JP2001195968A - 揺動式スイッチ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のスイッチ構造には、電流が過剰に流れ
た時の危険を回避できるものがあるが、反応が遅く、構
造が複雑だという欠点があるため、この問題を解決す
る。 【解決手段】 本発明は、おもに１つの合金片、１つの
揺動装置を含む制動構造から構成され、前記揺動装置は
１つの作動部分を持ち、作動部分が押されたとき、前記
揺動装置が作動する。前記合金片は電流が過剰に流れて
過熱すると、作動部分の方向に湾曲変形し、作動部分を
押して、スイッチ本体に設置された遮断部分の支えから
外し、揺動装置がオフの方向に向って揺動し、弾性接触
片が揺動装置によって押さえつけられている状態が開放
されて上方へ戻ると同時に、電器回路の２つの接触点が
離れて、迅速に電源が切断され、安全を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一種の揺動式スイッ
チ構造に関するものであり、とくに、簡単な構造と揺動
の動作を以って設計し、電流が過剰に流れた場合、迅速
に電源を切断でき、安全を確保できるものを指す。

【０００２】

【従来の技術】通常の電源スイッチは、オンとオフの２
動作しかなく、完全に人の手によって制御されている。
電力供給が不安定な地域において、時に電流が過剰に流
れることがあり、知らずに使用を続けると、オーバーヒ
ートし、火災が発生する可能性がある。このため、スイ
ッチの安全性に関して改良が必要とされている。

【０００３】例えば、米国特許第4,937,548号に掲載さ
れているスイッチは、１つの合金片、１つの合金片を受
けるレバー、および１つのカム作動部品およびシーソー
式作動器から構成されており、２つの接触点を接触させ
たり、分離したりしている。合金片が熱変形を受ける
と、レバーが移動し、カム作動部品が支えを失い、離脱
して電源が切断される。電流が過剰に流れたことによっ
て、直接反応するのは合金片で、その後合金片がレバー
を、レバーがカム作動部品とシーソー式作動器にと、間
接的に誘電片に作用するため、接点の分離が遅れ、すぐ
に反応することができず、過剰な電流が一瞬電器の中に
流れてしまい、電器が破損することがある。また、誘電
片と合金片との間を別の電線で連結する必要があり、構
造が複雑で、製造しにくいという欠点を持つ。また、合
金片は同時にシーソー式作動器とレバーを離脱する任務
を負うため、誤動作の可能性もある。

【０００４】また、前記案件において、米国特許第5,78
6,742号に掲載されているスイッチ構造では、合金片が
熱変形することで、位置限定部分を押してスイッチを外
し、自動的に復帰する構造を持つと示されている。しか
し、そのスイッチが直接接点に作動し、電流が過剰に流
れた時、接点が接触する可能性が依然ある。また、構造
も複雑である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のスイッチ構造に
は、電流が過剰に流れた時の危険を回避できるものがあ
るが、反応が遅く、構造が複雑だという欠点が依然残っ
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の主な目的は、一
種の揺動式スイッチ構造を提供することであり、おもに
１つの合金片、１つの揺動装置から構成される制動構造
から構成され、前記揺動装置は１つの作動部分を持ち、
作動部分が押されたとき、前記揺動装置が作動する。前
記合金片は電流が過剰に流れて過熱すると、作動部分の
方向に湾曲変形し、作動部分を押して、スイッチ本体に
設置された遮断部分の支えから外し、揺動装置がオフの
方向に向って揺動し、弾性接触片が揺動装置によって押
さえつけられている状態が開放されて上方へ戻ると同時
に、電器回路の２つの接触点が離れて、迅速に電源が切
断され、安全を確保するという目的を達成する。

【発明の実施の形態】

【０００７】図１に、本発明の分解立体図を示す。前記
スイッチ構造には、以下の部分を含む。１つのスイッチ
カバー10は１つのスイッチ台座20と結合している。スイ
ッチカバー10の表面にはややくぼんだアーチ部分11があ
り、その両側の適当な位置には軸孔12とほぞ孔13が設置
されている。スイッチ台座20には、スイッチカバー10の
軸孔12とほぞ孔13に対応する位置に突出した２つの支点
21とほぞ22が設置され、スイッチカバー10と結合できる
ようになっている。スイッチカバー10は支点21によっ
て、両方向に押すことができる。前記スイッチ台座20の
一端には、１つの電気抵抗部分23があり、その中に１つ
のチップ電気抵抗24が嵌入され、スイッチカバー10のネ
オンランプ14の電気抵抗として働き、スイッチがオンの
時にランプが点くようにする。また、電気抵抗部分23の
両側にはそれぞれ１つの孔25がある。前記スイッチ台座
20の底部には三角片26が設置され、さらに三角片26には
支持レバー孔27が設置されている。

