JP6470162B2 - 安全スイッチ用アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、安全スイッチ用アクチュエータに関する。

従来より、産業機械等が設置される部屋の出入口には、安全スイッチが設けられる。安全スイッチは、例えば、安全スイッチ本体と、アクチュエータとを備える。アクチュエータは、出入口の扉に取り付けられ、安全スイッチ本体は、出入口近傍の壁面に取り付けられる。出入口の扉が閉じられると、アクチュエータの操作キーが、安全スイッチ本体のキー挿入口に差し込まれ、産業機械等に電源が供給される。出入口の扉が開かれると、操作キーがキー挿入口から抜き取られ、産業機械等への電源供給が停止される。

例えば、特許文献１では、互いに直交する２方向（水平・垂直方向）に関して、操作キーがベースにより揺動自在に保持される安全スイッチ用アクチュエータが開示されている。当該アクチュエータには、操作キーの揺動を２方向のいずれか一方に選択的に規制するための手段も設けられる。また、調整ねじを操作することによって操作キーの水平方向と垂直方向の揺動範囲をそれぞれ個別に調整することも実現される。

特許第４２２９５５６号公報

ところで、特許文献１のアクチュエータでは、アクチュエータの外部からの力が操作キーに対して作用していない状態では、ばねの付勢により操作キーは揺動範囲の一端に位置する。すなわち、操作キーは、揺動方向の一方側のみへの移動が可能な状態となり、回転半径が小さな回転扉等においても使用することができる。しかし、出入口の扉のがたつきが大きい場合等には、操作キーを安全スイッチ本体のキー挿入口に滑らかに差し込むことが困難となり、操作キーによって安全スイッチ本体が損傷することがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、操作キーの揺動方向の両側への揺動を可能とすることにより、出入口の扉のがたつきが大きい場合であっても、操作キーが安全スイッチ本体のキー挿入口に滑らかに差し込まれ、操作キーによる安全スイッチ本体の損傷を防止することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、安全スイッチ用アクチュエータであって、長尺の操作キーと、前記操作キーを一の揺動方向における基準位置から前記揺動方向の両側に揺動可能に支持するとともに、前記操作キーの長手方向に垂直かつ前記揺動方向に垂直な他の揺動方向における他の基準位置から前記他の揺動方向の両側に前記操作キーを揺動可能に支持するベースと、前記揺動方向の任意の一方側へと前記操作キーを前記基準位置から変位させた際に、前記揺動方向の他方側へと前記操作キーを付勢する付勢部と、前記他の揺動方向の任意の一方側へと前記操作キーを前記他の基準位置から変位させた際に、前記他の揺動方向の他方側へと前記操作キーを付勢する他の付勢部と、前記揺動方向における前記基準位置を変更可能とする基準位置調整部とを備え、前記揺動方向における前記基準位置の変更後において、前記操作キーが前記他の揺動方向の両側に揺動可能である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の安全スイッチ用アクチュエータであって、前記付勢部および前記他の付勢部が、１つのねじりコイルばねを共有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の安全スイッチ用アクチュエータであって、前記他の揺動方向における前記他の基準位置を変更可能とする他の基準位置調整部をさらに備える。

請求項４に記載の発明は、安全スイッチ用アクチュエータであって、操作キーと、前記操作キーを一の揺動方向における基準位置から前記揺動方向の両側に揺動可能に支持するベースと、前記揺動方向の任意の一方側へと前記操作キーを前記基準位置から変位させた際に、前記揺動方向の他方側へと前記操作キーを付勢する付勢部と、前記揺動方向における前記基準位置を変更可能とする基準位置調整部とを備え、前記ベースが、ベース本体と、前記ベース本体に対して固定されるとともに、前記付勢部を支持する支持部とを備え、前記基準位置調整部が、前記支持部の前記ベース本体に対する前記揺動方向の向きを変更可能とする。

請求項５に記載の発明は、安全スイッチ用アクチュエータであって、操作キーと、前記操作キーを一の揺動方向における基準位置から前記揺動方向の両側に揺動可能に支持するベースと、前記揺動方向の任意の一方側へと前記操作キーを前記基準位置から変位させた際に、前記揺動方向の他方側へと前記操作キーを付勢する付勢部と、前記揺動方向における前記基準位置を変更可能とする基準位置調整部と、前記ベース内に収容され、前記ベースに固定される支持軸とを備え、前記操作キーにおいて、前記支持軸が挿入される孔部が設けられ、前記操作キーが長尺であり、前記操作キーの長手方向に垂直かつ前記支持軸に垂直な方向における前記孔部の幅が、前記長手方向における幅よりも大きい。

請求項６に記載の発明は、安全スイッチ用アクチュエータであって、長尺の操作キーと、前記操作キーの一端を収容するベースと、前記ベース内に収容され、前記操作キーおよび前記ベースの一方に固定される支持軸とを備え、前記操作キーおよび前記ベースの他方において、前記支持軸が挿入される孔部が設けられ、前記操作キーの長手方向に垂直かつ前記支持軸に垂直な一の方向における前記孔部の幅が、前記長手方向における幅よりも大きく、前記操作キーが前記一の方向に平行移動可能である。

本発明によれば、安全スイッチ用アクチュエータが取り付けられる扉のがたつきが大きい場合等でも、操作キーを安全スイッチ本体のキー挿入口に滑らかに差し込むことができ、操作キーによる安全スイッチ本体の損傷を防止することができる。

