JP5862477B2 - トルク可変装置、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、高品位で感触よく操作可能な回転つまみのトルク可変装置、及び電子機器に関するものである。

一般に、クリック感などの無い滑らかに回転する回転つまみは、設定値を連続的に可変する操作をする場合には最適である。一方で、例えば、ユーザが意図せずに回転つまみに触ってしまった場合や振動等により回転つまみが回転してしまい設定値が変わってしまう、あるいは設定値をシビアに微調整する際、滑らか過ぎて設定値を超えてしまい操作性が悪いなどの問題が生じている。

なお、この問題に対し、回転つまみに摩擦を与えることにより、回転つまみの操作に対する回転トルクを可変させ、不用意に回転つまみが回転するのを抑制し、設定値の微調整の操作性も改善される技術が開示されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。

実開昭６１−１２６３２２号公報 特開平６−２０２７４７号公報 特開２０１１−１９２４７７号公報

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、高品位で感触よく操作可能な回転つまみのトルク可変装置及び電子機器を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、所定部材に固定された操作対象部に連結され、該操作対象部を操作するための回転つまみを備え、該回転つまみの操作トルクを可変させるトルク可変装置であって、前記回転つまみに同軸状に配置され、該回転つまみの突出部が挿通する挿通口が形成された、回転操作可能なダイヤルと、前記ダイヤルに固定され、前記回転つまみの突出部が挿通する挿通口が形成された円環状部材であって、円周方向に延在し徐々に前記所定部材側への突出量を増加させるトルク可変用レール部と、円周方向へ凹凸が連続的に形成されたクリック用溝部と、を有するフレームと、前記回転つまみの突出部に連結されると共に、前記フレームの前記トルク可変用レール部に一方側が当接し、他方側が前記所定部材に当接する第１ヒンジ部と、前記クリック用溝部に当接する第２ヒンジ部と、を有するバネ部材と、を備える、ことを特徴とするトルク可変装置である。
この一態様において、前記所定部材には摩擦部材が設けられており、前記バネ部材の第１ヒンジ部の他方側は、前記摩擦部材に当接し摺動してもよい。
この一態様において、前記バネ部材は、前記フレームに当接する第３ヒンジ部を更に有していてもよい。
この一態様において、前記バネ部材は、前記回転つまみに固定される略円環状の円環部と、該円環部の外側に略円弧状に延在し、一方側が前記フレームのトルク可変用レール部に当接し他方側が所定部材に当接する前記第１ヒンジ部と、前記円環部から径方向へ延在し先端部が前記フレームのクリック用溝部に当接する前記第２ヒンジ部と、前記円環部から延在し、前記フレームの内周面に当接する少なくとも１つの第３ヒンジ部と、を有していてもよい。
この一態様において、前記フレームのクリック用溝部は、前記バネ部材の第２ヒンジ部が当接したとき、前記第１ヒンジ部が前記フレームのトルク可変用レール部に当接しない位置に形成された凹状部と、前記バネ部材の第２ヒンジ部が当接したとき、前記第１ヒンジ部が前記フレームのトルク可変用レール部に当接する位置に円弧状に形成された凹凸群と、を含んでいてもよい。
この一態様において、前記第１ヒンジ部が前記トルク可変用レール部に当接しない位置で、前記第２ヒンジ部が前記凹状部に当接し固定されているとき、前記回転つまみの操作トルクは一定となり、前記第１ヒンジ部が前記トルク可変用レール部に当接する位置で、前記第２ヒンジ部が前記凹凸群上を移動すると、該移動に応じて前記操作トルクが変化してもよい。
この一態様において、３つの前記第３ヒンジ部が前記円環部の外側に略円弧状に夫々延在しており、前記各第３ヒンジ部の先端部は前記フレームの内周面に当接していてもよい。
この一態様において、前記操作対象部はエンコーダであり、該エンコーダの回転軸に前記回転つまみの突出部が連結されていてもよい。
この一態様において、前記回転つまみ及びダイヤルは、アルミニウムで形成されていてもよい。
この一態様において、前記フレームはメッキ処理された金属製の板部材であり、前記クリック用溝部は、各凹凸の角部がＲ形状となっていてもよい。
この一態様において、前記トルク可変用レール部の前記所定部材側へ最も突出した端部に切込みが形成されていてもよい。
他方、上記目的を達成するための本発明の一態様は、所定部材に固定された電子部品と、該電子部品の回転軸に連結され、該回転軸を操作するための回転つまみと、を備え、該回転つまみの操作トルクを可変させる電子機器であって、前記回転つまみに同軸状に配置され、該回転つまみの突出部が挿通する挿通口が形成された、回転操作可能なダイヤルと、前記ダイヤルに固定され、前記回転つまみの突出部が挿通する挿通口が形成された円環状部材であって、円周方向延在し徐々に前記所定部材側への突出量を増加させるトルク可変用レール部と、円周方向へ凹凸が連続的に形成されたクリック用溝部と、を有するフレームと、前記回転つまみの突出部に連結されると共に、前記フレームの前記トルク可変用レール部に一方側が当接し、他方側が前記所定部材に当接する第１ヒンジ部と、前記クリック用溝部に当接する第２ヒンジ部と、を有するバネ部材と、を備える、ことを特徴とする電子機器であってもよい。

