JP2003297192A - スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヘッドケースが本体ケースから分離しても、ス
イッチング機構が勝手にスイッチオン作動することがな
く、かつ、接点の溶着が発生しても強制的に開離して適
切に作動させることができるスイッチを提供する。 【解決手段】復帰付勢されたスイッチング機構５を備え
た本体ケース３に、スイ６に外部操作が加えられない状
態では、スイッチング機構５が復帰付勢力によってスイ
ッチオフ状態に保持され、操作機構６に外部操作が加え
られると、スイッチング機構５が復帰付勢力に抗してス
イッチオン状態に切換えられるように、スイッチング機
構５と操作機構６とを連動させ、操作機構６の逆方向作
動に連動してスイッチング機構５を付勢変位方向に強制
作動させる強制開離機構２０を備えてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リミットスイッチ
やキースイッチ等のスイッチに関し、更に詳しくは、ド
アスイッチ等に好適に利用することのできるスイッチに
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、キースイッチは、自動化された
工作機械を設置した作業エリアの出入り口に設けたドア
の開閉を検知して、電源を入り切りするドアスイッチな
どに用いられており、一般に、ドア側にキーが設けられ
るとともに、出入り口の固定枠側にスイッチ本体が設け
られ、ドアが閉じられてキーがスイッチ本体のキー挿入
口に挿入されることで、室内に設置された工作機械の電
源が入れられ、ドアが開かれてキーがスイッチ本体から
抜かれると電源が切られるように設置されて使用される
ものである。

【０００３】このようなキースイッチは、例えば図８に
示されるように、図示しない下方の復帰バネによって上
方へ復帰付勢されたプランジャ３０を装備した本体ケー
ス３１に、プランジャ３０の上端に当接作用する回転式
のカム３２を備えたヘッドケース３３が連結されてお
り、カム３２の回転に伴うプランジャ３０の変位に応じ
て、プランジャ３０に連動する図示しない可動端子が固
定端子に対して接触離反することで、スイッチング機構
の接点切換え状態がもたらされるように構成されてい
る。

【０００４】すなわち、ヘッドケース３３に形成したキ
ー挿入口３４にキー３５が挿入されない図８（ａ）に示
されるドア開放状態では、カム３２によってプランジャ
３０が復帰付勢力に抗して押し込み状態に保持されて可
動端子が固定端子から離反したスイッチオフ状態がもた
らされ、また、キー挿入口３４にキー３５が挿入されれ
た図８（ｂ）に示されるドア閉止状態では、カム３２の
回転によってプランジャ３０の押し込みが解除されるこ
とで、スイッチング機構が復帰付勢力によって変位作動
して可動端子が固定端子に接触するスイッチオン状態が
もたらされるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなスイッチ
は、キー３５が挿入されない限り、ヘッドケース３３の
カム３２によってプランジャ３０が押込み変位されて、
スイッチオフ状態が保持されているので、ヘッドケース
３３がメンテナンスのために取外されたり、ヘッドケー
ス３３が衝撃による損傷などによって本体ケース３１か
ら浮上ったり飛んでしまったりすると、プランジャ３０
を押込む作用が消滅してしまって、スイッチング機構の
プランジャ３０が復帰付勢力によって作動してしまい、
スイッチオン状態が現出されてしまうことになる。

【０００６】このため、例えば、故障したヘッドケース
３３を取り替えたり、キー挿入方向の変更のためにヘッ
ドケース３３を本体ケース３１から取外すようなメンテ
ナンス時には、上記のようにスイッチオン状態がもたら
されると、工作機械が作動してしまうおそれがある。ま
た、ヘッドケース３３を本体ケース３１に組付けない状
態で本体ケース３１への配線接続を行っているような場
合にも同様な状況となる。従って、上記のようなメンテ
ナンス作業やヘッドケース組付け前の配線作業、等を行
う場合には、別箇所に設置された元電源を予め切って作
業を行い、作業終了後に再び元電源を入れる必要があ
り、煩わしいものとなっていた。

