JP3453035B2 - 電気部品 - Google Patents

電気部品

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JP3453035B2
JP3453035B2 JP34274196A JP34274196A JP3453035B2 JP 3453035 B2 JP3453035 B2 JP 3453035B2 JP 34274196 A JP34274196 A JP 34274196A JP 34274196 A JP34274196 A JP 34274196A JP 3453035 B2 JP3453035 B2 JP 3453035B2
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健二 山崎
敏生 小川
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変抵抗器あるい
はスイッチ等の電気部品のクリック装置に係わり、特
に、クリック機構に関するもの。
【0002】
【従来の技術】従来の電気部品として、例えば磁気式角
度検出装置を例に説明すると、出願人が提案している特
願平8ー73288号がある。この従来の磁気式角度検
出装置を図8をもとに説明すると、合成樹脂等からなる
筺体16の前方に蓋板16aが取り付けられて、該蓋体
16aの外側中央部に軸受け16bが突出形成されて、
前記蓋板16aの内部には凹凸面16cと平坦面16d
が形成されている。また、蓋板16aの外周側に円筒状
の側板16eが形成されて、内部が中空になっている。
そして、該側板16eの内側の所定の位置に、楔状のホ
ールIC嵌合溝16fが設けられている。また、筺体1
6の後方には底板16gが取り付けられて内部に中空部
16hとスイッチ取付部16jが形成されている。
【0003】また磁性体17は外形が円盤状に形成され
て、外周部17a周辺に磁気コードが、N極・S極の複
数の磁極が交互に着磁されている。そして、前記磁性体
17自身の水平方向の動きを規制するための、中央部上
面に円筒状の突出部17bが形成されて、該突出部17
bが前記筺体16の軸受け16b内部にガタのない状態
で回転自在に軸支されている。また、磁性体17の突出
部17b中心部には小判形状の軸孔17cが形成されて
いる。また、前記筺体16の軸受け16bと磁性体17
の軸孔17cには操作軸18が挿通されて、該操作軸1
8は筺体16の前方外部に露出する摘み部18aと、該
摘み部18aに連設して丸軸部18bが形成されて、該
丸軸部18bが筺体16の軸受け16bに軸支されて、
回転および軸方向への移動自在になっている。また、前
記丸軸部18bに連設して両面がスリ落としされたスリ
落とし部18cが形成されて、該スリ落とし部18cが
磁性体17の軸孔17cに軸支されて、該軸孔17cに
対して操作軸18が軸方向への移動自在で、且つ、操作
軸18を回転すると磁性体17も追従して回転するよう
になっている。そして前記スリ落とし部18cに連設し
て、該スリ落とし部18cより細い棒状の先端18dが
形成されて、該先端18dは前記底板16gの中空部1
6hに位置している。
【0004】また、操作軸18は、筺体16の中空部1
6hに位置する円錐台形状のコイルバネ19によって金
属製のワッシャ20を介して常に前方に弾発されてい
る。また、該コイルバネ19の弾発力で操作軸18が筺
体16内部から抜け出さないように、操作軸18の丸軸
部18aの一方側には溝が形成されて、該溝に軸止めリ
ング21が係合されて、該軸止めリング21が軸受け1
6bの内部に当接して筺体16内部に抜け止めされて、
操作軸18が軸支されている。また、前記底板16gの
中空部16hに位置している、操作軸18の先端18d
が対向する側のスイッチ取付部16jには、ドーム状の
可動接点22aを有するスイッチユニット22が挿入さ
れて取り付けられている。また前記磁性体17の上面に
はリン青銅板等から成る板状のバネ部材23が取り付け
られて、該バネ部材23には左右の斜め上方に向かって
