JP5848931B2

JP5848931B2 - リセット機能付きスイッチ装置

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Publication number: JP5848931B2
Application number: JP2011204329A
Authority: JP
Inventors: 高橋　慶; 慶高橋; 足立　誠; 誠足立
Original assignee: Hst株式会社; Ｈｓｔ株式会社
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2031-09-20
Also published as: JP2013065503A

Description

本発明は、ハンドルの傾動に伴って可動片が揺動し、該可動片の可動接点と固定接点とが接触又は離間するリセット機能付きスイッチ装置に関する。

従来、電子機器等に使用される電源用のスイッチ装置として、ハンドルを操作して接点の開閉を行う、いわゆるロッカースイッチが周知である。このようなロッカースイッチは、電源一次側回路を開閉することが主な用途であったが、近年における省エネルギーに対する関心の高まりにより、外部からの通電操作でオフにして待機（スタンバイ）時の電力を極力少なくする機能を備えたリセット機能付きスイッチ装置のニーズが増大している。

この種のスイッチ装置としては、例えば、図１２に示すように、レバー部１と押圧部２とを有してケース３に対して傾動可能なハンドル４と、ケース３内に設けられる電磁石装置５と、永久磁石によって磁化される鉄板６を有して電磁石装置５に対してスライド可能なようにケース３内に配置されるスライダー７と、ハンドル４の押圧部２に圧縮される復帰ばね８と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このスイッチ装置は、オン状態の時、永久磁石の磁力により鉄板６が電磁石装置５のヨーク９の吸着部１０に吸着され、復帰ばね８は押圧部２により圧縮されている。そして、このオン状態からオフ状態にするには、電磁石装置５のコイル１１に通電してヨーク９を励磁し、ヨーク９の吸着部１０に永久磁石の磁力に抗して反発力を発生させることにより、鉄板６の吸着力を減少させ、復帰ばね８のばね力でハンドル４を反対側に傾動させ、スライダー７を吸着部１０から離間する方向にスライドさせるか、或いは、ハンドル４を指で押圧して反対側に傾動させ、スライダー７を吸着部１０から離間する方向にスライドさせ、手動でオフ状態にする。

特開平９−２０４８５３号公報

最近では省エネ化やエコ化の要求が高まる傾向にある中、消費電力や待機電力の制限が求められる機器も多様化されてきている。そのため、従来、大型で電力消費の多い機器だけに広く使用されていたリセット機能付きスイッチ装置についても、使用対象となる製品に合せてさらなる小型化のニーズが増大してきている。

しかしながら、上記した従来のリセット機能付きスイッチ装置は、電磁石装置５の部分が大型で複雑な機構を有しており、スイッチ装置全体に対する電磁石装置５の部分の占める割合が大きいため、スイッチ装置の小型化を図ることが難しいといった問題があった。

本発明は上記した課題を解決すべくなされたものであり、小型化を図ることのできるリセット機能付きスイッチ装置を得ることを目的とするものである。

上記した目的を達成するため、本発明は、ケースに対して傾動自在に設けられるハンドルと、該ハンドルの傾動に伴って揺動する可動片と、該可動片の揺動に伴って該可動片の可動接点と接触又は離間する固定接点と、を備えたリセット機能付きスイッチ装置であって、前記ケースの一端側に電磁石装置が配設され、該電磁石装置は、外部から電圧を印加されるコイルが巻回されるボビンと、該ボビンに固定されて周囲に前記コイルが設けられる第１のヨークと、前記ハンドルの一端部に当接可能且つ前記第１のヨークに対して近接離間する方向に摺動可能なように前記ボビンに設けられる第２のヨークと、該第２のヨークを前記第１のヨークから離間する方向に付勢する付勢部材と、前記第２のヨークを前記第１のヨークに吸着させる磁石と、を備え、前記ハンドルの一端部を押圧して該ハンドルを一方側に傾動させると、該ハンドルが前記第２のヨークを押圧し、該第２のヨークが前記第１のヨークに近接する方向に移動して前記磁石の吸着力により前記第１のヨークに吸着され、前記可動片が前記ハンドルの傾動方向と反対方向に揺動し、前記可動接点が前記固定接点に接触してオン状態となることを特徴とする。

そして、本発明に係るリセット機能付きスイッチ装置において、前記磁石は、前記第２のヨークに吸着され、該第２のヨークと共に前記第１のヨークに対して近接離間する方向に摺動可能に設けられているのが好ましい。

