(57)【要約】【課題】リレースイッチの電源投入状態をシンプルかつ低消費電力にて表示する。【解決手段】リレースイッチ１００は、スイッチ部２００と表示部３００を含む。ソレノイド２０２に電流が流れると、可動電極２１４が第１固定電極２１２側から第２固定電極２１６側に移動する。このとき、ソレノイド２０２が発生させる磁界により、回転体３０２の永久磁石３０４が反発力を受けるため、回転体３０２は半回転する。ソレノイド２０２の電流を切ると、鉄芯２０４や可動片２０８と永久磁石３０４が引き合うため、回転体３０２は元の位置に戻る。【選択図】図１
2011070995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドと、
前記ソレノイドの一端側に設けられ、前記ソレノイドから発生する磁力によって移動することにより電極接点を切り換える磁性を有する可動片と、
表面の一部が他の表面部分と異なる態様にて形成された回転体と、を備え、
前記回転体は、その一部に前記可動片の磁性に応答する永久磁石を含み、
前記永久磁石は、一方の磁極が他方の磁極よりも前記回転体の表面に近くなるように前記回転体の回転軸に対して偏った位置に設けられることを特徴とするリレースイッチ。
【請求項２】
前記回転体は、前記可動片に対向して設けられ、
前記一方の磁極は、前記ソレノイドの前記一端に発生する磁極と同一磁極であることを特徴とする請求項１に記載のリレースイッチ。
【請求項３】
前記永久磁石の前記一方の磁極は前記回転体から露出し、前記他方の磁極は前記回転体の内部に埋設されることを特徴とする請求項１または２に記載のリレースイッチ。
【請求項４】
前記回転体は、更に、前記永久磁石の前記他方の磁極側に非磁性体の錘を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のリレースイッチ。
【請求項５】
前記可動片および前記ソレノイドは一体のスイッチ部として形成され、かつ、前記スイッチ部と前記回転体とは別体として形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のリレースイッチ。
【請求項６】
前記スイッチ部および前記回転体の一方に溝を設け、他方に前記溝に挿入するための爪を設けることにより、前記スイッチ部と前記回転体を着脱可能に形成したことを特徴とする請求項５に記載のリレースイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレースイッチに関し、特に、電源の投入状態を表示可能なリレースイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
ソレノイド（電磁石）に制御電流を流し、ソレノイドが発生する磁力によって電極接点を動かすタイプのリレースイッチ（継電器）は、高周波数帯でも制御しやすく、大電力を扱いやすいという特徴がある。このようなリレースイッチは、電話交換機などの産業用電気器を中心として広く利用されている。また、リレースイッチの電源投入状態をユーザが確認できるように、さまざまな表示装置が提案されている（特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２５１６７９号公報
【特許文献２】特開平８−１８５１３１号公報
【特許文献３】実公平７−２３８７５号公報
【特許文献４】特開２０００−１１１５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献４では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）により電力投入状態を示しているが、ＬＥＤが電力を消費するため省電力という観点からは好ましくない。数千〜数万というリレースイッチを制御する場合には、表示装置の省電力化は特に重要である。特許文献２では、表示部材を永久磁石により形成し、ソレノイドの磁界によって表示部材を回転させている。しかし、表示部材をいずれの方向に回転させる場合も、ソレノイドに電流を流さなければならない。いいかえれば、電源を遮断するときにも表示部材を動かすためにソレノイドに一時的な電流を流さざるを得ない。特許文献１の場合には、電源を遮断したときに表示器を動かすために復帰ばねが必要であり、部品点数が増加してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に基づいて完成された発明であり、リレースイッチの電源投入状態をシンプルな構成で、かつ、低消費電力にて示すことを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるリレースイッチは、ソレノイドと、ソレノイドの一端側に設けられ、ソレノイドの磁力によって移動することにより電極接点を切り換える磁性を有する可動片と、表面の一部が他の部分と異なる態様にて形成された回転体と、を備える。回転体は、その一部に永久磁石を含む。永久磁石は可動片の磁性に応答する。永久磁石は、一方の磁極が他方の磁極よりも回転体の表面に近くなるように回転体の回転軸に対して偏った位置に設けられる。
