JP2001202867A

JP2001202867A - 逆ｕ字形合金片スイッチ構造

Info

Publication number: JP2001202867A
Application number: JP2000007222A
Authority: JP
Inventors: Sobo Yu; 游聰謀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】素早い検知で、かつ簡単な構造であって、反
応電流が過剰に流れた時の危険を回避可能な、スイッチ
構造とする。【解決手段】１つの合金片４０と１つの接触制御部品
５０から構成される制御機構であり、合金片４０は逆Ｕ
字形を呈し、通電と弾力提供の機能を兼ね備える。接触
制御部品５０は、１つの弾性部品５６を有し、１つの末
端部分と結合している。末端部分５８は接触制御部品５
０に対して、横方向に往復動作を行うことができる。末
端部分５８は、正常時において、スイッチ本端の遮断部
分上面を押す状態にある。合金片４０に電流が過剰に流
れ、過熱したときには、外側へ変形し、末端部分５８を
押す。そして、前記末端部分５８が弾性収縮して遮断部
分から脱落し、接触制御部品５０の別の一端が上へ持ち
上げられる。そして、弾性接触片６０への加圧を開放
し、弾性接触片６０が自分の弾性で上へ戻り、２つの接
点が離れ、迅速に電源を切断する、逆Ｕ字形合金片スイ
ッチ構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一種の逆Ｕ字形ス
イッチ構造に関するものであり、とくに、簡単な合金片
構造と接触制御部品を連動させる設計で、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では、時として電流が過剰に流
れることがある。かかる場合に、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。かかる改良したスイッチとして、米国特許第4,
937,548号および米国特許第5,786,742号で開示されてい
るスイッチが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のス
イッチには、次のような欠点がある。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。このため、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、米国特許第5,786,742号に掲載され
ているスイッチは、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。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】そこで、本発明は、上記の欠点を解決する
こと、すなわち、素早い検知で、かつ簡単な構造であっ
て、反応電流が過剰に流れた時の危険を回避可能な、ス
イッチ構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決すべく、
本発明は、おもに１つの合金片と１つの接触制御部品か
ら構成される制御機構であり、合金片は逆Ｕ字形を呈
し、通電と弾力提供の機能を兼ね備える。接触制御部品
は、１つの弾性部品を有し、１つの末端部分と結合して
いる。末端部分は接触制御部品に対して、横方向に往復
動作を行うことができる。末端部分は、正常時におい
て、スイッチ本端の遮断部分上面を押す状態にある。合
金片に電流が過剰に流れ、過熱したときには、外側へ変
形し、末端部分を押す。そして、前記末端部分が弾性収
縮して遮断部分から脱落し、接触制御部品の別の一端が
上へ持ち上げられる。そして、弾性接触片への加圧を開
放し、弾性接触片が自分の弾性で上へ戻り、２つの接点
が離れ、迅速に電源を切断でき、安全を確保できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の実施の形態の分
解立体図を示す。前記スイッチ構造には、１つのスイッ
チカバー１０、１つのスイッチ本体２０、１つの弾性部
品３０、１つの合金片４０、１つの接触制御部品分５
０、１つの弾性接触片６０を含む。

【０００８】前記スイッチカバー１０の表面には、やや
くぼんだアーチ部分がある。その両側の適当な位置に
は、支点１１がある。底部には、三角片１２が設置さ
れ、さらに、前記三角片１２には支持レバー孔１３が設
置されている。

【０００９】前記スイッチ本体２０は、１つの開口部分
を持つ中空ケースで、その上部にある開口部分２１には
スイッチカバー１０が組み込まれる。底部には、数本の
溝２４があり、それぞれ第１接触端子２５、第２接触端
子２６を組み込むようになっている。前記第２接触端子
２６の上部には、１つの下方接点２６１がある。さら
に、スイッチ本体２０の内壁の適当な部分には、それぞ
れ、１つの上部が円弧状を呈する遮断部分２２、１つの
固定凸棒２３、固定柱２７および位置固定柱２８をそれ
ぞれ持つ。

【００１０】前記弾性部品３０の一端は、スイッチカバ
ー１０の左端と組み合わされ、もう一端はスイッチ本体
２０の位置固定柱２８に固定されている。

【００１１】前記合金片４０は、逆Ｕ字形を呈し、一端
には２本の脚があり、電流の通路となっている。そのう
ち１つの脚は、第１接続端子25に、もう１つの脚は、弾
性接触片６０の底端に接続されている。合金片４０のも
う一端は、下に湾曲する開放端４１となっている。

