旋转操作型电气元件 【技术领域】
本发明涉及各种电子设备所具有的、用于输出与旋转操作相对应的电信号的旋转操作型电气元件。
现有技术
这种现有技术如特开平9-219133号公报所述。
该现有技术具有：基座、树脂制操作旋钮、利用该操作旋钮进行旋转的旋转零件、用于检测该旋转零件的旋转的旋转检测装置、以及形成旋转零件的旋转中心，由基座保持的支轴。旋转零件与支轴相嵌合，支轴的端部被铆接在操作旋钮上。
而且，该现有技术还具有：被保持在基座上并能在与支轴的轴向相垂直的方向上进行滑动的滑动零件、用于使该滑动零件返回到预定位置上的施力零件、即复位弹簧、以及用于检测滑动零件的滑动的滑动检测装置。上述旋转检测装置和滑动检测装置被布置在操作旋钮内部。
在现有技术中，当旋转操作旋钮时，支轴一起旋转，随之，旋转零件进行旋转。该旋转零件的旋转由旋转检测装置进行检测，与上述操作旋钮的旋转量相对应的信号从旋转检测装置中输出。并且，当克服复位弹簧的力在与支轴的轴向垂直的方向上按压操作旋钮时，滑动零件进行滑动。该滑动零件的滑动由滑动检测装置进行检测，与操作旋钮的按压操作相对应的信号从滑动检测装置中输出来。
在上述现有技术中存在的问题是：因为树脂制成地操作旋钮被铆接在支轴上，所以，若对操作旋钮施加很大的外力，即在支轴的轴向上施加撬动(こじる)这样的的操作力，则该操作旋钮和支轴的铆接部分产生松动，操作旋钮从支轴上脱落，元件的可靠性降低。并且，还存在这样的问题：随着对操作旋钮施加操作力，而在其支承部位上施加了相对于支轴的轴向的倾斜方向的力时，支轴就产生倾斜，由于支轴倾斜，旋转零件相对于预定的安装位置产生倾倒，旋转检测装置的检测精度降低。
而且，为了不向操作旋转钮上施加上述撬动力，可以在操作旋钮周围设置保护盖。但若设置这种保护盖，则容易造成元件体积增大。
并且，在上述现有技术中，因为旋转检测装置和滑动检测装置被布置在操作旋钮内，所以，也存在操作旋钮外形尺寸容易增大，使小型化受到限制的问题。
发明的内容
本发明是鉴于上述现有技术的实际情况而提出的，其第1目的在于提供一种不在操作旋钮周围设置保护盖，而能够防止加在操作旋钮上的操作力造成该操作旋钮从支轴上脱落的旋转操作型电气元件。
第2目的在于提供一种能够防止加在操作旋钮上的操作力造成旋转零件相对于预定安装位置产生倾斜的旋转操作型电气元件。
第3目的在于提供能够限制操作旋钮外形尺寸的旋转操作型电气元件。
为达到上述第1目的，本发明，其特征在于具有：基座、操作旋钮、利用该操作旋钮来使其旋转的旋转零件、用于检测该旋转零件的旋转的旋转检测装置、以及形成上述旋转零件的旋转中心，被安装在上述基座上的支轴，利用金属材料来形成上述支轴，把金属板部安装在该支轴上，把该金属板部连接到上述操作旋钮上，并且把上述旋转零件连结到上述金属板部。
这样构成的本发明，当使操作旋钮旋转时，该旋转力传递到金属板部，再从金属板部传递到旋转零件上。也就是说，能够根据操作旋钮的旋转来使旋转零件进行旋转。该旋转零件的旋转由旋转检测装置进行检测，与操作旋钮的旋转相对应的信号从该旋转检测装置被输出。
并且，利用嵌合连接等方法，能够稳定地连接操作旋钮和金属板部，同时利用铆接等方法，能够牢固地固定由金属材料构成的支轴以及金属板部。这样，即使对操作旋钮施加大的操作力，该操作力传递到金属板部上，也不会使金属板部和支轴的安装部产生松弛。也就是说，不在操作旋钮周围安装保护盖，就能够防止操作旋钮从支轴脱落。
再者，本发明，其特征在于：在上述本发明中，在上述操作旋钮内周缘上设置凹凸部，并且，在上述金属板部外周缘上设置配合上述凹凸部的形状的凸凹部，使操作旋钮的上述凹凸部和金属板部的上述凸凹部相嵌合。
这样构成的本发明，通过操作旋钮的内周缘的凹凸部和金属板部的外周缘的凸凹部的嵌合，能够确保操作旋钮和金属板部之间牢固的连接而不产生旋转偏差。
并且，本发明，其特征在于：在上述发明中，在上述旋转零件的上述金属板部一侧的端部上设置了突起部，在上述金属板部上设置了用于嵌入上述突起部的孔。
