JPH09507333A - 安全スイッチアッセンブリ - Google Patents

安全スイッチアッセンブリ

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JPH09507333A
JPH09507333A JP7517836A JP51783695A JPH09507333A JP H09507333 A JPH09507333 A JP H09507333A JP 7517836 A JP7517836 A JP 7517836A JP 51783695 A JP51783695 A JP 51783695A JP H09507333 A JPH09507333 A JP H09507333A
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Abstract

(57)【要約】 作動カムアッセンブリの回転によって電源オフの状態からオンの状態へ移動可能な電気的接点を有するハウジングを具える安全スイッチ。所定の形状のアクチュエータがカムアッセンブリを回転させるべくハウジング内に挿入可能に構成されており、電気的接点をオン/オフの位置間を移動させるカムプランジャを動かす。ロッキング部材は、ソレノイドで動作するスライディングプレートによって作動し、このソレノイドは制御ボタンで制御される。係止位置では、ロッキング部材がプランジャに係合しており、アクチュエータをカムプランジャの切り換え動作から離したときはカムの回転が妨げられる。非係止位置では、ソレノイドが通電し、ロッキング部材が回動して、カムプランジャを開放し、それによってアクチュエータが引っ込む。

Description

【発明の詳細な説明】 安全スイッチアッセンブリ 本発明は、特に、但し排他的でなく、動力機械を囲う機械の安全装置に用いら れる安全スイッチアッセンブリに関するものである。 公知の安全スイッチアッセンブリは、エンクロージャに取付けた安全スイッチ と、前記エンクロージャのドア、ゲート、あるいは保護カバーに取付けて用いる 前記安全スイッチに挿入可能なアクチュエータであって、前記エンクロージャが これらのドア、ゲート、保護カバー等によって閉じられたときに電源をオンに切 り換えるアクチュエータとを具える。 公知の安全スイッチは、ハウジングを具え、このハウジングの中に、通常開状 態にある接点群が設けられている。一方の接点群は固定されており、他方の接点 群は可動であり、軸方向に移動可能な押出しロッドによって動く。この押出しロ ッドには、スプリングで負荷を与えて、これらの接点群を切り離して、電源をオ フにしている。 軸方向に移動可能な押出しロッドは、カム装置の回転カムによって動き、通常 は、カムの回転を防ぎ、電源オフの状態にロッドを固定する位置に配置されてお り、アクチュエータによって作動して、カムに回転を生じさせて、電源オンの状 態に押出しロッドを移動させる。 安全スイッチに係合した状態でアクチュエータを係止させるロッキングメカニ ズムを安全スイッチアッセンブリに取付けることは公知である。この目的は、格 別の安全性を与えることであり、例えば、エンクロージャ内で機体を回転させる 制御動作等、所定の制御された状態にある場合を除いては、エンクロージャが開 くことを積極的に防止するものである。公知の装置では、アクチュエータはロッ キング部材に係合され、このロッキング部材はハウジングに回転するように支持 されており、ソレノイドで制御される部材によってロック位置に押込まれる。こ の公知の装置は、有用なスペースを占める比較的大きなロッキング装置を必要と するとともに、相対的にパワーの大きいソレノイドが必要である。 本発明の目的は、ロッキング機構を含む改良された安全スイッチアッセンブリ を提供することである。 本発明によれば、安全スイッチが設けられており、この安全スイッチは電源オ フの位置から電源オンの位置へ移動可能な電気的接点と、所定の構成のアクチュ エータによって所定の軸の回りを回転するように設けられ、カムの回転で前記電 気的接点を前記オンとオフの位置間で移動させるカムプランジャを移動させる作 動カムと、少なくとも一つのロッキング部材であって、前記プランジャと係合し てカムプランジャのスイッチ動作からアクチュエータを引っ込めるときにカムの 回転が妨げられるロッキング位置と、カムプランジャが開放されてカムがフリー に回転してアクチュエータを引っ込めるアンロッキング位置との間で作動するロ ッキング部材とを具える。 