(57)【要約】【課題】一つのスイッチ本体に配置された複数の押釦を、任意に選択して、複数のオルタネート型スイッチを簡単に組立て可能な、汎用性の高い押釦スイッチの状態保持機構を提供する。【解決手段】押釦（１２）の主軸（２又は４）に勘合溝（１０）又は貫通穴（９）を設け、又スイッチ本体（１）に、押釦の主軸と直交する向きにトンネル機構（８）を設け、スイッチ本体の組立て時に、必要とする二つの主軸（２）で仕切られるトンネル空間を選択して鋼球（５）列を投入する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押釦の押圧操作によって本体内に向かい進退する復帰勢力を有する複数の主軸と、前記本体内には少なくとも一つ以上の数の鋼球等の球体と、当該鋼球が前記押圧方向に対して略直角方向であって自在に直線状に自由移動するようにガイドするトンネル機構と、前記直線状のトンネル機構において少なくともそのトンネルの一部を仕切る２本の主軸間に形成された前記トンネル空間内に隙間なく投入する鋼球又は鋼球列と、前記複数の主軸には前記鋼球が勘合するための勘合溝又は貫通穴と、を有し、前記複数の主軸のうち押圧された主軸のみが前記鋼球を勘合することを特徴とする押釦スイッチの状態保持機構。
【請求項２】
請求項１において、前記勘合溝を有する前記２本の主軸間に、さらに少なくとも一つ以上の数の第３の主軸を配置し、当該第３の主軸には前記貫通穴と、前記貫通穴の方向が前記トンネル機構の直線方向と一致させるための球体溝と、を形成し、また、前記２本の主軸間で前記第３の主軸の貫通穴を含むトンネル空間に隙間なく投入する鋼球列を有し、前記貫通穴を有する第３の主軸が押圧されたとき、前記貫通穴に鋼球を勘合したままその勘合位置が前記鋼球列の外に外れることで、前記２本の主軸又は前記第３の主軸の何れかの主軸のうち押圧された主軸のみが前記鋼球を勘合することを特徴とする押釦スイッチの状態保持機構。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記本体には、前記２本の主軸及び前記第３の主軸のうち何れの主軸でも挿入可能とする取付け穴が在り、当該取付け穴は平行で等間隔に配置され、又前記本体には前記等間隔に配置された前記全ての取付け穴と直交する一つの直線状のトンネル機構を有し、前記取付け穴の何れかに前記２本の主軸とその２本の主軸の間に前記第３の主軸を、又は前記２本の主軸のみを、挿入し、前記２本の主軸間で仕切る前記トンネル空間に隙間なく前記鋼球列を投入する構成とすることで、前記２本の主軸のみからなる二者択一型押釦スイッチ又は、前記第３の主軸を含む三者択一型押釦スイッチ又は、前記第３の主軸を複数含む多者択一型押釦スイッチを、一乃至複数箇所形成することを特徴とする押釦スイッチの状態保持機構。
【請求項４】
前記本体には、取付け板を介して電気回路用スイッチ、空気圧用切替弁、又は流体圧用切替弁の何れかの装置を取り付け、当該装置を押釦の押圧操作によって制御することを特徴とする押釦スイッチの状態保持機構。
【請求項５】
請求項４において、前記本体には、取付け板を介して電気回路用スイッチ、空気圧用切替弁、又は流体圧用切替弁の何れかの種類の装置のうち少なくとも２種類以上の装置を取り付け、当該装置を押釦の押圧操作によって制御することを特徴とする押釦スイッチの状態保持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は押釦スイッチのスイッチ機構に関するものであり、特にオルタネート型押釦スイッチにおける状態保持機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のオルタネート型押釦スイッチにおける代表的な状態保持機構は図１０に示すように、板カム構造を有していた。図１０において、押釦１２が押圧され主軸２の突起部２０が下降すると、板カム２１はバネ２２を右方向に収縮させるが、やがてラッチ位置２３でラッチされその状態が保持される。