JP2023004202A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直流電圧に対応可能なスイッチ装置を提供する。【解決手段】スイッチ装置は、主スイッチ１と、主スイッチ１を摺動可能に支持する支持部材２と、主スイッチ１の動作に応じて開閉可能な接点３と、を備え、主スイッチ１は屈曲した状態で配設された弾性体１ｃを備えていて弾性体１ｃの復元力により摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動して往復運動可能である。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、スイッチ装置に関し、特に直流電圧に対応可能なスイッチ装置に関する。

近年、電気自動車や太陽光パネル等を使用して蓄電する蓄電池の需要が高まっている。蓄電池は直流で蓄電するが、一般家庭やオフィスビル、駅ビル等の建物のコンセントに送電される電気は交流であるため、直流を交流に変換してコンセントに供給し、さらに交流を直流に変換して最終的な機器に供給する必要がある。直流－交流変換及び交流－直流変換の変換効率の影響でエネルギーの一部が熱として逃げてしまうため、持続可能な社会の実現のために直流電源は直流のまま使用しようという考え方がある。

ゼロエネルギービルディングでは、太陽光パネルなどで昼間に蓄電し、夜間等には蓄電した電気を直流で使用する傾向にあるが、建物で使用する配線径を小さくするために３８０Ｖ等の高電圧で配線する流れになりつつあり、斯かる高電圧で直流化された照明等を安全にオンオフ可能なスイッチ装置が求められている。交流はゼロクロスポイントが存在するため、スイッチをオフした際にアークが切断されるが、直流ではスイッチをオフした際に発生したアークが消えず、スイッチ装置の端子間温度が上昇して火災の原因になる恐れがある。

アークを切断する手法として、接点間距離を広くする手法や、接点間近傍に磁石を配置して磁力によりアークを引き伸ばして消弧する手法等がある。しかし、このような対策をしても、ゆっくりスイッチ操作を行った場合にはアークが切断され難い。例えば交流用スイッチ装置を直流で使用する場合、十分な接点間距離を確保できればアークの影響を抑制できるが、接点間の距離が短いと接点間にアークが発生し続ける恐れがある。例えばゆっくりスイッチを操作したり、スイッチを途中で止めたりすると、十分な接点間距離が得られず、アークが発生し続ける可能性がある。従って、スイッチ操作に拘わらずアークを切断可能なスイッチ装置が求められている。

スイッチ装置には、ロッカースイッチ、スライドスイッチ、押ボタンスイッチ等の種々の形態のものがある。従って、種々の形態に適用可能なスイッチ装置も求められる。アーク切断に関する技術や種々の形態のスイッチ装置としては、例えば後述の文献が公知である。

特許文献１には、可動接点と固定接点との間に発生するアークを飛ばすために、可動接点と固定接点との間に磁界を発生させる永久磁石を設けることが記載されている。

特許文献２には、復帰ばねの復元力で極めて短い時間でオン状態からオフ状態に遷移し、アークの発生を抑えるスイッチ装置が開示されている。

特許文献３には、固定接点から可動接点が離れるときに固定接点と可動接点の間に入り込む消弧板を備えた直流電圧スイッチが開示されている。

特許文献４には、押し釦収容部内に下部が挿入された押し釦の下端面にピン収容穴を形成し、コイルバネによりピンの上端を弾性的にピン収容穴に保持し、押し釦収容部と一体のスイッチ収容部内の可動接片を保持した可動接片支持体をピンの下端によってシーソ運動させ、それによりコモン接片と２つの固定接片との間の導通を切り替える押し釦スイッチが記載されている。

特許文献５には、底面のほぼ中央に共通接点を有し、共通接点から離れた位置に少なくとも一つの固定接点を具備した絶縁ケースと、導電性バネ材によってコ字状に折曲形成され、コ字状に折曲げられた二枚の接片に共通接点が係合して共通接点と電気的接触を保つと共に共通接点を支点にシーソ運動が可能なように支持された可動接片と、この可動接片の一端側に絶縁ケースの底面から離れる方向に偏倚力を与えるスプリングと、絶縁ケースの上方に設けられ押釦の押下操作により可動接片をスプリングの偏倚力に抗して回動させ可動接片の二枚の接片の間に固定接点を挟み込んで共通端子と固定端子の間を電気的に接触させる操作ロッドと、から成る押釦スイッチが記載されている。

特開２０１２－１０４４４８号公報 特開２０１４－７５２９０号公報 特開２０１３－１４５６９７号公報 特開平７－６１４６号公報 実開昭６１－１８９５３４号公報

本発明は、従来の問題に鑑み、直流電圧に対応可能なスイッチ装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様は、主スイッチと、主スイッチを摺動可能に支持する支持部材と、主スイッチの動作に応じて開閉可能な接点と、を備え、主スイッチは屈曲した状態で配設された弾性体を備えていて弾性体の復元力により摺動方向に支持部材上を摺動して往復運動可能である、スイッチ装置を提供する。

本開示の一態様によれば、直流電圧に対応可能なスイッチ装置を提供できる。

第一実施形態のスイッチ装置の概略図である。 第一実施形態のスイッチ装置の概略図である。 第一実施形態のスイッチ装置の概略図である。 第一実施形態のスイッチ装置の概略図である。 一実施例のスイッチ装置の分解図である。 一実施例のスイッチ装置の斜視図である。 切断線Ｘ１、Ｘ２を示す一実施例のスイッチ装置の平面図である。 オン位置の主スイッチを示すスイッチ装置のＸ１－Ｘ１断面図である。 オン位置の主スイッチを示すスイッチ装置のＸ２－Ｘ２断面図である。 中立状態の主スイッチを示すスイッチ装置のＸ１－Ｘ１断面図である。 中立状態の主スイッチを示すスイッチ装置のＸ２－Ｘ２断面図である。 中立状態の主スイッチを示すスイッチ装置のＸ１－Ｘ１断面図である。 中立状態の主スイッチを示すスイッチ装置のＸ２－Ｘ２断面図である。 オフ位置の主スイッチを示すスイッチ装置のＸ１－Ｘ１断面図である。 オフ位置の主スイッチを示すスイッチ装置のＸ２－Ｘ２断面図である。 第二実施形態のスイッチ装置の概略図である。 第三実施形態のスイッチ装置の概略図である。 第四実施形態のスイッチ装置の概略図である。 第五実施形態のスイッチ装置の概略図である。 第六実施形態のスイッチ装置の概略図である。 比較例のスイッチ装置の概略図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を詳細に説明する。各図面において、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の符号が付与されている。また、以下に記載する実施形態は、特許請求の範囲に記載される発明の技術的範囲及び用語の意義を限定するものではないことに留意されたい。さらに、各要素の移動方向や位置関係は、原則図示の状態を基準に説明する。

図１Ａ～図１Ｄは、第一実施形態のスイッチ装置の概略図である。第一実施形態のスイッチ装置はオルタネート型の押ボタンスイッチである。スイッチ装置は、主スイッチ１と、主スイッチ１を摺動可能に支持する支持部材２と、主スイッチ１の動作に応じて開閉可能な接点３と、を備えている。またスイッチ装置は主スイッチ１を操作する操作部材４を備えていてもよい。さらに、スイッチ装置は主スイッチ１の動作に応じて接点３を開閉する副スイッチ５を備えていてもよい。

主スイッチ１は例えば回転可能なスイッチであり、支持部材２は例えばハウジングである。主スイッチ１は軸１ａを備え、支持部材２は軸１ａを受入れる軸受２ｅを備えている。軸１ａのサイズは軸受２ｅのサイズより小さいため、軸１ａは軸受２ｅの中で摺動可能である。本実施形態では、軸１ａは円柱形の棒であり、軸受２ｅは長円形の溝であり、長円形の軸受２ｅの長径が円柱形の軸１ａの径より大きいため、軸１ａは軸受２ｅの長手方向に摺動（本実施形態では直線移動）可能である。なお、本明細書における「直線移動」とは、回転又は揺動しながら真っ直ぐ進む移動や、物体上の点が全て平行に真っ直ぐに進む平行移動を含む。これにより、主スイッチ１は軸線Ｊ１回りで回転方向Ｄ２に回転可能であって且つ摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動可能である。本実施形態において軸線Ｊ１は移動可能な可動軸線である。また、本実施形態では摺動方向Ｄ１が接点３の開閉方向Ｄ０と異なる方向である。接点３の開閉方向Ｄ０と異なる方向とは、例えば接点３の開閉方向Ｄ０に対して直交する方向であり、具体的には軸受２ｅの長軸方向である。

