JP6979611B2 - 接点の構造、接点の製造方法及び配線器具 - Google Patents

接点の構造、接点の製造方法及び配線器具 Download PDF

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Description

本発明は、接点の構造、接点の製造方法及び配線器具に関し、より詳細には、台金にかしめ固定される接点の構造、接点の製造方法及び配線器具に関する。
従来、接点を製造する材料の量を減らすことができる接点の製造方法が開示されている(特許文献1参照)。
特許文献1では、接点の上面にスリット孔を設けた接点が記載されている。
特開昭56−96414号公報
上述した特許文献1では、接点の上面にスリット孔を設けることで材料の量を減らすことができる。しかしながら、接点の上面にスリット孔を設けることで、接点の接触面の面積が小さくなり、接点の動作において不具合が生じる可能性がある。
そこで、本発明は上記事由に鑑みてなされており、接点を製造する材料の量を減らし、かつ接点のかしめ強度を保ち、接点の動作において不具合が生じる可能性を低くすることができる接点の構造、接点の製造方法及び配線器具を提供することを目的とする。
本発明に係る一態様の台金にかしめ固定される接点の構造は、接点部と、挿通部と、抜止部とを有している。前記接点部は、前記台金の第1の面から突出するように形成されている。前記挿通部は、前記接点部と連続して形成されており、前記第1の面と反対の面である第2の面に向って前記台金に設けられた挿通孔に通っている。前記抜止部は、前記接点部とは反対方向に前記挿通部と連続して形成されている。前記抜止部は、前記挿通孔の周縁に沿って前記挿通孔の中心方向に突出するように前記第1の面から延びて設けられた突出部に接触して前記接点部に近づくにつれて前記挿通孔の中心に近づく方向に傾斜している前記突出部の第3の面に対して係止する。前記接点の構造は、前記抜止部において前記接点部とは反対の面である第4の面の中心部の領域に凹部を設けている。前記凹部は円錐台形状を有する。前記凹部の開口の第1径は、前記凹部の底面の第2径よりも大きく、前記凹部の側面は、前記台金の厚み方向における前記凹部の断面が台形形状となるテーパ面で形成されており、前記台金の前記厚み方向に対する前記テーパ面の角度は、10度である。
本発明に係る一態様の接点の製造方法は、台金にかしめ固定される接点の製造方法である。前記製造方法は、前記台金に設けられた挿通孔に線材を通す。前記製造方法は、前記台金の第1の面から前記第1の面と反対の面である第2の面に向けて、前記第1の面から突出している前記線材の第1端を押圧して接点部を生成する。前記製造方法は、前記台金の前記第2の面から前記第1の面に向けて、前記第2の面から突出している前記線材の第2端を押圧し、当該押圧により形成される面の中心を含む領域に凹部を設ける。前記凹部は円錐台形状を有する。前記凹部の開口の第1径は、前記凹部の底面の第2径よりも大きく、前記凹部の側面は、前記台金の厚み方向における前記凹部の断面が台形形状となるテーパ面で形成されており、前記台金の前記厚み方向に対する前記テーパ面の角度は、10度である。
本発明に係る一態様の配線器具は、可動接点と、固定接点と、操作部とを備える。前記操作部は、前記可動接点と前記固定接点とが接触状態及び離接状態のいずれかとなるように状態を切り替える。前記可動接点及び前記固定接点のうち少なくとも一方は、上述した接点の構造を有する。
接点を製造する材料の量を減らし、かつ接点のかしめ強度を保ち、接点の動作において不具合が生じる可能性を低くすることができる。
図1Aは、実施形態1における接点及び台金の斜視図であり、図1Bは、その側面図である。図1Cは、実施形態1における接点及び台金の断面図である。 図2Aは、CAE結果に基づくSN比の要因効果を表すグラフである。図2Bは、CAE結果に基づく接点のかしめ強度の要因効果を表すグラフである。 図3A〜3Dは、実施形態1における接点の製造方法の手順を表す図である。 図4は、比較例の接点及び台金の断面図である。 図5Aは、比較例の接点のかしめ強度についての試験結果を表すグラフである。図5Bは、本実施形態の接点のかしめ強度についての試験結果を表すグラフである。 図6は、実施形態2における押釦スイッチを有する配線器具の分解斜視図である。 図7は、実施形態3におけるシーソー型スイッチを有する配線器具の分解斜視図である。 図8は、同上の配線器具の側面図である。
以下に説明する実施形態及び変形例は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、実施形態及び変形例に限定されることなく、この実施形態及び変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(実施形態1)
本実施形態の接点の構造及び製造方法について、図1A〜図5を用いて説明する。
本実施形態の接点10は、図1A〜図1Cに示すように、銅合金で形成される台金20にかしめ固定され、例えば配線器具のスイッチに用いられる。図1Bにおいて、「前」、「後」の矢印で示す通りに前後方向を規定する。ただし、これらの方向は接点10の方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
台金20は、突出部21及び挿通孔22を有している。挿通孔22は、台金20に設けられた凹部23の底面と台金20の表面(第1の面)20aとの間に設けられている。突出部21は、凹部23の側面(周縁)に沿って挿通孔22の中心方向に突出するように台金20の第1の面20aから延びて設けられている(図1C参照)。
接点10は、銀で形成される。接点10は、接点部11と、接点部11と連続して形成された挿通部12と、接点部11とは反対方向に挿通部12と連続して形成された抜止部13とを有している(図1C参照)。
接点部11は、第1の面20aから前方向に突出するよう形成されている(図1B,1C参照)。挿通部12は、台金20の第1の面20aから裏面(第2の面)20bに向って挿通孔22に通される(図1C参照)。抜止部13は、台金20に設けられた突出部21に接触して突出部21における面(第3の面)21aに対して係止する(図1C参照)。抜止部13が、突出部21で係止されることで、接点10は台金20にかしめ固定される。ここで、第3の面21aは、突出部21において第1の面20aとは反対の面から挿通孔22に近づくにつれて傾斜している。言い換えると、第3の面21aは、接点部11に近づくにつれて挿通孔22の中心に近づく方向に傾斜している。
