知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2022-94600操作支援機能付き操作スイッチ、操作支援機能付き非常停止スイッチおよび操作スイッチ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022094600
(43)【公開日】2022-06-27
(54)【発明の名称】操作支援機能付き操作スイッチ、操作支援機能付き非常停止スイッチおよび操作スイッチ
(51)【国際特許分類】
H01H 13/02 20060101AFI20220620BHJP
【ＦＩ】
H01H13/02 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020207574
(22)【出願日】2020-12-15
(71)【出願人】
【識別番号】000000309
【氏名又は名称】ＩＤＥＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103241
【弁理士】
【氏名又は名称】高崎 健一
(72)【発明者】
【氏名】大西 祥太
(72)【発明者】
【氏名】福井 孝男
(72)【発明者】
【氏名】藤谷 繁年
【テーマコード（参考）】
5G206
【Ｆターム（参考）】
5G206AS31H
5G206AS31J
5G206AS31L
5G206AS51H
5G206AS51J
5G206AS51L
5G206GS17
5G206KS17
5G206KS40
5G206LS03
5G206LS05
(57)【要約】
【課題】 機械的なラッチ機構を有さず、より安全に操作支援を行えるようにする。
【解決手段】 操作支援機能付き非常停止スイッチ１において、手動により押込み操作可能な押しボタン２と、これに連結された操作軸３と、押しボタン２の押込み方向に沿った第１の力Ｆ１を操作軸３に作用させる圧縮ばね４と、第１の力Ｆ１の作用方向と逆向きの第２の力Ｆ２を操作軸３に作用させるソレノイド本体５１とを設ける。押しボタン２の手動による押込み操作前においては、第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１より大きく、接点１１がＯＮ状態にある。押しボタン２の手動による押込み操作後または押しボタン２の操作支援後においては、第１の力Ｆ１が第２の力Ｆ２より大きく、接点１１がＯＦＦ状態にある。
【選択図】 図１
【解決手段】 操作支援機能付き非常停止スイッチ１において、手動により押込み操作可能な押しボタン２と、これに連結された操作軸３と、押しボタン２の押込み方向に沿った第１の力Ｆ１を操作軸３に作用させる圧縮ばね４と、第１の力Ｆ１の作用方向と逆向きの第２の力Ｆ２を操作軸３に作用させるソレノイド本体５１とを設ける。押しボタン２の手動による押込み操作前においては、第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１より大きく、接点１１がＯＮ状態にある。押しボタン２の手動による押込み操作後または押しボタン２の操作支援後においては、第１の力Ｆ１が第２の力Ｆ２より大きく、接点１１がＯＦＦ状態にある。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
操作支援機能付き操作スイッチにおいて、
手動により押込み操作可能な操作部と、
前記操作部に連結され、接点を切り替えるための操作軸と、
前記操作部の押込み方向に沿った第１の力を前記操作軸に作用させるための第１の作用手段と、
前記第１の作用手段による前記第１の力の作用方向とは逆向きの第２の力を前記操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備え、
前記操作部の手動による押込み操作前においては、前記第２の作用手段による前記第２の力が前記第１の作用手段による前記第１の力より大きく、前記接点が第１の状態におかれており、
前記操作部の手動による押込み操作後または前記操作部の操作支援後においては、前記第１の作用手段による前記第１の力が前記第２の作用手段による前記第２の力より大きく、前記接点が前記第１の状態と異なる第２の状態におかれている、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
手動により押込み操作可能な操作部と、
前記操作部に連結され、接点を切り替えるための操作軸と、
前記操作部の押込み方向に沿った第１の力を前記操作軸に作用させるための第１の作用手段と、
前記第１の作用手段による前記第１の力の作用方向とは逆向きの第２の力を前記操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備え、
前記操作部の手動による押込み操作前においては、前記第２の作用手段による前記第２の力が前記第１の作用手段による前記第１の力より大きく、前記接点が第１の状態におかれており、
前記操作部の手動による押込み操作後または前記操作部の操作支援後においては、前記第１の作用手段による前記第１の力が前記第２の作用手段による前記第２の力より大きく、前記接点が前記第１の状態と異なる第２の状態におかれている、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
【請求項2】
請求項１において、
前記第１の作用手段が弾性部材である、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
前記第１の作用手段が弾性部材である、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
【請求項3】
請求項１において、
前記第２の作用手段がアクチュエータであり、前記アクチュエータが、少なくとも前記第１の状態において、通電時に前記操作軸に対して前記第２の力を作用させている、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
前記第２の作用手段がアクチュエータであり、前記アクチュエータが、少なくとも前記第１の状態において、通電時に前記操作軸に対して前記第２の力を作用させている、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
【請求項4】
請求項１において、
前記第１の作用手段が圧縮ばねであり、前記第２の作用手段が電磁ソレノイドである、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
前記第１の作用手段が圧縮ばねであり、前記第２の作用手段が電磁ソレノイドである、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
【請求項5】
請求項１において、
前記操作軸が、前記第１の作用手段による前記第１の力が作用する第１の操作軸と、前記第２の作用手段による前記第２の力が作用するとともに、前記接点を切り替える第２の操作軸とを有し、前記第１、第２の操作軸が分離可能に設けられている、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
前記操作軸が、前記第１の作用手段による前記第１の力が作用する第１の操作軸と、前記第２の作用手段による前記第２の力が作用するとともに、前記接点を切り替える第２の操作軸とを有し、前記第１、第２の操作軸が分離可能に設けられている、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
【請求項6】
請求項５において、
前記操作部の手動による押込み操作後または前記操作部の操作支援後において、前記操作部の手動による復帰後に前記第２の操作軸が前記第１の操作軸とともに移動せず、前記接点が前記第２の状態を維持している、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
前記操作部の手動による押込み操作後または前記操作部の操作支援後において、前記操作部の手動による復帰後に前記第２の操作軸が前記第１の操作軸とともに移動せず、前記接点が前記第２の状態を維持している、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
【請求項7】
請求項１において、
前記接点の状態変化を検出する検出部をさらに備えた、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
前記接点の状態変化を検出する検出部をさらに備えた、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
【請求項8】
請求項１において、
前記操作軸に対して外周側から保持力を作用させる保持手段をさらに備えた、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
前記操作軸に対して外周側から保持力を作用させる保持手段をさらに備えた、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
【請求項9】
操作支援機能付き操作スイッチにおいて、
手動により押込み操作可能な操作部と、
前記操作部に連結された第１の操作軸と、
前記第１の操作軸と分離可能に設けられ、前記操作部の押込み操作時に前記第１の操作軸とともに移動して、接点を切り替えるための第２の操作軸と、
前記操作部の押込み方向に沿った第１の力を前記第１の操作軸に作用させるための第１の作用手段と、
前記操作部の押込み方向に沿った第１’の力を前記第２の操作軸に作用させるための第１’の作用手段と、
