JP4371095B2

JP4371095B2 - タイムスイッチ

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Publication number: JP4371095B2
Application number: JP2005294024A
Authority: JP
Inventors: 博隆濱口; 孝志矢島; 満寿雄北村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: JP2007103260A

Description

本発明は、所望の設定時刻に内蔵する接点を開閉することで負荷への給電を入／切するタイムスイッチに関するものである。

従来、モータによりダイアルを一定速度で回転駆動（例えば、２４時間で１周）させるとともに、所望の設定時刻に合わせてダイアルの周部に設定子を設け、この設定子に設けた爪片の位置を検出することにより、所望の設定時刻に商用電源から負荷への給電を入／切するようにしたタイムスイッチが提供されている（例えば、特許文献１参照）。

図１３は従来のタイムスイッチの一例を示している。この従来例は、器体１００の前面下部に設けられた一対のねじ端子からなる外部電源接続部１０１に外部電源（商用交流電源）が接続されるとともに、外部電源接続部１０１に隣り合って設けられた一対のねじ端子からなる負荷接続部１０２に負荷の給電線が接続され、外部電源接続部１０１と負荷接続部１０２の一方のねじ端子同士が導電棒１０３を介して接続され、他方のねじ端子がそれぞれリード線１０４，１０４によってスイッチ機構部１０５に接続されている。また、器体１００の前面中央部には扁平な円筒形状に形成されたダイアル１０６が回動自在に軸支されている。但し、ダイアル１０６の前面中央に設けられるダイアルカバー１０６ａは器体１００に固定されていてダイアル１０６とともに回転はしない。また、ダイアル１０６の周部には多数の溝１０６ｂが周方向に沿って等間隔に設けられており、これらの溝１０６ｂに対して設定子１０７が着脱自在に取り付けられるようになっている。設定子１０７には負荷への給電路を閉じるための入用の設定子１０７Ａと負荷への給電路を開くための切用の設定子１０７Ｂとが有り、爪片１０７ａの位置が互いに異なっている。

器体１００の内部には、外部電源接続部１０１を介して外部電源から電源供給を受けて一定速度で動作するモータ１０８と、多数の歯車を組み合わせてなりモータ１０８の回転をダイアル１０６に伝達することでダイアル１０６を一定速度で回転（２４時間で１周）させるタイマ機構部１０９と、スイッチ機構部１０５とが収納されている。スイッチ機構部１０５は、それぞれ先端近傍に接点１１０，１１１が設けられた一対の接点ばね１１２，１１３と、器体１００に支持されたカム軸１１４と、カム軸１１４の周りに回動自在に軸支されて一対の接点ばね１１２，１１３と各々径方向に当接する第１及び第２のカム１１５，１１６と、同じくカム軸１１４の周りに回動自在に軸支されダイアル１０６とともに円周運動する入用の設定子１０７Ａ及び切用の設定子１０７Ｂの爪片１０７ａに各々接離自在に当接する一対の検出用カム（図示せず）とを具備している。

而して、ダイアル１０６の前面には２４時間の時刻表示用の目盛りが記されており、負荷への給電開始時刻に対応する位置に入用の設定子１０７Ａを取り付けるとともに負荷への給電停止時刻に対応する位置に切用の設定子１０７Ｂを取り付けた後、手動でダイアル１０６を廻して器体１００に固定されているダイアルカバー１０６ａの前面に記されているマーク１０６ｃに現在時刻を合わせることで設定が完了する。そして、時間の経過とともにダイアル１０６が回転し、ダイアル１０６に取り付けられた入用の設定子１０７Ａがダイアルカバー１０６ａのマーク１０６ｃの位置に到達すると、入用の設定子１０７Ａの爪片１０７ａが一方の検出用カムに当接してカム軸１１４の周りに当該検出用カムを回動させる。検出用カムと第１及び第２のカム１１４，１１５とは連結されており、検出用カムが回動することで第１及び第２のカム１１４，１１５も回動し、一方の接点ばね１１３が第２のカム１１５に押されて他方の接点ばね１１２に近づく向きに撓められ、その結果、一対の接点ばね１１２，１１３の先端近傍に設けられている接点１１０，１１１が接触して給電路が閉じられる。ダイアル１０６がさらに回転してダイアル１０６に取り付けられた切用の設定子１０７Ｂがダイアルカバー１０６ａのマーク１０６ｃの位置に到達すると、切用の設定子１０７Ｂの爪片１０７ａが他方の検出用カムに当接してカム軸１１４の周りに当該検出用カムを回動させる。これにより、第２のカム１１５に押されていた接点ばね１１３が他方の接点ばね１１２から離れる向きに復帰し、その結果、接点１１０，１１１が開離して給電路が開かれる。
特開昭６３-２９４２７号公報

