JP4779892B2 - スイッチおよび接点モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチおよびこれに用いる接点モジュールに関する。
複数回路の開閉を行うスイッチとしては、移動可能かつバネ付勢されたプランジャに、複数の固定端子に対応する複数の可動片を装備し、プランジャを移動させることで複数回路の接点開閉を行うスイッチング機構をスイッチケースに組み込んだものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−４５２９４号公報
上記スイッチにおいては、回路数、開閉の特性（常開あるいは常閉）、用途、等に応じてスイッチング機構の仕様を変更しなければならず、ニーズに対応するために多種の仕様のものを製作する必要があり、仕様の異なる部品の種類が多くなり、部品製作用の高価な金型を多種類必要となって製造コストが高くなるものであった。
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、種々のニーズに対応して安価に製作することができるスイッチ、および、これに有効に活用できる接点モジュールを提供することを目的とする。
（１）本発明のスイッチは、常閉あるいは常開のいずれか一方の接点機構をモジュールケースに組み付けて接点モジュールを構成し、同一の接点機構の複数の接点モジュールと、回転する単一のアクチュエータとをスイッチケースに組み込み、前記アクチュエータの支点の両側または一方側に、複数の前記接点モジュールを前記アクチュエータの回転面に垂直な方向に沿って配置し、この配置された接点モジュールをアクチュエータで操作可能に構成している。
本発明によると、予め製作しておいた接点モジュールとアクチュエータとをスイッチケースに組み込むことで、常開接点および常閉接点の少なくとも一方の接点を備えたスイッチが構成される。この場合、シーソー作動するアクチュエータの両端部の一方の端部に対応させた接点モジュールが常開接点となり、他方の端部に対応させた接点モジュールが常閉接点となるので、アクチュエータの端部に対応させる接点モジュールの数を選択することで、任意の数づつの常開接点および常閉接点の少なくとも一方の接点を備えたスイッチを得ることができる。
また、本発明では、例えば、アクチュエータの支点の両側に１個づつ接点モジュールを配備することで、一方の接点モジュールを常開接点に、他方の接点モジュールを常閉接点とすることができ、２回路の開閉を行うスイッチを得ることができる。
さらに、本発明では、例えば、３個の接点モジュールをアクチュエータの回転面に垂直な方向に沿って配置し、アクチュエータの両端部の一方の端部に２個の接点モジュールを対応させるとともに、他方の端部に１個の接点モジュールを対応させることで、例えば、２つの常開接点と１つの常閉接点とを有するスイッチを得ることができる。
（２）上記（１）の実施形態では、前記アクチュエータの回転面に沿った方向となるモジュールケースの前後方向に沿って操作位置の異なる複数の接点モジュールを前後同じ向きで配置して、複数の接点モジュールの各操作位置をアクチュエータの支点の両側に配置してもよい。
この実施形態によると、操作位置が異なる２種の接点モジュールを予め製作しておき、それぞれを任意の個数づつ同一姿勢、すなわち、同じ向きで配置するだけで、複数の接点モジュールの各操作位置をアクチュエータの支点の両側に振り分け配置することができる。
（３）上記（１）の他の実施形態では、前記モジュールケースの中心から偏位して操作位置が設定された複数の接点モジュールを、所定の接点モジュールを前記アクチュエータの回転面に沿う方向となるモジュールケースの前後方向に関して前後向きを反転させた姿勢で配置して、複数の接点モジュールの各操作位置をアクチュエータの支点の両側に配置してもよい。
この実施形態によると、複数の接点モジュールを、任意の個数づつ正姿勢と向きを異ならせた反転姿勢にして配置するだけで、複数の接点モジュールの各操作位置をアクチュエータの支点の両側に振り分け配置することができる。
（４）本発明の好ましい実施形態では、前記スイッチケースに組み込まれる前記接点モジュールが、常閉の接点機構である。
