JP2008034237A - 安全スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】産業設備の設計変更等に容易に対応することができるにも関わらず作業者の安全性を確実に保つことができる安全スイッチを提供する。
【解決手段】作業者が作業を行うケース１０５の前面側から、スイッチ部７がケース１０５の内部（背後）側に隠れて容易に触れることができないように配置されるため、従来の安全スイッチのようにスイッチ部７を特殊な部品を用いて完全に密封せずとも、作業者がスイッチ部７の配線を変更して安全スイッチを無効化するのを確実に防止することができる。したがって、安全スイッチの配線状態を産業設備の設計に応じて容易に変更でき、しかも、スイッチ本体１をケース１０５に取り付けた状態でケース１０５によりスイッチ部７を保護することができるため、産業設備の設計変更等に容易に対応することができるにも関わらず、作業者の安全性を確実に保つことができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば産業機械等の防護扉周縁の壁面に取り付けられ、防護扉が開かれたときには、産業機械等への電源供給を停止する安全スイッチに関する。

従来、産業機械の防護扉などには、作業者が機械に巻き込まれて負傷するといったトラブルの発生を防止することを目的として、防護扉が完全に閉まっていないときには、機械を駆動させないようにする、例えば特許文献１に開示されているような安全スイッチが配設されている。

この種の安全スイッチは、ロボット等の産業機械に電気的に接続されるもので、スイッチ本体とアクチュエータとにより構成されており、スイッチ本体は防護扉周縁の壁面に固着され、またアクチュエータは防護扉に固着される。そのときのアクチュエータの固着位置はスイッチ本体のアクチュエータ進入口に対向し、かつ、防護扉を閉鎖した状態のときにスイッチ本体上部のヘッドケース内に進入可能なように設定されている。

そして、アクチュエータの進入により、スイッチ本体のヘッドケース（操作部）の下方のスイッチ部に内蔵された開閉器が閉に切り換わり、産業機械へ電源が供給されて機械が駆動可能な状態となる。一方、防護扉の開放によりアクチュエータが後退してヘッドケースから抜け出ると、内蔵の開閉器が開に切り換わり、機械への電源供給が遮断される。

ところで、操作部の中央には、操作部の下方に位置するスイッチ部の操作ロッドを移動させて接点を開閉させるため駆動カムが設けられている。この駆動カムはその回転軸が操作部におけるケース部材の内面に枢支されて回転自在に支持されている。そして、アクチュエータが操作部に進入していない状態では、操作ロッドは、駆動カムによりスイッチ部側へ押圧されており、産業機械への電源供給が遮断されている。一方、専用のアクチュエータが操作部内に進入すると、アクチュエータの連結片が駆動カムを押圧して、駆動カムが回転され、その結果、操作ロッドが駆動カム側へ移動し、産業機械への電源供給が行われる。

特開平１０−６９８３１号公報（［０００５］、［００１５］、図１）

ところで、従来の安全スイッチでは、作業者がスイッチ部に内蔵された開閉器を短絡する等、安全スイッチを無効化して産業機械を駆動可能な状態とするのを防止するための措置が講じられている。例えば、上記した安全スイッチでは、スイッチ部内の開閉器の接点端子へ配線を施した後、特殊な工具によってのみ締付け可能なねじを用いてカバーを取り付けることによって当該スイッチ部を完全に密封している。

このように、特殊な工具を用いなければスイッチ部のカバーを取り外すことができないため、作業者が危険な状態でスイッチ部内の開閉器の配線状態を変更し、産業機械が駆動可能状態とするのを防止することができる。しかしながら、その結果、産業設備に急な設計変更が生じた場合や、産業設備の点検またはメンテナンスの際に部品交換を行う必要が生じた場合に、保守点検者がスイッチ部内の開閉器の配線状態を容易に変更することができないという問題があった。

また、上記した安全スイッチでは、安全スイッチの取り付け位置の位置ずれを防止するために、スイッチ本体に取り付け用の取付孔を２つ以上透設して、ビス等を用いてスイッチ本体を取り付け場所に配設している。そのため、スイッチ本体の位置決めのために配設場所に２つ以上の孔を設けなければならず、スイッチ本体の配設作業が煩雑になるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、産業設備の設計変更等に容易に対応することができるにも関わらず作業者の安全性を確実に保つことができる安全スイッチを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するため、本発明にかかる安全スイッチは、アクチュエータが進退する進入口を有する操作部と、前記進入口への前記アクチュエータの進入及び前記アクチュエータからの後退により開閉する開閉器を内蔵したスイッチ部とを備えて成り、前記開閉器が、前記アクチュエータの進退のみにより開閉可能であって外部からは操作不能に内蔵されている安全スイッチにおいて、前記操作部と前記スイッチ部との間に、スイッチ固定用部材に取り付けられる取付部を備え、取り付け状態において、前記操作部が前記スイッチ固定用部材の前面側に露出し、かつ、前記スイッチ部が前記スイッチ固定用部材の背後側に隠れるように配置されることを特徴としている（請求項１）。

このように構成された発明では、安全スイッチは、取付部がスイッチ固定用部材に取り付けられた取り付け状態において、操作部がスイッチ固定用部材の前面側に露出し、かつ、スイッチ部がスイッチ固定用部材の背後側に隠れるように配置される。したがって、作業者が作業を行うスイッチ固定用部材の前面側からは、スイッチ部がスイッチ固定用部材の背後側に隠れて見えず、容易に触れることもできないため、従来の安全スイッチのようにスイッチ部を特殊な部品を用いて完全に密封せずとも、作業者がスイッチ部の配線を変更して安全スイッチを無効化することを確実に防止でき、これにより、作業者が危険な状態で産業機械が駆動可能な状態となるのを確実に防止することができる。

