JP3632437B2 - リセット機能付スイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠隔操作により強制的にオフできるリセット機能付スイッチの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来のリセット機能付スイッチの動作を説明する正面図、図４は従来のリセット機能付スイッチの磁路を説明する斜視図である。図３に示すように、リセット機能付スイッチ１はケース２とハンドル３とを備える。ケース２は上方が開口する絶縁性樹脂製の略矩形箱状のものである。ハンドル３は、絶縁性樹脂製のもので、その表面は操作時の指先に沿う凹曲面にて成形されるとともに、ケース２に形成される揺動軸２０を中心に揺動自在にされている。
【０００３】
ケース２は、内部に、復帰ばね４と、ヨーク５と、リセットコイル６とを備える。復帰ばね４は、コイルばねにて形成され、ケース２の底面右端中央近傍とハンドル３の裏部右端中央近傍との間に介入される。そして、復帰ばね４は、ケース２の底面右端中央近傍とハンドル３の裏部右端中央近傍とを互いに遠ざける方向、すなわち、ハンドル３を揺動軸２０を中心に左回動する方向、電気的スイッチ接点（図示せず）をオフする方向に常時付勢している。
【０００４】
ヨーク５は、珪素鋼などの鉄板材にて成形されたヨーク部材５０，５１から構成されており、平面視略コ字形に組み立てられ、ケース２に固定される。また、ヨーク５の対向片部にあっては、リセットコイル６を装着するために、ヨーク部材５１の方が幅狭にされるものの、端部５０ａ，５１ａの部分では共に同一幅で且つ幅広にされている。リセットコイル６はボビン６０に巻装されている。リセットコイル６はボビン６０を介してヨーク部材５１に装着される。
【０００５】
ハンドル３は、直方体の永久磁石Ｍと、略Ｌ字形に成形されたヨーク３０，３１とを備える。永久磁石Ｍは厚さ方向に着磁されている。ヨーク３０は永久磁石ＭのＮ極面に取着している。ヨーク３１は永久磁石ＭのＳ極面に取着している。そして、ヨーク３０とヨーク３１とは平行に対向する。また、ヨーク３０，３１の間隔は、前記ヨーク５の端部５０ａ，５１ａの間隔と同一にされており、端部３０ａ，３１ａは端部５０ａ，５１ａの上辺端面にそれぞれちょうど当接して磁着できるようにされている。
【０００６】
なお、ケース２の裏面には、リセットコイル６に電気的に接続する励磁端子６１，６１やスイッチ接点に接続する接点端子（図示せず）が植設されるとともに、励磁端子６１，６１および接点端子（図示せず）をそれぞれ電気的に隔絶する隔壁２１が設けられている。
【０００７】
ところで、上述のようなリセット機能付スイッチ１は次のように動作する。すなわち、図３に示すオフ状態のリセット機能付スイッチ１にあっては、復帰ばね４は付勢方向に伸長状態になり、ハンドル３の左側が下がり、端部３０ａ，３１ａは端部５０ａ，５１ａから離間している。
【０００８】
そこで、ハンドル３の右側を復帰ばね４の付勢力に逆らって押圧すると、復帰ばね４は圧縮され、ヨーク３０，３１の端部３０ａ，３１ａはヨーク５の端部５０ａ，５１ａに接近する。そして、端部３０ａ，３１ａが端部５０ａ，５１ａに対して所定位置以上に近接すると、端部３０ａ，３１ａが磁力によって端部５０ａ，５１ａに吸引される力の方が、復帰ばね４の付勢力よりも優勢になり、端部３０ａ，３１ａが端部５０ａ，５１ａに当接する状態、すなわちハンドル３の右側が下がった状態が維持され、電気的スイッチ接点（図示せず）のオン状態が持続される。
【０００９】
オン状態になったリセット機能付スイッチ１にあっては、永久磁石ＭのＮ極から放出される磁束φは次のように循環する。すなわち、永久磁石ＭのＮ極→ヨーク３０→端部３０ａ→端部５０ａ→ヨーク５０→ヨーク５１→端部５１ａ→端部３１ａ→ヨーク３１→永久磁石ＭのＳ極、の磁束経路で循環する。
【００１０】
