JP3758424B2 - スイッチ用照光ブロック - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチの位置表示や動作表示を行うためのスイッチ用照光ブロックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、押釦ハンドルの押圧操作により、内部に収納された接点部を切り換えるようにしたスイッチが提供されており、このようなスイッチの内部に、接点状態に応じて発光する発光素子を有するスイッチ用照光ブロックを収納し、スイッチの位置表示や動作表示を行うものがあった。
【0003】
このスイッチの内部回路図を図13に示す。このスイッチは、端子t0に接続される共通接点Iが、端子t1に接続される接点G、又は、端子t3に接続される接点Hの何れかに切り換えて接続される接点部Sを有しており、接点Gと接点Hの間には抵抗素子R1及び発光素子たるネオンランプLPの直列回路と、抵抗素子R2との並列回路が接続される。ここに、抵抗素子R1,R2及びネオンランプLPからスイッチ用照光ブロック1が構成される。尚、ネオンランプLPと直列に接続されたランプ電流制限用の抵抗素子R1の抵抗値は約180kΩ、抵抗素子R2の抵抗値は約2MΩにそれぞれ設定されている。
【0004】
例えば、端子t0,t1間に照明器具などの負荷Lと電源ACとが直列に接続されている場合に、共通接点Iが接点Gに接続されると、電源AC→負荷L→端子t0→共通接点I→接点G→端子t1→電源ACの閉ループ回路が形成され、負荷Lに電源ACが供給されて負荷Lが動作する。一方、接点部Sの接点状態が反転し、共通接点Iが接点Hに接続されると、電源AC→負荷L→端子t0→共通接点I→接点H→ネオンランプLP→抵抗素子R1→端子t1→電源ACの閉ループ回路が形成され、ネオンランプLPが点灯する。尚、抵抗素子R1の抵抗値は十分大きな値(約180kΩ)に設定されており、負荷Lにはわずかな電流しか流れないため、負荷Lは動作せず、ネオンランプLPのみが点灯する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のスイッチ用照光ブロック1では、例えば負荷Lのオフ時に接点切換時のサージ電圧や雷サージなどの高圧のサージ電圧が電源ラインに重畳すると、抵抗素子R1,R2の両端間に高電圧が印加され、抵抗素子R1,R2(特に抵抗値の低いランプ電流制限用の抵抗素子R1)が破損するという問題があった。
【0006】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、高圧のサージ電圧が印加された際にランプ電流制限用の抵抗素子が破損するのを防止したスイッチ用照光ブロックを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、接点部の切り換えを行うスイッチ機構を有するスイッチに設けられ、接点部に電気的に接続され接点部の切り換え状態に応じて点灯状態が切り替わる点灯表示部と、点灯表示部が取り付けられスイッチ内部に収納される照光ブロック本体とを備え、点灯表示部は発光素子及び発光素子に流れる電流を制限するための抵抗素子を有し、抵抗素子の両端がそれぞれ電気的に接続される電極部を照光ブロック本体に設けるとともに、先端が所定の間隔をおいて対向する突起を各電極部にそれぞれ設け、且つ、突起の先端と抵抗素子との間を仕切る隔壁を照光ブロック本体に設けたことを特徴とし、接点切換時のサージ電圧や雷サージなどの高圧のサージ電圧が抵抗素子の両端間に印加されると、抵抗素子が破損する前に両突起間に放電電流が流れるので、抵抗素子の両端間に印加されたサージ電圧を逃がすことができ、抵抗素子が破損するのを防止できる。しかも、各電極部に設けられた突起間に放電電流が流れる際にアーク熱が発生するが、このアーク熱が抵抗素子に加えられるのを隔壁によって防止することができ、アーク熱による抵抗素子の劣化を防止できる。
【0008】
