Switch device

申请号 JP2012222552 申请日 2012-10-04 公开(公告)号 JP2014075290A 公开(公告)日 2014-04-24
申请人 Fujitsu Component Ltd; 富士通コンポーネント株式会社; Ntt Facilities Inc; 株式会社Nttファシリティーズ; 发明人 BEAK SEUNG SEOK; KIRYU KOICHI; YUZUBA YOSHITSUGU; NORITAKE MASATOSHI; HIROSE KEIICHI;
摘要 PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switch device which can deal with a direct current or high voltage in a waveform switch.SOLUTION: A switch device includes an operation part 10 which is operated to turn the switch device into an on-state in which a movable contact is brought into contact with a fixed contact by pressing one end part 10a and into an off-state in which the movable contact is separated from the fixed contact by pressing another end part 10b. In the state in which the movable contact is brought into contact with the fixed contact, a first protrusion part 15a of a lock part 15 is brought into contact with a hook part 11c provided in a control button part 11 to maintain the on-state. When operation for turning the switch device from the on-state into the off-state is performed with the operation part 10, a second protrusion part of the lock part 15 is brought into contact with the operation part 10 and the lock part 15 is moved so that the first protrusion part 15a is separated from the hook part 11c to turn the switch device into the off-state.
权利要求
  • 固定接点部に設けられた固定接点と、
    可動接点部に設けられた可動接点と、
    表面の一方の端部を押下することにより、前記可動接点を前記固定接点に接触させてオン状態とし、他方の端部を押下することにより前記可動接点を前記固定接点から離しオフ状態とする操作を行なうことのできる操作部と、
    を有し、
    前記可動接点部の一部は制御ボタン部に支持されており、前記操作部により前記制御ボタン部が押されることにより、前記可動接点を前記固定接点に接触させるものであって、
    前記可動接点と前記固定接点とが接触している状態では、前記制御ボタン部に設けられた引っ掛け部に、ロック部の第1の突起部が接触することによりオン状態が維持されており、
    前記操作部において、前記オン状態から前記オフ状態となる操作を行なうことにより、前記操作部には前記ロック部の第2の突起部に接触して、前記引っ掛け部から前記第1の突起部が離れるように前記ロック部が移動し、オフ状態となることを特徴とするスイッチ装置。
  • 前記オン状態から前記オフ状態に移行する際、
    前記操作部と前記制御ボタン部との接触が離れても、前記制御ボタン部に設けられた引っ掛け部に前記ロック部の第1の突起部が接触してオン状態が維持されるものであることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ装置。
  • 固定接点部に設けられた固定接点と、
    可動接点部に設けられた可動接点と、
    表面の一方の端部を押下することにより、前記可動接点を前記固定接点に接触させてオン状態とし、他方の端部を押下することにより前記可動接点を前記固定接点から離しオフ状態とする操作を行なうことのできる操作部と、
    を有し、
    前記固定接点部は2つ設けられており、前記可動接点部には2つの可動接点が設けられており、
    前記可動接点部は制御ボタン部に接触しており、前記操作部により前記制御ボタン部が押されることにより、各々の前記可動接点を前記可動接点に対応する前記固定接点に接触させるものであって、
    前記可動接点と前記固定接点とが接触している状態では、前記制御ボタン部に設けられた引っ掛け部に、ロック部における突起部が接触することにより固定され、オン状態が維持され、
    前記操作部において、前記オン状態から前記オフ状態となる操作を行なうことにより、前記操作部における接触部により前記ロック部が押されて移動し、前記引っ掛け部から前記ロック部における前記突起部が離れ、オフ状態となることを特徴とするスイッチ装置。
  • 前記オン状態から前記オフ状態に移行する際、
    前記操作部と前記制御ボタン部との接触が離れても、前記制御ボタン部に設けられた引っ掛け部に前記ロック部の突起部が接触しており、オン状態が維持されていることを特徴とする請求項3に記載のスイッチ装置。
  • 前記制御ボタン部に接しており、前記制御ボタン部を前記オン状態から前記オフ状態にする方向に復元力を有する復帰バネを有す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スイッチ装置。
  • 前記制御ボタン部における前記引っ掛け部の設けられている側に、前記ロック部を移動させる方向に復元力を有するロック部バネを有することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のスイッチ装置。
  • 前記スイッチ装置は、波形スイッチ、または、シーソー型スイッチであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のスイッチ装置。
  • 2つの前記固定接点の間には、前記固定接点と前記可動接点との間に磁界を印加する磁石を有することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のスイッチ装置。
  • 前記操作部は、筐体部に設けられた開口部より出ている構造のものであって、
    前記筐体部において前記操作部の中央部分の両側となる部分には、凸部が設けられていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のスイッチ装置。
  • 说明书全文

    本発明は、スイッチ装置に関する。

    電源等のオンオフを制御するスイッチとして波形スイッチがある。 波形スイッチは、押下部分となる表面が波形に形成されており、波形に形成された表面の押下部分の一方の端部または他方の端部を押下することにより、オンオフの制御を行なうことができるものである。