本発明によれば、高品位で感触よく操作可能な回転つまみのトルク可変装置及び電子機器を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るトルク可変装置を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るトルク可変装置の概略的構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。 電子機器における操作対象物の一例を示す図である。 フレームを上方から見た上面図である。 図４Ａに示すフレームをＡ方向から見た側面図である。 図４Ａに示すフレームをＢ方向から見た側面図である。 図４Ｃのａ部分を部分的に拡大した図であり、凹状部にバネ部材の第２ヒンジ部が当接した状態を示す図である。 凹状部の一変形例を示す図である。 バネ部材を上方から見た上面図である。 図５Ａに示すバネ部材をＡ方向から見た側面図である。 図５Ａに示すバネ部材をＢ方向から見た側面図である。 回転つまみに対してダイヤルを相対回動させる状態を示す図である。 図６に示すトルク可変装置をＡ方向から見た側面である。 図６に示すトルク可変装置をＢ方向から見た図であり、ダイヤル０°位置の状態を示す図である。 図６に示すトルク可変装置をＢ方向から見た図であり、ダイヤル９０°位置の状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るトルク可変装置を示す斜視図である。図２は、本発明の一実施の形態に係るトルク可変装置の概略的構成を示す分解斜視図である。

本実施の形態に係るトルク可変装置１は、所定部材に固定された操作対象部１０２に連結され、操作対象部１０２を操作するための回転つまみ２を備えている。本実施の形態に係るトルク可変装置１は、回転つまみ２の操作トルクを可変させることができる。これにより、ユーザは、高品位で感触よく回転つまみ２を回転可能となる。

トルク可変装置１は、回転つまみ２と同軸状に配置され、回転つまみ２の突出部２１が挿通する挿通口３１が形成された、回転操作可能なダイヤル３と、ダイヤル３に固定され、回転つまみ２の突出部２１が挿通する挿通口４１が形成されると共に、トルク可変用レール部４２及びクリック用溝部４３を有するフレーム４と、回転つまみ２の突出部２１に連結されると共に、フレーム４のトルク可変用レール部４２に一方側が当接し、他方側が所定部材に当接する第１ヒンジ部５１と、クリック用溝部４３に当接する第２ヒンジ部５２と、を有するバネ部材５と、を備えている。

図３Ａは、本発明の一実施の形態に係る電子機器の一部を示す図であり、図３Ｂは本発明の一実施の形態に係る電子機器において回転つまみ２、ダイヤル３、つまみリング６等を外した状態を示す図である。所定部材１０１は、例えば、無線装置などの電子機器１００の筺体１０１であり、操作対象物１０２は無線装置などの電子機器１００に内蔵されるエンコーダ１０２などである。電子機器１００は、例えば、図示しない無線送受信回路、無線送受信の周波数調整回路を含み、所定の周波数で電波の送受信を行う。

エンコーダ１０２は、例えば、電子機器１００の筺体１０１のパネルに一対のネジなどを用いて固定されており、その回動軸１０２ａが回転するとその回転量に応じた出力信号を出力する。エンコーダ１０２は例えば、周波数調整回路に接続されており、出力信号により周波数を調整する。ユーザは、例えば、回転つまみ２を介してエンコーダ１０２を操作することで、無線装置の周波数などを調整することができる。とりわけ、無線装置の周波数を調整する場合に微調整が必要となるが、回転つまみ２の操作トルクを最適に設定することにより、より緻密な周波数調整が期待できる。

所定部材１０１には、第１ヒンジ部５１が当接する位置に略円環状に形成された摩擦部材１０３が設けられている。摩擦部材１０３には、例えば、表面が滑らかなエクセーヌ（登録商標）が用いられているが、これに限らず、表面がなめらかな任意の部材を用いることができる。

摩擦部材１０３は、操作対象物１０２の回転軸１０２ａが略円環状の中心となる位置に、所定部材１０１に接着剤などにより接着されている。なお、所定部材１０１に摩擦部材１０３を設ける代わりに、例えば、所定部材１０１の第１ヒンジ部５１が当接する位置の表面に対して滑らかになる表面処理加工を施すようにしてもよい。あるいは、後述するバネ部材５の第１ヒンジ部５１のトルク発生部５１２に対して、同様に滑らかになる表面処理加工を施してもよい。さらには、これらを任意に組み合わせてもよい。これにより、回転つまみ２に最適な操作トルクを付与することができ、高品位かつ感触の良い操作が実現できる。

回転つまみ２は、例えば、アルミニウムなどの金属により略円柱状に一体成型されている。回転つまみ２は、金属以外の材料で形成することも可能であるが、その操作感を考慮すると一定以上の重量がある金属で形成するのが好ましい。回転つまみ２の突出部２１は、その回転軸と同軸状に略円柱状に形成されており、エンコーダ１０２側へ突出している。回転つまみ２の外周には、つまみリング６が設けられている。

