JP3045599B2 - 電子スイッチ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、照明灯や換気扇等の電
気器具のオンオフを電子スイッチにより行う電子スイッ
チ装置に関し、特に、電子スイッチを構成する電子部品
を２枚のプリント基板に効率よく搭載できるようにした
小型の電子スイッチ装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来の、照明灯や換気扇等の電気器具の
オンオフを行うスイッチ装置としては、例えば本出願人
が先に出願したもので特開昭６２−６４０１３号公報に
掲載されているようなものがある。このものは、ケース
体と蓋体とからなる配線器具本体を備え、その配線器具
本体の内部は大きく分けて２つの部位に区分されてい
て、一方の部位にはオンオフスイッチ，複数の外部接続
端子，電流トランス，開閉操作子，発光ダイオード等が
配設されていると共に、他方の部位にはタイマスイッチ
が配設されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行技術に係るスイッチ装置にあっては、タイマスイ
ッチが多数の機械部品を組み合わせた機械的構造からな
るものであったため、得られる機能の割りにタイマスイ
ッチが大型となるばかりでなく、このタイマスイッチの
作動に必要な電流トランス等の他の部品にも比較的大き
な容量のものが必要とされることから、装置全体が大型
になるという課題があった。この種のスイッチ装置では
平面側の大きさが規格により決定されているため、上記
装置の大型化は、配線器具本体の奥行方向の長さとして
現れている。

【０００４】本発明は、かかる先行技術の課題に鑑みて
なされたものであり、絶縁体を挟んで上下にプリント基
板を配置すると共に、これらを配線器具本体の空間部に
支持することにより、２枚のプリント基板の上下両面に
電子部品等の構成部品を効率よく搭載できるようにし
て、上記課題を解決することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における電子スイッチ装置は、ケース体と蓋
体とからなる配線器具本体の内部の一側に隔たりをもっ
て設けられた一対の端子収納部にそれぞれ収納され且つ
外部電線が接続される１組の接続端子と、前記端子収納
部間の空間部に配設され且つ上方に開口する端子室を有
する絶縁体と、前記端子室の内部に収納されたスイッチ
機構の開閉機構部と、前記絶縁体の上部に配置され且つ
１組の前記接続端子が電気接続された上プリント基板
と、前記絶縁体の下部に配置されると共に前記開閉機構
部の端子及び前記上プリント基板に電気接続された下プ
リント基板と、この下プリント基板及び前記上プリント
基板の上下両面に搭載された電子部品及び機械部品から
なる電子スイッチと、前記上プリント基板の上方に配置
され且つ前記開閉機構部を開閉操作するスイッチ機構の
操作機構部とを設けたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】ケース体と蓋体とからなる配線器具本体の内部
の一側に設けた一対の端子収納部に、外部電線が接続さ
れる１組の接続端子を収納すると共に、両端子収納部間
の空間部に、上下両面に電子スイッチの電子部品及び機
械部品を搭載した上プリント基板と下プリント基板とで
挟まれた絶縁体を配設し、絶縁体の端子室に収納した開
閉機構部の上方に操作機構部を設けてスイッチ機構を配
設したため、絶縁体を挟んで上下に配置した２枚のプリ
ント基板に、電子スイッチを構成する電子部品及び機械
部品を効率よく搭載することができ、この種の電子スイ
ッチ装置における小型化を図ることができる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１乃至図８は本発明の一実施例を示すも
ので、図１は電子スイッチ装置の全体の構成部品を示す
分解斜視図、図２は電子スイッチ装置の正面図、図３は
図２のＡ−Ａ線断面図、図４は同じく図２のＢ−Ｂ線断
面図、図５は蓋体を取った状態の正面図、図６は同じく
上プリント基板を取った状態の正面図、図７はプリント
基板の一面を示す正面図、図８は同じくプリント基板の
他面を示す正面図である。なお、図３及び図４において
は、図の内容が煩雑となるため上下プリント基板に搭載
された電子部品の表示は省略している。

