TWI460757B

TWI460757B - 旋轉開關

Info

Publication number: TWI460757B
Application number: TW096135406A
Authority: TW
Inventors: Hitoshi Yamamoto
Original assignee: Shinmei Electric Co Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2014-11-11
Also published as: TW200828380A; CN101211706A; JP2008166158A

Description

旋轉開關

發明領域

本發明涉及一種旋轉開關，用於數碼相機等的模式設定等，特別是涉及通過使接觸片與多個固定接點接觸並旋轉進行接點切換的旋轉開關。

發明背景

目前，在開關架(開關座)上設置多個固定接點，將作為開關切換的旋轉操作旋鈕(旋轉板)可轉動地安裝在上述開關架上，在該旋轉操作旋鈕上安裝接觸片(轉子)，使接觸片與開關架的固定接點接觸，這樣的旋轉開關已經被人們所知曉。

這種旋轉開關形成下述結構；在旋轉操作旋鈕的外周以預定的間距設置凹部，在該凹部設置板簧等棘輪機構。

如在日本特開2001－35309公報中，棘輪機構由板簧及滾珠構成的旋轉開關，這樣的公開內容已經披人們所知曉。

根據第16和17圖，對於在日本特開2001－35309公報中公開的旋轉開關說明如下：第16和17圖中表示的旋轉開關200由下述部件構成；用絕緣體形成的大致呈矩形的開關架201；在該開關架201上設置的固定接點202；可轉動地安裝在開關架201上的旋轉操作旋鈕203；安裝在該旋轉操作旋鈕203上且與固定接點202接觸的接觸片204(參照第17圖)；夾在開關架201和旋轉操作旋鈕203之間的一對棘輪機構205以及覆蓋開關架201且把旋轉操作旋鈕203、接觸片204及棘輪機構205收容在開關架201內的箱206(參照第17圖)。

固定接點202具有，設在中央的環狀的中央接點202a和設在該中央接點202a的外周的更外側的圓周上的多個外周接點202b。

一對棘輪機構205設在上述開關架201的相對的兩個邊，對於旋轉操作旋鈕203相互面對地設置。該棘輪機構205由下述部件構成：與旋轉操作旋鈕203接觸的一邊的滾珠211；設在開關架201的一邊的引導槽213中、且把一邊的滾珠211向著旋轉操作旋鈕203擠壓的一邊的板簧215；與旋轉操作旋鈕203接觸的另一邊的滾珠212以及設在開關架201的另一邊的引導槽214中，且把另一邊的滾珠212向著旋轉操作旋鈕203擠壓的另一邊的板簧216。

因此，現有的旋轉開關200通過使接觸片204接觸在固定接點202，旋轉旋轉操作旋鈕203，使接觸片204在固定接點202上滑動，進行電路切換。此時，棘輪機構205產生適度的敲擊(click)感。

但是，現有的旋轉開關200由於一對棘輪機構205被設置在開關架201的相對的兩邊，因此相應地，旋轉開關200的外形增大了，阻礙著旋轉開關200的小型化。

而且，因為一對棘輪機構205由2個滾珠211、212和一對板簧215、216構成，所以旋轉開關200的構造變得複雜。

另外，為了使滾珠211、212推壓旋轉操作旋鈕203，構造上以板簧215、216的端部相對於引導槽213、214保持間隙的狀態，把長的板簧215、216插入引導槽213、214中。因此，在引導槽213、214和板簧215、216的端部之間需要有一定的間隙。從而，旋轉操作旋轉操作旋鈕203時，在引導槽213、214中，板簧215、216呈現跳躍現象，得不到感覺(feeling)良好的敲擊感。

發明概要

因此，我們希望得到能夠實現開關構造的簡單化，且能以低成本實現開關的小型化的旋轉開關，以及得到適度的敲擊感，操作感優良的旋轉開關。而且，希望得到能夠較多地設定切換的接點數的旋轉開關。

根據本發明可以提供由下述部件構成的旋轉開關，矩形的開關架；固定接點被一體地設置在底面，在中央設有圓柱狀的支承軸，由絕緣體形成；圓板狀的旋轉操作旋鈕，設有可旋轉地嵌合在上述支承軸上的筒部；接觸片，被嵌合在上述旋轉操作旋鈕上且與上述固定接點接觸；環狀的板簧，卡合在上述開關架上且給予上述旋轉操作旋鈕以敲擊感；蓋，蓋在上述開關架上，且按照上述接觸片、上述旋轉操作旋鈕及上述板簧這樣的順序將它們與上述支承軸成為同軸地一併收容。

