JP4508434B2 - 安全スイッチ - Google Patents
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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１３に示すような安全スイッチが用いられている。図１３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１３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１４ないし図１６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１６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１５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１５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１４ないし図１６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１５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１７（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１７（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、スイッチ本体の小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、前記操作部に設けられたロック部と、前記操作部に設けられ前記アクチュエータの進入・後退に応じて回転する第１駆動カムと、前記操作部に前記第１駆動カムと対向して設けられ、前記アクチュエータの進入・後退に応じて回転軸方向に移動するとともに前記第１駆動カムと別個に回転する第２駆動カムとを備え、前記第２駆動カムが、前記アクチュエータの進入により、前記ロック部に係合してその回転が阻止されたロック状態から、前記第１駆動カムから離間する方向に移動して前記ロック部との係合が解除されて回転可能になり、前記アクチュエータの進入に連れて回転し、前記アクチュエータの後退により進入時とは反対方向に回転するとともに、前記第１駆動カムに接近する方向に移動して前記係合部に係合し、前記操作ロッドが、前記アクチュエータの進入による前記両駆動カムの回転により移動可能な状態になることを特徴としている。
【００１８】
このような構成によると、専用アクチュエータ以外の工具（例えばドライバーなど）での接点の開閉操作を防止する安全機構を、第１駆動カムおよび第２駆動カムの２個のカムと、操作部に設けたロック部とによって構成しているため、従来のように駆動カムの回転をロックする複数の専用のロック部材が不要となり、操作部の簡素化および小型化を図ることができる。さらに、操作ロッドを移動させるためには、両駆動カムを回転させなければならないため、専用のアクチュエータ以外の工具を用いた接点の開閉を困難にすることができ、その結果、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００１９】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータ及び前記両駆動カムが、薄板状に形成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、両駆動カムが薄板状に形成されているため、操作部を薄型化することができる。さらに、アクチュエータが薄板状に形成されているため、操作部に必要なアクチュエータ進入用のスペースを小さくすることができ、その結果、操作部の薄型化、ひいてはスイッチ本体の小型化を図ることができる。
【００２０】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記第１駆動カムと前記第２駆動カムとが、前記アクチュエータの進入時及び後退時に、互いに逆方向に回転することを特徴としている。このような構成によると、操作ロッドを移動させるために、第１駆動カムおよび第２駆動カムを互いに逆方向に回転させる必要があるため、専用のアクチュエータ以外の工具での操作ロッドの移動を非常に困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００２１】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータの両面に前記両駆動カムそれぞれに係合する係合部を設け、前記両係合部が、前記アクチュエータの前記両駆動カム間への進入により、前記両駆動カムの回転軸を挟む対向位置において前記両駆動カムそれぞれと係合することを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、アクチュエータが操作部に進入すると、アクチュエータの両面に形成された係合部それぞれが両駆動カムに係合して両駆動カムが回転する。このとき、各係合部は、両駆動カムの回転軸を挟む対向位置で各駆動カムに係合しているため、両駆動カムを互いに逆方向に回転させることができ、これによって専用のアクチュエータ以外の工具での操作ロッドの移動を非常に困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００２３】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記第２駆動カムを前記第１駆動カムに接近する方向に付勢する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、アクチュエータが進入すると第２駆動カムが付勢手段に抗して第１駆動カムから離間するため、アクチュエータが操作部から後退すると、第２駆動カムは付勢手段に付勢されて第１駆動カムに近接する。そのため、第２駆動カムを自動的にロック状態に戻すことができる。
【００２４】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータが前記操作部に深く進入してその進入位置が第１位置に達したときに、前記操作ロッドの移動によって前記接点が開または閉に切り換わり、その後前記アクチュエータの進入位置が浅くなって第２位置になったときに前記接点が閉または開に切り換わることを特徴としている。
【００２５】
このような構成によれば、アクチュエータが深く進入する第１位置で接点が開または閉に切り換わるため、アクチュエータの操作部への進入が不十分な場合は接点を切り換えることができず、安全スイッチの信頼性を向上することができる。一方、アクチュエータが進入して接点が切り換わった後に、アクチュエータが後退してその進入位置が第１位置より浅くなる第２位置になったときに接点が切り換わるため、一旦アクチュエータが進入して接点が切り換わった後は、その進入位置が多少浅くなったとしても接点が切り換わるのを防止することができる。そのため、例えば振動等により作業者の意図に反してアクチュエータの進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点が切り換わるのを防止することができる。
【００２６】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータの前記操作部への進入により、前記第１駆動カムが回転を開始し、前記アクチュエータが前記第１位置に達する直前に前記第２駆動カムが回転を開始し、前記両駆動カムの回転により前記アクチュエータの進入位置が前記第１位置に達して前記操作ロッドが移動し、進入状態の前記アクチュエータの後退により、前記第１駆動カムが進入時と反対方向に逆回転を開始し、前記第１駆動カムの逆回転に連動して前記操作ロッドが進入時と逆方向に移動することを特徴としている。
【００２７】
このような構成によれば、アクチュエータの進入時に、第２駆動カムが第１駆動カムに遅れて回転を開始し、両駆動カムがともに回転することで操作ロッドが移動するため、アクチュエータの進入位置が深い第１位置での接点の切り換えが可能となる。一方、アクチュエータの後退時には、第２駆動カムの回転に関わらず第１駆動カムの逆回転のみに連動して操作ロッドが移動するため、第１位置とは異なる浅い進入位置での接点の切り換えが可能となる。
【００２８】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータの両面に形成され前記第１，第２駆動カムそれぞれに係合する第１，第２係合部と、前記両駆動カムにそれぞれ形成され、前記両駆動カムの回転軸を挟む対向位置において前記第１，第２係合部がそれぞれ係合する第１，第２被係合部と、前記第２駆動カムを前記第１駆動カムに近接する方向に付勢するとともに、回転の一方向に付勢する第１の付勢手段と、前記操作ロッドを前記両駆動カムの方向に付勢する第２の付勢手段とを備え、前記アクチュエータの前記操作部への進入に伴い、前記アクチュエータが、前記操作部への進入時に前記両駆動カム間に入り込み、前記第１の付勢手段に抗して前記第２駆動カムが回転軸方向に移動し、前記第１係合部が前記第１被係合部に係合して前記第１駆動カムが前記一方向と同方向に回転を開始し、前記アクチュエータの進入位置が第１位置に達する直前に、第２係合部が前記第２被係合部に係合して前記第２駆動カムが前記第１の付勢手段に抗して前記一方向と逆の他方向に回転を開始し、前記両駆動カムの回転により、前記アクチュエータの進入位置が前記第１位置に達して前記第２の付勢手段の付勢により前記操作ロッドが移動し、前記操作ロッドの先端が前記第２駆動カムに係止するとともに、前記接点が開または閉に切り換わり、進入状態の前記アクチュエータの前記操作部からの後退に伴い、前記第１係合部及び前記第１被係合部の係合によって前記第１駆動カムが進入時と反対方向に逆回転を開始し、前記第１駆動カムの逆回転により前記操作ロッドの先端が前記第１駆動カムの周面を摺接して前記第２の付勢手段に抗して進入時と逆方向に移動を開始し、前記アクチュエータの進入位置が前記第１位置よりも浅い第２位置に達したときに前記操作ロッドの先端と前記第２駆動カムとの係止が外れ、前記第１の付勢手段の付勢により前記第２駆動カムが前記一方向に回転を開始するとともに、前記接点が閉または開に切り換わることを特徴としている。
