CN104183394A - 开关及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开关及其控制方法。提供了一种不仅不易故障、不易产生刺耳撞击声、而且不会误动作的开关。因此，开关通过手动操作操作按钮（70）而转动可动接触片（30），设置于所述可动接触片（30）的可动接点（32、33）与固定接点（25、28）接触或分离而接通或断开接点，并且开关具有能够对所述操作按钮（70）通过远程操作而进行远程控制的远程操作单元（50）。特别地，所述远程操作单元（50）由步进电动机（60），及将所述步进电动机（60）的转动动作传递给所述操作按钮（70）而接通或断开接点的传递构件（63）。

Description

开关及其控制方法

技术领域

本发明涉及开关，特别是能够手动操作及远程操作的开关。

背景技术

以往，作为能够手动操作及远程操作的开关，存在这样的开关：例如，在外壳内部具有进行电路的开关的接点、和电磁体，在外壳上设置有利用外部的操作来进行接点的接通或断开的手柄；在上述手柄的内侧安装有永久磁体，永久磁体的一极朝向上述电磁体，通过切换流过上述电磁体的电流的方向、吸附和排斥上述永久磁体并操作所述手柄来进行上述接点的接通或断开（参照专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-331674号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在前述的开关中，如其图1所示，通过利用电磁体13吸引和排斥永久磁体15，使手柄14转动来切换开关11。因此，由于在切换开关11时的大冲击力施加到永久磁体15上，因此容易造成上述永久磁体15的损伤，容易成为故障的原因。

另外，由于在切换开关11时上述永久磁体15撞击电磁体13的铁芯，不可避免的产生撞击声，使用者听起来会刺耳。

其次，由于上述手柄14内藏有永久磁体15，该手柄14本身变重，惯性力很大。因此，上述手柄14容易因为来自外部的振动和冲击力而误动作。

而且，如果在上述开关11的附近有强磁性体等存在，上述手柄的永久磁体容易受上述强磁性体等的影响而误动作。因此，如果要解决上述的问题，有必要采取增强永久磁体的磁力或者缩短永久磁体15和15之间的距离的技术对策，有设计麻烦的问题。

鉴于前述问题，本发明涉及的开关，目的在于提供一种不仅不易出故障、不产生刺耳的撞击声、而且不易误动作的开关。

解决课题的手段

本发明涉及的开关通过手动操作操作按钮来转动可动接触片，使设置于所述可动接触片的可动接点与固定接点接触或分离而接通或断开接点，并且具备能够通过远程操作对所述操作按钮进行远程控制的远程操作单元；所述远程操作单元通过步进电动机及传递构件构成，所述传递构件通过将所述步进电动机的转动动作传递给所述操作按钮来接通或断开接点。

