按壓·旋轉操作型電子器件的製作方法
2023-06-04 18:02:31 2
專利名稱：按壓·旋轉操作型電子器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及在以滑鼠等為主的計算機外圍設備、可攜式電話等通信末端設備、車載電裝品等所使用的按壓·旋轉操作型電子器件。特別是涉及把從設備的操作面突出的圓形操作旋鈕的外周向切線方向進行旋轉操作和向旋轉中心方向進行按壓操作的按壓·旋轉操作型電子器件。
作為原有的這種按壓·旋轉操作型電子器件，如
圖15的外觀立體圖所示的帶按壓開關的旋轉型編碼器(以下，簡單地記作REPS)已被眾所周知。
圖16是該REPS的側面剖視圖。下面，對原有的REPS用圖15和圖16進行說明。
原有的REPS由帶接點安裝基板1、配置在上述帶接點安裝基板1的單側的作為旋轉操作部的旋轉型編碼器2、配置在上述帶接點安裝基板1的相反側的作為按壓操作部的按壓開關3構成。
旋轉型編碼器2保持在帶接點安裝基板1上，並可以在一定範圍內在垂直方向(圖15和圖16所示的箭頭V方向)上移動。另外，按壓開關3不動地固定在帶接點安裝基板1上。
如圖17的外觀立體圖所示，帶接點安裝基板1設有在平板狀的樹脂體上具有旋轉型編碼器2的移動用的導軌部4的凹部5、用於固定按壓開關3的凹部6、用於向外傳遞旋轉型編碼器2的電氣信號的與三組的接點板8連接的端子7、設下端的安裝面1B上的用於把該REPS安裝在儀器的配線基板上的腳部1A。
如圖16的側面斜視圖所示，旋轉型編碼器2由下述各部分構成a)嵌入帶接點安裝基板1的凹部5內的樹脂制的滑動接點體9，b)由鑲嵌成形固定在上述滑動接點體9上的三個彈性接點10，c)安裝在上述滑動接點體9上的圓柱軸15，
d)以上述圓柱軸為中心可以旋轉地被安裝的圓形的操作旋鈕12，e)安裝在上述圓形的操作旋鈕12的內面上的樹脂制的旋轉體14，f)保持在上述旋轉體14上的放射狀可動接點板13。
上述滑動接點體9被嵌入並保持在凹部5內，使之通過導軌部4可以在一定範圍內在垂直方向(箭頭V方向)上移動。
圖19是表示上述三個彈性接點10和放射狀可動接點板13的接觸狀態的圖。如圖19所示，由固定在滑動接點體9上的由共用彈性接點和二個信號用彈性接點構成的三個彈性接點10與放射狀可動接點板13的環狀接點部13A和梳齒狀接點部13B彈性接觸。即上述三個彈性接點10被配置成與保持在以上述圓柱軸15為中心的可旋轉的旋轉體14上的放射狀可動接點板13接觸。因此當使操作旋鈕12進行旋轉時，三個彈性接點10一邊彈性接觸到環狀接點部13A和梳齒狀接點部13B上一邊進行滑動。由於該操作，旋轉型編碼器2產生電氣信號。
另外，分別與上述三個彈性接點10導通的三個彈性接點11做成與配置在帶接點安裝基板1上的三個接點板8接觸。因此，在旋轉型編碼器2中產生的電氣信號通過上述彈性接點11和上述接點板8傳遞到上述端子7。
再有，安裝在滑動接點體9的下方端部上的板彈簧16與帶接點安裝基板1的銷狀突起17(參照圖17)彈性接觸。由於該構成，通常，板彈簧16彈壓旋轉型編碼器2使其處於離開按壓開關3的位置上。
按壓開關3被嵌入與帶接點安裝基板1的旋轉型編碼器2相反側的面的凹部6(如圖17所示)內並被固定。另外，如圖16所示，按壓開關13的操作按鈕18被做成與旋轉型編碼器2的圓柱軸15的按壓部15A接觸。
另外，用於把按壓開關3的電氣信號傳到外部的端子19突出到其下方。
原有的REPS是上述那樣構成的器件。圖18是表示把該REPS安裝到使用儀器上的例子的局部剖切的側視圖。如圖18所示，帶接點安裝基板1通過腳部1A安裝在配線基板20上，並使其下端的安裝面1B與配線基板20的面接觸，再有，旋轉型編碼器2的端子7和按壓開關3的端子19插入並焊接在儀器的配線基板20的安裝孔21、22內。另外，圓形的操作旋鈕12的外周部12A作為操作部被安裝在儀器上並使其從儀器的上殼體的操作面23突出出來。
下面對這樣構成的原有的REPS的動作進行記述。
首先對旋轉型編碼器2進行記述。
操作者把切線方向(圖15所示的箭頭H方向)的力加在圓形操作旋鈕12的外周部12A上來轉動操作旋鈕12。由於該轉動，旋轉體14以軸15為中心進行旋轉。因此，三個彈性接點10一邊與保持在旋轉體14上的放射狀可動接點板13的環狀接點部13A和梳齒狀接點部13B接觸一邊在其上進行滑動。其結果，旋轉型編碼器2作為旋轉型編碼器產生與操作旋鈕12的旋轉方向相對應的電氣信號。該電氣信號從彈性接點10出來經由三個彈性接點11傳到帶接點安裝基板1上的接點板8上。該電氣信號經外部連接用的端子7傳到儀器的配線基板20的電路上。
下面，對按壓開關3進行敘述。
與上抬旋轉型編碼器2的板彈簧16的彈壓力相反，操作者在圓形操作旋鈕12的外周部12A上施加向旋轉軸中心方向(圖16和圖18所示的箭頭V1方向)的壓力。由於該壓力，旋轉型編碼器2全體沿帶接點安裝基板1的導軌部4在箭頭V1方向上移動。由於該移動，圓柱軸15的按壓部15A壓下操作按鈕18。由於該操作按鈕18的動作，按壓開關3動作並產生電氣信號。該電氣信號經端子19傳到儀器的配線基板20的電路上。之後，當解除加在操作旋鈕12上的壓力時，由板彈簧16的彈性恢復力反壓旋轉型編碼器2，使之恢復到原始狀態。
