JP4426057B2 - 四路スイッチ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の異なる場所にて電気機器のON/OFF操作を可能とする屋内配線に用いられる四路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10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111は、そこに形成された可動接点112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111の両側にスリット113を介して係合片114が形成してあり、これら係合片114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114で受ける構成となっている。係合片114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114には補強用の突条115が形成されている。このように、図10に示す可動接触子110は、可動バネ111と係合片114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することができる。
【0003】
一方、四路スイッチ装置は、一対の可動接触子201,201が器体内部に組み込まれて図11に示すごとき回路を形成しており、各可動接触子201,201の一体的な切換え動作によって、実線で示すような接点a−b及びc−d間を導通させる状態と、波線で示すような接点a−c及びb−d間を導通させる状態とを選択的に形成する。このような構成の四路スイッチ装置200にあっては、器体内部に一対の可動接触子201,201が組み込まれる結果、図10に示したような幅寸法の大きな可動接触子を組み込むことができず、もっぱら図12(a)に示すごとき形状の可動接触子201が用いられていた。
【0004】
図12(a)に示す可動接触子201は、係合片を備えず、可動バネ202の上端に係合突起203を形成し、同図(b)に示すごとく、この係合突起203に硬質のバネ部材204を係合させ、該バネ部材204を介して操作子205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、従来の四路スイッチ装置は、可動接触子201が係合片を備えず可動バネ202の上端で操作子205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110(図10参照)のごとく可動バネ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202の上端に硬質のバネ部材204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204の当接部が摩耗して可動バネ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、第1可動接点を有する揺動自在な第1可動接触子と、この第1可動接触子が電気的に接続される第1接続端子と、第2可動接点を有する揺動自在な第2可動接触子と、この第2可動接触子が電気的に接続される第2接続端子と、端子本体に第1固定接点を有するとともに該端子本体から延出するアームの先端部に第1切換接点を有する第1固定端子と、端子本体に第2固定接点を有するとともに該端子本体から延出するアームの先端部に第2切換接点を有する第2固定端子と、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とを備え、第1固定接点と第2切換接点とが対向配置され、第1可動接触子の揺動に伴い第1可動接点がこれら第1固定接点又は第2切換接点に接離するとともに、第2固定接点と第1切換接点とが対向配置され、第2可動接触子の揺動に伴い第2可動接点がこれら第2固定接点又は第1切換接点に接離する構成の四路スイッチ装置において、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、各可動接触子は、中間部に可動接点を形成する板状の可動バネを有するとともに、両側部に操作子と係合する係合片を有し、これら可動バネと係合片との間が折曲形成され、且つこれら可動バネと係合片との間が所定長さにわたり切欠かれた構成となっている。
【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、四路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、各可動接触子は、弾力性のある支持体により底部を揺動自在に支持されるとともに、該支持体を介してバネ部材により操作子方向に付勢される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)は同じく側面図、図5は同じく側面断面図である。
【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70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51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の内部には、図1及び図2に示すように、第1,第2固定端子11,12、第1,第2接続端子21,22、第1,第2支持体31,32及び第1,第2可動接触子41,42が収納されており、各端子11,12,21,22の内側には、それぞれ押えバネ50が収納されていわゆるネジ無し端子構造を構成している。また、押えバネ50の側方には解除ボタン51が収納配置されている。解除ボタン51は、第1,第2固定端子11,12の間で共用とするとともに、第1,第2接続端子21,22の間においても共用としている。
