JP4931005B2

JP4931005B2 - 安全スイッチ装置

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Publication number: JP4931005B2
Application number: JP2007129169A
Authority: JP
Inventors: 武夫安井
Original assignee: Idec Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2027-05-15
Also published as: JP2008287913A

Description

この発明は、例えば産業機械の防護扉周縁の壁面に取り付けられ、スイッチ本体に対しアクチュエータを挿入・引抜することによりスイッチ本体内の開閉器を開閉して産業機械への通電路を開閉する安全スイッチ装置に関する。

従来、仕切壁で仕切られた作業領域内に工作機械や工作ロボット等の産業機械を設置し、その出入口（開口部）を閉塞する防護扉などには、作業領域内での作業者の事故防止を目的として、防護扉が開いているときには、産業機械への通電を遮断する安全スイッチ装置が設けられている。このような安全スイッチ装置の一例として、例えば、特許文献１に記載の安全スイッチ装置のように、防護扉に配設されたハンドルを操作してアクチュエータをスイッチ本体から引抜く操作をしなければ防護扉が閉鎖状態にロックされたままとなり、防護扉の開放を防止するものが知られている。

この種の安全スイッチ装置では、作業者が作業領域に進入する場合には、作業者が扉を開閉操作するための外ハンドル部材を垂直姿勢から水平姿勢へ回動すると、外ハンドル部材の開放操作に連動してアクチュエータが安全スイッチから引抜かれる。その結果、停止信号が発せられて産業機械が動作不可能な状態となるとともに、防護扉は開放可能な状態となる。

また、作業者が作業領域内で作業中に、誤ってアクチュエータがスイッチ本体に挿入されることを防止するため、内ハンドル部材を開放操作してアクチュエータをスイッチ本体から引抜くことはできるが、アクチュエータをスイッチ本体に挿入する閉塞操作は行うことができないように、内ハンドル部材の開放方向への回動のみ外ハンドル部材に伝達するフリーホイールが設けられている。

特許第３５８０９９０号公報（［００１２］〜［００１５］、図３〜図８）

ところで、上記した従来の安全スイッチ装置に設けられているフリーホイールは、中央貫通孔が形成された円盤からなり、内ハンドル部材が有する横断面が細長い六角形をなしたピンが中央貫通孔に挿通されることで、アクチュエータをスイッチ本体から引抜く内ハンドル部材の開放方向への回動にのみ外ハンドル部材が連動するように構成されている。

このように、従来の装置は、中央貫通孔にピンを挿通して内ハンドル部材の開放方向への回動にのみ外ハンドル部材が連動するフリーホイール構造であるため、次のような問題が生じることがあった。すなわち、両ハンドル部材の回動操作が行われると、ピンが中央貫通孔の内周面に摩擦力により係止して一方のハンドル部材と他方のハンドル部材とが連動する。したがって、両ハンドル部材の回動操作が繰返し行われることで、中央貫通孔の内周面をピンが繰返し摺接することとなるため、ピンと中央貫通孔の内周面と摺接部に繰返し発生する摩擦力によって中央貫通孔およびピンが磨耗して故障するおそれがあり、技術の改善が求められていた。

この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、内ハンドル部材ではスイッチ本体からアクチュエータを引抜くことしかできないように内ハンドル部材の回動を外ハンドル部材に伝達する伝達機構を備えるとともに、該伝達機構の耐久性の向上を図ることのできる安全スイッチ装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、この発明は、所定の作業領域を仕切る仕切壁の開口部に開閉自在に設けられた扉側に配設されたアクチュエータと、前記開口部周縁の前記仕切壁に設けられ前記作業領域内に設置された産業機械の動作を制御するためのスイッチ本体とを備え、前記スイッチ本体に対し前記アクチュエータを挿入・引抜することにより前記スイッチ本体内の開閉器を開閉して前記産業機械への通電路を開閉する安全スイッチ装置において、前記扉に外側面から挿着された外回動軸が開放位置と閉塞位置との間の回動操作により回動し、前記外回動軸の前記閉塞位置への回動に連動して前記アクチュエータが前記スイッチ本体への挿入方向に移動し、前記外回動軸の前記開放位置への回動に連動して前記アクチュエータが前記スイッチ本体から引抜方向に移動するように前記アクチュエータが前記外回動軸に連携された外ハンドル部材と、前記扉に内側面から内回動軸が挿着されて該内回動軸が前記開放位置と前記閉塞位置との間の回動操作により回動する内ハンドル部材と、前記外回動軸に設けられ該外回動軸に連動する係合突起と、前記内回動軸に連動し前記係合突起に係脱自在に設けられた被係合部とを有し、前記内ハンドル部材の前記開放位置への回動操作時にのみ前記被係合部が前記係合突起に係合し、前記係合突起を介して前記内回動軸の回動を前記外回動軸に伝達して前記外ハンドル部材を前記開放位置に移動させる伝達機構とを備え、前記伝達機構は、前記外回動軸の先端に取り付けられ端面周縁部に前記係合突起としての凸部が形成された第１伝達部材と、回動する前記第１伝達部材に摺接するように前記内回動軸の先端に取り付けられ端面周縁部に前記被係合部としての凹部が形成された第２伝達部材とを備え、前記凹部内を前記凸部が移動し前記凹部の内壁に前記凸部が当接して係合状態となり、前記内ハンドル部材の前記閉塞位置への回動操作時には前記凹部が前記凸部に係合せずに前記内回動軸の回動を前記外回動軸に伝達することがなく、前記外ハンドル部材の前記閉塞位置への回動操作時には前記凸部が前記凹部に係合し、前記凹部を介して前記外回動軸の回動を前記内回動軸に伝達して前記内ハンドル部材を前記閉塞位置に移動させることを特徴としている（請求項１）。

