JP4375156B2 - 回転型電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器の入力操作部を構成したり、カーエアコンの温度制御、ＡＶ機器などの民生機器の映像、音声などの制御用部品として用いられる回転型電子部品に関するものである。

近年、ＡＶ機器等に用いられて音量や映像を制御する回転型電子部品には、操作感触が良好で信頼性の高いものが要望されている。

このような従来の回転型電子部品について、図７を用いて説明する。

図７は従来の回転型電子部品としての回転型可変抵抗器の断面図である。

図７において、１は、打ち抜き加工されて円形の中央孔１Ａが設けられた紙フェノール樹脂積層板またはガラスエポキシ樹脂積層板からなる配線基板としての抵抗基板であり、その上面には、外周側に抵抗素子部１Ｂ、その内側に導電部１Ｃが印刷などにより同心状に形成されている。そして、上記抵抗素子部１Ｂおよび導電部１Ｃの各々は、抵抗基板１に個別にかしめ固定された外部導出用の端子２にそれぞれ電気的に接続状態とされている。

そして、上記抵抗基板１は、インサート成形によって絶縁樹脂製の絶縁ケース３の凹部内底面に、上記抵抗素子部１Ｂおよび導電部１Ｃが設けられた上面側が上記凹部の上方開口側に向けて固定されている。

絶縁ケース３の上記凹部を構成する側壁部となる壁部３Ｂは、抵抗基板１の周囲を囲むように形成されており、抵抗基板１の外側縁部を固定している。また、上記抵抗基板１の固定状態で、絶縁ケース３の凹部の底部には、抵抗基板１の中央孔１Ａと位置を合わせて同一径の円形の嵌合孔３Ａが貫通状態で設けられている。

４は、回転部材としての回転体であり、下方に突出する円筒状の軸部４Ｃが、上記抵抗基板１の中央孔１Ａおよび絶縁ケース３の嵌合孔３Ａに上方から挿入され、回転可能なように、その薄肉にされた下端部がラッパ状にかしめられて絶縁ケース３に組み合わされている。その軸部４Ｃの中央部に形成された貫通孔４Ａは、小判形状をなしている。また、回転体４の上部は、平板状のフランジ部４Ｂに構成されており、上記絶縁ケース３に組み合わされた状態で、上記絶縁ケース３の凹部上面を覆っている。フランジ部４Ｂの下面には、上記抵抗基板１上面に形成された抵抗素子部１Ｂ、導電部１Ｃ上を摺接する刷子５が固着されている。

以上のように構成された従来の回転型可変抵抗器は、回転型４の小判形状の貫通孔４Ａ形状に合う回転補助具等を貫通孔４Ａ内に挿入し上記回転補助具等を介して回転体４を回転操作すると、フランジ部４Ｂ下面に固着された刷子５が、抵抗基板１の抵抗素子部１Ｂおよび導電部１Ｃ上を摺動して、回転操作における刷子５位置に応じた抵抗値が端子２から得られるものであった。

なお、この出願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。
実開平４−９７３０５号公報

上記従来の回転型可変抵抗器においては、抵抗基板１の円形の中央孔１Ａを基準にして、抵抗基板１を絶縁樹脂でインサート成形することにより絶縁ケース３を形成する方法がとられていた。そのため、回転体４の軸部４Ｃとの嵌合部の一部をなすこととなる抵抗基板１の中央孔１Ａ端面は、打ち抜き加工された剪断面が露出状態になっており、回転体４の回転操作時に、軸部４が上記中央孔１Ａの剪断面に接触しながら回転すると、上記剪断面の荒れた表面状態に起因して操作感触にざらつき感として現れる。また当該部分における削れが発生した際には、その削れ粉が抵抗基板１の導電部１Ｃなどに侵入して雑音の発生要因となる恐れもあった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、操作時に軸部と絶縁基板の中央孔の剪断面との間で生じるざらつき感や削れの発生が防止できる構成とされた操作感触が良好で信頼性の高い回転型電子部品を提供することを目的とする。

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。

本発明の請求項１に記載の発明は、打ち抜き加工された剪断面が露出した中央孔を有する配線基板と、この配線基板の中央孔の貫通状態を維持するように上記配線基板を固定する絶縁ケースと、上記配線基板の中央孔内に軸部が回転可能に挿入された回転部材とを有し、上記配線基板の中央孔周囲に切欠き部が設けられ、その切欠き部に、上記絶縁ケースと一体の樹脂で上記中央孔の径よりも内側に突出し、上記切欠き部における上記配線基板の中央孔に接する端部位置を除く位置で支持突起を設け、その支持突起の先端で上記軸部を回転可能に支持した回転型電子部品としたものである。