延びる腕部23a・23bが形成されて、該腕部23a
・23b先端に突出部23c・23dが形成されてい
る。そして該突出部23cは前記凹凸面16cに弾接し
て操作軸18の回転によりクリック感を出し、突出部2
3dは前記筺体16の平坦面16dに弾接して、操作軸
18の回転トルクが所定値になるようになっている。ま
た、前記磁性体17の外周部17aには、所定のギャッ
プが形成されて磁気検出装置から成るホールIC9が前
記筺体16のホールIC嵌合溝16fに圧入等で位置決
めされて取り付けられている。そして、鉄板等から成る
平板状の止め板24が、両端をコ字状に折り曲げられて
前方に延長した取付脚24aによって、筺体16の蓋板
16aから底板16gおよびスイッチユニット22を係
止して、従来の電気部品である磁気式角度検出装置が構
成されている。
【0005】また、前記従来の電気部品の組立は、前記
止め板24に、スイッチユニット22を取り付けた底板
16gを積層し、該底板16gの中空部16hにワッシ
ャ20を取り付けたコイルバネ19を載置する。そし
て、該底板16gの上からバネ部材23を取り付けた磁
性体17を積層し、該磁性体17の上から、操作軸18
を軸止めリング21により抜け止めして、且つ、ホール
IC嵌合溝16fにホールIC9を取り付けた蓋板16
aを積層する。そして、図示しない治具により止め板2
4の後方と蓋板16aの前方から、コイルバネ19、お
よびバネ部材23の弾発力に抗して、蓋体16aと底板
16gが密着するまで押圧して、その後前記蓋板16a
を抱えるように止め板24の取付脚24aを内側に折り
曲げて組立は終了する。
【0006】前述したような従来の電気部品の動作は、
筺体16の外部に露出している操作軸18の摘み部18
aを回転すると、操作軸18の回転に追従して磁性体1
7が回転して、磁性体17に取り付けられているバネ部
材23の突出部23cが、筺体16の内部の凹凸面16
cを圧接摺動して、所定のクリック感を得ることができ
る。そして、この磁性体17の回転をホールIC9が検
知して、操作軸18の回転角度に対応するパルス信号が
出力されて、該パルス信号に基づいて例えば、オーディ
オ機器等の音量を調整することができる。また、摘み部
18aを軸方向に押すと、操作軸18が筺体16の内部
方向にスライド移動して、操作軸18の先端18dがス
イッチユニット22のドーム状の可動接点22aの頂上
部を押圧してスイッチユニット22がONされて、この
状態で操作軸18を回転すると、例えばオーディオ機器
等のバランス調整ができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の電気
部品では、バネ部材23の突出部23cが筺体16の凹
凸面16cを圧接摺動して、操作軸18のクリック感を
出しているが、バネ部材23の突出部23cが筺体16
の凹凸面16cに点接触しているので、バネ部材23の
弾発力による摩擦抵抗が突出部23cに集中する。その
ために、長期間の使用で操作軸18を繰り返して回転す
ると、前記突出部23cが前記筺体16の凹凸面16c
との摩擦で削られて、操作軸18に適正なクリック感を
得ることができなくなる問題があった。また、バネ部材
23の腕部23aも、長期間の使用で操作軸18を繰り
返しして回転すると、腕部23aの根元部分が疲労して
折れる等の問題があった。また、操作軸18のスリ落と
し部18cと磁性体17の軸孔17cとが、互いに小判
形状で形成されて軸方向に移動自在になっているが、操
作軸18の滑りをよくするために軸孔17cとスリ落と
し部18cとに若干のクリアランスを設けている。その
ために、操作軸18を回転するときに操作軸18の回転
方向の遊びがあって、操作軸18を操作者が操作すると
きにガタつきを感じるのでフィーリングが悪い問題があ
った。また、バネ部材23で弾発されている磁性体17
を回転させるための回転トルクが、前記操作軸18の接
触面積の小さい、すり落とし部18cに集中して掛かる
ので、長期間の使用で操作軸18を繰り返して回転する
と、前記小判形状のスリ落とし部18c、および該スリ
落とし部18cが係合している軸孔17cが摩耗して、
