JPH0731958B2 - 無接点式押釦スイッチの安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光を用いた無接点式押釦スイッチにおいて、
ばねの破損、ごみの噛み込み等によ押釦が復帰しないと
きにスイッチをオフの状態にできるようにした無接点式
押釦スイッチの安全装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ホイストクレーン等の操作用押釦スイッチは有接
点式のものが汎用されている。このため、スイッチ操作
の都度スパークが発生して接点が消耗し、スイッチの寿
命が短く、しばしば新しいものと交換しなければなら
ず、また低電圧で使用するときには接触不良が生じてク
レーン操作の確実性が劣るものとなっている。さらに、
有接点方式の多段操作スイッチの場合には接点間の距離
を安全上設定されたの距離に保たねばならないので小型
化にも限度がある。そして、ホイストクレーン等には走
行・横行・巻上巻下等の各操作を夫々のスイッチにて行
なうため１つのペンダントスイッチケースには多数の押
釦スイッチを収納している。したがって、スイッチケー
スは大型となり片手操作が困難となることがある。

この有接点式の欠点を改善するため、光を用いた無接点
式の押釦スイッチを本願出願人は開発した（特開昭59−
202733号公報参照）。

これは押釦を押し下げた場合のみ発光素子の光が受光素
子に達せしめる通光窓を具備した遮光板を突設した押釦
をその遮光板を互いに重ねるようにして押釦復帰用のば
ねを介して上下方向に摺動自在に本体ブロック内に挿入
するとともに、この本体ブロック内の遮光板両側側方に
は、プリント基板に互いに対向するようにして突設され
た発光素子及び受光素子を夫々独立的に挿入支持せし
め、かつ発光素子の光が受光素子に達するようにした素
子挿入溝を形成し、かつ本体ブロック底部には上記基板
及び裏板を嵌合固定するようにしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

この無接点式押釦スイッチは押釦復帰用のばねが正常に
作用している場合は特に問題はないが、押釦を押しても
いないのにスイッチがオンの状態になるとクレーン等が
暴走等を起こし、非常に危険である。すなわち、押釦復
帰用のばねが破損したり、あるいは押釦部に異物が噛み
込んだりして押し下げた押釦が復帰しないと、電気回路
はオンの状態となったままとなる。

本発明は、押釦復帰用のばねの破損あるいは異物の噛み
込み等にて押釦が正常に作用しない場合スイッチをオフ
の状態にして、すなわち押釦を正常に押した時のみスイ
ッチがオンの状態となるようにして、安全性を向上させ
た無接点式押釦スイッチの安全装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の無接点式押釦スイッ
チの安全装置は、押釦に突設した遮光板を隔てて発光素
子と受光素子を配設し、押釦を押釦復帰用のばねの付勢
力に抗して押し下げ操作することにより遮光板に設けた
通光窓を通して発光素子の光が受光素子に達するように
した無接点式押釦スイッチの安全装置であって、押釦を
押釦本体と押釦本体に対して摺動可能に配設した補助釦
とに分割して形成し、押釦本体と補助釦の間に押釦復帰
用のばねよりも付勢力の小さい補助釦復帰用のばねを配
設し、押釦本体に遮光板を、補助釦に補助遮光板を突設
し、押釦を押し下げ操作していない場合に押釦本体が押
し下げ状態に保持されたとき、補助釦復帰用のばねの付
勢力により補助釦と共に補助遮光板を非押し下げ状態に
復帰させることを要旨とする。

