CN1249754C - 开关装置 - Google Patents

Abstract

提供能减少构件数量，适合小型化的带有自动复位功能的开关装置。它具有以下结构部分：操作件(2)，可摇动地安装在外壳(1)上；滑动构件(6)，与操作件(2)相结合并能升降；接点机构，对应于操作件(2)的摇动操作方向，把接点切换到通/断状态；螺旋弹簧(9)，对滑动构件(6)施加向返回方向的作用力；闭锁板(8)，把滑动构件(6)锁定到下降位置上；以及形状记忆合金制的伸缩构件(11)，通过通电记忆变形为收缩状态。利用伸缩构件(11)通电时的收缩力，将闭锁板(8)拉引向使其从滑动构件(6)上离开的方向，由此，解除滑动构件(6)的闭锁动作状态，使操作件(2)自动返回到切断状态。

Description

开关装置

技术领域

本发明涉及用于各种电子设备的电源电路等的开关装置，尤其涉及利用外部来的信号能使接点状态例如从接通状态自动恢复到切断状态的开关装置。

背景技术

过去，具有这种自动复位功能的开关装置的一例(例如，参见专利文献1)，具备：具有开口部的空心结构的外壳，被外壳可摇动地支撑的操作件，以及设置在外壳内的接点机构和电磁铁单元。接点机构由随操作件的摇动操作结合或分离的活动接点和固定接点构成，通过对从开口部露出的操作件进行摇动操作，即可把接点机构的接点状态切换到第1状态或第2状态。电磁铁单元的结构包括：随着操作件向第2状态侧摇动而旋转的衔铁，缠绕有线圈的铁心，以及用于把向第2状态侧转动的衔铁吸附并保持在铁心上的永久磁铁等，在衔铁上连接复位弹簧的一端，该弹簧用于对操作件施加向第1状态侧摇动的作用力。

大致这样构成的开关装置，当对操作件进行摇动操作使接点机构的接点状态从第一状态切换到第2状态时，与该操作件相连动而旋转的衔铁被永久磁铁吸附到带有磁性的铁心上，于是操作件变成保持在第2状态的锁定状态。并且，在该锁定状态下，若对缠绕在铁心上的线圈通电，则铁心和衔铁之间产生回弹力，解除吸附状态。所以，衔铁和操作件受到恢复弹簧的作用力，向作用力方向转动，随之，接点机构的接点状态从第2状态自动复位到第1状态。

[专利文献1]：日本专利特开平9-129089号公报(第2-5页，第1图、第4图)。

但是，上述现有的开关装置，作为使接点机构的接点状态自动恢复到原状态的驱动源，采用电磁铁单元，其必要包括：缠有线圈的铁心，缠有线圈的卷线骨架，以及用于把向第2状态侧转动的衔铁吸附并保持到铁心上的永久磁铁等的很多构成构件。由于外壳内安装了这么多的构成构件，防碍开关装置小型化。

发明内容

本发明是鉴于这种现有技术的实际情况提出的，其目的在于提供能减构件数量，适合小型化的带有自动复位功能的开关装置。

为了达到上述目的，本发明的开关装置，具有：外壳，具有开口部；操作件，被该外壳可摇动地支撑，并从上述开口部露出；接点机构，对应于该操作件的摇动方向，接点状态变成第1状态或第2状态；弹性构件，对上述操作件施加作用力，使其向上述第1状态侧摇动；锁定机构，克服该弹性构件的作用力，使上述操作件保持上述第2状态；以及锁定解除机构，使该锁定机构动作，使上述操作件自动返回到上述第1状态侧，上述锁定解除机构具有形状记忆合金制的伸缩构件，该伸缩构件通过通电记忆变形为收缩状态。

这样构成的开关装置，作为使保持在第2状态并处于锁定状态的操作件自动返回到第1状态的驱动源，使用形状记忆合金，该材料本身具有记忆变形为收缩状态的特性，所以能简化锁定解除机构，实现开关装置的小型化。

并且，在上述构成中，最好上述锁定机构具有与上述操作件的摇动操作相连动而在上述外壳内升降的滑动构件，以及使该滑动构件固定在下降位置上的导电性闭锁构件，利用上述伸缩构件在通电时的收缩力来解除上述滑动构件和上述闭锁构件的固定状态。若采用这种结构，则能以简单的结构来实现用于将操作件保持在第2状态的锁定机构、以及用于解除该锁定机构的锁定状态的锁定解除机构，能以低成本来实现小型开关装置。