また、本発明に係るリセット機能付きスイッチ装置において、前記コイルに外部から電圧を印加することにより前記磁石の吸着力を低下又は消失させると、前記付勢部材の付勢力により前記第２のヨークが前記第１のヨークから離間する方向に移動して前記ハンドルを押圧することにより、前記ハンドルが他方側に傾動し、前記可動片が前記ハンドルの傾動方向と反対方向に揺動し、前記可動接点が前記固定接点から離間してオフ状態となることを特徴とする。

また、本発明に係るリセット機能付きスイッチ装置において、前記ハンドルの他端部を押圧して該ハンドルを他方側に傾動させると、前記可動片が前記ハンドルの傾動方向と反対方向に揺動し、前記可動接点が前記固定接点から離間してオフ状態となることを特徴とする。

さらに、本発明に係るリセット機能付きスイッチ装置において、前記ハンドルと前記可動片との間にバネが設けられ、該バネが前記ハンドルの傾動時に該ハンドルの傾動方向と反対方向に屈曲することにより前記ハンドルの傾動姿勢を保持することを特徴とする。

本発明によれば、ケースの一端側に電磁石装置が配設されているため、スイッチ装置全体に対する電磁石装置の占める割合を小さくすることができ、スイッチ装置の小型化を図ることが可能となる等、種々の優れた効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置のオン状態を示す正面図である。本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置のオン状態を示す側面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。図１のＣ−Ｃ断面図である。本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置のボビンを示す側面図である。本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置のボビンを示す底面図である。本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置のボビンを底面側から示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置のボビンに圧入保持される端子ピンを示す側面図である。本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置のオフ状態を示す断面図である。従来のリセット機能付きスイッチ装置を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置のオン状態を示す正面図、図２は本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置のオン状態を示す側面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図１のＢ−Ｂ断面図、図５は図１のＣ−Ｃ断面図、図６は本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置を示す斜視図、図７は本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置のボビンを示す側面図、図８は本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置のボビンを示す底面図、図９は本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置のボビンを底面側から示す斜視図、図１０は本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置の電磁石装置のボビンに圧入保持される端子ピンを示す側面図、図１１は本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置のオフ状態を示す断面図である。

なお、本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置は、設置された状態によって上下左右及び前後の向きが変化するが、以下の説明では、便宜上、上下左右の向きは、図１、図３及び図１１の正面視による向きを基準とし、また、図１、図３及び図１１の図面手前側を前側として説明する。

本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置２０は、有底箱状のケース２１と、ケース２１の上部において左右に傾動自在に配設されるハンドル２２と、ハンドル２２の傾動に伴って揺動可能なようにケース２１内に前後一対で設けられる可動片２３と、可動片２３に対応して前後にそれぞれ２個一対でケース２１の底部に圧入される固定片２４と、ケース２１内の左側端部に配設される電磁石装置２５と、を主体に構成されている。

ケース２１は、左右方向に長い形状を成しており、上端に開口部２６が形成されている。ケース２１の内部には、左側端部の前壁２７と後壁２８の間に第１の隔壁２９が形成されており、この第１の隔壁２９により左側端部に縦長の電磁石装置収容空間３０が形成され、電磁石装置収容空間３０の右側に可動片収容空間３１が形成されている。また、ケース２１の内部には、第１の隔壁２９と右壁３５との間に第２の隔壁３３が形成されており、この第２の隔壁３３により可動片収容空間３１が前後の空間に仕切られている。

ケース２１の上端外周にはフランジ部３４が設けられ、ケース２１の左右両側壁３５の外周面には、フランジ部３４の下方に、バネ片３６が外側に向かって突設されている。そして、電子機器等に設けられた穴（図示せず）にスイッチ装置２０を装着した際、バネ片３６が前記穴の内面に当接して、該穴からスイッチ装置２０が脱落するのを防止するように構成されている。

ハンドル２２は、ケース２１の開口部２６を閉塞するように設けられている。ハンドル２２の前後中央部には、嵌合突起３７が設けられ、この嵌合突起３７がケース２１の上端の前後中央部に穿設された嵌合孔（図示せず）に枢設されることにより、ケース２１の上部にハンドル２２が左右に傾動自在に支持されている。ハンドル２２の上面には、下方に向かって弧状に湾曲する操作面３８が設けられており、ハンドル２２の下面には、中央部に左右一対の係合突起３９，４０が所定の間隔を隔てて下方に向かって突設されており、左側端部に当接部４１が下方に向かって突設されている。

