JP3148937U - 非接触型オンオフスイッチのスイッチレバー - Google Patents

Abstract

【課題】全周方向において任意の方向に傾けることができる操作性を維持しながら、配線等を損傷させるおそれがなく、しかも低コストで生産することができる、非接触型オンオフスイッチのスイッチレバーを提供する。【解決手段】 底面と、前記底面に対向する頂点を有し、可撓性を有する錘形体の、高さ方向の途中位置外周に蛇腹を形成し、前記底面で開口し前記蛇腹の前記底面側端部と重なる位置が底となる中空部を形成し、前記底壁に鏡面を設ける。錘形体頂点近傍をどの方向に曲げても、その動きは、中空部の底、すなわち、そこに設けられた鏡面を傾ける動きに変換されることになる。そこで、この鏡面の傾斜を電気的信号２値に変換して出力し、それら２つの値を予め決められた二つの動作のそれぞれに対応させることとすれば、それら動作の切り替え操作を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、点灯消灯、動作機器の開始停止等、決められた二つの動作の切り替え操作を行うオンオフスイッチに用いられるレバースイッチに関する。

点灯消灯、動作機器の開始停止等、予め決められた二つの動作の切り替え操作を行うものとしてオンオフスイッチが広く利用されているが、その切り替え操作を行うための操作部としてスイッチレバーが採用されるものも多い。そして、そのスイッチレバーの操作性を向上させるための様々な工夫が試みられており、例えば、特開２００６−２９４５７４号に開示された簡易接点スイッチでは、スイッチレバーの支点部分にコイルスプリングを用いることにより、先端を全周（３６０度）方向において任意の方向に傾けることを可能としている。

一方、上記簡易接点スイッチのように、オンオフスイッチの多くは、導電性部材が接触する状態と離れる状態とを利用し、回路に通電させ或いは回路を断線させる接触式となっているが、このような接触式のスイッチには、接触不良や、多機能化した場合における配線引き回しの複雑化等の問題がある。そこで、これらの問題を解決するために、接触式のスイッチにおいて導電性部材が機械的に接触する構造を、非接触とする試みは以前からなされている。そして、そのような非接触型スイッチとしては、例えば、特開平１１−３０６９２５号に開示されている光信号手段を利用した車両用コンビネーションスイッチがある。この車両用コンビネーションスイッチは、発光素子から導光板を経て受光素子に到達する光を、スイッチレバーの動きに応じて摺動するスライダーで遮り、受光素子に到達する光量を変えることで、動作の切り替えを行うものである。すなわち、機械的に接触する構造に代えて、光路を遮るスライダーを摺動させる構造が採用されているため、接触スイッチの持つ問題点の解決を図ることができる。

しかしながら、上記車両用コンビネーションスイッチは、二つの動作の複数組を一つのレバーで切り替えることを目的としているため、その構造は、複雑なものであった。そのため、切り替え対象となる動作が一組のみの、より簡単で低コストの構造が求められるような場合には不適であった。また、個々のレバースイッチの可動範囲は、一平面上に限定され、一つのレバーを全周方向において任意の方向に傾けることはできなかった。すなわち、非接触型スイッチでは、スイッチレバーの稼動範囲を広げることが難しいという問題があった。

そこで、本発明らは、全周方向において任意の方向に傾けることができる操作性に優れたスイッチレバーを備えた、非接触型オンオフスイッチを、特願２００７−１８６４８３号（特許文献３）で提案している。この非接触型オンオフスイッチは、可撓性を有し常態へ復元自在に伸展する筒材の一端を基材に固定し、可撓性を有する棒材を前記筒体に挿通し、その棒材の一端を前記筒材の基材に固定されていない端部に固定し他端を筒材から突出させたものである。筒材の自由端（棒材の一端が固定されている端部）に曲げ力が加わると、筒体及び棒材が曲がった状態となり、筒材から突出した棒材の端部（移動端部）が棒材の軸線に沿って自由端方向に移動するか或いは軸線に対し傾斜する。この棒材の移動端部の動きは、自由端に加わる曲げ力がどのような方向となっても同じとなるため、この端部の動作を電気的信号２値に変換して出力するものとすれば、自由端をどの方向に曲げても同様の出力を得ること、すなわちオンオフ操作を行うことが可能となる。
特開２００６−２９４５７４号公報 特開平１１−３０６９２５号公報 特願２００７−１８６４８３号

上記特許文献３の非接触型オンオフスイッチに用いられる筒材が必要とする性状を有するもの、すなわち、棒材を挿通する中空部を備えながら常態へ復元自在に伸展するものとして、コイルばねが相当する。しかしながら、コイルばねは、伸展した状態において隣接する線材に隙間が生じ、この隙間に挟まった配線等を損傷させるおそれがあった。

また、上記性状を有する筒体としてコイルばねを採用した場合、棒材の接合に手間を要し、コストが高くなるという問題があった。

そこで、本考案は、全周方向において任意の方向に傾けることができる操作性を維持しながら、配線等を損傷させるおそれがなく、しかも低コストで生産することができる、非接触型オンオフスイッチのスイッチレバーを提供することを目的とする。