また、所定の作業領域を仕切る仕切壁の開口部に開閉自在に設けられた扉側に配設されたアクチュエータと、前記開口部周縁の前記仕切壁に設けられ前記作業領域内に設置された産業機械の動作を制御するためのスイッチ本体とを備え、前記スイッチ本体に対し前記アクチュエータを挿入・引抜することにより前記スイッチ本体内の開閉器を開閉して前記産業機械への通電路を開閉する安全スイッチ装置において、前記扉に外側面から挿着された外回動軸が開放位置と閉塞位置との間の回動操作により回動し、前記外回動軸の前記閉塞位置への回動に連動して前記アクチュエータが前記スイッチ本体への挿入方向に移動し、前記外回動軸の前記開放位置への回動に連動して前記アクチュエータが前記スイッチ本体から引抜方向に移動するように前記アクチュエータが前記外回動軸に連携された外ハンドル部材と、前記扉に内側面から内回動軸が挿着されて該内回動軸が前記開放位置と前記閉塞位置との間の回動操作により回動する内ハンドル部材と、前記外回動軸に設けられ該外回動軸に連動する係合突起と、前記内回動軸に連動し前記係合突起に係脱自在に設けられた被係合部とを有し、前記内ハンドル部材の前記開放位置への回動操作時にのみ前記被係合部が前記係合突起に係合し、前記係合突起を介して前記内回動軸の回動を前記外回動軸に伝達して前記外ハンドル部材を前記開放位置に移動させる伝達機構とを備え、前記外回動軸および前記内回動軸の先端がそれぞれ断面矩形であって、前記伝達機構は、略円柱状を成し、一端面に形成された矩形の嵌合穴に前記外回動軸の先端が嵌合し、他端面に円形の枢支穴が形成されるとともに前記他端面の周縁部に前記係合突起としての凸部が形成された第１伝達部材と、少なくとも一端側が前記第１伝達部材の前記枢支穴に回転自在に緩挿する略円柱形状を成し、他端面に形成された矩形の嵌合穴に前記内回動軸の先端が嵌合し、他端側の外周面に突条が形成され、前記突条を含む円環状の前記他端側の外周面であって該突条を除く領域が前記被係合部として機能する第２伝達部材とを備え、前記第２伝達部材の前記第１伝達部材への枢支により、前記外回動軸および前記内回動軸が連結され、前記凸部が前記被係合部を摺動して前記突条に当接することで係合して前記外回動軸と前記内回動軸とが連動し、前記内ハンドル部材の前記閉塞位置への回動操作時には前記凸部が前記被係合部に係合せずに前記内回動軸の回動を前記外回動軸に伝達することがなく、前記外ハンドル部材の前記閉塞位置への回動操作時には前記凸部が前記被係合部に係合し、前記被係合部を介して前記外回動軸の回動を前記内回動軸に伝達して前記内ハンドル部材を前記閉塞位置に移動させる構成でもよい（請求項２）。

また、前記外ハンドル部材および前記内ハンドル部材がレバーハンドル型であって、少なくとも前記内ハンドル部材の前記開放位置は時計の短針が６時を指す状態位置であり、前記内ハンドル部材の前記閉塞位置は前記開放位置からほぼ９０゜回動した位置である構成でもよい（請求項３）。

請求項１に記載の発明によれば、内ハンドル部材の開放位置への回動操作時にのみ内回転軸に設けられた被係合部としての凹部が外回転軸に設けられた係合突起としての凸部に係合し、凸部を介して内回動軸の回動を外回動軸に伝達して外ハンドル部材を開放位置に移動させ、内ハンドル部材の閉塞位置への回動操作時には凹部が凸部に係合せずに内回動軸の回動を外回動軸に伝達することがない。したがって、例えば、作業領域内で作業をしている作業者が産業機械の動作確認を行うために内ハンドル部材を閉塞位置へ回動操作したとしても、内ハンドル部材はスイッチ本体からアクチュエータを引抜くことしかできないため、スイッチ本体にアクチュエータが挿入されることがなく、作業者の安全性を確実に確保できるのは勿論のこと、凸部と凹部との係合により一方のハンドル部材の回動を他方のハンドル部材に伝達する構造であるため、ピンの中央貫通孔の内周面への摺接により発生する摩擦力を原因とする磨耗のおそれのあった従来のフリーホイール機構と異なり、凸部と凹部とが摩擦力により磨耗するおそれがなく、伝達機構の耐久性の向上を効果的に図ることができる。

また、伝達機構は、外ハンドル部材の閉塞位置への回動操作時には凸部が凹部に係合し、凹部を介して外回動軸の回動を内回動軸に伝達して内ハンドル部材を閉塞位置に移動させるため、作業領域内に作業者が閉じ込められた状態で外ハンドル部材が誤って開放位置から閉塞位置に回動操作されても、内ハンドル部材が外ハンドル部材に連動して閉塞位置に回動する。したがって、作業領域内の作業者が、外ハンドル部材が回動操作されたことに気づくことができ、しかも、閉塞位置にある内ハンドル部材を開放位置に回動操作することにより内回動軸の回動が外回動軸に伝達されて外ハンドル部材が開放位置に回動するので、アクチュエータがスイッチ本体から引抜かれて扉を開放することが可能となり、作業者の安全性をよりいっそう確実に確保できる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第２伝達部材の第１伝達部材への枢支により、外回動軸および内回動軸が連結され、凸部が被係合部を摺動して突条に当接することで係合して外回動軸と内回動軸とが連動するため、連結により第１および第２伝達部材が一体化して伝達機構の強度の向上を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、レバーハンドル型の外ハンドル部材および内ハンドル部材のうち内ハンドル部材の開放位置は、時計の短針が６時を指す状態位置であり、内ハンドル部材の閉塞位置は、開放位置からほぼ９０゜回動した位置であるため、外ハンドル部材を閉塞位置から開放位置に回動操作すると、自重で内ハンドル部材が開放位置に回動し、内ハンドル部材を開放位置に戻す機構を別途設ける必要がなく、簡素な構成とすることができる。

