首页 / 国际专利分类库 / 电学 / 基本电气元件 / 电开关;继电器;选择器;紧急保护装置 / 在开关操作的初始和其触点的开或闭动作之间有一个延迟预定时间的装置(时间或时间程序开关入H01H43/00) / スイッチ装置およびスイッチ装置システム、およびスイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器

スイッチ装置およびスイッチ装置システム、およびスイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器

申请号 JP2010279907 申请日 2010-12-15 公开(公告)号 JP5655540B2 公开(公告)日 2015-01-21
申请人 株式会社リコー; 发明人 岩田 篤貴; 篤貴 岩田;
摘要
权利要求
  • スイッチ装置であって、
    ONまたはOFF操作されるスイッチ操作部と、
    前記スイッチ操作部がON側にあるか、OFF側にあるかを検知する検知部と、
    前記スイッチ操作部をOFFからONに操作するのと同時に、1回路以上の第1の電気接点をON状態に形成する第1機構と、
    前記スイッチ操作部を、ONからOFFに操作すると、前記スイッチ操作部はOFF側になる一方、1回路以上の前記第1の電気接点はON状態を維持し、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更は、 前記スイッチ装置に入力される電気信号のOFF→ON→OFFによって行う第2機構と、
    を備えたことを特徴とするスイッチ装置。
  • スイッチ装置であって、
    ONまたはOFF操作されるスイッチ操作部と、
    前記スイッチ操作部がON側にあるか、OFF側にあるかを検知する検知部と、
    前記スイッチ操作部をOFFからONに操作するのと同時に、1回路以上の第1の電気接点をON状態に形成する第1機構と、
    前記スイッチ操作部を、ONからOFFに操作すると、前記スイッチ操作部はOFF側になる一方、1回路以上の前記第1の電気接点はON状態を維持し、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更は、前記スイッチ装置に入力される電気信号のOFF→ON→OFFによって行う第2機構と、
    前記スイッチ操作部がON側に位置し、かつ前記第1の電気接点がON状態の場合に、前記スイッチ装置に入力される電気信号のOFF→ON→OFFによって、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに、前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更する第3機構とを備えたことを特徴とするスイッチ装置。
  • 前記第2機構は、短時間の電磁エネルギー供給によって、前記1回路以上の第1の電気接点のONからOFFへの変更を行い、または、
    前記第3機構は、短時間の電磁エネルギー供給によって、前記スイッチ操作部のON側からOFF側への変更を行うことを特徴とする請求項 に記載のスイッチ装置。
  • 熱膨張率の異なる2つの金属材料を貼り合わせたバイメタルをさらに備え、
    前記第2機構は、前記バイメタルの通電により、前記1回路以上の第1の電気接点のONからOFFへの変更を行い、前記バイメタルの通電により前記第1の電気接点がOFFとなった後に前記バイメタルの通電を停止しても、前記第1の電気接点はOFFを維持し、または、
    前記第3機構は、前記バイメタルの通電により、前記スイッチ操作部のON側からOFF側への変更を行うことを特徴とする請求項 に記載のスイッチ装置。
  • 前記検知部は、前記スイッチ操作部に連動して動作する遮光板とフォトインタラプタであることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ装置。
  • 前記検知部は、前記スイッチ操作部をOFF側からON側への操作とON側からOFF側への操作がおこなわれるごとに、1回路以上の第2の電気接点の状態がONまたはOFFからOFFまたはONに変更されることを検知することを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ装置。
  • 前記第2機構は、短時間の電磁エネルギー供給により、前記1回路以上の第1の電気接点のONからOFFへの変更を行い、または、
    前記第3機構は、短時間の電磁エネルギー供給により、前記スイッチ操作部のON側からOFF側への変更を行うことを特徴とする請求項5に記載のスイッチ装置。
  • 前記第2機構は、前記バイメタルの通電により、前記1回路以上の第1の電気接点のONからOFFへの変更を行い、前記バイメタルの通電により前記第1の電気接点がOFFとなった後に前記バイメタルの通電を停止しても、前記第1の電気接点はOFFを維持し、
    前記第3機構は、前記バイメタルの通電により、前記スイッチ操作部のON側からOFF側への変更を行うことを特徴とする請求項5に記載のスイッチ装置。
  • 前記第2機構は、短時間の電磁エネルギーの供給により、前記1回路以上の第1の電気接点のONからOFFへの変更を行い、または、
    前記第3機構は、短時間の電磁エネルギーの供給により、前記スイッチ操作部のON側からOFF側への変更を行うことを特徴とする請求項6に記載のスイッチ装置。
  • 前記第2機構は、前記バイメタルの通電により、前記1回路以上の第1の電気接点のONからOFFへの変更を行い、前記バイメタルの通電により前記第1の電気接点がOFFとなった後に前記バイメタルの通電を停止しても、前記第1の電気接点はOFFを維持し、
    前記第3機構は、前記バイメタルの通電により、前記スイッチ操作部のON側からOFF側への変更を行うことを特徴とする請求項6に記載のスイッチ装置。
  • 前記1回路以上の第1の電気接点は、ON状態で入力された 電圧と電流とを出力し、OFF状態で入力された 電圧と電流とを遮断し、
    前記第1の電気接点がON状態で出力された 電圧と電流とから、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を実現する電源を生成する電源生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ装置。
  • 前記1回路以上の第1の電気接点は、ON状態で入力された 電圧と電流とを出力し、OFF状態で入力された 電圧と電流とを遮断し、
    前記第1の電気接点がON状態で出力された 電圧と電流とから、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を実現する電源を生成する電源生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項3に記載のスイッチ装置。
  • 前記1回路以上の第1の電気接点は、ON状態で入力された 電圧と電流とを出力し、OFF状態で入力された 電圧と電流とを遮断し、
    前記第1の電気接点がON状態で出力された 電圧と電流とから、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を実現する電源を生成する電源生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項4に記載のスイッチ装置。
  • 前記1回路以上の第1の電気接点は、ON状態で入力された 電圧と電流とを出力し、OFF状態で入力された 電圧と電流とを遮断し、
    前記第1の電気接点がON状態で出力された 電圧と電流とから、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を実現する電源を生成する電源生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載のスイッチ装置。
  • 前記1回路以上の第1の電気接点は、ON状態で入力された 電圧と電流とを出力し、OFF状態で入力された 電圧と電流とを遮断し、
    前記第1の電気接点がON状態で出力された 電圧と電流とから、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を実現する電源を生成する電源生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項8に記載のスイッチ装置。
  • 前記1回路以上の第1の電気接点は、ON状態で入力された 電圧と電流とを出力し、OFF状態で入力された 電圧と電流とを遮断し、
    前記第1の電気接点がON状態で出力された 電圧と電流とから、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を実現する電源を生成する電源生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項9に記載のスイッチ装置。
  • 前記1回路以上の第1の電気接点は、ON状態で入力された 電圧と電流とを出力し、OFF状態で入力された 電圧と電流とを遮断し、
    前記第1の電気接点がON状態で出力された 電圧と電流とから、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を実現する電源を生成する電源生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項10に記載のスイッチ装置。
  • 時間計測を行う時間計測部をさらに備え、
    前記第2機構は、前記検知部により、前記スイッチ操作部がON側からOFF側に変更になったことを検知したら、前記時間計測部による時間計測を開始し、所定の時間が経過した場合に、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を、電気信号のOFF→ON→OFFにより行うことを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ装置。
  • 時間計測を行う時間計測部をさらに備え、
    前記第2機構は、前記検知部により、前記スイッチ操作部がON側からOFF側に変更になったことを検知したら、前記時間計測部による時間計測を開始し、所定の時間が経過した場合に、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を、電気信号のOFF→ON→OFFにより行うことを特徴とする請求項12に記載のスイッチ装置。
  • 時間計測を行う時間計測部をさらに備え、
    前記第2機構は、前記検知部により、前記スイッチ操作部がON側からOFF側に変更になったことを検知したら、前記時間計測部による時間計測を開始し、所定の時間が経過した場合に、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を、電気信号のOFF→ON→OFFにより行うことを特徴とする請求項14に記載のスイッチ装置。
  • 時間計測を行う時間計測部をさらに備え、
    前記第2機構は、前記検知部により、前記スイッチ操作部がON側からOFF側に変更になったことを検知したら、前記時間計測部による時間計測を開始し、所定の時間が経過した場合に、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更を、電気信号のOFF→ON→OFFにより行うことを特徴とする請求項16に記載のスイッチ装置。
  • 前記検知部により、前記スイッチ操作部がON側からOFF側に変更になったことを検知したら、前記バイメタルに通電する通電部と、
    前記第2機構は、前記バイメタルの通電による前記バイメタルの変形によって前記第1の電気接点をONからOFFに変更し、前記第1の電気接点がOFFとなった後に前記バイメタルの通電が停止され、その後、前記バイメタルの変形が復元した場合でも前記第1の電気接点はOFF状態を維持することを特徴とする請求項13に記載のスイッチ装置。
  • 前記検知部により、前記スイッチ操作部がON側からOFF側に変更になったことを検知したら、前記バイメタルに通電する通電部と、
    前記第2機構は、前記バイメタルの通電による前記バイメタルの変形によって前記第1の電気接点をONからOFFに変更し、前記第1の電気接点がOFFとなった後に前記バイメタルの通電が停止され、その後、前記バイメタルの変形が復元した場合でも前記第1の電気接点はOFF状態を維持することを特徴とする請求項15に記載のスイッチ装置。
  • 前記検知部により、前記スイッチ操作部がON側からOFF側に変更になったことを検知したら、前記バイメタルに通電する通電部と、
    前記第2機構は、前記バイメタルの通電による前記バイメタルの変形によって前記第1の電気接点をONからOFFに変更し、前記第1の電気接点がOFFとなった後に前記バイメタルの通電が停止され、その後、前記バイメタルの変形が復元した場合でも前記第1の電気接点はOFF状態を維持することを特徴とする請求項17に記載のスイッチ装置。
  • 請求項1または2に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項3に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、コイルやリレー等を駆動する電力を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電力が入力された前記スイッチ装置は、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項4に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、前記バイメタルを通電させるための電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記バイメタルの動作によって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項5に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項6に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項7に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、コイルやリレー等を駆動する電力を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電力が入力された前記スイッチ装置は、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項8に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、前記バイメタルを通電させるための電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記バイメタルの動作によって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項9に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、コイルやリレー等を駆動する電力を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電力が入力された前記スイッチ装置は、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項10に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、前記バイメタルを通電させるための電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記バイメタルの動作によって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項11に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、トリガ信号としての電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記スイッチ装置内部で生成された電気エネルギーによって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項12に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、コイルやリレー等を駆動するトリガ信号としての電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記スイッチ装置内部で生成された電気エネルギーによって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項13に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、前記バイメタルを通電させるためのトリガ信号としての電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記スイッチ装置内部で生成された電気エネルギーによる前記バイメタルの動作によって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項14に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、コイルやリレー等を駆動するトリガ信号としての電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記スイッチ装置内部で生成された電気エネルギーによって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項15に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、前記バイメタルを通電させるためのトリガ信号としての電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記スイッチ装置内部で生成された電気エネルギーによる前記バイメタルの動作によって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項16に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、コイルやリレー等を駆動するトリガ信号としての電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記スイッチ装置内部で生成された電気エネルギーによって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項17に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、前記バイメタルを通電させるためのトリガ信号としての電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記スイッチ装置内部で生成された電気エネルギーによる前記バイメタルの動作によって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項18に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記スイッチ装置は、時間を計測する時間計測部をさらに備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記スイッチ操作部がOFF側にあることを検知したら、システム電源が遮断されることに対して、電源遮断の準備を、前記時間計測部で計測される所定の時間以内に完了させることを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項19に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記スイッチ装置は、時間を計測する時間計測部をさらに備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記スイッチ操作部がOFF側にあることを検知したら、システム電源が遮断されることに対して、電源遮断の準備を、前記時間計測部で計測される所定の時間以内に完了させることを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項20に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記スイッチ装置は、時間を計測する時間計測部をさらに備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記スイッチ操作部がOFF側にあることを検知したら、システム電源が遮断されることに対して、電源遮断の準備を、前記時間計測部で計測される所定の時間以内に完了させることを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項21に記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記スイッチ装置は、時間を計測する時間計測部をさらに備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記スイッチ操作部がOFF側にあることを検知したら、システム電源が遮断されることに対して、電源遮断の準備を、前記時間計測部で計測される所定の時間以内に完了させることを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 請求項22〜24のいずれか一つに記載のスイッチ装置と外部ユニットとを備え、
    前記検知部は、前記スイッチ操作部がON側にあるかOFF側にあるかを示す信号を前記外部ユニットに出力し、
    前記信号が入力された前記外部ユニットは、前記第1の電気接点をONからOFFにするか否か判断し、前記第1の電気接点をONからOFFにすると判断した場合は、前記バイメタルを通電させるためのトリガ信号としての電気信号を前記スイッチ装置に出力し、
    前記電気信号が入力された前記スイッチ装置は、前記スイッチ装置内部で生成された電気エネルギーによる前記バイメタルの動作によって、前記1回路以上の第1の電気接点をONからOFFに変更する、または前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とするスイッチ装置システム。
  • 前記スイッチ装置システムの周囲の明るさを検知する明るさ検知部をさらに備え、
    前記スイッチ装置は、前記スイッチ操作部がON側に位置する場合に、前記明るさ検知部によって、前記スイッチ装置システムの周囲の明るさが所定の明るさ以下の状態が所定の時間以上継続した場合に、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とする請求項25〜45のいずれか一つに記載のスイッチ装置システム。
  • 前記スイッチ装置システムの周囲の音量を検知する音量検知部をさらに備え、
    前記スイッチ装置は、前記スイッチ操作部がON側に位置する場合に、前記音量検知部によって、前記スイッチ装置システムの周囲の音量が所定の音量以下の状態が所定の時間以上継続した場合に、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とする請求項25〜45のいずれか一つに記載のスイッチ装置システム。
  • 前記スイッチ装置システムの周囲の人体の存在を検知する人体検知部をさらに備え、
    前記スイッチ装置は、前記スイッチ操作部がON側に位置する場合に、前記人体検知部によって、前記スイッチ装置システムの周囲に人体の存在が検知されない状態が所定の時間以上継続した場合に、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とする請求項25〜45のいずれか一つに記載のスイッチ装置システム。
  • 現在時刻を取得する現在時刻取得部をさらに備え、
    前記スイッチ装置は、前記スイッチ操作部がON側に位置する場合に、前記現在時刻取得部によって取得した現在時刻が所定の時刻となった場合に、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とする請求項25〜45のいずれか一つに記載のスイッチ装置システム。
  • 現在日時と曜日を取得する現在日時取得部をさらに備え、
    前記スイッチ装置は、前記スイッチ操作部がON側に位置する場合に、前記現在日時取得部によって取得した現在日時と曜日が所定の条件の日時や曜日となった場合に、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とする請求項25〜45のいずれか一つに記載のスイッチ装置システム。
  • 所定の時刻または所定の条件の日時や曜日の設定は、プログラマブルに任意に設定可能であることを特徴とする請求項49または50に記載のスイッチ装置システム。
  • 前記スイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器が操作されていない時間または前記スイッチ装置機器が動作していない時間を認識する認識部をさらに備え、
    前記スイッチ装置は、前記スイッチ操作部がON側に位置する場合に、前記認識部によって認識した、前記スイッチ装置システムが操作されていない時間または前記スイッチ装置システムが動作していない時間が所定の時間以上となった場合に、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とする請求項25〜45のいずれか一つに記載のスイッチ装置システム。
  • 前記スイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器の操作または前記スイッチ装置機器の動作を検知する動作検知部と、
    一定時間内における前記スイッチ装置機器の操作または前記スイッチ装置機器の動作の頻度を判断する判断部と、をさらに備え、
    前記スイッチ装置は、前記スイッチ操作部がON側に位置する場合に、前記判断部によって判断した前記頻度が所定の頻度以下となった場合に、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更することを特徴とする請求項25〜45のいずれか一つに記載のスイッチ装置システム。
  • 請求項1〜24のいずれか一つに記載のスイッチ装置を備えた画像形成装置。
  • 請求項25〜53のいずれか一つに記載のスイッチ装置システムを備えた画像形成装置。
  • 請求項1〜24のいずれか一つに記載のスイッチ装置を備えた電気機器。
  • 請求項25〜53のいずれか一つに記載のスイッチ装置システムを備えた電気機器。
  • 請求項1〜24のいずれか一つに記載のスイッチ装置を備えた医療機器。
  • 請求項25〜53のいずれか一つに記載のスイッチ装置システムを備えた医療機器。
  • 請求項1〜24のいずれか一つに記載のスイッチ装置を備えた工作機械。
  • 請求項25〜53のいずれか一つに記載のスイッチ装置システムを備えた工作機械。
  • 請求項1〜24のいずれか一つに記載のスイッチ装置を備えた自動車。
  • 請求項25〜53のいずれか一つに記載のスイッチ装置システムを備えた自動車。
  • 請求項1〜24のいずれか一つに記載のスイッチ装置を備えた輸送機器。
  • 請求項25〜53のいずれか一つに記載のスイッチ装置システムを備えた輸送機器。
  • 说明书全文

