JP2007242472A - キースイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なくローコストになるばかりか組立性が向上し、操作部の幅寸法が小さくなるし、ドライバー等による駆動カムの回転を防止することができるキースイッチを提供する。
【解決手段】ロックカム１７，１８が操作キー６０で押されない状態で、ロックカム側嵌合突起部２１の円弧面部２１Ａとロックカム側相手突起逃がし部２１Ｂとの間の角部である係合部２１Ｄが駆動カム側嵌合突起部１２の角部１２Ｒに係脱可能に係合することで駆動カム１０の回転が抑制され、操作キー６０の押圧によるロックカム１７，１８の回転でロックカム側嵌合突起部２１を回転して係合を解除して駆動カム１０を回転可能にする。
【選択図】図１３

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し、また、工作機械が稼動しているときはドアを開けないようにロックするものである。

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、キースイッチに内蔵したスイッチ部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。

そして、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（図示せず）で機械停止操作がなされる。ドアを開けると操作キーの抜き出しによってカム体が回転操作され、スイッチ部がスイッチオフ状態に切り換えられ、電源回路などが断たれるように構成してある。

また、カム体は、操作キー引抜き時にはロック手段で操作キー引抜き正常位置（初期回動位置）に保持され、専用の操作キー以外では回転操作できないように構成し、工具などで簡単にスイッチオン状態に切り換えできないように構成してある。

従来のこの種のキースイッチにおける操作部７７は、図１７及び図１８に示すように、駆動カム７０の両側に、一対の中間部材７１を駆動カム７０と同軸に回転可能に配設すると共に、駆動カム７０の外周面に形成された係合部７０ａに当接して係合する一対のロック部材７２を配設して、アクチュエータ７３の進入に伴って中間部材７１がねじりばね７３の付勢力に抗して回転軸７４回りに回転すると、両中間部材７１によりロック部材７２をコイルばね７５の付勢力に抗して押し広げて外方向に移動させることにより、駆動カム７０とロック部材７２との係合状態を解除し、駆動カム７０を回転可能な状態にすると共に、操作ロッド７６をスイッチ側復帰ばね（図示せず）により図１７において上方向に突出させ、各常閉接点をオンさせて産業機械への電源を供給して産業機械を操作可能な状態にするものがある（特許文献１参照）。

また、従来のキースイッチにおける操作部は、図１９乃至図２１に示すように、両側部にヘッドロック溝部８１を有する駆動カム８０と、ロック部８３を有する左右のヘッドロック部材８２と、左右のコイルばね８４を備えており、ベース部材（図示せず）に駆動カム８０を支軸８５で回転可能に支承し、且つ駆動カム８０の両側にヘッドロック部材８２を配して、これらのヘッドロック部材８２を支軸８５で駆動カム８０側に往復動可能に保持し、コイルばね８４のばね力でヘッドロック部材８２を駆動カム８０側に押圧してロック部８３をヘッドロック溝部８１に係脱可能に係合することで、駆動カム８０が初期回動位置に保持されている。

そして、操作キー（図示せず）の操作部への挿入によって、この操作キーの先端をヘッドロック部材８２の内面部に当接させて、両ヘッドロック部材８２をばね力に抗して移動させて、ロック部８３をヘッドロック溝部８１より外して駆動カム８０のロックを解除して駆動カム８０を回転可能な状態にすると共に、操作ロッド８６をスイッチ側復帰ばね（図示せず）により図１９において下方向に移動させ、各常閉接点をオンさせて産業機械への電源を供給して産業機械を操作可能な状態にする。
特開２００２−１４０９６２号公報

上記した前者の従来のキースイッチの操作部７７にあっては、駆動カム７０の両側に、アクチュエータ７３の進入に伴って回転する一対の中間部材７１を配設し、また、駆動カム７０の外周方に、中間部材７１の回転により押し広げられる一対のロック部材７２を配設しており、しかも、一対の中間部材７１にはねじりばね７３が回転復帰力を与え、一対のロック部材７２にはコイルばね７５が復帰力を与えていて、操作部７７の幅寸法を小さくしているが、操作部７７の部品点数が多く複雑になってコスト高になるという問題点があった。

また、後者の従来のキースイッチにおける操作部にあっては、駆動カム８０と、その両側に配置されたヘッドロック部材８２と、ヘッドロック部材８２を駆動カム８０側に押し付けるコイルばね８５とで構成してあって、部品点数が少ないが、駆動カム８０に対してヘッドロック部材８２とコイルばね８５とは操作部の幅方向に配置してあるために幅寸法が大きくなるという問題点があったし、また、操作部に設けられた操作キー挿入孔（図示せず）は常に開口していて、この操作キー挿入孔から塵埃等の異物が駆動カム８０とヘッドロック部材８２との間に入ると、ヘッドロック部材８２の駆動カム８０側への移動が阻止されることがあり、ヘッドロック部材８２で駆動カム８０をロックすることができず、操作キー挿入孔に挿入されたドライバー等の専用のアクチュエータ以外の工具で駆動カム８０を回転させスイッチ部を作動させることができるという問題点があった。