また、スイッチ部を従来のように完全に密封せずとも安全スイッチが無効化されるのを防止できるので、産業設備に急な設計変更等が生じた場合には、安全スイッチを所定の配設場所に取り付ける直前に、当該設計変更に応じて作業現場で容易にスイッチ部内の開閉器の配線状態を変更できる。したがって、安全スイッチの配線状態を産業設備の設計変更に応じて変更した後に安全スイッチをスイッチ固定用部材に取り付けることができる。すなわち、安全スイッチのスイッチ部を保護するためにスイッチ部に対して特殊な構造を用いることなく、安全スイッチをスイッチ固定用部材に取り付けることで当該スイッチ固定用部材によりスイッチ部を保護することができるため、産業設備の設計変更等に容易に対応することができるにも関わらず、安全スイッチをスイッチ固定用部材に取り付けた状態で作業者の安全性を確実に保つことができる。

ところで、通常、作業者の安全性を確保し産業機械の故障を防止するために定期的に産業設備の点検およびメンテナンスを行う必要がある。このような産業設備の点検およびメンテナンスは作業者ではなく専門の保守点検者が行うことが多く、産業設備の点検またはメンテナンスの際に安全スイッチの部品交換を行う必要が生じた場合に、当該保守点検者が部品の交換等を行っていた。ところが、従来の安全スイッチでは、作業者によって安全スイッチが無効化されるのを防止するためにスイッチ部を特殊な構造を用いて密封していたため、部品の交換が必要になった場合に保守点検者が容易に部品の交換を行うことができないという問題があった。そこで、作業者の安全性を確実に保つとともに、保守点検者による保守点検を容易に行うことができる技術が要望されていた。

しかしながら、本発明では、上記したようにスイッチ部を特殊な構造を用いて密封する必要がないため、産業設備の点検またはメンテナンスの際に、スイッチ部の部品交換またはスイッチ部の配線状態の変更等を行う必要が生じた場合に、保守点検者は保守点検作業を行うスイッチ固定用部材の背後側から安全スイッチのスイッチ部の部品交換等や配線状態の変更を容易に行うことができる。したがって、安全スイッチをスイッチ固定用部材に取り付けた状態で、作業者の安全性を確実に保つことができるという効果と、保守点検者が安全スイッチの保守点検を容易に行うことができるという効果を同時に奏することができる。

また、スイッチ部がスイッチ固定用部材の背後側に隠れるように配置されるため、安全スイッチのスイッチ部への配線を、スイッチ固定用部材の背後側に隠すことができ、産業設備へ安全スイッチを配設する際の見栄えをよくすることができる。また、スイッチ固定用部材の材質を、破壊強度の強い材質を任意に選択して採用することで、スイッチ部が当該スイッチ固定用部材の背後側に隠れるように配置されているので、安全スイッチのスイッチ部の保護部材（カバー）に特殊で高価な部材を使用しなくとも、スイッチ部を適切に保護することができる。したがって、安全スイッチの低コスト化を図ることができる。

また、前記取付部が、前記操作部と前記スイッチ部とを連結する円筒体から成り、前記円筒体が、前記スイッチ固定用部材に透設された円形孔に挿通されて固定部材により固定される構成でもよい（請求項２）。このような構成とすれば、円筒体がスイッチ固定用部材に透設された円形孔に挿通されて固定部材により固定されて安全スイッチがスイッチ固定用部材に取り付けられているため、スイッチ固定用部材に１つの円形孔を透設するのみで安全スイッチを容易にスイッチ固定用部材に取り付けることができる。

また、円筒体がスイッチ固定用部材に透設された円形孔に挿通されて配設されているため、アクチュエータが操作部に横方向から進入する際に強い力が加わった場合であっても、安全スイッチの円筒体がスイッチ固定用部材に透設された円形孔の内周面に当接して固定されることから、アクチュエータが操作部の進入口に進入する際のアクチュエータの進入力が当該円形孔の内周面に分散されるため、円筒体の位置ずれが防止される。したがって、安全スイッチの取り付け位置からの位置ずれを確実に防止することができる。

また、安全スイッチの円筒体をスイッチ固定用部材に透設された円形孔に挿通して固定部材で固定するのみで安全スイッチを強固にスイッチ固定用部材に取り付けることができるため、安全スイッチの固定ために、従来の安全スイッチのように複数の固定用のビス等を必要とせず、部品点数の簡素化を図ることができる。また、安全スイッチの取り付けのために、安全スイッチに取り付け用の取付孔を設ける必要がなく、当該取付孔からスイッチ部内に水・埃が侵入するのを防止するための防水対策等を施す必要がないので、安全スイッチの構成の簡素化を図ることができる。

また、スイッチ固定用部材に透設する安全スイッチを取り付けるための取付孔は多角形状等、安全スイッチの取付部の形状に応じてどのようなものであっても構わないが、特に、取付部および取付孔を円形状に構成することで以下のような作用効果を奏することができる。すなわち、取付孔として円形孔を透設する方が、取付孔を多角形状に透設するのに比べて加工し易く、円形孔に安全スイッチの取付部としての円筒体を挿通して安全スイッチを取り付けることで、安全スイッチを円筒体の中心軸を回転の中心として、３６０°どのような角度にも回転させることができ、安全スイッチの操作部に設けられた進入口の向きを、どのような方向にでも任意に配置することができる。

また、例えば、スイッチ固定用部材がパネル状のものである場合には、安全スイッチ取り付け用の取付孔の形状が多角形状よりも円形状の方が、当該取付孔の周縁のパネルを構成する部材の強度バランスがよいため、安全スイッチの操作部へアクチュエータが強い力で急激に進入した場合でも、取付孔を円形孔とした方が、当該円形孔周縁のパネルを構成する部材が歪みにくいという効果を奏することができる。

また、前記円筒体の外周には雄ねじが形成されており、前記固定部材が、前記スイッチ固定用部材の両側から前記雄ねじに螺着される一対の位置調整用ナットであり、前記両ナットの締付位置の調整により、前記操作部の前記スイッチ固定用部材の前面側への突出量が調整される構成でもよい（請求項３）。このような構成とすれば、スイッチ固定用部材を挟んで位置調整用ナットで、安全スイッチの円筒体をスイッチ固定用部材に固定することで、スイッチ固定用部材の前面側へ安全スイッチの操作部が突出する突出量を容易に調整することができる。したがって、アクチュエータと、アクチュエータが進入する操作部に設けられた進入口との位置関係を容易に調整することができる。

