WO2021153432A1 - 回転操作型電子部品 - Google Patents

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WO2021153432A1
WO2021153432A1 PCT/JP2021/002130 JP2021002130W WO2021153432A1 WO 2021153432 A1 WO2021153432 A1 WO 2021153432A1 JP 2021002130 W JP2021002130 W JP 2021002130W WO 2021153432 A1 WO2021153432 A1 WO 2021153432A1
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hole
tubular portion
axial
elastic member
operating shaft
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English (en)
French (fr)
Inventor
肇 福嶌
Original Assignee
東京コスモス電機株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/06—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member for holding members in one or a limited number of definite positions only
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C10/00—Adjustable resistors
    • H01C10/30—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element

Definitions

  • the present invention relates to a rotary operation type electronic component.
  • Patent Document 1 discloses a rotation-operated electronic component in which a first rotating electronic component and a second rotating electronic component are arranged apart from each other in the axial direction.
  • the first rotating electronic component is between a shaft support member fixed to the first base, a first rotary type object rotatably supported by the shaft support member, and the shaft support member and the first rotary type object.
  • An intervening first click spring having an elastic portion and a first click plate having a plurality of click engaging holes in the circumferential direction, which are arranged to face the first click spring, are provided.
  • the second rotating electronic component includes a case and a second base fixed to a shaft support member, a second rotating knob and a second rotating type object rotatably supported by the case, and a second rotating type object.
  • a lock pin serving as a center of rotation, a second click spring having an elastic portion interposed between the second rotating object and the case, and a plurality of click engaging holes arranged opposite to the second click spring in the circumferential direction. It is provided with a second click plate having.
  • the first and second click springs and the first and second click plates are configured so that the operator feels a click by repeatedly inserting and detaching the elastic portion into and from the click engaging hole.
  • the operation torque fluctuates depending on whether the elastic portion is disengaged from the click engagement hole or not, so that the first and first operations are used. It is not possible to obtain a constant high operating torque for both of the two rotary objects (biaxial).
  • An object of the present invention is to provide a rotation-operated electronic component capable of obtaining a constant high operating torque for both axes.
  • the rotation-operated electronic component in the present invention is A first block body arranged on one side in the axial direction and having a first hole, A second block body arranged on the other side in the axial direction and having a second hole, An outer operating shaft having a first tubular portion that fits inside the first hole so as to rotate about an axis, An inner operating shaft that extends in the axial direction, penetrates the first tubular portion and the second hole, and fits inside the first tubular portion so as to rotate about an axis.
  • a rotating body having a second tubular portion that is externally fitted to the inner operating shaft so as to rotate integrally with the inner operating shaft and is internally fitted to the second hole so as to rotate about the axis.
  • FIG. 1 is a diagram showing a partially cross-sectional view of the configuration of a rotation-operated electronic component according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the first radial elastic member.
  • FIG. 3A is a diagram showing a partially cross-sectional view of the configuration of the rotation-operated electronic component according to the first modification.
  • FIG. 3B is a diagram showing a partially cross-sectional view of the configuration of the rotation-operated electronic component according to the second modification.
  • FIG. 1 is a diagram showing a partially cross-sectional view of the configuration of a rotation-operated electronic component 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the X-axis and the Y-axis are drawn.
  • the left-right direction is referred to as an X direction or an axial direction
  • the right direction is referred to as one axial direction or "+ X direction”
  • the left direction is referred to as an axial other side or "-X direction”.
  • FIG. 1 is a diagram showing a partially cross-sectional view of the configuration of a rotation-operated electronic component 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the X-axis and the Y-axis are drawn.
  • the left-right direction is referred to as an X direction or an axial direction
  • the right direction is referred to as one axial direction or "+ X direction”
  • the left direction is referred to as an axial other side or "-X direction”.
  • the vertical direction is referred to as a radial direction or a Y direction
  • the direction away from the X axis in the Y direction is referred to as a radial outer direction or "+ Y direction”
  • the direction approaching the X axis from the Y direction is referred to as a radial inner direction or ". -Y direction ".
  • the rotation-operated electronic component 1 includes a first block body 10, a second block body 20, a plurality of electronic signal control units 31, 32, an outer operation shaft 40, an inner operation shaft 50, and a rotary body 60. , A first radial elastic member 70, a second radial elastic member 80, a first axial elastic member 91, and a second axial elastic member 92.
  • the internal configurations of the electronic signal control units 31 and 32 are omitted.
  • the first block body 10 is arranged on one side in the axial direction (+ X direction).
  • the first block body 10 has a cylindrical portion 12.
  • the cylindrical portion 12 has a first hole 14 penetrating in the axial direction (X direction).
  • the first hole 14 is defined by an inner peripheral surface 14a that connects the axial one-side end surface 12a of the cylindrical portion 12 and the axial other-side end surface 12b of the cylindrical portion 12.
  • the second block body 20 is arranged on the other side (-X direction) in the axial direction.
  • the second block body 20 has a rectangular parallelepiped block portion 22.
  • the block portion 22 has a second hole 24 penetrating in the axial direction (X direction).
  • the second hole 24 has a first space 241 arranged on one side in the axial direction, a second space 242 arranged on the other side in the axial direction, and a third space 243 arranged in the central portion in the axial direction.
  • the first space 241 is defined by an annular surface 241a facing to the right and an inner peripheral surface 241b connecting the surface 241a and the axially unilateral end surface 22a of the block portion 22.
  • the second space 242 is defined by a surface 242a facing leftward and an inner peripheral surface 242b connecting the surface 242a and the axially other end surface 22b of the block portion 22.
  • the third space 243 is defined by an inner peripheral surface 243a connecting the surface 241a and the surface 242a.
  • the electronic signal control unit 31 is arranged in the axial gap between the first block body 10 and the second block body 20.