各可動片２３は、前後の可動片収容空間３１にそれぞれ配設されており、各可動片収容空間３１において左側の固定片２４から上方に延出する支持片４２の上端部に枢設され、この支持片４２の上端部を支点に左右に揺動可能となっている。各可動片２３の上面には、支持片４２の上端部の枢設箇所から上方に向かってバネ受け部４３が突設されており、このバネ受け部４３に圧縮コイルバネ（図示省略）が装着され、バネ受け部４３及び前記圧縮コイルバネの上端部は左右一対の係合突起３９，４０の間に支持されている。また、各可動片２３の下面の右端部には、固定片２４の固定接点４４に対向するように可動接点４５が形成されている。さらに、各可動片２３の左側端部には、ストッパー部４６が下方に屈曲して形成されている。

電磁石装置２５は、縦長形状を成し、電磁石装置収容空間３０に配設されており、合成樹脂製のボビン４７と、ボビン４７に固定される第１のヨーク（鉄芯）４８と、第１のヨーク４８に対して近接離間する方向に摺動可能なようにボビン４７に設けられる第２のヨーク４９と、第２のヨーク４９を第１のヨーク４８に吸着させる１個の磁石５０と、第２のヨーク４９を第１のヨーク４８から離間する方向に付勢する復帰バネ５１と、を主体として構成されている。

ボビン４７は、正面視及び側面視でエの字状を成しており、電磁石装置収容空間３０の底部に支持される台座部５２と、台座部５２上において凹状に形成された巻線保持部５３と、巻線保持部５３上に形成された頂部５４とにより構成されている。

台座部５２には、底面に横溝部５５が左右方向に形成されていると共に、この横溝部５５に連続するように左右端部に縦溝部５６が上下方向に形成されている。また、台座部５２の底面には、端子ピン６４が圧入保持される溝部６５が２個形成されている。

端子ピン６４は、丸形のピンをフック状に屈曲した形状を成し、一端６６が他端６７よりも長くなるように形成され、両端がボビン４７の底面から垂直に突出するように溝部６５に保持される。そして、端子ピン６４の一端は６６コネクタ（図示せず）と嵌合する端子ピンの用途に使用され、他端６７は後述するコイル５８の端末処理として電線カラゲ半田付け部に使用される。この電線カラゲ半田付け部は、従来、平面投影視でボビンの外側へはみ出していたため、全体として電磁石装置収容空間が大きく必要となっていたが、本実施の形態では、上記したように構成することにより、平面投影視でボビン４７の外側へはみ出さなくなるため、電磁石装置収容空間３０の省スペース化が可能となり、スイッチ装置２０の小型化を図ることができる。

巻線保持部５３の内部には上下方向に通孔５７が形成されており、巻線保持部５３の周囲にはコイル５８が巻回され、コイル５８は、スイッチ装置２０の外部に設けられた電源（図示せず）と電気的に接続されている。また、頂部５４の上面には凹部５９が形成され、横溝部５５と凹部５９とは通孔５７を介して連通している。さらに、頂部５４の左右端部には上下方向に縦溝部６０が形成されている。

第１のヨーク４８は、正面視で逆Ｔ字型を成しており、台座部５２の下方から通孔５７と横溝部５５及び縦溝部５６に挿入されるようになっており、第１のヨーク４８の左右両端部にはそれぞれ上方に向かって突起部６１が形成されている。

第２のヨーク４９は、正面視で逆Ｕ字型を成しており、上部に形成された矩形状の押圧板６２と、押圧板６２の左右両側から下方に屈曲して垂下される左右腕部６３と、により構成されている。左右腕部６３は、その下端が第１のヨーク４８の突起部６１に対向する位置で、頂部５４の縦溝部６０に摺動可能なように設けられている。

磁石５０は、円筒形状を成しており、第２のヨーク４９の押圧板６２の下面に吸着されて、第２のヨークと共に第１のヨーク４８に対して近接離間する方向に摺動可能に設けられている。また、復帰バネ５１は、磁石５０に周設されており、復帰バネ５１の下端は頂部５４の凹部５９に嵌設されている。そして、磁石５０の吸着力は、復帰バネ５１の付勢力より大きくなるように設定されている。

次に、上記のように構成されたリセット機能付きスイッチ装置２０をオン状態からオフ状態に切り替える時の動作について説明する。

図１〜図５は、ハンドル２２が正面視で左側に傾動した状態を示している。この状態において、電磁石装置収容空間３０では、ハンドル２２の当接部４１により押圧板６２が押圧されることにより、第２のヨーク４９は、復帰バネ５１の付勢力に抗して第１のヨーク４８に近接する方向に下降し、磁石５０の吸着力によって第１のヨーク４８に吸着される。

