JP3982143B2 - ロックスイッチ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、安全ドアスイッチ等に用いられるロックスイッチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
安全ドアスイッチは、様々な工作機械、産業機械装置において不用意な操作、偶発的な誤操作による事故を未然に防ぐために機械装置の安全扉や保護フェンスの扉などに装着してある。
【0003】
この安全ドアスイッチは工作機械のインターロック用スイッチとして働くものであり、例えば、ドア側に操作キーが、また出入り口の固定枠側にスイッチ本体が取り付けられ、ドアが閉じられると操作キーがスイッチ本体に挿入されて内部スイッチがオンして駆動開始状態に入り、逆にドアが開かれる操作と操作キーがスイッチ本体から抜かれて内部スイッチがオフすることにより工作機械が停止状態になるようになっている。
【0004】
一般に、ロックスイッチとしては、メカニカルロックタイプとソレノイドロックタイプとが有り、メカニカルロックタイプのロックスイッチSのキースイッチ本体は、図18の(1)に示すようにヘッド部80´と、検出スイッチ部81と、この検出スイッチ部81をオン作動状態でロックするロック部82と、このロック部82によるロックを解除するソレノイド83と、ソレノイド83によるロック解除を検出するスイッチ部83−1とを備えている。
【0005】
そして、図18の(2)に示すように、操作キー76´の差し込みによりカム84のロックを解除すると共に、カム84を回転して、このカム84に摺接する第1のプランジャ85に連係されている第2のプランジャ86が復帰ばね70´の付勢力よりヘッド80´側に移動して、この第2のプランジャ86の端部の当接面86Aがプランジャ案内部88より案内壁部71内に引っ込む。
【0006】
このようにして、第2のプランジャ86が最大に移動した状態になって、スイッチ部81においては、第1の可動片87の可動接点87aは第1の固定端子89の固定接点89aに接触して、第1のスイッチ部90がオン作動状態になり、また、第2の可動片91の可動接点91aが第2の固定端子92の固定接点92aから離れて、第2のスイッチ部93がオフ作動状態になり、検出スイッチ部81が作動したことが確認される。
【0007】
この場合、ロック部82の第3のプランジャ96がロック用ばね97の付勢力により前進して、この第3のプランジャ96が第2のプランジャ86の端部の当接面86Aに当接して、スイッチ部81をオン作動状態でロックする。
【0008】
そして、図18の(3)に示すようにソレノイド83に通電して鉄芯部材83aに連結された第4のプランジャ94を引き込み、レバー95をその回動中心P´で回転させて第3のプランジャ96をロック用ばね97に抗して移動させることにより、第2のプランジャ86の端部の当接面86Aから第3のプランジャ96を外し、スイッチ部81のロックを解除する。
【0009】
この場合、第4のプランジャ94の移動により、スイッチ部83−1において、可動片98の両端部の可動接点98aが固定端子99の固定接点99aから離れてスイッチオフの状態になる。したがって、スイッチ部83−1がスイッチオフの状態になるために、ソレノイド83によるロック解除を検出する。
【0010】
また、操作キー76´を引き抜くことにより、操作キー76´の横材77aでカム84を引き倒して、このカム84を逆回転させる。このカム84の逆回転により、このカム84に摺接している第1のプランジャ85に連係されている第2のプランジャ86が復帰ばね70´に抗してヘッド80´側とは反対側に移動して、この第2のプランジャ86の端部の当接面86Aがプランジャ案内部88に突出する。
【0011】
このためには、スイッチ部81においては、第1の可動片87の可動接点87aは第1の固定端子89の固定接点89aに離れて、第1のスイッチ部90がオフ作動状態になり、また、第2の可動片91の可動接点91aが第2の固定端子92の固定接点92aに接触して、第2のスイッチ部93がオン作動状態になる。
【0012】
ソレノイドロックタイプのロックスイッチS−1が、図19の(1)、(2)、(3)に示すようにメカニカルロックタイプのロックスイッチSと異なる部分は、ロック用ばね97に変えてロック解除用ばね97−1をロック部82の第3のプランジャ96のロック解除用に配置した点であり、ソレノイド83がオフの時はロックがかからず、図19の(3)に示すようにソレノイド83がオンの時のみロックがかかるようにしたものであり、他の構成は、メカニカルロックタイプのロックスイッチSと同じである。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のロックスイッチ装置にあっては、ソレノイド83の鉄芯部材83aに連結された第4のプランジャ94にレバー95を介して第3のプランジャ96を連結した構成であるために、ソレノイド83が吸引力を出すためには、大形のソレノイド83が必要となり、サイズアップやコストアップの要因になっていたし、また、スイッチ本体に振動・衝撃が加わった場合、大形のソレノイド83のように鉄心重量が大きくなると慣性力の影響で、鉄心が動きスイッチ信号の誤動作につながりやすくなり、装置の誤作動の要因になるという問題点があった。