本発明の一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。図１および図２は本発明にかかる安全スイッチ装置を示す図であり、図１は防護扉のロックが解除された状態を示し、図２は防護扉がロックされた状態を示す。図１（ａ）、図２（ａ１），（ａ２）は安全スイッチ装置を上側から見た平面図、図１（ｂ）、図２（ｂ）は安全スイッチ装置のハンドル部分を作業領域の外からみた正面図の部分断面図、図１（ｃ）、図２（ｃ）は安全スイッチ装置を作業領域の外から見た正面図、図１（ｄ）、図２（ｄ）は安全スイッチ装置の右側面図である。なお、図２（ａ１）は防護扉周縁を形成するアルミフレームに配設されている安全スイッチ装置のアクチュエータ機構部のみを示している。また、図１（ｄ）は、アクチュエータ３の動作が見易いように同図（ｃ）の固定部材４の右側の側壁の記載を省略している。

また、図３は本発明の安全スイッチ装置の要部拡大図であり、（ａ）は外ハンドル部材２２ａ、内ハンドル２２ｂ、伝達機構６、連結部材５、アクチュエータ３を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の一点鎖線で囲まれた部分で示す伝達機構６が備える第１伝達部材６１および第２伝達部材６２を示す図、（ｃ）は（ｂ）の第１および第２伝達部材６１，６２が連結された状態を示す図である。また、図４は図３（ａ）の分解斜視図であり、（ａ）は図３（ａ）を左斜上方から見た分解斜視図、（ｂ）は図３（ｂ）を右斜め上方から見た分解斜視図である。

本発明における安全スイッチ装置は、図１に示すように、ロボット等の産業機械にケーブル１１を介して電気的に接続されるスイッチ本体１とアクチュエータ機構部２とを備えている。また、アクチュエータ機構部２は、スイッチ本体１にアクチュエータ挿入口１２から挿入・引抜されてして図示省略するスイッチ本体１内に配設された開閉器の開閉状態を切り換えるアクチュエータ３と、アクチュエータ３および連結部材５が内部に収納される収納ケース２１と、レバーハンドル型の外ハンドル部材２２ａおよび内ハンドル部材２２ｂと、後で詳細に説明する伝達機構６とを備えている。

スイッチ本体１は工作機械や工作ロボット等の産業機械が動作する所定の作業領域を仕切る仕切壁の開口部（出入口）周縁を形成する例えばアルミニウム製のフレームＷに取り付けられた平面視コ字状の固定部材４を介して配設されている。スイッチ本体１の上面にはアクチュエータ挿入口１２が形成されており、下面からはスイッチ本体１内部に配設された開閉器（図示せず）に接続されたケーブル１１がケーブル引き出し口からスイッチ本体１の外部に引き出され、ロボット等の産業機械に接続されている。このとき、開閉器の開閉により、例えば、産業機械への電源の供給、遮断が切り換えられて産業機械の動作が制御される。

また、図１（ｄ）に示すように、固定部材４の左側の側面には後述する連結部材５およびアクチュエータ３が通過可能に開口部４２が形成されており、開口部４２の下部には連結部材５の係合部５１と係合する係合溝４１が形成されている。また、アクチュエータ機構部２を構成する収納ケース２１は仕切壁の開口部を開閉自在に配設された防護扉の周縁を形成する例えばアルミニウム製のフレームＤに配設されている。そして、収納ケース２１の内部には伝達機構６が配設されている。

つぎに、伝達機構６の構成について図１ないし図４を参照して詳細に説明する。図３および図４に示すように、伝達機構６は、防護扉の外側面から挿着され、外回動軸２３ａの開放位置ＵＬＫと閉塞位置ＬＫとの間の回動に連動する略円柱状を成す第１伝達部材６１と、防護扉の内側面から挿着され、内回動軸２３ｂの開放位置ＵＬＫと閉塞位置ＬＫとの間の回動に連動する第２伝達部材６２とを備えている。そして、先端が断面矩形の外回動軸２３ａが第１伝達部材６１の一端面に形成された矩形の嵌合穴６１１に嵌合することで、第１伝達部材６１は外回動軸２３ａの開放位置ＵＬＫと閉塞位置ＬＫとの間の回動に連動し、先端が断面矩形の内回動軸２３ｂが第２伝達部材６２の他端面に形成された矩形の嵌合穴６２２に嵌合することで、第２伝達部材は内回動軸２３ｂの開放位置ＵＬＫと閉塞位置ＬＫとの間の回動に連動する。

また、図３および図４に示すように、第１伝達部材６１の一端側は連結部材５の一端部に形成され嵌合突起５５ａを有する結合穴５５に挿通可能に構成されており、第１伝達部材６１が結合穴５５に挿通されて第１伝達部材６１の外周に形成された嵌合溝６１２と嵌合突起５５ａとが嵌合して連結部材５と第１伝達部材６１とが結合される。また、連結部材５の他端部にアクチュエータ３の一端が回動自在に支持されており、外ハンドル部材２２ａが開放位置ＵＬＫと閉塞位置ＬＫとの間の回動操作により回動し、外回動軸２２ａの回動に第１伝達部材６１が連動することで、該第１伝達部材６１と結合している連結部材５が外回動軸２３ａを回動の中心として回動する。したがって、外ハンドル部材２２ａ（外回動軸２３ａ）の閉塞位置ＬＫへの回動に連動して連結部材５が回動し、連結部材５の他端部に支持されているアクチュエータがスイッチ本体１への挿入方向に移動する一方、外ハンドル部材２２ａ（外回動軸２３ａ）の開放位置ＵＬＫへの回動に連動してアクチュエータ３がスイッチ本体１から引抜方向に移動するようにアクチュエータ３が外ハンドル部材２２ａと連携されている。

