JP6069445B2 - 停止スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、クレーン等の制御対象機器を無線で遠隔操縦する遠隔制御装置などに使用され、制御対象機器の動作を非常停止させる停止スイッチ装置に関する。

従来、遠隔制御装置には、クレーン等の制御対象機器を無線で遠隔操縦する遠隔制御装置などに使用され、クレーン等の制御対象機器の動作を非常停止させるために、非常停止スイッチが設けられているものがあった（特許文献１参照。）。

しかし、特許文献１に記載の遠隔制御装置では、誰でも操作できてしまうという問題があった。

そこで、遠隔制御装置には、非常停止スイッチに加えて、特定の者だけが操作できるように、キースイッチを備えたものが提案されている（特許文献２参照。）。

特開平０５−２６８６６５号公報 特開平１０−１８８７４１号公報

特許文献２に記載の遠隔制御装置では、非常停止スイッチとキースイッチをそれぞれ備えているので、特定の者だけが操作でき、非常時には、制御対象機器を停止できる。

しかしながら、特許文献２に記載の遠隔制御装置では、非常停止スイッチとキースイッチをそれぞれ備えているので、非常停止スイッチだけを備えている特許文献１に記載の遠隔制御装置と比較して、キースイッチの分、部品点数と装置重量が増加し、構成が複雑になっていた。

そこで、本発明は、ツマミ自体をスイッチのキーとして使用することが出来るスイッチ装置を提供することを目的とする。

この発明の停止スイッチ装置は、 筐体に取り付けられた軸と、
前記軸の先端部に取り外し可能に取り付けられ、引き出されると前記軸を第１の位置から第２の位置に移動させ、押し込まれると前記軸を第２の位置から第１の位置に移動させるツマミと、
前記軸が第１の位置のときと、第２の位置のときとで、オンオフ状態が変わる停止スイッチと、を備え、
前記ツマミは、
前記軸が第１の位置にある時に、前記軸に対して第１の回転位置と第２の回転位置間で回転可能であって、
前記第１の回転位置で前記軸から離脱可能に設定され、第２の回転位置で前記軸に固定されて引き出し又は押し込みが可能となる前記軸への掛合部を備え、
前記軸の先端部の周囲に、前記ツマミが前記第１の回転位置で前記軸から離脱した時に前記軸の先端部を囲む壁を設けたことを特徴とする。

ツマミは、軸が第１の位置のときに、第２の掛合部が第１の掛合部に掛合されて、所定の方向に回転されると、前記軸に固定される。また、ツマミは、軸が第１の位置のときに、軸に固定した状態から、所定の方向と逆方向に回転されると、固定状態が解除されて、軸から離脱可能になる。筐体は、軸受け孔の周囲に円筒形の壁を備えている。円筒形の壁は、その高さ及び前記軸との間隔が、前記軸が第１の位置のときに、前記軸を指で引き出すことができない寸法に形成されている。

この発明では、軸の先端部の周囲に設けられ、前記軸が第１の位置のときに前記軸との間隔が６．５ｍｍ以下となるように前記軸の先端部を囲み、且つ軸の先端部よりも高い壁を設けているため、一般の大人の指(人差し指）が軸と壁との間に入らない。つまり、軸が第１の位置にある状態で軸を指先でつまんで引き出したり回転させることが出来ない。

この発明によれば、軸が第１の位置にある状態で、ツマミを軸から取り外した時に、軸を指で操作することが出来ないため、ツマミ自体をスイッチのキーとして使用することが出来る。

