JP2668601B2 - 無接点式押釦スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光を用いた無接点式押釦
スイッチにおいて、押釦復帰用ばねの損傷や、押釦と本
体との隙間で、ごみの噛み込み等が発生し、押釦が復元
しないような場合においても確実に押釦を復帰させ、安
全性を確保するようにした無接点式押釦スイッチに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来ホイストクレーン等の操作用押釦ス
イッチは有接点式のものが汎用されている。このため、
スイッチ操作の都度スパークが発生し、接点を消耗させ
てスイッチ寿命を短くし、度々新しいものと交換しなけ
ればならず、また低電圧で使用する時には接触不良が生
じてクレーン操作の確実性に劣るものとなっている。さ
らに有接点方式の多段操作スイッチの場合には接点間の
距離を設定された安全上のものとして保たねばならない
ので小型化にも限度がある。そして、ホイストクレーン
等には走行・横行・巻上巻下等の各操作を夫々のスイッ
チにて行なうため１つのペンダントスイッチケースには
多数の押釦スイッチを収納している。したがって、スイ
ッチケースは大型となり片手操作が困難となることがあ
る。

【０００３】この有接点式の押釦スイッチの欠点を改善
するため、光を用いた無接点式の押釦スイッチを本願出
願人は開発した（特開昭５９−２０２７３３号公報参
照）。

【０００４】これは押釦を押し下げた場合にのみ発光素
子の光が受光素子に達するように通光窓を具備した遮光
板を突設した押釦をその遮光板を互いに重ねるようにし
て復元用ばねを介して上下方向に摺動自在に本体ブロッ
ク内に挿入するとともに、この本体ブロック内の遮光板
の両側側方には、プリント基板に互いに対向するように
して突設された発光素子・受光素子を夫々独立的に挿入
支持させ、発光素子の光が受光素子に達するようにした
素子挿入溝を形成し、かつ本体ブロック底部にはプリン
ト基板及び裏板を嵌合固定するようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この無接点式押釦スイ
ッチは、押釦復元用のばねが正常に作用している場合は
何も問題がない。しかし、押釦の押し下げを解除しても
押釦が復帰しない場合、例えば、押釦復帰用のばねが破
損したり、あるいは押釦部に異物が噛み込んだりして押
し下げた押釦が復帰しないと、電気回路はオンの状態を
保持し、クレーン等が暴走し、極めて危険である。

【０００６】本発明は、押釦復帰用ばねの破損あるいは
異物噛み込み等にて押釦が正常に作用しない場合、すな
わち、押釦を正常に押した時のみスイッチがオン状態と
なり、他の操作、無操作の場合はすべてスイッチを自動
的にオフ状態にすることにより安全性を向上するととも
に、これを簡易な構造で実現できるようにした無接点式
押釦スイッチを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになしたもので、本体ブロックに対向して設
けた押釦間にインターロックレバーを介在させるととも
に、遮光板を設けた押釦の操作による通光・遮光により
スイッチのオン・オフ操作をする無接点式押釦スイッチ
において、前記押釦を前記遮光板を設けた上押釦と、遮
光板を有しない下押釦とに分割するとともに、上押釦と
下押釦の間に下押釦復帰用のばねよりも付勢力の小さい
上押釦復帰用のばねを配設し、両者を嵌合して、本体ブ
ロック内に設けた発光素子と受光素子間に前記遮光板が
位置するように挿入し、押釦を押し下げ操作していない
とき、下押釦の位置にかかわらず、前記遮光板が遮光を
行うようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、図示の実施例に基づいて本発明の無接
点式押釦スイッチを説明する。図において１は押釦スイ
ッチの本体ブロックで、これは成形・軽量・耐久性・絶
縁性等に優れた材質例えば合成樹脂等にて一体に形成さ
れる。この本体ブロック１には遮光板１７を設けた押釦
１０を２つ所要間隔をおいて対設挿通するための押釦挿
入溝２を形成し、かつこの各押釦挿入溝２の側部に遮光
板挿入溝３を該押釦挿入溝２と連続して形成する。この
遮光板挿入溝３は押釦が夫々押釦挿入溝２内へ挿入され
た時、遮光板が挿入され、かつ押釦の押下操作にて該構
内に遮光板が上下に移動可能にしてその大きさが定めら
れる。そしてこの本体ブロックには各遮光板挿入溝３を
挟むようにして互いに対向する受光素子ＰＴ（フォトト
ランジスタ、ＣＤＳセル、フォトダイオード等）及び発
光素子ＬＥＤを夫々挿入する素子挿入溝４，５を一対と
し、これを各押釦毎に設ける。図示の実施例ではこの受
光素子と発光素子を一対としたものを１組用いるように
素子挿入溝４，５を夫々並列させたが、この素子を２組
用いることも可能で、発光素子・受光素子を１組用いる
場合は各押釦にてオンオフ操作用として用いる。素子挿
入溝４，５は本体ブロック１の下底面側のみ開口し、か
つ各素子挿入溝には発光又は受光用の素子が独立的に挿
入されるようになっているとともに、この溝の互いに対
向する二つの内側壁には常時発光している発光素子の光
を受光素子側へ到達するように通光孔４Ｈ，５Ｈが穿設
される。勿論この通光孔４Ｈ，５Ｈ及び発光・受光両素
子は光進方向の同一直線上に位置させる。

