JP4426053B2 - 二極スイッチ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電流容量の比較的大きな電気機器をＯＮ／ＯＦＦするための屋内配線器具として好適な二極スイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、屋内配線に用いられるスイッチ装置は、操作子の揺動操作に連動して可動接触子を揺動（反転動作）させ、同接触子に形成した可動接点を、対向する固定接点に接離させる構造を備えている。
図９は、従来の単極スイッチ装置に用いられる可動接触子を示す斜視図である。
可動バネ１０１は、そこに形成された可動接点１０２を付勢しつつ確実に固定接点と接触させるために、柔軟に撓み変形し得る弾力性を備えている。そして、この可動バネ１０１の両側にスリット１０３を介して係合片１０４が形成してあり、これら係合片１０４の先端部を操作子に係合させて、操作子からの揺動力をこれら係合片１０４で受ける構成となっている。係合片１０４は、揺動力に対抗し得る剛性を備えることが好ましく、そこで係合片１０４には補強用の突条１０５が形成されている。このように、図９に示す可動接触子１００は、可動バネ１０１と係合片１０４とがそれぞれ担当する機能に合致した弾力性又は剛性を備え、それら各部が有機的に関連して好ましい接点間の接離動作を実現させるものであった。
【０００３】
しかしながら、電流容量の大きい機器のＯＮ／ＯＦＦに用いられる二極スイッチ装置（両切スイッチ装置ともいう）にあっては、図１０に示すように、電源１１０と負荷１１１とを繋ぐ二線ａ，ｂ間を接離するために、二組の可動接点１１２及び固定接点１１３が必要とされる。したがって、器体内には二組の可動接触子１１４が組み込まれる。ところが、器体の幅寸法はＪＩＳ規格によって単極スイッチと同様の幅寸法に規定されている。ゆえに、二極スイッチ装置には、図９に示したような可動接触子１００を組み込むことができず、もっぱら図１１（ａ）に示すごとき形状の可動接触子１２０が用いられていた。
【０００４】
図１１（ａ）に示す可動接触子１２０は、係合片を備えず、可動バネ１２１の上端に係合突起１２２を形成し、同図（ｂ）に示すごとく、この係合突起１２２に硬質のバネ部材１２３を係合させ、該バネ部材１２３を介して操作子１２４の揺動力を受ける構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の二極スイッチ装置は、可動接触子１２０が係合片を備えず可動バネ１２１の上端で操作子１２４からの揺動力を受ける構成となっていたので、単極スイッチ装置に用いられていた可動接触子１００（図９参照）のごとく可動バネ１２１に柔軟な弾力性を付与することができず、したがって接点間の接触状態が不安定となるおそれがあった。しかも、可動バネ１２１の上端に硬質のバネ部材１２３が係合するため、揺動動作が繰り返されるうちに、バネ部材１２３の当接部が摩耗して可動バネ１２１の耐久性を低下させる欠点を有していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、器体内部が第１，第２スイッチ部に区画され、それら各スイッチ部に可動接点を有する揺動自在な可動接触子と固定接点を有する固定端子とが組み込まれ、且つ、各可動接触子に係合してこれら可動接触子を揺動させる操作子を備えた二極スイッチにおいて、可動接触子を次のように構成したことを特徴とする。
すなわち、可動接触子は、中間部に可動接点を有する板状の可動バネを形成するとともに、両側部に前記操作子と係合する係合片を形成し、これら可動バネと係合片との間を折曲形成し、且つこれら可動バネと係合片との間を所定長さにわたり切欠いた構成としてある。
【０００７】
斯かる構成によれば、操作子と係合する係合片が可動バネとは別個に形成され、且つ切欠きにより所定長さにわたって分離されているので、可動バネに柔軟な弾力性を付与して接点間の確実な接触を実現でき、しかも可動バネと係合片との間を折曲形成したことから、可動接触子の幅寸法が大幅に縮小され、二極スイッチ装置の限られた幅の器体内であっても二組の可動接触子を無理なく収納することができる。
【０００８】
