(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース本体と蓋体とからなる器体の内部に、
それぞれ固定接点を有する第１乃至第４の固定端子と、
前記第１の固定端子と前記第４の固定端子とを電気的に接続する接続手段と、
前記第２の固定端子と前記第３の固定端子とを電気的に接続する接続手段と、
前記第１乃至第４の固定端子の各固定接点に対してそれぞれ接離可能な可動接点を有する第１乃至第４の可動ばねと、
前記第１及び第２の可動ばねが固定される第１の共通端子と、
前記第３及び第４の可動ばねが固定される第２の共通端子と、
前記器体により揺動自在に支持されるとともに、前記第１乃至第４の可動ばねをそれぞれ従動させて前記各固定接点から接離させるカム面を有する第１乃至第４のカムと、
前記蓋体に設けた開口を通して操作部材が装着されるとともに、前記器体に揺動自在に支持された作動子と、
前記作動子の揺動に伴い前記各カムを同方向に揺動させるトグル手段とを備え、
かつ、前記第１及び第３のカムによる前記第１及び第３の可動ばねの前記固定接点に対する接離動作と、前記第２及び第４のカムによる前記第２及び第４の可動ばねの前記固定接点に対する接離動作とが逆の動作となるように前記各カム面を形成し、しかも当該カム面は、各可動ばねの接離切り替わり点において各可動ばねの可動接点をともに前記固定接点に接触させる形状に形成してあることを特徴とする四路スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、メイクビフォアブレイク接点を備えた四路スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
夜間、寝床からトイレや台所等にたつ場合、眼が暗がりに慣れているため、廊下の照明が通常時の明るさでは強過ぎることは知られている。そこで近年、図５に示すように調光ユニット１００を備え、電源１０１からの電力を調光ユニット１００を介して低減させ廊下等の照明器具１０２に供給する省電力電源系統１０３を備えた屋内電気設備が開発されている。
同図に示した屋内電気設備は、電源１０１から通常の電力を供給する通常電源系統１０４と、上述した省電力電源系統１０３とを三路スイッチ１０５及び四路スイッチ１０６を介して照明器具１０２に接続し、これらスイッチ１０５，１０６の切り替え操作によって電源系統を選択できるようになっている。
【０００３】
例えば、三路スイッチ１０５が図示の接続状態、すなわち共通接点ａを固定接点ｂに接続してある状態では、四路スイッチ１０６の接点ｄとｇの接続で照明器具１０２が通常電源系統１０４につながり、同スイッチ１０６の接点ｄとｆの接続で照明器具１０２が省電力電源系統１０３につながる。一方、三路スイッチ１０５の共通接点ａを固定接点ｃに接続した場合には、四路スイッチ１０６の接点ｅとｇの接続で照明器具１０２が通常電源系統１０４につながり、同スイッチ１０６の接点ｅとｆの接続で照明器具１０２が省電力電源系統１０３につながる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上述したような屋内電気設備において、従来の四路スイッチ１０６は、電源系統を切り替える瞬間、各可動接点が全て固定接点から離間して、照明器具１０２に対する電力供給がＯＦＦとなる瞬断現象が生じていた。そして、このような瞬断現象は照明器具１０２にちらつきを生じさせ、そのことは照明器具１０２の寿命を縮める原因となっていた。
従来、三路スイッチについては、切替え操作時、このような瞬間的な全接点離間状態をなくしたメイクビフォアブレイク接点構造が開発されていたが、四路スイッチについては、未だメイクビフォアブレイク接点構造が開発されておらず、その開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は、このような要望に応えてなされたもので、切替え操作時に、各可動接点が全て固定接点から離間してしまうことのない四路スイッチの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の四路スイッチは、ケース本体と蓋体とからなる器体の内部に、次の各構成を備えている。
【０００７】
（イ）  それぞれ固定接点を有する第１乃至第４の固定端子
（ロ）  第１の固定端子と第４の固定端子とを電気的に接続する接続手段
（ハ）  第２の固定端子と第３の固定端子とを電気的に接続する接続手段
（ニ）  第１乃至第４の固定端子の各固定接点に対してそれぞれ接離可能な可動接点を有する第１乃至第４の可動ばね