つまみリング６は、例えば、ゴムなどの弾性部材により略円筒状に形成されている。つまみリング６の外周面には凹凸が形成されている。これにより、意匠としての美観だけでなく、ユーザがつまみリング６を摘み、回転つまみ２を回転操作したときに、滑り留めの機能を奏しその操作性を向上させている。なお、つまみリング６を設ける代わりに、回転つまみ２の外周面に直接的に凹凸模様を形成するようにしてもよい。

回転つまみ２の突出部２１の中心には穴２２が形成されており、この穴２２にエンコーダ１０２の回動軸１０２ａが挿入される。回動軸１０２ａはいもネジなどにより回転つまみ２の突出部２１に固定されている。なお、回転つまみ２をエンコーダ１０２に連結する方法は、これに限らず任意の方法を用いることができる。これにより、ユーザが回転つまみ２を回転させるのと連動してエンコーダ１０２の回動軸１０２ａが回転する。回転つまみ２の突出部２１には、バネ部材５を位置決めするための位置決め溝２３と、バネ部材５をネジなどにより固定するための４つのネジ締用穴２４とが形成されている。

ダイヤル３は、例えば、アルミニウムなどの金属により略円環状に一体成型されている。ダイヤル３は、金属以外の材料で形成することも可能であるが、その操作感を考慮すると一定以上の重量がある金属で形成するのが好ましい。ダイヤル３の挿通口３１に回転つまみ２の突出部２１が挿入されており、ユーザは、回転つまみ２に対してダイヤル３を時計方向或いは反時計方向へ相対回動させることができる。

この例ではダイヤル３の外周面には一体成形された金属に直接、凹凸模様が形成されているが、回転つまみ２と同様に、ゴムなどの弾性部材を略筒状に形成したリングを設けるようにしてもよい。これにより、上記回転つまみ２と同様に、ユーザがダイヤル３を回転操作したときに、その操作性を向上させることができる。ダイヤル３には、フレーム４の凸部を嵌めて位置決めするための位置決め穴３２が相互に対向する位置に一対設けられている。また、ダイヤル３には、フレーム４をネジにより固定するためのネジ締用穴３３が相互に対向する位置に一対設けられている。なお、位置決め穴３２及びネジ締用穴３３の設けられる位置及び数は任意でよい。

フレーム４は、例えば、ブリキ（SPTE）などの金属により略円環状に形成され、表面にメッキ処理などが施されている。また、フレーム４はダイヤル３に固定されており、ユーザがダイヤル３を回転させると、ダイヤル３と一体的にフレーム４も回転する。なお、フレーム４は、例えば、樹脂などにより略円環状に形成されていてもよいが、耐摩耗性などを考慮すると上記のように金属で形成されているのが好ましい。また、フレーム４は、メッキ処理が施されている金属を用いることで、バネ部材５が当接し、摺動しても摩擦粉が出にくくなる。

図４Ａは、フレームを上方から見た上面図であり、図４Ｂは、図４Ａに示すフレームをＡ方向から見た側面図であり、図４Ｃは、図４Ａに示すフレームをＢ方向から見た側面図である。

円環状のフレーム４には、その円周方向に延在し徐々に筺体１０１のパネル（摩擦部材１０３及びバネ部材５）側への突出量を増加させるトルク可変用レール部４２と、トルク可変用レール部４２と略対向する位置に、凹凸が、円周方向に凹凸となるように連続的に形成されたクリック用溝部４３と、が形成されている。

トルク可変用レール部４２は、フレーム４において、略１８０°位置から反時計方向へ略２８０°位置まで徐々に筺体１０１のパネル（摩擦部材１０３及びバネ部材５）側への突出量を増加させるスロープ形状を成している（図４Ａ及びＢ）。また、フレーム４は、トルク可変用レール部４２の筺体１０１のパネル側へ最も突出した端部、略２８０°の位置に切込み４４が形成されている。これにより、深い絞りが必要となる最も突出する端部を簡単な金型で形成できることからコスト低減に繋がる。トルク可変用レール部４２は、筺体１０１のパネル側への突出量の最低位置から第１の途中位置ｐまでの間と、第１の途中位置ｐから第２の途中位置ｑまでの間と、第２の途中位置ｑから最高位置までの間とで傾斜角度が変化している。最低位置から第１の途中位置ｐまでの間では、絞り形状により突出しているが傾斜しておらず平たんな平たん部となっている。第１の途中位置ｐから第２の途中位置ｑまでの間では、傾斜角度は急傾斜な急傾斜部となっている。第２の途中位置ｑから最高位置までの間は、傾斜角度は、第１の途中位置ｐから第２の途中位置ｑまでの間に比べて緩やかな緩傾斜部となっている。

クリック用溝部４３は、フレーム４において、略０°位置から反時計方向へ略９０°位置まで円周方向に沿って連続的に凹凸が形成されている。クリック用溝部４３は、例えば、略０°位置に形成された凹状部４３１と、凹状４３１に隣接して略円弧状に溝が形成された溝部４３２と、溝部４３２に隣接して５つの凹状部が等間隔で形成された凹凸群４３３と、を有している。

