JP3999956B2

JP3999956B2 - ３ポジションスイッチ

Info

Publication number: JP3999956B2
Application number: JP2001315408A
Authority: JP
Inventors: 浩二栗田
Original assignee: 国際電業株式会社
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: JP2003123565A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動部が未操作時の第１ポジションから第２ポジションまで変位するとオフ状態からオン状態に切り替わり、且つ第２ポジションを越えて第３ポジションまで変位するとオフ状態に切り替わる３ポジションスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プレス機等の各種工作機械には、操作時の安全性を確保するために、非常停止スイッチが設けられている。この非常停止スイッチは、工作機械を操作する作業者の手の届く範囲に設けられており、この非常停止スイッチを操作することで、工作機械が緊急停止するように構成されている。
【０００３】
しかし、このような非常停止スイッチは、作業者が意識的に操作する必要があり、必ずしも冷静な対応が可能であるとは限らない非常時には、操作が遅れてしまう可能性があった。また、非常時には、単に非常停止スイッチの操作が遅れるだけでなく、パニック状態となって、操作中のスイッチを無意識のうちに強く押下（握り締めたり、踏み込んだり）してしまう可能性がある。
【０００４】
そこで、このような無意識の操作が加えられた時にも、工作機械を確実に停止させることが可能なイネーブルスイッチが提案されている。
このイネーブルスイッチは、規定値以下の小さな押圧力で操作された時にのみオン状態となり、操作が解除された時だけでなく、規定値を越える大きな押圧力で操作された時にもオフ状態となる３ポジションスイッチを利用し、この３ポジションスイッチがオン状態にある時にのみ、工作機械の動作を可能とするものである。
【０００５】
なお、３ポジションスイッチの具体的な構成として、例えば特開平１１−７７５７９号公報には、可動部への操作を解除した時に、可動部を初期位置（第１ポジション）に復帰させるための付勢力を発生させる主付勢部材に加えて、予め設定された中間位置（第２ポジション）を越えて可動部が押下された時に反発力を発生させる補助付勢部材を設け、第２ポジションにて可動部がスイッチの可動接点と接触することによりスイッチがオン状態となり、また、第２ポジションを越えて第３ポジションまで可動部が操作されると、可動接点との接触が解除されることによりスイッチがオフするように構成されたものが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように構成された３ポジションスイッチでは、可動部が第２ポジションを越えて第３ポジションまで操作されることでオフ状態となった後、可動部への操作を解除すると、可動部が第１ポジションに復帰する途中で第２ポジションを通過する際に、可動接点と接触することになる。その結果、３ポジションスイッチが一時的にオン状態となるため、工作機械が再び動作してしまう可能性があり、十分な安全性を確保できないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、可動部が第３ポジションまで押し込まれた後、第１ポジションまで可動部を復帰させる際に、第２ポジションでオン状態となることのない３ポジションスイッチを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための発明である請求項１記載の３ポジションスイッチは、外部からの操作により、未操作時の第１ポジションから第２ポジションを経由して第３ポジションまで変位すると共に、操作が解除されると第１ポジションに復帰する可動部を有している。
【０００９】
この可動部の変位に応じて、スイッチ回路部は、第１及び第２外部端子間の電気的な接続状態を、第１ポジションではオフ状態、第２ポジションではオン状態、第３ポジションではオフ状態とし、且つ第３ポジションから第１ポジションに復帰するまでの間はオフ状態に保持する。
【００１０】