好適な実施例では、ロッキング部材が、回転可能に装着されたレバーであり、 カムプランジャの係止面と係合可能な係止端と、レバーをロッキング位置内に位 置させたりあるいはロッキング位置から外したりする後端とを有するレバーであ ることが好ましい。 ロッキング部材をロック位置とアンロック位置の間で移動させる移動手段を設 けるようにしてもよい。この手段としては、例えばソレノイドなどがある。 好適な実施例では、ロッキング部材は、前記移動手段によって作動するスライ ディング部材と共働し、このロッキング部材はスライディング部材のガイドスロ ットに係合している。スライディング部材は回転アームによってソレノイドに接 続してもよく、ソレノイドのプランジャが延びた位置にあるときには、スライデ ィング部材が、カムプランジャがフリーに動く第1の位置に移動し、ソレノイド プランジャが引つ込んだ位置にあるときに、カムプランジャがロックされる第2 の位置にスライディング部材が移動するようにしてもよい。 ガイドスロットはロッキング部材の後端に係合するようにしてもよく、また、 プレートの摺動動作によってロッキング部材の後端をスロットの中に移動させて 、係止端がカムプランジャに係合したりしなかったりするように、レバーを回転 させるようにしてもよい。 プランジャの係止面は一組のフラット面で構成することが好ましい。 ソレノイドに、ソレノイドの状態を表示する回路を設けて、スイッチの開閉の 状態を表示するようにしてもよい。この回路で、回動可能なアームに固定された 接点を操作できるようにして、ソレノイドプランジャの動きによってこれらの接 点を開閉するようにしてもよい。 本発明の実施例を、添付した図面に基づいて以下に述べる。 図1は、本発明にかかる安全スイッチの前側断面であり、電気的接点/作動カ ム/ロッキング部材の配置を示す。 図2は、図1に示すアクチュエータ付スイッチの側面図である。 図3は、図1に示すアクチュエータ付スイッチの端部を示す図である。 図4は、本発明の実施例の、スイッチをオンにした状態における作動カム/押 出しロッド/ロッキングレバーアッセンブリの側面図である。 図5は、スイッチをオンの状態にした本発明にかかるソレノイドとスライディ ングブロックアッセンブリの後部を示す図である。 図6は、本発明の、スイッチをオンにした状態におけるスライディングブロッ ク/押出しロッド/ロッキングレバーアッセンブリの正面図である。 図7は、スイッチがオフにした状態における図4に対応する図である。 図8は、スイッチをオフにした状態における図5に対応する図である。 図9は、スイッチをオフにした状態における図6に対応する図である。 図1を参照すると、安全スイッチアッセンブリは2つの部分から構成されてい る。後述するとおり、従来の電気的接点群Bと、従来の操作カム装置Cとを含む 安全スイッチハウジングAと、ソレノイド、ロッキングレバーおよびスライディ ングプレートアッセンブリDである。後述するように、アクチュエータE(図2 )も、カム装置Cと共働する。 安全スイッチハウジングAは、自己消火性の強化ガラスナイロンケーシング1 0を具える。ケーシング10の前側部分は開放した状態で示されており、フェー スプレート(図示せず)で閉じることができる。フェースプレートは、接点群B とソレノイドおよびスライディングプレートアッセンブリDとにアクセスできる ように取り外し可能に構成されている。 接点群Bの安全のための接点室11の中に、コンジットエントリーポート12 、 13が配線ケーブル(図示せず)の通路として設けられている。 接点群は接点14、15、16、17を具える。接点14、15の接続および 接点16、17の断線、また接点16、17の接続および接点14、15の断線 は、圧力スプリング19と連係しており、軸方向に移動可能な押出しロッド18 とカムアレンジメントCによって実行される。押出しロッド18は後述するよう にカムアレンジメントCによって移動する。 押出しロッド18は径の異なる2つの部分18a、18bを有しており、これ らの部分はフラット部18cと内部係合する。フラット部18cは4面体ブロッ ク(図4および図7参照)を構成している。押出しロッド18の一方の端部18 bは接点群Bに隣接しており、他方の端部18aは半球状の端部20を有してお り、カム装置Cに隣接している。 押出しロッド18は二つの整合ブロック21、22(図1では、ブロック22 は切った状態で示されている)の間に摺動可能に支持されており、これらのブロ ックはそれぞれシャフト23を支持している。