操作軸18の回転方向のガタが大きくなり、操作軸18
を回転しても磁性体17が正しく追従して回転すること
ができなくなる問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第1の手段として、筐体と、該筐体に取り付けられた
底板と、前記筐体に軸方向の移動と回転が可能に軸支さ
れた操作軸と、該操作軸の回転に追従して回転するホル
ダーとを備え、前記操作軸に駆動体を取り付け、該駆動
体と前記ホルダーとをスプライン係合させて、駆動体の
回転を前記ホルダーに伝達すると共に、前記ホルダーと
前記底板のそれぞれに互いに係合する複数の凹凸を有す
る凹凸面を形成し、前記駆動体の周囲にコイルバネを配
置して、該コイルバネの弾発力により前記ホルダーを底
板に押し下げ、前記ホルダーと前記底板のそれぞれの凹
凸面を互いに係合させ、前記操作軸の回転に伴って前記
ホルダーが軸線方向に移動してクリック感を得るように
した構成とした。また、前記課題を解決する第2の手段
として、前記操作軸には、前記筐体に軸支される軸部を
有し、該軸部の先端に前記駆動体が取り付けられると共
に、前記駆動体の前記ホルダーとの係合部の外形を前記
操作軸の軸部の外形よりも大きく形成した構成とした。
また、前記課題を解決する第3の手段として、前記駆動
体とホルダーとが係合する係合部を、十字状の突出部と
十字孔とで形成した構成とした。また、前記課題を解決
する第4の手段として、前記ホルダーの凹凸面と前記筐
体の底板の凹凸面とを円錐台形の傘歯車状に形成した構
成とした。
【0009】
【実施の形態】本発明の電気部品として、例えば磁気式
角度検出装置を例に図1〜図7をもとに説明すると、金
属等をダイキャスト加工等で形成した筺体1に、その前
方に軸受け1aが突出形成されて、該軸受け1aには円
形の軸孔1bが貫通して形成されている。そして、筺体
1の内部は中空の空洞部1cが後方を解放して形成され
ている。また前記軸受け1aの後方外周には段部1dが
形成されて、外形が方形をなした内部にはホールIC嵌
合溝1fが設けられている。また、前記軸受け1aの軸
孔1bにはアルミニウム等から成る操作軸2が挿入され
ている。そして、該操作軸2は筺体1の外部に露出する
摘み部2aと筺体1の軸孔1bに回転およびスライド自
在に嵌合している丸軸部2bと、該丸軸部2bに連設し
てスリ落とし部2cが小判形状に形成されて、その先に
軸細で棒状の先端部2dが形成されている。そして、前
記筺体1内部に位置する操作軸2の丸軸部2bとスリ落
とし部2cとの間には、ピアノ線等から成る軸止めリン
グ3が係合されて筺体1内部から操作軸2が抜け止めさ
れて軸支されている。そのために操作軸2は、筺体1内
部に回転自在で、軸方向にも移動自在に軸支されてい
る。
【0010】また、操作軸2のスリ落とし部2cと先端
部2dには、合成樹脂等から成る駆動体4が圧入されて
操作軸2と一体化されている。そして、図2に示すよう
に駆動体4は、鍔部4aと、該鍔部4aに連設して突出
した突出部に、十字状の係合部4bと、該係合部4bの
先端面に軸細で棒状のガイド部4cが形成されている。
また、前記駆動体4の十字状の係合部4bには、合成樹
脂等で形成されたホルダー5が係合されている。そし
て、該ホルダー5は図3に示すように、一方に鍔部5a
と、該鍔部5aの中央部には保持部5bが突出形成され
て、その中心部に十字孔5cが形成されている。そし
て、該十字孔5cに前記駆動体4の十字状の突出部であ
る係合部4bが挿入されて、駆動体4とホルダー5がス
プライン係合している。また、ホルダー5の鍔部5aの
裏面には、図4に示すように複数の三角形状の凹凸が中
心部から外周方向に放射状に形成された凹凸面5dが形
成されている。
【0011】また、ホルダー5の保持部5b外周にはプ
ラスチック・マグネットから成るリング状の磁性体6
が、前記保持部5b外周の溝5eに回り止めされて挿入
されている。また磁性体6は外周6a周辺には、N極・
S極の複数の磁極が交互に所定の極数で、平行に上面か
ら下面に達する範囲で同一の磁界強度で着磁され磁気コ
