JP4229556B2 - 安全スイッチ用アクチュエータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機械が設置される部屋の出入口などの壁面に装着され、その出入口の扉が開かれたときには、産業機械等への電源供給を停止する安全スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業機械が設置された部屋や工場あるいは産業機械自体の危険ゾーンでは、作業者が機械に巻き込まれて負傷するといったトラブルの発生を防止することを目的として、部屋や危険ゾーンの出入口の扉が完全に閉まっていないときには、機械の駆動をロックするシステムを設けることが要求されている。
【０００３】
そのロックシステムとして、従来、扉の摺動部分にリミットスイッチを設けておき、そのリミットスイッチにより扉閉の状態が検出されたときに限って部屋内の産業機械への電源供給を行うといった方式が採用されている。
【０００４】
しかしながら、以上のようなロックシステムによれば、扉を閉じなくてもリミットスイッチのアクチュエータを操作することで、部屋内の機械の運転が可能な状態となるので完全な安全対策とは言えない。
【０００５】
そこで、本出願人は、そのような誤動作を防止した安全スイッチを既に提案している（特開平６−７６６７４号公報）。
【０００６】
この提案の安全スイッチは、操作部とスイッチ部とが設けられ、操作部のケーシングにキー挿入孔が形成されたスイッチ本体（図１参照）と、ベースに操作キーを設けたアクチュエータとからなり、スイッチ本体を部屋の出入口周辺の壁面に設置するとともに、その出入口の扉（スライド式または回転式）にアクチュエータを固着しておき、扉を閉じたときに、アクチュエータの操作キーがスイッチ本体のキー挿入孔を通じて操作部に進入し、これによりスイッチ部に内蔵の接点ブロックの可動接点が切り換わるように構成されており、このような切り換わり動作で回路接続が主回路（産業機械への電源供給回路）側へと切り換わって部屋内の機械が運転可能な状態となる。
【０００７】
また、安全スイッチは、ティーチング装置などの装置本体に接続するモバイル機器との接続部に設置され、装置本体にモバイル機器を正しい状態で接続したときに、安全スイッチのスイッチ本体にアクチュエータの操作キーが進入して装置本体が使用可能な状態になるというような使用法も採られている。
【０００８】
なお、このような安全スイッチにおいて、アクチュエータは、スイッチ本体の設置姿勢などの使用条件に応じて、操作キーが水平方向あるいは垂直方向に沿うように扉に取り付けられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のアクチュエータは、操作キーがベースに固定状態で保持されされ、操作キーの動きに自由度がないものが多く、このようなアクチュエータを用いた場合、図２９に示すように、回転扉１０の回転半径が小さいと、回転扉１０を閉じる過程において操作キー５０２の先端がスイッチ本体１００と干渉するという不具合が発生する。従って、回転半径の小さな回転扉１０には固定式のアクチュエータは使用できない。
【００１０】
このような点を解消するものとして、特開平１１−２１３８２０号公報に見られるように、操作キーをベースに互いに直交する方向（水平・垂直方向）に揺動可能に取り付けた構造のアクチュエータ（セイフティスイッチ用操作キー装置）が記載されている。しかし、この公報に記載のアクチュエータによれば、操作キーが常に２方向（水平・垂直方向）に揺動可能な状態にあり、しかも操作キーが水平方向と垂直方向の双方に傾いた姿勢で保持されているので、スイッチ本体に対するアクチュエータの位置合わせが難しいという問題がある。
【００１１】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、操作キーがベースに対して動く構造で、回転半径が小さな回転扉等に使用することができ、しかも操作キーの可動方向を、水平方向と垂直方向のいずれか一方に選択的に切り替えることが可能なアクチュエータの提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のアクチュエータは、安全スイッチに設けられたキー挿入孔に差し込まれる操作キーとベースとからなり、前記操作キーに設けられた孔が前記ベースに設けられた支持軸に挿通された状態で、前記操作キーが前記支持軸に対して垂直な方向と前記支持軸に対して平行な方向の２方向に揺動自在に保持されているとともに、その操作キーの揺動を２方向のいずれか一方に選択的に規制するための手段と、前記操作キーを揺動の各方向に付勢する１個のねじりコイルばねとが設けられ、このねじりコイルばねは前記支持軸に挿通され、このねじりコイルばねのねじり力と圧縮力とによって前記操作キーが前記揺動の各方向に付勢されていることによって特徴づけられる。
【００１３】
本発明のアクチュエータによれば、操作キーを支持軸に対して垂直な方向（後述する［００３１］段落及び図４に記載の水平方向）と支持軸に対して平行な方向（後述する［００３１］段落及び図６に記載の垂直方向）に揺動可能として操作キーに自由度を持たせているので、操作キーがスイッチ本体のキー挿入孔に進入する際にスイッチ本体と干渉しても、操作キーの揺動によりそれを回避することが可能となり、例えば回転半径が小さい回転扉への使用が可能になる。しかも、操作キーの揺動方向を水平方向または垂直方向のいずれか一方の方向に選択的に切り替えることができるので、自由度が必要な方向のみに操作キーを揺動可能とすることができ、安全スイッチを設置する際に、スイッチ本体との位置合わせが困難になることもない。また、操作キーを揺動の各方向に付勢するねじりコイルばねを設けておけば、操作キーを一定の位置に弾性力を与えた状態で保持することができる。さらに、１個のねじりコイルばねのねじり力と圧縮力とによって操作キーを揺動の各方向に付勢するように設けているので、部品点数の削減（低コスト化）もはかることができる。
【００１４】
また、本発明のアクチュエータにおいて、前記操作キーは、その後端部に当て片が形成されており、前記ベースの背面側には、前記当て片の片面側の位置と側方位置との２箇所にそれぞれ嵌合部が設けられているとともに、これら嵌合部のいずれか一方に選択的に嵌め込まれるガイドストッパを備えており、このガイドストッパを前記当て片の片面側に位置する嵌合部に嵌め込むことにより、当該ガイドストッパが前記当て片の片面に当たることによって、前記操作キーの揺動方向が１方向に規制されるとともに、前記ガイドストッパによって操作キーの前記１方向の動きをガイドし、または、前記ガイドストッパを前記当て片の側方に位置する嵌合部に嵌め込むことにより、当該ガイドストッパが前記当て片の側面に当たることによって、前記操作キーの揺動方向が１方向に規制されるとともに、前記ガイドストッパによって操作キーの前記１方向の動きをガイドするように構成している。
【００１５】
本発明のアクチュエータにおいて、操作キーが揺動する各方向の揺動範囲をそれぞれ個別に調整するための調整機構を設けておけば、回転扉の回転半径などの使用条件に適合した操作キーの揺動範囲を容易に設定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、以下、図面に基づいて説明する。
