JP4396420B2 - スイッチ - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチに関するものである。
この種のスイッチとしては、埋込型配線器具用の取付枠を用いて施工面に配設され、タイマ設定部により設定されたタイマ時間の限時動作に応じて負荷への給電路を開閉するタイムスイッチが従来より提供されている(例えば特許文献1参照)。
また従来より、器体の前面に、操作スイッチの操作部と、タイマ動作に関する動作設定を行うためのタイマ設定部とをそれぞれ配置するとともに、器体の内部に、負荷が接続される開閉素子と、操作スイッチからのスイッチ入力およびタイマ設定部の設定内容に応じて開閉素子のオン/オフを制御する制御回路部とをそれぞれ収納し、器体の前面の略全体を覆うような寸法に形成され、器体の前面に設けた枢支部により回動自在に枢支されて裏面で操作部を押操作自在とし、タイマ設定部に対向する部位に透孔が形成された操作ハンドルと、操作ハンドルの前面に透孔を露出させる位置と透孔を覆う位置との間で回動自在に枢支されたハンドルカバーとを設け、タイマ設定部をハンドルカバーで隠して常時は見えなくしたタイムスイッチも提供されている。
特開2003−100187号公報
上述したタイムスイッチでは、タイマ設定部をハンドルカバーで隠しているので、この状態では外観をピアノスイッチと同様にして、操作ハンドルの押操作に応じて操作スイッチの押操作部を押操作することができ、またハンドルカバーを開けることによってタイマ設定部を露出させて、タイマ動作に関わる設定作業を行えるようになっているが、操作ハンドルの透孔を露出させる位置までハンドルカバーを開いた際に、器体を取り付けた取付枠に取着される化粧プレートの開口窓の周部にハンドルカバーが当接することによって、この当接部位を支点として操作ハンドルを器体から離れる方向(前方)に押圧する力が発生する。ここで、上記当接部位を支点として操作ハンドルを前方に押圧する力よりも、器体が操作ハンドルを保持する保持力の方が大きければ、ハンドルカバーを操作ハンドルに枢支させる部位(支点部)に無理な力が加わってしまい、この部分が変形するなどして再使用ができなくなる可能性があった。
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、ハンドルカバーの開閉時にハンドルカバーに無理な力が加わるのを防止したスイッチを提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、埋込型配線器具の前面を露出させる窓孔を有し当該窓孔の両側縁に器具取付手段が形成され、窓孔に連通する開口窓を有した化粧プレートが前面に取着される取付枠に、窓孔から前面を露出させた状態で取着可能な寸法に形成されるとともに、器具取付手段に取り付けるための取付手段を具備した器体を備え、当該器体の前面に、操作スイッチの操作部と、スイッチ動作に関わる機能設定を行うための機能設定部とをそれぞれ配置するとともに、器体の内部に、負荷が接続される開閉素子と、操作スイッチからのスイッチ入力に応じて開閉素子のオン/オフする制御回路部とをそれぞれ収納し、器体の前面の略全体を覆うような寸法に形成され、器体の前面一端側に設けた軸部を枢支する軸受部が裏面に設けられ、軸部を中心として回動することにより裏面で操作部を押操作自在とし、機能設定部に対向する部位に透孔が形成された操作ハンドルと、当該操作ハンドルの前面に透孔を露出させる位置と透孔を覆う位置との間で回動自在に枢支されたハンドルカバーとを設け、操作ハンドルは、器体に枢支された一端側に前方へ突出する突台部が設けられ、突台部以外の部位を突台部よりも薄肉の薄肉部として、当該薄肉部に透孔が形成されており、ハンドルカバーは、操作ハンドルの薄肉部に嵌る主部と、当該主部の突台部側の側部両端部からそれぞれ突出し、突台部に設けた軸穴に係合する軸が先端にそれぞれ突設された腕部とを有し、ハンドルカバーを開いて、腕部が化粧プレートにおける開口窓の周部に当接した状態で、ハンドルカバーを開く方向に加わった過大な力により、腕部が破損する程度の力が腕部に加わった場合に、腕部と開口窓の周部との当接部位を支点として操作ハンドルを器体から離れる方向に押圧する力よりも、軸受部が軸部を保持する保持力を小さく設定したことを特徴とする。ここに、開口窓の周部とは前方から見たときに開口窓の外側にある任意の部材のことを意味している。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、機能設定部は、タイマ動作に関する動作設定を行うためのタイマ設定手段を有し、制御回路部は、操作スイッチからのスイッチ入力およびタイマ設定手段の設定内容に応じて開閉素子のオン/オフを制御することを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、操作ハンドルの裏面又は器体の前面の少なくとも何れか一方に、操作ハンドルを器体に取り付ける取付方法を表示する表示手段を設けたことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1又は2の発明において、ハンドルカバーに永久磁石を保持させるとともに、操作ハンドルに永久磁石の磁力で吸着される磁性体を設け、当該磁性体を操作ハンドルの前面に取着される表示ラベルで覆ったことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項4の発明において、表示ラベルは導電材料により形成され、操作ハンドルの前面の略全体を覆うようにして操作ハンドルに取着されることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1又は2の発明において、ハンドルカバーに永久磁石を保持させるとともに、磁性材料により形成されて永久磁石の磁力で吸着される表示ラベルを操作ハンドルの前面に取着したことを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項4〜6の何れか1つの発明において、ハンドルカバーは樹脂成型品からなり、ハンドルカバーの裏面に永久磁石を配置して、ハンドルカバーの裏面に設けたリブを潰して変形させることで永久磁石と係止させたことを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項2の発明において、タイマ設定手段としてタイマ動作に関わる時間設定を行うための回転摘みを備え、回転摘みと対向する操作ハンドルの部位およびその周辺部に操作ハンドルを前後方向に貫通する貫通孔を形成したことを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項1又は2の発明において、操作ハンドルは前面視の形状が略矩形状であって、軸受部が設けられた一端側の側縁を取付枠の前面に面接触させるとともに、軸受部が設けられた側と反対側の側縁を後側に押圧した場合に取付枠の前面と面接触させることを特徴とする。
