JP3941337B2

JP3941337B2 - ドアスイッチ

Info

Publication number: JP3941337B2
Application number: JP2000139597A
Authority: JP
Inventors: 博行梶尾; 孝志丹羽; 英光竹中; 泰夫伊佐
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: US20020006741A1; EP1160811B1; US6459052B2; CA2347144A1; CA2347144C; EP1160811A2; DE60111684T2; ATE298924T1; JP2001319549A; EP1160811A3; DE60111684D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械、半導体製造装置、食品加工機械、等において、その周囲を囲むように装備される保護フェンスや保護壁などのガードの一部に設けられた扉に使用されるドアスイッチおよびそれに用いられる操作キー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記各種の機械等においては、その稼働中に作業者が作動部分に不用意に触れることがないように、その周囲を保護フェンスや保護壁などのガードで囲むとともに、前記ガードの一部には、その内側の前記機械等の修理や点検などを行えるように扉が設けられている。
【０００３】
作業者が、この扉を開いてガードの内側の前記機械等の修理や点検などを行っているときに、前記機械等が誤って作動することがないように、前記機械等の電源スイッチとなるドアスイッチが装備されており、ガードの前記扉を開放した状態では、ドアスイッチがオフして前記機械等へ電源が供給されないように構成されている。
【０００４】
かかる従来のドアスイッチの一例を、図６および図７に示しており、ドアスイッチ本体２をガードの壁体１に取付けるとともに、操作キー７を保護用の扉３に設け、扉３の開閉作動によって前記操作キー７をドアスイッチ本体２に形成したキー挿入口５に挿抜させることで、ドアスイッチ本体２の接点切換えを行うよう構成し、ガードの扉３を開放したままでは電源が切られてガードの内部の機械等が作動しないようにしている。
【０００５】
扉３に取付けられる操作キー７は、金属板材を打抜きプレスしたものが利用されており、壁体１に取付けられたドアスイッチ本体２のキー挿入口５に円滑に操作キー７を挿抜するためには、操作キー７をできるだけキー長手方向に沿って直線的に挿抜する必要があり、大きい回動半径をもたらす扉３の遊端側の内面に突設されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、扉３の遊端側の内面に操作キー７が突設されていると、扉３を開いて作業者が出入りするような場合に、作業者や他物が操作キー７に接触しやすく、これらとの接触によって操作キー７が変形して、扉３を閉じた時にスイッチ本体２のキー挿入孔５に円滑に挿入されなかったり、無理に挿入されても内部のスイッチ操作機構に適切に作用しなかったり、スイッチ操作機構を損傷したりするおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、扉を開いた状態でも操作キーが他物と接触することを防止して、操作キーが変形するといったことを未然に回避できるようにすることを主たる目的とするものである。
【０００８】
【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次のように構成している。
【０００９】
すなわち、本発明のドアスイッチは、開閉される扉側または前記扉の閉止位置に対応した固定側のいずれか一方側に設置される操作キー装置と、他方側に設置されるドアスイッチ本体とを備え、前記操作キー装置が備える操作キーを、前記ドアスイッチ本体のキー挿入口へ挿抜することによって前記ドアスイッチ本体の接点切換えを行うドアスイッチであって、前記他方側にはドアスイッチ本体の前記キー挿入口とは異なる位置に突起体が設けられ、前記操作キー装置側には、前記扉が閉止位置に接近するのに伴って、前記突起体によって当接押圧されて後退変位する受動体を備え、前記操作キー装置は、前記受動体の変位に応じて、前記操作キーを、当該操作キー装置のケースから突出した突出位置と、前記ケース内に退入した退入位置との間で出退させるキー出退手段を備え、前記キー出退手段は、前記受動体の変位が拡大して前記操作キーに伝達されるように所定の支点で前記受動体と前記操作キーとを連動連結する揺動リンクを含み、前記扉が閉止位置にあるときには、後退変位した前記受動体により前記操作キーを突出位置に突出させて前記キー挿入口へ挿入させるものである。
