JP2002056759A

JP2002056759A - 電気スイッチ

Info

Publication number: JP2002056759A
Application number: JP2000244608A
Authority: JP
Inventors: Shunkyoku Chin; 俊旭陳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2002-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】合金金属片の加熱変形を利用する構造及び接
触制御エレメントの連動機構を利用し、スイッチの連動
構造を簡略化し、組み立てやすく、且つ電流過負荷、過
熱時に迅速に２連通の電源の接点を跳ね上げることによ
り、安全性を確保する電気スイッチを提供する。【解決手段】電気スイッチは、押しボタン、スイッチ
本体、接触制御エレメント、弾性接触片、合金金属片と
弾性エレメントとからなり、電流過負荷の時、合金金属
の加熱変形で接触制御エレメントの活動バーを押し、接
触制御エレメントを連動させて弾性接触片が脱圧される
ことにより、弾性接触片ガ跳ね上がり電気回路を切断
し、弾性エレメントの弾力で、押しボタンを元の状態に
回復する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一種のスイッチ構造
に関するものであり、特に電気回路を制御する一種の簡
単なスイッチ構造及び合金金属片の加熱変形を利用して
作動することにより、電流過負荷の際に速やかに電源を
切断し、電力使用の安全を確保する電気スイッチであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的な電源スイッチは、on及びoffの
２種類の作動のみであり、全て人の手によりコントロー
ルする。ただし給電が不安定な地区では、使用電流の過
負荷という情況が発生することがある。この時、使用者
は過負荷という現象を知ることができず、引き続き使用
して過負荷過熱を引き起こす為電線が燃え、はなはだし
いケースでは火災という社会的な危険を起こすこともな
る。スイッチ使用の潜在的危機を形成することになる
為、スイッチに一歩踏み込んだ改良を加えた。

【０００３】改良後のスイッチは、内部に１或いは2種
類以上の金属材質で構成された金属合金を設け、加熱で
合金の変形を利用して過負荷時には自動的に跳ね上がっ
て電源を切断するものである。此の種のスイッチに関す
る特許は数多く、例えばアメリカの特許第5,786,742
号、第5,223,813号、第4,937,548号、第4,661,667号、
第5,223,813号、第4,931,762号、第5,451,729号、第4,7
04,594号等、数え切れない。

【０００４】例を挙げれば、ＵＳＰ第4,937,548号に、
合金片、合金片の作動を受けるレバー、及びカム作動部
品一つをシーソー式作動機と組合せて、通電した２つの
接点をそれぞれ接触及び分離させ、合金片が熱を受け変
形した時にレバーの位置が移動し、カム作動部品が支え
を失って跳ね上がり電気を切断するというスイッチ構造
が公開されている。電流過負荷における反応は直接合金
片に現れる。この特許出願では合金片がレバーに作動
し、カム作動部品とシーソー式作動器で構成する間接方
式が導電片に作動するので、接点の分離反応は遅くな
り、速やかな反応ができず、過負荷電流は一瞬の間に接
点を通るので、依然として電気機器を破損する情況が存
在する。また、導電片と合金片の間は別に電線でつなが
ねばならず、構造が複雑となり製造しにくいという欠点
ができる。又、合金片はシーソー式作動器と跳ね上がっ
たレバーに同時に作動するという役割を負うことにな
り、誤動作の恐れがある。

【０００５】又、ＵＳＰ第5,786,742号では合金片の加
熱変形を利用してスペーサーを移動させ、キーが飛び上
がって、更に自動復帰させる構造が公開されている。こ
の方式では、キーが直接接点に作動するので、過負荷時
には接点に通電する危険性があり、しかも構造が複雑で
ある。したがって、いままでの特許は過負荷による過熱
の危険を解決できるが、これらの方法は反応遅い、構造
複雑等の欠点がある為、理想的な方法とは言えず、更な
る改良が待たれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は一種のスイッ
チ構造であり、特に電気回路を制御する簡単なスイッチ
構造に関するものであり、合金金属片の加熱変形を利用
する構造及び接触制御エレメントの連動機構を利用し、
スイッチの連動構造を簡略化し、組み立てやすく、且つ
電流過負荷、過熱時に迅速に２連通の電源の接点を跳ね
上げ、電源を切断し、元の状態を回復させることによ
り、電力の安全使用を目指す物である。

