JP2022021238A

JP2022021238A - 切換スイッチ

Info

Publication number: JP2022021238A
Application number: JP2020124721A
Authority: JP
Inventors: 芳弘高野; Yoshihiro Takano
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2022-02-02
Anticipated expiration: 2040-07-21
Also published as: JP7359093B2

Abstract

【課題】引張ばねを用いて可動接点をスナップアクションさせるＣ接点構造における常閉の固定接点と可動接点とが溶着している場合であっても、簡易な構成で溶着接点の開路を可能にする切換スイッチを提供すること。【解決手段】先端部に第１固定接点１ａ及び第２固定接点２ａに当接可能な可動接点６ａ，６ｂを形成し、基端部に支持枠３ａに当接して回動支点となる接触子支点部６ｃが形成された可動接触子６と、先端部を絶縁基台４上に設けた支持体に当接して回動支点となる操作支点部７ａが形成され、基端部に外部から操作される操作片７ｂが設けられ、先端部と基端部との間が支持枠３ａ内で回動自在に支持される操作レバー７と、可動接触子６の先端側と操作レバー７の基端側とを接続する引張ばね８と、を備え、操作レバー７には、操作レバー７の下降に伴って可動接触子６の下降をアシストする突起７ｃが設けられる。【選択図】図４

Description

本発明は、引張ばねを用いて可動接点をスナップアクションさせるＣ接点構造における常閉の固定接点と可動接点とが溶着している場合であっても、簡易な構成で溶着接点の開路を可能にする切換スイッチに関する。

従来の切換スイッチは、図６に示すように、固定部材として、常閉の第１固定端子板１、常開の第２固定端子板２及び共通固定端子板３を備えている。常閉の第１固定端子板１には、先端部に第１固定接点１ａが取り付けられ、基端部に一体的に第１外部接続端子１ｂが形成されている。また、常開の第２固定端子板２にも、先端部に第２固定接点２ａが取り付けられ、常閉の第１固定端子板１の第１固定接点１ａの下方に所定間隔をおいて対向配置されている。そして、基端部に、第２外部接続端子２ｂが一体に形成されている。さらに、共通固定端子板３には、先端部に可動接触子６及び操作レバー７等の可動部材を支持するためのＵ字形の支持枠３ａが形成されるとともに基端部に共通外部接続端子３ｂが一体に形成されている。これらの第１固定端子板１、第２固定端子板２及び共通固定端子板３は、中間部が共通の絶縁樹脂により形成された絶縁基台４に埋め込まれ、これを貫通して固定支持される。

可動部材となる可動接触子６には、先端に双頭の可動接点６ａ，６ｂが取り付けられるとともに、基端部に支持枠３ａに当接されて可動接触子６の回動支点となる接触子支点部１０６ｃが形成される。もう一つの可動部材である操作レバー７には、先端部に絶縁基台４に設けられた操作レバー７を支持する支持体５に当接して回動支点となる操作支点部１０７ａが形成され、基端部に外部から操作される操作片７ｂが設けられている。そして、この操作レバー７は共通固定端子板３に形成された支持枠３ａにより支持され、これにより上限の位置が制限される。

そして、可動接触子６と操作レバー７とは、可動接触子６の先端側と操作レバー７の基端側とを接続する引張ばね８によって連繋されている。

このように構成された切換スイッチ１１０は、操作レバー７の操作片７ｂが上方にある状態では、引張ばね８が、可動接触子６の先端部及び操作レバー７の基端部を上方に引っ張るため可動接触子６は第１固定接点１ａ側に回動され、可動接点６ａが第１固定接点１ａに当接する。これにより、共通固定端子板３と第１固定端子板１との間の回路が閉じられる。

操作片７ｂを押し下げて操作レバー７を、操作支点部１０７ａを支点にして時計方向に回動させると、引張ばね８の中心線が接触子支点部１０６ｃより下方に移動したところで、この引張ばね８の作用力の方向が反転し、可動接触子６が急激に下方へ引っ張られて、可動接点６ｂが第２固定端子板２の第２固定接点２ａに閉じられ、共通固定端子板３を第２固定端子板２に切換接続する。なお、上記の切換スイッチは、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００８－６６０８２号公報