【0014】
また、ソレノイドロックタイプのロックスイッチS−1の場合には、装置稼動中はロックする必要があるために、その間常時、ソレノイド83に通電しなければならず、電力を消費し続けることになり、設備コストアップにつながるという問題点があった。
【0015】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その目的とするところは、小形のソレノイドを採用することができて、スイッチの外形サイズの小形化が図れ、ユーザが扱い易いものになるロックスイッチ装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るロックスイッチ装置は、キー挿入部と、キー挿入部に操作キーが挿入されたことを検出する検出スイッチ部と、操作キーのキー挿入部への挿入時操作キーをロックするロック部と、ロック部の動作状態を検出するロック検出部とを有するロックスイッチ装置であって、検出スイッチ部が、キー挿入部に操作キーが挿入されることで移動してスイッチ素子を作動させるプランジャを有し、ロック部が、移動することによりプランジャをロックするスライドロック部材と、通電によりソレノイド側可動部を作動させるソレノイドとを有し、且つ、ソレノイド側可動部とスライドロック部材とを、両者の移動方向が平行となるように配置し、両者の中間部に回動支点を有する梃子により連係し、ソレノイド側可動部の作動に対して梃子の比率でスライドロック部材を連動して移動させてプランジャをロックするように構成すると共に、スライドロック部材に梃子の作用力の平衡状態を付与して、プランジャのロック状態を保持するように構成した振動・衝撃吸収手段を有するようにしたものである。
【0017】
かかる構成により、ソレノイドの吸引力によるソレノイド側可動部の作動に対して梃子の比率でスライドロック部材を移動してプランジャをロックすることができるために、ソレノイドの吸引力が大きい領域で使って、スライドロック部材の移動を行うことが可能になる。
【0018】
このために、小形のソレノイドを採用することができて、ロックスイッチ装置の外形サイズの小形化が図れ、ユーザの扱い易いスイッチが実現できる。
【0019】
上記の目的を達成するために、本発明に係るロックスイッチ装置は、キー挿入部と、キー挿入部に操作キーが挿入されたことを検出する検出スイッチ部と、操作キーのキー挿入部への挿入時操作キーをロックするロック部と、ロック部の動作状態を検出するロック検出部とを有するロックスイッチ装置であって、ロック部がソレノイドの吸引力により操作キーをロックする構成であり、ソレノイドのソレノイド側可動部に対し、このソレノイド側可動部に連動して動く連動可動部を設けてソレノイド側可動部の可動系を構成し、この可動系に作用力の平衡状態を付与して成る振動・衝撃吸収手段を備えたものである。
【0020】
かかる構成により、振動・衝撃吸収手段により可動系に作用力の平衡が保たれており、このために、ロックスイッチ装置に振動や衝撃が加わった場合に、可動系は動かず、この可動系、特に、ソレノイドのソレノイド側可動部の慣性力によるスイッチ信号の誤動作を防止することができ、且つ小形化が可能になる。
【0022】
また、かかる構成により、ソレノイドの吸引力によるソレノイド側可動部の移動量を梃子の比率で増幅してスライドロック部材の移動量を確保することができるために、ソレノイドの吸引力が大きい領域を使って、スライドロック部材の移動を行うことが可能になる。
【0023】
このために、小形のソレノイドを採用することができて、スイッチの外形サイズの小形化が図れ、ユーザの扱い易いスイッチが実現できる。
【0024】
また、本発明に係るロックスイッチ装置は、上記したロックスイッチ装置において、ロック部のロック保持力をソレノイドの吸引力に依存させずに機械的手段で保持確保するロック保持力確保手段を有するようにした。
【0025】
そして、ソレノイドの非通電時におけるスライドロック部材の静止点がスライドロック部材の移動方向の2点であり、ソレノイドへの通電をオン、オフ、オンとすると静止点が交互に切り替わる、いわゆるオルタネイト動作をして、第1の静止点で操作キーのロック状態に、第2の静止点でロック解除状態ぶなるようにした。
【0026】
