JP4440668B2 - 回転型電気部品 - Google Patents

Description

本発明は、回転型電気部品に係り、特に、各種音響機器や通信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、回動自在なつまみと、このつまみと一体的に回転可能に設けられた絶縁基板と、この絶縁基板に形成された複数本の抵抗体及び導電体パターンと、この抵抗体及び導電体パターンと摺動される摺動子及び端子が固着された絶縁体とからな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８は従来の回転型電気部品の分解斜視図、図９は回転型電気部品の要部断面部である。

図において、従来の回転型電気部品は、金属性の取付板５１と、この取付板５１の上面に取付けられた絶縁体５２と、この絶縁体５２の上面に載置された絶縁基板５３と、この絶縁基板５３の上面に設けられたつまみ５４とからなり、絶縁基板５３はつまみ５４の下面側に係合されている。

取付板５１は略長方形で、中央部には支軸５１ｂが上方に突出形成されている。また、両端部近傍に観音開き状に切り起こして下方に折り曲げた一対の取付脚５１ｄ、５１ｄを有している。
絶縁体５２は、成形樹脂材等で略Ｄ字状に形成され、複数の摺動子５２ａが埋設されて一体化されている。また、中央には取付孔５２ｂが設けられている。また、絶縁体５２の表面には、絶縁基板５３の外形よりやや大きい凹面５２ｋが窪んで設けられている。また、直線状の面部５２ｍには各摺動子５２ａから導出された複数の端子５２ｊが下方に折り曲げられて形成されている。

そして、前記取付板５１の支軸５１ｂと絶縁体５２の取付孔５２ｂが嵌合して、絶縁体５２が位置決めされて取付板５１に取り付けられている。
絶縁基板５３は、フェノール樹脂積層板等から円盤状に形成され、他方側が直線状にカットした回り止め部５３ａが設けられている。また、絶縁基板５３には前記摺動子５２ａが対向する面に、抵抗体５３ｄ及び導電体パターン（図示せず）が形成されている。また、絶縁基板５３の中央部には取付孔５３ｂが設けられ、一方側には位置決め孔５３ｃが設けられている。

つまみ５４は、合成樹脂材等で略円盤状に形成され、凹凸状の外周部５４ａと、中心部に設けられた前記取付板５１の支軸５１ｂが嵌合する取り付け孔５４ｂと、一方側に位置する位置決め孔５４ｃとを有している。また、つまみ５４の裏面は、前記絶縁基板５３の外形形状と同形状で、絶縁基板５３の外形がガタなく嵌合されるように、基板取付部５４ｄが絶縁基板５３の厚さと同じ深さで形成されている。また、前記取り付け孔５４ｂの周囲には前記絶縁基板５３の取付孔５３ｂが嵌合する突出部５４ｅが設けられている。

そして、前記絶縁体５２に、前記絶縁基板５３を基板取付部５４ｄに嵌合して取り付けたつまみ５４を組み合わせて、つまみ５４が前記取付板５１の支軸５１ｂに回転自在に軸支されている。そして、この時、前記摺動子５２ａが絶縁基板５３の抵抗体５３ｄ及び導電体パターンと圧接されて摺動可能な状態となっている。

特開平９−３２０８１７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、摺動子と摺動する抵抗体及び導電体パターンが一面側に設けられた絶縁基板（回路基板）の他面側を、合成樹脂等の材料からなるつまみの裏面に形成された基板取付部の面に嵌合して、互いの面同士で絶縁基板をつまみに支持するようにしているので、合成樹脂材はその性質上反りが発生し易いため、つまみに反りなどが発生した場合には、絶縁基板を制度良く支持することができず、抵抗体及び導電体パターンと摺動子との接触圧が変化して接触の信頼性が悪くなる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、抵抗体及び導電体パターン等が設けられた回路基板を精度良く支持することが可能で、摺動子との接触圧の変化を抑えることができる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、収納部を有するハウジングと、このハウジングの前記収納部に設けられた少なくとも３個の摺動子と、前記収納部に回転可能に収納され前記各摺動子と摺接する導電パターンが一面側に形成された回路基板と、この回路基板の他面側を支持すると共に、前記回路基板と一体的に回転する板状部を有する回転体とを備え、前記回転体の板状部あるいは前記回路基板の互いに対向する面のどちらか一方には、対向する面側に突出する突起部を設け、この突起部により前記回転体に前記回路基板を支持するようにし、前記回路基板の中央に嵌合孔を設けると共に、前記回転体の中央には前記嵌合孔と嵌合する支軸部を設け、前記突起部は、前記回路基板と前記回転体の外周部よりも嵌合部側に位置して設けた構成とした。

