JP2003123565A - ３ポジションスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動部が第３ポジションまで押し込まれた
後、第１ポジションまで可動部を復帰させる際に、第２
ポジションでオン状態となることのない３ポジションス
イッチを提供する。 【解決手段】 ペダルの位置が第１ポジションでは端子
ＮＣ、第２及び第３ポジションでは端子ＮＯがオン状態
となるマイクロスイッチ（ＭＳ）２６と、第１及び第２
ポジションでは端子ＮＣ、第３ポジションまで変位する
と端子ＮＯがオン状態となると共に、一旦第３ポジショ
ンまで変位すると、第３及び第２ポジションでは端子Ｎ
Ｏ、第１ポジションまで変位すると端子ＮＣがオン状態
となるＭＳ２７とを設ける。そして、ＭＳ２７の端子Ｎ
ＣとＭＳ２６の端子ＣＯＭとを接続すると共に、ＭＳ２
７の端子ＣＯＭを入力端子ＩＮ、ＭＳ２６の端子ＮＯを
出力端子ＯＡ、ＭＳ２７の端子ＮＯとＭＳ２６の端子Ｎ
Ｃとを接続したものを反転出力端子ＯＢとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可動部が未操作時
の第１ポジションから第２ポジションまで変位するとオ
フ状態からオン状態に切り替わり、且つ第２ポジション
を越えて第３ポジションまで変位するとオフ状態に切り
替わる３ポジションスイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プレス機等の各種工作機械に
は、操作時の安全性を確保するために、非常停止スイッ
チが設けられている。この非常停止スイッチは、工作機
械を操作する作業者の手の届く範囲に設けられており、
この非常停止スイッチを操作することで、工作機械が緊
急停止するように構成されている。

【０００３】しかし、このような非常停止スイッチは、
作業者が意識的に操作する必要があり、必ずしも冷静な
対応が可能であるとは限らない非常時には、操作が遅れ
てしまう可能性があった。また、非常時には、単に非常
停止スイッチの操作が遅れるだけでなく、パニック状態
となって、操作中のスイッチを無意識のうちに強く押下
（握り締めたり、踏み込んだり）してしまう可能性があ
る。

【０００４】そこで、このような無意識の操作が加えら
れた時にも、工作機械を確実に停止させることが可能な
イネーブルスイッチが提案されている。このイネーブル
スイッチは、規定値以下の小さな押圧力で操作された時
にのみオン状態となり、操作が解除された時だけでな
く、規定値を越える大きな押圧力で操作された時にもオ
フ状態となる３ポジションスイッチを利用し、この３ポ
ジションスイッチがオン状態にある時にのみ、工作機械
の動作を可能とするものである。

【０００５】なお、３ポジションスイッチの具体的な構
成として、例えば特開平１１−７７５７９号公報には、
可動部への操作を解除した時に、可動部を初期位置（第
１ポジション）に復帰させるための付勢力を発生させる
主付勢部材に加えて、予め設定された中間位置（第２ポ
ジション）を越えて可動部が押下された時に反発力を発
生させる補助付勢部材を設け、第２ポジションにて可動
部がスイッチの可動接点と接触することによりスイッチ
がオン状態となり、また、第２ポジションを越えて第３
ポジションまで可動部が操作されると、可動接点との接
触が解除されることによりスイッチがオフするように構
成されたものが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構
成された３ポジションスイッチでは、可動部が第２ポジ
ションを越えて第３ポジションまで操作されることでオ
フ状態となった後、可動部への操作を解除すると、可動
部が第１ポジションに復帰する途中で第２ポジションを
通過する際に、可動接点と接触することになる。その結
果、３ポジションスイッチが一時的にオン状態となるた
め、工作機械が再び動作してしまう可能性があり、十分
な安全性を確保できないという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、可動部が第３ポジショ
ンまで押し込まれた後、第１ポジションまで可動部を復
帰させる際に、第２ポジションでオン状態となることの
ない３ポジションスイッチを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の発明である請求項１記載の３ポジションスイッチは、
外部からの操作により、未操作時の第１ポジションから
第２ポジションを経由して第３ポジションまで変位する
と共に、操作が解除されると第１ポジションに復帰する
可動部を有している。

【０００９】この可動部の変位に応じて、スイッチ回路
部は、第１及び第２外部端子間の電気的な接続状態を、
第１ポジションではオフ状態、第２ポジションではオン
状態、第３ポジションではオフ状態とし、且つ第３ポジ
ションから第１ポジションに復帰するまでの間はオフ状
態に保持する。

【００１０】なお、スイッチ回路部は、一端が第１外部
端子に接続された第１要素スイッチと、一端が第２外部
端子に接続され、前記第１要素スイッチと共に前記第１
及び第２外部端子間に直列接続された第２要素スイッチ
とを備えており、動作伝達手段が、これら第１及び第２
要素スイッチに可動部の動作を伝達する。

