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技術 回転操作形スイッチ

出願人 富士電機機器制御株式会社
発明者 高野芳弘
出願日 2015年5月21日 (4年3ヶ月経過) 出願番号 2015-103420
公開日 2016年12月22日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2016-219263
状態 特許登録済
技術分野 ロータリ,ピアノ,レバースイッチ
主要キーワード 凹凸カム 各保持穴 凹カム 回転支持板 回転操作体 凸カム 接触突起 皿ばね状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

操作面から奥行きの寸法の小さい薄型小形に構成することができ、かつ、開閉接点機構開閉を、可動接触子摺動によらないで回転操作体回転操作に伴う押圧動作によって実行できる回転操作形スイッチを提供する。

解決手段

フレームに回転操作可能に支持された回転操作体と、この回転操作体の下面に対向してこの回転操作体の回転方向に所定の間隔をおいて配置された押し下げ操作により開閉動作を行う複数の開閉接点機構とを備え、前記回転操作体と前記開閉接点機構との間に、前記回転操作体の回転操作に伴って回転し、前記各開閉接点機構を選択的に押圧操作する回転押圧板を設ける。

概要

背景

従来のこの種の回転操作形スイッチの例として特許文献1に示されたものを図9に示す。

この図9に示す回転操作形スイッチ50は、フレーム51の上端に回転可能に支持された回転つまみ52を備える。フレーム51は、締付けナット53により、図示しない制御盤パネル締結固定される。フレーム51内には、回転つまみ52と連結された回転筒55が回転可能に収納され、その下端円筒カム56が連繋されている。フレーム51の下端には、接点ユニット57が連結されている。この接点ユニット57の接点開閉操作する押棒58の先端が円筒カム56のカム面に当接されている。

回転つまみ52は、意図しない回転操作を防止するために、操作キー60を挿入して回転操作可能に構成されている。

このように構成された回転操作形スイッチ50を操作するときは、回転つまみ52に操作キー60を挿入して、このキー60を右または左方向に回転操作する。キー60の回転に伴って、回転つまみ52が回転し、これに連動して回転筒55、円筒カム56が回転する。回転カム56の回転により押棒58が上下動され、その下端で、接点ユニット57の接点機構59を駆動し、接点を開閉する。

このような従来の回転操作形スイッチは、回転つまみ52の回転操作により接点機構の接点を開閉することができるが、接点機構とこの接点機構を操作する機構とを軸方向に連結して構成されるため、必然的にスイッチの操作面から奥行きの寸法が大きくなる問題がある。

また、回転操作形スイッチとしては、回転操作体の回転に連動して、固定接触子導体パターンを設けたプリント基板上を、可動接触子ばね摺動させて、電気接点の開閉を行うものもすでに知られている。

この形式のスイッチは、厚さを抑えることができるため、スイッチの厚さを抑えて、小形に構成することができる利点があるが、プリント基板の固定接触子導体パターン上に付着した塵埃により接触不良を起こしたり、可動接触子ばねと固定接触子導体パターンとが摺動接触による固定接触子導体パターンの摩耗により、接触不良を起したりすることがあり、信頼性に欠ける欠点がある。

概要

操作面から奥行きの寸法の小さい薄型で小形に構成することができ、かつ、開閉接点機構の開閉を、可動接触子の摺動によらないで回転操作体の回転操作に伴う押圧動作によって実行できる回転操作形スイッチを提供する。フレームに回転操作可能に支持された回転操作体と、この回転操作体の下面に対向してこの回転操作体の回転方向に所定の間隔をおいて配置された押し下げ操作により開閉動作を行う複数の開閉接点機構とを備え、前記回転操作体と前記開閉接点機構との間に、前記回転操作体の回転操作に伴って回転し、前記各開閉接点機構を選択的に押圧操作する回転押圧板を設ける。

目的

この発明は、前記の従来の回転操作形スイッチの問題点や欠点を解決するため、操作面から奥行きの寸法の小さい薄型で小形に構成することができ、かつ、開閉接点機構の開閉を、可動接触子の摺動によらないで回転操作体の回転操作に伴う押圧動作によって実行できる回転操作形スイッチを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

