JPH11175102A - 非常停止装置及び同装置に用いられる非常停止器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】短絡故障の発生時においても確実に自動機械を
停止しうる非常停止装置及び同装置に用いられる非常停
止器具を提供する。 【解決手段】非常停止装置の非常停止回路１０に使用さ
れる非常停止ボタン１３は、回路上の二つの接点１３ｇ
―１３ｈ間を同ボタン１３の押圧操作時に開放する可動
接点１３ｆと、同可動接点１３ｆに直列接続された固有
の抵抗値Ｒを有する抵抗体１３ｄとによって、その入出
力端子１３ａ―１３ｂを接続するように構成される。ウ
インドコンパレータ１５は、非常停止ボタン１３の、操
作時（押圧時）、非操作時（非押圧時）、及び、抵抗体
１３ｄと並列的な短絡故障の発生時を、入出力端子１３
ａ―１３ｂ間の抵抗値によって区別し、操作時と短絡故
障発生時に機械（アクチュエータＬ）の作動を停止する
ようにリレー１８を開放する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動機械等の非常
時等に同機械を停止させる機械の非常停止装置及び同装
置に用いられる非常停止器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動化機械（及びその電気制
御回路）等に不具合や故障が発生したときに、機械を停
止するための非常停止装置が知られており、図７に一例
が示されている。同図に示された従来の非常停止装置は
非常停止回路７００を含んでおり、同回路７００は、自
動化機械等のアクチュエータ（負荷）Ｌの通電を制御す
る電気制御回路７２０の制御部７２１に、リレー接点７
０１を介装した電源ライン７２２によって第１電源から
の電力を供給するものである。

【０００３】リレー接点７０１を開閉するためのリレー
コイル７０２は、その一端が接地されており、他端は、
停止ボタン７０３、起動ボタン７０４を介して、非常停
止プラグ７０５及び非常停止ボタン７０６と直列に接続
された上で第１電源に接続されている。又、リレーコイ
ル７０２は起動ボタン７０４の両端に接続されたリレー
接点７０７の開閉も制御し、いわゆる自己保持型リレー
を構成している。

【０００４】非常停止プラグ７０５及び非常停止ボタン
７０６は、停止ボタン７０３に対して並列回路を構成す
る短絡故障により停止ボタン操作では機械を停止し得な
い状況の発生に備えて設けられるもので、非常停止プラ
グ７０５は非常停止回路７００と着脱可能であって同プ
ラグが非常停止回路７００から引抜かれることにより、
非常停止ボタン７０６はその可動部が作業者によって押
圧されることにより、各々の入出力端子が接続された非
常停止回路７００の二つの端子間を開放するよう構成さ
れている。従って、作業者によって非常停止プラグ７０
５が引抜かれるか、又は、非常停止ボタン７０６が押圧
操作されると、非常停止回路７００はリレーコイル７０
２への通電を遮断してリレー接点７０１を開放し、以
て、制御回路７２０への電力供給を停止して自動化機械
等の装置の作動を停止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
非常停止回路７００においては、非常停止プラグ７０５
の両端間（図中のＡ―Ｂ）、非常停止ボタン７０６の両
端間（Ｂ―Ｃ）、及び、これらの電源側とリレーコイル
７０２の電源側間（Ｂ―Ｄ，Ｃ―Ｄ）等が短絡すると、
プラグ７０５を引抜いたり、ボタン７０６を押圧操作し
てもリレー接点７０１を開放することができないという
問題点があった。

【０００６】

【発明の概要】本発明は、上記問題点に対処するために
なされたものであり、非常停止器具に固有の抵抗値を有
する抵抗体を具備させて上述の短絡時と区別することを
可能としたことにより、短絡故障が発生した場合でも別
の操作をすることなく機械を停止し得る非常停止装置を
提供すること、及び、その装置に用いられる非常停止器
具（プラグ，ボタン，スイッチ，検出器等）を提供する
ことを目的としている。

【０００７】本発明の第１の特徴を有する非常停止装置
は、機械に不具合や故障等が発生した時等において、そ
の作動を許容する信号を停止するべく操作される非常停
止器具と、この非常停止器具の入出力端子が接続される
二つの端子を有する非常停止回路とを備えている。非常
停止器具は、同器具の非操作時（操作されていないと
き）における前記二つの端子間の抵抗値が、同器具の操
作時及び前記二つの端子間の短絡時における前記二つの
端子間の抵抗値とは異なる固有の抵抗値となるように構
成されている。一方、非常停止回路は、二つの端子間の
抵抗値が固有の抵抗値であるとき機械の作動を許容する
信号を発生し、前記固有の抵抗値以外の値であるとき機
械の作動を許容する信号を停止する（機械の作動を停止
する信号を発生する）ように構成されている。

【０００８】従って、第１の特徴を有する非常停止装置
は、非常停止器具が操作されない場合（機械が正常に作
動している場合）には機械の作動を許容する信号を停止
することはない。一方、非常停止器具が操作された場合
及び非常停止器具の入出力端子を含む結線間（二つの端
子間）が短絡した場合には、同二つの端子間の抵抗値が
固有の抵抗値と異なる値となるため、機械の作動を許容
する信号を停止し、同器具が操作された場合のみでなく
短絡故障が発生したときにも機械を確実に停止する。
尚、「機械の作動を停止するために操作される」とは、
操作する者の意図とは無関係であってよく、例えば「機
械の作動を停止する状況にあることを自動的に検出す
る」ことも含む（以下同じ）。