主スイッチ１は屈曲した状態で配設された弾性体１ｃを備えている。弾性体１ｃは、主スイッチ１の移動方向（本実施形態では、Ｓ１方向あるいはＳ２方向）へ屈曲した状態で配設される。具体的には、弾性体１ｃは支持部材２の第一側Ｓ１又は第二側Ｓ２に向かって屈曲した状態で（例えばくの字状に弾性変形させて）取付けられる。第一側Ｓ１と第二側Ｓ２は互いに支持部材２の反対側を表す。また、第一側に向かう位置または方向を「Ｓ１側」または「Ｓ１方向」と称し、第二側に向かう位置または方向を「Ｓ２側」または「Ｓ２方向」と称する。弾性体１ｃは、主スイッチ１の動作（本実施形態では摺動および回転）に応じて、真っ直ぐに圧縮した状態を経て屈曲方向を反対側（Ｓ１側からＳ２側に、又はＳ２側からＳ１側に）に変化させる。弾性体１ｃの屈曲方向が変化するとき、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１側且つ反時計回りに付勢し、あるいはＳ２側且つ時計回りに付勢する。また、弾性体１ｃは、主スイッチ１の回動方向に応じて、副スイッチ５を時計回りに付勢し、又は反時計回りに付勢する。主スイッチ１は圧縮した弾性体１ｃの復元力により摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動して往復運動し、副スイッチ５は屈曲した弾性体１ｃの付勢力により接点３を開位置又は閉位置に維持する。弾性体１ｃは例えばコイルばねであるが、板ばね、ゴム等の他の弾性体でもよい。

接点３は、例えば単投単極式、双投単極式等の接点であり、可動接点３ａと固定接点３ｂを備えている。本実施形態では、接点３が単投単極式であり、可動接点３ａが副スイッチ５の動作に応じて支点を中心にシーソ運動する。可動接点３ａがシーソ運動することにより、可動接点３ａと固定接点３ｂが開閉する。接点３が開いたときの接点間距離は、アークを切断可能な距離になるように設計される。

操作部材４は、例えば押ボタン、スライドボタン等である。本実施形態では操作部材４が押ボタンである。操作部材４は主スイッチ１を操作する一つの操作部４ｃを備え、主スイッチ１は操作部４ｃにより操作される二つの被操作部１ｂを備えている。操作部４ｃは例えば凸部であり、二つの被操作部１ｂは例えば隙間を空けた二つの凸部である。主スイッチ１が支持部材２上を摺動して往復運動することにより、二つの被操作部１ｂのうちのいずれか一つが操作部４ｃの近傍に配置されるため、一つの操作部４ｃで二つの被操作部１ｂを交互に操作（本実施形態では押下）可能である。従って、押ボタンである操作部材４で主スイッチ１をオン位置又はオフ位置に切替え可能である。これによりスイッチ装置は、操作部材４を無くしたロッカースイッチとして構成できるだけではなく、オルタネート型の押ボタンスイッチとしても構成できる。また、操作部材４をスライドボタン等の他のボタンに変更するだけで、後述のスライドスイッチ等の他の形態のスイッチ装置としても構成できる。つまり、スイッチ装置は種々の形態のスイッチ装置として構成できる。

副スイッチ５は、例えば回転可能なスイッチである。副スイッチ５は、支持部材２で支持される軸５ｄを備えている。これにより、副スイッチ５は軸線Ｊ２回りで回転方向Ｄ３に回転可能である。本実施形態において、軸線Ｊ２は所定位置に固定された固定軸線である。また本実施形態では、弾性体１ｃが副スイッチ５に連結し、副スイッチ５は弾性体１ｃの屈曲方向の変化に応じて回転する。副スイッチ５は、可動接点３ａを開位置又は閉位置に付勢する弾性体５ｂと、弾性体５ｂの先端に連結して可動接点３ａに接触する端部５ｃと、を備えているとよい。本実施形態では、可動接点３ａが副スイッチ５の回転に応じて支点を中心にシーソ運動する。端部５ｃが可動接点３ａの支点の両側へ往復運動して可動接点３ａを押圧することにより、可動接点３ａと固定接点３ｂが開閉する。弾性体５ｂは、可動接点３ａを付勢することにより、可動接点３ａと固定接点３ｂの開閉速度を高める。Ｓ１側からＳ２側へ、あるいはＳ２側からＳ１側に移動する端部５ｃが可動接点３ａの支点を乗り越える際、端部５ｃが支点の一方側から他方側に移動するため、可動接点３ａが支点を中心に瞬間的に回動し、その結果、可動接点３ａと固定接点３ｂとが瞬間的に開閉する。本実施形態では、弾性体５ｂがコイルばねであるが、板ばね、ゴム等の他の弾性体でもよい。また、端部５ｃは可動接点３ａに接触する半球状のピンであるが、尖鋭なピンでもよい。

副スイッチ５の軸線Ｊ２は、主スイッチ１の軸線Ｊ１と平行であるとよい。軸線Ｊ１と軸線Ｊ２が平行であることにより、主スイッチ１から副スイッチ５へ力が効率良く伝達され、副スイッチ５は接点３を素早く開閉できる。また、副スイッチ５が弾性体１ｃの屈曲方向の変化に応じて所望の回転範囲で回転するためには、軸線Ｊ１が軸線Ｊ２の両側へ交互に移動するとよい。具体的には、軸線Ｊ１が、副スイッチ５の所望の回動範囲の中心と軸線Ｊ２とを結ぶ仮想線Ｉを跨いで両側へ往復運動するとよい。本実施形態では、スイッチ装置が主スイッチ１と副スイッチ５を備えた二段式スイッチとして構成される。

第一実施形態のスイッチ装置の動作について説明する。図１Ａ及び図１Ｂに示すスイッチ装置の状態（１）～（６）は、操作部材４が押下され復帰する間に主スイッチ１がオフ位置から中立状態を経てオン位置へ遷移する様子を示している。また、図１Ｃ及び図１Ｄに示すスイッチ装置の状態（７）～（１２）は、操作部材４が押下され復帰する間に主スイッチ１がオン位置から中立状態を経てオフ位置へ遷移する様子を示している。以下では、これらスイッチ装置の状態（１）～（１２）について説明する。なお、「オン位置」とはスイッチ装置を操作していないときに接点３が閉位置にあるときの主スイッチ１の位置を意味し、「オフ位置」とはスイッチ装置を操作していないときに接点３が開位置にあるときの主スイッチ１の位置を意味し、「中立状態」とは「オン位置」と「オフ位置」の間の主スイッチ１の状態を意味することに留意されたい。

図１Ａに示す状態（１）では、操作部材４が押下されておらず、主スイッチ１はオフ位置にある。主スイッチ１の弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは主スイッチ１を支持部材２の第一側Ｓ１に位置付け、副スイッチ５を時計回りに付勢する。主スイッチ１の軸１ａは長円形の軸受２ｅの中でＳ１側に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。また、副スイッチ５が接点３を開位置に維持している。主スイッチ１が支持部材２の第一側Ｓ１に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃにより押下可能な状態である。

図１Ａに示す状態（２）では、操作部材４が途中まで押下される。主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃにより操作されることにより、主スイッチ１が軸線Ｊ１回りで時計回りの回転方向Ｄ２に回転する。しかし、主スイッチ１の弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態で且つ圧縮した状態であるため、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢し、副スイッチ５を時計回りに付勢する。これにより、副スイッチ５は回転せずに接点３を開位置に維持する。また、主スイッチ１の軸１ａは軸受２ｅの中でＳ１側に依然として位置付けられる。