第１の実施の形態に係る安全スイッチの構成を示す図である。 安全スイッチの動作を説明するための図である。 安全スイッチの動作を説明するための図である。 アクチュエータを示す斜視図である。 アクチュエータを示す図である。 アクチュエータを示す図である。 アクチュエータを示す分解斜視図である。 アクチュエータを示す断面図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 操作キーの動作を説明するための図である。 操作キーの動作を説明するための図である。 操作キーの動作を説明するための図である。 開き扉に取り付けられたアクチュエータを示す図である。 アクチュエータの他の例を示す図である。 操作キーの孔部の他の例を示す図である。 アクチュエータの他の例を示す図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 第１基準位置の変更を説明するための図である。 アクチュエータの他の例を示す図である。 第２基準位置の変更を説明するための図である。 第２の実施の形態に係るアクチュエータを示す図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る安全スイッチ１０の構成を示す図である。安全スイッチ１０は、所定の部屋に設置される産業機械に電気的に接続されるスイッチである。安全スイッチ１０は、安全スイッチ本体１００と、安全スイッチ用アクチュエータ１（以下、単に「アクチュエータ１」という。）とを備える。安全スイッチ本体１００は部屋の出入口周縁の壁面に取り付けられ、アクチュエータ１は、出入口に設けられる開き扉に取り付けられる。図１では、アクチュエータ１において操作キー２の部分のみを図示している（後述の図２および図３において同様）。

安全スイッチ本体１００は、アクチュエータ１の操作キー２が差し込まれる操作部１０１と、接点ブロックが内蔵されたスイッチ部１０２とを備える。操作部１０１には、２つのキー挿入口（スリット孔）１０３，１０４が設けられる。２つのキー挿入口１０３，１０４は、互いに異なる方向に向かって開口する。安全スイッチ１０では、操作キー２の操作部１０１への挿入方向が選択可能である。

図２および図３は、安全スイッチ１０の動作を説明するための図である。図２および図３では、後述のカムシャフト１１５に垂直な操作部１０１の断面を示している。操作部１０１は、板カム１１１と、カムシャフト１１５とを備える。カムシャフト１１５は、板カム１１１を回転自在に支持する。板カム１１１はスイッチ部１０２に内蔵された接点ブロック（図示省略）の操作ロッド１０５に変位を与えるためのものである。板カム１１１の外周面には、２つの凹部１１３，１１４が形成される。

図２に示す状態では、２つの凹部１１３，１１４は、操作部１０１の２つのキー挿入口１０３，１０４の近傍にそれぞれ配置される。操作キー２の先端部２０がキー挿入口１０３に差し込まれると、操作キー２における後述の押圧片２２が板カム１１１に当接する。操作キー２がさらに押し込まれることにより、板カム１１１が図２中の時計回りに回転し、図３に示すように、スイッチ部１０２の操作ロッド１０５の先端がカムシャフト１１５側に移動する。これにより、接点ブロックの接続接点が切り換わるとともに、操作キー２の押圧片２２が板カム１１１の凹部１１３に嵌まり込む。

図３に示す状態から操作キー２を抜き取る際には、操作キー２の後退により板カム１１１が図３中の反時計回りに回転する。これにより、操作ロッド１０５の先端がスイッチ部１０２側に移動して、接続接点が切り換わり、図２に示す状態となる。操作キー２の先端部２０がキー挿入口１０４に差し込まれる場合も、上記と同様の動作となる。

図４は、アクチュエータ１を示す斜視図である。図４では、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向として矢印にて示している（他の図において同様）。図５は、（＋Ｚ）側から（−Ｚ）方向を向いて見たアクチュエータ１を示す図であり、図６は、（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見たアクチュエータ１を示す図である。図７は、アクチュエータ１を示す分解斜視図であり、図８は、図６中の矢印Ａ−Ａの位置におけるアクチュエータ１の断面を示す図である。

図７に示すように、アクチュエータ１は、操作キー２と、ベース３と、付勢部４と、支持軸５と、基準位置調整部６とを備える。図５に示す例では、操作キー２は、Ｙ方向に長尺である。操作キー２は、Ｙ方向に伸びる２つの支持片２１と、先端部２０においてＸ方向に伸びる１つの押圧片２２とを備える。２つの支持片２１は互いに平行であり、押圧片２２は、２つの支持片２１の間を連絡する。好ましくは、操作キー２における２つの支持片２１および１つの押圧片２２は、一つの部材として（一体的に）金属にて形成される。

図８に示すように、ベース３は、ベース本体３１と、ホルダ３２とを備える。ベース本体３１は、箱状であり、（＋Ｙ）側の面部には、Ｘ方向に長いスリット状のキー開口３１１が形成される。操作キー２はキー開口３１１内に挿入され、操作キー２の一端がベース本体３１内に収容される。ベース本体３１の（−Ｙ）側は大きく開口しており、（−Ｙ）側の開口３１２を介して操作キー２、ホルダ３２および付勢部４がベース本体３１内に配置される。ホルダ３２および付勢部４の詳細については後述する。

支持軸５は、ベース３（ベース本体３１）内に収容され、ベース３に固定される。具体的には、支持軸５は、支持ピン５１と、筒状部５２とを備える。ベース本体３１の（＋Ｚ）側の面部には、貫通孔３１３が形成されており、筒状部５２が当該貫通孔３１３を介してベース本体３１の内部に配置される。支持ピン５１は、筒状部５２内に挿入される。ベース本体３１の（−Ｚ）側の面部において、貫通孔３１３に対向する位置には孔部３１４が形成されており、支持ピン５１の先端は当該孔部３１４に圧入されてベース本体３１に固定される。筒状部５２は、接着等により支持ピン５１に対して固定される。支持軸５のベース本体３１への固定は、他の手法により行われてもよい。例えば、支持ピン５１の先端に雄ねじが形成され、孔部３１４に雌ねじが形成され、両者が螺合されてもよい。また、支持ピン５１に頭部が設けられ、当該頭部により筒状部５２がベース本体３１内に保持されてよい。