【００１０】
ここで、固定側とは、可動側である扉に対して固定されている側をいい、例えば、保護フェンスの枠体や保護壁の壁体などをいう。
【００１１】
本発明によると、扉の開閉に応じて操作キーが出退し、扉を開放した状態では、操作キーはケース内に退入しており、作業者や他物が接触することはない。また、扉を閉じた閉止位置では、操作キーがケースから突出され、ドアスイッチ本体のキー挿入口に挿入される。
【００１３】
本発明によると、扉が閉止位置の近くにまで接近すると、受動体が突起体に接触し始め、扉をさらに閉じてゆくことで相対的に受動体が後退変位され、これによって操作キーが退入位置から突出位置に突出し、ドアスイッチ本体のキー挿入口に挿入される。
【００１５】
本発明によると、受動体の少しの後退変位で操作キーを所定の突出位置まで大きく突出させることができる。
【００１６】
本発明の他の実施態様においては、前記操作キーを退入位置に向けて付勢している。
【００１７】
本発明によると、操作キーの退入位置への付勢作用によって受動体は逆に付勢突出されることになり、扉を閉止位置から開いてゆくにつれて、突起体との当接によって押し込み後退されていた受動体が付勢突出してゆき、これとは逆に、操作キーは次第に付勢退入されることになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様の一例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１に、工作機械、半導体製造装置、食品加工機械、等を囲んで配備されたガードの保護用の扉の平面図が、また、図２に、そこに装備されたドアスイッチの構成部材の斜視図がそれぞれ示されている。ガードを構成する壁体１の出入り口における外縁にはスイッチ本体２が取付けられ、出入り口を開閉する揺動式の扉３の遊端側に操作キー装置としての操作キーユニット４が取付けられている。
【００２２】
スイッチ本体２は、スイッチング機構を内装した本体ケース部２ａの上部に、スイッチング機構を正逆に切換え操作するスイッチ操作機構を内装した操作ケース部２ｂを連結して構成されており、操作ケース部２ｂの前面に形成したキー挿入孔５に専用の操作キーを挿入することで、内装したスイッチ操作機構を正方向に回転作動させて電源回路を入れ、ガード内に設置された機械の運転を可能にし、また、挿入した操作キーを抜き出すことで、スイッチ操作機構を逆方向に回転作動させて電源回路を断ち、ガード内の機械の運転が不能となるように構成される。
【００２３】
なお、図示しないが、本体ケース部２ａに内装されるスイッチング機構は、接点強制開離機構を備えたものが利用されており、電源回路入り状態で、万一、接点に溶着が発生していても、スイッチ操作機構の逆方向への強制回転作動に伴って接点が強制的に開離され、電源回路が確実に遮断されるようになっている。
【００２４】
操作キーユニット４は、図３に示すように、ユニットケース６、操作キー７、キー出退操作用の揺動リンク８、プッシュロッド９、復帰用のコイルバネ１０、等を備えており、操作キー７を後述のように出退されるキー出退手段を構成している。
【００２５】
ユニットケース６は、側面が開放された箱形に樹脂成形されたものであり、その上下面の後端部に扉への取付け部１１が突設されるとともに、前面下部には操作キー７が出退する開口１２が形成され、さらに、前面上部にはプッシュロッド９を挿入案内するボス１３が一体突設されるとともに、その底部にはロッド装着孔１４が形成されている。
【００２６】
操作キー７は、ステンレス鋼板などの硬質金属板材を打ち抜きプレス加工して構成されたものであり、全体が下向きコの字に屈曲されるとともに、スイッチ本体２における操作ケース部２ｂに内装されたスイッチ操作部材に係合するための矩形孔７ａが形成され、また、その基部には連係部材１５がカシメ付け固定されている。
【００２７】
プッシュロッド９は、前端部にバネ受けフランジ付きの大径頭部９ａを備えており、コイルバネ１０を外嵌装着した状態でユニットケース６のロッド装着孔１４に前方より挿入される。
【００２８】
