JP3870040B2 - 回転型電気部品 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の電気機器等に好適に使用され、操作軸が回転することで電気信号が出力される回転型電気部品に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の回転型電気部品の図面を説明すると、図6は従来の回転型電気部品の下面図、図7は従来の回転型電気部品の要部断面図である。
【0003】
合成樹脂の成型品からなる基板51は平板状をなし、中央部に孔1aを有し、この基板51の上面には、馬蹄型の抵抗体(図示せず)と円形状の集電体(図示せず)が設けられている。
また、基板51には、端子52、53が埋設されて、端子52は集電体に接続され、更に、端子53は抵抗体に接続されている。
合成樹脂の成型品からなるカバー54は、平面壁54aと、平面壁54aの周囲から下方に延びる側壁54bと、側壁54bの下端から下方に延びる複数個の係止部54cと、平面壁54aの中央部に設けられた孔54dとを有する。
そして、このカバー54は、抵抗体と集電体を覆うように基板51の上面に被せられ、係止部54dを基板51の側縁に掛け止めして、基板51に取り付けられている。
【0004】
回転体55は、操作軸Kが挿通して嵌合される非円形状の孔55aを有する軸部55bと、軸部55bから径方向に延びるフランジ部55cとを有し、この回転体55には、接触部56a、56bを有する摺動子56が埋設されている。
そして、この回転体55は、基板51の孔51aとカバー54の孔54dとに挿入され、フランジ部55cが、基板51の孔51aの縁部と、カバー54の孔54dの縁部とに挟まれた状態で上下方向に位置決めされて支持され、基板51とカバー54に回転可能に取り付けられている。
そして、回転体55が取り付けられた際、接触部56aが集電体に接触すると共に、接触部56bが抵抗体に接触して、それぞれを摺動して、電圧値が可変した電気信号を出力するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の回転型電気部品は、回転体55の上下方向の位置決めがフランジ部55cが基板51とカバー54とに挟まれて行われている。ところで、操作軸Kが挿通される孔55aの径を所定の値に維持したたま、部品全体を径方向に小さくする場合、基板51には抵抗体、集電体等が設けられており、それらの幅や間隔は性能等の問題で一定の値を維持することが望ましく、基板51の外形を小さくすることは簡単にはできず、よって部品全体の径方向の寸法を小さくすることが難しいという問題があった。また、部品全体の大きさを維持したまま、孔51aの径を大きくすることも、同様に難しく、径の大きい操作軸Kに対応させる場合、孔51aを大きくせざるを得ず、部品全体が大きくなってしまうという問題があった。
【0006】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、フランジ部以外の場所で、回転体を上下方向に位置決めすることで、径方向に小型な回転型電気部品を提供し、また、部品全体の大型化を避けつつ、基板51の孔51aを大きくすることのできる回転型電気部品を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第1の手段として、本発明の回転型電気部品は、板状を呈し、上下に貫通する貫通孔を有する基板と、操作軸が嵌入可能な嵌入孔を備えた軸部を有し、前記貫通孔にガイドされて回転することで電気信号が出力される回転体とを備え、前記基板の貫通孔は、互いに径の異なる第1、第2の孔と、該第1、第2の孔の間に形成された段部とを有し、前記基板は、前記段部から下方に突出して形成されたリング状の突出部を有し、前記第2の孔は前記突出部の内筒部に位置して設けられ、前記第1の孔よりも小径となし、前記軸部が前記第1の孔に挿入されると共に、前記段部に当接することで、前記回転体の上下方向の位置決めがなされ、該回転体は前記第1の孔をガイドにして回転するようにした構成とした。
【0008】
また、第2の解決手段として、本発明の回転型電気部品の前記回転体の前記嵌入孔は、前記第2の孔よりも小径となした構成とした。
【0010】
また、第3の解決手段として、本発明の回転型電気部品の前記段部に位置する前記軸部の外周角部には、丸み部が設けられている構成とした。
【0011】