【００２９】
このような構成によれば、アクチュエータの進入時に、アクチュエータの第１係合部が第１駆動カムの第１被係合部に係合することで第１駆動カムが回転し、これに遅れて第２係合部が第２駆動カムの第２被係合部に係合することで第２駆動カムが回転し、両駆動カムがともに回転することにより操作ロッドが移動するため、アクチュエータの進入位置が深い第１位置での接点の切り換えが可能となり、その結果、アクチュエータの進入が不十分な状態で接点が開閉することを防止できる。
【００３０】
一方、アクチュエータが第１位置に達した後は、第２駆動カムは操作ロッドの先端に係止してその回転が停止され、操作ロッドが第１駆動カムの逆回転のみに連動して移動するため、アクチュエータの進入位置が第１位置より浅い第２位置での接点の切り換えが可能となる。そのため、振動等によりアクチュエータの進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点が切り換わることを防止できる。
【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１２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は接点構成の変形例を示す図、図５ないし図１２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９，１１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９，１１内に進入する。
【００４２】
また、アクチュエータ３は、図１に示すように、ほぼ矩形の薄板状に形成された基板部３ａと、この基板部３ａの一方の面に形成された第１係合部としての第１突起３ｂと、基板部３ａの他方の面に形成された第２係合部としての第２突起３ｃとから構成されている。第１突起３ｂは基板部３ａの一方側の先端寄りに形成されており、第２突起３ｃは他方側の先端から離れた位置に形成されている。なお、挿入孔９，１１には、基板部３ａ、第１突起３ｂおよび第２突起３ｃが進入する部分に加え、第１突起３ｂが進入する部分と対向する位置にいたずら防止用のダミー部９ａ，１１ａが形成されている。
【００４３】
操作部５は、図２及び図３に示すように、ケース部材１３と、回転軸１５がこのケース部材１３の内面に枢支されて回転自在に支持された薄板状の第１駆動カム１７と、この第１駆動カム１７に対向して配設され、回転軸１９がケース部材１３の内面に枢支されて回転自在に支持された薄板状の第２駆動カム２１とにより構成されている。また、第２駆動カム２１は回転軸方向に沿って移動自在となっており、後述するようにアクチュエータ３の進入・後退に伴って第１駆動カム１７に接離する。
【００４４】
第１駆動カム１７の外周面上部には、アクチュエータ３の第１突起３ｂが嵌挿して係合する第１被係合部としての２つの凹部、つまり第１凹部１７ａおよび第２凹部１７ｂが、上記した挿入孔９，１１から覗く位置にそれぞれ形成されている。また、第１駆動カム１７の外周面下部から側部（図２の右側）にかけては、スイッチ部７から突出する操作ロッド２３の先端部が摺接する摺接面１７ｃが形成されており、第１駆動カム１７が回転すると、操作ロッド２３の先端部が摺接面１７ｃに摺接しながら、操作ロッド２３が移動するようになっている。なお、操作ロッド２３の先端部は、第１駆動カム１７および第２駆動カム２１の両方の外周面に摺接するように、その先端部がＴ字状に形成されている。
【００４５】
また、第１駆動カム１７の外周面上部及び側部において挿入孔９，１１と対向する位置には、アクチュエータ３の先端を操作部５内に案内するために、肉厚が次第に薄くなるような傾斜面１７ｄ，１７ｅがそれぞれ形成されている。
【００４６】
第２駆動カム２１は、円形の基部２１ｓの外周面に４つの凸部、つまり第１，第２，第３，および第４凸部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが形成されて略十字形状に形成されている。そして、挿入孔９，１１と対向する位置に形成された第１凸部および第２凸部２１ａ，２１ｂは、アクチュエータ３が操作部５に進入していない初期状態で、上記した第１駆動カム１７の傾斜面１７ｄ，１７ｅと対向する位置に配設されている。この凸部２１ａの第１駆動カム１７と対向する面には、特に図２及び図３に示されるように、アクチュエータ３の先端を案内すべく肉厚が次第に薄くなるような傾斜面２１ｅが形成されている。また、凸部２１ｂの第１駆動カム１７と対向する面にも、図２に示されるように、傾斜面２１ｅと同様の傾斜面２１ｆが形成されている。このように、挿入孔９、１１から覗く位置には、図３に示すように、第１および第２駆動カム１７，２１の傾斜面１７ｄ，２１ｅが対向して断面略Ｖ字形の案内部２２が形成されると同時に、傾斜面１７ｅ，２１ｆ（図２参照）が対向して同様の案内部（図３では図示省略）が形成され、これによって挿入孔９から進入したアクチュエータ３が第１および第２駆動カム１７，２１の間に進入しやすくなる。
【００４７】
また、第２駆動カム２１の外周面下部に形成された第３凸部２１ｃの周面には、初期状態における操作ロッド２３の先端部が当接し、第１駆動カム１７の摺接面１７ｃの大径部分とともに操作ロッド２３をスイッチ部７側へ押圧している。さらに、第２駆動カム２１の他方の側部に形成された第４凸部２１ｄは、初期状態でケース部材１３内に形成された第１段部１３ａに当接しており、これによって第２駆動カム２１が図２中のα方向へ回転するのを規制している。
【００４８】
また、第３凸部２１ｃの一側部（図２の右側）は、初期状態においてケース部材１３内に形成されたロック部としての第２段部１３ｂに係合しており、これにより第２駆動カム２１の図２中のβ方向への回転が阻止されている。すなわち、第２駆動カム２１は、初期状態ではα、βの何れの方向にも回転できないロック状態になっており、これにより操作ロッド２３が勝手に移動することによる接点の開閉が防止されている。さらに、第１凸部２１ａと第２凸部２１ｂとの間、および第２凸部２１ｂと第３凸部２１ｃとの間には、アクチュエータ３の第２突起３ｃと係合する第２被係合部としての第１突起部２１ｇおよび第２突起部２１ｈがそれぞれ形成されている。
【００４９】
また、第２駆動カム２１の回転軸１９には、第１の付勢手段としてのねじりコイルバネ２５が巻回されており、このねじりコイルバネ２５によって、第２駆動カム２１は、第１駆動カム１７に近接する方向に付勢されており、初期状態では、第１駆動カム１７と当接している。さらに、このねじりコイルバネ２５は、第２駆動カム２１を回転の一方向である図２中のα方向に付勢している。
【００５０】
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、操作部５のケース部材１３が着脱自在に装着されるケース部材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２３とから構成されている。
【００５１】
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１３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。
【００５２】
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２３の後端部に当接し操作ロッド２３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。
【００５３】
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２３の後端部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。ここで、コイルバネ５１が、本発明の第２の付勢手段を構成している。
【００５４】
そして、各常閉接点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。
【００５５】
ここで、特に図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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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４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。
【００５９】
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４では、閉状態の常開接点に切り換えた場合を示している。
【００６０】
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２３はコイルバネ５１に抗して第１および第２駆動カム１７，２１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２３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。
【００６１】
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５ないし図１２を参照して説明する。いま、図２および図３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９に進入すると、アクチュエータ３の先端部が第１駆動カム１７および第２駆動カム２１の傾斜面１７ｄ，２１ｅを摺動しながら両駆動カム１７，２１間に進入していき、それに伴い図５（ａ）に示すように、ねじりコイルバネ２５の付勢力に抗して第２駆動カム２１が第１駆動カム１７から離間する方向に移動する。これによって、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃとケース部材１３の第２段部１３ｂとの係合が外れてロック状態が解除され、第２駆動カム２１は回転可能な状態となる。