本発明は、上記の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、部品点数が少なくローコストになるばかりか組立性が向上し、しかも、幅寸法が小さく（厚さが薄く）なるし、専用の操作キー以外の工具等による駆動カムの回転を防止することができるキースイッチを提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明に係るキースイッチは、スイッチ部を操作する操作部を有し、且つこの操作部に操作キーを挿入することによりスイッチ部を作動させて接点切換を行なわせるキースイッチであって、操作部は、操作キーに押されて回転してスイッチ部を作動する駆動カムと、この駆動カムを直接ロックして当該駆動カムを操作キー引抜き正常位置に保持し且つ操作キーに押されて回転してロックを解除する複数個のロックカムを備えたものであり、また、操作キーによる押圧の解除時に、ロックカムを操作キー引抜き正常位置に保持するロックカム保持手段を更に備えてもよい。

かかる構成により、操作キーによりロックカムを回転することにより、操作キー引抜き正常位置にある駆動カムのロックを解除して駆動カムを回転可能にし、この状態で操作キーによる押圧で駆動カムを回転させてスイッチ部を作動させて接点切換を行なわせることができる。

このように、ロックカムは駆動カムを直接ロックして当該駆動カムを操作キー引抜き正常位置に保持しており、そして、回転によって駆動カムのロック解除作用を行うので、部品点数が少なくローコストになるし、組立性が向上し、しかも、従来のように駆動カムをロックするヘッドロック部材を操作部の幅方向に移動させる構成ではないために、操作部の幅寸法を小さく（厚さを薄く）することができる。

また、ロックカムは回転運動で駆動カムのロックを行なうために、ロックカムが異物を挟み込んでも、このロックカムは回転可能であって駆動カムのロックが可能になり、ドライバー等の専用のアクチュエータ以外の工具による駆動カムの回転を防止し、スイッチ部の作動を防止することができる。

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、駆動カムの回転中心とロックカムの回転中心とを異ならせたものである。

かかる構成により、駆動カムとロックカムとのそれぞれの回転軌道を変えることができる。

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、駆動カムの回転中心に駆動カム側回転軸と駆動カム側嵌合突起部を設けると共に、ロックカムの回転中心にロックカム側回転軸とロックカム側嵌合突起部を設け、ロックカムが操作キーで押されない状態で、駆動カム側嵌合突起部にロックカム側嵌合突起部を係脱可能に係合して駆動カムの回転を抑制し、操作キーの押圧によるロックカムの回転で係合を解除して駆動カムを回転可能にするようにしたものである。

かかる構成により、ロックカムが操作キーで押されない状態で、駆動カム側嵌合突起部にロックカム側嵌合突起部が係脱可能に係合して駆動カムの回転が抑制され、操作キーの押圧によるロックカムの回転でロックカム側嵌合突起部を回転して、当該ロックカム側嵌合突起部の駆動カム側嵌合突起部への係合を解除して駆動カムを回転可能にすることができる。このために、駆動カムの回転抑制用の専用部材が不要になって、部品点数を削減できてローコストになるし、しかも、駆動カムをロックするヘッドロック部材を操作部の幅方向に移動させる構成ではないために、操作部の幅寸法を小さく（厚みを薄く）することができる。

また、駆動カム側嵌合突起部は、駆動カムの回転中心に駆動カム側回転軸と共に設けてあるし、ロックカム側嵌合突起部は、ロックカムの回転中心にロックカム側回転軸と共に設けてあるために、操作部の小型化が可能になり、キースイッチ全体の小型化に寄与することができる。また、駆動カムにロックカムを重ねることで、ロックカム側嵌合突起部を駆動カム側嵌合突起部に組付けることができて、組立性が良くなる。

また、ロックカム側嵌合突起部は回転運動で駆動カム側嵌合突起部に係合して駆動カムのロックを行なうために、ロックカム側嵌合突起部が異物を挟み込んでも、このロックカムは回転可能であって、駆動カムのロックが可能になり、ドライバー等の専用の操作キー（アクチュエータ）以外の工具による駆動カムの回転を防止し、スイッチ部の作動を防止することができる。

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、同じ大きさの第１の円と第２の円と第３の円を、これらの中心が二等辺三角形の各頂点に位置するように配置し、第１の円と第２の円との重なり部分を削除して残った第１の円における円弧状突起が駆動カム側嵌合突起部であると共に、削除部分が駆動カム側相手突起逃がし部であり、第１の円と第２の円との重なり部分を削除し、且つ第２の円と第３の円との重なり部分を削除した場合の第２の円における円弧状突起がロックカム側嵌合突起部であると共に、削除部分がロックカム側相手突起逃がし部であり、ロックカム側嵌合突起部の円弧面部とロックカム側相手突起逃がし部との間の角部を係合部にして、この係合部を駆動カム側嵌合突起部の角部に係脱可能に係合することで駆動カムの回転が抑制され、駆動カムが操作キー引抜き正常位置に保持されるものである。

かかる構成により、ロックカムが操作キーで押されない状態で、係合部が駆動カム側嵌合突起部の角部に係脱可能に係合することで駆動カムの回転が抑制され、操作キーの押圧によるロックカムの回転でロックカム側嵌合突起部を回転して係合を解除して駆動カムを回転可能にするために、駆動カムの回転抑制用の専用部材が不要になって、部品点数を削減することができる。

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、操作キーは、その先端部に駆動カム操作部を有していて、この駆動カム操作部の両側部に、操作キーの板厚方向にずらしてロックカム操作部を設けて、これらのロックカム操作部の先側を駆動カム操作部より前方に突出させた構成にしてあり、ロックカム操作部が衝合するロックカムのロックカム側受圧部を、駆動カム操作部が衝合する駆動カムの駆動カム側受圧部よりロックカムの回転中心側に位置させたものである。

