JP2000149709A - オルタネイト型スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微少電流でのオートオフ操作が可能で、しか
も、柔軟で静かな切替操作が期待でき、かつ、スイッチ
のロック、アンロックを交互に自動的に切り替えること
を可能にしたオルタネイト型スイッチを提供すること。 【解決手段】 手動による操作軸のワンプッシュ動作毎
に、第１の出力状態に対応するロック状態と第２の出力
状態に対応するアンロック状態とに交互に切り替わるオ
ルタネイト型スイッチにおいて、ギアドモータと、該ギ
アドモータの出力軸から得られる動力を前記操作軸若し
くは操作軸に連動する部材に伝達する動力伝達機構と、
外部から与えられる起動用電気信号に応答して前記ギア
ドモータに対する通電時間を制御することにより、前記
動力伝達機構を介して手動によるワンプッシュ動作と等
価な動作を行わせる通電時間制御手段とを設け、これに
より、外部から起動用電気信号を与えることによって
も、前記ロック状態とアンロック状態との切替を行い得
るように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、テレビ、モニタ
ー等、電気機器の電源用プッシュ式スイッチ等として好
適なリモート操作用駆動源付のオルタネイト型スイッチ
に係り、特に、微少電流かつ低電圧にてリモート操作が
可能で、ロック解除時、衝撃音が発生することがない、
オルタネイト型スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビ、モニター等の電源用プッシュス
イッチとして、リモート操作用駆動源付のオルタネイト
型スイッチが知られている。この種のオルタネイト型ス
イッチの構成について、特開平７−３２０５９０号公報
を参照して、図１２，図１３を基に説明する。同図に示
されるように、このオルタネイト型スイッチ１は、枠体
２内部にスイッチ機構であるＡＣスイッチ部３ａが内蔵
されかつ枠体２の後部側にＤＣスイッチ部３ｂが付設さ
れている。

【０００３】そして、プッシュ式のスライド部材４を手
動によりワンプッシュ操作する毎に、スイッチ部３ａ，
３ｂの接点機構が、ＯＮ状態に対応するロック状態とＯ
ＦＦ状態に対応するアンロック状態とに交互に設定され
る。接点機構のＯＮ状態をロックする機構としては、例
えばタンピン５、ハートカム６を利用した係合機構が採
用されている。

【０００４】また、リモート操作用の駆動源としては、
枠体２内部に駆動用のソレノイド７が内装されており、
このソレノイド７の鉄芯７ａに吸引されて、駆動アーム
８がカム支点８ａを支点として回動し、上記タンピン５
とハートカム６との係合が解除される。

【０００５】すなわち、スイッチのロック状態において
は、図１３（ａ）に示すように、ハートカム６の係合部
６ａとタンピン５の端末５ａとが係合しているが、リモ
ート操作用駆動源であるソレノイドが励磁されると、ソ
レノイド７の吸引力により鉄芯７ａが図１２中矢印方向
に引き込まれ、駆動カム８がカム支点８ａを支点として
回動して、駆動カム８の傾斜部８ｂがタンピン５の端末
５ａを下側へ押圧するため、図１３（ｂ）に示すよう
に、スライド部材４が図中矢印方向に復帰することにな
り、ロックが解除される。

【０００６】尚、ロックが解除された状態では、ソレノ
イド７は非励磁となり、また線バネ９により駆動カム８
はカム支点８ａを支点として時計回り方向に付勢され、
図１２に示す状態となる。

【０００７】このように、従来のリモート操作用駆動源
付のオルタネイト型スイッチ１は、スライド部材４の手
動によるワンプッシュ操作を行う毎に、スイッチのＯＮ
状態とＯＦＦ状態とが交互に繰り返され、特に、スイッ
チのＯＮ状態でロックされているとき、リモコン等の遠
隔操作でソレノイド７を励磁することにより、駆動カム
８を操作して、スイッチのロック状態を自動的に開放操
作することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種のリモート操作用駆動源付のオルタネイト型スイ
ッチ１は、ソレノイド７を使用している関係上、ソレノ
イド７を励磁させるために大きな電流が必要であり、例
えば、直流５Ｖレベルでは、３８０ｍＡもの大きな電流
が必要となる。

【０００９】また、ソレノイド７は、低電圧駆動が困難
であり、測定の結果、５Ｖ未満ではロックを解除するこ
とができず、５Ｖを越える高電圧駆動を強いられるた
め、電力消費が嵩むという問題点があった。

