(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支点の廻りに回動してオン、オフ位置となるスイッチカバーと、
このスイッチカバー内に配置されてスイッチカバーに結合され、支持レバー孔を有するスイッチ台座と、
開口部分を有する中空ケースであって、この開口部分に前記スイッチ台座を組み込んだスイッチカバーを嵌め込むと共に、内部に遮断部分と固定柱を有し、底部に複数の溝を有してこの各溝に第１接触端子、下方接点を有する第２接触端子を組み込んだスイッチ本体と、
一端を前記スイッチカバーに結合したスイッチ台座側に接触させ、他端を前記スイッチ本体の底部側に掛け止めした接触スプリングと、
楕円形の溝孔を一端に有して前記スイッチ本体の固定柱をこの溝孔に結合して揺動可能にすると共に、この一端側に孔を有してこの孔に支持レバーの一端を係入してその他端を前記スイッチ台座の支持レバー孔に係入し、この支持レバーを介して前記スイッチカバーに連結され、さらに他端に軸孔を形成した揺動装置と、
一端に回転軸を有して前記揺動装置の軸孔にこの回転軸を結合して揺動装置に連結され、他端に加圧片を形成してこの加圧片の下面で前記スイッチ本体の遮断部分の上側面を押圧している作動部と、
上面側に半円形凸部を有し、下面側に上方接点を有して、その一端側を合金片に固定し、他方端側を前記スイッチ本体の溝に組み込んだ第１接触端子と第２接触端子の上方に位置させている弾性接触片と、
下部を前記第１接触子の上部に固定し、上部を前記作動部の加圧片側に接触している前記合金片と、
を備え、オフ状態では、前記スイッチカバーの一端側が押し下げられて前記接触スプリングが伸び、前記スイッチカバーが支点廻りに時計方向に回動し、前記スイッチ台座の支持レバー孔が前記支点廻りに時計方向に回動して支持レバーを介して揺動装置の一端側を持ち上げて前記弾性接触片の半円形凸部を加圧せず、該弾性接触片の上方接点が第２接触子の下方接点と離間し、第１接触端子と第２接触端子との回路が遮断され、
オン状態では、前記スイッチカバーの他端側が押し下げられて前記接触スプリング片が下に押し下げられて変形し、前記スイッチカバーが支点廻りに反時計方向に回動してスイッチ台座の支持レバー孔に一端を係入した支持レバーを介して前記揺動装置を下方に加圧してこの揺動装置が前記弾性接触片の半円形凸部に接触して該弾性接触片を下方に押し下げ、この弾性接触片の上方接点を第２接触端子の下方接点に接触させ、外部からの電流が第１接触端子から合金片、弾性接触片、上方接点、下方接点、第２接触端子へと流れ、電気回路を形成し、
一方、電流が過剰に流れると、前記合金片が加熱して揺動装置の作動部側に向かって変形してこの作動部の加圧片側を押圧し、この作動部が回転軸を軸心として前記揺動装置に向かって回動し、作動部の加圧片下面が前記遮断部分の上面から離脱して作動部が揺動装置と共に下方に移動し、揺動装置の作動部側は下に、溝孔側は上に移動して揺動装置が弾性接触片の加圧をしなくなり、弾性接触片が弾性で上方に戻って前記上方接点と下方接点とを離間し電源が遮断される、
ことを特徴とする揺動式スイッチ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、揺動式スイッチ構造に関するものであり、特に、揺動装置と過剰電流により発熱変形する合金片とによって動作する簡単な構造により、電流が過剰に流れた場合、迅速に電源を切断でき、安全を確保できる揺動式スイッチ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の電源スイッチは、オンとオフとの２動作しかなく、完全に人の手によって制御されている。電力供給が不安定な地域において、時に電流が過剰に流れることがあり、知らずに使用を続けると、オーバーヒートし、火災が発生する可能性がある。このため、スイッチの安全性に関して改良が必要とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