なお、スイッチ回路部は、一端が第１外部端子に接続された第１要素スイッチと、一端が第２外部端子に接続され、前記第１要素スイッチと共に前記第１及び第２外部端子間に直列接続された第２要素スイッチとを備えており、動作伝達手段が、これら第１及び第２要素スイッチに可動部の動作を伝達する。
【００１１】
具体的には、［表１］に示すように、第１及び第２要素スイッチのいずれか一方（以下「前者の要素スイッチ」という）は、動作伝達手段によって、可動部が第２ポジションを越えて第３ポジションに達するとオン状態からオフ状態に切り替わり、第３ポジションに達した後に第２ポジションを越えて第１ポジションに復帰すると、オフ状態からオン状態に切り替わる。また、第１及び第２要素スイッチのいずれか他方（以下「後者の要素スイッチ」という）は、動作伝達手段によって、可動部が前記第１ポジションにある時にはオフ状態となり、第２ポジション及び第３ポジションにある時にはオン状態となる。
【００１２】
【表１】

【００１３】
つまり、図９に示すように、前者の要素スイッチをＡ，後者の要素スイッチをＢとして、可動部が第１ポジションにある時（図９（ａ）参照）には、前者の要素スイッチＡがオン状態となるが、後者の要素スイッチＢがオフ状態となるため、全体としてはオフ状態となる。この状態から可動部が第２ポジションに変位すると（図９（ｂ）参照）、前者の要素スイッチＡはオン状態のままであるが、後者の要素スイッチＢがオフ状態からオン状態に切り替わるため、全体としてはオン状態となる。更に、可動部が第３ポジションまで変位すると（図９（ｃ）参照）、後者の要素スイッチＢはオン状態のままであるが、前者の要素スイッチＡがオン状態からオフ状態に切り替わるため、全体としては再びオフ状態となる。
【００１４】
この状態から可動部が第２ポジションに変位すると（図９（ｄ）参照）、いずれの要素スイッチＡ，Ｂともオンオフ状態に変化がないため、全体としてはオフ状態が保持され、その後、可動部が第１ポジションまで変位すると（図９（ｅ）参照）、前者の要素スイッチＡがオフ状態からオン状態に切り替わるが、後者の要素スイッチＢもオン状態からオフ状態に切り替わるため、全体としてはオフ状態が保持されることになる。
【００１５】
このように、本発明の３ポジションスイッチでは、可動部が第２ポジションに操作されてオン状態にある時に、第１或いは第３ポジションのいずれに変位する操作が行われてもオフ状態に切り替わるだけでなく、可動部が第３ポジションに変位後に可動部を変位させた時に、第２ポジションでオン状態となることなく、オフ状態を保持したまま第１ポジションまで復帰させることができる。
【００１６】
従って、本発明の３ポジションスイッチを、例えば機器のイネーブルスイッチとして使用した場合、可動部を強く操作することでオフ状態になった後、可動部への操作が解除された時に、機器が再起動してしまうことを確実に防止でき、機器の安全性を向上させることができる。
【００１７】
しかも、本発明の３ポジションスイッチでは、可動部の変位に対して、それぞれが異なるオンオフ状態を示す二つの要素スイッチを組み合わせることにより、全体として、上述のようなオンオフ状態を実現しているため、可動部の動作を各要素スイッチに伝達する動作伝達部の構成を簡単なものとすることができる。
【００１８】
具体的には、例えば請求項２記載のように、可動部と連動し、第１及び第２要素スイッチのいずれか一方を、可動部が第１及び第２ポジションにある時にオン状態、第３ポジションにある時にオフ状態にする第１伝達手段と、可動部と連動し、第１及び第２要素スイッチのいずれか他方を、可動部が第１ポジションにある時にオフ状態、第２及び第３ポジションにある時にオン状態にする第２伝達手段とを設け、更に、可動部が第３ポジションにある時に第１伝達手段と係合し、この第１伝達手段と可動部との連動を阻止する連動阻止手段と、可動部が第２ポジションを越えて第１ポジション側に変位すると、連動阻止手段による係合を解除して、第１伝達手段の可動部との連動を回復させる連動回復手段とを設ければよい。
【００１９】
つまり、連動阻止手段と連動回復手段という簡易な構成により、第１伝達手段にて操作される要素スイッチのオンオフ状態に、可動部の動作に対するヒステリシスを持たせることができ、上述した動作伝達部の動作が実現されるのである。
ところで、スイッチ回路部には、請求項３記載のように、外部の信号線が接続される第３外部端子と、第１要素スイッチＸと相補的な動作をし、一端が第１外部端子に接続され、他端が第３外部端子に接続された第３要素スイッチＸ’と、第２要素スイッチＹと相補的な動作をし、一端が前記第１及び第２要素スイッチＸ，Ｙの共通接続端に接続され、他端が前記第３外部端子に接続された第４要素スイッチＹ’とを設け、第１外部端子を入力端子、第２外部端子を出力端子、第３外部端子を反転出力端子とするように構成してもよい（図１０参照）。
