JP2005203715A - 表示灯付きスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】電流トランスを衝撃などから保護するとともに、電流トランスの雑音を低減する。
【解決手段】一対の一次側端子部３と、一次巻線２０２及び二次巻線２０３を有しその一次巻線２０２の他端２０２ｂが一次側端子部３ａに接続される電流トランス２０と、一次巻線２０２の一端２０２ａと一次側端子部３ｂとを電気的に開閉する切換部６と、二次巻線２０３に接続される発光ダイオード４１を含む照光ブロック４とを備える表示灯付きスイッチである。そして、電流トランス２０は、コアと、このコアを収納する樹脂ケース２００と、樹脂ケース２００に巻回される一次巻線２０２及び二次巻線２０３とを備え、少なくとも樹脂ケース２００をモールドして構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、負荷の動作状態を報知する表示灯付きスイッチに関するものである。

従来、この種の表示灯付きスイッチは、種々提案されまた市販されている。表示灯付きスイッチ（パイロットスイッチ）とは、負荷に電流が流れていることを検知し、この電流によりＬＥＤ（パイロットランプ）を点灯させることで、負荷が動作中（照明の場合は点灯中）であることをスイッチ上で容易に認識することができるスイッチである。図２８（ａ）には、ＬＥＤ点灯方式として電流トランス方式を用いた従来の表示灯付きスイッチの構成を示す。電流トランス方式は、スイッチ内部に電流トランス２０を備え、電流トランス２０の一次巻線２０２（図２８（ｃ）参照）に負荷電流が流れると、この電流を基に、二次巻線２０３（図２８（ｃ）参照）に起電力（電流）が発生し、この起電力（電流）を利用してＬＥＤ４１を点灯させる方式である。電流トランス２０として例えば二層巻コイル又はトロイダルコイルなどがある。

二層巻コイルは、図２８（ｃ）に示すように、外側に一次巻線２０２、内側に二次巻線２０３のリングを上下に分かれたコア２０１で挟み込んだ構造である（ｃ１）。コア２０１には例えばフェライトなどの磁性材料が用いられる。また、二次巻線２０３の先端部には例えばジーゲル線を取り付けている。上記二層巻コイルは、図２８（ｄ）に示すように、先ず、中枠５を装着する（ｄ１）。次に、一次巻線２０２の一端に支持板２２をはんだ付けにより取り付け（ｄ２）、他端にはチューブ２５を挿入して（ｄ３）、完成する（ｄ４）。二層巻コイルは、一次巻線２０２と二次巻線２０３とが二層に巻かれてコア２０１の内部に含まれているので放熱性が悪く発熱しやすいという問題がある。

トロイダルコイルは、ドーナツ状のコアに一次巻線及び二次巻線をそれぞれ別の位置に巻き備えるコイルである。コアには例えばアモルファス磁性材料又はナノ結晶軟磁性材料などを用いる。これにより、二次巻線の出力電流を大きくすることができ電気特性に優れているのでＬＥＤの明るさが増加する。同等出力電流で比較すると、トロイダルコイルは二層巻コイルより小型にすることができる。また、一次巻線及び二次巻線の巻数を減らすことができるので、巻線の放熱性が上がり、熱のこもりが低減され、内部の温度上昇を低減することができる。

次に、従来の表示灯付きスイッチＳＷの動作について説明する。スイッチＳＷは、図２９（ａ）に示すように、電源（例えば商用電源）Ｅ及びランプ（負荷）Ｌとは一対の端子Ａ，Ａで直列接続している。切換部６をオン（閉）にすると、電流トランス２０の一次巻線２０２に電流が流れ、ランプＬが動作（点灯）する。このとき、この電流を基に二次巻線２０３に電流が発生し、発光ダイオード（ＬＥＤ）４１が点灯する。この状態から、切換部６をオフ（開）にすると、フローランプ４３が点灯し、一次巻線２０２には電流がほとんど流れないのでランプＬは消灯する。これに伴い、二次巻線２０３にも電流がほとんど流れないのでＬＥＤ４１は消灯する。上記の動作により、ランプＬが点灯しているか否かの動作状態をスイッチＳＷ上で容易に認識することができる。

また、図２９（ｂ）は、従来の表示灯付きスイッチＳＷを２つ用いた場合の回路を示す。この回路の端子Ａ，Ａには、図２９（ａ）と同様に、電源Ｅ及びランプＬが接続している。これらのスイッチＳＷは、それぞれの切換部６を同じ側図２９（ｂ）において上側又は下側）に切換えると、ランプＬ及びそれぞれのＬＥＤ４１が点灯する。この状態から、切換部６のどちらか一方を異なる側（上側から下側、又は、下側から上側）に切換えると、ランプＬ及びそれぞれのＬＥＤ４１は消灯する。

従来の電流トランス２０を利用してＬＥＤ４１を点灯させる表示灯付きスイッチＳＷを用いた回路構成を、図９を実施形態６と兼用して示す。電流トランス２０が一次巻線２０２側の電流に比例して二次巻線２０３側に誘起電圧を発生させる。しかし、ランプＬが低負荷である場合、二次巻線２０３側の誘起電圧が小さく、十分な電流が得られないので、ＬＥＤ４１が明るく点灯しないという問題がある。上記の問題を解決するために一次巻線２０２の巻数を十分に多くすると、ランプＬが高負荷である場合に、電流トランス２０自体が温度上昇するため、表示灯付きスイッチＳＷを使用することができないという別の問題が発生する。

さらに他の解決方法として、磁性体であるコアの透磁率を高くして磁界の強さに対する磁束密度を高くすることで一次巻線２０２の巻数が少なくても二次巻線２０３側に十分な二次電流を流す方法がある。つまり、Ｂ＝μ・Ｈ＝μ・ｎ・Ｉ（磁束密度Ｂ、透磁率μ、巻数ｎ、電流Ｉ）より、巻数ｎ及び電流Ｉが一定であれば透磁率μを高くするほど磁束密度Ｂを高くすることができる。上記コアには、ナノ結晶磁性体などが使用される。図３０には、ランプＬが白熱灯である場合における、白熱灯に流れる電流の波形、及び、そのときの二次巻線２０３側の電圧波形を示し、二次巻線２０３側に大きな電圧出力（誘起電圧）が得られている。なお、白熱灯の負荷抵抗は１５ｋΩである。