また、図３（ｂ）に示すように、第１伝達部材６１の他端面に円形の枢支穴６１４形成されるとともに該他端面の周縁部に本発明の「係合突起」としての凸部６１３が形成されている。また、図３（ｃ）に示すように、第２伝達部材６２の一端側が第１伝達部材６１の枢支穴６１４に回転自在に緩挿する略円柱形状を成し、他端側の外周面に突条６２３が形成され、突条６２３を含む円環状の他端側の外周面であって突条６２３を除く領域（本発明の「凹部」に相当）６２２が本発明の「被係合部」として機能している。

したがって、第２伝達部材６２の第１伝達部材６１への枢支により、外回動軸２３ａおよび内回動軸２３ｂが連結され、凸部６１３が被係合部６２２を摺動して突条６２３に当接することで係合して外回動軸２３ａと内回動軸２３ｂとが連動することとなる。

このとき、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１伝達部材６１に形成され外回動軸２３ａに連動する凸部６１３と、第２伝達部材６２に形成され内回動軸２３ｂに連動し凸部６１３に係脱自在な被係合部６２２とは、内ハンドル部材２２ｂの開放位置ＵＬＫへの回動操作時にのみ被係合部６２２の突条６２３が凸部６１３に係合し、凸部６１３を介して内回動軸２３ｂの回動を外回動軸２２ａに伝達して外ハンドル部材２２ａを開放位置ＵＬＫに移動させるように構成されている。

また、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、内ハンドル部材２２ｂの閉塞位置ＬＫへの回動操作時には被係合部６２２の突条６２３が凸部６１３に係合せずに内回動軸２３ｂの回動を外回動軸２３ａに伝達することがない。また、外ハンドル部材２２ａの閉塞位置ＵＬへの回動操作時には凸部６１３が被係合部６２２の突条６２３に係合し、突条６２３を介して外回動軸２３ｂの回動を内回動軸２３ｂに伝達して内ハンドル部材２２ｂを閉塞位置ＬＫに移動させるように構成されている。

また、図１および図２に示すように、外ハンドル部材２２ａおよび内ハンドル部材２２ｂの開放位置ＵＬＫは、時計の短針が６時を指す状態位置であり、外ハンドル部材２２ａおよび内ハンドル部材２２ｂの閉塞位置ＬＫは、開放位置ＵＬＫからほぼ９０°回動した位置となるように構成されている。したがって、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、外ハンドル部材２２ａを閉塞位置ＬＫから開放位置ＵＬＫへ回動操作するときは、凸部６１３は被係合部６２２の突条６２３に係合しないため、外ハンドル部材２２ａの閉塞位置ＬＫから開放位置ＵＬＫへの回動操作に内ハンドル部材２２ｂは連動しない。しかしながら、外ハンドル部材２２ａを開放位置ＵＬＫへ回動することで、凸部６１３と突条６２３との係合状態が解除されるため、内ハンドル部材２２ｂの閉塞位置ＬＫから開放位置ＵＬＫへの回動が可能となり、内ハンドル部材２２ｂの自重で該内ハンドル部材２２ｂは閉塞位置ＬＫから開放位置ＵＬＫへと回動することとなる。

つぎに、図１ないし図４を参照して、連結部材５およびアクチュエータ３について詳細に説明する。連結部材５の中央部には上記した固定部材４の係合溝４１と係脱自在に係合部５１が形成されており、図２（ｃ）中の実線矢印の閉塞位置ＬＫ方向への外ハンドル部材２２ａの回動に連動して連結部材５が回動することで係合溝４１と係合し、これとは逆に図２（ｃ）中の実線矢印の開放位置ＵＬＫ方向への外ハンドル部材２２ａの回動に連動して連結部材５が回動することで、図１（ｃ）に示すように係合溝４１との係合が解除されるように構成されている。

また、このように外ハンドル部材２２ａを回動させて防護扉の閉塞操作を行うことにより、図２（ａ２）に示すように連結部材５が連動して外ハンドル部材２２ａと同方向に回動して係合部５１と係合溝４１とが係合し、固定部材４と連結部材５とが係止され、これにより図２（ａ２）中のＸ矢印の方向およびＹ矢印の方向の防護扉の開閉方向を含む２方向への連結部材５の移動が規制され、防護扉が閉塞状態にロックされた状態となる。

また、アクチュエータ３は一端が連結部材５に図示省略したねじりコイルバネを介して支持ピン５４によって回動自在に支持されており、図１（ｂ）に示すように、このねじりコイルバネによって他端が連結部材５の回動軸２３ａに近接する方向に付勢されている。そして、アクチュエータ３は、図２（ｃ）に示すように、外ハンドル部材２２ａを回動させて防護扉の閉塞操作を行うことにより、連結部材５と連動して外ハンドル部材２２ａと同方向に回動移動して他端側からアクチュエータ挿入口１２を介してスイッチ本体１に挿入される。このとき、アクチュエータ３はねじりコイルバネの付勢に抗して支持ピン５４を回動中心として回動しつつスイッチ本体１に挿入される。

また、収納ケース２１内部には、図１（ｂ）に示すように、連結部材５およびアクチュエータ３を収納ケース２１の収納方向へ付勢するねじりコイルバネ（図示省略）が配設されている。そのため、外ハンドル部材２２ａを図２（ｃ）中の実線矢印の開放位置ＵＬＫ方向に回動させて防護扉の開放操作を行うことにより、連結部材５およびアクチュエータ３が外ハンドル部材２２ａに連動して外ハンドル部材２２ａと同方向に回動移動して収納ケース２１内に確実に収納される。このように、他端部にアクチュエータ３が支持された連結部材５の一端部が外側伝達部材６１と直接結合されているため、両ハンドル部材２２ａ，２２ｂの回動力をアクチュエータ３に伝達するのに、従来必要であったラックや歯車等の精密部品を必要とせず、非常に簡素な構成でアクチュエータ３をスイッチ本体１に挿入・引抜することができる。