かかる構成により、ロックカムのロックカム側受圧部が、駆動カムの駆動カム側受圧部よりロックカムの回転中心側に位置していて、ロックカムの回転半径を小さくすることができる。このために、ロックカムの小型化が可能になり、駆動カムの回転中心とロックカムの回転中心を異ならせたことに生じる操作部のサイズアップを防止し、キースイッチ全体の小型化に寄与することができる。

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、駆動カムに、駆動カム側回転軸を中心とした円弧状の駆動カム側軸挿入孔部を設けると共に、ロックカムに、ロックカム側回転軸を中心とした円弧状のロックカム側軸挿入孔部を設け、駆動カム側回転軸をロックカム側軸挿入孔部に通すと共に、ロックカム側回転軸を駆動カム側軸挿入孔部に通してロックカム側回転軸同士を互いに連結するようにしたものである。

かかる構成により、駆動カムが回転する際にロックカム側回転軸との干渉を防ぎ、ロックカムが回転する際に駆動カム側回転軸との干渉を防ぐことが可能になって、異なるカム（駆動カムとロックカム）間への回転軸保持部、例えば、軸受が不要になり、操作部のサイズアップを防止し、キースイッチ全体の小型化に寄与することができる。

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、ロックカム側回転軸同士の連結は、隣り合うロックカム側回転軸の一方の対向端部に設けた嵌合凸部を他方の対向端部に設けた嵌合凹部に嵌合することで行うようにしたものである。

かかる構成により、隣り合うロックカム側回転軸一方の対向端部に設けた嵌合凸部を他方の対向端部に設けた嵌合凹部に嵌合することでロックカム側回転軸同士の連結を行なうことができて、複数のロックカム側回転軸を一つの回転軸として扱うことが可能になる。このために、ロックカム側回転軸の保持機構としての軸受を省くことができて、部品点数を軽減することができるし、また、軸受がない分、操作部のサイズアップを防止し、キースイッチ全体の小型化に寄与することができる。

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、ロックカム保持手段は、ロックカムを、ロックカム側嵌合突起部が駆動カム側嵌合突起部に係合する位置に保持するように作用する板ばねである。

かかる構成により、板ばねはロックカムが操作キーで押されていない状態で駆動カムを単独で駆動することを防止することができるし、その設置場所を選択することができ、スペースのあるところに配置することができる。

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、ロックカム保持手段は、ロックカムを、ロックカム側嵌合突起部が駆動カム側嵌合突起部に係合する位置に保持するように作用するコイルばねである。

かかる構成により、コイルばねはロックカムが操作キーで押されていない状態で駆動カムを単独で駆動することを防止することができるし、その両端部の固定が簡単であり、組立性が向上する。

本発明に係るキースイッチによれば、ロックカムは駆動カムを直接ロックして当該駆動カムを操作キー引抜き正常位置に保持しており、そして、回転によって駆動カムのロック解除作用を行うので、部品点数が少なくローコストになるし、組立性が向上し、しかも、駆動カムをロックするヘッドロック部材を操作部の幅方向に移動させる構成ではないために、操作部の幅寸法を小さく（厚さを薄く）することができる。

また、ロックカムは回転運動で駆動カムのロックを行なうために、ロックカムが異物を挟み込んでも、このロックカムは回転可能であって駆動カムのロックが可能になり、ドライバー等の専用の操作キー（アクチュエータ）以外の工具による駆動カムの回転を防止し、スイッチ部の作動を防止することができる。

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斜視図、図２は同キースイッチの操作部の縦断面図、図３は同操作部において、ヘッドカバー及びベース部材のそれぞれを一部破断して操作ユニットを表わした状態の斜視図、図４は同操作部の、ヘッドカバーを一部破断した場合の側面図である。なお、説明の便宜上、操作キーの横向きの挿抜方向を前後方向とし、この前後方向を元に上下方向、左右方向を図示のように設定する。

キースイッチは、スイッチ本体１と、このスイッチ本体１の操作部２を備えており、このスイッチ本体１は、その内部にスイッチ部（図示せず）を備えていて、図３に示す操作ロッド４０が移動することによりスイッチ部の接点が切り換るように構成してある。すなわち、操作ロッド４０の押し込みによりスイッチ復帰ばね（図示せず）が圧縮され、スイッチ部において、スイッチオンの状態（例えば、ＮＯ接点がオン状態、ＮＣ接点が乖離状態）になるし、また、操作ロッド４０への押込み力の解除によりスイッチ復帰ばねの復帰力でスイッチオフの状態（例えば、ＮＯ接点が乖離状態、ＮＣ接点がオン状態）になる。

操作部２は、図２及び図３に示すように、操作ユニットＦと、この操作ユニットＦを覆うヘッドカバー３を備えている。そして、ヘッドカバー３は、図１に示すように、その前面部３ａ（及び頂面部３ｂ）に、後述する操作キー６０を挿入するキー挿入口８（９）を備えている。

ヘッドユニットＦは、図２及び図３に示すように、駆動カム１０と、左右二つのロックカム１７，１８と、ベース部材２６と、ロックカム保持手段としてのばね部材３２で構成してある。