したがってこの構成では押釦数の異なるスイッチ機構を組み立てる場合、その都度、主軸の数に応じて形状の違う板カム２１が必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、板カム２１は、従来プレス加工で製造していたが、押釦の主軸の数に応じて種類の異なるスイッチを少量生産するためには、形の違う板カムがそれぞれ必要であり、それを種類毎に用意することは極めて不経済であった。またカム構造では空圧用切換弁等の比較的強い操作力が必要な用途では使用できなかった。また、別のてこ式構造（図示せず）を有するスイッチ機構では、比較的強い操作力が得られる代わりに、支点からの距離が必要となり、スイッチ機構の小型化を妨げていた。また何れにしても、一箇所に多数の押釦を配置し、さらにその押釦を様々なスイッチ用途に使いたい場合であって、一つのスイッチ本体に配置された複数の押釦を、任意に選択して、機能が違う複数のオルタネート型スイッチを簡単に組立て可能な、汎用性の高い押釦の状態保持機構は存在しなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述した課題を鑑みてなされたもので、本発明が採用した手段は、押釦の押圧操作によって本体内に向かい進退する復帰勢力を有する複数の主軸と、前記本体内には少なくとも一つ以上の数の鋼球と、当該鋼球が前記押圧方向に対して略直角方向であって自在に直線状に自由移動するようにガイドするトンネル機構と、前記直線状のトンネル機構において少なくともそのトンネルの一部を仕切る２本の主軸間に形成された前記トンネル空間内に隙間なく投入する鋼球又は鋼球列と、前記複数の主軸には前記鋼球が勘合するための勘合溝又は貫通穴と、を有し、前記複数の主軸のうち押圧された主軸のみが前記鋼球を勘合することを特徴とする。
【０００５】
また、前記勘合溝を有する前記２本の主軸間に、さらに少なくとも一つ以上の数の第３の主軸を配置し、当該第３の主軸には前記貫通穴と、前記貫通穴の方向が前記トンネル機構の直線方向と一致させるための球体溝と、を形成し、また、前記２本の主軸間で前記第３の主軸の貫通穴を含むトンネル空間に隙間なく投入する鋼球列を有し、前記貫通穴を有する第３の主軸が押圧されたとき、前記貫通穴に鋼球を勘合したままその勘合位置が前記鋼球列の外に外れることで、前記２本の主軸又は前記第３の主軸の何れかの主軸のうち押圧された主軸のみが前記鋼球を勘合することを特徴とする。
【０００６】
また、前記本体には、前記２本の主軸及び前記第３の主軸のうち何れの主軸でも挿入可能とする取付け穴が在り、当該取付け穴は平行で等間隔に配置され、又前記本体には前記等間隔に配置された前記全ての取付け穴と直交する一つの直線状のトンネル機構を有し、前記取付け穴の何れかに前記２本の主軸とその２本の主軸の間に前記第３の主軸を、又は前記２本の主軸のみを、挿入し、前記２本の主軸間で仕切る前記トンネル空間に隙間なく前記鋼球列を投入する構成とすることで、前記２本の主軸のみからなる二者択一型押釦スイッチ又は、前記第３の主軸を含む三者択一型押釦スイッチ又は、前記第３の主軸を複数含む多者択一型押釦スイッチを、一乃至複数箇所形成することを特徴とする。
【０００７】
また、前記本体には、取付け板を介して電気回路用スイッチ、空気圧用切替弁、又は流体圧用切替弁の何れかの装置を取り付け、当該装置を押釦の押圧操作によって制御することを特徴とする。
【０００８】
また、前記本体には、取付け板を介して電気回路用スイッチ、空気圧用切替弁、又は流体圧用切替弁の何れかの種類の装置のうち少なくとも２種類以上の装置を取り付け、当該装置を押釦の押圧操作によって制御することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る押釦スイッチの状態保持機構の一実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明による二者択一型押釦スイッチの状態保持機構を示す断面図である。図１において、スイッチ本体１には、２本の主軸２を平行挿入して本体に取り付けるための取付け穴３が在り、また主軸の取付け穴と直交する向きに３個の鋼球５が直線状に自由移動するようにガイドするためのトンネル機構８が在る。また、主軸２の側面には鋼球が勘合するための勘合溝１０を有し、その上端は押釦１２の形状とする。そして、２本の主軸２で仕切られたトンネル空間内に隙間なく鋼球５を投入した状態で、主軸をコイルバネ６と抜け止め７によって本体の取付け穴３に挿入した状態で組み立てる。また、この主軸２の概観を図２の斜視図に示す。
