JP2001148219A - 回転型エンコーダおよびこれを用いた複合操作型電子部品 - Google Patents

回転型エンコーダおよびこれを用いた複合操作型電子部品

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  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転操作時に変化の量および変化の方向を知
るための信号を発生する回転型エンコーダ、およびこれ
を用いた複合操作型電子部品に関し、小さな径で使用機
器のケース寸法を低くできるものの提供を目的とする。 【解決手段】 三つの扇形導電層３４Ａ，３４Ｂ，３４
Ｃを同一円周上に配設した接点基板３１と、同一半径で
中心角１２０°の位置に互いに導通された三つの弾性接
点３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを保持して回転する可動接点
体３２により構成され、回転操作に伴い、三つの弾性接
点３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの内の二つが三つの扇形導電
層３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの内の二つと順次導通して、
その信号を端子３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃから導出する小
さな径の回転型エンコーダおよびこれを用いた複合操作
型電子部品により、使用機器のケースの寸法を低くする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転操作時に変化
の量（回転角）および変化の方向（回転方向）を知るた
めの信号を発生する回転型エンコーダ、およびこれを用
いた、携帯電話やコンピュータのマウス等に用いられる
複合操作型電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回転操作時に変化の量（回転角）および
変化の方向（回転方向）を知るための電気信号を発生す
る従来の回転型エンコーダの接点部の平面図を図１４に
示す。
【０００３】同図において、１は回転接点板で、絶縁樹
脂製の円形基板の表面に、共通接点としての円環状接点
３とこれから外方に等角度で放射状に伸びた信号発生用
接点としての櫛歯状接点４がインサート成形加工等によ
り設けられた回転接点２となっており、この回転接点２
に対して、基体部５から伸ばされた三つの弾性摺動子６
および７，８の弾性接点６Ａおよび７Ａ，８Ａが半径方
向に並列して弾接し、弾性接点６Ａは円環状接点３に、
弾性接点７Ａおよび８Ａは櫛歯状接点４にそれぞれ接触
しており、弾性接点７Ａと８Ａの接触位置が回転方向に
少しずれるように設定されている。
【０００４】そして、回転接点板１の回転動作に伴って
弾性接点６Ａは円環状接点３上を、弾性接点７Ａおよび
８Ａは櫛歯状接点４上をそれぞれ弾接摺動して、各弾性
摺動子６および７，８の端子６Ｂおよび７Ｂ，８Ｂの６
Ｂ−７Ｂ間および６Ｂ−８Ｂ間に、図１５の電気信号の
波形図に示すような矩形波の電気信号を発生し、この端
子６Ｂ−７Ｂ間に発生する電気信号（Ｍ信号）と端子６
Ｂ−８Ｂ間に発生する電気信号（Ｎ信号）の数および両
者の間の位相差ｔにより、使用機器の回路で回転角およ
び回転方向を検知できるものであった。
【０００５】また、このような回転型エンコーダを用い
た従来の複合操作型電子部品としてのプッシュスイッチ
付回転型エンコーダの外観斜視図を図１６に示す。
【０００６】このプッシュスイッチ付回転型エンコーダ
は図１６および図１７の側面断面図に示すように、本体
である取付基板１１の片側に回転型エンコーダ部１２
が、反対側に自力復帰型のプッシュスイッチ部１３が配
置され、回転型エンコーダ部１２は垂直方向（図１６お
よび１７に示す矢印Ｖ方向）に移動できるように、プッ
シュスイッチ部１３は動かないように固定されている。
【０００７】この取付基板１１は、図１８の外観斜視図
に示すように、平板状の樹脂体に回転型エンコーダ部１
２の移動用のガイドレール部１４を有する窪み１５と、
プッシュスイッチ部１３を固定するための窪み１６およ
び回転型エンコーダ部１２の電気信号を外部へ伝達する
ための端子１７（１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ）をそれぞれ
有する三つの接点板１８（１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ）が
設けられている。
【０００８】そして、図１７に示すように、取付基板１
１の窪み１５のガイドレール部１４により垂直方向（矢
印Ｖ方向）に動き得るように保持された回転型エンコー
ダ部１２は、上記に図１４を用いて説明したように、円
形の操作つまみ１９の内面に取り付けられた回転接点板
２０の表面の円環状接点とその外方の櫛歯状接点からな
る回転接点２０Ａに対し、樹脂製の基体部２１から並列
して伸ばされた三つの弾性摺動子２２Ａ，２２Ｂ，２２
Ｃの各弾性接点が半径方向に並列して弾接した構成とな
っており、操作つまみ１９は円柱軸２３により回転可能
なように保持されている。
【０００９】さらに、上記の三つの弾性摺動子２２Ａ，
２２Ｂ，２２Ｃのそれぞれと導通した三つの弾性接点脚
２４が基体部１９から反対方向に突出して、上記三つの
接点板１８（１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ）に弾接してい
る。
【００１０】一方、自力復帰型のプッシュスイッチ部１
３は、図１７に示すように、その操作ボタン２５が回転
型エンコーダ部１２の円柱軸２３の押圧部２３Ａに当接
して押し上げるように、取付基板１１の窪み１６にはめ
込んで固定され、その電気信号を外部へ伝達するための
スイッチ端子２６が下方へ突出している。
【００１１】このように構成されたプッシュスイッチ付