【００１１】具体的には、［表１］に示すように、第１
及び第２要素スイッチのいずれか一方（以下「前者の要
素スイッチ」という）は、動作伝達手段によって、可動
部が第２ポジションを越えて第３ポジションに達すると
オン状態からオフ状態に切り替わり、第３ポジションに
達した後に第２ポジションを越えて第１ポジションに復
帰すると、オフ状態からオン状態に切り替わる。また、
第１及び第２要素スイッチのいずれか他方（以下「後者
の要素スイッチ」という）は、動作伝達手段によって、
可動部が前記第１ポジションにある時にはオフ状態とな
り、第２ポジション及び第３ポジションにある時にはオ
ン状態となる。

【００１２】

【表１】

【００１３】つまり、図９に示すように、前者の要素ス
イッチをＡ，後者の要素スイッチをＢとして、可動部が
第１ポジションにある時（図９（ａ）参照）には、前者
の要素スイッチＡがオン状態となるが、後者の要素スイ
ッチＢがオフ状態となるため、全体としてはオフ状態と
なる。この状態から可動部が第２ポジションに変位する
と（図９（ｂ）参照）、前者の要素スイッチＡはオン状
態のままであるが、後者の要素スイッチＢがオフ状態か
らオン状態に切り替わるため、全体としてはオン状態と
なる。更に、可動部が第３ポジションまで変位すると
（図９（ｃ）参照）、後者の要素スイッチＢはオン状態
のままであるが、前者の要素スイッチＡがオン状態から
オフ状態に切り替わるため、全体としては再びオフ状態
となる。

【００１４】この状態から可動部が第２ポジションに変
位すると（図９（ｄ）参照）、いずれの要素スイッチ
Ａ，Ｂともオンオフ状態に変化がないため、全体として
はオフ状態が保持され、その後、可動部が第１ポジショ
ンまで変位すると（図９（ｅ）参照）、前者の要素スイ
ッチＡがオフ状態からオン状態に切り替わるが、後者の
要素スイッチＢもオン状態からオフ状態に切り替わるた
め、全体としてはオフ状態が保持されることになる。

【００１５】このように、本発明の３ポジションスイッ
チでは、可動部が第２ポジションに操作されてオン状態
にある時に、第１或いは第３ポジションのいずれに変位
する操作が行われてもオフ状態に切り替わるだけでな
く、可動部が第３ポジションに変位後に可動部を変位さ
せた時に、第２ポジションでオン状態となることなく、
オフ状態を保持したまま第１ポジションまで復帰させる
ことができる。

【００１６】従って、本発明の３ポジションスイッチ
を、例えば機器のイネーブルスイッチとして使用した場
合、可動部を強く操作することでオフ状態になった後、
可動部への操作が解除された時に、機器が再起動してし
まうことを確実に防止でき、機器の安全性を向上させる
ことができる。

【００１７】しかも、本発明の３ポジションスイッチで
は、可動部の変位に対して、それぞれが異なるオンオフ
状態を示す二つの要素スイッチを組み合わせることによ
り、全体として、上述のようなオンオフ状態を実現して
いるため、可動部の動作を各要素スイッチに伝達する動
作伝達部の構成を簡単なものとすることができる。

【００１８】具体的には、例えば請求項２記載のよう
に、可動部と連動し、第１及び第２要素スイッチのいず
れか一方を、可動部が第１及び第２ポジションにある時
にオン状態、第３ポジションにある時にオフ状態にする
第１伝達手段と、可動部と連動し、第１及び第２要素ス
イッチのいずれか他方を、可動部が第１ポジションにあ
る時にオフ状態、第２及び第３ポジションにある時にオ
ン状態にする第２伝達手段とを設け、更に、可動部が第
３ポジションにある時に第１伝達手段と係合し、この第
１伝達手段と可動部との連動を阻止する連動阻止手段
と、可動部が第２ポジションを越えて第１ポジション側
に変位すると、連動阻止手段による係合を解除して、第
１伝達手段の可動部との連動を回復させる連動回復手段
とを設ければよい。

【００１９】つまり、連動阻止手段と連動回復手段とい
う簡易な構成により、第１伝達手段にて操作される要素
スイッチのオンオフ状態に、可動部の動作に対するヒス
テリシスを持たせることができ、上述した動作伝達部の
動作が実現されるのである。ところで、スイッチ回路部
には、請求項３記載のように、外部の信号線が接続され
る第３外部端子と、第１要素スイッチＸと相補的な動作
をし、一端が第１外部端子に接続され、他端が第３外部
端子に接続された第３要素スイッチＸ’と、第２要素ス
イッチＹと相補的な動作をし、一端が前記第１及び第２
要素スイッチＸ，Ｙの共通接続端に接続され、他端が前
記第３外部端子に接続された第４要素スイッチＹ’とを
設け、第１外部端子を入力端子、第２外部端子を出力端
子、第３外部端子を反転出力端子とするように構成して
もよい（図１０参照）。

