JP5009872B2 - 非常停止用押ボタンスイッチ - Google Patents

Description

この発明は、運転中の機器を非常時に停止させるために用いられる非常停止用押ボタンスイッチに関する。

この種の押ボタンスイッチは、一般に押込み操作可能な押ボタンを有する操作部と、この操作部に連結された接点ユニットとからなり、非常時には押ボタンの押込み操作により接点ユニットの接点の開閉状態が切り換えられ、同時に押ボタンが押込み状態にロックされるように構成されている。そして、ロックされた押ボタンのロックを解除する方式としては、押ボタンを捻回するターンリセット方式と、押ボタンを引張り上げるプルリセット方式とがある。

この種の押ボタンスイッチは、従来から特許文献１等により知られている。この特許文献１に示された従来の非常停止用押ボタンスイッチの構成を図７に示す。

図７において、２４は頭部に押ボタン２５が結合され下端に条溝２４ａ、傾斜面２４ｂ、凸部２４ｃを有する押棒、２７はケース３６にねじ３８により取り付けられたガイドケース３２内に移動自在に収納され、ばね２６により押棒２４側に水平に押圧されたピン、２９は、ベース３９により案内され接点ユニット２８を操作する下部押棒、３０，３１はそれぞれ復帰ばね、３４は、ケース３６をパネル３３の取付孔３３ａに取り付けるナット、３５はパネル３３の表面からの水や油の侵入を防ぐパッキンである。

この図７に示す従来の非常停止用押ボタンスイッチの動作は次のとおりである。

すなわち、押ボタン２５を押込み操作すると、押棒２４が押下げられ、この押棒２４の下端に設けた条溝２４ａに接しているピン２７が傾斜面２４ｂに案内されてばね２６に抗して外方向に移動する。押棒２４が更に押下げられピン２７が押棒２４の突部２４ｃを乗り越えると、ピン２７はばね２６によって内方向に移動して突部２４ｃの上面に突出し、押ボタン２５の押込み状態を保持する。このとき、押棒２４は下部押棒２９を押し下げて下部押棒２９により接点ユニット２８を動作させ、接点の開閉状態を切り換える。

次に、押ボタン２５の押込み状態を解除して復帰させるには、押ボタン２５を捻回操作する。このとき押棒２４がともに回転し、図８に示すように押棒２４の突部２４ｃに形成された、ピン２７の通過可能な条溝２４ａに連通した溝２４ｄがピン２７と対向する位置にきたところで、押ボタン２５および押棒２４のロックが解除される。これにより、押棒２４および下部押棒２９が復帰ばね３０および３１により押し上げられ、ピン２７が条溝２４ａ内に戻り、図７に示す元の状態に復帰する。復帰ばね３１は、一端を押棒２４に、他端をガイドケース３２に係止された押しばね兼用の捩りばねで構成されているので、押棒２４を元の捻回前の位置に戻し、ピン２７と突部２４ｃの溝２４ｄとの回転方向の位置関係を図８に示す待機位置に復帰させる。

このように構成された押ボタンスイッチは、押ボタンの押込み操作により、接点ユニット２８の開閉状態を切り換えるとともに、押ボタンを押込み位置にロックし、保持することができ、押ボタンの捻回操作により待機位置に復帰することができる。
特開平０１−１０５４２１号公報

このように従来の非常停止用押ボタンスイッチにおいては、押ボタンが押込み操作位置にロックされた状態では、復帰ばね３０および３１が圧縮され、押ボタン２５および接点ユニット２８に復帰させる方向の荷重が働いている。このため押ボタンスイッチが押込み位置にロック（保持）された状態（非常停止状態）において、誤って押ボタンに手が触れたり、衣服が引っ掛かったりして、押ボタンが不用意に動いてロックが解除されると、直ちに押ボタンおよび押棒が復帰するのにともなって、接点ユニットの接点が復帰動作し機器が元の状態に戻り、危険状態が再発される危険がある。