オン状態にあるリセット機能付スイッチ１は次のように遠隔操作にてオフ状態にできる。すなわち、前述の磁束経路を通る磁束とは逆向きの磁束を生じせしめる電流を、リセットコイル６に励磁端子６１，６１を介して流し、前述の磁束経路の磁束を弱めることによって、端部３０ａ，３１ａが磁力によって端部５０ａ，５１ａに吸引される力の方が、復帰ばね４の付勢力よりも劣勢になるようにするのである。すると、必然的にハンドル３は左回動し、ハンドル３の左側が下がった状態が維持され、リセット機能付スイッチ１の電気的スイッチ接点（図示せず）のオフ状態が持続されることになる。
【００１１】
リセット機能付スイッチ１は例えば省電力用コピー機などに利用される。すなわち、リセット機能付スイッチ１を手動にてオン操作し、コピー機電源を投入するものの、計時装置にて計時していて例えば１５分間一度も使用されなければ、電力の無駄使いであると判断され、自動的にリセットコイル６に電流が流され、コピー機の電源を強制的にオフすることにより省電力を図るのである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のリセット機能付スイッチ１にあっては、永久磁石Ｍがハンドル３の内部に固定されているので、例えば書類を止める金属製クリップなどがハンドル３の表面に吸着されるなど、磁束漏洩による様々な悪影響が生じる。また、ヨーク３０，３１の端部３０ａ，３１ａとヨーク５の端部５０ａ，５１ａとの吸引当接部に、コピー機のトナーなどの異物が入り込み付着すると、リセットコイル６の付勢力に逆らって端部３０ａ，３１ａが端部５０ａ，５１ａに吸着することができずに、リセット機能付スイッチ１がオン状態を持続できない不具合を生じる場合がある。
【００１３】
更に、従来のリセット機能付スイッチ１にあっては、端部３０ａが端部５０ａに吸引当接するとともに端部３１ａが端部５１ａに吸引当接するというように、２箇所で吸着するようにされているので、製造上のバラツキによって、一方は当接するものの他方は当接できないようなことが生じて、吸着力が弱まり、前述同様に、リセットコイル６の付勢力に逆らって端部３０ａ，３１ａが端部５０ａ，５１ａに吸着することができずに、リセット機能付スイッチ１がオン状態を持続できない不具合を生じる場合があるという問題点があった。
【００１４】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、磁束漏洩が少なく、異物混入に対して強く、製造バラツキに強く、且つ、遠隔操作電流が少なくて済む高効率な、優れるリセット機能付スイッチを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題点を解決するため、請求項１記載の発明にあっては、ケースに揺動自在に取り付けられて電気接点をオン／オフ操作するためのハンドルと、ハンドルをオフ状態の方向に付勢する復帰ばねと、磁路を形成するヨークと、ヨークにより導かれる磁力により磁性体を吸引してハンドルをオン状態に持続する永久磁石と、ハンドルのオン状態を持続する磁力を減少せしめるためのリセットコイルとを備えるリセット機能付スイッチにおいて、前記永久磁石をケース底部近傍に配設し、前記磁性体は往復直線運動を揺動運動に変換する運動変換機構を介してハンドルに結合され、前記運動変換機構は前記磁性体の上面に立設される支柱と該支柱とは別部材の結合部材とから構成され、前記結合部材は支柱とハンドルのそれぞれの間とを回動自在に結合することを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明にあっては、前記復帰ばねは前記磁性体と前記ケースとの間に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るリセット機能付スイッチの第１の参考の形態を図１に基づいて、第１の実施の形態を図２に基づいて、それぞれ詳細に説明する。
【００２１】