切欠き部に設けられた支持突起により回転部材の軸部が回転可能に支持された当該構成であれば、回転操作時を含めて、軸部は、配線基板の中央孔における剪断面と回転接触しないため回転感触が良好なものにできる。また、絶縁ケースをインサート成形によって形成する際にも、配線基板の中央孔における切欠き部を除く円弧部分を用いて、成形金型で配線基板を位置決めしつつインサート成形することもできる。さらに、絶縁ケースをインサート成形で形成する際、同時に形成される上記支持突起の樹脂充填不足などの成形不良が低減できるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、支持突起の先端形状が、回転部材の軸部をその軸線方向に線接触状態で支持する半円柱状に構成されたものであり、回転部材の軸部が線接触状態で回転支持されるため、回転部材のがたつきが抑制されてより良好な回転感触が得られるものにできるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、配線基板の中央孔周囲の端部位置上面が、支持突起と一体の樹脂で覆われたものであり、支持突起相互が繋がったものになり支持突起の寸法安定性が良くなると共に、回転部材が上記中央孔周囲の端部位置上面を覆う樹脂面に接触する構造のものを構成できるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、配線基板の中央孔周囲に設けた切欠き部内に、絶縁ケースと一体の樹脂で上記中央孔の径よりも内側に突出し、上記切欠き部における上記配線基板の中央孔に接する端部位置を除く位置で支持突起を設け、その支持突起の先端で回転部材の軸部を回転可能に支持させ、回転操作時などに、軸部が絶縁基板の中央孔の剪断面に当接しない構成としたので、軸部と絶縁基板の中央孔における剪断面との間で感じるざらつき感や削れの発生が防止でき、操作感触が良好で信頼性の高い回転型電子部品が実現できるという有利な効果が得られる。また、絶縁ケースをインサート成形で形成する際、同時に形成される上記支持突起の樹脂充填不足などの成形不良が低減できるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転型電子部品としての回転型可変抵抗器の断面図、図２は同分解斜視図である。

同図において、１１は、打ち抜き加工により円形の中央孔１１Ａが設けられた紙フェノール樹脂積層板またはガラスエポキシ樹脂積層板からなる絶縁基板としての抵抗基板である。その上面には、外周側に抵抗素子部１１Ｂ、内周側に導電部１１Ｃが同心状に印刷などにより形成されている。そして、上記抵抗素子部１１Ｂおよび導電部１１Ｃそれぞれと電気的に接続された端子１２が抵抗基板１１に各々固着されている。

１３は、上記抵抗基板１１をインサート成形することにより形成された絶縁樹脂製の絶縁ケースであり、上記抵抗基板１１は、その抵抗素子部１１Ｂ、導電部１１Ｃが配された上面側を、円環状の壁部１３Ｂで囲まれた凹部内底面に表出させるようにして固定保持されている。また、絶縁ケース１３は、抵抗基板１１の中央孔１１Ａに合わせた凹部の底部の位置に、中央孔１１Ａと同一径の貫通状態に設けられた円形の嵌合孔１３Ａを備えている。

そして、１４は、回転部材としての絶縁樹脂製の回転体であり、上方のフランジ部１４Ｂ下面に上記抵抗素子部１１Ｂ、導電部１１Ｃ上を摺動する刷子１５が固着され、下方に円筒状に突出形成されている軸部１４Ｃが、上記抵抗基板１１の中央孔１１Ａおよび絶縁ケース１３の嵌合孔１３Ａ内に上方から挿入されて、回転可能なように、軸部１４Ｃ下端の薄肉とされた部分が上記嵌合孔１３Ａの下方外周にラッパ状にかしめられている。その状態で、フランジ部１４Ｂは、上記絶縁ケース１３の壁部１３Ｂで構成された凹部上面を覆っている。そして、上記軸部１４Ｃの中央部に形成された貫通孔１４Ａは、小判形状に形成されている。以上の構成は、従来技術のものと同じ構成である。

そして、本発明によるものは、図３の抵抗基板の平面図に示すように、抵抗基板１１の中央孔１１Ａを構成する周縁部に、６ヶ所の切欠き部１１Ｄが等角度位置で配されたものを用いていると共に、その各々の切欠き部１１Ｄ内には、図２に示すように、絶縁ケース１３と一体の絶縁樹脂で支持突起１３Ｃが設けられたものとしている。その支持突起１３Ｃは、水平断面で、中央孔１１Ａの内側方向に円弧状に突出する形状に形成されている。その支持突起１３Ｃの各先端どうしを繋ぐ仮想線は、配線基板１１の中央孔１１Ａと同心で、中央孔１１Ａの径よりも小径の円形となるように設定されている。