【０００８】まず、構成を説明する。図１等に示す１
は、この種のスイッチ装置等における通常の大きさの配
線器具が幅方向に２個連結された大きさを有し且つ絶縁
材料で形成された配線器具本体であり、この配線器具本
体１は、信号発生機構を構成する開閉機構部２ａ及び操
作機構部２ｂ並びにプリント基板及び電子部品等からな
るタイマ回路３及びその他の部品を収納するための凹陥
部を設けたケース体４と、この凹陥部を閉じる蓋体５と
から構成されている。蓋体５の下部には下方に突出する
位置決め用の突起を設けており、その突起をケース体４
に設けた位置決め用の凹欠部に係合させて重ね合せるこ
とにより、ケース体４と蓋体５との間を位置決めしてい
る。ケース体４の前記連結方向である縦方向の両面隅部
には、蓋止金具６の締結片７を係止するための掛止部８
をそれぞれ形成している。また、蓋体５は、縦方向に延
びるボス部９と、このボス部９の両側に設けたエッジ部
１０とを有し、ボス部９の一側には作動子１１の上部が
挿通される四角形の操作穴１２を、また、当該ボス部９
の他側にはタイマ回路３の一部を構成するボリュームＶ
Ｒの回動軸１３が挿通される挿通孔１４をそれぞれ上下
方向に貫通させて設けている。

【０００９】蓋止金具６は鋼板等の金属材料からなり、
蓋体５のボス部９の側壁に添うように延びる金具本体１
５と、この金具本体１５の長手方向両端部に連続して設
けた前記締結片７とを有している。各締結片７は９０度
折り曲げられて下方に突出していると共に、その先端部
を細くして二股状に形成しており、これにより当該二股
状先端部の左右方向への折り曲げを容易にしている。か
かる構成を有する蓋止金具６の金具本体１５を、図２等
に示すように、ボス部９の側壁に添わせて蓋体５に装着
し、ケース体４側に突出した締結片７の先端部を掛止部
８に係止することにより、ケース体４と蓋体５を簡単且
つ強固に締結固定することができる。

【００１０】ケース体４は、その凹陥部が縦方向に２つ
の部位に区分されており、一側の部位には横方向に隔た
りをもって一対の端子収納部１６，１７を設け、これら
端子収納部１６，１７間には、絶縁材料によって別体に
形成された絶縁体１８を、その床面をケース体４の床面
から浮き上がらせた宙吊り状態で配設している。一対の
端子収納部１６，１７のうち、一方の端子収納部１６に
は２本の外部電線が接続される接続端子の共通端子２０
が収納されていると共に、他方の端子収納部１７には１
本の外部電線が接続される接続端子の左端子２１と右端
子２２とが縦方向に対向設置されている。従って、共通
端子２０と左右端子２１，２２とは、絶縁体１８を挟ん
で横方向に対向設置されている。

【００１１】共通端子２０は、その内側に配設され且つ
長手方向の両端を斜め上方に折り曲げて係止縁を形成し
た２個の線押えバネ２３と、両線押えバネ２３の内側に
おいて各係止縁に接するように対向設置した１個の線外
し体２４とを有し、当該端子２０の側壁と線押えバネ２
３との間に裸電線を挿入することにより、その裸電線が
両部材２０，２３間に挟持固定される。従って、共通端
子２０には２本の外部電線を個別に電気接続することが
できる。また、対をなす左端子２１及び右端子２２は、
それぞれ１個の線押えバネ２３と、両線押えバネ２３の
内側で各係止縁に共通に接するように対向設置した１個
の線外し体２４とを有し、各端子２１，２２の側壁と線
押えバネ２３との間に裸電線を挿入することにより、そ
の裸電線が両部材２１，２３及び２２，２３間にそれぞ
れ挟持固定される。従って、左右の端子２１，２２に
は、それぞれ外部電線が１本づつ電気接続される。これ
に対応させて、ケース体４の裏面には、外部電線を挿入
するための４個の電線挿入孔２５と、挿着された外部電
線の係合を解除するための２個の工具挿入孔２６とをそ
れぞれ穿設している。

【００１２】また、共通端子２０及び左右端子２１，２
２は、それぞれの上面において上方に突出する突起２７
を有し、各突起２７は上プリント基板２８に設けた取付
孔２９に挿通され、ハンダ付け等の固着手段により当該
上プリント基板２８に電気接続されて固定されている。
上プリント基板２８の一側の下面に臨む絶縁体１８は上
方に開口する端子室３０を有し、この端子室３０内には
２個の固定端子３１，３２と、１個の支持端子３３とを
収納している。２個の固定端子３１，３２は横方向両側
の側壁に添うよう配置されていると共に、両固定端子３
１，３２間の床面に添うよう支持端子３３が配置されて
いて、両固定端子３１，３２間に可動接触子３４が配設
されている。可動接触子３４はスプリング３５により付
勢されて一方の固定端子３１に圧接されており、このス
プリング３５のバネ力に抗して可動接触子３４を反対側
へ揺動させて他方の固定端子３２に接触させることによ
り、その接触時間の間だけ可動接触子３４を固定端子３
２に電気接続することができる。３６は、スプリング３
５の他端を絶縁支持するスプリング受であり、絶縁体１
８の一部を構成するように形成されていて、当該絶縁体
１８と一体となってケース体４と蓋体５との間に挟持固
定されている。上記固定端子３１，３２と支持端子３３
と可動接触子３４とスプリング３５とで、スイッチ機構
の開閉機構部２ａを構成している。

