(57)【要約】  操作ロッドが破損した場合や、操作部が破損したり脱落した場合であっても確実に開閉器を開状態にして安全性の向上を図ることができる安全スイッチ、安全リミットスイッチ、セレクタスイッチ、押ボタンスイッチなどのスイッチ装置を提供する。  開閉器３９の可動接点３９ａがコイルバネ５０によって固定接点３９ｂに対して開離方向に付勢されている。そして、アクチュエータ３の操作部５への進入に伴う駆動カム１５の回転により、連結部２２がコイルバネ５０の付勢力に抗しつつガイド溝１５ｄに沿って移動することにより操作ロッド２１が移動して開閉器３９を閉状態に切り換える。したがって、コイルバネ５０により操作ロッド２１が下方に付勢されて可動接点３９ａが固定接点３９ｂに対して開離方向に付勢されるため、操作ロッド２１が破損した場合や、操作部が破損したり脱落した場合であっても開閉器３９を確実に開状態とすることができ、安全性の向上を図ることができる。
2009031224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ本体の操作部及びスイッチ部の間を往復移動する操作ロッドと、外部操作により一方及び他方の双方向に可動するアクチュエータとを備え、前記アクチュエータの可動に連動して前記操作ロッドが往復移動し、前記操作ロッドの往復移動に連動して前記スイッチ部に配設された開閉器の開閉状態が切り換わるスイッチ装置において、
前記操作部に回動自在に配設され、回動軸からの距離が大なる径大部及び小なる径小部を備えたカム部を有し、前記アクチュエータの双方向への可動に連動して正逆方向に回動する駆動カムと、
前記開閉器の可動接点を固定接点に対して開方向に付勢する付勢手段と、
前記カム部に沿って移動自在に取り付けられ、前記操作ロッドの先端部を前記駆動カムに連結する連結手段とを備え、
前記アクチュエータの一方方向への可動に連動した前記駆動カムの正方向への回動により、前記連結手段が前記カム部に沿って移動し、前記操作ロッドが前記付勢手段の付勢力に抗しつつ一方向へ移動して前記開閉器を閉状態に切り換え、前記アクチュエータの他方方向への可動に連動した前記駆動カムの逆方向への回動により、前記連結手段が前記カム部に沿って移動し、前記操作ロッドが前記付勢手段の付勢力により他方向へ移動して前記開閉器を開状態に切り換えることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記アクチュエータが、前記駆動カムの前記回動軸に結合され、外部操作により双方向に回動して前記駆動カムを正逆方向に回動させるものであることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記駆動カムに形成され、前記アクチュエータの双方向への可動を前記駆動カムの正逆方向への回動として伝達すべく前記アクチュエータの端部が係合する係合部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記開閉器の閉状態において、前記駆動カムの前記回動軸から前記係合部に係合した前記アクチュエータの端部までの距離が、前記回動軸から前記連結手段までの距離よりも長くなるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記連結手段が、前記操作ロッドをその軸回りに回転可能に前記駆動カムに連結するものであり、
前記スイッチ本体の前記操作部が、前記操作ロッドの軸回りに回転可能に前記スイッチ部に結合されていることを特徴とする請求項1ないし４のいずれかに記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記スイッチ本体の前記操作部が、前記スイッチ部に脱着自在に結合されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記操作部と前記スイッチ部との間に設けられた結合部材を備え、
前記操作部と前記スイッチ部とが前記結合部材を介して脱着自在に結合されていることを特徴とする請求項６に記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、安全スイッチ、安全リミットスイッチ、セレクタスイッチ、押ボタンスイッチなどのスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチ装置のひとつとして、産業機械の防護扉などに配設される安全スイッチがある。この種の安全スイッチは、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、産業機械の防護扉が完全に閉まっていないときに機械を駆動させないようにするために設けられる。【０００３】
すなわち、安全スイッチは、ロボット等の産業機械に電気的に接続されるもので、スイッチ本体とアクチュエータとにより構成されており、スイッチ本体は防護扉周縁の壁面に固着され、またアクチュエータは防護扉に固着され、そのときのアクチュエータの固着位置はスイッチ本体のアクチュエータ進入口に対向し、かつ、防護扉を閉鎖した状態のときにスイッチ本体上部のヘッドケース内に進入可能なように設定されるようになっている（例えば特許文献１参照）。【０００４】
そして、アクチュエータのアクチュエータ進入口への進入により、スイッチ本体のヘッドケース（操作部）の下方に位置する開閉器が閉に切り換わり、産業機械へ電源が供給されて機械が駆動可能な状態となる。一方、防護扉の開放によりアクチュエータが後退してヘッドケースから抜け出ると、内蔵の開閉器が開に切り換わり、産業機械への電源供給が遮断されて産業機械は動作を停止する。【０００５】
ところで、操作部の中央には、操作部の下方に位置するスイッチ部の操作ロッドを移動させて開閉器を開閉させるため駆動カムが設けられている。この駆動カムはその回転軸が操作部におけるケース部材の内面に枢支されて回転自在に支持されている。また、操作ロッドは、内蔵の開閉器が閉に切り換わる移動方向である操作部の方向に向ってコイルバネで付勢されている。【０００６】
そして、アクチュエータが操作部に進入していない状態では、操作ロッドは、コイルバネの付勢力に抗して駆動カムによりスイッチ部側へ押圧されており、内蔵の開閉器は開状態となり産業機械への電源供給が遮断されている。一方、専用のアクチュエータが操作部内に進入すると、アクチュエータの連結片が駆動カムを押圧して、駆動カムが回転され、その結果、操作ロッドがコイルバネの付勢力により駆動カム側へ移動し、内蔵の開閉器は閉状態に切り換わり産業機械への電源供給が行われる。【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１４０９６２号公報（［００６４］〜［００６５］，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した安全スイッチでは、アクチュエータが操作部へ進入、後退を繰り返すたびに、駆動カムが回転し、該駆動カムの外周面と操作ロッドとが摺接する。このように、駆動カムの外周面と操作ロッドとが摺接するたびに、駆動カムの外周面と操作ロッドとの間で、該操作ロッドの長手方向にほぼ直交する方向へ摩擦力が発生する。そのため、この摩擦力が繰り返し操作ロッドに加わることで該操作ロッドに疲労が蓄積し、該操作ロッドが破損するおそれがある。また、外的負荷により操作ロッドが途中で折れることもある。このように、操作ロッドが破損した場合、操作ロッドと駆動カムとの摺接状態が解除され、駆動カムによりスイッチ部側に押圧されていた操作ロッドがコイルバネの付勢力で駆動カム側へ移動し、アクチュエータが操作部内に進入していないにも拘わらず、内蔵の開閉器は閉状態となるおそれがある。【０００９】