前記第１の作用手段による前記第１の力および前記第１’の作用手段による前記第１’の力の各作用方向とは逆向きの第２の力を前記第２の操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備え、
前記操作部の手動による押込み操作前においては、前記第２の作用手段による前記第２の力が前記第１の作用手段による前記第１の力および第１’の作用手段による前記第１’の力の合力より大きく、前記接点が第１の状態におかれており、
前記操作部の手動による押込み操作後または前記操作部の操作支援後においては、前記第１の作用手段による前記第１の力および第１’の作用手段による前記第１’の力の合力が前記第２の作用手段による前記第２の力より大きく、前記接点が前記第１の状態と異なる第２の状態におかれている、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
手動により押込み操作可能な操作部と、
前記操作部に連結された第１の操作軸と、
前記第１の操作軸と分離可能に設けられ、前記操作部の押込み操作時に前記第１の操作軸とともに移動して、接点を切り替えるための第２の操作軸と、
前記操作部の押込み方向に沿った第１の力を前記第１の操作軸に作用させるための第１の作用手段と、
前記操作部の押込み方向に沿った第１’の力を前記第２の操作軸に作用させるための第１’の作用手段と、
前記第１の作用手段による前記第１の力および前記第１’の作用手段による前記第１’の力の各作用方向とは逆向きの第２の力を前記第２の操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備え、
前記操作部の手動による押込み操作前においては、前記第２の作用手段による前記第２の力が前記第１の作用手段による前記第１の力および第１’の作用手段による前記第１’の力の合力より大きく、前記接点が第１の状態におかれており、
前記操作部の手動による押込み操作後または前記操作部の操作支援後においては、前記第１の作用手段による前記第１の力および第１’の作用手段による前記第１’の力の合力が前記第２の作用手段による前記第２の力より大きく、前記接点が前記第１の状態と異なる第２の状態におかれている、
ことを特徴とする操作支援機能付き操作スイッチ。
【請求項10】
操作支援機能付き非常停止スイッチにおいて、
手動により押込み操作可能な押しボタンと、
前記押しボタンに連結され、接点を切り替えるための操作軸と、
前記押しボタンの押込み方向に沿った第１の力を前記操作軸に作用させるための第１の作用手段と、
前記第１の作用手段による前記第１の力の作用方向とは逆向きの第２の力を前記操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備え、
前記押しボタンの手動による押込み操作前においては、前記第２の作用手段による前記第２の力が前記第１の作用手段による前記第１の力より大きく、前記接点が第１の状態におかれており、
前記押しボタンの手動による押込み操作後または前記押しボタンの操作支援後においては、前記第１の作用手段による前記第１の力が前記第２の作用手段による前記第２の力より大きく、前記接点が、前記第１の状態と異なる第２の状態におかれている、
ことを特徴とする操作支援機能付き非常停止スイッチ。
手動により押込み操作可能な押しボタンと、
前記押しボタンに連結され、接点を切り替えるための操作軸と、
前記押しボタンの押込み方向に沿った第１の力を前記操作軸に作用させるための第１の作用手段と、
前記第１の作用手段による前記第１の力の作用方向とは逆向きの第２の力を前記操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備え、
前記押しボタンの手動による押込み操作前においては、前記第２の作用手段による前記第２の力が前記第１の作用手段による前記第１の力より大きく、前記接点が第１の状態におかれており、
前記押しボタンの手動による押込み操作後または前記押しボタンの操作支援後においては、前記第１の作用手段による前記第１の力が前記第２の作用手段による前記第２の力より大きく、前記接点が、前記第１の状態と異なる第２の状態におかれている、
ことを特徴とする操作支援機能付き非常停止スイッチ。
【請求項11】
操作スイッチにおいて、
押込み操作可能な操作部と、
前記操作部に連結され、接点を切り替えるための操作軸と、
前記操作部の押込みストロークに応じた第１の力を押込み方向に沿って前記操作軸に作用させるための第１の作用手段と、
前記操作部の押込みストロークに応じた第２の力を前記第１の作用手段による前記第１の力の作用方向とは逆向きに前記操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備え、
前記第２の作用手段による前記第２の力が前記第１の作用手段による前記第１の力より大きい場合には、前記接点が第１の状態におかれており、
前記第１の作用手段による前記第１の力が前記第２の作用手段による前記第２の力より大きい場合には、前記接点が前記第１の状態と異なる第２の状態におかれている、
ことを特徴とする操作スイッチ。
押込み操作可能な操作部と、
前記操作部に連結され、接点を切り替えるための操作軸と、
前記操作部の押込みストロークに応じた第１の力を押込み方向に沿って前記操作軸に作用させるための第１の作用手段と、
前記操作部の押込みストロークに応じた第２の力を前記第１の作用手段による前記第１の力の作用方向とは逆向きに前記操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備え、
前記第２の作用手段による前記第２の力が前記第１の作用手段による前記第１の力より大きい場合には、前記接点が第１の状態におかれており、
前記第１の作用手段による前記第１の力が前記第２の作用手段による前記第２の力より大きい場合には、前記接点が前記第１の状態と異なる第２の状態におかれている、
ことを特徴とする操作スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、手動により押込み操作可能な操作部を有する操作支援機能付き操作スイッチ、操作支援機能付き非常停止スイッチおよび操作スイッチに関する。
【背景技術】
【0002】
非常停止スイッチは、一般に、作業者が押込み操作可能な押しボタンと、押しボタンの押込み操作により移動する操作軸と、操作軸の移動に応じて接断される接点とを備えており（特開２００１－３５３０２号公報の図１参照）、押しボタンが押込み操作されると、操作軸が移動して接点がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わることにより電気回路が遮断されて、機械やシステムが緊急停止するようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
非常停止スイッチは、押しボタンの押込み操作前の状態（つまり接点のＯＮ状態）において、押しボタンが機械的なラッチ機構により保持されており、作業者が押しボタンを押し込むには、この機械的なラッチ機構による保持力の作用に打ち勝つだけの押付力を作用させる必要があった。
【0004】
また、非常停止スイッチにおいては、押しボタンの押込み操作の際に作業者が非常停止スイッチのすぐ近くにいる必要があり、非常停止スイッチから離れた場所では操作できなかった。そのため、非常停止スイッチから離れた場所からでも、より安全に操作支援を行える操作支援機能付き非常停止スイッチの要請があった。
【0005】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、機械的なラッチ機構を有さず、より安全に操作支援を行うことができる操作支援機能付き操作スイッチ、操作支援機能付き非常停止スイッチおよび操作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】
【0006】
本発明に係る操作支援機能付き操作スイッチは、手動により押込み操作可能な操作部と、操作部に連結され、接点を切り替えるための操作軸と、操作部の押込み方向に沿った第１の力を操作軸に作用させるための第１の作用手段と、第１の作用手段による第１の力の作用方向とは逆向きの第２の力を操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備える。操作部の手動による押込み操作前においては、第２の作用手段による第２の力が第１の作用手段による第１の力より大きく、接点が第１の状態におかれている。操作部の手動による押込み操作後または操作部の操作支援後においては、第１の作用手段による第１の力が第２の作用手段による第２の力より大きく、接点が第１の状態と異なる第２の状態におかれている。
【0007】
本発明によれば、操作部の手動による押込み操作前においては、第２の作用手段による第２の力が第１の作用手段による第１の力より大きく、接点が第１の状態におかれており、操作部の手動による押込み操作後においては、第１の作用手段による第１の力が第２の作用手段による第２の力より大きく、接点が第１の状態と異なる第２の状態におかれている。したがって、操作部を手動により押込み操作するには、第１の力の作用方向である操作部の押込み方向に沿って外部から押付力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による押込み操作が不用意に行われないようにすることができる。しかも、操作部を手動により復帰動作させるには、操作部に対して第２の力の作用方向と同方向に外部から引張力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による復帰動作が簡単に行えないようにすることができる。このようにして、機械的なラッチ機構を有さない操作支援機能付き操作スイッチを実現できる。
