JP2020167044A - イネーブルスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、耐久性に優れ、信頼性の高い、強制開離機構を備えた３ポジションのイネーブルスイッチを提供すること。【解決手段】押釦３を第２ポジションから第３ポジションに押し込んだとき、押釦３に一端側が当接して揺動操作され、他端側が当接した往復可動台５を押釦３の押し込み方向と逆方向に移動させることで主回路を電気的に非導通状態にする、揺動レバー７と、押し込みを解除された押釦３が第３ポジションから第２ポジションを経て第１ポジションに復帰するときに主回路を電気的に非導通状態にするように往復可動台５を所定位置に保持するスチールボール５１及びコイルばね５２からなるばねつかみ機構とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、クレーンやホイストのペンダントスイッチや各種装置、ロボット、工作機械等のリモートコントロールボックス等に好適に使用されるイネーブルスイッチに関し、特に、オフ−オン−オフの３ポジション動作が可能なイネーブルスイッチに関するものである。

例えば、クレーンやホイストを動作させる場合、作業者はペンダントスイッチを操作しながら積荷に近づいた状態で作業を行うことが一般的である。
イネーブルスイッチは、スイッチがオンしているときのみクレーンやホイストの動作が可能であり、クレーンやホイストの異常な動作に対して、スイッチをオフにするとクレーンやホイストの動作が止まるというもので、安全作業の一つの手段となっている。

従来のイネーブルスイッチとしては、押している間はオン、手を離すとオフとなる押釦スイッチが用いられており、作業中に瞬間的に指を離したり、ペンダントスイッチを手放したりしてしまえば、クレーンやホイストは停止するという機能を持っていた。

しかし、クレーンやホイストの異常な動作に対して作業者が逆に押釦を更に押し込んでしまう場合がある。
そこで、手を離しても停止し、また逆に押し込んでも停止するという３ポジションのイネーブルスイッチが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
なお、当該スイッチの機能に関しては、日本工業規格（ＪＩＳ Ｃ８２０１−５−８：２００９（ＩＥＣ６０９４７−５−８：２００９））として規定され、更に厚生労働省の「機械の包括的な安全基準に関する指針」にも使用が推奨されている。

上記特許文献１に係るイネーブルスイッチは、固定接点が配設された接点台に押釦を第１ポジションからイネーブル位置である第２ポジションを経て第３ポジションに押込可能に組み込んでなるものであって、押釦の下部に揺動可能に枢着され、接点用ばねに抗して可動接点を固定接点側から離れた状態に支持するとともに、押釦と共に下降して可動接点を固定接点に接触させる揺動レバーと、押釦が接点閉じ位置（第２ポジション）を越えて押し込まれた際に、揺動レバーの下部に当接して該揺動レバーを押し上げる突起部とを備え、押釦を離した状態（第１ポジション）では揺動レバーが可動接点を支持することによりオフとなり、押釦を１段押し込んだ状態（第２ポジション）では揺動レバーが固定接点の位置まで下がることによりオンとなり、押釦を２段押し込んだ状態（第３ポジション）では突起部が揺動レバーを押し上げることにより、該揺動レバーが可動接点を固定接点から引き離してオフとすることができるようになっている。

ところで、この特許文献１に係るイネーブルスイッチは、強制開離機構（直接開路動作機構（ＪＩＳ Ｃ８２０１−５−１：２００７（ＩＥＣ６０９４７−５−１：２００３）））を備えていないため、接点に溶着が発生した場合に強制的に開離させることができないという問題があった。

一方、強制開離機構を備えた３ポジションのイネーブルスイッチも提案されている（例えば、特許文献２参照。）が、接点に板ばねを使用しているため、構造が複雑であることに加え、耐久性に問題があり、信頼性に乏しいという問題があった。

特開２００６−２４４８５３号公報 特開２００８−１２４０４０号公報

本発明は、上記従来の３ポジションのイネーブルスイッチの有する問題点に鑑み、構造が簡単で、耐久性に優れ、信頼性の高い、強制開離機構を備えた３ポジションのイネーブルスイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のイネーブルスイッチは、
押釦を第１ポジションからイネーブル位置である第２ポジションを経て第３ポジションに押込可能に組み込むようにし、強制開離機構を備えた３ポジションのイネーブルスイッチにおいて、
押釦を第１ポジションから第２ポジションに押し込んだとき、接触状態にして主回路を電気的に導通状態にする、接点台に配設した固定接点と、押釦に従動して移動する往復可動台に組み込まれた可動接点台金に配設した可動接点と、
押釦を第２ポジションから第３ポジションに押し込んだとき、押釦に一端側が当接して揺動操作され、他端側が当接した往復可動台を押釦の押し込み方向と逆方向に移動させることで、主回路の固定接点と可動接点の接触状態を強制開離して主回路を電気的に非導通状態にする、揺動レバーと、
押し込みを解除された押釦が第３ポジションから第２ポジションを経て第１ポジションに復帰するときに、主回路の固定接点と可動接点を非接触状態にして主回路を電気的に非導通状態にするように往復可動台を所定位置に保持するスチールボール及びコイルばねからなるばねつかみ機構と、
を備えてなることを特徴とする。

