JP3730693B2 - 押ボタンスイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハンドルの押圧操作により内部のスイッチの接点部を動作させる押ボタンスイッチに関し、特に、非常停止スイッチとして用いられる押ボタンスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハンドルの押圧操作により内部のスイッチの接点部を動作させる押ボタンスイッチとして、ハンドルを回転させてスイッチのオン状態を解除する非常停止用のプッシュロック・ターンリセット押ボタンスイッチやハンドルを引くことによってスイッチのオン状態を解除する非常停止用のプッシュプル押ボタンスイッチがある。このような押ボタンスイッチとして、従来より図７に示すように、中空筒状の本体５１内を長手方向に摺動する中空円筒状の操作軸５６を備え、この操作軸５６において本体５１の前面に露出した一端にパッキン５７を介してハンドル５５を螺着したものがあった。
【０００３】
しかし、ハンドル５５を操作軸５６の一端に螺着する場合、パッキン５７の弾性変形によりハンドル５５のネジ込み量が一定にならないため、ハンドル５５の操作面に表記される刻印やマークの回転位置が適正な状態にならず、刻印やマークを認識し辛くなる場合が生じる。また、ハンドル５５は、螺着方向と反対方向に回転させることにより操作側から容易に取り外すことができ、操作側から分解できないことが要求される最近の非常停止スイッチの規格に適合しない。
【０００４】
そこで、図８に示すように、本体７４の内部に摺動する操作軸７１において、本体７４の前面側に露出した一端に弾性係合するハンドル受け台７８を介してハンドル７５をネジ７６により固定するようにしたものがある。この構成により、ハンドル７５を適当な回転位置に配置した状態で本体７４の背面からネジ７６を挿入してハンドル７５を固定することにより、ハンドル７５の操作面に表記される刻印やマークの回転位置を適正な状態にでき、刻印やマークを認識し辛くなることがない。また、本体７４の背面側からネジ止めするため、ハンドル７５を操作面側から取り外すことはできない。
【０００５】
なお、本体７４内には、操作軸７１に対して押圧方向に一定範囲内で摺動自在にして弾性係合する押圧体７３が備えられている。操作軸７１の押圧方向の移動は、コイルスプリング７２を介して押圧体７３に伝達されるため、操作軸７１が所定量以上押圧された後に押圧体７３が押圧方向に動作し、ハンドル７５の誤操作によるスイッチの誤動作を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示した従来の押ボタンスイッチでは、本体の背面方向から押圧体７３及び操作軸７１の内部を貫通してネジ７６を挿入し、ハンドル７５をネジ止めしなければならず、また、ネジ７６及びハンドル受け台７８を備えなければならないために部品点数が増加し、組立作業が煩雑になる問題があった。また、操作側からハンドル７５に引き抜き方向の外力が作用した場合、操作軸７１に弾性係合する押圧体７３が、係合部分において容易に弾性変形し、押圧体７３と操作軸７１とが分離してしまうことも考えられ、上述した非常停止スイッチの規格に適合しなくなる問題がある。
【０００７】
この発明の目的は、ハンドルを操作軸に分離できない状態に容易に取り付けることができるとともに、ハンドルと操作軸との取付部分における部品点数を削減して組立作業を容易化できる押ボタンスイッチを提供することにある。
【０００８】
