JPH052943A - 表示灯付きスイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷電流の大きさによる表示素子の明るさの
変化を小さくする。 【構成】 ダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッジ状に接続し
て各辺の中点間をダイオードＤ５を接続して整流ブロッ
ク１を形成している。整流ブロック１はハンドル２１の
収納部１４に収納している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、負荷の動作状態が確認
できる表示灯付きスイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の表示灯付きスイッチにお
いては、主回路に電流トランスを挿入接続し、電流トラ
ンスの２次側より負荷電流の大きさに応じて出力を得
て、この出力により表示素子を点灯させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来例において
は、電流トランスを用いているため、製造コストが高く
なり、また、電流トランスは１次電流の大小により２次
電流が異なるため、表示素子の明るさが変化するという
問題があった。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みて提供したもの
であって、負荷電流の大きさによる表示素子の明るさの
変化を小さくすることを目的とした表示灯付きスイッチ
を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明は、ダイオードをブ
リッジ状に接続すると共に各辺の中点間にダイオードを
接続した整流ブロックとこの整流ブロックの入出力端間
に発光ダイオードを接続した表示ブロックとを一体形成
してモールドブロックを形成し、カバーとボデイからな
るスイッチ本体のボデイの収納部内には開閉機構部を納
装すると共に、ハンドルの収納部内にはこのモールドブ
ロックを納装したものである。

【０００６】

【作 用】而して、整流ブロックの電圧降下を利用して
表示ブロックの発光ダイオードを明るさの変化を小さく
して点灯させるようにし、また、整流ブロックを実装し
たプリント基板と開閉機構部とをボデイとハンドルに分
離して、絶縁性を確保するようにし、また、プリント基
板を樹脂モールドして、衝撃や振動でリード線の断線や
パターンの剥離を防止している。

【０００７】

【実施例】図１はスイッチ本体Ａの回路図を示し、電気
的な回路構成としては、整流ブロック１と、表示ブロッ
ク２と、開閉機構部のスイッチ部ＳＷとで構成されてい
る。

【０００８】整流ブロック１は、ダイオードＤ１〜Ｄ４
をブリッジ状に接続し、更に、ダイオードＤ１とＤ４の
カソード同士の接続点にダイオードＤ５のアノードを接
続し、ダイオードＤ５のカソードをダイオードＤ２とＤ
３のアノード同士の接続点に接続している。

【０００９】表示ブロック２は逆方向に並列接続した２
つの発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２と、保護抵抗Ｒ
とで構成されている。

【００１０】そして、表示ブロック２は整流ブロック１
の入出力端に接続されている。尚、上記保護抵抗Ｒの代
わりにチョークコイルでも良い。

【００１１】スイッチ本体Ａは、電源Ｖと負荷Ｌとの間
に介装されるようになっている。今、スイッチ部ＳＷが
オンの時、ダイオードＤ１〜Ｄ５は交流電源のため、実
線方向の電流と破線方向の電流が交互に流れる。

【００１２】すなわち、交流電源の正の半サイクルでは
実線の矢印に示すように、ダイオードＤ１→Ｄ５→Ｄ３
→負荷Ｌと電流が流れ、負の半サイクルでは、負荷Ｌと
電流がながれ、負の半サイクルでは、負荷Ｌ→ダイオー
ドＤ４→Ｄ５→Ｄ２へと電流が流れる。

【００１３】そして、ダイオードＤ１〜Ｄ５の電圧降下
は、負荷電流の大きさにさほど影響を受けずほぼ一定で
あるから、ａ−ｂ間には常時一定の電位差が発生する。

【００１４】従って、このａ−ｂ間の電位差が発光ダイ
オードＬＥＤ１，ＬＥＤ２にほぼ一定の電流を供給する
ことになるため、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の
明るさはあまり変化は生じず、ほぼ一定の明るさとな
る。

【００１５】ここで、ダイオード一個当たりの順方向の
電圧降下は、ほぼ０．７Ｖ程度である。

【００１６】また、発光ダイオードの順方向電圧降下
は、例えば、ガリウム・リン素子の場合は、約１．８Ｖ
であり、ガリウム・アルミニウム・ヒ素素子の場合は約
１．５Ｖ程度のため、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ
２に電流を流すには、３個のダイオードの直列接続が必
要となる。

【００１７】本発明では図１に示すようにダイオードＤ
１〜Ｄ５を接続すると、負荷電流の向きに拘らず、ダイ
オードＤ５には同一方向の電流が流れるため、ダイオー
ドは計５個で良い。

【００１８】ところが、発光ダイオードを点灯させるの
に、図２に示すように、３個のダイオードの直列回路を
並列接続した場合には、計６個のダイオードが必要とな
る。

【００１９】つまり、本発明の図１のように接続するこ
とで、ダイオードを１個少なくすることができる。

【００２０】ところで、半導体内蔵のスイッチの場合、
電源投入時の突入電流や、電源線に誘起される誘導雷サ
ージ及び人が操作の際に受ける静電気放電などの要因で
素子が故障し、不導通になる場合が考えられる。