回転型エンコーダを使用機器に装着する場合には、使用
機器の部分断面の側面図である図１９に示すように、取
付基板１１下面の脚部１１Ａおよび回転型エンコーダ部
１２の端子１７、プッシュスイッチ部１３のスイッチ端
子２６を機器の配線基板２７の取付孔２８，２９に挿入
・半田付けすることによって装着され、円形の操作つま
み１９の外周部１９Ａが操作部として機器の上ケース３
０から突出するように取り付けられるものであった。
【００１２】以上のように構成されたプッシュスイッチ
付回転型エンコーダの動作は、まず、円形の操作つまみ
１９の外周１９Ａに接点方向（図１６に示す矢印Ｈ方
向）の力を加えて操作つまみ１９を回転させることによ
り、回転接点板２０が円柱軸２３を中心として回転し、
その表面の回転接点２０Ａ上を基体部２１から伸ばされ
た三つの弾性摺動子２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの各弾性接
点が弾接しながら摺動して回転型エンコーダ部１２とし
ての電気信号を発生し、この電気信号が弾性摺動子２２
Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから三つの弾性接点脚２４を経由し
て取付基板１１上の三つの接点板１８に伝わり、各端子
１７を経て機器の配線基板２７の回路に伝達されるもの
である。
【００１３】また、回転型エンコーダ部１２を押し上げ
ている自力復帰型のプッシュスイッチ部１３の操作ボタ
ン２５の付勢力に逆らって操作つまみ１９の外周部１９
Ａに垂直方向（図１９に示す矢印Ｖ１方向）の押し力を
加え、回転型エンコーダ部１２全体を取付基板１１のガ
イドレール部１４に沿って動かし、円柱軸２３の押圧部
２３Ａで操作ボタン２５を押してプッシュスイッチ部１
３を動作させると、その電気信号はスイッチ端子２６を
経て配線基板２７の回路に伝達され、この後、操作つま
み１９に加えていた押し力を除くと、プッシュスイッチ
部１３の自己復帰力によって回転型エンコーダ部１２が
押し戻されて、元の状態に復帰するものであった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の回転型エンコーダにおいては、回転操作時の変化の量
（回転角）および変化の方向（回転方向）を知るための
二つの電気信号Ｎ，Ｎを発生させるために、共通接点と
しての円環状接点３とその外方の信号発生用接点として
の櫛歯状接点４に対して、三つの弾性摺動子６，７，８
の弾性接点６Ａ，７Ａ，８Ａを半径方向に並列して弾接
させるものであるから、回転型エンコーダ全体としての
径が大きくなるという課題があった。
【００１５】そして、この回転型エンコーダを用いた複
合操作型電子部品としてのプッシュスイッチ付回転型エ
ンコーダにおいては、回転型エンコーダ部１２を操作す
る円形の操作つまみ１９の外径を回転型エンコーダ１２
の径よりも大きいものとしなければならず、また、使用
機器に装着する場合、このプッシュスイッチ付回転型エ
ンコーダの本体である取付基板１１の上端が機器の上ケ
ース３０から出ないようにしなければならないと共に、
機器の配線基板２７に載せる取付基板１１の下面を操作
つまみ１９の外周よりも低くするために、機器の上ケー
ス３０から配線基板２７までの間を広くしなければなら
ず、したがって、機器のケースの寸法が高くなってしま
うという課題があった。
【００１６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、回転操作時の変化の量および変化の方向
を知るための電気信号を発生する小さな径の回転型エン
コーダを実現し、これを用いることによって、円形の操
作つまみの外径を小さくすると共に、使用機器のケース
の寸法を低くすることができる複合操作型電子部品を提
供することを目的とする。
【００１７】
【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、三つの扇形導電層を同一円周上に配設した
接点基板と、この接点基板の中心から同一半径で中心角
１２０°の位置にそれぞれ弾接する互いに導通された三
つの弾性接点を保持して回転する可動接点体により回転
型エンコーダを構成し、可動接点体の回転に伴い、三つ
の弾性接点の内の二つが三つの扇形導電層の内の二つと
順次導通して、その信号を扇形導電層の各導出端子から
導出するものである。
【００１８】これにより、回転操作時に三つの扇形導電
層の導出端子間に発生する三種の電気信号の発生数およ
び発生順序から、回転操作による変化の量および変化の
方向を知ることができると共に、接点基板に弾接する三
つの弾性接点が一つの半径上にある小さな径の回転型エ
ンコーダを実現でき、これを用いることによって、円形
の操作つまみの外径を小さくできると共に、使用機器の
ケースの寸法を低くすることができる複合操作型電子部
品を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、それぞれに導出端子を有する三つの扇形導電層を同
一円周上に配設した接点基板と、この接点基板の中心か
ら同一半径で中心角１２０°の位置にそれぞれ弾接する
互いに導通された三つの弾性接点を有して、上記接点基
板の中心を回転中心として回転可能な可動接点体からな
り、上記可動接点体の回転に伴って、上記三つの弾性接
点の内の二つが上記三つの扇形導電層の内の二つと順次
導通して、その信号を上記各導出端子から導出する回転
型エンコーダとしたものであり、回転操作時に三つの扇
形導電層の導出端子間に三種の電気信号を発生し、この
三種の電気信号の発生数および発生順序から回転操作に
よる変化の量（回転角）および変化の方向（回転方向）
を知ることができると共に、接点基板に弾接する三つの
弾性接点が一つの半径上にある小さな径の回転型エンコ
ーダを実現できるという作用を有する。
【００２０】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、接点基板に、中心角６０°の大きさの三