【0008】
さらに、本発明によれば、操作部の手動による押込み操作前においては、第２の作用手段による第２の力を第１の作用手段による第１の力よりも小さくすれば、接点が第１の状態から第２の状態に移行することになるので、操作支援が容易に行えるようになる。
【0009】
本発明では、第１の作用手段が弾性部材である。
【0010】
本発明では、第２の作用手段がアクチュエータであり、アクチュエータが、少なくとも第１の状態において、通電時に操作軸に対して第２の力を作用させている。これにより、フェールセーフが考慮された、より安全な操作支援を行うことが可能な操作支援機能付き操作スイッチを実現できる。
【0011】
本発明では、第１の作用手段が圧縮ばねであり、第２の作用手段が電磁ソレノイドである。
【0012】
本発明では、操作軸が、第１の作用手段による第１の力が作用する第１の操作軸と、第２の作用手段による第２の力が作用するとともに、接点を切り替える第２の操作軸とを有し、第１、第２の操作軸が分離可能に設けられている。
【0013】
本発明では、操作部の手動による押込み操作後または操作部の操作支援後において、操作部の手動による復帰後に第２の操作軸が第１の操作軸とともに移動せず、接点が第２の状態を維持している。
【0014】
本発明では、接点の状態変化を検出する検出部をさらに備えている。
【0015】
本発明では、操作軸に対して外周側から保持力を作用させる保持手段をさらに備えている。
【0016】
本発明に係る操作支援機能付き操作スイッチは、手動により押込み操作可能な操作部と、操作部に連結された第１の操作軸と、第１の操作軸と分離可能に設けられ、操作部の押込み操作時に第１の操作軸とともに移動して、接点を切り替えるための第２の操作軸と、操作部の押込み方向に沿った第１の力を第１の操作軸に作用させるための第１の作用手段と、操作部の押込み方向に沿った第１’の力を第２の操作軸に作用させるための第１’の作用手段と、第１の作用手段による第１の力および第１’の作用手段による第１’の力の各作用方向とは逆向きの第２の力を第２の操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備える。操作部の手動による押込み操作前においては、第２の作用手段による第２の力が第１の作用手段による第１の力および第１’の作用手段による第１’の力の合力より大きく、接点が第１の状態におかれている。操作部の手動による押込み操作後または操作部の操作支援後においては、第１の作用手段による第１の力および第１’の作用手段による第１’の力の合力が第２の作用手段による第２の力より大きく、接点が第１の状態と異なる第２の状態におかれている。
【0017】
本発明によれば、操作部の手動による押込み操作前においては、第２の作用手段による第２の力が第１の作用手段による第１の力および第１’の作用手段による第１’の力の合力より大きく、接点が第１の状態におかれており、操作部の手動による押込み操作後においては、第１の作用手段による第１の力および第１’の作用手段による第１’の力の合力が第２の作用手段による第２の力より大きく、接点が第１の状態と異なる第２の状態におかれている。したがって、操作部を手動により押込み操作するには、第１および第１’の力の合力の作用方向である操作部の押込み方向に沿って外部から押付力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による押込み操作が不用意に行われないようにすることができる。しかも、操作部を手動により復帰動作させるには、操作部に対して第２の力の作用方向と同方向に外部から引張力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による復帰動作が簡単に行えないようにすることができる。このようにして、機械的なラッチ機構を有さない操作スイッチを実現できる。
【0018】
さらに、本発明によれば、操作部の手動による押込み操作前においては、第２の作用手段による第２の力を第１の作用手段による第１の力および第１’の作用手段による第１’の力の合力よりも小さくすれば、接点が第１の状態から第２の状態に移行することになるので、操作支援が容易に行えるようになる。
【0019】
本発明に係る操作支援機能付き非常停止スイッチは、手動により押込み操作可能な押しボタンと、押しボタンに連結され、接点を切り替えるための操作軸と、押しボタンの押込み方向に沿った第１の力を操作軸に作用させるための第１の作用手段と、第１の作用手段による第１の力の作用方向とは逆向きの第２の力を操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備える。押しボタンの手動による押込み操作前においては、第２の作用手段による第２の力が第１の作用手段による第１の力より大きく、接点が第１の状態におかれている。押しボタンの手動による押込み操作後または押しボタンの操作支援後においては、第１の作用手段による第１の力が第２の作用手段による第２の力より大きく、接点が第１の状態と異なる第２の状態におかれている。
【0020】
本発明によれば、押しボタンの手動による押込み操作前においては、第２の作用手段による第２の力が第１の作用手段による第１の力より大きく、接点が第１の状態におかれており、押しボタンの手動による押込み操作後においては、第１の作用手段による第１の力が第２の作用手段による第２の力より大きく、接点が第１の状態と異なる第２の状態におかれている。したがって、押しボタンを手動により押込み操作するには、第１の力の作用方向である操作部の押込み方向に沿って外部から押付力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による押込み操作が不用意に行われないようにすることができる。しかも、押しボタンを手動により復帰動作させるには、押しボタンに対して第２の力の作用方向と同方向に外部から引張力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による復帰動作が簡単に行えないようにすることができる。このようにして、機械的なラッチ機構を有さない非常停止スイッチを実現できる。
【0021】
さらに、本発明によれば、押しボタンの手動による押込み操作前においては、第２の作用手段による第２の力を第１の作用手段による第１の力よりも小さくすれば、接点が第１の状態から第２の状態に移行することになるので、操作支援が容易に行えるようになる。
【0022】
本発明に係る操作スイッチは、押込み操作可能な操作部と、操作部に連結され、接点を切り替えるための操作軸と、操作部の押込みストロークに応じた第１の力を押込み方向に沿って操作軸に作用させるための第１の作用手段と、操作部の押込みストロークに応じた第２の力を第１の作用手段による第１の力の作用方向とは逆向きに操作軸に作用させるための第２の作用手段とを備える。第２の作用手段による第２の力が第１の作用手段による第１の力より大きい場合には、接点が第１の状態におかれている。第１の作用手段による第１の力が第２の作用手段による第２の力より大きい場合には、接点が第１の状態と異なる第２の状態におかれている。
【0023】
本発明によれば、第２の作用手段による第２の力が第１の作用手段による第１の力より大きい場合には、接点が第１の状態におかれており、第１の作用手段による第１の力が第２の作用手段による第２の力より大きい場合には、接点が第１の状態と異なる第２の状態におかれている。したがって、操作部を手動により押込み操作するには、第１の力の作用方向である操作部の押込み方向に沿って外部から押付力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による押込み操作が不用意に行われないようにすることができる。しかも、操作部を手動により復帰動作させるには、操作部に対して第２の力の作用方向と同方向に外部から引張力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による復帰動作が簡単に行えないようにすることができる。このようにして、機械的なラッチ機構を有さない操作スイッチを実現できる。
【0024】
さらに、本発明によれば、操作部の手動による押込み操作前において、第２の作用手段による第２の力を第１の作用手段による第１の力よりも小さくすれば、接点が第１の状態から第２の状態に移行することになるので、操作支援が容易に行えるようになる。
【発明の効果】
【0025】
以上のように本発明によれば、機械的なラッチ機構を有さない操作スイッチ／非常停止スイッチを実現できるばかりでなく、フェールセーフが考慮された、より安全な操作支援を容易に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の第１の実施例による非常停止スイッチの縦断面概略構成図であって、押しボタンの押込み操作前の状態を示している。
【図8A】前記非常停止スイッチ（図１）において、第１の作用手段による第１の力Ｆ１および第２の作用手段による第２の力Ｆ２と押しボタンの押込みストロークとの関係を表すグラフであって、押しボタンの手動による押込み操作時の変化を示している。
【図8B】前記非常停止スイッチ（図１）において、第１の作用手段による第１の力Ｆ１および第２の作用手段による第２の力Ｆ２と押しボタンの押込みストロークとの関係を表すグラフであって、押しボタンの手動による復帰動作時の変化を示している。
