JP2005100855A

JP2005100855A - スイッチ

Info

Publication number: JP2005100855A
Application number: JP2003334232A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Tomita; 満富田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】ハンドルを操作途中で放すとオフ位置まで自動的に戻るスイッチを提供する。
【解決手段】器体１の内部に、固定接点５Ａ…と、固定接点５Ａ…に接離する可動接点６Ａ…が固着された可動接触子７と、可動接触子７を保持し両接点のオン位置とオフ位置との間で往復運動する接触子ホルダー８と、接触子ホルダー８をオフ方向へ付勢して復帰力を与える復帰ばね１０と、操作ハンドル１１の回転とともに回転する中間板１３と、接触子ホルダー８と一体に設けられ中間板１３のカム４１に当接して回転運動を往復運動に変換するカム４０とを備え、操作ハンドル１１をオン操作位置とオフ操作位置の間の位置まで回転させた状態で操作ハンドル１１を回す力が無くなると、カム４０，４１の傾斜面の傾斜角、カム４０，４１の間に発生する摩擦力、及び復帰ばね１０のばね力の組み合わせで発生する復帰力によって操作ハンドル１１がオフ操作位置に戻される。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチに関するものである。

従来より、固定接点と、固定接点に接離する可動接点と、両接点を収納する器体と、少なくとも操作部を器体の表面に露出させた状態で器体に対して回転自在に取り付けられる操作ハンドルと、器体の内部に収納され操作ハンドルの回転操作に応じて両接点間を開閉する開閉機構とを備えたスイッチが提供されている（例えば特許文献１参照）。
特開平９−２１３１７０号公報

上記構成のスイッチでは、ハンドルをオン位置からオフ位置まで回転させる途中、或いは、オフ位置からオン位置まで回転させる途中で放すと、ハンドルがその位置で止まってしまい、接点のオン／オフ状態を外部から判別できないという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ハンドルを操作途中で放すとオフ位置まで自動的に戻るスイッチを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくとも操作部を器体の前面に露出させた状態で接点の開閉操作を行うための操作ハンドルを器体に対して回転自在に取り付けるとともに、器体の内部に、固定接点と、該固定接点に接離する可動接点と、操作ハンドルの回転操作に応じて前記両接点間を開閉させる開閉機構とを収納し、操作ハンドルをオン操作位置とオフ操作位置の間の位置まで回転させた状態で操作ハンドルを回す力が無くなると、操作ハンドルをオフ操作位置まで戻す復帰力を発生する復帰力発生手段を設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、開閉機構は、可動接点が固着された可動接触子と、該可動接触子を保持し両接点のオン位置とオフ位置との間で往復運動する接触子ホルダーと、接触子ホルダーをオフ方向へ付勢して復帰力を与える復帰ばねと、操作ハンドルの回転とともに回転する第１カムと、第１カムに当接し回転運動を往復運動に変換して接触子ホルダーに伝達する第２カムとを備え、第１カム及び第２カムと復帰ばねとで復帰力発生手段が構成され、復帰力発生手段の発生する復帰力が、第１カム及び第２カムの当接部位に設けた傾斜面の角度、第１カム及び第２カムの間に発生する摩擦力、及び復帰ばねのばね力の組み合わせで決められることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、操作ハンドルの回転と共に回転する回転押圧部を器体に対して回転自在に取り付けるとともに、接触子ホルダーがオフ位置へ移動した状態では回転押圧部と当接せず、接触子ホルダーがオン位置へ移動した状態では回転押圧部と当接する回転受け部を接触子ホルダーと一体に設け、回転受け部又は回転押圧部の少なくとも何れか一方に傾斜面を設け、この傾斜面を他方と当接させることで、回転押圧部の回転力を接触子ホルダーをオフ方向に移動させる力に変換することを特徴とする。

以上説明したように、請求項１、２の発明では、操作ハンドルをオン操作位置とオフ操作位置の間の位置まで回転させた状態で操作ハンドルを放すと、復帰力発生手段の発生する復帰力により操作ハンドルがオフ操作位置まで戻されるので、操作ハンドルが操作途中の位置で静止することがなく、操作ハンドルの位置から接点のオン／オフ状態を確実に判別することができる。

また請求項３の発明では、固定接点と可動接点とが軽溶着した状態で操作ハンドルをオフ方向に回転させると、操作ハンドルと共に回転する回転押圧部が接触子ホルダーに設けた回転受け部に当接し、回転受け部又は回転押圧部の何れか一方に設けた傾斜面で、回転受け部の回転力が接触子ホルダーをオフ位置へ移動させる方向の力に変換されるから、固定接点と可動接点とが軽溶着している場合は接点を強制的に開極させることができる。