また、本発明は、可動接触子の底部を揺動自在に支持する弾力性のある支持体と、この支持体を介して可動接触子を操作子方向に付勢するバネ部材と、を備えた構成とすることが好ましい。斯かる構成とすれば、硬質のバネ部材が可動接触子に直接接触することがなく、したがって可動接触子の摩耗を低減させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１はこの発明の実施形態に係るスイッチ装置の分解斜視図、図２は同スイッチ装置の内部構造を示す平面図、図３は同スイッチ装置の外観を示す斜視図、図４（ａ）は同じく平面図、図４（ｂ）は側面図、図５は側面断面図である。
【００１０】
これらの図において、１は器体であり、この器体１は上面が開口するケース本体２と、このケース本体２の開口部に締結金具４によって装着される蓋体３とで構成されている。蓋体３のボス面には、後述する操作子４０を露出させる開口が形成してある。また、ケース本体２には、図５に示すように、電線が個別に挿入される電線挿入孔５と、解除ボタン１３を操作するための工具挿入孔６とが下方に開口して形成してある。
【００１１】
器体１の内部は、図１及び図２に示すように、第１スイッチ部Ａ及び第２スイッチ部Ｂに区画されており、各スイッチ部Ａ，Ｂのそれぞれに固定端子１０、接続端子１１、押えバネ１２、支持体２０、及び可動接触子３０が収納されており、解除ボタン１３は第１スイッチ部Ａ及び第２スイッチ部Ｂで共用としている。各端子１０，１１は、銅合金によってコの字形に折曲形成してある。そして、固定端子１０には、その上面を水平方向に延出させるとともに先端部を下方に屈曲させ、その屈曲した面に固定接点１４を設けた幅狭な接点片１５が形成してある。また、接続端子１１には、その側部に連結片１６が形成してある。
【００１２】
各端子１０，１１は、そのコの字形の開口部をケース本体２の底面側に向けた状態で、当該ケース本体２に挿入されている。これら各端子１０，１１は、電線挿入孔５と対向配置されており、さらに各端子１０，１１の内側に押えバネ１２を配設することで、ネジ無し端子が構成されている。
【００１３】
押えバネ１２は、図１及び図５に示すように、一端をＵ字状に折り曲げ且つ他端をＳ字状に折り曲げることによって両端部に係止片１２ａ，１２ｂが形成してある。これら係止片１２ａ，１２ｂは、互いに同方向に延出しており、電線挿入孔５から差し込まれた電線を各先端縁で挟持する。また、各係止片１２ａ，１２ｂの先端縁は、工具挿入孔６に対向配置した解除ボタン１３の内側端面と対向しており、ドライバ等の工具により解除ボタン１３を移動させることにより、各係止片１２ａ，１２ｂの先端縁を押圧して弾性変形させ、これにより電線の挟持状態を解除可能としている。また、接続端子１１に形成した連結片１６には、支持体２０の接続片２１が電気的に接続してある。
【００１４】
支持体２０は、接続片２１と、この接続片２１の一端に連続して立ち上がる脚片２２と、この脚片２２の上端に連続するほぼＶ字形に折曲形成されたＶ字片２３とを有する板バネからなり、脚片２２によってＶ字片２３に弾性を付与している。そして、Ｖ字片２３の谷部分で、後述する可動接触子３０の下端を揺動自在に支持している。
【００１５】
可動接触子３０は、金属製の板材からなり、図７に示すように、接触子本体３１の基部３１ａから延出する可動バネ３２及び係合片３３を有している。可動バネ３２は平板状に形成され、基部３１ａの中央部から延出している。可動バネ３２の面部３２ａには可動接点３４が設けてある。この可動接点３４は、器体１内で、固定接点１４と対向配置され、後述する操作子４０の揺動操作に連動して、固定接点１４と接離する。
【００１６】
また、可動バネ３２の基部３１ａ近くには、くの字形状の屈曲部３２ｂが形成してあり、これにより本実施形態では可動バネ３２の面部３２ａが後述する係合片３３の先端部とほぼ同一平面上に配置されるように調整してある。なお、必要に応じて可動バネ３２の面部３２ａを係合片３３より前方又は後方に配置することもでき、この面部３２ａの位置調整により、可動接点３４の固定接点１４に対する接触圧を任意に調整することが可能である。
【００１７】