請求項10の発明は、請求項1又は2の発明において、開閉素子および制御回路の構成部品の発熱が外部に逃げるのを防止する放熱防止手段を器体に設けたことを特徴とする。
請求項11の発明は、請求項1又は2の発明において、ハンドルカバーの主部後面の回動中心側の角と、この角が対向する薄肉部の隅とにそれぞれ面取り処理が施されたことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、ハンドルカバーを開いた状態でハンドルカバーを開く方向に過大な力が加わった際に、ハンドルカバーが開口窓の周部と当接した部位を支点として操作ハンドルを器体から離れる方向に押圧する力が発生するが、この押圧力よりも軸受部が軸部を保持する保持力を小さく設定しているので、操作ハンドルが器体から外れることによって、ハンドルカバーを操作ハンドルに枢支させる部位に過大な力が加わって破損するのを防止でき、操作ハンドルを器体に再度取り付けて使用することができるという効果がある。
請求項2の発明によれば、制御回路部によりタイマ設定手段の設定内容に応じてタイマ動作を行わせることができるという効果がある。
請求項3の発明によれば、操作ハンドルの裏面又は器体の前面の少なくとも何れか一方に表示手段を設けてあるので、取付方法を知らない一般のユーザでも表示手段を見ながら操作ハンドルを器体に取り付けることができる。
請求項4の発明によれば、ハンドルカバーに保持させた永久磁石の磁力で、操作ハンドルに設けた磁性体を吸着させることで、ハンドルカバーが閉じた状態を保持することができ、且つ、操作ハンドルの前面に取着される表示ラベルで磁性体を覆っているので、ハンドルカバーを開いた状態でも磁性体が見えることはなく、外観の見栄えを良くできる。
請求項5の発明によれば、導電材料からなる表示ラベルを操作ハンドルの前面の略全体を覆うようにして取り付けているので、電磁シールドの効果が向上するとともに、操作ハンドルの機械的強度が向上するという効果がある。
請求項6の発明によれば、ハンドルカバーに保持させた永久磁石の磁力で、操作ハンドルに取着した表示ラベルを吸着させることで、ハンドルカバーが閉じた状態を保持することができ、且つ、操作ハンドルの前面に取着される表示ラベルを磁性材料により形成しているので、表示レバルとは別に永久磁石の磁力で吸着される磁性体を操作ハンドルに取り付ける必要が無く、部品数を削減して組立作業の手間を少なくできるという効果がある。
請求項7の発明によれば、ハンドルカバーの裏面に設けたリブを潰して変形させることで、リブと永久磁石とが係止して、永久磁石がハンドルカバーに保持されるので、永久磁石を接着固定する場合に比べて組立の手間を少なくできるという効果がある。
請求項8の発明によれば、操作ハンドルには回転摘みと対向する部位およびその周辺部に、操作ハンドルを前後方向に貫通する貫通孔を形成しているので、この貫通孔に手の指を入れることができ、回転摘みを摘んで回転させる操作がやりやすくなるという効果がある。
請求項9の発明によれば、軸受部で枢支された側の操作ハンドルの側縁を取付枠の前面に面接触させているので、この側縁に沿う方向の一端側で操作ハンドルを押したとしても、操作ハンドルが傾くのを防止できる。さらに軸受部で枢支された側と反対側の側縁を後側に押圧すると、この側縁が取付枠の前面に面接触するので、操作ハンドルの押し込み量を規制して、操作スイッチが破損するのを防止できる。
請求項10の発明によれば、放熱防止手段により開閉素子や制御回路の構成部品の発熱が外部に逃げるのを防止できるから、周囲温度が低い場合でも素子自体の発熱で開閉素子や構成部品の使用温度を上昇させて、その動作を安定させることができるという効果がある。
請求項11の発明によれば、ハンドルカバーの主部後面の回動中心側の角と、この角に対向する薄肉部の隅とに、それぞれ面取り処理が施されているので、ハンドルカバーを開閉する際にハンドルカバーと操作ハンドルが互いに干渉するのを防止できるという効果がある。
以下に本発明をタイムスイッチに適用した実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態のタイムスイッチAでは、図12に示すように端子Taと端子Tbとの間にトライアックのような開閉素子TRC1を接続するとともに、端子Taと端子Tcとの間にもトライアックのような開閉素子TRC2を接続し、これら開閉素子TRC1,TRC2のターンオン/ターンオフを制御回路部1により制御している。制御回路部1は操作スイッチSW1からのスイッチ入力や後述のタイマ設定部2の設定内容に応じて開閉素子TRC1,TRC2のターンオン/ターンオフを制御する。また制御回路部1は、例えば2色発光の発光ダイオードLD(発光表示部)の発光色やその点灯状態(点灯、点滅、消灯)を制御しており、この発光ダイオードLDの発光色や点灯状態で負荷の動作状態を表示するようになっている。
このタイムスイッチAは、例えば風量を強弱2段階に切り替える機能を有して室内の空気を定常的に換気する常時換気設備のオン/オフおよび風量切替を行うものであり、常時換気設備としては、共通端子と強入力端子と弱入力端子とを有して、共通端子と強入力端子との間に電源が接続されると強風運転し、共通端子と弱入力端子との間に電源が接続されると弱風運転するような強弱タップ切替型の換気扇、又は、2つの電源接続端子とリレー入力端子とを有して、2つの電源接続端子間に電源が接続されると常時運転し、リレー入力端子に電源の一端が接続されるか否かで風量の強/弱が反転するような内蔵リレー切替型の換気扇の何れかが選択的に使用される。