本発明の実施の形態を図１〜図１６に基づいて説明する。尚、以下の説明では特に断りがないかぎり、図３に示す向きにおいて上下左右の方向を規定し、図３の正面を前面とする。

このスイッチの器体１は略直方体状であって、一側面（前面）が開口した略箱状の合成樹脂製のボディ２と、一側面（後面）が開口した略箱状であってボディ２の開口に被着される合成樹脂製のカバー３とで構成される。なおボディ２の四隅には、ねじなどの固定具を挿通するための挿通孔１８が貫設されており、これらの挿通孔１８に挿通したねじ（図示せず）をカバー３のねじ穴に螺合することによって、ボディ２とカバー３とが結合される。

器体１には、開閉操作用の操作摘み１１ｂを外部に露出させた状態で操作ハンドル１１が一方向（本実施形態では上側から見て時計回り）に回転自在に保持されている。また、器体１の内部には、固定接点５Ａ，５Ｂがそれぞれ固着された２つの固定端子板４Ａ，４Ｂと、各固定接点５Ａ，５Ｂに接離自在に対向する可動接点６Ａ，６Ｂを固着した可動接触子７と、可動接触子７を保持して器体１内部で上下動作することにより接点をオン／オフする接触子ホルダー８と、可動接触子７を接触子ホルダー８側（下側）に付勢して接圧を与える接圧ばね９と、接触子ホルダー８をオフ方向（上側）へ付勢して復帰力を与える復帰ばね１０と、操作ハンドル１１がオン位置まで回された時に操作ハンドル１１の回転を規制してオン位置でロックするとともに、ロック状態で操作ハンドル１１を押し込むことによって操作ハンドル１１のロック状態を解除するストッパ片１２と、操作ハンドル１１に連結されて操作ハンドル１１と共に回転し、操作ハンドル１１の回転を往復運動（上下運動）に変換して接触子ホルダー８に伝達する中間板１３と、中間板１３の回転位置をロックするロックプレート１４と、ロックプレート１４を付勢するロックばね１５とが収納されている。また器体１の前後面にはそれぞれ永久磁石１６と消弧ヨーク１７とが取り付けられている。

ボディ２の内部は、後壁の内側面から立設された隔壁によって、固定接点５Ａ，５Ｂや可動接触子７などの接点部分を収納する下部収納室２０ａと、中間板１３などの開閉機構を収納する上部収納室２１ａとが設けられている。下部収納室２０ａの下側中央には縦長の四角枠状のリブ２３ａが立設され、リブ２３ａの上側壁の前縁には半円状に窪んだ凹部２４が形成されている。またリブ２３ａを挟んで左右両側にはリブ２３ａよりも突出量の大きな横長の角筒状の隔壁２２，２２が立設されており、隔壁２２，２２の内部は後壁に設けた孔（図示せず）を通して外部と連通している。また上部収納室２１ａには横断面が半円状に窪んだ回転支持台２６ａがボディ２と一体に形成されており、この上部収納室２１ａはボディ２の上壁に設けた半円形の開口部２７ａを通して外部と連通している。

一方、カバー３の内部もボディ２の内部と略同じ形状に形成されており、前壁の内側面から立設された隔壁によって接点部を収納する下部収納室２０ｂと、開閉機構を収納する上部収納室２１ｂとが設けられている。下部収納室２０ｂの下側には、リブ２３ａと対向する部位に、リブ２３ａとともに復帰ばね１０の収納室を構成する縦長の四角枠状のリブ２３ｂが立設され、リブ２３ｂの上側壁の前縁には半円状に窪んだ凹部２４が形成されている。またリブ２３ｂを挟んで左右両側には隔壁２２，２２に対向する部位に横長の角孔２５，２５がカバー３の前壁を貫通して形成されている。また上部収納室２１ｂには回転支持台２６ａと対向する部位に横断面が半円状に窪んだ回転支持台２６ｂがカバー３と一体に形成されており、この上部収納室２１ｂはカバー３の上壁に設けた半円形の開口部２７ｂを通して外部と連通している。

２つの固定端子板４Ａ，４Ｂは銅合金のような導電性の良好な金属により同一形状・同一寸法に形成されており、前面から見た形状がコ字形であって上側片に固定接点５Ａ，５Ｂが固着されたコ字状部４ａと、側面視の形状がＬ字形であって縦片に端子ねじを挿通する挿通孔４ｄが形成された端子片４ｃと、コ字状部４ａの下側片と端子片４ｃの横片との間を連結する連結片４ｂとを備える。これら２つの固定端子板４Ａ…は、それぞれ、ボディ２の隔壁２２の周りにコ字状部４ａを嵌め込むようにしてボディ２に取り付けられ、固定接点５Ａ…が固着されたコ字状部４ａの上側片は隔壁２２の上側に載置される。このとき固定端子板４Ａの連結片４ｂはボディ２の側壁に設けたスリット２８に嵌め込まれ、スリット２８を通して端子片４ｃが器体１の外側に露出する。また固定端子板４Ｂの連結片４ｂはカバー３の側壁に設けたスリット２９に嵌め込まれ、スリット２９を通して端子片４ｃが器体１の外側に露出する。