（ホ）  第１及び第２の可動ばねが固定される第１の共通端子
（ヘ）  第３及び第４の可動ばねが固定される第２の共通端子
（ト）  器体により揺動自在に支持されるとともに、第１乃至第４の可動ばねをそれぞれ従動させて上記各固定接点から接離させるカム面を有する第１乃至第４のカム
（チ）  上記蓋体に設けた開口を通して操作部材が装着されるとともに、上記器体に揺動自在に支持された作動子
（リ）  作動子の揺動に伴い上記各カムを同方向に揺動させるトグル手段
【０００８】
そして、上記各カムのカム面は、第１及び第３のカムによる第１及び第３の可動ばねの固定接点に対する接離動作と、第２及び第４のカムによる第２及び第４の可動ばねの固定接点に対する接離動作とが逆の動作となる形状に形成するとともに、各可動ばねの接離切り替わり点において、各可動ばねの可動接点をともに固定接点に接触させる形状に形成してある。
【０００９】
【作用】
上述した構成の四路スイッチは、▲１▼第１又は第４の固定端子、▲２▼第２又は第３の固定端子、▲３▼第１の共通端子、▲４▼第２の共通端子にそれぞれ外部電線を接続して使用する。
操作部材を揺動させると、操作部材と一体となって作動子が揺動する。作動子の揺動はトグル手段に伝えられ、一定の揺動範囲を越えると、同トグル手段は第１乃至第４のカムを一斉に同じ方向へ揺動させる。
【００１０】
各カムにそれぞれ従動する第１乃至第４の可動ばねの可動接点は、カムの揺動に伴い、第１乃至第４の固定端子の固定接点に接触又は同接点から離間する動作を行なう。ここで、第１及び第３のカムは、第１及び第３の可動ばねに対して共通の接触又は離間動作を行なわせる。また、第２及び第４のカムは、第２及び第４の可動ばねに対して共通の接触又は離間動作を行なわせる。これら第２及び第４の可動ばねの動作は、前記第１及び第３の可動ばねとは逆の動作となる。
【００１１】
つまり、第１及び第３の可動ばねの可動接点が、第１及び第３の固定端子の固定接点に接触するとき、第２及び第４の可動ばねの可動接点は、第２及び第４の固定端子の固定接点から離間する。すると、第１の共通端子に接続した外部電線が、第１の可動ばね及び第１の固定端子を介して、第１又は第４の固定端子（これらの固定端子は、接続手段によって互いに導通している。）に接続した外部電線と電気的に導通する。さらに、第２の共通端子に接続した外部電線が、第３の可動ばね及び第３の固定端子を介して、第２又は第３の固定端子（これらの固定端子は、接続手段によって互いに導通している。）に接続した外部電線と電気的に導通する。
【００１２】
一方、第２及び第４の可動ばねの可動接点が、第２及び第４の固定端子の固定接点に接触するとき、第１及び第３の可動ばねの可動接点は、第１及び第３の固定端子の固定接点から離間する。すると、第１の共通端子に接続した外部電線が、第２の可動ばね及び第２の固定端子を介して、第２又は第３の固定端子に接続した外部電線と電気的に導通する。さらに、第２の共通端子に接続した外部電線が、第４の可動ばね及び第４の固定端子を介して、第１又は第４の固定端子に接続した外部電線と電気的に導通する。
【００１３】
そして、この発明の四路スイッチは、上記のように接続状態が切り替わるとき、各カムによって、第１乃至第４の可動ばねの可動接点が第１乃至第４の固定端子の固定接点にそれぞれ接触する状態を形成し、その後、接離切替え動作が行なわれる。このため、切替え操作時に瞬断現象が生じることはない。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図１はこの実施例に係る四路スイッチの内部構造を示す正面断面図、図２は同じく平面図、図３は同スイッチを構成する各部品の分解斜視図である。
この実施例に係る四路スイッチは、ケース本体２と、このケース本体２の上面開口部を覆う蓋体３とで形成した器体１を有している。ケース本体２の内部には、図３に示すように、６つの部品収納室２ａ乃至２ｆが形成してある。このうち４つの部品収納室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各底面部には、外部電線が個別に挿入される電線挿入孔４と、後述するリリースボタン５の解除動作を行なうための工具挿入孔６とが穿設してある（図１参照）。
【００１５】
ケース本体２の部品収納室２ａには、側壁寄りに第１の固定端子７が、内側寄りに第２の固定端子８が並べて収納してある。さらに、隣接する部品収納室２ｂには、内側寄りに第３の固定端子９が、側壁寄りに第４の固定端子１０が並べて収納してある。
【００１６】