しかし、上記のような透磁率の高いコアを用いた電流トランス２０の場合、一次巻線２０２側に、例えばランプＬとしてインバータ照明器具を接続すると、一次巻線２０２に高い周波数を含んだ波形の電流が流れると、コアはすぐに磁気飽和してしまい、二次巻線２０３側の誘起電圧は小さい又は発生しないので、十分な大きさの二次電流を流すことができない。図３１には、ランプＬがインバータ照明器具である場合における、インバータ照明器具の電流波形、及び、そのときの二次巻線２０３側の電圧波形を示しているが、二次巻線２０３側に得られる電圧出力（誘起電圧）は小さい。なお、インバータ照明器具の負荷抵抗は１５ｋΩである。このためランプＬが、通常の白熱灯である場合ではＬＥＤ４１が点灯するが、インバータ照明器具である場合ではＬＥＤ４１が点灯しないという問題が発生する。

また、使用者が誤って、指定された電流値（以下「定格電流」という）を大きく超えたランプ（負荷）を使用した場合、大きな負荷電流が流れ、それにより電流トランスが大きく温度上昇するので、表示灯付きスイッチ自体の外形などが変形することがある。

なお、特許文献１には、二次巻線の末端部が、ケースに固定された端子板に接続されているスイッチ用電流トランスが開示されている。この構成では、発光素子と接続している二次巻線がハンドルとともに動くことがないので、二次巻線の断線を防止することができる。
特開平７−３７７２７号公報（第２頁−第５頁、及び、第１図）

しかしながら、上記従来の表示灯付きスイッチなどは、以下のような問題があった。スイッチ内部の電流トランスは、落下などにより衝撃が加わった場合に、コアが割れる、若しくは、欠けることがあり、これにより、電流トランスの電気特性が悪化し、ＬＥＤの明るさの低下又は不点灯などの不具合を生じる。

また、電流トランスはコアに磁性材料を用いるので、磁歪特性により、雑音が発生する。

本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、電流トランスを衝撃などから保護することができるとともに、電流トランスの雑音を低減することができる表示灯付きスイッチを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、一対の一次側端子部と、一次巻線及び二次巻線を有しその一次巻線の一端が前記一次側端子部の一方に接続される電流トランスと、前記一次巻線の他端と前記一次側端子部の他方とを電気的に開閉する切換部と、前記二次巻線に接続される発光ダイオードを含む照光ブロックとを備える表示灯付きスイッチであって、前記電流トランスは、コアと、このコアを収納する樹脂ケースと、前記樹脂ケースに巻回される前記一次巻線及び前記二次巻線とを備え、少なくとも前記樹脂ケースをモールドして構成されることを特徴とする。

この構成では、コアは樹脂によりモールドされるとともに樹脂ケースの中に収納されるので、落下などの衝撃があっても、コアの破損を防ぐことができ、発光ダイオード（ＬＥＤ）の不点灯又は明るさ低下などの不具合を防止することができる。また、コアは樹脂によりモールドされていることから、コアで発生する雑音を低減することもできる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、導電性の二次側端子部を含むとともに前記電流トランスを収納する保護ケースを備え、前記二次巻線は、前記二次側端子部を介して前記発光ダイオードと接続することを特徴とする。この構成では、電流トランスの二次巻線に二次側端子部を備えることで、二次巻線の加工性を向上させることができるとともに、二次巻線の断線を防止することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記保護ケースは、金属及び樹脂の複合部品である前記二次側端子部を備えることを特徴とする。この構成では、二次側端子部の変形を防止することができ、二次側端子部の位置決めを容易に行うことができる。これにより、二次巻線と発光ダイオードとを容易に接続することができるので、生産性を向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記保護ケースは、金属及び樹脂の複合部品であり、その金属部分は、前記二次側端子部の導電部分と接続することを特徴とする。この構成では、保護ケースの金属部分を介して、二次巻線と発光ダイオードとを接続することができるので、接続加工が容易となり、生産性を向上させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記保護ケースと前記二次側端子部とが、一体型であることを特徴とする。この構成では、保護ケースと二次側端子部とが一体型であるので、部品点数を削減することができるとともに、組立加工が容易となり、生産性を向上させることができる。また、はんだなどによる接続が不要であるので、接続部の信頼性を向上させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記照光ブロックは、ネオンランプを含み、前記一対の一次側端子部と電気的に接続され、前記ネオンランプは、前記照光ブロック上において、前記一対の一次側端子部間に接続されることを特徴とする。この構成では、ネオンランプを電流トランス及び切換部の直列接続と並列に接続することにより漏れ電流が発生しないので、発光ダイオードの誤点灯を防止することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記二次巻線に前記発光ダイオードを点灯するための電圧を誘起する抵抗を接続することを特徴とする。この構成では、電流トランスの一次巻線に流れる電流が周波数の高い成分を含む電流波形であり、コアに磁気飽和が発生した場合であっても、二次巻線側の抵抗によりコアの総磁束を減少させることができるので、発光ダイオードを点灯させることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記二次巻線に前記発光ダイオードを点灯するための電圧を誘起するコンデンサを接続することを特徴とする。この構成では、電流トランスの一次巻線に流れる電流が周波数の高い成分を含む電流波形であり、コアに磁気飽和が発生した場合であっても、二次巻線側のコンデンサによりコアの総磁束を減少させることができるので、発光ダイオードを点灯させることができる。また、二次巻線側の電圧が非常に低いときであっても大きな電流を流すことができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、定格電流以上の電流が流れた場合に、許容電力を超えるように抵抗値の低い抵抗を前記一次巻線に直列接続することを特徴とする。この構成では、電流トランスの一次巻線に定格電流以上の電流が流れた場合であっても、抵抗により回路を遮断することができるので、スイッチ自体の温度上昇を防止することができ、スイッチを保護することができる。