図12(a)は常時換気設備として強弱タップ切替型の換気扇RL1を用いる場合の配線図であり、換気扇RL1の共通端子と端子Taとの間に交流電源ACを接続するとともに、換気扇RL1の弱入力端子を端子Tbに、強入力端子を端子Tcにそれぞれ接続してある。強弱タップ切替型の場合には開閉素子TRC1がターンオン、開閉素子TRC2がターンオフすると、換気扇RL1の共通端子と弱入力端子との間に交流電源ACが接続されて、換気扇RL1は風量が弱の状態で動作(弱風運転)し、開閉素子TRC1がターンオフ、開閉素子TRC2がターンオンすると、換気扇RL1の共通端子と強入力端子との間に交流電源ACが接続されて、換気扇RL1は風量が強の状態で動作(強風運転)する。
また図12(b)は常時換気設備として内蔵リレー切替型(リレーを励磁すると風量が強から弱に切り替わるタイプ)の換気扇RL2を用いる場合の配線図であり、換気扇RL2の一方の電源接続端子(ファンモータFMの一方の接続端子)と端子Taとの間に交流電源ACを接続するとともに、換気扇RL2の他方の電源接続端子(リレー接点ryの共通端子)を端子Tbに、リレー入力端子を端子Tcにそれぞれ接続してある。ここで開閉素子TRC2がターンオフし、換気扇RL2の内蔵リレーRYが励磁されていない場合には、リレー接点ryが強入力端子側に切り替えられているので、開閉素子TRC1がターンオンすると、強入力端子に交流電源ACが接続されて、換気扇RL2は強風運転する。一方開閉素子TRC1がターンオンしている状態で、開閉素子TRC2がターンオンすると、リレーRYが励磁されてリレー接点ryが弱入力端子側に切り替えられるので、弱入力端子に交流電源ACが接続されて換気扇RL2は弱風運転する。
このように、換気扇を弱風運転又は強風運転させる場合にターンオンさせる開閉素子TRC1,TRC2の組み合わせは換気扇の種類(強弱タップ切替型、内蔵リレー切替型)に応じて異なるので、このタイムスイッチAには換気扇の種類を選択するための負荷選択スイッチ3が設けられている。而して制御回路部1では、負荷選択スイッチ3の選択操作に応じて換気扇を弱風運転又は強風運転する際の開閉素子TRC1,TRC2のオン/オフの組み合わせを変更しており、種類の異なる換気扇が接続された場合でも所望の動作を行わせることができ、1つのスイッチで複数種類の換気扇に対応できる。
次に、このタイムスイッチAの構造を図1〜図11に基づいて説明する。尚、以下の説明では特に断りがないかぎり、図3に示す向きにおいて上下左右の方向を規定し、図3の正面を前面として説明を行う。
タイムスイッチAの器体10は直方体状であって、前面開口した合成樹脂製のボディ11と、ボディ11の前面側に結合される後面開口した合成樹脂製のカバー12とにより形成されている。すなわち、カバー12の上下両面の後端縁からは後方に向かって組立片12aが2個ずつ延設され、各組立片12aに設けた組立孔12bがボディ11の上下両面に形成してある組立突起11aに係合することによりボディ11とカバー12とが結合されている。
器体10の左右方向の寸法は、埋込配線器具用の取付枠50の窓孔の左右方向(短手方向)の寸法に略等しく、器体10の前部を形成するカバー12の左右両側面には、取付枠50の窓孔を囲む両側片51に設けた器具取付孔52(器具取付手段)に係合可能な取付爪13(取付手段)が突設してあり、取付爪13を取付枠50の器具取付孔52に係合させることで器体10が取付枠50に保持されるようにしてある。なおカバー12の左右方向における一方の側壁(右側壁)には取付爪13が一対設けられ、この取付爪13が突設された部位の上下両側部に2本の切り込み溝14がカバー12の後端縁から形成されており、この2本の切り込み溝14の間の部位は厚み方向(左右方向)に可撓性を有する撓み片15を形成している。ここで、カバー12の内部において撓み片15の裏面側には空所が形成され、撓み片15をカバー12の内側に撓ませることによって、撓み片15に設けられた一対の取付爪13をカバー12の側面から弾性的に後退させることが可能となっている。
而して、カバー12の左側壁に設けた取付爪13を、取付枠50の左側の側片51に設けた器具取付孔52に挿入するとともに、右側壁に設けた取付爪13をカバー12の側面から後退させるようにして取付枠50の窓孔に器体10を挿入すれば、右側壁の取付爪13が器具取付孔52に挿入され、窓孔から前面(機能面)を露出させた状態で器体10が取付枠50に保持される。また撓み片15をカバー12の内側に押し込むようにすれば、撓み片15に設けた取付爪13が器具取付孔52から抜け、取付枠50から器体10を取り外すことができる。なお撓み片15の後端部外側面には撓み片15の押し込みを容易にするために押突起15aが突設されている。
上述の取付枠50は、単位寸法(1個モジュール寸法)の埋込型配線器具を3個まで取着可能な取付枠であって、タイムスイッチAの器体10は、単位寸法の埋込型配線器具を短幅方向に2個並べた大きさと略同じ大きさ(2個モジュール寸法)に形成されており、図4および図5に示すように1個モジュール寸法に形成された他の配線器具Bと並設することができる。なお取付枠50は壁面などの施工面に取り付けられ、器体10の後部は施工面に埋設される。また図1および図5に示すように、取付枠50の前面側には、取付枠50の窓孔よりも長寸かつ幅広の開口窓71を備えるプレート枠70が重ね合わせて取着され、さらにプレート枠70の前面には、取付枠50の窓孔よりも長寸かつ幅広で開口窓71よりも若干小さめの開口窓61を備える化粧プレート60が重ね合わせて取着されており、プレート枠70および化粧プレート60の開口窓71,61からタイムスイッチAや配線器具Bの機能面(前面)が露出するようになっている。なお化粧プレート60は、裏面に突設された係止爪62をプレート枠70に設けた係止孔72に係止させることによってプレート枠70に着脱自在に取着されている。
またボディ11の内部には、図10に示すように上述の開閉素子TRC1,TRC2や制御回路部1の構成部品や外部電線を接続するための複数の端子などを実装したプリント配線板からなる回路基板16が収納されている。ここに回路基板16に実装される個々の端子は、ボディ11の後壁に形成された電線挿入孔(図示せず)を通して器体10内に挿入される外部電線を導電性を有する板ばねからなる鎖錠ばねのばね力によって接続保持する速結端子で構成してある。なお複数の端子としては上述した3つの端子Ta,Tb,Tcなどがある。
