JP4312041B2 - 二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品 - Google Patents

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Description

本発明は、回転式電子部品と押圧型電子部品とを備えた二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品に関するものである。
従来、回転式電子部品の他に他の押圧型電子部品を一体に有する複合型回転式電子部品として、特許文献1の図6に示す構造の押圧型スイッチ付き回転式電子部品がある。この押圧型スイッチ付き回転式電子部品は、ケースに設けた略円筒状の仕切り部材の外周に回動自在に軸支されたリング形状の回転型物(操作型物)と、前記回転型物の下面に取り付けた摺動子と、摺動子が摺接する摺接パターンを設けたフレキシブル基板とで回転式電子部品を構成し、一方前記仕切り部材の内部に上下動自在に設置した押圧部材の上下にそれぞれスイッチを設置すると共に、その上にキートップを配置することで押圧型電子部品(押圧型スイッチ)を構成している。そしてこの押圧型スイッチ付き回転式電子部品は、回転型物を回転することで、摺動子が摺接パターン上を摺動してその電気的出力が変化する。一方キートップを押圧することで、その下に配置された二つのスイッチが所定の順序でそれぞれオンする。
しかしながらこの押圧型スイッチ付き回転式電子部品では、前述のように、押圧部材の上下方向への移動のガイドと、回転型物の軸支とを、押圧部材の外周側面と回転型物の内周側面との間に設置した仕切り部材によって行っているので、押圧型スイッチ付き回転式電子部品の外径は、少なくとも押圧部材の外径と、仕切り部材の厚み寸法と、リング状の回転型物の幅寸法とを合計した分の寸法が必要になってしまい、押圧型スイッチ付き回転式電子部品の径寸法をそれ以上小さくすることが困難であるという問題があった。
特開2001−184967号公報
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、小型化を図ることができる、回転式電子部品の他に他の押圧型電子部品を一体に有する二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品を提供することにある。
本願請求項1に記載の発明は、ケースと、前記ケースに回転自在に取り付けられる回転型物が回転することで電気的出力が変化する回転式電子部品と、第1のスイッチの上に、第1のスイッチを押圧する押圧部材と、第2のスイッチと、第2のスイッチを押圧する押圧部を備え且つこの押圧部が前記ケースに上下動自在に取り付けられるキートップとを載置してなる二段押圧型スイッチと、を有する二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品において、前記押圧部材は、前記回転型物の下面側に設けた収納部内に、押圧部材の外周側面収納部の内周側面に当接してガイドされる状態で上下動自在に収納され、前記押圧部材の上部のケースに前記回転型物を回転自在に軸支する軸支部を設けると共に、前記キートップに設けた押圧部を前記軸支部内に上下動自在に挿通してこの押圧部の下端を前記第2のスイッチ上に対向設置したことを特徴とする二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品にある。
本願請求項2に記載の発明は、前記回転型物の収納部の内周側面に設けたガイド突起に前記押圧部材の外周側面を当接・支持することによって、前記押圧部材の外周側面を前記収納部の内周側面に直接上下動自在となるようにガイドさせたことを特徴とする請求項1に記載の二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品にある。
本願請求項1に記載の発明によれば、回転型物の下面側に設けた収納部内に押圧部材を収納したのでその厚みの薄型化が図れると同時に、押圧部材の外周側面を収納部の内周側面で上下動自在に当接してガイドしたので、回転型物と押圧部材との間にこれらを軸支したりガイドしたりする別部材が介在せず、従って二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品全体の厚み及び外径の小型化及び構造の簡素化を図ることができる。
