JP2005256482A - キースイッチシステム、ピン取付治具、および施錠システム - Google Patents

Abstract

【課題】キースイッチシステムの設置場所で、錠装置と鍵装置との相互関係を使用者が任意に設定することを可能にする。
【解決手段】錠装置４は、開錠位置と施錠位置との間を反復動作可能に設けられる作動器と、作動器が開錠位置にあることを検知して信号を出力する検知器と、鍵装置係合用の錠側係合器と、錠側係合器と作動器とを前記反復動作方向に連結する連結器とを備える。鍵装置５は、錠側係合器に反復動作方向に係合する鍵側係合器を備える。錠側係合器と鍵側係合器とは、相互係合形態を複数有し、これら複数の相互係合形態の中から任意の一つを選択して設定可能である。連結器は、錠側係合器と鍵側係合器とが相互係合する状態において選択的に錠側係合器と作動器とを連結する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、産業機械が設置される部屋の出入口に設けられて作業者の出入りを管理する装置に好適に用いることができるシステムに関する。

産業ロボット等の産業機械は、その作業中において作業領域に作業者が入り込んだ場合、非常に危険である。このような理由から、産業機械は、他の領域から隔離された稼動室内に設置されることが多い。この場合、安全性を高めるために、稼動室の扉が施錠された状態において選択的に産業機械が稼動するように、通電制御することが実施される。

しかしながら、稼動室で作業者が作業中に誤って施錠された場合、産業機械が誤稼動して作業者を危険に晒してしまう。このような危険を未然に防ぐために、扉施錠装置とは別に、稼動室にキースイッチシステムを設けることが実施される。

キースイッチシステムは、錠装置と、この錠装置を開錠可能な鍵装置とを備えており、稼動室の外側に配置される。通常、鍵装置が錠装置に連結されることでキースイッチシステムは施錠状態となっており、この状態では、産業機械への通電が許容される。もちろん通電は、扉が施錠されていることをもう一つの条件にして実施される。

稼動室での作業を行う場合、作業者は、まず、キースイッチシステムにおいて、鍵装置により錠装置を開錠する。制御装置は、キースイッチシステムから開錠信号を受信したことを受けて扉施錠装置を開錠可能とする。そのうえで作業者は、開錠に用いた鍵装置を携帯して扉施錠装置を開錠して扉を開き、稼動室に入室する。その際、扉施錠装置とキースイッチシステムとは、それぞれ開錠信号を制御装置に出力する。制御装置は、両開錠信号を受信したことを受けて産業装置への通電を停止する。これにより、作業者は、産業機械が稼動停止となった状態で稼動室内に入室して安全に作業を実施する。その際、誤って扉が施錠されることで、扉施錠装置から施錠信号が出力されたとしても、制御装置は、キースイッチシステムから施錠信号を受信していないために、作業者が作業中であると判断して産業機械への通電停止を継続する。

このようなキースイッチシステムにおいては、複数のシステムで同一の鍵装置が共用可能な場合、鍵装置を携帯する作業者が稼動室で作業中に、扉施錠装置を施錠したうえで他のキースイッチシステムの鍵装置を用いて第３者がキースイッチシステムを誤施錠することが可能となる。このような誤施錠は、産業機械の稼動が再開した作業室内に作業者を閉じ込めることになる。そのため、このような誤施錠を防止する対策が必要となる。

上記誤施錠を防止するためには、錠装置と鍵装置との相互係合関係を、各キースイッチシステム毎に異ならせればよい。（特許文献１、２参照）
特許３２６０７２４号 特許３２７２６９１号

しかしながら、錠装置と鍵装置との相互係合関係を異ならせる従来の構成には、専用の工作機械を用いた切削作業等を実施することで、錠や鍵の構造を調整する必要があるために製造現場では実施可能ではあるものの、設置場所において、使用者が実施することは困難であった。

本発明はキースイッチシステムにおいて、開錠／施錠状態を示す信号を出力する錠装置と、前記錠装置を開錠させる鍵装置とを備える。前記錠装置は、開錠位置と施錠位置との間を反復動作可能に設けられる作動器と、前記作動器が開錠位置にあることを検知して前記信号を出力する検知器と、鍵装置係合用の錠側係合器と、前記錠側係合器と前記作動器とを前記反復動作方向に連結する連結器とを備える。前記鍵装置は、前記錠側係合器に前記反復動作方向に係合する鍵側係合器を備える。前記錠側係合器と前記鍵側係合器とは、相互係合形態を複数有するとともに、これら複数の相互係合形態の中から任意の一つを選択して設定可能である。前記連結器は、前記錠側係合器と前記鍵側係合器とが相互係合する状態において選択的に前記錠側係合器と前記作動器とを連結する。

これにより本発明は、錠装置と鍵装置との間の相互係合形態を、使用者が任意に設定することが可能となり、その分、キースイッチシステムの利便性が高まる。

錠装置と鍵装置との間の相互係合形態の変更構成例としては、次のものがある。
前記錠側係合器と前記鍵側係合器との一方には、他方に向かって突出する複数の係合ピンが着脱自在に設けられる。前記錠側係合器と前記鍵側係合器との他方には、全ての前記係合ピンの配置位置と対向する位置に、前記係合ピンが挿入可能かつ閉塞可能に収納凹部が設けられる。そして、１以上の任意の数の前記係合ピンを、当該係合ピンの配置列内の任意の位置に設けるとともに、これら係合ピンに対向する前合収納凹部を開状態に、その他の前記収納凹部を塞状態とする。前記連結器は、開状態の全ての前記収納凹部に前記係合ピンが挿入された状態において選択的に前記錠側係合器と前記作動器とを連結する。