次に、外ハンドル部材２２ａを回動操作したときの動作について説明する。まず、図１に示すように外ハンドル部材２２ａを把持して、作業領域への開口部を防護扉で閉塞することで、アクチュエータ機構部２とスイッチ本体１とが隣接した状態となる。続いて、外ハンドル部材２２ａを図２（ｃ）中の実線矢印の閉塞位置ＬＫ方向に回動させると、外ハンドル部材２２ａの回動に連動して連結部材５が同じ方向に回動し、まず、係合部５１が係合溝４１と係合して、連結部材５のＸ，Ｙ矢印の両方向への移動が規制されて防護扉がロックされる。続いて、さらに外ハンドル部材２２ａを回動させることで、アクチュエータ３がスイッチ本体１に挿入されてスイッチ本体１内の開閉器の開閉状態が切り換わり、産業機械へ電源が供給される。

また、外ハンドル部材２２ａを図２（ｃ）中の実線矢印の開放位置ＵＬＫ方向に回動させると、外ハンドル部材２２ａに連動して連結部材５が回動移動してアクチュエータ３がスイッチ本体１から引抜かれるとともに、係合部５１と係合溝４１との係合状態が解除され、連結部材５がＸ，Ｙ矢印の両方向に移動可能な状態となる。したがって、スイッチ本体１内の開閉器の開閉状態が切り換わり、産業機械への電源が遮断されるとともに、防護扉がロック解除されて開放可能になる。

次に、内ハンドル部材２２ｂを回動操作したときの動作について図５を参照して説明する。図５は内ハンドル部材２２ｂを回動操作した状態を説明するために収納ケース２１内を作業領域側から見た要部断面図であり、（ａ）は外ハンドル部材２２ａが開放位置ＵＬＫから閉塞位置ＬＫへ回動操作された状態を示す図、（ｂ）は内ハンドル部材２２ｂが閉塞位置ＬＫから開放位置ＵＬＫへ回動操作された状態を示す図、（ｃ）は内ハンドル部材が開放位置ＵＬＫから閉塞位置ＬＫへ回動操作された状態を示す図である。なお、伝達機構６の状態を説明するために内ハンドル部材２２ｂは図示省略している。

まず、図５（ａ）に示すように、外ハンドル部材２２ａが開放位置ＵＬＫから閉塞位置ＬＫに回動操作されると、該回動操作に連携してアクチュエータ３が移動してスイッチ本体１内に挿入される。このとき、第１伝達部材６１の凸部６１３が第２伝達部材６２の突条６２３に係合することで該突条６２３を介して外ハンドル部材２２ａの回動が第２伝達部材６２に伝達されて内ハンドル部材２２ｂも閉塞位置ＬＫへと移動する。

次に、図５（ｂ）に示すように、内ハンドル部材２２ｂが閉塞位置ＬＫから開放位置ＵＬＫに回動操作されると、第２伝達部材６２の突条６２３が第１伝達部材６１の凸部６１３に係合することで該凸部６１３を介して内ハンドル部材２２ｂの回動が第１伝達部材６１に伝達されて外ハンドル部材２２ｂも開放位置ＵＬＫへと移動する。このとき、外ハンドル部材２２ｂの閉塞位置ＬＫから開放位置ＵＬＫへの回動に連携してアクチュエータ３も移動してスイッチ本体から引き抜かれる。

さらに、図５（ｃ）に示すように、外ハンドル部材２２ａが開放位置ＵＬＫに位置する状態で、内ハンドル部材２２ｂを開放位置ＵＬＫから閉塞位置ＬＫへ回動操作しても、突条６２３が凸部６１３に係合しないため、内ハンドル部材２２ｂの回動が第１伝達部材６１に伝達されず、外ハンドル部材２２ａは内ハンドル部材２２ａに連動して回動しない。したがって、外ハンドル部材２２ａが閉塞位置ＬＫに位置するときには、内ハンドル部材２２ｂによって外ハンドル部材２２ａを開放位置ＵＬＫに移動させてアクチュエータ３をスイッチ本体１から引抜くことができるが、外ハンドル部材２２ａが開放位置ＵＬＫに位置するときには、内ハンドル部材２２ｂによって外ハンドル部材２２ａを閉塞位置ＬＫへ移動できないため、アクチュエータ３をスイッチ本体１に挿入できないこととなる。

なお、図６に示すように、内ハンドル部材２２ｂを開放位置ＵＬＫから閉塞位置ＬＫへ回動操作したときは、収納ケース２１に形成された第２伝達部材を枢支する枢支穴２１ａに設けられた係止突起２１ｂに突条６２３が当接することで、内ハンドル部材２２ｂが閉塞位置ＬＫを越えて回動しないように構成されている。図６は収納ケース２１内を表側から見た要部断面図である。

以上のように、この実施形態では、内ハンドル部材２２ｂの開放位置ＵＬＫへの回動操作時にのみ内回転軸２３ｂに設けられた被係合部６２２（突条６２３）が外回転軸２３ａに設けられた凸部６１３に係合し、凸部６１３を介して内回動軸２３ｂの回動を外回動軸２３ａに伝達して外ハンドル部材２２ａを開放位置ＵＬＫに移動させ、内ハンドル部材２２ｂの閉塞位置ＬＫへの回動操作時には被係合部６２２（突条６２３）が凸部６１３に係合せずに内回動軸２３ｂの回動を外回動軸２３ａに伝達することがない。

