JPH07180796A - 安全スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 扉閉鎖時の反動や部屋内部の機械の振動程度
の作用力では、アクチュエータが抜けない構造の安全ス
イッチを提供する。 【構成】 アクチュエータ１０２の進入に応じて回転
し、かつ、外周面にアクチュエータの押圧片１２１が嵌
る凹部が形成された板カム１・・３と、この板カム１・・３
に応じてガイド溝１２に沿って移動して操作ロッド７を
移動するピン６と、このピン６の端部位置に設けられた
止め部材８を備えている。そして、その止め部材８は、
ガイド孔１２の延びる方向に対して傾いた２面８ａ，８
ｂをもつ山部が形成された部材で、その山部の一方の斜
面８ｂで、ピン６の戻り側への移動を、所定の弾性力
（圧縮コイルばね９の弾性力）でもって規制するように
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば産業機械が設置
される部屋の出入口などの壁面に装着され、その出入口
の扉が開かれたときには、産業機械等への電源供給を停
止して部屋内を安全状態にする安全スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】産業機械が設置された部屋や工場あるい
は産業機械自体の危険ゾーンでは、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、部屋や危険ゾーンの出入口の扉が完全
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。このため危険ゾーン
等の出入口部には安全スイッチが設けられる。

【０００３】このような安全スイッチは、スイッチ本体
が部屋の出入口周辺の壁面に装着され、その出入口の扉
を閉じたときに扉に固着されたアクチュエータがスイッ
チ本体の操作部に進入し、これにより接点ブロックの可
動接点（可動片）が切り換わる構造のスイッチで、この
ような切り換わり動作で回路接続が主回路（産業機械へ
の電源供給回路）側へと切り換わって部屋内の機械が運
転可能な状態となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の安
全スイッチによれば、扉を閉めてもその閉鎖時の反動で
扉が開く場合があり、また、扉の傾きなどにより閉鎖し
た扉が自重で開くこともある。さらに、扉が通常通り閉
鎖されていても、部屋内部の機械の駆動が開始された後
に機械の振動により扉が開くことがあり、このような状
態となった際には以下の問題が発生する。

【０００５】すなわち、閉鎖した扉が閉鎖時の反動や自
重により開いたときには、機械が駆動可能な状態となっ
た後に給電が即座に停止するといった状態となり、この
ため機械の電気系統等に悪影響が及ぶといった問題があ
る。

【０００６】また、機械の振動により扉が開いたときに
は、その時点で機械が即座に停止してしまい、稼動効率
等の上で大きな問題となる。特に、産業機械が所定のシ
ーケンスで自動制御運転されている場合には、その問題
は顕著である。

【０００７】なお、この種の安全スイッチはセーフティ
プラグの代用として使用されることもあるが、この場合
でも、鎖の重みでアクチュエータが抜けることがあり、
先と同様な問題が発生する。

【０００８】本発明はそのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、扉閉鎖時の反動や部
屋内部の機械の振動程度の作用力では、アクチュエータ
が抜けない構造の安全スイッチを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、実施例に対応する図１乃至図３および図６
を参照しつつ説明すると、本発明は、アクチュエータ１
０２がスイッチ本体１０１の操作部１１１に進入し、こ
れに応じてスイッチ部１１２の操作ロッド７が移動する
ことによって接続接点が切り換わる構造の安全スイッチ
において、アクチュエータ１０２は操作部１１１への挿
入部分が先端部の押圧片１２１とその両端を支持する支
持片１２２，１２３で構成されており、操作部１１１
は、アクチュエータ１０２の進入に応じて回転し、か
つ、外周面に当該アクチュエータの押圧片１２１が嵌る
凹部１ａ・・３ａが形成された板カム１・・３と、そのカム
シャフト４の両端部を支持する支持枠１１，１１と、板
カム１・・３に形成された溝カム１ｃ・・３ｃと、支持枠１
１の溝カム１ｃ・・３ｃと対向する部位に、それぞれ操作
ロッド７の移動方向に沿って形成されたガイド孔１２，
１２と、この孔１２および溝カム１ｃ・・３ｃに嵌め込ま
れ、両端部がそれぞれ支持枠１１，１１の外方にまで臨
むとともに、操作ロッド７の端部が連結されるピン６
と、このピン６の両端部の少なくとも一方側に位置する
止め部材８を備えている。そして、止め部材８は、ガイ
ド孔１２の延びる方向に対して傾いた２面８ａ，８ｂを
もつ山部が形成された部材で、ピン６と直交する平面上
に沿って、山部の斜面８ａ，８ｂがガイド孔１２と交差
する位置とその孔１２とは干渉しない位置との間で変位
自在に配設されているとともに、弾性体（圧縮コイルば
ね）９によってガイド孔１２に向けて押圧されているこ
とによって特徴づけられる。