本発明は、前記収納凹部を閉塞する閉塞ピンを、当該収納凹部に着脱自在に設けるとともに、前記係合ピンに対向する前記収納凹部以外の収納凹部に前記閉塞ピンを設けることで当該収納凹部を選択的に塞状態にするのが好ましい。そうすれば、係合ピンとの係合に用いない収納凹部に係合ピンが誤って挿入されることが防止される。

本発明において連結器の構成としては、例えば、次のようにすることができる。前記収納凹部の全ての底部に、前記係合ピンの先端または前記閉塞ピンの底部に係合する受動器を設ける。前記連結器は、全ての前記受動器に前記係合ピンの先端または前記閉塞ピンの底部が当接する状態において選択的に前記錠側係合器と前記作動器とを連結する。

また、本発明の具体的な構成としては次のようなものがある。前記係合ピンと前記閉塞ピンとを軸長の異なる略同径の棒状体から構成する。前記錠側係合器と前記鍵側係合器との一方に、他方に向かって突出するとともに弾性を有する複数の第１の係合突起を設ける。これら第１の係合突起の間に、前記係合ピンを着脱可能に装着する装着凹部を形成する。前記錠側係合器と前記鍵側係合器との他方に、一方に向かって突出するとともに弾性を有する複数の第２の係合突起を設ける。これら第２の係合突起の間に前記収納凹部を形成する。

このような構成とした場合、次の構成とするのが好ましい。前記係合ピンは、軸方向異なる位置に、それぞれ前記第１の係合突起に係合する第１,第２の係合凹部を備える。前記第１の係合凹部は、当該第１の係合凹部で前記第１の係合突起に係合した前記係合ピンが鍵錠連結状態で前記収納凹部の底部の受動器に当接するピン軸方向位置に設けられる。前記第2の係合凹部は、当該第２の係合凹部で前記第１の係合突起に係合した前記係合ピンが鍵錠連結状態で前記収納凹部内の閉塞ピンに当接するピン軸方向位置に設けられる。前記係合ピンは、各収納凹部における前記閉塞ピンの有無により、鍵錠連結状態において、前記第１の係合凹部と前記第２の係合凹部とのいずれの係合凹部を介して前記収納凹部に係合するかが決定されるものとする。そうすれば、次のようにして相互係合形態は、錠装置と鍵装置との一方から他方に転写される。すなわち、任意の収納凹部に閉塞ピンを設けることで所定の相互係合形態を設定した状態で、錠装置を鍵装置に連結すれば、その相互係合形態は錠装置と鍵装置との一方（収納凹部設置側）から他方に転写されることになる。

閉塞ピンや係合ピンを錠装置や鍵装置に装着する際には、次の治具を用いればよい。このピン取付治具は、本願発明のキースイッチシステムにおける前記収納凹部の一つまたは前記装着凹部の一つに個別に対向可能な径を有する治具棒を有する。治具棒の先端に、治具棒軸方向外側に突出する一対の拡開突起を設ける。前記拡開突起は、前記第１の係合突起の対向隙間または第２の係合突起の対向隙間より若干大きい幅を有するともとに、その先端に先細りのテーパを有する。さらに、両拡開突起の間に、前記係合ピンまたは前記閉塞ピンが収納可能な仮収納凹部を形成する。

本発明のキースイッチシステムは例えば次のようにしてシステム構成するのが好ましい。まず、このキースイッチシステムを一つないし複数の入退室対象者が存在する施錠対象室の扉外側に前記入退室対象者数に合致する数だけ配置する。さらに一つ以上の前記キースイッチシステムから開錠を示す前記信号が出力される状態において開錠状態と判断する。一方、全てのキースイッチシステムから施錠を示す前記信号が出力される状態において施錠状態と判断する制御器を設ける。そして、前記キースイッチシステムそれぞれは各入退室対象者に一体一に対応付けされているとともに、各キースイッチシステムを構成する前記錠側係合器と前記鍵側係合器との間の前記相互係合形態をキースイッチシステム毎に個別に設定する。このシステム構成の具体的な使用形態は次のようになる。前記入退室対象者が前記施錠対象室に入室する際には、当該入退室対象者に対応付けされた前記キースイッチシステムの前記鍵装置を前記錠装置から分離させて当該入退室対象者に携帯させ、退室する際には、当該入退室対象者が携帯する前記鍵装置を前記錠装置に結合させる。

本発明によれば、キースイッチシステムの設置場所において、錠装置と鍵装置との相互係合関係を、使用者が任意にしかも容易に設定することが可能となり、その分、キースイッチシステムを設置する際の利便性を低下させることなく、誤動作（他のキースイッチシステムの錠装置を用いた誤動作）を防止することが可能となる。

図１は、本発明の最良の実施形態に係る施錠システム１の構成図である。この施錠システム１は、産業用ロボット等の産業機械Ａが設置された施錠対象室Ｂの施錠管理を行うシステムであって、キースイッチシステム２と制御器３とを備える。施錠対象室Ｂは、入退室対象者が出入りするための開閉扉Ｃを備える。

キースイッチシステム２は、開閉扉C近傍の施錠対象室Ｂの外側の壁面に設けられる。キースイッチシステム２は、入退室対象者の人数と同数設けられる。本実施の形態では、３人の入退室対象者が設定されており、キースイッチシステム２は、入退室対象者に合わせて３個設けられる。本実施形態では、３個あるキースイッチシステム２それぞれに２_１〜３の符号を個別に付している。

