JPH1139998A - 回転型エンコーダ - Google Patents
回転型エンコーダInfo
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- JPH1139998A JPH1139998A JP9190840A JP19084097A JPH1139998A JP H1139998 A JPH1139998 A JP H1139998A JP 9190840 A JP9190840 A JP 9190840A JP 19084097 A JP19084097 A JP 19084097A JP H1139998 A JPH1139998 A JP H1139998A
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- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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Abstract
エンコーダに関し、操作軸の回転操作および傾倒操作に
よりエンコーダ部および直線駆動型部品部を操作でき、
外径を大きくしないで高精度化や多出力化できるものの
提供を目的とする。 【解決手段】 円柱状の回転体1外周の可動接点部3A
および3Bに弾性接点5A,5B,5Cが弾接するエン
コーダ本体部9の回転体1の孔10の小判形部10Aに
より、操作軸11を共回りおよび傾倒可能に点嵌合支持
し、側方に突出した操作軸11に円筒状操作つまみ12
を装着すると共に、その先端部11Cに当接してプッシ
ュスイッチ部14を配することにより、回転操作により
エンコーダ部9を、傾倒操作によりプッシュスイッチ部
14を操作できる外径が小さく高精度の回転型エンコー
ダを実現できる。
Description
のコンピュータ周辺機器、携帯電話、車載電装品等に使
用される回転型エンコーダに関するものである。
よび固定接点が回転軸と直交した面上に配されると共
に、操作軸は回転軸と同一軸線上に装着されているた
め、回転方向のみ、または回転方向と軸線方向の動きが
可能であった。
ついて、プッシュスイッチ付きの回転型エンコーダを例
として図13の正面断面図を用いて説明する。
の円形孔32Aに下方より挿入されて回転および上下動
が可能なように、その中間円形部31Aが嵌合保持され
ると共に、下方の非円形細径部31Bは、回転接点基板
33の中心の非円形孔33Aに、回転運動は伝達される
が上下動は伝わらないように嵌合している。
ケース34の間に挟まれて上下方向の位置が決められる
と共に、その下面には、図14の回転接点基板33の下
面図に示すように、中心円部35Aとこれから放射状に
伸ばされた複数個の直線状部35Bからなる接点板35
がインサート成形により設けられている。
点としての三つの弾性接点36Aおよび36B,36C
が、上記接点板35の中心円部35Aおよび直線状部3
5Bにそれぞれ弾接してエンコーダ部の接点部を構成し
ており、直線状部35Bに対する弾性接点36Bと36
Cの接触位置は回転方向に少しずれるように設定されて
いる。
イッチ部37が配されており、上記操作軸31の下端部
31Cはこのプッシュスイッチ部37の操作部37Aの
上端に当接している。
エンコーダの動作について説明すると、まず操作軸31
の上端部31Dに装着した操作つまみ39を回転操作す
ると、操作軸31の回転動作に伴って回転接点基板33
が回転させられ、その下面の接点板35に対し三つの弾
性接点36Aが中心円部35A上を、36B,36Cが
直線状部35B上を弾接摺動して、各々の弾性接点36
Aおよび36B,36Cに導通した端子38Aおよび3
8B,38Cの38A−38B間および38A−38C
間にパルス信号を発生してエンコーダとして機能する。
触する弾性接点36Bと36Cの間の位置ずれにより端
子38A−38B間と38A−38C間に発生するパル