また、前記操作部と前記スイッチ部とが分離・合体自在に形成され、前記取付部が、前記操作部と前記スイッチ部のいずれか一方に一体化されている構成でもよい（請求項４）。このような構成とすれば、安全スイッチの操作部とスイッチ部とが、分離・合体自在に形成されているため、使用目的に応じてスイッチ部内の開閉器数等の内部構成、スイッチ部の大きさを任意に変更してスイッチ部を構成し、当該スイッチ部を操作部に結合することで、安全スイッチを容易に使用目的に応じた構成とすることができる。したがって、例えば、産業設備を拡大・改修するために設計変更する場合に、操作部は従来使用していたものを利用し、スイッチ部のみを設計変更の内容に適した構成に変更することで当該設計変更に容易に対応することができる。また、逆に、スイッチ部は従来のものを利用して、操作部のみを変更する等、産業設備の設計変更に伴って安全スイッチの構成を柔軟に変更することができ、安全スイッチを無駄に廃棄することが防止され、コスト削減を図ることができる。

また、前記スイッチ固定用部材が筐体状に形成され、少なくともその１つの面に前記取付部が取り付けられるものである構成でもよい（請求項５）。このような構成とすれば、従来は安全スイッチの構造上、周知の非常停止スイッチやキースイッチと、安全スイッチとを集中配置することが難しかったが、安全スイッチの取付部を筐体状に形成されたスイッチ固定用部材の少なくとも１つの面に取り付けることで、これらのスイッチ類を近接した場所にまとめて配設することができる。このように、安全スイッチの取り付け場所の自由度が増すことで、上記したスイッチ類をまとめて同一の筐体に配設することができる。なお、安全スイッチを取り付ける面は、筐体が有する面のうちのどの面であってもよく、産業設備の設計に応じて適切な面に取り付ければよい。また、１つの筐体に複数の安全スイッチを取り付けてもよく、複数の面に複数の安全スイッチを取り付けてもよい。

以上のように、請求項１に記載の発明によれば、作業者が作業を行うスイッチ固定用部材の前面側から、スイッチ部がスイッチ固定用部材の背後側に隠れるように配置されるため、従来の安全スイッチのようにスイッチ部を特殊な部品を用いて完全に密封せずとも、作業者がスイッチ部の配線を変更して安全スイッチを無効化するのを確実に防止することができる。したがって、スイッチ部を特殊な部品を用いて完全に密封する必要がないため、安全スイッチの配線状態を産業設備の設計変更に応じて容易に変更でき、しかも、安全スイッチをスイッチ固定用部材に取り付けた状態でスイッチ固定用部材によりスイッチ部を保護することができるため、産業設備の設計変更等に容易に対応することができるにも関わらず、作業者の安全性を確実に保つことができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、円筒体がスイッチ固定用部材に透設された円形孔に挿通されて固定部材により固定されて安全スイッチがスイッチ固定用部材に取り付けられているため、スイッチ固定用部材に１つの円形孔を透設するのみで安全スイッチを容易にスイッチ固定用部材に取り付けることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、スイッチ固定用部材を挟んで位置調整用ナットで、安全スイッチの円筒体をスイッチ固定用部材に固定することで、スイッチ固定用部材の前面側へ安全スイッチの操作部が突出する突出量を容易に調整することができるため、アクチュエータと、アクチュエータが進入する操作部に設けられた進入口との位置関係を容易に調整することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、安全スイッチの操作部とスイッチ部とが、分離・合体自在に形成されているため、使用目的に応じてスイッチ部内の開閉器数等の内部構成、スイッチ部の大きさを任意に変更してスイッチ部を構成し、当該スイッチ部を操作部に結合することで、安全スイッチを容易に使用目的に応じた構成とすることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、安全スイッチの取付部を筐体状に形成されたスイッチ固定用部材の少なくとも１つの面に取り付けることで、周知の非常停止スイッチやキースイッチと、安全スイッチとを、近接した場所にまとめて配設することができる。

＜第１実施形態＞
この発明の第１実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。図１は安全スイッチの斜視図であり、（ａ）は操作部とスイッチ部とが合体した状態を示す図、（ｂ）は操作部とスイッチ部とが分離した状態を示す図、（ｃ）はアクチュエータを示す図である。また、図２は安全スイッチのスイッチ固定用部材への取り付け方法を示す図であり、（ａ）はスイッチ固定用部材に取り付けるために安全スイッチの操作部とスイッチ部とを分離した状態を示す図、（ｂ）はスイッチ固定用部材に透設された円形孔に操作部に一体化された円筒体を挿通した図、（ｃ）はスイッチ固定用部材に透設された円形孔に挿通された円筒体を固定部材により固定した図、（ｄ）はスイッチ固定用部材に固定された操作部にスイッチ部が合体した状態を示す図である。また、図３は図１に示す安全スイッチをケースに取り付けた図である。

なお、本発明における安全スイッチの内部構成および動作は、従来の種々の安全スイッチの内部構成および動作とほぼ同一である。したがって、以下では主として従来の安全スイッチとの相違点について詳細に述べ、安全スイッチの内部構成および動作については、代表的な安全スイッチの内部構成および動作を例に挙げて説明することで図面を用いた詳細な説明は省略する。また、以下に詳述する安全スイッチは、本発明を適用することのできる種々の安全スイッチのうちの一例であり、安全スイッチが有する常開・常閉開閉器の種類および数は必要に応じて任意に設定すればよい。さらに、以下の安全スイッチでは、アクチェータの進入／後退により、それぞれ操作ロッドが上方／下方に移動する構成を例として説明しているが、アクチェータの進入／後退により、それぞれ操作ロッドが下方／上方に移動する構成であってもよく、駆動カムの形状も以下で説明するものに限られるものではない。また、本発明における安全スイッチは、進入状態のアクチュエータの引抜を防止するロック機能や、正規のアクチュエータ以外の異物の進入を防止するロック機能を備える構成であってもよい。

