CN102356445B - 旋转型开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转型开关，其与动作要求对应的设计自由度高。旋转体(70)以将上侧及下侧接触片(7C1、7C2)相互重叠在旋转体(70)的圆盘部(72)并分别从圆盘部的一侧和另一侧的面露出的方式嵌件成型而形成，所述上侧及下侧接触片(7C1、7C2)在多个同心圆所限定的多个环状带的各环状带具有规定数量的规定角宽度的接触领域，上侧接点支架(80)和下侧接点支架(60)覆盖旋转体的圆盘部的上半部分和下半部分，并具有通过多个环状带分别与圆盘部的上侧及下侧面弹性接触的多个弹性接点，旋转操作轴(10)分别穿过下侧接点支架、上侧接点支架，并使旋转体可以旋转。

Description

旋转型开关

技术领域

本发明涉及一种旋转型开关，其通过使操作轴旋转来对多个端子间的开关进行开闭。

背景技术

近年来的便携式电子器件大多要求搭载丰富的功能。作为用于进行上述功能操作的一种手段而使用旋转型开关。因此，对于旋转型开关，也与多种操作对应地存在开关数量、各个开关的开闭(断开、接通)的相对时机(相对角度位置)、多个开关的开闭组合、操作感(卡止感)等多种要求。

图7是专利文献1所示的现有的旋转型开关的示例。在现有例中，在大致正方形的绝缘体110的中央形成有圆形的收纳凹部230，在收纳凹部230的底面设置有：直立于中央的支承轴240；包围该支承轴240的环状的共用接触片290；在所述共用接触片290的外侧沿周向排列的多个固定接触片220。这些共用接触片290与固定接触片220分别延长至绝缘体110的侧缘，从而分别成为外部端子。

旋转操作旋钮120具有操作轴570和与操作轴570一体地形成的环状卡止板440，在环状卡止板440的顶面，以一定的角度间隔交替形成有台阶部490和凹部510。在所述环状卡止板440的底面固定有旋转接触体130，旋转操作旋钮120收纳于绝缘体110的收纳凹部230内，并旋转自如地支承于支承轴240。

对弹簧制金属板进行冲压而形成的圆形旋转接触体130在中央具有窗，在所述窗内以将支承轴240夹在中间的方式突出形成有两个分叉状的共用滑动体790。这些共用滑动体790的前端部与共用接触片290弹性接触。在旋转接触体130的周缘部沿周向开设切口而形成的两个弧状接触片的中央部分别向下方突出并形成有切换触点680，这些切换触点680在排列的固定接触片220上滑动并与任意一个进行弹性接触。

在旋转操作旋钮120的环状卡止板440上载置有环状板簧140。在环状板簧140的直径上的两个部位形成有从外周缘向外侧延长的固定端子830，这些固定端子830在中间部向下方弯曲90°，并插入固定在形成于绝缘体110顶面的对角角部的卡合孔250中。

环状板簧140具有在与穿过固定端子830的直径方向垂直的直径上的两个部位向下方突出形成的卡合突起840，卡合突起840通过旋转操作旋钮120的旋转，抵抗弹簧力而跨过环状卡止板440的台阶部490，并且利用弹簧力而落入凹部510，因此在旋转操作旋钮120进行旋转操作时产生卡止感。

大致正方形的金属壳150使操作轴570穿过形成于中央的轴孔920向外突出，并且从环状板簧140上方堵住绝缘体110的收纳凹部230而固定于绝缘体110。

专利文献1：(日本)特开2008-166158号公报

在现有的旋转型开关中，通过旋转向外突出的操作轴570使共用接触片290与所选择的一个固定接触片220导通，从而使对应的两个外部端子之间导通。通常，与共用接触片290同时导通的固定接触片220是一个。虽然通过改变固定接触片220的周向的数量及周向的长度(角宽度)，能够将能够选择的固定接触片220的数量、保持与同一固定接触片导通的旋转操作旋钮120的旋转角宽度设定为所希望的数量及角宽度，但是在图7的示例中，不能使多个固定接触片220同时导通。如果使两个切换触点680的周向角度位置错开，则能够使多个固定接触片220同时导通，但是由于能够配置于同一底面的固定接触片220的形状、配置图案等的多样性存在限制，因此也存在不能充分地应对便携式电子器件所要求的复杂的功能操作的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转型开关，其能够应对多种多样的功能操作，多样性地设计多个开关的开闭组合、开闭的相对角度位置、关闭状态的角宽度等。