かかる構成により、このオルタネイトロック状態、すなわち、機械的なロック状態にすることが可能になる。このために、装置稼動中の消費電力を無くすことが可能になり、システム全体の省電力に貢献できるようになる。また、ソレノイドの熱による特性劣化の影響を小さくでき、優位な特性領域で動作することにより信頼性の高いスイッチになる。
【0027】
また、本発明に係るロックスイッチ装置は、上記したロックスイッチ装置において、ロック保持力確保手段によるロック保持の解除をソレノイドの吸引力に依存させずに機械的手段で行う強制ロック解除手段を有するようにしてもよい。
【0028】
かかる構成により、オルタネイトロック状態、すなわち、機械的なロック状態からソレノイドに通電することなく、人為的に、このロック解除を行い初期状態に戻すことができる。
【0029】
また、本発明に係るロックスイッチ装置は、上記したロックスイッチ装置において、ロック検出部が、ソレノイドの吸引力によるロック状態の検出と機械的ロック保持状態の検出とを互いに独立させて有する。
【0030】
かかる構成により、ソレノイドの吸引力によるロック状態の検出と機械的ロック保持状態の検出とを区別することができて、ユーザにロックの違いを認識させることができる。
【0031】
また、本発明に係るロックスイッチ装置は、上記したロックスイッチ装置において、ベース部材の一方の面部に検出スイッチ部を配設し、ベース部材の他方の面部に、ロック部とロック検出部とを配設するようにした。
【0032】
かかる構成により、スイッチ外形を正方形にすることができて、スイッチ取付時に自由度を持たすことができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るロックスイッチ装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0034】
図1は本発明に係るロックスイッチ装置のヘッド部の斜視図、図2は同ロックスイッチ装置のヘッド部の縦断面図、図3の(1)は同ロックスイッチ装置の検出スイッチ部の斜視図、図3の(2)は同ロックスイッチ装置の検出スイッチ部の縦断面図、図4は本発明に係るロックスイッチ装置の一部省略した斜視図である。
【0035】
本発明のロックスイッチ装置は、図1に示すように、スイッチ本体1と操作キー2とから成り、スイッチ本体1はスイッチ部3とその上部にねじで固着され且つキー挿入部であるキー挿入孔7を有するヘッド部4とから構成されている。
【0036】
スイッチ部3は、キー挿入孔7に操作キー2が挿入されたことを検出する検出スイッチ部9と、操作キー2のキー挿入孔7への挿入時操作キー2をロックするロック部11と、このロック部11の動作状態を検出するロック検出部(ロック検出スイッチ部)13と、振動・衝撃吸収手段である振動・衝撃吸収機構部14と、ロック部11のロック保持力をソレノイド12の吸引力に依存させずに機械的手段で保持確保するロック保持力確保手段と、このロック保持力確保手段によるロック保持の解除をソレノイドの吸引力に依存させずに機械的手段で行う強制ロック解除手段としての強制ロック解除機構部76とを有している。
【0037】
ヘッド部4は、その外形を構成するヘッドケース6を有しており、このヘッドケース6の側面部6a及び上面部6bにはキー挿入孔7が形成してあり、また、ヘッドケース6の内部にはカム8が回転可能に軸支されている。
【0038】
また、キー挿入孔7に挿抜される操作キー2はカム8の突起部8Aに係合する係合孔部2aを有しており、操作キー2の挿抜に伴って、これの係合孔部2aに係合されたカム8が相対的に正逆回転操作されるように構成されている。
【0039】
検出スイッチ部9は、図3の(1)、(2)に示すようにスイッチケース9Aを備えており、このスイッチケース9Aの上端部にはプランジャ貫通孔部9Bが設けてあり、このプランジャ貫通孔部9Bには、スイッチ操作用のプランジャ16が上下動自在に装着してある。このプランジャ16のプランジャ貫通孔部9Bより突出した部位に、プランジャ16に対して直角に屈曲したアーム部20を有しており、このアーム部20の先側には上向きに先側プランジャ部21が、下向きにロック用突起部21Aがそれぞれ設けてある。
【0040】
そして、プランジャ16はばね部材17によって与えられた上方付勢力で、プランジャ16の先側プランジャ部21の先端部21aがカム8の下面に当接されている。操作キー2の抜出し状態では、先側プランジャ部21の先端部21aはカム8の円形外周面に当接作用して、プランジャ16はばね部材17に抗して押し下げ変位され、操作キー2の挿入によってカム8が回転されると、プランジャ16がばね部材17によって付勢上動変位するようになっている。
【0041】
そして、このプランジャ16の下端は前記スイッチ素子10を作動させる作動部10aにしてあり、上記のように操作キー2が抜き出されてプランジャ16がカム8によって強制的に下動変位された状態では、このプランジャ16の作動部部10aにより可動片18aを固定接点19cから切り離している。この状態では、可動片18bは固定接点19dに接触している。
