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【発明の名称】 回転型操作子
【発明者】 【氏名】田中 勉

【要約】 【課題】回転型操作子の所望の操作トルクへの調整が容易に行え、かつ組み立て作業を効率的に行えるようにする。

【構成】固定部7に回転自在につまみ22が設けられ、つまみ22が回転する際につまみ22のフランジ部26と、固定部7の円板状部12とが互いに面接触し、円板状部12に溝28が形成され、溝28にはグリスが充填され、フランジ部26に形成した突部30が、溝28内に侵入している。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定部と、
この固定部に回転自在に設けられたつまみとを、
具備し、前記つまみが回転する際に互いに面接触している接触面を、前記つまみと前記固定部とが、有し、前記つまみの接触面と前記固定部の接触面とのうちの一方に、前記つまみの回転方向に沿って溝が形成され、この溝に粘性流体を収容した回転型操作子。
【請求項2】
請求項1記載の回転型操作子において、前記つまみの接触面と前記固定部の接触面とのうちの他方に、前記溝内に侵入する突部が形成されている回転型操作子。
【請求項3】
請求項2記載の回転型操作子において、前記溝と前記突部とは、相補な形状に形成されている回転型操作子。
【請求項4】
請求項1乃至3いずれか記載の回転型操作子において、回転型操作部品の回転軸が前記つまみの回転に従って回転する回転型操作子。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、回転型の操作子に関し、特に、その操作トルクを調整したものに関する。
【背景技術】
【0002】
回転型操作子は、例えばオーディオミキサなどにおいてパラメータの設定に使用されることがある。このパラメータの設定を容易に最適値に設定できるように、回転操作子が備えるつまみの操作トルクを設定する必要がある。この操作トルクを設定可能な技術が特許文献1に開示されている。特許文献1の技術では、回転操作部品の回転軸を回転自在に支持している軸受けをパネルに形成した孔に挿通してある。軸受けは、その外周に雄ねじを有し、この軸受けの上にOリングを載せ、このOリングにかぶせるように袋ナットを、軸受けの雄ねじに螺合させて、回転操作部品をパネルに固定してある。この袋ナット内において、Oリングが圧縮変形され、回転軸及び袋ナットに圧接され、回転軸に挿通される回転操作つまみの操作トルクが一定となる。
【0003】
【特許文献1】特開2005−38117号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、この技術において、所望の値の操作トルクを得ようとすると、袋ナットの締め付け具合を調整するか、Oリングを異なる弾性を持つものに変更しなければならない。しかも、部品点数が、回転操作部品を除いても、軸受け、Oリング及び袋ナットと多く、さらに、回転軸の軸受けの上にOリングを載せて、袋ナットを回転軸に螺合させねばならず、その組立て作業が面倒であった。
【0005】
本発明は、所望の操作トルクへの調整が容易に行え、かつ組み立て作業を効率的に行える回転型操作子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様の回転型操作子は、固定部と、この固定部に回転自在に設けられたつまみとを、具備している。例えば固定部の内部に、つまみの回転に従って回転させられる回転型操作部品、例えば回転型ボリュームや、ロータリエンコーダ等が収容される。つまみが回転する際に、互いに面接触している接触面をつまみと固定部とが、共に有している。例えばつまみが有するフランジを接触面とすると、このフランジに接触する接触面を固定部が有している。或いは、つまみの内周面の一部が接触面の場合、この内周面と面接触している固定部の部分が接触面である。同様に、つまみの外周面の一部が接触面の場合、この外周面と接触している固定部の部分が接触面である。つまみの接触面と固定部の接触面とのうちの一方に、前記つまみの回転方向に沿って溝が形成されている。この溝は、環状に形成することもできるし、円弧状に形成することもできる。この溝に粘性流体、例えばグリスが収容されている。
【0007】
このように構成された回転型操作子では、つまみと固定部との接触面同士が接触しているので、両者の間で生じる摩擦力が大きく、つまみを回転させる際の抵抗となる。しかも接触面の一方に形成した溝内の粘性流体が、つまみと固定部との他方の接触面と接触し、更につまみを回転させる場合の抵抗力を大きくする。その結果、つまみが軽く回転しすぎることを防止できる操作トルクに設定することができ、つまみを回転させる際に回転量の微調整が容易に行える。しかも、その操作トルクは、粘性流体の粘度を適切なものに選択することによって調整することができるし、また、部品点数は、固定部とつまみと少ない上に、回転型操作子の組み立ても、つまみを、その接触面が固定部の接触面に接触するように行えばよいので、効率的に行える。
【0008】