シャフト23の上には、ロッキン グレバー24が回転可能に装着されている。シャフト23は、押出しロッド18 の両側面に平行に、また押出しロッド18の縦軸に垂直に配設されている。各ロ ッキングレバー24は、後端部25と拡開した端部26とを有しており、端部2 6は、図4に示すように押出しロッドのフラット面18cの下に位置させること ができる。 圧力スプリング19は、押出しロッド18の小さい方の部分18b上に設けら れており、各ブロック21、22の上に形成されている突起27とフラット18 cの下側側面との間に配設されている。 ハウジング28内に設けられているカム装置Cは公知の設計であり、ここでは その詳細は説明しない。ハウジング28(図1では切った状態で示されている) は開口を有するフランジ29(破線で示されている)を有する。フランジ29は ケーシング10の対応するスロットに挿入可能であり、従って、フランジ29の 開口はケーシングの対応する開口30に揃って配列される。従って、ピン(図示 せず)が2組の開口に挿入可能であり、ハウジング28がケーシング10に保持 される。 広く言えば、ハウジング28内のカム装置Cは、シャフト32の上に装着され た作動カム31を具え、シャフト32の端部がハウジング28の壁面において、 開口 内に支持されているる。シャフト32は作動カム31内のセンターホール内を通 って延在している。 アクチュエータカム31の詳細を図4および図7に示す。カム31は、一般的 に円形であり、シャフト32の回りを回転可能に構成されている。アクチュエー タカムの下側半分(図4および図7に示す)には、半径方向にカットされた一対 の部分、すなわち、アクチュエータカム31の周辺に開放されたポケット33、 34が、シャフト31の内側に向けて環状にスペースを置いて延在している。ポ ケット33、34はカム31の厚さ全体にわたって延在しているわけではなく、 中央にブリッジ35を有している。また、これらは通常、安全スイッチAの上に 開放されている。カム31のポケット33、34が設けられている部分の反対側 には、深い弓型の切り欠き36と浅い弓型の切り欠き37とが設けられている。 接点群Bの反対側のアキシャル押出しロッド18の大きい方の端部はハウジン グ28の中に延在しており、図4および図7に示すようにカム32の上側半分に 隣接している。切り欠き36、37は押出しロッド18の半球形の端部20を受 ける形状に構成されている。 押出しロッド18の一端とケーシング内の接点群Bに対して、ソレノイド38 が設けられている。このソレノイドは、後述するように、スライディングプレー ト39を作動させて、ロッキングレバー24の回転を制御する。ソレノイド38 はプランジャ40を有している。このプランジャは圧力ばね41によって付勢さ れて延びた位置(図1および図6を参照)まで偏位されている。ソレノイドを通 電すると、ばね41による偏位に反してプランジャ40が引つ込む。(図9参照 )プランジャ40の自由端にはピン42が設けられており、このピンをクランク アーム44の端部にあるスロット43で受けている。アーム44の他方の端部に はスロット45が設けられており、このスロットでスライディングプレート39 の上に装着されているピン46を受ける。クランクアーム44はケーシング10 内に固定されているシャフト47に回動可能に装着されている。 スライディングプレート38は、ほぼスクエアな部分48を有する薄い部分と 、それから延在する長いアーム49とを具える(図5および8を参照)。アーム 49は中央に切り欠き50を有している。この切り欠きは後述するように、ソレ ノイド プランジャ40を受けるように設計されている。プレート39のスクエア部分4 8は、楕円形をした切り欠き51を有しており、楕円51の一端にはその端部の 楕円の両側に外側に角度を持って延在するスロット52が設けられている。スロ ット52は楕円51の端部からプレート38の上端と下端とに向けて、所定の角 度をもって延在しており、プレート39の上下のエッジにほぼ平行な短いさねは ぎ(rebate)53になっている。ロッキングレバー24の後端25をガイドスロッ ト52で受けており、押出しロッド18は切り欠き51で受けている。スクエア 部分48から離れたアーム49の端部には、上方に延在するピン46が設けられ ている。上述したとおり、クランクアーム44のスロット45でこのピンを回動 可能に受けている。 図1から分るように、スライディングプレート39は、押出しロッド18とソ レノイドプランジャ40に垂直に位置している。