本発明によれば、電流トランスを衝撃などから保護することができるとともに、電流トランスの雑音を低減することができる。

（実施形態１）
先ず、実施形態１の基本的な構成について図１〜図３を用いて説明する。実施形態１の表示灯付きスイッチＳＷは、衝撃などがあっても正常に動作するものであり、図１（ａ）に示すように、ハウジング１内に、トランスブロック２、一対の一次側端子部３、照光ブロック４、中枠５、切換部６を備える。

ハウジング１は、例えば樹脂による成形品であり、ボディ１０及びカバー１１から構成され、これらが係合する。カバー１１には、内部からの点灯を確認できるように透明状のランプカバー１１０を備えている。

トランスブロック２は、図１（ｂ）に示すように、電流トランス２０（ｂ１）及び保護ケース２１（ｂ２）から構成され、保護ケース２１は、内部に電流トランス２０を収納し保護している（ｂ３）。

電流トランス２０は、図２（ａ）に示すようにトロイダルコイルであり、例えばアモルファス磁性材料、ナノ結晶磁性材料など非常に透磁率の高い磁性材料からなるコア２０１、そのコア２０１に巻き備える一次巻線２０２及び二次巻線２０３から構成される。一次巻線２０２及び二次巻線２０３には、例えばエナメル線などが用いられる。電流トランス２０は、例えば商用電源（図示せず）から一次巻線２０２に電流が流れると、その電流の変化分に応じて二次巻線２０３に電流を発生させる。コア２０１は、図２（ｂ）に示すように、例えばエポキシ樹脂やナイロンなどの樹脂を蒸着やディップによる方法でモールドされる。このようなコア２０１の樹脂モールドにより、コア２０１から発生するうなり音などの雑音を低減することができる。上記コア２０１は、図２（ｃ）に示すように、上カバー２００ａ及び下カバー２００ｂからなる樹脂ケース２００に収納される。そして、一次巻線２０２及び二次巻線２０３が、上記樹脂ケース２００上にそれぞれ異なる位置に巻き備えられる。さらに、一次巻線２０２の一端２０２ａには、図１（ａ）に示すように、導電体である支持板２２が例えばはんだ付けなどにより取り付けられる。

一対の一次側端子部３は、一次側端子部３ａ及び一次側端子部３ｂから構成され、一次側端子部３ａは、端子板３０、一対の錠ばね３１ａ、釦３２ａからなり、一次側端子部３ｂは、一対の接点端子ブロック３３ａ，３３ｂ、一対の錠ばね３１ｂ、釦３２ｂからなる。一次側端子部３ａにおいて、端子板３０は、接続穴３０ａに一次巻線２０２の他端２０２ｂを挿入するとともに、電源Ｅ（図３参照）及びランプＬ（図３参照）からなる直列回路の一端を錠ばね３１ａとともに挟み込んで取り付ける。一次側端子部３ｂにおいて、接点端子ブロック３３ａは、後述する開閉素子ブロック６５動作により支持板２２を介して一次巻線２０２の一端２０２ａと電気的に接続又は絶縁するとともに、上記直列回路の他端を錠ばね３１ｂとともに挟み込んで取り付ける。

照光ブロック４は、プリント基板４０の一の面上に、ＬＥＤ４１、ダイオード４２、フローランプ４３、フローランプ用保護抵抗４４、ＬＥＤ用保護抵抗４６が取り付けられ、他の面上に、２つの接触子（図示せず）が取り付けられている。また、照光ブロック４は、二次巻線２０３とＬＥＤ４１とを電気的に接続する一対の端子（図示せず）を備えている。

ＬＥＤ４１は、図３（ａ）に示すように、ダイオード４２と並列に接続され、例えば、電流トランス２０の二次巻線２０３の電流が一の方向（図３（ａ）において二次巻線２０３の両端を左から右方向）に流れるときはＬＥＤ４１に電流が流れ点灯し、上記電流が他の方向（二次巻線２０３の両端を右から左方向）に流れるときはダイオード４２に電流が流れる。ダイオード４２は、例えばショットキーダイオードなどである。

フローランプ４３は、大きな抵抗値を有するフローランプ用保護抵抗４４と直列若しくは並列に接続して設けられ、接触子（図示せず）を介して後述する切換部６がオフ（閉）のときに点灯する。

２つの接触子（図示せず）は、図１（ａ）に示すように、フローランプ４３と電気的に接続されるとともに、一方は接点端子ブロック３３ａと接続し、他方は接点端子ブロック３３ｂと接続している。

中枠５は、トランスブロック２側の面に位置決めをするための突起（図示せず）を備え、図１（ａ）に示すように、トランスブロック２、支持板２２及び一次側端子部３を設置する。

切換部６は、外部から押すことにより、ランプＬ（図３参照）の点灯のオンオフを切換えるものであり、カバー１１の外側に押釦６０、スライドカムブロック６１及び板ばね６２を備え、カバー１１の内側に反転ハンドル６３、コイルスプリング６４及び開閉素子ブロック６５を備える。開閉素子ブロック６５は支持板２２と接触している。一次巻線２０２に電流が流れていない状態で、押釦６０を押すと、スライドカムブロック６１、板ばね６２、反転ハンドル６３、コイルスプリング６４を介して、開閉素子ブロック６５は接点端子ブロック３３ａと接触し一次巻線２０２に電流が流れる（オン状態）。このとき、接点端子ブロック３３ｂとは非接触であり、フローランプ４３は点灯しない。再度、押釦６０を押すと、開閉素子ブロック６５は接点端子ブロック３３ａと非接触になる（オフ状態）。このとき、接点端子ブロック３３ｂとは接触する。

次に、実施形態１の表示灯付きスイッチＳＷが、図３（ａ）に示すように、電源Ｅ及びランプＬと接続しているときの動作について説明する。それぞれの切換部６を同じ側（図３（ａ）において上側又は下側）に切換えると、電流が流れてランプＬが点灯するとともに、ＬＥＤ４１も点灯する。この状態から、切換部６のどちらか一方を異なる側（上側から下側、又は、下側から上側）に切換えると、ランプＬは消灯するとともに、それぞれのＬＥＤ４１も消灯する。上記の動作により、ランプＬが点灯しているか否かの動作状態をスイッチＳＷ上で認識することができる。

