直流電流遮断用小形スイッチ

【課題】消弧回路装置をコンパクトに一体化することより、直流電流の遮断時のアークの消弧性能が優れた直流電流遮断用小形スイッチを提供する。
【解決手段】直流電流遮断用小形スイッチにおいて、直流電源に接続されるダイオード素子２と抵抗素子３が並列に接続された並列回路にコンデンサ素子４が直列接続された回路からなる消弧回路装置１と、この消弧回路装置１の直流電源側に接続され、前記消弧回路装置１に並設される小形スイッチ３０と、この小形スイッチ３０の底面に設けられる接触端子部に前記消弧回路装置１を収納したソケット本体２０から張り出されて形成された端子接続デッキ１９とを備え、この端子接続デッキ１９において前記消弧回路装置１のリード端子と前記小形スイッチ３０の底面に設けられる接触端子とを接続する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電流遮断用小形スイッチに係り、特に直流電流の遮断時に発生するアークの消弧性能が優れた直流電流遮断用小形スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１９は消弧装置付き直流電流遮断用小形スイッチの直流電流の遮断部を示す斜視図、図２０はその直流電流の遮断部の平面図、図２１はその直流電流の遮断部の側面図である。
従来、消弧装置付き直流電流遮断用小形スイッチにおいては、図１９に示すように、固定接点１０１と可動接点１０２からなる直流電流回路において、直流電流の遮断部１０３の近傍に永久磁石１０４を配置しておき、図２０及び図２１に示すように、直流電流の遮断時に発生するアーク１０５を永久磁石１０４の磁気により引き伸ばし消弧するようにしている。
【０００３】
また、負荷へ直流電流を供給する電流路間に、整流素子と抵抗素子が並列接続された並列回路に容量素子が直列接続された回路を挿入した高圧直流遮断支援回路が提案されている。この高圧直流遮断支援回路により、通常は高圧直流回路の遮断時に発生するアーク放電を伴わずに高電圧を有効に遮断できる（下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２０３７５号公報
【特許文献２】特開２００９−１８１８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した消弧装置付き直流電流遮断用小形スイッチでは、直流電流を遮断する度に発生するアーク１０５を消弧する必要があり、遮断する直流電流が大きかったり、また、遮断回数が増加すると、直流電流の遮断部１０３が発熱したり、その周辺が傷むといった問題があった。
本発明は、上記状況に鑑みて、直流電流遮断用小形スイッチに消弧回路装置をコンパクトに一体化することより、直流電流遮断時のアークの消弧性能が優れた直流電流遮断用小形スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕直流電流遮断用小形スイッチにおいて、直流電源に接続されるダイオード素子と抵抗素子が並列に接続された並列回路にコンデンサ素子が直列接続された回路からなる消弧回路装置と、この消弧回路装置の直流電源側に接続され、前記消弧回路装置に並設される小形スイッチと、この小形スイッチの底面に設けられる接触端子部に前記消弧回路装置を収納したソケット本体から張り出されて形成された端子接続デッキとを備え、この端子接続デッキにおいて前記消弧回路装置のリード端子と前記小形スイッチの底面に設けられる接触端子とを接続することを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記小形スイッチには直流負荷の遮断時のアークの消弧のための永久磁石を配置することを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記消弧回路装置は、並設される小形スイッチの箇所を除いて絶縁性のソケット本体カバーを具備することを特徴とする。
【０００８】
〔４〕上記〔３〕記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記ソケット本体と前記ソケット本体カバーとは凹凸嵌合することを特徴とする。
〔５〕上記〔３〕又は〔４〕記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記ソケット本体と前記ソケット本体カバーとのスペースを利用して前記消弧回路装置の前記ダイオード素子、前記抵抗素子及び前記コンデンサ素子のリード端子と前記小形スイッチの底面に設けられる接触端子とを接続する第１の接続片、第２の接続片及び第３の接続片とを配置することを特徴とする。