ところで、上記従来例においては外部電源接続部１０１及び負荷接続部１０２とスイッチ機構部１０５との接続にリード線１０４，１０４が用いられているが、リード線１０４，１０４による接続作業が自動化し難いという問題があった。そこで、リード線１０４，１０４の代わりに導電性の金属板を加工した導電体で外部電源接続部１０１及び負荷接続部１０２とスイッチ機構部１０５とを電気的に接続することが考えられる。しかしながら、導体が被覆されているリード線と異なり、導電体は導体がむき出しであるためにスイッチ機構部１０５との絶縁性能が確保し難かった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、絶縁性能を確保しつつ組立作業が簡素化できるタイムスイッチを提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、外部の電源と電気的に接続される外部電源接続部と、負荷が電気的に接続される負荷接続部と、導電性を有する板材を加工してなり外部電源接続部から負荷接続部への給電路を形成する導電体と、導電体に電気的に接続されて給電路を開閉する接点部と、外部電源接続部を介して外部電源から電源供給を受けて動作するモータと、モータにより駆動されて時間を計時するタイマ機構部と、負荷への給電開始及び給電停止の時刻をタイマ機構部に対して設定する設定手段と、設定手段で設定される給電開始時刻又は給電停止時刻とタイマ機構部で計時する現在時刻とが一致したときに接点部を駆動して給電路を閉極又は開極するスイッチ機構部と、絶縁性を有する合成樹脂成形品からなり互いに結合されることで前記各部が収納される器体を構成するボディ及びカバーと、絶縁性を有する合成樹脂成形品からなり器体の内部をボディ側の収納空間とカバー側の収納空間に分割する中ボディとを備え、タイマ機構部は、器体の前面に回動自在に設けられるとともに設定手段たる設定子が周部に着脱自在に取り付けられるダイアルと、複数の歯車によってモータの回転をダイアルに伝達する歯車機構とを具備し、中ボディで分割された一方の収納空間に接点部及びスイッチ機構部が収納され、他方の収納空間に外部電源接続部、負荷接続部、導電体、モータが収納されることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、外部電源接続部はコンセントの刃受けと接続する栓刃を有し、負荷接続部は負荷の電源線と接続する端子板を有し、スイッチ機構部はそれぞれに接点部を構成する接点が設けられる一対の接点ばねを有し、栓刃と端子板と接点ばねとが導電体に対してかしめ固定されることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、導電体は、外部電源接続部並びに負荷接続部の異なる極と各々接続される複数の導電板と、これら複数の導電板を連結するとともに栓刃と端子板と接点ばねとが導電体に対してかしめ固定された後に切断される連結片とが一体に形成されてなることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明において、ボディと中ボディとカバーの結合方向において導電体とモータとが重なるように配置されることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、外部電源接続部が栓刃を有する場合に当該栓刃を結合するための結合部と、外部電源接続部が電源コードである場合に当該電源コードを接続するためのコード接続部とが導電体に設けられたことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明において、タイマ機構部がモータの回転を減速する複数の歯車を具備してなり、これら複数の歯車の少なくとも何れか一つをタイマ機構部の収納されていない他方の収納空間に一部露出させる窓孔が中ボディに設けられたことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明において、スイッチ機構部は、接点部を構成する接点が設けられた一対の接点ばねと、器体に支持されたカム軸と、カム軸の周りに回動自在に軸支されて一方の接点ばねと径方向に当接する第１のカムと、第１のカムに対してカム軸の軸方向に隣接する形でカム軸の周りに回動自在に軸支されて他方の接点ばねと径方向に当接する第２のカムとを具備し、第２のカム側からカム軸の軸方向に沿って一対の接点ばねを当接させる際に第１のカムと当接する一方の接点ばねの側端縁に、第１のカムから離れる向きに傾斜する傾斜面が形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ボディとカバーを結合してなる器体の内部が絶縁性を有する合成樹脂成形品の中ボディで分割され、中ボディで分割された一方の収納空間に接点部及びスイッチ機構部が収納されるとともに、他方の収納空間に外部電源接続部、負荷接続部、導電体、モータが収納されるため、導電性の板材を加工してなる導電体で外部電源接続部及び負荷接続部と接点部とを電気的に接続することにより当該接続作業が簡素化でき、しかも、中ボディによって外部電源接続部及び負荷接続部と接点部との絶縁性能が確保できる。

請求項２の発明によれば、栓刃、端子板、接点ばねの導電体に対する接続作業が簡素化できる。

請求項３の発明によれば、導電体を構成する複数の導電板が連結片で連結された状態で栓刃、端子板、接点ばねを導電体にかしめ固定できるので、当該固定作業の作業性が向上する。

請求項４の発明によれば、デッドスペースを利用して導電体の表面積を増やすことにより放熱性が向上する。

請求項５の発明によれば、外部電源接続部が栓刃を有する場合と、外部電源接続部が電源コードを有する場合とで導電体が兼用できて製造コストを抑えることができる。

請求項６の発明によれば、中ボディの窓孔から露出する歯車を手動で回転させることによりタイマ機構部の動作試験が簡単に行える。

請求項７の発明によれば、第１のカムが傾斜面に当接することで接点ばねが撓むから、接点ばねの組み込み作業が容易に行える。

以下、図１〜図１２を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下の説明では特に断りがない場合、図２（ａ）において上下左右の向きを規定し、図２（ｃ）における左側を前方、右側を後方と規定する。

本実施形態は、外部の商用交流電源と電気的に接続される外部電源接続部２と、負荷が電気的に接続される負荷接続部３と、外部電源接続部２から負荷接続部３への給電路を形成する導電体４と、導電体４に電気的に接続されて給電路を開閉する接点部と、外部電源接続部２を介して商用電源から電源供給を受けて動作するモータＭと、モータＭにより駆動されて時間を計時するタイマ機構部７と、負荷への給電開始及び給電停止の時刻をタイマ機構部７に対して設定する設定手段と、設定手段で設定される給電開始時刻又は給電停止時刻とタイマ機構部７で計時する現在時刻とが一致したときに接点部を駆動して給電路を閉極又は開極するスイッチ機構部６と、略箱状に形成されて前記各部が収納される器体１とを備える。