本発明の実施形態に係る停止スイッチ装置を適用した遠隔制御装置の斜視外観図である。 （Ａ）は、図１に示す停止スイッチ装置のＡ−Ａ矢視断面図である。（Ｂ）は、遠隔制御装置の筐体の停止スイッチ装置を設ける部分の拡大図である。 （Ａ）は、軸の４面図（正面図、左側面図、右側面図、及び上面図）である。（Ｂ）は、軸と円筒形の壁の関係を説明するための図である。 （Ａ）は、ツマミの正面図である。（Ｂ）は、ツマミの裏面図である。（Ｃ）は、ツマミの裏面中央部の拡大図である。（Ｄ）は、図４（Ｂ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。（Ｅ）は、図４（Ｂ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。（Ｆ）は、図４（Ｂ）におけるＤ−Ｄ矢視断面図である。 （Ａ）は、筐体の爪とツマミの位置関係を説明するための図である。（Ｂ）は、筐体にツマミを取り付ける直前の状態を示す斜視図である。（Ｃ）は、筐体にツマミを取り付けた状態を示す図である。（Ｄ）は、筐体に取り付けたツマミを回転させた状態を示す図である。 （Ａ）は、図５（Ｃ）におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。（Ｂ）は、図５（Ｃ）の状態からツマミを回転させたときの、軸の状態を示す断面図である。 （Ａ）は、ツマミを押し込んだ状態の図５（Ｄ）におけるＦ−Ｆ矢視断面図である。（Ｂ）は、ツマミを押し込んだ状態の図５（Ｄ）におけるＧ−Ｇ矢視断面図である。（Ｃ）は、ツマミを引き出した状態の図５（Ｄ）におけるＦ−Ｆ矢視断面図である。（Ｄ）は、ツマミを引き出した状態の図５（Ｄ）におけるＧ−Ｇ矢視断面図である。

図１には、本発明の停止スイッチ装置１を、遠隔制御装置（テレコン装置）１０１に用いた例を示している。遠隔制御装置１０１は、複数の押しボタンのいずれかを押下して、ホイスト式クレーンやタワークレーンなどの制御対象機器を無線で遠隔操作する装置である。

遠隔制御装置１０１は、筐体２の表面（操作面）２Ｍに停止スイッチ装置１と、押しボタン１１１〜１２１と、を備えている。

押しボタン１１１〜１２１のいずれかを操作して制御対象機器を遠隔操作中に、制御対象機器を非常停止させるときには、停止スイッチ装置１のツマミ４を押し下げる。遠隔制御装置１０１は、制御対象機器は、この電波を受信すると停止する。

まず、停止スイッチ装置１の概略を説明する。

図２（Ａ）に示すように、停止スイッチ装置１は、筐体２と、筐体２Ｂと、軸３と、ツマミ４と、停止スイッチ５を備えている。

停止スイッチ５は、光を照射する発光部と、発光部が照射した光を受光する受光部と、を有するフォトセンサ（フォトインタラプタ）であり、プリント基板６に取り付けられている。

図２（Ｂ）に示すように、筐体２には、その表面２Ｍの下端側に、軸受け孔２１が形成されている。軸受け孔２１の内径は、一例として８．０ｍｍである。軸受け孔２１の周囲には、円筒形の壁（第１の壁）２２が形成されている。円筒形の壁２２の内径は、一例として、１９ｍｍである。壁２２の上縁には、内周側に延出した爪２３と爪２４が形成されている。また、壁２２の円筒の中心に、爪２３は、爪２４よりも広い幅に形成されている。

図３（Ａ）に示すように、軸３は、円柱形で、その側面の中央部に円形の溝が形成されており、この溝にＯリング３０が取り付けられている。軸３の直径は、一例として７．９ｍｍである。Ｏリング３０は、軸受け孔２１からの水の侵入を防ぐために取り付けられている。軸３の外周面には、一方の端部（図３における上側）から、Ｊ字形に切除された２つのＪ字溝３１ＡとＪ字溝３１Ｂが、中心点Ｏに対して点対称に形成されている。Ｊ字溝３１ＡとＪ字溝３１Ｂは、第１の掛合部に相当する。Ｊ字溝３１Ａは、軸３の端面３Ｍ側に開口部３１ＡＫを有し、中間部に、移動部材である突起３１ＡＴが形成されている。Ｊ字溝３１Ｂは、軸３の端面３Ｍ側に開口部３１ＢＫを有し、中間部に、移動部材である突起３１ＢＴを備えている。軸３の端面３Ｍには、凸部であるリブ３６Ａ〜３６Ｃが＋型に形成されている。

