JP3924941B2 - スイッチ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械設備等の開口部を開閉する可動部材に設けた吸着板を吸着するとともに、可動部材の開閉を検知するスイッチ部を内蔵したスイッチ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種のスイッチ装置としては図11に示す構成のものが提供されている。このスイッチ装置は、吸着部Aとスイッチ部BがケースC内に収納されて構成されている。
【0003】
吸着部Aは、保持力を発生する一対の磁石10が一対のヨーク11の両端部にそれぞれ挟持されて構成されている。ここで、ヨーク11の中央部には凹部11aが形成され、さらに磁石10が挟持される両端部の吸着板81と対向する面には長手方向に沿って突出端面11bが形成されている。この突出端面11bは、吸着部AがケースC内に収納された際に、ケースCの吸着板81と対向する端面31より突出して、可動部材80が閉じられた際に吸着板81と接触する構成となっている。
【0004】
スイッチ部Bは、操作子40と可動接点41と可動接点板42と、復帰バネ43及び固定端子50とから構成されている。操作子40の一端部40aは回転防止のために矩形状に形成されており、他端部40bは断面円形状で棒状に形成されている。可動接点板42は、弾性を有した金属材料によって波形状に形成され、その両端の操作子40の他端部40b側の面に可動接点41が固着され、操作子40の他端部40bが所定量押圧されると反転するスナップアクション性を有している。また、復帰バネ43は金属性のバネでありコイル状に形成されて操作子40の外周面に外囲するように設けられ、一端が固定片44により固定されている。そしてこの復帰バネ43により押圧された操作子40は押圧前の状態に復帰する。
【0005】
固定端子50は、中央に端子ねじが螺合する端子ねじ孔51aが設けられた断面略く字状に形成された端子部51と、この端子部51の一端面から突設される脚片55と、脚片55の先端に設けられ、固定接点52aを有する固定接点板52とから構成される。端子部51には端子ねじ孔51aが設けられた面の上下端に、固定端子51をケースCに取り付けるための一対の取付片51bが突設されている。
【0006】
ケースCは、ボディC1とカバーC2と端子カバーC3から構成される。ボディC1は、その中央が区切壁23によって吸着部Aが配設される凹部20と端子収容部22に区切られている。凹部20の中央部には、支持部21が形成され、その上面には、スイッチ部Bの棒状の操作子40に対応する断面略半月状の凹部21aが形成されている。而して、この凹部21aに操作子40を載置して支持するとともに、ヨーク11の凹部11aをこの支持部21に嵌め込んで、吸着部AをボディC1の開口部20に収納する。このとき、吸着部Aは支持部21によって抜け止めされるとともに、磁石10、10の間の空間に操作子40の他端部40bが支持部21に支持されて配設される構造となっている。
【0007】
また、区切壁23で区切られた端子収容部22にスイッチ部Bの操作子40の一端部40a側に設けられた可動接点板42と固定端子50が収納される。ここで、区切壁23には支持部21の凹部21aと対向する位置に凹部23aが凹設され、さらにこの凹部23aと対向して端子収容部22内の底面に固定片24が突設されている。
【0008】
而して、スイッチ部Bの操作子40を支持部21で支持し、操作子40の固定片44と可動接点板42との間に設けられた矩形状の嵌め込み部45を前記凹部23a内に嵌め込んで、スイッチ部Bの可動接点板42を端子収容部22内に収納する。ここで、操作子40の一端部40aと前記固定片24との間には空間が設けられてあり、操作子40の他端部40bが吸着板81により押圧された際に、操作子40が可動する範囲となる。
【0009】
また、端子収容部22の側壁には固定端子50を取り付けるための取付け溝25が端子収容部22の深さ方向に沿って設けられるとともに、端子収容部22の底面には固定片24と取り付け溝25の間に固定端子50を取り付けるための取り付け孔26が設けられている。而して、固定端子50の端子部51の端子ねじ孔51aが設けられた面の側端を端子収容部22の取付溝25にスライド挿入し、取付片51bを取付孔26に嵌め込んで固定端子50をボディC1に装着する。このとき、固定端子50は固定接点52aが前記した可動接点板42に設けられた可動接点41と対向して、操作子40が所定量押圧された際に可動接点41が固定接点52aに接触するように脚片55の長さ寸法が調節されている。また、この端子収容部22の長さ寸法及び高さ寸法はボディC1のそれよりも若干短く形成され、その側面には後述する端子カバーC3を取り付けるための係止部28が設けられている。
【0010】