また、このような安全スイッチに限らず、対象物の過剰な動作をレバーに対する動きによって検出し対象物の過剰動作を検出するための安全リミットスイッチや、例えばオン・オフの選択をハンドルの切換操作により行うセレクタスイッチや、押ボタンの押圧操作により開または閉状態に切り換える押ボタンスイッチなどのその他のスイッチ装置においても同様に、内蔵の開閉器を開または閉状態に切り換える際に操作ロッドに対して過剰な力や経常的な圧力が作用し、操作ロッドが破損して該操作ロッドを駆動カム側に付勢するコイルバネの付勢力によって操作ロッドが駆動カム側に移動し、上記したレバーやハンドル、押ボタンなどを操作していないにも拘わらず、内蔵の開閉器が閉状態になるおそれがある。【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、操作ロッドが破損した場合や、操作部が破損したり脱落した場合であっても確実に開閉器を開状態にして安全性の向上を図ることができる安全スイッチ、安全リミットスイッチ、セレクタスイッチ、押ボタンスイッチなどのスイッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決するため、本発明にかかるスイッチ装置は、スイッチ本体の操作部及びスイッチ部の間を往復移動する操作ロッドと、外部操作により一方及び他方の双方向に可動するアクチュエータとを備え、前記アクチュエータの可動に連動して前記操作ロッドが往復移動し、前記操作ロッドの往復移動に連動して前記スイッチ部に配設された開閉器の開閉状態が切り換わるスイッチ装置において、前記操作部に回動自在に配設され、回動軸からの距離が大なる径大部及び小なる径小部を備えたカム部を有し、前記アクチュエータの双方向への可動に連動して正逆方向に回動する駆動カムと、前記開閉器の可動接点を固定接点に対して開方向に付勢する付勢手段と、前記カム部に沿って移動自在に取り付けられ、前記操作ロッドの先端部を前記駆動カムに連結する連結手段とを備え、前記アクチュエータの一方方向への可動に連動した前記駆動カムの正方向への回動により、前記連結手段が前記カム部に沿って移動し、前記操作ロッドが前記付勢手段の付勢力に抗しつつ一方向へ移動して前記開閉器を閉状態に切り換え、前記アクチュエータの他方方向への可動に連動した前記駆動カムの逆方向への回動により、前記連結手段が前記カム部に沿って移動し、前記操作ロッドが前記付勢手段の付勢力により他方向へ移動して前記開閉器を開状態に切り換えることを特徴としている（請求項１）。【００１２】
このような構成とすれば、付勢手段により開閉器の可動接点が固定接点に対して開方向に付勢されており、アクチュエータの一方方向への可動に連動して駆動カムが正方向に回動し、連結手段が駆動カムのカム部に沿って移動し、これにより操作ロッドが付勢手段の付勢力に抗しつつ一方向へ移動して開閉器が閉状態に切り換わる。また、アクチュエータの他方方向への可動に連動して駆動カムが逆方向に回動し、連結手段が駆動カムのカム部に沿って移動し、これにより操作ロッドが付勢手段の付勢力により他方向へ移動して開閉器が開状態に切り換わる。【００１３】
したがって、付勢手段により開閉器の可動接点が常時固定接点に対して開方向に付勢されているため、操作ロッドが破損したり、操作部が破損あるいは脱落した場合においても、開閉器は確実に開状態に維持される。よって、操作ロッドの破損等により誤って開閉器が閉状態になることが未然に防止される。【００１４】
また、アクチュエータの双方向への可動に伴う駆動カムの正逆方向への回動に応じて、連結手段により駆動カムに連結された操作ロッドを往復移動させるため、開閉器の開閉状態が確実に切り換わる。【００１５】
また、前記アクチュエータが、前記駆動カムの前記回動軸に結合され、外部操作により双方向に回動して前記駆動カムを正逆方向に回動させるものである構成でもよい（請求項２）。【００１６】
このようにすれば、アクチュエータが駆動カムの回動軸に結合され、外部操作により双方向に回動して駆動カムを正逆方向に回動させる構成を有するセレクタスイッチや安全リミットスイッチであっても、その操作ロッドが破損したり操作部が破損あるいは脱落した場合においても、開閉器は確実に開状態に維持される。【００１７】
また、前記駆動カムに形成され、前記アクチュエータの双方向への可動を前記駆動カムの正逆方向への回動として伝達すべく前記アクチュエータの端部が係合する係合部をさらに備えてもよい（請求項３）。【００１８】
このようにすれば、アクチュエータとしての押ボタンの端部が係合部に係合して、押ボタンの双方向への可動が駆動カムの正逆方向への回動として伝達される構成を有する押ボタンスイッチなどにおいても、操作ロッドが破損したり操作部が破損あるいは脱落した場合であっても、開閉器は確実に開状態に維持される。【００１９】
また、前記開閉器の閉状態において、前記駆動カムの前記回動軸から前記係合部に係合した前記アクチュエータの端部までの距離が、前記回動軸から前記連結手段までの距離よりも長くなるように設定されている構成としてもよい（請求項４）。【００２０】
このように、アクチュエータとしての押ボタンの端部が係合部に係合する押ボタンスイッチにおいて、駆動カムの回動軸から該駆動カムの径大部付近に形成されボタンの端部が係合する係合部までの距離が、駆動カムの回動軸から連結手段までの距離よりも長くなるように設定すると、押ボタンの押込時のモーメントと、付勢手段の付勢力による操作ロッドの移動時のモーメントとの大小関係は、上記した両距離の関係に反比例するため、駆動カムの回動軸から係合部までの距離と駆動カムの回動軸から連結手段までの距離を同じか、あるいは、前者の方を短くする場合に比べて押ボタンの押込力は小さくて済む。【００２１】
また、前記連結手段が、前記操作ロッドをその軸回りに回転可能に前記駆動カムに連結するものであり、前記スイッチ本体の前記操作部が、前記操作ロッドの軸回りに回転可能に前記スイッチ部に結合されている構成でもよい（請求項５）。【００２２】
このようにすれば、操作部が操作ロッドの軸回りに回転可能にスイッチ部に結合されているため、スイッチ装置の配設場所に応じて操作部を回転させることにより、アクチュエータの可動方向に応じて駆動カムの配置を変更することができる。したがって、スイッチ装置の取り付けの自由度が増し、スイッチ装置の取り付けの場所の選択範囲が広がる。【００２３】
また、前記スイッチ本体の前記操作部が、前記スイッチ部に脱着自在に結合されている構成でもよい（請求項６）。【００２４】
このようにすれば、メンテナンスなどの必要に応じ、操作ロッドを駆動カムから分離して操作部をスイッチ部から着脱できるので、スイッチ本体のメンテナンスを容易に行うことができる。また、操作部とスイッチ部とが外れた場合には、付勢手段が可動接点を固定接点に対して開方向に付勢しているため、開閉器を確実に開状態とすることができる。【００２５】
また、前記操作部と前記スイッチ部との間に設けられた結合部材を備え、前記操作部と前記スイッチ部とが前記結合部材を介して脱着自在に結合されている構成でもよい（請求項７）。このようにすれば、結合部材を介して、操作パネル等にスイッチ装置を固定することができる。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載の発明によれば、付勢手段により開閉器の可動接点が常時固定接点に対して開方向に付勢されているため、操作ロッドが破損したり、操作部が破損あるいは脱落した場合であっても、開閉器を確実に開状態に維持して開閉器が閉状態になることを防止でき、安全性の極めて優れたスイッチ装置を提供することが可能になる。【００２７】
また、連結手段により駆動カムに連結された操作ロッドを、アクチュエータの双方向への可動に伴う駆動カムの正逆方向への回動に応じて往復移動させるため、確実に開閉器の開閉状態を切り換えることが可能になる。【００２８】
また、請求項２に記載の発明によれば、アクチュエータが駆動カムの回動軸に結合され、外部操作により双方向に回動して駆動カムを正逆方向に回動させる構成を有するセレクタスイッチや安全リミットスイッチであっても、その操作ロッドが破損したり操作部が破損あるいは脱落した場合に、開閉器を確実に開状態に維持して開閉器が閉状態になることを防止でき、安全性の優れたスイッチ装置としてのセレクタスイッチや安全リミットスイッチを提供することが可能である。【００２９】
また、請求項３に記載の発明によれば、アクチュエータとしての押ボタンの端部が係合部に係合して、押ボタンの双方向への可動が駆動カムの正逆方向への回動として伝達される構成を有する押ボタンスイッチであっても、操作ロッドが破損したり操作部が破損あるいは脱落した場合に、開閉器を確実に開状態に維持して開閉器が閉状態になることを防止でき、安全性の優れたスイッチ装置としての押ボタンスイッチを提供することが可能である。【００３０】