【図9】本発明の第２の実施例による非常停止スイッチの押しボタン部分の縦断面概略図である。
【図10】本発明の第３の実施例による非常停止スイッチの縦断面概略構成図であって、押しボタンの押込み操作前の状態を示している。
【図17】本発明の第４の実施例による非常停止スイッチの縦断面概略構成図であって、押しボタンの押込み操作前の状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
＜第１の実施例＞
図１ないし図８Ｂは、本発明の第１の実施例による操作支援機能付き非常停止スイッチ（以下、単に「非常停止スイッチ」とも呼称する）を説明するための図である。図１は非常停止スイッチの押しボタンの押込み操作前の状態を、図２は押しボタンの手動による押込み操作時の状態を、図３は押しボタンの手動による押込み操作後の状態を、図４は押しボタンの手動による復帰動作時の状態を、図５は押しボタンの手動による復帰動作後の状態を、図６は押しボタンの操作支援時の状態を、図７は押しボタンの操作支援時からの手動による復帰動作後の状態をそれぞれ示している。図８Ａおよび図８Ｂは、第１の作用手段による第１の力Ｆ１および第２の作用手段による第２の力Ｆ２と押しボタンの押込みストロークとの関係を表すグラフである。図８Ａ、図８Ｂ中、ローマ数字I～Vは、それぞれ図１～図５の状態に対応している（図１～図５の下部に記されたローマ数字I～V参照）。
＜第１の実施例＞
図１ないし図８Ｂは、本発明の第１の実施例による操作支援機能付き非常停止スイッチ（以下、単に「非常停止スイッチ」とも呼称する）を説明するための図である。図１は非常停止スイッチの押しボタンの押込み操作前の状態を、図２は押しボタンの手動による押込み操作時の状態を、図３は押しボタンの手動による押込み操作後の状態を、図４は押しボタンの手動による復帰動作時の状態を、図５は押しボタンの手動による復帰動作後の状態を、図６は押しボタンの操作支援時の状態を、図７は押しボタンの操作支援時からの手動による復帰動作後の状態をそれぞれ示している。図８Ａおよび図８Ｂは、第１の作用手段による第１の力Ｆ１および第２の作用手段による第２の力Ｆ２と押しボタンの押込みストロークとの関係を表すグラフである。図８Ａ、図８Ｂ中、ローマ数字I～Vは、それぞれ図１～図５の状態に対応している（図１～図５の下部に記されたローマ数字I～V参照）。
【0028】
図１ないし図７はいずれも非常停止スイッチの縦断面を示しているが、図示の便宜上、各図において断面を表すハッチングが省略されている個所がある（以下の他の実施例においても同様）。また、説明の便宜上、各図における上下方方向を上下方向と呼称することにする。この第１の実施例では、操作スイッチとして非常停止スイッチを例にとる（以下の他の実施例においても同様）。
【0029】
図１に示すように、非常停止スイッチ１は、手動により押込み操作可能な押しボタン（操作部）２を有している。押しボタン２の下方には、軸方向（上下方向）に延びる操作軸３が配設されている。操作軸３の上端は、押しボタン２の下部に連結されている。操作軸３は、筐体１０Ａおよびその下部に一体に設けられた筐体１０Ｂの内部において軸方向に移動可能に支持されている。操作軸３の下端には、接点（メイン接点）１１が設けられている。接点１１は、固定接点１１１と、操作軸３の下端に連結され、操作軸３とともに移動することにより、固定接点１１１に対して開閉する可動接点１１２とを有している。
【0030】
筐体１０Ａの内部において、操作軸３には、外周に張り出すフランジ部３０が設けられている。フランジ部３０の上側において、操作軸３の周囲には圧縮ばね（第１の作用手段）４が配設されている。圧縮ばね４の上端は筐体１０Ａの内壁面に圧接し、下端はフランジ部３０に圧接している。圧縮ばね４は、フランジ部３０を介して操作軸３に対し、下向き（すなわち、押しボタン２の押込み方向に沿った向き）に弾性反発力を作用させており、ここでは、この圧縮ばね４による下向きの弾性反発力を第１の力Ｆ１と呼称する。圧縮ばね４による第１の力Ｆ１は、接点１１を開離させる向きに作用している。
【0031】
筐体１０Ｂの内部には、電磁ソレノイド５が設けられている。電磁ソレノイド５は、コイルからなるソレノイド本体（第２の作用手段）５１を有している。ソレノイド本体５１の内部空間において、上側には固定鉄芯５２が固定され、下側には筒状のプランジャ（可動鉄芯）５３が配置されている。固定鉄芯５２およびプランジャ５３は、いずれも磁性体であって、上下方向の貫通孔５２ｃ、５３ｃをそれぞれ有しており、これらの貫通孔５２ｃ、５３ｃには操作軸３が移動可能に挿通している。固定鉄芯５２は、筐体１０Ｂの上部に固定された固定ベース５２Ａと、その下方に延びる筒状部５２Ｂとを有している。プランジャ５３は、上側に開口する凹部５３ａを有しており、凹部５３ａ内に固定鉄芯５２の筒状部５２Ｂが収容されている。プランジャ５３の上端５３ｂは、固定鉄芯５２の固定ベース５２Ａの下面５２ａに当接可能に設けられている。なお、図１に示す押しボタン２の押込み操作前の状態においては、電磁ソレノイド５に電流が供給されてソレノイド本体５１が励磁されており、このことを明示するために、同図では、ソレノイド本体５１が太線で示されている。この表示の仕方は、以下の図面および他の実施例においても同様である。
【0032】
筐体１０Ｂの内部において、操作軸３には、外周に張り出すフランジ部３１、３２が軸方向の間隔を隔てて設けられている。フランジ部３１はプランジャ５３の凹部５３ａ内に配置されており、フランジ部３２はプランジャ５３の下方に配置されている。
【0033】
電磁ソレノイド５に電流が供給（つまり通電）されてソレノイド本体５１が励磁されたとき、ソレノイド本体５１はプランジャ５３に対して上向きの力を作用させるが、このとき、操作軸３には、フランジ部３１を介してプランジャ５３から上向き（すなわち、圧縮ばね４による下向きの第１の力Ｆ１の作用方向とは逆向き）の力が作用しており、ここでは、ソレノイド本体５１の作用による上向き力を第２の力Ｆ２と呼称する。
【0034】
次に、本実施例の作用効果について説明する。
図１に示す押しボタン２の押込み操作前の状態においては、プランジャ５３の上端５３ｂが固定鉄芯５２の固定ベース５２Ａの下面５２ａに当接している。このとき、図８Ａ中の「I」に示すように、押しボタン２の押込みストロークは０(mm）であって、第１の力Ｆ１および第２の力Ｆ２は最大になっており、第１の力Ｆ１と第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ２＞Ｆ１
になっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）におかれている（図１参照）。
図１に示す押しボタン２の押込み操作前の状態においては、プランジャ５３の上端５３ｂが固定鉄芯５２の固定ベース５２Ａの下面５２ａに当接している。このとき、図８Ａ中の「I」に示すように、押しボタン２の押込みストロークは０(mm）であって、第１の力Ｆ１および第２の力Ｆ２は最大になっており、第１の力Ｆ１と第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ２＞Ｆ１
になっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）におかれている（図１参照）。
【0035】
第１の力Ｆ１は圧縮ばね４による下向きの弾性反発力であって、押しボタン２の押込みストロークが増えるにつれて圧縮ばね４の長さが伸びることから、第１の力Ｆ１は、押しボタン２の押込みストロークの増加ととともに減少する（図８Ａ中の直線状のグラフＦ１参照）。また、第２の力は電磁ソレノイド５のソレノイド本体５１の電磁力の作用による上向きの力であって、押しボタン２の押込みストロークの増加とともに減少する（同図中の曲線状のグラフＦ２参照）。したがって、第１の力Ｆ１および第２の力Ｆ２は、押しボタン２の押込みストロークに応じて定まる大きさになっている。
【0036】
次に、図２に示すように、押しボタン２に作業者が押付力Ｆを作用させて、押しボタン２を押し込むと、押しボタン２とともに操作軸３が下方に移動する。
【0037】
このとき、操作軸３のフランジ部３１はプランジャ５３の凹部５３ａの底部に当接していて、操作軸３はフランジ部３１を介してプランジャ５３から上向きの第２の力Ｆ２の作用を受けている。操作軸３はこの第２の力Ｆ２に抗しつつ下方に移動するが、操作軸３が下方に移動するにつれて、押しボタン２の押込みストロークが大きくなるので、図８Ａ中のグラフＦ２に示すように、第２の力Ｆ２は徐々に減少する。
【0038】
その一方、操作軸３のフランジ部３０には、圧縮ばね４の弾性反発力が作用しており、操作軸３はフランジ部３０を介して圧縮ばね４から下向きの第１の力Ｆ１の作用を受けている。操作軸３は第１の力Ｆ１の作用を受けつつ下方に移動するが、操作軸３が下方に移動するにつれて、押しボタン２の押込みストロークが大きくなるので、図８Ａ中のグラフＦ１に示すように、第１の力Ｆ１は徐々に減少する。
【0039】
図２に示す押しボタン２の押込み操作時の状態においては、図８Ａ中の「II」に示すように、押しボタン２に所定の押込みストロークが発生しており、このとき、第１の力Ｆ１と第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ１＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図２参照）。
Ｆ１＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図２参照）。
【0040】