【００２０】この場合、第１及び第２外部端子間がオン
状態（即ち、第１及び第２要素スイッチＸ，Ｙがいずれ
もオン状態）の時には、第３及び第４要素スイッチ
Ｘ’，Ｙ’がオフ状態となるため、第１及び第３外部端
子間はオフ状態となる。一方、第１及び第２外部端子間
がオフ状態（即ち、第１及第２要素スイッチＸ，Ｙのう
ち少なくとも一方がオフ状態）の時には、まず、第１要
素スイッチＸがオフ状態であれば、第３要素スイッチ
Ｘ’がオン状態となるため、第２及び第４要素スイッチ
Ｙ，Ｙ’の状態によらず、第１及び第３外部端子間はオ
ン状態となり、また、第２要素スイッチＹがオフ状態で
あれば、第４要素スイッチＹ’がオン状態となるため、
第１及び第３スイッチＸ，Ｘ’がいずれの状態にあって
も、第１及び第３外部端子間はオン状態となる。

【００２１】つまり、第１及び第３外部端子間のオンオ
フ状態は、第１及び第２外部端子間のオンオフ状態とは
反対の状態（相補的な状態）をとることになる。従っ
て、本発明の３ポジションスイッチによれば、互いに反
転してはいるが同等な状態を示す出力が第２及び第３外
部端子から２重に得られることになるため、この２重の
出力を用いて冗長性のある機器を構成することが可能で
あると共に、両出力は互いに反転したものであるため、
これら出力に接続する機器に応じて使用しやすい外部端
子を選択でき、使い勝手も向上させることができる。

【００２２】次に、請求項４記載の３ポジションスイッ
チでは、可動部を操作する押圧力が予め設定された規定
値以下である場合には、可動部の変位を予め設定された
第２ポジションまでに制限し、押圧力が規定値を越える
場合には、可動部の変位を第２ポジションを越えた第３
ポジションまで許容する動作制限部を備えている。

【００２３】このような動作制限部を備えた本発明の３
ポジションスイッチでは、可動部が第２ポジションを超
えて変位を開始する時に大きな押圧力が必要となるた
め、可動部を２段階動作させることができる。なお、本
発明の３ポジションスイッチは、様々な用途に用いるこ
とができるが、例えば、工作機械等のイネーブルスイッ
チとして使用されるフットスイッチに好適であり、その
場合、請求項５記載のように、足踏操作が可能なペダル
が上述の可動部となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面と
共に説明する。図１は、本発明が適用された実施形態の
フットスイッチの平面図であり、図２は、そのＰ−Ｐ断
面図である。

【００２５】なお、本実施形態のフットスイッチ２は、
工作機械のイネーブルスイッチとして使用されるもので
あり、図１及び図２に示すように、足踏操作用のペダル
４を備えている。このペダル４は、ケース基部６に固定
されたペダル取付板８が軸支するシャフト１０を介して
取り付けられており、このシャフト１０を挟んで、一方
の側にペダル４、他方の側に動作板１２が延設されてい
る。つまり、ペダル４と動作板１２とは、一方が下降す
る時には他方が上昇するよう連動して動作するように構
成されている。

【００２６】また、ペダル４の下部には、ペダル４を上
方向に付勢する戻しバネ１６と、ペダル４を押下する押
圧力が規定値以下の時には、ペダル４の変位を、ペダル
４が当接する中間位置（以下「第２ポジション」とい
う）までに制限し、ペダル４を押下する押圧力が規定値
を超える時には、その形状が変形することにより、ペダ
ル４の変位を、第２ポジションを超えた最大下降位置
（以下「第３ポジション」という）まで許容して、ペダ
ル４の２段階操作を可能とするステップ動作機構１８と
が設置されている。また、動作板１２の下部には、戻し
バネ１６がペダル４を付勢することにより下降した動作
板１２に当接して、未操作時のペダル４及び動作板１２
の位置（以下「第１ポジション」という）を決めるスト
ッパ２０が設けられている。

【００２７】ここで、ステップ動作機構１８は、対向配
置された一対の側壁４０を有しており、この側壁４０の
間に設けられた第１の支軸４２に、一端が回動自在に支
持された第１ローラリンク４６ａと、同様に側壁４０の
間に形成された第２の支軸４４に、一端が回動自在に支
持された第２ローラリンク４６ｂと、第１及び第２の支
軸４２，４４にそれぞれ支持された第１及び第２ローラ
リンク４６ａ，４６ｂの各固定端とは反対側の端部であ
る各自由端を、相互に且つ回動自在に連結するピンリン
ク４６ｃとからなるローラチェーン４６を備えている。

【００２８】そして、第２の支軸４４には、第２ローラ
リンク４６ｂの自由端を、第１の支軸４２側に向けて付
勢するねじりコイルばねからなる付勢機構４８が取り付
けられている。また、側壁４０の間には、第２ローラリ
ンク４６ｂの自由端が、第１ローラリンク４６ａの自由
端から第２ローラリンク４６ｂの固定端（即ち第２の支
軸４４）を結ぶ仮想線より上側に位置する停止位置を超
えて変位することのないように、第２ローラリンク４６
ｂ或いはピンリンク４６ｃに当接して両リンク４６ｂ，
４６ｃの変位を規制するストッパ（図示せず）が設けら
れている。

