JP3938275B2

JP3938275B2 - Safety switch

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Publication number: JP3938275B2
Application number: JP2000331876A
Authority: JP
Inventors: 健前田; 泰史上野; 孝男福井; 芳雄関野; 和也岡田; 賢治宮内; 正毅延廣
Original assignee: Idec Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: JP2002140962A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
産業機械の防護扉などでは、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、機械の駆動をロックするシステムを設けることが要求される。
【０００３】
このようなロックシステムの一種として、例えば図１１に示すような安全スイッチが用いられている。図１１に示すように、この安全スイッチは、産業機械に電気的に接続されるもので、スイッチ本体１０１とアクチュエータ１０３とにより構成されており、スイッチ本体１０１は防護扉周縁の壁面１０５に固着され、またアクチュエータ１０３は防護扉１０７に固着される。そのアクチュエータ１０３の位置はスイッチ本体１０１の挿入孔１０１ａに対向する位置で、防護扉１０７を閉鎖した状態のときにスイッチ本体１０１の操作部１０９内に進入する。
【０００４】
そして、アクチュエータ１０３の進入により、スイッチ本体１０１のスイッチ部１１１に内蔵の接点が閉に切り換わると、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１０７の開放によりアクチュエータ１０３が操作部１０９から抜け出たときには元の状態に復帰して接点が開に切り換わり、機械への電源供給が遮断される。
【０００５】
また、このような安全スイッチは、安全性の観点から専用のアクチュエータ１０３以外の工具、例えばドライバーなどを操作部１０９に挿入して接点を開閉することができないようになっており、また、アクチュエータ１０３が抜き出されている状態では、接点が開状態にロックされている。なお、アクチュエータ１０３は、図１１に示すように、基部１０３ａと、この基部１０３ａから突出する一対の押圧片１０３ｂと、各押圧片１０３ｂを互いに連結する連結片１０３ｃとから構成されている。
【０００６】
また、図１２ないし図１４に示すように、操作部１０９の中央には駆動カム１１３が設けられ、この駆動カム１１３は、スイッチ部１１１の操作ロッド１１５を移動させて接点を開閉させるためのもので、その回転軸１１７が操作部１０９におけるケース部材１１９の内面に枢支されて駆動カム１１３が回転自在に支持されている。
【０００７】
この駆動カム１１３の両側には、回転軸１１７の方向に移動自在に一対のロック部材１２１が回転軸１１７と同軸に配設されており、各ロック部材１２１はコイルバネ１２３によって、駆動カム１１３側に付勢されている。また、各ロック部材１２１の駆動カム１１３と対向する面には、ロックピン１２１ａが突設されており、このロックピン１２１ａが駆動カム１１３の両側面に形成された凹部１１３ａに係合すると、駆動カム１１３の回転がロックされて操作ロッドが移動しないようになっている。
【０００８】
さらに、ロック部材１２１の挿入孔１０１ａと対向する面には、図１４に示すように、アクチュエータ１０３の挿入時に、アクチュエータ１０３の押圧片１０３ｂの先端が当接する傾斜面１２１ｂが形成されている。
【０００９】
スイッチ部１１１には、図１３に示すように、上記した操作ロッド１１５と、常閉接点１２３及び補助用の常開接点１２５とが配設されている。操作ロッド１１５は、バネ（図示省略）によって操作部１０９側へ付勢されてその先端が駆動カム１１３に当接し、駆動カム１１３の回転に伴って先端部分が操作部１０９内に出退し、このような操作ロッド１１５の出退に連動して各接点１２３，１２５の開閉状態が切り換わる。
【００１０】
そして、初期状態、つまりアクチュエータ１０３が操作部１０９内に進入していない図１３の状態では、常閉接点１２３は開、常開接点１２５は閉となっている。また、スイッチ部１１１の端部には、産業機械と電気的に接続されたケーブル（図示省略）が導入される導入孔１２７が形成されており、この導入孔１２７を介してスイッチ部１１１内に導入されるケーブルの芯線（図示省略）が、各接点１２３，１２５に対応した固定ネジを有する接続端子１２９，１３１に着脱自在に固定されて各接点１２３，１２５に電気的に接続される。そして、アクチュエータ１０３の進入・後退に応じて、常閉接点１２３及び常開接点１２５の開閉状態が切り換わることで、産業機械への電源の供給及び電源供給の遮断が行われる。
【００１１】
次に、この安全スイッチの動作について説明する。図１２ないし図１４に示すように、アクチュエータ１０３が操作部１０９に進入していない状態では、各ロック部材１２１がコイルバネ１２３の付勢力によって駆動カム１１３側に移動され、ロックピン１２１ａが駆動カム１１３の凹部１１３ａに係合して、駆動カム１１３の回転がロックされた状態になっている。このとき、操作ロッド１１５は、図１３に示すように、駆動カム１１３によりスイッチ部１１１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。
【００１２】
一方、アクチュエータ１０３が操作部１０９内に進入すると、図１５（ａ）に示すように、アクチュエータ１０３の押圧片１０３ｂの先端が、ロック部材１２１の傾斜面１２１ｂを摺動しつつロック部材１２１をコイルバネ１２３に抗して駆動カム１１３から離間する方向へ押し広げる。これにより、ロックピン１２１ａと凹部１１３ａとの係合が解除され、駆動カム１１３は回転可能な状態となる。この状態から、さらにアクチュエータ１０３を進入させると、アクチュエータ１０３の連結片１０３ｃが駆動カム１１３を押圧して、駆動カム１１３が回転され、その結果、図１５（ｂ）に示すように、操作ロッド１１５が駆動カム１１３側へ移動し、産業機械への電源供給が行われる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した構成の安全スイッチでは、アクチュエータ１０３が一対のロック部材１２１を外方へ押し遣ることにより、ロック部材１２１のロックピン１２１ａと駆動カム１１３の凹部１１３ａとの係合状態を解除しているため、各ロック部材１２１の外側には、ロックピン１２１ａと凹部１１３ａとの係合が解除されるときに、ロック部材１２１が外方へ移動するためのスペースが必要となり、このことが操作部１０９の厚みを大きくしスイッチ本体１０１の小型化を妨げる原因の一つとなっていた。
【００１４】
さらに、上記した安全スイッチでは、アクチュエータ１０３が一対のロック部材１２１の間に入り込むため、各ロック部材１２１の外方には、ロックピン１２１ａと凹部１１３ａとの係合状態を解除するための最小の長さ、つまりロックピン１２１ａの長さに加え、アクチュエータ１０３の押圧片１０３ｂの幅に相当する長さのスペースが必要となり、操作部１０９の厚みをさらに大きくしていた。
【００１５】
また、スイッチ部１１１では、ケーブルから引き出された芯線を各接点１２３，１２５の接続端子１２９，１３１に接続しているため、接続端子１２９，１３１を設けるスペース及び芯線を配線するためのスペースが必要となり、この接続端子１２９，１３１がスイッチ部１１１の厚みを大きくしスイッチ本体１０１の小型化を妨げていた。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により、スイッチ本体の薄型化を図る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。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
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、アクチュエータがスイッチ本体の操作部に進入し、これに応じてスイッチ部の操作ロッドが移動することにより少なくとも１個の接点が開閉する安全スイッチにおいて、前記操作部に回転自在に設けられ、外周面に係合部が形成され、前記アクチュエータの進入・後退に応じて回転することにより、前記操作ロッドを移動させる駆動カムと、前記操作部に、前記駆動カムの回転軸と平行であって前記駆動カムから離れた位置に設けられた軸部材と、前記軸部材の軸方向に移動自在に当該軸部材に支持されて前記操作部に設けられ、ロック位置に移動時に前記係合部と当接して係合し前記駆動カムの回転をロックするとともに、ロック解除位置に移動時に前記係合部から離間して係合状態を解除する少なくとも１個のロック部材と、前記操作部に変位自在に設けられ、前記アクチュエータの進入時に第１の位置から第２の位置に変位して前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置に移動させ、前記アクチュエータの後退時に前記第２の位置から前記第１の位置に変位して前記ロック部材を前記ロック解除位置から前記ロック位置に移動させる少なくとも１個の中間部材とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
このような構成によると、アクチュエータの進入時および後退時にそれぞれ第２の位置及び第１の位置に変位する中間部材を設けるとともに、この中間部材により移動されて駆動カムの回転をロック解除およびロックするロック部材を、駆動カムの回転軸と平行であって駆動カムから離れた位置に設けられた軸部材によって当該軸部材の軸方向に移動自在に支持することで駆動カム外周面の係合部と係合するように配設しているため、従来のように、駆動カムの回転軸方向に移動するロック部材を駆動カムに重合するように該駆動カムの両側に配設している場合に比べて、操作部の厚みを薄くすることができ、スイッチ本体の小型化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記ロック部材が、前記アクチュエータの前記操作部への進入時に、前記アクチュエータが直接接触しない位置に配設されていることを特徴としている。このような構成によれば、アクチュエータが直接接触しない位置にロック部材が配設されて、中間部材によらなければロック部材を移動させることができないため、例えばアクチュエータ以外の工具（例えば、ドライバなど）でロック部材を移動させようといたずらしても、ロック部材を移動させることができないようになっている。そのため、専用のアクチュエータを用いなければ、スイッチ部の接点を開閉させることができず、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００２０】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記ロック部材の前記ロック位置から前記ロック解除位置までの移動量が、前記ロック部材の前記係合部との当接部分における前記回転軸方向の長さよりも若干大きいことを特徴としている。
【００２１】
このような構成によれば、ロック部材は、係合部との当接部分における回転軸方向の長さより若干長い距離だけ移動することで、ロック解除位置に配置される。すなわち、ロック部材は、係合部との係合状態が解除された後は、それ以上回転軸の軸方向に移動しないため、従来のようにアクチュエータの幅を考慮した余分なスペースを確保する必要がなく、操作部の厚みの増大を防止することができ、スイッチ本体の小型化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記中間部材を前記第２の位置から前記第１の位置へ付勢する第１の付勢手段を備え、前記中間部材が、前記駆動カムの回転軸に同軸に設けられ、前記アクチュエータの進入時に前記第１の付勢手段に抗して前記第１の位置から前記第２の位置に回転することを特徴としている。
【００２３】
このような構成によれば、中間部材が第２の位置から第１の位置に付勢されているため、第１の付勢手段に抗して第１の位置から第２の位置に変位していた中間部材を、アクチュエータの後退に伴って、自動的に第２の位置から第１の位置に復帰させることができる。しかも、中間部材は、駆動カムの回転軸と同軸に設けられているため、中間部材専用の回転軸を設ける必要がなく、コストを低減することができる。
【００２４】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記ロック部材を、前記ロック解除位置から前記ロック位置へ付勢する第２の付勢手段を備えていることを特徴としている。このような構成によれば、ロック部材が第２の付勢手段によりロック解除位置からロック位置側へ付勢されているため、中間部材が第２の位置から第１の位置に移動すると、これに伴ってロック部材を自動的にロック解除位置からロック位置まで移動させることができる。
【００２５】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記中間部材が、前記駆動カムの両側に一対設けられ、前記ロック部材が一対設けられて前記ロック位置で互いに突き合った状態で前記駆動カムの係合部に当接し、前記第２の付勢手段が一対設けられて前記両第２の付勢手段それぞれにより前記両ロック部材が前記ロック位置に付勢されて互いに突き合わされていることを特徴としている。
【００２６】
このような構成によれば、両ロック部材は互いに突き合った状態で駆動カムの係合部に当接しているため、一方のロック部材が第１の付勢手段の破損等によりロック位置に移動しなくなった場合には、他方のロック部材がその第１の付勢手段により、故障したロック部材側に移動して、２個のロック部材が突き合わされていた中立位置付近で駆動カムと係合する。そのため、一方のロック部材の第１の付勢手段が故障しても、係合状態のバランスが悪化したり、係合強度が低下することはなく、安定して駆動カムとロック部材とを係合させることができ、安全スイッチの信頼性をより向上することができる。
【００２７】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記中間部材の端部に第１の傾斜面が形成され、前記アクチュエータの進入による前記中間部材の変位により、前記第１の傾斜面が前記ロック部材の端部を摺接して前記ロック部材が前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動することを特徴としている。
【００２８】
このような構成によれば、中間部材の端部に第１の傾斜面を形成し、この第１の傾斜面がロック部材の端部を摺接することでロック部材が移動されるため、スイッチ本体に余分なスペースを必要とせず、簡単な構成でロック部材をロック位置からロック解除位置に移動させることができる。
【００２９】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記ロック部材の端部に第２の傾斜面が形成され、前記アクチュエータの進入による前記中間部材の変位により、前記中間部材の端部が前記第２の傾斜面を摺接して前記ロック部材が前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動することを特徴としている。
【００３０】
このような構成によれば、ロック部材の端部に第２の傾斜面を形成し、中間部材の端部がこの第２の傾斜面を摺接することでロック部材が移動されるため、スイッチ本体に余分なスペースを必要とせず、簡単な構成でロック部材をロック位置からロック解除位置に移動させることができる。
【００３１】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記接点が、外部に接続用のケーブルの端部に電気的に接続されてユニットケース内に配設され、前記ユニットケースに前記操作ロッドが組み込まれた状態で前記ユニットケースが前記スイッチ部に着脱自在に装着されていることを特徴としている。
【００３２】
このような構成によれば、接点がケーブルに予め接続されてユニットケース内に配設されているため、従来のように接点とケーブルとを接続するための接続端子が不要になり、スイッチ部の簡素化および小型化を図ることができる。また、安全スイッチと外部の装置とを接続するには、ユニットケースをスイッチ部に装着するだけでよいため、従来のように、接点とケーブルとを接続する煩雑な配線作業を行う必要がなく、また配線作業のために蓋を開閉する必要もなく、配線作業中における配線ミスや蓋の閉め忘れによる浸水等を未然に防止することができる。
【００３３】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記接点が、前記スイッチ部に複数個設けられて千鳥状に配設されていることを特徴としている。このような構成によれば、スイッチ部において複数の接点が千鳥状に配設されているため、複数の接点を一直線上に配列する場合に比べて、スイッチ部の長さを短くすることができ、安全スイッチの小型化を図ることができる。
【００３４】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記各接点のうち少なくとも１個が、外部装置の動作制御に使用される常閉接点からなり、前記アクチュエータの進入時に、前記常閉接点が閉状態となって前記外部装置を操作可能にし、前記アクチュエータの後退時に、前記常閉接点が開状態となって前記外部装置を操作不能にすることを特徴としている。
【００３５】
このような構成によれば、接点のうち少なくとも１個が常閉接点からなり、この常閉接点が開状態のときに外部装置が操作不能になるため、例えば常閉接点が閉状態のときに接点が溶着した場合であっても、この常閉接点を開状態にすることで溶着した接点を強制的に開離して外部装置を操作不能にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００３６】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記各接点のうち少なくとも１個が、前記常閉接点が閉状態または開状態のときに、開状態または閉状態となる常開の補助接点からなることを特徴としている。このような構成によれば、少なくとも１個の接点が他の常閉接点とは逆の開閉動作を行う常開の補助接点であるため、この補助接点の開閉状態のみをモニタすることにより、他の常閉接点の開閉状態を識別することができる。また、例えばこの補助接点と常閉接点とが同じ開閉状態を示したときはいずれかの接点が故障していることを容易に判断することができる。
【００３７】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記各接点のうち少なくとも１個が、その位置を変更可能な可動端子と固定端子とを有し、これら可動端子及び固定端子の位置を変更することにより、常閉または常開の接点構造に切り換えられる構成であることを特徴としている。
【００３８】
このような構成によれば、少なくとも１個の接点が、可動端子および固定端子の位置を変更することにより、常閉または常開の接点構造に切り換えられる構成であるため、１個の接点で用途に応じて常閉接点または常開接点を構成することができる。また、各接点構造で部品を共用化できるため、常閉接点及び常開接点専用の部品が不要になり、コストを低減することができる。さらに、接点構造を切り換える際には、可動端子及び固定端子の位置を変更するだけであるため、部品の種類が増加することによる部品の組間違えを未然に防止することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態について図１ないし図１０を参照して説明する。但し、図１は安全スイッチの外観斜視図、図２はスイッチ本体の断面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図、図５は接点構成の変形例を示す図、図６ないし図１０は安全スイッチの動作説明図である。
【００４０】
本発明における安全スイッチは、上記した従来のものとほぼ同様に、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、図１に示すように、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。
【００４１】
このとき、スイッチ本体１は、従来のものと同様、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の上面及び側面に形成された挿入孔９ａ，９ｂのうち一方の挿入孔に対向する位置で、防護扉を閉鎖した状態のときに操作部５の挿入孔９ａ，９ｂ内に進入する。なお、アクチュエータ３は、図１に示すように、基部３ａと、この基部３ａから突出する一対の押圧片３ｂと、これら両押圧片３ｂを互いに連結する連結片３ｃとから構成されている。このとき、従来の幅が大きく厚みの薄い平板状のアクチュエータ１０３の押圧片１０３ｂ（図１１参照）と比べ、両押圧片３ｂは幅が小さく厚みのある形状を有し、連結片３ｃを通る断面がコ字状を成している。
【００４２】
操作部５は、図２及び図３に示すように、ケース部材１１と、回転軸１３がこのケース部材１１の内面に枢支されて回転自在に支持された駆動カム１５と、この駆動カム１５の両側で駆動カム１５の回転軸１３と同軸に駆動カム１５とは連動せずに回転自在に設けられた一対の中間部材１７と、駆動カム１５の回転をロックする一対のロック部材１９とにより構成されている。
【００４３】
駆動カム１５の外周面上部には、アクチュエータ３の連結片３ｃが嵌挿する２つの凹部１５ａ，１５ｂが、上記した挿入孔９ａ，９ｂから覗く位置にそれぞれ形成されている。また、駆動カム１５の外周面下部には凸部１５ｃが形成されており、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２１の半球状の先端が駆動カム１５の凸部１５ｃに当接している。
【００４４】
そして、駆動カム１５の回転に伴って操作ロッド２１が前進・後退して移動すると、スイッチ部７の接点の開閉状態が切り換えられる。さらに、駆動カム１５の周面であって凸部１５ｃの一端側には、円弧状の係合部１５ｄが形成されており、この係合部１５ｄに両ロック部材１９が当接して係合することにより駆動カム１５の回転がロックされるようになっている。
【００４５】
また、両中間部材１７の外周面には、アクチュエータ３の押圧片３ｄが当接する２つの当接部１７ａ，１７ｂが各挿入孔９ａ，９ｂそれぞれから覗く位置に形成されており、アクチュエータ３の進入に伴って押圧片３ｂの先端によりいずれか一方の当接部１７ａ，１７ｂが押圧されると、両中間部材１７が回転して初期位置である第１の位置から第２の位置へと変位する。
【００４６】
そして、両中間部材１７は、第２の位置で両ロック部材１９それぞれを後述するロック解除位置へと移動させる。また、図４に示すように、これら両中間部材１７の外側面下部には、中間部材１７の厚みが次第に薄くなるような円弧状の傾斜面１７ｃが形成されており、後述するロック部材１９の板状部２７の端部２７ａと摺接している。
【００４７】
さらに、回転軸１３の両端部には、一対のねじりバネ２３がそれぞれ巻回され、両ねじりバネ２３の一端部が両中間部材１７の外側面に、他端部がケース部材１１の内面にそれぞれ固定され、両ねじりバネ２３によって、両中間部材１７は常時第２の位置から第１の位置へと付勢されている。ここで、両ねじりバネ２３が本発明の第１の付勢手段に相当し、両中間部材１７の傾斜面１７ｃが本発明の第１の傾斜面に相当する。
【００４８】
両ロック部材１９は、駆動カム１５の係合部１５ｄと係合する円筒部２５と、この円筒部２５の外側面に設けられた板状部２７とから構成され、駆動カム１５の係合部１５ｄの近傍に回転軸１３に平行に軸部材２９が設けられ、この軸部材２９に両ロック部材１９が軸方向に移動自在に支持されている。また、軸部材２９の両端部に一対のコイルバネ３１が巻回され、両ロック部材１９の円筒部２５が互いに突き合わされる方向に両ロック部材１９が付勢され、両コイルばね３１により、両ロック部材１９が後述するロック解除位置からロック位置へと付勢されている。
【００４９】
そして、図３に示すように、両ロック部材１９が、互いにその板状部２７と反対側面である円筒部２５の側面同士を突き合わせた状態のロック位置にあるときには、両ロック部材１９の円筒部２５の周面が、駆動カム１５の係合部１５ｄに当接して係合し、駆動カム１５が回転しないように駆動カム１５をロックするのである。
【００５０】