〔実施例〕 以下、本発明の無接点式押釦スイッチの安全装置を図示
の実施例に基づいて説明する。

図に於て１は押釦スイッチの本体ブロックで、これは成
形・軽量・耐久性・絶縁性等に優れた材質、例えば、合
成樹脂等にて一体に形成される。この本体ブロック１は
その裏側において長手方向の中央部に遮光板付の押釦10
を二つ対向して挿通するための押釦挿入溝２を形成する
が、この押釦挿入溝２の中央部に遮光板挿入溝３を該押
釦挿入溝２と連続して形成する。この遮光板挿入溝３は
２つの押釦10と対向し、かつ遮光板13が夫々押釦挿入溝
３内へ挿入された時、遮光板13,13の２枚が重なって挿
入されるようにしてその大きさが定められる。そしてこ
の本体ブロック１の中央部で、遮光板挿入溝３を挟むよ
うにして互いに対向する受光素子PT（フォトトランジス
タ、CDSセル、ファトダイオード等）及び発光素子LEDを
夫々挿入する素子挿入溝4,5を設ける。図示の実施例で
はこの受光素子PTと発光素子LEDを一対としたものを２
組用いるように素子挿入溝4,5を夫々並列せしたが、こ
の素子は一対のみを用いることも可能である。発光素子
LED及び受光素子PTを１組用いる場合はオンオフ操作用
として用い、また二段速あるいは三段速操作用の場合は
１つの発光素子に対して２つの受光素子を一対としてこ
れを二対用いる。素子挿入溝4,5は本体ブロック１の下
底面側のみ開口し、かつ１つの素子が独立的に挿入され
るようになっているとともに、この溝の内側壁には常時
発光している発光素子の光を受光素子側へ到達するよう
に通光孔（図示せず）が穿孔される。勿論この通光孔は
光進方向の同一直線上に位置せしめる。

押釦10は押釦挿入溝２内にがたつくことなくしかも円滑
に摺動するようにしてその押釦本体の外形状・大きさが
定められるとともに、この押釦10は押釦本体10Aと補助
釦10Bとよりなり、この押釦本体10Aに対して補助釦10B
が摺動可能に重ねられ、一体となっている。また、押釦
本体10Aにはその外側面に開口して横方向の穴を穿ち、
この穴内にアクション用のばねＳとボールＢとを嵌挿
し、本体ブロック１の押釦挿入溝２の内側面にアクショ
ン用の段面1Aを形成し、この段面1AにばねＳにて押圧さ
れるボールＢとにより押釦押下操作を有段階状にして押
釦にアクションをつけ、スイッチを２段切換又は３段切
換操作を行えるようになす。

次に押釦本体10Aについて説明する。

本体ブロック１の頂部に穿孔されたる孔より外部へ突出
し、スイッチ操作を行えるようになした押片11を押釦本
体10Aの頂面に突設し、この押片11と反対側にはばね止
め突起12を設け、かつ側面には遮光板13を突設する。こ
の遮光板13は押釦を押し下げた時並列される二組の素子
のうち該押釦側の発光素子の光がこれと対向する受光素
子へ到達されるよう遮光板上端側に通光窓14を形成し、
この通光窓より外端側には該押釦押下時相手方の押釦の
素子間の光を遮断するようにして押下遮光片15を突設す
るもので、この遮光板13は左右に対向する２つの押釦1
0,10を互いにその遮光板を重なるように、そして一方の
通光窓の位置に他方の押釦の押下遮光片が位置するよう
になす。

押釦本体10Aに重ねられる補助釦10Bは押釦本体10Aの頂
面にくぼみ16を形成し、このくぼみ16上に嵌合するよう
にして重ねられる平板状の補助釦の本体部17の内部が空
洞で前記押片11を嵌挿するようになした押片18をその上
部に突設し、本体部17の一側端下方には補助遮光板19を
突設してなり、押釦本体10Aの押片11を補助釦10Bの押片
空洞18h内に嵌合する時、押片11の頂面と空洞18hの内天
面との間に補助復帰用のばね10Sを介在せしめ、この補
助釦復帰用のばね10Sの作用にて押釦本体10Aと補助釦10
Bとが離間する方向に常に付勢するようにする。この補
助釦復帰用のばね10Sは押釦本体10Aより補助釦10Bが離
間する程度で良く、押釦復帰用のばね40よりも付勢力の
小さいものを用いる。そして、補助釦10Bの補助遮光板1
9は補助釦10Bと共に移動し、押釦復帰用のばね40が破損
したりして押釦本体10Aが復帰不能に陥った時、補助釦
復帰用のばね10Sにて補助釦10Bが押し上げられるように
復帰し、遮光板13の通光窓14を閉塞して遮光するように
その形状が定められる。