ス信号間のずれを使用機器で回路として検知し、回転操
作する方向を調整することができるものであった。
下方向には動かず、プッシュスイッチ部37は動作しな
い。
うに、操作軸31の上端部31Dに装着した操作つまみ
39に押し力を加えて操作軸31を下方に動かすと、そ
の下端部31Cが操作部37Aを押してプッシュスイッ
チ部37を動作させる。
は下方へは動かず、もちろん回転もしないのでエンコー
ダ部は動作しないように構成されていた。
の回転型エンコーダにおいては、操作つまみ39を取り
付けた操作軸31の回転方向と軸線方向にしか操作する
ことができないと共に、エンコーダ部の分解能を高くし
て高精度化したり、出力信号数を多くしようとすると、
接点板35の中心円部35Aから放射状に伸ばされた直
線状部35Bの数を多くしたり、弾性接点36B,36
Cの数を多くして、しかも接触位置をずらせて接触させ
る必要があるため、各直線状部35Bおよびこれらの間
の絶縁部の巾をそれぞれ広くする必要があり、そのため
には直線状部35Bを半径方向に長く、すなわち可動接
点としての接点板35の直径を大きくしなければなら
ず、そうすると、ケース34も含めた回転型エンコーダ
全体の外径寸法が大きくなるので使用セット設計上の制
約となると共に、弾性接点36B,36C等と直線状部
35Bの接触位置の半径が大きくなるため回転操作時の
接触部の摺動速度が速くなり、特に、導電部である直線
状部35Bと絶縁部との境目の部分でチャタリング等の
信号の乱れが発生し易くなるという課題があった。
ものであり、操作つまみを取り付けた操作軸を回転操作
および傾倒操作することにより、回転型エンコーダに加
えて直線駆動型部品部をも操作することができ、しかも
外径寸法を大きくしないで、高精度化や出力信号数を増
やすことのできる回転型エンコーダを提供することを目
的とするものである。
に本発明の回転型エンコーダは、基体部により回転可能
に保持された円柱状の回転体の外周表面に配した可動接
点に対し、基体部から伸ばした複数個の弾性接点を弾接
させてエンコーダ部を構成し、回転体中心の非円形孔に
より共回りおよび傾倒可能に点嵌合支持されて基体部か
ら突出した操作軸の中間部に、円筒状操作つまみを装着
すると共に、その先端部外周に当接して直線駆動型部品
部を配するものである。
転操作によりエンコーダ部を、円筒状操作つまみの外周
上部を押して操作軸を傾倒操作することにより直線駆動
型部品部を操作でき、しかも外径寸法を大きくしない
で、高精度化や出力信号数を増やすことのできる回転型
エンコーダを実現することができる。
は、基体部に回転可能なように支持された絶縁材料製の
円柱状で、外周にリング状可動接点とこれから側方に所
定の角度ピッチで突出した櫛歯状可動接点を有する回転
体と、それぞれの可動接点に弾接するように基体部から
伸ばされ、それぞれに信号導出用の端子を有する複数個
の弾性接点と、回転体中心の非円形孔により共回りする
が傾倒可能に点嵌合支持された操作軸と、回転体から突
出した操作軸の中間部または先端部に装着された円筒状
操作つまみと、操作軸の先端部または中間部の外周に当
接して配され、操作軸の傾倒操作により動作する直線駆
動型部品部からなる構成の回転型エンコーダとしたもの
であり、簡単な構成で、円筒状操作つまみを取り付けた
操作軸の回転操作によりエンコーダ部を、操作軸の傾倒
操作により直線駆動型部品部を操作することができると
共に、外径寸法を大きくしないで、高精度化や出力信号
数を増やすことができる回転型エンコーダを提供するこ
とができるという作用を有する。
発明において、所定巾のみが非円形の小径孔で他は大径
の逃げ部となった回転体中心の孔に、この非円形の小径
孔と同形状の一様な外径を有する操作軸を嵌合させた構
成のものであり、請求項1に記載の発明による作用に加
えて、非円形の一定の外径を有する異形棒を切断するこ
とにより、操作軸を容易に多量に製作することができる
と共に、長さの異なる操作軸に対しても容易に対応する