本考案に係る非接触型オンオフスイッチのスイッチレバーは、底面と、前記底面に対向する頂点を有し、可撓性を有する錘形体の、高さ方向の途中位置外周に蛇腹を形成し、前記底面で開口し前記蛇腹の前記底面側端部と重なる位置が底となる中空部を形成し、前記中空部の底に鏡面を設けたものである。

本考案において錘形体とは、底面とこれに対向する頂点を備える立体であればよく、円錐及び、三角錘や四角錘などの多角錘に限定されない。すなわち、円錐や多角錘は側面視が三角形となるが、本考案の錘形体はこれに限定されず、例えば、側面視が五角形であってもよく、また、側面視の輪郭に凹凸ができるような形状のものであってもよい。

また、本考案に係る非接触型オンオフスイッチのスイッチレバーは、前記錘形体の、前記中空部と前記蛇腹の双方に重ならない位置の外周面に、環状の溝を有するものであってもよい。

本考案に係る非接触型オンオフスイッチのスイッチレバーによれば、錘形体の頂点近傍に曲げ力が加わると、引っ張り力の働く部位が底面側から頂点側に伸びることになるが、その伸びは蛇腹が形成された部分で最も大きくなる。そのため、蛇腹の底面側端部から底面に至る中空部の形成された部分には引っ張り力が働かず原形を留めたままとなる。一方、中空部の底は、蛇腹が形成された部分の変形に伴って、中空部の軸線に対し角度をなす傾斜した状態となる。従って、錘形体頂点近傍をどの方向に曲げても、その動きは、中空部の底、すなわち、そこに設けられた鏡面を傾ける動きに変換されることになる。そこで、この鏡面の傾斜を電気的信号２値に変換して出力し、それら２つの値を予め決められた二つの動作のそれぞれに対応させることとすれば、それら動作の切り替え操作を行うことができる。また、錘形体であることから、全方向に簡単に曲げることが可能となる。

なお、鏡面の傾斜を電気的信号２値に変換して出力するにあたり、発光素子と受光素子を利用する方法が好適である。すなわち、発光素子からの光が常態における鏡面で反射して受光素子に到達した場合の光のレベルを閾値とすれば、傾斜した鏡面で反射した場合に受光素子に到達する光のレベルは閾値以下となるため、受光素子に到達する光のレベルを利用して電気的信号２値に変換することができる。

中空部と蛇腹の双方に重ならない位置の外周面に、環状の溝を形成したものであれば、この環状の溝を利用して紐をくくりつけ、高い位置に設置された場合であっても紐を引いて操作することが可能となる。

図１〜１２に、本考案に係るスイッチレバーの実施例を示す。図１は同スイッチレバーが採用されたピッキングターミナルの概観を示す正面図、図２はスイッチレバーの斜視図、図３は正面図、図４は右側面図、図５は左側面図、図６は背面図、図７は平面図、図８は底面図、図９は中空部及び鏡部材挿入用孔を併せて示す正面図、図１０は鏡部材の正面図、図１１は固定用部材を示し（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、図１２は鏡部材と固定部材を取り付けた状態を示す右側面図、図１３はオンオフ動作の原理を示し、（ａ）は常態にある錘形体の左側面図、（ｂ）は変形した錘形体の左側面図である。

このスイッチレバー１０は、ピッキングターミナル２０のオンオフスイッチに用いられている。ピッキングターミナル２０は、物品を収容する棚を構成するパイプラック２１に固定されており、ピッキングターミナル２０の下側が物品収容部とされている。この物品収容部に収容された物品の取り出し指示は、ピッキングターミナル２０の指示ランプ２２の点灯により行われ、取り出し作業を終えた作業者がスイッチレバー１０を傾倒させることにより、その情報が図示しない制御装置に伝えられる。スイッチレバー１０は、全周方向において任意の方向に傾けることができるので、作業者は取り出し作業の流れの中でその操作を極めて容易に行うことができる。

スイッチレバー１０は、底面１と、底面１に対向する頂点２を有し、更に可撓性を有する錘形体で構成されている。錘形体は、基部を構成する基部円柱３と、この基部円柱３より径の小さい中間部円柱４と、中間部円柱４と底面直径が等しい頂部円錐体５が連結された形状をなし、頂部円錐体５の頂点が、錘形体の頂点２をなしている。また、基部円柱３の端面を含む端部には鍔３ａが形成されており、この鍔３ａで拡径された基部円柱３の端面が錘形体の底面１をなしている。鍔３ａは、その一部が、平面視において基部円柱３の輪郭線と接する弦に沿って切除されている。鍔３ａが切除されて形成された切り欠き３ｂは、位置決め手段として利用することができる。

錘形体の高さ方向の途中位置、すなわち、基部円柱３の中間部円柱４側端部の外周に、蛇腹６が形成されている。更に、基部円柱３には、底面１で開口し蛇腹６の底面１側端部と重なる位置が底となる中空部７が形成されている。