【００２０】
この場合、第１及び第２外部端子間がオン状態（即ち、第１及び第２要素スイッチＸ，Ｙがいずれもオン状態）の時には、第３及び第４要素スイッチＸ’，Ｙ’がオフ状態となるため、第１及び第３外部端子間はオフ状態となる。一方、第１及び第２外部端子間がオフ状態（即ち、第１及第２要素スイッチＸ，Ｙのうち少なくとも一方がオフ状態）の時には、まず、第１要素スイッチＸがオフ状態であれば、第３要素スイッチＸ’がオン状態となるため、第２及び第４要素スイッチＹ，Ｙ’の状態によらず、第１及び第３外部端子間はオン状態となり、また、第２要素スイッチＹがオフ状態であれば、第４要素スイッチＹ’がオン状態となるため、第１及び第３スイッチＸ，Ｘ’がいずれの状態にあっても、第１及び第３外部端子間はオン状態となる。
【００２１】
つまり、第１及び第３外部端子間のオンオフ状態は、第１及び第２外部端子間のオンオフ状態とは反対の状態（相補的な状態）をとることになる。
従って、本発明の３ポジションスイッチによれば、互いに反転してはいるが同等な状態を示す出力が第２及び第３外部端子から２重に得られることになるため、この２重の出力を用いて冗長性のある機器を構成することが可能であると共に、両出力は互いに反転したものであるため、これら出力に接続する機器に応じて使用しやすい外部端子を選択でき、使い勝手も向上させることができる。
【００２２】
次に、請求項４記載の３ポジションスイッチでは、可動部を操作する押圧力が予め設定された規定値以下である場合には、可動部の変位を予め設定された第２ポジションまでに制限し、押圧力が規定値を越える場合には、可動部の変位を第２ポジションを越えた第３ポジションまで許容する動作制限部を備えている。
【００２３】
このような動作制限部を備えた本発明の３ポジションスイッチでは、可動部が第２ポジションを超えて変位を開始する時に大きな押圧力が必要となるため、可動部を２段階動作させることができる。
なお、本発明の３ポジションスイッチは、様々な用途に用いることができるが、例えば、工作機械等のイネーブルスイッチとして使用されるフットスイッチに好適であり、その場合、請求項５記載のように、足踏操作が可能なペダルが上述の可動部となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態のフットスイッチの平面図であり、図２は、そのＰ−Ｐ断面図である。
【００２５】
なお、本実施形態のフットスイッチ２は、工作機械のイネーブルスイッチとして使用されるものであり、図１及び図２に示すように、足踏操作用のペダル４を備えている。
このペダル４は、ケース基部６に固定されたペダル取付板８が軸支するシャフト１０を介して取り付けられており、このシャフト１０を挟んで、一方の側にペダル４、他方の側に動作板１２が延設されている。つまり、ペダル４と動作板１２とは、一方が下降する時には他方が上昇するよう連動して動作するように構成されている。
【００２６】
また、ペダル４の下部には、ペダル４を上方向に付勢する戻しバネ１６と、ペダル４を押下する押圧力が規定値以下の時には、ペダル４の変位を、ペダル４が当接する中間位置（以下「第２ポジション」という）までに制限し、ペダル４を押下する押圧力が規定値を超える時には、その形状が変形することにより、ペダル４の変位を、第２ポジションを超えた最大下降位置（以下「第３ポジション」という）まで許容して、ペダル４の２段階操作を可能とするステップ動作機構１８とが設置されている。また、動作板１２の下部には、戻しバネ１６がペダル４を付勢することにより下降した動作板１２に当接して、未操作時のペダル４及び動作板１２の位置（以下「第１ポジション」という）を決めるストッパ２０が設けられている。
【００２７】
ここで、ステップ動作機構１８は、対向配置された一対の側壁４０を有しており、この側壁４０の間に設けられた第１の支軸４２に、一端が回動自在に支持された第１ローラリンク４６ａと、同様に側壁４０の間に形成された第２の支軸４４に、一端が回動自在に支持された第２ローラリンク４６ｂと、第１及び第２の支軸４２，４４にそれぞれ支持された第１及び第２ローラリンク４６ａ，４６ｂの各固定端とは反対側の端部である各自由端を、相互に且つ回動自在に連結するピンリンク４６ｃとからなるローラチェーン４６を備えている。
【００２８】