また、その各々の支持突起１３Ｃの上下方向側における構成は、配線基板１１の板厚内の上方部分と、その上方部分と上面視同形状で上記嵌合孔１３Ａ内に延設形成された下方部分とからなり、回転体１４の軸部１４Ｃに軸線方向で線接触状態となる側面視半円柱状の形状に構成されている。

そして、上記構成の６ヶ所の支持突起１３Ｃの各々で、回転体１４の軸部１４Ｃは、線接触状態で回転可能に支持されている点が従来のものと異なっている。

当該実施の形態による回転型電子部品としての回転型可変抵抗器は、以上のように構成され、操作時には、回転体１４の小判形状の貫通孔１４Ａ形状に合う回転補助具等を貫通孔１４Ａ内に挿入し上記回転補助具等を介して回転体１４を回転操作する、または回転体１４そのものを指などで直接回転操作するものである。そして、上記回転操作に応じて、フランジ部１４Ｂに取り付けられた刷子１５が抵抗基板１１の抵抗素子部１１Ｂおよび導電部１１Ｃ上を摺動し、刷子１５を介して任意の回転操作位置に応じた抵抗値が端子１２から得られる。

その回転操作時に当該実施の形態による回転型可変抵抗器においては、抵抗基板１１の中央穴１１Ａの径よりも内周側に先端が位置する支持突起１３Ｃで回転体１４の軸部１４Ｃを回転支持している構成であるため、回転体１４の軸部１４Ｃは、抵抗基板１１の打ち抜き加工された中央孔１１Ａの剪断面と接触することなく回転する。これにより、回転操作時のざらつき感などが無く良好な操作感触が得られるものにできる。

しかも、円周上の６ヶ所の等間隔位置に配置され、各々半円柱状に構成されている支持突起１３Ｃの各先端で、回転体１４の軸部１４Ｃを軸線方向で線接触状態に支持させた構成としたため、回転体１４のがたつきも抑えられて良好な回転感触が得られるものにできる。

また、上述のように軸部１４Ｃと中央孔１１Ａの剪断面との接触が無くせるため、回転操作などに伴って、荒れた剪断面からの削れの発生等も無くせることから電気的な特性面においても信頼性の高いものにできる。

そして、支持突起１３Ｃにおける抵抗基板１１の板厚内に構成された上方部分は、抵抗基板１１の中央孔１１Ａの周囲に設けた切欠き部１１Ｄ内に、インサート成形による絶縁樹脂が充填されて形成される構成としたため、当該支持突起１３Ｃの上方部分が、絶縁基板１１の剪断面に設けられていても欠落などの発生は生じ難い。

さらに、抵抗基板１１の中央孔１１Ａを円形状とし、その中央孔１１Ａの周囲に切欠き部１１Ｄを等間隔に設けて支持突起１３Ｃを備えさせる当該構成であれば、その抵抗基板１１のインサート成形時には、切欠き部１１Ｄ位置を除く上記中央孔１１Ａの円弧状部分で、従来と同様に抵抗基板１１を位置決めしてインサート成形し絶縁ケース１３を形成することができるので、抵抗基板１１の中央孔１１Ａの中心と絶縁ケース１３の嵌合孔１３Ａの中心、更に、支持突起１３Ｃの先端どうしを繋ぐ仮想円の中心それぞれを高精度に合わせ込むことも容易である。

なお、支持突起１３Ｃの水平断面での幅寸法としては、図４に実線で示したように、抵抗基板１１に設けた切欠き部１１Ｄの幅全体と同じ寸法で設けると、円弧状の径等が大きくとれて好ましい。上記設定とする際には、同図中に破線で示すように、抵抗基板１１のインサート成形時における成形金型の精度や加工時におけるばらつきなどにより、支持突起１３Ｃが周方向に若干ずれた位置で形成されると、支持突起１３Ｃの端部位置に薄肉部１３Ｄができ、樹脂の充填不足や支持突起１３Ｃの成形不良をまねくこともあるので、その状態とならないよう十分に管理することが重要である。