【０００９】
〔６〕上記〔５〕記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記第１の接続片、第２の接続片及び第３の接続片は、ソケット本体に形成される係合孔に係合する突起片を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）直流電流遮断用小形スイッチにおいて、消弧回路装置をコンパクトに一体化することより、直流電流遮断時のアークの消弧性能の向上を図ることができる。
（２）小形スイッチには直流負荷の遮断時のアークの消弧のための永久磁石を配置することにより、低減したアークを迅速に消弧することができる。
【００１１】
（３）ソケット本体の大半を絶縁性のカバーで覆うことができるため、高圧直流電流回路の場合であっても絶縁性の向上を図ることができる。
（４）ソケット本体とソケット本体カバーとは凹凸嵌合により一体化されるので、ネジなしで容易に組み立てることができる。
（５）ソケット本体とソケット本体カバーとのスペースを有効に利用してダイオード素子、抵抗素子、コンデンサ素子のリード端子と小形スイッチの底面に設けられる接触端子とを接続する第１の接続片、第２の接続片及び第３の接続片とを配置することができる。
【００１２】
（６）第１の接続片、第２の接続片及び第３の接続片は、それらに形成される突起片により、ソケット本体に形成される係合孔に係合するようにしたので、ネジなしで取り付け、簡便に固定することができる。
（７）万が一ソケット本体に収納された消弧回路装置が故障した場合でも、小形スイッチに永久磁石が配置されているため、アークの消弧性能が損なわれることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例を示す消弧回路装置付き直流電流遮断用小形スイッチの斜視図である。
【図２】本発明の実施例を示す消弧回路装置付き直流電流遮断用小形スイッチの正面図である。
【図３】本発明の実施例を示す消弧回路装置付き直流電流遮断用小形スイッチの平面図である。
【図４】本発明の実施例を示す消弧回路装置付き直流電流遮断用小形スイッチの底面図である。
【図５】本発明の実施例を示す消弧回路装置付き直流電流遮断用小形スイッチの左側面図である。
【図６】本発明の実施例を示す消弧回路装置付き直流電流遮断用小形スイッチの右側面図である。
【図７】本発明の実施例を示す消弧回路装置付き直流電流遮断用小形スイッチの全体回路図である。
【図８】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの消弧回路装置の分解斜視図である。
【図９】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの消弧回路装置の斜視図である。
【図１０】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの消弧回路装置の正面図である。
【図１１】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの消弧回路装置の平面図である。
【図１２】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの消弧回路装置の底面図である。
【図１３】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの消弧回路装置の左面図である。
【図１４】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの消弧回路装置の右面図である。
【図１５】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの平面図である。
【図１６】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの正面図である。
【図１７】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの底面図である。
【図１８】本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの分解斜視図である。