    このような波形スイッチは、操作等しやすいことの理由から電源等のスイッチに用いられている場合が多い。

    特開2001−307597号公報

    ところで、現在、我が国では商用電源は交流の100Vであるが、省エネや高効率化等の観点から、直流の高電圧の電源が求められている。 しかしながら、現状におけるスイッチは、交流の100Vに対応しているものであるため、直流、高電圧に用いた場合には、故障や破壊等が発生してしまう。 具体的には、直流、高電圧に用いた場合には、オンオフ時、特に、オフ時においてアークが発生しやすくなり、発生したアークの熱により、スイッチ自体が破壊等されてしまう場合がある。 このような熱による破壊としては、破壊されてオープン状態になるものとショート状態になるものとがあるが、特に、ショート状態になる場合には、電流が流れ続け、切断することができなくなってしまうため、スイッチ以外の部分にも影響を与える場合があり、更に問題となる。

    よって、現状の電源スイッチと同様の操作を行なうことのできる波形スイッチにおいて、直流または高電圧に対応したスイッチ装置が求められている。

    本発明は、固定接点部に設けられた固定接点と、可動接点部に設けられた可動接点と、表面の一方の端部を押下することにより、前記可動接点を前記固定接点に接触させてオン状態とし、他方の端部を押下することにより前記可動接点を前記固定接点から離しオフ状態とする操作を行なうことのできる操作部と、を有し、前記可動接点部の一部は制御ボタン部に支持されており、前記操作部により前記制御ボタン部が押されることにより、前記可動接点を前記固定接点に接触させるものであって、前記可動接点と前記固定接点とが接触している状態では、前記制御ボタン部に設けられた引っ掛け部に、ロック部の第1の突起部が接触することによりオン状態が維持されており、前記操作部において、前記オン状態から前記オフ状態となる操作を行なうことにより、前記操作部には前記ロック部の第2の突起部に接触して、前記引っ掛け部から前記第1の突起部が離れるように前記ロック部が移動し、オフ状態となることを特徴とする。

    また、本発明は、固定接点部に設けられた固定接点と、可動接点部に設けられた可動接点と、表面の一方の端部を押下することにより、前記可動接点を前記固定接点に接触させてオン状態とし、他方の端部を押下することにより前記可動接点を前記固定接点から離しオフ状態とする操作を行なうことのできる操作部と、を有し、前記固定接点部は2つ設けられており、前記可動接点部には2つの可動接点が設けられており、前記可動接点部は制御ボタン部に接触しており、前記操作部により前記制御ボタン部が押されることにより、各々の前記可動接点を前記可動接点に対応する前記固定接点に接触させるものであって、前記可動接点と前記固定接点とが接触している状態では、前記制御ボタン部に設けられた引っ掛け部に、ロック部における突起部が接触することにより固定され、オン状態が維持され、前記操作部において、前記オン状態から前記オフ状態となる操作を行なうことにより、前記操作部における接触部により前記ロック部が押されて移動し、前記引っ掛け部から前記ロック部における前記突起部が離れ、オフ状態となることを特徴とする。

    本発明によれば、波形スイッチにおいて、直流または高電圧に対応したスイッチ装置を提供することができる。

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置の斜視図

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置の上面図

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置の側面図

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置の内部の斜視図(1)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置の内部の構造図

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置の内部の斜視図(2)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の内部を示す構造図(1)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の内部を示す構造図(2)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の説明図(1)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の説明図(2)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の説明図(3)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオンからオフへ移行する状態の説明図(1)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオンからオフへ移行する状態の説明図(2)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の内部を示す構造図(1)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の内部を示す構造図(2)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の説明図(1)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の説明図(2)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の説明図(3)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置の永久磁石の説明図(1)

    第1の実施の形態におけるスイッチ装置の永久磁石の説明図(2)

    第2の実施の形態におけるスイッチ装置の斜視図

    第2の実施の形態におけるスイッチ装置の上面図

    第2の実施の形態におけるスイッチ装置の側面図

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置の斜視図

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置の上面図

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置の側面図

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置の組立の斜視図

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置の内部の断面図(1)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置の内部の断面図(2)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の断面図(1)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の断面図(1)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の断面図(2)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の断面図(3)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の説明図(1)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の説明図(2)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態の操作部周辺の斜視図

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオンからオフへ移行する状態の断面図

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の断面図(2)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の断面図(3)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の説明図(1)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の説明図(2)

    第3の実施の形態におけるスイッチ装置のオフ状態の操作部周辺の斜視図

    本発明を実施するための形態について、以下に説明する。 尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

    〔第1の実施の形態〕
    最初に、直流、高電圧における電源等に用いられるスイッチについて、求められている内容について説明する。 スイッチにおける接点間に高い電圧、例えば、高電圧の直流が印加されている場合において、スイッチをオン、オフする際には、接点同士が接触していない状態においても、接点間等にアークが発生しアーク電流が流れる。 このようにアークが発生すると、発生したアークにより接点等が高温となるため、スイッチが故障し、破壊される場合がある。 このため、アークを発生させない構造のスイッチ、または、アークが発生してもできるだけ短時間でアークを消弧させることができるスイッチが求められる。