【００６２】
このとき、図５（ｂ）に示すように、アクチュエータ３の第１突起３ｂが第１駆動カム１７の第１凹部１７ａに係合し、アクチュエータ３の進入によって先ず第１駆動カム１７が同図中のα方向に回転を始める。一方、第２駆動カム２１は、図５（ｃ）に示すように、第３凸部２１ｃが操作ロッド２３の先端部を押圧した状態で、未だ回転せずに停止したままである。
【００６３】
この状態から、アクチュエータ３がさらに進入すると、第１駆動カム１７は、図６（ａ）に示すように、アクチュエータ３の第１突起３ｂが第１凹部１７ａに係合した状態でα方向にさらに回転する。すると、図６（ｂ）に示すように、アクチュエータ３の第２突起３ｃが第２駆動カム２１の第１突起部２１ｇに係合し、アクチュエータ３の進入により第２突起３ｃが第１突起部２１ｇを押圧する。そして、第１駆動カム１７の回転開始よりも遅れて、第２駆動カム２１がねじりコイルバネ２５の付勢力に抗して同図中のβ方向に回転を開始する。このとき、アクチュエータ３の基板部３ａの両面にそれぞれ形成された第１および第２突起３ｂ，３ｃが両駆動カム１７，２１の回転軸１５，１９を挟んだ両側で各駆動カム１７，２１と係合するため、両駆動カム１７，２１は、アクチュエータ３の進入に伴って互いに逆方向に回転する。
【００６４】
このとき、図６（ｂ）に示すように、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃの周面に操作ロッド２３の先端部が当接しているため、第１駆動カム１７が、アクチュエータ３の進入によりすでにいくらか回転し、図６（ａ）に示すように、操作ロッド２３の先端部に対向した摺動部１７ｃの小径部分が操作ロッド２３の先端部から離間していても、コイルバネ５１の付勢力による操作ロッド２３の両駆動カム１７，２１方向への移動は規制されたままである。
【００６５】
そして、アクチュエータ３がさらに進入すると、これに連動して第１駆動カム１７がα方向にさらに回転するとともに、第２駆動カム２１がβ方向に回転され、アクチュエータ３の進入位置が図７に示す第１位置▲１▼に達すると、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃと操作ロッド２３の先端部との当接状態が解除される。その結果、操作ロッド２３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がオン状態に切り換わり、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。
【００６６】
一方、図７に示す状態からアクチュエータ３が後退すると、図９（ａ）に示すように、アクチュエータ３の第１突起３ｂが第１駆動カム１７の第１凹部１７ａと係合していることから、第１駆動カム１７がアクチュエータ３の後退に伴って同図中のβ方向に回転し、これに連動して操作ロッド２３の先端部が第１駆動カム１７の摺接面１７ｃの小径部分から大径部分へと摺接し、操作ロッド２３が摺接面１７ｃにより押圧されながらコイルバネ５１の付勢力に抗してスイッチ部７側へ移動する。このとき、第２駆動カム２１は、図９（ｂ）に示すように、ねじりコイルバネ２５によってα方向に付勢されているが、第３凸部２１ｃの側面が操作ロッド２３の先端部に当接して係止した状態に保持され続けるため、第２駆動カム２１は、その回転が停止された状態のままとなっている。
【００６７】
そして、アクチュエータ３がさらに後退されるのに伴い、操作ロッド２３が第１駆動カム１７の摺接面１７ｃによりさらにスイッチ部７側へ押し込まれ、アクチュエータ３の進入位置が図１０（ａ）に示す第２位置▲２▼（図７の第１位置▲１▼よりも浅い進入位置に相当する）にまで後退すると、各常閉接点３９〜４１がオフ状態に切り換わり、産業機械は操作不能な状態となる。このとき、アクチュエータの進入位置が第２位置▲２▼にまで後退し、操作ロッド２３がスイッチ部７側へ移動することにより、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃの側面と操作ロッド２３の先端部との係止状態が解除されるため、第２駆動カム２１は、図１０（ｂ）に示すように、ねじりコイルバネ２５の付勢力によってα方向に回転し、操作ロッド２３は、第１駆動カム１７の摺接面１７ｃの大径部分および第３凸部２１ｃによりその先端部が押圧された初期状態に戻る。さらに、アクチュエータ３が操作部５から抜き出されると、第２駆動カム２１は、ねじりコイルバネ２５の付勢力によって第１駆動カム１７に当接するとともに、第３凸部２１ｃがケース部材１３の第２段部１３ｂと係合する。その結果、第２駆動カム２１は、その回転がロックされたロック状態となる。
【００６８】
ところで、操作部５の側面の挿入孔１１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、両駆動カム１７，２１を回転させて各常閉接点３９〜４１を閉状態にすることができる。すなわち、図２および図３に示す初期状態から、アクチュエータ３が操作部５側面の挿入孔１１から進入すると、アクチュエータ３により第２駆動カム２１のロック状態が解除され、図１１（ａ）に示すように、アクチュエータ３の第１突起３ｂが第１駆動カム１７の第２凹部１７ｂに係合して第１駆動カム１７がα方向に回転する。一方、図１１（ｂ）に示すように、アクチュエータ３の第２突起３ｃにより第２駆動カム２１の第２突起部２１ｈが押圧されることにより、第２駆動カム２１がβ方向に回転する。
【００６９】
そして、この状態からアクチュエータ３がさらに進入すると、図１２に示すように、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃと操作ロッド２３の先端部との当接状態が解除されて、操作ロッド２３が操作部５側へ移動し、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、図９および図１０に示したのと同様に第１および第２駆動カム１７，２１が回転し、各常閉接点３９〜４１がオフ状態に切り換わるとともに、第２駆動カム２１の回転がロックされる。
【００７０】
従って、上記した実施形態によれば、第１駆動カム１７および第２駆動カム２１の２個のカムと、操作部５に設けた第２段部１３ｂとにより、専用アクチュエータ以外の工具（例えばドライバーなど）での接点の開閉操作を防止する安全機構が構成されているため、従来のように駆動カムの回転をロックする複数の専用のロック部材が不要となり、操作部５の簡素化および小型化を図ることができ、その結果、スイッチ本体１を小型化することができる。さらに、操作ロッド２３は、両駆動カム１７，２１を互いに逆回転させなければ移動しないため、専用のアクチュエータ以外の工具を用いた接点３９〜４１の開閉操作をさらに困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００７１】
また、両駆動カム１７，２１、およびアクチュエータ３が薄板状に形成されているため、操作部５の薄型化を図ることができる。特に、アクチュエータ３の操作部５への進入時には、アクチュエータ３が両駆動カム１７，２１の間に介挿され、アクチュエータ３の厚みに相当する長さ分だけ第２駆動カム２１を回転軸方向に移動させることで、第２駆動カム２１のロック状態を解除することができるため、ケース部材１３内に余分なスペースを必要とせず、操作部５の厚みを抑えることができる。こうすることで、スイッチ本体１をさらに薄型化、小型化することが可能となる。
【００７２】
さらに、アクチュエータ３の進入時には、第２駆動カム２１が第１駆動カム１７に遅れて回転を開始して操作ロッド２３を移動させるため、アクチュエータ３の進入位置が深くなる第１位置▲１▼で接点３９〜４１を閉状態にすることできる。こうすることで、アクチュエータ３の進入が不十分なときには、接点３９〜４１が閉状態になるのを防止することができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００７３】
一方、進入状態のアクチュエータ３が後退するときには、操作ロッド２３は第１駆動カム１７の回転にのみ連動して移動し、アクチュエータ３の進入位置が第１位置▲１▼よりも浅い第２位置▲２▼に達したときに、接点３９〜４１が開状態に切り換わる。そのため、アクチュエータ３が進入して一旦接点３９〜４１が閉状態に切り換わった後は、アクチュエータ３の進入位置が多少浅くなったとしても接点３９〜４１が切り換わることを防止できる。こうすることで、例えば振動等により作業者の意図に反してアクチュエータ３の進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点３９〜４１が切り換わって、産業機械が操作不能な状態になるのを防止することができる。
【００７４】
また、操作部５を成すケース部材１３と、スイッチ部７を成すケース部材３３とを着脱自在に構成しているため、操作部５およびスイッチ部７を各々ユニット化できて最終的な組立作業の簡素化を図ることが可能となる。
【００７５】
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１４，図１５参照）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。
【００７６】
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。
【００７７】
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２３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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