发明效果

根据本发明，由于不像现有技术实例那样使用永久磁体，不用担心永久磁体的破损，不易出现故障。

另外，由电磁体的对永久磁体和开关的构成部件的冲击操作引起的撞击消失，刺耳的撞击声不会产生。

而且，由于操作按钮没有内藏永久磁体，惯性力小，能够防止因为来自外部的冲击力和振动而误动作，同时，能够防止因为外部的强磁性体等的影响而误动作。

作为本发明的实施方式，所述远程操作单元的传递构件可以是将所述步进电动机的转动轴的转动动作作为转动动作传递给所述操作按钮的凸轮构件。

根据本实施方式，通过凸轮构件的采用，各种各样的设计、控制变为可能，设计的自由度增大。

此外，当然也可以将凸轮构件直接连接在步进电动机的转动轴上。

作为本发明的另一实施方式，所述远程操作单元的传递构件也可以具备齿轮部，其与连接在所述步进电动机的转动轴的副齿轮啮合。

根据本实施方式，通过使用齿条和副齿轮结构，选择的范围扩大，设计的自由度增大。

作为本发明的另一实施方式，可以将配置于所述远程操作单元两侧的所述可动接触片设定为能够通过所述操作按钮操作。

根据本实施方式，能够进行多个接点接通或断开，能够得到通用性的开关。

作为本发明涉及的开关的控制方法，所述开关通过操作按钮的手动操作转动可动接触片，使设置于所述可动接触片的可动接点与固定接点接触或分离而接通或断开接点，并且具备通过远程操作对所述操作按钮进行远程控制的远程操作单元；所述控制方法包括以下步骤：在构成所述远程操作单元的步进电动机使所述操作按钮转动而接通或断开接点后，通过使所述步进电动机反向旋转，使构成所述远程操作单元的传递构件恢复到初始位置，设定为能够手动操作。

根据本发明，有如下效果：能够得到通过使传递构件恢复到初始位置、可再次手动对操作按钮进行操作的开关。

附图说明

图1的（A）和图1的（B）是从不同的角度看本发明涉及的开关的第一实施方式的立体图。

图2是基于图1的（A）的分解立体图。

图3是基于图1的（B）的分解立体图。

图4是图1所示的箱形基部的截面立体图。

图5的（A）和图5的（B）是示出第一实施方式涉及的远程操作单元的立体图以及正面图，图5的（C）和图5的（D）是示出第二实施方式涉及的远程操作单元的立体图以及正面图，图5的（E）和图5的（F）是示出第三实施方式涉及的远程操作单元的立体图以及正面图。

图6的（A）和图6的（B）是图1所示的开关的正面截面图以及部分截面立体图。

图7的（A）和图7的（B）是图1所示的开关的部分截面立体图以及远程操作单元的整体立体图。

图8的（A）和图8的（B）是图1所示的开关的正面截面图以及背面截面图。

图9的（A）和图9的（B）是示出动作前后的简要背面图。

图10是用于对图1涉及的开关进行控制的框图。

图11是用于对图1涉及的开关的控制过程进行说明的简要机构图以及时序图。

图12是用于对图1涉及的开关的反方向的控制过程进行说明的简要机构图以及时序图。

具体实施方式

参照图1至图12对本发明涉及的开关的实施方式进行说明。

如图2及图3所示，本实施方式涉及的开关1由箱形基部10、接点机构部20、可动接触片30、螺旋弹簧40、远程操作单元50以及操作按钮70构成。

如图4所示，箱形基部10在设置于其底面中央的定位用凹陷11的两侧角落部，在同一直线上分别设置了三个端子孔12、端子孔13及端子孔14。在上述端子孔12与端子孔13之间，以及，在上述端子孔12与端子孔14之间分别突出设置了绝缘突起15和15。另外，在上述绝缘突起15与绝缘突起15之间突出设置了截面三角形的支撑突起16。而且，在上述箱形基部10的相向的侧面在同一轴心上设置了轴孔17和17。此外，在上述箱形基部10的相向的外侧面分别整体成型了用于防止脱落的一对弹性爪部18和18。

此外，在上述箱形基部10的相向的内侧面分别整体成型了截面U字形的绝缘壁19和19。而且，在上述绝缘壁19的上端边缘部的基部形成了低一级的定位用台阶部19a。

如图2及图3所示，接点机构部20为在共用固定接点端子21的两侧分别配置固定接点端子23和26的构成。而且，通过将上述共用固定接点端子21及固定接点端子23和26分别压入上述箱形基部10的端子孔12、端子孔13及端子孔14中，而在上述箱形基部10的底面边缘部上被配置在同一直线上。

上述共用固定接点端子21弯曲成截面大致L字形状的同时，将其上边部切割并突起形成了共用固定接点22。而且，如果将上述共用固定接点端子21压入上述箱形基部10的端子孔12，由于上述共用固定接点22与上述箱形基部10的支撑突起16抵接，所以能够以高组装精度定位（图8）。