【0042】
検出スイッチ部9のスイッチケース9Aは、図4に示すようにベース部材23に固着してある。このベース部材23には、ロック部11と、このロック部11のソレノイド12と、ロック検出部13と、振動・衝撃吸収機構部14と、オルタネイト機構部44を用いたロック保持力確保手段と、強制ロック解除手段としての強制ロック解除機構部76とが設けてある。
【0043】
すなわち、ベース部材23には、図8及び図9に示すようにスライド溝形成部24と、固定接点形成部25、26とソレノイド取付部60とが形成してあり、スライド溝形成部24には、天井部27と、この天井部27に平行する底面部28と、左、右側壁部29、30とに囲まれてスライド溝部31が形成してある。
【0044】
そして、ベース部材23の左側部位から左側壁部29にかけて切欠き部32が形成してあり、また、左側壁部29には延長部29Aが形成してあり、この延長部29Aの内面側には係合突起部33が突設してある。また、ベース部材23の上側部位から天井部27にかけて切欠き部34が形成してある。
【0045】
固定接点形成部25には固定接点取付部35Aと固定接点取付部36Aとが左右に並べて形成してある。また、固定接点成部26には固定接点取付部35Bと固定接点取付部36Bとが左右に並べて形成してある。そして、ベース部材23には、その左の中間部に支軸39が突設してある。また、固定接点取付部35A、35Bには第1の固定接点37が取り付けてあり、固定接点取付部36A、36Bには第2の固定接点38が取り付けてある(図4、図5参照)。
【0046】
ベース部材23のスライド溝部31にはスライドロック部材40が移動可能に設けてある。すなわち、このスライドロック部材40は、図10及び図11に示すように、その上面部40aから背面部40bを経て下面部40cにかけて突起状の摺接部41が左右に形成してある。また、スライドロック部材40の左端部には二股状のレバー支承部42が形成してあり、このレバー支承部42にはピン孔部43が設けてある。
【0047】
また、スライドロック部材40の前面部40dには、その中間部に位置させてオルタネイト機構部44のハート形の溝カム部45が形成してある。この溝カム部45は第1の静止点イと第2の静止点ロとを有している。また、スライドロック部材40の前面部40dには、その右端部から溝カム部45側に向かって摺動溝部46が形成してある。また、スライドロック部材40の背面部40bには右寄りに係合凹部47が形成してある。
【0048】
スライドロック部材40にはアーム48を介して可動接点保持部49が設けてあり、この可動接点保持部49には、第1の可動片50の保持部52と、第2の可動片51の保持部53とが設けてあり、保持部52、53はそれぞれに保持杆54とばね受部55とを有している。そして、図5に示すように保持部52の保持杆54には第1の可動片50が摺動可能に取り付けてあり、この第1の可動片50は、ばね受部55との間に設けた保持ばね56で保持されている。
【0049】
また、図5に示すように保持部53の保持杆54には第2の可動片51が摺動可能に取り付けてあり、この第2の可動片51は、ばね受部55との間に設けた保持ばね57で保持されている。そして、第1の可動片50には、第1の固定接点37に離接する第1の可動接点58が、第2の可動片51には、第2の固定接点38に離接する第2の可動接点59がそれぞれ設けてあり、これらで、ロック検出部13を構成している。
【0050】
そして、ベース部材23のソレノイド取付部60にはソレノイド12が横向きにして取り付けてあり、また、ベース部材23の支軸39には梃子であるレバー61の中間部の回動中心Pである支承孔部61Aが回転可能に嵌めてあり、レバー61の上、下端部にはそれぞれにレバー61の軸線方向に長い長孔部62、63が形成してある(図16の(1)参照)。
【0051】
そして、レバー61の上端部はスライドロック部材40の左端部の二股状のレバー支承部42に挿入してあり、このレバー支承部42のピン孔部43に挿入したピン部材64が長孔部62を貫通していて、このピン部材64によりレバー61の上端部はスライドロック部材40の左端部に連係してある。また、レバー61の下端部の長孔部63にはソレノイド12の作動杆65のピン部材66が挿入してあり、このピン部材66によりレバー61の下端部はソレノイド12の作動杆65に連係してある。なお、ソレノイド12の作動杆65は、ソレノイド12への通電遮断時には復帰ばね67により右方向に付勢されている。
【0052】