請求項2の発明では、接点部の切り換えを行うスイッチ機構を有するスイッチに設けられ、接点部に電気的に接続され接点部の切り換え状態に応じて点灯状態が切り替わる点灯表示部と、点灯表示部が取り付けられスイッチ内部に収納される照光ブロック本体とを備え、点灯表示部は発光素子及び発光素子に流れる電流を制限するための抵抗素子を有し、抵抗素子の両端がそれぞれ電気的に接続される電極部を照光ブロック本体に設けるとともに、先端が所定の間隔をおいて対向する突起を各電極部にそれぞれ設け、且つ、照光ブロック本体における両突起の間の部位を、両突起間の沿面距離が長くなるような形状に形成したことを特徴とし、接点切換時のサージ電圧や雷サージなどの高圧のサージ電圧が抵抗素子の両端間に印加されると、抵抗素子が破損する前に両突起間に放電電流が流れるので、抵抗素子の両端間に印加されたサージ電圧を逃がすことができ、抵抗素子が破損するのを防止できる。しかも、両突起の間の沿面距離を長くすることによって、両突起を保持する部位の絶縁抵抗を高めて、短絡が発生するのを防止できる。
【0009】
請求項3の発明では、請求項1又は2の発明において、各突起の対向する部位を尖らせたことを特徴とし、請求項1又は2の発明の作用に加えて、突起の対向する部位を尖らせることによって電界集中が発生し、抵抗素子の両端間に高圧のサージ電圧が印加された際に、突起間に放電電流が流れやすくなり、抵抗素子が破損するのを確実に防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明に係るスイッチ用照光ブロックの基本構成について説明する。基本構成のスイッチ用照光ブロックを組み込んだピアノハンドル式スイッチの分解斜視図を図2に、正面図を図3に、側面図を図4に、上面図を図5に、正面から見た断面図を図6にそれぞれ示す。尚、図1乃至図6は押釦スイッチにピアノハンドルを取り付けていない状態を示している。
【0013】
このピアノハンドル式スイッチは、押釦ハンドル13の押圧操作により、内部に収納された接点部Sの切り換えが行われる押釦スイッチ10と、この押釦スイッチ10の上面に一端部が回動自在に枢支され、他端部を押圧することにより押釦ハンドル13を押圧操作するピアノハンドル50とで構成される。
【0014】
押釦スイッチ10の器体は、一面開口した略箱状の合成樹脂製のボディ11と、ボディ11の前面に被着される合成樹脂製のカバー12とで形成されており、JIS規格などで規格化された既製の埋込型配線器具の1個モジュール寸法に形成してある。尚、ボディ11とカバー12との結合は、カバー12より垂下した係止片14の係止孔14aに、ボディ11の側面に形成してある係止突起15を係止させることによって行っており、係止時には係止片14の弾性と係止突起15の上端に形成された傾斜面15aを利用して簡単に係止できるようになっている。
【0015】
押釦スイッチ10の表面側の部材であるカバー12には、既製の埋込型配線器具を埋設する場合に用いる規格化された取付枠60に着脱自在に取付可能とするために、長手方向における両端面に一対の係止爪16を夫々突設してあり、一方の係止爪16の背部には空所17を形成し、係止爪16が背方へ弾性的に撓むようにしてある。したがって、既製の配線器具用の取付枠60に設けられた孔と係止爪16とを係止させて押釦スイッチ10を着脱自在に取り付けることができ、既製の埋込型の配線器具と同様にして壁面などの造営面に埋設できるようにしてある。
【0016】
また、押釦スイッチ10のボディ11内の一端部には接続端子収納部18が、他端部には接続端子収納部19が夫々形成してあり、更に中央部には接点部Sを収納する接点収納部20が形成してある。そして、一端部の接続端子収納部18には共通端子板21、鎖錠ばね24及び解除釦25からなる速結端子が収納され、他端部の接続端子収納部19には、端子板22及び鎖錠ばね24からなる接続端子部と、端子板23及び鎖錠ばね24からなる接続端子部と、解除釦(図示せず)とが収納されている。各接続端子収納部18,19の底面には、ボディ11の底面側から電線を挿入するための一対の電線挿通孔26と、ボディ11の底面側からドライバなどの工具を挿入して各接続端子収納部18,19内に収納された解除釦25を操作し、鎖錠ばね24と電線との接続状態を解除するための操作孔27とが穿設されている。
