(57)【要約】【課題】  小型化した安全スイッチを提供する。【解決手段】  ロック体８０の先端部８０ａが駆動カム１５の外周面に形成されたロック部１５ｂと係脱することによって、駆動カム１５を回転のロック状態とアンロック状態とに切り換えることができるので、ロック体８０のロック位置とアンロック位置との間の移動量を非常に小さくすることができる。そのため、駆動部８１の構成を小型化することができ、安全スイッチの小型化を図ることができる。また、ロック体８０は駆動カム１５の回転軸１３に対してほぼ直交方向に移動して、ロック部１５ｂに係合するとともに、ヒンジ型電磁石８１ａへの通電による電磁的吸引力が働く方向を、作動体８１ｂによって偏向させてロック体８０に伝達しているため、プランジャ型電磁石のように該電磁的吸引力を直線的に利用するのに比べ、安全スイッチの薄型かつ小型化を図ることができる。【選択図】  図１
2006309951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ本体の操作部に進入・後退自在にアクチェータが設けられ、前記アクチュエータの進入・後退に応じて、スイッチ部に設けられた操作ロッドが往復移動することにより開閉器が開閉して前記アクチュエータの進入・後退を検出する安全スイッチにおいて、
前記操作部に回転自在に設けられた駆動カムと、前記スイッチ本体のロック機構部に設けられ前記駆動カムの回転をロックするロック機構とを備え、
前記駆動カムは、その外周面にロック部が形成され、前記アクチュエータの前記操作部への進入・後退に伴って両方向へ回転し、この両方向への回転により前記操作ロッドを往復運動させ、
前記ロック機構は、
ロック位置とアンロック位置との間を前記駆動カムの回転軸に対してほぼ直交方向に移動自在に設けられ、前記アクチュエータが進入状態にあるときに前記ロック位置への移動により、その先端部が前記ロック部に係合して前記駆動カムの回転をロックし、前記アンロック位置への移動により前記ロック部への係合が解除されるロック体と、
前記ロック機構部に配設され、通電により発生した電磁的吸引力によって作動体が変位するヒンジ型電磁石、および、前記作動体の変位を前記ロック体に伝達して前記ロック体を移動させる伝達部を有する駆動部と
を備えることを特徴とする安全スイッチ。
【請求項２】
前記ヒンジ型電磁石は、その中心軸方向が前記ロック体の移動方向にほぼ平行に配設され、
前記作動体は、通電状態の前記電磁石に吸着されて該吸着方向と同じ方向に変位し、
前記伝達部は、前記作動体を、前記作動体の前記吸着方向と反対方向に付勢する付勢体をさらに有し、
前記作動体は、前記付勢体の付勢に抗して前記電磁石に吸着されることを特徴とする請求項１記載の安全スイッチ。
【請求項３】
前記ヒンジ型電磁石は、その中心軸方向が前記ロック体の移動方向にほぼ直交して配設され、
前記作動体は、ほぼＬ字形を成す一片と他片とからなり、前記一片が通電状態の前記電磁石に吸着されて前記他片が前記一片の吸着方向とほぼ直交する方向に変位し、
前記伝達部は、前記作動体の前記一片または他片を、前記電磁石の通電により前記作動体が変位する方向と反対方向に付勢する付勢体をさらに有し、
前記作動体は、前記付勢体の付勢に抗して前記電磁石に吸着されることを特徴とする請求項１記載の安全スイッチ。
【請求項４】
前記ロック体の先端部が前記ロック位置と前記アンロック位置との間を移動する移動方向と、前記駆動カムの回転中心となる回転軸とが、ねじれの位置の関係であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項５】
前記スイッチ本体は直方体状を有し、前記スイッチ本体の対向する一組の隅部の一方にアクチュエータ進入口が、他方にケーブル引き出し口がそれぞれ形成されており、
前記ケーブル引き出し口からケーブルが、ほぼ前記対向する一組の隅部を結ぶ方向へ引き出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安全スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば産業機械等の防護扉周縁の壁面に取り付けられ、防護扉が開かれたときには、産業機械等への電源供給を停止する安全スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業機械の防護扉などには、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、防護扉が完全に閉まっていないときには、機械を駆動させないようにする安全スイッチが配設されている。このような安全スイッチの一例として、例えば、特許文献１に記載の安全スイッチのように、操作キーが安全スイッチ内に挿入された後、該操作キーを安全スイッチ内で機械的にロックすることにより、操作キーの引抜を防止するロック機構を備えているものがある。
【０００３】
このロック機能を備える安全スイッチは、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（キースイッチ）とアクチュエータ（キー）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る。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キー挿入口に対向し、かつ、防護扉を閉鎖した状態のときにスイッチ本体の左上部のヘッドケース内に進入可能なように設定されている。
【０００４】
そして、アクチュエータの進入により、スイッチ本体のヘッドケース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、機械への電源供給が遮断される。
【０００５】
ところで、ヘッドケースには、アクチュエータの進入・後退に伴いアクチュエータと係合して回転されるカム体（駆動カム）と、カム体の下方に配置されて、該カム体の回転に応じてそのカム外形（カム曲線部）に沿って上下動する従動体が配設されている。そして、ヘッドケースの下方のスイッチ本体内部には、従動体に連動して上下動する作動体および操作体と、この操作体に連動して開閉する開閉器が配設されている。また、操作体付近に設けられたバネによって、従動体、作動体および操作体は上方へ付勢されており、従動体がカム体のカム外形を摺接し、カム体の回転に伴って従動体、作動体および操作体が一体的に上下動し、この上下動に連動して各開閉器の開閉状態が切り換わる。
【０００６】
また、この安全スイッチには、左右に移動するロック部材（ロック体）、Ｌ字状のロックレバー、プランジャを有するロック機構が設けられている。ロックレバーは中央部が回転自在に軸支され、ロックレバーの左端はロック部材の右端部に、右端はプランジャの下端側にそれぞれ回転自在に連結されており、プランジャの移動がロックレバーの回転を経てロック部材に伝達される。また、ロック部材はバネによって左方へ付勢されている。そのため、カム体の時計方向への回転に伴って従動体がカム体の外形の径大部から径小部へと摺接し、バネの付勢により操作体が上方に移動するとともに、ロック部材が左方へ移動する。その結果、ロック部材が操作体の下方に入り込み、操作体の下方への移動がロック部材によって阻止されるため、従動体によりカム体が係止されることになり、これによってカム体の回転が阻止されたロック状態に保持され、アクチュエータの引抜きが阻止される。
【０００７】