押出しロッド18をスクエア部 分48の楕円形の切り欠き51で受け、ソレノイドプランジャ40はアーム49 の切り欠き溝50で受ける。ソレノイドプランジャ40の動きによって、スライ ディングプレート39を直線的に動かし、楕円51と切り欠き溝50はプレート 39をプランジャ40と押出しロッド18の縦方向の軸に垂直に動かす。 ハウジング28に取付けられているケーシングの一端部に形成されているエン ドキャップ60は四角い開口61、62を有しており、この開口はアクチュエー タのエントリィスロットを規定している。(図2および図3参照)エントリィス ロット61、62aはハウジングAの端面に位置しており、一方、スロット62 はハウジングAの前面に位置する。キャップ60は二つのラグ63を有しており 、これらのラグはカムハウジング28のフランジ29にねじ止めされている。 アクチュエータエントリィ61はアクチュエータカム31のポケット34に並 んでおり、一方、アクチュエータエントリィ62はアクチュエータカム31のポ ケット33に並んでいる。 安全スイッチのその他の部品、例えば、アクチュエータE(図2および図3参 照)は、ステンレススチール等で形成されている。このアクチュエータは、装着 用バー70を具えており、このバーから二つの平行な作動リム71が突出してい る。このリムはラグ72によって装着用バー70に平行に部分的に止められてい る。 上述した安全スイッチは、特に、機械の安全装置に取付けて使用できる。安全 ス イッチハウジングAはその安全装置のハウジングに装着され、アクチュエータE は、安全装置のゲートに、またはヒンジ結合された、スライド式の、あるいは持 上げ構造のドアに装着される。 一対の接点80、81はソレノイド38と共働し、クランクアーム41によっ て作動する。クランクアームは、一方の接点群80が固定されているプレートに 連結されている。この接点群は、ソレノイド38の状態を表示する回路に接続さ れており、“閉接点”でソレノイドが通電して、機械ガードを開けることができ る旨を表示し、“開接点”でソレノイドが通電しておらず、機械ガードが閉じて いればそれを開けることができない旨を表示する。 安全装置のドアあるいはゲートが閉じているときは、安全スイッチの配置に応 じてアクチュエータEがエントリィ61、62を受ける。アクチュエータがエン トリィ61を受けた時(図2参照)、アクチュエータEのリム71がアクチュエ ータカム31の周辺ポケット34に係合して、ポケットを回転させ、次いで、ば ね19によって、カム31の深い方の弓型の切り欠き36内に押出しロッド18 を軸方向に移動させる。従って、接点が閉じて、アクチュエータEが安全スイッ チに係合している限り、この状態が支配する。この状態において、ソレノイドプ ランジャ40は延びた位置に在り、スライディングプレート39は正常な位置に 保持され、従ってロッキングレバー24の後部25はガイドスロット52のさね はぎ(rebate)53内に位置する。スライディングプレート39は、レバーを支持 するブロック21、22を越えて距離Z1だけ延びて(図5参照)、後端部25 がスライディングプレート39に離れて保持されているとき、レバー24の大き い方の端部26が、小さい方の端部18bに隣接するフラット18cの端部の下 に保持される。従って、押出しロッド18はカム31から離れて動くことはない 。従って、さねはぎ(rebate)53がロッキングレバー24がその各々のシヤフト 23上で回転して押出しロッドを開放することを防ぐ。この位置において、接点 14、15が閉じられ、機械はオン状態になる。前に述べたとおり、アクチュエ ータEがエントリィ62内に入る位置に在れば、アクチュエータのリム71とラ グ72は他方の周辺ポケット34に係合して、アクチュエータカム31が回転す る。 上述の2つのケースにおいて、安全スイッチハウジングAの外へアクチュエー タ Eが引っ込むことが、作動カム31の深い溝36に押出しロッド18を保持する ロッキングレバー24によって防止され、カムが回転して、従って、アクチュエ ータEが外れることを防止する。アクチュエータEを開放して、機械の電源を切 るには、押出しロッド18を開放して、カム31を回転させる必要がある。 押出しロッド18は、例えばコントロールボタン(図示せず)によってソレノ イド38を通電することによって開放される。従って、ボタンを押して、ソレノ イド38を通電したときにのみ、安全ドアを開けることができる。