JP4671237B2 - フィルムスイッチ - Google Patents

Description

この発明はフィルムスイッチ、詳しくはベッド上の患者の存在不存在を通報するベッドセンサー、無人搬送車・ロボットなどの走行等を案内するセンサースイッチおよび各種の防犯用として、特に機器，ロボットの安全回路に使用するラインスイッチ，マットスイッチなどに使用するフィルムスイッチに関するものである。

機器等の非常停止等のための安全回路においては、より高い安全性を確保するためにスイッチの強制開離機構を有し、さらに回路全体が冗長性、すなわち一動作により同時に作用する重複した回路を備えて、１つが故障しても他方が全体の機能を代行できることが望ましく、これによって電気回路の１つの故障が危険を生ずる確率を最小限にしようとしている。
本願出願人はこの種の安全回路の一部として使用するフィルムスイッチとして特願２００５−１３５０９４号を提案している。該特許願は上片の内面に小幅の絶縁部を挟んで多数の分断型の導電線面を直列に設けるとともに、該上片に窓孔を並設して下片下に延長折り当て接着し、該下片の他端の上方への折返しにより各窓孔下を通って前記導電線面に反撥当接して架橋導電する多数のコ形細片を設け、該コ形細片のいずれかひとつの押し下降にて前記の導電線面間を絶縁するようにした１組の回路を設けている。
特願２００５−１３５０９４

しかしながら、１回路構成のフィルムスイッチにて安全回路に冗長性を持たせるためにはフィルムスイッチを２本使用しなくてはならず、コスト高，設置スペースの問題および同時作動性の確保が難しいという課題がある。また２本のフィルムスイッチを使用するときは同一動作により一方の回路を閉じて他方の回路を開く、または一方を開いて他方を閉じるという逆作用性を実現することはできないという課題がある。

また有端の細片上に延びる下側導電面の窓孔より表出する部分は押しの反複によって剥離等して断線しやすいという課題がある。

本発明は、スイッチ機能を長期に亘って安定して持続させるためにフィルムスイッチの上下の導電線面を互いに干渉することなしに２組づつにて設けるとともに、各有端の細片の先部を２股に拡げ分けして２股のベースとし、各ベースに均等圧をもって上側導電線面に接離する２組の架橋用端子面を設けて、または２股のベースに上下の段差を設けて２組の架橋用端子面の一方を上側ベースの上面、他方を下側ベースの下面にそれぞれ配するとともに２組の上側導電線面のうちの一方を前記下面の架橋用端子面に相対する位置に配設し、さらに各窓孔より表出する有端の細片上の下側導電線面の部分を膜体にて保護して剥離等が生じないようにして、かかる課題を解決するようにしたのである。

本発明は上側導電線面と下側導電線面を相互に干渉しないようにして２組にて設けたので、一動作により作用する１本のフィルムスイッチに冗長性を備えて回路に高いレベルの安全性を確保することができるとともにコスト面，設置スペース面の問題を解消することができるという効果を生ずる。１組に断線等の故障が生じても他組が引続き導電することでスイッチ機能を続けることができるという効果を生ずる。

ベースに上下の段差を設けて架橋用端子面を上側ベースの上面と下側ベースの下面に設けるときは、２組の回路を一動作にてＯＮとＯＦＦ、またはＯＦＦとＯＮの同時作用の組合わせとするスイッチ回路として使用することができるという効果を生ずる。

各細片の先部を２股に拡げ分けしたベース上に２組の架橋用端子面を設けたので、２組の上下の導電線面間を安定してＯＮ，ＯＦＦのスイッチ作用をさせることができるという効果を生ずる。

２組の架橋用端子面は上側導電線面に相対してフィルムスイッチの上面下に被覆されて表出しないために剥離等が生ぜずしてゴム筒などの保護コードに通すことなくして裸の状態でも張設使用することができるという効果を生ずる。

本発明は、上面に並設の窓孔内を横断する有端の細片の押し下降にて上下の導電線面を離間させ、押しの解除にて上下の導電線面を反撥接面するようにしたフィルムスイッチにおいて、該フィルムスイッチに冗長性を持たせ且つ長期に亘って安定してスイッチ機能を持続させるために互いに干渉しないようにして該上下の導電線面を２組づつにて設け、且つ該有端の各細片の先部を拡げ分けして２股のベースとし、各ベースの上面に均等圧をもって上側導電線面に接面し離反する２組の架橋用端子面を設けたことを特徴としている。