つの扇形導電層を、中心に対して８０°の角度ピッチで
配設したものであり、請求項１に記載の発明による作用
に加えて、回転操作時に三つの扇形導電層の導出端子間
に三種の電気信号を、４０°の角度ピッチで１回転中に
３回ずつ計９回、電気信号が発生する角度範囲と発生が
途切れるオープン時の角度範囲が等しい安定した状態で
発生するという作用を有する。
【００２１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、弾性接点の接触部の面積分だ
け各扇形導電層の中心角を小さく設定したものであり、
弾性接点の接触部が小さいけれどもある程度の面積があ
り、回転操作時に各扇形導電層に接触する際には、この
接触部の面積分だけ接触角度が大きくなると共に、この
面積は回転操作時の摩耗により少し大きくなるので、こ
の面積分だけ各扇形導電層の中心角を小さくしておくこ
とによって、回転操作時に電気信号を発生する角度を正
確に規制できるという作用を有する。
【００２２】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか一つに記載の発明において、可動接点体の回転
角度４０°毎に設けたクリック節度点において、三つの
弾性接点の内の二つが必ず二つの扇形導電層に弾接して
いるようにしたものであり、可動接点体をクリック節度
点に止めることが容易であるので、このクリック節度点
における信号を使用機器の回路において検知するように
設定しておくと、確実に容易に検知することができると
いう作用を有する。
【００２３】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか一つに記載の発明において、可動接点体の回転
に伴って三つの弾性接点が接点基板上を弾接摺動する際
の軌跡が重ならないように、上記三つの弾性接点が上記
接点基板に弾接する位置を半径方向に僅かにずらせたも
のであり、回転操作時に三つの弾性接点が弾接摺動する
接点基板上の扇形導電層および絶縁部の摩耗による劣化
を少なくして、回転型エンコーダの寿命特性を向上させ
ることができるという作用を有する。
【００２４】請求項６に記載の発明は、一辺を支持軸と
して回動可能に支持された四角形の枠体と、この枠体の
対向する二辺により、上記支持軸となる辺と平行に回転
可能に保持され、外周が操作部となった円柱状の回転体
と、この回転体の一端部に三つの弾性接点を有する可動
接点体を保持し、これに対向する上記枠体の一辺の面を
三つの扇形導電層および導出端子を備えた接点基板とし
た請求項１〜５のいずれか一つに記載の回転型エンコー
ダと、上記枠体の回動により、上記支持軸となる辺と対
向する辺に押されて動作する自力復帰型の押圧操作部品
部からなる複合操作型電子部品としたものであり、小さ
な径の回転型エンコーダを使用することによって円形の
操作つまみの外径を小さくできると共に、本体である枠
体も寸法が低い構成であるので、使用機器のケースの寸
法を低くすることができる複合操作型電子部品を実現で
きるという作用を有する。
【００２５】請求項７に記載の発明は、請求項６記載の
発明において、枠体の支持軸となる辺を、上下および水
平方向には動かず回動可能であるように、使用機器の上
ケースと配線基板で挟持したものであり、請求項６記載
の発明による作用に加えて、複合操作型電子部品の構成
部材を使用機器の部材と共用できることにより、複合操
作型電子部品を装着した機器全体としての使用部材を少
なくできて安価になると共に、複合操作型電子部品を装
着した機器全体を低い寸法にすることができるという作
用を有する。
【００２６】請求項８に記載の発明は、請求項６または
７に記載の発明において、枠体の接点基板となった辺の
三つの扇形導電層からそれぞれ導出された三本の可撓性
導体板の先端を固定した絶縁樹脂製の接点ブロックを、
使用機器の上ケースと配線基板の間で押圧固定すること
によって、各可撓性導体板とそれぞれ導通して上記接点
ブロックから突出した三つの弾性接続子を、上記配線基
板上の三つの接点板に弾接導通させるものであり、回転
型エンコーダ部の電気信号を使用機器の配線基板に伝達
する部分を、一般に行われる半田付け工程を経ずに構成
できるので、複合操作型電子部品の使用機器への装着・
接続が容易であると共に、半田付け時の熱やフラックス
による影響を考慮しなくてもよいという作用を有する。
【００２７】請求項９に記載の発明は、請求項８記載の
発明において、接点ブロックを、枠体の支持軸となる辺
の中間部下方に配設したものであり、請求項８に記載の
発明による作用に加えて、接点ブロックを含む複合操作
型電子部品の、使用機器の配線基板に対する投影面積を
小さくすることができると共に、四角形の枠体の回動時
に、枠体の接点基板となった辺と接点ブロックの間を繋
ぐ三本の可撓性導体板が撓む量を最も小さくすることが
できて、繰返し撓みによる可撓性導体板の劣化を最も少
なくすることができるという作用を有する。
【００２８】請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９
のいずれか一つに記載の発明において、押圧操作部品部
が、使用機器の配線基板上に導電層で形成されたスイッ
チ固定接点上に弾性金属薄板製の円形ドーム状可動接点
を載せて形成されたプッシュスイッチであるものであ
り、自力復帰型で動作時に節度感を有するプッシュスイ
ッチを、コンパクトで、しかも配線基板に装着される他
の構成部材と高い位置精度に備えることができるという
作用を有する。
【００２９】請求項１１に記載の発明は、請求項６〜１
０のいずれか一つに記載の発明において、回転体の可動
接点体を保持した端部と反対側の端部に装着したばね体
の弾性突部を、枠体の上記端部に対向する一辺の面に所
定の角度ピッチで設けた放射状凹凸部に弾接させること
により、上記回転体がクリック節度感を伴って回転する
ようにしたものであり、回転型エンコーダ部の操作時
に、節度感を伴った快適で安定した操作ができると共
に、押圧操作部品部の操作時に、回転体が回って回転型