また、第２の解決手段として、前記突起部を、複数個点在して形成した構成とした。
また、第３の解決手段として、前記突起部は、前記支軸部の軸心を中心として同一円周上に形成されている構成とした。

また、第４の解決手段として、少なくとも３個の前記各摺動子は、回転可能な前記回路基板の円周方向に沿って分散して配置した構成とした。
また、第５の解決手段として、前記回路基板は、前記各摺動子の有する弾性力によって前記回転体の前記板状部側へ付勢されている構成とした。

上述したように、本発明の回転型電気部品は、収納部を有するハウジングと、ハウジングの収納部に設けられた少なくとも３個の摺動子と、収納部に回転可能に収納され各摺動子と摺接する導電パターンが一面側に形成された回路基板と、回路基板の他面側を支持すると共に、回路基板と一体的に回転する板状部を有する回転体とを備え、回転体の板状部あるいは回路基板の互いに対向する面のどちらか一方には、対向する面側に突出する突起部を設け、突起部により回転体に回路基板を支持するようにしたことから、例え、回路基板を支持する回転体の板状部が反ったとしても、回路基板を支持する箇所が突起部であるため、反りの影響を受けずに回路基板を回転体の回転軸線方向に対して垂直に支持することが可能となる。このため、回路基板が回転する際に、摺動子の接触圧が大きく変化することがないので、接触信頼性が向上されると共に、長寿命化が図れる。

また、回路基板の中央に嵌合孔を設けると共に、回転体の中央には嵌合孔と嵌合する支軸部を設け、突起部は、回路基板と回転体の外周部よりも嵌合部側に位置して設けたことから、突起部が反り易い外周部よりも回転中央部の回路基板と回転体の嵌合部側に設けられているため、回転体の板状部の反りの影響をいっそう受け難くすることができる。
また、突起部を、複数個点在して形成したことから、回路基板の複数のポイントで位置決めできるため、バランス良く、各々の突起部で確実に回路基板を支持することができる。

また、少なくとも３個の各摺動子は、回転可能な回路基板の円周方向に沿って分散して配置したことから、突起部が回転中央部寄りに設けられていても、少なくとも３個の各摺動子の接触圧によって回路基板を突起部によってバランス良く支持することができる。
また、回路基板は、各摺動子の有する弾性力によって回転体の板状部側へ付勢されていることから、回路基板を確実に回転体側に位置決めできる。また、別途付勢部材を設ける必要がないので、構成が簡易となる。

以下、本発明の回転型電気部品の実施形態を図１乃至図７に示す。図１は本発明の回転型電気部品の斜視図、図２は回転型電気部品の分解斜視図、図３は図１の３−３線における側断面図、図４は図１の４−４線における側断面図、図５はハウジングの平面図、図６は回転体の底面図、図７は回転体の断面図である。

図１乃至５において、ハウジング１は、合成樹脂などの絶縁材で上面が開口された方形状に形成されており、開口内に有底状の収納部１ａを有している。また、収納部１ａの中央には、円形の貫通孔からなる軸受け部１ｂが設けられており、この軸受け部１ｂに後述する回転体３の支軸部３ｃが回転可能に軸支されるものとなっている。また、ハウジング１の対向する一方の外側面には、フック状の係合突起１ｃが設けられており、この係合突起１ｃと後述するカバー５の係合片５ｃが係合されてハウジング１とカバー５が一体化されるものとなっている。