【0017】
ここで、端子板22の先端部には固定接点28が固着し、端子板23の先端部には固定接点29が固着してある。また共通端子板21からは接点収納部20内に支持片21aが延出してあり、導電体から形成された開閉体30が支持片21a上に回動自在に立設されている。ここで、開閉体30の両端下部に突設された突部(図示せず)は、接点収納部20の内側壁に形成されたV状凹部31にはめ込まれており、開閉体30はV状凹部31の下部を中心として回動自在になっている。
【0018】
開閉体30の先端部両側には、固定接点28,29とそれぞれ接離自在に接触する可動接点32a,32bが設けられており、開閉体30の回動に応じて、固定接点28と可動接点32aの接触、および固定接点29と可動接点32bの接触を切り換える。ここに、可動接点32a,32b及び固定接点28,29により接点部Sが構成され、この接点部Sの切り換えを行うための開閉体30は反転ハンドル33の反転回動により操作されるように構成してある。
【0019】
すなわち、反転ハンドル33の下部には下方に開口した筒部34が形成されており、筒部34にはコイルスプリング37の上部が納められ、コイルスプリング37の下部が開閉体30の上縁に突設された突起30aに係止され、反転ハンドル33の回動に応じて開閉体30を反転駆動するようになっている。反転ハンドル33は、両側に設けた三角形状の軸35をカバー12の内壁に形成された軸受38に枢支して、カバー12に回動自在に取り付けられており、上部の両端にスライドカム39に掛合する掛合突起36を突設してある。また押釦ハンドル13はカバー12に上下動自在に取り付けられ、下方に配置される復帰ばね42により常時上方に付勢されている。
【0020】
スライドカム39は両端下面に反転ハンドル33の掛合突起36に摺動係合する掛合カム体40が形成され、押釦ハンドル13の下面側において摺動自在に取り付けられており、内部に形成された略ハ字状の一対のばね片41の間に押釦ハンドル13の下面に形成された突起13aが挿入され、このばね片41で復帰力を与えている。
【0021】
押釦スイッチ10の器体を構成するカバー12の表面側端部には横向きとなった軸部43が所定間隔を開けて2つ一体に突設してあり、これらの軸部43は上部が横向きの略円柱形状をしている。一方、ピアノハンドル50は、図3に示すように、裏面部の一端部に下開口がはめ込み用開口部となった穴52と、金属製の軸受け用ばね体53とで構成される軸受け部51が設けてある。穴52は内壁の片側に係止穴54を設け、穴52に収納される軸受け用ばね体53の抜け止め爪55を係止して軸受け用ばね体53を固持している。軸受け用ばね体53は先端を穴52内へ突出するように曲げ形成し、この突出部56と穴52とで軸部43を支持するようになっている。尚、下方に開口した穴52のはめ込み用開口部は上記突出部56とで軸受け部51の内部よりも幅狭としており、押釦スイッチ10の上部に設けた軸部43を軸受け部51に弾性的にはめ込むと、軸部43と軸受け部51との枢支結合が外れないようになっている。また、ピアノハンドル50の他端には背方に向けて抜け止め用の抜止片57を突設してあり、抜止片57は空所17内に挿入され、ピアノハンドル50が回動しても抜止片57の先端が空所17から抜けないようになっている。
【0022】
上記のようにピアノハンドル50が押釦スイッチ10に取り付けられるのであるが、ピアノハンドル50を押圧操作すると、軸部43と軸受部51との軸支部を中心にしてピアノハンドル50がピアノタッチ式に回動する。そして、このピアノハンドル50の回動により、押釦スイッチ10の押釦ハンドル13が押圧操作される。
【0023】