    本発明は、電気信号を通電/遮断したり、電源を通電/遮断するスイッチ装置、スイッチ装置を備えたスイッチ装置システム、およびスイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器に関する技術である。 更に詳細には、スイッチのON操作に対しては同時にスイッチ接点が閉じてON状態になるが、スイッチのOFF操作に対しては同時にスイッチ接点が開いてOFF状態にならないと共に、スイッチのON/OFFの操作状態を認識でき、スイッチ外部のユニットに情報伝達可能なスイッチ装置、そのスイッチ装置を備えたスイッチ装置システム、およびスイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器に関する技術である。 また、スイッチ接点のOFFは、スイッチのON/OFFの操作状態を認識したスイッチ外のユニットから接点のOFFに対する準備が完了した信号を受けた後にスイッチ接点が開いてOFF状態にする。 また、更にスイッチの操作状態およびスイッチ接点がON状態の場合に、スイッチ外のユニットからの信号によって、スイッチの操作状態およびスイッチ接点を同時にOFF状態に変更可能なスイッチ装置、スイッチ装置を備えたスイッチ装置システム、およびスイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器に関する技術である。

    AC電源の通電/遮断を行う従来技術として、例えば、以下のような技術が挙げられる。 第1の従来技術は、電源スイッチのON/OFF操作によって、AC接点が閉/開されてAC電源の通電/遮断を行うものである。 第2の従来技術は、例えば、プロジェクタ装置等において、メインスイッチを備えず、押しボタンスイッチで機器を立上げたり、押しボタンスイッチで使用後の機器のOFF準備をするものであり、OFF準備完了後にACプラグをコンセントから抜く。

    一般的には、これら第1の従来技術や第2の従来技術が主流であるが、例えば、第1の従来技術では、突然電源スイッチをON→OFF操作した場合、HDD動作中やDC電源の冷却中や加熱部の冷却中等で、機器のOFF準備ができていないタイミングでAC電源供給が停止すると、機器を破壊してしまうという問題がある。

    また、第2の従来技術では、第1の従来技術と同様に、機器のOFF準備は確実にできるが、ACプラグがコンセントにささっている限り、押しボタンスイッチ検知用の電消費を始めON準備のためのAC電力を常に消費することとなり、省エネルギー化を図れず、また使用者にとって使いにくいという問題がある。

    このような問題を解決するため、第3の従来技術では、トイレの換気扇スイッチの動作をAC電源の通電/遮断に採用し、同時に別スイッチや検知手段で、スイッチ操作のON/OFF状態を検知して、OFF検知した場合は、速やかに機器のOFF準備処理を実行して、その後に換気扇スイッチのゼンマイ仕掛けのタイマーによるAC電源の遮断に備える。

    この第3の従来技術では、AC電源の遮断に対しては確実に機器のOFF準備処理が完了できる点や無駄な電力を消費しない点は優れているが、機械的構造が多少複雑であることや製造コストが高くなるという問題がある。 さらには、機器のOFF準備が短時間で完了した場合でもAC電源の遮断までは所定の時間を要するため、若干の無駄な電力消費が生じる場合がある。

    このような問題を解決するため、第4の従来技術では、電源スイッチのAC接点と並列にリレー接点を設け、スイッチユニットとして、スイッチとリレーとを組み合わせて、電子的なタイマ手段を備えた方式である。 この第4の従来技術によれば、第3の従来技術の問題は改善できるが、スイッチユニットが現状の電源スイッチの数倍の大きさになってしまう点やAC接点回路が2倍必要な点や、電源スイッチON中はリレーの励磁電流を常に流すと共にタイマ動作用の無駄電力消費も常に生じるという問題がある。 また、機器のOFF準備が短時間で完了した場合でもAC電源の遮断までは所定の時間がかかるので、若干の無駄な電力消費が生じる問題は依然解決されない。

    このため、第5の従来技術では、上記第4の従来技術におけるスイッチ部とリレー部を別個に分離して、スイッチ部に更にスイッチ操作のON/OFF状態を検知できる別スイッチや検知手段を備え、また、タイマを搭載せず、OFF検知した後に機器のOFF準備処理を完了してから、リレーの励磁電源をOFF制御する方式を採用している。

    この第5の従来技術では、スイッチ操作のOFF状態を検知した場合、機器のOFF準備処理を確実に実行、完了して、完了直後にAC電源の遮断を実行できるという確実性がある点で優れている。 しかしながら、この第5の従来技術では、AC接点回路が2倍必要な点や、電源スイッチのON中はリレーの励磁電流を常に流して無駄な電力消費が生じるという問題は解決できていない。 また、別スイッチや検知手段によるスペースが増加するという問題もある。

    本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、(1)電源スイッチの突然のOFFに対しても機器を安全に停止させることができ、(2)機器を使用しない時は電源スイッチによってAC電源の遮断が可能であり、(3)機器の動作中の無駄電力が少なく、(4)機器のOFFモード中の無駄電力が少なく、(5)スイッチや必要部品の所要スペースを極力小さくすることができ、(6)さらなる低コストで製造することができるスイッチ装置、スイッチ装置システム、およびスイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器を提供することを目的とする。

    また、本発明は、上記の課題解決と共に、従来のリセット機能付きスイッチ(例えば、パナソニック電工(R)製のAJ8Rシリーズ、ヒロセ電機(R)製のRS3シリーズ,オムロン株式会社(R)製のA8Gシリーズ等)のように、スイッチの操作状態およびスイッチ接点がON状態の場合に、スイッチ外のユニットからの信号によって、スイッチの操作状態およびスイッチ接点を一緒にOFF状態に変更可能なスイッチを提供することも目的とする。

    上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるスイッチ装置は、ONまたはOFF操作されるスイッチ操作部と、前記スイッチ操作部がON側にあるか、OFF側にあるかを検知する検知部と、前記スイッチ操作部をOFFからONに操作するのと同時に、1回路以上の第1の電気接点をON状態に形成する第1機構と、を備え、前記スイッチ操作部を、ONからOFFに操作すると、前記スイッチ操作部はOFF側になる一方、1回路以上の前記第1の電気接点はON状態を維持し、前記第1の電気接点のONからOFFへの変更は、 前記スイッチ装置に入力される電気信号のOFF→ON→OFFによって行う第2機構と、を備えたことを特徴とする。

    また、本発明にかかるスイッチ装置は、ONまたはOFF操作されるスイッチ操作部と、前記スイッチ操作部がON側にあるか、OFF側にあるかを検知する検知部と、前記スイッチ操作部をOFFからONに操作するのと同時に、1回路以上の第1の電気接点をON状態に形成する第1機構と、前記スイッチ操作部を、ONからOFFに操作すると、前記スイッチ操作部はOFF側になる一方、1回路以上の前記第1の電気接点はON状態を維持し、1回路以上の前記第1の電気接点はON状態での前記第1の電気接点のONからOFFへの移行は、前記スイッチ装置に入力される電気信号のOFF→ON→OFFによって行う第2機構と、前記スイッチ操作部がON側に位置し、かつ前記第1の電気接点がON状態の場合に、前記スイッチ装置に入力される電気信号のOFF→ON→OFFによって、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに、前記スイッチ操作部をON側からOFF側へ変更する第3機構とを備えたことを特徴とする。

