JP4662465B2 - 回転式電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、回転体（回転型物）に取り付けたシャフトを回転することでその電気的出力を変化させる回転式電子部品に関するものである。

従来、回転式電子部品の中には、摺接パターンを設けた基台上に回動自在に合成樹脂製の回転体を設置し、その上を上ケースで覆い、さらに回転体と一体に設けたシャフトを前記上ケースから突出し、前記シャフトを回転駆動することで回転体を回転して回転体に取り付けた摺動子を前記摺接パターンに摺接させてその電気的出力を変化させる構造の回転式電子部品がある（例えば特許文献１参照）。

そしてこの種のシャフトを有する回転式電子部品において、このシャフトへのつまみ取付精度を向上させたり、シャフト自体の強度を強くする等のため、これを回転型物と一体の合成樹脂ではなく、金属製にすることが求められる場合があった。図１１はシャフトを金属製とした回転式電子部品５００の一例を示す要部概略断面図である。同図に示す回転式電子部品５００は、合成樹脂製の回転体５１０と、円弧状の摺接パターン５４７を設けた基台５３０と、回転体５１０の下面に取り付けられる摺動子５５０と、基台５３０の上部を覆い下記するシャフト５６０を回動自在に軸支する軸支穴５５１を設けた上ケース５５０と、回転体５１０の回転中心軸部分に設けた貫通穴５１１に回転体５１０の上面側から嵌合して下端部が回転体５１０の下面に取り付くことで回転体５１０に一体に取り付けられる金属製のシャフト５６０とを具備して構成されている。即ちシャフト５６０はその下端部を回転体５１０の下面で機械的に潰してかしめることで回転体５１０からの抜けが防止され、貫通穴５１１との嵌合とあいまって回転体５１０に取り付いて一体となっている。そしてシャフト５６０を回動するとこれと一体に回転体５１０及び摺動子５５０が回転し、摺動子５５０が基台５３０上に設けた摺接パターン５４７上を摺動してこれら摺接パターン５４７に電気的に接続されている端子板５４９の電気的出力を変化する。

しかしながら上記回転式電子部品５００においては、一体化されている回転体５１０とシャフト５６０の軸支が、上ケース５５０に設けた軸支穴５５１の一ヶ所のみによって行われているので、回転体５１０及びシャフト５６０がその回転中心軸を中心に正確に回転しない（ガタ等が生じる）恐れがあり、回転体５１０及びシャフト５６０のスムーズな回転が阻害されたり、精度の良い出力が得られなくなる恐れ等があった。またこのような問題をなくすためには、例えば軸支穴５５１の回転中心軸方向の長さをこの回転式電子部品５００のように長くすればよいが、そうすると回転式電子部品５００全体の寸法が高くなってしまい、小型化が図れなくなってしまう。
特開平９−８２５０７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、合成樹脂製の回転体に金属製のシャフトを取り付けた構造の回転式電子部品であっても、回転体及びシャフトが回転中心軸を中心にして正確にガタなく回転できる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、合成樹脂製の回転体と、前記回転体の下面から突出する軸部を回転自在に挿入して軸支する基台と、前記回転体の回転に応じてその電気的出力を変化する電気的機能部と、前記回転体の回転中心軸部分に設けた貫通穴に回転体の上面側から挿入して下端部が回転体の下面に取り付くことで回転体に一体に取り付けられる金属製のシャフトと、前記回転体の上部を覆う上ケースと、を具備し、前記上ケースに設けた軸支穴に前記シャフトを回動自在に軸支することで、前記一体化された回転体とシャフトを基台及び上ケースの両者で回動自在に軸支し、前記回転体の軸部下面の前記シャフト下端部が取り付く部分の外周に軸部変形防止用の凹部を設け、さらに前記シャフト下端部を前記回転体の軸部内に位置したことを特徴とする回転式電子部品にある。