図１Ａに示す状態（３）では、操作部材４が完全に押下される。操作部材４が完全に押下される直前に、つまり操作部材４が所定位置まで押下されると、主スイッチ１が軸線Ｊ１回りで時計回りの回転方向Ｄ２に図１Ａ（２）の状態からさらに回転することにより、操作部材４の操作部４ｃが主スイッチ１の二つの被操作部１ｂの間に入り込み、図１Ａ（２）から図１Ａ（３）に至る途中で、弾性体１ｃが真っ直ぐに圧縮した状態を経て反対側であるＳ１方向に瞬時に屈曲する。弾性体１ｃは、主スイッチ１をＳ２方向且つ時計回りに付勢し、副スイッチ５を反時計回りに付勢するので、副スイッチ５は軸線Ｊ２回りで反時計回りの回転方向Ｄ３に回転する。弾性体５ｂにより付勢される端部５ｃは、可動接点３ａの支点を乗り越える際にＳ１側からＳ２側に短時間で移動し、可動接点３ａのＳ２側が端部５ｃにより押圧されて接点３が瞬時に閉じる。弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは副スイッチ５が回転しないため、副スイッチ５は主スイッチ１の回転動作よりも遅延して動作し、操作部材４が十分に押下されるまでは接点３が閉じず、操作部材４が完全に押下されたら接点３が瞬時に閉じるようになる。従って、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず且つ素早く閉じる。

図１Ｂに示す状態（４）では、操作部材４が途中まで復帰する。弾性体１ｃはＳ１方向に屈曲した状態で且つ圧縮した状態である。弾性体１ｃは主スイッチ１を支持部材２の第二側Ｓ２方向且つ時計回りに付勢するが、主スイッチ１の位置は操作部材４により支持部材２の第一側Ｓ１に規制されているため、主スイッチ１の軸１ａは依然として軸受２ｅの中で第一側Ｓ１に位置付けられている。つまり、操作部材４の操作部４ｃが主スイッチ１の被操作部１ｂに干渉して、主スイッチ１の摺動を妨げる。また、弾性体１ｃは副スイッチ５を反時計回りに付勢するため、副スイッチ５は接点３を閉位置に維持する。

図１Ｂに示す状態（５）では、操作部材４がさらに復帰する。操作部材４の操作部４ｃが主スイッチ１の被操作部１ｂに干渉しなくなり、主スイッチ１の位置が操作部材４により規制されなくなる。弾性体１ｃはＳ１方向に屈曲した状態で且つ圧縮した状態であり、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ２方向に付勢するため、主スイッチ１の軸１ａが軸受２ｅの中で摺動し、主スイッチ１は摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動する。また、弾性体１ｃは副スイッチ５を反時計回りに付勢するため、副スイッチ５は接点３を閉位置に維持する。

図１Ｂに示す状態（６）では、操作部材４が完全に復帰し、主スイッチ１はオン位置にある。弾性体１ｃはＳ１方向に屈曲した状態である。弾性体１ｃは、主スイッチ１を支持部材２の第二側Ｓ２に位置付け、副スイッチ５を反時計回りに付勢する。主スイッチ１の軸１ａは軸受２ｅの中で第二側Ｓ２に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。また、副スイッチ５は接点３を閉位置に維持する。主スイッチ１が支持部材２の第二側Ｓ２に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて、操作部４ｃにより操作可能な状態になる。

図１Ｃに示す状態（７）では、操作部材４が押下されていない。弾性体１ｃはＳ１方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは、主スイッチ１を支持部材２の第二側Ｓ２に位置付け、副スイッチ５を版時計方向に付勢する。軸１ａが軸受２ｅの中で第二側Ｓ２に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。また、副スイッチ５が接点３を閉位置に維持している。つまり、主スイッチ１はオン位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第二側Ｓ２に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて、操作部４ｃにより押下可能な状態である。

図１Ｃに示す状態（８）では、操作部材４が途中まで押下される。主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの他方が操作部４ｃによって押下されることにより、主スイッチ１が軸線Ｊ１回りで反時計回りの回転方向Ｄ２に回転する。しかし、弾性体１ｃはＳ１方向に屈曲した状態で且つ圧縮した状態であるため、弾性体１ｃは、主スイッチ１をＳ２方向且つ時計回りに付勢し、副スイッチ５を反時計回りに付勢する。これにより、副スイッチ５は回転せずに接点３を閉位置に維持する。また、主スイッチ１の軸１ａは、軸受２ｅの中で第二側Ｓ２に依然として位置付けられる。

図１Ｃに示す状態（９）では、操作部材４が完全に押下される。操作部材４が完全に押下される直前に、つまり操作部材４が所定位置まで押下されると、主スイッチ１が軸線Ｊ１回りで反時計回りの回転方向Ｄ２に、図１Ｃ（８）の状態からさらに回転する。これにより、操作部材４の操作部４ｃが主スイッチ１の二つの被操作部１ｂの間に入り込み、図１Ｃ（８）から図１Ｃ（９）の状態に至る途中で、弾性体１ｃが真っ直ぐに圧縮した状態を経て反対側であるＳ２方向に瞬時に屈曲する。弾性体１ｃは、主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢し、副スイッチ５を時計回りに付勢するので、副スイッチ５は軸線Ｊ２回りで時計回りの回転方向Ｄ３に回転する。端部５ｃは、Ｓ２側からＳ１側に移動して可動接点３ａの支点を乗り越える際に支点のＳ２側からＳ１側に短時間で移動し、可動接点３ａのＳ１側が移動する端部５により押圧されて接点３が瞬時に開く。弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは副スイッチ５が回転しないため、副スイッチ５は主スイッチ１の回転動作よりも遅延して回転動作する。従って、操作部材４が十分に押下されるまでは接点３が開かず、操作部材４が十分に押下されたら接点３が瞬時に開くため、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても、接点３を瞬間的に開くことが可能であり、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できる。

図１Ｄに示す状態（１０）では、操作部材４が途中まで復帰する。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態で且つ圧縮した状態である。弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１方向に付勢するが、主スイッチ１の位置は操作部材４により支持部材２の第二側Ｓ２に規制されているため、主スイッチ１の軸１ａは依然として軸受２ｅの中で第二側Ｓ２に位置付けられている。つまり、操作部材４の操作部４ｃが被操作部１ｂに干渉して主スイッチ１の摺動を妨げる。また、弾性体１ｃは副スイッチ５を時計回りに付勢するため、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。

図１Ｄに示す状態（１１）では、操作部材４がさらに復帰する。操作部材４の操作部４ｃが主スイッチ１の被操作部１ｂに干渉しなくなり、主スイッチ１の移動が操作部材４により規制されなくなる。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態で且つ圧縮した状態であり、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１側且つ反時計回りに付勢するため、主スイッチ１の軸１ａが軸受２ｅの中で摺動し、主スイッチ１は摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動する。また、弾性体１ｃは副スイッチ５を時計回りに付勢するため、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。

図１Ｄに示す状態（１２）では、操作部材４が完全に復帰する。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは主スイッチ１を支持部材２の第一側Ｓ１に位置付け、副スイッチ５を時計回りに付勢する。主スイッチ１の軸１ａは軸受２ｅの中で第一側Ｓ１に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。また、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。つまり、主スイッチ１はオフ位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第一側Ｓ１に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて、操作部４ｃにより押下可能な状態になる。

第一実施形態のスイッチ装置によれば、ゆっくりスイッチ操作を行っても接点を瞬間的に開閉することができ、アークを切断不可能な接点間距離に維持されず且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できるので、直流電圧に対応可能である。特に、スイッチ装置はアークが発生し易い直流高電圧の場合に好適である。また主、スイッチ１が弾性体１ｃの復元力により摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動して往復運動することにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて、操作部４ｃにより操作可能な状態になる。一つの操作部４ｃで二つの被操作部１ｂを交互に操作することにより、押ボタンである操作部材４で主スイッチ１をオン位置又はオフ位置に切替え可能である。これによりスイッチ装置は、操作部材４を無くしたロッカースイッチとして構成できるだけではなく、オルタネート型の押ボタンスイッチとしても構成できる。また、操作部材４をスライドボタン等の他のボタンに変更するだけで、後述のスライドスイッチ等の他の形態のスイッチ装置としても構成できる。つまり、スイッチ装置は、種々の形態のスイッチ装置としても構成できる。

以下、第一実施形態のスイッチ装置の一実施例について説明する。図２及び図３は、一実施例のスイッチ装置１０の分解図及び斜視図である。スイッチ装置１０はオルタネート型の押ボタンスイッチである。スイッチ装置１０は、主スイッチ１と、主スイッチ１を摺動可能に支持する支持部材２と、主スイッチ１の動作に応じて開閉可能な接点３と、主スイッチ１を操作する操作部材４と、主スイッチ１の動作に応じて接点３を開閉する副スイッチ５と、を備えている。加えて、本実施例のスイッチ装置１０は、主スイッチ１と副スイッチ５の動作タイミングを制御する制御部材６をさらに備えている。

