JP3956554B2 - 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
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Description
【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６Ｂ−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６Ｂ−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１２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１１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，２２Ｃ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１３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３０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２２Ａ，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１９Ａ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１３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三種の電気信号を安定した状態で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からなり、その三つの扇形導電層が、中心角６０°の大きさで、中心に対して８０°の角度ピッチで２２０°の範囲に配設され、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、三種の電気信号を対応する各導出端子から導出する構成のものとするものである。
【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三種の電気信号が、４０°の角度ピッチで１回転中に３回ずつ計９回、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、上記三つの扇形導電層が、中心角６０°の大きさで、中心に対して８０°の角度ピッチで２２０°の範囲に配設され、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、三種の電気信号を対応する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が、４０°の角度ピッチで１回転中に３回ずつ計９回、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。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１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３に記載の発明は、請求項１〜２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５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１〜４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６に記載の発明は、請求項５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５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７に記載の発明は、請求項５または６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８に記載の発明は、請求項７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７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９に記載の発明は、請求項５〜８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１０に記載の発明は、請求項５〜９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１１に記載の発明は、請求項６〜１０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，３６Ｃ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，３６Ｃ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４０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４０°回転させた図５（ｃ）に示すように、可動接点体３２の弾性接点３６Ｂと３６Ａが扇形導電層３４Ｂと３４Ａ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，３６Ｂ，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３４Ａ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３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの上を回転摺動して絶縁部でＯＦＦ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，３６Ｂ，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３６Ａ，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，３４Ｂ，３４Ｃの中心角を６０°より小さくして、５７〜５８°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３６Ａ，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（０．１〜０．２ｍｍ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，４６Ｂ，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５５Ａと５５Ｂを辺５３および補強金具５４の孔５３Ａと５３Ｂ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４３Ａ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１１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４６Ｄ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４６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，６０Ｂ，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，６０Ｂ，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４８Ａ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４３Ｂ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５７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，４７Ｂ，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４３Ｂ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５６Ａ，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４３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、回転操作時に三つの扇形導電層の導出端子間に三種の電気信号が、４０°の角度ピッチで１回転中に３回ずつ計９回、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
【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６Ｂ−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６Ｂ−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１２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１１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，２２Ｃ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１３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３０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２２Ａ，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１９Ａ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１３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三種の電気信号を安定した状態で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からなり、その三つの扇形導電層が、中心角６０°の大きさで、中心に対して８０°の角度ピッチで２２０°の範囲に配設され、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、三種の電気信号を対応する各導出端子から導出する構成のものとするものである。
【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三種の電気信号が、４０°の角度ピッチで１回転中に３回ずつ計９回、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、上記三つの扇形導電層が、中心角６０°の大きさで、中心に対して８０°の角度ピッチで２２０°の範囲に配設され、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、三種の電気信号を対応する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が、４０°の角度ピッチで１回転中に３回ずつ計９回、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。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１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３に記載の発明は、請求項１〜２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５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１〜４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６に記載の発明は、請求項５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５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７に記載の発明は、請求項５または６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８に記載の発明は、請求項７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７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９に記載の発明は、請求項５〜８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１０に記載の発明は、請求項５〜９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１１に記載の発明は、請求項６〜１０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，３６Ｃ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，３６Ｃ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４０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４０°回転させた図５（ｃ）に示すように、可動接点体３２の弾性接点３６Ｂと３６Ａが扇形導電層３４Ｂと３４Ａ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，３６Ｂ，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３４Ａ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３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの上を回転摺動して絶縁部でＯＦＦ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，３６Ｂ，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３６Ａ，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，３４Ｂ，３４Ｃの中心角を６０°より小さくして、５７〜５８°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３６Ａ，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（０．１〜０．２ｍｍ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，４６Ｂ，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５５Ａと５５Ｂを辺５３および補強金具５４の孔５３Ａと５３Ｂ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４３Ａ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１１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４６Ｄ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４６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，６０Ｂ，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，６０Ｂ，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４８Ａ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４３Ｂ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５７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，４７Ｂ，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４３Ｂ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５６Ａ，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４３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、回転操作時に三つの扇形導電層の導出端子間に三種の電気信号が、４０°の角度ピッチで１回転中に３回ずつ計９回、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
Claims (11)
- 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、上記三つの扇形導電層が、中心角６０°の大きさで、中心に対して８０°の角度ピッチで２２０°の範囲に配設され、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、三種の電気信号を対応する上記各導出端子から導出する回転型エンコーダ。
- 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記載の回転型エンコーダ。
- 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１〜２のいずれか一つに記載の回転型エンコーダ。
- 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１〜３のいずれか一つに記載の回転型エンコーダ。
- 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１〜４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。
- 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５記載の複合操作型電子部品。
- 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５または６に記載の複合操作型電子部品。
- 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７記載の複合操作型電子部品。
- 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５〜８のいずれか一つに記載の複合操作型電子部品。
- 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５〜９のいずれか一つに記載の複合操作型電子部品。
- 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６〜１０のいずれか一つに記載の複合操作型電子部品。
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