【００１０】

【作用】アクチュエータ１０２の操作部１１１への進入
により板カム１・・３が回転し、この回転によりピン６は
溝カム１ｃ・・３ｃによって押し出されガイド孔１２，１
２に沿って移動する。これに応じて操作ロッド７が前進
してスイッチ部１１２の接続接点が切り換わる。

【００１１】また、操作部１１１に進入したアクチュエ
ータ１０２は先端の押圧片１２１が板カム１・・３の凹部
１ａ・・３ａで係止される〔図２(b) 〕。ここで、ピン６
がガイド孔１２に沿って移動すると、このピン６の端部
で止め部材８の山部の斜面８ａが押され、止め部材８が
ガイド孔１２から離反する向きへと変位し〔図４(a)
〕、更にピン６が移動してその端部が止め部材８の山
部の頂部を越えると、止め部材８が弾性体９の弾性力で
復帰して、山部のもう一方の斜面８ｂでピン６の移動が
規制される〔図４(b) 〕。これにより板カム１・・３の回
転が規制され、アクチュエータ１０２が弾性体９の弾性
力に打ち勝つ力で引き抜かれない限りは板カム１・・３の
回転つまり操作ロッド７の後退は阻止される。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説
明する。まず、安全スイッチの概略構造を図６を参照し
つつ説明する。

【００１３】この例の安全スイッチは、部屋に設置され
る産業機械に電気的に接続されるスイッチで、主にスイ
ッチ本体１０１とアクチュエータ１０２によって構成さ
れている。そのスイッチ本体１０１は部屋の出入口の周
縁の壁面に固着される。またアクチュエータ１０２は扉
１０３に固着されるが、その位置はスイッチ本体の挿入
孔１０１ａに対向する位置で、扉１０３を閉鎖した状態
のときにスイッチ本体１０１の操作部１１１内に進入す
る。

【００１４】そして、アクチュエータ１０２の進入によ
り、スイッチ部１１２に内蔵の接点ブロック（図示せ
ず）の接続接点が切り換わり（Ｂ接点→Ａ接点）、部屋
内の機械が駆動可能な状態となる。一方、扉１０３の開
放によりアクチュエータ１０２が操作部１１１から抜け
たときにはＢ接点が復帰して機械への電源供給がオフさ
れる。

【００１５】なお、アクチュエータ１０２は、操作部１
１１への挿入部が先端部の押圧片１２１とその両端を支
持する一対の支持片１２２，１２３によって構成され、
その押圧片１２１の先端面は、段部により凸所と凹所が
形成された押圧面（作動用）１２１ａ，１２１ｂとなっ
ている。

【００１６】また、スイッチ本体１０１には、先の挿入
孔１０１ａに加えて、本体上面側にも挿入孔１０１ｂが
設けられており、設置場所の状況に応じていずれかの挿
入孔１０１ａもしくは１０１ｂを選択することができ
る。

【００１７】次に、本発明実施例の操作部の機構を、以
下、図１乃至図３を参照しつつ説明する。なお、図１は
操作部１１１の水平断面図で、図２はその中央縦断面図
である。また、図３は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【００１８】まず、操作部１１１には、中央に位置する
板カム１と、この両側にそれぞれ配列された左右一対の
板カム２，３が設けられている。これらの各板カム１，
２，３はカムシャフト４に、それぞれ互いに独立して回
転自在に支持されている。

【００１９】カムシャフト４の両端はそれぞれ支持枠１
１，１１によって支持されている。また、このカムシャ
フト４には、支持枠１１と板カム１・・３との間にねじり
コイルばね５，５が嵌め込まれており、その各ばね５の
弾性力によって板カム１・・３は、支持枠１１，１１に対
して、カムの回転向き〔図２(b) の矢印の向き〕とは逆
向きの回転力が与えられている。

【００２０】また、以上の３枚のカムのうち、中央の板
カム１は、図６に示したアクチュエータ１０２の凹所部
分の押圧面１２１ａに対応するカムで、また、左右一対
の一体の板カム２，３はそれぞれアクチュエータ１０２
の凸所部分の押圧面１２１ｂに対応するカムである。な
お、板カム２と３とは同一形状であるので、その板カム
２の各部の符号は、以下省略する。

【００２１】各板カム１，２，３の外周面には、それぞ
れ先の挿入孔（アクチュエータ用）１０１ａおよび１０
１ｂに対応して、矩形状の凹部１ａ，３ａおよび１ｂ，
３ｂが形成されており、それらの凹部に対しカムシャフ
ト４を挟んだ反対側の位置約９０°の角度の位置にまで
延びる形状の溝カム１ｃ，３ｃが形成されている。