原有的REPS是上述那樣動作的器件。
但是，在上述原有的REPS中，為了把梳齒狀接點部13B配置在環狀接點部13A的外側，上述放射狀可動接點板13直徑很大，因此，旋轉體14的外徑也很大。
而且，操作它的圓形操作旋鈕必須更大，另外，如圖18所示，在安裝儀器時，帶接點安裝基板1必須不從操作面23突出。另外，配線基板20和操作旋鈕12的外周之間需要有間隙，以使操作旋鈕12能夠旋轉。因此，從儀器的操作面23到配線基板20之間有必要加寬。因此，安裝原有的REPS的儀器的殼體的高度尺寸存在所謂變大的問題。
另外，安裝在帶接點安裝基板1的單側上的旋轉型編碼器2可以上下移動。在其反對側上配置按壓開關3。由於該構成，對操作旋鈕12進行按壓操作時，在帶接點安裝基板1的導軌部4上作用撬力，操作感存在所謂散亂的問題。再有，原有的REPS為了傳達由旋轉型編碼器2產生的電氣信號，備有彈性接點11和接點板8。因此，原有的REPS存在著彈性接點和滑動接觸部多、組裝困難、成本高等問題。
本發明對原有的問題進行了解決，可以減小旋轉操作部和圓形操作旋鈕的直徑，可以減小使用儀器的殼體的高度尺寸。再有，本發明的目的在於提供一種按壓操作圓滑、構成零件數量少、組裝容易、價格便宜的按壓·旋轉操作型電子器件。
為了達到上述目的，本發明的按壓·旋轉操作型電子器件由旋轉操作部和自力恢復型的按壓開關構成。
上述旋轉操作部由絕緣材料制基體部、四方形的框體、臺階圓柱形的旋轉體和彈性接點構成。上述四方形的框體具有邊，該邊備有可轉動地支持在支持部上的支持軸，該支持部形成在上述基體部上，上述臺階圓柱形的旋轉體可旋轉地保持在上述四方形的框體上，由在外周面上設置可動接點的小徑部和作為旋鈕的大徑部構成，上述彈性接點與設置在上述旋轉體的小徑部的外周面上的可動接點彈性接觸，並保持在上述基體部上。
上述自力恢復型的按壓開關配置在上述基體部上，由上述四方形的框體的轉動而被按壓並進行動作。
由此，可以減小操作旋鈕的直徑，可以減小安裝儀器的殼體的高度尺寸，同時，可以得到按壓操作順利、構成零件數量少、組裝容易和價格便宜的按壓·旋轉操作型電子器件。
與備有上述四方形的框體的支持軸的邊相對的邊的端部的突起與設置在基體部上的限制孔結合。由於該構成，可以限制上述四方形的框體的轉動角度。
上述旋轉體由具有用樹脂形成的中央孔的大直徑中空圓筒狀的旋鈕部和在外周面上設置可動接點的小直徑的圓形軸部構成。上述圓形軸部插入結合在上述旋鈕部的中央孔內。由於該構成，可以高精度且廉價地形成由操作外周面的大直徑的旋鈕部和在外周面上具有可動接點的小直徑的軸部構成的旋轉體。再有，該構成可以容易地應對旋鈕部的外徑、形狀和顏色的變更、由於電氣信號的不同引起的可動接點的變更等。
上述旋轉體的圓形軸部的上述旋鈕部兩側根部可旋轉地保持在上述四方形的框體的相對的二邊上。在可旋轉地保持上述四方形的框體的上述圓形軸部的二邊外方設置上述圓形軸部的可動接點。而且，上述可動接點和與其彈性接觸的彈性接點的周圍用罩子覆蓋。即，用框體使接點部分與用使用者的手操作的旋鈕部分離並用罩子覆蓋。由於該構成，可以實現接點部分的防塵，提高可靠性。
圖1是本發明的實施例的REPS的外觀立體圖。
圖2是從圖1所示的REPS的正面看的主要部分的剖視圖。
圖3是圖1所示的REPS的分解立體圖。
圖4A、B、C、D是圖1所示的REPS的旋轉體的形成過程的說明圖。
圖5是圖2的5-5線的剖視圖。
圖6是圖2的6-6線的剖視圖。
圖7是圖2的7-7線的剖視圖。
圖8是從安裝了圖1所示的REPS的儀器的正面看到的局部剖視圖。
圖9是圖8的9-9線的剖視圖。
圖10是圖8的10-10線的剖視圖。
圖11是從本發明的第2實施例的REPS的正面看到的主要部分的剖視圖。
圖12是圖11所示的REPS的分解立體圖。
圖13是從本發明的第3實施例的REPS的正面看到的主要部分的剖視圖。
圖14是圖13所示的REPS的分解立體圖。
圖15是原有的REPS的外觀立體圖。
圖16是圖15所示的原有的REPS的側面剖視圖。
圖17是屬於圖15所示的原有的REPS的主要部分的帶接點安裝基板的外觀立體圖。
圖18是從安裝圖15所示的原有的REPS的儀器的側面看到的局部剖視圖。
圖19是圖15所示的原有的REPS的接點部的俯視圖。
下面，對本發明實施例中的按壓·旋轉操作型電子器件，以近年來在計算機外圍設備及通信末端設備等經常使用的REPS為例，用附圖進行說明。
如圖1、2、3所示，該REPS的由下列部分構成a)備有多個彈性接點的絕緣樹脂制的基體部31，b)由形成在上述基體部31上的一對支持部32可轉動地支持的四方形的框體33，c)可旋轉的保持在上述四方形的框體33內的具有可動接點部的旋轉體34，d)配置在基體部31上的按壓開關41，
e)用於對上述多個彈性接點和可動接點部防塵的罩子42。
上述基體部31保持著三個彈性接點39A、39B、39C和備有卡銷40A的平板彈簧40。