ところで、引張ばね８を用いて可動接点６ａ，６ｂをスナップアクションさせるＣ接点構造では、常閉の第１固定接点と可動接点６ａとを切り離して回路を切断しようとする場合、この接点が溶着していると、操作レバー７を時計回りに動作させても、引張ばね８が伸びるのみで、可動接触子６は動かず、第１固定接点と可動接点６ａとを切り離すことができない。すなわち、第１固定接点と可動接点６ａとが溶着している場合、常閉の接点を開にすることができないという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、引張ばねを用いて可動接点をスナップアクションさせるＣ接点構造における常閉の固定接点と可動接点とが溶着している場合であっても、簡易な構成で溶着接点の開路を可能にする切換スイッチを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、先端部に第１固定接点が取り付けられ、基端部に常閉の第１外部接続端子が形成された第１固定端子板と、先端部に第２固定接点が取り付けられ、基端部に常開の第２外部接続端子が形成された第２固定端子板と、先端部に上部がＵ字形となる支持枠が取り付けられ、基端部に共通外部接続端子が形成された共通固定端子板と、前記第１固定接点と前記第２固定接点とを上下に所定間隔をあけて対向配置し、前記第１固定端子板、前記第２固定端子板及び前記共通固定端子板を取り付けた絶縁基台と、先端部に前記第１固定接点及び前記第２固定接点に当接可能な可動接点を形成し、基端部に前記支持枠に当接して回動支点となる接触子支点部が形成された可動接触子と、先端部を前記絶縁基台上に設けた支持体に当接して回動支点となる操作支点部が形成され、基端部に外部から操作される操作片が設けられ、先端部と基端部との間が前記支持枠内で回動自在に支持される操作レバーと、前記可動接触子の先端側と前記操作レバーの基端側とを接続する引張ばねと、を備え、前記操作レバーの操作片を上下方向に回動操作することにより、前記可動接触子が前記接触子支点部を支点に反転駆動し、前記引張ばねによるスナップアクション機構により前記可動接点と前記第１固定接点との接触と、前記可動接点と前記第２固定接点との接触とを交互に切り換え、前記操作レバーには、前記操作レバーの下降に伴って前記可動接触子の下降をアシストする突起が設けられることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記接触子支点部は、前記支持枠に対して回動可能に結合され、前記操作支点部は、前記支持体に対して回動可能に結合されることを特徴とする。

本発明によれば、引張ばねを用いて可動接点をスナップアクションさせるＣ接点構造における常閉の固定接点と可動接点とが溶着している場合であっても、簡易な構成で溶着接点の開路を可能にする。

図１は、本発明の実施の形態である切換スイッチの外観構成を示す斜視図である。図２は、図１に示した切換スイッチの構成を示す右側面図である。図３は、操作レバーの操作片を下方に押し込む前の切換スイッチの状態を示す図である。図４は、可動接触子の反転時の状態を示す図である。図５は、可動接触子の反転後の状態を示す図である。図６は、従来の切換スイッチの外観構成を示す斜視図である。図７は、切換スイッチを組み込んだ操作スイッチの概要構成を示す一部破断図である。

以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。

＜全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態である切換スイッチ１０の外観構成を示す斜視図である。また、図２は、図１に示した切換スイッチ１０の構成を示す右側面図である。

図１及び図２に示すように、切換スイッチ１０は、第１固定端子板１、第２固定端子板２及び共通固定端子板３を有する。第１固定端子板１は、先端部に第１固定接点１ａが取り付けられ、基端部に常閉の第１外部接続端子１ｂが形成される。また、第２固定端子板２は、先端部に第２固定接点２ａが取り付けられ、基端部に常開の第２外部接続端子２ｂが形成される。また、共通固定端子板３は、先端部に上部がＵ字形となる支持枠３ａが取り付けられ、基端部に共通外部接続端子３ｂが形成される。

第１固定端子板１、第２固定端子板２及び共通固定端子板３の各中間部は、絶縁樹脂で形成された絶縁基台４によって支持される。すなわち、絶縁基台４は、第１固定接点１ａ、第２固定接点２ａ及び支持枠３ａを上部（＋Ｚ方向）に露出させ、第１外部接続端子１ｂ、第２外部接続端子２ｂ及び共通外部接続端子３ｂを下部（－Ｚ方向）に露出させて支持する。そして、絶縁基台４は、第１固定接点１ａと第２固定接点２ａとを上下方向（Ｚ方向）に所定間隔ｄをあけて対向配置し、第１固定端子板１、第２固定端子板２及び共通固定端子板３を取り付けて支持する。

