(57)【要約】      （修正有）【課題】作業員がカムスイッチを操作する際に、作業員に帯電する静電気による機器の誤動作を防止する。【解決手段】電気設備に制御信号を出力する制御機構が収容される金属製の筐体に設けられ、前記制御機構に対して、電気的接点が接続される接続状態と、前記電気的接点が接続されない非接続状態と、を切り替えるカムスイッチ１００であって、前記制御機構の内部に直結されて前記接続状態と前記非接続状態とを切り替える回転部１１３と、前記回転部を回転させる掌握部１１１と、前記回転部と前記掌握部の間に設けられる絶縁部１１２と、前記掌握部が炭素繊維強化プラスチックを含んで形成されるハンドル１１０と、前記筐体を介して前記掌握部を接地する接地部とを備える。【選択図】図１
2018092869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気設備に制御信号を出力する制御機構が収容される金属製の筐体に設けられ、前記制御機構に対して、電気的接点が接続される接続状態と、前記電気的接点が接続されない非接続状態と、を切り替えるカムスイッチであって、
前記制御機構の内部に直結されて前記接続状態と前記非接続状態とを切り替える回転部と、前記回転部を回転させる掌握部と、前記回転部と前記掌握部の間に設けられる絶縁部と、を備え、前記掌握部が炭素繊維強化プラスチックを含んで形成されるハンドルと、
前記筐体を介して前記掌握部を接地する接地部と、
を備えることを特徴とするカムスイッチ。
【請求項２】
前記接地部は、前記掌握部の外面に形成されるとともに、前記筐体と接触する突起である
ことを特徴とする請求項１に記載のカムスイッチ。
【請求項３】
前記掌握部は、前記回転部と同軸に形成される軸部を有し、
前記接地部は、前記軸部の周面に形成されるとともに、前記筐体と接触する突起である
ことを特徴とする請求項２に記載のカムスイッチ。
【請求項４】
前記接地部は、一端が前記掌握部に接続され、他端が前記筐体に接続される導電線である
ことを特徴とする請求項１に記載のカムスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、誤操作防止機構を備えたカムスイッチが知られている。（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０３１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係るカムスイッチは、スイッチシャフトが正規の位置であるか否かを確認するための状況表示窓を有している。これにより、スイッチハンドルで示される状況表示位置の誤りを、状況表示窓を視認することにより判断できるため、スイッチ切換の誤操作を防止できる。
【０００５】
しかし、通常カムスイッチが設置される環境は、温度及び湿度管理がされておらず、さらに屋外では紫外線にさらされるような状況である。特許文献１に係るカムスイッチは、誤操作を防止する機構を有しているものの、その素材に特徴を有しているものではない。したがって、特許文献１に係るカムスイッチでは、周囲の環境によっては著しい劣化を引き起こす虞があった。さらに、作業員によるカムスイッチの操作の際に、作業員に帯電する静電気がカムスイッチに導通することにより、制御機構から誤信号が出力される虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決する主たる本発明は、電気設備に制御信号を出力する制御機構が収容される金属製の筐体に設けられ、前記制御機構に対して、電気的接点が接続される接続状態と、前記電気的接点が接続されない非接続状態と、を切り替えるカムスイッチであって、前記制御機構の内部に直結されて前記接続状態と前記非接続状態とを切り替える回転部と、前記回転軸を回転させる掌握部と、前記回転軸と前記掌握部の間に設けられる絶縁部と、を備え、前記掌握部が炭素繊維強化プラスチックを含んで形成されるハンドルと、前記筐体を介して、前記掌握部を接地する接地部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、周囲の環境に対して耐候性を有する材料で形成することにより劣化を抑制できるとともに、作業員が操作する際に、作業員に帯電する静電気を接地することにより機器の誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るカムスイッチの一例を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るカムスイッチが制御盤に配設された状態の一例を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るカムスイッチが制御盤に配設された状態の一例を示す横断面図である。