一方、両ロック部材１９が、互いに離間してケース部材１１の内面に接近する方向に移動し、両ロック部材１９の円筒部２５と係合部１５ｄとの係合状態が解除されたロック解除位置にある場合には、駆動カム１５のロックが解除され、駆動カム１５は回転可能な状態となる。ここで、各ロック部材１９それぞれがロック位置からロック解除位置に移動するときの移動量は、図４に示すように、両ロック部材１９の円筒部２５それぞれと係合部１５ｄとが当接している回転軸１３方向における長さＬより若干長い距離Ｌｔ（＞Ｌ）となっており、両ロック部材１９それぞれは、両コイルバネ３１の付勢力によって、この距離Ｌｔ以上にはケース部材１１の内面に接近する方向に移動しないようになっている。
【００５１】
さらに、図４に示すように、両ロック部材１９の板状部２７の端部２７ａは円弧状に形成されており、両ロック部材１９の端部２７ａそれぞれが、上記した両中間部材１７の傾斜面１７ｃそれぞれと摺接するようになっている。ここで、両コイルバネ３１が本発明の第２の付勢手段に相当する。
【００５２】
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、図２及び図３に示すように、ケース部材３３と、このケース部材３３の内部に着脱自在に装着され、接点が内蔵されたユニットケース３５と、上記した操作ロッド２１とから構成されている。
【００５３】
ケース部材３３の一端部には、挿入孔３３ａが形成されており、この挿入孔３３ａからユニットケース３５が挿入され、ケース部材３３の内部に装着される。また、図１に示すように、ケース部材３３の外面には、スイッチ本体１を産業機械の防護扉周縁の壁面に取り付けるためのボルトが挿入される一対の取付孔３３ｂが形成されている。なお、このケース部材３３に、操作部５側のケース部材１１が係合爪等により着脱自在に取り付けられるように構成されている。
【００５４】
ところで、ユニットケース３５は、図２及び図３に示すように、操作ロッド２１の他端部に接し操作ロッド２１と一体となって移動する可動部材３７と、この可動部材３７に配設される３個の常閉接点、つまり第１、第２及び第３常閉接点３９，４０，４１とを内部に備えている。各常閉接点３９〜４１は、それぞれ可動端子３９ａ，４０ａ，４１ａと固定端子３９ｂ，４０ｂ，４１ｂとからなり、各可動端子３９ａ〜４１ａは可動部材３７に固定され、各固定端子３９ｂ〜４１ｂはユニットケース３５内の枠部材４３に固定されている。ここで、各常閉接点３９〜４１のうち、２個は産業機械への電源供給及び遮断用およびその２重化対策用であり、残りの１個はこれら電源供給及び遮断用の接点の開閉状態のモニタ用である。
【００５５】
そして、可動部材３７は、板状の基板部４５と、この基板部４５の一方側面（図３の右側面）の両端に立設される第１取付部５３及び第２取付部５４と、基板部４５の他方側面（図３の左側面）の中央に立設される第３取付部５５とから構成されており、その一端側が操作ロッド２１の他端と当接するとともに、その他端側にコイルバネ５１が取り付けられ、コイルバネ５１によって可動部材３７が操作部５の方向に付勢されている。また、各取付部５３〜５５には、一対の突起５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂがそれぞれ可動部材３７の長手方向に互いに対向して設けられている。
【００５６】
そして、第１ないし第３常閉接点３９〜４１の可動端子３９ａ〜４１ａが、一方の突起５３ａ，５４ａ，５５ａの根元部それぞれに着脱自在に取り付けられるとともに、各対の突起５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂにぞれぞれ外嵌されたバネ５７〜５９によって、各可動端子３９ａ〜４１ａが各取付部５３〜５５に押し付けられて固定されており、これらのバネ５７〜５９により、各可動端子３９ａ〜４１ａそれぞれと各固定端子３９ｂ〜４１ｂそれぞれとの間の接触力が発生されている。
【００５７】
ここで、図３に示すように、各常閉接点３９〜４１は、ユニットケース３５内においてスイッチ部７の長手方向に交互にずれて千鳥状に配設されている。そのため、３個の常閉接点を同一平面内に一直線上に配設する場合に比べてスイッチ部７の長さを短くすることができ、スイッチ本体１の小型化を図ることができる。
【００５８】
また、ユニットケース３５には、産業機械と電気的に接続されるケーブル６１が装着されており、ユニットケース３５の内部においてケーブル６１と各常閉接点３９〜４１とが電気的に接続され、各常閉接点３９〜４１が開閉することにより、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。
【００５９】
ところで、第２常閉接点４０の固定端子４０ｂは、図２に示すように、ユニットケース３５の枠部材４３に形成された常閉接点用取付部４３ａに着脱自在に取り付けられ、可動端子４０ａとともにその取り付け位置および取り付け状態を変更可能に取り付けられており、第２常閉接点４０を常開接点に切り換えることができるようになっている。
【００６０】
すなわち、枠部材４３には、上記した常閉接点用取付部４３ａに加え、固定端子４０ｂが着脱自在に取り付けられる常開接点用取付部４３ｂが形成されており、図５に示すように、第２常閉接点４０の可動端子４０ａを一方の突起５４ａから取り外して他方の突起５４ｂ側に取り付けるとともに、固定端子４０ｂを常閉接点用取付部４３ａから取り外して常開接点用取付部４３ｂに取り付けることにより、第２常閉接点４０を常開接点に切り換えることができる。
【００６１】
こうすることで、この常開接点は、第１及び第３常閉接点３９，４１と逆の開閉動作を行うため、第２常閉接点４０の場合とは異なる動作のモニタ用接点として用いることができ、用途に応じて常閉と常開の選択を行うことができる。なお、図５では、閉状態の常開接点に切り換えた場合を示している。
【００６２】
なお、アクチュエータ３が進入していない初期状態では、図２および図３に示すように、操作ロッド２１はコイルバネ５１に抗して駆動カム１５の凸部１５ｃにより押圧されてほとんどの部分がスイッチ部７側に没した状態にあり、操作ロッド２１により可動部材３７が押し込まれている。これによって、各常閉接点３９〜４１の可動端子３９ａ〜４１ａ及び固定端子３９ｂ〜４１ｂが離間し、各常閉接点３９〜４１がオフ状態となり、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。
【００６３】
次に、上記のように構成された安全スイッチの動作について図６ないし図１０を参照して説明する。いま、図２ないし図４に示す初期状態からアクチュエータ３が操作部５の側面の挿入孔９ａに進入すると、図６（ａ）に示すように、アクチュエータ３の押圧片３ｂにより両中間部材１７の当接部１７ａが押圧され、両中間部材１７が同図中のα方向に回転し、初期位置である第１の位置から第２の位置へ変位する。このとき、両中間部材１７の傾斜面１７ｃが、両ロック部材１９の端部２７ａにそれぞれ摺接し、これにより図６（ｂ）に示すように、円筒部２５同士が突き合わされた状態にあった両ロック部材１９がコイルバネ３１に抗して押し広げられ、両ロック部材１９はロック解除位置へ移動する。その結果、両ロック部材１９の円筒部２５と、駆動カム１５の係合部１５ｄとの係合状態が解除され、駆動カム１５は回転可能な状態となる。
【００６４】
この状態から、さらにアクチュエータ３が進入すると、図７に示すように、アクチュエータ３の連結片３ｃが駆動カム１５の凹部１５ａに嵌挿し、この状態のままで連結片３ｃにより駆動カム１５が回転されて、操作ロッド２１と駆動カム１５の凸部１５ｃとの当接状態が解除される。その結果、操作ロッド２１がコイルバネ５１の付勢力により可動部材３７と一体となって操作部５方向へ移動し、図８に示すように、各常閉接点３９〜４１の可動端子３９ａ〜４１ａそれぞれと固定端子３９ｂ〜４１ｂぞれぞれとが接触して各常閉接点３９〜４１がオン状態となり、産業機械への電源が供給されて産業機械が操作可能な状態となる。
【００６５】
一方、進入状態のアクチュエータ３が後退すると、アクチュエータ３の連結片３ｃが駆動カム１５の凹部１５ａと嵌挿した状態で駆動カム１５が図７中のβ方向に回転され、これに伴って駆動カム１５の凸部１５ｃにより操作ロッド２１が押し込まれて各常閉接点３９〜４１がオフ状態になり、産業機械は操作不能な状態となる。このとき、両中間部材１７が、アクチュエータ３の後退に伴って両ねじりバネ２３それぞれにより付勢されて回転し、両中間部材１７は上記した第２の位置から第１の位置に変位する。そして、両中間部材１７の第１の位置への変位に伴って、両中間部材１７の傾斜面１７ｃが両ロック部材１９の端部２７ａを進入時とは逆方向にぞれぞれ摺接し、両ロック部材１９が両コイルバネ３１の付勢力によってロック解除位置からロック位置へ移動し、両ロック部材１９の円筒部２５が駆動カム１５の係合部１５ｄに係合して駆動カム１５の回転がロックされる。このとき、両ロック部材１９の円筒部２５は互いに突き合わされた状態に復帰する。
【００６６】
ところで、操作部５の上面側の挿入孔９ｂからアクチュエータ３が進入した場合も、上記と同様の動作により、駆動カム１５のロックを解除して各常閉接点３９〜４１を閉状態にすることができる。すなわち、図２ないし図４に示す初期状態から、アクチュエータ３が操作部５上面の挿入孔９ｂから進入すると、図９（ａ）に示すように、アクチュエータ３の押圧片３ｂにより両中間部材１７の当接部１７ｂが押圧され、両中間部材１７が第１の位置から第２の位置へ変位する。これにより、図９（ｂ）に示すように、円筒部２５同士が突き合わされた状態にあった両ロック部材１９がコイルバネ３１に抗して押し広げられ、両ロック部材１９はロック解除位置へ移動し、駆動カム１５のロックが解除されて駆動カム１５は回転可能な状態となる。
【００６７】
そして、この状態から、さらにアクチュエータ３が進入すると、図１０に示すように、アクチュエータ３の連結片３ｃが駆動カム１５の凹部１５ｂに嵌挿しながら駆動カム１５が回転され、操作ロッド２１と駆動カム１５の凸部１５ｃとの当接状態が解除される。その結果、コイルバネ５１の付勢力により、可動部材３７が操作ロッド２１とともに操作部５方向へ移動し、各常閉接点３９〜４１がオン状態に切り換わる。なお、この状態からアクチュエータ３を後退させた場合には、上記した動作と逆の動作が行われ、駆動カム１５の回転が再びロックされるとともに、各常閉接点３９〜４１がオフ状態に切り換わる。
【００６８】
従って、上記した実施形態によれば、駆動カム１５の回転軸１３と同軸に回転可能な一対の中間部材１７を設けるとともに、両中間部材１７により移動されて駆動カム１５の回転をロック或いはロック解除する一対のロック部材１９を、駆動カム１５外周面の係合部１５ｄと係合する位置に配設しているため、従来のように回転軸の軸方向に移動するロック部材を駆動カムの両側に配設している場合に比べ、操作部５の厚みを薄くすることができ、スイッチ本体１の小型化を図ることができる。
【００６９】
また、ロック部材１９のロック位置からロック解除位置への移動量は、駆動カム１５のロックが解除されるための最小の長さ、つまり両ロック部材１９の円筒部２５それぞれと係合部１５ｄとが当接している回転軸１３方向における長さＬより若干長い距離Ｌｔ（＞Ｌ）に設定されており、両ロック部材１９それぞれは、この距離Ｌｔ以上にはケース部材１１の内面に接近する方向に移動しないようになっている。
【００７０】
このように、両ロック部材１９のロック位置からロック解除位置までの移動量を最小限に抑えているので、両ロック部材１９とケース部材１１内壁との間に余分なスペースを必要としないため、操作部５の厚みを抑えることができ、その結果、スイッチ本体１の小型化を図ることができる。なお、本実施形態では、両ロック部材１９を薄く形成して、両ロック部材１９がロック解除位置に移動したときに、両中間部材１７のさらに外方へは移動しないようになっており（図６（ｂ）参照）、スイッチ本体１をより薄型にしている。
【００７１】
また、両ロック部材１９は、駆動カム１５の回転軸１３とは異なる軸部材２９に支持されて中間部材１７によらなければ移動させることができず、しかも操作部５の挿入孔９ａ，９ｂから離れた位置に配設されているため、アクチュエータ３以外の工具（例えば、ドライバなど）で両ロック部材１９及び駆動カム１５を移動させようといたずらしても、両ロック部材１９を移動させることができず、各常閉接点３９〜４１を開閉させることができない構造になっており、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００７２】
また、上記した実施形態では、一対のロック部材１９の円筒部２５同士が互いに突き合った状態で駆動カム１５の係合部１５ｄに当接しているため、例えば、一方のロック部材１９のコイルバネ３１の破損等によりロック位置に移動しなくなった場合でも、他方のロック部材１９がコイルバネ３１により付勢されて、故障したロック部材１９側に移動し、２個のロック部材１９が突き合わされていた中立位置付近で駆動カム１５の係合部１５ｄと係合する。
【００７３】
その結果、一方のロック部材１９のコイルバネ３１が故障しても、駆動カム１５とロック部材１９との係合状態のバランスが悪化したり、係合強度が低下したりすることはなく、安定して駆動カム１５とロック部材１９とを係合させることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００７４】
さらに、各常閉接点３９〜４１がケーブル６１に予め電気的に接続されてユニットケース３５内に配設されているため、常閉接点３９〜４１とケーブル６１とを接続するために従来のような接続端子１２９，１３１（図１２，図１３参照）を設ける必要がなく、スイッチ部７の構成を簡素化して小型化を図ることができる。
【００７５】
ここで、安全スイッチと産業機械とを接続するためには、ケーブル６１の一端部を産業機械側に接続するとともに、ユニットケース３５をスイッチ部７のケース部材３３内に装着するだけでよいため、従来のように接点とケーブルとを接続する煩雑な配線作業を行う必要がなく、また配線作業のために蓋を開閉する必要もなく、配線作業中における配線ミスや蓋の閉め忘れによる浸水等を未然に防止することができる。
【００７６】
また、上記した実施形態では、３個の常閉接点３９〜４１を用い、その開閉動作により産業機械への電源供給及び供給遮断を行っているため、例えば、常閉接点３９〜４１がオン状態となって、産業機械への電源供給が行われている際に、常閉接点３９〜４１の可動端子３９ａ〜４１ａと固定端子３９ｂ〜４１ｂとが溶着した場合であっても、アクチュエータ３が後退し、操作ロッド２１によって可動部材３７が押し込まれることにより、溶着した可動端子３９ａ〜４１ａと固定端子３９ｂ〜４１ｂとを強制的に開離することができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、常閉接点を３個設けているが、これに限定されるものではなく、１個または２個或いは、４個以上設けてもよい。なお、安全スイッチとしての信頼性を高めるためには、常閉接点を少なくとも２個設けることが望ましい。さらに、第２常閉接点４０は、可動端子４０ａと固定端子４０ｂの位置を変更することにより、常開接点に切り換えることができるよう構成されているため、スイッチ部７の接点構成を用途に応じて簡単に変更することができる。
【００７８】
このとき、第２常閉接点４０を常開接点に切り換える場合には、可動端子４０ａと固定端子４０ｂの位置を変更するだけよく、各接点構造に専用の部品を必要としないため、コストの低減を図ることができ、しかも部品が増加することによる部品の組間違え等も未然に防ぐことができる。なお、本実施形態では、第２常閉接点４０のみを接点構造が切り換え可能な接点として構成しているが、これに限定されるものではなく、接点構造が切り換え可能な接点の数は任意である。
【００７９】
また、本実施形態では、両中間部材１７を駆動カム１５の回転軸１３と同軸に回転自在に支持しているが、両中間部材１７はこのような回転構造に限定されるものではなく、例えば、中間部材１７をアクチュエータ３の進入・後退に伴って駆動カム１５の側面をスライド（変位）するように構成し、このスライドに伴ってロック部材１９を移動させるように構成しても構わない。
【００８０】
また、上記した実施形態では、中間部材１７およびロック部材１９が２個ずつ配設されているが、これに限定されるものではなく、中間部材１７およびロック部材１９が１個ずつ配設され、中間部材１７の変位に応じて、ロック部材１９が移動するように構成されていれば構わない。
【００８１】
また、上記した実施形態では、中間部材１７の端部に形成された傾斜面１７ｃ上をロック部材１９の板状部２７の端部２７ｃが摺動することで、ロック部材１９がロック位置からロック解除位置へ移動しているが、これに限定されるものではなく、中間部材１７の端部と板状部２７の端部２７ａとの少なくとも一方に傾斜面が形成されて、中間部材１７の端部が板状部２７の端部２７ａを摺動するように構成されていればよい。ここで、板状部２７の端部２７ａに形成される傾斜面が、本発明の第２の傾斜面に相当する。
【００８２】
また、本発明は上記した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以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００８３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、アクチュエータの進入時および後退時にそれぞれ第２の位置及び第１の位置に変位する中間部材を設けるとともに、この中間部材により移動されて駆動カムの回転をロック解除およびロックするロック部材を、駆動カムの回転軸と平行であって駆動カムから離れた位置に設けられた軸部材によって当該軸部材の軸方向に移動自在に支持することで駆動カム外周面の係合部と係合するように配設しているため、従来のように、駆動カムの回転軸方向に移動するロック部材を駆動カムに重合するように該駆動カムの両側に配設している場合に比べて、操作部の厚みを薄くすることができ、スイッチ本体の小型化を図ることが可能になる。
【００８４】
また、請求項２に記載の発明によれば、アクチュエータが直接接触しない位置にロック部材が配設されて、中間部材によらなければロック部材を移動させることができないため、例えばアクチュエータ以外の工具（例えば、ドライバなど）でロック部材を移動させようといたずらしても、ロック部材を移動させることができないようになっている。そのため、専用のアクチュエータを用いなければ、スイッチ部の接点を開閉させることができず、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００８５】
また、請求項３に記載の発明によれば、ロック部材は、係合部との係合状態が解除された後は、それ以上回転軸方向外方に移動しないため、従来のようにアクチュエータの幅を考慮した余分なスペースを確保する必要がなく、操作部の厚みの増大を防止することができ、スイッチ本体の小型化を図ることが可能になる。
【００８６】
また、請求項４に記載の発明によれば、中間部材が第２の位置から第１の位置に付勢されているため、第１の付勢手段に抗して第１の位置から第２の位置に変位していた中間部材を、アクチュエータの後退に伴って、自動的に第２の位置から第１の位置に復帰させることが可能になる。しかも、中間部材は、駆動カムの回転軸と同軸に設けられているため、中間部材専用の回転軸を設ける必要がなく、コストを低減することが可能になる。
【００８７】
また、請求項５に記載の発明によれば、ロック部材が第２の付勢手段によりロック解除位置からロック位置側へ付勢されているため、中間部材が第２の位置から第１の位置に移動すると、これに伴ってロック部材を自動的にロック解除位置からロック位置まで移動させることが可能になる。
【００８８】
また、請求項６に記載の発明によれば、両ロック部材は互いに突き合った状態で駆動カムの係合部に当接しているため、一方のロック部材が第１の付勢手段の破損等によりロック位置に移動しなくなった場合には、他方のロック部材がその第１の付勢手段により、故障したロック部材側に移動して、２個のロック部材が突き合わされていた中立位置付近で駆動カムと係合する。そのため、一方のロック部材の第１の付勢手段が故障しても、係合状態のバランスが悪化したり、係合強度が低下することはなく、安定して駆動カムとロック部材とを係合させることができ、安全スイッチの信頼性をより向上することが可能になる。
【００８９】
また、請求項７に記載の発明によれば、中間部材の端部に第１の傾斜面を形成し、この第１の傾斜面がロック部材の端部を摺接することでロック部材が移動されるため、スイッチ本体に余分なスペースを必要とせず、簡単な構成でロック部材をロック位置からロック解除位置に移動させることが可能になる。
【００９０】
また、請求項８に記載の発明によれば、ロック部材の端部に第２傾斜面を形成し、中間部材の端部がこの第２の傾斜面を摺接することでロック部材が移動されるため、スイッチ本体に余分なスペースを必要とせず、簡単な構成でロック部材をロック位置からロック解除位置に移動させることが可能になる。
【００９１】
また、請求項９に記載の発明によれば、接点がケーブルに予め接続されてユニットケース内に配設されているため、従来のように接点とケーブルとを接続するための接続端子が不要になり、スイッチ部の簡素化および小型化を図ることができる。また、安全スイッチと外部の装置とを接続するには、ユニットケースをスイッチ部に装着するだけでよいため、従来のように、接点とケーブルとを接続する煩雑な配線作業を行う必要がなく、また配線作業のために蓋を開閉する必要もなく、配線作業中における配線ミスや蓋の閉め忘れによる浸水等を未然に防止することが可能になる。
【００９２】
また、請求項１０に記載の発明によれば、スイッチ部において複数の接点が千鳥状に配設されているため、複数の接点を一直線上に配列する場合に比べて、スイッチ部の長さを短くすることができ、安全スイッチの小型化を図ることが可能になる。
【００９３】
また、請求項１１に記載の発明によれば、、接点のうち少なくとも１個が常閉接点からなり、この常閉接点が開状態のときに外部装置が操作不能になるため、例えば常閉接点が閉状態のときに接点が溶着した場合であっても、この常閉接点を開状態にすることで溶着した接点を強制的に開離して外部装置を操作不能にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することが可能になる。
【００９４】
また、請求項１２に記載の発明によれば、少なくとも１個の接点が他の常閉接点とは逆の開閉動作を行う常開の補助接点であるため、この補助接点の開閉状態のみをモニタすることにより、他の常閉接点の開閉状態を識別することができ、さらに例えば、この補助接点と常閉接点とが同じ開閉状態を示したときはいずれかの接点が故障していることを容易に判断することが可能になる。
【００９５】
また、請求項１３に記載の発明によれば、少なくとも１個の接点が、可動端子および固定端子の位置を変更することにより、常閉または常開の接点構造に切り換えられる構成であるため、常閉接点または常開接点専用の部品を設ける必要がなく、部品の共用化を図ることができ、コストを低減することができ、しかも、接点構造を切り換える際には、可動端子及び固定端子の位置を変更するだけであるため、部品の種類が増加することによる部品の組間違えを未然に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図５】この発明の一実施形態における一部の平面図である。
【図６】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図７】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図８】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図９】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図１０】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図１１】従来例の安全スイッチを示す斜視図である。
【図１２】従来例のスイッチ本体の断面図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図１５】従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１スイッチ本体
３アクチュエータ
５操作部
７スイッチ部
１３回転軸
１５駆動カム
１５ｄ係合部
１７中間部材
１７ｃ傾斜面（第１の傾斜面）
１９ロック部材
２１操作ロッド
２３ねじりバネ（第１の付勢手段）
３１コイルバネ（第２の付勢手段）
３５ユニットケース
３９，４０，４１常閉接点
３９ａ，４０ａ，４１ａ可動端子
３９ｂ，４０ｂ，４１ｂ固定端子
