JPH063700B2

JPH063700B2 - リ−フスイツチ

Info

Publication number: JPH063700B2
Application number: JP592285A
Authority: JP
Inventors: 貞夫安藤; 哲斉藤
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPS61165918A

Description

【発明の詳細な説明】「発明の対象」この発明はプランジヤーによつて操作されるリーフスイ
ツチに関するものである。

「従来のスイツチおよびその問題点」従来この種のスイツチは第５図に示すように一対の固定
接点３３，５３間に可動接点３４を有する可動片２６を
設け、この可動片の自由端部をプランジヤー６１により
その可動片が有する弾性に抗して押圧し、一方の固定接
点３３から他方の固定接点５３に切換えるものや、第６
図に示すように第１の固定接点３３と第２の固定接点５
３間に、第１の固定接点３３と常時接触する接点３４を
有する第１の可動片２６と、第２の固定接点５３に対し
て開いた状態にある接点５４を有する第２の可動片４６
とを設け、これら両可動片の自由端部には両可動片を所
定の間隔に維持するようにプランジヤー６１を係合し、
このプランジヤーを操作することにより各可動接点３
４，５４をそれぞれ第１の固定接点３３および第２の固
定接点５３に対し開閉するものがある。

ところがそれらの可動接点３４，５４は１枚の帯状体に
より形成される可動片２６，４６の自由端部寄りにかし
めにより取付けられるため、可動片２６，４６の可動接
点３４，５４の取付け点からその自由端部までの間の部
分が可動接点３４，５４から可動片２６，４６の支点ま
での間の部分に対して同一直線上になく、すなわち各可
動片毎にそれぞれ異なる角度を有している。換言すれば
対になるべき固定接点３３，５３に対して可動片２６，
４６の可動接点３４，５４からその自由端部側の部分が
近づくかまたは遠のくように傾斜している。このためプ
ランジヤー６１が可動片２６，４６と直接当接するもの
にあつては可動接点３４，５４の固定接点３３，５３に
対する接点圧力にばらつきが生じ、とくに第６図におい
て上側に位置しているスイツチング素子４１すなわちプ
ランジヤー６１によつてつねに閉じる方向に押圧されて
いる可動接点３４のばあいには精度が下る結果となる。
また第６図の下側に位置するスイツチング素子５１のよ
うに常開形のものにあつてはプランジヤー６１によつて
可動片４６が押圧され、第２の可動接点５４が第２の固
定接点５３に対して接触した状態で、さらにプランジヤ
ー６１が押圧されると、可動片４６の可動接点５４と接
する部分および可動片４６の支持点に応力がかかり可動
片４６が折損するおそれがある。これを防ぐためにはプ
ランジヤー６１の移動量を小さくする必要があるが、操
作上使い難いスイツチとなるばかりでなく、可動接点５
４と固定接点５３との間の間隙を小さくする必要がある
ため絶縁性能が悪くなり、さらに動作位置が不正確で、
しかも可動片４６の変位量はおのずと制限されるので、
スイツチ動作とくに閉動作後の動き、すなわちオーバー
トラベルが十分に取れず、いきおい望ましい接触圧が得
られない欠点がある。

また一般に片持梁状の可動片は応力疲労と接点圧力との
二律背反の条件を同時に満足させる必要がある。

今、第７図において点線で示す状態を自由状態とし、こ
の状態でその自由端に外力Ｆを加えると可動片２６は実
線で示す状態となる。この時の力Ｆはとなる。ここでＥはヤング係数、Ｉは断面二次モーメン
ト、ｙは接点間のギヤツプである。

また曲げ応力Ｓはとなる。ここでＺは断面係数である。なおＩとＺは可動
片の板厚および幅によつて決まる定数である。

すなわちほぼ力Ｆに相当する接点圧はこれを増大させる
にしたがつて応力Ｓも増大し、このため可動片２６が疲
労し易く、折れ易くなる。

とくに小形のリーフスイツチにおいては使用上可動片２
６の有効長さｌが制限されるため、可動片２６の応力を
小さくし、かつ接点圧力を大きくすることはひじように
難かしい欠点がある。