器体１は略直方体状であって、絶縁性を有した合成樹脂成形品からなるボディ１０及びカバー１１で構成される。ボディ１０は背面が開口した略矩形箱状に形成され、カバー１１は前面が開口した略矩形箱状に形成され、互いの開口面を突き合わせるようにして組立ねじ１ｂでボディ１０とカバー１１が結合されることにより器体１が組み立てられる（図１参照）。また、ボディ１０並びにカバー１１の下面中央には凹溝１０ａ，１１ａが形成されており、器体１を組み立てたときにこれら一対の凹溝１０ａ，１１ａによって略矩形の窓孔１ａが形成され、後述するように負荷接続部３の差込口１４ａが窓孔１ａを通して外部に露出する。ここで、器体１内には合成樹脂成形品からなる中ボディ１２が収納されており、この中ボディ１２によって器体１の内部がボディ１０側の収納空間とカバー１１側の収納空間に分割されている。

中ボディ１２は、図５に示すように前方（図５（ｂ）における上方）に開口し下側のおよそ半分が上げ底となった箱状に形成され、取付ねじ１２ｃによってボディ１０に取り付けられるとともに、該上げ底の部分の背面側にモータＭが収納固定される。なお、モータＭの軸（図示せず）は中ボディ１２を前後方向に貫通した貫通孔１２ａを通してボディ１０側の収納空間に配置される。また中ボディ１２の下面中央には一対の刃受け１３，１３が支持固定される刃受け支持部１２ｂ，１２ｂが一体に形成されている。刃受け１３は、一対の刃受けばね１３ａ，１３ａと、これら一対の刃受けばね１３ａ，１３ａを基端側で連結する連結片１３ｂと、連結片１３ｂの一端側から刃受けばね１３ａと反対向きに突出する端子板１３ｃとが一体に形成されている。刃受け支持部１２ｂは下方から見て後方に開口する略コ字形に形成されており、内側に形成されている溝に後方から連結片１３ｂを差し込むことで刃受け１３が取り付けられるようになっている。また、刃受け支持部１２ｂ，１２ｂに支持された一対の刃受け１３，１３は、合成樹脂材料により有底筒状に形成されるとともに負荷（電気機器）が有する電源プラグの栓刃を差し込むための差込口１４ａが底面に貫設されたコンセントカバー１４内に収納される。なお、差込口１４ａが開口したコンセントカバー１４の底面は器体１の底面に開口した窓孔１ａを通して外部に露出される。

また、中ボディ１２の背面側には導電体４がかしめ固定される。導電体４は、金属板を打ち抜き加工や曲げ加工することで３つの導電板４０，４１，４２が複数の連結片４３で連結された状態に一体に形成される。導電板４０，４１の下端部に各々刃受け１３，１３の端子板１３ｃ，１３ｃがかしめ固定により電気的且つ機械的に接続される。また、導電板４０，４２の上端部には外部電源接続部２を構成する一対の栓刃２０，２０が各々かしめ固定によって電気的且つ機械的に接続されるとともに、合成樹脂成形品からなり栓刃２０，２０を挿通する矩形の孔２１ａ，２１ａが貫通した栓刃押さえ部材２１が取り付けられる。なお、栓刃２０，２０並びに栓刃押さえ部材２１の背面は、カバー１１背面の上部中央に設けられた窓孔１１ｂを通して外部に露出される（図２（ｄ）参照）。また導電板４０，４２にはリード線４４を介してモータＭが接続されている。さらに中ボディ１２を前後方向に貫通する開口１２ｅを通して導電板４１，４２の中央部分がボディ１０側の収納空間に露出しており、各導電板４１，４２の当該中央部分には後述する一対の接点ばね４５，４６がかしめ固定により電気的且つ機械的に接続される。なお、中央の導電板４１は前後方向においてモータＭと重なるように配置されるので、デッドスペースを利用して導電体４の表面積を増やすことにより放熱性が向上するという利点がある。

このように本実施形態では、３つの導電板４０，４１，４２を連結片４３で一体に連結した導電体４を形成し、上述のように刃受け１３，１３、栓刃２０，２０、接点ばね４５，４６を導電板４０，４１，４２にかしめ固定した後に連結片４３を切断して各導電板４０，４１，４２を分離させているので、栓刃２０、刃受け１３（端子板１３ｃ）、接点ばね４５，４６の導電体４に対する接続作業が簡素化でき、しかも、導電体４を構成する複数の導電板４０，４１，４２が連結片４３で連結された状態で上記かしめ固定を行うため、当該固定作業の作業性が向上するという利点がある。

接点ばね４５，４６は、導電板４１，４２にかしめ固定される固定片４５ａ，４６ａと、固定片４５ａ，４６ａの端部から後方へ曲げ起こされたばね片４５ｂ，４６ｂとが一体に形成され、ばね片４５ｂ，４６ｂの先端部にそれぞれ接点部を構成する一対の接点３１，３１が固着されており、後述するようにスイッチ機構部６によって駆動されることで一対の接点３１，３１を接離するのである。つまり、図１０の回路図に示すように、一方の栓刃２０と一方の刃受け１３とが導電板４０からなる電路を介して常に導通し、他方の栓刃２０と他方の刃受け１３とは接点３１，３１が閉極（接触）したときに２つの導電板４１，４２と接点ばね４５，４６と接点３１，３１を介して導通し、接点３１，３１が開極（開離）した状態では導通しないのであって、スイッチ機構部６が接点ばね４５，４６を駆動して接点３１，３１（接点部）を開閉するのである。