【0012】
押えバネ50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50a,50bが形成してある。これら係止片50a,50b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50a,50bの先端縁は、工具挿入孔6に対向配置した解除ボタン51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51を移動させることにより、各係止片50a,50b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。
【0013】
第1固定端子11は、端子本体11aの上面から水平方向に延出し且つ中間部が下方に屈曲した接点支持片11bを有し、この接点支持片11bの先端部に第1固定接点13が形成してある。また、端子本体11aの側面上部からは段状に屈曲したアーム14が延出しており、このアーム14の先端部に第1切換接点15が形成してある。
【0014】
第2固定端子12も、端子本体12aの上面から水平方向に延出し且つ中間部が下方に屈曲した接点支持片12bを有し、この接点支持片12bの先端部に第2固定接点16が形成してある。また、端子本体12aの側面下部からは段状に屈曲したアーム17が延出している。このアーム17の先端部は上方に突き出しており、該先端部に第2切換接点18が形成してある。
【0015】
これら第1,第2固定端子11,12は、器体1内で幅方向に並べて配置される。このとき各固定端子11,12のアーム14,17は、中間部14a,17aが高さ位置を違えて交叉し、第1固定端子11に形成した第1切換接点15が第2固定端子12の第2固定接点16と対向配置されるとともに、第2固定端子12に形成した第2切換接点18が第1固定端子11の第1固定接点13と対向配置される。
【0016】
第1接続端子21は、器体1内で第1固定端子11と対峙するように長さ方向に並べて配置され、一方、第2接続端子22は、第2固定端子12と対峙するように長さ方向に並べて配置される。このとき、第2固定端子12から延出する第2切換接点18が第1接続端子21と近接することになり、また第1固定端子11から延出する第1切換接点15が第2接続端子22と近接することになる。
【0017】
第1支持体31は、第1接続端子21の側壁下部に連結され、電気的な導通状態を形成している。この第1支持体31は、接続片33と、この接続片33の一端に連続して立ち上がる脚片34と、この脚片34の上端に連続するほぼV字形に折曲形成されたV字片35とを有する板バネからなり、脚片34によってV字片35に弾性を付与している。そして、V字片35の谷部分で、第1可動接触子41の下端を揺動自在に支持している。
第2支持体32も、第1支持体31と同様の形状となっており、第2可動接触子42の側壁下部に連結され、電気的な導通状態を形成している。
【0018】
さて、本実施形態の四路スイッチ装置においては、上述したように、第2固定端子12から延出する第2切換接点18が第1接続端子21と近接配置され、また第1固定端子11から延出する第1切換接点15が第2接続端子22と近接配置されている。さらに、幅方向に並べて配置される各可動接触子41,42の中間部に、各固定端子11,12から延出するアームの中間部14a,17aが配置される。このため、特に第1切換接点15と第2接続端子22、第2切換接点18と第1接続端子21、及び各固定端子11,12のアーム中間部14a,17aと各可動接触子41,42が、組付け誤差等に起因して耐電圧性能が低下してしまうおそれがある。
【0019】
そこで、本実施形態の四路スイッチ装置は、絶縁樹脂材料からなる絶縁座60を備えており、この絶縁座60を上記接触のおそれがある各部間に介在させて、それら各部間を隔離している。絶縁座60は、正面絶縁壁61とその中央部から延出する中間絶縁壁62を有しており、図6に示すように正面絶縁壁61を各接続端子21,22と各切換接点15,18との間に配置してこれら各接続端子21,22と各切換接点15,18との間を隔離する。
さらに、絶縁座60の中間絶縁壁62には、各固定端子11,12から延出するアームの中間部14a,17aを差し込み配置するスリット63が形成してある。各固定端子11,12から延出するアームの中間部14a,17aは、それぞれ図6に示すように絶縁座の中間絶縁壁に形成したスリット63に差し込まれ、これによって各可動接触子41,42との接触が確実に防止される。
【0020】
第1,第2可動接触子41,42は、共に金属製の板材からなり、同一の形状に形成してある。すなわち、各可動接触子41,42は、図7に示すように、接触子本体43の基部43aから延出する可動バネ44及び係合片45を有している。可動バネ44は平板状に形成され、基部43aの中央部から延出している。そして、第1可動接触子41の可動バネ44には、その面部44aに第1可動接点46が設けてある。この第1可動接点46は、器体1内で、第1固定接点13と第2切換接点18との間に配置され、後述する操作子70の揺動操作に連動して、これら各接点13,18のいずれかと接触する。一方、第2可動接触子42の可動バネ44には、その面部44aに第2可動接点47が設けてある。この第2可動接点47は、器体1内で、第2固定接点16と第1切換接点15との間に配置され、後述する操作子70の揺動操作に連動して、これら各接点16,15のいずれか一方と接触する。
【0021】
また、可動バネ44の基部近くには、くの字形状の屈曲部44bが形成してあり、これにより本実施形態では可動バネ44の面部44aが後述する係合片45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44の面部44aを係合片45より前方又は後方に配置することもでき、この面部44aの位置調整により、第1又は第2可動接点41,42の固定接点13,16又は切換接点15,18に対する接触圧を任意に調整することが可能である。
