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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einem
Sicherheitsschalter, einem Druckknopfschalter etc., und einen Kontaktblock,
der in dem Gerät und dergleichen verwendet wird.
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Stand der Technik
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Herkömmlich
gibt es einen Sicherheitsschalter, der in einer Schutztür
und dergleichen als ein Schaltgerät angeordnet ist. Der
Sicherheitsschalter dieser Art ist vorgesehen, so dass die Maschine
nicht angetrieben wird, wenn die Schutztür nicht vollständig
geschlossen ist, um das Auftreten eines Problems, wie eine Verletzung
eines Arbeiters als eine Folge eines Verfangens in der Maschine,
zu verhindern.
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Im
Speziellen ist der Sicherheitsschalter elektrisch mit einer Industriemaschine
wie einem Roboter verbunden und hat eine Schalthaupteinheit und ein
Stellglied, wobei die Schalthaupteinheit an einer Umfangswandfläche
einer Schutztür fixiert ist und das Stellglied an der Schutztür
fixiert ist. Eine Fixierposition des Stellglieds bei dieser Möglichkeit
ist gegenüberliegend zu einer Stellgliedeintrittsöffnung
der Schalthaupteinheit festgelegt und ermöglicht ein Eintreten
in ein Kopfgehäuse an einem oberen Abschnitt der Schalthaupteinheit,
wenn die Schutztür in einem geschlossenen Zustand ist (siehe
beispielsweise Patentdokumente 1 und 2).
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Dann
schaltet als eine Folge des Eintretens des Stellglieds ein Schalter,
der in einem Schaltabschnitt vorgesehen ist, der unter dem Kopfgehäuse (Betätigungsabschnitt)
der Schalthaupteinheit angeordnet ist, in einen geschlossenen Zustand
und Leistung wird zu der Industriemaschine zugeführt, und die
Maschine befindet sich in einem betreibbaren Zustand. Wenn sich
das Stellglied als eine Folge des Öffnens der Schutztür
zurückzieht und aus dem Kopfgehäuse herausgezogen
wird, schaltet der eingebaute Schalter in einen offenen Zustand
und die Leistungszufuhr zu der Maschine wird unterbrochen.
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Im Übrigen
ist ein Antriebsnocken an einer Mitte des Betätigungsabschnitts
angeordnet, um eine Betätigungsstange in dem Schaltabschnitt,
der unterhalb des Betätigungsabschnitts angeordnet ist,
zu bewegen, um den Schalter zu öffnen und zu schließen.
Der Antriebsnocken ist so gestützt, dass er sich frei drehen
kann, wobei seine Drehwelle schwenkbar an einer Innenfläche
eines Gehäusebauteils in dem Betätigungsabschnitt
gestützt ist. Des Weiteren wird die Betätigungsstange
durch eine Schraubenfeder in einer Richtung zu dem Betätigungsabschnitt
hin vorgespannt, die eine Bewegungsrichtung ist, um den eingebauten
Schalter in einen geschlossenen Zustand zu schalten.
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In
einem Zustand, in dem das Stellglied in den Betätigungsabschnitt
nicht eingetreten ist, wird die Betätigungsstange zu der
Seite des Schaltabschnitts durch den Antriebsnocken gegen die Federkraft
der Schraubenfeder gedrückt, wobei der eingebaute Schalter
in einem offenen Zustand ist und die Leistungszufuhr der Industriemaschine
unterbrochen ist. Wenn andererseits das zugehörige Stellglied
in den Betätigungsabschnitt eintritt, drückt ein
Verbindungsstück des Stellglieds den Antriebsnocken, um den
Antriebsnocken zu drehen. Als eine Folge bewegt sich die Betätigungsstange
zu einer Seite des Antriebsnockens durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder,
der eingebaute Schalter wird in einen geschlossenen Zustand geschaltet
und die Leistung wird zu der Industriemaschine zugeführt.
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Darüber
hinaus gibt es einen Druckknopfschalter, der als ein sogenannter
Notfall-Stoppschalter als ein anderes Beispiel des Schaltgeräts
verwendet wird. Der Druckknopfschalter dieser Art ist beispielsweise
in dem Steuerungspaneel der Industriemaschine vorgesehen, um die
Industriemaschine zu einem Notfall-Stopp zu bringen, wenn ein Problem auftritt.
Im Speziellen ist der Druckknopfschalter elektrisch mit einer Industriemaschine
wie einem Roboter verbunden, und wenn ein Druckknopf, der in dem
Betätigungsabschnitt angeordnet ist, gedrückt
wird, wird ein normal geschlossener Schalter, der in dem Schaltabschnitt
angeordnet ist, in einen geöffneten Zustand geschaltet,
wodurch die Leistungszufuhr zu der Industriemaschine unterbrochen
wird (siehe beispielsweise Patentdokument 3).
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Im Übrigen
hat das Schaltgerät wie der Sicherheitsschalter und der
Druckknopfschalter, die vorstehend beschrieben sind, ein Schaltgerät,
das so aufgebaut ist, dass der Betätigungsabschnitt lösbar an
dem Schaltabschnitt angebracht ist. In dem Fall, in dem der Betätigungsabschnitt
lösbar an dem Schaltabschnitt auf diese Weise befestigt
ist, kann sich der Betätigungsabschnitt von dem Schaltabschnitt
lösen, wenn ein übermäßiger
Stoß auf das Schaltgerät und dergleichen aufgebracht
wird. Falls sich beispielsweise der Betätigungsabschnitt
von dem Schaltabschnitt des Sicherheitsschalters in einem Zustand
löst, in dem das Stellglied nicht in den Betätigungsabschnitt eintritt,
d. h. in einem Zustand, in dem die Betätigungsstange durch
den Antriebsnocken zu der Seite des Schaltabschnitts gedrückt
wird, so dass sich der Schalter in dem Schaltabschnitt in einem
offenen Zustand befindet, verschwindet die Drückkraft durch den
Antriebsnocken, die auf die Betätigungsstange in Richtung
zu der Seite des Schaltabschnitts aufgebracht wird. Demzufolge bewegt
sich die Betätigungsstange durch die Vorspannkraft der
Schraubenfeder in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt
hin. Dann bewirkt die Bewegung der Betätigungsstange zu
der Seite des Betätigungsabschnitts, dass der Schalter
in dem Schaltabschnitt in einen geschlossenen Zustand schaltet,
so dass die Leistung zu der Industriemaschine zugeführt
wird, obwohl das Stellglied nicht in den Betätigungsabschnitt
eintritt.
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Des
Weiteren, wenn sich der Schaltabschnitt von dem Betätigungsabschnitt
des Druckknopfschalters löst, selbst falls jemand den in
dem Betätigungsabschnitt angeordneten Druckknopf betätigt,
wird des Weiteren die Betätigungskraft nicht zu dem Schaltabschnitt übertragen,
und demzufolge ist es unmöglich, den normal geschlossenen
Schalter in dem Schaltabschnitt in einen offenen Zustand zu schalten.
Als eine Folge wird es unmöglich, eine Funktion als ein
Notfall-Stoppschalter zu erfüllen, um die Leistungszufuhr
zu der Industriemaschine zu stoppen, wenn das Problem auftritt.
Als eine Maßnahme gegen das Auftreten des Problems, dass
sich der Betätigungsabschnitt und der Schaltabschnitt voneinander
auf diese Weise lösen, werden in den Schaltgeräten,
die in den vorstehend genannten Patentdokumenten 1 bis 3 offenbart
sind, die folgenden Maßnahmen durchgeführt, um
das Lösen zu erfassen oder um die Fehlfunktion aufgrund
des Lösens zu verhindern.
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Zuerst
hat der Sicherheitsschalter, der in Patentdokument 1 offenbart ist,
ein drehbares Fühlerbauteil. Das Fühlerbauteil
hat ein Eingriffsende, das lösbar mit der Betätigungsstange
eingreift. Wenn sich der Betätigungsabschnitt von dem Schaltabschnitt löst,
wird die Verriegelung des Fühlerbauteils durch den Betätigungsabschnitt
freigegeben, so dass das Fühlerbauteil durch die Vorspannkraft
der Feder dreht und demzufolge das Eingriffsende mit der Betätigungsstange
eingreift und die Betätigungsstange zu der Seite des Schaltabschnitts
bewegt. Mit solch einem Aufbau wird, selbst wenn sich der Betätigungsabschnitt
von dem Schaltabschnitt löst, der Schalter in dem Schaltabschnitt
in einem offenen Zustand gehalten, so dass die Leistungszufuhr zu
der Industriemaschine und dergleichen unterbrochen ist, da das Fühlerbauteil,
das durch den Betätigungsabschnitt verriegelt war, sich
durch die Vorspannkraft der Feder dreht und das Eingriffsende mit
der Betätigungsstange eingreift, um die Betätigungsstange
zu der Seite des Schaltabschnitts zu bewegen.
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Des
Weiteren hat der Sicherheitsschalter, der im Patentdokument 2 offenbart
ist, einen Schalter als einen Verschiebungsdetektor, der in einen
offenen Zustand schaltet, wenn sich der Betätigungsabschnitt
von dem Schaltabschnitt löst, und demzufolge wird die Drückkraft,
die auf die Betätigungsstange zu der Seite des Schaltabschnitts
hin durch den Antriebsnocken aufgebracht wird, freigegeben, so dass die
Betätigungsstange übermäßig
zu der Seite des Betätigungsabschnitts durch die Vorspannkraft
der Feder verschoben wird. Deswegen ist der Schalter mit einem Hilfsleistungsschalter
oder einem Alarmgerät verbunden, die separat außerhalb
des Sicherheitsschalters bereitgestellt sind, und demzufolge ist es
möglich zu erfassen, dass der Schalter in einen offenen
Zustand gewechselt hat, wenn sich der Betätigungsabschnitt
von dem Schaltabschnitt löst. Es wird möglich,
den Leistungsschalter zu unterbrechen oder das Alarmgerät
zu betätigen, um über das Auftreten der Fehlfunktion
gemäß dem Erfassungsergebnis zu informieren.
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Des
Weiteren hat der Druckknopfschalter, der im Patentdokument 3 offenbart
ist, zusätzlich zu dem normal geschlossenen Schalter einen
normal geöffneten Schalter, der mit dem normal geschlossenen
Schalter in Reihe verbunden ist, und der sich in einem geschlossenen
Zustand befindet, um Leistung zu der Industriemaschine und dergleichen
zuführen zu können, wenn der Betätigungsabschnitt
an dem Schaltabschnitt befestigt ist, wohingegen er in einen offenen
Zustand geschaltet wird, wenn der Betätigungsabschnitt
von dem Schaltabschnitt gelöst wird. Im Speziellen drückt
in einem Zustand, in dem der Betätigungsabschnitt an dem
Schaltabschnitt befestigt ist, ein Drückbauteil, das der
Betätigungsabschnitt hat, den normal geöffneten
Schalter, so dass der normal geöffnete Schalter in einem
geschlossenen Zustand gehalten wird. Wenn sich jedoch der Betätigungsabschnitt
von dem Schaltabschnitt löst, wird die Drückkraft
durch das Drückbauteil freigegeben, so dass der normal
geöffnete Schalter in einen offenen Zustand geschaltet
wird. Demzufolge wird die Leistungszufuhr zu der Industriemaschine
und dergleichen unterbrochen, selbst obwohl sich der normal geschlossene
Schalter, der mit dem normal geöffneten Schalter in Reihe
verbunden ist, in einem geschlossenen Zustand befindet.