这样构成的本发明，当利用加在操作旋钮上的操作力来使金属板部进行旋转时，该旋转力从金属板部的孔的缘部传递到突起部上，这样使旋转零件进行旋转。也就是说，随着操作旋钮的旋转，能够使旋转零件进行高精度旋转。
并且，本发明，其特征在于：在上述发明中，用导电材料来形成上述操作旋钮和上述基座。
这样构成的本发明，利用操作旋钮、金属板部、支轴和基座能形成防止静电用的导电通路。
并且，本发明，为达到上述第2目的，其特征在于：在上述发明中具有：被保持在上述基座上并能在与上述支轴的轴向相垂直的方向上滑动的滑动零件、用于使该滑动零件返回到预定位置的施力零件、以及用于检测上述滑动零件的滑动的滑动检测装置，上述滑动零件具有圆筒部，上述旋转零件具有用于将上述滑动零件的上述圆筒部插入的孔，并且，使上述支轴插入到上述滑动零件的上述圆筒部内。
这样构成的本发明，当克服施力零件的作用力，向与支轴的轴向相垂直的方向上按压操作旋钮时，滑动零件进行滑动，滑动检测装置检测该滑动，能够从该滑动检测装置中输出信号。
并且，被保持在基座上的滑动零件并不是产生由于加在操作旋钮上的操作力而生成倾斜的物体，所以，能够防止插入到该滑动零件的圆筒部内的支轴的由上述操作力所造成的倾斜，并且，因为并不是由支轴进行轴支承，所以被滑动零件的圆筒部轴支撑的旋转零件也能够防止上述操作力造成的相对于预定安装位置的倾斜。
并且，本发明为了达到上述第3目的，其特征在于：在上述发明中，把上述滑动检测装置布置在上述操作旋钮的外部。
这样构成的本发明，因为把2个检测装置的一个滑动检测装置布置在操作旋钮的外部，所以，也能够把操作旋钮的外形尺寸控制在较小的外形尺寸范围内，即相当于仅仅布置旋转检测装置时的外形尺寸。
并且，本发明，其特征在于：上述旋转零件具有滑动子，并且具有包括用于使该滑动子进行滑动接触的导电图形在内的挠性印刷电路板，上述旋转检测装置包括上述滑动子和上述导电图形。
这样构成的本发明，因为在挠性印刷电路板上容易形成导电图形，所以，也容易制作旋转检测装置。
附图的简要说明
图1是表示本发明的旋转操作型电气元件的一实施方式的图，是表示把操作旋钮的上面部分的大部分去掉后的状态的俯视图。
图2是图1所示的本实施方式的纵剖视图。
图3是表示与图1所示的操作旋钮的上面部分相对置而设置的金属板部被去掉后的状态的俯视图。
图4是表示从图3所示的状态，把与金属板部相对置而设置的搭接板除掉后的状态的俯视图。
图5是表示从图4所示的状态，把与搭接板相对置而设置的旋转零件除去后的状态的俯视图。
图6是图5的A部放大图。
图7是表示本实施方式所具有的挠性印制电路板的俯视图。
图8是表示本实施方式所具有的旋转零件的图，(a)图为俯视图，(b)图为背面图。
图9是表示本实施方式所具有的滑动零件的图，(a)图为俯视图，(b)图为背面图。
发明的具体实施方式
以下根据附图，说明本发明的旋转操作型电气元件的实施方式。
图1～图9是表示本发明的旋转操作型电气元件的一个实施方式的图；图1是表示操作旋钮的上面部分的大部分被除掉的状态的俯视图；图2是图1所示的本实施方式的纵向剖视图。
图3是表示图1所示的操作旋钮的上面部分对面所设置的金属板部被除去的状态的俯视图；图4是表示从图3所示的状态除去了金属板部对面所设置的搭接板的状态的俯视图。
图5是表示从图4所示的状态除去了在搭接板(クリツク板)对面设置的旋转零件的状态的俯视图；图6是图5的A部放大图。
图7是表示本实施方式所具有的挠性印刷电路板的俯视图；图8是表示本实施方式所具有的旋转零件的图，(a)图是俯视图，(b)图是背面图；图9是表示本实施方式所具有的滑动零件的图，(a)图是俯视图，(b)图是背面图。
