JP2013164963A

JP2013164963A - スイッチ装置

Info

Publication number: JP2013164963A
Application number: JP2012027133A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Kino; 昌信木野
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-08-22

Abstract

【課題】可動接点が固定接点に接触した状態で異常発熱した場合に、その異常発熱状態を解消する。
【解決手段】スイッチ装置は、移動不能に設けられた固定接点４ａ，４ｂと、移動可能に設けられその移動に伴い固定接点４ａ、４ｂに対して接離する可動接点７と、操作力を受けて可動接点７を移動させる操作機構１４と、固定接点４ａの近傍に設けられ、所定温度以上の熱を受けて変形し可動接点７を前記固定接点４ａから離間させる熱変形部材１６と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、可動接点の移動に伴い、可動接点が固定接点に対して接離する構成のスイッチ装置に関する。

従来、例えば特許文献１に記載のように、操作機構の操作によって可動接点が移動この場合揺動され、これにより可動接点が固定接点に対して接離するスイッチ装置が公知である。このようなスイッチ装置において、例えば可動接点と固定接点との間に炭化物などの異物が入り込むなどしてスイッチのオン状態が継続すると、可動接点と固定接点との間の電気抵抗が大きくなって異常発熱するおそれがある。そして、このような異常発熱状態が持続されると、その熱が周囲に悪影響を及ぼすおそれがある。

特開２００５−３２２４６６号公報

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可動接点が固定接点に接触した状態で異常発熱した場合に、その異常発熱状態を解消することができるスイッチ装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、移動不能に設けられた固定接点と、移動可能に設けられその移動に伴い前記固定接点に対して接離する可動接点と、操作力を受けて前記可動接点を移動させる操作機構と、前記固定接点の近傍に設けられ、所定温度以上の熱を受けて変形し前記可動接点を前記固定接点から離間させる熱変形部材と、を具備する。

可動接点が固定接点に接触した状態で異常発熱した場合、その発熱によって、固定接点の近傍に設けられた熱変形部材が熱を受ける。熱変形部材が受けた熱が所定温度以上になると、当該熱変形部材が変形し、可動接点を固定接点から離間させる。これにより、可動接点と固定接点との間の導通状態が遮断され、異常発熱状態を解消することができる。

第１実施形態のスイッチ装置を示すもので、オフ状態での概略的な縦断面図オン状態での概略的な縦断面図熱変形部材が変形した状態での概略的な縦断面図第２実施形態のスイッチ装置を示す図２相当図図３相当図

（第１実施形態）
第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。まず、図１において、スイッチ装置におけるケース１の底部には、回路基板を構成するインシュレータ２が固定状態に設けられている。ケース１およびインシュレータ２は、ともに合成樹脂などの絶縁性の材料により形成されている。ケース１の上部壁１ａとインシュレータ２の上面との間には、ホルダ収容部３が形成されている。インシュレータ２の上面部には、複数、この場合２個の固定接点４ａ，４ｂが移動不能に設けられている。これら２個の固定接点４ａ，４ｂは、所定距離離間した状態で左右に並べて配置されている。２個の固定接点４ａ，４ｂのうち、図１の左側の固定接点４ａは、ケース１における左側の側壁１ｂの近傍に配置されている。

ホルダ収容部３内には、コンタクトホルダ５が収容されている。このコンタクトホルダ５は、固定接点４ａ，４ｂの並び方向である左右方向への移動が可能とされている。コンタクトホルダ５も、合成樹脂などの絶縁性の材料により形成されている。コンタクトホルダ５は下面が開口した接点収容部６を有していて、この接点収容部６に、板ばね製の可動接点７が収容されている。可動接点７は導電材製で、下方へ突出する２個の接点部７ａ，７ｂを左右に有している。接点収容部６の上面と可動接点７の上面との間には圧縮コイルばね８が配設されていて、この圧縮コイルばね８の付勢力により、可動接点７が下方（インシュレータ２側）に付勢されている。コンタクトホルダ５の上面部には、ノブ挿入部９が設けられている。ノブ挿入部９は、この場合左右一対の立ち上がり壁１０によって形成されている。