【００１２】前記接触制御部品５０には、直立した楕円
形状の作動部分５１がある。さらに、その中には、１つ
の楕円形の固定孔５１１があり、接触制御部品５０をス
イッチ本体２０の固定柱２７に取り付けるのに供されて
いる。接触制御部品５０のもう一端には、１つの凹孔５
４があり、端付近の上下両側にはそれぞれ対応した１組
の凸柱５５がある。凹孔５４には１つの弾性部品（収縮
スプリング）５６が設置され、前端にピストルの弾のよ
うな形状を呈するスプリングキャップ５７をかぶせ、さ
らに１つの末端部分５８と結合する。前記末端部分５８
の外端は、底面がやや円弧状を呈する加圧端５８２があ
り、加圧端５８２の下面がスイッチ本体２０にある遮断
部分２２の円弧状を呈する上面部分を押している。末端
部分５８の上下両側には貫いている長方形の溝孔５８１
があり、前記凸柱５５を設置するのに供され、接触制御
部品５０と組み立てられる。さらに、前記接触制御部品
５０の側面には、１つの孔５２があり、１つの支持レバ
ー５３と連結される。支持レバー５３の上端はスイッチ
カバー１０下方にある支持レバー孔１３に挿入され、ス
イッチカバー１０と組み立てられる。

【００１３】上記末端部分５８は、弾性部品（伸縮スプ
リング）５６の弾力と長方形の溝孔５８１の軌道によっ
て、接触制御部品５０に対して収縮、伸長の往復運動を
行うことができる。

【００１４】前記弾性接触片６０の前端には、１つの接
点孔６１があり、底面には１つの上方接点６２が設置さ
れている。

【００１５】前記弾性接触片６０は、固定台４２とリベ
ット４３で、合金片４０の１つの脚に固定されている。
合金片４０のもう１つの脚は、第１接触端子２５に固定
されている。これにより、弾性接触片６０は第１接触端
子２５と第２接触端子２６の上方に位置する。

【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、弾性部品３
０が伸びる。同時にスイッチカバー１０は支点１１を軸
心として、時計方向に回転し、支持レバー孔１３も支点
１１を軸心として時計方向（本実施例では左側）に円弧
運動を行う。支持レバー５３の上端が左上方向に移動
し、支持レバー５３の下端が接触制御部品５０の作動部
分５１を上に引き上げ、弾性接触片６０は作動部分５１
の圧力を受けず上方に移動し、上方接点６２と下方接点
２６１が離れる。このため、第１接触端子２５と第２接
触端子２６の間の回路が切れ、電力供給経路が切断され
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の左端を押すと、
弾性部品３０が下に押されて変形し、スイッチカバー１
０は支点１１を軸心として、反時計方向に回転し、支持
レバー孔１３も支点１１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
５３上端が右下方向に移動し、接触制御部品５０を下に
押す。作動部分５１が弾性接触片６０を下に向って加圧
する。弾性接触片６０の底面にある上方接点６２と第２
接触端子２６の下方接点２６１が接触する。外部からの
電流は、第１接触端子２５から合金片４０、弾性接触片
６０、上方接点６２、下方接点２６１、第２接触端子２
６へと流れ、電気回路を形成し、オン状態を呈する。

【００１９】注意すべきことは、前述したオフ状態とオ
ン状態において、末端部分５８の加圧端５８２がスイッ
チ本体２０の遮断部分２２の上面を押している状態は変
らず、いかなる動作も発生していない。

【００２０】図４および図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４０が過熱し、開放端４１が一定方
向（実施例ではＵ字形の外側）へ向って伸び、末端部分
５８の加圧端５８１を押す。前記末端部分５８はこの力
を受けて、接触制御部品５０の方向へ押されて収縮し、
加圧端５８２が遮断部分２２の円弧面を呈する上面から
脱落する。末端部分５８は接触制御部品５０の右側と一
緒に遮断部分２２の支持を失い、脱落する。接触制御部
品５０の左端の作動部分５１は凹孔５２を軸心として回
転し、上へ移動する。弾性接触片６０は作動部分５１と
ともに、上方へ移動し、上方接点６２と下方接点２６１
が離れて、電源が切断される。

【００２１】前記スイッチ本体２０の固定凸棒２３は、
合金片４０の開放端４１が開くとき、その最大角度を限
定し、開きすぎによる弾性疲労で原形を回復できなくな
ることを回避する。

【００２２】このほか、末端部分５８が脱落した後、前
記接触制御部品５０内の弾性部品（伸縮スプリング）５
６はすぐに伸び、スプリングキャップ５７は末端部分５
８に接触し、末端部分５８は元来の外に伸びた状態に回
復する。

【００２３】この時、スイッチ１０に外圧がかからなけ
れば、弾性部品３０は、上方に向って伸び、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１
０は、支点１１を軸心とし、時計方向に回転し、オフの
位置（図２）に戻る。接触制御部品５０は、支持レバー
５３によって上に引き上げられ、合金片４０は、冷却す
ると元の形状を回復し、末端部分５８の加圧端５８２が
再び遮断部分２２の上面に接触し、オフの状態（図
２）、つまり再度スイッチを入れることができる状態と
なる。

【００２４】

【発明の効果】上述した通り、本発明は通電と弾性提供
の機能を兼ね備える合金片４０と接触制御部品５０から
構成される制動機構の動作によって、電流が過剰に流れ
ると、弾性接触片６０がすぐに離れ、電源供給が切断で
きる。さらに、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】本発明に係る逆Ｕ字形合金片スイッチ構造の実
施の形態の分解立体図である。