在此情况下，最好在上述外壳的互相离开的两个部位设置一对供电端子，把上述闭锁构件可转动地安装在一方的上述供电端子上，并且，把上述伸缩构件架设在上述闭锁构件和另一方的上述供电端子之间，通过这些供电端子和闭锁构件对上述伸缩构件通电。若采用这种结构，则能以简单的结构来实现用于对伸缩构件通电的电路。

并且，在上述构成中，最好上述闭锁构件具有L字状连续的结合片和底板部，使上述弹性构件的两端与上述滑动构件和上述底板部弹性接处，这样，将上述结合片推向与上述滑动构件相结合的方向，使上述操作件保持上述第2状态。若采用这样结构，则能使闭锁构件可靠固定到滑动构件上，并且能利用一个弹性构件来进行滑动构件的复位动作和闭锁构件的闭锁动作，所以能减少构件数量，以更低成本来实现稳定性良好的小型开关装置。

附图说明

图1是表示本发明实施例的开关装置所具有的复位机构的断面图；

图2是表示该开关装置所具备的接点机构的立体图；

图3是表示将该开关装置的内部机构局部剖开的立体图；

图4是表示该开关装置所具有的闭锁板的立体图；

图5是沿图1的V-V线的断面图；

图6是表示该复位机构的闭锁状态的动作说明图；

图7是表示该接点机构接通状态的动作说明图。

图8是表示该复位机构的闭锁解除状态的动作说明图。

具体实施方式

以下参照附图，详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明实施例的开关装置所具有的复位机构的断面图；图2是表示该开关装置所具备的接点机构的立体图；图3是表示将该开关装置的内部机构局部剖开的立体图；图4是表示该开关装置所具有的闭锁板的立体图；图5是沿图1的V-V线的断面图；图6是表示该复位机构的闭锁状态的动作说明图；图7是表示该接点机构接通状态的动作说明图。图8是表示该复位机构的闭锁解除状态的动作说明图。

在这些图中，标记1表示合成树脂制的外壳，该外壳1形成为在上面具有开口部1a的有底箱形状，在其相对置的两侧壁(图1中与纸面正交方向的两侧壁)上，分别同轴状地形成有轴孔1b、1b。如图3和图5所示，外壳1的内部由2个隔板1c、1c被分割成第1～第3收放室1d、1e、1f，其详情后述。在第1和第3收放室1d、1f内，设置了接点机构，用于切换开关的切断状态(第1状态)和接通状态(第2状态)。在第2收放室1e内，设置了复位机构，该复位机构包括锁定机构和锁定解除机构，前者用于把操作件2保持(锁定)在接通状态；后者具有锁定解除机构，解除操作件2的锁定状态，恢复到切断状态。在外壳1的轴孔1b、1b内分别轴支承支轴2b、2b，该支轴2b、2b同轴状地突出设置在操作件2的外壁面上，这样，操作件2在外壳1上被支撑，并能够以支轴2b、2b为旋转中心摇动。操作件2形成为在上部具有操作面2a的盖子状。该操作面2a基本上盖住了外壳1的开口部1a。并且，在操作件2的内壁面上突出设置了：分别设置在第1和第3收放室1d、1f内的一对驱动突起2c、2c，以及设置在第2收放室1e内的结合突起2d。

如图2所示，在外壳1的第1和第3收放室1d、1f的底部，将具有支持突起3a的中央端子3和具有固定接点4a的固定端子4相互分离配置，导电极5被支撑在中央端子3上，能够将与支持突起3a的接触点作为摇动支点A进行摇动。在该导电板5的一端部，附加设置了能与固定接点4a接触或分离的活动接点5a；在其一端部和相反侧的端部，可弹性变形的弹性片5b被弯曲加工成弯折。并且，其设定成：在随接点机构的切换对操作件2进行摇动操作时，驱动突起2c把弹性片5b向下方推压并旋转驱动导电板5，同时以摇动支点A为中心在左右方向上穿过。在该过程中，在作为止点的摇动支点A处，驱动突起2c的前端部的高度位置最低，这时弹性片5b的绕曲变最大。

