JP2006120459A - キースイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 カム手段に過負荷がかかっても、カムシャフトに加わる曲げモーメントが小さくなって、カムシャフトが変形することがなくなり、耐荷重性を向上させ、カムシャフトの径を小さくすることを可能とする。径の小さいカムシャフトの使用が可能になるばかりか、耐衝撃性を向上させる。
【解決手段】 ベースヘッド部材１１は、その中央部にカム体収容部２０を有していて、このカム体収容部２０の両側には橋脚部２０ａ、２０ｂが設けてあり、両橋脚部２０ａ、２０ｂに軸支承部２２を設けて、カム体収容部２０にカム体１０を収容してカムシャフト４５を軸支承部２２に支承することでカム体１０がベースヘッド部材１１に保持されており、又、ベース本体１１Ａの下部（基部）の前面（操作キーＢの抜き方向）には左右に当接部２６が形成してあり、カムシャフト４５に加わる荷重を当接部２６からケース１で受ける構成とした。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ドアロックスイッチ等に使用される安全スイッチとしてのキースイッチに関する。

ドアロックスイッチは、一般に、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、工作機械の電源を入り切りするものであり、ドアを閉めるとドア側に備えた操作キーが、出入り口側に備えたキースイッチに挿入され、挿入された操作キーによってカム体が回転操作されて、キースイッチに内蔵したスイッチング機構がスイッチオン状態に切り換えられて電源回路などが接続されると共に、ロック手段により操作キーの挿入によるキースイッチの接点切換え状態を維持するようにし、ドアを開けると操作キーの抜出しによってロック手段によるロックが解除されて、カム体が回転操作され、スイッチング機構がスイッチオフ状態に切り換えられて電源回路などが断たれるように構成してある。

このようなドアロックスイッチにおけるキースイッチは、通常、スイッチ本体と、スイッチ本体上端に載置されてネジなどで取付けられたキー挿入口付きのヘッドとを備えており、ヘッドには一対のカム支持用の支持台が組み込まれていて、これらの支持台にはカムシャフトが架け渡されていて、このカムシャフトにカム体が回転自在に取付けてある（特許文献１参照）。
特開平６−７６６７５号公報

上記したキースイッチにおいては、ロック手段によるロックを解除操作することなく、ロックされている状態のままドアを無理に開けようとすると、操作キーを介してカム体に過負荷がかかり、カムシャフトに加わる曲げモーメントによってカムシャフトが変形し、スイッチング機構がスイッチオン状態に保持されたまま操作キーが抜出しドアが開放されているにもかかわらず電源回路が接続されたままになって工作機械が作動したままになるおそれもある。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、カム手段に過負荷がかかっても、カムシャフトに加わる曲げモーメントが小さくなって、カムシャフトが変形することがなくなり、耐荷重性を向上させ、カムシャフトの径を小さくすることが可能なキースイッチを提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明に係るキースイッチは、オン・オフ動作を行うスイッチング手段を収納し且つ操作キーのキー挿入口を設けたスイッチケースと、操作キーの挿抜により正逆に回転動作することでスイッチング手段に接点切換動作を行わせるカム手段を回転可能に支持するベースヘッド部材と、操作キーの挿入によるスイッチング手段の接点切換え状態を維持するロック手段とを有し、ベースヘッド部材をスイッチケースに収納してカム手段をキー挿入口に対向させるようにしたキースイッチであって、ベースヘッド部材のカム手段に近接した部位に、カム手段を保持するカムシャフトを固定保持する橋脚部を設けると共に、ベースヘッド部材をスイッチケースに固定保持させるようにしたことを特徴とする。

かかる構成により、ロック解除を行なうことなく、操作キーを無理に抜き出そうとすると、操作キーを介してカム手段に操作キーの抜出し方向への過負荷がかかり、この過負荷がカムシャフトに加わり、このカムシャフトに曲げモーメントを発生させるが、剛体であるベースヘッド部材はスイッチケースに固定されており、このベースヘッド部材は、カム手段に近接した部位に、カムシャフトを固定保持させる橋脚部を有しているために、橋脚部がカムシャフトの支点部になって、カム手段にかかる過大な力の作用点と橋脚部との間の距離が小さくなり、カムシャフトに加わる曲げモーメントが小さくなって、カムシャフトが変形することがなくなり、耐荷重性を向上させ、カムシャフトの径を小さくすることが可能となる。