また、第4の解決手段として、本発明の回転型電気部品には、前記基板を覆って前記回転体を収納する収納部を形成するカバーが設けられ、該カバーには前記収納部側に突出する凸部が設けられ、前記回転体は前記軸部の径方向に延びる板状部を有し、該板状部の前記カバーに対向する面の外周縁近傍に前記凸部が常時当接している構成とした。
【0012】
また、第5の解決手段として、本発明の回転型電気部品の前記基板には抵抗体が設けられると共に、前記回転体には摺動子が設けられ、前記回転体が回転することで前記抵抗体上を前記摺動子が摺動する構成とした。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の回転型電気部品の図面について説明すると、図1は本発明の回転型電気部品の斜視図、図2は本発明の回転型電気部品の下面図、図3は本発明の回転型電気部品の側面図、図4は本発明の回転型電気部品の要部断面図、図5は本発明の回転型電気部品の基板の上面図である。
【0014】
本発明の回転型電気部を図1〜図5に基づいて説明すると、合成樹脂の成型品からなる基体1は、中央部に設けられ、上面1bと下面1cとを貫通した貫通孔1aと、下面1c側において貫通孔1aの周縁部から下方に突出した輪状のリングをなした突出部1dとを有し、貫通孔1aは上面1b側に開口する第1の孔1eと、第1の孔1eと段部1fを介して連通する第2の孔1gとを有し、この第2の孔1gの径は第1の孔1eよりも小径となっている。即ち、突出部1dは段部1fから下方に突出して形成されており、第2の孔1gはこの突出部1dの内筒部に位置した状態となっている。また、段部1fの角部1h、及び下面1cと突部1dの境界部分には、この基体1を射出成型する際に合成樹脂の流れがスムーズになるように狭い部分を無くし、また、機械的強度を確保するために、面取りが施されて丸みを帯びた状態になっている。また、下面の2箇所の角部には突起1kが形成されている。
【0015】
複数個の端子2、3は金属材からなり、この端子2、3は基体1に埋設されて取り付けられ、一端部は、基体1の側部から外方に突出して端子部2a、3aが形成され、また、他端部は、基体1の上面1bから露出して露出部2b、3bが形成されている。
【0016】
銀等の良導電材をバインダー樹脂中に分散したペーストを焼成して得た集電体4は、基体1の上面1bに形成され、第1の孔1eの開口部の周囲に設けられた円環状で構成されており、この円環状の幅Aの範囲内において、端子2の露出部2bと接続されている。
【0017】
抵抗体5は、基体1の上面1bに形成され、円環状の集電体4の外周に設けられた円弧状で構成され、その両端部5aは互いに近接した状態で配設されている。
【0018】
銀等の良導電材を含む引き出し部6は、基体1の上面1bに形成され、抵抗体5の外形に沿うように湾曲して形成された湾曲部6aと、抵抗体5の端部5aの下部に接続された端部6bと、端子3の露出部3bに接続された接続部6cとを有している。
【0019】
そして、集電体4は金属板ではないので、後述する接片8aの削れを抑えることができて、摺動子8の寿命を長くすることができる。また、貫通孔1aを挟んで抵抗体5の端部5aと反対の位置には、端子2の露出部2bが形成された状態となっている。
【0020】
合成樹脂の成型品からなる回転体7は、筒状をなした軸部7aと、該軸部7aから径方向に延びて形成された円盤状の板状部7bとを有し、軸部7aの中央には後述する操作軸11が挿通可能な非円形の嵌入孔7cが設けられている。また、軸部7aの下方側の端部7dの外周角部は面取りされて丸み部7eを構成している。摺動子8は、金属板からなり、接片8a、8bを有し、回転体7の軸部7a及び板状部7bとに埋設されて、回転体7と一体になっている。
【0021】
このような構成をした回転体7は、軸部7aが第1の孔1eに挿入されると共に、軸部7aの端部7dが段部1fに当接することで、上下方向の位置決めがなされ、第1の孔1eをガイドにして回転するように取り付けられている。そして、摺動子8の一方の接片8aは集電体4に、また、他方の接片8bは抵抗体5に摺動するようになっている。そして、接片8aは、露出部2bを除く集電体4上、即ち、摺動軌跡S1の範囲で摺動し、また、接片8bは、抵抗体5上を摺動軌跡S2の範囲で摺動して端子2と3との間で抵抗値の可変を行って、電気信号を出力するようになっている。
【0022】
なお、回転体7の嵌入孔7cは、第2の孔1gよりも若干径が小径となっている。また、回転体7の軸部7aには丸み部7eが形成されているので、丸みを帯びた角部1hと隙間なく当接するので、ガタなく回転体7が取り付けられると共に、この回転体7の回転面も径方向と平行になって安定した回転が得られるようになっている。
