JP2009152007A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】器体とハンドルとの間の隙間から異物が侵入するのを防ぐことのできるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】接点機構部２と、接点機構部２が収納される器体４と、器体４の前面に設けられた開口部４ａを介して器体４の内部に収納されるとともに、器体４の前面において左端部が右端部よりも前方に突出する位置と、右端部が左端部よりも前方に突出する位置との間で揺動自在に支持される接点機構部２のオン／オフ操作用のハンドル５と、ハンドル５と一体に形成されるとともに、ハンドル５と開口部４ａとの間の隙間を覆うカバー６とを備え、器体４及びカバー６は、それぞれ外側面及び内側面が互いに沿うような円柱面から成る。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハンドルの揺動に伴って接点がオン／オフされるスイッチ装置に関する。

従来から、図５（ａ），（ｂ）に示すようなスイッチ装置１００が提供されている（例えば、特許文献１参照）。このスイッチ装置１００は、２つの接点機構部１０１と、各接点機構部１０１が収納される器体１０２と、器体１０２に揺動自在に支持される接点機構部１０１のオン／オフ操作用のハンドル１０３と、各接点機構部１０１とハンドル１０３とをそれぞれ連結するコイルばねから成る反転ばね１０４とを備える２極型のスイッチ装置であって、反転ばね１０４は、ハンドル１０３がオフ位置に位置している際に一方向側に屈曲することで接点機構部１０１をオフし、ハンドル１０３がオン位置に位置している際に他方向側に屈曲することで接点機構部１０１をオンし、ハンドル１０３がオン位置とオフ位置との間を揺動する際に最も圧縮された状態となることで、弾性力によって一方向側又は他方向側に屈曲する屈曲動作を行うよう構成されている。

したがって、スイッチ装置１００では、ハンドル１０３をオフ位置からオン位置、又はオン位置からオフ位置に揺動させる際に、ハンドル１０３を反転ばね１０４が最も圧縮された状態になるまで揺動させた後は、反転ばね１０４の均衡が崩れることによって、反転ばね１０４の屈曲動作を行い、これによりハンドル１０３が急激に揺動して両接点機構部１０１がオン又はオフとなるようになっている。このようなスイッチ装置１００は、反転ばね１０４の屈曲動作によって接点機構部１０１のオン／オフが迅速に行われるので、接点機構部１０１にアークが生じることが抑制されている。
特開平７−２９６６８０号公報（図１〜図５参照）

しかしながら、上記従来例では、ハンドル１０３が器体１０２の内部に収納される構成であり、器体１０２とハンドル１０３との間の隙間から、例えば埃等の異物が外部から侵入する虞があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、器体とハンドルとの間の隙間から異物が侵入するのを防ぐことのできるスイッチ装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、接点がオンしている状態とオフしている状態とを反転させる接点機構部と、接点機構部が収納される器体と、器体前面に設けられた開口部を介して器体内部に収納されるとともに、器体の前面において一端部が他端部よりも器体前面の前方に突出する位置と、他端部が一端部よりも器体前面の前方に突出する位置との間で揺動自在に支持されるハンドルとを備え、ハンドルが前記何れかの位置から他方の位置に揺動すると接点機構部を反転させて接点のオン／オフを切り替えるように構成されたスイッチ装置であって、ハンドルには、ハンドルと一体に揺動自在であって少なくともハンドルと器体の開口部との間の隙間を覆うカバーが設けられ、器体及びカバーは、それぞれ外側面及び内側面が互いに沿うような曲面から成ることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、器体は、取付面に設けられた埋込孔に後端部を埋め込む形で着脱自在に取り付けるための取付手段をその外側面に有し、取付手段は、ハンドルの揺動する範囲で取付面の埋込孔の内周縁とカバーとが常に対向するように配設されたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、器体の外側面における前記曲面は、取付手段が設けられた部位の少なくとも一部にも形成されることを特徴とする。

請求項４の発明は、器体は、その外側面においてハンドルの揺動する範囲の全てが前記曲面から成り、取付手段は、器体の外側面におけるハンドルの揺動する範囲以外の位置に設けられることを特徴とする。