溝部４３２は、例えば、略７．５°〜４２．５°の範囲に略円弧状の溝が形成されている。また、凹凸群４３３の各凹状部４３３ａは、例えば、略５０°、６０°、７０°、８０°、９０°の位置に夫々形成されているが、ユーザの好むトルクやクリック感に応じて凹状部４３３ａの位置及び数は任意に設定変更できる。また、凹状部４３１、溝部４３２、及び凹凸群４３３の各凹状部４３３ａは、絞り加工などによりその角部がＲ形状に形成されている。さらに、凹状部４３１及び凹凸群４３３の各凹状部４３３ａは、その断面形状が略円弧状に形成されている。なお、溝部４３２はバネ部材５の第１ヒンジ部５１のトルク発生部５１２が摩擦部材１０３に当接する状態になるまでの助走区間として設けているが、溝部４３２を設けずに凹状部431が0°から90°間で等間隔で配置されていても良い。

図４Ｄは、図４Ｃのａ部分を部分的に拡大した図であり、凹状部にバネ部材の第２ヒンジ部が当接した状態を示す図である。また、凹凸群４３３の各凹状部４３３ａも凹状部４３１を略同一の形状を有している。このように各凹状部４３１、４３３ａを円弧状に形成することにより、フレーム４の各凹状部４３１、４３３ａとバネ部材５の第２ヒンジ部５２が当接しているとき、そのガタツキを少なくでき、さらにその状態から第２ヒンジ部５２を相対回動させるときにスムーズな回動が可能となる。
本例ではフレーム４の各凹状部４３１、４３３ａとバネ部材５の第２ヒンジ部５２とが略同一形状で当接しているが、フレーム４の４３１の形状を四角凹み形状にしても良い（図４Ｅ）。四角凹み形状の場合、スムーズな回動では無くなるが、クリック感がより強くなるので、感触の狙いによっては四角凹み形状を選定する。

なお、バネ部材５の第２ヒンジ部５２が当接したとき、第１ヒンジ部５１がフレーム４のトルク可変用レール部４２に当接しない位置にクリック用溝部４３の凹状部４３１及び溝部４３２が形成されている。また、バネ部材５の第２ヒンジ部５１が当接したとき、第１ヒンジ部５１がフレーム４のトルク可変用レール部４２に当接する位置にクリック用溝部４３の凹凸群４３３が形成されている。

フレーム４には、ダイヤル３に固定するためのネジ締用穴４５が相互に対向する位置に一対形成されている。また、フレーム４には、ダイヤル３に固定する際の位置を決める位置決め凸部４６が相互に対向する位置に一対設けられている。なお、フレーム４に設けられるネジ締用穴４５及び位置決め凸部４６の位置及び数は任意でよい。

ダイヤル３の各位置決め穴３２にフレーム４の各位置決め凸部４６が夫々嵌合し、フレーム４の各ネジ締用穴４５に各ネジが挿入され、ダイヤル３の各ネジ締用穴３３に締結されることで、フレーム４はダイヤル３に固定されている。このように、ダイヤル３とフレーム４とを対角に位置決めし締結することで、フレーム４をダイヤル３にバランス良く固定することができる。なお、上記フレーム４をダイヤル３に固定する方法は一例であり、これに限らず任意の固定方法を適用できる。

バネ部材５は、例えば、ステンレス、リン青銅などの金属により形成され、回転つまみ２の突出部２１に固定されている。したがって、ユーザが回転つまみ２を回動させると、回転つまみ２と一体的にバネ部材５も回動する。

図５Ａは、バネ部材を上方から見た上面図であり、図５Ｂは、図５Ａに示すバネ部材をＡ方向から見た側面図であり、図５Ｃは、図５Ａに示すバネ部材をＢ方向から見た側面図である。

バネ部材５は、回転つまみ２に固定される略円環状の円環部５３と、円環部５３の外側に略円弧状に延在し、一方側がフレーム４のトルク可変用レール部４２に当接し他方側が摩擦部材１０３に当接する第１ヒンジ部５１と、円環部５３から径方向へ延在し先端部がフレーム４のクリック用溝部４３に当接する第２ヒンジ部５２と、円環部５３から延在し、フレーム４の内周面４７に当接する３つの第３ヒンジ部５４と、を有している。

円環部５３には、回転つまみ２の突出部２１に位置決めするための位置決め爪部５５と、回転つまみ２の突出部２１に固定するために４つのネジ固定用穴５６が形成されている。バネ部材５の位置決め爪部５５が回転つまみ２の突出部２１の位置決め溝２３に係合し、バネ部材５の各ネジ固定用穴５６に各ネジが挿通し回転つまみ２の突出部２１の各ネジ締用穴２４に締結される。これにより、バネ部材５の円環部５３は回転つまみ２の突出部２１に固定される。

ここで、ネジ固定用穴５６は、円環部５３の円周方向へ均等に３箇所設けられ、バネ部材を回転つまみ２にバランス良く固定する。さらに、ネジ固定用穴５６は、第１ヒンジ部５１に根元付近に１箇所、設けられ、第１ヒンジ部５１が摩擦部材１０３側に押されたときの、その動作を安定させている。なお、上記バネ部材５を回転つまみ２に固定する方法は一例であり、これに限らず任意の固定方法を適用できる。