米国特許第4,937,548号に掲載されているスイッチは、１つの合金片、該合金片の動作を受けるレバー、および１つのカム作動部品およびシーソー式作動器から構成されており、２つの接触点を接触させたり、分離したりしている。前記合金片が過剰な電流により熱変形を受けると、レバーが移動し、次いでカム作動部品が支えを失って離脱し電源が切断される。電流が過剰に流れたことによって、直接反応するのは合金片で、その後この合金片がレバーを、レバーがカム作動部品とシーソー式作動器にと、間接的に作用するため、接点の分離が遅れ、すぐに反応することができず、過剰な電流が一瞬電気機器の中に流れてしまい、電気機器が破損することがある。また、導電構造として合金片に対して導通を保つため別の電線で連結する必要があり、構造が複雑で、製造しにくいという欠点を持つ。また、合金片は同時にシーソー式作動器とレバーを離脱する機能を負うため、誤動作の可能性もある。
【０００４】
また、米国特許第5,786,742号に掲載されているスイッチ構造では、合金片が熱変形することで、導通している接点の接合を押してスイッチを外し、自動的に復帰する構造を持つことが示されている。しかし、電流が過剰に流れた時、接点が接触してスイッチが直接作動する可能性が依然ある。また、構造も複雑である。
【０００５】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、誤作動することなく、電流が過剰に流れた時に迅速に反応して危険を回避できる揺動式スイッチ構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明による揺動式スイッチ構造は、支点の廻りに回動してオン、オフ位置となるスイッチカバーと、
このスイッチカバー内に配置されて結合され、支持レバー孔を有するスイッチ台座と、
開口部分を有する中空ケースであって、この開口部分に前記スイッチ台座を組み込んだスイッチカバーを嵌め込むと共に、内部に遮断部分と固定柱を有し、底部に複数の溝を有してこの各溝に第１接触端子、下方接点を有する第２接触端子を組み込んだスイッチ本体と、
一端を前記スイッチカバーに結合したスイッチ台座側に接触させ、他端を前記スイッチ本体の底部側に掛け止めした接触スプリングと、
楕円形の溝孔を一端に有して前記スイッチ本体の固定柱をこの溝孔に結合して揺動可能にすると共に、この一端側に孔を有してこの孔に支持レバーの一端を係入してその他端を前記スイッチ台座の支持レバー孔に係入し、この支持レバーを介して前記スイッチカバーに連結され、さらに他端に軸孔を形成した揺動装置と、
一端に回転軸を有して前記揺動装置の軸孔にこの回転軸を結合して揺動装置に連結され、他端に加圧片を形成してこの加圧片の下面で前記スイッチ本体の遮断部分の上側面を押圧している作動部と、
上面側に半円形凸部を有し、下面側に上方接点を有して、その一端側を合金片の一方の脚に固定し、他方端側を前記スイッチ本体の溝に組み込んだ第１接触端子と第２接触端子の上方に位置させている弾性接触片と、
コの字形に形成されてその下部を前記第１接触端子の上部に固定し、その上部を前記作動部の加圧片側と接触している前記合金片と、
を備えている。
この構成で、本発明の揺動式スイッチ構造がオフ状態では、前記スイッチカバーの一端側が押し下げられて前記接触スプリングが伸び、前記スイッチカバーが支点廻りに時計方向に回動し、前記スイッチ台座の支持レバー孔が前記支点廻りに時計方向に回動して支持レバーを介して揺動装置の一端側を持ち上げて前記弾性接触片の半円形凸部を加圧せず、該弾性接触片の上方接点が第２接触端子の下方接点と離間し、第１接触端子と第２接触端子との回路が遮断され、
オン状態では、前記スイッチカバーの他端側が押し下げられて前記接触スプリング片が下に押し下げられて変形し、前記スイッチカバーが支点廻りに反時計方向に回動してスイッチ台座の支持レバー孔に一端を係入した支持レバーを介して前記揺動装置を下方に加圧してこの揺動装置が前記弾性接触片の半円形凸部に接触して該弾性接触片を下方に押し下げ、この弾性接触片の上方接点を第２接触端子の下方接点に接触させ、外部からの電流が第１接触端子から合金片、弾性接触片、上方接点、下方接点、第２接触端子へと流れ、電気回路を形成し、
