特開 2024-93377 メカニカルスイッチ及びそれを備えた巻線切替装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024093377

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】メカニカルスイッチ及びそれを備えた巻線切替装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 31/28 20060101AFI20240702BHJP

   H02K 19/36 20060101ALN20240702BHJP

【ＦＩ】

H01H31/28 A

H02K19/36 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209712

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(71)【出願人】

【識別番号】319007240

【氏名又は名称】株式会社日立インダストリアルプロダクツ

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】須藤 哲也

(72)【発明者】

【氏名】高橋 暁史

(72)【発明者】

【氏名】櫛田 昂歳

(72)【発明者】

【氏名】市村 智

【テーマコード（参考）】

5H619

【Ｆターム（参考）】

5H619BB01

5H619BB06

5H619PP31

(57)【要約】      （修正有）

【課題】コスト高になることはなく、小型で、かつ、多点接触の接点の接触抵抗にバラつきが生じることのないメカニカルスイッチ及びそれを備えた巻線切替装置を提供する。
【解決手段】相対向して配置されている第１及び第２の固定接触子と、該第１及び第２の固定接触子間に配置され、接触部を両面に備えている可動接触子と、該可動接触子を駆動して前記第１の固定接触子又は前記第２の固定接触子に押し付けて接続を行うアクチュエータと、該アクチュエータの所定位置に、前記可動接触子の可動方向から前記可動接触子を保持する第１及び第２の保持部材とを備え、前記可動接触子の両面に備えている前記接触部のそれぞれから前記アクチュエータまでの距離が異なり、前記第１の保持部材及び第２の保持部材のそれぞれの前記接触部側の端部から前記アクチュエータまでの距離が異なることを特徴とする。
【選択図】図８（ａ）

【特許請求の範囲】

【請求項1】

相対向して配置されている第１及び第２の固定接触子と、該第１及び第２の固定接触子間に配置され、接触部を両面に備えている可動接触子と、該可動接触子を駆動して前記第１の固定接触子又は前記第２の固定接触子に押し付けて接続を行うアクチュエータと、該アクチュエータの所定位置に、前記可動接触子の可動方向から前記可動接触子を保持する第１及び第２の保持部材とを備え、
前記可動接触子の両面に備えている前記接触部のそれぞれから前記アクチュエータまでの距離が異なり、前記第１の保持部材及び第２の保持部材のそれぞれの前記接触部側の端部から前記アクチュエータまでの距離が異なることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項2】

相対向して配置されている第１の固定接触子及び第２の固定接触子と、該第１の固定接触子及び第２の固定接触子間に配置され、一方の面に第１の接触部を、他方の面に第２の接触部を備えている可動接触子と、該可動接触子を駆動して前記第１の固定接触子又は前記第２の固定接触子に前記第１の接触部又は前記第２の接触部を押し付けて接続を行うアクチュエータと、該アクチュエータの所定位置に、前記可動接触子の可動方向から前記可動接触子を保持する第１の保持部材及び第２の保持部材とを備え、
前記可動接触子の前記第１の接触部と前記アクチュエータまでの距離Ｌ_Ａと前記可動接触子の前記第２の接触部と前記アクチュエータまでの距離Ｌ_Ｂが異なると共に、前記第１の保持部材の前記第１の接触部側の端部から前記アクチュエータまでの距離Ｌ_ｂと前記第２の保持部材の前記第２の接触部側の端部から前記アクチュエータまでの距離Ｌ_ａが異なることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項3】

請求項２に記載のメカニカルスイッチであって、
前記第１の接触部から前記第２の保持部材の前記第２の接触部側の端部までの距離Ｌ１と、前記第２の接触部から前記第１の保持部材の前記第１の接触部側の端部までの距離Ｌ２と、が略等しく構成されていることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項4】

請求項３に記載のメカニカルスイッチであって、
前記第２の保持部材の前記第２の接触部側の端部から前記アクチュエータまでの距離Ｌ_ａと前記第１の保持部材の前記第１の接触部側の端部から前記アクチュエータまでの距離Ｌ_ｂは、前記第１の接触部から前記第２の保持部材の前記第２の接触部側の端部までの距離Ｌ１と前記第２の接触部から前記第１の保持部材の前記第１の接触部側の端部までの距離Ｌ２と、が略等しくなるように設定されていることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項5】