［第１の参考の形態］図１はリセット機能付スイッチを示す概念図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は平面図である。なお、図１において、従来の技術で図３および図４を用いて説明したリセット機能付スイッチと同等の個所には、同じ符号を付してある。
【００２２】
図１に示すように、リセット機能付スイッチ１は、ケース２と、ハンドル３と、復帰ばね４と、ヨーク５と、リセットコイル６と、磁性体７とを備える。なお、図１（ｂ）と図１（ｃ）とにあっては、ハンドル３と、復帰ばね４とを省略している。
【００２３】
図１に示すリセット機能付スイッチ１が従来のものと異なり特徴となるのは、ヨーク５を珪素鋼などの鉄板材にて成形されたＬ字形の２枚のヨーク部材５０，５１にて構成し、永久磁石ＭのＮ極にヨーク部材５０を取着するとともに永久磁石ＭのＳ極にヨーク部材５１を取着し、永久磁石Ｍをケース２の底部に配設し、ハンドル３には略直方体の磁性体７を設けた構成である。
【００２４】
ヨーク部材５１にはリセットコイル６が装着される。ハンドル３はケース２に形成される揺動軸２０を中心に揺動自在にされている。復帰ばね４は、コイルばねにて形成され、ケース２の底面右端中央近傍とハンドル３の裏部右端中央近傍との間に介在される。復帰ばね４は、ケース２の底面右端中央近傍とハンドル３の裏部右端中央近傍とを互いに遠ざける方向、すなわち、ハンドル３を揺動軸２０を中心に左回動する方向、電気的スイッチ接点（図示せず）をオフする方向に常時付勢する。
【００２５】
ハンドル３の右側を復帰ばね４の付勢力に逆らって押圧すると、復帰ばね４は圧縮され、磁性体７の底面７ａはヨーク５の端部５０ａ，５１ａに接近する。そして、磁性体７の底面７ａが端部５０ａ，５１ａに対して所定位置以上に近接すると、磁性体７の底面７ａが磁力によって端部５０ａ，５１ａに吸引される力の方が、復帰ばね４の付勢力よりも優勢になり、磁性体７の底面７ａが端部５０ａ，５１ａに当接する状態、すなわちハンドル３の右側が下がった状態を維持することができ、電気的スイッチ接点（図示せず）のオン状態が持続される。
【００２６】
オン状態になったリセット機能付スイッチ１にあっては、永久磁石ＭのＮ極から放出される磁束φは、永久磁石ＭのＮ極→ヨーク５０→端部５０ａ→磁性体７→端部５１ａ→ヨーク５１→永久磁石ＭのＳ極、の磁束経路で循環する。
【００２７】
オン状態にあるリセット機能付スイッチ１は次のように遠隔操作にてオフ状態にできる。すなわち、前述の磁束経路を通る磁束とは逆向きの磁束を生じせしめる電流をリセットコイル６に流し、前述の磁束経路の磁束を弱めることによって、磁性体７の底面７ａが磁力によって端部５０ａ，５１ａに吸引される力の方を、復帰ばね４の付勢力よりも劣勢にする。すると、必然的にハンドル３は左回動し、ハンドル３の左側が下がった状態が維持され、リセット機能付スイッチ１の電気的スイッチ接点（図示せず）のオフ状態が持続される。
【００２８】
上述のように構成したリセット機能付スイッチ１にあっては、ハンドル３の表面からの磁束漏洩が低減し、クリップなどがハンドル３に吸着することを避けることができる。また、永久磁石Ｍの組み込み位置を２枚のヨーク部材５０，５１の間にしたので、永久磁石Ｍを薄型にすることができ、ヨーク部材５０，５１の間隔を狭くでき、リセットコイル６に電流を流すことにより形成される起磁力に対する磁束経路の磁気抵抗を少なくできるので、リセットコイル６に流す電流が僅かであっても充分に前述の磁束経路の磁束を弱めることが可能で高効率にできる。
【００２９】
また、磁性体７の底面７ａが一平面とされているので、磁性体７の底面７ａをヨーク５の端部５０ａ，５１ａに吸着させるとき、底面７ａを必ず端部５０ａ，５１ａの両方に当接させることが容易になり、従来のように製造のバラツキによって一方に隙間が生じて吸着力が弱まることはなく、リセット機能付スイッチ１のオン動作維持不良を低減できる。更に、磁性体７の厚みは、小型化とコスト削減の面からすると、ヨーク部材５０，５１と略同じ単位長さ当たりの磁気抵抗になるような厚みにすれば充分である。