【００２９】つまり、ペダル４を介して第１ローラリン
ク４６ａの自由端に上方からの押圧力が加えられた時
に、第２ローラリンク４６ｂの自由端が、第１の支軸４
２側に向けて屈曲してしまったり、第２ローラリンク４
６ｂ及びピンリンク４６ｃが一直線上に保持されてしま
い、いくら押圧力を加えてもローラチェーン４６を変位
させることができない状態となることを防止するように
されている。

【００３０】このように構成されたステップ動作機構１
８では、ローラチェーン４６に外部からの力が加えられ
ていない場合、付勢機構４８の付勢力によって、ローラ
チェーン４６は、図２に示す所定の形状、即ち第２ロー
ラリンク４６ｂとピンリンク４６ｃとが予め設定された
角度をなし、且つ第１ローラリンク４６ａの自由端が第
１の支軸４２，第２の支軸４４，及び第２ローラリンク
４６ｂの自由端より上側に位置する形状に保持される。

【００３１】そして、外部操作によりペダル４が、戻し
バネ１６に抗して変位すると、第１ローラリンク４６ａ
の自由端近傍に当接する。この時、ペダル４を介して第
１ローラリンク４６ａの自由端に加わる押圧力が、予め
設定された規定値以下である場合、ローラチェーン４６
は変形することなく、付勢機構４８の付勢力によって保
持された形状を維持する。このため、ペダル４の変位
は、図３に示すように、第１ローラリンク４６ａの自由
端と当接する位置までに制限されることになり、この時
のペダル４の位置が第２ポジションとなる。

【００３２】一方、第１ローラリンク４６ａの自由端に
加わる押圧力が、予め設定された規定値を超えている場
合、ローラチェーン４６は、付勢機構４８の付勢力に抗
して、第２ローラリンク４６ｂとピンリンク４６ｃとが
成す角度がより鋭角的になるような形状に変化し、第１
ローラリンク４６ａの自由端はペダル４と共に変位（下
降）する。このため、ペダル４は、図４に示すように、
第２ポジションを超えて、第２ローラリンク４６ｂの自
由端に当接する位置まで変位することになり、この時の
ペダル４の位置が第３ポジションとなる。

【００３３】また、ペダル４を操作する押圧力を解除す
ると、戻しバネ１６の付勢力によってペダル４が第１ポ
ジションに復帰すると共に、付勢機構４８の付勢力によ
ってローラチェーン４６も、図２に示す元の形状に復帰
する。なお、ローラチェーン４６を付勢機構４８の付勢
力に抗して変形させるのに要する押圧力は、付勢機構４
８の付勢力、及び第２ローラリンク４６ｂとピンリンク
４６ｃとの屈曲状態を適宜変更することにより、調整す
ることができる。

【００３４】次に、本実施形態のフットスイッチ２にお
いて、動作板１２の上方には、動作板１２の両側部にて
それぞれケース基部６に固定されたスイッチ取付板２
２，２３を介してスイッチ回路２４，２５が設置されて
いる。これらスイッチ回路２４，２５は、左右対称な配
置である以外、全く同様に構成されているため、ここで
はスイッチ回路２４についてのみ説明する。なお、図５
は、スイッチ回路２４周辺のみを抽出して示した図面で
あり、（ｂ）は（ａ）における右側面図である。

【００３５】図示のように、スイッチ回路２４は、一対
のマイクロスイッチ２６，２７を備え、各マイクロスイ
ッチ２６，２７は、下方、即ち動作板１２に向けて垂設
されたアクチュエータ２６ａ，２７ａが、所定長さだけ
押し込まれると接点の状態が切り替わるように構成され
ている。なお、マイクロスイッチ２６，２７は、いずれ
も、共通端子ＣＯＭ，常時閉路端子ＮＣ，常時開路端子
ＮＯを備えた単極双投型のスイッチからなり、具体的に
は、アクチュエータ２６ａ，２７ａが未操作時の位置で
ある自由位置にある時には、共通端子ＣＯＭと常時閉路
端子ＮＣとの間がオン状態、共通端子ＣＯＭと常時開路
端子ＮＯとの間がオフ状態となり、アクチュエータ２６
ａ，２７ａが予め設定された動作位置以上に押し込まれ
ると、マイクロスイッチ２６，２７の状態は反転し、即
ち、共通端子ＣＯＭと常時閉路端子ＮＣとの間がオフ状
態、共通端子ＣＯＭと常時開路端子ＮＯとの間がオン状
態となる。