したがって、例えば、作業領域内で作業をしている作業者が産業機械の動作確認を行うために内ハンドル部材２２ｂを閉塞位置ＬＫへ回動操作したとしても、内ハンドル部材２２ｂはスイッチ本体１からアクチュエータ３を引抜くことしかできないため、スイッチ本体１にアクチュエータ３が挿入されることがなく、作業者の安全性を確実に確保できる。さらに、被係合部６２２（突条６２３）と凸部６１３との係合により一方のハンドル部材の回動を他方のハンドル部材に伝達するため、ピンの中央貫通孔の内周面への摺接により発生する摩擦力を原因とする磨耗のおそれのあった従来のフリーホイール機構と異なり、被係合部６２２（突条６２３）と凸部６１３とが摩擦力により磨耗するおそれがなく、伝達機構６の耐久性の向上を効果的に図ることができる。

また、伝達機構６は、外ハンドル部材２２ａの閉塞位置ＬＫへの回動操作時には凸部６１３が被係合部６２２（突条６２３）に係合し、被係合部６２２を介して外回動軸２３ａの回動を内回動軸２３ｂに伝達して内ハンドル部材２２ｂを閉塞位置ＬＫに移動させるため、作業領域内に作業者が閉じ込められた状態で外ハンドル部材２２ａが誤って開放位置ＵＬＫから閉塞位置ＬＫに回動操作されても、内ハンドル部材２２ｂが外ハンドル部材２２ａに連動して閉塞位置ＬＫに回動する。したがって、作業領域内の作業者が外ハンドル部材２２ａが回動操作されたことに気づくことができ、しかも、閉塞位置ＬＫにある内ハンドル部材２２ｂを開放位置ＵＬＫに回動操作することにより内回動軸２３ｂの回動が外回動軸２３ａに伝達されて外ハンドル部材２２ａが開放位置ＵＬＫに回動するので、アクチュエータ３がスイッチ本体１から引抜かれて扉を開放することが可能となり、作業者の安全性をよりいっそう確実に確保できる。

また、第２伝達部材６２の第１伝達部材６１への枢支により、外回動軸２３ａおよび内回動軸２３ｂが連結され、凸部６１３が被係合部６２２（凹部）を摺動して突条６１３に当接することで係合して外回動軸２３ａと内回動軸２３ｂとが連動するため、連結により第１および第２伝達部材が一体化して伝達機構６の強度の向上を図ることができる。

また、外ハンドル部材２２ａおよび内ハンドル部材２２ｂの開放位置ＵＬＫは、時計の短針が６時を指す状態位置であり、外ハンドル部材２２ａおよび内ハンドル部材２２ｂの閉塞位置ＬＫは、開放位置ＵＬＫからほぼ９０゜回動した位置であるため、外ハンドル部材２２ａを閉塞位置ＬＫから開放位置ＵＬＫに回動操作すると、自重で内ハンドル部材２２ｂが開放位置ＵＬＫに回動し、内ハンドル部材２２ｂを開放位置ＵＬＫに戻す機構を別途設ける必要がなく、簡素な構成とすることができる。

また、外ハンドル部材２２ｂの閉塞操作により、防護扉を閉塞するとともに、アクチュエータ３をスイッチ本体１に挿入させて連結部材５の係合部５１を固定部材４の係合溝４１に係合させ、防護扉を閉塞状態にロックすることができる。そのため、防護扉がロックされた状態で、誤操作等により防護扉を強引に開放しようとしたとしても、係合部５１が固定部材４の係合溝４１に係合して防護扉を閉塞状態にロックしているため防護扉を開放しようとする力がスイッチ本体１やアクチュエータ３に直接加わることはない。また、作業領域内で動作している産業機械の振動によって防護扉等が振動したとしても、このような振動がスイッチ本体１とアクチュエータ３に直接加わるのを防止することができる。したがって、スイッチ本体１ならびにアクチュエータ３に負担をかけることなく扉を確実にロックできるとともに、安全スイッチ装置の耐久性の向上を図ることができる。

また、この実施形態では、連結部材５の他端部に支持されたアクチュエータ３がスイッチ本体１の操作部に挿入される。そして、連結部材５の係合部５１が係合溝４１と係合することで、連結部材５がＸ，Ｙ矢印の両方向の２方向に移動するのを規制することができる。外ハンドル部材２２ａの閉塞操作によって連結部材５が外回動軸２３ａを中心に回動して連結部材５の係合部５１が固定部材４の係合溝４１と係合するとともに、アクチュエータ３がスイッチ本体１に挿入されて連結部材５の係合部５１が固定部材４１と係合するため、防護扉の開閉方向を含む２方向への防護扉の移動が規制され、防護扉をがたつくことなく閉塞状態に、より確実にロックすることができる。したがって、防護扉の開放方向が、Ｘ矢印方向となるスライド式扉、あるいはＹ矢印方向となる回動式扉のいずれであっても、防護扉の開閉方向を含む２方向への防護扉の移動を規制しているので、確実に防護扉を閉塞状態にロックすることができる。

また、外ハンドル部材２２ａの閉塞操作を行うことにより、防護扉の閉塞状態でのロックと、アクチュエータ３のスイッチ本体１への挿入とを同時に行うことができる。また、防護扉を開放しようと力を加えても、仕切壁の開口部周縁を構成するフレームＷに取り付けられた固定部材４に連結部材５の係合部５１が係合することで、防護扉の移動が規制され防護扉が閉塞状態にロックされているため、防護扉を開放しようとする力がスイッチ本体１やアクチュエータ３に直接加わることがない。このとき、スイッチ本体１やアクチュエータ３とは関係なく、連結部材５および固定部材４の材質（金属、プラスチック等）、あるいは厚さや太さを変更することで防護扉のロック強度を目的に応じて簡単に変更することができる。したがって、スイッチ本体１やアクチュエータ３の強度を向上させるために安全スイッチ装置を大型化する必要がない。