【０００９】本発明の第２の特徴においては、第１の特
徴における非常停止器具がその操作時に前記二つの端子
間を開放して同二つの端子間の抵抗値を無限大とすると
ともに、非操作時に同二つの端子間の抵抗値を前記固有
の抵抗値とするための抵抗体を介在させる構成をとる。
この構成によれば、操作時に前記二つの端子間が開放さ
れるために同二つの端子間の抵抗値が無限大となり、非
操作時に前記二つの端子間に介在することとなる抵抗体
の固有の抵抗値と明らかに異なる値にできるため、確実
に非常停止回路を作動させ得る利点を有する。

【００１０】本発明の第３から第５の特徴は、非常停止
器具をより具体化したものである。即ち、第３の特徴の
非常停止器具は、押圧操作されて入出力端子間を結ぶ回
路上の二点間を非導通状態とする可動部と、前記二点の
いずれか一方と前記入出力端子のいずれか一方の間に介
装にされる前記二つの端子間の抵抗値を前記固有の抵抗
値とするための抵抗体とから構成された非常停止ボタン
である。本特徴の非常停止ボタンは、一般的に使用され
ている非常停止ボタンの可動部に抵抗体を接続するだけ
の簡単な構造であるため、容易かつ安価に製造できる利
点を有する。

【００１１】第４の特徴は、非常停止器具を、前記二つ
の端子間の抵抗値を前記固有の抵抗値とするための抵抗
体の両端の各々が接続された二つの接点を備えるととも
に押圧操作されて原位置から移動する可動部を有してお
り、前記二つの接点は前記可動部が原位置にあるとき前
記入出力端子の各々と導通状態となり、前記可動部が原
位置から移動したとき前記入出力端子の少なくともいず
れか一方と非導通状態となるよう構成された非常停止ボ
タンとしたことにある。

【００１２】前述の第３の特徴を有する非常停止ボタン
では、可動部によって非導通状態とされる回路上の二点
間が短絡した場合であっても、非常停止ボタンの入出力
端子間には抵抗体が介在するために抵抗値が「０」とは
ならない。これに対し、第４の特徴を有する非常停止ボ
タンにあっては、非常停止ボタンの可動部に設けられた
二つの接点間が短絡すると非常停止ボタンの入出力端子
間が短絡状態となって、その抵抗値が「０」となる。従
って、前記二つの端子間の抵抗値が「０」となるので、
非常停止回路が機械の動作を許容する信号を確実に停止
しうる。

【００１３】第５の特徴は、非常停止器具を、非常停止
回路に設けられた保持部に着脱可能に構成されるととも
に前記二つの端子間の抵抗値を前記固有の抵抗値とする
ための抵抗体により前記入出力端子間が接続されてい
て、前記保持部に装着された非操作時の状態において前
記二つの端子間の抵抗値を前記固有の抵抗値とするとと
もに、操作時に前記保持部から離脱されて前記二つの端
子間を開放する非常停止プラグとしたことにある。

【００１４】本特徴によれば、機械の作動を停止する必
要のあるときには同プラグを引抜く等して非常停止回路
から物理的に離脱させることとなるので、プラグ側の入
出力端子間が短絡している場合にも非常停止回路側の二
つの端子間を確実に開放することができ、機械の作動を
許容する信号を確実に停止させることができる。

【００１５】本発明の第６の特徴を有する非常停止回路
は、前記二つの端子間の抵抗値が固有の抵抗値であると
きに発振する発振回路を含み、同発振回路の発振時に機
械の作動を許容する信号を発生し、発振停止時に機械の
作動を許容する信号を停止するよう構成されている。

【００１６】非常停止回路は、前記二つの端子間の抵抗
値が固有の抵抗値であるか否かに基づいて機械の作動を
許容する信号を停止する機能を有するが、同回路自体の
故障を考慮する必要もある。通常の回路は、短絡故障、
断線故障、或は、素子破壊等が生じた場合には、その出
力が直流モードとなり、出力が交流モードである発振状
態となることは殆どあり得ない。従って、本発明の第６
の特徴では、非常停止回路が発振回路を含む構成とする
ことにより、同非常停止回路自体の故障時には発振が生
ぜず、従って機械の作動を許容する信号を停止するの
で、同回路自体の異常に対しても非常停止装置が機械を
確実に停止し得る。

【００１７】本発明は、上述した非常停止装置に使用さ
れる非常停止器具（機器）自体にも係る。即ち、本発明
の第１から第６の特徴の非常停止装置に使用される非常
停止器具が、本発明の第７から第１１のそれぞれの特徴
であり、それらの特徴は第１から第５の特徴として記載
した内容と同様である。 〔発明の詳細な説明〕

【００１８】本発明の実施形態に係る図１の電気結線図
に示された自動機械の非常停止回路１０は、電気制御回
路３０に電源ライン４１を介して接続されている。電源
ライン４１はリレー１８（第１リレー接点１８ｂ）を介
装して第１電源４０に接続されており、同リレー１８の
動作に応じて電気制御回路３０への電力の供給を制御す
る。