請求項１に記載の発明によれば、合成樹脂製の回転体に金属製のシャフトを取り付けた構造の回転式電子部品であっても、一体化された回転体及びシャフトを基台及び上ケースの両者の二ヶ所で回動自在に軸支するので、回転体及びシャフトを回転中心軸を中心に正確にガタなく回転させることができ、精度の良い出力が得られる。

請求項１に記載の発明によれば、回転体の軸部下面のシャフト下端部が取り付く部分近傍に軸部変形防止用の凹部を設けたので、たとえシャフト下端部が回転体に取り付く際にシャフト下端部の周囲の回転体の貫通穴が広がっても、軸部の外径寸法が変化することはない。従ってシャフトを回転駆動した際に、そのスムーズな回転が維持できる。

請求項１に記載の発明によれば、軸部変形防止用の凹部を、回転体の軸部内に位置するシャフト下端部の外周に設けたので、回転体の厚みを薄くしてもシャフトの回転体への挿入長さを確保できで両者間の機械的結合強度を強く維持でき、同時に軸部の外径寸法の変化を確実に防止できる。

以下、本発明の参考例と実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〔第１参考例〕
図１は本発明の第１参考例にかかる回転式電子部品１−１の要部概略断面図である。また図２は回転式電子部品１−１の分解斜視図である。両図に示すように回転式電子部品１−１は、基台１０の収納部１３内にシャフト８０及び摺動子９０を取り付けた回転体５０を回動自在に収納し、基台１０の収納部１３上に上ケース１００を取り付けて構成されている。以下各構成部品について説明する。

基台１０は合成樹脂製の基台本体１１にフレキシブル回路基板３１と端子板４１とをインサート成形することによって構成されている。基台本体１１は略矩形状であってその上面中央に略円形の収納部１３を設け、またその上面の四隅に上方向に向かって突出する小突起状の固定部１５を設け、また収納部１３の底面中央に円形で上下に貫通する軸支穴１７を設けて構成されている。フレキシブル回路基板３１は可撓性を有する合成樹脂フイルム（例えばポリエチレンテレフタレートフイルム等）製の基板３３の略中央に前記軸支穴１７と同一形状寸法の貫通孔３４を設け、また基板３３の上面の貫通孔３４を囲む位置に下記する摺動子９０の各摺動接点９５が摺接する円弧状の摺接パターン（抵抗体パターンでもスイッチパターンでもその他のパターンでも良い）３５を設けて構成されている。端子板４１は金属板を略平板帯状に形成して構成されており、その一端部側の部分が前記フレキシブル回路基板３１の上面に設けた図示しない端子パターン（前記摺接パターン３５に電気的に接続されている）に当接して接続された状態で基台本体１１内に固定され、またその他端部が基台本体１１の外周側面から突出して下方向に直角に折り曲げられている。

図３は回転体５０をその下面側から見た斜視図、図４は回転体５０の側断面図である。図１乃至図４に示すように回転体５０は合成樹脂を略円板状に成形して構成されており、その円板部５１の上面中央に上方向に突出する略円柱状の基部５３を設け、またその下面中央に下方向に突出する円形の軸部５５を設けている。軸部５５の外径寸法は、前記基台１０の軸支穴１７内にぴったり回動自在に挿入される外径寸法に形成されている。円板部５１の下面は摺動子取付面５９となっており、その所定位置には複数（この実施形態では４つ）の小突起状の摺動子取付部６１が設けられている。一方円板部５１の上面側の外周近傍には扇形に突出するストッパー部６３が設けられている。ストッパー部６３の回転中心軸側の端部は基部５３の外周側面に連結している。また回転体５０の基部５３の中央（回転体５０の回転中心軸部分）には上下方向（回転中心軸方向）に貫通する貫通穴６５が設けられている。貫通穴６５の横断面形状は略小判形（非円形）である。

シャフト８０は金属製であり、円柱状のシャフト本体８１の下面中央から前記回転体５０の貫通穴６５に挿入される挿入部８３を突出して構成されている。挿入部８３は棒状であって前記貫通穴６５にぴったり挿入されるようにその横断面が略小判形（非円形）に形成されている。