各キースイッチシステム２_１〜３は、図２に示すように、錠装置４と鍵装置５とを備える。錠装置４は開錠／施錠状態を示す施錠状態信号を出力する機能を有する。鍵装置５は、錠装置４を開錠させる機能を有する。錠装置４と鍵装置５とは、一対一に対応可能な構成を有する。具体的には、錠装置４と鍵装置５とは、施錠／開錠形態（相互係合形態）を複数有しており、これら複数の施錠／開錠形態の中から任意の一つを選択して設定可能である。これにより、錠装置４と鍵装置５とは、互いに一対一に対応する関係を構築し得る。なお、キースイッチシステム２_４は、扉Ｃのロックを制御するスイッチシステムであって、扉Ｃが開けられた状態において選択的に鍵装置５から錠装置４を抜き取ることが可能な構成となっている。キースイッチシステム２_４においても、錠装置４は開錠／施錠状態を示す施錠状態信号を出力する機能を有する。鍵装置５は、錠装置４を開錠させる機能を有する。キースイッチシステム２_４も、開錠／施錠状態を示す施錠状態信号を出力する機能を有し、錠装置４と鍵装置５とは、一対一に対応可能な構成を有する。

制御器３は、キースイッチシステム２_１〜４の施錠状態に応じて、産業機械Aに対する電力供給を制御する装置であり、全てのキースイッチシステム２_１〜４が施錠状態になったときに限って産業機械Aに電力を供給する。このような電力制御を行うため本実施形態では、例えば、次のように構成される。まず、上述した施錠状態信号は施錠時にのみ所定電圧の電気信号を出力する信号形態とされる。各錠装置４は互いに直列に接続され、その接続両端が制御器３に連結接続される。これにより、全ての錠装置４が施錠状態となった際において限定的に制御器３に施錠状態信号が入力される。制御器３は、全ての錠装置４が施錠状態になったことを受けて限定的に産業機械Aに電力を供給する制御を実施する。

次に、各キースイッチシステム２_１〜４の構成を、図２〜図１２を参照して説明する。錠装置４は、スイッチ本体６とスイッチヘッド７とを有する。スイッチ本体６は図８に示すように、内部に切換スイッチ８を内蔵する。切換スイッチ８は開錠／施錠状態を示す信号を出力する検知器として機能する。切換スイッチ８は押圧を受けて信号を切り換える受動スイッチピン８ａを備える。受動スイッチピン８ａはスイッチ本体６の上面６ａから外部に突出する。

スイッチヘッド７は、図３,図７等に示すように、回転方向両端に設けた開錠位置と施錠位置との間を反復して回転動作可能に設けられる作動器９と、鍵装置５と係合する錠側係合器１０と、錠側係合器１０と作動器９とをその反復回転動作方向に切断／連結自在に連結する連結器１１とを備える。作動器９と錠側係合器１０と連結器１１とは、一体化されて矩形箱を形成するケース１２,１３の内部に収納される。

連結器１１は、複数の受動器１５を備える。本実施形態では、受動器１５は合計８個設けられる。各受動器１５は一端側に狭幅部１５ａを有する板材から構成されており、他端側には当接ピン１５ｂが設けられる。当接ピン１５bは受動器１５の厚み方向に沿って起立配置される。

作動器９は短尺円筒形状を有しており、その軸方向をケース対向方向に一致させて両ケース１２,１３の内部に収納される。作動器９は回転自在に両ケース１２,１３の内部に収納される。作動器９のケース１３側端面に受動器収納凹部１６が形成される。受動器収納凹部１６は、受動器１５の数と同数設けられる。受動器収納凹部１６は、作動器９のケース１３側端面にその周方向沿って等間隔（４５°間隔）に配置される。受動器収納凹部１６は、受動器１５の平面形状と同等の平面形状を有する。さらに作動板収納凹部１６は、狭幅部１５aが径方向外側に配置され、当接ピン１５bが径方向内側に配置される向きに形成される。さらにまた、各受動器収納凹部１６は、収納する受動器１５の狭幅部１５aの先端が作動器９の周面に一致する位置に配置される。受動器収納凹部１６の深さ寸法は受動器１５より若干大きく設定される。作動器９のケース１３側端面の周縁に環状段部１７が形成される。環状段部１７の作動器軸方向寸法（段の深さ寸法）は、受動器収納凹部１６の深さ寸法より短寸に設定される。環状段部１７の作動器径方向寸法（段の幅寸法）は、狭幅部１５ａの長さ寸法より短寸に設定される。受動器収納凹部１６の底部には、図示しない押し戻しバネが設けられる。

受動器１５は、当接ピン１５ｂを作動器９の軸方向前方に突出させた状態で作動板収納凹部１６に収納配置される。受動器１５は、受動器収納凹部１６において上述した押し戻しバネにより凹部開口側に弾性付勢される。

錠側係合器１０は、作動器９より若干短径（狭幅部１５ａが露出する程度）の円板１８と閉塞ピン１９とを有する。錠側係合器１０は挿通孔１０ａを備える。挿通孔１０ａは当接ピン１５ｂが貫通する大きさを備えており、当接ピン１５ｂと対峙する位置に設けられる。錠側係合器１０の一面に第２の係合突起１０ｂが設けられる。第２の係合突起１０ｂは各挿通孔１０ａ毎に設けられる。第２の係合突起１０ｂは、弾性を有する一対のリブ１０ｃ，１０ｃから構成される。リブ１０ｃ,１０ｃは、錠側係合器１０と同一の樹脂から構成されており、一体に成形される。対を為すリブ１０ｃ,１０ｃどうしは各挿通孔１０ａを囲んでその軸方向外側で互いに対峙する。各リブ１０ｃ,１０ｃの間には、当接ピン１５ｂが挿通可能な収納凹部１０ｄが形成される。リブ１０ｃ,１０ｃの先端には係合凸部１０ｅが設けられる。係合凸部１０ｅはリブ１０ｃ,１０ｃの対向方向に沿って内向きに突出する。対向するリブ１０ｃ,１０ｃそれぞれに設けられた係合凸部１０ｅは、互いに対向する位置に設けられる。

