JP4094429B2 - イネーブルスイッチ - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操作部材の一方向における動作位置に応じて接点機構をオフ状態、オン状態及びオフ状態に順次切り換える３ポジションのイネーブルスイッチに関し、特に、産業用ロボットの教示用等に用いられる可搬型操作盤に適したイネーブルスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、手指による押圧操作方向において操作部材を非操作位置、中間停止位置及び最大操作位置に順に停止させるようにし、操作部材が操作されていない非操作位置にある時に接点機構をオフ状態にし、操作部材が中間停止位置まで操作された時に接点機構をオン状態にするとともに、操作部材がさらに最大操作位置まで操作された時に接点機構を再びオフ状態に切り換えるようにした３ポジションのイネーブルスイッチが商品化されている。このイネーブルスイッチは、例えば、産業用ロボットの教示用等に用いられる可搬型操作盤において、操作者の安全性を確保するために設けられている。
【０００３】
即ち、図５及び図６に示すように、ロボットの動作を制御する制御装置に接続された可搬型操作盤４０１では、ロボットの各種の動作のそれぞれに対応した操作スイッチ４０９ａ，４０９ｂ等とともにイネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂが設けられており、イネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂの操作部材が中間停止位置まで操作された状態、即ち、イネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂの接点機構がオン状態である場合に、各操作スイッチ４０９ａ，４０９ｂ等の操作が有効にされる。一方、イネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂの操作部材が非操作位置又は最大操作位置にある状態、即ち、イネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂの接点機構がオフ状態では、各操作スイッチ等の操作が無効にされる。
【０００４】
これによって、操作者がイネーブルスイッチの操作部材を中間停止位置まで操作しつつ他の操作スイッチ等を操作してロボットを動作させている間に、操作スイッチ等の誤操作等によってロボットが操作者の意図しない動作を行った場合に、操作者がイネーブルスイッチの操作部材から手指を放すか、又は、これを中間停止位置から最大操作位置まで更に強く押圧操作することにより、イネーブルスイッチの接点機構をオフ状態にし、操作スイッチ等の操作状態に関わらず直ちにロボットの動作を停止させることができる。
【０００５】
通常、可搬型操作盤を操作する際に、操作者は、操作スイッチ等を視認し易いように、これらが配置されている前面を手前側にした状態で側面側から可搬型操作盤を把持し、特に、大型の可搬型操作盤では両側面から両手で把持する。また、可搬型操作盤を介してロボットを動作させるためには、上述のように、操作者は可搬型操作盤を把持した状態で操作スイッチ等だけでなくイネーブルスイッチを同時に操作しなければならない。
【０００６】
このため、可搬型操作盤の操作性を考慮すれば、イネーブルスイッチは、可搬型操作盤を把持している操作者の手指が対向し得る範囲に操作部材が位置する状態で可搬型操作盤に配置すべきである。このように配置することにより、例えば、側面から可搬型操作盤を把持している操作者の手指のうち、背面に対向する手指によってイネーブルスイッチの操作部材を押圧操作することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のイネーブルスイッチでは、非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置に至る間を略直線上に移動するように操作部材が設けられており、操作部材が押圧操作されると操作部材における手指との当接面は略平行状態を保って移動する。このため、操作部材における手指との当接面の移動が、側面から可搬型操作盤を把持した状態で背面に対向する手指の押圧操作時における関節を中心とした揺動動作に適合せず、操作部材の操作性が悪く、緊急を要する非常停止時に操作部材を正確に移動させることができなくなる場合がある。
【０００８】
また、従来のイネーブルスイッチにおいて、非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置に至る比較的長い範囲にわたって操作部材を直線上に円滑に移動させるためには、操作部材の移動方向に直交する方向において操作部材の周囲と案内部材との間に多少の間隙を与えざるを得ず、操作部材が移動方向に対して傾斜を生じ易いため、安全性を向上すべく接点機構を多重化した場合に単一の操作部材によって複数の接点機構のオン／オフ状態を同時に切り換えることができなくなる場合がある。
【０００９】
さらに、従来のイネーブルスイッチでは、可搬型操作盤に対する取付作業の容易性を考慮したものがなく、別部品のイネーブルスイッチを可搬型操作盤に容易に取り付けることができず、可搬型操作盤の製造工程が煩雑化する問題があった。
【００１０】
この発明の目的は、操作部材における手指との当接面の移動を例えば側面から可搬型操作盤を把持した状態で背面に対向する手指の押圧操作時の動作に適合させることによって操作部材の操作性を向上して緊急を要する非常停止時に操作部材を正確に移動させることができ、単一の操作部材の移動によって複数の接点機構のオン／オフ状態を同時に切り換えることができるようにして接点機構の多重化による安全性の向上を実現することができ、別部品のイネーブルスイッチを可搬型操作盤に容易に取り付けることができるようにして可搬型操作盤の製造工程を簡略化できるイネーブルスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【００１２】
この発明は、オフ状態に付勢された可動接点を有する接点機構を備え、操作部材の非操作位置から中間停止位置まで移動する間の接点機構のオフ／オン状態、及び、中間停止位置から最大操作位置まで移動する間の接点機構のオン／オフ状態をそれぞれ切り換えるイネーブルスイッチにおいて、
本体から一部が露出した状態で一端において本体に揺動自在にして操作部材を支持するとともに、操作部材を非操作位置に付勢する第１の弾性体を含み、非操作位置から中間停止位置までの操作部材の揺動動作をオフ／オン状態の切換動作に変換して接点機構に伝達するとともに、中間停止位置から最大操作位置までの操作部材の揺動動作をオン／オフ状態の切換動作に変換して接点機構に伝達し、操作部材が最大操作位置から非操作位置に復帰するまでの間に接点機構に対する操作部材の揺動動作の伝達を規制する動作伝達機構を設け、
前記動作伝達機構を、操作部材の揺動動作の半径方向における伝達位置と非伝達位置との間に移動自在にして操作部材に支持された伝達部材と、伝達部材を伝達位置に付勢する第２の弾性体と、操作部材の揺動方向における露出位置と退避位置との間に移動自在にして操作部材に支持されるとともに露出位置から退避位置へ移動する間に伝達部材を伝達位置から非伝達位置に移動させる当接部材と、当接部材を露出位置に付勢する第３の弾性体と、伝達位置に位置する伝達部材を介して伝達される操作部材の揺動動作を可動接点の切換動作に変換して接点機構に伝達するとともに操作部材が最大操作位置から非操作位置まで揺動する間に伝達部材の非伝達位置から伝達位置への移動を規制する従動部材と、操作部材が中間停止位置から最大操作位置まで揺動する間に当接部材を露出位置から退避位置へ移動させる規制部材と、から構成したことを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、操作部材の揺動動作を接点機構に伝達する動作伝達機構が、操作部材に対して操作部材の揺動動作の半径方向における伝達位置と非伝達位置との間に移動自在に支持された状態で伝達位置に付勢された伝達部材、操作部材に対して操作部材の揺動方向における露出位置と退避位置との間に移動自在に支持された状態で露出位置に付勢されて露出位置から退避位置へ移動する間に伝達部材を伝達位置から非伝達位置に移動させる当接部材、及び、伝達位置に位置する伝達部材を介して伝達される操作部材の揺動動作を可動接点の切換動作に変換して接点機構に伝達するとともに操作部材が最大操作位置から非操作位置まで揺動する間に伝達部材の非伝達位置から伝達位置への移動を規制する従動部材を含んで構成される。
【００１７】
したがって、操作部材が非操作位置から中間停止位置まで揺動する間には伝達部材は伝達位置に位置しており、操作部材の揺動動作は伝達部材及び従動部材を介して可動接点の切換動作として接点機構に伝達され、接点機構がオフ状態からオン状態に切り換わる。操作部材が中間停止位置から最大操作位置まで揺動する間には規制部材との当接によって露出位置から退避位置に移動する当接部材が伝達部材を非伝達位置に移動させるため、操作部材の揺動動作は接点機構に伝達されなくなり、接点機構の可動接点は復帰力によって操作部材の揺動開始前の状態に復帰し、接点機構がオン状態からオフ状態に切り換わる。操作部材が最大操作位置から非操作位置まで揺動する間には従動部材によって伝達部材の伝達位置への移動が規制されるため、操作部材の揺動動作が接点機構に伝達されることはなく、接点機構は操作部材が最大操作位置に達した際に切り換わったオフ状態に維持される。
【００１８】
また、前記操作部材は、揺動動作の半径方向において、支点周りに作用する操作トルクが第１〜第３の弾性体から作用するモーメントより大きくなる部分のみが本体から露出していることを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、操作部材において本体から露出した部分に操作者の手指から作用する操作トルクは、当接部材を露出位置に付勢する弾性力によるモーメントに比較して常に大きい。したがって、操作者の手指による操作部材の操作により、当接部材に作用する弾性力に抗して操作部材が最大操作位置まで確実に移動する。
【００２０】
また、前記接点機構を、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向に複数配列したことを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向に複数の接点機構が配列される。操作部材は揺動方向に対して傾斜を生じることなく、一端側の支点を中心として円滑、かつ、確実に揺動動作する。したがって、操作部材は揺動動作中に揺動動作の半径方向に直交する方向において傾斜を生じることがなく、この部分に従動部材を介して係合する複数の接点機構の各可動接点は常に同一の状態で動作する。
【００２２】
また、本体における操作部材の露出側と反対側の平面に筒状の収納部を突出して形成し、この収納部に前記接点機構を収納したことを特徴とする。
【００２３】
この構成においては、本体において操作部材の露出側と反対側の平面から突出した収納部に接点機構が収納される。したがって、イネーブルスイッチを取り付けるべき可搬型操作盤等の装置に形成された孔に、筒形形状の収納部を嵌入させることにより、接点機構が装置内部に配置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチの構成を示す側面断面図及び正面断面図である。図１（Ａ）に示すように、この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチ１０は、操作側ケース１ａ及び取付側ケース１ｂからなる本体１の内部に、２個のマイクロスイッチ２０とともに、操作部材２、伝達部材３、当接部材４、従動部材５及びコイルスプリング７ａ〜７ｃを収納して構成されている。伝達部材３、当接部材４、従動部材５及びコイルスプリング７ａ〜７ｃは、この発明の動作伝達機構を構成している。マイクロスイッチ２０は、取付側ケース１ｂの外側に突出して形成された中空円筒形状の収納部１３内に収納されている。なお、収納部１３は、ケース１の内部を取付側ケース１ｂ側に開放している。また、収納部１３の外周部には雄ネジ部が形成されている。
【００２５】
操作部材２は、一端に突出して形成された軸部２ａを取付側ケース１ｂ内に形成された軸支部１１と操作側ケース１ａの内側面との間に挟持され、軸部２ａを支点として矢印Ａ及びＢ方向に揺動自在に支持されている。操作部材２の操作部２ｂは、操作側ケース１ａに形成された開口部１２から外部に露出している。操作部材２は、この発明の第１の弾性体であるコイルスプリング７ａの弾性力によって矢印Ａ方向に付勢されている。操作部材２の他端には当接部２ｃが突出して形成されており、当接部２ｃが開口部１２の周縁の内側面に当接することにより、操作部材２の矢印Ａ方向の移動が規制される。この操作部材２には、操作部２ｂの反対面に一部が露出した凹部２ｄが形成されている。
【００２６】
伝達部材３は、操作部材２の凹部２ｄ内において、操作部材２の矢印Ａ及びＢ方向の揺動動作の半径方向（矢印Ｃ及びＤ方向）における伝達位置と非伝達位置との間の所定範囲に往復移動自在にされている。伝達部材３は、操作部材２の揺動方向に交差する２面に開放した中空部３ａを備えており、この発明の第２の弾性体であるコイルスプリング７ｂの弾性力によって伝達位置に向かう矢印Ｃ方向に付勢されている。伝達部材３が図１（Ａ）に示す伝達位置に位置している状態では、伝達部材３の他端部３ｃは凹部２ｄにおける開口部２ｅに露出している。なお、伝達部材３の一部には、矢印Ｃ及びＤ方向の移動方向に対して傾斜した傾斜面３ｂが形成されている。
【００２７】
当接部材４は、操作部材２の凹部２ｄ内で、かつ、伝達部材３の中空部３ａ内において、矢印Ｅ及びＦ方向における露出位置と退避位置との間の所定範囲に往復移動自在にされている。当接部材４は、この発明の第３の弾性体であるコイルスプリング７ｃの弾性力によって露出位置に向かう矢印Ｅ方向に付勢されている。当接部材４の一部には、傾斜面４ａが形成されている。この傾斜面４ａは、伝達部材３に形成された傾斜面３ｂに接触する。
【００２８】
従動部材５は、本体１の内部及び収納部１３の内部において、矢印Ｇ及びＨ方向に往復移動自在にされている。この方向は、操作部材の矢印Ａ及びＢ方向への揺動方向と略同じの上下方向である。従動部材５の細長状の一端部５ａは、開口部２ｅから操作部材２の凹部２ｄ内に進入しており、伝達位置に位置する伝達部材３の他端部３ｃに矢印Ｇ方向に当接している。従動部材５の他端部５ｂは、収納部１３内において２個のマイクロスイッチ２０のそれぞれのアクチュエータ２１の一端に同一の状態で係合している。
【００２９】
詳細には、従動部材５は、図１（Ｂ）に示すように、左側部材５１と右側部材５２とに左右２分割に構成されており、左側部材５１及び右側部材５２のそれぞれの他端部５ｂが２個のマイクロスイッチ２０のそれぞれのアクチュエータ２１の一端に係合している。
【００３０】
後述するように、操作部材２の操作が従動部材５を介してマイクロスイッチ２０に伝達されるようにされており、２個のマイクロスイッチ２０の両方が正常に動作できる状態では、従動部材５の左側部材５１及び右側部材５２のそれぞれが２個のマイクロスイッチ２０のそれぞれを同時に動作させる。これに対して、２個のマイクロスイッチ２０のうちの何れか一方に接点の溶着等の故障を生じた場合には、残る他方の正常なマイクロスイッチ２０に対して、これに係合する左側部材５１又は右側部材５２の何れかを介して操作部材２の操作が伝達される。
【００３１】
また、２個のマイクロスイッチ２０がオンした状態で従動部材５の左側部材５１又は右側部材５２の何れか一方に動作不良を生じた場合でも、操作部材２の操作が残る他方の正常な右側部材５２又は左側部材５１を介してこれに対応する一方のマイクロスイッチ２０に伝達される。
【００３２】
したがって、２個のマイクロスイッチ２０のうちの何れか一方に故障を生じた場合や従動部材５の左側部材５１又は右側部材５２の何れか一方に動作不良を生じた場合にも、操作部材２の操作によって残る他方のマイクロスイッチ２０を正常に動作させることができる。
【００３３】
取付側ケース１ｂにおける収納部１３内への開口部において当接部材４に対向する位置には、規制部６が形成されている。この規制部６が、この発明の規制部材に相当し、この発明の動作伝達機構の一部を構成している。
【００３４】
２個のマイクロスイッチ２０は、この発明の接点機構に相当し、図１（Ｂ）に示すように、収納部１３内において操作部材２の揺動動作の半径方向に直交する方向に並べて配置されている。各マイクロスイッチ２０は、配置方向の中心位置を対称軸として互いに対称となる形状を呈し、基本的に同一の構成を備えている。各マイクロスイッチ２０において、一端に従動部材５の他端部５ｂが係合するアクチュエータ２１が他端を支点に矢印Ｉ及びＪ方向に揺動自在にされており、復帰バネ２２の弾性力によって矢印Ｉ方向に付勢されている。アクチュエータ２１は可動接点２３の駆動機構を構成しており、アクチュエータ２１が矢印Ｊ方向に移動すると可動接点２３が固定接点２４に接触する方向に移動し、アクチュエータ２１が矢印Ｉ方向の死点位置に達したときにマイクロスイッチ２０が閉成されてオフ状態からオン状態に切り換わる。各マイクロスイッチ２０の接続端子２５は、収納部１３から外部に露出している。
【００３５】
なお、図１は、イネーブルスイッチ１０において操作者が操作部材２を押圧操作していない状態を示しており、マイクロスイッチ２０はオフ状態であるととともに、操作部材２は非操作位置に、伝達部材３は伝達位置に、当接部材４は露出位置にそれぞれ位置している。図１に示すように、各部材が非操作位置に位置している状態では、マイクロスイッチ２０において可動接点２３が固定接点２４から離間しており、マイクロスイッチ２０はオフ状態にある。
【００３６】
図２及び図３は上記イネーブルスイッチの動作状態を示す図であり、図２は操作部材が中間停止位置に位置する状態を示し、図３は操作部材が最大操作位置に位置する状態を示している。イネーブルスイッチ１０に設けられた操作部材２の操作部２ｂを図１に示す状態からコイルスプリング７ａの弾性力に抗して押圧操作すると、操作部材２は凹部２ｄ内に保持している伝達部材３、当接部材４及びコイルスプリング７ｂ，７ｃをともなって軸部２ａを支点として矢印Ｂ方向に揺動する。
【００３７】
このとき、操作部材２の凹部２ｄの開口部２ｅにおいて伝達部材３の他端部３ｃが従動部材５の一端部５ａに当接することから、操作部材２の矢印Ｂ方向への揺動動作が伝達部材３を介して矢印Ｈ方向の移動力として従動部材５に伝達される。このため、従動部材５は、マイクロスイッチ２０の復帰バネ２２の弾性力に抗して矢印Ｈ方向に移動し、アクチュエータ２１を矢印Ｊ方向に揺動させる。したがって、操作部材２の押圧操作には、コイルスプリング７ａの弾性力に加えて復帰バネ２２の弾性力が抵抗力として作用する。
【００３８】
操作部材２の矢印Ｂ方向への揺動にともなって、凹部３ｄ内に保持された当接部材４も矢印Ｂ方向に移動していき、規制部６に当接することによって矢印Ｂ方向への移動が規制されると、この状態から操作部材２を矢印Ｂ方向に揺動させようとする押圧操作には更にコイルスプリング７ｂ及び７ｃの弾性力が抵抗力として作用する。
【００３９】
即ち、当接部材４が規制部６に当接した状態から更に操作部材２を矢印Ｂ方向に揺動させるためには、先ず、当接部材４を操作部材２に対して相対的に矢印Ｆ方向に移動させる必要があり、この当接部材４の移動にはコイルスプリング７ｃの弾性力が抵抗力として作用することに加えて、当接部材４の傾斜面４ａに接触した傾斜面３ｂを有する伝達部材３を操作部材２に対して相対的に矢印Ｄ方向に移動させる必要もあり、伝達部材３を矢印Ｃ方向に付勢しているコイルスプリング７ｂの弾性力も抵抗力として作用する。
【００４０】
したがって、当接部材４が規制部６に当接した状態で、操作者がそれまで操作部材２に加えてきた押圧力を維持すると、この状態で操作部材２、伝達部材３及び当接部材４の矢印Ｂ方向の揺動、並びに、従動部材５の矢印Ｈ方向の移動が停止し、これらの操作部材２が図２に示す中間停止位置に停止する。
【００４１】
図２に示すように、各部材が中間停止位置に位置している状態では、マイクロスイッチ２０のアクチュエータ２１が矢印Ｊ方向の死点位置に達し、可動接点２３が固定接点２４に当接することによってマイクロスイッチ２０がオフ状態からオン状態に切り換わる。
【００４２】
各部材が図２に示す中間停止位置に位置している状態から、さらにコイルスプリング７ｂ及び７ｃの弾性力に抗する押圧力を操作部材２に加えると、操作部材２が伝達部材３とともに矢印Ｂ方向に揺動する。一方、当接部材４は、規制部６との当接によって矢印Ｂ方向の移動を規制されているため、操作部材２に対して矢印Ｆ方向に相対的に移動する。このとき、伝達部材３は、操作部材２の凹部２ｄ内において矢印Ｆ方向に直交する矢印Ｃ及びＤ方向にのみ移動できるように保持されているとともに、当接部材４の傾斜面４ａに当接する傾斜面３ｂを備えている。このため、当接部材４の矢印Ｆ方向の移動は傾斜面４ａ及び３ｂにおいて矢印Ｄ方向の移動力に変換されて伝達部材３に伝達され、伝達部材３は操作部材２の凹部２ｄ内において矢印Ｄ方向に移動する。
【００４３】
操作部材２の押圧操作が継続され、伝達部材３が操作部材２の凹部２ｄ内における一端側の位置である非伝達位置まで移動すると、伝達部材３の他端部３ｃは凹部２ｄの開口部２ｅに位置しなくなる。このため、従動部材５は、一端部５ａにおいて伝達部材３の他端部３ｃに対向しなくなり、伝達部材３と従動部材５との係合状態が解除される。
【００４４】
これによって、従動部材５にはそれまで作用していた復帰バネ２２の弾性力に抗する矢印Ｈ方向の移動力が作用しなくなり、従動部材５は復帰バネ２２の弾性力によって矢印Ｇ方向に移動し、一端部が操作部材２の凹部２ｄ内の空間部に収納される。また、当接部材４は、伝達部材３の凹部３ａ内に収納され、退避位置に位置する。この状態で、操作部材２は図３に示す最大操作位置に位置する。これにともなって、アクチュエータ２１が矢印Ｉ方向に揺動して可動接点２３が固定接点２４から離間し、マイクロスイッチ２０がオン状態からオフ状態になる。
【００４５】
操作部材２が図３に示す最大操作位置に位置している状態から押圧操作されなくなると、操作部材２はコイルスプリング７ａ及び７ｃの弾性力によって伝達部材３とともに矢印Ａ方向に揺動し、当接部材４は操作部材２及び伝達部材３に対して相対的に矢印Ｅ方向に移動する。これによって、操作部材２は図２に示した中間停止位置の状態を経由して図１に示した非操作位置の状態に復帰し、当接部材４は操作部材２が中間停止位置の状態に達した時点で露出位置に位置する。
【００４６】
但し、伝達部材３は、非伝達位置まで移動した時からコイルスプリング７ｂの弾性力によって矢印Ｃ方向に付勢されているものの他端部３ｃが操作部材２の凹部２ｄ内に収納された従動部材５の一端部５ａに当接することによって矢印Ｃ方向への移動が規制されるため、操作部材２が非操作位置に達するまでは伝達位置に復帰することがない。このため、操作部材２が最大操作位置から非操作位置に復帰するまでの間において、マイクロスイッチ２０がオフ状態からオン状態に切り換わることがない。
【００４７】
図４は、上記イネーブルスイッチの可搬型操作盤における取付状態及び使用状態を説明する図である。この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチ１０をロボットの教示操作等に用いられる可搬型操作盤３０の背面に露出して取り付ける場合には、先ず、可搬型操作盤３０の背面におけるイネーブルスイッチ１０の取付位置に形成されている収納部１３の外径に略等しい内径の丸孔３１に対して背面側から収納部１３を挿入する。
【００４８】
次いで、可搬型操作盤３０の内部に露出した収納部１３の外周部に形成された雄ネジ部１３ａに締付ネジ３２を螺合させ、締付ネジ３２とイネーブルスイッチ１０の取付側の側面との間に可搬型操作盤３０の背面パネルを挟持する。この後、可搬型操作盤３０の内部において収納部１３から外部に露出しているマイクロスイッチ２０の接続端子２５を、可搬型操作盤３０内の図示しない電気回路に接続する。
【００４９】
このようにして、イネーブルスイッチ１０の取付側の平面に円筒形状の収納部１３を突出して形成し、この収納部１３内にマイクロスイッチ２０を収納するようにしているため、可搬型操作盤３０の背面の所定の位置に丸孔３１を形成しておくだけで、可搬型操作盤３０に別部品のイネーブルスイッチ１０を極めて容易に取り付けることができる。
【００５０】
なお、収納部１３の形状は、円筒形状に限るものではなく、内部にマイクロスイッチ２０を収納することができることを条件として、角筒形状とすることもできる。この場合には、可搬型操作盤３０には、収納部１３の形状に合わせた角孔を形成する。
【００５１】
また、イネーブルスイッチ１０において、可搬型操作盤３０の背面に対向する取付面（取付側ケース１ｂ）は、可搬型操作盤３０の背面に一致する形状にされている。即ち、この例では、可搬型操作盤３０の背面が平面形状を呈しているため、イネーブルスイッチ１０の取付面も平面形状に形成されている。このため、可搬型操作盤３０の背面に形成された丸孔３１に収納部１３を嵌入すると、イネーブルスイッチ１０の取付面が可搬型操作盤３０の背面に密着し、丸孔３１はイネーブルスイッチ１０の取付面によって完全に被覆される。したがって、可搬型操作盤３０の背面に取り付けられたイネーブルスイッチ１０を可撓性樹脂等によって外側から覆うことにより、可搬型操作盤３０に対して防水機能を容易に付与することができる。
【００５２】
以上のようにして、この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチ１０を可搬型操作盤３０の背面に取り付けた場合、イネーブルスイッチ１０の操作部材２は、可搬型操作盤３０を側面から把持した操作者の手指によって押圧操作された際に、一端の軸部２ａを支点として揺動する。一方、可搬型操作盤３０を側面から把持した操作者の手指は、可搬型操作盤３の背面側を押圧する場合には関節を支点とした揺動動作を行う。したがって、可搬型操作盤３０の背面に取り付けられたイネーブルスイッチ１０の操作部材２の移動動作は、これを押圧操作する操作者の手指の動作に一致し、操作者の手指によって操作部材２を非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置まで円滑かつ容易に押圧操作することができる。これによって、イネーブルスイッチ１０の操作部材２を中間停止位置に位置させた状態で同時に可搬型操作盤３０が有する操作スイッチ等を操作してロボットに対する教示作業等を行うこと、及び、ロボット等の操作対象が操作者が意図しない異常な動作を行った場合に中間停止位置に位置している操作部材２を非操作位置又は最大操作位置に素早く移動させて操作対象を直ちに停止させることが容易かつ円滑に行われる。
【００５３】
また、操作部材２の操作部２ｂは、操作部材２の揺動動作の半径方向において、通常の操作者が手指によって操作部材２を押圧操作した際の支点周りにおける操作トルクがコイルスプリング７ａ〜７ｃから作用するモーメントより大きくなる部分のみが、本体１の操作側ケース１ａの開口部１２から外部に露出している。したがって、コイルスプリング７ａ〜７ｃの弾性力に抗してマイクロスイッチ２０をオフ状態からオン状態に切り換えつつ操作部材２を非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置まで移動させるために必要な押圧力を、操作者の手指による押圧操作によって操作部材２に確実に加えることができる。これによって、緊急を要する非常停止時に操作者が操作部材２を強く押圧した際に、マイクロスイッチ２０を確実にオフ状態にすることができ、可搬型操作盤３０を介して操作中の操作対象が異常な動作を行った場合に操作対象を確実に停止させることができ、操作者の安全性を確保することができる。
【００５４】
さらに、イネーブルスイッチ１０は、２個のマイクロスイッチ２０を操作部材２の揺動動作の軸部２ａに平行となる方向に配列して収納しているため、軸部２ａを中心とする操作部材２の揺動動作によって２個のマイクロスイッチ２０のオン／オフ状態を常に同時に切り換えることができる。したがって、２個のマイクロスイッチ２０のいずれか一方に故障を生じた場合にも残る他方のオン／オフ状態から、操作者による操作部材２の操作状態に応じた制御信号（教示信号）を可搬型操作盤３０から正確に出力させることができ、接点機構の多重化によって操作者の安全性をさらに向上することができる。
【００５５】
加えて、操作部材２が中間停止位置から最大操作位置を経由して非操作位置まで戻る間には、従動部材５によって伝達部材３が非伝達位置にある伝達部材３の伝達位置への移動を規制するようにしているため、この間において操作部材２の揺動動作が伝達部材３及び従動部材５を介してマイクロスイッチ２０に伝達されることがない。したがって、操作者が可搬型操作盤３０を介して操作している操作対象の装置を非常停止させるべく中間停止位置に位置していた操作部２に対する押圧力を大きくして操作部材２を最大停止位置まで揺動させた後に、操作部材２に対する押圧力を解除した際に操作部材２が最大停止位置から非操作位置まで揺動する間にマイクロスイッチ２０がオフ常態からオン状態に切り換わって操作対象が動作してしまうことがなく、操作対象の非常停止状態を確実に維持することができ、安全性をより向上することができる。
【００５６】
なお、従動部材５を単一の部材として形成した場合にも、２個のマイクロスイッチ２０のうちの何れか一方に故障を生じた際に操作部材２の押圧操作を単一の従動部材５を介して残る他方の正常なマイクロスイッチ２０に伝達することができ、この正常なマイクロスイッチ２０の復帰バネ２２の弾性力によって単一の従動部材５を介して操作部材２を復帰させることができる。
【００５７】
この発明は、第一の弾性体の付勢力に抗して操作部材を押圧操作した際に操作部材が非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置まで揺動し、非操作位置から中間停止位置までの操作部材の揺動動作を動作伝達機構を介して接点機構に伝達して接点機構をオフ状態からオン状態に切り換えるとともに、中間停止位置から最大操作位置までの操作部材の揺動動作を動作伝達機構を介して接点機構に伝達して接点機構をオン状態からオフ状態に切り換えるようにしたことにより、操作者の押圧操作時における手指の動作に適合した状態で操作部材を非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置まで揺動させることができ、操作部材を非操作位置から中間停止位置まで移動させて接点機構をオン状態にする操作、操作部材を中間停止位置から非操作位置又は最大操作位置まで移動させて接点機構をオフ状態にする操作における操作性を向上することができる。
【００５８】
また、操作部材が最大操作位置から非操作位置への移動を開始した後には次に非操作位置に戻るまでの間において動力伝達機構による接点機構に対する操作部材の揺動動作の伝達を規制し、可動接点に作用する復帰力によって接点機構のオフ状態を維持するようにしたことにより、操作部材が最大操作位置から非操作位置への移動を開始した後は中間停止位置を経由して次に非操作位置に戻るまで操作部材の揺動動作を接点機構に伝達しないようすることができ、操作者が操作部材に対する押圧力を解除する際に一旦オフ状態に切り換えられた接点機構がオン状態に切り換わることを確実に防止し、操作対象の装置の非常停止状態を確実に維持することができる。
【００５９】
さらに、操作部材の揺動動作を接点機構に伝達する動作伝達機構を、それぞれが所定の動作を行う伝達部材、当接部材及び従動部材を含んで構成したことにより、伝達部材、当接部材及び従動部材を介して、操作部材の非操作位置から中間停止位置までの揺動動作により接点機構をオフ状態からオン状態に確実に切り換えるとともに、操作部材の中間停止位置から最大操作位置までの揺動動作により接点機構をオン状態からオフ状態に確実に切り換えることができる。また、操作部材の最大操作位置から非操作位置までの揺動動作によっては接点機構がオフ状態からオン状態に切り換わらないようにし、操作部材が非操作位置に戻るまでの間において、操作部材が中間停止位置から最大操作位置まで揺動する間に切り換わったオフ状態を確実に維持することができる。
【００６０】
加えて、操作部材において本体から露出した部分に操作者の手指から作用する操作トルクを、当接部材を露出位置に付勢する弾性力によるモーメントに比較して常に大きくすることにより、操作者の手指による操作部材の操作によって当接部材に作用する弾性力に抗して操作部材を最大操作位置まで確実に移動させることができる。
【００６１】
また、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向に複数の接点機構を配列することにより、揺動方向に対して傾斜を生じることなく一端側の支点を中心として円滑、かつ、確実に揺動動作する操作部材を介して複数の接点機構の各可動接点を常に同一の状態で動作させることができ、何れかの接点機構に故障を生じた際にも残る接点機構から操作者が所望する接点信号を正確に出力することができるようにして安全性を向上することができる。
【００６２】
さらに、従動部材を、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向について、接点機構の配列数に応じた数に分割して構成したことにより、複数のマイクロスイッチのうちの何れか一方に故障を生じた場合や従動部材の一部に動作不良を生じた場合にも、従動部材の正常な部分を介して操作部材の操作によって正常なマイクロスイッチを確実に動作させることができる。
【００６３】
加えて、本体において操作部材の露出側と反対側の平面から突出した筒状の収納部に接点機構を収納したことにより、可搬型操作盤等の装置に形成された孔に収納部を嵌入させることによってイネーブルスイッチを容易に取り付けることができる。
【産業上の利用可能性】
この発明は、イネーブルスイッチの操作性の向上、接点機構の多重化による安全性の向上、及び、可搬型操作盤に対する取付作業の容易化に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチの構成を示す側面断面図及び正面断面図である。
【図２】操作部材が中間停止位置に位置している間における上記イネーブルスイッチの動作状態を示す図である。
【図３】操作部材が最大操作位置に位置している間における上記イネーブルスイッチの動作状態を示す図である。
【図４】上記イネーブルスイッチの可搬型操作盤における取付状態及び使用状態を説明する図である。
【図５】この発明の実施形態を含む一般的なイネーブルスイッチが用いられる可搬型操作盤の平面図である。
【図６】従来のイネーブルスイッチの可搬型操作盤における取付状態を示す背面方向の斜視図である。
【０００１】
この発明は、操作部材の一方向における動作位置に応じて接点機構をオフ状態、オン状態及びオフ状態に順次切り換える３ポジションのイネーブルスイッチに関し、特に、産業用ロボットの教示用等に用いられる可搬型操作盤に適したイネーブルスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、手指による押圧操作方向において操作部材を非操作位置、中間停止位置及び最大操作位置に順に停止させるようにし、操作部材が操作されていない非操作位置にある時に接点機構をオフ状態にし、操作部材が中間停止位置まで操作された時に接点機構をオン状態にするとともに、操作部材がさらに最大操作位置まで操作された時に接点機構を再びオフ状態に切り換えるようにした３ポジションのイネーブルスイッチが商品化されている。このイネーブルスイッチは、例えば、産業用ロボットの教示用等に用いられる可搬型操作盤において、操作者の安全性を確保するために設けられている。
【０００３】
即ち、図５及び図６に示すように、ロボットの動作を制御する制御装置に接続された可搬型操作盤４０１では、ロボットの各種の動作のそれぞれに対応した操作スイッチ４０９ａ，４０９ｂ等とともにイネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂが設けられており、イネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂの操作部材が中間停止位置まで操作された状態、即ち、イネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂの接点機構がオン状態である場合に、各操作スイッチ４０９ａ，４０９ｂ等の操作が有効にされる。一方、イネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂの操作部材が非操作位置又は最大操作位置にある状態、即ち、イネーブルスイッチ４１１ａ，４１１ｂの接点機構がオフ状態では、各操作スイッチ等の操作が無効にされる。
【０００４】
これによって、操作者がイネーブルスイッチの操作部材を中間停止位置まで操作しつつ他の操作スイッチ等を操作してロボットを動作させている間に、操作スイッチ等の誤操作等によってロボットが操作者の意図しない動作を行った場合に、操作者がイネーブルスイッチの操作部材から手指を放すか、又は、これを中間停止位置から最大操作位置まで更に強く押圧操作することにより、イネーブルスイッチの接点機構をオフ状態にし、操作スイッチ等の操作状態に関わらず直ちにロボットの動作を停止させることができる。
【０００５】
通常、可搬型操作盤を操作する際に、操作者は、操作スイッチ等を視認し易いように、これらが配置されている前面を手前側にした状態で側面側から可搬型操作盤を把持し、特に、大型の可搬型操作盤では両側面から両手で把持する。また、可搬型操作盤を介してロボットを動作させるためには、上述のように、操作者は可搬型操作盤を把持した状態で操作スイッチ等だけでなくイネーブルスイッチを同時に操作しなければならない。
【０００６】
このため、可搬型操作盤の操作性を考慮すれば、イネーブルスイッチは、可搬型操作盤を把持している操作者の手指が対向し得る範囲に操作部材が位置する状態で可搬型操作盤に配置すべきである。このように配置することにより、例えば、側面から可搬型操作盤を把持している操作者の手指のうち、背面に対向する手指によってイネーブルスイッチの操作部材を押圧操作することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のイネーブルスイッチでは、非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置に至る間を略直線上に移動するように操作部材が設けられており、操作部材が押圧操作されると操作部材における手指との当接面は略平行状態を保って移動する。このため、操作部材における手指との当接面の移動が、側面から可搬型操作盤を把持した状態で背面に対向する手指の押圧操作時における関節を中心とした揺動動作に適合せず、操作部材の操作性が悪く、緊急を要する非常停止時に操作部材を正確に移動させることができなくなる場合がある。
【０００８】
また、従来のイネーブルスイッチにおいて、非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置に至る比較的長い範囲にわたって操作部材を直線上に円滑に移動させるためには、操作部材の移動方向に直交する方向において操作部材の周囲と案内部材との間に多少の間隙を与えざるを得ず、操作部材が移動方向に対して傾斜を生じ易いため、安全性を向上すべく接点機構を多重化した場合に単一の操作部材によって複数の接点機構のオン／オフ状態を同時に切り換えることができなくなる場合がある。
【０００９】
さらに、従来のイネーブルスイッチでは、可搬型操作盤に対する取付作業の容易性を考慮したものがなく、別部品のイネーブルスイッチを可搬型操作盤に容易に取り付けることができず、可搬型操作盤の製造工程が煩雑化する問題があった。
【００１０】
この発明の目的は、操作部材における手指との当接面の移動を例えば側面から可搬型操作盤を把持した状態で背面に対向する手指の押圧操作時の動作に適合させることによって操作部材の操作性を向上して緊急を要する非常停止時に操作部材を正確に移動させることができ、単一の操作部材の移動によって複数の接点機構のオン／オフ状態を同時に切り換えることができるようにして接点機構の多重化による安全性の向上を実現することができ、別部品のイネーブルスイッチを可搬型操作盤に容易に取り付けることができるようにして可搬型操作盤の製造工程を簡略化できるイネーブルスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【００１２】
この発明は、オフ状態に付勢された可動接点を有する接点機構を備え、操作部材の非操作位置から中間停止位置まで移動する間の接点機構のオフ／オン状態、及び、中間停止位置から最大操作位置まで移動する間の接点機構のオン／オフ状態をそれぞれ切り換えるイネーブルスイッチにおいて、
本体から一部が露出した状態で一端において本体に揺動自在にして操作部材を支持するとともに、操作部材を非操作位置に付勢する第１の弾性体を含み、非操作位置から中間停止位置までの操作部材の揺動動作をオフ／オン状態の切換動作に変換して接点機構に伝達するとともに、中間停止位置から最大操作位置までの操作部材の揺動動作をオン／オフ状態の切換動作に変換して接点機構に伝達し、操作部材が最大操作位置から非操作位置に復帰するまでの間に接点機構に対する操作部材の揺動動作の伝達を規制する動作伝達機構を設け、
前記動作伝達機構を、操作部材の揺動動作の半径方向における伝達位置と非伝達位置との間に移動自在にして操作部材に支持された伝達部材と、伝達部材を伝達位置に付勢する第２の弾性体と、操作部材の揺動方向における露出位置と退避位置との間に移動自在にして操作部材に支持されるとともに露出位置から退避位置へ移動する間に伝達部材を伝達位置から非伝達位置に移動させる当接部材と、当接部材を露出位置に付勢する第３の弾性体と、伝達位置に位置する伝達部材を介して伝達される操作部材の揺動動作を可動接点の切換動作に変換して接点機構に伝達するとともに操作部材が最大操作位置から非操作位置まで揺動する間に伝達部材の非伝達位置から伝達位置への移動を規制する従動部材と、操作部材が中間停止位置から最大操作位置まで揺動する間に当接部材を露出位置から退避位置へ移動させる規制部材と、から構成したことを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、操作部材の揺動動作を接点機構に伝達する動作伝達機構が、操作部材に対して操作部材の揺動動作の半径方向における伝達位置と非伝達位置との間に移動自在に支持された状態で伝達位置に付勢された伝達部材、操作部材に対して操作部材の揺動方向における露出位置と退避位置との間に移動自在に支持された状態で露出位置に付勢されて露出位置から退避位置へ移動する間に伝達部材を伝達位置から非伝達位置に移動させる当接部材、及び、伝達位置に位置する伝達部材を介して伝達される操作部材の揺動動作を可動接点の切換動作に変換して接点機構に伝達するとともに操作部材が最大操作位置から非操作位置まで揺動する間に伝達部材の非伝達位置から伝達位置への移動を規制する従動部材を含んで構成される。
【００１７】
したがって、操作部材が非操作位置から中間停止位置まで揺動する間には伝達部材は伝達位置に位置しており、操作部材の揺動動作は伝達部材及び従動部材を介して可動接点の切換動作として接点機構に伝達され、接点機構がオフ状態からオン状態に切り換わる。操作部材が中間停止位置から最大操作位置まで揺動する間には規制部材との当接によって露出位置から退避位置に移動する当接部材が伝達部材を非伝達位置に移動させるため、操作部材の揺動動作は接点機構に伝達されなくなり、接点機構の可動接点は復帰力によって操作部材の揺動開始前の状態に復帰し、接点機構がオン状態からオフ状態に切り換わる。操作部材が最大操作位置から非操作位置まで揺動する間には従動部材によって伝達部材の伝達位置への移動が規制されるため、操作部材の揺動動作が接点機構に伝達されることはなく、接点機構は操作部材が最大操作位置に達した際に切り換わったオフ状態に維持される。
【００１８】
また、前記操作部材は、揺動動作の半径方向において、支点周りに作用する操作トルクが第１〜第３の弾性体から作用するモーメントより大きくなる部分のみが本体から露出していることを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、操作部材において本体から露出した部分に操作者の手指から作用する操作トルクは、当接部材を露出位置に付勢する弾性力によるモーメントに比較して常に大きい。したがって、操作者の手指による操作部材の操作により、当接部材に作用する弾性力に抗して操作部材が最大操作位置まで確実に移動する。
【００２０】
また、前記接点機構を、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向に複数配列したことを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向に複数の接点機構が配列される。操作部材は揺動方向に対して傾斜を生じることなく、一端側の支点を中心として円滑、かつ、確実に揺動動作する。したがって、操作部材は揺動動作中に揺動動作の半径方向に直交する方向において傾斜を生じることがなく、この部分に従動部材を介して係合する複数の接点機構の各可動接点は常に同一の状態で動作する。
【００２２】
また、本体における操作部材の露出側と反対側の平面に筒状の収納部を突出して形成し、この収納部に前記接点機構を収納したことを特徴とする。
【００２３】
この構成においては、本体において操作部材の露出側と反対側の平面から突出した収納部に接点機構が収納される。したがって、イネーブルスイッチを取り付けるべき可搬型操作盤等の装置に形成された孔に、筒形形状の収納部を嵌入させることにより、接点機構が装置内部に配置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチの構成を示す側面断面図及び正面断面図である。図１（Ａ）に示すように、この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチ１０は、操作側ケース１ａ及び取付側ケース１ｂからなる本体１の内部に、２個のマイクロスイッチ２０とともに、操作部材２、伝達部材３、当接部材４、従動部材５及びコイルスプリング７ａ〜７ｃを収納して構成されている。伝達部材３、当接部材４、従動部材５及びコイルスプリング７ａ〜７ｃは、この発明の動作伝達機構を構成している。マイクロスイッチ２０は、取付側ケース１ｂの外側に突出して形成された中空円筒形状の収納部１３内に収納されている。なお、収納部１３は、ケース１の内部を取付側ケース１ｂ側に開放している。また、収納部１３の外周部には雄ネジ部が形成されている。
【００２５】
操作部材２は、一端に突出して形成された軸部２ａを取付側ケース１ｂ内に形成された軸支部１１と操作側ケース１ａの内側面との間に挟持され、軸部２ａを支点として矢印Ａ及びＢ方向に揺動自在に支持されている。操作部材２の操作部２ｂは、操作側ケース１ａに形成された開口部１２から外部に露出している。操作部材２は、この発明の第１の弾性体であるコイルスプリング７ａの弾性力によって矢印Ａ方向に付勢されている。操作部材２の他端には当接部２ｃが突出して形成されており、当接部２ｃが開口部１２の周縁の内側面に当接することにより、操作部材２の矢印Ａ方向の移動が規制される。この操作部材２には、操作部２ｂの反対面に一部が露出した凹部２ｄが形成されている。
【００２６】
伝達部材３は、操作部材２の凹部２ｄ内において、操作部材２の矢印Ａ及びＢ方向の揺動動作の半径方向（矢印Ｃ及びＤ方向）における伝達位置と非伝達位置との間の所定範囲に往復移動自在にされている。伝達部材３は、操作部材２の揺動方向に交差する２面に開放した中空部３ａを備えており、この発明の第２の弾性体であるコイルスプリング７ｂの弾性力によって伝達位置に向かう矢印Ｃ方向に付勢されている。伝達部材３が図１（Ａ）に示す伝達位置に位置している状態では、伝達部材３の他端部３ｃは凹部２ｄにおける開口部２ｅに露出している。なお、伝達部材３の一部には、矢印Ｃ及びＤ方向の移動方向に対して傾斜した傾斜面３ｂが形成されている。
【００２７】
当接部材４は、操作部材２の凹部２ｄ内で、かつ、伝達部材３の中空部３ａ内において、矢印Ｅ及びＦ方向における露出位置と退避位置との間の所定範囲に往復移動自在にされている。当接部材４は、この発明の第３の弾性体であるコイルスプリング７ｃの弾性力によって露出位置に向かう矢印Ｅ方向に付勢されている。当接部材４の一部には、傾斜面４ａが形成されている。この傾斜面４ａは、伝達部材３に形成された傾斜面３ｂに接触する。
【００２８】
従動部材５は、本体１の内部及び収納部１３の内部において、矢印Ｇ及びＨ方向に往復移動自在にされている。この方向は、操作部材の矢印Ａ及びＢ方向への揺動方向と略同じの上下方向である。従動部材５の細長状の一端部５ａは、開口部２ｅから操作部材２の凹部２ｄ内に進入しており、伝達位置に位置する伝達部材３の他端部３ｃに矢印Ｇ方向に当接している。従動部材５の他端部５ｂは、収納部１３内において２個のマイクロスイッチ２０のそれぞれのアクチュエータ２１の一端に同一の状態で係合している。
【００２９】
詳細には、従動部材５は、図１（Ｂ）に示すように、左側部材５１と右側部材５２とに左右２分割に構成されており、左側部材５１及び右側部材５２のそれぞれの他端部５ｂが２個のマイクロスイッチ２０のそれぞれのアクチュエータ２１の一端に係合している。
【００３０】
後述するように、操作部材２の操作が従動部材５を介してマイクロスイッチ２０に伝達されるようにされており、２個のマイクロスイッチ２０の両方が正常に動作できる状態では、従動部材５の左側部材５１及び右側部材５２のそれぞれが２個のマイクロスイッチ２０のそれぞれを同時に動作させる。これに対して、２個のマイクロスイッチ２０のうちの何れか一方に接点の溶着等の故障を生じた場合には、残る他方の正常なマイクロスイッチ２０に対して、これに係合する左側部材５１又は右側部材５２の何れかを介して操作部材２の操作が伝達される。
【００３１】
また、２個のマイクロスイッチ２０がオンした状態で従動部材５の左側部材５１又は右側部材５２の何れか一方に動作不良を生じた場合でも、操作部材２の操作が残る他方の正常な右側部材５２又は左側部材５１を介してこれに対応する一方のマイクロスイッチ２０に伝達される。
【００３２】
したがって、２個のマイクロスイッチ２０のうちの何れか一方に故障を生じた場合や従動部材５の左側部材５１又は右側部材５２の何れか一方に動作不良を生じた場合にも、操作部材２の操作によって残る他方のマイクロスイッチ２０を正常に動作させることができる。
【００３３】
取付側ケース１ｂにおける収納部１３内への開口部において当接部材４に対向する位置には、規制部６が形成されている。この規制部６が、この発明の規制部材に相当し、この発明の動作伝達機構の一部を構成している。
【００３４】
２個のマイクロスイッチ２０は、この発明の接点機構に相当し、図１（Ｂ）に示すように、収納部１３内において操作部材２の揺動動作の半径方向に直交する方向に並べて配置されている。各マイクロスイッチ２０は、配置方向の中心位置を対称軸として互いに対称となる形状を呈し、基本的に同一の構成を備えている。各マイクロスイッチ２０において、一端に従動部材５の他端部５ｂが係合するアクチュエータ２１が他端を支点に矢印Ｉ及びＪ方向に揺動自在にされており、復帰バネ２２の弾性力によって矢印Ｉ方向に付勢されている。アクチュエータ２１は可動接点２３の駆動機構を構成しており、アクチュエータ２１が矢印Ｊ方向に移動すると可動接点２３が固定接点２４に接触する方向に移動し、アクチュエータ２１が矢印Ｉ方向の死点位置に達したときにマイクロスイッチ２０が閉成されてオフ状態からオン状態に切り換わる。各マイクロスイッチ２０の接続端子２５は、収納部１３から外部に露出している。
【００３５】
なお、図１は、イネーブルスイッチ１０において操作者が操作部材２を押圧操作していない状態を示しており、マイクロスイッチ２０はオフ状態であるととともに、操作部材２は非操作位置に、伝達部材３は伝達位置に、当接部材４は露出位置にそれぞれ位置している。図１に示すように、各部材が非操作位置に位置している状態では、マイクロスイッチ２０において可動接点２３が固定接点２４から離間しており、マイクロスイッチ２０はオフ状態にある。
【００３６】
図２及び図３は上記イネーブルスイッチの動作状態を示す図であり、図２は操作部材が中間停止位置に位置する状態を示し、図３は操作部材が最大操作位置に位置する状態を示している。イネーブルスイッチ１０に設けられた操作部材２の操作部２ｂを図１に示す状態からコイルスプリング７ａの弾性力に抗して押圧操作すると、操作部材２は凹部２ｄ内に保持している伝達部材３、当接部材４及びコイルスプリング７ｂ，７ｃをともなって軸部２ａを支点として矢印Ｂ方向に揺動する。
【００３７】
このとき、操作部材２の凹部２ｄの開口部２ｅにおいて伝達部材３の他端部３ｃが従動部材５の一端部５ａに当接することから、操作部材２の矢印Ｂ方向への揺動動作が伝達部材３を介して矢印Ｈ方向の移動力として従動部材５に伝達される。このため、従動部材５は、マイクロスイッチ２０の復帰バネ２２の弾性力に抗して矢印Ｈ方向に移動し、アクチュエータ２１を矢印Ｊ方向に揺動させる。したがって、操作部材２の押圧操作には、コイルスプリング７ａの弾性力に加えて復帰バネ２２の弾性力が抵抗力として作用する。
【００３８】
操作部材２の矢印Ｂ方向への揺動にともなって、凹部３ｄ内に保持された当接部材４も矢印Ｂ方向に移動していき、規制部６に当接することによって矢印Ｂ方向への移動が規制されると、この状態から操作部材２を矢印Ｂ方向に揺動させようとする押圧操作には更にコイルスプリング７ｂ及び７ｃの弾性力が抵抗力として作用する。
【００３９】
即ち、当接部材４が規制部６に当接した状態から更に操作部材２を矢印Ｂ方向に揺動させるためには、先ず、当接部材４を操作部材２に対して相対的に矢印Ｆ方向に移動させる必要があり、この当接部材４の移動にはコイルスプリング７ｃの弾性力が抵抗力として作用することに加えて、当接部材４の傾斜面４ａに接触した傾斜面３ｂを有する伝達部材３を操作部材２に対して相対的に矢印Ｄ方向に移動させる必要もあり、伝達部材３を矢印Ｃ方向に付勢しているコイルスプリング７ｂの弾性力も抵抗力として作用する。
【００４０】
したがって、当接部材４が規制部６に当接した状態で、操作者がそれまで操作部材２に加えてきた押圧力を維持すると、この状態で操作部材２、伝達部材３及び当接部材４の矢印Ｂ方向の揺動、並びに、従動部材５の矢印Ｈ方向の移動が停止し、これらの操作部材２が図２に示す中間停止位置に停止する。
【００４１】
図２に示すように、各部材が中間停止位置に位置している状態では、マイクロスイッチ２０のアクチュエータ２１が矢印Ｊ方向の死点位置に達し、可動接点２３が固定接点２４に当接することによってマイクロスイッチ２０がオフ状態からオン状態に切り換わる。
【００４２】
各部材が図２に示す中間停止位置に位置している状態から、さらにコイルスプリング７ｂ及び７ｃの弾性力に抗する押圧力を操作部材２に加えると、操作部材２が伝達部材３とともに矢印Ｂ方向に揺動する。一方、当接部材４は、規制部６との当接によって矢印Ｂ方向の移動を規制されているため、操作部材２に対して矢印Ｆ方向に相対的に移動する。このとき、伝達部材３は、操作部材２の凹部２ｄ内において矢印Ｆ方向に直交する矢印Ｃ及びＤ方向にのみ移動できるように保持されているとともに、当接部材４の傾斜面４ａに当接する傾斜面３ｂを備えている。このため、当接部材４の矢印Ｆ方向の移動は傾斜面４ａ及び３ｂにおいて矢印Ｄ方向の移動力に変換されて伝達部材３に伝達され、伝達部材３は操作部材２の凹部２ｄ内において矢印Ｄ方向に移動する。
【００４３】
操作部材２の押圧操作が継続され、伝達部材３が操作部材２の凹部２ｄ内における一端側の位置である非伝達位置まで移動すると、伝達部材３の他端部３ｃは凹部２ｄの開口部２ｅに位置しなくなる。このため、従動部材５は、一端部５ａにおいて伝達部材３の他端部３ｃに対向しなくなり、伝達部材３と従動部材５との係合状態が解除される。
【００４４】
これによって、従動部材５にはそれまで作用していた復帰バネ２２の弾性力に抗する矢印Ｈ方向の移動力が作用しなくなり、従動部材５は復帰バネ２２の弾性力によって矢印Ｇ方向に移動し、一端部が操作部材２の凹部２ｄ内の空間部に収納される。また、当接部材４は、伝達部材３の凹部３ａ内に収納され、退避位置に位置する。この状態で、操作部材２は図３に示す最大操作位置に位置する。これにともなって、アクチュエータ２１が矢印Ｉ方向に揺動して可動接点２３が固定接点２４から離間し、マイクロスイッチ２０がオン状態からオフ状態になる。
【００４５】
操作部材２が図３に示す最大操作位置に位置している状態から押圧操作されなくなると、操作部材２はコイルスプリング７ａ及び７ｃの弾性力によって伝達部材３とともに矢印Ａ方向に揺動し、当接部材４は操作部材２及び伝達部材３に対して相対的に矢印Ｅ方向に移動する。これによって、操作部材２は図２に示した中間停止位置の状態を経由して図１に示した非操作位置の状態に復帰し、当接部材４は操作部材２が中間停止位置の状態に達した時点で露出位置に位置する。
【００４６】
但し、伝達部材３は、非伝達位置まで移動した時からコイルスプリング７ｂの弾性力によって矢印Ｃ方向に付勢されているものの他端部３ｃが操作部材２の凹部２ｄ内に収納された従動部材５の一端部５ａに当接することによって矢印Ｃ方向への移動が規制されるため、操作部材２が非操作位置に達するまでは伝達位置に復帰することがない。このため、操作部材２が最大操作位置から非操作位置に復帰するまでの間において、マイクロスイッチ２０がオフ状態からオン状態に切り換わることがない。
【００４７】
図４は、上記イネーブルスイッチの可搬型操作盤における取付状態及び使用状態を説明する図である。この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチ１０をロボットの教示操作等に用いられる可搬型操作盤３０の背面に露出して取り付ける場合には、先ず、可搬型操作盤３０の背面におけるイネーブルスイッチ１０の取付位置に形成されている収納部１３の外径に略等しい内径の丸孔３１に対して背面側から収納部１３を挿入する。
【００４８】
次いで、可搬型操作盤３０の内部に露出した収納部１３の外周部に形成された雄ネジ部１３ａに締付ネジ３２を螺合させ、締付ネジ３２とイネーブルスイッチ１０の取付側の側面との間に可搬型操作盤３０の背面パネルを挟持する。この後、可搬型操作盤３０の内部において収納部１３から外部に露出しているマイクロスイッチ２０の接続端子２５を、可搬型操作盤３０内の図示しない電気回路に接続する。
【００４９】
このようにして、イネーブルスイッチ１０の取付側の平面に円筒形状の収納部１３を突出して形成し、この収納部１３内にマイクロスイッチ２０を収納するようにしているため、可搬型操作盤３０の背面の所定の位置に丸孔３１を形成しておくだけで、可搬型操作盤３０に別部品のイネーブルスイッチ１０を極めて容易に取り付けることができる。
【００５０】
なお、収納部１３の形状は、円筒形状に限るものではなく、内部にマイクロスイッチ２０を収納することができることを条件として、角筒形状とすることもできる。この場合には、可搬型操作盤３０には、収納部１３の形状に合わせた角孔を形成する。
【００５１】
また、イネーブルスイッチ１０において、可搬型操作盤３０の背面に対向する取付面（取付側ケース１ｂ）は、可搬型操作盤３０の背面に一致する形状にされている。即ち、この例では、可搬型操作盤３０の背面が平面形状を呈しているため、イネーブルスイッチ１０の取付面も平面形状に形成されている。このため、可搬型操作盤３０の背面に形成された丸孔３１に収納部１３を嵌入すると、イネーブルスイッチ１０の取付面が可搬型操作盤３０の背面に密着し、丸孔３１はイネーブルスイッチ１０の取付面によって完全に被覆される。したがって、可搬型操作盤３０の背面に取り付けられたイネーブルスイッチ１０を可撓性樹脂等によって外側から覆うことにより、可搬型操作盤３０に対して防水機能を容易に付与することができる。
【００５２】
以上のようにして、この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチ１０を可搬型操作盤３０の背面に取り付けた場合、イネーブルスイッチ１０の操作部材２は、可搬型操作盤３０を側面から把持した操作者の手指によって押圧操作された際に、一端の軸部２ａを支点として揺動する。一方、可搬型操作盤３０を側面から把持した操作者の手指は、可搬型操作盤３の背面側を押圧する場合には関節を支点とした揺動動作を行う。したがって、可搬型操作盤３０の背面に取り付けられたイネーブルスイッチ１０の操作部材２の移動動作は、これを押圧操作する操作者の手指の動作に一致し、操作者の手指によって操作部材２を非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置まで円滑かつ容易に押圧操作することができる。これによって、イネーブルスイッチ１０の操作部材２を中間停止位置に位置させた状態で同時に可搬型操作盤３０が有する操作スイッチ等を操作してロボットに対する教示作業等を行うこと、及び、ロボット等の操作対象が操作者が意図しない異常な動作を行った場合に中間停止位置に位置している操作部材２を非操作位置又は最大操作位置に素早く移動させて操作対象を直ちに停止させることが容易かつ円滑に行われる。
【００５３】
また、操作部材２の操作部２ｂは、操作部材２の揺動動作の半径方向において、通常の操作者が手指によって操作部材２を押圧操作した際の支点周りにおける操作トルクがコイルスプリング７ａ〜７ｃから作用するモーメントより大きくなる部分のみが、本体１の操作側ケース１ａの開口部１２から外部に露出している。したがって、コイルスプリング７ａ〜７ｃの弾性力に抗してマイクロスイッチ２０をオフ状態からオン状態に切り換えつつ操作部材２を非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置まで移動させるために必要な押圧力を、操作者の手指による押圧操作によって操作部材２に確実に加えることができる。これによって、緊急を要する非常停止時に操作者が操作部材２を強く押圧した際に、マイクロスイッチ２０を確実にオフ状態にすることができ、可搬型操作盤３０を介して操作中の操作対象が異常な動作を行った場合に操作対象を確実に停止させることができ、操作者の安全性を確保することができる。
【００５４】
さらに、イネーブルスイッチ１０は、２個のマイクロスイッチ２０を操作部材２の揺動動作の軸部２ａに平行となる方向に配列して収納しているため、軸部２ａを中心とする操作部材２の揺動動作によって２個のマイクロスイッチ２０のオン／オフ状態を常に同時に切り換えることができる。したがって、２個のマイクロスイッチ２０のいずれか一方に故障を生じた場合にも残る他方のオン／オフ状態から、操作者による操作部材２の操作状態に応じた制御信号（教示信号）を可搬型操作盤３０から正確に出力させることができ、接点機構の多重化によって操作者の安全性をさらに向上することができる。
【００５５】
加えて、操作部材２が中間停止位置から最大操作位置を経由して非操作位置まで戻る間には、従動部材５によって伝達部材３が非伝達位置にある伝達部材３の伝達位置への移動を規制するようにしているため、この間において操作部材２の揺動動作が伝達部材３及び従動部材５を介してマイクロスイッチ２０に伝達されることがない。したがって、操作者が可搬型操作盤３０を介して操作している操作対象の装置を非常停止させるべく中間停止位置に位置していた操作部２に対する押圧力を大きくして操作部材２を最大停止位置まで揺動させた後に、操作部材２に対する押圧力を解除した際に操作部材２が最大停止位置から非操作位置まで揺動する間にマイクロスイッチ２０がオフ常態からオン状態に切り換わって操作対象が動作してしまうことがなく、操作対象の非常停止状態を確実に維持することができ、安全性をより向上することができる。
【００５６】
なお、従動部材５を単一の部材として形成した場合にも、２個のマイクロスイッチ２０のうちの何れか一方に故障を生じた際に操作部材２の押圧操作を単一の従動部材５を介して残る他方の正常なマイクロスイッチ２０に伝達することができ、この正常なマイクロスイッチ２０の復帰バネ２２の弾性力によって単一の従動部材５を介して操作部材２を復帰させることができる。
【００５７】
この発明は、第一の弾性体の付勢力に抗して操作部材を押圧操作した際に操作部材が非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置まで揺動し、非操作位置から中間停止位置までの操作部材の揺動動作を動作伝達機構を介して接点機構に伝達して接点機構をオフ状態からオン状態に切り換えるとともに、中間停止位置から最大操作位置までの操作部材の揺動動作を動作伝達機構を介して接点機構に伝達して接点機構をオン状態からオフ状態に切り換えるようにしたことにより、操作者の押圧操作時における手指の動作に適合した状態で操作部材を非操作位置から中間停止位置を経由して最大操作位置まで揺動させることができ、操作部材を非操作位置から中間停止位置まで移動させて接点機構をオン状態にする操作、操作部材を中間停止位置から非操作位置又は最大操作位置まで移動させて接点機構をオフ状態にする操作における操作性を向上することができる。
【００５８】
また、操作部材が最大操作位置から非操作位置への移動を開始した後には次に非操作位置に戻るまでの間において動力伝達機構による接点機構に対する操作部材の揺動動作の伝達を規制し、可動接点に作用する復帰力によって接点機構のオフ状態を維持するようにしたことにより、操作部材が最大操作位置から非操作位置への移動を開始した後は中間停止位置を経由して次に非操作位置に戻るまで操作部材の揺動動作を接点機構に伝達しないようすることができ、操作者が操作部材に対する押圧力を解除する際に一旦オフ状態に切り換えられた接点機構がオン状態に切り換わることを確実に防止し、操作対象の装置の非常停止状態を確実に維持することができる。
【００５９】
さらに、操作部材の揺動動作を接点機構に伝達する動作伝達機構を、それぞれが所定の動作を行う伝達部材、当接部材及び従動部材を含んで構成したことにより、伝達部材、当接部材及び従動部材を介して、操作部材の非操作位置から中間停止位置までの揺動動作により接点機構をオフ状態からオン状態に確実に切り換えるとともに、操作部材の中間停止位置から最大操作位置までの揺動動作により接点機構をオン状態からオフ状態に確実に切り換えることができる。また、操作部材の最大操作位置から非操作位置までの揺動動作によっては接点機構がオフ状態からオン状態に切り換わらないようにし、操作部材が非操作位置に戻るまでの間において、操作部材が中間停止位置から最大操作位置まで揺動する間に切り換わったオフ状態を確実に維持することができる。
【００６０】
加えて、操作部材において本体から露出した部分に操作者の手指から作用する操作トルクを、当接部材を露出位置に付勢する弾性力によるモーメントに比較して常に大きくすることにより、操作者の手指による操作部材の操作によって当接部材に作用する弾性力に抗して操作部材を最大操作位置まで確実に移動させることができる。
【００６１】
また、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向に複数の接点機構を配列することにより、揺動方向に対して傾斜を生じることなく一端側の支点を中心として円滑、かつ、確実に揺動動作する操作部材を介して複数の接点機構の各可動接点を常に同一の状態で動作させることができ、何れかの接点機構に故障を生じた際にも残る接点機構から操作者が所望する接点信号を正確に出力することができるようにして安全性を向上することができる。
【００６２】
さらに、従動部材を、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向について、接点機構の配列数に応じた数に分割して構成したことにより、複数のマイクロスイッチのうちの何れか一方に故障を生じた場合や従動部材の一部に動作不良を生じた場合にも、従動部材の正常な部分を介して操作部材の操作によって正常なマイクロスイッチを確実に動作させることができる。
【００６３】
加えて、本体において操作部材の露出側と反対側の平面から突出した筒状の収納部に接点機構を収納したことにより、可搬型操作盤等の装置に形成された孔に収納部を嵌入させることによってイネーブルスイッチを容易に取り付けることができる。
【産業上の利用可能性】
この発明は、イネーブルスイッチの操作性の向上、接点機構の多重化による安全性の向上、及び、可搬型操作盤に対する取付作業の容易化に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の実施形態に係るイネーブルスイッチの構成を示す側面断面図及び正面断面図である。
【図２】操作部材が中間停止位置に位置している間における上記イネーブルスイッチの動作状態を示す図である。
【図３】操作部材が最大操作位置に位置している間における上記イネーブルスイッチの動作状態を示す図である。
【図４】上記イネーブルスイッチの可搬型操作盤における取付状態及び使用状態を説明する図である。
【図５】この発明の実施形態を含む一般的なイネーブルスイッチが用いられる可搬型操作盤の平面図である。
【図６】従来のイネーブルスイッチの可搬型操作盤における取付状態を示す背面方向の斜視図である。
Claims (5)
- オフ状態に付勢された可動接点を有する接点機構を備え、操作部材の非操作位置から中間停止位置まで移動する間の接点機構のオフ／オン状態、及び、中間停止位置から最大操作位置まで移動する間の接点機構のオン／オフ状態をそれぞれ切り換えるイネーブルスイッチにおいて、
本体から一部が露出した状態で一端において本体に揺動自在にして操作部材を支持するとともに、操作部材を非操作位置に付勢する第１の弾性体を含み、非操作位置から中間停止位置までの操作部材の揺動動作をオフ／オン状態の切換動作に変換して接点機構に伝達するとともに、中間停止位置から最大操作位置までの操作部材の揺動動作をオン／オフ状態の切換動作に変換して接点機構に伝達し、操作部材が最大操作位置から非操作位置に復帰するまでの間に接点機構に対する操作部材の揺動動作の伝達を規制する動作伝達機構を設け、
前記動作伝達機構を、操作部材の揺動動作の半径方向における伝達位置と非伝達位置との間に移動自在にして操作部材に支持された伝達部材と、伝達部材を伝達位置に付勢する第２の弾性体と、操作部材の揺動方向における露出位置と退避位置との間に移動自在にして操作部材に支持されるとともに露出位置から退避位置へ移動する間に伝達部材を伝達位置から非伝達位置に移動させる当接部材と、当接部材を露出位置に付勢する第３の弾性体と、伝達位置に位置する伝達部材を介して伝達される操作部材の揺動動作を可動接点の切換動作に変換して接点機構に伝達するとともに操作部材が最大操作位置から非操作位置まで揺動する間に伝達部材の非伝達位置から伝達位置への移動を規制する従動部材と、操作部材が中間停止位置から最大操作位置まで揺動する間に当接部材を露出位置から退避位置へ移動させる規制部材と、から構成したことを特徴とするイネーブルスイッチ。 - 前記操作部材は、揺動動作の半径方向において、支点周りに作用する操作トルクが第１〜第３の弾性体から作用するモーメントより大きくなる部分のみが本体から露出していることを特徴とする請求項１に記載のイネーブルスイッチ。
- 前記接点機構を、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向に複数配列したことを特徴とする請求項１又は２に記載のイネーブルスイッチ。
- 前記従動部材は、操作部材の揺動動作の半径方向に直交する方向について、接点機構の配列数に応じた数に分割して構成したことを特徴とする請求項３に記載のイネーブルスイッチ。
- 本体における操作部材の露出側と反対側の平面に筒状の収納部を突出して形成し、この収納部に前記接点機構を収納したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のイネーブルスイッチ。
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