摺動子９０は弾性金属板製であり、前記回転体５０の摺動子取付面５９に載置される外形寸法に形成され、その中央には前記回転体５０の軸部５５を貫通する開口９１が設けられ、またその外周と開口９１部分にはそれぞれ下方向に突出するように根元部分が折り曲げられた摺動冊子９３が設けられ、それぞれに摺動接点９５が設けられている。各摺動接点９５は前記フレキシブル回路基板３１の各摺接パターン３５に当接する位置に設けられている。また摺動子９０の所定位置（前記回転体５０の各摺動子取付部６１に対向する位置）には摺動子取付部６１を挿入する小孔からなる複数（この実施形態では４つ）の固定部９７が設けられている。

上ケース１００は合成樹脂を平板状に成形して構成されており、その外形形状は前記基台１０の上面の外形形状と略同一の矩形状に形成され、その四隅に前記基台１０の各固定部１５を挿入する小孔からなる取付部１０１を設け、また上ケース１００の上面中央に円筒状のシャフト支持部１０３を設け、シャフト支持部１０３の内部に上下に貫通して前記シャフト８０のシャフト本体８１の部分を回動自在に軸支する内径寸法の軸支穴１０５を設け、またその下面の所定位置に略円弧状のストッパー当接部１０７を突設している。

回転式電子部品１−１を組み立るには、まず予め回転体５０の摺動子取付面５９に摺動子９０を設置し、その際摺動子９０の各固定部９７に挿入される各摺動子取付部６１の先端を熱カシメによって潰し、摺動子９０を回転体５０に固定する。次に回転体５０の貫通穴６５にその上面側からシャフト８０の挿入部８３を挿入して回転体５０の上面にシャフト本体８１の下面を当接すれば、挿入部８３の下端部（シャフト下端部）８５が回転体５０の下面、即ち軸部５５の底面から若干突出する。そしてこのシャフト下端部８５をポンチなどで機械的に潰してかしめ、その外径を広げる。これによってシャフト下端部８５が回転体５０の下面に取り付くことで、シャフト８０が回転体５０に一体に取り付けられる。

そして以上のように摺動子９０とシャフト８０を取り付けた回転体５０を基台１０の収納部１３に収納し、その際回転体５０の軸部５５を基台１０の軸支穴１７及び貫通孔３４に挿入する。そして回転体５０の上面に上ケース１００を被せ、その際シャフト本体８１を上ケース１００の軸支穴１０５に挿入し、同時に基台１０の各固定部１５を上ケース１００の各取付部１０１に挿入し、各固定部１５先端を熱カシメによって固定する。これによって一体化されている回転体５０及びシャフト８０は、基台１０に設けた軸支穴１７と回転体５０の上部を覆う上ケース１００に設けた軸支穴１０５の両者によってその上下の部分が二ヶ所で回動自在に軸支され、その軸支が確実に行われる。即ち回転体５０及びシャフト８０を回転中心軸を中心に正確にガタなく回転させることができる。従って精度の良い出力が得られる。その際、各軸支部分の回転中心軸方向の長さを長くする必要はなく、回転式電子部品１−１の高さ寸法が高くなることはなく、その小型化を図ることができる。

即ちシャフト８０を回転駆動すれば、これと一体に回転体５０及び摺動子９０が正確にガタなく回転し、摺動子９０の摺動接点９５が摺接パターン３５上を摺動し、各端子板４１への電気的出力が変化する。なお摺動子９０と摺接パターン３５とによって電気的機能部が構成される。なお回転体５０の回転範囲は、回転体５０のストッパー部６３の回転方向に垂直な一対の両側面が上ケース１００のストッパー当接部１０７の両側面に当接することで規制される。

