JPH07312148A - キースイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチ素子のＯＮタイミングとキーロック
タイミングとが一致して、安全性に優れ、出力が安定し
てなされるキースイッチを提供する。 【構成】 キー挿入孔３１を備えるケース５、９と、ケ
ース５、９内に設けられるスイッチ素子６と、ケース
５、９内に設けられ、キー挿入孔３１において挿／抜さ
れるキー２に連動してスイッチ素子６をＯＮ／ＯＦＦ操
作する操作体３０、３５と、ケース５、９内に設けら
れ、操作体３０、３５に連動してキー挿入孔３１に設定
量以上に挿入されたキー２をロックするキーロック機構
１３、４０と、ケース５、９内に設けられ、キーロック
機構１３、４０のロック状態を解除する電磁ソレノイド
７と、スイッチ素子６のＯＮ／ＯＦＦタイミングとキー
ロックのタイミングとが対応するように、スイッチ素子
６のＯＮ／ＯＦＦタイミングもしくはキーロックのタイ
ミングを調整する調整機構８とを備えてなることを特徴
とするキースイッチ。

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、安全ドアスイ
ッチ等として用いられるキースイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】安全ドアスイッチは、様々な工作機械、
産業機械装置において不用意な操作、偶発的な誤操作に
よる事故を未然に防ぐために機械装置の安全扉や保護フ
ェンスの扉などに装着している。

【０００３】この安全ドアスイッチは工作機械等のイン
ターロック用スイッチとして働くものであり、例えば、
ドア側にキーが、また出入り口の固定枠側にスイッチ本
体が取り付けられ、ドアが閉じられるとキーがスイッチ
本体に挿入されて内部スイッチがＯＮして駆動開始状態
に入り、逆にドアが開かれるとキーがスイッチ本体から
抜かれて内部スイッチがＯＦＦすることにより工作機械
が停止状態になるようになっている。

【０００４】しかしながら上記の安全ドアスイッチで
は、ドアが開かれた際には工作機械の作動は停止される
ものの、実際には工作機械が慣性により回転作動してい
る場合があり、作業者への危険な状態が続き安全性が確
保されない。

【０００５】そこで、このような危険性が高い機械を扱
う作業者を事故から守るため、キーの引き抜きが自由に
行えないようにキーをロックする機構を設けるととも
に、このキーのロックを解除するための電磁ソレノイド
をを設けた安全ドアスイッチがある。

【０００６】この安全ドアスイッチでは、差し入れられ
たキーをロック機構によりロックするとともに、工作機
械の回転の停止検知信号により電磁ソレノイドを作動し
てロック機構を解除するようにしており、これにより、
工作機械の作動が確実に停止した状態になってはじめて
キーが抜け取れてドアが開けることができるようにし、
作業者の安全性を確保できるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状に
おける安全ドアスイッチは下記のような問題があった。

【０００８】すなわち、ドアが確実に所定の位置まで閉
じられてドアのキーがスイッチ本体内に十分に挿入され
た場合は、キーがロックされるとともに内部スイッチが
ＯＮするので問題はないが、不十分に挿入された状態に
おいて問題が発生する。これは、キーが挿入された際の
内部スイッチがＯＮするタイミングとキーがロックされ
るタイミングとは基本的には一致するように設計される
が、実際には製品それぞれにおけるバラツキによりそれ
ぞれのタイミングがずれる場合が発生することに起因す
る。

【０００９】キーが挿入された際に内部スイッチがＯＮ
するタイミングがキーがロックされるタイミングより早
くなっているもので、その両タイミング間となるように
キーが不十分に挿入された場合は、キーがロックされず
にドアが開かれる状態において内部スイッチがＯＮして
工作機械の作動が可能となり、危険な状態となる。逆
に、キーがロックされるタイミングが内部スイッチがＯ
Ｎするタイミングより早くなっているもので、その両タ
イミング間となるようにキーが不十分に挿入された場合
は、キーのロックが行われてドアが閉じられているにも
かかわらず内部スイッチがＯＮしないことで工作機械の
作動が行われないという不都合が発生してしまう。

【００１０】本発明はこのような点に着目してなされた
ものであって、キースイッチにおいて、内部スイッチが
ＯＮするタイミングとキーがロックされるタイミングと
を一致できるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、キースイッチを、キー挿入孔を備える
ケースと、前記ケース内に設けられるスイッチ素子と、
前記ケース内に設けられ、前記キー挿入孔において挿／
抜されるキーに連動して前記スイッチ素子をＯＮ／ＯＦ
Ｆ操作する操作体と、前記ケース内に設けられ、前記操
作体に連動して前記キー挿入孔に設定量以上に挿入され
た前記キーをロックするキーロック機構と、前記ケース
内に設けられ、前記キーロック機構のロック状態を解除
する電磁ソレノイドと、前記スイッチ素子のＯＮ／ＯＦ
Ｆタイミングと前記キーロックのタイミングとが対応す
るように、前記スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦタイミング
もしくは前記キーロックのタイミングを調整する調整機
構とを備えてなる構成とした。

