| 【発明の名称】 |
電気スイッチ |
| 【発明者】 |
【氏名】陳 俊 旭
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| 【要約】 |
【課題】合金金属片の加熱変形を利用する構造及び接触制御エレメントの連動機構を利用し、スイッチの連動構造を簡略化し、組み立てやすく、且つ電流過負荷、過熱時に迅速に２連通の電源の接点を跳ね上げることにより、安全性を確保する電気スイッチを提供する。
【解決手段】電気スイッチは、押しボタン、スイッチ本体、接触制御エレメント、弾性接触片、合金金属片と弾性エレメントとからなり、電流過負荷の時、合金金属の加熱変形で接触制御エレメントの活動バーを押し、接触制御エレメントを連動させて弾性接触片が脱圧されることにより、弾性接触片ガ跳ね上がり電気回路を切断し、弾性エレメントの弾力で、押しボタンを元の状態に回復する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 押しボタン、スイッチ本体、接触制御エレメント、弾性接触片、合金金属片と弾性エレメントとからなり、押しボタンが接触制御エレメントを押圧する或いは脱圧することで、スイッチ本体に設置する合金金属片、接触制御エレメント、弾性接触片及び押しボタンと連結する弾性エレメントからなるコントロール機構により電気回路をスイッチする電気スイッチにおいて、押しボタンの両端が中心部を廻ることができ、底側に1個以上の凸部を設けられていることと、接触制御エレメントが活動バーを有し、同活動バーが接触制御エレメントに対して伸縮活動でき、且つ接触制御エレメントが上下加動的にスイッチ本体に取り付けられていることと、合金金属片は、上部に開口のある片状であり、その開口の両端は固定接続端となり、下部の接続端は自由端となることと、弾性エレメントの一端はスイッチ本体と連結し、もう一端は押しボタンと連結することと、電流過負荷の時、合金金属の加熱変形で接触制御エレメントの活動バーを押し、接触制御エレメントを連動させて弾性接触片が脱圧されることにより、弾性接触片ガ跳ね上がり電気回路を切断し、弾性エレメントの弾力で、押しボタンを元の状態に回復することとを特徴とする電気スイッチ。
【請求項２】 押しボタンの側面中央下部に支軸槽を回転軸として凹設することを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項３】 押しボタンに設けられている凸部の端部に孔を有することを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項４】 接触制御エレメントの上頂面に1個以上の凸部を有し、下頂面に1個以上の下凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項５】 接触制御エレメントの先端部に上に向かって鉤型部を伸びていることを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項６】 接触制御エレメントに第一凹槽を凹設され、この第一凹槽に末端に向けて開口が設けられ、活動バーが開口に取り付けられ、第一凹槽に弾性部品を組み付けることを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項７】 接触制御エレメントの活動バーの柱寄り一端の外側に環状凸部を設けることを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項８】 接触制御エレメントの第一凹槽に組み付ける弾性部品が圧縮ばねであることを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項９】 接触制御エレメントの内部側面に縦の長方形の第二凹槽を設けられ、これにより接触制御エレメントはスイッチ本体に設置する固定柱に組み付ける第一凹槽に組み付けることを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項１０】 合金金属片の上頂開口の両端は二つの回路連結バーの上端とそれぞれ連結することを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項１１】 弾性エレメントが引張りばねであることを特徴とする請求項１に記載の電気スイッチ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一種のスイッチ構造に関するものであり、特に電気回路を制御する一種の簡単なスイッチ構造及び合金金属片の加熱変形を利用して作動することにより、電流過負荷の際に速やかに電源を切断し、電力使用の安全を確保する電気スイッチである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な電源スイッチは、on及びoffの２種類の作動のみであり、全て人の手によりコントロールする。ただし給電が不安定な地区では、使用電流の過負荷という情況が発生することがある。この時、使用者は過負荷という現象を知ることができず、引き続き使用して過負荷過熱を引き起こす為電線が燃え、はなはだしいケースでは火災という社会的な危険を起こすこともなる。スイッチ使用の潜在的危機を形成することになる為、スイッチに一歩踏み込んだ改良を加えた。