【0023】
また、合成樹脂の成型品からなるカバー9は、コップ状をなし、中央に孔9dを有する平面壁9aと、該平面壁9aの外周縁から直角に延出する側壁9bとを有し、平面壁9aの内壁面から下方に向かって形成されたリング状の突起たる突起凸部9eが同心円状に2個配置されている。このようなカバー9は、基体1に係止部9cがスナップ止めされることで取り付けられ、基体1とで形成された収納部10内には、回転体7、摺動子8、抵抗体5、及び集電体4が収納された状態になっている。そして、カバー9が取り付けられると、回転体7の軸部7aの頂部が、カバー9の孔9d内に位置し、平面壁9aと面一の状態になっている。また、回転体7の板状部7bのカバー9に対向する面、即ち上面側の外周縁近傍には凸部9eが常時当接しており、回転体7がふらつかないように、安定支持している。
【0024】
本発明の回転型電気部品は、上記のような構成を有し、次に取り付け状態及び動作について説明すると、本発明の回転型電気部品は、突出部1d、一対の突起1kの計3個の位置決め用の突起部が、プリント基板(図示せず)に形成された3つの貫通孔に挿入されて、配置が決まる。そして、図1を参照するに、操作軸11の非円形部11aが、回転体7の嵌入孔7cに嵌入されて、第2の孔1gまで達することにより、操作軸11が固定され、操作軸11が回転することにより回転体7が連動して回転し、可変した出力電圧たる電気信号が出力される。
【0025】
このとき、嵌入孔7cの径が第2の孔1gの径よりも若干小径となっているので、操作軸11は嵌入孔7cでは強嵌合状態となり、第2の孔1gとは遊嵌状態となって、操作軸11の回転力が回転体7にのみ伝わることになるので、スムーズに回転体7が回転すると共に、回転型電気部品の位置ずれも起こらない。また、操作軸11が挿入される突出部1dが基体1の位置決めとなっているので、中央から離れた位置にある突起1kのみで位置決めすることに比べて、回転体7をより直接的に位置決めすることができるので、該回転体7の位置精度を高めることができる。こうして、回転体7の位置精度が高められるので、回転体7のセンターと操作軸11のセンターとを精度良く一致させることができる。さらに、下面1cから突出部1dが形成されており、段部1fから下方の樹脂部分の厚みが稼がれているので、操作軸11が嵌入されるときに、端部7dによって段部1fに加重が加わっても角部1hが破損したり、ひび割れを起こす危険性が低減する。
【0026】
また、回転体7は丸み部7eにより段部1fの角部1hと隙間なく当接するので、取り付けにガタツキがなく、安定して回転体7が回転し、安定した出力が得られる。さらに、回転体7が回転するときにも、板状部7bの上面の外周縁近傍にカバー9の凸部9eが当接しているので、軸部7aの径方向と平行な面で安定して回転し、安定した出力が得られる。
【0027】
本発明の回転型電気部品は、上記のような構成を有し、動作をなすが、上記形態に限られないことはいうまでもなく、突出部1dは輪状のリングをなしていると説明したが、6角形、8角形等多角形状のリングでも良く、また、この突出部を複数個に分断させて、複数個の凸条がリングをなすように配置されたもので構成しても良い。また、カバー9に凸部9eを設けたが、この凸部は回転体7に設けても良く、要は軸線方向の回転体7の上方向への位置決めができるようになっていれば良い。凸部9eは輪状のリングをなす凸条から形成されている説明したが、多角形状のリングをなした凸条から構成してもよく、また、その凸条を複数個に分断させて、リングをなすように複数個配置しても良い。
【0028】
また、実施の形態では本発明は可変抵抗器に適用された例で説明したが、抵抗体5に代えてスイッチパターンを設けて、回転型スイッチに適用しても良い。
【0029】
【発明の効果】
本発明の回転型電気部品は、貫通孔を有する基板と、軸部を有し、貫通孔にガイドされて回転することで電気信号が出力される回転体とを備え、貫通孔は、互いに径の異なる第1、第2の孔と、段部とを有し、第2の孔は第1の孔よりも小径となし、軸部が前記第1の孔に挿入されると共に、段部に当接することで、回転体の上下方向の位置決めがなされ、該回転体は第1の孔をガイドにして回転するようにした構成としたため、軸部で回転体の上下方向の位置決めができ、フランジ部が不要となるので、径方向に小型な回転型電気部品を提供することができる。また、部品全体の大型化を避けつつ、第1の孔を大きくすることができるので、部品全体を大きくしないで、径の大きい操作軸にも対応することができる。