次にタイマ機構部７について説明する。タイマ機構部７は、器体１の前面に回動自在に設けられるとともに設定手段たる設定子８が周部に着脱自在に取り付けられるダイアル５と、複数の歯車によってモータＭの回転をダイアル５に伝達する歯車機構７０とを具備する。

歯車機構７０は、図６に示すようにモータＭの軸に固定されたモータ軸歯車（図示せず）と噛み合う２番歯車７１、２番歯車７１と択一的に噛み合う２つの３番歯車７２ａ，７２ｂ、３番歯車７２ａ，７２ｂと択一的に噛み合うカム歯車７３、カム歯車７３のカム７３ａと噛み合う反転歯車７４、順次噛み合った４つの４番歯車７５、４番歯車７５と噛み合った９番歯車７６、９番歯車７６と噛み合った９番かな歯車７７を有し、軸７８ａによって２番歯車７１がボディ１０に軸支され、軸７８ｂによってカム歯車７３と２つの４番歯車７５とがボディ１０に軸支され、軸７８ｃによって反転歯車７４と残り２つの４番歯車７５とがボディ１０に軸支される（図４（ｂ）（ｃ）参照）。そして、９番かな歯車７７の前端部が、ボディ１０の前面側に回動自在に設けられたダイアル５の歯（図示せず）と噛み合うことでモータＭの回転を減速してダイアル５に伝達している。なお、２つの３番歯車７２ａ，７２ｂは切換レバー７９の下端部に回動自在に取り付けられ、この切換レバー７９が軸７８ｂによってボディ１０に回動自在に軸支されている。切換レバー７９は、軸７８ｂに対して３番歯車７２ａ，７２ｂと反対側に延長された切換片７９ａを有し、切換片７９ａの先端に切換軸１２０が連結され、カバー１１の背面に露出した操作部１２１をドライバで廻すことにより、切換軸１２０を介して切換レバー７９を回動させて２番歯車７１並びにカム歯車７３と噛み合う３番歯車７２ａ又は７２ｂが選択できるようになっている。

而して、本実施形態では、モータＭとして商用電源の電源周波数に同期して回転する同期モータを用いており、電源周波数が６０Ｈｚの地域では６００ｒｐｍの一定速度で回転する。そして、モータＭの回転が歯車機構７０によって減速され、最終的にダイアル５を２４時間で１回転させることになる。ここで、商用電源の電源周波数が６０Ｈｚの地域と５０Ｈｚの地域とで切換レバー７９により３番歯車７２ａ又は７２ｂを択一的に切り換えて噛み合わせることでモータＭの回転速度（６００ｒｐｍ又は５００ｒｐｍ）にかかわらずダイアル５を２４時間で１回転させることができる。また、同期モータを用いているためにモータＭの回転方向が一義的に決まらないので、本実施形態ではカム歯車７３と反転歯車７４によってモータＭが一方向にしか回転しないように規制している。但し、このような歯車機構７０は従来周知であるから詳細な説明は省略する。

ダイアル５は、円筒状であって時刻表示の目盛りが前面周部に記された突出部５０と、突出部５０の周囲を囲む円環状であって複数の取付溝５２が周方向に沿って等間隔に設けられた取付部５１とが合成樹脂成形品として一体に形成されている。突出部５０の中央には前後方向に貫通する円形の軸受け孔５０ａが設けられている。ボディ１０の前面にはダイアル５の外径よりも径の大きい円形状の凹所１５が設けられるとともに凹所１５の底面中央には突出部５０の軸受け孔５０ａに挿通される円筒状の軸部１６が前方に突出している（図３参照）。軸部１６は、ダイアル５の径方向に撓み自在である３つの係合片１６ａが周部に設けられており、突出部５０の軸受け孔５０ａ内周面に設けられている係止段部５０ｂに係合片１６ａ先端の係合爪１６ｂを係合させることでダイアル５を回動自在に軸支している（図４（ｂ）参照）。なお、軸受け孔５０ａは軸部１６に取り付けられるダイアルカバー５３によって閉塞される。

一方、設定子８は、図３に示すように幅細で先端が三角形状である指示片８０と、指示片８０の後端側裏面より後方へ突出する脚片８１と、指示片８０の先端側裏面より後方へ突出する対向片８２とが合成樹脂成形品として一体に形成されている。脚片８１の対向片８２との対向面には取付部５１の取付溝５２と嵌合する取付片（図示せず）が突設され、取付片には取付溝５２の後端部に設けられた係止凹部（図４（ｂ）参照）５２ａと係脱自在に係止する係止突起（図示せず）が突設されている。また、突出部５０の周面には設定子８の取付方向（前後方向）に沿った嵌合溝５０ｃが全周に渡って等間隔に設けられており、かかる嵌合溝５０ｃと嵌合する突条部（図示せず）が対向片８２に設けられている。なお、嵌合溝５０ｃは１５分刻みで記された時刻目盛りの位置と対応している。さらに脚片８１の取付片が突設されている側と反対側の面には、後述するようにスイッチ機構部６の検出用カム６３，６４と当接する爪片８３が突設されているが、この爪片８３の位置の違いで入用と切用の２種類の設定子８が区別される。入用の設定子８Ａは給電開始時刻を設定するためのものであって、脚片８１の先端（後端）よりも前方の位置に爪片８３が突設されるとともに、指示片８０前面の後端部には「入」の文字が立体的に形成されている。また切用の設定子８Ｂは給電停止時刻を設定するためのものであって、脚片８１の先端（後端）の位置に爪片８３が突設されるとともに、指示片８０前面の後端部には「切」の文字が立体的に形成されている。