【０００３】改良後のスイッチは、内部に１或いは2種類以上の金属材質で構成された金属合金を設け、加熱で合金の変形を利用して過負荷時には自動的に跳ね上がって電源を切断するものである。此の種のスイッチに関する特許は数多く、例えばアメリカの特許第5,786,742号、第5,223,813号、第4,937,548号、第4,661,667号、第5,223,813号、第4,931,762号、第5,451,729号、第4,704,594号等、数え切れない。
【０００４】例を挙げれば、ＵＳＰ第4,937,548号に、合金片、合金片の作動を受けるレバー、及びカム作動部品一つをシーソー式作動機と組合せて、通電した２つの接点をそれぞれ接触及び分離させ、合金片が熱を受け変形した時にレバーの位置が移動し、カム作動部品が支えを失って跳ね上がり電気を切断するというスイッチ構造が公開されている。電流過負荷における反応は直接合金片に現れる。この特許出願では合金片がレバーに作動し、カム作動部品とシーソー式作動器で構成する間接方式が導電片に作動するので、接点の分離反応は遅くなり、速やかな反応ができず、過負荷電流は一瞬の間に接点を通るので、依然として電気機器を破損する情況が存在する。また、導電片と合金片の間は別に電線でつながねばならず、構造が複雑となり製造しにくいという欠点ができる。又、合金片はシーソー式作動器と跳ね上がったレバーに同時に作動するという役割を負うことになり、誤動作の恐れがある。
【０００５】又、ＵＳＰ第5,786,742号では合金片の加熱変形を利用してスペーサーを移動させ、キーが飛び上がって、更に自動復帰させる構造が公開されている。この方式では、キーが直接接点に作動するので、過負荷時には接点に通電する危険性があり、しかも構造が複雑である。したがって、いままでの特許は過負荷による過熱の危険を解決できるが、これらの方法は反応遅い、構造複雑等の欠点がある為、理想的な方法とは言えず、更なる改良が待たれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は一種のスイッチ構造であり、特に電気回路を制御する簡単なスイッチ構造に関するものであり、合金金属片の加熱変形を利用する構造及び接触制御エレメントの連動機構を利用し、スイッチの連動構造を簡略化し、組み立てやすく、且つ電流過負荷、過熱時に迅速に２連通の電源の接点を跳ね上げ、電源を切断し、元の状態を回復させることにより、電力の安全使用を目指す物である。
【０００７】本発明の主な目的は、一つの押しボタン、一つの接触制御エレメント、一つの合金金属片からなる一種のスイッチ構造を提供し、電流過負荷時には、迅速に反応して自動的に回路接点を確実に跳ねはずれ、電源を切断し、用電の安全性を確保することにある。
【０００８】本発明のもう一つの目的は、シンプルなスイッチ連動構造で、押しボタンの凸部を接触制御エレメントに直接接触するか接触しないかにより、接触制御エレメントが弾性接触片を押圧したり脱圧したりして、電気回路が導通する或いは切断する状態を作るスイッチ構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】１、押しボタン、スイッチ本体、接触制御エレメント、弾性接触片、合金金属片と弾性エレメントとからなり、押しボタンが接触制御エレメントを押圧する或いは脱圧することで、スイッチ本体に設置する合金金属片、接触制御エレメント、弾性接触片及び押しボタンと連結する弾性エレメントからなるコントロール機構により電気回路をスイッチする電気スイッチにおいて、押しボタンの両端が中心部を廻ることができ、底側に1個以上の凸部を設けられていることと、接触制御エレメントが活動バーを有し、同活動バーが接触制御エレメントに対して伸縮活動でき、且つ接触制御エレメントが上下加動的にスイッチ本体に取り付けられることと、合金金属片は、上部に開口のある片状であり、その開口の両端は固定接続端となり、下部の接続端は自由端となることと、弾性エレメントの一端はスイッチ本体と連結し、もう一端は押しボタンと連結することと、電流過負荷の時、合金金属の加熱変形で接触制御エレメントの活動バーを押し、接触制御エレメントを連動させて弾性接触片が脱圧されることにより、弾性接触片ガ跳ね上がり電気回路を切断し、弾性エレメントの弾力で、押しボタンを元の状態に回復することとを特徴とする電気スイッチ。
