安全スイッチ
【課題】 ロック状態にある安全スイッチのロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときには、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することが可能な安全スイッチを提供する。
【解決手段】 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を引抜くことによって、ロック体８０２ｄが破壊されて、駆動カム１５が回転可能な状態となった場合には、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止する。したがって、ロック体８０２ｄが破損してしまい、駆動カム１５を正常にロックできない異常が発生したときに、アクチュエータ３を操作部５へ進入させようとしたとしても、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入を確実に防止することができる。
【解決手段】 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を引抜くことによって、ロック体８０２ｄが破壊されて、駆動カム１５が回転可能な状態となった場合には、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止する。したがって、ロック体８０２ｄが破損してしまい、駆動カム１５を正常にロックできない異常が発生したときに、アクチュエータ３を操作部５へ進入させようとしたとしても、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入を確実に防止することができる。
【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が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の場合、駆動カム（カム体）がロック状態であって、引抜きが阻止されているアクチュエータが、電磁ソレノイドの通電によって正常にロック解除されないまま、ロック体（ロック部材）の破壊強度を越える引抜き方向への力がアクチュエータに強制的に加えられると、次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、強引にアクチュエータを後退させて引抜こうとした場合、アクチュエータが係合している駆動カムを回転させようとする力となる。ところが、電磁ソレノイドに通電されていないため、ロック機構はロックの状態のままであり、操作体はロック体に係止したままである。そのため、アクチュエータを引抜く力が大きいと、ロック体の破壊強度を越えてロック体が破壊され、駆動カムは回転可能な状態となり、アクチュエータが引抜かれるのに伴い、回転することとなる。その結果、駆動カムは正常な状態であるため、操作体は下動して、スイッチ本体の開閉器は開に切り換わる。
【００１０】
また、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生しているのにも関わらず、アクチュエータの再進入に伴ってスイッチ本体の開閉器が正常に動作してしまうため、産業機械へ電源が供給されてしまう。このように、アクチュエータの進入・後退に伴い、スイッチ本体の開閉器が正常に動作してしまうため、ユーザーがロック機構の異常に気付かずに安全スイッチを使用し続けてしまい、危険な状態となることがあった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ロック状態にある安全スイッチのロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときには、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することが可能な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】
【００１２】
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、前記アクチュエータの前記操作部への進入を防止する進入防止手段とを備え、前記駆動カムは、その外周面に係合部、カム曲線部およびロック部がそれぞれ形成され、前記アクチュエータの押込みに伴い、前記アクチュエータの一部が前記係合部に係合し、該係合状態のままで前記アクチュエータが前記操作部に進入するに連れて一方向に回転され、前記アクチュエータの引抜きに伴い、前記アクチュエータが前記操作部から後退するに連れて、前記アクチュエータの一部が前記係合部との係合状態から脱するまで他方向に回転され、この駆動カムの両方向への回転により、前記操作ロッドが前記カム曲線部を摺接することによって往復移動し、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、前記ロック体を移動させる駆動部とを有し、前記進入防止手段は、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止することを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
このように構成された発明では、アクチュエータがスイッチ本体の操作部に押込まれるのに伴い、該アクチュエータの一部が係合部と係合し、該係合状態のままでアクチュエータが操作部に進入するに連れて駆動カムが一方向に回転される。この駆動カムの回転に伴い、操作ロッドがカム曲線部を摺接することによって移動し、該操作ロッドの移動に伴って、開閉器が開閉する。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、該ロック体と駆動カムのロック部とが係合して、駆動カムの回転がロックされる。その結果、該駆動カムと係合しているアクチュエータの後退が阻止され、該アクチュエータを操作部から引抜くことが不可能となる。
【００１４】
このように、駆動カム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を後退させて操作部から引抜こうとした場合、アクチュエータの一部が駆動カムの係合部に係合しているため、駆動カムに強制的な回転力が加わる。ところが、駆動カムのロック部にはロック体が係合したままであるため、アクチュエータを引抜く力が大きい場合、ロック部またはロック体の少なくとも一方が破壊されることがある。その結果、ロック機構はロック状態にあるにも関わらず駆動カムをロックできず、駆動カムは回転可能な状態となり、アクチュエータの引抜きに伴い、アクチュエータが操作部から後退するに連れて、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に回転される。このとき、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生しているため、進入防止手段が駆動カムの回転を阻止する。
【００１５】