【００１８】
まず、安全スイッチの概略構造を図１〜図３を参照しつつ説明する。
【００１９】
この例の安全スイッチは、部屋に設置される産業機械に電気的に接続されるスイッチであって、主にスイッチ本体１００とアクチュエータ１（図４参照）によって構成されている。スイッチ本体１００は部屋の出入口の周縁の壁面に固着され、またアクチュエータ１は回転扉に固着される。
【００２０】
スイッチ本体１００は、アクチュエータ１の操作キー２が差し込まれる操作部１０１と、接点ブロック（図示せず）が内蔵されたスイッチ部１０２によって構成されており、スイッチ部１０１にアクチュエータ１の挿入方向の選択が可能な２つのキー挿入孔（スリット孔）１０３、１０４が設けられている。
【００２１】
操作部１０１には板カム１１１が設けられている。この板カム１１１はスイッチ部１０２に内蔵の接点ブロック（図示せず）の操作ロッド１０５に変位を与えるためのもので、カムシャフト１１４に回転自在に支持されている。板カム１１１の外周面には、操作部１０１の２つのキー挿入孔１０３、１０４に対応して矩形状の凹部１１３、１１４が形成されている。
【００２２】
以上の構造の安全スイッチにおいて、図２に示すように、操作キー２がキー挿入孔１０３を通じて操作部１０１の内部に進入すると、操作キー２の押圧片２ｂが板カム１１１に当たった時点で（図２（Ａ））、板カム１１１が回転し、この板カム１１１の回転に応じてスイッチ部１０２の操作ロッド１０５が操作部１０１側に移動する。そして、操作キー２が挿入端まで進んだ時点で接点ブロックの接続接点が切り換わるとともに、操作キー２の押圧片２ｂが板カム１１１の凹部１１３に嵌まり込む（図２（Ｂ））。次に、図２（Ｂ）の状態から操作キー２が抜き取られると、その操作キー２の後退により板カム１１１が前述とは逆向きに回転し、これに伴って操作ロッド１０５がスイッチ部１０２側に移動して、接続接点が切り換わり、元の状態となる。
【００２３】
また、図３に示すように、操作部１０１の他方のキー挿入孔１０４を通じて操作キー２が操作部１０１の内部に進入すると（図３（Ａ））、操作キー２の押圧片２ｂが板カム１１１に当たって板カム１１１が回転し、この板カム１１１の回転に応じて、スイッチ部１０２の操作ロッド１０５が操作部１０１側に移動して接続接点が切り換わるととに、操作キー２の押圧片２ｂが板カム１１１の凹部１１４に嵌まり込む（図３（Ｂ））。この状態から操作キー２が抜き取られると、板カム１１１が逆向きに回転し、操作ロッド１０５がスイッチ部１０２側に移動して接続接点が切り換わる。
【００２４】
なお、操作部１０１内には、キー挿入孔１０３、１０４に進入した操作キー２の先端部を案内するためのガイド面１０１ａ、１０１ｂ（図１３及び図１４参照）が形成されている。
【００２５】
次に、本実施形態のアクチュエータ１の詳細を、以下、図４〜図１２を参照しつつ説明する。
【００２６】
まず、アクチュエータ１は、操作キー２とベース３によって構成されている。
【００２７】
操作キー２は例えば金属製の部材で、図４に示すように、操作部１０１への挿入部分が先端部の押圧片２ｂとその両端を支持する一対の支持片２ｃが一体形成されている。一対の支持片２ｃの先端部は押圧片２ｂよりも前方に突き出しており、その突出部２ｄの各先端には約４５度の面取り加工が施されている。操作キー２は、ベース３に設けられた支持軸３３に、互いに直交する２方向（水平・垂直方向）において揺動自在に支持されており、その後端部に当て片２ａが一体形成されている。
【００２８】
ベース３は、ＰＡ６６等の樹脂製の部材でキー保持部３１と取付部３２とが一体形成されている。取付部３２の両端にはそれぞれ取付孔（長丸孔）３２ａが設けられている。
【００２９】
キー保持部３１は、内部がベース３の前後方向に貫通する中空構造となっており、その前部側に支持軸３３が設けられている。キー保持部３１の内部には、図６に示すように、支持軸３３に支持された操作キー２の当て片２ａと対向する位置に支点部３１ａが設けられている。この支点部３１ａからベース３の前方側の部分は前方に向かうに従って外方に傾斜する傾斜面３１ｂとなっている。
【００３０】
支持軸３３にはねじりコイルばね５が設けられている。このねじりコイルばね５は、一端５１が操作キー２に係止され、他端５２がキー保持部３１の内面３１ｃに、ねじりコイルばね５自体にねじり力を与えた状態で係止されている。また、ねじりコイルばね５は、操作キー２とキー保持部３１の内面３１ｄ（傾斜面３１ｂと対向する面）との間に圧縮された状態で挟み込まれており、このねじりコイルばね５のねじり力と圧縮力によって操作キー２が水平方向と垂直方向の各方向にそれぞれ押圧されている。
【００３１】
キー保持部３１の側部には、２つの雌ねじ孔（貫通孔）６１、７１が加工されている。この各雌ねじ孔６１、７１にそれぞれ調整ねじ（例えば六角孔付きねじ）６、７がねじ込まれており、それら調整ねじ６、７を操作することによって操作キー２の水平方向と垂直方向の揺動範囲をそれぞれ個別に調整することができる。
【００３２】
ベース３の背面側には、操作キー２の当て片２ａの片面（支点部３１ａと反対側の面）側の位置と当て片２ａの側方位置の２箇所にそれぞれ嵌合部３４、３５が設けられている。この各嵌合部３４、３５には、図８に示す形状のガイドストッパ４のガイドフランジ４ａ及びガイド溝４ｂと嵌まり合うガイド溝３４ａ、３５ａ及びガイド凸部３４ｂ、３５ｂが形成されており（図７参照）、これら２つの嵌合部３４、３５のいずれか一方にガイドストッパ４を選択的に嵌め込むことにより、操作キー２の揺動方向を、水平方向または垂直方向のいずれか一方に規制することができる。
【００３３】
すなわち、図９に示すように、ガイドストッパ４を操作キー２の当て片２ａの片面側に位置する嵌合部３４に嵌め込むと、ガイドストッパ４が当て片２ａの片面２１ａに当たり、このガイドストッパ４と支点部３１ａによって操作キー２の垂直方向の動きが規制されて、操作キー２は水平方向のみの揺動が可能になる。
【００３４】
一方、図１０に示すように、ガイドストッパ４を当て片２ａの側方に位置する嵌合部３５にを嵌め込むと、ガイドストッパ４が当て片２ａの側面２２ａに当たって操作キー２の水平方向の動きが規制され、操作キー２は垂直方向のみの揺動が可能になる。なお、操作キー２の垂直方向の揺動は、図１１に示すように、ねじりコイルばね５によって当て片２ａが常に支点部３１ａに当たっているので、その支点部３１ａが支点となって揺動する。
【００３５】
次に、本実施形態の作用を、図１３及び図１４を参照しつつ説明する。
【００３６】
まず、スイッチ本体１００が図１３に示す姿勢で設置される場合、図９に示したように、アクチュエータ１の嵌合部３４（当て片２ａの片面側）にガイドストッパ４を嵌め込んで、水平方向のみの揺動が可能となるようにしておき、このアクチュエータ１を回転扉１０に図１３に示す姿勢で取り付ける。このとき、操作キー２の先端部が、回転扉１０の回転時において操作部１０１のキー挿入孔１０３に入り始める時点で、操作キー２が操作部１０１の挿入方向と平行になるように操作キー２の揺動範囲を調整しておく。
【００３７】