抜止部13において接点部11とは反対の面(第4の面)13aの中心15を含む領域16内に凹部14を設けている(図1A,1C参照)。
第4の面13aにおける凹部14の開口の第1径L1は、凹部14の底面14aの第2径L2よりも大きい、つまり凹部14の側面(周縁)は、前後方向に対して角度θをなすテーパ面14bで形成されている。つまり、凹部14は、円錐台形状となっている。言い換えると、前後方向に垂直な方向に対する凹部14の断面は円形状となっている。
凹部14を形成するに当たり、凹部14の第1径L1、凹部14の深さ(高さ)H1、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θを設定する必要がある。本実施形態では、接点10の接点部11の径L0を一例として2.0mmとする。また、突出部21の前後方向の厚みH2を0.3mmとする。
凹部14の第1径L1、凹部14の深さ(高さ)H1、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θを設定するために、CAE(Computer Aided Engineering)によってかしめ強度を求める。ここでは、パラメータ設計手法を用いて、凹部14の形状の変化による強度変化、及び銀の量のばらつきに対する許容度を、それぞれ感度及びSN比として数値化する。これらの数値を基に、かしめ強度を安定化、高強度化を図ることができる。
図2Aは、CAEによって求められたSN比(ばらつき)の要因効果を、凹部14の第1径L1、凹部14の深さ(高さ)H1、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θごとに表している。図2Aでは、凹部14の第1径L1、凹部14の深さ(高さ)H1、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θの各々についてSN比の数値が高いほど、ばらつきが小さいことを示している。ここで、径A1,径A2,径A3は、凹部14の第1径L1を0.4mm,0.6mm,0.8mmにした場合にそれぞれ対応している。高さB1,高さB2,高さB3は、凹部14の高さH1を0.1mm,0.2mm,0.3mmにした場合にそれぞれ対応している。角度C1,角度C2,角度C3は、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θを0度,5度,10度にした場合にそれぞれ対応している。
図2Bは、CAEによって求められた接点10の感度の要因効果を、凹部14の第1径L1、凹部14の深さ(高さ)H1、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θごとに表している。ここで、接点10の感度を求めるために、CAEの構造解析において、接点10の接点部11とは反対の面である第4の面13aに対して前方向に押す力(押力)を仮想的に加える。図2Bでは、凹部14の第1径L1、凹部14の深さ(高さ)H1、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θの各々について数値が高いほど、感度が高いことを示している。
図2Aにおいて、径A1と径A2とのそれぞれにおけるSN比を比較すると、径A2におけるSN比のほうが径A1におけるSN比よりも大きい。つまり、径A2のほうが径A1よりもばらつきが小さい。径A1及び径A2と径A3とのそれぞれにおけるSN比を比較すると、径A3のSN比が最も小さい。つまり、径A2におけるばらつきのほうが、径A1,A3におけるばらつきよりも小さい。
図2Aにおいて、高さB1と高さB2とのそれぞれにおけるSN比を比較すると、高さB1におけるSN比のほうが高さB2におけるSN比よりも大きい。しかしながら、高さB1及び高さB2と高さB3とのそれぞれにおけるSN比を比較すると、高さB3におけるSN比が最も大きい。つまり、高さB3におけるばらつきのほうが、高さB1,B2におけるばらつきよりも小さい。
図2Aにおいて、角度C1と角度C2とのそれぞれにおけるSN比を比較すると、角度C1におけるSN比のほうが角度C2におけるSN比よりも大きい。しかしながら、角度C1及び角度C2と角度C3とのそれぞれにおけるSN比を比較すると、角度C3のSN比が最も大きい。つまり、角度C3におけるばらつきのほうが、角度C1,角度C2におけるばらつきよりも小さい。
図2Bにおいて、径A1と径A2とのそれぞれにおける感度を比較すると、ほとんど変化しない。径A1及び径A2と径A3とのそれぞれにおける感度を比較すると、径A3における感度が最も小さい。
図2Bにおいて、高さB1と高さB2とのそれぞれにおける感度を比較すると、高さB1における感度のほうが高さB2における感度よりも大きい。しかしながら、高さB1及び高さB2と高さB3とのそれぞれにおける感度を比較すると、高さB3における感度が最も大きい。つまり、高さB3における感度のほうが、高さB1,B2における感度よりも大きい。
図2Bにおいて、角度C1と角度C2とのそれぞれにおける感度を比較すると、角度C1における感度のほうが角度C2における感度よりも大きい。しかしながら、角度C1及び角度C2と角度C3とのそれぞれにおける感度を比較すると、角度C3における感度が最も大きい。つまり、角度C3における感度のほうが、角度C1,角度C2における感度よりも大きい。
図2A,2Bの各要因効果に基づいて、銀の量のばらつきが少なく、かつ感度が高くなるように、凹部14の第1径L1、凹部14の高さH1、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θを選択することが好ましい。具体的には、凹部14の第1径L1を0.6mm、凹部14の高さH1を0.3mm、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θを10度とすることが好ましい。図1Cでは、凹部14の高さH1と突出部21の厚みH2とは等しい状態を表している。
なお、凹部14の第1径L1、凹部14の高さH1、鉛直方向に対するテーパ面14bの角度θの数値は、上述した値に限定されない。