軸３の他方の端部（図３における下側）の近傍には、側面に中心線ＣＬに沿って２つの凹部３２Ａ，３３Ａと凹部３２Ｂ，３３Ｂが、中心線ＣＬに対して線対称に形成されている。

軸３の他方の端部とＯリング３０との間には、軸３を引き出したときの位置を規制するための突起である規制部３４が形成されている。軸３において、規制部３４と反対の方向には、停止スイッチ５をオン／オフするための突起である遮光部（遮光部材）３５が延出している。

図３（Ｂ）に示すように、筐体２の軸受け孔２１に軸３を取り付けた状態、すなわち、軸３が第１の位置のときには、円筒形の壁２２の高さＨ１（例えば、６．５ｍｍ）は、軸受け孔２１から延出している軸３の高さＨ２（例えば、６．０ｍｍ）よりも高い。また、円筒形の壁２２と軸３との間隔Ｓ（例えば、６．０ｍｍ）は、遠隔制御装置１０１のユーザである大人の人差し指の太さよりも小さい。

このように、円筒形の壁２２は、その高さ及び軸との間隔が、軸３が第１の位置のときに、軸３を指で引き出すことができない寸法に形成されている。そのため、図３（Ｂ）に示した状態で、軸３の先を人差し指と親指でつまんで引き出そうとしても、引き出すことができない。また、軸３が第１の状態のときには、遠隔制御装置１０１の裏面側の筐体２Ｂに当接しているので、軸３を押し込んでも、軸３を移動させることはできない。

なお、日本の指輪の規格では、最も小さい１号サイズで、内径約１３ｍｍである。指輪をはめる薬指の太さと、軸をつまむときに使う人差し指の太さは、あまり差がない。また、指先の太さは、指の第２関節（近位指節間関節）の太さの約１／２〜２／３である。したがって、円筒形の壁２２と軸３との間隔Ｓを６．５ｍｍ（＝１３ｍｍ×１／２）以下にするとよい。また、壁２２の高さを、軸３の軸受け孔２１から突出している部分の高さ以上にするとよい。これにより、指が細いユーザであっても、軸３を指先でつまむことにより引き出すことはできない。

図４（Ａ）に示すように、ツマミ４の表面は、ユーザが操作するための操作面であり、平面状に形成され、円板４０の中央に「停止」という文字４６が刻印され、円板４０の周縁部に矢印（三角形）４７が刻印されている。円板４０の周縁部には、ユーザがツマミ４を保持するための凹部４８Ａ，４８Ｂが設けられている。また、円板４０の周縁部には、キーホルダやひもなどを取り付けるためのストラップ孔４９が形成されている。

図４（Ｂ）に示すように、ツマミ４の裏面側には、円板４０上に円筒形の壁４１が設けられている。壁４１の中央部には、円形の凹部４２が設けられている。壁４１の周囲には溝４３をはさんで、円筒形の壁４４が設けられている。

図４（Ｃ）と図４（Ｄ）に示すように、凹部４２にはその周縁部である壁４１から中心方向に、第２の掛合部である突起４２１，４２２が延出している。また、凹部４２の底面には、その中央部に、第１の弾性部材である凸部４２７が設けられている。凹部４２の底面には、その周縁部から中心方向に、第２の弾性部材であるリブ４２３〜４２６が延出している。リブ４２３〜４２６と凸部４２７は、弾性部材であるエラストマーにより形成されている。

図４（Ｂ）、図４（Ｅ）、図４（Ｆ）に示すように、壁４１の外周部には、Ｊ字形に切除された２つのＪ字溝４１１とＪ字溝４１２が、中心点ＣＰに対して点対称に形成されている。但し、Ｊ字溝４１１は、Ｊ字溝４１２よりも幅が広くなっている。Ｊ字溝４１１は、壁４１の上縁側に開口部４１１Ｋを有し、中間部に、規制部材である突起４１１Ｔが形成されている。Ｊ字溝４１２は、壁４１の上縁側に開口部４１２Ｋを有し、中間部に、規制部材である突起４１２Ｔが形成されている。