揺動リンク８は、その中間部位において支点軸１６を介してユニットケース６に枢支されており、揺動リンク８の下部と操作キー７の連係部材１５とが長孔１７および連結ピン１８を介して連動連結されるとともに、揺動リンク８の上部とプッシュロッド９の内端とが長孔１９および連結ピン２０を介して連動連結されている。
【００２９】
従って、プッシュロッド９を前後にスライド移動させて揺動リンク８を支点軸１６周りに前後揺動させることで、揺動リンク８の下部に連動連結した操作キー７を前後に移動させてユニットケース６の開口１２から出退させることができるようになっている。ここで、上側の連結ピン２０と支点軸１６までの距離が、下側の連結ピン１８と支点軸１６までの距離よりも小さく設定されており、プッシュロッド９の前後変位が拡大されて操作キー７の前後変位に変換されるようになっている。
【００３０】
以上のように構成された操作キーユニット４は、常態では、図４（ａ）に示すように、プッシュロッド９がコイルバネ１０の弾性付勢力によって前方に突出作動することで、揺動リンク８の下端がケース後壁の内面に当接するまで揺動され、操作キー７は、その全体が開口１２内に退入した退入位置に保持される。そして、操作キーユニット４は、ユニットケース６の前面が扉３の内面と略面一になるように扉３の遊端側に埋め込み装着される。
【００３１】
他方、スイッチ本体２の上部には、図２に示されるように、キー操作部２１が連結されている。このキー操作部２１の前面には、操作キーユニット４の前面から突設されたボス１３の挿入を許容する大きさの凹部２２が形成されるとともに、その内奥部に、受動体としてのプッシュロッド９の大径頭部９Ａに当接可能な突起体２３が設けられている。
【００３２】
従って、図１中の実線で示すように、扉３が開かれていると、操作キーユニット４においては、図４（ａ）に示すように、操作キー７がコイルバネ１０の弾性付勢力によって退入位置まで退入されており、作業者や他物が操作キー７に接触することはない。
【００３３】
扉３が閉じられる場合、閉じきられる直前まで、詳しくは、操作キーユニット４におけるボス１３がキー操作部２１の凹部２２に挿入されて、その内奥の突起体２３がプッシュロッド９の大径頭部９ａに当接するまでは、操作キー７は退入位置に保持される。そして、突起体２３がプッシュロッド９の大径頭部９ａに当接してから扉３が完全に閉じられるまでの間に、突起体２３が相対的にプッシュロッド９の大径頭部９ａをコイルバネ１０に抗して押し込み変位させることになり、その結果、図４（ｂ）に示すように、操作キー７は揺動リンク８によって大きく前方に変位されてスイッチ本体のキー挿入孔５に挿入され、スイッチ機構における接点切換えが行われる。つまり、操作キー７は、扉３が閉じ状態直前位置から閉止位置まで移動する間の小さいストロークの閉じ揺動作動に連動して、退入位置から突出位置まで一挙に突出することになり、キー挿入孔５へのキー挿入作動はほとんど直線的に行われる。
【００３４】
従って、操作キーを特に回動半径の大きい扉の遊端部に配備しなくても、キー挿入口に適切に挿抜することが可能となり、操作キーの設置位置の制約を緩和することができ、例えば、扉の回動中心に近い（回動半径が小さい）基端側に設置することができ、扉の遊端側に設置する従来例に比べて、作業者や他物が接触しにくくなる。
【００３５】
なお、本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００３６】
（１）ユニットケース６から突出するボス１３を適度の弾性を有する硬質ゴムで形成すると、ボス１３自体が他物との接触によって破損するのを防止できる。
【００３７】
（２）図５に示すように、プッシュロッド９をユニットケース６内に没入する状態で装備することもでき、これによると、扉開放状態において操作キー７のみならずプッシュロッド９も他物に接触することがなくなる。この場合、スイッチ本体２あるいは壁体１に、プッシュロッド押圧用の突起体２３を突出させることになり、作業者や他物に接触する可能性があるが、この突起体２３には特に高い精度が要求されないので、硬質ゴムなどで構成しておくとよい。
【００３８】
（３）プッシュロッド９などの受動体が突起体２３によって僅かに押圧変位されることで、瞬時に操作キー７を格納位置からスイッチ操作位置まで突出作動させるスナップアクション式の操作キー自動出退機構を利用するもよい。
【００３９】
（４）扉３が閉止位置あるいはその近くに到ったことを近接センサ等で検出して、操作キーを格納位置に保持していたロック機構のロックを解除して、操作キーを付勢手段によって瞬時に突出位置まで突出させるように構成するもよい。
【００４０】