這樣，在本發明中，旋轉開關的裝配是：將接觸片嵌合在旋轉操作旋鈕上，按照接觸片、旋轉操作旋鈕及板簧這樣的順序將它們一併收容在開關架上後，將蓋蓋在開關架上。由於構成部件僅有固定接點被一體設置的開關架、與固定接點接觸的接觸片、操作接觸片的旋轉操作旋鈕、給予該旋轉操作旋鈕以敲擊感的板簧以及蓋在開關架上的蓋5個部件，所以能夠實現開關構造的簡單化。

而且，由於是按照接觸片、旋轉操作旋鈕及板簧這樣的順序將它們與支承軸成為同軸地收容在開關架土的結構，所以例如與將板簧配置在旋轉操作旋鈕外側的情況相比，能夠實現旋轉開關的小型化。

上述旋轉操作旋鈕理想的結構是，具有指向上述支承軸設置，安裝上述接觸片的至少兩個的凸部和進行上述接觸片的定位的至少一個的定位凸起。上述接觸片理想的結構是；具有在上述各凸部上嵌合的嵌合部和嵌合在上述定位凸起上的至少一個的定位部。

在本發明的旋轉開關中，把接觸片的定位部重合在旋轉操作旋鈕的定位凸起上，將接觸片的嵌合部嵌合在旋轉操作旋鈕的凸部上。此時，由於旋轉操作旋鈕的至少兩個凸部指向支承軸設置，且把嵌合部嵌合在該凸部上，所以，接觸片的撓曲使嵌合部向進一步嵌合的方向作用，在兩個凸部及嵌合部的嵌合面，可以具有一定的角度，從而吸收接觸片相對於旋轉操作旋鈕的間隙，能夠將接觸片牢固地嵌合在旋轉操作旋鈕上。因此，不需要實施將接觸片緊固在旋轉操作旋鈕上等的作業，能夠實現裝配工時的減少。而且，由於只是把凸部嵌合在嵌合部，所以能夠實現嵌合強度統一化。

上述接觸片理想的結構是：具有在上述開關架的上述支承軸周圍設置的公共接點和在該公共接點的直徑外側設置的切換接點。上述固定接點理想的結構是：具有在上述開關架的上述支承軸的周圍與上述公共接點接觸的中央端子和設在該中央端子的外周且與上述切換點接觸的多個外周端子。

因而，能夠提高開關的ON/OFF的角度精度，並可以有效地利用開關架的底面的空間。結果，可以較多地設定切換的接點數。即，能夠實現多位置的旋轉開關。

上述旋轉操作旋鈕理想的結構是；在圓板狀的上面外周周圍擁有多個凹部，以產生旋轉操作時的敲擊感。上述板簧理想的結構是：具有隨著上述旋轉操作旋鈕轉動、選擇性地嵌入上述多個凹部的嵌合凸部。從而，可以把板簧配置在旋轉操作旋鈕的上部。因此，可以使開關架的外形減小，能夠實現旋轉開關的小型化。

上述開關架理想的結構是：在正方形的開關架的相對的兩個角上分別具有卡合上述板簧的卡合部，上述板簧具有壓入上述各卡合部的壓入片。即，由於在正方形的開關架的對角線上的兩個角上設置板簧的卡合部，所以，能夠最長地設定卡合部之間的跨度，板簧以穩定的狀態被卡合在開關架上。而且，由於在板簧上設置了壓入卡合部的壓入片，所以，可以防止板簧相對於開關架的間隙，能夠給予旋轉操作旋鈕以擬合良好敲擊感。結果，可以實現操作感優良的旋轉開關。