また、この発明の目的は、ハンドルを引き抜く方向の外力が作用した場合でも、操作軸と押圧体とが容易に分離しないようにし、非常停止スイッチの規格に確実に適合できる押ボタンスイッチを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、操作軸の前記一方の端部に円筒形状の操作軸側嵌合部を形成するとともに、ハンドルの本体に対向する面に操作軸側嵌合部に嵌合する円筒形状のハンドル側嵌合部を形成し、操作軸側嵌合部又はハンドル側嵌合部のいずれか一方の嵌合部の周面に、軸方向における前記一方の端部側を開放して半径方向に一定の深さを有し端部から軸方向に形成された第１の溝部と、軸方向における前記一方の端部側を閉鎖して前記半径方向に前記一定の深さを有する穴部と、軸方向における前記一方の端部側を閉鎖して第１の溝部と穴部とを連絡する円周方向の溝部であって第１の溝部から穴部に至る間において半径方向の深さが徐々に減少する第２の溝部と、を形成するとともに、穴部における第１の溝部側の側面を穴部の周方向の中心位置を通る半径方向に平行に形成し、残る他方の嵌合部の周面に、第１の溝部から第２の溝部を経由して穴部に係合する突起であって円周方向の幅が穴部と略同一で軸方向の幅が穴部と略同一の突起を形成したことを特徴とする。
【００１０】
したがって、先ず、突起が第１の溝部に対向する状態でハンドル側嵌合部に操作軸側嵌合部を軸方向に嵌合させると、突起は第１の溝部内を軸方向に移動して第２の溝部に対向する。次いで、ハンドルを操作軸の円周方向に回転させることにより突起は第２の溝部内を移動する。このとき、第２の溝部は第１の溝部から穴部に至る間において徐々に半径方向の深さが浅くなるように形成されているため、突起は、操作軸側嵌合部及びハンドル軸側嵌合部の弾性変形をともないながら第２の溝部内を穴部方向に移動した後に穴部に係合する。上述した第２の溝部における半径方向の深さの変化により、第２の溝部と穴部との結合部分には段差が形成されることになり、この段差により穴部に係合した突起はハンドルの反対方向の回転によっては第２の溝部に戻すことができない。
【００１１】
請求項２に記載した発明は、前記操作軸の中空円筒形状の他方の端部に一方の端部が嵌合する中空円筒形状の押圧体を備え、この押圧体に、一方の端部に開放した軸方向の切込部と、一方の端部近傍の周面から突出した突起と、を形成するとともに、操作軸に押圧体の突起が弾性係合する係合部を形成し、さらに、押圧体内部の一方の端部近傍に嵌合状態で係止される円筒形状のプラグを設けたことを特徴とする。
【００１２】
したがって、操作軸の他方の端部内に押圧体を嵌合すると、切込部を有する一方の端部近傍における弾性変形により押圧体の突起が操作軸の係合部に弾性係合する。この押圧体の内部にプラグを挿入すると、プラグは押圧体の内部に嵌合状態で係止される。このプラグの嵌合により押圧体の一方の端部近傍は弾性変形を生じなくなり、操作軸の係合部に対する押圧体の突起の係合状態が維持される。
【００１３】
【発明の実施の態様】
図１は、この発明の実施形態の一例である押ボタンスイッチの全体の構成を示す側面断面図及び平面断面図である。中空筒体に形成された本体１の内部に、操作軸２が軸方向に摺動自在に収納されている。操作軸２の一方の端部は本体２の正面側に露出している。この操作軸２の正面側の一方の端部にハンドル３が取り付けられている。操作軸２の内部には、操作軸２の背面側の他方の端部から押圧体４が嵌入されており、さらに、押圧体４の内部にプラグ５が挿入されている。操作軸２と押圧体４との間には反転バネ６が装填されている。本体１の背面側にはフック受台７が装着されており、フック受台７にはフック８及びフックバネ９が保持されている。フック８は、フックバネ９の弾性力により、本体１の中心軸方向に付勢されている。
【００１４】
図２は、上記押ボタンスイッチの操作軸を示す図である。同図（Ａ）〜（Ｃ）は、操作軸のそれぞれ正面図、側面図及び平面図であり、同図（Ｅ）及び（Ｆ）は、操作軸のそれぞれ側面断面図及び平面断面図である。また、同図（Ｇ）〜（Ｉ）は、同図（Ｃ）におけるそれぞれａ−ｂ部、ｃ−ｄ部及びｅ−ｆ部の矢視端面図である。
【００１５】
