JP5852668B2 - 回転操作型電子部品の軸受構造 - Google Patents

Description

この発明は主に無線機器のような携帯型電子機器の回転型スイッチや可変抵抗器として用いられる回転操作型電子部品の軸受構造に関する。

従来、回転型スイッチや可変抵抗器などで採用している軸受構造は例えば特許文献１や特許文献２に示されているように軸受にシャフトが挿入されただけの構造であった。そのため軸のスラスト方向やラジアル方向のガタを低減する構成は設けられておらず、ガタは軸受と軸の寸法精度により決まっていた。

また、特許文献３にはケースの内壁面と回動体の外周面間に防水のためＯリングを挟んだ軸受構造を有するロータリースイッチが示されている。その軸受構造はラジアル方向のガタを抑制できるが、軸方向のガタを抑制することができない。

特許第4759071号公報 実開昭62-168607号公報 特許第3698270号公報

携帯型電子機器の回転型スイッチは小型化が求められながらも、その操作つまみは操作容易性を満たす程度に大きいものが使用されている。そのため、つまみ操作位置での軸ガタはつまみの大きさにより増大され、操作者に対しつまみ操作時にスムーズな感触を与えない。

この発明の目的は上述した問題に鑑み、軸方向及びラジアル方向のガタを抑制できる回転操作型電子部品の軸受構造を提供することである。

この発明による回転操作型電子部品の軸受構造は、円柱状の操作部とその操作部の一端から段部を形成して外径が小とされ軸方向に延長された保持部と保持部から更に軸方向に延長された駆動部とを含む回動操作軸と、保持部が挿通されそれを回動自在に保持する軸穴を有し、一端が上記段部と対向する軸受とを含み、軸受の他端は、上記駆動部に固定された回転子の回動により信号制御を行う電気機械信号制御部が設けられており、軸受はその一端において軸穴の内周縁に、外に向けて内径が大となるテーパー面が形成されており、そのテーパー面と上記段部の間に弾性的に挟まれて弾性リングが保持部に装着されており、保持部の駆動部側端部の外周に形成された環状溝に固定リングが装着され軸受の他端と係合することにより回動操作軸の抜け止めとされている。

あるいは、上記テーパー面を回動操作部と保持部間の段部に形成し、軸穴の内周縁に内径が拡大された受け溝を形成し、受け溝とテーパー面の間に弾性リングを弾性的に挟む構造とする。

この発明では、段部を形成する角部に対し、テーパー面により弾性リングを押圧する外力は軸方向と半径方向に分配されるので、軸方向及び半径方向のガタを抑制することができる。

この発明を適用した第１実施例である回転型スイッチの分解斜視図。 図１の実施例の軸方向断面図。 図１におけるホルダ６の、収容凹部２３側から見た斜視図。 この発明を適用した第２実施例である可変抵抗器の分解斜視図。 図４の実施例の軸方向断面図。 図６Ａは図５におけるホルダ６'の、収容凹部２３側から見た斜視図であり、図６Ｂは図５におけるホルダ６'の、収容凹部２３側から見た平面図である。 図５の実施例の変形例を示す回転子７'の斜視図。 図１の実施例の変形例を示す軸方向断面図。 この発明を適用した第３実施例である回転型スイッチの分解斜視図。 図９の回転スイッチの軸方向断面図。 図１１Ａは図１０におけるクリックバネとそれを取り付ける前のクリックバネ支持板の斜視図であり、図１１Ｂはクリックバネを取り付けた後のクリックバネ支持板の斜視図である。 図１２Ａは図１０における回転子の上面図であり、図１２Ｂは図１０における回転子の断面図であり、図１２Ｃは図１０における回転子の下面図である。 図１３Ａは図１０における上側及び下側接触片の連結パターンを示す図であり、図１３Ｂは連結パターンを折り重ねて形成した摺動接触片を示す図である。 図１４Ａは下側ホルダの下面図であり、図１４Ｂは上側ホルダの上面図である。 この発明による回転型スイッチの第２実施例の分解斜視図。 図１６Ａはこの発明の軸受構造を概念的に説明するための模式図であり、図１６Ｂは図１６Ａの軸受構造の変形例を示す模式図である。

［第１実施例］
この発明による軸受構造を適用した回転型スイッチの実施例の分解斜視図を図１に示し、その軸方向断面図を図２に示す。

この回転型スイッチは円柱状の回動操作軸１０と、その回動操作軸１０が挿通される軸受２０と、回動操作軸１０に装着固定され回動される回転子７と、ホルダ６を有している。

回動操作軸１０は樹脂または金属で形成され、軸方向に平行に面取りされた外周面を有する円柱状の操作部１１と、操作部１１の一端から径が小とされて軸方向に延長した円柱状の保持部１２と、保持部１２の一端から径が更に小とされ軸方向に延長した円柱状の駆動部１３とを同軸に有している。操作部１１の保持部１２側端面と保持部１２の外周面は直交し、段部１０Ｓを形成している。保持部１２の、操作部１１から反対側の端面に隣接して外周に環状溝１２ａが形成されている。駆動部１３は軸中心線を挟んで両側が軸方向と平行に面取りされ、従って軸中心線と直角な断面は四辺形の対向２辺が円弧とされた形状を有している。