ことができるという作用を有する。
発明において、回転体中心の非円形の小径孔およびこの
小径孔に嵌合する操作軸の外径を正多角形とした構成の
ものであり、請求項2記載の発明による作用に加えて、
回転体のいずれの回転角度位置においても操作軸を円滑
に傾倒操作することができるという作用を有する。
発明において、回転体中心の正多角形の孔に、正多角形
の孔と同じ断面形状の大径となった操作軸の一端の正多
角形球体が嵌合した構成のものであり、回転体のいずれ
の回転角度位置においても操作軸を円滑に傾倒操作する
ことができると共に、嵌合部の径を大きくすることによ
って、回転操作時の遊び角度を小さく押さえることがで
きるという作用を有する。
いずれか一つに記載の発明において、直線駆動型部品部
が自力復帰型プッシュスイッチである構成のものであ
り、コンピュータ周辺機器や携帯電話用として最も汎用
性の高い自力復帰型プッシュスイッチと組み合わせた回
転型エンコーダを容易に実現することができるという作
用を有する。
いずれか一つに記載の発明において、回転体の外周に櫛
歯状可動接点と同角度ピッチで円周に沿って設けられた
リング状の凹凸部に、基体部から伸ばされた弾性脚部先
端のダボが弾接する節度機構を設けた構成のものであ
り、操作軸の回転操作時に節度感を伴った操作ができる
と共に、操作軸を傾倒操作する際に、操作軸が誤って回
ってしまうことを防止できるという作用を有する。
いずれか一つに記載の発明において、回転体外周の櫛歯
状可動接点に接触位置をずらせた二つの弾性接点を弾接
させるようにしたものであり、二つの弾性接点により発
生するパルス信号間の位相差により、回転型エンコーダ
の回転方向を検知することができるという作用を有す
る。
7記載の発明において、弾性脚部先端のダボが回転体外
周のリング状の凹凸部の凹部にはまり込んだ時に、弾性
接点が櫛歯状可動接点のOFF位置にあるようにしたも
のであり、操作軸を傾倒操作する際に、エンコーダ部が
誤動作して誤った信号を発生し難いと共に、エンコーダ
部を操作しない時にはエンコーダ部が電流を消費しない
という作用を有する。
いずれか一つに記載の発明において、円柱状の回転体の
回転軸と平行な面を取付面とし、回転体の回転軸に垂直
な断面において、弾性接点が回転体外周の可動接点に弾
接する位置が、取付面に対し略直角な位置であるように
したものであり、本回転型エンコーダの高さ寸法をさら
に低くすることができるという作用を有する。
を用いて説明する。 (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断面図、図2は同外観斜視図、図
3は同分解斜視図である。
これと同心の両端の細径部1B,1Cからなる絶縁性樹
脂製の円柱状の回転体で、両端の細径部1B,1Cを絶
縁性樹脂からなる基体部2の両端の軸受用孔2A,2B
に対して上方の開口部より圧入することにより回転可能
に支持されており、その中間大径部1Aの外周後方側に
は、全周に亘って帯状に設けられたリング状可動接点3
Aと、これから側方に所定の角度ピッチで突出した櫛歯
状可動接点3Bが設けられていると共に、前方側には、
上記櫛歯状可動接点3Bと同角度ピッチで凹凸部4が全
周に設けられている。
点3Bおよび凹凸部4を有する円柱状の回転体1は、図
4の形成方法を説明する外観斜視図に示すように、リン
グ状可動接点3Aと櫛歯状可動接点3Bを形成する部分
を窪み部3Cとした回転体本体部1Dを絶縁性樹脂によ
って成形加工して形成した後、この窪み部3Cに導電性
樹脂(点線で示す)を注入成形する二回成形加工法によ
り形成したものである。
使用機器の配線基板への取付面である下面側へ突出した
信号導出用の端子6Aおよび6B,6Cを各々有する導
電材料製の弾性接点5Aおよび5B,5Cがインサート
成形により保持されて、図1のE−E線における断面図
である図5に示すように、それぞれ上記回転体1の外周
のリング状可動接点3Aおよび櫛歯状可動接点3Bに下