例えば、給電停止時刻を設定する場合、まず対向片８２に設けられた突条部を設定しようとする時刻の目盛りの位置と対応した嵌合溝５０ｃに嵌合し、さらに脚片８１に設けられた取付片を取付部５１の取付溝５２に位置合わせした後に設定子８Ｂを後方へ押し込めば、取付片が取付溝５２に嵌合するとともに係止突起が取付溝５２の後端部に設けられた係止凹部５２ａに係止することで設定子８Ｂが抜け止めされた状態で取付部５１に取り付けられる。このように本実施形態では、ダイアル５の突出部５０周面に設けられた嵌合溝５０ｃに突条部を嵌合させることによって設定子８の指示片８０を突出部５０前面の目盛りに合わせ易くしている。

ところで、使用していない設定子８が収納される複数（本実施形態では４つ）の設定子収納部１７が、器体１０前面下部におけるダイアル５の周辺に互いに所定の間隔を空けて設けられている。設定子収納部１７は、設定子８の脚片８１及び対向片８２が挿入される凹所からなり、脚片８１の係止突起を凹所の底に設けた被係止部（図示せず）に係止することで設定子８が抜け止め状態で収納される。ここで、図１３（ａ）に示すように従来例においても器体１００の前面に複数の設定子収納部１１７が設けられているが、これら複数の設定子収納部１１７の間隔が非常に狭いため、爪の先で引っ掛けて設定子１０７を取り出さなければならなかった。これに対して本実施形態では、隣り合う設定子収納部１７の間に人の指先に比べて十分に大きい間隔が空けてあるので、設定子８を指で摘んで容易に設定子収納部１７から取り出すことができるものである。

次に、スイッチ機構部６について説明する。スイッチ機構部６は、上述した一対の接点ばね４５，４６と、スイッチカム体６０とを具備する。スイッチカム体６０は合成樹脂成形品からなり、中ボディ１２の前面側底部に設けられた軸受け凹部１２ｄに嵌合する軸突起６１ａを後端側に有するとともにボディ１０の前壁から突設された軸突部１０ｂが嵌合する軸受け溝６１ｂを前端側に有する軸部６１と、軸部６１の略中央部に設けられた歯車部６２と、軸部６１の前端側周面から一定の間隔で径方向に突出して入用の設定子８Ａが有する爪片８３と当接する入用の４つの検出用カム６３と、入用の検出用カム６３よりも後端側において軸部６１の周面から一定の間隔で径方向に突出して切用の設定子８Ｂが有する爪片８３と当接する切用の４つの検出用カム６４と、軸部６１の後端側周面から一定の間隔で径方向に突出し一方の接点ばね４５の先端部と径方向に当接する４枚の第１のカム６５と、第１のカム６５よりも後端側において軸部６１の後端側周面から一定の間隔で径方向に突出し他方の接点ばね４６の先端部と径方向に当接する４枚の第２のカム６６とが一体に形成され、中ボディ１２の軸受け凹部１２ｄとボディ１０の軸突部１０ｂにより軸部６１を支点として回動自在に枢支されている（図１及び図４（ｂ）参照）。ここで、ボディ１０の凹所１５周面における水平方向中央の上側に開口部１５ａが設けられており、この開口部１５ａを通して入用及び切用の各４つの検出用カム６３，６４が凹所１５内に進出し、ダイアル５の取付部５１に取り付けられた設定子８の爪片８３に当接可能となっている（図３参照）。なお、２種類の検出用カム６３，６４は軸方向からみて約４５度の間隔で交互に配置され、同じく第１及び第２のカム６５，６６も軸方向からみて約４５度の間隔で交互に配置されている。

またスイッチ機構部６は、タイマ機構部７によらずに手動で接点３１，３１を開閉するためのスイッチ送り軸６７と操作摘み６８を具備している。スイッチ送り軸６７は、スイッチカム体６０と同様にボディ１０と中ボディ１２に回動自在に枢支された軸体６７ａと、軸体６７ａの略中央に設けられてスイッチカム体６０の歯車部６２と噛み合う歯車６７ｂと、歯車６７ｂの前面側に設けられたクラッチ歯６７ｃとが合成樹脂材料で一体に形成されてなる。操作摘み６８は、円筒状の摘み本体６８ａと、摘み本体６８ａの後端側に設けられてスイッチ送り軸６７のクラッチ歯６７ｃと噛み合うクラッチ歯６８ｂとが一体に形成されてなり、スイッチ送り軸６７の前端側に挿着される。なお、操作摘み６８の摘み本体６８ａはボディ１０の前壁を貫通する孔１０ｃを通してボディ１０前面側に突出している。ここで、通常の状態ではスイッチ送り軸６７の回動向きとクラッチ歯６７ｃ，６８ｂの噛み合う向きとが逆であるが、操作摘み６８を所定の向きに廻せばクラッチ歯６７ｃ，６８ｂが噛み合ってスイッチ送り軸６７を手動で回動させることができる。

