JP5996767B1 - スイッチ装置及びスイッチシステム - Google Patents

Abstract

【課題】既設スイッチを利用して電気工事を必要とせずに電気機器を遠隔操作できるようにする。【解決手段】スイッチ装置２０は、既設スイッチ３０上に配置されるスイッチ部６０と、遠隔操作可能で、スイッチ部６０をスイッチ動作させる駆動装置６１と、を有する。スイッチ部６０は、当該スイッチ部６０のスイッチ動作に応じて既設スイッチ３０を押下してスイッチ動作させるように構成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、既設スイッチを操作するためのスイッチ装置及びスイッチシステムに関する。

例えば室内の照明等の電気機器の消灯をスマートフォンなどの携帯端末から簡単に遠隔操作できると便利である。かかる遠隔操作を実現するために、例えば室内の壁などに設けられた一般的な既設スイッチに代えて、スイッチの電力線の接続及び切断を切り替えるリレー回路や、リレー回路の動作を制御するリレー制御手段、無線通信手段等を備えたスイッチ装置を壁に埋め込むことが提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−１７４５１３号公報

しかしながら、上述のようなスイッチ装置の場合、壁内に埋め込むために既設スイッチを外したり改造する必要があり、電気屋などの免許保有者による工事（電気工事）が必要だった。この場合手間や時間、コストがかかる。

本出願はかかる点に鑑みてなされたものであり、照明等の電気機器の既設スイッチを利用して、電気工事を必要とせず電気機器を遠隔操作できるようにすることをその目的の一つとする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、既設スイッチを押下してスイッチ動作させるスイッチ部と、遠隔操作可能で、前記スイッチ部をスイッチ動作させる駆動装置とを有するスイッチ装置を既設スイッチのある壁等に設置することにより、上記問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の態様を含む。
（１）既設スイッチを操作するためのスイッチ装置であって、前記既設スイッチ上に配置されるスイッチ部と、遠隔操作可能で、前記スイッチ部をスイッチ動作させる駆動装置と、を有し、前記スイッチ部は、当該スイッチ部のスイッチ動作に応じて前記既設スイッチを押下してスイッチ動作させるように構成されており、前記駆動装置は、前記スイッチ部を手動でスイッチ動作可能な状態を有し、前記駆動装置は、モータと、前記モータの軸の回転運動を直線運動に変えて前記スイッチ部をスイッチ動作させるカム機構と、を有し、前記カム機構は、前記モータの軸回転により回転する回転体と、前記スイッチ部に設けられ、前記回転体を挟んで上下に配置された昇降部と、を有し、前記回転体の回転により前記昇降部を上下に押して前記スイッチ部をスイッチ動作させる、スイッチ装置。
（２）前記既設スイッチの設置部に設置可能で、前記スイッチ部と前記駆動装置が固定された基体を、さらに有する、（１）に記載のスイッチ装置。
（３）前記基体は、前記既設スイッチのカバーと取り替え自在なカバー体である、（２）に記載のスイッチ装置。
（４）前記スイッチ部は、シーソー式のスイッチであって、スイッチ動作時に上下に揺動する第１の操作部と第２の操作部を備えた操作部と、前記第１の操作部と前記第２の操作部のそれぞれの下部から前記既設スイッチ側に延設し、前記既設スイッチを押下する脚部と、を有する、（１）〜（３）のいずれかに記載のスイッチ装置。
（５）前記回転体は、その回転軸の径方向の外方に突出した突出部を有し、前記突出部が上に向いたときに前記昇降部を押して前記スイッチ部の片方の第１の操作部を上げ、前記突出部が下に向いたときに前記スイッチ部の第１の操作部を下げることによって前記スイッチ部をスイッチ動作させ、前記突出部が横に向いたときに前記スイッチ部を手動でスイッチ動作可能な状態にする、（１）〜（４）のいずれかに記載のスイッチ装置。
（６）（１）〜（５）のいずれかに記載のスイッチ装置と、前記スイッチ装置の駆動装置を遠隔操作可能な端末と、を有する、スイッチシステム。