カバーC2は、ボディC1の一面側を被覆するもので、絶縁性の樹脂により略直方体状に形成され、後述する端子カバーC3が取り付けられる側の側面は略円弧状に形成されて、さらに段差が付けられた段差部60が設けられている。
【0011】
端子カバーC3は、端子収容部22を被覆するもので、ボディC1の一面側をカバーC2により被覆した状態で段差部60及び端子収容部22の下面を挟み込み、さらに、端子カバーC3の内側面に設けられた係止片72を端子収容部22の外側面に設けられた係止部28に引っ掛け係止することで端子収容部22を被覆するとともに、ボディC1とカバーC2を結合させている。また、この端子カバーC3の外側面には円筒状の電線挿通部70が突設されるとともに、この電線挿通部70には電線挿通孔71が設けられている。而して、外部から図示しない電線が電線挿通孔71を通して挿入され、端子ねじ孔51aに螺合された端子ねじによって端子部51に結線される。
【0012】
つぎに、このスイッチ装置の動作について説明する。
【0013】
図12に示すように、スイッチ装置1は、ヨーク11の突出端面11bがそれぞれケースCの端面31から突出した状態で吸着部AがケースCに収納され、さらに、スイッチ部Bの操作子40の他端部40bが端面31から突出して構成されている。このスイッチ装置1は図13及び図14に示すように開口面を有する箱体90の開口部91の内側面でねじ30をカバーC2に設けられたねじ挿通孔61に挿通し、箱体90に螺合することで固定されている。また、開口部91を開閉自在に塞ぐ扉やカバーなどの可動部材80のスイッチ装置1と対向する位置には吸着板81がねじ82により固定されている。
【0014】
而して、可動部材80が閉じられた際に、ヨーク11の突出端面11bから磁束を発生し、磁石10の保持力により、可動部材80に設けられた吸着板81を吸着して可動部材80が閉じた状態になる。このとき、操作子40の他端部40bが可動部材80に所定量押圧されてスイッチ部Bの可動接点板42がスナップアクション性によって反転し、可動接点41と固定接点52aが閉じて導通状態となる。また、可動部材80を開いて吸着板81が突出端面11bから離れると、操作子40が復帰ばね43によって押圧前の状態に復帰して、可動接点板42がスナップアクション性によって再度反転し、可動接点41が固定接点52aから開離して非導通状態となる。
【0015】
以上述べたように従来のスイッチ装置1には、可動部材80に設けられた吸着板81が吸着部Aに吸着されたときに、操作子40が吸着板81によって押圧されて可動接点41が固定接点52aに接触導通してスイッチ部Bがオンとなり、可動部材80の保持とスイッチ部Bによる可動部材80の開閉検知の両方の機能が兼ね備えられている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のスイッチ装置は、図15及び図16に示すように、例えば工場の機械設備などが収納される大きな保護カバーに使用される。このとき、可動部材80(ドア、扉)の開閉を検知しインタロック回路を組むためにスイッチ装置1は、箱体90の下端の内側面に固定されて使用されるが、スイッチ装置1の磁石10のみでは、可動部材80が大きく重量があり保持することが困難であるため、箱体90の上端の内側面にマグネットキャッチ2を固着し、これらスイッチ装置1とマグネットキャッチ2により可動部材80を保持することが多い。
【0017】
しかしながら、このような構造においては、可動部材80の取っ手83を持って開こうとする場合、箱体90の上下端の内側面に固着されたスイッチ装置1及びマグネットキャッチ2に設けられた磁石により、可動部材80の上下端が離れにくくなり可動部材80の取っ手83付近の中央部が撓むこととなる。可動部材80が大きく、重くなればなるほど、強力な磁石が必要となり、また可動部材80も撓み易くなる。ここで、図15(a)に示すように、まず可動部材80を開こうとして、可動部材80の取っ手83を持って可動部材80を開口側に引っ張ると、可動部材80に撓みが生じる。つぎに、この可動部材80の上下端に設けられた吸着板81が磁石に吸着した状態で取っ手83を離して可動部材80を元の状態に戻すと、同図(b)及び(c)に示すように、吸着板81の操作子40の他端部40bと対向する面がスイッチ装置1の操作子40に引っかかり、可動部材80の重みにより、操作子40に無理な力が加わり操作子40を破損する場合があった。また、開いている可動部材80を閉める際に、図16(a)に示すように、可動部材80を力強く閉めると、可動部材80がスイッチ装置1及びマグネットキャッチ2を支点にして、箱体90の内外に振動する。この場合にも同図(b)に示すようにスイッチ装置1の操作子40に吸着板81の操作子40の他端部40bと対向する面が引っかかり可動部材80の重みにより、操作子40に無理な力が加わり操作子40が破損するという問題を有している。