如图1和图2所示，本实施方式在下方部分具有基座1，在上方部分具有操作旋钮6。该基座1和操作旋钮6，例如由导电材料形成。尤其，操作旋钮6，例如是在用合成树脂制成的主体上进行了金属电镀的构件。设置在基座1上的导向槽1a内插入了由金属制成的支轴4并使其能够在与其轴向相垂直的方向上进行移动。并且，在基座1上，布置了：被保持在基座1上并能在与支轴4的轴向相垂直的方向上进行滑动的滑动零件2、以及用于检测该滑动零件2的滑动的滑动检测装置，例如按钮开关8。该按钮开关8布置在操作旋钮6的外部。
滑动零件2在中央部分具有圆筒部2a，在该圆筒部2a内插入了上述支轴4。并且，把利用操作旋钮6进行旋转的旋转零件3布置成与滑动零件2相对置。
如图9的(a)、(b)图所示，滑动零件2具有操作部2b，该操作部2b位于与按钮开关8相对置的位置上，随着其滑动而与按钮开关8相卡合，使该按钮开关8进行动作。
如图2和图8的(b)图所示，旋转零件3具有插入滑动零件2的圆筒部2a的孔3d。也就是说，旋转零件3由滑动零件2的圆筒部2a进行轴支承，相对于圆筒部2a旋转自如。被连接设在孔3d上方，与支轴4相对置的旋转零件3的孔部分内，与支轴4之间设定了间隙，以便旋转零件3不受支轴4倾斜的影响。并且，旋转零件3在上面部分具有突起部3a，沿主体部上面部分的圆周方向具有多个凸轮波峰3b。如图2和图4所示，在该旋转零件3的下侧安装了滑动子3c。
在图7所示的挠性印刷电路板9上，形成了：安装在滑动零件2内，用于使旋转零件3的滑动子3c进行滑动接触的导电图形9a、以及用于接触上述按钮开关8的导电图形9b。
利用具有上述滑动子3c的旋转零件3、挠性印刷电路板9的导电图形9a以及安装该导电图形9a部分的滑动零件2，构成旋转编码器，即构成用于检测旋转零件3的旋转的旋转检测装置。
如图2和图3所示，在旋转零件3的上侧，布置了具有搭接用弹簧7a，被固定在滑动零件2上的搭接板7。该搭接板(クリツク板)7的搭接用弹簧7a与旋转零件3的上述凸轮波峰3b进行卡合。由于旋转零件3进行旋转，搭接用弹簧7a的前端部依次落入到该旋转零件3的凸轮波峰3b之间，产生卡搭感即节奏感。
如图1和图2所示，把金属板部5设置在与操作旋钮6的上面部分相对置的位置上。上述金属材料构成的支轴4的突起部4a在被插入金属板部5的孔5a内的状态下，牢固地铆接固定。并且，在金属板部5上，设置了用于分别嵌入旋转零件3的突起部3a的孔5b，形成包围上述铆接部分的状态。而且，为了容易嵌入突起部3a，在孔5b内设置了间隙5d。
如图1所示，在操作旋钮6的内周缘6a上设置凹凸部，同时在金属板部5的外周缘5c上设置形状与操作旋钮6的凹凸部相配合的凸凹部，对操作旋钮6的凹凸部和金属板部5的凸凹部进行嵌合安装。
而且，如图5和图6所示，在基座1上设置了用于限制滑动零件2的侧缘部2c的上升部1b。利用这些上升部1b来限制滑动零件2的宽度方向移动。
并且，如图2、图4、图9的(b)图所示，用于使处于滑动状态下的滑动零件2返回到预定位置上的施力零件，例如复位弹簧10，其缠绕的臂部钩搭设置在基座1上。
这样构成的本实施方式，当使操作旋钮6旋转时，其旋转力传递到金属板部5上，再通过金属板部5的孔5b、旋转零件3的突起部3a传递到旋转零件3上。也就是说，能够使由滑动零件2的圆筒部2a进行轴支承的旋转零件3对应操作旋钮6的旋转而进行旋转。由于该旋转零件3的旋转，该旋转零件3的滑动子3c在滑动零件2上所安装的挠性印刷电路板9的导电图形9a上进行滑动，输出与操作旋钮6的旋转相对应的信号。
并且，当克服复位弹簧10的力在与支轴4的轴向相垂直的方向上按压操作旋钮6时，滑动零件2进行滑动，该滑动零件2的操作部2b与按钮开关8相卡合，从该按钮开关8中输出信号。
这样，能够输出与操作旋钮6的旋转量相对应的信号，并且能够输出与操作旋钮6的按压相对应的信号，该按压方向垂直于支轴4的轴向。
在本实施方式中，如上所述，由形成在操作旋钮6的内周缘6a上的凹凸部和形成在金属板部5的外周缘5c上的凸凹部进行嵌合，能够稳定地连接操作旋钮6和金属板部5，同时，通过铆接能够牢固地固定由金属构成的支轴4和金属板部5。这样，即使巨大的操作力施加到操作旋钮6上，该操作力传递到金属板部5上，也不会使金属板部5和支轴4的安装部产生松动。也就是说，在操作旋钮6的周围不安装上述保护盖，就能够防止该操作旋钮6从支轴4上脱落。这样，能够提高元件的可靠性。
