JP2009187869A - 非常停止用押ボタンスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】カバーなどの別部品を設けることなく、非常停止用押ボタンスイッチの不用意なリセットを確実に防止できるようにする。
【解決手段】プッシュロック・ターンリセット方式の押ボタンスイッチにおいて、操作部が軸方向および回転方向に摺動可能に嵌挿された筒状のベゼルをスイッチ部に固定して設け、ベゼルの周壁に施錠レバーを装着し、この施錠レバーを操作部の押動操作に連動して回動させ、操作部が押し込み状態にロックされた位置で施錠レバーの施錠穴を備えた端部をベゼルの周壁の外側へ突出させ、ロック位置で操作部の捻回復帰操作に連動して施錠レバーを待機状態の位置まで回動させて戻すようにし、操作部のロック状態のときにベゼルの周壁から突出した施錠レバーの端部の施錠穴に錠前を掛けることにより施錠レバーの回動を阻止して操作部をロック位置に施錠する。
【選択図】 図５

Description

この発明は、非常時に負荷を停止させる非常停止用押ボタンスイッチに関する。

非常停止用押ボタンスイッチ（以下、単に「押ボタンスイッチ」という。）は、緊急時や機械の保守点検時などに押ボタンを押動操作して負荷回路を強制開路し、かつ開路状態に自己保持（ロック）する機能を有するものである。押動操作した押ボタンスイッチを待機（操作待ち）状態に復帰（リセット）する方式として、押ボタンを捻回するもの（プッシュロック・ターンリセット方式）（特許文献２参照）や押ボタンを引き戻すもの（プッシュロック・プルリセット方式）がある。いずれにしても、負荷の停止状態で誤ってリセットされると、人命に関わる事故が発生する恐れがありきわめて危険である。そのため、操作部の押ボタン部分を覆う施錠可能な保護カバー（誤操作防止カバー）を取り付けたり、押ボタン中心部にキーを挿入しなければリセット操作できない鍵付きスイッチを用いたりしている。誤操作防止カバーについては、例えば特許文献１に記載されている。
特開平５−２０９５１号公報 特開２００３−１７８６４３号公報

ところが、誤操作防止カバーはスイッチ本体と別部品であるため、手配モレや取付けミスにより設置が確保されない危険がある。また、鍵付きスイッチは挿入するキーが1本のみであるため、複数者が同時にキーを保有して二重、三重の安全を図りたい場合に対応できないという問題がある。

この発明の課題は、別部品を設けることなく非常停止用押ボタンスイッチの不用意なリセット（誤操作）を確実に防止できるようにすることにある。

上記課題を解決するために、この発明は、頭部にキャップ状の押ボタンを有し、軸方向および回転方向の両方向にばね力を受ける操作部と、この操作部により操作されるスイッチ部とを備え、前記操作部は前記ばね力に抗して軸方向に押動操作されると押し込み状態にロックされ、このロック位置の操作部を前記ばね力に抗して捻回操作することによりロックが解除され、前記ばね力により待機位置に復帰する非常停止用押ボタンスイッチにおいて、前記操作部が軸方向および回転方向に摺動可能に嵌挿された筒状のベゼルを前記スイッチ部に固定して設け、このベゼルの周壁に一端に錠前を通す施錠穴を有する施錠用レバーを装着するための装着部を１つまたは複数設け、この各装着部に前記施錠レバーをそれぞれ回動可能に装着し、前記操作部の押動操作により前記施錠レバーを回動させ、前記操作部が押し込み状態にロックされた位置で前記施錠レバーの施錠穴を備えた端部を前記ベゼルの周壁の外側へ突出させ、この操作部のロック位置での前記操作部の捻回操作に連動して前記施錠レバーを回動させて操作部が待機位置に復帰した位置で前記ベゼルの周壁の外側へ突出した施錠レバーの施錠穴を備えた端部を前記ベゼルの周壁の装着部に収納するとともに、前記ベゼルの周壁から突出した施錠レバーの端部の施錠穴に錠前を掛けることにより施錠レバーの回動を阻止して前記操作部をロック位置に施錠することを特徴とするものである（請求項１）。