【0019】
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、可動部材が撓むことにより可動部材の吸着板とスイッチ装置の操作子がずれてもスイッチ装置の操作子に無理な力が加わらず操作子の破損を防止することができるスイッチ装置を提供しようとするものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、請求項1の発明は、開口部を開閉する可動部材に設けられた磁性体から成る吸着板を磁石により保持する吸着部と、前記吸着板と接触するように位置して可動接点を固着した可動接点板を一端部に配置した棒状の操作子が設けられ、吸着板が吸着部に吸着すると操作子の他端部が吸着板に押圧されて可動接点が接離する固定接点を具備するスイッチ部とをケース内に収納するスイッチ装置において、前記スイッチ部の操作子の他端部の先端を先細に形成するとともに、吸着板の前記操作子の他端部と対向する面にテーパを形成したことにより、可動部材に撓みが生じても吸着板の操作子の他端部と対向する面が操作子と引っかかることがなく、操作子に無理な力が加わらず操作子の破損を防止することができる。
【0021】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記操作子の他端部は、吸着板と接触する先端の幅寸法が操作子本体の幅寸法よりも狭い断面略台形状に形成されて成ることにより、可動部材に撓みが生じても吸着板の操作子の他端部と対向する面が操作子と引っかかることがなく、操作子に無理な力が加わらず操作子の破損を防止することができる。
【0022】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記操作子の他端部は、吸着板と接触する先端がドーム状に形成されて成ることにより、可動部材に撓みが生じても吸着板の操作子の他端部と対向する面が操作子と引っかかることがなく、操作子に無理な力が加わらず操作子の破損を防止することができる。
【0023】
請求項4の発明は、請求項1〜3の何れかの発明において、前記スイッチ部は、吸着板が吸着部に吸着していない場合に、固定接点と可動接点が開離し、吸着板が吸着部に吸着した場合に、可動接点と固定接点が閉じて接触導通することにより、例えば工場などの機械の保護カバーに使用される場合に、カバーが閉じないとスイッチ部がオンされないようにして、作業者の安全を確保することができるというような用途に用いることができる。
【0024】
請求項5の発明は、請求項1〜3の何れかの発明において、前記スイッチ部は、吸着板が吸着部に吸着していない場合に、可動接点と固定接点が閉じて接触導通するとともに、吸着板が吸着部に吸着した場合に、可動接点と固定接点が開離することにより、例えば家具、クローゼットなどの扉等に使用される場合に、扉を開くと中の照明などを点灯させるというような用途に用いることができる。
【0025】
請求項6の発明は、請求項1〜3の何れかの発明において、前記スイッチ部は、可動接点板の両面に常開側及び常閉側の可動接点が設けられるとともに、これら可動接点にそれぞれ対向して常開側及び常閉側の固定接点が設けられ、吸着板が吸着部に吸着した際に、常開側の可動接点と常開側の固定接点が閉じて接触導通するとともに、常閉側の可動接点と常閉側の固定接点が開離することにより、扉を開くとオンする接点とオフする接点を持ちあわせているため、スイッチ装置の用途を拡大することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
本実施形態の基本構成は従来のものと共通するので、共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0028】
すなわち、本実施形態の特徴とするところは、図1に示すように、スイッチ部Bの操作子40の他端部40bの先端が先細に形成され、この操作子40の他端部40bと対向する吸着板81の長手方向中央部にテーパが81aが形成されている点にある。
【0029】
ここで、操作子40の他端部40bの先端は、図2に示すように、他端部40bの先端の幅寸法が操作子40本体の幅寸法よりも狭い断面略台形状に形成されている。また、吸着板81は、図3に示すようにヨーク11に吸着する面に、操作子40の他端部40bと対向する位置で長手方向の中央部の両側端を傾斜させてテーパ81aが設けてあり、吸着板81のこの部分の断面は略台形状に形成されている。
【0030】