また、ロック機構のプランジャを駆動するための電磁ソレノイド（プランジャ型電磁石）が、スイッチ本体内の右上部に配設されており、該電磁ソレノイドが外部からの制御によって通電および通電遮断されることにより、プランジャがそれぞれ上動および下動する。そして、カム体のロック状態では、電磁ソレノイドは通電遮断の状態にあり、この状態から電磁ソレノイドが通電されると、その電磁的吸引力によってプランジャが上動し、プランジャの上動によってロックレバーが反時計方向に回転し、これによりロック部材が右方へ移動して操作体の下動が可能となり、カム体が反時計方向に回転可能な状態となる。その結果、カム体がロックされた状態から開放されてアンロック状態となり、アクチュエータの引抜きが可能となる。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２４５５８４号公報（［００３５］〜［００４４］，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記した従来の安全スイッチでは、操作体の下方位置にロック部材を挿脱することでカム体の回転のロック／アンロックを行う構成であるため、ロック部材の移動量を大きくとる必要があり、そのためにロック機構にプランジャ型電磁石が用いられている。このプランジャ型電磁石は、コイル中に鉄棒（プランジャ）を配設して構成されているため、コイル自体が大きくなり、ロック機構にプランジャ型電磁石を配設した安全スイッチの大型化を招くという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、小型化した安全スイッチ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、本発明にかかる安全スイッチは、スイッチ本体の操作部に進入・後退自在にアクチェータが設けられ、前記アクチュエータの進入・後退に応じて、スイッチ部に設けられた操作ロッドが往復移動することにより開閉器が開閉して前記アクチュエータの進入・後退を検出する安全スイッチにおいて、前記操作部に回転自在に設けられた駆動カムと、前記スイッチ本体のロック機構部に設けられ前記駆動カムの回転をロックするロック機構とを備え、前記駆動カムは、その外周面にロック部が形成され、前記アクチュエータの前記操作部への進入・後退に伴って両方向へ回転し、この両方向への回転により前記操作ロッドを往復運動させ、前記ロック機構は、ロック位置とアンロック位置との間を前記駆動カムの回転軸に対してほぼ直交方向に移動自在に設けられ、前記アクチュエータが進入状態にあるときに前記ロック位置への移動により、その先端部が前記ロック部に係合して前記駆動カムの回転をロックし、前記アンロック位置への移動により前記ロック部への係合が解除されるロック体と、前記ロック機構部に配設され、通電により発生した電磁的吸引力によって作動体が変位するヒンジ型電磁石、および、前記作動体の変位を前記ロック体に伝達して前記ロック体を移動させる伝達部を有する駆動部とを備えることを特徴としている（請求項１）。
【００１２】
このように構成すると、アクチュエータのスイッチ本体の操作部への進入・後退に伴って駆動カムが両方向へ回転し、この駆動カムの両方向への回転に伴い操作ロッドが往復運動して、該操作ロッドの往復運動に伴って、開閉器部の開閉器が開閉する。また、駆動部は、ヒンジ型電磁石への通電により発生した電磁的吸引力よる作動体の変位を、伝達部によってロック体に伝達して該ロック体を移動させている。そして、アクチュエータが進入状態にあるときにロック機構の駆動部がロック体をロック位置まで移動させることによって、ロック体の先端部が駆動カムのロック部に係合して駆動カムの回転がロックされ、ロック体をアンロック位置まで移動させることによって、ロック体の先端部とロック部との係合が解除され駆動カムの回転のロック状態が解除される。このように、ロック体の先端部が駆動カムの外周面に形成されたロック部と係脱することによって、駆動カムを回転のロック状態とアンロック状態とに切り換えることができるので、ロック体のロック位置とアンロック位置との間の移動量は、少なくともロック体の先端部のみが駆動カムのロック部と係脱するために必要な量であればよい。したがって、ロック体のロック位置とアンロック位置との間の移動量を非常に小さくすることができ、ヒンジ型電磁石であってもかかる移動量を十分に確保することができる。そのため、ロック体を移動させる駆動部の構成を小型化することができるので、薄型かつ小型の安全スイッチを提供することができる。
【００１３】
また、前記ヒンジ型電磁石は、その中心軸方向が前記ロック体の移動方向にほぼ平行に配設され、前記作動体は、通電状態の前記電磁石に吸着されて該吸着方向と同じ方向に変位し、前記伝達部は、前記作動体を、前記作動体の前記吸着方向と反対方向に付勢する付勢体をさらに有し、前記作動体は、前記付勢体の付勢に抗して前記電磁石に吸着される構成でもよい（請求項２）。また、前記ヒンジ型電磁石は、その中心軸方向が前記ロック体の移動方向にほぼ直交して配設され、前記作動体は、ほぼＬ字形を成す一片と他片とからなり、前記一片が通電状態の前記電磁石に吸着されて前記他片が前記一片の吸着方向とほぼ直交する方向に変位し、前記伝達部は、前記作動体の前記一片または他片を、前記電磁石の通電により前記作動体が変位する方向と反対方向に付勢する付勢体をさらに有し、前記作動体は、前記付勢体の付勢に抗して前記電磁石に吸着される構成でもよい（請求項３）。
【００１４】
このように構成すると、電磁石への通電による電磁的吸引力によって付勢体の付勢力に抗しながら移動する作動体の変位を、伝達部を介してロック体に伝達してロック体を移動させることができる。また、電磁石が通電遮断されて電磁的吸引力が消滅した時には、付勢体が作動体を付勢することで作動体の変位を復元させることができ、ロック体を電磁石への通電時とは反対の方向へ移動させることができる。したがって、プランジャ型電磁石よりも小型のヒンジ型電磁石によって、ロック体を移動させて駆動カムの外周面に形成されたロック部に係脱させることができるため、安全スイッチの小型化を図ることができる。
【００１５】
また、前記ロック体の先端部が前記ロック位置と前記アンロック位置との間を移動する移動方向と、前記駆動カムの回転中心となる回転軸とが、ねじれの位置の関係である構成でもよい（請求項４）。ところで、ロック状態にある安全スイッチからアクチュエータを強引に引抜こうとすれば、その引抜力はロック体の先端部と駆動カムのロック部とが係合している部分（接触部）に集中する。そして、ロック体の先端部に作用する引抜力は、アクチュエータの引抜きによって駆動カムが回転しようとする回転方向に接する方向、すなわち、駆動カムの回転軸と上記接触部とを結ぶ方向にほぼ直交する方向に作用する。しかしながら、このような構成とすると、駆動カムのロック部と係合するロック体の先端部がロック位置とアンロック位置との間を移動する移動方向と、駆動カムの回転中心となる回転軸とがねじれの位置の関係であるため、該引抜力が上記接触部において作用する方向とロック体の先端部の移動方向とは直交しない。そのため、駆動カムのロック部と係合状態にあるロック体の先端部に作用する上記引抜力は、ロック体の先端部の移動方向に作用する力と、該移動方向にほぼ直交する方向に作用する力とに分解される。したがって、ロック状態にある安全スイッチからアクチュエータをスイッチ本体から強引に引抜こうとする引抜力が、ロック体の先端部を破壊しようとする、該先端部の移動方向にほぼ直交する方向に作用する力を軽減することができる。そのため、ロック体として強度の低い部材を利用したり、ロック体の小型化が可能となるため、低コスト化および安全スイッチの小型化を図ることができる。また、ロック体としてより軽量の部材を使用することができるため、従来のロック体を移動するのに要した力に比べてより弱い力でロック体を移動させることができる。そのため、より小型なヒンジ型電磁石の利用が可能となり、さらに安全スイッチの小型化を図ることができる。
【００１６】
前記スイッチ本体は直方体状を有し、前記スイッチ本体の対向する一組の隅部の一方にアクチュエータ進入口が、他方にケーブル引き出し口がそれぞれ形成されており、前記ケーブル引き出し口からケーブルが、ほぼ前記対向する一組の隅部を結ぶ方向へ引き出されている構成でもよい（請求項５）。このような構成とすれば、アクチュエータ進入口と、ケーブル引き出し口との関係から、ケーブルの引き出し方向の自由度が高く、安全スイッチを壁面または防護扉へ配設可能であり、また、アクチュエータ進入口が水平／垂直向きのどちらにでも配設可能となる。また、安全スイッチを裏表、どちらの面を配設場所へ密着させることもできる。したがって、安全スイッチの取り付けの自由度が増し、安全スイッチ取付けの選択範囲を広げることができる。
