(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持レバー孔を有し、支点廻りに回動してオン、オフ位置となるスイッチカバーと、
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カバーを嵌め込むと共に、内部に遮断部分、固定柱、位置固定柱、軸柱を有し、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内に組み合わせ、他端を前記スイッチ本体の位置固定柱と内壁との間の隙間に挿入した弾性部品と、
凹孔を有して内部に弾性部品を挿入すると共に、上下に対応した１組の凸柱を有し、さらに一端に傾斜した作動部分を設け、該作動部分にやや直立した楕円状の固定孔を形成し、この固定孔を前記スイッチ本体の固定柱に固定し、さらに別の凹孔を有してこの凹孔に前記スイッチカバーの支持レバー孔に一端を係入した支持レバーの他端を係入した接触制御部品と、
前記接触制御部品に連結されて一端にフック状の加圧端を有し、この加圧端の下面が前記スイッチ本体の遮断部分の上面を押圧し、前記加圧端の外側に押板を有し、さらに上下両側に貫通した溝孔を有してこの溝孔に前記接触制御部品の１組の凸柱が挿入されて接触制御部品と結合している末端部分と、
上部と下部とから構成され、この上部と下部との結合位置に軸孔を有してこの軸孔を前記スイッチ本体の軸柱に固定すると共に、この軸柱にスプリングを介装してこの軸柱を中心として回動する力を付与されている撥動部品と、
一端に前記撥動部品の上部が掛けられ、他端に前記第１接触端子を固定した合金片と、
前記合金片の一端に固定されていると共に、上方接点を有して前記第１接触端子と第２接触端子との上方に位置している弾性接触片と、
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弾性部品が伸びて前記スイッチカバーが支点廻りに時計回りに回動し、該スイッチカバーの支持レバー孔に一端が係入されている支持レバーを介して接触制御部品の作動部分を上に引き上げ、前記弾性接触片が前記作動部分の圧力を受けずに上方に移動して、前記上方接点と下方接点とが離間し、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弾性部品が下に押されて変形し、前記スイッチカバーが支点廻りに反時計方向に回動し、前記支持レバーを介して接触制御部品を下に押して作動部分が弾性接触片を下に向かって加圧して前記上方接点と下方接点とが接触し、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、前記合金片が過熱して湾曲して前記撥動部品の上部を引っ張り、この撥動部品がスイッチ本体の軸柱を中心に回動して該撥動部品の下部が末端部分の押板を押し、該末端部分が前記接触制御部品の方向に押されて加圧端がスイッチ本体の遮断部分の上側面から脱落し、前記末端部分が接触制御部品と共に遮断部分の支持を失って脱落して、前記接触制御部品の作動部分が凹孔を軸心として回動して上に移動し、前記弾性接触片が作動部分と一緒に上方へ移動して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、特に簡単な構造によって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、この合金片を受けるレバー、及び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。前記合金片が熱変形を受けると、レバーが移動し、カム作動部品が支えを失い、離脱して電源が切断される。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、間接的に誘電片に作用するため、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、誘電片と合金片との間を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。さらに、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、位置限定部分を押してスイッチを外し、自動的に復帰する構造を持つ構成が示されている。しかし、そのスイッチが直接接点に作動し、電流が過剰に流れた時、接点が接触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、誤動作することなく、電流が過剰に流れたときに迅速に反応して危険を回避できる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は、支持レバー孔を有し、支点廻りに回動してオン、オフ位置となるスイッチカバーと、