本発明における安全スイッチは、外部装置であるロボット等の産業機械等にケーブルを介して電気的に接続されるスイッチであり、スイッチ本体１と、アクチュエータ３とにより構成される。

このとき、図１に示すようにスイッチ本体１は、操作部５とスイッチ部７とからなり、図示を省略する産業機械の防護扉周縁の壁面に固着される。また、アクチュエータ３は防護扉に固着され、その位置は操作部５の側面および上面に形成されたアクチュエータ進入口９ａ，９ｂのうち一方の進入口に対向する位置であり、防護扉を閉鎖した状態のときに操作部５のアクチュエータ進入口９ａ，９ｂ内に進入する。なお、アクチュエータ３は、図１（ｃ）に示すように、コ字状の基部３ａと、該基部３ａの先端寄りの両側を橋絡して一体形成された連結片３ｂとから構成されている。

また、操作部５には円筒状の円筒体５１（本発明の「取付部」に相当）が、スイッチ部７には円筒体５１よりも少し径が大きく構成された円筒状の被結合体７１がそれぞれ一体的に形成されており、操作部５とスイッチ部７とが円筒体５１および被結合体７１を介して分離・合体自在に形成されている。

具体的には、図１（ｂ）に示すように円筒体５１下部の外周面には、縦溝５１ａ１および横溝５１ａ２を有する凹溝５１ａが複数個形成されており、被結合体７１の内周面には凹溝５１ａと嵌合可能に凸部７１ａが凹溝５１ａと同じ数だけ形成されている。したがって、同図（ｂ）に示すように縦溝５１ａ１と凸部７１ａとの位置を合わせた状態でスイッチ部７を矢印ＵＰの方向へ移動させることで、縦溝５１ａ１と凸部７１ａとが摺接して操作部５とスイッチ部７とが合体する。さらに、スイッチ部７を矢印ＬＫの方向に回転させることで、横溝５１ａ２と凸部７１ａとが摺接して、凹溝５１ａと凸部７１ａとが嵌合し、スイッチ部７が操作部５に合体して固定される。

また、操作部５からスイッチ部７を分離させる場合には、図１（ａ）に示すようにスイッチ部７を矢印ＵＬＫの方向に回転させた後、矢印ＤＷの方向へ移動させることで、操作部５とスイッチ部７とが分離される。このように、スイッチ本体１の操作部５とスイッチ部７とはワンタッチで分離・合体自在に構成されている。なお、本実施形態では、操作部５を基準としてスイッチ部７を移動・回転させることで、操作部５とスイッチ部７とを分離・合体する手順を説明したが、スイッチ部７を基準として操作部５を、または操作部５およびスイッチ部７の両方を移動・回転させることで操作部５とスイッチ部７とを分離・合体してもよい。

また、操作部５の円筒体５１上部の外周面にはナット５３（本発明の「固定部材」に相当）が螺着可能に雄ねじ部５２が形成されている。したがって、図２（ｄ）に示すように、筐体状のケース１０５（本発明の「スイッチ固定用部材」に相当）に透設された円形孔１０５ａに円筒体５１を挿通した状態でナット５３を円筒体５１に螺着することで、スイッチ本体１をケース１０５に固定することができる。なお、スイッチ本体１をケース１０５に取り付ける具体的な方法については後で詳細に述べる。

続いて、安全スイッチの構成および動作について説明する。スイッチ本体１の上部に配設された操作部５は、ケース部材と、回転軸がこのケース部材の内面に枢支されて回転自在に支持された駆動カム（図示省略）とを備えている。この駆動カムの上部外周面には、アクチュエータ３の連結片３ｂが嵌挿する係合部が、上記したアクチュエータ進入口９ａ，９ｂから覗く位置に形成されている。また、駆動カムの下部外周面にはカム曲線部が形成されている。

また、操作部５の下方に位置するスイッチ部７から先端部分が出退自在に操作部５内に突出する操作ロッド（図示省略）が、その半球状の先端がカム曲線部と摺接するように設けられている。そして、駆動カムの回転に伴って操作ロッドの先端がカム曲線部の径大部と径小部とを摺接することで、操作ロッドが操作部５に進入、後退して往復移動し、スイッチ部７に内蔵されている開閉器部の開閉器の開閉状態が切り換えられる。

次に、スイッチ部７について説明する。このスイッチ部７は、ケース部材の内部であって操作部５の下方に配設され、開閉器が内蔵された開閉器部と、上記した操作ロッドとから構成されている。

ところで、開閉器部は、操作ロッドの往復移動に連動して開閉する開閉器を備えている。開閉器は、可動接点と固定接点とからなり、可動接点は操作ロッドに上向きに固定され、固定接点は開閉器部に配設された枠部材に下向きに固定されている。ここで、開閉器は産業機械への電源供給および遮断用であり、開閉器が閉状態となることで、産業機械へ電源が供給される。また、操作ロッドはコイルバネにより操作部５に向って付勢されている。

ここで、スイッチ部７のケース部材には、産業機械と電気的に接続されるケーブル（図示省略）が装着されており、開閉器部の内部においてケーブルと開閉器とが電気的に接続されている。そして、開閉器が開閉することによる電気信号によって、産業機械への電源供給及び電源供給の遮断が行われるようになっている。

なお、アクチュエータ３が進入していない状態では、操作ロッドは駆動カムの径大部分により押圧されてほとんどの部分がスイッチ部７側に没した状態となっている。この操作ロッドのスイッチ部７側への移動により可動接点も同時に固定接点から開離する方向へ押し込まれ、開閉器の可動接点および固定接点が離間し、開閉器が開状態となり、産業機械への電源供給が遮断されて産業機械が操作不能な状態となっている。

