JP4188738B2

JP4188738B2 - タッチセンサー装置

Info

Publication number: JP4188738B2
Application number: JP2003093037A
Authority: JP
Inventors: 晋村上; 和雄上原
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP2004303494A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タッチセンサー装置に係り、詳しくはＸ線診断装置の撮像管、自動搬送用のバンパー部材やロボット等の動体の端部等に装着して使用されるもので、緊急時に動体の移動を停止させ、また動体の破損や人体を保護するタッチセンサー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のタッチセンサー装置としては、例えば、本出願人が先に開発し提案した、Ｘ線診断装置の撮像管、自動搬送用のバンパー部材やロボット等の動体の端部等に装着して使用される衝撃防止スイッチ部材（特許文献１：特開平７−２３５２３５号公報）、あるいは特開２００２−１１２９９７号公報（特許文献２）に提案されたものなどがある。
【０００３】
特許文献１に提案のタッチセンサー装置は、基体の端部にスイッチ部を装着した衝撃防止スイッチ部材において、前記スイッチ部として基体に固着した一方の電極と緩衝部材に固着した他方の板状電極とを一定の間隙部を設けて配置し、上記間隙部に板状電極より厚いスペーサを少なくとも緩衝部材と一方の電極のどちらか一方に固着し、しかも各板状電極を導線で接続した構造とするものである。
【０００４】
そして、この装置であれば、緩衝部材が人体などに接触し緩衝部材に圧縮変形を与えると、緩衝部材がスペーサ間の空間部へ規制を受けずに侵入変形し、これによって電極同志が接触することでスイッチが作動し、ロボット等の動体が停止できる。
【０００５】
特許文献２に提案のタッチセンサー装置は、Ｘ線撮影装置に可動部の周縁に設けたベースリングと、このベースリングのＸ線撮影領域外の位置に対応する位置に設けた接触センサー（実施例ではコードスイッチ）及び前記可動部の周辺に対応する位置に設けた接触センサー（実施例ではテープスイッチ）と、前記ベースリングに対応した位置に設けた非接触センサーを内蔵したケースとを有し、このケースが被検者に接触したとき、このケースにより前記接触センサーが作動するように構成されたものである。
【０００６】
一方、上述したタッチセンサー装置では、接触センサーとして、板状電極やテープスイッチなどが用いられているが、その外に検出印刷電極シート２枚を０．２ｍｍ程度のスペーサを使用して隙間を設けた構造のシート状のものなども用いられている。このシート状の接触センサーの場合には、その上に被検出体との接触時の衝撃を緩和するよう１０〜２０ｍｍ厚さのスポンジ及び外皮を貼り付け、外皮上から被検出体が接触すると、外皮、スポンジを介して上電極を押し下げ、上電極と下電極とが接触し通電され、センサーが働く構造になっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２３５２３５号公報（特許請求の範囲、段落０００９、図１、３、４）
【特許文献２】
特開２００２−１１２９９７号公報（特許請求の範囲、段落００１１、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のＸ線撮影装置のＸ線検出器、自動搬送用のバンパー部材やロボット等の動体の端部などには、動体が人体などと接触するとその動作を停止する安全装置（タッチセンサー装置）が設けられ、人体はもとより装置自体の安全が図られている。
しかしながら、タッチセンサー装置に組込まれた接触センサーは、▲１▼：緩衝部材、圧縮バネあるいはスポンジを直接介して接触センサーを働かすように構成されており、このため一度組込んだ後の感度調節が不可能である、▲２▼：センサー面に対して垂直方向に力がかかった場合しか感知（作動）しない。このため接触センサーを検知面およそ全てに貼り付けなければならない、といった問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解消するためになしたものであって、その目的は、接触センサーが垂直方向からの力はもとより水平方向などの横方向からの力に対しても作動し得るとともに、組込み後も接触センサーの感度調節がなし得るタッチセンサー装置を提供するものである。
【００１０】
【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、請求項１に係るタッチセンサー装置は、基体フレームと、この基体フレームに設けられたシート状の接触センサーと、この接触センサーにウェブ部の端面を対向して配置され、フランジ部を内向きに設けられた断面略Ｌ字状の可動フレームと、この可動フレームを基体フレームに対して伸縮且つ傾動可能に保持する連結部材とを備えてなるタッチセンサー装置であって、前記連結部材が、前記基体フレームと可動フレームの前記フランジ部とに形成された貫通孔に遊挿されたボルトと、このボルトに挿通して前記両フレーム間に設けられた圧縮バネと、前記ボルトに係合するナットとを備えてなるものである。