そして、スライドロック部材40の摺動溝部46には、オルタネイト機構部44の可動体68が摺動可能に設けてある。この可動体68は、図12に示すようにスライダー部69を有しており、このスライダー部69の左端部にはロッピン挿入孔部70が設けてあり、また、スライダー部69にはばね受け部71が設けてあり、このばね受け部71の右端面部はカム受面部72にしてある。
【0053】
オルタネイト機構部44のロックピン73は、図13に示すように直線部73Aの両端部に屈曲部73B、73Cを有するものであり、ロックピン73の左側の屈曲部73Bは、スライドロック部材40に設けたハート形の溝カム部45に摺動可能に挿入してあり、ロックピン73の右側の屈曲部73Cは可動体68のロッピン挿入孔部70に回転可能に挿入してあり、ばねなどにより押さえることで抜止めが施されている。
【0054】
また、図4、図5に示すようにベース部材23の左側壁部29の延長部29Aにはばね受部材74が係合突起部33に係合した状態で設けてあり、このばね受部材74と可動体68のばね受け部71との間にはばね部材75が介装してあり、このばね部材75の付勢力により可動体68は右方向に押され、ロックピン73の左側の屈曲部73Bは溝カム部45に挿入してある。
【0055】
そして、スライドロック部材40に設けたオルタネイト機構部44の溝カム部45と、オルタネイト機構部44の可動体68と、この可動体68を付勢するばね部材75と、オルタネイト機構部44のロックピン73とで、ロック部11のロック保持力をソレノイド12の吸引力に依存させずに機械的手段で保持確保するロック保持力確保手段を構成している。
【0056】
また、強制ロック解除機構部76は、図14及び図15に示すようにベース部材23のスライド溝形成部24の右端部に配置してある。すなわち、強制ロック解除機構部76は半円形状のカム部材77を有しており、このカム部材77には円盤部78が固着してあり、この円盤部78の中心には十字溝部(−溝部でもよい)79を有する突起部80が設けてある。
【0057】
そして、強制ロック解除機構部76はスライド溝形成部24に回転可能に取り付けてあって、カム部材77が可動体68のカム受面部72とスライド溝形成部24の右側壁部29とで挟まれた状態になっており、カム受面部72がカム部材77に外接している。
【0058】
上記したロックスイッチ装置において、スライドロック部材40と、このスライドロック部材40に搭載された可動体68と、ロックピン73等とは連動可動部を構成しており、この連動可動部の移動重量をG1とし、ソレノイド12のコア(鉄芯部)と作動杆65とはソレノイド側可動部を構成しており、このソレノイド側可動部の移動重量をG2とし、レバー61の支軸39とスライドロック部材40の連結ピン部材64との間の距離をL1、レバー61の支軸39とソレノイド12の作動杆65の連結ピン部材66との間の距離をL2とした場合には、下記のような作用力の平衡が保たれるようにしてあり、これらで振動・衝撃吸収手段を構成している。
【0059】
G1×L1=G2×L2
【0060】
次に、上記のように構成されたロックスイッチ装置の作動を説明する。
【0061】
(初期状態)
例えば、ドア側に操作キー2を、出入り口の固定枠側にスイッチ本体1をそれぞれ装着した状態で、ドアを開いた状態では、スイッチ本体1から操作キー2は抜き出されており、この場合は、ロックスイッチ装置は、図16の(1)及び図17の(1)に示す初期状態である。
【0062】
そして、この初期状態では、プランジャ16の先側プランジャ部21の先端部21aはカム8の円形外周面に当接していて、プランジャ16はばね部材17に抗して押し下げ変位されている。
【0063】
また、ソレノイド12には通電されておらず、したがって、ソレノイド12のコア(鉄芯部)に連結された作動杆65はソレノイド用ばね67により引き込まれており、このために、レバー61を介してスライドロック部材40は左方に移動している。
【0064】
このために、このスライドロック部材40に設けた係合凹部47がベース部材23の切欠き部34に一致し、プランジャ16のロック用突起部21Aが、切欠き部34から係合凹部47に係脱可能に係合しており、また、プランジャ16の作動部10aは押し下げられていて、可動片18aを固定接点19cから切り離し、可動片18bは固定接点19dに接触していて、スイッチオフの状態である。
【0065】
この初期状態では、可動体68はばね部材75のばね力により右方向に押されていて、ロックピン73の左側の屈曲部73Bは溝カム部45の第2の静止点ロに引っ掛けられている。
【0066】
また、初期状態では、スライドロック部材40の左方への移動により、ロック検出部13では、第1の可動片50の第1の可動接点58が第1の固定接点37から離れ、第2の可動片51の第2の可動接点59が、第2の固定接点38から離れていて、ソレノイド12への通電オフ、すなわち、ロック解除状態が検出されるようになる。
【0067】
(第1のソレノイド吸着状態)