また、切換スイッチ１０は、可動接触子６、操作レバー７及び引張ばね８を有する。可動接触子６は、先端部に第１固定接点１ａ及び第２固定接点２ａにそれぞれ当接可能な可動接点６ａ，６ｂを形成し、基端部に支持枠３ａに当接して回動支点となる接触子支点部６ｃが形成される。

操作レバー７は、先端部を絶縁基台４上に設けた支持体５に当接して回動支点となる操作支点部７ａが形成され、基端部に外部から操作される操作片７ｂが設けられ、先端部と基端部との間が支持枠３ａ内で回動自在に支持される。引張ばね８は、可動接触子６の先端側と操作レバー７の基端側とを接続する。

なお、切換スイッチ１０は、引張ばね８を用いて可動接点６ａ，６ｂをスナップアクションさせるＣ接点構造である。Ｃ接点の端子は、可動接点６ａ，６ｂをもつ可動接触子６に接続される共通（ＣＯＭ：コモン）端子である共通固定端子板３である。常閉（ＮＣ：ノーマルクローズ）端子は、第１固定接点１ａをもつ第１固定端子板１であり、常開（ＮＯ：ノーマルオープン）端子は、第２固定接点２ａをもつ第２固定端子板２である。

＜スナップアクション機構＞
図３は、操作レバー７の操作片７ｂを下方に押し込む前の切換スイッチ１０の状態を示す図である。また、図４は、可動接触子６の反転時の状態を示す図である。さらに、図５は、可動接触子６の反転後の状態を示す図である。

図３に示すように、操作レバー７の操作片７ｂを下方（－Ｚ方向：方向Ａ）に押し込む前、可動接触子６の先端部の可動接点６ａは、引張ばね８の中心線Ｃが接触子支点部６ｃの回動支点の上部（＋Ｚ方向）に位置する。この場合、引張ばね８の引っ張りにより可動接点６ａは、第１固定接点１ａへの接触が維持された常閉状態となっている。

図４に示すように、操作片７ｂがさらに下方に押し込まれ、引張ばね８の中心線Ｃが接触子支点部６ｃの回動支点を通過する際、引張ばね８の作用力の方向が反転し、可動接触子６が急激に下方（－Ｚ方向：方向Ｂ）に引っ張る、スナップアクションが生じる。

そして、図５に示すように、可動接点６ｂは、第２固定接点２ａへの接触が維持された状態となる。この状態では、引張ばね８の中心線Ｃは接触子支点部６ｃの回動支点の下部（－Ｚ方向）に位置する。

なお、図５に示した状態において操作片７ｂを上方（＋Ｚ方向）に戻すと、図３の状態に復帰するスナップアクションが生じる。操作レバー７は、支持枠３ａの上端部において内側に向けて突出したストッパ３ｄによって、上方への動作が規制され、絶縁基台４に形成されたストッパ４ａによって、下方への動作が規制される。なお、操作レバー７の下方への規制は、ストッパ４ａと同様に、支持枠３ａに形成してもよい。

＜開路アシスト構造＞
ここで、操作レバー７には、操作レバー７の下降に伴って可動接触子６の下降をアシストする突起７ｃが設けられる。図４に示すように、突起７ｃは、可動接触子６を反転させる際、可動接触子６の凸部６ｄに係合し、可動接触子６を下方に押し下げ、可動接触子６の下方への移動をアシストする。

これにより、常閉の第１固定接点１ａと可動接点６ａとが溶着している場合、引張ばね８の引張力のみでは、第１固定接点１ａと可動接点６ａとが引き離されず、開路できない場合が発生するが、この場合であっても、突起７ｃが強制的に可動接触子６を引き下げて溶着した接点を引き剥がす方向に作用するため、確実に開路することができる。

＜接触子支点部及び操作支点部＞
また、接触子支点部６ｃは、支持枠３ａに対して回動可能に結合され、操作支点部７ａは、支持体５に対して回動可能に結合されている。すなわち、接触子支点部６ｃは、支持枠３ａに形成された回動支点の支点受け部３ｃに対して回動可能に結合され、可動接触子６が支点受け部３ｃから外れないようにしている。また、操作支点部７ａである回動軸は、支持体５の支点受け部５ａに対して回動可能に結合され、操作支点部７ａが支点受け部５ａから外れないようにしている。