なお、操作ロッドは破損することなく正常な状態であり、駆動カムの他方向への回転に伴って操作ロッドがカム曲線部を摺接することによって移動して開閉器が正常に開閉するので、例えば、この開閉器の開閉に基づいてアクチュエータの引抜き（後退）を検出することができる。そして、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ進入させようとしても、進入防止手段が駆動カムの回転をロックした状態であるため、アクチュエータのスイッチ本体への進入は防止される。したがって、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００１６】
また、カムは、その外周面に係止部がさらに形成され、前記進入防止手段は、前記係止部に係脱自在に設けられ、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記係止部に係止して前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止する移動体を有する構成でもよい（請求項２）。このような構成とすれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって、例えば、ロック体が破損し、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に駆動カムが回転された場合、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生し、進入防止手段の移動体が係止部に係止して駆動カムの回転を阻止する。したがって、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ進入させようとしても、移動体が係止部に係止して駆動カムの回転がロックされた状態であるため、アクチュエータのスイッチ本体への進入は防止される。そのため、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００１７】
また、前記ロック機構の少なくとも前記ロック体および前記進入防止手段は、同一のロックユニットケースに収容されてユニット化され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おり、前記ロックユニットケースから前記ロック体の先端部が外部に導出され、前記移動体はその先端が前記ロックユニットケースから出没自在に該ロックユニットケース内に配設されている構成でもよい（請求項３）。このような構成とすれば、ロック体および進入防止手段を同一のロックユニットケースに収容し、ユニット化して駆動部に対して組み込み・取り外し自在に配設しているため、例えば、ロック体に異常が発生した場合には、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。
【００１８】
前記進入防止手段は、前記移動体を前記係止部に向う方向に付勢して移動させる付勢部と、前記ロック機構が前記駆動カムをロックしているときには前記付勢部の付勢による前記移動体の移動を阻止し、前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときには、前記付勢部の付勢による前記移動体の移動を許容する許容部とを備えている構成でもよい（請求項４）。このような構成とすれば、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、許容部は付勢部が移動体を係止部に向う方向に付勢して移動させるのを許容する。その結果、移動体は駆動カムの係止部に係止して、駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの進入を防止することができる。したがって、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、確実に駆動カムの回転をロックしてアクチュエータの進入を防止することができる。
【００１９】
前記ロック体の先端部が前記ロック部に係合し、当該先端部の破壊強度が、前記駆動カムの前記ロック部の破壊強度よりも低く設定され、前記許容部は、前記ロック体の先端部に形成され前記移動体が接離自在に当接し、前記ロック体の先端部と一緒に破損する突部を備えている構成でもよい（請求項５）。このような構成とすれば、ロック機構（ロック体）が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、移動体の移動を許容する許容部を容易に実現することができる。そして、ロック体の先端部の破壊強度は、駆動カムのロック部の破壊強度より低く設定されているため、ロック体の先端部が破損したときには、該先端部に形成されている突部が一緒に破損して、駆動カムの係止部へ向う付勢部の付勢力による移動体の移動が許容され、該移動体は付勢部に付勢されて駆動カムの係止部に向って移動し、係止部に係止して駆動カムの回転を阻止することができる。
【００２０】
また、前記駆動カムは、その外周面に係止部がさらに形成され、前記進入防止手段は、前記駆動カムの周面の一部をなす被結合体と、前記被結合体を前記駆動カムに一体的に結合して前記係止部を被覆するとともに前記被結合体の一部により前記ロック部を形成させる結合部材とを有し、前記結合部材が破損してロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記被結合体が前記駆動カムの周面から脱離して前記係止部が前記駆動カム外に露呈し、前記ロック体が露呈した前記係止部と係合して、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止する構成でもよい（請求項６）。このような構成とすれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって結合部材が破損し、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに被結合体が駆動カムの周面から脱離して係止部が駆動カム外に露呈する。そして、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に駆動カムが回転された場合、ロック状態にあるロック機構のロック体が駆動カムの外周面に形成されている係止部に係止して駆動カムの回転を阻止する。したがって、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ再度進入させようとしても、ロック体が係止部に係止して駆動カムの回転がロックされた状態であるため、アクチュエータのスイッチ本体への進入は防止される。そのため、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。なお、結合部材の破壊強度をロック体の破壊強度よりも低く設定するのが望ましい。
【００２１】