  • the electronic signal control unit 31 corresponds to the "third block body" of the present invention.
  • the electronic signal control unit 31 has a housing 311 and a seat portion 312, and a terminal 313 for introducing and deriving an electric signal.
  • the housing 311 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the housing 311 accommodates a variable resistor (not shown) that is rotationally driven by the outer operating shaft 40.
  • the axially other side end surface 311a of the housing 311 is in contact with the axially unilateral end surface 22a of the block portion 22.
  • the seat portion 312 is arranged on one side (right side) of the housing 311 in the axial direction.
  • the seat portion 312 has a seat surface 312a that abuts on the other end surface 12b in the axial direction of the cylindrical portion 12.
  • the electronic signal control unit 32 is arranged on the other side in the axial direction with respect to the second block body 20.
  • the electronic signal control unit 32 has a housing 321 and a terminal 322 for introducing and deriving an electric signal.
  • the housing 321 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the housing 321 houses a variable resistor (not shown) and a switch (not shown) that are rotationally driven by the inner operating shaft 50.
  • the axial one-side end surface 321a of the housing 321 is in contact with the axial other-side end surface 22b of the block portion 22.
  • the outer operating shaft 40 has a first tubular portion 41 and a first large diameter tubular portion 42.
  • the first tubular portion 41 is internally fitted in the first hole 14 so as to rotate about an axis.
  • a radial gap S11 having a predetermined width is provided between the inner peripheral surface of the first hole 14 and the outer peripheral surface of the first tubular portion 41.
  • the size of the shape of the radial gap S11 is set by the inner diameter of the first hole 14 and the outer diameter of the first tubular portion 41.
  • the axially other end surface 41a of the first tubular portion 41 is in contact with the seat surface 312a.
  • the first large-diameter tubular portion 42 is arranged on one side (+ X direction) in the axial direction with respect to the first tubular portion 41, and has a larger diameter than the first tubular portion 41.
  • a ring-shaped surface 43 facing to the left is arranged between the outer peripheral surface of the first tubular portion 41 and the outer peripheral surface of the first large-diameter tubular portion 42.
  • An axial gap S12 having a predetermined width is provided between the surface 43 and the axial one-side end surface 12a.
  • the inner operation shaft 50 extends in the axial direction (X direction).
  • the inner operating shaft 50 penetrates the first tubular portion 41, the inside of the seat portion 312, the inside of the housing 311, the second hole 24, and the inside of the housing 321.
  • the inner operating shaft 50 has a small diameter portion 51, a large diameter portion 52, and a detent portion 53.
  • the small diameter portion 51 is internally fitted in the first tubular portion 41 so as to rotate about an axis.
  • the large diameter portion 52 is arranged on one side (+ X direction) in the axial direction with respect to the small diameter portion 51, and has a larger diameter than the small diameter portion 51.
  • An operation knob (not shown) is attached to the large diameter portion 52.
  • the detent portion 53 is arranged on the other side (-X direction) in the axial direction with respect to the small diameter portion 51.
  • the axially other side end 54 of the inner operating shaft 50 projects in the left direction ( ⁇ X direction) from the axially other side end surface 321b of the housing 321.
  • a retaining ring 55 is attached to the axially opposite end 54 of the inner operating shaft 50.
  • the rotating body 60 has a second tubular portion 61 and a second large diameter tubular portion 62.
  • the second tubular portion 61 fits externally into the detent portion 53 and internally fits into the third space 243.
  • a radial gap S21 having a predetermined width is provided between the outer peripheral surface of the second tubular portion 61 and the inner peripheral surface of the third space 243.
  • the size of the shape of the radial gap S21 is set by the inner diameter of the third space 243 and the outer diameter of the second tubular portion 61.
  • the shape of the radial gap S21 is set to the same size as the shape of the radial gap S11.
  • the second large-diameter tubular portion 62 fits externally into the detent portion 53 and internally fits into the first space 241.
  • the rotating body 60 rotates integrally with the inner operating shaft 50 by fitting the second tubular portion 61 and the second large-diameter tubular portion 62 to the detent portion 53.
  • the second large-diameter tubular portion 62 is arranged on one side in the axial direction with respect to the second tubular portion 61, and has a larger diameter than the second tubular portion 61.
  • the second large-diameter tubular portion 62 has an annular surface 62a facing to the left.
  • An axial gap S22 having a predetermined width is provided between the surface 62a and the surface 241a.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the first radial elastic member 70.
  • the first radial elastic member 70 is arranged in the radial gap S11 having a predetermined width.
  • the first radial elastic member 70 is formed of a rectangular metal plate having a restoring force.
  • rectangular slits 70D long in the short side direction are arranged in the long side direction in parallel with each other at regular intervals.
  • a plurality of rectangular spring plates 70A having one end and the other end connected to each other by two connecting bands 70B are formed.
  • the central region portion in the longitudinal direction of each spring plate 70A is press-molded so as to project in a curved shape on the same one side with respect to the plate surface of the original metal plate.
  • a cylindrical spring is formed by rolling the spring plate 70A so that the central region in the longitudinal direction of each spring plate 70A is convex outward in the radial direction and both ends 70E and 70F in the long side direction of the metal plate are adjacent to each other. obtain.
  • the connecting band 70B acts as a fulcrum at both ends of the spring plate 70A, and the central region portion in the longitudinal direction of the spring plate 70A acts as an action point.
  • the first radial elastic member 70 is set so that its minimum inner diameter (inner diameter of the connecting band 70B) is smaller than the outer diameter of the first tubular portion 41 in the free state. Therefore, when the first radial elastic member 70 is attached to the first tubular portion 41, the distance 70C between both ends 70E and 70F in the long side direction of the metal plate expands against the restoring force, and the first radial elastic member The 70 is held by the first tubular portion 41 by its restoring force. In this state, the maximum outer diameter of the first radial elastic member 70 (the outer diameter of the spring plate 70A in the central region in the longitudinal direction) is set to be larger than the diameter of the first hole 14.