本发明的旋转型开关包括：旋转体，其具有圆板状的圆盘部和在中心形成有轴孔的旋转轴，并且以将第一金属接触片和第二金属接触片相互重叠在圆盘部且分别从圆盘部的一侧和另一侧的面露出的方式嵌件成型而形成，所述第一金属接触片在多个第一同心圆所限定的一个以上的第一环状带的各第一环状带具有规定数量的规定角宽度的接触区域，所述第二金属接触片在多个第二同心圆所限定的一个以上的第二环状带的各第二环状带具有规定数量的规定角宽度的接触区域；第一支架，其具有收纳所述圆盘部的轴向大致一半部分的第一旋转体收纳凹部，并具有通过一个以上的第一环状带分别与圆盘部的一侧的面弹性接触的多个第一弹性接点；第二支架，其安装于所述第一支架并具有收纳所述圆盘部的轴向大致另一半部分的第二旋转体收纳凹部，并具有通过一个以上的第二环状带分别与圆盘部的另一侧的面弹性接触的多个第二弹性接点；旋转操作轴，其穿过第一支架、旋转体的旋转轴、第二支架，能够使旋转体旋转。

根据本发明，因为能够在旋转体的圆盘部的上侧面和下侧面，分别沿半径方向在不同的环状区域在360°内确定接触片区域，所以能够根据需要设计多个开关的开闭角度范围、相对时机的自由度高。

附图说明

图1是本发明的旋转型开关的第一实施例的分解立体图。

图2A是卡止弹簧和安装卡止弹簧之前的卡止弹簧支承板的立体图，图2B是安装卡止弹簧后的卡止弹簧支承板的立体图。

图3A是旋转体的俯视图，图3B是旋转体的剖面图，图3C是旋转体的仰视图。

图4A是表示上侧及下侧接触片的连结图案的图，图4B是表示将连结图案折叠并使其重叠而形成的滑动接触片的图。

图5A是下侧接点支架的仰视图，图5B是上侧接点支架的俯视图。

图6是本发明的旋转型开关的第二实施例的分解立体图。

图7是现有的旋转型开关的分解立体图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细地说明。

[第一实施例]

图1是表示本发明的旋转型开关的第一实施例。该实施例的旋转型开关由旋转操作轴10、轴承20、卡止圆板30、卡止弹簧40、卡止弹簧支承板50、下侧接点支架60、旋转体70、上侧接点支架80、盖90和其他部件构成。

旋转操作轴10通过对金属棒进行加工而形成为圆柱状，并具有：操作部11、从操作部11的前端同轴地延长且直径比操作部11细的保持部12、从保持部12的前端同轴地延长且直径比保持部12细的驱动部13。在与保持部12的前端相邻的外周面形成有环状槽12a。在驱动部13上形成有至少一个平面13a，该平面13a沿与中心轴线平行的方向切除而形成。在图中的示例中，隔着旋转操作轴10的旋转中心对称地形成有两个相互平行的平面。

轴承20具有：在外周形成有安装用螺纹的圆筒部21、一体形成于圆筒部21的一端的矩形壳体部22。在轴承20的中心，轴孔24通过贯通圆筒部21而形成，旋转操作轴10的保持部12旋转自如地穿过该轴孔24。在壳体部22的顶面，在一组对角角部形成有定位孔22a，在另一组对角角部形成有固定孔22b。另外，在壳体部22的顶面中央，形成有与圆筒部21同轴的圆形的卡止圆板收纳凹部23，在其底面同心地开设轴孔24。穿过轴承20的旋转操作轴10的保持部12的前端部从卡止圆板收纳凹部23的底面突出，通过在保持部12的前端部的圆环槽12a安装环12A而防止脱落。

