図示しない導電パターンと接続されるものとなっている。

また、前記凹部７ａの中央、すなわち、前記基板８の中央には、上下に貫通した開口部８ａが設けられており、この開口部８ａに前記操作軸１及び回転体５の突状部５ｂが回動可能に挿入されるものとなっている。すなわち、操作軸１の貫通孔１ｃは、第１のケース７の基板８の開口部８ａを貫通して配置されている。

また、第１のケース７には、埋設された前記基板８の外周部位置に、前記基板８を第１のケース７にインサート成形する際に、前記基板８が左右に位置ずれしないように位置決めするための、図示しない金型に設けられたガイドピンの跡となる、上下に貫通した一対のガイド孔７ｂが形成されている。また、第１のケース７の下面には、前記基板８が上下方向（この場合は下方向）に位置ずれしないように位置決めするための、同じくガイドピンの跡となる、円弧状のガイド穴７ｃが形成されている。

また、第１のケース７の上面側、及び下面側には、四隅部に位置する複数の突起７ｄ、及び７ｅが設けられており、これら複数の突起７ｄ、及び７ｅによって、上部に重合される前記軸受け４、及び下部に重合される後述する第２のケース１０と係合されて一体的に取付けられるものとなっている。
尚、第１のケース７の下面には、基板８の開口部８ａと連通し、開口部８ａよりも一回り大きな円形状をした開口部７ｆが形成されている（図８参照）。

第２のケース１０は、合成樹脂などの絶縁材で略方形状に形成されており、この第２のケース１０の中央には、上下に貫通した円形状の開口からなる収納部１０ａが形成されている。この収納部１０ａに、前記第１のケース７の開口部７ｆ及び第１のケース７に埋設された基板８の開口部８ａを介して、前記操作軸１の貫通孔１ｃを臨ませるように、第２のケース１０が前記第１のケース７の下面側に重合されている。

また、前記第２のケース１０の前記収納部１０ａの下面周縁には、下方へ延出する円環状の突出壁１０ｂが形成されている。また、前記第２のケース１０の下面側の四隅部で、前記突出壁１０ｂの外方位置には、複数の支持突起１０ｃが形成されており、この支持突起１０ｃの突出高さＨ１は、前記突出壁１０ｂの突出高さＨ２よりも僅か（０．０２〜０．５ｍｍ）に突出するように形成されている（図９参照）。

また、第２のケース１０の下面側には、複数の窪み状の係止部１０ｄが設けられており、この係止部１０ｄに、後述する取付け板１１の係止片１１ｄが係止されて、第２のケース１０が前記軸受け４、及び第１のケース７と重合されて取付けられるものとなっている。

取付け板１１は、金属板を打ち抜き、折り曲げて略コ字状に形成されており、開口を備えた上板部１１ａと一対の側板部１１ｂを有し、側板部１１ｂには一対の脚部１１ｃと二対の係止片１１ｄが設けられている。この取付け板１１は、前記軸受け４の上部に嵌着され、軸受け４、第１のケース７、第２のケース１０をそれぞれ重合した後、前記係止片１１ｄを折り曲げて第２のケース１０の係止部１０ｄに係合することで回転型電気部品が構成される。

この場合、第１のケース７には、前記基板８を第１のケース７にインサート成形する際に、前記基板８が左右に位置ずれしないように位置決めするための、図示しない金型に設けられたガイドピンの跡となる、上下に貫通した一対のガイド孔７ｂが形成されているが、このガイド孔７ｂを第１のケース７の下方に取付けられた前記第２のケース１０で塞ぐようにしているので、塵埃やゴミなどが、第１のケース７のガイド孔７ｂから摺動子６を収納する凹部７ａ内へ侵入して、摺動子６とパターンとの摺動に障害を及ぼすのを防止することができる。

この回転型電気部品を、図４に示すように、電子機器などの実装基板１２上に実装する際には、一対の前記脚部１１ｃで実装基板１２上に仮固定して、この脚部１１ｃと前記端子部９を図示しない導電パターンに半田づけして固定する。

この場合、実装基板１２上に配設されたＬＥＤなどの発光素子１３を、第２のケース１０の収納部１０ａ内に位置するように配置すればよく、配置された発光素子１３の光は、第１のケース７の基板８の開口部８ａに挿通された操作軸１の貫通孔１ｃを通して、操作軸１の先端の操作部１ａから外方へと導光されるものとなる。そして、操作部１ａに取付けられる、図示しない、つまみの導光部を介して、電子機器などの表示パネルの表示部を照光するものとなる。