前記ハウジング１には、収納部１ａの内底部に導電性の金属板からなる複数の端子板２（本実施例では４個）が埋設されている。この端子板２には、平板状の基板部２ａと、この基板部２ａから切り起こされて、弾性を保持した状態で収納部１ａ内の上面側に起立する摺動子２ｂと、この摺動子２ｂの起立位置の下面側に設けられ、前記摺動子２ｂよりも幅が広い幅広状の折り曲げ片２ｃとを有しており、この折り曲げ片２ｃが、基板部２ａの摺動子２ｂが起立された面と対向する下面側に折り曲げられることにより重ね合わされた状態で基板部２ａと共にハウジング１に埋設されている。
また、前記摺動子２ｂは、前記収納部１ａの軸受け部１ｂを挟んで対向する面領域にそれぞれの摺動子２ｂの後述する回路基板４との当接部が軸受け部１ｂの中心に対して等角度（９０度）間隔となるように４個形成され、それぞれの摺動子２ｂの下面側に、個別に前記折り曲げ片２ｃが設けられている。

このように、前記摺動子２ｂは、前記ハウジング１の収納部１ａの軸受け部１ｂを挟んで対向する面に複数（４個）形成されており、この複数の摺動子２ｂの下面側に、個別に設けられた複数の前記折り曲げ片２ｃを折り曲げて重合させたことから、前記摺動子２ｂを軸受け部１ｂの周方向に分散配置することにより径方向の小型化が図れると共に、前記折り曲げ片２ｃをそれぞれ個別に設けているので、それぞれの前記折り曲げ片２ｃを小さく形成できるため、前記端子板２の材料の歩留まりが良い。

また、前記端子板２の基板部２ａからは、摺動子２ｂと電気的に接続された外部接続端子２ｄが延設されており、この外部接続端子２ｄが、前記ハウジング１の異なる外側面の両端部からそれぞれ外方に突出して形成されている。また、外部接続端子２ｄは、図示しない電気機器等のプリント基板上に実装される場合に、半田による表面実装が可能な端子形状となっており、断面形状が中央に上方へのリブ２ｅを有するＵ字状に形成されている。

このように、外部接続端子２ｄをリブ２ｅのついたＵ字状に形成することにより、プリント基板上に半田付けする場合に、リブ２ｅの溝部に半田が流入してリブ２ｅの溝部分だけ半田表面積が増加すると共に、毛細管現象の原理によってリブ２ｅの溝部の半田のフィレット高さが高くなる効果があり、半田付け強度が増強される。また、断面形状をＵ字状としてあるので、半田がＵ字の両面側に付着して半田のフィレットを形成するため半田付け強度が向上する。また、リブ２ｅを設けることにより端子強度が向上し、Ｕ字状の形状により半田付け部へのストレスを低減できるなどの効果がある。

また、前記端子板２に、複数の前記摺動子２ｂとそれぞれ導通すると共に、前記ハウジング１の異なる外側面から外方へ突出する複数の前記外部接続端子２ｄを一体に形成したことから、容易に電気部品をプリント基板などに実装することができ、所望の出力信号を簡単に取り出すことができるものとなっている。

図６及び図７に示すように、回転体３は、合成樹脂などの絶縁材からなり、平板状の板状部としての円板部３ａと、この円板部３ａの上下方向に突出された支軸部３ｂ、３ｃとを有している。また、支軸部３ｂ、３ｃの中央には略小判型の貫通孔３ｄが設けられており、この貫通孔３ｄに図示しない電気機器等の操作部が挿入されて回転操作されるものとなっている。また、下方の前記支軸部３ｃの上部には、前記支軸部３ｃの一部を構成する小判型の太軸部３ｅが設けられている。

また、円板部３ａの下面側には、後述する回路基板４の上面側に当接して回路基板４を所定の位置に位置決めする複数の突起部３ｆ（本実施例では６個）が設けられている。これらの突起部３ｆは、前記円板部３ａの外周部よりも前記支軸部３ｃ側に位置して設けられており、支軸部３ｃの軸心を中心として同一円周上に複数個点在して形成されている。
前記回転体３は、前記ハウジング１の収納部１ａに設けられた前記軸受け部１ｂに、下方の支軸部３ｃが挿入されると共に、上方の支軸部３ｂが後述するカバー５の挿通孔５ｂに挿入されて回転可能に軸支されるものとなっている。