また、前記進入防止手段は、一部に係止部が形成され、前記駆動カムに回転自在に装着されて前記駆動カムの周面の一部をなす回転体と、前記係止部が前記駆動カム外に露呈しないように前記回転体を回転不能に固定して、前記回転体の他の一部により前記ロック部を形成させる固定部材と、前記固定部材の破損時に、前記アクチュエータの後退に伴う前記駆動カムの回転方向と反対の一方向にのみ前記回転体の回転を許容し他方向への回転を規制する回転規制手段とを有し、前記固定部材が破損して、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記回転体の前記一方向への回転によって前記係止部が露呈し、前記ロック体が露呈した前記係止部と係合して、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止する構成でもよい（請求項７）。このような構成とすれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって固定部材が破損し、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、回転体が駆動カムに対して一方向に回転して該回転体の一部に形成された係止部が駆動カム外に露呈する。そして、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に駆動カムが回転された場合、ロック状態にあるロック機構のロック体が係止部に係止する。このとき、回転体は回転規制手段によって駆動カムに対して他方向への回転が防止されているため、駆動カムの回転が阻止される。したがって、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ再進入させようとしても、ロック体が係止部に係止して駆動カムの回転がロックされた状態であるため、アクチュエータのスイッチ本体への進入は防止される。そのため、ロック状態にある安全スイッチのロック機構が駆動カムを正常にロックできない異常が発生したときには、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。なお、固定部材の破壊強度をロック体の破壊強度よりも低く設定するのが望ましい。
【００２２】
また、少なくとも、前記駆動カムおよび前記進入防止手段は、同一のカムユニットケースに収容されてユニット化され前記スイッチ本体に対して組み込み・取り外し自在に配設されている構成でもよい（請求項８）。このような構成とすれば、駆動カムおよび進入防止手段を同一のカムユニットケースに収容し、ユニット化してスイッチ本体に対して組み込み・取り外し自在に配設しているため、例えば、駆動カムのロック部に異常が発生した場合には、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。
【００２３】
また、前記駆動部は、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と、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とを備える構成でもよい（請求項９）。このような構成とすれば、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。このように、ヒンジ型電磁石への通電による電磁的吸引力に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ロック体を移動させているため、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、薄型かつ小型の安全スイッチを提供することができる。
【００２４】
また、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１０）。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、どちらの面でも配設場所へ密着させることができる。したがって、安全スイッチの取り付けの自由度が増し、安全スイッチ取り付けの選択範囲を広げることができる。
【００２５】
また、前記開閉器が、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。
【００２６】
また、前記スイッチ本体内に設けられた常開開閉器および外部装置の動作制御に使用される常閉開閉器を備え、前記アクチュエータの進入に伴う前記操作ロッドの移動により、前記常開開閉器および常閉開閉器がそれぞれ開状態および閉状態となり、前記常開開閉器の開状態により、前記アクチュエータの進入を検出するための電気信号が得られ、前記常閉開閉器の閉状態により前記外部装置を操作不能状態から操作可能状態にする構成でもよい。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。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、このように、駆動カム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を後退させて操作部から引抜くことによってロック部またはロック体の少なくとも一方が破損し、ロック機構がロック状態にあるにも関わらず駆動カムをロックできず、駆動カムが回転可能な状態となった場合には、進入防止手段が駆動カムの回転を阻止する。そして、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータが操作部へ再進入しようとしても、進入防止手段により駆動カムの回転をロックしているため、アクチュエータのスイッチ本体への進入を防止することができる。したがって、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００２８】
また、請求項２に記載の発明によれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって、例えば、ロック体が破損し、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に駆動カムが回転された場合、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生し、進入防止手段の移動体が係止部に係止して駆動カムの回転を阻止するため、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ進入させようとしても、移動体の係止部との係止により駆動カムの回転がロックされており、アクチュエータのスイッチ本体への進入を防止することができる。そのため、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００２９】
また、請求項３に記載の発明によれば、ロック体および進入防止手段を同一のロックユニットケースに収容し、ユニット化して駆動部に対して組み込み・取り外し自在に配設しているため、例えば、ロック体に異常が発生した場合には、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。
【００３０】