【００１７】
また、前記開閉器部が、前記スイッチ本体内において外部接続用ケーブルの端部に電気的に接続され、前記開閉器部の開閉器の開閉による電気信号によって前記アクチュエータの進入・後退の状態を検出するものである構成でもよい。このような構成とすれば、開閉器部の開閉器の開閉による電気信号により、外部からアクチュエータの進入・後退を検出することができる。
【００１８】
また、前記ロック機構の少なくとも前記ロック体は、ユニット化されて前記駆動部に対して組み込み・取り外し自在に配設されている構成としてもよい。このような構成とすれば、ロック体がユニット化されて駆動部に対して組み込み・取り外し自在に配設されているため、ロック体が破損した場合であっても、このユニットを交換すればよく、短時間で作業効率よく安全スイッチを復元することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、ロック体の先端部が駆動カムの外周面に形成されたロック部と係脱することによって、駆動カムを回転のロック状態とアンロック状態とに切り換えることができるので、ロック体のロック位置とアンロック位置との間の移動量は、少なくともロック体の先端部のみが駆動カムのロック部と係脱するために必要な量であればよく、ロック体のロック位置とアンロック位置との間の移動量を非常に小さくすることができ、ヒンジ型電磁石の利用が可能になる。そのため、ロック体を移動させる駆動部の構成を小型化することができ、ヒンジ型電磁石および伝達部を小型化して安全スイッチの小型化を図ることができ、薄型かつ小型の安全スイッチを提供することができる。
【００２０】
また、請求項２、３に記載の発明によれば、電磁石への通電による電磁的吸引力によって付勢体の付勢力に抗しながら移動する作動体の変位を、伝達部を介してロック体に伝達してロック体を移動させることができる。また、電磁石が通電遮断されて電磁的吸引力が消滅した時には、付勢体が作動体を付勢することで作動体の変位を復元させることができ、ロック体を電磁石への通電時とは反対の方向へ移動させることができる。したがって、プランジャ型電磁石よりも小型のヒンジ型電磁石によって、ロック体を移動させて駆動カムの外周面に形成されたロック部に係脱させることができるため、安全スイッチの小型化を図ることができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明によれば、駆動カムのロック部と係合するロック体の先端部がロック位置とアンロック位置との間を移動する移動方向と、駆動カムの回転中心となる回転軸とがねじれの位置の関係であるため、アクチュエータを強引に引抜く引抜力をロック体の先端部の移動方向に作用する力と、該移動方向にほぼ直交する方向に作用する力とに分解でき、上記引抜力よりも、ロック体の先端部を破壊しようとする、該先端部の移動方向にほぼ直交する方向に作用する力を軽減することができる。結果、ロック体として強度の低い部材を利用したり、ロック体の小型化が可能となるため、ロック体として汎用性の高い部材を利用することによる安全スイッチの低コスト化や、安全スイッチの小型化を図ることができる。また、ロック体としてより軽量の部材を使用することができるため、従来のロック体を移動するのに要した力に比べてより弱い力でロック体を移動させることができる。そのため、より小型なヒンジ型電磁石の利用が可能となり、さらに安全スイッチの小型化を図ることができる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明によれば、アクチュエータ進入口と、ケーブル引き出し口との関係から、ケーブルの引き出し方向の自由度が高く、安全スイッチを壁面または防護扉へ配設可能であり、また、アクチュエータ進入口が水平／垂直向きのどちらにでも配設可能となる。また、安全スイッチを裏表、どちらの面を配設場所へ密着させることもできる。したがって、安全スイッチの取り付けの自由度が増し、安全スイッチ取付けの選択範囲を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
この発明の第１実施形態について図１ないし図７を参照して説明する。図１ないし図４はスイッチ本体の断面図、図５はロック開閉器部の断面図、図６は安全スイッチの外観図、図７は操作部の拡大図を示す。
【００２４】
本発明における安全スイッチは、上記した従来のものとほぼ同様に、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、図１に示すように、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。
【００２５】
このとき、スイッチ本体１は、操作部５とスイッチ部７とロック機構部８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の側面に形成されたアクチュエータ進入口９ａに対向する位置であり、防護扉を閉鎖した状態のときに操作部５のアクチュエータ進入口９ａ内に進入する。なお、アクチュエータ３は、図１に示すように、基部３ａと、この基部３ａから突出する一対の押圧片３ｂと、これら両押圧片３ｂを互いに連結する連結片３ｃとから構成されている。このとき、幅が大きく厚みの薄い平板状のアクチュエータの押圧片と比べ、両押圧片３ｂは幅が小さく厚みのある形状を有し、連結片３ｃを通る断面がコ字状を成している。
【００２６】
スイッチ本体１の左上部に配設された操作部５は、図１ないし図４に示すように、ケース部材１１と、回転軸１３がこのケース部材１１の内面に枢支されて回転自在に支持された駆動カム１５を備えている。この駆動カム１５の外周面上部には、アクチュエータ３の連結片３ｃが嵌挿する係合部１５ａが、上記したアクチュエータ進入口９ａから覗く位置に形成されている。さらに、駆動カム１５の外周面上部には後述するロック機構部８のロック体８０が係合するロック部１５ｂが形成されている。また、駆動カム１５の外周面下部にはカム曲線部１５ｃが形成されており、操作部５の下方に位置するスイッチ部７から先端部分が出退自在に操作部５内に突出する操作ロッド２１の半球状の先端が駆動カム１５のカム曲線部１５ｃを摺接する。そして、駆動カム１５の回転に伴って操作ロッド２１が進入・後退して往復移動すると、スイッチ部７に内蔵されている開閉器部７０の開閉器の開閉状態が切り換えられる。
【００２７】
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が着脱自在に取り付けられるように構成されている。そして、アクチュエータ進入口９ａが形成されたケース部材１１側の隅部に対向するケース部材３３側の隅部には、外部接続用ケーブルのケーブル引き出し口３３ａが形成されている。また、図１に示すように、ケース部材３３の外面には、スイッチ本体１を産業機械の防護扉周縁の壁面に取り付けるためのボルトが挿入される一対の取付孔３３ｂが形成されている。
【００２８】
ところで、開閉器部７０には、操作ロッド２１の他端部に接し操作ロッド２１と一体となって移動する可動部材３７と、この可動部材３７に連動して開閉する第１および第２常閉開閉器３９，４０とを備えている。各常閉開閉器３９，４０は、それぞれ可動接点３９ａ，４０ａと固定接点３９ｂ，４０ｂとからなり、各可動接点３９ａ，４０ａは可動部材３７に固定され、各固定接点３９ｂ，４０ｂは開閉器部７０に配設された枠部材４３に固定されている。ここで、各常閉開閉器３９，４０のうち、例えば、常閉開閉器３９は産業機械への電源供給及び遮断用であり、後述するロック機構部８に配設された常閉開閉器８６と直列に接続されている。また、常閉開閉器４０はこれら電源供給及び遮断用の開閉器の開閉状態のモニタ用である。