また、前記回転体３の下方の支軸部３ｃには、フェノール樹脂などの積層板で円板状に形成された回路基板４が係合されている。この回路基板４の中央には、略小判型の嵌合孔４ａが設けられており、この嵌合孔４ａが前記支軸部３ｃの小判型の太軸部３ｅと嵌合することにより、回路基板４が前記回転体３と共回り可能に係合されるものとなっている。

このように、前記回路基板４の中央には嵌合孔４ａを設けると共に、前記回転体３の中央には前記嵌合孔４ａと嵌合する支軸部３ｃを設けてあり、前記突起部３ｆは、前記回路基板４と前記回転体３の外周部よりも前記嵌合孔４ａと支軸部３ｃ（太軸部３ｅ）との嵌合部側に位置して設けるようにしたので、前記突起部３ｆが、反り易い外周部よりも反り難い回転中央部の前記回路基板４と前記回転体３との嵌合部側（すなわち、嵌合孔４ａ及び支軸部３ｃ側）に設けられているため、前記回転体３の円板部３ａの反りの影響を受け難くすることができる。

また、前記突起部３ｆは、支軸部３ｃの軸心を中心として同一円周上に複数個点在して形成されているので、前記回路基板４の複数のポイントで位置決めできるため、バランス良く、各々の前記突起部３ｆで確実に前記回路基板４を支持することができるものとなっている。

また、前記回路基板４の下面側には、カーボン抵抗体や銀リードからなる複数の導電パターン４ｂが形成されており、前記回転体３が回転操作された際には、この導電パターン４ｂが前記ハウジング１の収納部１ａに配設された複数の前記摺動子２ｂと摺接して所望の電気信号が出力されるものとなっている。

この場合、複数の前記摺動子２ｂは、回転可能な前記回路基板４の円周方向に沿って分散して配置されており、前記回路基板４は、前記各摺動子２ｂの有する弾性力によって前記回転体３の前記円板部３ａ側へ付勢されて、回路基板４の上面側が、前記円板部３ａの下面側に設けられた複数の前記突起部３ｆと当接して、回路基板４が回転体３に位置決めされるものとなっている。
尚、前記回転体３と前記回路基板４とで回転部材が構成されている。

このように、少なくとも３個以上からなる複数の前記摺動子２ｂを、回転可能な前記回路基板４の円周方向に沿って分散して配置しているので、前記突起部３ｆが、回転中央部寄りに設けられていたとしても、少なくとも３個以上の前記摺動子２ｂの接触圧によって、前記回路基板４を、前記突起部３ｆによってバランス良く支持することができる。

また、前記回路基板４は、複数の前記摺動子２ｂの有する弾性力によって、常時、前記回転体３の円板部３ａ側に付勢されているので、前記回路基板４を確実に前記回転体３側に位置決めできるものとなり、また、別途付勢部材を設ける必要がないので、構成が簡易となり、小型化、ローコスト化が図れるものとなる。

また、上記のように、前記ハウジング１の収納部１ａには、前記回転体３の支軸部３ｃが回転可能に保持される前記軸受け部１ｂが形成されているので、この回転体３に共回り可能に係合された前記回路基板４の導電パターン４ｂと前記摺動子２ｂとの位置合わせを容易に精度良く行なうことができ、確実に所望の電気信号を得ることが可能となっている。

カバー５は、金属板あるいは合成樹脂などの絶縁材で略平板状に形成されており、中央に円形の挿通孔５ｂを有する略方形状の上板部５ａと、この上板部５ａの対向する一方の側面部から下方へ延設された係合片５ｃとを有している。前記挿通孔５ｂに、前記回転軸３の上方の支軸部３ｂが回転可能に軸支されると共に、前記係合片５ｃが、前記ハウジング１の外側面に設けられたフック状の係合突起１ｃと係合されてハウジング１とカバー５が一体化されるものとなっている。

尚、上記実施例では、前記回転体３の円板部３ａの下面側に、前記回路基板４の上面側に当接して回路基板４を所定の位置に位置決めする複数の前記突起部３ｆを設けるようにしたが、本発明においては、これに限らず、突起部を前記回路基板４の上面側に設けるようにして、この突起部を回転体３の円板部３ａの下面側に当接して位置決めするようにしても良い。