【０００７】また、ドアの開閉の際に、過大な衝撃荷重
などがヘッドケース３３に加わってヘッドケース３３が
本体ケース３１から飛んでしまって工作機械が作動した
ままでドアが開いてしまうおそれがある。

【０００８】なお、ヘッドケース３３が本体ケース３１
から浮上ったり飛んでしまう原因としては、ドアスイッ
チとして利用されるキースイッチにおいては、ドア受け
用のストッパが備えられていない場合、ドアを勢いよく
閉めてしまうと、その際の衝撃荷重が直接にヘッドケー
ス３３に作用することになり、重いドアではその閉じ衝
撃によってヘッドケース３３が本体ケース３１から浮上
ったり、外れてしまうおそれがある。また、キー３５が
変形したままでドアを閉じられたような場合にも、キー
３５がキー挿入孔３４に挿入されることなくヘッドケー
ス３３にぶつかることになり、ヘッドケース３３が本体
ケース３１から浮上ったり飛んでしまうおそれがある。

【０００９】また、電磁式のインターロック機能を備え
たキースイッチ（ドアスイッチ）においては、ドアを閉
じることでスイッチング機構がロックされるのである
が、留め金やフックを用いることなく、その電磁ロック
をドアのロックとして使用してしまうと、電磁ロックを
解除することなく無理やりドアが開けられた場合、ヘッ
ドケース内のカムはスイッチング機構のロックによって
回転不能となっているので、このカムにキーを引っ掛け
たままドアと共にキーを無理に引き抜くことになって、
ヘッドケース３３が本体ケース３１から浮上ったり飛ん
でしまうこともある。

【００１０】そこで、ヘッドケースが本体ケースから浮
上ったり飛んでしまっても、スイッチング機構がスイッ
チオン状態にならないように構成する手段として、上記
したスイッチの場合とは逆に、スイッチング機構のプラ
ンジャをスイッチオフ側に復帰付勢しておく構造が考え
られた。

【００１１】このような構成によれば、万一、ヘッドケ
ースが本体ケースから浮上ったり飛んでしまっても、ス
イッチング機構がスイッチオン状態になることはなく、
上記した不具合の発生は無くなる。しかし、その反面、
この構成では、スイッチオフ状態へ戻す操作力はプラン
ジャに作用する復帰付勢力だけとなるので、もしも、ス
イッチオン状態において接点に溶着が発生して、接点同
士が強く結合された状態となった場合、オフ状態に戻ら
なくなってしまい、上記したドアスイッチに利用した場
合、ドアが開かれても工作機械が停止しない状態がもた
らされてしまう、という新たな課題が発生する。

【００１２】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、ヘッドケースが本体ケースから分離
していても、スイッチング機構が勝手に接点切換え作動
してスイッチオン状態がもたらされてしまうことがな
く、かつ、接点に溶着が発生しても確実に開離してスイ
ッチオフ状態に戻すことができる機能性に優れたスイッ
チを提供することを主たる目的とする。

【００１３】

【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。

【００１４】すなわち、本発明のスイッチは、復帰付勢
されたスイッチング機構を装備した本体ケースに、前記
スイッチング機構に対する操作機構を備えたヘッドケー
スを連結し、前記操作機構に外部操作が加えられない状
態では、前記スイッチング機構が復帰付勢力によって変
位作動してスイッチオフ状態に保持され、前記操作機構
に外部操作が加えられると、スイッチング機構が復帰付
勢力に抗してスイッチオン状態に切換えられるように、
本体ケースのスイッチング機構とヘッドケースの操作機
構とを連動させ、加えられた外部操作を解除する方向へ
の前記操作機構の作動に連動して、前記スイッチング機
構を付勢変位方向に強制作動させる強制開離機構を備え
ている。

【００１５】ここで、外部操作が加えられない状態と
は、スイッチを操作するために外部から操作が加えられ
ていない状態をいい、例えば、キースイッチであれば、
キーが挿入されていない状態をいう。