【０００７】本発明の主な目的は、一つの押しボタン、
一つの接触制御エレメント、一つの合金金属片からなる
一種のスイッチ構造を提供し、電流過負荷時には、迅速
に反応して自動的に回路接点を確実に跳ねはずれ、電源
を切断し、用電の安全性を確保することにある。

【０００８】本発明のもう一つの目的は、シンプルなス
イッチ連動構造で、押しボタンの凸部を接触制御エレメ
ントに直接接触するか接触しないかにより、接触制御エ
レメントが弾性接触片を押圧したり脱圧したりして、電
気回路が導通する或いは切断する状態を作るスイッチ構
造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】１、押しボタン、スイッ
チ本体、接触制御エレメント、弾性接触片、合金金属片
と弾性エレメントとからなり、押しボタンが接触制御エ
レメントを押圧する或いは脱圧することで、スイッチ本
体に設置する合金金属片、接触制御エレメント、弾性接
触片及び押しボタンと連結する弾性エレメントからなる
コントロール機構により電気回路をスイッチする電気ス
イッチにおいて、押しボタンの両端が中心部を廻ること
ができ、底側に1個以上の凸部を設けられていること
と、接触制御エレメントが活動バーを有し、同活動バー
が接触制御エレメントに対して伸縮活動でき、且つ接触
制御エレメントが上下加動的にスイッチ本体に取り付け
られることと、合金金属片は、上部に開口のある片状で
あり、その開口の両端は固定接続端となり、下部の接続
端は自由端となることと、弾性エレメントの一端はスイ
ッチ本体と連結し、もう一端は押しボタンと連結するこ
とと、電流過負荷の時、合金金属の加熱変形で接触制御
エレメントの活動バーを押し、接触制御エレメントを連
動させて弾性接触片が脱圧されることにより、弾性接触
片ガ跳ね上がり電気回路を切断し、弾性エレメントの弾
力で、押しボタンを元の状態に回復することとを特徴と
する電気スイッチ。

【００１０】２、押しボタンの側面中央下部に支軸槽を
回転軸として凹設することを特徴とする１に記載の電気
スイッチ。

【００１１】３、押しボタンに設けられている凸部の端
部に孔を有することを特徴とする１に記載の電気スイッ
チ。

【００１２】４、接触制御エレメントの上頂面に1個以
上の凸部を有し、下頂面に1個以上の下凸部を有するこ
とを特徴とする１に記載の電気スイッチ。

【００１３】５、接触制御エレメントの先端部に上に向
かって鉤型部を伸びていることを特徴とする１に記載の
電気スイッチ。

【００１４】６、接触制御エレメントに第一凹槽を凹設
され、この第一凹槽に末端に向けて開口が設けられ、活
動バーが開口に取り付けられ、第一凹槽に弾性部品を組
み付けることを特徴とする１に記載の電気スイッチ。

【００１５】７、接触制御エレメントの活動バーの柱寄
り一端の外側に環状凸部を設けることを特徴とする１に
記載の電気スイッチ。

【００１６】８、接触制御エレメントの第一凹槽に組み
付ける弾性部品が圧縮ばねであることを特徴とする１に
記載の電気スイッチ。

【００１７】９、接触制御エレメントの内部側面に縦の
長方形の第二凹槽を設けられ、これにより接触制御エレ
メントはスイッチ本体に設置する固定柱に組み付ける第
一凹槽に組み付けることを特徴とする１に記載の電気ス
イッチ。

