JPH0498721A - 表示灯付きスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、負荷の動作状態が確認できる表示灯付きスイ
ッチに関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の表示灯付きスイッチにおいては、主回路
に電流トランスを挿入接続し、電流トランスの２次側よ
り負荷電流の大きさに応じて出力を得て、該出力により
表示素子を点灯させてい［発明が解決しようとする課題
］ かかる従来例においては、電流トランスを用いているた
め、製造コストが高くなり、また、電流トランスは１次
電流の大小により２次電流が異なるため、表示素子の明
るさが変化するという問題があった。また、電流トラン
スの１次側にサージ電流が流れた時に、表示素子が故障
し易いという問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、負
荷電流の大きさによる表示素子の明るさの変化を小さく
すると共に、サージ電流が流れた場合でも故障しにくく
することを目的とした表示灯付きスイッチを提供するも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ダイオードをブリッジ状に接続すると共に、
各辺の中点間をダイオードにて接続した整流ブロックと
、この整流ブロックの入出力端間に発光ダイオードをチ
ョークコイルを介して接続した表示ブロックと、表示ブ
ロックと直列に接続されなスイッチ部とを備えたもので
ある。

［作　用］ 而して、整流ブロックの電圧降下を利用して表示ブロッ
クの発光ダイオードを明るさの変化を小さくして点灯さ
せるようにし、また、発光ダイオードにはチョークコイ
ルでサージ電流を阻止して、サージ電流の影響を受けに
＜＜シている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図はスイッチ本体Ａの回路図を示し、電気的な回路構成
としては、整流ブロック１と、表示ブロック２と、開閉
機構部のスイッチ部ＳＷとで構成されている。整流ブロ
ック１は、ダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッジ状に接続し
、更に、ダイオードＤ１とり、のカンード同士の接続点
にダイオードＤ、のアノードを接続し、ダイオードＤ、
のカソードをダイオードＤ２とＤｓのアノード同士の接
続点に接続している５表示ブロック２は逆方向に並列接
続した２つの発光ダイオードＬＥＤ、、ＬＥＤ、と、チ
ョークコイルＬ１とで構成されている。

そして、表示ブロック２は整流ブロック１の入出力端に
接続されている。

スイ・・Ｉチ本体Ａは、電源Ｖと負荷りとの間に介装さ
れるようになっている。今、スイッチ部ＳＷがオンの時
、ダイオードＤ１〜Ｄ、は交流電源のため、実線方向の
電流と破線方向の電流が交互に流れる。すなわち、交流
電源の正の半サイクルでは実線の矢印に示すように、ダ
イオードＤ１→Ｄ。

−＋−Ｄ３→負荷りと電流が流れ、負の半サイクルでは
、負荷Ｌ→ダイオードＤ、→Ｄ５→Ｄ２へと電流が流れ
る。そして、ダイオードＤ、〜Ｄ、の電圧降下は、負荷
電流の大きさにさほど影響を受けずほぼ一定であるから
、ａ−ｂ間には常時一定の電位差が発生する。従って、
このａ−ｂ間の電位差が発光ダイオードＬＥＤ、、ＬＥ
Ｄ２にほぼ一定の電流を供給することになるため、発光
ダイオードＬＥＤ、、ＬＥＤ、の明るさはあまり変化は
生じず、はぼ一定の明るさとなる。

ここで、ダイオード１個当たりの順方向の電圧降下は、
はぼ０．７Ｖ程度である。また、発光ダイオードの順方
向電圧降下は、例えば、ガリウム−リン素子の場合は、
約１８Ｖであり、ガリウム・アルミニウム・ヒ素素子の
場合は約１５Ｖ程度のため、発光ダイオードＬＥＤ、、
ＬＥＤ２に電流を流すには、３個のダイオードの直列接
続が必要となる。本発明では第１図に示すようにダイオ
ードＤ、〜Ｄ、を接続すると、負荷電流の向きに拘らず
、ダイオードＤ、には同一方向の電流が流れるため、ダ
イオードは計５個で良い。

ところが、発光ダイオードを点灯させるのに、第２図に
示すように、３個のダイオードの直列回路を並列接続し
た場合には、計６個のダイオードが必要となる。つまり
、本発明の第１図のように接続することで、ダイオード
を１個少なくすることができる。

ところで、牛導体内蔵のスイッチの場合、電源投入時の
突入電流や、電源線に誘起される誘導雷サージ及び人が
操作の際に受ける静電気放電などの要因で素子が故障し
、不導通になる場合が考えられる。

第３図は第１図の回路の各ダイオードＤ、〜Ｄ５の電流
波形を示し、同図（ａ）は負荷電流を、同図（ｂ）はダ
イオードＤ、、Ｄコの電流を、同図（ｅ）はダイオード
Ｄ２．Ｄ３の電流を、同図（ｄ）はダイオードＤ、の電
流を夫々示している。ダイオードＤ。