請求項５の発明は、接点機構部と、接点機構部が収納される器体と、器体前面に設けられた開口部を介して器体内部に収納されるとともに、器体の前面において一端部が他端部よりも器体前面の前方に突出する位置と、他端部が一端部よりも器体前面の前方に突出する位置との間で揺動自在に支持されるハンドルと、ハンドルと一体に形成されるとともに少なくともハンドルと器体の開口部との間の隙間を覆うカバーとを備え、ハンドルが前記何れかの位置から他方の位置に揺動すると接点機構部を反転させてオン／オフを切り替えるように構成されたスイッチ装置であって、器体及びカバーは、それぞれ外側面及び内側面が互いに沿うような曲面から成り、カバーの内側面にハンドルの揺動する軸となる軸部が設けられたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、カバーによってハンドルと器体の開口部との間に隙間が生じるのを防ぐことができるので、外部から埃等の異物が器体内部に侵入するのを防ぐことができる。また、器体の外側面とカバーの内側面とが互いに沿うように形成されているため、カバーと器体との間の隙間から器体内部に異物が侵入するのを防ぐことができる。

請求項２の発明によれば、装置を取付面に取り付けた際に、ハンドルのオン位置又はオフ位置に依らずカバーと取付面の埋込孔との間の隙間を小さい状態に保つことができ、したがって、外部から埃等の異物が取付面よりも内側に侵入するのを防ぐことができる。

請求項３の発明によれば、ハンドルの揺動する範囲におけるカバーと器体との間の隙間を小さくすることができ、装置を取付面に取り付ける際に取付面の内側に溜っている埃等が舞い上がって器体内部に侵入するのを防ぐことができる。

請求項４の発明によれば、ハンドルの揺動する範囲に取付手段を設けないことから、ハンドルの揺動する範囲全体に亘ってカバーと器体との間の隙間を小さくすることができ、装置を取付面に取り付ける際に取付面の内側に溜っている埃等が舞い上がって器体内部に侵入するのをより確実に防ぐことができる。

請求項５の発明によれば、カバーによってハンドルと器体の開口部との間に隙間が生じるのを防ぐことができるので、外部から埃等の異物が器体内部に侵入するのを防ぐことができる。また、器体の外側面とカバーの内側面とが互いに沿うように形成されているため、カバーと器体との間の隙間から器体内部に異物が侵入するのを防ぐことができる。また、ハンドルとカバーとを一体に形成したので、ハンドルとカバーとを別部品で構成する場合と比べて部品点数を削減することができる。

以下、本発明に係るスイッチ装置の実施形態について図面を用いて説明する。尚、以下の説明では、図１における上下を前後方向、図１における左右を左右方向と定めるものとする。本実施形態のスイッチ装置１は、図１に示すように、商用電源等の大電流が流れる２つ（図示では１つ）の接点機構部２と、接点機構部２が収納される器体４と、器体４の前面に設けられた開口部４ａを介して器体４の内部に収納されるとともに、器体４の前面において左端部（一端部）が右端部（他端部）よりも前方に突出する位置（オフ位置）と、右端部が左端部よりも前方に突出する位置（オン位置）との間で揺動自在に支持される接点機構部２のオン／オフ操作用のハンドル５と、ハンドル５と一体に形成されるとともに、ハンドル５と開口部４ａとの間の隙間を覆うカバー６とを備える。

また、接点機構部２とハンドル５とを連結するコイルばねから成る反転ばね３を備え、反転ばね３は、ハンドル５がオフ位置に位置している際に一方向（右方向）側に屈曲することで接点機構部２をオフし、ハンドル５がオン位置に位置している際に他方向（左方向）側に屈曲することで接点機構部２をオンし、ハンドル５がオン位置とオフ位置との間を揺動する際に最も圧縮された状態となることで、弾性力によって右方向側又は左方向側に屈曲する屈曲動作を行うように構成される。