図５（Ａ）と図５（Ｂ）に示すように、筐体２にツマミ４を取り付ける場合には、筐体２の爪２３とツマミ４のＪ字溝４１１を掛合させ、筐体２の爪２４とツマミ４のＪ字溝４１２を掛合させる。このとき、ツマミ４の突起４２１が、軸３のＪ字溝３１Ａと掛合し、ツマミ４の突起４２２が軸３のＪ字溝３１Ｂと掛合する。また、凹部４２の中央部に設けた凸部４２７が軸３の端部中央であるリブ３６Ａ〜３６Ｃの中央部と当接する。また、凹部４２に設けたリブ４２３〜４２６は、軸３の端面３Ｍに設けたリブ３６Ａ〜３６Ｃには当接せず、端面３Ｍのリブ３６Ａ〜３６Ｃ以外の部分に対向する。

前記のように、筐体２の爪２３と爪２４は幅が異なり、ツマミ４のＪ字溝４１１は爪２３を挿入できる幅であり、Ｊ字溝４１２は爪２４を挿入できる幅である。そのため、ツマミ４の向きを逆にしても、筐体２に取り付けることはできず、誤装着を防止できる。

なお、筐体２の円筒形の壁２２には１つの爪を設け、ツマミ４の円筒形の壁４１に１つのＪ字溝を設けても、誤装着を防止できる。

図５（Ｃ）に示すように、ツマミ４を筐体２に取り付けると、図５（Ｄ）に示すように、ツマミ４を時計回りに停止位置まで回転させる。

ツマミ４を図５（Ｄ）に示す停止位置まで回転させると、筐体２の爪２３が、ツマミ４のＪ字溝４１１の突起４１１Ｔよりも終端側に位置する。また、筐体２の爪２４が、ツマミ４のＪ字溝４１１の突起４１２Ｔよりも終端側に位置する。

また、凹部４２に設けたリブ４２３〜４２６は、軸３の端面３Ｍに設けたリブ３６Ａ〜３６Ｃに当接するので、ツマミ４が軸３に対してがたつくのを防止できる。

図６（Ａ）に示すように、軸３は、筐体２から延出する保持部２６Ａと保持部２６Ｂにより、凹部３２Ａと凹部３２Ｂが保持されている。この状態は、ツマミ４の取り付け前後で変わらない。

図５（Ｃ）に示したように、ツマミ４を筐体２に取り付けた状態から、図５（Ｄ）に示したように、ツマミ４を時計回りに回転させているときには、ツマミ４の突起４２１が軸３のＪ字溝３１Ａの中間部に形成された突起３１ＡＴと当接する。また、ツマミ４の突起４２２が軸３のＪ字溝３１Ｂの中間部に形成された突起３１ＢＴと当接する。このとき、図６（Ａ）に示す状態から図６（Ｂ）に示すように、軸３がツマミ４の方向に移動し、保持部２６Ａ，２６Ｂの先端は、凹部３２Ａと凹部３２Ｂからずれて、凹部３２Ａと凹部３３Ａの間の膨らんだ部分、及び凹部３２Ｂと凹部３３Ｂの間の膨らんだ部分を保持することになる。そのため、保持部２６Ａ，２６Ｂが軸３を保持する力が強くなり、軸を回転させる際に、反力が発生する。

ツマミ４を図５（Ｄ）に示す停止位置まで回転させると、ツマミ４の突起４２１が軸３のＪ字溝３１Ａの終端部に当接する。また、ツマミ４の突起４２２が軸３のＪ字溝３１Ｂの終端部に当接する。すなわち、ツマミ４と軸３が掛合した状態になる。

このとき、軸３がツマミ４と逆方向に移動して、図７（Ａ）に示した状態になる。すなわち、図６（Ａ）に示した状態と同様に、軸３は、筐体２から延出する保持部２６Ａと保持部２６Ｂにより、凹部３２Ａと凹部３２Ｂが保持される。