つまみの接触面と前記固定部の接触面とのうちの他方に、前記溝内に侵入する突部を形成することができる。この突部は、1つだけ設けることもできるし、複数の突部を間隔をあけて設けることもできる。
【0009】
このように構成すると、突部がグリス内で抵抗体として機能するので、より大きな操作トルクを発生することができ、より微調整が容易になる。また、この操作トルクの大きさの調整は、突部の数や大きさを調整することによって容易に行える。
【0010】
前記溝と前記突部とは、相補な形状に形成することができる。例えば溝の縦断面が半円状であれば、突部の縦断面もそれよりわずかに小さい半円状であり、溝の縦断面が矩形であれば、突部の縦断面もそれよりもわずかに小さい矩形である。
【0011】
このように構成すると、溝内の粘性流体に対して突部が効率的に抵抗体として機能し、粘性流体が無駄にならない。
【0012】
回転型操作部品の前記回転軸が前記つまみの回転に従って回転するように構成することもできる。回転型操作部品としては、その回転軸が貫通軸のものを使用することもできるし、回転型操作部品から回転軸が突出しているものを使用することもできる。
【0013】
このように構成すると、回転型操作部品によって発生する出力の値を微調整することができる。なお、回転型操作部品が回転軸を有するものとし、この回転軸をつまみに結合すると、つまみに横応力が加わった場合、回転軸を介して回転型操作部品の内部構成要素に直接横応力が伝わり、回転型操作部品が破損しやすいが、回転型操作部品として貫通軸型のものを使用し、この貫通軸につまみに設けた軸を挿通する構成とした場合、つまみに横応力が加わっても、回転型操作部品の内部構成要素にまで横応力が伝わらず、破損しにくい。
【発明の効果】
【0014】
以上のように、本発明によれば、回転型操作子のつまみを回転させる際に生じる抵抗である操作トルクを、所望の値に容易に調整することができる上に、回転型操作子の組み立て作業を効率的に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明の第1の実施形態の回転型操作子は、例えばオーディオミキサにおけるパラメータ設定装置として使用されている。図1に示すように、コントロールパネル2の下方に一定距離をあけてコントロールパネル2と平行に基板、例えばプリント基板4が配置されている。この基板4の一方の面、例えば上面に、図3に示すように、複数の発光素子、例えば12個のLED6が設けられている。これらLED6は、基板4上に描くことができる仮想円の円周上に間隔をあけて、例えば等角度に配置されている。この配置は、各LED6の発光部が上方を向くように行われている。
【0016】
これらLED6を包囲するように固定部7が配置されている。固定部7は、円筒状部8を有している。この円筒状部8は、例えば遮光性を有し、上述した仮想円の中心にその中心が位置するように配置されている。その下部周縁には一定角度毎に固定手段、例えば爪10が合計4つ形成され、これら爪10によって図1に示すように基板4に円筒状部8が固定されている。
【0017】
この円筒状部8の内周面における上縁から幾分基板4側に偏った、即ち下方によった位置に、円筒状部8と一体に環状円板部12が形成されている。この円板部12も遮光性を有し、基板4とほぼ平行に位置している。この円板状部12の内周環状面に、これと一体に円錐台状部14が形成されている。この円錐台状部14は、その中途が円板状部12によって支持され、基端部がLED6に接近した位置にあり、その先端部がコントロールパネル2を貫通して、基板4から離れる方向に突出している。この円錐台状部14も、その中心が、上述した仮想円の中心と一致するように配置されている。この円錐台状部14の先端部側の直径は、基端部側の直径よりも幾分小さく設定されている。基端部側の直径は、上述した仮想円の直径よりも大きい。この円錐台状部14は、中空に形成され、その先端部の中央には貫通孔16が形成されている。
【0018】
この円錐台状部14には、第1導光部18と遮光部20とが形成されている。第1導光部18は、円錐台状部14の基端部から先端部まで伸びている透明体または半透明体である。これら第1導光部18の設置位置は、各LED6に対応しており、それぞれ第1導光部18の基端部が、図2に示すように各LED6の上方に位置している。これら第1導光部18は円錐台状部18の内周面から外周面まで形成され、円錐台状部14の中心の回りに所定角度ごとに放射状に形成されている。これら第1導光部18の隣接するものの間に、これらの隙間を埋めるように遮光部20が形成されている。従って、各LED6から発光された光は、対応する第1導光部18の基端部から第1導光部18内に導入され、第1導光部18を伝搬され、その先端部から放射される。遮光部20が設けられているので、この光の伝搬の際に、上述した仮想円の円周方向に光が漏れることはないし、各LED6の光は、対応する第1導光部18内のみに入り、対応する第1導光部18に隣接する第1導光部18内に入ることはない。
【0019】
これら円筒状部8、爪10、円板部12、第1導光部18、遮光部20は、多色成型樹脂によって一体成型されている。
【0020】