【００１９】電気制御回路３０は、自動機械のアクチュ
エータＬ（モーター、ソレノイド等）の通電・非通電を
制御部３１の指示に基づく電源用リレー３２の動作によ
って制御し、自動機械を作動（又は、停止）させる。具
体的には、自動機械のアクチュエータＬは一端にて第２
電源５０と、他端にて電源用リレー３２と接続されてお
り、又、電源用リレー３２は、その接点が閉じたときに
アクチュエータＬの他端を接地するようになっている。
従って、電源用リレー３２が接点を閉じればアクチュエ
ータＬは通電して作動し、接点を開けばアクチュエータ
Ｌには第２電源５０からの電力が供給されず作動を停止
する。

【００２０】非常停止回路１０は、直流電圧２４（Ｖ）
を発生する第１電源４０と接続された第１，第２定電圧
回路１１，１２を備えている。第１定電圧回路１１は安
定した直流電圧Ｖ１＝２０（Ｖ）を発生し、その出力端
子１１ａは非常停止ボタン１３の入力端子１３ａと接続
されている。一方、第２定電圧回路１２は安定した直流
電圧Ｖ２＝１２（Ｖ）を発生し、その出力端子１２ａは
ウインドコンパレータ１５（第３入力端子１５ｃ）に接
続されている。

【００２１】図１及び図３（Ａ）に概念的に示された非
常停止ボタン１３は、作業者により押圧されて移動する
可動部１３ｃ及び固有の抵抗値Ｒを有する抵抗体１３ｄ
とで構成されている。可動部１３ｃは、押圧されるボタ
ン部分を含んで絶縁体で構成された可動本体１３ｅと、
同可動本体１３ｅに固定されて可動本体１３ｅと共に移
動する導体で構成された可動接点１３ｆとからなってい
る。

【００２２】非常停止ボタン１３は、可動接点１３ｆと
導通する入力側固定接点１３ｇ，出力側固定接点１３ｈ
とを備えていて、入力側固定接点１３ｇは入力端子１３
ａに、出力側固定接点１３ｈは抵抗体１３ｄを直列に介
して出力端子１３ｂに接続される。非常停止ボタン１３
は非常停止回路１０の回路上の二つの端子に非常停止ボ
タン１３の入出力端子１３ａ，１３ｂの各々が接続され
て使用される。

【００２３】非常停止ボタン１３の出力端子１３ｂは、
分圧用抵抗体１４（抵抗値Ｒ０）を介して接地されると
ともに、ウインドコンパレータ１５の第１，第２入力端
子１５ａ，１５ｂに接続されている。尚、非常停止ボタ
ン１３の可動本体１３ｅは図示しないスプリングにより
付勢されていて、非押圧時（非操作時、常態）において
可動接点１３ｆと固定接点１３ｇ，１３ｈとを導通状態
とし、押圧時には可動接点１３ｆと固定接点１３ｇ，１
３ｈを開放するように構成されている。

【００２４】以上の構成により、非常停止ボタン１３の
非押圧時には、第１定電圧回路１１の出力電圧Ｖ１が抵
抗体１３ｄと抵抗体１４とで分圧された電圧Ｖｉｎ＝Ｖ
１＊Ｒ０／（Ｒ＋Ｒ０）が、ウインドコンパレータ１５
の第１，第２入力端子１５ａ，１５ｂに印加される。一
方、非常停止ボタン１３の押圧時は、第１，第２入力端
子１５ａ，１５ｂには電圧が印加されない（Ｖｉｎ＝０
（Ｖ））。

【００２５】ウインドコンパレータ１５は、内部に発振
回路（後述）を含んでおり、その出力端子１５ｄは起動
ボタン１６及び停止ボタン１７を直列に介してリレー１
８と接続されている。尚、起動ボタン１６は作業者が押
圧操作している場合に同ボタンの入出力端子間を短絡し
て導通し、他の場合は入出力端子間を開放する。停止ボ
タン１７は作業者が押圧操作した場合に同ボタンの入出
力端子間を開放し、常時は入出力端子間を短絡して導通
する。

【００２６】リレー１８は、リレーコイル１８ａと第
１，第２リレー接点１８ｂ，１８ｃから構成されてい
る。リレーコイル１８ａの一端は停止ボタン１７の出力
側と接続され、他端は第１定電圧回路１１の出力端子１
１ａと接続されて直流電圧Ｖ１＝２０（Ｖ）が印加され
る。又、第１リレー接点１８ｂの入力側は第１電源４０
と接続され、出力側は電源ライン４１によって制御回路
３０の制御部３１に接続されている。一方、第２リレー
接点１８ｃの一端はウインドコンパレータ１５の出力端
子１５ｄに接続され、他端は起動ボタン１６と停止ボタ
ン１７との連結点に接続されている。

【００２７】前述したウインドコンパレータ１５は、そ
の詳細が図２の一点鎖線に囲まれた領域内に示されてお
り、抵抗値Ｒ１〜Ｒ８を各々有する抵抗体と、ＮＰＮト
ランジスタＴｒ１，Ｔｒ３及びＰＮＰトランジスタＴｒ
２からなる発振部ＯＳＣと、ダイオード及び抵抗等から
なる増幅部ＡＭＰと、ダイオード及びコンデンサからな
る整流部ＲＥＣとを有している。整流部ＲＥＣの出力端
子１５ｅにはＮＰＮ型の出力トランジスタＴｒ４のベー
スが接続され、トランジスタＴｒ４のエミッタは第３入
力端子１５ｃに、コレクタはウインドコンパレータ１５
の出力端子１５ｄに接続されている。