【００１６】また、加えられた外部操作を解除する方向
とは、スイッチを操作するために外部から加えられてい
る操作を解除する方向をいい、例えば、キースイッチで
あれば、キーを引き抜く方向をいう。

【００１７】本発明によると、ヘッドケースが万一本体
ケースから浮上ったり飛んでしまっても、スイッチング
機構はスイッチオフ状態に保持される。

【００１８】また、スイッチオン状態において、スイッ
チング機構の接点同士が溶着したような事態が発生して
も、外部操作を解除する方向への操作機構の作動によっ
て強制開離機構が機能し、溶着した接点を強制的に開離
する。

【００１９】本発明の一実施態様においては、前記操作
機構が、回転操作カムを正逆に回動操作して、スイッチ
ング機構のプランジャを変位作動させ、前記強制開離機
構が、前記回転操作カムの逆方向回転作動に連動して前
記プランジャを強制変位作動させるものである。

【００２０】本発明によると、回転操作カムを回転操作
することで、カム作用によってプランジャを所定のスト
ロークで円滑に変位作動させることができるものであ
り、また、回転操作カムは、その正転によってプランジ
ャをスイッチオン側に操作し、逆転によってプランジャ
をスイッチオフ側に強制変位させる機能を有することに
なる。

【００２１】本発明の好ましい実施態様においては、前
記回転操作カムの回転作動に連動して正逆に作動する中
間作動部材を設け、この中間作動部材を介して前記プラ
ンジャを強制変位作動させるものである。

【００２２】本発明によると、回転操作カムの回転が中
間作動部材を介してプランジャのスイッチオフ側への直
線変位に変換されることになり、中間作動部材の形態を
選択することで、回転操作カムの回転量とプランジャ変
位量との関係や、回転操作カムの回転位相とプランジャ
作動タイミングとの関係、などを設定することができ
る。

【００２３】本発明の他の実施態様においては、前記中
間作動部材が、前記回転操作カムに追従して回動するＬ
形レバーであり、このＬ形レバーで前記プランジャを付
勢変位方向に押圧操作するものである。

【００２４】本発明によると、Ｌ形レバーのレバー比や
レバー支点位置を選択することで、回転操作カムの回転
量とプランジャ変位量との関係や、回転操作カムの回転
位相とプランジャ作動タイミングとの関係、などを設定
することができる。

【００２５】本発明の更に他の実施態様においては、前
記回転操作カムを外部から挿抜されるキーで回転操作す
るものである。

【００２６】本発明によると、このスイッチを、工作機
械を設置した工作エリアの出入り口に備えるキー操作式
のドアスイッチとして好適に実施することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、キースイッチに
適用した実施態様を図面に基づいて説明する。

【００２８】図１に、キースイッチの一例が示されてい
る。このキースイッチは、例えば、自動工作機械エリア
の出入り口などに取付けられるドアスイッチとして利用
されるものであって、出入り口の固定枠に取付けられる
スイッチ本体１と、開閉されるドアに取付けられるキー
２とからなる。

【００２９】スイッチ本体１は、本体ケース３とこれの
上端にネジなどで連結されるヘッドケース４とを備え、
本体ケース３にスイッチング機構５が内装されるととも
に、ヘッドケース４には、スイッチング機構５を操作す
る操作機構６が組み込まれ、かつ、ヘッドケース４の側
面と上面にキー挿入口７がそれぞれ形成されている。

【００３０】スイッチング機構５は、本体ケース３に固
定された２組の固定端子１１と、上下動可能なプランジ
ャ１２に支持された２組の可動端子１３とから構成され
ており、プランジャ１２は復帰バネ１４によって上方付
勢されている。また、各可動端子１３は、ストローク吸
収用のバネ１５を介して上方に後退変位可能に弾性支持
されている。