一方、図５に示すように、支持突起１３Ｃの水平断面での幅を、切欠き部１１Ｄにおける中央孔１１Ａに接する端部位置が除かれるように、切欠き部１１Ｄの幅よりも小さい幅内の寸法で設けるようにしてもよく、このものであれば、上記図４に示した薄肉部１３Ｄの発生が低減できるため、簡素な管理ですむようになる。なお、上記支持突起１３Ｃの水平断面での幅と切欠き部１１Ｄの幅との寸法差は、インサート成形金型や切欠き部１１Ｄの加工精度などを考慮して決めれば良い。

なお、以上には、支持突起１３Ｃが円周上の６ヶ所の等間隔位置に配されたものを事例として説明したが、支持突起１３Ｃの数としては、回転体１４の軸部１４Ｃを回転可能に支持できればよいため、少なくとも３ヶ所が等間隔に配置されていればよい。また、絶縁基板１１の中央孔１１Ａは、円形以外のものであってもよい。

さらに、図６の斜視図に示すように、絶縁ケース２１をインサート成形で形成する際に、抵抗基板１１の中央孔１１Ａ周囲となる端部位置の上面を、支持突起２１Ａの上端側を含んで、支持突起２１Ａと一体の樹脂で環状に繋がる環状部２１Ｂで覆う形状に形成すれば、支持突起２１Ａ相互が連結されたものになるため、支持突起２１Ａの成形時の樹脂充填性が向上して所望寸法に形成しやすくなると共に、抵抗基板１１の浮きなども低減でき好ましい。

また、この絶縁ケース２１であれば、上記図１に示した回転体１４と組み合わせた際に、軸部１４Ｃ外周に設けられた中間段部の下面が、環状部２１Ｂの上面からなる樹脂面のみに接触する回転感触がさらに良好な構成のものとすることもできる。

なお、本発明による回転型電子部品としては、上記に説明した回転型可変抵抗器に限定されるものではなく、例えば、抵抗基板の代わりに表面に櫛歯状の電極を備え、その電極上を刷子が摺動してパルス信号が得られる回転型エンコーダなどであっても良く、さらに言えば回転可能に嵌合する構成部分を備えたもの全般に適用することも可能であり、その応用範囲は広い。

本発明による回転型電子部品は、回転操作時に、軸部と絶縁基板の中央孔における剪断面との間で感じるざらつき感や削れの発生が防止でき、操作感触が良好で信頼性の高いものが実現できると共に、絶縁ケースをインサート成形で形成する際、同時に形成される支持突起の樹脂充填不足などの成形不良が低減できるという効果を有し、各種電子機器の入力操作部の構成時や、カーエアコンの温度制御、ＡＶ機器などの民生機器の映像、音声などの制御用部品として用いる際等に有用である。

本発明の一実施の形態による回転型可変抵抗器の断面図 同分解斜視図 同抵抗基板の平面図 同要部である支持突起と切欠き部の関係を説明する部分拡大図 同要部である支持突起と切欠き部の関係を説明する部分拡大図 抵抗基板上面で支持突起が繋がれた形態とした絶縁ケースの斜視図 従来の回転型可変抵抗器の断面図

符号の説明

１１ 抵抗基板
１１Ａ 中央孔
１１Ｂ 抵抗素子部
１１Ｃ 導電部
１１Ｄ 切欠き部
１２ 端子
１３、２１ 絶縁ケース
１３Ａ 嵌合孔
１３Ｂ 壁部
１３Ｃ、２１Ａ 支持突起
１３Ｄ 薄肉部
１４ 回転体
１４Ａ 貫通孔
１４Ｂ フランジ部
１４Ｃ 軸部
１５ 刷子
２１Ｂ 環状部

Claims (3)

1. 打ち抜き加工された剪断面が露出した中央孔を有する配線基板と、この配線基板の中央孔の貫通状態を維持するように上記配線基板を固定する絶縁ケースと、上記配線基板の中央孔内に軸部が回転可能に挿入された回転部材とを有し、上記配線基板の中央孔周囲に切欠き部が設けられ、その切欠き部に、上記絶縁ケースと一体の樹脂で上記中央孔の径よりも内側に突出し、上記切欠き部における上記配線基板の中央孔に接する端部位置を除く位置で支持突起を設け、その支持突起の先端で上記軸部を回転可能に支持した回転型電子部品。
2. 支持突起の先端形状が、回転部材の軸部をその軸線方向に線接触状態で支持する半円柱状に構成された請求項１記載の回転型電子部品。
3. 配線基板の中央孔周囲の端部位置上面が、支持突起と一体の樹脂で覆われた請求項１記載の回転型電子部品。

Images