JPH06105576B2 - 遅延スイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、トイレの換気扇用のスイッチなどとして使
用され、手動または自動的に電路をオフまたはオン操作
した場合に於いて、この動作後所望時間を経過した後に
オンまたはオフ動作を行わしめるようにした遅延スイッ
チに関する。

〔背景技術〕

従来の遅延スイッチは、オイルダッシュポットと磁石の
組み合わせで、遅れ時間をとっていた。そのため、一定
時間オンしなければ遅れ時間の確保ができない、温度が
変化すると遅れ時間が変わる、磁石を使用しているため
周囲の金属が変わると遅れ時間が変わる、取付方向によ
って遅れ時間が変わるなどの欠点があった。また、構造
上、大角形２個用モジュールより小型化することができ
なかった。

そこで、このような問題を解消するため、発明者は、共
同研究によって、箱状のスイッチ本体中央に遅延ユニッ
ト、この遅延ユニットの両側に端子部、上方にハンド
ル、そして、下方に前記両端子間を開閉する接点機構が
それぞれ配設され、前記遅延ユニットの前面にはカムが
設けられていて、このカムは、ばねにより常に正回転方
向に付勢され、前記ハンドルによって逆方向に強制回動
させられたとき、前記遅延ユニットの働きでゆっくりと
回転し、所定時間後に前記接点機構を動作させるように
なっている遅延スイッチを開発した。

ところが、この遅延スイッチでは、前記ハンドルを反転
するために設けられたコイルスプリングが１本であった
ため、コイルスプリング圧が弱く、ハンドル反転機構部
の高さを低くして小形化を計るには限界があった。ま
た、前記遅延ユニットが、その上辺および下片に設けら
れた接点から発生するアーク熱によって、変形したり焼
損したりするおそれがあるため、接点と遅延ユニットの
間隔を空けざるを得ず、全体を小形化するのに妨げとな
っていた。さらに、スイッチ本体中央に遅延ユニットが
設けられているため、遅延ユニット方向へは端子部の受
けを設けることができなかった。そのため、電線の挿入
によって端子部の端子板が鎖錠ばねに押されて広がり、
これが原因して、端子板と鎖錠ばねとの接触不良が起こ
ったり、端子部に挿入した電線の固定が不確実になった
りしていた。

〔発明の目的〕

以上の点に鑑みて、この発明は、オン・オフ動作を任意
に繰り返しても所定の遅れ時間が確保でき、取付方向に
制限がなく、接点から発生するアーク熱により遅延ユニ
ットを変形や焼損から保護でき、しかも、スイッチ全体
の小型化を計ることができ、さらに、端子部へ電線を挿
入したときに端子板が広がる恐れがない遅延スイッチを
提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

前記の目的を達成するため、この発明は、箱状のスイッ
チ本体中央に遅延ユニット、この遅延ユニットの両側に
端子部、上方にハンドル、そして、下方に前記両端子間
を開閉する接点機構がそれぞれ配設され、前記遅延ユニ
ットの前面にはカムが設けられていて、このカムは、ば
ねにより常に正回転方向に付勢され、前記ハンドルによ
って逆方向に強制回動させられたとき、前記遅延ユニッ
トの働きでゆっくりと回転し、所定時間後に前記接点機
構を動作させるようになっている遅延スイッチであっ
て、第１の発明は、前記ハンドルは中央を支点にして両
端が上下に揺動可能に支持され、このハンドルの下面に
一端を支点にして他端が上下に揺動可能な揺動体を備
え、この揺動体の揺動部分に可動接点を備え、この可動
接点が接離する位置に固定接点を備えて前記可動接点と
固定接点とで接点機構を構成し、揺動体とハンドルとの
間には、ハンドル反転用のコイルスプリングが２本以
上、揺動体およびハンドルの揺動面と直交する方向に並
べられ上下端が揺動体およびハンドルの揺動支点近傍に
支持され中央が屈曲可能に配設されていて、これらのコ
イルスプリングの配設中心が、前記ハンドルの揺動面と
直交する方向における中心とは、ずらして構成されてい
ることを特徴として、第２の発明は、前記遅延ユニット
の上方および下方にそれぞれ接点を備えているととも
に、遅延ユニットと上下の接点との間にそれぞれ絶縁材
料からなる遮へい板を設けたことを特徴とし、第３の発
明は、前記遅延ユニットの両側に配設された端子部のう
ち少なくとも一部の端子部が、複数の分割部材が組み立
てられてなり、これら複数の分割部材が、前記スイッチ
本体の一部に端縁が当接している押さえ板、およびスイ
ッチ本体と係合することによって変形阻止されているこ
とを特徴としている。