本願請求項1に記載の発明によれば、回転型物を回転自在に軸支する軸支部を押圧部材の上部のケースに設置するとともにこの軸支部内にキートップの押圧部を挿通してガイドさせたので、1つの軸支部で回転型物の軸支とキートップの軸支ができて構造の簡素化が図れる。また回転型物は軸支部に回転自在にガイドされ、且つ押圧部材も回転型物の収納部によって上下動自在にガイドされるので、これら回転型物と押圧部材の両方の確実な動作を実現できる。したがって電子部品を小型化しその構造を簡素化しながらも、その確実な動作を実現することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1及び図2は本発明の一実施形態にかかる複合型回転式電子部品(以下この実施形態では「二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品」という)1の分解斜視図であり、図1は上面側から見た図、図2は下面側から見た図である。これらの図に示すように二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1は、ケース10の上側にねじりコイルバネ30と、第1回転型物40と、コイルバネ50と、キートップ60と、回転つまみ70とを設置し、ケース10の下側に回転型物(以下この実施形態では「第2回転型物」という)90と、スイッチ部材100と、取付部材130とを設置して構成されている。以下各構成部品について説明する。
固定側の部材であるケース10は、成形樹脂を略円板状に形成するとともに、その外周から下面側に向かって側壁を突出することで収納部20を形成して構成されている。そしてケース10の中央には上下方向に向かって筒状の軸支部11を突設し、またケース10上面の軸支部11の周囲にはこれを囲むように一対の円弧状に突出する側壁部12,12を設け、さらに両側壁部12,12の対向する一方の端部にはそれぞれ係止部13,13を半径方向外側に向かって突出して設けている。また両側壁部12,12よりも半径方向外側の同一円周上には3つの貫通する円弧状の連結部挿通部15が設けられている。軸支部11の中央には下記するキートップ60の押圧部63を上下動自在に貫通する挿入口18が設けられ、また軸支部11の外周側面の所定位置には爪状に突出してねじりコイルバネ30の抜けを防止するとともに第1回転型物40の回転のストッパーとなる抜け防止兼ストッパー部17が設けられている。
一方、ケース10の下面側には、下記する第2回転型物90を収納する円形凹状の収納部20が設けられており、さらに収納部20の外周の一部には、扇形凹状の第2収納部21が設けられている。そしてケース10の外周下面には下方向に突出する小突起からなる4つの固定部19が設けられている。
ねじりコイルバネ30は、線材をコイル状に約2回巻き回してなるコイル部31の両端から半径方向外側に向けて略ハ字状で直線状に2本の引出部33,33を引き出して構成されている。
第1回転型物40は、合成樹脂を略円形の板状に成形して構成されており、その中央には上下に貫通して前記ケース10の円柱状の軸支部11を通す円形の孔の挿通部41が設けられ、挿通部41には、その外周の一部を扇状に切り欠いた係止部41aが設けられている。そして、挿通部41の周囲の上面にはコイルバネ50の端部を挿入するリング状で凹状のバネ座部42が設けられ、バネ座部42の外周囲の上面には凸状に突出するガイド突起43と係止穴44とが複数個ずつ交互に設けられている。また、第1回転型物40の下面の挿通部41の周囲には、円弧状に突出してその下辺がケース10上面に当接する摺接部45が設けられ、また摺接部45の3ヶ所からは前記ケース10の連結部挿通部15に挿入され、第2回転型物90に連結される凸状に突出する連結部46が突出して設けられている。なお連結部46の突出長は摺接部45の突出長よりも長い。また第1回転型物40の下面の外周近傍には、前記ねじりコイルバネ30の引出部33,33の両外側辺に当接する2つの板状に突出する当接部47,47が設けられている。
コイルバネ50は、弾性金属線材をコイル状に複数回巻き回して形成されており、その径は第1回転型物40のバネ座部42内に収まる寸法に形成されている。
キートップ60は、略円板状の押釦部61と押釦部61の下面中央から突出する棒状の押圧部63とを合成樹脂によって一体成形して構成されている。押釦部61の外周にはつば部65が設けられ、また押釦部61の下面にはリング状の凹部から成るバネ座部67が設けられている。
回転つまみ70は、合成樹脂を略円筒状に成形して構成されており、その中央には前記キートップ60の押釦部61を挿入する円形の孔から成る押釦部挿入部71が設けられ、その外周側面からは凸状の操作部73を突出し、またその下面側の押釦部挿入部71の周囲には下方向に突出してその先端が前記第1回転型物40の係止穴44に挿入される凸状の固定部75を設けている。