【図１９】従来の消弧装置付き直流電流遮断用小形スイッチの直流電流の遮断部を示す斜視図である。
【図２０】従来の消弧装置付き直流電流遮断用小形スイッチの直流電流の遮断部の平面図である。
【図２１】従来の消弧装置付き直流電流遮断用小形スイッチの直流電流の遮断部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の直流電流遮断用小形スイッチは、直流電源に接続されるダイオード素子と抵抗素子が並列に接続された並列回路にコンデンサ素子が直列接続された回路からなる消弧回路装置と、この消弧回路装置の直流電源側に接続され、前記消弧回路装置に並設される小形スイッチと、この小形スイッチの底面に設けられる接触端子部に前記消弧回路装置を収納したソケット本体から張り出されて形成された端子接続デッキとを備え、この端子接続デッキにおいて前記消弧回路装置のリード端子と前記小形スイッチの底面に設けられる接触端子とを接続する。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す消弧回路装置付き直流電流遮断用小形スイッチの斜視図、図２はその直流電流遮断用小形スイッチの正面図、図３はその直流電流遮断用小形スイッチの平面図、図４はその直流電流遮断用小形スイッチの底面図、図５はその直流電流遮断用小形スイッチの左側面図、図６はその直流電流遮断用小形スイッチの右側面図、図７はその直流電流遮断用小形スイッチの全体回路図、図８は本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの消弧回路装置の分解斜視図、図９はその消弧回路装置の斜視図、図１０はその消弧回路装置の正面図、図１１はその消弧回路装置の平面図、図１２はその消弧回路装置の底面図、図１３はその消弧回路装置の左面図、図１４はその消弧回路装置の右面図、図１５は本発明の実施例を示す直流電流遮断用小形スイッチの平面図、図１６はその小形トグルスイッチの正面図、図１７はその小形トグルスイッチの底面図、図１８はその小形トグルスイッチの分解斜視図である。なお、図１〜図６における小形トグルスイッチは概略の構造を示しており、小形トグルスイッチの詳細な構成は図１５〜図１８に示している。
【００１６】
これらの図において、１は直流電流遮断用小形スイッチの消弧回路装置、２はダイオード素子、２Ａはダイオード素子２の一方のリード端子、３は抵抗素子、３Ａは抵抗素子３の一方のリード端子、３Ｂは抵抗素子３のもう一方のリード端子、４はコンデンサ素子、４Ａはコンデンサ素子４の一方のリード端子、４Ｂはコンデンサ素子４のもう一方のリード端子、５は小形トグルスイッチ３０に接続するための第１の接続片であり、５Ａはダイオード素子２のもう一方のリード端子（図示なし）がハンダにより接続される接続孔、５Ｂは抵抗素子３のもう一方のリード端子３Ｂがハンダにより接続される接続孔、５Ｃは小形トグルスイッチ３０に接続される端子部、５Ｄ，５Ｅは消弧回路装置１のソケット本体１０の係合穴（図示なし）に第１の接続片５を固定するための突起片である。
【００１７】
６はダイオード素子２と抵抗素子３をコンデンサ素子４に接続するための第２の接続片であり、６Ａはダイオード素子２の一方のリード端子２Ａがハンダにより接続される接続孔、６Ｂは抵抗素子３の一方のリード端子３Ａがハンダにより接続される接続孔、６Ｃはコンデンサ素子４の一方のリード端子４Ａがハンダにより接続される接続孔、６Ｄ，６Ｅは消弧回路装置１のソケット本体１０の側板１５に形成される係合孔１７Ａ，１７Ｂへ固定され、第２の接続片６をソケット本体１０の側板１５に固定するための突起片である。
【００１８】
７はコンデンサ素子４を小形トグルスイッチ３０に接続するための第３の接続片であり、７Ａはコンデンサ素子４のもう一方のリード端子４Ｂがハンダにより接続される接続孔、７Ｂは小形トグルスイッチ３０に接続される端子部、７Ｃ，７Ｄはソケット本体１０の側板１５に形成される係合孔１８Ａ，１８Ｂへ固定され、第３の接続片７をソケット本体１０の側板１５に固定するための突起片である。
【００１９】