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カバーを嵌め込むと共に、内部に遮断部分、固定柱、位置固定柱、軸柱を有し、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内に組み合わせ、他端を前記スイッチ本体の位置固定柱と内壁との間の隙間に挿入した弾性部品と、
凹孔を有して内部に弾性部品を挿入すると共に、上下に対応した１組の凸柱を有し、さらに一端に傾斜した作動部分を設け、該作動部分にやや直立した楕円状の固定孔を形成し、この固定孔を前記スイッチ本体の固定柱に固定し、さらに別の凹孔を有してこの凹孔に前記スイッチカバーの支持レバー孔に一端を係入した支持レバーの他端を係入した接触制御部品と、
前記接触制御部品に連結されて一端にフック状の加圧端を有し、この加圧端の下面が前記スイッチ本体の遮断部分の上面を押圧し、前記加圧端の外側に押板を有し、さらに上下両側に貫通した溝孔を有してこの溝孔に前記接触制御部品の１組の凸柱が挿入されて接触制御部品と結合している末端部分と、
上部と下部とから構成され、この上部と下部との結合位置に軸孔を有してこの軸孔を前記スイッチ本体の軸柱に固定すると共に、この軸柱にスプリングを介装してこの軸柱を中心として回動する力を付与されている撥動部品と、
一端に前記撥動部品の上部が掛けられ、他端に前記第１接触端子を固定した合金片と、
前記合金片の一端に固定されていると共に、上方接点を有して前記第１接触端子と第２接触端子との上方に位置している弾性接触片と、
を備えている。
この構成でオフ状態では、前記スイッチカバーの一端側が押し下げられて弾性部品が伸びて前記スイッチカバーが支点廻りに時計回りに回動し、該スイッチカバーの支持レバー孔に一端が係入されている支持レバーを介して接触制御部品の作動部分を上に引き上げ、前記弾性接触片が前記作動部分の圧力を受けずに上方に移動して、前記上方接点と下方接点とが離間し、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弾性部品が下に押されて変形し、前記スイッチカバーが支点廻りに反時計方向に回動し、前記支持レバーを介して接触制御部品を下に押して作動部分が弾性接触片を下に向かって加圧して前記上方接点と下方接点とが接触し、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、前記合金片が過熱して湾曲して前記撥動部品の上部を引っ張り、この撥動部品がスイッチ本体の軸柱を中心に回動して該撥動部品の下部が末端部分の押板を押し、該末端部分が前記接触制御部品の方向に押されて加圧端がスイッチ本体の遮断部分の上側面から脱落し、前記末端部分が接触制御部品と共に遮断部分の支持を失って脱落して、前記接触制御部品の作動部分が凹孔を軸心として回動して上に移動し、前記弾性接触片が作動部分と一緒に上方へ移動して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、弾性部品２０、イッチ本体３０、接触制御部品４０、末端部分５０、撥動部品６０、合金片７０、弾性接触片８０を備えている。
【０００８】
前記スイッチカバー１０は、その表面に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支点１２がある。このスイッチカバー１０は、その底部には三角片１３が設置され、この三角片１３に支持レバー孔１４が形成されている。
【０００９】
前記スイッチ本体３０は、開口部分３１を持つ中空ケースであり、この開口部３１に前記スイッチカバー１０が組み込まれている。このスイッチ本体３０は、その底部に複数の溝３２を有し、それぞれ第１接触端子３３、第２接触端子３４を組み込んでいる。前記第２接触端子３４の上部には、下方接点３４１がある。さらに、前記スイッチ本体３０の内壁の適当な部分にはそれぞれ、遮断部分３５、固定柱３６、位置固定柱３、軸柱３８及びスプリング固定柱３９を有している。
【００１０】
前記弾性部品２０は、その一端を前記スイッチカバー１０内に組み合わせ、他端に湾曲させて形成したフック２１を有して、前記スイッチ本体３０の位置固定柱３７と本体壁面との隙間３７１に挿入されている。
【００１１】
前記接触制御部品４０は、１つの凹孔４１を有して内部に弾性部品（伸縮スプリング）４２を挿入するようになっている。この接触制御部品４０の上下両側には、それぞれ対応した１組の凸柱４４がある。この接触制御部品４０の一端には、１つの傾斜した作動部分４５が設けられている。前記作動部分４５には、やや直立した楕円形の固定孔４５１が形成されており、該接触制御部品４０を前記スイッチ本体３０の固定柱３６に固定するのに使用される。さらに、前記接触制御部品４０の適当な位置には、１つの凹孔４６があり、この凹孔４６に一端を係入した支持レバー４７を介して前記スイッチカバー１０の支持レバー孔１４と連結されている。