- Patentdokument
1: JP-A-11-502669 (Seiten
9 und 10, 3 und 6)
- Patentdokument 2: JP-A-2003-31084 ([0035]
bis [0038], 4)
- Patentdokument 3: japanisches
Patent Nr. 2597526 ([0009] bis [0012], 2 und 3)
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Offenbarung der Erfindung
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Problem, das die Erfindung löst
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Im Übrigen
dreht sich in den vorstehend beschriebenen Sicherheitsschaltern
jedes Mal, wenn das Stellglied wiederholt in den Betätigungsabschnitt eintritt
und sich aus diesem zurückzieht, der Antriebsnocken und
die Außenumfangsfläche des Antriebsnockens und
die Betätigungsstange sind gleitend miteinander in Kontakt.
Jedes Mal, wenn die Außenumfangsfläche des Antriebsnockens
und die Betätigungsstange auf diese Weise gleitend in Kontakt sind,
wird eine Reibungskraft zwischen der Außenumfangsfläche
des Antriebsnockens und der Betätigungsstange in einer
Richtung annähernd senkrecht zu der Längsrichtung
der Betätigungsstange erzeugt. Deshalb wird die Reibungskraft
wiederholt auf die Betätigungsstange und den Antriebsnocken
aufgebracht, und demzufolge ermüdet die Betätigungsstange,
und die Betätigungsstange kann sich abnützen und
beschädigt werden. Des Weiteren kann die Betätigungsstange
in der Mitte aufgrund der äußeren Last brechen.
Wenn die Betätigungsstange auf diese Weise beschädigt
ist, kann der Zustand, in dem die Betätigungsstange und
der Antriebsnocken gleitend miteinander in Kontakt sind, aufgehoben
sein, die Betätigungsstange, die zu der Seite des Schaltabschnitts
durch den Antriebsnocken gedrückt worden ist, kann sich
zu der Seite des Antriebsnockens durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder
bewegen, und der eingebaute Schalter kann in einen geschlossenen
Zustand wechseln, selbst obwohl das Stellglied nicht in den Betätigungsabschnitt
eintritt. Wenn solch ein Problem auftritt, dreht sich in dem Sicherheitsschalter,
der in Patentdokument 1 offenbart ist, das Fühlerbauteil
nicht, bis sich der Betätigungsabschnitt von dem Schaltabschnitt
löst. Jedoch greift das Eingriffsende des Fühlerbauteils
nicht mit der Betätigungsstange ein, und demzufolge bewegt
sich die Betätigungsstange zu der Seite des Betätigungsabschnitts.
Deshalb kann die Leistung zu der Industriemaschine und dergleichen
zugeführt werden, selbst obwohl das Problem in dem Sicherheitsschalter
auftritt. Des Weiteren ist der Aufbau, um die Betätigungsstange
zu der Seite des Schaltabschnitts mittels des Fühlerbauteils
zu bewegen, komplex, und es ist schwierig, dessen Größe
zu verringern.
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Andererseits
schaltet in dem Sicherheitsschalter, der in Patentdokument 2 offenbart
ist, wenn das Problem in dem Sicherheitsschalter auftritt und die
Betätigungsstange sich übermäßig
zu der Seite des Betätigungsabschnitts verschiebt, der
Schalter als der Verschiebungsdetektor in einen offenen Zustand.
Deshalb ist es möglich, zu erfassen, dass es bei dem Sicherheitsschalter
irgendein Problem gibt. Da der Schalter jedoch, um die übermäßige
Verschiebung der Betätigungsstange zu erfassen, separat
von dem Schalter für eine Leistungszufuhr zu der Industriemaschine
und dergleichen vorgesehen ist, ist dies ein Grund, dass das Verkleinern
des Sicherheitsschalters verhindert wird, der den Schalter als den
Verschiebungsdetektor hat.
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Des
Weiteren ist es auch in dem Druckknopfschalter, der in Patentdokument
3 offenbart ist, notwendig, den normal geöffneten Schalter
separat von dem normal geschlossenen Schalter vorzusehen, um das
Problem durch Schalten in einen offenen Zustand zu erfassen, wenn
das Problem in dem Druckknopfschalter wie beispielsweise, dass sich
der Betätigungsabschnitt von dem Schaltabschnitt löst,
auftritt. Es ist notwendig, den normal geöffneten Schalter vorzusehen,
der nicht erforderlich ist, um die Industriemaschine und dergleichen
unter gewöhnlichen Umständen zu steuern.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des vorstehenden Problems
gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Technik vorzusehen, die es ermöglicht, eine Sicherheit
zu verbessern, indem der Schalter in einen offenen Zustand versetzt
wird, wenn die Betätigungsstange beschädigt ist
oder der Bestätigungsabschnitt beschädigt ist,
und eine Verkleinerung mit einem einfachen Aufbau durchzuführen.
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Einrichtung zum Lösen
des Problems
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Um
das vorstehend beschriebene Problem zu lösen hat ein Schaltgerät
gemäß der vorliegenden Erfindung, das eine Schalthaupteinheit,
die einen Betätigungsabschnitt und einen Schaltabschnitt
hat, eine Betätigungsvorrichtung, die in dem Betätigungsabschnitt
angeordnet ist und durch eine äußere Betätigung
bewegbar ist und einen Schalter hat, der in dem Schaltabschnitt
angeordnet ist und dessen offener/geschlossener Zustand mit einer
Bewegung der Betätigungsvorrichtung geschaltet wird, eine
Charakteristik, dass es Folgendes aufweist: eine Betätigungsstange,
die sich zwischen dem Betätigungsabschnitt und dem Schaltabschnitt
hin- und herbewegt; eine Vorspannvorrichtung, die einen bewegbaren Kontakt
des Schalters in einer Schließrichtung vorspannt, um mit
einem festen Kontakt des Schalters in Kontakt zu kommen; und ein Öffnungsbauteil,
das den Schalter öffnet, wobei sich die Betätigungsstange
in Zusammenhang mit einem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein
der äußeren Betätigung der Betätigungsvorrichtung
zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin- und
herbewegt, wobei die erste Position eine Position ist, in der sich
die Betätigungsstange in einem Zustand befindet, in dem die
Betätigungsstange in eine Richtung zu dem Schaltabschnitt
hin gegen die Vorspannvorrichtung gedrückt wird, wobei
die zweite Position eine Position ist, in der sich die Betätigungsstange
in einem Zustand befindet, in dem die Betätigungsstange
durch die Vorspannung der Vorspannvorrichtung in eine Richtung zu
dem Betätigungsabschnitt hin bewegt wird und ein wenig
in eine Richtung zu dem Schaltabschnitt hin gegen die Vorspannvorrichtung
gedrückt wird, wobei der Schalter in einem geschlossenen
Zustand in Verbindung mit einer Bewegung der Betätigungsstange
von der ersten Position zu der zweiten Position ist und in einem
offenen Zustand in Verbindung mit der Bewegung der Betätigungsstange
von der zweiten Position zu der ersten Position ist, und das Öffnungsbauteil
den Schalter in Verbindung mit einer übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange durch die Vorspannung der
Vorspannvorrichtung in einer Richtung zu dem Betätigungsabschnitt
hin über die zweite Position hinaus öffnet (Anspruch
1).
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Des
Weiteren kann ein Aufbau auch derart sein, dass der Betätigungsabschnitt
lösbar an dem Schaltabschnitt der Schalthaupteinheit montiert
ist (Anspruch 2).
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Des
Weiteren kann das Öffnungsbauteil an dem bewegbaren Kontakt
anliegen, um den bewegbaren Kontakt in eine Richtung entgegengesetzt
zu der Richtung der übermäßigen Bewegung
der Betätigungsstange zu bewegen, um den Schalter zu öffnen (Anspruch
3).
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Des
Weiteren kann der feste Kontakt eine Vorspannkraft in einer Richtung
entgegengesetzt zu der Richtung der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange haben, und das Öffnungsbauteil
kann an dem festen Kontakt anstoßen, um den festen Kontakt
in derselben Richtung wie die Richtung der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange gegen die Vorspannkraft
des festen Kontakts selbst zu bewegen, um den Schalter zu öffnen
(Anspruch 4).
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Des
Weiteren kann ein Aufbau derart sein, dass die Betätigungsvorrichtung
ein Stellglied, das so vorgesehen ist, dass es frei in den Betätigungsabschnitt
der Schalthaupteinheit eintreten und sich aus diesem zurückziehen
kann, und einen Antriebsnocken hat, der in dem Betätigungsabschnitt
so vorgesehen ist, dass er sich frei drehen kann, wobei der Antriebsnocken
in Erwiderung auf das Eintreten des Stellglieds in den Betätigungsabschnitt
und das Zurückziehen aus diesem dreht, und sich die Betätigungsstange
in Verbindung mit der Drehung des Antriebsnockens hin- und herbewegt
(Anspruch 5).
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Des
Weiteren hat ein Kontaktblock gemäß der vorliegenden
Erfindung, der in dem vorstehend beschriebenen Schaltgerät
und dergleichen verwendet wird, das einen Schalter hat, dessen offener/geschlossener
Zustand mit einer äußeren Betätigung geschaltet
wird, eine Charakteristik, dass er Folgendes aufweist: eine Vorspannvorrichtung,
die einen bewegbaren Kontakt des Schalters in einer Schließrichtung
vorspannt, um mit einem festen Kontakt des Schalters in Kontakt
zu kommen; ein bewegbares Bauteil, das sich in Zusammenhang mit
der äußeren Betätigung zwischen einer
ersten Position und einer zweiten Position hin- und herbewegt, wobei
die erste Position eine Position ist, in der sich das bewegbare Bauteil
in einem Zustand befindet, in dem das bewegbare Bauteil gegen die
Vorspannvorrichtung in eine Öffnungsrichtung bewegt wird,
in der sich der bewegbare Kontakt von dem festen Kontakt trennt, wobei
die zweite Position eine Position ist, in der sich das bewegbare
Bauteil in einem Zustand befindet, in dem das bewegbare Bauteil
durch die Vorspannung der Vorspannrichtung in der Schließrichtung
bewegt wird und etwas in der Öffnungsrichtung gegen die Vorspannrichtung
gedrückt wird; und ein Öffnungsbauteil, das den
Schalter öffnet, wobei der Schalter in einem geschlossenen
Zustand in Verbindung mit einer Bewegung des bewegbaren Bauteils
von der ersten Position zu der zweiten Position ist, und in einem offenen
Zustand in Verbindung mit der Bewegung des bewegbaren Bauteils von
der zweiten Position zu der ersten Position ist und das Öffnungsbauteil
den Schalter in Verbindung mit einer übermäßigen
Bewegung des bewegbaren Bauteils durch die Vorspannung der Vorspannvorrichtung
in der Schließrichtung über die zweite Position
hinaus öffnet (Anspruch 6).
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt von Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung wird die Betätigungsstange durch
die Vorspannvorrichtung in einer Richtung zu dem Betätigungsabschnitt
hin vorgespannt und bewegt sich in Zusammenhang mit einem Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein einer äußeren Betätigung
der Betätigungsvorrichtung, die in dem Betätigungsabschnitt
angeordnet ist, zwischen einer ersten Position und einer zweiten
Position, wobei die erste Position eine Position ist, in der die
Betätigungsstange in einem Zustand ist, in dem die Betätigungsstange
in einer Richtung zu dem Schaltabschnitt hin gegen die Vorspannrichtung
gedrückt wird, wobei die zweite Position eine Position
ist, in der die Betätigungsstange durch die Vorspannvorrichtung
in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt hin bewegt
wird, und etwas in einer Richtung zu dem Schaltabschnitt gegen die
Vorspannvorrichtung gedrückt wird. Der bewegbare Kontakt
des Schalters wird durch die Vorspannvorrichtung in einer Schließrichtung
vorgespannt, um mit dem festen Kontakt in Kontakt zu kommen, und
der Schalter ist in einem geschlossen Zustand in Verbindung mit
einer Bewegung der Betätigungsstange von der ersten Position
zu der zweiten Position, und ist in einem offenen Zustand in Verbindung
mit der Bewegung der Betätigungsstange von der zweiten
Position zu der ersten Position.
