JP2000173401A - 安全スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全方向へ操作可能なアクチュエータによって
接点切り換えを行うことができるとともに、接点溶着の
発生時にはスイッチ操作によって接点の強制開離を確実
に行える安全スイッチを提供する。 【解決手段】 固定保持した固定端子５に対向する可動
端子７を作動体６に装着し、作動体６が復帰移動した基
準状態においては可動端子７が固定端子５に押圧接触さ
れ、作動体６が復帰バネ９に抗して変位される際に可動
端子７を強制的に固定端子５から離反変位させる強制開
離手段を備え、ケース１の頭部に、全方向に揺動変位可
能な剛体のアクチュエータ２を装備するとともに、この
アクチュエータ２は、その任意の方向への揺動に伴って
作動体６を接点離反方向に押圧変位させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電流回路の開閉を
行う電源スイッチなどに利用するスイッチに係り、特に
は、回路の開閉に伴う過電流やアーク放電などによって
接点が溶着した際に、溶着した接点をスイッチ操作を利
用して強制的に開離させる強制開離機構を備えた、いわ
ゆる安全スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】強制開離機構を備えた安全スイッチにお
いては、強制される開放の動きを導入して実行するため
の操作システムは、形状的に固定された形に設計されね
ばならず、機能上重要な操作工程の部分の上では、可動
の開閉リンクと操作力が加えられる操作システムの位置
との間に、弾性のある部分が存在してはならない、すな
わち、接点開閉に関与する伝達部品として、ゴムやバネ
などの弾性体を介在させてはならないという公的な基準
（安全規格）があり、かかる公的基準を満足する従来の
安全スイッチでは、そのアクチュエータとして回転レバ
ーや押し込み式のプランジャが利用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の安全スイッ
チにおいては、アクチュエータの作動方向が定まってい
るので、アクチュエータに作動方以外の方向に無理な力
が働くと損傷を招くおそれがあり、アクチュエータを操
作するカム部材やドッグなどの操作体の作動方向とアク
チュエータの作動方向とが正しく一致するように、スイ
ッチの取り付け姿勢や操作体の取り付け姿勢を調整して
おく必要があった。

【０００４】しかし、このような調整はスイッチ設置現
場で行う必要があるので、使用条件によっては調整が困
難になる場合もあり、十分な調整が行えないまま使用し
てスイッチを早期の内に損傷してしまうおそれがあっ
た。また、長期の使用に伴う摩耗等によって操作体を装
備した可動部材の移動方向や姿勢が摩耗の進行などによ
って変化するような場合には、定期的な再調整が必要に
なり、保守管理に手数がかかることもあった。

【０００５】本発明は、このような実情に着目してなさ
れたものであって、特に正確な取り付け調整を行わなく
ても、操作体などによるスイッチ操作を常に的確に行わ
せることができるとともに、接点溶着に対する強制開離
機能も確実に発揮させることができ、しかも、公的な基
準を満足する安全スイッチを提供することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次のように構成している。

【０００７】すなわち、請求項１に係る発明の安全スイ
ッチは、外力によって移動操作可能かつ復帰バネによっ
て復帰移動される作動体に可動端子を保持するととも
に、この可動端子に対向する固定端子を有し、前記作動
体が復帰バネに抗して変位される際に前記可動端子を強
制的に前記固定端子から離反変位させる強制開離手段を
備え、ケースの頭部に、全方向に揺動変位可能な剛体の
アクチュエータを装備し、該アクチュエータは、その任
意の方向への揺動に伴って作動体を接点離反方向に押圧
変位させることを特徴とする。

【０００８】請求項２に係る発明の安全スイッチは、請
求項１記載の発明において、前記ケースを、前記作動体
および前記固定端子を装備したケース本体と、その上端
部に連結されたヘッドケースとから構成し、このヘッド
ケースに前記アクチュエータを保持してある。

【０００９】請求項３に係る発明の安全スイッチは、請
求項１または２記載の発明において、前記アクチュエー
タの基部と前記作動体との間に中間作動体を介在し、ア
クチュエータの揺動に伴う中間作動体の変位を前記作動
体に当接伝達するよう構成してある。

【００１０】請求項４に係る発明の安全スイッチは、請
求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記
アクチュエータを中立姿勢に復帰させる専用のバネを装
備してある。

【００１１】請求項５に係る発明の安全スイッチは、請
求項１ないし４のいずれかに記載の発明において、前記
アクチュエータを、前記ケースに揺動可能に保持された
基部部材と、これに連結された本体部材とで構成してあ
る。