可動接触子７は、銅合金のような導電性の良好な帯状の金属板に曲げ加工を施すことによって、中間部が両側部に比べて上側に突出したような形状に形成されており、両側部の下面には固定接点５Ａ，５Ｂと接離する可動接点６Ａ，６Ｂがそれぞれ固着されている。また可動接触子７の上面における長手方向中間部には、接圧ばね９の下端を収める丸穴７ａが形成されている。

接触子ホルダー８は合成樹脂成型品からなり、図１２（ａ）〜（ｄ）に示すように、ボディ２とカバー３とを結合した際にリブ２３ａ，２３ｂの凹部２４，２４でできる丸孔内に挿入される丸棒状のシャフト８ａと、シャフト８ａが下面に突設された中央片８ｂと、回転支持台２６ａ，２６ｂの内周面で構成される円周面よりも若干径の小さい円板部８ｃと、中央片８ｂの前後方向における両側縁から上方に突出し、上端部が円板部８ｃに連結された連結片８ｄ，８ｄと、円板部８ｃの円周部における中心点に対して対称な位置から上方に向かって突出する一対のガイド片８ｅ，８ｅと、円板部８ｃの円周部におけるガイド片８ｅ，８ｅの間の位置からそれぞれ上方に向かって突出する山型のカム４０，４０（第１カム）とを備える。２つのカム４０，４０は円板部８ｃの中心軸に対して対称な形状に形成されており、回転方向における先頭側から後側に行くにつれて上側への突出量が徐々に増加する傾斜面４０ａと、傾斜面４０ａの後端から連続する平坦面４０ｂと、平坦面４０ｂの後端から連続する垂直面４０ｃとを有している。

操作ハンドル１１は合成樹脂成型品からなり、図１３（ａ）〜（ｅ）に示すように、ボディ２とカバー３とを結合した際に開口部２７ａ，２７ｂで構成される丸孔内に挿入される円筒状の筒部１１ａと、筒部１１ａの上面に一体に形成された矩形板状の操作摘み１１ｂと、筒部１１ａの下側縁における操作摘み１１ｂを間にした両側部から周方向に突出する鍔部１１ｃ，１１ｃと、鍔部１１ｃ，１１ｃの円周方向の中間部に突設された係合突起１１ｄ，１１ｄと、筒部１１ａの下部からそれぞれ下側に突出する一対の係合凸片１１ｅ，１１ｅと、筒部１１ａの中心部から下側に突出する棒状の押圧突起１１ｆとを備える。なおボディ２及びカバー３には開口部２７ａ，２７ｂの奥に操作ハンドル１１の鍔部１１ｃ，１１ｃが嵌るガイド溝３０ａ，３０ｂがそれぞれ形成されており、ガイド溝３０ａ，３０ｂの一方（図３中左側）の結合部位には上側に窪んだロック溝３１が形成されている。

ストッパ片１２は例えばＳＵＳなどの弾性を有する金属板からなり、先端部を上側に折り返すことで爪１２ａが形成され、この爪１２ａをボディ２のロック溝３１に臨ませるようにしてガイド溝３０ａ内に突出させた状態で、ストッパ片１２の基部がボディ２の圧入溝３２に圧入固定されており、器体１に対して片持ち支持されている。

ロックプレート１４は合成樹脂成型品からなり、図１５（ａ）〜（ｄ）に示すように扁平な直方体状の主部１４ａを有し、主部１４ａの長手方向に沿う両側面には係止突起１４ｂが２個ずつ突設されている。また主部１４ａの短幅方向に沿う一方の側面には細長のロック片１４ｃが突設され、他方の側面にはロックばね１５の一端に挿入されるばね受け突起１４ｄが突設されている。また主部１４ａの上面には凹部１４ｅが形成されている。