【００１２】

【作用】本発明によれば、スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ
タイミングもしくはキーロックのタイミングが調整され
ることで、スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦタイミングとキ
ーロックのタイミングとを一致させることができる。

【００１３】

【実施例】まず、図１を参照してキースイッチの全体構
成を説明する。キースイッチはスイッチ本体１とキー２
とからなり、かつ、スイッチ本体１はスイッチ部３とそ
の上部に連結したヘッド部４とから構成されている。

【００１４】スイッチ部３の本体ケース５内部中央には
電磁ソレノイド７と工作機械等の電源回路開閉用のスイ
ッチ素子６とが左右に組み込まれている。

【００１５】スイッチ素子６は、作動体６ａに反転バネ
６ｂを介して可動片６ｃが取り付けられており、この可
動片６ｃに一体の可動接点６ｅが上下の固定接点６ｆ、
６ｇに選択的に接触するようになっている。可動片６ｃ
は通常反転バネ６ｂに付勢されることで、図１に示すよ
うに、可動接点６ｅは下側の固定接点６ｇに接触するよ
うになっており、キー２が挿入されない作動体６ａが下
降して作動体６も下降した位置では、反転バネ６ｂの付
勢力に抗して可動片６ｃが変位することで、可動接点６
ｅは上側の固定接点６ｆに接触するようになっている。
上記の可動接点６ｅが下側の固定接点６ｇへ当接、離反
することによりこのスイッチ素子６のＯＮ／ＯＦＦ出力
がなされる。

【００１６】このように、スイッチ素子６は、反転バネ
６ｂが用いられて可動片６ｃの変位に伴って接点の接続
切り替えがなされることで、作動体６ａの上下の作動に
伴って接点切り替えがヒステリシスに異なるタイミング
で行われ、スイッチ素子６のＯＮ／ＯＦＦ出力も異なる
タイミングで行われるようになっている。

【００１７】また、スイッチ素子６の作動体６ａの頂部
には調整ネジ８が螺入されて取り付けられている。この
調整ネジ８は、その螺入深さが適宜選択されることでス
イッチ素子６のＯＮ／ＯＦＦタイミングを調整できるよ
うになっている。すなわち、この調整ネジ８の頭部８ａ
は、プランジャ３５の作動時にはその下端に当接して位
置決めされるので、螺入深さが小さい場合には作動体６
ａはスイッチ素子６内の上方に位置し、逆に螺入深さが
大きい場合には作動体６ａはスイッチ素子６内の下方に
位置することとなり、これにより可動接点６ｅと固定接
点６ｆ、６ｇそれぞれとの相対する位置が変化し、その
結果、スイッチ素子６のＯＮ／ＯＦＦタイミングが変化
することとなる。そして、スイッチ素子６のＯＮタイミ
ング、すなわち、キー２の挿入に際して可動接点６ｅが
固定接点６ｇに接触するタイミングは、挿入されたキー
２が後に説明するキーロック機構によりロックされるタ
イミングと一致するように設定される。

【００１８】図２に示すように、電磁ソレノイド７の作
動軸７ａの先端には本体ケース５側に回転可能に軸支さ
れた回転レバー１０が回転可能に軸支されて連結されて
いる。その回転レバー１０の他端側は分岐部１１とな
り、その分岐部１１の相対する位置には一対の係合突起
部１２が形成されている。そして、この係合突起部１２
がヘッド部４側の筒状作動体１３の下部の係合凹部１４
に係合するようになっている。筒状作動体１３の下端部
の周縁部１６には、相対する位置に上記係合凹部１４に
通じる一対の切欠部２０が形成されており、この切欠部
２０それぞれがヘッド部側面位置から４５°変位した位
置となるように筒状作動体１３はプランジャ３５に装着
固定されている。２９は補助スイッチ素子であり、電磁
ソレノイド７の上部に設けられ、回転レバー１０で作動
軸２９ａが作動され、電磁ソレノイド７の作動表示出力
を図示しないＬＥＤに与えるようになっている。

【００１９】上記のような構成とするとともに、ヘッド
ケース９内に後に説明する回転カム３０、プランジャ３
５、筒状作動体１３、ロック部材４０等を装着すること
でヘッド部４を一体に形成し、本体ケース５内にスイッ
チ素子６、電磁ソレノイド７、補助スイッチ素子２９等
が装着されたスイッチ部３を一体に形成するようにする
ことで、ヘッド部４の筒状作動体１３部分がスイッチ部
３内に挿入され回転されることで、回転レバー１０の一
対の係合突起部１２が筒状作動体１３の係合凹部１４に
係合するようになっている。