【００１１】
このように構成することにより、連結部材を伸縮調整することで基体フレームに設けられたシート状の接触センサーと可動フレームのウェブ部の端面との隙間が調整でき、タッチセンサー装置として組込み後も接触センサーの感度調節ができる。
また、連結部材が傾動し得るので、接触センサー面に対して垂直方向はもとより水平方向など横方向からの力でも稼動フレームを基体フレームに押し付け得るので、シート状の接触センサーと可動フレームのウェブ部の端面との隙間を無くすことができ、接触センサーを作動することができる。
また、このように垂直方向及び横方向から接触センサーを作動できるので、接触センサーを従来のように縦面と横面の両方に取付ける必要がなく、いずれか一方の面で済む。
また、ボルト・ナットと圧縮バネによる連結部材であるため、ナットのねじ込み程度により簡単に感度調整できる。
【００１２】
また、請求項２に係るタッチセンサー装置は、請求項１の発明において更に、可動フレームの外表面を覆うように基体フレームに設けられ、前記可動フレームに外力を伝達する外套体を備えるものである。
外套体を介して、可動フレームに外力を伝達することができる。
【００１４】
また、請求項３に係るタッチセンサー装置は、請求項１または２の発明において、ボルト及びナットは、絶縁性のワッシャを介して前記両フレームに設けられ、前記圧縮バネは、絶縁性のバネ受けを介して前記両フレーム間に設けられるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るタッチセンサー装置の説明図であって、装着側（裏側）から見た全体図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面拡大図、図３は、シート状の接触センサーの部分拡大説明図、図４は、横方向からの力が加わった時の、本発明に係るタッチセンサー装置の作動状態説明図である。
【００１６】
図１，２において、１は基体フレーム、２は接触センサー、３は可動フレーム、４は連結部材である。
【００１７】
図２において、基体フレーム１は、短尺のフランジ部５を有する断面Ｌ字状のフレーム材とこのフレーム材のフランジ部５の外側面にフランジ部５と逆方向に突出して取付けたフレーム板６とにより断面略Ｌ字状に形成されたフレーム本体７を、本例では四角形に枠組みして構成されている。そして、フランジ部５に対応するフレーム板６の外側面には接触センサー２が接着剤などにより貼り付けられている。また、フレーム本体７のウェブ部８の内側には、図示省略するが、Ｘ線診断装置の撮像管、自動搬送用のバンパー部材やロボット等の動体の端部等が装着される。
【００１８】
図３に示すように、接触センサー２は、帯状のシート状のセンサーであって、本例では上電極シート９と下電極シート１０との間の幅方向の端部に絶縁材１１を設けて構成されている。
【００１９】
図２において、可動フレーム３は、断面略Ｌ字状のフレーム材を、フランジ部１２を内向きにして基体フレーム１と同様に四角形に枠組みして構成されている。そして、この可動フレーム３は、上記基体フレーム１のフレーム板６とフランジ部１２との間に連結部材４を介し、接触センサー２にウェブ部１３の端面を対向するようにして所望隙間を設けて基体フレーム１に取付けられている。なお、符号１４は、ウェブ部１３の端面に取付けた保護カバーであって、接触センサー２を端面で直接押し付けた場合に疵付ける心配があるのでそれを防止するためのものである。
【００２０】
連結部材４は、丸小ネジ（ボルト）１５、ワッシャ１６、バネ受け１７、圧縮バネ１８及びナット１９より構成されている。この場合、ワッシャ１６とバネ受け１７は、絶縁性を有する樹脂で構成することが好ましい。この絶縁構造により、連結部材４による基体フレーム１と可動フレーム２との電気的導通を遮断できる。
【００２１】
上記連結部材４は、次の要領で上記基体フレーム１のフレーム板６と可動フレーム３のフランジ部１２との間に取付けられる。まず、丸小ネジ１５にワッシャ１６を設けて上記可動フレーム３のフランジ部１２に所定間隔で開けられた貫通孔にフランジ部１２の外側面より遊挿する。次いで、遊挿したネジ部にバネ受け１７、圧縮バネ１８、バネ受け１７の順に設けた後、上記基体フレーム１のフレーム板６に可動フレーム３のフランジ部１２に対向して所定間隔で開けられた貫通孔にフレーム板６の外側面より遊挿する。遊挿後、フレーム板６の内側に突き出たネジ部にワッシャ１６、ナット１９を取付ける。この後、圧縮バネ１８のバネ力に抗してナット１９を締め付け、接触センサー２とウェブ部１３の端面との隙間εを所望の隙間に調節するとともに、ナット１９の戻り止めのため、本例では更にもう一つナット１９を締めダブルナット掛けとした。
【００２２】
なお、本例は、Ｘ線診断装置の撮像管のタッチセンサー装置として使用するため、可動フレーム３の外側に独立気泡皮スポンジ２０とその外側に塩ビ製の外皮（外套体）２１を設けるとともに、外套体２１の中空部にＸ線を透過し、また中空部に取付の機材保護の役割を果たすための塩化ビニール、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン板（ＰＰ板）等の保護材２２を設けている。