錠側係合器１０は、当接ピン１５ｂを各挿通孔１０ａに挿通させることで、受動器１５に装着される。装着された状態で錠側係合器１０は作動器９の端面に面着する状態となるが、この状態では、当接ピン１５ｂの先端は係合凸部１０ｅに当接せず、したがって当接ピン１５ｂは係合凸部１０ｅにより押圧されない。

錠側係合器１０は、第１の円筒ホルダ２０により覆われる。第１の円筒ホルダ２０は、若干径の小さい円筒形状を有する。第１の円筒ホルダ２０は、その軸方向に沿って貫通する貫通孔２０ａを複数有する。各貫通孔２０ａは、各第２の係合突起１０ｂが収納可能な大きさを有しており、第２の係合突起１０ｂの数に対応して同数（８個）設けられる。貫通孔２０ａは、各第２の係合突起１０ｂが個別に収納可能なように、第１の円筒ホルダ２０の周方向に沿って等間隔に配置される。このように構成された第１の円筒ホルダ２０が、各貫通孔２０ａに第２の係合突起１０ｂを収納した状態で作動器９の端面に配置される。

閉塞ピン１９は、図４に示すように、収納凹部１０ｄに収納可能な直径の円柱形状を有する。閉塞ピン１９の軸方向中途部に、第３の係合凹部１９ａが設けられる。第３の係合凹部１９ａは、閉塞ピン１９の全周にわたって形成される。第３の係合凹部１９ａは、収納凹部１０ｄに閉塞ピン１９が収納された状態で錠側係合器１０の係合凸部１０ｅと係合する形状を有しており、収納凹部１０ｄに閉塞ピン１９が収納された状態では、錠側係合器１０の係合凸部１０ｅに第３の係合凹部１９ａが係合する。この状態になると閉塞ピン１９の先端は当接ピン１５ｂを押圧し、これにより受動器１５は、受動器収納凹部１６内に押し込まれる。その際の受動器押し込み量は、受動器１５の表面１５ｃが環状段部１７の軸方向端面１７ａと面一となる量とされる。このようにして装着される閉塞ピン１９により収納凹部１０ｄは閉塞される。

閉塞ピン１９は、全ての収納凹部１０ｄに装着されものではなく、任意の数の収納凹部１０ｄに装着される。閉塞ピン１９の装着は使用者により任意に設定可能である。閉塞ピン１９の装着については後述する。

ケース１２は、作動器９を回転可能に装着する大きさ有しており、受動器１５や錠側係合器１０を装着した作動器９はケース１２に回転自在に取り付けられる。

ケース１３は、図３に示すように、作動器９と第１の円筒ホルダ２０とが貫通する貫通孔１３ａを有する。貫通孔１３ａは、第１の円筒ホルダ２０より若干大径の第１の貫通孔部１３ｂと、作動器９とほぼ同径の第２の貫通孔部１３ｃとを有する。第１の貫通孔部１３ｂと第２の貫通孔部１３ｃとの間に係合段部１３ｄを有する。係合段部１３ｄは、環状段部１７に対応して形成される。係合段部１３ｄには係合切欠１３ｅが形成される。係合切欠１３ｅは、受動器１５に対応して形成されており、受動器１５と同数、係合段部１３ｄの周方向に等間隔に配置される。係合切欠１３ｅは受動器１５の狭幅部１５ａが収納可能な形状を有する。第１の貫通孔部１３ｂは、図２に示すように、位置合わせ用のキー溝１３ｆを有する。キー溝１３ｆは、第１の貫通孔部１３ｂの内周面に軸方向に沿って形成される。

ケース１３がケース１２に装着された状態では、作動器９と第１の円筒ホルダ２０とは、それぞれ第１の貫通孔部１３ｂと第２の貫通孔部１３ｃとに収納配置される。さらには、環状段部１７上に位置する受動器１５の狭幅部１５ａは、係合切欠１３ｅに収納される。一方、閉塞ピン１９により環状段部１７から受動器収納凹部１６の奥側に押し込まれた狭幅部１５ａは、係合切欠１３ｅ内に収納されることなく、係合段部１３ｄに位置する。作動器９は、複数ある受動器１５の狭幅部１５ａの一部が係合切欠１３ｅに係合することで、回転不能となってケース１２,１３内に収納される。

作動器９の裏面９ａには、図８に示すように、係合凸部９ｂが設けられる。係合凸部９ｂは、ケース１３からケース１２に向かって突出する。ケース１２の内部には作動板２１が収納される。作動板２１は上端部２１ａと下端部２１ｂとを有しており、側面視Ｌ型形状をしている。上端部２１ａには、ト型の係合凹部２１ｃが形成される。係合凹部２１ｃは係合凸部９ｂに係合しており、作動器９が反復回転運動すると、係合凸部９ｂに係合する係合凹部２１ｃを介して、その回転運動が伝動されて、作動板２１は反復して上下動する。スイッチヘッド７がスイッチ本体６に装着された状態において、作動板２１の下端部２１ｂは切換スイッチ８の受動スイッチピン８ａに当接する。作動板２１が反復して上下動すると、下端部２１ｂに当接する受動スイッチピン８ａは、下端部２１ｂが下降する毎に切換スイッチ８を入り切り切換えする。