この押釦スイッチ10の動作を簡単に説明する。図6及び図8に示す状態は固定接点29が可動接点32bに接している状態である。この状態で、ピアノハンドル50を操作すると、ピアノハンドル50の操作に伴って押釦ハンドル13が復帰ばね42に抗して押し下げられ、押釦ハンドル13の押し下げによりスライドカム39が下降する。そして、スライドカム39の図中左側の掛合カム体40が、反転ハンドル33の左側の掛合突起36に当たることにより、反転ハンドル33が回動する。このとき、反転ハンドル33の回動に伴ってスライドカム39が図中の左側にスライドする。このようにして反転ハンドル33が反転回動されると、コイルスプリング37が反転して開閉体30が反転し、可動接点32bが固定接点29から離れてオフ状態になるとともに、可動接点32aが固定接点28に接触する。
【0024】
この反転後、ピアノハンドル50の押し下げ力を解除すると、復帰ばね42で押釦ハンドル13が押し上げられ、ピアノハンドル50が元の状態に戻る。そして、これと同時にスライドカム39もばね片41のばね力で中央部に摺動復帰する。この状態から再びピアノハンドル50を押し下げ操作すると、上記とは逆に反転ハンドル33が回動して可動接点32aが固定接点28から離れるとともに、可動接点32bが固定接点29に接触してオン状態になる。
【0025】
ところで、上述したスイッチ用照光ブロック1は、図1に示すように抵抗素子R1の一方の端子と電気的に接続される接続端子3aが設けられた端子片3と、抵抗素子R2の一方の端子と電気的に接続される接続端子4aが設けられた端子片4と、抵抗素子R1,R2の他方の端子に電気的に接続される接続端子5a,5bがそれぞれ設けられた端子片5と、各端子片3〜5がインサート成形された樹脂成形品からなる照光ブロック本体2とを備えている。各端子片3,4,5はそれぞれ導電性材料から形成され、各端子片3,4,5の接続端子3a,4a,5a,5bは照光ブロック本体2の表面に露出している。また端子片3,4には、それぞれ、ネオンランプLPの一対の端子6がそれぞれかしめ接続されるかしめ固定片3b,4bが連続一体に形成されており、かしめ固定片3b,4bは照光ブロック本体2の一端面から露出している。また端子片4,5には、それぞれ、端子板22,23の上面と弾接して接点部Sに電気的に接続するための接触ばね片(接続端子)4c,5cが連続一体に設けられており、各接触ばね片4c,5cは照光ブロック本体2の一端面から露出している。
【0026】
そして、このスイッチ用照光ブロック1は、各かしめ固定片3b,4bにネオンランプLPの端子6をかしめ固定した状態で、接触ばね片4c,5cがそれぞれ端子板22,23に電気的に接続されるように、端子板22,23の上部に載置され、カバー12により上部から押圧されて固定される。これにより、照光ブロック1の接触ばね片4c,5cは上記した固定接点28,29と電気的に接続される。そして、2つの軸部43の中間部にある略長方形状のレンズ部44と、レンズ部44に対応してピアノハンドル50に設けられた透光部(図示せず)とを介して、スイッチ用照光ブロック1のネオンランプLPからの光が外部に出されるのである。尚、スイッチ用照光ブロック1では発光素子にネオンランプLPを用いているが、発光素子をネオンランプLPに限定する趣旨のものではなく、発光ダイオードなどの発光素子を用いても良い。
【0027】
ここで、ランプ電流制限用の抵抗素子R1の両方の端子がそれぞれ実装される電極部たる接続端子3a,5aには、先端が所定の間隔をおいて対向する突起3c,5dが連続一体に形成されており、各突起3c,5dは照光ブロック本体2の表面から露出している。突起3c,5dの間の距離は、接点切換時に発生するサージ電圧や雷サージなどの高圧のサージ電圧が抵抗素子R1の両端間に印加された際に、抵抗素子R1が破損する前に両突起3c,5d間で絶縁破壊が発生して、放電電流が流れるような間隔に設定されているので、抵抗素子R1の両端間に印加されたサージ電圧を逃がすことができ、サージ電圧によって抵抗素子R1が破損するのを防止できる。
【0028】