また、請求項４に記載の発明によれば、アクチュエータとしての押ボタンの端部が係合部に係合する押ボタンスイッチにおいて、駆動カムの回動軸から係合部までの距離が、駆動カムの回動軸から連結手段までの距離よりも長くなるように設定したため、押ボタンの押込時のモーメントと付勢手段の付勢力による操作ロッドの移動時のモーメントとの大小関係が、上記した両距離の関係に反比例することから、駆動カムの回動軸から係合部までの距離と駆動カムの回動軸から連結手段までの距離を同じか、あるいは、前者の方を短くする場合に比べて押ボタンの押込力は小さくて済み、操作し易いスイッチ装置としての押ボタンスイッチを得ることが可能になる。【００３１】
また、請求項５に記載の発明によれば、操作部が操作ロッドの軸回りに回転可能にスイッチ部に結合されているため、スイッチ装置の配設場所に応じて操作部を回転させることにより、アクチュエータの可動方向に応じて駆動カムの配置を変更することができる。したがって、スイッチ装置の取り付けの自由度が増し、スイッチ装置の取り付け場所の選択範囲を広げることが可能になる。【００３２】
また、請求項６に記載の発明によれば、メンテナンスなどの必要に応じ、操作ロッドを駆動カムから分離して操作部をスイッチ部から着脱できるため、スイッチ本体のメンテナンスを容易に行うことが可能になる。また、操作部とスイッチ部とが外れた場合には、付勢手段が可動接点を固定接点に対して開方向に付勢していることから、開閉器を確実に開状態にすることが可能になる。【００３３】
また、請求項７に記載の発明によれば、結合部材を介して、操作パネル等にスイッチ装置を固定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を安全スイッチに適用した第１実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図２】第１実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図３】本発明を安全スイッチに適用した第２実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図４】本発明を安全スイッチに適用した第３実施形態における要部拡大図である。
【図５】本発明を安全スイッチに適用した第４実施形態における要部拡大図である。
【図６】本発明を安全スイッチに適用した第４実施形態におけるスイッチ本体の外観図である。
【図７】本発明を安全スイッチに適用した第５実施形態におけるスイッチ本体の外観図である。
【図８】第５実施形態における安全スイッチをケースに取り付けた図である。
【図９】本発明を安全リミットスイッチに適用した第６実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図１０】本発明をセレクタスイッチに適用した第７実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図１１】本発明を押ボタンスイッチに適用した第８実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図１２】本発明のその他の実施形態における要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３５】
１，１００…スイッチ本体
３…アクチュエータ
５，５５…操作部
７，７００…スイッチ部
１５，１５０，１６０，１７０，１８０…駆動カム
１５ｄ，１５０ｄ，１６０ｃ，１７０ｂ，１８０ｂ…カム溝（カム部）
２１，２１０，２１１…操作ロッド
２２，２３，２４…連結部（連結手段）
３９…開閉器
３９ａ…可動接点
３９ｂ…固定接点
５０…コイルバネ（付勢手段）
６５…連結部材（アクチュエータ）
７０…開閉器部
１８０ｃ…貫通孔（係合部）
３００…ローラレバー（アクチュエータ）
４００…ハンドル（アクチュエータ）
４５０…押ボタン（アクチュエータ）
５００ａ，５００ｂ…磁石（付勢手段）
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
＜第１実施形態＞
本発明をスイッチ装置のひとつである安全スイッチに適用した第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２はスイッチ本体の断面図である。なお、図１（ｂ）及び図２（ｂ）は、それぞれ図１（ａ）及び図２（ａ）の紙面に向かって左方向から見た要部断面図である。また、図２（ｃ）はアクチュエータの平面図である。【００３７】
本発明における安全スイッチは、外部装置であるロボット等の産業機械等にケーブルを介して電気的に接続されるスイッチであり、スイッチ本体１と、アクチュエータ３とにより構成される。【００３８】
このとき、スイッチ本体１は、操作部５とスイッチ部７とからなり、図示を省略する産業機械の防護扉周縁の壁面に固着される。また、アクチュエータ３は防護扉に固着され、その位置は操作部５の上面及び側面に形成されたアクチュエータ進入口９ａ，９ｂのうち一方の進入口に対向する位置であり、作業者が防護扉を閉鎖操作することにより、アクチュエータ３は操作部５のアクチュエータ進入口９ａ，９ｂ内に進入し、この進入状態から作業者が防護扉を開放操作することにより、アクチュエータ３は操作部５のアクチュエータ進入口９ａ，９ｂから後退、脱出する。なお、アクチュエータ３は、図２（ｃ）に示すように、コ字状の基部３ａと、該基部３ａの先端寄りの両側を橋絡して一体形成された連結片３ｂとから構成されている。【００３９】
スイッチ本体１の上部に配設された操作部５は、図１及び図２に示すように、ケース部材１１と、回動軸１３がこのケース部材１１の内面に枢支されて正逆方向に回動自在に支持された駆動カム１５とを備えている。この駆動カム１５の上部外周面には、アクチュエータ３の連結片３ｂが嵌挿する係合部１５ａ，１５ｂが、上記したアクチュエータ進入口９ａ，９ｂから覗く位置に形成されている。また、駆動カム１５の下部外周面の両側にはカム曲線部１５ｃが形成されており、側面にはカム曲線部１５ｃの径大部から径小部に沿ってカム曲線部１５ｃとほぼ相似を成すカム部としてのガイド溝１５ｄが形成されている。【００４０】
また、操作部５の下方に位置するスイッチ部７から先端部分が往復移動して出退自在に操作部５内に突出する操作ロッド２１が設けられ、その先端部には、上向きのコ字状基部の先端が互いに向き合うように屈曲された形状の連結部２２が一体的に形成されている。そして、操作ロッド２１の半球状の先端が駆動カム１５のカム曲線部１５ｃに摺接自在に当接するように操作ロッド２１が配置され、連結部２２の互いに向き合う先端部２２ａが駆動カム１５の両側のガイド溝１５ｄそれぞれに係合し、これにより操作ロッド２１がその軸回りに回転不能に駆動カム１５と連結されている。【００４１】
さらに、駆動カム１５の正逆方向への回動に伴って連結部２２がガイド溝１５ｄに沿って移動することで、操作ロッド２１の先端部が操作部５に進入、後退すべく往復移動し、スイッチ部７に内蔵されている開閉器部７０の開閉器３９の開閉状態が切り換えられる。このように連結部２２が本発明の「連結手段」として機能している。なお、操作ロッド２１の先端がカム曲線部１５ｃから離れて操作ロッド２１が配置されていてもよく、この場合、操作ロッド２１の先端が駆動カム１５のカム曲線部１５ｃの外形に沿って相対的に移動するだけで摺接はしない。【００４２】
次に、スイッチ部７について説明する。このスイッチ部７は、図１に示すように、ケース部材１１と一体となって直方体状のスイッチ本体１を形成するケース部材３３の内部であって操作部５の下方に配設され、開閉器が内蔵された開閉器部７０と、上記した操作ロッド２１とから構成されている。また、このケース部材３３に、操作部５側のケース部材１１が取り付けられている。【００４３】
ところで、開閉器部７０は、操作ロッド２１の往復移動に連動して開閉する開閉器３９を備えている。開閉器３９は、可動接点３９ａと固定接点３９ｂとからなり、可動接点３９ａは操作ロッド２１に上向きに固定され、固定接点３９ｂは開閉器部７０に配設された枠部材４３に下向きに固定されている。ここで、開閉器３９は産業機械への電源供給及び遮断用であり、開閉器３９が閉状態となることで、産業機械への電源供給が行われる。【００４４】
また、図１に示すように、操作ロッド２１の下端に形成されたフランジ部２１ａと、枠部材４３に設けられたフランジ部４３ａとの間に、コイルバネ５０が操作ロッド２１に外嵌された状態で取り付けられ、これにより操作ロッド２１が下方に付勢されている。そして、コイルバネ５０は、開閉器３９の可動接点３９ａを固定接点３９ｂに対して離間する方向つまり開方向に付勢している。このように、この実施形態ではコイルバネ５０が本発明の「付勢手段」として機能している。【００４５】