ここで、第２，第３の固定端子８，９は接続部１１（接続手段）によって電気的に導通している。この実施例では、これら第２，第３の固定端子８，９及び接続部１１を一枚の金属板で一体形成してある。そして、各固定端子８，９部分は、断面がコ字状となるように折り曲げ形成してあり、端縁を下向きにしてそれぞれ部品収納室２ａ，２ｂに収納されている。一方、第１，第４の固定端子７，１０は、接続導体１２（接続手段）によって電気的に接続してある。この実施例では、接続導体１２として、可撓性を有する電線を使用してあり、この電線の表面はビニール等の絶縁材料で被覆してある。
各固定端子７乃至１０の上面中央部には、それぞれ固定接点７ａ，８ａ，９ａ，１０ａが設けてある。
【００１７】
また、部品収納室２ａ，２ｂ内には、リリースボタン５、及び各固定端子７乃至１０の内側空間部に、押えばね１３が収納してある。押えばね１３は、電線挿入孔４から挿入された電線を固定端子７乃至１０の側面に押圧して固定する。リリースボタン５は、工具挿入孔６から挿入されたドライバ等の工具で操作され、押えばね１３による電線の押圧状態を解除する。
【００１８】
ケース本体２の部品収納室２ｃ，２ｄ内には、第１，第２の共通端子１４，１５がそれぞれ収納してある。各共通端子１４，１５は、断面がコ字状となるように折り曲げ形成してあり、端縁を下向きにしてそれぞれ部品収納室２ｃ，２ｄに収納されている。
【００１９】
また、部品収納室２ｃ，２ｄ内にも、リリースボタン５、及び各共通端子１４，１５の内側空間部に、押えばね１３が収納してある。押えばね１３は、電線挿入孔４から挿入された電線を共通端子１４，１５の側面に押圧して固定する。電線の押圧固定状態は、工具挿入孔６から挿入した工具で操作されるリリースボタン５によって解除できる。
【００２０】
第１の共通端子１４の上面には、可動ばねユニット１６の基端部がリベット１７によって固定してあり、同様に、第２の共通端子１５の上面には、可動ばねユニット１８の基端部がリベット１９によって固定してある。可動ばねユニット１６の基端部からは、第１，第２の可動ばね２０，２１が並行して延出している。また、可動ばねユニット１８の基端部からは、第３，第４の可動ばね２２，２３が並行して延出している。これら各可動ばね２０乃至２３の先端部には、それぞれ可動接点２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａが設けてあり、これら各可動接点が各固定接点７ａ，８ａ，９ａ，１０ａと接離自在になっている。また、各可動ばね２０乃至２３の中腹部には、後述するカム２７乃至３０のカム面２７ａ，２８ａ，２９ａ，３０ａと係合する係合部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂが形成してある。
【００２１】
ケース本体２の部品収納部２ｅ，２ｆには、カムユニット２４，２５がそれぞれ揺動自在に配設してある。すなわち、部品収納部２ｅ，２ｆの両内側面には、上下方向に延びるガイド溝２６，２６が形成してあり、これらガイド溝２６，２６の下端部が半円状の軸受部２６ａ，２６ａとなっている（図１参照）。カムユニット２４及び２５の両側部下端からは、それぞれ揺動軸部２４ａ，２４ａ、２５ａ，２５ａが延出している。そして、これら揺動軸部２４ａ，２４ａ、２５ａ，２５ａを部品収納部２ｅ，２ｆのガイド溝２６，２６に差し込んで、軸受部２６ａ，２６ａに揺動自在に配置してある。
【００２２】
カムユニット２４の一側端部は第１のカム２７を形成しており、他側端部は第２のカム２８を形成している。また、カムユニット２５の一側端部は第３のカム２９を形成しており、他側端部は第４のカム３０を形成している。これら各カム２７乃至３０の上端面が、カム面２７ａ，２８ａ，２９ａ，３０ａとなっており、それぞれのカム面２７ａ，２８ａ，２９ａ，３０ａに、前述した各可動ばね２０乃至２３の係合部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂが少なくとも離間動作の際に係合する。
【００２３】
さらに、各カムユニット２４，２５の中央上端部には、コイルスプリングからなるトグルばね３１（トグル手段）の下端を支持する係合突起２４ｂ，２５ｂが形成してある。トグルばね３１の上端は、作動子３２の底部に形成したばね支持部３２ａに支持されている（図１参照）。作動子３２の上面中央部には、作動支軸３２ｂが形成してあり、蓋体３の内側天井面の中心部に形成した支持溝３ａに、この作動支軸３２ｂを配置することで、作動子３２が揺動自在に支持されている。この作動子３２の揺動に伴い、トグルばね３１を介してカムユニット２４，２５が一体的に同一方向へ揺動する。
【００２４】