エンコーダ部が誤動作することを防止できるという作用
を有する。
【００３０】請求項１２に記載の発明は、請求項７〜１
１のいずれか一つに記載の発明において、回転型エンコ
ーダの可動接点体を、弾性金属薄板製の円形または正多
角形の平板部から、先端が弾性接点となった同形状の三
つの弾性脚を突出させて形成し、各弾性脚の根元部近傍
の平板部外周三ヶ所に設けた切込みに対し、回転体の一
端の窪み部内周に設けた三つの突出部を圧入結合するこ
とによって、回転体に可動接点体を保持させたものであ
り、可動接点体を回転体とガタツキなく共回りするよう
に容易に結合できると共に、可動接点体を回転体に結合
するための径方向の寸法を少なくできて、回転体の外径
を小さくすることができるという作用を有する。
【００３１】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図６を用いて説明する。
【００３２】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態による回転型エンコーダの接点部の平面図であ
り、同図において、３１は固定側の接点を保持した接点
基板、３２は可動側の接点を保持した可動接点体であ
る。
【００３３】接点基板３１は、絶縁樹脂製の略円形の基
板３３の表面に、図２の平面図に示すように、金属薄板
を打抜き加工して形成された中心角が６０°の大きさの
三つの扇形導電層３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃが、インサー
ト成形加工により中心に対して８０°の角度ピッチで同
一円周上に配設されたもので、この三つの扇形導電層は
第一端子３５Ａ、第二端子３５Ｂ、第三端子３５Ｃをそ
れぞれ有している。
【００３４】また、可動接点体３２は、弾性金属薄板を
打抜き曲げ加工して形成されたものであり、図３の平面
図に示すように、中心角１２０°の同一半径の位置に、
互いに導通された三つの弾性接点３６Ａ，３６Ｂ，３６
Ｃを有している。
【００３５】そして、図４の回転型エンコーダの側面断
面図に示すように、可動接点体３２を保持した絶縁樹脂
製の回転体３７を、接点基板３１の中心に対して同心位
置で回転するように組み合わせることによって、接点基
板３１と可動接点体３２は、図１に示すように同心状に
組み合わされて、三つの弾性接点３６Ａ，３６Ｂ，３６
Ｃが三つの扇形導電層３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの半径方
向の幅の略中心の円周上に弾接している。
【００３６】各弾性接点３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃが弾性
脚と接点を二つずつ有しているのは弾接点における接触
を安定させるためであり、これを一つずつとすることに
より接点基板３１および可動接点体３２の径を小さくで
きる。
【００３７】また、図４において、３８は回転体３７を
回転操作するための操作軸、３９はこの操作軸３８を回
転可能に支持する軸受であり、さらに、この軸受３９の
根元の面に４０°の角度ピッチで凹部が設けられた放射
状凹凸部３９Ａに対し、回転体３７に保持された弾性金
属薄板製のばね体４０の弾性突部４０Ａが弾接して、操
作軸３８の回転操作時にクリック節度感を生じると共
に、回転体３７に保持された可動接点体３２を４０°毎
の角度位置に設けられたクリック節度点で停止させる節
度機構部を構成している。
【００３８】本実施の形態による回転型エンコーダは以
上のように構成されるものであり、次にその動作につい
て説明する。
【００３９】図５（ａ）〜（ｃ）は本回転型エンコーダ
の回転操作時の接点部の状態を示す概念図、図６は電気
信号の波形図である。
【００４０】まず、図５（ａ）に示すように、ばね体４
０の弾性突部４０Ａが放射状凹凸部３９Ａのクリック節
度点である凹部にはまり込んで回転体３７が停止した状
態においては、可動接点体３２の弾性接点３６Ａ（白丸
で示す）は絶縁部上にあるが、弾性接点３６Ｂ（黒丸で
示す）は扇形導電層３４Ａに、弾性接点３６Ｃ（バツ印
で示す）は扇形導電層３４Ｃにそれぞれ接触して両者の
間を短絡し、その電気信号が第一端子３５Ａと第三端子
３５Ｃから導出される。この場合の信号波形は図６の
［Ｉ］で示すものとなる。
【００４１】次に、この状態から操作軸３８を時計方向
に回転操作して回転体３７を４０°だけ回転させ、図５
（ｂ）に示すように、ばね体４０の弾性突部４０Ａが放
射状凹凸部３９Ａの次のクリック節度点である凹部に、
節度感を伴ってはまり込んだ位置において、可動接点体
３２の弾性接点３６Ａはやはり絶縁部上にあり、弾性接
点３６Ｃも扇形導電層３４Ｃに接触したままであるが、
弾性接点３６Ｂは扇形導電層３４Ａから離れて扇形導電
層３４Ｂに接触して、今度は扇形導電層３４Ｃと３４Ｂ
の間を短絡し、その電気信号は第三端子３５Ｃと第二端
子３５Ｂから導出される。この場合の信号波形は図６の
［II］で示すものとなる。
【００４２】そして、回転体３７をさらに時計方向に４
０°回転させた図５（ｃ）に示すように、可動接点体３
２の弾性接点３６Ｂと３６Ａが扇形導電層３４Ｂと３４
Ａの間を短絡して、その信号が第二端子３５Ｂと第一端
子３５Ａから導出される。この場合の信号波形は図６の
［III］で示すものとなる。
【００４３】同様に、回転体３７を回転させていくと、
可動接点体３２の三つの弾性接点は４０°の角度ピッチ
で、順次図５（ａ），図５（ｂ），図５（ｃ）各位置の
場合と同様の接触状態を繰り返して、図６に示すよう
な、電気信号が発生する角度範囲と発生が途切れるオー
プン時の角度範囲が等しい三種の波形の電気信号を、所
定の端子から４０°の安定した角度ピッチで１回転に３
回ずつ計９回発生する。
【００４４】ここで、本回転型エンコーダは節度機構部
を備えていることによって、上記のように、回転操作時
に回転体３７を節度感を伴って確実に所定の角度位置で
停止させることができ、各停止位置図５（ａ），図５