そして、図１３に示す例において、回転扉１０を閉めてゆくと、操作キー２の先端部がキー挿入孔１０３に入り始めた時点で、その先端部がガイド面１０１ａに接触した時点で操作キー２の揺動（水平方向）が始まり、この後、操作キー２がガイド面１０１ａに沿って進行して操作部１０１内の板カム１１１を回転させる位置まで進入する（図２（Ｂ）参照）。このように操作キー２を水平方向に揺動可能としておくことにより、操作キー２の先端部がスイッチ本体１００に接触しても、ねじりコイルばね５の弾性力が作用するだけで、スイッチ本体１００に悪影響を及ぼすような強い力が作用することはない。
【００３８】
一方、スイッチ本体１００が図１４に示す姿勢で設置される場合、図１０に示したように、アクチュエータ１の嵌合部３５（当て片２ａの側方配置）にガイドストッパ４を嵌め込んで、垂直方向のみの揺動が可能となるようにしておき、このアクチュエータ１を回転扉１０に図１４に示す姿勢で取り付ける。
【００３９】
そして、図１４に示す例において、回転扉１０を閉めてゆくと、操作キー２の先端部がキー挿入孔１０４に入り始めた時点で、その先端部がガイド面１０１ｂに接触した時点で操作キー２の揺動（垂直方向）が始まり、この後、操作キー２がガイド面１０１ｂに沿って操作キー２が進んでゆき、操作部１０１内の板カム１１１を回転させる位置まで進入する（図３参照（Ｂ））。このように操作キー２を垂直方向に揺動可能としておくことにより、操作キー２の先端部がスイッチ本体１００に接触しても、ねじりコイルばね５の弾性力が作用するだけで、スイッチ本体１００に悪影響を及ぼすような強い力が作用することはない。
【００４０】
ここで、図４〜図１２に示した実施形態によれば、ベース３に設けた調整ねじ６、７の操作により操作キー２の揺動範囲を調整することができるので、安全スイッチの使用条件つまり回転扉１０の回転半径に合わせた揺動範囲を容易に設定することができる。なお、揺動範囲を調整する機構としては、調整ねじ６、７のほか、様々な形態が考えられる。その例を図１５及び図１６に示す。
【００４１】
図１５に示す調整機構は、波形段部２３１ａ、２３２ａが内面に形成された凹部２３１、２３２をベース２０３の２箇所に設けるとともに、各凹部２３１、２３２に嵌まり合う形状の波形段部２０４ａが形成された調整ブロック（ストッパ）２０４を設け、その調整ブロック２０４の凹部２３１、２３２への嵌め込み方つまり調整ブロック２０４側の波形段部２０４ａと、凹部２３１、２３２側の波形段部２３１ａ、２３２ａとのかみ合わせ方によって操作キーの揺動範囲をステップ状に調整できる構造となっている。なお、図１５に示す調整機構では、バンド２０５をベース２０３の側部に巻き付けて調整ブロック２０４の抜けを防止している。
【００４２】
図１６に示す調整機構は、操作キー３０２の後端部に係止片３０２ａを一体形成し、また、ベース３０３には操作キー３０２の揺動中心を中心とする円周上に沿ってピン孔３０３ａ・・３０３ａを所定ピッチで設け、それらピン孔３０３ａ・・３０３ａのうち、係止ピン３０４を差し込むピン孔３０３ａを適宜に選択することで、操作キー３０２の揺動範囲をステップ状に調整できる構造となっている。
【００４３】
なお、以上の実施形態では、１つのねじりコイルばね５のねじり力及び圧縮力によって操作キー２を水平方向と垂直方向に付勢しているが、これに限られることなく、操作キー２を水平方向に付勢する弾性部材と垂直方向に付勢する弾性部材をそれぞれ個別に設けてもよい。
【００４４】
また、以上の実施形態では、ベース３の取付部３２の取付孔３２ａに長丸形状のザグリ３２ｂ（図１２参照）を加工しているが、これに替えて、取付孔３２ａに六角形のザグリを加工し、そのザグリに六角ナットを嵌合係止しておけば、回転扉のアクチュエータ取付面の裏面側からのねじ止めにより、アクチュエータを回転扉に取り付けることが可能になる。
【００４５】
図１７及び図１８はそれぞれ本発明の他の実施形態の構成を示す図である。
【００４６】
この実施形態では、操作キー２を付勢するばね片５０をガイドストッパ４０に設けたところに特徴がある。ばね片５０はＬ字状に折り曲げ加工されており、その一端が支持ブロック４２に固定されている。支持ブロック４２は、図１９に示すように正面正方形の直方体で、ガイドストッパ本体４１に設けられた断面正方形の凹部４１ａに嵌め込まれており、その嵌め込みの向きを替えることにより、ガイドストッパ本体４１に対するばね片５０の向きを９０度単位で変更することができる。
【００４７】
そして、この実施形態においては、図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ガイドストッパ４０を操作キー２の当て片２ａの片面に当てるとともに、ばね片５０を当て片２ａの側面に当てることで、操作キー２が水平方向のみに揺動可能となり、ばね片５０によって水平方向における付勢力が操作キー２に与えられる。また、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ガイドストッパ本体４１に対するばね片５０の向きを９０度変更し、このガイドストッパ４０を操作キー２の当て片２ａの側面に当てるとともに、ばね片５０を当て片２ａの片面に当てることによって操作キー２が垂直方向のみに揺動可能となり、ばね片５０により垂直方向における付勢力が操作キー２に与えられる。
【００４８】
図２０及び図２１はそれぞれ本発明の別の実施形態の構造を模式的に示す断面図である。図２２は図２０のＥ−Ｅ断面図、図２３は図２０のＦ−Ｆ矢視図である。また、図２４は図２３のＧ−Ｇ断面図である。
【００４９】
この実施形態では、操作キー４０２の揺動方向を選択的に切り替える手段として切替ボックス４０４を設けたところに特徴がある。
【００５０】
切替ボックス４０４は、前面側のみが開放された矩形（正面正方形）のボックスで、その開放部４４１と対向する面が傾斜面４４２となっており、その傾斜面４４２の中央に、傾斜方向に沿って延びるスリット状のガイド溝４４３が形成されている。切替ボックス４０４は、ベース４０３に設けられた断面正方形の嵌合部４３１に、ベース４０３の背面側から嵌め込むことができる。なお、ベース４０３の背面には切替ボックス４０４を止めるための押え板４３２が配置されている。
【００５１】
操作キー４０２は、ベース４０３に支持軸４３３を介して保持されている。操作キー４０２の後部にはばね座４２１が設けられており、このばね座４２１に圧縮コイルばね４０５の端部が取り付けられている。圧縮コイルばね４０５の先端部はばね中心に向けて延びており、その中心において外方に向けて折り曲げられている。
【００５２】
この実施形態では、図２０に示すように、切替ボックス４０４をベース４０３の嵌合部４３１に、圧縮コイルばね４０５の先端部４５１をガイド溝４４３に合わせた状態で嵌め込むという要領で組み立てられ、この図２０に示す状態で、圧縮コイルばね４０５の弾性力と傾斜面４４２の作用によって、操作キー４０２が図中下方に傾いた状態に保持され、この状態から操作キー４０２の先端側に図中上方に向かう力が作用すると操作キー４０２が揺動（水平方向）し、また作用力がなくなると元の状態に復帰するようになっている。
【００５３】
そして、この実施形態において、切替ボックス４０４をベース４０３から一度取り外し、その切替ボックス４０４をベース４０３に対して９０度回転させた状態で、切替ボックス４０４を先と同じ要領にてベース４０３の嵌合部４３１に嵌め込むと、図２１に示すような形態つまり操作キー４０２が垂直方向のみに揺動可能な形態に切り替えることができ、操作キー４０２の揺動方向に対応して、４方向の位置に切替ボックス４０４を配置換えすることができる。