【０００８】１つの 接触スプリング片30の一端を前記
孔25に挿入し、チップ電気抵抗24と接触させる。もう一
端は湾曲しており、１つのフック31が第３接触端子47に
掛けられている。前記接触スプリング片30はスイッチカ
バー10が押された時、ネオンランプ14の１つの脚に電気
が流れるようになっている。

【０００９】１つのスイッチ本体40は、１つの開口部分
41を持つ中空ケースで、ケース内壁の適当な部分に１つ
の遮断部分42と１つの固定柱43をそれぞれ持つ。その上
部にある開口部分41にはスイッチカバーが嵌め込まれ
る。底部には数本の溝44があり、それぞれ第１接触端子
45、第２接触端子46、第３接触端子47を組み込むように
なっている。

【００１０】１つの揺動装置60には、一端に楕円形の溝
孔63があり、スイッチ本体40の固定柱43と結合し、揺動
できるようになっている。底部には１つの凸部64があ
り、そこには１つの孔62が設置され、１つの支持レバー
65でスイッチ本体10の支持レバー孔27と連結している。
さらにもう一端には１つの軸孔61が設置されている。

【００１１】前記揺動装置60は、１つの作動部分50に連
結されている。前記作動部分50の一端には１つの回転軸
52があり、軸孔61と結合している。もう一端には１つの
末端部分51があり、前記末端部分51には１つの加圧片51
1があり、その下の面が、スイッチ本体40の遮断部分42
の上側面を押している。

【００１２】このほか、前記揺動装置60と連結する作動
部分50との間に１つの弾性部品66があり、作動部分50が
揺動装置60で作動を回復する弾力を提供する。

【００１３】１つの弾性接触片70は、上側面の適当な位
置に１つの半円形凸部71があり、前端には１つの接点孔
72がある。下側面は１つの上方接点73と結合している。
前記弾性接触片70は固定台81と結合部品（リベット）82
で、合金片80の１つの脚に固定されている。さらに弾性
接触片70は第１接触端子45と第２接触端子46の上方に位
置する。

【００１４】１つの合金片80はコの字形を呈し、固定台
81と結合部品（リベット）82で、第１接触端子45の上部
に固定されていおり、合金片80の上部は作動部分50の末
端部分51と接触している。

【００１５】このほか、第２接触端子46の上部には１つ
の下方接点461が設置され、さらに１つの弾性誘電部品1
5でネオンランプのもう１つの脚に接続され、ネオンラ
ンプ14は１つの電気回路を形成している。

【００１６】本発明のスイッチ動作には、オフ状態、オ
ン状態、電流過剰による電源切断という３つのサイクル
があり、以下に説明する。

【００１７】図２に、本発明のオフ状態における断面図
を示す。オフ状態は使用者が操作した状況でもある。使
用者がスイッチカバー10の右側を押すと、接触スプリン
グ片30が伸びる。スイッチカバー10は支点21で時計方向
に回転し、支持レバー孔27も支点21を軸心として時計方
向に弧を描いて移動する（本実施例では左に向って移
動）。支持レバー65上端が同じ方向に動き、支持レバー
65下端が揺動装置60の孔62に連動して、揺動装置60の一
端を上に持ち上げる。これにより凸部64はその下方にあ
る弾性接触片70の半円形凸部71を加圧せず、つまり前記
弾性接触片70は揺動装置60の圧力を受けず、上方接点73
と下方接点461は分離している。このため、第１接触端
子45と第２接触端子の回路が切れ、電力供給経路が切断
される。同時にネオンランプ14は第２接触端子46から電
力を供給されないため消え、オフ状態を呈する。

【００１８】図３に、本発明のオン状態における断面図
を示す。使用者がスイッチカバー10を押すと、接触スプ
リング片30が下に押されて変形し、スイッチカバー10は
支点21を軸心として、反時計方向に回転し、支持レバー
孔27も支点21を軸心として逆時計方向に弧を描いて移動
する（本実施例では右に移動）。支持レバー65上端が同
じ方向（右下方向）に移動し、支持レバー65下端が揺動
装置60の孔62に連動し、揺動装置60を下に向って加圧す
る。凸部64が弾性接触片70の半円形凸部71に接触して下
に押し、弾性接触片70底面にある上方接点73と第２接触
端子46の下方接点461が接触する。外部からの電流は、
第１接触端子45から合金片80、弾性接触片70、上方接点
73、下方接点461、第２接触端子46へと流れ、電気回路
を形成し、オン状態を呈する。