続いて、図８を参照してスイッチ機構部６の動作を説明する。図８（ｈ）に示すように接点ばね４５の先端が第１のカム６５に当接して撓められるとともに接点ばね４６の先端が第２のカム６６に当接している状態では、各接点ばね４５，４６の先端部に固着されている接点３１，３１が開離（開極）したオフ状態となり、外部電源接続部２から負荷接続部３への給電路が開極されるために負荷接続部３に接続された負荷（電気機器）には通電されない。そして、給電開始時刻になってダイアル５の取付部５１に取り付けられた入用の設定子８Ａが現在時刻の位置、つまり凹所１５の開口部１５ａと対向する位置に到達すると、入用の設定子８Ａの爪片８３が一方の検出用カム６３に当接してスイッチカム体６０を後方から見て時計回りに回動させ（図８（ａ）及び（ｂ）参照）、一方の接点ばね４５が第１のカム６５に当接しなくなるとともに他方の接点ばね４６が第２のカム６６で押されることによって各接点ばね４５，４６の先端部の接点３１，３１が接触する（図８（ｃ）及び（ｄ）参照）。よって、接点３１，３１が接触（閉極）したオン状態となり、外部電源接続部２から負荷接続部３への給電路が閉極されるために負荷接続部３に接続された負荷（電気機器）に通電される。

一方、給電停止時刻になってダイアル５の取付部５１に取り付けられた切用の設定子８Ｂが現在時刻の位置に到達すると、切用の設定子８Ｂの爪片８３が他方の検出用カム６４に当接してスイッチカム体６０を後方から見て時計回りに回動させ（図８（ｅ）及び（ｆ）参照）、他方の接点ばね４６がそれまで当接していた第２のカム６６の隣にある第２のカム６６に当接するともに一方の接点ばね４５が第１のカム６５で押されることによって各接点ばね４５，４６の先端部の接点３１，３１が開離してオフ状態に戻る（図８（ｇ）及び（ｈ）参照）。また、操作摘み６８を操作してスイッチ送り軸６７を手動で回動すれば、スイッチ送り軸６７の歯車６７ｂとスイッチカム体６０の歯車部６２とが噛み合っているためにスイッチカム体６０が回動して強制的に接点３１，３１を開極若しくは閉極させることができる。

而して、負荷である電気機器に給電を開始したい時刻に合わせてダイアル５の取付部５１に入用の設定子８Ａを取り付けるとともに給電を停止したい時刻に合わせて切用の設定子８Ｂを取付部５１に取り付け、突出部５０を指で摘んでダイアル５を回動させることによりダイアル５の時刻表示の目盛りを現在時刻の位置、すなわち、凹所１５の開口部１５ａの位置に合わせて現在時刻を設定する。それから、コンセントカバー１４の差込口１４ａに電気機器の電源プラグを差し込んで負荷接続部３に電気機器を接続し、さらに栓刃２０，２０を壁面に配設されているコンセント等に差し込むことで外部電源接続部２を商用電源に接続する。そうすると、商用電源からの電源供給によりモータＭが動作してダイアル５を回動させ、設定された給電開始時刻になると上述のようにスイッチ機構部６が動作して接点３１，３１を閉極することで電気機器への給電が開始され、さらに設定された給電停止時刻になるとスイッチ機構部６が動作して接点３１，３１を開極することで電気機器への給電が停止されるのである。ここで、図１３に示した従来例ではダイアル１０６前面が平坦であるために指で摘んで廻すという操作が行い難いものであったが、本実施形態では器体１（ボディ１０）の前面より前方に突出する突出部５０がダイアル５の略中央に設けられているので、突出部５０を掴んでダイアル５を廻すことができてダイアル５の操作性が向上するという利点がある。また、本実施形態では現在時刻の表示位置（検出用カム６３，６４が凹所１５に臨む開口部１５ａの位置）が器体１前面におけるダイアル５の真上の位置にあるため、従来例のように真上の位置からずれている場合に比べて時刻の確認が容易になる。なお、本実施形態においては外部電源接続部２に外部電源が接続されているときに点灯して通電状態を表示するための表示灯ブロック３０がボディ１０側の収納空間に収納されており、ボディ１０の前面に設けられた透孔１０ｈを通して表示灯ブロック３０の点灯・消灯が視認できるようになっている。