【００１８】１０、合金金属片の上頂開口の両端は二つ
の回路連結バーの上端とそれぞれ連結することを特徴と
する１に記載の電気スイッチ。

【００１９】１１、弾性エレメントが引張りばねである
ことを特徴とする１に記載の電気スイッチ。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて、本発明の
実施の形態を詳細に説明するが、本発明は、これらに限
定されるものではない。第一図の本発明実施例の立体分解図で示すとおり、本発
明の電気スイッチは、押しボタン１、スイッチ本体２、
接触制御エレメント3、弾性接触片４、合金金属片５と
弾性部品６とからなり、押しボタン１において、その上
表面が凹んだ円弧状を呈し、その側面中央下部に支軸槽
11を凹設し、押しボタン1が支軸槽11を中心に回転運動
をし、押しボタン１底側に1個以上の凸部12を設けられ
ている（本実施例の凸部12は三角形であり、凸部12は孔
13を有する）；スイッチ本体２が側面開口状の中空のケ
ースを呈し、その表面に開口21があり、同開口21の下方
内側壁に押しボタン１を支軸槽11に設けるための支軸バ
ー201を凸設され、底側に第一差込槽23と、第二差込槽2
5ガ設けられ、それぞれ第一、第二接続端子24、26を差
し込まれている；当該中空のスイッチ本体2の内側壁面
それぞれ中空の組合柱孔202、止め部22、固定柱27、凸
柱28が設けられ、また隅にはそれぞれ複数の結合孔203
を設け、更にスイッチ本体2が蓋体29を有し、同蓋体29
の内壁に組合柱孔202に対応する組合柱291を凸設られ、
同蓋体２９の隅にはスイッチ本体２の結合孔203に対応
する複数個の結合孔292を有し、リベット293により蓋体
２９をスイッチ本体２に止めされている；接触制御エレ
メント3において、その上頂面に1個以上の上凸部31ガあ
り、その先端部に上に向かって鉤型部32を伸びていて下
頂面には上凸部31に対応する位置に1個以上の下凸部33
を設けられ、接触制御エレメント3の外側面に第一凹槽3
4を凹設され、この第一凹槽34に末端に向けて開口341ガ
設けられ、活動バー35ガ開口341に取り付けられ、同活
動バーの柱寄りの一端の外側に環状凸部351を設け、も
う一方の端は接触端352となり、活動バー35の外周面は
開口341の内周面より若干小さく、第一凹槽34に弾性部
品36(本実施例では圧縮バネとなる)を組み付け、可動バ
ー35は開口341に伸縮活動でき、また環状凸部３５１に
て制限される。接触制御エレメント3の内部側面に縦の
長方形の第二凹槽37を設けられ、これにより接触制御エ
レメント3はスイッチ本体2に設置する固定柱27に組み付
ける；弾性接触片4において、その上片の自由端に―接
点孔41ガ設けられ、且つ接点孔41の下から上に結合する
上接点42を設け、同上接点4２は第二回路連結バー52のL
型脚の下接点521の上方に位置する。本弾性接触片4の下
片は平板状となり、第二接触端子26の上端と連結して、
固定板251とスイッチ本体2の底面の間に固定する；合金
金属片５は、上部に開口のある片状であり、その開口の
両端は固定接続端となり、下部の接続端は自由端50とな
る；開口の両サイドの一方は第一回路連結バー51の上頂
部に固定接続し、第一回路連結バー51の下端は第一接触
端子24と接続し、合金属片5の開口の両サイドのもう一
方は第二回路連結バー52の上頂端に固定接続する；弾性
エレメント6(本実施例に引張りバネとなる)の一端は凸
柱28に連結し、もう一端は凸部12の孔13に挿入する。

【００２１】本発明のスイッチ動作は、切断(OFF)、通電
(ON)、電流過負荷時の動作を含み、以下に詳細に説明す
る。

【００２２】第２図は本発明実施例の組み立て断面図で
あり、本発明実施例電気スイッチのOFF情況を示してい
る。このOFF情況は使用者自身がスイッチをOFFにしたも
のである。使用者が押しボタン１の右端を押した場合、
弾性エレメント(引張りバネ)6はこの動作に伴い左横方
向に収縮し、同時にボタン１は支軸バー201を軸心とし
て時計方向に回転し、凸部12もまた支軸バー201を軸心
として時計方向に円弧運動をなし(本実施例では左向
き)、凸部12の下端点は接触制御エレメント３の上凸部3
1の右側から上凸部31の左側へ滑り移り、弾性接触片4は
接触制御エレメント３の下凸部33の押圧を失うので、上
に跳ね上がり、上接点42と下接点521を飛び離れ、第一
接触端子24と第二接触端子26の回路が断たれ、電源の供
給ルートが切断された状態を呈する。