【００２９】
そして、可動部材３７は、板状の基板部４５と、この基板部４５の一方面（図１の表面側）の両端に立設される第１取付部５３および第２取付部５４とから構成されており、その一端側が操作ロッド２１の他端と当接するとともに、その他端側にコイルバネ（図示省略）が取り付けられ、コイルバネによって可動部材３７が操作部５の方向、すなわち上方に付勢されている。また、各取付部５３，５４には、一対の突起５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂがそれぞれ可動部材３７の長手方向に互いに対向して設けられている。
【００３０】
そして、第１，２常閉開閉器３９，４０の可動接点３９ａ，４０ａが、一方の突起５３ａ，５４ａの根元部それぞれに着脱自在に取り付けられるとともに、各対の突起５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂにぞれぞれ外嵌されたバネ（図示省略）によって、各可動接点３９ａ，４０ａが各取付部５３，５４に押し付けられて固定されており、これらのバネにより、特に図２に示されるように、各可動接点３９ａ，４０ａそれぞれと各固定接点３９ｂ，４０ｂそれぞれとの間の接触力が発生されている。
【００３１】
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各常閉開閉器３９，４０とが電気的に接続され、各常閉開閉器３９，４０が開閉することによる電気信号によって、アクチュエータ３の操作部５への進入・後退の検出および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。
【００３２】
ところで、第２常閉開閉器４０の固定接点４０ｂは、図１に示すように、開閉器部７０の枠部材４３に形成された常閉開閉器用取付部４３ａに着脱自在に取り付けられ、可動接点４０ａとともにその取り付け位置および取り付け状態を変更可能に取り付けられており、第２常閉開閉器４０を常開開閉器に切り換えることができるようになっている。
【００３３】
すなわち、枠部材４３には、上記した常閉開閉器用取付部４３ａに加え、固定接点４０ｂが着脱自在に取り付けられる常開開閉器用取付部４３ｂが形成されており、第２常閉開閉器４０の可動接点４０ａを一方の突起５４ａから取り外して他方の突起５４ｂ側に取り付けるとともに、固定接点４０ｂを常閉開閉器用取付部４３ａから取り外して常開開閉器用取付部４３ｂに取り付けることにより、第２常閉開閉器４０を常開開閉器に切り換えることができる。こうすることで、この常開開閉器は、第１常閉開閉器３９と逆の開閉動作を行うため、第２常閉開閉器４０の場合とは異なる動作のモニタ用開閉器として用いることができ、用途に応じて常閉と常開の選択を行うことができる。
【００３４】
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はコイルバネに抗して駆動カム１５のカム曲線部１５ｃにより押圧されてほとんどの部分がスイッチ部７側に没した状態にあり、操作ロッド２１により可動部材３７が押し込まれている。これによって、各常閉開閉器３９，４０の可動接点３９ａ，４０ａおよび固定接点３９ｂ，４０ｂが離間し、各常閉開閉器３９，４０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。
【００３５】
次に、ロック機構部８について説明する。このロック機構部８は、図１に示すように、ケース部材３３の内部であって操作部５の右方に配設され、ロック機構８ａと手動ロック解除機構８ｃとから構成されている。なお、ロック機構８ａは、上記したロック体８０と、ロック体８０を移動させる駆動部８１と、常開および常閉開閉器８５，８６と、ロック体８０の移動に連動して常開および常閉開閉器８５，８６の開閉状態を切り換えるリンク体８１ｄとから構成されている。また、常開および常閉開閉器８５，８６はロック開閉器部８ｂに図１の紙面垂直方向から見て前後、すなわち手前側と奥側に並設されている。
【００３６】
ロック機構８ａを構成するロック体８０は図１に示すアンロック位置と、図２に示すロック位置との間を、駆動カム１５の回転軸１３に対してほぼ直交方向に移動自在にロック体支持部８０１に支持されている。また、ロック体８０の先端部８０ａの外径は基部８０ｂの外径よりも小さく構成されている。そして、ロック体８０がロック位置に移動した際、先端部８０ａが駆動カム１５のロック部１５ｂと係合することによって、駆動カム１５の回転をロックする。一方、ロック体８０がアンロック位置に移動した際、先端部８０ａとロック部１５ｂとの係合が解除され、駆動カム１５が回転可能な状態となる。
【００３７】
また、駆動部８１は、コアにコイルが巻回されてなり、通電により発生した電磁的吸引力によって略Ｌ字形の鉄等の磁性材料からなる作動体８１ｂが変位するヒンジ型電磁石８１ａと、作動体８１ｂを左方に付勢する板バネからなる復帰バネ８１ｃ（本発明の「付勢体」に相当）と、作動体８１ｂの変位をロック体８０へ伝達するリンク体８１ｄとで構成されている。ヒンジ型電磁石８１ａは、その中心軸方向がロック体８０の移動方向に対してほぼ直交して配設されており、ロック開閉器部８ｂのケース８２に支持されている。また、図１に示すように、ヒンジ型電磁石８１ａとケース８２との間には隙間８３が生じるように、ヒンジ型電磁石８１ａはケース８２に支持されており、隙間８３に作動体８１ｂと復帰バネ８１ｃとが配設されている。
【００３８】
作動体８１ｂは、その屈曲部８１ｂ１が鈍角となるように構成されており、その下左端部８１ｂ３側の一片と上端部８１ｂ２側の他片からなる略Ｌ字形の部材であって、屈曲部８１ｂ１部分を揺動の中心軸として揺動自在に隙間８３内に配設されている。また、復帰バネ８１ｃは、隙間８３内であって、作動体８１ｂの右方に、その下端が作動体８１ｂの屈曲部８１ｂ１とともに固定状態に保持され、その上端が作動体の上端部８１ｂ２側の他片に当接して、その付勢力が上端部８１ｂ２を左方に付勢するように配設されている。また、作動体８１ｂの上端部８１ｂ２にはリンク体８１ｄが連結（係合）されており、リンク体８１ｄにロック体８０が軸支されている。
【００３９】
したがって、図２に示すように、ヒンジ型電磁石８１ａが通電遮断されていれば、作動体８１ｂは復帰バネ８１ｃによって左方に付勢され、上端部８１ｂ２は屈曲部８１ｂ１部分を揺動の中心軸として左方に移動する。そして、上端部８１ｂ２が左方に移動するのに伴い、上端部８１ｂ２に連結されているリンク体８１ｄが左方に移動して、リンク体８１ｄに軸支されているロック体８０が図２中の矢印方向、すなわちロック位置へと移動する。一方、ヒンジ型電磁石８１ａが通電されていれば、作動体８１ｂの下左端部８１ｂ３（一片）がヒンジ型電磁石８１ａの電磁的吸引力によってヒンジ型電磁石８１ａへ、すなわち上方に吸引される。その結果、作動体８１ｂの上端部８１ｂ２（他片）は復帰バネ８１ｃの左方への付勢力に抗しつつ、屈曲部８１ｂ１を揺動の中心軸として、下左端部８１ｂ３がヒンジ型電磁石８１ａへ吸着される方向とほぼ直交する右方に移動する。そして、上端部８１ｂ２が右方に移動するのに伴い、上端部８１ｂ２に連結されているリンク体８１ｄが右方に移動して、リンク体８１ｄに軸支されているロック体８０が図３中の矢印方向、すなわちアンロック位置へと移動する。このように、この実施形態では、復帰バネ８１ｃおよびリンク体８１ｄが、本発明の「伝達部」として機能している。
【００４０】
