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複合操作型電気部品 - アルプス電気株式会社
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発明の名称 複合操作型電気部品
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−190836
公開日 平成8年(1996)7月23日
出願番号 特願平7−726
出願日 平成7年(1995)1月6日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎 (外2名)
発明者 芦名 勝弘 / 我妻 透
要約 目的
薄型化に好適な複合操作型電気部品を提案する。

構成
下ケース1に立設したガイド筒4につまみ回転板16を回転かつ上下動可能に挿入し、該つまみ回転板16の外周面に形成された凹溝29にスライダー35を遊嵌し、このスライダー35を下ケース1の膨出部8によって周方向に位置規制すると共に、該スライダー35を膨出部8内に固定したクリック用の板ばね34に弾接させ、つまみ回転板16が上下動する時にスライダー35を板ばね34に沿って上下動させることにより、つまみ回転板16を上昇位置または下降位置のいずれかに保持させ、これら上下位置でつまみ回転板16をスライダー35とスリップさせながら回転可能とした。
特許請求の範囲
【請求項1】 軸線方向に往復移動可能な回転軸と、この回転軸の周囲に一体的に設けられた環状の駆動板と、この駆動板を介しその軸線方向に所定間隔を存して対向設置された一対の回路基板と、前記駆動板の外周部に回転方向に対して摺動可能に嵌合されると共に、該駆動板に連動して軸線方向に往復移動するスライダーと、このスライダーに弾接して該スライダーと前記駆動板とを軸線方向に離れた第1または第2の位置に選択的に保持するクリック用ばねとを備え、前記駆動板が第1の位置で回転する時に一方の回路基板から第1の信号が出力され、前記駆動板が第2の位置で回転する時に他方の回路基板から第2の信号が出力されることを特徴とする複合操作型電気部品。
【請求項2】 請求項1の記載において、前記駆動板の外周面に凹溝を連続的に形成し、この凹溝内に前記スライダーの一部を摺動可能に嵌合したことを特徴とする複合操作型電気部品。
【請求項3】 請求項1または2の記載において、前記両回路基板にそれぞれロータ板を設置し、前記スライダーが第1または第2の位置にある時に、前記駆動板の回転が前記両ロータ板のいずれか一方に伝達されるように構成したことを特徴とする複合操作型電気部品。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1つの回転軸を軸線方向の異なる2位置でそれぞれ回転操作することにより、ロータリスイッチやロータリボリューム等の互いに独立した2組の回転型電気部品を選択的に動作させる複合操作型電気部品に係り、特に、回転軸を各操作位置に保持するためのロック機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の複合操作型電気部品の一例として、回路基板や摺動子受等の2組のロータリスイッチ用構成部品をスイッチブロックに内蔵し、このスイッチブロックに1つの回転軸を挿通すると共に、この回転軸の先端にロック機構を付設したものが提案されている。前記ロック機構は回転軸を軸線方向の前進位置と後退位置とに保持するもので、ハート形のカム溝を有するカム体と、回転軸の往復操作に連動してカム溝内をトレースする駆動ピンと、回転軸を後退位置に付勢するスプリング等で構成されている。
【0003】このように構成された複合操作型電気部品において、オペレータが回転軸をスプリングのばね力に抗して軸線方向に押し込むと、ロック機構の駆動ピンがカム溝内をトレースすることにより、該回転軸が前進位置と後退位置のいずれかの位置に保持され、例えば前進位置で回転軸を回転操作することにより一方のロータリスイッチが動作され、後退位置で回転軸を回転操作することにより他方のロータリスイッチが動作される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の複合操作型電気部品にあっては、回転軸がロック機構によって前進位置と後退位置のいずれかの位置に保持されるため、2種類のロータリスイッチを1つの回転軸で選択的に動作させることができ、回転軸を操作する操作つまみ等を操作パネル上の狭いスペースに配置することができる。しかしながら、カム体やスプリング等が内蔵されたロック機構を回転軸の先端に付設する必要があるため、複合操作型電気部品が回転軸の軸線方向に長くなり、薄型化が妨げられるという問題があった。