例えば、径A1と接点部11の径L0との比は5:1、径A2と接点部11の径L0との比は3.3:1、径A3と接点部11の径L0との比は2.5:1となっている。上述したように、径A3におけるばらつきは、径A1,A2よりも大きい。さらに、径A1におけるばらつきは径A2におけるばらつきよりも大きい。つまり、径A2におけるばらつきが最も小さい。また、径A2における感度は高い。そこで、第1径L1は、径A2を含む範囲内で設定されることが好ましい。例えば、第1径L1と接点部11の径L0との比が、3:1〜4:1の範囲において、第1径の長さL1を設定することが好ましい。ここで、接点部11の径L0は、接点部11の最大径である。
また、規格において、接点部11の高さ(厚み)が規定されている。そのため、凹部14の底面14aが接点部11の側に存在すると、規格に反するおそれがある。そこで、凹部14の底面14aは、台金20の第1の面20aよりも接点部11の側に位置しないことが好ましい。台金20の厚み(第1の面20aから第2の面20bまでの最短距離)が薄い場合、抜止部13の第4の面13aが台金20の第2の面20bよりもさらに後方に位置する場合がある。この場合、凹部14の底面14aは、台金20の第2の面20bよりも接点部11の側に位置することが好ましい。つまり、凹部14の底面14aは、台金20の第2の面20bから第1の面20aの範囲内であることが好ましい。
角度θについて、上述したようにテーパ面14bの角度C3(10度)である場合に、ばらつきが小さく、かつ感度が大きくなる。そこで、角度θは、角度C3を含む範囲内で設定されることが好ましい。
次に、本実施形態における接点10の製造方法について、図3A〜3Dを用いて説明する。
まず、所定の金型を用いることで、台金20に対して突出部21及び挿通孔22が設けられる(図3A参照)。
台金20に設けられた挿通孔22に銀からなる線材10aが通される(図3B参照)。
線材10aが台金20の挿通孔22に通された状態で、第1かしめ処理が行われる(図3C参照)。第1かしめ処理では、金型30、31を用いて、線材10aの両端(第1端10b、第2端10c)を押圧する。金型30は前方向に突出し、先端が平坦な突出部30aを有し、金型31は、前方向に窪んだ凹部31aを有している。
第1かしめ処理では、線材10aの両端のうち挿通孔22に通され第2の面20bに近い第2端10cを、金型30で前方向に押圧する。線材10aの両端のうち第1の面20aより前方向に位置する第1端10bを、金型31で後方向に押圧する。金型30、31で線材10aを挟み込むように両端を押圧することで、線材10aの両端が前後方向に対して垂直な方向に広がるように線材10aの両端は押圧変形される。つまり、線材10aの両端は、挿通孔22の中心から挿通孔22の周縁に向けて広がるように押圧変形される。このとき、線材10aの両端は、前後方向にも押圧変形されている。金型30において線材10aの第2端10cと接触する面(突出部30aの先端の面)は平坦であるので、押圧変形された線材(以下、変形線材10d)の両端(第1端10e,第2端10f)のうち第2の面20bに近い第2端10fの表面は平坦となっている。変形線材10dの第2端10fの周縁は、突出部21に対して仮係止している。仮係止とは、変形線材10dが最終形状となっていないが、突出部21に対して係止している状態をいう。
第1かしめ処理の後、第2かしめ処理が行われる(図3D参照)。第2かしめ処理では、金型40、41を用いて、変形線材10dの両端(第1端10e,第2端10f)をさらに押圧して接点10が生成される。金型40は前方向に突出している第1突出部40aからさらに突出している円錐台形状の第2突出部40bを有している。金型41は、前方向に窪んだ凹部41aを有している。
第2かしめ処理では、第2突出部40bを有する金型40で前方向に変形線材10dの第2端10fを押圧することで、凹部14及び抜止部13を形成する。また、変形線材10dの第1端10eを金型41で後方向に押圧して接点部11を形成する。形成された接点10のうち接点部11及び抜止部13を除く部位が挿通部12に相当する。
金型40、41で変形線材10dを挟み込むように両端をさらに押圧することで、変形線材10dの両端が挿通孔22の中心から挿通孔22の周縁に向けて広がるように線材10aの両端は押圧変形される。このとき、変形線材10dの両端は前後方向にも押圧変形されている。ここで、変形線材10dの第2端10fを押圧した場合に第4の面13aの中心15を含む領域16に円形状の凹部14が形成されるように、第2突出部40bは金型40に設けられている。また、第2突出部40bは円錐台形状であるので、形成される凹部14はテーパ面14bを有している。ここで、第4の面13aにおける凹部14の開口の径、凹部14の高さ及び凹部14のテーパ面14bの角度が上述した各設定値(第1径L1、高さH1、角度θ)となるように、第2突出部40bの形状は決定されている。
変形線材10dの第2端10fを金型40で押圧して凹部14を形成する際には、金型40の押圧により、変形線材10dの第2端10fは挿通孔22の中心から挿通孔22の周縁に向けて広がる。そのため、台金20の突出部21は、挿通孔22の中心から挿通孔22の周縁に向う力を受けることになる。その結果、台金20の突出部21の先端部は、第2の面20bに対して離れる方向に反り返る(図1C参照)。このとき、接点部11は、突出部21において第1の面20aから延びた面21b(第5の面)と後方向(第1の面20aから第2の面20b)に向けて接触している。抜止部13は、第3の面21aと前方向(第2の面20bから第1の面20a)に向けて接触している。面21bが第2の面に対して離れる方向に湾曲している。これにより、突出部21は、抜止部13と接点部11との間で挟み込まれる。このとき、接点部11は、第1の面20a及び面21bに接触している。そのため、接点10のかしめ荷重が第1の面20aから第2の面20bに垂直に向う方向(図1Bで定義する後方向)にかかる。また、抜止部13は、第3の面21aに接触している。そのため、接点10のかしめ荷重が第2の面20bから第1の面20aに斜めに向う方向にかかる。突出部21は、上述した2方向のかしめ荷重の合力によって接点部11側(第2の面に対して離れる方向)に反る。したがって、突出部21が接点部11側に反っていること(面21bが第2の面20bに対して離れる方向に湾曲していること)でかしめ強度が高くなる。