軸受２０は樹脂または金属で形成され、回動操作軸１０の操作部１１の外径より小さい内径を有し保持部１２が挿通される軸穴２４を有する円筒部２１と、円筒部２１の一端に一体形成されたほぼ直方体のハウジング部２２とを有する。円筒部２１の外周面には回転型スイッチが使用される機器の筐体に取り付けるためのネジが形成されている。円筒部２１の先端部において軸穴２４の内周縁に軸方向に対し好ましくは４５°のテーパー面２０Ｔが軸穴２４の外に向かって内径が大となるよう形成されている。ハウジング部２２には軸穴２４に連通し、軸穴２４と同心にそれより径が大の円形の収容凹部２３が形成され、円筒部２１と反対側の面に開放されている。

内径が保持部１２の外径とほぼ等しく、外径が回動操作軸１０の操作部１１の外径より小であり、ゴム材で形成された断面が円形の弾性リング３が回動操作軸１０の段部１０Ｓと対接するように保持部１２に装着され、保持部１２が軸受２０の軸穴２４に挿通され、その状態で、収容凹部２３内に突出した保持部１２の端部の環状溝１２ａに外径が軸穴２４の内径より大で、環が切断されたバネ性金属の固定リング４が嵌合され、軸穴２４と隣接する収容凹部２３の底面２３ａと係合して回動操作軸１０が抜け止めされる。このとき、段部１０Ｓとテーパー面２０Ｔ間に挟まれた弾性リング３はテーパー面２０Ｔにより段部１０Ｓと保持部１２の外周面との交差する角に向けて弾性的に押圧され変形されている。回動操作軸１０に軸方向及び／または半径方向の外力が与えられると、弾性リング３は更に変形しその弾性力で外力に抗する。これにより、回動操作軸１０の、軸受２０に対する軸方向及び半径方向のガタが弾性的に抑制される。従って、操作者は滑らかな回動操作感が得られる。弾性リング３の材料としては、潤滑性を有するフッ素樹脂やシリコン樹脂等が使用できる。

回転子７は樹脂で形成され、回動操作軸１０の駆動部１３の断面と同じ断面形状の軸穴７Ｄが形成された回動軸７Ａと、回動軸７Ａと同軸に一体形成されその一端に軸方向と直角な板面を有するディスク部７Ｂとを有し、ハウジング部２２の収容凹部２３内に回動自在に配置される。ディスク部７Ｂの軸受け２０と反対側の板面にその面と同一面となるよう金属板を型抜きして形成した摺動接触片７Ｃが一体成型により取り付けられている。
ホルダ６は樹脂で形成され、軸方向と直角な断面形状がハウジング部２２と同じ直方体であり、回転子７の上からハウジング部２２の上に被せられる。図３にハウジング部２２側から見た斜視図を示すように、ホルダ６はハウジング部２２側の面にその収容凹部２３を延長するよう円形の収容凹部６Ａが形成され、その中央にホルダ６を貫通する軸穴６Ｄが形成されている。収容凹部６Ａの内周面から内側に弾性コンタクト６Ｃ１，６Ｃ２，と２つの弾性コンタクト６Ｃ３が突出し、弾性コンタクト６Ｃ１と一方の弾性コンタクト６Ｃ３の組と弾性コンタクト６Ｃ２と他方の弾性コンタクト６Ｃ３の組が軸穴６Ｄを挟んで互いに反対側に位置し、これら弾性コンタクト６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｃ３はそれらの先端部が収容凹部６Ａの開口から外に突出するように折り曲げられている。弾性コンタクト６Ｃ１と６Ｃ２の他端はホルダ６の側面から外に突出し、それぞれ端子６Ｔ１，６Ｔ２とされている。２つの弾性コンタクト６Ｃ３は他端が一体とされ、端子６Ｔ３としてホルダ６の側面から外に突出している。