方から弾接していると共に、基体部2の中央前部には、
弾性金属薄板製の弾性脚部7がカシメ固定され、図1の
F−F線における断面図である図6に示すように、その
先端のダボ部7Aが回転体1の外周の凹凸部4に下方か
ら弾接している。
された基体部2の上方から保護カバー8を被せることに
より、図7に示すエンコーダ本体部9は構成されてい
る。
櫛歯状可動接点3Bに接触する位置は、円柱状の回転体
1の回転方向に少しずれていると共に、弾性脚部7が凹
凸部4の凹部にはまり込んだ通常の状態においては、二
つの弾性接点5B,5Cが共に櫛歯状可動接点3Bの突
出部の間の絶縁部に接触したOFF位置にあるように設
定されている。
中心部には、前端の細巾部が小径の小判形部10Aで、
それから後方が大径の円形部10Bとなった孔10が開
けられており、この小判形部10Aに対して小判形の一
様な外径の操作軸11の後端部11Aが、共回りするが
傾倒可能なように点嵌合支持されている。
軸11の中間部11Bには円筒状操作つまみ12が装着
され、さらに前方に伸ばされた操作軸11の先端部11
Cにはブッシュ13が嵌められて、その外周がプッシュ
スイッチ部14の操作部14Aの上面に当接すると共
に、操作軸11の先端部11Cが下方向のみに動くよう
に、プッシュスイッチ部14のケースと一体の支持部1
4Bにより、左右および上方向への動きを規制され、さ
らに支持部14Bから突出した操作軸先端部の溝11D
に座金15を挿入することにより抜け止めされている。
径を有する異形棒を切断することにより、容易に多量に
製作することができると共に、長さの異なる操作軸に対
しても容易に対応できるものである。
の回転型エンコーダの動作について説明する。
11の中間部11Bに装着した円筒状操作つまみ12の
外周に接線方向の力を加えて回転させることにより、基
体部2の軸受用孔2A,2Bに回転可能に支持された回
転体1が回転させられ、その中間大径部1Aの外周の凹
凸部4の凹部にはまり込んでいた弾性脚部7先端のダボ
7Aが凹部から脱出し、凹凸部4上を弾接摺動して節度
感を発生した後、再び新しい停止位置の凹部内にはまり
込む。
動接点3Aおよび櫛歯状可動接点3B上を弾性接点5A
および5B,5Cが弾接摺動して、各々の弾性接点5A
および5B,5Cに導通した端子6Aおよび6B,6C
の6A−6B間および6A−6C間にパルス信号を発生
することは従来の技術の場合と同様であり、この時、櫛
歯状可動接点3Bに接触する弾性接点5Bと5Cの位置
ずれにより、図8の波形図に示すように、端子6A−6
B間に発生するパルス信号(信号A)と6A−6C間に
発生するパルス信号(信号B)の間に発生する位相差t
を使用機器で検知し、調整できるものである。
状可動接点3Bの突出部の間のOFF位置から動き始め
て、再び新しいOFF位置で停止するので、本回転型エ
ンコーダは回転操作時以外には電流を消費しないもので
ある。
に、弾性接点5Aおよび5B,5Cが弾接摺動する接触
部の回転半径はいずれも回転体1の半径に等しいもので
あるから、上記の回転操作時に弾性接点5Aおよび5
B,5Cが接触する部分の摺動速度はいずれも同じであ
り、これは櫛歯状可動接点3Bに弾接する弾性接点5
A,5Bの数を多くした場合にも同様であるので、回転
体1の外径をできるだけ小さくしておくことにより、回
転型エンコーダ全体の高さを小さくできると共に、導通
部である櫛歯状可動接点3Bと絶縁部との境目の部分で
のチャタリング等の信号の乱れの発生を、従来よりもず
っと少なくできるものである。
数を多くしてエンコーダの分解能を高くする場合にも、
同様に言えることである。
チ部14の操作部14Aがその弾性復帰力によって操作
軸11の先端部11Cを上方に押し上げているので、操
作軸11は傾倒せず、従ってプッシュスイッチ部14は
動作しないようにしている。
の断面図に矢印Hで示すように、プッシュスイッチ部1
4の弾性力に逆らって円筒状操作つまみ12の上部に押
し力を加えると、操作軸11はエンコーダ本体部9の回