また、この実施形態では、外ハンドル部材２２ａの開放操作により防護扉のロック状態が解除されて開口部が開放された際、図示省略したねじりコイルバネの付勢力によってアクチュエータ３は収納ケース２１に収納される。したがって、物資等が作業領域に進入する際にアクチュエータ３に引っ掛かってアクチュエータ３を破損することを防止できる。

また、この実施形態では、外ハンドル部材２２ａの閉塞操作を行う前であって、アクチュエータ３がスイッチ本体１から引抜かれた状態のときには、アクチュエータ３の他端側がねじりコイルバネによって連結部材５の回動の中心である外回動軸２３ａに近接する方向に付勢されている。そして、外ハンドル部材２３ａの閉塞操作により、アクチュエータ３の他端がスイッチ本体１に挿入される際には、アクチュエータ３はねじりコイルバネによる付勢に抗してアクチュエータ３の他端が外回動軸２３ａから離間する方向へ回動しながらスイッチ本体１に挿入される。このように、連結部材５に対してアクチュエータ３が回動自在に支持され、アクチュエータ３は連結部材５に対して回動しつつスイッチ本体１へ挿入されるため、アクチュエータ３が回動自在に支持されていない場合に比べてスイッチ本体１に挿入されるアクチュエータ３の他端の出っ張りが抑えられ、アクチュエータ３を含む連結部材５の回動のために確保すべきスペースが少なくて済み、しかも、アクチュエータ３が挿入されるべきスイッチ本体１側のアクチュエータ挿入口１２も余裕を見込んで大きくする必要がなく、安全スイッチ装置の小型化を図ることができる。また、アクチュエータ３のスイッチ本体１への挿入を滑らかにすることができる。

また、この実施形態では、外ハンドル部材２２ａによる防護扉の閉塞操作が行われると、まず係合部５１が係合溝４１に係合して防護扉が閉塞状態にロックされるため防護扉が振動するのを防止できる。そして、このように防護扉の振動が防止された状態で、アクチュエータ３がスイッチ本体１に挿入されるため、アクチュエータ３が操作部に挿入される際におけるアクチュエータ３のスイッチ本体１の本体ケースとの接触等を防止することができる。したがって、アクチュエータ３のスイッチ本体１の操作部への挿入を確実に行えるため、アクチュエータ３のスイッチ本体１との接触等による破損を確実に防止することができる。

また、この実施形態では、作業者の外ハンドル部材２２ａの回動に連動して第１伝達部材６１に結合された連結部材５が回動するため、アクチュエータ３を移動させるのにラックや歯車等の精密部品を用いなくてもよく、簡易な構成で連結部材５を回動させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記した実施形態では、第２伝達部材６２の第１伝達部材への枢支により、第１および第２伝達部材６１，６２を連結しているが、本発明の「係合突起」としての凸部が形成された第１伝達部材６１と、本発明の「被係合部」としての凹部が形成された第２伝達部材６２とが摺接するように構成し、凹部内を凸部が移動し、凹部の内壁に凸部が当接して係合状態となるように構成してもよい。すなわち、外回動軸２３ａの先端に取り付けられ端面周縁部に係合突起としての凸部が形成された第１伝達部材６１と、回動する第１伝達部材６１に摺接するように内回動軸２３ｂの先端に取り付けられ端面周縁部に被係合部としての凹部が形成された第２伝達部材６２とが、凹部内を凸部が移動し凹部の内壁に凸部が当接して係合状態となるようにして伝達機構６が構成されているため、実用的な構成で係合突起と被係合部とを係合状態とすることができる。

また、図７に示すように、スイッチ本体１にスイッチカバー１０を取り付けてもよい。その他の構成および動作は上記実施形態と同様であるため、その構成および動作の説明は相当符号を付してその説明を省略する。このような構成とすれば、スイッチ本体１に形成されたアクチュエータ挿入口１２からゴミや塵が進入してスイッチが誤動作するのを防止できる。なお、図７はこの発明の変形例の一例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図を示す。

また、外ハンドル部材２２ａおよび内ハンドル部材２２ｂは、上記したレバーハンドル型に限らず、丸玉状のドアノブ型であってもよい。

また、図８（ａ２）に示すように、外ハンドル部材２２ａのみの開放位置ＵＬＫがほぼ水平方向を向くように構成してもよい。その他の構成および動作は上記実施形態と同様であるため、その構成および動作の説明は相当符号を付してその説明を省略する。このように、両ハンドル部材２２ａ，２２ｂの開放位置ＵＬＫと閉塞位置ＬＫとを必ずしも一致させる必要はなく、安全スイッチ装置の配設場所や使用態様に応じて様々な角度で両ハンドル部材２２ａ，２２ｂを取り付けることができる。なお、図８はこの発明の変形例の一例を示す図であり、（ａ１），（ａ２）は防護扉のロックが解除された状態を示し、（ｂ１），（ｂ２）は防護扉がロックされた状態を示す。また、図８（ａ１），（ｂ１）は安全スイッチ装置のハンドル部分を作業領域の外からみた正面図の部分断面図、図８（ａ２），（ｂ２）は安全スイッチ装置を作業領域の外から見た正面図である。

この発明の一実施形態たる安全スイッチ装置を示す図である。この発明の一実施形態たる安全スイッチ装置を示す図である。この発明の一実施形態たる安全スイッチ装置の要部拡大図である。図３の分解斜視図である。内ハンドル部材を回動操作した状態を説明するために収納ケース内を作業領域側から見た要部断面図である。収納ケース内を表側から見た要部断面図である。この発明の変形例の一例を示す図である。この発明の変形例の一例を示す図である。

符号の説明

１…スイッチ本体
２２ａ…外ハンドル部材
２２ｂ…内ハンドル部材
２３ａ…外回動軸
２３ｂ…内回動軸
３…アクチュエータ
６…伝達機構
６１…第１伝達部材
６１１…嵌合穴
６１３…凸部（係合突起）
６１４…枢支穴
６２…第２伝達部材
６２１…嵌合穴
６２２…被係合部（凹部）
６２３…突条
ＵＬＫ…開放位置
ＬＫ…閉塞位置