収容凹部２３内に突出した駆動部１３を回転子７の軸穴７Ｄに挿通させて回転子７のディスク部７Ｂを収容凹部２３内に配置し、駆動部１３の先端がホルダ６の軸穴６Ｄから回動自在に突出し、かつ回転子７の上から収容凹部２３を塞ぐようにホルダ６を載せ、固定ピン８をホルダ６の固定穴６ａ，ハウジング部２２の固定穴２２ａに挿通して先端をリベットによりかしめて回転型スイッチが組み上がる。
回動操作軸１０の操作部１１を回動することにより回転子７が回動する。ホルダ６に設けた弾性コンタクト６Ｃ１と６Ｃ２，６Ｃ３の先端部は回動操作軸１０の軸中心から異なる半径位置に位置している。即ち、この例では端子６Ｔ３を共有する２つの弾性コンタクト６Ｃ３は回転子７の回動軸７Ａを挟んで両側に位置し、それらより更に半径方向外側に弾性コンタクト６Ｃ１と６Ｃ２の先端部がそれぞれ位置し、回転子７の回動によりディスク部７Ｂの板面に設けられた摺動接触片７Ｃと摺動接触する。摺動接触片７Ｃは回転子７の第１の所定の回転角度範囲（複数あってもよい）において端子６Ｔ１と６Ｔ３間を導通させ、第２の所定の回転角度範囲（複数あってもよい）で端子６Ｔ２と６Ｔ３間を導通させるよう、摺動接触片７Ｃの数、それぞれの円弧角、半径方向の位置と幅等が決められている。

環状溝１２ａの軸方向位置、従って固定リング４の軸方向位置を所望に決めることによりテーパー面２０Ｔが弾性リング３に与える押圧力を所望に設定することができるので、回動操作軸１０とテーパー面２０Ｔ間において弾性リング３との摩擦力を所望に設定でき、操作者に対し適切な回動操作感覚を与えることができる。また、弾性リング３の材料としてシール用ゴム材を使用すれば、軸受２０と回動操作軸１０間のシールの効果も得られる。

［第２実施例］
図１，２，３はこの発明の軸受構造を回転型スイッチに適用した第１実施例を示したが、可変抵抗器に適用した実施例の分解斜視図を図４に、その軸方向断面を図５に示す。この可変抵抗器は回動操作軸１０と、軸受２０と、回転子７'と、ホルダ６'と、弾性リング３と、固定リング４と、固定ピン８とを有し、図１，２，３の第１実施例とは回転子７’とホルダ６’が相違しているだけである。従って、以下には相違部分を中心に説明し、共通部分についての説明はできるだけ省略する。

回転子７'は図１の回転子７と同様に回動軸７Ａとディスク部７Ｂを有しているが、図１における摺動接触片７Ｃの代わりに摺動接触片７'Ｃがディスク部７Ｂの板面に取り付けられている。摺動接触片７'Ｃは弾性金属板でプレス加工により形成され、ほぼ半月状の基部７'Ｃｂと、基部７'Ｃｂの、回動軸７Ａ側の側縁から回動軸７Ａを挟むように延長され、かつディスク部７Ｂの板面から離れるように折り曲げられた２つのコンタクト7'C1と、２つのコンタクト7'C1の外側で基部７'Ｃｂの前記側縁から延長されかつディスク部７Ｂの板面から離れるように折り曲げられたコンタクト7'C2とを有している。

基部７'Ｃｂは、基部に形成された固定穴7'Aaにディスク部７Ｂの板面から突出した図示してない突起を圧入して固定される。コンタクト7'C1、7'C2の先端部はディスク部７Ｂの板面側に折り返されて、ホルダ６'側に凸の屈曲部7'C1a、7'C2aが形成され、それぞれのコンタクトの摺動点となる。これら屈曲部7'C1a、7'C2aは回転中心線と直交する直線状に並んでおり、２つのコンタクト7'C1の屈曲部7'C1aは回動軸７Ａに隣接して両側に位置し、その一方のコンタクトの屈曲部7'C1aより半径方向外側にコンタクト7'C2の屈曲部7'C2aが位置している。

ホルダ６'は回転子７'側から見た斜視図を図６Ａに、その平面図を図６Ｂに示すように、収容凹部６Ａの底面６Ｂ上に軸穴６Ｄを囲むように金属板のプレス加工で形成された共通導体リング６Ｃと、その共通導体リング６Ｃの外側に間隔を置いて同心状に設けられた円弧帯状の抵抗体６Ｒとが取り付けられている。抵抗体６Ｒの両端はそれぞれ端子6T1，6T2に接続されている。抵抗体６Ｒの両端間を通って共通導体リング６Ｃから一体に端子6T3が延長している。

ホルダ６'をハウジング部２２に被せた状態で摺動接触片７'Ｃの２つのコンタクト7'C1の屈曲部7'C1aは共通導体リング６Ｃと弾性接触し、コンタクト7'C2の屈曲部7'C2aは抵抗体６Ｒと弾性接触する。従って、回転子７’が回動すると、端子6T1と6T3間の電気抵抗及び端子6T2と6T3間の電気抵抗が変化する。

この第２実施例においても図５に軸方向の断面を示すように、軸受２０の円筒部２１の先端部における軸穴２４の内周縁に形成されたテーパー面２０Ｔが弾性リング３を段部１０Ｓと保持部１２の外周面との交差角に向けて押圧変形するので、軸受２０に対する回動操作軸１０の軸方向及びラジアル方向のガタを抑制することができる。