ソケット本体１０は、ダイオード素子２が収納されるダイオード素子収納穴１２を有するダイオード素子収納部１１と、抵抗素子３が収納される抵抗素子収納穴１３と、コンデンサ素子４が収納されるコンデンサ素子収納穴１４とが形成され、そのソケット本体１０の側板１５には第２の接続片６を固定するための係合孔１７Ａ，１７Ｂ、第３の接続片７を固定するための係合孔１８Ａ，１８Ｂ、さらには係合突起１５Ａ，１５Ｂが形成されている。また、ソケット本体１０には穴１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄと溝１９Ｅを有する端子接続デッキ１９が形成されている。この穴１９Ｂと１９Ｃに対応して第１の接続片５の端子部５Ｃと第３の接続片７の端子部７Ｂが配置されている。
【００２０】
このように構成されるソケット本体１０は、消弧回路装置１に並設される小形スイッチの箇所を除いて、合成樹脂からなる絶縁性のソケット本体カバー２０で覆われる。ソケット本体カバー２０は、正面板２１、第１の接続片５側の側板２２と、第２の接続片６及び第３の接続片７側の側板２３と、この側板２３から更に外方に延びる側板２４とからなる。このソケット本体カバー２０は、図５, 図６，８，１３，１４から明らかなように、ソケット本体１０に形成されている係合突起が側板２２に形成された係合穴２２Ａ，２２Ｂへ、ソケット本体１０に形成されている係合突起１５Ａ，１５Ｂが側板２４に形成されている係合穴２４Ａ，２４Ｂへそれぞれ嵌合するように構成されている。
【００２１】
次に、図１５〜図１８において、３０は小形トグルスイッチ、３１はレバー、３２はレバー３１に固定されるレバー棒、３３はレバー棒３２が連結される転換子、３５はコイルバネ３４付き滑動棒、３６は可動接点３７を有する可動接片、３９は補助接触板３８付き接触受部である。
４０は小形トグルスイッチ３０のケース、４０Ａは直流電流の遮断時のアークの消弧を行う永久磁石４０Ｃと永久磁石止め４０Ｄを装着する凹所、４０Ｂは後述する長尺小ネジ５６が装着される孔、４１は絶縁板、４２は絶縁板４１上に配置されるケースカバー、４３はブッシング、４４はスプリングピン、４５，４８は六角ナット、４６は内歯座金、４７は取付リングであり、図１６に示すように装着されている。
【００２２】
また、ケース４０の底面には、そのケース４０の底面を区分する桁状の突起４９が形成されている。５２Ｃ，５２Ｄは接点５１Ｃ，５１Ｄを有する接触端子であり、小形トグルスイッチ３０の動作により可動接片３６の可動接点３７と接触し、直流電流回路を構成する。５３Ａ，５３Ｂは共通端子、５４Ａ〜５４Ｄはバネ座金、５５Ａ〜５５Ｄは小ネジである。直流電流遮断用小形スイッチの組み立て時には、この小ネジ５５Ａ〜５５Ｄをケース４０の底面から外して上記したソケット本体１０の端子接続デッキ１９をケース４０の底面に挟み込み、バネ座金５４Ａ〜５４Ｄを介して小ネジ５５Ａ〜５５Ｄを締め付ける。このような構成により、消弧回路装置１と小形トグルスイッチ３０との接続を端子接続デッキ１９にて行うように構成している。この時、小ネジ５５Ａソケット本体１０の穴１９Ａと、小ネジ５５Ｂは穴１９Ｂと、小ネジ５５Ｃは穴１９Ｃと、小ネジ５５Ｄは穴１９Ｄとそれぞれ対応させて装着される。そして、２本の長尺小ネジにより、ソケット本体１０の端子接続デッキ１９は小形トグルスイッチ３０の底面に強固に固定される。なお、５７，５８はケース４０の底面に形成された小形トグルスイッチ３０の接続に用いる接続穴、５９は小形トグルスイッチ３０によって開閉される直流負荷である。
【００２３】
上記したように構成することにより、消弧回路装置１と直流電源６０を遮断するための小形トグルスイッチ３０が端子接続デッキ１９によりコンパクトに接続され、図７に示すような回路が構成される。
図７に示すように、小形トグルスイッチ３０の直流負荷５９側に接続されているダイオード素子２と抵抗素子３が並列された並列回路にコンデンサ素子４が直列接続された回路を挿入した消弧回路装置１が組み込まれているので、小形トグルスイッチ３０が直流電流を遮断すると、直流電流の遮断時に通常発生するアーク放電を伴わずに直流電流を遮断できる。なお、直流電流の遮断時に低減されたアーク放電を伴う場合でも、小形トグルスイッチ３０は永久磁石４０Ｃを備えているため、有効にアークを消弧することができる。
【００２４】
なお、上記実施例では、小形スイッチとして小形トグルスイッチを例示したが、これに限定されるものではなく、小形押しボタンスイッチや小形スライドスイッチを適用することもできる。また、回路図において、２極の小形スイッチを使用し、直流電源の両端子に接続しているが、スイッチを単極として、直流電源のいずれか一方の端子に接続するようにしてもよい。