係合片３３は、可動バネ３２の両側（すなわち、接触子本体３１の両側部）にそれぞれ形成してある。これら係合片３３は、接触子本体３１の基部３１ａからほぼ直角に折曲形成してある。このように係合片３３を折曲形成することで、可動接触子３０の幅寸法を大幅に縮小することができ、図２に示すように、器体１内に可動接触子３０を無理なく収納することができる。また、折曲形成により可動接触子３０の全体的な剛性が増大し、不安定な歪みが抑制される。この可動接触子３０は、支持体２０に支持された下端を中心に揺動自在となっているが、上記のとおり係合片３３を折曲形成したことにより、係合片３３の平面部は該揺動方向とほぼ平行に配置される。
【００１８】
さらに、可動バネ３２と係合片３３との間には、切欠き３５が形成してあり、平板状の可動バネ３２については弾力的に撓んで、固定接点１４に当接する際の衝撃が緩和される構成となっている。各係合片３３は、先端にいくにしたがい幅狭となる形状としてあり、尖った先端部が後述する操作子４０のＶ字溝４４と係合している。
【００１９】
操作子４０は、図８に示すように、操作ブロック４１と、この操作ブロック４１の底部中央から延出する四片の作動アーム４２とを有している。このうち、操作ブロック４１は、蓋体３の開口を貫通して上部が外部に露出する。また、操作ブロック４１の両側面中央部には、上方に尖った三角形状をなす支点部４３が突出して形成してある。各支点部４３の上端縁は、蓋体３の内側面に設けた下方に開く扇形溝３ａ（図１参照）に係合している。
【００２０】
各作動アーム４２の下端には、可動接触子３０の係合片３３との駆動接触部を構成するＶ字溝４４が形成してあり、このＶ字溝４４に各可動接触子３０における対応する係合片３３の先端部がそれぞれ係合している（図８参照）。
【００２１】
また、図５及び図８に示すように、支持体２０の下方には、バネ部材２４が設けてあり、このバネ部材２４の付勢力をもって、支持体２０及び可動接触子３０を押し上げている。このように、可動接触子３０はバネ部材２４の付勢力を支持体２０を介して受けるので、硬質なバネ部材２４との接触がなく、よって摩耗が少ない。なお、バネ部材２４の付勢力により、可動接触子３０に形成した係合片３３の先端部が、操作子４０の作動アーム４２に形成したＶ字溝４４との係合状態を保持するとともに、操作ブロック４１に形成した支点部４３が、蓋体３の扇形溝３ａに対する係合状態を保持する。
【００２２】
このような構成とすることにより、操作子４０の支点部４３を中心とする揺動に伴い、作動アーム４２に形成したＶ字溝４４の内面が、係合片３３の先端部を押圧する。上述したように係合片３３の平面部は、可動接触子３０の揺動方向とほぼ平行に配置されるため、係合片３３に対する押圧力は、図７に矢印で示すように、係合片３３の先端縁部に対して作用(すなわち、係合片３３の平面部と平行に作用)する。したがって、係合片３３は、作動アーム４２からの押圧力を受けても殆ど撓むことがない。
【００２３】
次に、上述したスイッチ装置の動作について説明する。
図６（ａ）はスイッチ装置の可動接点が固定接点から開離した状態（ＯＦＦ状態）を示す側面断面図、図６（ｂ）は可動接触子が揺動範囲の中間位置にある状態を示す側面断面図である。なお、先に示した図５はスイッチ装置の可動接点が固定接点に接触した状態（ＯＮ状態）を示している。
【００２４】
まず、図６（ａ）に示すＯＦＦ状態から操作子４０の突出側上部（同図において右側上部）を押圧すると、当該操作子４０が支点部４３を中心に時計方向へ揺動し、これと一体の作動アーム４２が同様に揺動する。上述したとおりこの作動アーム４２の下端に設けたＶ字溝４４には、可動接触子３０に形成した係合片３３の先端部が係合しているので、作動アーム４２の揺動に伴い、該係合片３３の先端縁部が押圧される。その結果、可動接触子３０は、支持体２０に支持された下端を中心に反時計方向へ揺動して、図５に示すように可動接点３４が固定接点１４に接触する。
【００２５】
さて、可動接触子３０が揺動する過程において、同接触子３０に作用する押圧力は、下向きの分力を含む。したがって、可動接触子３０は、バネ部材２４の付勢力に抗して下方へ僅かながら押し下げられる。その沈下量は、可動接触子３０が揺動範囲の中間位置（図６（ｂ）に示す位置）にきたときを最大とし、それ以降は減少していく。このように、可動接触子３０は下端を中心とする揺動と、上下方向の移動が重ね合わされた軌跡を描いて動作する。ゆえに、可動接点３４は下方からやや擦り上がるようにして固定接点１４に摺動接触する。
【００２６】