【００１２】請求項６に係る発明の安全スイッチは、外
力によって移動操作可能かつ復帰バネによって復帰移動
される作動体に、可動端子を変位可能に保持するととも
に、この可動端子に対向する固定端子を有し、前記作動
体が復帰バネに抗して変位される際に前記可動端子を強
制的に前記固定端子から離反変位させる強制開離手段を
備え、前記強制開離手段は、復帰バネに抗して変位する
作動体の当接部が、押圧バネによって固定端子に押圧接
触されている可動端子に当接して前記押圧バネに抗して
可動端子を固定端子から離反変位させるものであり、ケ
ースの頭部には、全方向に揺動変位可能な剛体のアクチ
ュエータを装備し、該アクチュエータは、その任意の方
向への揺動に伴って作動体を接点離反方向に押圧変位さ
せることを特徴とする。

【００１３】〔作用〕請求項１に係る発明の構成による
と、アクチュエータの作動方向に制約がないので、どの
ような方向から操作されても確実にスイッチ操作が行わ
れる。また、アクチュエータがどのような方向に揺動操
作されても、その操作力はアクチュエータの撓みや弾性
変形によって吸収されることなく作動体を移動させる操
作力として伝達され、例え接点に溶着が発生していて
も、作動体の移動による強制開離機能が的確に発揮さ
れ、公的基準（安全規格）を満足できる。

【００１４】請求項２に係る発明の構成によると、各種
のアクチュエータを装備したヘッドケースをケース本体
に対して装着するが可能となり、無方向性の安全スイッ
チの本体ケースを兼用して、回動レバー式やプランジャ
式など、各種操作仕様の安全スイッチを構成することが
できる。

【００１５】請求項３に係る発明の構成によると、スイ
ッチング作動を行う作動体に関係なく、アクチュエータ
と中間作動体との間に任意の形態のカム機構を構成する
ことができる。

【００１６】請求項４に係る発明の構成によると、作動
体に働く復帰力と、アクチュエータに働く中立復帰力と
をそれぞれ独立して任意に設定することができる。

【００１７】請求項５に係る発明の構成によると、作動
体を操作する基部部材と、外力を受ける本体部材とを、
それぞれの機構を十分発揮するに好適な任意の材料で製
作することができる。例えば、基部部材は複雑な形状に
成形しやすい合成樹脂材で構成するとともに、操作体な
どが直接接触する本体部材は耐摩耗性に優れた金属材料
で構成するようなことができる。

【００１８】請求項６に係る発明の構成よると、アクチ
ュエータの作動方向に制約がないので、どのような方向
から操作されても確実にスイッチ操作が行われる。ま
た、アクチュエータがどのような方向に揺動操作されて
も、その操作力はアクチュエータの撓みや弾性変形によ
って吸収されることなく作動体を移動させる操作力とし
て伝達され、例え接点に溶着が発生していても、作動体
の移動による強制開離機能が的確に発揮され、公的基準
（安全規格）を満足できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に係る安全スイッ
チの一例の全体斜視図が、図２にその縦断正面図がそれ
ぞれ示されている。

【００２０】この安全スイッチＡは、ケース１の上端か
ら突設した棒状のアクチュエータ２を任意の方向に揺動
操作することで、ケース１に内蔵したスイッチング機構
３を切換え操作する構造となっている。

【００２１】前記ケース１は、箱形に形成されたケース
本体１ａと、その上端部に連結されたヘッドケース１ｂ
とからなり、ケース本体１ａに前記スイッチング機構３
が収容装備されるとともに、ヘッドケース１ｂに前記ア
クチュエータ２が全方向に揺動自在に装着されている。

【００２２】前記スイッチング機構３は、ケース内に組
付け固定された固定端子ホルダ４と、この固定端子ホル
ダ４の上下３ヵ所に圧入固定された左右一対づつの３組
の固定端子５群と、左右の固定端子５群の間において上
下移動可能に支持された縦長の作動体６と、この作動体
６の上下３ヵ所において３組の各固定端子５に亘って下
方から対向するとともに、それぞれ一定小範囲内で上下
動可能に保持された３個の可動端子７と、各可動端子７
を対応する固定端子５に向けて付勢する接点押圧バネ８
と、作動体５を上方に向けて付勢する復帰バネ９とから
構成されており、ケース本体１ａの上面から突出させた
作動体６の上端操作部６ａを押し込み操作変位あるいは
復帰移動させることで、各組の端子間の接点切り換えを
行うよう構成されている。

【００２３】つまり、作動体６が上限位置にまで付勢上
昇された状態では、図２中に示すように、作動体６の上
端操作部６ａがケース本体１ａの上面から大きく突出さ
れ、各可動端子７が対応する固定端子５に接点押圧バネ
８によって押圧接触され、各組における左右の固定端子
５が可動端子７を介して導通される。また、上端操作部
６ａを押し込み操作して作動体６を復帰バネ９に抗して
押し込み移動させると、図３中に示すように、各可動端
子７が対応する固定端子５から離反されて、各組におけ
る左右の固定端子５の導通が断たれる。