以下にこれらを、それぞれの実施例をあらわす図面に基
づいて詳しく説明する。

第１図から第４図までにみるように、箱状のスイッチ本
体（ボディ）10中央に遅延ユニット20が設けられ、その
上面および下面を挟むようにして遮へい板30,31が配設
されている。この遮へい板30,31を設けることで他部か
らの熱たとえば、接点からのアーク熱を遮断して、熱可
塑性樹脂よりできた遅延ユニット20の枠体に熱が加えら
れても変形したり燃えることがないようにされている。

遅延ユニット20は、下面からレバー25が延出されてい
る。このレバー25は、遅動時間を調整するための遅動時
間調整レバーとなっている。スイッチ本体10の底壁には
小孔11が形成されていて、遅延ユニットをスイッチ本体
に収納したときに、レバー25がこの小孔11よりスイッチ
本体の外へ出され、スイッチ本体の外からレバー操作が
できるようになっている。スイッチ本体10と遅延ユニッ
ト20の間にはパッキン12が挟まれていて、小孔11とレバ
ー25との隙間より塵や埃などが侵入するのを防ぐように
なっている。

遅延ユニット20の前面には、２枚のカム40,41が、遅延
ユニット20のケーシングに設けられるその回動の支点21
を遅延ユニットの伝達軸22から偏心させるようにして取
り付けられている。遅延ユニットに近い方のカム40に
は、支点21を中心とする弧状の切欠き42が形成され、そ
の支点21が近い縁には、歯部43が形成されていて、遅延
ユニットの伝達軸端に固定された歯車23と噛み合うよう
になっている。切欠き42は、カム40が回動させられたと
きに、遅延ユニットの歯車23とそのカバーに干渉されな
いように形成されたものである。カム40と遅延ユニット
20の間には、一端をカム40の裏面に形成された突起46
に、他端を遅延ユニット20から上方に延出した延出部24
の突起25に固定したコイルスプリング50が取り付けられ
ている。カム40は、このコイルスプリング50によって常
に正回動方向（第１図中、矢印方向）に付勢されてい
る。他方、遅延ユニットから遠方のカム41には、大きな
切欠き45が形成されていて、前記カム40と同様にカム41
が回動させられたときに、遅延ユニットの歯車23とその
カバーに干渉されることがないようになっている。大き
な切欠き45の支点21より遠い側の周縁は弧状に膨出し、
この膨出部45aに、カム40の前面に形成された突起44が
入り込んでいる。カム40が正逆回動する場合において
も、突起44が膨出部45a内を動く限りは、カム41はカム4
0の動きに従わない。しかし、突起44が膨出部45aの端縁
46aまたは46bに衝合すると、カム41はカム40の動きに従
って正逆回動する。