【００３６】そして、一方のマイクロスイッチ２６のア
クチュエータ２６ａの先端にはローラ２８が取り付けら
れ、また、このローラ２８が当接する動作板１２上の部
位には、動作板１２からの突出量を調整可能なボルト３
０が取り付けられており、動作板１２（即ちペダル４）
に連動してアクチュエータ２６ａが上下動するようにさ
れている。但し、ボルト３０の突出量は、ペダル４が第
１ポジションにある時には、アクチュエータ２６ａが自
由位置にあり、ペダル４が第２ポジションまで変位する
と、アクチュエータ２６ａが動作位置まで押し込まれる
ように調整されている。

【００３７】また、他方のマイクロスイッチ２７のアク
チュエータ２７ａの下部には、スイッチ取付板２２に固
定されたガイド部３２，３３により、アクチュエータ２
７ａを操作するための操作杵３４が上下方向に摺動自在
に保持されてている。この操作杵３４は、中央部及び下
部の２カ所から係合軸３６，３７が突設されていると共
に、上部のガイド部３２内に保持された部分には、図６
（ａ）に示すように、他の部分より細径の係合溝３４ａ
が形成されている。また、ガイド部３２には、係合溝３
４ａとの係合が可能な球体３８ａと、この球体３８ａを
操作杵３４の摺動経路に向けて付勢するスプリング３８
ｂとを備えた係合部材３８が取り付けられている。

【００３８】なお、上側の係合軸３６の取付位置は、係
合軸３６，３７の間に位置する動作板１２が上昇方向に
変位する際にこれと当接し、ペダル４が第３ポジション
に達した時には、図６（ｂ）に示すように、係合軸３６
を介して動作板１２と連動する操作杵３４によって、ア
クチュエータ２７ａが動作位置まで押し込まれるように
設定されている。但し、図６（ａ）及び（ｂ）は、ガイ
ド部３２，３３を断面図にて表すことにより、操作杵３
４周辺の構成を明確にしたものである。

【００３９】また、係合部材３８を有するガイド部３２
の取付位置は、ペダル４が第３ポジションまで変位した
時に、係合部材３８の球体３８ａが操作杵３４の係合溝
３４ａと係合するように調整されている。つまり、ペダ
ル４が一旦第３ポジションまで操作されると、操作杵３
４は、動作板１２との連動が解除され、アクチュエータ
２７ａが動作位置に押し込まれた状態を保持するように
されている。

【００４０】また、下側の係合軸３７の取付位置は、係
合部材３８によって操作杵３４が係止されている状態
で、ペダル４が第３ポジションから第２ポジションまで
変位してきた時に、下降方向に変位する動作板１２と当
接し、動作板１２が更に下降方向に変位すると、図６
（ａ）に示すように、係合溝３４ａと球体３８ａとの係
合を強制的に解除するように設定されている。

【００４１】従って、マイクロスイッチ２７のオンオフ
状態は、ペダル４の操作に対してヒステリシスを有した
ものとなり、具体的には、ペダル４が第３ポジションま
で操作された時に状態が反転し、一旦状態が反転した後
は、ペダル４が第２ポジションを越える位置まで復帰し
た時に元の状態に戻ることになる。

【００４２】なお、係合軸３６，３７は、動作板１２側
だけでなく、スイッチ取付板２２側にも突出しているた
め、スイッチ取付板２２には、操作杵３４の移動経路に
沿ってスリット２２ａ（図５（ａ）参照）が形成されて
いる。また、ガイド部３２は、スイッチ取付板２２に形
成された長孔２２ｂを用いて固定されており、ガイド部
３２の取付位置、ひいては係合部材３８を構成する球体
３８ａの上下方向の位置を簡単に調整できるようにされ
ている。

【００４３】ここで、図７（ａ）は、スイッチ回路２４
を構成するマイクロスイッチ２６，２７の各端子間の接
続状態を表す説明図である。図７（ａ）に示すように、
スイッチ回路２４では、マイクロスイッチ２７の常時閉
路端子ＮＣとマイクロスイッチ２６の共通端子ＣＯＭと
が接続され、マイクロスイッチ２７の常時開路端子ＮＯ
とマイクロスイッチ２６の常時閉路端子ＮＣとが接続さ
れている。そして、マイクロスイッチ２７の共通端子Ｃ
ＯＭが入力端子ＩＮ、マイクロスイッチ２６の常時開路
端子ＮＯが出力端子ＯＡ、マイクロスイッチ２７の常時
開路端子ＮＯ及びマイクロスイッチ２６の常時閉路端子
ＮＣが、反転出力端子ＯＢとなる。

【００４４】そして、これらスイッチ回路２４の入力端
子ＩＮ，出力端子ＯＡ，反転出力端子ＯＢが、ケース基
部６の端部に設けられた図示しないケーブルコネクタ
（図示せず）に接続され、ケーブルコネクタを介して外
部の信号線に接続されるように構成されている。