【００２８】ウインドコンパレータ１５のトランジスタ
Ｔｒ１は、第２定電圧回路１２の電圧Ｖ２が第３入力端
子１５ｃに印加されてはいるが、第１，第２入力端子１
５ａ，１５ｂには電圧が印加されていない場合、オフの
状態となる。このとき、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３は
オンの状態となる。

【００２９】第１，第２入力端子１５ａ，１５ｂに所定
の電圧Ｖ０が入力された場合には、トランジスタＴｒ２
のベース電位が上昇してトランジスタＴｒ２がオフ状態
に変化する。これに伴い、トランジスタＴｒ３がオフ状
態となって、トランジスタＴｒ１をオン状態にする。ト
ランジスタＴｒ１がオン状態に変化するとトランジスタ
Ｔｒ２のベース電位は低下してトランジスタＴｒ２がオ
ン状態に変化し、これによりトランジスタＴｒ３もオン
状態となる。

【００３０】従って、先にトランジスタＴｒ３のオフ状
態への変更によってオン状態となっていたトランジスタ
Ｔｒ１がオフ状態に変化し、これにより、トランジスタ
Ｔｒ２がオフ状態に変化する。これは当初の状態に戻っ
たことを意味し、以降は「Ｔｒ３：オフ」→「Ｔｒ１：
オン」→「Ｔｒ２：オン」→「Ｔｒ３：オン」→「Ｔｒ
１：オフ」→「Ｔｒ２：オフ」の変化を繰返して、発振
を開始する。

【００３１】上述の発振が行われるためには、第１の条
件として「トランジスタＴｒ３がオン状態のときにトラ
ンジスタＴｒ１がオフ状態となる」条件の成立が必要で
あり、トランジスタＴｒ１のベース電位とエミッタ電位
との関係から、入力電圧Ｖ０は下記数１を満足しなけれ
ばならない。

【００３２】

【数１】Ｖ０＊Ｒ５／（Ｒ４＋Ｒ５）＜Ｅ 但し、「Ｅ」は第３入力端子１５ｃに印加される第２定
電圧回路１２の出力電圧である。数１は、入力電圧Ｖ０
がＥ＊（Ｒ４＋Ｒ５）／Ｒ５より小さいことが必要であ
ることを意味する。

【００３３】又、第２の条件としては、「トランジスタ
Ｔｒ１がオフ状態のときにトランジスタＴｒ２がオフ状
態となる」条件の成立が必要であり、トランジスタＴｒ
２のベース電位とエミッタ電位との関係から、入力電圧
Ｖ０は下記数２を満足しなければならない。、

【００３４】

【数２】Ｖ０＊Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）＞Ｅ 即ち、入力電圧Ｖ０がＥ＊（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）／Ｒ３
より大きいことが必要である。

【００３５】以上をまとめると、発振部ＯＳＣは、下記
数３が成立する場合に発振することになる。

【００３６】

【数３】Ｅ＊（Ｒ４＋Ｒ５）／Ｒ５＞Ｖ０＞Ｅ＊（Ｒ１
＋Ｒ２＋Ｒ３）／Ｒ３ 実際には、入力電圧Ｖ０＝Ｖｉｎ＝Ｖ１＊Ｒ０／（Ｒ＋
Ｒ０）のときに数３を満足するよう、各抵抗値が選択さ
れている。

【００３７】ウインドコンパレータ１５の増幅器ＡＭＰ
及び整流器ＲＥＣは周知のものであって、発振部の発振
によりオン状態とオフ状態を交互に繰返すトランジスタ
Ｔｒ３のコレクタ電位を第２定電圧回路の出力電圧１２
（Ｖ）の約２倍程度の直流電圧に変換してトランジスタ
Ｔｒ４のベースに与え、トランジスタＴｒ４をオン状態
としてリレー１８の通電を許容する。

【００３８】次に、以上のように構成された本実施形態
の作動について機械を起動する場合から説明すると、先
ず、作業者は起動ボタン１６を押圧する。この時点にお
いては、非常停止ボタン１３の固定接点１３ｇ―１３ｈ
間は導通しているため、非常停止ボタン１３の入出力端
子１３ａ―１３ｂ間の抵抗値は抵抗体１３ｄの有する固
有の抵抗値Ｒであり、第１，第２入力端子１５ａ，１５
ｂの入力電圧Ｖｉｎは、Ｖｉｎ＝Ｖ１＊Ｒ０／（Ｒ＋Ｒ
０）である。従って、上記数３が満足されてウインドコ
ンパレータ１５の発振部ＯＳＣが発振を開始し、トラン
ジスタＴｒ４がオン状態とされて、ウインドコンパレー
タ１５の出力端子１５ｄを第３入力端子１５ｃに接続す
る。これにより、リレーコイル１８ａの両端には第１定
電圧回路１１の出力電圧の２０（Ｖ）と、出力端子１５
ｄに現れた第２定電圧回路１２の出力電圧１２（Ｖ）が
起動ボタン１６及び停止ボタン１７を介して加わり、こ
の電位差によって電流が流れて第１リレー接点１８ｂ及
び第２リレー接点１８ｃを共に閉じる。

【００３９】この結果、第１電源４０が第１リレー接点
１８ｂを介して制御回路３０の制御部３１に接続されて
制御部３１に電力を供給するので、制御部３１は他の条
件が満足されていることを条件に電源用リレー３２を閉
じ、アクチュエータＬに第２電源５０からの電力を供給
する回路を成立させてアクチュエータＬを作動させる。
尚、第２リレー接点１８ｃが閉じられることによって、
起動ボタン１６を迂回する回路が成立するため、起動ボ
タン１６が押圧されなくなった後においても、上述の状
態が継続する。