この時、第１のヨーク４８の突起部６１と第２のヨーク４９の左右腕部６３の下端との間には僅かな隙間６８が形成され、このように隙間６８が形成されることにより、第１のヨーク４８と磁石５０との吸着面６９（図４参照）が必ず接触するようになる。なお、この隙間６８は、全体の吸着力及び閉磁路構造を維持するためにも、０ｍｍより大きく且つ１ｍｍより小さいことが望ましい。

なお、この場合、隙間と吸着面の関係を反対にして、第１のヨーク４８の突起部６１と第２のヨーク４９の左右腕部６３の下端とが接触するように吸着面を設け、第１のヨーク４８と磁石５０との間に隙間を設けるようにしてもよい。

また、可動片収容空間３１では、各可動片２３がハンドル２２の傾動方向と反対方向（正面視で右側）に揺動し、可動接点４５が固定接点４４に接触してオン状態となり、前記圧縮コイルバネが可動片２３と同一方向（正面視で右側）に屈曲することにより、可動接点４５が固定接点４４に接触したオン状態及びこのオン状態の時のハンドル２２の傾動姿勢が保持される。

次いで、このようにハンドル２２が左側に傾動した状態から、スイッチ装置２０の外部に設けられた前記電源からコイル５８に一定電圧を印加して通電オフ操作を行うと、電磁石装置収容空間３０では、磁石５０の磁界を打ち消す方向の磁界がコイル５８及び第１のヨーク４８に発生し、磁石５０の吸着力を消失又は低下させる。この結果、磁石５０の吸着力より復帰バネ５１の付勢力の方が大きくなるため、磁石５０は第２のヨーク４９を伴って第１ヨーク４８から離間する方向に上昇し、押圧板６２が当接部４１を押し上げることにより、ハンドル２２が嵌合突起３７を支点として反対側（右側）に傾動する（図７参照）。

このハンドル２２の反対側への傾動に伴い、係合突起３９，４０がバネ受け部４３及び前記圧縮コイルバネの上端部を操作して各可動片２３がハンドル２２の傾動方向と反対方向（正面視で左側）に揺動し、可動接点４５は固定接点４４から離間してオフ状態となる。この時、前記圧縮コイルバネが可動片２３と同一方向（正面視で左側）に屈曲することによりハンドル２２の左側への傾動が抑制されると共に、ストッパー部４６が固定片２４に当接することによりハンドル２２の右側への過度の傾動が抑制され、可動接点４５が固定接点４４から離間したオフ状態及びこのオフ状態の時のハンドル２２の傾動姿勢が保持される。

なお、このようにオン状態からオフ状態に切り替えたスイッチ装置２０を再びオン状態にする場合には、ハンドル２２が右側に傾動した状態から、ハンドル２２の操作面３８の左側部分を押圧し、嵌合突起３７を支点としてハンドル２２を再度左側に傾動させる。これにより、ハンドル２２の当接部４１が押圧板６２を押圧し、第２のヨーク４９が復帰バネ５１の付勢力に抗して第１のヨーク４８に近接する方向に下降し、磁石５０の吸着力によって第１のヨーク４８に吸着される。また、各可動片２３がハンドル２２の傾動方向と反対方向（正面視で右側）に揺動し、可動接点４５が固定接点４４に接触してオン状態となる。

また、リセット機能付きスイッチ装置２０を手動でオン状態からオフ状態にする場合には、図１〜図５に示されるようにハンドル２２が左側に傾動した状態から、ハンドル２２の操作面３８の右側部分を押圧する。そうすると、ハンドル２２が嵌合突起３７を支点として反対側（右側）に傾動し、このハンドル２２の傾動に伴い、係合突起３９，４０がバネ受け部４３及び前記圧縮コイルバネの上端部を操作して各可動片２３がハンドル２２の傾動方向と反対方向（正面視で左側）に揺動し、可動接点４５が固定接点４４から離間してオフ状態となる。そして、前記圧縮コイルバネが可動片２３と同一方向（正面視で左側）に屈曲することによりハンドル２２の左側への傾動が抑制されると共に、ストッパー部４６が固定片２４に当接することによりハンドル２２の右側への過度の傾動が抑制され、可動接点４５が固定接点４４から離間したオフ状態及びこのオフ状態の時のハンドル２２の傾動姿勢が保持される。なお、この時、電磁石装置収容空間３０では、ハンドル２２の右側への傾動に伴って、当接部６２が第２のヨーク４９の押圧板６２から離間するが、第２のヨーク４９が磁石５０の吸着力により第１のヨーク４９に吸着された状態は保持されたままである。