中間板１３は、図１４（ａ）〜（ｇ）に示すように合成樹脂により上面が開口した有底円筒状に形成されており、開口縁には円周方向に突出するリング状の鍔部１３ａが一体に形成されている。中間板１３の底壁上面にはロックプレート１４の長手方向に沿う両側面とそれぞれ当接する縦壁１３ｂ，１３ｂが突設され、各々の縦壁１３ｂにはロックプレート１４の各２個の係止突起１４ｂとそれぞれ係止する係止片１３ｃが２個ずつ突設されている。また中間板１３の周壁には、ロックプレート１４のロック片１４ｃと対向する部位にロック片１４ｃを挿通させる挿通孔１３ｄが貫設され、中心軸を挟んで挿通孔１３ｄと反対側の周壁にはロックばね１５の他端を受けるばね座１３ｅが設けられている。また中間板１３の内周面には、操作ハンドル１１の係合凸片１１ｅ，１１ｅがそれぞれ嵌合する係合溝１３ｆ，１３ｆが形成されている。

また中間板１３の外周面には、下側に突出して接触子ホルダー８のカム４０，４０と噛合する山型のカム４１，４１（第２カム）が一体に形成されている。これらのカム４１，４１は中間板１３の中心軸に対して対称な形状に形成されており、図１１に示すように回転方向における先端側から後端側に行くにつれて下側への突出量が徐々に大きくなるような傾斜面４１ａと、傾斜面４１ａに連続し傾斜面４１ａよりも傾斜角の急な傾斜面４１ｂと、傾斜面４１ｂに連続する平坦面４１ｃと、平坦面４１ｃに連続して平坦面４１ｃと略直交する垂直面４１ｄと、垂直面４１ｄに連続し回転方向における後端側に行くにしたがって下側への突出量が徐々に小さくなる傾斜面４１ｅとを有している。そして、一方のカム４１の傾斜面４１ａと他方のカム４１の傾斜面４１ｅとは平坦面４１ｆを介して連続している。

而して、接触子ホルダー８のカム４０の平坦面４０ｂが、中間板１３のカム４１の平坦面４１ｆと当接するようにして接触子ホルダー８と中間板１３とが重なっている状態で、操作ハンドル１１の回転操作に伴って中間板１３が上側から見て時計回りに回転すると、カム４０の平坦面４０ｂがカム４１の傾斜面４１ａ，４１ｂ上を相対的に移動することによって、接触子ホルダー８が徐々に下側へ移動し、その後カム４０の平坦面４０ｂがカム４１の平坦面４１ｃに当接すると接触子ホルダー８が下死点で停止する。さらに中間板１３が回転して、カム４０の平坦面４０ｂがカム４１の平坦面４１ｃを超えると、平坦面４０ｂが傾斜面４１ｅに当接するまでカム４０が垂直面４１ｄに沿って上側に移動することで、接触子ホルダー８が上側に急激に移動し、その後カム４０の平坦面４０ｂがカム４１の傾斜面４１ｅ上を相対的に移動することによって、接触子ホルダー８が上死点まで徐々に移動する。ここに、可動接触子７と、接触子ホルダー８と、復帰ばね１０と、操作ハンドル１１の回転とともに回転する中間板１３と、中間板１３の外周面に設けられて操作ハンドル１１の回転とともに回転するカム４１（第１カム）と、カム４１に当接し回転運動を往復運動に変換して接触子ホルダー８に伝達するカム（第２カム）４０とで接点の開閉機構が構成される。

また永久磁石１６，１６は矩形板状であって、長手方向が器体の幅方向に沿うようにして器体１の前面及び後面に取着されている。２つの永久磁石１６は一方の面がＮ極、他方の面がＳ極となるように着磁されており、異極同士が対向するようにして下部収納室２０ａ，２０ｂの前後両側に配置されている。

消弧ヨーク１７は、永久磁石１６を覆う矩形板状の覆い部１７ａを有し、覆い部１７ａの四方の側縁から永久磁石１６を保持する保持片１７ｂが一方向に突出するとともに、覆い部１７ａの下側縁の左右両側から一対の脚片１７ｃが突出しており、各脚片１７ｃをボディ２の隔壁２２に設けた貫通孔２２ａ或いはカバー３の角孔２５内に挿通することによって、ボディ２又はカバー３に固定される。而して器体１に永久磁石１６及び消弧ヨーク１７を取り付けると、各一対の永久磁石１６，１６と消弧ヨーク１７，１７とで磁路が形成され、固定接点５Ａ，５Ｂと可動接点６Ａ，６Ｂとの間に電流が流れる方向（上下方向）に対して直交する方向（前後方向）に磁力が発生し、接点間が開極したときに接点間に発生するアーク（残留電流）が磁力によって引き延ばされて、電路が遮断されるようになっている。

以上のようなスイッチを組み立てるに当たっては、先ず接触子ホルダー８の中央片８ｂと円板部８ｃとの間に可動接触子７を挿入して、中央片８ｂ上に可動接触子７の中間部を載置した後、円板部８ｃ下面の凸部８ｇと可動接触子７の丸穴７ａとの間に接圧ばね９を介装させて、接触子ブロックを組み立てる。このとき可動接触子７は接圧ばね９によって中央片８ｂ側に弾性付勢される。