另一方面，上述固定接点端子23和26中，分别将呈截面大致L字形状弯曲的上边部的前端边缘部24和27朝下侧弯曲，同时在上述上边部上分别设置固定接点25和28。而且，通过将上述固定接点端子23和26压入上述箱形基部10的端子孔13和端子孔14，上述前端边缘部24和27与上述箱形基部10的底面抵接，能够以高组装精度定位。

可如图2及图3所示，动接触片30是冲压成型品，从其中央部切割并突起支撑突起31，同时在其两端分别设置可动接点32和33。另外，在上述支撑突起31与可动接点32之间，以及，在上述支撑突起31与可动接点33之间，形成了呈大致U字形状弯曲的弯曲部34。为了提高操作可靠性，上述弯曲部34通过后述的操作按钮70的操作片73而变成能够操作的形状。

如图8所示，螺旋弹簧40将其下端部插入上述可动接触片30的支撑突起31，另一方面，将其上端部插入后述的操作按钮70的嵌合孔74，由此，随着上述操作按钮70的操作转动上述可动接触片30，向一个方向赋予偏置的弹力。

远程操作单元50用于对后述的操作按钮70进行远程控制。而且，如图2、图3所示，在将盖子55组装到单元外壳51而形成的内部空间中，组装并收纳步进电动机60及由凸轮构件组成的传递构件63。

上述步进电动机60在其转动轴61安装了作为小齿轮的副齿轮62。另一方面，由凸轮构件组成的上述传递构件63中，一对操作部66和67从传递构件主体64的上部向侧方平行地延伸，并且在其下部形成了齿轮部68。

而且，在突起设置于上述单元外壳51的内侧面上段的支轴（未图示），插入通过上述传递构件63的轴孔65，可转动地支撑。此外，在突起设置于上述单元外壳51的内侧面下段的凹部52（图3）结合上述步进电动机60。然后，通过将突起设置于上述盖子55的内面的用于防止脱落的筒状轴部56嵌合上述支轴的顶端，来防止上述传递构件63的脱落。而且，通过将上述盖子55的弹性腕部57卡合在上述外壳单元51的卡止突起53而完成远程操作单元50。此时，如图7B所示，能够从上述远程操作单元50的操作孔54观察到上述传递构件63。

如图2及图3所示，操作按钮70在其相向的外侧面在同一轴心上突起设置轴部71和71的同时，从其内顶面的中央部向下侧延伸地并且与上述传递构件63的操作部66和67能抵接地整体成型操作棒72（图3）。另外，上述操作按钮70中，在上述操作棒72的两侧分别整体成型一对操作片73和73。上述操作片73与上述可动接触片30的弯曲部34抵接，通过强制地使可动接触片30转动，用于提高操作可靠性。而且，在上述一对操作片73和73之间，形成了用于插入上述螺旋弹簧40的上端部的嵌合孔74（图8）。

此外，操作棒72不一定必须整体成型在操作按钮70上，也可以单独地形成。

如图8及图9所示，本发明涉及的开关中，以轴部71和71为中心将操作按钮70的一侧按下时，螺旋弹簧40纵向弯曲，上述可动接触片30以共用固定接点22为中心转动，可动接点33与固定接点28抵接。而且，为了提高操作可靠性，操作按钮70的操作片73按压上述可动接触片30的弯曲部34，使可动接触片30强制性转动。此时，可动接触片30由于上述螺旋弹簧40的弹力被偏置，不会产生咔哒声。另外，操作按钮70的开口边缘部与上述箱形基部10的定位用台阶部19a抵接，被限定位置。因此，操作按钮70仅通过按下另一侧就能够反转操作。

接下来，参照图10至图12对将外部机器80连接于本发明涉及的开关1时的动作进行说明。

如图10所示，外部机器80的控制电路81经驱动电路82连接于开关1的步进电动机60。另外，开关1的接点机构部20连接于上述外部机器80的负载83。

首先，如图11所示，根据操作按钮70的操作，可动接点33接触固定接点28，与负载83导通，同时，操作按钮70的开口边缘部与箱形基部10的定位用台阶部19a抵接，被限定位置。