（５）揺動開閉式の扉３みならず、スライド開閉式の扉３に適用することもできる。
【００４１】
（６）上述の実施の形態では、操作キーユニット４を扉３側に設ける一方、スイッチ本体２を固定側である壁体１に設けたけれども、本発明の他の実施の形態として、操作キーユニット４を固定側に、スイッチ本体２を扉３側に設けてもよい。
【００４２】
（７）操作キーユニット４のユニッケース６の少なくとも一部を、扉３や壁体１の壁面で兼用し、ユニットケース６内の構成部品を、扉３あるいは壁体１に形成した収納部に組み込む構成としてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下のような効果を奏する。
【００４４】
すなわち、本発明によれば、扉が開放されている状態では操作キーが退入位置に退入されているので、操作キーが作業者や他物に接触して変形することがなくなり、変形された操作キーが無理にキー挿入口に挿入されて内部の機構を損傷するような事態の発生をなくすことができ、常に、操作キーをキー挿入口に正しく挿入して、的確なスイッチ操作を行うことが可能となる。
【００４５】
また、扉が閉止位置あるいはその近くに到ってはじめて操作キーが突出されるので、揺動式の扉に適用された場合でも、キー挿入口への操作キーの挿入作動をほとんど直線的に行わせることができ、従って、操作キーを特に回動半径の大きい扉の遊端部に配備しなくても、キー挿入口に適切に挿抜することが可能となり、操作キーの設置位置の制約を緩和することができ、実用上有効となる。
【００４６】
また、本発明によれば、受動体が突起体との当接によって相対的に押圧変位されることを利用して機械的に操作キーを出退させるようにしたので、扉の閉じ操作力を用いて操作キーの突出作動を行わせることができ、特別な駆動源を用いない簡単かつ安価な構造で操作キーを確実に突出させることができる。
【００４７】
さらに、本発明によれば、受動体の少しの後退変位で操作キーを大きく突出させるようにして、扉を閉じきる直前の少しの扉の閉じ作動で操作キー突出を行わせるようにしたので、操作キーの突出を瞬時にかつ直線的なものにすることができ、キー挿入口への挿入を一層確実に行わせることができる。
【００４８】
また、本発明によれば、操作キーの突出作動が突起体と受動体との当接によるものであるのに対して、操作キーの退入位置への退入はバネ等による付勢力で行うようにしたので、操作キー退入のための特別な操作は不要となり、操作キー出退操作のための構造が簡単なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガードにおける開閉部の平面図である。
【図２】スイッチ本体と操作キーユニットの斜視図である。
【図３】操作キーユニットの分解斜視図である。
【図４】スイッチ本体と操作キーユニットの縦断側面図であり、（ａ）は扉開放状態、（ｂ）は扉閉止状態を示す。
【図５】別の実施形態のスイッチ本体と操作キーユニットの縦断側面図であり、（ａ）は扉開放状態、（ｂ）は扉閉止状態を示す。
【図６】従来のガードにおける開閉部の平面図である。
【図７】従来のスイッチ本体と操作キーユニットの斜視図である。
【符号の説明】
１壁体
２スイッチ本体
３扉
５キー挿入孔
７操作キー
８揺動リンク
９受動体（プッシュロッド）
２３突起体

Claims

開閉される扉側または前記扉の閉止位置に対応した固定側のいずれか一方側に設置される操作キー装置と、他方側に設置されるドアスイッチ本体とを備え、前記操作キー装置が備える操作キーを、前記ドアスイッチ本体のキー挿入口へ挿抜することによって前記ドアスイッチ本体の接点切換えを行うドアスイッチであって、
前記他方側にはドアスイッチ本体の前記キー挿入口とは異なる位置に突起体が設けられ、
前記操作キー装置側には、前記扉が閉止位置に接近するのに伴って、前記突起体によって当接押圧されて後退変位する受動体を備え、
前記操作キー装置は、前記受動体の変位に応じて、前記操作キーを、当該操作キー装置のケースから突出した突出位置と、前記ケース内に退入した退入位置との間で出退させるキー出退手段を備え、
前記キー出退手段は、前記受動体の変位が拡大して前記操作キーに伝達されるように所定の支点で前記受動体と前記操作キーとを連動連結する揺動リンクを含み、前記扉が閉止位置にあるときには、後退変位した前記受動体により前記操作キーを突出位置に突出させて前記キー挿入口へ挿入させることを特徴とするドアスイッチ。
前記操作キーを退入位置に向けて付勢してある請求項１記載のドアスイッチ。