【図２】図１の逆Ｕ字形合金片スイッチ構造のオフ状態
における断面図である。

【図３】図１の逆Ｕ字形合金片スイッチ構造のオン状態
における断面図である。

【図４】図１の逆Ｕ字形合金片スイッチ構造の電流過剰
時における作動説明図である。

【図５】図１の逆Ｕ字形合金片スイッチ構造の電流過剰
時における作動説明図である。

【符号の説明】

１０スイッチカバー１１支点１２三角片１３支持レバー孔２０スイッチ本体２１開口部分２２遮断部分２３固定凸棒２４溝２５第１接触端子２６第２接触端子２６１下方接点２７固定柱２８位置固定柱３０弾性部品４０合金片４１開放端４２固定台４３リベット５０接触制御部品５１作動部分５１１固定孔５２孔５３支持レバー５４凹孔５５凸柱５６弾性部品（伸縮スプリング）５７スプリングキャップ５８末端部分５８１溝孔５８２加圧端６０弾性接触片６１接点孔６２上方接点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つのスイッチカバー、１つのスイッチ本
体、１つの弾性部品、１つの合金片、１つの接触制御部
品、１つの弾性接触片を含み、上記合金片と上記接触制御部品から制御機構を構成し、上記スイッチカバーと上記弾性部品を組合せ、上記弾性
接触片を配置して、上記スイッチ本体において組み立
て、上記合金片は、逆Ｕ字形を呈し、その一端には複数の脚
があり、通電のために供され、もう一端は、下に向って
湾曲する開放端とし、その開放端は、電流が過剰に流れ
た時に変形して、スプリング片となり、電流過剰による過熱で上記合金片が変形し、上記接触制
御部品の末端部分を押した時に、上記接触制御部品の動
作を惹起し、上記弾性接触片を離して電源を切断するこ
とを特徴とする逆Ｕ字形合金片スイッチ構造。
【請求項２】１つのスイッチカバー、１つのスイッチ本
体、１つの弾性部品、１つの合金片、１つの接触制御部
品、１つの弾性接触片を含み、上記スイッチカバーの両側中間下方には支点があり、底
側には三角片があり、さらにその三角片には支持レバー
孔を設け、上記スイッチ本体は、開口部分を持つ中空のケースで、
その上部の開口部分には、上記スイッチカバーを組み込
み、底面には複数の溝があり、上記複数の溝は、それぞ
れ第１接触端子および第２接触端子を設置するのに供さ
れ、上記第２接触端子の上部には１つの下方接点があ
り、さらに、上記スイッチ本体の内側の所定位置に、１
つの上部が円弧状を呈する遮断部分、１つの固定柱、１
つの位置固定柱をそれぞれ設置し、上記弾性部品の一端は、上記スイッチカバーの左側と組
合せられ、もう一端は、上記スイッチ本体の位置固定柱
に固定され、上記合金片は、逆Ｕ字形を呈し、その一端の２つの脚
は、通電のために供され、もう一端は、下に向いて湾曲
する開放端とし、上記接触制御部品は、一端に直立した楕円形状の作動部
分があり、もう一端には１つの凹孔があり、端付近の上
下両側にはそれぞれ対応した１組の凸柱が設置され、上
記凹孔には、上記１つの弾性部品を設け、前端に１つの
スプリングキャップをかぶせ、さらに１つの末端部分と
結合し、上記末端部分の外端には、底面がやや円弧状を
呈する加圧端があり、その加圧端の下面が、上記スイッ
チ本体にある遮断部分の円弧状を呈する上面部分を押し
ており、末端部分の上下両側には、貫いている長方形の
溝孔があり、上記凸柱を設置するのに供され、上記接触
制御部品と組み立てられ、さらに、上記接触制御部品の
側面には１つの孔があり、１つの支持レバーと連結さ
れ、その支持レバーの上端は、上記スイッチカバー下方
にある支持レバー孔に挿入され、スイッチカバーと組み
立てられ、上記弾性接触片の前端底面には１つの上方接
点が固定され、電流が過剰に流れた時、上記合金片が過熱して変形し、
さらに上記接触制御部品の末端部分を押して、上記接触
制御部品に動作をもたらし、上記弾性接触片を離して、
電源を切断することを特徴とする逆Ｕ字形合金片スイッ
チ構造。
【請求項３】前記スイッチ本体の内壁に設置されている
遮断部分の上面が円弧状を呈し、前記接触制御部品の末
端部分にある加圧端の下面の円弧状に対応することを特
徴とする、請求項２に記載の逆Ｕ字形合金片スイッチ構
造。
【請求項４】前記スイッチ本体に固定凸棒を設け、前記
合金片の開放端が外側に向って開くとき、その角度を限
定し、過度変形による弾性疲労で原形を回復できなくな
ることを回避することを特徴とする、請求項１または請
求項２に記載の逆Ｕ字形合金片スイッチ構造。