第2回転型物90は、合成樹脂を略円形の板状に成形して構成されており、その外周の一部から半径方向外側に向かって突出する板状の摺動子取付部91を突出して設け、またその中央には上下に貫通して前記ケース10の円柱状の軸支部11を通す円形の孔の挿通部92を設け、さらに挿通部92の周囲に前記第1回転型物40の連結部46を挿入して固定する上下に貫通した係止部93を設けて構成されている。また前記摺動子取付部91の下面には金属板製の摺動子94が取り付けられている。
そして第2回転型物90の下面の挿通部92の周囲には略円形凹状の収納部95が設けられ、この収納部95を構成する円形の内周側面には収納部95の半径方向内側に向かって突出する円形凹状の収納部95の厚み方向(図1,2では上下方向)に長尺な断面半円形状の複数個のガイド突起96が設けられている。この実施形態ではガイド突起96は3つ設けられ、各ガイド突起96の先端辺が構成する円の内径を下記する押圧部材120の外径と略同一寸法に形成している。また、係止部93の周囲には収納部95とつながった凹部として形成された連結部収納部97が設けられている。
次に、図3はスイッチ部材100の展開図であり、図3(a)は上面側からみた図、図3(b)は下面側から見た図である。同図に示すようにスイッチ部材100は、合成樹脂フイルム(例えばポリエチレンテレフタレートフイルム)製のフレキシブル基板101に、弾性金属板をドーム形状に形成してなる反転板(以下この実施形態では「クリック板」という)102と、押圧部材120とを取り付けて構成されている。
フレキシブル基板101は略円形の一対の基板部103、104と、基板部103、104よりも小径の円形の一対の基板部105、106とを具備して構成され、基板部103、104間を接続部107で接続し、基板部105、106間を接続部109で接続し、さらに基板部103、105間を接続部108で接続して構成されている。基板部103には、略扇状の貫通する開口部111が設けられ、また基板部103の外周部からは引出部110が引き出されている。また、基板部103と基板部104の外周近傍の所定位置には貫通孔からなる固定部112が設けられている。これら各固定部112は前記ケース10の各固定部19に対応する位置に設けられている。
また、各基板部103、104、105、106の一方の面(図では下面)の中央には導電ペーストを印刷形成することで接点パターン113、114、115、116が形成されている。さらに基板部104の下面には前記摺動子94が摺接する略円弧状の摺接パターン(スイッチパターン)117が形成されている。また、各接点パターン113、114、115、116及び摺接パターン117からは回路パターン118が引き出されて引出部110に導かれている。そしてフレキシブル基板101下面の各接点パターン113、114、115、116及び摺接パターン117の部分を除く部分には、図示は省略するが前記各種パターンの厚みより厚い絶縁塗料を印刷形成することでスペーサ層が設けられている。
押圧部材120は略円板形状の成形樹脂体であり、その下面(但し図3ではその下面が上方を向いている)の中央には押圧部121が突出して設けられ、その上面には前記基板部105、106を収納固定する円形の凹部122が設けられている。また凹部122の外周側壁の対向する位置には前記接続部108を挿入する切り欠き状の溝からなる係止部123と前記接続部109を固定するスリット状の穴からなる係止部124とが設けられている。
ここでこのスイッチ部材100の組み立て方法を説明する。まず基板部103上面の接点パターン113に対向する位置にクリック板102を取り付け、次に基板部104を接続部107の部分で折り返して基板部103の下側に重ね合わせ、この重ね合わせた基板部103と基板部104とで第1のスイッチ基板部125を構成する。このとき接点パターン113と接点パターン114とはスペーサ層の厚みによって所定の隙間を介して対向した状態となり第1のスイッチ126を構成する。次に基板部106を接続部109の部分で折り返して基板部105の下側に重ね合わせ、この重ね合わせた基板部105と基板部106とで第2のスイッチ基板部127を構成する。この場合も接点パターン115と接点パターン116とはスペーサ層の厚みによって所定の隙間を介して対向した状態となり、これにより第2のスイッチ128を構成している。