【００２１】図３は図１の回路の各ダイオードＤ１〜Ｄ
５の電流波形を示し、同図ａは負荷電流を、同図ｂはダ
イオードＤ１，Ｄ３の電流を、同図ｃはダイオードＤ
２，Ｄ３の電流を、同図ｄはダイオードＤ５の電流を夫
々示している。

【００２２】ダイオードＤ５には、片側の半サイクルの
み電流が流れる他のダイオードＤ１〜Ｄ４と比べて、両
半サイクルにわたって電流が流れるため、ダイオードＤ
５が故障して不導通になる確率が高い。

【００２３】ダイオードＤ５が不導通になると、整流ブ
ロック１全体が不導通となり、負荷電流は表示ブロック
２にすべて流れることになる。

【００２４】これは、負荷電流が発光ダイオードＬＥＤ
１，ＬＥＤ２の定格内であれば支障なくスイッチ本体Ａ
は使用可能であるが、定格以上であれば発光ダイオード
ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は故障し、スイッチ本体Ａは不導通
になる。

【００２５】この点、単に複数のダイオードを直並列接
続した上述の図２に示すような回路の場合、ダイオード
Ｄ１〜Ｄ６がすべて故障する確率は一定であり、仮にダ
イオードＤ１が故障し、なおかつ負荷電流が発光ダイオ
ードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の定格以上で、発光ダイオード
ＬＥＤ１，ＬＥＤ２が故障した場合、回路には破線で示
すような半波整流電流が流れることになる。

【００２６】尚、発光ダイオードの定格電流は、数十ｍ
Ａと小さいため、たいていの場合は負荷電流は定格電流
以上である。

【００２７】このような状態になると、負荷Ｌに悪影響
を与え、最悪の場合、負荷Ｌの故障又は焼損という恐れ
があり危険である。

【００２８】しかし、本発明の図１に示す回路構成であ
れば、前述のようにスイッチ本体Ａ全体が不導通になる
確率が高く、安全なモードで故障する。

【００２９】図４は本発明のスイッチ本体Ａと従来の電
流トランス内蔵型スイッチの負荷電流と発光ダイオード
の明るさを比較したものである。

【００３０】図４から明らかなように、本発明のスイッ
チ本体Ａの方が負荷電流の大小にかかわらず、明るさの
変化は電流トランス型の場合と比べて小さい。

【００３１】また、保護抵抗Ｒの抵抗値は、発光ダイオ
ードが、ガリウム・リン素子の場合、約１００Ω、ガリ
ウム・アルミニウム・ヒ素の場合、約４００Ωが適当で
ある。

【００３２】また、保護抵抗Ｒの代わりにチョークコイ
ルを用いる場合も、商用周波数で同等のインピーダンス
になるようにインダクタンスを設定する。

【００３３】次に、図５〜図８によりスイッチ本体Ａの
具体構成について説明する。スイッチ本体Ａの外殻はボ
デイ４とカバー５とで構成され、ボデイ４の両側には外
部からの電線と接続される端子部６が夫々形成してあ
る。

【００３４】端子部６は、略コ字型の端子板７と、端子
板７に電線の導体を圧接接続する鎖錠ばね８と、電線の
解除を行う解除釦９とで構成されている。

【００３５】ボデイ４の底部には電線を挿通させるため
の電線挿通孔１０、解除釦９を押接すべくドライバ等の
先端を挿入する解除孔１１が穿設してある。

【００３６】ボデイ４の略中央部には絶縁材からなるリ
ブ１２が一体に突設されていて、リブ１２を境にして収
納部１３が形成されている。

【００３７】収納部１３には開閉機構部が納装される。
すなわち、一方の端子板７と電気的導通している支持板
１５が収納部１３の底部に配置され、支持板１５に形成
した突部１６上に略コ字型の開閉体１７が揺動自在に配
置されている。

【００３８】開閉体１７の一側面には可動接点１８が固
着されており、この可動接点１８に相対する固定接点１
９が他方の端子板６に設けてある。

【００３９】カバー５の開口部２０にはハンドル２１が
設けられており、ハンドル２１の下面より突設した作動
子２２の下面に装着したスプリング２６が開閉体１７の
上端に当接し、ハンドル２１のシーソー動作にて開閉体
１７をシーソー動作させて、接点１８，１９の開閉を行
うようになっている。

【００４０】尚、この接点１８，１９が図１に示すスイ
ッチ部ＳＷを構成している。ハンドル２１の収納部１４
内には整流ブロック１のダイオードＤ１〜Ｄ５及び保護
抵抗Ｒを実装したプリント基板２３と表示ブロック２の
発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を一体化した表示体
２４のプリント基板２５とを樹脂４１にてモールドした
モールドブロック４２を納装している。