２組づつにて上下の導電線面Ａ１，Ａ２、Ｂ１，Ｂ２を断続コーティング配線するフィルムスイッチ１は、弾撥性を有すプラスチックフィルムを用いて図１に示すように断面視楕円形状の折り返し曲げにて細く長い形状にて形成し、上片２に窓孔３を並設して各窓孔３内に下片４端より円曲折り返しする有端の細片５を横断させてなり、該細片５は下片４の延長にてなる反撥曲部４ａによって上方向に向けて弾発付勢されている。各細片５上には下側導電線面Ｂ１，Ｂ２の延長部が設けられており、窓孔３より表出する部分は剥離等を防止するために膜体６の重着にて保護して剥離しないようにしている。しかして各細片５の先部は２股に拡げ分けして２つのベース５ａ，５ｂを形成し、それぞれの上面に架橋用端子面Ｃ１，Ｃ２を設けている。下側導電線面Ｂ１，Ｂ２は上側導電線面Ａ１，Ａ２の断続部に相対して設けられていて、且つ端子面Ｃ１，Ｃ２につながっている。
なお、端子面Ｃ１，Ｃ２は上側導電線面Ａ１，Ａ２下にあって窓孔３より表出しないようになっている。

形成されたフィルムスイッチ１は使用箇所に張設するのである。いずれかの細片５を上方から押し下降すると端子面Ｃ１，Ｃ２は下降して上片２の内面に設けた上側導電線面Ａ１，Ａ２から離れて導電を遮断してスイッチをＯＦＦとし、押しを解くと細片５の弾撥上動にて端子面Ｃ１，Ｃ２が上側導電線面Ａ１，Ａ２の断続部に同時に戻り架橋して通電状態となる。

この間、２組の架橋用端子面Ｃ１，Ｃ２は細片５の先部を２股に拡げ分けしたことによって均等に、すなわちねじれなしに上下動して確実にＯＮ，ＯＦＦのスイッチ作用を行うこととなる。

上側導電線面と下側導電線面は図３（ｃ）に示すように交叉する個所では絶縁材８によるコーティング面を挟んで配線コーティングするものであり、図４に示すように交叉なしにて配線コーティングすることもできる。

フィルムスイッチ１はゴムなどの保護コード（図示してない）に通すこともでき、裸のままにて使用箇所に張設することもできる。

なお、フィルムスイッチ１は上面に設けた曲折用の細溝７をもとにして図７（ｂ）に示すように折り曲げ張設することができる。

フィルムスイッチ１は常態では、図２（ａ），図３（ａ）に示すように有端の細片５の反撥上動によって２組づつの上側導電線面Ａ１，Ａ２と下側導電線面Ｂ１，Ｂ２はそれぞれ架橋して導電状態を保っているが、図２（ｂ）に矢印で示すように並列窓孔３下のひとつの細片５を押して下降させるとその細片５の架橋用端子面Ｃ１，Ｃ２は図３（ｂ）に示すように上側導電線面Ａ１，Ａ２より離れて導電を遮断することとなる。どの位置の細片５を押し下降しても２組の上側導電線面はその全長において非導電となり、押しが解かれると図２（ｃ）に示すように細片５の弾撥上動によって架橋用端子面Ｃ１，Ｃ２は上側導電線面Ａ１，Ａ２の断続部に戻り架橋して通電状態となる。

本発明のフィルムスイッチ１は導電の遮断を検知した信号によって警報を発し、また自動停止の制御に役立てるのである。曲げることができることから、図８（ａ）に示すように例えば無人搬送車９のバンパー９ａに取付けてバンパースイッチとして使用することもできる。

また図８（ｂ）に示すようにフィルムスイッチ１をベッド１０上に敷いてベッドセンサーとして使用するのである。患者がベッド１０上にいるとその押圧によって細片５は押されて２組の上側導電線面Ａ１，Ａ２から離れて絶縁しているが、患者がベッド１０から落ちたり不在になると細片５の架橋用端子面Ｃ１，Ｃ２が２組の上側導電線面に反撥接触して導電状態とするので警報（図示してない）等が作動して患者の不在をしかるべき部署に知らせることとなる。