常開の接点仕様では、常態において、プランジャに支持した可動片を一対の固定端子に対して付勢離反させて両固定端子の導通を断ち、プランジャをバネに抗して移動させることで可動片を両固定端子に導通接触させる構造となる。この場合、一般に、可動片をプランジャに弾性後退変位可能に支持することで、可動片が固定端子に接触した後のプランジャのストロークを吸収する構造とする。これに対して、常閉の接点仕様では、常態において、一対の固定端子に対して可動片を付勢押圧接触させて両固定端子を導通させることになるので、可動片はモジュールケースに装着したプランジャに固定して、このプランジャをバネで押圧し、プランジャをバネに抗して移動させることで可動片を両固定端子から離反させる構造となる。
つまり、常開の接点仕様においては、可動片をプランジャに変位可能に装着するとともに、プランジャに組み込んだバネでバックアップ付勢しておく必要があるが、常閉の接点仕様においては、可動片をプランジャに固定しておくだけでよく、部品少なく安価、かつ、容易に製作することができる。従って、この実施形態によると、接点モジュールを安価に製作することができ、ひいては、スイッチのコスト低減に有効となる。
（５）本発明の接点モジュールは、上記した（１）（２）（３）（４）の発明のスイッチを構成する接点モジュールであって、固定接点を備えた一対の固定端子と、前記固定接点に対向する一対の可動接点を備えた可動片とを、常閉あるいは常開のいずれか一方に対応させて配置した接点機構をモジュールケースに組み付け、前記可動片を変位作動させるプランジャの操作部をモジュールケースの中心から偏位した位置に配置している。
本発明によると、正規の向きの接点モジュールと反転した向きの接点モジュールとを、任意の個数で組み合わせて並列することで、プランジャの操作部が所定距離離れた２組の接点モジュール配列とすることができ、この所定距離離れた２組の操作部を、シーソー作動するアクチュエータの両端部で操作するように構成して、一方の組の接点モジュールを常開接点、他方の組の接点モジュールを常閉接点とした複数回路用のスイッチを構成することができる。
（６）本発明の接点モジュールは、上記した（１）（２）の発明のスイッチを構成する接点モジュールであって、固定接点を備えた一対の固定端子と、前記固定接点に対向する一対の可動接点を備えた可動片とを、常閉あるいは常開のいずれか一方に対応させて配置した接点機構をモジュールケースに組み付け、スイッチのアクチュエータの回転面に沿う方向となるモジュールケースの前後方向に沿って異なった位置に操作部が形成された２種類の前記プランジャを使い分けてモジュールケースに組み込むことで、モジュールケースに対するプランジャの操作位置を選択可能に構成している。
本発明によると、２種類のプランジャを使い分けてモジュールケースに組み込むことで、同一姿勢のモジュールケースに対してプランジャの操作位置が異なった２種類の接点モジュールを得ることができ、この２種類の接点モジュールを任意の個数で組み合わせて並列することで、プランジャの操作部が所定距離離れた２組の接点モジュール配列とすることができ、この所定距離離れた２組の操作部を、シーソー作動するアクチュエータの両端部で操作するように構成して、一方の組の接点モジュールを常開接点、他方の組の接点モジュールを常閉接点とした複数回路用のスイッチを構成することができる。
（７）本発明の接点モジュールは、上記した（１）（３）の発明のスイッチを構成する接点モジュールであって、固定接点を備えた一対の固定端子と、前記固定接点に対向する一対の可動接点を備えた可動片とを、常閉あるいは常開のいずれか一方に対応させて配置した接点機構をモジュールケースに組み付け、スイッチのアクチュエータの回転面に沿う方向となるモジュールケースの前後方向に沿って操作部が偏位して設けられた同一仕様の前記プランジャを、取付け向きを前後選択してモジュールケースに組み込むことで、モジュールケースに対するプランジャの操作位置を選択可能に構成している。
本発明によると、同一仕様のプランジャを取付け向きを正逆選択してモジュールケースに組み込むことで、同一姿勢のモジュールケースに対してプランジャの操作位置が異なった２種類の接点モジュールを得ることができ、この２種類の接点モジュールを任意の個数で組み合わせて並列することで、プランジャの操作部が所定距離離れた２組の接点モジュール配列とすることができ、この所定距離離れた２組の操作部を、シーソー作動するアクチュエータの両端部で操作するように構成して、一方の組の接点モジュールを常開接点、他方の組の接点モジュールを常閉接点とした複数回路用のスイッチを構成することができる。