以上、実施形態１によれば、コア２０１は樹脂によりモールドされるとともに樹脂ケース２００の中に収納されるので、落下などの衝撃があっても、コア２０１の破損を防ぐことができ、ＬＥＤ４１の不点灯又は明るさ低下などの不具合を防止することができる。また、コア２０１は樹脂によりモールドされていることから、コア２０１で発生する雑音を低減することができる。

なお、実施形態１の変形例として、図４に示すように、一次巻線２０２及び二次巻線２０３をそれぞれ樹脂によりモールドしてもよい（（ａ）から（ｂ））。このような構成にしても、コア２０１と一次巻線２０２との間、又は、コア２０１と二次巻線２０３との間の振動を吸収することができるので、雑音を低減することができる。

また、実施形態１の他の変形例として、図３（ｂ）に示すように、１つの表示灯付きスイッチＳＷを用いてランプＬを制御してもよい。押釦６０（図１（ａ）参照）により切換部６をオン（閉）にすると、電流トランス２０の一次巻線２０２に電流が流れ、ランプＬが点灯する。このとき、二次巻線２０３にも電流が発生し、ＬＥＤ４１が点灯する。これに対して、切換部６をオフ（開）にすると、フローランプ４３は点灯するが、一次巻線２０２に流れる電流は小さいのでランプＬ及びＬＥＤ４１は消灯する。

（実施形態２）
実施形態２は、ハウジング１内に、トランスブロック２、一対の一次側端子部３、照光ブロック４、中枠５、切換部６を備え、トランスブロック２内のコア２０１が樹脂によりモールドされ樹脂ケース２００の中に収納されている点で実施形態１と同様であるが、実施形態１にはない以下に記載の特徴部分がある。図５に示すように、トランスブロック２の保護ケース２１に、二次巻線２０３と導通する導電性の一対のピン（二次側端子部）２３を取り付けて、それらのピン２３を介して二次巻線２０３と照光ブロック４上のＬＥＤ４１とを電気的に接続する。

次に、実施形態２のトランスブロック２の作製工程について実施形態１と異なる点を説明する。図５（ｂ）に示すように、保護ケース２１の二次巻線２０３側の位置（図５（ｂ）において左下側）に、上下方向に一対の挿入孔２１ａを設ける（ｂ１）。次に、それぞれのピン２３を挿入孔２１ａに挿入する（ｂ２，ｂ３）。挿入したピン２３の下側で二次巻線２０３を、例えば巻き付け又ははんだ付けなどにより取り付ける（ｂ４）。

以上、実施形態２によれば、電流トランス２０の二次巻線２０３の先端にピン２３を取り付けることで、二次巻線２０３の加工性を向上させることができるとともに、二次巻線２０３の断線を防止することができる。また、ＬＥＤ４１と容易に電気的接続することができる。

（実施形態３）
実施形態３は、ハウジング１内に、トランスブロック２、一対の一次側端子部３、照光ブロック４、中枠５、切換部６を備え、トランスブロック２内のコア２０１が樹脂によりモールドされ樹脂ケース２００の中に収納されている点で実施形態１と同様であるが、実施形態１にはない以下に記載の特徴部分がある。図６に示すように、保護ケース２１に、金属及び樹脂の複合部品（インサート成形部品）である二次側端子部２４を取り付けて、その二次側端子部２４を介して二次巻線２０３と照光ブロック４のＬＥＤ４１とを電気的に接続する。二次側端子部２４には、金属からなる一対の導通部を変形するのを防ぐために樹脂で覆ったものである。

次に、実施形態３のトランスブロック２の作製工程について実施形態１と異なる点を説明する。図６（ｂ）に示すように、保護ケース２１の二次巻線２０３側の位置（図６（ｂ）において左下側）に、上下方向に開口部２１ｂを設ける（ｂ１）。次に、その開口部２１ｂに二次側端子部２４を装着する（ｂ２，ｂ３）。装着した二次側端子部２４の下側に二次巻線２０３を巻き付ける（ｂ４）。

以上、実施形態３によれば、二次側端子２４の変形を防止することができ、二次側端子部２４の位置決めを容易に行うことができる。これにより、二次巻線２０３とＬＥＤ４１とを容易に電気的接続することができるので、生産性を向上させることができる。

（実施形態４）
実施形態４は、ハウジング１内に、トランスブロック２、一対の一次側端子部３、照光ブロック４、中枠５、切換部６を備え、トランスブロック２内のコア２０１が樹脂によりモールドされ樹脂ケース２００の中に収納されている点で実施形態１と同様であるが、実施形態１にはない以下に記載の特徴部分がある。図７に示すように、トランスブロック２の保護ケース２１は、金属及び樹脂の複合部品（インサート成形部品）であり、二次巻線２０３を取り付ける一対の端子２１ｃ、及び、二次側端子部２４の金属部分と接続する一対の端子２１ｄを備える。

次に、実施形態４のトランスブロック２の作製工程について実施形態１と異なる点を説明する。図７（ｂ）に示すように、保護ケース２１の二次巻線２０３側の位置（図７（ｂ）において左下側）に、上下方向に開口部２１ｂを設けるとともに、端子２１ｃ及び端子２１ｄを設ける（ｂ１）。端子２１ｃと端子２１ｄの１つずつの組合せで、保護ケース２１の内面で導通している。次に、開口部２１ｂに二次側端子部２４を装着し、二次側端子部２４の金属部分と端子２１ｄとを、例えばディップはんだ付けにより接続する（ｂ２，ｂ３）。そして、端子２１ｃに二次巻線２０３を巻き付け、端子２１ｃを折り曲げる（ｂ４）。

以上、実施形態４によれば、保護ケース２１の端子２１ｃ及び端子２１ｄを介して、二次巻線２０３とＬＥＤ４１とを電気的に接続することができるので、接続加工が容易となり、生産性を向上させることができる。