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Zu
dieser Zeit, wenn eine Art Problem in der Betätigungsstange
oder dem Betätigungsabschnitt auftritt und die Beziehung
zwischen der Betätigungsvorrichtung, die in dem Betätigungsabschnitt
angeordnet ist, und der Betätigungsstange, die sich auf das
Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer äußeren
Betätigung der Betätigungsvorrichtung bezieht,
verschwindet, ist der Schalter in einem geschlossenen Zustand, da
der bewegbare Kontakt des Schalters durch die Vorspannvorrichtung
in einer Schließrichtung vorgespannt wird, um den festen Kontakt
zu berühren, und die Betätigungsstange, die durch
die Vorspannvorrichtung vorgespannt wird, bewegt sich übermäßig
in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt über die
zweite Position hinaus, bei der die Betätigungsstange in
einem Zustand ist, in dem die Betätigungsstange ein wenig
in einer Richtung zu dem Schaltabschnitt gedrückt wird.
Jedoch öffnet das Öffnungsbauteil den bewegbaren
Kontakt und den festen Kontakt des Schalters in Verbindung mit der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange und demzufolge wird der
Schalter sicher in einem offenen Zustand gehalten. Selbst falls
der Druck durch die Betätigungsvorrichtung, die in dem
Betätigungsabschnitt angeordnet ist, auf die Betätigungsstange
zu der zweiten Position in einer Richtung zu dem Schaltabschnitt
hin verschwindet, beispielsweise aufgrund der Beschädigung
der Betätigungsstange oder der Beschädigung des
Betätigungsabschnitts, bewirkt das Öffnungsbauteil,
dass der Schalter in einem offenen Zustand ist, in Verbindung mit
der übermäßigen Bewegung der Betätigungsstange
in einer Richtung zu dem Betätigungsabschnitt hin, und
demzufolge ist es möglich, die Sicherheit zu verbessern.
Da es des Weiteren nicht notwendig ist, einen Schalter separat vorzusehen, um
die übermäßige Bewegung der Betätigungsstange über
die zweite Position hinaus in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt
hin zu erfassen, ist es möglich, das Schaltgerät
mit einem einfachen Aufbau zu verkleinern.
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Gemäß einem
Aspekt von Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung, da es möglich
ist, den Betätigungsabschnitt von dem Schaltabschnitt zu
lösen, falls es notwendig ist, ist es leicht, eine Wartung
der Schalthaupteinheit durchzuführen. Wenn der Betätigungsabschnitt
von dem Schaltabschnitt gelöst ist, verschwindet des Weiteren
die Beziehung zwischen der Betätigungsvorrichtung, die
in dem Betätigungsabschnitt angeordnet ist, und der Betätigungsstange, und
demzufolge bewegt sich die Betätigungsstange übermäßig über
die zweite Position hinaus in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt
hin, und das Öffnungsbauteil öffnet den Schalter
in Verbindung mit der übermäßigen Bewegung.
Wenn deshalb der Betätigungsabschnitt von dem Schaltabschnitt
zur Wartung und dergleichen des Schaltgeräts gelöst
ist, wird der Schalter sicher in einen offenen Zustand durch das Öffnungsbauteil
gebracht, und demzufolge ist es möglich, die Fehlfunktion
des Schaltgeräts zu verhindern.
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Gemäß einem
Aspekt von Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung schwingt das Öffnungsbauteil
wie eine Wippe, so dass sich die Richtung der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange über die zweite
Position hinaus in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt
hin in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung zu dem Betätigungsabschnitt hin ändert,
die eine Richtung zu dem Schaltabschnitt hin ist, um den bewegbaren
Kontakt zu bewegen, um den Schalter zu öffnen. Deshalb
ist es durch Einstellen der Position einer Schwenkachse des Öffnungsbauteils,
um den Abstützpunkt zu ändern, möglich, die
Größe der Verschiebung der übermäßigen
Verschiebung der Betätigungsstange beliebig zu erhöhen,
und den bewegbaren Kontakt von dem fixierten Kontakt durch das Öffnungsbauteil
sicher zu trennen.
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Gemäß einem
Aspekt von Anspruch 4 der vorliegenden Erfindung, da das Öffnungsbauteil
an den festen Kontakt anstößt, um den festen Kontakt
in derselben Richtung wie die Richtung der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange zu bewegen, um den Schalter
zu öffnen, ist es möglich, den festen Kontakt
von dem bewegbaren Kontakt sicher zu trennen.
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Gemäß einem
Aspekt von Anspruch 5 der vorliegenden Erfindung, selbst falls sich
die Betätigungsstange über die zweite Position
hinaus in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt bewegt,
aufgrund der Beschädigung des Antriebsnockens oder der
Beschädigung der Betätigungsstange, bewirkt das Öffnungsbauteil,
dass der Schalter in einem geöffneten Zustand ist, und
demzufolge ist es möglich, die Sicherheit zu verbessern.
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Gemäß einem
Aspekt von Anspruch 6 der vorliegenden Erfindung wird das bewegbare
Bauteil durch die Vorspannvorrichtung in der Schließrichtung des
Schalters vorgespannt, und das bewegbare Bauteil bewegt sich in
Zusammenhang mit der äußeren Betätigung
zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und
her, wobei die erste Position eine Position ist, in der das bewegbare
Bauteil in einem Zustand ist, in dem das bewegbare Bauteil in der Öffnungsrichtung
gegen die Vorspannrichtung bewegt wird, wobei die zweite Position
eine Position ist, in der das bewegbare Bauteil durch die Vorspannvorrichtung
in der Schließrichtung bewegt wird und etwas in der Öffnungsrichtung
in die Vorspannrichtung gedrückt wird. Der bewegbare Kontakt
des Schalters wird durch die Vorspannvorrichtung in der Schließrichtung
vorgespannt, um mit dem festen Kontakt in Kontakt zu kommen, und
der Schalter ist in einem geschlossenen Zustand in Verbindung mit einer
Bewegung des bewegbaren Bauteils von der ersten Position zu der
zweiten Position, und ist in einem geöffneten Zustand in
Verbindung mit einer Bewegung des bewegbaren Bauteils von der zweiten Position
zu der ersten Position.
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Zu
dieser Zeit, wenn die äußere Betätigung nicht
normal arbeitet, kann der Schalter in einem geschlossenen Zustand
sein, da der bewegbare Kontakt des Schalters durch die Vorspannvorrichtung
in einer Schließrichtung vorgespannt wird, um den festen
Kontakt zu berühren, und das bewegbare Bauteil, das durch
die Vorspannvorrichtung vorgespannt wird, kann sich übermäßig
in einer Schließrichtung über die zweite Position
hinaus bewegen, bei der das bewegbare Bauteil in einem Zustand ist,
in dem das bewegbare Bauteil etwas in einer Öffnungsrichtung gedrückt
wird. Da jedoch das Öffnungsbauteil den bewegbaren Kontakt
und den festen Kontakt des Schalters in Verbindung mit der übermäßigen
Bewegung des bewegbaren Bauteils öffnet, wird der Schalter
sicher in einem geöffneten Zustand gehalten. Selbst falls
ein Problem in dem Gerät auftritt, das beispielsweise die äußere
Betätigung erzeugt und die äußere Betätigung
nicht normal auf das bewegbare Bauteil wirkt, ist es möglich,
die Sicherheit zu verbessern, da das Öffnungsbauteil bewirkt,
dass der Schalter in einem geöffneten Zustand in Verbindung
mit der übermäßigen Bewegung des bewegbaren
Bauteils in der Schließrichtung ist. Da es des Weiteren nicht
notwendig ist, einen Schalter separat vorzusehen, um die übermäßige
Bewegung des bewegbaren Bauteils über die zweite Position
hinaus in der Schließrichtung zu erfassen, ist es möglich,
den Kontaktblock mit einem einfachen Aufbau zu verkleinern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1A bis 1C sind
Querschnittsansichten einer Schalthaupteinheit gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2A bis 2C sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3A bis 3C sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4A und 4B sind
Querschnittsansichten einer Schalthaupteinheit gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5A und 5B sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6A bis 6C sind
Querschnittsansichten einer Schalthaupteinheit gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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7A bis 7C sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8A bis 8C sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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9A bis 9C sind
Querschnittsansichten einer Schalthaupteinheit gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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10A bis 10C sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit gemäß der
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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11A bis 11C sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit gemäß der
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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- 1,
100, 200
- Schalthaupteinheit
- 3
- Stellglied
(Betätigungsvorrichtung)
- 5,
150, 250
- Betätigungsabschnitt
- 15:
- Antriebsnocken
(Betätigungsvorrichtung)
- 152,
252
- Druckknopf
(Betätigungsvorrichtung)
- 153,
253
- Betätigungsbauteil
(Betätigungsvorrichtung)
- 21
- Betätigungsstange
- 39
- Schalter
- 39a
- bewegbarer
Kontakt
- 39b
- fester
Kontakt
- 45
- Schraubenfeder
(Vorspannvorrichtung)
- 60,
65
- Öffnungsbauteil
- 7
- Schaltabschnitt
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Beste Form zum Ausführen der
Erfindung
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Erste Ausführungsform
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Eine
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit
Bezug auf 1A bis 3C beschrieben. 1A bis 3C sind
Teilquerschnittsansichten einer Schalthaupteinheit und sind Diagramme,
die jeweils verschiedene Zustände zeigen. 1A, 2A und 3A sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit aus Sicht von vorne von
dieser. 1B, 2B und 3B sind
teilweise vergrößerte Ansichten eines Hauptteils
aus Sicht einer schrägen Richtung. 1C, 2C und 3C sind
teilweise vergrößerte Ansichten des Hauptteils
aus Sicht von links, wenn man auf die Ebene des Papiers von 1A, 2A bzw. 3A sieht.
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Ein
Sicherheitsschalter als ein Beispiel eines Schaltgeräts
gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Schalter,
der mit einer Industriemaschine etc. wie einem Roboter und dergleichen,
das ein externes Gerät ist, über ein Kabel verbunden
ist, und hat eine Schalthaupteinheit 1 und ein Stellglied 3.
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Zu
dieser Zeit hat die Schalthaupteinheit 1 einen Betätigungsabschnitt 5 und
einen Schaltabschnitt 7 und ist an einer Umfangswandfläche
einer Schutztür einer Industriemaschine fixiert, die von
den Zeichnungen weggelassen ist. Des Weiteren ist das Stellglied 3 an
der Schutztür fixiert, wobei dessen Position eine Position
ist, die einer Position von einer von Stellgliedeintrittsöffnungen
(nicht gezeigt) gegenüberliegt, die in einer oberen Fläche
und einer Seitenfläche des Betätigungsabschnitts 5 ausgebildet
sind, und wenn die Schutztür in einem geschlossenen Zustand
ist, tritt das Stellglied 3 in die Stellgliedeintrittsöffnung
des Betätigungsabschnitts 5 ein. Es sei angemerkt,
dass das Stellglied 3, wie in 1A gezeigt
ist, eine Basis 3a in einer Form eines seitlichen U und
ein Verbindungsstück 3b hat, das die beiden Seiten
nahe den vorderen Enden der Basis 3a zur einstückigen
Ausbildung überbrückt.