また、上記した実施形態では、アクチュエータ３側に突起を設け、これを第１および第２駆動カム１７，２１側の凹部等と係合させることで、両駆動カム１７，２１を回転させているが、これとは逆に、例えば各駆動カム１７，２１側に突起を設けてアクチュエータ３側の凹部と係合させるようにしてもよく、要するに、アクチュエータ３と両駆動カム１７，２１とが係合して、アクチュエータ３の進入・後退に連動して両駆動カム１７，２１が回転するように構成されていればよい。
【００８１】
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。特に、両駆動カム１７，２１の形状は、上記したものに限定されず、アクチュエータも薄い棒状であっても構わない。
【００８２】
【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、第１駆動カムおよび第２駆動カムの２個のカムと、操作部に設けたロック部とにより、専用アクチュエータ以外の工具（例えばドライバーなど）での接点の開閉操作を防止する安全機構を構成しているため、従来のように駆動カムの回転をロックする複数の専用のロック部材を用いる必要がなく、操作部の簡素化および小型化を図ることが可能となる。さらに、操作ロッドの移動は、両駆動カムの回転により可能となるため、専用のアクチュエータ以外の工具を用いた接点の開閉を困難にすることができ、その結果、安全スイッチの信頼性を向上することが可能になる。
【００８３】
また、請求項２に記載の発明によれば、両駆動カムが薄板状に形成されているため、操作部を薄型化することができ、しかもアクチュエータが薄板状に形成されているため、操作部に必要なアクチュエータ進入用のスペースを小さくすることができ、その結果、操作部の薄型化、さらにはスイッチ本体の薄型化、小型化が可能となる。
【００８４】
また、請求項３に記載の発明によれば、第１駆動カムおよび第２駆動カムを互いに逆回転させなければ、操作ロッドが移動しないため、専用のアクチュエータ以外の工具での操作ロッドの移動を非常に困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００８５】
また、請求項４に記載の発明によれば、アクチュエータが操作部に進入すると、アクチュエータの両面に形成された係合部それぞれが両駆動カムに係合して両駆動カムが回転されるとともに、各係合部が両駆動カムの回転軸を挟む対向位置で各駆動カムに係合しているため、アクチュエータの進入・後退に連動して両駆動カムを互いに逆方向に回転させることができ、これによって専用のアクチュエータ以外の工具での操作ロッドの移動を非常に困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００８６】
また、請求項５に記載の発明によれば、アクチュエータの進入により第２駆動カムを付勢手段に抗して第１駆動カムから離間させた後、アクチュエータが操作部から後退すると、第２駆動カムは付勢手段に付勢されて第１駆動カムに近接するため、第２駆動カムを自動的にロック状態に戻すことができる。
【００８７】
また、請求項６に記載の発明によれば、アクチュエータが深く進入する第１位置で接点が開または閉に切り換わるため、アクチュエータの操作部への進入が不十分な場合は接点を切り換えることができず、安全スイッチの信頼性を向上することができる。一方、アクチュエータが進入して接点が切り換わった後に、アクチュエータが後退してその進入位置が第１位置より浅くなる第２位置になったときに接点が切り換わるため、一旦アクチュエータが進入して接点が切り換わった後は、その進入位置が多少浅くなったとしても接点が切り換わるのを防止することができ、例えば振動等により作業者の意図に反してアクチュエータの進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点が切り換わるのを防止することができる。
【００８８】
また、請求項７に記載の発明によれば、アクチュエータの進入時に、第２駆動カムが第１駆動カムに遅れて回転を開始し、両駆動カムがともに回転することで操作ロッドが移動するため、アクチュエータの進入位置が深い第１位置での接点の切り換えが可能となる。一方、アクチュエータの後退時には、第２駆動カムの回転に関わらず第１駆動カムの逆回転のみに連動して操作ロッドが移動するため、第１位置とは異なる浅い進入位置での接点の切り換えが可能となる。
【００８９】
また、請求項８に記載の発明によれば、アクチュエータの進入時に、アクチュエータの第１係合部が第１駆動カムの第１被係合部に係合することで第１駆動カムが回転し、これに遅れて第２係合部が第２駆動カムの第２被係合部に係合することで第２駆動カムが回転し、両駆動カムがともに回転することにより操作ロッドが移動するため、アクチュエータの進入位置が深い第１位置での接点の切り換えが可能となり、その結果、アクチュエータの進入が不十分な状態で接点が開閉するのを防止することが可能になる。
【００９０】
一方、アクチュエータが第１位置に達した後は、第２駆動カムは操作ロッドの先端に係止してその回転が停止されるとともに、操作ロッドが第１駆動カムの逆回転のみに連動して移動するため、アクチュエータの進入位置が第１位置より浅い第２位置での接点の切り換えが可能となり、その結果、振動等によりアクチュエータの進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点が切り換わるのを防止す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、各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】この発明の一実施形態における一部の平面図である。
【図５】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【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】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図１２】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図１３】従来例の安全スイッチを示す斜視図である。
【図１４】従来例のスイッチ本体の断面図である。
【図１５】図１２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図１６】図１２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図１７】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
３ｂ 第１突起（第１係合部）
３ｃ 第２突起（第２係合部）
５ 操作部
７ スイッチ部
１３ｂ 第２段部（ロック部）
１７ 第１駆動カム
１７ａ 第１凹部（第１被係合部）
１７ｂ 第２凹部（第１被係合部）
１９ 回転軸
２１ 第２駆動カム
２１ｇ 第１突起部（第２被係合部）
２１ｈ 第２突起部（第２被係合部）
２３ 操作ロッド
２５ ねじりコイルバネ（第１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
５１ コイルバネ（第２の付勢手段）
６１ ケーブル
【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１３に示すような安全スイッチが用いられている。図１３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１３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１４ないし図１６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１６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１５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１５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１４ないし図１６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１５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１７（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１７（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、スイッチ本体の小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、前記操作部に設けられたロック部と、前記操作部に設けられ前記アクチュエータの進入・後退に応じて回転する第１駆動カムと、前記操作部に前記第１駆動カムと対向して設けられ、前記アクチュエータの進入・後退に応じて回転軸方向に移動するとともに前記第１駆動カムと別個に回転する第２駆動カムとを備え、前記第２駆動カムが、前記アクチュエータの進入により、前記ロック部に係合してその回転が阻止されたロック状態から、前記第１駆動カムから離間する方向に移動して前記ロック部との係合が解除されて回転可能になり、前記アクチュエータの進入に連れて回転し、前記アクチュエータの後退により進入時とは反対方向に回転するとともに、前記第１駆動カムに接近する方向に移動して前記係合部に係合し、前記操作ロッドが、前記アクチュエータの進入による前記両駆動カムの回転により移動可能な状態になることを特徴としている。
【００１８】