【００１３】前記固定端子３１，３２及び支持端子３３
は、それぞれの下部が絶縁体１８を貫通して下方に突出
しており、それらの突出端が下プリント基板３８に設け
た取付孔３９に挿通され、ハンダ付け等の固着手段によ
り当該下プリント基板３８に電気接続されて固定されて
いる。従って、絶縁体１８は上下プリント基板２８，３
８により上下から挟み込まれるように保持されており、
これにより絶縁体１８で上下プリント基板２８，３８間
の隙間を所定間隔に保持している。そして、上プリント
基板２８と下プリント基板３８とは、絶縁体１８側とは
反対側の端部においてケーブル４０により電気接続され
ている。かかる上プリント基板２８及び下プリント基板
３８の上下両面には、図７及び図８に示すように、タイ
マ回路３を構成する各種の電子部品及び機械部品を搭載
している。

【００１４】即ち、本実施例では、上プリント基板２８
の上面には、電子部品としてホトトライアックＱと２個
の定電圧ダイオードＺＤと発光ダイオードＬＥＤと抵抗
Ｒとネオン管ＬＡと３個のジャンパー線ＪＰとを搭載し
ていると共に、機械部品として時間設定を行うためのボ
リュームＶＲを搭載している。そして、上プリント基板
２８の下面には、電子部品であるダイオードブリッジＤ
ＢとバリスタＶＺとコンデンサＣを搭載している。ま
た、下プリント基板３８の上面には、電子部品である集
積回路ＩＣとサイリスタＳＣＲとトランジスタＴＲと抵
抗Ｒと２個のコンデンサＣを搭載していると共に、その
下面にはサイリスタＳＣＲとトランジスタＴＲと４個の
抵抗Ｒと２個の電解コンデンサＣとコンデンサＣと可変
抵抗ＶＲとを搭載している。このように、上下プリント
基板２８，３８の上下両面に各種の部品を搭載できるの
は、絶縁体１８で上下プリント基板２８，３８間の隙間
を所定間隔に保持していると共に、これら全体をケース
体４で宙吊り状態に支持して下プリント基板３８の下方
に隙間を設けたことによるものであり、これにより２枚
のプリント基板２８，３８に電子部品及び機械部品を効
率よく搭載することができる。

【００１５】図３及び図４に示すように、前記可動接触
子３４は、その下端面を支持端子３３に接触させた状態
で両側部が絶縁体１８に設けたＶ字状の端子受部４１に
より傾動自在に支持されている。かかる可動接触子３４
の、スプリング３５が圧接する部分の上側には凸部４２
を設け、その凸部４２には、転換子４３に上部が保持さ
れたスプリング４４の下端を着座している。転換子４３
は、中央に長方形の開口部を設けた枠体からなり、この
枠体の長辺側の中央には側方に突出する一対の転換支軸
４５と、長辺側の両外部で側方に突出するガイド突部４
６とをそれぞれ設けている。各転換支軸４５は上面が円
弧面をなしていると共に、一方の転換支軸４５の下面に
は穴を開口しており、その穴にスプリング４４が挿入さ
れていて、そのスプリング４４を介して可動接触子３４
の上端が転換子４３に支持されている。而して、転換子
４３は対をなす転換支軸４５の円弧面を中心に揺動可能
であり、これと伴に揺動するスプリング４４を介して可
動接触子３４が反転動作し、これにより可動接触子３４
が固定端子３１，３２のいずれか一方に選択的に接触す
る。

【００１６】かかる構成を有する転換子４３の中央開口
部には、上プリント基板２８の上面に搭載したネオン管
ＬＡを臨ませており、この転換子４３の上部には、蓋体
５の操作穴１２に挿通されて上端部が外側に突出する前
記作動子１１を臨ませている。作動子１１は，周囲を四
角形の縁部分で囲うことにより底面中央に四角形の開口
部を設けた枠体からなり、この枠体の長辺側の中央には
側方に突出する一対の作動支軸４７と、長辺側の下面に
所定間隔あけて突出した一対の押圧片４８とをそれぞれ
設けている。作動支軸４７は上端を先細に形成した三角
形をなしていると共に、一対の押圧片４８は前記転換支
軸４５を両側から挟むように形成されており、各押圧片
４８が転換支軸４５とガイド突部４６との間にそれぞれ
挿入される。４９は、作動子１１の中央開口部を塞ぐ透
明な敷板である。