    本発明によれば、電源スイッチの突然のOFFに対しても機器を安全に停止させることができ、機器を使用しない時は電源スイッチによってAC電源の遮断が可能であり、機器の動作中の無駄な電力が少なく、機器のOFFモード中の無駄電力が少なく、スイッチや必要部品の所要スペースを極力小さくすることができ、さらなる低コストで製造することができるという効果を奏する。

    図1は、実施の形態1のスイッチ装置のスイッチ本体部の機械的構造を示す模式図である。

    図2は、実施の形態1のスイッチ装置において第1の電気接点を閉状態(接点ON)から開状態(接点OFF)にする機構の構造を示す模式図である。

    図3は、実施の形態1のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図4は、実施の形態1のコントローラによる制御処理の手順を示すフローチャートである。

    図5は、実施の形態1の変形例1のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図6は、実施の形態1の変形例2のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図7は、実施の形態1の変形例2のコントローラによる制御処理の手順を示すフローチャートである。

    図8−1は、実施の形態1の変形例3のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図8−2は、実施の形態1の変形例3のスイッチの他の例を示す回路構成図である。

    図9は、実施の形態2のスイッチ装置において第1の電気接点を閉状態(接点ON)から開状態(接点OFF)にする機構の構造を示す模式図である。

    図10は、実施の形態2のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図11は、実施の形態2のコントローラによる制御処理の手順を示すフローチャートである。

    図12は、従来技術例1のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図13は、従来技術例2のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図14は、従来技術例3のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図15は、従来技術例4のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図16は、従来技術例5のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図17は、従来技術例5におけるコントローラによる制御処理の手順を示すフローチャートである。

    図18は、従来技術例5においてスイッチの突然遮断を並列リレー回路で回避する方式の制御タイミングを示すタイミングチャートである。

    図19は、ヒロセ電機(R)製のリセットスイッチ:RS3シリーズの外観図と内部構造図である。

    図20は、実施の形態3のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図21は、実施の形態3のコントローラによる制御処理の手順を示すフローチャートである。

    図22は、実施の形態3の変形例のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図23は、実施の形態4のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    図24は、実施の形態4のコントローラによる制御処理の手順を示すフローチャートである。

    以下に添付図面を参照して、この発明にかかるスイッチ装置およびスイッチ装置を備えた機器の実施の形態を詳細に説明する。 なお、言うまでも無いが、以下の実施の形態は本発明の一例を説明するものであって、本発明の範囲を逸脱しないで当業者が各種の変更や変形や改善を加えることは可能であり、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

    (実施の形態1)
    図1は、実施の形態1のスイッチ装置のスイッチ本体部10の機械的構造を示す模式図である。 図1では、スイッチ操作部1がONとなった状態を示している。

    図1に示すように、本実施の形態のスイッチ本体部10は、スイッチ操作部1と、第1のスイッチ接点レバ21、22と、第2のスイッチ接点レバ3とを主に備えている。 また、本実施の形態のスイッチ本体部10は、第1の電気接点として、第1のスイッチ接点レバ21に対応した第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d、および第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略)をスイッチ操作部1の下部1bの下方に備えている。

    また、本実施の形態のスイッチ本体部10は、第2の電気接点として、第2のスイッチ接点レバ3に対応した第2のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第2のスイッチの端子側接点(図示省略)をスイッチ操作部1の下部1bの下方に備えている。

    実施の形態1のスイッチ装置は、第1の電気接点が、スイッチ操作部1がON状態の場合では、常に閉状態(接点ON)となるが、スイッチ操作部1のON→OFF操作では、第1の電気接点が閉→開状態(接点OFF)せず、第2の電気接点は、スイッチ操作部1がON状態の場合では、常に閉状態(接点ON)となるとともに、スイッチ操作部1がOFF状態の場合では、常に第2の電気接点が開状態(接点OFF)となるものである。 ここで、第2の電気接点は、一般的なスイッチ装置(スイッチ操作部のON/OFF操作に同期して電気接点の閉状態(接点ON)/開状態(接点OFF)が変化する機構)と同様である。

    スイッチ操作部1は、その下部1bと一体型の構造となっており、ON/OFFの動作を、支点1aを中心軸として利用者に押下されることにより回動可能となっている。

    スイッチ操作部1の下部1bは、図1に示すように、第1のスイッチの接点レバ側接点21cと反対側の部分において、第1のスイッチ接点レバ21、22に対向する部分を切り欠いている。 このため、スイッチ操作部1の下部1bの下面は第1のスイッチ接点レバ21,22の上面に当接不能となっている。 一方、スイッチ操作部1の下部1bは、図1に示すように、第2のスイッチの接点レバ側接点と反対側の部分で第2のスイッチ接点レバ3に対向する部分はこのような切り欠き部を備えていない。 このため、スイッチ操作部1の下部1bの下面は第2のスイッチ接点レバ3の上面に当接可能であり、後述するように、スイッチ操作部1をOFFに押下した状態で、スイッチ操作部1の下部1bの下面は、第2のスイッチ接点レバ3のみを押下し、第1のスイッチ接点レバ21,22を押下しない構造となっている。

    スイッチ操作部1がON側の状態では、スイッチ操作部1の下部1b全体は、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22と第2のスイッチ接点レバ3と接していて、このON状態で、第1のスイッチ接点レバ21に対応した第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d同士、および、第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略)同士、さらに、第2のスイッチ接点レバ3に対応した第2のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第2のスイッチの端子側接点(図示省略)同士が接触状態を維持する。 これにより、3つの第1のスイッチ接点レバ21、22、および第2のスイッチ接点レバ3のそれぞれに対応した3つの電気接点が閉状態(接点ON状態)となり、回路電流が流れる。

    第1のスイッチ接点レバ21に対応したスイッチ接点回路について具体的に説明すると、第1のスイッチの接点レバ動作時常時接触導体側の端子21eと、第1のスイッチの接点レバ動作時常時接触導体21bと、第1のスイッチの接点レバ導体21aと、第1のスイッチの接点レバ側接点21cと、第1のスイッチの端子側接点21dと、第1のスイッチのON−OFF接点側の端子21fが電気的に導通することにより、回路電流が流れる。 第1のスイッチ接点レバ22,および第2のスイッチ接点レバ3に対応した2つのスイッチ接点回路についても同様(図示省略)である。

    一方、スイッチ操作部1がON側→OFF側に押下されると、スイッチ操作部1の下部1bは奥側の第2のスイッチ接点レバ3の全面とは接しているので、スイッチ操作部1のONからOFFへの操作とともに、第2のスイッチ接点レバ3も回動して、第2のスイッチ接点レバ3に対応した第2のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第2のスイッチの端子側接点(図示省略)同士の接触状態を解除され、開状態(接点OFF)となる。

    また、スイッチ操作部1の下部1bの第1のスイッチ接点レバ21および第1のスイッチ接点レバ22側は切り欠き部を有しているので、スイッチ操作部1をOFF状態に押下されても、スイッチ操作部1の下部1bは、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22とに接することはなく、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22は押し下げられない。 このため、この状態では、第1のスイッチ接点レバ21に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d同士、および第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略)同士は接触状態、すなわち閉状態(接点ON)を維持する。

    このようなスイッチ機構とすることで、第2のスイッチ接点レバ3に対応した第2のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第2のスイッチの端子側接点(図示省略)同士の接触状態をスイッチ内部あるいはスイッチ外部で検知すれば、スイッチ操作部1がON側かOFF側のどちらに操作されているか検知することができる。

    また、本実施の形態では、スイッチ操作部1がON側かOFF側のどちらに操作されているか検知する手段として、第2のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第2のスイッチの端子側接点(図示省略)同士の接触状態の検知としているが、これに限定されるものではない。 例えば、スイッチ操作部1と連動して稼働するフォトインタラプタの受光状態を変化させる遮光板を設けて検知するように構成することができる。

    また、第2のスイッチの接点レバ側接点と第2のスイッチの端子側接点からなる第2の電気接点は、スイッチ操作部1のON/OFF操作に同期して電気接点が開(OFF)/閉(ON)するように構成し、第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21dからなる第1の電気接点を、スイッチ操作部1のONからOFF操作に同期せずに電気接点が閉状態に維持するように構成してもよい。

    次に、スイッチ操作部1がONからOFFに操作された際に、第1の電気接点を閉状態(接点ON)から開状態(接点OFF)にする機構について説明する。

    図2は、実施の形態1のスイッチ装置において第1の電気接点を閉状態(接点ON)から開状態(接点OFF)にする機構の構造を示す模式図である。 図2では、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の下方部分のみを示している。 また、図2では、スイッチ操作部1をOFF操作した場合で、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流を流していない状態を示している。

    スイッチ操作部1がONからOFFに操作された場合は、上述したとおり、第2の電気接点(第2のスイッチの接点レバ側接点と第2のスイッチの端子側接点)は開状態となるが、第1の電気接点(第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d、および第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略))は、接触状態を維持し、閉状態(接点ON)となっている。

    図1で示したスイッチ本体部10には、図2に示すように、スイッチ接点レバON→OFF可動用鉄板(磁性体)29が、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の下部に接合されている。 これにより、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22は連動して動作する。

    また、図2に示すように、図1で示したスイッチ本体部10には、スイッチ接点レバON→OFF可動用鉄心4aがスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bを巻回した状態で、スイッチ接点レバON→OFF可動用鉄板(磁性体)29と対峙して配置されている。 ここで、スイッチ接点レバON→OFF可動用鉄心4aとスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bとは電磁石を構成し、後述する回路構成によって電流をスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに流すと、スイッチ接点レバON→OFF可動用鉄心4aが磁化する。 従って、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流を流すことによって、スイッチ接点レバON→OFF可動用鉄心4aとスイッチ接点レバON→OFF可動用鉄板(磁性体)29の間に電磁吸引力が作用し、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の図2における右側部分を引き下げる。 これにより、第1の電気接点、すなわち、第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d、および第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略)の接触状態は解除されて開状態(接点OFF)となる。 ここで、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに流す電流は、直流、交流のいずれでも良い。

    なお、上記の説明では、スイッチ操作部1がOFF側に操作されている場合について説明したが、スイッチ操作部1がON側に操作されている場合については、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流を流した場合は、第1の電気接点の接触状態が解除されると共に、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の図2における左側部分を引き上げる力でスイッチ操作部1をON側からOFF側に変更できるようにしても良い。

    また、上記のスイッチ構造として、第1のスイッチ接点レバ21がON側やOFF側のどちらに可動しても第1のスイッチの接点レバ導体21aと第1のスイッチの接点レバ動作時常時接触導体21bは常に接触している。 第1のスイッチ接点レバ22や第2のスイッチ接点レバ3についても同様である。

    このようなスイッチ構成とすれば、いつスイッチ操作部1がON→OFFされてもスイッチ内部の第1のスイッチ接点はONのままであるので、第1の電気接点が突然遮断されることが無い。 従って、スイッチのOFF状態を検知してから、機械を安全に停止させたり、途中の動作を完了することができる。 また、従来技術のように、リレー接点を励磁電流でONに維持することも必要ないので、無駄な電力消費も生じない。 このため、機械の動作中やOFFモード中でも第1のスイッチ接点回路維持のエネルギーは不要である。 なぜなら、接点のONは、スイッチ操作部1のOFF→ONの操作で、第1の電気接点の接触維持が完了しているからである。

    第1の電気接点の接点OFFは、第2の電気接点で、スイッチ操作部1のON→OFFを検知したら、シャットダウン前処理を実行した後に第1の電気接点を電磁石(後述する実施の形態2ではバイメタル等)でOFFにすることができる。 シャットダウン前処理とは、各種機器でAC入力電圧供給を遮断される前に各種機器を安全停止させるための処理である。 従って、機器を使用しない場合は、第1の電気接点を接点OFFにして無駄な消費電力を低減するとともに電源遮断が可能である。