尚、本実施形態では、器体４に収納される信号用固定接点（図示せず）と、ハンドル５から信号用固定接点に向かう方向に突設されてハンドル５と一体に揺動する操作片（図示せず）と、ハンドル５のオン位置又はオフ位置への揺動に応じて信号用固定接点に接離される信号用可動接触子（図示せず）とを有し、スイッチ装置１のオン／オフ状態の判断に用いられる信号用接点機構部を備えているが、本発明の要旨ではなく、又周知であるのでここでは図示及び説明を省略する。

接点機構部２は、図１に示すように、固定接点２０を有する固定端子板２１と、固定接点２０と接離される可動接点２２を有する可動接触子２３と、可動接触子２３を揺動自在に接触支持する共通端子板２４とから構成されている。

固定端子板２１は、例えば銅等の導電性材料から成る金属板から曲成され、固定接点２０が前面に固着される接点保持片２１ａと、接点保持片２１ａから後方へ延設されて外部の電気回路等との接続に用いられる固定端子片２１ｂとを一体に備える略Ｌ字状に形成されている。尚、固定接点２０は、耐溶着性、耐環境性、及び耐熱性の高い導電性金属材料（例えば、銀）が用いられる。

可動接触子２３は、固定端子板２１と同様に、銅等の導電性材料から成る金属板から曲成されて、反転ばね３の外径と同程度の距離を隔てて互いに対向する一対の側片２３ａ，２３ａ及び一対の側片２３ａ，２３ａの後端部間を連結する連結片２３ｂを有する略コ字状に形成され、一対の側片２３ａ，２３ａ及び連結片２３ｂで囲まれる空間部に反転ばね３の後端部が嵌入されるばね保持部２３ｃを有している。このばね保持部２３ｃの連結片２３ｂの略中央部には、可動接触子２３を共通端子板２４に揺動自在に支持させるための軸孔（図示せず）が前後方向に貫設されており、この軸孔に後述する共通端子板２４の軸部２４ｃが貫装されることで、可動接触子２３が共通端子板２４に揺動自在に支持されることになる。

また、ばね保持部２３ｃの一方（右方）の側片２３ａの前端部には、右方に向けて接点保持片２３ｄが一体に突設されており、この接点保持片２３ｄは、所定の弾性を有するように前方に折れ曲がった略く字状に形成されている。この接点保持片２３ｄの右端側の後面には、可動接点２２が固着されている。尚、可動接点２２としては、上記の固定接点２０と同様の材料が用いられている。

共通端子板２４は、固定端子板２１と同様に、銅等の導電性材料から成る金属板から曲成され、可動接触子２３を揺動自在に支持するための支持片２４ａと、支持片２４ａから後方へ延設されて外部の電気回路等との接続に用いられる共通端子片２４ｂとを一体に備える略Ｌ字状に形成されている。そして、支持片２４ａの右端縁部には、可動接触子２３を揺動自在に支持するための前述の軸部２４ｃが前方に向けて一体に突設されている。

器体４は、例えば合成樹脂成形品であって、前面が開口した略直方体状に形成され、器体４の短手方向の両外側面には、カバー６を揺動自在に取り付けるための略円形状の軸受孔（図示せず）がそれぞれ形成されている。また、器体４後端部の長手方向の外側面には、短手方向に離間した一対のばね片４ｂが一体に突設されており、これらばね片４ｂは、スイッチ装置１を機器等に設けられた取付面Ａに貫設された埋込孔Ｂに後端部を埋め込む形で、取付面Ａよりも後方に設けられた図示しない取付パネルに着脱自在に取り付けるための取付手段となっている。

尚、ばね片４ｂは、図１に示すように、スイッチ装置１を取付面Ａに取り付けた際に、ハンドル５及びカバー６の揺動範囲で取付面Ａの埋込孔Ｂの内周縁とカバー６とが常に対向するように配設されるのが望ましい。このように構成することで、ハンドル５のオン位置又はオフ位置に依らずカバー６と取付面Ａの埋込孔Ｂとの間の隙間を小さい状態に保つことができ、したがって、外部から埃等の異物が取付面Ａよりも内側に侵入するのを防ぐことができる。