また、補助釦10Bの押片18の頂面には小さな孔18aを穿
ち、この孔18aより細いロッドを差し込むことにより第
４図Ｃに示すように押釦本体10Aの押片11を押み下げる
ことが可能で、押釦10の故障の有無を確認することがで
きる。

基板20は本体ブロック下底面の周囲に突設されたガイド
７内に嵌合される大きさとし、これにプリント配線が施
され、本体ブロックへの装着が確実に行えるようにな
す。基板20には発光素子LED、受光素子PTを設け、この
発光素子LEDと受光素子PT（２つ用いることもある）と
を互いに対向してこれを一対とし、これを１組又は２組
を設け、この発光素子・受光素子を前記本体ブロックの
素子挿入溝4,5へ挿入されるように突設される。

裏蓋30は前記基板20を押圧固定するようにして本体ブロ
ック１に装着され、素子部等へのごみの侵入を防止する
ためのもので、本体ブロックと同様に絶縁性の材質にて
形成され、この裏蓋30は内面に押釦復帰用のばね40を支
持するばね支持部31,32を設ける。

而して上述の如く構成される各部品を組み立てるには第
１図に示す如く本体ブロック１の押釦挿入溝2,2内に遮
光板を互いに重なるようにして左右に対向する２つの押
釦10,10を挿入し、押片11を本体ブロックの頂面に突出
するようになす。この場合は、各押釦10は第２図に示す
ように押釦本体10Aの押片11を補助釦10Bの押片空洞18h
内に補助釦復帰用のばね10Sを介して嵌挿して一体に組
み立てられているものである。

次にこの本体ブロック裏面に発光素子・受光素子等をプ
リント配線された基板20をあてがうが、この時受光素子
は素子挿入溝４へ、発光素子は素子挿入溝５へ夫々正確
に挿入せしめる。これは基板に各素子を設ける際、素子
挿入溝に素子が正確に挿入されるように設けられる。

次に裏蓋30の装着であるが、これはまず押釦復帰用のば
ね40をばね支持部31,32へ夫々挿入するようにして本体
ブロック裏側へ強く圧接するとガイド内に挿入れて固定
される。この裏蓋の係着にて基板20も同時に挟持される
ものである。さらにこれにより押釦復帰用のばね40の弾
力は補助釦復帰用のばね10Sよりも強いため、補助釦帰
用のばね10Sは圧縮された状態で保持される。

なお、本体１にはスイッチケース等への装着を容易に行
なうため取付ビス孔9aを穿孔した取付片９を突設するも
のとする。

上述のように組み立てられた押釦スイッチは単独でも使
用されるが、クレーン等のペンダントスイッチとして使
用する場合、ペンダントスイッチケース内に２以上の押
釦スイッチを設け、クレーンの走行・横行・停止・巻上
下等の各動作を行なわしめるが、このいずれの際にも発
光素子や受光素子には各動作の制御用電気信号を送った
り、電気を供給したする電線が接続される。

ところで、図に示す如く同形状の押釦を用いる場合、作
動せしめたい押釦を押すと、ばねに抗して押釦は押し下
げられ、これにより常時点灯している該押釦側の発光素
子よりの光は押し下げられた遮光板の通光窓を経て受光
素子へ達し、これにより光は電気信号に変えられ所望の
動作を行なわしめるが、この時該押釦の押下遮光片にて
他方側の発光素子からの光は遮光される。したがって、
同時に誤って両押釦を押しても、共にオフとなって作動
しないものとなる。