而して、図4(a)及び(b)に示すように可動部材80に撓みが生じた場合に、吸着板81に設けられたテーパ81aと、先端が断面略台形状に形成された操作子40の他端部40bとが引っかかることがなく、操作子40に無理な力が加わらずに操作子40の破損を防止することができる。なお、図5に示すように、吸着板81は加工の都合上完全な台形状にならず段差81bが残る場合があるが、操作子40の他端部40bが上述したように先端の幅寸法が操作子本体の幅寸法よりも狭い断面略台形状に形成されているため、吸着板81と操作子40が引っかかることはない。なお、操作子40の他端部40bの形状を図6に示すようにドーム状に形成しても良く、また吸着板81に設けられるテーパ81aは図7に示すように操作子40の他端部40bと対向する面の外周縁全体に設けても良い。
【0031】
ところで、本実施形態におけるスイッチ部Bは、図8に示すように、吸着板81が吸着部Aに吸着していない場合に、固定接点52aと可動接点41が開離し、吸着板81により操作子40の他端部40bが所定量押圧されると、可動接点板42がスナップアクション性によって反転して、可動接点板42の操作子40の他端部40b側に固着された可動接点41が固定接点52aに接触し導通状態となる常開(ノーマリオフ)タイプを用いている。このタイプのものは工場などの保護カバーに使用され、可動部材であるドアが開いた状態で内部の機械が停止しなければならない場合に用いられる。
【0032】
なお、家具やクローゼットなどの扉に使用される場合には、図9に示すように扉を開くとオンするタイプのものが使用される。この常閉(ノーマリオン)タイプのスイッチは、可動接点41は可動接点板42の両端で、操作子40の一端部40a側に固着されており、さらに、この可動接点41と対向するように固定接点52aが位置するように脚片55の長さ寸法が調節されている。而して、吸着板81が吸着部Aに吸着していない場合に、可動接点41と固定接点52aが閉じた状態で接触導通しており、吸着板81が吸着部Aに吸着して、操作子40の他端部40bを所定量押圧した際に、可動接点41と固定接点52aが開離する。
【0033】
さらにまた、図10に示すように、可動接点板42の他端部40b側の面の両端に常開側の可動接点41が設けられるとともに、可動接点板42の一端部40a側の面の両端に常閉側の可動接点41aがそれぞれ固着されている常閉常開タイプのスイッチを用いれば、スイッチ装置1の用途を広げることができる。このタイプのスイッチは、常開側の可動接点41に対向して固定端子50の常開側の固定接点52aが固定接点板52に固着され、操作子40の他端部40bが押圧された際に常開側の可動接点41が常開側の固定接点52aに接触するように固定端子50の脚片55の長さ寸法を調節している。また、常閉側の可動接点41aに対向して固定端子53の常閉側の固定接点54aが固定接点板54に固着され、常閉側の可動接点41aが常閉側の固定接点54aに接触するように脚片56の長さ寸法が調節されている。
【0034】
而して、吸着板81が吸着部Aに吸着していない場合に常閉側の可動接点41aと常閉側の固定接点54aが閉じて固定端子53側が接触導通するとともに、固定端子50側は常開側の可動接点41と常開側の固定接点52aが開離している。また、吸着板81が吸着部Aに吸着して操作子40の他端部40bが所定量押圧されると、固定端子53側は、常閉側の可動接点41aと常閉側の固定接点54aが開離し、常開側の可動接点41と常開側の固定接点52aが閉じて固定端子50側が接触導通する構造になっている。
【0042】
【発明の効果】
請求項1の発明は、開口部を開閉する可動部材に設けられた磁性体から成る吸着板を磁石により保持する吸着部と、前記吸着板と接触するように位置して可動接点を固着した可動接点板を一端部に配置した棒状の操作子が設けられ、吸着板が吸着部に吸着すると操作子の他端部が吸着板に押圧されて可動接点が接離する固定接点を具備するスイッチ部とをケース内に収納するスイッチ装置において、前記スイッチ部の操作子の他端部の先端を先細に形成するとともに、吸着板の前記操作子の他端部と対向する面にテーパを形成したことにより、可動部材に撓みが生じても吸着板の操作子の他端部と対向する面が操作子と引っかかることがなく、操作子に無理な力が加わらず操作子の破損を防止することができるという効果がある。
【0043】
請求項2の発明は、前記操作子の他端部は、吸着板と接触する先端の幅寸法が操作子本体の幅寸法よりも狭い断面略台形状に形成されて成ることにより、可動部材に撓みが生じても吸着板の操作子の他端部と対向する面が操作子と引っかかることがなく、操作子に無理な力が加わらず操作子の破損を防止することができるという効果がある。
【0044】
請求項3の発明は、前記操作子の他端部は、吸着板と接触する先端がドーム状に形成されて成ることにより、可動部材に撓みが生じても吸着板の操作子の他端部と対向する面が操作子と引っかかることがなく、操作子に無理な力が加わらず操作子の破損を防止することができるという効果がある。
【0045】