［変形例１］
第２実施例では図６Ａに示すようにホルダ６'の収容凹部６Ａの底面６Ｂに抵抗体６Ｒと共通導体リング６Ｃを設け、回転子７’のディスク部７Ｂにコンタクト7'C1, 7'C2を有する摺動接触片7'Cを設けた。変形例として逆に、図７に示すように回転子７’のディスク部７Ｂの板面に円弧帯状の抵抗体７Ｒと、その内側に共通導体リング7Ccを設け、ホルダとしては図２のホルダ６を使用し、弾性コンタクト6C1, 6C3に対しそれぞれ抵抗体７Ｒ，共通導体リング7Ccを摺動接触させる。ただし、弾性コンタクト6C2と端子6T2は設けない。この場合、回転子７’においては、抵抗体７Ｒの一端は共通導体リング7Ccと接続されている。

［変形例２］
前述の第１及び第２実施例では軸受２０の軸穴２４の先端部にテーパー面２０Ｔを形成して弾性リング３を段部１０Ｓに押圧する場合を示したが、図３に対応する断面図を図８に示すように、回動操作軸１０の段部１０Ｓの半径方向中間位置から保持部１２の先端方向に径が次第に小さくなり保持部１２の外周面に至るテーパー面１０Ｔを形成し、軸受２０の先端部において、軸穴２４の内周縁に内径が拡大された受け溝２０Ｇを形成し、その受け溝２０Ｇに装着した弾性リング３を段部１０Ｓに形成したテーパー面１０Ｔで押圧するようにしてもよい。この変形は第２実施例及び以下に説明する第３及び第４実施例にも適用できる。

［第３実施例］
図９はこの発明による軸受構造を特許文献１に開示されている回転型スイッチに適用した実施例の分解斜視図を示し、図１０はその回転型スイッチの軸方向断面図を示す。この実施例の回転型スイッチは図１，２，３の回転型スイッチにおいて、回動操作軸１０の所望の回転角度間隔毎にクリック感を操作者に与えると共に、スイッチ数を増加させるように構成したものである。

図９に示すように、この回転型スイッチは回動操作軸１０と、弾性リング３と、軸受２０と、クリック円板３０と、クリックバネ４０と、クリックバネ支持板５０と、下側ホルダ８０と、回転子７０と、上側ホルダ６０と、カバー９０と、その他の部品から構成される。上側ホルダ６０とカバー９０を組み合わせたものが図１におけるホルダ６に対応し、この実施例では更に弾性コンタクトを有する下側ホルダ８０を設け、スイッチ数を増加させている。

回動操作軸１０は図１の回動操作軸１０と同じ構造であり、金属棒を加工して円柱状に形成され、操作部１１と、その先端から同軸に延長され、操作部１１より径の細い保持部１２と、保持部１２の先端より同軸に延長され、保持部１２より径の細い駆動部１３とを有している。保持部１２の先端に隣接して外周面に環状溝１２ａが形成されている。駆動部１３には中心軸線と平行に切り落とされて形成された少なくとも１つの平面１３ａが形成されている。図の例では回動操作軸１０の回転中心を挟んで対称に２つの互いに平行な平面が形成されている。

軸受２０は取付け用ネジが外周に形成された円筒部２１と、円筒部２１の一端に一体に形成された矩形のハウジング部２２とを有している。軸受２０には、中心に回動操作軸１０の保持部１２が回動自在に挿通される軸穴２４が円筒部２１を貫通して形成されている。ハウジング部２２の上面には一組の対角角部に固定穴２２ａと、もう一組の対角角部に位置決め穴２２ｂが形成されている。更に、ハウジング部２２の上面中央には円筒部２１と同軸に円形の収容凹部２３が形成されており、その底面に軸穴２４が同心に開通している。弾性リング３が回動操作軸１０の段部１０Ｓに対接するよう装着された状態で軸受２０に挿通された回動操作軸１０の保持部１２の先端部が収容凹部２３の底面から突出し、その先端部の環状溝１２ａに固定リング４を装着して抜け止めとされている。

この実施例ではハウジング部２２はクリック円板３０を収容する。クリック円板３０はその中心部に軸部３１を有し、その軸部３１の外側の上面には放射状に伸びる凸条３２により、周方向に凹凸が配列形成されている。軸部３１には軸方向に回転子７０の回動軸７１が挿入される軸穴３３が形成されており、この軸穴３３の内周の一箇所から中心に向かって突出し、かつ、軸方向に伸びる係合キー３４が形成されている。係合キー３４の中心に向かった先端面は駆動部１３の平面１３aと接触係合する平面とされており、回動操作軸１０が回動されると軸穴３３に挿通された駆動軸部１３の平面１３ａと係合キー３４の先端平面とを係合してクリック円板３０を回動させる。