【図４】第２実施形態に係るカムスイッチが制御盤に配設された状態の一例を示す斜視図である。
【図５】一般的なカムスイッチが制御盤に配設された状態の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。なお、以下説明において、Ｘ軸はカムスイッチの軸方向に沿う軸であり、Ｙ軸及びＺ軸はＸ軸に直交する軸である。また、図１〜図５において、同一の部材については同一の数字を付して説明する。また、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ方向」と示し、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ方向」と示し、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ方向」と示すこともある。また、制御盤２０００における内部の面を内面と呼び、外部の面を外面と呼ぶことともある。
【００１１】
＝＝＝カムスイッチ１０００＝＝＝
図５を参照しつつ、一般的なカムスイッチ１０００について、以下のとおり説明をする。図５は、一般的なカムスイッチ１０００が制御盤２０００に配設された状態の一例を示す斜視図である。
【００１２】
図５に示すように、カムスイッチ１０００は、ポンプや受変電設備などを制御するための制御盤など（以下、「制御盤２０００」と称する。）に用いられ、電気的接点が接続される接続状態と、電気的接点が接続されない非接続状態と、を切り替えるスイッチである。例えば、接続状態では制御機構１２００から電気信号が出力され、非接続状態では電気信号が切断される。なお、説明の便宜上、図５においては、制御盤２０００の大きさを実際に使用されるものよりも小さく示している。例えば、制御盤２０００大きさは、盤の内部にはリレー回路（不図示）やＰＬＣ（不図示）などが組み込まれ、制御盤２０００の外面には複数のカムスイッチ１０００などを配置できる大きさのものである。
【００１３】
カムスイッチ１０００は、例えば、ハンドル１１００と、制御機構１２００と、を含んで構成されている。カムスイッチ１０００は、例えば、ハンドル１１００が制御盤２０００の外面に操作可能に設けられ、制御機構１２００が制御盤２０００の内部に設けられる。ハンドル１１００を制御盤２０００に固定するように、例えばハンドル１１００と制御盤２０００との間にはパネル状のフランジ１３００が設けられている。
【００１４】
ハンドル１１００は、例えば、作業員がハンドル１１００を操作する際に握る掌握部１１００Ａと、制御機構１２００に直結するシャフト１１００Ｂと、を含んで構成されている。掌握部１１００Ａは、例えば合成樹脂で形成され、略Ｔ字形状を呈する。つまり、屋外に設置される制御盤２０００では紫外線により劣化する虞があり、屋内に設置される制御盤２０００では湿気により劣化する虞がある。また、ハンドル１１００を操作する際に、作業員に帯電する静電気が制御機構１２００に流れることで誤動作を引き起こす虞がある。シャフト１１００Ｂは、例えば、金属材料で形成され、円柱形状を呈している。シャフト１１００Ｂは、一端が掌握部１１００Ａと接合され、他端が制御機構１２００の内部に挿入されている。シャフト１１００Ｂの他端は、制御機構１２００の後述する機構部（不図示）に連結されている。つまり、掌握部１１００Ａの操作は、シャフト１１００Ｂを介して制御機構１２００に伝達される。
【００１５】
制御機構１２００は、例えば、機構部（不図示）と、接点部（不図示）と、を含んで形成されている。なお、図５においては、説明の便宜上、制御機構１２００を直方体のボックス形状で示しているが、制御機構１２００には、例えば、接点毎に複数の端子（不図示）が設けられている。
【００１６】
機構部（不図示）は、例えば、掌握部１１００Ａからシャフト１１００Ｂを介して伝達される回転に応じたノッチを形成する部分である。なお、機構部のノッチ数は、制御機構１２００の種別によって異なる。
【００１７】