【００４０】次に、正常時に、機械の作動を停止するた
めに作業者が停止ボタン１７を押圧操作すると、停止ボ
タン１７はその入出力端子間を開放してリレーコイル１
８ａの通電を遮断するため、第１リレー接点１８ｂか開
かれて制御部３１への通電が停止する。これに伴い、電
源用リレー３２が開放されてアクチュエータＬへの通電
が遮断され、機械の作動が停止する。尚、第２リレー接
点１８ｃも同時に開かれて自己保持状態を解除する。

【００４１】ところで、停止ボタン１７が短絡故障した
場合、或は、リレーコイル１８ａの停止ボタン１７側の
結線がウインドコンパレータ１５の出力端子１５ｄと短
絡した場合などにおいては、停止ボタン１７を操作して
も機械の作動は停止しない。こうした状況に備え、機械
を停止するための非常停止ボタン１３が備えられてい
て、作業者は停止ボタン１７により機械の作動が停止し
ない場合を含め、機械に何らかの異常が生じた場合には
非常停止ボタン１３を押圧操作する。

【００４２】作業者が非常停止ボタン１３を押圧操作す
ると、非常停止ボタン１３の入出力端子１３ａ―１３ｂ
間が開放されるので、第１，第２入力端子１５ａ，１５
ｂの入力電圧ＶｉｎはＶｉｎ＝０（Ｖ）となり、上記数
３を満足せず、発振部ＯＳＣは発振しない。従って、非
常停止回路１０は、出力端子１５ｄを開放状態としてリ
レーコイル１８ａへの通電を遮断し、制御部３１への電
力供給を停止し、正常時に停止ボタン１７が開放された
場合と同様の作動により機械の作動を停止する。

【００４３】次に、非常停止ボタン１３の入出力端子１
３ａ―１３ｂ間が短絡した場合、或は、非常停止ボタン
１３の入出力端子１３ａ，１３ｂと各々結線された結線
間（例えば、ウインドコンパレータ１５の第１，第２入
力端子１５ａ，１５ｂと第１定電圧回路１１の出力端子
１１ａ間等）が短絡した場合について説明する。この場
合には、ウインドコンパレータ１５の第１，第２入力端
子１５ａ，１５ｂには、入力電圧Ｖ０としてＶｉｎ＝Ｖ
１が直接印加されることになる。ここで、抵抗値Ｒ４，
Ｒ５が（前述した数３の一部である）下記数４を満足す
ると、発振部ＯＳＣが発振を開始する。

【００４４】

【数４】 （Ｒ４＋Ｒ５）＊Ｅ／Ｒ５＞Ｖ０＝Ｖｉｎ＝Ｖ１ しかしながら、本実施形態においては、上記数４が成立
しないように抵抗値Ｒ４，Ｒ５を選択しているので、ウ
インドコンパレータ１５は発振せず、出力端子１５ｄを
開放し、リレーコイル１８ａへの通電を遮断して機械の
作動を停止する。即ち、非常停止ボタン１３の押圧操作
が機能しなくなるような短絡故障が発生した場合には、
ウインドコンパレータ１５が予めこれを検知し、機械の
作動を自動的に停止する。

【００４５】以上説明したように、本実施形態の非常停
止回路１０は、非常停止ボタン１３の押圧時のみでなく
非常停止ボタン１３を含む結線間の短絡故障時にも確実
に機械の作動を停止し、一方、短絡故障が発生していな
い状況下での非常停止ボタン１３の非押圧時には機械の
作動を許容する信号を発生することができる。

【００４６】尚、ウインドコンパレータ１５は、非常停
止ボタン１３の入出力端子１３ａ―１３ｂ間（即ち、入
出力端子と接続された非常停止回路１０側の二つの端子
間）の抵抗値が、固有の抵抗値Ｒである場合には発振条
件を満たして発振し、短絡により抵抗値が「０」の場
合、及び、ボタン操作により抵抗値が「無限大」となっ
た場合は発振条件を満たさず発振しない。

【００４７】このことは、ウインドコンパレータ１５
は、非常停止ボタン１３の状態をその入出力端子１３ａ
―１３ｂ間の抵抗値に基づいて区別していることを意味
し、「非常停止ボタン１３の入出力端子１３ａ―１３ｂ
間の抵抗値が、固有の抵抗値Ｒである場合に機械の作動
を許容する信号を発生し、所定の固有値Ｒ以外の値であ
るとき機械の作動を許容する信号を停止する識別手段」
として機能していることを意味する。尚、「機械の作動
を許容する信号（の発生）を停止」とは「機械の作動を
停止する信号を発生する」することと同義である。尚、
「固有の抵抗値Ｒである場合」とは、「実質的に固有の
抵抗値である場合」と同義である。固有の抵抗値といえ
ども抵抗体には多少のばらつきがあるためである。従っ
て、「固有の抵抗値Ｒ以外の場合」とは、固有の抵抗値
Ｒと大きくかけ離れた抵抗値である場合ともいえる。