（実施形態５）
実施形態５は、ハウジング１内に、トランスブロック２、一対の一次側端子部３、照光ブロック４、中枠５、切換部６を備え、トランスブロック２内のコア２０１が樹脂によりモールドされ樹脂ケース２００の中に収納されている点で実施形態１と同様であるが、実施形態１にはない以下に記載の特徴部分がある。図８に示すように、トランスブロック２の保護ケース２１と二次側端子部２４とが一体型（インサート成形品）であり、二次巻線２０３を取り付ける一対の端子２１ｃを備える。

次に、実施形態５のトランスブロック２の作製工程について実施形態１と異なる点を説明する。図８（ｂ）に示すように、二次側端子部２４と一体となったインサート成形品である保護ケース２１を作製する（ｂ１）。この保護ケース２１に電流トランス２０を装着する（ｂ２）。そして、保護ケース２１の二次側端子部２４の部分を折り曲げる（ｂ３）。二次巻線２０３を例えばはんだ付けなどにより端子２１ｃに接続し、その端子２１ｃを曲げ起こす（ｂ４）。このように作製されたトランスブロック２に、支持板２２及び中枠５を取り付ける（ｂ５）。なお、（ｂ４）と（ｂ５）の工程は順序を逆にしてもよい。

以上、実施形態５によれば、保護ケース２１と二次側端子部２４とが一体型であるので、部品点数を削減することができるとともに、組立加工が容易となり、生産性を向上させることができる。また、はんだなどによる接続が不要であるので、接続部の信頼性を向上させることができる。

（実施形態６）
実施形態６は、図９（ａ）に示すように、一次巻線２０２に供給される電流を基に二次巻線２０３に電流を供給する電流トランス２０と、一次巻線２０２の電流のオンオフを行う切換部６とを直列に備えるとともに、二次巻線２０３と接続する発光ダイオード４１を備え、その発光ダイオード４１によりランプＬの動作状態を報知することを特徴とする。電流トランス２０のコア２０１（図２（ｃ）参照）は、樹脂によりモールドされ樹脂ケース２００（図１０（ａ）参照）に収納され、その樹脂ケース２００上を一次巻線２０２及び二次巻線２０３が巻き備えられている。

図１０（ａ）に示すように、ハウジング１内に、トランスブロック２、一次側端子部３、照光ブロック４、中枠５、切換部６を備える点では実施形態１と同様である。しかし、保護ケース２１は、図１０（ｂ）に示すように、二次側端子部２４と一体型のものを用いている。また、照光ブロック４には、図１０（ｃ）に示すように、ＬＥＤ４１、ダイオード４２、ＬＥＤ用保護抵抗４６が、例えばはんだ付けなどにより、プリント基板４０上に取り付けられている。

次に、実施形態６の表示灯付きスイッチＳＷが、図９（ａ）に示すように、電源Ｅ及びランプＬと接続しているときの動作について説明する。切換部６をオン（閉）にすると、電流トランス２０の一次巻線２０２に電流が流れ、ランプＬが点灯する。このとき、二次巻線２０３にも電流が発生し、ＬＥＤ４１が点灯する。これに対して、切換部６をオフ（開）にすると、一次巻線２０２及び二次巻線２０３に電流が流れないのでランプＬ及びＬＥＤ４１は消灯する。

以上、実施形態６によれば、コア２０１（図２（ｃ）参照）は樹脂によりモールドされるとともに樹脂ケース２００の中に収納されるので、落下などの衝撃があっても、コア２０１（図２（ｃ）参照）の破損を防ぐことができ、ＬＥＤ４１の不点灯又は明るさ低下などの不具合を防止することができる。また、コア２０１は樹脂によりモールドされていることから、コア２０１（図２（ｃ）参照）で発生する雑音を低減することもできる。さらに、ランプＬが点灯しているか否かの動作状態をスイッチＳＷ上で認識することができる。

（実施形態７）
実施形態７は、電流トランス２０、切換部６、ＬＥＤ４１を備える点で実施形態６と同様であるが、実施形態６にはない以下に記載の特徴部分がある。図１３に示すように、電流トランス２０及び切換部６の直列接続と並列に接続するフローランプ４３を照光ブロック４に備える。照光ブロック４は、図１５（ａ）に示すように、プリント基板４０の一の面上に、ＬＥＤ４１、ダイオード４２、フローランプ４３、フローランプ用保護抵抗４４、ＬＥＤ用保護抵抗４６を構成し、他の面上に、１つの接触子４５を、例えばはんだ付けなどにより取り付けられている。照光ブロック４は、図１４に示すように、プリント基板４０と端子部３０とを例えばはんだ付けなどにより接続するので、端子部３０との接続の信頼性が高くなる。また、プリント基板４０と接続端子ブロック３３ａとは接触子４５を介して接続している。そして、フローランプ４３は、プリント基板４０を介して端子部３０及び接続端子ブロック３３ａと電気的に接続している。

次に、実施形態７の表示灯付きスイッチＳＷが、図１３に示すように電源Ｅ（図９参照）及びランプＬ（図９参照）と接続しているときの動作について説明する。切換部６をオン（閉）にすると、電流トランス２０の一次巻線２０２に電流が流れ、ランプＬが点灯する。このとき、二次巻線２０３にも電流が発生し、ＬＥＤ４１が点灯する。これに対して、切換部６をオフ（開）にすると、フローランプ４３は点灯する。このとき、切換部６は開放されているので一次巻線２０２にはフローランプ４３からの漏れ電流が流れず、ＬＥＤ４１を確実に消灯することができる。上記の動作により、ランプＬが点灯しているか否かの動作状態をスイッチＳＷ上で確認することができる。

以上、実施形態７によれば、フローランプ４３を電流トランス２及び切換部６の直列接続と並列に接続することにより漏れ電流が発生しないので、ＬＥＤ４１の誤点灯を防止することができる。また、プリント基板４０と端子部３０とを直接接続するので照光ブロック４と端子部３０との間における接続の信頼性を高くすることができる。

なお、実施形態７の変形例として、図１５（ｂ）に示すように、接触子４５を設けない照光ブロック４にしてもよい。このような構成では、図１７に示すように、プリント基板４０と接続端子ブロック３３ａとを例えばはんだ付けなどにより接続する。これにより、照光ブロック４と接続端子ブロック３３ａとの間における接続の信頼性を高めることができる。