この発明は、誤操作防止カバーを用いることなく、非常停止用押ボタンスイッチに直に施錠できるようにするものである。そのために、施錠穴を有する施錠レバーを操作部を指示するベゼル内に操作部の操作に連動して回動可能に装着し、操作部のロック位置で施錠レバーの施錠穴を有する端部をベゼルの周壁の外側へ突出させ、この突出した施錠レバーの端部の施錠穴に施錠穴に錠前を通すことにより、非常停止用押ボタンスイッチをロック状態に施錠するようにしている。この請求項１の発明によれば、カバーなどの別部品が不要であり、また施錠レバーは複数設けることが可能なので、複数個の錠前で同時に施錠し、それらのキーを複数者に持たせることができる。

請求項１の発明において、前記ベゼルの周壁を貫通する窓部を前記施錠レバーの装着部とするのがよい（請求項２）。

この発明によれば、押ボタンスイッチに直に施錠可能であるため、誤操作防止カバーのような別部品が不要であり、別部品の手配モレ等による施錠不能を招く恐れがない。また、１つの押ボタンスイッチに複数の錠前のための施錠レバーを設けることが可能であるため、それらの錠前のキーを複数者に持たせ、重層的に誤操作防止を図ることができる。

以下、この発明の実施の形態を、図に示す実施例について説明する。

図１〜図７に、この発明の実施例を示す。

ここで、図１は押ボタンスイッチの待機（操作待ち）状態の斜視図、図２は同じくロック（操作）状態の斜視図、図３は押ボタンスイッチの待機（操作待ち）状態における要部の縦断面図、図４は、押ボタンスイッチのロック（操作）状態にける要部の縦断面図、図５は押ボタンスイッチの施錠した状態の斜視図である。また、図６および図７はこの発明の動作説明に用いる分解斜視図および一部に切欠き断面を含む平面図である。

図１において、押ボタンスイッチは頭部にキャップ状の押ボタン１１を有し、軸方向および回転方向の両方向にばね力を受ける操作部１０と、この操作部１０により操作されるスイッチ部２０とを備えている。なお、押ボタンスイッチは、ばねや接点などの金属部品を除いて樹脂成形品により製作されている。次に、その詳細な構成について必要に応じて図６を参照しながら説明する。

図１および図３、特に図３において、操作部１０は、押ボタン１１、ターンボタン１２、押棒１３等から構成されている。押ボタン１１は、キャップ状で操作面となる前面壁１１ａと周壁１１ｂとからなり、前面壁１１ａの中心に円形穴があけられるとともにその周縁に環状壁１１ｃが同心に形成され、環状壁１１ｃの内周４箇所には係合爪１１ｄが弾性変形可能に一体形成されている（図６参照）。ターンボタン１２は一端の小径部１２ａと他端の大径部１２ｂとからなる段付き中空円筒体から形成されている。ターンボタン１２の頂部には、図示しないランプの光を透過させる半透明のグローブ１２ｃがねじ込みにより装着されている。

ターンボタン１２は、押ボタン１１の中心穴に小径部１２ａが嵌め込まれ、小径部つけ根の凹部１２ｅと押ボタン１１の係合爪１１ｄとの係合により押ボタン１１に結合されている。押棒１３は中空円筒体で、下部に一対のロックチップ１３ａを半径方向に出入自在に保持し、各ロックチップ１３ａは圧縮コイルばね１３ｂによりに外向きに付勢されている。

押棒１３は、圧縮コイルばねからなるトリガーばね１４を挟んで、ターンボタン１２に軸方向に摺動可能に挿入される。その際、外周面に軸方向に形成された突条１３ｃがターンボタン１２の大径部内周面に形成された軸方向の条溝１２ｄと嵌合することにより、軸方向に案内されるとともに回転方向に回り止めされている。また、ターンボタン１２に挿入された押棒１３は、外周面に突出形成された角形突起１３ｄがターンボタン１２の大径部周壁に空けられた図示しない長方形の角穴に摺動可能に嵌め込まれ、トリガーばね１４のばね力に対抗して抜け止めされている。