卡止圆板30在其中心部具有轴部31，在所述轴部31的外侧的顶面，利用与图7的现有技术的环状卡止板440同样地呈放射状延伸的凸条32，沿周向排列而形成有凹凸。在轴部31形成有轴孔33，旋转体70的旋转轴71沿轴向插入该轴孔33，在轴部31形成有卡合键34，所述卡合键34从所述轴孔33内周的一个部位向中心突出，并且沿轴向延伸。卡合键34的朝向中心的前端面是与驱动部13的平面13a接触卡合的平面，如果将旋转操作轴10旋转，插入轴孔33的驱动轴部13的平面13a与卡合键34的前端平面卡合，而使卡止圆板30旋转。

环状的卡止弹簧40通过对弹性金属板冲压而形成，在环状部的一条直径上的两个部位形成有向卡止圆板30突出的卡合突起41，另外，在与前述直径成直角的另一条直径上的两个部位具有两个固定端子42，这两个固定端子42从所述另一条直径上的两个部位在所述另一条直径的延长线上相互向外侧延长。固定端子42在中间部相对于板面成大致45°地向卡止圆板39的相反侧弯曲。虽然该卡止弹簧40与图7的现有技术大致相同，但是现有技术的固定端子弯曲90°，与此相对在本实施例中弯曲45°，由此，能够使该固定端子42与后述的卡止弹簧支承板50的卡止槽55的卡合变浅，因此，能够减薄卡止弹簧支承板50的厚度。

卡止弹簧40安装于卡止弹簧支承板50的底面。图2A、2B是表示卡止弹簧40的安装前、安装后的立体图。在此表示图1中的卡止弹簧40和卡止弹簧支承板50的组合以中心线5X为中心旋转180°。卡止弹簧支承板50是与壳体部22相同的矩形，在卡止弹簧支承板50的底面形成有接受环状的卡止弹簧40的环状凹部52，并在中央形成有轴孔51。轴孔51的孔径形成为使后述的旋转体70的旋转轴71能够旋转自如地穿过所述轴孔51。在与卡止弹簧支承板50的一边相邻的位置形成有两个定位孔53a，在一组对角角部附近分别形成有固定孔53b，在另一组对角角部附近的底面分别形成有定位突起54。

卡止弹簧40的两个固定端子42插入并卡止于从支承板50的固定孔53b向中心方向延伸而形成的卡止槽55。在这样的状态下，卡止弹簧支承板50使驱动部13穿过所述轴孔51，并从上方堵住收纳卡止圆板30的卡止板收纳凹部23，从而安装于壳体部22的顶面。这时，卡止弹簧支承板50的固定用突起54压入并固定于壳体部22的顶面的定位孔22a。

图3A是旋转体70的俯视图，图3B是沿图3A的3B-3B线的剖面图，图3C是以图3A的3B-3B线为中心旋转180°后的仰视图。旋转体70利用嵌件成型而一体形成有：旋转轴71、位于旋转轴71的长度方向中间并与旋转轴71同轴的圆盘部72、被圆盘部72保持的滑动接触片7C。在旋转轴71形成有轴孔73，所述轴孔73具有与卡止圆板30的轴孔33相同的截面形状。另外，在旋转轴71下端的一段圆弧部形成有从下端沿轴向仅切除预定长度后形成的缺口部74。旋转轴71穿过轴孔51，使所述缺口部74与卡止圆板30的轴孔33内的卡合键34嵌合，由此，旋转轴71插入轴孔33a的深度仅为缺口部74的轴向长度。

滑动接触片7C由上侧接触片7C1及下侧接触片7C2构成，如图4A所述，由一块金属板冲压而得到的相互连结的上侧、下侧接触片7C1、7C2的图案，如图4B所示，通过在连结部7Cc进行弯折，使下侧接触片7C2与上侧接触片7C1的下侧重合而形成上述滑动接触片7C。

在该实施例中，上侧、下侧接触片7C1、7C2形成与图4B虚线所示的公共圆C1内切的图案，圆C2、C3、C4与所述圆C1同心且直径依次减小，从而限定具有这些圆C2、C3、C4分别夹着的宽度并相互邻接的环状带B1、B2、B3，由此预先确定接触片的图案，所述接触片的图案是使在这些环状带B1、B2、B3内分别沿周向的所希望长度(角度范围)的所希望数量的圆弧区域分别成为接触片区域。