【００１７】前記作動子１１及び転換子４３の構成に対
応して、蓋体５の操作穴１２の内側には四面を囲う側壁
を設けており、その縦方向に対向する二面の側壁中央上
部には、作動子１１の作動支軸４７を支持する逆Ｖ字状
をなす作動子受部５０と、この作動子受部５０の下方で
転換子４３の転換支軸４５を支持する逆Ｕ字状をなす転
換子受部５１とを形成している。従って、転換支軸４５
及び作動支軸４７は前記スプリング４４のバネ力で転換
子受部５１及び作動子受部５０にそれぞれ付勢されてお
り、このスプリング４４のバネ力に抗して押圧力を加え
て操作板５４を揺動させることにより、各受部５０，５
１を中心として作動子１１及び転換子４３が同方向へ揺
動する。

【００１８】図１〜図３に示す５２は、作動子１１の枠
体内に装着された保持バネである。保持バネ５２は、短
辺側の両辺に連続させて下方に折曲形成した複数の係合
片５３と、長辺側の両辺に連続させて上方に折曲形成し
た立設片５４とを有し、各係合片５３を作動子１１の枠
体内縁に設けた係合孔５５に挿入することにより作動子
１１に装着され、これにより敷板４９の抜けを防止して
いる。保持バネ５２の立設片５４間には操作板５６の下
面に設けた突起が係合し、これにより操作板５６が保持
バネ５２を介して作動子１１に装着固定されている。上
記作動子１１と固定端子３１，３２と支持端子３３と可
動接触子３４とスプリング３５と転換子４３と保持バネ
５２と操作板５６とでスイッチ機構の操作機構部２ｂを
構成している。

【００１９】更に、図１〜図３に示す５７は、上プリン
ト基板２８の上面に搭載されたボリュームＶＲの前記回
転軸１３に取着されたツマミであり、周面に滑り止めの
凹凸を設けた先端部が挿通孔１４を貫通して蓋体５の上
面に突出している。５８は、ツマミ５５の回転変位量を
表示するための表示板である。

【００２０】上述した構成を有するタイマ回路３は、ケ
ース体４の凹陥部の他側の部位に収納されていると共
に、搭載した電子部品の冷却効率を高めるため上プリン
ト基板２８には、同じく電子部品であるトライアック５
９を介して放熱板６０を取付けている。トライアック５
９は、上プリント基板２８の一側端部において垂下支持
されており、そのトライアック５９の外側に放熱板６０
がネジ６１により締結されて一体的に固定されている。
更に、上プリント基板２８の放熱板６０とは反対側の端
部には、絶縁材料からなる壁板６２を取付けている。こ
れら放熱板６０及び壁板６２に対応して、ケース体４の
両側面には放熱板６０及び壁板６２の表面を外部に露出
させる開口窓６３がそれぞれ形成されており、一方の開
口窓６３から放熱板６０を介して内部の熱を外部に放出
することにより、配線器具本体１内に収納した電子部品
の温度上昇を抑制している。かかる構成を有する電子ス
イッチ装置は、例えば、風呂場に設置した換気扇のオン
オフスイッチ等として使用される。なお、上記壁板６２
に代えて放熱板６０を取付け、プリント基板の両側に放
熱板６０を設けることにより、放熱効率を一層高めるこ
とができる。

【００２１】上記構成を有する本実施例に係る電子スイ
ッチ装置は、例えば、次のようにして組み立てることが
できる。まず、２枚のプリント基板２８，３８の上下両
面に所定の電子部品及び機械部品を組み付け、更に、上
プリント基板２８の下面に共通端子２０と左右の端子２
１，２２を取付けると共に、下プリント基板３８の上面
に、固定端子３１，３２及び支持端子３３を用いて絶縁
体１８を取付ける。次に、ケーブル４０で上下のプリン
ト基板２８，３８を連結すると共に、放熱板６０と壁板
６２を上プリント基板２８に取付ける。そして、上プリ
ント基板２８と下プリント基板３８を上下方向に対向設
置すると共に、絶縁体１８の端子室３０内に可動接触子
３４を収納してスプリング３５をセットする。このよう
にして組み付けられた基板組立体を、端子収納部１６，
１７に線押えバネ２３及び線外し体２４が収納されたケ
ース体４の凹陥部に収納し、ボリュームＶＲの回動軸１
３にツマミ５７を嵌合する。次いで、又は前記作業と並
行して、敷板４９及び保持バネ５２がセットされた作動
子１１と転換子４３を逐次的に組み付ける。次に、スプ
リング４４を可動接触子３４と転換子３４との間に介在
させた状態で蓋体５側をケース体４側に重ね合わせる。
しかる後、２個の蓋止金具６を蓋体５に装着し、その締
結片７をケース体４の掛止部８に係合することによりケ
ース体４と蓋体５との間を固定することができ、これに
より本電子スイッチ装置の組立が完了する。

