JP7307473B2 - 押圧スイッチ付き回転式電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、押圧スイッチ付き回転式電子部品に関するものである。

従来、中央に開口を有する回転式電子部品において、押圧スイッチを設置する場合は、前記開口内に押圧スイッチを別途設置することが行われていた（例えば特許文献１など参照）。

特開２００８－２８２７０３号公報

しかし、上記従来の押圧スイッチ付き回転式電子部品は、上述のように、前記開口内に押圧スイッチを設置する構造なので、この開口内を別の用途のために使用することができなかった。

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、中央に開口を設けた状態のまま、回転式電子部品の機能と押圧スイッチの機能を併せて持たせることができ、且つ両機能の操作を容易且つ確実に行うことができる押圧スイッチ付き回転式電子部品を提供することにある。

本発明にかかる押圧スイッチ付き回転式電子部品は、中央に開口を有し回転自在、且つ上下動自在に設置される回転体と、前記回転体の回転に連動して出力信号を変化させる回転検出部と、前記回転体の上下動に連動して上下動する可動接点と、前記可動接点と離間して設置される固定接点と、を具備し、少なくとも前記可動接点は中央に開口を有する円筒状の金属板によって構成され、前記固定接点は中央に開口を有する円板状の金属板によって構成され、前記固定接点の外周に複数の弾性体支持部を設け、当該弾性体支持部に前記可動接点と固定接点間を離間させる方向に弾発する弾性体を取り付け、前記可動接点を前記弾性体の弾発力に抗して下降させた際に当該可動接点の何れかの部分が前記固定接点の対向する部分に接触することでスイッチがオンすることを特徴としている。
回転体の上下動には、回転体の揺動も含まれる。
本発明によれば、可動接点を円筒状に形成し、これと離間して設置した固定接点に可動接点の何れかの部分を接触させることでスイッチをオンする構成としたので、中央に開口を設けた状態のまま、回転式電子部品の機能と押圧スイッチの機能を併せて持たせることができる。これによって、開口内を他の電子部品の設置や所望の装飾などの他の各種用途のために使用することができる。
また回転体を回転することによって回転検出部を操作するとともに、当該回転体を上下動させることによって押圧スイッチのオンオフ操作が行えるので、回転式電子部品としての操作と押圧スイッチとしての操作を同一の回転体によって容易に行うことができる。
さらに回転体を下降させる際に回転体が水平状態から傾いたとしても（即ち揺動したとしても）、環状の可動接点の何れかの部分が固定接点に接触すればオンするので、押圧スイッチのオンオフ操作を確実に行わせることができる。

また本発明は、上記特徴に加え、前記固定接点には、フレキシブル回路基板が直接または他の導電部材を介して接続され、当該フレキシブル回路基板には、外部に引き出されて他の回路基板や電子部品に接続される引出部が設けられると共に、可動接点接続部が設けられ、前記円筒状の可動接点の上下方向に幅の広い幅広部の上辺を一部切り欠いた幅狭部を設け、当該幅狭部には、前記フレキシブル回路基板の可動接点接続部を当接させるパターン接続部を設けたことを特徴としている。

また本発明は、上記特徴に加え、前記可動接点のパターン接続部は、前記幅狭部の上辺から上方向に突出する突出部をその途中で半径方向外方に向けて折り曲げて構成され、前記固定接点の弾性体支持部は、当該固定接点の外周から半径方向外方に向けて突起を突出してその根元部分を上向きに屈曲し、その上端辺からさらに前記弾性体を係止する小突起状の弾性体係止部を突出して構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、中央に開口を設けた状態のまま、回転式電子部品の機能と押圧スイッチの機能を併せて持たせることができ、且つ両機能の操作を容易且つ確実に行うことができる。