また、請求項４に記載の発明によれば、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、許容部は付勢部が移動体を係止部に向う方向に付勢して移動させるのを許容するので、移動体は駆動カムの係止部に係止して駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの侵入を防止することができる。したがって、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、確実に駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの進入を防止することができる。
【００３１】
また、請求項５に記載の発明によれば、ロック機構（ロック体）が駆動カムをロックできない異常が発生したときに移動体の移動を許容する許容部を、突部によって容易に実現することができる。そして、ロック体の先端部の破壊強度は、駆動カムのロック部の破壊強度より低く設定されているため、ロック体の先端部が破損したときには、該先端部に形成されている突部が一緒に破損して、駆動カムの係止部へ向う付勢部の付勢力による移動体の移動が許容され、該移動体は付勢部に付勢されて駆動カムの係止部に向って移動し、係止部に係止して駆動カムの回転を阻止することができる。
【００３２】
また、請求項６に記載の発明によれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって結合部材が破損し、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに被結合体が駆動カムの周面から脱離して係止部が駆動カム外に露呈して、ロック体が駆動カムの外周面に形成されている係止部に係止して駆動カムの回転を阻止する。そのため、アクチュエータを操作部へ再度進入させようとしても、ロック体の係止部との係止により駆動カムの回転がロックされており、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００３３】
また、請求項７に記載の発明によれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって固定部材が破損し、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、回転体が駆動カムに対して一方向に回転し回転体の係止部が駆動カム外に露呈して、ロック体が係止部に係止する。このとき、回転体は回転規制手段によって駆動カムに対して他方向への回転が防止されるため、駆動カムの回転が阻止される。したがって、アクチュエータを操作部へ再度進入させようとしても、ロック体の係止部との係止により駆動カムの回転をロックすることができ、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００３４】
また、請求項８に記載の発明によれば、駆動カムおよび進入防止手段を同一のカムユニットケースに収容し、ユニット化してスイッチ本体に対して組み込み・取り外し自在に配設しているため、例えば、駆動カムのロック部に異常が発生した場合には、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。
【００３５】
また、請求項９に記載の発明によれば、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ロック体を移動させているため、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、薄型かつ小型の安全スイッチを提供することができる。
【００３６】
請求項１０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、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を水平／垂直向きのどちらにでも、また、安全スイッチを配設場所に裏表、どちらの面でも密着して配設することもできる。したがって、安全スイッチの取り付けの自由度が増し、安全スイッチ取り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】
【００３７】
＜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はロック体ユニットを示す図、図６はスイッチ本体の一部拡大図、図７は安全スイッチの外観図を示す。
【００３８】
本発明における安全スイッチは、上記した従来のものと同様に、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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の上部外周面には、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の上部外周面で係合部１５ａの右寄りには後述するロック機構部８のロック体８０２ｄ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の下部外周面にはカム曲線部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。また、駆動カム１５の右部外周面には、後述する移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２（本発明の「進入防止手段」に相当）が係止する係止部１５ｄが形成されている。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、上記したロック体８０２ｄとロック体８０２ｄを移動させる駆動部８１とを有するロック機構８ａと、常開および常閉開閉器が内蔵されたロック開閉器部８ｂと、手動ロック解除機構８ｃとから構成されている。また、図５に示すように、ロック体８０２ｄと移動体８０２ｊは同一のロックユニットケース（ロック体支持部８０２ｃ）に収容されてロック体ユニット８０２としてユニット化されており、駆動部８１に対して組み込み、取り外し自在に配設されている。
【００５０】
続いて、図５を参照しつつ、ロック機構８ａを構成するロック体ユニット８０２（ロック体８０２ｄ）について詳述する。図５（ａ）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。なお、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆはロック体ユニット８０２の外部に導出されており、ロック体ユニット８０２が駆動部８１に組み込まれた状態で、ロック体８０２ｄ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８０２ｃに支持されている。そして、ロック体８０２ｄがロック位置に移動した際、先端部８０２ｆ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８０２ｄがアンロック位置に移動した際、先端部８０２ｆ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。
【００５１】