この発明は、このような危険を回避するため、押ボタンが押込み位置にロックされるようにした押ボタンスイッチにおいて、意図しない操作等によって誤って押ボタンのロックが解除されても、直ちに押ボタンおよび接点ユニットが復帰動作することがないようにした非常停止用押ボタンスイッチを提供することを課題とするものである。

前記の課題を解決するため、この発明は、軸方向に押込み操作可能な押ボタンを有する操作部と、この操作部に結合されたスイッチユニットとからなり、前記押ボタンの押込み操作により前記スイッチユニットの接点が切り換えられるとともに、前記操作部に前記押ボタンを押込み状態にロックするロック機構が設けられた非常停止用押ボタンスイッチにおいて、前記操作部が、前記押ボタンと、この押ボタンに軸方向に遊動可能に結合され、前記スイッチユニットを開閉操作する押棒と、この押棒と前記押ボタンを支持するフレームカバーとの間に、前記押棒を常時軸方向に押圧するように設けられた駆動ばねとを備え、前記ロック機構が、前記押棒を待機位置で係止して、前記駆動ばねを圧縮状態に保つ第１の係止手段と、前記押ボタンの押込み操作に連動して前記駆動ばねを圧縮状態から解放するとともに、前記押棒を押込み位置まで押し込み、この押し込み位置で前記押棒を係止する第２の係止手段と、前記押ボタンの復帰操作に連動して前記駆動ばねを圧縮しながら前記押棒を待機位置に戻す復帰手段とを備えることを特徴とするものである。

この発明においては、前記第１の係止手段および第２の係止手段は、それぞれ前記押ボタンを支持するフレームカバーに半径方向に可動的に弾性支持されたロックピンと、前記押棒の周壁に前記ロックピンの先端の係合可能に軸方向に間隔をおいて設けられた第１の凹溝および第２の凹溝とにより構成し、押棒を待機位置に戻す復帰手段は、前記ロックピンと、前記押棒の外周に設けた第１の凹溝と第２の凹溝とに跨って形成され、前記ロックピンと摺接可能に軸方向に延びた傾斜壁とにより構成することができる。

また、この発明においては、前記第１の係止手段および第２の係止手段は、それぞれ前記押ボタンを支持するフレームカバーに水平方向に可動的に弾性支持されたロックピンと、前記押棒の周壁に前記ロックピンの先端の係合可能に軸方向に間隔をおいて設けられた第１の凹溝および第２の凹溝とにより構成し、押棒を待機位置に戻す復帰手段は、上端面が軸方向に傾斜し、前記本体フレーム内に設けられたカム体と、先端が前記カム体の上端面に摺接可能に前記押ボタン内に設けられた押上片とにより構成するようにしてもよい。

この発明によれば、非常停止用押ボタンスイッチにおける操作部の押ボタンに、スイッチユニットを開閉操作可能に設けられた押棒が常時駆動ばねにより押圧されて押ボタンに連結されているため、押ボタンスイッチが押込み位置にロックされた状態においても接点ユニットを操作する押棒が前記駆動ばねにより押込み方向、すなわちスイッチユニットを駆動する方向に押圧されるようになり、そして押棒を復帰ばねによらないで、押ボタンの復帰操作に連動する復帰手段により復帰位置に復帰されるようにすることにより、仮に、押ボタンが意図しない外力を受けて、誤って復帰方向に移動しても、押棒が直ちに復帰されることがなくなるためスイッチユニットの接点が復帰されず、非常停止された機器が元の状態に戻る危険を防止することができる。したがって、この発明の非常停止用押ボタンスイッチは、不用意な操作に対する誤動作を防止することができ、信頼性を高くすることができる。

この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。

図１Ａないし図３は、この発明の第１の実施例による非常停止用押ボタンスイッチの構成を示すものであり、図１Ａはこの発明の実施例による非常停止用押ボタンスイッチの外観を示す斜視図、図１Ｂは図１ＡにおけるＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図１Ｃは、図１ＡにおけるＣ−Ｃ線に沿う縦断面図、図２Ａはこの発明に使用するスイッチユニットのａ接点ユニットの構成図、図２Ｂは同ｂ接点ユニットの構成図、図３はこの発明の実施例による非常停止用押ボタンスイッチを分解して示す斜視図である。