ここで、ケース部材３３には、産業機械と電気的に接続されるケーブル（図示省略）が装着されており、開閉器部７０の内部においてケーブルと開閉器３９とが電気的に接続されている。そして、開閉器３９が開閉することによる電気信号によって、産業機械への電源供給及び電源供給の遮断が行われるようになっている。【００４６】
なお、アクチュエータ３が進入していない図１の状態では、操作ロッド２１はコイルバネ５０の付勢力によりほとんどの部分がスイッチ部７側に没した状態となっている。この操作ロッド２１のスイッチ部７側への移動により可動接点３９ａも同時に固定接点３９ｂから開離する方向へ押し込まれ、開閉器３９の可動接点３９ａ及び固定接点３９ｂが離間し、開閉器３９が開状態となり、産業機械への電源供給が遮断されて産業機械が操作不能な状態となっている。【００４７】
続いて、上記のように構成された安全スイッチの動作について図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、アクチュエータ３が他方方向に可動していてスイッチ本体１の操作部５に進入していない場合、操作ロッド２１はコイルバネ５０の付勢力によりほとんどの部分がスイッチ部７側に没した状態にあり、開閉器３９は開状態となっており、産業機械への電源供給が遮断されて産業機械が操作不能な状態となっている。【００４８】
次に、図１に示す状態から作業者が防護扉を閉鎖操作することによって、アクチュエータ３が一方方向に可動して操作部５に進入すると、図２に示すように、アクチュエータ３の連結片３ｂが駆動カム１５の係合部１５ａと係合して、アクチュエータ３が進入するに連れて駆動カム１５が正方向である時計方向に回動する。そして、駆動カム１５の正方向への回動に伴い、連結部２２がコイルバネ５０の付勢力に抗しつつガイド溝１５ｄに沿って上動する。【００４９】
そして、連結部２２の上動に伴って、操作ロッド２１の先端がカム曲線部１５ｃの径大部から径小部へと摺接しつつ、操作ロッド２１がコイルバネ５０の付勢力に抗して引っ張り上げられるように一方向である上方に移動する。さらに、操作ロッド２１が上方に移動するに連れて、可動接点３９ａが固定接点３９ｂに接触して開閉器３９が開状態から閉状態に切り換わる。このように、開閉器３９が閉状態に切り換わることにより、この開閉器３９に直列に接続されているロボット等の産業機械への電源供給が行われ、産業機械が操作可能な状態となる。【００５０】
一方、作業者により防護扉が開放操作されて、図１に示すように進入状態にあったアクチュエータ３が他方方向に可動して引抜かれると、アクチュエータ３の連結片３ｂと駆動カム１５の係合部１５ａとの係合状態が解除されるまで駆動カム１５が逆方向である反時計方向つまりアクチュエータ３の引抜き方向に回動する。この駆動カム１５の回動に伴って、連結部２２がガイド溝１５ｄに沿って下動することで操作ロッド２１が駆動カム１５のカム曲線部１５ｃの径小部から径大部へと摺接する。【００５１】
そして、コイルバネ５０の付勢力により、操作ロッド２１は他方向である下方つまりスイッチ部７の方向へ押し込まれ、可動接点３９ａは固定接点３９ｂから開離して開閉器３９が開状態に切り換わり、産業機械への電源供給が遮断されて産業機械は操作不能な状態となる。【００５２】
ところで、図１及び図２に示す安全スイッチの操作ロッド２１が途中で折れるなどして破損した場合や、操作部５が破損あるいは脱落した場合の動作について説明する。上記したように、開閉器３９の可動接点３９ａはコイルバネ５０によって、固定接点３９ｂに対して離間する方向に付勢されている。したがって、何らかの外的負荷が操作ロッド２１に加わり、操作ロッド２１が破損した場合や、何らかの外的負荷が操作部５に加わって操作部５が破損あるいは脱落した場合には、コイルバネ５０の付勢力によって操作ロッド２１の下部は下方に付勢されるため可動接点３９ａは確実に固定接点３９ｂから開離し、開閉器３９は開状態となってこの開状態が維持される。【００５３】
以上のように、この第１実施形態では、開閉器３９の可動接点３９ａがコイルバネ５０によって固定接点３９ｂに対して開離方向に付勢されている。そして、アクチュエータ３の操作部５への進入に伴う駆動カム１５の回動により、連結部２２がガイド溝１５ｄに沿って移動し、これにより操作ロッド２１がコイルバネ５０の付勢力に抗しつつ移動して開閉器３９が閉状態に切り換わる。そのため、操作ロッド２１が破損したり、操作部５が破損あるいは脱落した場合であっても、開閉器３９を確実に開状態に維持して開閉器３９が閉状態になることを防止でき、安全性の極めて良好な安全スイッチを得ることができる。【００５４】
また、この実施形態では、連結部２２によって操作ロッド２１を駆動カム１５に連結しているので、連結部２２により駆動カム１５に連結された操作ロッド２１を、アクチュエータ３の進入、後退に伴う駆動カム１５の正逆方向への回転に応じて往復運動させ、確実に開閉器３９の開閉状態を切り換えることができる。【００５５】
また、上記した実施形態では、開閉器３９を用い、その開閉動作により産業機械への電源供給及びその遮断を行っているため、例えば開閉器３９が閉状態となって、産業機械への電源供給が行われている際に、開閉器３９の可動接点３９ａと固定接点３９ｂとが溶着した場合であっても、アクチュエータ３が後退し、コイルバネ５０の付勢力及び操作ロッド２１によって可動接点３９ａが押し込まれることにより、溶着した可動接点３９ａと固定接点３９ｂとを強制的に開離することができ、安全スイッチの信頼性を向上することができる。【００５６】
＜第２実施形態＞
本発明を安全スイッチに適用した第２実施形態について図３を参照して説明する。この第２実施形態において、上記第１実施形態と相違する点は、付勢手段の構成が異なる点であり、その他の構成及び動作は上記第１実施形態と同様であるため、以下においては図１及び図２も参照しつつ主として第１実施形態との相違点を詳述する。なお、第１実施形態と同一の構成及び動作については、同一符号を引用してその構成及び動作の説明を省略する。【００５７】
図３はスイッチ本体の断面図であり、図３（ａ）はアクチュエータ３が進入していない状態、図３（ｂ）はアクチュエータ３が進入している状態を示す図である。同図に示すように、可動接点３９ａは固定接点３９ｂに対して、互いに異なる磁極の磁石５００ａ，５００ｂの反発力によって開離する方向に付勢されている。このように、この実施形態では、磁石５００ａ，５００ｂが本発明の「付勢手段」として機能している。【００５８】
この実施形態では、図３に示すように、ドーナツ状の磁石５００ａに操作ロッド２１が挿通、嵌着されて磁石５００ａが枠部材４３のフランジ部４３ａに固定配置されるとともに、操作ロッド２１の下端に、ドーナツ状もしくは短円柱状の磁石５００ｂが配設されている。したがって、操作ロッド２１が何らかの原因で破損した場合や、操作部５が破損したり脱落した場合には、上記第１実施形態と同様に、磁石５００ａ，５００ｂの反発による付勢力によって可動接点３９ａを確実に固定接点３９ｂから開離させて開閉器３９を開状態に維持することができ、安全性の向上を図ることができる。【００５９】
＜第３実施形態＞
本発明を安全スイッチに適用した第３実施形態について図４を参照して説明する。図４は第３実施形態における要部拡大図であって、駆動カム及び操作ロッドの断面図である。この第３実施形態において、上記第１及び第２実施形態と相違する点は、操作ロッド２１を駆動カム１５０に連結する連結手段の構成が異なる点である。その他の構成及び動作は上記第１及び第２実施形態と同様であるため、以下においては図１及び図２も参照しつつ主として第１及び第２実施形態との相違点を詳述する。なお、第１及び第２実施形態と同一の構成及び動作については、同一符号を引用してその構成及び動作の説明を省略する。【００６０】
図４に示すように、この実施形態における駆動カム１５０は、上記した駆動カム１５と基本的に同様に構成されているが、上記したカム曲線部１５０ｃとほぼ相似形のガイド孔１５０ｄがガイド溝１５ｄに代わって駆動カム１５を貫通して形成されている点が相違する。さらに、連結部２３は、上記した連結部２２と同様に上向きのコ字状基部から成るが、その先端は屈曲されておらず、ガイド孔１５０ｄ及び連結部２３の先端部に透設された透孔に連結ピン２３ａが挿通され、この連結ピン２３ａの両端が透孔より径大に形成されて抜け止めされ、これによって駆動カム１５０と操作ロッド２１とが連結されている点が相違する。その他の構成及び動作は、上記第１及び第２実施形態と同一であり、上記第１及び第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。このように、この実施形態では、連結部２３及び連結ピン２３ａが本発明の「連結手段」として機能している。【００６１】