また、耐荷重性が向上するので、スイッチング機構がスイッチオン状態に保持されたまま操作キーを抜出し、ドアが開放されているにもかかわらず電源回路が接続されたままになって工作機械が作動したままになるという不具合を減少することができる。

ここで、スイッチング手段とは、例えば、電源回路開閉用スイッチが該当し、カム手段とは、例えば、カム体が該当する。

また、本発明に係るキースイッチは、上記した本発明に係るキースイッチにおいて、ベースヘッド部材は、その中央部にカム手段収容部を有していて、このカム手段収容部の両側部に橋脚部が突設してあり、且つ橋脚部より基部側にスイッチケースに当接する当接部を形成したことを特徴とする。

かかる構成により、剛体であるベースヘッド部材はスイッチケースに固定され、しかも、橋脚部より基部側の当接部がスイッチケースに当接しているために、ベースヘッド部材は、より強固にスイッチケースに固定されることになり、耐荷重性を向上させることができる。

また、本発明に係るキースイッチは、上記した本発明に係るキースイッチにおいて、カム収容部の両橋脚部間の寸法をカム手段の幅寸法に近接させたことを特徴とする。

かかる構成により、カム手段の両側に橋脚部が近接し、これらの橋脚部がカムシャフトの支点部になって、カム手段からカムシャフトにかかる過大な力の作用点と橋脚部との間の距離が小さくなり、カムシャフトに加わる曲げモーメントが小さくなって、カムシャフトが変形することがなくなり、径の小さいカムシャフトの使用が可能になる。

また、本発明に係るキースイッチは、上記した本発明に係るキースイッチにおいて、ロック手段は、カム手段の回転で往復動してスイッチング手段に接点切換動作を行わせるヘッドプランジャをロックするものであり、カム手段収容部にヘッドプランジャをガイドするための凸部を形成するようにしたことを特徴とする。

かかる構成により、ヘッドプランジャに加わる力を凸部で受けてベースヘッド部材に逃がすことが可能になって、このヘッドプランジャの変形を抑えることができる。また、ヘッドプランジャに加わる曲げモーメントが小さくなって、径の小さいヘッドプランジャの使用が可能になる。

また、本発明に係るキースイッチは、上記した本発明に係るキースイッチにおいて、スイッチケースの壁面部に、ベースヘッド部材を固定部材で固定するようにしたことを特徴とする。

かかる構成により、剛体であるベースヘッド部材は固定部材でスイッチケースに固定されているために、ベースヘッド部材は、より強固にスイッチケースに固定されることになり、耐荷重性を向上させることができる。ここで、固定部材とは、例えば、固定ピンが該当する。

また、本発明に係るキースイッチは、上記した本発明に係るキースイッチにおいて、ベースヘッド部材が金属ダイカスト製品であることを特徴とする。

かかる構成により、合成樹脂製のベースヘッド部材に比べて強度が増大して、各シャフトによりカム手段の強固な保持が可能になる。

また、本発明に係るキースイッチは、上記した本発明に係るキースイッチにおいて、カム手段が複数のカム体を有しており、これらのカム体間に橋脚部が配置してあることを特徴とする。

かかる構成により、カム手段が複数のカム体である場合において、これらのカム体間に橋脚部が配置してあるために、これらの橋脚部がカムシャフトの支点部になって、カム手段にかかる過大な力の作用点と橋脚部との間の距離が小さくなり、カムシャフトに加わる曲げモーメントが小さくなって、カムシャフトが変形することがなくなり、径の小さいカムシャフトの使用が可能になる。

本発明に係るキースイッチによれば、ロック解除を行なうことなく、操作キーを無理に抜き出そうとすると、操作キーを介してカム手段に操作キーの抜出し方向への過負荷がかかり、この過負荷がカムシャフトに加わり、このカムシャフトに曲げモーメントを発生させるが、剛体であるベースヘッド部材はスイッチケースに固定されており、このベースヘッド部材は、カム手段に近接した部位に、カムシャフトを固定保持させる橋脚部を有しているために、橋脚部がカムシャフトの支点部になって、カム手段からカムシャフトにかかる過大な力の作用点と橋脚部との間の距離が小さくなり、カムシャフトに加わる曲げモーメントが小さくなって、カムシャフトが変形することがなくなり、耐荷重性を向上させ、カムシャフトの径を小さくすることが可能となる。