【0005】本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、薄型化に好適な複合操作型電気部品を提案することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、軸線方向に往復移動可能な回転軸と、この回転軸の周囲に一体的に設けられた環状の駆動板と、この駆動板を介しその軸線方向に所定間隔を存して対向設置された一対の回路基板と、前記駆動板の外周部に回転方向に対して摺動可能に嵌合されると共に、該駆動板に連動して軸線方向に往復移動するスライダーと、このスライダーに弾接して該スライダーと前記駆動板とを軸線方向に離れた第1または第2の位置に選択的に保持するクリック用ばねとを備え、前記駆動板が第1の位置で回転する時に一方の回路基板から第1の信号が出力され、前記駆動板が第2の位置で回転する時に他方の回路基板から第2の信号が出力されるように構成した。また、上記構成において、前記駆動板の外周面に凹溝を連続的に形成し、この凹溝内に前記スライダーの一部を摺動可能に嵌合した。さらに、上記構成において、前記両回路基板にそれぞれロータ板を設置し、前記スライダーが第1または第2の位置にある時に、前記駆動板の回転が前記両ロータ板のいずれか一方に伝達されるように構成した。
【0007】
【作用】回転軸をその軸線方向に沿って上昇または下降すると、該回転軸と一体の駆動板に連結されたスライダーがクリック用ばねからの弾性力を受けながら上下動し、これら駆動板とスライダーはクリック感触を伴って第1または第2の位置に保持される。この状態で回転軸を回転操作すると、スライダーは回転方向へ移動規制されているため、駆動板はスライダーとスリップしながら回転し、例えば駆動板が第1の位置で回転する時に一方の回路基板から第1の信号が出力され、駆動板が第2の位置で回転する時に他方の回路基板から第2の信号が出力される。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。図1は本発明の一実施例に係る複合操作型ロータリスイッチの斜視図、図2は該ロータリスイッチのアップ操作時の断面図、図3は該ロータリスイッチのダウン操作時の断面図、図4は該ロータリスイッチに備えられる下ケースの平面図、図5は図4のA−A線に沿う断面図、図6は図1のロータリスイッチに備えられる上ケースの底面図、図7は図1のロータリスイッチに備えられる第1のロータ板の底面図、図8は該第1のロータ板の平面図、図9は図1のロータリスイッチに備えられるつまみ回転板の平面図、図10は図9のB−B線に沿う断面図、図11は図9のC−C線に沿う断面図、図12は該つまみ回転板に備えられるスライド部材の保持構造を示す分解斜視図、図13は該つまみ回転板のクリック機構を示す分解斜視図である。
【0009】本実施例に係る複合操作型ロータリスイッチは例えば洗濯機の洗濯条件を設定するために用いられるもので、図中、1は上面を開口した有底状の下ケース、2は中央孔2aを有する平板状の上ケースであり、これら両ケース1,2でスイッチ本体3が形成されている。下ケース1の外周面には複数のフック爪1aが突設され、一方、上ケース2の周縁には複数の弾性片2bが垂設されており、各弾性片2bをフック爪1aにスナップインすることにより、両ケース1,2は一体化されている。
【0010】図4と図5に示すように、前記下ケース1の底面中央には円筒状のガイド筒4が立設され、該ガイド筒4の上部は上ケース2の中央孔2aを挿通してスイッチ本体3の外部に突出しており、ガイド筒4の下部には複数の切欠き4aが形成されている。また、下ケース1の底面には環状のガイド突起5と環状のガイド溝6が形成されており、これらガイド突起5とガイド溝6はガイド筒4を中心として同心円状に配置されている。さらに、下ケース1の外周面にはばね受部7と一対の膨出部8が突設されており、両膨出部8はガイド筒4を介して180度の対向位置に設けられ、その入口に短寸のストッパ部8aが形成されている。一方、前記ばね受部7に形成された窪み7a内には弾性金属板をフォーミングしたクリックばね9が保持されており、図1に示すように、このクリックばね9はばね受部7に嵌合された蓋体10によって脱落が防止されている。