本発明によれば、同一接点機構を備えた接点モジュールとアクチュエータとをスイッチケースに組み込むことで、任意の回路数の開閉を行うスイッチを構成することができ、回路数、開閉の特性（常開あるいは常閉）、用途、等に応じたスイッチを安価に製作することができる。
図１に、本発明に係るスイッチの基本構成が示されている。このスイッチＡは、スイッチケース１に２個の接点モジュールＭと、シーソー作動するアクチュエータ２と、アクチュエータ２を操作する押しボタン３とを組み込んで構成されている。
両接点モジュールＭは同一仕様のものであり、モジュールケース４に常閉接点仕様の接点機構５を組み込んで構成されている。接点機構５は、間隔をもって突き合わせ配備された一対の固定端子６、固定端子６端部に下方から対向して配備された導電金属板からなる可動片７と、この可動片７を固定支持されたプランジャ８と、プランジャ８を上方にスライド付勢するバネ９とから構成されており、両固定端子６がモジュールケース４の底部から突出されて、外部導線の接続が行われるとともに、プランジャ８から延出した操作部８ａがケース上方に突出されている。
アクチュエータ２は、両接点モジュールＭの中間上方位置において支点ｐ周りにシーソー作動可能にスイッチケース１に枢支されており、両接点モジュールＭから突出された操作部８ａがアクチュエータ２の両端部に対向配備されている。アクチュエータ２は、支点ｐに装着したねじりバネ１０によって一定方向に復帰揺動付勢されている。このねじりバネ１０はプランジャ８を上方付勢するバネ９よりも強く設定されており、この例においては、押しボタン３が操作されない通常状態では、アクチュエータ２の左端部でプランジャ８が押し込み操作されて左側の接点モジュールＭの接点機構５が開かれ、プランジャ８が付勢上昇する右側の接点モジュールＭの接点機構５は閉じられる。
押しボタン３が押し込み操作されると、アクチュエータ２がねじりバネ１０および右側の接点モジュールＭのバネ９に抗して図中時計方向に揺動作動され、左側の接点モジュールＭの接点機構５が閉じられるとともに、右側の接点モジュールＭの接点機構５が開かれる。
このように、同じ常閉接点仕様に構成された２個の接点モジュールＭを用いて、２回路の背反した開閉を行うスイッチＡが構成されている。
なお、図１において、両接点モジュールＭをケース奥行き方向（紙面に垂直方向）に複数個並べるとともに、アクチュエータ２を奥行き方向に幅広く構成すれば、３回路以上の複数回路の開閉が可能なスイッチＡを構成することも可能である。
以下、本発明をより具体化した実施例のいくつかを図面に基づいて説明する。
図２は、接点モジュールＭの具体例を示す正面図、図３は、２個の接点モジュールＭを並列配備した斜視図である。この接点モジュールＭに組み込まれるプランジャ８の操作部８ａは後端側に偏位して立設されており、この操作部８ａがケース中心よりも後方に偏位した位置に突出されている。
図３において、右側の接点モジュールＭは正面を前方に向けた正姿勢、左側の接点モジュールＭは正面を後向きにした反転姿勢となっており、右側の接点モジュールＭの操作部８ａと左側の接点モジュールＭの操作部８ａとは前後方向に離れて配置されている。このように姿勢を互いに異ならせて並列した２個の接点モジュールＭを組み込んだ２回路用のスイッチＡが図４および図５に示されている。
図４および図５に示すように、このスイッチＡのスイッチケース１にシーソー作動可能に組み込まれるアクチュエータ２は、その支点ｐの軸方向が接点モジュールＭの並列方向に設定された横幅の大きいものであり、図４に示すように、アクチュエータ２の奥側の端部が右側の接点モジュールＭの操作部８ａに対向されるとともに、アクチュエータ２の手前側の端部が左側の接点モジュールＭの操作部８ａに対向されている。アクチュエータ２が強いねじりバネ１０で復帰揺動されることで、押しボタン３が操作されない状態では、右側の接点モジュールＭの接点機構５が開かれ、左側の接点モジュールＭの接点機構５が閉じられる。
図６および図７は、接点モジュールＭの他の実施例を示すものであり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はプランジャの斜視図、（ｃ）は断面図である。この接点モジュールＭに組み込まれた接点機構５も、先例と同様に、バネ付勢されて可動片７が一対の固定端子６に接触導通される常閉接点仕様に構成されており、プランジャ８以外の構成部品は全て同一のものが使用されている。