転体1の中心の孔10の小判形部10Aを支点として先
端部11Cが下がるように傾倒し、先端部11Cのブッ
シュ13の下方に当接したプッシュスイッチ部14の操
作部14Aを押してプッシュスイッチ部14を動作さ
せ、円筒状操作つまみ12に加える押し力を除くと、操
作軸11および円筒状操作つまみ12はプッシュスイッ
チ部14の弾性復帰力によって上方に押し上げられて元
の位置に復帰し、図1の状態に戻る。
て操作軸11を傾倒操作する際に、エンコーダ本体部9
の回転体1の中間大径部1A外周の凹凸部4の凹部に弾
性脚部7先端のダボ7Aがはまり込んでいるために、回
転体1は回転せず、従ってエンコーダ本体部9は回転動
作しない。
点3Bの突出部の間のOFF位置に停止しているので、
エンコーダとして誤信号を発することもない。
軸11に取り付けた円筒状操作つまみ12の回転操作に
よりエンコーダ本体部9を、円筒状操作つまみ12の外
周を押して軸線と直角方向に傾倒操作することによりプ
ッシュスイッチ部14を操作することができる汎用性の
高いプッシュスイッチ付きの回転型エンコーダを実現で
きるものである。
転体1の外周に設けられたリング状可動接点3Aと櫛歯
状可動接点3Bおよび凹凸部4に対して、基体部2にイ
ンサート成形により保持された弾性接点5Aと5B,5
Cおよびカシメ固定された弾性脚部7が下方から弾接す
る場合を示したが、これは、図10の弾性接点の接触部
における正面断面図に示すように、円柱状の回転体1の
側部すなわち、基体部16の下方の取付面に対し略直角
な位置に弾性接点17Aと17B,17Cおよび弾性脚
部(図示せず)を弾接させることにより、回転型エンコ
ーダ全体の高さ寸法をさらに小さくできるものである。
中心の孔10の非円形の小孔部の形状およびこれに嵌合
する操作軸11の後端部11Aの外形が小判形である場
合を説明したが、これを図11の回転体の前面図に示す
ように、正六角形孔19等の正多角形とすることによ
り、回転体1のいずれの回転角度位置においても、操作
軸11の傾倒操作をより円滑に行うことができるもので
ある。
び図2に示すように、エンコーダ本体部9とプッシュス
イッチ部14および両者を操作するための円筒状操作つ
まみ12の配列は、エンコーダ本体部9とプッシュスイ
ッチ部14の間に円筒状操作つまみ12を配する場合を
説明したが、これは使用機器の都合によって、エンコー
ダ本体部9と円筒状操作つまみ12の間にプッシュスイ
ッチ部14を配してもよいものであり、この場合、円筒
状操作つまみ12を押して操作軸を傾倒操作する時の円
筒状操作つまみ12の押圧ストロークが大きくなるもの
である。
実施の形態による回転型エンコーダの断面図であり、上
記実施の形態1によるものに対して、エンコーダ本体部
20の回転体21の中心の孔22の形状およびこれに嵌
合する操作軸23の形状が異なっている。
六角形の一様な大きさとなっていて、ここに操作軸23
の一端の断面形状が正六角形である大径の正六角形球状
体部23Aが嵌合しているものであり、その他の部分の
構成は実施の形態1の場合と同じである。
場合と全く同じであるので、説明を省略する。
合に比較して、回転体21のいずれの回転角度位置にお
いても操作軸23を円滑に回転操作することができると
共に、回転体21の中心の孔22およびここに嵌合する
操作軸23の一端の大径の正六角形球体部23Aの径を
大きくできることにより、操作軸23の遊び角度を小さ
く抑えることができるものである。
こに嵌合する操作軸23の一端の大径の正多角形球状部
の形状は、正六角形でなく正八角形、正十二角形等の正
多角形でもよいことは勿論である。
取り付けた円筒状操作つまみの回転操作によりエンコー
ダ部を、円筒状操作つまみの外周を押して操作軸を軸線
と直角方向に傾倒操作することにより直線駆動型部品部
を操作することができると共に、外径寸法を大きくしな
いで、高精度化や出力信号数を増やすことができ、さら
に信号の乱れも発生し難い回転型エンコーダを実現する