  • the spring plate 70A When the outer operating shaft 40 to which the first radial elastic member 70 is mounted is inserted into the first hole 14, the spring plate 70A is pushed by the inner peripheral surface of the first hole 14, and the height of the spring plate 70A in the radial direction. Decreases inward in the radial direction.
  • the outer operating shaft 40 rotates together with the first radial elastic member 70, and the first radial elastic member 70 slides and rotates with respect to the inner peripheral surface of the first hole 14.
  • the outer operating shaft 40 receives frictional resistance from the inner peripheral surface of the first hole 14 via the first radial elastic member 70, so that the torque required for the rotational operation can be obtained.
  • the second radial elastic member 80 is a common component commonly used with the first radial elastic member 70.
  • the reason why the common parts are used is that, as described above, the shape of the radial gap S21 and the shape of the radial gap S11 are set to the same size.
  • the same reference numerals as those of the first radial elastic member 70 will be used.
  • the second radial elastic member 80 is arranged in the radial gap S21 having a predetermined width.
  • the second radial elastic member 80 is set so that its minimum inner diameter (inner diameter of the connecting band 70B) is smaller than the outer diameter of the second tubular portion 61 in the free state. Therefore, when the second radial elastic member 80 is attached to the second tubular portion 61, the distance 70C between both ends 70E and 70F in the long side direction of the metal plate expands against the restoring force, and the second radial elastic member The 80 is held by the second tubular portion 61 by its restoring force. In this state, the maximum outer diameter of the second radial elastic member 80 (the outer diameter of the spring plate 70A in the central region in the longitudinal direction) is set to be larger than the diameter of the second hole 24.
  • the rotating body 60 rotates integrally with the inner operating shaft 50 by being fitted onto the detent portion 53 of the inner operating shaft 50.
  • the second radial elastic member 80 is attached to the second tubular portion 61 of the rotating body 60 as described above.
  • the spring plate 70A is pushed against the inner peripheral surface of the second hole 24, and the radial height of the spring plate 70A is increased. It becomes lower toward the inside in the radial direction.
  • the inner operating shaft 50 that rotates integrally with the rotating body 60 rotates together with the second radial elastic member 80, and the second radial elastic member 80 slides and rotates with respect to the inner peripheral surface of the second hole 24.
  • the inner operating shaft 50 receives frictional resistance from the inner peripheral surface of the second hole 24 via the second radial elastic member 80, so that the torque required for the rotating operation can be obtained. It becomes.
  • the first axial elastic member 91 is, for example, a spring washer that is sandwiched in the axial gap S12 in a state of being bent against the restoring force.
  • the outer operating shaft 40 slides and rotates with respect to the elastic member 91 in the first axial direction. As a result, the outer operating shaft 40 receives frictional resistance from the elastic member 91 in the first axial direction, so that it is possible to obtain the torque required for the rotational operation.
  • the second axial elastic member 92 is a common component commonly used with the first axial elastic member 91.
  • the reason why the common parts are used is that the width of the axial gap S21 and the width of the axial gap S22 are set to be the same.
  • the second axial elastic member 92 is sandwiched in the axial gap S22 in a state of being bent against the restoring force.
  • the rotating body 60 that rotates integrally with the inner operating shaft 50 slides and rotates with respect to the elastic member 92 in the second axial direction.
  • the inner operating shaft 50 (rotating body 60) receives frictional resistance from the elastic member 92 in the second axial direction, so that it is possible to obtain the torque required for the rotating operation.
  • the operating torque of the inner operating shaft 50 and the operating torque of the outer operating shaft 40 are within a predetermined range.
  • the axial gap S22 varies.
  • the frictional resistance from the second axial elastic member 92 decreases, and the operating torque of the inner operating shaft 50 decreases.
  • the axial clearance S22 is small, the frictional resistance from the second axial elastic member 92 increases, and the operating torque of the inner operating shaft 50 increases. Due to the variation in the axial clearance S22, the operating torque of the inner operating shaft 50 may deviate from the predetermined range.
  • the torque adjusting member 100 is arranged in the axial gap between the axial one-side end surface 62b of the second large-diameter tubular portion 62 and the axial other-side end surface 311a of the housing 311 so that the inner operating shaft 50 Adjust the operating torque of.
  • the torque adjusting member 100 is, for example, a washer.
  • the operating torque of the inner operating shaft 50 is adjusted by selectively using a washer that matches the axial gap from a plurality of types of washers having different plate thicknesses.
  • the rotation-operated electronic component 1 has a first block body 10 arranged on one side in the axial direction and having a first hole 14, and a second block body 10 arranged on the other side in the axial direction and having a second hole 24.
  • a two-block body 20 an outer operating shaft 40 having a first tubular portion 41 fitted in the first hole 14 so as to rotate about an axis, and a first tubular portion 41 and a first tubular portion 41 extending in the axial direction.
  • An inner operating shaft 50 that penetrates the two holes 24 and is internally fitted into the first tubular portion 41 so as to rotate about an axis, and an inner operating shaft 50 that is externally fitted to the inner operating shaft 50 so as to rotate integrally with the inner operating shaft 50.
  • a rotating body 60 having a second tubular portion 61 fitted in the second hole 24 so as to rotate about an axis, and an inner peripheral surface of the first hole 14 and an outer peripheral surface of the first tubular portion 41.
  • the first radial elastic member 70 sandwiched between the radial gaps S11 in a state of being bent against the restoring force, the inner peripheral surface of the second hole 24, and the outer peripheral surface of the second tubular portion 61.
