特許 5669857 端キャップスイッチを備えた懐中電灯

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5669857

(24)【登録日】2014年12月26日

(45)【発行日】2015年2月18日

(54)【発明の名称】端キャップスイッチを備えた懐中電灯

(51)【国際特許分類】

   F21L 4/00 20060101AFI20150129BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150129BHJP

【ＦＩ】

   F21L4/00 413

   F21Y101:02

【請求項の数】18

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-539180(P2012-539180)

(86)(22)【出願日】2010年11月19日

(65)【公表番号】特表2013-511796(P2013-511796A)

(43)【公表日】2013年4月4日

(86)【国際出願番号】DE2010001345

(87)【国際公開番号】WO2011060765

(87)【国際公開日】20110526

【審査請求日】2013年6月28日

(31)【優先権主張番号】102009054119.5

(32)【優先日】2009年11月20日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】311009963

【氏名又は名称】ツヴァイブリューダー・オプトエレクトロニクス・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンディトゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100157440

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 良太

(74)【代理人】

【識別番号】100173521

【弁理士】

【氏名又は名称】篠原 淳司

(74)【代理人】

【識別番号】100153419

【弁理士】

【氏名又は名称】清田 栄章

(72)【発明者】

【氏名】オーポルカ・ライナー

【審査官】 柿崎 拓

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０４７３３３３７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００５１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−１２７４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１０３８９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭５１−０５２６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１２４４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２２４５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７５３４９７５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２２５２８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−０８７９０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｌ ４／００

Ｆ２１Ｙ １０１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

懐中電灯ケーシング（７）と、端キャップ（６）内に配置された押しボタンスイッチ、ノッチ式スイッチまたは回転式スイッチ（１）とを備え、このスイッチがスイッチケース（２）を備え、このスイッチケースに第１および第２接触要素（４、５）が係合している、懐中電灯において、
前記第１接触要素（４）が板ばねであり、
この板ばねが、導電性の前記懐中電灯ケーシング（７）に対して接点を閉じるように直接接触し、
前記第２接触要素（５）が前記スイッチケース（２）の外で曲がった板ばねとして形成され、かつ電源に直接接続されていることを特徴とする懐中電灯。

【請求項2】

懐中電灯ケーシング（７）と、端キャップ（６）内に配置された押しボタンスイッチ、ノッチ式スイッチまたは回転式スイッチ（１）とを備え、このスイッチがスイッチケース（２）を備え、このスイッチケースに第１および第２接触要素（４、５）が係合している、懐中電灯において、
前記第１接触要素（４）が板ばねであり、
この板ばねが、導電性の前記懐中電灯ケーシング（７）の台座状突起（１１１）に対して接点を閉じるように直接接触し、
前記第２接触要素（５）が前記スイッチケース（２）の外で曲がった板ばねとして形成され、かつ電源に直接接続されていることを特徴とする懐中電灯。

【請求項3】

光源（１１）として発光ダイオード（ＬＥＤ）が設けられ、電源として少なくとも１個のバッテリ（８）、特に再充電可能な少なくとも１個のバッテリ（８）が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の懐中電灯。

【請求項4】

前記スイッチ（７）が案内ケース（１３）内に配置され、この案内ケースが切欠き（１５、１６）を有し、前記スイッチ（１）の前記接触部（４、５）が前記切欠きを通って半径方向にまたは端面側で外側に突出し、この突出したところで前記接触部が板ばねとして形成され、かつ導電性接触面を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の懐中電灯。

【請求項5】

前記案内ケース（１３）が２つの部分によって形成され、好ましくは半円筒形の半割り部材状の２つの部分セグメントとからなっていることを特徴とする請求項４に記載の懐中電灯。

【請求項6】

前記部分セグメントの少なくとも１つの連結面に、溝状の切欠き（１５、１６）が設けられ、前記スイッチ（１）の挿入時に前記接触部（４、５）が前記切欠き内に位置することを特徴とする請求項５に記載の懐中電灯。

【請求項7】

前記案内ケース（１３）が切欠きを有し、前記スイッチ（１）を操作するための操作ボタン（１１２）が組み立て状態で前記切欠きに係合し、前記操作ボタン（１１２）と前記スイッチ（１）の間に可撓性のゴムパッキン（１１３）が配置されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の懐中電灯。

【請求項8】

前記案内ケース（１３）が前記端キャップ（６）内に取り外し可能に固定され、前記案内ケース（１３）が好ましくはおねじ（１７）を有し、前記端キャップ（６）が好ましくは対応するめねじを有し、それによって前記案内ケース（１３）が前記端キャップ（６）にねじ込み可能であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の懐中電灯。