尚、基本構成のスイッチ用照光ブロック1では突起3c,5dの対向面を略平面状に形成しているが、図9(a)(b)に示すように、両突起3c,5dの対向する部位の形状を尖らせても良く、抵抗素子R1の両端間にサージ電圧が印加された際に、両突起3c,5dの尖端部に電界集中が発生して、突起3c,5d間に放電電流が流れやすくなり、抵抗素子R1の破損を確実に防止できる。
【0029】
(実施形態)
ところで、基本構成のスイッチ用照光ブロック1では、抵抗素子R1の両端間に高圧のサージ電圧が印加されると、抵抗素子R1が破損する前に突起3c,5d間にアークが発生し、抵抗素子R1の両端間に印加されるサージ電圧を逃がして、抵抗素子R1が破損するのを防止しているが、アーク発生時のアーク熱によって抵抗素子R1が劣化する虞がある。
【0030】
そこで、本実施形態では、基本構成のスイッチ用照光ブロック1において、図10に示すように突起3c,5dの先端と抵抗素子R1との間を仕切る保護壁(隔壁)8を照光ブロック本体2に設けており、保護壁8によってアーク発生時のアーク熱が抵抗素子R1に加えられるのを防止して、抵抗素子R1が劣化するのを防止できる。尚、隔壁8以外の構成は基本構成のスイッチ用照光ブロック1と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0031】
ここで、照光ブロック本体2は樹脂成形品から形成されているので、アーク発生時のアーク熱によって照光ブロック本体2の保護壁8が炭化して、突起3c,5d間が短絡する虞がある。そこで、図11に示すように、保護壁8における突起3cと突起5dとの間の部位に溝9を形成しても良く、溝9を形成することによって突起3c,5d間の沿面距離を長くすることができ、突起3c,5dを保持する部位の絶縁抵抗を高めて、両突起3c,5d間が短絡するのを防止することができる。尚、本実施形態では溝9を設けることによって両突起3c,5d間の沿面距離を長くしているが、両突起3c,5d間の沿面距離を長くするような形状を溝9に限定する趣旨のものではなく、保護壁8の表面に突部を形成するなどして、沿面距離を長くしても良い。
【0032】
また、本実施形態では、突起3c,5dの先端と抵抗素子R1との間を仕切る保護壁8を照光ブロック本体2に設けることによって、アーク熱による抵抗素子R1の劣化を防止しているが、保護壁8を設ける代わりに、図12に示すように照光ブロック本体2における抵抗素子R1が実装された部位を封止樹脂7で封止しても良く、アーク発生時のアーク熱によって抵抗素子R1が劣化するのを防止できる。
【0033】
【発明の効果】
上述のように、請求項1の発明は、接点部の切り換えを行うスイッチ機構を有するスイッチに設けられ、接点部に電気的に接続され接点部の切り換え状態に応じて点灯状態が切り替わる点灯表示部と、点灯表示部が取り付けられスイッチ内部に収納される照光ブロック本体とを備え、点灯表示部は発光素子及び発光素子に流れる電流を制限するための抵抗素子を有し、抵抗素子の両端がそれぞれ電気的に接続される電極部を照光ブロック本体に設けるとともに、先端が所定の間隔をおいて対向する突起を各電極部にそれぞれ設け、且つ、突起の先端と抵抗素子との間を仕切る隔壁を照光ブロック本体に設けたことを特徴とし、接点切換時のサージ電圧や雷サージなどの高圧のサージ電圧が抵抗素子の両端間に印加されると、抵抗素子が破損する前に両突起間に放電電流が流れるので、抵抗素子の両端間に印加されたサージ電圧を逃がすことができ、抵抗素子が破損するのを防止できるという効果がある。しかも、各電極部に設けられた突起間に放電電流が流れる際にアーク熱が発生するが、このアーク熱が抵抗素子に加えられるのを隔壁によって防止することができ、アーク熱による抵抗素子の劣化を防止できるという効果がある。
【0034】