次に、鍵装置５を説明する。鍵装置５は、図１０,図１２に示すように、錠装置４に係合する錠側係合器４０と把持部４１とを有する。錠側係合器４０は、上述した円板１８とほぼ同径の円板４２と係合ピン４３とを有する。円板４２は挿通孔４２ａを備える。挿通孔４２ａは係合ピン４３が貫通する大きさを備えており、第２の係合突起１０ｂと同数（本実施形態では８個）設けられる。挿通孔４２ａは、円板４２の周方向に沿って等間隔に離間して配置される。円板４２の一面に第１の係合突起４２ｂが設けられる。第１の係合突起４２ｂは各挿通孔４２ａ毎に設けられる。第１の係合突起４２ｂは、弾性を有する一対のリブ４２ｃ，４０ｃから構成される。リブ４２ｃ,４２ｃは、円板４２と同一の樹脂から構成されており、一体に成形される。対を為すリブ４２ｃ,４２ｃどうしは円板４２上において対峙する。各リブ４２ｃ,４２ｃの間には、係合ピン４３が挿通可能な装着凹部４２ｄを有する。リブ４２ｃ,４２ｃの先端には係合凸部４２ｅが設けられる。係合凸部４２ｄｅはリブ４２ｃ,４２ｃの対向方向に沿って内向きに突出する。対向するリブ４２ｃ,４２ｃそれぞれに設けられた係合凸部４２ｅ,４２ｅは、互いに対向する位置に設けられる。

第１の係合突起４２ｂの先端は、第２の円筒ホルダ４４により覆われる。第２の円筒ホルダ４４は、円板４２と同径でかつ厚肉の円板形状を有する。第２の円筒ホルダ４４は、その軸方向に沿って貫通する貫通孔４４ａを複数有する。各貫通孔４４ａは、各第１の係合突起４２ｂの先端が収納可能な大きさを有しており、第１の係合突起４２ｂの数に対応して同数（８個）設けられる。貫通孔４４ａは、各第１の係合突起４２ｂが個別に収納可能なように、第２の円筒ホルダ４４の周方向に沿って等間隔に配置される。このような構成された第２の円筒ホルダ４４が、各貫通孔４４ａに第１の係合突起４２ｂを収納した状態で鍵側係合器４０の内部に配置される。鍵側係合器４０は外筒４５により覆われる。外筒４５は円板４２,第２の円筒ホルダ４４より若干大径であって円板４２,第２の円筒ホルダ４４に同軸配置される。外筒４５は、第１の貫通孔部１３ｂと第１の円筒ホルダ２０との間に形成される隙間に入る径と厚みを有する。外筒４５の外周面には、キー凸条４５ａが形成される。キー凸条４５ａは、キー溝１３ｆが挿通される大きさを有する。外筒４５は第１の円筒ホルダ２０に外嵌されるが、キー凸条４５ａとキー溝１３ｆとの係合により、外嵌時におれる外筒４５の向きが規制される。

係合ピン４３は、装着凹部４２ｃに収納可能な直径であって、閉塞ピン１９と同径の円柱形状を有する。係合ピン４３の軸方向中途部に、第１の係合凹部４３ａが設けられる。第１の係合凹部４３ａは、係合ピン４３の全周にわたって形成される。第１の係合凹部４３ａは、装着凹部４２ｄに係合ピン４３が収納された状態で円板４２の係合凸部４２ｅと係合する形状を有しており、装着凹部４２ｄに係合ピン４３が収納された状態では円板４２の係合凸部４２ｅに第１の係合凹部４３ａが係合する。

係合ピン４３は、全ての装着凹部４２ｄに装着されるものではなく、任意の数の装着凹部４２ｄに装着される。係合ピン４３の装着は使用者により任意に設定可能である。ただし、係合ピン４３は、閉塞ピン１９によって閉塞されることなく、開状態となった錠装置４の収納凹部１０ｄに対応して設けられる。

係合ピン４３と閉塞ピン１９との装着について説明する。係合ピン４３の鍵装置５への取り付けと、閉塞ピン１９の錠装置４への取り付けは、図５に示す治具３０を用いて行われる。治具３０は、装着凹部４２ｄや収納凹部１０ｄの一つに個別に対向可能な径を有する治具棒３１と、治具棒３１の先端に設けられて治具棒軸方向外側に突出する一対の拡開突起３２,３２とを備える。拡開突起３２,３２は、第１の係合突起４２ｂや第２の係合突起１０ｂの対向隙間より若干大きい幅を有する。拡開突起３２,３２の先端には先細りのテーパ３３を有する。さらに、拡開突起３２,３２の間には、係合ピン４３や閉塞ピン１９が収納可能な仮収納凹部３４を有する。

係合ピン４３や閉塞ピン１９は、仮収納凹部３４に仮収納される。この状態で、治具３０の拡開突起３２,３２が任意の装着凹部４２ｄや収納凹部１０ｄに挿入される。その際、拡開突起３２,３２がリブ（１０ｃ,１０ｃ）,（リブ４２ｃ,４２ｃ）の隙間に挿入されることで、テーパ３３によって（リブ１０ｃ,１０ｃ）,（リブ４２ｃ,４２ｃ）が押し広げられて、係合凸部４２ｅや係合凸部１０ｅの離間間隔が広がる。この状態で治具３０から係合ピン４３や閉塞ピン１９が装着凹部４２ｄや収納凹部１０ｄ内に挿入される。係合ピン４３や閉塞ピン１９は自重落下により装着凹部４２ｄや収納凹部１０ｄ内に挿入される。係合ピン４３や閉塞ピン１９の挿入が終了すると、装着凹部４２ｄや収納凹部１０ｄから治具３０が抜き取られる。すると、係合凸部４２ｅや係合凸部１０ｅが第１の係合凹部４３ａや第３の係合凹部１９ａに係合して係合ピン４３や閉塞ピン１９が装着凹部４２ｄや収納凹部１０ｄに収納配置される。このようにして係合ピン４３と閉塞ピン１９とを収納凹部１０ｄや装着凹部４２ｄの任意の位置に配置する。その際、係合ピン４３と閉塞ピン１９とは次の規則に基づいて配置される。すなわち、任意の錠装置４の任意の収納凹部１０ｄを閉塞ピン１９で閉塞することで塞状態とし、残余の収納凹部１０ｄを開状態とする。このとき、この錠装置４と対をなす鍵装置５の装着凹部４２ｄにおいて、開状態の収納凹部１０ｄに対向する装着凹部４２ｄに係合ピン４３を装着する。これにより対をなす錠装置４と鍵装置５とにおいて、相互係合状態を同一に設定する。なお、本実施形態の構成では、対をなす錠装置４と鍵装置５とにおいて、複数の相互係合状態を設定することが可能であるが、上述した設定方法を実施することで、対となる各錠装置４と鍵装置５とで互いに同一となる任意の相互係合状態を設定することができる。本実施形態では、収納凹部１０ｄや装着凹部４２ｄをそれぞれ８個設けている。そのため、収納凹部１０ｄの塞状態／開状態を切り換えるとともに、装着凹部４２ｄに係合ピン４３を選択的に装着することで、２^８＝２５６通りの相互係合状態が設定可能である。ただし、実務上、収納凹部１０ｄの全てが塞状態となった相互係合状態と、収納凹部１０ｄの全てが開状態となった相互係合状態となった相互係合状態とは使用不可能である。そのため、本実施形態では、実際は、２５６−２＝２５４通りの相互係合形態を設定することが可能である。