    次に、第1の実施の形態におけるスイッチ装置について、図1〜図3に基づき説明する。 尚、図1は本実施の形態におけるスイッチ装置の斜視図であり、図2は上面図であり、図3は側面図である。 本実施の形態におけるスイッチ装置は、波形スイッチであり、表面が波形の形状で形成されている操作部10を有している。 本実施の形態におけるスイッチ装置は、全体が筐体部20に覆われており、筐体部20に設けられている開口部から表面が波形の形状で形成されている操作部10が出ている。 また、本実施の形態におけるスイッチ装置には、2本の電源ケーブル31、32が接続されており、一方の電源ケーブル31からは電、例えば、直流400Vの電力等が供給されている。

    操作部10では、表面の波形の一方の端部10aまたは他方の端部10bを押下することによりオンまたはオフの制御を行なうことができる。 具体的には、オフ状態から操作部10の一方の端部10aを指等により押下するとオン状態となり、一方の電源ケーブル31と他方の電源ケーブル32とが電気的に接続され、一方の電源ケーブル31から他方の電源ケーブル32に電力が供給される。 この際、操作部10における他方の端部10bは上に上がる。 また、オン状態から操作部10の他方の端部10bを指等により押下するとオフ状態となり、一方の電源ケーブル31と他方の電源ケーブル32との電気的な接続が遮断され、一方の電源ケーブル31から他方の電源ケーブル32への電力の供給が停止する。 この際、操作部10における一方の端部10aは上に上がる。

    このように、波形スイッチでは、操作部10の一方の端部10aを押下すると他方の端部10bが上に上がり、上に上がっている状態の他方の端部10aを押下すると一方の端部10aが上に上がるため、シーソー型スイッチ等とも呼ばれている。

    (内部構造)
    次に、図4から図6に基づき、本実施の形態におけるスイッチ装置の内部構造について説明する。 尚、図4は、本実施の形態におけるスイッチ装置において筐体部20を取り除いた状態を示す斜視図であり、図5は、一部透過した側面図であり、図6は、更に、操作部10を取り除いた状態を示す斜視図である。

    本実施の形態におけるスイッチ装置は、1つの可動接点部12と1つの固定接点部13とが1組のスイッチとなっており、このような組のスイッチが2組設けられている。 具体的には、一方の可動接点部12と一方の固定接点部13とが1組のスイッチとなっており、他方の可動接点部12と他方の固定接点部13とが1組のスイッチとなっている。 可動接点部12の端部には可動接点12aが設けられており、固定接点部13の端部には固定接点13aが設けられている。 このスイッチでは可動接点部12及び固定接点部13は、可動接点12a及び固定接点13aを除く全体が導電性を有する板状の銅(Cu)等の金属材料により形成されており、可動接点部12はバネ性を有している。 また、可動接点12a、固定接点13aは、銀(Ag)等または銀等を含む材料により形成されている。 尚、本実施の形態においては、基板40の上に可動接点部12、固定接点部13等を含む部品を所定の位置に配置することにより形成されている。

    本実施の形態におけるスイッチ装置では、可動接点部12における可動端子12aが固定接点部13における固定接点13aに接触することによりオン状態となり、離れることによりオフ状態となる。

    また、上述のとおり、本実施の形態におけるスイッチ装置には電源ケーブル31及び32が接続されており、電源ケーブル31は、プラス(+)の電線31aと、マイナス(−)の電線31bと、接地電位(GND)の電線31cとを有しており、電源ケーブル32は、プラス(+)の電線32aと、マイナス(−)の電線32bと、接地電位(GND)の電線32cとを有している。

    電源ケーブル31のプラス(+)の電線31aは2つの可動接点部12のうちの一方に接続されており、マイナス(−)の電線31bは2つの可動接点部12のうちの他方に接続されている。 また、電源ケーブル32のプラス(+)の電線32aは2つの固定接点部13のうちの一方に接続されており、マイナス(−)の電線32bは2つの固定接点部13のうちの他方に接続されている。 尚、電源ケーブル31における接地電位(GND)の電線31cと電源ケーブル32における接地電位(GND)の電線32cとは、本実施の形態におけるスイッチ装置内で接続されている。