また、実施形態６又は７の変形例として、２つの表示灯付きスイッチＳＷを用いてランプＬを制御してもよい。このとき、これらのスイッチＳＷには、それぞれ接点端子ブロック３３ｂを設ける。図９（ｂ）は実施形態６の変形例を示す。これらのスイッチＳＷは、それぞれの切換部６を同じ側（図９（ｂ）において上側又は下側）に切換えると、電流が流れてランプＬが点灯するとともに、ＬＥＤ４１も点灯する。この状態から、切換部６のどちらか一方を異なる側（上側から下側、又は、下側から上側）に切換えると、ランプＬは消灯するとともに、それぞれのＬＥＤ４１も消灯する。このような構成では、例えばそれぞれのスイッチＳＷを離れた場所に備え、それぞれの場所からランプＬを制御し、動作状態を認識することができる。

さらに、実施形態６又は７の他の変形例として、図１１又は図１６に示すように、電流トランス２０をダイオードブリッジ７０に置き換えてもよい。スイッチＳＷの構成は、実施形態６の変形例は図１２（ａ）、実施形態７の変形例は図１８のようになり、ダイオードブロック７は、図１２（ｂ）のように、リード線一体のインサート成形品として作製する。
（実施形態８）
実施形態８は、電流トランス２０、切換部６、ＬＥＤ４１を備える点で実施形態６と同様であるが、実施形態６にはない以下の特徴部分がある。図１９に示すように、電流トランス２０の二次巻線２０３側にＬＥＤ４１及びＬＥＤ用保護抵抗４６と並列にインバータ対策抵抗４７を接続し、ランプ（負荷）Ｌの大きさに関わらず、また電流トランス２０の一次巻線２０２に周波数の高い成分を含む電流が流れたときであっても、ＬＥＤ４１を点灯させるものである。

電流トランス２０は、非常に高い透磁率を有するコア（図示せず）を用いて、一次巻線２０２の巻数は少ない構成であり、ランプ（負荷）Ｌの電流値が小さくても十分に電流トランス２０の二次巻線２０３側の誘起電圧を大きくすることができ、負荷電流の対応できる電流幅を大きくしている。

表示灯付きスイッチ（図１９の「スイッチＢ部」）に接続するランプ（負荷）Ｌからインバータのような高周波成分を含んだ電流が一次巻線２０２に一次電流として流れる場合に、二次巻線２０３側では、インバータ対策抵抗４７の抵抗値に応じて電流が流れる。これにより、一次巻線２０２の一次電流により発生したコアの磁束をキャンセル（消去）するので、コアの総磁束が減少し、コアが磁気飽和することを防止する。上記により、二次巻線２０３側の誘起電圧は大きくなり、それにより、ＬＥＤ４１に大きな電流を流すことができるので、ＬＥＤ４１を問題なく点灯させることができる。

ランプＬがインバータ照明器具であり、図２０（ａ）のように、二次巻線２０３側にインバータ対策抵抗４７を接続した場合における、インバータ対策抵抗４７の抵抗値とインバータ対策抵抗４７の両端電圧である誘起電圧との関係について説明する。なお、図２０（ａ）では、二次巻線２０３側に接続しているのはインバータ対策抵抗４７のみであるが、図１９に示すように、ＬＥＤ４１、ダイオード４２、ＬＥＤ保護抵抗４６をインバータ対策抵抗４７と並列接続した場合、図２０（ａ）の回路で得られた誘起電圧が上記ＬＥＤ４１、ダイオード４２、ＬＥＤ保護抵抗４６に印加される。

図２０（ｂ）には、横軸にインバータ対策抵抗４７の抵抗値、縦軸に誘起電圧を取り、インバータ対策抵抗４７の抵抗値に対する誘起電圧を示す。インバータ対策抵抗４７の抵抗値を小さくすると誘起電圧は大きくなり、逆に抵抗値を大きくすると誘起電圧は小さくなる。ただし、抵抗値が１５ｋΩの場合は、インバータ対策抵抗４７を接続しない場合（図２０（ｂ）の「無負荷」）より誘起電圧が小さくなっている。しかし、図２０（ｂ）に示す誘起電圧は実効電圧であり、ピーク電圧は、抵抗値が１５ｋΩの場合と無負荷の場合では異なる。抵抗値が１５ｋΩの場合、ピーク電圧がＬＥＤ４１を点灯させるための閾値電圧を超えるのでＬＥＤ４１を点灯させることができる。これに対して、無負荷の場合、ピーク電圧がＬＥＤ４１を点灯させるための閾値電圧を超えないのでＬＥＤ４１を点灯させることができない。

これにより、図１９のようにＬＥＤ４１を接続した場合に、インバータ対策抵抗４７の抵抗値を小さくするとＬＥＤ４１は大きな電流が流れるので明るく点灯し、逆に抵抗値を大きくするとＬＥＤ４１に流れる電流は小さくなるので明るさも暗くなる。なお、抵抗値が小さくなると損失が増加するので、上記のことを考慮してインバータ対策抵抗４７の抵抗値を設定する必要がある。

このように、インバータ対策抵抗４７を二次巻線２０３側にＬＥＤ４１と並列に接続すると、無負荷の場合に比べて誘起電圧を大きくすることができる。なお、高い透磁率のコアを用いていない通常の電流トランスの場合は、コアの磁気飽和が起こらないので、無負荷の場合が最も大きな誘起電圧になる。

ランプ（負荷）Ｌが通常の白熱ランプの場合、インバータ対策抵抗４７の抵抗値は、ＬＥＤ４１と直列接続するＬＥＤ保護抵抗４６と比較して約３０倍から５０倍程度であり、流れる電流はわずかなものであるので、ＬＥＤ４１の発光特性を劣化させることはない。