また、図５に示すように、ロック開閉器部８ｂ（ロック機構）のケース８２内の手前側に常開開閉器８５、奥側に常閉開閉器８６が並設されている。これら、常開および常閉開閉器８５，８６はそれぞれ、可動接点８５ａ，８６ａおよび固定接点８５ｂ，８６ｂを有しており、これらの接点を備える端子板の下端部がケース８２に支持されることによってケース８２内に配設されている（図５参照）。また、常開開閉器８５では可動接点８５ａが固定接点８５ｂの左側に配設され、常閉開閉器８６では可動接点８６ａが固定接点８６ｂの右側に配設され、可動接点８５ａ，８６ａを備える端子板の上端部８５ａ１，８６ａ１はそれぞれ、上記したリンク体８１ｄに係合している。したがって、これらの可動接点８５ａ，８６ａはリンク体８１ｄの動きに連動して、同時にそれぞれ同じ方向に移動することとなる。また、この実施形態では、リンク体８１ｄが、上記したロック体８０と可動接点８５ａ，８６ａとを連結して配設されている。したがって、リンク体８１ｄが矢印ＬＫの方向へ移動してロック体８０がロック位置へ移動した場合（図２参照）、常開および常閉開閉器８５，８６は、同時にそれぞれ開および閉状態となる（図５（ａ２），（ｂ２）参照）。また、リンク体８１ｄが矢印ＵＬの方向へ移動てロック体８０がアンロック位置へ移動した場合（図１、図３参照）、常開および常閉開閉器８５，８６は、同時にそれぞれが閉および開状態となる。
【００４１】
また、この実施形態では、作動体８１ｂの上端部８１ｂ２と係合しているリンク体８１ｄがロック体８０と可動接点８５ａ，８６ａとを連結しているため、ヒンジ型電磁石８１ａの電磁的吸引力による作動体８１ｂの上端部８１ｂ２の変位は、リンク体８１ｄを介してロック体８０および可動接点８５ａ、８６ｂに同時に伝達されて、同時に移動する。また、上記したように、例えば、ケース８２内の常閉開閉器８６と、開閉器部７０に配設された開閉器のうち、産業機械と接続されている第１常閉開閉器３９とが直列に接続されている。また、常開開閉器８５の電気信号をモニタすることによって、ロック体８０の動作を検出することができる。
【００４２】
また、手動ロック解除機構８ｃは凸部８４ａを有する解除カム８４を備えている。図２に示すように、ロック体８０がロック位置へ移動して、ロック体８０とロック部１５ｂとが係合状態にある場合に、スイッチ本体１の外部から、解除キー等によって解除カム８４を時計回りに回転させることによって、ロック状態を解除することができる。すなわち、解除カム８４を時計方向に回転させることによって、凸部８４ａがリンク体８１ｄと摺接しつつ、リンク体８１ｄを右方へ移動させることができる。その結果、リンク体８１ｄが右方へ移動するのに伴い、リンク体８１ｄに軸支されているロック体８０も連動して右方へ移動し、ロック体８０とロック部１５ｂとの係合状態が解除され、駆動カム１５を回転可能な状態とすることができる。
【００４３】
続いて動作について説明する。図１に示すように、アクチュエータ３がスイッチ本体１の操作部５に進入していない場合、操作ロッド２１はコイルバネに抗して駆動カム１５のカム曲線部１５ｃの径大部分により押圧されてほとんどの部分がスイッチ部７側に没した状態にあり、操作ロッド２１により可動部材３７が押し込まれている。これによって、各常閉開閉器３９，４０の可動接点３９ａ，４０ａおよび固定接点３９ｂ，４０ｂが離間し、各常閉開閉器３９，４０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。また、ロック体８０は復帰バネ８１ｃに抗して駆動カム１５の外周部により押圧されてアンロック位置へと移動しており、図５（ａ１），（ｂ１）に示すように、ロック開閉器部８ｂの常開および常閉開閉器８５，８６は、それぞれ閉および開状態となっている。
【００４４】
次に、防護扉等を閉じることによって、アクチュエータ３が操作部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３ｃ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が時計方向に回転される。駆動カム１５が回転するのに伴い、操作ロッド２１の先端がカム曲線部１５ｃの径大部分から径小部分へと摺接しつつ、操作ロッド２１がコイルバネの付勢力によって上方に移動する。操作ロッド２１が上方に移動するのに伴って、各常閉開閉器３９，４０が開状態から閉状態となる。また、駆動カム１５の回転に伴い、ロック部１５ｂがロック体８０と対向する位置に移動することによって、復帰バネ８１ｃの付勢力によってロック体８０が左方に移動して、ロック部１５ｂとロック体８０の先端部８０ａとが係合状態となり、駆動カム１５の回転がロック、アクチュエータ３の引抜きが阻止された状態となる。また、ロック体８０がロック位置へ移動することによって、図５（ａ２），（ｂ２）に示すように、ロック開閉器部８ｂの常開および常閉開閉器８５，８６は、それぞれ開および閉状態へと切り換わる。したがって、ロック開閉器部８ｂの常閉開閉器８６および第１常閉開閉器３９が同時に閉状態となるため、これらの常閉開閉器に直列に接続されているロボット等の産業機械に電源が供給され、産業機械が操作可能な状態となる。
【００４５】
続いて、ヒンジ型電磁石８１ａが外部からの制御によって通電された場合、図３に示すように、作動体８１ｂの下左端部８１ｂ３がヒンジ型電磁石８１ａの電磁的吸引力によってヒンジ型電磁石８１ａに向って吸引される。そのため、作動体８１ｂの上端部８１ｂ２は復帰バネ８１ｃの付勢力に抗しつつ屈曲部８１ｂ１を揺動の中心軸として、ヒンジ型電磁石８１ａが作動体８１ｂの下左端部８１ｂ３を吸着する吸着方向とほぼ直交する右方に移動するため、リンク体８１ｄが右方に移動するのに伴ってロック体８０が右方のアンロック位置へと移動する。したがって、ロック体８０とロック部１５ｂとの係合状態が解除されるため、駆動カム１５の回転のロック状態が解除され、アクチュエータ３が後退可能になり、防護扉等を開放する事が可能な状態となる。また、ロック体８０がアンロック位置へと移動するのに伴い、図５（ａ１），（ｂ１）に示すように、ロック開閉器部８ｂの常開および常閉開閉器８５，８６が、それぞれ閉および開状態に切り換わり、その結果、ロック開閉器部８ｂの常閉開閉器８６および第１常開開閉器３９と直列に接続されている産業機械の電源が遮断され、産業機械は動作不可能な状態となるともに、ロック開閉器部８ｂの常開開閉器８５を流れる電気信号によってアンロック状態であることが検出される。
【００４６】
ところで、図２に示すように駆動カム１５の回転がロックされている状態で強引にアクチュエータ３を後退させて操作部５から引抜こうとした場合について、図２および図４を参照しつつ詳述する。アクチュエータ３を強引に後退させた場合、アクチュエータ３の連結片３ｃが駆動カム１５の係合部１５ａに係合しているため、駆動カム１５に強制的な回転力が加わる。このとき、駆動カム１５のロック部１５ｂにはロック体８０の先端部８０ａが係合したままであるため、アクチュエータ３を引抜く力は、駆動カム１５を係止している先端部８０ａとロック部１５ｂとの係合部分に集中する。そして、アクチュエータ３をスイッチ本体１から強引に引抜けば、先端部８０ａの径を小さくして先端部８０ａの破壊強度をロック部１５ｂの破壊強度よりも低く設定しているため、破壊強度の低いロック体８０の先端部８０ａが駆動カム１５のロック部１５ｂよりも先に破損し、駆動カム１５が回転可能な状態となる。
【００４７】
そして、アクチュエータ３が操作部５から後退するのに伴い、駆動カム１５は反時計方向へ回転されて、アクチュエータ３の連結片３ｃが係合部１５ａとの係合状態から脱する。このとき、図４に示すように、駆動カム１５のカム曲線部１５ｃおよび操作ロッド２１は破損することなく正常な状態であるため、駆動カム１５の反時計方向への回転に伴って、操作ロッド２１がカム曲線部１５ｃの径小部分から径大部分へと摺接しつつ操作ロッド２１がコイルバネの付勢力に抗しつつ下方に移動する。そして、操作ロッド２１の下方への移動に伴って、開閉器部７０の常閉開閉器３９，４０が正常に開の状態となる。すなわち、開閉器部７０が有する常閉開閉器３９，４０が正常に動作しているため、これらの常閉開閉器３９，４０の状態に基づいてアクチュエータ３の引抜き（後退）を検出して、産業機械への電源が確実に遮断される。
【００４８】