請求項４に記載のメカニカルスイッチであって、
前記第１の保持部材の前記第１の接触部側の端部及び前記第２の保持部材の前記第２の接触部側の端部には、フィレット又は面取りが施されていることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項6】

請求項２に記載のメカニカルスイッチであって、
前記第２の固定接触子と相対向して前記アクチュエータの可動方向に第３の固定接触子が、前記第１の固定接触子と前記第２の固定接触子の間隔と等間隔で配置され、かつ、前記第２の固定接触子及び第３の固定接触子間に配置され、一方の面に第３の接触部を、他方の面に第４の接触部を備えている第２の可動接触子を備え、
接続切替時に、前記第２の固定接触子の一方の面を前記可動接触子との接続部、前記第２の固定接触子の他方の面を前記第２の可動接触子との接続部とすることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項7】

請求項６に記載のメカニカルスイッチであって、
接続切替時に、前記第１の固定接触子と前記可動接触子の前記第１の接触部が接続され、前記第２の固定接触子の他方の面と前記第２の可動接触子の前記第３の接触部が接続されている状態から、前記第２の固定接触子の一方の面に前記可動接触子の前記第２の接触部が接続され、前記第３の固定接触子の面に前記第２の可動接触子の前記第４の接触部と接続されるように、接続を切替えることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項8】

請求項７に記載のメカニカルスイッチであって、
前記可動接触子と前記第２の可動接触子との間に接続導体が配置されていると共に、前記接続導体を介して前記可動接触子と前記第２の可動接触子が電気的に接続され、かつ、前記可動接触子と前記第２の可動接触子は、前記接続導体を挟んで対称の向きに配置されていることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項9】

請求項８に記載のメカニカルスイッチであって、
前記第３の固定接触子と相対向して前記アクチュエータの可動方向に第４の固定接触子が、前記第１の固定接触子と前記第２の固定接触子の間隔と等間隔で配置され、前記第３の固定接触子と前記第４の固定接触子の間に、前記第３の固定接触子の他方の面と前記第４の固定接触子の一方の面と接触する第３の可動接触子が配置され、かつ、前記第４の固定接触子の他方の面と接触する第４の可動接触子を備え、
前記第３の可動接触子と前記第４の可動接触子との間に第２の接続導体が配置されていると共に、前記第２の接続導体を介して前記第３の可動接触子と前記第４の可動接触子が電気的に接続され、かつ、前記第３の可動接触子と前記第４の可動接触子は、前記第２の接続導体を挟んで対称の向きに配置され、更に、前記第２の可動接触子と前記第３の可動接触子の間には絶縁部材が配置されており、
前記第１の固定接触子と前記第２の固定接触子の前記可動接触子と前記接続導体及び前記第２の可動接触子を介しての電気的な接続、及び前記第３の固定接触子と前記第４の固定接触子の前記第３の可動接触子と前記第２の接続導体及び前記第４の可動接触子を介しての電気的な接続を、前記第２の固定接触子と前記第３の固定接触子の前記第２の可動接触子と前記接続導体及び前記可動接触子を介しての電気的な接続に切替え可能な構成となっていることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項10】

請求項９に記載のメカニカルスイッチであって、
前記可動接触子、前記第２の可動接触子、前記第３の可動接触子及び前記第４の可動接触子は板材で形成され、かつ、前記第１の接触部、前記第２の接触部、前記第３の接触部及び前記第４の接触部は曲げ加工により成型されていることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項11】

請求項１０に記載のメカニカルスイッチであって、
前記第１の接触部、前記第２の接触部、前記第３の接触部及び前記第４の接触部は、前記第１の接触部と前記第２の接触部及び前記第３の接触部と前記第４の接触部とで、断面がＳ字状になるように曲げ加工により成型されていることを特徴とするメカニカルスイッチ。