ードが形成されている。また、図1に示すように、前記
駆動体4の鍔部4aとホルダー5の保持部上面5eとの
間にコイルバネ7が配置されて、1つのコイルバネ7で
操作軸2を上方に押し上げて、且つ、ホルダー5を下方
に押し下げる2つの働きを行っている。
【0012】また、前記ホルダー5の後方には、該ホル
ダー5がコイルバネ7の作用で筺体1の内部から飛び出
さないように、筺体1の後方に合成樹脂等から成る底板
8が取り付けられている。そして、該底板8は図5に示
すように、中央部には突出部8aが形成されて、該突出
部8a中心部にはボス孔8bが貫通して形成されてい
る。また、該ボス孔8bには前記操作軸2に圧入されて
一体化されている駆動体4のガイド部4cが挿入され
て、操作軸2を回転およびスライドさせるときに操作軸
2に直角方向のガタが発生しないように規制している。
また、前記ボス孔8bの周辺には円形の凹部8cが所定
の深さで形成されて、該凹部8cの底面には、中心部か
ら外方に放射状の凹凸を有する凹凸面8dが、前記ホル
ダー5の凹凸面5dと同形状で形成されて、前記ホルダ
ー5の凹凸面5dの凸部が底板8の凹凸面8cの凹部
と、また、ホルダー5の凹凸面5dの凹部が底板8の凹
凸面8cの凸部と、それぞれ互いに面接触して、前記コ
イルバネ7の作用で弾発係合している。また、前記底板
8の対角線上の隅部には位置決め穴8eが形成されて、
前記筺体1の図示しない突起が嵌合して、筺体1と底板
8とが位置決めされている。また、底板8の一方側には
端子9aを有するホールIC9が所定の位置にガタなく
位置決めされて取り付けられている。そして、該ホール
IC9と磁性体6の外周面6aとは所定のギャップが形
成されるようになっている。
【0013】また、前記底板8の後方には、図示しない
突起と位置決め穴で位置決めされたスイッチユニット1
0が取り付けられている。そして、該スイッチユニット
10は、合成樹脂等から成るケース10aの中央部の凹
部に、リン青銅等のバネ材料で形成されたドーム状の可
動接点10bが、ドーム状の頂上部を粘着テープ10c
に接着止めされて、該粘着テープ10cをケース10a
の表面に接着して可動接点10bが取り付けられてい
る。また、可動接点10bの下方には固定接点10dが
配置されている。そして、前記スイッチユニット10の
後方に金属製の止め板11が配置されて、該止め板11
の両端に図示しない係止部がコ字状に形成されて、該係
止部を前記筺体1の側面の図示しない突出部に係止して
本発明の電気部品が構成されている。
【0014】次に本発明の電気部品のクリック装置の組
立について説明すると、まず、図示しない治具に止め板
11を載置し、その上からスイッチユニット10とホー
ルIC9を取り付けた底板8を積層する。そして、該底
板8の凹部8cに磁性体6を取り付けたホルダー5を挿
入すると、該ホルダー5の凹凸面5dと底板8の凹凸面
8dが対向して載置される。次に、筺体1の軸受け1a
に操作軸2の丸軸部2bに軸止めリング3を挿入する
と、操作軸2が筺体1から抜け止めされて取り付けられ
る。そして、筺体1の空洞部1cに位置する操作軸2の
スリ落とし部2cと先端部2dに駆動体4を圧入する。
そして、該駆動体4の係合部4bにコイルバネ7を挿入
する。次に、前記係合部4bにコイルバネ7が挿入され
た駆動体4のガイド部4cを、前記ホルダー5の十字孔
5cに挿入すると、コイルバネ7は駆動体4の鍔部4a
とホルダー5の保持部上面5fとで狭持される。そし
て、該駆動体4の鍔部4aとホルダー5の保持部上面5
fとで狭持されたコイルバネ7の弾発力に抗して筺体1
の段部1dを図示しない治具等で押圧すると、前記止め
板11の両端の図示しない係止部が、前記筺体1の側面
の図示しない突出部に弾発係止されて、各種部品が取り
付けられた、スイッチユニット10、底板8、筺体1が
一体化される。そして、このとき駆動体4とホルダー5
とが係合する係合部を、十字状の突出部からなる係合部
4bと十字孔5cとで形成して、前記駆動体4とホルダ
ーとをスプライン係合させているので、駆動体4は軸方
向の移動が自在で、駆動体4の先端のガイド部4cは底