このように、停止スイッチ装置１は、回転させる際に反力が発生するように構成しているので、ツマミ４が容易に回転しないようにすることができる。また、ツマミ４を回転させた際には、反力が徐々に強くなり、しばらく回転させると、反力が徐々に弱くなるので、ツマミ４が停止位置まで回転したかを感触で把握できる。

なお、ツマミ４を、図５（Ｄ）に示した状態から、図５（Ｃ）に示した状態に回転させるときも回転途中では、同様に反力が発生する。

また、上記のように、保持部２６Ａと保持部２６Ｂにより軸３の凹部３２Ａと凹部３２Ｂが保持されており、軸２を移動させると反力が発生するので、図３に示したように、ツマミ４を軸３に取り付けていない状態において、軸３を指で引き出そうとしても容易に引き出すことができない。

図７（Ｂ）に示すように、ツマミ４を時計回りに停止位置まで回転させた状態、すなわち、ツマミ４を押し込んだ状態では、軸３は、第１の位置に位置し、軸３の遮光部３５は、停止スイッチ５の発光部と受光部の間に挿入された状態である。このとき、停止スイッチ５は、オフ状態である。

ユーザがツマミ４を引き出すと、図７（Ｃ）に示すように、軸３は、第１の位置から第２の位置に移動する。すなわち、筐体２から延出する保持部２６Ａと保持部２６Ｂにより、凹部３３Ａと凹部３３Ｂが保持される。また、図７（Ｄ）に示すように、軸３の規制部３４が筐体２に当接する。このとき、軸３の遮光部３５は、停止スイッチ５の発光部と受光部の間からずれた位置に移動し、発光部が照射する光を受光部に入光させ、停止スイッチ５は、オン状態になる。図７（Ｂ）と図７（Ｄ）に示したように、停止スイッチ５は、軸３の遮光部３５と非接触なので、接触式のスイッチと比較して劣化しにくく長寿命である。また、ツマミ４を押し込むと、軸３が押されて遮光部３５が、停止スイッチ５を遮光するので、停止スイッチ５をオン状態からオフ状態に確実に切り替えることができ、停止スイッチ装置１の信頼性を向上できる。

ツマミ４を引き出すときや、ツマミ４を押し込むときには、保持部２６Ａ，２６Ｂの先端が、凹部３２Ａと凹部３３Ａの間、及び凹部３２Ｂと凹部３３Ｂの間の膨らんだ部分を一時的に保持することになる。そのため、保持部２６Ａ，２６Ｂが軸３を保持する力が強くなり、反力が発生する。

このように、停止スイッチ装置１は、ツマミ４を引き出すときや押し込むときに反力が発生するように構成しているので、ツマミ４が容易に移動しないようにすることができる。

図５（Ｃ）に示したように、ツマミ４を筐体２に取り付けた状態（第１の回転位置）から、図５（Ｄ）に示したように、ツマミ４を時計回りに回転させているとき（第２の回転位置）には、ツマミ４の突起４２１が軸３のＪ字溝３１Ａの中間部に形成された突起３１ＡＴと当接する。また、ツマミ４の突起４２２が軸３のＪ字溝３１Ｂの中間部に形成された突起３１ＢＴと当接する。このとき、図６（Ａ）に示す状態から図６（Ｂ）に示すように、軸３がツマミ４の方向に移動し、保持部２６Ａ，２６Ｂの先端は、凹部３２Ａと凹部３２Ｂからずれて、凹部３２Ａと凹部３３Ａの間の膨らんだ部分、及び凹部３２Ｂと凹部３３Ｂの間の膨らんだ部分を保持することになる。そのため、保持部２６Ａ，２６Ｂが軸３を保持する力が強くなり、軸を回転させる際に、反力が発生する。

遠隔制御装置１０１は、ツマミ４が取り外された状態では、軸３が第１の位置にあり、停止スイッチ５が遮光部３５に遮光されており、停止スイッチ５はオフ状態である。このときには、押しボタン１１１〜１２１のいずれを操作しても、操作は受け付けられない。