したがって、操作ロッド２１が何らかの原因で破損した場合や、操作部５が破損したり脱落した場合には、上記第１実施形態と同様に、コイルバネ５０や磁石５００ａ，５００ｂ等の付勢手段の付勢力によって可動接点３９ａを確実に固定接点３９ｂから開離させて開閉器３９を開状態に維持することができ、安全性の向上を図ることができる。【００６２】
＜第４実施形態＞
本発明を安全スイッチに適用した第４実施形態について図５及び図６を参照して説明する。図５は第４実施形態における要部拡大図であって、図５（ａ）は操作ロッド２１０及び連結部２４（本発明の「連結手段」に相当）の正面図、図５（ｂ）は同図（ａ）の断面図である。また、図６は本実施形態における安全スイッチの外観図である。【００６３】
この第４実施形態において上記第１ないし第３実施形態と相違するのは、操作ロッド２１０がその軸回りに回転可能に駆動カム１５に連結部２４によって連結されている点であり、その他の構成及び動作は上記第１、第２実施形態と同様であるため、以下においては図１及び図２も参照しつつ主として第１、第２実施形態との相違点を詳述する。なお、第１、第２実施形態と同一の構成及び動作については、同一符号を引用してその構成及び動作の説明を省略する。【００６４】
この実施形態では、図５に示すように、連結部２４は、上端が半球状に形成された円柱状の基部２４ａと、該基部２４ａの上端部に一体形成された上向きのコ字状部２４ｂと、該コ字状部２４ｂの先端が互いに向き合うように屈曲されて一体形成された嵌挿部２４ｃとを備え、基部２４ａの下端部外周には凹溝２４ｄが形成されている。そして、連結部２４の互いに向き合う嵌挿部２４ｃが駆動カム１５の両側のガイド溝１５ｄそれぞれに係合する。【００６５】
また、図５に示すように、上記した操作ロッド２１と同様の操作ロッド２１０の先端部２１０ａは特に径大に形成され、先端部２１０ａの上面側から、その断面形状が逆向きのＴ字状の嵌挿空間２１０ｂが形成され、この嵌挿空間２１０ｂ内に連結部２４の凹溝２４ｄより下の部分が嵌挿し、これにより連結部２４と操作ロッド２１０とが回転可能に連結され、かつ、操作ロッド２１０の軸回りに回転可能に操作部５がスイッチ部７に結合される構成となっている。【００６６】
したがって、この実施形態では、操作部５が操作ロッド２１０の軸回りに回転可能にスイッチ部７に連結されているため、図６に示すように安全スイッチの配設場所に応じて、同図中の矢印方向に操作部５を例えば９０°、１８０°、２７０°のいずれかだけ回転させて操作部５に設けられたアクチュエータ進入口９ａ，９ｂの向きを適宜変更することができる。したがって、安全スイッチの取り付けの自由度が増し、安全スイッチの取り付け場所の選択範囲を広げることができる。【００６７】
また、操作部５とスイッチ部７とが外れた場合には、コイルバネ５０や磁石５００ａ，５００ｂ等の付勢手段が操作ロッド２１０を下方に付勢して、可動接点３９ａを固定接点３９ｂに対して開離させるため、開閉器３９を確実に開状態とすることができる。【００６８】
＜第５実施形態＞
本発明を安全スイッチに適用した第５実施形態について図７及び図８を参照して説明する。図７は第５実施形態におけるスイッチ本体の外観図を示し、図８は第５実施形態における安全スイッチをケース１０５に取り付けた図である。【００６９】
この第５実施形態において上記第４実施形態と相違する点は、操作部５とスイッチ部７００との間に円筒状の結合部材７０１を備え、操作部５とスイッチ部７００とが結合部材７０１を介して着脱自在に結合されている点である。その他の構成及び動作は上記第４実施形態と同様であるため、以下では図１及び図２も参照しつつ主として第１ないし第４実施形態との相違点について詳細に述べる。なお、第１ないし第４実施形態と同一の構成及び動作については、同一符号を引用してその構成及び動作の説明を省略する。【００７０】
この第５実施形態におけるスイッチ本体１００は、図７に示すように、操作部５が円筒状の結合部材７０１を介してスイッチ部７００と着脱自在に結合されて構成されている。また、結合部材７０１の外周には雄ネジ部７０１ａが形成され、雄ネジ部７０１ａにナット７０１ｂが螺着されている。こうすることで、図８に示すように、操作盤にスイッチ本体１００を取り付けることが可能となり、キースイッチ１０１及び非常停止ボタン１０２と並設することができる。【００７１】
そして、例えば、結合部材７０１の雄ネジ部７０１ａが挿通する挿通孔が形成された操作盤にスイッチ本体１００を取り付ける場合、まず、結合部材７０１からスイッチ部７００を取り外した状態で結合部材７０１の雄ネジ部７０１ａを操作盤の挿通孔に挿通する。続いて、雄ネジ部７０１ａにナット７０１ｂを螺合して、操作盤が結合部材７０１に螺着されたナット７０１ｂと操作部５との間で介装された状態にする。そして、ナット７０１ｂを操作部５に対して締め付けることで、操作部５を操作盤に固定することができる。最後に、操作盤に固定された操作部５の結合部材７０１にスイッチ部７００を取り付けることで、スイッチ本体１００を操作パネルに固定配置することができる。【００７２】
したがって、この実施形態では、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば、操作盤に対しスイッチ本体１００、キースイッチ１０１、非常停止ボタン１０２を並設したケース１０５ごと取り付けることが可能となり、各種スイッチを配設する際、配線等をコンパクトにまとめて配設することができる。【００７３】
また、操作部５とスイッチ部７００とが外れる異常が発生した場合であっても、コイルバネ５０あるいは磁石５００ａ，５００ｂ等の付勢手段の付勢により、操作ロッドが下方に付勢されて可動接点３９ａが固定接点３９ｂに対して開離されるため、開閉器３９を確実に開状態に維持することができる。【００７４】
＜第６実施形態＞
本発明をスイッチ装置である安全リミットスイッチに適用した第６実施形態について図９を参照して説明する。図９（ａ）はスイッチ本体の断面図、（ｂ）は紙面に向かって右方から見たスイッチ本体の要部断面図である。【００７５】
本実施形態における安全リミットスイッチはいわゆるローラーレバー形であり、対象物の過剰な動作をレバーに対する動きによって検出するものであり、検出対象物に近接して配設され、基本的には上記した第１実施形態と同様、スイッチ本体１と、アクチュエータであるローラレバー３００とにより構成される。以下においては、主として第１実施形態との相違点を詳述することとし、第１実施形態と同一の構成及び動作については、同一符号を引用してその構成及び動作の説明を省略する。【００７６】
図９に示すように、本実施形態におけるアクチュエータは駆動カム１６０の回動軸１６０ａに連結されたローラレバー３００であり、このローラレバー３００は、一端側がほぼ９０゜屈曲されて駆動カム１６０の回動軸１６０ａに結合されるＬ字状のレバー本体３００ａと、このレバー本体３００ａの他端側が一端側と反対方向に屈曲されて形成された屈曲部３００ｂと、この屈曲部３００ｂに抜止め部材３０１により脱離不能でかつ回転自在に取り付けられ検出対象物が当接する硬質ゴムや金属等からなるローラ３００ｃとにより構成されている。そのため、第１実施形態のように、アクチュエータが操作部５に進入することもなく、操作部５にはアクチュエータ進入口９ａ，９ｂ（図１参照）は設けられていない。【００７７】
そして、操作部５の側面に形成された挿入孔の周縁にはガイド用の円筒体３０３が外側に膨出するように操作部５に一体形成され、この円筒体３０３及び挿通孔を通してレバー本体３００ａの一端側が操作部５内に挿入され、ボルト３０５により駆動カム１６０の回動軸１６０ａに固着されてローラレバー３００が駆動カム１６０の回動軸１６０ａに結合されている。【００７８】