フレーム回転操作可能に支持された回転操作体と、この回転操作体の下面に対向してこの回転操作体の回転方向に所定の間隔をおいて配置された押し下げ操作により開閉動作を行う複数の開閉接点機構とを備え、前記回転操作体と前記開閉接点機構との間に、前記回転操作体の回転操作に伴って回転し、前記各開閉接点機構を選択的に押圧操作する回転押圧板を設けたことを特徴とする回転操作形スイッチ。

請求項2

前記回転押圧板をばね板で構成し、この回転押圧板と前記開閉接点機構との間に、前記回転押圧板の回転方向に凹凸カム面を有するカム体を設け、前記回転押圧板をこのカム体上で摺動させながら回動することによりその操作端部を上下に変位させて前記開閉接点機構を押圧操作することを特徴とする請求項1に記載の回転操作形スイッチ。

請求項3

前記開閉接点機構は、皿ばね状接点を有する開閉機構で構成することを特徴とする請求項1または2に記載の回転操作形スイッチ。

請求項4

前記開閉接点機構は、タクトスイッチで構成することを特徴とする請求項1または2に記載の回転操作形スイッチ。

技術分野

0001

この発明は、回転操作体回転操作することにより複数の開閉接点切換え開閉することのできる回転操作形スイッチに関する。

背景技術

0002

従来のこの種の回転操作形スイッチの例として特許文献1に示されたものを図9に示す。

0003

この図9に示す回転操作形スイッチ50は、フレーム51の上端に回転可能に支持された回転つまみ52を備える。フレーム51は、締付けナット53により、図示しない制御盤パネル締結固定される。フレーム51内には、回転つまみ52と連結された回転筒55が回転可能に収納され、その下端円筒カム56が連繋されている。フレーム51の下端には、接点ユニット57が連結されている。この接点ユニット57の接点開閉操作する押棒58の先端が円筒カム56のカム面に当接されている。

0004

回転つまみ52は、意図しない回転操作を防止するために、操作キー60を挿入して回転操作可能に構成されている。

0005

このように構成された回転操作形スイッチ50を操作するときは、回転つまみ52に操作キー60を挿入して、このキー60を右または左方向に回転操作する。キー60の回転に伴って、回転つまみ52が回転し、これに連動して回転筒55、円筒カム56が回転する。回転カム56の回転により押棒58が上下動され、その下端で、接点ユニット57の接点機構59を駆動し、接点を開閉する。

0006

このような従来の回転操作形スイッチは、回転つまみ52の回転操作により接点機構の接点を開閉することができるが、接点機構とこの接点機構を操作する機構とを軸方向に連結して構成されるため、必然的にスイッチの操作面から奥行きの寸法が大きくなる問題がある。

0007

また、回転操作形スイッチとしては、回転操作体の回転に連動して、固定接触子導体パターンを設けたプリント基板上を、可動接触子ばね摺動させて、電気接点の開閉を行うものもすでに知られている。

0008

この形式のスイッチは、厚さを抑えることができるため、スイッチの厚さを抑えて、小形に構成することができる利点があるが、プリント基板の固定接触子導体パターン上に付着した塵埃により接触不良を起こしたり、可動接触子ばねと固定接触子導体パターンとが摺動接触による固定接触子導体パターンの摩耗により、接触不良を起したりすることがあり、信頼性に欠ける欠点がある。

先行技術

0009

特許第3936433号公報

発明が解決しようとする課題

0010

この発明は、前記の従来の回転操作形スイッチの問題点や欠点を解決するため、操作面から奥行きの寸法の小さい薄型で小形に構成することができ、かつ、開閉接点機構の開閉を、可動接触子の摺動によらないで回転操作体の回転操作に伴う押圧動作によって実行できる回転操作形スイッチを提供することを課題とするものである。