図６における接点モジュールＭのプランジャ８(1)は、操作部８ａが前方に偏位して設けられているのに対して、図７における接点モジュールＭのプランジャ８(2)は、操作部８ａが後方に偏位して設けられており、仕様の異なる２種類のプランジャ８(1)，８(2)を使い分けて同一仕様のモジュールケース４に組み込むことで、図６（ａ）に示すように、操作部８ａがケース中心から前方に偏位した接点モジュールＭ(1)と、図７（ａ）に示すように、操作部８ａがケース中心近くに位置する接点モジュールＭ(2)とを構成することができる。
このように、プランジャの使い分けによって構成された２種類の接点モジュールＭ(1)，Ｍ(2)を用いると、複数回路を開閉するスイッチＡを容易に得ることができる。
図８に示すように、操作部８ａがケース中心近くに設けられた２個の接点モジュールＭ(2)と、操作部８ａがケース前方に偏位して設けられた１個の接点モジュールＭ(1)を、幅広のアクチュエータ２の支点ｐ軸方向に沿って並列配備することで、同特性２回路と逆特性１回路の背反した開閉を行うスイッチＡを得ることができる。
図９に示すように、操作部８ａが前方に偏位して設けられた接点モジュールＭ(1)の３個を、交互に向きを反転して並列するとともに、その並列方向を幅広のアクチュエータ２の支点ｐ軸方向に沿って並列配備することによっても、同特性２回路と逆特性１回路の背反した開閉を行うスイッチを得ることができる。
図１０および図１１は、接点モジュールＭの更に別の実施例を示すものであり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はプランジャ８の斜視図、（ｃ）は断面図である。この接点モジュールＭに組み込まれた接点機構５も、先例と同様に、バネ付勢されて可動片７が一対の固定端子６に接触導通される常閉接点仕様に構成されており、全ての構成部品は同一のものが使用されている。
図１０および図１１におけるプランジャ８は同一仕様に形成されたものであり、前後方向に偏位して設けられた操作部８ａ以外の部位は前後対称に形成されており、操作部８ａが前側となる姿勢でプランジャ８を組み込むことで、図１０（ａ）に示すように、操作部８ａがケース中心から前方に偏位した接点モジュールＭ(3)を得ることができ、操作部８ａが後側となる姿勢でプランジャ８を組み込むことで、図１１（ａ）に示すように、操作部８ａがケース中心近くに位置する接点モジュールＭ(4)を構成することができる。
このように、１種のプランジャ８の組み込み方向を選択することによって構成された２種類の接点モジュールＭ(3)，Ｍ(4)を用いると、複数回路の開閉を行うスイッチＡを容易に得ることができ、その一例が図１２に示されている。
図１２に示す例では、操作部８ａがケース中心近くに設けられた２個の接点モジュールＭ(4)と、操作部８ａが前方に偏位して設けられた１個の接点モジュールＭ(3)を、幅広のアクチュエータ２の支点ｐ軸心方向に並列配備することで、同特性２回路と逆特性１回路の背反開閉を行うスイッチＡを得ることができる。
〔他の実施例〕
図１３に示すように、接点モジュールＭに組み込む接点機構５を、可動片７をバネ９によって固定端子６から離反する方向に付勢した常開接点仕様に構成し、２個の接点モジュールＭを並列配備して、シーソー作動するアクチュエータ２で背反操作して、２回路を背反して開閉するスイッチＡを構成することも可能である。なお、常開接点仕様の接点機構５においては、可動片７をプランジャ８に変位可能に支持するとともに、接点押圧方向にバネ１１でバックアップ付勢し、接点切換えストローク以上のプランジャ８の変位を可動片７の後退変位で吸収するようにしておくことが望ましい。
本発明は、リミットスイッチ、セーフティスイッチ、ドアスイッチ等の各種のスイッチとして有用である。