【００４５】このように構成された本実施形態のフット
スイッチ２では、ペダル４に対する操作が行われておら
ず、図２に示すように、ペダル４が第１ポジションにあ
る時には、マイクロスイッチ２６，２７のアクチュエー
タ２６ａ，２７ａは、いずれも自由位置にあるため、図
８（ａ）に示すように、両マイクロスイッチとも常時閉
路端子ＮＣの側がオン状態となり、スイッチ回路２４
は、出力端子ＯＡがオフ状態、反転出力端子ＯＢがオン
状態となる。

【００４６】次に、ペダル４に対する操作が行われた
が、ペダル４を操作する押圧力が、ステップ動作機構１
８が作動する規定値以下である場合には、図３に示すよ
うに、ペダル４の変位は第２ポジションまでに制限され
る。この第２ポジションでは、マイクロスイッチ２６の
アクチュエータ２６ａが動作位置に達するため、図８
（ｂ）に示すように、マイクロスイッチ２６の状態が反
転して、マイクロスイッチ２６の常時開路端子ＮＯと、
マイクロスイッチ２７の常時閉路端子ＮＣとがオン状態
となる。その結果、スイッチ回路２４は、出力端子ＯＡ
がオン状態、反転出力端子ＯＢがオフ状態に切り替わ
る。

【００４７】また、ペダル４を操作する押圧力が、ステ
ップ動作機構１８が作動する規定値を超えている場合に
は、図４に示すように、ペダル４が第２ポジションを超
えて第３ポジションまで変位する。この第３ポジション
では、マイクロスイッチ２７のアクチュエータ２７ａも
動作位置に達するため、図８（ｃ）に示すように、マイ
クロスイッチ２７の状態が反転し、両マイクロスイッチ
２６，２７とも常時開路端子ＮＯがオン状態となる。そ
の結果、スイッチ回路２４は、出力端子ＯＡがオフ状
態、反転出力端子がオン状態に切り替わる。

【００４８】その後、ペダル４への操作が解除され、ペ
ダル４が第２ポジションまで復帰した場合、マイクロス
イッチ２６のアクチュエータ２６ａは、まだ動作位置に
あり、また、マイクロスイッチ２７のアクチュエータ２
７ａも、係合部材３８により係止された操作杵３４によ
って動作位置に保持されたままとなるため、図８（ｄ）
に示すように、第３ポジションの時と同じ状態が保持さ
れる。

【００４９】そして、ペダル４が第２ポジションを越え
て第１ポジションまで復帰すると、マイクロスイッチ２
６の状態が反転すると共に、係合部材３８との係合が解
除された操作杵３４が、アクチュエータ２７ａから離脱
することにより、マイクロスイッチ２７の状態も反転
し、図８（ｅ）に示すように、両マイクロスイッチ２
６，２７とも、常時閉路端子ＮＣがオン状態となる初期
状態に復帰する。この時、両マイクロスイッチ２６，２
７の状態が同時に反転するが、スイッチ回路２４は、出
力端子ＯＡがオフ状態、反転出力端子ＯＢがオン状態の
まま保持される。

【００５０】つまり、本実施形態のフットスイッチ２お
いて、出力端子ＯＡは、ペダル４の操作に従って、第１
ポジションでオフ状態、第２ポジションでオン状態、第
３ポジションでオフ状態となり、その後、第３ポジショ
ンから第１ポジションに復帰する時には、途中でオン状
態になることなく、オフ状態のまま復帰する。これとは
逆に、反転出力端子ＯＢは、反転出力端子ＯＢは、ペダ
ル４の操作に従って、第１ポジションでオン状態、第２
ポジションでオフ状態、第３ポジションでオン状態とな
り、その後、第３ポジションから第１ポジションに復帰
する時には、途中でオフ状態になることなく、オン状態
のまま復帰する。

【００５１】以上説明したように、本実施形態のフット
スイッチ２においては、ペダル４が第２ポジションに操
作されてスイッチ回路２４，２５の出力端子ＯＡがオン
状態にある時に、ペダル４を踏み込む操作を解除する
か、逆にペダル４を強く踏み込む操作が行われることに
より、ペダル４が第１或いは第３ポジションのいずれに
変位したとしてもオフ状態に切り替わり、しかも、ペダ
ル４が第３ポジションに変位した後に、ペダル４を踏み
込む操作が解除された時にも、第２ポジションを通過す
る際にスイッチ回路２４，２５の出力端子ＯＡがオン状
態となることなく、出力端子ＯＡのオフ状態を保持した
ままペダル４を第１ポジションまで復帰させることがで
きる。

【００５２】従って、本実施形態のフットスイッチ２に
よれば、ペダル４を強く踏み込むことで工作機械を緊急
停止させた後、ペダル４の踏み込みを解除した時に、工
作機械が再起動してしまうことを確実に防止でき、工作
機械操作時の安全性を向上させることができる。

【００５３】しかも、本実施形態のフットスイッチ２に
よれば、上述のようなオンオフ状態を実現するスイッチ
回路２４，２５を、ペダル４の変位に対してそれぞれが
異なるオンオフ状態を示す二つのマイクロスイッチ２
６，２７を組み合わせることにより構成しているため、
ペダル４（ひいては動作板１２）の動作をマイクロスイ
ッチ２６，２７のアクチュエータ２６ａ，２７ａに伝達
するための構成（ローラ、ボルト、操作杵、係合軸、ガ
イド部、係合部材）を簡易なものとすることができる。