    また、従来技術のように、スイッチと並列なリレー回路は不要である。 第1の電気接点そのものがスイッチ機能と従来技術のリレーの機能を同時に担っている。 したがって、小型化やコスト的に有利なスイッチ装置や該スイッチ装置を備えた機器が実現できる。

    次に、電磁石に通電して第1の電気接点を開状態にするための回路構成について説明する。 図3は、実施の形態1のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    本実施の形態の回路構成は、図3に示すように、5VE電源301と、コントローラ302と複合メインスイッチ303とを主に備えている。

    5VE電源301は、DC低圧の制御用電源であり、制御部が動作している時は常にDC5V等の出力電圧を供給することが求められる電源である。 複合メインスイッチ303は、ACSD(ACシャットダウン)スイッチ304と電磁石と信号スイッチ(4)とを備えている。 図3において、電磁石はスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bのみを図示している。

    信号スイッチ(4)は、第2の電気接点としての第2のスイッチの接点レバ側接点と第2のスイッチの端子側接点(ともに図示省略)に相当する。 従って、信号スイッチ(4)は、上述したとおり、スイッチ操作部1のON操作に対して連動して閉状態(接点ON)になるとともに、スイッチ操作部1のOFF操作に対して連動して開状態(接点OFF)となる。 コントローラ302は、この信号スイッチ(4)のON/OFF状態を検知することにより、スイッチ操作部1がON側かOFF側のどちらに操作されているかを検知することができる。 また、コントローラ302は制御部であるので動作中は常にDC5V等の出力電圧を供給することが求められる。

    ACSDスイッチ304は、スイッチ回路(1),(2)を備えている。 ここで、スイッチ回路(1)、(2)は、それぞれ第1の電気接点としての第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d、および図1に示される第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略)に相当する。

    スイッチ操作部1がON操作されるとこのスイッチ回路(1)、(2)がON状態、すなわち閉状態となり、これにより商用電源AC入力306からAC電力が5VE電源(DC低圧の制御用電源)301に供給される。 一方、スイッチ操作部1がOFF操作された場合には、突然のAC電力遮断を回避するため、上述した機構により、第1の電気接点としてのスイッチ回路(1)、(2)の接点は直ちに開状態とならない。

    図3において、2点鎖線矢印は、スイッチ操作部1の動作に対して電気接点が連動して動作するON/OFF状態を示す。 従って、スイッチ回路(1)、(2)は、同回路らが開状態(接点OFF)でのスイッチ操作部1のONに対してのみ連動して閉状態(接点ON)となる。 (一度閉状態(接点ON)となったスイッチ回路(1)、(2)はその後のスイッチ操作部1のON/OFF操作に対して、接点状態は閉状態(接点ON)を維持する。)スイッチ回路(1)、(2)を開状態(接点OFF)とするには、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流を流すこと(説明後術)で可能である。

    図3における点線の矢印は、一瞬の電磁石の力によるスイッチ接点をONからOFFにすることができることを示している。 スイッチ回路(1)、(2)の接点が相当する。 すなわち、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bが通電されると、スイッチ回路(1)、(2)が開状態となる。

    コントローラ302は、5VE電源301に接続されている。 コントローラ302は、信号スイッチ(4)の開/閉状態を検知している。 コントローラ302は、信号スイッチ(4)の開状態を検知した場合、速やかにシャットダウン前処理を実行する。 ここで、シャットダウン前処理としては、画像形成装置では、ハードディスクドライブ装置(HDD)の途中処理の完了や読み書き停止や画像形成作業の完了や冷却ファンの一定時間回転や各種可動物のホームポジション停止などが該当する。 また、電気機器や工作機械や医療機器や自動車や輸送機器等の場合には、シャットダウン前処理としては、データの記録処理や仕掛かりジョブの完了や安全停止処理等が該当する。

    コントローラ302は、シャットダウン前処理の実行を完了したら、電磁石に対して電磁石ON信号を出力して、電磁石のスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流を流して電磁石をONにする。 これにより、第1の電気接点としてのスイッチ回路(1)、(2)の接点が開状態となり、接点OFFとなる。

    ここで、電磁石ON信号は、電磁石を通電してONにすることにより第1の電気接点を開状態(接点OFF)にするための電気信号であり、電磁石に通電する通電電流そのものを電磁石ON信号として用いる他、電磁石の電流をOFF→ONに切り替えるための制御信号を電磁石ON信号として構成すること(例えば後述する図5の実施の形態1の変形例1)ができるが、これらに限定されるものではない。

    ここで、コントローラ302の電磁石のON制御は、例えば0.1秒等の一瞬で十分である。 このため、電磁石のON制御の動作で消費されるエネルギーは極めて微小で済む。 ここで、コントローラ302による電磁石のON制御を短時間にすることは好ましいが、本実施の形態の場合、電磁石のON制御を継続しても、スイッチ回路(1)、(2)の接点を開状態にすると、AC入力306から5VE電源301への電力供給が停止するので、コントローラ302による電磁石に対する通電のエネルギーも自動的に消滅する。 どちらの構成の場合でも、コントローラ302は、スイッチ操作部1がOFF操作されたことを検知して、シャットダウン(ACスイッチ接点開放)のシーケンスを決定することができる。

    次に、スイッチ操作部1がON側からOFF側に操作された場合において、このようなコントローラ302による第1の電気接点の接点ON(閉状態)から接点OFF(開状態)への制御について詳細に説明する。 図4は、実施の形態1のコントローラ302による制御処理の手順を示すフローチャートである。 ここで、図4に示す制御処理は、コントローラ制御のメインルーチンの中で毎回実行されるように構成する他、例えば20ms毎等の一定時間毎に実行するように構成することができる。

    まず、コントローラ302は、第2の電気接点、すなわち信号スイッチ(4)の開閉状態を検知することにより、スイッチ操作部1がON側/OFF側のいずれの位置にあるかを検知する(ステップS11)。 ここで、コントローラ302側でGND以外の電圧に入力信号を抵抗を介してプルアップやプルダウンすることにより信号スイッチ(4)の開閉検知を行うことができる。 具体的には、コントローラ302は、信号スイッチ(4)が閉状態であることを検知した場合には、スイッチ操作部1はON側に位置していると検知し、信号スイッチ(4)が開状態であることを検知した場合には、スイッチ操作部1はOFF側に位置していることを検知する。

    そして、スイッチ操作部1がON側に位置している場合は(ステップS11:ON)、コントローラ302は次回の処理まで待機する。 一方、スイッチ操作部1がOFF側に位置している場合は(ステップS11:OFF)、コントローラ302は、シャットダウン前処理が完了しているか否か、あるいはシャットダウン前処理が不要か否かを判断する(ステップS12)。

    そして、シャットダウン前処理が完了していないあるいはシャットダウン前処理が必要と判断した場合(ステップS12:No)、コントローラ302はシャットダウン前処理を開始済みか否かを判断する(ステップS13)。 そして、コントローラ302は、シャットダウン前処理を開始済みである場合には(ステップS13:Yes)、シャットダウン前処理を継続し(ステップS14)、次回の処理まで待機する。 一方、コントローラ302は、シャットダウン前処理を開始済みでない場合には(ステップS13:No)、シャットダウン前処理を開始し(ステップS15)、次回の処理まで待機する。 このような処理を行うのは、直ちに、第1の電気接点を開状態にすると突然のAC電力遮断となって問題になるためである。

    ステップS12において、コントローラ302は、シャットダウン前処理が完了している、あるいはシャットダウン前処理が不要と判断した場合には(ステップS12:Yes)、直ちに第1の電気接点を開状態にしても問題にならないため、第1の電気接点であるスイッチ回路(1)、(2)を開状態するための電磁石ON信号を出力済みか否か判断する(ステップS16)。 そして、コントローラ302は、電磁石ON信号を出力済みでない場合には(ステップS16:No)、電磁石ON信号(電磁石に通電する通電電流や、電磁石の電流をOFF→ONに切り替えるための制御信号等)を出力し(ステップS17)、次回の処理まで待機する。 これにより、電磁石のスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流が流れ、電磁石がONになる。

    ステップS16において、コントローラ302は、電磁石ON信号を出力済みの場合(ステップS16:Yes)、ステップS17における電磁石ON信号の出力から一定時間が経過したかどうかを確認する(ステップS18)。 そして、一定時間の経過が確認できない場合には(ステップS18:No)、次回の処理まで待機する。 一方、ステップS18において、一定時間の経過が確認できた場合は(ステップS18:Yes)、電磁力によって、第1の電気接点であるスイッチ回路(1)、(2)が開状態となり、接点OFFとなっているので、電磁石OFF信号を出力して(ステップS19)、次回の処理まで待機する。 ここで、電磁石OFF信号とは、電磁石の通電をやめて電磁石をOFFするための信号であり、通電電流を停止する他、電磁石の電流をON→OFFに切り替えるための制御信号等を電磁石OFF信号として用いることができるが、これらに限定されるものではない。

    なお、本実施の形態では、電磁石ON信号の出力から一定時間経過したら電磁石OFF信号を出力しているが(ステップS18,S19)、電磁石ON信号を出力済みである場合(ステップS16:Yes)、これらのステップS18,S19を行わずに、次回の処理まで待機するように構成してもよい。 この後の第1の電気接点(スイッチ回路(1)、(2))の接点OFFによって、AC入力306から5VE電源301への電力供給が停止するので、コントローラ302による電磁石に対する通電のエネルギーも自動的に消滅するからである。 図4のフローチャートでは、点線四領域を実線円領域に変更可能である。

    このように本実施の形態では、スイッチ操作部1がON側からOFF側に操作された場合でも直ちに第1の電気接点を開状態とせずに接点ONを維持し、シャットダウン前処理を完了してから電磁石を通電して第1の電気接点を開状態にして接点OFFとしているので、スイッチ操作部1の突然のOFF操作に対してもスイッチ装置を搭載した機器を安全に停止させることができる。 また、機器を使用しない時には、スイッチ装置によってAC電源の遮断を行うことができる。 また、機器の動作中および電源OFF時の無駄な電力消費が少ないので、電力消費を削減することができる。 また、スイッチや必要部品の所要スペースが極力小さいため、スイッチ装置の省スペース化を図ることができる。 さらに、従来技術と比較して、製造コストをさらに低減したスイッチ装置を提供することができる。

    次に、実施の形態1の変形例について説明する。

    (実施の形態1の変形例1)
    実施の形態1では、第1の電気接点を接点OFFにするための電磁石の電源をコントローラから供給していたが、これに限定されるものではない。 本変形例1では、この電磁石の電源をACラインから生成するように構成している。

    図5は、実施の形態1の変形例1のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。 この変形例において、スイッチ本体部10の構造、第1の電気接点を接点ONから接点OFFにするための構造については、実施の形態1で説明した図1、図2と同様である。

    本変形例1の回路構成は、図5に示すように、5VE電源301と、コントローラ302と、複合メインスイッチ503とを主に備えている。 ここで、5VE電源301、コントローラ302の構成および機能は実施の形態1と同様である。

    本変形例1の複合メインスイッチ503は、スイッチ回路(1)、(2)と電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)とからなるACSDスイッチ304と、信号スイッチ(4)と、電磁石用電源507と、電磁石ドライバ508とを備えている。 ここで、ACSDスイッチ304の機能および構成は実施の形態1と同様である。

    電磁石用電源507は、電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)の電源であり、図5に示すように、商用電源であるAC入力306からスイッチ回路(1)、(2)を介した後のACラインから取得して電磁石のONに適した電源を生成する。 ここで、生成する電源は、直流でも交流でも良いし、場合によっては、ACラインの電力を直接伝達しても良い。

    電磁石ドライバ508は、電磁石をコントローラ302からの制御信号によってON/OFFする。 本変形例では、この電磁石ドライバ508を備えているので、コントローラ302からの出力制御信号は微弱なエネルギー(電流)で良い。