なおこの参考例においては、図１に示すように、上ケース１００の下面の軸支穴１０５の周囲に、回転体５０の基部５３の上部を挿入する円形の凹部１０９を設けている。凹部１０９を設けたのは、ストッパー部６３の強度を上げるためにその根元部分である基部５３の厚みを厚くし、同時に上ケース１００の設置位置が高くならないように、厚くなった基部５３の部分を収納するためである。

〔第２参考例〕
ところで上記第１参考例においては、シャフト８０の下端部を回転体５０の軸部５５の下面でかしめているので、このかしめによってシャフト８０の下端部が潰れる際に合成樹脂製の軸部５５が押し広げられ、このため軸部５５の外径が広がってしまう恐れがある。そして軸部５５の外径が少し拡大すると、シャフト８０を回転する際の回転トルクが重くなり、その操作感触が悪くなる恐れがある。本願第２参考例はこの問題点をも解決するものである。

図５は本発明の第２参考例にかかる回転式電子部品１−２の要部概略断面図である。また図６はこの参考例に用いる回転体５０をその下面側から見た斜視図、図７は回転体５０の側断面図である。この回転式電子部品１−２において、前記回転式電子部品１−１と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図４に示す参考例と同じである。

この参考例において前記参考例と相違する点は、回転体５０とこれに取り付けるシャフト８０の部分のみである。即ちこの参考例においては、軸部５５下面（下端面）に軸部変形防止用の凹部５７を設けている。凹部５７は円形であって軸部５５の上下方向の全長（全長以上）に亘って設けられており、従ってその上面（下方向に開放された凹部５７の上側に位置する底面）が軸部５５の上方（円板部５１内）に位置している。そして凹部５７の中央に開口する回転体５０の貫通穴６５の部分に露出するシャフト下端部８５の先端をポンチ等によって機械的にかしめている。即ち回転体５０の軸部５５下面のシャフト下端部８５が取り付く部分近傍には軸部変形防止用の凹部５７が設けられ、さらに詳細にはシャフト下端部８５は回転体５０の軸部５５の上部に位置し、且つ凹部５７はシャフト下端部８５の深さまで設けられている。

この参考例の場合、シャフト下端部８５をかしめる際、シャフト下端部８５の外径が広がるので、その分その周囲の回転体５０の貫通穴６５も広がる。しかしながらこの回転式電子部品１−２においては、シャフト下端部８５は回転体５０の軸部５５の上部に位置し、且つ凹部５７がシャフト下端部８５の深さまで設けられているので、前記シャフト下端部８５の外径の拡大による影響は軸部５５に及ばない。つまり軸部５５の外径寸法が変化することはない。

そしてシャフト８０を回転駆動した際、前述のようにシャフト下端部８５の外径の拡大による影響は軸部５５の外周には及ばず、軸部５５の外径寸法が大きくなることはないので、基台１０の軸支穴１７と軸部５５との係合状態はきつくならず、回転体５０及びシャフト８０のスムーズな回転を維持することができる。

〔第１実施形態〕
図８は本発明の第１実施形態にかかる回転式電子部品１−３の要部概略断面図である。また図９はこの実施形態に用いる回転体５０をその下面側から見た斜視図、図１０は回転体５０の側断面図である。この回転式電子部品１−３において、前記回転式電子部品１−１，１−２と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図７に示す参考例と同じである。

この実施形態において前記参考例と相違する点は、回転体５０とこれに取り付けるシャフト８０の部分のみである。即ちこの実施形態においては、軸部５５の下面（下端面）に軸部変形防止用のリング状の凹部５７を設け、その中央に開口する回転体５０の貫通穴６５の部分に露出するシャフト下端部８５の先端をポンチ等によって機械的にかしめている。即ち回転体５０の軸部５５下面のシャフト下端部８５が取り付く部分近傍には軸部変形防止用の凹部５７が設けられ、さらに詳細にはシャフト下端部８５は回転体５０の軸部５５内に位置し、且つ凹部５７はシャフト下端部８５の外周に設けられている。凹部５７は軸部５５の上下方向の略全長（若干軸部５５よりは短い寸法）に亘って設けられている。