圖式簡單說明

第1圖是本發明涉及的一個實施例的旋轉開關的分解立體圖；第2圖是第1圖所示的旋轉開關的平面圖；第3圖是沿第2圖的3－3線剖開的剖面圖；第4圖是將接觸片安裝在第1圖所示的旋轉操作旋鈕的下面的仰視圖；第5圖是沿第4圖的5－5線剖開的剖面圖；第6圖是第1圖所示的接觸片的平面圖；第7圖是上述接觸片的側面圖；第8圖是第1圖所示的板簧的平面圖；第9圖是上述板簧的正面圖；第10圖是上述板簧的側面圖；第11圖是把板簧裝配在第1圖所示的開關架上的平面圖；第12圖是沿第11圖的12－12線剖開的剖面圖；第13圖是在第1圖所示的開關架上設置的固定接點的平面圖；第14圖是表示第13圖所示的固定接點的另一種實施例的平面圖；第15圖是表示第14圖所示的固定接點的另一種實施例的平面圖；第16圖是目前的旋轉開關的平面圖；第17圖是第16圖所示的旋轉開關的分解剖面圖。

較佳實施例之詳細說明

下面，根據附圖對本發明的實施例詳細說明。

如第1、2和3圖所示，旋轉開關10由下述部件構成；大致正方形的開關架11；可旋轉地安裝在該開關架11上的旋轉操作旋鈕12；裝在該旋轉操作旋鈕12上的接觸片13；卡合在開關架11上的板簧14；覆蓋開關架11的蓋15。

開關架11由下述部分構成：由絕緣材料製成的架主體21；在該架主體21上設置的固定接點22；為了使接觸片13滑動的固定接點22的滑動部分露出來，在架主體21上設置的收容凹部23；在該收容凹部23的大致中央設置的圓柱狀支承軸24；在架主體21相對的兩個角上設置的卡合部(壓入槽)25、25；與這兩個卡合部25、25垂直相交且在架主體21的相對的兩個角上設置的三角凸部26、26；在架主體21的兩邊的側面，每邊分別各設置兩個的突起部27、27。

固定接點22是在開關架11的底面被一體地設置的部件，由設在支承軸24的周圍、且接觸片13與其接觸並滑動的中央端子29和設在該中央端子29的外圍，接觸片13與其接觸並滑動的多個外周端子31、32、33、34、35、36、37、38、39、40(參照第11圖)構成。

旋轉開關10由於是可進行10個位置切換的開關，因此，中央端子29在架主體21上設有1個，上述外周端子31~40在架主體21上設有10個。

收容凹部23是將接觸片13、旋轉操作旋鈕12及板簧14以上述的順序並且與支承軸24同軸地收容的部分。

支承軸24從架主體21的底面向上突出，可旋轉地支承旋轉操作旋鈕12。

卡合部25壓入板簧14且牢固地支承板簧14。

突起部27是蓋15卡合在開關架11上的部分，在架主體21的上部形成架斜面41，在該斜面41的下部形成架台階部42。該突起部27通過蓋15的安裝時用斜坡面41引導蓋15，在台階部42卡合蓋15的一處，將蓋15安裝在架主體21上。

旋轉操作旋鈕12由下述部分構成，大致圓板狀的基盤44；從該基盤44的中心向上方突出，可做旋轉操作的操作部45；從基盤44的中心向下方延伸，可旋轉地嵌合在支承軸24上的圓筒狀的筒部46(第3圖)；設在基盤44的上面，減少與蓋15的摩擦的滑動凸部47、48；在基盤44的上面且設在外周附近，收容板簧14的凸台部49；設置在該凸台部49上、與板簧14嵌合的多個凹部51；指向基盤44的筒部46設置、板簧14的第1、第2凸部52、53(參照第4圖)；設在基盤44的下面，對接觸片13進行定位的第1~第3定位突起54~56。

操作部45是從俯視看呈大致D字狀的突起，具有在前端使操作旋鈕(圖中未示出)容易嵌合的錐部(taper)57和在內部防止成形時的收縮或變形的掏空部58。

滑動凸部47、48形成同心圓。

如第4和5圖所示，第1凸部52向著筒部46突出，由向基盤44的下方傾斜形成的斜面61和在該斜面61的上部形成的台階部62構成。該凸部52在接觸片13安裝時用斜面61引導接觸片13，通過接觸片13的一處卡合在台階部62上，將接觸片13安裝到旋轉操作旋鈕12上。第2凸部53與第1凸部52是同樣的形狀。