【0011】図6に示すように、前記上ケース2の天面にも下ケース1と同様の構成、すなわち、環状のガイド突起11と環状のガイド溝12が形成されており、これらガイド突起11とガイド溝12は前記中央孔2aを中心として同心円状に配置されている。また、上ケース2の周縁にはばね受部13と一対の耳片14とが突設されており、前記膨出部8の上端はこれら耳片14によって被覆され、各耳片14には膨出部8の入口に位置する短寸のストッパ部14aが垂設されている。一方、前記ばね受部13には窪み13aが形成されており、窪み13a内には弾性金属板をフォーミングしたクリックばね15が保持されている。
【0012】前記スイッチ本体3の内部には、前記ガイド筒4に沿って回転かつ上下動可能なつまみ回転板16と、該つまみ回転板16を挾んで対向する第1および第2のロータ板17,18とがそれぞれ配設されている。図7と図8に示すように、第1のロータ板17は中心孔17aを有する円板状に形成され、外周縁に複数のクリック溝17bが形成されている。また、第1のロータ板17には複数の嵌合孔19が穿設されており、これら嵌合孔19は中心孔17a中心とする仮想円上に配列されている。さらに、第1のロータ板17の上面には、内周縁に複数の弾性爪17cと外周側に環状の突堤17dがそれぞれ突設されると共に、摺動子20が固定されている。
【0013】前記上ケース2の底面には絶縁基板21が固定されており、図示省略してあるが、この絶縁基板21の下面には同心円状に配列された複数の導電パターンが形成されている。そして、第1のロータ板17の各弾性爪17cを上ケース2のガイド突起11にスナップインすることにより、第1のロータ板17は上ケース2に回転可能に連結され、これら第1のロータ板17と上ケース2とで第1のスイッチ機構が構成されている。その際、前記突堤17dはガイド溝12内に挿入され、第1のロータ板17を上ケース2に対してスムーズに回転させる案内手段として機能し、また、前記クリックばね15は第1のロータ板17の各クリック溝17bと係脱し、第1のロータ板17の回転時にクリック感触を生起させる。
【0014】前記第2のロータ板18は第1のロータ板17と上下を逆にしただけで、基本的には同一構成となっており、該第2のロータ板18と前記下ケース1とで第2のスイッチ機構が構成されている。すなわち、第2のロータ板18には複数の嵌合孔22が穿設されると共に、下ケース1のガイド突起5にスナップインされる弾性爪と、ガイド溝6を摺動する環状の突堤、およびクリックばね9に係脱するクリック溝とが設けられており、また、第2のロータ板18の下面には摺動子23が固定されている。一方、下ケース1の底面には絶縁基板24が固定されており、この絶縁基板24の上面には摺動子23と摺接する導電パターンが形成されている。
【0015】図9〜図11に示すように、前記つまみ回転板16は中央に中空の回転軸25を有し、該回転軸25の外周面にリング状の駆動板26が一体成形されている。回転軸25の内周面は前記下ケース1のガイド筒4に外嵌されており、前述したように、つまみ回転板16はガイド筒4に沿って回転かつ上下動可能に保持されている。また、駆動板26には、上面に2つの保持孔27と下面に2つの保持孔28が形成されると共に、外周面に平面視リング状の凹溝29が形成されている。両保持孔27と両保持孔28はそれぞれ回転軸25を介して180度の対向位置に配置されているが、両保持孔27を結ぶ直線と両保持孔28を結ぶ直線とは直交している。保持孔27にはスプリング30とスライド部材31が順次挿入され、同様に保持孔28にはスプリング32とスライド部材33が順次挿入されており、スライド部材31はスプリング30のばね力を受けて駆動板26の上面から突出し、スライド部材33はスプリング32のばね力を受けて駆動板26の下面から突出している。各スライド部材31,33は前記嵌合孔19,22が配列された仮想円上にあり、スライド部材31はつまみ回転板16の上昇位置でのみ嵌合孔19内に挿入され、これとは逆に、スライド部材33はつまみ回転板16の下降位置でのみ嵌合孔22内に挿入されるようになっており、これらスライド部材31,33と嵌合孔19,22とで回転力切換手段が構成されている。なお、各スライド部材31,33をつまみ回転板16に保持する保持構造は全て同じであるため、以下、その保持構造をスライド部材31を例にとって説明し、スライド部材33側については説明を省略する。