またフィルムスイッチ１を多数本並列することで、図８（ｃ）に示すように検知範囲の広く大きいマットスイッチ１１にすることもできる。

図９は第２実施例を示すもので、２股のベース５ａ，５ｂにベース５ａを上、ベース５ｂを下とする上下の段差を設け、架橋用端子面Ｃ１は上側ベース５ａの上面のまま、架橋用端子面Ｃ２を下側ベース５ｂの下面に配し、２組の上側導電線面のうちのＡ１は上片２の内面のまま、一方のＡ２を架橋用端子面Ｃ２に相対する位置の下片４上に配設してなり、常態で架橋用端子面Ｃ１が導電線面Ａ１に接面してＯＮとなっているときに架橋用端子面Ｃ２は導電線面Ａ２と離れてＯＦＦ状態であり、細片５を押し下降して架橋用端子面Ｃ１が導電線面Ａ１から離れてＯＦＦとなるときに下面の架橋用端子面Ｃ２が導電線面Ａ２に接面してＯＮ状態となり、押しの解除にて上側が再びＯＮとなるときに下側がＯＦＦとなるようにしたものである。なおこの実施例のフィルムスイッチ１は、全長に並設するすべての細片５が同時に押し下降されて下面の架橋用端子面の全部が架橋導電し、細片５の押しが全部同時に解除されて上面の架橋用端子面のすべてが架橋導電となる状況において使用することができる。また図１０に示すように、導電線面Ａ２の全長と端子面Ｃ２に連なる導電線面Ｂ２の全長を断続することなく連続させることによって、いずれか１つの細片５が押し下降されたときにもＯＮ状態となり、押しの解除によりＯＦＦ状態となるようにすることもできる。このようにして２組の回路のうちいずれか一方が導電状態となることによって異なる構成の安全回路用として使用できるものとなる。

本発明は、フィルムスイッチに２組の独立した回路を有せしめて、該２組の回路を押し下降により同時に非導電、押しの解除により同時に導電常態とするスイッチ作用または押し下降により同時に開と閉、押しの解除により同時に閉と開とにスイッチ作用するようにして冗長性を持たせたので、安全性の高い回路用スイッチとして長期に亘り断線のないスイッチとして広範に利用することができるものである。

フィルムスイッチの部分斜視図、 （ａ）は同、常態の拡大縦断面図、（ｂ）は細片の押し下降による導電の遮断状態を示す断面図、（ｃ）は弾撥上動による戻り架橋状態を示す断面図 （ａ）は回路図、（ｂ）は同、押し下降による同時遮断状態を示す部分図、（ｃ）は交叉配線個所の拡大断面図 交叉なしの配線例を示す回路図 （ａ）はフィルムスイッチを展開した状態にて示す平面図、（ｂ）は同、戻り線を配して一端側で端子を取り出せるようにした例の平面図 交叉なしの配線例を示す展開平面図 （ａ）はフィルムスイッチの細溝部分の拡大側面図、（ｂ）は同、折り曲げ例を示す部分拡大側面図 （ａ）は無人搬送車のバンパースイッチとしての使用例を示す斜視図、（ｂ）はベッドセンサーとしての使用例を示す斜視図、（ｃ）はマットスイッチとしての使用例を示す斜視図 第２実施例で、（ａ）は常態時において上面側の回路が閉じ、下面側の回路が開いている状態、（ｂ）は押し下降により上面の回路が開、下面の回路が閉となった状態を示す拡大縦断面図 下面側の回路の他の配線例を示す回路図（上面側の回路は省略）

符号の説明

１はフィルムスイッチ
２は上片
３は窓孔
４は下片
４ａは弾発曲部
５は細片
５ａ，５ｂは２股に拡げ分けしたベース
６は膜体
７は細溝
８は絶縁材
９は無人搬送車
９ａはバンパー
１０はベッド
１１はマットスイッチ
Ａ１，Ａ２は上側導電線面
Ｂ１，Ｂ２は下側導電線面
Ｃ１，Ｃ２は架橋用端子面

Claims (2)

1. 弾撥性を有すプラスチックフィルムを断面視楕円形状に折り曲げて上片と下片とを持った細く長いスイッチ体を形成し、該上片に窓孔を並設するとともに該下片端の延長により反撥曲部を挟んで該窓孔内を横断して弾撥する有端の細片を設け、該細片の先部を２股に拡げ分けして２股のべースとし、該２股のベースのそれぞれの上面に２組の架橋用端子面を形成し、該２組の架橋用端子面を該細片を通して下片に設ける２組の断続した下側導電線面に接続し、該２組の架橋用端子面に相対して該上片の内面に２組の断続配線した上側導電線面を設け、該細片の押し下降にて該２組の上側導電線面より該２組の架橋用端子面を離し、押し下降の解除により該２組の架橋用端子面を該２組の上側導電線面の断続部間に架橋して上下２組づつの導電線面を接続するようにしたことを特徴とするフィルムスイッチ。
2. 拡げ分けした２股のベースの一方を上側ベース、他方を下側ベースとする段差を設け、該上側ベースの上面と下側ベースの下面に架橋用端子面を設け、上片の内面に断続配線した２組の上側導電線面のうちの１組を該上片の内面から該下側ベースの下面の架橋用端子面に相対する下片上に移設して、該細片の押し下降にて該下面の架橋用端子面により下片上の該１組の導電線面の断続部間を架橋し、押し下降の解除により上片の内面に残る他の１組の導電線面の断続部間を上側ベースの上面の架橋用端子面にて架橋するようにした請求項１に記載のフィルムスイッチ。

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