【０００９】また、本体ブロック１には対向する２つの
押釦挿入溝２，２間を繋ぐようにしてインターロック挿
入溝６が形成されるとともに、この挿入溝６の中央内部
下方位置には押釦挿入溝間を繋ぐようにして係止桟７を
本体ブロック１と一体に形成し、この係止桟７に係止段
７ａ，７ａを形成し、この係止段７ａを用いて、挿入溝
６内に本体ブロック１の裏側より挿入されるインターロ
ックガイド８，８を係止する。インターロックガイド８
は、図４及び図５に示すように、内側下部に係止片８ａ
を、内側面の上部に縦方向に溝８ｂをそれぞれ形成した
もので、これを２枚互いに対向し、本体ブロック１のイ
ンターロック挿入溝６内に、しかも本体ブロック１の裏
側より挿入するとき、係止片７ａが係止桟７の係止段７
ａに係止され、それ以上本体ブロック１の表面側へ抜け
出ないようにして支持される。そして対向するインター
ロックガイド８，８の溝８ｂ，８ｂ内にインターロック
レバー９の両側に突設される支軸９ａを挿入し、これに
よりインターロックレバー９が後述する対設した２つの
押釦１０のうちのいずれか一方を押し下げる場合、支軸
９ａにて支持され、シーソー状に揺動し、他方の押釦１
０の押し下げを不能とさせるものである。

【００１０】上記押釦１０は押釦挿入溝２内にがたつく
ことなく、しかも円滑に摺動するようにしてその押釦本
体の外形状・大きさが定められるとともに、この押釦１
０は、上押釦１０Ａと下押釦１０Ｂとよりなり、この上
押釦１０Ａを下押釦１０Ｂ内に嵌挿することにより一体
となっている。また、下押釦１０Ｂにはその両外側面に
開口した横方向の孔１１を穿ち、この孔内にアクション
用のばねＳとこのばねＳの両側を挟むように２つのボー
ルＢとを嵌挿し、本体ブロック１の押釦挿入溝２の内側
面に形成したアクション用の段面１ＡにばねＳにて押圧
されるボールＢにより押釦の押下操作を有段階状にして
押釦にアクションをつける。また、必要に応じてスイッ
チを２段切換又は３段切換操作を行う場合には、この断
面１Ａの形状を変えて実施することも可能である。

【００１１】前記下押釦１０Ｂはアクション用ボール、
ばねを嵌合する孔１１より上方位置で、かつこの孔１１
と直交する方向にして下押釦１０Ｂの中央部の両側面よ
り頂面にかけて切削した大きな逆Ｕ字形をした上押釦嵌
挿用の溝１２を形成し、かつ対向する二側面に係止段１
３を対向して設け、この係止段１３を本体ブロック１の
押釦挿入溝２の内側面に設けた係止段２ａと互いに係止
させ、下押釦１０Ｂが本体ブロック１の頂面方向への抜
け止めとし、さらに下押釦１０Ｂ内側面上部にはインタ
ーロックレバー９の先端を嵌合する孔１４を穿設する。
この下押釦１０Ｂに嵌挿される上押釦１０Ａは、下押釦
１０Ｂの逆Ｕ字形をした溝１２内に嵌合されるよう下部
が馬蹄形をし、この下部１５の一方の外側面には係止段
２ａと係止され、抜き止め作用をする係止段１６を、他
方には遮光片１７を一体に形成するとともに、馬蹄形を
した下部１５の上部には平板状の鍔片１８を一体に形成
し、この鍔片１８に直接又は図示のように鍔片頂面に突
設した取付片１９にスペーサ２０をビス止め、接着等に
て一体に設ける。この上押釦１０Ａの馬蹄形をした下部
１５を下押釦１０Ｂの溝１２に嵌合する際、この上押釦
１０Ａと下押釦１０Ｂ間にばね２１を介在させ、常に上
押釦１０Ａを上方へ押し上げるように作用させる。２つ
の押釦１０，１０を嵌挿した本体ブロック１の裏面には
基板２３と裏蓋３０とが嵌合される。