    電磁石ドライバ508は、コントローラ302からの制御信号を受けて、電磁石用電源507を電磁石へ供給/遮断(電磁石電流のON/OFF)することができる。 電磁石ドライバ508をリレー回路としても構成することができる他、半導体スイッチング素子として構成することもでき、AC電源の場合はトライアック等を含む回路としても構成することもできる。

    なお、本実施の形態におけるコントローラ302による制御処理は、図4で説明した実施の形態1と同様である。

    本変形例1では、複合メインスイッチ503内部に電磁石用電源507を設けることにより、コントローラ302側で電磁石ONに必要な電源を設ける必要がなくなるので、コントローラ302側の設計の自由度を広げることができるという利点がある。

    (実施の形態1の変形例2)
    本変形例2は、第1の電気接点を接点ONから接点OFFにするための電磁石の電源をACラインから生成すると共にスイッチ操作部1がOFF側に操作されたことをスイッチ自体が検知したら一定時間後に電磁石をONにして第1の電気接点をOFFするタイマ回路スイッチを備えた方式である。

    図6は、実施の形態1の変形例2のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。 この変形例において、スイッチ本体部10の構造、第1の電気接点を接点ONから接点OFFにするための構造については、実施の形態1で説明した図1、図2と同様である。

    本変形例2の回路構成は、図6に示すように、5VE電源301と、コントローラ602と、複合メインスイッチ603とを主に備えている。 ここで、5VE電源301の構成および機能は実施の形態1と同様である。

    本変形例2の複合メインスイッチ603は、スイッチ回路(1)、(2)と電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)とからなるACSDスイッチ304と、タイマ起動スイッチ(3)と、信号スイッチ(4)と、タイマ・電磁石用電源607と、タイマ回路スイッチ608とを備えている。 ここで、ACSDスイッチ304の機能および構成は実施の形態1と同様である。

    タイマ・電磁石用電源607は、タイマ回路スイッチ608と電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)の電源であり、図6に示すように、商用電源であるAC入力306からスイッチ回路(1)、(2)を介した後のACラインから取得して電源を生成する。

    タイマ・電磁石用電源607は、タイマ回路スイッチ608を介して電磁石のスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに接続されている。 タイマ回路スイッチ608には、タイマ起動スイッチ(3)(別のフォトインタラプタ検知等の手段でも良い)からの信号が入力される。 本変形例2では、スイッチ操作部1がOFF側に操作されて、タイマ起動スイッチ(3)が開状態になって接点OFFになったと同時にタイマ回路(図示省略)による計時が開始され、所定時間をカウントする。 所定時間が経過したら、タイマ回路スイッチ608のスイッチON機能が働いて、電磁石をONにする。

    なお、タイマ回路スイッチ608のスイッチ部分は、上記図5に示される実施の形態1の変形例1の電磁石ドライバ508と同様である。 言いかえると、タイマ回路スイッチ608は電磁石ドライバ508に加えて、電磁石ドライバ508にON信号を出力するタイマ回路を備えたものである。

    また、スイッチ操作部1がOFF側に操作されると、同時に信号スイッチ(4)も開状態になって接点OFFになるので、コントローラ602は、この接点OFF状態を検知すると速やかにシャットダウン前処理を実行する。 すなわち、本変形例2では、実施の形態1およびその変形例1と異なり、第1の電気接点であるスイッチ回路(1)、(2)は、所定時間後に強制的に開状態になって接点OFFとなる。 このため、コントローラ602は、この時点までに、シャットダウン前処理を確実に完了する必要がある。 従って、上記所定時間は、シャットダウン前処理の完了までの時間以上の時間として設定しておく必要がある。

    図7は、実施の形態1の変形例2のコントローラ602による制御処理の手順を示すフローチャートである。

    まず、コントローラ602は、第2の電気接点、すなわち信号スイッチ(4)の開閉状態を検知することにより、スイッチ操作部1がON側/OFF側のいずれの位置にあるかを検知する(ステップS21)。

    そして、スイッチ操作部1がON側に位置している場合は(ステップS21:ON)、コントローラ602は次回の処理まで待機する。 一方、スイッチ操作部1がOFF側に位置している場合は(ステップS21:OFF)、コントローラ602は、シャットダウン前処理が完了しているか否か、あるいはシャットダウン前処理が不要か否かを判断する(ステップS22)。

    そして、シャットダウン前処理が完了していないあるいはシャットダウン前処理が必要と判断した場合(ステップS22:No)、コントローラ602はシャットダウン前処理を開始済みか否か判断する(ステップS23)。 そして、コントローラ602は、シャットダウン前処理を開始済みである場合には(ステップS23:Yes)、シャットダウン前処理を継続し(ステップS24)、次回の処理まで待機する。 一方、コントローラ602は、シャットダウン前処理を開始済みでない場合には(ステップS23:No)、シャットダウン前処理を開始し(ステップS25)、次回の処理まで待機する。

    図4との違いは、ステップS16,S17,S18,S19の処理が不要な点である。 図6や図13(後述)や図14(後述)の方式では、これらステップS16,S17,S18,S19の処理はスイッチ自体のタイマ機能が一定時間後に自動的に第1の電気接点(スイッチ回路(1)、(2))を開状態にして接点OFFにすることで行われる。

    本変形例2では、複合メインスイッチ603自体のタイマ機能が一定時間後に自動的に第1の電気接点(スイッチ回路(1)、(2))を開状態にして接点OFFとしているので、実施の形態1のような電磁石ON信号の出力は行わない。

    このように本変形例2では、複合メインスイッチ603自体のタイマ機能が一定時間後に自動的に第1の電気接点(スイッチ回路(1)、(2))を開状態にして接点OFFとしているので、コントローラ602側で、電磁石ONに必要な電源や電磁石ON信号等の制御信号の出力が不要であるため、コントローラ602側の設計の自由度を、変形例1よりも広げることができる。

    (実施の形態1の変形例3)
    図8−1は、実施の形態1の変形例3のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。 この変形例において、スイッチ本体部10の構造については、実施の形態1で説明した図1、図2と同様である。

    本変形例3の回路構成は、図8−1に示すように、5VE電源301と、コントローラ802と、複合メインスイッチ803とを主に備えている。 ここで、5VE電源301の構成および機能は実施の形態1と同様である。

    本変形例3の複合メインスイッチ803は、スイッチ回路(1)、(2)と電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)とからなるACSDスイッチ304と、タイマ起動スイッチ(3)と、信号スイッチ(4)と、タイマ・電磁石用電源607と、タイマ回路610と、強制OFFスイッチ609とを備えている。 ここで、ACSDスイッチ304の機能および構成は実施の形態1と同様であり、タイマ・電磁石用電源607の機能は実施の形態1の変形例2と同様である。

    本変形例3では、強制OFFスイッチ609が設けられている点が変形例2と異なっている。 この強制OFFスイッチ609は、タイマ回路610と並列に接続されており、コントローラ802からシャットダウン実行信号を入力した場合に、電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)をON制御する。

    すなわち、本変形例3では、スイッチ操作部1がON側の位置にある場合でも、コントローラ802の判断によって、コントローラ802からシャットダウン実行信号を入力した場合に、電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)をON制御して、これにより強制的に第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに、スイッチ操作部1をON側からOFF側へ変更することができる。

    なお、図8−1に示される実施の形態1の変形例3のスイッチ部の構成は、図8−2に示すように、上記図5に示される実施の形態1の変形例1の電磁石ドライバ508を用い、この電磁石ドライバ508にOR回路809を接続し、このOR回路809により、タイマ回路610から出力される電磁石ON信号とコントローラ802から出力されるシャットダウン実行信号との論理和をとった信号を入力するようにしても良い。 なお、図8−2では、電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)、電磁石ドライバー508、OR回路809、タイマ回路610、タイマ起動スイッチ(3)、コントローラ802のみを示している。

    このような構成によっても、スイッチ操作部1がON側の位置にある場合でもコントローラ802の判断によって、強制的に電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)に通電して、前記第1の電気接点をONからOFFに変更するとともに、スイッチ操作部1をON側からOFF側へ変更することができる。

    (実施の形態2)
    実施の形態1では、電磁石を用いて第1の電気接点を接点ONから接点OFFにしたが、本実施の形態では、バイメタルを用いて第1の電気接点を接点ONから接点OFFにする。

    本実施の形態において、スイッチ本体部10の構造については、実施の形態1で説明した図1と同様である。 本実施の形態では、第1の電気接点を閉状態(接点ON)から開状態(接点OFF)にする機構の構造が実施の形態1と異なっている。

    図9は、実施の形態2のスイッチ装置において第1の電気接点を閉状態(接点ON)から開状態(接点OFF)にする機構の構造を示す模式図である。 図9では、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の下方部分とバイメタルによる電気接点を開状態(接点OFF)にする様子を示している。 また、図9では、スイッチ操作部1をOFF操作した後、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに電流を流して、第1の電気接点が開状態(接点OFF)になった状態を示している。

    スイッチ操作部1がONからOFFに操作された場合は、実施の形態1で説明したとおり、第2の電気接点(第2のスイッチの接点レバ側接点と第2のスイッチの端子側接点)は開状態となるが、第1の電気接点(第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d、および第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略))は、接触状態を維持し、閉状態(接点ON)となっている。

    図1で示したスイッチ本体部10には、図9に示すように、スイッチ接点レバON→OFF可動用プレート29aが第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の上面に接合されている。 第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22は連動して動作する。

    そして、スイッチ接点レバON→OFF可動用プレート29aの上面には、バイメタル4c,4dの端部(図9における左側端部)が位置して、湾曲時にスイッチ接点レバON→OFF可動用プレート29aの上面に接触する構成となっている。 バイメタル4c、4dの他方の端部(図9における右側方向の端部)は、図示を省略した固定部材により固定されている。

    バイメタル(Bi−metallic strip)とは、熱膨張率が異なる2枚の金属板(バイメタル材料)を貼り合わせたものである。 本実施の形態では、熱膨張率の小さいバイメタル材料4cが下側に、熱膨張率の大きいバイメタル材料4dが上側にそれぞれ配置されて貼り合わされている。 そして、熱膨張率の大きいバイメタル材料4dには、バイメタル加熱用ヒータ電線4eが配設されている。

    本実施の形態では、後述する回路構成により、このバイメタル加熱用ヒータ電線4eに電流を流すことによって、バイメタル4c、4dが2種の金属の熱膨張率の相違から、図9に示すように、下側に湾曲する。 そして、この湾曲により、バイメタル4c、4dの可動する端部(図9における左側端部)がスイッチ接点レバON→OFF可動用プレート29aを上部から下方に押圧し、この押圧力により、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の図9における右側部分を押し下げる。 これにより、第1の電気接点、すなわち、第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d、および第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略)の接触状態(閉状態)は解除されて開状態(接点OFF)となる。 ここで、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに流す電流は、直流、交流のいずれでも良い。

    また、図9では、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに電流を流してバイメタル4c、4dが湾曲し、第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21dが接点OFFとなった状態を示しているが、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに電流を流していない状態では、バイメタル4c、4dは湾曲せず略平状態であり、このため、第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21dおよび第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略)は接点ONの状態となることができる。

    次に、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに通電して第1の電気接点を開状態にするための回路構成について説明する。 図10は、実施の形態2のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    本実施の形態の回路構成は、図10に示すように、5VE電源301と、コントローラ902と複合メインスイッチ903とを主に備えている。 ここで、5VE電源301の構成および機能は実施の形態1と同様である。

    本実施の形態の複合メインスイッチ903は、スイッチ回路(1)、(2)とバイメタル4c、4dとリレー907とからなるACSDスイッチ904と、信号スイッチ(4)とを備えている。 ここで、スイッチ回路(1)、(2)、信号スイッチ(4)の機能および構成は実施の形態1と同様である。

    バイメタル加熱用ヒータ電線4eの電源は商用電源AC入力306からスイッチ回路(1)、(2)を介した後のACラインから取得している。 リレー907がONとなってバイメタル加熱用ヒータ電線4eに電流が流れると、バイメタル4c、4dの変形によって、第1の電気接点であるスイッチ回路(1)、(2)が開状態となり接点OFFとなる。