主スイッチ１は回転可能なスイッチであり、支持部材２はハウジングである。支持部材２は、外側カバー２ａ、内側カバー２ｂ、内側ベース２ｃ、及び外側ベース２ｄを備えている。主スイッチ１は軸１ａを備え、外側カバー２ａは軸１ａを受入れる軸受２ｅを備えている。本実施例では、軸１ａは円柱形の棒であり、軸受２ｅは台形の溝である（図５Ａ～図８Ｂも参照）。台形の軸受２ｅの上底の長さが円柱形の軸１ａの径より大きいため、軸１ａは軸受２ｅの長手方向に摺動（本例では直線移動）可能である。これにより、主スイッチ１は軸線Ｊ１回りに回転方向Ｄ２に回転可能であって且つ摺動方向Ｄ１に外側カバー２ａ上を直線移動可能である。台形の軸受２ｅの下底側は開放されているため、主スイッチ１を軸受２ｅの中に配置し易く、また組み立てし易い。

主スイッチ１は、屈曲した状態で配設された弾性体１ｃを備えている。弾性体１ｃは、主スイッチ１の回転方向Ｄ２に沿うように屈曲した状態で配設される。具体的には、弾性体１ｃは外側カバー２ａの第一側Ｓ１又は第二側Ｓ２に向かって屈曲した状態で、例えばくの字状に弾性変形させて取付けられる。弾性体１ｃは、主スイッチ１の回転に応じて、真っ直ぐに圧縮された状態を経て屈曲方向をＳ１方向へ又はＳ２方向へ変化させる。弾性体１ｃの屈曲方向が変化するとき、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ２側且つ時計回り又はＳ１側且つ反時計回りに付勢し、制御部材６をＳ２側且つ反時計回り又は時計回りに付勢する。つまり、主スイッチ１は圧縮した弾性体１ｃの復元力により、摺動方向Ｄ１に軸受２ｅ上を直線移動して往復運動する。弾性体１ｃは例えばコイルばねであるが、板ばね、ゴム等の他の弾性体でもよい。

接点３は双投単極式の接点であり、一対の可動接点３ａと一対の固定接点３ｂを備えている。接点３は外側ベース２ｄに配設される。本実施例では、可動接点３ａが副スイッチ５の動作に応じて、可動側の端子３ｃに形成された支点３ｄ（図５Ｂ等を参照）を中心にシーソ運動可能であり、可動接点３ａのシーソ運動により可動接点３ａと固定接点３ｂが開閉する。接点３が開いたときの接点間距離は、アークを切断可能な距離になるように設計される。

操作部材４は押ボタンである。操作部材４は、本体４ａと、本体４ａを所定位置に復帰させる弾性体４ｂと、を備えている。弾性体４ｂはコイルばねであるが、板ばね、ゴム等の他の弾性体でもよい。本体４ａは外側カバー２ａの開口から外部へ露出し、弾性体４ｂは内側カバー２ｂの受容部２ｈで受容される。また、操作部材４は主スイッチ１を押下する操作部４ｃを備え、主スイッチ１は、操作部４ｃにより押下される二つの被操作部１ｂ１、１ｂ２を備えている。操作部４ｃが二つの被操作部１ｂ１、１ｂ２のうちの一方を押下することにより、主スイッチ１が回動する。主スイッチ１が軸受２ｅ上を摺動して往復運動することにより、二つの被操作部１ｂのうちのいずれか一つが操作部４ｃの近傍に配置されるため、一つの操作部４ｃで二つの被操作部１ｂ１、１ｂ２を交互に操作可能である。操作部４ｃは凸部であり、二つの被操作部１ｂ１、１ｂ２は貫通孔を挟んだ二つの側壁である。本実施例では、一つの操作部４ｃで二つの被操作部１ｂを交互に押下可能であるため、押ボタンである操作部材４で主スイッチ１をオン位置又はオフ位置に切替え可能である。これによりスイッチ装置１０は、操作部材４を無くしたロッカースイッチとして構成できるだけではなく、オルタネート型の押ボタンスイッチとしても構成できる。また、操作部材４をスライドボタン等の他のボタンに変更するだけで、後述のスライドスイッチ等の他の形態のスイッチ装置としても構成できる。つまり、スイッチ装置１０は種々の形態のスイッチ装置として構成できる。

副スイッチ５は例えば回転可能なスイッチである。副スイッチ５は、内側ベース２ｃの軸受２ｇで支持される軸５ｄを備える。これにより、副スイッチ５は軸線Ｊ２回りで回転方向Ｄ３に回転可能である。本実施例では、弾性体１ｃが制御部材６に連結し、制御部材６は弾性体１ｃの屈曲方向の変化に応じて揺動し、副スイッチ５は制御部材６の揺動に応じて回転する。副スイッチ５は、本体５ａと、可動接点３ａを開位置又は閉位置に付勢する一対の弾性体５ｂと、弾性体５ｂの先端に連結して可動接点３ａに接触する一対の端部５ｃと、を備えている。端部５ｃが可動接点３ａの支点に対してＳ１側を押下すると、可動接点３ａが図５Ｂ図示の反時計回りに回動して接点３が閉じる。また、端部５ｃがＳ２側を押下すると、可動接点３ａが図５Ｂ図示の時計回りに回動して接点３が開く。このように一対の端部５ｃが一対の可動接点３ａの支点の両側へ往復運動することにより、一対の可動接点３ａと一対の固定接点３ｂが同時に開閉する。一対の弾性体５ｂは、一対の可動接点３ａを付勢することにより、可動接点３ａと固定接点３ｂの開閉速度を高める。弾性体５ｂはコイルばねであり、端部５ｃは可動接点３ａに接触する尖鋭なピンである。スイッチ装置１０は、主スイッチ１と副スイッチ５を備えた二段式スイッチとして構成される。

制御部材６は、主スイッチ１と副スイッチ５との間に配置される。制御部材６は、弾性体１ｃを受容する受容部６ａを備えている。受容部６ａは例えば円筒形の溝である。また、制御部材６は、内側ベース２ｃの一対の受容部２ｉで受容される一対の脚部６ｃを備えている。脚部６ｃは例えば三角形の先端を備えた側壁であり、内側ベース２ｃの受容部２ｉは例えば三角形の溝である。三角形の脚部６ｃのサイズは三角形の受容部２ｉのサイズより小さいため、脚部６ｃが受容部２ｉの中で軸線Ｊ３回りに揺動可能である。制御部材６は、弾性体１ｃの屈曲方向の変化に応じて、弾性体１ｃの付勢力により軸線Ｊ３回りで揺動方向Ｄ４に揺動する。

制御部材６は、副スイッチ５の回動動作を制御する二つの制御部６ｂ（制御部６ｂ１、６ｂ２）を備える。副スイッチ５は、制御部材６の動作に応じて二つの制御部６ｂ１、６ｂ２の一方に接触する被制御部５ｅを備えている。二つの制御部６ｂ１、６ｂ２は例えば隙間を空けた二つの側壁であり、被制御部５ｅは例えば凸部である。被制御部５ｅは、制御部６ｂ１、６ｂ２の間に配置される。制御部６ｂ１、６ｂ２の間の隙間のサイズＡが、被制御部５ｅのサイズＢより大きい。また、図５Ｂ、図６Ｂ、図７Ｂ、及び図８Ｂの状態では、制御部材６（制御部６ｂ１、６ｂ２）と副スイッチ５（被制御部５ｅ）との間には隙間Ｓがある。制御部材６と副スイッチ５との間に隙間Ｓがあることにより、制御部材６が軸線Ｊ３回りで揺動すると、一方の制御部６ｂ１、６ｂ２が制御部材６の揺動開始から遅延して被制御部５ｅに接触し、被制御部５ｅを押して副スイッチ５を回転させる。主スイッチ１の動作に応じて弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは制御部材６が揺動せず、且つ制御部材６と副スイッチ５との間に隙間Ｓがあるため、制御部６ｂ１、６ｂ２が被制御部５ｅに接触するまでは副スイッチ５が回転しない。このため、副スイッチ５は主スイッチ１の回転開始よりも遅延して回転する。従って、操作部材４が十分に押下されるまでは接点３が開かず、操作部材４が完全に押下されると接点３が瞬時に開くようになる。従って、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても接点３が瞬時に開くため、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できる。