また従来のリーフスイツチは可動片２６，４６の開路状
態においてその可動片の移動を規制するストツパーがな
いため、接点間隙が不安定であり、さらに可動片の上下
方向の動きが大きいため、応力振幅が大きくなり寿命が
短くなる欠点があつた。

一方第６図に示すように２組のスイツチング素子４１，
５１を有するものにあつてはそれらのスイツチング素子
が同一の室内に設けられるため、一方のスイツチング素
子のアーク粉が他方のスイツチング素子の接点に付着
し、導通不良を起したり、可動片が折れて異極側と短絡
するなどのおそれがあつた。

「目的」この発明はこのような従来の欠点にかんがみ、可動片の
応力が小さく、かつ動作の確実なリーフスイツチを得る
ことを目的とするものである。

「実施例」以下図によつてこの発明の一実施例について説明する。

すなわち第１図ないし第４図においてハウジング１はほ
ぼ矩形に形成され、その長手方向の軸心上においてその
一方の端部側には第１の側壁１ａとほぼ平行な支持壁３
がたがいに所定の間隔をおいて一体に成形され、また他
方の端部側には第２の側壁１ｂとたがいに所定の間隔を
おいてほぼ平行な案内壁４が一体に成形され、これら両
壁によつてそれらの間に案内溝５が形成される。またハ
ウジング１内にはその長手方向の軸心上に沿つて隔壁６
がその底壁部から突出するように一体に形成され、この
隔壁によつてハウジング１は２つの室すなわち第１の室
７と第２の室８に分離されている。隔壁６はその一端に
おいて、ハウジング１の第１の側壁１ａと支持壁３とを
たがいに連結する補強部１１に形を変え、またその隔壁
の中間部には取付ねじ（図に示してない）が貫通する貫
通孔１２を有する筒部１４が形成され、さらにその隔壁
６の他端側にはその隔壁と交差するように絶縁性当接部
（以下、当接部と略称する）１５が形成され、これによ
つて後述する第１の可動片２６の解放状態においてその
自由端の移動を所定の範囲内に規制するようにされてい
る。しかも補強部１１にはハウジング１の開口部側から
その底壁部に向つて所定の深さを有する嵌合穴１７が設
けられ、また筒部１４には貫通孔１２と同心で、かつこ
の貫通孔に比し大きい径を有する円形の嵌合凹部１９が
ハウジング１の開口部側から形成されている。第１の室
７側において第１の側壁１ａと支持壁３にはハウジング
１の開口部側端部からその底壁部９間の寸法に比し短い
寸法を有する一対の嵌合溝２１，２１がたがいに所定の
間隔をおいて設けられ、さらに第２の室８側において第
１の側壁１ａと支持壁３には嵌合溝２１と同一の一対の
嵌合溝２２が隔壁６すなわちハウジング１の長手方向の
軸心を中心として対称に設けられている。そして第１の
室７側の嵌合溝２１の中、ハウジング１の第３の側壁１
ｃ寄りの嵌合溝２１ａには第１の固定片２５が嵌合され
る。この固定片は帯状の一枚板で形成され、その一端側
にはその幅方向に延びる二対の凸部２７，２８がたがい
に所定の間隔をおいて突設されている。そして固定片２
５の軸心方向において凸部２８ａ，２８ｂの幅b₁は第１
の側壁１ａと支持壁３との間隔b₂に等しいか多少大きく
設定され、かつたがいに隣接する凸部２７，２８間の間
隔b₃は第１の側壁１ａの厚さb₄に比し大きく設定されて
いる。固定片２５の他端側にはその幅方向に延びる一対
の凸部２９ａ，２９ｂが突設され、この凸部の中、一方
の凸部２９ａはハウジングに対する取付け状態でその底
壁部９に突設した受部３１と当接するようにされてい
る。また固定片２５の他端には円形の固定接点３３が設
けられている。なおハウジング１の第１の室７内におい
て第３の側壁１ｃには固定片２５の他端部を固定接点３
３のほぼ軸心上で受ける突出部３２が設けられている。
また第１の室７内において補強部１１寄りの嵌合溝２１
ｂには第１の可動片２６が嵌合される。この可動片は弾
性を有する帯状の一枚板から形成されるが、その一端側
は２倍以上の幅を有する板体を折曲げて重ね合せること
によりほぼ２倍の厚さに形成され、これによつて固定片
２５の厚さにほぼ等しくなるようにされている。そして
この２重にされた部分においてその一側には凸部３７，
３８がたがいに所定の間隔をおいて突設され、かつ可動
片２６の軸心方向において凸部３８の幅b₅は固定片２５
の凸部２８ａと同様に第１の側壁１ａと支持壁３との間
隔b₂に等しいかそれよりも多少大きく設定され、さらに
隣接する凸部３７，３８間の間隔b₆も固定片２５の凸部
２７ａ，２８ａの間隔b₃と同様に第１の側壁１ａの厚さ
b₄に比し大きく設定されている。可動片２６の他端すな
わち自由端部には固定接点３３と選択的に接触する可動
接点３４が設けられ、この可動接点は固定接点３３と同
様に円形に形成されている。そして第１の可動片２６は
その可動接点３４がつねに固定接点３３から離れるよう
に付勢されている。すなわち第１の固定片２５と第１の
可動片２６によつて比較的大容量の負荷を開閉する第１
のスイツチング素子４１が形成される。