（ｂ），図５（ｃ）において、可動接点体３２の三つの
弾性接点の内の二つが必ず二つの扇形導電層に弾接し
て、所定の電気信号を発生することができるものであ
る。
【００４５】そして、本回転型エンコーダを使用する機
器の回路において、三種の電気信号の発生順序から、回
転操作による変化の量（回転角）および変化の方向（回
転方向）を知ることができる。
【００４６】また、本回転型エンコーダは接点基板３１
に弾接する可動接点体３２の三つの弾性接点３６Ａ，３
６Ｂ，３６Ｃが同一半径上にあるので、回転型エンコー
ダの径を小さくすることができるものである。
【００４７】なお、上記の説明においては、図２に示す
ように、接点基板３１には中心角が６０°の大きさの三
つの扇形導電層３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃが８０°の角度
ピッチで配設されている場合、すなわち扇形導電層３４
Ａと３４Ｂの間および３４Ｂと３４Ｃの間の絶縁部の角
度間隔が２０°である場合について説明したが、回転操
作時に、接点基板３１に弾接する可動接点体３２の三つ
の弾性接点３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃがこの扇形導電層３
４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの上を回転摺動して絶縁部でＯＦ
Ｆ状態となる角度は、三つの弾性接点３６Ａ，３６Ｂ，
３６Ｃの接触部の面積分だけ２０°よりも小さい。
【００４８】そして、この三つの弾性接点３６Ａ，３６
Ｂ，３６Ｃの接触部の面積は小さいけれども、回転操作
時の摩耗により大きくなる傾向にある。
【００４９】したがって、回転操作時の電気信号の波形
を基準に近い形にするためには、この三つの弾性接点３
６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの接触部の面積分、またはこれよ
りも少し大きい分だけ三つの扇形導電層３４Ａ，３４
Ｂ，３４Ｃの中心角を６０°より小さくして、５７〜５
８°としておくとよい。
【００５０】また、上記の説明においては、可動接点体
３２の三つの弾性接点３６ａ，３６Ｂ，３６Ｃは接点基
板３１の同一半径位置に弾接し、回転操作時に同一円周
上を弾接摺動するように説明したが、三つの弾性接点３
６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの弾接摺動時の軌跡が重ならない
ように、弾接位置を半径方向に僅かに（０．１〜０．２
ｍｍ程度）ずらせておくと、接点基板３１上の三つの扇
形導電層３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃおよび絶縁部の摩耗に
よる劣化を少なくして、回転型エンコーダの寿命特性を
向上させることができるものである。
【００５１】（実施の形態２）図７は本発明の第２の実
施の形態による複合操作型電子部品としてのプッシュス
イッチ付回転型エンコーダの部分断面の外観斜視図、図
８は同正面断面図、図９は図８のＰ−Ｐ線における断面
図、図１０は同分解斜視図である。
【００５２】同図に示すように、このプッシュスイッチ
付回転型エンコーダは、使用機器の上ケース４１に設け
られた支持部４１Ａと配線基板４２の間で支持軸となる
一辺４３Ａを回動可能に支持された四角形の枠体４３内
に回転体４５が回転可能に保持されて、その外周４５Ａ
が操作部として上ケース４１の開口部４１Ｃから突出す
ると共に、その一端には三つの弾性接点４６Ａ，４６
Ｂ，４６Ｃを有する可動接点体４６を保持し、これに対
向する枠体４３の一辺５３に形成された三つの扇形導電
層４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃを有する接点基板部４７と同
心状に組み合わされて上記実施の形態１で説明した回転
型エンコーダを構成し、さらに枠体４３の支持軸となる
一辺４３Ａと対向する辺４３Ｂの下方の配線基板４２上
に自力復帰型のプッシュスイッチ４８を配設したもので
あり、円形の操作つまみとしての回転体４５の外径が小
さいと共に、このプッシュスイッチ付回転型エンコーダ
を使用する機器のケースの寸法を低くできる構成となっ
ている。
【００５３】各部の構成について説明すると、まず、四
角形の枠体４３は絶縁樹脂からなり、図７および図１０
に示すように、回動時の支持軸となる一辺４３Ａとこれ
に対向する辺４３Ｂを回転体４５の保持孔５１Ａおよび
放射状凹凸部５２を有する辺４４で連結したコの字形体
５０の開口部を、回転体４５の保持孔５１Ｂおよび接点
基板部４７（図８参照）を有する辺５３および補強金具
５４で塞ぐように、辺４３Ａと辺４３Ｂ先端のボス５５
Ａと５５Ｂを辺５３および補強金具５４の孔５３Ａと５
３Ｂおよび５４Ａと５４Ｂに通して熱カシメすることに
より形成したものである。
【００５４】そして、辺４３Ａの両端部の位置に、辺４
３Ａと５３から同一軸線上の二つの円形支持部５６Ａ，
５６Ｂが突出し、図７および図９に示すように、使用機
器の上ケース４１に設けられた支持部４１Ａ先端のＵ字
溝４１Ｂと配線基板４２の間に、上下方向には動かず回
動可能であるように挟持されており、本回転型エンコー
ダを使用する機器全体としての使用部材が少なく安価で
あると共に、寸法の低い構成となっている。
【００５５】次に、四角形の枠体４３の対向する二つの
保持孔５１Ａ，５１Ｂにより回転可能に保持された回転
体４５は、外周４５Ａが操作部となった円形の操作つま
みであると共に、図８および図１０に示すように、一端
の窪み部４５Ｂ内には弾性金属薄板製の可動接点体４６
を、他端の窪み部４５Ｄ内にはこれも弾性金属薄板から
なるばね体５７を、いずれも共回りするように保持して
いる。
【００５６】この可動接点体４６は、図１０および図１
１の可動接点体の保持状態を説明する回転体の側面図に
示すように、円形の平板部４６Ｄから、先端がそれぞれ