６１ケーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a safety switch that is attached to a peripheral wall surface of an industrial machine or the like, for example, and stops power supply to the industrial machine or the like when the protective door is opened.
[0002]
[Prior art]
For industrial machinery protective doors, etc., a system to lock the drive of the machine should be provided when the protective door is not completely closed, in order to prevent troubles such as the operator getting caught in the machine and being injured. Is required.
[0003]
As one type of such a lock system, for example, a safety switch as shown in FIG. 11 is used. As shown in FIG. 11, this safety switch is electrically connected to an industrial machine and is composed of a switch main body 101 and an actuator 103. The switch main body 101 is fixed to a wall surface 105 around the protective door. The actuator 103 is fixed to the protective door 107. The actuator 103 is positioned opposite the insertion hole 101a of the switch body 101, and enters the operation portion 109 of the switch body 101 when the protective door 107 is closed.
[0004]
When the contact built in the switch unit 111 of the switch body 101 is switched to close due to the entry of the actuator 103, power is supplied to the industrial machine and the machine can be driven. On the other hand, when the actuator 103 comes out of the operation unit 109 due to the opening of the protective door 107, the original state is restored and the contact is switched to open, and the power supply to the machine is cut off.
[0005]
In addition, such a safety switch cannot be opened / closed by inserting a tool other than the dedicated actuator 103, such as a screwdriver, into the operation unit 109 from the viewpoint of safety. In the state where is extracted, the contact is locked in the open state. As shown in FIG. 11, the actuator 103 includes a base portion 103a, a pair of pressing pieces 103b protruding from the base portion 103a, and a connecting piece 103c that connects the pressing pieces 103b to each other.
[0006]
Further, as shown in FIGS. 12 to 14, a drive cam 113 is provided at the center of the operation portion 109, and this drive cam 113 is for moving the operation rod 115 of the switch portion 111 to open and close the contact. Thus, the rotation shaft 117 is pivotally supported on the inner surface of the case member 119 in the operation unit 109, and the drive cam 113 is rotatably supported.
[0007]
On both sides of the drive cam 113, a pair of lock members 121 are arranged coaxially with the rotation shaft 117 so as to be movable in the direction of the rotation shaft 117. Each lock member 121 is moved to the drive cam 113 side by a coil spring 123. It is energized. Further, a lock pin 121a is projected on the surface of each lock member 121 facing the drive cam 113, and when the lock pin 121a is engaged with the recess 113a formed on both side surfaces of the drive cam 113, the drive is performed. The rotation of the cam 113 is locked so that the operation rod does not move.
[0008]
Further, as shown in FIG. 14, an inclined surface 121 b with which the tip of the pressing piece 103 b of the actuator 103 abuts is formed on the surface of the lock member 121 that faces the insertion hole 101 a.
[0009]
As shown in FIG. 13, the switch rod 111 is provided with the operation rod 115, the normally closed contact 123, and the auxiliary normally open contact 125. The operation rod 115 is urged toward the operation unit 109 by a spring (not shown), the tip of the operation rod 115 comes into contact with the drive cam 113, and the tip part of the operation rod 115 moves into and out of the operation unit 109 as the drive cam 113 rotates. The open / close state of the contacts 123 and 125 is switched in conjunction with the withdrawal and withdrawal of the operation rod 115.
[0010]
In the initial state, that is, in the state of FIG. 13 in which the actuator 103 has not entered the operation unit 109, the normally closed contact 123 is open and the normally open contact 125 is closed. In addition, an introduction hole 127 through which a cable (not shown) electrically connected to the industrial machine is introduced is formed at the end of the switch part 111, and the switch part 111 is inserted into the switch part 111 through the introduction hole 127. A core wire (not shown) of the cable to be introduced is detachably fixed to connection terminals 129 and 131 having fixing screws corresponding to the respective contacts 123 and 125 and electrically connected to the respective contacts 123 and 125. And according to the approach / retreat of the actuator 103, the open / close state of the normally closed contact 123 and the normally open contact 125 is switched, thereby supplying power to the industrial machine and shutting off the power supply.
[0011]
Next, the operation of this safety switch will be described. As shown in FIGS. 12 to 14, when the actuator 103 does not enter the operation unit 109, each lock member 121 is moved to the drive cam 113 side by the biasing force of the coil spring 123, and the lock pin 121 a is moved to the drive cam 113. The rotation of the drive cam 113 is locked by engaging with the recess 113a. At this time, as shown in FIG. 13, the operation rod 115 is pressed toward the switch unit 111 by the drive cam 113, and the power supply to the industrial machine is cut off.
[0012]
On the other hand, when the actuator 103 enters the operation unit 109, the tip of the pressing piece 103b of the actuator 103 slides on the inclined surface 121b of the lock member 121 as shown in FIG. 123 is pushed away from the drive cam 113 against 123. As a result, the engagement between the lock pin 121a and the recess 113a is released, and the drive cam 113 becomes rotatable. When the actuator 103 is further advanced from this state, the connecting piece 103c of the actuator 103 presses the drive cam 113, and the drive cam 113 is rotated. As a result, as shown in FIG. Moves to the drive cam 113 side, and power is supplied to the industrial machine.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the safety switch having the above-described configuration, the actuator 103 pushes the pair of lock members 121 outward to release the engagement state between the lock pin 121a of the lock member 121 and the recess 113a of the drive cam 113. Therefore, a space for moving the lock member 121 outward when the engagement between the lock pin 121a and the recess 113a is released is required on the outer side of each lock member 121. This is one of the causes that increase the thickness of 109 and hinder downsizing of the switch body 101.
[0014]
Further, in the safety switch described above, since the actuator 103 enters between the pair of lock members 121, a minimum amount for releasing the engagement state between the lock pin 121 a and the recess 113 a is provided outside each lock member 121. In addition to the length, that is, the length of the lock pin 121a, a space corresponding to the width of the pressing piece 103b of the actuator 103 is required, and the thickness of the operation unit 109 is further increased.
[0015]
Moreover, in the switch part 111, since the core wire pulled out from the cable is connected to the connection terminals 129 and 131 of the respective contacts 123 and 125, a space for providing the connection terminals 129 and 131 and a space for wiring the core wires are necessary. Thus, the connection terminals 129 and 131 increase the thickness of the switch portion 111 and prevent the switch body 101 from being downsized.
[0016]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a safety switch capable of reducing the thickness of a switch body with a simple configuration.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the safety switch according to the present invention is a safety switch in which at least one contact is opened and closed by the actuator entering the operation portion of the switch body and the operation rod of the switch portion moving accordingly. In the switch, a drive cam that is rotatably provided in the operation portion, an engagement portion is formed on an outer peripheral surface, and moves according to the approach / retraction of the actuator to move the operation rod; A shaft member provided at a position parallel to the rotation axis of the drive cam and away from the drive cam is supported by the operation member, and is supported by the shaft member so as to be movable in the axial direction of the shaft member. Provided in the operation unit , B At least one member that contacts and engages with the engaging portion when moving to the lock position and locks the rotation of the drive cam, and releases the engaged state while moving away from the engaging portion when moving to the unlocked position. And a first position when the actuator enters. To second position When the actuator is retracted, the lock member is moved from the lock position to the lock release position. From the second position First 1 And at least one intermediate member that moves the lock member from the unlock position to the lock position.
[0018]
According to such a configuration, when the actuator enters and retracts, the first 2 Position and number 1 An intermediate member that is displaced to the position is provided, and moved by this intermediate member to lock the rotation of the drive cam Cancel And Squeeze The locking member By supporting the shaft member movably in the axial direction of the shaft member by a shaft member provided in a position parallel to the rotation axis of the drive cam and away from the drive cam. Engages with the engaging portion of the outer peripheral surface of the drive cam Like As in the past, Drive cam Drive cam with a locking member that moves in the direction of the rotation axis The drive cam to superpose on Compared with the case where it is arrange | positioned on both sides of this, the thickness of an operation part can be made thin and size reduction of a switch main body can be achieved.
[0019]
Further, the safety switch according to the present invention is characterized in that the lock member is disposed at a position where the actuator does not directly contact when the actuator enters the operation portion. According to such a configuration, the lock member is disposed at a position where the actuator does not directly contact, and the lock member cannot be moved unless the intermediate member is used. For example, a tool other than the actuator (for example, a driver) Thus, even if the user tries to move the lock member, the lock member cannot be moved. Therefore, unless a dedicated actuator is used, the contact of the switch unit cannot be opened and closed, and the reliability of the safety switch can be improved.
[0020]