【００２３】第３図は本発明実施例の組み立て断面図で
あり、本発明実施例スイッチの通電ON情況を示してい
る。使用者が押しボタン１の左端を押した場合、弾性エ
レメント６(引張りバネ)は右横方向に延びて変形され、
左方向に回復する弾力を蓄積する；押しボタン１は支軸
バー201を軸心として逆時計方向の回転運動をし、凸部1
2も逆時計方向に円弧運動(本実施例では右向き)させ
る；凸部12の下端点は接触制御エレメント３の上凸部31
左側から上凸部31右側へ移動すると、接触制御エレメン
ト３を下向きに圧迫し、下凸部33が弾性接触片4を下向
きに押圧し、これにより弾性接触片4の自由端底面の上
接点42と下接点521と接触し、電流が第一接触端子24か
ら、第一回路連結バー51、合金金属片５、第二回路連結
バー52、下接点521、上接点42、弾性接触片4を経由し、
第二接触端子26に至り、完全な電気回路を構成する。

【００２４】ここで、特に注意すべきことは、前述のス
イッチOFF時、接触制御エレメント3の可動バー35の接触
端352がスイッチ本体2の止め部22の上方に位置し、また
スイッチ通電ON時、可動バー35の接触端352はスイッチ
本体2の止め部22の上面に当接し、接触部352はいかなる
伸縮動作も無く、且つ可動バー35の下端面は止め部22の
上面より上にある。

【００２５】第４図は本発明実施例の組み立て断面図で
あり、本発明実施例スイッチの電流過負荷時、合金金属
片が変形する動作を示している。使用電流が過負荷の
時、合金金属片5は過負荷電流の熱により、自由端50に
一定方向への伸展性が生まれ(本実施例では左向き)、可
動バー35の接触端352を推し動かし、同可動バー３５はこ
の推す力を受けて、接触制御エレメント3本体方向に収
縮し接触端352を止め部22の上面から離れさせ、可動バ
ー35は接触制御エレメント３の右端と共に止め部22の支
えを失い、下方に落ちる。第５図に示すように、接触制
御エレメント3の下凸部33は第二凹槽37中の固定柱27を
軸心として時計方向に回転して、相対的に下凸部33が上
がる。下凸部３３が上がるにつれて弾性接触片4は上方
に上がり、上接点42と下接点521が跳ね上がって離れた
状態となり、電気を切断する。

【００２６】それと同時に、可動バー35が下方に落ちた
後、接触制御エレメント3の第一凹槽34内の弾性部品(圧
縮バネ)36が延びて、可動バー３５の環状凸条３５１を
押して、可動バー35を元の外向き状態に回復させる。

【００２７】この時、押しボタン１の左側が外部から押
されていなければ、弾性エレメント(引張りバネ)6は左
側に収縮し回復することにより、凸部12の下側も引っ張
られて左側に戻る。押しボタン１の左側は時計方向に回
転して上に向かい、本ボタン１は支軸バー201を軸心と
して時計方向に回転しOFFの位置(第二図で示す)に至
る。本接触制御エレメント3は弾性接触片4により上へ押
し上げられ、合金金属片5が冷却後に自由端50が元の状
態の位置に回復する。本可動バー35の接触端352の下面
が再度止め2の上頂面の上方にきてスイッチガOFFの状態
となり(図２で示す)、次のスイッチを通電ONする準備が
できる。

【００２８】上記に述べたように、本発明は電流の伝導
及び動作発動機能を持つ合金金属片5と接触制御エレメ
ント3で構成された動作制御機構を兼ね備えて、電流過
負荷時には速やかに弾性接触片4を跳ね上げて切断し、
且つ自動的に通電準備状態を回復することができる。動
作ストロークは早く且つ構造がシンプルで誤動作が発生
しない。かつボタン１と接触制御エレメント3が直接接
触するスイッチ動作の連動関係は簡単で、確実な実用的
効果がある。

【００２９】以上が本発明の詳細説明であるが、上に述
べた内容は本発明の比較的良い実施例を述べているに過
ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。すな
わち本発明の特許請求範囲の変更、修正は全て本発明の
特許請求範囲内に属するものと主張する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の分解立体図である。