上述旋轉體34，在其中央部形成著大直徑圓柱形的旋鈕部35，在其兩側部形成著小直徑的圓形軸部36A和36B。因此，上述旋轉體34是階梯的圓柱形狀。在上述圓形軸部36A的外周面上配接著可動接點37，在圓形軸部36B上配置環狀的凹凸部38。可動接點37與保持在基體部31上的三個彈性接點39A、39B、39C彈性地接觸。環狀凹凸部38則與從基體部引伸出的平板彈簧40的卡銷40A彈性地接觸。
上述基體部31和上述旋轉體34構成作為旋轉操作部的旋轉型編碼器。
如圖3所示，框體33由備有支持軸43的邊44A、與邊44A相對置的邊44B、與該二邊垂直連接的相對的二邊45A、45B構成。邊44A的支持軸43插入在基體部31上形成的一對支持部32的支持孔32A內，被可轉動地支持在該孔內。在與其相對的邊44B的兩端上形成的突起46B插入設置在基體部31上的限制孔47A、47B內，因此，框體33的轉動角度範圍由限制孔47A、47B高精度地限制。
配置在基體部31上的按壓開關41，由上述框體33的轉動而被按壓並進行動作。上述按壓開關41屬於自動恢復型的按壓開關。
罩子42覆蓋在可動接點37和彈性接點39A、39B、39C等的周圍，謀求防塵化，是為了提高接點部等的可靠性而裝備的。
由於上述的構成，本實施例的REPS成為小型而廉價的構造。
另外，如圖3所示，在上述框體33的二邊45A、45B各自的中央形成具有向上開口的保持孔48A、48B。階梯圓柱形狀的旋轉體34的圓形軸部36A、36B，從上方壓入上述保持孔48A、48B內。上述保持孔48A、48B各自的開口部的寬度比上述圓形軸部36A、36B的外形稍微小些。因此，由於這樣的構成，旋轉體34被可旋轉地保持在上述框體33上。
而且，如圖2所示，上述旋轉體34是把具有可動接點的小直徑的圓形軸部36插入並結合到大直徑的圓筒狀的樹脂制的旋鈕部35的中央孔35A內的。
圖4表示上述旋轉體34的形成過程。
首先，如圖4A的外觀立體圖所示的那樣，通過冷鐓鍛加工，形成在金屬棒的兩端部具有環狀凹凸部38和48和在金屬棒的略中間具有非圓形的突出的凸緣部49的金屬圓形軸50。凹凸部38和48的凹凸間隔角度，用同樣的角度形成。
接著，環狀凹凸部48的凹部通過外側(アウトサ-ト)成型規定的絕緣樹脂，用絕緣樹脂填埋上述凹部。由於該樹脂成型，如圖4B的外觀立體圖所示的那樣，在圓周上，導電部和絕緣部以規定角度間隔交替配置，形成梳齒狀可動接點37B。因此，形成備有圓形的環狀可動接點37A和上述梳齒狀可動接點37B的圓形軸部36。在此，梳齒狀可動接點37B的導電部與可動接點37A導通。
再有，如圖4B所示，形成該絕緣部的樹脂圓板狀地覆蓋包含金屬圓形軸50的環狀凹凸部48側的中心孔48A的端面全體。由於該構成，形成梳齒狀可動接點37B的絕緣部的樹脂牢固地與環狀凹凸部48結合。
之後，如圖4C的外觀立體圖所示，以上那樣形成的圓形軸部36被插入到以另外由樹脂形成的大直徑圓筒狀的旋鈕部35的中央孔35A內。另外，上述旋鈕部35的中央孔35A內備有與上述非圓形的凸緣部49同形狀的非圓形開口部。由於把圓形軸部36的非圓形的凸緣部49結合在旋鈕部35的中央孔35A的非圓形開口部內，兩者被結合成一起旋轉。其結果，如圖4D的正面剖視圖所示，完成階梯圓柱形狀的旋轉體34。
這樣，由於分別形成大直徑圓筒狀的旋鈕部35和在外周上具有可動接點37等的圓形軸部36，所以可以高精度地廉價地形成旋轉體34。另外本實施例的旋轉體34可以容易地對應旋鈕部的外徑和形狀變更、顏色的變更、由於電氣信號的不同而引起的可動接點的變更等。
以上那樣形成的旋轉體34，如上所述，可旋轉地由框體33的相對的兩邊45A、45B保持。圖5是圖2的5-5線的剖視圖。另外，圖5表示上述環狀可動接點37A和作為信號用接點的可動接點37B與保持在基體部31上的三個彈性接點39A、39B、39C的位置關係，上述彈性接點39A，39B，39C分別用金屬薄板形成。如圖5所示，作為公用接點用的彈性接點39A，從下方彈性接觸環狀可動接點37，作為信號接點用的兩個彈性接點39B、39C都從下方與梳齒狀可動接點37B彈性接觸。信號接點用的兩個彈性接點39B、39C的長度僅規定尺寸地稍有不同，因此，信號用的兩個彈性接觸位置與規定尺寸只錯開一點。
如上所述，由旋轉體34的可動接點37A和可動接點37B及保持在基體部31上的彈性接點39A、39B、39C構成了旋轉型偏碼器的產生電氣信號用的接點部。
分別與上述彈性接點39A、39B、39C連接成一體的具有彈性的三個接線端子39D、39E、39F配置在基體部31的端部的規定位置，它們是旋轉型編碼器的電氣信號導出用的端子。例如，如圖3和圖5所示，一端備有彈性接點39A另一端備有接線端子39D的彈性體向設置在基體31的平板狀的下面的淺凹狀的收容部31A彎曲。而且在上述彈性體上形成的接線端子39D也從基體部31的下面向下方突出。備有其它彈性接點39B、39C的各彈性體也與備有彈性接點39A的彈性體形狀相同。圖6是圖2的6-6線的剖視圖。如圖6所示，從基體部31伸出的平板彈簧40的卡銷40A從下方彈性地接觸配置在旋轉體34的圓形軸部36B上的環狀凹凸部38。在卡銷40A嵌入環狀凹凸部38的凹部內的位置時，上述彈性接點39B、39C做成與可動接點37B的絕緣部的位置接觸，即彈性接點39B、39C與可動接點37處於非導通狀態。