如图3所示，在外壳1的隔板1c、1c的对置面上，分别形成了向上下方向延伸的导向部1g、1g，在由该导向部1g、1g划分的第2收放室1e的空间(图3的里侧的空间)内设置了合成树脂制的滑动构件6。该滑动构件6，被导向部1g、1g和周围的壁(板)面限制其前后左右方向的移动，并且引导其在上下方向的升降移动自如。

如图1所示，该滑动构件6具有：形成在上面的半圆柱状凸部6a，内部空心、下面开口的筒部6b，形成在该筒部6b内底面上的弹簧固定部6c，以及形成在与导向部1g、1g相接触的侧壁面6d上的锁定爪部6e。在与该滑动构件6下面所对置的第1收放室1e的底部上，设置了具有固定板7a的供电端子7，在该固定板7a上设置了由导电性金属板形成的闭锁板8。如图4所示，该闭锁板8具有：以电接通状态安装在上述固定板7a上面的底板部8a，以及从该底板部8a的一端部弯曲成L字状并向上方连续的结合片8b。并且，在该结合片8b的中央部，贯穿设置了能与滑动构件6的锁定爪部6e相结合或脱开的矩形穿通孔8c，在结合片8b的上端部弯曲形成了钩部8d。并且，把这样形成的闭锁板8安装到固定板7a上面，以能够以该弯曲角部C(参见图1)为支点在固定板7a上转动的状态支撑，由此，可在与滑动构件6的侧壁面6d相接触或分离的方向上位移。在滑动构件6的弹簧结合部6c和闭锁板8的底板部8a之间，设置了作为弹性构件的螺旋弹簧9，利用该螺旋弹簧9的弹性力将滑动构件6推向上方，由此，滑动构件6的凸部6a与操作件2的结合凸起2d抵接。并且利用螺旋弹簧9的弹性力，将闭锁板8的底板部8a向下方推压，这样，闭锁板8的结合片8b被向与滑动构件6的侧壁面6d相接触的方向推压。再者，在第2收放室1e的底部上，在与供电端子7互相离开的位置上设置了供电端子10，在该供电端子10的上端上形成有钩部10a。

如图1和图3所示，在闭锁板8的钩部8d和供电端子10的钩部10a上，固定了在伸缩构件11的两端部弯曲形成的固定部11a，11a，可通过一对供电端子7、10和闭锁板8，从外壳1的外部向伸缩构件11通电。该伸缩构件11是把形状记忆合金线加工成螺旋弹簧状的，预先记忆收缩状态的形状，以便在预定的高温状态下在长度方向收缩。而且，上述形状记忆合金使用具有一定电阻的材料，以使其因通电电阻热而发热。这种材料例如希望使用镍钛合金等。若是具有同样性质的材料，则也可使用其他材料。

伸缩构件11因通电而变成高温状态，并记忆变形为收缩状态，与非通电时的低温状态相比，产生足够大的收缩力，所以，通过该收缩力，结合片8b被向着离开滑动构件6的侧壁面6d的方向牵引，闭锁板8变成图8所示的闭锁解除状态。而且，这时的伸缩构件11的收缩力被设定为对闭锁板8施加作用力的螺旋弹簧9的弹性力的数倍。这样，伸缩构件11在通电时能克服螺旋弹簧9的弹力而拉动闭锁板8。另一方面，对伸缩构件11停止通电而降到预定温度以下时，伸缩构件11的收缩力比螺旋弹簧9的弹力小得多，螺旋弹簧9的弹力超过伸缩构件11的收缩力，所以，闭锁板8一边使伸缩构件11伸长，一边返回到图1所示的闭锁动作状态。

在这样构成的开关装置中，如图2所示，在操作件2的操作面2a右端被压入外壳1内的切断状态下，驱动凸起2c在比摇动支点A偏左的位置与导电板5的弹性片5b弹性接触，导电板5受到弹性作用力，该作用力的方向与操作件2的摇动方向相反，是向反时针方向转动的方向，这样，导电板5其左端保持与中央端子3相抵接的状态，活动接点5a保持从固定接点5a离开的切断状态。这时，如图1所示，操作件2的结合凸起2d通过操作件的压入操作向最高位置移动，受到螺旋弹簧9向上方的作用力的滑动构件6，则保持在使该结合凸起2d向上方的状态。在此状态下，不通过供电端子7、10对伸缩构件11通电，伸缩构件11在常温状态下收缩力变小。因此，对闭锁板8施加力的螺旋弹簧9的弹力超过伸缩构件11的收缩力，所以结合片8b，在与滑动构件6的侧壁面6d相接触的方向上受力的状态下保持在闭锁动作位置上。这时，滑动构件6的锁定爪部6e保持在从结合片8b向上方脱离的状态。