そして、第２の支軸４４には、第２ローラリンク４６ｂの自由端を、第１の支軸４２側に向けて付勢するねじりコイルばねからなる付勢機構４８が取り付けられている。また、側壁４０の間には、第２ローラリンク４６ｂの自由端が、第１ローラリンク４６ａの自由端から第２ローラリンク４６ｂの固定端（即ち第２の支軸４４）を結ぶ仮想線より上側に位置する停止位置を超えて変位することのないように、第２ローラリンク４６ｂ或いはピンリンク４６ｃに当接して両リンク４６ｂ，４６ｃの変位を規制するストッパ（図示せず）が設けられている。
【００２９】
つまり、ペダル４を介して第１ローラリンク４６ａの自由端に上方からの押圧力が加えられた時に、第２ローラリンク４６ｂの自由端が、第１の支軸４２側に向けて屈曲してしまったり、第２ローラリンク４６ｂ及びピンリンク４６ｃが一直線上に保持されてしまい、いくら押圧力を加えてもローラチェーン４６を変位させることができない状態となることを防止するようにされている。
【００３０】
このように構成されたステップ動作機構１８では、ローラチェーン４６に外部からの力が加えられていない場合、付勢機構４８の付勢力によって、ローラチェーン４６は、図２に示す所定の形状、即ち第２ローラリンク４６ｂとピンリンク４６ｃとが予め設定された角度をなし、且つ第１ローラリンク４６ａの自由端が第１の支軸４２，第２の支軸４４，及び第２ローラリンク４６ｂの自由端より上側に位置する形状に保持される。
【００３１】
そして、外部操作によりペダル４が、戻しバネ１６に抗して変位すると、第１ローラリンク４６ａの自由端近傍に当接する。
この時、ペダル４を介して第１ローラリンク４６ａの自由端に加わる押圧力が、予め設定された規定値以下である場合、ローラチェーン４６は変形することなく、付勢機構４８の付勢力によって保持された形状を維持する。このため、ペダル４の変位は、図３に示すように、第１ローラリンク４６ａの自由端と当接する位置までに制限されることになり、この時のペダル４の位置が第２ポジションとなる。
【００３２】
一方、第１ローラリンク４６ａの自由端に加わる押圧力が、予め設定された規定値を超えている場合、ローラチェーン４６は、付勢機構４８の付勢力に抗して、第２ローラリンク４６ｂとピンリンク４６ｃとが成す角度がより鋭角的になるような形状に変化し、第１ローラリンク４６ａの自由端はペダル４と共に変位（下降）する。このため、ペダル４は、図４に示すように、第２ポジションを超えて、第２ローラリンク４６ｂの自由端に当接する位置まで変位することになり、この時のペダル４の位置が第３ポジションとなる。
【００３３】
また、ペダル４を操作する押圧力を解除すると、戻しバネ１６の付勢力によってペダル４が第１ポジションに復帰すると共に、付勢機構４８の付勢力によってローラチェーン４６も、図２に示す元の形状に復帰する。
なお、ローラチェーン４６を付勢機構４８の付勢力に抗して変形させるのに要する押圧力は、付勢機構４８の付勢力、及び第２ローラリンク４６ｂとピンリンク４６ｃとの屈曲状態を適宜変更することにより、調整することができる。
【００３４】
次に、本実施形態のフットスイッチ２において、動作板１２の上方には、動作板１２の両側部にてそれぞれケース基部６に固定されたスイッチ取付板２２，２３を介してスイッチ回路２４，２５が設置されている。これらスイッチ回路２４，２５は、左右対称な配置である以外、全く同様に構成されているため、ここではスイッチ回路２４についてのみ説明する。なお、図５は、スイッチ回路２４周辺のみを抽出して示した図面であり、（ｂ）は（ａ）における右側面図である。
【００３５】
図示のように、スイッチ回路２４は、一対のマイクロスイッチ２６，２７を備え、各マイクロスイッチ２６，２７は、下方、即ち動作板１２に向けて垂設されたアクチュエータ２６ａ，２７ａが、所定長さだけ押し込まれると接点の状態が切り替わるように構成されている。なお、マイクロスイッチ２６，２７は、いずれも、共通端子ＣＯＭ，常時閉路端子ＮＣ，常時開路端子ＮＯを備えた単極双投型のスイッチからなり、具体的には、アクチュエータ２６ａ，２７ａが未操作時の位置である自由位置にある時には、共通端子ＣＯＭと常時閉路端子ＮＣとの間がオン状態、共通端子ＣＯＭと常時開路端子ＮＯとの間がオフ状態となり、アクチュエータ２６ａ，２７ａが予め設定された動作位置以上に押し込まれると、マイクロスイッチ２６，２７の状態は反転し、即ち、共通端子ＣＯＭと常時閉路端子ＮＣとの間がオフ状態、共通端子ＣＯＭと常時開路端子ＮＯとの間がオン状態となる。
【００３６】