【請求項12】

固定筐体と、該固定筐体に搭載されたメカニカルスイッチとを備え、モータの複数の巻線と接続されている前記メカニカルスイッチの固定接触子と、アクチュエータに固定され、前記アクチュエータの可動方向に移動可能な前記メカニカルスイッチの可動接触子とが、前記アクチュエータが可動することに伴い前記可動接触子が移動して前記固定接触子と接離することで前記巻線の接続切替を行う巻線切替装置であって、
前記メカニカルスイッチは、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のメカニカルスイッチであることを特徴とする巻線切替装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の巻線切替装置であって、
前記可動接触子は、前記アクチュエータの外周に、放射状に複数配置されていることを特徴とする巻線切替装置。

【請求項14】

請求項１２に記載の巻線切替装置であって、
前記モータの複数の前記巻線の各端子と、前記固定接触子の引出し端子と、が接続されていることを特徴とする巻線切替装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はメカニカルスイッチ及びそれを備えた巻線切替装置に係り、例えば、電動トラックの駆動用モータのように、低速域と高速域で巻線を切替える（直列接続から並列接続又は並列接続から直列接続に切替える）ものに好適なメカニカルスイッチ及びそれを備えた巻線切替装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、モータの３相Ｙ結線においては、固定子巻線を直列に接続する１Ｙ結線と、固定子巻線を並列に接続する２Ｙ結線がある。固定子巻線を２Ｙ結線から１Ｙ結線に切替えることで抵抗とインダクタンスは２倍になるが、電流を１／２にしても同じトルクを出力することができる。

【0003】

この１Ｙ結線と２Ｙ結線の切替を行うのが、メカニカルスイッチを備えた巻線切替装置である。

【0004】

従来のモータでは、高速道路を走行可能なモータを設計しようとした場合、電費（燃費）に影響が大きい市街地での低速走行において、効率改善が必要となる。

【0005】

上記したメカニカルスイッチを備えた巻線切替装置を用いて、高速走行時には２Ｙ結線、低速走行時には１Ｙ結線に切替えれば、電流を１／２にしても同じトルクを出力することができるため、低速から高速の広い範囲で高効率化することが可能となる。

【0006】

また、２Ｙ結線から１Ｙ結線に接続変更した場合、同じ電流でトルクを２倍にすることができるが、最高回転数は２Ｙ結線より小さくなる。速度やトルクに応じて１Ｙ結線と２Ｙ結線を切替えることができれば、高速道路などの高速走行は２Ｙ結線、低速登坂や発進などの低速走行は１Ｙ結線、高速走行と低速走行の中間の中速度域は効率が良い方の結線と、１つのモータで広い範囲の走行をカバーでき、変速ギヤを設けるのと同じことが実現できる。

【0007】

なお、メカニカルスイッチに関する先行技術文献としては、特許文献１、２及び３を挙げることができる。

【0008】

特許文献１には、単一の圧縮バネにより左右何れの固定コンタクトに対しても同一の接触圧を生じさせることができる電源切替開閉器が記載され、また、特許文献２には、切替動作のエネルギを蓄積するためのトグル機構を用いたコンパクトな電源切替開閉器が記載され、更に、特許文献３には、小型分電盤あるいは計器ボックスなどに内蔵して、特別な状態のときにのみ負荷回路を開離するために、簡単な構成で複数回路の開閉ができる電磁リレーが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特許第５４５９８８５号公報

【特許文献2】特開２００３－１２３５９７号公報

【特許文献3】特許第５９９５７５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで、電気式と比較して効率の良い機械式の巻線切替装置を構築するためには、長寿命で、かつ、高信頼の大電流接点を備えたメカニカルスイッチの開発が求められている。

【0011】

通常、巻線切替装置に用いられるメカニカルスイッチにおいては、１点で通電すると接触抵抗が大きくなるため、接触抵抗を低減するため押付力を高くする必要があった。

【0012】

しかしながら、従来のメカニカルスイッチの構造において、接点を分割して多点接触にすると、小さい押付力で接触抵抗は低減できるがコスト高になり、しかも、分割した接点の接触抵抗がバラつく、といった課題があった。