ことができるという有利な効果が得られる。
ーダの断面図
斜視図
面図
た場合の正面断面図
コーダの断面図
図
Claims (9)
- 【請求項1】 基体部に回転可能なように支持された絶
縁材料製の円柱状で、外周にリング状可動接点とこれか
ら側方に所定の角度ピッチで突出した櫛歯状可動接点を
有する回転体と、それぞれの可動接点に弾接するように
基体部から伸ばされ、それぞれに信号導出用の端子を有
する複数個の弾性接点と、回転体中心の非円形孔により
共回りするが傾倒可能に点嵌合支持された操作軸と、回
転体から突出した操作軸の中間部または先端部に装着さ
れた円筒状操作つまみと、操作軸の先端部または中間部
の外周に当接して配され、操作軸の傾倒操作により動作
する直線駆動型部品部からなる回転型エンコーダ。 - 【請求項2】 所定巾のみが非円形の小径孔で他は大径
の逃げ部となった回転体中心の孔に、この非円形の小径
孔と同形状の一様な外径を有する操作軸を嵌合させた請
求項1記載の回転型エンコーダ。 - 【請求項3】 回転体中心の非円形の小径孔およびこの
小径孔に嵌合する操作軸の外径を正多角形とした請求項
2記載の回転型エンコーダ。 - 【請求項4】 回転体中心の正多角形の孔に、正多角形
の孔と同じ断面形状の大径となった操作軸の一端の正多
角形球体が嵌合した請求項1記載の回転型エンコーダ。 - 【請求項5】 直線駆動型部品部が自力復帰型プッシュ
スイッチである請求項1〜4のいずれか一つに記載の回
転型エンコーダ。 - 【請求項6】 回転体の外周に櫛歯状可動接点と同角度
ピッチで円周に沿って設けられたリング状の凹凸部に、
基体部から伸ばされた弾性脚部先端のダボが弾接する節
度機構を設けた請求項1〜5のいずれか一つに記載の回
転型エンコーダ。 - 【請求項7】 回転体外周の櫛歯状可動接点に接触位置
をずらせた二つの弾性接点を弾接させる請求項1〜6の
いずれか一つに記載の回転型エンコーダ。 - 【請求項8】 弾性脚部先端のダボが回転体外周のリン
グ状の凹凸部の凹部にはまり込んだ時に、弾性接点が櫛
歯状可動接点のOFF位置にある請求項6または7記載
の回転型エンコーダ。 - 【請求項9】 円柱状の回転体の回転軸と平行な面を取
付面とし、回転体の回転軸に垂直な断面において、弾性
接点が回転体外周の可動接点に弾接する位置が、取付面
に対し略直角な位置である請求項1〜8のいずれか一つ
に記載の回転型エンコーダ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9190840A JPH1139998A (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 回転型エンコーダ |
US09/467,813 US6194673B1 (en) | 1997-07-16 | 1999-12-20 | Rotary encoder |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9190840A JPH1139998A (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 回転型エンコーダ |
US09/467,813 US6194673B1 (en) | 1997-07-16 | 1999-12-20 | Rotary encoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1139998A true JPH1139998A (ja) | 1999-02-12 |
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ID=26506344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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