【００２０】ヘッド部４の外形を構成するヘッドケース
９の内部には、短い丸軸状の回転カム３０がその両端の
支軸３０ａ，３０ｂを介して回転自在に横架され、この
回転カム３０の上部にカム軸心と平行にキー挿入孔３１
が貫通形成されている。回転カム３０の外周には９０°
の回転位相で螺旋カム溝３２が両端にわたり形成され、
この螺旋カム溝３２に連通する直線ガイド溝３３が前記
キー挿入孔３１の開口縁の中央下部に設けられている。

【００２１】本発明において定義するケースは上記本体
ケース５とヘッドケース９とにより構成され、操作体は
上記回転カム３０とプランジャ３５とからなる。

【００２２】キー挿入孔３１に挿抜されるキー２の前部
下面には前記直線ガイド溝３３を介して回転カム３０の
螺旋カム溝３２に係合する操作ピン２ａが突設されてお
り、キー２の挿抜に伴って操作ピン２ａが直線ガイド溝
３３のガイドにより直線的に前後移動することによっ
て、螺旋カム溝３２を介して操作ピン２ａに係合された
回転カム３０が相対的に正逆回転操作されるように構成
されている。また、キー２の片側部には係合部２ｂが設
けられている。

【００２３】ヘッドケース９の下部に形成した嵌合ボス
部９ａに、スイッチ操作用のプランジャ３５が筒状作動
体１３に被嵌される状態で上下動自在に装着され、プラ
ンジャ３５はバネ３６によって与えられた上方付勢力で
その上端に備えた大径部３５ａが前記回転カム３０の下
面に当接されている。大径部３５ａが当接作用する回転
カム３０外周部位は部分的に偏平に欠除されており、プ
ランジャ３５の大径部３５ａは回転カム３０の円形外周
面に当接作用して、プランジャ３５はバネ３６に抗して
押し下げ変位され、キー２の挿入によって回転カム３０
が９０°回転されると、回転カム３０の偏平部３０ｃが
下向きになり、プランジャ３５がバネ３６によって付勢
上動変位するようになっている。

【００２４】そして、このプランジャ３５の筒状作動体
１３から突出する下端が前記スイッチ素子６に取り付け
られた調節ネジ８の頭部８ａの上端に対向当接するよう
に配置されていて、キー２が抜き出されてプランジャ３
５が回転カム３０によって強制的に下動変位された状態
では、このプランジャ３５によってスイッチ素子６の作
動部材６ａを調節ネジ１０を介して強制的に押し下げ、
可動接点６ｅは上側の固定接点６ｆ側に接触している。

【００２５】図３はキーロック部材４０を示すもので、
上部の片側に係合部４１が設けられるとともに、下部に
連結用孔４２が設けられ、この連結孔４２に上方から筒
状作動体１３が嵌入係合されることでキーロック部材４
０は取り付けられている。４５のそれぞれはバネ４４そ
れぞれの装着部で、ここにバネ４４が装着されて設けら
れることで、キーロック部材４０は常時上方に付勢され
た状態で設けられている。そして、図１に示すように、
キー２が挿入され筒状作動体１３が上方に位置する状態
では、係合部４１がキー２の係合部２ｂに係合するよう
になっていて、キー２が引き抜けないようになってい
る。電磁ソレノイド７が作動してその作動軸７ａが左方
に移動し、それに連動して回転レバー１０が右回りに回
転して、係合凹部１４に突起部１２が係合していること
で筒状作動体１３が下降されると、係合部４１のキー２
への係合は外れキー２のロックが解除される。

【００２６】上記のキーロック部材４０と筒状作動体１
３とにより本発明のキーロック機構が構成される。

【００２７】５０は回転カム３０のロック機構であり、
挿入されるキー２に押し下げられて回転カム３０へのロ
ックを解除するようになっているもので、その詳細な説
明は省略する。

【００２８】図４により、上記の実施例のキースイッチ
におけるスイッチ素子６動作とキーロック動作との対応
について説明する。図４は右方に進む方向がキー２の挿
入ストローク方向に相当し、例えば、キー２が十分に挿
入された場合にはセーフティゾーンに入り、このセーフ
ティゾーンではキーロック、スイッチ素子６のＯＮ動作
が確実になされ、本発明において提起する問題は何等発
生しない。

【００２９】上記において説明したように、スイッチ素
子６に調整ネジ８が用いられた構成により、キー２挿入
時のスイッチ素子６のＯＮタイミングは調整ネジ８の螺
入量に相当する調整ゾーン内において適宜のタイミング
とすることが可能であるので、組み立てた段階において
スイッチ素子６のＯＮタイミングとキーロックのタイミ
ングとがずれている場合は、調整ネジ８の螺入量を調整
することでそれぞれのタイミングを一致させるようにす
ることが可能となる。このようにして、キー２が十分に
挿入されない場合の、キーロックとスイッチ素子６のＯ
Ｎ動作が異なることによる問題が解消される。