そして、一方のマイクロスイッチ２６のアクチュエータ２６ａの先端にはローラ２８が取り付けられ、また、このローラ２８が当接する動作板１２上の部位には、動作板１２からの突出量を調整可能なボルト３０が取り付けられており、動作板１２（即ちペダル４）に連動してアクチュエータ２６ａが上下動するようにされている。但し、ボルト３０の突出量は、ペダル４が第１ポジションにある時には、アクチュエータ２６ａが自由位置にあり、ペダル４が第２ポジションまで変位すると、アクチュエータ２６ａが動作位置まで押し込まれるように調整されている。
【００３７】
また、他方のマイクロスイッチ２７のアクチュエータ２７ａの下部には、スイッチ取付板２２に固定されたガイド部３２，３３により、アクチュエータ２７ａを操作するための操作杵３４が上下方向に摺動自在に保持されてている。
この操作杵３４は、中央部及び下部の２カ所から係合軸３６，３７が突設されていると共に、上部のガイド部３２内に保持された部分には、図６（ａ）に示すように、他の部分より細径の係合溝３４ａが形成されている。また、ガイド部３２には、係合溝３４ａとの係合が可能な球体３８ａと、この球体３８ａを操作杵３４の摺動経路に向けて付勢するスプリング３８ｂとを備えた係合部材３８が取り付けられている。
【００３８】
なお、上側の係合軸３６の取付位置は、係合軸３６，３７の間に位置する動作板１２が上昇方向に変位する際にこれと当接し、ペダル４が第３ポジションに達した時には、図６（ｂ）に示すように、係合軸３６を介して動作板１２と連動する操作杵３４によって、アクチュエータ２７ａが動作位置まで押し込まれるように設定されている。但し、図６（ａ）及び（ｂ）は、ガイド部３２，３３を断面図にて表すことにより、操作杵３４周辺の構成を明確にしたものである。
【００３９】
また、係合部材３８を有するガイド部３２の取付位置は、ペダル４が第３ポジションまで変位した時に、係合部材３８の球体３８ａが操作杵３４の係合溝３４ａと係合するように調整されている。つまり、ペダル４が一旦第３ポジションまで操作されると、操作杵３４は、動作板１２との連動が解除され、アクチュエータ２７ａが動作位置に押し込まれた状態を保持するようにされている。
【００４０】
また、下側の係合軸３７の取付位置は、係合部材３８によって操作杵３４が係止されている状態で、ペダル４が第３ポジションから第２ポジションまで変位してきた時に、下降方向に変位する動作板１２と当接し、動作板１２が更に下降方向に変位すると、図６（ａ）に示すように、係合溝３４ａと球体３８ａとの係合を強制的に解除するように設定されている。
【００４１】
従って、マイクロスイッチ２７のオンオフ状態は、ペダル４の操作に対してヒステリシスを有したものとなり、具体的には、ペダル４が第３ポジションまで操作された時に状態が反転し、一旦状態が反転した後は、ペダル４が第２ポジションを越える位置まで復帰した時に元の状態に戻ることになる。
【００４２】
なお、係合軸３６，３７は、動作板１２側だけでなく、スイッチ取付板２２側にも突出しているため、スイッチ取付板２２には、操作杵３４の移動経路に沿ってスリット２２ａ（図５（ａ）参照）が形成されている。また、ガイド部３２は、スイッチ取付板２２に形成された長孔２２ｂを用いて固定されており、ガイド部３２の取付位置、ひいては係合部材３８を構成する球体３８ａの上下方向の位置を簡単に調整できるようにされている。
【００４３】
ここで、図７（ａ）は、スイッチ回路２４を構成するマイクロスイッチ２６，２７の各端子間の接続状態を表す説明図である。
図７（ａ）に示すように、スイッチ回路２４では、マイクロスイッチ２７の常時閉路端子ＮＣとマイクロスイッチ２６の共通端子ＣＯＭとが接続され、マイクロスイッチ２７の常時開路端子ＮＯとマイクロスイッチ２６の常時閉路端子ＮＣとが接続されている。そして、マイクロスイッチ２７の共通端子ＣＯＭが入力端子ＩＮ、マイクロスイッチ２６の常時開路端子ＮＯが出力端子ＯＡ、マイクロスイッチ２７の常時開路端子ＮＯ及びマイクロスイッチ２６の常時閉路端子ＮＣが、反転出力端子ＯＢとなる。
【００４４】
そして、これらスイッチ回路２４の入力端子ＩＮ，出力端子ＯＡ，反転出力端子ＯＢが、ケース基部６の端部に設けられた図示しないケーブルコネクタ（図示せず）に接続され、ケーブルコネクタを介して外部の信号線に接続されるように構成されている。
【００４５】