このように、収納部１０ａに、前記第１のケース７の開口部７ｆ及び第１のケース７に埋設された基板８の開口部８ａを介して、前記操作軸１の貫通孔１ｃを臨ませると共に、前記収納部１０ａに収納される前記発光素子１３と前記貫通孔１ｃとを対峙させるようにしているので、電子機器の照光部のバラエティに対応して、第１のケース７の収納部１０ａに収納される発光素子１３のサイズが大きくなったとしても、第２のケース１０の収納部１０ａの大きさを変更するだけですむので、操作軸１や第１のケース７などの本体側の大幅な変更を必要とせず、各種のバラエティ対応が容易に行なえるものとなっている。

また、前記第２のケース１０の前記収納部１０ａの下面周縁には、前記発光素子１３を囲んで下方へ延出する円環状の突出壁１０ｂが形成されているので、発光素子１３からの不所望な上方側への光漏れを、この突出壁１０ｂにより防止することができる。

また、前記第２のケース１０の下面側の四隅部で、前記突出壁１０ｂの外方位置には、複数の支持突起１０ｃが形成されており、この支持突起１０ｃの突出高さＨ１は、前記突出壁１０ｂの突出高さＨ２よりも僅かに突出するように形成されているので、この支持突起１０ｃにより、回転型電気部品を実装基板１２上に取付ける際のガタツキを防止することができると共に、実装基板１２上に形成された発光素子１３のリード１３ａと導通する、図示しない導電パターンが、この突出壁１０ｂによって断線するのを防止することができる。

本発明の回転型電気部品を示す正面図である。本発明の回転型電気部品を示す平面図である。本発明の回転型電気部品を示す底面図である。本発明の回転型電気部品を示す断面図である。本発明の操作軸を示す正面図である。本発明の操作軸を示す平面図である。本発明の第１のケースを示す平面図である。本発明の第１のケースを示す底面図である。本発明の第２のケースを示す正面図である。本発明の第２のケースを示す底面図である。従来の回転型電気部品の照光構造を示す断面図である。

符号の説明

１：操作軸
１ａ：操作部
１ｂ：回転板
１ｃ：貫通孔
１ｄ：挿入溝
１ｅ：カム部
１ｆ：ストッパー部
２：Ｃリング
３：クリックばね
４：軸受け
４ａ：筒状部
４ｂ：基台部
４ｃ：収容部
５：回転体
５ａ：摺動子受け部
５ｂ：突状部
６：摺動子
７：第１のケース
７ａ：凹部
７ｂ：ガイド孔
７ｃ：ガイド穴
７ｄ：突起
７ｅ：突起
７ｆ：開口部
８：基板
８ａ：開口部
９：端子
１０：第２のケース
１０ａ：収納部
１０ｂ：突出壁
１０ｃ：支持突起
１０ｄ：係止部
１１：取付け板
１１ａ：上板部
１１ｂ：側板部
１１ｃ：脚部
１１ｄ：係止片
１２：実装基板
１３：発光素子（ＬＥＤ）
１３ａ：リード

Claims

軸線方向に貫通孔を有する操作軸と、この操作軸を回転可能に保持する軸受けと、前記操作軸の回転に伴って回動する摺動子と、この摺動子が摺動するパターンが形成された基板と、この基板を保持すると共に、前記操作軸の貫通孔に対応した開口部を有する第１のケースと、この第１のケースの裏面側に設けられ、回転型電気部品自体が実装される実装基板に対向して配置される第２のケースとを備え、前記第２のケースに、前記実装基板上に形成された導電パターンと導通して当該実装基板上に配設された発光素子を収納可能な収納部を形成し、この収納部に前記第１のケースの開口部を介して前記操作軸の貫通孔を臨ませると共に、前記収納部に収納される前記発光素子と前記貫通孔とを対峙可能とした回転型電気部品であって、
前記第２のケースには、前記収納部の周縁に前記発光素子を囲んで下方へ延出する突出壁を形成する一方、当該突出壁の外方に複数の支持突起を形成し、この支持突起の突出高さを前記突出壁の突出高さよりも僅かに突出するように形成したことを特徴とする回転型電気部品。
前記基板を、前記第１のケースにインサート成形することにより一体化すると共に、前記第１のケースに、インサート成形する際に前記基板を位置決めするガイド孔を形成し、このガイド孔を前記第１のケースに取付けられた前記第２のケースで塞ぐようにしたことを特徴とする請求項１記載の回転型電気部品。