(57)【要約】【課題】角度変位や距離変位があっても１本で配線でき、不感部が形成されないコードスイッチを提供する。【解決手段】コードスイッチ１の全長の少なくとも一部にカール部分２が形成される。カール部分２は、角度・距離変位に追従し、引っ張りが生じないので、１本で配線できる。このとき、カール部分２は挟み込み検出の機能を有するので、コードスイッチ１の全長にわたり不感部が形成されない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コードスイッチの全長の少なくとも一部にカール部分を形成したことを特徴とするコードスイッチ。
【請求項２】
上記コードスイッチが弾性を有する材料からなる中空の絶縁体と、その絶縁体の中空部内面に沿わせて螺旋状に延び、互いに空隙を隔てて配置された複数の導電部材とを備えることを特徴とする請求項１記載のコードスイッチ。
【請求項３】
上記カール部分の内径が上記コードスイッチの外径の１倍〜２０倍であることを特徴とする請求項１又は２記載のコードスイッチ。
【請求項４】
連結部を介して繋がれた相対的に角度変位可能な一方の機構部品から他方の機構部品へ渡らせて上記コードスイッチを配線し、一方の機構部品に固定された部分と他方の機構部品に固定された部分との間に上記カール部分を配したことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のコードスイッチ。
【請求項５】
伸縮部材を介して繋がれた相対的に距離変位可能な一方の機構部品から他方の機構部品へ渡らせて上記コードスイッチを配線し、一方の機構部品に固定された部分と他方の機構部品に固定された部分との間に上記カール部分を配したことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のコードスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角度変位や距離変位があっても１本で配線でき、不感部が形成されないコードスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動開閉機能を有したドア、窓、シャッタ等の開閉装置が、ビル、店舗、ガレージ等の多くの建造物や自動車において普及している。これに伴って挟み込みの回避が望まれており、開閉装置に挟み込み検出用のコードスイッチを取り付けることが検討されている。また、産業用ロボットやヒューマンロボットにおける挟み込み検出のために、ロボットにも挟み込み検出用のコードスイッチを取り付けることが検討されている。
【０００３】
図５に示されるように、特許文献１，２に記載された従来のコードスイッチ５１は、弾性を有する材料からなる中空の絶縁体５２と、その絶縁体５２の中空部５３内面に互いに対向させて配置された２つの導電部材（電極）５４とを備える。導電部材５４同士は、空隙を隔てている。導電部材５４は、例えば、心線５５の周りに導電樹脂５６を被覆したものである。
【０００４】
【特許文献１】実開平４−４２０２２号公報
【特許文献２】特開平４−１２６３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図６に示されるように、関節と呼ばれる連結部６２を介して繋がれた相対的に角度変位可能な２本のアーム６３，６４があるとき、両アーム６３，６４に跨らせて１本のコードスイッチ５１を配線することはできない。なぜなら、２本のアーム６３，６４が角度変位をすると、コードスイッチ５１が引っ張られてしまうからである。そこで、この例では、一方のアーム６３に沿わせて関節６２の直前まで１本のコードスイッチ５１を配線し、他方のアーム６４にも同様に関節の直前まで別の１本のコードスイッチ５１を配線している。これにより、２本のアーム６３，６４が角度変位をしても、それぞれのコードスイッチ５１，５１はアーム６３，６４とほぼ一体化しており、コードスイッチ５１，５１に引っ張りは生じない。
【０００６】
しかしながら、コードスイッチ５１の末端部６５は、電極を接続したり、異物が侵入するのを防ぐためにシールを施してあり、挟み込み検出の機能がない。また、２本のコードスイッチ５１，５１間にコードスイッチ５１が存在しない空間ができる。このため、関節６２の近傍は、コードスイッチ５１が存在しない空間及び末端部６５が占めることになり、挟み込み検出に関して不感部が形成される。
【０００７】