【００３１】図１は、プランジャ１２が復帰バネ１４に
よって上方移動しているスイッチオフ状態を示し、この
時、各可動端子１３の両端に備えた可動接点１３ａが固
定端子１１の両端に備えた固定接点１１ａから離反し
て、固定端子１１に配線接続された電源回路が断たれる
ようになっている。また、プランジャ１２が復帰バネ１
４に抗して下方に移動することで、各可動接点１３ａが
固定接点１１ａに接触導通してスイッチオン状態がもた
らされ、電源回路が入れられるようになっている。ま
た、プランジャ１２の上端がヘッドケース４内に突入さ
れて操作機構６に対向されている。

【００３２】前記操作機構６は、回転操作カム８を水平
横軸心ａ周りに回転可能に支持して構成されており、回
転操作カム８の外形が前記キー挿入口７へのキー２の挿
抜に伴って正逆に回転操作される形状に形成されてい
る。そして、図１に示すように、キー２が抜き出された
状態では、プランジャ１２が回転操作カム８の小径カム
部８ａに対向することで、プランジャ１２の復帰バネ１
４による上方移動が許容されて、上記スイッチオフ状態
が現出されている。

【００３３】そして、図３，図４に示すように、キー２
が挿入されて回転操作カム８が図中反時計方向に回動さ
れると、プランジャ１２が回転操作カム８の大径カム部
８ｂによって押圧されて、復帰バネ１４に抗して強制的
に下方変位されることで、上記スイッチオン状態が現出
されるのである。

【００３４】このように、プランジャ１２の上方への付
勢変位によってスイッチオフとなるように設定すること
で、ヘッドケース４が本体ケースから分離しても、分離
前のスイッチオフ状態を保持させることができるように
なっている。

【００３５】また、プランジャ１２の上方への付勢変位
によってスイッチオフ状態がもたらされる構成では、ス
イッチオン状態において接点に溶着が発生すると、プラ
ンジャ１２の上方への付勢力では溶着した接点を強制的
に開離することができなくなる虞があるので、本発明で
は、以下のように構成された強制開離機構２０が備えら
れている。

【００３６】すなわち、ヘッドケース４には、プランジ
ャ１２を強制操作する中間作動部材としてのＬ形レバー
２１が支点ｂを中心に回動自在に取付けられている。こ
のＬ形レバー２１には、縦レバー部２１ａと横レバー部
２１ｂとが備えられており、その縦レバー部２１ａが回
転操作カム８の外周面に当接されるとともに、横レバー
部２１ｂが、プランジャ１２の上端近くに設けた突起２
２の上下移動軌跡に干渉するよう配置されている。

【００３７】図３，図４に示すように、プランジャ１２
が強制下方変位されると、突起２２が横レバー部２１ｂ
を下方に押圧することでＬ形レバー２１が図中反時計方
向に回動され、縦レバー部２１ａが回転操作カム８の回
動軌跡内に進入する。そして、図５に示すように、接点
に溶着が発生してプランジャ１２が上方に付勢変位不能
となった場合、キー２が引抜かれて回転操作カム８が時
計方向に回動されることで、縦レバー部２１ａが回転操
作カム８で押圧されて時計方向に強制回動され、これに
伴って横レバー部２１ｂが突起２２を介してプランジャ
１２を突き上げ変位させ、図６に示すように、溶着した
接点を強制開離する。接点が開離されたとたんにプラン
ジャ１２は復帰バネ１４によって上方に付勢変位して回
転操作カム８に追従する。そして、キー抜き出しが終了
すると図１のスイッチオフ状態に復帰する。

【００３８】本発明は、以下のような形態で実施するこ
ともできる。

【００３９】（１）前記強制開離機構２０の他の実施形
態が図７に示されている。つまり、この例では、前記プ
ランジャ１２の上端にリブ１２ａが形成されるととも
に、前記回転操作カム８には、このリブ１２ａを両側か
ら係入案内するカム２３溝が形成されており、図７
（ａ）に示すキー２が挿入されてプランジャ１２が押し
込み変位されたスイッチオン状態では、リブ１２ａはカ
ム溝２３の始端に位置し、キー２が引抜き操作されて回
転操作カム８が図中時計方向に回動されると、リブ１２
ａがカム溝２３で案内されることでプランジャ１２は強
制的に上方変位し、接点に溶着が発生していても、プラ
ンジャ１２の強制上方変位によって接点は強制開離さ
れ、キー抜き出し状態では、図７（ｃ）に示すように、
スイッチング機構５は確実にスイッチオフ状態に復帰さ
れる。