図７に示すように、操作キー２には、略円形の孔部２３が形成され、筒状部５２は、孔部２３に挿入される。孔部２３の直径は、筒状部５２の外径よりも僅かに大きい。これにより、操作キー２が支持軸５を中心として回動可能な状態でベース本体３１に対して支持される。略板状のホルダ３２にも、孔部３２１が形成され、付勢部４は、ねじりコイルばね４１を含む。筒状部５２は、ホルダ３２の孔部３２１、および、ねじりコイルばね４１のコイル部４１１にも挿入される。これにより、ホルダ３２および付勢部４も支持軸５を中心として回動可能な状態でベース本体３１に対して支持される。

図８に示すように、ベース本体３１の内部において、（−Ｚ）側から（＋Ｚ）方向に向かって、ホルダ３２、操作キー２およびねじりコイルばね４１が順に重ねられる。ホルダ３２の（＋Ｙ）側の面は、キー開口３１１の（−Ｚ）側にてベース本体３１の（＋Ｙ）側の面部と対向する。ねじりコイルばね４１のコイル部４１１は、ベース本体３１の（＋Ｚ）側の面部と操作キー２との間において、圧縮された状態で挟み込まれる。これにより、操作キー２における孔部２３の周囲の部位は、（−Ｚ）方向に（ホルダ３２に向かって）付勢される。

Ｚ方向におけるキー開口３１１の幅は、操作キー２のＺ方向の幅（厚さ）よりも大きい。したがって、操作キー２の先端部２０を（＋Ｚ）方向に押し上げると、操作キー２の（−Ｙ）側の端部に当接するホルダ３２の部位を支点として、操作キー２が図８中の時計回りに所定の角度（例えば５度）だけ回動する。このとき、コイル部４１１がさらに圧縮されることにより、図８中に実線にて示す位置に戻るように、操作キー２が上記支点を中心とする反時計回りに付勢される。

また、操作キー２の先端部２０を（−Ｚ）方向に押し下げると、操作キー２に当接するキー開口３１１の（−Ｚ）側の縁を支点として、操作キー２が図８中の反時計回りに所定の角度（例えば１０度）だけ回動する。このとき、コイル部４１１がさらに圧縮されることにより、図８中に実線にて示す位置に戻るように、操作キー２が上記支点を中心とする時計回りに付勢される。以上のように、操作キー２は支持軸５が伸びるＺ方向におよそ沿って揺動可能である。

ホルダ３２の（−Ｙ）側の端部には、ホルダ壁部３２６が形成される。ホルダ壁部３２６は、孔部３２１と同心の円弧状であり、（＋Ｚ）方向に突出する。（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た場合に、ホルダ壁部３２６により、ねじりコイルばね４１のコイル部４１１が覆われる（図４および図６参照）。すなわち、ベース本体３１の（−Ｙ）側の開口３１２において、ホルダ壁部３２６によりコイル部４１１等が保護される。

図９ないし図１２は、後述の第１基準位置の変更を説明するための図である。図９および図１１は、支持軸５に垂直なアクチュエータ１の断面を示し、図１０および図１２は、それぞれ図９および図１１のアクチュエータ１を（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た様子を示している。図９および図１１では、操作キー２を二点鎖線にて示している。

図７および図９に示すように、ねじりコイルばね４１は、コイル部４１１から連続する２つのアーム部４１２を有する。２つのアーム部４１２は、板状の操作キー２に沿うようにコイル部４１１から突出する。各アーム部４１２は、操作キー２側に折り曲げられるアーム先端部４１３を有する。図９および図１０に示すように、ホルダ３２は、Ｘ方向の両側に広がる２つの係止部３２２を有する。ねじりコイルばね４１の２つのアーム先端部４１３は、２つの係止部３２２の（−Ｙ）側の面にそれぞれ当接する。

このとき、ねじりコイルばね４１では、コイル部４１１を巻き込むように、２つのアーム部４１２がなす角度が、外力が作用していない状態に比べて小さくされる。したがって、ねじりコイルばね４１により、（−Ｘ）側のアーム部４１２およびアーム先端部４１３を介してホルダ３２の（−Ｘ）側の係止部３２２が時計回りに付勢され、（＋Ｘ）側のアーム部４１２およびアーム先端部４１３を介して（＋Ｘ）側の係止部３２２が反時計回りに付勢される。ホルダ３２の全体は、ねじりコイルばね４１により、（＋Ｙ）方向に付勢される。

図７に示すように、ホルダ３２に重ねられる操作キー２も、ホルダ３２の係止部３２２と同様に、両外側に広がる２つの係止部２４を有する。図１０に示すように、ねじりコイルばね４１の２つのアーム先端部４１３は、２つの係止部２４にも当接し、操作キー２がねじりコイルばね４１により（＋Ｙ）方向に付勢される。操作キー２に対して外力が作用していない状態では、各アーム先端部４１３が、ホルダ３２の係止部３２２および操作キー２の係止部２４に当接することにより、操作キー２の向きがホルダ３２に対して固定される。以下の説明では、Ｚ方向に沿って見た場合において、外力が作用していない状態における操作キー２の長手方向の向き、すなわち、支持軸５を中心とする周方向の角度位置を「第１基準位置」という。

