(57)【要約】【課題】本発明は安全スイッチを提供する。【解決手段】安全柵あるいは安全扉のいずれかに各々を取り付けるキー部材とスイッチ本体とから成り、前記キー部材は固定部を有し、スイッチ本体は、前記キー部材の固定部に係合する固定部材と長手方向に移動可能とされソレノイド又はバネにより一端で前記固定部材を押圧するプランジャとを備えたロック手段と、前記ロック手段のプランジャの移動を規制する規制部を一端に具備するとともに長手方向に移動可能とされソレノイド又はバネにより前記一端の方向に向かい前記規制部が押圧されるプランジャを備えたロック解除手段と、前記ロック手段のプランジャを前記規制部が規制した状態にある時に前記ロック手段のプランジャから該規制部を退避させる強制解除手段とを有するロック型安全スイッチ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全柵あるいは安全扉のいずれかに各々を取り付けるキー部材とスイッチ本体とから成り、
前記キー部材は固定部を有し、
スイッチ本体は、
前記キー部材の固定部に係合する固定部材と長手方向に移動可能とされソレノイド又はバネにより一端で前記固定部材を押圧するプランジャとを備えたロック手段と、
前記ロック手段のプランジャの移動を規制する規制部を一端に具備するとともに長手方向に移動可能とされソレノイド又はバネにより前記一端の方向に向かい前記規制部が押圧されるプランジャを備えたロック解除手段と、
前記ロック手段のプランジャを前記規制部が規制した状態にある時に前記ロック手段のプランジャから該規制部を退避させる強制解除手段とを有する
ロック型安全スイッチ。
【請求項２】
請求項１または２のいずれかに記載のロック型安全スイッチにおいて、前記強制解除手段を作動するための強制解除キーを有するロック型安全スイッチ。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載のロック型安全スイッチにおいて、前記スイッチ本体は、前記キー部材が前記スイッチ本体の所定位置にセットされ前記キー部材の固定部に前記ロック手段の固定部材が係合したときにその状態を検出するスイッチを有するロック型安全スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械を囲う安全柵において、出入口扉が完全に閉じられない限り産業機械が作動しないようにすることにより、産業機械による人体の挟まれ、巻き込まれを防止する為の出入口部に装着するロック型の安全スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
安全スイッチは産業機械のインタロックとして安全柵の出入り口部等に設置され、例えば出入口扉（以下安全扉と呼ぶ）側にキー、固定側にスイッチ本体を取り付け、安全扉が閉じられるとキーがスイッチ本体に挿入されて電気接点が閉じるようになっている。この電気接点信号を産業機械駆動回路の条件の一つに取り込むことによって、安全扉が開いた時産業機械を停止させることができる。
しかし、産業機械によっては作動停止後も慣性によって回転や作動するものがあり、このような場合安全扉開放後も作業者への危険な状態は続いており、安全が完全に確保されたとはいえない。
【０００３】
そこで、安全扉を閉めた後は簡単に開けることができないような、即ちキーの引き抜きが自由に行えないようにロック機構を設けた安全スイッチがある。
この機構を備えた安全スイッチの例として、Ｔｅｌｅｍｅｃａｎｉｑｕｅ社製の型式ＸＣＫ−Ｊ５９８（以下公知例１と称する）で示される安全スイッチがある。これはキーにソレノイドで作動するロック手段を有するものである。キーがスイッチ本体内に挿入されると、制御装置からの制御信号にてロック用のソレノイドを通電させることによりロック手段を作動させ、キーを機械的にロックしてドアが開放しないようにするものである。ロックを解除したい場合は、スイッチ本体に付属の強制解除用の鍵を回すことによって、キーを固定していたロック部材を強制的に退避させてロックを解除するようになっている。即ち、ソレノイドをＯＮさせてキーをロックするタイプである。
【０００４】