なお、円筒形状の錠装置４（第１の円筒ホルダ２０）と鍵装置５（第２の円筒ホルダ４４）との周方向の位置合わせは外筒４５のキー凸条４５ａとキー溝１３ｆとの係合により行う。

次に、同一の相互係合状態に設定されて対をなす錠装置４に鍵装置５を装着した際の動作を説明する。この場合、キー溝１３ｆにキー凸条４５ａを係合させて向きを合わせた状態で第１の貫通孔部１３ｂと第１の円筒ホルダ２０との間の隙間に外筒４５が挿入される。すると、錠装置４の開状態の収納凹部１０ｄに選択的に鍵装置５の係合ピン４３が挿入する。開状態の収納凹部１０ｄに挿入した係合ピン４３の先端は当接ピン１５ｂを押し下げる。そのため、受動器１５は受動器１５の受動器収納凹部１６の奥側、すなわち、第２の貫通孔部１３ｃ側に移動し、狭幅部１５ａは係合切欠１３ｅとの係合状態を脱する。このとき、予め閉塞ピン１９により閉塞されて塞状態を維持している収納凹部１０ｄでは、閉塞ピン１９により当接ピン１５ｂが押し下げられた状態を維持している。そのため、受動器１５は受動器１５の受動器収納凹部１６の奥側、すなわち、第２の貫通孔部１３ｃ側に移動して、狭幅部１５ａは係合切欠１３ｅとの係合状態を脱した状態となっている。したがって、任意の錠装置４にその錠装置４に対応する鍵装置５が係合すれば、錠装置４においてすべての係合切欠１３ｅと狭幅部１５ａとの係合状態が消滅する。これにより、鍵装置５（外筒４５）と錠装置４（第１の円筒ホルダ２０と作動器９）とは一体となって回転可能となる。この状態で鍵装置５の操作者が鍵装置５を回転させることで、作動器９を回転させる。すると、作動器９の係合凸部９ｂに係合する作動板２１が下降して切換スイッチ８の受動スイッチピン８ａを押し下げて開錠／施錠状態を示す信号を切り換える。

ここで、総合係合状態が一致しない鍵装置５を錠装置４に装着した場合、
・塞状態の収納凹部１０ｄ（閉塞ピン１９）に係合ピン４３が当接する、
・開状態の全ての収納凹部１０ｄが係合ピン４３によって係合状態に移行しない、
という状態となる。そのため、錠装置４は開錠状態とならず、鍵装置５（外筒４５）と錠装置４（第１の円筒ホルダ２０と作動器９）とは回転一体とはならない。

本実施形態の施錠システム１では、３人の入退室対象者に対応して、その入退室対象者数に合致する数だけキースイッチシステム２_１〜３を施錠システム１に設ける。制御器３は、一つ以上のキースイッチシステム２_１〜３から開錠を示す信号が出力される状態において開錠状態と判断する一方、全てのキースイッチシステム２_１〜３から施錠を示す信号が出力される状態において施錠状態と判断する。

このような施錠システム１において、各キースイッチシステム２_１〜３それぞれの鍵装置５を入退室対象者に一体一に対応付けされて設定する。さらには、各キースイッチシステム２_１〜３を構成する錠側係合器１０と鍵側係合器４０との間の相互係合形態はキースイッチシステム２_１〜３毎に個別に設定する。この状態で入退室対象者が施錠対象室Ｂに入室する際には、各入退室対象者に対応付けされたキースイッチシステム２_１〜４の鍵装置５を錠装置４から分離させて当該入退室対象者に携帯させる。作業が終了して退室する際には、各入退室対象者が携帯する鍵装置５を対応する錠装置４に結合させる。制御器３は、全ての入退室対象者の退室が終了して全ての錠装置４に鍵装置５が結合されたことを受けて、施錠対象室Ｂでの作業が終了したと判断する。さらに、最後に退室した入退室対象者が開閉扉Ｃを閉じるとともにキースイッチシステム２_４を施錠すると、制御器３は全ての入退室者の退室が完了して開閉扉Ｃが閉じられたと判断して産業機械Ａに対する通電を再開する。これにより、産業機械Ａが動作中の施錠対象室Ｂに入退室者が閉じ込められる、という不具合が生じなくなる。しかも、各錠装置４には、相互係合形態が一対一に対応する鍵装置５が設けられるため、錠装置４に他の鍵装置５を結合させて誤開錠させることはできない。

上述した実施の形態では、錠装置４に収納凹部１０ｄを設け、鍵装置５に係合ピン４３を設けたが、逆に、錠装置４に係合ピン４３を設け、鍵装置５に収納凹部１０ｄを設けてもよい。