接点部（不図示）は、例えば、機構部から伝達される回転力をカム（不図示）に伝達する部分である。接点部では、内部に設けられるカムの動作に応じて、接点の接続状態と非接続状態とを切り替える。接点部には、例えば接点が通常の閉路状態において閉路を示す普通接点や、ノッチの切換において特定のノッチ間では閉路状態を維持する連続接点などが含まれるものとする。
【００１８】
＝＝＝第１実施形態に係るカムスイッチ１００＝＝＝
図１、図２、図３を参照しつつ、第１実施形態に係るカムスイッチ１００について、以下のとおり説明をする。図１は、第１実施形態に係るカムスイッチ１００の一例を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るカムスイッチ１００が制御盤２０００に配設された状態の一例を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係るカムスイッチ１００が制御盤２０００に配設された状態の一例を示す横断面図である。なお、横断面とは、Ｘ軸とＹ軸に沿うＸＹ断面である。
【００１９】
第１実施形態に係るカムスイッチ１００は、一般的なカムスイッチ１０００での問題である掌握部１１１０の劣化や作業員に帯電する静電気による制御機構１２００の誤動作を解消するために、その構造に特徴を有するスイッチである。
【００２０】
図１に示すように、カムスイッチ１００は、例えば、ハンドル１１０と、接地部１２０と、制御機構１３０と、を含んで構成されている。なお、制御機構１３０については、一般的なカムスイッチ１０００に用いられる制御機構１２００と同じものであるため、その説明を省略する。
【００２１】
＜＜ハンドル１１０＞＞
ハンドル１１０は、作業員が操作を行う部分である。図１に示すように、ハンドル１１０は、例えば、掌握部１１１と、絶縁部１１２と、回転部１１３と、を含んで構成されている。
【００２２】
掌握部１１１は、カムスイッチ１００を操作するために、作業員が握る部分である。掌握部１１１は、炭素繊維強化プラスチックを含んで形成されている。掌握部１１１は、例えば、全体が炭素繊維強化プラスチックで形成されているか、又は、プラスチック材料や金属材料の表面に炭素繊維強化プラスチックがコーティングされて形成されているか、いずれで形成されていてもよい。炭素繊維強化プラスチックは、合成樹脂と比較して、紫外線による劣化が小さいく、湿気による劣化も小さい。これにより、掌握部１１１は、屋外で紫外線に晒されるような状況において、その劣化を抑制できるとともに、屋内で湿度に晒されるような状況においても劣化を抑制できる。掌握部１１１は、例えば、取っ手部１１１Ａと、軸部１１１Ｂと、を含んで構成されている。
【００２３】
取っ手部１１１Ａは、作業員が操作するための取っ手である。図１において、取っ手部１１１Ａは、略直方体形状を呈しているように示しているが、例えばくちばし形状や玉子形状などを呈していてもよい。つまり、形状及び大きさが限定されるものではなく、作業員が操作しやすい形状及び大きさのものであればよい。図２に示すように、取っ手部１１１Ａは、カムスイッチ１００が制御盤２０００に配設された状態において、作業員が操作できるように制御盤２０００の外面に露出して設けられる。
【００２４】
軸部１１１Ｂは、作業員の操作による回転力を後述する絶縁部１１２および回転部１１３に伝達する部分である。図１に示すように、軸部１１１Ｂは、取っ手から略垂直に延出して設けられるとともに、後述する絶縁部１１２および回転部１１３と同軸に設けられている。図２に示すように、軸部１１１Ｂは、例えば、カムスイッチ１００が制御盤２０００に配設された状態において、制御盤２０００の外面と内面を貫通するように設けられる。つまり、制御機構１３０が制御盤２０００の内部に設けられることからして、軸部１１１Ｂの軸方向（Ｘ方向）の長さは、制御盤２０００の厚みよりも長く形成される。カムスイッチ１００を制御盤２０００に固定するために、軸部１１１Ｂの周面を取り囲むようにフランジ１１１Ｃが設けられている。フランジ１１１Ｃは、制御盤２０００にネジなどで固定される。
【００２５】
絶縁部１１２は、作業員に帯電する静電気が掌握部１１１を介して制御機構１３０に流れないように、掌握部１１１と後述する回転部１１３とを絶縁する部分である。また、絶縁部１１２は、制御機構１３０からハンドル１１０に向かう逆電力を遮断する役割を有する。絶縁部１１２は、掌握部１１１と回転部１１３との間に配置されるとともに、回転部１１３と同軸に設けられている。絶縁部１１２は、例えば、合成樹脂などの絶縁材料で形成され、円柱形状を呈している。図２、図３において、絶縁部１１２は、盤内において露出しているように示されているが、その全体が制御機構１３０の内部に挿入されていてもよい。