【0030】
また、本発明の回転型電気部品の回転体の嵌入孔は、第2の孔よりも小径となした構成としたため、操作軸が嵌入孔に強嵌合され、この操作軸は第2の孔には遊嵌状態となるので、回転体のみに操作軸の回転力を伝えることができ、安定した操作が得られると共に、信頼性の高い回転型電気部品を提供することができる。
【0031】
また、本発明の回転型電気部品の基板は、段部から下方に突出して形成されたリング状の突出部を有し、第2の孔は突出部の内筒部に位置している構成としたため、操作軸を嵌入する際に、回転体と操作軸とのセンターが決まりやすいので、精度良く操作軸を嵌入することが可能となる。また、突出部によって段部以下の厚みが増すので、強度が向上し、品質を向上することができる。
【0032】
また、本発明の回転型電気部品の段部に位置する軸部の外周角部には、丸み部が設けられている構成としたため、軸部が段部に隙間なく当接するので、安定して回転体が保持されると共に、安定して回転するので、信頼性の高い回転型電気部品を提供することができる。
【0033】
また、本発明の回転型電気部品には、カバーが設けられ、該カバーには収納部側に突出する凸部が設けられ、回転体は板状部を有し、該板状部のカバーに対向する面の外周縁近傍に凸部が常時当接している構成としたため、回転体が、軸部に直交する面で安定して保持されると共に、回転するので信頼性の高い回転型電気部品を提供することができる。
【0034】
また、本発明の回転型電気部品の基板には抵抗体が設けられると共に、回転体には摺動子が設けられ、回転体が回転することで抵抗体上を摺動子が摺動する構成としたため、本発明を好適に可変抵抗器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転型電気部品の斜視図
【図2】本発明の回転型電気部品の下面図
【図3】本発明の回転型電気部品の側面図
【図4】本発明の回転型電気部品の要部断面図
【図5】本発明の回転型電気部品の基板の上面図
【図6】従来の回転型電気部品の下面図
【図7】従来の回転型電気部品の要部断面図
【符号の説明】
1 基板
1a 貫通孔
1b 上面
1c 下面
1d 突出部
1e 第1の孔
1f 段部
1g 第2の孔
1h 角部
1k 突起
2 端子
2a 端子部
2b 露出部
3 端子
3a 端子部
3b 露出部
4 集電体
5 抵抗体
6 引き出し部
6a 湾曲部
6b 端部
6c 接続部
7 回転体
7a 軸部
7b 板状部
7c 嵌入孔
7d 端部
7e 丸み部
8 摺動子
8a 接片
8b 接片
9 カバー
9a 平面壁
9b 側壁
9c 係止部
9d 孔
9e 凸部
10 収納部
11 操作軸
A 幅
S1、S2 摺動軌跡
Claims (5)
- 板状を呈し、上下に貫通する貫通孔を有する基板と、操作軸が嵌入可能な嵌入孔を備えた軸部を有し、前記貫通孔にガイドされて回転することで電気信号が出力される回転体とを備え、
前記基板の貫通孔は、互いに径の異なる第1、第2の孔と、該第1、第2の孔の間に形成された段部とを有し、前記基板は、前記段部から下方に突出して形成されたリング状の突出部を有し、前記第2の孔は前記突出部の内筒部に位置して設けられ、前記第1の孔よりも小径となし、前記軸部が前記第1の孔に挿入されると共に、前記段部に当接することで、前記回転体の上下方向の位置決めがなされ、該回転体は前記第1の孔をガイドにして回転するようにしたことを特徴とする回転型電気部品。 - 前記回転体の前記嵌入孔は、前記第2の孔よりも小径となしたことを特徴とする請求項1に記載の回転型電気部品。
- 前記段部に位置する前記軸部の外周角部には、丸み部が設けられていることを特徴とする請求項1、又は2に記載の回転型電気部品。
- 前記基板を覆って前記回転体を収納する収納部を形成するカバーが設けられ、該カバーには前記収納部側に突出する凸部が設けられ、前記回転体は前記軸部の径方向に延びる板状部を有し、該板状部の前記カバーに対向する面の外周縁近傍に前記凸部が常時当接していることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の回転型電気部品。
- 前記基板には抵抗体が設けられると共に、前記回転体には摺動子が設けられ、前記回転体が回転することで前記抵抗体上を前記摺動子が摺動することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の回転型電気部品。
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