【００５４】また、本実施形態のフットスイッチ２で
は、ペダル４の２段階動作を可能とするために設けられ
たステップ動作機構１８が、ペダル４が第２ポジション
を超えて変位を開始する時に最も大きな押圧力を必要と
し、その後は、変位が進む程より小さな力でペダル４を
押下することが可能となるように構成されている。従っ
て、ペダル４を強く踏み込む操作を行った時には、ペダ
ル４が第２ポジションを超えて変位する際にクリック感
が得られるため良好な操作感を得ることができるだけで
なく、第２ポジションを超えたペダル４を、確実に第３
ポジションまで到達させることができる。

【００５５】なお、本実施形態において、ペダル４が可
動部、戻しバネ１６及びステップ動作機構１８が動作制
限部、スイッチ回路２４，２５の入力端子ＩＮ及び出力
端子ＯＡが第１及び第２外部端子、スイッチ回路２４，
２５の反転出力端子ＯＢが第３外部端子、マイクロスイ
ッチ２６の常時開路端子ＮＯ側及びマイクロスイッチ２
７の常時閉路端子ＮＣ側が第１及び第２要素スイッチ、
マイクロスイッチ２６の常時閉路端子ＮＣ側及びマイク
ロスイッチ２７の常時開路端子ＮＯ側が第３及び第４要
素スイッチに相当する。また、動作板１２，ローラ２
８，ボルト３０が第１伝達手段、動作板１２，ガイド部
３２，操作杵３４，係合軸３６が第２伝達手段、係合部
材３８が連動阻止手段、係合軸３７が連動回復手段に相
当する。

【００５６】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態
様にて実施することが可能である。例えば、スイッチ回
路２４を構成するマイクロスイッチ２６，２７の各端子
間の接続は、図７（ａ）に示したものに限らず、図７
（ｂ）に示すように、マイクロスイッチ２６の常時開路
端子ＮＯとマイクロスイッチ２７の共通端子ＣＯＭとを
接続すると共に、マイクロスイッチ２７の常時開路端子
ＮＯとマイクロスイッチ２６の常時閉路端子ＮＣとを接
続し、更に、マイクロスイッチ２６の共通端子ＣＯＭを
スイッチ回路２４の入力端子ＩＮ、マイクロスイッチ２
７の常時閉路端子ＮＣをスイッチ回路２４の出力端子Ｏ
Ａ、マイクロスイッチ２７の常時開路端子ＮＯ及びマイ
クロスイッチ２６の常時閉路端子ＮＣを、スイッチ回路
２４の反転出力端子ＯＢとしても、全く同様の動作を得
ることができる。

【００５７】また、上記実施形態では、本発明をフット
スイッチに適用した場合について説明したが、フットス
イッチに限らず、通常操作範囲を超えて可動部を押し込
むことによりオフ状態を実現するスイッチであれば、ど
のようなものに適用してもよい。

【００５８】更に、上記実施形態では、第２及び第３ポ
ジションにて、マイクロスイッチ２６，２７のオンオフ
状態が切り替わるように構成されているが、実際には、
第２及び第３ポジションでは確実に状態が切り替わって
いるように、第２及び第３ポジションの少し手前（第１
ポジション側）のポイントで状態が切り替わるように構
成することが望ましい。

【００５９】また、上記実施形態では、ペダル４が第３
ポジションから第１ポジションに復帰する際に、マイク
ロスイッチ２６，２７のオンオフ状態が第２ポジション
にて同時に切り替わるように構成されているが、実際に
は、全く同時に切り替わるようにすることは困難であ
る。従って、第３ポジションから第１ポジションに復帰
する際に第２ポジションでは、マイクロスイッチ２６の
状態が切り替わった後に、マイクロスイッチ２７の状態
が切り替わるように構成すること、即ち、マイクロスイ
ッチ２６よりマイクロスイッチ２７の方が、より第１ポ
ジション側のポイントで状態が切り替わるように構成す
ることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態のフットスイッチの平面図である。

