(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーと、
前記キーを挿抜自在なキー挿入孔を備える外装体と、
前記外装体内に前記キー挿入孔より下方に位置するとともに前記キーの挿抜方向に沿う水平軸心周りで回転自在に支持され、かつ前記キー挿入孔に挿入された前記キーが係合した状態で挿抜方向に移動することにより回転作動する回転体と、
前記外装体内において前記回転体の回転作動に連動して所定方向で変位自在に装着される作動体と、
前記作動体が変位することにより作動されるスイッチ素子と、
前記外装体内に配備され、かつ前記回転体をロックするロック機構と、を備えるキー使用型スイッチ装置において、
前記回転体は、前記キーが係合して該キーの挿抜方向での移動により回転作動させる回転案内用係合部を、前記水平軸心より上側の外周部に備え、
前記ロック機構は、前記キー挿入孔内へ挿入される前記キーとの当接により下方に各別に独立して押圧変位される複数のロック体と、前記各ロック体を各別に上下方向に変位可能な状態で上方へ弾性付勢するバネと、前記回転体の外周部のうち前記水平軸心よりも下側に前記ロック体が個別に係合可能に複数箇所形成されたロック用凹部と、を備え、
前記各ロック体は、各別に対応する前記ロック用凹部に係脱自在な係合片と、前記キーを前記キー挿入孔へ挿入していく際に当該キーが当接する解除用操作片とを備え、
前記解除操作片は、前記キーと当接する部分を、前記キー挿入孔の奥に傾斜屈曲した略くの字状に形成して、前記キー挿入孔に突出させてあることを特徴とするキー使用型スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば工作機械等の電源開閉用スイッチとして利用されるキー使用型スイッチ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、工作機械の場合、機械の周囲をネット等からなる保護フェンスで囲って安全を図っているものがある。このような工作機械を修理や点検する場合は、保護フェンスの一部に備えたドアを開いて内部に入るのであるが、この際に外部の操作部が誤って操作されても機械が作動しないように、前記ドアの開閉によって操作される安全スイッチを装備している。
【０００３】
この安全スイッチは工作機械の電源スイッチとして働くものであり、例えば、ドア側にキーが、また出入り口の固定枠側にスイッチ本体が夫々取り付けられ、ドアが閉じられるとキーがスイッチ本体に挿入されて電源が入れられ、ドアが開かれるとキーがスイッチ本体から抜かれて電源が切られるようになっている。
【０００４】
このように利用されるキー使用型スイッチ装置としては、スイッチ素子と、変位することにより前記スイッチ素子を作動させるプランジャ（作動体）と、螺旋カム溝（回転案内用係合部）を備え、かつ、回転作動により前記プランジャを変位させるドラム（回転体）と、このドラムをロックするロック機構と、前記プランジャ、ドラム、およびロック機構を内部に備え、かつ、キー挿入孔をそなえるケースと、このケースのキー挿入孔内への挿入により、前記ロック機構によるドラムのロックを解除し、かつ、前記螺旋カム溝に係合してドラムを回転動作させるキーと、から構成したものが提案されている。
【０００５】
そして、上記構成のキー使用型スイッチ装置におけるロック機構としては、単一のロック体に、ドラムの支軸に形成した凹部に係脱する係合片とキー挿入孔内へ突出する左右一対の解除操作片を備え、このロック体をバネによって係合ロック方向に付勢し、キー挿入孔に挿入されたキーによって両解除操作片を当接押圧することでロック体をバネに抗して後退変位させて、係合片をドラム支軸の凹部から離脱させてロック解除する構造が採用されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成においては、ロック機構でのロック作動の確実性において以下のような難点があり、改良の余地があった。
【０００７】
▲１▼  解除操作片は一対備えられているがロック体が単一であったために、キー挿入孔にドライバーや針金等を挿入して一方の解除操作片を押圧するだけでもロックが解除されてしまうものであった。
【０００８】
▲２▼  ロック体の係合片が小径のドラム支軸の凹部に係合するものであったために、この係合部位の強度を高めるのが困難であった。
【０００９】
▲３▼  ロック体の解除操作片がキー挿入孔の入口に極近く位置しているために、ドライバーや針金等を挿入して操作しやすい状態にあった。
【００１０】
本発明は、上記のような点に着目してなされたものであって、ロック機能を高めて安全性の一層の向上を図ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スイッチ素子と、変位することにより前記スイッチ素子を作動させる作動体と、回転案内用係合部を備え、かつ、回転作動により前記作動体を変位させる回転体と、前記回転体をロックするロック機構と、前記作動体、回転体、およびロック機構を内部に備え、かつ、キー挿入孔を備える外装体と、前記外装体のキー挿入孔内への挿入により、前記ロック機構による前記回転体のロックを解除し、かつ、前記回転案内用係合部に係合して前記回転体を回転動作させるキーと、からなるキー使用型スイッチ装置において、次のような構成を採る。