上述した実施の形態では、相互係合形態の設定者が、錠装置４における収納凹部１０ｄの塞状態設定形態を観察して、その塞状態設定形態に合致するように、係合ピン４３を任意の装着凹部４２ｄに装着していた。しかしながら、その係合ピン４３の設定形態と、収納凹部１０ｄの塞状態設定形態とは、互いに鏡面対称となるため、その設定には多少とも熟練を要する。このような係合ピン４３の設定作業を自動化するためには次のようにすればよい。

図１３に示すように、係合ピン４３’の軸方向中途部に、第２の係合凹部４３ｂを設ける。第２の係合凹部４３ｂの構造は、図１１における係合ピン４３の第１の係合凹部４３ａと同様である。第２の係合凹部４３ｂの形成位置は次のように設定される。第２の係合凹部４３ｂが係合凸部４２ｅに係合した状態において、収納凹部１０ｄを閉塞している閉塞ピン１９の先端に係合ピン４３の先端が当接するように、第２の係合凹部４３ｂの形成位置は設定される。また、第１の係合凹部４３ａ’の構造も若干変更する。この場合、第１の係合凹部４３ａ’は、係合凸部４２ｅと係合したのち、強い力が加わると、第２の係合突起４２ｂ側に移動可能な形状とする。具体的には、第１の係合凹部４３ａ’の第２の係合凹部側端面に、係合凸部４２ｅの乗り上げ用のテーパ面５０を形成する。

このような係合ピン４３’を用いた鍵装置５の相互係合形態の設定作業を説明する。まず、鍵装置５の全ての装着凹部４２ｄに係合ピン４３’を装着する。その際、係合ピン４３’の第１の係合凹部４３ａが係合凸部４２ｅに係合する係合形態とする。この状態で、鍵装置５を錠装置４に装着する。すると、閉塞ピン１９により塞状態とされた収納凹部１０ｄに対向する係合ピン４３’は、閉塞ピン１９に当接して押し込まれる。これにより、係合凸部４２ｅは、第１の係合凹部４３ａ’との係合状態が解消されて、第２の係合凹部４３ｂと係合する。これに対して、閉塞ピン１９が設けられておらず開状態とされた収納凹部１０ｄに対向する係合ピン４３’では、第１の係合凹部４３ａ’と係合凸部４２ｅとの係合状態が維持される。

このようにして、閉塞ピン１９の有無に応じて、係合凸部４２ｅに係合する係合凹部が、自動的に第１の係合凹部４３ａ’から第２の係合凹部４３ｂに変更される。これにより、収納凹部１０ｄにおける閉塞ピン１９の有無が装着凹部４２ｄに転写される。

なお、第１の係合凹部４３ａ’で係合凸部４２ｅに係合する係合ピン４３は、受動器１５の当接ピン１５ｂに当接するため、錠装置４の開錠動作の一部を行う機能を維持する。一方、第２の係合凹部４３ｂで係合凸部４２ｅに係合する係合ピン４３は、閉塞ピン１９に当接する位置の長さしか有さなくなるため、錠装置４の開錠を行う機能を発揮しなくなる。

本発明の一実施形態の施錠システムの構成を示す図である。 実施の形態の錠装置と鍵装置との外観構造を示す斜視図である。 錠装置のスイッチヘッドの構造を示す分解斜視図である。 閉塞ピンの構造を示す平面図である。 治具の構造を示す平面図である。 錠装置の構造を示す斜視図である。 錠装置の内部構造を示す斜視図である。 錠装置の内部構造を示す分解斜視図である。 錠装置のスイッチヘッドの構造を示す斜視図である。 鍵装置の構造を示す斜視図である。 係合ピンの構造を示す平面図である。 鍵装置の内部構造を示す斜視図である。 係合ピンの変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 施錠システム ２ キースイッチシステム ３ 制御器 ４ 錠装置
５ 鍵装置 ６ スイッチ本体 ６ａ 上面
７ スイッチヘッド ８ 切換スイッチ ８ａ 受動スイッチピン
９ 作動器 ９ａ 裏面 ９ｂ 係合凸部
１０ 錠側係合器 １０ａ 挿通孔 １０ｂ 第2の係合突起
１０ｃ リブ １０ｄ 収納凹部 １０ｅ 係合凸部
１１ 連結器 １２,１３ ケース １２ａ 装着孔
１３ａ 貫通孔 １３ｂ 第１の貫通孔部 １３ｃ 第２貫通孔部
１３ｄ 係合段部 １３ｅ 係合切欠 １３ｆ キー溝
１５ 受動器 １５ａ 狭幅部 １５b 当接ピン
１５ｃ 表面 １６ 受動器収納凹部 １７ 環状段部
１７ａ 軸方向端面 １８ 円板 １９ 閉塞ピン
１９ａ 第３の係合凹部 ２０第１の円筒ホルダ ２０ａ貫通孔
２１作動板 ２１ａ 上端部 ２１ｂ 下端部
２１ｃ 係合凹部 ３０ 治具 ３１ 治具棒
３２ 拡開突起 ３３ テーパ ３４ 仮収納凹部
４０ 鍵側係合器 ４１ 把持部 ４２ 円板
４２ａ 挿通孔 ４２ｂ 第１の係合突起 ４２ｃ リブ
４２ｄ 装着凹部 ４２ｅ 係合凸部 ４３ 係合ピン
４３ａ 第１の係合凹部 ４３ｂ 第２の係合凹部 ４４ 第２円筒ホルダ
４４ａ 貫通孔 ４５ 外筒 ４５ａ キー凸条
Ａ 産業機械 Ｂ 施錠対象室 C 開閉扉

Claims (8)