さらに、テーパ面14bを有さない場合(第1径L1と第2径L2とが同一である場合)と比較して、凹部14の周縁がテーパ面14bを有する場合の方が、突出部21に力が伝わりやすい。つまり、凹部14の周縁がテーパ面14bを有することは、台金20の突出部21の先端部が第2の面20bに対して離れる方向に反り返ることに寄与している。そのため、抜止部13が突出部21に接触して第3の面21aの面圧が高くなり、凹部14の周縁がテーパ面14bを設ける点からみても、接点のかしめ強度が高くなる。
接続部と反対の面に凹部を有していない接点(以下、比較例の接点という)110について、図4を用いて説明する。
比較例の接点110は、銅合金からなる台金120にかしめ固定される(図4参照)。
比較例の接点110は、銀で形成され、接点部111と、接点部111と連続して形成された挿通部112と、接点部111とは反対方向に挿通部112と連続して形成された抜止部113とを有している(図4参照)。接点部111は、台金120の面120aから面120bとは反対の方向に突出するよう形成されている。挿通部112は、台金120の面120aから面120bに向って台金120に設けられた挿通孔に通される。抜止部113は、台金120に設けられた突出部121に接触して突出部121における面121aに対して係止する。抜止部113が、突出部121で係止されることで、接点110は台金120にかしめ固定される。ここで、面121aは、突出部121において面120aとは反対の面から面120aに向けて傾斜している。突出部121は、挿通孔の周縁に沿って挿通孔の中心方向に突出するように台金120の面120aから延びて設けられている(図4参照)。
比較例の接点110のかしめ強度についての試験結果を図5Aに示す。接点110のかしめ強度の試験では、接点110の接点部111とは反対の面113aに対して前方向(面113aから面120aに向う方向)に押す力(押力)を加える。そして、どのくらいの押力で接点110が台金120から外れるか否かを調べる。図5Aでは、横軸は接点110に加える押力(単位:ニュートン)を表し、縦軸は、試験に用いた接点の総個数のうち、対応する押力によって接点110が台金120から外れた個数を表している。
また、本実施形態の接点10のかしめ強度についての試験結果を図5Bに表す。接点10のかしめ強度の試験では、接点10の第4の面13aに対して前方向に押力を加え、どのくらいの押力で接点10が台金20から外れるか否かを調べる。
図5Aでは、接点110が台金120から外れるための押力の平均はN1[ニュートン]となる。一方、図5Bでは、接点10が台金20から外れるための押力の平均はN2(>N1)[ニュートン]となる。N2は、例えばN1の1.1倍である。
また、図1Cに示す台金20における突出部21の厚みH2は、図4に示す台金120の突出部121の厚みH3よりも薄くなっている。つまり、本実施形態の接点10の厚み、特に接点部11を除く厚みは、比較例の接点110における接点部111を除く厚みよりも薄い。
これにより、本実施形態の接点10は、接点部11とは反対の面に凹部14を設けることで、従来の接点よりもかしめ強度を向上させることができる。さらに、接点部11とは反対の面に凹部14を設けた場合には、接点部11を除く厚みを従来よりも薄くしても従来の接点よりもかしめ強度が高い。
本実施形態の接点10の構造では、第4の面13aの中心15を含む領域16を金型40で押圧することで、凹部14を形成している。この結果、台金20の突出部21の先端部は、第2の面20bに対して離れる方向に反り返る(図1C参照)。台金20の突出部21の先端部は、第2の面20bに対して離れる方向に反り返りが、比較例の接点110が設けられる台金120の突出部121の先端部の反り返りより大きい(図1C、図4参照)。そのため、本実施形態の接点10のかしめ強度は、比較例の接点110のかしめ強度よりも高くなる。
よって、本実施形態の接点10の構造により、銀の体積を減らしつつ(銀の量を減らしつつ)、接点10のかしめ強度を向上させることができる。
(実施形態2)
ここでは、上記実施形態1で説明した接点10を配線器具に適用した場合について、図6を用いて説明する。本実施形態では、上記実施形態1で説明した接点10を有する押釦スイッチを備えた配線器具200を用いる。なお、図6のX,Y,Zの各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
本実施形態の配線器具200は、絶縁性熱硬化性樹脂で形成されたボディ211及びカバー212で構成された筐体を有している。ボディ211の内部には、ボディ211の内部に挿入された電線を端子板215,216に押しつけるための錠ばね213が設けられている。また、ボディ211の内部には、ボディ211の内部に挿入された電線を引き抜く際に、錠ばね213による施錠を解除するための解錠釦214が設けられている。これら錠ばね213及び解錠釦214がボディ211に収納された後、2つの端子板215及び216が装着される。一方の端子板216には、実施形態1で説明した接点10の構造を有する接点10A(以下、固定接点10Aという)が設けられている。端子板216には、LED等が実装された回路基板217が装着される。
ボディ211の内部空間には、保持枠体230に保持されたトランス201が収納される。保持枠体230には、可動板218、反転ハンドル219、コイルばね231等が装着される。可動板218には、実施形態1で説明した接点10の構造を有する接点10B(以下、可動接点10Bという)が設けられている。反転ハンドル219は、可動板218を駆動させる。コイルばね231は、反転ハンドル219を所定方向に付勢する。
反転ハンドル219は、ボディ211の幅方向(Y方向)に平行な軸を中心として、ボディ211の長手方向(X方向)及び高さ方向(Z方向)で定まる平面において所定の角度範囲内で旋回可能である。可動板218は、保持枠体230に設けられた端子板236に電気的に接続され、その一部分が反転ハンドル219に係合されている。配線器具200は、反転ハンドル219がとりうる2つの姿勢に応じて、可動接点10Bと固定接点10Aとが接触し、負荷がオンする状態と、可動接点10Bと固定接点10Aが離反し、負荷がオフする状態に切り換える。反転ハンドル219が保持枠体230に装着されると、カバー212がボディ211に装着され、さらにカバー212にコイルばね232が装着され、さらにスライドカム233、押釦ハンドル234及びばね片235が取り付けられる。