またハウジング１の第４の側壁１ｄ寄りの嵌合溝２２ｂ
には第２の固定片４５が嵌合される。この固定片は第１
の固定片２５と同一の形状を有している。

また固定片４５の他端には断面が山形で線状の固定接点
５３が固定片４５の軸心と交差する方向に設けられてい
る。なおハウジング１の第２の室８内においてその底壁
部９には第２の固定片４５の他端側に設けた凸部２９ａ
を挾むように受ける溝４２を有する保持部４３が設けら
れ、これによつて第２の固定片４５の他端はその板厚方
向への移動が阻止される。またハウジング１の第４の側
壁１ｄには第２の固定片４５の他端部を固定接点５３の
ほぼ軸心上で受ける突出部４４が設けられている。第２
の室８内において補強部１１寄りの嵌合溝２２ａには第
２の可動片４６が嵌合される。この第２の可動片は第１
の可動片２６と同一の材料および構成を有している。た
だ第１の可動片２６と異なる点は支持壁３から自由端ま
での寸法が第１の可動片２６のそれに比し長いことであ
る。また第２の可動片４６の自由端側にはその軸心方向
に延びる、すなわち固定接点５３と交差し、かつこの固
定接点と同様に断面が山形で線状の可動接点５４が設け
られている。そして第２の可動片４６はその可動接点５
４がつねに固定接点５３に対して接触するように付勢さ
れている。すなわち第２の固定片４５と第２の可動片４
６には一対の交差山形接点が構成され、これによつて比
較的微少負荷を開閉する第２のスイツチング素子５１が
形成される。