【００３０】また、スイッチ素子６のＯＮ／ＯＦＦ動作
がキー２の挿抜に際し、上記したように接点切り替えが
ヒステリシスに行われて異なるタイミングで行われるこ
とで、衝撃等を受けた場合にもスイッチ素子６が容易に
ＯＦＦせず、出力が不用意にＯＦＦしたりチャタリング
等を発生することなく出力動作が安定して行われる構成
となっている。

【００３１】図５は調整ネジ８がプランジャ３５側に取
り付けられた例を示すもので、この実施例の場合も上記
の実施例と同様の作用効果が発揮される。なお、この実
施例ではヒステリシス機能を持たないスイッチ素子６を
用いた例を示している。

【００３２】また、上記の実施例では、スイッチ素子６
のＯＮ／ＯＦＦタイミングを調整する構成について示し
たが、例えば、係合部２ｂの位置が種々異なるキー２を
用いるようにすることで、キーロックのタイミングを調
整するようにしてもよい。

【００３３】以下、キー挿入孔３１の密封構造について
説明する。

【００３４】図６に示すものでは、キー２の前半部を樹
脂よりなる弾性体６０で被覆するとともに、その弾性体
６０にキー挿入孔３１の開口縁への当接部６２を一体に
形成し、弾性体６０がキー２の挿入時に、キー挿入孔３
１奥内部、開口周縁にそれぞれ密着するようにしてお
り、これによりキー挿入孔３１から切粉や油がヘッド部
４内に侵入して動作不良を発生することがないようにし
ている。キー挿入口３１は奥方に行くほど開口広さが徐
々に小さくなる構成にしていて、弾性体６０がその奥内
部に密接する構成とされており、これにより、キー挿入
口３１の逆側の開口からの切粉や油の侵入を防いでい
る。

【００３５】図７に示すものでは、図８に示すように、
先端近傍とキー挿入孔３１への当接部６２とに弾性体６
０それぞれ装着したキー２用いることで、図６に示すも
のと同様の作用効果を得ている。

【００３６】図９に示すものでは、図１０に示すよう
に、キー挿入孔３１の開口に対応する位置にのみ開口７
０が形成された弾性体のキャップ７１をヘッド部４側に
装着するようにし、ヘッド部４のキー挿入孔３１の逆側
の開口を密閉するとともに、キー挿入孔３１の開口周縁
においてもキャッブの開口７０周縁部がキー２に密着し
て、開口隙間を密封するようになっている。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えば、スイッチ素子のＯＮタイミングを調整してキー
のロックのタイミングに一致させることができるので、
これにより、キーが不十分に挿入された場合における危
険や機械不動作の問題が確実に解消できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のキースイッチの実施例を示す断面図

【図２】電磁ソレノイドとヘッド部とを示す斜視図。

【図３】キーロック部材を示す斜視図。

【図４】キーロック動作とスイッチ素子動作の対応を示
す斜視図。

【図５】キー調整ネジの他の実施例を示す断面図。

【図６】他の実施例におけるキー挿入孔の密封構造を示
す断面図。

【図７】異なる他の実施例におけるキー挿入孔の密封構
造を示す断面図。

【図８】図７示す実施例において用いられるキーを示す
斜視図。

【図９】さらに異なる他の実施例におけるキー挿入孔の
密封構造を示す断面図。

【図１０】図９示す実施例において用いられるキャップ
を示す斜視図。

【符号の説明】

２ キー ５ 本体ケース（ケース） ６ スイッチ素子 ７ 電磁ソレノイド ８ 調整ネジ（調整機構） ９ ヘッドケース（ケース） １３ 筒状作動体（キーロック機構） ３０ 回転カム（操作体） ３１ キー挿入口 ３５ プランジャ（操作体） ４０ キーロック部材（キーロック機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 孝志 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キー挿入孔を備えるケースと、 前記ケース内に設けられるスイッチ素子と、 前記ケース内に設けられ、前記キー挿入孔において挿／
   抜されるキーに連動して前記スイッチ素子をＯＮ／ＯＦ
   Ｆ操作する操作体と、 前記ケース内に設けられ、前記操作体に連動して前記キ
   ー挿入孔に設定量以上に挿入された前記キーをロックす
   るキーロック機構と、 前記ケース内に設けられ、前記キーロック機構のロック
   状態を解除する電磁ソレノイドと、 前記スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦタイミングと前記キー
   ロックのタイミングとが対応するように、前記スイッチ
   素子のＯＮ／ＯＦＦタイミングもしくは前記キーロック
   のタイミングを調整する調整機構と、 を備えてなることを特徴とするキースイッチ。