駆動カム１０は、図５及び図６に示すように、そのカム本体１０Ａの回転中心に駆動カム側回転軸であるカム軸１１を有しており、また、カム本体１０Ａの周部には、凸形状のキー衝合部１５とキー衝合部１６とが前後方向に略９０度位相をずらして形成してある。そして、キー衝合部１５では、その前辺部が駆動カム側受圧部１５ａにしてあり、キー衝合部１６では、その上辺部が駆動カム側受圧部１６ａにしてある。

また、カム本体１０Ａの左側面部と右側面部には、カム軸１１の回りに駆動カム側嵌合突起部１２が形成してある。この駆動カム側嵌合突起部１２は、円弧面部１２Ａと、駆動カム側嵌合突起部１２の中心側に凹となる円弧形状の駆動カム側相手突起逃がし部１２Ｂを連ねて形成して構成してある。また、カム本体１０Ａには、カム軸１１が中心となる円弧形状の軸挿入孔部１３が形成してある。また、カム本体１０Ａには、カム面部１４が形成してある。

また、図７及び図８に示すように、左のロックカム１７は、板状で且つ略半円形状のカム本体１７Ａを有しており、このカム本体１７Ａには、その回転中心にロッドカム側回転軸であるカム軸２３が設けてある。このカム軸２３の内側部位（右側部位）２３ｂは、図８に示すように、その先端側に嵌合凹部である嵌合穴部２５Ａが形成してある。

また、カム本体１７Ａの周部には、凸形状のキー衝合部１９とキー衝合部２０とが前後方向に略９０度位相をずらして形成してある。そして、キー衝合部１９では、その前辺部がロックカム側受圧部１９ａにしてあり、キー衝合部２０では、その上辺部がロックカム側受圧部２０ａにしてある。

また、カム本体１７Ａの内側面部（右側面部）には、カム軸２３回りにロックカム側嵌合突起部２１が形成してある。このロックカム側嵌合突起部２１は、円弧面部２１Ａと、ロックカム側嵌合突起部２１の中心側に凹となる円弧形状の二つのロックカム側相手突起逃がし部２１Ｂ、２１Ｃを連ねて形成して構成してある。

また、カム本体１７Ａには、カム軸２３が中心となる円弧形状の軸挿入孔部２２が形成してある。また、カム本体１７Ａには、ばね接触部２４が形成してある。

また、右のロックカム１８は、図９及び図１０に示すように、カム軸を除いて左のロックカム１７と面対称（平面鏡に映した物と像との位置関係）であり、同じ部位については、左のロックカム１７と同じ符号を付して説明を省略する。この場合、ロックカム側回転軸であるカム軸２３−１の内側部位（左側部位）２３ｂ−１は、図１０に示すように、その先端側に、上記したカム軸２３の嵌合穴部２５Ａに嵌合する連結軸部２５Ｂが形成してある。

ここで、駆動カム１０における駆動カム側嵌合突起部１２と左右のロックカム１７，１８におけるロックカム側嵌合突起部２１との形状を図１１に基づいて説明する。

図１１に示すように、同じ大きさの第１の円Ｅ１と第２の円Ｅ２と第３の円Ｅ３を、これらの辺ｐ１，ｐ２＝辺ｐ２，ｐ３となる二等辺三角形の各頂点に位置するように配置し、第１の円Ｅ１と第２の円Ｅ２の重なり部分Ｇ１を削除して残った第１の円Ｅ１における円弧状突起が駆動カム側嵌合突起部１２に相当しており、削除部分が駆動カム側相手突起逃がし部１２Ｂになる。

また、第１の円Ｅ１と第２の円Ｅ２との重なり部分Ｇ１を削除し且つ第２の円Ｅ２と第３の円Ｅ３の重なり部分Ｇ２を削除した場合の第２の円Ｅ２における円弧状突起がロックカム側嵌合突起部２１に相当する。この場合、重なり部分（削除部分）Ｇ１がロックカム側相手突起逃がし部１２Ｂになり、重なり部分（削除部分）Ｇ２がロックカム側相手突起逃がし部２１Ｃになる。そして、ロックカム側嵌合突起部２１の円弧面部２１Ａとロックカム側相手突起逃がし部２１Ｂとの間の角部が係合部２１Ｄにしてある。なお、両ロックカム側相手突起逃がし部２１Ｂ，２１Ｃで挟まれた部分Ｈは削除して曲面Ｊとし、この曲面Ｊで両相ロックカム側手突起逃がし部２１Ｂ，２１Ｃは連ねてある。

駆動カム側相手突起逃がし部１２Ｂとロックカム側相手突起逃がし部２１Ｂは、駆動カム１０とロックカム１７，１８の両方の回転を可能にし、ロックカム側相手突起逃がし部２１Ｃは駆動カム１０が、図１１においてＡ方向に回転した状態でロックカム１７，１８の図１１においてＣ方向への回転を可能にする。

また、スイッチ本体１は、図２乃至図４に示すように、左右に支持部２７を有すると共に、底面部に操作ロッド挿入用開口部２８とばね取付部２９とを有しており、支持部２７には、駆動カム１０のカム軸１１を支承する軸支承部３０と、ロックカム１７（右のロックカム１８）のカム軸２３（２３−１）を支承する軸支承部３１とが形成してある。

また、図３に示すように、ばね部材３２は板ばねであり、取付部３３と、この取付部３３に対して鋭角に屈曲された一対のばね片部３４とを有していて、取付部３３には操作ロッド挿入用開口部３５が形成してある。