操作軸２において本体１の操作側の端部に露出する一方の端部には、円筒形状の操作軸側嵌合部２１が形成されている。この操作軸側嵌合部２１の操作側の端面２ａは閉塞されている。この操作軸側嵌合部２１の周面には、端部２ａに開放した軸方向の第１の溝部２２が、正面図において対称となる２箇所に形成されている。この第１の溝部２２の半径方向の深さは所定の深さｈにされている。さらに、操作軸側嵌合部２１の周面には深さｈの穴部２４が、正面図において第１の溝部２２に対して９０度回転した位置で対称となる２箇所に形成されており、第１の溝部２２と正面図においてその時計方向に位置する穴部２４とを円周方向に連絡する第２の溝部２３が形成されている。第２の溝部２３の半径方向の深さは、第１の溝部２２から穴部２４に至る間において徐々に浅くされている。この形状は、図２（Ｈ）において明らかである。
【００１６】
操作軸２１の他方の端部２ｂは開放しており、端部２ｂから中間部２ｃまでの間に軸部２５が形成されている。この軸部２５の周面の４箇所には開口部２６が形成されている。また、中間部２ｃは操作軸側嵌合部２１及び軸部２５よりも大きい径に構成されており、全周に渡って段部２７が形成されている。この段部２７に防水パッキン１０が装着される。
【００１７】
図３は、上記押ボタンスイッチのハンドルを示す図である。同図（Ａ）〜（Ｃ）は、ハンドルのそれぞれ正面図、側面図及び背面図である。また、同図（Ｄ）及び（Ｅ）は、ハンドルのそれぞれ側面断面図及び平面断面図である。ハンドル３の背面には、円筒部３１とその内側のハンドル側嵌合部３２とが形成されている。ハンドル側嵌合部３２も円筒形状を呈しており、その内径は、前述の操作軸２の操作軸側嵌合部２１の外径に等しくされている。ハンドル側嵌合部３２の内周面の２箇所には、突起３３が背面図において対称となる位置に形成されている。突起３３は、ハンドル側嵌合部３２の内周面から半径方向に突出しており、前述の操作軸２に形成された第１の溝部２２から第２の溝部２３を経由して穴部２４に係合する形状にされている。
【００１８】
図４は、上記押ボタンスイッチの押圧体を示す図である。同図（Ａ）〜（Ｃ）は、押圧体のそれぞれ正面図、側面断面図及び平面図である。押圧体４は、中空円筒形状の軸部４１ａ，４１ｂの中間部にフランジ４２を形成し、このフランジ４２の背面側の２箇所に延出部４３が突出して構成されている。軸部４１ａの外径は操作軸２の内径に略等しくされている。また、軸部４１ａの周面の正面側の端部には４箇所に突起４４が形成されており、軸部４１ａの周面の２箇所には正面側の端部に開放した切欠４５が形成されている。軸部４１ａに形成された切欠４５により押圧体４の正面側の端部を中心軸側に弾性変形させることができるため、突起４４の存在に拘らず、押圧体４を操作軸２内に挿入できる。押圧体４を操作軸２内に挿入すると、突起４４が操作軸２に形成された開口部２６に係合する。
【００１９】
さらに、軸部４１ａの周面においてフランジ４２の近傍の２箇所に孔部４６が形成されている。この孔部４６には内側から後述するプラグ５の突起５２が係合する。また、フランジ４２の背面側に位置する軸部４１ｂの周面には、凹部４７及び段部４８が形成されている。この凹部４７及び段部４８にはフック８が係合する。
【００２０】
図５は、上記押ボタンスイッチのプラグを示す図である。同図（Ａ）〜（Ｃ）は、プラグのそれぞれ正面図、側面断面図及び平面図である。プラグ５は、押圧体４の軸部４１ａ内に嵌合する筒状を呈し、背面側の端部の２箇所から延出部５１が突出している。この延出部５１の外側面に突起５２が形成されている。この突起５２が、前述の押圧体４の孔部４６に係合する。また、プラグ５の少なくとも正面側の端部は閉塞されている。
【００２１】
ここで、上記押ボタンスイッチにおいてハンドル３が操作された場合の各部の動作を図１を用いて説明する。図１に示す状態からハンドル３を背面方向に押圧すると、ハンドル３とともに操作軸２が反転バネ６の弾性力に抗して背面方向に移動する。このとき、押圧体４は段部４８とフックバネ９に付勢されたフック８との当接により背面方向への移動を規制されており、ハンドル３及び操作軸２の背面方向への変位が一定量を越えるまでは、操作軸２の変位は押圧体４に伝達されない。ハンドル３の操作量が一定量を越えない範囲で押圧体４が変位しないようにしているのは、ハンドル３の誤操作によるスイッチの誤動作を防止するためである。