In the safety switch according to the present invention, the amount of movement of the lock member from the lock position to the lock release position is greater than the length of the lock member in the contact portion with the engagement portion in the rotation axis direction. It is characterized by being slightly larger.
[0021]
According to such a configuration, the lock member is disposed at the unlock position by moving by a distance slightly longer than the length in the rotation axis direction at the contact portion with the engagement portion. In other words, the lock member does not move further in the axial direction of the rotation shaft after the engagement state with the engagement portion is released, so it is necessary to secure an extra space in consideration of the width of the actuator as in the past. Therefore, the increase in the thickness of the operation portion can be prevented, and the switch body can be downsized.
[0022]
The safety switch according to the present invention further includes a first urging unit that urges the intermediate member from the second position to the first position, and the intermediate member is disposed on a rotation shaft of the drive cam. It is provided coaxially and resists the first biasing means when the actuator enters. From the first position Said 2 It is characterized by rotating to the position.
[0023]
According to such a configuration, since the intermediate member is biased from the second position to the first position, the intermediate member is displaced from the first position to the second position against the first biasing means. The intermediate member that has been stored can be automatically returned from the second position to the first position as the actuator is retracted. Moreover, since the intermediate member is provided coaxially with the rotation shaft of the drive cam, it is not necessary to provide a rotation shaft dedicated to the intermediate member, and the cost can be reduced.
[0024]
In addition, the safety switch according to the present invention is characterized in that it includes second urging means for urging the lock member from the unlock position to the lock position. According to such a configuration, since the lock member is urged from the unlock position to the lock position side by the second urging means, when the intermediate member moves from the second position to the first position, Accordingly, the lock member can be automatically moved from the unlock position to the lock position.
[0025]
In the safety switch according to the present invention, a pair of the intermediate members are provided on both sides of the drive cam, and a pair of the lock members are provided to face each other at the lock position. A pair of the second urging means is provided, and the both urging means are urged to the lock position by the two second urging means, respectively, and abut against each other.
[0026]
According to such a configuration, both the lock members are in contact with the engaging portion of the drive cam in a state of being in contact with each other, so that one of the lock members moves to the lock position due to breakage of the first urging means or the like. If it does not occur, the other locking member is moved to the failed locking member side by the first urging means, and is engaged with the drive cam near the neutral position where the two locking members are abutted. To do. Therefore, even if the first urging means of one lock member fails, the balance of the engagement state does not deteriorate or the engagement strength does not decrease, and the drive cam and the lock member are stably engaged. The reliability of the safety switch can be further improved.
[0027]
In the safety switch according to the present invention, a first inclined surface is formed at an end of the intermediate member, and the first inclined surface is moved to an end of the lock member due to the displacement of the intermediate member due to the entry of the actuator. The locking member moves from the locked position to the unlocked position by sliding the part.
[0028]
According to such a configuration, the first inclined surface is formed at the end of the intermediate member, and the lock member is moved by sliding the first inclined surface against the end of the lock member. Therefore, the lock member can be moved from the lock position to the lock release position with a simple configuration without requiring an extra space.
[0029]
In the safety switch according to the present invention, a second inclined surface is formed at an end portion of the lock member, and the end portion of the intermediate member is inclined by the second inclination due to the displacement of the intermediate member due to the entry of the actuator. The lock member moves from the locked position to the unlocked position by sliding the surface.
[0030]
According to such a configuration, since the second inclined surface is formed at the end of the lock member, and the end of the intermediate member is in sliding contact with the second inclined surface, the lock member is moved. Therefore, the lock member can be moved from the lock position to the lock release position with a simple configuration without requiring an extra space.
[0031]
The safety switch according to the present invention is Notation The point is electrically connected to the end of the cable for connection to the outside and disposed in the unit case, and the unit case can be attached to and detached from the switch unit in a state where the operation rod is incorporated in the unit case. It is characterized by being attached to.
[0032]
According to such a configuration ,Contact Since the points are pre-connected to the cable and arranged in the unit case, there is no need for a connection terminal for connecting the contact and the cable as in the conventional case, and the switch part is simplified and miniaturized. Can do. In addition, to connect the safety switch to an external device, it is only necessary to attach the unit case to the switch part, so there is no need to perform complicated wiring work for connecting the contact and the cable as in the past. Further, it is not necessary to open and close the lid for the wiring work, and it is possible to prevent a wiring mistake during the wiring work or water intrusion due to forgetting to close the lid.
[0033]
Further, the safety switch according to the present invention is characterized in that a plurality of the contact points are provided in the switch portion and arranged in a staggered manner. According to such a configuration, since the plurality of contacts are arranged in a staggered manner in the switch unit, the length of the switch unit can be shortened compared to the case where the plurality of contacts are arranged in a straight line. Therefore, the size of the safety switch can be reduced.
[0034]
In the safety switch according to the present invention, at least one of the contacts is a normally closed contact used for operation control of an external device, and the normally closed contact is closed when the actuator enters. The external device can be operated, and when the actuator is retracted, the normally closed contact is opened to make the external device inoperable.
[0035]
According to such a configuration, at least one of the contacts is a normally closed contact, and the external device becomes inoperable when the normally closed contact is open. For example, when the normally closed contact is closed. Even when the contacts are welded, by opening the normally closed contact, the welded contacts can be forcibly separated to make the external device inoperable, improving the reliability of the safety switch. be able to.
[0036]
In the safety switch according to the present invention, at least one of the contacts includes a normally open auxiliary contact that is open or closed when the normally closed contact is closed or open. It is a feature. According to such a configuration, since at least one contact is a normally open auxiliary contact that performs an opening / closing operation opposite to the other normally closed contacts, by monitoring only the open / closed state of this auxiliary contact, The open / close state of the normally closed contact can be identified. Further, for example, when the auxiliary contact and the normally closed contact show the same open / close state, it can be easily determined that any one of the contacts has failed.
[0037]
Moreover, the safety switch according to the present invention has a movable terminal and a fixed terminal at which at least one of the contacts can change its position, and by changing the positions of these movable terminal and fixed terminal, It is characterized in that it can be switched to a normally closed or normally open contact structure.
[0038]
According to such a configuration, at least one contact can be switched to a normally closed or normally open contact structure by changing the positions of the movable terminal and the fixed terminal. Depending on the, a normally closed contact or a normally open contact can be constructed. Moreover, since parts can be shared by each contact structure, parts for exclusive use of the normally closed contact and the normally open contact become unnecessary, and the cost can be reduced. Further, when the contact structure is switched, only the positions of the movable terminal and the fixed terminal are changed, so that it is possible to prevent an erroneous combination of components due to an increase in the types of components.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an external perspective view of the safety switch, FIG. 2 is a cross-sectional view of the switch body, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 5 is a view showing a modified example of the contact configuration, and FIGS.
[0040]
The safety switch in the present invention is a switch that is electrically connected to an industrial machine or the like via a cable in substantially the same manner as the conventional one described above. As shown in FIG. Consists of.
[0041]
At this time, the switch main body 1 is composed of an operation unit 5 and a switch unit 7 as in the conventional case, and is fixed to a wall surface of the protective door peripheral edge of an industrial machine (not shown). Further, the actuator 3 is fixed to the protective door, and the position thereof is a position facing one of the insertion holes 9a and 9b formed on the upper surface and the side surface of the operation portion 5 and when the protective door is closed. Then, it enters the insertion holes 9a and 9b of the operation unit 5. As shown in FIG. 1, the actuator 3 includes a base portion 3a, a pair of pressing pieces 3b protruding from the base portion 3a, and a connecting piece 3c that connects the pressing pieces 3b to each other. At this time, compared to the conventional pressing piece 103b (see FIG. 11) of the flat plate-like actuator 103 having a large width and a small thickness, both pressing pieces 3b have a small width and a thick shape, and a cross section passing through the connecting piece 3c. Has a U-shape.