【請求項9】

前記第２接触要素（５）が前記案内ケース（１３）の切欠き（１５）を通過し、組み立て状態において前記案内ケースの端面（１８）で、前記バッテリ（８）の電極（１０）に対する電気的な接点を形成していることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の懐中電灯。

【請求項10】

安定した保持のために、前記第２接触部（５）の自由端が、前記案内ケース（１３）の前記端面（１８）内のＬ字状切欠き（１１４）内に配置されていることを特徴とする請求項４〜９のいずれか一項に記載の懐中電灯。

【請求項11】

前記第１接触要素（４）が前記案内ケース（１３）の切欠き（１６）を通過し、組み立て状態で懐中電灯ケーシング（７）に対する電気的な接点を形成していることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか一項に記載の懐中電灯。

【請求項12】

前記切欠き（１６）が前記案内ケース（１３）の端面（１８）に形成され、前記第１接触部（４）が曲がった板ばねとして形成され、かつ前記切欠き（１６）を通過し、前記接触部（４）の突出部分が前記案内ケース（１３）の円筒状外周壁の端面側を少なくとも部分的に取り囲み、それによって前記懐中電灯ケーシング（７）に対して接点が閉じ、前記懐中電灯ケーシングがそのために好ましくは台座状突起（１１１）を有することを特徴とする請求項１１に記載の懐中電灯。

【請求項13】

前記第１接触要素（４）が前記案内ケース（１３）の切欠き（１６）を通過し、組み立て状態で前記端キャップ（６）に対する電気的な接点を形成していることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか一項に記載の懐中電灯。

【請求項14】

前記切欠き（１６）が前記案内ケース（１３）の外周面に形成され、前記第１接触部が前記切欠き（１６）を通過して、カラー状の載置面（２３）上に位置し、この載置面が前記案内ケース（１３）の外周面から少なくとも領域的に半径方向に突出し、それによって組み立て状態で前記端キャップ（６）に対して接点が閉じ、この端キャップ内に前記案内ケース（１３）が取り外し可能に固定されていることを特徴とする請求項１３に記載の懐中電灯。

【請求項15】

前記スイッチ（１）が軸方向に移動可能な操作要素（３）を備え、および／または導電性接触板（２２）を端面側に備え、この接触板が前記両接触要素（４、５）に同時に接続可能であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の懐中電灯。

【請求項16】

一方の接触要素（４、５）が前記スイッチケース（２）内で曲がった板ばねとして形成され、この板ばねが減張状態で他方の接触要素（５、４）から離隔され、前記両接触要素（４、５）が前記操作要素（３）によって板ばねの押圧力に抗して接続可能であることを特徴とする請求項１５に記載の懐中電灯。

【請求項17】

前記操作要素（３）が渦巻きばね（２１）の力に抗して軸方向に移動可能な押しボタンまたは回転ボタンであることを特徴とする請求項１５または１６に記載の懐中電灯。

【請求項18】

前記操作要素（３）が係止要素を備え、それによって触知機能または持続的な切換え機能を生じることが可能であることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の懐中電灯。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、懐中電灯ケーシングと、端キャップ内に配置された押しボタンスイッチ、ノッチ式スイッチまたは回転式スイッチとを備え、このスイッチがスイッチケースを備え、このスイッチケースに第１および第２接触要素が係合している、懐中電灯に関する。

【背景技術】

【0002】

懐中電灯ケーシングに螺合される端キャップに、スイッチを統合することが知られている。この場合、ねじを弛めて端キャップを外した状態でバッテリまたは蓄電池が懐中電灯ケーシングに挿入される。このような懐中電灯の場合には、スイッチの接触要素が渦巻きばねに連結され、この渦巻きばねが一方では、懐中電灯内でバッテリを固定し、他方ではバッテリの電極に接続されている。従って、電流が渦巻きばねを経て流れる。スイッチを入れた状態で、閉じた回路を形成するために、一般的に他の接触部が端キャップを経て案内され、それによって電流が端キャップからねじまたは他の接触面と懐中電灯ケーシングを経て光源に流れる。

【0003】

従来の懐中電灯で実施されているような回路装置は、一方では、電流が多数の接触面を経て案内され、各接触面を介して接触抵抗性が悪くなるという欠点がある。さらに、渦巻きばね内の電流の流れによって、自己誘導電圧が誘導される。この自己誘導電圧は本来の電流の流れに対して逆作用する。この両欠点のため、光源を介して小さな電圧が低下し、光源の輝度が大幅に低下することになる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