然后，当从上述外部机器80的控制电路81经驱动电路82输出控制信号后，如图11所示，上述步进电动机60转动以转动传递构件63。因此，上述传递构件63的操作部67对操作按钮的操作棒72进行按压，使上述操作按钮70转动。而且，一旦上述操作按钮70达到指定的角度，由于螺旋弹簧40的弹力将操作按钮70反转，从而转动可动接触片30。结果，可动接点32与固定接点25接触，与负载83导通。

此外，由于上述步进电动机60朝反方向转动，传递构件63也转动，传递构件63的操作部67从操作棒72分离，恢复到初始位置。因此，上述操作按钮70，再一次，变为能够手动操作。之后，能够在反方向上重复进行同样的操作（图12），并能够对上述开关1进行连续远程操作。

此外，作为第一实施方式涉及的上述远程操作单元50，如图5的（A）和（B）所示，对包括具备副齿轮62的步进电动机60、以及具备齿轮部68且由凸轮构件组成的传递构件63的远程操作单元进行了说明，但并不仅限于此。

例如，如第二实施方式（图5的（C）和（D））所示，也可以是具备副齿轮62的步进电动机60、以及具备齿条69的传递构件63的组合。

根据本实施方式，具有增加了选择、设计的自由度变大的优点。

另外，如第三实施方式（图5的（E）和（F））所示，也可以将传递构件63直接连接到步进电动机60的转动轴61。

根据本实施方式，具有减少部件个数、组装工时的同时，应答性变灵敏的优点。

在本实施方式中，对具有两组接点机构部20和20的情况进行了说明，但是也可以适用于具有至少一个接点机构部的开关。

另外，上述可动接触片30，并不限于在其两端具有可动接点的情况，也可以在至少一侧具有一个可动接点。

产业上的利用可能性

当然，本发明涉及的开关并不限于上述实施方式的开关，也可适用于其他的开关。

符号说明

10箱形基部；20接点机构部；21共用固定接点端子；22共用固定接点；23、26固定接点端子；25、28固定接点；30可动接触片；31支撑突起；32、33可动接点；40螺旋弹簧；50远程操作单元；51单元外壳；55盖子；56轴部；60步进电动机；61转动轴；62副齿轮；63传递构件；64传递构件主体；65轴孔；66、67操作部；68齿轮部；69齿条；70操作按钮；71轴部；72操作棒；73操作片

Claims (5)

1.一种开关，所述开关通过手动操作操作按钮来转动可动接触片，使设置于所述可动接触片的可动接点与固定接点接触或分离而接通或断开接点，并且具备远程操作单元，所述远程操作单元能通过远程操作对所述操作按钮进行远程控制，其特征在于，

所述远程操作单元包括步进电动机和传递构件，所述传递构件通过将所述步进电动机的转动动作传递给所述操作按钮来接通或断开接点。

2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，

所述远程操作单元的传递构件是将所述步进电动机的转动轴的转动动作作为转动动作传递给所述操作按钮的凸轮构件。

3.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，

所述远程操作单元的传递构件具备齿轮部，所述齿轮部与连接在所述步进电动机的转动轴的副齿轮啮合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的开关，其特征在于，

将配置于所述远程操作单元的两侧的所述可动接触片设定为能够通过所述操作按钮操作。

5.一种开关的控制方法，所述开关通过手动操作操作按钮来转动可动接触片，使设置于所述可动接触片的可动接点与固定接点接触或分离而接通或断开接点，并且具备通过远程操作对所述操作按钮进行远程控制的远程操作单元，所述控制方法的特征在于：

在构成所述远程操作单元的步进电动机使所述操作按钮转动而接通或断开接点后，通过使所述步进电动机反向旋转，使构成所述远程操作单元的传递构件恢复到初始位置，设定为能够手动操作。