JPH06302247A - スイッチ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成であって、且つ、生産性及び汎用性
に富むコンパクトなスイッチ機構を提供する。 【構成】所定方向に回転自在に構成された回転軸１と、
この回転軸に対して直交して配置され且つ同心状に所定
間隔で形成された第１及び第２の導電性接点パターン部
３，５を有するＦＰＣ７と、これら導電性接点パターン
部に対して接触可能な導電性コイル９と、回転軸と共に
回転可能に構成され且つ導電性コイルをＦＰＣに対して
付勢しつつ第１及び第２の導電性接点パターン部上を摺
動させるコイル押さえ１１とを備える。ＦＰＣは、その
中抜部７ａを回転軸に挿通して裏打ち部材１５に固定さ
れる。導電性コイルは、ＦＰＣの表面に対面して配置可
能な円板状コイルホルダ１７のコイル保持孔１７ａに収
容保持される。コイル押さえは、コイル保持孔に収容保
持された導電性コイルをＦＰＣに付勢する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸の回転位置を検
出することによって、例えば、ダイヤルやつまみの回転
量又は停止位置を検出するためのスイッチ機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、ダイヤルの回転に従動し
つつ基板上を摺動可能に構成された板ばね状切片を備え
たスイッチ機構が知られている（以下、従来例１と称す
る）。また、特公昭５４−７０５６号公報には、回転子
に形成された深いくぼみに弾性体を介して収容され、且
つ、弾性体によって押圧された状態で抵抗素子及び集電
素子上を摺動可能に構成されたスプリングワイパを備え
たスイッチ機構が開示されており、このスイッチ機構
は、可変抵抗器のケーシングに内蔵されている（以下、
従来例２と称する）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１に適用された板ばね状切片は、小さなスペースに適用
させるべく、その切片長を短くさせた場合、許容曲げ応
力との関係上、切片ばねとしては不適当なものとなる。

【０００４】一方、従来例２のスイッチ機構は、可変抵
抗器に内蔵された一部品であり、その形状に自由度がな
いために、その操作部材の形状や大きさに対する自由度
もない。また、一体構造となっている関係上、組立・分
解性が低く、メンテナンスの面でも効率が悪い。更に、
スプリングワイパの押圧力は、弾性体や回転子等の寸法
やケーシングのかしめの機械的寸法で規定されている関
係上、押圧力を安定化させるには部品精度を高く保持す
る必要がある。このため、種々の形状・大きさに対応さ
せようとすると、生産性が低下してしまう。

【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされ、その目的は、簡単な構成であって、且つ、生
産性及び汎用性に富むコンパクトなスイッチ機構を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のスイッチ機構は、外部より操作され
る回転軸と、この回転軸に対して垂直な平面状に形成さ
れ、上記回転軸周りに所定の間隔で配置された接点パタ
ーンを有する基板と、上記回転軸と軸周りに一体的にさ
れ、且つ該回転軸に対して垂直な軸周りに巻回された導
電性を有するコイルと、このコイルを上記接点パターン
に押圧する付勢手段と、を具備する。

【０００７】

【作用】回転軸の回転に伴って付勢手段が回転すると、
コイルは、基板に対して付勢されつつ接点パターン上を
摺動する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るスイッチ機構
について、図１ないし図５を参照して説明する。図１に
示すように、本実施例のスイッチ機構は、所定方向に回
転自在に構成された回転軸１と、この回転軸１に対して
直交して配置され、且つ、同心状に所定間隔で形成され
た第１及び第２の導電性接点パターン部３，５を有する
フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）７と、第１及
び第２の導電性接点パターン部３，５に対して接触可能
に構成された導電性コイル９と、回転軸１と共に回転可
能に構成され、且つ、導電性コイル９をＦＰＣ７に対し
て付勢しつつ第１及び第２の導電性接点パターン部３，
５上を摺動させるコイル押さえ１１とを備える。

【０００９】ＦＰＣ７は、中抜円板状に形成されてお
り、その表面には、回転軸１に対して同心円状に形成さ
れた第１の導電性接点パターン部３と、この第１の導電
性接点パターン部３の外側に同心円状に形成された第２
の導電性接点パターン部５とが設けられている。

【００１０】特に、図２に示すように、第１の導電性接
点パターン部３は、連続した同心円を成し、一方、第２
の導電性接点パターン部５は、一定の間隔で断続的に形
成された第１ないし第８の接点パターン５ａ〜５ｈを同
心円状に配置して構成されている。