【0022】
係合片45は、可動バネ44の両側(すなわち、接触子本体43の両側部)にそれぞれ形成してある。これら係合片45は、接触子本体43の基部43aに連続する屈曲部44bからほぼ直角に折曲形成してある。このように係合片45を折曲形成することで、各可動接触子41,42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内に各可動接触子41,42を無理なく収納することができる。また、折曲形成により各可動接触子41,42の全体的な剛性が増大し、不安定な歪みが抑制される。各可動接触子41,42は、各支持体31,32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45を折曲形成したことにより、係合片45の平面部は該揺動方向とほぼ平行に配置される。
【0023】
さらに、可動バネ44と係合片45との間には、切欠き48が形成してあり、平板状の可動バネ44については弾力的に撓んで、固定接点13,16又は切換接点15,18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45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70のV字溝74と係合している。
【0024】
操作子70は、図8に示すように、操作ブロック71と、この操作ブロック71の底部中央から延出する四片の作動アーム72とを有している。このうち、操作ブロック71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71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73が突出して形成してある。各支点部73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。
【0025】
各作動アーム72の下端には、各可動接触子41,42の係合片45との駆動接触部を構成するV字溝74が形成してあり、このV字溝74に各可動接触子41,42の対応する係合片45の先端部がそれぞれ係合している(図8参照)。
【0026】
また、図5及び図8に示すように、各支持体31,32の下方には、バネ部材36,36が各々設けてあり、このバネ部材36,36の付勢力をもって、各支持体31,32及び各可動接触子41,42を押し上げている。このように、各可動接触子41,42は各々バネ部材36,36の付勢力を各支持体31,32を介して受けるので、硬質なバネ部材36,36との接触がなく、よって摩耗が少ない。なお、バネ部材36,36の付勢力により、各可動接触子41,42に形成した係合片45の先端部が、操作子70の作動アーム72に形成したV字溝74との係合状態を保持するとともに、操作ブロック71に形成した支点部73が、蓋体3の扇形溝3aに対する係合状態を保持する。
【0027】
このような構成とすることにより、操作子70の支点部73を中心とする揺動に伴い、作動アーム72に形成したV字溝74の内面が、係合片45の先端部を押圧する。上述したように係合片45の平面部は、各可動接触子41,42の揺動方向とほぼ平行に配置されるため、係合片45に対する押圧力は、図7に矢印で示すように、係合片45の先端縁部に対して作用(すなわち、係合片45の平面部と平行に作用)する。したがって、係合片45は、作動アーム72からの押圧力を受けても殆ど撓むことがない。
【0028】
次に、上述したスイッチ装置の動作について説明する。
図9(a)は各可動接点が各切換接点に接触した状態を示す側面断面図、図9(b)は各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は各可動接点が各固定接点に接触した状態を示している。
【0029】
まず、図9(a)に示す状態から操作子70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70が支点部73を中心に時計方向へ揺動し、これと一体の作動アーム72が同様に揺動する。上述したとおりこの作動アーム72の下端に設けたV字溝74には、各可動接触子41,42に形成した係合片45の先端部が係合しているので、作動アーム72の揺動に伴い、該係合片45の先端縁部が押圧される。その結果、各可動接触子41,42は、各支持体31,32に支持された下端を中心に反時計方向へ揺動して、図5に示すように各可動接点46,47がそれぞれ各固定接点13,16に接触する。
【0030】
このように各可動接点46,47が各固定接点13,16に接触する図5の状態においては、第1固定端子11と第1接続端子21が第1可動接触子41を介して電気的に導通するとともに、第2固定端子12と第2接続端子22が第2可動接触子42を介してそれぞれ電気的に導通する。一方、図9(a)に示すごとく各可動接点46,47がそれぞれ各切換接点15,18に接触する状態においては、第1固定端子11と第2接続端子22が第1可動接触子41を介して電気的に導通するとともに、第2固定端子12と第1接続端子21が第2可動接触子42を介してそれぞれ電気的に導通する。
【0031】
さて、各可動接触子41,42が揺動する過程において、それら可動接触子41,42に作用する押圧力は、下向きの分力を含む。したがって、各可動接触子41,42は、それぞれバネ部材36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、各可動接触子41,42が揺動範囲の中間位置(図9(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、各可動接触子41,42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、各可動接点46,47は下方からやや擦り上がるようにして各固定接点13,16又は各切換接点15,18に摺動接触する。