【図２】 図１におけるＰ−Ｐ断面図であり、ペダルが
第１ポジションに位置する時の状態を示したものであ
る。

【図３】 ペダルが第２ポジションに位置する時の状態
を表す断面図である。

【図４】 ペダルが第３ポジションに位置する時の状態
を表す断面図である。

【図５】 スイッチ回路近傍の構成を表す正面図、及び
その右側面図である。

【図６】 操作杵の動作を表す説明図である。

【図７】 スイッチ回路を構成するマイクロスイッチの
各端子間の接続を表す配線図である。

【図８】 スイッチ回路の状態の変化を表す説明図であ
る。

【図９】 本発明の主要部の構成・作用・効果を示す説
明図である。

【図１０】 本発明の主要部の他の構成例を示す説明図
である。

【符号の説明】

２…フットスイッチ ４…ペダル ６…
ケース基部 ８…ペダル取付板 １０…シャフト １２…
動作板 １６…戻しバネ １８…ステップ動作機構 ２０
…ストッパ ２２…スイッチ取付板 ２２ａ…スリット ２２ｂ
…長孔 ２４…スイッチ回路 ２６，２７…マイクロスイッ
チ ２６ａ，２７ａ…アクチュエータ ２８…ローラ
３０…ボルト ３２…ガイド部 ３４…操作杵 ３４ａ…係合溝
３６，３７…係合軸 ３８…係合部材 ３８ａ…球体 ３８ｂ…スプリン
グ ４０…側壁 ４２，４４…支軸 ４６…ローラチェーン ４６ａ，４６ｂ…ローラリンク ４６ｃ…ピンリンク
４８…付勢機構 ＣＯＭ…共通端子 ＮＣ…常時閉路端子 ＮＯ…常
時開路端子 ＩＮ…入力端子 ＯＡ…出力端子 ＯＢ…反
転出力端子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からの操作により、未操作時の第１
   ポジションから第２ポジションを経由して第３ポジショ
   ンまで変位可能であると共に、前記操作が解除されると
   前記第１ポジションに復帰する可動部と、 外部の信号線が接続される第１及び第２外部端子と、 該第１及び第２外部端子間の電気的な接続状態を、前記
   可動部の変位に応じて、前記第１ポジションではオフ状
   態、前記第２ポジションではオン状態、前記第３ポジシ
   ョンではオフ状態とし、且つ前記第３ポジションから前
   記第１ポジションに復帰するまでの間はオフ状態に保持
   するスイッチ回路部と、 を備えた３ポジションスイッチであって、 前記スイッチ回路部は、 一端が第１外部端子に接続された第１要素スイッチと、 一端が第２外部端子に接続され、前記第１要素スイッチ
   と共に前記第１及び第２外部端子間に直列接続された第
   ２要素スイッチと、 前記第１及び第２要素スイッチのいずれか一方が、前記
   可動部が前記第２ポジションを越えて前記第３ポジショ
   ンに達するとオン状態からオフ状態に切り替わり、前記
   第３ポジションに達した後に前記第２ポジションを越え
   て前記第１ポジションに復帰するとオフ状態からオン状
   態に切り替わると共に、前記第１及び第２要素スイッチ
   のいずれか他方が、前記可動部が前記第１ポジションに
   ある時にはオフ状態となり、前記第２ポジション及び前
   記第３ポジションにある時にはオン状態となるように、
   前記可動部の動作を前記第１及び第２要素スイッチに伝
   達する動作伝達部と、 を備えることを特徴とする３ポジションスイッチ。
2. 【請求項２】 前記動作伝達部は、 前記可動部と連動し、前記第１及び第２要素スイッチの
   いずれか一方を、前記可動部が前記第１及び第２ポジシ
   ョンにある時にオン状態、前記第３ポジションにある時
   にオフ状態にする第１伝達手段と、 前記可動部と連動し、前記第１及び第２要素スイッチの
   いずれか他方を、前記可動部が前記第１ポジションにあ
   る時にオフ状態、前記第２及び第３ポジションにある時
   にオン状態にする第２伝達手段と、 前記可動部が前記第３ポジションにある時に前記第１伝
   達手段と係合し、該第１伝達手段と前記可動部との連動
   を阻止する連動阻止手段と、 前記可動部が、前記第２ポジションを越えて前記第１ポ
   ジション側に変位すると、前記連動阻止手段による係合
   を解除して、前記第１伝達手段の前記可動部との連動を
   回復させる連動回復手段と、 からなることを特徴とする請求項１記載の３ポジション
   スイッチ。
3. 【請求項３】 前記スイッチ回路部に、 外部の信号線が接続される第３外部端子と、 前記第１要素スイッチと相補的な動作をし、一端が前記
   第１外部端子に接続され、他端が前記第３外部端子に接
   続された第３要素スイッチと、 前記第２要素スイッチと相補的な動作をし、一端が前記
   第１及び第２要素スイッチの共通接続端に接続され、他
   端が前記第３外部端子に接続された第４要素スイッチ
   と、 を設け、前記第１外部端子を入力端子、前記第２外部端
   子を出力端子、前記第３外部端子を反転出力端子とした
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の３ポジシ
   ョンスイッチ。
4. 【請求項４】 前記可動部を操作する押圧力が予め設定
   された規定値以下である場合には、前記可動部の変位を
   予め設定された第２ポジションまでに制限し、前記押圧
   力が規定値を越える場合には、前記可動部の変位を前記
   第２ポジションを越えた第３ポジションまで許容する動
   作制限部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３いずれか記載の３ポジションスイッチ。
5. 【請求項５】 前記可動部は、足踏操作が可能なペダル
   からなることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれ
   か記載の３ポジションスイッチ。