如第3和4圖所示，開關架11的支承軸24插入筒部46。第1和第2凸部52、53朝向支承軸24突出。

將連接第1凸部52的中心和支承軸24(筒部46)的直線A1與連接第2凸部53的中心和支承軸24(筒部46)的直線A2形成的角度作為B1時，角度B1被設定為大致90°。

凸台部49在蓋15和旋轉操作旋鈕12之間形成收容板簧14的空間。

因為旋轉開關10是可進行10個位置切換的開關，所以，多個凹部51以筒部46(支承軸24)為中心，按36°間隔均等地設置成10個。

在基盤44的下面設有3個第1~第3定位突起54~56。將角度B1的中心線作為C1時，在中心線C1上設置第1定位突起54；在與該第1定位突起54同心的圓周上，並且在從第1定位突起54向左右分別錯開90°的位置，設置第2和第3定位突起55、56。

也可以省略第1定位突起54，只用第2和第3定位突起55、56做接觸片13的定位。

如第6和7圖所示，接觸片13是用板狀的彈簧材料形成的呈大致環狀的部件，該接觸片13由下述部分構成：嵌合在旋轉操作旋鈕12上的直徑較大的半圓環狀的基部66，從該基部66的兩端連續地延伸出來的直徑較小的半圓環狀的接點彈簧部67；形成在該接點彈簧部67上，與固定接點22的多個外周端子31~40(參照第11圖)選擇性地接觸且滑動的切換接點68；從基部66的中間部分向環內延伸，與固定接點22的中央端子29(第1圖)選擇性地接觸且滑動的公共接點69；朝向環狀的中心形成，嵌合在旋轉操作旋鈕12的第1、第2凸部52、53(第4圖)上的第1、第2嵌合部(嵌合孔)72、73；設在基部66上，分別卡合在旋轉操作旋鈕的第1~第3定位突起54~56上的第1~第3定位部74~76。

第1、第2嵌合部(嵌合孔)72、73與第1、第2凸部52、53一樣，直線A1和直線A2形成的角度B1設定為大致90°。

第1~第3定位部74~76與第1~第3定位突起54~56一樣，在中心線C1上設置第1定位部74，在與該第1定位部74同心的圓周上，並且在從第1定位部74向左右錯開90°的位置，設置第2、第3定位部75、76。

如前邊說明的那樣，在旋轉操作旋鈕12省略了第1定位突起54的情況下，第1定位部74也可以省略。

接點彈簧部67具有把半圓環分割成2條帶子的圓弧狀的切縫(slit)77。該接點彈簧部67通過用圓弧狀的切縫77把切換接點68分割成兩部分，提高與外周端子31~40(參照第11圖)接觸的可靠性。

公共接點69是兩股叉子狀的接點，基於和切換接點68同樣的考慮，具有兩個接點部79、79，以提高與固定接點22的中央端子29接觸的可靠性。

第1及第2嵌合部72、73是嵌合在第4圖所示的第1及第2凸部52、53上的嵌合孔，具有往第1及第2凸部52、53上嵌合時的引導面72a、73a.

第1~第3定位部74~76是嵌合在第4圖所示的第1~第3定位突起54~56上的孔。第1和第2定位部74、75是圓孔。第3定位部76是沿連接第2和第3定位部75、76的直線A3的長孔。

在旋轉開關10中，將接觸片13的定位部74~76重合在旋轉操作旋鈕12的定位凸起54~56上，將接觸片13的嵌合部72、73嵌合在旋轉操作旋鈕12的凸部52、53上。此時，旋轉操作旋鈕12的兩個凸部52、53朝著支承軸24突出，並且要將凸部52、53嵌合在嵌合部72、73中。因而，接觸片13的撓曲使嵌合部72、73向更加嵌合的方向作用，並且在這兩個凸部52、53及嵌合部72、73的嵌合面上，可以具有一定的角度。由此，吸收接觸片13相對於旋轉操作旋鈕12的間隙，能夠將接觸片13牢固地嵌合在旋轉操作旋鈕12上。因此，不需要將接觸片13緊固在旋轉操作旋鈕12上，能夠實現裝配工時的減少。而且，由於只是把凸部52、53嵌合到嵌合部72、73上，所以能夠實現裝配強度的統一化。