図１Ａないし図３において、非常停止用押ボタンスイッチ１は、本体フレーム１−１に操作部２、スイッチユニット３およびＬＥＤ表示ユニット４を一体に組み込んで構成されている。この押ボタンスイッチ１は、図示しない制御盤のパネルの取付穴にフレーム１−１を挿通し、取付ナット１−３、弾性ワッシャ１−４等により締め付けけることによりパネルに取り付けられる。

フレーム１−１内には凹凸嵌合によりフレームカバー１−２が固定されている。操作部２は、フレーム１−１の上端に軸方向および回転方向に上下動および回動可能に嵌合された押ボタン２−２、この押ボタン２−２の内側に一体に結合されたボタン受２−３、フレーム１−１と押ボタン２−２の間に介装されたパッキン２−４およびボタン受２−３の脚片２−３aの窓穴２−３ｂ（図３参照）に突起２−７ａを上下（軸）方向に遊動可能に係合された押棒２−７を備えている。遊動の範囲は、ボタン受２−３の脚片の窓穴２−３ｂの大きさの範囲である。ボタン受２−３はフレームカバー１−２に上下動可能に、かつ約４５°の範囲で回転可能に嵌合されている。

操作部２のボタン受２−３とフレームカバー１−２との間に捩りコイルばねで構成された押ボタン復帰ばね２−６が装着され、押棒２−７とフレームカバー１−２との間に圧縮コイルばねで構成された駆動ばね２−８が圧縮して装着されている。これにより押棒２−７は常に下方へ押圧され、突起２−７ａの下端面がボタン受２−３の脚片２−３ａの窓穴２−３ｂの下側縁に押し付けられる。押棒２−７は筒状に構成され、その内部空所にＬＥＤランプを備えた表示ユニット４が固定的に配置され、ボタン受２−３の中心部には表示ユニット４の表示光により押しボタン２−１を照光するために透光穴２−３ｃが設けられている。

本体フレーム１−１の下部にスイッチユニット３が装着されている。このユニット３の上端に押棒２−７と対向して可動フレーム３−１ａ，３−１ｂが突出されている。スイッチユニット２内には、図２Ａおよび図２Ｂに示すように構成されたａ接点およびｂ接点ユニット３ａおよび３ｂが組み込まれている。

図２Ａは、ａ（常開）接点構成の接点ユニット３ａを示す。復帰ばね３−６ａにより可動的に支持された可動フレーム３−１ａが両端に可動接触部を備えた可動接触子３−２ａを支持する。可動接触子３−２ａに対向した配置された固定接点３−３ａを引出し端子と一体に構成された固定接触子片３−５ａにより支持している。可動フレーム３−１ａを押し下げることにより、常時は開いている可動接点３−２ａと固定接触子３−３ｂとが閉じるようになる。

図２Ｂに示すｂ（常閉）接点構成の接点ユニット３ｂの場合は、可動フレーム３−１ｂにより支持された可動接触子３−２ｂと固定接触片３−５ｂにより支持された固定接点３−３ｂとが常時は閉じており、可動フレーム３−１ｂを押し下げることによりこれらの接点が開かれるようになる。

このように構成された押ボタンスイッチ１には非常停止用にロック機構が設けられる。
ロック機構は、図１Ｃに示すように、フレーム１−１に固定されたフレームカバー１−２に水平方向（半径方向）に対向して設けられた１対のロックピン収容穴１−３にばね１−４を介して出没可能に収容されたロックピン１−５と、押棒２−７の外周にロックピン１−５が係合可能に設けられた第１の凹溝２−７ｂおよび第２の凹溝２−７ｃを備える。押棒２−７の外周面に設けたロック機構は、図４に拡大して示すように、第１の凹溝２−７ｂと第２の凹溝２−７ｃとの間には凸壁２−７ｄが設けられるが、これは、回転方向の一端側で切り欠かれており、両方の凹溝はこの切欠き２−７ｅによって連通されている。かつ、この凹溝２−７ｂと２−７ｃを連通する切欠き２−７ｅの側壁は上下（軸）方向に右下がりに傾斜された傾斜壁２−７ｆとなっている。