以下では、スイッチ装置１０の動作について説明する。図４は切断線Ｘ１、Ｘ２を示すスイッチ装置１０の平面図であり、図５Ａ、図６Ａ、図７Ａ、及び図８Ａはそれぞれ、オン位置、中立状態、中立状態、及びオフ位置の主スイッチ１を示すスイッチ装置１０のＸ１－Ｘ１断面図であり、図５Ｂ、図６Ｂ、図７Ｂ、及び図８Ｂはそれぞれ、オン位置、中立状態、中立状態、及びオフ位置の主スイッチ１を示すスイッチ装置１０のＸ２－Ｘ２断面図である。これら図面に示す四つの状態（７）、状態（９）、状態（１１）、及び状態（１２）は、それぞれ図１Ｃ及び図１Ｄに示す状態（７）、状態（９）、状態（１１）、及び状態（１２）に対応することに留意されたい。

図５Ａ及び図５Ｂに示す状態（７）では、操作部材４が押下されておらず、主スイッチ１はオン位置にある。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは主スイッチ１を支持部材２の第一側Ｓ１に位置付ける。主スイッチ１の軸１ａは支持部材２の台形の軸受２ｅの中で第一側Ｓ１に位置付けられ、主スイッチ１が軸受２ｅの角部に係止している。また、副スイッチ５は接点３を閉位置に維持している。主スイッチ１が支持部材２の第一側Ｓ１に位置付けられることにより、二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて、操作部４ｃにより押下可能な状態となる。

図６Ａ及び図６Ｂに示す状態（９）では、操作部材４が完全に押下される。操作部材４が完全に押下される直前に（つまり操作部材４が所定位置まで押下されると）、主スイッチ１が軸線Ｊ１回りで時計回りの回転方向Ｄ２に回転することにより、操作部４ｃが主スイッチ１の二つの被操作部１ｂ１、１ｂ２の間に入り込み、弾性体１ｃが真っ直ぐに圧縮された状態を経て反対側であるＳ１側に瞬時に屈曲する。弾性体１ｃは、主スイッチ１をＳ２方向且つ時計回りに付勢し、制御部材６を反時計回りに回動させる。主スイッチ１の位置は操作部材４によって規制され、制御部材６は軸線Ｊ３回りで反時計回りの揺動方向Ｄ４に揺動する。一方、制御部材６と副スイッチ５との間に隙間Ｓがあることにより、制御部材６の制御部６ｂ２は、制御部材６の揺動開始から遅延して副スイッチ５の被制御部５ｅに接触する。制御部材６の揺動に伴い被制御部５ｅが制御部６ｂ２によりＳ１方向に押されることで、副スイッチ５は軸線Ｊ２回りで反時計回りの回転方向Ｄ３に回転する。副スイッチ５は瞬間的に回転するため、副スイッチ５の回転に応じて図５Ｂの状態から図６Ｂの状態に移行する過程で、端部５ｃがＳ２方向に移動して可動接点３ａのＳ２側を押圧して接点３を瞬時に開く。弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは制御部材６が揺動せず、且つ制御部材６と副スイッチ５との間に隙間Ｓがあることにより制御部材６が副スイッチ５に接触するまでは副スイッチ５が回転しないため、副スイッチ５は主スイッチ１の回転よりもさらに遅延して回転する。従って、操作部材４が十分に押下されるまでは接点３が開かず、操作部材４が十分に押下されたら接点３が瞬時に開く。また、支点３ｄの位置における端部５ｃの可動接点３ａへの接触位置は、図５Ｂおよび図６Ｂにおける端部５ｃの可動接点３ａへの接触位置と比較して高い位置にあるので、端部５ｃは支点３ｄの位置で止まることはなく、可動接点３ａのＳ１側あるいはＳ２側の一方側に移動しようとする。そして、端部５ｃの可動接点３ａのＳ１側あるいはＳ２側への移動により可動接点３ａが押下されるため、接点３が開いた状態あるいは閉じた状態に速やかに移行する。このため、可動接点３ａと固定接点３ｂとが閉状態と開状態との間の中立的な状態を維持することを防止でき、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達でき、アークが生じることを防ぐこと、あるいはアークが発生したと仮定しても素早く消弧することが可能となる。

図７Ａ及び図７Ｂに示す状態（１１）では、操作部材４が復帰する。操作部４ｃが主スイッチ１の被操作部１ｂ１に干渉しなくなり、主スイッチ１の移動が操作部材４により規制されなくなる。弾性体１ｃはＳ１側に屈曲した状態で且つ圧縮した状態であり、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ２方向且つ時計回りに付勢するため、主スイッチ１の軸１ａが軸受２ｅの中で直線移動し、主スイッチ１は摺動方向Ｄ１に支持部材２上を直線移動する。また、弾性体１ｃは制御部材６を反時計回りに付勢した状態を維持し、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。

図８Ａ及び図８Ｂに示す状態（１２）では、操作部材４が完全に復帰する。弾性体１ｃはＳ１側に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ２側に位置付ける。主スイッチ１の軸１ａは軸受２ｅの中で第二側Ｓ２に位置付けられ、軸受２ｅの角部に係止している。また、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。つまり、主スイッチ１はオフ位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第二側Ｓ２に位置付けられることにより、被操作部１ｂ１が操作部４ｃの近傍に配置されて、操作部４ｃにより押下可能な状態である。

スイッチ装置１０の上記構成及び動作により、スイッチ装置１０は、ゆっくりスイッチ操作を行っても接点３が中立位置に維持されることがなくなり、アークを切断不可能な接点間距離に維持されず且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できるので、直流電圧に対応可能である。特に、スイッチ装置１０はアークが発生し易い直流高電圧の場合に好適である。また、主スイッチ１が圧縮した弾性体１ｃの復元力により摺動方向Ｄ１に支持部材２上を直線移動して往復運動することにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃにより押下可能な状態になる。一つの操作部４ｃで二つの被操作部１ｂを交互に押下することにより、押ボタンである操作部材４で主スイッチ１をオン位置又はオフ位置に切替え可能である。つまりスイッチ装置１０は、操作部材４を無くしたロッカースイッチとして構成できるだけではなく、オルタネート型の押ボタンスイッチとしても構成できる。また、操作部材４をスライドスイッチ等の他のボタンに変更するだけで、後述のスライドスイッチ等の他の形態のスイッチ装置としても構成できる。つまり、スイッチ装置１０は、種々の形態のスイッチ装置として構成できる。

上記構成及び動作は一例であり、他の形態を採用できることに留意されたい。例えば、前述のように操作部材４を無くすことにより、スイッチ装置をロッカースイッチとして構成可能である。また、後述するように、操作部材４を例えばスライドボタンに変更することにより、スイッチ装置をスライドスイッチとして構成可能である。さらに後述するように、例えば副スイッチ５を無くすことにより、スイッチ装置を一段式スイッチとして構成可能である。また後述するように、主スイッチ１は、回転せずに支持部材２に対して摺動のみ行うように構成可能である。また軸受２ｅは、長円形の溝や台形の溝ではなく、長方形の溝、楕円形の溝、円弧形の溝、曲線形の溝等でもよい。軸受２ｅが楕円形の溝、円弧形の溝、曲線形の溝等の場合は、主スイッチ１が曲線移動する。なお、本書における「曲線移動」とは、回転又は揺動しながら曲線に沿って進む移動や、物体上の点が全て平行に曲線に沿って進む平行移動を含む。また後述するように、軸受を主スイッチ１に形成し、軸を支持部材２に形成してもよい。また、制御部材６と副スイッチ５の間に隙間Ｓを形成するのではなく、制御部材６と主スイッチ１の間に隙間Ｓを形成してもよい。また後述するように、副スイッチ５の弾性体５ｂ又は端部５ｃは無くてもよい。加えて、スイッチ装置１０は、単投式や双投式ではなく例えば三投式、四投式等のスイッチ装置としても構成可能であり、また単極式ではなく例えば双極式、三極式、四極式等のスイッチ装置としても構成可能である。