以下说明在上述切断状态下进行操作，转到操作面2a左端被压入到外壳1内的接通状态的情况。如图7所示，用该操作件2的摇动操作，操作件2的驱动凸起2c在把弹性片5从导电板的左侧推向右侧的同时移动。在该过程中，在驱动凸起2c通过摇动支点A之后，紧接着导电板5马上顺时针旋转，活动接点5a与固定接点4a相接触成为接通状态。并且，如图6所示，随着操作件2的摇动操作，滑动构件6被操作件2的结合凸起2d，克服螺旋弹簧9的弹力向下方推压。然后，滑动构件6沿着结合片8b的内壁面向下方移动，之后，锁定爪部6e与穿通孔8c快速结合，滑动构件6在与结合片8b相靠近的位置保持被闭锁的状态，其结果，操作件2保持在接通状态的位置上。

以下说明从接通状态向切断状态自动返回的情况，在图6所示的闭锁状态下，当利用未图示的外部电路向供电端子7、10之间加电压，使预定的电流流入到伸缩构件11时，伸缩构件11因电阻热而发热，成为高温状态。其结果，伸缩构件11开始收缩，利用该收缩力来克服螺旋弹簧9的弹力，开始拉引结合片8b。随着该动作，结合片8b如图8的箭头D所示，向离开滑动构件6的侧壁面6d的方向转动，所以能解除穿通孔8c和锁定爪部6e的闭锁状态。并且，被解除闭锁而成为移动自如的滑动构件6受螺旋弹簧9的弹力被推向上方，同时，该滑动构件6的凸部6a把操作件2的结合凸起2d向上推，使操作件2沿图示的顺时针方向转动，因此，操作件2的驱动凸起2c在将弹性片5b从导电板5的右侧向左侧推压的同时移动。在此过程中，使驱动凸起2c通过摇动支点A之后，紧接着导电板5立即反时针转动，且活动接点5a离开固定接点4a，由此，能使接点状态从图7所示的接通状态自动返回到图2所示的切断状态。并且，随着向该切断状态切换，从供电端子7、10向伸缩构件11的通电也停止。这样，伸缩构件11保持常温状态，所以，如图1所示，闭锁板8的结合片8b利用螺旋弹簧9的弹力自动返回到闭锁动作位置，当将操作件2再次摇动操作为接通状态时，能使滑动构件8可靠闭锁。

而且，也能在图6所示的闭锁状态下，对操作件2进行手动切断操作。在此情况下，当把操作件2的操作面2a的右端压入，按图示的顺时针方向摇动操作时，利用操作件2的驱动突起2c，来把接点状态从图7所示的接通状态切换到图2所示的切断状态。但滑动构件6保持被闭锁板8闭锁在下降位置上的状态，操作件2的结合凸起2d离开滑动构件6的凸部6a。

如上所述，涉及本实施方式的开关装置，作为使接通状态(第2状态)下处于锁定状态的操作件2自动返回到切断状态(第1状态)的驱动源，使用了材料本身在收缩状态下具有记忆变形的特性的形状记忆合金伸缩构件11，所以，不需要把许多构件组合起来构成单元，即可构成锁定解除机构，能减少构件数量，实现开关装置的小型化。

并且，利用与操作件2的摇动操作相连动而在外壳1内升降的滑动构件6，以及把该滑动构件6固定在下降位置上的导电性闭锁板8，来构成锁定机构，利用伸缩构件11通电时的收缩力来解除滑动构件6和闭锁板8的结合状态，所以利用简单的结构，即可实现用于把操作件2锁定成接通状态(第2状态)的锁定机构，以及用于解除该锁定机构的锁定状态的锁定解除机构，能以低成本实现小型开关装置。而且，在外壳1的互相离开的2个部位设置了一对供电端子7、10，把闭锁板8安装在一边的供电端子7上并使其能转动，并把伸缩构件11的两端拉伸设置在闭锁板8和另一供电端子10之间，通过该供电端子7、10和闭锁板8来对伸缩构件11通电，所以能用简单的结构来实现对伸缩构件11通电用的电路。