同じボタンを エンクロージャ内の機械をオフにするのに使用することもできる。ソレノイド3 8が通電されると、ソレノイド38のプランジャ40が引っ込んで(図9参照) 、クランクアーム44が固定ピン47の回りを回転して、スライディングプレー ト39を距離Z1+Z2移動させる。(ここで、Z2は支持ブロック21、22 (図5および図8に記載)の端部を越えたプレートの長さである。)スライディ ングプレート39が動くと、ロッキングレバー24の後端25に力がかかり、レ バーがスロット52の通路に沿って、押出しロッド18に向けて内側に回転する 。その係合している端部26の外側への動きが押出しロッド18をフラット18 cから離すように作用する。従って、押出しロッド18が自由に動き、安全ドア かあるいは安全装置を開けてアクチュエータEが安全スイッチハウジングAから 引っ込んだときに、カム31が回転する。アクチュエータが引っ込んでいる間の カム31の回転によって、押出しロッド18がカム31の浅い溝37に位置し、 押出しロッドの小さい方の端部18bが支持ブロック21、22から接点ブロッ クアッセンブリB内へ突出するまでスプリング19の付勢に反して軸方向にロッ ド18を移動させ、接点をオフの位置へ離す。 作動カム45の回転は、どのエントリィスロットがアクチュエータEで受入れ るかに関係なく、いずれの場合も一方向にのみ回転する。 機械の安全装置のゲート又はドアが僅かに、例えば6mm程度、開いている場 合、接点が溶接されていれば、安全接点の断線を生じさせ、安全スイッチ装置が 停止して操作者の安全性が保たれる。 上述した安全スイッチは安全スイッチハウジングAを機械の安全装置の適当な 位置に装着し、エントリィ61または62に位置を合せた安全装置のドアもしく は ゲートの開放端にアクチュエータEを装着することによって、取付けることがで きる。 本発明の作動カム/スライディングプレートおよび押出しロッド装置は、上記 に図面を用いて述べた以外の電気的スイッチ内で、また電気的スイッチを動作さ せるのに使用できる。従って、本発明の範囲内には、作動カムとロッキング部材 との装置自体を含む。 上述の安全スイッチアッセンブリは、例えば、機械のドアもしくは安全装置を コントロールボタンを押して開ける場合、または、ソレノイドを動作させるのに 所定の決定がなされなくてはならないような場合などに特別な安全性を提供する ものである。 このアッセンブリは、また、ソレノイドの状態を表示して、ドアが閉じた状態 にあり、スイッチがロックされているかどうかを表示するという特徴もある。 上述した実施例の電気的切り換え接点に替えて、例えば空気圧バルブなどの他 の制御デバイスを使うこともできる。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1996年1月25日 【補正内容】 請求の範囲(補正) 1. 電源オフの状態と電源オンの状態を切り換え可能な電気的接点(14、1 5、16、17)と、所定の構造を有し、前記安全スイッチに挿脱可能な所定の 構成のアクチュエータ(70、71、72)によって所定の軸の回りを回転する ように設けられた作動カム(31)であって、前記アクチュエータの挿入で生じ るカムの回転で、前記電気的接点をオフの位置からオンの位置へ移動させるカム プランジャ(18)を移動させ、前記アクチュエータを取り出すことで生じるカ ムの回転で、前記電気的接点をオンの状態からオフの状態へ移動させるカムプラ ンジャを動かすカムと、ソレノイド(38)に連結されたラッチ機構(24、2 5)であって、当該ラッチ機構が前記カムプランジャに係合して前記ソレノイド の通電が切られない限り、前記アクチュエータを前記安全スイッチから離すとき 、前記カムプランジャの動きが前記ラッチ機構で妨げられ、カムの回転が前記カ ムプランジャとカムとの係合で妨げられるラッチ機構とを具える安全スイッチに おいて、 前記ラッチ機構がリンク装置(39、44)によって前記ソレノイドに連結さ れており、前記ソレノイドが通電されたときに、前記ラッチが前記ソレノイドに よってカムプランジャが係合する状態に偏位され、前記ソレノイドが通電された ときに、前記ソレノイドによって前記ラッチ機構がカムプランジャが開放される 状態に偏位され、前記電気的接点の状態が前記ソレノイドの通電状態から独立し ていることを特徴とする安全スイッチ。 2.