板8のボス孔8bに回転自在に嵌合して本発明の電気部
品の組立が終了する。
【0015】前述したような構成の本発明の電気部品の
動作をオーディオ機器等を例に説明すると、筺体1の外
部に露出している操作軸2の摘み部2aを回転すると、
操作軸2に圧入等で取り付けられた一体化された駆動体
4が回転する。そして、駆動体4の十字状の係合部4b
がホルダー5の十字孔5cとスプライン係合して、お互
いの係合部の接触面積を大きく取ることができるので、
駆動体4とホルダー5とはガタが小さく、操作軸2の回
転を磁性体6を取り付けたホルダー5に確実に伝達する
ことができるので、操作軸2の回転に遅れることなくホ
ルダー5が正確に追従して回転することができる。ま
た、コイルバネ7はホルダー5と駆動体4と一体的に回
転することとなり、コイルバネ7には圧縮荷重だけしか
加わらないので、コイルバネ7の摩耗等での感触の劣化
が生じることがない。
【0016】そして、ホルダー5の凹凸面5dの凹凸
と、底板8の凹凸面8cの凹凸とが面接触して、互いに
コイルバネ7の弾発力で弾接しているので、操作軸2を
回転すると、所定の回転トルクとクリック感を得ること
ができる。また、前記磁性体6の回転をホールIC9が
検知して、操作軸2のクリック感に対応するパルス信号
が出力されて、該パルス信号に基づいて例えば、オーデ
ィオ機器等の音量を調整することができる。また、摘み
部2aを筺体1方向に押圧すると、操作軸2が筺体1の
内部方向に移動して、駆動体4のガイド部4cの先端が
スイッチユニット10のドーム状の可動接点10bの頂
上部を押圧して、可動接点10bの反転動作でスイッチ
ユニット10がスイッチONされて、それまで音量調整
していたホールIC9の回路が遮断される。そして、前
記スイッチユニット10をスイッチONした状態で、操
作軸2を回転するとオーディオ機器等のバランスを調整
することができる。
【0017】また、本発明の実施の形態では、操作軸2
にクリック感を奏する凹凸面5d・8dを平面状に形成
したが、その他の実施の形態として、図7に示すように
ホルダー15の凹凸面15dを円錐台形状の傘歯車状に
形成して、該凹凸面15dが係合する底板8の凹凸面
を、前記傘歯車状の凹凸面15dに対応するように、図
示は省略するが傘歯車状に形成して、該傘歯車状の凹凸
面同士を係合させても、本発明のクリック感と同様のク
リック感と回転トルクを得ることができる。また、本発
明の実施の形態では、ホルダー5と磁性体6とを別体で
説明したが、ホルダー5と磁性体6とを一体化して、磁
性体にクリック感を得る凹凸面を形成してもよい。ま
た、スイッチユニット10をドーム状の可動接点10b
で説明したが、キーボード装置等に使われる、ゴムスプ
リングを用いたタクトスイッチの構造を用いてもよい。
また、本実施の形態においては、操作軸2が回転、およ
び上下動するタイプで説明したが、操作軸2が回転する
だけのものにも適用可能である。
【0018】
【発明の効果】本発明は、前記操作軸に駆動体を取り付
け、該駆動体と前記ホルダーとをスプライン係合させ
て、駆動体の回転を前記ホルダーに伝達すると共に、前
ホルダーと前記底板のそれぞれに互いに係合する複数
の凹凸を有する凹凸面を形成し、前記駆動体の周囲にコ
イルバネを配置して、該コイルバネの弾発力により前記
ホルダーを底板に押し下げ、前記ホルダーと前記底板の
それぞれの凹凸面を互いに係合させ、前記操作軸の回転
に伴って前記ホルダーが軸線方向に移動してクリック感
を得るようにしたので、前記それぞれの凹凸面が面接触
した状態でクリック感が得られ、コイルバネの弾発力を
凹凸面全体に分散できる。そのために長期間使用して
も、前記凹凸面の摩耗が少なく長寿命で安定したクリッ
ク感および回転トルクを得ることができる電気部品を提
供できる。また、前記操作軸に駆動体を取り付け、該駆
動体と前記ホルダーとをスプライン係合させて、駆動体
の回転を前記ホルダーに伝達するようにしたので、駆動
体とホルダーが係合する部分の接触面積を大きくできる
ので、駆動体の回転を確実にホルダーに伝達することが
できる。
【0019】また、前記操作軸には、前記筐体に軸支さ