ドアを閉じると、スイッチ本体1に操作キー2が挿入され、この操作キー2の挿入作動によってカム8が回転されてプランジャ16が上動する。
【0068】
プランジャ16が上動すると、プランジャ16のロック用突起部21Aが、係合凹部47から外れ、また、プランジャ16の作動部10aへの押下げが解除されて、可動片18aが固定接点19cに接触し、可動片18bは固定接点19dから離れて、スイッチオンの状態になる。
【0069】
また、ソレノイド12に通電がなされ、作動杆65は吸着力によりソレノイド用ばね部材67のばね力に抗して引き出される。このために、図16の(2)及び図17の(2)に示すようにレバー61を介してスライドロック部材40は右方に移動し、このスライドロック部材40に設けた係合凹部47がベース部材23の切欠き部34からずれる。そして、プランジャ16のロック用突起部21Aがスライドロック部材40の天井部26に接して、プランジャ16がロックされる。
【0070】
この第1のソレノイド吸着状態では、スライドロック部材40の右方向の移動により、ロックピン73の左側の屈曲部73Bは溝カム部45の右側上部ハに位置する。
【0071】
また、この第1のソレノイド吸着状態では、振動・衝撃吸収手段により可動系に作用力の平衡が保たれており、このために、ロックスイッチ装置に振動や衝撃が加わった場合に、可動系は動かず、この可動系、特に、ソレノイド12のソレノイド側可動部の慣性力によるスイッチ信号の誤動作が防止される。
【0072】
また、第1のソレノイド吸着状態では、スライドロック部材40の右方への移動により、ロック検出部13では、第1の可動片50の第1の可動接点58が第1の固定接点37に接触し、第2の可動片51の第2の可動接点59が第2の固定接点38に接触していて、ソレノイド12への通電オン、すなわち、ロック状態が検出されるようになる。
【0073】
(オルタネイトロック状態)
次に、ソレノイド12への通電を遮断することにより、図16の(3)に示すようにソレノイド用ばね部材67のばね力の作用により作動杆65は引き込まれ、レバー61を介してスライドロック部材40は左方に移動し、ロックピン73の左側の屈曲部73Bは溝カム部45の第1の静止点イに引っ掛かる。
【0074】
また、このオルタネイトロック状態では、振動・衝撃吸収手段により可動系に作用力の平衡が保たれており、このために、ロックスイッチ装置に振動や衝撃が加わった場合に、可動系は動かず、この可動系、特に、ソレノイド12のソレノイド側可動部の慣性力によるスイッチ信号の誤動作が防止される。
【0075】
このオルタネイトロック状態では、スライドロック部材40の僅かな左方への移動により、ソレノイド検出スイッチ部13では、第1の可動片50の第1の可動接点58が第1の固定接点37に接触し、第2の可動片51の第2の可動接点59が第2の固定接点38より離れていて、第1のソレノイド吸着状態とは区別されたソレノイド12の状態が検出されるようになる。
【0076】
このオルタネイトロック状態、すなわち、機械的なロック状態では、装置稼動中の消費電力を無くすことが可能になり、システム全体の省電力に貢献できるようになる。また、ソレノイド12の熱による特性劣化の影響を小さくでき、優位な特性領域で動作することにより信頼性の高いスイッチになる。
【0077】
(第2のソレノイド通電状態)
次に、初期状態に戻すべく、ソレノイド12に通電されて、作動杆65は吸着力によりソレノイド用ばね部材67のばね力に抗して引き出される。このために、レバー61を介してスライドロック部材40は右方に移動し、ロックピン73の左側の屈曲部73Bは溝カム部45の第1の静止点イより外れて、溝カム部45の右側下部ニに位置する。
【0078】
この状態で、ソレノイド12への通電を遮断すると、ソレノイド用ばね部材67のばね力の作用により作動杆65は引き込まれ、レバー61を介してスライドロック部材40は左方に移動し、初期状態に戻って、ロックピン73の左側の屈曲部73Bは溝カム部45の第2の静止点ロに引っ掛かる。また、スライドロック部材40の左方への移動によりスライドロック部材40に設けた係合凹部47がベース部材23の切欠き部34に一致する。
【0079】
そして、操作キー2の引き抜き、つまりドアの開放が行えるようになった状態でドアを開いて操作キー2を抜くと、これに伴ってカム8が復帰回転されて、プランジャ16がばね部材17に抗して押し下げ移動され、プランジャ16のロック用突起部21Aが、切欠き部34から係合凹部47に係脱可能に係合し、図16の(1)の状態に戻り、これにより、プランジャ16の作動部10aは押し下げられていて、可動片18aを固定接点19cから切り離し、可動片18bは固定接点19dに接触していて、スイッチオフの状態になる。
【0080】
(強制ロック解除)