本発明によれば、既設スイッチを利用して電気工事を必要とせずに電気機器を遠隔操作できるようになるので、電気工事にかかる手間や時間、コストを削減できる。

スイッチシステムの構成の一例を示す説明図である。 既設スイッチとスイッチ装置の構成を示す説明図である。 スイッチ装置の裏面を示す説明図である。 スイッチ装置の内部構造を示す説明図である。 スイッチ部の構成を示す説明図である。 手動でスイッチ部を動作可能な状態のスイッチ部の周辺構造を示す説明図である。 遠隔操作でスイッチ部をＯＦＦにする場合のスイッチ部の周辺構造を示す説明図である。 遠隔操作でスイッチ部をＯＮにする場合のスイッチ部の周辺構造を示す説明図である。 電気ボックスの構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。

図１は、電気機器としての照明１を消灯するためのスイッチシステム１０の構成の一例を示す。

スイッチシステム１０は、例えば室内の壁（設置部）に設けられた既設スイッチ３０をスイッチ動作させるためのスイッチ装置２０と、スイッチ装置２０を遠隔操作するための端末２１を備えている。

例えば既設スイッチ３０は、図２に示すようにシーソー式のものであり、第１の操作部３０ａを押すと、既設スイッチ３０がＯＦＦになって照明１が消灯し、第２の操作部３０ｂを押すと、既設スイッチ３０がＯＮになって照明１が点灯する。図２の既設スイッチ３０は、例えば上下に３つ並べられており、各既設スイッチ３０がそれぞれ別の照明１を消灯する。既設スイッチ３０には、既設スイッチ３０の周りを覆う方形状の既設カバー３１が取り付けられている。また既設スイッチ３０の周囲には、既設カバー３１が係止される既設被係止部としての複数の孔３２が設けられている。既設カバー３１は、既設カバー３１の裏面に設けられた図示しない爪を孔３２に嵌め込むことで壁に取り付けられている。

スイッチ装置２０は、既設スイッチ３０の既設カバー３１と取り替え自在な基体としてのカバー体５０を有している。カバー体５０は、例えば内部が中空の直方体状に形成されており、図２及び図３に示すように表面と裏面には、後述のスイッチ部６０が配置される開口部５０ａ、５０ｂが形成されている。図３に示すようにカバー体５０の裏面には、既設スイッチ３０の既設カバー３１を取り付けるための孔３２に係止自在な係止部としての爪部５１が設けられている。爪部５１を孔３２に嵌め込むことによって、既設カバー３１に代えてカバー体５０を壁に取り付けることができる。

例えば図４に示すようにカバー体５０には、既設スイッチ３０上に配置されるシーソー式のスイッチ部６０と、遠隔操作可能で、スイッチ部６０をスイッチ動作させる駆動装置６１が設けられている。なお、図４は、カバー体５０の表面及び側面を除いてカバー体５０の内部を露出させた状態を示す説明図である。

スイッチ部６０は、例えば図４〜図６に示すように操作部７０と、操作部７０の下部に延設された脚部７１を備えている。なお、図６及び後述の図７及び図８は、スイッチ部６０の周辺構造を説明するためにスイッチ装置２０の構成を簡略化したものであり、３つの既設スイッチ３０のうちの一つにだけスイッチ部６０を設置した状態を示す。実際には各既設スイッチ３０上にそれぞれスイッチ部６０が設置されている。

操作部７０は、スイッチ動作時に中央の揺動軸７０ｃを中心に上下に揺動する第１の操作部７０ａと第２の操作部７０ｂを備えている。

脚部７１は、第１の操作部７０ａの下部から既設スイッチ３０の第１の操作部３０ａ側（下方）に延設する第１の脚部７１ａと、第２の操作部７０ｂの下部から既設スイッチ３０の第２の操作部３０ｂ側（下方）に延設する第２の脚部７１ｂを有している。

第１の脚部７１ａと第２の脚部７１ｂは、例えば図５に示すように円筒状部材とそれを両側から挟む方形の板状部材から構成されている。スイッチ部６０は、操作部７０の第１の操作部７０ａ側が下がったときに第１の脚部７１ａが既設スイッチ３０の第１の操作部３０ａを押して既設スイッチ３０をＯＦＦにし、操作部７０の第２の操作部７０ｂ側が下がったときに、第２の脚部７１ｂが既設スイッチ３０の第２の操作部３０ｂを押して既設スイッチ３０をＯＮにする。

図４に示す駆動装置６１は、例えばモータ８０と、モータ８０のモータ軸８０ａの回転運動を直線運動に変えてスイッチ部６０を揺動させるカム機構８１を有している。

カム機構８１は、モータ８０の回転により回転する原動カムとしての回転体９０と、回転体９０を挟んで上下に配置された従動カムとしての昇降部９１を有している。

回転体９０は、モータ８０のモータ軸８０ａの先端に取り付けられている。回転体９０は、図６に示すように略円盤状に形成され、モータ軸８０ａから外方に突出した突出部９０ａを有している。回転体９０は、例えばスイッチ部６０の第２の操作部７０ｂの直下であって第２の脚部７１ｂの外側に配置されている。

