(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ導電性材料を素材とする第１のプレート、第２のプレート及び円環状の接触体を備え、前記第１のプレートの中央部に、側面が内方上向き傾斜する内側突部を形成し、前記内側突部の上面に前記第２のプレートを絶縁体を介して重合して、前記第１のプレートと第２のプレートとの間に前記接触体より高さが大きく、且つ、前記内側突部と同心状の間隙を形成し、該間隙の内部において前記第１のプレートの上面に、前記接触体を水平状態では前記第２のプレートに接触しないように載置したことを特徴とする傾倒検出スイッチ。
【請求項２】
前記第２のプレートの中央部に前記接触体の外径より径が大きい外側突部を形成し、前記内側突部の上面に前記外側突部を、前記第１のプレートの周縁部上面に前記第２のプレートの周縁部をそれぞれ絶縁体を介して重合して、前記内側突部の側面と外側突部の側面との間に前記間隙を形成した請求項１に記載の傾倒検出スイッチ。
【請求項３】
前記内側突部の外周部に、その内側よりも緩勾配で外方下向きに傾斜する下部傾斜面を設け、前記第２のプレートの中央部に外側突部を形成すると共に、該外側突部の外周部に外方上向きに傾斜する上部傾斜面を設け、前記内側突部の上面に前記外側突部を絶縁体を介して重合して、前記下部傾斜面と上部傾斜面との間に前記間隙を形成し、前記下部傾斜面に前記接触体を載置した請求項１に記載の傾倒検出スイッチ。
【請求項４】
電池を内蔵し、前記電池の一方の電極と他方の電極とに、電灯ケースが起立状態の時に水平になるよう、請求項１乃至３のいずれかに記載の傾倒検出スイッチの第１のプレートと第２のプレートを電気的に接続して介在した携帯用電灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、傾倒検出スイッチ及びこれを利用した携帯用電灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、振動や傾きを感知するセンサーを備え、姿勢によって開・閉を切り替えるマイクロスイッチ等のスイッチが知られているが、このようなスイッチは構造が複雑で高価格であった。
また、接点要素である移動可能な球をケーシング内に設け、ケーシングが傾斜していないときは、球は所定位置にあってスイッチが切れた状態になり、ケーシングが一定角度以上に傾くと、球が転がりだして２つの接点要素が接続されるようになっている傾斜スイッチが公知である。
しかし、球の移動によってＯＮ・ＯＦＦを行うスイッチは非常に不安定であって、僅かな振動や傾斜で誤作動する虞がある。
【０００３】
さらに、導電性の環体を導電性の棒状体に遊嵌し、棒状体の端部に一方の電極をこの棒状体を電気的に絶縁して設け、棒状体及び一方の電極に電源の両極をそれぞれ接続して、転倒時に作動するようにしたスイッチが実公昭５７−９２２２号として提案されている。
このものは、環体が棒状体に沿う方向にのみ移動するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、一定角度以上の大きい傾倒を感知して自動的に閉じるが、小さい傾倒では誤作動することがなく、しかもあらゆる方向の傾倒に対して作動することが可能で、構造が簡単で安価な傾倒検出スイッチ及びこれを利用した携帯用電灯を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の傾倒検出スイッチは、それぞれ導電性材料を素材とする第１のプレート、第２のプレート及び円環状の接触体を備え、第１のプレートの中央部に、側面が内方上向き傾斜する内側突部を形成し、前記内側突部の上面に前記第２のプレートを絶縁体を介して重合して、前記第１のプレートと第２のプレートとの間に前記接触体より高さが大きく、且つ、前記内側突部と同心状の間隙を形成し、該間隙の内部において第１のプレートの上面に、接触体を水平状態では第２のプレートに接触しないように載置する。
【０００６】
水平状態では、接触体と第２のプレートは接触しないので、第１のプレートと第２のプレートとの間は絶縁体で遮断されて通電せず、スイッチは開いた状態にある。
傾倒検出スイッチが傾いても、その角度が小さいと、接触体は内側突部に規制されて移動しないので、第１のプレートと第２のプレートとは接触せず、スイッチの開状態は維持される。
傾倒検出スイッチの傾き角度が大きくなって、接触体の支持面が水平面より大きく傾くと、接触体が摺動して第２のプレートに接触し、この結果、第１のプレートと第２のプレートとが接触体を介して接触し、スイッチが閉じる。
【０００７】