次に、防護扉等を閉じることによって、アクチュエータ３が操作部５に進入すると、アクチュエータ３の連結片３ｂが駆動カムの係合部と係合して、アクチュエータ３が進入するに連れて駆動カムがアクチュエータ３に押圧されて回転する。駆動カムがアクチュエータ３の進入方向に回転するのに伴い、操作ロッドの先端がカム曲線部の径大部分から径小部分へと摺接しつつ、操作ロッドがコイルバネの付勢力によって操作部５に向かう上方に移動する。さらに、操作ロッドが上方に移動するに連れて、可動接点が固定接点に接触して開閉器が開状態から閉状態となる。したがって、開閉器が閉状態となるため、この開閉器に直列に接続されているロボット等の産業機械に電源が供給され、産業機械が操作可能な状態となる。

一方、防護扉等が開放されて、進入状態のアクチュエータ３が引抜かれると、アクチュエータ３の連結片３ｂと駆動カムの係合部との係合状態が解除されるまで駆動カムがアクチュエータ３の引抜き方向に回転する。この駆動カムの回転に伴って、操作ロッドが駆動カムのカム曲線部の径小部から径大部へと摺接する。そして、カム曲線部の径大部により、操作ロッドはスイッチ部７に向う下方へ押し込まれ、可動接点は固定接点から開離して開閉器が開状態になり、産業機械は操作不能な状態となる。

続いて、図２および図３を参照して、スイッチ本体１をケース１０５に取り付ける方法について説明する。上記したように、ケース１０５には操作部に一体的に形成された円筒体５１が挿通可能に円形孔１０５ａが透設されている。このケース１０５は、２つの部材がねじや係合爪等で結合されることで、内部空間を密封するように構成されている。このように密封されているケース１０５を分離開放した後、図２（ａ）に示すように、操作部５とスイッチ部７とを分離した状態で、操作部５をケース１０５の前面側に、スイッチ部７およびナット５３をケース１０５の内部（背後）側に配置する。

次に、図２（ｂ）に示すように、操作部５の円筒体５１をケース１０５の前面側から円形孔１０５ａに挿通する。続いて、同図（ｃ）に示すように円筒体５１の雄ねじ部５２にナット５３を螺合して、ケース１０５が円筒体５１に螺着されたナット５３と操作部５との間で介装された状態にする。そして、ナット５３を操作部５に対して締め付けることで、操作部５をケース１０５に固定することができる。さらに、同図（ｄ）に示すようにケース１０５に固定された操作部５の円筒体５１にスイッチ部７を取り付けて合体させることで、スイッチ本体１のケース１０５への取り付けが完了する。

最後に、分離開放されたケース１０５をねじや係合爪等で再び結合密封することで、スイッチ本体１がケース１０５に取り付けられた状態で、操作部５がケース１０５の前面側に露出し、かつ、スイッチ部７がケース１０５の内部側、すなわち背後側に隠れるように配置される。

以上のように、この実施形態では、作業者が作業を行うケース１０５の前面側から、スイッチ部７がケース１０５の内部（背後）側に隠れて容易に触れることができないように配置されるため、従来の安全スイッチのようにスイッチ部７を特殊な部品を用いて完全に密封せずとも、作業者がスイッチ部７の配線を変更して安全スイッチを無効化するのを確実に防止することができる。したがって、スイッチ部７を特殊な部品を用いて完全に密封する必要がないため、安全スイッチの配線状態を産業設備の設計に応じて容易に変更でき、しかも、スイッチ本体１をケース１０５に取り付けた状態でケース１０５の壁面によりスイッチ部７を保護することができる。したがって、産業設備の設計変更等に容易に対応することができるにも関わらず、スイッチ本体１をケース１０５に取り付けた状態でスイッチ部７を保護することで安全スイッチの無効化を防止でき、作業者の安全性を確実に保つことができる。

また、この実施形態では、円筒体５１がケース１０５に透設された円形孔１０５ａに挿通されてナット５３により固定されてスイッチ本体１がケース１０５に取り付けられているため、ケース１０５に１つの円形孔１０５ａを透設するのみでスイッチ本体１を容易にケース１０５に取り付けることができる。

また、この実施形態では、スイッチ本体１の操作部５とスイッチ部７とが、分離・合体自在に形成されているため、安全スイッチの使用目的に応じてスイッチ部７内の開閉器数等の内部構成、スイッチ部７の大きさを任意に変更してスイッチ部７を構成し、当該スイッチ部７を操作部５に結合することで、安全スイッチを容易に使用目的に応じた構成とすることができる。また、スイッチ部７に形成された被結合体７１に２つ以上のスイッチ部７を取り付けられるようにすることもでき、より汎用性の高い安全スイッチを提供することができる。

また、この実施形態では、円筒体５１をケース１０５の円形孔１０５ａに挿通してスイッチ本体１をケース１０５に取り付けることができる。したがって、図３に示すように、従来では安全スイッチの構造上不可能であった、周知の非常停止スイッチ１０２やキースイッチ１０１と、スイッチ本体１とを、並設した状態で筐体状に形成されたケース１０５に取り付けることができ、これらのスイッチ類を近接した場所にまとめて配設することができる。

したがって、この実施形態では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば、操作盤に対しスイッチ本体１、キースイッチ１０１、非常停止スイッチ１０２を並設したケース１０５ごと取り付けることが可能となり、各種スイッチを配設する際、配線等をコンパクトにまとめて配設することができる。なお、各種スイッチを取り付ける面は、ケース１０５のどの面であってもよいし、ケース１０５の複数の面に各種スイッチを取り付けてもよい。

なお、この実施形態では、操作部５に本発明の「取付部」としての円筒体を一体的に形成したが、この円筒体をスイッチ部７に一体的に形成し、円筒体の外周面に雄ねじ部を形成してケース１０５の前面側からナットを螺着して取り付けるようにしてもよい。この場合、操作部５に円筒体を介して操作部５とスイッチ部７とが分離・合体可能に被結合体を設ければよい。また、ナット５３と螺合可能な雄ねじ部を被結合体に設けてもよい。