このように構成された本実施形態のフットスイッチ２では、ペダル４に対する操作が行われておらず、図２に示すように、ペダル４が第１ポジションにある時には、マイクロスイッチ２６，２７のアクチュエータ２６ａ，２７ａは、いずれも自由位置にあるため、図８（ａ）に示すように、両マイクロスイッチとも常時閉路端子ＮＣの側がオン状態となり、スイッチ回路２４は、出力端子ＯＡがオフ状態、反転出力端子ＯＢがオン状態となる。
【００４６】
次に、ペダル４に対する操作が行われたが、ペダル４を操作する押圧力が、ステップ動作機構１８が作動する規定値以下である場合には、図３に示すように、ペダル４の変位は第２ポジションまでに制限される。この第２ポジションでは、マイクロスイッチ２６のアクチュエータ２６ａが動作位置に達するため、図８（ｂ）に示すように、マイクロスイッチ２６の状態が反転して、マイクロスイッチ２６の常時開路端子ＮＯと、マイクロスイッチ２７の常時閉路端子ＮＣとがオン状態となる。その結果、スイッチ回路２４は、出力端子ＯＡがオン状態、反転出力端子ＯＢがオフ状態に切り替わる。
【００４７】
また、ペダル４を操作する押圧力が、ステップ動作機構１８が作動する規定値を超えている場合には、図４に示すように、ペダル４が第２ポジションを超えて第３ポジションまで変位する。この第３ポジションでは、マイクロスイッチ２７のアクチュエータ２７ａも動作位置に達するため、図８（ｃ）に示すように、マイクロスイッチ２７の状態が反転し、両マイクロスイッチ２６，２７とも常時開路端子ＮＯがオン状態となる。その結果、スイッチ回路２４は、出力端子ＯＡがオフ状態、反転出力端子がオン状態に切り替わる。
【００４８】
その後、ペダル４への操作が解除され、ペダル４が第２ポジションまで復帰した場合、マイクロスイッチ２６のアクチュエータ２６ａは、まだ動作位置にあり、また、マイクロスイッチ２７のアクチュエータ２７ａも、係合部材３８により係止された操作杵３４によって動作位置に保持されたままとなるため、図８（ｄ）に示すように、第３ポジションの時と同じ状態が保持される。
【００４９】
そして、ペダル４が第２ポジションを越えて第１ポジションまで復帰すると、マイクロスイッチ２６の状態が反転すると共に、係合部材３８との係合が解除された操作杵３４が、アクチュエータ２７ａから離脱することにより、マイクロスイッチ２７の状態も反転し、図８（ｅ）に示すように、両マイクロスイッチ２６，２７とも、常時閉路端子ＮＣがオン状態となる初期状態に復帰する。この時、両マイクロスイッチ２６，２７の状態が同時に反転するが、スイッチ回路２４は、出力端子ＯＡがオフ状態、反転出力端子ＯＢがオン状態のまま保持される。
【００５０】
つまり、本実施形態のフットスイッチ２おいて、出力端子ＯＡは、ペダル４の操作に従って、第１ポジションでオフ状態、第２ポジションでオン状態、第３ポジションでオフ状態となり、その後、第３ポジションから第１ポジションに復帰する時には、途中でオン状態になることなく、オフ状態のまま復帰する。これとは逆に、反転出力端子ＯＢは、反転出力端子ＯＢは、ペダル４の操作に従って、第１ポジションでオン状態、第２ポジションでオフ状態、第３ポジションでオン状態となり、その後、第３ポジションから第１ポジションに復帰する時には、途中でオフ状態になることなく、オン状態のまま復帰する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態のフットスイッチ２においては、ペダル４が第２ポジションに操作されてスイッチ回路２４，２５の出力端子ＯＡがオン状態にある時に、ペダル４を踏み込む操作を解除するか、逆にペダル４を強く踏み込む操作が行われることにより、ペダル４が第１或いは第３ポジションのいずれに変位したとしてもオフ状態に切り替わり、しかも、ペダル４が第３ポジションに変位した後に、ペダル４を踏み込む操作が解除された時にも、第２ポジションを通過する際にスイッチ回路２４，２５の出力端子ＯＡがオン状態となることなく、出力端子ＯＡのオフ状態を保持したままペダル４を第１ポジションまで復帰させることができる。
【００５２】
従って、本実施形態のフットスイッチ２によれば、ペダル４を強く踏み込むことで工作機械を緊急停止させた後、ペダル４の踏み込みを解除した時に、工作機械が再起動してしまうことを確実に防止でき、工作機械操作時の安全性を向上させることができる。
【００５３】
しかも、本実施形態のフットスイッチ２によれば、上述のようなオンオフ状態を実現するスイッチ回路２４，２５を、ペダル４の変位に対してそれぞれが異なるオンオフ状態を示す二つのマイクロスイッチ２６，２７を組み合わせることにより構成しているため、ペダル４（ひいては動作板１２）の動作をマイクロスイッチ２６，２７のアクチュエータ２６ａ，２７ａに伝達するための構成（ローラ、ボルト、操作杵、係合軸、ガイド部、係合部材）を簡易なものとすることができる。