昇降部９１は、例えばスイッチ部６０側に形成されている。例えば昇降部９１は、図５に示すように第２の脚部７１ｂの下部に形成された下側水平部１００と、第２の操作部７０ｂの下面に形成された上側水平部１０１により構成されている。

図６に示すように回転体９０は、下側水平部１００と上側水平部１０１の間に配置されている。図７に示すようにモータ軸８０ａの回転により、突出部９０ａが下に向くと下側水平部１００を押圧してスイッチ部６０の第１の脚部７１ａが下がり、既設スイッチ３０の第１の操作部３０ａが押される。また、図８に示すように突出部９０ａが上に向くと下側水平部１０１を押圧してスイッチ部６０の第１の脚部７１ａ（第１の操作部７０ａ）が上がり第２の脚部７１ｂ（第２の操作部７０ｂ）が下がり、既設スイッチ３０の第２の操作部３０ｂが押される。そして、図６に示すように突出部９０ａが水平（横）に向いたときには、下側水平部１００と上側水平部１０１のいずれにも当接せず、スイッチ部６０を手動でスイッチ動作可能な状態になる。

図４に示すようにカバー体５０には、例えば電気ボックス１１０が設けられている。図９に示すように電気ボックス１１０には、電源部１２０、通信部１２１及び制御部１２２が設けられている。

電源部１２０は、一つ又は複数の電池を備えている。電源部１２０は、スイッチ装置２０内の通信部１２１、制御部１２２及びモータ８０等に電力を供給できる。

通信部１２１は、通信用アンテナを有している。通信部１２１は、例えばブルートゥース（登録商標）等の無線通信により、端末２１と双方向に通信可能に構成されている。通信部１２１は、例えば既設スイッチ３０のＯＮ、ＯＦＦを指示する遠隔操作コマンド等を端末２１から受信することができる。

制御部１２２は、プロセッサと、当該プロセッサにより実行されるプログラムが格納されたメモリを有している。制御部１２２は、通信部１２１が受信した遠隔操作コマンドに基づいて所定の処理を実行する。すなわち、制御部１２２は、遠隔操作コマンドに基づいてモータ８０の動作を制御し、カム機構８１を介してスイッチ部６０を揺動させて、既設スイッチ３０をスイッチ動作させることができる。また、制御部１２２は、カム機構８１の回転体９０を横向きにすることによって、スイッチ部６０を手動でスイッチ動作可能な状態にすることができる。

図１に示す端末２１は、スイッチ装置２０による既設スイッチ３０のスイッチ動作を遠隔操作するための装置である。端末２１には、例えばスマートフォン、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレット端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノートＰＣなど、無線通信によりスイッチ装置２０とデータ通信が可能なあらゆる端末装置を用いることができる。

次に、以上のように構成されたスイッチシステム１０の動作について説明する。

先ずスイッチ装置２０は、図１及び図２に示すように既設スイッチ３０上に取り付けられる。この際、図２に示すように既設スイッチ３０の既設カバー３１が取り外され、代わりにスイッチ装置２０のカバー体５０が取り付けられる。これにより図４に示すようにスイッチ部６０が既設スイッチ３０上に設置される。

最初は、図６に示すように回転体９０の突出部９０ａが横に向けられており（ホーム位置）、ユーザーがスイッチ部６０を手動で動かすことができる。すなわち、ユーザーがスイッチ部６０の第２の操作部７０ｂを押すと、第２の脚部７１ｂが既設スイッチ３０の第２の操作部３０ｂを押して既設スイッチ３０がＯＮになり、照明１が点灯する。ユーザーがスイッチ部６０の第１の操作部７０ａを押すと、第１の脚部７１ａが既設スイッチ３０の第１の操作部３０ａを押して既設スイッチ３０がＯＦＦとなり、照明１が消灯する。