【0013】

上述した、特許文献１、２及び３には、上記した課題に対する解決策については、何も記載されていない。

【0014】

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、接点を多点接触にして小さい押付力で接触抵抗を低減したものであっても、コスト高になることはなく、小型で、かつ、多点接触の接点の接触抵抗にバラつきが生じることのないメカニカルスイッチ及びそれを備えた巻線切替装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明のメカニカルスイッチは、上記目的を達成するために、相対向して配置されている第１及び第２の固定接触子と、該第１及び第２の固定接触子間に配置され、接触部を両面に備えている可動接触子と、該可動接触子を駆動して前記第１の固定接触子又は前記第２の固定接触子に押し付けて接続を行うアクチュエータと、該アクチュエータの所定位置に、前記可動接触子の可動方向から前記可動接触子を保持する第１及び第２の保持部材とを備え、前記可動接触子の両面に備えている前記接触部のそれぞれから前記アクチュエータまでの距離が異なり、前記第１の保持部材及び第２の保持部材のそれぞれの前記接触部側の端部から前記アクチュエータまでの距離が異なることを特徴とする。

【0016】

具体的には、相対向して配置されている第１の固定接触子及び第２の固定接触子と、該第１の固定接触子及び第２の固定接触子間に配置され、一方の面に第１の接触部を、他方の面に第２の接触部を備えている可動接触子と、該可動接触子を駆動して前記第１の固定接触子又は前記第２の固定接触子に前記第１の接触部又は前記第２の接触部を押し付けて接続を行うアクチュエータと、該アクチュエータの所定位置に、前記可動接触子の可動方向から前記可動接触子を保持する第１の保持部材及び第２の保持部材とを備え、前記可動接触子の前記第１の接触部と前記アクチュエータまでの距離Ｌ_Ａと前記可動接触子の前記第２の接触部と前記アクチュエータまでの距離Ｌ_Ｂが異なると共に、前記第１の保持部材の前記第１の接触部側の端部から前記アクチュエータまでの距離Ｌ_ｂと前記第２の保持部材の前記第２の接触部側の端部から前記アクチュエータまでの距離Ｌ_ａが異なるメカニカルスイッチとしたことを特徴とする。

【0017】

また、本発明の巻線切替装置は、上記目的を達成するために、固定筐体と、該固定筐体に搭載されたメカニカルスイッチとを備え、モータの複数の巻線と接続されている前記メカニカルスイッチの固定接触子と、アクチュエータに固定され、前記アクチュエータの可動方向に移動可能な前記メカニカルスイッチの可動接触子とが、前記アクチュエータが稼働することに伴い前記可動接触子が移動して前記固定接触子と接離することで前記巻線の接続の切替を行う巻線切替装置であって、前記メカニカルスイッチは、上記構成のメカニカルスイッチであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、接点を多点接触にして小さい押付力で接触抵抗を低減したものであっても、コスト高になることはなく、小型で、かつ、多点接触の接点の接触抵抗のバラつきを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の巻線切替装置を備えたモータ駆動システムの概略系統を示す構成図である。

【図2】本発明の巻線切替装置の動作原理を説明するための固定子巻線を並列に接続する２Ｙ結線の場合を示す図である。

【図3】本発明の巻線切替装置の動作原理を説明するための固定子巻線を直列に接続する１Ｙ結線の場合を示す図である。

【図4】本発明の巻線切替装置の一実施例であり、筐体の上半分を除いた状態を示す斜視図である。

【図5】本発明の巻線切替装置の一実施例にも用いられるメカニカルスイッチの可動子を示す斜視図である。

【図6】１Ｙ結線（直列接続）の場合の巻線切替装置を示す側面図である。

【図7】１Ｙ結線（並列接続）の場合の巻線切替装置を示す側面図である。

【図8(a)】本発明のメカニカルスイッチの実施例１であり、可動接触子の接触部が第１の固定接触子に接触している状態を示す図である。

【図8(b)】本発明のメカニカルスイッチの実施例１であり、可動接触子の接触部が第２の固定接触子に接触している状態を示す図である。

【図9(a)】本発明のメカニカルスイッチの実施例１の変形例であり、アクチュエータを回転させることで可動接触子の接触部を第１の固定接触子に接触させている状態を示す図である。