また、耐荷重性が向上するので、スイッチング機構がスイッチオン状態に保持されたまま操作キーが抜出し、ドアが開放されているにもかかわらず電源回路が接続されたままになって工作機械が作動したままになるという不具合を減少することができる。

以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明に係るキースイッチの正面から見た斜視図、図２は同キースイッチの背面から見た斜視図、図３は本発明に係るキースイッチにおいて、蓋体及びヘッドカバーを外した状態を正面から見た斜視図、図４は本発明に係るキースイッチにおいて、蓋体及びヘッドカバーを外した状態を背面から見た斜視図、図５は本発明に係るキースイッチにおいて、蓋体及びヘッドカバーを外した状態の正面図、図６は図１のＤ−Ｄ線に沿う一部省略した断面図である。なお、説明上、操作キーＢの挿抜方向を前後方向Ｘとし、この前後方向Ｘを元に上下方向Ｙ、左右方向Ｚを図示のように設定する。

本発明の実施の形態のキースイッチＡはスイッチケース１を備えており、このスイッチケース１は合成樹脂製である。なお、本発明の他の実施の形態として金属製でもよい。

スイッチケース１は、図１及び図２に示すように、その前面が解放されたボックス形状のケース１Ａと、このケース１Ａの前面開口部１Ｃを覆う蓋体１Ｂと、ヘッドカバー３とで構成してある。

そして、図３及び図７で示すように、ケース１Ａの上部の片側（右側）にはヘッドユニット装着部２が形成してある。このヘッドユニット装着部２にはヘッドユニットＦが装着してあり、ヘッドユニット装着部２にヘッドカバー３を取付けることで、ヘッドユニットＦがヘッドカバー３で覆われようになる。

ヘッドユニット装着部２は、前、後面部２ａ、２ｂと左、右面部２ｃ、２ｄと底面部２ｅ（図６及び図７参照）を有していて、上面部は解放してある。そして、底面部２ｅにはシール２ｆと孔部２ｇとが設けてある（図６参照）。また、前面部２ａの上縁部の右隅部には係合突起部４ａが設けてあり、また、前面部２ａの上縁部の左右には固定ねじ挿入孔部４ｂが設けてある。

また、前、後面部２ａ、２ｂには、ほぼＵ字形状の切欠き部５ａ、５ｂが形成してあり、後面部２ｂの外面にはカバー嵌合凸部５ｃ、５ｄが形成してある（図３、図４参照）。また、前、後面部２ａ、２ｂの下部には、左右一対のピン支持孔部６が形成してあり、さらに、左、右面部２ｃ、２ｄのそれぞれの内面部の中央部には、上下方向に沿う挿入溝部７が形成してある。

ヘッドカバー３は、図１及び図２に示すように、前、後面部３ａ、３ｂと右面部３ｃと頂面部（上面部）３ｄを有していて、左面部及び下面部は解放してある。そして、前、後面部３ａ、３ｂは、それぞれの下部に延長部３ｅ、３ｆを有している。また、前面部３ａ（及び頂面部３ｄ）には操作キーＢを挿入するキー挿入口８（９）が形成してある。また、頂面部３ｄには、左右にねじ孔部３ｇが設けてある。

ヘッドユニットＦは、図８及び図９に示すように、操作キーＢの挿抜に応じてカムシャフト（支軸）回りに回動するカム手段としてのカム体１０と、このカム体１０がカムシャフト４５により回転可能に取付けられるベースヘッド部材１１と、カム体１０を、操作キーＢを引き抜いた回動位置に保持する一対のヘッドロック部材１２と、これらのヘッドロック部材１２をカム体１０にそれぞれ押圧するように付勢する一対のばね部材１２Ａと、ヘッドプランジャ４０とで構成してある。

操作キーＢは、図１５に示されるように二つに分岐した分岐部７０と、これらの分岐部７０を連結する連結部７１を有すると共に、操作キーＢをキー挿入口８に挿入した際に、カム体１０のカム外形の一部が収容する矩形の孔７２を有している。また、分岐部７０の先端部には外方に膨出する膨出部７０Ａが形成してある。