    コントローラ902は、実施の形態1と同様に、信号スイッチ(4)の開閉を検知することによりスイッチ操作部1のON/OFF状態を検知する。 コントローラ902は、シャットダウン前処理の実行を完了すると、リレー907をONするためにリレーON信号を出力し、リレー907をONにする。 そして、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに通電し、バイメタル4c、4dの熱変形によって、スイッチ回路(1)、(2)を開状態として接点OFFとする。

    ここで、コントローラ902のリレー907のON制御は、例えば5秒等の短時間で十分である。 このため、リレー907のON制御の動作で消費されるエネルギーは微小で済む。 ここで、コントローラ902によるリレー907のON制御を短時間にすることは好ましいが、本実施の形態の場合、リレー907のON制御を継続しても、スイッチ回路(1)、(2)の接点を開状態にすると、AC入力306から5VE電源301への電力供給が停止するので、バイメタル加熱用ヒータ電線4eへの電力供給も自動的に停止する。 バイメタル加熱用ヒータ電線4eへの電力供給が停止したら、バイメタル4c,4dは自然冷却で、元の略水平の形に戻る。

    次に、スイッチ操作部1がON側からOFF側に操作された場合において、このようなコントローラ902による第1の電気接点の接点ON(閉状態)から接点OFF(開状態)への制御について説明する。 図11は、実施の形態2のコントローラ902による制御処理の手順を示すフローチャートである。

    本実施の形態の制御処理では、ステップS36,S37、S39の処理が実施の形態1と異なり、他の処理は実施の形態1で説明した図4の処理と同様である。 すなわち、コントローラ902がシャットダウン前処理を完了した場合(ステップS12:Yes)、リレーON信号出力済みか否かを判断し(ステップS36)、出力済みでない場合(ステップS36:No)、リレーON信号を出力してリレー907をONとする(ステップS37)。

    また、コントローラ902は、リレーON信号を出力してから一定時間経過後に(ステップS18:Yes)、バイメタル加熱用ヒータ電線4eが通電され、バイメタル4c、4dが湾曲することにより、スイッチ回路(1)、(2)が開状態となり接点OFFとなっているので、リレーOFF信号を出力し(ステップS39)、リレー907をOFFにする。 これにより、バイメタル加熱用ヒータ電線4eには電流が流れなくなり、バイメタル4c,4dは略水平の形に戻り、スイッチ接点レバON→OFF可動用プレート29aとの接触状態が解除されるので、スイッチ回路(1)、(2)は開状態のままで、接点OFFを維持する。 なお、本実施の形態においても、図4と同様にステップS18,S39の処理を行わないように構成してもよい。

    このように本実施の形態では、スイッチ操作部1がON側からOFF側に操作された場合でも直ちに第1の電気接点を開状態とせずに接点ONを維持し、シャットダウン前処理を完了してからバイメタル4c、4dを湾曲させて第1の電気接点を開状態にして接点OFFとしているので、スイッチ操作部1の突然のOFF操作に対してもスイッチ装置を搭載した機器を安全に停止させることができる。 また、機器を使用しない時には、スイッチ装置によってAC電源の遮断を行うことができる。 また、機器の動作中および電源OFF時の無駄な電力消費が少ないので、電力消費を削減することができる。 また、スイッチや必要部品の所要スペースが極力小さいため、スイッチ装置の省スペース化を図ることができる。 さらに、従来技術と比較して、製造コストをさらに低減したスイッチ装置を提供することができる。

    以下、実施の形態1、2に対する従来技術の例について説明する。

    図12に示す従来技術例1の方式は、一般的に多くの機器で使用されている方式で、商用電源AC入力306のON/OFFをいわゆるメインスイッチとして搭載され、電力供給ユニットへの電力供給/遮断をスイッチ操作に同期して実施している。

    この方式のメリットとしては、構成部品が少なく回路がシンプルでコストが安い点が挙げられる一方、突然のスイッチOFFに対する安全停止処理ができないことがデメリットとして挙げられ、ハードディスクの破壊や通信データの消滅や記憶データの消滅等、場合によっては重大な問題を起こすことがある。

    図13に示す従来技術例2の方式は、一部の機器で使用されている方式で、コンピュータや液晶プロジェクター等に使用されている。 電力供給ユニットへはスイッチを介さないで直接商用電源ACが入力されている。 この方式のメリットとしては、突然のスイッチOFFが無いので、機器の使用が終った場合は確実に安全停止処理ができる一方、使用者がスイッチによって電源遮断ができない使いにくさや電源コードを抜かない限り無駄な電力消費が存在してしまう問題がデメリットとして挙げられる。

    図14に示す従来技術例3の方式は、いわゆるトイレの換気扇スイッチの技術の方式である。 この方式では、信号スイッチ(4)は、スイッチ操作部1の操作に連動してリアルタイムで閉状態(接点ON)、開状態(接点OFF)となる。 コントローラは、スイッチ操作部1のOFF操作を信号スイッチ(4)により検知すると、速やかにシャットダウン前処理を実行する。 スイッチ操作部1のON操作に対して、ACスイッチ(1)、(2)は、同時に閉状態(接点ON)となり、ゼンマイが巻かれる。 スイッチ操作部1のOFF操作に対して、ACスイッチ(1)、(2)は、ゼンマイOFFタイマがスタートして、1〜2分経過後に自動的に開状態(接点OFF)となる。 この方式のメリットとしては、無駄電力消費無しにゼンマイタイマで所定時間後に商用電源AC入力306のOFFを実行できる点が優れている一方、メカニズムが幾分複雑な点やコストが掛かることがデメリットとして挙げられる。

    実際のトイレ用スイッチとしては、例えばパナソニック電工(株)のWN5276が挙げられる。 前記スイッチ回路(1)、(2)の機能はWN5276の換気扇スイッチ手段で、信号スイッチ(4)の機能はWN5276の照明器具スイッチ手段とすれば良い。

    図15に示す従来技術例4の方式は、既存のACスイッチとDCスイッチとリレーを組み合わせた方式である。 この方式では、スイッチ(1)、(2)、(3)、(4)は、スイッチ操作部1の操作に連動してリアルタイムで閉状態(接点ON)、開状態(接点OFF)となる。 また、スイッチ(1)、(2)の閉状態(接点ON)で、5VE電源とタイマ・リレー用電源にAC電力を供給する。 タイマ・リレー用電源にAC電力が供給されると、タイマ回路スイッチの接点ONとリレーに電流供給して、スイッチ(5)、(6)を接点ONする。 タイマ起動スイッチ(3)等で、スイッチ操作部1のON操作からOFF操作への切り換えを検知した場合には、リレーのOFFタイマをスタートさせ、所定時間経過後(例えば、1秒以上の時間経過後)に、リレー電流を遮断する。

    コントローラは、信号スイッチ(4)によりスイッチ操作部1のON/OFF状態を検知する。 コントローラがスイッチ操作部1のOFF状態を検知した場合には、コントローラは速やかにシャットダウン前処理を実行し、上記リレー電流遮断までにシャットダウン前処理を完了する。

    リレー電流遮断後にスイッチ(5)、(6)は開状態(接点OFF)にされる。 スイッチ(3)等は、1次側/2次側を問わないが、スイッチ(4)は2次側に配置される。

    この方式のメリットとしては、機器の使用が終った場合は、図6の方式と同様に確実に安全停止処理を実施してから、ACスイッチと並列接続されているリレーがタイマでOFFされるので安全なシャットダウンが可能である一方、機器の使用中は常にリレーの励磁用に無駄電力消費が存在してしまう問題や回路構成の複雑さやコストや所要スペースの点がデメリットとして挙げられる。

    図16に示す従来技術例5の方式は、スイッチ自体は、商用電源AC入力306のON/OFFと信号スイッチのON/OFFをリアルタイムで実施して、コントローラでスイッチのON/OFF状態を検知しながら、商用電源AC入力306が遮断されてしまっては困る場合は、常にACスイッチと並列なリレー回路をONしておく方式である。 この方式では、スイッチ(1)、(2)、(4)は、スイッチ操作部1のON/OFF操作に連動して、リアルタイムで閉状態(接点ON)、開状態(接点OFF)となる。 ACスイッチ(1)、(2)の接点ONで5VE電源にAC電力を供給する。 5VE電源からコントローラに電力供給されると、シャットダウン前処理が完了していないあるいはシャットダウン前処理が必要と判断した場合にコントローラは、リレーに電流供給してスイッチ(5)、(6)を閉状態(接点ON)にする。

    コントローラは、信号スイッチ(4)の閉状態、開状態によりスイッチ操作部1のON/OFF状態を検知する。 コントローラは、スイッチ操作部1のOFF状態を検知した場合には、コントローラは、必要に応じて速やかにシャットダウン前処理を実行し、シャットダウン前処理の実行が完了したら、リレーをOFFする。 リレー電流遮断後に、スイッチ(5)、(6)は開状態(接点OFF)にされる。 信号スイッチ(4)は、2次側に配置される。 本方式では、スイッチONからリレーOFFまでのリレー消費電力が存在する。 この方式のメリットとしては、機器の使用が終った場合は、コントローラが確実にシャットダウン前処理を完了してから、コントローラからのリレー制御信号によってリレーをOFFして商用電源AC入力306を遮断するので、安全なシャットダウンが可能である一方、機器の使用中は常にリレーの励磁用に無駄電力消費が存在してしまう問題やコストや所要スペースが別に必要な点等がデメリットとして挙げられる。

    図17は、従来技術例5におけるコントローラによる制御処理の手順を示すフローチャートである。 コントローラは、シャットダウン前処理が完了しているか否か、あるいは必要かどうかを確認する(ステップS41)。 そして、シャットダウン前処理が完了していないあるいはシャットダウン前処理が必要と判断した場合(ステップS41:No)、直ちに第1の電気接点を開状態にすると突然のAC電力遮断となって問題になるので、第1の電気接点(スイッチ回路(1)、(2))と並列回路接点(リレー回路接点(5)、(6))となっているリレーをONにする(ステップS42)。

    一方、シャットダウン前処理が完了している、あるいはシャットダウン前処理が不要と判断した場合(ステップS41:Yes)、すなわち直ちに第1の電気接点を開状態としても問題にならない場合、上記リレーをOFFにする(ステップS47)。

    次に、コントローラは、スイッチ操作部1がON側/OFF側のいずれに位置するかを検知する(ステップS43)。 スイッチ操作部1がON側に位置している場合は(ステップS43:ON)、次回の処理まで待機する。 一方、スイッチ操作部1がOFF側に位置している場合は(ステップS43:OFF)、コントローラはシャットダウン前処理を開始済みかどうかを判断する(ステップS44)。 これ以降のステップS45,S46の処理については、実施の形態1で説明した図4のステップS14,S15の処理と同様に行われる。

    図18は、スイッチの突然遮断を並列リレー回路で回避する方式の制御タイミングを示すタイミングチャートの例である。 スイッチ操作部1がON操作されて、信号スイッチ(4)でコントローラがON検知すると、リレーをONにして、突然のAC遮断を回避する。 その後も突然のAC遮断を回避した状態を維持し、スイッチ操作部1がOFF操作された場合は、速やかにシャットダウン前処理を実行して、シャットダウン前処理が完了してから、リレー(5)、(6)をOFFする。 あるいは、スイッチ操作部1がOFF操作されると同時にシャットダウン前処理を開始して同処理が完了する見込みの1秒後にリレー(5)、(6)をOFFする。 (図18は後者の場合のタイミングチャートである。)

    以上に説明した、本発明の実施の形態1、2に対する従来技術の例と本発明を比較すれば、従来技術のデメリットを解決したスイッチ装置とそのスイッチ装置を備えたシステムを提供できる。

    以下に、発明が解決しようとしている課題に対してまとめると、
    (1)電源スイッチの突然のOFFに対しても機械を安全に停止させることが可能となる。
    (2)機械を使用しない時は、電源スイッチによってAC電源の遮断が可能となる。
    (3)機械の動作中の無駄電力を少なくすることが可能となる(リレーによるAC通電は行わない)。
    (4)機械のOFFモード中の無駄電力を少なくすることが可能となる(パルス電流でスイッチOFF)。
    (5)スイッチや必要部品の所要スペースを極力小さくすることが可能となる。
    (6)従来技術より更なる低コストのスイッチ装置を提供することが可能となる。