課題を解決するための手段

0011

この発明は、前記の課題を解決するため、フレームに回転操作可能に支持された回転操作体と、この回転操作体の下面に対向してこの回転操作体の回転方向に所定の間隔をおいて配置された押し下げ押圧)操作により開閉動作を行う複数の開閉接点機構とを備え、前記回転操作体と前記開閉接点機構との間に、前記回転操作体の回転操作に伴って回転し、前記各開閉接点機構を選択的に押圧操作する回転押圧板を設けたことを特徴とするものである(請求項1の発明)。

0012

請求項1の発明において、前記回転押圧板をばね板で構成し、この回転押圧板と前記開閉接点機構との間に、前記回転押圧板の回転方向に凹凸するカム面を有するカム体を設け、前記回転押圧板をこのカム体上で摺動させながら回動することによりその操作端部を上下に変位させて前記開閉接点機構を押圧操作するのがよい(請求項2の発明)。

0013

請求項1または2の発明において、前記開閉接点機構は、皿ばね状可動接点を有する開閉機構で構成することができ(請求項3の発明)、あるいはタクトスイッチで構成することができる(請求項4の発明)。

発明の効果

0014

この発明によれば、フレームに回転操作可能に支持された回転操作体と、この回転操作体の下面に対向してこの回転操作体の回転方向に所定の間隔をおいて配置された押圧操作により開閉動作を行う複数の開閉接点機構とを備え、前記回転操作体と前記開閉接点機構との間に設けた、前記回転操作体の回転操作に伴って回転する回転押圧板により、前記各開閉接点機構を選択的に押圧操作するようにしているので、操作面から奥行きの寸法の小さい薄型で小形に構成することができ、かつ、接触不良の発生が抑えられた信頼性の高い回転操作形スイッチを提供することができる。

図面の簡単な説明

0015

この発明の第1の実施例の回転操作形スイッチの構成を示す部分断面斜視図。
この発明の第1の実施例の回転操作形スイッチを分解して示す斜視図。
この発明の第1の実施例の回転操作形スイッチの部分構成を拡大して示す分解斜視図。
この発明の第1の実施例の回転操作形スイッチの動作説明図。
この発明の第1の実施例の回転操作形スイッチの第1操作状態を示す部分断面分解斜視図。
この発明の第1の実施例の回転操作形スイッチの第2操作状態を示す部分断面分解斜視図。
この発明の第1の実施例の回転操作形スイッチの第3操作状態を示す部分断面分解斜視図。
この発明の第2の実施例の回転操作形スイッチの構成を示す分解斜視図。
従来の回転操作形ステップの部分断面立面図

発明を実施するための最良の形態

0016

この発明の実施の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。

0017

図1および図2は、この発明の第1の実施例の回転操作形スイッチの構成を示すものである。

0018

これらの図において、1は円盤状の回転操作体である。この回転操作体1の表面に、操作のための指かけ用凹部1aが設けられ、裏面にボス部1bが突出形成され、このボス部1に係合穴1cが設けられている。

0019

回転操作体1は、断面がV字型をしたパッキン2を介して支持フレーム3に嵌合され、回転可能に支持される。支持フレーム3はリング状パッキン4を介して上部ケース5の取付孔5aに挿入され、この上部ケース5に裏面側から締付けナット6により締め付け固定される。

0020

18は、下部ケースである。この下部ケース18の上に開閉接点機構10の固定接点導体パターン(図示せず)を形成したプリント基板17および開閉接点機構10を保持する保持板16が重ねて配置される。保持板16には複数、ここでは3個の開閉接点機構10を保持するための保持穴16a−1〜16a−3が設けられる。この保持穴16a−1〜16a−3にそれぞれ開閉接点機構10−1〜10−3が収容される。各保持穴16aに収容される開閉接点機構10は、ここでは、外部から押圧される押圧板11と、この押圧板11で押圧されることにより、形状を反転して、プリント基板18上に導体パターンにより形成された固定接点と接離して電気回路の開閉を行う皿ばね状可動接点12で構成されている。