円弧状に延びる第１ヒンジ部５１は、その先端側の屈曲部５１１で摩擦部材１０３側へ屈曲している。屈曲部５１１はフレーム４のトルク可変用レール部４２に当接し、トルク可変用レール部４２のスロープ形状に沿って摩擦部材１０３側へ押される。第１ヒンジ部５１は、上面視でトルク可変用レール部４２の平たん部に位置しているときは、トルク可変用レール部４２と当接しないようクリアランスを設けて配置されている。第１ヒンジ部５１は、上面視でトルク可変用レール部４２の急傾斜部に位置しているときは、急傾斜部に第３の途中位置より第２の途中位置ｑ側ではトルク可変用レール部４２と当接するよう配置されている。第１ヒンジ部５１は、上面視でトルク可変用レール部４２の緩傾斜部に位置しているときは、トルク可変用レール部４２と常に当接するように配置されている。また、第１ヒンジ部５１の先端部には、摩擦部材１０３側に突出し略矩形状に形成されたトルク発生部５１２が形成されている。フレーム４のトルク可変用レール部４２のスロープ形状によって屈曲部５１１が摩擦部材１０３側に押されるのに応じて、トルク発生部５１２が、摩擦部材１０３の表面に当接する。このように、第１ヒンジ部５１は、円環部５３から屈曲部５１１までをバネとし、屈曲部５１１を支点にしてトルク発生部５１２を摩擦部材１０３の表面に当接させる構成となっている。

なお、トルク発生部５１２は、上記の如く、略矩形状に形成されているが、これに限らず、任意の形状で形成できる。しなしながら、トルク発生部５１２と摩擦部材１０３との接触面積をより大きく確保するのが、回転つまみ２に適度な操作トルクを生じさせるうえで好ましい。この為、本実施の形態においては、トルク発生部５１２は、上記の如く、略矩形状に形成されている。

ユーザが回転つまみ２を回転操作したとき、回転つまみ２と一体的にバネ部材５が回転する。このとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１のトルク発生部５１２は、摩擦部材１０３に当接、摺動し摩擦力が生じる。これにより、回転つまみ２に操作トルクが生じる。なお、トルク発生部５１２は、絞り加工などにより形成されている。これにより、このトルク発生部５１２の端全周はＲ形状となる。このため、トルク発生部５１２が摩擦部材１０３上をよりスムーズに摺動し、回転つまみ２には適度な操作トルクを生じる。

ここで、回転つまみ２に最適な操作トルクを生じさせるため、トルク発生部５１２と摩擦部材１０３との間に適度な摩擦力を生じさせる必要があり、第１ヒンジ部５１に一定の厚みが必要となる。一般に板バネの厚みが増加すると、曲げ応力で塑性変形しないようにヒンジを長くする必要が生じる。そこで、本実施の形態において、第１ヒンジ部５１を円環部５３の外側に略円弧状に延在させている。これにより、第１ヒンジ部５１のヒンジ長を長く設定できるため、そのバネ力を適度に増加させつつ塑性変形を抑制し、ダイヤル３の円周内にコンパクトに収納することが可能となる。

第２ヒンジ部５２は、円環部５３から径方向へ略直線状に延在している。第２ヒンジ部５２の先端部には、フレーム４側へ突出した、略半球形状のダボ部５２１が形成されており、このダボ部５２１がフレーム４のクリック用溝部４３に当接する。

なお、第２ヒンジ部５２は、フレーム４側へ僅かに屈曲しており、ダボ部５２１がフレーム４のクリック用溝部４３に適度なバネ力で当接する。また、第１ヒンジ部５１のトルク発生部５１２と第２ヒンジ部５２のダボ部５２１とは、略対向するように配置されているが、これに限らず任意に配置することができる。また、第２ヒンジ部５２は、その配置が可能であれば第１ヒンジ部５１と同様に略円弧状に形成することも可能である。

各第３ヒンジ部５４は、円環部５３の外側に略円弧状に夫々延在しており、その先端部はフレーム４の内周面４７に当接している。各第３ヒンジ部５４は、円環部５３に略等間隔で３つ設けられているが、これに限らず、設けられる第３ヒンジ部５４の数及び位置は任意でよい。

各第３ヒンジ部５４の先端部には、フレーム４側に突出する略半球形状のダボ部５４１が夫々形成されており、各ダボ部５４１はフレーム４の内周面４７に当接している。なお、各第３ヒンジ部５４は、上記第１ヒンジ部５１と同様に、その塑性変形を抑制しつつ適度なバネ力を発生させるために、略円弧状に形成されている。このように、各第３ヒンジ部５４が適度なバネ力で均等にフレーム４に当接する。これにより、回転つまみ２とダイヤル３との間のガタツキを防止しつつ、回転つまみ２のみを操作する場合、回転つまみ２及びダイヤル３を一体的に回転操作することができる。さらに、ダイヤル３を回転つまみ２に対して相対回動させる場合でも、バネ部材５の第２ヒンジ部５２とフレーム４のクリック用溝部４３との間で生じる良好なクリック感を維持できる。
上述したように、フレーム４及びバネ部材５の対構造を用いることで、高いスペース効率を実現できる。また、構造も簡素化されているため、設計及び組付けが容易となりコスト削減及び品質向上にも繋がる。さらに、高品位かつ感触のよい操作性をも実現している。