弾性接点４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃとなった同形状の三つ
の弾性脚４６Ｅを中心角１２０°の同一半径位置に突出
させて形成したもので、円形の平板部４６Ｄの外周には
隙間を残して、各弾性脚４６Ｅの根元部近傍の平板部４
６Ｄの外周三ヶ所に設けた三つの切込み４６Ｆに対し、
回転体４５の窪み部４５Ｂ内周の三つの突出部４５Ｃを
圧入結合することによって、三つの弾性脚４６Ｅの周囲
が小さい寸法でありながら、変形やガタツキを生じるこ
となく結合されている。
【００５７】そして、図８に示すように、可動接点体４
６の三つの弾性接点４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃは、回転体
４５の窪み部４５Ｂと対向する枠体４３の辺５３に設け
られた接点基板部４７に弾接して、回転体４５の回転時
に電気信号を発生するエンコーダ部５８を構成してい
る。
【００５８】なお、接点基板部４７の表面には、実施の
形態１による回転型エンコーダの接点基板３１と同様
に、金属薄板を打抜き加工して形成された中心角が６０
°の大きさの三つの扇形導電層４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ
（図示せず）が、インサート成形加工により中心に対し
て８０°の角度ピッチで同一円周上に配設されている。
【００５９】また、ばね体５７は、図１０に示すよう
に、平板部５７Ａから伸ばされた弾性アーム５７Ｂの先
端に弾性突部５７Ｃを有し、弾性アーム５７Ｂとは反対
側に平板部５７Ａから突出した二つの折曲げ部５７Ｄを
回転体４５の窪み部４５Ｄ内の二つの孔（図示せず）に
圧入することによってガタツキなく結合されており、図
８に示すように、弾性突部５７Ｃが回転体４５の窪み部
４５Ｄと対向する辺４４に４０°の角度ピッチで凹部が
設けられた放射状凹凸部５２に弾接して、回転体４５の
回転時にクリック節度感を生じると共に、エンコーダ部
５８の可動接点体４６を所定の角度位置で停止させる節
度機構部５９を構成している。
【００６０】一方、四角形の枠体４３の板状の辺５３の
辺４３Ａ側の端部からは、接点基板部４７の三つの扇形
導電層４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃのそれぞれと導通した三
本の可撓性導体板６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃが導出されて
その先端を、辺４３Ａの中間部下方に配設された接点ブ
ロック６１に固定され、さらに接点ブロック６１は、図
１２の接点ブロック部の正面断面図に示すように、使用
機器の上ケース４１に設けられた支持部４１Ａに支持さ
れた弾性体６２によって配線基板４２に押圧固定されて
おり、これによって、各可撓性導体板６０Ａ，６０Ｂ，
６０Ｃとそれぞれ導通して接点ブロック６１から突出し
た三つの弾性接続子６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃが配線基板
４２上の三つの接点板６３に弾接導通して、エンコーダ
部５８からの電気信号を使用機器の回路に伝達するよう
になっている。
【００６１】なお、この三本の可撓性導体板６０Ａ，６
０Ｂ，６０Ｃを四角形の枠体４３の回動時の支持軸とな
る辺４３Ａの近くから導出し、これらを結合した接点ブ
ロック６１を辺４３Ａの中間部下方に配設することによ
って、枠体４３の回動時に可撓性導体板６０Ａ，６０
Ｂ，６０Ｃが撓む量を非常に少なくできると共に、接点
ブロック６１を含むこのプッシュスイッチ付回転型エン
コーダの配線基板４２に対する投影面積が小さくなって
いる。
【００６２】さらに、四角形の枠体４３の辺４３Ｂ下方
の配線基板４２上に配設された自己復帰型のプッシュス
イッチ４８は、図９および図１０に示すように、配線基
板４２上に導電層により形成されたスイッチ固定接点４
８Ａ上に弾性金属薄板製の円形ドーム状可動接点４８Ｂ
を載せ、その上部を下面に粘着層を有する可撓性の絶縁
フィルム４８Ｃで覆って形成されたものであり、コンパ
クトであると共に、配線基板４２上の他の構成部材と高
い位置精度に配設されている。
【００６３】そして、図９に示すように、この自動復帰
型のプッシュスイッチ４８の上端部に枠体４３の辺４３
Ｂ下面の押圧用突部４８Ｄが当接して上方に付勢される
ことにより、枠体４３はその回動範囲の上端位置に保持
されている。
【００６４】本実施の形態によるプッシュスイッチ付回
転型エンコーダは以上のように構成されるものであり、
次にその動作について説明する。
【００６５】まず、図７〜図９において、使用機器の上
ケース４１の開口部４１Ｃから突出した操作つまみとし
ての回転体４５の外周４５Ａに接線方向（図７および図
９に示す矢印Ｈ方向）の力を加えて回転体４５を回転さ
せることによって、その両端部に保持された可動接点体
４６の三つの弾性接点４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃが接点基
板部４７上を、ばね体５７の弾性突部５７Ｃが放射状凹
凸部５２上をそれぞれ弾接摺動して、エンコーダ部５８
が動作する。
【００６６】すなわち、実施の形態１による回転型エン
コーダにおいて図５を用いて説明したように、ばね体５
７の弾性突部５７Ｃが放射状凹凸部５２のクリック節度
点である凹部に停止した状態から、４０°の角度ピッチ
で順に次の凹部に節度感を伴ってはまり込む位置におい
て、可動接点体４６の三つの弾性接点４６Ａ，４６Ｂ，
４６Ｃは接点基板部４７の三つの扇形導電層４７Ａ，４
７Ｂ，４７Ｃの内の二つの扇形導電層に順次接触して、
実施の形態１において図６を用いて説明したように、三
種の電気信号を順次発生する。
【００６７】この電気信号を発生する時の動作は、実施
の形態１による回転型エンコーダの場合と同じであるの
で、詳しい説明は省略する。
【００６８】そして、回転型エンコーダ部５８で発生し
た電気信号は、接点基板部４７の三つの扇形導電層４７