次に、このように構成された非常停止用押ボタンスイッチの動作を図４および図５Ａないし図５Ｄを参照しながら説明する。

非常停止用押ボタンスイッチ１は、待機状態では、押ボタン２−２が図５Ａに示すように復帰ばね２−６により押し上げられた待機位置に置かれている。このときは、押棒２−７の第１の凹溝２−７ａがロックピン１−５と対向する位置にあり、ロックピン１−５は先端が、図４における１−５Ａの位置で凹溝２−７ａと係合し、凸壁２−７ｃの下面に当接し、押棒２−７をこの位置（待機位置）に係止する。このとき、押棒２−７の下端はスイッチユニット３の可動フレーム３−１の上端から離間しており、スイッチユニット３は操作されない状態にある。

機器の運転に異常が生じこれを非常停止する場合は、非常停止回路に設けられた押ボタンスイッチ１の押ボタン２−２を軸方向に押込み操作する。押棒２−７は駆動ばね２−８により押圧されて、突起２−７ａが脚片２−３ａに押し付けられているので、押ボタン２−２およびボタン受２−３とともに下降する。これに伴って、ロックピン１−５はロック機構の凸壁２−７ｄの傾斜した下面で外側へ押されて収容穴１−３内に押し込まれながら、押棒２−７に対して図４に矢印Ａで示すように移動する。ロックピン１−５がロック機構の凸壁２−７ｃを乗り越えたところで、係止が解かれて、駆動ばね２−１の圧縮が解放されることによって、押棒２−７が急激に押し下げられるため、図５Ｂに示すようにロックピン１−５が第２の凹溝２−７ｂ内へ移動し、これと係合し、押棒２−７および押ボタン２−２がこの押込み位置で係止される。

このように押棒２−７が押込み位置まで押し込まれると、その下端で、スイッチユニット３の可動フレーム３−１ａおよび３−１ｂを押し下げるので、スイッチユニット３の内部のａ接点ユニット３ａは開から閉に、ｂ線点ユニット３ｂは閉から開に接点の開閉状態が切り換わり、機器に非常停止指令を発するようになる。

押込み位置にロックされ押ボタンスイッチ１を復帰状態に戻す際は，押しボタン２−２を時計方向に約４５°捻回操作をする。これにより、押棒２−７が押ボタン２−２とともに回転するので、凹溝２−７ｂに係合されたロックピン１−５は、凹溝２−７ｂ内を相対的に図４に矢印Ｂで示すように右側へ移動し、切欠き２−７ｄの傾斜壁２−７ｆに当接する位置１−５Ｃへくる。さらに捻回が継続されることにより、ロックピン１−５が傾斜壁２−７ｆの壁面で押されて図４に矢印Ｃで示すように下降し、凸壁２−７ｄの切欠き２−７ｅ内へ移動する。この状態が図４における１−５Ｄの位置であり、押ボタンスイッチ１は図５Ｃに示す状態となる。この状態では、押棒２−７のロックピン１−５によるロックは解除されているが、駆動ばね２−８があるため、押棒２−７は復帰ばね２−６による復元力より復帰方向へ戻されることなく、この位置に留まっている。