なお、上記した本発明の実施の形態では、磁石５０の吸着力が復帰バネ５１の付勢力より大きくなるように設定されているが、本発明は必ずしもこの場合に限定されるものではなく、磁石５０の吸着力が復帰バネ５１の付勢力より小さく且つ復帰バネ５１の付勢力が磁石５０の吸着力を超えた分の力より前記圧縮コイルバネが屈曲した際に生じる弾性力が大きくなるように設定することもできる。そして、この場合には、リセット機能付きスイッチ装置２０を手動でオン状態からオフ状態にした時も前記通電オフした時と同様に、電磁石装置収容空間３０では、磁石５０は第２のヨーク４９を伴って第１ヨーク４８から離間してハンドル２２側に上昇し、押圧板６２が当接部４１を押し上げた状態になる。

このように、上記した本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置２０によれば、電磁石装置２５が縦長でコンパクトな構造となっており、特に前後方向の寸法を大幅に短縮することができる。したがって、スイッチ装置２０全体に対する電磁石装置２５の占める割合を小さくすることができ、スイッチ装置２０の小型化を図ることが可能となる。

また、上記した本発明の実施の形態に係るリセット機能付きスイッチ装置２０は、必要に応じて手動オフ操作と通電オフ操作を使い分けることができるように構成されているため、スイッチ装置２０の汎用性を高めることが可能となる。また、通電オフ操作時には、外部に設けられた電源からコイル５８に電圧を印加することにより強制的にオン状態からオフ状態に切り換えることができるため、一定時間操作しない状態が続いた場合のオートパワーオフ動作や異常検知時の安全対策にも容易に対応することが可能となる。

なお、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係るスイッチ装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

２０スイッチ装置
２１ケース
２２ハンドル
２３可動片
２４固定片
２５電磁石装置
４４固定接点
４５可動接点
４７ボビン
４８第１のヨーク
４９第２のヨーク
５０磁石
５１復帰バネ（付勢部材）
５８コイル

Claims

ケースに対して傾動自在に設けられるハンドルと、該ハンドルの傾動に伴って揺動する可動片と、該可動片の揺動に伴って該可動片の可動接点と接触又は離間する固定接点と、を備えたリセット機能付きスイッチ装置であって、
前記ケースの一端側に電磁石装置が配設され、該電磁石装置は、
外部から電圧を印加されるコイルが巻回されるボビンと、
該ボビンに固定されて周囲に前記コイルが設けられると共に、該コイルの周囲に突起部が形成される第１のヨークと、
前記ハンドルの一端部に当接可能且つ前記第１のヨークに対して近接離間する方向に摺動可能なように前記ボビンに設けられ、前記第１のヨークの突起部に対向する位置に腕部が形成される第２のヨークと、
該第２のヨークを前記第１のヨークから離間する方向に付勢する付勢部材と、
前記第２のヨークに吸着されて該第２のヨークと共に前記第１のヨークに対して近接離間する方向に摺動可能に設けられる磁石と、
を備え、
前記ハンドルの一端部を押圧して該ハンドルを一方側に傾動させると、該ハンドルが前記第２のヨークを押圧し、該第２のヨークが前記第１のヨークに近接する方向に移動して前記磁石の吸着力により前記第１のヨークに吸着され、前記第１のヨークの突起部と前記第２のヨークの腕部との間又は前記第１のヨークと前記磁石との間のいずれか一方に隙間が形成され、前記可動片が前記ハンドルの傾動方向と反対方向に揺動し、前記可動接点が前記固定接点に接触してオン状態となることを特徴とするリセット機能付きスイッチ装置。
前記コイルに外部から電圧を印加することにより前記磁石の吸着力を低下又は消失させると、前記付勢部材の付勢力により前記第２のヨークが前記第１のヨークから離間する方向に移動して前記ハンドルを押圧することにより、前記ハンドルが他方側に傾動し、前記可動片が前記ハンドルの傾動方向と反対方向に揺動し、前記可動接点が前記固定接点から離間してオフ状態となることを特徴とする請求項１に記載のリセット機能付きスイッチ装置。
前記ハンドルの他端部を押圧して該ハンドルを他方側に傾動させると、前記可動片が前記ハンドルの傾動方向と反対方向に揺動し、前記可動接点が前記固定接点から離間してオフ状態となることを特徴とする請求項１又は２に記載のリセット機能付きスイッチ装置。
前記ハンドルと前記可動片との間にバネが設けられ、該バネが前記ハンドルの傾動時に該ハンドルの傾動方向と反対方向に屈曲することにより前記ハンドルの傾動姿勢を保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載のリセット機能付きスイッチ装置。