JP6206964B2

JP6206964B2 - 節度感付き回転型電子部品

Info

Publication number: JP6206964B2
Application number: JP2014047676A
Authority: JP
Inventors: 船橋　泰雅; 泰雅船橋
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2034-03-11
Also published as: JP2015173016A

Description

本発明は、各種電子機器の回転操作部に用いられる節度感付き回転型電子部品に関する。

近年、エアーコンディショナー装置およびオーディオ装置の各種車載機器の動作設定を行う際の入力操作系として、回転操作量が感覚的にわかり易い節度感（クリック）機能を備えた節度感付き回転型電子部品が多く採用されている。

車載機器にて使用される節度感付き回転型電子部品には、軽快なクリック感が望まれるとともに、回転操作が繰り返されてもクリック感の劣化が少ない信頼性の良いものが要望されている。

従来例１の節度感付き回転型電子部品としては、下記の特許文献１に記載の節度感付き回転型電子部品が知られている。

以下、図６および図７を用いて、特許文献１に記載の節度感付き回転型電子部品について説明する。図６は、節度感付き回転型電子部品９００のボール保持部９２０ａを説明する斜視図である。

節度感付き回転型電子部品９００は、スイッチ操作用のダイヤル９１０に複数の凹部９１０ａおよび凸部９１０ｂが設けられる。凹凸部に対向してボール保持部９２０ａが配設されている。ボール保持部９２０ａには、ボール９３０が精密嵌合する開口部９２０ｂと遊嵌する保持穴部９２０ｃが設けられる。

次に、節度感付き回転型電子部品９００は、図７に示すように第１ロータ部９９０のダイヤル９１０は環状部材で形成され、第１ホルダ部９９１には球形をしたボール９３０が配設されている。また、ダイヤル９１０の波形のディテント形状をした摺動面は第１弾性部材９９２によって弾性当接されたボール９３０と弾接摺動させて節度感を発生させる構成になっている。

第１潤滑剤９４０は、ダイヤル９１０の摺動面とボール９３０との間に塗布されている。しかしながら、第１潤滑剤９４０は操作者によってロータ部の回転操作を繰り返されることにより、流動してホルダ部とロータ部との間の隙間横９８０および隙間縦９８５より周囲に染み出してくる。このため、第１潤滑剤９４０は、次第にダイヤル９１０の摺動面には減少する。

特開第２０００−１５６１２９号公報

しかしながら、従来技術の節度感付き回転型電子部品では、磨耗を防ぎ、動作を滑らかにするためにアクチュエータとカム部材の接触面にはグリース等の潤滑剤が塗布されるが、この潤滑剤が周囲への流れ出しに対して特に規制する部材がないため、使用中に周囲に染み出す。従って、初期に比べて節度感が変化するという課題と、潤滑剤が不要な場所から染み出すという課題がある。

本発明は、上述した課題を解決するもので、節度感の信頼性が高いとともに潤滑剤の不要な染み出しがない節度感付き回転型電子部品を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、請求項１に記載の節度感付き回転型電子部品は、回転可能に支持され、操作者によって回転操作される第１部材と、前記回転操作に伴って所定の信号を発生する信号発生手段と、前記第１部材に対し、共通の回転中心軸を有して相対的に回転移動する第２部材と、前記第１部材もしくは前記第２部材のどちらか一方に設けられ、前記回転中心軸を中心とした円周方向に延設され、凸凹している摺動面を有するカム部材と、前記第１部材もしくは前記第２部材のどちらか他方に設けられ、前記摺動面との対向面に開口部を有する保持部と、前記摺動面に近づく方向に自由度を持って前記保持部に保持され、前記摺動面に弾性部材によって弾性当接されたアクチュエータと、を備え、前記摺動面には潤滑剤が塗布されている節度感付き回転型電子部品において、前記第１部材もしくは前記第２部材のどちらか一方の前記カム部材が前記アクチュエータに近づく向きに所定の高さを持つリブと、該リブの上面に設けられた前記摺動面からなり、前記第１部材もしくは前記第２部材のどちらか他方の前記開口部を含む領域には、前記リブと所定の隙間を有して対向する一対の規制面が設けられており、該一対の規制面に囲まれた領域に前記摺動面が配置され、前記摺動面に塗布された前記潤滑剤の流動が前記規制面により規制されているという特徴を有する。