には、片側の半サイクルのみ電流が流れる他のダイオー
ドＤ１〜Ｄ４と比べて、両生サイクルにわたって電流が
流れるため、ダイオードＤ、が故障して不導通になる確
率が高い。ダイオードＤ、が不導通になると、整流ブロ
ック１全体が不導通となり、負荷電流は表示ブロック２
にすべて流れることになる。これは、負荷電流が発光ダ
イオードＬＥＤ１＋　ＬＥＤ２の定格内であれば支障な
くスイッチ本体Ａは使用可能であるが、定格以上であれ
ば発光ダイオードＬＥＤ、、ＬＥＤ２は故障し、スイッ
チ本体Ａは不導通になる。

この点、単に複数のダイオードを直並列接続した上述の
第２１！Ｉに示すような回路の場合、ダイオードＤ１〜
Ｄ、がすべて故障する確率は一定であり、仮にダイオー
ドＤ１が故障し、なおかつ負荷＠流が発光ダイオードＬ
ＥＤ、、ＬＥＤ２の定格以上で、発光ダイオードＬＥＤ
、、ＬＥＤ２が故障した場合、回路には破線で示すよう
な半波整流電流が流れることになる。尚、発光ダイオー
ドの定格電流は、数十ｍＡと小さいため、たいていの場
合は負荷電流は定格電流以上である。

このような状態になると、負荷りに悪影響を与え、最悪
の場合、負荷りの故障又は焼損という恐れがあり危険で
ある。しかし、本発明の第１図に示す回路構成であれば
、前述のようにスイッチ本体Ａ全体が不導通になる確率
が高く、安全なモードで故障する。

第４図は本発明のスイッチ本体Ａと従来の電流トランス
内蔵型スイッチの負荷電流と発光ダイオードの明るさを
比較したものである。第４図から明らかなように、本発
明のスイッチ本体Ａの方が負荷電流の大小にかかわらず
、明るさの変化は電流トランス型の場合と比べて小さい
。

次に、発光ダイオードＬ　Ｅ　Ｄ　＋　、　Ｌ　Ｅ　Ｄ
　２に直列に接続しているチョークコイルＬ１の役割に
ついて説明する。上述したように、突入電流、サージ電
流が負荷回路に流れた場き、これら電流は当然整流ブロ
ック１と表示ブロック２に分流して流れることになるが
、整流用ダイオードＤ、〜Ｄ、は、発光ダイオードＬＥ
Ｄ、、ＬＥＤ２と比べて比較的耐久性に優れるが、発光
ダイオードＬＥＤ、、ＬＥ　Ｄ　ｚは非常に弱く、ダイ
オードＤ、〜Ｄ、が無事でも発光ダイオードＬＥＤ、、
ＬＥＤ２のみ故障する場合が考えられる。

突入電流やサージ電流は波高値は非常に高いが、パルス
幅は非常に短く、数μＳｅｅ〜数１１１Ｓｅｅであり、
単位時間当たりの電流変化量Ａｉ／Δｔが非常に大きい
ため、チョークコイルＬ、を通りにくい、チョークコイ
ルＬ１で発光ダイオードＬＥＤ、、ＬＥＤ２を保護する
と、発光ダイオードＬＥＤ、、ＬＥＤ、は突入電流、サ
ージ電流の影響を受けに＜＜、従って故障しにくくなる
。また、定常電流に対しては、インピーダンスはそう大
きくないため、発光ダイオードＬＥＤＩ、ＬＥＤ２への
通電を妨げない０以上の理由により、チョークコイルＬ
１を挿入することにより５発光ダイオードＬＥＤ、、Ｌ
ＥＤ２の安定した電流供給を実現することができる。

次に、第５図〜第８図によりスイッチ本体Ａの具体構成
について説明する。スイッチ本体Ａの外殻はボディ４と
カバー５とで構成され、ボディ４の両側には外部からの
電線と接続される端子部６が夫々形成しである。端子部
６は、略コ字型の端子板７と、端子板７に電線の導体を
圧接接続する略Ｓ字状の鎖錠ばね８と、電線の解除を行
う解除釦９とで構成されている。ボディ４の底部には電
線を挿通させるための電線挿通孔１０、解除釦９を押接
すべくドライバ等の先端を挿入する解除孔１１が穿設し
である。

ボディ４の略中央部には絶縁材からなるリブ１２が一体
に突設されていて、リブ１２を境にして収納部１３．１
４が形成されている。一方の収納部１３には開閉機構部
が納装される。すなわち、一方の端子板７と電気的に導
通している支持板１５が収納部１３の底部に配置され、
支持板１５に形成した突部１６上に略コ字型の開閉体１
７が揺動自在に配置されている。開閉体１７の一側面に
は可動接点１８が固着されており、この可動接点１８に
相対する固定接点１９が他方の端子板６に設けである。

カバー５の開口部２０にはハンドル２１が設けられてお
り、ハンドル、２１の下面より突設した作動子２２の下
面が開閉体１７の上端に当接し、ハンドル２１のシーソ
ー動作にて開閉体１７をシーソー動作させて、接点１８
．１９の開閉を行うようになっている。尚、この接点１
８．１９が第１図に示すスイッチ部ＳＷを構成している
。