そこで、本発明の課題は、接触部の数が減少し、電流の流れが最適化される、特に渦巻きばねを経て電流が流れない、スイッチを備えた懐中電灯を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この課題は請求項１に記載の懐中電灯によって解決される。この懐中電灯の場合、本発明に従い、
第１接触要素が板ばねであり、
この板ばねが、導電性の前記懐中電灯ケーシングに対して接点を閉じるように直接接触し、
第２接触要素が前記スイッチケースの外で曲がった板ばねとして形成され、かつ電源に直接接続されている。
これにより、多数の接触面が回避される。特に、接触要素と接触ばねとの間の接触部が不要となる。さらに、もはや渦巻きばねを経て電流が案内されないので、渦巻きばねの比較的に大きな自己誘導に基づいて出力が失われることがない。好都合なことに、本発明に係る回路装置によって、失われる出力が少ないので、出力が光源に供される。

【0006】

本発明の他の実施形態が次におよび従属請求項に記載してある。

【0007】

特に、有利な実施形態では、光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、電源として少なくとも１個のバッテリまたは蓄電池、すなわち少なくとも１個の再充電可能なバッテリが設けられている。同様に、従来技術で知られているごとく、直列に接続された多数のバッテリからなるバッテリ積層体を使用することができる。特に、光源としてのＬＥＤの使用は電流の消費を減らすので、多くのエネルギーが発光のために供される。

【0008】

本発明の他の実施形態では、スイッチが案内ケース内に配置され、この案内ケースが切欠きを有し、スイッチの接触部が切欠きを通って半径方向にまたは端面側で外側に突出し、この突出したところで接触部が板ばねとして形成され、かつ導電性接触面を形成している。案内ケースは好ましくは合成樹脂射出成形部品として形成され、それによって製品コストを大幅に低減することができる。案内ケースが２つの部分によって形成されていると有利であり、好ましくは半円筒形の半割り部材状の２つの部分セグメントとからなっている。スイッチを案内ケースに挿入するために、先ず最初に部分セグメントが互いに分離され、スイッチが部分セグメント内の凹部内に入れられる。続いて、部分セグメントが組み合わせられて再び案内ケースを形成し、それによってスイッチが案内ケース内に収容保持される。スイッチの接触部を案内ケースから外に出して電気的な接触を可能にするために、本発明の有利な実施形態では、部分セグメントの少なくとも１つの連結面に、溝状の切欠きが設けられ、スイッチの挿入時に接触部が切欠き内に位置する。上記の切欠きの有利な位置については後で詳しく説明する。

【0009】

案内ケースは好ましくは他の切欠きを有し、スイッチを操作するための操作ボタンが組み立て状態で切欠きに係合する。その際、操作ボタンは端キャップの構成部材であり、この端キャップ内には操作ボタンが同軸に支承されている。操作ボタンとスイッチとの間には好ましくは、可撓性のゴムパッキンが配置されている。それによって、スイッチと接触部は塵埃や湿気が侵入しないように支承されている。

【0010】

既に示唆したように、本発明のきわめて有利な実施形態では、案内ケースが端キャップ内に取り外し可能に固定され、そのために案内ケースが好ましくはおねじを有し、端キャップが好ましくは対応するめねじを有し、それによって案内ケースが端キャップにねじ込み可能である。その代わりに、プラグ連結、係止連結または差込み連結によって案内ケースを端キャップに連結することができる。これによって、端キャップ内でスイッチを確実に支承するための容易に組み立て可能で安定した手段が形成される。その際、使用される構成部材が少数であることが注目に値する。というのは、機能する端キャップスイッチを形成するために、端キャップと２つの部分からなる案内ケースとスイッチのほかに、他の構成部材を使用する必要がないからである。これによって、材料コストが低減されるだけでなく、組み立てコストも低減される。

【0011】

確実で、故障しない電流案内接触を保証するために、板ばねとして案内ケースから突出する接触部を、懐中電灯の電流案内部材に接続しなければならない。これに関連して、原理的に２つの方法がある。この方法は実質的に第１接触要素の形成によって区別されるが、本発明はこの形成に限定されない。

【0012】

両実施形態の場合、第２接触要素が案内ケースの切欠きを通過し、組み立て状態において案内ケースの端面で、バッテリまたは蓄電池の電極に対する電気的な接点を形成している。これにより、一方では電流が渦巻きばねを経て流れることが回避され、他方では曲がった板ばねとして形成された接触部を電極にしっかり接触するように連結することができる。第２接触要素を安定して保持するために、第２接触部の自由端は好ましくは、案内ケースの端面内のＬ字状切欠き内に配置されている。その代わりに、小さなねじまたは他の固定手段を介して板ばねを固定してもよい。