0021

この開閉接点機構10としては、市販されているタクトスイッチを用いることもできる。この場合は、このタクトスイッチがプリント基板18上に固定して取り付けられる。

0022

保持板16上に回転押圧板支持体9が配置、固定される。この支持体9の中心にとめ金具7を介して回転押圧板8が回転可能に支持される。回転押圧板8には、外周の対向位置から外側へ突出した、ばね板で形成された1対の押圧片8a、8bが設けられている。この回転押圧板8には、さらに、上方へ切り起こして形成された係合片8cが設けられる(図3参照)。

0023

回転押圧板8は、係合片8cを回転操作体1のボス部1bに設けられた係合穴1cに嵌入することにより、回転操作体1と結合され、この回転操作体1と連動して回転する。

0024

図3に詳細を示すように、回転押圧板8を回転可能に支持する回転押圧板支持体9は、回転押圧板8の押圧片8a、8bの回転範囲規制する扇形凹溝9a、9bが設けられる。この凹溝9a、9bは、保持板16によって保持された3個の開閉接点機構10−1〜10−3に臨む位置に形成されている。回転押圧板8の押圧片8aの挿入される凹溝9aの底面には、開閉接点機構10−1の押圧板11−1に設けた押圧突起11−1aを挿通するための貫通孔9c−1が設けられる。また、回転押圧板8の押圧片8bの挿入される凹溝9bの底面には、開閉接点機構10−2の押圧板11−2に設けた押圧突起11−2a、および開閉接点機構10−3の押圧板11−3に設けた押圧突起11−3aを挿通するための2つの貫通孔9c−2および9c−3が設けられる。凹溝9aおよび9bの内周辺部にはそれぞれ回転押圧板8の回転方向に凹凸面の形成されたカム面9dおよび9eが設けられる。凹溝9a内のカム面9dには、貫通孔9c−1と対向する位置に、高さの低い凹カム面9d−hが、その前後に高さの高い凸カム面9d-pが形成される。そして、同様に凹溝9bの内周のカム面9eには、貫通孔9c−2および9c−3と対向する部分に、それぞれ凹カム面9e−hが、その前後に凸カム面9e−pが形成される。

0025

回転押圧板支持板9上に、止め金具7を介して回転可能に取り付けられた回転押圧板8は、押圧片8a、8bが、それぞれ、扇形の凹溝9a、9b内に摺動可能に挿入され、溝底面を押圧する。回転押圧板8が、回転することにより押圧片8a、8bは、それぞれ凹溝9a、9b内を摺動しながら移動し、貫通孔9c-1、9c−2および9c−3から凹溝9a、9b内に突出した開閉接点機構10の押圧板11の突起11aを押圧することができる。

0026

回転操作体1の回転に連動して回転押圧板8が回転することにより、回転押圧板8の押圧片8a、8bの根元部に下方に突出した形成したカムフォロワーとなる接触突起8dがカム面9d、9e上を摺動しながら移動する。このとき、カム面9d、9eの凹凸カム面が、回転操作体1の回転操作にクリック感を与える作用をする。

0027

部フレーム5と本体下部フレーム18は、4隅の結合孔に挿通された結合ピン19により一体に結合され、全体を保持する。

0028

次に、このように構成されて第1の実施例の回転操作形スイッチの動作を説明する。

0029

この第1の実施例の回転操作形スイッチは、第1〜第3の3つの操作位置を有する。

0030

第1の操作位置は、回転操作体1を、その表面の2つの指かけ用凹部1aが図1に示すように上下に並ぶように回転した位置で、第1の開閉接点機構10−1が選択操作される位置である。

0031

この第1の操作位置では、図4(a)に示すように、回転操作体1の回転と連動して回転する回転押圧板8は、その2つの押圧片8aと8bが上下に並ぶ回転位置に置かれる。この位置では、回転押圧板8の下方の押圧片8aが、開閉接点機構10−1の配置された位置へ来る。この位置では、カム面9d,9eが高さの低いに凹カム面9d−h,9e−hとなっており、回転押圧板8の接触突起8dがこの凹カム面内に入り込むので、押圧片8a、8bが下降し、凹溝9a、9bの底壁を強く押圧する。この押圧片8aの押圧力によりスイッチ機構10−1の押圧板11の突起11aが押圧され、押圧板11が押し込まれる。その結果、図5に示すように、押圧板11により開閉接点機構10−1の皿ばね状可動接点12が押圧されて凸形状から凹形状に反転し、プリント基板17上に形成された導体パターンで形成された図示しない固定接点に閉合し、電気回路を閉じる。