そして、ベース部材２６には、そのばね取付部２９に取付部３３を取付けて、ばね部材３２が装着してあり、操作ロッド挿入用開口部３５がベース部材２６の操作ロッド挿入用開口部２８に重なっている。

そして、図２及び図３に示すように、駆動カム１０を中にして、この駆動カム１０の左右にロックカム１７、１８が配置してあり、この場合、駆動カム１０のカム軸１１の左側部位１１ａが左のロックカム側軸挿入孔部２２を貫通しており、カム軸１１の右側部位１１ｂが右のロックカム側軸挿入孔部２２を貫通している。

また、左のロックカム１７のカム軸２３の内側部位（右側部位）２３ｂと右のロックカム１８のカム軸２３−１の内側部位（左側部位）２３ｂ−１とは、共に、駆動カム側軸挿入孔部１３に挿入してあって、図１２に示すように、カム軸２３の連結軸部２５Ｂがカム軸２３−１の嵌合穴部２５Ａに嵌合していて、カム軸２３とカム軸２３−１とは連結してある。

そして、図４に示すように、駆動カム１０のカム軸１１の左側部位１１ａがベース部材２６の左の支持部２７の軸支承部３０に、カム軸１１の右側部位１１ｂがベース部材２６の右の支持部２７の軸支承部３０にそれぞれに回転可能に支承してある。また、左のロックカム１７のカム軸２３の外側部位（左側部位）２３ａが左の支持部２７の軸支承部３１に回転可能に支承してあり、右のロックカム１８のカム軸２３−１の外側部位（右側部位）２３ａ−１が右の支持部２７の軸支承部３１に回転可能に支承してある。

上記のように、ベース部材２６にばね部材３２と駆動カム１０と左右のロックカム１７、１８を装着してヘッドユニットＦが構成してあって、この場合、図３に示すように、ばね部材３２の左のばね片部３４が左のロックカム１７のばね接触部２４に接触しており、ばね部材３２の右のばね片部３４が右のロックカム１８のばね接触部２４に接触していて、左右のロックカム１７，１８を操作キー引抜き正常位置（ロック位置）に保持している。

そして、図３及び図４に示すように、ベース部材２６はヘッドカバー３内に収容してある。この場合、上記したように、左右のロックカム１７，１８はばね部材３２で操作キー引抜き正常位置（ロック位置）に保持された状態で、図１３に矢印Ｂで示す時計回り方向にばね付勢されていて、左右のロックカム１７，１８のロックカム側嵌合突起部２１の係合部２１Ｄが駆動カム側嵌合突起部１２の角部１２Ｒに係合し（引っ掛かり）、駆動カム１０の矢印Ａで示す反時計回り方向への回転を抑制している。

この回転抑制状態（ロック状態）では、図４に示すように、駆動カム側受圧部１５ａと左右のロックカム側受圧部１９ａとはキー挿入口８に対向していて、ロックカム側受圧部１９ａが駆動カム側受圧部１５ａよりロックカム１７，１８のカム軸２３，２３−１側に位置しているし、また、駆動カム側受圧部１６ａと左右のロックカム側受圧部２０ａとはキー挿入口９に対向していて、ロックカム側受圧部２０ａが駆動カム側受圧部１６ａよりロックカム１７，１８のカム軸２３，２３−１側に位置している。

このように、ロックカム側受圧部１９ａが駆動カム側受圧部１５ａよりロックカム１７，１８のカム軸２３，２３−１側に位置し、ロックカム側受圧部２０ａが駆動カム側受圧部１６ａよりロックカム１７，１８のカム軸２３，２３−１側に位置させるために、ロックカム１７，１８の半径が小さくて済み、図４で示す円Ｋ内に収まるようになる。

そして、上記した操作部２はスイッチ本体１に装着してあり、この場合、このスイッチ本体１の操作ロッド４０はスイッチ側復帰ばね（図示せず）により持ち上げられていて、操作ロッド４０の先端部が駆動カム１０のカム面部１４に摺接している。

アクチュエータとしての操作キー６０は、図１５に示すように、短冊状のキー本体６０Ａを有しており、このキー本体６０Ａの先端部が駆動カム操作部６１にしてある。そして、キー本体６０Ａの先側の両側部には、キー本体６０Ａの板厚方向に突出させてロックカム操作部６２が設けてあり、これらのロックカム操作部６２の先側は駆動カム操作部６１より前方に突出している。

次に、上記したキースイッチを、工作機械を外囲した保護フェンスのドア（いずれも図示せず）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６０が取付けられ、保護フェンスの支柱（図示せず）にはキースイッチ７０が取付けられる。この場合、キースイッチは、その軸線イ（図１参照）を縦方向に向けて支柱に取付ける。

先ず、ドアを開放している状態においては、操作部２から操作キー６０は引き抜かれており、上記したように、操作部２においては、左右のロックカム１７，１８はばね部材３２で回転抑制位置（ロック位置）に保持された状態にあり、図１３に示すように、左右のロックカム１７，１８のロックカム側嵌合突起部２１の係合部２１Ｄが駆動カム側嵌合突起部１２の角部１２Ｒに係合され、駆動カム１０の矢印Ａで示す反時計回り方向への回転を抑制（ロック）しており、駆動カム１０が操作キー引抜き正常位置に保持されている。