    なお、図1,図2,図9の各図は、図1に示されるスイッチ本体部10の中の一部分を示していて、本発明の本質を解かり易く説明するための図となっている。 本発明を実現するための手段としては、既存のスイッチ構造に改善や改造や変形を加えることによっても実現できる。 例えば、図19に示す、ヒロセ電機製のリセットスイッチ:RS3シリーズのようなスイッチ内部構造に改良や改善や変形を加えて本発明を実施することも当業者であれば容易である。

    (実施の形態3)
    次に実施の形態3について説明する。 実施の形態3のスイッチ装置のスイッチ本体部10の機械的構造は、図1に示した実施の形態1の構造と同様であるため、図示を省略する。

    実施の形態3のスイッチ装置において第1の電気接点を閉状態(接点ON)から開状態(接点OFF)にする機構の構造について、実施の形態1で用いた図2を参照して説明する。 図2では、第1の電気接点がON状態(閉状態)のときに、まだ電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)に電流を流していない状態を示している。 図2における各部の構造は実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。

    また、スイッチ操作部1がOFF側にある場合において、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流を流すことによって、第1の電気接点をOFF状態にする点についての機構および動作は、実施の形態1と同様である。

    一方、スイッチ操作部1がON側の場合は、第1の電気接点および第2の電気接点は閉状態(ON状態)を維持している。 このような場合では、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流(直流でも交流でも良い)を流すことによって、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の図2における右側を引き下げると共に、第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の図2における左側上部とスイッチ操作部1の左側下部が接している(図2ではスイッチ操作部1の図示は省略されている。図1にスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22とスイッチ操作部1の位置関係は示されている。)ので、スイッチ操作部1は下方から押し上げられて、第1の電気接点(すなわち、第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d、および第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略))が開放状態となるのと連動してスイッチ操作部1もOFF側になる。 すると、スイッチ操作部1の下部1bは奥側の第2のスイッチ接点レバ3の全面と接しているので、スイッチ操作部1のONからOFFへの動作とともに、第2のスイッチ接点レバ3も回動して、第2のスイッチ接点レバ3に対応した第2のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第2のスイッチの端子側接点(図示省略)同士の接触状態を解除され、開状態(接点OFF)となる。

    なお、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bについては、電磁力や励磁電流の設計値を適宜変更することで、スイッチ操作部1がON側の場合は、第1の電気接点を強制的にOFFできないようにすることも可能である。 言い換えると、スイッチ操作部1がOFF側の時のみ第1の電気接点はOFFにできる構造のスイッチも可能である。

    また、第1の電気接点のOFFは、スイッチ操作部1がON状態の場合でもスイッチ装置外のユニットからの信号によって、スイッチ操作部1の操作状態および第1の電気接点をともにOFF状態にするように変更することができる。 このような強制的なスイッチOFFが有効な場合としては、周囲に使用者がいないと判断した場合や、デイリーやウイークリーでのタイマー的な自動OFFや、周囲の明るさが所定の明るさ以下になったことを検知した場合や、周囲の音量が所定の音量以下になったことを検知した場合や、その他種々の環境の変化を検知した場合や、所定時間以上システムが操作されていなかったり動作していないことを認識した場合や、システムの操作や動作の頻度が所定の値以下となったことを認識した場合等の種々の場合に必要とされる。

    具体的な判断手法としては、例えば、以下のようなものが考えられる。 外部ユニットにスイッチ装置システムの周囲の明るさを検知する照度センサを設け、スイッチ装置を、スイッチ操作部1がON側に位置する場合に、照度センサによって、スイッチ装置システムの周囲の明るさが所定の明るさ以下の状態が所定の時間以上継続した場合に、第1の電気接点をONからOFFに変更するとともにスイッチ操作部1および第2の電気接点をON側からOFF側へ変更するように構成する。

    外部ユニットにスイッチ装置システムの周囲の音量を検知する音量検知部を設け、スイッチ装置を、スイッチ操作部1がON側に位置する場合に、音量検知部によって、スイッチ装置システムの周囲の音量が所定の音量以下の状態が所定の時間以上継続した場合に、第1の電気接点をONからOFFに変更するとともにスイッチ操作部1および第2の電気接点をON側からOFF側へ変更するように構成する。

    外部ユニットに、スイッチ装置システムの周囲の人体の存在を検知する人感センサを設け、スイッチ装置を、スイッチ操作部1がON側に位置する場合に、人感センサによって、スイッチ装置システムの周囲に人体の存在が検知されない状態が所定の時間以上継続した場合に、第1の電気接点をONからOFFに変更するとともにスイッチ操作部1および第2の電気接点をON側からOFF側へ変更するように構成する。

    外部ユニットに、現在時刻を取得する現在時刻取得部を設け、スイッチ装置を、スイッチ操作部1がON側に位置する場合に、現在時刻取得部によって取得した現在時刻が所定の時刻となった場合に、第1の電気接点をONからOFFに変更するとともにスイッチ操作部1および第2の電気接点をON側からOFF側へ変更するように構成する。

    外部ユニットに、現在日時と曜日を取得する現在日時取得部を設け、スイッチ装置を、スイッチ操作部1がON側に位置する場合に、現在日時取得部によって取得した現在日時と曜日が所定の条件の日時や曜日となった場合に、第1の電気接点をONからOFFに変更するとともにスイッチ操作部1および第2の電気接点をON側からOFF側へ変更するように構成する。

    なお、これらの所定の時刻または所定の条件の日時や曜日の設定は、プログラマブルに任意に設定可能に構成することができる。

    外部ユニットに、スイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器が操作されていない時間またはスイッチ装置システムが動作していない時間を認識する認識部を設け、スイッチ装置を、スイッチ操作部1がON側に位置する場合に、認識部によって認識した、スイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器が操作されていない時間またはスイッチ装置システムが動作していない時間が所定の時間以上となった場合に、第1の電気接点をONからOFFに変更するとともにスイッチ操作部1および第2の電気接点をON側からOFF側へ変更するように構成する。

    外部ユニットに、スイッチ装置またはスイッチ装置システムを備えたスイッチ装置機器の操作または前記スイッチ装置機器の動作を検知する動作検知部と、一定時間内における前記スイッチ装置機器の操作または前記スイッチ装置機器の動作の頻度を判断する判断部とを設け、スイッチ装置を、スイッチ操作部1がON側に位置する場合に、判断部によって判断した頻度が所定の頻度以下となった場合に、第1の電気接点をONからOFFに変更するとともにスイッチ操作部1および第2の電気接点をON側からOFF側へ変更するように構成する。

    次に、電磁石に通電して第1の電気接点を開状態にするための回路構成について説明する。 図20は、実施の形態3のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    本実施の形態の回路構成は、図20に示すように、5VE電源301と、コントローラ302と複合メインスイッチ303と、OR回路1901とを主に備えている。 5VE電源301と、複合メインスイッチ303の機能および構成については実施の形態1と同様である。

    5VE電源301は、DC低圧の制御用電源であり、制御部が動作している時は常にDC5V等の出力電圧を供給することが求められる電源である。 複合メインスイッチ303は、ACSDスイッチ304と、信号スイッチ(4)とを備えている。

    ACSDスイッチ304は、実施の形態1と同様に、スイッチ回路(1)、(2)を備えている。 また、ACSDスイッチ304は、スイッチ回路(1)、(2)のスイッチ接点のOFFやスイッチ操作部1をOFF側にするための電磁石が備えられている。 なお、図20において、電磁石はスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bのみを図示している。

    信号スイッチ(4)は、実施の形態1と同様に、第2の電気接点としての第2のスイッチの接点レバ側接点と第2のスイッチの端子側接点(ともに図示省略)に相当し、信号スイッチ(4)は、スイッチ操作部1のON操作に対して連動して閉状態(接点ON)になるとともに、スイッチ操作部1のOFF操作に対して連動して開状態(接点OFF)となる。 コントローラ302は、この信号スイッチ(4)のON/OFF状態を検知することにより、スイッチ操作部1がON側かOFF側のどちらに操作されているかを検知することができる。

    スイッチ操作部1がON操作されるとこのスイッチ回路(1)、(2)がON状態、すなわち閉状態となり、これにより商用電源AC入力306からAC電力が5VE電源301に供給される。 一方、スイッチ操作部1がOFF操作された場合には、突然のAC電力遮断を回避するため、上述した機構により、第1の電気接点としてのスイッチ回路(1)、(2)の接点は直ちに開状態とならない。

    また、コントローラ302が信号スイッチ(4)のスイッチ接点の閉状態を検知している場合でも、コントローラ302がAC電力の遮断が必要と判断したら、必要なシャットダウン前処理の実行後にコントローラ302から電磁石のスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流を出力して電磁石をONにする。 そして、スイッチ回路(1)、(2)の接点を開放すると共にスイッチ操作部1および第2の電気接点もON側からOFF側に切り替わる。

    図20において、2点鎖線矢印は、実施の形態1と同様に、スイッチ操作部1の動作に対して電気接点が連動して動作するON/OFF状態を示す。 従って、スイッチ回路(1)、(2)は、同回路らが開状態(接点OFF)でのスイッチ操作部1のONに対してのみ連動して閉状態(接点ON)となる。 (一度閉状態(接点ON)となったスイッチ回路(1)、(2)はその後のスイッチ操作部1のON/OFF操作に対して、接点状態は閉状態(接点ON)を維持する。)スイッチ回路(1)、(2)を開状態(接点OFF)とするには、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流を流すこと(説明後述)で可能である。

    図20における点線の矢印は、一瞬の電磁石の力によるスイッチ接点をON→OFFさせることができることを示している。 スイッチ回路(1)、(2)の接点が相当する。 すなわち、スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bが通電されると、スイッチ回路(1)、(2)が閉状態から開状態となる。

    また、スイッチ操作部1がOFF側(第2の電気接点はOFF側)の場合は、第1の電気接点のみが接点OFFとなるが、スイッチ操作部1がON側の場合は、第1の電気接点が接点OFFすると共にスイッチ操作部1および第2の電気接点もON側→OFF側に切り替わる。

    コントローラ302は、5VE電源301に接続されており、コントローラ302は、信号スイッチ(4)の開/閉状態を検知している。 本実施の形態では、コントローラ302は、信号スイッチ(4)の開状態を検知した場合や、スイッチ操作部1がON側にあることを認識した状態でもAC電力の遮断が必要であると判断した場合には、速やかに実施の形態1と同様のシャットダウン前処理を実行する。

    コントローラ302は、シャットダウン前処理の実行を完了したら、電磁石に対して電磁石ON信号を出力して、電磁石のスイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4bに電流を流して電磁石をONにする。 これにより、第1の電気接点としてのスイッチ回路(1)、(2)の接点が開状態となり、接点OFFとなる。

    さらに、本実施の形態では、コントローラ302の暴走対策として、コントローラウォッチングドック信号(WD信号)や通信異常信号が発生した場合でも、OR回路1901でWD信号、通信異常信号、電磁石ON/OFF信号の論理和をとり電磁石をONにしてAC電力を遮断する。

    次に、コントローラ302による第1の電気接点の接点ON(閉状態)から接点OFF(開状態)への制御について詳細に説明する。 図21は、実施の形態3のコントローラ302による制御処理の手順を示すフローチャートである。 ここで、図21に示す制御処理は、コントローラ制御のメインルーチンの中で毎回実行されるように構成する他、例えば20ms毎等の一定時間毎に実行するように構成することができる。

    まず、コントローラ302は、第2の電気接点、すなわち信号スイッチ(4)の開閉状態を検知することにより、スイッチ操作部1がON側/OFF側のいずれの位置にあるかを検知する(ステップS11)。

    そして、スイッチ操作部1がOFF側に位置している場合の処理(ステップS11:OFF、ステップS12〜S19)については実施の形態1における処理と同様に行われる。

    一方、ステップS11において、スイッチ操作部1がON側に位置している場合は(ステップS11:ON)、コントローラ302は、AC電力の遮断を強制的に実行するかどうか否かを判断する(ステップS10)。 この判断条件としては、以下の条件等が挙げられる。