図７に示すように基準位置調整部６は、調整ばね６１と、ホルダ固定ねじ６２とを備える。図９に示すように、調整ばね６１は、ベース本体３１の（＋Ｙ）側の面部と、ホルダ３２との間において、圧縮された状態で挟み込まれる。これにより、調整ばね６１によりホルダ３２が支持軸５を中心として図９の反時計回りに回動するように付勢される。実際には、ホルダ３２には、調整ばね６１が配置される凹部３２３が設けられる。

図１０に示すように、ホルダ固定ねじ６２は、ベース本体３１の（−Ｚ）側の面部に設けられた雌ねじ部に螺合される。雌ねじ部は、当該面部を貫通しており、ホルダ固定ねじ６２の端部は、ホルダ３２の（−Ｚ）側の面に当接する。詳細には、ホルダ３２の（−Ｚ）側の面には、（＋Ｘ）方向に向かうに従って（＋Ｚ）方向へと向かう傾斜面３２４が形成される。傾斜面３２４の（＋Ｘ）側には、（＋Ｚ）側に窪む凹部３２５が形成される。図１０に示す状態では、ホルダ固定ねじ６２の端部が凹部３２５の（−Ｘ）側の側面に当接し、調整ばね６１によるホルダ３２の回動が係止される。したがって、調整ばね６１およびホルダ固定ねじ６２により、ホルダ３２がベース本体３１に対して固定される。

一方、ホルダ固定ねじ６２を緩めて端部を（−Ｚ）方向に移動させると、図１１に示すように、調整ばね６１によりホルダ３２が支持軸５を中心として反時計回りに回動する。このとき、図１２に示すように、ホルダ固定ねじ６２の端部が傾斜面３２４に当接し、調整ばね６１とホルダ固定ねじ６２との間にてホルダ３２が実質的に挟持される。実際には、ホルダ固定ねじ６２のベース本体３１内への押し込み量に応じて、ベース本体３１に対するホルダ３２の向き（支持軸５を中心とする周方向の角度位置）が変化する。既述のように、ねじりコイルばね４１により操作キー２の向きがホルダ３２に対して固定されており、ホルダ固定ねじ６２の押し込み量を調整することにより、操作キー２の向き、すなわち、第１基準位置（操作キー２の長手方向）がホルダ３２の向きと共に変化する。

図１３ないし図１５は、操作キー２の動作を説明するための図であり、支持軸５に垂直なアクチュエータ１の断面を示している。図１３に示すように、第１基準位置がＹ方向に平行な状態において、図１４に示すように操作キー２を周方向における反時計回りに回動させると、操作キー２の（−Ｘ）側の係止部２４により、ねじりコイルばね４１の（−Ｘ）側のアーム先端部４１３が周方向における反時計回りに押される。一方、ホルダ３２の向きは変化しないため、（＋Ｘ）側のアーム先端部４１３の位置は変化しない。したがって、ねじりコイルばね４１において２つのアーム部４１２がなす角度が小さくなり（すなわち、ねじりコイルばね４１が周方向に圧縮され）、操作キー２が支持軸５を中心として時計回りに回動するように、ねじりコイルばね４１により付勢される。

同様に、図１３に示す状態において、図１５に示すように操作キー２を時計回りに回動させると、操作キー２の（＋Ｘ）側の係止部２４により、ねじりコイルばね４１の（＋Ｘ）側のアーム先端部４１３が周方向における時計回りに押される。これにより、操作キー２が支持軸５を中心として反時計回りに回動するように、ねじりコイルばね４１により付勢される。第１基準位置がＹ方向に平行な状態では、操作キー２は、例えば、時計回りに２０度、反時計回りに２０度回転可能である。

また、第１基準位置がＹ方向から傾いた角度位置に設定される図１１の状態においても同様に、図１１中に二点鎖線にて示す位置から操作キー２を周方向における反時計回りに回動させると、操作キー２の（−Ｘ）側の係止部２４により、ねじりコイルばね４１の（−Ｘ）側のアーム先端部４１３が押される。これにより、操作キー２が第１基準位置に戻るように、すなわち、支持軸５を中心として時計回りに回動するように、ねじりコイルばね４１により付勢される。なお、図１１において操作キー２が反時計回りに回動可能な角度範囲は僅かであるが、より大きい角度範囲での回動が必要である場合には、キー開口３１１のＸ方向の長さやホルダ３２の形状が適宜修正される。また、図１１の状態において操作キー２を周方向における時計回りに回動させると、操作キー２の（＋Ｘ）側の係止部２４により、ねじりコイルばね４１の（＋Ｘ）側のアーム先端部４１３が押される。これにより、操作キー２が支持軸５を中心として反時計回りに回動するように、ねじりコイルばね４１により付勢される。

ここで、支持軸５を中心とする周方向を「第１揺動方向」と呼ぶと、アクチュエータ１では、第１揺動方向の任意の一方側へと操作キー２を第１基準位置から変位させた際に、ねじりコイルばね４１により第１揺動方向の他方側へと操作キー２が付勢される。また、既述のように、操作キー２は支持軸５の方向（Ｚ方向）に沿って揺動可能である。したがって、当該方向を「第２揺動方向」と呼び、操作キー２に対してアクチュエータ１の外部からの力が作用していない状態における操作キー２の第２揺動方向の位置（図８中に実線にて示す操作キー２の位置）を「第２基準位置」と呼ぶ場合も、上記と同様である。すなわち、第２揺動方向の任意の一方側へと操作キー２を第２基準位置から変位させた際に、ねじりコイルばね４１により第２揺動方向の他方側へと操作キー２が付勢される。本実施の形態では、操作キー２の孔部２３のＸ方向の幅は、Ｙ方向の幅よりも大きい。したがって、操作キー２はＸ方向にも僅かに（例えば、１ｍｍ）移動可能である。