【００１１】これら第１の導電性接点パターン部５、及
び、第１ないし第８の接点パターン５ａ〜５ｈは、夫
々、スルーホール１３を介してＦＰＣ７の裏面側に連続
的に延出され、コネクタ部（図示しない）を介して制御
回路（図示しない）に電気的に接続されている。

【００１２】図１に示すように、このようなＦＰＣ７
は、その中抜部７ａを回転軸１に挿通させた状態で裏打
ち部材１５に固定されている。具体的には、ＦＰＣ７の
裏面を裏打ち部材１５の表面に当接させた状態で固定さ
れている。

【００１３】この裏打ち部材１５は、回転軸１に挿通可
能に構成された中抜部１５ａを備えている。この回転軸
１に挿通させた状態において、裏打ち部材１５は、その
両外縁部に突設されたねじ孔部１５ｂに挿通されたねじ
（図示しない）を介して後述する外装部材２５（図４参
照）に締結可能に構成されている。

【００１４】このような裏打ち部材１５は、回転軸１に
対して直交配置させた状態で締結させることができるた
め、その結果、ＦＰＣ７は、回転軸１に対して直交した
平面内に位置決めされることになる。

【００１５】また、導電性コイル９は、ＦＰＣ７の表面
に対面して配置可能に構成された円板状コイルホルダ１
７のコイル保持孔１７ａに収容保持されている。コイル
ホルダ１７のコイル保持孔１７ａの大きさ及び形成位置
は、コイルホルダ１７をＦＰＣ７に対面配置させた際、
ＦＰＣ７の表面に設けられた第１及び第２の導電性接点
パターン部３，５が、コイル保持孔１７ａを介して同時
且つ部分的に露出可能に規定されている。

【００１６】この結果、かかるコイル保持孔１７ａに収
容保持された導電性コイル９は、第１及び第２の導電性
接点パターン部３，５に対して対面する位置に位置付け
られることになる。

【００１７】このようなコイルホルダ１７は、その中心
部に係合孔１７ｂが形成されており、この係合孔１７ｂ
を回転軸１の一端部に形成された係合凸部１ａに係合可
能に構成されている。

【００１８】これら係合孔１７ａと係合凸部１ａとを互
いに係合させることによって、コイルホルダ１７は、Ｆ
ＰＣ７に対して対面した状態で、回転軸１の回転と共に
一体的に回転可能となる。この結果、コイル保持孔１７
ａは、コイルホルダ１７の回転に伴って、第１及び第２
の導電性接点パターン部３，５に対して対面しつつ移動
可能となる。従って、かかるコイル保持孔１７ａに収容
保持された導電性コイル９は、第１及び第２の導電性接
点パターン部３，５に対面しつつ移動することになる。

【００１９】また、コイル押さえ１１は、コイルホルダ
１７のコイル保持孔１７ａに収容保持された導電性コイ
ル９をＦＰＣ７方向に付勢する機能を有している。特
に、図３に示すように、コイル押さえ１１は、全体が不
導体樹脂で形成された平板状を成しており、回転軸１に
係合可能に構成された支持部１１ａと、この支持部１１
ａから屈曲して延出し且つ弾性変形可能に構成された付
勢部１１ｂとを備えている。また、支持部１１ａの中心
には、回転軸１の一端部に形成された係合凸部１ａに係
合可能に構成された係合孔１１ｃが形成されている。

【００２０】図１に示すように、これら係合孔１１ｃと
係合凸部１ａとを互いに係合させて支持部１１ａを回転
軸１に固定させることによって、付勢部１１ｂは、その
裏面がコイル保持孔１７ａに収容保持されている導電性
コイル９に当接して、導電性コイル９を第１及び第２の
導電性接点パターン部３，５方向に押圧可能に構成され
ている。

【００２１】コイル押さえ１１を回転軸１に係合させた
後、このコイル押さえ１１の表面側からワッシャ１９を
介してねじ２１が挿通され、このねじ２１は回転軸１の
端面に形成されたねじ孔１ｂに螺合される。この結果、
コイルホルダ１７及びコイル押さえ１１は、回転軸１と
共に回転可能に一体的に締結される。このとき、コイル
ホルダ１７のコイル保持孔１７ａに収容保持された導電
性コイル９は、コイル押さえ１１の付勢部１１ｂによっ
て、ＦＰＣ７方向に付勢された状態に維持される。

【００２２】上述したように、ＦＰＣ７は、裏打ち部材
１５に固定されているため、回転軸１の回転によってコ
イルホルダ１７及びコイル押さえ１１が回転した場合で
も、その回転に伴って回転移動することはない。