また案内溝５内には角柱状のプランジヤー６１が摺動自
在に収容され、その一端はハウジング１の第３の側壁を
貫通してその外方に突出している。一方案内壁４の中間
部には所定の長さを有する切欠き部１０が設けられてい
る。プランジヤー６１の中間部には切欠き部１０を通し
てハウジング１の室内側に延び、かつその先端部を第１
の可動片２６の可動接点３４の軸心上に位置させた突子
からなる第１の作動子６２が一体に設けられている。ま
たプランジヤー６１の他端寄りにはその軸心方向におい
て所定の寸法h₂を有する凹所からなる第２の作動子６３
が案内壁４側から形成され、その他端側には山形の凸部
６４が形成されている。そして第２の可動片４６の自由
端部は第２の作動子６３すなわち凹所内に延びている。
すなわち第１の可動片２６の支持壁３から第１の作動子
６２までの距離がl₁であるのに対し、第２の可動片４６
の支持壁３から第２の作動子すなわち凸部６４までの距
離はl₂に設定されている。またプランジヤー６１は第１
の位置すなわち第１図に示すように上方にあるときに、
第１の作動子６２によつて可動接点３４をこの軸心上に
おいて第１の可動片２６の付勢力に抗して直接固定接点
３３に対して接触させるとともに、凸部６４によつて可
動接点５４を第２の可動片４６の付勢力に抗して固定接
点５３から離すようにされ、さらにそのプランジヤーは
第２の位置すなわち第２図に示すように下方にあるとき
に、第１の作動子６２は第１の可動片２６すなわちその
可動接点３４から離間して第１のスイツチング素子４１
を開くとともに、凸部６４は第２の可動片４６から離間
し、かつこの可動片４６自身が有する付勢力によつてそ
の可動接点５４が固定接点５３に対して接触するように
されている。

さらにプランジヤー６１の第１の作動子６２および第２
の作動子６３が設けられた面と隣接する面にはその軸心
に沿つて所定の長さh₃を有する長穴６５が設けられ、一
方案内溝５内においてその底壁部には長穴６５と摺動自
在に係合する凸部６６が設けられている。そして長穴６
５の一端が凸部６６と衝合したとき、プランジヤー６１
を第１の位置に停止させ、また長穴６５の他端が凸部６
６と衝合したとき、プランジヤー６１を第２の位置に停
止させるように設計されている。

また案内溝５内にはコイルスプリング７１が収容され、
その一端はプランジヤー６１の他端に設けた係合突子６
７と係合し、かつその他端はハウジング１の第４の側壁
１ｄの内面と当接している。なおこのコイルスプリング
は第１の可動片２６および第２の可動片４６の付勢力の
和に比しはるかに大きい付勢力を有している。したがつ
てプランジヤー６１の非操作状態においてはこのプラン
ジヤーは第１の位置に保持され、これによつて第１のス
イツチング素子４１は常閉接点を、また第２のスイツチ
ング素子５１は常開接点をそれぞれ形成している。

なおプランジヤー６１の操作状態すなわち第２の位置に
おいて、第１の可動片２６は当接部１５によつて第２の
スイツチング素子５１側に移動し過ぎるのを阻止され
る。

また隔壁６の軸心上においてハウジング１の第２の側壁
１ｂには嵌合穴１７と同形の嵌合穴１８を有する突壁１
６が一体に成形されている。またハウジング１の第４の
側壁１ｄにおいて、案内壁４に近接する部分には貫通孔
１２と同一の径を有する貫通孔１３が設けられている。

ハウジング１の開口部を覆うカバー８１の一方の面には
嵌合穴１７，１８とそれぞれ嵌合する突子８３，８４が
設けられ、これらの突子の径は嵌合穴１７，１８の内径
と同一かそれよりもやや大きく設定される。またカバー
８１には貫通孔１２，１３と対応する貫通孔８５，８６
が設けられている。そして一方の貫通孔８５の孔縁部に
はハウジング１に設けた嵌合凹部１９と嵌合する筒部８
７が一体に成形されている。またカバー８１の一方の面
にはこのカバーのハウジング１に対する取付け状態で、
このハウジング底壁部との間においてプランジヤー６１
を摺動自在に案内する突条８８が設けられ、さらにハウ
ジング１の第１の側壁１ａと支持壁３に相当する部分に
は各固定片２５，４５および各可動片２６，４６の幅方
向における他方の端縁と衝合する突壁８９，８９が形成
され、しかもハウジング１の案内溝５の下端に相当する
部分にはスプリング７１の下端を案内するテーパ状の案
内凸部９０が設けられている。