【００１０】２、押しボタンの側面中央下部に支軸槽を回転軸として凹設することを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００１１】３、押しボタンに設けられている凸部の端部に孔を有することを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００１２】４、接触制御エレメントの上頂面に1個以上の凸部を有し、下頂面に1個以上の下凸部を有することを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００１３】５、接触制御エレメントの先端部に上に向かって鉤型部を伸びていることを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００１４】６、接触制御エレメントに第一凹槽を凹設され、この第一凹槽に末端に向けて開口が設けられ、活動バーが開口に取り付けられ、第一凹槽に弾性部品を組み付けることを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００１５】７、接触制御エレメントの活動バーの柱寄り一端の外側に環状凸部を設けることを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００１６】８、接触制御エレメントの第一凹槽に組み付ける弾性部品が圧縮ばねであることを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００１７】９、接触制御エレメントの内部側面に縦の長方形の第二凹槽を設けられ、これにより接触制御エレメントはスイッチ本体に設置する固定柱に組み付ける第一凹槽に組み付けることを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００１８】１０、合金金属片の上頂開口の両端は二つの回路連結バーの上端とそれぞれ連結することを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００１９】１１、弾性エレメントが引張りばねであることを特徴とする１に記載の電気スイッチ。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。第一図の本発明実施例の立体分解図で示すとおり、本発明の電気スイッチは、押しボタン１、スイッチ本体２、接触制御エレメント3、弾性接触片４、合金金属片５と弾性部品６とからなり、押しボタン１において、その上表面が凹んだ円弧状を呈し、その側面中央下部に支軸槽11を凹設し、押しボタン1が支軸槽11を中心に回転運動をし、押しボタン１底側に1個以上の凸部12を設けられている（本実施例の凸部12は三角形であり、凸部12は孔13を有する）；スイッチ本体２が側面開口状の中空のケースを呈し、その表面に開口21があり、同開口21の下方内側壁に押しボタン１を支軸槽11に設けるための支軸バー201を凸設され、底側に第一差込槽23と、第二差込槽25ガ設けられ、それぞれ第一、第二接続端子24、26を差し込まれている；当該中空のスイッチ本体2の内側壁面それぞれ中空の組合柱孔202、止め部22、固定柱27、凸柱28が設けられ、また隅にはそれぞれ複数の結合孔203を設け、更にスイッチ本体2が蓋体29を有し、同蓋体29の内壁に組合柱孔202に対応する組合柱291を凸設られ、同蓋体２９の隅にはスイッチ本体２の結合孔203に対応する複数個の結合孔292を有し、リベット293により蓋体２９をスイッチ本体２に止めされている；接触制御エレメント3において、その上頂面に1個以上の上凸部31ガあり、その先端部に上に向かって鉤型部32を伸びていて下頂面には上凸部31に対応する位置に1個以上の下凸部33を設けられ、接触制御エレメント3の外側面に第一凹槽34を凹設され、この第一凹槽34に末端に向けて開口341ガ設けられ、活動バー35ガ開口341に取り付けられ、同活動バーの柱寄りの一端の外側に環状凸部351を設け、もう一方の端は接触端352となり、活動バー35の外周面は開口341の内周面より若干小さく、第一凹槽34に弾性部品36(本実施例では圧縮バネとなる)を組み付け、可動バー35は開口341に伸縮活動でき、また環状凸部３５１にて制限される。接触制御エレメント3の内部側面に縦の長方形の第二凹槽37を設けられ、これにより接触制御エレメント3はスイッチ本体2に設置する固定柱27に組み付ける；弾性接触片4において、その上片の自由端に―接点孔41ガ設けられ、且つ接点孔41の下から上に結合する上接点42を設け、同上接点4２は第二回路連結バー52のL型脚の下接点521の上方に位置する。本弾性接触片4の下片は平板状となり、第二接触端子26の上端と連結して、固定板251とスイッチ本体2の底面の間に固定する；合金金属片５は、上部に開口のある片状であり、その開口の両端は固定接続端となり、下部の接続端は自由端50となる；開口の両サイドの一方は第一回路連結バー51の上頂部に固定接続し、第一回路連結バー51の下端は第一接触端子24と接続し、合金属片5の開口の両サイドのもう一方は第二回路連結バー52の上頂端に固定接続する；弾性エレメント6(本実施例に引張りバネとなる)の一端は凸柱28に連結し、もう一端は凸部12の孔13に挿入する。
【００２１】本発明のスイッチ動作は、切断(OFF)、通電(ON)、電流過負荷時の動作を含み、以下に詳細に説明する。
【００２２】第２図は本発明実施例の組み立て断面図であり、本発明実施例電気スイッチのOFF情況を示している。このOFF情況は使用者自身がスイッチをOFFにしたものである。使用者が押しボタン１の右端を押した場合、弾性エレメント(引張りバネ)6はこの動作に伴い左横方向に収縮し、同時にボタン１は支軸バー201を軸心として時計方向に回転し、凸部12もまた支軸バー201を軸心として時計方向に円弧運動をなし(本実施例では左向き)、凸部12の下端点は接触制御エレメント３の上凸部31の右側から上凸部31の左側へ滑り移り、弾性接触片4は接触制御エレメント３の下凸部33の押圧を失うので、上に跳ね上がり、上接点42と下接点521を飛び離れ、第一接触端子24と第二接触端子26の回路が断たれ、電源の供給ルートが切断された状態を呈する。