押圧スイッチ付き回転式電子部品１の斜視図である。 押圧スイッチ付き回転式電子部品１の分解斜視図（その１）である。 押圧スイッチ付き回転式電子部品１の分解斜視図（その２）である。 押圧スイッチ付き回転式電子部品１の断面拡大図である。 支持部材係止部７９の部分の要部拡大斜視図である。 ケース７０の裏面図である。 接点接続部２０５と固定接点板１５０と可動接点板１００間の電気的接続状態説明図である。 接点接続部２０５と固定接点板１５０と可動接点板１００間の電気的接続状態から接点接続部２０５を分離した状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の１実施形態にかかる押圧スイッチ付き回転式電子部品１の斜視図、図２は押圧スイッチ付き回転式電子部品１の上側の部品の分解斜視図、図３は押圧スイッチ付き回転式電子部品１の下側の部品の分解斜視図、図４は押圧スイッチ付き回転式電子部品１の断面拡大図（図１のＡ－Ａ断面拡大図）である。これらの図に示すように、押圧スイッチ付き回転式電子部品１は、支持部材１７０の上に固定接点（以下「固定接点板」という）１５０を載置し、その上側に、取付体１３０と可動接点（以下「可動接点板」という）１００とケース７０と回転体（操作体）４０とを設置し、また前記ケース７０の外周側に回転検出部２００を取り付けて構成されている。さらにケース７０と固定接点板１５０の間には、複数個（４つ）の弾性体（以下「コイルバネ」という）２４０と１つの固定接点接続体２５０とを介在している。なお以下の説明において、「上」とは固定接点板１５０から可動接点板１００を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。

回転体４０は、図２，図４に示すように、合成樹脂をリング状であって、その横断面が略逆Ｌ字形状になるように形成されている。回転体４０は、略円筒状のリング本体部４１と、リング本体部４１の上辺から半径方向外方に水平に突出するリング状のつば部４３とを有し、これによって中央に円形の開口４５を設けて構成されている。リング本体部４１の上部部分の外径寸法は、下部部分の外径寸法よりも大きく構成し、これによって両者の境に段部４７を形成している。段部４７よりも下側の部分（空間）をケース保持部４９としている。またリング本体部４１の下端辺からは、下方向に向かって所定間隔毎に複数本、小突起状の取付部５７が突出している。

図６はケース７０の裏面図である。同図及び図２，図４に示すように、ケース７０は、合成樹脂をリング状に成形することで形成されている。ケース７０は、略円筒状のケース本体部７１と、ケース本体部７１の下面外周側部分から下方向に突出する略円筒状のスカート部７３とを有し、これによって中央に円形の開口７５を設けて構成されている。ケース７０の外周の一部には、検出部取付部７７が形成され、またケース本体部７１の複数個所（４箇所）には所定間隔毎に支持部材係止部７９が形成されている。またケース本体部７１の下面には、円形リング状の凹部からなる可動接点挿入部８１が形成されている。

スカート部７３は、その内径寸法を前記ケース本体部７１の内径寸法よりも大きくし、これによってその内側に収納部８３を形成している。検出部取付部７７は、ケース本体部７１の側面からスカート部７３の側面にわたって凹部８５を設け、その下側部分をスカート部７３を貫通する開口８６として構成されている。

図５は、１つの支持部材係止部７９の部分の要部拡大斜視図である。同図及び図２に示すように、支持部材係止部７９は、ケース本体部７１の部分に上下に貫通する略矩形状の貫通孔８７を設け、貫通孔８７内の内側の側面中央付近に係止爪８９を設けて構成されている。

図６に示す可動接点挿入部８１を構成する円形リング状の溝は、下記する可動接点板１００を嵌合する寸法形状に形成されている。また図６に示すように、ケース本体部７１の下面には、所定の間隔毎に、複数（４つ）の円形の小穴からなる弾性体挿入部９１が形成されている。これらの弾性体挿入部９１の内の１つの部分には、さらにこれを横切るように、直線状の凹部からなる導電部材挿入部９３が形成されている。

コイルバネ２４０は、前記ケース７０に設けた弾性体挿入部９１にその上部が挿入されて支持される寸法に形成されている。即ちコイルバネ２４０の長さ寸法は、弾性体挿入部９１の深さ寸法よりも所定寸法長い寸法に形成されている。