また、請求項２に記載の節度感付き回転型電子部品は、前記第１部材が、前記回転中心軸に略垂直な第１平面部を有し、前記第２部材が、前記第１平面部に対向する第２平面部を有し、前記第１平面部の前記第２平面部との対向面に、前記カム部材が設けられるとともに、前記カム部材が、前記回転中心軸方向に前記所定の高さを持ち、前記回転中心軸を中心とする環状凸部材であり、前記第２平面部には、前記保持部が設けられており、前記アクチュエータを前記回転中心軸に平行な方向に自由度を持って保持しているとともに、前記第２平面部の前記第１平面部との対向面の前記開口部を含む領域に、前記環状凸部材が所定の隙間を持って内部に挿入される環状溝が形成されており、該環状溝の内径側面と外径側面とを前記一対の規制面としたという特徴を有する。

また、請求項３に記載の節度感付き回転型電子部品は、前記信号発生手段が、前記第１部材の回転状態を検出するフォトセンサーであるという特徴を有する。

請求項１の発明によれば、カム部材がリブとリブ上面に設けられた摺動面から構成され、開口部に近接する領域に一対の規制面を設けて潤滑剤の流動を規制しているため、常に潤滑剤が摺動面に適切な量存在することで、節度感の信頼性が高いとともに潤滑剤の不要な染み出しがない。

請求項２の発明によれば、カム部材を環状凸部材とし、規制面を環状溝の内外側面としたので、スペース効率が良く小型化が図れる。

請求項３の発明によれば、環状にしたカム部材との組み合わせで回転操作範囲が無制限になる使い方に対応できる。

以上により、本発明によれば節度感の信頼性が高いとともに潤滑剤の不要な染み出しがない節度感付き回転型電子部品を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る車載用エアーコンディショナー装置の操作パネルの外観図である。本発明の第１実施形態に係る節度感付き回転型電子部品の外観図である。本発明の第１実施形態に係る節度感付き回転型電子部品の裏側から見た斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ１０部分の拡大図である。本発明の第１実施形態に係る節度感付き回転型電子部品の断面図を簡単化した説明図である。図４のＡ２０部分の拡大図である。従来例１の節度感付き回転型電子部品を説明する斜視図である。従来例１の節度感付き回転型電子部品の断面図を簡単化した説明図である。

［第１実施形態］
以下に、第１実施形態における節度感付き回転型電子部品１０について、図１から図５までを用いて説明する。

第１実施形態における車載用エアーコンディショナー装置等の操作パネル１００は、図１に示すように節度感付き回転型電子部品１０および操作スイッチ部３０等を備えて構成されている。

節度感付き回転型電子部品１０は、操作者によって回転操作され車載用エアーコンディショナー装置の温度調整等に使用される。また、操作スイッチ部３０は、車載用エアーコンディショナー装置の温度調整を自動的に行う場合と、手動で行う場合を切り換えるスイッチ動作等に使用される。

節度感付き回転型電子部品１０は、図２から図５までに示すように、第１部材としてのロータ１１と、信号発生手段としてのフォトセンサー２０と、第２部材としてのホルダ１２と、カム部材１１ａと、保持部１７と、アクチュエータ１６と、弾性部材１５と、潤滑剤４０と、を備えて構成される。

節度感付き回転型電子部品１０は、図２に示すように略円柱の形状である。また、節度感付き回転型電子部品１０の上側部分は、回転可能に支持され、操作者によって回転操作し易いように複数の小さい凸凹部（図示しない）がロータ１１の円周上に設けられて滑り難いように形成されている。また、節度感付き回転型電子部品１０の下側部分は、ロータ１１の円周方向に沿って矩形波形状部１１ｃが形成されている。

ホルダ１２は固定され、ロータ１１は共通の回転中心軸４を有して相対的に回転移動するようにホルダ１２に支持されている。

ロータ１１は、図４に示すように回転中心軸４を中心とした円周方向に延設され、波形のディテント形状（凸凹形状）をした摺動面３を有するカム部材１１ａを備えている。また、ロータ１１は電気的な絶縁性が高く、且つ、機械的加工性の良い樹脂材料（ＡＢＳまたはポリカーボネイト等）にて形成されている。

ロータ１１のカム部材１１ａは、図４および図５に示すようにカム部材１１ａが回転中心軸方向に所定の高さ１１ｂを持ち、回転中心軸４を中心とする環状凸部材であり、カム部材１１ａが所定の高さ１１ｂを持つリブ１１ｄの上面に設けられた摺動面３はコイルスプリングである弾性部材１５によって弾性当接されたボール状のアクチュエータ１６と弾接摺動させて節度（クリック）感を発生させる形成になっている。

