JPH0992076A - 衝撃防止スイッチ部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ほぼ基体端部の側部下方からの力に対して敏
感に感知し、そして外力に対してスイッチが作動した
後、ロボット等の動体が停止するまでのタイムラグを許
容する適度の撓みを具備した衝撃防止スイッチ部材を提
供することを目的とする。 【解決手段】 基体２の端部に装着したスイッチ部４を
緩衝部材８で被覆した衝撃防止スイッチ部材１であり、
前記スイッチ部４が導電性もしくは導電層を設けた筒状
体からなる基体端部のスイッチ設置部３と、スイッチ設
置部３の円周方向に間隔をおいて配置されたスペーサ５
と、基体２との間に間隙を設けかつ各スペーサ５間に配
置された板状電極７と、各板状電極７を接続した伸縮性
に優れる導線９からなり、上記伸縮性に優れる導線９と
基体２に接続した導線を端子１１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は衝撃防止スイッチ部
材に係り、詳しくは自動搬送用のバンパー部材やロボッ
ト等の動体の端部等に装着して使用するもので、緊急時
に動体の移動を停止させ、また動体の破損や人体を保護
する衝撃防止スイッチ部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロボット等の動体の端部外周にテ
ープ状のスイッチを巻き付けたり、あるいはロボット端
部の局部的な部位にスイッチを張り付けたものが提案さ
れている。これらのスイッチはリン青銅等からなる上下
電極とその間にスペーサを介在させて上下電極間に間隙
を設け、更にこれらの上下電極をシート状の緩衝部材で
被覆したものである。この種のスイッチでは、上下電極
間の間隙とほぼ近い撓みを緩衝部材に与えると、スイッ
チが作動することを理想としている。また、本出願人
は、先に、基体に固着した内側電極と緩衝部材に固着し
た網目状の外側電極とを一定の間隙部を設けて配置し、
上記間隙部に外側電極より厚いスペーサを配し、これを
少なくとも緩衝部材と内側電極のどちらか一方に固着し
た構造の衝撃防止スイッチ部材を提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の面状の
スイッチは、スペーサを挟んで金属電極自身の曲げ弾性
を利用、又はスペーサの圧縮弾性を利用したスイッチ部
の上に緩衝部材を乗せた構造となっている。このため、
両電極が接触するためには、電極の撓み応力又はスペー
サの撓み応力に加え、緩衝部材の変形応力を与えねばな
らず、このためにスイッチが作動してからの衝撃防止能
を高めるために、必要以上に厚い緩衝部材を用いなけれ
ばならなかった。また、円筒外周にテープ状のスイッチ
を巻き付けたスイッチ部材は、円筒側方（ラジアル方
向）からの力には作動しても円筒端部の下方からの力に
は感知しないし、また別のスイッチを端部に張り付けて
も、多方向からの力にはやはり対応できるものではなか
った。

【０００４】更に、従来のスイッチ部材は、スイッチが
作動した後、ロボットが停止するまでのタイムラグを許
容するような変形に対する余裕がなく、強い衝撃を基体
に与えることがあり、軽荷重で確実に停止するスイッチ
部材が求められていた。先に提案した衝撃防止スイッチ
部材では、これらの不具合を改善したものであるが、各
板状電極を変形量の少ない網線等の導線で接続し、しか
も導線がスペーサに固着されているため、緩衝部材に圧
縮変形を与えてもスペーサ間の空間部への変形が規制を
受け、大幅なタイムラグの改善には至らなかった。

【０００５】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、ほぼ基体端部の側部下方からの力に対して敏感
に感知し、そして外力に対してスイッチが作動した後、
ロボット等の動体が停止するまでのタイムラグを許容す
る適度の撓みを具備した衝撃防止スイッチ部材を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的に適合する本発
明では、基体の端部に装着したスイッチ部を緩衝部材で
被覆した衝撃防止スイッチ部材において、前記スイッチ
部が導電性もしくは導電層を設けた筒状体からなる基体
端部のスイッチ設置部と、スイッチ設置部の円周方向に
間隔をおいて配置されたスペーサと、基体との間に間隙
を設けかつ各スペーサ間に配置された板状電極と、各板
状電極を接続した伸縮性に優れる導線からなり、上記伸
縮性に優れる導線と基体に接続した導線を端子とする衝
撃防止スイッチ部材である。また、本発明は、伸縮性に
優れた導線がコイルスプリングである場合や、スペーサ
が円周方向に間隔をおいて放射状に配置されている場合
や、板状電極が緩衝部材に固着され、各スペーサ間にあ
って放射状に配置されている場合を含む。