このように本実施例によれば、押しボタン２の手動による押込み操作前においては、ソレノイド本体５１の作用による第２の力Ｆ２が圧縮ばね４による第１の力Ｆ１より大きく、接点１１がＯＮ状態におかれており、押しボタン２の手動による押込み操作後においては、圧縮ばね４による第１の力Ｆ１がソレノイド本体５１の作用による第２の力Ｆ２より大きく、接点１１がＯＦＦ状態におかれている。したがって、押しボタン２を手動により押込み操作するには、第１の力Ｆ１の作用方向である押しボタン２の押込み方向に沿って押しボタン２に外部から押付力Ｆを加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による押込み操作が不用意に行われないようにすることができる。
【0041】
次に、図３に示す押しボタン２の押込み操作後の状態においては、図８Ｂ中の「III」に示すように（図８Ａ中の「II」と同様）、押しボタン２に所定の押込みストロークが発生しており、このとき、第１の力Ｆ１と第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ１＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図３参照）。
Ｆ１＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図３参照）。
【0042】
この状態から、図４に示すように、押しボタン２に作業者が引張力Ｆ’を作用させて、押しボタン２を引っ張ると、押しボタン２とともに操作軸３が上方に移動する。
【0043】
このとき、操作軸３のフランジ部３１はプランジャ５３の凹部５３ａの底部に当接していて、操作軸３はフランジ部３１を介してプランジャ５３から上向きの第２の力Ｆ２の作用を受けている。操作軸３は第２の力Ｆ２の作用を受けつつ上方に移動するが、操作軸３が上方に移動するにつれて、押しボタン２の押込みストロークが小さくなるので、図８Ｂ中のグラフＦ２に示すように、第２の力Ｆ２は徐々に増加する。
【0044】
その一方、操作軸３のフランジ部３０には、圧縮ばね４の弾性反発力が作用しており、操作軸３はフランジ部３０を介して圧縮ばね４から下向きの第１の力Ｆ１の作用を受けている。操作軸３は第１の力Ｆ１に抗しつつ上方に移動するが、操作軸３が上方に移動するにつれて、押しボタン２の押込みストロークが小さくなるので、図８Ｂ中のグラフＦ１に示すように、第１の力Ｆ１は徐々に増加する。
【0045】
図４に示す押しボタン２の復帰動作途中の状態においては、図８Ｂ中の「IV」に示すように、押しボタン２に押込みストロークが残っており、このとき、第１の力Ｆ１と第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ１＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していて依然としてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図４参照）。
Ｆ１＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していて依然としてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図４参照）。
【0046】
この状態からさらに押しボタン２を引っ張って操作軸３を上方に移動させると、図５に示すように、押しボタン２が復帰動作後の状態に移行する。このとき、プランジャ５３の上端５３ｂが固定鉄芯５２の固定ベース５２Ａの下面５２ａに当接している。図８Ｂ中の「V」に示すように、押しボタン２の押込みストロークは０(mm）であって、第１の力Ｆ１および第２の力Ｆ２は最大になっており、第１の力Ｆ１と第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ２＞Ｆ１
になっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）に切り替わっている（図５参照）。
Ｆ２＞Ｆ１
になっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）に切り替わっている（図５参照）。
【0047】
このように本実施例によれば、押しボタン２の手動による復帰動作前においては、圧縮ばね４による第１の力Ｆ１がソレノイド本体５１による第２の力Ｆ２より大きく、接点１１がＯＦＦ状態におかれており、押しボタン２の手動による復帰動作後においては、ソレノイド本体５１の作用による第２の力Ｆ２が圧縮ばね４による第１の力Ｆ１より大きく、接点１１がＯＮ状態におかれている。したがって、押しボタン２を手動により復帰動作させるには、押しボタン２に対して第２の力の作用方向と同方向に外部から引張力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による復帰動作が簡単に行えないようにすることができる。
【0048】
このようにして、機械的なラッチ機構を有さない非常停止スイッチを実現できる。
【0049】
【0050】
すると、プランジャ５３に対してソレノイド本体５１からの電磁力の作用がなくなるので、操作軸３にはプランジャ５３から第２の力Ｆ２が作用しなくなり、その結果、操作軸３に作用する力は、圧縮ばね４からの第１の力Ｆ１のみになる。操作軸３はこの第１の力Ｆ１の作用を受けて下方に移動し、それに伴って、プランジャ５３も下方に移動する。このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図６参照）。また、このとき、プランジャ５３の底部５３ｄは、操作軸３のフランジ部３２に当接している。
【0051】
このように本実施例によれば、押しボタン２の手動による押込み操作前において電磁ソレノイド５への電流供給を停止すれば、接点がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行することになるので、作業者が実際に押しボタン２を直接押さなくても、押した場合と同様の接点切替え操作を作業者に代わって容易かつ安全に行えるようになって、非常停止スイッチ１から離れた場所から操作支援を行える。この場合、非常停止スイッチ１から離れた場所で発した操作支援信号に基づいて電磁ソレノイド５への電流供給を停止するようにすればよい。
【0052】
また、本実施例によれば、電磁ソレノイド５に電流を供給するための配線に断線が生じた場合や、システムが停電した場合においても、電磁ソレノイド５への電流供給が停止することで押しボタン２が押込み操作された状態になるので、より安全に操作支援を行えるようになり、これにより、フェールセーフが考慮された操作支援機能付き非常停止スイッチを実現できる。
【0053】
次に、図６に示す状態から、電磁ソレノイド５に電流を供給してソレノイド本体５１を励磁すると、図７に示すように、プランジャ５３から操作軸３に作用する第２の力Ｆ２が復活するので、その状態において、作業者が押しボタン２に対して上方への引張力を作用させることにより、押しボタン２が押込み操作前の状態に戻る（図７参照）。
【0054】
＜第２の実施例＞
図９は、本発明の第２の実施例による非常停止スイッチにおいて、押しボタン部分の縦断面概略図である。同図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。
図９は、本発明の第２の実施例による非常停止スイッチにおいて、押しボタン部分の縦断面概略図である。同図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。
【0055】
図９に示すように、押しボタン２の内部には、操作軸３の上端が連結されている。操作軸３には、外周に突出する突出部３５が設けられている。突出部３５は、上側に配置されたテーパー面３５１と、その下側に配置され、上下方向に延びる立壁面３５２とを有している。一方、筐体側には、突出部３５の立壁面３５２に弾性的に当接する複数の当接ブロック６が設けられている。当接ブロック６は、圧縮ばね７の弾性反発力により突出部３５に向かって付勢されている。当接ブロック６は、突出部３５の立壁面３５２に当接する当接面６１を有している。当接ブロック６および圧縮ばね７は、筐体側に設けられた収容部１２に収容されており、当接ブロック６は収容部１２内において図示左右方向に移動可能になっている。また、収容部１２は、操作軸３が上下方向に挿通する貫通孔１２ａを有している。当接ブロック６および圧縮ばね７は、操作軸３の突出部３５の立壁面３５２に対してラジアル方向の押付力つまり保持力を作用させる保持手段として機能している。
【0056】
操作軸３の突出部３５の立壁面３５２に当接ブロック６からの押付力が作用していることにより、押しボタン２の押込み操作時および復帰動作時には、操作軸３の移動方向とは逆方向の摩擦力を操作軸３に作用させる。
【0057】
すなわち、押しボタン２の押込み操作の際には、当接ブロック６からの押付力の作用に伴う摩擦力が操作軸３に対して上向きに作用して第２の力Ｆ２に加担することになるので、前記第１の実施例の図８Ａにおいて、Ｆ２＞Ｆ１からＦ２＜Ｆ１への移行が小さなストロークで行われないようにすることができる。これにより、押しボタン２の手動による押込み操作が不用意に行われないようにすることができる。たとえば、振動や衝撃等が作用しても押しボタン２が簡単に押込み方向に移動しないようにすることができる。
【0058】