このような構成によると、専用アクチュエータ以外の工具（例えばドライバーなど）での接点の開閉操作を防止する安全機構を、第１駆動カムおよび第２駆動カムの２個のカムと、操作部に設けたロック部とによって構成しているため、従来のように駆動カムの回転をロックする複数の専用のロック部材が不要となり、操作部の簡素化および小型化を図ることができる。さらに、操作ロッドを移動させるためには、両駆動カムを回転させなければならないため、専用のアクチュエータ以外の工具を用いた接点の開閉を困難にすることができ、その結果、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００１９】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータ及び前記両駆動カムが、薄板状に形成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、両駆動カムが薄板状に形成されているため、操作部を薄型化することができる。さらに、アクチュエータが薄板状に形成されているため、操作部に必要なアクチュエータ進入用のスペースを小さくすることができ、その結果、操作部の薄型化、ひいてはスイッチ本体の小型化を図ることができる。
【００２０】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記第１駆動カムと前記第２駆動カムとが、前記アクチュエータの進入時及び後退時に、互いに逆方向に回転することを特徴としている。このような構成によると、操作ロッドを移動させるために、第１駆動カムおよび第２駆動カムを互いに逆方向に回転させる必要があるため、専用のアクチュエータ以外の工具での操作ロッドの移動を非常に困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００２１】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータの両面に前記両駆動カムそれぞれに係合する係合部を設け、前記両係合部が、前記アクチュエータの前記両駆動カム間への進入により、前記両駆動カムの回転軸を挟む対向位置において前記両駆動カムそれぞれと係合することを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、アクチュエータが操作部に進入すると、アクチュエータの両面に形成された係合部それぞれが両駆動カムに係合して両駆動カムが回転する。このとき、各係合部は、両駆動カムの回転軸を挟む対向位置で各駆動カムに係合しているため、両駆動カムを互いに逆方向に回転させることができ、これによって専用のアクチュエータ以外の工具での操作ロッドの移動を非常に困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００２３】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記第２駆動カムを前記第１駆動カムに接近する方向に付勢する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、アクチュエータが進入すると第２駆動カムが付勢手段に抗して第１駆動カムから離間するため、アクチュエータが操作部から後退すると、第２駆動カムは付勢手段に付勢されて第１駆動カムに近接する。そのため、第２駆動カムを自動的にロック状態に戻すことができる。
【００２４】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータが前記操作部に深く進入してその進入位置が第１位置に達したときに、前記操作ロッドの移動によって前記接点が開または閉に切り換わり、その後前記アクチュエータの進入位置が浅くなって第２位置になったときに前記接点が閉または開に切り換わることを特徴としている。
【００２５】
このような構成によれば、アクチュエータが深く進入する第１位置で接点が開または閉に切り換わるため、アクチュエータの操作部への進入が不十分な場合は接点を切り換えることができず、安全スイッチの信頼性を向上することができる。一方、アクチュエータが進入して接点が切り換わった後に、アクチュエータが後退してその進入位置が第１位置より浅くなる第２位置になったときに接点が切り換わるため、一旦アクチュエータが進入して接点が切り換わった後は、その進入位置が多少浅くなったとしても接点が切り換わるのを防止することができる。そのため、例えば振動等により作業者の意図に反してアクチュエータの進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点が切り換わるのを防止することができる。
【００２６】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータの前記操作部への進入により、前記第１駆動カムが回転を開始し、前記アクチュエータが前記第１位置に達する直前に前記第２駆動カムが回転を開始し、前記両駆動カムの回転により前記アクチュエータの進入位置が前記第１位置に達して前記操作ロッドが移動し、進入状態の前記アクチュエータの後退により、前記第１駆動カムが進入時と反対方向に逆回転を開始し、前記第１駆動カムの逆回転に連動して前記操作ロッドが進入時と逆方向に移動することを特徴としている。
【００２７】
このような構成によれば、アクチュエータの進入時に、第２駆動カムが第１駆動カムに遅れて回転を開始し、両駆動カムがともに回転することで操作ロッドが移動するため、アクチュエータの進入位置が深い第１位置での接点の切り換えが可能となる。一方、アクチュエータの後退時には、第２駆動カムの回転に関わらず第１駆動カムの逆回転のみに連動して操作ロッドが移動するため、第１位置とは異なる浅い進入位置での接点の切り換えが可能となる。
【００２８】
また、本発明にかかる安全スイッチは、前記アクチュエータの両面に形成され前記第１，第２駆動カムそれぞれに係合する第１，第２係合部と、前記両駆動カムにそれぞれ形成され、前記両駆動カムの回転軸を挟む対向位置において前記第１，第２係合部がそれぞれ係合する第１，第２被係合部と、前記第２駆動カムを前記第１駆動カムに近接する方向に付勢するとともに、回転の一方向に付勢する第１の付勢手段と、前記操作ロッドを前記両駆動カムの方向に付勢する第２の付勢手段とを備え、前記アクチュエータの前記操作部への進入に伴い、前記アクチュエータが、前記操作部への進入時に前記両駆動カム間に入り込み、前記第１の付勢手段に抗して前記第２駆動カムが回転軸方向に移動し、前記第１係合部が前記第１被係合部に係合して前記第１駆動カムが前記一方向と同方向に回転を開始し、前記アクチュエータの進入位置が第１位置に達する直前に、第２係合部が前記第２被係合部に係合して前記第２駆動カムが前記第１の付勢手段に抗して前記一方向と逆の他方向に回転を開始し、前記両駆動カムの回転により、前記アクチュエータの進入位置が前記第１位置に達して前記第２の付勢手段の付勢により前記操作ロッドが移動し、前記操作ロッドの先端が前記第２駆動カムに係止するとともに、前記接点が開または閉に切り換わり、進入状態の前記アクチュエータの前記操作部からの後退に伴い、前記第１係合部及び前記第１被係合部の係合によって前記第１駆動カムが進入時と反対方向に逆回転を開始し、前記第１駆動カムの逆回転により前記操作ロッドの先端が前記第１駆動カムの周面を摺接して前記第２の付勢手段に抗して進入時と逆方向に移動を開始し、前記アクチュエータの進入位置が前記第１位置よりも浅い第２位置に達したときに前記操作ロッドの先端と前記第２駆動カムとの係止が外れ、前記第１の付勢手段の付勢により前記第２駆動カムが前記一方向に回転を開始するとともに、前記接点が閉または開に切り換わることを特徴としている。
【００２９】
このような構成によれば、アクチュエータの進入時に、アクチュエータの第１係合部が第１駆動カムの第１被係合部に係合することで第１駆動カムが回転し、これに遅れて第２係合部が第２駆動カムの第２被係合部に係合することで第２駆動カムが回転し、両駆動カムがともに回転することにより操作ロッドが移動するため、アクチュエータの進入位置が深い第１位置での接点の切り換えが可能となり、その結果、アクチュエータの進入が不十分な状態で接点が開閉することを防止できる。
【００３０】
一方、アクチュエータが第１位置に達した後は、第２駆動カムは操作ロッドの先端に係止してその回転が停止され、操作ロッドが第１駆動カムの逆回転のみに連動して移動するため、アクチュエータの進入位置が第１位置より浅い第２位置での接点の切り換えが可能となる。そのため、振動等によりアクチュエータの進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点が切り換わることを防止できる。
【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１２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は接点構成の変形例を示す図、図５ないし図１２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９，１１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９，１１内に進入する。
【００４２】
また、アクチュエータ３は、図１に示すように、ほぼ矩形の薄板状に形成された基板部３ａと、この基板部３ａの一方の面に形成された第１係合部としての第１突起３ｂと、基板部３ａの他方の面に形成された第２係合部としての第２突起３ｃとから構成されている。第１突起３ｂは基板部３ａの一方側の先端寄りに形成されており、第２突起３ｃは他方側の先端から離れた位置に形成されている。なお、挿入孔９，１１には、基板部３ａ、第１突起３ｂおよび第２突起３ｃが進入する部分に加え、第１突起３ｂが進入する部分と対向する位置にいたずら防止用のダミー部９ａ，１１ａが形成されている。
【００４３】
操作部５は、図２及び図３に示すように、ケース部材１３と、回転軸１５がこのケース部材１３の内面に枢支されて回転自在に支持された薄板状の第１駆動カム１７と、この第１駆動カム１７に対向して配設され、回転軸１９がケース部材１３の内面に枢支されて回転自在に支持された薄板状の第２駆動カム２１とにより構成されている。また、第２駆動カム２１は回転軸方向に沿って移動自在となっており、後述するようにアクチュエータ３の進入・後退に伴って第１駆動カム１７に接離する。