【００２２】
ハンドル３及び操作軸２の背面方向への変位が反転バネ６の弾性変形の範囲を越えると、操作軸２の背面側端部２ｂが押圧体４のフランジ４２に当接し、押圧体４は操作軸２により背面方向に押され、フック８を介して作用するフックバネ９の弾性力に抗して背面方向に移動する。押圧体４の段部４８がフック８を越えて背面方向に移動し、フック８が押圧体４の凹部４７に係合した時に、押圧体４の延出部４３が図外のスイッチをオンする。このとき、押圧体４の正面側への移動については、フック８と凹部４７とが互いに移動方向に対する垂直面で当接し、スイッチをオフする方向への押圧体４の移動は確実に規制される。また、操作軸２及びハンドル３は、前述の反転バネ６の弾性力により押圧体４から離間する状態に復帰する。
【００２３】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、上記押ボタンスイッチにおけるハンドルと操作軸との係合状態を示す図である。ハンドル３を操作軸２に取り付ける場合には、先ず、同図（Ａ）に示すように、ハンドル側嵌合部３２に形成された突起３３が操作軸側嵌合部２１の第１の溝部２２に係合するようにして、ハンドル側嵌合部３２内に操作軸側嵌合部２１を嵌入する。次いで、ハンドル３を操作面側からみて時計方向に９０度回転させると、突起３３は、同図（Ｂ）に示すように操作軸側嵌合部２１の第２の溝部２３内を移動し、同図（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように穴部２４に係合する。
【００２４】
このように、ハンドル側嵌合部３２に形成された突起３３が、操作軸側嵌合部２１に形成された穴部２４に係合すると、突起３３は穴部２４の側面との当接により軸方向の移動を規制されるとともに、円周方向の移動も規制される。したがって、穴部２４に係合した突起３３は、第２の溝部２３内に戻ることができず、この状態からハンドル３を操作軸２に対して時計方向だけでなく反時計方向にも回転させることができなくなり、ハンドル３は操作軸２と一体にのみ動作することになる。
【００２５】
なお、操作軸２の操作側の端部２ａは閉塞されているため、ハンドル３と操作軸２との取付部分から塵埃や水分がスイッチの内部に侵入することはない。したがって、ハンドル３と操作軸２との間にパッキンを備える必要がなく、スイッチの部品点数を削減することができる。
【００２６】
さらに、操作軸側嵌合部２１の外周面に突起３３を形成し、ハンドル側嵌合部３２の内周面に第１の溝部２２、第２の溝部２３及び穴部２４を形成してもよい。また、ハンドル側嵌合部３２が操作軸側嵌合部２１に嵌入するように構成し、ハンドル側嵌合部３２の外周面に突起３３と溝部２２，２３及び穴部２４とのいずれかを形成し、操作軸側嵌合部２１の内周面に溝部２２，２３及び穴部２４と突起３３とのいずれかを形成することもできる。
【００２７】
図１に示すように、プラグ５は、押圧体４の軸部４１ａ内に挿入される。このとき、プラグ５の延出部５１の突起５２が、押圧体４の軸部４１ａに形成された孔部４６に内側から嵌入することにより、押圧体４内におけるプラグ５の移動を規制している。前述のように、押圧体４の正面側の端部は、切欠４５により中心軸側に弾性変形することができるが、正面側の端部が閉塞されたプラグ５が押圧体４の内部に嵌入した状態では、押圧体４の正面側の端部の中心軸側への変形が規制される。
【００２８】