【0032】
一方、図5に示す状態から操作子70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70が支点部73を中心に反時計方向へ揺動し、これと一体の作動アーム72が同様に揺動する。この作動アーム72の揺動に伴い、各可動接触子41,42に形成した係合片45の先端縁部が押圧され、その結果、各可動接触子41,42は、それぞれ各支持体31,32に支持された下端を中心に時計方向へ揺動して、各可動接点46,47が各固定接点13,16から離間する。このとき、各可動接点46,47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各固定接点13,16からそれぞれ離間するので、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。
【0033】
【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、四路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四路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】同スイッチ装置の第1,第2固定端子と絶縁座の配置関係を示す斜視図である。
【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】各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】(a)は各可動接点が各切換接点に接触した状態を示す側面断面図、(b)は各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10】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11】四路スイッチ装置の回路図である。
【図12】(a)は従来の四路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)は従来の四路スイッチ装置の側面断面図である。
【符号の説明】
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
11:第1固定端子
11a:端子本体
11b:接点支持片
12:第2固定端子
12a:端子本体
12b:接点支持片
13:第1固定接点
14:アーム
14a:中間部
15:第1切換接点
16:第2固定接点
17:アーム
17a:中間部
18:第2切換接点
21:第1接続端子
22:第2接続端子
31:第1支持体
32:第2支持体
33:接続片
34:脚片
35:V字片
36:バネ部材
41:第1可動接触子
42:第2可動接触子
43:接触子本体
43a:基部
44:可動バネ
44a:面部
44b:屈曲部
45:係合片
46:第1可動接点
47:第2可動接点
48:切欠き
50:押えバネ
50a:係止片
50b:係止片
51:解除ボタン
60:絶縁座
61:正面絶縁壁
62:中間絶縁壁
63:スリット
70:操作子
71:操作ブロック
72:作動アーム
73:支点部
74:V字溝(駆動接触部)
Claims (4)
- 第1可動接点を有する揺動自在な第1可動接触子と、この第1可動接触子が電気的に接続される第1接続端子と、第2可動接点を有する揺動自在な第2可動接触子と、この第2可動接触子が電気的に接続される第2接続端子と、端子本体に第1固定接点を有するとともに該端子本体から延出するアームの先端部に第1切換接点を有する第1固定端子と、端子本体に第2固定接点を有するとともに該端子本体から延出するアームの先端部に第2切換接点を有する第2固定端子と、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とを備え、
前記第1固定接点と第2切換接点とが対向配置され、前記第1可動接触子の揺動に伴い前記第1可動接点がこれら第1固定接点又は第2切換接点に接離するとともに、
前記第2固定接点と第1切換接点とが対向配置され、前記第2可動接触子の揺動に伴い前記第2可動接点がこれら第2固定接点又は第1切換接点に接離する構成の四路スイッチ装置において、
前記各可動接触子には、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四路スイッチ装置。 - 請求項1記載の四路スイッチ装置において、
前記各可動接触子は、弾力性のある支持体により底部を揺動自在に支持されるとともに、該支持体を介してバネ部材により操作子方向に付勢されることを特徴とする四路スイッチ装置。 - 前記第2切換接点と第1接続端子とが近接配置されるとともに、前記第1切換接点と第2接続端子とが近接配置された請求項1又は2記載の四路スイッチ装置において、
これら近接配置された第2切換接点と第1接続端子との間、及び第1切換接点と第2接続端子との間に、絶縁材料で形成された絶縁座を挿入配置したことを特徴とする四路スイッチ装置。 - 請求項3記載の四路スイッチ装置において、
前記絶縁座は、さらに第1,第2可動接触子の間にも延出し、これら各可動接触子間を隔離するものであることを特徴とする四路スイッチ装置。
Priority Applications (1)
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