他方の収納部１４内には整流ブロック１のダイオードＤ
１〜Ｄ、及びチョークコイルＬ１を実装したプリント基
板２３が納装される。また、表示ブロック２の発光ダイ
オードＬＥＤ、、ＬＥＤ２を一体化した表示体２４は別
のプリント基板２５に実装され、このプリント基板２５
はハンドル２１の下面に固着されている。そして、両プ
リント基板２３．２５はリード線２６により接続されて
いる。ここで、プリント基板２３．２５には夫々溝２７
，２８が形成されていて、リード線２６の端部の半田付
は部分から少したるませてリード線２６を渭２７，２８
に固定している。これは、ハンドル２１が反転しても、
リード線２６の半田付は部分が断線しないようにするた
めである。また、プリント基板２３と端子板７もリード
線２９により接続しである。

ハンドル２１に固定したプリント基板２５の表示体２４
の上面は、ハンドル２１の表示孔３０に対応して位置し
ており、ハンドル２１の外部から負荷状態を視認するこ
とができる。

ここで１本発明のスイッチ本体Ａは、規格化された配線
器具モジュール１個分の大きさに形成されており、規格
化された取付枠に着脱自在に装着されるようになってい
る。カバー５の両側には取付枠に取り付けための係止爪
３１が側方に突設しである。

第９図はスイッチ本体Ａを取付枠であるプレート枠３２
に取り付ける場合の分解斜視図を示し、二のル−ト枠３
２は、規格化された配線器具モジュール１ｆｉ１分の大
きさのスイッチ本体Ａを３個装着できる大きさである。

尚、スイッチ本体Ａのボディ４とカバー５とは組立枠３
３にて結合され、この組立枠３３に上述の係止爪３１が
形成されている。プレート枠３２の一方の側片にはスイ
ッチ本体Ａの一方の一対の係止爪３１が挿入係止される
一対の係止孔３４が形成されている。また、プレート枠
３２の他方の側片には側方に撓み可能な撓み片３５が一
体に形成されていて、この撓み片３５の一対の係止部に
スイッチ本体Ａの他方の一対の係止爪３１が挿入係止さ
れて、スイッチ本体Ａがプレート枠３２に着脱自在に装
着されるようになっている。また、プレート枠３２には
、壁面内に埋設されたスイッチボックスに取り付けため
のネジ挿通用の取付穴３６が穿孔されている。

プレート枠３２の前面には化粧プレート３７が装着され
るものであり、背面には係合爪３８が突設され、この係
合爪３８をプレート枠３２の係合孔３９に嵌合すること
で、化粧プレート３７がプレート枠３２に着脱自在に装
着される。また、化粧プレート３７にはスイッチ本体Ａ
のハンドル２１を露出させる開口部４０が穿設しである
。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、ダイオードをブリッジ状に接続
すると共に、各辺の中点間をダイオードにて接続した整
流ブロックと、この整流ブロックの入出力端間に発光ダ
イオードをチョークコイルを介して接続した表示ブロッ
クと、表示ブロックと直列に接続されたスイッチ部とを
備えたものであるから、整流ブロックの電圧降下を利用
して表示ブロックの発光ダイオードを明るさの変化を小
さくして点灯させることで、電流トランスを用いた従来
と比べて安価に製造でき、しかも、ダイオードの電圧降
下を利用して発光ダイオードを点灯させているため、負
荷電流の大きさによる発光ダイオードの明るさの変化が
小さいものであり、また、発光ダイオードにはチョーク
コイルでサージ電流を阻止して、サージ電流の影響を受
けにくくしていることで、負荷回路にサージ電流が流れ
ても、発光ダイオードには過大な電流が流れにくく、故
障しにくいという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路図、第２図は同上の説明
図、第３図は同上ｆ）動作波形図、第４図は同上の負荷
電流と発光ダイオードの明るさを示す特性図、第５図は
同上のスイッチ本体の断面図、第６図は同上のカバーを
外した状態の平面口、第７図は同上の要部斜視図、第８
図は同上の要部正面図、第９図は同上の施工状態を示す
分解斜視図である。 １は整流ブロック、２は表示ブロック、Ｄ。 〜Ｄ、はダイオード、Ｌ　Ｅ　Ｄ　＋　、　Ｌ　Ｅ　Ｄ
　２は発光ダイオード、ＳＷはスイッチ部である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 １・・・整流プロ・ンク ２・・・表示ブロック 第 図 第３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイオードをブリッジ状に接続すると共に、各辺
   の中点間をダイオードにて接続した整流ブロックと、こ
   の整流ブロックの入出力端間に発光ダイオードをチョー
   クコイルを介して接続した表示ブロックと、表示ブロッ
   クと直列に接続されたスイッチ部とを備えた表示灯付き
   スイッチ。