例えば、負荷がオン状態であるとき(可動接点10Bと固定接点10Aとが接触しているとき)の自然状態では、コイルばね232の弾性力により押釦ハンドル234が高さ方向(Z方向)の外向きに付勢される。ユーザが押釦ハンドル234と連結された操作ハンドルをボディ211側に押し込むと、押釦ハンドル234はがボディ211側に押し込まれる。このとき、押釦ハンドル234の移動に伴ってスライドカム233が反転ハンドル219に当接する。さらに、押釦ハンドル234がボディ211側に押し込まれると、スライドカム233が反転ハンドル219をボディ211側に押し付け、その結果反転ハンドル219の姿勢が反転する。このとき、反転ハンドル219の反転に伴って、反転ハンドル219に連結されている可動板218が時計回りに回転し、可動板218設けられた可動接点10Bが端子板216に設けられた固定接点10Aから離反する。それによって、可動接点10Bと固定接点10Aとにおける状態が接触状態から離反状態へ切り換わり、負荷がオフされる。
ユーザが操作ハンドルから指を離すと、コイルばね232の弾性力によって、押釦ハンドル234はカバー212から高さ方向(Z方向)外向きに突出するように付勢される。押釦ハンドル234の自然状態への復帰によりスライドカム233が反転ハンドル219から離反し、自然状態に戻る。
再度ユーザが操作ハンドルを筐体側に押し込むと、スライドカム233が反転ハンドル219に当接する。さらに押釦ハンドル234が押し込まれると、スライドカム233が反転ハンドル219を押し付け、その結果反転ハンドル219の姿勢が反転する。このとき、反転ハンドル219の反転に伴って、反転ハンドル219に連結されている可動板218が反時計回りに回転し、可動板218に設けられた可動接点10Bが端子板216に設けられた固定接点10Aに接触する。それによって、可動接点10Bと固定接点10Aとにおける状態が離反状態から接触状態へ切り換わり、負荷がオンされる。
以上説明したように、押釦ハンドル234は、押釦ハンドル234が押されると、可動接点10Bと固定接点10Aとが接触状態及び離接状態のいずれかとなるように状態を切り替える操作部に相当している。
本実施形態において、固定接点10A及び可動接点10Bは、実施形態1の接点10の構造を有している構成としたが、この構成に限定されない。固定接点10A及び可動接点10Bのうち少なくとも一方が実施形態1の接点10の構造を有していればよい。
(実施形態3)
ここでは、上記実施形態1で説明した接点10を有するタンブラースイッチを備えた配線器具に適用した場合について、図7,8を用いて説明する。タンブラースイッチの一例として、ハンドルをシーソー(揺動)操作させるシーソー型スイッチを用いる。図7は、シーソー型スイッチを有する配線器具300の分解斜視図である。図8は、配線器具300の側面図である。
配線器具300では、合成樹脂のような絶縁材料により形成された器体301の前面(図7の上面)に凹面状に形成された操作面を押操作されるハンドル302が露出している。配線器具300は、図7におけるハンドル302の左右両端部のうち器体301の前面から突出している側を押操作することによってハンドル302がシーソー動作するように構成される。器体301の前面上部には後述するランプからの光を器体301の外に取り出すためのランプカバー331が取り付けられる。器体301の両側部には金属製の組立枠313が設けられる。組立枠313は略コ字形に形成されており、中央片313aの一方の側縁には一対の取付片313cが立設されている。取付片313cには化粧プレートへの取付部となる取付孔313dが形成される。組立枠313の中央片313aにおいて取付片313cとは反対側の側縁には一対の取付爪313eが突設される。また、組立枠313の両脚片313bの先端部にはそれぞれ二股部313fが形成されている。
器体301は、図7の上面が開放された箱状のボディ311と、ボディ311の開口側に覆着されるカバー312とを上述した組立枠313より結合したものであって、カバー312の両側部には組立枠313の中央片313aが当接する肩部314が形成され、また肩部314の両端に対応する器体301の外周面にはカバー312とボディ311との外周面に跨がる形で組立溝315が形成されている。したがって、組立枠313の中央片313aを肩部314に当接させ、脚片313bを組立溝315に嵌着した状態で組立枠313の二股部313fを開くようにかしめる。これにより、組立枠313は、組立溝315から抜けなくなり、結果的にボディ311とカバー312とが機械的に結合される。
カバー312の前面には、ハンドル302を露出させる操作窓316と、ランプカバー331が装着される表示窓317とが形成されている。操作窓316の内周面にはハンドル302の両側面に突設した支点突起321の挿入される支点保持溝318が形成される。支点保持溝318はカバー312におけるボディ311との対向面側と操作窓316の内周面側とが開放されており、器体301の前面側には開放されていない。したがって、ハンドル302を操作窓316に対して後面側から装着し、支点保持溝318に支点突起321を挿入すれば、支点突起321は支点保持溝318の前端に当接する位置で係止される。支点保持溝318の前端部および支点突起321の前端部は、互いに面接触するようにハンドルの揺動中心を中心とする弧状(円弧の一部をなす形状)に形成されている。したがって、ハンドル302は、図7に矢印X1で示す方向のがたつきが防止され、カバー312に対して滑らかにシーソー動作することになる。
ボディ311の内部は、ボディ311の底面から開口面に至る仕切壁319を介して基本的には2つの収納室に分割されている。各収納室にはそれぞれ接点装置341が収納される。仕切壁319の中央部上面には載置部319aが形成されている。載置部319aはハンドル302の揺動中心を中心とする円弧の一部を形成する弧状であって、ハンドル302の裏面(図7の下面)側に突設された移動規制突起326の下端面である摺接面が接触するようになっている。移動規制突起326の摺接面は載置部319aと同様にハンドル302の揺動中心を中心とする円弧の一部を形成する弧状に形成されている。したがって、ハンドル302の揺動(シーソー動作)の間に移動規制突起326の摺接面と載置部319aとは常に面接触することになる。このように、ハンドル302の一部がボディ311の仕切壁319に当接することによってハンドル302に押力が作用してもハンドル302が器体301に沈み込むことがなく、しかも移動規制突起326と載置部319aとが面接触することによって、ハンドル302ががたつくことなく滑らかに揺動することになる。