環状のクリックバネ４０はバネ性の金属板を打ち抜いて形成し、環状部の１つの直径上の２箇所にクリック円板３０に向けて突出した係合突起４１が形成されており、更にその直径と直角なもう１つの直径上の二箇所からその直径の延長線上を互いに外側に延長された２つの固定端子４２を有している。固定端子４２は中間部で板面に対しほぼ４５°にクリック円板３０と反対側に曲げられている。このクリックバネ４０は４５°曲げられており、それにより、後述のクリックバネ支持板５０の係止溝５５に対する係合を浅くでき、従って、クリックバネ支持板５０の厚さを薄くできる。

クリックバネ４０はクリックバネ支持板５０の下面に取り付けられる。図１１Ａ，１１Ｂはクリックバネ４０の取り付け前と後の斜視図を示している。ただし、ここでは図９におけるクリックバネ４０とクリックバネ支持板５０の組を、中心線５Ｘを中心に１８０°回転して示している。クリックバネ支持板５０はハウジング部２２と同じ矩形であり、その下面にリング状のクリックバネ４０を受ける環状凹部５２が形成され、中央に軸穴５１が形成されている。軸穴５１の径は後述の回転子７０の回動軸７１が回動自在に挿通できる径とされている。クリックバネ支持板５０の一辺に隣接して２つの位置決め穴５３ｂが形成され、一組の対角角部近傍にはそれぞれ固定穴５３aが形成され、もう一組の対角角部近傍の下面にはそれぞれ位置決め突起５４が形成されている。

クリックバネ４０の２つの固定端子４２は支持板５０の固定穴５３ａから中心方向に延びて形成された係止溝５５に挿入係止される。その状態でクリックバネ支持板５０はその軸穴５１に駆動部１３を挿通させ、クリック円板３０を収容した収容凹部２３を上から塞いでハウジング部２２の上面に取り付けられる。このとき、クリックバネ支持板５０の位置決め突起５４はハウジング部２２の上面の位置決め穴２２ｂに圧入固定される。

図１２Ａは回転子７０の上面図、図１２Ｂは図１２Ａにおける１２Ｂ−１２Ｂ線に沿った断面図、図１２Ｃは図１２Ａにおける１２Ｂ−１２Ｂ線を中心に１８０°回転した下面図を示す。この実施例では使用可能なスイッチ数を増加させるため、回転子のディスク部の一方の面と他方の面の両方においてそれぞれ弾性コンタクトと摺動接触片の接触、離脱が可能なように構成されている。即ち、回転子７０は回動軸７１と，回動軸７１の長さ方向中間に位置し、回動軸７１と同軸のディスク部７２と、ディスク部７２に保持された摺動接触片７Ｃとが一体にインサート成型により形成されている。回動軸７１にはクリック円板３０の軸穴３３と同じ断面形状の軸穴７３が形成されている。更に、回動軸７１の下端の一円弧部が下端から軸方向に予め決めた長さだけ切除された切欠き部７４が形成されている。この切欠き部７４は、回動軸７１が軸穴５１を通してクリック円板３０の軸穴３３内の係合キー３４と嵌合し、これにより回動軸７１が、切欠き部７４の軸方向長さだけ軸穴３３ａに挿入される。

摺動接触片７Ｃは上側接触片７Ｃ１と下側接触片７Ｃ２から成り、図１３Ａに示すように１枚の金属板を打ち抜いて得られる互いに連結された上側、下側接触片７Ｃ１，７Ｃ２のパターンを図１３Ｂのように連結部７Ｃｃで折り曲げ、下側接触片７Ｃ２を上側接触片７Ｃ１の下側に重ね合わせることにより形成される。

この実施例では、上側、下側接触片７Ｃ１，７Ｃ２は図１３Ｂに破線で示す共通の円Ｃ１に内接するパターンに形成され、その円Ｃ１と同心で、径が順次小さくなる円Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４によりそれぞれ挟まれた幅を有する互いに隣接した環状帯Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を規定し、これら環状帯Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３内でそれぞれ周方向に所望の長さ（角度範囲）の所望の数の円弧領域をそれぞれ接触片領域とする接触片のパターンが予め決められている。

図１２Ａの上側接触片７Ｃ１では、環状帯Ｂ１は、予め決めた角度範囲の１つの接触片領域C1aと、残りの角度範囲の空領域G1aにより埋められている。環状帯Ｂ２は、それぞれ予め決めた角度範囲の２つの接触片領域C1b1, C1b2と、それら２つの接触片領域の隣接間の空領域G1b1, G1b2とにより埋められている。環状帯Ｂ３は、１つ（３６０°）の空領域G1cにより埋められている。接触片領域C1a, C1b1, C1b2は接触片７Ｃ１の金属表面が露出している領域であり、空領域G1a, G1b1, G1b2, G1cは接触片領域の表面と同一面内にあるディスク部７２の絶縁体表面である。