【００４４】
第１駆動カム１７の外周面上部には、アクチュエータ３の第１突起３ｂが嵌挿して係合する第１被係合部としての２つの凹部、つまり第１凹部１７ａおよび第２凹部１７ｂが、上記した挿入孔９，１１から覗く位置にそれぞれ形成されている。また、第１駆動カム１７の外周面下部から側部（図２の右側）にかけては、スイッチ部７から突出する操作ロッド２３の先端部が摺接する摺接面１７ｃが形成されており、第１駆動カム１７が回転すると、操作ロッド２３の先端部が摺接面１７ｃに摺接しながら、操作ロッド２３が移動するようになっている。なお、操作ロッド２３の先端部は、第１駆動カム１７および第２駆動カム２１の両方の外周面に摺接するように、その先端部がＴ字状に形成されている。
【００４５】
また、第１駆動カム１７の外周面上部及び側部において挿入孔９，１１と対向する位置には、アクチュエータ３の先端を操作部５内に案内するために、肉厚が次第に薄くなるような傾斜面１７ｄ，１７ｅがそれぞれ形成されている。
【００４６】
第２駆動カム２１は、円形の基部２１ｓの外周面に４つの凸部、つまり第１，第２，第３，および第４凸部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが形成されて略十字形状に形成されている。そして、挿入孔９，１１と対向する位置に形成された第１凸部および第２凸部２１ａ，２１ｂは、アクチュエータ３が操作部５に進入していない初期状態で、上記した第１駆動カム１７の傾斜面１７ｄ，１７ｅと対向する位置に配設されている。この凸部２１ａの第１駆動カム１７と対向する面には、特に図２及び図３に示されるように、アクチュエータ３の先端を案内すべく肉厚が次第に薄くなるような傾斜面２１ｅが形成されている。また、凸部２１ｂの第１駆動カム１７と対向する面にも、図２に示されるように、傾斜面２１ｅと同様の傾斜面２１ｆが形成されている。このように、挿入孔９、１１から覗く位置には、図３に示すように、第１および第２駆動カム１７，２１の傾斜面１７ｄ，２１ｅが対向して断面略Ｖ字形の案内部２２が形成されると同時に、傾斜面１７ｅ，２１ｆ（図２参照）が対向して同様の案内部（図３では図示省略）が形成され、これによって挿入孔９から進入したアクチュエータ３が第１および第２駆動カム１７，２１の間に進入しやすくなる。
【００４７】
また、第２駆動カム２１の外周面下部に形成された第３凸部２１ｃの周面には、初期状態における操作ロッド２３の先端部が当接し、第１駆動カム１７の摺接面１７ｃの大径部分とともに操作ロッド２３をスイッチ部７側へ押圧している。さらに、第２駆動カム２１の他方の側部に形成された第４凸部２１ｄは、初期状態でケース部材１３内に形成された第１段部１３ａに当接しており、これによって第２駆動カム２１が図２中のα方向へ回転するのを規制している。
【００４８】
また、第３凸部２１ｃの一側部（図２の右側）は、初期状態においてケース部材１３内に形成されたロック部としての第２段部１３ｂに係合しており、これにより第２駆動カム２１の図２中のβ方向への回転が阻止されている。すなわち、第２駆動カム２１は、初期状態ではα、βの何れの方向にも回転できないロック状態になっており、これにより操作ロッド２３が勝手に移動することによる接点の開閉が防止されている。さらに、第１凸部２１ａと第２凸部２１ｂとの間、および第２凸部２１ｂと第３凸部２１ｃとの間には、アクチュエータ３の第２突起３ｃと係合する第２被係合部としての第１突起部２１ｇおよび第２突起部２１ｈがそれぞれ形成されている。
【００４９】
また、第２駆動カム２１の回転軸１９には、第１の付勢手段としてのねじりコイルバネ２５が巻回されており、このねじりコイルバネ２５によって、第２駆動カム２１は、第１駆動カム１７に近接する方向に付勢されており、初期状態では、第１駆動カム１７と当接している。さらに、このねじりコイルバネ２５は、第２駆動カム２１を回転の一方向である図２中のα方向に付勢している。
【００５０】
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、操作部５のケース部材１３が着脱自在に装着されるケース部材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２３とから構成されている。
【００５１】
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１３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。
【００５２】
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２３の後端部に当接し操作ロッド２３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。
【００５３】
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２３の後端部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。ここで、コイルバネ５１が、本発明の第２の付勢手段を構成している。
【００５４】
そして、各常閉接点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。
【００５５】
ここで、特に図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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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４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。
【００５９】
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４では、閉状態の常開接点に切り換えた場合を示している。
【００６０】
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２３はコイルバネ５１に抗して第１および第２駆動カム１７，２１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２３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。
【００６１】
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５ないし図１２を参照して説明する。いま、図２および図３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９に進入すると、アクチュエータ３の先端部が第１駆動カム１７および第２駆動カム２１の傾斜面１７ｄ，２１ｅを摺動しながら両駆動カム１７，２１間に進入していき、それに伴い図５（ａ）に示すように、ねじりコイルバネ２５の付勢力に抗して第２駆動カム２１が第１駆動カム１７から離間する方向に移動する。これによって、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃとケース部材１３の第２段部１３ｂとの係合が外れてロック状態が解除され、第２駆動カム２１は回転可能な状態となる。
【００６２】
このとき、図５（ｂ）に示すように、アクチュエータ３の第１突起３ｂが第１駆動カム１７の第１凹部１７ａに係合し、アクチュエータ３の進入によって先ず第１駆動カム１７が同図中のα方向に回転を始める。一方、第２駆動カム２１は、図５（ｃ）に示すように、第３凸部２１ｃが操作ロッド２３の先端部を押圧した状態で、未だ回転せずに停止したままである。
【００６３】
この状態から、アクチュエータ３がさらに進入すると、第１駆動カム１７は、図６（ａ）に示すように、アクチュエータ３の第１突起３ｂが第１凹部１７ａに係合した状態でα方向にさらに回転する。すると、図６（ｂ）に示すように、アクチュエータ３の第２突起３ｃが第２駆動カム２１の第１突起部２１ｇに係合し、アクチュエータ３の進入により第２突起３ｃが第１突起部２１ｇを押圧する。そして、第１駆動カム１７の回転開始よりも遅れて、第２駆動カム２１がねじりコイルバネ２５の付勢力に抗して同図中のβ方向に回転を開始する。このとき、アクチュエータ３の基板部３ａの両面にそれぞれ形成された第１および第２突起３ｂ，３ｃが両駆動カム１７，２１の回転軸１５，１９を挟んだ両側で各駆動カム１７，２１と係合するため、両駆動カム１７，２１は、アクチュエータ３の進入に伴って互いに逆方向に回転する。
【００６４】
このとき、図６（ｂ）に示すように、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃの周面に操作ロッド２３の先端部が当接しているため、第１駆動カム１７が、アクチュエータ３の進入によりすでにいくらか回転し、図６（ａ）に示すように、操作ロッド２３の先端部に対向した摺動部１７ｃの小径部分が操作ロッド２３の先端部から離間していても、コイルバネ５１の付勢力による操作ロッド２３の両駆動カム１７，２１方向への移動は規制されたままである。
【００６５】
そして、アクチュエータ３がさらに進入すると、これに連動して第１駆動カム１７がα方向にさらに回転するとともに、第２駆動カム２１がβ方向に回転され、アクチュエータ３の進入位置が図７に示す第１位置▲１▼に達すると、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃと操作ロッド２３の先端部との当接状態が解除される。その結果、操作ロッド２３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がオン状態に切り換わり、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。
【００６６】