【０００７】
可動片は、たとえば、鉄などの磁性体により形成される。また、「表面の一部が他の表面部分と異なる態様にて形成された」とは、たとえば、回転体の一部と他の部分を色分けすることであってもよいし、表面の形状や材質などを異ならせることであってもよい。いずれにしても、外部から回転体の回転変位を視認可能であればよい。ソレノイドに電流が流れないときには、永久磁石がソレノイド側に引きつけられるため回転体は所定の向きに安定する。ソレノイドが通電すると、ソレノイドが発生する磁界によって回転体は別の向きに安定する。回転体の向きによりソレノイドの通電・非通電を確認できる。回転体を駆動するための特段の機構や動力が不要であるため、シンプル、かつ、低消費電力にて電源投入状態を示すことができる。
【０００８】
回転体は可動片に対向して設けられ、上記一方の磁極は、ソレノイドの上記一端に発生する磁極と同一磁極となるように設けられてもよい。このような態様によれば、非通電時には永久磁石が可動片に引きつけられ、通電時にはソレノイドの上記一端から発生する磁界によって永久磁石が反発される。したがって、回転体をより確実に制御しやすくなる。
【０００９】
永久磁石の上記一方の磁極を回転体から露出させ、他方の磁極を回転体の内部に埋設してもよい。回転体の他方の磁極側に非磁性体の錘を含ませ、回転体の重心を安定させてもよい。
【００１０】
可動片およびソレノイドは一体のスイッチ部として形成され、かつ、スイッチ部と回転体とは別体として形成されてもよい。また、一方に溝、他方に爪を設けることにより、スイッチ部と回転体を着脱可能に形成してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リレースイッチの電源投入状態をシンプルな構成で、かつ、低消費電力にて示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の第１例におけるリレースイッチの非通電時における側面図である。
【図２】表示部の展開図である。
【図３】第１実施形態の第１例におけるリレースイッチの通電時における側面図である。
【図４】第１実施形態の第２例におけるリレースイッチの非通電時における側面図である。
【図５】第１実施形態の第２例におけるリレースイッチの通電時における側面図である。
【図６】スイッチ部と表示部を分離したときの外観図である。
【図７】第２実施形態におけるリレースイッチの側面図である。
【図８】第３実施形態におけるリレースイッチの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を第１から第３実施形態に分けて説明する。各実施形態を特に区別しないときには単に「本実施形態」とよぶ。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の第１例におけるリレースイッチ１００の非通電時における側面図である。同図向かって右方向にｘ軸、上方向にｙ軸、紙面手前方向にｚ軸を設定する。特に断らない限り、上方向とはｙ軸正方向、下方向とはｙ軸負方向を意味する。ｙ軸正方向側の面を「上面」、ｙ軸負方向側の面を「下面」とする。図１は、ソレノイド２０２が非通電時のリレースイッチ１００の外観を示している。リレースイッチ１００は、表示部３００とスイッチ部２００を含む。
【００１５】
スイッチ部２００に含まれるソレノイド２０２は、ｙ軸方向に延伸する鉄芯２０４に巻回されている。ソレノイド２０２はソレノイド電極２０６と接続される。ソレノイド端部２１８の上部にはＬ字型の可動片２０８が位置する。本実施形態における可動片２０８は可動鉄片である。可動片２０８の一部は付勢部２１０を介して可動電極２１４と接続される。可動電極２１４の両側には、第１固定電極２１２と第２固定電極２１６が位置する。非通電時においては、可動電極２１４は第１固定電極２１２のみと導通する。
【００１６】
表示部３００においては、回転体収納ケース３１２内に回転体３０２が収容されている。回転体収納ケース３１２の上面には表示窓３１０がくり抜かれている。表示窓３１０をのぞき込むと、内部の回転体３０２を確認できる。