【００２２】それらの溝カム１ｃ，３ｃにはカムフォロ
ワピン６が差し込まれている。このピン６の両端部は、
それぞれ支持枠１１，１１に設けられたガイド孔１２，
１２に差し込まれ、その孔１１を通じてそれぞれ支持枠
１１の側方外部に突出している。

【００２３】ここで、ガイド孔１２，１２は、カムフォ
ロワピン６の移動方向を規制するための孔で、カムシャ
フト４の中心を通りスイッチ本体１０１の長手方向と平
行な面上に沿って形成されている。また、カムフォロワ
ピン６には、操作ロッド７の端部が連結されており、こ
のピン６の移動に伴って操作ロッド７が前進・後退す
る。なお、操作ロッド７はスイッチ部１１２の接続接点
の切り換え用のロッドである。

【００２４】そして、カムフォロワピン６の両端部に
は、それぞれ止め部材８，８が設けられており、この構
成が本発明実施例の注目すべきところである。その各止
め部材８は、図３に示すように、ガイド孔１２が延びる
方向に対して傾いた２面８ａ，８ｂをもつ山部が形成さ
れた部材で、支持枠１１に設けられたガイド溝１３に沿
って、ガイド孔１２と直交する方向に変位自在に配設さ
れており、圧縮コイルばね９によってガイド孔１２に向
けて押圧されている。

【００２５】この各止め部材８のガイド孔１２側に向け
ての変位つまり上昇側の移動は、その山部がカムフォロ
ワピン６に当たることよって規制され、また、止め部材
８を圧縮コイルばね９の弾性力に抗して下方に押し下げ
たときには、山部がガイド孔１２とは干渉しない位置に
まで変位させることができる。

【００２６】なお、この実施例において、３枚の板カム
１・・３を設けているのは、アクチュエータ１０２の凹凸
の押圧面１２１ａ，１２１ｂによって各板カム１・・３が
押されて、それぞれが互いに同期して回転するときに限
ってのみ、カムフォロワピン６が各溝カム１ｃ，３ｃに
沿って移動可能となるようにしたもので、専用のアクチ
ュエータ１０２以外の作動板を挿入孔１０１ａ，ｂに差
し込んでも、操作部１１１が動作することを阻止するた
めの構成である。

【００２７】次に、本発明実施例の作用を図４ならびに
先の図１乃至図３および図６を参照しつつ述べる。ま
ず、アクチュエータ１０２が挿入孔１０１ａを通じて操
作部１１１の内部に進入し、その先端の押圧面１２１
ａ，１２１ｂが各板カム１，３に接触した時点では〔図
２(a) 〕、カムフォロワピン６は、図３に示すように、
ガイド孔１２のカムシャフト４側の端部に位置し、止め
部材８のカムシャフト４側の斜面８ａに接触した状態と
なっている。

【００２８】次いで、アクチュエータ１０２が更に進入
すると、これに応じて各板カム１，３が回転し、この回
転によりカムフォロワピン６が、溝カム１ｃ，３ｃによ
って前方へと押し出されガイド孔１２に沿って移動し、
これに応じて操作ロッド７が前進する。また、このよう
なカムフォロワピン６の移動過程において、このピン６
の止め部材８の山部の斜面８ａが押され、これにより、
図４(a) に示すように止め部材８がガイド孔１２から離
反する向き（下方側）へと変位する。

【００２９】この後、更にアクチュエータ１０２が進入
してカムフォロワピン６が移動すると、このピン６は止
め部材８の山部の頂部を超えて、もう一方の斜面８ｂに
接触し、更にカムフォロワピン６が移動すると、スイッ
チ部１１２の接続接点が切り換わるとともに、アクチュ
エータ１０２の押圧片１２１が、板カム１，３の凹部１
ａ，３ａに嵌り込んで係止される〔図２(b) 〕。

【００３０】そして、カムフォロワピン６がガイド孔１
２の他端部に位置した時点で、図４(b) に示すように、
止め部材８のもう一方の斜面８ｂでカムフォロワピン６
の移動が規制される。これにより、アクチュエータ１０
２に抜け方向に力が作用しても、その作用力が圧縮コイ
ルばね９の弾性力に打ち勝って止め部材８を変位させる
力でない限りはアクチュエータ１０２の抜けは阻止され
る。