回転検出部２００は、図２に示すように、検出部本体２０１と、検出部本体２０１の下部から突出して外方に向けて引き出される引出部２０３と、検出部本体２０１の側部から引き出される接点接続部２０５とを有して構成されている。検出部本体２０１は、前記回転体４０の回転に応じて出力信号を変化させる機構を有しており、例えば前記回転体４０の回転に連動して回転する回転体に摺動子を取り付けてこれを回路基板に設けたスイッチパターンなどの摺接パターンに摺接させることで、その出力を前記引出部２０３に引き出すなどの構成となっている。引出部２０３は帯状であって、前記検出部本体２０１からの出力と、前記接点接続部２０５からの出力を、外部に引き出す図示しない回路パターンがその表面に形成されている。接点接続部２０５は帯状であってその上側辺から並列に舌片状に突出してほぼ直角に折り曲げられる固定接点接続部２０７及び可動接点接続部２０９を設けて構成されている。固定接点接続部２０７の下面には、下記する固定接点接続体２５０のパターン接続部２５１に当接するパターンが形成されている。また可動接点接続部２０９の下面にも、下記する可動接点板１００のパターン接続部１０７に当接するパターンが形成されている。この実施形態においては、前記接点接続部２０５と、前記検出部本体２０１内の摺接パターンを形成した回路基板と、引出部２０３は、１枚のフレキシブル回路基板によって形成されている。

固定接点接続体２５０は、１枚の金属板製であり、平面状のパターン接続部２５１と、パターン接続部２５１から上方向に向かって立設するように折り曲げられる弾性体取付部２５３とを有して構成されている。弾性体取付部２５３は、略逆Ｌ字状であり、その上辺の中央付近から下方向に向けて小突起状の弾性体挿入部２５５が突出している。

可動接点板１００は、図３に示すように、金属板を略円筒状に形成して構成されており、幅広部１０１の中に幅広部１０１の上辺を切り欠いた幅狭部１－３を設けている。幅狭部１０３にはパターン接続部１０７が設けられている。パターン接続部１０７は、幅狭部１０３の上辺から上方向に突出する舌片状の突出部をその途中で半径方向外方に向けてほぼ直角に折り曲げて形成されている。可動接点板１００の中央は開口１０９となっている。

取付体１３０は、図３に示すように、合成樹脂板を円形のリング状に形成して構成されている。取付体１３０の面には、上下に貫通する複数の小孔からなる被取付部１３１が形成されている。各被取付部１３１は、前記回転体４０に設けた各取付部５７に対向する位置に設けられている。取付体１３０の中央は開口１３３となっている。

固定接点板１５０は、図３に示すように、金属板を略円板状に形成し、その外周に、所定間隔をあけて複数（４つ）の弾性体支持部１５１を設けて構成されている。弾性体支持部１５１は、固定接点板１５０の外周から半径方向外方に向けて舌片状の突起を突出し、その根元部分を直角に上方向に屈曲して形成されており、その上端辺の中央付近からさらに小突起状の弾性体係止部１５３を突出している。固定接点板１５０の中央は、開口１５５となっている。

支持部材１７０は、図３に示すように、合成樹脂を略平板状でリング状に形成して構成されている。支持部材１７０の上面からは、所定間隔をあけて複数（４つ）の弾性係止部１７１が上方向に向けて立設している。各弾性係止部１７１は、略逆Ｕ字状であって、その両端が支持部材１７０に一体に取り付けられている。そしてその上辺は係止部１７３、左右両辺はアーム部１７５となっており、アーム部１７５はこの弾性係止部１７１が半径方向に向けて所定の弾性を有して撓む強度に形成されている。支持部材１７０の中央は開口１７９となっている。