【００２３】
上記のように構成されたタッチセンサー装置においては、可動フレーム３は基体フレーム１に対して圧縮バネ１８により伸縮可能に、また丸小ネジ１５を基体フレーム１のフレーム板６と可動フレーム３のフランジ部１２のそれぞれの貫通孔に遊挿して設けたことで傾動可能に取付けられているので、図４に示すように、接触センサー２の表面に対して垂直方向はもとより横方向からの力でも稼動フレーム３を基体フレーム１に押し付けることができ、シート状の接触センサー２を作動することができ、撮像管を人体に強く押圧するようなことを防ぐことができる。
【００２４】
また、ナット１９を締め付けを調整することで、圧縮バネ１８の伸び力、接触センサー２とウェブ部１３の端面との隙間εを所望の隙間に調節することができるので、接触センサー２の応答速度の調節すなわち感度を微調整することができる。
【００２５】
なお、上記例では、基体フレーム１は、短尺のフランジ部５を有する断面Ｌ字状のフレーム材とこのフレーム材のフランジ部５の外側面にフランジ部５と逆方向に突出して取付けたフレーム板６とにより断面略Ｌ字状に形成されたフレーム本体７を用いた場合を例に説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、例えばフランジ部５が無く、ウェブ部８に直接フレーム板６が溶接固定されてあってもよいし、元々一体に製作された形材であってもよい。あるいは、可動フレーム３と同様にウェブ部８に内向きのフランジ部を設けた形状であってもよい。
【００２６】
また、上記例では、基体フレーム１のウェブ部８を長いものとしたが、これはウェブ部８で囲まれた内側にＸ線診断装置の撮像管などの動体の端部を挿入して取付ける場合を例としたものであって、本発明はこの例に限定されるものではなく、例えば動体の端部等の表面に取付ける場合にはウェブ部８を短く形成し、そのウェブ部８の端面に動体の端部等の表面へ取付けるための外向きのフランジ部などを設けてもよい。
【００２７】
また、接触センサー２は、水平方向の取付に限らない。接触センサー２の横方向の感度を更に向上させるために、フレーム６に対してプレス加工などにより、接触センサー２の取付部に傾斜を設ける加工を施し、接触センサー２を傾けて取り付ける構造であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るタッチセンサー装置によれば、シート状の接触センサーをタッチセンサー装置に組込んだ後も感度調節ができる。
また、接触センサー面に対して垂直方向はもとより水平方向など横方向からの力でも接触センサーを作動させることができる。
また、このように垂直方向及び横方向から接触センサーを作動できるので、接触センサーを従来のように縦面と横面の両方に取付ける必要がなく、いずれか一方の面に設けるだけでよく、装置の製作作業性の向上及びコストの低減効果が期待できる。
また、ボルト・ナットと圧縮バネによる連結部材であるため、ナットのねじ込み程度により簡単に感度調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタッチセンサー装置の説明図であって、装着側（裏側）から見た全体図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面拡大図である。
【図３】シート状の接触センサーの部分拡大説明図である。
【図４】横方向からの力が加わった時の、本発明に係るタッチセンサー装置の作動状態説明図である。
【符号の説明】
１：基体フレーム
２：接触センサー
３：可動フレーム
４：連結部材
５：フランジ部
６：フレーム板
７：フレーム本体
８：ウェブ部
９：上電極シート
１０：下電極シート
１１：絶縁材
１２：フランジ部
１３：ウェブ部
１４：保護カバー
１５：丸小ネジ（ボルト）
１６：ワッシャ
１７：バネ受け
１８：圧縮バネ
１９：ナット
２０：独立気泡皮スポンジ
２１：外皮（外套体）
２２：保護材

Claims

基体フレームと、この基体フレームに設けられたシート状の接触センサーと、この接触センサーにウェブ部の端面を対向して配置され、フランジ部を内向きに設けられた断面略Ｌ字状の可動フレームと、この可動フレームを基体フレームに対して伸縮且つ傾動可能に保持する連結部材とを備えてなるタッチセンサー装置であって、
前記連結部材が、前記基体フレームと可動フレームの前記フランジ部とに形成された貫通孔に遊挿されたボルトと、このボルトに挿通して前記両フレーム間に設けられた圧縮バネと、前記ボルトに係合するナットとを備えてなることを特徴とするタッチセンサー装置。
可動フレームの外表面を覆うように基体フレームに設けられ、前記可動フレームに外力を伝達する外套体を備える請求項１に記載のタッチセンサー装置。
前記ボルト及びナットは、絶縁性のワッシャを介して前記両フレームに設けられ、前記圧縮バネは、絶縁性のバネ受けを介して前記両フレーム間に設けられる請求項１または２に記載のタッチセンサー装置。