而且，在開關架11的支承軸24的周圍配置接觸片13的公共接點69及固定接點22的中央端子29，切換接點68及外周端子31~40位於這些公共接點69及中央端子29的外側，因此，能夠提高開關的ON/OFF的角度精度，並可以有效地利用開關架11的底面的空間。該結果能夠較多地設定切換的接點數。即，可以實現多位置的旋轉開關10。

另外，由於在旋轉操作旋鈕12的上面外周部分形成板簧14選擇性地嵌入的多個凹部51，所以，能夠把板簧14配置在旋轉操作旋鈕12的上部。由此，可以便開關架11的外形減小。該結果能夠實現旋轉開關10的小型化。

板簧14是卡合在開關架11上、給予旋轉操作旋鈕12以敲擊感的部件。

如第8~12圖所示，板簧14是用板狀的彈簧材料形成的部件。它由以下部分構成：半圓環狀的兩個彈簧部81、81；延展片82、82，從這些彈簧部81、81的連接部分正對著向直徑外側延伸出來；壓入片83、83，由這些延展片82、82向開關架11(第1圖)側彎曲形成、且壓入開關架11的卡合部25、25；兩個嵌合凸部84、84，在與連接這些壓入片83、83的直線垂直相交的位置、且分別設在兩個彈簧部81、81上，選擇性地嵌入旋轉操作旋鈕12的多個凹部51中嵌合。

彈簧部81在壓入片83附近形成向下彎曲的第1彎曲部85、85，在嵌合凸部84附近形成向上彎曲的第2彎曲部86、86，與旋轉操作旋鈕12的多個凹部51水平吻合。

壓入片83擁有；在壓入到開關架11的卡合部25時，為了能向卡合部25引導向外稍微彎曲的引導部87和為了能夠牢固地壓入到卡合部25向內收縮彎曲的內彎曲部88。引導部87具有，形成比內彎曲部88的寬度寬，增強壓入強度的凸緣部(壓入部)89、89。

開關架11的卡合部25、25具有空間S1、S1，該空間S1、S1使壓入片83、83在第12圖所示的箭頭E1方向能夠自由的向壓入片83、83的外側移動。壓入片83、83插入卡合部25、25進行裝配。從而，板簧14的嵌合凸部84在從第1圖所示的旋轉操作旋鈕12的一個凹部51移到相鄰的凹部51時，由於在箭頭E1方向允許板簧14移動，因此，可以得到良好的敲擊感。

由於將凸緣部(壓入部)89、89設在壓入片83的前端，所以，壓入片83、83在第11圖所示的箭頭D1、D1方向被牢固地固定，但是，由於不阻礙在第12圖所示的箭頭E1方向的移動，因此可以得到如上面所述的良好的敲擊感。

如第11和12圖所示，開關架11在大致正方形的相對的角上具有卡合板簧14的卡合部25、25。即，因為卡合部25、25設在正方形的對角線上，所以能夠最長地設定該卡合部25、25間的跨度。因此，板簧14以穩定的狀態被卡合在開關架11上。

因為板簧14具有壓入卡合部25、25的壓入片83、83，所以能夠防止板簧14相對於開關架11的鬆動。因此，可以給予旋轉操作旋鈕12以擬合良好敲擊感。該結果能夠實現操作感優良的旋轉開關10。

第1圖所示的蓋15用金屬板材製成。該蓋15由下述的部分構成；從開關架11的上面覆蓋的大致矩形的蓋主體91，在該蓋主體91的中央形成，面對旋轉操作旋鈕12的操作旋鈕的貫通部(孔)92，在蓋主體91的相對的兩個角上形成，開關架11的三角凸部26、26嵌入的角缺失部93、93；將蓋主體91的四邊向下方彎曲形成，覆蓋在開關架11的側面的側面部94、94、95、95；從相對的兩個側面部94、94各自的兩端分別向外延伸，卡合在開關架11的突起部27、27上的卡合片96、96。

蓋主體91利用開關架11將板簧14的延展片82、82上下夾持，進一步加強板簧14對開關架11的固定，由此，板簧14牢同地卡合在開關架11土。

如第1圖所示，旋轉開關10通過把接觸片13嵌合在旋轉操作旋鈕12上，按照接觸片13、旋轉操作旋鈕12及板簧14的順序把它們一併收容到開關架11中，然後把蓋15蓋在開關架11上，進行裝配。由於構成部件僅有，固定接點22披一體地設置的開關架11；與固定接點22接觸的接觸片13；操作接觸片13的旋轉操作旋鈕12；給予該旋轉操作旋鈕12以敲擊感的板簧14；蓋在開關架11上的蓋15五個部件，所以能夠實現開關構造的簡單化。