また、押しボタン２の押込み操作後には、当接ブロック６が操作軸３の突出部３５のテーパー面３５１と当接しており、この状態から押しボタン２の復帰動作を行うには、当接ブロック６を縮退させつつ操作軸３を上方に移動させるとともに、操作軸３の突出部３５の立壁面３５２に当接ブロック６を当接させて操作軸３を上方に移動させる必要があり、このとき、操作軸３に対して下向きの摩擦力が作用して第１の力Ｆ１に加担することになるので、押しボタン２の復帰動作中（つまり操作軸３の移動中）は、前記第１の実施例の図８Ｂにおいて、Ｆ１＞Ｆ２からＦ１＜Ｆ２への移行が大きなストロークで行われないようにすることができる。これにより、押しボタン２の手動による復帰動作が簡単に行われないようにすることができる。なお、当接ブロック６および圧縮ばね７による押付力（保持力）は、押しボタン２の操作支援を妨げない大きさに設定されている。
【0059】
＜第３の実施例＞
図１０ないし図１６は、本発明の第３の実施例による操作支援機能付き非常停止スイッチ（非常停止スイッチ）を説明するための図である。図１０は非常停止スイッチの押しボタンの押込み操作前の状態を、図１１は押しボタンの手動による押込み操作時の状態を、図１２は押しボタンの手動による押込み操作後の状態を、図１３は押しボタンの手動による復帰動作時の状態を、図１４は押しボタンの手動による復帰動作後の状態を、図１５は押しボタンの操作支援時の状態を、図１６は押しボタンの操作支援時からの手動による復帰動作後の状態をそれぞれ示している。これらの図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。
図１０ないし図１６は、本発明の第３の実施例による操作支援機能付き非常停止スイッチ（非常停止スイッチ）を説明するための図である。図１０は非常停止スイッチの押しボタンの押込み操作前の状態を、図１１は押しボタンの手動による押込み操作時の状態を、図１２は押しボタンの手動による押込み操作後の状態を、図１３は押しボタンの手動による復帰動作時の状態を、図１４は押しボタンの手動による復帰動作後の状態を、図１５は押しボタンの操作支援時の状態を、図１６は押しボタンの操作支援時からの手動による復帰動作後の状態をそれぞれ示している。これらの図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。
【0060】
この第３の実施例では、前記第１の実施例における操作軸３が２本の操作軸３Ａ、３Ｂから構成されている点、および第１’の作用手段としての圧縮ばね８が追加されている点等が前記第１の実施例と異なっている。
【0061】
すなわち、図１０に示すように、非常停止スイッチ１において、押しボタン（操作部）２の下方には、軸方向（上下方向）に延びる第１の操作軸３Ａが配設されている。この例では、第１の実施例の操作軸３よりも大径の操作軸が採用されている。第１の操作軸３Ａの上端は、押しボタン２の下部に連結されている。第１の操作軸３Ａは、筐体１０Ａの内部において軸方向移動可能に支持されている。第１の操作軸３Ａのフランジ部３０の下部には、ボス部３０Ａが設けられている。ボス部３０Ａは、その下方に配置された固定鉄芯５２の貫通孔５２ｃの内径よりも大径の部位である。第１の操作軸３Ａには、フランジ部３０を介して圧縮ばね（第１の作用手段）４の弾性反発力である第１の力Ｆ１が下向きに作用している。
【0062】
筐体１０Ｂ内において、第１の操作軸３Ａの下方には、軸方向（上下方向）に延び、固定鉄芯５２の貫通孔５２ｃを挿通する第２の操作軸３Ｂが配設されている。図１０に示す押しボタン２の押込み操作前の状態においては、第２の操作軸３Ｂの上端は、筐体１０Ａの内部まで延びており、第１の操作軸３Ａのボス部３０Ａの下端に当接している。第２の操作軸３Ｂは、第１の操作軸３Ａとは別体に設けられており、第１の操作軸３Ａに対して分離可能に設けられている。第２の操作軸３Ｂは、筐体１０Ｂの内部において軸方向移動可能に支持されている。第２の操作軸３Ｂの下端には、固定接点１１１および可動接点１１２からなる接点（メイン接点）１１が設けられている。第２の操作軸３Ｂには、電磁ソレノイド５への電流供給により励磁されたソレノイド本体（第２の作用手段）５１の作用により、プランジャ５３からフランジ部３１を介して第２の力Ｆ２が上向きに作用している。
【0063】
電磁ソレノイド５のプランジャ５３の凹部５３ａ内において、第２の操作軸３Ｂの周りには圧縮ばね（第１’の作用手段）８が配設されている。圧縮ばね８の上端は固定鉄芯５２の筒状部５２Ｂの下端に圧接し、下端は第２の操作軸３Ｂのフランジ部３１に圧接している。これにより、第２の操作軸３Ｂには、フランジ部３１を介して圧縮ばね８の弾性反発力である第１’の力Ｆ１’が、押しボタン２の押込み方向に沿った下向きに作用している。
【0064】
次に、本実施例の作用効果について説明する。
図１０に示す押しボタン２の押込み操作前の状態においては、プランジャ５３の上端５３ｂが固定鉄芯５２の固定ベース５２Ａの下面５２ａに当接しており、第１の力Ｆ１、第１’の力Ｆ１’および第２の力Ｆ２は最大になっていて、第１の力Ｆ１および第１’の力Ｆ１’の合力と、第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ２＞Ｆ１＋Ｆ１’
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）におかれている（図１０参照）。
図１０に示す押しボタン２の押込み操作前の状態においては、プランジャ５３の上端５３ｂが固定鉄芯５２の固定ベース５２Ａの下面５２ａに当接しており、第１の力Ｆ１、第１’の力Ｆ１’および第２の力Ｆ２は最大になっていて、第１の力Ｆ１および第１’の力Ｆ１’の合力と、第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ２＞Ｆ１＋Ｆ１’
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）におかれている（図１０参照）。
【0065】
次に、図１１に示すように、押しボタン２に作業者が押付力Ｆを作用させて、押しボタン２を押し込むと、押しボタン２とともに第１の操作軸３Ａが下方に移動する。第１の操作軸３は、ボス部３０Ａの下端が固定鉄芯５２の固定ベース５２Ａの上面に当接するまで移動する。このとき、第１の操作軸３Ａのボス部３０Ａの下端には、第２の操作軸３Ｂの上端が当接しているので、第２の操作軸３Ｂは、第１の操作軸３Ａとともに下方に移動する。このとき、第１の操作軸３Ａは圧縮ばね４による下向きの第１の力Ｆ１の作用を受けつつ、第２の操作軸３Ｂは圧縮ばね８による下向きの第１’の力Ｆ１’の作用を受けるとともに、ソレノイド本体５１の作用による上向きの第２の力Ｆ２に抗しつつ移動する。
【0066】
ここで、第１の力Ｆ１、第１’の力Ｆ１’はそれぞれ圧縮ばね４、８による弾性反発力であり、押しボタン２の押込みストロークが増えるにつれて圧縮ばね４、８の長さが伸びることから、第１の力Ｆ１、第１’の力Ｆ１’は、押しボタン２の押込みストロークの増加ととともに減少する。また、第２の力は電磁ソレノイド５のソレノイド本体５１の電磁力の作用による力であって、押しボタン２の押込みストロークの増加につれて減少する（図８Ａ中の曲線状のグラフＦ２参照）。したがって、第１の力Ｆ１、第１’の力Ｆ１’および第２の力Ｆ２は、押しボタン２の押込みストロークに応じた大きさになっている。
【0067】
図１１に示す押しボタン２の押込み操作時の状態においては、第１の力Ｆ１および第１’の力Ｆ１’の合力と、第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ１＋Ｆ１’＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図１１参照）。
Ｆ１＋Ｆ１’＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図１１参照）。
【0068】
このように本実施例によれば、押しボタン２の手動による押込み操作前においては、ソレノイド本体５１の作用による第２の力Ｆ２が圧縮ばね４による第１の力Ｆ１および圧縮ばね８による第１’の力Ｆ１’の合力より大きく、接点１１がＯＮ状態におかれており、押しボタン２の手動による押込み操作後においては、圧縮ばね４による第１の力Ｆ１および圧縮ばね８による第１’の力Ｆ１’の合力がソレノイド本体５１による第２の力Ｆ２より大きく、接点１１がＯＦＦ状態におかれている。したがって、押しボタン２を手動により押込み操作するには、第１の力Ｆ１および第１’の力Ｆ１’の合力の作用方向である押しボタン２の押込み方向に沿って押しボタン２に外部から押付力Ｆを加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による押込み操作が不用意に行われないようにすることができる。
【0069】
次に、図１２に示す押しボタン２の押込み操作後の状態においては、第１の力Ｆ１および第１’の力Ｆ１’の合力と、第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ１＋Ｆ１’＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図１２参照）。
Ｆ１＋Ｆ１’＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図１２参照）。
【0070】
この状態から、図１３に示すように、押しボタン２に作業者が引張力Ｆ’を作用させて、押しボタン２を引っ張ると、押しボタン２とともに第１の操作軸３Ａが上方に移動する。第１の操作軸３Ａのボス部３０Ａの下端には、第２の操作軸３Ｂの上端が当接しているので、第２の操作軸３Ｂは、第１の操作軸３Ａとともに上方に移動する。このとき、第１、第２の操作軸３Ａ、３Ｂは、ソレノイド本体５１による上向きの第２の力Ｆ２の作用を受けつつ、圧縮ばね４による下向きの第１の力Ｆ１および圧縮ばね８による下向きの第１’の力Ｆ１’に抗しつつ移動する。