作動子３２には、図１に示す操作ボタン３３（操作部材）を装着するためのばね性を有する保持枠３４が取り付けてあり、この保持枠３４の取付部分が蓋体３に形成した切欠き孔３ｂから露出するように配置してある。そして、保持枠３４の両縁部に形成した係合片３４ａに操作ボタン３３が嵌合して取り付けてある。なお、蓋体３は、コ字状をした締結具３５によってケース本体２の上面開口部に取り付けられる。
【００２５】
図４は、上述の各カム２７乃至３０におけるカム面２７ａ，２８ａ，２９ａ，３０ａの形状を説明するための図である。
上述の第１及び第３のカム２７，２９に形成したカム面２７ａ，２９ａは、互いに同一のカム形状となっており、一方、第２及び第４のカム２８，３０に形成したカム面２８ａ，３０ａは、互いに同一のカム形状となっている。
【００２６】
この実施例では、第１，第３のカム２７，２９に形成したカム面２７ａ，２９ａは、それぞれ第１，第３の固定端子７，９に近い側の端縁から中央部にかけて底部平面Ｐ０を形成し、中央部から第１，第２の共通端子１４，１５に近い側の端縁にかけて徐々に上昇する傾斜面Ｐ１を形成している。一方、第２，第４のカム２８，３０に形成したカム面２８ａ，３０ａは、それぞれ共通端子１４，１５に近い側の端縁から中央部にかけて底部平面Ｐ０を形成し、中央部から第２，第４の固定端子８，１０に近い側の端縁にかけて徐々に上昇する傾斜面Ｐ１を形成している。
【００２７】
各カム面２７ａ，２８ａ，２９ａ，３０ａは、傾斜面Ｐ１における頂部付近に、それぞれ対応する可動ばね２０乃至２３の係合部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂが係合したとき、可動接点２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａを押し上げ、各固定接点７ａ，８ａ，９ａ，１０ａから離間させる。
一方、底部平面Ｐ０では、それぞれ対応する可動ばね２０乃至２３の係合部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂが離間し、可動接点２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａが、各固定接点７ａ，８ａ，９ａ，１０ａに接触するようになっている。
【００２８】
そして、各カム面２７ａ，２８ａ，２９ａ，３０ａの中央部は、共通して底部平面Ｐ０となっており、この中央部付近において各可動接点２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａを、共に各固定接点７ａ，８ａ，９ａ，１０ａに接触させるように調整してある。
【００２９】
次に、上述した四路スイッチの動作を説明する。
いま、図５に示した屋内電気設備の通常電源系統１０４と省電力電源系統１０３の切替えのため、通常電源系統１０４からの外部電線Ｌ１を第１又は第４の固定端子７又は１０に、省電力電源系統１０３からの外部電線Ｌ２を第２又は第３の固定端子８，９に、三路スイッチ１０５から導かれた一方の外部電線Ｌ３を第１の共通端子１４に、三路スイッチ１０５から導かれた他方の外部電線Ｌ４を第２の共通端子１５にそれぞれ接続するものとする。
【００３０】
図１の実線に示した状態では、各カムユニット２４，２５は各固定端子７乃至１０側に傾いているため、第１，第３のカム２７，２９は第１，第３の可動ばね２０，２２の係合部２０ｂ，２２ｂが底部平面Ｐ０に対応する状態となっており、したがって、同可動ばね２０，２２の可動接点２０ａ，２２ａは、第１，第３の固定端子７，９の固定接点７ａ，９ａに接触している。
【００３１】
この状態では、図５に示す省電力電源系統１０３からの外部電線Ｌ２が、第２，第３の固定端子８，９及び第３の可動ばね２２を介して三路スイッチ１０５の閉じている側から導き出されてきた外部電線Ｌ４につながり、照明器具１０２が省電力電源系統１０３からの電力によって点灯する。
なお、第２，第４のカム２８，３０は、第２，第４の可動ばね２１，２３の係合部２１ｂ，２３ｂを傾斜面Ｐ１の頂部付近で支持する状態となっており、したがって、同可動ばね２１，２３の可動接点２１ａ，２３ａは、第２，第４の固定端子８，１０の固定接点８ａ，１０ａから離間した状態となっている。
【００３２】
上述した状態から操作ボタン３３を図１の反時計方向に揺動させると、トグルばね３１が死点を越えた時点で同ばね３１の付勢力によって、各カムユニット２４，２５が同図の時計方向に揺動し、各共通端子１４，１５側に傾く。