【００１２】
また、前記接触制御部品４０には、１つの末端部分５０が連結されている。この末端部分５０の一端には、フック状の加圧端５１を有し、この加圧端５１の下面は前記スイッチ本体３０に設置された遮断部分３５の上面を押している。前記末端部分５０の加圧端５１の外側には、１つの押板５３がある。前記末端部分５０の上下両側には、貫通している溝孔５２があり、前記接触制御部品４０の凸柱４４が挿入されて接触制御部品４０と結合している。
【００１３】
このほか、前記接触制御部品４０の凹孔４１内に挿入された弾性部品（収縮スプリング）４２外端には、スプリングキャップ４３を装着している。このスプリングキャップ４３は、円弧の曲線を持ち、前記末端部分５０と接触制御部品４０との連結において、伸縮をスムーズに行うことができるようになっている。
【００１４】
前記撥動部品６０は、撥動部品上部６１と撥動部品下部６２とから構成され、くの字形に形成されている。撥動部品上部６１と撥動部品下部６２との結合位置には、軸孔６３があり、前記撥動部品６０を前記スイッチ本体３０の軸柱３８に固定するのに使用される。さらに、前記軸柱３８にはねじれスプリング６４が介装される。このねじれスプリング６４の両端は、それぞれ撥動部品上部６１とスイッチ本体３０のスプリング固定柱３９との間に設置され、撥動部品６０に軸柱３８を中心として回転する回復力を提供している。
【００１５】
前記合金片７０は、コの字形に形成され、その上端には前記撥動部品上部６１が掛けられて湾曲している。
【００１６】
前記弾性接触片８０の前端には、接点孔８１があって底面側に上方接点８２が固定されている。
【００１７】
前記弾性接触片８０は、固定台７１とリベット７２とによって、前記合金片７０の１つの脚に固定されており、この合金片７０の他方の脚は前記第１接触端子３３上に固定されている。前記弾性接触片８０は、第１接触端子３３と第２接触端子３４の上方に位置している。
【００１８】
本発明実施の形態のスイッチ動作には、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。
【００１９】
図２に、本実施の形態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。使用者がスイッチカバー１０の右側を押すと、弾性部品２０が伸びる。そうすると、支持レバー４７が接触制御部品４０の作動部分４５を上に引き上げ、弾性接触片８０が作動部分４５の圧力を受けずに上方に移動し、上方接点８２と下方接点３４１とが離間した状態となる。このため、第１接触端子３３と第２接触端子３４との回路が切れ、電力供給経路が切断される。
【００２０】
図３に、本実施の形態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１０の左端を押すと、弾性部品２０が下に押されて変形し、スイッチカバー１０が支点１２を軸心として、反時計方向に回動し、支持レバー孔１４も支点１２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）。そして、前記支持レバー４７上端が右下方向に移動し、接触制御部品４０を下に押し、作動部分４５が弾性接触片８０を下に向って加圧する。そうすると、弾性接触片８０の底面にある上方接点８２と第２接触端子３４の下方接点３４１とが接触する。その結果、外部からの電流は、第１接触端子３３から合金片７０、弾性接触片８０、上方接点８２、下方接点３４１、第２接触端子３４へと流れ、電気回路を形成してオン状態となる。
【００２１】
注意すべきことは、前述したオフ状態とオン状態において、末端部分５０の加圧
端５１がスイッチ本体３０の遮断部分３５の上面を押している状態は変らず、いかなる動作も発生していないことである。
【００２２】
図４及び図５に、本実施の形態のスイッチ構造に電流が過剰に流れ、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、合金片７０が過熱し、１つの方向（実施の形態では本体の外側）へ向って湾曲し、撥動部品６０の撥動部品上部６１を引張る。前記撥動部品６０は、スイッチ本体３０の軸柱３８を中心に回動し、撥動部品下部６２が末端部分５０の押板５３を押す。末端部分５０は、この力を受けて、接触制御部品４０の方向へ押され、加圧端５１がスイッチ本体３０の遮断部分３５の上側面から脱落する。前記末端部分５０は、接触制御部品４０の右側と一緒に遮断部分３５の支持を失い脱落する。前記接触制御部品４０の左端の作動部分４５は、凹孔４６を軸心として回動して上へ移動する。弾性接触片８０は、作動部分４５とともに上方へ移動し、上方接点８２と下方接点３４１とが離間し、電源が切断される。