ユーザーが端末２１による遠隔操作で照明１を点灯させる際には、端末２１において例えば遠隔操作がＯＮとなり、例えば端末２１が、照明１を点灯させるための遠隔操作信号をスイッチ装置２０に送信し、スイッチ装置２０がその信号を受信する。次にスイッチ装置２０において、駆動装置６１のモータ８０が遠隔操作信号に基づいて作動し、回転体９０が９０度回転して図８に示すように突出部９０ａが上に向けられる。これにより突出部９０ａが昇降部９１の上側水平部１０１を押しスイッチ部６０の第１の操作部７０ａが上がり第２の操作部７０ｂ及び第２の脚部７１ｂが下がり、既設スイッチ３０の第２の操作部３０ｂを押す。これにより、既設スイッチ３０がＯＮとなり、照明１が点灯する。

続いて駆動装置６１のモータ８０により回転体９０が例えば９０度逆回転され、図６に示すように突出部９０ａが元の横向き（ホーム位置）に戻される。これにより、ユーザーが再びスイッチ部６０を手動で動かすことができるようになる。

一方、ユーザーが端末２１による遠隔操作で照明１を消灯させる際には、端末２１において遠隔操作がＯＮの状態で、例えば端末２１が、照明１を消灯させるための遠隔操作信号をスイッチ装置２０に送信し、スイッチ装置２０がその信号を受信する。次にスイッチ装置２０において、駆動装置６１のモータ８０が遠隔操作信号に基づいて作動し、回転体９０が９０度回転して図７に示すように突出部９０ａが下に向けられる。これにより突出部９０ａが昇降部９１の下側水平部１００を押しスイッチ部６０の第１の脚部７１ａが下がり、既設スイッチ３０の第１の操作部３０ａを押す。これにより、既設スイッチ３０がＯＦＦとなり、照明１が消灯する。

続いて駆動装置６１のモータ８０により回転体９０が例えば９０度逆回転され、図６に示すように突出部９０ａが元の横向き（ホーム位置）に戻される。これにより、ユーザーが再びスイッチ部６０を手動で動かすことができるようになる。

本実施の形態によれば、スイッチ部６０と駆動装置６１を有するスイッチ装置２０を既設スイッチ３０のある壁に設置するだけで、既設スイッチ３０を遠隔操作できるようになるので、既設スイッチ３０を利用して電気工事を必要とせずに照明１を遠隔操作できる。よって、電気工事にかかる手間や時間、コストを削減できる。

スイッチ装置２０は、スイッチ部６０と駆動装置６１が固定され、既設スイッチ３０の既設カバー３１と取り替え自在なカバー体５０を有するので、そのカバー体５０を既設カバー３１と取り替えるだけで、既設スイッチ３０を遠隔操作できるようになる。よって、より簡単にスイッチ装置２０を設置できる。特にカバー体５０が、既設スイッチ３０の既設カバー３１が係止される孔３２に係止自在な爪部５１を備えているので、既設カバー３１とカバー体５０との取り換えを簡単に行うことができる。

スイッチ部６０は、スイッチ動作時に上下に揺動する第１の操作部７０ａと第２の操作部７０ｂを備えた操作部７０と、第１の操作部７０ａと第２の操作部７０ｂのそれぞれの下部から既設スイッチ３０側に延設し、既設スイッチ３０を押下する脚部７１とを有するので、既設スイッチ３０に対するスイッチ動作を好適に行うことができる。

駆動装置６１は、スイッチ部６０を手動でスイッチ動作可能な状態を有するので、遠隔操作に加えて手動でも既設スイッチ３０を操作できる。

駆動装置６１は、モータ８０とカム機構８１を用いてスイッチ部６０をスイッチ動作させるので、簡単な機構でスイッチ部６０の動作を実現できる。

カム機構８１は、回転体９０と昇降部９１を有し、回転体９０の回転により昇降部９１を上下に押してスイッチ部６０をスイッチ動作させるので、スイッチ部６０の揺動動作を簡単な構成で実現できる。

回転体９０は、突出部９０ａが上に向いたときに昇降部９１を押してスイッチ部６０の片方の第１の操作部７０ａを上げ、突出部９０ａが下に向いたときにスイッチ部６０の第１の操作部７０ａを下げることによってスイッチ部６０をスイッチ動作させ、突出部９０ａが横に向いたときにスイッチ部６０を手動でスイッチ動作可能な状態にしている。よって、回転体９０の動きだけでスイッチ部６０を遠隔操作及び手動でスイッチ操作させることができるようになる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えばカバー体５０は、既設スイッチ３０のカバー３１が係止されている孔３２に係止自在な爪部５１により既設カバー３１と取り換え自在であったが、他の公知の手段により既設カバー３１と取り替え自在であってもよい。また、スイッチ装置２０を既設スイッチ３０に取り付けるための基体は、カバー体５０に限られず、粘着テープやネジ、留め金などの他の公知の手段を用いて既設スイッチ３０に取り付けられる構成を有するものであってもよい。スイッチ部６０は、上記実施の形態の操作部７０、脚部７１等の構成に限られず他の構成を有するものであってもよい。また、スイッチ部６０は、シーソー式のものでなくてもよい。駆動装置６１も、上記実施の形態のモータ８０、カム機構８１、回転体９０、昇降部９１等の構成に限られず他の構成を有するものであってもよい。