[0042]
As shown in FIGS. 2 and 3, the operation unit 5 includes a case member 11, a drive cam 15 in which a rotary shaft 13 is pivotally supported by the inner surface of the case member 11, and a drive cam 15. A pair of intermediate members 17 that are provided coaxially with the rotation shaft 13 of the drive cam 15 on both sides of the drive cam 15 so as to be rotatable without being interlocked with the drive cam 15, and a pair of lock members 19 that lock the rotation of the drive cam 15. It is configured.
[0043]
Two concave portions 15a and 15b into which the connecting piece 3c of the actuator 3 is fitted are formed at positions on the outer peripheral surface of the drive cam 15 so as to be seen from the insertion holes 9a and 9b. Further, a convex portion 15 c is formed at the lower portion of the outer peripheral surface of the drive cam 15, and the hemispherical tip of the operation rod 21 that protrudes from the switch portion 7 into the operation portion 5 so as to be freely retractable is the drive cam 15. Is in contact with the convex portion 15c.
[0044]
Then, when the operating rod 21 moves forward and backward as the drive cam 15 rotates, the contact state of the switch portion 7 is switched. Further, an arcuate engagement portion 15d is formed on the peripheral surface of the drive cam 15 on one end side of the convex portion 15c, and both lock members 19 are in contact with and engaged with the engagement portion 15d. As a result, the rotation of the drive cam 15 is locked.
[0045]
In addition, two contact portions 17a and 17b with which the pressing pieces 3d of the actuator 3 abut are formed on the outer peripheral surfaces of both the intermediate members 17 at positions to look into from the respective insertion holes 9a and 9b. Accordingly, when one of the contact portions 17a and 17b is pressed by the tip of the pressing piece 3b, both the intermediate members 17 are rotated and displaced from the first position, which is the initial position, to the second position. .
[0046]
Then, both the intermediate members 17 move both the lock members 19 to the lock release position described later at the second position. As shown in FIG. 4, an arcuate inclined surface 17c is formed at the lower part of the outer surface of both the intermediate members 17 so that the thickness of the intermediate member 17 gradually decreases. The end portion 27 a of the plate-like portion 27 is in sliding contact.
[0047]
Further, a pair of torsion springs 23 are wound around both ends of the rotating shaft 13, one end of each torsion spring 23 is on the outer surface of the intermediate member 17, and the other end is on the inner surface of the case member 11. The intermediate members 17 are always urged from the second position to the first position by the two torsion springs 23. Here, the torsion springs 23 correspond to the first biasing means of the present invention, and the inclined surfaces 17c of the intermediate members 17 correspond to the first inclined surfaces of the present invention.
[0048]
Both lock members 19 are composed of a cylindrical portion 25 that engages with the engaging portion 15 d of the drive cam 15, and a plate-like portion 27 provided on the outer surface of the cylindrical portion 25. A shaft member 29 is provided in the vicinity of 15d in parallel with the rotary shaft 13, and both lock members 19 are supported on the shaft member 29 so as to be movable in the axial direction. A pair of coil springs 31 are wound around both end portions of the shaft member 29, and both lock members 19 are biased in a direction in which the cylindrical portions 25 of both lock members 19 abut each other. The member 19 is urged from a lock release position described later to a lock position.
[0049]
As shown in FIG. 3, when the lock members 19 are in the locked position in which the side surfaces of the cylindrical portion 25, which are the side surfaces opposite to the plate-like portion 27, face each other, the cylindrical portions of the lock members 19. The circumferential surface of 25 abuts and engages with the engaging portion 15d of the drive cam 15, and locks the drive cam 15 so that the drive cam 15 does not rotate.
[0050]
On the other hand, both lock members 19 move away from each other in a direction approaching the inner surface of the case member 11, and the unlocked position where the engagement state between the cylindrical portion 25 and the engagement portion 15d of both the lock members 19 is released. In this case, the drive cam 15 is unlocked, and the drive cam 15 becomes rotatable. Here, as shown in FIG. 4, the amount of movement when each lock member 19 moves from the lock position to the lock release position is such that each cylindrical portion 25 of both lock members 19 and the engaging portion 15d are in contact with each other. The distance Lt (> L) is slightly longer than the length L in the direction of the rotating shaft 13, and both the lock members 19 are applied to the inner surface of the case member 11 beyond the distance Lt by the urging force of both coil springs 31. It does not move in the approaching direction.
[0051]
Further, as shown in FIG. 4, the end portions 27 a of the plate-like portions 27 of both lock members 19 are formed in an arc shape, and the end portions 27 a of both lock members 19 are inclined with respect to the above-described intermediate members 17. It comes in sliding contact with each of the surfaces 17c. Here, the two coil springs 31 correspond to the second urging means of the present invention.
[0052]
Next, the switch unit 7 will be described. 2 and 3, the switch unit 7 includes a case member 33, a unit case 35 that is detachably mounted inside the case member 33 and has a built-in contact, and the operation rod 21 described above. It is composed of
[0053]
An insertion hole 33 a is formed at one end of the case member 33, and the unit case 35 is inserted from the insertion hole 33 a and is mounted inside the case member 33. As shown in FIG. 1, a pair of attachment holes 33 b into which bolts for attaching the switch body 1 to the peripheral wall surface of the industrial machine are inserted in the outer surface of the case member 33. In addition, it is comprised so that the case member 11 by the side of the operation part 5 may be attached to this case member 33 so that attachment or detachment is possible.
[0054]
2 and 3, the unit case 35 is disposed on the movable member 37 and a movable member 37 that is in contact with the other end of the operational rod 21 and moves together with the operational rod 21. Three normally closed contacts, that is, first, second and third normally closed contacts 39, 40, 41 are provided inside. The normally closed contacts 39 to 41 are respectively composed of movable terminals 39a, 40a, and 41a and fixed terminals 39b, 40b, and 41b. The movable terminals 39a to 41a are fixed to the movable member 37, and the fixed terminals 39b to 41b are It is fixed to a frame member 43 in the unit case 35. Here, of the normally closed contacts 39 to 41, two are for power supply to and interruption of the industrial machine and countermeasures for duplication thereof, and the other one is for opening and closing the contact for power supply and interruption. For status monitoring.
[0055]
The movable member 37 includes a plate-like substrate portion 45, a first attachment portion 53 and a second attachment portion 54 that are erected on both ends of one side surface (the right side surface in FIG. 3) of the substrate portion 45, and a substrate. 3 and a third mounting portion 55 erected at the center of the other side surface (left side surface in FIG. 3) of the portion 45, one end of which abuts the other end of the operating rod 21 and a coil spring on the other end. 51 is attached, and the movable member 37 is biased toward the operation unit 5 by the coil spring 51. In addition, a pair of protrusions 53 a, 53 b, 54 a, 54 b, 55 a, 55 b are provided on the mounting portions 53 to 55 so as to face each other in the longitudinal direction of the movable member 37.
[0056]
The movable terminals 39a to 41a of the first to third normally closed contacts 39 to 41 are detachably attached to the respective base portions of the one protrusions 53a, 54a and 55a, and each pair of protrusions 53a, 53b and 54a. , 54b, 55a, 55b, the movable terminals 39a-41a are pressed against and fixed to the mounting portions 53-55 by springs 57-59 that are externally fitted to the springs 57-59, respectively. A contact force is generated between each of the movable terminals 39a to 41a and each of the fixed terminals 39b to 41b.
[0057]
Here, as shown in FIG. 3, the normally closed contacts 39 to 41 are alternately arranged in the longitudinal direction of the switch unit 7 in the unit case 35 in a staggered manner. Therefore, the length of the switch part 7 can be shortened compared with the case where three normally closed contacts are arranged on a straight line in the same plane, and the switch body 1 can be downsized.
[0058]
The unit case 35 is provided with a cable 61 that is electrically connected to the industrial machine. The cable 61 and the normally closed contacts 39 to 41 are electrically connected to each other inside the unit case 35. By opening and closing the normally closed contacts 39 to 41, power supply to the industrial machine and interruption of the power supply are performed.
[0059]
By the way, as shown in FIG. 2, the fixed terminal 40b of the second normally closed contact 40 is detachably attached to a normally closed contact mounting portion 43a formed on the frame member 43 of the unit case 35, and together with the movable terminal 40a. The attachment position and the attachment state are attached so that change is possible, and the 2nd normally closed contact 40 can be switched to a normally open contact.
[0060]
In other words, in addition to the above-described normally closed contact mounting portion 43a, the frame member 43 is formed with a normally open contact mounting portion 43b to which the fixed terminal 40b is detachably attached. As shown in FIG. 2 The movable terminal 40a of the normally closed contact 40 is removed from one projection 54a and attached to the other projection 54b, and the fixed terminal 40b is removed from the normally closed contact attachment portion 43a and attached to the normally open contact attachment portion 43b. Thus, the second normally closed contact 40 can be switched to the normally open contact.
[0061]
In this way, the normally open contact performs an opening / closing operation opposite to that of the first and third normally closed contacts 39, 41, and therefore, it is used as a monitoring contact having a different operation from that of the second normally closed contact 40. It is possible to select between normally closed and normally open according to the application. Note that FIG. 5 shows the case of switching to the normally open contact in the closed state.