既述のように、アクチュエータ１は、産業機械が設置される部屋の出入口の開き扉に取り付けられる。例えば、図１６に示すように、アクチュエータ１の支持軸５が、開き扉９の回転軸に平行となるようにアクチュエータ１が開き扉９に取り付けられる。この場合、開き扉９の回転により操作キー２の先端部２０が、操作部１０１のキー挿入口１０４に入り始める時に、操作キー２の長手方向が、操作部１０１への挿入方向と平行となるように、操作キー２の第１基準位置が調整される（図１６中の二点鎖線の操作キー２参照）。なお、アクチュエータ１の開き扉９への取付では、例えば、ベース本体３１に設けられる取付孔３１９（図４参照）が利用される。

開き扉９を閉じる際には、開き扉９の回転により操作キー２の先端部２０がキー挿入口１０４に入り始める時に、当該先端部２０がキー挿入口１０４の縁に形成されたガイド面１０４ａに接触する。ガイド面１０４ａの存在により、操作部１０１の内部に向かうに従ってキー挿入口１０４の幅および高さが漸次減少する。操作キー２は、ガイド面１０４ａに沿って操作部１０１内に進入し、ベース本体３１の外側に位置する操作キー２のほぼ全体の部位がキー挿入口１０４に差し込まれる。これにより、板カム１１１が回転し（図３参照）、接点ブロックの接続接点が切り換わる。

操作キー２のキー挿入口１０４への差し込みでは、開き扉９にがたつきがある場合でも、操作キー２が第１揺動方向の両側、および、第２揺動方向の両側に揺動可能であることにより、操作部１０１の内部が操作キー２の先端部２０により削られる等、安全スイッチ本体１００が損傷することが防止される。なお、開き扉９の回転軸が図１６の右側に設けられる場合には、アクチュエータ１が上下（紙面に垂直な方向）に反転された状態で開き扉９に固定される。これにより、先端部２０が開き扉９の回転軸側に近づくように傾斜した第１基準位置に、操作キー２を設定することが可能である。もちろん、操作キー２が操作部１０１における他方のキー挿入口１０３に挿入されてよい（以下同様）。

以上に説明したように、安全スイッチ１０用のアクチュエータ１では、操作キー２がベース３により第１揺動方向における第１基準位置から第１揺動方向の両側に揺動可能に支持される。そして、第１揺動方向の任意の一方側へと操作キー２を第１基準位置から変位させた際に、第１揺動方向の他方側へと操作キー２が付勢部４により付勢される。また、基準位置調整部６により、第１揺動方向における第１基準位置が変更可能とされる。これにより、アクチュエータ１が取り付けられる扉に合わせて第１基準位置を所望の位置に変更しつつ、当該第１基準位置から第１揺動方向の両側への操作キー２の揺動を可能とすることができる。その結果、当該扉のがたつきが大きい場合等でも、操作キー２を安全スイッチ本体１００のキー挿入口１０３，１０４に滑らかに差し込む（すなわち、当該扉のがたつきを吸収する）ことが実現される。

また、操作キー２の長手方向に垂直かつ第１揺動方向に垂直な他の揺動方向における他の基準位置から当該他の揺動方向の両側に、すなわち、第２揺動方向における第２基準位置から第２揺動方向の両側に、操作キー２がベース３により揺動可能に支持される。そして、第２揺動方向の任意の一方側へと操作キー２を第２基準位置から変位させた際に、第２揺動方向の他方側へと操作キー２が付勢部４により付勢される。これにより、扉のがたつきが大きい場合等でも、操作キー２を安全スイッチ本体１００のキー挿入口１０３，１０４にさらに滑らかに差し込むことが可能となる。

さらに、ベース３において、ベース本体３１に対して固定されるとともに付勢部４を支持するホルダ３２が支持部として設けられる。そして、基準位置調整部６により、ホルダ３２のベース本体３１に対する第１揺動方向の向きが変更可能とされる。これにより、第１基準位置を容易に変更することが実現される。既述のように、アクチュエータ１では、第１基準位置がＹ方向に平行な状態において、操作キー２の長手方向に垂直かつ支持軸５に垂直なＸ方向における操作キー２の孔部２３の幅が、Ｙ方向（操作キー２の長手方向）の幅よりも大きい。これにより、操作キー２がＸ方向にも僅かに移動可能となり、扉のがたつきが大きい場合等でも、操作キー２を安全スイッチ本体１００のキー挿入口１０３，１０４にさらに滑らかに差し込むことが実現される。

基準位置調整部６において、ホルダ固定ねじ６２は、ベース本体３１の（−Ｚ）側の面部以外に設けられてよい。例えば、図１７に示すアクチュエータ１では、ホルダ固定ねじ６２が、ベース本体３１の（＋Ｘ）側の面部に設けられる。図１７中に実線にて示す位置から、ホルダ固定ねじ６２を緩める、すなわち、ホルダ固定ねじ６２の端部がベース本体３１の外側に向かって移動することにより、調整ばね６１により付勢されるホルダ３２のベース本体３１に対する第１揺動方向の向きが変更される。図１７のアクチュエータ１においても、第１基準位置を容易に変更することが実現される。なお、図１７では、操作キー２の図示を省略している。