一方、図１２Ｃに示す下側接触片７Ｃ２では、環状帯Ｂ１は、それぞれ予め決めた角度範囲の４つの接触片領域C2a1, C2a2, C2a3, C2a4と、それら４つの接触片領域の隣接間の空領域G2a1, G2a2, G2a3, G2a4により埋められている。環状帯Ｂ２は、それぞれ予め決めた角度範囲の２つの接触片領域C2b1, C2b2と、それら２つの接触片領域の隣接間の空領域G2b1, G2b2とにより埋められている。環状帯Ｂ３は、１つ（３６０°）の接触片領域C2cにより埋められている。接触片領域C2a1, C2a2, C2a3, C2a4, C2b1, C2b2, C2cは接触片の金属表面が露出している領域であり、空領域G2a1, G2a2, G2a3, G2a4, G2b1, G2b2は接触片領域の表面と同一面内にあるディスク部７２の絶縁体表面である。

この実施例においては、上側ホルダ６０と下側ホルダ８０は全く同じ構造であり、同一の部品として形成したホルダを上下の向きを変えて上側用、下側用として使用することができる。同様に、カバー９０とクリックバネ支持板５０は全く同じ構造である。このように同一構造とすることによりスイッチの製造コストを下げることができる。

図１４Ａは下側ホルダ８０の下面と、その上に見える回転子７０の下面の一部を示している。下側ホルダ８０の上面には円形の回転子収容凹部８２が形成され、その回転子収容凹部８２の床にはほぼ矩形の窓８１が形成されている。下側ホルダ８０の一側辺に隣接する回転子収容凹部８２の側壁部には、その下面から上側ホルダ６０の側に突出する係合凸部８５（図９も参照）と、その係合凸部８５と隣接して同じ幅で側壁部が切り取られた係合凹部８６（図９も参照）が形成されている。下側ホルダ８０の一組の対角角部近傍には固定穴８４ａが形成され、もう一組の対角角部近傍には位置決め穴８４ｂが形成されている。更に、端子８Ｔ１，８Ｔ２，８Ｔ３が導出されている一側辺に隣接して２つの位置決め突起８３が形成されている。

下側ホルダ８０は３つの弾性コンタクト8C1, 8C2, 8C3とそれから一体に延長され、下側ホルダ８０の一側面から外に突出された端子8T1, 8T2, 8T3と共にインサート成型により形成される。３つの弾性コンタクト8C1, 8C2, 8C3は窓８１の縁から内側に延び、それらの先端はそれぞれ、回転子７０の摺動接触片７Ｃに規定した環状帯Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の上に位置している。各弾性コンタクト8C1, 8C2, 8C3はそれぞれ２つの分岐腕を有し、各環状帯において２点接触することにより接触の安定性（信頼性）と寿命を高めている。

図１４Ｂは上側ホルダ６０の上面と、その下に見える回転子７０の上面の一部を示している。前述のように、上側ホルダ６０の構造は下側ホルダ８０とまったく同じである。ハウジング部２２と同じほぼ矩形の上側ホルダ６０の下面には円形の回転子収容凹部６２が形成され、その回転子収容凹部６２の天井にはほぼ矩形の窓６１が形成されている。上側ホルダ６０の一側辺に隣接する回転子収容凹部６２の側壁部には、その下面から下側ホルダ８０の側に突出する係合凸部６５と、その係合凸部６５と隣接して同じ幅で側壁部が切り取られた係合凹部６６が形成されている。上側ホルダ６０の一組の対角角部には固定穴６４ａが形成され、もう一組の対角角部には位置決め穴６４ｂが形成されている。更に、端子６Ｔ１，６Ｔ２，６Ｔ３が導出されている一側辺に隣接して２つの位置決め突起６３が形成されている。

上側ホルダ６０は、３つの弾性コンタクト6C1, 6C2, 6C3とそれらから一体に延長され、上側ホルダ６０の一側面から外に突出された端子6T1, 6T2, 6T3と共にインサート成型により形成される。３つの弾性コンタクト6C1, 6C2, 6C3は窓６１の縁から内側に延び、それらの先端はそれぞれ、回転子７０の摺動接触片７Ｃに規定した環状帯Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の上に位置している。この例では各弾性コンタクト6C1, 6C2, 6C3はそれぞれ２つの分岐腕を有し、各環状帯において２点接触する。

図９に戻って、下側ホルダ８０の位置決め突起８３（図１４Ａ参照）がクリックバネ支持板５０の位置決め穴５３ｂに嵌合され、クリックバネ支持板５０の上に下側ホルダ８０が位置決め固定される。その上から、下側ホルダ８０の回転子収容凹部８２内に回転子７０のディスク部７２のほぼ下半分を配置するように、回転子７０の軸穴７３に回動操作軸１０の駆動部１３を挿通させつつ、回動軸７１の下端部をクリックバネ支持板５０の軸穴５１を通してクリック円板３０の軸穴３３に挿入係合させる。