【図9(b)】本発明のメカニカルスイッチの実施例１の変形例であり、アクチュエータを回転させることで可動接触子の接触部を第２の固定接触子に接触させている状態を示す図である。

【図10(a)】本発明のメカニカルスイッチの実施例１であり、第１の接触部から第２の保持部材の第２の接触部側の端部までの距離Ｌ１と、第２の接触部から第１の保持部材の第１の接触部側の端部までの距離Ｌ２と、が略等しく構成されている状態で可動接触子の接触部が第１の固定接触子に接触している状態を示す図である。

【図10(b)】本発明のメカニカルスイッチの実施例１であり、第１の接触部から第２の保持部材の第２の接触部側の端部までの距離Ｌ１と、第２の接触部から第１の保持部材の第１の接触部側の端部までの距離Ｌ２と、が略等しく構成されている状態で可動接触子の接触部が第２の固定接触子に接触している状態を示す図である。

【図11】本発明のメカニカルスイッチの実施例２であり、可動接触子の接触部が第１の固定接触子に接触している状態を示す図である。

【図12(a)】本発明のメカニカルスイッチの実施例３であり、可動接触子の接触部が第１の固定接触子に接触し、第２の可動接触子の接触部が第２の固定接触子に接触している状態を示す図である。

【図12(b)】本発明のメカニカルスイッチの実施例３であり、可動接触子の接触部が第２の固定接触子に接触し、第２の可動接触子の接触部が第３の固定接触子に接触している状態を示す図である。

【図13(a)】本発明のメカニカルスイッチの実施例４であり、可動接触子の接触部が第１の固定接触子に接触し、第２の可動接触子の接触部が第２の固定接触子に接触している状態を示す図である。

【図13(b)】本発明のメカニカルスイッチの実施例４であり、可動接触子の接触部が第２の固定接触子に接触し、第２の可動接触子の接触部が第３の固定接触子に接触している状態を示す図である。

【図14(a)】本発明のメカニカルスイッチの実施例５であり、可動接触子の接触部が第１の固定接触子に接触し、第２の可動接触子の接触部が第２の固定接触子に接触し、第３の可動接触子の接触部が第３の固定接触子に接触し、第４の可動接触子の接触部が第４の固定接触子に接触し、第２の可動接触子と第３の可動接触子の間に絶縁材が配置されている例を示す図である。

【図14(b)】本発明のメカニカルスイッチの実施例５であり、可動接触子の接触部が第２の固定接触子に接触し、第２の可動接触子の接触部が第３の固定接触子に接触し、第３の可動接触子の接触部が第４の固定接触子に接触し、第２の可動接触子と第３の可動接触子の間に絶縁材が配置されている例を示す図である。

【図15】本発明のメカニカルスイッチに用いられる接触部が少ない第１の例の可動接触子を示す斜視図である。

【図16】本発明のメカニカルスイッチに用いられる接触部が少ない第２の例の可動接触子を示す斜視図である。

【図17】本発明のメカニカルスイッチに用いられる接触部が多い第１の例の可動接触子を示す斜視図である。

【図18】本発明のメカニカルスイッチに用いられる接触部が多い第２の例の可動接触子を示す斜視図である。

【図19】本発明のメカニカルスイッチに用いられる接触部の曲げ方の変形例の第１の例の可動接触子を示す斜視図である。

【図20】本発明のメカニカルスイッチに用いられる接触部の曲げ方の変形例の第２の例の可動接触子を示す斜視図である。

【図21】本発明のメカニカルスイッチに用いられる接触部の分割方向の変形例の第１の例の可動接触子を示す斜視図である。

【図22】本発明のメカニカルスイッチに用いられる接触部の分割方向の変形例の第２の例の可動接触子を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図示した実施例に基づいて本発明のメカニカルスイッチ及びそれを備えた巻線切替装置を説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。