一方、カバー12には、操作スイッチSW1、タイマ設定部2、負荷選択スイッチ3、および発光ダイオードLDなどの回路部品を実装したプリント配線板からなる回路基板17が収納されており、この回路基板17に実装された操作スイッチSW1の押釦19(操作部)と、タイマ設定部2を構成する切替スイッチSW2〜SW4の摘み20〜22とが、それぞれ、カバー12の前壁に貫設された透孔18a〜18dを通してカバー12の前面(つまり器体10の前面)に露出する。すなわち器体10前面の右側部において、上下方向の略中央に形成された丸孔状の透孔18aを通して操作スイッチSW1の押釦19が露出し、透孔18aの上側に形成された丸孔状の透孔18bを通してロータリスイッチよりなる切替スイッチSW2の操作子に被せた摘み20が露出し、透孔18aの下側に形成された角孔状の透孔18c,18dを通してスライドスイッチよりなる切替スイッチSW3,SW4の操作子に被せた摘み21,22が露出する。またカバー12前面の左側部には、回路基板17に実装された発光ダイオードLDに対向する部位に透孔26が貫設されており、発光ダイオードLDの光は透孔26を通して器体10の外側に照射されるようになっている。なお回路基板17と上述の回路基板16とは図示しないリード線を介して電気的に接続されている。ここで、ボディ11内に収納される回路基板16には開閉素子TRC1,TRC2や制御回路部1の構成部品が実装されており、これらの電子部品の動作状態は周囲温度の影響を受けやすく、低容量・低温度の条件下で使用される場合には出力が安定しなくなる虞がある。そこで、本実施形態では開口部が形成されたカバー12の前面と回路基板16との間に、断熱性を有する材料によりボディ11の開口部と略同じ大きさに形成された矩形板状の絶縁板48を配置するとともに、ボディ11およびカバー12から不要な孔を無くしており、電子部品の発熱が外部に逃げるのを防止して、回路動作を安定させている。ここに開口部を少なくしたボディ11およびカバー12と絶縁板48とで、構成部品の発熱が外部に逃げるのを防止する放熱防止手段が構成される。
また器体10の前面側には、操作スイッチSW1を操作するための操作ハンドル30が器体10の前面の略全体を覆う形で回動自在に取着されている。すなわちカバー12の前面の左側端部には、操作ハンドル30を枢着するために斜め前方に突出する一対の軸部27(枢支部)が一体に突設してあり、一対の軸部27,27を操作ハンドル30後面の左端部に設けた軸受部38,38に回動自在に嵌め込むことで、操作ハンドル30が器体10に対して回動自在に枢着されている。操作ハンドル30後面の右端部には、器体10(カバー12)の前面に設けた一対の係止孔12cにそれぞれ挿入される一対の弾性係止片39が突設され、各弾性係止片39の先端の爪39aが係止孔12cの孔縁に引掛係止することで操作ハンドル30の抜けを防止している(図10参照)。また操作ハンドル30の裏面には、カバー12の前面に露出する押釦19と対向する部位に押突起30aが突設されており、操作ハンドル30の右側部を押操作すると、操作ハンドル30が軸部27を支点にして回動し、操作ハンドル30の押突起30aによって押釦19が押され、操作スイッチSW1がオンになる。一方、操作ハンドル30を押操作する力を無くすと、操作ハンドル30は押釦19などの反力を受けて復帰位置に戻り、押釦19を押す力がなくなって、操作スイッチSW1はオフになる。
この操作ハンドル30は合成樹脂により矩形板状に形成されており、左右方向の寸法が化粧プレート60の開口孔61の左右方向(短手方向)寸法と略同じ寸法に形成され、上下方向の寸法が開口窓61の上下方向(長手方向)寸法の略3分の2の寸法に形成されている。操作ハンドル30前面の左端部には前方へ突出する突台部35が設けられ、突台部35以外の部位は突台部35よりも薄肉の薄肉部31となっている。そして、操作ハンドル30の薄肉部31には、カバー12の透孔18bに対応する部位とその周辺に、摘み20や摘み20の周りに印字された時間を示す文字などを露出させるための矩形の透孔32(図7の斜線部)が貫設され、さらに透孔18c,18dに対応する部位に切替スイッチSW3,SW4の操作子に被せた摘み21,22を露出させる透孔33,34が貫設されている。また突台部35の上下方向における略中央部には透光性を有する合成樹脂により形成された導光部材23の突部23aが嵌め込まれる透孔36が形成されており、器体10に収納された発光ダイオードLDの光は、操作ハンドル30に保持された導光部材23を通して操作ハンドル30の前面側に出射されるようになっている。このように機能設定部を構成する切替スイッチSW2〜SW4の摘み20〜22は操作ハンドル30の前面側に露出しているので、機能設定の操作(例えば用途切替の操作やタイマ設定の操作)をユーザが容易に行えるようになっている。なお換気扇の種類を選択するための負荷選択スイッチ3は操作ハンドル30の前面側に露出しないような位置に配置されており、ユーザによって不用意に操作されるのを防止している。
また操作ハンドル30には、切替スイッチSW2〜SW4の摘み20〜22が露出する薄肉部31を開閉自在に覆うハンドルカバー40が取り付けられる。ハンドルカバー40は、矩形板状であって左右方向及び上下方向の寸法がそれぞれ薄肉部31の左右方向及び上下方向の寸法と略同じ寸法に形成された主部41と、主部41の左側部の上下両端部から側方(左側)に突出する一対の腕部42,42とを有し、各腕部42の先端部には突台部35の上下両側面に設けた軸穴37に係合する軸42aが突設されている。ここに軸穴37と軸42aとでハンドルカバー40を回動自在に軸支する軸受部が構成される。而して突台部35の軸穴37に腕部42の軸を係合させることで、ハンドルカバー40が操作ハンドル30に対して回動自在に軸支される(図1(a)参照)。なお主部41の前面の右側部には操作位置を示す突起47が突設され、右側の側面には開閉時に爪で引っ掛けるための引掛爪46が突設されている。
