JPH08271285A - 回転スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転スイッチ自体の構成で回転方向と回転量を
同時に検出できるようにする。 【構成】回転基板上に同心円状に配された一対のパター
ン電極５０と、これらパターン電極に対する摺動接点５
８と、同一基板を回動させるノブ４２と、この回転ノブ
の左右の回転方向に対応してオンオフする回転方向スイ
ッチ６０とで構成される。回転方向スイッチ６０はノブ
の内筒４２ａと連結子７０によって連結される。連結子
は内筒と摩擦係合している。摺動電極がパターン電極を
横切る回数で回転ノブの回転量が求められると共に、回
転方向スイッチから左右何れかの回転方向に関連した信
号が出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、音量を電子的に調整
する音量調整装置などに適用して好適な回転スイッチ、
特に構成簡単にして回転方向と回転角の双方を検出でき
るようにした回転スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】音量を電子的に調整する音量調整装置に
あっては、大小何れかの方向に対してどれだけの音量と
するかの調整を行なわなければならない。そのため通常
は図９に示すようにアップダウンスイッチＳＵ，ＳＤを
設け、それぞれのスイッチから得られたアップダウン信
号が制御部を構成するマイコン１２に与えられる。マイ
コン１２では与えられたアップダウン信号にしたがった
制御信号（アップ信号、ダウン信号）が例えばＩＣ化さ
れたボリューム制御回路１４に供給されて入力音声信号
ＳＡのレベルが大小何れかに自動調整される。

【０００３】アップダウンスイッチＳＵ，ＳＤ以外には
回転エンコーダを使用する場合がある。図１０はその一
例を示すもので、この回転エンコーダはジョグダイヤル
１６とエンコーダ１８とで構成される。ジョグダイヤル
１６を回転すると、その回転方向と回転角に関連した例
えば３ビットの検出信号がエンコーダ１８に供給されて
回転方向を示す信号と回転角を示す信号にエンコードさ
れる。これらの信号が制御部を構成するマイコン２０に
供給されて回転方向と回転角に関連した制御信号（アッ
プ信号、ダウン信号）がＩＣ化されたボリューム制御回
路１４に供給されて図９と同じように入力音声信号ＳＡ
のレベルが大小何れかに自動調整される。

【０００４】図１１はジョグダイヤル１６の具体例を示
す。ジョグダイヤル１６の回転軸１６ａには軸受け２２
を介してプリント基板２４が取り付けられる。プリント
基板２４には図１２に示すような同心円状の３つのパタ
ーン電極２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ）が形成されて
いる。図１１には電極パターン（櫛歯状パターン）を省
略したパターン電極２６を図示した。

【０００５】回転軸１６ａの先端部には回転体２８が取
り付けられ、この回転体２８にはプリント基板２４と対
向し、しかもパターン電極２６とそれぞれ対向する面に
２個の摺動接点３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が取り
付け固定される（図１２参照）。プリント基板２４から
はパターン電極２６に接続された端子３２が導出され
る。

【０００６】３つのパターン電極２６に形成される電極
パターンの周期は互いに相違しており、このパターンの
違いから３ビットの信号が出力され、この３ビット信号
を後段のエンコーダ１８で解析することによってジョグ
ダイヤル（回転ノブ）１６の回転方向と回転角がそれぞ
れ検出されるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示す
アップダウンスイッチＳＵ，ＳＤを使用するものでは音
量が目的の音量となるまでアップスイッチＳＵ若しくは
ダウンスイッチＳＤを押し続ける必要があり、操作勝手
が悪いばかりか音量を迅速に調整できない。

【０００８】図９に示す従来例はジョグダイヤル１６で
素早く音量を調整できるものの、ジョグダイヤル１６の
他にエンコーダ１８を設けなければならないので、その
構成が複雑化すると共にコストも高くなる。単一のスイ
ッチ機構で回転方向も回転量（回転角に比例した調整
量）も同時に検出できるのが望ましい。