如上所述，三個彈性接點39A、39B、39C和平板彈簧40從下方向上方推壓旋轉體34。因此，保持旋轉體34的框體33通常被推壓到其轉動角度範圍的上方的終端位置上，處於穩定的狀態。
再有，這些可動接點37和彈性接點39A、39B、39C以及環狀凹凸部38和平板彈簧40的周圍，用防塵用的罩子42覆蓋。該防塵用的罩子42，用基體部31的鉚銷31C安裝在旋鈕部35的兩側。
圖7是圖2的7-7線的剖視圖，如圖7所示，按壓開關41與框體33的邊44B相對應地配置在基體部31上。
上述按壓開關41由開關52、可動接點53及絕緣薄膜54構成，上述開關52由內側(インサ-ト)成形於設置在基體部31上的圓形凹部51內的外側固定接點52A和中央固定接點52B構成，上述可動接點53是將其外周部承載在上述固定接點52A上的彈性金屬薄板制的圓頂帽狀的可動接點，上述絕緣薄膜54是堵塞放置於基體部31上的圓形凹部51和圓頂帽狀可動接點53的上部的可撓性的絕緣薄膜。
通常，在圓頂帽狀可動接點53的中央部和固定接點52B之間有規定的接點間隙。因此外側固定接點52A與中央固定接點52B不導通，開關52處於OFF狀態。另外，當操作者向其中心方向按壓旋鈕部35時，框體33的邊44B下面的按壓用突部44C通過絕緣薄膜54壓下圓頂帽狀可動接點53。由該壓下力，使圓頂帽狀可動接點53進行變形與中央固定接點52B接觸。由於該變形，外側固定接點52A與中央固定接點52B通過圓頂帽狀可動接點53而導通。即開關52處於ON狀態。另外，當操作者去掉旋鈕部35的壓下力時，圓頂帽狀可動接點53自力恢復到原始狀態。即開關52處於OFF狀態。圓頂帽狀可動接點53在變形時和恢復時有節奏感。
按壓開關41是上述那樣構成的進行上述那樣動作的開關。
由於做成這樣的構成，可以具備緊湊且與其它的構成構件高精度定位的、在動作時有節奏感的高性能的自力恢復型按壓開關41。
再有，與上述各固定接點52A、52B連接的開關接線端子52C、52D被設置在基體部31的規定的位置上。接線端子52C、52D是按壓開關41的導出電氣信號用的端子。例如，一端備有固定接點52A另一端備有接線端子52C的彈性體向設置在基體部31的平板狀的下面的淺凹狀收容部31B內彎曲。而且，在上述彈性體上形成的接線端子52C向比基體部31的下面更下方突出。備有別的固定接點52B的各彈性體也與備有固定接點52A的彈性體形狀相同，與旋轉型編碼器的接線端子39D、39E、39F一樣，各開關接線端子52C、52D的前端向比基體部31的下面更下方突出。
而且，在基體部31的平板狀的下面的兩端上設置著用於把該REPS安裝在儀器的配線基板上的腳部55。
本實施例的REPS是上述那樣構成的電子器件。
圖8是把本實施例的REPS安裝在使用儀器上時從正面看到的局部剖視圖。圖9是圖8的9-9線的剖視圖。如圖9所示，由於把基體部31下面的腳部55插入儀器的配線基板56的安裝孔56A內，本實施例的REPS被定位並被安裝在配線基板56上。由於這種安裝方法，突出到基體部31的下面上的接線端子39D、39E、39F和開關接線端子52C、52D(參照圖7)分別與配線基板56上的各被連接接點57和58(圖未示)進行彈性接觸。
而且，當儀器的上殼體59A和下殼體59B結合時，設置在上殼體59A上的按壓肋59C把保持在下殼體59B上的配線基板56上的本REPS的基體部31的上面推壓到下殼體59B側。由於該推壓，使本REPS被固定在儀器上。進而，其接線端子39D、39E、39F和開關接線端子52C、52D相對於配線基板56上的各被連接接點57和58進行可靠地彈性壓接。在該狀態中，旋轉體34的旋鈕部35的外周35B作為操作部從上殼體59A的操作面60突出出來。
這樣，本實施例的REPS只要推壓並固定在使用儀器的配線基板56上，就可以連接各接線端子39D、39E、39F和開關接線端子52C、52D。因此，本實施例的REPS在安裝到使用儀器時，不會產生焊接時的熱變形和焊劑的汙染等。再有，由於基體部31等也可以不使用耐熱性的樹脂，所以本實施例的REPS可以廉價地生產。
下面，對上述構成的本實施例的REPS的動作進行說明。
首先，在圖8和圖9中，操作者在從儀器的操作面60突出的旋轉體34的旋鈕部35的外周部35B上施加切線方向(圖9中表示的箭頭H方向)的力。由該切線方向的力，使旋轉體34進行旋轉。由於該旋轉，圓形軸部36A和36B進行旋轉，旋轉型編碼器進行動作。
即，保持在基體31上的彈性接點39A和39B、39C在圓形軸部36A的環狀可動接點37A和梳齒狀可動接點37B上邊彈性接觸邊滑動。由於該滑動，與各彈性接點39A和39B、39C導通的接線端子39D-39E之間和39D-39F之間分別產生電氣信號(脈衝信號)。該信號經配線基板56上的被連接接點57傳到儀器的電路上。再有，從基體部31伸出的平板彈簧40的卡銷40A彈性接觸在圓形軸部36B的環狀凹凸部38上並進行滑動，產生吻合電信號的節奏感。另外，當旋鈕部35即旋轉體34的旋轉停止時，平板彈簧40的卡銷40A因嵌入環狀凹凸部38的凹部內而停止。