ここで、図1(a)に示すように透孔32〜34を露出させる位置までハンドルカバー40を開いた状態でハンドルカバー40を開く方向に過大な力が加わった際に、ハンドルカバー40の腕部42が化粧プレート60の開口窓61の周部(開口窓61の縁)と当接した部位(図中のD部)を支点として操作ハンドル30を器体10から離れる方向(図中の上方向)に押圧する力が発生するが、この押圧力よりも器体10が操作ハンドル30を保持する保持力を小さく設定しているので、同図(b)に示すように操作ハンドル30が器体10から外れることによって、ハンドルカバー40を操作ハンドル30に枢支させる部位(腕部42)に過大な力が加わって破損するのを防止でき、操作ハンドル30を器体に再度取り付けて使用することができる。なお器体10が操作ハンドル30を保持する保持力は、通常の操作では操作ハンドル30が外れない程度の保持力に設定してある。
そして、ハンドルカバー40に過大な力が加わって操作ハンドル30およびハンドルカバー40からなるハンドルブロックが器体10から外れた場合、操作ハンドル30の裏面および器体10の前面には、操作ハンドル30の器体10への取付方法を絵や文字で説明する表示部C1,C2が印刷或いはシールなどの方法で形成されているので、取付方法を知らない一般のユーザでも表示部C1,C2を見ながら、操作ハンドル30を器体10に容易に取り付けることができる。なお本実施形態では表示部C1,C2を操作ハンドル30の裏面および器体10の前面の両方に設けているが、何れか一方のみでも良い。
また、図11に示すように主部41の後面の回動中心側の角と、この角が対向する薄肉部31の隅とにそれぞれ面取り処理を施してテーパ面44,31bを形成しているので、ハンドルカバー40を開閉する際に主部41の角と薄肉部31の隅とが互いに干渉するのを防止できる。また図4に示すように、操作ハンドル30は、軸部27で枢支された側の側縁(左側縁)を取付枠40の前面に面接触させているので、この側縁に沿う方向の一端側で操作ハンドル30(実際には操作ハンドル30の薄肉部31に嵌ったハンドルカバー40の主部41)を押したとしても、操作ハンドル30が傾くのを防止できる。また図2に示すように、操作ハンドル30は軸部27で枢支された側と反対側の側縁を後側に押圧すると、この側縁が取付枠40の前面に面接触するので、操作ハンドル30の押し込み量を規制して、操作スイッチSW1に過大な力が加わるのを防止でき、操作スイッチSW1の破損を防止できる。
またハンドルカバー40の裏面には四角枠状のリブ41aが形成され、このリブ41aで囲まれる凹所43に短冊状の永久磁石24を収納し、リブ41aの上下両側辺に一体的に設けられた棒状のリブ41bを潰して変形させることで、リブ41bと永久磁石24とを係止させ、永久磁石24がハンドルカバー40に保持される(図3および図11参照)。一方、操作ハンドル30の薄肉部31には、永久磁石24と対向する部位に矩形状に凹んだ収納溝31aが形成され、この収納溝31a内に薄肉の矩形板状の鉄片25(磁性体)を収納してある。そして、薄肉部31の前面には、透孔32が開口する部位を除く下半分の部位に切替スイッチSW3,SW4の操作位置を示す文字などが印字された矩形板状の表示ラベル45が貼り付けられて、鉄片25が保持される。なお表示ラベル45には、薄肉部31の透孔33,34に連通する角孔状の透孔45a,45bが形成されている。ここで、ハンドルカバー40を閉じると、操作ハンドル30に保持された鉄片25が、ハンドルカバー40に保持された永久磁石24の磁力で吸着されることによって、ハンドルカバー40が閉じた状態を保持する。一方、ハンドルカバー40を開けた状態では、表示ラベル45によって鉄片25が隠されているので、外観の見栄えを良くできる。なお樹脂製のリブ41bを潰して変形させることで、リブ41bと永久磁石24とを係止させて、永久磁石24をハンドルカバー40に保持させているので、永久磁石24を接着固定する場合に比べて、組立の手間を少なくできる。
また本実施形態では表示ラベル45が薄肉部31の下半分のみを覆い、薄肉部31の上半分には薄肉部31の面積の略半分の透孔32(貫通孔)が形成されているので、回転摘み20の略全体を透孔32から露出させることができ、しかも透孔32内に手の指を入れやすいので、回転摘み20を摘んで回転させる操作がやりやすいという利点がある。
なお図8に示すように、導電性を有する金属材料により、薄肉部31の前面と略同じ大きさに形成された矩形板状の表示ラベル45’を薄肉部31に貼り付けるようにしても良く、表示ラベル45によって電磁シールドの効果が向上するとともに、操作ハンドル30の機械的強度がアップするという利点がある。ここで、図8中の45cは摘み20を露出させるための窓孔である。
また図9に示すように薄肉の鉄片からなる表示ラベル45”を薄肉部31の下半分に貼り付けるようにしても良く、表示ラベル45”自体を磁性材料で形成することで、表示ラベル45”が永久磁石24の磁力で吸着されて、ハンドルカバー40が閉じた状態を保持するので、表示ラベル25”とは別に鉄片25を操作ハンドル30に取り付ける必要が無く、部品費や組立費を削減できるという利点がある。
次にこのタイムスイッチAを用いた換気扇の制御動作について説明を行う。なお以下の説明では図12(a)に示すように強弱タップ切替型の換気扇RL1を接続し、負荷選択スイッチ3を強弱タップ切替型の負荷側に切り換えた場合の動作について説明を行う。
ここで、上述の切替スイッチSW2〜SW4により、タイマ動作に関する動作設定を行うタイマ設定手段(機能設定部)が構成されるのであるが、切替スイッチSW3は、負荷の換気扇の使用用途(浴室用途、トイレ用途)に応じて動作モードを切り替えるためのスイッチであり、例えば2ポジションのスライドスイッチからなり、切替スイッチSW3の摘み21の位置に応じて、動作モードが浴室用途に適した動作モード(入浴中は弱風運転又は一時停止させ、入浴後に一定期間強風運転させた後、弱風運転に戻すモード)、又は、トイレ用途に適した動作モード(トイレの使用中は強風運転させ、使用後の一定期間強風運転を継続した後、弱風運転に戻すモード)の何れかに設定される。また切替スイッチSW2は強風運転を継続する強動作継続時間を切替設定するためのスイッチであり、例えば4ビットのロータリスイッチからなり、強動作継続時間を0〜12時間の間で16通りに設定できるようになっている。なお切替スイッチSW2により強動作継続時間を0に設定した場合には強動作タイマによるタイマ制御を無効にするように設定される。また切替スイッチSW4は、入浴中に停止タイマを動作させて、停止タイマの限時動作中は換気扇を停止させる際の停止時間を切替設定するスイッチであり、例えば3ポジションのスライドスイッチからなり、切替スイッチSW4の摘み22の位置に応じて停止時間が0、30分、60分の何れかに切り替えられる。なお切替スイッチSW3により停止時間を0に設定した場合には、停止タイマによるタイマ制御を無効にするように設定される。