一方、図７に示す状態からアクチュエータ３が後退すると、図９（ａ）に示すように、アクチュエータ３の第１突起３ｂが第１駆動カム１７の第１凹部１７ａと係合していることから、第１駆動カム１７がアクチュエータ３の後退に伴って同図中のβ方向に回転し、これに連動して操作ロッド２３の先端部が第１駆動カム１７の摺接面１７ｃの小径部分から大径部分へと摺接し、操作ロッド２３が摺接面１７ｃにより押圧されながらコイルバネ５１の付勢力に抗してスイッチ部７側へ移動する。このとき、第２駆動カム２１は、図９（ｂ）に示すように、ねじりコイルバネ２５によってα方向に付勢されているが、第３凸部２１ｃの側面が操作ロッド２３の先端部に当接して係止した状態に保持され続けるため、第２駆動カム２１は、その回転が停止された状態のままとなっている。
【００６７】
そして、アクチュエータ３がさらに後退されるのに伴い、操作ロッド２３が第１駆動カム１７の摺接面１７ｃによりさらにスイッチ部７側へ押し込まれ、アクチュエータ３の進入位置が図１０（ａ）に示す第２位置▲２▼（図７の第１位置▲１▼よりも浅い進入位置に相当する）にまで後退すると、各常閉接点３９〜４１がオフ状態に切り換わり、産業機械は操作不能な状態となる。このとき、アクチュエータの進入位置が第２位置▲２▼にまで後退し、操作ロッド２３がスイッチ部７側へ移動することにより、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃの側面と操作ロッド２３の先端部との係止状態が解除されるため、第２駆動カム２１は、図１０（ｂ）に示すように、ねじりコイルバネ２５の付勢力によってα方向に回転し、操作ロッド２３は、第１駆動カム１７の摺接面１７ｃの大径部分および第３凸部２１ｃによりその先端部が押圧された初期状態に戻る。さらに、アクチュエータ３が操作部５から抜き出されると、第２駆動カム２１は、ねじりコイルバネ２５の付勢力によって第１駆動カム１７に当接するとともに、第３凸部２１ｃがケース部材１３の第２段部１３ｂと係合する。その結果、第２駆動カム２１は、その回転がロックされたロック状態となる。
【００６８】
ところで、操作部５の側面の挿入孔１１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、両駆動カム１７，２１を回転させて各常閉接点３９〜４１を閉状態にすることができる。すなわち、図２および図３に示す初期状態から、アクチュエータ３が操作部５側面の挿入孔１１から進入すると、アクチュエータ３により第２駆動カム２１のロック状態が解除され、図１１（ａ）に示すように、アクチュエータ３の第１突起３ｂが第１駆動カム１７の第２凹部１７ｂに係合して第１駆動カム１７がα方向に回転する。一方、図１１（ｂ）に示すように、アクチュエータ３の第２突起３ｃにより第２駆動カム２１の第２突起部２１ｈが押圧されることにより、第２駆動カム２１がβ方向に回転する。
【００６９】
そして、この状態からアクチュエータ３がさらに進入すると、図１２に示すように、第２駆動カム２１の第３凸部２１ｃと操作ロッド２３の先端部との当接状態が解除されて、操作ロッド２３が操作部５側へ移動し、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、図９および図１０に示したのと同様に第１および第２駆動カム１７，２１が回転し、各常閉接点３９〜４１がオフ状態に切り換わるとともに、第２駆動カム２１の回転がロックされる。
【００７０】
従って、上記した実施形態によれば、第１駆動カム１７および第２駆動カム２１の２個のカムと、操作部５に設けた第２段部１３ｂとにより、専用アクチュエータ以外の工具（例えばドライバーなど）での接点の開閉操作を防止する安全機構が構成されているため、従来のように駆動カムの回転をロックする複数の専用のロック部材が不要となり、操作部５の簡素化および小型化を図ることができ、その結果、スイッチ本体１を小型化することができる。さらに、操作ロッド２３は、両駆動カム１７，２１を互いに逆回転させなければ移動しないため、専用のアクチュエータ以外の工具を用いた接点３９〜４１の開閉操作をさらに困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００７１】
また、両駆動カム１７，２１、およびアクチュエータ３が薄板状に形成されているため、操作部５の薄型化を図ることができる。特に、アクチュエータ３の操作部５への進入時には、アクチュエータ３が両駆動カム１７，２１の間に介挿され、アクチュエータ３の厚みに相当する長さ分だけ第２駆動カム２１を回転軸方向に移動させることで、第２駆動カム２１のロック状態を解除することができるため、ケース部材１３内に余分なスペースを必要とせず、操作部５の厚みを抑えることができる。こうすることで、スイッチ本体１をさらに薄型化、小型化することが可能となる。
【００７２】
さらに、アクチュエータ３の進入時には、第２駆動カム２１が第１駆動カム１７に遅れて回転を開始して操作ロッド２３を移動させるため、アクチュエータ３の進入位置が深くなる第１位置▲１▼で接点３９〜４１を閉状態にすることできる。こうすることで、アクチュエータ３の進入が不十分なときには、接点３９〜４１が閉状態になるのを防止することができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００７３】
一方、進入状態のアクチュエータ３が後退するときには、操作ロッド２３は第１駆動カム１７の回転にのみ連動して移動し、アクチュエータ３の進入位置が第１位置▲１▼よりも浅い第２位置▲２▼に達したときに、接点３９〜４１が開状態に切り換わる。そのため、アクチュエータ３が進入して一旦接点３９〜４１が閉状態に切り換わった後は、アクチュエータ３の進入位置が多少浅くなったとしても接点３９〜４１が切り換わることを防止できる。こうすることで、例えば振動等により作業者の意図に反してアクチュエータ３の進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点３９〜４１が切り換わって、産業機械が操作不能な状態になるのを防止することができる。
【００７４】
また、操作部５を成すケース部材１３と、スイッチ部７を成すケース部材３３とを着脱自在に構成しているため、操作部５およびスイッチ部７を各々ユニット化できて最終的な組立作業の簡素化を図ることが可能となる。
【００７５】
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１４，図１５参照）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。
【００７６】
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。
【００７７】
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２３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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
また、上記した実施形態では、アクチュエータ３側に突起を設け、これを第１および第２駆動カム１７，２１側の凹部等と係合させることで、両駆動カム１７，２１を回転させているが、これとは逆に、例えば各駆動カム１７，２１側に突起を設けてアクチュエータ３側の凹部と係合させるようにしてもよく、要するに、アクチュエータ３と両駆動カム１７，２１とが係合して、アクチュエータ３の進入・後退に連動して両駆動カム１７，２１が回転するように構成されていればよい。
【００８１】
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。特に、両駆動カム１７，２１の形状は、上記したものに限定されず、アクチュエータも薄い棒状であっても構わない。
【００８２】
【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、第１駆動カムおよび第２駆動カムの２個のカムと、操作部に設けたロック部とにより、専用アクチュエータ以外の工具（例えばドライバーなど）での接点の開閉操作を防止する安全機構を構成しているため、従来のように駆動カムの回転をロックする複数の専用のロック部材を用いる必要がなく、操作部の簡素化および小型化を図ることが可能となる。さらに、操作ロッドの移動は、両駆動カムの回転により可能となるため、専用のアクチュエータ以外の工具を用いた接点の開閉を困難にすることができ、その結果、安全スイッチの信頼性を向上することが可能になる。
【００８３】
また、請求項２に記載の発明によれば、両駆動カムが薄板状に形成されているため、操作部を薄型化することができ、しかもアクチュエータが薄板状に形成されているため、操作部に必要なアクチュエータ進入用のスペースを小さくすることができ、その結果、操作部の薄型化、さらにはスイッチ本体の薄型化、小型化が可能となる。
【００８４】
また、請求項３に記載の発明によれば、第１駆動カムおよび第２駆動カムを互いに逆回転させなければ、操作ロッドが移動しないため、専用のアクチュエータ以外の工具での操作ロッドの移動を非常に困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００８５】
また、請求項４に記載の発明によれば、アクチュエータが操作部に進入すると、アクチュエータの両面に形成された係合部それぞれが両駆動カムに係合して両駆動カムが回転されるとともに、各係合部が両駆動カムの回転軸を挟む対向位置で各駆動カムに係合しているため、アクチュエータの進入・後退に連動して両駆動カムを互いに逆方向に回転させることができ、これによって専用のアクチュエータ以外の工具での操作ロッドの移動を非常に困難にすることができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。
【００８６】
また、請求項５に記載の発明によれば、アクチュエータの進入により第２駆動カムを付勢手段に抗して第１駆動カムから離間させた後、アクチュエータが操作部から後退すると、第２駆動カムは付勢手段に付勢されて第１駆動カムに近接するため、第２駆動カムを自動的にロック状態に戻すことができる。
【００８７】