＜第２実施形態＞
本発明にかかる安全スイッチの第２実施形態について図４を参照して説明する。この第２実施形態において、上記第１実施形態と相違する点は、操作部５０と円筒体５１０とスイッチ部７０とが一体的に形成されている点であり、その他の構成および動作は上記第１実施形態と同様であるため、以下においては図１および図２も参照しつつ主として第１実施形態との相違点について詳述する。なお、第１実施形態と同一の構成および動作については、同一および相当符号を付してその構成および動作の説明を省略する。ここで、以下に詳述する安全スイッチは、少なくとも操作部５０とスイッチ部７０とがねじ等の固定具により固定されることで一体化され、この固定具を外すせば両者が分離できる構成であってもよい。

図４は安全スイッチの正面図であり、（ａ）はスイッチ本体１００をケース１０５から取り外した状態を示す図、（ｂ）はスイッチ本体１００をケース１０５に取り付けた状態を示す図である。円筒体５１０には上記した第１実施形態と同様にナット５３と螺合可能に雄ねじ部５２０が形成されている。また、この実施形態では、円筒体５１０およびスイッチ部７０は両方とも円形状に形成されており、ケース１０５には円筒体５１０およびスイッチ部７０が挿通可能な大きさの円形孔（図示省略）が形成されている。

この実施形態では、第１実施形態と同様にしてスイッチ本体１００をケース１０５に取り付けることができる。すなわち、図４（ａ）に示す状態からナット５３を取り外して、ケース１０５の前面側からスイッチ部７０がケース１０５の内部側に入るようにスイッチ本体１００を円形孔に挿通する。その後、同図（ｂ）に示すように、ナット５３を円筒体５１０に螺合して締め付けることで、スイッチ本体１００を、操作部５０がケース１０５の前面側に露出し、かつ、スイッチ部７０がケース１０５の内部（背後）側に隠れるように取り付けることができる。

したがって、作業者が作業を行うケース１０５の前面側から、スイッチ部７０がケース１０５の内部（背後）側に隠れるように配置されるため、作業者がスイッチ部７０の配線を変更して安全スイッチを無効化するのを確実に防止することができるという上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、この実施形態では、外部の配線（図示省略）とスイッチ部７０内部の開閉器との接続を行うための端子７０ａが露出しているが、上記したように、スイッチ部７０はケース１０５の内部側に隠れるように配置されるので、作業者が勝手に配線を変更するのを確実に防止することができる。

＜第３実施形態＞
本発明にかかる安全スイッチの第３実施形態について図５を参照して説明する。この第３実施形態において、上記第２実施形態と相違する点は、円筒体５１０ａに、操作部のスイッチ固定用部材の前面側への突出量を調整するための一対の位置調整用ナット５３ａ，５３ｂが螺着されている点であり、その他の構成および動作は上記第２実施形態と同様であるため、以下においては主として第２実施形態との相違点について詳述する。なお、第１および第２実施形態と同一の構成および動作については、同一および相当符号を付してその構成および動作の説明を省略する。

図５は安全スイッチの正面図であり、（ａ）および（ｂ）はスイッチ本体２００をケース１０５に取り付けたそれぞれ異なる状態を示す図である。円筒体５１０ａには上記した第２実施形態と同様にナット５３ａ，５３ｂと螺合可能に雄ねじ部５２０ａが形成されている。また、上記第２実施形態と同様に、円筒体５１０ａおよびスイッチ部７０は両方とも円形状に形成されており、ケース１０５には円筒体５１０ａおよびスイッチ部７０が挿通可能な大きさの円形孔（図示省略）が形成されている。

この実施形態では、第１および第２実施形態と同様にしてスイッチ本体２００をケース１０５に取り付けることができる。すなわち、ナット５３ａを取り外した状態で、ケース１０５の前面側からスイッチ部７０がケース１０５の内部側に入るようにスイッチ本体２００を円形孔に挿通する。その後、図５（ａ）に示すように、ナット５３ａを円筒体５１０ａに螺合して締め付けることで、スイッチ本体２００を、操作部５０がケース１０５の前面側に露出し、かつ、スイッチ部７０がケース１０５の内部（背後）側に隠れるように取り付けることができる。

したがって、作業者が作業を行うケース１０５の前面側から、スイッチ部７０がケース１０５の内部（背後）側に隠れて容易に触れることができないように配置されるため、作業者がスイッチ部７０の配線を変更して安全スイッチを無効化するのを確実に防止することができるという上記第１および第２実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、この実施形態では、ケース１０５を挟んだ位置調整用ナット５３ａ，５３ｂの締付位置を調整してスイッチ本体２００をケース１０５に固定することで、図５（ｂ）に示すように操作部５０がケース１０５の前面側へ突出する突出量を容易に調整することができる。したがって、アクチュエータ３と、アクチュエータ３が進入する操作部５０に設けられた進入口９ａ，９ｂとの位置関係を容易に調整することができる。

なお、本実施形態における位置調整用ナット５３ａ，５３ｂを、上記第１実施形態における操作部５とスイッチ部７とが分離・合体自在の安全スイッチに適用することで、第１実施形態における安全スイッチを、操作部５がケース１０５の前面側へ突出する突出量を調整可能な構成としてもよい。

＜第４実施形態＞
本発明にかかる安全スイッチの第４実施形態について図６を参照して説明する。この第４実施形態において、上記第１実施形態と相違する点は、スイッチ部７００を操作部５００に直動的に嵌め込むことで分離・合体する点であり、その他の構成および動作は上記第１実施形態と同様であるため、以下においては主として第１実施形態との相違点について詳述する。なお、第１実施形態と同一の構成および動作については、第１ないし第３実施形態と同一および相当符号を付してその構成および動作の説明を省略する。