カム体１０は、図１１に示すように、その中央部に支承孔１０Ａを有しており、また、その周部に、凹部からなる前後のキー係合部１３、１４と、これらのキー係合部１３、１４に挟まれた凸部１５と、この凸部１５に隣り合う凸部１５Ａと、側面ほぼＵ字形状のカム部１６とを有している。そして、カム体１０の両側面部の外面には支承孔１０Ａの縁周りに孔縁隆起部１０Ｂが形成してある。

そして、図１３に示すように、前方のキー係合部１３には、その後辺部が受動用受圧部１３ａであり、且つ前辺部が復帰用受圧部１３ｂであって、復帰用受圧部１３ｂには側面略く字形状のキー保持部１３ｃが形成してある。同様に、後方のキー係合部１４には、その後辺部が受動用受圧部１４ａであり、且つ前辺部が復帰用受圧部１４ｂであって、復帰用受圧部１４ｂには側面略く字形状のキー保持部１４ｃが形成してある。また、図９に示すように、凸部１５の頂部１５ａには、左右に位置させてロック溝部１７が形成してある。

また、カム部１６は、図１１及び図１３に示すように、カム体１０の周部の下半分に形成されたカム溝部１８を有しており、このカム溝部１８の底面部が、側面ほぼＵ字形状のカム面１９にしてあり、このカム面１９は平坦な下面部１９ａを有している。そして、カム溝部１８の両側壁部１８ａ、１８ｂには、カム面１９に倣うプランジャガイド孔部１６Ａが形成してある。

また、ベースヘッド部材１１は、図１０に示すように、金属製（亜鉛合金のダイカスト品）であって、ベースヘッド本体１１Ａを有しており、このベースヘッド本体１１Ａの中央にはカム手段収容部であるカム体収容部２０が形成してあり、このカム体収容部２０の両側には橋脚部２０ａ、２０ｂが形成してあり、これらの橋脚部２０ａ、２０ｂの内面部にはカム体挿入溝部２１が形成してあり、両橋脚部２０ａ、２０ｂの外面部に筒状の軸支承部２２が外方に向って突設してある。そして、これらの軸支承部２２の支承孔部２３はカム体挿入溝部２１に開口している。

また、両橋脚部２０ａ、２０ｂの外面部には、ヘッドロック部材受け部２４Ａ、２４Ｂが外方に向って突設してあり、また、ヘッドロック部材受け部２４Ａ、２４Ｂ間がガイド部２４Ｃにしてある。そして、ヘッドロック部材受け部２４Ａ、２４Ｂと軸支承部２２とでヘッドロック部材取付部２５を構成している。

また、図１０に示すように、ベースヘッド本体１１Ａの下部（基部）の前面（操作キーＢの抜き方向）には、左右に当接部２６が形成にしてある。

また、カム体収容部２０の底部２０ｃにはプランジャ挿入孔部２８が形成してあり、また、底部２０ｃには、プランジャ挿入孔部２８の後方に位置するようにしてプランジャガイドとなる凸部２９が突設してあり、この凸部２９の前面が円弧形状のプランジャガイド面部３０にしてある。また、ベースヘッド本体１１Ａの左右の当接部２６には、前後方向（キー挿抜方向）Ｘに抜けるピン孔部３１が形成してあり、ベースヘッド本体１１Ａの底面部１１Ｂは平坦にしてある。

また、ヘッドロック部材１２は、図９に示すように、その外面部に摺動孔部３２と、この摺動孔部３２と同心のばね受け部３２ａとを有しており、また、頂部にカムロック部３４を、下面部にガイド突起部３５をそれぞれ有している。

ヘッドプランジャ４０は、図１１及び図１３に示すように、その上端部に摺動ピン４１を備えており、また、ヘッドプランジャ４０の上端部にはカム摺接部４２が形成してあり、ヘッドプランジャ４０の下部は小径軸部４３にしてあり、この小径軸部４３の端部（ヘッドプランジャ４０の下端部）には係合部４４が設けてある。そして、小径軸部４３の段部４３Ａは、後述するロック部材５８が係合する部位である。

次に、ヘッドユニットＦの組立について説明する。

ヘッドプランジャ４０は、図１１及び図１３に示すように、その上端部に摺動ピン４１をカム体１０のプランジャガイド孔部１６Ａに挿入してカム体１０に連結してあり、ヘッドプランジャ４０の上端部のカム摺接部４２がカム体１０のカム面１９に摺接するようにしてある。