その回転子７０のディスク部７２のほぼ上半分を上側ホルダ６０の回転子収容凹部６２に収容するように、回転子７０の上から上側ホルダ６０を被せ、下側ホルダ８０に重ねて固定する。このとき上側ホルダ６０の係合凸部６５と係合凹部６６（図１４Ｂ参照）が下側ホルダ８０の係合凹部８６と係合凸部８５にそれぞれ嵌合し、互いに位置決めされる。更に、カバー９０の軸穴９１に回転子７０の回動軸７１の上端部を挿入させて上側ホルダ６０の上からカバー９０を重ねて位置決め突起９４を位置決め穴６４ｂに嵌合し、位置決め穴９３ｂに位置決め突起６３を嵌合する。これにより下側ホルダ８０の弾性コンタクト8C1, 8C2, 8C3は回転子７０のディスク部７２の下面と弾性的に接触維持され、上側ホルダ６０の弾性コンタクト6C1, 6C2, 6C3は回転子７０のディスク部７２の上面と弾性的に接触維持される。

このようにして部品を合体した状態で、カバー９０の固定穴９３ａ、上側ホルダ６０の固定穴６４ａ、下側ホルダ８０の固定穴８４ａ、クリックバネ支持板５０の固定穴５３ａ、軸受２０の固定穴２２ａに２本の固定ピン８を挿通してピン８の先端をリベットでつぶし、互いに一体に固定する。

このようにして回転型スイッチを組み立てることにより、駆動部１３は、クリック円板３０、クリックバネ支持板５０、を挿通した回転子７０の回動軸７１の軸穴７３に挿通され、カバー９０の軸穴９１内で支持される。回転子７０の軸穴７３の軸心と直角な断面は駆動部１３の断面と同じように円の弧を直線で切り取った形状をしており、従って、回動操作軸１０の回動により回転子７０が回動されると共にクリック円板３０も回動される。その結果、クリックバネ支持板５０に固定されているクリックバネ４０の突起４１が回動するクリック円板３０の放射状凹凸と係合して回動操作軸１０の回動操作時にクリック感を生じさせ、また、回転子７０の上側及び下側面の接触片７Ｃ１，７Ｃ２と、上側及び下側ホルダの弾性コンタクト6C1, 6C2, 6C3及び8C1, 8C2, 8C3との間で摺動接触、乖離を生じさせることができる。

以上の説明から理解されるように、この第３実施例では回転子７０のディスク部の上側面と下側面において別々に半径方向に異なる環状領域においてそれぞれ別々に３６０°内で接触片領域を決めることができるので、設計自由度が高い利点がある。つまり、複数のスイッチの開閉の角度範囲、相対タイミングを要求に応じて設計できる自由度が高い。
上述の第３実施例では、回転子７０の上側及び下側面の接触片７Ｃ１，７Ｃ２に対し共通に環状帯Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を規定する場合を示したが、環状帯の数、及び幅を上側及び下側に対し別々に規定し、上側ホルダ６０及び下側ホルダ８０の弾性コンタクトの数、及び配置をそれぞれ側の環状帯に合わせて決めてもよいことは当然である。

［第４実施例］
図１５はこの発明による回転型スイッチの第４実施例を示す。前述の第３実施例では、下側ホルダ８０を弾性コンタクト8C1, 8C2, 8C3と共にインサート成型により一体形成してから窓８１内で弾性コンタクト8C1, 8C2, 8C3を所望の角度に折り曲げるため、下側ホルダ８０とクリックバネ支持板５０とは別体にしたが、弾性コンタクト8C1, 8C2, 8C3を予め所定の角度に曲げた状態で下側ホルダ８０をインサート成型できる場合は、図１５中に示すように下側ホルダ８０とクリックバネ支持板５０を互いに一体とした下側ホルダ（第１ホルダ）８０’として形成してもよい。同様に、第３実施例における上側ホルダ６０とカバー９０も図１５に示すように互いに一体とした上側ホルダ（第２ホルダ）６０’として形成してもよい。その他の構成は第３実施例と同様なので説明を省略する。

［発明の概念］
図１６Ａはこの発明による軸受構造を適用した前述の各種実施例及び変形例を概念化して説明するための回転操作型電子部品の構成図を示す。円柱状の回動操作軸１００は回動操作を受ける操作部１１０と、操作部１１０より径が小さくされ同軸に延長された保持部１２０と、保持部１２０から更に外径が小とされて同軸に延長された駆動部１３０とを有し、操作部１３０と保持部１２０の境界が段部１１０Ｓを形成している。軸受２００の一端側から軸受の軸穴２３０に回動自在に保持部１２０が挿通され、保持部１２０の後端部外周上に固定された固定リング４００が軸受２００の他端において軸穴２３０の外周縁と係合する。保持部１２０から延長突出した駆動部１３０が軸受２００の他端に設けられた電気機械信号制御部６００内の回転子７００を回動する。電気機械信号制御部６００は回転子７００の回動により、コンタクトと抵抗体の間の摺動による抵抗変化を生じさせる可変抵抗機構、あるいは弾性コンタクトと接触摺動片間の接触、離脱によるスイッチ動作を行う回転スイッチ機構を含み、電気機械的制御により端子６Ｔに与えられた信号を制御する。