図９は第二実施形態のスイッチ装置の概略図である。ここでは、第一実施形態のスイッチ装置と同一又は類似の構成及び動作については説明を省略することに留意されたい。第二実施形態のスイッチ装置では、主スイッチ１が軸１ａを備えるのではなく軸受１ｄを備え、支持部材２が軸受２ｅを備えるのではなく軸２ｊを備えている点で、第一実施形態のスイッチ装置とは異なる。本実施形態では、軸２ｊは円柱形の棒であり、軸受１ｄは長円形の溝である。軸受１ｄの長径が円柱形の軸２ｊの径より大きいため、軸受１ｄは軸２ｊに規制されながら軸２ｊ上を摺動（本実施形態では直線移動又は曲線移動）可能である。また、軸線Ｊ１と軸線Ｊ２はそれぞれ所定位置に固定された固定軸線である。これにより、主スイッチ１は軸線Ｊ１回りで回転方向Ｄ２に回転可能であって、且つ摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動可能である。本実施形態では、摺動方向Ｄ１が接点３の開閉方向と異なる方向である。接点３の開閉方向と異なる方向とは、例えば接点３の開閉方向Ｄ０に対して傾斜した方向であり、具体的には軸受１ｄの長軸方向である。

第二実施形態のスイッチ装置では、主スイッチ１の弾性体１ｃが主スイッチ１の移動方向、本実施形態では支持部材２のＳ１側あるいはＳ２側に屈曲した状態で且つ圧縮した状態で配設される。具体的には、弾性体１ｃはＳ１側又はＳ２側に向かって屈曲した状態で、例えばくの字状に弾性変形させて且つ圧縮した状態で取付けられる。つまり、スイッチ装置が操作されていないときに弾性体１ｃが圧縮した状態でない場合は、主スイッチ１が軸２ｊ上を摺動して第一側Ｓ１又は第二側Ｓ２に係止されなくなる。ひいては、主スイッチ１の被操作部１ｂのいずれか一方が操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されなくなり、操作部４ｃによって操作不可能になる。弾性体１ｃはスイッチ装置が操作されていないときも圧縮した状態であるため、主スイッチ１の被操作部１ｂのいずれか一方が操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃによって操作可能になる。

図９に示す状態（７）では、操作部材４が押下されておらず、主スイッチ１はオン位置にある。弾性体１ｃは、Ｓ１側に屈曲した状態であり且つ圧縮した状態であるため、弾性体１ｃは、主スイッチ１をＳ２方向且つ時計回りに付勢し、副スイッチ５を反時計回りに付勢する。主スイッチ１の軸受１ｄは軸２ｊに対して第二側Ｓ２に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。また、副スイッチ５が接点３を閉位置に維持している。主スイッチ１が支持部材２の第二側Ｓ２に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃにより操作（本実施形態では押下）可能な状態である。

図９に示す状態（９）では、操作部材４が完全に押下される。操作部材４が完全に押下される直前に（つまり操作部材４が所定位置まで押下されると）、主スイッチ１が軸線Ｊ１回りで反時計回りの回転方向Ｄ２に回転することにより、操作部材４の操作部４ｃが主スイッチ１の二つの被操作部１ｂの間に入り込み、弾性体１ｃが真っ直ぐに圧縮した状態を経て反対側であるＳ２側に瞬時に屈曲する。弾性体１ｃは、主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢し、副スイッチ５を時計回りに付勢する。主スイッチ１の位置は操作部材４によって規制され、副スイッチ５は軸線Ｊ２回りで時計回りの回転方向Ｄ３に回転して接点３を瞬時に開く。弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは副スイッチ５が回転しないため、副スイッチ５は主スイッチ１の回転動作よりも遅延して動作する。従って、操作部材４が十分に押下されるまでは接点３が開かず、操作部材４が十分に押下されたら接点３が瞬時に開くため、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず、且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できる。

図９に示す状態（１１）では、操作部材４が復帰する。操作部４ｃが主スイッチ１の被操作部１ｂに干渉しなくなり、主スイッチ１の移動が操作部材４により規制されなくなる。弾性体１ｃはＳ２側に屈曲した状態で且つ圧縮した状態であり、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢するため、主スイッチ１の軸受１ｄが軸２ｊ上を摺動し、主スイッチ１は摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動する。また、弾性体１ｃは副スイッチ５を時計回りに付勢するため、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。

図９に示す状態（１２）では、操作部材４が完全に復帰し、主スイッチ１はオフ位置にある。弾性体１ｃはＳ２側に屈曲した状態で且つ圧縮した状態であるため、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢し、副スイッチ５を時計回りに付勢する。主スイッチ１の軸受１ｄは、支持部材２の軸２ｊに対して支持部材２の第一側Ｓ１に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。また、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。主スイッチ１が支持部材２の第一側Ｓ１に付勢されることにより、二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃにより押下可能な状態になる。

第二実施形態のスイッチ装置によれば、弾性体１ｃはスイッチ装置が操作されていないときも圧縮した状態であるため、主スイッチ１をＳ１方向又はＳ２方向に付勢し、副スイッチ５を反時計回り又は時計回りに付勢する。これにより、主スイッチ１が支持部材２の第一側Ｓ１又は第二側Ｓ２に位置付けられ、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちのいずれか一方が操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃにより操作可能な状態になる。一つの操作部４ｃで二つの被操作部１ｂを交互に操作することにより、押ボタンである操作部材４で主スイッチ１をオン位置又はオフ位置に切替え可能である。つまりスイッチ装置は、操作部材４を無くしたロッカースイッチとして構成できるだけではなく、オルタネート型の押ボタンスイッチとしても構成できる。また、操作部材４をスライドボタン等の他のボタンに変更するだけで、後述のスライドスイッチ等の他の形態のスイッチ装置としても構成できる。つまり、スイッチ装置は、種々の形態のスイッチ装置として構成できる。

図１０は第三実施形態のスイッチ装置の概略図である。ここでは、第一実施形態のスイッチ装置と同一又は類似の構成及び動作については説明を省略することに留意されたい。第三実施形態のスイッチ装置は、副スイッチ５を備えず、主スイッチ１のみを備えた一段式スイッチである点で、第一実施形態のスイッチ装置とは異なる。本実施形態では、主スイッチ１が、可動接点３ａを開位置又は閉位置に付勢する弾性体１ｃと、弾性体１ｃの先端に連結して可動接点３ａに接触する端部１ｅと、を備えている。本実施形態では、可動接点３ａが、主スイッチ１の動作（本実施形態では回転）に応じて支点を中心にシーソ運動する。端部１ｅが可動接点３ａの支点の両側へ往復運動することにより、可動接点３ａと固定接点３ｂが開閉する。弾性体１ｃが可動接点３ａを付勢することにより、可動接点３ａと固定接点３ｂの開閉速度を高める。本実施形態では、弾性体１ｃがコイルばねであるが、板ばね、ゴム等の他の弾性体でもよい。また本実施形態では、端部１ｅが可動接点３ａに接触する半球状のピンであるが、尖鋭なピンでもよい。弾性体１ｃが板ばね、ゴム等の他の実施形態では、端部１ｅが無くてもよい。

図１０に示す状態（７）では、操作部材４が押下されていない。主弾性体１ｃはＳ１方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは主スイッチ１を支持部材２の第二側Ｓ２に位置付けるとともに、可動接点３ａのＳ２側を押圧して可動接点３ａを時計回りに付勢し、接点３を閉状態に維持する。主スイッチ１の軸１ａは支持部材２の長円形の軸受２ｅの中で第二側Ｓ２に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。つまり、主スイッチ１はオン位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第二側Ｓ２に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃにより操作（本実施形態では押下）可能な状態である。

図１０に示す状態（９）では、操作部材４が完全に押下される。操作部材４が完全に押下される直前に（つまり操作部材４が所定位置まで押下されると）、主スイッチ１が軸線Ｊ１回りで反時計回りの回転方向Ｄ２に回転することにより、操作部４ｃが主スイッチ１の二つの被操作部１ｂの間に入り込み、弾性体１ｃが真っ直ぐに圧縮した状態を経て反対側であるＳ２側に瞬時に屈曲する。Ｓ２側に屈曲した弾性体１ｃは、主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢するとともに、端部５ｅを瞬間的にＳ２側からＳ１側に移動させる。端部５ｅのこの動作により、可動接点３ａのＳ１側が端部５ｅにより押圧されて接点３を瞬時に開く。主弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは可動接点３ａが開かないため、可動接点３ａは主スイッチ１の回転動作よりも遅延して動作する。従って、操作部材４が十分に押下されるまでは接点３が開かず、操作部材４が十分に押下されたら接点３が瞬時に開くため、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず、且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できる。