この円錐台状部14の周囲を包囲するようにつまみ22が配置されている。つまみ22は、円錐台状部14の外方に胴部24を有している。胴部24も遮光性を有し、円錐台状の筒状体に形成されている。胴部24の内周面が円錐台状部14の外周面に接近し、胴部24の中心がやはり上述した仮想円の中心上に位置している。この胴部24の基端部は、円板状部12付近に位置し、先端部は、円錐台状部14の先端付近に位置している。
【0021】
胴部24の基端側には、フランジ部26が一体に形成されている。このフランジ部26は、円板状部12とほぼ平行に位置し、その下面は、円板状部12の上面と面接触している。また、フランジ部26の外周面は、円筒状部8の内周面付近に位置している。
【0022】
円板状部12の上面には、図3に示すように、円錐台状部14と同心に円環状の溝28が形成されている。この溝28の縦断面形状は、図2に示すように半円状である。この溝28内には、粘性流体、例えばグリスが充填されている。この溝28内に侵入し、かつグリスに浸かるように、フランジ26の下面には、図4に示すように複数の突部30が、所定角度毎に形成されている。これら突部30は、溝28の直径よりも幾分小さい直径の半球状に形成され、溝28と突部30とは相補な形状に形成されている。
【0023】
胴部24が円錐台状部14から抜けることを防止するために、円筒状部8の上部から所定角度毎に、フランジ部26の上面側に突出した爪32が円筒状部に8に一体に形成されている。なお、これら爪32によって、フランジ部26を円板状部12に圧接することもできる。
【0024】
この胴部24の先端部に、円錐台状部14の先端部を覆うように椀状の第2導光部34が、胴部24に一体に設けられている。第2導光部34も透明体または半透明体である。従って、第1導光部18の先端部まで伝搬された光は、第2導光部34を介して外部から確認される。
【0025】
つまみ22は、使用者が、例えば胴部24をつまんで回すことによって、上述した仮想円の中心の回りに回転する。この回転の際、溝28内のグリスに各突部30が浸かっているので、グリスがつまみ22の回転に対して抵抗を発生する。
【0026】
第2導光部34の内面の中心に一体に設けられた結合部材、例えば軸36が、円錐台状部14の中心にある貫通孔16から円錐台状部14の内部を通り、LED6が設けられている面と反対側の面である基板4の下面側に突出している。この軸36も透光性である。基板4の下面側には、回転型操作部品、例えば360度貫通軸回転ボリューム38が取り付けられている。360度貫通軸回転ボリューム38は、その中空の回転軸に軸36が挿通固定されており、軸36の回りのいずれの方向にも軸36を連続的に回転させることができる。つまみ22を回転させることによって、360度貫通軸回転ボリューム38の回転角が変化し、その抵抗値が変化する。
【0027】
図5に示すように、360度貫通軸回転ボリューム38の抵抗値の変化は、基板4に設けられた制御手段、例えばCPU40によって検出される。CPU40は、この検出された抵抗値の変化に基づいて、例えばオーディオミキサにおいて使用するパラメータを発生し、各LED6の発光状態を変化させる。例えば回転角の増加によって、各LED6のうち基準位置と定めたものから順に、つまみ22の回転方向にLED6の点灯させるものを増加させる。
【0028】
このように構成された回転型操作子では、つまみ22を回転させると、360度貫通軸回転ボリューム38の抵抗値が変化し、パラメータが発生し、かつ抵抗値の変化に従ってLED6の発光状態が変化する。発光しているLED6からの光が第1導光部18の基端部から先端部まで伝搬して、第2導光部34から外部に放射される。このとき、第1導光部18の先端部は、第2導光部34の外周に沿って位置するので、各LED6の発光状態は、第2導光部34の外周に沿って変化する。
【0029】
この回転型操作子では、基板4に設けた各LED6からの光を第1導光部18を介してつまみ22の先端部に伝搬する構成を採用しているので、各LED6をつまみ22の先端部に設ける必要がない。そのため、つまみ22の先端部には各LED6を設置するスペースを確保する必要が無いので、つまみ22の先端部を細くでき、回転型操作子を小型化することができる。更に、各LED6を発光させるためにCPU40に各LED6を接続する必要があるが、そのCPU40と各LED6とは同じ基板4上に設けられているので、その接続作業が容易に行える。
【0030】
さらに、この回転型操作子では、円板状部12とフランジ部26とが面接触しているので、胴部24を回転させた際に、その面接触面で摩擦力を生じ、胴部24の回転に対する抵抗力を生じている。その上に、円板状部12に設けた溝28内にグリスを充填し、このグリス内に胴部24のフランジ部26の突部30が侵入しているので、胴部24を回転させた際に、これによっても抵抗力を生じる。これら抵抗力が発生することによって、360度貫通軸回転ボリューム38が軽く回転することを阻止でき、ボリューム38の微調整が容易に行える。
【0031】
しかも、この抵抗力の大きさは、グリスを粘度の異なるものに変更したり、突部30の大きさや個数を調整することによって、容易に所望の値とできる。