【0016】図12に示すように、前記保持孔27は、上端を開口する挿入部27aと、該挿入部27aに直交し上端を閉鎖する収納部27bと、これら挿入部27aと収納部27bの下端に連通する円筒部27cとからなり、該円筒部27cの底面にはスプリング30の下端を係止するばね受け突起27dが形成されている。一方、スライド部材31はストッパ部31aとプランジャ部31bとからなり、該プランジャ部31bの上端に溝31cが形成されている。そして、挿入部27aの上方からスプリング30とスライド部材31のストッパ部31aとを順次挿入した後、ドライバーの先端を溝31cに嵌め込みながらプランジャ部31bをスプリング30のばね力に抗して押し込み、ストッパ部31aが円筒部27c内に達した位置でプランジャ部31bを90度回転すると、ストッパ部31aはスプリング30のばね力を受けて収納部27b内を上昇し、該収納部27bの上面に当接する。これにより、スライド部材31は保持孔27からの脱落が防止され、プランジャ部31bの上部が挿入部27aから突出した状態に保持される。
【0017】前記下ケース1の両膨出部8内にはクリック用の板ばね34とスライダー35とが収納されており、該板ばね34は膨出部8の底面と上ケース2の耳片14によって挾持・固定されている。図13に示すように、前記スライダー35は上下方向に延びるクリック板36と水平方向に延びる摺動板37とからなり、両者は滑性に優れた合成樹脂を用いて一体成形されている。クリック板36の外側面は板ばね34に形成された凸部34aと弾接しており、その接触面には中央の山部36aを介して上下に谷部36b,36cが形成されている。一方、前記摺動板37は膨出部8から下ケース1の中心方向に延びており、その先端部は前記つまみ回転板16の凹溝29と摺動自在に嵌合している。
【0018】図2,3に示すように、前記下ケース1のガイド筒4には駆動棒38が摺動自在に内嵌されており、該駆動棒38はスプリング39によって上方へ付勢され、その下端に形成した突起38aが切欠き4aと係合することにより、ガイド筒4からの脱落が防止されている。また、駆動棒38の下方には押釦スイッチ40が配設されており、図示省略してあるが、この押釦スイッチ40の端子は下ケース1の底面を通って外部に導出されている。さらに、前記つまみ回転板16の回転軸25の上端には円盤状の操作体41が圧入やピン結合等の適宜手段で固定されており、該操作体41の中央に穿設した貫通孔41aから前記駆動棒38の上端が露出している。
【0019】次に、このように構成された複合操作型ロータリスイッチの動作について説明する。
【0020】まず、図2に示すアップ操作時について説明するが、この場合、図3のダウン操作時からオペレータが操作体41を持ち上げると、該操作体41に連結された回転軸25がガイド筒4に沿って上昇し、つまみ回転板16の駆動板26は第2のロータ板18から離れて第1のロータ板17に当接する。その際、スライダー35の摺動板37はつまみ回転板16の凹溝29に嵌合しているため、両スライダー35はつまみ回転板16に連動して膨出部8内を上昇する。これにより、板ばね34の凸部34aとクリック板36との弾接個所は、上方の谷部36bから中央の山部36aを経て下方の谷部36cへと移行するため、凸部34aが谷部36cに落ち込む際に生起するクリック感触がつまみ回転板16から操作体41を介してオペレータにフィードバックされる。また、スライダー35は板ばね34からの水平方向のばね力を受けてストッパ部8a,14aに圧接されているため、スライダー35とつまみ回転板16は上昇位置に保持される。この状態で操作体41を時計あるいは反時計方向に回転すると、両スライダー35は膨出部8に位置規制されて回転しないため、つまみ回転板16が両スライダー35とスリップしながら時計あるいは反時計方向に回転する。この時、一対のスライド部材31の先端がスプリング30のばね力によって第1のロータ板17の嵌合孔19内に入り込むため、操作体41の回転はつまみ回転板16から第1のロータ板17側のみ伝達され、第2のロータ板18は回転しない。したがって、第1のロータ板17に設けた摺動子20が絶縁基板21上を回転摺動し、第1のスイッチ機構から例えば時間設定用のパルス信号が出力され、この時にクリックばね15と各クリック溝17bとの係脱によって生起するクリック感触が、第1のロータ板17からつまみ回転板16と操作体41を介してオペレータにフィードバックされる。
【0021】図2のアップ操作時からオペレータが操作体41を押し込むと、図3に示すように、つまみ回転板16の回転軸25がガイド筒4に沿って下降するため、駆動板26は第1のロータ板17から離れて第2のロータ板18に当接する。その際、両スライダー35はつまみ回転板16に連動して膨出部8内を下降し、板ばね34の凸部34aとクリック板36との弾接個所は、下方の谷部36cから中央の山部36aを経て上方の谷部36bへと移行するため、凸部34aが谷部36bに落ち込む際に生起するクリック感触がつまみ回転板16から操作体41を介してオペレータにフィードバックされ、スライダー35とつまみ回転板16は下降位置に保持される。