すると、第２，第４の可動ばね２１，２３における係合部２１ｂ，２３ｂが、第２，第４のカム２８，３０の底部平面Ｐ０に対応する状態となり、したがって、同可動ばね２１，２３の可動接点２１ａ，２３ａは、第２，第４の固定端子８，１０の固定接点８ａ，１０ａに接触する。
【００３３】
この状態では、図５に示す通常電源系統１０４からの外部電線Ｌ１が、第１，第４の固定端子７，１０及び第４の可動ばね２３を介して三路スイッチ１０５の閉じている側から導き出されてきた外部電線Ｌ４につながり、照明器具１０２が通常電源系統１０４からの電力によって点灯する。
このとき、第１，第３のカム２７，２９は、第１，第３の可動ばね２０，２２の係合部２０ｂ，２２ｂを傾斜面Ｐ１の頂部付近で支持する状態となっており、したがって、同可動ばね２０，２２の可動接点２０ａ，２２ａは、第１，第３の固定端子７，９の固定接点７ａ，９ａから離間した状態となる。
さらに、この状態から操作ボタン３３を図１の時計方向に揺動させると、トグルばね３１が死点を越えた時点で同ばね３１の付勢力によって、各カムユニット２４，２５が同図の反時計方向に揺動し、再び各固定端子７乃至１０側に傾く。
【００３４】
上述した切替え動作において、各固定端子７乃至１０と各可動ばね２０乃至２３は、一時的に全ての可動接点２０ａ乃至２３ａが、各固定接点７ａ乃至１０ａに接触する状態となり、その後、第１，第３の可動ばね２０，２２又は第２，第４の可動ばね２１，２３が、対応する固定端子７，９又は８，１０から離間する。
すなわち、各カム２７乃至３０が一体的に揺動していく過程において、各カム面２７ａ乃至３０ａの中間部付近はともに底部平面Ｐ０となっているので、この中間部付近に各可動ばね２０乃至２３の係合部２０ｂ乃至２３ｂが位置したとき、全ての可動接点２０ａ乃至２３ａが対応する固定接点７ａ乃至１０ａに接触する状態となる。
【００３５】
その後、第１，第３の可動ばね２０，２２又は第２，第４の可動ばね２１，２３の一方は、そのまま固定接点に接触する状態を維持し、同可動ばね２０，２２又は２１，２３の他方は、固定接点から離間していく。
このような切替え動作の結果、各可動接点２０ａ乃至２３ａのすべてが固定端子７乃至１０から離間する瞬間がなく、照明器具などの負荷に対する瞬断現象を防止することができる。
なお、この発明は上述した実施例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変形実施又は応用実施が可能であることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明に係る四路スイッチによれば、切替え操作時に、各可動接点が全て固定接点から離間してしまうことがなく、したがって、接続される負荷の瞬断現象によるちらつきや寿命の短命化を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に係る四路スイッチの内部構造を示す正面断面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同スイッチを構成する部品の分解斜視図である。
【図４】同スイッチのカムユニット，固定端子，共通端子，及び可動ばねを拡大して示す正面図である。
【図５】四路スイッチが使われる屋内電気設備の一例を示す配線図である。
【符号の説明】
１：器体              ２：ケース本体
３：蓋体              ７：第１の固定端子
８：第２の固定端子    ９：第３の固定端子
１０：第４の固定端子
７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ：固定接点
１１：：接続部        １２：接続導体
１４：第１の共通端子  １５：第２の共通端子
２０：第１の可動ばね  ２１：第２の可動ばね
２２：第３の可動ばね  ２３：第４の可動ばね
２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａ：可動接点
２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ：係合部
２７：第１のカム      ２８：第２のカム
２９：第３のカム      ３０：第４のカム
２７ａ，２８ａ，２９ａ，３０ａ：カム面
３１：トグルばね      ３２：作動子
３３：操作ボタン
【図１】
0003623542.tif 000002
【図２】
0003623542.tif 000003
【図３】
0003623542.tif 000004
【図４】
0003623542.tif 000005
【図５】
0003623542.tif 000006