したがって、操作軸２の内部に背面側から押圧体４を挿入し、押圧体４の突起４４が操作軸２の開口部２６に嵌入した後に、押圧体４の内部に背面側からプラグ５を挿入することにより、操作軸２の開口部２６に対する突起４４の嵌入状態を維持することができる。これにって、ハンドル３に正面側への大きな引張力が作用した場合にも、押圧体４が操作軸２から分離することを確実に防止することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、ハンドルの突起を操作軸の第１の溝部及び第２の溝部を経由して穴部に嵌合させることによってハンドルと操作軸との固定状態を維持することができ、規格に適合した非常停止スイッチの組立作業を簡略化することができる。また、従来のようにハンドル受け台やネジを備える必要がないため、部品点数を削減することによっても組立作業の簡略化を図ることができる。さらに、ハンドルにおける突起の形成位置との関係のみによってハンドル表面に表記したマーク等を容易かつ確実に適正な回転位置に配置できる。
【００３０】
請求項２に記載した発明によれば、この押圧体の内部にプラグを嵌合させることにより押圧体の端部の変形を防止して、操作軸に対する押圧体の嵌合状態を確実に維持することができ、非常停止スイッチの規格に適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の一例である押ボタンスイッチの全体の構成を示す側面断面図及び平面断面図である。
【図２】上記押ボタンスイッチの操作軸を示す図である。
【図３】上記押ボタンスイッチのハンドルを示す図である。
【図４】上記押ボタンスイッチの押圧体を示す図である。
【図５】上記押ボタンスイッチのプラグを示す図である。
【図６】上記押ボタンスイッチにおけるハンドルと操作軸との係合状態を示す図である。
【図７】従来の押ボタンスイッチの構成を示す図である。
【図８】従来の別の押ボタンスイッチの構成を示す図である。
【符号の説明】
１−本体
２−操作軸
３−ハンドル
４−押圧体
５−プラグ
２１−操作軸側嵌合部
２２−第１の溝部
２３−第２の溝部
２４−穴部
３２−ハンドル側嵌合部
３３−突起

Claims (2)

1. 両端において開口した中空筒状の本体内を長手方向に摺動する操作軸と、本体の一端に露出した操作軸の一方の端部に係止されるハンドルと、を備え、ハンドルの押圧操作による操作軸の軸方向の移動によって内部のスイッチをオン状態にし、ハンドルの引張操作による操作軸の軸方向の移動又はハンドルの回転操作による操作軸の回転によって前記スイッチのオン状態を解除する押ボタンスイッチにおいて、
   操作軸の前記一方の端部に円筒形状の操作軸側嵌合部を形成するとともに、ハンドルの本体に対向する面に操作軸側嵌合部に嵌合する円筒形状のハンドル側嵌合部を形成し、操作軸側嵌合部又はハンドル側嵌合部のいずれか一方の嵌合部の周面に、軸方向における前記一方の端部側を開放して半径方向に一定の深さを有し端部から軸方向に形成された第１の溝部と、軸方向における前記一方の端部側を閉鎖して前記半径方向に前記一定の深さを有する穴部と、軸方向における前記一方の端部側を閉鎖して第１の溝部と穴部とを連絡する円周方向の溝部であって第１の溝部から穴部に至る間において半径方向の深さが徐々に減少する第２の溝部と、を形成するとともに、穴部における第１の溝部側の側面を穴部の周方向の中心位置を通る半径方向に平行に形成し、残る他方の嵌合部の周面に、第１の溝部から第２の溝部を経由して穴部に係合する突起であって円周方向の幅が穴部と略同一で軸方向の幅が穴部と略同一の突起を形成したことを特徴とする押ボタンスイッチ。
2. 前記操作軸の中空円筒形状の他方の端部に一方の端部が嵌合する中空円筒形状の押圧体を備え、この押圧体に、一方の端部に開放した軸方向の切込部と、一方の端部近傍の周面から突出した突起と、を形成するとともに、操作軸に押圧体の突起が弾性係合する係合部を形成し、さらに、押圧体内部の一方の端部近傍に嵌合状態で係止される円筒形状のプラグを設けた請求項１に記載の押ボタンスイッチ。

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