Ａ，４７Ｂ，４７Ｃのそれぞれと導通した三本の可撓性
導体板６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃおよび接点ブロック６１
から突出した三つの弾性接続子６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ
を経て、配線基板４２上の三つの接点板６３に伝わり、
使用機器の回路に伝達される。
【００６９】なお、上記した四角形の枠体４３の辺４３
Ｂを上端位置に押し上げているプッシュスイッチ４８の
付勢力は、回転体４５の外周４５Ａを回転操作する際
に、回転体４５を保持する枠体４３が回動しない大きさ
に設定されている。
【００７０】次に、図７〜図９において、回転体４５を
保持した四角形の枠体４３の辺４３Ｂを上方に押し上げ
ているプッシュスイッチ４８の付勢力に逆らって、操作
つまみとしての回転体４５の外周４５Ａに垂直方向（図
７および図９に示すＶ１方向）の押し力を加えると、枠
体４３は支持部４１ＡのＵ字溝４１Ｂと配線基板４２に
挟持された辺４３Ａの両端部の位置の円形支持部５６
Ａ，５６Ｂを中心として回動し、図１３に示すように辺
４３Ｂ下面の押圧用突部４８Ｄが下がって、プッシュス
イッチ４８が動作する。
【００７１】すなわち、可撓性の絶縁フィルム４８Ｃを
介して押圧用突部４８Ｄが円形ドーム状可動接点４８Ｂ
の上面中央部を下方に強く押すことによって、図１３に
示すように、円形ドーム状可動接点４８Ｂは節度感を伴
って弾性反転し、中央部下面が中央固定接点４８Ｅに接
触することによって、スイッチ固定接点４８Ａと中央固
定接点４８Ｅの間が短絡してスイッチＯＮとなり、その
信号は配線基板４２上の使用機器の回路に伝達される。
【００７２】この後、回転体４５の外周４５Ａに加えて
いた押し力を除くと、プッシュスイッチ４８の円形ドー
ム状可動接点４８Ｂが弾性復元力によって元の形状に復
帰して再びスイッチＯＦＦとなり、押圧用突部４８Ｄを
備えた辺４３Ｂが上方に押し上げられると共に、枠体４
３は、図９に示す元の回動範囲の上端位置に戻る。
【００７３】なお、回転体４５の外周４５Ａに押し力を
加えて枠体４３を回動させる際に、エンコーダ部５８の
三本の可撓性導体板６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃが撓むが、
前述のように、その量は非常に少ないものである。
【００７４】また、この回転体４５の外周４５Ａに押し
力を加えて枠体４３を回動させる際に、回転体４５の端
部に保持されたばね体５７の弾性突部５７Ｃが枠体４３
の辺４４に設けられた放射状凹凸部５２の凹部内にはま
り込んでいるので、枠体４３に対して回転体４５が回転
せず、したがってエンコーダ部５８は動作しない。
【００７５】以上のように本実施の形態によれば、回転
操作時に発生する三種の電気信号の発生数および発生順
序から、回転操作による変化の量および変化の方向を知
ることができる小さな径の回転型エンコーダを使用する
ことによって、円形の操作つまみの外径が小さく、さら
に本体である枠体も低い寸法であるので、使用機器のケ
ースの寸法を低くすることができる複合操作型電子部品
実現することができるものである。
【００７６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転操作
時に発生する三種の電気信号の発生数および発生順序か
ら、回転操作による変化の量および変化の方向を知るこ
とができると共に、接点基板に弾接する三つの弾性接点
が一つの半径上にある小さな径の回転型エンコーダを実
現でき、これを用いることによって、円形の操作つまみ
の外径を小さくできると共に、使用機器のケースの寸法
を低くすることができる複合操作型電子部品を得ること
ができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による回転型エンコ
ーダの接点部の平面図
【図２】同要部である接点基板の平面図
【図３】同可動接点体の平面図
【図４】同回転型エンコーダの側面断面図
【図５】同回転操作時の接点部の状態を説明する概念図
【図６】同電気信号の波形図
【図７】本発明の第２の実施の形態による複合操作型電
子部品としてのプッシュスイッチ付回転型エンコーダの
部分断面の外観斜視図
【図８】同正面断面図
【図９】図８のＰ−Ｐ線における断面図
【図１０】同分解斜視図
【図１１】同可動接点体の保持状態を説明する回転体の
側面図
【図１２】同接点ブロック部の正面断面図
【図１３】同プッシュスイッチの動作状態を説明する側
面断面図
【図１４】従来の回転型エンコーダの接点部の平面図
【図１５】同電気信号の波形図
【図１６】従来の複合操作型電子部品としてのプッシュ
スイッチ付回転型エンコーダの外観斜視図
【図１７】同側面断面図
【図１８】同要部である取付基板の外観斜視図
【図１９】同プッシュスイッチ付回転型エンコーダを装
着した機器の部分断面の側面図
【符号の説明】
３１ 接点基板 ３２，４６ 可動接点体 ３３ 基板 ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ 扇
形導電層 ３５Ａ 第一端子 ３５Ｂ 第二端子 ３５Ｃ 第三端子 ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ 弾