【0071】
ここで、第１の力Ｆ１、第１’の力Ｆ１’はそれぞれ圧縮ばね４、８による弾性反発力であり、押しボタン２の押込みストロークが減少するにつれて圧縮ばね４、８の長さが縮むことから、第１の力Ｆ１、第１’の力Ｆ１’は、押しボタン２の押込みストロークの減少ととともに増加する。また、第２の力は電磁ソレノイド５のソレノイド本体５１の電磁力の作用による力であって、押しボタン２の押込みストロークが減少するにつれて増加する（図８Ｂ中の曲線状のグラフＦ２参照）。したがって、第１の力Ｆ１、第１’の力Ｆ１’および第２の力Ｆ２は、押しボタン２の押込みストロークに応じた大きさになっている。
【0072】
図１３に示す押しボタン２の復帰動作途中の状態においては、第１の力Ｆ１および第１’の力Ｆ１’の合力と、第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ１＋Ｆ１’＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していて依然としてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図１３参照）。なお、この復帰動作途中の状態において、作業者が押しボタン２から手を離すと、上記不等式の関係から、接点１１はＯＦＦ状態（図１２に示す第２の状態）に戻る。
Ｆ１＋Ｆ１’＞Ｆ２
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していて依然としてＯＦＦ状態（第２の状態）におかれている（図１３参照）。なお、この復帰動作途中の状態において、作業者が押しボタン２から手を離すと、上記不等式の関係から、接点１１はＯＦＦ状態（図１２に示す第２の状態）に戻る。
【0073】
この状態からさらに押しボタン２とともに第１、第２の操作軸３Ａ、３Ｂが上方に移動すると、図１４に示す押しボタン２の復帰動作後の状態に移行する。このとき、プランジャ５３の上端５３ｂは固定鉄芯５２の固定ベース５２Ａの下面５２ａに当接しており、第１の力Ｆ１、第１’の力Ｆ１’および第２の力Ｆ２は最大になっている。この状態においては、第１の力Ｆ１および第１’の力Ｆ１’の合力と、第２の力Ｆ２との大小関係は
Ｆ２＞Ｆ１＋Ｆ１’
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）に切り替わっている（図１４参照）。
Ｆ２＞Ｆ１＋Ｆ１’
となっている。また、このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）に切り替わっている（図１４参照）。
【0074】
このように本実施例によれば、押しボタン２の手動による復帰動作前においては、圧縮ばね４による第１の力Ｆ１および圧縮ばね８による第１’の力Ｆ１’の合力がソレノイド本体５１の作用による第２の力Ｆ２より大きく、接点１１がＯＦＦ状態におかれており、押しボタン２の手動による復帰動作後においては、ソレノイド本体５１の作用による第２の力Ｆ２が圧縮ばね４による第１の力Ｆ１および圧縮ばね８による第１’の力Ｆ１’の合力より大きく、接点１１がＯＮ状態におかれている。したがって、押しボタン２を手動により復帰動作させるには、押しボタン２に対して第２の力の作用方向と同方向に外部から引張力を加える必要があり、これにより、機械的なラッチ機構を用いることなく、手動による復帰動作が簡単に行えないようにすることができる。
【0075】
このようにして、機械的なラッチ機構を有さない非常停止スイッチを実現できる。
【0076】
【0077】
すると、プランジャ５３には、ソレノイド本体５１からの電磁力の作用がなくなるので、第２の操作軸３Ｂにはプランジャ５３から第２の力Ｆ２が作用しなくなり、その結果、第２の操作軸３Ｂに作用する力は、圧縮ばね８からの第１’の力Ｆ１’のみになる。第２の操作軸３Ｂはこの第１の力Ｆ１’の作用を受けて下方に移動し、それに伴って、プランジャ５３も下方に移動する。第１の操作軸３Ａには、圧縮ばね４による下向きの第１の力Ｆ１が作用しているので、第１の操作軸３Ａは第２の操作軸３Ｂとともに下方に移動する。このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）に切り替わっている（図１５参照）。また、このとき、プランジャ５３の底部５３ｄは、操作軸３のフランジ部３２に当接している。
【0078】
このように本実施例によれば、押しボタン２の手動による押込み操作前において、電磁ソレノイド５への電流供給を停止すれば、接点がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行することになるので、作業者が実際に押しボタン２を直接押さなくても、押した場合と同様の接点切替え操作を作業者に代わって容易かつ安全に行えるようになって、非常停止スイッチ１から離れた場所から操作支援を行える。この場合、非常停止スイッチ１から離れた場所で発した操作支援信号に基づいて電磁ソレノイド５への電流供給を停止するようにすればよい。
【0079】
また、本実施例によれば、電磁ソレノイド５に電流を供給するための配線に断線が生じた場合や、システムが停電した場合においても、電磁ソレノイド５への電流供給が停止することで押しボタン２が押込み操作された状態になるので、より安全に操作支援を行えるようになり、これにより、フェールセーフが考慮された操作支援機能付き非常停止スイッチを実現できる。
【0080】
次に、図１５に示す状態から、電磁ソレノイド５に電流を供給してソレノイド本体５１を励磁すると、図１６に示すように、プランジャ５３から第２の操作軸３Ｂに作用する第２の力Ｆ２が復活するので、その状態において、作業者が押しボタン２に対して上方への引張力を作用させることにより、押しボタン２が押込み操作前の状態に戻る。
【0081】
＜第４の実施例＞
図１７ないし図２０は、本発明の第４の実施例による操作支援機能付き非常停止スイッチ（非常停止スイッチ）を説明するための図である。図１７は非常停止スイッチの押しボタンの押込み操作前の状態を、図１８は押しボタンの手動による押込み操作時の状態を、図１９は押しボタンの操作支援時の状態を、図２０は押しボタンの操作支援時からの手動による復帰動作後の状態をそれぞれ示している。これらの図において、前記第３の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。
図１７ないし図２０は、本発明の第４の実施例による操作支援機能付き非常停止スイッチ（非常停止スイッチ）を説明するための図である。図１７は非常停止スイッチの押しボタンの押込み操作前の状態を、図１８は押しボタンの手動による押込み操作時の状態を、図１９は押しボタンの操作支援時の状態を、図２０は押しボタンの操作支援時からの手動による復帰動作後の状態をそれぞれ示している。これらの図において、前記第３の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。
【0082】
この第４の実施例においては、第２の操作軸３Ｂの下端にモニタ接点（検出部）１５が設けられている点が前記第３の実施例と異なっている。モニタ接点１５は、押しボタン２が押込み操作されたこと、押しボタン２の復帰動作が完了したこと、および非常停止スイッチ１が操作支援されたことによる接点（メイン接点）の状態変化を第２の操作軸３Ｂの移動により検出するためのものであって、固定接点１５１と、第２の操作軸３Ｂに連結されて第２の操作軸３Ｂとともに移動することにより、固定接点１５１に対して開閉する可動接点１５２とを有しており、モニタ接点１５からの信号に基づいて電磁ソレノイド５の駆動が制御されるようになっている。
【0083】
次に、本実施例の作用効果について説明する。
図１７に示す押しボタン２の押込み操作前の状態において、接点（メイン接点）１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）におかれており、モニタ接点１５は、可動接点１５２が固定接点１５１から開離していてＯＦＦ状態におかれている
（図１７参照）。
図１７に示す押しボタン２の押込み操作前の状態において、接点（メイン接点）１１は、可動接点１１２が固定接点１１１に接触していてＯＮ状態（第１の状態）におかれており、モニタ接点１５は、可動接点１５２が固定接点１５１から開離していてＯＦＦ状態におかれている
（図１７参照）。
【0084】
次に、図１８に示すように、押しボタン２に作業者が押付力Ｆを作用させて、押しボタン２を押し込むと、押しボタン２とともに第１の操作軸３Ａが下方に移動する。第１の操作軸３Ａのボス部３０Ａの下端には、第２の操作軸３Ｂの上端が当接しているので、第２の操作軸３Ｂは、第１の操作軸３Ａとともに下方に移動する。このとき、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離していてＯＦＦ状態（第２の状態）に切り替わり、モニタ接点１５は、可動接点１５２が固定接点１５１に接触してＯＮ状態に移行する（図１８参照）。
【0085】
モニタ接点１５の接点信号に基づいて、図１９に示すように、電磁ソレノイド５への電流供給を停止して、ソレノイド本体５１を非励磁にする。すると、プランジャ５３には、ソレノイド本体５１からの電磁力の作用がなくなるので、第２の操作軸３Ｂにはプランジャ５３から第２の力Ｆ２が作用しなくなり、その結果、第２の操作軸３Ｂに作用する力は、圧縮ばね８からの第１’の力Ｆ１’のみになる。
【0086】