這時使與梳齒狀可動接點37B接觸的彈性接點39B和39C的位置錯開一點。由於該偏移，在接線端子39D-39E之間產生的電氣信號與在39D-39F之間產生的電氣信號之間產生相位差。通過該相位差，使用儀器的迴路可以檢測旋轉體34(即旋鈕部35)的旋轉方向和旋轉角度。
而且。在不操作旋轉體34部即旋鈕部35時，兩個彈性接點39B、39C與梳齒狀可動接點37B的絕緣部接觸。即使從該狀態起再旋轉旋轉體34，彈性接點39B、39C也是在與新的絕緣部接觸的位置上停止下來。因此，該旋轉型編碼器除了旋轉操作時以外不消耗電力。
再有，保持在框體33上的旋轉體34被三個彈性接點39A、39B、39C和平板彈簧40向上方推壓。因此，在旋鈕部35的通常的旋轉操作時，備有按壓開關41的按壓用突部44C的框體33的邊44B不會向下移動。另外，在旋轉操作時，對旋鈕部35施加向下方的壓力，上述彈性接點39A、39B、39C和平板彈簧40往往被壓撓曲。因此，即使框體33進行少許的轉動，備有按壓用突部44C的邊44B下降，作為自力恢復型的按壓開關41也被設定成難以進行ON動作。
圖10是圖8的10-10線的剖視圖。如圖10的箭頭H所示，當旋鈕部35的外周部35B被施加向下方的壓力時，框體33以支持在基體部31上的支持軸43為中心進行轉動。由於該轉動，邊44B下面的按壓用突部44C下移，按壓開關41進行動作。即，通過可撓性的絕緣薄膜54，按壓用突部44C把圓頂帽狀可動接點53的上面中央部強迫壓向下方。由此，如圖10所示，圓頂帽狀可動接點53伴隨著節奏感進行彈性反轉。由於該反轉，圓頂帽狀可動接點53的中央部的下面與中央固定接點52B進行接觸。由於該接觸，開關52的外側固定接點52A和中央固定接點52B之間(即開關接線端子52C和52D之間)短路並使開關成為ON信號，開關接線端子52C和52D的ON信號經配線基板56上的被連接接點(圖未示)傳遞到儀器的電路上。在此，上述向下的壓力由於要克服向上方推壓旋轉體34的三個彈性接點39A、39B、39C和平板彈簧40(圖10未示)的力和按壓開關41的恢復力的合力，所以必須是大的力。
此後，當加到旋鈕部35上的壓力被去除時，圓頂帽狀可動接點53由其彈性復原力恢復到原始形狀。其結果，開關接線端子52C和52D之間再次成為OFF狀態。邊44B的按壓用突部44C由可動接點53的彈性復原力被向上方抬起。再有，框體33由三個彈性接點39A、39B、39C和平板彈簧40的力被向上抬起。該結果，框體33返回到轉動角度範圍的上方的終端位置上。
再有，該按壓開關41的按壓操作，通過備有四方形的一個邊44A的以支持軸43為中心轉動框體33，所以是下壓按壓用突部44C的操作。因此，在該按壓操作過程中，沒有撬力作用。另外，可以不受旋鈕部35的按壓位置限制地圓滑地進行操作。
另外，在配置於被保持在框體33上的旋轉體34的圓形軸部36B上的環狀凹凸部38的凹部上嵌入著彈性接觸的平板彈簧40的卡銷40A(參照圖6)。因此，在對旋鈕部35施加壓力時使框體33轉動並使按壓開關41動作時，旋轉體34不會進行旋轉。因此，在作動按壓開關41時，編碼器不進行旋轉動作。
另外，在該按壓操作時，由於2個彈性接點39B、39C與梳齒狀可動接點37B的絕緣部接觸，所以作為編碼器也不產生誤信號。
再有，可動接點37B和2個彈性接點39B、39C的彈性接觸的位置設定在以支持軸43為中心的框體33的轉動時的旋轉體34的中心軸的大致轉動圓弧上。在這種構成的情況下，當轉動框體33作動按壓開關41時，可以減少可動接點37B和兩個彈性接點39B、39C的彈性接觸位置的偏移。
如上所述，本實施例的旋轉型編碼器的可動接點37的直徑可以減少。因此，圓形的旋鈕部35的直徑可以變小，使用儀器的高度尺寸可以減小。再有，本實施例的按壓開關41操作順利、構成零件數少、組裝容易、價格便宜。因此根據本實施例可以實現直徑小、操作順利、組裝容易、價格便宜的按壓·旋轉操作型電子元件。
再有，在本實施例1中，可以構成把設置在旋轉體34的環狀凹凸部38上的凹槽的角度間隔做成是梳齒狀可動接點37B的絕緣部的角度間隔的二分之一(或者四分之一)那樣的分度機構。由於這樣的分度機構，旋轉體34轉一周的分度數變為兩倍(或四倍)。由於這樣的構成，通過接觸位置稍微錯開的信號接點用的二個彈性接點39B、39C，可以在相鄰的分度位置上輸出各自不同的電氣信號。因此旋轉體轉一周的電氣信號的計數可以是原來的二倍(或四倍)。
再有，在保持在基體部31上的彈性接點39A、39B、39C之中，至少彈性接觸旋轉體的梳齒狀可動接點37B的彈性接點從比旋轉體34的中心軸線更往框體的支持軸側的位置伸出，使該彈性接觸位置處在以支持軸為中心的框體轉動時的旋轉體的中心軸的轉動圓上。由於這樣的構成，在操作按壓操作部零件時，彈性接點與梳齒狀可動接點彈性接觸的位置的變動變小，可以減少旋轉操作部的誤動作。