さらに、押ボタン２−２を捻回することによりロックピン１−５は傾斜壁２−７ｆによって押されて切欠き２−７eを通って第１の凹溝２−７ａ内の図４における１−５Ｅの位置へ初めて移動する。図４には、ロックピン１−５が押棒２−７に対して移動するように示しているが、ロックピン１−５は収容穴１−３に収容され軸方向には固定されているため、実際には、押棒２−７が駆動ばね２−８を圧縮しながら上方へ移動し、復帰位置へ戻されることになる。そして、押ボタン２−２の捻回操作を止めて押ボタン２−２から手を放すと、復帰ばね２−６の回転方向の復元力により押ボタン２−２とともに押棒２−７が元の回転位置に復帰するとともに、かつ上下方（軸）向の位置も元の位置に押し上げられて復帰位置へ戻る。これにより、ロックピン１−５は、図４の元の位置１−５Ａへ戻って、押ボタンスイッチ１は図５Ａに示すような待機状態に戻る。

この発明の非常停止用押ボタンスイッチによれば、押込み位置にロックされた状態で、不用意に押ボタン２−２が解除方向に僅かに操作されても、押棒２−７が駆動ばね２−８によりスイッチユニット３を操作する方向に付勢されているので、スイッチユニット３が元の状態に復帰されることがなく、不用意に非常停止が解除される危険を防止することができる。

意図して解除する場合は、更に押ボタン２−２の捻回を継続することにより、押棒２−７に設けた傾斜壁などの復帰手段により駆動ばね２−８を圧縮しながら押棒２−７を元の位置に押し上げて待機位置に容易に戻すことができる。

この発明における復帰手段の第２の実施例を図６に示す。図６（ａ）は、押ボタンスイッチ１の図１ＡにおけるＤ−Ｄ線に沿う縦断面図であり、（ｂ）はこの実施例におけるカム体１−８を回転方向に展開して示す側面図である。

カム体１−８は、前記第１の実施例において押棒２−７の外周壁に設けた傾斜壁２−７ｆの代わりに、本体フレーム１−１の内周壁の一部を内方へ張り出して形成されている。
このカム体１−８は半径方向の互いに対向する位置に１個ずつ設けられる。その上端に、図６（ａ）に示すように回転位置に対して上下（軸）方向に右上がりに傾斜した傾斜面１−８ａが形成されている。また、このカム体１−８の傾斜面１−８ａに摺接可能に押ボタン２−２に結合されたボタン受２−３の内側に下方へ延びた押上片２−３ａが設けられている。

この実施例２の押ボタンスイッチのその他の構成は、前記の第１の実施例と同じであるので、その説明を省略する。

押ボタンスイッチ１の押ボタン２−２を押込み操作すると、押ボタン２−２および押棒２−７が押込み位置でロック機構によりロックされる（第１の実施例参照）。そのとき、ボタン受２−３に設けられた押上片２−３ａは、図６（ｂ）の実線で示す位置まで下降している。

押込み位置にロックされた押ボタンスイッチ１のロックを解除して待機位置に復帰させるには、前記第１の実施例と同様に、押ボタン２−２を時計方向に捻回操作する。これにより、ロック機構のロックが解除されるとともに、押上片２−３ａが押ボタン２−２ととともに回転することにより、カム体１−８の上端の傾斜面１−８ａを摺接しながら点線で示すように上方へ押し上げられるようになるため、押ボタン２−２と一緒に押棒２−７が駆動ばね２−８を圧縮しながら上昇し待機位置に復帰するようになる。

この第２の実施例は、復帰手段の構成が異なるのみで、その他の機能は第１の実施例と同じであり、不用意な復帰操作によるスイッチユニットの復帰動作を抑制することができる。