次に中間板１３の底壁に立設された縦壁１３ｂの係止片１３ｃ，１３ｃと、ロックプレート１４の両側面に突設された係止突起１４ｂ，１４ｂの位置を図１６に示すようにずらした状態でロックプレート１４を中間板１３の底壁に組み込み、ロックプレート１４をスライド移動させて係止片１３ｃと係止突起１４ｂとを係止させるとともに、ロック片１４ｃを中間板１３の挿通孔１３ｄから突出させた後、ロックばね１５をロックプレート１４のばね受け突起１４ｄと中間板１３のばね受け座１３ｅとの間に挿入して、中間板ブロックを組み立てる。このときロックプレート１４は、ロック片１４ｃが中間板１３の周面から外側へ突出する方向にロックばね１５によって弾性付勢される。

そしてボディ２に固定端子板４Ａ，４Ｂと復帰ばね１０とを組み込んだ後、操作ハンドル１１の係合凸片１１ｅ，１１ｅをそれぞれ中間板１３の係合溝１３ｆ，１３ｆに係合させるようにして、操作ハンドル１１を中間板１３に取り付けるとともに、接触子ホルダー８のカム４０，４０と中間板１３のカム４１，４１とを当接させるようにして、接触子ホルダー８の円板部８ｃ上に中間板１３を重ねた状態で、接極子ブロックと中間板ブロックと操作ハンドル１１とをボディ２に組み込む。このとき中間板１３に保持されたロックプレート１４の凹部１４ｅ内に操作ハンドル１１の押圧突起１１ｆが挿入されるとともに、中間板１３及び接触子ホルダー８のカム４０，４１が回転支持台２６ａ上に載置されており、さらに接触子ホルダー８に保持された可動接触子７の可動接点６Ａ，６Ｂが固定端子板４Ａ，４Ｂの固定接点５Ａ，５Ｂに対向配置される。

次にボディ２の開口を塞ぐようにしてカバー３を被せ、ボディ２とカバー３とを結合する。このとき操作ハンドル１１の鍔部１１ｃ，１１ｃが、ボディ２及びカバー３のガイド溝３０ａ，３０ｂにそれぞれ係合することで、操作ハンドル１１が回転自在に保持される。また中間板１３の鍔部１３ａが回転支持台２６ａ，２６ｂに周方向に沿って形成された凹溝３３ａ，３３ｂと係合することで、中間板１３が回転自在に支持される。さらに接触子ホルダー８のガイド片８ｅ，８ｅが、回転支持台２６ａ，２６ｂに上下方向に沿って形成された縦溝３４ａ，３４ｂに係合するとともに、シャフト８ａが凹部２４，２４を通してリブ２３ａ，２３ｂ内に配置されることで、接触子ホルダー８が上下方向に沿ってスライド自在に保持される。またシャフト８ａ先端の大径部はリブ２３ａ，２３ｂ内に配置され、シャフト８ａの先端部と器体１底壁との間に復帰ばね１０が介装されており、復帰ばね１０のばね力によって接触子ホルダー８が上側に弾性付勢されている。なおガイド片８ｅ，８ｅが係合する縦溝３４ａ，３４ｂは、操作ハンドル１１をオン操作位置からオフ操作位置へ回転させるまでの間に、中間板１３の周面から突出するロック片１４ｃが通過する部位に形成されている。

そしてボディ２の貫通孔２２ａ，２２ａ及びカバー３の角孔２５，２５に、それぞれ、永久磁石１６を保持した消弧ヨーク１７の脚片１７ｃ，１７ｃを圧入することによって、ボディ２及びカバー３に永久磁石１６と消弧ヨーク１７とが取り付けられ、スイッチの組立が完了する。

次にこのスイッチの動作について図３〜図１１を参照して説明する。回転支持台２６ａ，２６ｂには、中間板１３の周面から突出するロック片１４ｃをガイドするガイド溝３５ａ，３５ｂが円周方向に沿って形成され、さらに両ガイド溝３５ａ，３５ｂの連結部位にはガイド溝３５ａ，３５ｂよりも深い凹部３６ａ，３６ｂが形成されており、操作ハンドル１１をオフ位置まで回転させた状態では、凹部３６ａ，３６ｂからなるロック用凹部３６にロック片１４ｃが係合することで、中間板１３がオフ位置にロックされている（図９（ａ）参照）。また操作ハンドル１１の押圧突起１１ｆがロックプレート１４の凹部１４ｅの縁に当接しており、ロックばね１５の付勢力を押圧突起１１ｆが受けることで、操作ハンドル１１は上側に弾性付勢されている。