    (オンオフ操作)
    次に、本実施の形態におけるスイッチ装置のオンオフ操作についてより詳細に説明する。

    最初に、オン状態について説明する。 本実施の形態におけるスイッチ装置の操作部10の下には、制御ボタン部11が設けられており、操作部10の一方の端部10aを押下することにより、操作部回転軸10cを中心に操作部10が可動し、操作部10により制御ボタン部11が押されて制御ボタン部回転軸11aを中心に制御ボタン部11が可動する。 制御ボタン部11は制御ボタン部11の可動端子支持部11bにおいて可動接点部12の一部を支持しており、制御ボタン部11が制御ボタン部回転軸11aを中心に可動することにより、可動端子支持部11bに支持されている部分の可動接点部12が固定接点部13の側に近づき、可動接点部12における可動接点12aと固定接点部13における固定接点13aとが接触することにより、オン状態となる。 オン状態では、2つの可動接点12aと固定接点13aとが接触することにより、電源ケーブル31におけるプラス(+)の電線31aと、電源ケーブル32におけるプラス(+)の電線32aとが電気的に接続され、電源ケーブル31におけるマイナス(−)の電線31bと、電源ケーブル32におけるマイナス(−)の電線32bとが電気的に接続される。 これにより、電源ケーブル31から電源ケーブル32に電力が供給される。

    より詳細に、本実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態について、図7から図11に基づき説明する。 尚、図7は、本実施の形態におけるスイッチ装置がオン状態である場合の断面の断面図であり、図8は、オン状態である場合の図7とは異なる部分における断面図である。 図9は、本実施の形態におけるスイッチ装置がオン状態である場合の内部の様子を示す要部の断面図であり、図10は、オン状態である場合の図9とは異なる部分における要部の断面図であり、図11は斜視図である。

    本実施の形態におけるスイッチ装置において、オフ状態から操作部10の一方の端部10aを押下することによりオン状態となり、このオン状態は、操作部バネ14の力により維持される。 尚、図面においては便宜上、操作部バネ14はまっすぐに記載されているが、実際は、操作部10の一方の端部10aを押下することにより、逆「く」の字状に曲がり、オン状態が維持される。 この際、ロック部15がロック部バネ16の復元力により押されて、図面において、基板40に略平行に左方向に移動し、ロック部15の先端部分の第1の突起部15aが制御ボタン部11におけるL字状の引っ掛け部11cに入り込み接触する。 この状態においては、制御ボタン部11の位置は、引っ掛け部11cと接触しているロック部15における第1の突起部15aにより固定されるため、操作部10が操作部回転軸10cを中心に若干可動したとしても、可動接点12aと固定接点13aとの接触状態は保たれ、オン状態は維持される。 尚、本実施の形態におけるスイッチ装置では、制御ボタン部11に接続されている復帰バネ17が設けられており、オン状態においては、制御ボタン部11または操作部10により復帰バネ17が押され縮んだ状態となっている。

    次に、オン状態からオフ状態に移行する途中の段階について、図12及び図13に基づき説明する。 尚、図12は、本実施の形態におけるスイッチ装置において、オン状態からオフ状態に移行する途中の段階の内部の様子を示す要部の断面図であり、図13は、この段階において、図12とは異なる部分における要部の断面図である。

    本実施の形態におけるスイッチ装置において、オン状態から操作部10の他方の端部10bを押下すると、操作部回転軸10cを中心に操作部10が可動し、過渡的な状態として図12及び図13に示す状態となる。 この状態では、操作部10が制御ボタン部11を押していた力はなくなるものの、ロック部15における第1の突起部15aは制御ボタン部11における引っ掛け部11cと接触し、固定されている状態にあるため、制御ボタン部11は制御ボタン部回転軸11aを中心に可動することはなく、可動接点部12における可動接点12aと固定接点部13における固定接点13aとの接触状態が保たれる。 よって、オン状態が維持される。

    次に、オフ状態について、図14から図18に基づき説明する。 尚、図14は、本実施の形態におけるスイッチ装置がオフ状態である場合の断面の断面図であり、図15は、図14とは異なる部分における断面図である。 図16は、本実施の形態におけるスイッチ装置がオン状態である場合の内部の様子を示す要部の断面図であり、図17は、図16とは異なる部分における断面図であり、図18は斜視図である。

    本実施の形態におけるスイッチ装置において、図12及び図13に示す状態から更に、操作部10の他方の端部10bを押下することによりオフ状態となる。 このオフ状態は操作部バネ14の力により維持される。 尚、図面においては便宜上、操作部バネ14はまっすぐに記載されているが、実際は、操作部10の他方の端部10bを押下することにより、「く」の字状に曲がり、オフ状態が維持される。

    具体的には、図12及び図13に示す過渡的な状態から、操作部10の他方の端部10bを更に押下することにより、操作部回転軸10cを中心に操作部10が更に可動する。 操作部10が可動することにより、操作部10に設けられた凸状のロック解除部10dがロック部15において操作部10側に設けられた第2の突起部15bと接触する。 第2の突起部15bには傾斜が設けられており、操作部10におけるロック解除部10dの端が、この傾斜沿って移動することにより、ロック部15は、基板40に平行に図面において右方向に移動する。 これにより、ロック部15における第1の突起部15aが制御ボタン部11における引っ掛け部11cより離れ、復帰バネ17の復元力により、制御ボタン部11が押されて、制御ボタン部回転軸11aを中心に勢いよく上方向に可動する。 このようにして、可動端子支持部11bに支持されている部分の可動接点部12が固定接点部13の側から離れるため、可動接点部12における可動接点12aと固定接点部13における固定接点13aとの接触を解除することができる。 本実施の形態におけるスイッチ装置では、復帰バネ17の復元力によりオン状態からオフ状態にすることができるため、短時間でオフ状態とすることができる。