【０００９】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、構成簡単にしてスイッチの回
転方向と回転量を同時に検出できる回転スイッチを提案
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載したこの発明に係る回転スイッチで
は、同心円状に配されたパターン電極と、これらパター
ン電極に対する摺動接点と、パターン電極を回動させる
ノブと、この回転ノブの左右の回転方向に対応してオン
オフする回転方向スイッチとで構成され、摺動電極がパ
ターン電極により導通、非導通をくり返す回数で回転ノ
ブの回転量が求められると共に、回転方向スイッチから
左右何れかの回転方向に関連した信号が出力されるよう
になされたことを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載したこの発明に係る回転ス
イッチは、同心円状に配された一対のパターン電極と、
これらパターン電極と共通電極との間を跨ぐように回転
ノブに取り付けられた摺動接点とで構成され、上記回転
ノブの回転方向によって上記摺動接点が内周側若しくは
外周側のパターン電極側に偏倚された状態で摺動するよ
うになされ、摺動するパターン電極によって上記回転ノ
ブの回転方向が検出されると共に、上記摺動接点の上記
パターン電極を横切る回数で上記回転ノブの回転量が検
出されるようになされたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１に記載した回転スイッチでは、回転ノ
ブ内に設けられたパターン電極を摺動接点が横切ってオ
ンオフを繰り返す回数を検出することによって回転ノブ
の回転量（回転角）が判る。回転ノブが左右何れかの方
向に回転するとそれに伴って連結子を介して回転方向ス
イッチとして機能するリーフスイッチが２接点のうち何
れかに接触するので、その接点からの信号を監視するこ
とで回転ノブの回転方向も検出できる。つまり、回転ノ
ブの回転方向と回転量の双方に関連した信号を同時に得
ることができる。

【００１３】請求項４に記載した回転スイッチでは、回
転ノブ内に設けられたパターン電極をシーソー式の摺動
接点が横切る回数を検出することによって回転ノブの回
転量（回転角）が判る。回転ノブが左右何れかの方向に
回転するとそれに伴って摺動接点が接触するパターン電
極が異なる。例えば回転ノブを反時計方向に回動すると
摺動接点が内周側に移動して内周側のパターン電極に接
触するから、このパターン電極からの信号を監視するだ
けで回転ノブの回転方向を検出できる。

【００１４】

【実施例】続いて、この発明に係る回転スイッチの一例
を上述した音量調整装置の音量調整摘子に適用した場合
につき、図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】図１は請求項１に関する回転スイッチ４０
の具体例である。シャーシ４１から突出して設けられた
回転ノブ（ジョグダイヤル）４２は内筒４２ａと、これ
よりも短めの外筒４２ｂとが一体成形されたもので、そ
の空隙４４にはこの例ではほぼ１８０°対向する位置に
一対の保持片４６が外筒４２ｂより形成され、この保持
片４６に円板状をなすプリント基板４８が載置固定され
ている。

【００１６】プリント基板４８には同心円状に一対のパ
ターン電極５０が形成される。パターン電極５０の一例
を図２に示す。同図は３６０°に展開して図示したもの
で、図のように一対のパターン電極５０ａ，５０ｂは櫛
歯状をなす電極パターンとして構成され、これらが互い
に対向するように所定の間隔を保持して配置される。両
パターン電極５０ａと５０ｂは導電層５１によって電気
的に接続される。

【００１７】回転ノブ４２は軸受け５２を介して基板５
４に回転自在に支承される。基板５４にはパターン電極
５０ａ，５０ｂと対向する位置に一対の摺動接点５８が
取り付け固定される。弾性材を使用した摺動接点５８
ａ，５８ｂの各先端部（摺動部）はパターン電極５０
ａ，５０ｂに軽く接触するように取り付けられるもの
で、図２のようにパターンに接触していないときは摺動
接点５８ａと５８ｂは開成（オフ）している。これが破
線のような位置に摺動すると一対の摺動接点５８ａと５
８ｂとは電気的に接続されることになるから閉成（オ
ン）する。

【００１８】また摺動接点５８がパターン電極５０を横
切るとそれに同期してオンオフが繰り返されることにな
るので、パターン電極５０を横切る回数をカウントすれ
ば回転ノブ４２がどの程度回転したかその回転角を検出
できる。例えばパターン電極５０の櫛歯４９の数が３６
個あれば、ほぼ（パターン電極５０を横切る回数×１０
°）が回転ノブ４２の回転角となる。櫛歯４９の数が多
ければそれだけ緻密な調整量（微調整）を実現できる。

【００１９】この発明ではさらに回転ノブ４２の回転に
関連して回転方向を検出するスイッチ６０が設けられ
る。図１に示すようにこのスイッチ６０は基板５４に取
り付け固定され、回転ノブ４２の回転方向に応じて２つ
のオン状態に切り替え制御される。そのため回転ノブ４
２の内筒４２ａの先端部に連結子７０が取り付けられ、
その動きが可動接点６２ａに伝達される。

【００２０】図３を参照して説明すると、回転方向を検
出するスイッチ６０はリーフスイッチが使用される。リ
ーフスイッチ６０は可動リーフ接点６２ａとこれを挟む
ように配された一対の固定リーフ接点６２ｂ，６２ｃで
構成され、これらの各端部が本体６４に固定される。可
動リーフ接点６２ａの先端部には偏平な当接補助片６３
が取り付けられる。

【００２１】一方連結子７０は図３に示すように一部切
欠した係合輪７２が内筒４２ａに対して摩擦係合され、
支柱７３の係合輪７２と反対側の端部にはコ字状の連結
片７６が設けられ、この連結片７６が当接補助片６３に
係合される。