このオフ状態で操作ハンドル１１を下側に押し込むと、押圧突起１１ｆの先端に設けたテーパ面でロックプレート１４の凹部１４ｅの縁が押されることで、ロックばね１５のばね力に抗してロックプレート１４が図９（ａ）中の右側へ移動し、ロック片１４ｃがロック用凹部３６の外に出てロック状態が解除される（図９（ｂ）参照）。そして操作ハンドル１１を押し込んだ状態で、操作ハンドル１１を上側から見て時計回りに回転させると、操作ハンドル１１と共に中間板１３が時計回りに回転し（図９（ｃ）参照）、接触子ホルダー８に設けたカム４０の平坦面４０ｂが、中間板１３のカム４１に設けた傾斜面４１ａ，４１ｂ上を相対的に移動することで、接触子ホルダー８が復帰ばね１０のばね力に抗して下方に押し下げられる。

そして操作ハンドル１１をオフ位置から約９０度時計回りに回転させると、図３及び図４に示すようにカム４０の平坦面４０ｂがカム４１の平坦面４１ｃに当接して、接触子ホルダー８が下死点まで移動する。このとき接触子ホルダー８に保持された可動接触子７の可動接点６Ａ，６Ｂが固定接点５Ａ，５Ｂと接触して、２つの固定端子板４Ａ，４Ｂの間が可動接触子７を介して電気的に接続される（図３及び図４参照）。なお可動接触子７は接圧ばね９のばね力によって下向きに付勢されており、可動接点６Ａ，６Ｂと固定接点５Ａ，５Ｂとの接圧が確保される。またこの時ロックプレート１４のロック片１４ｃが、ガイド溝３５ａ，３５ｂの途中に設けたロック用凹部３７に係合することによって、中間板１３がオン位置にロックされている（図９（ｄ）参照）。なおロック片１４ｃをガイドするガイド溝３５ａ，３５ｂはオン位置の手前側からオン位置にかけて溝深さが徐々に浅くなっており、ロック用凹部３７の手前に段差が設けられているので、この段差をロック片１４ｃが乗り越えることによってクリック感を与えることができる。

また操作ハンドル１１の係合突起１１ｄは、操作ハンドル１１の回転に伴ってガイド溝３０ａ，３０ｂ内を移動するのであるが、操作ハンドル１１がオン位置まで回された時に係合突起１１ｄが係合するロック溝（図示せず）がガイド溝３０ａ，３０ｂを上側に窪ませることで形成されており、さらにロック溝に対してオフ側寄りの位置にはストッパ片１２が配置されているので、操作ハンドル１１をオン位置まで回転させると、係合突起１１ｄがストッパ片１２に当接することで、操作ハンドル１１がオン位置を通り過ぎてオフ方向へ回転するのが規制される。ここで操作ハンドル１１は上向きに付勢されているので、操作ハンドル１１を下向きに押す力を無くすと、操作ハンドル１１が上側に移動してロック溝内に係入し、操作ハンドル１１がオン位置でロックされる。

次に接点を開極する際には、図５に示すように操作ハンドル１１を下側に押し込み、操作ハンドル１１の係合突起１１ｄでストッパ片１２の爪１２ａを下向きに押し下げることで、係合突起１１ｄがロック溝から外に出て、操作ハンドル１１のロック状態が解除されるとともに、操作ハンドル１１の押圧突起１１ｆでロックプレート１４の凹部１４ｅの縁を押圧することで、ロックプレート１４をロックばね１５のばね力に抗して図９（ｄ）中の下側にスライド移動させ、ロック片１４ｃをロック用凹部３７から離脱させて中間板１３のロック状態を解除する。

そして操作ハンドル１１及び中間板１３のロック状態を解除した後、操作ハンドル１１を下向きに押し込みながら時計回りに回転させると、図６に示すように中間板１３に設けたカム４１の平坦面４１ｃが接触子ホルダー８に設けたカム４０の平坦面４０ｂから外れるため、カム４０の平坦面４０ｂがカム４１の傾斜面４１ｅに当接する位置まで接触子ホルダー８が復帰ばね１０のばね力によって上側に移動する。このとき、可動接触子７が接触子ホルダー８と共に上側へ移動し、可動接点６Ａ，６Ｂが固定接点５Ａ，５Ｂから開離する。図１０（ａ）は接点が開極した直後の中間板１３の回転位置を示しており、操作ハンドル１１のオン操作位置とオフ操作位置との間で接点が開極する。

そして操作ハンドル１１をオン位置から約９０度時計回りに回転させると、接触子ホルダー８に設けたカム４０の平坦面４０ｂが、中間板１３に設けたカム４１，４１の連結部分の平坦面４１ｆに当接して、接触子ホルダー８が上死点まで移動する（図７及び図８参照）。このとき図１０（ｃ）に示すようにロック片１４ｃがロック用凹部３６と係合して、中間板１３の回転位置がロックされる。