先ず切替スイッチSW2の摘み20を「0」の位置まで回して強タイマ制御を無効にするとともに、切替スイッチSW4の摘み22を操作して停止タイマ制御を無効にした場合の動作(タイマ制御を行わない基本的な動作)について説明する。
このタイムスイッチAは常時換気設備である換気扇RL1の動作を制御するものであり、常時は制御回路部1が開閉素子TRC1をターンオン、開閉素子TRC2をターンオフさせており、換気扇RL1の弱入力端子と共通端子との間に交流電源ACを接続して、換気扇RL1を弱風運転させている。
次に操作ハンドル30(ハンドルカバー40)が短時間押操作されると、制御回路部1に操作スイッチSW1の操作入力が所定時間(例えば2〜3秒)よりも短い時間だけ与えられ、制御回路部1ではこの操作入力に応じて換気扇RL1の風量を強に切り替える制御を行う。すなわち制御回路部1は開閉素子TRC1をターンオフ、開閉素子TRC2をターンオンさせており、換気扇RL1の強入力端子と共通端子との間に交流電源ACを接続して、換気扇RL1を風量が強の状態で動作(強風運転)させる。そして操作ハンドル30が短時間押操作されて、操作スイッチSW1から時間幅が所定時間よりも短い操作信号が制御回路部1に与えられる度に、制御回路部1は換気扇RL1の風量を弱又は強に交互に切り替えるような制御を行う。
一方、操作ハンドル30を所定時間(例えば2〜3秒)以上押し続けた場合、制御回路部1に操作スイッチSW1の操作入力が所定時間(例えば2〜3秒)以上連続して与えられ、制御回路部1では、この操作入力に応じて開閉素子TRC1,TRC2をターンオフさせて、換気扇RL1を停止させる。
そして、換気扇RL1が停止した状態で操作ハンドル30を短時間押操作すると、制御回路部1に操作スイッチSW1の操作入力が所定時間よりも短い時間だけ与えられ、制御回路部1ではこの操作入力に応じて開閉素子TRC1をターンオフ、開閉素子TRC2をターンオンさせて、換気扇RL1の弱入力端子と共通端子との間に交流電源ACを接続し、換気扇RL1を弱風運転させる。
このように本実施形態では1つの操作ハンドル30を用いて、操作ハンドル30を所定時間以上押操作すれば、制御回路部1が換気扇RL1を停止させ、操作ハンドル30を所定時間よりも短い時間だけ押操作すれば、制御回路部1が換気扇RLの風量を強又は弱に交互に切り替えるので、1つの操作ハンドル30で換気扇RL1のオン/オフと風量切替の操作を行うことができる。また換気扇RL1を停止させるためには、操作ハンドル30を一定時間以上押操作しなければならないので、換気扇RL1が不用意に停止されるのを防止できる。
なお上記の説明では、強弱タップ切替型の換気扇RL1が接続された場合の動作について説明を行ったが、内蔵リレー切替型の換気扇RL2を接続した場合の動作も、換気扇RL2を強又は弱風運転させる際の開閉素子TRC1,TRC2のオン/オフの組み合わせが異なるだけで、換気扇の動作としては同じなので、その説明は省略する。また以下の動作説明では説明を簡単にするために開閉素子TRC1,TRC2のオン/オフの説明は省略し、換気扇の動作状態に着目して説明を行う。
次に、このタイムスイッチAを用いて浴室に設置された換気扇の動作を制御する場合の各種の動作を説明する。浴室用途で使用する場合は切替スイッチSW3の摘み21を「浴室換気」側にスライドさせており、制御回路部1は、切替スイッチSW3の設定に応じて、常時は換気扇の風量を弱とし、入浴中は風量を弱にするか又は停止させるとともに、入浴後の一定期間は風量を強に切り替えて湿気を排出した後、風量を弱に戻すような制御を行う(浴室モード)。
先ず切替スイッチSW2の摘み20の矢印を「1時間」の位置に合わせて、強タイマ制御を有効にするとともに強動作継続時間を1時間に設定し、切替スイッチSW4の摘み22を「なし」の位置にスライドさせて停止タイマ制御を無効にした場合の動作について説明する。この場合は入浴中も換気扇が弱風運転しており、入浴を終えた時点でユーザが操作ハンドル30を短時間押操作すると、制御回路部1に操作スイッチSW1からの操作信号(トリガ信号)が入力され、このトリガ入力に応じて制御回路部1が換気扇の風量を強に切り替えるとともに、内蔵する強タイマ(強時間限時タイマ)により切替スイッチSW2で設定された強動作継続時間(1時間)の限時動作を開始させ、強タイマの限時動作が終了した時点で風量を弱に切り替える。このように弱風運転中にユーザが操作ハンドル30を1回操作すると、換気扇RL1の風量を強に切り替え、その後強動作継続時間が経過した時点で風量を自動的に弱に戻しているので、浴室内の湿気を早期に排出でき、また自動的に弱風運転に戻るので、風量を弱に切り替える操作を忘れて強風運転のままで動作するのを防止できる。ここで、強動作継続時間は比較的長い時間に設定されるので、強動作継続時間が経過するよりも前に換気扇の風量を弱に戻したい場合があり、強タイマの限時動作中にユーザが操作ハンドル30を短時間押操作すると、制御回路部1は、操作スイッチSW1からの操作信号入力に応じて換気扇の風量を弱に戻しており、短時間で風量を弱に戻すことができるので、使い勝手が向上する。