    すなわち、スイッチ装置を備えたスイッチ装置システムで、周囲に使用者がいないと判断した場合、デイリーやウイークリーでのタイマー的な管理でスイッチ装置を備えたスイッチ装置システムを使用しない時間帯と判断した場合、周囲の明るさや音等の周囲環境の変化を検知した場合などである。

    そして、AC電力の遮断を強制的に実行すると判断した場合(ステップS10:Yes)、ステップS12へ進み、ステップS12〜S19までの処理が実行される。 一方、ステップS10で、AC電力の遮断を実行しないと判断した場合には(ステップS10:No)、次回の処理まで待機する。

    なお、本実施の形態においても、ステップS18,S19の処理を実行せず、図21のフローチャートでは、点線四角領域を実線円領域に変更可能である。

    このように本実施の形態では、実施の形態1と同様の効果を奏する他、さらに、従来のリセット機能付きスイッチ(例えば、パナソニック電工(R)製のAJ8Rシリーズ、ヒロセ電機(R)製のRS3シリーズ、オムロン株式会社(R)製のA8Gシリーズ等)のように、スイッチの操作状態およびスイッチ接点がON状態の場合に、スイッチ装置外部のユニットからの信号によって、スイッチの操作状態およびスイッチ接点を一緒にOFF状態に変更することができる。

    (実施の形態3の変形例)
    実施の形態3では、電磁石の電源をコントローラから供給していたが、これに限定されるものではない。 本変形例では、実施の形態1の変形例1と同様に、この電磁石の電源をACラインから生成するように構成している。

    図22は、実施の形態3の変形例のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。 この変形例において、スイッチ本体部10の構造、第1の電気接点を接点ONから接点OFFにするための構造については、実施の形態1,3で説明した図1、図2と同様である。

    本変形例の回路構成は、図22に示すように、5VE電源301と、コントローラ302と、複合メインスイッチ503と、OR回路1901とを主に備えている。 ここで、5VE電源301、コントローラ302、OR回路1901の構成および機能は実施の形態3と同様である。 このため、実施の形態3で説明した図20と同一または類似の部分については適宜説明を省略する。

    本変形例の複合メインスイッチ503は、スイッチ回路(1)、(2)と、第1の電気接点が接点ONのときに接点OFFにするための電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)とからなるACSDスイッチ304と、信号スイッチ(4)と、電磁石用電源507と、電磁石ドライバ508とを備えている。 ここで、ACSDスイッチ304の機能および構成は実施の形態3と同様である。

    電磁石用電源507は、スイッチ回路(1),(2)のスイッチ接点の開放やスイッチ操作部1および第2の電気接点をON側からOFF側にさせるための電磁石(スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4b)の電源であり、図22に示すように、商用電源であるAC入力306からスイッチ回路(1)、(2)を介した後のACラインから取得して電磁石のONに適した電源を生成する。 ここで、生成する電源は、直流でも交流でも良いし、場合によっては、ACラインの電力を直接伝達しても良い。

    電磁石ドライバ508は、電磁石をコントローラ302からの制御信号によってON/OFFする。 本変形例では、この電磁石ドライバ508を備えているので、コントローラ302からの出力制御信号は微弱なエネルギー(電流)で良い。

    電磁石ドライバ508は、コントローラ302からの制御信号を受けて、電磁石用電源507を電磁石へ供給/遮断(電磁石電流のON/OFF)することができる。 電磁石ドライバ508をリレー回路としても構成することができる他、半導体スイッチング素子として構成することもでき、AC電源の場合はトライアック等を含む回路としても構成することもできる。

    なお、本実施の形態におけるコントローラ302による制御処理は、図21で説明した実施の形態3と同様である。

    本変形例では、複合メインスイッチ503内部に電磁石用電源507を設けることにより、コントローラ302側で電磁石ONに必要な電源を設けることが不要となるので、コントローラ302側の設計の自由度を広げることができるという利点がある。

    (実施の形態4)
    実施の形態3では、電磁石を用いて第1の電気接点を接点ONから接点OFFにしたが、本実施の形態では、実施の形態2と同様に、バイメタルを用いて第1の電気接点を接点ONから接点OFFにする。

    本実施の形態において、スイッチ本体部10の構造については、実施の形態1、3で説明した図1と同様である。 本実施の形態では、第1の電気接点を閉状態(接点ON)から開状態(接点OFF)にする機構の構造が実施の形態1,3と異なっている。

    実施の形態4のスイッチ装置において第1の電気接点を閉状態(接点ON)のときにバイメタルで接点OFFにする機構の構造は、実施の形態2で説明した図9を参照する。

    スイッチ操作部1がONからOFFに操作された場合は、実施の形態1で説明したとおり、第2の電気接点(第2のスイッチの接点レバ側接点と第2のスイッチの端子側接点)は開状態となるが、第1の電気接点(第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d、および第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略))は、接触状態を維持し、閉状態(接点ON)となっている。

    本実施の形態では、後述する回路構成により、このバイメタル加熱用ヒータ電線4eに電流を流すことによって、実施の形態2と同様に、第1の電気接点、すなわち、第1のスイッチの接点レバ側接点21cと第1のスイッチの端子側接点21d、および第1のスイッチ接点レバ22に対応する第1のスイッチの接点レバ側接点(図示省略)と第1のスイッチの端子側接点(図示省略)の接触状態(閉状態)は解除されて開状態(接点OFF)となる。 ここで、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに流す電流は、直流、交流のいずれでも良い。

    なお、図9では、第1の電気接点が接点ONから、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに電流を流して第1のスイッチ接点レバ21と第1のスイッチ接点レバ22の右側を押し下げて、第1の電気接点が接点OFFになった状態を示している。

    さらに、本実施の形態では、実施の形態3と同様に、スイッチ操作部1がOFF側(第2の電気接点はOFF側)の時に第1の電気接点の接点OFFを行う他、スイッチ操作部1がON側の場合は、第1の電気接点が接点OFFすると共にスイッチ操作部1および第2の電気接点もON側→OFF側に切り替わる。

    次に、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに通電して第1の電気接点を開状態にするための回路構成について説明する。 図23は、実施の形態3のスイッチの接点の動作や信号の流れを説明する回路構成図である。

    本実施の形態の回路構成は、図23に示すように、5VE電源301と、コントローラ902と複合メインスイッチ903と、OR回路1901とを主に備えている。 ここで、5VE電源301、OR回路1901の構成および機能は実施の形態3と同様である。

    本実施の形態の複合メインスイッチ903は、スイッチ回路(1)、(2)とバイメタル4c、4dとリレー907とからなるACSDスイッチ904と、信号スイッチ(4)とを備えている。 ここで、スイッチ回路(1)、(2)、信号スイッチ(4)の機能および構成は実施の形態3と同様である。

    バイメタル加熱用ヒータ電線4eの電源は商用電源AC入力306からスイッチ回路(1)、(2)を介した後のACラインから取得している。 リレー907がONとなってバイメタル加熱用ヒータ電線4eに電流が流れると、バイメタル4c、4dの変形によって、第1の電気接点であるスイッチ回路(1)、(2)の開放やスイッチ操作部1をOFF側にできるようになっている。

    コントローラ902は、シャットダウン前処理の実行を完了すると、リレー907をONするための電流であるリレーON信号を出力し、リレー907をONにする。 そして、バイメタル加熱用ヒータ電線4eに通電し、バイメタル4c、4dの熱変形によって、スイッチ回路(1)、(2)を開状態として接点OFFとする。 この時スイッチ操作部1がON側であった場合は、スイッチ回路(1)、(2)の接点の開放と共にスイッチ操作部1および第2の電気接点はON側→OFF側に切り替わる。

    次に、コントローラ902による第1の電気接点の接点ON(閉状態)から接点OFF(開状態)への制御について説明する。 図24は、実施の形態4のコントローラ902による制御処理の手順を示すフローチャートである。

    まず、コントローラ902は、第2の電気接点、すなわち信号スイッチ(4)の開閉状態を検知することにより、スイッチ操作部1がON側/OFF側のいずれの位置にあるかを検知する(ステップS11)。

    そして、スイッチ操作部1がOFF側に位置している場合の処理(ステップS11:OFF、ステップS12〜S15,S18、S36,S37、S39)については実施の形態2における処理と同様に行われる。

    一方、ステップS11において、スイッチ操作部1がON側に位置している場合は(ステップS11:ON)、コントローラ902は、AC電力の遮断を強制的に実行するかどうか否かを判断する(ステップS10)。 この判断条件としては、実施の形態3と同様に、スイッチ装置を備えたスイッチ装置システムで、周囲に使用者がいないと判断した場合、デイリーやウイークリーでのタイマー的な管理でスイッチ装置を備えたスイッチ装置システムを使用しない時間帯と判断した場合、周囲の明るさや音等の周囲環境の変化を検知した場合などである。

    そして、AC電力の遮断を強制的に実行すると判断した場合(ステップS10:Yes)、ステップS12へ進み、ステップS12〜S15,S18、S36,S37、S39までの処理が実行される。 一方、ステップS10で、AC電力の遮断を実行しないと判断した場合には(ステップS10:No)、次回の処理まで待機する。

    このように本実施の形態では、実施の形態2と同様の効果を奏する他、さらに、従来のリセット機能付きスイッチ(例えば、パナソニック電工(R)製のAJ8Rシリーズ、ヒロセ電機(R)製のRS3シリーズ、オムロン株式会社(R)製のA8Gシリーズ等)のように、スイッチの操作状態およびスイッチ接点がON状態の場合に、スイッチ装置外部のユニットからの信号によって、スイッチの操作状態およびスイッチ接点を一緒にOFF状態に変更することができる。

    以上実施の形態および変形例について説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。

    なお、図1,2もしくは図9で示された各構成部品の位置関係や方向や大きさ等についても種々の変形が可能である。 また、本発明で示した図は本発明の本質を説明するためのものであって、本発明の範囲外のスイッチの詳細部分等の図示や説明は省略してある。 例えば、スイッチ接点の接触状態を確実なものにするために、スイッチ操作部1の下部とスイッチ接点レバ21や22や23との間にバネを設ける等の構成がスイッチとして必要なことはいうまでも無い。

    また、上記実施の形態では、第1の電気接点としては、商用電源AC入力306のON/OFFを例として説明したが、これに限定されるものではない。 例えば、上記実施の形態1〜4のスイッチ装置、スイッチ装置と外部ユニットとからなるスイッチ装置システムを、バッテリ搭載機器の自動車や輸送機器、画像形成装置、電気機器、工作機械、医療機器等へ適用することも可能である。 また、スイッチ内部でのAC/DCや使用電圧の差によって、安全上や機能上必要な空間距離や沿面距離を確保することが必要になる。

    1 スイッチ操作部1a 支点1b 下部21,22 第1のスイッチ接点レバ21a,22a 第1のスイッチの接点レバ導体21b,22b 第1のスイッチの接点レバ動作時常時接触導体21c 第1のスイッチの接点レバ側接点21d,22d 第1のスイッチの端子側接点21e,22e 第1のスイッチの接点レバ動作時常時接触導体側の端子21f,22f 第1のスイッチのON−OFF接点側の端子3 第2のスイッチ接点レバ3e 第2のスイッチの接点レバ動作時常時接触導体側の端子3f 第2のスイッチのON−OFF接点側の端子4a スイッチ接点レバON→OFF可動用鉄心4b スイッチ接点レバON→OFF可動用電磁石コイル4c、4d バイメタル材料4e バイメタル加熱用ヒータ電線10 スイッチ本体部29 スイッチ接点レバON→OFF可動用鉄板29a スイッチ接点レバON→OFF可動用プレート301 電源302,602,802,902 コントローラ303,503,603,803,903 複合メインスイッチ304,904 ACSDスイッチ306 商用電源AC入力507 電磁石用電源508 電磁石ドライバ607 タイマ・電磁石用電源608 タイマ回路スイッチ609 強制OFFスイッチ610 タイマ回路809,1901 OR回路907 リレー

    特開2002−8490号公報

    特開2002−159143号公報

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