【0013】

第１接触要素の有利な第１の実施形態によれば、第１接触要素が案内ケースの切欠きを通過し、組み立て状態で懐中電灯ケーシングに対する電気的な接点を形成している。そのために、切欠きが案内ケースの端面に形成され、第１接触部が曲がった板ばねとして形成され、かつ切欠きを通過し、接触部の突出部分が案内ケースの円筒状外周壁の端面側を少なくとも部分的に取り囲み、それによって懐中電灯ケーシングに対して接点が閉じ、懐中電灯ケーシングがそのために好ましくは載置面および電気的接触面としての台座状突起を有する。端キャップが懐中電灯ケーシングに螺合可能であることにより、第１接触要素を台座状突起に押し付ける押圧力を任意に選定することができるので、非常にしっかりした確実な接触が達成される。この実施形態の場合にはさらに、電流が端キャップを経てではなく、直接的に懐中電灯ケーシングに案内され、それによって従来の懐中電灯と比べて、接触面、すなわち端キャップから懐中電灯ケーシングへの接触面が不要になるという利点がある。

【0014】

代替的な実施形態では、第１接触要素が案内ケースの切欠きを通過し、組み立て状態で端キャップに対する電気的な接点を形成している。そのために、切欠きが案内ケースの外周面に形成され、第１接触部がこの切欠きを通過し、切欠きから突出する接触部の端部がカラー状の載置面上に位置し、この載置面が案内ケースの外周面から少なくとも領域的に半径方向に突出し、それによって組み立て状態で端キャップに対して接点が閉じ、この端キャップ内に案内ケースが取り外し可能に固定されている。その際、載置面は案内ケースの端面のリング状延長部として形成可能である。換言すると、第１接触要素が案内ケースの載置面と端キャップの間で挟持されるので、案内ケースを端キャップにねじ込む際に、大きな押圧力によって確実な接触が達成される。この実施形態の場合には、電流が端キャップを経て案内され、それによって端キャップと懐中電灯ケーシングの間の他の接触面が必要となる。この実施形態の場合もちろん、第１接触部が埃や泥に対して安全に支承されているので、特に埃だらけおよび泥だらけの環境において、接触面が汚れて事情によっては電気接点が故障するリスクをあまり負わずにバッテリを交換することができる。

【0015】

スイッチは簡単なプラスチックケースを有し、このプラスチックケースから接触要素のほかに操作要素が突出している。有利な実施形態では、操作要素が軸方向に移動可能であり、および／または端面に導電性の接触板を有し、この接触板が両接触要素に同時に接続可能である。これによって、できるだけ少ない接触部を有する押しスイッチを簡単に形成することができる。

【0016】

その代わりに、一方の接触要素がケース内で曲がった板ばねとして形成され、この板ばねが減張状態で他方の接触要素から離隔され、両接触要素が操作要素によって板ばねの力に抗して接続可能である。この手段により、接触板を有する代替的な実施形態と比べて、他の接触部が不要である。両代替的な実施形態において、操作要素が渦巻きばねの力に抗して軸方向に移動可能な押しボタンまたは回転ボタンであると有利である。これにより、操作要素は減張状態で接触部から離隔保持されるので、懐中電灯の不意のスイッチオンまたはオフが防止される。

【0017】

本発明の他の有利な実施形態では、操作要素に係止要素が設けられ、それによって触知機能または持続的な切換え機能を選択的に生じることができる。これにより、懐中電灯の取り扱い操作性だけでなく、機能性も高まる。

【0018】

次に、図に基づいて、本発明の具体的な実施形態と他の有利な実施形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1a】懐中電灯の個々の構成要素と、懐中電灯の組立状態を示す。