各接点装置341は、第1の接点端子板342と、第2の接点端子板343と、開閉子344とからなる。第2の接点端子板343は、実施形態1で説明した接点10の構造を有する固定接点343aを備える。開閉子344は、第1の接点端子板342の揺動に伴って実施形態1で説明した接点10の構造を有する可動接点344aを固定接点343aに離接させる。第1の接点端子板342及び第2の接点端子板343はともに導電性を有する板金材料により形成されている。第1の接点端子板342の主片342b及び第2の接点端子板343の主片343bは、ボディ311の底面に沿って配置される形状に形成されている。ただし、両主片342b,343bは、ボディ311の底面から離れ、かつ主片342b,343b同士が直接接触しないように配置されている。
開閉子344は、ハンドル302の操作面と同様に凹面状に湾曲しており、一端部に可動接点344aが設けられている。開閉子344は、第1の接点端子板342に設けた揺動支点部342aを支点として、可動接点344aを固定接点343aに対して離接させるように揺動する。
開閉子344は、コイルスプリング324と、押圧子325とを用いて、ハンドル302の操作に連動させられる。コイルスプリング324は、ハンドル302に設けた筒部(図示せず)に挿入されている。押圧子325は、筒部に一部が挿入された形で案内されコイルスプリング324によって筒部から突出する向きにばね付勢される。つまり、ハンドル302が支点突起321と支点保持溝318とを中心として揺動すると、押圧子325の先端部と開閉子344との接触部位が揺動支点部342aを乗り越えて移動するように位置関係が設定されている。その結果、ハンドル302の操作によって押圧子325の先端部が揺動支点部342aよりも可動接点344a寄りに位置するときには可動接点344aが固定接点343aに接触することになる。押圧子325の先端部が揺動支点部342aに対して可動接点344aから離れた側に位置するときには可動接点344aが固定接点343aから離れることになる。このような開閉子344の反転過程において、押圧子325の先端部が揺動支点部342aを乗り越えるとコイルスプリング324は急速に伸長するから、開閉子344はスナップ動作することになる。ここで、ハンドル302は、ハンドル302が揺動操作されると、可動接点344aと固定接点343aとが接触状態及び離接状態のいずれかとなるように状態を切り替える操作部に相当している。
第1の接点端子板342及び第2の接点端子板343には、ボディ311の底面側が開放された逆U字状の挿入溝342e及び挿入溝343eがそれぞれ形成されている。挿入溝342e,343eには引締めねじ346が挿通され、引締めねじ346には挟み片345が螺合する。
ボディ311の両側面には各接点装置341の2個の引締めねじ346にそれぞれ対応するように、それぞれ2個の切欠窓348が形成される。切欠窓348を通してドライバなどの工具を用いて引締めねじ346を回動させれば挟み片345が螺合する。
ボディ311の底面において、電線挿入口49が形成される。電線挿入口49から電線が挿入された後に、引締めねじ46によって挟み片45と挿入溝342e,343eが設けられた片との間に電線を挟み込めば、第1の接点端子板342及び第2の接点端子板343への電線の電気的接続と電線の機械的保持とを同時に行うことができる。
また、各第2の接点端子板343にはランプ接続端子43fが突設され、両ランプ接続端子43fの間には、ネオン管よりなる通電表示用のランプ332と、限流用の抵抗333との直列回路が接続される。ランプ332はランプカバー331の裏面側に対応するように配置される。また、沿面距離が大きくなるように、各第2の接点端子板343とランプ332及び抵抗333との間には絶縁板334を配置している。
本実施形態において、固定接点343a及び可動接点344aは、実施形態1の接点10の構造を有している構成としたが、この構成に限定されない。固定接点343a及び可動接点344aのうち少なくとも一方が実施形態1の接点10の構造を有していればよい。
本実施形態では、配線器具300は、ハンドル302をシーソー(揺動)操作することで、可動接点344aと固定接点343aとが接触及び離接のいずれかの状態となるように構成されているとしたが、この構成に限定されない。配線器具300は、ハンドル302を相反する2方向に操作することによって、可動接点344aと固定接点343aとが接触及び離接のいずれかの状態となるように構成されてもよい。
(変形例)
以下に、変形例について列記する。なお、以下に説明する変形例は、上記各実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。
上記各実施形態では、接点10において接点部11を除く厚みを従来よりも薄くする構造としたが、この構造に限定されない。接点10において接点部11を除く厚みは、従来の厚みと同じであってもよい。
上記各実施形態において、前後方向と垂直な方向に対する凹部14の断面の形状は、円形状とする構造としたが、この構造に限定されない。凹部14の断面の形状は、回転対称となる図形であればよい。これにより、凹部14の断面の中心から挿通孔22の周縁方向に均等に力が伝わる可能性が高くなる。
上記各実施形態において、凹部14に抜止部13の第4の面13aの中心15が含まれている構造としたが、この構造に限定されない。凹部14は、第4の面13aの中心15を含まない形状、例えばリング形状であってもよい。つまり凹部14は、第4の面13aの中心15の領域16内に位置してればよく、凹部14に第4の面13aの中心15を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
上記各実施形態において、接点10を製造する工程では、第1かしめ処理及び第2かしめ処理を行うとしたが、この工程に限定されない。かしめ処理を複数回行ってもよい。または、1回のかしめ処理により、線材10aから接点10を製造してもよい。