また、図２１（ａ）は表示灯付きスイッチの外観図であり、分解斜視図を図２１（ｂ）に示す。ハウジング１内に、トランスブロック２、一対の一次側端子部３、照光ブロック４、中枠５、開閉素子ブロック６５を備える。また、一対の一次側端子部３において、端子部３４ａを一次側端子部３ａに備え、端子部３４ｂを一次側端子部３ｂに備える。錠ばね３１ａ，３１ｂ及び端子部３４ａ，３４ｂは速結端子を構成する。端子部３４ａ，３４ｂは接点も備え、負荷との回路を開閉する。釦３２ａ，３２ｂは、上記速結端子に結線された電線を解除するために使用される。カバー１１には、スイッチ動作で開閉動作させてオンオフ動作をさせるハンドル部（図示せず）、開閉素子ブロック６５を備え、負荷電流を開閉する。

トランスブロック２には、電流トランス２０（図１９参照）を含み、一次巻線２０２（図１９参照）に流れる一次電流で二次巻線２０３（図１９参照）側に誘起電圧を発生させ、これにより、ＬＥＤ４１（図１９参照）を点灯させる。

照光ブロック４は、図２２（ａ）に示すように、プリント基板（Ｂ（片切）用）４０の一の面上に、ランプ（負荷）がＯＮ状態のときに点灯するＬＥＤ４１、ダイオード４２、ＬＥＤ用保護抵抗４６、インバータ対策抵抗４７を、例えばはんだ付けなどにより取り付け、他の面上に、１つの接触子４５を、例えばはんだ付けなどにより取り付けている。照光ブロック４は、プリント基板４０と端子部３４ｂ（図２１参照）とを例えばはんだ付けなどにより接続するので、端子部３４ｂとの接続の信頼性が高くなる。なお、図１９には図示していないが、ランプ（負荷）がＯＦＦ状態のときに点灯するフローランプ４３を取り付けてもよく、それに伴い、フローランプ用保護抵抗４４も取り付けている。

以上、実施形態８によれば、電流トランス２０の二次巻線２０３側にＬＥＤ４１などと並列にインバータ対策抵抗４７を接続することにより、コアの総磁束が減少するので、ランプ（負荷）Ｌを限定することなく、どのようなランプＬであっても、ＬＥＤ４１を問題なく点灯させることができる。

なお、実施形態８の変形例として、インバータ対策抵抗４７の代わりに、図２３に示すように、インバータ対策コンデンサ４８を接続してもよい。照光ブロック４は、図２２（ｃ）に示すように、インバータ対策抵抗４７の代わりにインバータ対策コンデンサ４８を取り付けている点以外は、実施形態８の照光ブロック４と同様である。このような構成にすると、インバータ対策コンデンサ４８の容量が大きいほど、インバータ対策コンデンサ４８に流れる電流でコアが磁気飽和することを避けることができるので、実施形態８と同様の効果を得ることができるとともに、二次巻線２０３側の電圧が低いときから大きな電流を流すことができる。なお、インバータ対策抵抗４７の場合は、二次巻線２０３側の電圧が小さいときでも抵抗値を有しているので電流の制限がかかる。

また、実施形態８の他の変形例として、図２４に示すように、インバータ対策抵抗４７及びインバータ対策コンデンサ４８をそれぞれ並列に接続してもよい。照光ブロック４は、図２２（ｂ）に示すように、インバータ対策コンデンサ４８を取り付けている点以外は、実施形態８の照光ブロック４と同様である。このような構成にしても、インバータ対策コンデンサ４８に流れる電流でコアが磁気飽和することを避けることができるので、インバータ対策抵抗４７を接続した場合及びインバータ対策コンデンサ４８を接続した場合の両方の効果を得ることができる。
（実施形態９）
実施形態９は、電流トランス２０、切換部６、ＬＥＤ４１を備える点で実施形態６と同様であるが、実施形態６にはない以下の特徴部分がある。図２５（ａ）及び図２６（ａ）に示すように、定格電流が例えば４Ａの表示灯付きスイッチに、電流トランス２０の一次巻線２０２と直列に抵抗値の低い抵抗４９を接続し、定格電流を超える電流が流れた場合に回路を遮断するものである。

抵抗４９は、例えば、許容電力値が１／４Ｗ程度、抵抗値が０．０１Ω以下である。なお、抵抗４９は、上記許容電力値の抵抗がパッケージに入ったジャンパーチップ抵抗を使用することもある。抵抗４９は、例えば、４Ａ程度の電流が流れた場合、抵抗４９の損失は１６０ｍＷ程度であり許容電力値を超えないので、抵抗４９は断線する（切れる）ことはない。これに対して、１００Ａ程度の電流が流れた場合、抵抗４９の損失は１００Ｗ程度となり許容電力値を超えるので、抵抗４９は断線し、それにより回路を安全に遮断することができる。

以上、実施形態９によれば、定格電流を超える電流が流れた場合、抵抗４９は許容電力値を大きく超えて断線するので、回路を遮断することができ、表示灯付きスイッチ自体の温度上昇を防止し表示灯付きスイッチを保護することができる。

なお、実施形態９の変形例として、電流トランス２０に代わって、図２５（ｂ）に示すように、ダイオードブリッジ７０を設けてもよい。図２７（ａ）に示すように、ダイオードブロック７に抵抗４９をダイオードブリッジ７０と直列に取りつけ、それを図２７（ｂ）に示すように、中枠５と取りつけている。ダイオードブロック７０は、電流トランス２０を設ける表示灯付きスイッチより小さい定格電流（例えば０．５Ａ）の表示灯付きスイッチに設けられる。ダイオードブロック７０は、ダイオード７０ａ〜７０ｅの電圧降下を利用してこの両端に発生する電圧でＬＥＤ４１を点灯させる。このような構成にしても、定格電流を超える電流が流れた場合に、実施形態９と同様の効果を得ることができる。

また、実施形態９の他の変形例として、ダイオードブリッジ７０のダイオード７０ｅに代わって、図２６（ｂ）に示すように、抵抗４９を設けてもよい。ＬＥＤ４１及びダイオード４２と直列に接続する抵抗７００、コンデンサ７０１を設けている。コンデンサ７０１は、ダイオードブリッジ７０で得られた電圧を昇圧するために設けている。このような構成にしても、定格電流を超える電流が流れた場合に、実施形態９と同様の効果を得ることができる。