  • a second radial elastic member 80 is provided between the radial gaps S21 and sandwiched in a state of being bent against a restoring force.
  • the rotation-operated electronic component 1 is restored to the first axial elastic member 91 sandwiched in the axial gap S12 in a bent state against the restoring force and the axial gap S22.
  • a second axial elastic member 92 sandwiched in a state of being bent against a force is further provided. This makes it possible to obtain a higher operating torque for both axes.
  • the rotation-operated electronic component 1 is arranged in an axial gap between the second large-diameter tubular portion 62 and the housing 311 and is a washer (torque adjustment) for adjusting the operating torque of the inner operating shaft.
  • a member is provided.
  • FIGS. 3A and 3B each modification of the rotation-operated electronic component 1 according to the above embodiment will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
  • a configuration different from the above-described embodiment will be mainly described, and the same configuration will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the axial gap S22 is emphasized and drawn.
  • the operating torque of the inner operating shaft 50 is adjusted without using a washer (torque adjusting member).
  • the reason why the axial clearance S22 is large is that, for example, when the operating torque of the inner operating shaft 50 is larger than the operating torque of the outer operating shaft 40 and exceeds a predetermined range, for example, the second large
  • the operating torque of the inner operating shaft 50 can be reduced so as to be within a predetermined range. be.
  • the reason why the axial clearance S22 is small is that, for example, when the operating torque of the inner operating shaft 50 is smaller than the operating torque of the outer operating shaft 40 and is less than a predetermined range, for example, the second large diameter This is because the rotating body 60 having a thick cylinder portion 62 is selected and the axial gap S22 is made smaller than the reference width to increase the operating torque of the inner operating shaft 50 so as to be within a predetermined range. ..
  • the inner operating shaft 50 can be formed. It is possible to adjust the operating torque.
  • the rotation-operated electronic component 1 includes both the first and second axial elastic members 91 and 92, but the present invention is not limited to this, for example, the first. And one of the second axial elastic members 91 and 92 may be provided, and the first and second radial elastic members 70 and 80 can provide sufficient operating torque. Therefore, it is not necessary to include any of the first and second axial elastic members 91 and 92.
  • the present invention is based on a Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2020-01788) filed on January 27, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the present invention is suitably used for an electronic device provided with a rotation-operated electronic component that is required to obtain a constant high operating torque for both axes.