【００２２】この構成によれば回転ノブ４２が時計方向
（矢印ａ）に回転するとその回転に伴って可動リーフ接
点６２ａが反時計方向（矢印ａ′）に偏倚されるので、
これによって固定リーフ接点６２ｂに接触して、第１の
オン状態となる。また、回転ノブ４２が反時計方向（矢
印ｂ）に回転するとその回転に伴って可動リーフ接点６
２ａが時計方向（矢印ｂ′）に偏倚されるので、これに
よって固定リーフ接点６２ｃに接触して、第２のオン状
態となる。

【００２３】第１のオン状態によって回転ノブ４２が時
計方向に回転したことが検出され、第２のオン状態によ
って回転ノブ４２が反時計方向に回転したことが検出さ
れる。このように構成された回転スイッチ４０は図４に
示すように使用することができる。同図のように摺動接
点５８と可動リーフ接点６２ａとが接続され、さらに固
定リーフ接点６２ａより得られる信号が制御部を構成す
るマイコン８０のアップ信号入力端子側に供給され、他
方の固定リーフ接点６２ｃより得られる信号がダウン信
号入力端子側に供給される。

【００２４】こうすることによって、回転ノブ４２が時
計方向に回転したときは図４のような切り替え状態とな
るからこの状態で回転ノブ４２をさらに同方向に回転さ
せるとパターン電極５０の櫛歯４９の横切った個数だけ
オンオフが繰り返される。これがマイコン８０で判断さ
れ、回転ノブ４２の回転量が算出されてそれに見合う音
量制御信号（アップ信号）が生成される。この音量制御
信号によってボリューム調整回路８２が制御されて音量
が大きくなる。

【００２５】上述とは逆に回転ノブ４２を反時計方向に
回転すると図４とは反対の切り替え状態となるからこの
状態で回転ノブ４２をさらに同方向に回転させるとパタ
ーン電極５０の櫛歯４９の横切った個数だけオンオフが
繰り返される。これがマイコン８０で判断され、回転ノ
ブ４２の回転量が算出されてそれに見合う音量制御信号
（ダウン信号）が生成される。この音量制御信号によっ
てボリューム調整回路８２が制御されて音量は小さく絞
られる。

【００２６】図５は請求項４に記載したこの発明に係る
回転スイッチ４０の一例を示す。図５はその分解斜視図
であって、プリント基板９０とその上面にこのプリント
基板と対向するように所定の厚みと径を有するワッシャ
９３を介して回転自在に取り付けられた回転ノブ４２と
で構成され、プリント基板９０はシャーシ（図示はしな
い）などに取り付け固定される。プリント基板９０は円
板状をなし、軸孔９０ｃに対して同心円状に一対のパタ
ーン電極５０（５０ａ，５０ｂ）が図２に示すような電
極パターンをもって被着形成され、さらにその外側に共
通電極９２が被着形成される。プリント基板９０にはそ
の一部に端子導出部９１が設けられ、ここにこれら電極
の各端子が導出される。一対のパターン電極５０ａ，５
０ｂはそれぞれ図６および図７に示すスルホール９０
ａ，９０ｂによって端子導出部９１側まで導出される。
端子導出部９１には止め具９１ａによって電極端子９１
ｂがハ止めされる。

【００２７】最外周部に形成される共通電極９２は帯状
の電極であって、この例ではこの共通電極９２に所定の
間隔で複数の凹部９２ａが形成されている（図６参
照）。これら凹部９２ａによって後述する回転ノブ４２
の回転を凹部９２ａごとに軽くクリックできるようにな
されている。

【００２８】回転ノブ４２の下面であってこの例では外
側のパターン電極５０ｂと共通電極９２との丁度中間部
に摺動接点９５が止め具９６によって回動自在に取り付
け固定される。摺動接点９５は断面がハの字状をした弾
性を有する接点であって、図５および図７に示すように
一方の接点９５ｂは他方の接点９５ａよりも短く形成さ
れ、この接点９５ａは共通電極９２を常時摺動するよう
になされる。

【００２９】これに対して他方の接点９５ａは一対のパ
ターン電極５０ａあるいは５０ｂの何れをも摺動できる
ようになされており、ニュートラルな状態では図７のよ
うに一対のパターン電極５０ａ，５０ｂの中間に位置す
るように摺動接点９５が構成される。

【００３０】回転ノブ４２の下面には図７からも明らか
なように一方の接点９５ｂを挟むように一対のストッパ
９７ａ，９７ｂが取り付けられ、これで摺動接点９５の
回動角を規制している。実際には少なくとも他方の接点
９５ａが一対のパターン電極５０ａと５０ｂのそれぞれ
に接触できる程度の回動角となるように規制される。