【００２４】この場合、固定端子５の接点と可動端子７
の接点とが、回路の開閉に伴う過電流やアーク放電など
によって溶着しているようなことがあっても、可動端子
７を強制的に下方移動させて、溶着した接点を分離する
強制開離手段が備えられている。つまり、作動体６に対
して上下動可能に支持された可動端子７は、一定以上の
上方変位が作動体６の規制面ｓとの当接によって制限さ
れており、作動体６が下方に移動操作される際に、接点
の溶着が発生していても、作動体６の当接部としての規
制面ｓが可動端子７を下方に当接移動させて、溶着した
接点を強制的に分離するのである。

【００２５】ヘッドケース１ｂには円筒状のガイド部１
ｃが形成されており、このガイド部１ｃに、前記アクチ
ュエータ２の下端に連設された大径の基部１０が全方向
に揺動可能に保持されるとともに、この基部１０と前記
作動体６の操作部６ａとの間に、中間作動体１１が一定
姿勢を維持したまま上下スライド自在に介装され、か
つ、この中間作動体１１を上方に押し上げ付勢するバネ
１２がアクチュエータ中立復帰バネとして外嵌装着され
ている。

【００２６】ここで、アクチュエータ２の基部１０の下
面と、これに対向する中間作動体１１の上面とはそれぞ
れ偏平な当接面に形成されており、これら当接面によっ
て、アクチュエータ２の揺動に伴って中間作動体１０を
下方に押圧変位させるカム機構１３が構成されている。

【００２７】つまり、アクチュエータ２に外力が作用し
ない状態では、図２に示すように、バネ１２によって上
方にスライド付勢された中間作動体１１の上面とヘッド
ケース上壁の内面との間に、アクチュエータ基部１０が
弾性挟持されることで、アクチュエータ２が中立姿勢で
ある直立姿勢に保持される。また、アクチュエータ２が
任意の方向に外力を受けて揺動すると、図３に示すよう
に、アクチュエータ基部１０が、その段差部の上端外周
縁とヘッドケース上壁の内面との当接部ａを支点にして
傾動し、これに伴って基部の下端外周縁ｅが中間作動体
１１の上面を押圧し、中間作動体１１がバネ１２に抗し
て押し下げ変位され、もって作動体６が押し込み操作さ
れるのである。

【００２８】ここで、前記アクチュエータ２は、大径の
基部１０を備えた金属材あるいは硬質合成樹脂材からな
る基部部材２ａに、金属材あるいは硬質合成樹脂材から
なる棒状の本体部材２ｂを外嵌連結して、全体として撓
みのない剛体に構成されており、アクチュエータ２に加
えられた操作力が、アクチュエータ２自体のたわみや弾
性変形によって吸収されることなく作動体６に伝達され
て、接点に溶着が発生した場合の上記強制開離作動が確
実に遂行されるようになっている。

【００２９】なお、図４に示すように、前記アクチュエ
ータ２全体を、金属材あるいは硬質合成樹脂材で一体形
成した剛体に構成して実施するもよい。

【００３０】また、図示しないが、中間作動体１１を介
在することなく揺動操作されるアクチュエータ２の基部
で直接に作動体６の上端操作部６ａを押し込み操作する
構造にすることもできる。

【００３１】また、前記ヘッドケース１ｂは、ケース本
体１ａの上面の対角位置に突設した一対の連結部１ｄに
嵌合する形状に構成されて、各連結部１ｄに装着される
２本のネジ１４によってケース本体１ａに脱着可能に連
結されており、全方向に揺動可能な棒状の前記アクチュ
エータ２を装着したヘッドケース１ｂに代えて、種々の
仕様のアクチュエータを装備したヘッドケースを装着し
て使用することが可能である。

【００３２】例えば、図５に示すように、支軸２１を、
その軸心ｐを中心にして左右方向へのみ揺動可能なロー
ラ付きレバーに構成されたアクチュエータ２２を装着し
たヘッドケース２３に取り替え、支軸２１の一部を偏平
に欠如して形成した回転カム２４によって中間作動体１
１を上下スライド操作する構造の安全スイッチＢにして
使用したり、あるいは、図６に示すように、プッシュ式
のアクチュエータ２５を装着したヘッドケース２６に取
り替えて、アクチュエータ２５で直接に作動体６の上端
操作部６ａを押し込み操作する構造の安全スイッチＣに
して使用することも可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下に示すような効果が期待できる。

【００３４】請求項１に係る発明によれば、アクチュエ
ータに操作方向の制約がないので、正確な取り付け調整
を行わなくても、操作体などによるスイッチ操作を常に
的確に行わせることができるとともに、剛体のアクチュ
エータを用いた操作よって、接点溶着に対する強制開離
作動も確実に行わせることができ、公的な基準（安全規
格）を満足することができる。