この場合において、前記揺動レバーを、該揺動レバーの揺動軸を軸受部材により軸支し、該軸受部材を接点台に押し込むように装着することで、軸受部材に形成した爪部によって抜け止め状態に固定することで、接点台に組み込み、装着するようにすることができる。

本発明のイネーブルスイッチによれば、剛体部品を組み合わせて構成することで、構造が簡単で、耐久性に優れ、信頼性の高い、強制開離機構を備えた３ポジションのイネーブルスイッチを提供することができる。

また、揺動レバーを、該揺動レバーの揺動軸を軸受部材により軸支し、該軸受部材を接点台に押し込むように装着することで、軸受部材に形成した爪部によって抜け止め状態に固定することで、接点台に組み込み、装着するようにすることにより、イネーブルスイッチの構造を簡易化できるとともに、組み立てを容易にすることができる。

本発明のイネーブルスイッチの一実施形態を示す外観図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。 同イネーブルスイッチの分解図である。 同イネーブルスイッチの図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。 同イネーブルスイッチの強制開離機構の動作説明図である。 同イネーブルスイッチの組立構造の説明図である。 同イネーブルスイッチの押釦の押し込み操作時の図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図及び図１（ｄ）のＢ−Ｂ断面図に対応する動作説明図である。 同イネーブルスイッチの押釦の復帰動作時の図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図及び図１（ｄ）のＢ−Ｂ断面図に対応する動作説明図である。 同イネーブルスイッチの押釦の押し込み操作時の図１（ｄ）のＤ−Ｄ断面図及び図１（ｄ）のＣ−Ｃ断面図に対応する動作説明図である。 同イネーブルスイッチをペンダントスイッチに組み込む一例を示す分解斜視図である。 同イネーブルスイッチをペンダントスイッチに組み込む他の例を示す分解斜視図である。

次に、本発明のイネーブルスイッチの実施の形態を、図面に基づいて説明する。

＜イネーブルスイッチの概略説明＞
図１（ａ）〜（ｄ）に示されるイネーブルスイッチ１は、例えば、クレーンやホイスト等に装備されるペンダントスイッチに組み込まれて使用されるものであって、接点台２と押釦３とを備え、オフ−オン−オフの３ポジション動作が可能とされている。

＜接点台の説明＞
図２〜図４に示すように、接点台２は、箱形構造を呈しており、中央には、押釦３を摺動可能に収容する押釦収容部が形成され、上部には、両側に張り出す取付用フランジが形成され、下部には、固定接点６５ａ、６６ａを配設するようにしている。

＜固定接点の説明＞
固定接点６５ａは主回路用、固定接点６６ａは補助回路用のもので、固定接点６５ａを配設した固定接点台金６５を端子ねじ６７によって、固定接点６６ａを配設した固定接点台金６６を端子ねじ６８によって、接点台２に固定するようにしている。

＜押釦の説明＞
押釦３は、剛体部品からなり、接点台２に配設される押釦復帰用ばね３３、３４によって付勢された状態で摺動可能に差し込まれ、押釦３を押していない状態の第１ポジションから押釦３をイネーブル位置である中間位置に押している状態の第２ポジションを経て押釦３を完全に押している状態の第３ポジションに押込可能に接点台２に組み込まれている。

そして、押釦３を接点台２に組み込んだ状態で、カバー体４を装着することにより、一体化するようにしている。
図５に示すように、カバー体４は、接点台２に押し込むように装着することで、カバー体４に形成した爪部４１によって、抜け止め状態に固定することができるようにしている。

押釦３には、円形の第１貫通部３５と、矩形の第２貫通部３６と、矩形の第３貫通部３７とが形成されている。

＜押釦のクリック機構の説明＞
イネーブルスイッチ１には、使用者が押釦３の第１、第２及び第３ポジションの各位置を自覚することができるようにするために、押釦３の押し込みの際にクリック感を付与するクリック機構が装備されている。