【００４８】更に、ウインドコンパレータ１５は発振回
路を含んでいるため、ウインドコンパレータ自体の故障
の際にも出力端子１５ｄを開放するよう構成されてい
る。これは、通常の電子回路において、その素子などが
不良となった電子回路自体の故障モードは、殆どの場合
が所定レベルの電圧（０（Ｖ）を含む）を出力し続ける
「直流モード」であって、「発振モード」のまま故障す
ることがないことによる。従って、ウインドコンパレー
タ１５自体の故障時にはトランジスタＴｒ４がオン状態
となることはないために機械の作動を停止することがで
き、以て安全性を一層高めることが可能となっている。

【００４９】図３には非常停止ボタン１３の第１〜第３
変形例が示されている。尚、先に説明した図３（Ａ）の
非常停止ボタン１３と同一構成部分には同一符号を付
し、以下においてその詳細説明は省略する。

【００５０】図３（Ｂ）は非常停止ボタン１３の第１変
形例を示していて、同変形例は入力端子１３ａと入力側
固定接点１３ｇ間に抵抗値ｒ１の第１の抵抗体１３ｉ
と、出力側固定接点１３ｈと出力端子１３ｂ間に抵抗値
ｒ２の第２の抵抗体１３ｊとからなる二つの抵抗体を有
している点を除き、同図（Ａ）に示された非常停止ボタ
ン１３と同一である。尚、この場合には同図（Ａ）の抵
抗体１３ｄの抵抗値Ｒと、同図（Ｂ）に示された第１，
第２抵抗体１３ｉ，１３ｊの抵抗値（ｒ１，ｒ２）の和
が等しく設定されている。

【００５１】図３（Ｃ）は、非常停止ボタン１３の第２
変形例を示していて、本変形例は、絶縁体で構成された
可動本体１３ｅに固定され同可動本体１３ｅと共に移動
する絶縁体からなる絶縁部１３ｋを有している。同絶縁
部１３ｋの両端には、入力側可動接点１３ｍ及び出力側
可動接点１３ｎの導体からなる二つの接点が設けられて
いて、この二つの接点１３ｍ，１３ｎは、可動部１３ｃ
（可動本体１３ｅ）が押圧されておらず可動部１３ｃが
原位置にあるとき、固定接点１３ｇ，１３ｈとそれぞれ
接触して導通状態となり、可動部１３ｃが押圧されたと
きは固定接点１３ｇ，１３ｈと非接触状態となる。更
に、入力側及び出力側可動接点１３ｍ，１３ｎ間には固
有の抵抗値Ｒを有する抵抗体１３ｄの両端が接続されて
いる。

【００５２】本変形例によれば、可動部１３ｃの非押圧
時には、入出力端子１３ａ―１３ｂ間の抵抗値は固有の
抵抗値Ｒとなり、押圧時は入出力端子１３ａ―１３ｂ間
が開放されて抵抗値は無限大となる。又、入出力端子１
３ａ―１３ｂ間が短絡した場合のみならず固定接点１３
ｇ―１３ｈ間が短絡した場合にも、入出力端子１３ａ―
１３ｂ間の抵抗値が「０」となるため、ウインドコンパ
レータ１５がこれを検出し、機械の作動を停止させるこ
とができる利点を有している。尚、図３（Ｄ）に示した
第３変形例のように、出力側固定接点１３ｎと出力端子
１３ｂ間に更に抵抗値ｒ３の抵抗体１３ｐを挿入し、固
定接点１３ｇ―１３ｈ間に接続された抵抗値ｒ４の抵抗
体１３ｑとともに、固有の抵抗値Ｒを達成することも可
能である（Ｒ＝ｒ３＋ｒ４）。

【００５３】図４は、非常停止プラグ１９を概念的に示
している。この非常停止プラグ１９は、図３の非常停止
ボタン１３に代えて、或は、直列接続等されて使用され
る非常停止器具であって、図５に示されるように、非常
停止回路１０のケース１０ａに設けられた保持部２０に
着脱可能に構成される。この非常停止プラグ１９は、保
持部２０から引抜かれたときは非常停止回路１０側の二
つの端子間２１ａ，２１ｂ間を開放状態とし、保持部２
０に挿入されたときは、その入出力端子１９ａ，１９ｂ
が非常停止回路１０側の二つの端子２１ａ，２１ｂとそ
れぞれ接触して導通する。又、入出力端子１９ａ―１９
ｂ間には固有の抵抗値Ｒを有する抵抗体が直列接続され
ている。

【００５４】従って、非常停止プラグ１９は、保持部２
０に装着された状態（非操作時に相当）において非常停
止回路１０側の２つの端子２１ａ―２１ｂ間（図１にお
ける１３ａ―１３ｂ間）を固有の抵抗値Ｒを有する抵抗
体を介して接続するので、ウインドコンパレータ１５は
機械の作動を許容し、一方、機械の作動を停止させるた
めの操作時には保持部２０から引抜かれて（離脱され
て）、回路側の二点の端子２１ａ―２１ｂ間を開放する
ので、ウインドコンパレータ１５は機械の作動を停止す
る。又、同プラグ１９の入出力端子が接続された非常停
止回路側の２点間が短絡した場合に機械の作動を停止す
るよう作動する点は、前述の非常停止ボタン１３の場合
と同じである。

【００５５】この非常停止プラグ１９を使用した場合に
は、機械の作動停止が要求されるときには同プラグ１９
は本体ケース１０ａから引抜かれて非常停止回路１０か
ら物理的に離されることとなるので、非常停止プラグ１
９の入出力端子１９ａ―１９ｂ間が短絡している場合で
あっても、非常停止回路側の入出力端子２１ａ―２１ｂ
間を確実に開放することができる利点がある。