オルタネイトロック状態からソレノイド12に通電することなく、人為的に、このロック解除を行ない初期状態に戻す場合には、図14及び図15に示す強制ロック解除機構部76を作動させる。
【0081】
すなわち、円盤部78の中心にある十字溝部79に十字ドライバ(図示せず)を差し込んで、半円形状のカム部材77を回転させて、このカム部材77にカム受面部72で外接している可動体68をばね部材75に抗して左方に押し、ロックピン73の左側の屈曲部73Bを溝カム部45の第1の静止点イより外して、溝カム部45の右側下部ニに位置させる。このために、ソレノイド用ばね部材67のばね力の作用により作動杆65は引き込まれ、レバー61を介してスライドロック部材40は左方に移動し、初期状態になる。
【0082】
なお、上記の実施の形態では、ソレノイド12に、非通電時に作動杆65を引き込むように作用するソレノイド用ばね部材67を設けて、このソレノイド用ばね部材67のばね力によりロックスイッチ装置の初期状態を決めたが、このソレノイド用ばね部材67を無くして、スライドロック部材40を左方向に付勢するばね部材を配置することで、このばね部材のばね力によりロックスイッチ装置の初期状態を決めるようにしてもよい。
【0083】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るロックスイッチ装置によれば、ソレノイドの吸引力によるソレノイド側可動部の作動に対して梃子の比率でスライドロック部材を移動してプランジャをロックすることができるために、ソレノイドの吸引力が大きい領域で使って、スライドロック部材の移動を行うことが可能になる。
【0084】
このために、小形のソレノイドを採用することができて、ロックスイッチ装置の外形サイズの小形化が図れ、ユーザの扱い易いスイッチが実現できる。
【0085】
また、本発明に係るロックスイッチ装置によれば、振動・衝撃吸収手段により可動系に作用力の平衡が保たれており、このために、ロックスイッチ装置に振動や衝撃が加わった場合に、可動系は動かず、この可動系、特に、ソレノイドのソレノイド側可動部の慣性力によるスイッチ信号の誤動作を防止することができる。
【0086】
また、本発明に係るロックスイッチ装置によれば、オルタネイトロック状態、すなわち、機械的なロックが可能になる。このために、装置稼動中の消費電力を無くすことが可能になり、システム全体の省電力に貢献できるようになる。また、ソレノイドの熱による特性劣化の影響を小さくでき、優位な特性領域で動作することにより信頼性の高いスイッチになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るロックスイッチ装置のヘッド部の斜視図である。
【図2】同ロックスイッチ装置のヘッド部の縦断面図である。
【図3】(1)は同ロックスイッチ装置の検出スイッチ部の斜視図である。
(2)は同ロックスイッチ装置の検出スイッチ部の縦断面図である。
【図4】本発明に係るロックスイッチ装置の一部省略した斜視図である。
【図5】同ロックスイッチ装置の一部省略した正面図である。
【図6】図5のQ方向からの矢視図である。
【図7】図5のR方向からの矢視図である。
【図8】ベース部材の斜視図である。
【図9】(1)は同ベース部材の正面図である。
(2)は(1)のT方向からの矢視図である。
(3)は(1)のU方向からの矢視図である。
【図10】スライドロック部材の斜視図である。
【図11】(1)は同スライドロック部材の正面図である。
(2)は(1)のV方向からの矢視図である。
(3)は(1)のW方向からの矢視図である。
【図12】可動体の斜視図である。
【図13】ロックピンの斜視図である。
【図14】ロック解除手段を備えたロックスイッチ装置の一部省略した正面図である。
【図15】ロック解除手段を備えたロックスイッチ装置の一部省略した斜視図図である。
【図16】(1)は本発明に係るロックスイッチ装置における初期状態の説明図である。(2)は同ロックスイッチ装置における第1のソレノイド吸着状態の説明図である。
(3)は同ロックスイッチ装置におけるオルタネイトロック状態の説明図である。
(4)は同ロックスイッチ装置における第2のソレノイド吸着状態の説明図である。
【図17】(1)は本発明に係るロックスイッチ装置における初期状態の一部省略した斜視図である。
(2)は同ロックスイッチ装置における第1、第2のソレノイド吸着状態の一部省略した斜視図である。
【図18】(1)、(2)、(3)は従来のメカニカルロックタイプのロックスイッチ装置の作動説明図である。
【図19】(1)、(2)、(3)は従来のソレノイドロックタイプのロックスイッチ装置の作動説明図である。
【符号の説明】
1 スイッチ本体
2 操作キー
3 スイッチ部
4 ヘッド部
6 ヘッドケース
7 キー挿入孔(キー挿入部)
8 カム
8A 突起部
9 検出スイッチ部
9A スイッチケース
9B プランジャ貫通孔部
10 スイッチ素子