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Der
Betätigungsabschnitt 5, der an einem oberen Abschnitt
der Schalthaupteinheit 1 angeordnet ist, hat, wie in 1A und 2A gezeigt
ist, ein Gehäusebauteil 11 und einen Antriebsnocken 15, dessen
Drehwelle 13 schwenkbar an einer Innenfläche dieses
Gehäusebauteils 11 gestützt ist, und
der so gestützt ist, dass er frei drehen kann. An einem unteren
Abschnitt einer Außenumfangsfläche dieses Antriebsnockens 15 sind
Eingreifabschnitte 15a und 15b, in die das Verbindungsstück 3b des
Stellglieds 3 durch Einsetzen eingepasst sind, an einer
Position ausgebildet, die über die vorstehend beschriebene Stellgliedzugangsöffnung
gesehen werden kann. Des Weiteren ist ein Antriebsnockenkurvenabschnitt 15c an
einem unteren Abschnitt der Außenumfangsfläche
des Antriebsnockens 15 ausgebildet, und ein halbkugeliges
vorderes Ende einer Betätigungsstange 21 mit einem
vorderen Abschnitt, der so vorsteht, dass er von dem unterhalb des
Betätigungsabschnitts 5 angeordneten Schaltabschnitt 7 in
Bezug auf den Betätigungsabschnitt 5 frei eintreten
und zurückziehen kann, berührt gleitend den Antriebsnocken 15 von
einem Teil mit großem Radius entlang zu einem Teil mit
kleinem Radius des Antriebsnockenkurvenabschnitts 15c des
Antriebsnockens 15. Wenn die Betätigungsstange 21 in
den Betätigungsabschnitt 5 eintritt und sich aus
diesem zurückzieht, um sich mit der Drehung des Antriebsnockens 15 hin
und her zu bewegen, wird ein geöffneter/geschlossener Zustand
von jedem der Schalter 39 und 40 eines Schaltteils 70 geschaltet,
das in dem Schaltabschnitt 7 eingebaut ist. Das Stellglied 3 und
der Antriebsnocken 15 entsprechen der „Betätigungsvorrichtung” der
Erfindung.
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Als
nächstes wird der Schaltabschnitt 7 beschrieben.
Dieser Schaltabschnitt 7 hat, wie in 1A gezeigt
ist, den Schaltteil 70, der im Inneren eines Gehäusebauteils 33 und
unterhalb des Betätigungsabschnitts 5 angeordnet
ist und die Schalter 39 und 40 aufnimmt, und die
vorstehend beschriebene Betätigungsstange 21,
wobei das Gehäusebauteil 33, das mit dem Gehäusebauteil 11 integriert
ist, die Schalthaupteinheit 1 mit einer rechteckigen Quaderform
bilden. Des Weiteren ist er so aufgebaut, dass das Gehäusebauteil 11 an
der Seite des Betätigungsabschnitts 5 an diesem
Gehäusebauteil 33 montiert werden kann, so dass
es frei befestigbar und lösbar ist. Darüber hinaus
ist eine Kabelherausziehöffnung (nicht gezeigt) eines Kabels
für eine externe Verbindung in dem Gehäusebauteil 33 ausgebildet.
Des Weiteren ist ein Paar Montagelöcher (nicht gezeigt), in
die Schrauben zum Montieren der Schalthaupteinheit 1 an
einer Umfangswandfläche einer Schutztür einer
Industriemaschine eingesetzt sind, in einer Außenfläche
des Gehäusebauteils 33 ausgebildet. Der Schaltabschnitt 7 entspricht
dem „Kontaktblock” der Erfindung.
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Im Übrigen
hat der Schaltteil 70 ein bewegbares Bauteil 37,
das den anderen Endabschnitt der Betätigungsstange 21 berührt
und sich einstückig mit der Betätigungsstange 21 bewegt,
und einen normal geschlossenen Schalter 39 und einen normal
geöffneten Schalter 40, die in Verbindung mit
diesem bewegbaren Bauteil 37 öffnen und schließen.
Die Schalter 39, 40 haben jeweils bewegbare Kontakte 39a, 40a und
feste Kontakte 39b, 40b. Jeder der bewegbaren
Kontakte 39a, 40a ist an dem bewegbaren Bauteil 37 fixiert,
und jeder der festen Kontakte 39b, 40b ist an
einem Rahmenbauteil 43 fixiert, das in dem Schaltteil 70 fixiert
angeordnet ist. Hier ist von den Schaltern 39, 40 beispielsweise
der normal geschlossene Schalter 39 zum Vorsehen und Unterbrechen
einer Leistungszufuhr zu der Industriemaschine, und die Leistung
wird zu der Industriemaschine zugeführt, indem der Schalter
in einem geschlossenen Zustand ist. Des Weiteren dient der normal
geöffnete Schalter 40 zum Überwachen
eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Schalters zum
Vorsehen und Unterbrechen einer Leistungszufuhr.
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Das
bewegbare Bauteil 37 ist in einer Form einer Platte mit
einer gewissen Dicke, und ein erstes Montageloch 53 und
ein zweites Montageloch 54 zum Montieren der bewegbaren
Kontakte 39a, 40a sind in dem plattenartigen Hauptkörper
ausgebildet. Ein oberes Ende des bewegbaren Bauteils 37 stößt an
dem anderen Ende der Betätigungsstange 21 an, eine
Schraubenfeder 45 (die der „Vorspannvorrichtung” der
Erfindung entspricht) ist an dem bewegbaren Bauteil 37 montiert,
und das bewegbare Bauteil 37 wird durch die Schraubenfeder 45 in
einer Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 5 hin
vorgespannt, d. h. nach oben. Des Weiteren sind Vorsprünge 53a, 53b,
die in einer Längsrichtung des bewegbaren Bauteils 37 vorstehen,
entsprechend in den Montagelöchern 53, 54 vorgesehen.
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In
einem Zustand, in dem bewegbare Anschlussplatten 39a1, 40a1,
die die bewegbaren Kontakte 39a, 40a der Schalter 39, 40 haben,
an Innenwandflächen der Montagelöcher 53, 54 positioniert sind,
die den Vorsprüngen 53a, 54a zugewandt
sind, werden die bewegbaren Anschlussplatten 39a1, 40a1 (die
bewegbaren Kontakte 39a, 40a) gegen die Innenwandflächen
der Montagelöcher 53, 54 gedrückt,
um durch Federn 53c, 54c fixiert zu werden, die
an der Außenseite der Vorsprünge 53a, 54a entsprechend
eingepasst sind. Durch diese Federn werden, wie insbesondere in 2A und 1A gezeigt ist,
Kontaktkräfte zwischen den bewegbaren Kontakten 39a, 40a und
den entsprechenden festen Kontakten 39b, 40b erzeugt.
Da die bewegbaren Anschlussplatten 39a1, 40a1 in
den Montagelöchern 53, 54 auf diese Weise
angeordnet sind, bewegen sich, wenn sich das bewegbare Bauteil 37 bewegt,
die bewegbaren Kontakte 39a, 40a der Schalter 39, 40 zusammen mit
dem bewegbaren Bauteil 37 in derselben Richtung wie die
Bewegungsrichtung des bewegbaren Bauteils 37. Des Weiteren
wird durch die Schraubenfeder 45, die das bewegbare Bauteil 37 vorspannt, der
bewegbare Kontakt 39a des Schalters 39 in einer Schließrichtung
vorgespannt, um mit dem festen Kontakt 39b in Kontakt zu
kommen, und der bewegbare Kontakt 40a des Schalters 40 wird
in einer Öffnungsrichtung vorgespannt, um von dem festen
Kontakt 40b getrennt zu werden. Es sei angemerkt, dass Federn 53c, 54c in
einem Teil der Zeichnungen nicht gezeigt sind.
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Hier
ist ein Kabel (nicht gezeigt), das mit der Industriemaschine elektrisch
verbunden ist, an dem Gehäusebauteil 33 befestigt,
und das Kabel und der Schalter 39 sind innerhalb des Schaltteils 70 elektrisch
verbunden. Eine Leistungszufuhr zu der Industriemaschine und ein
Unterbrechen der Leistungszufuhr werden mit Hilfe eines elektrischen
Signals durchgeführt, das von einem Öffnen und
Schließen des Schalters 39 resultiert.
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Es
sei angemerkt, dass, in einem Zustand von 1A bis 1C,
in denen das Stellglied 3 noch nicht eingetreten ist, die
Betätigungsstange 21 durch den Teil mit großem
Radius des Nockenkurvenabschnitts 15c des Antriebsnockens 15 in
einer Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 hin gegen die Vorspannkraft
der Schraubenfeder 45 gepresst und gedrückt wird,
um an einer ersten Position angeordnet zu sein, bei der die Betätigungsstange
in einem Zustand ist, dass der größte Teil von
ihr zu der Seite des Schaltabschnitts 7 hin abgesenkt ist,
und das bewegbare Bauteil 37 wird durch die Betätigungsstange 21 gedrückt.
Als eine Folge davon trennen sich der bewegbare Kontakt 39a und
der feste Kontakt 39b des normal geschlossenen Schalters 39 voneinander,
der normal geschlossene Schalter 39 ist in einem geöffneten
Zustand und die Leistungszufuhr zu der Industriemaschine ist unterbrochen,
so dass sich die Industriemaschine in einem nicht betreibbaren Zustand befindet.
Andererseits sind der bewegbare Kontakt 40a und der feste
Kontakt 40b des normal geöffneten Schalters miteinander
in Kontakt und der normal geöffnete Schalter 40 ist
in einem geschlossenen Zustand, was es ermöglicht, zu erfassen,
dass das Stellglied 3 aus dem Betätigungsabschnitt 5 zurückgezogen
ist.
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Des
Weiteren wird in einem Zustand von 2A bis 2C,
in dem das Stellglied 3 eingetreten ist, die Betätigungsstange 21 durch
die Schraubenfeder 35 vorgespannt, gleitet in Kontakt mit
dem Nockenkurvenabschnitt 15c des Antriebsnockens 15 von
dem Teil mit großem Radius zu dem Teil mit kleinem Radius
und bewegt sich zu einer zweiten Position, bei der die Betätigungsstange 21 etwas
in eine Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 gegen die Vorspannkraft
der Schraubenfeder 45 gedrückt wird. Als eine
Folge davon kommen der bewegbare Kontakt 39a und der feste
Kontakt 39b des normal geschlossenen Schalters 39 miteinander
in Kontakt mit einem vorbestimmten Kontaktdruck, der normal geschlossene
Schalter 39 ist in einem geschlossenen Zustand und die
Leistung wird zu der Industriemaschine zugeführt, so dass
die Industriemaschine in einem betreibbaren Zustand ist. Andererseits
sind der bewegbare Kontakt 40a und der feste Kontakt 40b des
normal geöffneten Schalters voneinander getrennt und der normal
geöffnete Schalter 40 ist in einem geöffneten Zustand,
was es ermöglicht, zu erfassen, dass das Stellglied 3 in
den Betätigungsabschnitt 5 eingetreten ist.
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Auf
diese Weise bewegen sich das Stellglied 3 und der Antriebsnocken 15,
d. h. der Antriebsnocken 15 dreht in Erwiderung auf das
Eintreten und des Stellglieds 3 in den Betätigungsabschnitt 5 und das
Zurückziehen aus diesem, und die Betätigungsstange 21 bewegt
sich zwischen der ersten Position und der zweiten Position in Verbindung
mit der Drehung des Antriebsnockens 15 hin und her. Die
Schalter 39, 40 sind in einem geschlossenen Zustand
bzw. in einem geöffneten Zustand in Verbindung mit der Bewegung
der Betätigungsstange 21 von der ersten Position
zu der zweiten Position, und die Schalter 39, 40 sind
in einem geöffneten Zustand bzw. in einem geschlossenen
Zustand in Verbindung mit der Bewegung der Betätigungsstange 21 von
der zweiten Position zu der ersten Position.