この回転抑制状態では、図４に示すように、駆動カム側受圧部１５ａと左右のロックカム側受圧部１９ａはキー挿入口８に対向しているし、また、操作ロッド４０はスイッチ側復帰ばねの付勢により持ち上げられていて、操作ロッド４０の先端部が駆動カム１０のカム面部１４に摺接しており、工作機械の電源回路が遮断されている。したがって、ドアの開放状態においては、工作機械が駆動されることがない。

次にドアを閉じると、操作キー６０がキー挿入口８に挿入されることになり、この操作キー６０の挿入によって、この操作キー６０のロックカム操作部６２が左右のロックカム側受圧部１９ａに衝合して、左右のロックカム１７，１８を、ばね部材３２による付勢力に抗して図１４に示す矢印Ｃの方向（反時計回り方向）に回転させる。このために、係合部２１Ｄの駆動カム１０の角部１２Ｒへの係合が外れ駆動カム１０の回転抑制が解除され、駆動カム１０が回動可能になる。

また、操作キー６０の駆動カム操作部６１が駆動カム側受圧部１５ａを押すことで、駆動カム１０が、図４において時計回り方向に回転し、この駆動カム１０が、これのカム面部１４に摺接している操作ロッド４０をスイッチ復帰ばねの復帰力に抗して押し込み、スイッチ部をオン作動して工作機械の電源回路がオンして工作機械が駆動可能状態になる。

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（図示せず）で機械停止操作がなされる。

工作機械のドアを開けるべくドアを引くと、操作キー６０も共に引かれて後退するために、操作キー６０のロックカム操作部６２が左右のロックカム側受圧部１９ａから離れるために、左右のロックカム１７，１８はばね部材３２によるばね付勢力によって図１３に示す矢印Ｂの方向（時計回り方向）に回転する。

これと同時に、操作キー６０の駆動カム操作部６１が駆動カム側受圧部１５ａから離れるために、スイッチ復帰ばねの復帰力で操作ロッド４０が押し上げられて、この操作ロッド４０がカム面部１４を押して駆動カム１０を、図４において、時計回り方向に回転させる。このために、図１３に示すように、係合部２１Ｄが駆動カム側嵌合突起部１２の角部１２Ｒに係合して駆動カム１０の回転抑制（ロック）が行なわれ、駆動カム１０が操作キー引抜き正常位置に保持される。

また、キースイッチ７０を、その軸線イを横方向に向けて保護フェンスの支柱に取付けた場合には、操作キー６０の挿入は、ヘッドカバー３の頂面部３ｄに設けられたキー挿入口９で行なわれる。

この場合、図４に示すように、操作キー６０のキー挿入口９への挿入によって、この操作キー６０のロックカム操作部６２が左右のロックカム側受圧部２０ａに衝合して、左右のロックカム１７，１８を、ばね部材３２によるばね付勢力に抗して図１４に示す矢印Ｃの方向（反時計回り方向）に回転させるし、また、操作キー６０の駆動カム操作部６１が駆動カム側受圧部１６ａを押すことで、駆動カム１０を、図４において時計回り方向に回転させる。その後の動作は、上記した操作キー６０のキー挿入口８への挿入の場合と同様であるので省略する。

上記したように、本発明の実施の形態によれば、ロックカム１７，１８が操作キー６０で押されない状態で、ロックカム側嵌合突起部２１の円弧面部２１Ａとロックカム側相手突起逃がし部２１Ｂとの間の角部である係合部２１Ｄが駆動カム側嵌合突起部１２の角部１２Ｒに係脱可能に係合することで、駆動カム１０の回転が抑制され、操作キー６０の押圧によるロックカム１７，１８の回転でロックカム側嵌合突起部２１を回転して係合を解除して駆動カム１０を回転可能にするために、駆動カム１０の回転抑制用の専用部材が不要になって、部品点数を削減することができる。また、従来のように、駆動カムをロックするヘッドロック部材を操作部の幅方向に移動させる構成ではないために、操作部２の幅寸法を小さく（厚さを薄く）することができる。

また、駆動カム側嵌合突起部１２は、駆動カム１０の回転中心にカム軸１１と共に設けてあるし、ロックカム側嵌合突起部２１は、ロックカム１７，１８の回転中心にカム軸２３，２３−１と共に設けてあるために、操作部２の小型化が可能になり、キースイッチ全体の小型化に寄与することができる。また、駆動カム１０にロックカム１７，１８を重ねることで、ロックカム側嵌合突起部２１を駆動カム側嵌合突起部１２に組付けることができて、組立性が良くなる。

また、ロックカム側嵌合突起部２１は回転運動で駆動カム側嵌合突起部１２に係合して駆動カム１０のロックを行なうために、ロックカム側嵌合突起部２１が異物を挟み込んでも、このロックカム１７，１８は回転可能であって、駆動カム１０のロックが可能になり、ドライバー等の専用の操作キー（アクチュエータ）以外の工具による駆動カムの回転を防止し、スイッチ部の作動を防止することができる。

また、本発明の実施の形態によれば、駆動カム１０の回転中心とロックカム１７，１８の回転中心とが異なるために、駆動カム１０とロックカム１７，１８とのそれぞれの回転軌道を変えることができる。

また、本発明の実施の形態によれば、ロックカム１７，１８のロックカム側受圧部１９ａが駆動カム側受圧部１５ａよりロックカム１７，１８の回転中心側に位置していて、ロックカム１７，１８の回転半径を小さくすることができる。このために、ロックカム１７，１８の小型化が可能になり、駆動カム１０の回転中心とロックカム１７，１８の回転中心を異ならせたことに生じる操作部２のサイズアップを防止し、キースイッチ全体の小型化に寄与することができる。