第２のプレートの中央部に前記接触体の外径より径が大きい外側突部を形成し、内側突部の上面に外側突部を、第１のプレートの周縁部上面に第２のプレートの周縁部をそれぞれ絶縁体を介して重合して、内側突部の側面と外側突部の側面との間に間隙を形成することができる。
内側突部の側面が水平より大きく傾くと、接触体が移動して外側突部の上面に接触し、第１のプレートと第２のプレートとが接触体を介して接触して、スイッチが閉じる。
【０００８】
内側突部の外周部に、その内側よりも緩勾配で外方下向きに傾斜する下部傾斜面を設け、第２のプレートの中央部に外側突部を形成すると共に、該外側突部の外周部に外方上向きに傾斜する上部傾斜面を設け、内側突部の上面に外側突部を絶縁体を介して重合して、下部傾斜面と上部傾斜面との間に間隙を形成し、下部傾斜面に接触体を載置しても良い。
下部傾斜面が水平より大きく傾くと、接触体が移動して上部傾斜面の基部に接触し、第１のプレートと第２のプレートとが接触体を介して接触して、スイッチが閉じる。
【０００９】
傾倒検出スイッチを利用した携帯用電灯は、電池が内蔵され、電池の一方の電極と他方の電極とに、電灯ケースが起立状態の時に水平になるよう、傾倒検出スイッチの第１のプレートと第２のプレートを電気的に接続して介在される。
電灯ケースが起立して時は、傾倒検出スイッチが開となって、携帯用電灯は消えている。地震等によって電灯ケースが倒れると、自動的に傾倒検出スイッチが閉じて、携帯用電灯が点灯する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明の第１の実施形態を示す。
傾倒検出スイッチ１は、それぞれ導電性材料を素材とする第１のプレート２、第２のプレート３及び円環状の接触体４を備える。
第１のプレート２の中央部には、内方上向きに傾斜する側面を有すると共に、接触体４の内径よりやや径が小さい円錐台形の内側突部５が形成される。また、内側突部５の周囲において、第１のプレート２の周縁部に水平の張り出し部６が形成される。
【００１１】
第２のプレート３の中央部には、内方上向きに傾斜する側面を有すると共に、接触体４の外径より径が大きい円錐台形の外側突部７が形成され、外側突部７の中央部をやや上方に隆起させて、内側突部５とほぼ同径の段部８が形成されている。
また、外側突部７の周囲において、第２のプレート３の周縁部に、水平のフランジ９が張り出されている。
【００１２】
そして、第１のプレート２の内側突部５の上面に第２のプレート３の外側突部７を、段部８の裏面に嵌合される絶縁体１０を介して重合すると共に、第１のプレート２の周縁部に形成された張り出し部６の上面に第２のプレート３の周縁部に形成されたフランジ９を、リング状の絶縁体１１を介して重合する。
すると、内側突部５の側面と外側突部７の側面との間に、内側突部５及び外側突部７と同心状で、接触体４より高さが大きい間隙１２が形成される。
また、この間隙１２内において、第１のプレート２の張り出し部６の上面に、内側突部５を取り囲むように断面矩形の接触体４を載置する。
【００１３】
従って、図１に示すように、傾倒検出スイッチ１が水平状態にあるときは、接触体４は第２のプレート３に接触せず、しかも、第１のプレート２と第２のプレート３も接触しないので、傾倒検出スイッチ１は開いた状態となる。
また、傾倒検出スイッチ１が傾いても、その傾き角度が小さい場合は、接触体４は内側突部５に規制されて移動しないので、第１のプレート２、第２のプレート３及び接触体４の位置関係は変わらず、このため、傾倒検出スイッチ１は開状態で維持される。
【００１４】
さらに、図２に示すように、傾倒検出スイッチ１の傾き角度が大きくなって、内側突部５の側面が水平面を越えて傾斜すると、接触体４が内側突部５の側面に沿って摺動し、その上面が外側突部７の上面に接触し、この結果、第１のプレート２と第２のプレート３とが接触体４を介して接触し、傾倒検出スイッチ１が閉状態となる。
なお、傾倒検出スイッチ１が閉じる角度は、内側突部５の側面の角度を変えることによって、調節することができる。すなわち、内側突部５の側面を緩勾配にすると、より小さい傾きで傾倒検出スイッチ１が閉じる。
【００１５】
図３は、本発明の第２の実施形態を示す。
傾倒検出スイッチ１’は、第１の実施形態と同様に、それぞれ導電性材料を素材とする第１のプレート２’、第２のプレート３’及び円環状の接触体４’を備える。
第１のプレート２’の中央部には、内方上向きに傾斜する側面を有する円錐台形の内側突部５’が形成され、内側突部５’の外周部には、その内側より緩勾配で外方下向きに傾斜する下部傾斜面１７が設けられ、下部傾斜面１７の外側は水平面となっている。