【００２５】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の直流電流遮断用小形スイッチは、永久磁石による直流電流の遮断時の消弧装置に加えて、直流遮断支援回路をコンパクトに一体化することより、直流電流の遮断時のアークの消弧性能が優れた直流電流遮断用小形スイッチとして利用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１消弧回路装置
２ダイオード素子
２Ａダイオード素子のリード端子
３抵抗素子
３Ａ，３Ｂ抵抗素子のリード端子
４コンデンサ素子
４Ａ，４Ｂコンデンサ素子のリード端子
５第１の接続片
５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，７Ａ接続孔
５Ｃ，７Ｂ端子部
５Ｄ，５Ｅ，６Ｄ，６Ｅ，７Ｃ，７Ｄ突起片
６第２の接続片
７第３の接続片
１０ソケット本体
１１ダイオード素子収納部
１２ダイオード素子収納穴
１３抵抗素子収納穴
１４コンデンサ素子収納穴
１５ソケット本体の側板
１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ係合突起
１７Ａ，１７Ｂ，１８Ａ，１８Ｂ係合孔
１９端子接続デッキ
１９Ａ〜１９Ｄ穴
１９Ｅ溝
２０ソケット本体カバー
２１ソケット本体カバーの正面板
２２，２３，２４ソケット本体カバーの側板
２２Ａ，２２Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ係合穴
３０小形トグルスイッチ
３１レバー
３２レバー棒
３３転換子
３４コイルバネ
３５滑動棒
３６可動接片
３７可動接点
３８補助接触板
３９接触受部
４０小形トグルスイッチのケース
４０Ａ凹所
４０Ｂ長尺小ネジが装着される孔
４０Ｃ永久磁石
４０Ｄ永久磁石止め
４１絶縁板
４２ケースカバー
４３ブッシング
４４スプリングピン
４５，４８六角ナット
４６内歯座金
４７取付リング
４９桁状の突起
５１Ｃ，５１Ｄ固定接点
５２Ｃ，５２Ｄ接触端子
５３Ａ，５３Ｂ共通端子
５４Ａ〜５４Ｄバネ座金
５５Ａ〜５５Ｄ小ネジ
５６長尺小ネジ
５７，５８接続穴
５９直流負荷
６０直流電源

【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）直流電源に接続されるダイオード素子と抵抗素子が並列に接続された並列回路にコンデンサ素子が直列接続された回路からなる消弧回路装置と、
（ｂ）該消弧回路装置の直流電源側に接続され、前記消弧回路装置に並設される小形スイッチと、
（ｃ）該小形スイッチの底面に設けられる接触端子部に前記消弧回路装置を収納したソケット本体から張り出されて形成された端子接続デッキとを備え、
（ｄ）該端子接続デッキにおいて前記消弧回路装置のリード端子と前記小形スイッチの底面に設けられる接触端子とを接続することを特徴とする直流電流遮断用小形スイッチ。
【請求項２】
請求項１記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記小形スイッチには直流負荷の遮断時のアークの消弧のための永久磁石を配置することを特徴とする直流電流遮断用小形スイッチ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記消弧回路装置は、並設される小形スイッチの箇所を除いて絶縁性のソケット本体カバーを具備することを特徴とする直流電流遮断用小形スイッチ。
【請求項４】
請求項３記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記ソケット本体と前記ソケット本体カバーとは凹凸嵌合することを特徴とする直流電流遮断用小形スイッチ。
【請求項５】
請求項３又は４記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記ソケット本体と前記ソケット本体カバーとのスペースを利用して前記消弧回路装置の前記ダイオード素子、前記抵抗素子及び前記コンデンサ素子のリード端子と前記小形スイッチの底面に設けられる接触端子とを接続する第１の接続片、第２の接続片及び第３の接続片とを配置することを特徴とする直流電流遮断用小形スイッチ。
【請求項６】
請求項５記載の直流電流遮断用小形スイッチにおいて、前記第１の接続片、第２の接続片及び第３の接続片は、ソケット本体に形成される係合孔に係合する突起片を具備することを特徴とする直流電流遮断用小形スイッチ。

【図１】