  • Rotational operation type electronic parts 10 1st block body 12 Cylindrical part 12a Axial direction 1 side end face 12b Axial direction other side end face 14 1st hole 14a, 241b, 242b, 243a Inner peripheral surface 20 2nd block body 22 Block part 22a Axis Direction One side end face 22b Axial direction Other side end face 24 Second hole 31, 32 Electronic signal control unit 40 Outer operation shaft 41 First cylindrical part 42 First large diameter cylinder part 43, 62a, 241a, 242a surface 50 Inner operation shaft 51 Small diameter part 52 Large diameter part 53 Anti-rotation part 54 Axial other side end 55 Retaining ring 60 Rotating body 61 Second cylindrical part 62 Second large diameter cylinder 62b Axial one side end face 70 First radial elasticity Member 70A Spring plate 70B Connecting band 70C Spacing 70D Slit 70E, 70F End 80 2nd radial elastic member 91 1st axial elastic member 92 2nd axial elastic member 100 Torque adjusting member 241 1s

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Abstract

二軸共に一定の高い操作トルクを得ることが可能な回転操作型電子部品は、軸方向一側に配置され、第１穴を有する第１ブロック体と、軸方向他側に配置され、第２穴を有する第２ブロック体と、軸回りに回転するように第１穴に内嵌する第１筒状部を有する外側操作軸と、軸方向に延在し、第１筒状部および第２穴を貫通し、軸回りに回転するように第１筒状部に内嵌する内側操作軸と、内側操作軸と一体に回転するように内側操作軸に外嵌し、かつ、軸回りに回転するように第２穴に内嵌する第２筒状部を有する回転体と、第１穴の内周面と第１筒状部の外周面との間の径方向隙間に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第１径方向弾性部材と、第２穴の内周面と第２筒状部の外周面との間の径方向隙間に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第２径方向弾性部材と、を備える。

Description

回転操作型電子部品
　本発明は、回転操作型電子部品に関する。
　例えば、特許文献１には、第１回転電子部品および第２回転電子部品が軸方向に相互に離れて配置された回転操作型電子部品が開示されている。
　第１回転電子部品は、第１基台に固定される軸支部材と、軸支部材に回転可能に支持される第１回転型物と、軸支部材と第１回転型物との間に介在する、弾性部を有する第１クリックバネと、第１クリックバネに対向配置される、周方向に複数のクリック係合穴を有する第１クリック板とを備える。
　また、第２回転電子部品は、軸支部材に固定されるケース及び第２基台と、ケースに回転可能に支持される第２回転つまみ及び第２回転型物と、第２回転型物の回転中心となるロックピンと、第２回転型物とケースとの間に介在する、弾性部を有する第２クリックバネと、第２クリックバネに対向配置される、周方向に複数のクリック係合穴を有する第２クリック板とを備える。
　第１および第２のクリックバネ及び第１および第２のクリック板は、弾性部がクリック係合穴への挿入・離脱を繰り返すことにより、操作者がクリック感覚を生じるように構成されている。
日本国特開２００３－１７８６４９号公報
　ところで、上記特許文献１に記載の回転操作型電子部品においては、例えば、弾性部がクリック係合穴から離脱する場合と、それ以外の場合とで、操作トルクが変動するため、第１および第２の回転型物（二軸）共に一定の高い操作トルクを得ることができない。
　これにより、二軸を所望の位置に保持することが困難になるという問題がある。また、例えば、第１回転型物および第２回転型物の一方の回転に連れられて、他方の回転型物が回転する連れ回りの現象が発生するという問題がある。
　本発明の目的は、二軸共に一定の高い操作トルクを得ることが可能な回転操作型電子部品を提供することである。
　上記の目的を達成するため、本発明における回転操作型電子部品は、
　軸方向一側に配置され、第１穴を有する第１ブロック体と、
　軸方向他側に配置され、第２穴を有する第２ブロック体と、
　軸回りに回転するように前記第１穴に内嵌する第１筒状部を有する外側操作軸と、
　軸方向に延在し、前記第１筒状部および前記第２穴を貫通し、軸回りに回転するように前記第１筒状部に内嵌する内側操作軸と、
　前記内側操作軸と一体に回転するように前記内側操作軸に外嵌し、かつ、軸回りに回転するように前記第２穴に内嵌する第２筒状部を有する回転体と、
　前記第１穴の内周面と前記第１筒状部の外周面との間の径方向隙間に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第１径方向弾性部材と、
　前記第２穴の内周面と前記第２筒状部の外周面との間の径方向隙間に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第２径方向弾性部材と、
　を備える。
　本発明の回転操作型電子部品によれば、二軸共に一定の高い操作トルクを得ることができる。