【００５４】
図２５及び図２６はそれぞれ本発明の更に別の実施形態の構造を模式的に示す断面図である。図２７は図２５のＨ−Ｈ断面図、図２８は図２５のＩ−Ｉ矢視図である。
【００５５】
この実施形態では、操作キー５０２の揺動方向を選択的に切り替える手段として切替ボックス５０４を設けたところに特徴がある。
【００５６】
切替ボックス５０４は、前面側のみが開放された矩形（正面正方形）のボックスで、その開放部５４１と対向する面が傾斜面５４２となっている。切替ボックス５０４は、ベース５０３に設けられた断面正方形の嵌合部５３１に、ベース５０３の背面側から嵌め込むことができる。なお、ベース５０３の背面には切替ボックス５０４を止めるための押え板５３２が配置されている。
【００５７】
ベース５０３は先の実施形態と同様に支持軸５３３を備え、その支持軸５３３に操作キー５０２が保持されている。操作キー５０２の後部にはばね受け部５２１が設けられており、このばね受け部５２１と切替ボックス５０４の傾斜面５４２との間にコイルばね５０５が配置されている。このコイルばね５０５の先端部５５１は切替ボックス５０４に固定されている。
【００５８】
この実施形態では、図２５に示すように、切替ボックス５０４内にコイルばね５０５を配置した状態で切替ボックス５０４をベース５０３の嵌合部５３１に嵌め込むという要領で組み立てられ、この図２５に示す状態（フリーの状態）で、操作キー５０２のばね受け部５２１がコイルばね５０５の力を受け、そのばね受け部５２１が傾斜面５４２と平行となり、操作キー５０２が傾いた状態になる。この状態から、操作キー５０２が挿入孔１０３（１０４）に挿入されて、操作キー５０２の先端部が図中下方に向かう力を受けると、傾斜面５４２の一方の角部側（図中下側）に位置するコイルばね５０５の部分５０５ａが圧縮され、操作キー５０２は平行（水平）になる（図２６）。この後、操作キー５０２が挿入孔１０３（１０４）から抜かれると、先に圧縮されたコイルばね５０５の部分５０５ａの復帰力により、元の状態（図２５）に戻る。
【００５９】
そして、この実施形態においても、先の実施形態と同様に、切替ボックス５０４をベース５０３から一度取り外し、その切替ボックス５０４をベース５０３に対して９０度回転させた状態で、切替ボックス５０４を先と同じ要領にてベース５０３の嵌合部５３１に嵌め込むことで、操作キー５０２の揺動方向を変更（９０度）することができ、操作キー５０２の揺動方向に対応して、４方向の位置に切替ボックス５０４を配置換えすることができる。
【００６０】
なお、本発明の安全スイッチ用アクチュエータは、操作キーに自由度があるので、回転半径が小さい回転扉のほか、モバイル機器の接続部あるいはスライド式の扉などにおいて、スイッチ本体とアクチュエータとの位置関係にある程度の余裕が必要な場合にも有効に利用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の安全スイッチ用アクチュエータによれば、操作キーがベースに、互いに直交する２方向（水平・垂直方向）に揺動自在に保持されているとともに、その操作キーの揺動を２方向のいずれか一方に選択的に規制するための手段が設けられているので、操作キーがスイッチ本体のキー挿入孔に進入する際にスイッチ本体と干渉しても、操作キーの揺動によりそれを回避することができ、スイッチ本体に悪影響を及ぼすような強い力が作用することがなくなる。これにより、例えば回転半径が小さい回転扉への使用が可能になる等、使用可能範囲が従来よりも広がる。しかも、操作キーの揺動方向を２方向のうちのいずれか一方の方向に選択的に切り替えることができるので、使用者の目的に応じて使い分けることが可能なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】安全スイッチの概略構造を示す斜視図である。
【図２】安全スイッチの動作説明図である。
【図３】安全スイッチの動作説明図である。
【図４】本発明の実施形態の縦断面図（Ａ）及び背面図（Ｂ）である。
【図５】図４の実施形態の正面図である。
【図６】図４の実施形態の断面図である。
【図７】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図４の実施形態に用いるガイドストッパの斜視図である。
【図９】図４の実施形態の使用状態の一例を示す縦断面図（Ａ）及び背面図（Ｂ）である。
【図１０】図４の実施形態の使用状態の他の例を示す縦断面図（Ａ）及び背面図（Ｂ）である。
【図１１】図１０に示す例の断面図である。
【図１２】図１０に示す例の正面図である。
【図１３】本発明の実施形態の作用説明図である。
【図１４】同じく作用説明図である。
【図１５】操作キーの揺動範囲を調整する機構の例を示す斜視図である。
【図１６】操作キーの揺動範囲を調整する機構の他の例を示す平面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態の構造を模式的に示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図１８】同じく実施形態の構造を模式的に示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図１９】図１７のＤ−Ｄ矢視図である。
【図２０】本発明の別の実施形態の構造を模式的に示す断面図である。
【図２１】同じく実施形態の構造を模式的に示す断面図である。
【図２２】図２０のＥ−Ｅ断面図である。
【図２３】図２０のＦ−Ｆ矢視図である。
【図２４】図２３のＧ−Ｇ断面図である。
【図２５】本発明の更に別の実施形態の構造を模式的に示す断面図である。
【図２６】同じく実施形態の構造を模式的に示す断面図である。
【図２７】図２５のＨ−Ｈ断面図である。
【図２８】図２５のＩ−Ｉ矢視図である。
【図２９】従来のアクチュエータの問題点の説明図である。
【符号の説明】
１ アクチュエータ
２ 操作キー
２ａ 当て板
２ｂ 押圧片
２ｃ 支持片
２ｄ 凸部
３ ベース
３１ キー保持部
３１ａ 支点部
３１ｂ 傾斜面
３２ 取付部
３２ａ 取付孔
３３ 支持軸
３４，３５ 嵌合部
４ ガイドストッパ
５ ねじりコイルばね
６，７ 調整ねじ
１００ スイッチ本体
１０１ 操作部
１０３，１０４ キー挿入孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機械が設置される部屋の出入口などの壁面に装着され、その出入口の扉が開かれたときには、産業機械等への電源供給を停止する安全スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業機械が設置された部屋や工場あるいは産業機械自体の危険ゾーンでは、作業者が機械に巻き込まれて負傷するといったトラブルの発生を防止することを目的として、部屋や危険ゾーンの出入口の扉が完全に閉まっていないときには、機械の駆動をロックするシステムを設けることが要求されている。
【０００３】
そのロックシステムとして、従来、扉の摺動部分にリミットスイッチを設けておき、そのリミットスイッチにより扉閉の状態が検出されたときに限って部屋内の産業機械への電源供給を行うといった方式が採用されている。
【０００４】