既設スイッチ３０の構成は、上記実施の形態のシーソー式のものに限られず、他の構成を有するものであってもよい。例えば既設スイッチ３０は、押下するたびにＯＮ、ＯＦＦを繰り返すオンオフ式のスイッチであってもよい。この場合、例えばスイッチ装置２０の第２の操作部７０ｂ側（第２の脚部７１ｂ）だけを既設スイッチ上に配置してもよい。また既設スイッチ３０は、その他の構成を有するものであってもよい。

以上の実施の形態では、照明１の既設スイッチを遠隔操作していたが、照明以外のシャッターや換気扇、本体に既設スイッチのあるパソコン、卓上ランプなどの電気製品、その他の電気機器の既設スイッチを遠隔操作する際にも本発明は適用できる。また、マンションなどの建物内に設けられた、扉のオートロックを解除するための既設スイッチ（ボタン）に本発明のスイッチ装置を適用して、遠隔操作で扉の外側からオートロックを解除できるようにしてもよい。さらに既設スイッチの設置部は、壁に限られず、あらゆる場所であってもよい。

本発明は、既設スイッチを利用して電気工事を必要とせずに電気機器を遠隔操作する際に有用である。

１ 照明
１０ スイッチシステム
２０ スイッチ装置
２１ 端末
３０ 既設スイッチ
３１ 既設カバー
３０ａ 第１の操作部
３０ｂ 第２の操作部
５０ カバー体
６０ スイッチ部
７０ 操作部
７０ａ 第１の操作部
７０ｂ 第２の操作部
７１ 脚部

Claims (6)

1. 既設スイッチを操作するためのスイッチ装置であって、
   前記既設スイッチ上に配置されるスイッチ部と、
   遠隔操作可能で、前記スイッチ部をスイッチ動作させる駆動装置と、を有し、
   前記スイッチ部は、当該スイッチ部のスイッチ動作に応じて前記既設スイッチを押下してスイッチ動作させるように構成されており、
   前記駆動装置は、前記スイッチ部を手動でスイッチ動作可能な状態を有し、
   前記駆動装置は、モータと、前記モータの軸の回転運動を直線運動に変えて前記スイッチ部をスイッチ動作させるカム機構と、を有し、
   前記カム機構は、前記モータの軸回転により回転する回転体と、前記スイッチ部に設けられ、前記回転体を挟んで上下に配置された昇降部と、を有し、前記回転体の回転により前記昇降部を上下に押して前記スイッチ部をスイッチ動作させる、スイッチ装置。
2. 前記既設スイッチの設置部に設置可能で、前記スイッチ部と前記駆動装置が固定された基体を、さらに有する、請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記基体は、前記既設スイッチのカバーと取り替え自在なカバー体である、請求項２に記載のスイッチ装置。
4. 前記スイッチ部は、シーソー式のスイッチであって、スイッチ動作時に上下に揺動する第１の操作部と第２の操作部を備えた操作部と、前記第１の操作部と前記第２の操作部のそれぞれの下部から前記既設スイッチ側に延設し、前記既設スイッチを押下する脚部と、を有する、請求項１〜３のいずれかに記載のスイッチ装置。
5. 前記回転体は、その回転軸の径方向の外方に突出した突出部を有し、前記突出部が上に向いたときに前記昇降部を押して前記スイッチ部の片方の第１の操作部を上げ、前記突出部が下に向いたときに前記スイッチ部の第１の操作部を下げることによって前記スイッチ部をスイッチ動作させ、前記突出部が横に向いたときに前記スイッチ部を手動でスイッチ動作可能な状態にする、請求項１〜４のいずれかに記載のスイッチ装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のスイッチ装置と、
   前記スイッチ装置の駆動装置を遠隔操作可能な端末と、を有する、スイッチシステム。

Images