次に切替スイッチSW2の摘み20を「1時間」の位置まで回して、強タイマ制御を有効にするとともに強動作継続時間を1時間に設定し、切替スイッチSW4の摘み22を「30分」の位置にスライドさせて停止タイマ制御を有効にした場合の動作について説明する。常時は換気扇が弱風運転しており、入浴時にユーザが操作ハンドル30を短時間押操作すると、制御回路部1は、操作スイッチSW1からの操作信号入力に応じて換気扇を停止させるとともに、内蔵する停止タイマにより所定の停止時間(30分)の限時動作を開始させる。そして停止タイマは限時動作を終了した時点でトリガ信号を発生しており、このトリガ信号を受けて制御回路部1は換気扇を強風運転させて、入浴後の強制換気を行わせるとともに、内蔵する強タイマにより強動作継続時間(1時間)の限時動作を開始させ、強タイマの限時動作が終了した時点で風量を弱に切り替える。このように停止タイマ制御を有効にすれば、入浴時に操作スイッチSW1を操作してから所定の停止時間が経過するまでの間、換気扇を停止させることができるので、寒冷地など入浴中に換気扇が弱風運転することで、入浴中の人が寒さを感じるのを防止でき、使い勝手が向上する。また操作ハンドル30を1回操作するだけで、停止タイマによるタイマ制御を行った後に、強タイマによるタイマ制御が行われ、タイマ制御が終了すると自動的に弱風運転の状態に戻るので、使い勝手が向上するとともに、ユーザが操作をし忘れて、換気扇RLが停止したままになったり、強風運転状態のまま動作を続けるのを防止できる。
ここで、停止タイマによる停止時間は一般的な入浴時間よりも十分長い時間(例えば30分又は60分)に設定されるので、停止時間が経過するよりも前に風呂から上がった場合など強制換気を早めに行わせたい場合があり、停止タイマの限時動作中にユーザが操作ハンドル30を短時間押操作すると、操作スイッチSW1から制御回路部1に操作信号(トリガ信号)が入力され、このトリガ入力を受けて制御回路部1は停止タイマによる限時動作を終了させ、即座に換気扇を強風運転させるとともに、強タイマによる限時動作を開始させているので、所定の停止時間よりも短い期間で強タイマ動作に移行させることができ、使い勝手が向上する。
次に、切替スイッチSW2の摘み20を「切」の位置まで回して強タイマ制御を無効とし、切替スイッチSW4の摘み22を「30分」の位置にスライドさせて停止タイマ制御を有効にした場合の動作について説明する。常時は換気扇が弱風運転しており、入浴時にユーザが操作ハンドル30を短時間押操作すると、制御回路部1は、操作スイッチSW1からの操作信号入力に応じて換気扇を停止させるとともに、内蔵する停止タイマにより所定の停止時間(30分)の限時動作を開始させる。そして、停止タイマによる限時動作が終了すると、制御回路部1は換気扇を停止状態から弱風運転に切り替えており、操作スイッチSW1が短時間押操作されてから所定の停止時間が経過するまでの間だけ換気扇を停止させることができる。ここで、停止タイマによる限時動作中に入浴を終える場合などにユーザが操作ハンドル30を短時間押操作すると、制御回路部1は、操作スイッチSW1からの操作信号入力に応じて停止タイマによる限時動作を停止させ、換気扇を弱風運転させており、停止時間よりも短い期間で弱風運転を開始させ、浴室の湿気を早期に排出することができるので、使い勝手が向上する。
上述の説明では浴室に設置された換気扇の動作を制御する場合の動作について説明を行ったが、以下ではこのタイムスイッチAを用いてトイレに設置された換気扇の動作を制御する場合の動作を説明する。トイレ用途で使用する場合は切替スイッチSW3の摘み21を「トイレ換気」側にスライドさせており、制御回路部1は、切替スイッチSW3の設定に応じて、常時は換気扇の風量を弱とし、トイレの使用中は風量を強に切り替え、使用終了時から所望の時間だけ遅れて風量を弱に戻すような制御を行うことで、トイレ使用時に発生する悪臭を短時間で排出するようにしている(トイレモード)。
ここで、切替スイッチSW2の摘み20を「30分」の位置まで回して、強タイマ制御を有効にするとともに強動作継続時間を30分に設定した場合の動作について説明する。常時は換気扇が弱風運転しており、トイレ使用時にユーザが操作ハンドル30を短時間押操作すると、制御回路部1は、操作スイッチSW1からの操作信号入力に応じて換気扇を強風運転させる。その後、強風運転中にユーザが操作ハンドル30を短時間押操作すると、制御回路部1は、操作スイッチSW1からの操作信号が入力されたタイミングで、内蔵する強タイマにより所定の強動作継続時間(30分)の限時動作を開始させる。そして、強タイマによる限時動作が終了すると、制御回路部1は換気扇の風量を強から弱に切り替えて、換気扇を弱風運転させる。このようにトイレ用途の場合には使用開始時に操作ハンドル30を押操作すると、この操作に応じて制御回路部1が換気扇を強風運転させることで、使用中に発生する悪臭を排出することができる。また使用後に再度操作ハンドル30を押操作すると、再操作時から強動作継続時間が経過するまでの間、換気扇RL1を強風運転させる期間を延長し、強動作継続時間の経過後に風量を自動的に弱に戻しているので、使用中に発生した悪臭を早期に排出することができ、また手動で風量を強から弱に戻す場合のように操作忘れが発生することがなく、使い勝手が向上する。またトイレを使用する時間はその都度ばらばらなので、使用後に操作ハンドル30を操作した時点から強タイマによる限時動作を開始させることで、使用中に発生する悪臭を確実に排出することができる。
ところで、本実施形態では換気扇の動作表示のための2色発光(例えば赤色と橙(黄)色)の発光ダイオードLDを備え、制御回路部1が換気扇の動作状態に応じて発光ダイオードLDの点灯状態を制御しており、弱風運転中は発光ダイオードLDを橙(黄)色で連続点灯させ、強風運転中は発光ダイオードLDを赤色で連続点灯させ、さらに換気扇の停止中は発光ダイオードLDを消灯させているので、発光ダイオードLDの発光色とその点灯状態とで換気扇の運転状態(強風運転、弱風運転、停止)を容易に判別できる。また制御回路部1が強タイマ制御を行って換気扇を強風運転させている間は、発光ダイオードLDを赤色で点滅(例えば1秒点灯、1秒消灯の点滅周期)させ、停止タイマ制御を行って換気扇を停止させている間は、発光ダイオードLDを橙(黄)色で点滅(例えば0.5秒点灯、1.5秒消灯の点滅周期)させているので、発光ダイオードLDの発光色と点滅状態とでタイマ制御が行われていることを容易に判別できる。
なお本実施形態では機能設定部としてタイマ動作に関わる設定を行うタイマ設定手段を備えてタイマ制御を可能とするタイムスイッチAを例に説明を行ったが、器体の前面に操作スイッチの操作部と機能設定部を有するとともに、器体の前面に操作部を押操作するための操作ハンドルを回動自在に枢支し、さらに操作ハンドルの透孔から露出する機能設定部を開閉自在に覆うハンドルカバーを備えたようなスイッチであれば、どのようなスイッチにも本発明を適用できることは言うまでもない。