【００５６】以上説明したように、本実施形態の非常停
止回路１０は自身の故障時には発振することがないウイ
ンドコンパレータ１５を採用し、非常停止器具としての
非常停止ボタン１３（又は、非常停止プラグ１９）は固
有の抵抗値Ｒを有する抵抗体を具備しているので、これ
らを採用する非常停止装置は、非常停止器具の操作時、
非操作時、及び、抵抗体と並列となる短絡故障が発生し
た時を区別することが可能となり、非常停止器具の操作
時、非常停止器具の操作が効力を発しない前記短絡故障
時、及び、ウインドコンパレータ自身の故障時には機械
の作動を確実に停止する信号を発生して、安全性を一層
向上する。

【００５７】尚、本発明においては、例えば、図６
（Ａ）に示すように、非常停止ボタン１３を第１定電圧
回路１１の出力端子１１ａとウインドコンパレータ１５
の第１入力端子１５ａ間に挿入するもの、図６（Ｂ）に
示すように、非常停止ボタン１３を第１定電圧回路１１
の出力端子１１ａとウインドコンパレータ１５の第２入
力端子１５ｂ間に挿入するものでもよい。尚、図６
（Ｂ）の場合には、非常停止ボタン１３の入出力端子間
の短絡時には、トランジスタＴｒ２がオフ状態を保つた
めに発振部ＯＳＣが発振しない。

【００５８】又、図６（Ｃ）に示すように、非常停止ボ
タン１３を第１定電圧回路１１の出力端子１１ａとウイ
ンドコンパレータ１５の第１，第２入力端子１５ａ，１
５ｂ間にそのまま挿入するもの、或は、図６（Ｄ）に示
すように、非常停止ボタン１３と非常停止プラグ１９を
直列に接続したものを第１定電圧回路１１の出力端子１
１ａとウインドコンパレータ１５の第１，第２入力端子
１５ａ，１５ｂ間に挿入し、非常停止プラグの出力側に
分圧用抵抗を介して接地するもの等種々の変形例が採用
可能である。

【００５９】尚、本発明の図１に示された実施形態にお
いては、停止ボタン１７が起動ボタン１６とリレー１８
の間に直列に挿入されているが、停止ボタン１７を第１
電源４０と第１リレー接点１８ｂの電源ライン４１に介
装させることも可能である。この場合の停止ボタン１７
は一度押圧操作するとオフ状態（同停止ボタン１７の入
出力端子間を開放）となり、再度押圧操作するとオン状
態（同停止ボタン１７の入出力端子間を短絡）となる、
いわゆるオルタネイトタイプのスイッチが採用される。

【００６０】更に、上述の発振回路を含むウインドコン
パレータ１５に代えて、いわゆるオペアンプ等からなる
二つのコンパレータの基準電圧を互いに異ならせる従来
型のウインドコンパレータを採用してもよい。尚、上記
の実施形態においては、非常停止器具の操作時には入出
力端子間を開放して、同入出力端子間（即ち、同入出力
端子が接続される非常停止回路の二つの端子間）の抵抗
値を無限大としているので、非常停止器具の操作時と非
操作時における二つの端子間の抵抗値に大きな差異をも
たすことが容易に達成でき、非常停止回路による二つの
端子間の抵抗値を区別する精度をそれほど高くする必要
がないという利点を有するが、これに限定されず、例え
ば、非常停止器具の操作時には非操作時の固有の抵抗値
とは異なる抵抗値を有する抵抗体で前記二つの端子間を
接続する構成をとる非常停止器具を採用してもよい。

【００６１】又、本発明の実施形態においては、非常停
止器具として非常停止ボタンと非常停止プラグとを採用
したが、例えば、キースイッチ（キーを挿入して回転す
ることで端子間を開放するスイッチ）、光電スイッチ
（物理的な２点間に物体が存在することを同２点間の光
が遮断されることにより検出し、端子間を開放するスイ
ッチ）、マットスイッチ、近接スイッチ等も採用しう
る。即ち、機械の作動を停止するために操作されて、又
は機械の作動を停止すべき状態等を検出して、回路上の
二つの端子（入出力端子）間を開放する構成をとるスイ
ッチの同開放される端子に、固有の抵抗値を組合わせて
（即ち、直列接続して）本発明の実施形態に係る非常停
止回路に採用すれば、短絡故障等が発生した場合でも、
より確実に機械を停止しうる（機械の作動を許容する信
号を停止しうる）という本発明の効果を奏するものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る電気結線図である。