    本実施の形態におけるスイッチ装置では、復帰バネ17の復元力により、極めて短い時間でオン状態からオフ状態にすることができるため、可動接点12aと固定接点13aとの間において、アークが発生しない、または、発生しても極めて短時間である。 従って、可動接点部12が溶けること等によりスイッチ装置が破壊されることはない。

    (アーク遮断機能)
    また、本実施の形態におけるスイッチ装置では、可動接点12aと固定接点13aとの間でアークが発生した場合においても、発生したアークを瞬時に遮断する機能が設けられている。 具体的には、図19及び図20等に示すように、本実施の形態におけるスイッチ装置には、固定接点13aの下に、永久磁石50が設けられており、永久磁石50により発生した磁界により可動接点12aと固定接点13aとの間でアークが発生した場合、アークを瞬時に消弧させることができる。 アークは電子の流れであることから、磁界が存在していると、磁界により電子に力が加わるため、発生したアークを吹飛ばすように消弧させることができる。 本実施の形態においては、可動接点12aと固定接点13aとの間において効率よく磁界が印加されるように、永久磁石50と接する2枚のヨーク51が設けられており、2枚のヨーク51は、永久磁石50、可動接点12a及び固定接点13aの両側に設置されている。 これにより、可動接点12aと固定接点13aとの間に磁界を印加することができ、より具体的には、可動接点12aと固定接点13aとを結ぶ線に対し、磁界が略垂直方向となるように印加することができる。 尚、図19は永久磁石50及びヨーク51の配置を示す斜視図であり、図20は断面図である。

    〔第2の実施の形態〕
    次に、第2の実施の形態について説明する。 本実施の形態におけるスイッチ装置は、図21〜図23に示されるように、筐体部20において、操作部10の両側に山状の凸部120が設けられているものである。 この凸部120は、表面が波形の形状で形成されている操作部10の中央部分の両側に設けられている。 尚、図21は本実施の形態におけるスイッチ装置の斜視図であり、図22は上面図であり、図23は側面図である。

    第1の実施の形態において、図12及び図13に示す状態は過渡的ではあるもののオン状態であり、図14〜図18に示す状態はオフ状態であり、図12及び図13に示す状態から図14〜図18に示す状態に移行する際には、固定接点13aから可動接点12aが離れる。 操作部10における操作は、操作部10に直接指を接触させて行なうものであるため、固定接点13aから可動接点12aが離れる際の前後において、指による操作が止められたりすると、チャタリングによりアークが複数回発生したり、アークが長時間発生したりする場合がある。 このため、可動接点12aと固定接点13aとの間で発生したアークにより、スイッチ装置が破壊等されてしまう可能性がある。

    よって、本実施の形態におけるスイッチ装置では、筐体部20において操作部10の両側に、凸部120を設けることにより、固定接点13aから可動接点12aが離れる前後において、指による操作が途中で止められることを防いだ構造となっている。 これにより、操作部10をより確実に、短時間でオン状態かオフ状態のいずれかにすることができ、スイッチ装置が破壊されること等をより一層防ぐことができる。

    また、本実施の形態におけるスイッチ装置では、操作部10の一方の端部10a及び他方の端部10bの近傍に操作部凸部110a及び110bが設けられている。 このように、操作部凸部110a及び110bを設けることにより、操作部10の表面において操作する指が滑ることを防止することができ、より一層、固定接点13aから可動接点12aが離れる前後において、指による操作が止められることを防ぐことができる。 尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。

    〔第3の実施の形態〕
    次に、第3の実施の形態におけるスイッチ装置について、図24〜図26に基づき説明する。 尚、図24は本実施の形態におけるスイッチ装置の斜視図であり、図25は上面図であり、図26は側面図である。 本実施の形態におけるスイッチ装置は、波形スイッチであり、表面が波形の形状で形成されている操作部210を有している。 本実施の形態におけるスイッチ装置は、全体が筐体部220に覆われており、筐体部220に設けられている開口部から表面が波形の形状で形成されている操作部210が出ている。 また、本実施の形態におけるスイッチ装置には、2本の電源ケーブル231、232が接続されており、一方の電源ケーブル231からは電力、例えば、直流400Vの電力等が供給されている。

    操作部210では、表面の波形の一方の端部210aまたは他方の端部210bを押下することによりオンまたはオフの制御を行なうことができる。 具体的には、オフ状態から操作部210の一方の端部210aを指等により押下するとオン状態となり、一方の電源ケーブル231と他方の電源ケーブル232とが電気的に接続され、一方の電源ケーブル231から他方の電源ケーブル232に電力が供給される。 この際、操作部210における他方の端部210bは上に上がる。 また、オン状態から操作部210の他方の端部210bを指等により押下するとオフ状態となり、一方の電源ケーブル231と他方の電源ケーブル232との電気的な接続が遮断され、一方の電源ケーブル231から他方の電源ケーブル232への電力の供給が停止する。 この際、操作部210における一方の端部210aは上に上がる。