しかしながら、以上のようなロックシステムによれば、扉を閉じなくてもリミットスイッチのアクチュエータを操作することで、部屋内の機械の運転が可能な状態となるので完全な安全対策とは言えない。
【０００５】
そこで、本出願人は、そのような誤動作を防止した安全スイッチを既に提案している（特開平６−７６６７４号公報）。
【０００６】
この提案の安全スイッチは、操作部とスイッチ部とが設けられ、操作部のケーシングにキー挿入孔が形成されたスイッチ本体（図１参照）と、ベースに操作キーを設けたアクチュエータとからなり、スイッチ本体を部屋の出入口周辺の壁面に設置するとともに、その出入口の扉（スライド式または回転式）にアクチュエータを固着しておき、扉を閉じたときに、アクチュエータの操作キーがスイッチ本体のキー挿入孔を通じて操作部に進入し、これによりスイッチ部に内蔵の接点ブロックの可動接点が切り換わるように構成されており、このような切り換わり動作で回路接続が主回路（産業機械への電源供給回路）側へと切り換わって部屋内の機械が運転可能な状態となる。
【０００７】
また、安全スイッチは、ティーチング装置などの装置本体に接続するモバイル機器との接続部に設置され、装置本体にモバイル機器を正しい状態で接続したときに、安全スイッチのスイッチ本体にアクチュエータの操作キーが進入して装置本体が使用可能な状態になるというような使用法も採られている。
【０００８】
なお、このような安全スイッチにおいて、アクチュエータは、スイッチ本体の設置姿勢などの使用条件に応じて、操作キーが水平方向あるいは垂直方向に沿うように扉に取り付けられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のアクチュエータは、操作キーがベースに固定状態で保持されされ、操作キーの動きに自由度がないものが多く、このようなアクチュエータを用いた場合、図２９に示すように、回転扉１０の回転半径が小さいと、回転扉１０を閉じる過程において操作キー５０２の先端がスイッチ本体１００と干渉するという不具合が発生する。従って、回転半径の小さな回転扉１０には固定式のアクチュエータは使用できない。
【００１０】
このような点を解消するものとして、特開平１１−２１３８２０号公報に見られるように、操作キーをベースに互いに直交する方向（水平・垂直方向）に揺動可能に取り付けた構造のアクチュエータ（セイフティスイッチ用操作キー装置）が記載されている。しかし、この公報に記載のアクチュエータによれば、操作キーが常に２方向（水平・垂直方向）に揺動可能な状態にあり、しかも操作キーが水平方向と垂直方向の双方に傾いた姿勢で保持されているので、スイッチ本体に対するアクチュエータの位置合わせが難しいという問題がある。
【００１１】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、操作キーがベースに対して動く構造で、回転半径が小さな回転扉等に使用することができ、しかも操作キーの可動方向を、水平方向と垂直方向のいずれか一方に選択的に切り替えることが可能なアクチュエータの提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のアクチュエータは、安全スイッチに設けられたキー挿入孔に差し込まれる操作キーとベースとからなり、前記操作キーに設けられた孔が前記ベースに設けられた支持軸に挿通された状態で、前記操作キーが前記支持軸に対して垂直な方向と前記支持軸に対して平行な方向の２方向に揺動自在に保持されているとともに、その操作キーの揺動を２方向のいずれか一方に選択的に規制するための手段と、前記操作キーを揺動の各方向に付勢する１個のねじりコイルばねとが設けられ、このねじりコイルばねは前記支持軸に挿通され、このねじりコイルばねのねじり力と圧縮力とによって前記操作キーが前記揺動の各方向に付勢されていることによって特徴づけられる。
【００１３】
本発明のアクチュエータによれば、操作キーを支持軸に対して垂直な方向（後述する［００３１］段落及び図４に記載の水平方向）と支持軸に対して平行な方向（後述する［００３１］段落及び図６に記載の垂直方向）に揺動可能として操作キーに自由度を持たせているので、操作キーがスイッチ本体のキー挿入孔に進入する際にスイッチ本体と干渉しても、操作キーの揺動によりそれを回避することが可能となり、例えば回転半径が小さい回転扉への使用が可能になる。しかも、操作キーの揺動方向を水平方向または垂直方向のいずれか一方の方向に選択的に切り替えることができるので、自由度が必要な方向のみに操作キーを揺動可能とすることができ、安全スイッチを設置する際に、スイッチ本体との位置合わせが困難になることもない。また、操作キーを揺動の各方向に付勢するねじりコイルばねを設けておけば、操作キーを一定の位置に弾性力を与えた状態で保持することができる。さらに、１個のねじりコイルばねのねじり力と圧縮力とによって操作キーを揺動の各方向に付勢するように設けているので、部品点数の削減（低コスト化）もはかることができる。
【００１４】
また、本発明のアクチュエータにおいて、前記操作キーは、その後端部に当て片が形成されており、前記ベースの背面側には、前記当て片の片面側の位置と側方位置との２箇所にそれぞれ嵌合部が設けられているとともに、これら嵌合部のいずれか一方に選択的に嵌め込まれるガイドストッパを備えており、このガイドストッパを前記当て片の片面側に位置する嵌合部に嵌め込むことにより、当該ガイドストッパが前記当て片の片面に当たることによって、前記操作キーの揺動方向が１方向に規制されるとともに、前記ガイドストッパによって操作キーの前記１方向の動きをガイドし、または、前記ガイドストッパを前記当て片の側方に位置する嵌合部に嵌め込むことにより、当該ガイドストッパが前記当て片の側面に当たることによって、前記操作キーの揺動方向が１方向に規制されるとともに、前記ガイドストッパによって操作キーの前記１方向の動きをガイドするように構成している。
【００１５】
本発明のアクチュエータにおいて、操作キーが揺動する各方向の揺動範囲をそれぞれ個別に調整するための調整機構を設けておけば、回転扉の回転半径などの使用条件に適合した操作キーの揺動範囲を容易に設定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、以下、図面に基づいて説明する。
【００１８】
まず、安全スイッチの概略構造を図１〜図３を参照しつつ説明する。
【００１９】
この例の安全スイッチは、部屋に設置される産業機械に電気的に接続されるスイッチであって、主にスイッチ本体１００とアクチュエータ１（図４参照）によって構成されている。スイッチ本体１００は部屋の出入口の周縁の壁面に固着され、またアクチュエータ１は回転扉に固着される。
【００２０】
スイッチ本体１００は、アクチュエータ１の操作キー２が差し込まれる操作部１０１と、接点ブロック（図示せず）が内蔵されたスイッチ部１０２によって構成されており、スイッチ部１０１にアクチュエータ１の挿入方向の選択が可能な２つのキー挿入孔（スリット孔）１０３、１０４が設けられている。
【００２１】
操作部１０１には板カム１１１が設けられている。この板カム１１１はスイッチ部１０２に内蔵の接点ブロック（図示せず）の操作ロッド１０５に変位を与えるためのもので、カムシャフト１１４に回転自在に支持されている。板カム１１１の外周面には、操作部１０１の２つのキー挿入孔１０３、１０４に対応して矩形状の凹部１１３、１１４が形成されている。