【００１９】前述の電気回路に電気が通じると、電流は
弾性誘電部品（スプリング）15からネオンランプ14の１
つの脚に通じ、前記ネオンランプ14のもう１つの脚から
チップ電気抵抗24、接触スプリング片30、第３接触端子
47へと流れ、ランプが点き、すでにオン状態となったこ
とを表示する。

【００２０】図４に示す通り、オン状態において、接触
スプリング片30は変形し、上の向って戻ろうとする弾力
301を貯えている。それは孔25を力点とし、支点21を軸
心としている。孔25から支点21までの部分はてこの力点
から支点に相当し、モーメント302が生じる。支持レバ
ー孔27を頂点として、それぞれ支点21および孔62と結ぶ
２つの辺がなす夾角303の角度は180度よりやや大きい。
弾性接触片70の上方に働く力によって平衡を保ち、オン
状態のスイッチカバー10の位置が安定する。

【００２１】図２、３、５に示した通り、揺動装置60
は、直立した楕円形の溝孔63によって、固定柱43におい
て上下に滑動することで、上下揺動が発生する。

【００２２】注意すべきことは、前述したオフ状態とオ
ン状態が、すべて正常に電気を切ったり、通した状態で
あり、揺動装置60に連結した作動部分50の加圧片511下
面が遮断部分42の上面に接触した状態は変らず、いかな
る動作も発生していない。

【００２３】図５に、本発明に電流が過剰に流れ、電源
を切断した状態の断面図を示す。電流が過剰に流れる
と、合金片80が過熱し、揺動装置60の作動部分50に向っ
て変形して、作動部分50の末端部分51を押す。作動部分
50は回転軸52を軸心として、揺動装置60に向って回転す
る。同時に弾性部品66が収縮し、末端部分51の加圧片51
1下面が遮断部分42の上面から離脱し、前記作動部分50
は揺動装置と一緒に支えを失って、下に落ちる。揺動装
置60の作動部分50側（右端）は下に、溝孔63側は上に向
って移動し、凸部64は上方に滑動し、半円形凸部を下に
向って加圧できなくなる。弾性接触片70は弾性で上方に
戻り、上方接点73と下方接点461が分離し、電源が切断
される。

【００２４】この時、図６に示す通り、夾角303が180度
となり、モーメント302が容易に反発力を克服して、弾
力301が上に向く。スイッチ10に外圧がかからなけれ
ば、接触スプリング片30は伸び、スイッチカバー10が上
に押し上げられる。前記スイッチカバー10は支点21を軸
心とし、時計方向に回転し、オフの位置（図２）に戻
る。揺動装置60は支持レバー65の傾斜によって、上に引
き上げられ、正常な位置に戻る。合金片80は冷却すると
元の状態に回復し、揺動装置60に連結する作動部分50は
弾性部品66の弾力により回復し、作動部分50の末端部分
51にある加圧片511下面が再び、スイッチ本体の遮断部
分42の上面に接触し、再度スイッチを入れることができ
る状態となる。

【００２５】

【発明の効果】上述した通り、本発明は合金片80と揺動
装置60の連動によって、電流が過剰に流れると、弾性接
触片70がすぐに離れ、電源供給が切断できる。さらに、
電流過剰がなくなると、自動的に再びスイッチを入れる
ことができる状態に回復する。動作が速く、構造が簡単
なため、誤動作が発生することがなく、実用性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分解立体図