「動作」今、第１図に示すものはプランジヤー６１が第１の位置
すなわち上方にあり、凸部６６は長穴６５の一端すなわ
ち下端寄りにある。このため可動接点３４はこの直下に
位置する第１の作動子６２によつて固定接点３３に対し
て接触している。したがつて第１のスイツチング素子４
１は閉じた状態にある。同時に可動接点５４は凸部６４
によつて固定接点５３から離れ、したがつて第２のスイ
ツチング素子５１は開いた状態にある。

次にプランジヤー６１が押圧され、第２の位置すなわち
第２図に示すように下方に移動すると、凸部６６は長穴
６５の他端すなわち上端と衝合し、このため第１の作動
子６２は可動接点３４から離間するとともに、第１の可
動片２６を解放する。したがつてその可動接点は第１の
可動片２６の付勢力によつて固定接点３３から離間す
る。そして第１の可動片２６は当接部１５と当接し、そ
の移動が規制され、すなわちこの位置に保持され、した
がつて第１のスイツチング素子４１は開いた状態とな
る。同時に凸部６４は第２の可動片４６から離間すると
ともに、その可動片を解放する。したがつてその可動片
はその付勢力によつて第２の固定片４５側に移動すると
ともに、可動接点５４は固定接点５３と接触し、したが
つて第２のスイツチング素子５１は閉じた状態となる。

なおこの状態においてはプランジヤー６１は第１の可動
片２６にも第２の可動片４６にも接触せず、すなわち第
１の可動片２６および第２の可動片４６はプランジヤー
６１に対して自由な状態にある。

次に、プランジヤー６１の押圧を止めると、このプラン
ジヤーはコイルスプリング７１の付勢力により元の状態
に復帰するとともに、第１のスイツチング素子４１およ
び第２のスイツチング素子５１も第１図に示す状態に復
帰する。

第８図はこの発明におけるリーフスイツチの応用例を示
すもので、電子レンジに適用した例を示している。この
図において電源９１には負荷９４たとえばマグネトロン
を有する負荷回路９２が接続され、かつこの負荷回路と
並列にモニター回路９３が接続され、さらにこのモニタ
ー回路にはモニタースイツチ９７が設けられている。モ
ニター回路９３と電源９１間にはヒユーズ９８が設けら
れ、また負荷回路９２と電源９１間にはラツチスイツチ
９５，９６が設けられている。またラツチスイツチ９
５，９６はドアの開閉と連動して負荷９４を開閉するも
のであり、またモニタースイツチ９７はドアが閉じてい
るときに開路状態にあるが、ドアの開放時に閉路し、か
つラツチスイツチ９５，９６が開かないとき、負荷９４
を短絡し、これによつてヒユーズ９８を溶断させるもの
である。そしてモニタースイツチ９７としてこの発明に
おけるリーフスイツチの第１のスイツチング素子４１が
用いられる。なお第２のスイツチング素子５１はマイコ
ン回路（図に示してない）の開閉に用いられ、ドアが閉
じられた状態で通電するようにされている。

「効果」この発明は上述のようにハウジングに２組のスイツチン
グ素子およびこれらのスイツチング素子を操作するプラ
ンジヤーを設け、このプランジヤーの第１の位置におい
て第１の可動片をこの弾性に抗して第１の固定片に電気
的に接触させるとともに、プランジヤーの第２の位置に
おいて第１の可動片を解放し、かつこの可動片をそれ自
体の弾性によつて第１の固定片から離間させる第１の作
動子と、プランジヤーの第１の位置において第２の可動
片をその弾性に抗して第２の固定片から離間させるとと
もに、プランジヤーの第２の位置において第２の可動片
を解放し、かつこの可動片をそれ自体の弾性によつて第
２の固定片に電気的に接触させる第２の作動子を設けて
いるので、可動片の応力を小さく抑えることができると
ともに、接点圧力を大きくすることができ、またハウジ
ング内にはその軸心上に沿つて常開スイツチング素子が
位置する第１の室と、常閉スイツチング素子が位置する
第２の室とに分離する隔壁を設けているので、絶縁性が
向上する利点がある。