また、ヘッドプランジャ４０は、図１２及び図１３に示すように、カム体収容部２０の底部２０ｃのプランジャ挿入孔部２８に挿入してあり、カム体収容部２０にはカム体１０が収容してある。この場合、ヘッドプランジャ４０の後部に凸部２９のプランジャガイド面部３０が当接しており、また、ヘッドプランジャ４０は、図６に示すように、ヘッドユニット装着部２の底面部２ｅのシール２ｆ及び孔部２ｇを貫通している。そして、カム体１０の両側面部の外面に形成した孔縁隆起部１０Ｂがカム体挿入溝部２１に挿入してあり(図１１及び図１２参照)、カム体１０の両側面部がカム体収容部２０の両橋脚部２０ａ、２０ｂの内面部に近接している。そして、カム体１０の支承孔１０Ａと軸支承部２２の支承孔部２３とにカムシャフト４５が挿入してあって、このカムシャフト４５を中心にカム体１０が回転するように構成してある。

そして、図８及び図９に示すように、ベースヘッド部材１１の両ヘッドロック部材取付部２５にはヘッドロック部材１２が左右方向Ｙに移動可能に取付けてある。すなわち、ヘッドロック部材１２は、その摺動孔部３２を軸支承部２２に挿入した状態でヘッドロック部材受け部２４Ａ、２４Ｂで受けられており、ヘッドロック部材１２のガイド突起部３５がガイド部２４Ｃに摺動可能に挿入してある。

そして、上記のように組み立てられたヘッドユニットＦは例えば図７に示すようにヘッドユニット装着部２に装着してある。この場合、左右のヘッドロック部材１２の外端部に図８に示すばね部材１２Ａを配置し、これらのばね部材１２Ａを圧縮した状態で、これらのばね部材１２Ａの端部がヘッドユニット装着部２の左、右面部２ｃ、２ｄ内面の挿入溝部７に挿入してあり、ヘッドロック部材１２はばね部材１２Ａの反発力によりベースヘッド部材１１の中心側に押されている。

そして、図６に示すように、ベースヘッド部材１１の当接部２６がヘッドユニット装着部２の前面部２ａの内面に当接していて、前、後面部２ａ、２ｂの一対のピン孔部６とベースヘッド部材１１のピン孔部３１とに固定部材である固定ピン５５が挿入してあり(図７及び図９参照)、ベースヘッド部材１１は、強固にケース１Ａに固定されている。

そして、図１及び図２に示すように、ヘッドユニット装着部２には、その前後を合わせてヘッドカバー３が被せてあり、ねじ孔部３ｇから固定ねじ挿入孔部４ｂに固定ねじ４を螺合することでヘッドカバー３がヘッドユニット装着部２に固定してある。したがって、キー挿入口８はキースイッチＡの前面部に、キー挿入口９は上面部にそれぞれ位置することになる。

また、ケース１Ａ内には、図５及び図６に示すように、工作機械のスイッチング手段としての回路開閉用スイッチ５０が設けてある。この回路開閉用スイッチ５０は、スイッチ操作体５１と、このスイッチ操作体５１に装備された第１、第２及び第３の可動接点（図示せず）と、第１、第２及び第３の固定接点（図示せず）と、ばね（図示せず）とを有しており、スイッチ操作体５１にはヘッドプランジャ４０の下端部の係合部４４が係合している。

また、ケース１Ａには、操作キーＢをキー挿入口８に挿入した際に、操作キーＢの引き抜きを阻止するロック手段が設けてある。このロック手段は、詳細な構造を図示しないが、回路開閉用スイッチ５０のオン作動時に、ロック部材５８がヘッドプランジャ４０の段部４３Ａに係合して、ヘッドプランジャ４０をロックして、カム体１０の回動を阻止するようになっている。

なお、ロック解除は、電磁ソレノイド５９をオン作動させることで、この電磁ソレノイド５９の可動プランジャ５９Ａを下降させて連結部材６０を下げ、レバー６１を移動させることによりロック部材５８を移動させてヘッドプランジャ４０のロックを解除する。

また、ケース１Ａには、ロック手段によるヘッドプランジャ４０のロック動作を確認するためのロック確認用スイッチ６５が装備してある。

次に、以上の構成を有するキースイッチＡの動作を、当該キースイッチＡを、工作機械を外囲した保護フェンスのドアにおける安全スイッチとして使用した場合について説明する。なお、ドアには操作キーＢが取付けられ、保護フェンスの支柱にはキースイッチＡが取付けられる。