【００１０】さらに、ソレノイド７を励磁して鉄芯７ａ
を吸引する際、動作が瞬間的に行なわれることから大き
な衝撃音が発生するため、室内の静粛性に支障を及ぼす
という問題点があった。特に、テレビ受像機に内蔵し
て、例えば、リモコン操作が一定時間行われないことを
検知し、深夜に電源スイッチを自動オフさせる用途に適
用した場合、ソレノイドプランジャの作動する音で睡眠
を妨げられる等の苦情がある。

【００１１】加えて、上述したソレノイド７を使用した
オルタネイト型スイッチにおいては、スイッチのロック
状態を解除する機構の構造上、電気制御によりオフ状態
からオン状態に切り替えることができず、使い勝手の面
で制約を受けるという問題点が指摘されている。

【００１２】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、微少電流でのオ
ートオフ操作が可能で、柔軟で静かな切替操作が期待で
き、しかも、スイッチのロック、アンロックを交互に自
動的に切り替えることが可能なリモート操作用駆動源付
のオルタネイト型スイッチを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の請求項１に記載の発明は、手動による操作軸
のワンプッシュ動作毎に、第１の出力状態に対応するロ
ック状態と第２の出力状態に対応するアンロック状態と
に交互に切り替わるオルタネイト型スイッチにおいて、

【００１４】ギアドモータと、該ギアドモータの出力軸
から得られる動力を前記操作軸若しくは操作軸に連動す
る部材に伝達する動力伝達機構と、外部から与えられる
起動用電気信号に応答して前記ギアドモータに対する通
電時間を制御することにより、前記動力伝達機構を介し
て手動によるワンプッシュ動作と等価な動作を行わせる
通電時間制御手段とを設け、これにより、外部から起動
用電気信号を与えることによっても、前記ロック状態と
アンロック状態との切替を行い得るように構成したこと
を特徴とする。

【００１５】従って、請求項１に記載の発明によれば、
外部からの起動用電気信号がギアドモータに印加されれ
ば、ギアドモータの出力軸の動作としては、例えば５Ｖ
ＤＣ駆動で３０ｒｐｍ程度であり、瞬間的でかつ衝撃的
な動作をしないため、目視レベルの速さで動作し、高級
感がでるとともに衝撃音が発生しない。

【００１６】更に、ギアドモータの出力軸の動作と連繋
する 動力伝達機構 は、通電時間に応じて手動によるワ
ンプッシュ動作と等価な動作を行わせるものであるか
ら、ロックを解除できるばかりでなく、アンロック状態
からのロック操作も可能となる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、動力伝達機構
が、ギアドモータの出力軸の回転運動を操作軸の軸方向
への直線運動に変換するカム機構を含み、かつ通電時間
制御手段が、起動用電気信号に応答して、ギアドモータ
の出力軸が所定角度回転する期間に限り、ギアドモータ
に対して通電を行う自走回路を含むことを特徴とする。

【００１８】ここで、自走回路とは、起動用電気信号を
瞬時付与するだけで、モータに対して所定期間に限り継
続的に通電を行わせる回路である。

【００１９】従って、請求項２に記載の発明によれば、
スイッチのロック状態とアンロック状態を切り替えるに
は、起動用電気信号を瞬時付与するだけでギアドモータ
の出力軸を所定角度回転操作でき、ギアドモータの回転
により、動力伝達機構を介してスイッチのロック状態と
アンロック状態とを交互に切り替えることができる。

【００２０】請求項３に記載の発明は、自走回路が、ギ
アドモータの通電路に介挿された接点機構と、前記接点
機構と協動しつつギアドモータの出力軸と一体的に回転
して、該出力軸が所定角度回転する期間に限り、前記接
点機構を閉路させるカムを含むことを特徴とする。

【００２１】ここで言う自走回路とは、モータ、電源、
開閉スイッチが直列に接続されたもので、開閉スイッチ
は、ギアドモータ出力軸に連動または同軸上に配置され
たカムにより開閉される。開閉スイッチが開状態の時、
モータと開閉スイッチ間に起動用電気信号５Ｖを例えば
約５００ｍｓ印加すると、モータは回転を開始する。

【００２２】そして、モータの出力軸と同期してカムも
回転し、カムにより一方側のスイッチ接点が他方側のス
イッチ接点に向けて押圧され、開閉スイッチが閉成し、
起動信号が切れた後でも、モータは回転を続けるが、カ
ムが一回転し、開閉スイッチが開放状態となるとモータ
は自動的に停止する。

【００２３】従って、請求項３に記載の発明によれば、
機構部品のみを用いて所望の通電時間制御を実現するこ
とができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るオルタネイト
型スイッチの実施の形態について、添付図面を参照しな
がら詳細に説明する。