一方、電流が過剰に流れると、前記合金片が加熱して揺動装置の作動部側に向かって変形してこの作動部の加圧片側を押圧し、この作動部が回転軸を軸心として前記揺動装置に向かって回動し、作動部の加圧片下面が前記遮断部分の上面から離脱して作動部が揺動装置と共に下方に移動し、揺動装置の作動部側は下に、溝孔側は上に移動して揺動装置が弾性接触片の加圧をしなくなり、弾性接触片が弾性で上方に戻って前記上方接点と下方接点とを離間し電源が遮断される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の実施の形態の分解立体図を示す。前記スイッチ構造は、それぞれ１つのスイッチカバー１０、スイッチ本体４０、スイッチ台座２０、接触スプリング片３０、揺動装置６０、作動部５０、弾性接触片７０、弾性部品６６、弾性誘電部品１５、合金片８０を備えている。
前記スイッチカバー１０の表面には、ややくぼんだアーチ部分１１があり、その両側中間下方には軸孔１２が形成され、さらに両側端部下方にはほぞ孔１３が形成されている。前記スイッチ台座２０には、スイッチカバー１０の軸孔12と、ほぞ孔13に対応する位置に突出した２つの支点２１と、ほぞ２２が設けられており、スイッチカバー１０と結合するようになっている。前記スイッチカバー１０は、前記軸孔１２を支点に回動することにより、左右に揺動可能になっている。前記スイッチ台座２０の一端には、１つの電気抵抗部分２３があり、その中に１つのチップ電気抵抗２４が嵌入され、スイッチカバー１０のネオンランプ１４の電気抵抗として働き、スイッチがオンの時にネオンランプ１４が点灯するようになっている。また、電気抵抗部分２３の両側には、それぞれ１つの孔２５が設けてある。前記スイッチ台座２０の底部には、三角片２６が設置され、この三角片２６には支持レバー孔２７が形成されている。
【０００８】
前記 接触スプリング片30は、その一端を前記電気抵抗部分２３の孔２５に挿入して前記チップ電気抵抗２４に接触している。前記接触スプリング片３０の他端は湾曲してフック３１を形成し、このフック３１が第３接触端子47に掛けられている。前記接触スプリング片３０は、前記スイッチカバー１０が押された時、ネオン
ランプ１４の１つの脚に電気が流れるようになっている。
【０００９】
前記スイッチ本体４０は、１つの開口部分４１を持つ中空ケースであり、ケース内壁の適当な部分に１つの遮断部分42と１つの固定柱43をそれぞれ有している。このスイッチ本体４０の上部にある開口部分41には、スイッチカバー１０が嵌め込まれる。前記スイッチ本体４０の底部には、数本の溝４４が形成されており、それぞれ第１接触端子４５、第２接触端子４６、第３接触端子４７を組み込むように
なっている。
【００１０】
前記揺動装置６０は、一端に楕円形の溝孔６３を有し、この溝孔６３と前記スイッチ本体４０の固定柱４３とを結合して揺動できるようになっている。前記揺動装置６０の底部には、凸部64が形成されてこの凸部６４に孔６２が設けられている。この揺動装置６０は、その凸部６４の孔６２に係入した支持レバー６５により、スイッチ本体１０の三角片２６に設けた支持レバー孔２７と連結している。さらにこの揺動装置６０の他端には、軸孔６１が形成されている。
【００１１】
前記揺動装置６０は、作動部５０に連結されている。この作動部５０の一端には、回転軸５２が設けられており、この回転軸５２は前記揺動装置６０の軸孔６１と結合している。前記作動部５０の他端には、末端部分５１が形成され、この末端部分５１には加圧片５１１が設けられ、この加圧片５１１の下の面が、スイッチ本体４０の遮断部分４２の上側面を押している。
【００１２】
さらに、前記スイッチ構造には、前記揺動装置６０と連結する作動部５０との間に１つの弾性部品６６が介装されており、前記作動部５０が揺動装置６０での作動を回復する弾力を提供している。
【００１３】