【００２２】
以上の構造の安全スイッチにおいて、図２に示すように、操作キー２がキー挿入孔１０３を通じて操作部１０１の内部に進入すると、操作キー２の押圧片２ｂが板カム１１１に当たった時点で（図２（Ａ））、板カム１１１が回転し、この板カム１１１の回転に応じてスイッチ部１０２の操作ロッド１０５が操作部１０１側に移動する。そして、操作キー２が挿入端まで進んだ時点で接点ブロックの接続接点が切り換わるとともに、操作キー２の押圧片２ｂが板カム１１１の凹部１１３に嵌まり込む（図２（Ｂ））。次に、図２（Ｂ）の状態から操作キー２が抜き取られると、その操作キー２の後退により板カム１１１が前述とは逆向きに回転し、これに伴って操作ロッド１０５がスイッチ部１０２側に移動して、接続接点が切り換わり、元の状態となる。
【００２３】
また、図３に示すように、操作部１０１の他方のキー挿入孔１０４を通じて操作キー２が操作部１０１の内部に進入すると（図３（Ａ））、操作キー２の押圧片２ｂが板カム１１１に当たって板カム１１１が回転し、この板カム１１１の回転に応じて、スイッチ部１０２の操作ロッド１０５が操作部１０１側に移動して接続接点が切り換わるととに、操作キー２の押圧片２ｂが板カム１１１の凹部１１４に嵌まり込む（図３（Ｂ））。この状態から操作キー２が抜き取られると、板カム１１１が逆向きに回転し、操作ロッド１０５がスイッチ部１０２側に移動して接続接点が切り換わる。
【００２４】
なお、操作部１０１内には、キー挿入孔１０３、１０４に進入した操作キー２の先端部を案内するためのガイド面１０１ａ、１０１ｂ（図１３及び図１４参照）が形成されている。
【００２５】
次に、本実施形態のアクチュエータ１の詳細を、以下、図４〜図１２を参照しつつ説明する。
【００２６】
まず、アクチュエータ１は、操作キー２とベース３によって構成されている。
【００２７】
操作キー２は例えば金属製の部材で、図４に示すように、操作部１０１への挿入部分が先端部の押圧片２ｂとその両端を支持する一対の支持片２ｃが一体形成されている。一対の支持片２ｃの先端部は押圧片２ｂよりも前方に突き出しており、その突出部２ｄの各先端には約４５度の面取り加工が施されている。操作キー２は、ベース３に設けられた支持軸３３に、互いに直交する２方向（水平・垂直方向）において揺動自在に支持されており、その後端部に当て片２ａが一体形成されている。
【００２８】
ベース３は、ＰＡ６６等の樹脂製の部材でキー保持部３１と取付部３２とが一体形成されている。取付部３２の両端にはそれぞれ取付孔（長丸孔）３２ａが設けられている。
【００２９】
キー保持部３１は、内部がベース３の前後方向に貫通する中空構造となっており、その前部側に支持軸３３が設けられている。キー保持部３１の内部には、図６に示すように、支持軸３３に支持された操作キー２の当て片２ａと対向する位置に支点部３１ａが設けられている。この支点部３１ａからベース３の前方側の部分は前方に向かうに従って外方に傾斜する傾斜面３１ｂとなっている。
【００３０】
支持軸３３にはねじりコイルばね５が設けられている。このねじりコイルばね５は、一端５１が操作キー２に係止され、他端５２がキー保持部３１の内面３１ｃに、ねじりコイルばね５自体にねじり力を与えた状態で係止されている。また、ねじりコイルばね５は、操作キー２とキー保持部３１の内面３１ｄ（傾斜面３１ｂと対向する面）との間に圧縮された状態で挟み込まれており、このねじりコイルばね５のねじり力と圧縮力によって操作キー２が水平方向と垂直方向の各方向にそれぞれ押圧されている。
【００３１】
キー保持部３１の側部には、２つの雌ねじ孔（貫通孔）６１、７１が加工されている。この各雌ねじ孔６１、７１にそれぞれ調整ねじ（例えば六角孔付きねじ）６、７がねじ込まれており、それら調整ねじ６、７を操作することによって操作キー２の水平方向と垂直方向の揺動範囲をそれぞれ個別に調整することができる。
【００３２】
ベース３の背面側には、操作キー２の当て片２ａの片面（支点部３１ａと反対側の面）側の位置と当て片２ａの側方位置の２箇所にそれぞれ嵌合部３４、３５が設けられている。この各嵌合部３４、３５には、図８に示す形状のガイドストッパ４のガイドフランジ４ａ及びガイド溝４ｂと嵌まり合うガイド溝３４ａ、３５ａ及びガイド凸部３４ｂ、３５ｂが形成されており（図７参照）、これら２つの嵌合部３４、３５のいずれか一方にガイドストッパ４を選択的に嵌め込むことにより、操作キー２の揺動方向を、水平方向または垂直方向のいずれか一方に規制することができる。
【００３３】
すなわち、図９に示すように、ガイドストッパ４を操作キー２の当て片２ａの片面側に位置する嵌合部３４に嵌め込むと、ガイドストッパ４が当て片２ａの片面２１ａに当たり、このガイドストッパ４と支点部３１ａによって操作キー２の垂直方向の動きが規制されて、操作キー２は水平方向のみの揺動が可能になる。
【００３４】
一方、図１０に示すように、ガイドストッパ４を当て片２ａの側方に位置する嵌合部３５にを嵌め込むと、ガイドストッパ４が当て片２ａの側面２２ａに当たって操作キー２の水平方向の動きが規制され、操作キー２は垂直方向のみの揺動が可能になる。なお、操作キー２の垂直方向の揺動は、図１１に示すように、ねじりコイルばね５によって当て片２ａが常に支点部３１ａに当たっているので、その支点部３１ａが支点となって揺動する。
【００３５】
次に、本実施形態の作用を、図１３及び図１４を参照しつつ説明する。
【００３６】
まず、スイッチ本体１００が図１３に示す姿勢で設置される場合、図９に示したように、アクチュエータ１の嵌合部３４（当て片２ａの片面側）にガイドストッパ４を嵌め込んで、水平方向のみの揺動が可能となるようにしておき、このアクチュエータ１を回転扉１０に図１３に示す姿勢で取り付ける。このとき、操作キー２の先端部が、回転扉１０の回転時において操作部１０１のキー挿入孔１０３に入り始める時点で、操作キー２が操作部１０１の挿入方向と平行になるように操作キー２の揺動範囲を調整しておく。
【００３７】
そして、図１３に示す例において、回転扉１０を閉めてゆくと、操作キー２の先端部がキー挿入孔１０３に入り始めた時点で、その先端部がガイド面１０１ａに接触した時点で操作キー２の揺動（水平方向）が始まり、この後、操作キー２がガイド面１０１ａに沿って進行して操作部１０１内の板カム１１１を回転させる位置まで進入する（図２（Ｂ）参照）。このように操作キー２を水平方向に揺動可能としておくことにより、操作キー２の先端部がスイッチ本体１００に接触しても、ねじりコイルばね５の弾性力が作用するだけで、スイッチ本体１００に悪影響を及ぼすような強い力が作用することはない。
【００３８】
一方、スイッチ本体１００が図１４に示す姿勢で設置される場合、図１０に示したように、アクチュエータ１の嵌合部３５（当て片２ａの側方配置）にガイドストッパ４を嵌め込んで、垂直方向のみの揺動が可能となるようにしておき、このアクチュエータ１を回転扉１０に図１４に示す姿勢で取り付ける。
【００３９】