図１８は、操作キー２に設けられる孔部２３の他の例を示す図である。長手方向がＹ方向に平行な状態における図１８の操作キー２では、孔部２３の（＋Ｙ）側のエッジ２３１はＸ方向に沿う直線状であり、（−Ｙ）側のエッジ２３２は支持軸５の外周面（すなわち、筒状部５２の外周面）よりも曲率半径が大きい円弧状である。Ｘ方向の中央において両エッジ２３１，２３２間のＹ方向の距離が最大となる。

既述のように、ねじりコイルばね４１の２つのアーム先端部４１３は、操作キー２の２つの係止部２４に当接し、操作キー２がねじりコイルばね４１により（＋Ｙ）方向に付勢される（図１３参照）。したがって、図１８に示す操作キー２では、孔部２３の（−Ｙ）側のエッジ２３２において最も（−Ｙ）側に位置する部位に支持軸５が当接し、Ｘ方向に関して孔部２３の中央が支持軸５の中央と一致する。これにより、Ｘ方向に関して操作キー２の中央を支持軸５の中央に合わせることができ、操作キー２をＸ方向の両側に移動可能とすることができる。

図１９は、アクチュエータ１の他の例を示す図であり、図８に対応する断面を示す。図２０ないし図２５は、図１９のアクチュエータ１における第１基準位置の変更を説明するための図である。図２０、図２２および図２４は、支持軸５に垂直なアクチュエータ１の断面を（＋Ｚ）側から（−Ｚ）方向を向いて見た様子を示し、図２１、図２３および図２５は、支持軸５に垂直なアクチュエータ１の断面を（−Ｚ）側から（＋Ｚ）方向を向いて見た様子を示す。また、図２１、図２３および図２５では、ホルダ固定ねじ６２も図示している。図１９のアクチュエータ１では、図８のアクチュエータ１と比較して、ホルダ３２ａの形状、および、基準位置調整部６ａの構成が相違する。他の構成は、図８のアクチュエータ１と同様であり、同じ構成に同じ符号を付す。

図１９に示すホルダ３２ａでは、ホルダ固定ねじ６２の先端と対向する位置に、ホルダ固定ねじ６２に対しておよそ垂直な面３２７（以下、「対向面３２７」という。）が設けられる。そして、ホルダ固定ねじ６２を締め付けて、ホルダ固定ねじ６２の先端を対向面３２７に押し当てることにより、ホルダ３２ａが、ベース本体３１の（＋Ｚ）側の面部と、ホルダ固定ねじ６２の先端との間にて挟持される。すなわち、ホルダ３２ａが、ホルダ固定ねじ６２によりベース本体３１に対して固定される。基準位置調整部６ａでは、調整ばね６１が省略される。

図２０および図２１に示す状態においてホルダ固定ねじ６２を緩め、図２２に示すように、操作キー２を周方向における反時計回りに回動させると、ねじりコイルばね４１の作用によりホルダ３２ａも操作キー２と共に回動する。そして、図２３に示すように、ホルダ固定ねじ６２を締め付けて先端を対向面３２７に押し当てることにより、ホルダ３２ａが、ベース本体３１に対して固定される。これにより、外力が作用していない状態における操作キー２の長手方向の向き、すなわち、第１基準位置が図２２および図２３に示す位置に変更される。実際には、対向面３２７においてホルダ固定ねじ６２の先端が当接し得る領域には微小な凹凸が形成される（図２３中の黒い領域参照）。

同様に、ホルダ固定ねじ６２を緩め、図２４に示すように、操作キー２を周方向における時計回りに回動させると、ねじりコイルばね４１の作用によりホルダ３２ａも操作キー２と共に回動する。そして、図２５に示すように、ホルダ固定ねじ６２を締め付けて先端を対向面３２７に押し当てることにより、ホルダ３２ａが、ベース本体３１に対して固定される。これにより、第１基準位置が図２４および図２５に示す位置に変更される。

以上のように、図１９に示すアクチュエータ１においても、基準位置調整部６ａにより、第１揺動方向における第１基準位置が変更可能とされる。これにより、アクチュエータ１が取り付けられる扉に合わせて第１基準位置を所望の位置に変更することができる。また、第１基準位置から第１揺動方向の両側への操作キー２の揺動が可能であることにより、当該扉のがたつきが大きい場合等でも、操作キー２を安全スイッチ本体１００のキー挿入口に滑らかに差し込むことができる。

図８および図１９のアクチュエータ１では、基準位置調整部６，６ａにより、第１揺動方向における第１基準位置が変更可能とされるが、アクチュエータ１では、第２揺動方向における第２基準位置が変更可能とされてよい。図２６は、アクチュエータ１の他の例を示す図である。図２６のアクチュエータ１では、ホルダ３２ｂの（＋Ｚ）側の面３２８（以下、「支持面３２８」という。）が、（＋Ｙ）方向に向かうに従って（−Ｚ）方向に向かう傾斜面であり、操作キー２は支持面３２８とねじりコイルばね４１のコイル部４１１との間にて挟持される。ホルダ３２ｂも、圧縮状態のコイル部４１１により、操作キー２を介してベース本体３１の（−Ｚ）側の面部に向けて付勢され、ベース本体３１に対して固定（保持）される。図２６のアクチュエータ１においても、図８のアクチュエータ１と同様に、第２揺動方向の任意の一方側へと操作キー２を第２基準位置から変位させた際に、ねじりコイルばね４１により第２揺動方向の他方側へと操作キー２が付勢される。