【００２６】
回転部１１３は、掌握部１１１から伝達される回転力を制御機構１３０に伝達するシャフトである。回転部１１３は、例えば、円柱形状を呈し、金属材料で形成されている。回転部１１３は、一端が絶縁部１１２と接合され、他端が制御機構１３０の内部に挿入されている。回転部１１３の他端は、例えば、制御機構１３０の機構部に連結されており、その回転に応じて接点部の接続状態と非接続状態とを切り替える。図２、図３において、回転部１１３は、盤内で露出しているように示しているが、その全体が制御機構１３０の内部に挿入されていてもよい。
【００２７】
＜＜接地部１２０＞＞
接地部１２０は、作業員がハンドル１１０を操作する際に、作業員に帯電する静電気を接地に導通させる部分である。接地部１２０は、炭素繊維強化プラスチックを含んで形成されていることが好ましい。接地部１２０は、例えば、全体が炭素繊維強化プラスチックで形成されているか、又は、プラスチック材料や金属材料の表面に炭素繊維強化プラスチックがコーティングされて形成されているか、いずれで形成されていてもよい。
【００２８】
図１に示すように、接地部１２０は、例えば、軸部１１１Ｂの周面から二つが突出するように設けられている（以下、「突起」と称する。）。また、例えば、二つの突起の夫々は軸部１１１Ｂの周面の反対側に設けられる。ただし、突起の個数は限定されるものではなく、軸部１１１Ｂが制御盤２０００に対して安定的に保持されるように、複数の突起が周面に沿って一定の間隔で設けられていればよい。
【００２９】
図３に示すように、制御盤２０００に軸部１１１Ｂが貫通する貫通孔（不図示）の内周面には、リング状のレール１２１が接合されている。レール１２１は、例えば、導電性材料で形成され、接合部１２０と嵌合する溝を有する。そして、接地部１２０は、カムスイッチ１００が制御盤２０００に配置された状態において、レール１２１の溝に突起が摺動可能に嵌合している。なお、軸部１１１Ｂが制御盤２０００に貫通された状態において、突起がレール１２１に嵌合するように、軸部１１１Ｂの直径および突起の突出する長さが決められる。
【００３０】
制御盤２０００は、接地線３０００を介してグランド４０００に接続されている。つまり、接地部１２０は、制御盤２０００に接合されるレール１２１と接触することにより、制御盤２０００及び接地線３０００を介してグランド４０００に接続される。これにより、作業員がハンドル１１０を操作する際に、作業員に帯電する静電気をグランド４０００に導通させることができる。
【００３１】
＝＝＝動作＝＝＝
図２、図３を参照しつつ、カムスイッチ１００の動作について、以下の通り説明をする。
【００３２】
図２に示すように、作業員は、カムスイッチ１００を操作するために、制御盤２０００に配置されたカムスイッチ１００を確認する。作業員は、制御盤２０００の外面に露出する掌握部１１１を握るとともに、所定の方向に回転させる。作業員による操作は、軸部１１１Ｂ、絶縁部１１２および回転部１１３を介して制御機構１３０に伝達される。制御機構１３０の内部では、回転部１１３の回転に応じて接点を接続状態にされ、あるいは非接続状態にされる。
【００３３】
上記の操作をするような状況において、図３に示すように、カムスイッチ１００の接地部１２０がレール１２１および制御盤２０００と接触しているため、ハンドル１１０は制御盤２０００及び接地線３０００を介してグランド４０００に接続される。これにより、作業員に帯電する静電気が制御盤２０００及び接地線３０００を介してグランド４０００に流れることから、制御機構１３０に静電気に起因する電流が流れないため、制御機構１３０の誤動作を防止できる。
【００３４】
＝＝＝第２実施形態に係るカムスイッチ２００＝＝＝
図４を参照しつつ、第２実施形態に係るカムスイッチ２００について、以下の通り説明をする。図４は、第２実施形態に係るカムスイッチ２００が制御盤２０００に配設された状態の一例を示す斜視図である。
【００３５】
第２実施形態に係るカムスイッチ２００は、例えば、ハンドル２１０と、接地部２２０と、制御機構２３０と、を含んで構成されている。ただし、第２実施形態に係るカムスイッチ２００におけるハンドル２１０および制御機構２３０は、第１実施形態に係るカムスイッチ１００におけるハンドル１１０および制御機構１３０と同じものであるため、その説明を省略する。
【００３６】