中空部７の底には、中空部７よりも径の細い鏡部材挿入用孔８が設けられ、更に、この鏡部材挿入用孔８に鏡部材９が挿入固定されている。鏡部材９は、表面が鏡面をなし中空部７よりもやや径の小さい円盤状頭部９ａと、円盤状頭部９ａの裏面から延出する固定用脚部９ｂとで構成されている。固定用脚部９ｂは、錘形体よりも剛性の大きい材質で、表面に設けられた突起９ｃが鏡部材挿入用孔８の内面に食い込むことで脱落防止が図られている。そして、この鏡部材９が鏡部材挿入用孔８に挿入固定されると、円盤状頭部９ａが中空部７の底に配置され、そこに鏡面９ｄが設けられることになる。

スイッチレバー１０が固定されている前記ピッキングターミナル２０の内部には、中空部７の開口を経て鏡面９ｄに向けて光を発する発光素子１１と、鏡面９ｄで反射した光を受ける受光素子１２が設置されている。また、ピッキングターミナル２０への固定状態を安定なものとするため、スイッチレバー１０の底面１には固定部位の形状に適合する固定用部材１３が取り付けられている。

このスイッチレバー１０によれば、錘形体の頂点２近傍に曲げ力が加わると、引っ張り力の働く部位が底面１側から頂点２側に伸びることになるが、その伸びは蛇腹６が形成された部分で最も大きくなる。そのため、中空部７の形成された部分には引っ張り力が働かず原形を留めたままとなる。一方、中空部７の底は、蛇腹６が形成された部分の変形に伴って、中空部７の軸線に対し角度をなす傾斜した状態、すなわち、図１３（ｂ）に示す状態となる。従って、錘形体１０の頂点２近傍をどの方向に曲げても、その動きは、中空部７の底に設けられた鏡面９ｄを傾ける動きに変換されることになる。このとき、発光素子１１から鏡面９ｄに向けて発せられ、鏡面９ｄで反射した光は、受光素子１２に到達しないか或いは到達してもその光量は極めて小さいものとなる。従って、発光素子１１からの光が、図１３（ａ）に示す常態の鏡面９ａで反射して受光素子１２に到達した場合の光のレベルを閾値とすれば、傾斜した鏡面９ｄで反射した場合に受光素子１２に到達する光のレベルは閾値以下となる。そこで、受光素子１２に到達する光のレベルを利用することにより、錘形体１０の変形が電気的信号２値に変換されることになる。

なお、このスイッチレバー１０は、その設置位置が使用者の身長よりも高く、使用者の手が届かないような場合でもあっても、使用可能な状態にできる。すなわち、中空部７と蛇腹６の双方に重ならない位置の外周面に、環状の溝４ａを形成したものであれば、この環状の溝５ａを利用して紐をくくりつけ、高い位置に設置された場合であっても紐を引いて操作することが可能となる。このスイッチレバーにおいて、環状の溝４ａは、中間部円柱４の外周に形成されているが、中間部７と蛇腹６の双方に重ならない範囲であればその位置に制限はなく、例えば、頂部円錘体５の外周面に設けても良い。

本考案に係るスイッチレバーが採用されたピッキングターミナルの概観を示す正面図である。 同スイッチレバーの斜視図である。 同スイッチレバーの正面図である。 同スイッチレバーの右側面図である。 同スイッチレバーの左側面図である。 同スイッチレバーの背面図である。 同スイッチレバーの平面図である。 同スイッチレバーの底面図である。 同スイッチレバーの中空部及び鏡部材挿入用孔を併せて示す正面図である。 鏡部材の正面図である。 固定用部材を示し（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。 同スイッチレバーに鏡部材と固定部材を取り付けた状態を示す右側面図である。 オンオフ動作の原理を示し、（ａ）は常態にある錘形体の左側面図、（ｂ）は変形した錘形体の左側面図である。

符号の説明

１ 底面
２ 頂点
３ 基部円柱
３ａ 鍔
３ｂ 切り欠き
４ 中間部円柱
４ａ 溝
５ 頂部円錘体
６ 蛇腹
７ 中間部
８ 鏡部材挿入用孔
９ 鏡部材
９ａ 円盤状頭部
９ｂ 固定脚部
９ｃ 突起
９ｄ 鏡面
１０ スイッチレバー
１１ 発光素子
１２ 受光素子
１３ 固定用部材
２０ ピッキングターミナル
２１ パイプラック
２２ 指示ランプ

Claims (2)

1. 底面と、前記底面に対向する頂点を有し、可撓性を有する錘形体の、高さ方向の途中位置外周に蛇腹を形成し、前記底面で開口し前記蛇腹の前記底面側端部と重なる位置が底となる中空部を形成し、前記底壁に鏡面を設けたことを特徴とする、非接触型オンオフスイッチのスイッチレバー。
2. 前記錘形体の、前記中空部と前記蛇腹の双方に重ならない位置の外周面に、環状の溝を形成した請求項１に記載の非接触型オンオフスイッチのスイッチレバー。
   
   
   

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