この実施形態においても、シャフト下端部８５をかしめる際、シャフト下端部８５の外径が広がるので、その分その周囲の回転体５０の貫通穴６５も広がる。しかしながらこの回転式電子部品１−３においても、シャフト下端部８５を取り付けている貫通穴６５の周囲に凹部５７を設けているので、前記シャフト下端部８５の外径の拡大による影響は軸部５５の外周に及ばない。つまり軸部５５の外径寸法が変化することはない。

そしてシャフト８０を回転駆動した際、前述のようにシャフト下端部８５の外径の拡大による影響は軸部５５の外周には及ばず、軸部５５の外径寸法が大きくなることはないので、基台１０の軸支穴１７と軸部５５との係合状態はきつくならず、回転体５０及びシャフト８０のスムーズな回転を維持することができる。

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。例えば上記実施形態では軸支穴１７を貫通孔としたが、必ずしも貫通孔とする必要はなく、有底の穴としてもよい。逆に軸部５５の先端は、必ずしも軸支穴１７内に位置する必要はなく、軸支穴１７からその下側、即ち基台１０の下面から突出させても良い。

また上記実施形態では基台１０に回転体５０を収納する収納部１３を設けたが、その代りに基台１０を平板状とし、且つ上ケース１００の外周から垂下するように側壁を設けることで収納部を設けても良い。また上記実施形態では基台１０にフレキシブル回路基板３１をインサート成形することで基台１０上に摺接パターン３５を設置したが、フレキシブル回路基板３１は硬質基板からなる回路基板であっても良く、また基台１０の表面に直接摺接パターン３５を設けても良い。その場合摺接パターン３５は金属板で構成しても良い。また電気的機能部は摺動子９０と摺接パターン３５とによって構成される場合に限られず、他の種々の構造であってもよく、要は基台１０と回転体５０との間に設置され、回転体５０の回転に応じてその電気的出力を変化する電気的機能部であればどのような構造であっても良い。

回転式電子部品１−１の要部概略断面図である。 回転式電子部品１−１の分解斜視図である。 回転体５０をその下面側から見た斜視図である。 回転体５０の側断面図である。 回転式電子部品１−２の要部概略断面図である。 回転体５０をその下面側から見た斜視図である。 回転体５０の側断面図である。 回転式電子部品１−３の要部概略断面図である。 回転体５０をその下面側から見た斜視図である。 回転体５０の側断面図である。 回転式電子部品５００の要部概略断面図である。

符号の説明

１−１ 回転式電子部品
１−２ 回転式電子部品
１−３ 回転式電子部品
１０ 基台
１１ 基台本体
１３ 収納部
１７ 軸支穴
３１ フレキシブル回路基板
３５ 摺接パターン（電気的機能部）
４１ 端子板
５０ 回転体
５５ 軸部
５７ 凹部
６５ 貫通穴
８０ シャフト
８５ シャフト下端部（下端部）
９０ 摺動子（電気的機能部）
１００ 上ケース
１０５ 軸支穴

Claims (1)

1. 合成樹脂製の回転体と、
   前記回転体の下面から突出する軸部を回転自在に挿入して軸支する基台と、
   前記回転体の回転に応じてその電気的出力を変化する電気的機能部と、
   前記回転体の回転中心軸部分に設けた貫通穴に回転体の上面側から挿入して下端部が回転体の下面に取り付くことで回転体に一体に取り付けられる金属製のシャフトと、
   前記回転体の上部を覆う上ケースと、を具備し、
   前記上ケースに設けた軸支穴に前記シャフトを回動自在に軸支することで、前記一体化された回転体とシャフトを基台及び上ケースの両者で回動自在に軸支し、
   前記回転体の軸部下面の前記シャフト下端部が取り付く部分の外周に軸部変形防止用の凹部を設け、さらに前記シャフト下端部を前記回転体の軸部内に位置したことを特徴とする回転式電子部品。

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