スイッチ本体10内の両側部には、端子部を備え、その端
子部を構成している鎖錠ばね61a,61bと解除釦62a,62bお
よび端子板63a,63b,63cがそれぞれ第１図中、破線の矢
印で示す位置に収納されている。スイッチ本体10の端子
部の下部壁に電線挿入口15が設けられている。端子板63
a,63bは、それぞれ別の固定接点64a,64bを有し、スイッ
チ１個内に異なる接点機構を形成している。端子板63c
は、外側に配置された平板状の板631と内側に配置され
た屈曲板状の板632との２枚の板631、632が対向して配
置され、両者の中央部において両者をつなぐ水平方向の
板633（第３図参照）で両者が一体的に接合されてな
る。端子板63cは上下とも開口している。上部が塞がっ
た端子板では、端子板をスイッチ本体に収納した後に鎖
錠ばねを収納できないため、鎖錠ばねを先に収納してい
た。しかし、このようにすると鎖錠ばねがスイッチ本体
中央の凹部に落ち込んでしまうことがあった。そのた
め、鎖錠ばねと端子板とを同時に収納しなければなら
ず、非常に組立てにくかった。端子板63cのように上部
が開口されていると、端子板をスイッチ本体に収納した
後に鎖錠ばねを収納でき、組立てが容易になる。端子板
63cの内側の板632の上部はスイッチ中央部に向かって伸
ばされている。その先端には凸状部66が形成されてい
る。この凸状部66の両側には、これよりもさらに突出し
た立上がり部66a（二つある）が設けられている。内側
の板632上端両側部には凸部67が形成されている。鎖錠
ばね61a,61bは、それぞれ端子板63a,63b,63cで囲まれ、
各端子板の内側の板に接している。端子板63c上方に
は、押さえ板68が設けられている。押さえ板68は、スイ
ッチ本体10に形成された窪み12に嵌まり込んでいて、遅
延ユニット20方向（第３図中、矢印Ａで示す。）に動か
されたとき、窪み12の縁12aに端縁が当接し、その方向
への動きが制限されるようになっている。この押さえ板
68は絶縁材料からなり、端子板63cの上部開口部を覆っ
ている。押さえ板68には穴69が形成されていて、前記端
子板の凸部67と係合されている。凸部67は押さえ板68よ
り突き出ている。スイッチ本体10の上には角形カバー80
がかぶせられていて、このカバー80のスイッチ本体10に
向かう押圧力によって、押さえ板68が窪み12に押し付け
られている。

端子板63c側の電線挿入口15から挿入された電線は、端
子板63cの外側の板631と鎖錠ばね61bとに挟まれるよう
になっている。電線は、鎖錠ばね61bの弾性力によって
外側の板に押し付けられて固定される。このとき、端子
板63cの内側の板に電線を押さえる弾性力の反力が遅延
ユニット方向に加わる。この反力によって端子板63c上
部が広がろうとする。しかし、前述したように、遅延ユ
ニット方向への動きが制限された押さえ板68の穴に端子
板63cの上端凸部67が、また前記スイッチ本体に設けら
れた凹部に端子板63cの下端凸部67aがそれぞれ係合され
ていて、前記反力が押さえ板を介して最終的にスイッチ
本体10の縁12aで受けられるため、端子板63cの広がりを
防止することができる。また、この実施例では、押さえ
板68が上下方向にもカバー80の押圧力によって固定され
ているため、電線挿入時に鎖錠ばねが浮き上がることも
防止できる。端子板63cの下部には板状の接触ばね70の
片端が接合されていて、この接触ばね70の中央部に絶縁
材料よりなる押圧子71が固定され、先端下部に可動接点
72が形成されている。押圧子71は、接触ばね70の弾性力
によってカム40,41の周縁に接する方向に常に付勢され
ている。そして、通常は、第３図にみるように、カム41
に形成された切欠き47内に入り込んでいる。後に詳しく
述べるように、押圧子71は、カム40,41の正逆回動と接
触ばね70の弾性力で上下動し、これに伴い、可動接点72
が端子板63aの固定接点64aと着脱するようになってい
る。接触ばね70とスイッチ本体10との間には、接触ばね
70の接点開離力を増すためにコイルスプリング76が設け
られている。このコイルスプリング76の一端はスイッチ
本体10の底壁に形成された凹部17に嵌まり込んでいる。
コイルスプリングの他端には、接触ばね70の下面から突
出されて押圧子71の一部71aが嵌まり込んでいる。この
ようにして、コイルスプリング76がその位置からずれな
いようになされている。前記凸状部66側部の立上がり部
66a（二つある）は揺動体73の切欠き73a（二つある）と
係合している。揺動体73は、この凸状部66を支点として
揺動する。これに伴い、揺動体先端下面に形成された可
動接点74と端子板63bの固定接点64bが着脱するようにな
っている。立上がり部66aと切欠き73aか係合することに
よって、揺動体73がずれないようになっている。立上が
り部66aは後述するコイルスプリング96a,96bの揺動体両
側方向へのずれを防止する働きも兼ねている。