図１０に示す状態（１１）では、操作部材４が復帰する。操作部材４の操作部４ｃが主スイッチ１の被操作部１ｂに干渉しなくなり、主スイッチ１の移動が操作部材４により規制されなくなる。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲し且つ圧縮した状態であり、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢するため、軸１ａが軸受２ｅの中で摺動（本実施形態では直線移動）し、主スイッチ１は摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動する。また、弾性体１ｃは可動接点３ａのＳ１側を押圧して反時計回りに付勢し、接点３を開位置に維持する。

図１０に示す状態（１２）では、操作部材４が完全に復帰する。弾性体１ｃはＳ２側に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは主スイッチ１を支持部材２の第一側Ｓ１に位置付ける。弾性体１ｃはまた、端部１ｅにより可動接点３ａのＳ１側を押圧して可動接点３ａを反時計回りに付勢して、接点３を開状態に維持する。主スイッチ１の軸１ａは軸受２ｅの中で第一側Ｓ１に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。主スイッチ１が支持部材２の第一側Ｓ１に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃにより操作可能な状態である。

第三実施形態のスイッチ装置によれば、弾性体１ｃが可動接点３ａを直接付勢するため、副スイッチ５を無くすことにより、部品点数を削減できるという副次的な効果が奏される。但し、第一実施形態や第二実施形態のスイッチ装置と比べ、副スイッチ５や制御部材６が無い分、主スイッチ１の回転動作に対する接点３の開閉動作の遅延時間が短縮されるため、弾性体１ｃの剛性、長さ、屈曲度合い等を調整することにより主スイッチ１の回転に対する接点３の開閉動作の遅延時間を調整するとよい。

図１１は第四実施形態のスイッチ装置の概略図である。ここでは、第一実施形態のスイッチ装置と同一又は類似の構成及び動作については説明を省略することに留意されたい。第四実施形態のスイッチ装置はスライドスイッチである点で、第一実施形態のスイッチ装置とは異なる。本実施形態では、操作部材４を押ボタンからスライドボタンに変更している。逆に、操作部材４をスライドボタンから押ボタンに変更してもよい。一つの操作部４ｃで二つの被操作部１ｂを交互に操作（本実施形態ではスライド）可能であるため、スライドボタンである操作部材４で主スイッチ１をオン位置又はオフ位置に切替え可能である。これによりスイッチ装置は、押ボタンスイッチからスライドスイッチへ、又はスライドスイッチから押ボタンスイッチへ変更できるだけでなく、操作部材４を無くしたロッカースイッチへ変更できる。つまり、スイッチ装置は、種々の形態のスイッチ装置として構成できる。

また本実施形態では、スイッチ装置が操作されていないときは操作部材４の操作部４ｃと主スイッチ１の被操作部１ｂとの間には隙間が形成されない。つまり、スイッチ装置が操作されていないときは、操作部４ｃと被操作部１ｂが常に接触している。スイッチ装置が操作されていないときに操作部４ｃと被操作部１ｂが接触していることにより、スイッチ操作を開始するときに、操作者が操作部材４から触覚フィードバックを得ることができる。

図１１に示す状態（７）では、操作部材４がスライドされていない。弾性体１ｃはＳ１方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは、主スイッチ１を支持部材２の第二側Ｓ２に位置付け、副スイッチ５を支持部材２の第二側Ｓ１に位置付ける。主スイッチ１の軸１ａは支持部材２の長円形の軸受２ｅの中でＳ２側に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。また、副スイッチ５が接点３を閉位置に維持している。つまり、主スイッチ１はオン位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第二側Ｓ２に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃにより操作可能な状態である。

図１１に示す状態（９）では、操作部材４が所定位置までスライドされる。操作部材４が所定位置までスライドされると、主スイッチ１が軸線Ｊ１回りで反時計回りの回転方向Ｄ２に回転することにより、主スイッチ１の弾性体１ｃが真っ直ぐに圧縮した状態を経て、反対側であるＳ２方向に瞬時に屈曲する。弾性体１ｃは、主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢し、副スイッチ５を時計回りに付勢する。副スイッチ５は、軸線Ｊ２回りで時計回りの回転方向Ｄ３へ回転して、接点３を瞬時に開く。弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは副スイッチ５が回転しないため、副スイッチ５は主スイッチ１の回転動作よりも遅延して動作する。従って、操作部材４が十分にスライドされるまでは接点３が開かず、操作部材４が十分にスライドされたら接点３が瞬時に開くため、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず、且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できる。

図１１に示す状態（１１）では、操作部材４がさらにスライドされる。弾性体１ｃはＳ２側に屈曲した状態であり、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢するため、主スイッチ１の軸１ａが軸受２ｅの中で摺動し、主スイッチ１は摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動する。また、弾性体１ｃは副スイッチ５を時計回りに付勢するため、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。

図１１に示す状態（１２）では、操作部材４が完全にスライドされる。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは主スイッチ１を支持部材２の第一側Ｓ１に位置付け、副スイッチ５を支持部材２の第一側Ｓ１に位置付ける。主スイッチ１の軸１ａは軸受２ｅの中で第一側Ｓ１に位置付けられ、主スイッチ１が支持部材２に係止している。また、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。つまり、主スイッチ１はオフ位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第一側Ｓ１に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃによりスライド操作可能な状態になる。

第四実施形態のスイッチ装置によれば、主スイッチ１が弾性体１ｃの復元力により摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動して往復運動することにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃによりスライド操作可能な状態になる。一つの操作部４ｃで二つの被操作部１ｂを交互に操作することにより、スライドボタンである操作部材４で主スイッチ１をオン位置又はオフ位置に切替え可能である。これによりスイッチ装置は、操作部材４を無くしたロッカースイッチとして構成できるだけではなく、スライドスイッチとしても構成できる。また、操作部材４を押ボタン等の他のボタンに変更するだけで、後述の押ボタンスイッチ等の他の形態のスイッチ装置としても構成できる。つまり、スイッチ装置は、種々の形態のスイッチ装置として構成できる。また、スイッチ装置が操作されていないときに操作部４ｃと被操作部１ｂが接触していることにより、スイッチ操作を開始するときに操作者が操作部材４から触覚フィードバックを得ることができる。

図１２は第五実施形態のスイッチ装置の概略図である。ここでは、第四実施形態のスイッチ装置と同一又は類似の構成及び動作については説明を省略することに留意されたい。第五実施形態のスイッチ装置では、主スイッチ１が回転せず、支持部材２に対して摺動（本実施形態では直線移動）、つまりスライドのみを行う点で、第四実施形態のスイッチ装置とは異なる。また本実施形態では、スイッチ装置が操作されていないときは、操作部４ｃと主スイッチ１の被操作部１ｂとの間には隙間が形成される。つまり、スイッチ装置が操作されていないときは、操作部４ｃと被操作部１ｂが接触しない。

図１２に示す状態（７）では、操作部材４がスライドされていない。弾性体１ｃはＳ１側に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは、主スイッチ１を支持部材２の第二側Ｓ２に位置付け、副スイッチ５を支持部材２の第二側Ｓ１に位置付ける。主スイッチ１の軸１ａは支持部材２の長円形の軸受２ｅの中で第二側Ｓ２に位置付けられ、主スイッチ１が軸受２ｅに係止している。また、副スイッチ５が接点３を閉位置に維持している。つまり主スイッチ１はオン位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第二側Ｓ２に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃによりスライド操作可能な状態である。

図１２に示す状態（９）では、操作部材４が所定位置までスライドされる。操作部材４が所定位置までスライドされると、主スイッチ１が摺動方向Ｄ１に摺動することにより、主スイッチ１の弾性体１ｃが真っ直ぐに圧縮した状態を経て反対側であるＳ２方向に瞬時に屈曲する。弾性体１ｃは、主スイッチ１を支持部材２の第一側Ｓ１に付勢し、副スイッチ５を時計回りに付勢する。副スイッチ５は、軸線Ｊ２回りで時計回りの回転方向Ｄ３に回転して、接点３を瞬時に開く。弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは副スイッチ５が回転しないため、副スイッチ５は主スイッチ１の摺動動作よりも遅延して動作する。従って、操作部材４が十分にスライドされるまでは接点３が開かず、操作部材４が十分にスライドされたら接点３が瞬時に開くため、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず、且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できる。