クリック機構は、押釦３に形成した円形の第１貫通部３５に配設される、スチールボール３１及びコイルばね３２と、接点台２側に形成される段差部２ａとにより構成されている。
これにより、コイルばね３２の付勢力でスチールボール３１を、押釦３の第１、第２及び第３ポジションの往復経路に沿う接点台２側に形成される段差部２ａに押し付けることができるようになっている。
そして、押釦３を第１ポジションから第２ポジションへと押し込む際に、スチールボール３１が段差部２ａを乗り越えようとしてクリック感が発生するとともに、押釦３を第２ポジションから第３ポジションへと押し込む際に、スチールボール３１が下側の段差部２ａを乗り越えようとしてクリック感が発生するようになっている。

＜往復可動台の説明＞
押釦３に形成した矩形の第２貫通部３６の内部には、剛体部品からなる往復可動台５が摺動可能に組み込まれている。

往復可動台５には、往復可動台５を所定位置に保持するスチールボール５１及びコイルばね５２からなるばねつかみ機構を配設するようにする。

＜可動接点の説明＞
往復可動台５には、主回路用の固定接点６５ａに対応する可動接点６１ａを配設した可動接点台金６１を、コイルばね６２によって付勢した状態で組み込むようにする。

押釦３に形成した矩形の第３貫通部３７には、補助回路用の固定接点６６ａに対応する可動接点６３ａを配設した可動接点台金６３を、コイルばね６４によって付勢した状態で組み込むようにする。

＜強制開離機構の説明＞
接点台２の押釦３の下方位置に、押釦３を第２ポジションから第３ポジションに押し込んだとき、押釦３に一端側が当接して揺動操作され、他端側が当接した往復可動台５を押釦３の押し込み方向と逆方向に移動させることで、主回路の固定接点６５ａと可動接点６１ａの接触状態を強制開離して主回路を電気的に非導通状態にする、揺動レバー７を配設する。

揺動レバー７は、その揺動軸を軸受部材７１により軸支した状態で、接点台２に組み込み、装着することにより、一体化するようにしている。
図５に示すように、軸受部材７１は、接点台２に押し込むように装着することで、軸受部材７１に形成した爪部７１ａによって、抜け止め状態に固定することができるようにしている。

＜スイッチング動作の説明＞
以上に述べたように構成されるイネーブルスイッチ１の押釦３の操作に伴うスイッチング動作について、主に、図６〜図８を用いて説明する。

＜主接点の動作説明＞
図６の（１）に示すように、押釦３が第１ポジション（初期状態）にあるときには、往復可動台５は通常位置で待機しており、このとき、主回路用の固定接点６５ａと可動接点６１ａとは離れており、主回路は電気的に非導通状態にされている。
次に、図６の（２）に示すように、押釦３をイネーブル位置である第２ポジションにまで押し込むと、スチールボール５１及びコイルばね５２からなるばねつかみ機構が押釦３側に形成される段差部３６ａに係止されることによって、往復可動台５が押釦に従動して移動し、押釦３と共に押し込まれ、主回路用の固定接点６５ａと可動接点６１ａとは接触状態になり、主回路は電気的に導通状態になる。
次に、図６の（３）に示すように、押釦３を第２ポジションから第３ポジションへと更に押し込むと、押釦３に揺動レバー７の一端側が当接して揺動レバー７が揺動操作され、揺動レバー７の他端側が当接した往復可動台５を押釦３の押し込み方向と逆方向に移動させることで、主回路の固定接点６５ａと可動接点６１ａの接触状態を強制開離して、主回路を電気的に非導通状態になる。
このとき、スチールボール５１及びコイルばね５２からなるばねつかみ機構が押釦３側に形成される段差部３６ａを乗り越えることによって、往復可動台５が押釦３の所定位置に保持され、主回路の固定接点６５ａと可動接点６１ａの接触状態を強制開離して、主回路は電気的に非導通状態に維持される。

図７の（４）〜（６）に示すように、押釦３の押込力を解除すると、押釦復帰用ばね３３、３４の作用により、押釦３は、第３ポジションから第２ポジションを経て第１ポジションに自動的に復帰する。
図７の（４）（図６の（３））の往復可動台５が押釦３の所定位置に保持され、主回路の固定接点６５ａと可動接点６１ａの接触状態を強制開離して、主回路を電気的に非導通状態に維持された状態から、押釦３が第３ポジションから第２ポジションへと復帰する過程において、可動接点台金６１がカバー体４と干渉することで、スチールボール５１及びコイルばね５２からなるばねつかみ機構が押釦３側に形成される段差部３６ａを、図６の（２）〜（３）のときと逆方向に乗り越えることによって、往復可動台５が押釦３の初期の位置に復帰するが、この間、主回路用の固定接点６５ａと可動接点６１ａとは離れており、主回路は電気的に非導通状態に維持される。