本實施例的REPS是變更上述實施例1中的REPS的一部分的另一種構成的REPS。其變更部是配置在旋轉體的圓形軸部上的可動接點的排列位置及可旋轉地保持旋轉體的框體及側部的罩子的構成。從實施例1中去除了變更的部分以外的構成是與上述實施例1的REPS相同的，因此，與上述實施例1相同的部分標註相同的符號並省略其說明。下面，對與上述實施例1不同之處進行詳細地說明。
在圖11、圖12所示的本實施例的REPS中，四方形的框體63可轉動地支持在絕緣樹脂制的基體部61的一對支持部62上。旋轉體64可旋轉地保持在框體63上。旋轉體64在其中央部形成大直徑圓柱形的旋鈕部35，在旋鈕部35的兩側部形成小直徑的圓形軸部65A和65B。因此，上述旋轉體64為階梯的圓柱形狀。在上述旋鈕部35的圓形軸部65A上只配置梳齒狀可動接點66B，在圓形軸部65B上配置環狀可動接點66A和環狀凹凸部67。梳齒狀可動接點66B與保持在基體部61上的兩個彈性接點68B、68C彈性接觸。另外，環狀凹凸部67彈性接觸從基體部61伸出的平板彈簧40的卡銷40A，可動接點66A與保持在基體部61上的彈性接點68A彈性接觸。即，圓形軸部65A與保持在基體部61上的二個彈性接點68B、68C彈性接觸，圓形軸部65B與卡銷40A和彈性接點68A彈性接觸。
上述基體部61和上述旋轉體64構成作為旋轉操作部的旋轉型編碼器。
再有，本實施例的旋轉體64，用實施例1所示的旋轉體34的在圖4A，B，C，D中所示的形成過程中相同的方法形成。因此，省略旋轉體64的形成方法的說明。
在上述基體部61上配置由框體63的轉動而動作的自力恢復型按壓開關41，再在旋鈕部35的兩側安裝防塵用的罩子69、70，與實施例1的情況相同。
在上述的構成中，如圖12所示，在基體部61的一對支持部62的兩側分別突出設置著兩個彈性腳。
再有，夾著該旋轉體64的旋鈕部35地配置在兩側的梳齒狀可動接點66B和環狀可動接點66A是用整體的金屬材料形成的。因此，可動接點66B和可動接點66A互相導通這是與實施例1的情況相同的。
而且，這樣形成的旋轉體64，可旋轉地保持在四方形的框體63上。上述四方形的框體63，如圖12所示，由コ字形體72和用於堵塞コ字形體72的開口部的邊74構成。コ字形體72備有邊72A、邊72B和邊72C，上述邊72A備有支持軸71，上述邊72B與邊72A對置，上述邊72C連結邊72A和邊72B。在邊72C上具有作為旋轉體64的保持部的圓孔73A。而邊74具有作為旋轉體保持部的圓孔73B。在邊72C的外方一體地設置著覆蓋環狀可動接點66A和與其彈性接觸的彈性接點68A的周圍的防塵用的罩子70。在邊74的外方一體地設置著覆蓋上述梳齒狀可動接點和與其彈性接觸的彈性接點68B、68C的周圍的防塵用的罩子69。再有，在各罩子69、70的外方的端部上，設置著插入相對地設置在基體部61的端部的限制孔75A、75B內的用於限制框體63的轉動角度範圍的突起69A和70A。
下面，對把旋轉體64保持在四方形的框體63上的組合方法進行敘述。在上述コ字形體72和堵塞其開口部的邊74進行連結時，先把圓形軸部65B插入邊72C的圓孔73A內。之後，再把コ字形體72的邊72A和72B的各自的突起部72D插入邊74的二個小孔74A內。然後，用熱鉚接等辦法使突起部72D的前端做成防拔狀，並使コ字形體72與邊74進行連結。由於該連結，四方形的框體63被組裝。另外，由於コ字形體72和邊74的連結，旋轉體64被保持在四方形的框體63內。
另外備有按壓開關41的基體部61的構成，由於與實施例1的情況相同，故省略詳細的說明。但是由於彈性接點68B、68C和68A被放置在一對支持部62的兩側，所以設置在基體部61上的旋轉型編碼器的接線端子68E、68F和68D被設置在一對支持部62的中間部。
再有，分別設置在基體部61的彈性接點68B和68A的側方的壁部76，與上述罩子69、70一樣是用於接點部防塵的。
三個彈性接點68A、68B、68C的相對旋轉體64的可動接點66A、66B的彈性接觸狀態和按壓開關41的構成與實施例1相同。
本實施例的REPS的向使用儀器上安裝的方法和動作也與實施例1的情況相同，因此，省略其說明。
根據本實施例，把三個彈性接點68A、68B、68C和平板彈簧40每兩個均等地配置在基體部61的一對支持部62和旋鈕部35的兩側。因此，REPS左右對稱，寬度尺寸可以減小。因此，本實施例的REPS組裝容易，可以減少組裝時對接點部等處的損傷。
再有，在本實施例2中，也可以與實施例1一樣，構成把設置在旋轉體64的環狀凹凸部67上的凹槽的角度間隔做成是梳齒狀可動接點66B的絕緣部的角度間隔的二分之一(或四分之一)那樣的分度機構，可以得到同樣的效果，因此省略其說明。
本實施例的REPS與上述實施例2的REPS相比較，在旋轉操作旋鈕部時，變更了產生與電氣信號的發生相配合的節奏感的分度機構的構成方法。由於此外的構成與上述實施例2的REPS相同，所以，對相同的部分標註相同的符號並省略說明。下面針對與上述實施例2的不同點進行詳細的說明。