そして、図１４に示す例において、回転扉１０を閉めてゆくと、操作キー２の先端部がキー挿入孔１０４に入り始めた時点で、その先端部がガイド面１０１ｂに接触した時点で操作キー２の揺動（垂直方向）が始まり、この後、操作キー２がガイド面１０１ｂに沿って操作キー２が進んでゆき、操作部１０１内の板カム１１１を回転させる位置まで進入する（図３参照（Ｂ））。このように操作キー２を垂直方向に揺動可能としておくことにより、操作キー２の先端部がスイッチ本体１００に接触しても、ねじりコイルばね５の弾性力が作用するだけで、スイッチ本体１００に悪影響を及ぼすような強い力が作用することはない。
【００４０】
ここで、図４〜図１２に示した実施形態によれば、ベース３に設けた調整ねじ６、７の操作により操作キー２の揺動範囲を調整することができるので、安全スイッチの使用条件つまり回転扉１０の回転半径に合わせた揺動範囲を容易に設定することができる。なお、揺動範囲を調整する機構としては、調整ねじ６、７のほか、様々な形態が考えられる。その例を図１５及び図１６に示す。
【００４１】
図１５に示す調整機構は、波形段部２３１ａ、２３２ａが内面に形成された凹部２３１、２３２をベース２０３の２箇所に設けるとともに、各凹部２３１、２３２に嵌まり合う形状の波形段部２０４ａが形成された調整ブロック（ストッパ）２０４を設け、その調整ブロック２０４の凹部２３１、２３２への嵌め込み方つまり調整ブロック２０４側の波形段部２０４ａと、凹部２３１、２３２側の波形段部２３１ａ、２３２ａとのかみ合わせ方によって操作キーの揺動範囲をステップ状に調整できる構造となっている。なお、図１５に示す調整機構では、バンド２０５をベース２０３の側部に巻き付けて調整ブロック２０４の抜けを防止している。
【００４２】
図１６に示す調整機構は、操作キー３０２の後端部に係止片３０２ａを一体形成し、また、ベース３０３には操作キー３０２の揺動中心を中心とする円周上に沿ってピン孔３０３ａ・・３０３ａを所定ピッチで設け、それらピン孔３０３ａ・・３０３ａのうち、係止ピン３０４を差し込むピン孔３０３ａを適宜に選択することで、操作キー３０２の揺動範囲をステップ状に調整できる構造となっている。
【００４３】
なお、以上の実施形態では、１つのねじりコイルばね５のねじり力及び圧縮力によって操作キー２を水平方向と垂直方向に付勢しているが、これに限られることなく、操作キー２を水平方向に付勢する弾性部材と垂直方向に付勢する弾性部材をそれぞれ個別に設けてもよい。
【００４４】
また、以上の実施形態では、ベース３の取付部３２の取付孔３２ａに長丸形状のザグリ３２ｂ（図１２参照）を加工しているが、これに替えて、取付孔３２ａに六角形のザグリを加工し、そのザグリに六角ナットを嵌合係止しておけば、回転扉のアクチュエータ取付面の裏面側からのねじ止めにより、アクチュエータを回転扉に取り付けることが可能になる。
【００４５】
図１７及び図１８はそれぞれ本発明の他の実施形態の構成を示す図である。
【００４６】
この実施形態では、操作キー２を付勢するばね片５０をガイドストッパ４０に設けたところに特徴がある。ばね片５０はＬ字状に折り曲げ加工されており、その一端が支持ブロック４２に固定されている。支持ブロック４２は、図１９に示すように正面正方形の直方体で、ガイドストッパ本体４１に設けられた断面正方形の凹部４１ａに嵌め込まれており、その嵌め込みの向きを替えることにより、ガイドストッパ本体４１に対するばね片５０の向きを９０度単位で変更することができる。
【００４７】
そして、この実施形態においては、図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ガイドストッパ４０を操作キー２の当て片２ａの片面に当てるとともに、ばね片５０を当て片２ａの側面に当てることで、操作キー２が水平方向のみに揺動可能となり、ばね片５０によって水平方向における付勢力が操作キー２に与えられる。また、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ガイドストッパ本体４１に対するばね片５０の向きを９０度変更し、このガイドストッパ４０を操作キー２の当て片２ａの側面に当てるとともに、ばね片５０を当て片２ａの片面に当てることによって操作キー２が垂直方向のみに揺動可能となり、ばね片５０により垂直方向における付勢力が操作キー２に与えられる。
【００４８】
図２０及び図２１はそれぞれ本発明の別の実施形態の構造を模式的に示す断面図である。図２２は図２０のＥ−Ｅ断面図、図２３は図２０のＦ−Ｆ矢視図である。また、図２４は図２３のＧ−Ｇ断面図である。
【００４９】
この実施形態では、操作キー４０２の揺動方向を選択的に切り替える手段として切替ボックス４０４を設けたところに特徴がある。
【００５０】
切替ボックス４０４は、前面側のみが開放された矩形（正面正方形）のボックスで、その開放部４４１と対向する面が傾斜面４４２となっており、その傾斜面４４２の中央に、傾斜方向に沿って延びるスリット状のガイド溝４４３が形成されている。切替ボックス４０４は、ベース４０３に設けられた断面正方形の嵌合部４３１に、ベース４０３の背面側から嵌め込むことができる。なお、ベース４０３の背面には切替ボックス４０４を止めるための押え板４３２が配置されている。
【００５１】
操作キー４０２は、ベース４０３に支持軸４３３を介して保持されている。操作キー４０２の後部にはばね座４２１が設けられており、このばね座４２１に圧縮コイルばね４０５の端部が取り付けられている。圧縮コイルばね４０５の先端部はばね中心に向けて延びており、その中心において外方に向けて折り曲げられている。
【００５２】
この実施形態では、図２０に示すように、切替ボックス４０４をベース４０３の嵌合部４３１に、圧縮コイルばね４０５の先端部４５１をガイド溝４４３に合わせた状態で嵌め込むという要領で組み立てられ、この図２０に示す状態で、圧縮コイルばね４０５の弾性力と傾斜面４４２の作用によって、操作キー４０２が図中下方に傾いた状態に保持され、この状態から操作キー４０２の先端側に図中上方に向かう力が作用すると操作キー４０２が揺動（水平方向）し、また作用力がなくなると元の状態に復帰するようになっている。
【００５３】
そして、この実施形態において、切替ボックス４０４をベース４０３から一度取り外し、その切替ボックス４０４をベース４０３に対して９０度回転させた状態で、切替ボックス４０４を先と同じ要領にてベース４０３の嵌合部４３１に嵌め込むと、図２１に示すような形態つまり操作キー４０２が垂直方向のみに揺動可能な形態に切り替えることができ、操作キー４０２の揺動方向に対応して、４方向の位置に切替ボックス４０４を配置換えすることができる。
【００５４】
図２５及び図２６はそれぞれ本発明の更に別の実施形態の構造を模式的に示す断面図である。図２７は図２５のＨ−Ｈ断面図、図２８は図２５のＩ−Ｉ矢視図である。
【００５５】
この実施形態では、操作キー５０２の揺動方向を選択的に切り替える手段として切替ボックス５０４を設けたところに特徴がある。
【００５６】
切替ボックス５０４は、前面側のみが開放された矩形（正面正方形）のボックスで、その開放部５４１と対向する面が傾斜面５４２となっている。切替ボックス５０４は、ベース５０３に設けられた断面正方形の嵌合部５３１に、ベース５０３の背面側から嵌め込むことができる。なお、ベース５０３の背面には切替ボックス５０４を止めるための押え板５３２が配置されている。
【００５７】