図７に示されるように、伸縮部材７２を介して繋がれた相対的に距離変位可能な２本のバンパー部７３，７４があるとき、バンパー部７３，７４に跨らせて１本のコードスイッチ５１を配線することはできない。なぜなら、２本のバンパー部７３，７４が距離変位をすると、コードスイッチ５１が引っ張られてしまうからである。そこで、この例では、一方のバンパー部７３に沿わせて伸縮部材７２の直前まで１本のコードスイッチ５１を配線し、他方のバンパー部７４にも同様に伸縮部材７２の直前まで別の１本のコードスイッチ５１を配線している。これにより、バンパー部７３，７４が距離変位をしても、それぞれのコードスイッチ５１，５１はバンパー部７３，７４とほぼ一体化しており、コードスイッチ５１，５１に引っ張りは生じない。
【０００８】
この構成においても、伸縮部材７２の近傍は、コードスイッチ５１が存在しない空間及び末端部６５が占めることになり、挟み込み検出に関して不感部が形成される。
【０００９】
このように、関節６２や伸縮部材７２を跨いで１本のコードスイッチ５１を配線すると角度変位や距離変位によってコードスイッチ５１が引っ張られてしまう。一方、２本のコードスイッチ５１，５１に分けて配線すると不感部が形成される。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、角度変位や距離変位があっても１本で配線でき、不感部が形成されないコードスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、コードスイッチの全長の少なくとも一部にカール部分を形成したものである。
【００１２】
上記コードスイッチが弾性を有する材料からなる中空の絶縁体と、その絶縁体の中空部内面に沿わせて螺旋状に延び、互いに空隙を隔てて配置された複数の導電部材とを備えてもよい。
【００１３】
上記カール部分の内径が上記コードスイッチの外径の１倍〜２０倍であってもよい。
【００１４】
連結部を介して繋がれた相対的に角度変位可能な一方の機構部品から他方の機構部品へ渡らせて上記コードスイッチを配線し、一方の機構部品に固定された部分と他方の機構部品に固定された部分との間に上記カール部分を配してもよい。
【００１５】
伸縮部材を介して繋がれた相対的に距離変位可能な一方の機構部品から他方の機構部品へ渡らせて上記コードスイッチを配線し、一方の機構部品に固定された部分と他方の機構部品に固定された部分との間に上記カール部分を配してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１７】
（１）角度変位や距離変位があっても１本で配線できる。
【００１８】
（２）不感部が形成されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２０】
図１に示されるように、本発明に係るコードスイッチ１は、コードスイッチ１の全長の少なくとも一部にカール部分２が形成されたものである。カール部分２は、コードスイッチ１を所定の内径かつ所定のピッチで螺旋状に巻いて形成したものである。コードスイッチ１がカールされていない部分を非カール部分３と呼ぶ。
【００２１】
図１のコードスイッチ１の作用効果を述べる。コードスイッチ１は、全長の少なくとも一部にカール部分２を含んでいる。カール部分２は、角度変位や距離変位（つまり曲げや延ばし）に対して柔軟に追従し、引っ張りが生じることがない。従って、角度変位や距離変位がある場所や対象物に対してもコードスイッチ１が１本で配線できる。また、このときカール部分２は非カール部分３と同様にコードスイッチ１の本来の挟み込み検出の機能を有するので、コードスイッチ１の全長にわたり不感部が形成されない。
【００２２】
図２に示されるように、コードスイッチ１は、弾性を有する材料からなる中空の絶縁体２１と、その絶縁体２１の中空部２２の内面に沿わせて螺旋状に延び、互いに空隙を隔てて配置された複数の導電部材２３とを備える。その導電部材２３は、複数本集合させた金属製の心線２４を導電樹脂２５で覆ったものである。
【００２３】
従来の図５のコードスイッチは、曲げると導電部材が座屈することがある。導電部材が座屈すると、導電部材同士が接触してしまう。導電部材同士が接触してしまうと、本来の挟み込み検出ができなくなってしまう。このように、図５のコードスイッチは、導電部材同士を接触させずにカール部分を形成しにくい。
【００２４】