0032

この第1操作位置から、回転操作体1を、図4(a)に示す矢印Lで示すように左方向に回転操作すると、これに連動して回転押圧板8が回転し、押圧片8a、8bが回転支持板9の凹溝9a、9b内をその端壁に当たるまで移動する。この過程で、回転押圧板8の接触突起8dが、カム面9d、9eの高さの高いカム面9d−p、9e−pを乗り越えるとき、その時の回転操作体1に作用する機械力が変化し、操作者にクリック感を与える。そして、回転押圧板8の接触突起8dが高いカム面9d−p、9e−pを乗り越えて、これに連続する高さの低いカム面9d‐h、9e‐hに至ると、回転押圧板8の押圧片8bが、図4(b)に示すように開閉接点機構10−2の配設された位置へ来る。これにより、この開閉接点機構10−2の押圧板11の突起11aが、押圧片8bによって押圧され、押し込まれるので、皿ばね状可動接点12が形状を反転して、固定接点に閉合し、電気回路を閉じる。この位置が第2操作位置となり、第2の開閉接点機構10−2が選択、操作される。

0033

また、図4(a)に示す第1操作位置から、回転操作体1を矢印Rで示す右側へ回転操作すると、これと連動して回転押圧板8が右方向に回転し、その押圧片8a、8bが凹溝9a、9b内を右方向に回転移動し、押圧片8bが第3の開閉接点機構10−3の配設された位置へ来る。これによって、図7に示すように、前記同様に、開閉接点機構10−3の押圧板11が突起11aを介して押圧片8bによって押し込まれ、皿ばね状可動接点が形状を反転して、固定接点と閉合し、電気回路を閉じる。

0034

この位置が第3操作位置であり、第3の開閉接点機構10−3が選択、操作される。

0035

この時も、回転押圧板8が第1操作位置から第3操作位置に回転するとき、回転押圧板8の接触突起8dが回転押圧板支持板9上のカム面9d、9eの高さの高いカム面9d‐pを乗り越えるので、ここでクリック感を発生させる。

0036

また、回転押圧板8の接触突起8dが高さの高いカム面を乗り越えて、高さの低いカム面と接触したところで、回転押圧板8の押圧部8a、8bが開閉接点機構10の押圧板の突起を押圧して、開閉接点機構10の接点を開閉するので、開閉接点相互の摺動による摩耗がほとんど発生しない。このため、開閉接点機構の接触不良の発生を抑えることができる。

0037

図8にこの発明の第2の実施例を示す。この実施例は、複数の回転操作形スイッチを共通のケースに収めたものである。

0038

支持フレーム3により支持された回転操作体1を備える3個の操作部1A〜1Cを共通の上部ケース5Aに取り付ける。回転押圧板8、回転押圧板支持板9、開閉接点機構を備えた3個のスイッチ部10A〜10Cを共通の支持板16Aにより支持する。この支持板16Aにプリント基板17Aを重ね合わせて、上部ケース5Aと接合し、操作部1A〜1Cとスイッチ部10A〜10Cをそれぞれ連結する。支持板16A、プリント基板17Aの重ね合わされた上部ケース5Aの下面に共通の下部ケース18Aを接合し、結合ピン19により結合し、一体的に構成する。

0039

このように構成された、3個の回転操作形スイッチを備えたスイッチ装置は、操作部1A〜1Cの回転操作体1をそれぞれ回転操作することにより前記第1の実施例と同様に、それぞれに内蔵された3個の開閉接点機構を選択的に開閉操作することができる。

0040

1:回転操作体
1A〜1C:操作部
3;支持フレーム
5、5A:上部ケース
7;止め金具
8:回転押圧板
9:回転押圧板支持板
10:開閉接点機構
10A〜10C:スイッチ部
11;押圧板
12:皿ばね状可動接点
16:保持板
17:プリント基板
18,18A:下部ケース

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