【００２３】このため、回転軸１を回転させた場合、コ
イルホルダ１７及びコイル押さえ１１の回転に伴って、
導電性コイル９は、付勢部１１ｂによって常時ＦＰＣ７
方向に付勢された状態に維持されつつ、第１及び第２の
導電性接点パターン部３，５上を摺動されることにな
る。

【００２４】図４及び図５には、上述したスイッチ機構
が適用された例えばカメラの絞り設定用ダイヤルの部分
の構成が概略的に示されている。本実施例のスイッチ機
構は、図１の構成を天地逆転させた状態でカメラの絞り
設定用ダイヤルに配置されている。

【００２５】図４に示すように、回転軸１は、その他端
部（図１には、回転軸１の一端部を示す）をカメラの外
装部材２３に対して回動自在に貫通させて配置されてい
る。この回転軸１の端面には、ダイヤル用係合凸部１ｃ
が形成されており、この係合凸部１ｃに対して絞り設定
用ダイヤル２５の係合部２５ａが係合可能に構成されて
いる。

【００２６】係合状態において、回転軸１の端面にワッ
シャ２７を介して螺合されたダイヤル用ねじ２９によっ
て回転軸１と絞り設定用ダイヤル２５とは、互いに一体
的に締結されている。

【００２７】なお、裏打ち部材１５は、カメラの外装部
材２３の裏面にねじ（図示しない）を介して締結されて
いる。図５に示すように、このような絞り設定用ダイヤ
ル２５の表面には、ダイヤル回転位置を示す指標３１が
設けられており、ダイヤル２５を回転させることによっ
て、指標３１を適宜絞り設定位置（Ａ〜Ｈ）のいずれか
に位置付け可能に構成されている。

【００２８】指標３１を絞り設定位置（Ａ〜Ｈ）のいず
れかに一時的に固定させるために、本実施例が適用され
た絞り設定用ダイヤル２５には、クリック機構が設けら
れている。

【００２９】図４に示すように、クリック機構は、絞り
設定用ダイヤル２５の裏面に周方向に一定の間隔で形成
された複数のクリック溝３３と、これらクリック溝３３
に対して係合可能に構成された１個のボール３５と、こ
のボール３５をクリック溝３３方向に付勢する１個のコ
イルばね３７とを備えている。

【００３０】クリック溝３３は、具体的には、ダイヤル
２５の裏面のうち、絞り設定位置（Ａ〜Ｈ）に対応した
位置に夫々形成されている。即ち、ダイヤル２５の周方
向に等間隔に８個のクリック溝３３が形成されている
（図４には、１個のクリック溝３３のみを示す）。

【００３１】コイルばね３７は、その付勢力によって、
ボール３５をクリック溝３３に一時的に係合可能に構成
されている。このコイルばね３７は、ダイヤル２５の裏
面側に対面した外装部材２３に形成されたコイルばね収
容溝３９に収容されている。このコイルばね収容溝３９
は、ダイヤル２５の回転と共に移動したクリック溝３３
が通過する位置に形成されている。

【００３２】クリック機構は、ダイヤル２５を回転軸１
に固定する前に、まず、コイルばね３７をコイルばね収
容溝３９内に収容した後、そのコイルばね３７の上部に
ボール３５を載置する。この後、ダイヤル２５を回転軸
１に対して固定すると、ボール３５は、ダイヤル２５の
裏面によってコイルばね３７の付勢力に抗して下方即ち
コイルばね収容溝３９方向に押圧される。このとき、コ
イルばね３７には、コイルばね収容溝３９底面からの反
発力が作用し、結果、ボール３５は、コイルばね３７の
付勢力を受けて常時ダイヤル２５の裏面方向に押圧され
た状態に維持される。

【００３３】このような状態において、ダイヤル２５を
適宜回転すると、クリック溝３３はコイルばね収容溝３
９上を順次通過することになるが、クリック溝３３がコ
イルばね収容溝３９上に位置付けられた際、コイルばね
３７の付勢力を受けたボール３５がクリック溝３３に係
合される。この結果、ダイヤル２５は、クリック溝３３
とボール３５との間の係合作用によって、一時的に係止
されることになる。

【００３４】更にダイヤル２５を回転させると、係合状
態が解除され、ボール３５は、クリック溝３３を乗り越
えてダイヤル２５の裏面上を転動する。そして、次のク
リック溝３３がコイルばね収容溝３９上に位置付けられ
た際、コイルばね３７の付勢力によってクリック溝３３
に係合される。