図６は安全スイッチの斜視図であって、（ａ１）および（ｂ１）は操作部５００とスイッチ部７００とが合体・分離した状態を示し、（ａ２）は操作部５００とスイッチ部７００とが合体した状態にあるときのスイッチ部７００を操作部５００から取り外した状態で上側から見た平面図、（ｂ２）は操作部５００とスイッチ部７００とが分離した状態にあるときのスイッチ部７００を上側から見た平面図である。同図（ｂ１）に示すように、操作部５００には円筒状の円筒体５０１（本発明の「取付部」に相当）が一体的に形成されており、スイッチ部７００には円筒体５０１よりも少し径が大きく構成された被結合体７０１が設けられている。

また、図６（ｂ１）に示すように円筒体５０１下部の外周面には、縦溝５０１ａ１および横溝５０１ａ２を有する凹溝５０１ａが複数個形成されており、被結合体７０１の内周面には凹溝５０１ａと嵌合可能に凸部７０１ａ，７０１ｂが凹溝５０１ａと同じ数だけ形成されている。また、同図（ｂ２）に示すように、操作部５００とスイッチ部７００とが分離した状態では凸部７０１ａ，７０１ｂは重合している。

次に、図６（ｂ１）に示すように縦溝５０１ａ１と凸部７０１ａ，７０１ｂとの位置を合わせた状態でスイッチ部７００を矢印ＵＰの方向へ移動させることで、縦溝５０１ａ１と凸部７０１ａ，７０１ｂとが摺接して操作部５００とスイッチ部７００とが合体する。さらに、被結合体７０１のレバー７０１ｃを矢印ＬＫの方向に回転させることで、同図（ａ２）に示すように、凸部７０１ｂが回転移動することで、横溝５０１ａ２と凸部７０１ｂとが摺接して、凹溝５０１ａと凸部７０１ａ，７０１ｂとが嵌合し、スイッチ部７００が操作部５００に合体して固定される。

また、操作部５００からスイッチ部７００を分離させる場合には、図６（ａ２）に示す状態から被結合体７０１のレバー７０１ｃを矢印ＵＬＫの方向に回転させた後、スイッチ部７００を矢印ＤＷの方向へ移動させることで、操作部５００とスイッチ部７００とが分離される。このように、スイッチ本体４００の操作部５００とスイッチ部７００とは互いに直動することで分離・合体自在に構成されている。

したがって、本実施形態では、レバー７０１ｃの操作により操作部５００とスイッチ部７００とを容易に分離・合体することができる。

＜第５実施形態＞
本発明にかかる安全スイッチの第５実施形態について図７を参照して説明する。この第５実施形態において、上記第４実施形態と相違する点は、操作部５５０とスイッチ部７１０とを合体して固定する構成が異なる点であり、その他の構成および動作は上記第４実施形態と同様であるため、以下においては主として第４実施形態との相違点について詳述する。なお、第４実施形態と同一の構成および動作については、第１ないし第４実施形態と同一および相当符号を付してその構成および動作の説明を省略する。

図７は安全スイッチの斜視図であって、（ａ１）および（ｂ１）は操作部５５０とスイッチ部７１０とが合体・分離した状態を示し、（ａ２）は操作部５５０とスイッチ部７１０とが合体した状態にあるときの（ａ１）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ２）は操作部５５０とスイッチ部７１０とが分離した状態にあるときの（ｂ１）Ｂ−Ｂ矢視断面図である。同図（ｂ１）に示すように、操作部５５０には円筒状の円筒体５５１（本発明の「取付部」に相当）が、スイッチ部７１０には円筒体５５１よりも少し径が大きく構成された被結合体７１１がそれぞれ一体的に形成されている。

また、図７（ｂ１）に示すように円筒体５５１下部の外周面には凹溝５５１ａが形成されており、被結合体７１１の一部には凹溝５５１ａと係合可能に弾性を有するフック体７１１ａが形成されている。

次に、図７（ｂ１）に示すように凹溝５５１ａとフック体７１１ａとの位置を合わせた状態でスイッチ部７１０を矢印ＵＰの方向へ移動させることで、同図（ａ２）に示すように、凹溝５１１ａとフック体７１１ａとが係合して、スイッチ部７１０が操作部５５０に合体して固定される。

また、操作部５５０からスイッチ部７１０を分離させる場合には、ドライバなどによりフック体７１１ａの先端部分を起こして図７（ａ２）に示す状態のフック体７１１ａと凹溝５５１ａとの係合状態を解除させた後、スイッチ部７１０を矢印ＤＷの方向へ移動させることで、操作部５５０とスイッチ部７１０とが分離される。このように、スイッチ本体４０１の操作部５５０とスイッチ部７１０とは互いに直動することで分離・合体自在に構成されている。

したがって、本実施形態では、図６のレバー７０１ｃのような複雑な構成でなくとも、フック体７１１ａと凹溝５５１ａとの係合により操作部５５０とスイッチ部７１０とを容易に分離・合体することができる。

＜その他＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記した第１ないし第３実施形態では、本発明の取付部として円筒体を備える構成であったが、図８（ａ１）、（ａ２）に示すように、スイッチ本体３００の操作部５０ａを円形状に形成するとともに、操作部５０ａの上面部周縁に本発明の「取付部」として機能するフランジ部５１０ｂを形成する構成でもよい。このように構成すると、ケース１０５に形成された円形孔にスイッチ本体３００を挿通して、ナット５３ｃを操作部５０ａの外周面に形成された雄ねじ部５２０ｂに螺合することで、スイッチ本体３００を、操作部５０ａの上面がケース１０５の前面側に露出し、かつ、スイッチ部７０がケース１０５の内部（背後）側に隠れるように取り付けることができる。なお、同図（ａ１）はスイッチ本体３００を上側から見た平面図であり、（ａ２）はスイッチ本体３００の側面図である。

また、ケース１０５の形状を変形することで、上記第２実施形態におけるスイッチ本体１００を図８（ｂ１）、（ｂ２）に示すように取り付けることもできる。なお、同図（ｂ１）はスイッチ本体１００を上側から見た平面図であり、（ｂ２）はスイッチ本体１００の側面図である。