【００１０】
また、図１において、押釦１２の押圧操作によって本体１内に向かって下降する主軸２の勘合溝１０がトンネル機構８の位置に達すると、他方の主軸のコイルバネ６の復帰勢力から伝達された鋼球列の押出し力によって鋼球が勘合溝１０に勘合される。また、他方の主軸は、コイルバネの復帰力によって勘合が解除され今までの押圧状態から復帰状態に戻る。このようにして、２個の主軸のうち最後に押圧された主軸のみが押圧状態に保持される。
【００１１】
図１において、主軸径Ｂと鋼球径Ｄの寸法比は、Ｂ：Ｄ＝３：２とし、また、主軸の勘合溝１０の深さＦは、溝形状に関係なく鋼球径Ｄの２０から４０％が軸に入り込む深さとする。すると、以上の構成により、主軸間のピッチＰを鋼球径Ｄで表現すると、Ｐ＝（Ｎ×Ｄ）＋Ａと表すことができる。ただしＮは２本の主軸で仕切られたトンネル空間に隙間なく配置される鋼球の数であり、また、Ａは１．１から１．３の値である。また、押釦の押圧操作によるストローク長Ｌは鋼球径Ｄの７０から９０％の値になる。つまり、使用する鋼球の大きさに対して主軸径、勘合溝の深さ、主軸間のピッチ及び、押圧によって発生するストローク長が決まる。また、図６には、鋼球一つを使用した場合の２者択一型押釦スイッチを示す。したがって図６に示すように、鋼球１個の場合、例えば直径４ｍｍの鋼球を採用すると、軸心間で１０ｍｍ以下の小型スイッチも制作できる。ただし本発明は上記実施例に限定されるものではない。
【００１２】
また、図３は、本発明による四者択一型押釦スイッチの状態保持機構を示す断面図である。図３は、２本の主軸２の間に第３の主軸４を２本配置し、４本の主軸のうち最後に押圧された主軸のみがその押圧状態を保持する四者択一型押釦スイッチの状態保持機構を示すものである。また、図４は主軸４の外観を示す斜視図であり、主軸４には球体溝１１と貫通穴９を有することを示す。また、主軸４の貫通穴９の方向はスイッチ本体のトンネル機構８の直線方向と一致させる必要があり、球体溝１１は鋼球５の移動をガイドすると共に、主軸４自体の回転防止機能を兼ねる。図３において、押圧からの復帰状態の主軸は、その貫通穴９とトンネル機構８が一直線状に並び、鋼球列の移動は滑らかである。
【００１３】
また図３において、第３の主軸４のうちのどちらかが押圧されると、鋼球列の鋼球は主軸４の球体溝１１の向きをガイドしながら貫通穴９に侵入し保持される。図３は主軸４の貫通穴９に鋼球５を勘合したまま、その鋼球位置が鋼球列の外に外れることを示す。また、直前に押圧状態であった主軸はコイルバネ６の復帰勢力によって押圧状態から復帰状態に戻る。また主軸２が押圧された場合は、既に図１を使って説明した通りである。このようにして、主軸２又は主軸４の４本の主軸のうち種類を問わず、押圧された主軸のみが鋼球を勘合してその状態を保持する。
【００１４】
また第３の主軸４を、２本の主軸２の間に必要数配置する事により、三者択一型押釦スイッチ又はそれ以上の主軸数を有した多者択一型押釦スイッチを構成することもできる。
【００１５】
また、第３の主軸４の径を主軸２の径Ｂと同じ寸法とし、また、球体溝１１の深さを主軸２の勘合溝１０の深さＦと同じにすれば、前述した主軸間距離Ｐも二者択一型スイッチの場合と同じになる。
【００１６】
したがって、例えば図５に示すように、スイッチ本体１に、平行して等間隔に並ぶ多数の主軸（２又は４）を配置し、その全ての取付け穴３と直交する一つの直線状のトンネル機構８を構成するだけで、必要とするスイッチ機能がその組立て方法を変えるだけで実現できる。すなわち、２本の主軸２と第３の主軸４を使い分け、２本の主軸で仕切られたトンネル空間に鋼球列を配置するかしないかを選択することで様々な種類のスイッチ機能が実現できる。