【実施例0021】

先ず、図１、図２及び図３を用いて、本実施例の巻線切替装置を備えたモータ駆動システムと、巻線切替装置の動作原理について説明する。

【0022】

図１は、本発明の巻線切替装置１００を備えたモータ駆動システムの概略系統構成図、図２は、本発明の巻線切替装置１００の動作原理を説明するための固定子巻線を並列に接続する２Ｙ結線の場合の図、図３は、固定子巻線を直列に接続する１Ｙ結線の場合を示す図である。

【0023】

図１に示すように、巻線切替装置１００は、インバータ１０２とモータ１０１の間に配置され、モータ１０１のＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４の端子と巻線切替装置１００のＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４の引出し端子が接続されている。そして、巻線切替装置１００は、制御装置（図示せず）からの巻線切替指令に応じてモータ１０１の巻線の結線状態を切り替える。なお、１０３は、直流電流を供給するバッテリーである。

【0024】

次に、図２及び図３を用いて、巻線切替装置１００の動作原理につて説明する。

【0025】

該図に示すように、モータ１０１の第１のコイル（巻線）１０１ａと第２のコイル（巻線）１０１ｂの両端から導線を引出し、巻線切替装置１００のＵ１からＵ４の端子に接続する（第１のコイル１０１ａの両端がＵ１とＵ３、第２のコイル１０１ｂの両端がＵ２とＵ４である）。巻線切替装置１００の可動接触子（後述する）を左右方向（横方向）に動かすことで、左端では２Ｙ結線（並列接続）に、右端では１Ｙ結線（直列接続）になる。なお、図２及び図３では、Ｕ相のみを示しているが、Ｖ相とＷ相もＵ相と同じ構成となる。

【0026】

このときの２Ｙ結線（並列接続）と１Ｙ結線（直列接続）の接続構成は、以下となる。

【0027】

・２Ｙ結線（並列接続）：Ｕ１→第１のコイル１０１ａ→Ｕ３→Ｕ４ Ｕ１→Ｕ２→第２のコイル１０１ｂ→Ｕ４。

【0028】

・１Ｙ結線（直列接続）：Ｕ１→第１のコイル１０１ａ→Ｕ３→Ｕ２→第２のコイル１０１ｂ→Ｕ４。

【0029】

次に、図４及び図５を用いて本実施例の巻線切替装置１００について説明する。

【0030】

図４及び図５に示すように、本実施例の巻線切替装置１００は、固定筐体９と、この固定筐体９に搭載された後述するメカニカルスイッチとを備えており、モータ１０１の複数の巻線（第１のコイル１０１ａ、第２のコイル１０１ｂ）と接続されているメカニカルスイッチの固定接触子１、２と、アクチュエータ６に固定され、このアクチュエータ６の可動方向（図４に示す矢印の方向）に移動可能なメカニカルスイッチの可動接触子５とが、アクチュエータ６が可動することに伴い可動接触子５が移動して固定接触子１、２と接離することで第１のコイル１０１ａと第２のコイル１０１ｂの接続切替を行うものである。

【0031】

図４及び図５に示すように、本実施例の巻線切替装置１００は、円柱状のアクチュエータ６で、円筒状の保持部材７、接続導体１０及び可動接触子５を貫通保持して円柱状の可動子１３を構成している。

【0032】

複数の固定接触子１、２、３及び４には、結線のための引出し端子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４が設けられており、この引出し端子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４は、上側の固定筐体（図示せず）を貫通している。

【0033】

本実施例では、引出し端子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４を全て上側に引き出しているが、導線締結部の空間距離や沿面距離の確保が困難な場合には、各端子で引出方向を変えても良い（例えば、千鳥配置等）。引出し端子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４と導線若しくはバスバーの接続は、ボルト締結、差込端子、溶接、ろう付けなどが考えられる。

【0034】

図６に、１Ｙ結線（直列接続）の場合の本実施例の巻線切替装置１００の側面図を示し、図７に、２Ｙ結線（並列接続）の場合の本実施例の巻線切替装置１００の側面図を示す。

【0035】

図６に示すように、１Ｙ結線（直列接続）では、引出し端子Ｕ２とＵ３を接続する（ＶとＷも同様）。この時、可動接触子５は左側から右側に固定接触子２、３に押し付けられる。引出し端子Ｕ１とＵ４は、端子間のスイッチとしての接続はないが、モータ１０１内で第１のコイル１０１ａ、第２のコイル１０１ｂに繋がっており、回路としては使われている（図２及び図３参照）。