【００１７】
回転体３０２は、回転軸３０８を中心として回動可能に形成される。回転体３０２の一方は永久磁石３０４を含み、他方は錘３０６を含む。錘３０６は非磁性体である。錘３０６により、回転体３０２の重心と回転軸３０８を一致させている。回転体３０２の重量が小さい場合には、錘３０６を省略してもよい。
【００１８】
以下、回転体３０２において、永久磁石３０４を含む側の面を磁石面３１４、その対向面（錘３０６が存在する方の面）を非磁石面３１６とよぶ。磁石面３１４は着色されている。少なくとも、非磁石面３１６とそれ以外の面が色分けされていればよい。
【００１９】
非通電時においては、永久磁石３０４と可動片２０８（または鉄芯２０４）が引きつけ合うため、磁石面３１４が下面、非磁石面３１６が上面となる状態で回転体３０２は安定する。表示窓３１０からは非磁石面３１６の非着色面が視認されることになる。
【００２０】
図２は、表示部３００の展開図である。回転体３０２の内部において、Ｎ極が磁石面３１４側、Ｓ極が非磁石面３１６側（回転軸３０８側）となるように永久磁石３０４は設置される。本実施形態においては、Ｎ極は回転体３０２の磁石面３１４に露出し、その表面が着色されているが、必ずしもＮ極は回転体３０２の表面に露出しなくてもよい。また、回転軸３０８は永久磁石３０４を貫通してもよい。いずれにしても、Ｎ極から磁石面３１４までの距離が、Ｓ極から非磁石面３１６までの距離よりも小さければよい。このように永久磁石３０４を回転軸３０８に対して偏った位置に埋め込むことにより、非磁石面３１６よりも磁石面３１４の方が磁力が強くなる。非磁石面３１６と磁石面３１４とで磁力に差が付くように永久磁石３０４を埋設することにより、非通電時において磁石面３１４（Ｎ極側）を確実に下向きにできる。
【００２１】
図３は、第１実施形態の第１例におけるリレースイッチ１００の通電時における側面図である。電源投入時にはソレノイド電極２０６から直流の制御電流が供給され、ソレノイド２０２は磁界を発生させる。このとき、ソレノイド端部２１８はＮ極になる。可動片２０８はソレノイド端部２１８に引きつけられる。可動片２０８は付勢部２１０を押し出し、付勢部２１０が可動電極２１４を第２固定電極２１６の側に押し出し、可動電極２１４と第２固定電極２１６が導通する。通電時においては、可動電極２１４は第２固定電極２１６のみと導通する。
【００２２】
また、ソレノイド端部２１８がＮ極になると、永久磁石３０４とソレノイド２０２は反発しあうため、回転体３０２は磁石面３１４が上面、非磁石面３１６が下面となるように半回転する。このとき表示窓３１０からは磁石面３１４の着色面が視認されることになる。ユーザは、表示窓３１０から着色面を確認したとき、リレースイッチ１００に電源が投入されていることを認識する。
【００２３】
なお、ソレノイド電極２０６から交流の制御電流を供給した場合には、ソレノイド端部２１８ではＮ極とＳ極が交互に入れ替わるため、回転体３０２は回転し続ける。ユーザは、表示窓３１０から回転中の回転体３０２を確認したときには、リレースイッチ１００に交流電流が流れていることを認識する。
【００２４】
まとめると、通電時においては、ソレノイド端部２１８に発生する磁極（Ｎ極）と磁石面３１４側における永久磁石３０４の磁極（Ｎ極）が反発し合うため、磁石面３１４（着色面）が上面となる。非通電時においては、永久磁石３０４と可動片２０８（または鉄芯２０４）が引きつけ合うため、磁石面３１４が下面となる。このため、通電時だけでなく非通電時においても、回転体３０２を駆動するための特段の機構や動力は不要である。
【００２５】
図４は、第１実施形態の第２例におけるリレースイッチ１００の非通電時における側面図である。表示部３００は、スイッチ部２００の上面部ではなく側面部に設けられてもよい。回転体３０２は、非磁石面３１６以外の面はすべて着色されているとする。非通電時においては、永久磁石３０４と鉄芯２０４が引きつけ合うため、磁石面３１４はソレノイド２０２側（ｘ軸負方向）、非磁石面３１６はその反対側（ｘ軸正方向）に向く。このため、表示窓３１０からは非着色面（非磁石面３１６）が視認される。
【００２６】
図５は、第１実施形態の第２例におけるリレースイッチ１００の通電時における側面図である。通電時においては回転体３０２をｙ軸負方向に貫く磁界１０２が発生する。このため、磁石面３１４が下側（ｙ軸負方向）、非磁石面３１６が上側（ｙ軸正方向）を向く。このため、表示窓３１０からは着色面が視認される。
【００２７】