また、図９に示すように、本実施形態における駆動カム１６０は、第１実施形態における駆動カム１５の如き係合部１５ａ，１５ｂ（図１参照）がなく、駆動カム１６０下部外周面の両側にはカム曲線部１６０ｂが形成されており、両側面それぞれにはカム曲線部１６０ｂの径大部から径小部に沿ってカム曲線部１６０ｂとほぼ相似を成すカム部としてのガイド溝１６０ｃが形成され、これら両側のガイド溝１６０ｃに連結部２２の互いに向き合う先端部２２ａがそれぞれ係合し、これによって操作ロッド２１がその軸回りに回転不能に駆動カム１６０と連結されている。【００７９】
なお、スイッチ部７の開閉器３９は、可動接点３９ａと固定接点３９ｂとからなり、操作ロッド２１下端部にコイルバネ５０が巻回され、コイルバネ５０の両端が操作ロッド２１下端のフランジ部２１ａと枠部材４３のフランジ部４３ａとに係止され、コイルバネ５０により、操作ロッド２１が下方に付勢されて開閉器３９の可動接点３９ａを固定接点３９ｂに対して離間する方向つまり開方向に付勢されている点は、上記した第１実施形態と同様である。【００８０】
次に例えば図９の安全リミットスイッチが、図示されていない検出対象物の例えば過剰動作を検出するものであり、より具体的には検出対象物の正常範囲での動作時及び正常範囲を超える過剰動作時には、開閉器３９がそれぞれ閉状態及び開状態となり、このような開閉器３９の閉、開による電気信号を外部の検出回路により検出することによって検出対象物の過剰動作を検出するものとして、図９に示す安全リミットスイッチの動作について説明する。【００８１】
いま、検出対象物が正常範囲内で動作する場合には、図９（ａ）に示す状態からローラレバー３００のローラ３００ｃに検出対象物が当接することによって、ローラレバー３００は同図（ａ）中の矢印方向（本発明における一方方向）に可動している。そのため、駆動カム１６０は正方向である時計方向に回動した状態にあり、駆動カム１６０の正方向への回動に伴い、連結部２２がガイド溝１６０ｃの径大部から径小部へと相対的に移動した状態にあり、操作ロッド２１の先端はコイルバネ５０の付勢力に抗しつつカム曲線部１６０ｂの径大部から径小部に沿って相対移動している。【００８２】
その結果、操作ロッド２１がコイルバネ５０の付勢力に抗して引っ張り上げられるように一方向である上方に移動した状態にあり、操作ロッド２１の上方への移動により、可動接点３９ａが固定接点３９ｂに接触して開閉器３９が開状態から閉状態に切り換わった状態にある。これより、安全リミットスイッチの開閉器３９の閉状態に応じた電気信号が、図示しない検出回路により検出され、検出対象物が正常範囲内で動作していることが検出される。【００８３】
一方、検出対象物が正常範囲を超えて過剰動作する場合には、ローラレバー３００のローラ３００ｃに当接していた検出対象物がローラ３００ｃから離れるように過剰動作し、これにより図９（ａ）中の矢印方向とは反対方向（本発明における他方方向）にローラレバー３００が可動して同図(ａ)に示すように操作ロッド２１と同じように上下方向を向く。【００８４】
そうすると、連結部２２がガイド溝１６０ｃに沿って下動し、これにより操作ロッド２１が駆動カム１６０のカム曲線部１６０ｂの径小部から径大部に沿って相対移動し、コイルバネ５０の付勢力により、操作ロッド２１が他方向である下方つまりスイッチ部７の方向へ押し込まれ、開閉器３９の可動接点３９ａが固定接点３９ｂから開離して開閉器３９が閉状態から開状態に切り換わる。これより、安全リミットスイッチの開閉器３９の開状態に応じた電気信号が図示しない検出回路により検出され、検出対象物が正常範囲を超えて過剰動作したことが検出され、必要に応じて産業機械の停止といった措置が採られたり、警告が発せられるなどする。【００８５】
このとき、図９の安全リミットスイッチの操作ロッド２１が途中で折れて破損したり、操作部５が破損あるいは脱落しても、上記した第１実施形態と同様、開閉器３９の可動接点３９ａがコイルバネ５０によって固定接点３９ｂに対して離間する方向に付勢されていることから、コイルバネ５０の付勢力により操作ロッド２１の下部は下方に付勢され、可動接点３９ａは確実に固定接点３９ｂから開離し、開閉器３９は開状態に維持される。【００８６】
以上のように、この第６実施形態では、検出対象物の過剰動作を検出することができるのは勿論のこと、操作ロッド２１が破損したり、操作部５が破損あるいは脱落しても、開閉器３９を確実に開状態に維持して開閉器３９が閉状態になるのを防止することができ、安全性の極めて良好な安全リミットスイッチを得ることができる。【００８７】
＜第７実施形態＞
本発明をスイッチ装置であるセレクタスイッチに適用した第７実施形態について図１０を参照して説明する。図１０（ａ）はスイッチ本体のある状態における断面図、（ｂ）はスイッチ本体の異なる状態における断面図、（ｃ）は紙面に向かって右方から見た要部断面図である。【００８８】
本実施形態におけるセレクタスイッチは、例えばハンドルの切換操作によりオン、オフ状態に切り換えるものであり、基本的には上記した第１実施形態と同様、スイッチ本体１と、アクチュエータであるハンドル４００とにより構成される。以下においては、主として第１実施形態との相違点を詳述することとし、第１実施形態と同一の構成及び動作については、同一符号を引用してその構成及び動作の説明を省略する。【００８９】
図１０（ｃ）に示すように、本実施形態におけるアクチュエータはハンドル４００であり、このハンドル４００はボルト４０１により、駆動カム１７０の回動軸１７０ａに直接結合されている。また、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動カム１７０は長円形状を成す所定の厚みを有する平板により形成され、駆動カム１７０の両側面それぞれには、駆動カム１７０の外形輪郭と相似形をなす長円形のカム部としてのカム溝１７０ｂが形成され、これら両側のガイド溝１７０ｂに連結部２２の互いに向き合う先端部２２ａがそれぞれ係合し、これによって操作ロッド２１がその軸回りに回転不能に駆動カム１７０と連結されている。【００９０】
なお、本実施形態においても、上記した第６実施形態と同様、アクチュエータが操作部５に進入することもないため、第１実施形態のようなアクチュエータ進入口９ａ，９ｂ（図１参照）は操作部５に設けられていない。さらに、スイッチ部７の開閉器３９は、可動接点３９ａと固定接点３９ｂとからなり、操作ロッド２１にコイルバネ５０が巻回されて、コイルバネ５０の両端が操作ロッド２１下端のフランジ部２１ａと枠部材４３のフランジ部４３ａとに係止され、コイルバネ５０により、操作ロッド２１が下方に付勢されて開閉器３９の可動接点３９ａを固定接点３９ｂに対して離間する方向つまり開方向に付勢されている点は、上記した第１実施形態や第６実施形態と同様である。【００９１】
次に図１０のセレクタスイッチをオン状態、オフ状態に切換操作する場合の動作について説明する。【００９２】
いま、セレクタスイッチのハンドル４００を図１０（ａ）の状態から同図（ｂ）の状態に切換操作すると、ハンドル４００の切換操作に伴う一方方向への可動に連動して、駆動カム１７０が例えば本発明における正方向である同図（ａ）中の矢印方向に回動し、駆動カム１７０の正方向への回動に伴い、連結部２２がガイド溝１７０ｂの径大部から径小部へと相対的に移動し、これにより操作ロッド２１がコイルバネ５０の付勢力に抗しつつ駆動カム１７０の外周面に沿ってその径大部から径小部へと相対移動する。【００９３】
その結果、図１０（ｂ）に示すように、操作ロッド２１がコイルバネ５０の付勢力に抗して引っ張り上げられるように一方向である上方に移動し、操作ロッド２１の上方への移動により、可動接点３９ａが固定接点３９ｂに接触して開閉器３９が開状態から閉状態に切り換わってセレクタスイッチはオン状態となる。このようにセレクタスイッチがオン状態に切り換わることにより、図１０には示されていない外部の電気・電子機器や外部回路にセレクタスイッチのオン信号が伝達されて電源供給その他の制御等が行なわれる。【００９４】
一方、セレクタスイッチのハンドル４００を図１０（ｂ）の状態から同図（ａ）の状態に切換操作すると、ハンドル４００の切換操作に伴う他方方向への可動に連動して、駆動カム１７０が例えば本発明における逆方向である同図（ａ）中の矢印方向と反対方向に回動し、駆動カム１７０の逆方向への回動に伴い、連結部２２がガイド溝１７０ｂの径小部から径大部へと相対的に移動し、これにより操作ロッド２１がコイルバネ５０の付勢力に抗しつつ駆動カム１７０の外周面に沿ってその径小部から径大部へと相対移動する。【００９５】