【００１６】
第２のプレート３’の中央部には、内方上向きに傾斜する側面を有する円錐台形の外側突部７’が形成されると共に、外側突部７’の外周部に外方上向きに傾斜する上部傾斜面１８が設けられ、上部傾斜面１８の外側に水平面が形成されている。
接触体４’は、上部傾斜面１７の径方向中間部とほぼ同じ径を有し、断面円形に形成される。
【００１７】
また、第１のプレート２’の内側突部５’の上面に、第２のプレート３’の外側突部７’が絶縁体１０’を介して重合される。
すると、下部傾斜面１７と上部傾斜面１８との間に、接触体４’より高さが大きく、内側突部５’及び外側突部７’と同心状の間隙１２’が形成される。
さらに、この間隙１２’内において、第１のプレート２’の下部傾斜面１７の上面に接触体４’が載置される。
【００１８】
従って、水平状態では、接触体４’は第２のプレート３’に接触しないが、傾倒検出スイッチ１’が傾斜して、下部傾斜面１７の傾きが水平より大きくなると、接触体４’が移動して上部傾斜面１８の基部に当接し、第１のプレート２’と第２のプレート３’とが接触体４’を介して接触する。
なお、この傾倒検出スイッチ１’が閉じる角度は、下部傾斜面１７の傾斜角度を変えることにより調節できる。すなわち、下部傾斜面１７の傾斜角度を緩くするほど、傾倒検出スイッチ１’が小さな傾きで閉じるようになる。また、下部傾斜面１７はその内側よりも緩勾配で傾斜しているため、傾倒検出スイッチ１’が閉じる角度を小さくしても、その径が小さくて済む。
【００１９】
図４は、傾倒検出スイッチ１を利用した携帯用電灯１３を示す。
電灯ケース１４の内部に電池１５が配置され、電池１５の一方の電極である陰極の上方に、間隔を置いて対向するよう電極板１６が設置され、この電極板１６及び電池１５の他方の電極である陽極が、導体である電灯ケース１４を介して電気的に接続されている。
また、電池１５と電極板１６との間に傾倒検出スイッチ１が、電灯ケース１４が起立した時に水平となるように設けられる。そして、傾倒検出スイッチ１の第２のプレート３が電池１５の陰極に電気的に接続されると共に、第１のプレート２が電極板１６に電気的に接続されている。
すなわち、電池１５の一方の電極と他方の電極とに、電灯ケース１４、図示しない電球及び電極板１６を介して、第２のプレート３と第１のプレート２を電気的に接続して介在させる。
【００２０】
従って、電灯ケース１４を起立させた時は、傾倒検出スイッチ１は水平であって開いた状態になり、回路が遮断されて携帯用電灯１３は点灯しない。
また、電灯ケース１４が傾いてもその角度が小さい時は、先に述べたように傾倒検出スイッチ１は開状態に維持されるので、携帯用電灯１３は点灯しない。
さらに、電灯ケース１４が地震等によって転倒すると、傾倒検出スイッチ１が閉じて携帯用電灯１３が点灯する。
なお、傾倒検出スイッチ１’を、同じように電極板と電池の一方の電極との間に介在させて、携帯用電灯のスイッチとしても良い。
また、本発明の傾倒検出スイッチ１，１’は、携帯用電灯以外のスイッチとしても利用できる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の傾倒検出スイッチは、一定角度以上の大きい傾倒を感知して自動的に閉じるが、小さい傾倒では誤作動することがなく、非常に安定したＯＮ・ＯＦＦ切り替えを行うことができ、しかもあらゆる方向の傾倒に対して作動することが可能である。
また、センサー等の電子部品を必要としないので、構造が簡単でコストが安価で済む。
本発明の携帯用電灯は、僅かな振動では点灯することがないが、大きな揺れによって電灯ケースが転倒すると、自動的に点灯して非常時の照明を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す傾倒検出スイッチの開状態の断面図
【図２】同上の閉状態の断面図
【図３】本発明の第２の実施形態を示す傾倒検出スイッチの開状態の断面図
【図４】携帯用電灯の要部断面図
【符号の説明】
１，１’  傾倒検出スイッチ
２，２’  第１のプレート
３，３’  第２のプレート
４，４’  接触体
５，５’  内側突部
６  張り出し部
７，７’  外側突部
８  段部
９  フランジ
１０，１１，１０’  絶縁体
１２，１２’  間隙
１３  携帯用電灯
１４  電灯ケース
１５  電池
１６  電極板
１７  下部傾斜面
１８  上部傾斜部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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