Claims

所定の作業領域を仕切る仕切壁の開口部に開閉自在に設けられた扉側に配設されたアクチュエータと、前記開口部周縁の前記仕切壁に設けられ前記作業領域内に設置された産業機械の動作を制御するためのスイッチ本体とを備え、前記スイッチ本体に対し前記アクチュエータを挿入・引抜することにより前記スイッチ本体内の開閉器を開閉して前記産業機械への通電路を開閉する安全スイッチ装置において、
前記扉に外側面から挿着された外回動軸が開放位置と閉塞位置との間の回動操作により回動し、前記外回動軸の前記閉塞位置への回動に連動して前記アクチュエータが前記スイッチ本体への挿入方向に移動し、前記外回動軸の前記開放位置への回動に連動して前記アクチュエータが前記スイッチ本体から引抜方向に移動するように前記アクチュエータが前記外回動軸に連携された外ハンドル部材と、
前記扉に内側面から内回動軸が挿着されて該内回動軸が前記開放位置と前記閉塞位置との間の回動操作により回動する内ハンドル部材と、
前記外回動軸に設けられ該外回動軸に連動する係合突起と、前記内回動軸に連動し前記係合突起に係脱自在に設けられた被係合部とを有し、前記内ハンドル部材の前記開放位置への回動操作時にのみ前記被係合部が前記係合突起に係合し、前記係合突起を介して前記内回動軸の回動を前記外回動軸に伝達して前記外ハンドル部材を前記開放位置に移動させる伝達機構とを備え、
前記伝達機構は、
前記外回動軸の先端に取り付けられ端面周縁部に前記係合突起としての凸部が形成された第１伝達部材と、
回動する前記第１伝達部材に摺接するように前記内回動軸の先端に取り付けられ端面周縁部に前記被係合部としての凹部が形成された第２伝達部材とを備え、
前記凹部内を前記凸部が移動し前記凹部の内壁に前記凸部が当接して係合状態となり、
前記内ハンドル部材の前記閉塞位置への回動操作時には前記凹部が前記凸部に係合せずに前記内回動軸の回動を前記外回動軸に伝達することがなく、
前記外ハンドル部材の前記閉塞位置への回動操作時には前記凸部が前記凹部に係合し、前記凹部を介して前記外回動軸の回動を前記内回動軸に伝達して前記内ハンドル部材を前記閉塞位置に移動させる
ことを特徴とする安全スイッチ装置。
所定の作業領域を仕切る仕切壁の開口部に開閉自在に設けられた扉側に配設されたアクチュエータと、前記開口部周縁の前記仕切壁に設けられ前記作業領域内に設置された産業機械の動作を制御するためのスイッチ本体とを備え、前記スイッチ本体に対し前記アクチュエータを挿入・引抜することにより前記スイッチ本体内の開閉器を開閉して前記産業機械への通電路を開閉する安全スイッチ装置において、
前記扉に外側面から挿着された外回動軸が開放位置と閉塞位置との間の回動操作により回動し、前記外回動軸の前記閉塞位置への回動に連動して前記アクチュエータが前記スイッチ本体への挿入方向に移動し、前記外回動軸の前記開放位置への回動に連動して前記アクチュエータが前記スイッチ本体から引抜方向に移動するように前記アクチュエータが前記外回動軸に連携された外ハンドル部材と、
前記扉に内側面から内回動軸が挿着されて該内回動軸が前記開放位置と前記閉塞位置との間の回動操作により回動する内ハンドル部材と、
前記外回動軸に設けられ該外回動軸に連動する係合突起と、前記内回動軸に連動し前記係合突起に係脱自在に設けられた被係合部とを有し、前記内ハンドル部材の前記開放位置への回動操作時にのみ前記被係合部が前記係合突起に係合し、前記係合突起を介して前記内回動軸の回動を前記外回動軸に伝達して前記外ハンドル部材を前記開放位置に移動させる伝達機構とを備え、
前記外回動軸および前記内回動軸の先端がそれぞれ断面矩形であって、
前記伝達機構は、
略円柱状を成し、一端面に形成された矩形の嵌合穴に前記外回動軸の先端が嵌合し、他端面に円形の枢支穴が形成されるとともに前記他端面の周縁部に前記係合突起としての凸部が形成された第１伝達部材と、
少なくとも一端側が前記第１伝達部材の前記枢支穴に回転自在に緩挿する略円柱形状を成し、他端面に形成された矩形の嵌合穴に前記内回動軸の先端が嵌合し、他端側の外周面に突条が形成され、前記突条を含む円環状の前記他端側の外周面であって該突条を除く領域が前記被係合部として機能する第２伝達部材とを備え、
前記第２伝達部材の前記第１伝達部材への枢支により、前記外回動軸および前記内回動軸が連結され、前記凸部が前記被係合部を摺動して前記突条に当接することで係合して前記外回動軸と前記内回動軸とが連動し、
前記内ハンドル部材の前記閉塞位置への回動操作時には前記凸部が前記被係合部に係合せずに前記内回動軸の回動を前記外回動軸に伝達することがなく、
前記外ハンドル部材の前記閉塞位置への回動操作時には前記凸部が前記被係合部に係合し、前記被係合部を介して前記外回動軸の回動を前記内回動軸に伝達して前記内ハンドル部材を前記閉塞位置に移動させる
ことを特徴とする安全スイッチ装置。
前記外ハンドル部材および前記内ハンドル部材がレバーハンドル型であって、少なくとも前記内ハンドル部材の前記開放位置は時計の短針が６時を指す状態位置であり、前記内ハンドル部材の前記閉塞位置は前記開放位置からほぼ９０゜回動した位置であ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装置。