【００３０】
［第１の実施の形態］図２はリセット機能付スイッチを示す概念図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は平面図である。なお、図２において、従来の技術で図３および図４を用いて説明したリセット機能付スイッチと同等の個所には、同じ符号を付してある。
【００３１】
図２に示すように、リセット機能付スイッチ１は、ケース２と、ハンドル３と、復帰ばね４と、ヨーク５と、リセットコイル６と、磁性体７と、ガイド８と、運動変換機構９とを備える。なお、図２（ｂ）にあってはハンドル３と復帰ばね４と運動変換機構９とを省略してあり、図２（ｃ）にあってはハンドル３と運動変換機構９とを省略してある。
【００３２】
図２に示すリセット機能付スイッチ１が従来のものと異なり特徴となるのは、磁性体７が、ケース２の底面と平行な往復直線運動が可能なようにガイド８によって案内され、復帰ばね４によってケース２の右壁方向に常時付勢され、しかも運動変換機構９を介してハンドル３に結合されている構成である。
【００３３】
ハンドル３はケース２に形成される揺動軸２０を中心に揺動自在にされている。復帰ばね４は、コイルばねであり、常時短縮する方向に付勢する。ヨーク５は、珪素鋼などの鉄板材にて成形されたＬ字形のヨーク部材５０，５１にて構成され、ケース２の底面に固定される。ヨーク部材５１にはリセットコイル６が装着される。
【００３４】
磁性体７は２枚の矩形の鉄板７０，７１と矩形の永久磁石Ｍとを備える。永久磁石Ｍは厚さ方向に着磁されており、永久磁石ＭのＮ極面には鉄板７０が取着され、永久磁石ＭのＳ極面には鉄板７１が取着されている。また、鉄板７０，７１の外面下方には、ガイド８によって脱落しないように摺動案内するための、断面楔形の案内溝が設けられている。ガイド８は、摩擦抵抗が少なく且つ耐磨耗性に優れる樹脂製のもので、鉄板７０，７１の左端面がヨーク部材５０，５１の端部５０ａ，５１ａにそれぞれ対向するよう、ケース２の底面に固定される。
【００３５】
磁性体７の上面には運動変換機構９が設けられている。運動変換機構９は支柱９ａと結合部材９ｂとから構成される。支柱９ａは磁性体７の上面に立設する。結合部材９ｂは、支柱９ａの上部とハンドル３の右端近傍とを回動自在に結合する。復帰ばね４は磁性体７をケース２の右壁へ付勢する。すなわち、復帰ばね４は、運動変換機構９を介して、ハンドル３を揺動軸２０を中心に左回動する方向、電気的スイッチ接点（図示せず）をオフする方向に常時付勢する。
【００３６】
そこで、ハンドル３の右側を復帰ばね４の付勢力に逆らって押圧すると、復帰ばね４は伸長して、磁性体７の鉄板７０，７１の左端面はヨーク５の端部５０ａ，５１ａに接近する。そして、磁性体７の鉄板７０，７１の左端面が端部５０ａ，５１ａに対して所定位置以上に近接すると、磁性体７の鉄板７０，７１の左端面が磁力によって端部５０ａ，５１ａに吸引される力の方が、復帰ばね４の付勢力よりも優勢になり、磁性体７の鉄板７０，７１の左端面が端部５０ａ，５１ａに当接する状態、すなわちハンドル３の右側が下がった状態を維持することができ、電気的スイッチ接点（図示せず）のオン状態が持続される。
【００３７】
オン状態になったリセット機能付スイッチ１にあっては、永久磁石ＭのＮ極から放出される磁束φは、永久磁石ＭのＮ極→鉄板７０→端部５０ａ→ヨーク５０→ヨーク５１→端部５１ａ→鉄板７１→永久磁石ＭのＳ極、の磁束経路で循環する。
【００３８】