ベース５０３は先の実施形態と同様に支持軸５３３を備え、その支持軸５３３に操作キー５０２が保持されている。操作キー５０２の後部にはばね受け部５２１が設けられており、このばね受け部５２１と切替ボックス５０４の傾斜面５４２との間にコイルばね５０５が配置されている。このコイルばね５０５の先端部５５１は切替ボックス５０４に固定されている。
【００５８】
この実施形態では、図２５に示すように、切替ボックス５０４内にコイルばね５０５を配置した状態で切替ボックス５０４をベース５０３の嵌合部５３１に嵌め込むという要領で組み立てられ、この図２５に示す状態（フリーの状態）で、操作キー５０２のばね受け部５２１がコイルばね５０５の力を受け、そのばね受け部５２１が傾斜面５４２と平行となり、操作キー５０２が傾いた状態になる。この状態から、操作キー５０２が挿入孔１０３（１０４）に挿入されて、操作キー５０２の先端部が図中下方に向かう力を受けると、傾斜面５４２の一方の角部側（図中下側）に位置するコイルばね５０５の部分５０５ａが圧縮され、操作キー５０２は平行（水平）になる（図２６）。この後、操作キー５０２が挿入孔１０３（１０４）から抜かれると、先に圧縮されたコイルばね５０５の部分５０５ａの復帰力により、元の状態（図２５）に戻る。
【００５９】
そして、この実施形態においても、先の実施形態と同様に、切替ボックス５０４をベース５０３から一度取り外し、その切替ボックス５０４をベース５０３に対して９０度回転させた状態で、切替ボックス５０４を先と同じ要領にてベース５０３の嵌合部５３１に嵌め込むことで、操作キー５０２の揺動方向を変更（９０度）することができ、操作キー５０２の揺動方向に対応して、４方向の位置に切替ボックス５０４を配置換えすることができる。
【００６０】
なお、本発明の安全スイッチ用アクチュエータは、操作キーに自由度があるので、回転半径が小さい回転扉のほか、モバイル機器の接続部あるいはスライド式の扉などにおいて、スイッチ本体とアクチュエータとの位置関係にある程度の余裕が必要な場合にも有効に利用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の安全スイッチ用アクチュエータによれば、操作キーがベースに、互いに直交する２方向（水平・垂直方向）に揺動自在に保持されているとともに、その操作キーの揺動を２方向のいずれか一方に選択的に規制するための手段が設けられているので、操作キーがスイッチ本体のキー挿入孔に進入する際にスイッチ本体と干渉しても、操作キーの揺動によりそれを回避することができ、スイッチ本体に悪影響を及ぼすような強い力が作用することがなくなる。これにより、例えば回転半径が小さい回転扉への使用が可能になる等、使用可能範囲が従来よりも広がる。しかも、操作キーの揺動方向を２方向のうちのいずれか一方の方向に選択的に切り替えることができるので、使用者の目的に応じて使い分けることが可能なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】安全スイッチの概略構造を示す斜視図である。
【図２】安全スイッチの動作説明図である。
【図３】安全スイッチの動作説明図である。
【図４】本発明の実施形態の縦断面図（Ａ）及び背面図（Ｂ）である。
【図５】図４の実施形態の正面図である。
【図６】図４の実施形態の断面図である。
【図７】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図４の実施形態に用いるガイドストッパの斜視図である。
【図９】図４の実施形態の使用状態の一例を示す縦断面図（Ａ）及び背面図（Ｂ）である。
【図１０】図４の実施形態の使用状態の他の例を示す縦断面図（Ａ）及び背面図（Ｂ）である。
【図１１】図１０に示す例の断面図である。
【図１２】図１０に示す例の正面図である。
【図１３】本発明の実施形態の作用説明図である。
【図１４】同じく作用説明図である。
【図１５】操作キーの揺動範囲を調整する機構の例を示す斜視図である。
【図１６】操作キーの揺動範囲を調整する機構の他の例を示す平面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態の構造を模式的に示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図１８】同じく実施形態の構造を模式的に示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図１９】図１７のＤ−Ｄ矢視図である。
【図２０】本発明の別の実施形態の構造を模式的に示す断面図である。
【図２１】同じく実施形態の構造を模式的に示す断面図である。
【図２２】図２０のＥ−Ｅ断面図である。
【図２３】図２０のＦ−Ｆ矢視図である。
【図２４】図２３のＧ−Ｇ断面図である。
【図２５】本発明の更に別の実施形態の構造を模式的に示す断面図である。
【図２６】同じく実施形態の構造を模式的に示す断面図である。
【図２７】図２５のＨ−Ｈ断面図である。
【図２８】図２５のＩ−Ｉ矢視図である。
【図２９】従来のアクチュエータの問題点の説明図である。
【符号の説明】
１ アクチュエータ
２ 操作キー
２ａ 当て板
２ｂ 押圧片
２ｃ 支持片
２ｄ 凸部
３ ベース
３１ キー保持部
３１ａ 支点部
３１ｂ 傾斜面
３２ 取付部
３２ａ 取付孔
３３ 支持軸
３４，３５ 嵌合部
４ ガイドストッパ
５ ねじりコイルばね
６，７ 調整ねじ
１００ スイッチ本体
１０１ 操作部
１０３，１０４ キー挿入孔
Claims (2)
- 安全スイッチに設けられたキー挿入孔に差し込まれる操作キーとベースとからなり、
前記操作キーに設けられた孔が前記ベースに設けられた支持軸に挿通された状態で、前記操作キーが前記支持軸に対して垂直な方向と前記支持軸に対して平行な方向の２方向に揺動自在に保持されているとともに、その操作キーの揺動を２方向のいずれか一方に選択的に規制するための手段と、前記操作キーを揺動の各方向に付勢する１個のねじりコイルばねとが設けられ、
このねじりコイルばねは前記支持軸に挿通され、このねじりコイルばねのねじり力と圧縮力とによって前記操作キーが前記揺動の各方向に付勢されており、
前記操作キーは、その後端部に当て片が形成されており、
前記ベースの背面側には、前記当て片の片面側の位置と側方位置との２箇所にそれぞれ嵌合部が設けられているとともに、これら嵌合部のいずれか一方に選択的に嵌め込まれるガイドストッパを備えており、
このガイドストッパを前記当て片の片面側に位置する嵌合部に嵌め込むことにより、当該ガイドストッパが前記当て片の片面に当たることによって、前記操作キーの揺動方向が１方向に規制されるとともに、前記ガイドストッパによって操作キーの前記１方向の動きをガイドし、または、前記ガイドストッパを前記当て片の側方に位置する嵌合部に嵌め込むことにより、当該ガイドストッパが前記当て片の側面に当たることによって、前記操作キーの揺動方向が１方向に規制されるとともに、前記ガイドストッパによって操作キーの前記１方向の動きをガイドするように構成されていることを特徴とする安全スイッチ用アクチュエータ。 - 前記操作キーが揺動する各方向の揺動範囲をそれぞれ個別に調整するための調整機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の安全スイッチ用アクチュエータ。
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