【００３５】請求項２に係る発明によれば、無方向性の
安全スイッチのケース本体を共用して、各種の操作仕様
の安全スイッチを安価に製作することができる。

【００３６】請求項３に係る発明によれば、中間作動体
を導入することで、アクチュエータの操作量に対する作
動体のストローク設定などが容易となる。

【００３７】請求項４に係る発明によれば、作動体の復
帰力と、アクチュエータの中立復帰力を独自に設定する
ことで、スイッチング性能とアクチュエータ中立復帰機
能をそれぞれ所期通りに発揮させることが容易となる。

【００３８】請求項５に係る発明によれば、作動体を操
作する基部部材と外部操作力を受ける本体部材を別部材
として製作できるので、それぞれを所望に機能を発揮す
るに好適なものにすることが容易となり、スイッチ操作
性および耐久性に優れたアクチュエータを容易に構成す
ることができる。また、共通の基部部材に対して長さや
形状の異なる複数種の本体部材を組み合わせることで、
仕様の異なったアクチュエータを安価に構成することが
でき、汎用性にすぐれた安全スイッチを得ることができ
る。

【００３９】請求項６に係る発明によれば、アクチュエ
ータに操作方向の制約がないので、正確な取り付け調整
を行わなくても、操作体などによるスイッチ操作を常に
的確に行わせることができるとともに、剛体のアクチュ
エータを用いた操作よって、接点溶着に対する強制開離
作動も確実に行わせることができ、公的な基準（安全規
格）を満足することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る安全スイッチの外観斜視図であ
る。

【図２】非操作状態の縦断正面図である。

【図３】操作状態の縦断正面図である。

【図４】他の実施形態の一例を示す縦断正面図である。

【図５】別の仕様での使用例を示す縦断正面図である。

【図６】更に別の仕様での使用例を示す縦断正面図であ
る。

【符号の説明】

１ ケース １ａ ケース本体 １ｂ ヘッドケース ２ アクチュエータ ２ａ 基部部材 ２ｂ 本体部材 ５ 固定端子 ６ 作動体 ７ 可動端子 ９ 復帰バネ １０ 基部 １１ 中間作動体 １２ 中立復帰バネ １３ カム機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹中 英光 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 5G035 AA07 AA14 CA06 CB03 DA01 PA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外力によって移動操作可能かつ復帰バネ
   によって復帰移動される作動体に可動端子を保持すると
   ともに、この可動端子に対向する固定端子を有し、前記
   作動体が復帰バネに抗して変位される際に前記可動端子
   を強制的に前記固定端子から離反変位させる強制開離手
   段を備え、ケースの頭部に、全方向に揺動変位可能な剛
   体のアクチュエータを装備し、該アクチュエータは、そ
   の任意の方向への揺動に伴って作動体を接点離反方向に
   押圧変位させることを特徴とする安全スイッチ。
2. 【請求項２】 前記ケースを、前記作動体および前記固
   定端子を装備したケース本体と、その上端部に連結され
   たヘッドケースとから構成し、このヘッドケースに前記
   アクチュエータを保持してある請求項１記載の安全スイ
   ッチ。
3. 【請求項３】 前記アクチュエータの基部と前記作動体
   との間に中間作動体を介在し、アクチュエータの揺動に
   伴う中間作動体の変位を前記作動体に当接伝達するよう
   構成してある請求項１または２記載の安全スイッチ。
4. 【請求項４】 前記アクチュエータを中立姿勢に復帰さ
   せる専用のバネを装備してある請求項１ないし３のいず
   れかに記載の安全スイッチ。
5. 【請求項５】 前記アクチュエータを、前記ケースに揺
   動可能に保持された基部部材と、これに連結された本体
   部材とで構成してある請求項１ないし４のいずれかに記
   載の安全スイッチ。
6. 【請求項６】 外力によって移動操作可能かつ復帰バネ
   によって復帰移動される作動体に、可動端子を変位可能
   に保持するとともに、この可動端子に対向する固定端子
   を有し、前記作動体が復帰バネに抗して変位される際に
   前記可動端子を強制的に前記固定端子から離反変位させ
   る強制開離手段を備え、 前記強制開離手段は、復帰バネに抗して変位する作動体
   の当接部が、押圧バネによって固定端子に押圧接触され
   ている可動端子に当接して前記押圧バネに抗して可動端
   子を固定端子から離反変位させるものであり、 ケースの頭部には、全方向に揺動変位可能な剛体のアク
   チュエータを装備し、該アクチュエータは、その任意の
   方向への揺動に伴って作動体を接点離反方向に押圧変位
   させることを特徴とする安全スイッチ。