図６は、スイッチ部２００と表示部３００を分離したときの外観図である。表示部３００は、下面に複数個の爪３１８を有する。スイッチ部２００は、上面に同数の溝２２０ａを有する。これらの爪３１８と溝２２０ａをかみ合わせることにより表示部３００をスイッチ部２００に固定できる。スイッチ部２００は、上面だけではなく側面にも溝２２０ｂを有する。したがって、第２例に示したように、表示部３００をスイッチ部２００の側面に固定できる。
【００２８】
不要時には、表示部３００を簡単に取り外せる。複数種類の表示部３００を用意しておき、いずれかの表示部３００を選択的に取り付けてもよい。たとえば、赤色の回転体３０２を有する表示部３００と青色の表示部３００を有する表示部３００を使い分けてもよい。スイッチ部２００側に爪３１８を設け、表示部３００側に溝２２０を設けてもよい。表示部３００とスイッチ部２００は、接着剤や両面テープなどにより接着されてもよい。
【００２９】
［第２実施形態］
図７は、第２実施形態におけるリレースイッチ１０４の側面図である。第２実施形態におけるリレースイッチ１０４は、回転体３０２を収納する。すなわち、スイッチ部２００と表示部３００は一体化されている。このような態様によれば、表示機能付きのリレースイッチ１０４をコンパクトに形成できる。
【００３０】
［第３実施形態］
図８は、第３実施形態におけるリレースイッチ１０４の側面図である。第２実施形態におけるリレースイッチ１０６は、第１固定電極２１２を有さない。すなわち、非通電時においては可動電極２１４と第２固定電極２１６は非接触となり、通電時においては可動電極２１４と第２固定電極２１６が接触する。このようなタイプのリレースイッチ１０６についても表示部３００により電源投入状態を示すことができる。
【００３１】
以上、実施形態に基づいてリレースイッチ１００、１０４、１０６を説明した。本実施形態においては、回転体３０２によってソレノイド２０２の電源投入状態を視認できる。通電時において、回転体３０２はソレノイド２０２から発生する磁界によって駆動されるため、回転駆動のための特段の機構や動力は不要である。また、非通電時においては、可動片２０８（あるいは鉄芯２０４）と、永久磁石３０４が引きつけ合うため、やはり回転駆動のための特段の機構や動力が不要となる。このため、リレースイッチの電源投入状態をシンプル、かつ、低消費電力にて示すことができる。
【００３２】
永久磁石３０４の一方の磁極を回転体３０２から露出させ、他方の磁極を回転体３０２の内部に埋設することにより、磁石の引力と斥力をより強く発揮させることができる。また、非磁性体の錘３０６を埋設し、回転体３０２の重心と回転軸３０８が一致するようにバランスさせれば、回転体３０２を回転させる上でいっそう好適である。表示部３００とスイッチ部２００を分離可能に形成すれば、既存のリレースイッチに表示部３００を取り付けるだけで、リレースイッチに表示機能を付加できる。
【００３３】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。したがって、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
【００３４】
本実施形態においては回転体３０２の一部を着色し、表示窓３１０から着色部分が視認できる状態にあるか否かにより電源投入状態を示している。変形例として、回転体３０２の回転力により音声を発生させることにより電源投入状態を示してもよい。たとえば、回転体３０２の回転力により鐘を叩く構成を付加してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１００、１０６、１０６  リレースイッチ、２００  スイッチ部、２０２  ソレノイド、２０４  鉄芯、２０６  ソレノイド電極、２０８  可動片、２１０  付勢部、２１２  第１固定電極、２１４  可動電極、２１６  第２固定電極、２１８  ソレノイド端部、２２０  溝、３００  表示部、３０２  回転体、３０４  永久磁石、３０６  錘、３０８  回転軸、３１０  表示窓、３１２  回転体収納ケース、３１４  磁石面、３１６  非磁石面、３１８  爪。
【図１】
2011070995.tif 000003
【図２】
2011070995.tif 000004
【図３】
2011070995.tif 000005
【図４】
2011070995.tif 000006
【図５】
2011070995.tif 000007
【図６】
2011070995.tif 000008
【図７】
2011070995.tif 000009
【図８】
2011070995.tif 000010