【００２３】
前記末端部分５０が下へ脱落した後は、接触制御部品４０内の弾性部品（伸縮ス
プリング）４２が伸びてスプリングキャップ４３が末端部分５０に接触し、該末端部分５０は開放された状態に回復する。
【００２４】
この時、スイッチカバー１０に外圧がかからなければ、弾性部品２０は上方に向って伸びてスイッチカバー１０が上に押し上げられる。前記スイッチカバー１０は、支点１２を軸心として時計方向に回動し、オフの位置（図２）に戻る。前記接触制御部品４０は、支持レバー４７によって上に引き上げられ、合金片７０は冷却すると元の状態に回復し、末端部分５０の加圧端５１が再び遮断部分３５の上面に接触し、オフの状態（図２）、つまり再度スイッチを入れることができる状態となる。
【００２５】
図６に第２の実施の形態を示す。この実施の形態は、前記第１の実施の形態において接触制御部品４０内の弾性部品（伸縮スプリング）４２をアーチ形スプリング片４８に代えたもので、この構成でも第１実施の形態と同じ効果が得られる。
【００２６】
図７は図６の応用である第３の実施の形態を示す。この実施の形態は、アーチ形スプリング片４８の前端に、押板４８１があり、この押板４８１の一側面には加圧部分（フック）４８２を設置し、スイッチ本体３０の遮断部分３５の上面に接触させる。さらに、アーチ部分を提供し、接触制御部品４０がオフの状態に回復した時、加圧部分４８２の下面がスムースに遮断部分３５の上面に接触し、押板４８１は撥動部品６０を押す。その作用は図４と図５で説明した実施の形態と同じである。
【００２７】
図８と図９に、第４の実施の形態の動作図を示す。この実施の形態は、接触制御部品４０の一端の内部が大きく、外側が小さい凹孔４１'を設置したものである。前記凹孔４１'には、弾性部品４２を設置し、加圧端５１'を外側の末端部分５０に向って押している。この末端部分５０の下面は、スイッチ本体３０の遮断部分３５の上面を押している。前記加圧端５１'の前方は、半球形を呈し、撥動部品６０を押している。さらに、前記遮断部分３５の上面は、平らで、末端部分５０が遮断部分３５上面から脱落したり、回復するのがスムーズに行くようになっている。その他の構成、動作は図２〜５と同じである。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明によれば、簡単な構造で、誤動作することなく、電流が過剰に流れたときに迅速に反応して危険を回避できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分解立体図
【図２】本発明のオフ状態における断面図
【図３】本発明のオン状態における断面図
【図４】本発明の電流過剰時における作動説明図
【図５】本発明の電流過剰時における作動説明図
【図６】本発明の第２制動部品実施例の説明図
【図７】本発明の第３制動部品実施例の説明図
【図８】本発明の第４制動部品実施例の説明図
【図９】本発明の第４制動部品実施例の動作説明図
【符号の説明】
(10)スイッチカバー
(11)アーチ部分
(12)支点
(13)三角片
(14)支持レバー孔
(20)弾性部品
(21)フック
(30)スイッチ本体
(31)開口部分
(32)溝
(33)第１接触端子
(34)第２接触端子
(341)下方接点
(35)遮断部分
(36)固定柱
(37)位置固定柱
(371)隙間
(38)軸柱
(39)スプリング固定柱
(40)接触制御部品
(41)凹孔
(41')凹孔
(42)弾性部品（伸縮スプリング）
(43)スプリングキャップ
(44)凸柱
(45)作動部分
(451)固定孔
(46)凹孔
(47)支持レバー
(48)アーチ形スプリング片
(481)押板
(482)加圧部分
(50)末端部分
(51)加圧端
(51')加圧端
(52)溝孔
(53)押板
(60)撥動部品
(61)撥動部品上部
(62)撥動部品下部
(63)軸孔
(64)ねじれスプリング
(70)合金片
(71)固定台
(72)リベット
(80)弾性接触片
(81)接点孔
(82)上方接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003616544.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003616544.tif 000007
【図７】
0003616544.tif 000008
【図８】
0003616544.tif 000009
【図９】
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