【００５４】
また、本実施形態のフットスイッチ２では、ペダル４の２段階動作を可能とするために設けられたステップ動作機構１８が、ペダル４が第２ポジションを超えて変位を開始する時に最も大きな押圧力を必要とし、その後は、変位が進む程より小さな力でペダル４を押下することが可能となるように構成されている。従って、ペダル４を強く踏み込む操作を行った時には、ペダル４が第２ポジションを超えて変位する際にクリック感が得られるため良好な操作感を得ることができるだけでなく、第２ポジションを超えたペダル４を、確実に第３ポジションまで到達させることができる。
【００５５】
なお、本実施形態において、ペダル４が可動部、戻しバネ１６及びステップ動作機構１８が動作制限部、スイッチ回路２４，２５の入力端子ＩＮ及び出力端子ＯＡが第１及び第２外部端子、スイッチ回路２４，２５の反転出力端子ＯＢが第３外部端子、マイクロスイッチ２６の常時開路端子ＮＯ側及びマイクロスイッチ２７の常時閉路端子ＮＣ側が第１及び第２要素スイッチ、マイクロスイッチ２６の常時閉路端子ＮＣ側及びマイクロスイッチ２７の常時開路端子ＮＯ側が第３及び第４要素スイッチに相当する。また、動作板１２，ローラ２８，ボルト３０が第１伝達手段、動作板１２，ガイド部３２，操作杵３４，係合軸３６が第２伝達手段、係合部材３８が連動阻止手段、係合軸３７が連動回復手段に相当する。
【００５６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
例えば、スイッチ回路２４を構成するマイクロスイッチ２６，２７の各端子間の接続は、図７（ａ）に示したものに限らず、図７（ｂ）に示すように、マイクロスイッチ２６の常時開路端子ＮＯとマイクロスイッチ２７の共通端子ＣＯＭとを接続すると共に、マイクロスイッチ２７の常時開路端子ＮＯとマイクロスイッチ２６の常時閉路端子ＮＣとを接続し、更に、マイクロスイッチ２６の共通端子ＣＯＭをスイッチ回路２４の入力端子ＩＮ、マイクロスイッチ２７の常時閉路端子ＮＣをスイッチ回路２４の出力端子ＯＡ、マイクロスイッチ２７の常時開路端子ＮＯ及びマイクロスイッチ２６の常時閉路端子ＮＣを、スイッチ回路２４の反転出力端子ＯＢとしても、全く同様の動作を得ることができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、本発明をフットスイッチに適用した場合について説明したが、フットスイッチに限らず、通常操作範囲を超えて可動部を押し込むことによりオフ状態を実現するスイッチであれば、どのようなものに適用してもよい。
【００５８】
更に、上記実施形態では、第２及び第３ポジションにて、マイクロスイッチ２６，２７のオンオフ状態が切り替わるように構成されているが、実際には、第２及び第３ポジションでは確実に状態が切り替わっているように、第２及び第３ポジションの少し手前（第１ポジション側）のポイントで状態が切り替わるように構成することが望ましい。
【００５９】
また、上記実施形態では、ペダル４が第３ポジションから第１ポジションに復帰する際に、マイクロスイッチ２６，２７のオンオフ状態が第２ポジションにて同時に切り替わるように構成されているが、実際には、全く同時に切り替わるようにすることは困難である。従って、第３ポジションから第１ポジションに復帰する際に第２ポジションでは、マイクロスイッチ２６の状態が切り替わった後に、マイクロスイッチ２７の状態が切り替わるように構成すること、即ち、マイクロスイッチ２６よりマイクロスイッチ２７の方が、より第１ポジション側のポイントで状態が切り替わるように構成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のフットスイッチの平面図である。
【図２】図１におけるＰ−Ｐ断面図であり、ペダルが第１ポジションに位置する時の状態を示したものである。
【図３】ペダルが第２ポジションに位置する時の状態を表す断面図である。
【図４】ペダルが第３ポジションに位置する時の状態を表す断面図である。
【図５】スイッチ回路近傍の構成を表す正面図、及びその右側面図である。
【図６】操作杵の動作を表す説明図である。
【図７】スイッチ回路を構成するマイクロスイッチの各端子間の接続を表す配線図である。
【図８】スイッチ回路の状態の変化を表す説明図である。
【図９】本発明の主要部の構成・作用・効果を示す説明図である。