次に、スイッチ部２０は、フレーム２１、ベゼル２２、リングナット２３、図示しない接点ユニット等からなっている。フレーム２１は大径部２１ａと小径部２１ｂとからなる段付き中空円筒体で構成され、大径部２１ａの周壁には、内外二重の環状溝２１ｃ、２１ｄが同心的に設けられている。また、小径部２１ｂの内周面には、押棒１３のロックチップ１３ａと係合するロックフランジ２１eが操作部１０の捻回範囲、例えば４５°に渡って一体形成されている。

ベゼル２２は、底板２２ａと周壁２２ｂとからなる底付き円筒体で構成される。このベゼル２２は底板中心の穴を介してフレーム２１の小径部２１ｂに嵌め込まれ、底板２２ａがフレームの大径部２１ａの段付き端面に超音波溶接や接着などにより固着されてフレーム２１に固定されている。リングナット２３は押ボタンスイッチを図示しない盤パネルに固定するためのもので、フレーム２１の小径部２１ｂに切られたねじ部に螺合されている。ベゼル２２またはリングナット２３と盤パネルの接触面間には、パッキン２４が挿入される。

操作部１０はスイッチ部２０に図３の上方から軸方向に挿入され、互いの環状の凹凸部の噛みあわせにより図示の通り摺動可能に組み合わされる。その際、ターンボタン１２の環状溝およびフレーム２１の内側の環状溝２１ｄに復帰ばね１５が挿入される。復帰ばね１５は圧縮ばねと捩じりばねとを兼ねた円筒状のコイルばねであり、両端がターンボタン１２およびフレーム２１にそれぞれ結合され、操作部１０にスイッチ部２０から軸方向および回転方向の両方向にばね力を与える。トリガーばね１４は円筒状の圧縮コイルばねで構成され、復帰ばね１５に比べて小さなばね定数を有している。

図１の待機状態において、復帰ばね１５は軸方向（圧縮方向）および回転方向（捩じり方向）に予備変形され、その結果として操作部１０は図１に実線矢印で示す反時計方向に常時付勢されている。その場合、図３の断面図では図示できないが、一対のロックチップ１３ａを結ぶ直径と直交する直径（図３の紙面に垂直な直径）上で押棒１３の外周部に爪１３ｅ（図６参照）が形成されており、この爪１３ｅがフレーム２１のストッパに係合することにより、操作部１０は復帰ばね１５による軸方向力に対抗して待機位置に保持されている。なお、トリガーばね１４も、ターンボタン１２と押棒１３との間で圧縮されている。

一方、操作部１０の押ボタン１１を復帰ばね１５のばね力に抗して軸方向に押し込んだ図２および図４のロック状態においては、操作部１０はロックチップ１３ａがフレーム２１のロックフランジ２１eに係合して軸方向のこの位置に保持され、ロックチップ１３ａがロックフランジ２１eの周方向終端でフレーム１０の図示しないストッパに突き当たって回転方向に位置決めされている。図示しないが、スイッチ部２０には図２の下端部に接点ユニットが収容されており、図４のロック状態において押棒１３は接点ユニットの操作棒を押し下げている。これにより、押ボタンスイッチの常閉接点（ｂ接点）が開離され、これに接続された負荷回路を強制開路し、負荷回路の動作を停止させる。

ここで、図３を参照しながら、図１の待機状態から図２および図４のロック状態に至る押動操作を説明すると次の通りである。待機状態（図１）から押ボタン１１を軸方向に押動操作(押し込み操作)すると、ターンボタン１２とともに押棒１３がスイッチ部２０のフレーム２１の中に押し込まれ、押棒のロックチップ１３ａがフレームのロックフランジ２１eに係合する。その際、押ボタン１１が押動されると、押棒１３はトリガーばね１４を介して軸方向に押され、ロックチップ１３ａがロックフランジ２１eに突き当たる。押ボタン１１が更に押されると、ロックチップ１３ａがロックフランジ２１eに突き当たったままトリガーばね１４が圧縮される。そして、トリガーばね１４の圧縮力が一定レベルを超えると、ロックチップ１３ａがロックフランジ２１eを乗り越えて図４に示すようにこれに係合する。