また、特開昭６４−１４８３４（以下公知例２と称する）には、キーをスイッチ本体に差し込むとスイッチ本体内に設けられた機械的ロック手段によりキーが引き抜けないようにロックするような安全スイッチが開示されている。ロック解除に当たっては、制御装置から解除用の制御信号により、ロック解除手段のソレノイドに通電し、キーを固定していたロック部材をソレノイドで退避させてロックを解除することができる。即ち、ソレノイドをＯＮさせてロックを解除するタイプである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記のような安全ドアスイッチでは以下に示すような課題がある。
公知例１は、停電等により制御装置への電源遮断が発生した場合、ソレノイドがＯＦＦとなってロックは簡単に解除され、ドアの開閉が可能になる。産業機械によっては機械動作停止後もしばらくは慣性によって作動するものがあり、作業者の挟まれ、巻き込まれの原因となる恐れがある。
【０００６】
また公知例２は、同じく電源遮断が発生した場合、ソレノイドへの通電が不可能になるためにキーのロック解除は不可能となり、ドアは全く開けることができなくなる。このため、ロック強制解除用のスイッチもしくは鍵を付属させることによって、強制的にロック状態を解除しドアの開閉を可能にする対策がなされているが、電源遮断時以外の通常時においても強制的に解除ができる為に、場合によっては産業機械動作中に強制解除用のキーもしくはスイッチを用いてドアを開放してしまう可能性があり、機械動作中に巻き込まれるという恐れがある。
従って本発明は、安全扉を閉止後は制御装置から開放指令が出ない限り開放することができないだけでなく、停電等により制御装置への電源遮断が発生した場合でもロック状態を維持し、かつ電源遮断時以外の通常時においては強制的にロックの解除はできないような安全スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施態様は、安全柵あるいは安全扉のいずれかに各々を取り付けるキー部材とスイッチ本体とから構成されるロック型の安全スイッチである。キー部材は、例えば溝状の固定部を有している。スイッチ本体は、ロック手段、ロック解除手段および強制解除手段とを有している。ロック手段は、キー部材の固定部に係合する固定部材と、長手方向に移動可能とされソレノイド又はバネにより一端で前記固定部材を押圧するプランジャとを備えている。したがって、キー部材は、その固定部に係合した固定部材により固定された状態となるとともに固定部材がプランジャで押圧されることによりその固定状態が保持される。ロック解除手段は、前記ロック手段のプランジャの移動を規制する規制部を一端に具備するとともに長手方向に移動可能とされソレノイド又はバネによりその一端の方向に向かい規制部が押圧されるプランジャを備えている。ロック解除手段のプランジャの規制部でロック手段のプランジャの移動を規制することによりロック手段のプランジャの移動が拘束され上記した固定状態が安全に維持される。強制解除手段は、前記ロック解除手段のプランジャの規制部が前記ロック手段のプランジャを規制した状態にある時に前記ロック手段のプランジャから該規制部を退避させるものである。したがって、停電などで電源が遮断した場合でも、ロック解除手段のプランジャの規制部によるロック手段のプランジャの移動の拘束が解除され、キー部材の固定部からロック手段の固定部材が離脱され、キー部材がスイッチ本体から抜き出される。なお、前記ロック手段のプランジャを制御装置の指令により励磁されるソレノイドで押圧し、前記ロック解除手段のプランジャをバネで押圧するようにすれば、停電等により制御装置への電源遮断が発生した場合でもロック状態は維持され、かつ電源遮断時以外の通常時においては強制的にロックは解除されない。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本発明の安全スイッチは、安全扉が閉止され制御装置がキーロック制御状態の時には安全扉を開くことができないだけでなく、キーのロックの強制解除操作は制御装置がキーロック制御状態の時には行うことはできず、停電等で電源が遮断された場合にのみ行うことができる。従って産業機械稼動中に誤って安全扉を開放したり、強制解除操作を行って安全扉を開放したりすることを防止できる。また停電時には無条件で安全扉は開けることはできず、強制解除操作をしなければ開放可能状態にできないため、まだ産業機械が慣性によって回転している時すぐに安全扉を開いて安全柵の中に入るという危険作業を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の安全スイッチの一実施形態を以下説明する。