上記各実施形態において、凹部14の周縁はテーパ面14bである構造としたが、この構造に限定されない。凹部14の周縁は、曲面であってもよい。つまり、凹部14の第1径L1が、凹部14の底面14aの第2径L2よりも大きければよい。
上記各実施形態では、接点10は、配線器具のスイッチに用いられるとしたが、利用用途はこれに限定されない。接点10は、配線器具のスイッチの他、リレー装置等に用いられてもよい。
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様の接点10の構造は、台金20にかしめ固定される接点10の構造である。接点10の構造は、接点部11と、挿通部12と、抜止部13とを有している。接点部11は、台金20の第1の面20aから突出するように形成されている。挿通部12は、接点部11と連続して形成されており、第1の面20aと反対の面である第2の面20bに向って台金20に設けられた挿通孔22に通っている。抜止部13は、接点部11とは反対方向に挿通部12と連続して形成されており、挿通孔22の周縁に沿って挿通孔22の中心方向に突出するように第1の面20aから延びて設けられた突出部21に接触して突出部21の第3の面21aに対して係止する。第3の面21aは、接点部11に近づくにつれて挿通孔22の中心に近づく方向に傾斜している。接点10は、抜止部13において接点部11とは反対の面である第4の面13aの中心部の領域に凹部14を設けている。
第1の態様によると、接点10は、抜止部13において接点部11とは反対の面である第4の面13aの中心部の領域に凹部14を設けている。そのため、接点10を製造する際の材料の量を減らすことができる。また、抜止部13の面(第4の面13a)に凹部14を形成する際(例えば、押圧する際)、凹部14に加えた力により抜止部13は挿通孔22の周縁に広がる。そのため、台金20の突出部21は、挿通孔22の中心から挿通孔22の周縁に向う力を受けることになり、接点10のかしめ強度が向上する。さらに、接点部11には凹部は設けられないので、接点部11の接触面の面積が小さくなることはない。つまり、接点10の動作において不具合が生じる可能性は低くなる。
第2の態様の接点10の構造では、第1の態様において、第4の面13aにおける凹部14の開口の第1径L1は、凹部14の底面の第2径L2よりも大きい。第2の態様によると、第1径L1と第2径L2とが同じ場合と比べて、挿通孔22の中心から挿通孔22の周縁に向う力が大きいので、接点10のかしめ強度が向上する。
第3の態様の接点10の構造では、第2の態様において、凹部14の側面は、テーパ面14bで形成されている。台金20の前後方向に対するテーパ面14bの角度は、10度である。第3の態様によると、テーパ面14bの角度を10度とすることで、より大きなかしめ強度を得ることができる。
第4の態様の接点10の構造では、第3の態様において、突出部21は、第2の面20bに対して離れる方向に反っている。第4の態様によると、突出部21が第2の面20bに対して離れる方向に反っているので、接点10のかしめ強度が向上する。
第5の態様の接点10の構造では、第4の態様において、突出部21は、第1の面から延びた面21b(第5の面)を有している。接点部11は、第5の面と第1の面20aから第2の面20bに向けて接触している。抜止部13は、第3の面21aと第2の面20bから第1の面20aに向けて接触している。第5の面は、第2の面20bに対して離れる方向に湾曲している。第5の態様によると、突出部21を、抜止部13と接点部11との間で挟み込むことで突出部21を接点10にかしめている。さらに、第5の面(面21b)が第2の面20bに対して離れる方向に湾曲していることで、かしめ強度がさらに向上する。
第6の態様の接点10の構造では、第1〜第5のいずれかの態様において、凹部14の径(第1径L1)と接点部の最大径(径L0)との比は、1:3〜1:4の範囲内である。第6の態様によると、第1径L1と径L0の比を上記の範囲内とすることで、凹部14を設ける際の発生する挿通孔22の中心から挿通孔22の周縁に向う力を、より大きな力として発生させることができる。
第7の態様の接点10の構造では、第1〜第6のいずれかの態様において、凹部14の底面14aは、第1の面20aよりも接点部11側に位置していない。第7の態様によると、凹部14は接点部11の高さに影響を与えないので、厚みを確保することができる。
第8の態様の接点10の構造では、第7の態様において、凹部14の底面14aは、第2の面20bよりも接点部11側に位置する。第8に態様によると、凹部14の底面14aが第2の面20bに対して接点部11とは反対側にある場合よりも、台金20に対して係止する力が強い。そのため、凹部14の底面14aが第2の面20bに対して接点部11とは反対側にある場合よりも、接点10のかしめ強度が強くなる。
第9の態様の接点10の構造では、第8の態様において、凹部14の底面14aは、第1の面20aを含む平面と同一の平面に位置している。第9の態様によると、凹部14の底面14aが第1の面20aを含む平面と同一の平面に位置しているので、より大きなかしめ強度を得ることができる。
第10の態様の接点10の製造方法は、台金20に設けられた挿通孔22に線材10aを通す。当該製造方法では、台金20の第1の面20aから第1の面20aと反対の面である第2の面20bに向けて、第1の面20aから突出している線材10aの第1端10bを押圧して接点部11を生成する。当該製造方法では、台金20の第2の面20bから第1の面20aに向けて、第2の面20bから突出している線材10aの第2端10cを押圧し、当該押圧により形成される面(第4の面13a)の中心15を含む領域16に凹部14を設ける。
第10の態様によると、接点10では、抜止部13において接点部11とは反対の面である第4の面13aの中心部の領域に凹部14が設けられる。そのため、接点10を製造する際の材料の量を減らすことができる。また、抜止部13の面(第4の面13a)に凹部14を押圧する際、凹部14に加えた力により抜止部13は挿通孔22の周縁に広がる。そのため、台金20の突出部21は、挿通孔22の中心から挿通孔22の周縁に向う力を受けることになり、接点10のかしめ強度が向上する。さらに、接点部11には凹部は設けられないので、接点部11の接触面の面積が小さくなることはない。つまり、接点10の動作において不具合が生じる可能性は低くなる。