これにより、常閉の第１固定接点１ａと可動接点６ａとが溶着している場合、引張ばね８の引張力のみでは、第１固定接点１ａと可動接点６ａとが引き離されず、引張ばね８が破断してしまう場合があるが、この場合であっても、可動接触子６及び操作レバー７はそれぞれ回動支点から外れないため、操作レバー７に設けられた突起７ｃが強制的に可動接触子６を引き下げて溶着した接点を引き剥がす方向に作用するため、確実に開路することができる。

上記の接触子支点部６ｃと支点受け部３ｃとの結合は、接触子支点部６ｃが支点受け部３ｃから外れなければよく、また、操作支点部７ａと支点受け部５ａとの結合は、操作支点部７ａが支点受け部５ａから外れなければよく、それぞれ例えばヒンジ構造によって結合してもよい。

ここで、図６に示した従来の切換スイッチ１１０では、突起７ｃが設けられていない。また、従来の切換スイッチ１１０では、接触子支点部１０６ｃが支持枠３ａの支点受け部１０３ｃに突き立てられた当接をしているとともに、操作支点部１０７ａが支持体５の支点受け部１０５ａに突き立てられた当接をしている。したがって、常閉の第１固定接点１ａと可動接点６ａとの開路時に、引張バネ８が破断した場合、可動接触子６は支持枠３ａから外れ、操作レバー７も支持体５から外れてしまうため、溶着した接点を引き剥がして開路することができなかった。

なお、図７は、上記の切換スイッチ１０を組み込んだ操作スイッチ１１の概要構成を示す一部破断図である。図７に示すように、切換スイッチ１０は、押圧などの操作を行って回路切換を行う操作スイッチ１１内に設けられる。操作スイッチ１１は、操作レバー７に係合して操作レバー７を動作させ、切換スイッチ１０による開路などの回路切換を行わせる。

また、上記の実施の形態で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置及び構成要素の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

１第１固定端子板
１ａ第１固定接点
１ｂ第１外部接続端子
２第２固定端子板
２ａ第２固定接点
２ｂ第２外部接続端子
３共通固定端子板
３ａ支持枠
３ｂ共通外部接続端子
３ｃ，５ａ，１０３ｃ，１０５ａ支点受け部
３ｄ，４ａストッパ
４絶縁基台
５支持体
６可動接触子
６ａ，６ｂ可動接点
６ｃ，１０６ｃ接触子支点部
６ｄ凸部
７操作レバー
７ａ，１０７ａ操作支点部
７ｂ操作片
７ｃ突起
８引張バネ
１０，１１０切換スイッチ
１１操作スイッチ
Ｃ中心線
ｄ所定間隔

Claims

先端部に第１固定接点が取り付けられ、基端部に常閉の第１外部接続端子が形成された第１固定端子板と、
先端部に第２固定接点が取り付けられ、基端部に常開の第２外部接続端子が形成された第２固定端子板と、
先端部に上部がＵ字形となる支持枠が取り付けられ、基端部に共通外部接続端子が形成された共通固定端子板と、
前記第１固定接点と前記第２固定接点とを上下に所定間隔をあけて対向配置し、前記第１固定端子板、前記第２固定端子板及び前記共通固定端子板を取り付けた絶縁基台と、
先端部に前記第１固定接点及び前記第２固定接点に当接可能な可動接点を形成し、基端部に前記支持枠に当接して回動支点となる接触子支点部が形成された可動接触子と、
先端部を前記絶縁基台上に設けた支持体に当接して回動支点となる操作支点部が形成され、基端部に外部から操作される操作片が設けられ、先端部と基端部との間が前記支持枠内で回動自在に支持される操作レバーと、
前記可動接触子の先端側と前記操作レバーの基端側とを接続する引張ばねと、
を備え、
前記操作レバーの操作片を上下方向に回動操作することにより、前記可動接触子が前記接触子支点部を支点に反転駆動し、前記引張ばねによるスナップアクション機構により前記可動接点と前記第１固定接点との接触と、前記可動接点と前記第２固定接点との接触とを交互に切り換え、
前記操作レバーには、前記操作レバーの下降に伴って前記可動接触子の下降をアシストする突起が設けられることを特徴とする切換スイッチ。
前記接触子支点部は、前記支持枠に対して回動可能に結合され、
前記操作支点部は、前記支持体に対して回動可能に結合されることを特徴とする請求項１に記載の切換スイッチ。