【0036】

一方、図７に示すように、２Ｙ結線（並列接続）では、引出し端子Ｕ１とＵ２、Ｕ３とＵ４が接続されている（回路は図２及び図３参照）。可動接触子５は右側から左側の固定接触子に押し付けことで、可動接触子５の両面を接点として使うことができ、小型の切替えメカニカルスイッチの構成が可能となる。

【0037】

次に、本実施例の巻線切替装置１００に搭載されるメカニカルスイッチについて説明する。

【0038】

図８（ａ）及び図８（ｂ）に、メカニカルスイッチの実施例１の構成を示す。

【0039】

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、本実施例のメカニカルスイッチは、相対向して配置されている第１及び第２の固定接触子１ａ及び２ａと、この第１及び第２の固定接触子１ａ及び２ａ間に配置され、一方の面に接触部５ａ１を、他方の面に接触部５ａ２を備えている（両面に接触部を備えている）可動接触子５ａと、この可動接触子５ａを駆動して第１の固定接触子１ａ又は第２の固定接触子２ａに押し付けて接続を行うアクチュエータ（例えば、ボールねじやカム、リニアモータ、直動アクチュエータ等）６と、このアクチュエータ６の所定位置に、可動接触子５ａの可動方向から可動接触子５ａを保持する第１及び第２の保持部材７ａ及び７ｂと、を備えて概略構成され、可動接触子５ａは、アクチュエータ６の外周に、放射状に複数配置されている。

【0040】

なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）では、アクチュエータ６が紙面の左右方向（横方向）に移動して可動接触子５ａを動かしているが、アクチュエータ６は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、可動接触子５ａの根元部を中心として回転させることで可動接触子５ａを動かしても良い。この場合には、アクチュエータ６の動力源は、ステッピングモータなどが良い。

【0041】

そして、本実施例では、可動接触子５ａの両面に備えている接触部５ａ１と５ａ２のそれぞれからアクチュエータ６までの距離（Ｌ_ＡとＬ_Ｂ）が異なり、第１の保持部材７ａ及び第２の保持部材７ｂのそれぞれの接触部５ａ１と５ａ２側の端部からアクチュエータ６までの距離（Ｌ_ａとＬ_ｂ）が異なることを特徴とする。

【0042】

具体的には、本実施例のメカニカルスイッチは、相対向して配置されている第１の固定接触子１ａ及び第２の固定接触子２ａと、この第１の固定接触子１ａ及び第２の固定接触子２ａ間に配置され、一方の面に第１の接触部５ａ１を、他方の面に第２の接触部５ａ２を備えている可動接触子５ａと、この可動接触子５ａを駆動して第１の固定接触子１ａ又は第２の固定接触子２ａに第１の接触部５ａ１又は第２の接触部５ａ２を押し付けて接続を行うアクチュエータ６と、このアクチュエータ６の所定位置に、可動接触子５ａの可動方向から可動接触子５ａを保持する第１の保持部材７ａ及び第２の保持部材７ｂと、を備えて構成され、そして、図８（ａ）に示す可動接触子５ａの第１の接触部５ａ１とアクチュエータ６までの距離Ｌ_Ａと、図８（ｂ）に示す可動接触子５ａの第２の接触部５ａ２とアクチュエータ６までの距離Ｌ_Ｂが異なると共に、図８（ｂ）に示す第１の保持部材７ａの第１の接触部５ａ１側の端部からアクチュエータ６までの距離Ｌ_ｂと、図８（ａ）に示す第２の保持部材７ｂの第２の接触部５ａ２側の端部からアクチュエータ６までの距離Ｌ_ａが異なるように構成されている。

【0043】

また、本実施例のメカニカルスイッチは、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第１の接触部５ａ１から第２の保持部材７ｂの第２の接触部５ａ２側の端部までの距離Ｌ１と、第２の接触部５ａ２から第１の保持部材７ａの第１の接触部５ａ１側の端部までの距離Ｌ２と、が略等しく構成されている（距離Ｌ１と距離Ｌ２と、が略等しいは、寸法誤差等を含む±１ｍｍを含むものとする）。他の構成は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す構成と同一である。