次に、押圧スイッチ付き回転式電子部品１の組立方法を説明する。押圧スイッチ付き回転式電子部品１を組み立てるには、まず予め、回転検出部２００の固定接点接続部２０７の下面のパターンに、固定接点接続体２５０のパターン接続部２５１の上面を異方性導電接着剤（導電性接着剤）で接着・固定しておく。そしてこの回転検出部２００の検出部本体２０１を、ケース７０の検出部取付部７７に取り付ける。このとき、固定接点接続体２５０を取り付けた接点接続部２０５を、開口８６の内側に配置し、引出部２０３を開口８６の内側からスカート部７３の下端辺を介して半径方向外方に引き出しておく。

次に、回転体４０の下側にケース７０を配置し、その際、回転体４０のリング本体部４１の段部４７より下側部分を、ケース７０の開口７５内に回転自在に挿入する。このとき、ケース７０の上端辺は段部４７の下面に当接する。

次に、ケース７０の下側に可動接点板１００を配置し、可動接点板１００の幅広部１０１の部分をケース７０下面の可動接点挿入部８１内に挿入して固定する。このとき、可動接点板１００のパターン接続部１０７の上面に、異方性導電接着剤（導電性接着剤）を介して回転検出部２００の可動接点接続部２０９の下面のパターンを接着・固定する。

次に、ケース７０の下側に取付体１３０を配置し、その際、ケース本体部７１の下側に突出する回転体４０の各取付部５７を、取付体１３０の各被取付部１３１に挿入し、それらの先端を取付体１３０の下面において熱カシメして固定する。これによって、ケース７０に対する回転体４０の抜け止めが行われる。

次に、前記ケース７０下面の導電部材挿入部９３に、前記固定接点接続体２５０の弾性体取付部２５３の上部の部分を挿入し、次に、ケース７０下面の各弾性体挿入部９１に各コイルバネ２４０の上部の部分を挿入する。このとき１つのコイルバネ２４０の上端側の開口には、前記固定接点接続体２５０の弾性体挿入部２５５が挿入されて支持される。

次に、前記ケース７０の下側に固定接点板１５０を配置し、その際、固定接点板１５０に設けた各弾性体係止部１５３を前記各コイルバネ２４０の下端側の開口に挿入し支持する。

次に、前記固定接点板１５０の下側に支持部材１７０を配置し、その際、支持部材１７０の各弾性係止部１７１を前記ケース７０の各貫通孔８７に挿入し、各弾性係止部１７１の係止部１７３を、前記ケース７０の各係止爪８９にスナップイン方式で係止する。これによって、押圧スイッチ付き回転式電子部品１の組立が完了する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

以上のように構成された押圧スイッチ付き回転式電子部品１は、図４に示すように、ケース７０に対して回転自在に回転体４０が取り付けられ、またケース７０の下面側に可動接点板１００が取り付けられている。一方ケース７０は、コイルバネ２４０の弾発力によって、支持部材１７０の上方に所定寸法押し上げられた位置に保持されている。支持部材１７０とケース７０の離間距離は、前記支持部材１７０の弾性係止部１７１とケース７０の係止爪８９との係止位置によって決まる。一方固定接点板１５０は、支持部材１７０上に設置され、前記可動接点板１００の下端辺に対して所定寸法離間して対向する。

図７，図８は、回転検出部２００の接点接続部２０５と固定接点板１５０と可動接点板１００間の接続状態を示す要部拡大斜視図であり、図７は接続状態、図８は接点接続部２０５を分離した状態を示している。両図に示すように、固定接点板１５０の１つの弾性体支持部１５１の弾性体係止部１５３がコイルバネ２４０の下側の開口に挿入されて支持され、またコイルバネ２４０の上側の開口に固定接点接続体２５０の弾性体挿入部２５５が挿入されて支持されている。また固定接点接続体２５０のパターン接続部２５１と、可動接点板１００のパターン接続部１０７は並列に設置され、それらの上面は同一平面上に位置している。そして、接点接続部２０５の固定接点接続部２０７の下面と可動接点接続部２０９の下面は、それぞれ固定接点接続体２５０のパターン接続部２５１の上面と、可動接点板１００のパターン接続部１０７の上面に、異方性導電接着剤（導電性接着剤）によって接着されている。これによって固定接点板１５０は、コイルバネ２４０と固定接点接続体２５０を介して接点接続部２０５上の回路パターンに接続され、可動接点板１００は直接接点接続部２０５上の回路パターンに接続され、これら回路パターンは引出部２０３上の回路パターンに接続されている。