在圖13和圖14所示的本實施例的REPS中，四方形的框體83由絕緣樹脂制的基體部81的一對支持部82可轉動地支持著。四方形的框體83由連接コ字形體84和堵塞其開口部的邊85而構成。旋轉體86可旋轉地保持在框體83上。旋轉體86由處在中央部的大直徑圓柱形的旋鈕部87和設在其兩側部的小直徑的圓形軸部88A和88B構成。因此，上述旋轉體86是階梯的圓柱形狀。在上述旋鈕部87的圓形軸部88A的外周面上配接梳齒狀可動接點89A。保持在基體部81上的二個彈性接點68B、68C與梳齒狀可動接點89B彈性接觸，固定接點68A與可動接點89A彈性接觸。
上述基體部81和上述旋轉體86構成作為旋轉操作部的旋轉編碼器。
再有，本實施例的旋轉體86用與實施例1所示的旋轉體34的圖4A、B、C、D所示的形成過程大致相同的方法形成。因此，省略旋轉體86的形成方法的說明。
在上述基體部81上配設著自力恢復型的按壓開關41，該按壓開關41可由框體83的轉動而被壓並進行動作，在構成框體83的コ字形體84和邊85的外方安裝防塵用的罩子90、91。該構成是與實施例2的情況相同的。
在旋轉體86的圓形軸部88B上只配置環狀可動接點89A。而在旋轉體86的旋鈕部87和圓形軸部88B的臺階端面92上安裝著彈性金屬薄板制的環狀的彈簧體93。另外，與框體83的邊95的彈簧體93相對的面成為放射狀地設有凹槽的圓形凹凸面94。其圓形凹凸面94的凹凸的角度間隔與旋轉體86的梳齒狀可動接點89B的絕緣部的角度間隔相同。從上述彈簧體93向側方突出的彈性卡銷93A與該圓形凹凸面94彈性接觸並構成分度機構。
下面記述環狀彈簧體93的彈性卡銷93A與框體83的邊95的圓形凹凸面94彈性接觸的組裝方法。
如圖14所示，在旋鈕87的臺階端面92上形成2個方孔92A，而在環狀彈簧體93上形成二個腳部93B。首先，在其各自的方孔92A內插入各自的腳部93B。由此，在旋鈕部87的臺階端面92上安裝環狀彈簧體93。在該狀態下，與實施例2的情況相同，將コ字形體84和堵塞其開口部的邊85進行連結。即，先在邊95的圓孔95A內插入圓形軸部88B，再在邊85的圓孔85A內插入圓形軸部88A。之後，把コ字形體84的邊84A和84B的各自的突起部84C插入邊85的二個小孔85B中，然後，將突起部84C的前端用熱鉚接等方法做成防拔出狀，用來連結コ字形體84和邊85。通過該連結，四方形的框體83被組裝起來，另外，通過コ字形體84和邊85的連結，旋轉體86被保持在四方形的框體83內。
本實施例的REPS的其他部分的構成和往使用儀器上的安裝方法及其動作，由於與實施例1或者2的情況相同，故省略其說明。
根據本實施例，可以縮短旋轉體86的圓形軸部88B。因此REPS的寬度尺寸可以變小。
再有，在上述說明中，作為分度機構的構成，把彈簧體93安裝在旋轉體86的旋鈕部87和圓形軸部88B的臺階端面92上，把與此相對的框體83的邊95的面做成圓形凹凸面94。也可以與該配置相反，在旋轉體86側上設置圓形凹凸面，在框體83側安裝彈簧體。
另外，現在是把旋轉體86的階梯部做成旋鈕部87和圓形軸部88B的臺階端面92，也可以把圓形軸部局部加粗構成階梯面。
再有，在本實施例3中，與實施例1同樣，可以把設置在旋轉體86的圓形凹凸面94上的凹槽的角度間隔做成是梳齒狀可動接點89B的絕緣部的角度間隔的二分之一或者四分之一地構成分度機構，可以得到同樣的效果，故省略其說明。
根據上述的本發明，可以縮小產生旋轉操作部的電氣信號的可動接點的直徑，因此可以減小圓形的操作旋鈕的直徑和使用儀器的高度。進一步可以實現按壓開關的操作順利、構成零件數量小、組裝容易、廉價的按壓·旋轉操作型電子器件。
權利要求
1.一種按壓·旋轉操作型電子器件，該按壓·旋轉操作型電子器件由旋轉操作部和按壓開關構成，其特徵在於，上述旋轉操作部由基體部、四方形的框體、階梯圓柱形的旋轉體及彈性接點構成，上述基體部用絕緣材料形成，上述四方形的框體具有邊，該邊備有支持軸，該支持軸可轉動地支持在形成於上述基體部的支持部上，上述階梯圓柱形的旋轉體可旋轉地保持在上述四方形的框體內，由在外周面上設置可動接點的小徑部和作為旋鈕部的大徑部構成，上述彈性接點與設置在上述旋轉體的小徑部的外周面上的上述可動接點彈性接觸並保持在上述基體部上，上述自力恢復型按壓開關配置在上述基體部上，通過上述四方形的框體的轉動而被按壓，從而進行動作。
2.如權利要求1所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，與備有上述四方形的框體的支持軸的邊相對的邊的端部的突起結合在設置於上述基體部上的限制孔內。
3.如權利要求1或2所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，上述旋轉體由具有由樹脂形成的中央孔的大直徑中空筒狀的旋鈕部和在外周面上設置可動接點的小直徑的圓形軸部構成，上述圓形軸部做成插入上述旋鈕部的中心孔進行結合的構造。