【００２５】図１は本発明に係るオルタネイト型スイッ
チの第１の実施形態を示す外観図、図２は同オルタネイ
ト型スイッチの一部を破断した斜視図、図３は同オルタ
ネイト型スイッチにおけるスイッチスライド部をスライ
ド動作させるアームを示す斜視図である。

【００２６】また、図４乃至図８は本発明に係るオルタ
ネイト型スイッチに使用するギアドモータの構成を示す
もので、図４はオートオフ操作前の状態を示す構成説明
図、図５はオートオフ操作時の状態を示す構成説明図、
図６（ａ）はオートオフ操作前の状態、図６（ｂ）はオ
ートオフ操作時の状態におけるモータ駆動用スイッチの
開閉状態を示す断面図、図７（ａ）はオートオフ操作前
のギアドモータの動力伝達部分を示す側面図、図７
（ｂ）はオートオフ操作時のギアドモータの動力伝達部
分を示す側面図である、図８はギアドモータに搭載され
る自走回路の回路概要図である。

【００２７】更に、図９は本発明に係るオルタネイト型
スイッチのオートオフ操作を示すもので，（ａ）はオー
トオフ操作前の状態、（ｂ）はオートオフ操作時の状態
を示すスイッチの各平面図、図１０はオートオフ操作時
の状態を示すスイッチの斜視図、図１１は本発明に係る
オルタネイト型スイッチのスイッチ本体部分の構成を変
更した一部破断斜視図である。

【００２８】図１乃至図３において、本発明に係るオル
タネイト型スイッチ１０は、スイッチ本体部２０とギア
ドモータ４０とを並列に組み付けて構成されている。

【００２９】まず、スイッチ本体部２０の構成について
説明すると、スイッチ本体部２０は、樹脂成形体からな
る上面を開口したケーシング２１の内部に図示しない接
点機構並びに接点機構駆動部が内蔵され、ケーシング２
１の上面開口を覆うようにステンレス鋼板のプレート２
２により蓋されており、このプレート２２には、アーム
２３の連結部２３ａをスイッチスライド部２４に連結さ
せるための開口２５が開設されている。

【００３０】このスイッチスライド部２４に連結される
フレーム状のスライド部材２６は、内部に復帰バネ２７
が内装されており、ケーシング２１内面側に設けられた
ハートカム連動部２８と係合する係合ピン２９が設けら
れるとともに、スライド部材２６の前面には、スイッチ
手動時のプッシュ操作用の操作軸３０が設けられてい
る。尚、アーム２３は、図３に示すように、スイッチス
ライド部２４の上面にアーム２３の一方端側の連結部２
３ａが固着され、他方端側はギアドモータ４０側の出力
を受け、スイッチスライド部２４をスライド駆動させる
駆動アームとして機能する。

【００３１】そして、操作軸３０をワンプッシュ操作す
る毎に、スイッチ本体部２０内部の接点機構がＯＮ状態
並びにＯＦＦ状態と交互に切り替わり、係合ピン２９並
びにハートカム連動部２８の係合機構によりスイッチの
ＯＮ状態をロックできる構成となっている。

【００３２】ところで、本発明は、オルタネイト型スイ
ッチ１０のスイッチＯＮ状態のロックを自動的に解除で
きるとともに、スイッチＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り
替えることができるギアドモータ４０を付設したことが
特徴である。

【００３３】図１乃至図２においては、ギアドモータ４
０の上面を開口したケーシング４１並びにケーシング４
１内に内装されたギアドモータ４０を被覆するステンレ
ス鋼板製のプレート４２しか示されていないが、図４乃
至図８に基づいて、ギアドモータ４０の構成について説
明する。

【００３４】図４，図６（ａ），図７（ａ）には、ギア
ドモータ４０のオートオフ操作前の状態が示されてい
る。すなわち、ケーシング４１の内部には、接点片４３
と接点片４４とが並列に、かつモータの出力軸４５と同
一方向に沿って、片持ち式に支持されており、モータの
出力軸４５には、一部に面取り４６ａを設けた円形のカ
ム４６が接点片４３と接点片４４と交差するように取り
付けられており、この状態においては、カム４６の面取
り部４６ａが接点片４３、接点片４４と距離を置いて対
向している。また、スイッチ本体部２０に対向する側に
は、ケーシング４１の外面に上記カム４６よりも大径の
ディスク４７が出力軸４５に取り付けられており、この
ディスク４７の偏心位置には出力ピン４８が突設されて
いる。