以上のように構成された押圧スイッチ付き回転式電子部品１において、回転体４０を回転すると、当該回転に応じて検出部本体２０１の出力信号が変化し、変化した出力信号は、引出部２０３から出力される。

一方、回転体４０の上面の何れかの部分（リング上の何れの部分でも良い）を下方向に向けて押圧すると、コイルバネ２４０の弾発力に抗して、回転体４０の押圧した部分が下降して揺動する。回転体４０には、ケース７０と可動接点板１００と取付体１３０と回転検出部２００とが一体に取り付けられているので、これら各部品も回転体４０と一体に下降して揺動する。これによって可動接点板１００の最も下降した部分の下端辺が、相対的に静止している固定接点板１５０の表面に当接し、両者間がオンする。固定接点板１５０側の出力は、上述のように、前記コイルバネ２４０と固定接点接続体２５０を介して接点接続部２０５に取り出され、可動接点板１００側の出力は、上述のように、直接前記接点接続部２０５に取り出され、これによって引出部２０３にオン信号が出力される。前記回転体４０への押圧を解除すると、前記コイルバネ２４０の弾発力によって回転体４０及びこれと一体に移動（上下動）する可動接点板１００が元の位置に自動復帰し、可動接点板１００は固定接点板１５０から離れ、出力信号がオフとなる。

ところで、本実施形態においては、弾発手段としてコイルバネ２４０を用いているので、当該コイルバネ２４０を制御することで、前記可動接点板１００と固定接点板１５０等からなる押圧スイッチの動作力とストロークの調整を容易に行うことができる。即ち、もしこの弾発手段としてドーム型の可動接点板を用いたとすると、その動作力やストロークの変更は困難であるが、上記コイルバネ２４０を用いると、その長さや線材の太さ等を変更することで、容易にその動作力とストロークを調整することができる。

以上説明したように、押圧スイッチ付き回転式電子部品１は、中央に開口４５を有し回転自在、且つ上下動自在に設置される回転体４０と、回転体４０の回転に連動して出力信号を変化させる回転検出部２００と、回転体４０の上下動に連動して上下動する可動接点板（可動接点）１００と、可動接点板１００と離間して設置される固定接点板（固定接点）１５０と、を具備し、少なくとも可動接点板１００は環状に形成され、当該可動接点板１００を下降させた際にその何れかの部分が前記固定接点板１５０の対向する部分に接触することでスイッチがオンする構成になっている。

このように、可動接点板１００を環状に形成し、これと離間して設置した固定接点板１５０に可動接点板１００の何れかの部分を接触させる構成としたので、中央に開口４５を設けた状態のまま、回転式電子部品の機能と押圧スイッチの機能を併せて持たせることができる。これによって、開口４５を他の電子部品の設置や所望の装飾などの他の各種用途のために使用することができる。

また回転体４０を回転することによって回転検出部２００を操作するとともに、当該回転体４０を上下動させることによって押圧スイッチのオンオフ操作が行えるので、回転式電子部品としての操作と押圧スイッチとしての操作を同一の回転体４０によって容易に行うことができる。

さらに回転体４０を下降させた際に回転体４０が水平状態から傾いたとしても、環状の可動接点板１００の何れかの部分が固定接点板１５０に接触すればオンするので、押圧スイッチのオンオフ操作を確実に行わせることができる。

また上記押圧スイッチ付き回転式電子部品１は、可動接点板１００と固定接点板１５０を金属材によって構成し、当該固定接点板１５０には、フレキシブル回路基板である接点接続部２０５がコイルバネ２４０と固定接点接続体２５０（他の導電部材）を介して接続され、当該フレキシブル回路基板には、外部に引き出されて他の回路基板や電子部品に接続される引出部２０３が設けられている。