また、請求項６に記載の発明によれば、アクチュエータが深く進入する第１位置で接点が開または閉に切り換わるため、アクチュエータの操作部への進入が不十分な場合は接点を切り換えることができず、安全スイッチの信頼性を向上することができる。一方、アクチュエータが進入して接点が切り換わった後に、アクチュエータが後退してその進入位置が第１位置より浅くなる第２位置になったときに接点が切り換わるため、一旦アクチュエータが進入して接点が切り換わった後は、その進入位置が多少浅くなったとしても接点が切り換わるのを防止することができ、例えば振動等により作業者の意図に反してアクチュエータの進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点が切り換わるのを防止することができる。
【００８８】
また、請求項７に記載の発明によれば、アクチュエータの進入時に、第２駆動カムが第１駆動カムに遅れて回転を開始し、両駆動カムがともに回転することで操作ロッドが移動するため、アクチュエータの進入位置が深い第１位置での接点の切り換えが可能となる。一方、アクチュエータの後退時には、第２駆動カムの回転に関わらず第１駆動カムの逆回転のみに連動して操作ロッドが移動するため、第１位置とは異なる浅い進入位置での接点の切り換えが可能となる。
【００８９】
また、請求項８に記載の発明によれば、アクチュエータの進入時に、アクチュエータの第１係合部が第１駆動カムの第１被係合部に係合することで第１駆動カムが回転し、これに遅れて第２係合部が第２駆動カムの第２被係合部に係合することで第２駆動カムが回転し、両駆動カムがともに回転することにより操作ロッドが移動するため、アクチュエータの進入位置が深い第１位置での接点の切り換えが可能となり、その結果、アクチュエータの進入が不十分な状態で接点が開閉するのを防止することが可能になる。
【００９０】
一方、アクチュエータが第１位置に達した後は、第２駆動カムは操作ロッドの先端に係止してその回転が停止されるとともに、操作ロッドが第１駆動カムの逆回転のみに連動して移動するため、アクチュエータの進入位置が第１位置より浅い第２位置での接点の切り換えが可能となり、その結果、振動等によりアクチュエータの進入位置が浅くなった場合であっても、不意に接点が切り換わるのを防止す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、各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】この発明の一実施形態における一部の平面図である。
【図５】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【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】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図１２】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図１３】従来例の安全スイッチを示す斜視図である。
【図１４】従来例のスイッチ本体の断面図である。
【図１５】図１２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図１６】図１２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図１７】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
３ｂ 第１突起（第１係合部）
３ｃ 第２突起（第２係合部）
５ 操作部
７ スイッチ部
１３ｂ 第２段部（ロック部）
１７ 第１駆動カム
１７ａ 第１凹部（第１被係合部）
１７ｂ 第２凹部（第１被係合部）
１９ 回転軸
２１ 第２駆動カム
２１ｇ 第１突起部（第２被係合部）
２１ｈ 第２突起部（第２被係合部）
２３ 操作ロッド
２５ ねじりコイルバネ（第１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
５１ コイルバネ（第２の付勢手段）
６１ ケーブル
Claims (13)
- 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、
前記操作部に設けられたロック部と、
前記操作部に設けられ前記アクチュエータの進入・後退に応じて回転する第１駆動カムと、
前記操作部に前記第１駆動カムと対向して設けられ、前記アクチュエータの進入・後退に応じて回転軸方向に移動するとともに前記第１駆動カムと別個に回転する第２駆動カムとを備え、
前記第２駆動カムが、前記アクチュエータの進入により、前記ロック部に係合してその回転が阻止されたロック状態から、前記第１駆動カムから離間する方向に移動して前記ロック部との係合が解除されて回転可能になり、前記アクチュエータの進入に連れて回転し、前記アクチュエータの後退により進入時とは反対方向に回転するとともに、前記第１駆動カムに接近する方向に移動して前記係合部に係合し、
前記操作ロッドが、前記アクチュエータの進入による前記両駆動カムの回転により移動可能な状態になる
ことを特徴とする安全スイッチ。 - 前記アクチュエータ及び前記両駆動カムが、薄板状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の安全スイッチ。
- 前記第１駆動カムと前記第２駆動カムとが、前記アクチュエータの進入時及び後退時に、互いに逆方向に回転することを特徴とする請求項１または２に記載の安全スイッチ。
- 前記アクチュエータの両面に前記両駆動カムそれぞれに係合する係合部を設け、前記両係合部が、前記アクチュエータの前記両駆動カム間への進入により、前記両駆動カムの回転軸を挟む対向位置において前記両駆動カムそれぞれと係合す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。
- 前記第２駆動カムを前記第１駆動カムに接近する方向に付勢する付勢手段を備えてい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。
- 前記アクチュエータが前記操作部に深く進入してその進入位置が第１位置に達したときに、前記操作ロッドの移動によって前記接点が開または閉に切り換わり、その後前記アクチュエータの進入位置が浅くなって第２位置になったときに前記接点が閉または開に切り換わることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の安全スイッチ。
- 前記アクチュエータの前記操作部への進入により、前記第１駆動カムが回転を開始し、前記アクチュエータが前記第１位置に達する直前に前記第２駆動カムが回転を開始し、前記両駆動カムの回転により前記アクチュエータの進入位置が前記第１位置に達して前記操作ロッドが移動し、
進入状態の前記アクチュエータの後退により、前記第１駆動カムが進入時と反対方向に逆回転を開始し、前記第１駆動カムの逆回転に連動して前記操作ロッドが進入時と逆方向に移動することを特徴とする請求項６記載の安全スイッチ。 - 前記アクチュエータの両面に形成され前記第１，第２駆動カムそれぞれに係合する第１，第２係合部と、
前記両駆動カムにそれぞれ形成され、前記両駆動カムの回転軸を挟む対向位置において前記第１，第２係合部がそれぞれ係合する第１，第２被係合部と、
前記第２駆動カムを前記第１駆動カムに近接する方向に付勢するとともに、回転の一方向に付勢する第１の付勢手段と、
前記操作ロッドを前記両駆動カムの方向に付勢する第２の付勢手段と
を備え、
前記アクチュエータの前記操作部への進入に伴い、前記アクチュエータが、前記操作部への進入時に前記両駆動カム間に入り込み、前記第１の付勢手段に抗して前記第２駆動カムが回転軸方向に移動し、前記第１係合部が前記第１被係合部に係合して前記第１駆動カムが前記一方向と同方向に回転を開始し、前記アクチュエータの進入位置が第１位置に達する直前に、第２係合部が前記第２被係合部に係合して前記第２駆動カムが前記第１の付勢手段に抗して前記一方向と逆の他方向に回転を開始し、前記両駆動カムの回転により、前記アクチュエータの進入位置が前記第１位置に達して前記第２の付勢手段の付勢により前記操作ロッドが移動し、前記操作ロッドの先端が前記第２駆動カムに係止するとともに、前記接点が開または閉に切り換わり、
進入状態の前記アクチュエータの前記操作部からの後退に伴い、前記第１係合部及び前記第１被係合部の係合によって前記第１駆動カムが進入時と反対方向に逆回転を開始し、前記第１駆動カムの逆回転により前記操作ロッドの先端が前記第１駆動カムの周面を摺接して前記第２の付勢手段に抗して進入時と逆方向に移動を開始し、前記アクチュエータの進入位置が前記第１位置よりも浅い第２位置に達したときに前記操作ロッドの先端と前記第２駆動カムとの係止が外れ、前記第１の付勢手段の付勢により前記第２駆動カムが前記一方向に回転を開始するとともに、前記接点が閉または開に切り換わる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の安全スイッチ。 - 前記接点が、外部との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する請求項１ないし８のいずれかに記載の安全スイッチ。
- 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する請求項１ないし９のいずれかに記載の安全スイッチ。
- 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する請求項１０に記載の安全スイッチ。
- 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する請求項１１に記載の安全スイッチ。
- 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する請求項１１または１２に記載の安全スイッチ。
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