図１に示すように、安全スイッチは安全扉６に取り付けるキー２と、安全柵５の固定部分に取り付けるスイッチ本体１とからなる。スイッチ本体１は、キー２が挿入するためのキー挿入口を有するケース３と、ケース３内にありキー２をスイッチ本体１から引き抜けない様に作用するロック手段１０と、ロック手段に作用するロック解除手段１１と、ロック解除手段１１に作用するロック強制解除手段１２と、スイッチ本体１へのキー２の挿入状態を検出するキー挿入検出スイッチ４０とを有する。キー挿入検出スイッチ４０は安全扉６が完全に閉められた状態の時にＯＮ状態となり、制御装置（図示せず）にその信号を伝える。
【００１０】
ロック手段１０は、キー２のロック溝２Ａに差込まれてキー２をロックするロックブロック２０と、ロックブロック２０に連結されたロックプランジャ２１と、通電時ロックプランジャ２１を上方（紙面に向かって見る。以下同様）に押し上げるように作用するロックソレノイド２２と、ロックプランジャ２１の他端部と結合されてこれを下方向に引っ張るロックバネ２３によって構成される。
【００１１】
ロック解除手段１１は、ロックブロック２０の昇降動作を機械的に規制することができるロック解除ブロック３０と、ロック解除ブロック３０と連結されたロック解除プランジャ３１と、通電時ロック解除プランジャ３１を左方に作動させるロック解除ソレノイド３３と、ロック解除ソレノイド３３とロック解除ブロック３０との間にセットされロック解除ブロック３０を右方に押し出すように働くロック解除バネ３２によって構成される。
【００１２】
ロック強制解除手段は、ロック解除手段と組合せられ、ロック解除ブロック３０に設けた溝３０Ａに嵌装される爪を有し、回転することによりロック解除ブロック３０を前記爪で左方に移動可能とするロック強制解除回転ブロック３４と、ロック強制解除回転ブロック３４の中心部に取り付けられてスイッチ本体のケース３の外部に貫通し、その端部にキー溝３４Ｂを設けたロック強制解除回転バー３４Ａと、キー溝３４Ｂに挿入しロック強制解除回転バー３４Ａを介してロック強制解除回転ブロック３４を回転させる強制解除キー４を備えている。
【００１３】
以下安全スイッチの作用について図２から図５をもとに説明する。
安全扉６が開いている時は、図３の丸１で示すようにロックソレノイド２２及びロック解除ソレノイド３３は通電されておらず、図２（ａ）に示すように、ロックブロック２０はロックバネ２３の作用で下降しており、ロック解除ブロック３０はロック解除バネ３２の作用でロックブロック２０の側面に押し付けられている。
【００１４】
安全扉６が閉められると、図２（ｂ）に示すようにキー２によりキー挿入検出スイッチ４０がＯＮとなり、制御装置にキー挿入検出信号を送る。
制御装置はキー挿入検出信号受け取りると、ロックソレノイド２２に通電指令をだす（図３の丸２）。図２（ｃ）に示すように、ロックプランジャ２１がロックバネ２３の力に抗して作動することによりロックブロック２０が上昇（Ａ方向）し、キー２のロック溝２Ａにはまり込みキー２をロックする。ロックブロック２０が上昇すると、ロック解除バネ３２の働きによって、ロック解除ブロック３０は右方向（Ｃ方向）へ押し出されてロックブロック２０の下方に入り込み、ロックブロック２０が下がらないようにする。その後制御装置は産業機械（図示せず）へ動作指令を出す。産業機械の稼動中は上記の状態を保持しており、安全扉６を開けようとしてもキー２がロックされており、安全扉６は開けることはできない。
【００１５】
産業機械が所定の作業を完了し慣性回転も完全に停止したことを制御装置が判断すると、まずロックソレノイド２２の通電を切る（図３の丸３）。ロックソレノイド２２の通電を切るとロックバネ２３の作用によってロックブロック２０は下降（Ｂ方向）しようとするが、ロック解除ブロック３０がロックブロック２０の下部に入り込んでいる為下降することができず、この段階ではまだキー２はロック状態を保っている。
【００１６】
次にロック解除ソレノイド３３に通電指令（図３の丸４）を出すと、ロック解除バネ３２に抗して、ロック解除ブロック３０が左方向（Ｄ方向）へ移動することによって、ロック解除ブロック３０によって移動を阻止されていたロックブロック２０は移動可能となり、下降（Ｂ方向）してキー２のロックは解除される（図２（ｄ））。これにより、安全扉６は移動可能になり開放することができる。なお、その後適宜ロック解除ソレノイド３３の通電は切ってよい。