上記動作において、ばね定数が復帰ばね１５より小さいトリガーばね１４の役割は、押ボタン１１が一定ストローク以上押動されないと、上記の通りロックチップ１３ａをロックフランジ２１eに係合させないことにあり、これにより押ボタン１１に不用意な接触が生じた場合の誤動作の防止が図られる。

図２および図４に示すセット（ロック）状態の押ボタンスイッチをリセットする（待機状態に戻す）には、操作部１０を復帰ばね１５に抗して時計方向（図２の破線矢印方向）に所定角度（例えば４５°）捻回する。すると、ロックチップ１３ａがロックフランジ２１eに形成された図示しない軸方向の切欠きに達して係合が外れ、操作部１０は復帰ばね１５の軸方向力により押し上げられる。これにより、押ボタンスイッチの図示しない接点ユニットの常閉接点が閉成され負荷回路が閉路される。更に、ロックチップ１３ａがロックフランジ２１eの切欠きを通過した時点で、操作部１０は復帰ばね１５の回転方向力により反時計方向（図１の実線矢印方向）に駆動され待機位置に戻る。なお、このようなプッシュロック・ターンリセット方式の押ボタンスイッチの基本構造については、例えば特許文献２を参照されたい。

ここで、図１および図２において、ベゼル２２の周壁２２ｂには、この実施例においては任意の対向する２個所に部分的に肉厚を厚くした肉厚部が設けられている。このベゼル２２の肉厚部のそれぞれに施錠レバーを装着するための装着部となる装着窓２２ｃが開口形成される。この装着窓２２ｃの中には、錠前を掛けて操作部１０を施錠するための施錠レバー４が支持軸４１を介して回動可能に装着される。

施錠レバー４は、図６に全体を示すとおり中心部に支持軸４１を通すための軸穴４ａを備えた平板からなる。この施錠レバー４のベゼル２２の外側に位置する基端部４ｂは錠前を掛けるための施錠穴４ｃを備え、他方のベゼル２２の内側に位置する先端部４ｄは、細くなっており、その先端に押ボタン１１の周壁１１ｂに接触させるための円弧状のガイド部４ｅを備えている。この施錠レバー４の支持軸４１には、施錠レバー４を常に先端のガイド部４ｅをベゼル２２の内側に挿入された押ボタン１１の周壁１１ｂに押し付ける方向に施錠レバー４を付勢するコイル状のばね４２が装着されている。

また、押ボタン１１の周壁１１ｂには、押ボタンスイッチが図１および図３に示すような待機（リセット）状態にあるとき、ベゼル２２の各装着窓２２ｃに対向して、これら装着窓より軸方向の少し高い位置に施錠レバー４の先端のガイド部４ｅを落とし込んで係止するロック穴１１ｆが設けられている（図６参照）。このロック穴１１ｆには、施錠レバー４の先端のガイド部４ｄがこのロック穴１１ｆに落ち込んだ後で施錠レバー４が不用意に操作されるのを禁止するための係止突起１１ｇと、押ボタン１１を回動操作して復帰操作をしたとき施錠レバー４を待機位置に戻してロックを解くための傾斜面１１ｈが設けられている。

なお、押ボタンスイッチは、前にも説明したとおり、図１に示す待機状態で操作部１０の押ボタン１１を押し込み操作することにより、操作部１０が図２に示すような押し込まれた位置でロックされた状態となる。このロック状態において図２における破線矢印で示すように押ボタン１１を時計方向に一定角度（例えば４５°）捻回することにより、図１に示す待機状態に復帰される（戻される）ようになるが、この点について次に説明する。

すなわち、図１および図３の押しボタンスイッチの待機状態においては、図３から明らかなように、押ボタン１１が復帰ばね１５によって押し上げられている関係で、その周壁１１ｂに設けたロック穴１１ｆが、ベゼル２２の周壁２２ｂの装着窓２２ｃより高い位置にあるので、施錠レバー４の先端部のガイド部４ｅが押ボタン１１のロック穴１１ｆより下の周壁に当接するため、施錠レバー４の基端部４ｂがベゼル２２の装着窓２２ｃ内で、ほぼベゼル２２の周壁外周の接線方向に向けられ、大方装着窓２２ｃの中に納められる状態となっている。