以上のように、この実施形態では、ロック体８０の先端部８０ａが駆動カム１５の外周面に形成されたロック部１５ｂと係脱することによって、駆動カム１５を回転のロック状態とアンロック状態とに切り換えることができるので、ロック体８０のロック位置とアンロック位置との間の移動量は、少なくともロック体８０の先端部８０ａのみが駆動カム１５のロック部１５ｂと係脱するために必要な量であればよく、ロック体８０のロック位置とアンロック位置との間の移動量を非常に小さくすることができ、ヒンジ型電磁石８１ａの利用が可能になる。そのため、ロック体８０を移動させる駆動部８１の構成を小型化することができ、ヒンジ型電磁石８１ａおよび伝達部（復帰バネ８１ｃ、リンク体８１ｄ）を小型化して安全スイッチの薄型かつ小型化を図ることができる。
【００４９】
また、この実施形態では、電磁石８１ａへの通電による電磁的吸引力が働く方向を作動体８１ｂによって偏向させてロック体８０に伝達してロック体８０を移動させることができる。また、電磁石８１ｂが通電遮断されて電磁的吸引力が消滅した時には、復帰バネ８１ｃが作動体８０ｂを付勢することで作動体８１ｂの変位を復元させることができ、ロック体８０を電磁石８１ａへの通電時とは反対の方向へ移動させることができる。したがって、プランジャ型電磁石よりも小型のヒンジ型電磁石によって、ロック体８０を移動させて駆動カム１５の外周面に形成されたロック部１５ｂに係脱させることができるため、安全スイッチの小型化を図ることができる。
【００５０】
また、実施形態では、ロック体８０の移動に伴ってリンク体８１ｄが移動し、このリンク体８１ｄの移動に伴って常開および常閉開閉器８５，８６が同時に移動する。そのため、リンク体８１ｄが、ロック体８０のロック位置とアンロック位置との間の移動に連動してロック機構８ａに設けられた常開および常閉開閉器８５，８６の開閉状態を確実に同時に切り換えることができるため、例えば、ロック開閉器部８ｂに設けられた常開および常閉開閉器８５，８６の開閉状態をモニタすることで、ロック体８０がロック位置またはアンロック位置のどちらに移動しているのか、すなわち、駆動カム１５の回転がロック状態またはアンロック状態のどちらの状態であるのかを判別することができる。また、リンク体８１ｄが、ロック体の移動に伴ってロック開閉器部８ｂに設けられた常開および常閉開閉器８５，８６の開閉状態を同時に切り換えるため、ロック開閉器部８ｂに設けられた常開および常閉開閉器８５，８６が、確実に相反する開閉状態を維持することできる。また、例えば、常開および常閉開閉器８５，８６のいずれか一方に溶着が生じて、その可動接点が正常に移動できないときには、溶着している方の可動接点に連結されているリンク体８１ｄも移動することができない。そのため、同様にリンク体８１ｄに連結されている他方の正常な開閉器の可動接点も移動することがない。したがって、一方の開閉器に問題が生じているときには、他方の開閉器が正常に動作するのを防止することができるため、常開および常閉開閉器が、確実に相反する開閉状態を維持することができる。
【００５１】
また、この実施形態では、スイッチ本体１は直方体状を有し、スイッチ本体１の対向する一組の隅部の一方にアクチュエータ進入口９ａが、他方にケーブル引き出し口３３ａがそれぞれ形成されている。このため、図６に示すように、アクチュエータ進入口９ａと、ケーブル引き出し口３３ａとの関係から、ケーブルの引き出し方向の自由度が高く、安全スイッチを壁面または防護扉へ配設可能であり、また、アクチュエータ進入口が水平／垂直向きのどちらにでも配設可能となる。また、安全スイッチを裏表、どちらの面を配設場所へ密着させることもできる。したがって、安全スイッチの取付けの自由度が増し、安全スイッチ取付けの選択範囲を広げることができる。また、このような構成とすれば、安全スイッチの取付けの自由度が増すことによって、従来のようにアクチュエータ進入口を２つ設けなくてもよいため、未使用の側のアクチュエータ進入口からゴミ等が進入することによって安全スイッチが故障するのを防止することができ、安全スイッチの耐久性の向上も図ることができる。なお、図６（ａ）は安全スイッチの表面を上側にした図、図６（ｂ）は安全スイッチの裏面を上側にした図である。
【００５２】
また、この実施形態では、駆動カム１５の回転がロックされている状態で強引にアクチュエータ３を後退させて操作部５から引抜くことによって、破壊強度の低いロック体８０が破損して、駆動カム１５が回転可能な状態となった場合でも、駆動カム１５のカム曲線部１５ｃおよび操作ロッド２１は破損することなく正常な状態である。そのため、アクチュエータ３が操作部５から後退するのに伴い、駆動カム１５が反時計方向へ回転されてアクチュエータ３の連結片３ｃが係合部１５ａとの係合状態から脱するときに、操作ロッド２１がカム曲線部１５ｃの径小部分から径大部分へと摺接しつつ操作ロッド２１は下方へ移動する。そして、この操作ロッド２１の下方への移動に伴って、開閉器部７０の常閉開閉器３９，４０は正常に開の状態へ切り換わるため、この常閉開閉器の状態に基づいてアクチュエータ３の引抜き（後退）を検出することができる。したがって、正常にロック解除されないまま防護扉等が強引に開放されてアクチュエータ３がスイッチ本体１から引抜かれた場合にも、アクチュエータ３のスイッチ本体１からの後退を確実に検出することができる。
【００５３】
また、この実施形態では、ロック体８０の先端部８０ａの破壊強度を、駆動カム１５のロック部１５ｂの破壊強度より低く設定しているため、ロック体８０の先端部８０ａの方が駆動カム１５のロック部１５ｂよりも破損しやすい。そのため、ロック体８０の先端部８０ａが破損しても、破損したロック体８０のみを交換すれば、再度、安全スイッチを正常な状態で使用することができるため、低コスト化を実現することができる。
【００５４】
また、この実施形態では、開閉器部７０に配設された常閉開閉器３９，４０の開閉による電気信号によってアクチュエータ３の操作部５内への進入・後退の状態を検出しているため、常閉開閉器３９，４０の開閉による電気信号により、外部からアクチュエータ３の進入・後退を検出することができる。
【００５５】
また、この実施形態では、２個の常閉開閉器３９，４０を用い、その開閉動作により産業機械への電源供給及び供給遮断を行っているため、例えば、常閉開閉器３９，４０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、常閉開閉器３９，４０の可動接点３９ａ，４０ａと固定接点３９ｂ，４０ｂ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、操作ロッド２１によって可動部材３７が押し込まれることにより、溶着した可動接点３９ａ，４０ｂと固定接点３９ｂ，４０ｂ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】
また、この実施形態では、図７に示すように、駆動カム１５のロック部１５ｂと係合するロック体８０の先端部８０ａがロック位置とアンロック位置との間を移動する移動方向ＣＬと、駆動カム１５の回転中心となる回転軸１３とがねじれの位置の関係であるため、アクチュエータ３を強引に引抜く引抜力Ｆをロック体８０の先端部８０ａの移動方向に作用する力と、該移動方向ＣＬにほぼ直交する方向に作用する力Ｆｙとに分解でき、上記引抜力Ｆよりも、ロック体８０の先端部８０ａの破壊に作用する力、つまり、該先端部８０ａの移動方向ＣＬにほぼ直交する方向に作用する力Ｆｙを軽減（Ｆ＞Ｆｙ）することができる。結果、ロック体８０として強度の低い部材を利用したり、ロック体８０の小型化が可能となるため、ロック体８０として汎用性の高い部材を利用することによる安全スイッチの低コスト化や、安全スイッチの小型化を図ることができる。また、ロック体８０としてより軽量の部材を使用することができるため、従来のロック体８０を移動するのに要した力に比べてより弱い力でロック体８０を移動させることができる。そのため、より小型なヒンジ型電磁石８１ａの利用が可能となり、さらに安全スイッチの小型化を図ることができる。なお、図７は操作部の拡大図である。