請求項4の発明は、前記スイッチ部は、吸着板が吸着部に吸着していない場合に、固定接点と可動接点が開離し、吸着板が吸着部に吸着した場合に、可動接点と固定接点が閉じて接触導通することにより、例えば工場などの機械の保護カバーに使用される場合に、カバーが閉じないとスイッチ部がオンされないようにして、作業者の安全を確保することができるというような用途に用いることができるという効果がある。
【0046】
請求項5の発明は、前記スイッチ部は、吸着板が吸着部に吸着していない場合に、可動接点と固定接点が閉じて接触導通するとともに、吸着板が吸着部に吸着した場合に、可動接点と固定接点が開離することにより、例えば家具、クローゼットなどの扉等に使用される場合に、扉を開くと中の照明などを点灯させるというような用途に用いることができるという効果がある。
【0047】
請求項6の発明は、前記スイッチ部は、可動接点板の両面に常開側及び常閉側の可動接点が設けられるとともに、これら可動接点にそれぞれ対向して常開側及び常閉側の固定接点が設けられ、吸着板が吸着部に吸着した際に、常開側の可動接点と常開側の固定接点が閉じて接触導通するとともに、常閉側の可動接点と常閉側の固定接点が開離することにより、扉を開くとオンする接点とオフする接点を持ちあわせているため、スイッチ装置の用途を拡大することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1を示す分解斜視図である。
【図2】同上の外観斜視図である。
【図3】同上の吸着板を示す外観斜視図である。
【図4】(a),(b)は同上の動作を説明するための説明図である。
【図5】同上の動作を説明するための説明図である。
【図6】同上の操作子の他の構成を示す一部省略した側面図である。
【図7】同上の吸着板の他の構成を示す外観斜視図である。
【図8】同上の側面断面図である。
【図9】同上の他の構成の側面断面図である。
【図10】同上のさらに他の構成の側面断面図である。
【図11】従来のスイッチ装置を示す分解斜視図である。
【図12】同上の外観斜視図である。
【図13】同上の使用状態を示す斜視図である。
【図14】同上の使用状態における斜視図である。
【図15】(a)〜(c)は同上の可動部材に撓みが生じた場合を説明するための説明図である。
【図16】(a),(b)は同上の可動部材に撓みが生じた場合を説明するための説明図である。
【符号の説明】
A 吸着部
B スイッチ部
C ケース
10 永久磁石
11 ヨーク
20 開口部
22 端子収容部
40 操作子
40b 他端部
50 固定端子
81 吸着板
81a テーパ
84 突起
Claims (6)
- 開口部を開閉する可動部材に設けられた磁性体から成る吸着板を磁石により保持する吸着部と、前記吸着板と接触するように位置して可動接点を固着した可動接点板を一端部に配置した棒状の操作子が設けられ、吸着板が吸着部に吸着すると操作子の他端部が吸着板に押圧されて可動接点が接離する固定接点を具備するスイッチ部とをケース内に収納するスイッチ装置において、前記スイッチ部の操作子の他端部の先端を先細に形成するとともに、吸着板の前記操作子の他端部と対向する面にテーパを形成したことを特徴とするスイッチ装置。
- 前記操作子の他端部は、吸着板と接触する先端の幅寸法が操作子本体の幅寸法よりも狭い断面略台形状に形成されて成ることを特徴とする請求項1記載のスイッチ装置。
- 前記操作子の他端部は、吸着板と接触する先端がドーム状に形成されて成ることを特徴とする請求項1記載のスイッチ装置。
- 前記スイッチ部は、吸着板が吸着部に吸着していない場合に、固定接点と可動接点が開離し、吸着板が吸着部に吸着した場合に、可動接点と固定接点が閉じて接触導通することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のスイッチ装置。
- 前記スイッチ部は、吸着板が吸着部に吸着していない場合に、可動接点と固定接点が閉じて接触導通するとともに、吸着板が吸着部に吸着した場合に、可動接点と固定接点が開離することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のスイッチ装置。
- 前記スイッチ部は、可動接点板の両面に常開側及び常閉側の可動接点が設けられるとともに、これら可動接点にそれぞれ対向して常開側及び常閉側の固定接点が設けられ、吸着板が吸着部に吸着した際に、常開側の可動接点と常開側の固定接点が閉じて接触導通するとともに、常閉側の可動接点と常閉側の固定接点が開離することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のスイッチ装置。
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JP2000048695A (ja) | 2000-02-18 |
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