ハンドル５は、図１に示すように、後端部が器体４に収納された状態で器体４に揺動自在（回動自在）に支持されるものであり、例えば合成樹脂成形品であって、後面が開口した略直方体状に形成されている。ハンドル５の前壁部５０の後面において接点機構部２に対応する部位には、反転ばね３の外径と同程度の内径を有する略円柱状の保持孔部５１ａが形成された保持筒部５１が一体に突設されており、この保持筒部５１の保持孔部５１ａに反転ばね３の前端部が嵌入されることで、ハンドル５が反転ばね３に連結される。

カバー６は、例えば合成樹脂成形品から成る後面が開口した略箱体であって、ハンドル５と一体に形成されている。また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、カバー６の短手方向の両内側面には、器体４の軸受孔に揺動自在に支持される略円形状の軸部６ａが一体に突設されている。而して、ハンドル５を開口部４ａを介して器体４内部に配設するとともに、カバー６の軸部６ａを器体４の軸受孔に取り付けることで、ハンドル５及びカバー６が一体となって器体４に揺動自在に支持されるようになっている。尚、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、ハンドル５とカバー６とを別部品で構成し、器体４の短手方向における両内側面に軸受孔を設けるとともに、ハンドル５の短手方向における両外側面に軸部５ａを設けてハンドル５を器体４に揺動自在に支持させる構成であってもよいが、本実施形態の構成にすることで部品点数を削減することができる。

また、カバー６が器体４の開口部４ａとハンドル５との間の隙間を覆うため、外部からの埃等の異物が開口部４ａとハンドル５との間の隙間から器体４内部に侵入するのを防ぐことができる。更に、本実施形態では、図１に示すように、器体４前端部の長手方向の両外側面、及びカバー６の長手方向の両内側面が何れも軸部を６ａを中心とした円柱面から成り、互いに沿うようになっている。このため、器体４とカバー６との間の隙間が小さくなり、外部からの埃等の異物が器体４とカバー６との間に入り込むことがなく、器体４の内部に侵入するのをより確実に防ぐことができる。

以下、スイッチ装置１の動作を図１を用いて説明する。図１に示す状態は、スイッチ装置１がオフである状態を示している。この状態では、ハンドル５が右回り（図１における時計回り）に回動されてオフ位置に位置している。このとき、反転ばね３は、中腹部が左方に突出するように屈曲された状態（右方向側に屈曲した状態）で安定している。また、接点機構部２の可動接触子２３は、可動接点２２が固定接点２０から離間する位置に位置しており、これにより接点機構部２はオフ状態となっている。更に、反転ばね３が屈曲状態にあるために、ハンドル５には右回りに回動するような荷重がかかっている。

ここで、ハンドル５がオフ位置に位置している状態から、ハンドル５をオン位置に揺動させる、即ちハンドル５の前面の左端側を後方に押圧することでハンドル５を左回り（図１（ａ）における反時計回り）に回動させようとすると、この回動方向は、反転ばね３を中腹部が左方向に突出するように屈曲した状態から全体が軸方向に沿った状態（真っ直ぐになった状態）に移行させる方向であるから、反転ばね３を圧縮するために必要な荷重がハンドル５にかかることになる。

ハンドル５を左回りに回動させていくと、反転ばね３が軸方向に沿った状態となる。この状態では、反転ばね３が軸方向に沿っているために反転ばね３がどちらの方向にも屈曲しようとせず、均衡が保たれる。尚、反転ばね３が軸方向に沿った状態となる前にハンドル５を離すと、反転ばね３はハンドル５によって圧縮された状態から伸長しようとし、これによって右方向側に屈曲する屈曲動作（即ち、屈曲方向が反転せずに元の状態に戻る復帰動作）を行い、ハンドル５は右回りに回動されて図１に示すオフ状態に戻る。