次に、第2のスイッチ基板部127の基板部105の上から押圧部材120を被せて、第2のスイッチ基板部128を凹部122内に収納する。このとき折り返された接続部109は係止部124に挿入され、他方の接続部108は係止部123に差し込まれて係止され、これによって第2のスイッチ基板部127は押圧部材120に係止される。そして押圧部材120を取り付けた第2のスイッチ基板部127を接続部108の部分で折り返して、第1のスイッチ基板部125の上に押圧部材120の凹部122が上側を向くように重ね合わせる。これにより図1に示すように、第1のスイッチ基板部125の上に押圧部材120が載置され、さらに押圧部材120の上に第2のスイッチ基板部127が載置されることとなる。このとき押圧部121は第1のスイッチ126に取り付けたクリック板102の上面中央に配置される。一方、基板部104に設けた摺接パターン117は、基板部103に設けた開口部111の部分に露出する。以上によりスイッチ部材100の組み立てが完了する。
次に取付部材130は第1のスイッチ基板部125の外形寸法と略同一の外形寸法の金属板で構成され、その四隅の前記固定部19に対応する位置に貫通穴からなる固定部131を設けている。
次にこの二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1の組み立て手順を説明する。まず第1回転型物40の上に、コイルバネ50とキートップ60を収納した回転つまみ70を載置し、回転つまみ70の4つの固定部75の先端を、第1回転型物40の係止穴44に挿入して第1回転型物40の下面から突出する部分を熱カシメしてこれら各部材を一体化する。このときコイルバネ50の両端は第1回転型物40のバネ座部42とキートップ60のバネ座部67に挿入されることで押釦部61を回転つまみ70の押釦部挿入部71内に押し上げるように弾発する。
次にケース10の軸支部11をねじりコイルバネ30のコイル部31内に挿入するとともに、両引出部33,33の両外側部分をそれぞれ係止部13,13の内側側面に係止する。
そしてケース10の上に、回転つまみ70,キートップ60,コイルバネ50を取り付けた第1回転型物40をその挿通部41に軸支部11を挿入して載置する。このとき第1回転型物40の連結部46がケース10の連結部挿通部15を貫通する。一方ケース10下面の収納部20内に、第2回転型物90を収納する。このとき第2回転型物90の挿通部92に軸支部11が挿入され、また摺動子取付部91が収納部20内に挿入される。さらにこのとき連結部挿通部15を貫通した第1回転型物40の連結部46が第2回転型物90の係止部93に挿入されるので、係止部93の下面側に突出した連結部46の先端部を熱カシメして潰すことにより第1回転型物40と第2回転型物90とを互いに連結して固定する。なお円弧状の連結部挿通部15の円弧の長さは第1回転型物40の連結部46が回転するのに必要な長さを有する開口形状を有している。なお熱カシメにより潰された連結部46の先端部分は連結部収納部97内に収納される。
続いて、前述したすでに組み立てたスイッチ部材100を第2回転型物90の下面側に配置することで、押圧部材120を第2回転型物90の収納部95内に収納すると共に、ケース10の下面に第1のスイッチ基板部125を当接し、さらにその下面側に取付部材130を取り付ける。このときケース10の固定部19が固定部112及び固定部131を貫通するので、取付部材130の下面側に突出した固定部19の先端部分を熱カシメして潰す。これにより二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1が完成する。
図4は完成した二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1をその上側から見た斜視図であり、図5は二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1の概略断面図である。また図6は二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1をその下面側から見た斜視図である。但し図6では二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1の内部の説明のため、取付部材130とスイッチ部材100の第1のスイッチ基板部125を省略した状態で示してある。図5に示すように二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1は、互いに連結して一体となった回転つまみ70と第1回転型物40と第2回転型物90、及び第2回転型物90に取り付けた摺動子94と摺接パターン117とによって回転式電子部品が構成されている。一方、取付部材130の上に設置される第1のスイッチ126と、第1のスイッチ126の上に設置され且つ第2回転型物90の収納部95内に収納される押圧部材120と、押圧部材120の上に設置される第2のスイッチ128と、ケース10の軸支部11内に上下動自在に取り付けられるキートップ60とによって押圧型電子部品(以下この実施形態では「二段押圧型スイッチ」という)が構成されている。