[0062]
In the initial state where the actuator 3 has not entered, as shown in FIGS. 2 and 3, the operating rod 21 is pressed against the coil spring 51 by the convex portion 15c of the drive cam 15, and most of the portion is the switch portion. The movable member 37 is pushed in by the operating rod 21 in the state of being sunk on the 7 side. As a result, the movable terminals 39a to 41a and the fixed terminals 39b to 41b of the normally closed contacts 39 to 41 are separated from each other, the normally closed contacts 39 to 41 are turned off, and the power supply to the industrial machine is cut off. Is inoperable.
[0063]
Next, the operation of the safety switch configured as described above will be described with reference to FIGS. Now, when the actuator 3 enters the insertion hole 9a on the side surface of the operation portion 5 from the initial state shown in FIGS. 2 to 4, the intermediate members 17 are pressed by the pressing pieces 3b of the actuator 3 as shown in FIG. The contact portion 17a is pressed, and both intermediate members 17 rotate in the α direction in the figure, and are displaced from the first position, which is the initial position, to the second position. At this time, the inclined surfaces 17c of the intermediate members 17 are in sliding contact with the end portions 27a of the lock members 19, respectively, so that the cylindrical portions 25 are in contact with each other as shown in FIG. Both lock members 19 are spread against the coil spring 31, and both lock members 19 move to the unlock position. As a result, the engagement state between the cylindrical portion 25 of both lock members 19 and the engagement portion 15d of the drive cam 15 is released, and the drive cam 15 becomes rotatable.
[0064]
When the actuator 3 further enters from this state, as shown in FIG. 7, the connecting piece 3c of the actuator 3 is fitted into the recess 15a of the driving cam 15, and the driving cam 15 is rotated by the connecting piece 3c in this state. Thus, the contact state between the operating rod 21 and the convex portion 15c of the drive cam 15 is released. As a result, the operating rod 21 moves together with the movable member 37 in the direction of the operating portion 5 by the urging force of the coil spring 51, and as shown in FIG. 8, each of the movable terminals 39a-41a of the normally closed contacts 39-41, respectively. And the fixed terminals 39b to 41b come into contact with each other, and the normally closed contacts 39 to 41 are turned on, and the power to the industrial machine is supplied so that the industrial machine can be operated.
[0065]
On the other hand, when the approaching actuator 3 is retracted, the driving cam 15 is rotated in the β direction in FIG. 7 with the connecting piece 3c of the actuator 3 being fitted into the concave portion 15a of the driving cam 15. The operation rod 21 is pushed in by the 15 convex portions 15c, and the normally closed contacts 39 to 41 are turned off, so that the industrial machine becomes inoperable. At this time, both the intermediate members 17 are urged and rotated by the respective torsion springs 23 as the actuator 3 moves backward, and the both intermediate members 17 are displaced from the second position to the first position. Then, with the displacement of the intermediate members 17 to the first position, the inclined surfaces 17c of the intermediate members 17 are in sliding contact with the end portions 27a of the lock members 19 in the direction opposite to that when entering, Both lock members 19 are moved from the unlocked position to the locked position by the urging forces of the coil springs 31, and the cylindrical portions 25 of both lock members 19 are engaged with the engaging portions 15 d of the drive cam 15, so that the drive cam 15 is rotated. Locked. At this time, the cylindrical portions 25 of both lock members 19 return to a state where they are abutted with each other.
[0066]
By the way, even when the actuator 3 enters from the insertion hole 9b on the upper surface side of the operation portion 5, the lock of the drive cam 15 is released and the normally closed contacts 39 to 41 are closed by the same operation as described above. Can do. That is, when the actuator 3 enters from the insertion hole 9b on the upper surface of the operation portion 5 from the initial state shown in FIGS. 2 to 4, the intermediate members 17 are pressed by the pressing pieces 3b of the actuator 3 as shown in FIG. The contact part 17b is pressed, and both the intermediate members 17 are displaced from the first position to the second position. As a result, as shown in FIG. 9B, both lock members 19 that were in a state in which the cylindrical portions 25 are abutted against each other are spread against the coil spring 31, and both lock members 19 move to the unlocked position. Then, the lock of the drive cam 15 is released and the drive cam 15 becomes rotatable.
[0067]
When the actuator 3 further enters from this state, the drive cam 15 is rotated while the connecting piece 3c of the actuator 3 is inserted into the recess 15b of the drive cam 15, as shown in FIG. The contact state with the 15 convex portions 15c is released. As a result, due to the biasing force of the coil spring 51, the movable member 37 moves in the direction of the operating portion 5 together with the operating rod 21, and the normally closed contacts 39 to 41 are switched on. When the actuator 3 is retracted from this state, the operation opposite to the above-described operation is performed, the rotation of the drive cam 15 is locked again, and the normally closed contacts 39 to 41 are turned off. Change.
[0068]
Therefore, according to the above-described embodiment, a pair of intermediate members 17 that can rotate coaxially with the rotation shaft 13 of the drive cam 15 are provided, and the rotation of the drive cam 15 is locked or unlocked by being moved by the intermediate members 17. Since the pair of locking members 19 are arranged at positions where they are engaged with the engaging portions 15d on the outer peripheral surface of the drive cam 15, the lock members that move in the axial direction of the rotating shaft as in the prior art are arranged on both sides of the drive cam. Compared with the case where it arrange | positions, the thickness of the operation part 5 can be made thin, and size reduction of the switch main body 1 can be achieved.
[0069]
The amount of movement of the lock member 19 from the lock position to the lock release position is the minimum length for unlocking the drive cam 15, that is, the cylindrical portion 25 of each lock member 19 and the engaging portion 15d. Is set to a distance Lt (> L) that is slightly longer than the length L in the direction of the rotating shaft 13 with which the abutment is in contact, and both lock members 19 are closer to the inner surface of the case member 11 than the distance Lt. It is supposed not to move to.
[0070]
In this way, since the amount of movement from the lock position to the lock release position of both lock members 19 is suppressed to a minimum, no extra space is required between the lock members 19 and the inner wall of the case member 11, The thickness of the operation unit 5 can be suppressed, and as a result, the switch body 1 can be downsized. In the present embodiment, both locking members 19 are formed thin so that both the intermediate members 17 do not move further outward when both locking members 19 move to the unlocking position (see FIG. 6 (b)), the switch body 1 is made thinner.
[0071]
Both lock members 19 are supported by a shaft member 29 different from the rotation shaft 13 of the drive cam 15 and cannot be moved unless the intermediate member 17 is used. Moreover, the lock members 19 can be moved from the insertion holes 9 a and 9 b of the operation unit 5. Since both the locking members 19 and the drive cam 15 are moved by a tool other than the actuator 3 (for example, a driver), the both locking members 19 can be moved because they are disposed at separate positions. The normally closed contacts 39 to 41 cannot be opened and closed, and the reliability of the safety switch can be improved.
[0072]
In the above-described embodiment, the cylindrical portions 25 of the pair of lock members 19 are in contact with the engaging portion 15d of the drive cam 15 in a state where the cylindrical portions 25 face each other. Even when the lock member 19 does not move to the lock position due to damage or the like, the other lock member 19 is urged by the coil spring 31 to move to the failed lock member 19 side, and the two lock members 19 are abutted against each other. Engage with the engaging portion 15d of the drive cam 15 near the position.
[0073]
As a result, even if the coil spring 31 of one of the lock members 19 breaks down, the balance of the engagement state between the drive cam 15 and the lock member 19 is not deteriorated, and the engagement strength is not lowered, and is stable. Thus, the drive cam 15 and the lock member 19 can be engaged, and the reliability of the safety switch can be improved.
[0074]
Further, since the normally closed contacts 39 to 41 are electrically connected to the cable 61 in advance and disposed in the unit case 35, the normally closed contacts 39 to 41 and the cable 61 are connected in the conventional manner. It is not necessary to provide the connecting terminals 129 and 131 (see FIGS. 12 and 13), and the configuration of the switch unit 7 can be simplified and the size can be reduced.
[0075]
Here, in order to connect the safety switch and the industrial machine, it is only necessary to connect one end of the cable 61 to the industrial machine side and attach the unit case 35 in the case member 33 of the switch unit 7. There is no need to perform complicated wiring work to connect contacts and cables as in the past, and there is no need to open and close the lid for wiring work. It can be prevented in advance.
[0076]
Further, in the above-described embodiment, the three normally closed contacts 39 to 41 are used, and the power supply to the industrial machine and the supply interruption are performed by the opening / closing operation thereof. For example, the normally closed contacts 39 to 41 are in the on state. Thus, when power is supplied to the industrial machine, the actuator 3 moves backward even if the movable terminals 39a to 41a and the fixed terminals 39b to 41b of the normally closed contacts 39 to 41 are welded. Then, when the movable member 37 is pushed by the operating rod 21, the welded movable terminals 39a to 41a and the fixed terminals 39b to 41b can be forcibly separated, and the reliability of the safety switch can be improved. it can.
[0077]