【００１２】基板２３は本体ブロック下底面の周囲に突
設されたガイド１Ｇ内に嵌合される大きさとし、これに
ダイオード２６、抵抗２７等の電気部品を備えたプリン
ト配線が施され、本体ブロックへの装着が確実に行える
ようにするとともに、基板２３にはさらに対設された発
光素子ＬＥＤ、受光素子ＰＴを１組とする光スイッチ素
子２４を設け、この発光素子ＬＥＤと受光素子ＰＴ（寸
法的に余裕があれば２組を用いることもできる。）とを
互いに対向して、これを１つの押釦に対し１組設け、こ
の発光素子・受光素子を前記本体ブロックの素子挿入溝
４，５へ挿入する。さらに、基板２３には端子を取り付
ける複数の端子取付ボス２５と、押釦１０を上方へ押し
上げるためのばね２２を嵌挿する孔２８を設ける。

【００１３】裏蓋３０は前記基板２３を押圧固定するよ
うにして本体ブロック１に装着され、素子部等へのごみ
の侵入を防止するためのもので、本体ブロックと同様に
絶縁性の材質にて形成され、この裏蓋３０は内面に押釦
復帰用のばね２２を支持するばね支持部３１，３２と端
子取付用の切欠３３とを設ける。

【００１４】上述の如く構成される各部品を組み立てる
には、図２〜図５に示すように、本体ブロック１の押釦
挿入溝２，２内に、遮光板１７は遮光板挿入溝３内に挿
入されるようにして、左右に対向する２つの押釦１０，
１０を挿入する。この前に上下両押釦１０Ａと１０Ｂは
図１に示すように予め組み立てておくものとする。そし
て、押釦１０の上部を本体ブロックの頂面に突出するよ
うにする。次にこの本体ブロック裏面に発光素子・受光
素子等をプリント配線された基板２３をあてがうが、こ
の時発光素子は素子挿入溝４へ、受光素子は素子挿入溝
５へ夫々正確に挿入させる。これは基板に各素子を設け
る際、素子挿入溝に素子が正確に挿入されるように設け
られ、かつこの両素子間に遮光板１７を位置させる。次
に裏蓋３０の装着であるが、これはまずばね２２，２２
をばね支持部３１，３２へ夫々挿入するようにして本体
ブロック裏側へ強く圧接するとガイド内に挿入され、か
つ裏蓋３０に突設した爪片３０Ｎを本体ブロックの係止
孔１Ｐに嵌入して固定する。この裏蓋の係着にて基板２
３も同時に挟持されるものである。さらにこれによりば
ね２２の弾力はばね２１よりも強いため、ばね２１は圧
縮された状態で保持される。

【００１５】なお、本体ブロック１にはスイッチケース
等への装着を容易に行なうため取付ビス孔１Ｈを穿孔し
た取付片１Ｔを突設するものとする。

【００１６】上述のように組み立てられた押釦スイッチ
は単独でも使用されるが、クレーン等のペンダントスイ
ッチとして使用する場合、ペンダントスイッチケース内
に２以上の押釦スイッチを設け、クレーンの走行・横行
・停止・巻上下等の各動作を行なわせるが、このいずれ
の際にも発光素子や受光素子には各動作の制御用電気信
号を送ったり、電気を供給したりする電線が端子取付部
に接続される。

【００１７】なお、組み立てにおいては、本体ブロック
１にインターロックガイド７，７及び上下両押釦を組み
立てた押釦１０，１０を挿入して組み立てる際、インタ
ーロックガイド７，７の溝７ｂに支軸９ａを嵌挿して配
設されるインターロックレバー９の端部を対向する押釦
の孔１４，１４に挿入されるようにし、ついで押釦１０
にスペーサ２０の取り付け、裏面側では基板２３、裏板
３０を取り付けるものである。

【００１８】上述のようにして組み立てられた押釦スイ
ッチにおいて、その作動をつぎに図９にしたがって説明
する。押釦を押すと、ばね２２に抗して押釦は押し下げ
られ、これにより常時点灯している発光素子よりの光は
押し下げられた遮光板１７の通光窓４Ｈ，５Ｈを経て受
光素子へ達し、これにより光は電気信号に変えられ所望
の動作が行われる。この時押下押釦と反対側の押釦はシ
ーソー状に揺動したインターロックレバーにて上方へ押
上状態となる。したがって同時に誤って両押釦を押して
も、共にオフとなって作動しないものとなる。