＜補助接点の動作説明＞
図８の（１）に示すように、押釦３が第１ポジション（初期状態）にあるときには、補助回路用の固定接点６６ａと可動接点６３ａとは離れており、補助回路は電気的に非導通状態にされている。
次に、図８の（２）に示すように、押釦３をイネーブル位置である第２ポジションにまで押し込んでも、同様に、補助回路用の固定接点６６ａと可動接点６３ａとは離れており、補助回路は電気的に非導通状態にされている。
次に、図８の（３）に示すように、押釦３を第２ポジションから第３ポジションへと更に押し込むと、補助回路用の固定接点６６ａと可動接点６３ａとは接触状態になり、補助回路は電気的に導通状態になる。

押釦３の押込力を解除すると、押釦復帰用ばね３３、３４の作用により、押釦３は、第３ポジションから第２ポジションを経て第１ポジションに自動的に復帰する。
これにより、補助回路の固定接点６６ａと可動接点６３ａの接触状態が解除され、補助回路は電気的に非導通状態に維持された状態になる。

＜作用効果の説明＞
本実施形態のイネーブルスイッチ１によれば、剛体部品からなる接点台２、押釦３、カバー体４、往復可動台５、揺動レバー７を組み合わせて構成することで、構造が簡単で、耐久性に優れ、信頼性の高い、強制開離機構を備えた３ポジションのイネーブルスイッチを提供することができる。

また、カバー体４を、接点台２に押し込むように装着することで、カバー体４に形成した爪部４１によって、抜け止め状態に固定するようにしたり、揺動レバー７を、揺動レバー７の揺動軸を軸受部材７１により軸支し、軸受部材７１を接点台２に押し込むように装着することで、軸受部材７１に形成した爪部７１ａによって抜け止め状態に固定することで、接点台２に組み込み、装着するようにすることにより、イネーブルスイッチ１の構造を簡易化できるとともに、組み立てを容易にすることができる。

イネーブルスイッチ１は、コンパクトにユニット化されているので、様々な種類のペンダントスイッチに容易に組み付けることができる。
例えば、図９及び図１０に示すように、ペンダントスイッチ８において、他のスイッチと取付構造を共通化することにより、作業者の使い勝手に応じた自由なレイアウトが可能となる。

以上、本発明のイネーブルスイッチについて、その一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のイネーブルスイッチは、構造が簡単で、耐久性に優れ、信頼性の高い、強制開離機構を備えた３ポジションのイネーブルスイッチを提供するもので、クレーンやロボットをはじめとする様々な３ポジションのイネーブルスイッチの用途に好適に用いることができる。

１ イネーブルスイッチ
２ 接点台
２ａ 段差部（クリック機構）
３ 押釦
３１ スチールボール（クリック機構）
３２ ばね部材
３６ａ 段差部（ばねつかみ機構）
４ カバー体
４１ 爪部
５ 往復可動台
５１ スチールボール（ばねつかみ機構）
５２ ばね部材（ばねつかみ機構）
６１ 可動接点台金（主回路用）
６１ａ 可動接点（主回路用）
６３ 可動接点台金（補助回路用）
６３ａ 可動接点（補助回路用）
６５ 固定接点台金（主回路用）
６５ａ 固定接点（主回路用）
６６ 固定接点台金（補助回路用）
６６ａ 固定接点（補助回路用）
７ 揺動レバー
７１ 軸受部材
７１ａ 爪部
８ ペンダントスイッチ

Claims (2)

1. 押釦を第１ポジションからイネーブル位置である第２ポジションを経て第３ポジションに押込可能に組み込むようにし、強制開離機構を備えた３ポジションのイネーブルスイッチにおいて、
   押釦を第１ポジションから第２ポジションに押し込んだとき、接触状態にして主回路を電気的に導通状態にする、接点台に配設した固定接点と、押釦に従動して移動する往復可動台に組み込まれた可動接点台金に配設した可動接点と、
   押釦を第２ポジションから第３ポジションに押し込んだとき、押釦に一端側が当接して揺動操作され、他端側が当接した往復可動台を押釦の押し込み方向と逆方向に移動させることで、主回路の固定接点と可動接点の接触状態を強制開離して主回路を電気的に非導通状態にする、揺動レバーと、
   押し込みを解除された押釦が第３ポジションから第２ポジションを経て第１ポジションに復帰するときに、主回路の固定接点と可動接点を非接触状態にして主回路を電気的に非導通状態にするように往復可動台を所定位置に保持するスチールボール及びコイルばねからなるばねつかみ機構と、
   を備えてなることを特徴とするイネーブルスイッチ。
2. 前記揺動レバーを、該揺動レバーの揺動軸を軸受部材により軸支し、該軸受部材を接点台に押し込むように装着することで、軸受部材に形成した爪部によって抜け止め状態に固定することで、接点台に組み込み、装着されてなることを特徴とする請求項１に記載のイネーブルスイッチ。

Images