而且，因為旋轉開關10是在開關架11上按照接觸片13、旋轉操作旋鈕12及板簧14這樣的順序將它們放入支承軸24的構造，所以，例如與將板簧14配置在旋轉操作旋鈕12的側面的情況相比，能夠實現旋轉開關10的小型化。

第13圖是第1圖所示的旋轉開關的固定接點的平面圖。

如前面說明的那樣，因為旋轉開關10是可做10個位置切換的開關，所以如第13圖所示，固定接點22是在架主體21上設置1個中央端子29，且在架主體21上設置10個外周端子31~40。即，外周端子31~40按36°的間隔均等地設在中央端子29的周圍。在第13圖中，斜線部分是與接觸片13的公共接點69和切換接點68的接觸、滑動部分。

第14圖表示第1圖所示的旋轉開關的另一種實施例的固定接點。

第14圖所示的固定接點100是可進行8個位置切換的旋轉開關用的接點，包含；與接觸片13(第1圖)的公共接點69接觸的1個中央端子109和與接觸片13的切換接點68接觸的8個外周端子101~108。

8個外周端子101~108按45°的間隔均等地設在中央端子的周圍。畫斜線的部分是與接觸片13的公共接點69和切換接點68的接觸、滑動部分。

第15圖表示旋轉開關的另一種實施例的固定接點。

第15圖所示的固定接點110是可進行12個位置切換的旋轉開關用的接點，包含：與接觸片13(第1圖)的公共接點69接觸的1個中央端子129和與接觸片13的切換接點68接觸的12個外周端子111~122。

12個外周端子111~122按30°的間隔均等地設在中央端子129的周圍。畫斜線的部分是與接觸片13的公共接點69和切換接點68的接觸、滑動部分。

12個位置的外周端子111~122通過在第14圖所示的8個位置的外周端子101~108中、外周端子102、104、106、108上分別追加加工第15圖所示的切槽F1~F4而製造。即，通過共用8個位置的固定接點100用的模具和12個位置的固定接點110用的模具，一邊降低固定接點100、110的模具費，一邊可以實現切換接點數不同的旋轉開關。

如第4圖所示，在本實施例中表示了在旋轉操作旋鈕12上形成2個凸部52、53的例子。但是，並不僅限於此，安裝接觸片的凸部也可以是3個以上。

10．．．旋轉開關

11．．．開關架

12．．．旋鈕

13．．．接觸片

14．．．板簧

15．．．蓋

21．．．架主體

22．．．固定接點

23．．．收容凹部

24．．．支承軸

25．．．卡合部

26．．．凸部

27．．．突起部

29．．．中央端子

31,32,33,34,35,36,37,38,39,40．．．外周端子

41．．．斜面

42．．．架台階部

44．．．基盤

45．．．操作盤

46．．．筒部

47,48．．．凸部

49．．．凸台部

51．．．凹部

52,53．．．凸部

54－56．．．定位突起

57．．．錐部

58．．．掏空部

61．．．斜面

62．．．台階部

66．．．基部

67．．．彈簧部

68．．．切換接點

69．．．公共接點

72,73．．．嵌合部

72a,73a．．．引導面

74－76．．．定位部

77．．．切縫

79．．．接點部

81．．．彈簧部

82．．．延展片

83．．．壓入片

84．．．凸部

85．．．彎曲部

86．．．彎曲部

87．．．引導部

88．．．彎曲部

89．．．凸緣部

91．．．蓋主體

92．．．貫通部

93．．．角缺失部

94,95．．．側面部

96．．．卡合片

100．．．固定接點

101－108．．．外周端子

109．．．中央端子

110．．．固定接點

111－122．．．外周端子

129．．．中央端子

200．．．旋轉開關

201．．．開關架

202．．．固定接點

202a．．．中央接點

202b．．．外周接點

203．．．旋鈕

204．．．接觸片

205．．．棘輪機構

206．．．箱

211．．．滾珠

212．．．滾珠

213．．．引導槽

214．．．引導槽

215．．．板簧

216．．．板簧