そこで、本発明では、図２のコードスイッチ１を用いるのが望ましい。図２のコードスイッチ１では、導電部材２３が螺旋状に延びているので、曲げても座屈しにくい。よって、導電部材２３同士を接触させずにカール部分を形成するのが容易である。
【００２５】
カール部分２の内径は、コードスイッチ１の外径の１倍〜２０倍であるのが好ましい。カール部分２の内径がコードスイッチ１の外径の２０倍を超えると、カール部分２の内径がコードスイッチ１の外径に対して大きくなりすぎ、設置時に邪魔になる。一方、カール部分２の内径がコードスイッチ１の外径の１倍に満たないと、曲げ径が小さすぎて導電部材２３同士が接触する可能性がある。
【００２６】
次に、産業用ロボット、ヒューマンロボット、搬送ロボット等の可動部を有する機械に本発明のコードスイッチ１を取り付けた実施形態を説明する。
【００２７】
図３に示されるように、このコードスイッチ３１は、関節と呼ばれる連結部３２を介して繋がれた相対的に角度変位可能な一方の機構部品３３から他方の機構部品３４へ渡らせて上記コードスイッチ１を配線し、一方の機構部品３３に固定された部分と他方の機構部品３４に固定された部分との間にカール部分２を配したものである。機構部品３３，３４に固定される部分は、いずれも非カール部分３である。
【００２８】
機構部品３３，３４は、相対的に角度変位可能なものであればなんでもよく、例えば、一方が機械の固定基幹部品で他方がロボットのアームのような可動機構部品であってもよい。関節３２は、アームを旋回させるものでも、アームを軸回転させるものでもよい。図示例では、機構部品３３，３４が両方ともアームであり、一方のアームが他方のアームにの先端に付けられた関節３２を支点として旋回する。
【００２９】
このコードスイッチ３１において、機構部品３３，３４が相対的に角度変位すると、カール部分２が伸縮するのでコードスイッチ３１に引っ張りが生じることがない。このように、角度変位がある対象物に対してコードスイッチ３１が１本で配線できる。また、このときカール部分２は非カール部分３と同様にコードスイッチ３１の本来の挟み込み検出の機能を有するので、コードスイッチ３１の全長にわたり不感部が形成されない。
【００３０】
図４に示されるように、このコードスイッチ４１は、伸縮部材４２を介して繋がれた相対的に距離変位可能な一方の機構部品４３から他方の機構部品４４へ渡らせてコードスイッチ４１を配線し、一方の機構部品４３に固定された部分と他方の機構部品４４に固定された部分との間にカール部分２を配したものである。機構部品４３，４４に固定される部分は、いずれも非カール部分３である。
【００３１】
機構部品４３，４４は、相対的に距離変位可能なものであればなんでもよく、例えば、一方が機械の固定基幹部品で他方がロボットのバンパー部のような可動機構部品であってもよい。伸縮部材４２は、バンパー部とは独立した別の部材で構成しても、バンパー部自体の一部又は全体を伸縮自在に構成してもよい。図示例では、機構部品４３，４４が両方ともバンパー部であり、双方のバンパー部が蛇腹型の伸縮部材４２で連結されている。
【００３２】
このコードスイッチ４１において、機構部品４３，４４が相対的に距離変位すると、カール部分２が伸縮するのでコードスイッチ４１に引っ張りが生じることがない。このように、距離変位がある対象物に対してコードスイッチ４１が１本で配線できる。また、このときカール部分２は非カール部分３と同様にコードスイッチ４１の本来の挟み込み検出の機能を有するので、コードスイッチ４１の全長にわたり不感部が形成されない。
【実施例】
【００３３】
次に、本発明のコードスイッチと従来のコードスイッチを複数種類試作して比較する。
（実施例１）
図１の外観を備え、図２の内部構造を備えたコードスイッチ１を全長１ｍ作成した。カール部分２はその全長の中央部に長さ１０ｃｍ作成し、その両側に非カール部分３をそれぞれ４５ｃｍ残した。コードスイッチ１の外径は４．５ｍｍとし、カール部分２の内径は９ｍｍとした。内部に含まれる４本の導電部材２３の直径を０．８５ｍｍ、この導電部材２３の長手方向のスパイラルピッチを２４ｍｍとした。
【００３４】
実施例１のコードスイッチ１は、導電部材２３を長手方向にスパイラル状に形成しているため、カール部分２においても導電部材２３同士が接触して短絡することがなく、非カール部分３と同様にコードスイッチ１が本来有する挟み込み検出の機能を発揮できた。
【００３５】