請求項1に記載の安全スイッチにおいて、前記リンクが第1および第2の位 置間を摺動可能で、前記ラッチ機構と共働する切り欠き(51)を規定するプレ ート(39)を具え、当該プレートが前記第1の位置にあるときに、前記ラッチ 機構がプランジャが係合した状態でロックされ、前記プレートが前記第2の位置 にあるときに前記ラッチ機構がプランジャが開放された状態にあることを特徴と する安全スイッチ。 3.請求項2に記載の安全スイッチにおいて、前記プレートが前記ソレノイドの プ ランジャに回転可能なアーム(44)にて連結されていることを特徴とする安全 スイッチ。 4.請求項1、2、または3に記載の安全スイッチにおいて、前記ラッチ機構が 少なくとも一つの回転可能に支持されているラッチを具え、このラッチが前記プ ランジャの表面に係合可能であることを特徴とする安全スイッチ。 5.請求項4に記載の安全スイッチであって、二つの回転可能に支持されたラッ チを具え、これらのラッチが前記カムプランジャの相対向する側面に配置されて いることを特徴とする安全スイッチ。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 電源オフの位置から電源オンの位置へ移動可能な電気的接点と、所定の構 造を有するアクチュエータによって所定の軸の回りを回転するように設けられた 作動カムであって、このカムの回転で、前記電気的接点をオンの位置とオフの位 置間で移動させるカムプランジャを動かす作動カムと、前記カムプランジャのス イッチ動作から前記プランジャを引っ込めるときにカムの回転が妨げられるよう に前記アクチュエータを係合するロッキング位置と、前記カムプランジャが開放 され、カムがフリーに回転してアクチュエータを引っ込めるアンロッキング位置 との間で作動する少なくとも一つのロッキング部材とを具えることを特徴とする 安全スイッチ。 2.請求項1に記載の安全スイッチにおいて、前記少なくとも一つのロッキング 部材がレバーであって、このレバーが前記カムプランジャの係止面に係合可能な 第1の端部と、ロッキング位置内およびロッキング位置外で前記レバーを回転さ せる第2の端部を有することを特徴とするとする安全スイッチ。 3.請求項1または2に記載の安全スイッチが、前記少なくとも一つのロッキン グ部材を係止位置と非係止位置との間で移動させる移動手段を具えることを特徴 とする安全スイッチ。 4.請求項3に記載の安全スイッチにおいて、前記少なくとも一つのロッキング 部材を移動させる前記移動手段がソレノイドを具えることを特徴とする安全スイ ッチ。 5.請求項4に記載の安全スイッチにおいて、前記ソレノイドが当該ソレノイド の状態を表示する電気回路を具えていることを特徴とする安全スイッチ。 6.請求項5に記載の安全スイッチにおいて、前記電気回路が、前記回転可能な ア ームに固定され、前記ソレノイドのプランジャの移動によって開閉動作をする接 点を具えることを特徴とする安全スイッチ。 7.請求項3ないし6のいずれかに記載の安全スイッチにおいて、前記少なくと も一つのロッキング部材がスライディング部材と共働し、このスライディング部 材が前記少なくとも一つのロッキング部材を移動させる前記移動手段によって作 動することを特徴とする安全スイッチ。 8.請求項7に記載の安全スイッチにおいて、前記少なくとも一つのロッキング 部材が前記スライディング部材のガイドスロットに係合することを特徴とする安 全スイッチ。 9.請求項8に記載の安全スイッチにおいて、前記スライディング部材が回転可 能なアームで前記ソレノイドに連結されており、前記ソレノイドのプランジャが 延びた位置に在るときに、前記スライディング部材が、前記カムプランジャが自 在に動く第1の位置に移動し、前記ソレノイドのプランジャが引っ込んだ位置に あるときに前記スライディング部材が前記少なくとも一つのロッキング部材によ って前記カムプランジャが係止される第2の位置に移動することを特徴とする安 全スイッチ。 10.請求項9に記載の安全スイッチにおいて、前記ガイドスロットが前記端部 もしくは第2の端部に係合しており、前記ガイドスロットが、前記スライディン グプレートの移動によって前記少なくとも一つのロッキング部材の前記端部もし くは第2の端部を前記ガイドスロット内に移動させ、前記少なくとも一つのロッ キング部材を前記端部もしくは第1の端部が前記カムプランジャと係合するかあ るいは係合が外れるように回転させるように構成されていることを特徴とする安 全スイッチ。 11.添付した図面に基づいて上述した安全スイッチ。
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