并且，被保持在基座1上的滑动零件2不会因加在操作旋钮6上的操作力而产生倾斜。所以，能够防止插入到该滑动零件2的圆筒部2a内的支轴4因操作力而造成倾斜，同时，也能够防止由圆筒部2a进行轴支承的旋转零件3受上述操作力而相对于预定安装位置产生倾斜。这样，能够使旋转零件3的滑动子3c和挠性印刷电路板9的导电图形9a之间的滑动接触关系保持稳定状态，能够确保良好的旋转检测精度。
再者，在本实施方式中，通过操作旋钮6的内周缘6a的凹凸部和金属板部5的外周缘5c的凸凹部的嵌合，能够确保操作旋钮6和金属板部5之间牢固连接，不产生旋转偏差，有助于确保旋转检测精度。
并且，在本实施方式中，加在操作旋钮6上的操作力从金属板部5的孔5b的缘部传递到突起部3a上，这样使旋转零件3进行旋转。也就是说，能够使旋转零件3随着操作旋钮6的旋转而良好地旋转，有助于确保旋转检测精度。
再者，在本实施方式中，利用操作旋钮6、金属板部5、支轴4和基座1，能够形成防止静电用的导电通路。这样，能够防止静电造成的错误动作。
并且，在本实施方式中，因为把构成2个检测装置中的之一的滑动检测装置的按钮开关8布置在操作旋钮6的外部，所以，能够把操作旋钮6的外形尺寸控制在较小的尺寸范围内，相当于仅能布置包括滑动子3c和导电图形9a在内的旋转编码器时的大小。这样，能够实现露出在电子设备表面上的部分的小型化。
再者，在本实施方式中，在挠性印刷电路板9上形成了构成上述旋转编码器的导电图形9a，由于该导电图形9a容易形成，所以，容易制作旋转编码器，有助于降低制造费用。
而且，在上述实施方式中，虽然构成为具有滑动零件2，复位弹簧10、按钮开关8等，在与支轴4的轴向相垂直的方向上对操作旋钮6进行按压操作，输出信号，但除去这样的构成部分，也可以采用仅能旋转操作的结构。
发明的效果
如上所述，本发明的结构是：用金属材料形成支轴，把金属板部安装到该支轴上，把该金属板部连接到操作旋钮上，并且，把旋转零件连结到金属板部上。这样，在操作旋钮周围不设置保护盖，即可防止加在操作旋钮上的操作力造成的该操作旋钮从支轴脱离，与过去相比，能够提高元件的可靠性。
并且本发明，在操作旋钮的内周缘上设置凹凸部，同时在上述金属板部的外周缘上设置形状与上述凹凸部相配合的凸凹部，对操作旋钮的上述凹凸部和金属板部的上述凸凹部进行嵌合安装而构成。这样，能够确保操作旋钮和金属板部之间牢固的连接，不产生旋转偏差，有助于确保旋转检测精度。
另外，本发明从结构上，在上述旋转零件的上述金属板部一侧的端部设有突起部，并在上述金属板部设有将上述突起部嵌入的孔，这样能够使旋转零件随着操作旋钮的旋转而良好地旋转，有助于确保旋转检测精度。
并且，本发明用导电材料形成了上述操作旋钮和基座。这样，能够在操作旋钮和基座之间形成防止静电用的导电通路，能够防止静电造成的错误动作。
再者，本发明，从结构上具有：被保持在上述基座上并能在与上述支轴的轴向相垂直的方向上滑动的滑动零件、用于使该滑动零件返回到预定位置的施力零件、以及用于检测上述滑动零件的滑动的滑动检测装置，上述滑动零件具有圆筒部，上述旋转零件具有用于将上述滑动零件的上述圆筒部插入的孔，同时，把上述支轴插入到上述滑动零件的上述圆筒部内。这样，能够切实防止加在操作旋钮上的操作力造成的旋转零件相对于预定的安装位置产生倾斜，能够确保良好的旋转检测精度。
并且，本发明在结构上，把上述滑动检测装置布置在上述操作旋钮的外部。因此，能够把操作旋钮的外形尺寸控制在较小的尺寸范围内，这样，能够实现露出在电子设备表面的部分的小型化。
并且，本发明构成为：上述旋转零件具有滑动子，并且设有具备使该滑动子进行滑动接触的导电图形的挠性印刷电路板，上述旋转检测装置包括上述滑动子和上述导电图形。这样，容易制作旋转编码器，有助于降低制造成本。