請求項2の発明は、接点部の切り換えを行うスイッチ機構を有するスイッチに設けられ、接点部に電気的に接続され接点部の切り換え状態に応じて点灯状態が切り替わる点灯表示部と、点灯表示部が取り付けられスイッチ内部に収納される照光ブロック本体とを備え、点灯表示部は発光素子及び発光素子に流れる電流を制限するための抵抗素子を有し、抵抗素子の両端がそれぞれ電気的に接続される電極部を照光ブロック本体に設けるとともに、先端が所定の間隔をおいて対向する突起を各電極部にそれぞれ設け、且つ、照光ブロック本体における両突起の間の部位を、両突起間の沿面距離が長くなるような形状に形成したことを特徴とし、接点切換時のサージ電圧や雷サージなどの高圧のサージ電圧が抵抗素子の両端間に印加されると、抵抗素子が破損する前に両突起間に放電電流が流れるので、抵抗素子の両端間に印加されたサージ電圧を逃がすことができ、抵抗素子が破損するのを防止できるという効果がある。しかも、両突起の間の沿面距離を長くすることによって、両突起を保持する部位の絶縁抵抗を高めて、短絡が発生するのを防止できる。
【0035】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、各突起の対向する部位を尖らせたことを特徴とし、請求項1又は2の発明の効果に加えて、突起の対向する部位を尖らせることによって電界集中が発生し、抵抗素子の両端間に高圧のサージ電圧が印加された際に、突起間に放電電流が流れやすくなり、抵抗素子が破損するのを確実に防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のスイッチ用照光ブロックの基本構成を示す外観斜視図である。
【図2】 同上を用いるスイッチの一部省略せる分解斜視図である。
【図3】 同上を用いるスイッチの正面図である。
【図4】 同上を用いるスイッチの一部省略せる側面図である。
【図5】 同上を用いるスイッチの一部省略せる上面図である。
【図6】 同上を用いるスイッチの一部省略せる断面図である。
【図7】 同上を用いるスイッチのカバーを外した状態を上側から見た図である。
【図8】 同上を用いるスイッチの要部断面図である。
【図9】 同上の別のスイッチ用照光ブロックを示し、(a)は外観斜視図、(b)は要部拡大図である。
【図10】 スイッチ用照光ブロックの一実施形態を示す外観斜視図である。
【図11】 同上の別のスイッチ用照光ブロックを示し、(a)は外観斜視図、(b)は要部拡大図である。
【図12】 同上のまた別のスイッチ用照光ブロックを示す外観斜視図である。
【図13】 従来のスイッチ用照光ブロックを用いるスイッチの回路図である。
【符号の説明】
R1 抵抗素子
2 照光ブロック本体
3,4,5 端子片
3a,5a 接続端子
3b,4b かしめ固定片
3c,5d 突起
4c,5c 接触ばね片
Claims (3)
- 接点部の切り換えを行うスイッチ機構を有するスイッチに設けられ、接点部に電気的に接続され接点部の切り換え状態に応じて点灯状態が切り替わる点灯表示部と、点灯表示部が取り付けられスイッチ内部に収納される照光ブロック本体とを備え、点灯表示部は発光素子及び発光素子に流れる電流を制限するための抵抗素子を有し、抵抗素子の両端がそれぞれ電気的に接続される電極部を照光ブロック本体に設けるとともに、先端が所定の間隔をおいて対向する突起を各電極部にそれぞれ設け、且つ、突起の先端と抵抗素子との間を仕切る隔壁を照光ブロック本体に設けたことを特徴とするスイッチ用照光ブロック。
- 接点部の切り換えを行うスイッチ機構を有するスイッチに設けられ、接点部に電気的に接続され接点部の切り換え状態に応じて点灯状態が切り替わる点灯表示部と、点灯表示部が取り付けられスイッチ内部に収納される照光ブロック本体とを備え、点灯表示部は発光素子及び発光素子に流れる電流を制限するための抵抗素子を有し、抵抗素子の両端がそれぞれ電気的に接続される電極部を照光ブロック本体に設けるとともに、先端が所定の間隔をおいて対向する突起を各電極部にそれぞれ設け、且つ、照光ブロック本体における両突起の間の部位を、両突起間の沿面距離が長くなるような形状に形成したことを特徴とするスイッチ用照光ブロック。
- 各突起の対向する部位を尖らせたことを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチ用照光ブロック。
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