反転ばね３が軸方向に沿った状態から、更にハンドル５を左回りに回動させていくと、ハンドル５によって反転ばね３が左方向側に屈曲するように誘導される。このため、反転ばね３は、圧縮状態から伸長しようとする弾性力によって左方向側に屈曲する屈曲動作（即ち、屈曲方向が反転する反転動作）を行う。その結果、反転ばね３が急速に左方向側に屈曲し、これにより可動接触子２３が右回りに回動されて、可動接点２２が固定接点２０に接触して接点機構部２はオン状態となる。このように、反転ばね３の屈曲動作は反転ばね３の弾性力によって行われるので、反転ばね３に左方向側に屈曲するきっかけを与えた後は、ハンドル５を左回りに回動させなくとも自動的に屈曲動作が行われる。

そして、ハンドル５をオン位置に位置している状態からオフ位置に揺動させる、即ちハンドル５の前面の右端側を後方に押圧することでハンドル５を右回りに回動させようとすると、この回動方向は、反転ばね３を中腹部が右方向に突出するように屈曲した状態（左方向側に屈曲した状態）から全体が軸方向に沿った状態（真っ直ぐになった状態）に移行させる方向であるから、反転ばね３を圧縮するために必要な荷重がハンドル５にかかることになる。

ハンドル５を右回りに回動させていくと、反転ばね３が軸方向に沿った状態となる。この状態では、反転ばね３が軸方向に沿っているために反転ばね３がどちらの方向にも屈曲しようとせず、均衡が保たれる。また、この状態では、可動接触子２３が左回りに回動されて可動接点２２が固定接点２０から離間することになる。

ここで、反転ばね３が軸方向に沿った状態となる前にハンドル５を離すと、反転ばね３はハンドル５によって圧縮された状態から伸長しようとし、これによって左方向側に屈曲する屈曲動作（即ち、屈曲方向が反転せずに元の状態に戻る復帰動作）を行い、接点機構部２がオンとなる。

反転ばね３が軸方向に沿った状態から、更にハンドル５を右回りに回動させていくと、ハンドル５によって反転ばね３が右方向側に屈曲するように誘導される。このため、反転ばね３は、圧縮状態から伸長しようとする弾性力によって右方向側に屈曲する屈曲動作（即ち、屈曲方向が反転する反転動作）を行う。その結果、反転ばね３が急速に右方向側に屈曲して、ハンドル５がオフ位置に位置することになる。このように、反転ばね３の屈曲動作は反転ばね３の弾性力によって行われるので、反転ばね３に右方向側に屈曲するきっかけを与えた後は、ハンドル５を右回りに回動させなくとも自動的に屈曲動作が行われる。

上述のように、本実施形態のスイッチ装置１では、カバー６が器体４の開口部４ａとハンドル５との間の隙間を覆うため、外部からの埃等の異物が開口部４ａとハンドル５との間の隙間から器体４内部に侵入するのを防ぐことができる。更に、器体４前端部の長手方向の両外側面、及びカバー６の長手方向の両内側面が何れも円柱面から成り、互いに沿うようになっているため、器体４とカバー６との間の隙間が小さくなり、外部からの埃等の異物が器体４とカバー６との間に入り込むことがなく、器体４の内部に侵入するのをより確実に防ぐことができる。

ところで、従来のスイッチ装置１では、図３（ｃ）に示すように、取付手段であるばね片４ｂが器体４の長手方向における両外側面の前後に亘って設けられている。このため、ハンドル５及びカバー６の揺動範囲において、円柱面から成る部位では器体４内部への外部からの埃等の異物の侵入は防げるものの、ばね片４ｂが設けられている部位では、器体４とカバー６との間に隙間が生じるため、外部からの埃等の異物、特に、スイッチ装置１を取付面Ａに取り付ける際に舞い上がる取付面Ａの内側に溜っていた埃が器体４内部に侵入する虞があった。