再者，在闭锁板8上弯曲形成L字形地连续的底板8a和结合片8b，并把螺旋弹簧9设置在滑动构件6和底板部8a之间，对结合片8b的穿通孔8c施加使其与滑动构件的锁定爪部6e相结合的方向的作用力，把操作件2保持在第2状态下，所以能使滑动构件6与闭锁板8牢靠地固定，并且，可利用一个螺旋弹簧9进行滑动构件6的上下方向的复位动作和闭锁板8的旋转方向的闭锁动作，由此也可减少构件数量。

而且，在上述实施方式中，说明了利用螺旋弹簧9的弹力始终对闭锁板8施加作用力，在常温状态下闭锁板8自动返回到闭锁动作位置上，但也可以省略螺旋弹簧9对闭锁板8施加弹力。在此情况下，例如，当把操作件2操作到接通状态时，用滑动构件6的下端部直接推压闭锁板8的底板部8a，然后，使结合片8b返回到与滑动构件6的右侧壁面相靠近的位置上，由此，进行滑动构件8的闭锁动作。或者利用在操作件2上另外设置的凸起来进行闭锁板8的底板部8a的推压操作，这样使闭锁板8复位。

并且，在上述实施方式例中，说明了伸缩构件11采用加工成螺旋弹簧状的形状记忆合金的情况，但并不仅限于这种螺旋弹簧，例如也可以利用加工成环状等其他形状的形状记忆合金。

再者，在上述实施方式例中，利用将滑动构件6推压向上方的螺旋弹簧9的弹力，将闭锁板8a推压向下方，但也可以分别用别的弹性构件来对滑动构件6和闭锁板8施加作用力。

并且，在上述实施方式例中，示出了仅利用1个固定接点和供电端子间的通/断的开关装置，但不言而喻，本发明也可适用使2个固定接点有选择地与中央端子接通/切断的类型的开关装置。

发明效果

本发明按上述方式来实施，可以获得以下效果。

将在第2状态下被锁定的操作件，利用通过通电记忆变形为收缩状态的形状记忆合金制的伸缩构件的收缩力，来解除锁定状态，所以，不必把许多构件组合起来构成单元，即可构成锁定解除机构，能减少构件数量，实现适合小型化的开关装置。

Claims (4)

1、一种开关装置，其特征在于，具有：外壳，具有开口部；操作件，被该外壳可摇动地支撑，并从上述开口部露出；接点机构，对应于该操作件的摇动方向，接点状态变成切断状态或接通状态；弹性构件，对上述操作件施加作用力，使其向上述接点状态成为切断状态的一侧摇动；锁定机构，克服该弹性构件的作用力，使上述操作件保持在上述接点状态的接通状态；以及锁定解除机构，使该锁定机构动作，使上述操作件自动返回到上述接点状态成为切断状态的一侧，

上述锁定解除机构具有形状记忆合金制的伸缩构件，该伸缩构件通过通电记忆变形为收缩状态。

2、如权利要求1所述的开关装置，其特征在于：上述锁定机构具有与上述操作件的摇动操作相连动而在上述外壳内升降的滑动构件，以及使该滑动构件固定在下降位置上的导电性闭锁构件，利用上述伸缩构件在通电时的收缩力来解除上述滑动构件和上述闭锁构件的固定状态。

3、如权利要求2所述的开关装置，其特征在于：在上述外壳的互相离开的两个部位设置一对供电端子，把上述闭锁构件可转动地安装在一方的上述供电端子上，并且，把上述伸缩构件架设在上述闭锁构件和另一方的上述供电端子之间，通过这些供电端子和闭锁构件对上述伸缩构件通电。

4、如权利要求2或3所述的开关装置，其特征在于：上述闭锁构件具有L字状连续的结合片和底板部，使上述弹性构件的两端与上述滑动构件和上述底板部弹性接触，这样，将上述结合片推向与上述滑动构件相结合的方向，使上述操作件保持在上述接点状态的接通状态。

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