前記弾性接触片70は、その上側面の適当な位置に半円形凸部７１を有し、その前端には接点孔７２が形成されており、下方から上方接点７２の係入部が係入してこの弾性接触片７０の下側面に上方接点７３が結合している。前記弾性接触片７０は、固定台８１と結合部品（リベット）８２で、合金片８０の１つの脚に固定されている。さらに、前記弾性接触片７０は、前記第１接触端子４５と第２接触端子４６の上方に位置している。
【００１４】
前記合金片８０は、コの字形に形成され、前記固定台８１と結合部品（リベット）８２で、前記第１接触端子４５の上部に固定されて、前記合金片８０の上部は作動部分５０の末端部分５１と接触している。
【００１５】
このほか、第２接触端子４６の上部には、下方接点４６１が設置されており、さらに１つの弾性誘電部品１５でネオンランプ１４のもう他方の脚に接続され、このネオンランプ１４は１つの電気回路を形成している。
【００１６】
本発明の実施の形態のスイッチ構造におけるスイッチ動作には、オフ状態、オン状態、電流過剰による電源切断という３つのサイクルがあり、以下に説明する。
【００１７】
図２に、本実施の形態のスイッチ構造のオフ状態における断面図を示す。オフ状態は、使用者が操作した状況でもある。使用者が前記スイッチカバー１０の右側を押すと、接触スプリング片３０が伸びる。前記スイッチカバー１０は、支点２１で時計方向に回動し、スイッチ台座２０の三角片２６に設けた支持レバー孔２７も前記支点２１を軸心として時計方向に弧を描いて移動する（本実施の形態では左に向って移動）。そうすると、支持レバー６５上端が同じ方向に動き、支持レバー６５下端が前記揺動装置６０の孔６２に連動して、揺動装置６０の一端を上に持ち上げる。これにより前記揺動装置６０の凸部６４はその下方にある弾性接触片７０の半円形凸部７１を加圧せず、つまり前記弾性接触片７０は揺動装置６０の圧力を受けず、弾性接触片７０の上方接点７３と下方接点４６１は分離する。このため、第１接触端子４５と第２接触端子４６の回路が切れ、電力供給経路が切断される。同時に、ネオンランプ１４は第２接触端子４６から電力を供給されないため消灯し、オフ状態を表す。
【００１８】
図３に、本実施の形態のスイッチ構造のオン状態における断面図を示す。使用者がスイッチカバー1１０を押すと、接触スプリング片３０が下に押されて変形し、スイッチカバー１０は支点２１を軸心として、反時計方向に回動し、スイッチ台座２０の三角片２６に設けた支持レバー孔２７も支点２１を軸心として反時計方向に弧を描いて移動する（本実施の形態では右に移動）。そうすると、支持レバー６５上端が同じ方向（右下方向）に移動し、支持レバー６５下端が揺動装置６０の凸部６４に設けた孔６２に連動し、この揺動装置６０を下に向って加圧する。そして、揺動装置６０の凸部６４が弾性接触片７０の半円形凸部７１に接触して弾性接触片７０を下に押し下げ、この弾性接触片７０底面にある上方接点７３と第２接触端子４６の下方接点４６１が接触する。したがって、外部からの電流は、第１接触端子４５から合金片８０、弾性接触片７０、上方接点７３、下方接点４６１、第２接触端子４５へと流れ、電気回路を形成し、オン状態を呈する。
【００１９】
前述の電気回路に電気が通じると、電流は弾性誘電部品（スプリング）１５から
ネオンランプ１４の１つの脚に通じ、前記ネオンランプ１４のもう１つの脚からチップ電気抵抗２４、接触スプリング片３０、第３接触端子４７へと流れ、ネオンランプ１４が点灯し、スイッチがオン状態となったことを表示する。
【００２０】
図４に示す通り、本実施の形態のスイッチ構造のオン状態において、接触スプリング片３０は変形し、上に向って戻ろうとする弾力３０１を貯えている。それは電気抵抗部分２３の孔２５を力点とし、支点２１を軸心としている。前記孔２５から支点２１までの部分は、てこの力点と支点に相当し、モーメント３０２が生じる。スイッチ台座２０の三角片２６の支持レバー孔２７を頂点として、それぞれ支点２１及び揺動装置６０の凸部６４の孔６２を結ぶ２つの辺がなす夾角３０３の角度は、180度よりやや大きい。前記弾性接触片７０の上方に働く力によって平衡を保ち、オン状態のスイッチカバー１０の位置が安定する。