【図２】 図１に示されたウインドコンパレータの詳細
を示す回路図である。

【図３】 図１に示された非常停止ボタンの概念図及び
変形例である。

【図４】 非常停止器具としての非常停止プラグの概念
図である。

【図５】 非常停止プラグが保持された非常停止回路の
ケース斜視図である。

【図６】 本発明の実施形態に係る電気結線の変形例で
ある。

【図７】 従来の非常停止回路を含む電気結線図であ
る。

【符号の説明】

１０…非常停止回路、１１…第１定電圧回路、１２…第
２定電圧回路、１３…非常停止ボタン、１５…ウインド
コンパレータ、１６…起動ボタン、１７…停止ボタン、
１８…リレー、３０…制御回路、３１…制御部、３２…
電源用リレー、４０…第１電源、５０…第２電源、Ｌ…
アクチュエータ（負荷）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械の作動を許容する信号を停止するため
   に操作される非常停止器具と、前記非常停止器具の入出
   力端子が接続される二つの端子を有するとともに前記非
   常停止器具の操作時に機械の作動を許容する信号を停止
   する非常停止回路とを備えた非常停止装置において、 前記非常停止器具を、同器具の非操作時における前記二
   つの端子間の抵抗値が、同器具の操作時及び前記二つの
   端子間の短絡時における前記二つの端子間の抵抗値とは
   異なる固有の抵抗値になるように構成するとともに、 前記非常停止回路を、前記二つの端子間の抵抗値が前記
   固有の抵抗値であるとき前記機械の作動を許容する信号
   を発生し、前記固有の抵抗値以外の値であるとき機械の
   作動を許容する信号を停止するように構成したことを特
   徴とする非常停止装置。
2. 【請求項２】非常停止器具は、操作時に前記二つの端子
   間を開放して同二つの端子間の抵抗値を無限大とすると
   ともに、非操作時に前記二つの端子間の抵抗値を前記固
   有の抵抗値とするための抵抗体を前記二つの端子間に介
   在させるように構成されている請求項１記載の非常停止
   装置。
3. 【請求項３】非常停止器具は、押圧操作されて前記入出
   力端子間を結ぶ回路上の二点間を非導通状態とする可動
   部と、前記二点のいずれか一方と前記入出力端子のいず
   れか一方の間に介装される前記二つの端子間の抵抗値を
   前記固有の抵抗値とするための抵抗体とから構成された
   非常停止ボタンである請求項２記載の非常停止装置。
4. 【請求項４】非常停止器具は、前記二つの端子間の抵抗
   値を前記固有の抵抗値とするための抵抗体の両端の各々
   が接続された二つの接点を備えるとともに押圧操作され
   て原位置から移動する可動部を有しており、前記二つの
   接点は前記可動部が原位置にあるとき前記入出力端子の
   各々と導通状態となり、前記可動部が原位置から移動し
   たとき前記入出力端子の少なくともいずれか一方と非導
   通状態となるよう構成された非常停止ボタンである請求
   項２記載の非常停止装置。
5. 【請求項５】非常停止器具は、前記非常停止回路に設け
   られた保持部に着脱可能に構成されるとともに前記二つ
   の端子間の抵抗値を前記固有の抵抗値とするための抵抗
   体により前記入出力端子間が接続されていて、前記保持
   部に装着された非操作時の状態において前記二つの端子
   間の抵抗値を前記固有の抵抗値とするとともに、操作時
   に前記保持部から離脱されて前記二つの端子間を開放す
   る非常停止プラグである請求項２記載の非常停止装置。
6. 【請求項６】非常停止回路は、前記二つの端子間の抵抗
   値が前記固有の抵抗値であるときに発振する発振回路を
   含み、同発振回路の発振時に前記機械の作動を許容する
   信号を発生し、発振停止時に同信号を停止するように構
   成されていることを特徴とする請求項１から請求項５の
   いずれか一項に記載の非常停止装置。
7. 【請求項７】入出力端子を有し機械の作動を許容する信
   号を停止するために操作される非常停止器具であって、
   前記入出力端子が接続される二つの端子を有して同二つ
   の端子間の抵抗値が固有の抵抗値であるとき機械の作動
   を許容する信号を発生し、前記固有の抵抗値以外の値で
   あるとき機械の作動を許容する信号を停止する非常停止
   回路に接続されて使用されるとともに、同器具の非操作
   時における前記二つの端子間の抵抗値が、同器具の操作
   時及び前記二つの端子間の短絡時における前記二つの端
   子間の抵抗値とは異なる固有の抵抗値となるように構成
   されている非常停止器具。
8. 【請求項８】操作時に前記二つの端子間を開放して同二
   つの端子間の抵抗値を無限大とするとともに、非操作時
   に前記二つの端子間の抵抗値を前記固有の抵抗値とする
   ための抵抗体を前記二つの端子間に介在させるように構
   成されている請求項７記載の非常停止器具。
9. 【請求項９】押圧操作されて前記入出力端子間を結ぶ回
   路上の二点間を非導通状態とする可動部と、前記二点の
   いずれか一方と前記入出力端子のいずれか一方の間に介
   装される前記二つの端子間の抵抗値を前記固有の抵抗値
   とするための抵抗体とから構成された非常停止ボタンで
   ある請求項８記載の非常停止器具。
10. 【請求項１０】前記二つの端子間の抵抗値を前記固有の
    抵抗値とするための抵抗体の両端の各々が接続された二
    つの接点を備えるとともに押圧操作されて原位置から移
    動する可動部を有しており、前記二つの接点は前記可動
    部が原位置にあるとき前記入出力端子の各々と導通状態
    となり、前記可動部が原位置から移動したとき前記入出
    力端子の少なくともいずれか一方と非導通状態となるよ
    う構成された非常停止ボタンである請求項８記載の非常
    停止器具。
11. 【請求項１１】前記非常停止回路に設けられた保持部に
    着脱可能に構成されるとともに前記二つの端子間の抵抗
    値を前記固有の抵抗値とするための抵抗体により前記入
    出力端子間が接続されていて、前記保持部に装着された
    非操作時の状態において前記二つの端子間の抵抗値を前
    記固有の抵抗値とするとともに、操作時に前記保持部か
    ら離脱されて前記二つの端子間を開放する非常停止プラ
    グである請求項８記載の非常停止器具。