先ず、ドアを開放している状態においては、キースイッチＡから操作キーＢは引き抜かれており、キースイッチＡにおいては、カム体１０の凸部１５のロック溝部１７に、ばね部材１２Ａの付勢力によりヘッドロック部材１２のカムロック部３４が係脱可能に係合していて、カム体１０が初期回動位置に保持されている。

この状態では、図１１に示すように、ヘッドプランジャ４０のカム摺接部４２がカム面１９の下面部１９ａに接していて、ヘッドプランジャ４０及びスイッチ操作体５１の上方への移動が制限されており、回路開閉用スイッチ５０の各可動接点は各固定接点から離間してスイッチオフの状態であり、さらに、ロック確認用スイッチ６５もスイッチオフの状態である。したがって、ドアの開放状態においては、工作機械等が駆動されることがない。

次にドアを閉じると、操作キーＢがキー挿入口８に挿入されることになり、この操作キーＢの挿入によって、この操作キーＢの分岐部７０の先端がヘッドロック部材１２の内面部に当接して、両ヘッドロック部材１２がばね部材１２Ａのばね力に抗して移動して、ヘッドロック部材１２のカムロック部３４がカム体１０のロック溝部１７より外れてロックが解除されカム体１０が回動可能になる。

操作キーＢの更なる押し込みにより、この操作キーＢの分岐部７０を連結する連結部７１がキー係合部１３の受動用受圧部１３ａを押すことで、カム体１０が、図１３に示されるように回動し、操作キーＢの収容孔７２にカム体１０の外周部の凸部１５Ａが収容されると共に、このカム体１０の回動によって、プランジャ４０が上方へ移動可能となり、回路開閉用スイッチ５０のバネの力で、スイッチ操作体５１が上方へ移動する。

スイッチ操作体５１の上方への移動により、各可動接点が各固定接点に接触すると共に、ロック確認用スイッチ６５もオン作動して工作機械等の電源回路がオンして工作機械が駆動可能状態になる。

さらに、回路開閉用スイッチ５０のオン作動時に、操作キーＢの引き抜きを阻止するロック手段が作動して、ロック部材５８がヘッドプランジャ４０の段部４３ａに係合してヘッドプランジャ４０をロックして、カム体１０の回動を阻止し、スイッチ操作体５１の下方への移動を禁止する。

このようにヘッドプランジャ４０をロックしたロック状態においては、操作キーＢを引き抜こうとしても、スイッチ操作体５１及びヘッドプランジャ４０が移動できないので、カム体１０が回動することができず、カム体１０に係合している操作キーＢを引き抜くことができず、ドアを開放することができない。すなわち、ロックがかかった状態になっている。

一方、作業時に、工作機械のドアを開ける際には、先ず、外部の操作部で機械停止操作がなされ、機械が作動停止したことの信号が工作機械に付設される回転検出器から検出され、電磁ソレノイド５９が通電されると、可動プランジャ５９Ａが下降して連結部材６０を下げ、レバー６１を移動させることにより、ロック部材５８を移動させて、このロック部材５８の段部４３Ａへの係合を外してヘッドプランジャ４０のロックを解除する。

工作機械のドアを開けるべくドアを引くと、操作キーＢの連結部７１がカム体１０のキー係合部１３のキー保持部１３ｃに引っ掛かり、カム体１０が、図１３において反時計回り方向に回動する。このために、カム部１６のカム面１９がヘッドプランジャ４０の上端のカム摺接部４２に摺動することでヘッドプランジャ４０が押し込まれる。したがって、スイッチ操作体５１が下方へ移動し、回路開閉用スイッチ５０の各可動接点が各固定接点から離間すると共に、ロック確認用スイッチ６５もオフ作動して工作機械等の電源回路がオフして工作機械が停止状態になる。

ドアが開放されて、操作キーＢが引き抜かれると、キースイッチＡにおいては、カム体１０の凸部１５のロック溝部１７に、ばね部材１２Ａの付勢力によりヘッドロック部材１２のカムロック部３４が係脱可能に係合していて、カム体１０が初期回動位置に保持される。