    このように、波形スイッチでは、操作部210の一方の端部210aを押下すると他方の端部210bが上に上がり、上に上がっている状態の他方の端部210aを押下すると一方の端部210aが上に上がるため、シーソー型スイッチ等とも呼ばれている。

    尚、本実施の形態におけるスイッチ装置では、筐体部220において、表面が波形の形状で形成されている操作部210の中央部分の両側に山状の凸部320が設けられている。 操作部210における操作は、操作部210に直接指を接触させて行なうものであるため、後述するように、固定接点から可動接点が離れる際の前後において、指による操作が途中で止められたりした場合には、チャタリングによりアークが複数回発生したり、アークが長時間発生したりする場合がある。 このため、可動接点と固定接点との間で発生したアークにより、スイッチ装置が破壊等されてしまう可能性がある。 しかしながら、本実施の形態におけるスイッチ装置では、筐体部220において操作部210の両側に、凸部320が設けられており、固定接点から可動接点が離れる前後において、指による操作が途中で止められることを防いだ構造となっている。 これにより、操作部210をより確実に短時間でオン状態かオフ状態のいずれかにすることができ、スイッチ装置が破壊されること等を防ぐことができる。

    また、本実施の形態におけるスイッチ装置では、操作部210の一方の端部210a及び他方の端部210bの近傍に操作部凸部310a及び310bが設けられている。 このように、操作部凸部310a及び310bを設けることにより、操作部210の表面において操作する指が滑ることを防止することができ、チャタリング等の発生を防ぐことができる。

    (内部構造)
    次に、図27から図29に基づき、本実施の形態におけるスイッチ装置の内部構造について説明する。 尚、図27は、本実施の形態におけるスイッチ装置を分解した構造の斜視図であり、図28は、操作部210が設けられている部分の断面図、図29は、固定接点及び可動接点が設けられている部分の断面図である。

    筐体部220は上部板部221と下部ケース222により形成されており、筐体部220の内部には内部板部261、操作部210が設置される部分に開口を有する操作部内部カバー262、内部箱部263、操作部210における操作を可動接点部212に伝達するための制御ボタン部211、操作部210においてオン状態又はオフ状態を維持するための操作部バネ218、オフ状態において、制御ボタン部211を上に持ち上げる復帰バネ217a、217b、操作部バネ218の下部を支持する操作部バネ支持部材264、オン状態を維持するためのロック部215及びロック部バネ216、永久磁石250を有している。

    本実施の形態におけるスイッチ装置は、1つの可動接点部212と2つの固定接点部213及び214とが1組のスイッチとなっており、このような組のスイッチが2組設けられている。 具体的には、一方の可動接点部212、一方の固定接点部213、一方の固定接点部214により1組のスイッチが形成されており、他方の可動接点部212、他方の固定接点部213、他方の固定接点部214により1組のスイッチが形成されている。

    可動接点部212には、2つの可動接点212a、212bが設けられており、固定接点部213には、固定接点213aが設けられており、固定接点部214には、固定接点214aが設けられている。 このスイッチでは、固定接点部213における固定接点213aと可動接点部212における可動接点212aとが接触し、固定接点部214における固定接点214aと可動接点部212における可動接点212bとが接触することにより、固定接点部213と固定接点部214とが、可動接点部212を介し電気的に接続される。 これにより、固定接点部213の設けられている側から固定接点部214の設けられている側に電力を供給することができる。 尚、可動接点部212、固定接点部213及び214は可動接点212a、212b、固定接点213a、214aを除く全体が導電性を有する板状の銅(Cu)等または銅等を含む金属材料により形成されている。 また、可動接点212a、212b、固定接点213a、214aは、銀(Ag)等または銀等を含む材料により形成されている。

    即ち、本実施の形態におけるスイッチ装置では、可動接点部212における可動端子212aが固定接点部213における固定接点213aに接触し、可動接点部212における可動端子212bが固定接点部214における固定接点214aに接触することによりオン状態となり、離れることによりオフ状態となる。 尚、本実施の形態では、可動接点部212はバネ性を有していなくともよいため、厚く形成することができ、可動接点部212の全体を低抵抗、かつ、高い熱容量で形成することができる。 このため、例え、高電圧の電力を供給する場合においてアークが発生した場合であっても、アークにより生じた熱により可動接点部212が変形したり、溶けたりすることはない。

    また、上述したように、本実施の形態におけるスイッチ装置には、電源ケーブル231及び232が接続されており、電源ケーブル231は、プラス(+)の電線231aと、マイナス(−)の電線231bと、接地電位(GND)の電線231cとを有しており、電源ケーブル232は、プラス(+)の電線232aと、マイナス(−)の電線232bと、接地電位(GND)の電線232cとを有している。