そして、図１０（ａ）に示すように、操作ロッド２１がコイルバネ５０の付勢力により他方向である下方に移動し、操作ロッド２１の下方への移動により、可動接点３９ａが固定接点３９ｂから開離して開閉器３９が閉状態から開状態に切り換わってセレクタスイッチはオフ状態となる。このようにセレクタスイッチがオフ状態に切り換わることにより、図１０には示されていない外部の電気・電子機器や外部回路にセレクタスイッチのオフ信号が伝達されて電源供給の遮断その他の制御等が行なわれる。【００９６】
このとき、図１０のセレクタスイッチの操作ロッド２１が途中で折れて破損したり、操作部５が破損あるいは脱落しても、上記した第１実施形態と同様、開閉器３９の可動接点３９ａがコイルバネ５０によって固定接点３９ｂに対して離間する方向に付勢されていることから、コイルバネ５０の付勢力により操作ロッド２１の下部は下方に付勢され、可動接点３９ａは確実に固定接点３９ｂから開離し、開閉器３９は開状態に維持される。【００９７】
したがって、第７実施形態では、セレクタスイッチのオン状態、オフ状態への切換操作により、外部の機器や回路の状態を制御することができると共に、切換操作時に操作ロッド２１が破損したり、操作部５が破損あるいは脱落しても、開閉器３９を確実に開状態に維持して開閉器３９が閉状態になるのを防止することができ、安全性の極めて良好なセレクタスイッチを得ることができる。【００９８】
なお、第７実施形態において、図１０（ｃ）に２点鎖線で示すように、もうひとつのスイッチ本体１を後段に連結配置し、２個の駆動カム１７０を連結して１個のハンドル４００の切換操作により２個の駆動カム１７０を回動させ、両セレクタスイッチを同時に切り換えるようにしてもよく、さらには３個以上のスイッチ本体１を連結配置してひとつのハンドル４００の切換操作により各駆動カム１７０を同時に回動させて各セレクタスイッチを同時に切り換えるようにしてもよい。こうすると、ひとつのハンドル４００の操作で複数の外部の機器や回路を同時に切換制御することができる。【００９９】
＜第８実施形態＞
本発明をスイッチ装置である押ボタンスイッチに適用した第８実施形態について図１１を参照して説明する。図１１（ａ）はスイッチ本体のある状態における断面図、（ｂ）はスイッチ本体の異なる状態における断面図、（ｃ）は紙面に向かって右方から見た要部断面図である。【０１００】
本実施形態における押ボタンスイッチは、基本的には上記した第１実施形態と同様、ともに円筒状の操作部５５及びスイッチ部７７からなるスイッチ本体１と、連結部材６５と共にアクチュエータとして機能する押ボタン４５０とにより構成される。以下においては、主として第１実施形態との相違点を詳述することとし、第１実施形態と同一の構成及び動作については、同一符号を引用してその構成及び動作の説明を省略する。【０１０１】
図１１に示すように、本実施形態におけるアクチュエータは押ボタン４５０及び連結部材６５であり、この押ボタン４５０を装着するために、上記した第１実施形態や第６実施形態における操作部５と異なり、本実施形態における操作部５５は上部が開口した円筒状を有している。そして、操作部５５の上端内側の相対向する位置に、内方に向かう付勢力を発生すべくバネ５７を収容する水平方向の横穴状の収容部５６が形成されており、筒状の基部と断面台形状の頭部を有する係合体５７が収容部５６内を水平方向に移動自在に収容部５６に収容されている。【０１０２】
さらに、係合体５７の基部内側及び収容部５６にはバネ５８が収容され、これらバネ５８より両係合体５７それぞれが収容部５６から操作部５５の中心軸に向かって突出する方向に付勢されている。後述するように、これら両係合体５７は押ボタン４５０の両被係合体４５３と係脱自在に係合し、押ボタン４５０の押込操作及び押込解除操作に伴う上下動による両被係合体４５３の上下動の過程において、バネ５７の付勢力に抗して両係合体５７が収容部５６内に押し込まれる。【０１０３】
また、操作部５５内側における一方の収容部５６の少し下には操作部５５の内方に延出して舌片５９が一体形成され、この舌片５９の先端上面には上向き突起６０が形成されている。なお、操作部５５のほぼ中央部分の外周には、押ボタンスイッチをパネル等に取り付けるための締付リング６１が螺着されており、この締付リング６１と操作部５５の中央やや上寄りの外周に形成された段部６２との間にパネルを挟持するようにして押ボタンスイッチが取り付けられるようになっている。【０１０４】
さらに、図１１に示すように、上面が閉塞した短円筒状を有する押ボタン４５０が、操作部５５の上端部を覆って装着されており、この押ボタン４５０の上面の内側中央には筒状体４５１が一体形成されて操作部５５の舌片５９の突起と対向する位置に配設されている。【０１０５】
また、図１１に示すように、押ボタン４５０の上面内側であって筒状体４５１の内側位置にも突起４５２が一体形成され、バネ６３が筒状体４５１の内側に収容されてその両端部が舌片５９の突起と筒状体４５１の内側の突起４５２に外嵌されており、押ボタン４５０がこのバネ６３により上方に付勢されている。さらに、筒状体４５１外周における操作部５５の両係合体５７と対向する位置には、断面台形状に外方に突出した被係合体４５３がそれぞれ一体形成され、押ボタン４５０の上下動に伴って、両係合体５７それぞれの傾斜面を、筒状体４５１外周の両被係合体４５３が摺動し、両被係合体４５３の摺動過程で両係合体５７がバネ５８の付勢力に抗して収容部５７内に押し込まれるようになっている。【０１０６】
したがって、バネ６３の付勢力に抗して押ボタン４５０を下方に押し込むと、押ボタン４５０の押し込みに伴い、筒状体４５１外周の両被係合体４５３が両係合体５７それぞれの傾斜面を摺動し、その過程で両係合体５７はバネ５８の付勢力に抗して収容部５７内に一旦押し込まれ、図１１（ａ）に示すように、筒状体４５１外周の両被係合体４５３が両係合体５７それぞれの頭部を乗り越えてしまうと、筒状体４５１外周の両被係合体４５３は押し込み前と反対側の両係合体５７の傾斜面に当接した状態となってこの状態が保持される。【０１０７】
また、図１１に示すように、本実施形態における駆動カム１８０は回動軸１８０ａを中心とする円板の一部を扁平に切除した形状を有し、駆動カム１８０の扁平部付近の両側にはカム部としての直線状のカム溝１８０ｂが形成され、これら両側のカム溝１８０ｂに連結部２２の互いに向き合う先端部２２ａがそれぞれ係合し、これによって操作ロッド２１がその軸回りに回転不能に駆動カム１８０と連結されている。このとき、カム溝１８０ｂの一端側と他端側とでは、駆動カム１８０の回動軸１８０ａからの距離が異なっている。【０１０８】
さらに、特に図１１（ｃ）に示すように、駆動カム１８０のカム溝１８０ｂとほぼ反対側の両側には貫通孔１８０ｃが形成され、ほぼコ字状に屈曲されて成り押ボタン４５０と共にアクチュエータとして機能する連結部材６５が貫通孔１８０ｃに遊通され、この連結部材６５のさらに屈曲された両端部が、押ボタン４５０の筒状体４５１の一端下部に枢支され、連結部材６５によって押ボタン４５０と駆動カム１８０とが連動するように連結されている。そのため、押ボタン４５０が押込操作されると、押ボタン４５０が下方に可動し、連結部材６５により駆動カム１８０が本発明における逆方向である同図（ａ）中の矢印方向に回動する。また、押ボタン４５０が押込解除操作されると、押ボタン４５０が上方に可動し、連結部材６５により駆動カム１８０が本発明における正方向である同図（ｂ）中の矢印方向に回動する。【０１０９】
このとき、上記した押ボタンスイッチは貫通孔１８０ｃに遊通した連結部材６５を介在する構成であるものの、連結部材６５が遊通する駆動カム１８０の貫通孔１８０ｃは、本発明における係合部として作用し、実質的にアクチュエータである押ボタン４５０の端部が係合して押ボタン４５０の可動が駆動カム１８０の正逆方向への回動として伝達されるようになっている。【０１１０】
また、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動カム１８０の回動軸１８０ａから押ボタン４５０の押込力が作用する貫通孔１８０ｃまでの距離は、駆動カム１８０の回動軸１８０ａから連結部２２の連結部位であるカム溝１８０ｂの両端までのいずれの距離よりも長くなるように設定されている。そのため、前者の距離（回動軸１８０ａから貫通孔１８０ｃまでの距離）と後者の距離（回動軸１８０ａからカム溝１８０ｂまでの距離）を同じか、あるいは、前者の方を短くする場合に比べて、非常停止のために押ボタン４５０を押込む際の押込力は小さくて済み操作し易いものとなっている。その結果、例えば可動接点３９ａと固定接点３９ｂとが溶着している場合であっても、溶着した両接点３９ａ，３９ｂを小さい押込力によって強制的に開離することができる。なお、上記した第１、第２実施形態において、回転軸１３から係合部１５ａ，１５ｂまでの距離を回転軸１３からガイド溝１５ｄまでのいずれに距離よりも長く設定することで同様の効果が得られる。【０１１１】