【００１９】以上の説明は正常に作動している場合のオ
ン・オフ動作説明である。この正常作動時は上押釦１０
Ａと下押釦１０Ｂとはばね２２の弾発力がばね２１に打
ち勝っているので、このばね２１は圧縮されて上押釦１
０Ａと下押釦１０Ｂとは一体となっており、押釦１０の
押し下げにより遮光板１７は遮光板挿入溝内で押し下げ
られ、これにより光軸はこの押釦押下位置にある遮光板
の上方の通光窓４Ｈ，５Ｈを透過させるのでスイッチオ
ンとなる。

【００２０】しかし、使用時において、押釦復帰用のば
ね２２が図１に示すように破断したり又は異物が噛み込
んで押釦が押し下げられた状態となり、押下力を解除し
ても復元しないことがある。このような時、スイッチは
操作を解除してもオン状態が保持され、オフとすること
ができない。本発明では上押釦１０Ａがばね２２の破損
等により復帰不能になっても押下力を解除すると上下両
押釦１０Ａ，１０Ｂ間に介在されたばね２１の作用にて
上押釦１０Ａのみが上方へ押し上げられる。これにより
上押釦１０Ａに突設された遮光板１７は押下状態にある
下押釦１０Ｂより上方へ移動し、Ａの遮光通光窓４Ｈ，
５Ｈの位置になり、通光窓４Ｈ，５Ｈを閉じることな
る。よって光軸はこの上昇した遮光板１７にて図９(3)
に示されるように遮光される。このように下押釦１０Ｂ
が復帰しなくても上押釦１０Ａにて遮光され、押釦の押
下操作を解除した時、押釦の復帰のいかんにかかわらず
確実にスイッチオフとなる。またばね２２の破損等によ
り押釦１０の再押下力は軽くなるので操作者は押釦の異
常に気づくことができる。

【００２１】本発明の押釦スイッチは、図６に示すよう
に、アクションを省略しても、また、図７に示すよう
に、両方の押釦にアクションを付けても、また、図８に
示すように、一方の押釦のみにアクションを付けてもよ
い。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、上押釦に遮光板を設け
るというきわめて簡易な構造により、押釦復帰用ばねの
破損あるいは異物噛み込み等にて押釦が正常に作用しな
い場合に、自動的にオフ状態にすることができ、無接点
式押釦スイッチの安全性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】復帰用ばねの破損時、押釦による遮光状態を示
す一部破断した押釦の外観図である。

【図２】本発明の押釦スイッチを本体ブロックと押釦の
裏面より見た外観斜視図である。

【図３】本発明の押釦スイッチの遮光板部を破断した外
観斜視図である。

【図４】同インターロックレバー部を破断した斜視図で
ある。

【図５】同分解斜視図である。

【図６】本発明の押釦スイッチのアクションを省略した
場合を示す断面図である。

【図７】本発明の押釦スイッチにアクションを付けた場
合を示す断面図である。

【図８】本発明の押釦スイッチの一方の押釦のみにアク
ションを付けた場合の断面図である。

【図９】本発明の押釦スイッチの作動説明図である。

【図１０】本発明の押釦スイッチの平面図である。

【図１１】同正面図である。

【符号の説明】

１ 本体ブロック ２ 押釦挿入溝 ３ 遮光板挿入溝 ４ 素子挿入溝 ８ インターロックガイド ９ インターロックレバー １０ 押釦 １０Ａ 上押釦 １０Ｂ 下押釦 ２１ 上押釦復帰用のばね ２２ 下押釦復帰用のばね ２３ 基盤 ２４ 光スイッチ ３０ 裏蓋

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体ブロック（１）に対向して設けた押
   釦（１０，１０）間にインターロックレバー（９）を介
   在させるとともに、遮光板（１７）を設けた押釦（１
   ０）の操作による通光・遮光によりスイッチのオン・オ
   フ操作をする無接点式押釦スイッチにおいて、前記押釦
   （１０）を前記遮光板（１７）を設けた上押釦（１０
   Ａ）と、遮光板を有しない下押釦（１０Ｂ）とに分割す
   るとともに、上押釦（１０Ａ）と下押釦（１０Ｂ）の間
   に下押釦復帰用のばね（２２）よりも付勢力の小さい上
   押釦復帰用のばね（２１）を配設し、両者を嵌合して、
   本体ブロック内に設けた発光素子と受光素子間に前記遮
   光板（１７）が位置するように挿入し、押釦（１０）を
   押し下げ操作していないとき、下押釦（１０Ｂ）の位置
   にかかわらず、前記遮光板（１７）が遮光を行うように
   したことを特徴とする無接点式押釦スイッチ。