在图3A的上侧接触片7C1中，环状带B1由预先确定的角度范围的一个接触片区域C1a和剩下的角度范围的空区域G1a填充。环状带B2由两个分别预先确定角度范围的接触片区域C1b1、C1b2及在这两个接触片区域的相邻区域之间的空区域G1b1、G1b2填充。环状带B3由一个(360°)的空区域G1c填充。接触片区域C1a、C1b1、C1b2是接触片7C1的金属表面露出的区域，空区域G1a、G1b1、G1b2、G1c是与接触片区域的表面在同一面内的圆盘部72的绝缘体表面。

另一方面，在图3C所示的下侧接触片7C2中，环状带B1由四个分别预先确定角度范围的接触片区域C2a1、C2a2、C2a3、C2a4和在这些四个接触片区域的相邻区域之间的空区域G2a1、G2a2、G2a3、G2a4填充。环状带B2由两个预先确定角度范围的接触片领域C2b1、C2b2和在这些两个接触片区域的相邻区域之间的空区域G2b1、G2b2填充。环状带B3由一个(360°)的接触片区域C2c填充。接触片区域C2a1、C2a2、C2a3、C2a4、C2b1、C2b2、C2c是接触片的金属表面露出的区域，空区域G2a1、G2a2、G2a3、G2a4、G2b1、G2b2是与接触片区域的表面在同一面内的圆盘部72的绝缘体表面。

在本实施例中，上侧接点支架80的结构与下侧接点支架60的结构完全相同，作为相同的部件而形成的接点支架通过改变上下方向而能够作为上侧接点支架、下侧接点支架而使用。同样地，盖90与卡止弹簧支承板50的结构完全相同。如上所述通过形成相同结构，能够降低开关的制造成本。

图5A是表示下侧接点支架60的底面和在其上方看到的旋转体70的底面的一部分。在下侧接点支架60的顶面形成有圆形的旋转体收纳凹部62，该旋转体收纳凹部62的底板形成有大致为矩形的窗61。在与下侧接点支架60的一侧边相邻的旋转体收纳凹部62的侧壁部，形成有：从其底面向上侧接点支架80侧突出的卡合凸部65(也参照图1)；与该卡合凸部65相邻并以相同的宽度切除侧壁部而形成的卡合凹部66(也参照图1)。在下侧接点支架60的一组对角角部附近分别形成有定位孔64a，在另一组对角角部附近形成有固定孔64b。另外，与导出端子6T1、6T2、6T3的一侧边相邻地形成有两个定位突起63。

下侧接点支架60利用嵌件成型而形成有三个弹性接点6C1、6C2、6C3和从所述三个弹性接点6C1、6C2、6C3一体延长且从下侧接点支架60的一侧面向外突出的端子6T1、6T2、6T3。三个弹性接点6C1、6C2、6C3从窗61的边缘向内侧延伸，其前端分别位于在旋转体70的滑动接触片7C所限定的环状带B1、B2、B3上。各弹性接点6C1、6C2、6C3分别具有两个分支臂，通过在各环状带构成两点接触来提高接触的稳定性(可靠性)和寿命。

图5B是表示上侧接点支架80的顶面和在其下方看到的旋转体70的顶面的一部分。如上所述，上侧接点支架80的结构与下侧接点支架60完全相同。在与壳体部22相同的大致矩形的上侧接点支架80的底面形成有圆形的旋转体收纳凹部82，在该旋转体收纳凹部82的顶部形成有大致为矩形的窗81。在与上侧接点支架80的一侧边相邻的旋转体收纳凹部82的侧壁部，形成有：从其底面向下侧接点支架60侧突出的卡合凸部85；与该卡合凸部85相邻并以相同的宽度切除侧壁部而形成的卡合凹部86。在上侧接点支架80的一组对角角部分别形成有定位孔84a，在另一组对角角部分别形成有固定孔84b。另外，与导出端子8T1、8T2、8T3的一侧边相邻地形成有两个定位突起83。