【0032】
第2の実施形態の回転型操作子は、図6に示すように、胴部24aの基端部が固定部7aの円筒状部8aの上部に被さる型のものである。そのため、円筒状部8aの内周面の全周に溝28aが形成され、これにグリスが充填されている。胴部24aの内周面の内周面における溝28aに対応する位置に、間隔をあけて複数の突部30aが形成されている。他の構成は、第1の実施形態の回転型操作子と同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、図6においても、第1の実施形態の回転型操作子の構成要素と同一部分は、省略してある。
【0033】
第3の実施形態の回転型操作子は、図7に示すように、固定部7bの円筒状部8bの内部に胴部24bの基端部が収容される型のものである。そのため、円筒状部8bの内周面の全周に溝28bが形成され、これにグリスが充填されている。この胴部24bの内周面における溝28bに対応する位置に、間隔をあけて複数の突部30bが形成されている。他の構成は、第1の実施形態の回転型操作子と同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、第3の実施形態の回転型操作子では、図7には示していないが、円錐台状部は、円筒状部8bとは別個に形成され、それの各第1導光部が各LED上に位置するように配置されている。
【0034】
上記の第1の実施形態では、円筒状部8と円錐台状部14とを、組み立てを容易にするために一体に形成したが、円筒状部8と、円錐台状部14とを別個に形成することもできる。また、第1導光部18と遮光部20とを一体に形成して円錐台状部14を構成したが、場合によっては、各第1導光部18と各遮光部20とをそれぞれ別個に構成することもできるし、遮光部20を除去することもできる。この場合、各第1導光部18の周面に第1導光部18の内部から光が外部に漏れず、また外部から第1導光部18内に光が入ることを遮断する完全遮光性の皮膜をメッキしたり、または第1導光部18内の光が外部に漏れないが、外部から第1導光部18内に光が入ることが可能な、即ち半反射性の皮膜をメッキしたりすれば、各第1導光部18の周囲から外部からの光の漏れが無く、遮光部20を設けたのと同様な効果が得られる。メッキに代えて塗装によって皮膜を形成しても同様に構成することもできる。また、第1導光部18として透明体または半透明体のものを使用したが、光ファイバーを使用することもできる。この場合も、遮光部20は不要である。また、透明体または半透明体である軸36の下部に別の発光素子を設け、第2導光部34の中央を光らせることもできる。上記の第1の実施形態では、360度貫通軸回転ボリューム38を使用したが、これに代えて、通常の回転型ボリュームや、ロータリボリュームや、ロータリエンコーダを使用することもできる。また、これらロータリボリュームやロータリエンコーダが、回転軸を有するものの場合、軸36を除去し、その回転軸を第2導光部34の中央部に結合すればよい。上記の実施形態では、各LED6は、仮想円の円周の全域に設けたが、円周の一部の円弧上に設けることもできる。
【0035】
第1の実施形態では、円板状部12に溝28を形成したが、逆にフランジ部26に溝28を形成することもできる。また、第1の実施形態では溝28は、円板状部12の全周に形成したが、それの一部にのみ円弧状に溝を形成することもできる。第2及び第3の実施形態においても、同様に円筒状部8a、8bの全周に溝28a、28bを形成したが、これらも円弧状に形成することができる。更に、溝28、28a、28bは、その縦断面形状が円弧状に形成したが、これに限ったものではなく、例えば矩形の縦断面形状とすることもできる。また、第1の実施形態において、溝28の底部に間隔をおいて複数の突部を設け、これとフランジ部26の突部30とが接触するようにして、抵抗を増加させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の第1実施形態の回転型操作子の側面図である。
【図2】図1の回転型操作子の中央縦断側面図である。
【図3】図1の回転型操作子の斜め上方から見た組み立て図である。
【図4】図1の回転型操作子の斜め下方から見た組み立て図である。
【図5】図1の回転型操作子のブロック図である。
【図6】本発明の第2実施形態の回転型操作子の部分省略縦断面図である。
【図7】本発明の第3の実施形態の回転型操作子の部分省略縦断面図である。
【符号の説明】
【0037】
7 固定部
12 円板状部(接触面)
24 胴部
26 フランジ部(接触面)
28 溝
30 突部

【出願人】 【識別番号】000116068
【氏名又は名称】ローランド株式会社
【出願日】 平成18年8月31日(2006.8.31)
【代理人】 【識別番号】100090310
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 正俊


【公開番号】 特開2008−59268(P2008−59268A)
【公開日】 平成20年3月13日(2008.3.13)
【出願番号】 特願2006−235282(P2006−235282)