【００１２】
すなわち、本発明に係るキー使用型スイッチ装置は、キーと、前記キーを挿抜自在なキー挿入孔を備える外装体と、前記外装体内に前記キー挿入孔より下方に位置するとともに前記キーの挿抜方向に沿う水平軸心周りで回転自在に支持され、かつ前記キー挿入孔に挿入された前記キーが係合した状態で挿抜方向に移動することにより回転作動する回転体と、前記外装体内において前記回転体の回転作動に連動して所定方向で変位自在に装着される作動体と、前記作動体が変位することにより作動されるスイッチ素子と、前記外装体内に配備され、かつ前記回転体をロックするロック機構と、を備えるキー使用型スイッチ装置において、前記回転体は、前記キーが係合して該キーの挿抜方向での移動により回転作動させる回転案内用係合部を、前記水平軸心より上側の外周部に備え、前記ロック機構は、前記キー挿入孔内へ挿入される前記キーとの当接により下方に各別に独立して押圧変位される複数のロック体と、前記各ロック体を各別に上下方向に変位可能な状態で上方へ弾性付勢するバネと、前記回転体の外周部のうち前記水平軸心よりも下側に前記ロック体が個別に係合可能に複数箇所形成されたロック用凹部と、を備え、前記各ロック体は、各別に対応する前記ロック用凹部に係脱自在な係合片と、前記キーを前記キー挿入孔へ挿入していく際に当該キーが当接する解除用操作片とを備え、前記解除操作片は、前記キーと当接する部分を、前記キー挿入孔の奥に傾斜屈曲した略くの字状に形成して、前記キー挿入孔に突出させてある。
【００１５】
【作用】
本発明に係るキー使用型スイッチ装置の基本的作動は、キー抜き出し状態ではロック機構が働いて回転体の回転が阻止され、キー以外の部材の挿入や振動で不当に回転体が回転することはない。また、キー挿入状態では、キー挿入に伴って回転操作された回転体によって作動体が往動操作されるとともに、スイッチ素子が作動体によって操作されてスイッチオンとなる。
【００１６】
そして、本発明の構成によると、ドライバーや針金等で一つのロック体のみを解除操作したとしても他のロック体のロック機能によって回転体はロックされ、所定のキーを用いて複数のロック体を共に解除変位しない限り回転体を回転させることはできない。
【００１７】
また、本発明の構成によると、ロック体は大径の回転体の周部に形成した凹部に係合するので、この係合部位を寸法的に大きく設定することが容易となり、強度の高いロック機能を期待できる。
【００１８】
本発明の構成によると、ロック体の解除用操作片がキー挿入孔のキー挿入方向内奥側に位置するので、ドライバーや針金等が届き難く、所定のキー以外のものでロック解除することが行い難いものとなっている。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
本発明のキー使用型スイッチ装置は、図１に示すように、スイッチ本体１とキー２とからなり、かつ、スイッチ本体１はスイッチ部３とその上部にネジ連結したヘッド部４とから構成されている。
【００２１】
図２に示すように、スイッチ部３の外形を構成する箱型のスイッチ本体ケース５の内部には電源回路開閉用のスイッチ素子６が設けられている。このスイッチ素子６内には２組の常閉接点機構７，７が設けられ、その常閉接点機構７，７を開閉する操作部８の上端がスイッチ素子６の上面に位置している。
【００２２】
前記ヘッド部４の外形を構成する上下二つ割り構造のヘッドケース９の内部には、回転体としてのドラム１０がその両端に設けた小径の支軸１０ａ，１０ｂを介して水平軸心Ｐ周りに回転自在に支持され、このドラム１０の上部にカム軸心と平行にキー挿入孔１１が貫通形成されている。ドラム１０の外周には９０°の回転位相で螺旋カム溝１２が両端にわたり形成され、この螺旋カム溝１２に連通する直線ガイド溝１３が前記キー挿入孔１１に沿ってその幅中央下部に設けられている。
【００２３】
キー挿入孔１１に挿抜される前記キー２の前部下面には、図７に示すように、前記直線ガイド溝１３を介してドラム１０の螺旋カム溝１２に係合する操作ピン２ａが突設されており、キー２の挿抜に伴って操作ピン２ａが直線ガイド溝１３に沿って直線的に前進および後退移動することによって、螺旋カム溝１２を介して操作ピン２ａに係合されたドラム１０が相対的に正および逆に回転操作されるようになっている。
【００２４】
ヘッドケース９の下部に形成した嵌合ボス部９ａに、スイッチ操作用の作動体としてのプランジャ１４が上下動自在に装着されるとともに、バネ１５によって上方にスライド付勢されている。プランジャ１４の上端には大径部１４ａが設けられ、この大径部１４ａが前記ドラム１０の外周下面に押圧当接されている。前記大径部１４ａが当接作用するドラム１０外周部位は部分的に偏平に欠除されて凹部１６が形成されており、キー抜き出し状態では、図２に示すように、プランジャ１４の大径部１４ａはドラム１０の円形外周面に当接作用して、プランジャ１４はバネ１５に抗して押し下げ変位され、キー２の挿入によってドラム１０が９０°回転されると、図８（ｂ）に示すように、ドラム１０の凹部１６が下向きになり、プランジャ１４がバネ１５によって付勢上動変位する。
【００２５】