In this embodiment, three normally closed contacts are provided. However, the present invention is not limited to this, and one, two, or four or more contacts may be provided. In order to improve the reliability as a safety switch, it is desirable to provide at least two normally closed contacts. Further, since the second normally closed contact 40 is configured to be switched to a normally open contact by changing the positions of the movable terminal 40a and the fixed terminal 40b, the contact configuration of the switch unit 7 can be changed depending on the application. Can be changed easily.
[0078]
At this time, when switching the second normally closed contact 40 to a normally open contact, it is only necessary to change the positions of the movable terminal 40a and the fixed terminal 40b, and no dedicated parts are required for each contact structure, thereby reducing costs. In addition, it is possible to prevent parts from being mistaken due to an increase in parts. In the present embodiment, only the second normally closed contact 40 is configured as a contact with which the contact structure can be switched. However, the present invention is not limited to this, and the number of contacts with which the contact structure can be switched is arbitrary. is there.
[0079]
In the present embodiment, both the intermediate members 17 are supported so as to be rotatable coaxially with the rotation shaft 13 of the drive cam 15. However, the both intermediate members 17 are not limited to such a rotation structure. The intermediate member 17 may be configured to slide (displace) the side surface of the drive cam 15 as the actuator 3 enters and retracts, and the lock member 19 may be moved along with the slide.
[0080]
In the above-described embodiment, two intermediate members 17 and two lock members 19 are provided, but the present invention is not limited to this, and the intermediate member 17 and the lock member 19 are provided one by one. The lock member 19 may be configured to move according to the displacement of the intermediate member 17.
[0081]
In the above-described embodiment, the end 27c of the plate-like portion 27 of the lock member 19 slides on the inclined surface 17c formed at the end of the intermediate member 17, so that the lock member 19 is locked from the lock position. Although it has moved to the release position, the present invention is not limited to this, and an inclined surface is formed on at least one of the end portion of the intermediate member 17 and the end portion 27a of the plate-like portion 27, so that the end of the intermediate member 17 The part should just be comprised so that the edge part 27a of the plate-shaped part 27 may slide. Here, the inclined surface formed at the end portion 27a of the plate-like portion 27 corresponds to the second inclined surface of the present invention.
[0082]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0083]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the actuator enters and retracts, 2 Position and number 1 An intermediate member that is displaced to the position is provided, and moved by this intermediate member to lock the rotation of the drive cam Cancel And Squeeze The locking member By supporting the shaft member movably in the axial direction of the shaft member by a shaft member provided in a position parallel to the rotation axis of the drive cam and away from the drive cam. Engages with the engaging portion of the outer peripheral surface of the drive cam Like As in the past, Drive cam Drive cam with a locking member that moves in the direction of the rotation axis The drive cam to superpose on Compared with the case where it is disposed on both sides of the switch, the thickness of the operation portion can be reduced, and the switch body can be downsized.
[0084]
According to the second aspect of the present invention, since the lock member is disposed at a position where the actuator does not directly contact, and the lock member cannot be moved unless the intermediate member is used, for example, a tool other than the actuator ( For example, even if the locking member is tampered with by a driver or the like, the locking member cannot be moved. Therefore, unless a dedicated actuator is used, the contact of the switch unit cannot be opened and closed, and the reliability of the safety switch can be improved.
[0085]
According to the third aspect of the present invention, the lock member does not move further outward in the rotation axis direction after the engagement state with the engagement portion is released. It is not necessary to secure an extra space in consideration of the width, an increase in the thickness of the operation unit can be prevented, and the switch body can be downsized.
[0086]
According to the fourth aspect of the present invention, since the intermediate member is biased from the second position to the first position, the second member moves from the first position against the first biasing means. The intermediate member that has been displaced to the position can be automatically returned from the second position to the first position as the actuator moves backward. In addition, since the intermediate member is provided coaxially with the rotation shaft of the drive cam, it is not necessary to provide a rotation shaft dedicated to the intermediate member, and the cost can be reduced.
[0087]
According to the fifth aspect of the present invention, since the lock member is urged from the unlock position to the lock position side by the second urging means, the intermediate member is moved from the second position to the first position. Accordingly, the lock member can be automatically moved from the unlock position to the lock position.
[0088]
According to the sixth aspect of the present invention, since both the locking members are in contact with the engaging portion of the drive cam in a state of being in contact with each other, one of the locking members is damaged in the first urging means. The other locking member is moved to the failed locking member side by the first biasing means and near the neutral position where the two locking members are abutted with each other. Engage with the drive cam. Therefore, even if the first urging means of one lock member fails, the balance of the engagement state does not deteriorate or the engagement strength does not decrease, and the drive cam and the lock member are stably engaged. The reliability of the safety switch can be further improved.
[0089]
According to the seventh aspect of the present invention, the first inclined surface is formed at the end portion of the intermediate member, and the lock member is moved by the first inclined surface slidingly contacting the end portion of the lock member. Therefore, an extra space is not required in the switch body, and the lock member can be moved from the lock position to the lock release position with a simple configuration.
[0090]
According to the invention of claim 8, the second inclined surface is formed at the end of the lock member, and the lock member is moved by the end of the intermediate member slidingly contacting the second inclined surface. Therefore, it is possible to move the lock member from the lock position to the lock release position with a simple configuration without requiring extra space in the switch body.
[0091]
According to the invention of claim 9, ,Contact Since the points are pre-connected to the cable and arranged in the unit case, there is no need for a connection terminal for connecting the contact and the cable as in the conventional case, and the switch part is simplified and miniaturized. Can do. In addition, to connect the safety switch to an external device, it is only necessary to attach the unit case to the switch part, so there is no need to perform complicated wiring work for connecting the contact and the cable as in the past. Further, it is not necessary to open and close the lid for the wiring work, and it becomes possible to prevent the occurrence of wiring mistakes during wiring work and the inundation due to forgetting to close the lid.
[0092]
According to the invention described in claim 10, since the plurality of contacts are arranged in a staggered manner in the switch unit, the length of the switch unit can be increased as compared with the case where the plurality of contacts are arranged in a straight line. Therefore, the safety switch can be reduced in size.
[0093]
According to the invention of claim 11, at least one of the contacts is a normally closed contact, and the external device becomes inoperable when the normally closed contact is in an open state. Even if the contacts are welded when the is closed, this normally closed contact can be opened to forcibly separate the welded contacts and disable the external device. It becomes possible to improve the reliability.
[0094]
According to the twelfth aspect of the invention, since at least one contact is a normally open auxiliary contact that performs an opening / closing operation opposite to the other normally closed contacts, only the open / closed state of the auxiliary contact is monitored. By doing so, it is possible to identify the open / closed state of other normally closed contacts, and for example, when this auxiliary contact and normally closed contact show the same open / closed state, one of the contacts has failed. It becomes possible to easily judge.
[0095]
According to the invention described in claim 13, since at least one contact is configured to be switched to a normally closed or normally open contact structure by changing the positions of the movable terminal and the fixed terminal. There is no need to provide dedicated parts for closed contacts or normally-open contacts, so parts can be shared, costs can be reduced, and the position of the movable and fixed terminals can be changed when switching contact structures. Therefore, it is possible to prevent misconfiguration of parts due to an increase in the types of parts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a switch body in one embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 5 is a partial plan view of an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a conventional safety switch.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional switch body.
13 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
14 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 15 is an operation explanatory diagram of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Switch body
3 Actuator
5 Operation part
7 Switch part
13 Rotating shaft
15 Drive cam
15d engagement part
17 Intermediate member
17c inclined surface (first inclined surface)
19 Locking member
21 Operation rod
23 Torsion spring (first biasing means)
31 Coil spring (second biasing means)
35 unit case
39, 40, 41 Normally closed contact
39a, 40a, 41a Movable terminal
39b, 40b, 41b Fixed terminal
61 cable