    電源ケーブル231のプラス(+)の電線231aは、2つの固定接点部213のうちの一方に接続されており、マイナス(−)の電線231bは2つの固定接点部213のうちの他方に接続されている。 また、電源ケーブル232のプラス(+)の電線232aは、2つの固定接点部214のうちの一方に接続されており、マイナス(−)の電線232bは2つの固定接点部214のうちの他方に接続されている。 尚、電源ケーブル231における接地電位(GND)の電線231cと電源ケーブル232における接地電位(GND)の電線232cとは、金属材料等により形成されている接続部材234により接続されている。

    また、本実施の形態におけるスイッチ装置では、直流高電圧に対応するため、電源ケーブル231におけるプラス(+)の電線231a及びマイナス(−)の電線231b、電源ケーブル232におけるプラス(+)の電線232a及びマイナス(−)の電線232bの導体部分の断面積は3.5m のものが用いられている。 このため、可動接点部212において、電源ケーブル231のプラス(+)の電線231a等と同程度以上のコンダクタンスを確保するため、可動接点部312における電流が流れる方向に垂直な断面積は、電源ケーブル231におけるプラス(+)の電線231等の導体部分の断面積、即ち、3.5m 以上であることが好ましい。 よって、可動接点部212において、電流が流れる方向に垂直な断面における幅が7mmの場合には、厚さは0.5mm以上で形成されていることが好ましい。 尚、本実施の形態におけるスイッチ装置では、可動接点部212において、電流が流れる方向に垂直な断面は、幅が7mm、厚さが1mmの形状で形成されている。

    (オンオフ操作)
    次に、本実施の形態におけるスイッチ装置のオンオフ操作についてより詳細に説明する。

    最初に、オン状態について説明する。 本実施の形態におけるスイッチ装置の操作部210の下には、制御ボタン部211が設けられており、操作部210の一方の端部210aを押下することにより、操作部回転軸を中心に操作部210が可動し、操作部210により制御ボタン部211が押されて制御ボタン部211が下に可動する。 即ち、図30に示すオフ状態から操作部210の一方の端部210aを押下することにより、図31から図33に示すオン状態となる。 尚、図30、図31は、操作部210が設けられている部分の断面図であり、図32は、可動接点部212、固定接点部213及び214が設けられている部分の断面図であり、図33は、ロック部215が設けられている部分の断面図である。

    具体的には、制御ボタン部211は可動接点部212を支持しており、操作部210の一方の端部210aを押すことにより、操作部210が操作部回転軸を中心に回転し、制御ボタン押下部210dにより制御ボタン部211が押され、制御ボタン部211は下に移動する。 これに伴い可動接点部212も下に移動し、可動接点部212における可動接点212aは固定接点部213における固定接点213aと接触し、同様に、可動接点212bは固定接点部214における固定接点214aと接触する。 これにより、固定接点部213と固定接点部214とが可動接点部212を介し電気的に接続されて、オン状態となる。

    オン状態では、電源ケーブル231におけるプラス(+)の電線231aと、電源ケーブル232におけるプラス(+)の電線232aとが電気的に接続され、電源ケーブル231におけるマイナス(−)の電線231bと、電源ケーブル232におけるマイナス(−)の電線232bとが電気的に接続される。 これにより、電源ケーブル231から電源ケーブル232に電力が供給される。

    より詳細に、本実施の形態におけるスイッチ装置のオン状態について、更に、図34から図36を加えて説明する。 尚、図34は、本実施の形態におけるスイッチ装置がオン状態である場合の断面の斜視図であり、図35は、オン状態である場合の図34とは異なる部分における断面の斜視図である。 図36は、本実施の形態におけるスイッチ装置がオン状態である場合の操作部を含む要部の斜視図である。

    本実施の形態におけるスイッチ装置において、オフ状態から操作部210の一方の端部210aを押下することによりオン状態となり、このオン状態は、操作部バネ218の力により維持される。 尚、図面においては便宜上、操作部バネ218はまっすぐに記載されているが、実際は、操作部210の一方の端部210aを押下することにより、逆「く」の字状に曲がり、オン状態が維持される。 この際、ロック部215におけるロック部接触部215aと、操作部210における側面接触部210eとの接触が離れ、ロック部215がロック部バネ216の復元力により押されて、図面において、略平行に左方向に移動し、ロック部215の先端部分における突起部215bが制御ボタン部211におけるL字状の引っ掛け部211bに入り込み接触する。 この状態においては、制御ボタン部211の位置は、引っ掛け部211bと接触しているロック部215における突起部215bにより固定されるため、操作部210が操作部回転軸を中心に若干可動したとしても、可動接点212aと固定接点213aとの接触状態及び可動接点212bと固定接点214aとの接触状態は保たれ、オン状態は維持される。 尚、本実施の形態におけるスイッチ装置では、制御ボタン部211に接続されている復帰バネ217a及び217bが設けられており、オン状態においては、制御ボタン部211により復帰バネ217a及び217bが押され縮んだ状態となっている。