さらに、両可動片の自由端側において、隔壁の端部に常
閉スイツチング素子の第１の可動片を解放した状態でそ
の移動を隔壁と交差するように一体に成形しているの
で、固定片と可動片との間隙がつねに一定となり、特性
が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明におけるリーフスイツチの一実施例を
示すもので、カバーを取外して示す正面図、第２図は動
作を説明するための正面図、第３図は分解斜視図、第４
図は外観斜視図、第５図および第６図は従来のリーフス
イツチの作用を説明するための作用説明図、第７図は解
析図、第８図はこの発明におけるリーフスイツチの応用
例を示す回路図である。１…ハウジング、１ａ…側壁、１ｂ…側壁、１ｃ…側
壁、１ｄ…側壁、３…支持壁、４…案内壁、５…案内
溝、６…隔壁、７…第１の室、８…第２の室、９…底壁
部、１０…切欠き部、１１…補強部、１２…貫通孔、１
３…貫通孔、１４…筒部、１５…当接部、１６…突壁、
１７…嵌合穴、１８…嵌合穴、１９…嵌合凹部、２１…
嵌合溝、２２…嵌合溝、２５…第１の固定片、２６…第
１の可動片、２７…凸部、２８…凸部、２９…凸部、３
１…受部、３２…突出部、３３…固定接点、３４…可動
接点、３７…凸部、３８…凸部、４１…第１のスイツチ
ング素子、４２…溝、４３…保持部、４４…突出部、４
５…第２の固定片、４６…第２の可動片、５１…第２の
スイツチング素子、５３…固定接点、５４…可動接点、
６１…プランジヤー、６２…第１の作動子、６３…第２
の作動子、６４…凸部、６５…長穴、６６…凸部、６７
…係合突子、７１…コイルスプリング、８１…カバー、
８３…突子、８４…突子、８５…貫通孔、８６…貫通
孔、８７…筒部、８８…突条、８９…突壁、９０…案内
凸部、９１…電源、９２…負荷回路、９３…モニター回
路、９４…負荷、９５…ラツチスイツチ、９５…ラツチ
スイツチ、９７…モニタースイツチ、９８…ヒユーズ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定接点を有する第１の固定片と、上記固
定片と選択的に接触する可動接点を有する第１の可動片
とにより常閉スイッチング素子を構成するとともに、固
定接点を有する第２の固定片と、この第２の固定片と選
択的に接触する可動接点を有する第２の可動片により常
開スイッチング素子を構成し、これら両スイッチング素
子をハウジング内にたがいに所定の間隔をおいて並設
し、一方上記ハウジングには上記両可動片の自由端側に
おいて上記両スイッチング素子を選択的に開閉するプラ
ンジヤーを摺動自在に設けるとともに、このプランジヤ
ーと上記ハウジング間には上記プランジヤーをその軸心
に沿ってその一方に付勢するスプリングを設け、さらに
上記プランジヤーにはこのプランジヤーの第１の位置に
おいて上記第１の可動片の可動接点をその可動片の弾性
に抗して上記第１の固定片に電気的に接触させるととも
に、上記プランジヤーの第２の位置において上記第１の
可動片を解放し、かつこの可動片をそれ自体の弾性によ
って上記第１の固定片から離間させる第１の作動子と、
上記プランジヤーの第１の位置において上記第２の可動
片をその弾性に抗して上記第２の固定片から離間させる
とともに、上記プランジヤーの第２の位置において上記
第２の可動片を解放し、かつこの可動片をそれ自体の弾
性によって上記第２の固定片に電気的に接触させる第２
の作動子を設け、また上記ハウジング内にはその軸心上
に沿って上記常開スイッチング素子が位置する第１の室
と、上記常閉スイッチング素子が位置する第２の室とに
分離する隔壁を設けるとともに、上記両可動片の自由端
側において、上記隔壁の端部に上記常閉スイッチング素
子の第１の可動片を解放した状態でその移動を所定の範
囲内に規制する絶縁性当接部を上記隔壁と交差するよう
に一体に成形したリーフスイッチ。