Claims

In the safety switch in which at least one contact is opened and closed by the actuator entering the operation part of the switch body and the operation rod of the switch part moving in response thereto,
A drive cam that is rotatably provided in the operation portion, has an engagement portion formed on an outer peripheral surface thereof, and moves the operation rod by rotating in accordance with the entry / retraction of the actuator;
A shaft member provided at a position parallel to the rotational axis of the drive cam and away from the drive cam;
Provided in the operation portion is supported rotatably on the shaft member moves in the axial direction of the shaft member, to lock the rotation of engaging the drive cam engaging portion and the contact during the movement to the locked position And at least one lock member that is separated from the engagement portion and releases the engagement state when moved to the lock release position;
Are disposed displaceably on the operation unit, from said first position upon entry of the actuator displaced to the second position moves the locking member to the unlocked position from the locked position, the at retraction of the actuator A safety switch comprising: at least one intermediate member that moves from the second position to the first position and moves the lock member from the unlock position to the lock position.

The safety switch according to claim 1, wherein the lock member is disposed at a position where the actuator does not directly contact when the actuator enters the operation unit.

The amount of movement of the lock member from the lock position to the lock release position is slightly larger than a length of the lock member in a contact portion with the engagement portion in the rotation axis direction. Or the safety switch of 2.

First urging means for urging the intermediate member from the second position to the first position is provided, and the intermediate member is provided coaxially with the rotation shaft of the drive cam, and when the actuator enters The safety switch according to any one of claims 1 to 3, wherein the safety switch rotates from the first position to the second position against the first biasing means.

The safety switch according to any one of claims 1 to 4, further comprising second urging means for urging the lock member from the unlock position to the lock position.

A pair of the intermediate members are provided on both sides of the drive cam, a pair of the lock members are provided and abut against each other at the lock position and abut against the engagement portion of the drive cam, and the second biasing 6. The safety switch according to claim 5, wherein a pair of means are provided, and both the locking members are urged to the locked position by the both second urging means, respectively.

A first inclined surface is formed at an end of the intermediate member, and due to the displacement of the intermediate member due to the entry of the actuator, the first inclined surface slides on the end of the lock member and the lock member The safety switch according to any one of claims 1 to 6, wherein the safety switch moves from the locked position to the unlocked position.

A second inclined surface is formed at an end of the lock member, and the end of the intermediate member slides against the second inclined surface due to displacement of the intermediate member due to the entry of the actuator. The safety switch according to any one of claims 1 to 6, wherein the safety switch moves from the locked position to the unlocked position.

Before Kise' point is disposed within electrically connected to to the unit case on the end of the cable for connection to an external, it said unit case in a state in which the operating rod has been incorporated in the unit case is the switch unit 9. The safety switch according to claim 1, wherein the safety switch is detachably mounted on the safety switch.

The safety switch according to claim 1, wherein a plurality of the contacts are provided in a staggered manner on the switch portion.

At least one of the contacts is a normally closed contact used for operation control of an external device, and when the actuator enters, the normally closed contact is in a closed state to allow the external device to be operated, 11. The safety switch according to claim 10, wherein when the actuator is retracted, the normally closed contact is in an open state to disable the operation of the external device.

The safety according to claim 11, wherein at least one of the contacts comprises a normally open auxiliary contact that is open or closed when the normally closed contact is closed or open. switch.

At least one of the contacts has a movable terminal and a fixed terminal whose position can be changed, and the position of the movable terminal and the fixed terminal is changed to switch to a normally closed or normally open contact structure. The safety switch according to claim 11 or 12, wherein the safety switch is configured as described above.