電気機械信号制御部６００は図１及び４の実施例におけるホルダ６，６'と、回転子７，７’と、それを収容するハウジング部２２を含む構成に該当し、図９、１５の実施例における上側ホルダ８０，８０’、下側ホルダ６０，６０’、それら間に収容される回転子７０を含む構成に該当する。

この発明の軸受構造は、回動操作軸１００の段部１００Ｓと対向する軸受の軸穴の端部内周縁に形成した外側に向かって径が大になるテーパー面２００Ｔにより弾性リング３００を段部１００Ｓに押圧する構成とする。ここで、段部１００Ｓの面と保持部１２０の外周面は直角に交差し、テーパー面２００Ｔが保持部１２０の外周面に対し４５°で交差するとする。テーパー面２００Ｔと段部１００Ｓと保持部外周面が軸方向断面において成す直角二等辺三角形に内接する円の半径ｒは、ｒ＝Ｌ／2tan67.5°である。ただし、Ｌは前記断面における直角二等辺三角形の斜辺の長さ（以下、テーパー面の長さと呼ぶ）である。従って、弾性リング３００が回動操作軸１００に対する軸方向及び／または半径方向の外力により弾性変形を受けるためには、ｒ＞Ｌ／2tan67.5°である必要がある。また、テーパー面の長さＬは段部１００Ｓの半径方向長さをＤとすると、Ｄ＞Ｌsin45°である。

テーパー面２００Ｔは４５°の場合を示したが、傾斜角度を変えることによりテーパー面２００Ｔから弾性リング３００に与えられる応力を軸方向成分と半径方向成分に分配する比率を変えることができる。

図１６Ａの変形として、図１６Ｂに示すように、軸穴２３０端部の内周縁に形成した内径が大とされた受け溝２００Ｇに装着した弾性リング３００を段部１００Ｓに形成したテーパー面１００Ｔで押圧する構成とする。その他は図１６Ａと同様である。

Claims (5)

1. 回転操作型電子部品の軸受構造であり、
   円柱状の操作部と、上記操作部の一端から段部を形成して外径が小とされ軸方向に延長された保持部と、上記保持部から更に軸方向に延長された駆動部とを含む回動操作軸と、
   上記保持部が挿通され上記保持部を回動自在に保持する軸穴を有し、一端が上記段部と対向する軸受と、
   を含み、
   上記軸受の他端には、上記駆動部に固定された回転子の回動により信号制御を行う電気機械信号制御部が設けられており、
   上記軸受はその上記一端において上記軸穴の内周縁に、外に向けて内径が大となるテーパー面が形成されており、上記テーパー面と上記段部の間に弾性的に挟まれて弾性リングが上記保持部に装着されており、
   上記保持部の上記駆動部側端部の外周に形成された環状溝に固定リングが装着され上記軸受の他端と係合することにより上記回動操作軸の抜け止めとされている。
2. 回転操作型電子部品の軸受構造であり、
   円柱状の操作部と、上記操作部の一端から段部を形成して外径が小とされ軸方向に延長された保持部と、上記保持部から更に軸方向に延長された駆動部とを含む回動操作軸と、
   上記保持部が挿通され上記保持部を回動自在に保持する軸穴を有し、一端が上記段部と対向する軸受と、
   を含み、
   上記軸受の他端は、上記駆動部に固定された回転子の回動により信号制御を行う電気機械信号制御部が設けられており、
   上記段部にはその半径方向中間位置から上記駆動部の方向に外径が減少して上記保持部の外周に至るテーパー面が形成されており、
   上記軸受はその上記一端において上記軸穴の内周縁に、内径が大とされた受け溝が形成されており、上記テーパー面と上記受け溝の間に弾性的に挟まれて弾性リングが上記保持部に装着されており、
   上記保持部の上記駆動部側端部の外周に形成された環状溝に固定リングが装着され上記軸受の他端と係合することにより上記回動操作軸の抜け止めとされている。
3. 請求項１または２記載の軸受構造において、上記電気機械信号制御部は回動スイッチ機構を含む。
4. 請求項１または２記載の軸受構造において、上記電気機械信号制御部は可変抵抗機構を含む。
5. 請求項１または２記載の軸受構造において、上記弾性リングはゴム材の樹脂で形成されている。

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