第11の態様の配線器具(例えば、配線器具200,300)は、可動接点(可動接点10B、344a)と、固定接点(固定接点10A、343a)と、操作部(押釦ハンドル234、ハンドル302)とを備える。操作部は、可動接点と固定接点とが接触状態及び離接状態のいずれかとなるように状態を切り替える。可動接点及び固定接点のうち少な
第12の態様の配線器具では、第11の態様において、操作部は、押釦ハンドル234を有している。押釦ハンドル234が押されると、可動接点と固定接点とが接触、または離接する。
第13の態様の配線器具では、第11の態様において、操作部は、ハンドル302を有している。ハンドル302は、ハンドル302を相反する2方向に操作することによって、可動接点と固定接点とが接触、または離接するように構成されている。
第14の態様の配線器具では、第13の態様において、ハンドル302は揺動操作されるように構成されている。ハンドル302が揺動操作されると、可動接点と固定接点とが接触、または離接する。
第11〜第14の態様によると、配線器具における接点10の動作において不具合が生じる可能性は低くなる。
10 接点
10a 線材
10b 第1端
10c 第2端
11 接点部
12 挿通部
13 抜止部
13a 第4の面
14 凹部
14a 底面
14b テーパ面
15 中心
16 領域
20 台金
20a 第1の面
20b 第2の面
21 突出部
21a 第3の面
21b 面(第5の面)
22 挿通孔
L0 径(接点部の最大径)
L1 第1径(凹部の径)
L2 第2径
200,300 配線器具
10A、343a 固定接点
10B、344a 可動接点
234 押釦ハンドル
302 ハンドル

Claims (12)

  1. 台金にかしめ固定される接点の構造であって、
    前記台金の第1の面から突出するように形成された接点部と、
    前記接点部と連続して形成されており、前記第1の面と反対の面である第2の面に向って前記台金に設けられた挿通孔に通っている挿通部と、
    前記接点部とは反対方向に前記挿通部と連続して形成されており、前記挿通孔の周縁に沿って前記挿通孔の中心方向に突出するように前記第1の面から延びて設けられた突出部に接触して前記接点部に近づくにつれて前記挿通孔の中心に近づく方向に傾斜している前記突出部の第3の面に対して係止する抜止部とを有し、
    前記抜止部において前記接点部とは反対の面である第4の面の中心部の領域に凹部を設け、
    前記凹部は円錐台形状を有し、
    前記第4の面における前記凹部の開口の第1径は、前記凹部の底面の第2径よりも大きく、
    前記凹部の側面は、前記台金の厚み方向における前記凹部の断面が台形形状となるテーパ面で形成されており、前記台金の前記厚み方向に対する前記テーパ面の角度は、10度である
    ことを特徴とする接点の構造。
  2. 前記突出部は、前記第2の面に対して離れる方向に反っている
    ことを特徴とする請求項1に記載の接点の構造。
  3. 前記突出部は、前記第1の面から延びた第5の面を有しており、
    前記接点部は、前記第5の面と前記第1の面から前記第2の面に向けて接触し、
    前記抜止部は、前記第3の面と前記第2の面から前記第1の面に向けて接触しており、
    前記第5の面は、前記第2の面に対して離れる方向に湾曲している
    ことを特徴とする請求項2に記載の接点の構造。
  4. 前記第4の面における前記凹部の径と前記接点部の最大径との比は、
    1:3〜1:4の範囲内である
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の接点の構造。
  5. 前記凹部の底面は、前記第1の面よりも前記接点部側に位置していない
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の接点の構造。
  6. 前記凹部の底面は、前記第2の面よりも前記接点部側に位置する
    ことを特徴とする請求項5に記載の接点の構造。
  7. 前記凹部の底面は、前記第1の面を含む平面と同一の平面に位置している
    ことを特徴とする請求項6に記載の接点の構造。
  8. 台金にかしめ固定される接点の製造方法であって、
    前記台金に設けられた挿通孔に線材を通し、
    前記台金の第1の面から前記第1の面と反対の面である第2の面に向けて、前記第1の面から突出している前記線材の第1端を押圧して接点部を生成し、
    前記台金の前記第2の面から前記第1の面に向けて、前記第2の面から突出している前記線材の第2端を押圧し、当該押圧により形成される面の中心を含む領域に凹部を設け、
    前記凹部は円錐台形状を有し、
    前記凹部の開口の第1径は、前記凹部の底面の第2径よりも大きく、
    前記凹部の側面は、前記台金の厚み方向における前記凹部の断面が台形形状となるテーパ面で形成されており、前記台金の前記厚み方向に対する前記テーパ面の角度は、10度である
    ことを特徴とする接点の製造方法。
  9. 可動接点と、
    固定接点と、
    前記可動接点と前記固定接点とが接触状態及び離接状態のいずれかとなるように状態を切り替える操作部とを備え、
    前記可動接点及び前記固定接点のうち少なくとも一方は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の接点の構造を有する
    ことを特徴とする配線器具。
  10. 前記操作部は、押釦ハンドルを有しており、
    前記押釦ハンドルが押されると、前記可動接点と前記固定接点とが接触、または離接する
    ことを特徴とする請求項9に記載の配線器具。
  11. 前記操作部は、ハンドルを有しており、前記ハンドルを相反する2方向に操作することによって、前記可動接点と前記固定接点とが接触、または離接するように構成されている
    ことを特徴とする請求項9に記載の配線器具。
  12. 前記ハンドルは揺動操作されるように構成されており、
    前記ハンドルが揺動操作されると、前記可接点と前記固定接点とが接触、または離接する
    ことを特徴とする請求項11に記載の配線器具。
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