その後、このコードスイッチ１を図３のような関節３２を有するロボットのアーム（機構部品３３，３４）に取り付けた。 関節３２のところにカール部分２がくるようにして、両側の非カール部分３を機構部品３３，３４に固定し、カール部分２は非固定とした。
【００３６】
この結果、関節３２で連結されて相対的に角度変位を有する機構部品３３，３４に対して１本のコードスイッチ１を配線することができ、しかも、不感部が存在せず、関節３２の近傍においても挟み込みを検出することができた。
（実施例２）
図１の外観を備え、図２の内部構造を備えたコードスイッチ１を全長１．５ｍ作成した。カール部分２はその全長の中央部に長さ２０ｃｍ作成し、その両側に非カール部分３をそれぞれ６５ｃｍ残した。コードスイッチ１の外径は４．２ｍｍとし、カール部分２の内径は１６．８ｍｍとした。内部に含まれる４本の導電部材２３の直径を０．６ｍｍ、この導電部材２３の長手方向のスパイラルピッチを１０ｍｍとした。
【００３７】
実施例２のコードスイッチ１は、導電部材２３を長手方向にスパイラル状に形成しているため、カール部分２においても導電部材２３同士が接触して短絡することがなく、非カール部分３と同様にコードスイッチ１が本来有する挟み込み検出の機能を発揮できた。
【００３８】
その後、このコードスイッチ１を図４のような伸縮部材４２を有するロボットのバンパー部（機構部品４３，４４）に取り付けた。 伸縮部材４２のところにカール部分２がくるようにして、両側の非カール部分３を機構部品４３，４４に固定し、カール部分２は非固定とした。
【００３９】
この結果、伸縮部材４２で連結されて相対的に伸縮変位を有する機構部品４３，４４に対して１本のコードスイッチ１を配線することができ、しかも、不感部が存在せず、伸縮部材４２の近傍においても挟み込みを検出することができた。
（比較例１）
図５のコードスイッチ５１を用いて実施例１と同様なカール部分を作成した。このとき、コードスイッチ５１の内部で導電部材５４同士が接触して短絡してしまい、挟み込み検出の機能を発揮できなくなった。
（比較例２）
図５のコードスイッチ５１を図６のように関節６２を介して繋がれた相対的に角度変位可能な２本のロボットのアーム６３，６４にそれぞれ取り付けた。このとき、関節６２の近傍に挟み込み検出に関して不感部が形成された。
（比較例３）
図５のコードスイッチ５１を用いて実施例２と同様なカール部分を作成した。このとき、コードスイッチ５１の内部で導電部材５４同士が接触して短絡してしまい、挟み込み検出の機能を発揮できなくなった。
（比較例４）
図５のコードスイッチ５１を図７のように伸縮部材７２を介して繋がれた相対的に距離変位可能な２本のロボットのバンパー部７３，７４にそれぞれ取り付けた。このとき、伸縮部材７２の近傍に挟み込み検出に関して不感部が形成された。
【００４０】
以上の実施例と比較例との比較結果をまとめると、産業用ロボットやヒューマンロボットのように可動の機構部品を有する機械において、挟み込み検出や衝突検出に用いるコードスイッチを１本で複数の機構部品に渡らせて配線することができ、不感部をなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態を示すコードスイッチの外観図である。
【図２】図１のコードスイッチの内部構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示すコードスイッチを機械に配線した箇所の側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示すコードスイッチを機械に配線した箇所の側面図である。
【図５】従来のコードスイッチの内部構成図である。
【図６】従来のコードスイッチを機械に配線した箇所の側面図である。
【図７】従来のコードスイッチを機械に配線した箇所の側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１，３１，４１  コードスイッチ
２  カール部分
３  非カール部分
【図１】
2007280720.tif 000003
【図２】
2007280720.tif 000004
【図３】
2007280720.tif 000005
【図４】
2007280720.tif 000006
【図５】
2007280720.tif 000007
【図６】
2007280720.tif 000008
【図７】
2007280720.tif 000009