【００１７】
図５は６本の主軸が取り付け可能なスイッチ本体１の場合であって、図５において左の２軸で構成されるスイッチ機能は２者択一型押釦スイッチ、また中央の３軸で構成されるスイッチ機能は３者択一型押釦スイッチとして機能する。したがって、図５に示すように、主軸で仕切られたトンネル空間をそれぞれ選択して、必要な箇所に鋼球列を投入する。また右端の１軸で構成されるスイッチ機能はモーメンタリ型押釦スイッチとして機能させるため、鋼球列を配置しない。また同様に、図５に示すスイッチ本体１を使用して、組み立て時に、６者択一型押釦スイッチ（図示せず）、又は３者択一型押釦スイッチを２個搭載したスイッチ（図示せず）、あるいは２者択一型押釦スイッチを３個並べたスイッチ（図示せず）、とすることもできる。
【００１８】
また、本発明のスイッチ機構に様々な制御装置を取り付けることで、その装置を押圧操作から生じるストロークによってＯＮ／ＯＦＦ制御することができる。図７は本発明の応用例であり、主軸３本の場合であって、本発明による押釦スイッチの状態保持機構の本体１に、取付け板１５を介して３種類のそれぞれ用途の異なる装置として、電気回路用スイッチ１６、空気圧用切換弁１７、及び流体圧用切換弁１８をそれぞれ取り付けた状態を示す正面図であり、図８はその側面図である。図７は流体圧用切換弁１８のみが押圧された状態を示している。
【００１９】
また、図９は本発明の別の応用例を示す図であり、図１又は図６に示した２者択一型押釦スイッチの２軸に、取付け板を介してそれぞれ電気回路スイッチ１６と空気圧用切換弁１７を取り付け（図示せず）、二つの装置を連動させて制御する場合の説明のための回路図である。図９において、空気圧切替弁１７の主軸が押圧されるとシリンダー３０内の空気は加圧され、かつ電気回路スイッチ１６は常時閉側の接点がＯＮする。また電気回路側の主軸が押圧されると電気回路スイッチの常時閉接点がＯＦＦされ、かつ空気圧切換弁もＯＦＦし、シリンダー３０内に空気が排出される。
この例のように電気と空気圧等、異なったエネルギー媒体を同時にＯＮ、ＯＦＦすることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の押釦スイッチの状態保持機構は、押釦の主軸に勘合溝又は貫通穴と、スイッチ本体にトンネル機構と、を備えた構成とし、スイッチ本体の組み立て時に、必要とする箇所にのみ鋼球を投入することで、一つのスイッチ本体を使用して、任意の箇所に様々な複数のオルタネート型スイッチを組み立てることができる。これは従来の板カム構造の押釦スイッチ等に比べて、多品種少量生産に適した押釦スイッチとなる。また小型で、強い操作力を持った押釦スイッチが実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による２者択一型押釦スイッチの状態保持機構を示す断面図。
【図２】本発明による主軸２の概観を示す斜視図。
【図３】本発明による４者択一型押釦スイッチの状態保持機構を示す断面図。
【図４】本発明による第３の主軸４の概観を示す斜視図。
【図５】本発明の応用例として６軸の場合を示す状態保持機構の断面図。
【図６】本発明の応用例を示す２者択一型押釦スイッチの状態保持機構を示す断面図。
【図７】本発明の別の応用例を示す正面図。
【図８】本発明の別の応用例を示す側面図。
【図９】スイッチ機構の用途を説明するための回路図。
【図１０】従来の３者択一型押釦スイッチの状態保持機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　スイッチ本体
２　　主軸
３　　主軸の取付け穴
４　　第３の主軸
５　　鋼球
８　　トンネル機構
９　　貫通穴
１０　　勘合溝
１１　　球体溝（回転防止）
１５　　取り付け板
１６　　電気回路用スイッチ
１７　　空気圧用切換弁
１８　　流体圧用切換弁
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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