1. 開錠／施錠状態を示す信号を出力する錠装置と、前記錠装置を開錠させる鍵装置とを備え、
   前記錠装置は、開錠位置と施錠位置との間を反復動作可能に設けられる作動器と、前記作動器が開錠位置にあることを検知して前記信号を出力する検知器と、鍵装置係合用の錠側係合器と、前記錠側係合器と前記作動器とを前記反復動作方向に連結する連結器とを備え、
   前記鍵装置は、前記錠側係合器に前記反復動作方向に係合する鍵側係合器を備え、
   前記錠側係合器と前記鍵側係合器とは、相互係合形態を複数有するとともに、これら複数の相互係合形態の中から任意の一つを選択して設定可能であり、
   前記連結器は、前記錠側係合器と前記鍵側係合器とが相互係合する状態において選択的に前記錠側係合器と前記作動器とを連結する、
   ことを特徴とするキースイッチシステム。
2. 請求項１に記載のキースイッチシステムにおいて、
   前記錠側係合器と前記鍵側係合器との一方には、他方に向かって突出する複数の係合ピンが着脱自在に設けられ、
   前記錠側係合器と前記鍵側係合器との他方には、全ての前記係合ピンの配置位置と対向する位置に、前記係合ピンが挿入可能かつ閉塞可能に収納凹部が設けられ、
   かつ、１以上の任意の数の前記係合ピンを、当該係合ピンの配置列内の任意の位置に設けるとともに、これら係合ピンに対向する前合収納凹部を開状態に、その他の前記収納凹部を塞状態とし、
   前記連結器は、開状態の全ての前記収納凹部に前記係合ピンが挿入された状態において選択的に前記錠側係合器と前記作動器とを連結する、ことを特徴とするキースイッチシステム。
3. 請求項２に記載のキースイッチシステムにおいて、
   前記収納凹部を閉塞する閉塞ピンを、当該収納凹部に着脱自在に設けるとともに、前記係合ピンに対向する前記収納凹部以外の収納凹部に前記閉塞ピンを設けることで当該収納凹部を選択的に塞状態にする、ことを特徴とするキースイッチシステム。
4. 請求項３に記載のキースイッチシステムにおいて、
   前記連結器は、前記収納凹部の全ての底部に、前記係合ピンの先端または前記閉塞ピンの底部に係合する受動器を有しており、
   前記連結器は、前記受動器のすべてに前記係合ピンの先端または前記閉塞ピンの底部が当接する状態において選択的に前記錠側係合器と前記作動器とを連結する、ことを特徴とするキースイッチシステム。
5. 請求項４に記載のキースイッチシステムにおいて、
   前記係合ピンと前記閉塞ピンとを軸長の異なる略同径の棒状体から構成し、
   前記錠側係合器と前記鍵側係合器との一方に、他方に向かって突出するとともに弾性を有する複数の第１の係合突起を設け、これら第１の係合突起の間に、前記係合ピンを着脱可能に装着する装着凹部を形成し、
   前記錠側係合器と前記鍵側係合器との他方に、一方に向かって突出するとともに弾性を有する複数の第２の係合突起を設け、これら第２の係合突起の間に前記収納凹部を形成する、
   ことを特徴とするキースイッチシステム。
6. 請求項５に記載のキースイッチシステムにおいて、
   前記係合ピンは、軸方向異なる位置に、それぞれ前記第１の係合突起に係合する第１,第２の係合凹部を備え、
   前記第１の係合凹部は、当該第１の係合凹部で前記第１の係合突起に係合した前記係合ピンが鍵錠連結状態で前記収納凹部底部の受動器に当接するピン軸方向位置に設けられ、
   前記第2の係合凹部は、当該第２の係合凹部で前記第１の係合突起に係合した前記係合ピンが鍵錠連結状態で前記収納凹部内の閉塞ピンに当接するピン軸方向位置に設けられ、
   前記係合ピンは、各収納凹部における前記閉塞ピンの有無により、鍵錠連結状態において前記第１の係合凹部と前記第２の係合凹部とのいずれの係合凹部を介して前記収納凹部に係合するかが決定されるものである、
   ことを特徴とするキースイッチシステム。
7. 請求項５に記載のキースイッチシステムにおける前記収納凹部の一つまたは前記装着凹部の一つに個別に対向可能な径を有する治具棒と、
   前記治具棒の先端に設けられて治具棒軸方向外側に突出する一対の拡開突起とを備え、
   前記拡開突起は、前記第１の係合突起の対向隙間または第２の係合突起の対向隙間より若干大きい幅を有するともとに、その先端に先細りのテーパを設け、かつ、両拡開突起の間に、前記係合ピンまたは前記閉塞ピンが収納可能な仮収納凹部を有する、
   ことを特徴とするピン取付治具。
8. 一つないし複数の入退室対象者が存在する施錠対象室の扉外側に前記入退室対象者数に合致する数だけ配置される請求項１ないし７のいずれかに記載のキースイッチシステムと、
   一つ以上の前記キースイッチシステムから開錠を示す前記信号が出力される状態において開錠状態と判断する一方、全てのキースイッチシステムから施錠を示す前記信号が出力される状態において施錠状態と判断する制御器と、
   を備え、
   前記キースイッチシステムそれぞれは各入退室対象者に一体一に対応付けされているとともに、各キースイッチシステムを構成する前記錠側係合器と前記鍵側係合器との間の前記相互係合形態はキースイッチシステム毎に個別に設定されており、
   前記入退室対象者が前記施錠対象室に入室する際には、当該入退室対象者に対応付けされた前記キースイッチシステムの前記鍵装置を前記錠装置から分離させて当該入退室対象者に携帯させ、退室する際には、当該入退室対象者が携帯する前記鍵装置を前記錠装置に結合させる、
   ことを特徴とする施錠システム。

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