上侧接点支架80利用嵌件成型而形成有三个弹性接点8C1、8C2、8C3和分别从三个弹性接点8C1、8C2、8C3一体地延长且从上侧接点支架80的一侧面向外突出的端子8T1、8T2、8T3。三个弹性接点8C1、8C2、8C3从窗81的边缘向内侧延伸，其前端分别位于在旋转体70的滑动接触片7C所限定的环状带B1、B2、B3上。在该示例中，各弹性接点8C1、8C2、8C3分别具有两个分支臂，在各环状带进行两点接触。

返回图1，下侧接点支架60的定位突起63(参照图5A)嵌合在卡止弹簧支承板50的定位孔53a中，从而在卡止弹簧支承板50上定位并固定下侧接点支架60。以将旋转体70的圆盘部72的大致下半部分从下侧接点支架60的上方配置在下侧接点支架60的旋转体收纳凹部62内的方式，将旋转操作轴10的驱动部13穿过旋转体70的轴孔73，并且使旋转轴71的下端部通过卡止弹簧支承板的轴孔51插入卡止圆板30的轴孔33中并与其卡合。

以将所述旋转体70的圆盘部72的大致上半部分收纳在上侧接点支架80的旋转体收纳凹部82内的方式，使上侧接点支架80从旋转体70上方进行覆盖，并与下侧接点支架60重叠并固定。这时，上侧接点支架80的卡合凸部85与卡合凹部86(参照图5B)分别嵌合在下侧接点支架60的卡合凹部66与卡合凸部65，从而相互进行定位。另外，将旋转体70的旋转轴71的上端部插入盖90的轴孔91，使盖90重叠在上侧接点支架80之上，将定位突起94嵌合于定位孔84a中，并将定位突起83嵌合于定位孔93a中。由此，下侧接点支架60的弹性接点6C1、6C2、6C3与旋转体70的圆盘部72的底面维持弹性接触，上侧接点支架80的弹性接点8C1、8C2、8C3与旋转体70的圆盘部72的顶面维持弹性接触。

这样，在将各部件合体的状态下，在盖90的固定孔93b、上侧接点支架80的固定孔84b、下侧接点支架60的固定孔64b、卡止弹簧支承板50的固定孔53b及轴承20的固定孔22b中插入两个固定销8并对固定销8的前端进行铆接加工，从而将上述部件相互固定为一体。

通过如上所述进行操作来组装旋转型开关，驱动部13穿过旋转体70的旋转轴71的轴孔73，并支承于盖90的轴孔91内，旋转体70的旋转轴71穿过卡止圆板30、卡止弹簧支承板50。与旋转体70的轴孔73的轴心成直角的截面是与驱动部13的截面同样地用直线剖切圆弧而形成的形状，因此，通过旋转操作轴10的旋转，使旋转体70旋转的同时也使卡止圆板30旋转。其结果是，固定于卡止弹簧支承板50的卡止弹簧40的突起41与旋转的卡止圆板30的呈放射状的凹凸卡合，从而在旋转操作轴10的旋转操作时，产生卡止感，而且，能够在旋转体70的上侧及下侧面的接触片7C1、7C2和上侧及下侧接点支架的弹性接点8C1、8C2、8C3及6C1、6C2、6C3之间产生滑动接触、背离。

从以上说明可知，如果在现有技术中将一个固定接触片的周向长度(角宽度)设定在360°内，则因为必须将其他固定接触片的周向长度设定于剩余的角度内，所以设计的自由度低。与此相对，在本发明中，因为能够在旋转体70的圆盘部的上侧面和下侧面，分别沿半径方向在不同的环状区域在360°内确定接触片区域，所以存在设计自由度高的优点。即，能够根据需要设计多个开关的开闭角度范围、相对时机的自由度高。

在以上所述的实施例中，虽然表示对旋转体70的上侧及下侧面的接触片7C1、7C2共同限定环状带B1、B2、B3的情况，但是当然也可以对上侧及下侧分别限定环状带的数量及宽度，也可以将上侧接点支架80及下侧接点支架60的弹性接点的数量及配置与上侧及下侧的环状带相适应地进行确定。

[第二实施例]