4.如權利要求1至3中任一項所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，上述旋轉體的圓形軸部的上述旋鈕部兩側根部可轉動地保持在上述四方形框體的相對的二邊上，在上述四方形的框體的兩邊的外方配設有上述圓形軸部的可動接點，上述可動接點和與其彈性接觸的上述彈性接點的周圍用罩子覆蓋。
5.如權利要求4所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，用具有旋轉體的保持部的邊連結在一邊上備有支持軸且相對的二邊，形成コ字形體，用具有旋轉體的保持部的邊堵塞上述コ字形體的開口部而形成四方形框體，在至少一方的具有保持部的邊的外方，一體地形成覆蓋可動接點和與其彈性接觸的彈性接點的周圍的罩子。
6.如權利要求1至5中任一項所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，在旋轉體的圓形軸部的外周上設置環狀可動接點和梳齒狀可動接點，上述梳齒狀可動接點以規定的角度間隔交替地配置與環狀可動接點導通的導電部和絕緣部，在基體部上配設與各可動接點彈性接觸的多個彈性接點，並把旋轉操作部做成旋轉型編碼器。
7.如權利要求6所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，自力恢復型的按壓開關是在設置於基體部的規定位置的固定接點上配置彈性金屬薄板制的圓頂帽狀可動接點的結構。
8.如權利要求1至7中任一項所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，設有分度機構，該分度機構為，在旋轉體的旋鈕部側部的圓形軸部的外周面上以規定的角度間隔設置與上述圓形軸部的中心線平行的凹槽的上述凹槽的環狀凹凸部上彈性壓接著從基體部伸出的平板彈簧的卡銷的分度機構。
9.如權利要求8所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，保持在基體部的與旋轉體的可動接點彈性接觸的彈性接點和與環狀凹凸部彈性接觸的平板彈簧都把上述旋轉體向離開上述基體部方向推壓。
10.如權利要求1至7中任一項所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，設有分度機構，該分度機構的結構為將旋轉體的旋鈕部和圓形軸部的臺階端面或者設置在圓形軸部上的階梯部的端面、及框體的與上述端面相對的面的任何一方做成為以規定的角度間隔設置放射狀凹槽的圓形凹凸部，在另一方上設置具有與該凹凸面彈性接觸的彈性卡銷的彈簧體。
11.如權利要求6至10中任一項所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，保持在基體部的二個彈性接點與旋轉體的梳齒狀的可動接點彈性接觸，其彈性接觸位置只錯開規定尺寸。
12.如權利要求1所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，在旋轉體的旋鈕部側部的一方的圓形軸部的外周面上設置環狀凹凸部和環狀可動接點，使保持在基體部上的平板彈簧前端的卡銷和彈性接點分別與之彈性接觸，在另一方的圓形軸部的外周面上設置梳齒狀可動接點，使保持在基體部上的二個彈性接點與之彈性接觸。
13.如權利要求8至12中任一項所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，設置在旋轉體的環狀凹凸部或者圓形凹凸面上的凹槽的角度間隔與配置旋轉體的梳齒狀可動接點的導電部和絕緣部的角度間隔相同，在從基體部伸出的平板彈簧前端的卡銷嵌入上述環狀凹凸部或者圓形凹凸面的凹部內時，與上述梳齒狀可動接點相對應的彈性接點的彈性接觸位置處於上述絕緣部上。
14.如權利要求6至13中任一項所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，在保持在基體部的多個彈性接點中的至少與旋轉體的梳齒狀可動接點彈性接觸的彈性接點從旋轉體的中心軸線更往框體的支持軸側的位置伸出，其彈性接觸位置處於把支持軸作為中心的框體轉動時旋轉體的中心軸的轉動圓上。
15.如權利要求1至14中任一項所述的按壓·旋轉操作型電子器件，其特徵在於，基體部的下面做成平板狀，把分別與旋轉操作部的彈性接點和按壓開關導通的多個彈性按壓接線端子配置成從上述基體部的下面突出出來。
全文摘要
提供一種可以減小本體部分的外徑、可以減小使用儀器的殼體的高度、按壓操作順利、組裝容易的按壓·旋轉操作型電子器件。在可轉動地支持在基體部31上的框體33內可旋轉地保持中央大徑部成為圓柱形旋鈕部35的階梯圓柱狀的旋轉體34,保持在基體部31上的彈性接點39A、39B、39C彈性接觸在設置在旋鈕部35側部的圓形軸部36的外周面上的可動接點37上而構成旋轉型編碼器,與此同時,把因框體33轉動而動作的自力恢復型按壓開關41配置在基體部31。
文檔編號H01H25/06GK1289136SQ00128670
公開日2001年3月28日 申請日期2000年9月20日 優先權日1999年9月20日
發明者石原行祐, 澤田昌樹, 山本保, 井上浩人 申請人:松下電器產業株式會社