【００２３】第３図は本発明実施例の組み立て断面図であり、本発明実施例スイッチの通電ON情況を示している。使用者が押しボタン１の左端を押した場合、弾性エレメント６(引張りバネ)は右横方向に延びて変形され、左方向に回復する弾力を蓄積する；押しボタン１は支軸バー201を軸心として逆時計方向の回転運動をし、凸部12も逆時計方向に円弧運動(本実施例では右向き)させる；凸部12の下端点は接触制御エレメント３の上凸部31左側から上凸部31右側へ移動すると、接触制御エレメント３を下向きに圧迫し、下凸部33が弾性接触片4を下向きに押圧し、これにより弾性接触片4の自由端底面の上接点42と下接点521と接触し、電流が第一接触端子24から、第一回路連結バー51、合金金属片５、第二回路連結バー52、下接点521、上接点42、弾性接触片4を経由し、第二接触端子26に至り、完全な電気回路を構成する。
【００２４】ここで、特に注意すべきことは、前述のスイッチOFF時、接触制御エレメント3の可動バー35の接触端352がスイッチ本体2の止め部22の上方に位置し、またスイッチ通電ON時、可動バー35の接触端352はスイッチ本体2の止め部22の上面に当接し、接触部352はいかなる伸縮動作も無く、且つ可動バー35の下端面は止め部22の上面より上にある。
【００２５】第４図は本発明実施例の組み立て断面図であり、本発明実施例スイッチの電流過負荷時、合金金属片が変形する動作を示している。使用電流が過負荷の時、合金金属片5は過負荷電流の熱により、自由端50に一定方向への伸展性が生まれ(本実施例では左向き)、可動バー35の接触端352を推し動かし、同可動バー３５はこの推す力を受けて、接触制御エレメント3本体方向に収縮し接触端352を止め部22の上面から離れさせ、可動バー35は接触制御エレメント３の右端と共に止め部22の支えを失い、下方に落ちる。第５図に示すように、接触制御エレメント3の下凸部33は第二凹槽37中の固定柱27を軸心として時計方向に回転して、相対的に下凸部33が上がる。下凸部３３が上がるにつれて弾性接触片4は上方に上がり、上接点42と下接点521が跳ね上がって離れた状態となり、電気を切断する。
【００２６】それと同時に、可動バー35が下方に落ちた後、接触制御エレメント3の第一凹槽34内の弾性部品(圧縮バネ)36が延びて、可動バー３５の環状凸条３５１を押して、可動バー35を元の外向き状態に回復させる。
【００２７】この時、押しボタン１の左側が外部から押されていなければ、弾性エレメント(引張りバネ)6は左側に収縮し回復することにより、凸部12の下側も引っ張られて左側に戻る。押しボタン１の左側は時計方向に回転して上に向かい、本ボタン１は支軸バー201を軸心として時計方向に回転しOFFの位置(第二図で示す)に至る。本接触制御エレメント3は弾性接触片4により上へ押し上げられ、合金金属片5が冷却後に自由端50が元の状態の位置に回復する。本可動バー35の接触端352の下面が再度止め2の上頂面の上方にきてスイッチガOFFの状態となり(図２で示す)、次のスイッチを通電ONする準備ができる。
【００２８】上記に述べたように、本発明は電流の伝導及び動作発動機能を持つ合金金属片5と接触制御エレメント3で構成された動作制御機構を兼ね備えて、電流過負荷時には速やかに弾性接触片4を跳ね上げて切断し、且つ自動的に通電準備状態を回復することができる。動作ストロークは早く且つ構造がシンプルで誤動作が発生しない。かつボタン１と接触制御エレメント3が直接接触するスイッチ動作の連動関係は簡単で、確実な実用的効果がある。
【００２９】以上が本発明の詳細説明であるが、上に述べた内容は本発明の比較的良い実施例を述べているに過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。すなわち本発明の特許請求範囲の変更、修正は全て本発明の特許請求範囲内に属するものと主張する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９９１０６９１６
【氏名又は名称】游聰謀
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| 【出願日】 |
平成１２年８月１１日（２０００．８．１１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３８０６
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−５６７５９（Ｐ２００２−５６７５９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年２月２２日（２００２．２．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２４４６０８（Ｐ２０００−２４４６０８） |
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