性接点 ３７ 回転体 ３８ 操作軸 ３９ 軸受 ３９Ａ，５２ 放射状凹凸部 ４０，５７ ばね体 ４０Ａ，５７Ｃ 弾性突部 ４１ 上ケース ４１Ａ 支持部 ４１Ｂ Ｕ字溝 ４１Ｃ 開口部 ４２ 配線基板 ４３ 枠体 ４３Ａ，４３Ｂ，４４，５３ 辺 ４５ 回転体 ４５Ａ 外周 ４５Ｂ，４５Ｄ 窪み部 ４５Ｃ 突出部 ４６Ｄ，５７Ａ 平板部 ４６Ｅ 弾性脚 ４６Ｆ 切込み ４７ 接点基板部 ４８ プッシュスイッチ ４８Ａ スイッチ固定接点 ４８Ｂ 円形ドーム状可動接点 ４８Ｃ 絶縁フィルム ４８Ｄ 押圧用突部 ４８Ｅ 中央固定接点 ５０ コの字形体 ５１Ａ，５１Ｂ 保持孔 ５３Ａ，５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ 孔 ５４ 補強金具 ５５Ａ，５５Ｂ ボス ５６Ａ，５６Ｂ 円形支持部 ５７Ｂ 弾性アーム ５７Ｄ 折曲げ部 ５８ エンコーダ部 ５９ 節度機構部 ６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ 可撓性導体板 ６１ 接点ブロック ６２ 弾性体 ６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ 弾性接続子 ６３ 接点板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 順 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 尾野 耕治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西本 巧 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石原 行祐 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 澤田 昌樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5G019 AF41 AM25 AM41 CY32 SK07 SY14 SY15

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれに導出端子を有する三つの扇形
    導電層を同一円周上に配設した接点基板と、この接点基
    板の中心から同一半径で中心角１２０°の位置にそれぞ
    れ弾接する互いに導通された三つの弾性接点を有して、
    上記接点基板の中心を回転中心として回転可能な可動接
    点体からなり、上記可動接点体の回転に伴って、上記三
    つの弾性接点の内の二つが上記三つの扇形導電層の内の
    二つと順次導通して、その信号を上記各導出端子から導
    出する回転型エンコーダ。
  2. 【請求項２】 接点基板に、中心角６０°の大きさの三
    つの扇形導電層を、中心に対して８０°の角度ピッチで
    配設した請求項１記載の回転型エンコーダ。
  3. 【請求項３】 弾性接点の接触部の面積分だけ各扇形導
    電層の中心角を小さく設定した請求項１または２に記載
    の回転型エンコーダ。
  4. 【請求項４】 可動接点体の回転角度４０°毎に設けた
    クリック節度点において、三つの弾性接点の内の二つが
    必ず二つの扇形導電層に弾接している請求項１〜３のい
    ずれか一つに記載の回転型エンコーダ。
  5. 【請求項５】 可動接点体の回転に伴って三つの弾性接
    点が接点基板上を弾接摺動する際の軌跡が重ならないよ
    うに、上記三つの弾性接点が上記接点基板に弾接する位
    置を半径方向に僅かにずらせた請求項１〜４のいずれか
    一つに記載の回転型エンコーダ。
  6. 【請求項６】 一辺を支持軸として回動可能に支持され
    た四角形の枠体と、この枠体の対向する二辺により、上
    記支持軸となる辺と平行に回転可能に保持され、外周が
    操作部となった円柱状の回転体と、この回転体の一端部
    に三つの弾性接点を有する可動接点体を保持し、これに
    対向する上記枠体の一辺の面を三つの扇形導電層および
    導出端子を備えた接点基板とした請求項１〜５のいずれ
    か一つに記載の回転型エンコーダと、上記枠体の回動に
    より、上記支持軸となる辺と対向する辺に押されて動作
    する自力復帰型の押圧操作部品部からなる複合操作型電
    子部品。
  7. 【請求項７】 枠体の支持軸となる辺を、上下および水
    平方向には動かず回動可能であるように、使用機器の上
    ケースと配線基板で挟持した請求項６記載の複合操作型
    電子部品。
  8. 【請求項８】 枠体の接点基板となった辺の三つの扇形
    導電層からそれぞれ導出された三本の可撓性導体板の先
    端を固定した絶縁樹脂製の接点ブロックを、使用機器の
    上ケースと配線基板の間で押圧固定することによって、
    各可撓性導体板とそれぞれ導通して上記接点ブロックか
    ら突出した三つの弾性接続子を、上記配線基板上の三つ
    の接点板に弾接導通させる請求項６または７に記載の複
    合操作型電子部品。
  9. 【請求項９】 接点ブロックを、枠体の支持軸となる辺
    の中間部下方に配設した請求項８記載の複合操作型電子
    部品。
  10. 【請求項１０】 押圧操作部品部が、使用機器の配線基
    板上に導電層で形成されたスイッチ固定接点上に弾性金
    属薄板製の円形ドーム状可動接点を載せて形成されたプ
    ッシュスイッチである請求項６〜９のいずれか一つに記
    載の複合操作型電子部品。
  11. 【請求項１１】 回転体の可動接点体を保持した端部と
    反対側の端部に装着したばね体の弾性突部を、枠体の上
    記端部に対向する一辺の面に所定の角度ピッチで設けた
    放射状凹凸部に弾接させることにより、上記回転体がク
    リック節度感を伴って回転する請求項６〜１０のいずれ
    か一つに記載の複合操作型電子部品。
  12. 【請求項１２】 回転型エンコーダの可動接点体を、弾
    性金属薄板製の円形または正多角形の平板部から、先端
    が弾性接点となった同形状の三つの弾性脚を突出させて
    形成し、各弾性脚の根元部近傍の平板部外周三ヶ所に設
    けた切込みに対し、回転体の一端の窪み部内周に設けた
    三つの突出部を圧入結合することによって、回転体に可
    動接点体を保持させた請求項７〜１１のいずれか一つに
    記載の複合操作型電子部品。
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