【００３５】つまり、ダイヤル２５を回転させて、指標
３１を例えば絞り設定位置（Ｂ）に位置付けた際、上述
したクリック機構が作用して、その位置にダイヤル２５
を一時的に係止させることが可能となる。即ち、指標３
１を適当な絞り設定位置（Ａ〜Ｈ）に位置付けた状態で
ダイヤル２５を一時的に係止させることができる。

【００３６】このような状態で、ダイヤル２５を回転す
ると、その回転力は、回転軸１を介してコイルホルダ１
７及びコイル押さえ１１に伝達され、結果、導電性コイ
ル９は、コイル押さえ１１の付勢部１１ｂによって付勢
された状態で第１及び第２の導電性接点パターン部３，
５上を摺動されることになる。

【００３７】そして、今、図５に示すように、ダイヤル
２５に対してクリック機構が作用しすることによって、
指標３１が、絞り設定位置（Ａ）に位置付けられた場
合、図２に示すように、導電性コイル９は、第１の接点
パターン５ａと第１の導電性接点パターン部３とに接触
した状態に維持される。

【００３８】上述したように、第１の導電性接点パター
ン部３及び第１ないし第８の接点パターン５ａ〜５ｈ
は、夫々、スルーホール１３を介してカメラの制御回路
（図示しない）に接続されている。

【００３９】従って、第１の接点パターン５ａと第１の
導電性接点パターン部３とは、導電性コイル９を介して
制御回路に対して導通状態になる。次に、ダイヤル２５
を回転させて指標３１を絞り設定位置（Ｂ）に位置付け
た場合、導電性コイル９は、第２の接点パターン５ｂと
第１の導電性接点パターン部３とに接触した状態に維持
される。

【００４０】同様に、指標３１を絞り設定位置（Ｃ〜
Ｈ）に位置付けた場合、導電性コイル９は、これに対応
して第３ないし第８の接点パターン５ｃ〜５ｈのいずれ
かと、第１の導電性接点パターン部３との間を導通させ
る。

【００４１】なお、第１ないし第８の接点パターン５ａ
〜５ｈと第１の導電性接点パターン部３との間の導通時
における抵抗値は、夫々、異なった値を奏するように回
路構成されている。

【００４２】従って、指標３１を絞り設定位置（Ａ〜
Ｈ）のいずれかに位置付けると、その設定位置に対応し
た抵抗値を有する制御回路が構成されることになる。制
御回路では、異なる抵抗値を介して流れる電流信号に基
づいて、カメラの絞り状態が変更制御される。この結
果、指標３１が示す絞り設定位置（Ａ〜Ｈ）に対応して
カメラの絞りが設定されることになる。

【００４３】このように本実施例は、容易な簡単な構成
であって、カメラの絞り設定用ダイヤル２５のような小
さな部品に対しても簡単に適用することができるため、
生産性及び汎用性に富むコンパクトなスイッチ機構を提
供することができる。

【００４４】なお、本発明は、上述した実施例の構成に
限定されることはない。例えば、スイッチ機構は、回転
部材の回転位置検出用のロータリーエンコーダとして適
用することもできる。

【００４５】また、ＦＰＣ７の代わりに、第１及び第２
の導電性接点パターン部３，５が形成された硬質なエポ
キシ基板を採用して、このエポキシ基板を直接カメラの
外装部材２３に固定させることも好ましい。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、簡単な構成であって、且つ、
生産性及び汎用性に富むコンパクトなスイッチ機構を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスイッチ機構の構成を
概略的に示す分解斜視図。

【図２】図１に示すスイッチ機構に適用されたフレキシ
ブルプリント回路基板の構成を概略的に示す平面図。

【図３】図１に示すスイッチ機構に適用されたコイル押
さえの構成を概略的に示す図。

【図４】図１に示すスイッチ機構が適用されたカメラの
絞り設定用ダイヤルの部分の構成を概略的に示す断面
図。

【図５】図４に示す絞り設定用ダイヤルの平面図。

【符号の説明】

１…回転軸、３…第１の導電性接点パターン部、５…第
２の導電性接点パターン部、７…ＦＰＣ、７ａ…中抜
部、９…導電性コイル、１１…コイル押さえ、１５…裏
打ち部材、１７…円板状コイルホルダ、１７ａ…コイル
保持孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部より操作される回転軸と、 この回転軸に対して垂直な平面状に形成され、上記回転
   軸周りに所定の間隔で配置された接点パターンを有する
   基板と、 上記回転軸と軸周りに一体的にされ、且つ該回転軸に対
   して垂直な軸周りに巻回された導電性を有するコイル
   と、 このコイルを上記接点パターンに押圧する付勢手段と、
   を具備することを特徴とするスイッチ機構。