ここで図5に示すように、第2回転型物90の下面側に設けた収納部95内に押圧部材120を収納したので、収納部95を設けない場合に比べて、その厚みの薄型化が図れる。同時に図6に示すように、押圧部材120の外周側面120aを収納部95の内周側面に設けたガイド突起96に当接・支持することによって収納部95の内周側面に直接上下動自在となるようにガイドしたので、第2回転型物90と押圧部材120との間にこれらを軸支したりガイドしたりする別部材を介在せず、二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1の外径を押圧部材120の外径寸法と第2回転型物90の幅寸法を合わせた寸法の径で構成することができ、従って構造の複雑な二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1であってもその外径の小型化及び構造の簡素化を図ることができる。
また図5に示すように、第2回転型物90を回転自在に軸支する軸支部11を押圧部材120の上部に設置するとともにこの軸支部11内にキートップ60の押圧部63を挿通してガイドさせたので、1つの軸支部11外周面と内周面とで第2回転型物90の軸支とキートップ60の軸支ができて構造の簡素化が図れる。また第2回転型物90は軸支部11によって回転自在にガイドされ、且つ前述のように押圧部材120も第2回転型物90の収納部95によって上下動自在にガイドされるので、これら第2回転型物90と押圧部材120の両方の確実な動作を実現できる。したがって二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1を小型化しその構造を簡素化しながらも、その確実な動作を実現することができる。
次に、二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1の動作を説明する。まず図4に矢印で示すように回転つまみ70を回転すると、図5に示すようにこれと一体の第1回転型物40及び第2回転型物90が回転し、第2回転型物90に取り付けた摺動子94が第1のスイッチ基板部125上に露出した摺接パターン117上を摺動してその電気的出力を変化する。このときねじりコイルバネ30の両引出部33,33の両外側部分は、係止部13,13(図1参照)と当接部47,47(図2参照)のそれぞれ内側側面に当接しているので、回転つまみ70を回転した際、一方の当接部47がこれに当接している一方の引出部33を押圧してこれを移動し、これによってコイル部31のねじれ量が増大して回転つまみ70に中立位置への自動復帰力を発生させる。従って回転つまみ70への回転力を解除すれば回転つまみ70は元の中立位置に自動復帰する。また、回転つまみ70を所定の位置まで回転させると、抜け防止兼ストッパー部17の側面が、係止部41aの内側面に当接するので、回転つまみ70がそれ以上回転することは防止され、ストッパーとしての働きをする。
一方図5において、キートップ60の押釦部61を押圧すると、コイルバネ50の弾発力に抗してキートップ60が押し下げられ、押圧部63がその下にある第2のスイッチ128を押圧してこれをオンする。そこからさらにキートップ60を押し下げると、押圧部63によって押圧された押圧部材120が前述のようにガイド突起96(図2参照)にガイドされながら真下に下降(平行移動)し、これによって押圧部121がその下にあるクリック板102を押圧してこれを反転させると共に、第1のスイッチ126をオンする。押釦部61への押圧を解除すれば、クリック板102が元の形状に復帰して第1のスイッチ126がオフし、さらにコイルバネ50によってキートップ60が上昇して元の位置に自動復帰し、第2のスイッチ128がオフする。この一連の押圧動作において、前述のように押圧部材120は収納部95内壁のガイド突起96によってその上下方向への動作がガイドされているため、正確に上下方向に平行移動し、その押圧部121によって確実に第1のスイッチ126を押圧することができる。