【図２】本発明のオフ状態における断面図

【図３】本発明のオン状態における断面図

【図４】図３の局部における力学説明図

【図５】本発明の電流過剰時における作動説明図

【図６】図５の局部における力学説明図

【符号の説明】

(10)スイッチカバー (11)アーチ部分 (12)軸孔 (13)ほぞ孔 (14)ネオンランプ (15)弾性誘電部品（スプリング） (20)スイッチ台座 (21)支点 (22)ほぞ (23)電気抵抗部分 (24)チップ電気抵抗 (25)孔 (26)三角片 (27)支持レバー孔 (30)接触スプリング片 (301)弾力 (302)モーメント (303)夾角 (31)フック (40)スイッチ本体 (41)開口部分 (42)遮断部分 (43)固定柱 (44)溝 (45)第１接触端子 (46)第２接触端子 (461)下方接点 (47)第３接触端子 (50)作動部分 (51)末端部分 (511)加圧片 (52)回転軸 (60)揺動装置 (61)軸孔 (62)孔 (63)溝孔 (64)凸部 (65)支持レバー (66)弾性部品 (70)弾性接触片 (71)半円形凸部 (72)接点孔 (73)上方接点 (80)合金片 (81)固定台 (82)結合部品（リベット）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つのスイッチ本体、１つのスイッチカ
   バー、１つの接触スプリング片、１つの揺動装置、１つ
   の合金片、１つの弾性接触片から構成され、前記スイッ
   チ本体には、固定柱、遮断部分があり、スイッチ本体に
   おいて、スイッチカバーにより接触スプリング片、揺動
   装置が組み立てられ、合金片、弾性接触片が配置されて
   おり、 前記揺動装置は、一端に楕円形の溝孔があり、スイッチ
   本体の固定孔と組み合わせて揺動することができ、上方
   には１つの孔があり、支持レバーによってスイッチカバ
   ーに連結され、もう一端には回転できる作動部分があ
   り、前記作動部分には１つの末端部分を持ち、 前記合金片は、スイッチ本体に固定され、合金片上部は
   揺動装置に連結されている作動部分の末端部分を押して
   おり、 電流が過剰に流れ、過熱すると、前記合金片が作動部分
   に向って湾曲し、作動部分を押して、スイッチ本体の遮
   断部分上部から脱落させ、揺動装置はオフの位置に揺動
   し、弾性接触片が揺動装置の加圧から開放されて上方に
   移動し、電気回路の２つの接点が離れ、電源が切断され
   ることを特徴とする、揺動式スイッチ構造。
2. 【請求項２】 揺動装置と前記揺動装置が連結する作動
   部分との間に１つの弾性部品を設置していることを特徴
   とする、請求項１に記載の揺動式スイッチ構造。
3. 【請求項３】 揺動装置に連結する作動部分の末端部分
   に加圧片があり、スイッチ本体の遮断部分上部を押して
   いることを特徴とする、請求項１に記載の揺動式スイッ
   チ構造。
4. 【請求項４】 おもに、１つのスイッチ本体、１つのス
   イッチカバー、１つの揺動装置、１つの合金片、１つの
   弾性接触片を含み、 前記スイッチ本体の上部にはスイッチカバーを組み合わ
   せるための開口部分があり、内部の適当な部分には１つ
   の遮断部分と１つの固定柱を設置し、底部には数本の溝
   があり、それぞれ第１接触端子と第２接触端子を設置す
   ることができ、前記第２接触端子には１つの下方接点が
   あり、 前記スイッチカバーは１つのスイッチ台座と結合し、前
   記スイッチ台座底部には支持レバー孔があり、 前記揺動装置の一端には楕円形の溝孔があり、スイッチ
   本体の固定柱と結合して揺動することができ、上方には
   １つの孔があり、１つの支持レバーでスイッチカバーの
   支持レバー孔と連結されており、もう一端には１つの軸
   孔が設置され、前記揺動装置には回転できる作動部分が
   あり、もう一端には１つの末端部分があり、前記末端部
   分には１つの加圧片を設置し、加圧片の下面がスイッチ
   本体の遮断部分上面に掛けられており、 前記合金片はスイッチ本体に固定され、上部が揺動装置
   に連結されている作動部分の末端部分を押しており、 前記弾性接触片には、第２接触端子の下方接点の位置に
   対応して１つの上方接点があり、前記弾性接触片が第１
   接触端子と第２接触端子の上方に位置することを特徴と
   する、揺動式スイッチ構造。
5. 【請求項５】 接触スプリング片を含み、スイッチカバ
   ーとスイッチ本体の間に設置して、スイッチカバーを弾
   く動力とすることを特徴とする、請求項４に記載の揺動
   式スイッチ構造。
6. 【請求項６】 スイッチ本体内に第３接触端子を増設す
   ることを特徴とする、請求項４に記載の揺動式スイッチ
   構造。
7. 【請求項７】 スイッチカバーのスイッチ台座の一端に
   １つの電気抵抗部分を設置して、１つのチップ電気抵抗
   を嵌入し、前記チップ電気抵抗と接触スプリング片を接
   触させることを特徴とする、請求項４に記載の揺動式ス
   イッチ構造。
8. 【請求項８】 スイッチカバーに１つのネオンランプを
   設置することを特徴とする、請求項４に記載の揺動式ス
   イッチ構造。
9. 【請求項９】 ネオンランプの１つの脚をチップ電気抵
   抗に接続し、接触スプリング片から第３接触端子に連結
   し、ネオンランプのもう１つの脚を１つの弾性誘電部品
   で第２接触端子に連結することを特徴とする、請求項４
   に記載の揺動式スイッチ構造。
10. 【請求項１０】 合金片が第１接触端子に結合している
    ことを特徴とする、請求項１または請求項４に記載の揺
    動式スイッチ構造。
11. 【請求項１１】 弾性接触片が合金片で結合することを
    特徴とする、請求項４に記載の揺動式スイッチ構造。
12. 【請求項１２】 揺動装置と前記揺動装置に連結する作
    動部分の間に１つの弾性部品を設置することを特徴とす
    る、請求項４に記載の揺動式スイッチ構造。