【００３５】次いで、図５，図６（ｂ），図７（ｂ）
は、ギアドモータ４０を動作した状態、すなわちオート
オフ時の状態を示すもので、ギアドモータ４０の出力軸
４５が回転し、それに連携してカム４６の円弧状周面が
下側の接点片４４を上方向に押圧して、接点片４３に対
して接点片４４を接触させてスイッチをＯＮさせるとと
もに、ディスク４７に偏心して設けられている出力ピン
４８が、図９，図１０（ｂ）に示すように、アーム２３
を押圧駆動して、スイッチ本体部２０のロックを解除す
る。

【００３６】そして、このギアドモータ４０の動作初期
時においては、本実施形態では、自走回路が搭載されて
いるため、例えば、ギアドモータ４０を駆動させるに
は、図８（ａ）又は（ｂ）に示すように、５Ｖ、５００
ｍｓ程度の低電圧瞬時信号を起動信号として与えれば、
図８（ａ）又は（ｂ）の点線で示すように、ギアドモ
ータ４０に初期電流が流れてモータが起動される。この
ギアドモータ４０の回転により、上述したように、出力
軸４５に取り付けられているカム４６の作用により、接
点片４３と接点片４４とが接触して接点機構が閉路状態
となって点線に示す定常電流が流れ、その後、カム４
６の作用にて接点機構が再び開路されることで、ギアド
モータ４０が一回転動作して停止することになる。

【００３７】従って、ギアドモータ４０を駆動させるこ
とにより、図９（ｂ），図１０に示すように、ディスク
４７の出力ピン４８がアーム２３を図９（ｂ）中右方向
に押圧することにより、アーム２３を介してスイッチス
ライド部２４が後方にスライドして、スイッチのロック
を解除する。更に、スイッチのオフ状態の時に、本発明
に係るスイッチを動作させると、オン状態に切り替える
こともできる。なお、アーム２３の延在方向は出力ピン
４８の回転軌跡をなす円に対して接線方向を向いている
ため、ディスク４７が一回転する毎に出力ピン４８によ
るアーム２３に対する押圧は解除され、これによりスイ
ッチスライド部２４は手動によるワンプッシュ動作と等
価な作用を受けることとなる。

【００３８】このように、この実施形態に係るオルタネ
イト型スイッチは、使用するギアドモータ４０の出力軸
４５は、５ＶＤＣ駆動で約３０ｒｐｍ程度の速度で回転
するものであり、従来のソレノイド駆動のような瞬間的
で衝撃的な動作にはならず、目視できるレベルの速さで
動作することから、高級感が保て、衝撃音が発生しない
ため、室内の静粛性を損なうこともない。

【００３９】更に、自走回路を搭載したギアドモータ４
０を付設することにより、起動信号を５００ｍｓ程度与
えるだけで、ギアドモータ４０の出力軸４５が一回転
し、スイッチを開放操作できるため、駆動電圧、電流の
電流値を下げることができ、５ＶＤＣ駆動で１００ｍＡ
以下の電流値で駆動することができる。駆動電圧は、復
帰バネ２７のバネ圧に左右されるが、３ＶＤＣで駆動す
ることも可能であり、容量の小さな駆動が可能となる。

【００４０】次いで、図１１は本発明に係るオルタネイ
ト型スイッチ１０の別の実施形態を示すもので、第１実
施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明
は省略する。

【００４１】この実施形態においては、アーム２３を廃
止して、スイッチスライド部２４の側面にフランジ２４
ａを設け、このフランジ２４ａにギアドモータ４０にお
ける出力ピン４８を当接押圧することにより、スイッチ
のロックを解除するというものであるから、プレート２
２に開口を開設したり、また、プレート２２から上方に
アーム２３が突出する構成をなくすため、スイッチ本体
部２０のコンパクト化を達成できるという付随的な効果
がある。

【００４２】なお、以上の実施の形態では、外部から与
えられる起動用電気信号に応答して前記ギアドモータに
対する通電時間を制御することにより、前記動力伝達機
構を介して手動によるワンプッシュ動作と等価な動作を
行わせる通電時間制御手段を、カム４６と接点機構４
３，４４とを使用して機構的に実現しているが、このよ
うな通電時間制御は半導体回路を用いて電気的に実現す
ることもできる。例えば、起動用電気信号が与えられた
後、ギアドモータの出力軸の一回転に相当する時間だけ
モータに対する通電を行うタイマ回路を設けたり、或い
は、ギアドモータの出力軸が一回転することをリミット
スイッチで検出して、起動用電気信号でセットされたフ
リップフロップ回路をリセットする等の構成により、同
様な機能を電気的にも実現することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係るオルタ
ネイト型スイッチは、ギアドモータを使用することによ
り、ソレノイド励磁方式に比べ、瞬間的で衝撃的な動作
を行なわないため、柔軟で静かな駆動が可能となり、室
内の静粛性に役立つとともに、スイッチのロック状態と
アンロック状態とを自動的に切り替え可能であるため、
使い勝手に優れるという効果を有する。