この状態で、操作体41を時計あるいは反時計方向に回転すると、つまみ回転板16は両スライダー35とスリップしながら同方向へ回転し、一対のスライド部材33の先端がスプリング32のばね力によって第2のロータ板18の嵌合孔22内に入り込むため、操作体41の回転はつまみ回転板16から第2のロータ板18側のみ伝達され、第1のロータ板17は回転しない。したがって、第2のロータ板18に設けた摺動子23が絶縁基板24上を回転摺動し、第2のスイッチ機構から例えば自動洗濯、脱水等のメニュー選択用のモード信号が出力され、この時にクリックばね19と各クリック溝(図示せず)との係脱によって生起するクリック感触が、第2のロータ板17からつまみ回転板16と操作体41を介してオペレータにフィードバックされる。
【0022】また、図2のアップ操作時または図3のダウン操作時に、オペレータが駆動棒38の上端をスプリング39のばね力に抗して下降すると、押釦スイッチ40のステムが駆動棒38の下端に押圧され、該押釦スイッチ40からオン・オフの切換え信号が出力される。
【0023】上記実施例にあっては、1つの操作体41をスイッチ本体3の外部で上下動すると、スイッチ本体3の内部でつまみ回転板16が両ロータ板17,18のいずれか一方と回転力切換手段を介して動力伝達されるため、1つの操作体41の回転操作によって第1および第2のスイッチ機構を選択的に動作させることができ、しかも、一方のスイッチ機構を動作させる時に他方のスイッチ機構が誤動作する虞れがなくなり、操作性に優れた複合操作型ロータリスイッチを提供することができる。また、つまみ回転板16や両ロータ板17,18等の各構成部品はスイッチ本体3の内部で軸線方向に積層されており、スイッチ本体3の外部に1つの操作体41を配置すれば良いため、複合操作型ロータリスイッチが径方向に大型化することを防止でき、操作パネル全体に占める複合操作型ロータリスイッチの配置スペースを少なくすることができる。
【0024】また、回転方向に位置規制されたスライダー35をつまみ回転板16の凹溝29に遊嵌し、該スライダー35を板ばね34によって上昇位置と下降位置とに保持するようにしたため、つまみ回転板16がいかなる回転位置にあったとしても、常に同等のクリック感触を生起させながらつまみ回転板16を上下2位置に保持することができる。しかも、かかるロック機構をつまみ回転板16の径方向外側に配設することができるため、軸線方向の寸法を短くして複合操作型ロータリスイッチの薄型化を図ることができる。
【0025】さらに、上ケース2に第1のロータ板17を組み込んで第1のスイッチ機構を構成すると共に、下ケース1に第2のロータ板18を組み込んで第2のスイッチ機構を構成し、これら両ロータ板17,18につまみ回転板16の回転力が回転力切換手段を介して選択的に伝達されるようにしたため、第1および第2のスイッチ機構をそれぞれユニット化することができ、摺動子と導電パターン間の位置精度等を含めてロータリスイッチの精度を高めることができる。
【0026】なお、上記実施例では、回転型電気部品としてロータリスイッチを用いた場合について説明したが、本発明はロータリエンコーダやロータリボリューム等の他の回転型電気部品にも適用可能である。
【0027】また、上記実施例では、スライダー35をつまみ回転板16の凹溝29内に遊嵌した場合について説明したが、これらスライダー35とつまみ回転板16は相対的に回転可能に連結されていれば良く、上記実施例と逆に、スライダー35に形成した凹溝をつまみ回転板16の駆動板26の外周部に外嵌しても良い。
【0028】また、上記実施例では、つまみ回転板16の回転力を回転力切換手段を介して第1または第2のロータ板17,18に選択的に伝達するものについて説明したが、これら回転力切換手段や両ロータ板17,18を省略し、つまみ回転板16の表裏両面に摺動子20,23を直接取り付け、アップ操作時に一方の摺動子20を上方の絶縁基板21に接触させ、ダウン操作時に他方の摺動子23を下方の絶縁基板24に接触させることも可能である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、回転軸と一体の駆動板を軸線方向に移動すると、この駆動板はロック機構によって軸線方向の第1または第2の位置に選択的に保持されるが、該駆動板はこれら第1または第2の位置でスライダーとスリップしながら回転するため、駆動板の径方向外側にロック機構を配設することができ、したがって、複合操作型電気部品の軸線方向の寸法を短くして薄型化を図ることができる。




 

 


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