また、上記したロック手段のロック解除を行なうことなく、操作キーＢを無理に抜き出そうとすると、図１４に示すように、操作キーＢを介してカム体１０に操作キー抜出し方向への過負荷Ｇがかかり、この過負荷Ｇがカムシャフト４５に加わり、このカムシャフト４５に曲げモーメントを発生させるが、剛体であるベースヘッド部材１１はケース１Ａに固定されており、このベースヘッド部材１１は、カム体１０に近接した部位に、カムシャフト４５を固定保持させる橋脚部２０ａ、２０ｂを有しているために、橋脚部２０ａ、２０ｂがカムシャフト４５の支点部になって、カムシャフト４５にかかる過大な力の作用点と橋脚部２０ａ、２０ｂとの間の距離が小さくなり、カムシャフト４５に加わる曲げモーメントが小さくなって、カムシャフト４５が変形することがなくなり、径の小さいカムシャフト４５の使用が可能になるばかりか、耐荷重性を向上させることができる。

また、カムシャフト４５の耐荷重性が向上するので、回路開閉用スイッチ５０がスイッチオン状態に保持されたまま操作キーＢが抜出し、ドアが開放されているにもかかわらず電源回路が接続されたままになって工作機械が作動したままになるという不具合を無くすことができる。

また、図１２及び図１３に示すように、ヘッドプランジャ４０はカム体収容部２０の底部２０Ｃのプランジャ挿入孔部２８に挿入してあって、ヘッドプランジャ４０の後部に凸部２９のプランジャガイド面部３０が当接しているために、ヘッドプランジャ４０にかかる力をベースヘッド部材１１で受けることが可能になり、ヘッドプランジャ４０の変形を抑えることができる。また、ヘッドプランジャ４０に係る曲げモーメントが小さくなって、径の小さいヘッドプランジャ４０の使用が可能になる。

上記した本発明の実施例によれば、ベースヘッド部材１１は、その中央部にカム体収容部２０を有していて、このカム体収容部２０の両側の両橋脚部２０ａ、２０ｂに軸支承部２２が設けてあって、カム体収容部２０にカム体１０を収容してカムシャフト４５を軸支承部２２に支承することでカム体１０がベースヘッド部材１１に保持してあり、これらをヘッドユニット装着部２に収容した状態でヘッドユニット装着部２にヘッドカバー３を装着して、橋脚部２０ａ、２０ｂより基部側の当接部２６がヘッドユニット装着部２の前面部２ａの内面に当接させることにより、カムシャフト４５に加わる荷重を、当接部２６からケース１で受ける構成であるために、ベースヘッド部材１１は、より強固にケース１Ａに固定されることになり、耐荷重性を向上させることができる。

また、本発明の実施例によれば、ベースヘッド部材１１が金属ダイカストで製作してあるために、合成樹脂製のベースヘッド部材１１に比べて強度が増大して、カムシャフト４５によりカム体１０の強固な保持が可能になるために、ベースヘッド部材１１の薄肉化、小型化が可能になる。

また、本発明の実施例によれば、ヘッドユニット装着部２の操作キーＢの挿抜方向で対向する壁面部（前後面部２ａ、２ｂ）に、ベースヘッド部材１１を固定ピン５５で固定するようにしたことにより、ベースヘッド部材１１をケース１Ａに強固に固定することができて、ロック強度を上げることができる。

なお、上記した本発明の実施例では、カム手段が単一のカム体１０であり、橋脚部２０ａ、２０ｂは一対であって、カム体１０の両側方に位置するようにしたが、カム手段が複数のカム体１０で構成してある場合には、これらのカム体１０間に橋脚部２０ａ、２０ｂが配置するようにしてもよい。

この場合には、これらのカム体１０間に橋脚部２０ａ、２０ｂが配置してあるために、これらの橋脚部２０ａ、２０ｂがカムシャフト４５の支点部になって、カム体１０にかかる過大な力の作用点と橋脚部２０ａ、２０ｂとの間の距離が小さくなり、カムシャフト４５に加わる曲げモーメントが小さくなって、カムシャフト４５が変形することがなくなり、径の小さいカムシャフト４５の使用が可能になる。