また、ベース本体３１の（−Ｚ）側の面部に設けられるホルダ固定ねじ６３を回転させてベース本体３１内に押し込むと、ホルダ固定ねじ６３によりホルダ３２ｂの（＋Ｙ）側の端部が（＋Ｚ）方向に持ち上げられる。これにより、図２７に示すように、支持面３２８および操作キー２が（＋Ｙ）方向に向かうに従って（＋Ｚ）方向に向かうように傾斜する。このようにして、外力が作用していない状態における操作キー２の第２揺動方向の向き（角度位置）である第２基準位置が、ホルダ固定ねじ６３を含む基準位置調整部６ｂにより変更される。変更後の第２基準位置から、第２揺動方向の任意の一方側へと操作キー２を変位させた際にも、ねじりコイルばね４１により第２揺動方向の他方側へと操作キー２が付勢される。

図２６のアクチュエータ１では、例えば図１７と同様に、調整ばね６１およびホルダ固定ねじ６２を有する基準位置調整部６がさらに設けられる。すなわち、第１揺動方向における第１基準位置を変更可能とする第１基準位置調整部６と、第２揺動方向における第２基準位置を変更可能とする第２基準位置調整部６ｂとが設けられる。これにより、アクチュエータ１が取り付けられる開き扉に合わせて２方向の基準位置を所望の位置に変更することが可能となる。

図２８は、本発明の第２の実施の形態に係るアクチュエータ１ａを示す図である。図２８のアクチュエータ１ａは、操作キー２と、ベース３と、付勢部４と、支持軸５ａと、基準位置調整部７とを備える。操作キー２はＹ方向に長尺であり、一方の端部に略矩形の孔部２３ａを有する。孔部２３ａのＸ方向の幅は、Ｙ方向における幅よりも大きい。孔部２３ａが設けられる操作キー２の一端は、ベース３に収容される。ベース３は、箱状のベース本体３１を有し、支持軸５ａはベース本体３１の内面に固定される。すなわち、支持軸５ａはベース３内に収容される。支持軸５ａのＺ方向に垂直な断面形状は、略矩形である。支持軸５ａは、操作キー２の孔部２３ａに挿入される。これにより、操作キー２がＸ方向に移動可能にベース３により支持される。

付勢部４は、コイルばね４１ａと、ばね支持部４３とを有する。ばね支持部４３は、Ｙ方向に長い第１部位４３１と、Ｘ方向に長い第２部位４３２とを有する。コイルばね４１ａの一端は、ばね支持部４３の第１部位４３１に固定され、他端は操作キー２の（＋Ｘ）側の面に固定される。基準位置調整部７は、支持部固定ねじ７１と、ガイド部７２とを有する。ガイド部７２は、ベース本体３１の（−Ｚ）側の内面から（＋Ｚ）方向に突出し、Ｘ方向に長い。ばね支持部４３の第２部位４３２は、ガイド部７２と操作キー２の（−Ｙ）側の面との間に配置される。ばね支持部４３のＸ方向への移動がガイド部７２および操作キー２により案内される。支持部固定ねじ７１は、ベース本体３１の（＋Ｚ）側の面部に形成された雌ねじに螺合され、先端がばね支持部４３の第２部位４３２に当接する。

図２８のアクチュエータ１ａでは、支持部固定ねじ７１を緩めた状態で、ばね支持部４３をＸ方向に移動することにより、外力が作用していない状態の操作キー２のＸ方向の位置（以下、「基準位置」という。）が変更可能である。操作キー２をＸ方向における所望の位置に配置し、支持部固定ねじ７１を締め付けることにより、ばね支持部４３の位置がベース本体３１に対して固定される。

図２８のＸ方向を「揺動方向」と呼ぶと、揺動方向の任意の一方側へと操作キー２を基準位置から変位させた際に、コイルばね４１ａにより揺動方向の他方側へと操作キー２が付勢される。また、基準位置調整部７により、揺動方向における基準位置が変更可能とされる。これにより、アクチュエータ１ａでは、基準位置を所望の位置に変更しつつ、当該基準位置から揺動方向の両側への操作キー２の揺動を可能とすることができる。その結果、アクチュエータ１ａが取り付けられる扉のがたつきが大きい場合等でも、操作キー２を安全スイッチ本体１００のキー挿入口に滑らかに差し込むことが実現される。

図２８のアクチュエータ１ａでは、支持軸５ａが操作キー２の端部に固定され、ベース３（のベース本体３１）に支持軸５ａが挿入される孔部が設けられてもよい。この場合も、図２８のアクチュエータ１ａと同様に、操作キー２がベース３により揺動方向における基準位置から揺動方向の両側に揺動可能に支持される。以上のように、アクチュエータ１ａでは、支持軸５ａが操作キー２およびベース３の一方に固定され、操作キー２およびベース３の他方において、支持軸５ａが挿入される孔部が設けられる。そして、操作キー２の長手方向に垂直かつ支持軸５ａに垂直なＸ方向における孔部の幅が、当該長手方向における幅よりも大きくされる。これにより、操作キー２をＸ方向に平行移動することができ、アクチュエータ１ａが取り付けられる扉のがたつきが大きい場合等でも、操作キー２を安全スイッチ本体１００のキー挿入口に滑らかに差し込むことができる。