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Des
Weiteren ist, wie in 1A gezeigt ist, ein Öffnungsbauteil 60 an
einem oberen linken Abschnitt des Schaltabschnitts 7 angeordnet.
Das Öffnungsbauteil 60 bewegt den bewegbaren Kontakt 39a des
Schalters 39, um den Schalter 39 zu öffnen, ist
in einer annähernden Y-Form ausgebildet, wie in 1B gezeigt
ist, und hat eine Schwenkachse 61 in einem mittleren Teil,
ein Paar Drückstücke 62, die einstückig
an beiden Enden der Schwenkachse 61 ausgebildet sind, und
das den bewegbaren Kontakt 39a drückt, und ein
Betätigungsstück 63, das einstückig
mit der Schwenkachse 61 an der anderen Seite des Drückstücks 62 ausgebildet
ist, ist ein wenig in eine Form eines seitlichen U gekrümmt
und wird durch das bewegliche Bauteil 37 betätigt,
wobei die Schwenkachse 61 zwischen dem Betätigungsstück 63 und
dem Drückstück 62 angeordnet ist. Die Schwenkachse 61 dieses Öffnungsbauteils 60 ist durch
ein schwenkbares Stützteil 43a schwenkbar gestützt,
und ein vorderes Ende des Betätigungsstücks 63 wird
in einer Richtung eines Pfeils BS, der in 1B gezeigt
ist, durch eine Rückstellfeder 64 vorgespannt
und wird durch einen Verriegelungsteil 43b verriegelt.
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Wie
in 3A bis 3C gezeigt
ist, wenn das vordere Ende des Betätigungsstücks 63 durch das
bewegbare Bauteil 37, das sich nach oben bewegt hat, zur
Betätigung gedrückt wird, schwenkt das Öffnungsbauteil 60 in
eine Richtung eines Pfeils OP mit der Schwenkachse 61 als
ein Schwenkzentrum. Dies bewirkt, dass das vordere Ende des Drückstücks 62 an
einem beweglichen Anschluss anstößt, der den bewegbaren
Kontakt 39a hat, und bewegt den bewegbaren Kontakt 39a in
eine Richtung entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung des bewegbaren
Bauteils 37.
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Im
Speziellen, wenn ein Problem auftritt, wie beispielsweise, dass
der Betätigungsabschnitt 5 von dem Schaltabschnitt 7 gelöst
ist, wie in 3 gezeigt ist, der Antriebsnocken 15 beschädigt
ist oder die Betätigungsstange 21 beschädigt
ist, und der Druck auf die Betätigungsstange 21 durch
den Antriebsnocken 15 in einer Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 hin verschwindet,
bewegen sich die Betätigungsstange 21 und das
bewegbare Bauteil 37, die durch die Schraubenfeder 45 vorgespannt
sind, übermäßig über die zweite
Position hinaus, bei der die Betätigungsstange 21 und
das bewegbare Bauteil etwas in einer Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 gedrückt werden,
um eine Verschiebung D in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 5.
Der bewegbare Kontakt 39a des Schalters 39 bewegt
sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange 21 und des bewegbaren
Bauteils 37, um den Schalter 39 in Verbindung
mit der übermäßigen Bewegung zu öffnen.
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Als
nächstes wird ein Betrieb des Sicherheitsschalters, der
wie vorstehend aufgebaut ist, mit Bezug auf 1A bis 2C beschrieben.
Wie in 1A bis 1C gezeigt
ist, in einem Fall, in dem das Stellglied 3 in den Betätigungsabschnitt 5 der Schalthaupteinheit 1 nicht
eingetreten ist, wird die Betätigungsstange 21 durch
den Teil mit großem Radius des Nockenkurvenabschnitts 15c des
Antriebsnockens 15 gegen die Schraubenfeder 45 gedrückt
und ist an einer ersten Position angeordnet, bei der die Betätigungsstange 21 in
einem Zustand ist, in dem der größte Teil von
ihr zu der Seite des Schaltabschnitts 7 abgesenkt ist,
und das bewegbare Bauteil 37 wird durch die Betätigungsstange 21 gedrückt.
Als eine Folge davon trennen sich der bewegbare Kontakt 39a und
der feste Kontakt 39b des normal geschlossenen Schalters 39 voneinander,
der normal geschlossene Schalter 39 ist in einem offenen Zustand
und die Leistungszufuhr zu der Industriemaschine ist unterbrochen,
so dass die Industriemaschine in einem nicht betreibbaren Zustand
ist. Andererseits sind der bewegbare Kontakt 40a und der
feste Kontakt 40b des normal geöffneten Schalters 40 in Kontakt
miteinander, der normal geöffnete Schalter 40 ist
in einem geschlossenen Zustand, was es ermöglicht, zu erfassen,
dass das Stellglied 3 nicht in den Betätigungsabschnitt 5 eingetreten
ist.
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Als
nächstes, wenn das Stellglied 3 in den Betätigungsabschnitt 5 durch
Schließen einer Schutztür, etc. von einem Anfangszustand
eintritt, der in 1A bis 1C gezeigt
ist, greift das Verbindungsstück 3b des Stellglieds 3 mit
einem der Eingreifabschnitte 15a, 15b des Antriebsnockens 15 ein, und
wenn das Stellglied 3 eintritt, wird der Antriebsnocken 15 in
Gegenuhrzeigersinnrichtung gedreht, wie in 2A bis 2C gezeigt
ist. Mit der Drehung des Antriebsnockens 15 bewegt sich
die Betätigungsstange 21 nach oben zu der zweiten
Position durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 45,
während ein vorderes Ende der Betätigungsstange 21 einen
Gleitkontakt von dem Teil mit großem Radius zu dem Teil
mit kleinem Radius des Nockenkurvenabschnitts 15c bildet.
Mit der Aufwärtsbewegung der Betätigungsstange 21 schaltet
der normal geschlossene Schalter 39 von einem offenen Zustand
in einen geschlossenen Zustand, und der normal geöffnete
Schalter 40 schaltet in einen geöffneten Zustand.
Da der normal geschlossene Schalter 39 in einem geschlossenen
Zustand ist, wird demzufolge die Leistung zu der Industriemaschine
wie einem Roboter zugeführt, die mit dem normal geschlossenen
Schalter 39 verbunden ist, so dass die Industriemaschine
in einem betreibbaren Zustand ist, und da der normal geöffnete
Schalter 40 in einem geöffneten Zustand ist, ist
es möglich, zu erfassen, dass das Stellglied 3 in
den Betätigungsabschnitt 5 eingetreten ist.
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Wenn
als nächstes das Stellglied 3 in einem Eintrittszustand
durch Öffnen der Schutztür etc. herausgezogen
wird, dreht der Antriebsnocken 15 in einer Richtung des
Herausziehens des Stellglieds 3, bis der Eingriff des Verbindungsstücks 3b des
Stellglieds 3 mit den Eingriffabschnitten 15a, 15b des
Antriebsnockens 15 gelöst ist. Mit der Drehung
des Antriebsnockens 15 gleitet die Betätigungsstange 21 in Kontakt
von dem Teil mit kleinem Radius zu dem Teil mit großem
Radius des Antriebsnockenkurvenabschnitts 15c, und demzufolge
wird die Betätigungsstange 21 in eine Richtung
zu dem Schaltabschnitt 7 hin gedrückt und bewegt
sich zu der ersten Position, der normal geschlossene Schalter 39 wechselt
in einen geöffneten Zustand, so dass die Industriemaschine
in einem nicht betreibbaren Zustand ist, und der normal geöffnete
Schalter 40 wechselt in einen geschlossenen Zustand, so
dass erfasst werden kann, dass das Stellglied 3 herausgezogen
worden ist.
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Im Übrigen
wird die Beschreibung mit Bezug auf 3A bis 3C hinsichtlich
eines Falls gemacht, in dem die Betätigungsstange 21 des
Sicherheitsschalters, der in 1A bis 2C gezeigt
ist, beschädigt ist, wie beispielsweise, dass die Betätigungsstange 21 in
der Mitte gebrochen ist, oder hinsichtlich eines Falls, in dem der
Betätigungsabschnitt 5 beschädigt oder
gelöst ist. Wie vorstehend beschrieben ist, wird das bewegbare
Bauteil 37 durch die Schraubenfeder 45 in einer
Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 5 hin vorgespannt.
In einem Fall, in dem eine Art einer äußeren Last
auf die Betätigungsstange 21 aufgebracht wird
und die Betätigungsstange 21 beschädigt
wird, oder in einem Fall, in dem eine Art einer äußeren
Last auf den Betätigungsabschnitt 5 aufgebracht
wird und der Betätigungsabschnitt 5 beschädigt
wird oder sich löst, verschwindet demzufolge das Drücken
der Betätigungsstange 21 (des bewegbaren Bauteils 37)
durch den Antriebsnocken 15 in einer Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 hin
und das bewegbare Bauteil 37 bewegt sich übermäßig
nach oben über die zweite Position hinaus um eine Verschiebung
D. Falls das Öffnungsbauteil 60 nicht vorhanden
wäre, würde dies bewirken, dass sich der bewegbare
Kontakt 39a, der in dem bewegbaren Bauteil 37 angeordnet
ist, mit nach oben bewegt, um mit dem festen Kontakt 39b in
Kontakt zu kommen, um den normal geschlossenen Schalter 39 in
einen geschlossenen Zustand zu schalten.
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Wenn
sich jedoch das bewegbare Bauteil 37 (die Betätigungsstange 21) übermäßig
nach oben bewegt, stößt das bewegbare Bauteil 37 an
dem vorderen Ende des Betätigungsstücks 63 des Öffnungsbauteils 60 an,
um zu drücken, und bewirkt demzufolge, dass das Öffnungsbauteil 60 mit
der Schwenkachse 61 als ein Schwenkzentrum schwenkt. Als
eine Folge davon bewegt sich, wie in 3A bis 3C gezeigt
ist, das Drückstück 62 in eine Richtung
entgegengesetzt zu der Richtung der übermäßigen
Bewegung des bewegbaren Bauteils 37. Deshalb stößt das
Drückstück 62 an die bewegbare Anschlussplatte 39a1 an,
die den bewegbaren Kontakt 39a hat, um diese zu drücken,
und bewegt den bewegbaren Kontakt 39a, um den Schalter 39 zu öffnen.
Demzufolge trennt sich der bewegbare Kontakt 39a sicher
von dem festen Kontakt 39b, so dass der Schalter 39 in einem
geöffneten Zustand ist.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wird in dieser Ausführungsform
die Betätigungsstange 21 durch die Schraubenfeder 45 in
einer Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 5 hin
vorgespannt, und der Betätigungsabschnitt 5 hat
den Antriebsnocken 15 und das Stellglied 3 als
die „Betätigungsvorrichtung” der Erfindung.