【００１７】
次に、産業機械が稼動中に停電等で電源が断たれた状態におけるキー２のロックを強制解除する場合ついて説明する。
キー２がロックされた前述の図２（ｃ）の状態で電源遮断が発生した場合、ロックソレノイド２２は非通電状態になる（図４の丸１）。このためロックブロック２０はロックバネ２３の作用によって下方向（Ｂ方向）に下降しようとするが、ロック解除ブロック３０がロックブロック２０の下部に入り込んだままのため、ロックブロック２０は下降することができず、キー２は抜くことは出来ない。即ちキー２はロック状態を保持したままである。
【００１８】
この場合のキー２のロックを解除する方法を図２（ｅ）をもとに説明する。
強制解除キー４をキー溝３４Ｂに差込み、Ｅ方向に回転（図４の丸２）させると、ロック強制解除回転バー３４Ａとロック強制解除回転ブロック３４が回転し、ロック強制解除回転ブロック３４の爪によりロック解除ブロック３０は左方向（Ｄ方向）へ押しやられる。この様にしてロック解除ブロック３０を強制的に左方向（Ｄ方向）へ退避させることによって、ロックブロック２０はロックソレノイド２２が通電していないためロックバネ２３の作用で下方（Ｂ方向）に引っ張られて下降し、キー２のロックを解除する。
【００１９】
上述したように停電等で電源が遮断した時は強制解除できるが、それ以外の通常の状態では強制解除は出来ない。以下これについて説明する。
停電等で電源が遮断された状態以外の通常の状態で強制解除操作を行った場合、例えば図２（ｃ）の状態で、図２（ｅ）で示したように強制解除キー４を差し込んでＥ方向に回すと、ロック解除ブロック３０は左方向（Ｄ方向）に移動するが、ロックソレノイド２２は通電状態を保持している為にロックブロック２０は下降することなくキー２のロックを継続して行っている。即ち通常状態でのロックの強制解除を行うことは出来ない。
【００２０】
なお上記説明では、キー２を安全扉側に、キー本体１を安全柵の固定部分に取り付けたが、逆の構成になっても機能的には何ら変わるものではない。
また、ロック手段、ロック解除手段、ロック強制解除手段の相互の組合せ及びその動作は本発明の思想のもとに適宜変形して適用することができる。例えば、本実施の形態で説明したロック手段とロック解除手段を入れ換えた構成とし、ロック解除手段のロック解除ブロック３０の先端がキー２のロック溝２Ａに差し込まれ、ロック手段のロックブロック２０がロック解除ブロック３０の下方に装着されるようにしてもよい。この時ロック強制解除手段は前述したと同様にロック解除手段と組み合わせる。この場合、ロックソレノイド２２及びロック解除ソレノイド３３の通電タイミングを変えることで対処できる。まず安全扉６が開いている時は、ロックソレノイド２２には通電せずロックブロック２０を左方に移動したままとし、ロック解除ソレノイド３３には通電し、ロック解除ブロック３０を下方に退避させておくようにすれば、安全扉６は自由に開閉できる。その後の各ソレノイドへの通電のための制御回路は容易に設定することができる。
また、電気エネルギーをそのまま用いるソレノイドの代わりに、エアーや油圧等の流体エネルギーを用いるアクチュエータを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の安全スイッチの一実施例を示す図
【図２】本実施例の安全スイッチの動作を説明する図
【図３】通常制御時における装置間信号タイミングを示す図
【図４】電源遮断時における装置間信号タイミング（強制解除）を示す図
【符号の説明】
【００２２】
１    スイッチ本体
２    キー
３    ケース
４    強制解除キー
５    安全柵
６    安全扉
１０    ロック手段
１１    ロック解除手段
１２    ロック強制解除手段
２０    ロックブロック
２１    ロックプランジャ
２２    ロックソレノイド
２３    ロックバネ
３０    ロック解除ブロック
３１    ロック解除プランジャ
３２    ロック解除バネ
３３    ロック解除ソレノイド
３４    ロック強制解除回転ブロック
４０    キー挿入検出スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004259712.tif 000006