上記アクチュエータ１，１ａでは様々な変形が可能である。

第１の実施の形態において、例えば、ねじりコイルばね４１に代えて、１つのコイルばねと、１つのねじりばねとが用いられてもよい。この場合、操作キー２を第１揺動方向に付勢するねじりばねを含む付勢部と、操作キー２を第２揺動方向に付勢するコイルばねを含む他の付勢部とが個別に設けられる。一方、１つのねじりコイルばね４１が設けられる上記アクチュエータ１では、アクチュエータ１の構造を簡素化するために、上記２つの付勢部が当該１つのねじりコイルばね４１を共有していると捉えることが可能である。また、付勢部では、ねじりコイルばね４１以外の弾性部材が用いられてよく、当該弾性部材として、例えば、板ばねやゴム等が例示される（アクチュエータ１ａにおいて同様）。

第２の実施の形態におけるアクチュエータ１ａでは、付勢部４および基準位置調整部７が省略されてもよい。この場合でも、操作キー２がＸ方向に平行移動可能であることにより、操作キー２を安全スイッチ本体１００のキー挿入口に、ある程度滑らかに差し込むことができる。

アクチュエータ１，１ａの扉への取付方向は、図１６に示す例には限定されず、任意に決定されてよい。また、アクチュエータ１，１ａは、開き扉以外の種類の扉（引き戸等）に取り付けられてもよい。操作キー２の形状は、安全スイッチ本体１００の構造に応じて適宜変更されてよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１，１ａ アクチュエータ
２ 操作キー
３ ベース
４ 付勢部
５，５ａ 支持軸
６，６ａ，６ｂ，７ 基準位置調整部
１０ 安全スイッチ
２３，２３ａ 孔部
３１ ベース本体
３２，３２ａ，３２ｂ ホルダ
４１ ねじりコイルばね

Claims (6)

1. 安全スイッチ用アクチュエータであって、
   長尺の操作キーと、
   前記操作キーを一の揺動方向における基準位置から前記揺動方向の両側に揺動可能に支持するとともに、前記操作キーの長手方向に垂直かつ前記揺動方向に垂直な他の揺動方向における他の基準位置から前記他の揺動方向の両側に前記操作キーを揺動可能に支持するベースと、
   前記揺動方向の任意の一方側へと前記操作キーを前記基準位置から変位させた際に、前記揺動方向の他方側へと前記操作キーを付勢する付勢部と、
   前記他の揺動方向の任意の一方側へと前記操作キーを前記他の基準位置から変位させた際に、前記他の揺動方向の他方側へと前記操作キーを付勢する他の付勢部と、
   前記揺動方向における前記基準位置を変更可能とする基準位置調整部と、
   を備え、
   前記揺動方向における前記基準位置の変更後において、前記操作キーが前記他の揺動方向の両側に揺動可能であることを特徴とする安全スイッチ用アクチュエータ。
2. 請求項１に記載の安全スイッチ用アクチュエータであって、
   前記付勢部および前記他の付勢部が、１つのねじりコイルばねを共有することを特徴とする安全スイッチ用アクチュエータ。
3. 請求項１または２に記載の安全スイッチ用アクチュエータであって、
   前記他の揺動方向における前記他の基準位置を変更可能とする他の基準位置調整部をさらに備えることを特徴とする安全スイッチ用アクチュエータ。
4. 安全スイッチ用アクチュエータであって、
   操作キーと、
   前記操作キーを一の揺動方向における基準位置から前記揺動方向の両側に揺動可能に支持するベースと、
   前記揺動方向の任意の一方側へと前記操作キーを前記基準位置から変位させた際に、前記揺動方向の他方側へと前記操作キーを付勢する付勢部と、
   前記揺動方向における前記基準位置を変更可能とする基準位置調整部と、
   を備え、
   前記ベースが、
   ベース本体と、
   前記ベース本体に対して固定されるとともに、前記付勢部を支持する支持部と、
   を備え、
   前記基準位置調整部が、前記支持部の前記ベース本体に対する前記揺動方向の向きを変更可能とすることを特徴とする安全スイッチ用アクチュエータ。
5. 安全スイッチ用アクチュエータであって、
   操作キーと、
   前記操作キーを一の揺動方向における基準位置から前記揺動方向の両側に揺動可能に支持するベースと、
   前記揺動方向の任意の一方側へと前記操作キーを前記基準位置から変位させた際に、前記揺動方向の他方側へと前記操作キーを付勢する付勢部と、
   前記揺動方向における前記基準位置を変更可能とする基準位置調整部と、
   前記ベース内に収容され、前記ベースに固定される支持軸と、
   を備え、
   前記操作キーにおいて、前記支持軸が挿入される孔部が設けられ、
   前記操作キーが長尺であり、
   前記操作キーの長手方向に垂直かつ前記支持軸に垂直な方向における前記孔部の幅が、前記長手方向における幅よりも大きいことを特徴とする安全スイッチ用アクチュエータ。
6. 安全スイッチ用アクチュエータであって、
   長尺の操作キーと、
   前記操作キーの一端を収容するベースと、
   前記ベース内に収容され、前記操作キーおよび前記ベースの一方に固定される支持軸と、
   を備え、
   前記操作キーおよび前記ベースの他方において、前記支持軸が挿入される孔部が設けられ、
   前記操作キーの長手方向に垂直かつ前記支持軸に垂直な一の方向における前記孔部の幅が、前記長手方向における幅よりも大きく、前記操作キーが前記一の方向に平行移動可能であることを特徴とする安全スイッチ用アクチュエータ。

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