この押ボタンスイッチの押ボタン１１の押し込み操作によりこれと一緒に、押棒１３が下降し、その先端に設けられたロックチップ１３ａがフレーム２１のロックフランジ２１eを乗り越えてこれと係合し、ロックされ、図２および図４に示すようなロック状態となる。この状態で、押棒１３によって、スイッチ部２０の図示しない接点ユニットが操作され、その常閉接点が開き、これに接続された負荷回路が遮断される。

この押ボタンスイッチの操作過程で、押ボタン１１が押し込まれることにより、その周壁１１ｂのロック穴１１ｆがベゼル２２の装着窓２２ｃと対向する位置まで下降すると、施錠レバー４の先端部のガイド部４ｅがロック穴１１ｆ内に落ち込む。これにより、ガイド部４ｅの機械的な規制がなくなり、施錠レバー４が、ばね４２のばね力により時計方向に回動され、基端部４ｂが起立し、図２および図４に示すように、ベゼル２２の周壁２２ｂの外側に直径方向に突出するようになる。

セット（ロック）状態の押ボタンスイッチをリセットして待機位置に戻す時は、図２に破線矢印で示すように、押ボタン１１を時計方向に所定角度、例えば４５°捻回操作する。これにより、押棒１３のロックチップ１３ａがフレーム２１のロックフランジ２１ｅの形成範囲の外の切欠き部へ移動して、ロック状態が解除されるため、操作部１０が復帰ばね１５により押し上げられるとともに、図１に実線矢印で示すように反時計方向に回動され、押ボタンスイッチは、図１の待機状態に復帰する。そして、スイッチ部２０の図示しない接点ユニットの常閉接点が閉じられ、これに接続された負荷回路が閉路されるので、これも動作状態に復帰する。

さて、前記したように押ボタン１１の押し込み操作により、押ボタンスイッチが図２および図４に示すようなロック状態になったところで、ベゼル２２の周壁２２ｂの外側へほぼ直角に突出した施錠レバー４の施錠穴４ｃに図５に示すように、南京錠８０またはシザースロック９０等の錠前を掛けて押ボタンスイッチの操作部１０の施錠を行う。

施錠レバー４は、基端部４ｂが起き上がってベゼル２２の外側へ突出すると、先端部４ｄのガイド部４ｅが押ボタン１１の周壁１１ｂのロック穴１１ｆに入り込んで、先端部４ｄが、ロック穴の係止突起１１ｇの端面に押し付けられて係止され、基端部４ｂがベゼル２２の装着窓２２ｃの内壁面で係止される。このため、施錠レバー４はベゼル２２の外側へ突出した基端部４を手で操作しても操作することができず、また、操作ボタン１１の回動操作もロックされ、操作部１０のロック状態を安定に保持することができる。

なお、シザースロック９０は、多数の施錠穴９０ａを備えた鋏状のロック機構であり、多数の施錠穴９０ａのそれぞれに南京錠を掛けて施錠することができるので、これを使用することによって、１つの施錠レバーの施錠穴を多人数で共用することができるようになる。

押ボタンスイッチのロック状態において、施錠レバー４の施錠穴４ｃに錠前が掛けられていない場合は、図７（ａ）に示すように、押ボタン１１をリセット方向（矢印で示す時計方向）に捻回操作すると、押ボタン１１の周壁１１ｂのロック穴１１ｆが捻回方向に移動するので、この中に入り込んでいた施錠レバー４の先端部４ｄのガイド部４ｅがロック穴１１ｆの周壁の内周から外周側へ立ち上がる傾斜面１１ｈによって案内されて、施錠レバー４の基端部４ｂが水平となるロック状態の位置から反時計方向に回動してベゼル２２に接近し、図７（ｂ）に示すように、ガイド部４ｅが、押しボタン１の周壁のロック穴１１ｆから抜け出て、周壁１１ｂの外周面に接したところで施錠レバーの基端部４ｂがベゼルの装着窓２２ｃ内に戻され、図７において垂直となる待機状態の位置へ移る。