ケース１の上部壁１ａには、コンタクトホルダ５の上方に位置させて筒状のノブ挿入口１１が形成されている。ノブ挿入口１１は上下両面が開口していて、このノブ挿入口１１に、操作ノブ１２のアーム部１２ａが挿入されている。そのアーム部１２ａの長さ方向の中間部が軸部１３を介してノブ挿入口１１に回動可能に支持されており、操作ノブ１２は、軸部１３を支点にしてノブ挿入口１１に揺動可能に支持されている。操作ノブ１２の上部はノブ挿入口１１から上方へ突出し、アーム部１２ａの下端部１２ｂは前記ノブ挿入部９内に挿入されている。この場合、操作ノブ１２を揺動操作すると、アーム部１２ａの下端部１２ｂによりコンタクトホルダ５が左右方向へスライド移動され、それに伴い可動接点７も左右方向へスライド移動される。このとき、可動接点７の接点部７ａ，７ｂがインシュレータ２の上面を摺動し、固定接点４ａ，４ｂに対して接離する。操作ノブ１２とコンタクトホルダ５は、可動接点７を移動させるための操作機構１４を構成している。

前記ケース１における左側の側壁１ｂの内面側には、左側の固定接点４ａの左近傍に位置させて収容凹部１５が形成されている。この収容凹部１５は、左右方向の深さは浅く、インシュレータ２の上面よりやや下の付近から上方に向けて延びている。そして、この収容凹部１５内に、縦長板状の熱変形部材１６が収容されている。この熱変形部材１６は、この場合形状記憶合金により形成されたもので、通常の状態では、収容凹部１５内に沿った平板状をなしていて、下端部１６ａが側壁１ｂとインシュレータ２とで挟まれた状態となっている。この熱変形部材１６は、所定温度（例えば約１５０℃）以上の熱を受けると、図３に示すように、上下方向の中間の屈曲部１６ｂが右方向（コンタクトホルダ５側）へ突出する逆「く」字状に変形するようになっている。

次に上記構成の作用を説明する。
図１は、操作ノブ１２が中立位置にある状態が示されている。この状態では、可動接点７のうち右側の接点部７ｂは右側の固定接点４ｂに接触しているが、左側の接点部７ａは左側の固定接点４ａから右側へ離間した位置に位置されている。この状態では、スイッチとしてはオフ状態で、負荷例えばモータは断電状態となっている。

図１の状態から操作ノブ１２が矢印Ａ１方向へ揺動操作されると、図２に示すように、コンタクトホルダ５が矢印Ｂ１方向へスライド移動され、これに伴い可動接点７も同矢印Ｂ１方向へスライド移動される。これに伴い、右側の接点部７ｂは右側の固定接点４ｂ上を摺動して当該固定接点４ｂに接触したままであるが、左側の接点部７ａが左側の固定接点４ａに接触するようになる。この状態では、スイッチとしてはオン状態となり、固定接点４ａ，４ｂ間が導通し、負荷であるモータが通電状態となって駆動されるようになる。なお、操作ノブ１２が中立位置へ戻されると、コンタクトホルダ５および可動接点７も図１の状態に戻される。

ところで、例えば固定接点４ａと可動接点７の接点部７ａとの間に炭化物などの異物（図示せず）が入り込み、かつ上記オン状態（図２の状態）が長時間続くようなことがあると、固定接点４ａ付近で異常発熱し、その結果、これにより生じた熱が周囲に悪影響を及ぼすおそれがある。

本実施形態においては、固定接点４ａ付近で異常発熱が生じて、熱変形部材１６がその熱を受け、その熱が所定温度（例えば１５０℃）以上になると、熱変形部材１６は、図３に示すように逆「く」字状に変形する。この変形により、熱変形部材１６の屈曲部１６ｂが、コンタクトホルダ５を矢印Ｂ１とは反対の矢印Ｂ２方向へ強制的に移動させるようになる。このコンタクトホルダ５の移動に伴い、可動接点７も同方向へ移動し、左側の接点部７ａが左側の固定接点４ａから離間し、可動接点７と固定接点４ａとの間の導通状態が遮断される。これにより、スイッチとしてはオフ状態となり、その結果、異常発熱状態が解消される。