【００５７】
＜第２実施形態＞
図８は本発明の第２実施形態におけるロック体ユニットを示す図であり、図８を参照しつつ本発明にかかる安全スイッチの第２実施形態について詳述する。この第２実施形態が、上記第１実施形態と異なる点は、ロック機構のロック体が、ユニット化されて駆動部に対して組み込み・取り外し自在に配設されている点であり、その他の構成および動作は、上記第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態との相違点を中心に第２実施形態について詳細に述べる。なお、第１実施形態と同一な構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。
【００５８】
図８に示すように、ロック体ユニット８０２は、ロック体支持部８０２ｃおよびシール部材８０２ａ，８０２ｂでロック体８０２ｄを支持することによって構成されている。そして、このロック体ユニット８０２が駆動部を構成するヒンジ型電磁石８１ａの上方に組み込み・取り外し自在に配設されている。また、ロック体８０２ｄは基部８０２ｅと、基部８０２ｅに連続した先端部８０２ｆとで構成されており、基部８０２ｅと先端部８０２ｆとの境界には、破壊強度を下げるための孔８０２ｇが穿設されている。
【００５９】
このようにロック体８０２ｄがロック体ユニット８０２としてユニット化されて駆動部に対して組み込み・取り外し自在に配設されているため、ロック体８０２ｄが破損した場合であっても、このロック体ユニット８０２を交換すればよく、短時間で作業効率よく安全スイッチを復元する事ができる。また、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆの破壊強度を下げるための孔８０２ｇが設けられているため、アクチュエータが安全スイッチ本体から強引に引抜かれたときには、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆを、確実に先に破損させて、駆動カムのロック部を正常な状態に維持することができる。したがって、アクチュエータが安全スイッチ本体から強引に引抜かれることによって、安全スイッチが故障したときには、ロック体ユニット８０２を交換するだけで安全スイッチを正常な状態に復元することができる。
【００６０】
＜第３実施形態＞
図９は本発明の第３実施形態におけるスイッチ本体の断面図であり、図１〜図４および図９を参照しつつ本発明にかかる安全スイッチの第３実施形態について詳述する。この第３実施形態が、上記第１実施形態と異なる点は、ヒンジ型電磁石が、その中心軸方向がロック体の移動方向にほぼ平行に配設されている点と、ヒンジ型電磁石への通電状態のときにロック体がロック位置に移動する点であり、その他の構成および動作は、上記第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態との相違点を中心に第３実施形態について詳細に述べる。なお、第１実施形態と同一な構成および動作については、同一符号を付して、その構成および動作の説明を省略する。
【００６１】
ロック機構部８は、図９に示すように、上記第１実施形態と同様に、ケース部材３３の内部であって操作部５の右方に配設され、ロック機構８ａと手動ロック解除機構８ｃとから構成されている。なお、ロック機構８ａは、ロック体８０と、ロック体８０を移動させる駆動部１８１と、常開および常閉開閉器と、ロック体８０の移動に連動して常開および常閉開閉器の開閉状態を切り換えるリンク体１８１ｄとから構成されている。また、常開および常閉開閉器はロック開閉器部８ｂに図９の紙面垂直方向から見て前後、すなわち手前側と奥側に並設されている。
【００６２】
ロック機構８ａを構成するロック体８０は図１に示すアンロック位置と、図２に示すロック位置との間を、駆動カム１５の回転軸１３に対してほぼ直交方向に移動自在にロック体支持部８０１に支持されている。また、ロック体８０の先端部８０ａの外径は基部８０ｂの外径よりも小さく構成されている。そして、後述するようにヒンジ型電磁石１８１ａに通電されてロック体８０がロック位置に移動した際、先端部８０ａが駆動カム１５のロック部１５ｂと係合することによって、駆動カム１５の回転をロックする。一方、ヒンジ型電磁石１８１ａが通電遮断されてロック体８０がアンロック位置に移動した際、先端部８０ａとロック部１５ｂとの係合が解除され、駆動カム１５が回転可能な状態となる。
【００６３】
駆動部１８１は、コアにコイルが巻回されてなり、通電により発生した電磁的吸引力によって鉄等の磁性材料からなる作動体１８１ｂが変位するヒンジ型電磁石１８１ａと、作動体１８１ｂの上端を右方に付勢するコイルバネ等からなる復帰バネ１８１ｃ（本発明の「付勢体」に相当）と、作動体１８１ｂの変位をロック体８０へ伝達するリンク体１８１ｄとで構成されている。ヒンジ型電磁石１８１ａは、その中心軸方向がロック体８０の移動方向にほぼ平行に配設されており、ロック開閉器部８ｂのケース８２に支持されている。また、図９に示すように、ヒンジ型電磁石１８１ａとケース８２との間には隙間１８３が生じるように、ヒンジ型電磁石１８１ａはケース８２に支持されており、隙間１８３に作動体１８１ｂと復帰バネ１８１ｃとが配設されている。なお、作動体１８１ｂの下端部は、ヒンジ型電磁石１８１ａの支持枠１８５に透設された透孔１８５ａに挿通されて、後述するように復帰バネ１８１ｃが連結されている。
【００６４】
作動体１８１ｂは鉄等の磁性材料であってほぼ板状の部材で構成されており、その下端部１８１ｂ１は、一端がヒンジ型電磁石１８１ａの支持枠１８５に固定された復帰バネ１８１ｃの他端に連結されている。また、復帰バネ１８１ｃはその付勢力が下端部１８１ｂ１を左方に付勢することによって、支持枠１８５の透孔１８５ａ部分を支点として、作動体１８１ｂの上端部１８１ｂ２が、通電状態のヒンジ型電磁石１８１ａによる作動体１８１ｂの吸着方向と反対の右方に移動するように配設されている。また、作動体１８１ｂの上端部１８１ｂ２にはリンク体１８１ｄが連結（係合）されており、リンク体１８１ｄにロック体８０が軸支されている。
【００６５】
したがって、ヒンジ型電磁石１８１ａが通電遮断されていれば、作動体１８１ｂは、その下端部１８１ｂ１が復帰バネ１８１ｃによって左方に付勢されることによって、全体として右方に移動するように付勢され、上端部１８１ｂ２は右方に移動する。そして、上端部１８１ｂ２が右方に移動するのに伴い、上端部１８１ｂ２に連結されているリンク体１８１ｄが右方に移動して、リンク体１８１ｄに軸支されているロック体８０がアンロック位置へと移動する。一方、ヒンジ型電磁石１８１ａが通電されていれば、作動体１８１ｂがヒンジ型電磁石１８１ａの電磁的吸引力によってヒンジ型電磁石１８１ａへ、すなわち左方へ復帰バネ１８１ｃの付勢力に抗しながら吸引される。その結果、作動体１８１ｂの上端部１８１ｂ２は復帰バネ１８１ｃの左方への付勢力に抗しつつ、ヒンジ型電磁石１８１ａへ吸着される吸着方向と同じ方向、すなわち左方に移動する。そして、上端部１８１ｂ２が左方に移動するのに伴い、上端部１８１ｂ２に連結されているリンク体１８１ｄが左方に移動して、リンク体１８１ｄに軸支されているロック体８０がロック位置へと移動する（図９参照）。このように、この実施形態では、復帰バネ１８１ｃおよびリンク体１８１ｄが、本発明の「伝達部」として機能している。
【００６６】
このように、この実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ヒンジ型電磁石１８１ａへの通電による電磁的吸引力によって復帰バネ１８１ｃの付勢力に抗しながら移動する作動体１８１ｂの変位を、リンク対１８１ｄを介してロック体８０に伝達してロック体８０を移動させることができる。また、ヒンジ型電磁石１８１ａが通電遮断されて電磁的吸引力が消滅した時には、復帰バネ１８１ｃが作動体１８１ｂを付勢することで作動体１８１ｂの変位を復元させることができ、ロック体８０をヒンジ型電磁石１８１ａへの通電時とは反対の方向へ移動させることができる。したがって、プランジャ型電磁石よりも小型のヒンジ型電磁石１８１ａによって、ロック体８０を移動させて駆動カム１５の外周面に形成されたロック部１５ｂに係脱させることができるため、安全スイッチの小型化を図ることができる。