このように、可動接点板１００と固定接点板１５０を金属材によって構成したので、両者の切離（オンオフ）状態を確実に切り替えることができる。また、フレキシブル回路基板はその引出部２０３によって、固定接点板１５０からの出力を取り出すことができ、他の回路基板や電子部品に電気的に接続することができる。

また上記押圧スイッチ付き回転式電子部品１においては、可動接点板１００が、前記固定接点板１５０を接続したフレキシブル回路基板に接続されているので、１枚のフレキシブル回路基板によって、押圧スイッチに対する入出力を行うことができる。

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がない何れの形状や構造や材質であっても、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、回転検出部の構造は、必ずしも上記実施形態の構成に限定されず、例えば、回転体に直接取り付けた摺動子をケースにリング状に取り付けたフレキシブル回路基板製のスイッチ基板に摺接させるような構成としても良い。また弾性体としてはコイルバネの代わりに板バネやゴム状弾性体などを用いても良い。また可動接点や固定接点として、金属板以外の各種接点を用いても良い。また上記実施形態では固定接点板とフレキシブル回路基板である接点接続部２０５の間に他の導電部材（コイルバネと固定接点接続体）を介在したが、その代わりに両者を直接接続する構成としても良い。また回転体の上面に別途操作つまみのような操作体を取り付けても良い。

また、上記記載及び各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

１ 押圧スイッチ付き回転式電子部品
４０ 回転体
４５ 開口
７０ ケース
１００ 可動接点板（可動接点）
１３０ 取付体
１５０ 固定接点板（固定接点）
１７０ 支持部材
２００ 回転検出部
２０３ 引出部（フレキシブル回路基板）
２０５ 接点接続部（フレキシブル回路基板）
２４０ コイルバネ（他の導電部材）
２５０ 固定接点接続体（他の導電部材）

Claims (3)

1. 中央に開口を有し回転自在、且つ上下動自在に設置される回転体と、
   前記回転体の回転に連動して出力信号を変化させる回転検出部と、
   前記回転体の上下動に連動して上下動する可動接点と、
   前記可動接点と離間して設置される固定接点と、
   を具備し、
   少なくとも前記可動接点は中央に開口を有する円筒状の金属板によって構成され、
   前記固定接点は中央に開口を有する円板状の金属板によって構成され、
   前記固定接点の外周に複数の弾性体支持部を設け、
   当該弾性体支持部に前記可動接点と固定接点間を離間させる方向に弾発する弾性体を取り付け、
   前記可動接点を前記弾性体の弾発力に抗して下降させた際に当該可動接点の何れかの部分が前記固定接点の対向する部分に接触することでスイッチがオンすることを特徴とする押圧スイッチ付き回転式電子部品。
2. 請求項１に記載の押圧スイッチ付き回転式電子部品であって、
   前記固定接点には、フレキシブル回路基板が直接または他の導電部材を介して接続され、当該フレキシブル回路基板には、外部に引き出されて他の回路基板や電子部品に接続される引出部が設けられると共に、可動接点接続部が設けられ、
   前記円筒状の可動接点の上下方向に幅の広い幅広部の上辺を一部切り欠いた幅狭部を設け、当該幅狭部には、前記フレキシブル回路基板の可動接点接続部を当接させるパターン接続部を設けたことを特徴とする押圧スイッチ付き回転式電子部品。
3. 請求項２に記載の押圧スイッチ付き回転式電子部品であって、
   前記可動接点のパターン接続部は、前記幅狭部の上辺から上方向に突出する突出部をその途中で半径方向外方に向けて折り曲げて構成され、
   前記固定接点の弾性体支持部は、当該固定接点の外周から半径方向外方に向けて突起を突出してその根元部分を上向きに屈曲し、その上端辺からさらに前記弾性体を係止する小突起状の弾性体係止部を突出して構成されていることを特徴とする押圧スイッチ付き回転式電子部品。

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