上述のように本実施形態では、ボディ１０とカバー１１を結合してなる器体１の内部が絶縁性を有する合成樹脂成形品の中ボディ１２で分割され、中ボディ１２で分割された一方の収納空間（ボディ１０側の収納空間）に接点部（接点ばね４５，４６）及びスイッチ機構部６が収納されるとともに、他方の収納空間（カバー１１側の収納空間）に外部電源接続部２、負荷接続部３、導電体４、モータＭが収納されるようにしたので、導電性の板材を加工してなる導電体４で外部電源接続部２及び負荷接続部３と接点部（接点ばね４５，４６）とを電気的に接続することにより当該接続作業が簡素化でき、しかも、中ボディ１２によって外部電源接続部２及び負荷接続部３と接点部（接点ばね４５，４６）との絶縁性能が確保できる（図２（ｅ）参照）。ここで、中ボディ１２をボディ１０に組み付ける際、一方の接点ばね４５をスイッチカム体６０の第１のカム６５に径方向から当接させるに当たって当該接点ばね４５を第１のカム６５から離れる向きに撓ませる必要がある。そのために本実施形態では、図７に示すように接点ばね４５のばね片４５ｂの先端部における前端縁から斜め前方へ突出するガイド片４５ｃが突設されている。すなわち、中ボディ１２をボディ１０に組み付ける際、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すようにガイド片４５ｃの傾斜面に第１のカム６５の後端部が摺接することで接点ばね４５が撓むので、接点ばね４５を強制的に撓ませなくても接点ばね４５をスイッチカム体６０の第１のカム６５に径方向から当接させて中ボディ１２をボディ１０に組み付けることができる（図７（ｄ）参照）。なお、ガイド片４５ｃが摺接する第１のカム６５の後端部にもガイド片４５ｃと平行になるような傾斜面６５ａを形成しておけば、接点ばね４５をよりスムーズに撓ませて組立作業がさらに容易になる。

また本実施形態では、図９に示すように歯車機構７０と対向する側の中ボディ１２の側壁に切り欠きからなる窓孔１８が設けられ、この窓孔１８を通して歯車機構７０を構成する一つの４番歯車７５の端部がカバー１１側の収納空間に露出させてある。つまり、ボディ１０に全ての部品を組み付けた後、中ボディ１２の窓孔１８から露出する４番歯車７５を指で回動させてタイマ機構部７やスイッチ機構部６、ダイアル５等が正常に動くか否かを確認することができるのである。なお、カバー１１をボディ１０に結合して器体１を組み立てれば、窓孔１８がカバー１１で覆われるために４番歯車７５が不用意に操作されることはない。

ところで本実施形態では、器体１（ボディ１０）前面を覆う位置（閉位置）と器体１前面を開放する位置（開位置）との間で回動自在に器体１（ボディ１０）に取り付けられる透明な扉９を備えている。扉９は、アクリル樹脂のような透明な合成樹脂材料によって背面側に開口する略箱状に形成されており、先端部分が円弧状であって上下両側面の左側端部から後方へ突出した一対のヒンジ片９０，９０を具備している。ヒンジ片９０の外側面には凹み状の軸受け部９１がそれぞれ設けられ、またヒンジ片９０の先端部分は先端に向かって徐々に厚みが薄くなって傾斜面が形成されている。

一方、ボディ１０の左側面には前方と側方とに開口した凹部１０ｄ，１０ｄがそれぞれ設けられ、各凹部１０ｄの側面にはヒンジ片９０の軸受け部９１に着脱自在に嵌る突起状の軸部１０ｅがそれぞれ突設されている。したがって、ヒンジ片９０，９０を凹部１０ｄ，１０ｄに挿入していくとヒンジ片９０の先端部分の前記傾斜面に軸部１０ｅが摺接してヒンジ片９０が撓められ、やがて軸部１０ｅが軸受け部９１に嵌ることで軸部１０ｅを支点として扉９が器体１（ボディ１０）前面に回動自在に取り付けられる。また、扉９を器体１から離す向きに引けば、ヒンジ片９０，９０が撓んで軸部１０ｅ，１０ｅが軸受け部９１，９１から抜けて扉９を器体１より取り外すことができる。さらに、扉９の自由端（右端）側の内側面には一対のロック爪９２，９２が突設されており、扉９が閉位置にあるときにこれら一対のロック爪９２，９２がボディ１０の右側面前端部に設けられた一対のロック溝１０ｆ，１０ｆに係合することで扉９が器体１（ボディ１０）に対して閉位置でロックされる。なお、扉９の右端側の外側面には突条９３が設けられており、この突条９３に指を引っかけて扉９を前方に引けば、ロック爪９２，９２とロック溝１０ｆ，１０ｆの係合が解けて扉９を開くことができる。ここで、ボディ１０前面の上端部並びに下端部には、閉位置にある扉９の上側及び下側の側面全体を覆う突出部１０ｇ，１０ｇが前方へ突設されており、誤って落としてしまった場合等に扉９に強い衝撃が加わるのを突出部１０ｇで防いで扉９を保護することができる。

而して、現在時刻等の設定が終了した後は扉９を閉じておくことで不用意にダイアル５が操作されることが防止でき、しかも、扉９が透明であるから扉９を閉じた状態でもダイアル５や設定子８等の状態が視認できる。また、扉９の回動支点が器体１側面に設けられているので、器体１前面を開放する位置における扉９の開き角度が、扉９の回動支点が器体１前面にある場合に比較して大きくなって設定子８による設定作業が行い易いという利点がある。さらに、ヒンジ片９０の軸受け部９１にボディ１０の軸部１０ｅを嵌めることで扉９を器体１に対して着脱自在に取り付けることができるから、ダイヤル５の操作や設定子８による設定を頻繁に行う場合に扉９を器体１から取り外すことで作業が行い易くなる。