れる軸部を有し、該軸部の先端に前記駆動体が取り付け
られると共に、前記駆動体の前記ホルダーとの係合部の
外形を前記操作軸の軸部の外形よりも大きく形成し、
記操作軸に駆動体を取り付け、該駆動体を前記ホルダー
に係合し、駆動体の回転を前記ホルダーに伝達するよう
にしたので、駆動体とホルダーが係合する部分の接触面
積を大きくできるので、駆動体の回転を確実にホルダー
に伝達することができる。
【0020】また、前記駆動体とホルダーとが係合する
係合部を、十字状の突出部と、十字孔とで形成したの
で、駆動体とホルダーが係合する接触面積を更に大きく
とることができる。そのために、駆動体とホルダーとを
ガタなく係合できて、前記ホルダーと底板の凹凸面の弾
接を強くして、クリック感および回転トルクを大きくし
ても、駆動体とホルダーとの十字状の係合部が摩耗した
りしないので、長期間の使用でも操作軸の回転をホルダ
ーに正確に伝達することができるので、長寿命で高制度
の電気部品を提供できる。
【0021】また、前記ホルダーの凹凸面と前記筺体内
部の底面の凹凸面とを円錐台形の傘歯車状に形成する
と、凹凸面を傾斜して形成できて、前記凹凸面の接触面
積を更に大きくすることができる。あるいは、接触面積
を更に大きく必要としない場合は、凹凸面外形を小さく
することができるので小型の電気部品を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気部品の構造を説明する要部断面
図。
【図2】本発明の電気部品の操作軸に駆動体を取り付け
た斜視図。
【図3】本発明の電気部品のホルダーの斜視図。
【図4】本発明の電気部品のホルダーの下面図。
【図5】本発明の電気部品の底板の平面図。
【図6】本発明の電気部品の底板とホルダーとの凹凸面
の状態を説明する要部断面図。
【図7】本発明の電気部品のその他の発明のホルダーの
斜視図。
【図8】従来の電気部品の要部断面図。
【符号の説明】
1 筺体 2 操作軸 3 軸止めリング 4 駆動体 5 ホルダー 5d 凹凸面 6 磁性体 7 コイルバネ 8 底板 8d 凹凸面 9 ホールIC 10 スイッチユニット 11 止め板 16 筺体 17 磁性体 18 操作軸 19 コイルバネ 20 ワッシャ 21 軸止めリング 22 スイッチユニット 23 バネ部材 24 止め板

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筐体と、該筐体に取り付けられた底板
    と、前記筐体に軸方向の移動と回転が可能に軸支された
    操作軸と、該操作軸の回転に追従して回転するホルダー
    とを備え、前記操作軸に駆動体を取り付け、該駆動体と
    前記ホルダーとをスプライン係合させて、駆動体の回転
    を前記ホルダーに伝達すると共に、前記ホルダーと前記
    底板のそれぞれに互いに係合する複数の凹凸を有する凹
    凸面を形成し、前記駆動体の周囲にコイルバネを配置し
    て、該コイルバネの弾発力により前記ホルダーを底板に
    押し下げ、前記ホルダーと前記底板のそれぞれの凹凸面
    を互いに係合させ、前記操作軸の回転に伴って前記ホル
    ダーが軸線方向に移動してクリック感を得るようにした
    ことを特徴とする電気部品。
  2. 【請求項2】 前記操作軸には、前記筐体に軸支される
    軸部を有し、該軸部の先端に前記駆動体が取り付けられ
    ると共に、前記駆動体の前記ホルダーとの係合部の外形
    を前記操作軸の軸部の外形よりも大きく形成したことを
    特徴とする請求項1記載の電気部品。
  3. 【請求項3】 前記駆動体とホルダーとが係合する係合
    部を、十字状の突出部と十字孔とで形成したことを特徴
    とする請求項1、又は2記載の電気部品。
  4. 【請求項4】 前記ホルダーの凹凸面と前記底板の凹凸
    面とを円錐台形の傘歯車状に形成したことを特徴とした
    請求項1記載の電気部品。
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