以上の説明は正常に作動している場合のオン・オフ動作
説明である。

この正常作動時は押釦本体10Aと補助釦10Bとは押釦復帰
用のばね40の弾発力が補助釦復帰用のばね10Sに打ち勝
っているので、補助釦復帰用のばね10Sは圧縮されて押
釦本体10Aと補助釦10Bとは一体となって動き、押釦10の
押し下げにより遮光板13と補助遮光板19とはその通光窓
は一致した状態で一体に押し下げられ、これにより光軸
はこの押釦押下位置にある遮光板の通光窓を透過させる
のでスイッチオンとなる。

しかし、使用時において、押釦復帰用のばね40が破断し
たり又は異物が噛み込んで押釦が押し下げられた状態と
なり、押下力を解除しても復帰しないことがある。この
ような時、従来のスイッチでは操作を解除してもオン状
態となり、オフとすることができない。

本発明では押釦本体10Aが押釦復帰用のばね40の破損等
により復帰不能になっても、押し下げ力を解除すると補
助釦復帰用のばね10Sの作用にて補助釦10Bのみが押し上
げられる。これにより補助釦10Bの補助遮光板19は押下
状態にある押釦本体10Aの遮光板13の通光窓14の位置に
なり、通光窓14を閉じることになる。よって、光軸はこ
の補助遮光板にて遮光される。このように押釦本体10A
が復帰しなくても補助釦10Bにて遮光され、押釦の押し
下げ操作を解除した時、押釦本体10Aの復帰のいかんに
かかわらず確実にスイッチオフとなる。また、押釦復帰
用のばね40の破損等により押釦10の再押下力は軽くなる
ので操作者は押釦の異常に気づくこともできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、無接点式押釦スイッチにおいて、押釦
を押し下げ操作していない場合に押釦本体が押し下げ状
態に保持されたとき、補助釦復帰用のばねの付勢力によ
り補助釦と共に補助遮光板を非押し下げ状態に復帰させ
ることにより、押釦を正常に押した時のみスイッチがオ
ンの状態となり、その他ではスイッチをオフの状態とす
ることができ、スイッチの安全性が向上する利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は断面図、第２図は押釦によるスイッチ操作の説
明図、第３図は縦断正面図、第４図は縦断側面図、第５
図・第６図は安全装置の作動原理図を示し、第５図はオ
ン操作時の説明図、第６図は故障時の説明図、第７図は
押釦の一部破断した外観斜視図、第８図は裏板・基板を
外した本体ブロックの底面図である。 １は本体、２は押釦挿入溝、３は遮光板挿入溝、4,5は
素子挿入溝、７は蓋ガイド、10は押釦、10Aは押釦本
体、10Bは補助釦、10Sは補助釦復帰用のばね、11,18は
押片、12はばね止突起、13は遮光板、14は通光窓、15は
押下遮光片、19は補助遮光板、20は基板、30は裏板、40
は押釦復帰用のばね、LEDは発光素子、PTは受光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押釦に突設した遮光板を隔てて発光素子と
   受光素子を配設し、押釦を押釦復帰用のばねの付勢力に
   抗して押し下げ操作することにより遮光板に設けた通光
   窓を通して発光素子の光が受光素子に達するようにした
   無接点式押釦スイッチの安全装置であって、押釦（10）
   を押釦本体（10A）と押釦本体（10A）に対して摺動可能
   に配設した補助釦（10B）とに分割して形成し、押釦本
   体（10A）と補助釦（10B）の間に押釦復帰用のばね（4
   0）よりも付勢力の小さい補助釦復帰用のばね（10S）を
   配設し、押釦本体（10A）に遮光板（13）を、補助釦（1
   0B）に補助遮光板（19）を突設し、押釦（10）を押し下
   げ操作していない場合に押釦本体（10A）が押し下げ状
   態に保持されたとき、補助釦復帰用のばね（10S）の付
   勢力により補助釦（10B）と共に補助遮光板（19）を非
   押し下げ状態に復帰させることを特徴とする無接点式押
   釦スイッチの安全装置。