【０００７】

【作用】即ち、本発明の衝撃防止スイッチ部材では、緩
衝部材に圧縮変形を与えると、緩衝部材がスペーサ間の
空間部へ規制を受けずに進入変形し、これによって電極
同士が接触することでスイッチが作動し、しかも板状電
極を所定の間隔で配列してこれらを伸縮性に優れる導線
で接続したことで、緩衝部材への小さな変形量でもスイ
ッチを作動させることができるばかりか、スイッチが作
動してからの衝撃防止のための変形（許容撓み）を充分
取れる余地を残している。これは動体が完全に停止する
までのタイムラグを稼ぐことができ、基体の保護に有効
である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照し、本発明
の実施例を説明する。図１は本発明に係る衝撃防止スイ
ッチ部材の断面図、図２は図１の一部切欠底面図、図３
は図１の部分拡大図、そして図４は図２のＡ領域でかつ
円周方向に沿った断面図である。これによると、本発明
に係る衝撃防止スイッチ部材１は、ロボット等の動体に
装着する筒状の基体２の端部に形成された輪状のスイッ
チ設置部３と、この設置部３に装着したスイッチ部４を
基礎的な構成要件にしている。

【０００９】スイッチ設置部３は基体２の端部の折り曲
げ部に位置し、この外表面にスイッチ部４を形成してい
る。スイッチ部４はスイッチ設置部３の基体２表面上に
円周方向に間隔をおいて放射状に配置された複数のスペ
ーサ５と、各スペーサ５間の空間部６に置かれて放射状
に配列された板状電極７と、板状電極７を固着した緩衝
部材８からなっている。板状電極７は基体２表面から離
れており、アルミ等の金属材料の導電性材質からなる基
体２を電極として利用している。そして、各板状電極７
は、伸縮性に優れる、例えばコイルスプリングからなる
導線９により接続されている。

【００１０】即ち、上記スイッチ部４は基体２をそれ自
身を上電極とするか、もしくは基体２の表面に装着した
導電層と、緩衝部材８に固着した下電極となる板状電極
７とを一定の間隙を設けて複数個配置し、上記間隙に板
状電極７より厚いスペーサ５を少なくとも緩衝部材８と
基体２のどちらか一方に固着し、しかも各板状電極７を
変形量の大きい導線９で接続した構造からなっている。

【００１１】上記伸縮性に優れる導線９は、素線径０．
０５〜０．１０ｍｍの金属線を１ｃｍ当たり３０〜８０
回巻いたもので、１ｃｍ当たり３０回未満の巻きである
と、変形量（伸長）が小さく網線と同様に緩衝部材８に
圧縮変形を与えても、スペーサ５間の空間部への変形が
規制を受け、大幅なタイムラグの改善にはならない。ま
た、１ｃｍ当たりの巻数が８０回を越えると、変形量が
大きくなるが、その反面出来上がったコイルスプリング
の径が大きくなって、スペーサ厚さ近くになり、ほんの
少しの振動でも基体２と板状電極７とが接触し、誤動作
を起こす。コイルスプリングの最適な例としては、素線
径０．１０ｍｍ、巻数５０回／１ｃｍがある。

【００１２】上記コイルスプリングの材料としては、
銅、銀、および燐青銅、ベリリウム銅、銅ニッケル等の
合金、またはステンレスに銀、ニッケル等をメッキした
ものを挙げることができる。尚、上記伸縮性に優れる導
線９と基体２に接続した導線９も伸縮性に優れるコイル
スプリングを使用してもよい。