オン状態にあるリセット機能付スイッチ１は次のように遠隔操作にてオフ状態にできる。すなわち、前述の磁束経路を通る磁束とは逆向きの磁束を生じせしめる電流をリセットコイル６に流し、前述の磁束経路の磁束を弱めることによって、磁性体７の鉄板７０，７１の左端面が磁力によって端部５０ａ，５１ａに吸引される力の方を、復帰ばね４の付勢力よりも劣勢にするのである。すると、磁性体７はガイド８を摺動してケース２の右壁方向に移動する。すると、必然的にハンドル３は左回動し、ハンドル３の左側が下がった状態が維持され、リセット機能付スイッチ１の電気的スイッチ接点（図示せず）のオフ状態が持続される。
【００３９】
上述のように構成されるリセット機能付スイッチ１にあっては、磁性体７の吸着面すなわち鉄板７０，７１の左端面と、ヨーク５の吸着面すなわち端部５０ａ，５１ａの右端面とのそれぞれは、磁性体７の往復直線運動方向に対して直交平面であるので、磁力による吸着が吸着面に対して垂直に行われるので、磁力による吸着が安定して行えるという特徴を有する。
【００４０】
また、磁性体７が直線的に移動するため、磁性体７とケース２の右壁とを結ぶ復帰ばね４は、従来のような撓み方によってそれぞれ異なった非線形特性を示すという不安定な状況を解消し、ばねを線型特性として扱うことができるという特徴を有する。更に、ハンドル３の表面からの磁束漏洩が無く、クリップなどがハンドル３に吸着することを避けることができる。また、永久磁石Ｍの組み込み位置を２枚の鉄板７０，７１の間にしたので、永久磁石Ｍを薄型にすることができ、鉄板７０，７１の間隔を狭くでき、リセットコイル６に電流を流すことにより形成される起磁力に対する磁束経路の磁気抵抗を少なくできるので、リセットコイル６に流す電流が僅かであっても充分に前述の磁束経路の磁束を弱めることが可能で高効率にできる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ハンドルから外部への磁束漏洩が殆ど無く、金属のクリップが吸着するようなことの無い、優れるリセット機能付スイッチを提供できるという効果を奏する。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて更に、従来のように撓み方によってそれぞれ異なる非線形特性を示すという復帰ばねの不安定な状況を解消し、復帰ばねを線型特性として扱うことのできる、優れるリセット機能付スイッチを提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の参考の形態のリセット機能付スイッチを示す概念図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態のリセット機能付スイッチを示す概念図である。
【図３】従来のリセット機能付スイッチの動作を示す正面図である。
【図４】従来のリセット機能付スイッチの磁路を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１ リセット機能付スイッチ
２ ケース
３ ハンドル
４ 復帰ばね
５ ヨーク
６ リセットコイル
７ 磁性体
９ 運動変換機構
Ｍ 永久磁石

Claims (2)

1. ケースに揺動自在に取り付けられて電気接点をオン／オフ操作するためのハンドルと、ハンドルをオフ状態の方向に付勢する復帰ばねと、磁路を形成するヨークと、ヨークにより導かれる磁力により磁性体を吸引してハンドルをオン状態に持続する永久磁石と、ハンドルのオン状態を持続する磁力を減少せしめるためのリセットコイルとを備えるリセット機能付スイッチにおいて、前記永久磁石をケース底部近傍に配設し、前記磁性体は往復直線運動を揺動運動に変換する運動変換機構を介してハンドルに結合され、前記運動変換機構は前記磁性体の上面に立設される支柱と該支柱とは別部材の結合部材とから構成され、前記結合部材は支柱とハンドルとのそれぞれの間を回動自在に結合することを特徴とするリセット機能付スイッチ。
2. 前記復帰ばねは前記磁性体と前記ケースとの間に設けられていることを特徴とする請求項１記載のリセット機能付スイッチ。

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