【００３１】従って、圧縮コイルばね９の弾性力を適宜
に選定することにり、扉１０３に作用する力が、扉閉鎖
時の反動や部屋内部の産業機械の振動程度の力であると
きには、アクチュエータ１０２の抜けを防止できるとい
った簡易ロック機能を操作部１１１にもたせることがで
きる。ただし、その簡易ロック機能は作業者らが扉１０
３を開こうとした際には、その操作力によって容易に解
除できるものとする。

【００３２】なお、以上の実施例では、止め部材８をカ
ムフォロワピン６の両端部の双方の位置に配置している
が、そのいずれか一方の端部側のみに止め部材８を配置
しても、先と同等な作用効果を達成できる。

【００３３】図５は本発明の他の実施例の構造を示す中
央縦断面図である。この例で注目すべきところは、板ば
ねの折り曲げ加工により止め部材と弾性体とを一体形成
した点にある。

【００３４】すなわち、カムフォロワピン６のガイド孔
１２の延びる方向に対して傾斜する２面５８ａ，５８ｂ
で構成される山部５８と、これに連続する弾性片５９お
よび固定片６０とを、板ばねの折り曲げ加工により一体
形成した構造とし、止め部材に相当する山部５８が弾性
片５９の撓みにより、カムシャフト４と直交する平面上
に沿って、ガイド孔１２に対して接近離反する向きへと
移動するように構成している。

【００３５】そして、この例においても、カムフォロワ
ピン６が、図５(a) の位置からガイド孔１２に沿って移
動すると、山部５８の斜面５８ａが押されて下方側へと
変位し、その頂部をピン６が越えた後、ガイド孔１２の
他端部に達した時点で、同図(b) に示すように、山部５
８のもう一方の斜面５８ｂによって、カムフォロワピン
６の移動が規制される。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の安全スイ
ッチによれば、アクチュエータの操作部への進入に応じ
て回転する板カムと、この板カムの回転に応じてスイッ
チ部の操作ロッドを移動するカムフォロワピンを備えて
いるとともに、そのピンの後退時の移動を所定の弾性力
でもって規制する止め部材を設けたので、扉閉鎖時の反
動や部屋内部の機械の振動程度の作用力では、アクチュ
エータが抜けることがなくなり、また、安全スイッチを
セーフティプラグの代用として使用しても、鎖等の重み
でアクチュエータが抜けることもなく、これにより、例
えば運転中に産業機械への電源供給が停止される等の不
具合を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構造を示す水平断面図

【図２】その実施例の中央縦断面図

【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図

【図４】本発明実施例の作用説明図

【図５】本発明の他の実施例の構造を示す中央縦断面図

【図６】安全スイッチの使用状態の例を示す斜視図

【符号の説明】

１，２，３ 板カム １ａ，３ａ 凹部 １ｃ，３ｃ 溝カム ４ カムシャフト ６ カムフォロワピン ７ 操作ロッド ８ 止め部材 ８ａ，８ｂ 山部の斜面 ９ 圧縮コイルばね １１ 支持枠 １２ ガイド溝 １０１ スイッチ本体 １１１ 操作部 １１２ スイッチ部 １０２ アクチュエータ １２１ 押圧片 １２２，１２３ 支持片 １０３ 扉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業機械が設置される部屋等の出入口周
   辺にスイッチ本体が装着され、その出入口の扉に固着し
   たアクチュエータが扉の開閉とともにスイッチ本体の操
   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接続接点が切り換わる構造の安全ス
   イッチにおいて、上記アクチュエータは上記操作部への
   挿入部分が、先端の押圧片とその両端を支持する支持片
   で構成され、上記操作部は、上記アクチュエータの進入
   に応じて回転し、かつ、外周面に当該アクチュエータの
   押圧片が嵌る凹部が形成された板カムと、そのカムシャ
   フトの両端部を支持する支持枠と、上記板カムに形成さ
   れた溝カムと、上記支持枠の上記溝カムと対向する部位
   にそれぞれ上記操作ロッドの移動方向に沿って形成され
   たガイド孔と、この孔および上記溝カムに嵌め込まれ、
   両端部がそれぞれ上記支持枠の側部外方にまで臨むとと
   もに、上記操作ロッドの端部が連結されるピンと、この
   ピンの両端部の少なくとも一方側に位置する止め部材を
   備え、その止め部材は、上記ガイド孔の延びる方向に対
   して傾いた２面をもつ山部が形成された部材で、上記ピ
   ンと直交する平面上に沿って、上記山部の斜面が当該ガ
   イド孔と交差する位置とその孔とは干渉しない位置との
   間で変位自在に配設されているとともに、弾性体によっ
   て上記ガイド孔に向けて押圧されていることを特徴とす
   る安全スイッチ。