そして、押ボタン１１は、捻回操作することにより、押し込み状態のロックが解除されると、復帰ばねの回転復帰力によって、図７（ｃ）の矢印で示すように反時計方向に回転されて、図７（ｃ）に示すように、施錠レバー４のガイド部４ｅが押ボタン１１の周壁のロック穴１１ｆと対向する待機位置に戻る。このとき押ボタン１１は、復帰ばねにより押し上げられているので、施錠レバー４のガイド部４ｅと押ボタン１１の周壁のロック穴１１ｆとの軸方向の位置は、図３に示すようにずれているので、ガイド部４ｅはロック穴１１ｆに落ち込むことなく、押ボタン１１の周壁１１ｂの外周面に当たって待機位置を保つようになる。

ところが、押ボタンスイッチのロック状態（図２および図４）において、図５に示すように施錠レバー４の施錠穴４ｃに錠前が掛けられた場合は、この状態で、押ボタン１１をリセット方向に捻回操作しても、施錠レバー４とベゼル２２の間に、施錠穴４ｃに掛けられた南京錠８０の弦が挟まるため施錠レバー４の捻回操作が阻止されるため、押ボタン１１は完全にリセットされず、押ボタンスイッチのロック状態を解除することができない。したがって施錠レバー４の施錠穴４ｃに１つでも錠前が掛けられているとロックされた押ボタンスイッチのリセットを行うことができないので、不用意に負荷回路が復帰させられることがないため、その安全性を確保できることになる。

図５に示すように、錠前を２個以上掛けるようにすると、２者以上の者が各々の鍵を別々に保有し、それらの鍵が揃わなければ解錠できないようにすることができるので、安易な解錠による押ボタンスイッチの不測のリセットがより確実に防止することができる。

この発明の実施例を示す非常停止用押ボタンスイッチの待機状態の斜視図である。 図１の押ボタンスイッチのロック状態の斜視図である。 図１に対応した非常停止用押ボタンスイッチの待機状態の縦断面図である。 図２に対応した非常停止用押ボタンスイッチのロック状態の縦断面図である。 この発明の実施例による非常停止用押ボタンスイッチの施錠状態を示す斜視図である。 この発明の実施例による非常停止用押ボタンスイッチの分解斜視図である。 この発明の実施例による非常停止用押ボタンスイッチの動作説明に用いる一部切欠きを含む平面図である。

符号の説明

１０ 操作部
１１ 押ボタン
１２ ターンボタン
１３ 押棒
１４ トリガーばね
１５ 復帰ばね
２０ スイッチ部
２１ フレーム
２２ ベゼル
４ 施錠レバー
４ｂ 施錠穴
８０ 錠前（南京錠）
９０ シザースロック

Claims (2)

1. 頭部にキャップ状の押ボタンを有し、軸方向および回転方向の両方向にばね力を受ける操作部と、この操作部により操作されるスイッチ部とを備え、前記操作部は前記ばね力に抗して軸方向に押動操作されると押し込み状態にロックされ、このロック位置の操作部を前記ばね力に抗して捻回操作することによりロックが解除され、前記ばね力により待機位置に復帰する非常停止用押ボタンスイッチにおいて、
   前記操作部が軸方向および回転方向に摺動可能に嵌挿された筒状のベゼルを前記スイッチ部に固定して設け、このベゼルの周壁に一端に錠前を通す施錠穴を有する施錠用レバーを装着するための装着部を1つまたは複数設け、この各装着部に前記施錠レバーをそれぞれ回動可能に装着し、前記操作部の押動操作により前記施錠レバーを回動させ、前記操作部が押し込み状態にロックされた位置で前記施錠レバーの施錠穴を備えた端部を前記ベゼルの周壁の外側へ突出させ、この操作部のロック位置での前記操作部の捻回操作に連動して前記施錠レバーを回動させて操作部が待機位置に復帰した位置で前記ベゼルの周壁の外側へ突出した施錠レバーの施錠穴を備えた端部を前記ベゼルの周壁の装着部に収納するとともに、前記ベゼルの周壁から突出した施錠レバーの端部の施錠穴に錠前を掛けることにより施錠レバーの回動を阻止して前記操作部をロック位置に施錠することを特徴とする非常停止用押ボタンスイッチ。
2. 前記ベゼルの周壁を貫通する窓部を前記施錠レバーの装着部としたことを特徴とする請求項１記載の非常停止用押ボタンスイッチ。

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