また、上記実施例では、前記回転体３の円板部３ａの下面側には、６個の突起部３ｆを設けるようにしたが、突起部３ｆは６個に限らず、回路基板４をバランス良く受けるためには、少なくとも３個以上の突起部３ｆを設ければ良い。また、突起部３ｆを複数個設ける代わりに、連続した環状の突起部として形成するようにしても良い。
更に、上記実施例においては、ハウジング１が、一つの部材で構成されるもので説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、基板部２ａを埋設した板状部材と収納部１ａを有する枠状部材とを組み合わせてハウジングを構成しても良い。

上記した本発明の実施例によれば、ハウジング１の収納部１ａに回転可能に収納され、複数の摺動子２ｂと摺接する導電パターン４ｂが一面側に形成された回路基板４と、この回路基板４の他面側を支持すると共に、回路基板４と一体的に回転する円板部３ａを有する回転体３とを備え、前記回転体３の円板部３ａの、前記回路基板４と対向する面に、対向する面側に突出する突起部３ｆを設け、この突起部３ｆにより前記回転体３に前記回路基板４を支持するようにしたことから、例え、前記回路基板４を支持する前記回転体３の円板部３ａが反ったとしても、前記回路基板４を支持する箇所が前記突起部３ｆであるため、反りの影響を受けずに前記回路基板４を前記回転体３の回転軸線方向に対して垂直に支持することが可能となっている。このため、前記回路基板４が回転する際には、前記摺動子２ｂの接触圧が大きく変化することがないので、接触信頼性が向上されると共に、長寿命化が図れるものとなっている。

本発明の回転型電気部品を示す斜視図である。 本発明の回転型電気部品を示す分解斜視図である。 本発明の図１の３−３線における側断面図である。 本発明の図１の４−４線における側断面図である。 本発明のハウジングを示す平面図である。 本発明の回転体を示す底面図である。 本発明の回転体を示す断面図である。 従来の回転型電気部品を示す斜視図である。 従来の回転型電気部品を示す要部断面部である。

符号の説明

１：ハウジング
１ａ：収納部
１ｂ：軸受け部
１ｃ：係合突起
２：端子板
２ａ：基板部
２ｂ：摺動子
２ｃ：折り曲げ片
２ｄ：外部接続端子
２ｅ：リブ
３：回転体
３ａ：円板部（板状部）
３ｂ：支軸部
３ｃ：支軸部
３ｄ：貫通孔
３ｅ：太軸部（支軸部）
３ｆ：突起部
４：回路基板
４ａ：嵌合孔
４ｂ：導電パターン
５：カバー
５ａ：上板部
５ｂ：挿通孔
５ｃ：係合片

Claims (5)

1. 収納部を有するハウジングと、このハウジングの前記収納部に設けられた少なくとも３個の摺動子と、前記収納部に回転可能に収納され前記各摺動子と摺接する導電パターンが一面側に形成された回路基板と、この回路基板の他面側を支持すると共に、前記回路基板と一体的に回転する板状部を有する回転体とを備え、前記回転体の板状部あるいは前記回路基板の互いに対向する面のどちらか一方には、対向する面側に突出する突起部を設け、この突起部により前記回転体に前記回路基板を支持するようにし、前記回路基板の中央に嵌合孔を設けると共に、前記回転体の中央には前記嵌合孔と嵌合する支軸部を設け、前記突起部は、前記回路基板と前記回転体の外周部よりも前記嵌合孔と前記支軸部との嵌合部側に位置して設けたことを特徴とする回転型電気部品。
2. 前記突起部を、複数個点在して形成したことを特徴とする請求項１記載の回転型電気部品。
3. 前記突起部は、前記支軸部の軸心を中心として同一円周上に形成されていることを特徴とする請求項２記載の回転型電気部品。
4. 少なくとも３個の前記各摺動子は、回転可能な前記回路基板の円周方向に沿って分散して配置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の回転型電気部品。
5. 前記回路基板は、前記各摺動子の有する弾性力によって前記回転体の前記板状部側へ付勢されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の回転型電気部品。

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