【００４４】更に、自走回路を搭載したギアドモータを
使用すれば、微少電流で、かつ、低電圧駆動が可能とな
るため、省エネルギーに効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオルタネイト型スイッチの第１実
施形態を示す外観図である。

【図２】図１に示すオルタネイト型スイッチの一部を破
断した斜視図である。

【図３】図１に示すオルタネイト型スイッチに使用する
アームを示す斜視図である。

【図４】本発明に係るオルタネイト型スイッチの第１実
施形態におけるギアドモータのオートオフ操作前の状態
を示す構成説明図である。

【図５】本発明に係るオルタネイト型スイッチの第１実
施形態におけるギアドモータのオートオフ操作時の状態
を示す構成説明図である。

【図６】本発明に係るオルタネイト型スイッチにおける
（ａ）はギアドモータの回路開放状態、（ｂ）はギアド
モータの回路閉成状態示す各断面図である。

【図７】本発明に係るオルタネイト型スイッチにおける
（ａ）はギアドモータのオートオフ操作前の動力伝達機
構部を示す側面図、（ｂ）はギアドモータのオートオフ
操作時の動力動力伝達機構部を示す側面図である。

【図８】本発明に係るオルタネイト型スイッチに使用す
るギアドモータの自走回路を示す説明図である。

【図９】本発明に係るオルタネイト型スイッチの第１実
施形態における（ａ）はオートオフ操作前を示す平面
図、（ｂ）はオートオフ操作時を示す平面図である。

【図１０】本発明に係るオルタネイト型スイッチにおけ
るオートオフ操作時の状態を示す斜視図である。

【図１１】本発明に係るオルタネイト型スイッチの別の
実施形態を示す一部破断斜視図である。

【図１２】従来のオルタネイト型スイッチを示す構成説
明図である。

【図１３】従来のオルタネイト型スイッチにおける
（ａ）はロック状態、（ｂ）はロック解除状態をそれぞ
れ示す説明図である。

【符号の説明】

１０ オルタネイト型スイッチ ２０ スイッチ本体部 ２１ ケーシング ２２ プレート ２３ アーム ２４ スイッチスライド部 ２６ スライド部材 ２７ 復帰バネ ２８ ハートカム ２９ 係合ピン ３０ 操作軸 ４０ ギアドモータ ４１ ケーシング ４２ プレート ４３ 接点片 ４４ 接点片 ４５ 出力軸 ４６ カム ４６ａ 面取り部 ４７ 円盤状のカム ４８ 出力ピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動による操作軸のワンプッシュ動作毎
   に、第１の出力状態に対応するロック状態と第２の出力
   状態に対応するアンロック状態とに交互に切り替わるオ
   ルタネイト型スイッチにおいて、 ギアドモータと、該ギアドモータの出力軸から得られる
   動力を前記操作軸若しくは操作軸に連動する部材に伝達
   する動力伝達機構と、外部から与えられる起動用電気信
   号に応答して前記ギアドモータに対する通電時間を制御
   することにより、前記動力伝達機構を介して手動による
   ワンプッシュ動作と等価な動作を行わせる通電時間制御
   手段とを設け、 これにより、外部から起動用電気信号を与えることによ
   っても、前記ロック状態とアンロック状態との切替を行
   い得るように構成したことを特徴とするオルタネイト型
   スイッチ。
2. 【請求項２】 動力伝達機構が、ギアドモータの出力軸
   の回転運動を操作軸の軸方向への直線運動に変換するカ
   ム機構を含み、かつ通電時間制御手段が、起動用電気信
   号に応答して、ギアドモータの出力軸が所定角度回転す
   る期間に限り、ギアドモータに対して通電を行う自走回
   路を含むことを特徴とする請求項１に記載のオルタネイ
   ト型スイッチ。
3. 【請求項３】 自走回路が、ギアドモータの通電路に介
   挿された接点機構と、前記接点機構と協動しつつギアド
   モータの出力軸と一体的に回転して、該出力軸が所定角
   度回転する期間に限り、前記接点機構を閉路させるカム
   を含むことを特徴とする請求項２に記載のオルタネイト
   型スイッチ。