【００２１】
図２、３、５に示した通り、揺動装置６０は、直立した楕円形の溝孔６３によって、スイッチ本体４０の固定柱４３において上下に滑動することで、上下揺動が発生する。
【００２２】
注意すべきことは、前述したオフ状態とオン状態が、すべて正常に電気を切っ
たり、通した状態であり、揺動装置６０に連結した作動部５０の加圧片５１１下面が遮断部分４２の上面に接触した状態は変らず、いかなる動作も発生していない。
【００２３】
図５に、本実施の形態のスイッチ構造において、電流が過剰に流れ、電源を切断した状態の断面図を示す。電流が過剰に流れると、前記合金片８０が過熱し、揺動装置６０の作動部５０側に向って変形してこの作動部５０の末端部分５１を押す。そうすると、この作動部５０は、回転軸５２を軸心として、揺動装置６０に向って回動する。同時に弾性部品６６が収縮し、作動部５０の末端部分５１の加圧片５１１下面が遮断部分４２の上面から離脱し、前記作動部５０は揺動装置６０と一緒に支えを失って下方に移動する。前記揺動装置６０の作動部５０側（右端）は下に、揺動装置６０の溝孔63側は上に向って移動し、揺動装置６０の凸部６４は上方に滑動し、半円形凸部を下に向って加圧できなくなる。その結果、弾性接触片７０は、弾性で上方に戻り、上方接点７３と下方接点４６１とが離間して電源が切断される。
【００２４】
この時、図６に示す通り、夾角３０３が180度となり、モーメント３０２が容易に反発力を克服して、弾力３０１が上に向く。スイッチカバー１０に外圧がかからなければ、接触スプリング片３０が伸び、スイッチカバー１０は上に押し上げられる。前記スイッチカバー１０は支点２１を軸心とし、時計方向に回転し、オフの位置（図２）に戻る。揺動装置６０は支持レバー６５の傾斜によって、上に引き上げられ、正常な位置に戻る。合金片８０は冷却すると元の状態に回復し、揺動装置６０に連結する作動部５０は弾性部品６６の弾力により回復し、作動部５０の末端部分５１にある加圧片５１１下面が再び、スイッチ本体４０の遮断部分４２の上面に接触し、再度スイッチを入れることができる状態となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構造で、誤作動することなく、電流が過剰に流れた時に迅速に反応して危険を回避できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す分解立体図
【図２】本実施の形態のオフ状態における断面図
【図３】本実施の形態のオン状態における断面図
【図４】図３の局部における力学説明図
【図５】本実施の形態の電流過剰時における作動説明図
【図６】図５の局部における力学説明図
【符号の説明】
(10)スイッチカバー
(11)アーチ部分
(12)軸孔
(13)ほぞ孔
(14)ネオンランプ
(15)弾性誘電部品（スプリング）
(20)スイッチ台座
(21)支点
(22)ほぞ
(23)電気抵抗部分
(24)チップ電気抵抗
(25)孔
(26)三角片
(27)支持レバー孔
(30)接触スプリング片
(301)弾力
(302)モーメント
(303)夾角
(31)フック
(40)スイッチ本体
(41)開口部分
(42)遮断部分
(43)固定柱
(44)溝
(45)第１接触端子
(46)第２接触端子
(461)下方接点
(47)第３接触端子
(50)作動部分
(51)末端部分
(511)加圧片
(52)回転軸
(60)揺動装置
(61)軸孔
(62)孔
(63)溝孔
(64)凸部
(65)支持レバー
(66)弾性部品
(70)弾性接触片
(71)半円形凸部
(72)接点孔
(73)上方接点
(80)合金片
(81)固定台
(82)結合部品（リベット）
【図１】
0003634705.tif 000002
【図２】
0003634705.tif 000003
【図３】
0003634705.tif 000004
【図４】
0003634705.tif 000005
【図５】
0003634705.tif 000006
【図６】
0003634705.tif 000007