【００６７】
なお、この実施形態において、上記第２実施形態と同様のロック体ユニットを採用してもよいことは言うまでもない。また、復帰バネ（付勢体）を作動体１８１ｂの右方に配設して、作動体１８１ｂの上端部１８１ｂ２あるいは全体を、ヒンジ型電磁石１８１ａへの通電による吸着方向と反対の方向に付勢し、ヒンジ型電磁石１８１ａへの通電により、作動体１８１ｂの上端部１８１ｂ２あるいは作動体１８１ｂ全体を復帰バネ１８１ｃの付勢に抗して吸着する構成でもよい。その他、上記した構成に限定されず、作動体１８１ｂを、ヒンジ型電磁石１８１ａへの通電による吸着方向と反対の方向に付勢する構成であればよい。
【００６８】
＜その他＞
また、ロック体は上記した構成に限定されず、例えば図１０に示すように種々の変更を加えることが可能である。なお、図１０はロック体を示す図である。図１０（ａ）に示すロック体８０４は、基部８０４ｂと基部８０４ｂに連続する先端部８０４ａとからなり、先端部８０４ａと基部８０４ｂとの境界部分には破壊強度を下げるための、例えば溝状の欠損部８０４ｃが形成されている。また、図１０（ｂ）に示すロック体８０３は、基部８０３ｂと基部８０３ｂに連続する先端部８０３ａとからなり、先端部８０３ａは基部８０３ｂに接着されて形成されている。このとき、基部８０３ｂと先端部８０３ａは同一部材、異種部材のいずれでもよい。このような構成とすれば、アクチュエータが安全スイッチ本体から強引に引抜かれたとき、駆動カムのロック部ではなく、ロック体の先端部を確実に破損させることができる。なお、上記欠損部を設けた状態で、基部と先端部とを接着する構成でももちろんよい。
【００６９】
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、開閉器部に配設された常閉開閉器のうちの一方を常開開閉器としてもよい。この場合、常閉開閉器を外部装置の動作制御に使用して、常開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。このような構成とすれば、アクチュエータの進入に伴い常閉開閉器が閉状態となって、外部装置が操作不能状態から操作可能状態となる一方、常開開閉器はアクチュエータの進入に伴って開状態となる。このように、常閉開閉器とは逆の開閉動作を行う常開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。
【００７０】
また、上記した実施形態では、常閉開閉器を２個設けているが、これに限定されるものではなく、１個または３個或いは、４個以上設けてもよい。なお、安全スイッチとしての信頼性を高めるためには、常閉開閉器を少なくとも２個設けることが望ましい。さらに、第２常閉開閉器４０は、可動接点４０ａと固定接点４０ｂの位置を変更することにより、常開開閉器に切り換えることができるよう構成されているため、スイッチ部７の開閉器構成を用途に応じて簡単に変更することができる。
【００７１】
このとき、第２常閉開閉器４０を常開開閉器に切り換える場合には、可動接点４０ａと固定接点４０ｂの位置を変更するだけよく、各開閉器構造に専用の部品を必要としないため、コストの低減を図ることができ、しかも部品が増加することによる部品の組間違え等も未然に防ぐことができる。なお、上記した実施形態では、第２常閉開閉器４０のみを開閉器構造が切り換え可能な開閉器として構成しているが、これに限定されるものではなく、開閉器構造が切り換え可能な開閉器の数は任意である。
【００７２】
また、上記した第１および第２実施形態では、復帰バネ８１ｃのバネ荷重（付勢力）によってロック体８０をロック位置へ移動させて、ヒンジ型電磁石８１ａが通電状態となったときの電磁的吸引力によってロック体８０をアンロック位置へ移動させているが、上記第３実施形態と同様に、この電磁的吸引力によってロック体８０をロック位置へ移動させてロック機構８ａをロック状態としてもよい。この場合、例えば、ロック体８０をアンロック位置へ移動させる向きに付勢力が働くような復帰バネを配設するのが望ましい。また、上記第３実施形態において、上記第１および第２実施形態と同様に、復帰バネのバネ荷重によってロック体８０をロック位置へ移動させる構成としてもよいのは言うまでもない。
【００７３】
また、上記した第１ないし第３実施形態では、本発明における伝達部をリンク体８１ｄ，１８１ｄで構成しているが、リンク体８１ｄ，１８１ｄを介さず、直接、作動体８１ｂ，１８１ｂをロック体８０に係合させて、ロック体８０にヒンジ型電磁石による電磁的吸引力を伝達する構成でももちろんよい。なお、この場合、ヒンジ型電磁石が有する作動体が本発明における「伝達部」として機能する。また、作動体８１ｂ，１８１ｂの変位をロック体８０を介してリンク体８１ｄ，１８１ｄおよび可動接点８５ａ，８６ａに伝達するように構成してもよい。
【００７４】
また、上記した第１および第２実施形態では、作動体８１ｂの上端部８１ｂ２（他片）側を復帰バネ８１ｃで付勢しているが、下左端部８１ｂ３（一片）側を付勢する構成でももちろんよい。さらに、板バネからなる復帰バネ８１ｃに代えて、コイルバネを付勢体としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】この発明の第１実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図２】この発明の第１実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図３】この発明の第１実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図４】この発明の第１実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図５】この発明の第１実施形態におけるロック開閉器部の断面図である。
【図６】この発明の第１実施形態における安全スイッチの外観図である。
【図７】この発明の第１実施形態における操作部の拡大図である。
【図８】この発明の第２実施形態におけるロック体ユニットを示す図である。
【図９】この発明の第３実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。
【図１０】この発明の他の実施形態におけるロック体を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…スイッチ本体
３…アクチュエータ
３３ａ…ケーブル引き出し口
５…操作部
１５…駆動カム
１５ａ…係合部
１５ｂ…ロック部
１５ｃ…カム曲線部
２１…操作ロッド
３９，４０…常閉開閉器（開閉器）
７…スイッチ部
７０…開閉器部
８…ロック機構部
８ａ…ロック機構
８０，８０２ｄ，８０３，８０４…ロック体
８０２…ロック体ユニット
８０ａ，８０２ｆ，８０３ａ，８０４ａ…先端部
８０ｂ，８０２ｅ，８０３ｂ，８０４ｂ…基部
８１，１８１…駆動部
８１ａ，１８１ａ…ヒンジ型電磁石
８１ｂ，１８１ｂ…作動体
８１ｂ１…屈曲部
８１ｂ２…上端部（他片）
８１ｂ３…下左端部（一片）
８１ｃ，１８１ｃ…復帰バネ（付勢体）
８１ｄ，１８１ｄ…リンク体（伝達部）
８５…常開開閉器
８６…常閉開閉器
８５ａ，８６ａ…可動接点
９ａ…アクチュエータ進入口
【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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