この発明の実施例による非常停止用押ボタンスイッチの外観を示す斜視図である。 図１ＡにおけるＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。 図１ＡにおけるＣ−Ｃ線に沿う縦断面図である。 この発明に使用するスイッチユニットのａ接点構成の接点ユニットの構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 この発明に使用するスイッチユニットのｂ接点構成の接点ユニットの構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 この発明の実施例による非常停止用押ボタンスイッチを分解して示す斜視図である。 この発明の実施例による非常停止用押ボタンスイッチのロック機構の動作説明図である。 この発明の非常停止用押ボタンスイッチの待機状態の動作説明図である。 この発明の非常停止用押ボタンスイッチの押込み位置でのロック状態の動作説明図である。 この発明の非常停止用押ボタンスイッチの復帰過程の中間状態の動作説明図である。 この発明の非常停止用押ボタンスイッチの復帰過程での待機位置復帰直前の状態の動作説明図である。 この発明の異なる実施例の非常停止用押ボタンスイッチを示すもので、（ａ）は図１ＡにおけるＤ−Ｄ線に沿う縦断面図、（ｂ）はこの発明に使用するカム体を回転方向に展開して示す側面図である。 従来の非常停止用押ボタンスイッチの構成を示す縦断面図である。 従来の非常停止用押ボタンスイッチのロック機構の構成を示す平面図である。

１：非常停止用押ボタンスイッチ
１−１：本体フレーム
１−２：フレームカバー
１−５：ロックピン
２：操作部
２−２：押ボタン
２−３：ボタン受
２−６：復帰ばね
２−７：押棒
２−７ａ：係合突起
２−７ｂ：第１の凹溝
２−７ｃ：第２の凹溝
２−７ｄ：凸壁
２−７ｅ：凸壁の切欠き
２−７ｆ：傾斜壁
３：スイッチユニット
３−１ａ，３−１ｂ：可動フレーム
４：表示ユニット

Claims (3)

1. 軸方向に押込み操作可能な押ボタンを有する操作部と、この操作部に結合されたスイッチユニットとからなり、前記押ボタンの押込み操作により前記スイッチユニットの接点が切り換えられるとともに、前記操作部に前記押ボタンを押込み状態にロックするロック機構が設けられた非常停止用押ボタンスイッチにおいて、前記操作部が、前記押ボタンと、この押ボタンに軸方向に遊動可能に結合され、前記スイッチユニットを開閉操作する押棒と、この押棒と前記押ボタンを支持するフレームカバーとの間に、前記押棒を常時軸方向に押圧するように設けられた駆動ばねとを備え、前記ロック機構が、前記押棒を待機位置で係止して、前記駆動ばねを圧縮状態に保つ第１の係止手段と、前記押ボタンの押込み操作に連動して前記駆動ばねを圧縮状態から解放するとともに、前記押棒を押込み位置まで押し込み、この押し込み位置で前記押棒を係止する第２の係止手段と、前記押ボタンの復帰操作に連動して前記駆動ばねを圧縮しながら前記押棒を待機位置に戻す復帰手段とを備えることを特徴とする非常停止用押ボタンスイッチ。
2. 請求項１記載の非常停止用押ボタンスイッチにおいて、前記第１の係止手段および第２の係止手段は、それぞれ前記押ボタンを支持するフレームカバーに半径方向に可動的に弾性支持されたロックピンと、前記押棒の周壁に前記ロックピンの先端の係合可能に軸方向に間隔をおいて設けられた第１の凹溝および第２の凹溝とにより構成し、押棒を待機位置に戻す復帰手段は、前記ロックピンと、前記押棒の外周に設けた第１の凹溝と第２の凹溝とに跨って形成され、前記ロックピンと摺接可能に軸方向に延びた傾斜壁とにより構成したことを特徴とする非常停止用押ボタンスイッチ。
3. 請求項１記載の非常停止用押ボタンスイッチにおいて、前記第１の係止手段および第２の係止手段は、それぞれ前記押ボタンを支持するフレームカバーに水平方向に可動的に弾性支持されたロックピンと、前記押棒の周壁に前記ロックピンの先端の係合可能に軸方向に間隔をおいて設けられた第１の凹溝および第２の凹溝とにより構成し、押棒を待機位置に戻す復帰手段は、上端面が軸方向に傾斜し、前記本体フレーム内に設けられたカム体と、先端が前記カム体の上端面に摺接可能に前記押ボタン内に設けられた押上片とにより構成したことを特徴とする非常停止用押ボタンスイッチ。

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