ロータ１１は、図５に示すように回転中心軸４に略垂直な第１平面部１を有し、ホルダ１２が第１平面部１に対向する第２平面部２を有して、第１平面部１の第２平面部２との対向面にカム部材１１ａが設けられている。

ホルダ１２はカム部材１１ａに対向する面に、第２平面部２の第１平面部１との対向面の開口部５を含む領域に環状凸部材が所定の隙間を持って内部に挿入される環状凹部材６（環状溝）に一対の規制面として外径側面１２ａおよび内径側面１２ｂが形成されている。カム部材１１ａを環状凸部材とし、規制面を環状凹部材６の外径側面１２ａおよび内径側面１２ｂとしたので、スペース効率が良く小型化が図れる。

ホルダ１２は電気的な絶縁性が高く、且つ、機械的加工性の良い樹脂材料（ＡＢＳまたはポリカーボネイト等）にて形成されている。

保持部１７は、ホルダ１２に設けられ、カム部材１１ａの摺動面３との対向面に開口部５を有する。また、保持部１７の開口部５を含む領域に設けられた環状凹部材６は、カム部材１１ａの環状凸部材が所定の隙間を持って内部に挿入されるように形成されている。また、保持部１７はアクチュエータ１６を回転中心軸４に平行な方向に自由度を持って保持している。

保持部１７からアクチュエータ１６が一部飛び出した状態で配設されている。また、潤滑剤４０は環状凹部材６内に塗布されているので、カム部材１１ａの摺動面３とアクチュエータ１６との間に適切な量が存在している。

潤滑剤４０は、カム部材１１ａの摺動面３とアクチュエータ１６との間に適切な潤滑を施すことにより、弾接摺動する磨耗部分の寿命延長および防錆効果の作用を行う。また、潤滑剤４０は軟粘性のグリース等の材料によって形成される。

アクチュエータ１６は、図３に示すように球形に形成される鋼球である。また、弾性部材１５は細長い金属線を螺旋状に巻いた形状に形成されるバネ部材である。

ロータ１１の下側に構成される矩形波形状部１１ｃは、ロータ１１の円周方向に沿って一定の間隔（例えば１０度間隔）で、ロータ１１の側面がある区間と、ロータ１１の側面がない区間が交互に形成されている。

フォトセンサー２０の発光面２０ａと受光面２０ｂは、図４に示すようにロータ１１の矩形波形状部１１ｃの回転中心軸４と平行方向になるように形成されている。

フォトセンサー２０は、操作者によってロータ１１が回転操作されると、発光面２０ａからの光をロータ１１の側面がない区間では受光面２０ｂが検出可能、ロータ１１の側面がある区間では受光面２０ｂが検出不可となる。このときのフォトセンサー２０の受光面２０ｂから出力されるオンとオフの検出信号を図示しない検出回路が受信して、その受信回数と一定の間隔（例えば１０度間隔）からロータ１１の回転角度（回転状態）を計算して求めることができる。よって、節度感付き回転型電子部品１０は回転操作範囲が無制限になる使い方に対応できる。

潤滑剤４０は、環状凹部材６の内径側面１２ｂと外径側面１２ａとを一対の規制面と、カム部材１１ａの摺動面３とに囲まれる領域に塗布される状況となる。

ここで、節度感付き回転型電子部品１０の動作について説明する。操作者がロータ１１を回転操作すると、カム部材１１ａとアクチュエータ１６が潤滑剤４０を介して節度感を伴いながらロータ１１がホルダ１２に回転可能に支持されながら回転移動する。

ロータ１１の回転移動のときに、弾性部材１５はカム部材１１ａの摺動面３が波形のディテント形状をしているため弾性当接されたアクチュエータ１６を介して、加えられた力に応じて変形する。また、弾性部材１５はカム部材１１ａの摺動面３の凸部とアクチュエータ１６が位置した場合は圧縮し、カム部材１１ａの摺動面３の凹部とアクチュエータ１６が位置した場合は伸張する。

よって、ロータ１１の回転移動のときに、潤滑剤４０はアクチュエータ１６の上下移動に伴って、カム部材１１ａの摺動面３とアクチュエータ１６との間を流動する。

潤滑剤４０は流動するが、ホルダ１２の環状凹部材６の外径側面１２ａおよび内径側面１２ｂと、カム部材１１ａの摺動面３との間に囲まれているため移動が規制され、環状凹部材６内に留まることになる。よって、ホルダ１２とロータ１１との間の隙間等から染み出さない。