ところでオン状態において接点間に過大電流が流れるなどして接点溶着が発生すると、上述のように操作ハンドル１１をオン操作位置からオフ操作位置に向かって時計回りに回転させ、操作ハンドル１１とともに中間板１３を回転させても、接点が溶着しているために可動接触子７が上側へ移動することができず、接触子ホルダー８は下死点で停止したままになる。ここで操作ハンドル１１をオン操作位置からオフ操作位置まで回転させる際に、中間板１３の周面から突出するロック片１４ｃは縦溝３４ａ，３４ｂ内に配置されるガイド片８ｅ，８ｅの内側面を通過するのであるが、接点の非溶着時には接触子ホルダー８の上方移動に伴ってガイド片８ｅが縦溝３４ａ，３４ｂを上側に移動するから、ガイド片８ｅの下側部分を通過することになる。一方、接点の溶着時には接触子ホルダー８が下死点で停止しているため、ロック片１４ｃはガイド片８ｅの上側部分を通ることになる。ここで、図１２（ｃ）に示すようにガイド片８ｅの内側面は、接点の非溶着時に回転押圧部たるロック片１４ｃが通過する下側部分が回転支持台２６ａ，２６ｂの円周面と略面じ円周面に形成され、接点に溶着時にロック片１４ｃが通過する上側部分に内側に突出する係止突起８ｆ（回転受け部）が形成されているので、接点の非溶着時にはロック片１４ｃがガイド片８ｅの下側部分を通過できるが、接点の溶着時には図１０（ｂ）（ｄ）に示すようにロック片１４ｃが係止突起８ｆに当接して、操作ハンドル１１のオフ方向への回転が規制される。この場合、操作ハンドル１１はオン操作位置とオフ操作位置との間で止まったままとなり、操作ハンドル１１を動かすことができなくなるので、ユーザに接点溶着が発生したことを知らしめることができ、スイッチの交換を促すことができる。

なお本実施形態では、ロック片１４ｃが当接する係止突起８ｆの部位に、上側に行くほどロック片１４ｃに近付く向きに傾斜する傾斜面８ｈを形成しているので、接点の軽溶着時に操作ハンドル１１をオン操作位置からオフ操作位置へ回転させると、ロック片１４ｃが係止突起８ｆの傾斜面８ｈを回転方向に押すことによって、接触子ホルダー８（すなわち可動接触子７）に上向きの力が発生する。したがって接点間が軽溶着している場合には操作ハンドル１１を大きな力でオフ操作位置へ回転させることで、可動接点６Ａ…を固定接点５Ａ…から強制的に引き外して、電路を遮断することができる。

またこのスイッチでは、操作ハンドル１１がオフ操作位置からオン操作位置まで回される間に接触子ホルダー８に設けたカム４０の平坦面４０ｂが当接するカム４１の部位に、平坦面４１ｃから遠ざかるほど下側への突出量が小さくなるような傾斜面４１ｂ，４１ａを形成しているので、オン方向への操作途中で操作ハンドル１１を放すと、復帰ばね１０のばね力を受けてカム４０の平坦面４０ｂがカム４１の傾斜面４１ｂ，４１ａを押すことにより、中間板１３を反時計回りに回転させる力が発生し、カム４０の平坦面４０ｂがカム４１の傾斜面４１ｂ，４１ａ上を移動して平坦面４１ｆと当接する位置まで中間板１３が回転するので、操作ハンドル１１をオフ操作位置まで戻すことができる。

同様に操作ハンドル１１がオン操作位置からオフ操作位置まで回される間に接触子ホルダー８に設けたカム４０の平坦面４０ｂが当接するカム４１の部位に、平坦面４１ｃから遠ざかるほど下側への突出量が小さくなるような傾斜面４１ｅを形成しているので、オフ方向への操作途中で操作ハンドル１１を放すと、復帰ばね１０のばね力を受けてカム４０の平坦面４０ｂがカム４１の傾斜面４１ｅを押すことにより、中間板１３を時計回りに回転させる力が発生し、カム４０の平坦面４０ｂがカム４１の傾斜面４１ｅ上を移動して平坦面４１ｆと当接する位置まで中間板１３が回転するので、操作ハンドル１１をオフ操作位置まで戻すことができる。