【００３１】このように構成された回転スイッチ４０に
あって、今図７に示すような摺動接点９５の状態ではス
イッチはニュートラルな切り替え位置になっている。こ
の状態で回転ノブ４２を時計方向に回動すると、共通電
極９２との摩擦で接点９５ｂがその支点を中心にして反
時計方向に回るので他方の接点９５ａは外側のパターン
電極５０ｂに接触するから、共通電極９２とパターン電
極５０ｂとが導通状態（第１のオン状態）となる。回転
ノブ４２をさらに同方向に回動させれば摺動接点９５は
共通電極９２とパターン電極５０ｂとの間を摺動するこ
とになり、スイッチ切り替え状態はそのままとなる。

【００３２】回転ノブ４２を反時計方向に回動させる
と、今度は接点９５ａは時計方向に回動して内側のパタ
ーン電極５０ａに接触し、共通電極９２とパターン電極
５０ａとが導通して第２のオン状態となる。回転ノブ４
２をさらに回動させるとこの接触状態を保持しながら摺
動する。

【００３３】したがって共通電極９２をアースしたとき
には図８のような１回路２接点式の回転スイッチ４０が
構成されたことになり、例えば回転ノブ４２を時計方向
に回動すると音量がアップするように構成するときは、
図８のように外側のパターン電極５０ｂから得られる接
地信号をマイコン８０のアップ信号入力端子側に接続
し、内側のパターン電極５０ａから得られる接地信号を
ダウン信号入力端子側に接続する。そうすれば、回転ノ
ブ４２の回転方向と回転角にしたがって音量を所望の如
く調整できる。つまり回転ノブ４２の回転方向によって
音量がアップ若しくはダウンし、回転ノブ４２の回転角
の大きさによって音量値が決まる。

【００３４】上述した実施例は何れもこの発明に係る回
転スイッチを音量調整装置に適用したが、回転方向と回
転角の双方を同時に利用するものであればその他の制御
装置に適用できるのは容易に理解できる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る回転スイ
ッチでは回転方向と回転量の双方を検出できる構成簡単
な回転スイッチを提供できる。したがって従来のように
エンコーダを用いて回転方向を検出することなしに直接
この回転スイッチ自体から回転方向を検出できる特徴を
有する。この発明は音量調整装置などに適用して極めて
好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る回転スイッチの一例を示す要部
の断面図である。

【図２】パターン電極の一例を示す展開図である。

【図３】回転方向検出用リーフスイッチと連結子との関
係を示す図である。

【図４】この回転スイッチを使用した音量調整装置の一
例を示す系統図である。

【図５】この発明に係る回転スイッチの他の例を示す要
部の分解斜視図である。

【図６】その組立後の断面図である。

【図７】プリント基板の平面図である。

【図８】図５の回転スイッチを使用した音量調整装置の
一例を示す系統図である。

【図９】従来の音量調整装置の系統図である。

【図１０】従来の音量調整装置の系統図である。

【図１１】ジョグダイヤルの断面図である。

【図１２】ジョグダイヤルで使用される電極パターンの
図である。

【符号の説明】

４０ 回転スイッチ ４２ 回転ノブ ４８，９０ プリント基板 ５０（５０ａ，５０ｂ） パターン電極 ５８，９５ 摺動接点 ６０ 回転方向検出スイッチ ７０ 連結子 ９２ 共通電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心円状に配されたパターン電極と、 これらパターン電極に対する摺動接点と、 上記パターン電極を回動させるノブと、 この回転ノブの左右の回転方向に対応してオンオフする
   回転方向スイッチとで構成され、 上記摺動電極が上記パターン電極により導通、非導通を
   くり返す回数で上記回転ノブの回転量が求められると共
   に、上記回転方向スイッチから左右何れかの回転方向に
   関連した信号が出力されるようになされたことを特徴と
   する回転スイッチ。
2. 【請求項２】 上記回転方向スイッチはリーフスイッチ
   で構成され、その可動リーフ接点が回転ノブに関連して
   可動するようになされたことを特徴とする請求項１記載
   の回転スイッチ。
3. 【請求項３】 上記可動リーフ接点が上記摺動接点と接
   続され、上記回転方向スイッチより回転方向と回転量に
   関連した信号が得られるようになされたことを特徴とす
   る請求項１記載の回転スイッチ。
4. 【請求項４】 同心円状に配された一対のパターン電極
   と、 これらパターン電極と共通電極との間を跨ぐように回転
   ノブに取り付けられた摺動接点とで構成され、 上記回転ノブの回転方向によって上記摺動接点が内周側
   若しくは外周側のパターン電極側に偏倚された状態で摺
   動するようになされ、 摺動するパターン電極によって上記回転ノブの回転方向
   が検出されると共に、上記摺動接点の上記パターン電極
   を横切る回数で上記回転ノブの回転量が検出されるよう
   になされたことを特徴とする回転スイッチ。