本実施形態のタイムスイッチを取付枠に取り付けた状態を示し、(a)はハンドルカバーを開いた状態を下側から見た断面図、(b)はハンドルカバーを閉じた状態を下側から見た断面図である。 同上を取付枠に取り付けた状態を示し、操作ハンドルが押操作された状態を下側から見た断面図である。 同上を示しハンドルカバーを開いた状態の一部破断せる正面図である。 同上の施工状態を示す側面図である。 同上の施工状態を示し、(a)はハンドルカバーを閉じた状態の正面図、(b)はハンドルカバーを外した状態の正面図である。 同上を示し、(a)は操作ハンドルの裏面図、(b)は器体の正面図である。 同上のハンドルブロックを示し、ハンドルカバーを開いた状態の一部破断せる正面図である。 同上の別のハンドルブロックを示し、ハンドルカバーを開いた状態の正面図である。 同上のまた別のハンドルブロックを示し、ハンドルカバーを開いた状態の正面図である。 同上の下側から見た断面図である。 同上のハンドルブロックを下側から見た一部省略せる断面図である。 (a)(b)は同上のブロック図である。
符号の説明
10 器体
27 軸部
30 操作ハンドル
40 ハンドルカバー
60 化粧プレート
61 開口窓

Claims (11)

  1. 埋込型配線器具の前面を露出させる窓孔を有し当該窓孔の両側縁に器具取付手段が形成され、前記窓孔に連通する開口窓を有した化粧プレートが前面に取着される取付枠に、前記窓孔から前面を露出させた状態で取着可能な寸法に形成されるとともに、前記器具取付手段に取り付けるための取付手段を具備した器体を備え、当該器体の前面に、操作スイッチの操作部と、スイッチ動作に関わる機能設定を行うための機能設定部とをそれぞれ配置するとともに、前記器体の内部に、負荷が接続される開閉素子と、前記操作スイッチからのスイッチ入力に応じて前記開閉素子のオン/オフする制御回路部とをそれぞれ収納し、前記器体の前面の略全体を覆うような寸法に形成され、前記器体の前面一端側に設けた軸部を枢支する軸受部が裏面に設けられ、前記軸部を中心として回動することにより裏面で前記操作部を押操作自在とし、前記機能設定部に対向する部位に透孔が形成された操作ハンドルと、当該操作ハンドルの前面に前記透孔を露出させる位置と前記透孔を覆う位置との間で回動自在に枢支されたハンドルカバーとを設け、前記操作ハンドルは、前記器体に枢支された一端側に前方へ突出する突台部が設けられ、突台部以外の部位を突台部よりも薄肉の薄肉部として、当該薄肉部に前記透孔が形成されており、前記ハンドルカバーは、前記操作ハンドルの薄肉部に嵌る主部と、当該主部の突台部側の側部両端部からそれぞれ突出し、前記突台部に設けた軸穴に係合する軸が先端にそれぞれ突設された腕部とを有し、前記ハンドルカバーを開いて、前記腕部が前記化粧プレートにおける開口窓の周部に当接した状態で、前記ハンドルカバーを開く方向に加わった過大な力により、前記腕部が破損する程度の力が前記腕部に加わった場合に、前記腕部と前記開口窓の周部との当接部位を支点として操作ハンドルを前記器体から離れる方向に押圧する力よりも、前記軸受部が前記軸部を保持する保持力を小さく設定したことを特徴とするスイッチ。
  2. 前記機能設定部は、タイマ動作に関する動作設定を行うためのタイマ設定手段を有し、前記制御回路部は、前記操作スイッチからのスイッチ入力および前記タイマ設定手段の設定内容に応じて前記開閉素子のオン/オフを制御することを特徴とする請求項1記載のスイッチ。
  3. 前記操作ハンドルの裏面又は前記器体の前面の少なくとも何れか一方に、前記操作ハンドルを前記器体に取り付ける取付方法を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチ。
  4. 前記ハンドルカバーに永久磁石を保持させるとともに、前記操作ハンドルに前記永久磁石の磁力で吸着される磁性体を設け、当該磁性体を前記操作ハンドルの前面に取着される表示ラベルで覆ったことを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチ。
  5. 前記表示ラベルは導電材料により形成され、前記操作ハンドルの前面の略全体を覆うようにして前記操作ハンドルに取着されることを特徴とする請求項4記載のスイッチ。
  6. 前記ハンドルカバーに永久磁石を保持させるとともに、磁性材料により形成されて前記永久磁石の磁力で吸着される表示ラベルを前記操作ハンドルの前面に取着したことを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチ。
  7. 前記ハンドルカバーは樹脂成型品からなり、前記ハンドルカバーの裏面に前記永久磁石を配置して、前記ハンドルカバーの裏面に設けたリブを潰して変形させることで前記永久磁石と係止させたことを特徴とする請求項4〜6の何れか1つに記載のスイッチ。
  8. 前記タイマ設定手段としてタイマ動作に関わる時間設定を行うための回転摘みを備え、前記回転摘みと対向する前記操作ハンドルの部位およびその周辺部に前記操作ハンドルを前後方向に貫通する貫通孔を形成したことを特徴とする請求項2記載のスイッチ。
  9. 前記操作ハンドルは前面視の形状が略矩形状であって、前記軸受部が設けられた前記一端側の側縁を前記取付枠の前面に面接触させるとともに、前記軸受部が設けられた側と反対側の側縁を後側に押圧した場合に前記取付枠の前面と面接触させることを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチ。
  10. 前記開閉素子および前記制御回路の構成部品の発熱が外部に逃げるのを防止する放熱防止手段を前記器体に設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチ。
  11. 前記ハンドルカバーの主部後面の回動中心側の角と、この角が対向する前記薄肉部の隅とにそれぞれ面取り処理が施されたことを特徴とする請求項1又は2記載のスイッチ。
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