【図1b】懐中電灯の個々の構成要素と、懐中電灯の組立状態を示す。

【図1c】懐中電灯の個々の構成要素と、懐中電灯の組立状態を示す。

【図1d】懐中電灯の個々の構成要素と、懐中電灯の組立状態を示す。

【図1e】懐中電灯の個々の構成要素と、懐中電灯の組立状態を示す。

【図1f】懐中電灯の個々の構成要素と、懐中電灯の組立状態を示す。

【図1g】懐中電灯の個々の構成要素と、懐中電灯の組立状態を示す。

【図2a】個々の構成要素の代替的な実施形態を示す。

【図2b】個々の構成要素の代替的な実施形態を示す。

【図2c】個々の構成要素の代替的な実施形態を示す。

【図2d】個々の構成要素の代替的な実施形態を示す。

【図2e】個々の構成要素の代替的な実施形態を示す。

【図2f】個々の構成要素の代替的な実施形態を示す。

【図2g】個々の構成要素の代替的な実施形態を示す。

【図3a】スイッチのそれぞれ１つの実施形態を示す。

【図3b】スイッチのそれぞれ１つの実施形態を示す。

【図4a】スイッチの機能原理を示す。

【図4b】スイッチの機能原理を示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明に係る回路装置または本発明に係る懐中電灯で有利に使用されるようなスイッチ１は、ケース２と、ノッチボタンまたは押しボタンとして形成された軸方向に摺動可能な操作要素３を備えている。さらに、第１接触要素４と第２接触要素５が設けられている。この両接触要素４、５は曲げられた板ばねとして形成可能である（図１ｂ参照）。このようなスイッチ１はケース２から突出する接触要素４、５によって端キャップ６に統合される（図１ｆ参照）。この端キャップは端側が懐中電灯ケーシング７に螺合可能である（図１ｇ参照）。懐中電灯ケーシング７内には電極９、１０を有するバッテリ８が設けられている。電極１０は第２接触要素５に接続されている。スイッチを端キャップ６内に確実に支持できるようにするために、スイッチは具体的な実施形態では２つの部材からなる案内ケース１３によって保持されている。図１ｃはこの案内ケース１３の側面図であり、図１ｄは案内ケース１３の断面図である。スイッチ１の曲げられた接触部４、５は案内ケース１３の部分セグメントの凹部１４内に入れられる。その際、案内ケースのエッジ領域には溝状の切欠き１５、１６が形成され、この切欠き内に接触部４、５が挿入される（図１ｅ、図２ｅ）。続いて、案内ケース１３の半割り部材状の両部分が組み合わせられるので、スイッチ１はこの案内ケース内に確実に保持される。案内ケース１３はおねじ１７を有するので、挿入されたスイッチ１と共に端キャップ６にねじ込むことができる（図１ｆ、図２ｆ）。この端キャップ６はさらに、懐中電灯ケーシング８に連結されて完成した懐中電灯を形成する（図１ｇ、図２ｇ）。

【0021】

既に前述したように、第１接触要素４と懐中電灯ケーシング７との間の接触のために、特に図１ｆ、図１ｇ、図２ｆに示した実質的に２つの可能性がある。図１ｆの実施形態の場合には、第１接触要素４のための切欠き１６が案内ケース１３の端面１８に設けられている。接触要素４の自由端は案内ケース１３の外周壁状部分を部分的に取り囲んでいる（矢印１９参照）。組み立てられた状態で（図１ｇ）、接触要素４は懐中電灯ケーシング７内の台座状突起１１１に押し付けられ、それによって電気的な接点閉鎖が生じる。

【0022】

これに対して、代替的な実施形態の場合には（図２ｆ）、第１接触部４のための切欠き１６が案内ケース１３の外周壁側に設けられ、これにより第１接触部は載置面２３に載ることになる。案内ケース１３を端キャップ６に挿入すると、第１接触部４は端キャップ６と載置面２３との間で挟持され、それによって電気的な接触が形成される（矢印２４）。

【0023】

懐中電灯の内部と回路装置を、侵入泥や侵入湿気から保護するために、案内ケース１３と操作ボタン１１２との間にはゴムパッキン１１３が配置されている。

【0024】

回路装置はバッテリ８と、接触要素４、５を備えたスイッチ１と、懐中電灯ケーシング７と、光源１１とによって形成される。スイッチ内に接触部が１個だけ設けられている場合、図１ｇの回路装置では、接触面１２_１、１２_２、１２_３、１２_４、１２_５が５つだけ形成されている。図２ｇの実施形態の場合には、さらに接触部１２_６が付け加えられる。

【0025】

図３ａ、図３ｂはそれぞれ、好ましくは本発明に係る回路装置で使用されるようなスイッチ１の具体的な実施形態を示している。操作要素３は軸方向に移動可能に支承されている。この場合、操作要素は渦巻きばね２１の力によって接触要素４、５から間隔をおいて保持されている。図３ａの操作要素３は端面側に接触板２２を有し、この接触板は操作要素３の操作時に接触要素４、５上に押し付けられ、電気回路を閉じる。他の実施形態では第２接触要素５がケース２内で板ばねとして形成されている。この場合、接触要素４と５は操作要素３によって接触させることが可能である。第２接触要素５がケース内で板ばねとして形成されている実施形態の場合の操作過程が、図４ａと図４ｂに略示してある。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図1d】

【図1e】

【図1f】

【図1g】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】

【図2e】

【図2f】

【図2g】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】