【００４０】（２）本発明は、キースイッチのみなら
ず、外装した揺動レバーでヘッドケース４の操作機構６
を作動させるよう構成したリミットスイッチなどに適用
することも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ヘッドケ
ースが本体ケースから分離しても、スイッチング機構が
勝手にスイッチオン作動することがなく、かつ、接点の
溶着が発生しても強制的に開離して適切に作動させるこ
とができる優れた性能のスイッチを構成することができ
る。

【００４２】また、回転操作カムの逆方向回転作動でＬ
形レバーなどの中間作動部材を作動させて溶着した接点
を強制開離させるようにしたので、レバー比や支点位置
の設定によって、回転操作カムの回転位相とプランジャ
作動タイミングとの関係、などを設定することが容易と
なり、的確な強制開離機能を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】キー挿入前の状態を示すキースイッチの側面図
である。

【図２】キーの平面図である。

【図３】キー挿入途中状態を示すキースイッチの側面図
である。

【図４】キー挿入状態を示すキースイッチの側面図であ
る。

【図５】接点勇着が発生した場合におけるキー抜き出し
途中の状態を示すキースイッチの側面図である。

【図６】強制開離作動が行われた状態を示すキースイッ
チの側面図である。

【図７】他の実施形態のキースイッチの各作動状態を示
す側面図である。

【図８】従来例の要部を示す側面図である。

【符号の説明】

２ キー ３ 本体ケース ４ ヘッドケース ５ スイッチング機構 ６ 操作機構 ８ 回転操作カム １２ プランジャ ２０ 強制開離機構 ２１ 中間作動部材（Ｌ形レバー）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 孝志 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 本多 末明 鳥取県倉吉市巌城1005番地 オムロン倉吉 株式会社内 (72)発明者 三好 哲彦 鳥取県倉吉市巌城1005番地 オムロン倉吉 株式会社内 (72)発明者 森山 裕幸 鳥取県倉吉市巌城1005番地 オムロン倉吉 株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 復帰付勢されたスイッチング機構を装備
   した本体ケースに、前記スイッチング機構に対する操作
   機構を備えたヘッドケースを連結し、前記操作機構に外
   部操作が加えられない状態では、前記スイッチング機構
   が復帰付勢力によって変位作動してスイッチオフ状態に
   保持され、前記操作機構に外部操作が加えられると、ス
   イッチング機構が復帰付勢力に抗してスイッチオン状態
   に切換えられるように、本体ケースのスイッチング機構
   とヘッドケースの操作機構とを連動させ、 加えられた外部操作を解除する方向への前記操作機構の
   作動に連動して、前記スイッチング機構を付勢変位方向
   に強制作動させる強制開離機構を備えてあることを特徴
   とするスイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスイッチであって、 前記操作機構が、回転操作カムを正逆に回動操作して、
   スイッチング機構のプランジャを変位作動させ、 前記強制開離機構が、前記回転操作カムの逆方向回転作
   動に連動して前記プランジャを強制変位作動させること
   を特徴とするスイッチ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のスイッチであって、 前記回転操作カムの回転作動に連動して正逆に作動する
   中間作動部材を設け、この中間作動部材を介して前記プ
   ランジャを強制変位作動させることを特徴とするスイッ
   チ。
4. 【請求項４】 請求項３記載のスイッチであって、 前記中間作動部材が、前記回転操作カムに追従して回動
   するＬ形レバーであり、このＬ形レバーで前記プランジ
   ャを付勢変位方向に押圧操作することを特徴とするスイ
   ッチ。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれかに記載のスイッ
   チであって、 前記回転操作カムを外部から挿抜されるキーで回転操作
   することを特徴とするスイッチ。