次に、本実施の形態に係るトルク可変装置の動作について詳細に説明する。
例えば、回転つまみ２の操作トルクを増加させる場合、ユーザは回転つまみ２を押えつつダイヤル３を反時計方向へ相対回動させる（図６）。

図７Ａは、図６に示すトルク可変装置をＡ方向から見た側面である。図７Ｂは、図６に示すトルク可変装置をＢ方向から見た図であり、ダイヤル０°位置の状態を示す図である。

（１）ダイヤル０°位置（初期位置）
初期位置において、バネ部材５の第２ヒンジ部５２のダボ部５２１がフレーム４のクリック用溝部４３の凹状部４３１（０°位置）にある。このとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２の（ａ）の位置にある。バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１が（ａ）の位置にあるとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２に当接していない。そのため、バネ部材５の第１ヒンジ部５１は、バネ部材５の第１ヒンジ部５１のトルク発生部５１２は摩擦部材１０３に当接していない。

したがって、この初期位置において、ユーザが回転つまみ２を回動させると、トルク可変装置による操作トルクはほとんど生じることがない（以下、この操作トルク０とする）。すなわち、ユーザは、ダイヤル３をこの初期位置に設定することで、操作トルク０の状態の回転つまみ２を操作することができる。なお、操作トルク０の状態であっても、エンコーダは、回転軸の操作時に一定のトルクが生じるよう設計されているのが一般的であるから、厳密な意味で完全に操作トルク０となるとは限らない。また、他の例として初期位置において、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１が、フレーム４のトルク可変用レール部４２に当接するが、バネ部材５の第１ヒンジ部５１のトルク発生部５１２は摩擦部材１０３に当接しないように設定されていてもよい。

（２）ダイヤル７．５°〜４２．５°位置（助走区間）
上記初期位置から、ユーザが回転つまみ２を押えつつダイヤル３を反時計方向へ相対回動させると、ダイヤル３に固定されたフレーム４が回転つまみ２に固定されたバネ部材５に対して時計方向へ相対回動する。

まず、バネ部材５の第２ヒンジ部５２のダボ部５２１は、フレーム４のクリック用溝部４３の凹状部４３１をのり越え、ダイヤル３には１回目のクリック感が生じる。そして、第２ヒンジ部５２のダボ部５２１は、クリック用溝部４３の溝部４３２に当接する。さらに、ダイヤル３を回転つまみ２に対して反時計方向へ相対回動させると、フレーム４はバネ部材５に対して時計方向へ相対回動する。

バネ部材５の第２ヒンジ部５２のダボ部５２１が、フレーム４のクリック用溝部４３の溝部４３２上を移動する間、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２の（ｂ）から(ｃ)の位置を移動する。バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１が（ｂ）の位置にあるとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２に当接していない。バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１が（ｃ）の位置にあるとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２に当接している。このとき、トルク発生部５１２は摩擦部材１０３に近接あるいは、弱いテンションで当接する。したがって、（ｃ）の位置において仮にユーザが回転つまみ２を回動させた場合、操作トルク０の状態、あるいは微小トルクで操作することとなる。このフレーム４のクリック用溝部４３の溝部４３２は、バネ部材５の第１ヒンジ部５１のトルク発生部５１２が摩擦部材１０３に最小トルクとなるバネ圧力で当接する状態になるまでの助走区間として設けられている。すなわち、初期位置における１回目のクリック感後、直ぐに操作トルクが生じるのではなく、この助走区間を経て、その後、徐徐に操作トルクが増加する。これにより、ユーザは助走区間を認識することができる。したがって、クリック位置を理解しやすくなり、操作感が向上する。

（３）ダイヤル５０°位置
ダイヤル３を回転つまみ２に対して反時計方向へさらに相対回動させると、フレーム４はバネ部材５に対して時計方向へ相対回動する。そして、バネ部材５の第２ヒンジ部５２のダボ部５２１は、フレーム４のクリック用溝部４３の凹凸群４３３の１つ目（５０°位置）の凹状部４３３ａに当接し（図４Ａ）、ダイヤル３には２回目のクリック感が生じる。

このとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２のスロープ中間位置（ｄ）の位置に当接している（図４Ａ及びＢ）。[82]したがって、第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２によって、摩擦部材１０３側に少し押される状態となり、そのバネ力でトルク発生部５１２は摩擦部材１０３に当接する。この状態（５０°位置）で固定して、回転つまみ２を回動させる場合、ユーザは小さな操作トルク（最小トルク）で回転つまみ２を操作することができる。