上記した実施形態においては、図１の中立状態からコンタクトホルダ５および可動接点７が左方向へ移動する場合についてのみ説明したが、図１の中立状態からコンタクトホルダ５および可動接点７が右方向へも移動する場合にも適用できる。この場合、もう一つの固定接点および熱変形部材１６を、固定接点４ｂを中心に左右対象に設けるようにする。

（第２実施形態）
第２実施形態について、図４および図５を参照して説明する。この第２実施形態は、上記した第１実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、可動接点１８の下面１８ａには、この場合下方へ突出する接点部は形成されておらず、その下面１８ａは平坦状に形成されている。そして、熱変形部材１９およびこれを収容する収容凹部２０は、インシュレータ２上面において左側の固定接点４ａと右側の固定接点４ｂとの間に位置させてやや左側に配置されている。

熱変形部材１９も、この場合形状記憶合金により形成されたもので、通常の状態では、収容凹部２０内に沿った平板状をなしている。熱変形部材１９の上面は、周囲のインシュレータ２の上面とほぼ面一状態となっている。この場合、熱変形部材１９の右端部は、インシュレータ２に固定されている。この熱変形部材１９は、所定温度（例えば約１５０℃）以上の熱を受けると、図５に示すように、左右方向の中間の屈曲部１９ａが上方へ突出する山形状に変形するようになっている。

上記構成において、図４は、中立状態から操作ノブ１２が矢印Ａ１方向へ揺動操作され、コンタクトホルダ５および可動接点１８が矢印Ｂ１方向へ移動した状態が示されている。この状態では、可動接点１８の下面１８ａが、左右の２個の固定接点４ａ，４ｂに接触していて、スイッチとしてはオン状態で、固定接点４ａ，４ｂ間が導通し、負荷であるモータが通電状態となっている。

この図４のオン状態が長時間続くようなことがあると、固定接点４ａ、４ｂ付近で異常発熱するおそれがある。固定接点４ａ、４ｂ付近で異常発熱が発生した場合、本実施形態においては、熱変形部材１９がその熱を受け、その熱が所定温度（例えば１５０℃）以上になると、熱変形部材１９は、図５に示すように山形状に変形する。この変形により、熱変形部材１９の屈曲部１９ａが、可動接点１８の左側を下から押し上げるようになり、可動接点１８の下面１８ａが左側の固定接点４ａから離間し、可動接点１８と固定接点４ａとの間の導通状態が遮断される。これにより、スイッチとしてはオフ状態となり、その結果、異常発熱状態が解消される。

上記した実施形態においても、中立状態からコンタクトホルダ５および可動接点１８が左方向へ移動する場合についてのみ説明したが、中立状態からコンタクトホルダ５および可動接点１８が右方向へも移動する場合にも適用できる。この場合も、第１実施形態と同様に、もう一つの固定接点および熱変形部材１９を、固定接点４ｂを中心に左右対象に設けるようにする。

（その他の実施形態）
熱変形部材１６，１９としては、所定温度の熱を受けて変形するものであれば、形状記憶合金に限られず、例えば２種類の金属部材を合わせたバイメタルを用いることもできる。
上記した各実施形態では、可動接点７，１８が横方向へスライド移動して固定接点４ａ，４ｂに対して接離するものを例示したが、可動接点が上下方向へ移動して固定接点に対して接離するもの、あるいは、可動接点がシーソー式に揺動して固定接点に対して接離するものにも適用することができる。
その他、本発明は上記しかつ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。

図面中、１はケース、２はインシュレータ、４ａ，４ｂは固定接点、５はコンタクトホルダ、７は可動接点、１２は操作ノブ、１４は操作機構、１６は熱変形部材、１８は可動接点、１９は熱変形部材を示す。

Claims

移動不能に設けられた固定接点と、
移動可能に設けられその移動に伴い前記固定接点に対して接離する可動接点と、
操作力を受けて前記可動接点を移動させる操作機構と、
前記固定接点の近傍に設けられ、所定温度以上の熱を受けて変形し前記可動接点を前記固定接点から離間させる熱変形部材と、を具備することを特徴とするスイッチ装置。