図１２に示す状態（１１）では、操作部材４がさらにスライドされる。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態であり、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１方向に付勢するため、主スイッチ１の軸１ａが軸受２ｅの中で摺動し、主スイッチ１は摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動する。また、弾性体１ｃは副スイッチ５を時計回りに付勢するため、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。

図１２に示す状態（１２）では、操作部材４が完全にスライドされる。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは、主スイッチ１を支持部材２の第一側Ｓ１に位置付け、副スイッチ５を時計回りに付勢する。軸１ａは軸受２ｅの中で第一側Ｓ１に位置付けられ、主スイッチ１が軸受２ｅに係止している。また、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。つまり主スイッチ１はオフ位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第一側Ｓ１に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃによりスライド可能な状態になる。

第五実施形態のスイッチ装置によれば、主スイッチ１が回転せず、支持部材２に対して直線移動のみを行うため、主スイッチ１の可動範囲が制限され、支持部材２を薄型化できるという副次的な効果が奏される。

図１３は第六実施形態のスイッチ装置の概略図である。ここでは、第四実施形態のスイッチ装置と同一又は類似の構成及び動作については説明を省略することに留意されたい。第六実施形態のスイッチ装置では、主スイッチ１の摺動方向Ｄ１が接点３の開閉方向Ｄ０と同じ方向である。また本実施形態では、副スイッチ５が弾性体５ｂを備えていない。さらに本実施形態では、可動接点３ａが支点を中心にシーソ運動するのではなく、接点３の開閉方向Ｄ０へ直線運動する。

図１３に示す状態（７）では、操作部材４がスライドされていない。弾性体１ｃはＳ１方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは、主スイッチ１を支持部材２の第二側Ｓ２に位置付け、副スイッチ５反時計回りに付勢する。主スイッチ１の軸１ａは支持部材２の長円形の軸受２ｅの中で第二側Ｓ２に位置付けられ、主スイッチ１が軸受２ｅに係止している。また、副スイッチ５が接点３を閉位置に維持している。つまり主スイッチ１はオン位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第二側Ｓ２に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃによりスライド可能な状態である。

図１３に示す状態（９）では、操作部材４が所定位置までスライドされる。操作部材４が所定位置までスライドされると、主スイッチ１が軸線Ｊ１回りで反時計回りの回転方向Ｄ２に回転することにより、弾性体１ｃが真っ直ぐに圧縮した状態を経て反対側であるＳ２側に瞬時に屈曲する。弾性体１ｃは、主スイッチ１をＳ１側且つ反時計回りに付勢し、副スイッチ５を時計回りに付勢する。副スイッチ５は軸線Ｊ２回りでＤ３方向に回転して接点３を瞬時に開く。弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは副スイッチ５が回転しないため、副スイッチ５は主スイッチ１の回転動作よりも遅延して動作する。従って、操作部材４が十分にスライドされるまでは接点３が開かず、操作部材４が十分にスライドされたら接点３が瞬時に開くため、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず、且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できる。

図１３に示す状態（１１）では、操作部材４がさらにスライドされる。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態であり、弾性体１ｃは主スイッチ１をＳ１方向且つ反時計回りに付勢するため、主スイッチ１の軸１ａが軸受２ｅの中で摺動し、主スイッチ１は摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動する。また、弾性体１ｃは副スイッチ５を時計回りに付勢するため、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。

図１３に示す状態（１２）では、操作部材４が完全にスライドされる。弾性体１ｃはＳ２方向に屈曲した状態であるため、弾性体１ｃは、主スイッチ１を支持部材２の第一側Ｓ１に位置付け、副スイッチ５を時計回りに付勢する。主スイッチ１の軸１ａは軸受２ｅの中で第一側Ｓ１に位置付けられ、主スイッチ１が軸受２ｅに係止している。また、副スイッチ５は接点３を開位置に維持する。つまり主スイッチ１はオフ位置にある。主スイッチ１が支持部材２の第一側Ｓ１に位置付けられることにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃによりスライド可能な状態になる。

第六実施形態のスイッチ装置によれば、主スイッチ１の摺動方向Ｄ１を接点３の開閉方向Ｄ０と同じ方向になるようにスイッチ装置を構成できる。また、副スイッチ５の弾性体５ｂを無くすことにより、部品点数を削減できるという副次的な効果が奏される。

図１４は比較例のスイッチ装置の概略図である。比較例のスイッチ装置は、例えば交流用スイッチ装置であり、開閉可能な接点４２と、接点４２を開状態又は閉状態に維持するスイッチ４３と、を備えている。スイッチ４３は、真っ直ぐな状態で配設された弾性体を備えている。斯かる交流用スイッチ装置を直流高電圧で使用する場合、スイッチ４３のオフ位置において十分な接点間距離Ｄを確保できればアークの影響を抑制できるが、接点間距離が短いと接点間にアークが発生し続ける恐れがある。また、ゆっくりスイッチ４３を操作したり、スイッチ４３を中立状態で止めたりすると、十分な接点間距離Ｄが得られず、アークが発生し続ける可能性がある。

対照的に、前述の実施形態のスイッチ装置によれば、弾性体１ｃの屈曲方向が変化するまでは接点３が開かない。従って、操作部材４が十分に押下されるまでは接点３が開かず、操作部材４が十分に押下されたら接点３が瞬時に開くため、操作部材４をゆっくり操作したり又は操作部材４を途中で止めたりしても、接点３はアークを切断不可能な接点間距離に維持されず、且つアークを切断可能な接点間距離に素早く到達できる。また、主スイッチ１が弾性体１ｃの復元力により摺動方向Ｄ１に支持部材２上を摺動して往復運動することにより、主スイッチ１の二つの被操作部１ｂのうちの一つが操作部材４の操作部４ｃの近傍に配置されて操作部４ｃにより操作可能な状態になる。一つの操作部４ｃで二つの被操作部１ｂを交互に操作することにより、押ボタンやスライドボタンである操作部材４で主スイッチ１をオン位置又はオフ位置に切替え可能になる。つまりスイッチ装置は、操作部材４を無くしたロッカースイッチとして構成できるだけではなく、種々の形態のスイッチ装置として構成できる。ひいては、直流電圧に対応可能であって且つ種々の形態のスイッチに適用可能なスイッチ装置を提供できる。

本明細書において種々の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において種々の変更を行えることを認識されたい。

１ 主スイッチ； １ａ 軸； １ｂ 被操作部； １ｃ 弾性体； １ｄ 軸受； ２ 支持部材； ２ｅ 軸受； ２ｊ 軸； ３ 接点； ４ 操作部材； ４ｃ 操作部； ５ 副スイッチ； ５ｂ 弾性体； ５ｃ 端部； ５ｄ 軸； ５ｅ 被操作部； ６ 制御部材； ６ｂ 制御部； １０ スイッチ装置； Ｄ０ 開閉方向； Ｄ１ 摺動方向； Ｄ２、Ｄ３ 回転方向； Ｄ４ 揺動方向； Ｊ１～Ｊ３ 軸線； Ｓ 隙間； Ｓ１ 第一側； Ｓ２ 第二側

Claims (5)

1. 主スイッチと、
   前記主スイッチを摺動可能に支持する支持部材と、
   前記主スイッチの動作に応じて開閉可能な接点と、
   屈曲した状態で配設され、前記主スイッチを付勢する弾性体と、
   を備え、
   前記主スイッチは、前記弾性体の復元力により摺動方向に前記支持部材上を移動可能である、スイッチ装置。
2. 前記主スイッチは所定の軸線回りに回転可能である、請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記主スイッチを操作する操作部材をさらに備え、
   前記操作部材は、前記主スイッチを操作する操作部を備え、
   前記主スイッチは、前記操作部により操作される二つの被操作部を備え、
   前記主スイッチの前記支持部材上の摺動方向への移動に応じて、前記操作部は前記二つの被操作部を交互に操作する、請求項１または２に記載のスイッチ装置。
4. 前記主スイッチの動作に応じて前記接点を開閉する副スイッチをさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のスイッチ装置。
5. 前記主スイッチの動作に応じて動作し、前記副スイッチを動作させる制御部材をさらに備え、
   前記主スイッチがオン位置あるいはオフ位置にあるとき、前記制御部材と前記副スイッチ又は前記主スイッチとの間には隙間が形成される、請求項４に記載のスイッチ装置。

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