【００１３】また、各板状電極７を基体２表面に間隔を
おいて放射状に配置し、伸縮性に優れる導線９で接続す
ることによって、スイッチ設置部３のどの部位でもスイ
ッチを作動させることができ、更にはスイッチ設置部３
が湾曲していても何ら問題なく配置することができる。
尚、上記導線９と基体２に接続した導線９とは両端子１
０となる。

【００１４】前記スペーサ５は、合成樹脂、ゴムからな
り、ブロック体、両面あるいは片面テープ形状からなっ
ているが、特に限定されるものではない。本実施例の場
合には、スペーサ５は緩衝部材８と基体２の両部材に接
着している。

【００１５】前記緩衝部材８は、非通電性のゴム、ポリ
スチレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ウレタン等
からなる発泡体が使用されるが、特に材質については何
ら限定されない。尚、緩衝部材８の表面に表皮材１１を
被覆してもよい。

【００１６】しかして、本発明に係る衝撃防止スイッチ
部材１が相手物体と圧接すると、緩衝部材８が変形す
る。このとき、緩衝部材８はスペーサ５間の空間部へほ
とんど影響を受けずに変形し、基体２と板状電極７との
間隙にほぼ近い変形量でスイッチが作動する。また、緩
衝部材８はスイッチが作動してからも充分圧縮変形でき
る余地を残している。このため、動体が完全に停止する
までのタイムラグを稼ぐことができ、基体２や相手物体
の保護に効果がある。

【００１７】例えば、本発明に係る衝撃防止スイッチ部
材１は、ロボット等の動体の端部、例えばＸ線診断装置
の撮像管などに使用される。この撮像管が操作中衝撃し
ても、衝撃防止スイッチ部材１が撮像管の移動を止め、
またその破損を防止する。しかも、撮像管が相手物体と
して人体に接触しても無理な力が加わる前に停止する。
無論、衝撃防止スイッチ部材１を自動搬送用のバンパー
部材のコーナー部等の装着しても、同様の効果が期待で
きる。尚、図中１２は、特定波長のＸ線を遮断する濾過
板であり、ネジによってスイッチ部４に固定されてい
る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明の衝撃防止スイッチ
部材では、緩衝部材に圧縮変形を与えると、緩衝部材が
スペーサとスペーサ間の空間部へ規制を受けずに変形し
て、電極同士を接触させてスイッチを作動させ、しかも
板状電極を所定の間隔で配列してこれらを伸縮性に優れ
る導線で接続したことで、緩衝部材への小さな変形量で
もスイッチを作動させることができるばかりか、スイッ
チが作動してからの衝撃防止のための変形（許容撓み）
を充分取れる余地を残し、これによって動体が完全に停
止するまでのタイムラグを稼ぐことができ、基体を有効
に保護できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る衝撃防止スイッチ部材の断面図で
ある。

【図２】図２は図１の一部切欠底面図である。

【図３】図１の部分拡大図である。

【図４】図２のＡ領域でかつ円周方向に沿った断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 衝撃防止スイッチ部材 ２ 基体 ３ スイッチ設置部 ４ スイッチ部 ５ スペーサ ７ 板状電極 ８ 緩衝部材 ９ 導線 １０ 端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体の端部に装着したスイッチ部を緩衝
   部材で被覆した衝撃防止スイッチ部材において、前記ス
   イッチ部が導電性もしくは導電層を設けた筒状体からな
   る基体端部のスイッチ設置部と、スイッチ設置部の円周
   方向に間隔をおいて配置されたスペーサと、基体との間
   に間隙を設けかつ各スペーサ間に配置された板状電極
   と、各板状電極を接続した伸縮性に優れる導線からな
   り、上記伸縮性に優れる導線と基体に接続した導線を端
   子とすることを特徴とする衝撃防止スイッチ部材。
2. 【請求項２】 伸縮性に優れた導線がコイルスプリング
   である請求項１記載の衝撃防止スイッチ部材。
3. 【請求項３】 スペーサが円周方向に間隔をおいて放射
   状に配置されている請求項１記載の衝撃防止スイッチ部
   材。
4. 【請求項４】 板状電極が緩衝部材に固着され、各スペ
   ーサ間にあって放射状に配置されている請求項１記載の
   衝撃防止スイッチ部材。