また、本発明に実施の形態によれば、駆動カム１０を中にして、この駆動カム１０の左右にロックカム１７、１８が配置してあり、この場合、駆動カム１０のカム軸１１の左側部位１１ａが左のロックカム側軸挿入孔部２２を貫通しており、カム軸１１の右側部位１１ｂが右のロックカム側軸挿入孔部２２を貫通しており、また、左のロックカム１７のカム軸２３の内側部位（右側部位）２３ｂと右のロックカム１８のカム軸２３−１の内側部位（左側部位）２３ｂ−１とは、共に、駆動カム側軸挿入孔部１３に挿入してあって、カム軸２３の連結軸部２５Ｂがカム軸２３−１の嵌合穴部２５Ａに嵌合していて、カム軸２３とカム軸２３−１を連結するようにしたことで、駆動カム１０が回転する際にカム軸２３，２３−１との干渉を防ぎ、ロックカム１７，１８が回転する際にカム軸１１との干渉を防ぐことが可能になると共に、二つのカム軸２３、２３−１を一つの回転軸として扱うことが可能になる。

このために、カム軸２３、２３−１の保持機構としての軸受を省くことができて、部品点数を軽減することができるし、また、軸受がない分、操作部２のサイズアップを防止し、キースイッチ全体の小型化に寄与することができる。

また、本発明に実施の形態によれば、ばね部材３２としての板ばねは、ロックカム１７，１８を、ロックカム側嵌合突起部２１が駆動カム側嵌合突起部１２に係合する位置に保持するように作用するものであり、この板ばねは、その設置場所を選択することができ、スペースのあるところに配置することができる。

また、本発明の実施の形態では、ばね部材３２として、取付部３３に対して鋭角に屈曲された一対のばね片部３４を有する構成の板ばねを使用したが、図１６に示すように、ロックカム保持手段としてコイルばね（ゼンマイばね）３２−１を二個使用して、左の渦巻ばね３２−１の内端部３２ａ−１を左のロックカム１７に係止すると共に、この渦巻ばね３２−１の外端部３２ｂ−１をベース部材２６の左の支持部２７に係止し、また、右の渦巻ばね３２−１を左の渦巻ばね３２−１と同様に右のロックカム１８に連係させるようにしてもよい。

そして、コイルばね３２−１は、ロックカム１７，１８を、ロックカム側嵌合突起部２１が駆動カム側嵌合突起部１２に係合する位置に保持するように作用するものであり、渦巻ばね３２−１は、その両端部の固定が簡単であり、組立性が向上する。

本発明に係るキースイッチによれば、部品点数が少なくローコストになるばかりか組立性が向上し、しかも、幅寸法が小さく（厚さが薄く）なるし、ドライバー等の専用の操作キー（アクチュエータ）以外の工具による駆動カムの回転を防止し、スイッチ部の作動を防止することができるという効果を有しており、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斜視図である。 同キースイッチの操作部の縦断面図である。 本発明に同操作部において、ヘッドカバー及びベース部材のそれぞれを一部破断して操作ユニットを表わした状態の斜視図である。 同操作部の、ヘッドカバーを一部破断した場合の側面図である。 同操作ユニットにおける駆動カムを左方から見た斜視図である。 同操作ユニットにおける駆動カムを右方から見た斜視図である。 同操作ユニットにおける左のロックカムを左方から見た斜視図である。 同左のロックカムを右方から見た斜視図である。 同操作ユニットにおける右のロックカムを右方から見た斜視図である。 同右のロックカムを左方から見た斜視図である。 駆動カム側嵌合突起部とロックカム側嵌合突起部の形状を模式的に示した説明図である。 左右のロックカムにおけるカム軸の連結部の断面図である。 ロックカム側嵌合突起部が駆動カム側嵌合突起部に係合した状態の説明図である。 ロックカム側嵌合突起部による駆動カム側嵌合突起部への係合が解除された状態の説明図である。 操作キーの斜視図である。 本発明に係るキースイッチの操作部において、ロックカム保持手段として渦巻ばねを用いた操作ユニットをヘッドカバー及びベース部材のそれぞれを一部破断して表わした状態の斜視図である。 従来のキースイッチの操作部において、ヘッドカバーを一部破断して操作部に操作キーを挿入した場合の操作ユニットの側面図である。 同操作ユニットの正面図である。 従来の他のキースイッチの操作部における操作ユニットの斜視図である。 同操作ユニットにおける駆動カムのロック状態の説明図である。 同操作ユニットにおける駆動カムのロック解除状態の説明図である。