Im Zusammenhang mit dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der äußeren Betätigung,
die bewirkt, dass das Stellglied 3 in den Betätigungsabschnitt 5 eintritt,
um den Antriebsnocken 15 zu drehen, bewegt sich die Betätigungsstange 21 zwischen
der ersten Position, bei der die Betätigungsstange 21 in
einem Zustand ist, dass die Betätigungsstange 21 durch
den Antriebsnocken 15 in eine Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 hin
gegen die Vorspannkraft der Schraubenfeder 45 gedrückt wird,
und der zweiten Position hin und her, bei der die Betätigungsstange 21 durch
die Schraubenfeder 45 in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 5 bewegt
wird und etwas in eine Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 hin
gegen die Schraubenfeder 45 gedrückt wird. Des
Weiteren wird das bewegbare Bauteil 37, in dem der bewegbare
Kontakt 39a angeordnet ist, durch die Schraubenfeder 45 vorgespannt, und
demzufolge wird der bewegbare Kontakt 39a des Schalters 39 in
einer Schließrichtung vorgespannt, um den festen Kontakt 39b zu
berühren. Der Schalter 39 schaltet in einen geschlossenen
Zustand in Verbindung mit der Bewegung der Betätigungsstange 21 von
der ersten Position zu der zweiten Position und schaltet in einen
geöffneten Zustand in Verbindung mit der Bewegung der Betätigungsstange 21 von
der zweiten Position zu der ersten Position.
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Zu
dieser Zeit, wenn eine Art Problem in der Betätigungsstange 21 oder
dem Betätigungsabschnitt 5 auftritt und die Beziehung
zwischen dem Antriebsnocken 15, der in dem Betätigungsabschnitt 5 angeordnet
ist und durch das Eintreten des Stellglieds 3 in den Betätigungsabschnitt 5 dreht,
und der Betätigungsstange 21 verschwindet, die
sich in Verbindung mit der Drehung des Antriebsnockens 15 bewegt,
ist der Schalter 39 in einem geschlossenen Zustand, da
der bewegbare Kontakt 39a des Schalters 39 durch
die Schraubenfeder 45 in einer Schließrichtung
vorgespannt wird, um den festen Kontakt 39b zu berühren,
und die Betätigungsstange 21 (das bewegbare Bauteil 37),
die durch die Schraubenfeder 45 vorgespannt wird, bewegt
sich übermäßig in eine Richtung zu dem
Betätigungsabschnitt 5 hin über die zweite
Position hinaus, bei der die Betätigungsstange 21 in
einem Zustand ist, in dem die Betätigungsstange 21 etwas
in eine Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 hin gedrückt
wird. Jedoch öffnet das Öffnungsbauteil 60 den
bewegbaren Kontakt 39a und den festen Kontakt 39b des
Schalters 39 in Verbindung mit der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange 21, und demzufolge
wird der Schalter 39 sicher in einem geöffneten
Zustand gehalten. Selbst falls das Drücken durch den Antriebsnocken 15,
der in dem Betätigungsabschnitt 5 angeordnet ist, auf
die Betätigungsstange 21 zu der zweiten Position,
bei der die Betätigungsstange 21 etwas in eine Richtung
zu dem Schaltabschnitt 7 hin gedrückt wird, verschwindet,
beispielsweise aufgrund der Beschädigung der Betätigungsstange 21 oder
der Beschädigung des Betätigungsabschnitts 5,
bewirkt das Öffnungsbauteil 60, dass der Schalter 39 in
einem geöffneten Zustand ist, in Verbindung mit der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange 21 in eine Richtung
zu dem Betätigungsabschnitt 5 hin. Deshalb ist
es möglich, die Sicherheit zu verbessern. Des Weiteren
ist es nicht notwendig, einen Schalter separat vorzusehen, um die übermäßige
Bewegung der Betätigungsstange 21 über
die zweite Position hinaus in einer Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 5 zu
erfassen, und es gibt keinen Teil oder kein Bauteil, das gleitend
in Kontakt ist, wie es herkömmlich der Fall ist. Daher
ist es möglich, den Sicherheitsschalter mit einem einfachen
Aufbau und einer exzellenten Haltbarkeit zu verkleinern.
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Da
es des Weiteren möglich ist, den Betätigungsabschnitt
von dem Schaltabschnitt 7 zu lösen, falls es notwendig
ist, ist es möglich, eine Wartung der Schalthaupteinheit 1 leicht
durchzuführen. Des Weiteren, wenn der Betätigungsabschnitt 5 von
dem Schaltabschnitt 7 gelöst ist, verschwindet
das Drücken auf die Betätigungsstange 21 durch
den Antriebsnocken 15, der in dem Betätigungsabschnitt 5 angeordnet
ist, und demzufolge bewegt sich die Betätigungsstange 21 übermäßig über
die zweite Position hinaus in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 5,
und das Öffnungsbauteil 60 öffnet den Schalter 39 in
Verbindung mit der übermäßigen Bewegung.
Wenn deshalb der Betätigungsabschnitt 5 von dem
Schaltabschnitt 7 zur Wartung und dergleichen des Sicherheitsschalters
gelöst wird, wird der Schalter 39 sicher in einen
geöffneten Zustand durch das Öffnungsbauteil 60 gebracht,
und demzufolge ist es möglich, die Fehlfunktion des Sicherheitsschalters zu
verhindern.
-
Des
Weiteren schwingt das Öffnungsbauteil 60 wie eine
Wippe, so dass die Richtung der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange 21 (bewegbares
Bauteil 37) über die zweite Position hinaus nach
oben, d. h. in eine Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 5 hin,
zu der entgegengesetzten Richtung geändert wird, d. h.
in eine Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 hin, um den bewegbaren
Kontakt 39a zur Öffnung des Schalters 39 zu
bewegen. Deshalb wird es durch Einstellen der Position der Schwenkachse 61 des Öffnungsbauteils 60,
um den Abstützpunkt zu ändern, möglich,
die Größe der Verschiebung des bewegbaren Kontakts 39a relativ
zu der übermäßigen Verschiebung D der
Betätigungsstange 21 beliebig zu erhöhen,
und den bewegbaren Kontakt 39a sicher von dem festen Kontakt 39b durch
das Öffnungsbauteil 60 zu trennen. Es sei angemerkt,
dass es durch Ändern des Abstützpunkts in derselben
Weise möglich ist, die Größe der Vorspannkraft
der Schraubenfeder 45, die auf das Betätigungsstück 63 übertragen
wird, beliebig zu ändern, um die Drückkraft durch
das Drückstück 62 gegen den bewegbaren
Kontakt 39a (bewegbare Anschlussplatte 39a1) zu ändern.
Des Weiteren ist es möglich, den Schalter 39 mit
Hilfe der Schraubenfeder 45, deren Vorspannkraft größer
als die der Feder 53c und der Rückstellfeder 64 ist,
und durch geeignetes Festlegen der Position des Abstützpunkts
des Öffnungsbauteils 60 sicherer zu öffnen.
-
Zweite Ausführungsform
-
Eine
zweite Ausführungsform des Sicherheitsschalters gemäß der
vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 4A bis 5B beschrieben. In
dieser Ausführungsform ist der Unterschied zu der vorstehend
ersten Ausführungsform der Aufbau eines Öffnungsbauteils 65.
Das Öffnungsbauteil 65 stößt
an eine Anschlussplatte 39c des festen Kontakts 39b an
und bewegt den festen Kontakt 39b in derselben Richtung
wie die Richtung der übermäßigen Bewegung
der Betätigungsstange 21 gegen die Vorspannkraft
der Anschlussplatte 39c selbst, um den Schalter 39 zu öffnen.
Da die anderen Aufbauten und Betriebe gleich wie in der vorstehend
ersten Ausführungsform sind, werden im Folgenden nur Unterschiede
zu der ersten Ausführungsform beschrieben, und Aufbauten
und Betriebe, den die erste und die zweite Ausführungsform
gemeinsam haben, werden nicht beschrieben, sondern einfach mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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4A bis 5B sind
Teilquerschnittsansichten einer Schalthaupteinheit, 4A und 4B sind
Diagramme, die einen Zustand zeigen, in dem das Stellglied 3 in
den Betätigungsabschnitt 5 eingetreten ist, und 5A und 5B sind
Diagramme, die einen Zustand zeigen, in dem der Betätigungsabschnitt 5 von
dem Schaltabschnitt 7 gelöst ist. 4A und 5A sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit. 4B und 5B sind
teilweise vergrößerte Ansichten aus Sicht von
links, wenn man auf die Ebene des Papiers von 4A bzw. 5B schaut.
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In
dieser Ausführungsform sind, wie in 4A, 4B gezeigt
ist, die Öffnungsbauteile 65 aufrecht in einstückiger
Weise an den beiden Seiten des bewegbaren Bauteils 37 installiert.
Des Weiteren ist die Anschlussplatte 39c, die den festen
Kontakt 39b hat, aufgebaut, um eine Vorspannkraft in einer Richtung
entgegengesetzt zu der Richtung der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange 21 zu haben. Des
Weiteren ist, wie in 4B und 5B gezeigt
ist, ein Stützteil 43c, der an der bewegbaren
Anschlussplatte 39a1 anstößt, die den
bewegbaren Kontakt 39a hat, wenn sich die Betätigungsstange 21 übermäßig
bewegt, aufrecht an dem Rahmenbauteil 43 installiert. Die
Funktion des Stützteils 43c wird nachstehend beschrieben.
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Mit
solch einem Aufbau, wie er in 5A und 5B gezeigt
ist, wenn eine Art Problem in dem Betätigungsabschnitt 5 oder
der Betätigungsstange 21 auftritt und sich die
Betätigungsstange 21 (das bewegbare Bauteil 37) übermäßig
nach oben bewegt, wie in der ersten Ausführungsform, stößt
das Öffnungsbauteil 65 an der Anschlussplatte 39c des festen
Kontakts 39b an und drückt in dieselbe Richtung
wie die Richtung der übermäßigen Bewegung der
Betätigungsstange 21, um den festen Kontakt 39b zu
bewegen, um den Schalter 39 zu öffnen. Zu dieser
Zeit stößt, wie in 5B gezeigt
ist, der Stützteil 43c an der bewegbaren Anschlussplatte 39a1 des
bewegbaren Kontakts 39a an, um den bewegbaren Kontakt 39a zu
verriegeln. Da der bewegbare Kontakt 39a in dem Montageloch 53 angeordnet
ist, wird, selbst falls sich die Betätigungsstange 21 (das bewegbare
Bauteil 37) übermäßig bewegt,
der bewegbare Kontakt 39a durch den Stützteil 43c verriegelt,
die Feder 53c, die den bewegbaren Kontakt 39a an
dem Montageloch 53 fixiert, wird komprimiert, und demzufolge
bewegt sich nur das bewegbare Bauteil 37 nach oben. Wie
vorstehend beschrieben ist, da das Öffnungsbauteil 65 an
der Anschlussplatte 39c anstößt, um den
festen Kontakt 39b in dieselbe Richtung zu bewegen wie
die Richtung der übermäßigen Bewegung
der Betätigungsstange 21, ist es möglich, den
festen Kontakt 39b von dem bewegbaren Kontakt 39a sicher
zu trennen.
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Dritte Ausführungsform
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Eine
dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
mit Bezug auf 6A bis 8C beschrieben. 6A bis 8C sind
Teilquerschnittsansichten einer Schalthaupteinheit 100 und sind
Diagramme, die jeweils verschiedene Zustände zeigen. 6A, 7A und 8A sind
Querschnittsansichten der Schalthaupteinheit 100 aus Sicht
von deren Front. 6B, 7B und 8B sind
vergrößerte Teilansichten eines Hauptteils aus Sicht
von einer schrägen Richtung. 6C, 7C und 8C sind
vergrößerte Teilansichten des Hauptteils aus Sicht
von links, wenn man auf die Ebene des Papiers von 6A, 7A bzw. 8A schaut.