また、上記第１ないし第３実施形態ではケース１０５に円形孔を透設することでスイッチ本体をケース１０５に取り付けたが、透設する取付孔の形状としては円形状に限られず、スイッチ本体を取り付けることができればどのような形状であってもよい。例えば、図８（ｃ１）、（ｃ２）に示すように、操作部５０の形状と同様の四角形状の取付孔を透設し、本発明の「固定部材」として補助フレーム５４ａ，５４ｂを用いてケース１０５にスイッチ本体１００を取り付けることができる。このとき、ナット５３を締付けることで、補助フレーム５４ａのフランジ部と補助フレーム５４ｂの上端部とでケース１０５に透設された取付孔の周縁部を挟持してスイッチ本体１００はケース１０５に固定される。なお、同図（ｃ１）はスイッチ本体１００を上側から見た平面図であり、（ｂ２）はスイッチ本体１００の側面図である。

なお、図８では操作部とスイッチ部とが一体型の安全スイッチを用いて、スイッチ本体の様々な取り付け方法について説明したが、これらの取り付け方法は操作部とスイッチ部とが分離・合体自在な安全スイッチについても採用することができる。

また、上記第１ないし第３実施形態では、本発明の「固定部材」としてナットを利用してスイッチ本体をケース１０５に配設したが、ケース１０５に透設した円形孔１０５ａの内周面に雌ねじを形成することで、ナットを用いずともスイッチ本体をケース１０５に取り付けることができる。

また、上記実施形態では、スイッチ固定用部材としてケース１０５を例に挙げて説明したが、スイッチ固定用部材としてはこれに限られず、産業機械の周りに配設された安全柵を構成するフレーム、または操作盤等、安全スイッチを取り付けることのできるものであればどのようなものであってもよい。要は、安全スイッチを取り付けた状態において、操作部がスイッチ固定用部材の前面側に露出し、かつ、スイッチ部がスイッチ固定用部材の背後側に隠れるように配置することができるものであればどのようなものであってもよい。

また、上記第４実施形態において、スイッチ部７００を図９に示すように必要な数だけ組み合わせてスイッチ本体４０２を構成して使用してもよい。なお、スイッチ部７００が内蔵する開閉器の種類としては、常開開閉器および常閉開閉器のいずれであってもよく、産業設備に応じて必要な数だけスイッチ部７００を組み合わせることができる。また、この例では、操作部５００の進入口９ａまたは９ｂにアクチュエータ３が進入・後退することで、組み合わされたスイッチ部７００に内蔵された開閉器が連動して動作するように構成されている。このように、安全スイッチを分離・合体自在に構成することで、スイッチ部の構成を産業設備の設計に応じて自由に構成することができる。

また、上記した実施形態では、アクチュエータ３を防護扉に固着して安全スイッチを使用する方法について説明したが、安全スイッチの使用方法としては上記した方法に限定されず、使用目的に応じて種々の方法で安全スイッチを使用することができる。具体的には、チェーンや、防護扉のハンドルと連動して動作する、例えば棒状部材を介してアクチュエータ３を防護扉に配設することができる。また、アクチュエータ３を作業者が産業機械の作業領域内に持込む、所謂、持込キー（安全キー）として使用してもよい。

この発明の第１実施形態における安全スイッチの斜視図である。 この発明の第１実施形態における安全スイッチのスイッチ固定用部材への取り付け方法を示す図である。 この発明の第１実施形態における安全スイッチをケースに取り付けた図である。 この発明の第２実施形態における安全スイッチの正面図である。 この発明の第３実施形態における安全スイッチの正面図である。 この発明の第４実施形態における安全スイッチの斜視図である。 この発明の第５実施形態における安全スイッチの斜視図である。 この発明の実施形態の変形例を示す図である。 この発明の実施形態の変形例を示す図である。

符号の説明

１，１００，２００，３００，４００，４０１，４０２，…スイッチ本体（安全スイッチ）
３…アクチュエータ（安全スイッチ）
５，５０，５０ａ，５００，５５０…操作部
５１，５１０，５１０ａ，５０１，５５１…円筒体（取付部）
５１０ｂ…フランジ部（取付部）
５３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ…ナット（固定部材）
７，７０，７００，７１０…スイッチ部
９ａ，９ｂ…進入口
１０５…ケース（スイッチ固定用部材）

Claims (5)

1. アクチュエータが進退する進入口を有する操作部と、前記進入口への前記アクチュエータの進入及び前記アクチュエータからの後退により開閉する開閉器を内蔵したスイッチ部とを備えて成り、前記開閉器が、前記アクチュエータの進退のみにより開閉可能であって外部からは操作不能に内蔵されている安全スイッチにおいて、
   前記操作部と前記スイッチ部との間に、スイッチ固定用部材に取り付けられる取付部を備え、取り付け状態において、前記操作部が前記スイッチ固定用部材の前面側に露出し、かつ、前記スイッチ部が前記スイッチ固定用部材の背後側に隠れるように配置されることを特徴とする安全スイッチ。
2. 前記取付部が、前記操作部と前記スイッチ部とを連結する円筒体から成り、
   前記円筒体が、前記スイッチ固定用部材に透設された円形孔に挿通されて固定部材により固定されることを特徴とする請求項１に記載の安全スイッチ。
3. 前記円筒体の外周には雄ねじが形成されており、
   前記固定部材が、前記スイッチ固定用部材の両側から前記雄ねじに螺着される一対の位置調整用ナットであり、
   前記両ナットの締付位置の調整により、前記操作部の前記スイッチ固定用部材の前面側への突出量が調整されることを特徴とする請求項２に記載の安全スイッチ。
4. 前記操作部と前記スイッチ部とが分離・合体自在に形成され、
   前記取付部が、前記操作部と前記スイッチ部のいずれか一方に一体化されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の安全スイッチ。
5. 前記スイッチ固定用部材が筐体状に形成され、少なくともその１つの面に前記取付部が取り付けられるものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の安全スイッチ。

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