    次に、オン状態からオフ状態に移行する途中の段階について、図37に基づき説明する。

    本実施の形態におけるスイッチ装置において、オン状態から操作部210の他方の端部210bを押下すると、操作部回転軸を中心に操作部210が可動し、過渡的な状態として図37に示す状態となる。 この状態では、操作部210における制御ボタン押下部210dと制御ボタン部211とは接触していないが、ロック部215における突起部215bは、制御ボタン部211における引っ掛け部211bと接触している状態にあるため、制御ボタン部211は固定されており上に移動することはなく、可動接点部212における可動接点212aと固定接点部213における固定接点213aとの接触及び可動接点部212における可動接点212bと固定接点部214における固定接点214aとの接触が保たれる。 よって、オン状態が維持される。 尚、この状態においては、図37には不図示の操作部210の側面接触部210eとロック部215におけるロック部接触部215aとは接触していない状態、または、操作部210の側面接触部210eによりロック部215におけるロック部接触部215aが押されていない状態にある。

    次に、オフ状態について、図30、図38から図42に基づき説明する。 尚、図38は、可動接点部212、固定接点部213及び214が設けられている部分の断面図であり、図39は、ロック部215が設けられている部分の断面図である。 図40は、本実施の形態におけるスイッチ装置がオフ状態である場合の断面の斜視図であり、図41は、オフ状態である場合の図40とは異なる部分における断面の斜視図である。 図42は、本実施の形態におけるスイッチ装置がオフ状態である場合の操作部を含む要部の斜視図である。

    本実施の形態におけるスイッチ装置において、図37に示す状態より、更に、操作部210の他方の端部210bを押下することによりオフ状態となる。 このオフ状態は操作部バネ218の力により維持される。 尚、図面においては便宜上、操作部バネ218はまっすぐに記載されているが、実際は、操作部210の他方の端部210bを押下することにより、「く」の字状に曲がり、オフ状態が維持される。

    具体的には、図37に示す過渡的な状態から、操作部210の他方の端部210bを更に押下することにより、操作部回転軸を中心に操作部210が更に可動する。 操作部210が可動することにより、図30等に示されるように、操作部210における側面接触部210eとロック部215におけるロック部接触部215aとが接触し、ロック部バネ216の復元力に抗して側面接触部210eによりロック部接触部215aが押される。 これにより、ロック部215は、図面において右方向に移動し、ロック部215における突起部215bが制御ボタン部211における引っ掛け部211bより離れ、ロック部215におけるロックが解除され、制御ボタン部211は、復帰バネ217a及び217bの復元力により上方向に持ち上げられる。 このようにして、可動接点部212が固定接点部213及び214の側から離れるため、可動接点部212における可動接点212aと固定接点部213における固定接点213aとが離れ、可動接点部212における可動接点212bと固定接点部214における固定接点214aとが離れる。 このように、復帰バネ217a及び217bの復元力により、オン状態からオフ状態となるため、短時間でオフ状態とすることができる。

    本実施の形態におけるスイッチ装置では、復帰バネ217a及び217bの復元力により、極めて短い時間でオン状態からオフ状態にすることができるため、可動接点212aと固定接点213aとの間及び可動接点212bと固定接点214aとの間において、アークが発生しない、または、発生しても極めて短時間である。 従って、可動接点部12が溶けること等によりスイッチ装置が破壊されることはない。

    (アーク遮断機能)
    また、本実施の形態におけるスイッチ装置では、可動接点212aと固定接点213aとの間または可動接点212bと固定接点214aとの間でアークが発生した場合においても、発生したアークを瞬時に遮断する機能が設けられている。 具体的には、本実施の形態におけるスイッチ装置には、可動接点部212の下であって、固定接点部213と固定接点部214の間に、永久磁石250が設けられており、永久磁石250により発生した磁界により、可動接点212aと固定接点213aとの間でアークが発生した場合、アークを瞬時に消弧させることができる。 同様に、可動接点212bと固定接点214aとの間でアークが発生した場合、アークを瞬時に消弧させることができる。 アークは電子の流れであることから、磁界が存在していると、磁界により電子に力が加わるため、発生したアークを吹飛ばすように消弧させることができる。 本実施の形態におけるスイッチ装置においては、可動接点212aと固定接点213aとの間及び可動接点212bと固定接点214aとの間において効率よく磁界が印加されるように、可動接点部212の下であって、固定接点部213と固定接点部214の間に、永久磁石250が設けられている。

    以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

    10 操作部10a 一方の端部10b 他方の端部10c 操作部回転軸10d ロック解除凸部11 制御ボタン部11a 制御ボタン部回転軸11b 可動端子支持部11c 引っ掛け部12 可動接点部12a 可動接点13 固定接点部13a 固定接点14 操作部バネ15 ロック部15a 第1の突起部15b 第2の突起部16 ロック部バネ17 復帰バネ20 筐体部31 電源ケーブル31a プラス(+)の電線31b マイナス(−)の電線31c GNDの電線32 電源ケーブル32a プラス(+)の電線32b マイナス(−)の電線32c GNDの電線40 基板50 永久磁石

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