ヘッドケース９をスイッチ本体ケース５の上面に連結した状態で、前記嵌合ボス部９ａがスイッチ本体ケース５の上面開口に嵌入され、嵌合ボス部９ａから下方に突出した前記プランジャ１４の下端が前記スイッチ素子６の操作部８の上端に対向当接するように配置されていて、上記のようにキー２が抜き出されてプランジャ１４がドラム１０によって強制的に下動変位された状態では、このプランジャ１４によってスイッチ素子６の操作部８を強制的に押し下げて、スイッチ素子６をスイッチオフ状態に操作している。
【００２６】
前記ヘッド部４にはキー抜出し状態にあるドラム１０の回転を阻止するロック機構１７が組み込まれている。
【００２７】
このロック機構１７は、図４〜図６に示すように、ドラム１０の前端側における外周に形成した周方向一対の凹部１８，１８に、一対のロック体１９，１９から延出した係合片１９ａ，１９ａのそれぞれをバネ２０，２０によって付勢係合させることでドラム１０の回転を阻止するように構成されている。
【００２８】
各ロック体１９は、図６に示すように、金属板を打抜き屈曲して構成したものであり、ヘッドケース９内に上下動のみ可能に支持されている。各ロック体１９には、ドラム１０の各凹部１８に下方より係脱する係合片１９ａと、上方に起立する解除用操作片１９ｂと、前記バネ２０の上端を位置決め支持するバネ受け突起１９ｃとを備え、各解除用操作片１９ｂがキー挿入孔１１の入口近くの左右部位において該孔内に下方から突出している。そして、前記解除用操作片１９ｂはキー挿入孔１１の奥側で突出するように、キー挿入方向の内奥側に傾斜屈曲して起立延出されている。
【００２９】
このように構成されたロック機構１６はキー２の初期挿入操作で解除されるものであって、キー２の先端下面の左右に形成した斜面２ｂが各解除用操作片１９ｂに当接してこれを下方に押し込み作用することで、各ロック金具１９がバネ２０に抗して下方に押圧移動され、両ロック片１９ａ，１９ａが両凹部１８，１８から離脱してドラム１０の回転が許容され、引き続くキー２の挿入作動によって上記したように螺旋カム溝１２と操作ピン２ａとのカム作用によってドラム１０が回転操作されるようになっている。
【００３０】
本発明のキースイッチは以上のように構成されており、このキースイッチを既述のように工作機械を外囲した保護フェンスのドアにおける安全スイッチとして使用した際の具体的な作動を説明する。
【００３１】
ドアを開いた状態では、スイッチ本体１からキー２が抜き出されており、図２に示されるように、プランジャ１４が下動してスイッチ素子６がスイッチオフ状態にあり、かつ、ロック機構１６はドラム１０の回転を阻止するロック状態にある。この状態では振動でドラム１０が不当に回転することはなく、また、キー挿入孔１１にドライバー等を挿し入れて片方の解除用操作片１９ｂを押圧操作しただけではドラム１０を回転させることはできない。従って、このドア開放状態では電源回路が確実に切られ、かつ、不用意に電源が入れられることがない。
【００３２】
ドアを閉じるとスイッチ本体１にキー２が挿入され、その初期挿入作動によって前記ロック機構１６がロック解除されたのち、更なるキー２の挿入作動によってドラム１０が螺旋カム溝１２および操作ピン２ａを介して回転され、ドラム１０の凹部１０ｃがプランジャ１４上端に対向することでプランジャ１４が上動する。プランジャ１４が上動すると、上方からの当接規制が解除されたスイッチ素子６の作動体６ａが付勢上動して、スイッチ素子６がスイッチオンし、工作機械の電源が入れられる。
【００３３】
ドアを開いてキー２を抜くとこれに伴ってドラム１０が強制的に回転されて、プランジャ１４がバネ１５に抗して押し下げ移動され、図２のスイッチオフ状態となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本第１発明によれば、複数のロック体を同時に操作できる所定にキー以外のものでのロック解除が不能もしくは極めて困難となり、一層安全性に高いキー使用型スイッチ装置を構成できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキー使用型スイッチ装置の実施例を示す外観斜視図
【図２】スイッチ本体のキー抜き出し状態を示す一部切欠き正面図
【図３】ヘッド部のキー抜き出し状態を示す縦断側面図
【図４】ヘッド部のキー抜き出し状態を示す正面図
【図５】ロック機構の横断平面図
【図６】ドラムとロック機構を示す分解斜視図
【図７】キーの斜視図
【図８】（ａ）キー挿入途中状態を示す要部概略正面図
（ｂ）キー挿入完了状態を示す要部概略正面図
【符号の説明】
２      キー
６      スイッチ素子
１０    回転体（ドラム）
１１    キー挿入孔
１２    回転案内用係合部（螺旋カム溝）
１４    作動体（プランジャ）
１７    ロック機構
１８    凹部
１９    ロック体
１９ａ  係合片
１９ｂ  解除用操作片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003661195.tif 000008
【図８】
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