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、回転式電子部品は上記構造のものに限られず、例えば摺接パターン117に抵抗体パターンを用いることで回転式可変抵抗器としてもよく、またその機構も種々の変形が可能であり、要は回転型物が回転することでその電気的出力を変化する構造であればどのようなものであってもよい。
また、スイッチを形成する基板はフレキシブル基板に限定されず、硬質基板等で構成してもよい。また第1のスイッチ基板部125と第2のスイッチ基板部127とは互いに連結されていなくてもよく、それぞれ別々の基板部として構成してもよい。また上記実施形態では二枚のフレキシブル基板に設けた接点パターンを所定の間隔を介して対向することでスイッチを構成したが、その代わりに、一枚の基板上に設けた接点パターンの周囲に接続パターンを設け、この接続パターンにその外周が当接するようにドーム形状の弾性金属板からなる可動接点板(反転板)を取り付け、この可動接点板を押圧して反転させることでその中央を接点パターンに当接することで接点パターンと前記接続パターン間を接続するようにしてなる構造のスイッチとしてもよい
また、押圧部材120をガイドするガイド機構の構成も上記実施形態に限られるものではなく、要は押圧部材120を収納部95内で上下動自在にガイドする構成であれば、どのような構成であってもよい。
本発明の一実施形態にかかる二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1を上側から見た分解斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1を下側から見た分解斜視図である。 スイッチ部材100の展開図であり、図3(a)は上側から見た図、図3(b)は下側から見た図である。 二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1を上側から見た斜視図である。 二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1の概略断面図である。 二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品1を下側から見た斜視図である。
符号の説明
1 二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品(複合型回転式電子部品)
10 ケース
20 収納部
30 ねじりコイルバネ
40 第1回転型物
50 コイルバネ
60 キートップ
70 回転つまみ
90 第2回転型物(回転型物)
94 摺動子
95 収納部
96 ガイド突起
100 スイッチ部材
101 フレキシブル基板
102 クリック板(反転板)
113 接点パターン
114 接点パターン
115 接点パターン
116 接点パターン
117 摺接パターン
120 押圧部材
121 押圧部
122 凹部
125 第1のスイッチ基板部
126 第1のスイッチ
127 第2のスイッチ基板部
128 第2のスイッチ
130 取付部材

Claims (2)

  1. ケースと、
    前記ケースに回転自在に取り付けられる回転型物が回転することで電気的出力が変化する回転式電子部品と、
    第1のスイッチの上に、第1のスイッチを押圧する押圧部材と、第2のスイッチと、第2のスイッチを押圧する押圧部を備え且つこの押圧部が前記ケースに上下動自在に取り付けられるキートップとを載置してなる二段押圧型スイッチと、を有する二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品において、
    前記押圧部材は、前記回転型物の下面側に設けた収納部内に、押圧部材の外周側面収納部の内周側面に当接してガイドされる状態で上下動自在に収納され
    前記押圧部材の上部のケースに前記回転型物を回転自在に軸支する軸支部を設けると共に、前記キートップに設けた押圧部を前記軸支部内に上下動自在に挿通してこの押圧部の下端を前記第2のスイッチ上に対向設置したことを特徴とする二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品。
  2. 前記回転型物の収納部の内周側面に設けたガイド突起に前記押圧部材の外周側面を当接・支持することによって、前記押圧部材の外周側面を前記収納部の内周側面に直接上下動自在となるようにガイドさせたことを特徴とする請求項1に記載の二段押圧型スイッチ付き回転式電子部品。
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