図１は、本発明の一実施の形態に係る回転操作型電子部品の構成を部分的に断面にして表した図である。 図２は、第１径方向弾性部材の一例を示す斜視図である。 図３Ａは、変形例１に係る回転操作型電子部品の構成を部分的に断面にして表した図である。 図３Ｂは、変形例２に係る回転操作型電子部品の構成を部分的に断面にして表した図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る回転操作型電子部品１の構成を部分的に断面にして表した図である。図１では、Ｘ軸およびＹ軸が描かれている。図１において、左右方向をＸ方向または軸方向といい、右方向を軸方向一側または「＋Ｘ方向」、左方向を軸方向他側または「－Ｘ方向」という。また、図１において上下方向を径方向またはＹ方向といい、Ｘ軸からＹ方向へ離れる方向を径方向外側または「＋Ｙ方向」といい、Ｘ軸にＹ方向から近づく方向を径方向内側または「－Ｙ方向」という。
　回転操作型電子部品１は、図１に示すように、第１ブロック体１０、第２ブロック体２０、複数の電子信号制御部３１，３２、外側操作軸４０、内側操作軸５０、回転体６０、第１径方向弾性部材７０、第２径方向弾性部材８０、第１軸方向弾性部材９１、および、第２軸方向弾性部材９２を備える。なお、図１では、電子信号制御部３１，３２の内部構成を省略して示す。
　第１ブロック体１０は、軸方向一側（＋Ｘ方向）に配置される。第１ブロック体１０は、円筒部１２を有している。円筒部１２は、軸方向（Ｘ方向）に貫通する第１穴１４を有している。第１穴１４は、円筒部１２の軸方向一側端面１２ａと円筒部１２の軸方向他側端面１２ｂとを繋ぐ内周面１４ａにより画定される。
　第２ブロック体２０は、軸方向他側（－Ｘ方向）に配置される。第２ブロック体２０は、直方体形状のブロック部２２を有している。ブロック部２２は、軸方向（Ｘ方向）に貫通する第２穴２４を有している。
　第２穴２４は、軸方向一側に配置される第一空間２４１、軸方向他側に配置される第二空間２４２、および、軸方向中央部に配置される第三空間２４３を有している。第一空間２４１は、右方向を向く円環状の面２４１ａと、面２４１ａとブロック部２２の軸方向一側端面２２ａとを繋ぐ内周面２４１ｂとにより画定される。第二空間２４２は、左方向を向く面２４２ａと、面２４２ａとブロック部２２の軸方向他側端面２２ｂとを繋ぐ内周面２４２ｂとにより画定される。第三空間２４３は、面２４１ａと面２４２ａとを繋ぐ内周面２４３ａにより画定される。
　電子信号制御部３１は、第１ブロック体１０と第２ブロック体２０との間の軸方向隙間に配置されている。電子信号制御部３１は、本発明の「第３ブロック体」に対応している。
　電子信号制御部３１は、ハウジング３１１と、座部３１２と、電気信号を導入導出する端子３１３とを有している。ハウジング３１１は、直方体形状を有している。ハウジング３１１は、外側操作軸４０により回転駆動される可変抵抗器（不図示）を収容する。ハウジング３１１の軸方向他側端面３１１ａは、ブロック部２２の軸方向一側端面２２ａに当接している。座部３１２はハウジング３１１の軸方向一側（右側）に配置されている。座部３１２は、円筒部１２の軸方向他側端面１２ｂに当接する座面３１２ａを有している。
　電子信号制御部３２は、第２ブロック体２０よりも軸方向他側に配置されている。電子信号制御部３２は、ハウジング３２１と、電気信号を導入導出する端子３２２とを有している。ハウジング３２１は、直方体形状を有している。ハウジング３２１は、内側操作軸５０により回転駆動される可変抵抗器（不図示）およびスイッチ（不図示）を収容する。ハウジング３２１の軸方向一側端面３２１ａは、ブロック部２２の軸方向他側端面２２ｂに当接している。
　外側操作軸４０は、第１筒状部４１および第１大径筒部４２を有する。第１筒状部４１は、軸回りに回転するように第１穴１４に内嵌している。第１穴１４の内周面と第１筒状部４１の外周面との間には所定幅の径方向隙間Ｓ１１が設けられている。径方向隙間Ｓ１１の形状のサイズは、第１穴１４の内径および第１筒状部４１の外径により設定される。第１筒状部４１の軸方向他側端面４１ａは、座面３１２ａに当接している。
　第１大径筒部４２は、第１筒状部４１よりも軸方向一側（＋Ｘ方向）に配置され、第１筒状部４１よりも大径である。第１筒状部４１の外周面と第１大径筒部４２の外周面との間には左方向に面する環形状の面４３が配置されている。面４３と軸方向一側端面１２ａとの間には所定幅の軸方向隙間Ｓ１２が設けられている。
　内側操作軸５０は、軸方向（Ｘ方向）に延在している。内側操作軸５０は、第１筒状部４１、座部３１２の内部、ハウジング３１１の内部、第２穴２４、および、ハウジング３２１の内部を貫通する。内側操作軸５０は、小径部５１、大径部５２および回り止め部５３を有している。小径部５１は、軸回りに回転するように第１筒状部４１に内嵌している。大径部５２は、小径部５１よりも軸方向一側（＋Ｘ方向）に配置され、小径部５１よりも大径である。大径部５２には、操作つまみ（不図示）が取り付けられる。回り止め部５３は、小径部５１よりも軸方向他側（－Ｘ方向）に配置される。
　内側操作軸５０の軸方向他側端部５４は、ハウジング３２１の軸方向他側端面３２１ｂから左方向（－Ｘ方向）に突出している。内側操作軸５０の軸方向他側端部５４には抜け止めリング５５が取り付けられている。
　回転体６０は、第２筒状部６１および第２大径筒部６２を有する。第２筒状部６１は、回り止め部５３に外嵌し、第三空間２４３に内嵌する。第２筒状部６１の外周面と第三空間２４３の内周面との間には、所定幅の径方向隙間Ｓ２１が設けられている。径方向隙間Ｓ２１の形状のサイズは、第三空間２４３の内径および第２筒状部６１の外径により設定される。本実施の形態では、径方向隙間Ｓ２１の形状は、径方向隙間Ｓ１１の形状と同じサイズに設定される。第２大径筒部６２は、回り止め部５３に外嵌し、第一空間２４１に内嵌する。回転体６０は、第２筒状部６１および第２大径筒部６２が回り止め部５３に外嵌することで、内側操作軸５０と一体に回転する。
　第２大径筒部６２は、第２筒状部６１よりも軸方向一側に配置され、第２筒状部６１よりも大径である。第２大径筒部６２は、左方向に面する円環状の面６２ａを有している。面６２ａと面２４１ａとの間には、所定幅の軸方向隙間Ｓ２２が設けられている。
　次に、第１径方向弾性部材７０の一例について図１および図２を参照して説明する。図２は、第１径方向弾性部材７０の一例を示す斜視図である。
　第１径方向弾性部材７０は、所定幅を有する径方向隙間Ｓ１１に配置される。第１径方向弾性部材７０は、復元力を有する長方形の金属板により成形される。金属板には、その短辺方向に長い長方形のスリット７０Ｄを一定間隔で互いに平行に長辺方向に配列する。これにより一端と他端がそれぞれ２つの連結帯７０Ｂで互いに連結された長方形の複数のバネ板７０Ａが形成される。各バネ板７０Ａの長手方向中央領域部は、元の金属板の板面に対し同じ一方の側に湾曲状に突出するようプレス成形される。各バネ板７０Ａの長手方向中央領域部が径方向外側に凸となるよう、かつ、金属板の長辺方向両端７０Ｅ，７０Ｆが互いに隣接するよう、バネ板７０Ａを丸めることで、円筒状バネを得る。円筒状バネにおいては、連結帯７０Ｂは、バネ板７０Ａの両端支点として作用し、バネ板７０Ａの長手方向中央領域部は作用点として作用する。