接地部２２０は、作業員がハンドル２１０を操作する際に、作業員に帯電する静電気を接地に導通させる部分である。接地部２２０は、例えばキャブタイヤケーブルである。図４に示すように、接地部２２０は、一端が軸部２１１Ｂの周面に接続され、他端が制御盤２０００（筐体）の内面に接続される。これにより、作業員がハンドル２１０を操作する際に、作業員に帯電する静電気を制御盤２０００および接地線３０００を介してグランド４０００に流すことができる。
【００３７】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
＜＜接地部１２０＞＞
上記の説明において、第１実施形態に係るカムスイッチ１００の接地部１２０は炭素繊維強化プラスチックを含んで構成されているとして説明したが、これに限定されない。例えば、金属材料などの導電性材料であればよく、制御盤２０００と電気的に接続されるものであればよい。
【００３８】
上記の説明において、第１実施形態に係るカムスイッチ１００の接地部１２０は軸部１１１Ｂの周面から突出するように設けられているとして説明したが、これに限定されない。例えば、接地部１２０は、取っ手部１１１Ａから制御盤２０００に向かって突出するように設けられていてもよく、その場合、制御盤２０００の外面にリング状のレール（不図示）を設けるとともに、それに嵌合するように配設される。
【００３９】
＜＜接地部２２０＞＞
上記の説明において、第２実施形態に係るカムスイッチ２００の接地部２２０はキャブタイヤケーブルであるとして説明したが、これに限定されず、絶縁電線や電力ケーブルであればよい。
【００４０】
＝＝＝まとめ＝＝＝
以上説明したように、本実施形態に係るカムスイッチ１００，２００は、電気設備に制御信号を出力する制御機構１３０，２３０が収容される金属製の制御盤２０００（筐体）に設けられ、制御機構１３０，２３０に対して、電気的接点が接続される接続状態と、電気的接点が接続されない非接続状態と、を切り替えるカムスイッチ１００，２００であって、制御機構１３０，２３０の内部に直結されて接続状態と非接続状態とを切り替える回転部１１３，２１３と、回転部１１３，２１３を回転させる掌握部１１１，２１１と、回転部１１３，２１３と掌握部１１１，２１１の間に設けられる絶縁部１１２，２１２と、を備え、掌握部１１１，２１１が炭素繊維強化プラスチックを含んで形成されるハンドル１１０，２１０と、制御盤２０００を介して掌握部１１１，２１１を接地する接地部１２０，２２０と、を備えることを特徴とする。本実施形態によれば、紫外線による掌握部１１１，２１１の劣化を抑制するとともに、制御盤２０００を介して掌握部１１１，２１１を接地することにより、作業員に帯電する静電気をグランド４０００に導通できるため、制御機構１３０，２３０の誤動作を防止できる。
【００４１】
又、本実施形態に係るカムスイッチ１００において、接地部１２０は、掌握部１１１の外面に形成されるとともに、制御盤２０００と接触する突起であることを特徴とする。本実施形態によれば、接地線３０００などによらず掌握部１１１を接地することができるため、部品点数を減らすことができる。
【００４２】
又、本実施形態に係るカムスイッチ１００において、掌握部１１１は、回転部１１３と同軸に形成される軸部１１１Ｂを有し、接地部１２０は、軸部１１１Ｂの周面に形成されるとともに、制御盤２０００と接触する突起であることを特徴とする。本実施形態によれば、掌握部１１１の軸部１１１Ｂに設けられる突起と制御盤２０００とが接触して接地されるため、確実に接地効果を奏することができる。
【００４３】
又、本実施形態に係るカムスイッチ２００において、接地部２２０は、一端が掌握部２１１に接続され、他端が制御盤２０００に接続される導電線であることを特徴とする。本実施形態によれば、汎用の導電線を用いるため、製作コストの縮減が図れる。
【００４４】
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１００，２００    カムスイッチ
１１０，２１０    ハンドル
１１１，２１１    掌握部
１１１Ｂ    軸部
１１２，２１２    絶縁部
１１３，２１３    回転部
１２０，２２０    接地部
１３０，２３０    制御機構
【図１】
2018092869.tif 000003
【図２】
2018092869.tif 000004
【図３】
2018092869.tif 000005
【図４】
2018092869.tif 000006
【図５】
2018092869.tif 000007