一方、図５に示すＯＮ状態から操作子４０の突出側上部（同図において左側上部）を押圧すると、当該操作子４０が支点部４３を中心に反時計方向へ揺動し、これと一体の作動アーム４２が同様に揺動する。この作動アーム４２の揺動に伴い、可動接触子３０に形成した係合片３３の先端縁部が押圧され、その結果、可動接触子３０は、支持体２０に支持された下端を中心に時計方向へ揺動して、可動接点３４が固定接点１４から離間する。このとき、可動接点３４は上記接触時の動作と反対に、下方へやや擦り降りるようにして固定接点１４から離間するので、瞬間的な離間にくらべ、離間時に発生するアーク放電を抑制することができる。
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものでないことは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作子と係合する係合片が可動バネとは別個に形成され、且つ切欠きにより所定長さにわたって分離されているので、可動バネに柔軟な弾力性を付与して接点間の確実な接触を実現でき、しかも可動バネと係合片との間を折曲形成したことから、可動接触子の幅寸法が大幅に縮小され、二極スイッチ装置の限られた幅の器体内であっても二組の可動接触子を無理なく収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係るスイッチ装置の分解斜視図である。
【図２】同スイッチ装置の内部構造を示す平面図である。
【図３】同スイッチ装置の外観を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は同スイッチ装置の平面図、（ｂ）は同じく側面図である。
【図５】同スイッチ装置の側面断面図である。
【図６】（ａ）は同スイッチ装置の可動接点が固定接点から開離した状態（ＯＦＦ状態）を示す側面断面図、（ｂ）は可動接触子が揺動範囲の中間位置にある状態を示す側面断面図である。
【図７】同スイッチ装置の可動接触子を示す斜視図である。
【図８】可動接触子の係合片と操作子の作動アームとの係合状態を示す側面図である。
【図９】従来の単極スイッチ装置に用いられていた可動接触子を示す斜視図である。
【図１０】二極スイッチを用いた屋内配線の例を示す回線図である。
【図１１】（ａ）は従来の二極スイッチ装置に用いられていた可動接触子を示す斜視図、（ｂ）は従来の二極スイッチ装置の側面断面図である。
【符号の説明】
Ａ：第１スイッチ部
Ｂ：第２スイッチ部
１：器体
２：ケース本体
３：蓋体
３ａ：扇形溝
４：締結金具
５：電線挿入孔
６：工具挿入孔
１０：固定端子
１１：接続端子
１２：押えバネ
１２ａ，１２ｂ：係止片
１３：解除ボタン
１４：固定接点
１５：接点片
１６：連結片
２０：支持体
２１：接続片
２２：脚片
２３：Ｖ字片
２４：バネ部材
３０：可動接触子
３１：接触子本体
３１ａ：基部
３２：可動バネ
３２ａ：面部
３２ｂ：屈曲部
３３：係合片
３４：可動接点
３５：切欠き
４０：操作子
４１：操作ブロック
４２：作動アーム
４３：支持部
４４：Ｖ字溝（駆動接触部）

Claims (2)

1. 器体内部が第１，第２スイッチ部に区画され、それら各スイッチ部に可動接点を有する揺動自在な可動接触子と固定接点を有する固定端子とが組み込まれ、且つ、前記各可動接触子に係合してこれら可動接触子を揺動させる操作子を備えた二極スイッチ装置において、
   前記可動接触子には、可動接点を有する板状の可動バネと前記操作子と係合する係合片とが形成してあり、
   前記可動バネは、前記可動接触子の基部の中央部から延出しており、
   前記係合片は、前記可動接触子の基部の両側部から延出するとともに、当該基部からほぼ直角に折曲形成され、平面部が揺動方向とほぼ平行になるように構成され、
   且つ、前記可動バネと前記係合片との間には、切欠きが形成してあることを特徴とする二極スイッチ装置。
2. 請求項１記載の二極スイッチ装置において、
   前記可動接触子の底部を揺動自在に支持する弾力性のある支持体と、この支持体を介して前記可動接触子を操作子方向に付勢するバネ部材と、を備えたことを特徴とする二極スイッチ装置。

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