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In
dieser dritten Ausführungsform sind die Unterschiede zu
der vorstehenden ersten Ausführungsform der Aufbau eines
Betätigungsabschnitts 105 und die Tatsache, dass
sie als ein Notfallstoppschalter als ein Beispiel des Schaltgeräts
der Erfindung aufgebaut ist. Da andere Aufbauten und Betriebe gleich
wie bei der ersten Ausführungsform sind, werden im Folgenden
nur Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben,
und Aufbauten und Betriebe, die die erste und die dritte Ausführungsform gemeinsam
haben, werden nicht beschrieben, sondern einfach mit denselben Bezugszeichen
gekennzeichnet.
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Die
Schalthaupteinheit 100 hat einen Betätigungsabschnitt 150 und
den Schaltabschnitt 7 und ist an einem Betätigungspaneel
und dergleichen einer Industriemaschine befestigt, die von den Zeichnungen
weggelassen ist. Der Betätigungsabschnitt 150, der
an einem oberen Abschnitt der Schalthaupteinheit 100 angeordnet
ist, hat, wie in 6A bis 7C gezeigt
ist, einen Knopfbasisteil 151, der lösbar an dem
Gehäusebauteil 33 des Schaltabschnitts 7 montiert
ist und annähernd in einer Form einer Rolle ist, und einen
Druckknopf 152, in dem ein Betätigungsbauteil 153 ausgebildet
ist, das lösbar mit der Betätigungsstange 21 verriegelt
ist. Eine Trennplatte 155, in der ein Einsatzloch 154 ausgebildet
ist, in das das Betätigungsbauteil 153 eingesetzt
werden kann, ist im Inneren des Knopfbasisteils 151 ausgebildet, und
der Innenraum ist in zwei Teile, einen oberen Teil und einen unteren
Teil, geteilt. Des Weiteren ist in einem oberen Teil des Inneren
des Knopfbasisteils 151 ein Gehäuseteil 157,
in dem ein Verriegelungsstück 156 angeordnet ist,
ausgebildet, und das Verriegelungsstück 156, das
in dem Gehäuseteil 157 angeordnet ist, wird durch
ein Vorspannbauteil 158, wie eine Feder, in einer Vorsprungsrichtung
von dem Gehäuseteil 157 vorgespannt und ist aufgebaut,
um frei aus dem Gehäuseteil 157 hervorzutreten
und in diesem zu verschwinden.
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Andererseits
ist der Druckknopf in der Form einer Rolle ausgebildet, so dass
er den oberen Teil des Knopfbasisteils 151 abdeckt, und
das Betätigungsbauteil 133 ist in dessen Inneren
ausgebildet. Des Weiteren ist ein zylindrischer Aufnahmeteil 159 ausgebildet,
um das Betätigungsbauteil 153 zu umgeben. Ein
Vorspannbauteil 161, das durch eine Feder und dergleichen
aufgebaut ist, ist angeordnet, um den Druckknopf 152 relativ
zu dem Knopfbasisteil 151 nach oben vorzuspannen, und ist
derart angeordnet, dass die beiden Enden des Vorspannbauteils 161 durch
den Aufnahmeteil 159 und einen Aufnahmeteil 160 gestützt
sind, der aufrecht an einem Rand des Einsatzlochs 154 der
Trennplatte 155 installiert ist. Des Weiteren ist ein vorderes
Ende des Betätigungsbauteils 153 in einem Querschnitt
annähernd U-förmig ausgebildet und ist aufgebaut,
um lösbar mit dem halbkugeligen vorderen Ende der Betätigungsstange 21 in
einem Zustand einzugreifen, in dem der Betätigungsabschnitt 150 an
dem Schaltabschnitt 7 montiert ist.
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Im Übrigen
ist ein Verriegelungsteil 162, der das Verriegelungsstück 156 verriegeln
kann, an einem Umfang der vorderen Endseite des Aufnahmeteils 159 ausgebildet.
Wie in 6A bis 6C gezeigt
ist, ist es so aufgebaut, dass eine obere Schräge des Verriegelungsstücks 156 und
eine untere Schräge des Verriegelungsteils 162 in
einem Zustand miteinander verriegeln, in dem der Druckknopf 152 nicht
in das Knopfbasisteil 151 gedrückt ist. Andererseits
ist, wie in 7A bis 7C gezeigt
ist, wenn der Druckknopf 152 in das Knopfbasisteil 151 gegen
die Vorspannkraft des Vorspannbauteils 161 gedrückt
ist, das Verriegelungsstück 156 in dem Gehäuseteil 158 aufgenommen,
während die obere Schräge des Verriegelungsstücks 156 und
die untere Schräge des Verriegelungsteils 162 gleitend
miteinander in Kontakt sind. Wenn der Verriegelungsteil 162 in
den Knopfbasisteil 151 über das Verriegelungsstück 156 hinaus
gedrückt wird, steht das Verriegelungsstück 156 wieder
von dem Gehäuseteil 158 vor, und die untere Schräge
des Verriegelungsstücks 156 und die obere Schräge
des Verriegelungsteils 162 verriegeln miteinander, und
demzufolge wird die Aufwärtsbewegung des Druckknopfes 152 verhindert.
Es sei angemerkt, dass in dieser Ausführungsform ein Aufbau
so ist, dass der Verriegelungszustand des Verriegelungsstücks 156 und
des Verriegelungsteils 162, um die Aufwärtsbewegung des Druckknopfs 152 zu
verhindern, mittels des bekannten Verfahrens, wie beispielsweise
Drehen des Druckknopfs 152 in eine vorbestimmte Richtung,
gelöst wird, und sich der Druckknopf 152 durch
die Vorspannkraft des Vorspannbauteils 161 nach oben bewegt.
Wenn sich die Betätigungsstange 21, die mit dem
Betätigungsbauteil 153 eingreift, zwischen der ersten
Position und der zweiten Position hin- und herbewegt, um mit der
Hin- und Herbewegung des Druckknopfs 152 in den Betätigungsabschnitt 150 einzutreten
und sich aus diesem zurückzuziehen, wird ein geöffneter/geschlossener
Zustand der Schalter 39, 40 des Schaltteils 70,
das in dem Schaltabschnitt 7 aufgenommen ist, geschaltet.
Wie vorstehend beschrieben ist, entsprechen der Druckknopf 152 und
das Betätigungsbauteil 153 der „Betätigungsvorrichtung” der
Erfindung.
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Als
nächstes wird ein Betrieb des Notfallstoppschalters, der
wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, mit Bezug auf 6A bis 7C beschrieben.
Wie in 6A bis 6C gezeigt
ist, ist in einem Fall, in dem der Druckknopf 152 nicht
in den Knopfbasisteil 151 gedrückt wird, die Betätigungsstange 21 an
der oberen zweiten Position durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 45 angeordnet, der
normal geschlossene Schalter 39 ist in einem geschlossenen
Zustand und der normal geöffnete Schalter ist in einem
offenen Zustand. Demzufolge wird die Leistung zu der Industriemaschine
wie einem Roboter, die mit dem normal geschlossenen Schalter 39 verbunden
ist, zugeführt, so dass die Industriemaschine in einem
betreibbaren Zustand ist, und da der normal geöffnete Schalter 40 in
einem offenen Zustand ist, ist es möglich, zu erfassen,
dass der Druckknopf 152 nicht in den Knopfbasisteil 151 gedrückt ist.
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Als
nächstes, wie in 7A bis 7C gezeigt
ist, wenn der Druckknopf 152 in den Knopfbasisteil 151 gedrückt
wird, wird die Betätigungsstange 21 durch das
Betätigungsbauteil 153 gegen die Vorspannkraft
der Schraubenfeder 45 gedrückt, um sich zu der
ersten Position zu bewegen, bei der die Betätigungsstange 21 in
einem Zustand ist, in dem der größte Teil von
ihr zu der Seite des Schaltabschnitts 7 hin abgesenkt ist,
und das bewegbare Bauteil 37 wird durch die Betätigungsstange
gedrückt. Als eine Folge davon werden der bewegbare Kontakt 39a und der
feste Kontakt 39b des normal geschlossenen Schalters 39 voneinander
getrennt, der normal geschlossene Schalter 39 ist in einem
offenen Zustand und die Leistungszufuhr zu der Industriemaschine
ist unterbrochen, so dass die Industriemaschine in einem nicht betreibbaren
Zustand ist. Andererseits berühren sich der bewegbare Kontakt 40a und
der feste Kontakt 40b des normal geöffneten Schalters 40 und der
normal geöffnete Schalter 40 ist in einem geschlossenen
Zustand, was es ermöglicht, zu erfassen, dass der Druckknopf 152 in
den Knopfbasisteil 151 gedrückt ist.
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Im Übrigen
wird mit Bezug auf 8A bis 8C ein
Fall, in dem die Betätigungsstange 21 oder das
Betätigungsbauteil 153 oder dergleichen des Notfallstoppschalters,
der in 6A bis 7C gezeigt
ist, beschädigt ist, wie beispielsweise in einer Mitte
gebrochen, oder ein Fall beschrieben, in dem der Betätigungsabschnitt 150 beschädigt
oder gelöst ist. Wie vorstehend beschrieben, wird das bewegbare
Bauteil 37 durch die Schraubenfeder 45 in einer Richtung
zu dem Betätigungsabschnitt 150 hin vorgespannt.
In einem Fall, in dem eine Art einer äußeren Last
auf die Betätigungsstange 21 aufgebracht wird
und die Betätigungsstange 21 beschädigt
wird, oder in einem Fall, in dem eine Art einer äußeren
Last auf den Betätigungsabschnitt 150 aufgebracht
wird und der Betätigungsabschnitt 150 beschädigt
wird oder sich löst, verschwindet das Drücken
der Betätigungsstange 21 (des bewegbaren Bauteils 37)
durch das Betätigungsbauteil 153 in eine Richtung
zu dem Schaltabschnitt 7 hin, und das bewegbare Bauteil 37 bewegt
sich übermäßig nach oben um eine Verschiebung
D über die zweite Position hinaus. Falls das Öffnungsbauteil 60 nicht
vorhanden wäre, würde dies bewirken, dass sich
der bewegbare Kontakt 39a, der in dem bewegbaren Bauteil 37 angeordnet
ist, mit nach oben bewegt, um mit dem festen Kontakt 39b in Kontakt
zu kommen, um den normal geschlossenen Schalter 39 in einen
geschlossenen Zustand zu schalten.
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Wenn
sich jedoch das bewegbare Bauteil 37 (die Betätigungsstange 21) übermäßig
nach oben bewegt, stößt das bewegbare Bauteil 37 an
dem vorderen Ende des Betätigungsstücks 63 des Öffnungsbauteils 60 an
und drückt dieses, und demzufolge schwenkt das Öffnungsbauteil 60 mit
der Schwenkachse 61 als ein Schwenkzentrum. Als eine Folge
davon bewegt sich, wie in 8A bis 8C gezeigt ist,
das Drückstück 62 in eine Richtung entgegengesetzt
zu der Richtung der übermäßigen Bewegung des
bewegbaren Bauteils 37. Deshalb stößt
das Drückstück 62 an der bewegbaren Anschlussplatte 39a1 an,
die den bewegbaren Kontakt 39a hat, und drückt
diese, und bewegt den bewegbaren Kontakt 39a, um den Schalter 39 zu öffnen.
Demzufolge trennt sich der bewegbare Kontakt 39a sicher
von dem festen Kontakt 39b, so dass der Schalter 39 in einem
geöffneten Zustand ist.
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Vierte Ausführungsform
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Eine
vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
mit Bezug auf 9A bis 11C beschrieben. 9A bis 11C sind Teilquerschnittsansichten einer Schalthaupteinheit 200 und
sind Diagramme, die jeweils verschiedene Zustände zeigen. 9A, 10A und 11A sind Querschnittsansichten
der Schalthaupteinheit 200 aus Sicht von vorne von dieser. 9B, 10B und 11B sind
vergrößerte Teilansichten eines Hauptteils aus
Sicht aus einer schrägen Richtung. 9C, 10C und 11C sind
vergrößerte Teilansichten des Hauptteils aus Sicht
von links, wenn man auf die Ebene des Papiers von 9A, 10A bzw. 11A blickt.