カバー80とスイッチ本体10とは組立枠81によって組み付
けられるようになっている。カバー80の前後内側面に
は、凹部82が形成されている。ハンドル90には窓91が形
成され、窓91を塞ぐ透明の蓋92が取り付けられている。
そして、透明のカードカバー93がカード94を挟んでハン
ドル90に嵌め込まれている。ハンドル90はカバー80に収
納されていて、前記凹部82がハンドルの前後面に形成さ
れた縦長の凸部95に係合し、ハンドル90の揺動支点とな
っている。ハンドル下面にはコイルスプリング96a,96b
の中心（第４図中、IIで示す）が前記ハンドルの中心
（第４図中、Ｉで示す）とは、ずらして嵌め込まれてい
て、揺動体73のばね支持部75で受けられている。揺動体
73はコイルスプリング96a,96bの働きでハンドルの傾斜
方向と逆方向に傾くようになっている。ハンドルの揺動
終点でコイルスプリング96a,96bが、く字形または逆く
字形に屈曲させられ、コイルスプリング96a,96bが真直
ぐな状態に戻ろうとする復元力によってハンドル90がそ
の位置で確実に固定されるようになっている。つまり、
このスイッチのハンドルは、タンブラボタンになってい
る。このときの復元力は、コイルスプリングが２本であ
るため強力であり、したがってハンドル反転機構部の高
さを低くし、遅延スイッチの全高を低くすることができ
る。

ネオンランプ97は、端子板63a,63cにそれぞれ結線され
ている。端子板63c側では、端子板63cの凸部67にネオン
ランプ97のリード線を巻くことができ、半田付けによる
結線が容易になる。ネオンランプ97が点灯すると、その
光が透明な蓋92を通して外に漏れるため、暗闇でも容易
にスイッチの位置を確認できるようになっている。スイ
ッチ全体は、大角形１個用モジュール内に収納される大
きさになっている。

第３図は、このスイッチのオフ状態を示し、この状態か
ら、ハンドル90の右側を押し、ハンドルを逆方向に傾斜
させる。そうすると、揺動体73が逆方向に傾けられ、揺
動体に形成された可動接点74が端子板63b上の接点64aと
接触して、この電路がオン状態になる。同時に、ハンド
ル下部に形成された凸部90aでカム40上部の凸部40aを押
し、カム40を支点21まわりに強制回動させる。一定スト
ローク後には、カム40の突起44がカム41の膨出部一端46
aに衝合して、カム41がともに動かされる。

接触ばねの押圧子71が接するカム40の周縁部40bは、押
圧子71の接触点と回動支点21間の距離が、カム40がコイ
ルスプリング50の付勢力に抗して強制回動（逆回動）さ
れて突起44がカム41の膨出部一端46bから離れて他端46a
に衝合するまでの間に徐々に大きくなるように傾斜して
いる。このため、押圧子71は、カム40の上記逆回動とと
もに押し下げられる。そして、カム40は、その突起44が
前記他端46aに衝合する位置まで逆回動させられたとき
に、その逆回動にカム41を従わせるのであるが、この時
点では、カム40の傾斜状周縁40bによって押圧子71が充
分に下げられているため、押圧子71は、カム41の周縁41
aと切欠き47との間の段差を乗り越えて、この周縁41aに
接する位置に移ることができる。押圧子71がカム40,41
によってこのように押し下げられると、接触ばねの接点
72が端子板63aの接点64aに接触して、この電路がオン状
態になるのである。