10a 作動部
11 ロック部
12 ソレノイド(ロック部)
13 ロック検出部
14 振動・衝撃吸収機構部(振動・衝撃吸収手段)
16 プランジャ
18a 可動片
18b 可動片
19c 固定接点
19d 固定接点
23 ベース部材
24 スライド溝形成部
25 固定接点形成部
26 固定接点形成部
27 天井部
28 底面部
29 左側壁部
29A 延長部
30 右側壁部
31 スライド溝部
33 係合突起部
34 切欠き部
35A 固定接点取付部
35B 固定接点取付部
36A 固定接点取付部
36B 固定接点取付部
37 第1の固定接点
38 第2の固定接点
39 支軸
40 スライドロック部材(連動可動部)(振動・衝撃吸収手段)
41 摺接部
42 レバー支承部
43 ピン孔部
44 オルタネイト機構部
45 溝カム部
46 摺動溝部
47 係合凹部
48 アーム部
49 可動接点保持部
50 第1の可動片
51 第2の可動片
52 保持部
53 保持部
54 保持杆
55 ばね受部
56 保持ばね
57 保持ばね
58 第1の可動接点
59 第2の可動接点
60 ソレノイド取付部
61 レバー(梃)
62 長孔
63 長孔
64 ピン部材
65 作動杆(ソレノイド側可動部)(振動・衝撃吸収手段)
66 ピン部材
67 復帰ばね
68 可動体(連動可動部)(振動・衝撃吸収手段)
69 スライダー部
70 ロックピン挿入孔部
71 ばね受部
72 カム受面部
73 ロックピン(連動可動部)(振動・衝撃吸収手段)
73B 屈曲部
73C 屈曲部
74 ばね受部材
75 ばね部材
76 強制ロック解除機構部(強制ロック解除手段)
77 カム部材
78 円盤部
79 十字溝部
80 突起部
イ 第1の静止点
ロ 第1の静止点
Claims (6)
- キー挿入部と、前記キー挿入部に操作キーが挿入されたことを検出する検出スイッチ部と、前記操作キーの前記キー挿入部への挿入時前記操作キーをロックするロック部と、前記ロック部の動作状態を検出するロック検出部とを有するロックスイッチ装置であって、
前記検出スイッチ部が、前記キー挿入部に前記操作キーが挿入されることで移動してスイッチ素子を作動させるプランジャを有し、
前記ロック部が、移動することにより前記プランジャをロックするスライドロック部材と、通電によりソレノイド側可動部を作動させるソレノイドとを有し、
且つ、前記ソレノイド側可動部と前記スライドロック部材とを、両者の移動方向が平行となるように配置し、両者の中間部に回動支点を有する梃子により連係し、
前記ソレノイド側可動部の作動に対して前記梃子の比率で前記スライドロック部材を連動して移動させて前記プランジャをロックするように構成すると共に、前記スライドロック部材に前記梃子の作用力の平衡状態を付与して、前記プランジャのロック状態を保持するように構成した振動・衝撃吸収手段を有することを特徴とするロックスイッチ装置。 - 前記ソレノイド側可動部の移動量を、前記梃子の比率で増幅して前記スライドロック部材の移動量を確保するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のロックスイッチ装置。
- 前記ロック部のロック保持力を前記ソレノイドの吸引力に依存させずに機械的手段で保持確保するロック保持力確保手段を有しており、前記ロック保持力確保手段は、前記ソレノイドの非通電時における前記スライドロック部材の静止点が前記スライドロック部材の移動方向の2点であり、前記ソレノイドへの通電をオン、オフ、オンとすると前記静止点が交互に切替わる、いわゆるオルタネイト動作をして、第1の静止点で前記操作キーのロック状態に、第2の静止点でロック解除状態になるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のロックスイッチ装置。
- 前記ロック保持力確保手段によるロック保持の解除を前記ソレノイドの吸引力に依存させずに機械的手段で行う強制ロック解除手段を有することを特徴とする請求項3に記載のロックスイッチ装置。
- 前記ロック部の動作状態を検出するロック検出部が、前記ソレノイドの吸引力によるロック状態の検出と、前記ロック保持力確保手段による機械的ロック保持状態の検出とを互いに独立させて構成したことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のロックスイッチ装置。
- ベース部材の一方の面部に前記検出スイッチ部を配設し、前記ベース部材の他方の面部に、前記ロック部と前記ロック検出部と前記振動・衝撃吸収手段とを配設するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のロックスイッチ装置。
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