さらに、図１１の押ボタンスイッチの操作ロッド２１が途中で折れて破損したり、操作部５５が破損あるいは脱落しても、上記した第１実施形態と同様、開閉器３９の可動接点３９ａがコイルバネ５０によって固定接点３９ｂに対して離間する方向に付勢されていることから、コイルバネ５０の付勢力により操作ロッド２１の下部は下方に付勢され、可動接点３９ａは確実に固定接点３９ｂから開離し、開閉器３９は開状態に維持される。【０１１２】
次に図１１の押ボタンスイッチを例えば産業機械への給電路中に電気的に直列に挿入配置し、何らかの異常が生じて産業機械を非常停止させる非常停止スイッチとして使用する場合における押ボタンスイッチの動作について説明する。【０１１３】
いま、産業機械が正常に動作している場合には、押ボタンスイッチは押込操作されることがないため、図１１（ｂ）に示すように、押ボタン４５０は本発明における一方方向である上方に可動した状態にある。このとき、連結部材６５によって押ボタン４５０の上方への可動に連動して駆動カム１８０が同図（ｂ）中の矢印方向（本発明の正方向に相当）に回動しており、このような駆動カム１８０の回動によって、連結部２２がガイド溝１８０ｂを回動軸１８０ａに近づく方へと相対的に移動し、これにより操作ロッド２１の先端が駆動カム１８０の外周の扁平部分を摺動し、コイルバネ５０の付勢力に抗しつつ操作ロッド２１が本発明における一方向である上方に移動した状態となり、開閉器３９の可動接点３９ａが固定接点３９ｂに接触し、開閉器３９は閉状態となる。この状態では押ボタンスイッチはオン状態にあるため、例えば産業機械には正常に電力供給が行われることになる。【０１１４】
そして、何らかの異常により産業機械を非常停止する必要が生じた場合、押ボタン４５０が押込操作されて、押ボタン４５０が図１１（ｂ）の状態から本発明における他方方向である下方に可動すると、連結部材６５によって押ボタン４５０の下方への可動に連動して駆動カム１８０が同図（ａ）中の矢印方向（本発明の逆方向に相当）に回動し、連結部２２がガイド溝１８０ｂを回動軸１８０ａから遠ざかる方へと相対的に移動し、これにより操作ロッド２１の先端が駆動カム１８０の外周の扁平部分を摺動し、コイルバネ５０の付勢力により操作ロッド２１が本発明における他方向である下方に移動し、同図（ａ）に示すように、開閉器３９の可動接点３９ａが固定接点３９ｂから開離し、開閉器３９は開状態となる。これにより、押ボタンスイッチはオフ状態となって、例えば産業機械への電力供給が遮断されて産業機械が非常停止される。【０１１５】
以上のように、第８実施形態では、押ボタンスイッチのオン状態からオフ状態への押込操作により、産業機械を非常停止させるなどができるのは勿論のこと、押込操作時に操作ロッド２１が破損したり、操作部５５が破損あるいは脱落しても、開閉器３９を確実に開状態に維持して開閉器３９が閉状態になるのを防止することができ、安全性の極めて良好な押ボタンスイッチを得ることができる。【０１１６】
＜その他＞
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、上記した第１ないし第８実施形態では、１つの開閉器３９を備えるスイッチ装置について説明したが、開閉器の数としては２個以上設けてもよい。【０１１７】
また、上記した実施形態では、コイルバネ５０及び磁石５００ａ，５００ｂを本発明の「付勢手段」として説明したが、付勢手段はこれらに限定されない。要するに、付勢手段は、確実に可動接点を固定接点に対して開方向に付勢することができればどのような構成のものであってもよい。【０１１８】
また、上記した第１ないし第８実施形態では、可動接点３９ａを固定接点３９ｂに対して開離する方向へ付勢する付勢手段を有する開閉器３９を備えたスイッチ装置を例に挙げて説明したが、このような開閉器３９に加えて、可動接点を固定接点に対して閉塞する方向へ付勢する付勢手段を有するとともに開閉器３９と逆の開閉動作を行う開閉器を備える構成でもよい。この場合、開閉器３９を外部装置の動作制御に使用して、新たな開閉器をアクチュエータの進入を検出するための電気信号を得るための開閉器とすればよい。【０１１９】
このような構成とすれば、例えば図１ないし図８に示すような安全スイッチの場合には、アクチュエータ３の進入に伴い開閉器３９が閉状態となって、外部装置が操作不能状態から操作可能状態となる一方、新たな開閉器はアクチュエータ３の進入に伴って開状態となる。このように、開閉器３９と逆の開閉動作を行う開閉器の開閉状態をモニタすることにより、アクチュエータ３の進入、後退に加えて、外部装置の状態を外部から確認することができる。【０１２０】
また、上記した各実施形態において、連結部２２，２３，２４（連結手段）がガイド溝１５ｃ，１６０ｃ，１７０ｂ，１８０ｂやガイド孔１５０ｄ等のガイド部に沿って移動することにより、操作ロッド２１，２１０がコイルバネ５０や磁石５００ａ，５００ｂ等の付勢手段の付勢力に抗しつつ往復移動する構成であればどのような構成であってもよい。【０１２１】
また、上記第１ないし第４実施形態において、操作部５とスイッチ部７とが着脱自在に結合される構成でもよい。このような構成とすれば、必要に応じて操作部５をスイッチ部７から着脱できるので、スイッチ本体１のメンテナンスを各部毎に容易に行うことができる。また、操作部５とスイッチ部７とが外れた場合には、コイルバネ５０や磁石５００ａ，５００ｂ等の付勢手段が可動接点３９ａを固定接点３９ｂに対して開方向に付勢しているため開閉器３９を確実に開状態とすることができる。【０１２２】
続いて、図１２を参照して上記した操作部５，５５とスイッチ部７，７００，７７とが着脱自在に結合される構成について説明する。図１２は操作ロッド２１１の要部拡大図であって、（ａ）は操作ロッド２１１を構成する先端部２１１ａと基部２１１ｂとが脱離している状態を示し、（ｂ）は先端部２１１ａが基部２１１ｂに装着された状態を示す。【０１２３】
図１２に示すように、操作ロッド２１１の先端部２１１ａの下部には係合突起２１１ａ１が突設され、基部２１１ｂの上部には係合突起２１１ａ１が係合可能にガイド溝２１１ｂ１が形成されている。したがって、同図（ａ）に示す操作部５，５５とスイッチ部７，７００，７７とが脱離した状態から、操作部５，５５をスイッチ部７，７００，７７に装着する場合には、同図（ｂ）に示すように、係合突起２１１ａ１をガイド溝２１１ｂ１に挿入することで操作部５，５５をスイッチ部７，７００，７７に装着することができる。【０１２４】
なお、図１２では、連結部２２，２３が操作ロッド２１をその軸回りに回転不能に駆動カム１５，１５０，１６０，１７０，１８０に連結している第１ないし第３実施形態や第６ないし第８実施形態の構成を例に挙げて説明したが、連結部２４が操作ロッド２１０をその軸回りに回転可能に駆動カムに連結している第４実施形態の構成に図１２と同様の構成を採用しても勿論よい。また、上記第５実施形態において図１２の構成を採用することで、連結手段が操作ロッドをその軸回りに回転不能に駆動カムに連結している場合であっても、操作部とスイッチ部とを介在部材を介して着脱自在に結合することができる。【０１２５】
また、介在部材の形状としては上記した円筒状に限定されず、多角形状等、どのような形状であってもよく、操作部とスイッチ部とを着脱自在に結合することができればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
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り、上記各実施形態で説明した安全スイッチ、安全リミットスイッチ、セレクタスイッチ、押ボタンスイッチ以外に、操作ロッドが破損した場合や、操作部が破損したり脱落した場合であっても確実に開閉器を開状態にして安全性の向上を図ることができるその他のスイッチ装置にも適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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