本発明に係るキースイッチによれば、ロック解除を行なうことなく、操作キーを無理に抜き出そうとすると、操作キーを介してカム手段に操作キーの抜出し方向への過負荷がかかり、この過負荷がカムシャフトに加わり、このカムシャフトに曲げモーメントを発生させるが、剛体であるベースヘッド部材はケースに固定されており、このベースヘッド部材は、カム手段に近接した部位に、カムシャフトを固定保持させる橋脚部を有しているために、橋脚部がカムシャフトの支点部になって、カムシャフトにかかる過大な力の作用点と橋脚部との間の距離が小さくなり、カムシャフトに加わる曲げモーメントが小さくなって、カムシャフトが変形することがなくなり、耐荷重性を向上させ、カムシャフトの径を小さくすることが可能となる効果を有しており、ドアロックスイッチ等に使用される安全スイッチ等に有用である。

本発明に係るキースイッチの正面から見た斜視図である。 同キースイッチの背面から見た斜視図である。 本発明に係るキースイッチにおいて、蓋体及びヘッドカバーを外した状態を正面から見た斜視図である。 本発明に係るキースイッチにおいて、蓋体及びヘッドカバーを外した状態を背面から見た斜視図である。 本発明に係るキースイッチにおいて、蓋体及びヘッドカバーを外した状態の正面図である。 図１のＤ−Ｄ線に沿う一部省略した断面図である。 本発明に係るキースイッチのヘッドユニット装着部において、ヘッドカバーを外した状態の斜視図である。 ヘッドユニットを正面上部から見た斜視図である。 ヘッドユニットを背面から見た斜視図である。 ベース部材の斜視図である。 カム体にヘッドプランジャを連結した状態の斜視図である。 ベース部材に組付けたカム体を破断した状態の一部省略した斜視図である。 カム体のカム面にヘッドプランジャを摺接させた状態の説明図である。 操作キーを介してカム体に操作キー抜出し方向への過負荷がかかり、この過負荷がカムシャフトに加わった場合の説明図である。 操作キーの斜視図である。

符号の説明

Ａ キースイッチ
Ｂ 操作キー
Ｆ ヘッドユニット
１ スイッチケース
１Ａ ケース
１Ｂ 蓋体
２ ヘッドユニット装着部
３ ヘッドカバー
６ ピン支持孔部
８ キー挿入口
１０ カム体（カム手段）
１１ ベースヘッド部材
１１Ｂ 底面部
１２ ヘッドロック部材
１３ キー係合部
２０ カム体収容部（カム手段収容部）
２０ａ、２０ｂ 橋脚部
２２ 軸支承部
２６ 当接部
２９ 凸部
３１ ピン孔部
４０ ヘッドプランジャ
４５ カムシャフト
５０ 電源回路開閉用スイッチ（スイッチング手段）
５５ 固定ピン

Claims (7)

1. オン・オフ動作を行うスイッチング手段を収納し且つ操作キーのキー挿入口を設けたスイッチケースと、前記操作キーの挿抜により正逆に回転動作することで前記スイッチング手段に接点切換動作を行わせるカム手段を回転可能に支持するベースヘッド部材と、前記操作キーの挿入による前記スイッチング手段の接点切換え状態を維持するロック手段とを有し、前記ベースヘッド部材を前記スイッチケースに収納して前記カム手段を前記キー挿入口に対向させるようにしたキースイッチであって、
   前記ベースヘッド部材の前記カム手段に近接した部位に、前記カム手段を保持するカムシャフトを固定保持する橋脚部を設けると共に、前記ベースヘッド部材を前記スイッチケースに固定保持させるようにしたことを特徴とするキースイッチ。
2. 前記ベースヘッド部材は、その中央部にカム手段収容部を有していて、このカム手段収容部の両側部に前記橋脚部が突設してあり、且つ前記橋脚部より基部側に前記スイッチケースに当接する当接部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ。
3. 前記カム収容部の前記両橋脚部間の寸法を前記カム手段の幅寸法に近接させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のキースイッチ。
4. 前記ロック手段は、前記カム手段の回転で往復動して前記スイッチング手段に接点切換動作を行わせるヘッドプランジャをロックするものであり、前記カム手段収容部に前記ヘッドプランジャをガイドするための凸部を形成するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかの一に記載のキースイッチ。
5. 前記スイッチケースの壁面部に、前記ベースヘッド部材を固定部材で固定するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかの一に記載のキースイッチ。
6. 前記ベースヘッド部材が金属ダイカスト製品であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかの一に記載のキースイッチ。
7. 前記カム手段が複数のカム体を有しており、これらのカム体間に前記橋脚部が配置してあることを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ。
   

Images