【0044】

この際、第２の保持部材７ｂの第２の接触部５ａ２側の端部からアクチュエータ６までの距離Ｌ_ａと第１の保持部材７ａの第１の接触部５ａ１側の端部からアクチュエータ６までの距離Ｌ_ｂは、第１の接触部５ａ１から第２の保持部材７ｂの第２の接触部５ａ２側の端部までの距離Ｌ１と、第２の接触部５ａ２から第１の保持部材７ａの第１の接触部５ａ１側の端部までの距離Ｌ２と、が略等しくなるように設定されている。

【0045】

このような本実施例の構成とすることにより、従来は、可動接触子５ａに設けられていた第１の接触部５ａ１と第２の接触部５ａ２が、可動接触子５ａの裏表両面の同じ位置にあり、ろう付けなどで接触部を後付けしていたが、本実施例では、可動接触子５ａの第１の接触部５ａ１とアクチュエータ６までの距離Ｌ_Ａと可動接触子５ａの第２の接触部５ａ２とアクチュエータ６までの距離Ｌ_Ｂが異なるので、即ち、可動接触子５ａの裏表両面で、第１の接触部５ａ１と第２の接触部５ａ２の位置が異なっているので、プレス成型やリベット接点の使用が可能になり、低コスト化に繋がる。

【0046】

また、第１の保持部材７ａの第１の接触部５ａ１側の端部からアクチュエータ６までの距離Ｌ_ｂと第２の保持部材７ｂの第２の接触部５ａ２側の端部からアクチュエータ６までの距離Ｌ_ａが異なっているので、可動接触子５ａの曲げ位置が変わり、曲げ疲労に対する長寿命化にも繋がっている。

【0047】

更に、第１の接触部５ａ１から第２の保持部材７ｂの第２の接触部５ａ２側の端部までの距離Ｌ１と、第２の接触部５ａ２から第１の保持部材７ａの第１の接触部５ａ１側の端部までの距離Ｌ２と、が略等しく構成されているので、上記距離Ｌ１と距離Ｌ２が等しくなれば、第１の接触部５ａ１と第２の接触部５ａ２で押付力が等しくなり、接触抵抗が等しくなる。

【0048】

これにより、曲げ点を変えて長寿命化しつつ、かつ、可動接触子５ａの両面で接触抵抗が変わらないメカニカルスイッチを実現することができる。

【実施例0049】

図１１に、本発明のメカニカルスイッチの実施例２を示す。

【0050】

図１１に示すように、本実施例のメカニカルスイッチは、第１の保持部材７ａの第１の接触部５ａ１側の端部７ａ１と第２の保持部材７ｂの第２の接触部５ａ２側の端部７ｂ１に、フィレット又は面取りが施されている。

【0051】

また、可動接触子５ａは板材で形成され、かつ、第１の接触部５ａ１と第２の接触部５ａ２は曲げ加工により成型され、第１の接触部５ａ１と第２の接触部５ａ２は、第１の接触部５ａ１と第２の接触部５ａ２とで、断面がＳ字状になるように曲げ加工により成型されている。他の構成は、実施例１と同様であり、また、この構成は、以下に説明する各実施例においても同様な構成である。

【0052】

このような本実施例の構成とすることにより、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、第１の保持部材７ａの第１の接触部５ａ１側の端部７ａ１と第２の保持部材７ｂの第２の接触部５ａ２側の端部７ｂ１が可動接触子５ａに当たると、その部分に応力が集中し、寿命が短くなる恐れがあるが、第１の保持部材７ａの端部７ａ１と第２の保持部材７ｂの端部７ｂ１に、フィレット又は面取りが施されていることにより、可動接触子５ａの曲げ根元部の応力緩和を図ることができる。

【0053】

また、可動接触子５ａが板材で形成され、かつ、第１の接触部５ａ１と第２の接触部５ａ２は曲げ加工により成型されているので、時間を掛けずに簡単に製作できるので、低コスト化が可能となる。