以上のようにして、第５図にみる状態になる。第５図の
状態からハンドル90の左側を押すと、ハンドル90が第３
図にみる状態になり、ハンドルの凸部90aがカム40の凸
部40aから開放されるため、コイルスプリング50の復元
力によってカム40が第３図にみる状態に戻るために正回
動する。このとき、遅延ユニット20の働きにより速度制
御されてカム40は、ゆっくりと正回動する。カム40の正
回動につれて押圧子41がカム40の周縁40bの位置に来る
と、押圧子71は、カム40の周縁から離れ、カム41の周縁
上のみに残るようになる。所定時間後、カム40の突起44
がカム41の膨出部の一端46bに衝合するようになると、
カム41がカム49とともに動かされるようになる。このと
き、カム41には切欠き47が形成されているため、この部
分が押圧子71の位置にくると、押圧子71は突如支えを失
い、接触ばね70とコイルばね76との復元力により切欠き
47に入り込む。そして、接点72が接点64aから素早く離
され、この電路がオフ状態になる。接点72の、この素早
い開離動作は、アーク切れを良くする。

この実施例では、所定時間後にオフ状態になるような機
構となっているが、端子板の固定接点を接触ばねの可動
接点の上方に設けるようにして所定時間後にオン状態に
なるような機構としてもよい。また、端子板63c側にの
み押さえ板が設けられているが、端子板63a,63b側にも
押され板が設けられていると、これらの端子板において
も前述した効果を得ることができる。

このスイッチは、例えば、これをトイレなどのスイッチ
に用いて、揺動体73側の端子を照明に、接触ばね70側の
端子を換気扇に結線するようにする。このようにする
と、使用中は、照明が点灯しているとともに換気扇が回
されていて、使用後、照明を消したときに、所定時間を
経て換気扇を止まるようになるため、換気扇を直ちに止
めたときに生じる不便をなくし、しかも換気扇の消し忘
れを防ぐなどの効果を得ることかできる。このスイッチ
は、トイレ以外の種々の場所での使用も可能である。遅
動時間は、使用目的に合わせて設定すればよいが、その
調整ができないような構造であってもよい。

この発明において用いられる遅延ユニットは、磁石の異
極を対向させてその間に銅板などの導体板をおき、導体
板を発生するうず電流を利用して、カムの正回動を遅延
させる（遅くさせる）機構であってもよいし、歯車列と
遅動板の組み合わせによって遅延させる機構であっても
よい。

〔発明の効果〕

この発明にかかる遅延スイッチは、以上に説明したよう
な構造をしているため、オン・オフ動作を任意に繰り返
しても所定の遅れ時間が確保でき、取付方向に制限がな
い。

さらに、前記第１の発明にかかる遅延スイッチは、前記
したハンドル反転用コイルスプリングの配置構造によ
り、スイッチ本体の復元力が強く、簡単な構造でありな
がら長期間にわたって確実でスムーズなハンドル反転動
作が可能であり、そのためハンドル反転機構部の高さを
低くし、遅延スイッチの全高を低くしてスイッチ全体を
小型化できる。

特に、コイルスプリングの屈曲に伴う復元力でハンドル
や揺動体を作動させるので、大きな摩擦抵抗や磨耗が生
じ難く、部品数も少なく構造も簡単になる。２本以上の
コイルスプリングの配設中心をハンドルの前記中心とず
らせておけば、遅延ユニットなどの収容の邪魔にならな
い。しかも、２本のコイルスプリングの間隔をあけた２
個所以上からハンドルや揺動体に力を加えるので、中心
がずれていても偏った力が伝わり難く、ハンドルや揺動
体の動きはスムーズである。

また、前記第２の発明にかかる遅延スイッチは、前記し
た遮へい板の構成により、接点から発生するアーク熱に
よって遅延ユニットが変形、焼損するのを防ぎ、したが
って接点と遅延スイッチの間隔を狭くして全体を小型化
できる。