遠隔制御装置１０１に、ツマミ４が取り付けられて、図５（Ｄ）に示すように、時計回りに回転させると、ツマミ４が軸３に固定されて、ツマミ４は引き出し可能になる。ツマミ４が引き出されると、軸３が第２の位置に移動し、停止スイッチ５が遮光部３５に遮光されなくなり、オン状態になる。このときには、電源スイッチのボタンである押しボタン１１１を操作すると、遠隔制御装置１０１に電源が投入されて、押しボタン１１１〜１２１のいずれも操作可能となる。ツマミ４は、表面が平面状であるため、キースイッチのカギのように上面側に突き出て邪魔になることがなく、押しボタン１１１〜１２１を容易に操作することができる。

また、制御対象機器を非常停止させる場合には、ツマミ４を押し込むと、軸３が第２の位置から第１の位置に移動し、停止スイッチ５が遮光部３５に遮光されて、停止スイッチ５はオフ状態となる。このとき、遠隔制御装置１０１は、制御対象機器に非常停止信号を含む電波を出力して、制御対象機器を停止させる。

また、ツマミ４を反時計回りに回転させると、ツマミ４は軸３から固定された状態が解除されて、軸３から離脱可能になる。

遠隔制御装置１０１からツマミ４を取り外すと、前記のとおり、押しボタン１１１〜１２１のいずれを操作しても、操作は受け付けられない。

また、ツマミ４を取り外した状態では、前記のとおり、円筒形の壁２２と軸３の間に指先を入れることができないため、ユーザは、軸３を引き出して、停止スイッチ５をオン状態にすることができない。

このように、ユーザは、ツマミ４の引き出しと押し込みを行うことで、停止スイッチ５をオン状態またはオフ状態に切り替えることができる。

また、ツマミ４は、軸３に対して着脱することができ、ツマミ４を取り外した状態では、軸３を引き出せず、軸３にツマミ４を取り付けないと、軸３を引き出した状態に変えることができない。そのため、ツマミ４を特定の者が管理して、遠隔制御装置１０１に着脱することで、カギとして使用することができる。

以上のように、停止スイッチ装置１では、ツマミ４に、停止スイッチの押しボタンの機能と、カギの機能と、を持たせることができる。したがって、本発明の停止スイッチ装置を用いることで、従来のように押しボタンスイッチとキースイッチを設ける必要がなく、部品点数と重量を削減できる。

なお、ツマミ４を軸３に固定するときに、ツマミ４を時計回りに回転させるものとしたが、反時計回りに回転させるものしても良い。

１…停止スイッチ装置 ２…筐体 ３…軸 ４…ツマミ ５…停止スイッチ ６…プリント基板 ２１…軸受け孔 ２２…円筒形の壁 ２３，２４…爪 ２６Ａ，２６Ｂ…保持部 ３１Ａ，３１Ｂ…Ｊ字溝（第１の掛合部） ３１ＡＴ，３１ＢＴ…突起 ３２Ａ，３３Ａ，３２Ｂ，３３Ｂ…凹部 ３４…規制部 ３５…遮光部 １０１…遠隔制御装置 ４１１，４１２…Ｊ字溝 ４１１Ｔ，４１２Ｔ…突起 ４２１，４２２…突起（第２の掛合部） ４２３〜４２５…リブ ４２７…凸部

Claims (1)

1. 筐体に取り付けられた軸と、
   前記軸の先端部に取り外し可能に取り付けられ、引き出されると前記軸を第１の位置から第２の位置に移動させ、押し込まれると前記軸を第２の位置から第１の位置に移動させるツマミと、
   前記軸が第１の位置のときと、第２の位置のときとで、オンオフ状態が変わる停止スイッチと、を備え、
   前記ツマミは、
   前記軸が第１の位置にある時に、前記軸に対して第１の回転位置と第２の回転位置間で回転可能であって、
   前記第１の回転位置で前記軸から離脱可能に設定され、第２の回転位置で前記軸に固定されて引き出し又は押し込みが可能となる前記軸への掛合部を備え、
   前記軸の先端部の周囲に、前記ツマミが前記第１の回転位置で前記軸から離脱した時に前記軸の先端部を囲む壁を設けたことを特徴とする停止スイッチ装置。

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