（４）ダイヤル６０°位置
ダイヤル３を回転つまみ２に対して反時計方向へさらに相対回動させると、フレーム４はバネ部材５に対して時計方向へ相対回動する。そして、バネ部材５の第２ヒンジ部５２のダボ部５２１は、フレーム４のクリック用溝部４３の凹凸群４３３の２つ目（６０°位置）の凹状部４３３ａに当接し（図４Ａ）、ダイヤル３には３回目のクリック感が生じる。

このとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４３において、５０°位置の状態よりさらにスロープの高い位置(ｅ)の位置に当接している（図４Ａ及びＢ）。したがって、第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２によって、摩擦部材１０３側に５０°位置の状態よりさらに押される状態となり、より大きなバネ力でトルク発生部５１２は摩擦部材１０３に当接する。この状態（６０°位置）で固定して、回転つまみ２を回動させる場合、ユーザは５０°位置の状態より少し大きな操作トルクで回転つまみ２を操作することができる。

（５）ダイヤル７０°位置
ダイヤル３を回転つまみ２に対して反時計方向へさらに相対回動させると、フレーム４はバネ部材５に対して時計方向へ相対回動する。そして、バネ部材５の第２ヒンジ部５２のダボ部５２１は、フレーム４のクリック用溝部４３の凹凸群４３３の３つ目（７０°位置）の凹状部４３３ａに当接し（図４Ａ）、ダイヤル３には４回目のクリック感が生じる。

このとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２において、６０°位置の状態よりさらにスロープの高い位置（ｆ）で当接している（図４Ａ及びＢ）。したがって、第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２によって、摩擦部材１０３側に６０°位置の状態よりさらに押される状態となり、より大きなバネ力でトルク発生部５１２は摩擦部材１０３に当接する。この状態（７０°位置）で固定して、回転つまみ２を回動させる場合、ユーザは６０°位置の状態より少し大きな操作トルクで回転つまみ２を操作することができる。

（６）ダイヤル８０°位置
ダイヤル３を回転つまみ２に対して反時計方向へさらに相対回動させると、フレーム４はバネ部材５に対して時計方向へ相対回動する。そして、バネ部材５の第２ヒンジ部５２のダボ部５２１は、フレーム４のクリック用溝部４３の凹凸群４３３の４つ目（８０°位置）の凹状部４３３ａに当接し（図４Ａ）、ダイヤル３には５回目のクリック感が生じる。

このとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２において、７０°位置の状態よりさらにスロープの高い位置（ｇ）の位置に当接している（図４Ａ及びＢ）。したがって、第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２によって、摩擦部材１０３側に７０°位置の状態よりさらに押される状態となり、より大きなバネ力でトルク発生部５１２は摩擦部材１０３に当接する。この状態（８０°位置）で固定して、回転つまみ２を回動させる場合、ユーザは７０°位置の状態より少し大きな操作トルクで回転つまみ２を操作することができる。

（７）ダイヤル９０°位置
ダイヤル３を回転つまみ２に対して反時計方向へさらに相対回動させると、フレーム４はバネ部材５に対して時計方向へ相対回動する。そして、バネ部材５の第２ヒンジ部５２のダボ部５２１は、フレーム４のクリック用溝部４３の凹凸群４３３の５つ目（９０°位置）の凹状部４３３ａに当接し（図４Ａ）、ダイヤル３には６回目のクリック感が生じる（図８）。

このとき、バネ部材５の第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２において、８０°位置の状態よりさらにスロープの高い位置（ｈ）で当接している（図４Ａ及びＢ）。したがって、第１ヒンジ部５１の屈曲部５１１は、フレーム４のトルク可変用レール部４２によって、摩擦部材１０３側に８０°位置の状態よりさらに押される状態となり、より大きなバネ力でトルク発生部５１２は摩擦部材１０３に当接する。

この状態（９０°位置）で固定して、回転つまみ２を回動させる場合、ユーザは８０°位置の状態より少し大きな操作トルク（最大トルク）で回転つまみ２を操作することができる。このダイヤル９０°の位置が、ダイヤル３を回転つまみ２に対して反時計方向へ相対回動させることができる最大位置となっており、操作トルクが最大となる位置である。なお、上記説明において、回転つまみ２の操作トルクを増加させる場合について説明したが、回転つまみ２の操作トルクを減少させる場合は増加させる場合の逆動作であるため、その説明は省略する。

以上、本実施の形態に係るトルク可変装置１によれば、ユーザは０°位置からダイヤル３を回転つまみ２に対して相対回動させると、１回目のクリック感を感じ、操作トルク０の状態の助走区間を経て、２回目のクリック感を感じて５０°位置、３回目のクリック感を感じて６０°位置、４回目のクリック感を感じて７０°位置、５回目のクリック感を感じて８０°位置、６回目のクリック感を感じて９０°位置に、高品位かつ感触のよいクリック感を感じつつ、操作トルクを段階的に増加させて最適に設定することができる。さらに、その各設定で回転つまみ２を回転操作した場合、バネ部材５の第１ヒンジ部５１のトルク発生部５１２と摩擦部材１０３との間に生じる適度な摩擦力によって、ユーザの好む高品位かつ感触のよい操作トルクを実感できる。
すなわち、高品位で感触よく回転つまみ２を操作可能なトルク可変装置１及び電子機器１００を提供することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記一実施の形態において、電子機器として、無線装置が適用され、周波数を調整するつまみに対して適用されているが、これに限らず、例えば、音出力、光出力などを調整する任意の電気機器に適用可能である。