前記第３の発明にかかる遅延スイッチは、少なくとも一
部の端子部が、前記した分割構造からなるとともに押さ
え板およびスイッチ本体と係合して変形を阻止されてい
るので、使用時における端子板の広がりを防止でき、端
子板と鎖錠ばねとの接触不良などのトラブルを根絶する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる遅延スイッチの一実施例をあ
らわす分解斜視図、第２図は同上の組立状態の内部構造
をあらわす平面図、第３図は同上の正面断面図、第４図
は同上の側断面図、第５図は第３図の状態からハンドル
を逆方向に傾けた後の状態をあらわす正面断面図であ
る。 10…スイッチ本体、10a…凹部（スイッチ本体の一
部）、12a…縁（スイッチ本体の一部）、20…遅延ユニ
ット、30,31…遮へい板、40,41…カム、50…コイルスプ
リング、63a,63b,63c…端子板、64a,64b…固定接点、6
7,67a…凸部、68…押さえ板、69…穴、70…接触ばね、7
2,74…可動接点、73…揺動体、80…カバー、90…ハンド
ル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】箱状のスイッチ本体中央に遅延ユニット、
   この遅延ユニットの両側に端子部、上方にハンドル、そ
   して、下方に前記両端子間を開閉する接点機構をそれぞ
   れ配設され、前記遅延ユニットの前面にはカムが設けら
   れていて、このカムは、ばねにより常に正回転方向に付
   勢され、前記ハンドルによって逆方向に強制回動させら
   れたときに、前記遅延ユニットの働きでゆっくりと回転
   し、所定時間後に前記接点機構を動作させるようになっ
   ている遅延スイッチであって、前記ハンドルは中央を支
   点にして両端が上下に揺動可能に支持され、このハンド
   ルの下面に一端を支点にして他端が上下に揺動可能な揺
   動体を備え、この揺動体の揺動部分に可動接点を備え、
   この可動接点が接離する位置に固定接点を備えて前記可
   動接点と固定接点とで接点機構を構成し、揺動体とハン
   ドルとの間には、ハンドル反転用のコイルスプリングが
   ２本以上、揺動体およびハンドルの揺動面と直交する方
   向に並べられ上下端が揺動体およびハンドルの揺動支点
   近傍に支持され中央が屈曲可能に配設されていて、これ
   らのコイルスプリングの配設中心が、前記ハンドルの揺
   動面と直交する方向における中心とは、ずらして構成さ
   れていることを特徴とする遅延スイッチ。
2. 【請求項２】箱状のスイッチ本体中央に遅延ユニット、
   この遅延ユニットの両側に端子部、上方にハンドル、そ
   して、下方に前記両端子間を開閉する接点機構をそれぞ
   れ配設され、前記遅延ユニットの前面にはカムが設けら
   れていて、このカムは、ばねにより常に正回転方向に付
   勢され、前記ハンドルによって逆方向に強制回動させら
   れたときに、前記遅延ユニットの働きでゆっくりと回転
   し、所定時間後に前記接点機構を動作させるようになっ
   ている遅延スイッチであって、前記遅延ユニットの上方
   および下方にそれぞれ接点を備えているとともに、遅延
   ユニットと上下の接点との間にそれぞれ絶縁材料からな
   る遮へい板を設けたことを特徴とする遅延スイッチ。
3. 【請求項３】箱状のスイッチ本体中央に遅延ユニット、
   この遅延ユニットの両側に端子部、上方にハンドル、そ
   して、下方に前記両端子間を開閉する接点機構をそれぞ
   れ配設され、前記遅延ユニットの前面にはカムが設けら
   れていて、このカムは、ばねにより常に正回転方向に付
   勢され、前記ハンドルによって逆方向に強制回動させら
   れたときに、前記遅延ユニットの働きでゆっくりと回転
   し、所定時間後に前記接点機構を動作させるようになっ
   ている遅延スイッチであって、前記遅延ユニットの両側
   に配設された端子部のうち少なくとも一部の端子部が、
   複数の分割部材が組み立てられてなり、これら複数の分
   割部材が、前記スイッチ本体の一部に端縁が当接してい
   る押さえ板、およびスイッチ本体と係合することによっ
   て変形阻止されていることを特徴とする遅延スイッチ。