图6是表示本发明的旋转型开关的第二实施例。在前述第一实施例中，因为利用嵌件成型而一体形成下侧接点支架60和弹性接点6C1、6C2、6C3之后使弹性接点6C1、6C2、6C3在窗61内弯折成所希望的角度，所以虽然下侧接点支架60与卡止弹簧支承板50分开形成，但是当能够在将弹性接点6C1、6C2、6C3预先弯曲为规定角度的状态下嵌件成型下侧接点支架60时，如图6所示，也可以使下侧接点支架60和卡止弹簧支承板50相互形成一体而形成下侧接点支架(第一支架)60’。同样地，第一实施例的上侧接点支架80与盖90也可以如图6所示相互形成一体而形成上侧支架(第二支架)80’。其他结构因为与第一实施例相同所以省略说明。

Claims (7)

1.一种旋转型开关，其特征在于，包括：

旋转体，其具有旋转轴、绝缘体圆盘部和滑动接触片，所述旋转轴在中心形成有轴孔，所述绝缘体圆盘部在所述旋转轴的长度方向中间与所述旋转轴一体且同轴地形成，并具有第一表面和第二表面，所述滑动接触片具有第一金属接触片和第二金属接触片并嵌件成型在所述圆盘部上，所述第一金属接触片在多个第一同心圆所限定的一个以上的第一环状带的各第一环状带具有规定数量的规定角宽度的第一接触区域并与所述第一表面在同一面露出，所述第二金属接触片在多个第二同心圆所限定的一个以上的第二环状带的各第二环状带具有规定数量的规定角宽度的第二接触区域并与所述第二表面在同一面露出；

第一支架，其具有收纳所述圆盘部的轴向大致一半部分的第一旋转体收纳凹部，并具有通过一个以上的所述第一环状带分别与所述圆盘部的一侧的面弹性接触的多个第一弹性接点；

第二支架，其安装于所述第一支架并具有收纳所述圆盘部的轴向大致另一半部分的第二旋转体收纳凹部，并具有通过一个以上的所述第二环状带分别与所述圆盘部的另一侧的面弹性接触的多个第二弹性接点；

旋转操作轴，其穿过所述第一支架、所述旋转体的旋转轴、所述第二支架，能够使所述旋转体旋转，

所述滑动接触片还包括连结部，所述第一金属接触片、第二金属接触片通过所述连结部相互连结，并以其为中心弯折而相互直接重合。

2.如权利要求1所述的旋转型开关，其特征在于，所述第一金属接触片及第二金属接触片通过将被冲压的一张金属板进行弯折而形成。

3.如权利要求1所述的旋转型开关，其特征在于，所述第一金属接触片及第二金属接触片由一张金属板形成。

4.如权利要求1～3中任一项所述的旋转型开关，其特征在于，还包括：

轴承，其具有形成有圆形的卡止圆板收纳凹部的壳体部；

卡止圆板，其收纳于所述卡止圆板收纳凹部，并在中心具有轴孔，且在一表面形成有呈放射状延伸的凹凸；

卡止弹簧，其为环状并具有至少一个与所述卡止圆板的凹凸弹性卡合的卡合突起，

所述第一支架安装于所述壳体部，所述旋转操作轴还穿过所述轴承及卡止圆板，使所述卡止圆板能够与所述旋转体一起旋转。

5.如权利要求4所述的旋转型开关，其特征在于，在所述旋转轴的一端形成有缺口，在所述卡止圆板的轴孔形成有朝向中心突出的卡合键，所述旋转轴的所述一端插入所述卡止圆板的轴孔，所述缺口与所述卡合键相互卡合。

6.如权利要求4所述的旋转型开关，其特征在于，所述第一支架包括：接点支架，其具有收纳所述圆盘部的轴向一端部的所述第一旋转体收纳凹部并在所述第一旋转体收纳凹部内保持所述第一弹性接点；卡止弹簧支承板，其具有覆盖所述第一旋转体收纳凹部的一侧的面和支承所述卡止弹簧的另一侧的面，并形成有与所述第一旋转体收纳凹部连通的轴孔。

7.如权利要求4所述的旋转型开关，其特征在于，所述第二支架包括：接点支架，其具有收纳所述圆盘部的轴向一端部的所述第二旋转体收纳凹部并在所述第二旋转体收纳凹部内保持所述第二弹性接点；盖，其具有覆盖所述第二旋转体收纳凹部的覆盖面，并且形成有与所述第二旋转体收纳凹部连通的轴孔。