１ トルク可変装置
２ 回転つまみ
３ ダイヤル
４ フレーム
５ バネ部材
２１ 突出部
３１ 挿通口
４１ 挿通口
４２ トルク可変用レール部
４３ クリック用溝部
５１ 第１ヒンジ部
５２ 第２ヒンジ部
５３ 円環部
５４ 第３ヒンジ部
１０２ 操作対象物
１００ 電子機器
１０３ 摩擦部材
１０１ 所定部材
４３１ 凹状部
４３２ 溝部
４３３ 凹凸群

Claims (12)

1. 所定部材に固定された操作対象部に連結され、該操作対象部を操作するための回転つまみを備え、該回転つまみの操作トルクを可変させるトルク可変装置であって、
   前記回転つまみと同軸状に配置され、前記回転つまみの突出部が挿通する挿通口が形成された、回転操作可能なダイヤルと、
   前記ダイヤルに固定され、前記回転つまみの突出部が挿通する挿通口が形成された円環状部材であって、円周方向に延在し徐々に前記所定部材側への突出量を増加させるトルク可変用レール部と、円周方向へ凹凸が連続的に形成されたクリック用溝部と、を有するフレームと、
   前記回転つまみの突出部に連結されると共に、前記フレームの前記トルク可変用レール部に一方側が当接し、他方側が前記所定部材に当接する第１ヒンジ部と、前記クリック用溝部に当接する第２ヒンジ部と、を有するバネ部材と、
   を備える、ことを特徴とするトルク可変装置。
2. 前記所定部材には摩擦部材が設けられており、
   前記バネ部材の第１ヒンジ部の他方側は、前記摩擦部材に当接し摺動する、ことを特徴とする請求項１記載のトルク可変装置。
3. 前記バネ部材は、前記フレームに当接する第３ヒンジ部を更に有する、ことを特徴とする請求項１又は２記載のトルク可変装置。
4. 前記バネ部材は、前記回転つまみに固定される略円環状の円環部と、該円環部の外側に略円弧状に延在し、一方側が前記フレームのトルク可変用レール部に当接し他方側が所定部材に当接する前記第１ヒンジ部と、前記円環部から径方向へ延在し先端部が前記フレームのクリック用溝部に当接する前記第２ヒンジ部と、前記円環部から延在し、前記フレームの内周面に当接する少なくとも１つの第３ヒンジ部と、を有する、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のトルク可変装置。
5. 前記フレームのクリック用溝部は、前記バネ部材の第２ヒンジ部が当接したとき、前記第１ヒンジ部が前記フレームのトルク可変用レール部に当接しない位置に形成された凹状部と、前記バネ部材の第２ヒンジ部が当接したとき、前記第１ヒンジ部が前記フレームのトルク可変用レール部に当接する位置に円弧状に形成された凹凸群と、を含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のトルク可変装置。
6. 前記第１ヒンジ部が前記トルク可変用レール部に当接する位置で、前記第２ヒンジ部が前記凹凸上を移動すると、該移動に応じて前記操作トルクが変化する、ことを特徴とする請求項１記載のトルク可変装置。
7. ３つの前記第３ヒンジ部が前記円環部の外側に略円弧状に夫々延在しており、前記各第３ヒンジ部の先端部は前記フレームの内周面に当接している、ことを特徴とする請求項４記載のトルク可変装置。
8. 前記操作対象部はエンコーダであり、該エンコーダの回転軸に前記回転つまみの突出部が連結されている、を特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項記載のトルク可変装置。
9. 前記回転つまみ及びダイヤルは、アルミニウムで形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項記載のトルク可変装置。
10. 前記フレームはメッキ処理された金属製の板部材であり、
    前記クリック用溝部は、各凹凸の角部がＲ形状となっている、ことを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項記載のトルク可変装置。
11. 前記トルク可変用レール部の前記所定部材側へ最も突出した端部に切込みが形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項記載のトルク可変装置。
12. 所定部材に固定された電子部品と、
    該電子部品の回転軸に連結され、該回転軸を操作するための回転つまみと、を備え、
    該回転つまみの操作トルクを可変させる電子機器であって、
    前記回転つまみに同軸状に配置され、該回転つまみの突出部が挿通する挿通口が形成された、回転操作可能なダイヤルと、
    前記ダイヤルに固定され、前記回転つまみの突出部が挿通する挿通口が形成された円環状部材であって、円周方向に延在し徐々に前記所定部材側への突出量を増加させるトルク可変用レール部と、円周方向へ凹凸が連続的に形成されたクリック用溝部と、を有するフレームと、
    前記回転つまみの突出部に連結されると共に、前記フレームの前記トルク可変用レール部に一方側が当接し、他方側が前記所定部材に当接する第１ヒンジ部と、前記クリック用溝部に当接する第２ヒンジ部と、を有するバネ部材と、
    を備える、ことを特徴とする電子機器。

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