【図２】本発明実施例の組み立て断面図であり、本発明
実施例スイッチoffの情況を示している。

【図３】本発明実施例の組み立て断面図であり、本発明
実施例スイッチのonの情況を示している。

【図４】本発明実施例の組み立て断面図であり、本発明
実施例スイッチの過負荷電流時、合金金属片が変形する
動作を示している。

【図５】本発明実施例の組み立て断面図であり、本発明
実施例スイッチの過負荷電流時、接触コントロールエレ
メントが落ち、電流回路を跳ね上げた動作を示してい
る。

【符号の説明】

1 押しボタン 11 支軸槽 12 凸部 13 孔 2 スイッチ本体 201 支軸バー 202 組合柱孔 203 結合孔 21 開口部 22 止め部 23 第一差込槽 24 第一接続端子 25 第二差込槽 251 固定板 26 第二接続端子 27 固定柱 28 凸柱 29 蓋体 291 組合柱 292 結合孔 293 リベット 3 接触制御エレメント 31 上凸部 32 鉤型部 33 下凸部 34 第一凹槽 341 開口 35 可動バー 351 環状凸部 352 接触端 36 弾性部品(圧縮ばね) 37 第二凹槽 4 弾性接触片 41 接点孔 42 上接点 5 合金金属片 50 自由端 51 第一回路連結バー 52 第二回路連結バー 521 下接点 6 弾性エレメント(引張りバネ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】押しボタン、スイッチ本体、接触制御エ
レメント、弾性接触片、合金金属片と弾性エレメントと
からなり、押しボタンが接触制御エレメントを押圧する
或いは脱圧することで、スイッチ本体に設置する合金金
属片、接触制御エレメント、弾性接触片及び押しボタン
と連結する弾性エレメントからなるコントロール機構に
より電気回路をスイッチする電気スイッチにおいて、押しボタンの両端が中心部を廻ることができ、底側に1
個以上の凸部を設けられていることと、接触制御エレメントが活動バーを有し、同活動バーが接
触制御エレメントに対して伸縮活動でき、且つ接触制御
エレメントが上下加動的にスイッチ本体に取り付けられ
ていることと、合金金属片は、上部に開口のある片状であり、その開口
の両端は固定接続端となり、下部の接続端は自由端とな
ることと、弾性エレメントの一端はスイッチ本体と連結し、もう一
端は押しボタンと連結することと、電流過負荷の時、合金金属の加熱変形で接触制御エレメ
ントの活動バーを押し、接触制御エレメントを連動させ
て弾性接触片が脱圧されることにより、弾性接触片ガ跳
ね上がり電気回路を切断し、弾性エレメントの弾力で、
押しボタンを元の状態に回復することとを特徴とする電
気スイッチ。
【請求項２】押しボタンの側面中央下部に支軸槽を回
転軸として凹設することを特徴とする請求項１に記載の
電気スイッチ。
【請求項３】押しボタンに設けられている凸部の端部
に孔を有することを特徴とする請求項１に記載の電気ス
イッチ。
【請求項４】接触制御エレメントの上頂面に1個以上
の凸部を有し、下頂面に1個以上の下凸部を有すること
を特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項５】接触制御エレメントの先端部に上に向か
って鉤型部を伸びていることを特徴とする請求項１に記
載の電気スイッチ。
【請求項６】接触制御エレメントに第一凹槽を凹設さ
れ、この第一凹槽に末端に向けて開口が設けられ、活動
バーが開口に取り付けられ、第一凹槽に弾性部品を組み
付けることを特徴とする請求項１に記載の電気スイッ
チ。
【請求項７】接触制御エレメントの活動バーの柱寄り
一端の外側に環状凸部を設けることを特徴とする請求項
１に記載の電気スイッチ。
【請求項８】接触制御エレメントの第一凹槽に組み付
ける弾性部品が圧縮ばねであることを特徴とする請求項
１に記載の電気スイッチ。
【請求項９】接触制御エレメントの内部側面に縦の長
方形の第二凹槽を設けられ、これにより接触制御エレメ
ントはスイッチ本体に設置する固定柱に組み付ける第一
凹槽に組み付けることを特徴とする請求項１に記載の電
気スイッチ。
【請求項１０】合金金属片の上頂開口の両端は二つの
回路連結バーの上端とそれぞれ連結することを特徴とす
る請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項１１】弾性エレメントが引張りばねであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。