【００２２】この場合、上プリント基板２８に対して外
部電線の接続端子である共通端子２０及び左右の端子２
１，２２を直接電気接続すると共に、下プリント基板３
８に対して固定端子３１，３２及び支持端子３３を直接
電気接続して絶縁体１８を支持固定する構造としたた
め、この種のスイッチ装置における組立時の作業性を大
幅に向上することができる。なお、上記実施例において
は、スプリング３５を用いて可動接触子３４を常時一方
へ付勢する構造としたため、開閉機構部２ａはオン又は
オフのいずれか一方のみを行うことができるものである
が、このスプリング３５を廃止することにより、開閉機
構部２ａをオンオフの両方に作動するように構成するこ
とができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明は上述
のとおり構成されているので、次に記載するような効果
を奏する。即ち、ケース体と蓋体とからなる配線器具本
体の内部の一側に設けた一対の端子収納部に、外部電線
が接続される１組の接続端子を収納し、上下両面に電子
スイッチの電子部品及び機械部品を搭載した上プリント
基板と下プリント基板を絶縁体を介して上下に対向設置
すると共に、その絶縁体部分を端子収納部間の空間部に
配設し、上下のプリント基板を宙吊り状態で配線器具本
体の内部に支持すると共に、絶縁体の端子室に収納した
開閉機構部の上方に操作機構部を設けてスイッチ機構を
配設するようにしたため、絶縁体を挟んで上下に配置し
た２枚のプリント基板に、電子スイッチを構成する電子
部品及び機械部品を効率よく搭載することができる。従
って、この種の電子スイッチ装置における小型化と構造
の簡略化とを図ることができ、組立時の作業性を大幅に
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電子スイッチ装置の構
成部品全体を示す分解斜視図である。

【図２】同じく電子スイッチ装置の正面図である。

【図３】図２における電子部品を省略した状態のＡ−Ａ
線断面図である。

【図４】同じく図２における電子部品を省略した状態の
Ｂ−Ｂ線断面図である。

【図５】図２から蓋体を取り除いた状態の正面図であ
る。

【図６】図５から上プリント基板を取り除いた状態の正
面図である。

【図７】図１等に示したプリント基板の一面側を示す平
面図である。

【図８】同じくプリント基板の他面側を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 配線器具本体 ２ａ 開閉機構部 ２ｂ 操作機構部 ３ タイマ回路 ４ ケース体 ５ 蓋体 ６ 蓋止金具 １１ 作動子 １８ 絶縁体 ２０ 共通端子 ２１，２２ 端子 ２８ 上プリント基板 ３０ 端子室 ３１，３２ 固定端子 ３３ 支持端子 ３４ 可動接触子 ３５ スプリング ３８ 下プリント基板 ４０ ケーブル ４１ 端子受部 ４３ 転換子 ４４ スプリング ５６ 操作板 ６０ 放熱板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 23/04 H01H 23/24 H01H 43/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース体と蓋体とからなる配線器具本体
   の内部の一側に隔たりをもって設けられた一対の端子収
   納部にそれぞれ収納され且つ外部電線が接続される１組
   の接続端子と、前記端子収納部間の空間部に配設され且
   つ上方に開口する端子室を有する絶縁体と、前記端子室
   の内部に収納されたスイッチ機構の開閉機構部と、前記
   絶縁体の上部に配置され且つ１組の前記接続端子が電気
   接続された上プリント基板と、前記絶縁体の下部に配置
   されると共に前記開閉機構部の端子及び前記上プリント
   基板に電気接続された下プリント基板と、この下プリン
   ト基板及び前記上プリント基板の上下両面に搭載された
   電子部品及び機械部品からなる電子スイッチと、前記上
   プリント基板の上方に配置され且つ前記開閉機構部を開
   閉操作するスイッチ機構の操作機構部とを設けたことを
   特徴とする電子スイッチ装置。