　第１径方向弾性部材７０は、自由状態でその最小内径（連結帯７０Ｂの内径）が第１筒状部４１の外径よりも小となるように設定される。そのため、第１径方向弾性部材７０を第１筒状部４１に装着すると、金属板の長辺方向両端７０Ｅ，７０Ｆ間の間隔７０Ｃが復元力に抗して広がって、第１径方向弾性部材７０はその復元力により第１筒状部４１に保持される。この状態で第１径方向弾性部材７０の最大外径（バネ板７０Ａの長手方向中央領域部における外径）は、第１穴１４の径よりも大となるように設定される。
　第１径方向弾性部材７０が装着された外側操作軸４０を第１穴１４に挿通すると、バネ板７０Ａが第１穴１４の内周面に押されて、バネ板７０Ａの径方向の高さが径方向内側に向けて低くなる。外側操作軸４０は、第１径方向弾性部材７０と共に回転し、第１径方向弾性部材７０は、第１穴１４の内周面に対して摺動回転する。これにより、外側操作軸４０は、第１径方向弾性部材７０を介して第１穴１４の内周面から摩擦抵抗を受けるため、回転操作に必要なトルクを得ることが可能となる。
　次に、第２径方向弾性部材８０について図１および図２を参照して説明する。第２径方向弾性部材８０は、第１径方向弾性部材７０と共通して用いられる共用部品である。共用部品が用いられる理由は、前述したように、径方向隙間Ｓ２１の形状と径方向隙間Ｓ１１の形状とが同じサイズに設定されるためである。なお、第２径方向弾性部材８０の説明においては、第１径方向弾性部材７０と同一の符号を用いて説明する。
　第２径方向弾性部材８０は、所定幅を有する径方向隙間Ｓ２１に配置される。第２径方向弾性部材８０は、自由状態でその最小内径（連結帯７０Ｂの内径）が第２筒状部６１の外径よりも小となるように設定される。そのため、第２径方向弾性部材８０を第２筒状部６１に装着すると、金属板の長辺方向両端７０Ｅ，７０Ｆ間の間隔７０Ｃが復元力に抗して広がって、第２径方向弾性部材８０はその復元力により第２筒状部６１に保持される。この状態で第２径方向弾性部材８０の最大外径（バネ板７０Ａの長手方向中央領域部における外径）は、第２穴２４の径よりも大となるように設定される。
　回転体６０は内側操作軸５０の回り止め部５３に外嵌することで、内側操作軸５０と一体に回転する。その回転体６０の第２筒状部６１に上述するように第２径方向弾性部材８０が装着される。第２径方向弾性部材８０が装着された回転体６０を第２穴２４に挿通すると、バネ板７０Ａが第２穴２４の内周面に押されて、バネ板７０Ａの径方向の高さが径方向内側に向けて低くなる。回転体６０と一体に回転する内側操作軸５０は、第２径方向弾性部材８０と共に回転し、第２径方向弾性部材８０は、第２穴２４の内周面に対して摺動回転する。これにより、内側操作軸５０（回転体６０）は、第２径方向弾性部材８０を介して第２穴２４の内周面から摩擦抵抗を受けるため、回転操作に必要なトルクを得ることが可能となる。
　次に、第１軸方向弾性部材９１について図１を参照して説明する。第１軸方向弾性部材９１は、軸方向隙間Ｓ１２に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれる、例えば、バネワッシャーである。外側操作軸４０は、第１軸方向弾性部材９１に対して摺動回転する。これにより、外側操作軸４０は、第１軸方向弾性部材９１から摩擦抵抗を受けるため、回転操作に必要なトルクを得ることが可能となる。
　次に、第２軸方向弾性部材９２について図１を参照して説明する。第２軸方向弾性部材９２は、第１軸方向弾性部材９１と共通して用いられる共用部品である。共用部品が用いられる理由は、軸方向隙間Ｓ２１の幅と軸方向隙間Ｓ２２の幅が同一に設定されるためである。第２軸方向弾性部材９２は、軸方向隙間Ｓ２２に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれている。内側操作軸５０と一体に回転する回転体６０は、第２軸方向弾性部材９２に対して摺動回転する。これにより、内側操作軸５０（回転体６０）は、第２軸方向弾性部材９２から摩擦抵抗を受けるため、回転操作に必要なトルクを得ることが可能となる。なお、操作性を向上のため、内側操作軸５０の操作トルクと外側操作軸４０の操作トルクとは、所定の範囲内にあることが好ましい。
　ところで、部品の寸法公差などの要因により、軸方向隙間Ｓ２２にバラツキが発生する。軸方向隙間Ｓ２２が大きい場合、第２軸方向弾性部材９２からの摩擦抵抗が減少し、内側操作軸５０の操作トルクが低下する。軸方向隙間Ｓ２２が小さい場合、第２軸方向弾性部材９２からの摩擦抵抗が増大し、内側操作軸５０の操作トルクが上昇する。軸方向隙間Ｓ２２のバラツキにより、内側操作軸５０の操作トルクが所定の範囲から外れる場合がある。
　トルク調整部材１００は、第２大径筒部６２の軸方向一側端面６２ｂと、ハウジング３１１の軸方向他側端面３１１ａとの間の軸方向隙間に配置されていることで、内側操作軸５０の操作トルクを調整する。トルク調整部材１００は、例えば、ワッシャーである。板厚の異なる複数種類のワッシャーの中から当該軸方向隙間に適合するワッシャーを選択的に用いることで、内側操作軸５０の操作トルクを調整する。
　上記実施の形態に係る回転操作型電子部品１は、軸方向一側に配置され、第１穴１４を有する第１ブロック体１０と、軸方向他側に配置され、第２穴２４を有する第２ブロック体２０と、軸回りに回転するように第１穴１４に内嵌する第１筒状部４１を有する外側操作軸４０と、軸方向に延在し、第１筒状部４１および第２穴２４を貫通し、軸回りに回転するように第１筒状部４１に内嵌する内側操作軸５０と、内側操作軸５０と一体に回転するように内側操作軸５０に外嵌し、かつ、軸回りに回転するように第２穴２４に内嵌する第２筒状部６１を有する回転体６０と、第１穴１４の内周面と第１筒状部４１の外周面との間の径方向隙間Ｓ１１に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第１径方向弾性部材７０と、第２穴２４の内周面と第２筒状部６１の外周面との間の径方向隙間Ｓ２１に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第２径方向弾性部材８０と、を備える。
　上記の構成により、外側操作軸４０は、回転操作された場合、第１径方向弾性部材７０を介して第１穴１４の内周面から摩擦抵抗を受けるため、回転操作に必要なトルクを得ることが可能となる。また、内側操作軸５０は、回転操作された場合、第２径方向弾性部材８０を介して第２穴２４の内周面から摩擦抵抗を受けるため、回転操作に必要なトルクを得ることが可能となる。以上により、二軸（外側操作軸４０、内側操作軸５０）共に一定の高い操作トルクを得ることが可能となる。
　また、上記実施の形態に係る回転操作型電子部品１は、軸方向隙間Ｓ１２に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第１軸方向弾性部材９１と、軸方向隙間Ｓ２２に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第２軸方向弾性部材９２と、をさらに備える。これにより、二軸共により高い操作トルクを得ることが可能となる。