符号の説明

Ｅ１ 第１の円
Ｅ２ 第２の円
Ｅ３ 第３の円
Ｆ 操作ユニット
Ｇ１，Ｇ２ 重なり部分（削除部分）
ｐ１，ｐ２，ｐ３ 中心
１ スイッチ本体
２ 操作部
３ ヘッドカバー
１０ 駆動カム
１１ カム軸（駆動カム側回転軸）
１２ 駆動カム側嵌合突起部
１２Ａ 円弧面部
１２Ｂ 駆動カム側相手突起逃がし部
１２Ｒ 角部
１３ 駆動カム側軸挿入孔部
１４ カム面部
１５ キー衝合部
１５ａ 駆動カム側受圧部
１６ キー衝合部
１６ａ 駆動カム側受圧部
１７ 左のロックカム
１８ 右のロックカム
１９ キー衝合部
１９ａ ロックカム側受圧部
２０ キー衝合部
２０ａ ロックカム側受圧部
２１ ロックカム側嵌合突起部
２１Ａ 円弧面部
２１Ｂ、２１Ｃ ロックカム側相手突起逃がし部
２１Ｄ 係合部
２２ ロックカム側軸挿入孔部
２３ カム軸（ロックカム側回転軸）
２３−１ カム軸（ロックカム側回転軸）
２４ ばね接触部
２５Ａ 嵌合穴部（嵌合凹部）
２５Ｂ 連結軸部（嵌合凸部）
２６ ベース部材
２７ 支持部
３２ ばね部材（ロックカム保持手段）
３２−１ コイルばね（ロックカム保持手段）
３４ ばね片部
６０ 操作キー
６１ 駆動カム操作部
６２ ロックカム操作部

Claims (10)

1. スイッチ部を操作する操作部を有し、且つこの操作部に操作キーを挿入することにより前記スイッチ部を作動させて接点切換を行なわせるキースイッチであって、
   前記操作部は、前記操作キーに押されて回転して前記スイッチ部を作動する駆動カムと、この駆動カムを直接ロックして当該駆動カムを操作キー引抜き正常位置に保持し且つ前記操作キーに押されて回転して前記ロックを解除する複数個のロックカムを備えたことを特徴とするキースイッチ。
2. 前記操作キーによる押圧の解除時に、前記ロックカムを前記操作キー引抜き正常位置に保持するロックカム保持手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載のキースイッチ。
3. 前記駆動カムの回転中心と前記ロックカムの回転中心とを異ならせたことを特徴とする請求項１又は２に記載のキースイッチ。
4. 前記駆動カムの前記回転中心に駆動カム側回転軸と駆動カム側嵌合突起部を設けると共に、前記ロックカムの前記回転中心にロックカム側回転軸とロックカム側嵌合突起部を設け、前記ロックカムが前記操作キーで押されない状態で、前記駆動カム側嵌合突起部に前記ロックカム側嵌合突起部を係脱可能に係合して前記駆動カムの回転を抑制し、前記操作キーの押圧による前記ロックカムの回転で前記ロックカム側嵌合突起部を回転し前記係合を解除して前記駆動カムを回転可能にするようにしたことを特徴とする請求項３に記載のキースイッチ。
5. 同じ大きさの第１の円と第２の円と第３の円を、これらの中心が二等辺三角形の各頂点に位置するように配置し、前記第１の円と前記第２の円との重なり部分を削除して残った前記第１の円における円弧状突起が前記駆動カム側嵌合突起部であると共に、前記削除部分が駆動カム側相手突起逃がし部であり、前記第１の円と前記第２の円との重なり部分を削除し、且つ前記第２の円と前記第３の円との重なり部分を削除した場合の前記第２の円における円弧状突起が前記ロックカム側嵌合突起部であると共に、前記削除部分がロックカム側相手突起逃がし部であり、前記ロックカム側嵌合突起部の円弧面部と前記ロックカム側相手突起逃がし部との間の角部を係合部にして、この係合部を前記駆動カム側嵌合突起部の角部に係脱可能に係合することで前記駆動カムの回転が抑制され、前記駆動カムが前記操作キー引抜き正常位置に保持されること特徴とする請求項４に記載のキースイッチ。
6. 前記操作キーは、その先端部に駆動カム操作部を有していて、この駆動カム操作部の両側部に、前記操作キーの板厚方向にずらしてロックカム操作部を設けて、これらのロックカム操作部の先側を前記駆動カム操作部より前方に突出させた構成にしてあり、前記ロックカム操作部が衝合する前記ロックカムのロックカム側受圧部を、前記駆動カム操作部が衝合する前記駆動カムの駆動カム側受圧部より前記ロックカムの前記回転中心側に位置させたことを特徴とする請求項５に記載のキースイッチ。
7. 前記駆動カムに、前記駆動カム側回転軸を中心とした円弧状の駆動カム側軸挿入孔部を設けると共に、前記ロックカムに、前記ロックカム側回転軸を中心とした円弧状のロックカム側軸挿入孔部を設け、前記駆動カム側回転軸を前記ロックカム側軸挿入孔部に通すと共に、前記ロックカム側回転軸を前記駆動カム側軸挿入孔部に通して前記ロックカム側回転軸同士を互いに連結するようにしたことを特徴とする請求項６に記載のキースイッチ。
8. 前記ロックカム側回転軸同士の連結は、隣り合う前記ロックカム側回転軸の一方の対向端部に設けた嵌合凸部を他方の対向端部に設けた嵌合凹部に嵌合することで行うようにしたことを特徴とする請求項７に記載のキースイッチ。
9. 前記ロックカム保持手段は、前記ロックカムを、前記ロックカム側嵌合突起部が前記駆動カム側嵌合突起部に係合する位置に保持するように作用する板ばねであることを特徴とする請求項４乃至請求項８の何れかの一に記載のキースイッチ。
10. 前記ロックカム保持手段は、前記ロックカムを、前記ロックカム側嵌合突起部が前記駆動カム側嵌合突起部に係合する位置に保持するように作用するコイルばねであることを特徴とする請求項４乃至請求項８の何れかの一に記載のキースイッチ。
    

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