【００４１】そして、プリント基板２５はリード線２９
により接続されている。ここで、プリント基板２５には
溝２８が形成されていて、リード線２９の端部の半田付
け部分から少したるませてリード線２９を溝２８に固定
している。

【００４２】これは、ハンドル２１が反転しても、リー
ド線２９の半田付け部分が断線しないようにするためで
ある。

【００４３】プリント基板２３側は、樹脂４１にてモー
ルドしているため、衝撃、振動等に対しての断線を防止
している。

【００４４】ハンドル２１に固定したプリント基板２５
の表示体２４の上面は、ハンドル２１の表示孔３０に対
応して位置しており、ハンドル２１の外部から負荷状態
を視認することができる。

【００４５】ここで、本発明のスイッチ本体Ａは、規格
化された配線器具モジュール１個分の大きさに形成され
ており、規格化された取付枠に着脱自在に装着されるよ
うになっている。

【００４６】カバー５の両側には取付枠に取り付けるた
めの係止爪３１が側方に突設してある。

【００４７】図９はスイッチ本体Ａを取付枠であるプレ
ート枠３２に取り付ける場合の分解斜視図を示し、この
プレート枠３２は、規格化された配線器具モジュール１
個分の大きさのスイッチ本体Ａを３個装着できる大きさ
である。

【００４８】尚、スイッチ本体Ａのボデイ４とカバー５
とは組立枠３３にて結合され、この組立枠３３に上述の
係止爪３１が形成されている。

【００４９】プレート枠３２の一方の側片にはスイッチ
本体Ａの一方の一対の係止爪３１が挿入係止される一対
の係止孔３４が形成されている。

【００５０】また、プレート枠３２の他方の側片には側
方に撓み可能な撓み片３５が一体に形成されていて、こ
の撓み片３５の一対の係止部にスイッチ本体Ａの他方の
一対の係止爪３１が挿入係止されて、スイッチ本体Ａが
プレート枠３２に着脱自在に装着されるようになってい
る。

【００５１】また、プレート枠３２には、壁面内に埋設
されたスイッチボックスに取り付けるためのネジ挿通用
の取付穴３６が穿孔されている。

【００５２】プレート枠３２の前面には化粧プレート３
７が装着されるものであり、背面には係合爪３８が突設
され、この係合爪３８をプレート枠３２の係合孔３９に
嵌合することで、化粧プレート３７がプレート枠３２に
着脱自在に装着される。

【００５３】また、化粧プレート３７にはスイッチ本体
Ａのハンドル２１を露出させる開口部４０が穿設してあ
る。

【００５４】

【発明の効果】本発明は上述のように、ダイオードをブ
リッジ状に接続すると共に各辺の中点間にダイオードを
接続した整流ブロックとこの整流ブロックの入出力端間
に発光ダイオードを接続した表示ブロックとを一体形成
したモールドブロックを形成し、カバーとボデイからな
るスイッチ本体のボデイの収納部内には開閉機構部を納
装すると共に、ハンドルの収納部内にはこのモールドブ
ロックを納装したものである。

【００５５】従って、整流ブロックの電圧降下を利用し
て表示ブロックの発光ダイオードを明るさの変化を小さ
くして点灯させることで、電流トランスを用いた従来と
比べて安価に製造できる。

【００５６】しかも、ダイオードの電圧降下を利用して
発光ダイオードを点灯させているため、負荷電流の大き
さによる発光ダイオードの明るさの変化が小さいもので
ある。

【００５７】また、整流ブロックを実装し樹脂モールド
したプリント基板と開閉機構部とを分離していること
で、大きな負荷電流が流れる開閉機構部と整流ブロック
を実装したプリント基板との絶縁性を確保することがで
きる効果を奏するものである。

【００５８】更に、プリント基板を樹脂モールドしてい
ることで、衝撃や振動でリード線の断線やパターンの剥
離を防止して、品質が安定するという効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図 １】本発明の一実施例の回路図。

【図 ２】同上の説明図。

【図 ３】同上の動作波形図。

【図 ４】同上の負荷電流と発光ダイオードの明るさを
示す特性図。

【図 ５】同上のスイッチ本体の断面図。

【図 ６】同上のカバーを外した状態の平面図。

【図 ７】同上の要部斜視図。

【図 ８】同上の要部正面図。

【図 ９】同上の施工状態を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 整流ブロック ２ 表示ブロック ４ ボデイ ５ カバー １３ 収納部 １４ 収納部 ２１ ハンドル ２４ 表示体 ４２ モールドブロック

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ダイオードをブリッジ状に接続すると共
   に、各辺の中点間にダイオードを接続した整流ブロック
   とこの整流ブロックの入出力端間に発光ダイオードを接
   続した表示ブロックとを一体形成したモールドブロック
   を形成し、カバーとボデイからなるスイッチ本体のボデ
   イの収納部内には開閉機構部を納装すると共に、ハンド
   ルの収納部内にはこのモールドブロックを納装したこと
   を特徴とする表示灯付きスイッチ。