本発明による実施形態１の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はトランスブロックの作製工程図である。 同上の電流トランスであって、（ａ）は外観図、（ｂ）はコアを樹脂モールドする図、（ｃ）はコアの分解斜視図である。 同上の回路であって、スイッチが、（ａ）は２つの回路図、（ｂ）は１つの回路図である。 同上の他の電流トランスを示す図である。 本発明による実施形態２の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はトランスブロックの作製工程図である。 本発明による実施形態３の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はトランスブロックの作製工程図である。 本発明による実施形態４の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はトランスブロックの作製工程図である。 本発明による実施形態５の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はトランスブロックの作製工程図である。 本発明による実施形態６の表示灯付きスイッチの回路図であって、スイッチが、（ａ）は１つの場合、（ｂ）は２つの場合である。 同上の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はトランスブロックの作製工程図、（ｃ）は照光ブロックの分解斜視図である。 同上の他の回路であって、スイッチが、（ａ）は１つの回路図、（ｂ）は２つの回路図である。 同上の他の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はダイオードブロックの作製工程図である。 本発明による実施形態７の表示灯付きスイッチの回路図である。 同上の分解斜視図である。 同上の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は照光ブロックの分解斜視図、（ｂ）は他の照光ブロックの分解斜視図である。 同上の他の回路であって、（ａ）は５つのダイオードからなるダイオードブリッジを用いた回路図、（ｂ）はコンデンサを設けた回路図、（ｃ）はコンデンサ及び抵抗を設けた回路図である。 同上の他の表示灯付きスイッチにおける分解斜視図である。 同上の他の表示灯付きスイッチであって、接触子が、（ａ）は１つの図、（ｂ）は設けない図である。 本発明による実施形態８の表示灯付きスイッチの回路図である。 同上の表示灯付きスイッチの電流トランスであって、（ａ）は二次巻線側にインバータ対策抵抗を接続した回路図、（ｂ）はインバータ対策抵抗に対する二次巻線側の誘起電圧を示す図である。 同上の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は完成外観図、（ｂ）は分解斜視図である。 同上の照光ブロックであって、（ａ）はインバータ対策抵抗を接続した分解斜視図、（ｂ）はインバータ対策抵抗及びインバータ対策コンデンサを接続した分解斜視図、（ｃ）はインバータ対策コンデンサを接続した分解斜視図である。 同上の他の表示灯付きスイッチにおける回路図である。 同上の他の表示灯付きスイッチにおける回路図である。 本発明による実施形態９の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は電流トランスの場合の回路図、（ｂ）はダイオードブリッジの場合の回路図である。 同上の他の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は電流トランスの場合の回路図、（ｂ）はダイオードブリッジを応用した場合の回路図である。 同上のダイオードブロックであって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は中枠との組立図である。 従来の表示灯付きスイッチであって、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は照光ブロックの分解斜視図、（ｃ）は電流トランスの斜視図、（ｄ）はトランスブロックの作製工程図である。 同上の回路であって、スイッチが、（ａ）は１つの回路図、（ｂ）は２つの回路図である。 同上の表示灯付きスイッチにおいて、インバータ照明器具を接続した場合における、インバータ照明器具の電流波形及び電流トランスの二次巻線側の電圧波形を示す図である。 同上の表示灯付きスイッチにおいて、白熱灯を接続した場合における、白熱灯の電流波形及び電流トランスの二次巻線側の電圧波形を示す図である。

符号の説明

１ ハウジング
２ トランスブロック
２０ 電流トランス
２００ 樹脂ケース
２０１ コア
２０２ 一次巻線
２０２ａ 一端
２０２ｂ 他端
２０３ 二次巻線
２１ 保護ケース
２２ 支持板
２３ ピン
２４ 二次側端子部
３ 一対の一次側端子部
４ 照光ブロック
４１ ＬＥＤ
４３ フローランプ
４７ インバータ対策抵抗
４９ 抵抗
５ 中枠
６ 切換部
ＳＷ 表示灯付きスイッチ

Claims (9)

1. 一対の一次側端子部と、
   一次巻線及び二次巻線を有しその一次巻線の一端が前記一次側端子部の一方に接続される電流トランスと、
   前記一次巻線の他端と前記一次側端子部の他方とを電気的に開閉する切換部と、
   前記二次巻線に接続される発光ダイオードを含む照光ブロックとを備える表示灯付きスイッチであって、
   前記電流トランスは、
   コアと、
   このコアを収納する樹脂ケースと、
   前記樹脂ケースに巻回される前記一次巻線及び前記二次巻線とを備え、
   少なくとも前記樹脂ケースをモールドして構成されることを特徴とする表示灯付きスイッチ。
2. 導電性の二次側端子部を含むとともに前記電流トランスを収納する保護ケースを備え、
   前記二次巻線は、前記二次側端子部を介して前記発光ダイオードと接続することを特徴とする請求項１記載の表示灯付きスイッチ。
3. 前記保護ケースは、金属及び樹脂の複合部品である前記二次側端子部を備えることを特徴とする請求項２記載の表示灯付きスイッチ。
4. 前記保護ケースは、金属及び樹脂の複合部品であり、その金属部分は、前記二次側端子部の導電部分と接続することを特徴とする請求項２又は３記載の表示灯付きスイッチ。
5. 前記保護ケースと前記二次側端子部とが、一体型であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか記載の表示灯付きスイッチ。
6. 前記照光ブロックは、ネオンランプを含み、前記一対の一次側端子部と電気的に接続され、
   前記ネオンランプは、前記照光ブロック上において、前記一対の一次側端子部間に接続されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の表示灯付きスイッチ。
7. 前記二次巻線に前記発光ダイオードを点灯するための電圧を誘起する抵抗を接続することを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の表示灯付きスイッチ。
8. 前記二次巻線に前記発光ダイオードを点灯するための電圧を誘起するコンデンサを接続することを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載の表示灯付きスイッチ。
9. 定格電流以上の電流が流れた場合に、許容電力を超えるように抵抗値の低い抵抗を前記一次巻線に直列接続することを特徴とする請求項１〜８のいずれか記載の表示灯付きスイッチ。

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