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In
dieser vierten Ausführungsform sind die Unterschiede zu
der vorstehenden dritten Ausführungsform der Aufbau eines
Betätigungsabschnitts 250 und die Tatsache, dass
sie als ein Druckknopfschalter als ein Beispiel des Schaltgeräts
der Erfindung aufgebaut ist. Da andere Aufbauten und Betriebe dieselben
wie diejenigen in der dritten Ausführung sind, werden im
Folgenden nur Unterschiede zu der dritten Ausführungsform
beschrieben, und Aufbauten und Betriebe, die gleich zu der dritten
und vierten Ausführungsform sind, werden nicht beschrieben, sondern
einfach mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Die
Schalthaupteinheit 200 hat einen Betätigungsabschnitt 250 und
den Schaltabschnitt 7 und ist an einem Betätigungspaneel
und dergleichen einer Industriemaschine fixiert, die von den Zeichnungen weggelassen
ist. Der Betätigungsabschnitt 215, der an einem
oberen Abschnitt der Schalthaupteinheit 200 angeordnet
ist, hat, wie in 9A bis 10C gezeigt
ist, einen Knopfbasisteil 251, der lösbar an dem
Gehäusebauteil 33 des Schaltabschnitts 7 montiert
ist und annähernd in der Form einer Rolle ist, und einen
Druckknopf 252, in dem ein Betätigungsbauteil 253,
das lösbar mit der Betätigungsstange 21 eingreift,
ausgebildet ist. Des Weiteren ist, wie in 9A bis 9C gezeigt
ist, der obere Teil des Knopfbasisteils 251 aufgebaut,
um einen großen Durchmesser zu haben, um den Druckknopf 252 im
Inneren aufnehmen zu können.
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Andererseits
ist, wie in 9A bis 9C gezeigt
ist, ein Betätigungsbauteil 253 an der Unterseite
des Druckknopfs 252 ausgebildet. Des Weiteren ist ein vorderes
Ende des Betätigungsbauteils 253 im Querschnitt
annähernd U-förmig ausgebildet und ist aufgebaut,
um mit dem halbkugeligen vorderen Ende der Betätigungsstange 21 in
einem Zustand lösbar einzugreifen, in dem der Betätigungsabschnitt 250 an
dem Schaltabschnitt 7 montiert ist.
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Deshalb
bewegt sich, wie in 10A bis 10C gezeigt
ist, wenn der Druckknopf 252 in den Knopfbasisteil 251 gegen
die Vorspannkraft der Schraubenfeder 45 bewegt wird, die
Betätigungsstange 21, die mit dem Betätigungsbauteil 253 eingreift,
von der zweiten Position zu der ersten Position. Wenn das Drücken
des Druckknopfs 252 aufhört, bewegt sich der Druckknopf 252 durch
die Vorspannkraft der Schraubenfeder 45 nach oben, und
die Betätigungsstange 21, die mit dem Betätigungsbauteil 253 eingreift,
bewegt sich von der ersten Position zu der zweiten Position. Wenn
sich die Betätigungsstange 21 zwischen der ersten
Position und der zweiten Position hin- und herbewegt, um auf diese
Weise in den Betätigungsabschnitt 250 einzutreten
und sich aus diesem zurückzuziehen, wird ein geöffneter/geschlossener
Zustand der Schalter 39, 40 des Schaltteils 70,
das in dem Schaltabschnitt 7 aufgenommen ist, geschaltet.
Wie vorstehend beschrieben ist, entsprechen der Druckknopf 252 und
das Betätigungsbauteil 253 der „Betätigungsvorrichtung” der
Erfindung.
-
Als
nächstes wird ein Betrieb des Druckknopfschalters, der
wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, mit Bezug auf 9A bis 10C beschrieben. Wie in 9A bis 9C gezeigt
ist, ist in einem Fall, in dem der Druckknopf 252 nicht
in den Knopfbasisteil 251 gedrückt ist, die Betätigungsstange 21 an
der oberen zweiten Position durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 45 angeordnet,
der normal geschlossene Schalter 39 ist in einem geschlossenen
Zustand und der normal geöffnete Schalter 40 ist
in einem geöffneten Zustand. Demzufolge wird die Leistung
zu der Industriemaschine wie einem Roboter, die mit dem normal geschlossenen Schalter 39 verbunden
ist, zugeführt, so dass sich die Industriemaschine in einem
betreibbaren Zustand befindet, und da der normal geöffnete
Schalter 40 in einem offenen Zustand ist, ist es möglich,
zu erfassen, dass der Druckknopf 252 nicht in den Knopfbasisteil 251 gedrückt
ist.
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Als
nächstes wird, wie in 10A bis 10C gezeigt ist, wenn der Druckknopf 252 in
das Knopfbasisteil 251 gedrückt wird, die Betätigungsstange 21 durch
das Betätigungsbauteil 253 gegen die Vorspannkraft
der Schraubenfeder 45 gedrückt, um sich zu der
ersten Position zu bewegen, bei der die Betätigungsstange 21 in
einem Zustand ist, bei der der größte Teil von
ihr in Richtung zu der Seite des Schaltabschnitts 7 abgesenkt
ist, und das bewegbare Bauteil 37 wird durch die Betätigungsstange 21 gedrückt.
Als eine Folge davon sind der bewegbare Kontakt 39a und
der feste Kontakt 39b des normal geschlossenen Schalters 39 voneinander
getrennt, der normal geschlossene Schalter 39 ist in einem
offenen Zustand und die Leistungszufuhr zu der Industriemaschine
ist unterbrochen, so dass die Industriemaschine in einem nicht betreibbaren
Zustand ist. Andererseits berühren sich der bewegbare Kontakt 40a und
der feste Kontakt 40b des normal geöffneten Schalters 40,
und der normal geöffnete Schalter 40 ist in einem
geschlossenen Zustand, was es ermöglicht, zu erfassen,
dass der Druckknopf 252 in den Knopfbasisteil 251 gedrückt
ist.
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Des
Weiteren wird mit Bezug auf 11A bis 11C ein Fall, in dem die Betätigungsstange 21 oder
das Betätigungsbauteil 253 oder dergleichen des
in 9A bis 10C gezeigten
Druckknopfschalters beschädigt ist, wie beispielsweise
in der Mitte gebrochen, oder ein Fall beschrieben, in dem der Betätigungsabschnitt 250 beschädigt
oder gelöst ist. Wie vorstehend beschrieben ist, wird das
bewegbare Bauteil 37 durch die Schraubenfeder 45 in
einer Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 250 hin
vorgespannt. Demzufolge hört in einem Fall, in dem eine Art
einer äußeren Last auf die Betätigungsstange 21 aufgebracht
wird und die Betätigungsstange 21 beschädigt
wird, oder in einem Fall, in dem eine Art einer äußeren
Last auf den Betätigungsabschnitt 250 aufgebracht
wird und der Betätigungsabschnitt 250 beschädigt
wird oder sich löst, das Drücken auf die Betätigungsstange 21 (das
bewegbare Bauteil 37) durch das Betätigungsbauteil 253 in
eine Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 auf, und das bewegbare
Bauteil 37 bewegt sich übermäßig
nach oben, um eine Verschiebung D über die zweite Position
hinaus. Falls das Öffnungsbauteil 60 nicht vorhanden
wäre, würde dies bewirken, dass sich der bewegbare
Kontakt 39a, der in dem bewegbaren Bauteil 37 angeordnet
ist, mit nach oben bewegt, um mit dem festen Kontakt 39b in
Kontakt zu kommen, um den normal geschlossenen Schalter 39 in
einen geschlossenen Zustand zu schalten.
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Wenn
sich jedoch das bewegbare Bauteil 37 (die Betätigungsstange 21) übermäßig
nach oben bewegt, stößt das bewegbare Bauteil 37 an
dem vorderen Ende des Betätigungsstücks 63 des Öffnungsbauteils 60 an
und drückt dieses, und demzufolge schwenkt das Öffnungsbauteil 60 mit
der Schwenkachse 61 als ein Schwenkzentrum. Als eine Folge
davon bewegt sich, wie in 11A bis 11C gezeigt ist, das Drückstück 62 in
eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der übermäßigen
Bewegung des bewegbaren Bauteils 37. Deshalb stößt
das Drückstück 62 an der bewegbaren Anschlussplatte 39a1 an,
die den bewegbaren Kontakt 39a hat, und drückt
diese, und bewegt den bewegbaren Kontakt 39a, um den Schalter 39 zu öffnen.
Demzufolge trennt sich der bewegbare Kontakt 39a sicher
von dem festen Kontakt 39b, so dass der Schalter 39 in einem
offenen Zustand ist.
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Sonstiges
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Es
sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist, und solange
es keine Abweichung von deren Kern gibt, können eine Vielzahl
von Änderungen an den vorstehend beschriebenen Gegenständen
durchgeführt werden. Obwohl sie beispielsweise so aufgebaut
ist, dass die Betätigungsabschnitte 5, 150, 250 lösbar
an dem Schaltabschnitt 7 in den vorstehenden Ausführungsformen montiert
sind, können der Sicherheitsschalter oder der Druckknopfschalter
so aufgebaut sein, dass die Betätigungsabschnitte 5, 150, 250 und
der Schaltabschnitt 7 miteinander integriert sind. Des
Weiteren ist die Anzahl der Schalter, die der Schaltabschnitt 7 hat, nicht
auf die vorstehend beschriebene Anzahl begrenzt, und die Anzahl
kann eins sein, und die Anzahl kann drei oder mehr sein.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Es
sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist und eine Vielzahl
von Änderungen können gemacht werden, wie vorstehend
beschrieben ist, und sie kann weitläufig beim Gewährleisten
der Sicherheit von Arbeitern eingesetzt werden, indem verhindert
wird, dass Maschinen angetrieben werden, wenn ein Problem an dem Schaltgerät
auftritt.
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ZUSAMMENFASSUNG
-
Ein
Schaltgerät ist vorgesehen, das es ermöglicht,
eine Sicherheit zu verbessern, indem der Schalter in einen geöffneten
Zustand versetzt wird, wenn die Betätigungsstange beschädigt
ist oder der Betätigungsabschnitt beschädigt ist,
und das Gerät mit einem einfachen Aufbau zu verkleinern.
Da das Öffnungsbauteil 60 den bewegbaren Kontakt 39a und den
festen Kontakt 39b in Verbindung mit der übermäßigen
Bewegung der Betätigungsstange 21 öffnet,
wird der Schalter 39 sicher in einem geöffneten Zustand
gehalten. Selbst falls ein Problem auftritt und das Drücken
der Betätigungsstange 21 durch den Antriebsnocken 15 in
einer Richtung zu dem Schaltabschnitt 7 hin aufhört,
da das Öffnungsbauteil 60 bewirkt, dass der Schalter 39 in
einem geöffneten Zustand ist, ist es deshalb möglich,
die Sicherheit zu verbessern. Des Weiteren, da es nicht notwendig
ist, einen Schalter separat vorzusehen, um die übermäßige
Bewegung der Betätigungsstange 21 über
die zweite Position hinaus in einer Richtung zu dem Betätigungsabschnitt 5 hin
zu erfassen, ist es möglich, den Sicherheitsschalter mit
einem einfachen Aufbau zu verkleinern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 11-502669
A [0012]
- - JP 2003-31084 A [0012]
- - JP 2597526 [0012]