これに対して本実施形態では、図３（ａ）に示すように、器体４前端部の外側面は、ハンドル５及びカバー６の揺動範囲においてカバー６と対向する部位が全て円柱面から成り、取付手段であるばね片４ｂは円柱面が形成されていない器体４後端部の外側面に設けられている。このため、ハンドル５及びカバー６の揺動範囲の全体に亘って器体４とカバー６との間に隙間が生じることがなく、したがって従来のスイッチ装置１と比較して外部から埃等の異物が器体４内部に侵入するのをより確実に防ぐことができる。特に、スイッチ装置１を取付面Ａに取り付ける際に取付面Ａの内側に溜っている埃等が舞い上がって器体４内部に侵入するのを防ぐことができる。尚、図３（ｂ）に示すように、図３（ｃ）におけるばね片４ｂの後端部の大部分を前記円柱面で形成するようにしても構わない。この場合においても、従来のスイッチ装置１と比較して外部から埃等の異物が器体４内部に侵入するのをより確実に防ぐことができる。

本発明に係るスイッチ装置の実施形態を示す概略断面図である。 同上の外観を示す図で、（ａ）は一の方向から見た側面図で、（ｂ）は前記一の方向と異なる方向から見た側面図である。 同上の取付手段を示す図で、（ａ）は概略斜視図で、（ｂ）は取付手段の他の構成を示す概略斜視図で、（ｃ）は従来の取付手段の構成を示す概略斜視図である。 同上のハンドルとカバーとの取付を示す図で、（ａ）は側面図で、（ｂ）は後面図で、（ｃ）は別の構成を示す側面図で、（ｄ）は別の構成を示す後面図である。 従来のスイッチ装置を示す図で、（ａ）は概略断面図で、（ｂ）は外観図である。

符号の説明

１ スイッチ装置
２ 接点機構部
３ 反転ばね
４ 器体
４ａ 開口部
４ｂ ばね片（取付手段）
５ ハンドル
６ カバー
６ａ 軸部
Ａ 取付面
Ｂ 取付孔

Claims (5)

1. 接点がオンしている状態とオフしている状態とを反転させる接点機構部と、接点機構部が収納される器体と、器体前面に設けられた開口部を介して器体内部に収納されるとともに、器体の前面において一端部が他端部よりも器体前面の前方に突出する位置と、他端部が一端部よりも器体前面の前方に突出する位置との間で揺動自在に支持されるハンドルとを備え、ハンドルが前記何れかの位置から他方の位置に揺動すると接点機構部を反転させて接点のオン／オフを切り替えるように構成されたスイッチ装置であって、ハンドルには、ハンドルと一体に揺動自在であって少なくともハンドルと器体の開口部との間の隙間を覆うカバーが設けられ、器体及びカバーは、それぞれ外側面及び内側面が互いに沿うような曲面から成ることを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記器体は、取付面に設けられた埋込孔に後端部を埋め込む形で着脱自在に取り付けるための取付手段をその外側面に有し、取付手段は、ハンドルの揺動する範囲で取付面の埋込孔の内周縁とカバーとが常に対向するように配設されたことを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
3. 前記器体の外側面における前記曲面は、取付手段が設けられた部位の少なくとも一部にも形成されることを特徴とする請求項２記載のスイッチ装置。
4. 前記器体は、その外側面においてハンドルの揺動する範囲の全てが前記曲面から成り、取付手段は、器体の外側面におけるハンドルの揺動する範囲以外の位置に設けられることを特徴とする請求項２記載のスイッチ装置。
5. 接点機構部と、接点機構部が収納される器体と、器体前面に設けられた開口部を介して器体内部に収納されるとともに、器体の前面において一端部が他端部よりも器体前面の前方に突出する位置と、他端部が一端部よりも器体前面の前方に突出する位置との間で揺動自在に支持されるハンドルと、ハンドルと一体に形成されるとともに少なくともハンドルと器体の開口部との間の隙間を覆うカバーとを備え、ハンドルが前記何れかの位置から他方の位置に揺動すると接点機構部を反転させてオン／オフを切り替えるように構成されたスイッチ装置であって、器体及びカバーは、それぞれ外側面及び内側面が互いに沿うような曲面から成り、カバーの内側面にハンドルの揺動する軸となる軸部が設けられたことを特徴とするスイッチ装置。
   

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