　また、上記実施の形態に係る回転操作型電子部品１は、第２大径筒部６２とハウジング３１１との間の軸方向隙間に配置され、内側操作軸の操作トルクを調整するワッシャー（トルク調整部材）を備える。これにより、板厚の異なる複数種類のワッシャーの中から上記軸方向隙間に適合するワッシャーを選択的に用いることで、内側操作軸５０の操作トルクを調整することが可能となる。
　次に、上記実施の形態に係る回転操作型電子部品１の各変形例について図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明する。変形例の説明においては、上記実施の形態と異なる構成について主に説明し、同じ構成については同一符号を付してその説明を省略する。なお、図３Ａに示す変形例１および図３Ｂに示す変形例２では、軸方向隙間Ｓ２２が強調されて描かれている。
　変形例２では、ワッシャー（トルク調整部材）を用いることなく、内側操作軸５０の操作トルクを調整する。
　図３Ａに示すように軸方向隙間Ｓ２２が大きい理由は、例えば、内側操作軸５０の操作トルクが外側操作軸４０の操作トルクより大きく、かつ、所定の範囲を超えた場合、例えば、第２大径筒部６２の板厚が薄い回転体６０を選択し、軸方向隙間Ｓ２２を基準幅より大きくすることで、内側操作軸５０の操作トルクを所定の範囲内に収めるように、低減させるためである。
　図３Ｂに示すように軸方向隙間Ｓ２２が小さい理由は、例えば、内側操作軸５０の操作トルクが外側操作軸４０の操作トルクより小さく、かつ、所定の範囲を下回る場合、例えば、第２大径筒部６２の板厚が厚い回転体６０を選択し、軸方向隙間Ｓ２２を基準幅より小さくすることで、内側操作軸５０の操作トルクを所定の範囲内に収めるように、増大させるためである。
　上記の各変形例によれば、例えば、第２大径筒部６２の板厚の異なる複数種類の回転体６０の中から適合する回転体６０を選択的に用いることで、内側操作軸５０の操作トルクを調整することが可能となる。
　その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
　上記実施の形態においては、回転操作型電子部品１は、第１および第２の軸方向弾性部材９１，９２の両方の部材を備えているが、本発明はこれに限らず、例えば、第１および第２の軸方向弾性部材９１，９２のいずれか一方の部材を備えていればよく、また、第１および第２の径方向弾性部材７０，８０によって十分な操作トルクが得られる等の理由から、第１および第２の軸方向弾性部材９１，９２のいずれも備えていなくてもよい。
　本発明は、２０２０年１月２７日付で出願された日本国特許出願（特願２０２０-０１０７８８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、二軸共に一定の高い操作トルクを得ることが要求される回転操作型電子部品を備えた電子機器に好適に利用される。
　１　回転操作型電子部品
　１０　第１ブロック体
　１２　円筒部
　１２ａ　軸方向一側端面
　１２ｂ　軸方向他側端面
　１４　第１穴
　１４ａ，２４１ｂ，２４２ｂ，２４３ａ　内周面
　２０　第２ブロック体
　２２　ブロック部
　２２ａ　軸方向一側端面
　２２ｂ　軸方向他側端面
　２４　第２穴
　３１，３２　電子信号制御部
　４０　外側操作軸
　４１　第１筒状部
　４２　第１大径筒部
　４３，６２ａ，２４１ａ，２４２ａ　面
　５０　内側操作軸
　５１　小径部
　５２　大径部
　５３　回り止め部
　５４　軸方向他側端部
　５５　抜け止めリング
　６０　回転体
　６１　第２筒状部
　６２　第２大径筒部
　６２ｂ　軸方向一側端面
　７０　第１径方向弾性部材
　７０Ａ　バネ板
　７０Ｂ　連結帯
　７０Ｃ　間隔
　７０Ｄ　スリット
　７０Ｅ，７０Ｆ　端
　８０　第２径方向弾性部材
　９１　第１軸方向弾性部材
　９２　第２軸方向弾性部材
　１００　トルク調整部材
　２４１　第一空間
　２４２　第二空間
　２４３　第三空間
　３１１　ハウジング
　３１１ａ，３２１ｂ　軸方向他側端面
　３１２　座部
　３１２ａ　座面
　３１３，３２２　端子
　３２１　ハウジング
　３２１ａ　軸方向一側端面

Claims (5)

  1. 　軸方向一側に配置され、第１穴を有する第１ブロック体と、
    　軸方向他側に配置され、第２穴を有する第２ブロック体と、
    　軸回りに回転するように前記第１穴に内嵌する第１筒状部を有する外側操作軸と、
    　軸方向に延在し、前記第１筒状部および前記第２穴を貫通し、軸回りに回転するように前記第１筒状部に内嵌する内側操作軸と、
    　前記内側操作軸と一体に回転するように前記内側操作軸に外嵌し、かつ、軸回りに回転するように前記第２穴に内嵌する第２筒状部を有する回転体と、
    　前記第１穴の内周面と前記第１筒状部の外周面との間の径方向隙間に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第１径方向弾性部材と、
    　前記第２穴の内周面と前記第２筒状部の外周面との間の径方向隙間に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第２径方向弾性部材と、
    　を備える、
    　回転操作型電子部品。
  2. 　前記第１径方向弾性部材および前記第２径方向弾性部材は、互いに共用部品である、
    　請求項１に記載の回転操作型電子部品。
  3. 　前記外側操作軸は、前記第１筒状部よりも軸方向一側に配置され、前記第１筒状部よりも大径である第１大径筒部を有し、
    　前記回転体は、前記第２筒状部よりも軸方向一側に配置され、前記第１筒状部よりも大径である第２大径筒部を有し、
    　前記第１穴の口縁と前記第１大径筒部との間の軸方向隙間に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第１軸方向弾性部材と、
    　前記第２穴の口縁と前記第２大径筒部との間の軸方向隙間に復元力に抗して撓んだ状態で挟まれた第２軸方向弾性部材と、
    　をさらに備える、
    　請求項１に記載の回転操作型電子部品。
  4. 　前記第１軸方向弾性部材および前記第２軸方向弾性部材は、互いに共用部品である、
    　請求項３に記載の回転操作型電子部品。
  5. 　前記第１ブロック体と前記第２ブロック体との間の軸方向隙間に配置され、前記内側操作軸が挿通する第３穴を有する第３ブロック体と、
    　前記第２大径筒部と前記第３ブロック体との間の軸方向隙間に配置され、前記内側操作軸の操作トルクを調整するトルク調整部材と、
    　をさらに備える、
    　請求項３に記載の回転操作型電子部品。
     
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