この状態から、図２０に示すように、押しボタン２に作業者が引張力Ｆ’を作用させて、押しボタン２を引っ張ると、押しボタン２が上方に移動するとともに第１の操作軸３Ａが上方に移動するが、このとき、第２の操作軸３Ｂには、プランジャ５３から第２の力Ｆ２が作用していないので、第２の操作軸３Ｂは、第１の操作軸３Ａへの上方への移動に追随することができず、第１の操作軸３Ａから分離されて筐体１０の内部に留まる（図２０参照）。その結果、図２０に示すように、接点１１は、可動接点１１２が固定接点１１１から開離したＯＦＦ状態（第２の状態）のままである。
【0087】
なお、図１９に示す状態は、前記第３の実施例において、押しボタン２の押込み操作前に操作支援を行った状態を示す図１５の状態と同様であり（よって、操作支援がなされたこともモニタ接点１５により検出可能）、したがって、ソレノイド本体５１を非励磁にした後、押しボタン２を復帰動作したときに、第２の操作軸３Ｂが第１の操作軸３Ａへの上方への移動に追随せず筐体１０の内部に留まって、接点１１がＯＦＦ状態のままにおかれる事象は、押しボタン２の手動による押込み操作後のみならず、押しボタン２の操作支援後においても発生する。
【0088】
前記第３の実施例およびこの第４の実施例のように、操作軸が第１の操作軸３Ａおよびこれと分離可能な第２の操作軸３Ｂから構成されている場合には、電磁ソレノイド５に電流が供給されていなければ、押しボタン２を手動で復帰した場合でも、接点１１をＯＮにすることができない（つまり非常停止状態をリセットできない）。別の言い方をすれば、手動による押しボタン２の復帰動作と電磁ソレノイド５への通電という２つの条件が満たされなければ、非常停止状態をリセットすることができない。これにより、非常停止スイッチとしての安全性を向上でき、事故防止を期待できる。
【0089】
＜第５の実施例＞
前記第１の実施例では、押しボタン２の操作支援時を除いて、電磁ソレノイド５に電流が常時供給されている例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。電磁ソレノイド５への電流は、少なくとも接点１がＯＮの状態（つまり第１の状態、すなわち押しボタン２の押込み操作前の状態）において供給されるようにしてもよい。
前記第１の実施例では、押しボタン２の操作支援時を除いて、電磁ソレノイド５に電流が常時供給されている例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。電磁ソレノイド５への電流は、少なくとも接点１がＯＮの状態（つまり第１の状態、すなわち押しボタン２の押込み操作前の状態）において供給されるようにしてもよい。
【0090】
＜第６の実施例＞
前記第１の実施例では、押しボタン２の操作支援の際には、電磁ソレノイド５への電流供給を停止するようにした例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。電磁ソレノイド５への供給電流を制限することで、プランジャ５３から操作軸３に作用する第２の力Ｆ２を小さくすることにより、Ｆ１＞Ｆ２の関係式が成立するようにしてもよい。
前記第１の実施例では、押しボタン２の操作支援の際には、電磁ソレノイド５への電流供給を停止するようにした例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。電磁ソレノイド５への供給電流を制限することで、プランジャ５３から操作軸３に作用する第２の力Ｆ２を小さくすることにより、Ｆ１＞Ｆ２の関係式が成立するようにしてもよい。
【0091】
＜第７の実施例＞
前記各実施例において、電磁ソレノイド５への電流供給を停止して押しボタン２の操作支援を行った後、再び電磁ソレノイド５への電流供給を許容する信号として、たとえばＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）による信号を用いるようにしてもよい。この場合には、作業者が非常停止後に装置の安全確認を行った後、各自が携帯するＲＦタグをタグリーダに読み込ませるようにすればよい。
前記各実施例において、電磁ソレノイド５への電流供給を停止して押しボタン２の操作支援を行った後、再び電磁ソレノイド５への電流供給を許容する信号として、たとえばＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）による信号を用いるようにしてもよい。この場合には、作業者が非常停止後に装置の安全確認を行った後、各自が携帯するＲＦタグをタグリーダに読み込ませるようにすればよい。
【0092】
＜第８の実施例＞
前記各実施例では、本発明による第２の作用手段として、電磁ソレノイド５のソレノイド本体５１を用いた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。電磁ソレノイド５の代わりに、シリンダやモータ、その他の（電気式／電動）アクチュエータを採用するようにしてもよい。
前記各実施例では、本発明による第２の作用手段として、電磁ソレノイド５のソレノイド本体５１を用いた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。電磁ソレノイド５の代わりに、シリンダやモータ、その他の（電気式／電動）アクチュエータを採用するようにしてもよい。
【0093】
この場合においても、（電気式／電動）アクチュエータに電力を供給するための配線（経路）に断線（不具合）が生じた場合や、システムが停電した場合において、（電気式／電動）アクチュエータへの電力供給が停止することで押しボタン２が押込み操作された状態にすることによって、より安全に操作支援を行えるようになり、これにより、フェールセーフが考慮された操作支援機能付き非常停止スイッチを実現できる。
【0094】
＜第１０の実施例＞
前記各実施例では、弾性部材として圧縮ばね４を用いた例を示したが、圧縮ばね４の代わりに引張（コイル）ばねやねじり（コイル）ばね、板ばね等の弾性部材を採用するようにしてもよい。引張ばねは、たとえば操作軸３のフランジ部３０の下方に配設され、操作軸３に対して下向きの第１の力Ｆを作用させる。
前記各実施例では、弾性部材として圧縮ばね４を用いた例を示したが、圧縮ばね４の代わりに引張（コイル）ばねやねじり（コイル）ばね、板ばね等の弾性部材を採用するようにしてもよい。引張ばねは、たとえば操作軸３のフランジ部３０の下方に配設され、操作軸３に対して下向きの第１の力Ｆを作用させる。
【0095】
＜第１１の実施例＞
前記第４の実施例におけるモニタ接点１５のＯＮ／ＯＦＦ状態の設定は逆にしてもよい。すなわち、押しボタン２の押込み操作前にモニタ接点がＯＮとなり、押しボタン２の手動による押込み操作後および操作支援後にモニタ接点がＯＦＦになるように構成してもよい。
前記第４の実施例におけるモニタ接点１５のＯＮ／ＯＦＦ状態の設定は逆にしてもよい。すなわち、押しボタン２の押込み操作前にモニタ接点がＯＮとなり、押しボタン２の手動による押込み操作後および操作支援後にモニタ接点がＯＦＦになるように構成してもよい。
【0096】
〔その他の変形例〕
上述した各実施例はあらゆる点で本発明の単なる例示としてのみみなされるべきものであって、限定的なものではない。本発明が関連する分野の当業者は、本明細書中に明示の記載はなくても、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施例を構築し得る。
上述した各実施例はあらゆる点で本発明の単なる例示としてのみみなされるべきものであって、限定的なものではない。本発明が関連する分野の当業者は、本明細書中に明示の記載はなくても、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施例を構築し得る。
【0097】
〔他の適用例〕
前記各実施例では、本発明による操作スイッチとして、非常停止スイッチを例にとって説明したが、本発明の適用はこれに限定されず、本発明は、非常停止スイッチ以外のその他の押しボタンスイッチにも適用可能である。
前記各実施例では、本発明による操作スイッチとして、非常停止スイッチを例にとって説明したが、本発明の適用はこれに限定されず、本発明は、非常停止スイッチ以外のその他の押しボタンスイッチにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0098】
本発明は、手動により押込み操作可能な操作部を有する操作支援機能付き操作スイッチ、操作支援機能付き非常停止スイッチおよび操作スイッチに有用である。
【符号の説明】
【0099】
１： 操作支援機能付き非常停止スイッチ（操作支援機能付き操作スイッチ）
２： 押しボタン（操作部）
３： 操作軸
３Ａ： 第１の操作軸
３Ｂ： 第２の作用軸
４： 圧縮ばね（第１の作用手段）
５： 電磁ソレノイド
５１： ソレノイド本体（第２の作用手段）
６、７： 保持手段
８： 圧縮ばね（第１’の作用手段）
１１： 接点
１５： モニタ接点（検出部）
Ｆ１： 第１の力
Ｆ１’： 第１’の力
Ｆ２： 第２の力
２： 押しボタン（操作部）
３： 操作軸
３Ａ： 第１の操作軸
３Ｂ： 第２の作用軸
４： 圧縮ばね（第１の作用手段）
５： 電磁ソレノイド
５１： ソレノイド本体（第２の作用手段）
６、７： 保持手段
８： 圧縮ばね（第１’の作用手段）
１１： 接点
１５： モニタ接点（検出部）
Ｆ１： 第１の力
Ｆ１’： 第１’の力
Ｆ２： 第２の力
【先行技術文献】
【特許文献】
【0100】
【特許文献1】特開２００１－３５３０２号公報（図１参照）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】