本発明に係るスイッチの基本構成を示す縦断正面図である。 接点モジュールの具体例を示す縦断正面図である。 並列した接点モジュールの切欠き斜視図である。 スイッチの一例を示す切欠き斜視図である。 スイッチの一例を示す縦断側面図である。 接点モジュールの具体例を示し、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はプランジャの斜視図、（ｃ）は縦断側面図である。 他の仕様に構成された接点モジュールの具体例を示し、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はプランジャの斜視図、（ｃ）は縦断側面図である。 スイッチの一例を示す要部の斜視図である。 スイッチの他の例を示す要部の斜視図である。 接点モジュールの他の具体例を示し、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はプランジャの斜視図、（ｃ）は縦断側面図である。 他の仕様に構成された接点モジュールの具体例を示し、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はプランジャの斜視図、（ｃ）は縦断側面図である。 スイッチの更に別の例を示す要部の斜視図である。 別実施例の接点モジュールを利用したスイッチの基本構成を示す縦断正面図である。
符号の説明
１ スイッチケース
２ アクチュエータ
４ モジュールケース
５ 接点機構
６ 固定端子
７ 可動片
８ プランジャ
Ｍ 接点モジュール
ｐ 支点

Claims (7)

  1. 常閉あるいは常開のいずれか一方の接点機構をモジュールケースに組み付けて接点モジュールを構成し、
    同一の接点機構の複数の接点モジュールと、回転する単一のアクチュエータとをスイッチケースに組み込み、
    前記アクチュエータの支点の両側または一方側に、複数の前記接点モジュールを前記アクチュエータの回転面に垂直な方向に沿って配置し、この配置された接点モジュールをアクチュエータで操作可能に構成したことを特徴とするスイッチ。
  2. 前記アクチュエータの回転面に沿った方向となるモジュールケースの前後方向に沿って操作位置の異なる複数の接点モジュールを前後同じ向きで配置して、複数の接点モジュールの各操作位置をアクチュエータの支点の両側に配置する請求項１に記載のスイッチ。
  3. 前記モジュールケースの中心から偏位して操作位置が設定された複数の接点モジュールを、所定の接点モジュールを前記アクチュエータの回転面に沿う方向となるモジュールケースの前後方向に関して前後向きを反転させた姿勢で配置して、複数の接点モジュールの各操作位置をアクチュエータの支点の両側に配置する請求項１に記載のスイッチ。
  4. 前記スイッチケースに組み込まれる前記接点モジュールが、常閉の接点機構である請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイッチを構成する接点モジュールであって、
    固定接点を備えた一対の固定端子と、前記固定接点に対向する一対の可動接点を備えた可動片とを、常閉あるいは常開のいずれか一方に対応させて配置した接点機構をモジュールケースに組み付け、前記可動片を変位作動させるプランジャの操作部をモジュールケースの中心から偏位した位置に配置してあることを特徴とする接点モジュール。
  6. 請求項１または２に記載のスイッチを構成する接点モジュールであって、
    固定接点を備えた一対の固定端子と、前記固定接点に対向する一対の可動接点を備えた可動片とを、常閉あるいは常開のいずれか一方に対応させて配置した接点機構をモジュールケースに組み付け、スイッチのアクチュエータの回転面に沿う方向となるモジュールケースの前後方向に沿って異なった位置に操作部が形成された２種類の前記プランジャを使い分けてモジュールケースに組み込むことで、モジュールケースに対するプランジャの操作位置を選択可能に構成してある接点モジュール。
  7. 請求項１または３に記載のスイッチを構成する接点モジュールであって、
    固定接点を備えた一対の固定端子と、前記固定接点に対向する一対の可動接点を備えた可動片とを、常閉あるいは常開のいずれか一方に対応させて配置した接点機構をモジュールケースに組み付け、スイッチのアクチュエータの回転面に沿う方向となるモジュールケースの前後方向に沿って操作部が偏位して設けられた同一仕様の前記プランジャを、取付け向きを前後選択してモジュールケースに組み込むことで、モジュールケースに対するプランジャの操作位置を選択可能に構成してある接点モジュール。
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