【図１０】本発明の主要部の他の構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
２…フットスイッチ４…ペダル６…ケース基部
８…ペダル取付板１０…シャフト１２…動作板
１６…戻しバネ１８…ステップ動作機構２０…ストッパ
２２…スイッチ取付板２２ａ…スリット２２ｂ…長孔
２４…スイッチ回路２６，２７…マイクロスイッチ
２６ａ，２７ａ…アクチュエータ２８…ローラ３０…ボルト
３２…ガイド部３４…操作杵３４ａ…係合溝３６，３７…係合軸
３８…係合部材３８ａ…球体３８ｂ…スプリング４０…側壁
４２，４４…支軸４６…ローラチェーン
４６ａ，４６ｂ…ローラリンク４６ｃ…ピンリンク４８…付勢機構
ＣＯＭ…共通端子ＮＣ…常時閉路端子ＮＯ…常時開路端子
ＩＮ…入力端子ＯＡ…出力端子ＯＢ…反転出力端子

Claims

外部からの操作により、未操作時の第１ポジションから第２ポジションを経由して第３ポジションまで変位可能であると共に、前記操作が解除されると前記第１ポジションに復帰する可動部と、
外部の信号線が接続される第１及び第２外部端子と、
該第１及び第２外部端子間の電気的な接続状態を、前記可動部の変位に応じて、前記第１ポジションではオフ状態、前記第２ポジションではオン状態、前記第３ポジションではオフ状態とし、且つ前記第３ポジションから前記第１ポジションに復帰するまでの間はオフ状態に保持するスイッチ回路部と、
を備えた３ポジションスイッチであって、
前記スイッチ回路部は、
一端が第１外部端子に接続された第１要素スイッチと、
一端が第２外部端子に接続され、前記第１要素スイッチと共に前記第１及び第２外部端子間に直列接続された第２要素スイッチと、
前記第１及び第２要素スイッチのいずれか一方が、前記可動部が前記第２ポジションを越えて前記第３ポジションに達するとオン状態からオフ状態に切り替わり、前記第３ポジションに達した後に前記第２ポジションを越えて前記第１ポジションに復帰するとオフ状態からオン状態に切り替わると共に、前記第１及び第２要素スイッチのいずれか他方が、前記可動部が前記第１ポジションにある時にはオフ状態となり、前記第２ポジション及び前記第３ポジションにある時にはオン状態となるように、前記可動部の動作を前記第１及び第２要素スイッチに伝達する動作伝達部と、
を備えることを特徴とする３ポジションスイッチ。
前記動作伝達部は、
前記可動部と連動し、前記第１及び第２要素スイッチのいずれか一方を、前記可動部が前記第１及び第２ポジションにある時にオン状態、前記第３ポジションにある時にオフ状態にする第１伝達手段と、
前記可動部と連動し、前記第１及び第２要素スイッチのいずれか他方を、前記可動部が前記第１ポジションにある時にオフ状態、前記第２及び第３ポジションにある時にオン状態にする第２伝達手段と、
前記可動部が前記第３ポジションにある時に前記第１伝達手段と係合し、該第１伝達手段と前記可動部との連動を阻止する連動阻止手段と、
前記可動部が、前記第２ポジションを越えて前記第１ポジション側に変位すると、前記連動阻止手段による係合を解除して、前記第１伝達手段の前記可動部との連動を回復させる連動回復手段と、
からなることを特徴とする請求項１記載の３ポジションスイッチ。
前記スイッチ回路部に、
外部の信号線が接続される第３外部端子と、
前記第１要素スイッチと相補的な動作をし、一端が前記第１外部端子に接続され、他端が前記第３外部端子に接続された第３要素スイッチと、
前記第２要素スイッチと相補的な動作をし、一端が前記第１及び第２要素スイッチの共通接続端に接続され、他端が前記第３外部端子に接続された第４要素スイッチと、
を設け、前記第１外部端子を入力端子、前記第２外部端子を出力端子、前記第３外部端子を反転出力端子としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の３ポジションスイッチ。
前記可動部を操作する押圧力が予め設定された規定値以下である場合には、前記可動部の変位を予め設定された第２ポジションまでに制限し、前記押圧力が規定値を越える場合には、前記可動部の変位を前記第２ポジションを越えた第３ポジションまで許容する動作制限部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載の３ポジションスイッチ。
前記可動部は、足踏操作が可能なペダルからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載の３ポジションスイッチ。