従って、操作者によってロータ１１が回転操作を繰り返されても潤滑剤４０は流動を規制されるため、染み出しがないので常に潤滑剤４０がカム部材１１ａの摺動面３に適切な量が存在することになる。また、潤滑剤４０が染み出して節度感付き回転型電子部品１０の外観を汚染する虞がなくなる。

以上、本発明によれば節度感の信頼性が高いとともに潤滑剤４０の不要な染み出しがない節度感付き回転型電子部品１０を提供することを目的とする。

以上のように、本発明の実施形態に係る節度感付き回転型電子部品１０を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

＜変形例１＞
第１実施形態において、カム部材１１ａと、保持部１７と、アクチュエータ１６と、環状凹部材６と、弾性部材１５と、は回転中心軸４と水平方向に形成されて説明したが、カム部材１１ａと、保持部１７と、アクチュエータ１６と、環状凹部材６と、弾性部材１５と、は回転中心軸４と垂直方向に形成されても良い。

＜変形例２＞
第１実施形態において、弾性部材１５は細長い金属線を螺旋状に巻いた形状で形成されているが、金属製の板を折り曲げた板バネで形成されても良い。

１第１平面部
２第２平面部
３摺動面
４回転中心軸
５開口部
６環状凹部材
１０節度感付き回転型電子部品
１１ロータ
１１ａカム部材
１１ｂ所定の高さ
１１ｃ矩形波形状部
１１ｄリブ
１２ホルダ
１２ａ外径側面
１２ｂ内径側面
１５弾性部材
１６アクチュエータ
１７保持部
２０フォトセンサー
２０ａ発光面
２０ｂ受光面
３０操作スイッチ部
４０潤滑剤
１００操作パネル
９００節度感付き回転型電子部品
９１０ダイヤル
９１０ａ凹部
９１０ｂ凸部
９２０ａボール保持部
９２０ｂ開口部
９２０ｃ保持穴部
９３０ボール
９４０第１潤滑剤
９８０隙間横
９８５隙間縦
９９０第１ロータ部
９９１第１ホルダ部
９９２第１弾性部材

Claims

回転可能に支持され、操作者によって回転操作される第１部材と、
前記回転操作に伴って所定の信号を発生する信号発生手段と、
前記第１部材に対し、共通の回転中心軸を有して相対的に回転移動する第２部材と、
前記第１部材もしくは前記第２部材のどちらか一方に設けられ、前記回転中心軸を中心とした円周方向に延設され、凸凹している摺動面を有するカム部材と、
前記第１部材もしくは前記第２部材のどちらか他方に設けられ、前記摺動面との対向面に開口部を有する保持部と、
前記摺動面に近づく方向に自由度を持って前記保持部に保持され、
前記摺動面に弾性部材によって弾性当接されたアクチュエータと、を備え、
前記摺動面には潤滑剤が塗布されている節度感付き回転型電子部品において、
前記第１部材もしくは前記第２部材のどちらか一方の前記カム部材が前記アクチュエータに近づく向きに所定の高さを持つリブと、該リブの上面に設けられた前記摺動面からなり、
前記第１部材もしくは前記第２部材のどちらか他方の前記開口部を含む領域には、前記リブと所定の隙間を有して対向する一対の規制面が設けられており、
該一対の規制面に囲まれた領域に前記摺動面が配置され、
前記摺動面に塗布された前記潤滑剤の流動が前記規制面により規制されていることを特徴とする節度感付き回転型電子部品。
前記第１部材が、前記回転中心軸に略垂直な第１平面部を有し、
前記第２部材が、前記第１平面部に対向する第２平面部を有し、
前記第１平面部の前記第２平面部との対向面に、前記カム部材が設けられるとともに、前記カム部材が、前記回転中心軸方向に前記所定の高さを持ち、前記回転中心軸を中心とする環状凸部材であり、
前記第２平面部には、前記保持部が設けられており、前記アクチュエータを前記回転中心軸に平行な方向に自由度を持って保持しているとともに、
前記第２平面部の前記第１平面部との対向面の前記開口部を含む領域に、前記環状凸部材が所定の隙間を持って内部に挿入される環状溝が形成されており、
該環状溝の内径側面と外径側面とを前記一対の規制面としたことを特徴とする請求項１に記載の節度感付き回転型電子部品。
前記信号発生手段が、前記第１部材の回転状態を検出するフォトセンサーであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の節度感付き回転型電子部品。