なお、本実施形態では外部電源接続部２を栓刃２０，２０で構成しているが、図１１に示すように先端に電源プラグ２２が付設された電源コード２３を用いてもよい。ここで、栓刃２０，２０が接続される端子板４０，４２の先端に、電源コード２３の一対の電線２３ａ，２３ａを接続するためのコード接続部４０ａ，４２ａがそれぞれ設けられている。つまり、端子板４０，４２には栓刃２０，２０をかしめ固定によって結合するための結合部（孔）と、電線２３ａ，２３ａをはんだ付けによって接続するためのコード接続部４０ａ，４２ａとが双方とも設けられており、ボディ１０とカバー１１を交換するだけで外部電源接続部２が栓刃２０，２０で構成される商品と電源コード２３で構成される商品の何れにも対応できてコストダウンが図れるという利点がある。

本発明の実施形態を示す分解斜視図である。同上を示し、（ａ）は扉を開いた状態の正面図、（ｂ）は扉を閉じた状態の正面図、（ｃ）は扉を閉じた状態の右側面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は扉を閉じた状態の下面断面図、（ｆ）は扉を閉じた状態の下面図である。同上の前方から見た分解斜視図である。同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図、（ｃ）はカバー、中ボディを取り外した状態の背面図、（ｄ）はカバーを取り外した状態の一部破断した背面図である。（ａ）は後方方見た中ボディと導電板の分解斜視図、（ｂ）は前方から見た中ボディと導電板の分解斜視図である。同上におけるタイマ機構部の分解斜視図である。（ａ）〜（ｄ）は接点ばねの組込作業の説明図である。（ａ）〜（ｈ）は同上におけるスイッチ機構部の動作説明図である。同上のカバーを外した状態の後方から見た斜視図である。同上の回路構成図である。外部電源接続部を電源コードとした実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は左側面図である。同上の後方から見た分解斜視図である。従来例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部破断した右側面図、（ｃ）は器体を開いた状態の正面図、（ｄ）は左側面断面図、（ｅ）は一部破断した下面図である。

符号の説明

１器体
２外部電源接続部
３負荷接続部
４導電体
５ダイアル
６スイッチ機構部
７タイマ機構部
８設定子
１０ボディ
１１カバー
１２中ボディ

Claims

外部の電源と電気的に接続される外部電源接続部と、負荷が電気的に接続される負荷接続部と、導電性を有する板材を加工してなり外部電源接続部から負荷接続部への給電路を形成する導電体と、導電体に電気的に接続されて給電路を開閉する接点部と、外部電源接続部を介して外部電源から電源供給を受けて動作するモータと、モータにより駆動されて時間を計時するタイマ機構部と、負荷への給電開始及び給電停止の時刻をタイマ機構部に対して設定する設定手段と、設定手段で設定される給電開始時刻又は給電停止時刻とタイマ機構部で計時する現在時刻とが一致したときに接点部を駆動して給電路を閉極又は開極するスイッチ機構部と、絶縁性を有する合成樹脂成形品からなり互いに結合されることで前記各部が収納される器体を構成するボディ及びカバーと、絶縁性を有する合成樹脂成形品からなり器体の内部をボディ側の収納空間とカバー側の収納空間に分割する中ボディとを備え、タイマ機構部は、器体の前面に回動自在に設けられるとともに設定手段たる設定子が周部に着脱自在に取り付けられるダイアルと、複数の歯車によってモータの回転をダイアルに伝達する歯車機構とを具備し、中ボディで分割された一方の収納空間に接点部及びスイッチ機構部が収納され、他方の収納空間に外部電源接続部、負荷接続部、導電体、モータが収納されることを特徴とするタイムスイッチ。
外部電源接続部はコンセントの刃受けと接続する栓刃を有し、負荷接続部は負荷の電源線と接続する端子板を有し、スイッチ機構部はそれぞれに接点部を構成する接点が設けられる一対の接点ばねを有し、栓刃と端子板と接点ばねとが導電体に対してかしめ固定されることを特徴とする請求項１記載のタイムスイッチ。
導電体は、外部電源接続部並びに負荷接続部の異なる極と各々接続される複数の導電板と、これら複数の導電板を連結するとともに栓刃と端子板と接点ばねとが導電体に対してかしめ固定された後に切断される連結片とが一体に形成されてなることを特徴とする請求項２記載のタイムスイッチ。
ボディと中ボディとカバーの結合方向において導電体とモータとが重なるように配置されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタイムスイッチ。
外部電源接続部が栓刃を有する場合に当該栓刃を結合するための結合部と、外部電源接続部が電源コードである場合に当該電源コードを接続するためのコード接続部とが導電体に設けられたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のタイムスイッチ。
タイマ機構部がモータの回転を減速する複数の歯車を具備してなり、これら複数の歯車の少なくとも何れか一つをタイマ機構部の収納されていない他方の収納空間に一部露出させる窓孔が中ボディに設けられたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のタイムスイッチ。
スイッチ機構部は、接点部を構成する接点が設けられた一対の接点ばねと、器体に支持されたカム軸と、カム軸の周りに回動自在に軸支されて一方の接点ばねと径方向に当接する第１のカムと、第１のカムに対してカム軸の軸方向に隣接する形でカム軸の周りに回動自在に軸支されて他方の接点ばねと径方向に当接する第２のカムとを具備し、第２のカム側からカム軸の軸方向に沿って一対の接点ばねを当接させる際に第１のカムと当接する一方の接点ばねの側端縁に、第１のカムから離れる向きに傾斜する傾斜面が形成されたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のタイムスイッチ。