このように、操作ハンドル１１をオフ操作位置からオン操作位置まで回転させる途中、又は、オン操作位置からオフ操作位置まで回転させる途中で放した場合、操作ハンドル１１をオフ操作位置まで戻す力が発生して、操作ハンドル１１が自動的にオフ操作位置まで戻るので、操作ハンドル１１が操作途中の位置で静止することがなく、操作ハンドルの位置から接点のオン／オフ状態を確実に判別することができる。ここに、接触子ホルダー８のカム４０と中間板１３のカム４１と復帰ばね１０とで、操作ハンドル１１をオフ操作位置まで戻す復帰力を発生する復帰力発生手段が構成され、オフ操作又はオン操作の途中で操作ハンドル１１が放された場合に操作ハンドル１１をオフ操作位置に戻す復帰力が確実に発生するように、カム４０が当接するカム４１の部位に設けた傾斜面４１ａ，４１ｂ，４１ｅの傾斜角α，β，γ（図１１参照）、カム４０，４１間に発生する摩擦力、及び復帰ばね１０のばね力が設定され、これらの組み合わせで復帰力が決められている。例えばカム４１の傾斜面４１ａ，４１ｂ，４１ｅの傾斜角α，β，γを大きくすることで、操作ハンドル１１をオフ操作位置に戻す復帰力を発生させようとすると、平坦面４１ｆから平坦面４１ｃまでの高さが高くなって、中間板１３の厚みが大きくなるため、復帰ばね１０のばね荷重を大きくしたり、カム４０とカム４１との摩擦力を調整するなどして、所望の復帰力が得られるようにしている。

本実施形態のスイッチの分解斜視図である。同上の外観斜視図である。同上の閉極状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上の閉極状態を示し、カバーを外した状態の断面図である。同上の閉極時に操作ハンドルを押し込んだ状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上の開極直後の状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上の開極状態を示し、カバーを外した状態の正面図である。同上の開極状態を示し、カバーを外した状態の断面図である。（ａ）〜（ｄ）は同上の中間板ブロックの動作を説明する要部断面図である。（ａ）〜（ｃ）は同上の中間板ブロックの動作を説明する要部断面図、（ｄ）は接点溶着時に接触子ホルダーとロックプレートとが係止している状態の説明図である。同上の中間板に設けたカムの展開図である。同上に用いる接触子ホルダーを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）はＡ−Ａ断面図である。同上に用いる操作ハンドルを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は裏面図、（ｄ）は下面図、（ｅ）はＢ−Ｂ断面図である。同上に用いる中間板を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は裏面図、（ｄ）は上面図、（ｅ）は下面図、（ｆ）はＣ−Ｃ断面図、（ｇ）はＤ−Ｄ断面図である。同上に用いるロックプレートを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）はＥ−Ｅ断面図である。同上に用いる中間板に、ロックプレートを取り付けた状態を上側から見た図である。

符号の説明

１器体
５Ａ… 固定接点
６Ａ… 可動接点
７可動接触子
８接触子ホルダー
１１操作ハンドル
１３中間板
４０，４１カム

Claims

少なくとも操作部を器体の前面に露出させた状態で接点の開閉操作を行うための操作ハンドルを器体に対して回転自在に取り付けるとともに、器体の内部に、固定接点と、該固定接点に接離する可動接点と、操作ハンドルの回転操作に応じて前記両接点間を開閉させる開閉機構とを収納し、操作ハンドルをオン操作位置とオフ操作位置の間の位置まで回転させた状態で操作ハンドルを回す力が無くなると、操作ハンドルをオフ操作位置まで戻す復帰力を発生する復帰力発生手段を設けたことを特徴とするスイッチ。
開閉機構は、可動接点が固着された可動接触子と、該可動接触子を保持し両接点のオン位置とオフ位置との間で往復運動する接触子ホルダーと、接触子ホルダーをオフ方向へ付勢して復帰力を与える復帰ばねと、操作ハンドルの回転とともに回転する第１カムと、第１カムに当接し回転運動を往復運動に変換して接触子ホルダーに伝達する第２カムとを備え、第１カム及び第２カムと復帰ばねとで復帰力発生手段が構成され、復帰力発生手段の発生する復帰力が、第１カム及び第２カムの当接部位に設けた傾斜面の角度、第１カム及び第２カムの間に発生する摩擦力、及び復帰ばねのばね力の組み合わせで決められることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
操作ハンドルの回転と共に回転する回転押圧部を器体に対して回転自在に取り付けるとともに、接触子ホルダーがオフ位置へ移動した状態では回転押圧部と当接せず、接触子ホルダーがオン位置へ移動した状態では回転押圧部と当接する回転受け部を接触子ホルダーと一体に設け、回転受け部又は回転押圧部の少なくとも何れか一方に傾斜面を設け、この傾斜面を他方と当接させることで、回転押圧部の回転力を接触子ホルダーをオフ方向に移動させる力に変換することを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチ。