JP4183512B2

JP4183512B2 - スイッチ装置

Info

Publication number: JP4183512B2
Application number: JP2003004052A
Authority: JP
Inventors: 繁年藤谷; 貴行境井; 敦松本
Original assignee: Idec Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: JP2004220827A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、操作部とスイッチ部とを互いに回動しながら着脱する、ロック機構付のスイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
操作部とスイッチ部（他に接点部やコンタクト部とも称される）とが互いに着脱可能なロック機構付のスイッチ装置が従来よりある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２８３６７４号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示の技術を、操作部とスイッチ部とを互いに回動しながら着脱するスイッチ装置に単純に適用した場合を考えると、操作部とスイッチ部とを互いに回動することで互いに外れないように固定する操作と、ロック機構のロックレバーを回動することで操作部とスイッチ部とが互いに回動しないように固定する操作との２つの操作が必要になり、着脱操作が繁雑になるという問題点がある。
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、操作部とスイッチ部とを互いに回動しながら着脱するものにおいて、着脱作業が簡単なロック機構付のスイッチ装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の課題解決手段は、互いに回動しながら着脱する操作部及びスイッチ部を有するスイッチ装置であって、前記操作部と、前記スイッチ部と、前記操作部とスイッチ部との間に介在し、スイッチ部及び操作部のいずれか一方に対しては回動せずに固定して装着され、他方に対しては回動可能に保持された回動体を有し、当該回動体が前記他方に対して第１の回動位置にある場合のみ前記一方の着脱を許し、当該回動体が前記他方に対して第２の回動位置にある場合は前記回動体が前記他方に対して係止するロック機構とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の課題解決手段において、前記スイッチ部は、前記操作部に対して前記着脱するための前記回動に応じて開閉する接点を含む。
【０００８】
請求項３に記載の課題解決手段において、前記他方は、前記他方の前記脱着機構に対して反対側から眺めると、前記回動体の回動位置を目視できるように構成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の実施の形態におけるスイッチ装置を示す斜視図である。図示のスイッチ装置は非常停止用押釦スイッチである。
【００１０】
実施の形態のスイッチ装置は、互いに回動しながら着脱する操作部ａ及びスイッチ部ｂと、操作部ａ及びスイッチ部ｂの間に介在するロック機構ｃとで構成される。なお、実施の形態では、ロック機構ｃはスイッチ部ｂに一体に設けられている。
【００１１】
操作部とは、外部（例えば操作者）から操作力を受けてスイッチ部へ伝える部分である。スイッチ部とは、操作部からの操作力を受けて、この操作力に基づいて複数の接点の間の開閉を行う部分である。スイッチ部は接点部やコンタクト部とも称されている。
【００１２】
まず、操作部ａの構成について説明する。操作部ａは操作部本体ａ１と押釦部ａ３とを含んで構成される。押釦部ａ３は外部からの操作力を受け、この操作力はスイッチ部ｂへ取り付けた状態でスイッチ部ｂへ伝わる。また、操作部本体ａ１の側面のスイッチ部ｂ側には、操作部本体ａ１をスイッチ部ｂ（ロック機構ｃ）に回動して嵌め込むためのＬ字形のガイド溝ａ２とロック機構ｃに係合して固定するための溝ａ１０とが設けられている。
【００１３】
次にスイッチ部ｂの構成について説明する。スイッチ部ｂは、スイッチ部本体ｂ１、押釦部受けｂ６、接点（図示せず）を含んで構成されている。押釦部受けｂ６は、押釦部ａ３からの操作力を受けて進退する。接点は、押釦部受けｂ６が進退するのに応じて開閉する。
【００１４】
図４及び図５は図１及び図３におけるロック機構ｃを操作部ａ側から眺めた主要部を示す。ロック機構ｃは、回動体ｃ１、係合突起ｂ２、保持ガイドｂ１３，ｂ１４及び係合傾斜部ｂ１５（図３参照）とを含んで構成される。係合突起ｂ２はスイッチ部本体ｂ１に一体成形され、操作部ａのガイド溝ａ２に係合するためのものである。保持ガイドｂ１３，ｂ１４はスイッチ部本体ｂ１に一体成形され、押釦部受けｂ６を中心に回動体ｃ１を回動可能に保持するためのものである。回動体ｃ１は略リング状であり、操作部ａのガイド溝ａ１０に係合するための凸部ｃ２と、回動体ｃ１が回動しないように係止する機能を持つ係合つまみｃ３とを有する。
【００１５】
また、ここでは、操作部ａがパネル（図示せず）に取り付けられている。
【００１６】
次に、操作部ａとスイッチ部ｂとの着脱について説明する。まず、図１のスイッチ部ｂが操作部ａから取り外されている状態において、係合突起ｂ２及び凸部ｃ２がそれぞれ操作部ａのガイド溝ａ２及びガイド溝ａ１０に差し込まれるように、スイッチ部ｂを操作部ａへ装着する（図２）。
【００１７】
次に、操作部ａに対してスイッチ部ｂを方向Ｃ１に回動させると、Ｌ字型のガイド溝ａ２に沿って係合突起ｂ２が嵌め込まれるので、スイッチ部ｂが操作部ａから外れなくなる。また、ガイド溝ａ１０に凸部ｃ２が嵌め込まれ、一方では回動体ｃ１がスイッチ部ｂに対して回動可能に保持されているので、回動体ｃ１は操作部ａに対して回動せずに固定して装着されている（図３）。
【００１８】
そして、操作部ａに対してスイッチ部ｂを回動しきると、係合つまみｃ３が係合傾斜部ｂ１５に係合するので、スイッチ部ｂが回動体ｃ１（操作部ａ）に対して回動せずに固定される。
【００１９】
逆に、スイッチ部ｂを操作部ａから取り外す場合、係合つまみｃ３をドライバなどの治具や指で曲げることで、係合つまみｃ３と係合傾斜部ｂ１５との係合を外す。これによって、スイッチ部ｂが回動体ｃ１（操作部ａ）に対して回動可能になる。操作部ａに対してスイッチ部ｂを逆の方向Ｃ２に回動しきると、スイッチ部ｂを操作部ａから取り外すことができる。
【００２０】
以上のように、回動体ｃ１の係合つまみｃ３が図１の位置（第１の回動位置）にある場合はロック機構ｃは操作部ａの着脱を許し、図１の位置にない場合は操作部ａの着脱を許さない。また、回動体ｃ１の係合つまみｃ３が図３の位置（第２の回転位置）にある場合は、回動体ｃ１の係合つまみｃ３が係合傾斜部ｂ１５に係止する。これによって、スイッチ部ｂを回動させるだけで、操作部ａとスイッチ部ｂとが互いに外れないように固定する動作と操作部ａとスイッチ部ｂとが互いに回動しないように固定する動作とを一つの操作で連続して行うことができ、従来の技術で説明したような２つの操作が必要なく、着脱操作が簡単になる。
【００２１】
また、図１及び図３に示す状態を、スイッチ部ｂの背後（スイッチ部ｂのロック機構ｃに対して反対側）から眺めた様子をそれぞれ図６及び図７に示す。これらの図に示すように、例えばスイッチ部本体ｂ１の角に凹みｂ１５を設け、スイッチ部ｂの背後から凹みｂ１５を介して回動体ｃ１の係合つまみｃ３の回動位置を目視できるように構成されている。これによって、作業者はスイッチ部ｂと操作部ａとが互いに回動しないように固定されているかどうかを知ることができる。
【００２２】
なお、本発明が適用されるスイッチ装置は、スイッチ部ｂ内の接点が操作部ａに対する回動に応じて開閉するものに適用するのが望ましい。これによって、簡単な着脱操作によって操作部ａとスイッチ部ｂとが互いに回動しないように固定して接点が開閉するのを防止できる。このようなスイッチ装置の例を模式的に図８〜図１３を用いて説明する。
【００２３】
図８〜図１３中の各符号は図１〜図７中の符号に対応している。なお、図８〜図１３にはスイッチ装置の特に内部構造を概念的に示すものであり、ロック機構ｃに関する部分や、図１の符号ａ３の符線が示す部分（操作部本体ａ１を覆うカバー）などについては省略している。
【００２４】
まず、操作部ａの構成について説明する。操作部ａは操作部本体ａ１と押釦部ａ３とを含んで構成される。押釦部ａ３は形状が例えば略円柱であり、押釦部ａ３の一端側の上面は外部からの操作力を受け、押釦部ａ３の他端側には押釦部ａ３の側面から突出した円柱形状の突起ａ４が設けられている。また、操作部本体ａ１の側面の下側には、操作部本体ａ１をスイッチ部ｂに回動して嵌め込むためのＬ字形の２つのガイド溝ａ２が設けられている。
【００２５】
さらに操作部ａについて図１２及び図１３を用いて詳しく説明する。図１２は操作部ａの上面図であり、Y−Y切断線における断面図を図１３に示す。図１２に示すように、押釦部ａ３の上面側には扇形の凸部ａ９が設けられ、凸部ａ９は操作部本体ａ１の扇形の凹部ａ８に収容して設けられている。これによって、中心軸Ｘを中心として操作部本体ａ１が回動されると、これに伴って押釦部ａ３も回動するように保持されている。また、図１３に示すように、バネａ５の付勢力によって操作部本体ａ１の内壁から突出する係止部ａ６が設けられ、操作部本体ａ１の側面から突出する係止部ａ７が設けられている。これによって、操作者が上方から中心軸Ｘに沿って押釦部ａ３の上面を所定以上の操作力で押すと、押釦部ａ３はこの操作力を受けて係止部ａ６，ａ７（図１３参照）が外れて中心軸Ｘの方向に移動可能に保持されている。
【００２６】
次にスイッチ部ｂの構成について説明する。スイッチ部ｂは、スイッチ部本体ｂ１、接点軸ｂ５、コイルバネｂ１０、端子片ｂ１１を含んで構成されている。スイッチ部本体ｂ１には、スイッチ部本体ｂ１の内部空間を水平方向に区切る区切保持部ｂ３が一体成形されている。区切保持部ｂ３の中央部には、中心軸Ｘに沿って貫通する四角形状の貫通孔ｂ４が設けられている。スイッチ部本体ｂ１の内壁の区切保持部ｂ３より上側には、操作部ａのガイド溝ａ２に係合する２つの係合突起ｂ２が一体成形されている。
【００２７】
接点軸ｂ５は貫通孔ｂ４に挿入可能な四角形状であり、四角形状の貫通孔ｂ４に通して設けられる。これによって、接点軸ｂ５は中心軸Ｘの方向に移動可能であって中心軸Ｘを中心に回動しないようにスイッチ部本体ｂ１内に保持される。接点軸ｂ５の上端には押釦部受けｂ６が設けられている。押釦部受けｂ６は筒状であり、上方から押釦部ａ３の先端部が挿入される。押釦部受けｂ６の側面には、突起ａ４が係合するための、図示のような中心軸Ｘを中心として回動しながら操作部ａ側からスイッチ部ｂ側へ向かう形状（螺旋状）のガイドｂ７が設けられている。接点軸ｂ５の下端には橋絡片ｂ８の中央部が取り付けられている。橋絡片ｂ８は例えば銅などの導電性の材質であり、両端には可動接点ｂ９が取り付けられている。橋絡片ｂ８と区切保持部ｂ３との間の接点軸ｂ５には、これらの間を引き離す方向の付勢力が働くコイルバネｂ１０が取り付けられている。
【００２８】
２つの端子片ｂ１１の一端は、スイッチ部本体ｂ１の外部に露出し、端子片ｂ１１の他端には固定接点ｂ１２が取り付けられている。また、端子片ｂ１１は固定接点ｂ１２が可動接点ｂ９に対向するように設けられている。
【００２９】
可動接点ｂ９及び固定接点ｂ１２は接触抵抗を抑えるため、例えば金などの金属である。このような金属は過電流等によって溶着しやすい。
【００３０】
また、ここでは、操作部ａがパネル（図示せず）に取り付けられている。
【００３１】
次に、動作について説明する。まず、図８のスイッチ部ｂが操作部ａから取り外されている状態において、コイルバネｂ１０によって橋絡片ｂ８と区切保持部ｂ３との間が引き離され、接点軸ｂ５は下方に移動し、可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２とが引き離された状態（開）になっている。この状態から、操作者はガイド溝ａ２の入り口に係合突起ｂ２を挿入し、ガイドｂ７の入り口に突起ａ４を挿入するように、スイッチ部ｂを下方から操作部ａに嵌め込む（図９）。
【００３２】
次に、操作者は中心軸Ｘを中心にしてスイッチ部本体ｂ１を方向Ｃ１へ回す。上述のように押釦部ａ３は操作部本体ａ１に対して中心軸Ｘを中心に回動しないように構成されており、スイッチ部本体ｂ１を方向Ｃ１へ回すと、突起ａ４は螺旋状のガイドｂ７内を相対的に動く。これによって突起ａ４は押釦部受けｂ６を上方へ移動させ、これに伴い、可動接点ｂ９も上方へ移動する（図１０）。操作者がスイッチ部本体ｂ１を回しきると、可動接点ｂ９が固定接点ｂ１２に接触した状態（閉）になる（図１１）。以上のようにして、スイッチ部ｂが操作部ａに取り付けられる。
【００３３】
スイッチ部ｂを操作部ａから取り外す場合は、取り付ける場合の逆動作である。すなわち、図１１のスイッチ部ｂが操作部ａに取り付けられている状態において、操作者は中心軸Ｘを中心にしてスイッチ部ｂを逆の方向Ｃ２へ回す。
【００３４】
スイッチ部本体ｂ１が回動すると、突起ａ４は螺旋状のガイドｂ７内を相対的に動き、押釦部受けｂ６を下方へ移動させ、これに伴い、可動接点ｂ９も下方へ移動して固定接点ｂ１２から離れた状態（開）になる（図１０）。操作者がスイッチ部本体ｂ１を回しきり、係合突起ｂ２及び突起ａ４がそれぞれガイド溝ａ２及びガイドｂ７の入り口に到達し（図９）、操作部ａをスイッチ部ｂから上方へ取り外す（図８）。この状態で、コイルバネｂ１０は、可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間を常に引き離す付勢力を与えることで、開の状態を保つ。
【００３５】
以上のように、スイッチ部ｂを操作部ａに取り付けたり取り外したりする力は、押釦部ａ３の移動方向（中心軸Ｘ）を中心としてスイッチ部ｂのスイッチ部本体ｂ１を回動させることによって与えられる。
【００３６】
また、スイッチ部ｂが操作部ａに取り付けられた状態で、このスイッチ装置は周知の非常停止用押釦スイッチと同様の機能を果たす。すなわち、図１１の状態で操作者が上方から中心軸Ｘに沿って押釦部ａ３の上面を所定以上の操作力で押すと、押釦部ａ３はこの操作力を受けて係止部ａ６，ａ７（図１３参照）が外れて押釦部ａ３が下方へ移動し、この操作力をスイッチ部ｂへ伝える。スイッチ部ｂは操作部ａからの操作力を押釦部受けｂ６で受け、この操作力が橋絡片ｂ８を下方へ移動させて可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間を引き離して開の状態になる。この状態から元に戻すには、操作者が押釦部ａ３を上方へ引き上げることによって図１１の状態に戻り、可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間が閉の状態になる。
【００３７】
以上のように、押釦部ａ３の移動方向を中心に回動して与えられる、スイッチ部ｂを操作部ａに取り付けたり取り外したりする力は、突起ａ４のガイドｂ７への螺旋状の係合によって、押釦部ａ３の移動方向へ変換されて可動接点ｂ９を上下移動させる。
【００３８】
以上の図８〜図１３によるスイッチ装置によれば、操作部ａとスイッチ部ｂとが互いに着脱自在なスイッチ装置において、スイッチ部ｂを操作部ａから取り外す力を利用して、この力が可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間を引き離す構成にしたので、可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２とが互いに溶着していても、上記の取り外す力を適切にすることで可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間を確実に引き離すことができる。これによって、例えば非常停止用押釦スイッチに適用されている場合、可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２とが互いに溶着していても、スイッチ部ｂが操作部ａから取り外された状態で、可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間が引き離されているので、操作対象の工作機械などが動作不可能な状態に保つことができる。
【００３９】
また、図示の構成では、スイッチ部ｂを操作部ａから取り外す際に、押釦部ａ３を用いて可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間を引き離す構成にしているが、他の例として押釦部ａ３以外の別の部材を用いて可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間を引き離す構成にしてもよい。しかしながら望ましくは、図示するようにスイッチ部ｂを中心軸Ｘ（押釦部ａ３の移動方向）を中心として回動して操作部ａから取り外す構成がよい。このように構成すれば、操作部ａやスイッチｂの構成を簡素化、小型化できる。さらに、押釦部ａ３によって中心軸Ｘを中心に回動して与えられる取り外す力を操作力と同じ方向に変換されることで、押釦部ａ３は、操作力をスイッチ部ｂへ伝えるのと同様にして取り外す力をスイッチ部ｂへ伝えることができ、構成が簡単になる。具体的には、図示のように押釦部ａ３がスイッチ部ｂの押釦部受けｂ６へ螺旋状に係合することで、ネジと同様の作用により、非常に簡単な構成で、中心軸Ｘを中心として与えられる取り外す力を操作力と同じ方向に変換して可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間を引き離すことができる。
【００４０】
また、図８及び図１１に示すように、操作部ａをスイッチ部ｂに取り付けたり取り外したりすると、可動接点ｂ９と固定接点ｂ１２との間の開閉の状態が変化するので、端子片１１に電気的に接続されている外部のシステム（図示せず）が操作部ａがスイッチ部ｂに着脱されたかどうかを知ることができる。
【００４１】
なお、本発明は図示するものに限らない。例えば、操作部ａとスイッチ部ｂとは互いに着脱可能であればよく、上述のように操作部ａがパネル（図示せず）に取り付けられていて、スイッチ部ｂを回動させることによってスイッチ部ｂが操作部ａに対して着脱する構成でもよいし、スイッチ部ｂがパネルに取り付けられていて、操作部ａを回動させることによって操作部ａがスイッチ部ｂに対して着脱する構成でもよい。また、非常停止用押釦スイッチ以外のスイッチに適用してもよい。
【００４２】
また、ロック機構ｃは操作部ａとロック機構ｃとの間に介在すればよく、図ではスイッチ部ｂに一体に設けられている場合を示したが、操作部ａに一体に設けられていてもよいし、操作部ａ及びスイッチ部ｂから分離できるものでもよい。また、回動体ｃ１は、操作部ａ及びスイッチ部ｂのいずれか一方が固定して装着され、他方に対しては回動可能に保持されていればよい。つまり、図ではこの一方及び他方とは、それぞれ操作部ａ及びスイッチ部ｂに対応しているが、それぞれスイッチ部ｂ及び操作部ａに対応していてもよい。
【００４３】
また、図８〜図１３ではｂ接点のスイッチ装置を示したが、ａ接点のスイッチ装置に適用してもよい。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、回動させるだけで、操作部とスイッチ部とが互いに外れないように固定する動作と操作部とスイッチ部とが互いに回動しないように固定する動作とを一つの操作で連続して行うことができ、着脱操作が簡単になる。
【００４５】
請求項２に記載の発明によれば、簡単な着脱操作によって操作部とスイッチ部とが互いに回動しないように固定して接点が開閉するのを防止できる。
【００４６】
請求項３に記載の発明によれば、操作部とスイッチ部とが互いに回動しないように固定されているかどうかを作業者が目視で知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるスイッチ装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるスイッチ装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるスイッチ装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるロック機構を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるロック機構を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるスイッチ装置を示す背面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるスイッチ装置を示す背面図である。
【図８】本発明に適用されるスイッチ装置の例を模式的に示す内部構成図である。
【図９】本発明に適用されるスイッチ装置の例を模式的に示す内部構成図である。
【図１０】本発明に適用されるスイッチ装置の例を模式的に示す内部構成図である。
【図１１】本発明に適用されるスイッチ装置の例を示す内部構成図である。
【図１２】本発明に適用されるスイッチ装置の例を示す上面図である。
【図１３】本発明に適用されるスイッチ装置の例を示す断面図である。
【符号の説明】
ａ操作部、ｂスイッチ部、ｃロック機構、ｃ１回動体。

Claims

互いに回動しながら着脱する操作部及びスイッチ部を有するスイッチ装置であって、
前記操作部と、
前記スイッチ部と、
前記操作部とスイッチ部との間に介在し、スイッチ部及び操作部のいずれか一方に対しては回動せずに固定して装着され、他方に対しては回動可能に保持された回動体を有し、当該回動体が前記他方に対して第１の回動位置にある場合のみ前記一方の着脱を許し、当該回動体が前記他方に対して第２の回動位置にある場合は前記回動体が前記他方に対して係止するロック機構と、
を備えたスイッチ装置。
前記スイッチ部は、前記操作部に対して前記着脱するための前記回動に応じて開閉する接点を含む請求項１に記載のスイッチ装置。
前記他方は、
前記他方の前記脱着機構に対して反対側から眺めると、前記回動体の回動位置を目視できるように構成されている請求項１に記載のスイッチ装置。