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。また、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆの外径は基部８０２ｅの外径よりも大きく構成されており、上記した移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が接離自在に当接する段差部８０２ｈ（本発明の「許容部」、「突部」に相当）が形成されている。また、ロック体８０２ｄの基部８０２ｅにはフランジ部８０２ｋが形成されており、このフランジ部８０２ｋと段差部８０２ｈとの間に、その先端８０２ｊ２がロック体ユニット８０２から出没自在に移動体８０２ｊが配設されている。移動体８０２ｊとフランジ部８０２ｋとの間にはバネ８０２ｉ（本発明の「付勢部」に相当）が介装されており、移動体８０２ｊをロック体８０２ｄの先端部８０２ｆの方向へ移動させる向きに付勢している。すなわち、ロック体ユニット８０２が駆動部８１に組み込まれた状態において、バネ８０２ｉは移動体８０２ｊを駆動カム１５の係止部１５ｄに向う方向に付勢している。なお、後述するような、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆが破損して駆動カム１５をロックできない異常が発生する前は、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が段差部８０２ｈに当接しており、移動体８０２ｊはロック体８０２ｄの段差部８０２ｈとフランジ部８０２ｋとの間に係止されている。そのため、ロック体８０２ｄがロック位置とアンロック位置との間で移動するときには、移動体８０２ｊはロック体８０２ｄと一体的に移動する。
【００５２】
また、図５（ｂ）に示すように、段差部８０２ｈはロック体８０２ｄの先端部８０２ｆと一緒に破損するように構成されている。このように、先端部８０２ｆが破損した場合、移動体８０２ｊが当接している段差部８０２ｈも一緒に破損するため、移動体８０２ｊはバネ８０２ｉの付勢力によってロック体８０２ｄの先端方向へ移動する。そして、後述するように、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が駆動カム１５の係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止する（図６（ｂ）参照）。
【００５３】
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と、作動体８１ｂの変位をロック体８０２ｄ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８０２ｄ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。
【００５４】
作動体８１ｂは、その屈曲部８１ｂ１が鈍角となるように構成された略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、その付勢力が左方を向く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が連結されており、リンク体８１ｄにロック体８０２ｄが軸支されている。
【００５５】
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８０２ｄ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へ吸引される。その結果、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８０２ｄ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、リンク体８１ｄが、本発明の「伝達部」として機能している。
【００５６】
また、ロック開閉器部８ｂのケース８２内には常開および常閉開閉器が配設されている（図示省略）。これら、常開および常閉開閉器のうちの可動開閉器はそれぞれ、上記したリンク体８１ｄに支持されている。したがって、これらの可動開閉器はリンク体８１ｄの動きに連動して、それぞれ同じ方向に移動することとなる。この実施形態では、リンク体８１ｄが左方に移動した場合、すなわち、ロック体８０２ｄがロック位置へ移動した場合、常開および常閉開閉器は、それぞれ開および閉状態となり、リンク体８１ｄが右方へ移動した場合、すなわち、ロック体８０２ｄがアンロック位置へ移動した場合、常開および常閉開閉器は、それぞれが閉および開状態となるように構成されている。また、上記したように、例えば、ケース８２内の常閉開閉器と、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常閉開閉器３９とが直列に接続されている。また、これらの常開開閉器の電気信号をモニタすることによって、ロック体８０２ｄの動作を検出することができる。
【００５７】
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８０２ｄがロック位置へ移動して、ロック体８０２ｄ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８０２ｄも連動して右方へ移動し、ロック体８０２ｄ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。
【００５８】
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８０２ｄ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、ロック開閉器部８ｂの常開および常閉開閉器は、それぞれ閉および開状態となっている。
【００５９】
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の進入するに連れて駆動カム１５が時計方向（一方向）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、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８０２ｄ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８０２ｄが左方に移動して、ロック部１５ｂとロック体８０２ｄの先端部８０２ｆ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の引抜が阻止された状態となる（図６（ａ）参照）。また、ロック体８０２ｄがロック位置へ移動することによって、ロック開閉器部８ｂの常開および常閉開閉器は、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。
【００６０】
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右方に移動するため、ロック体８０２ｄ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８０２ｄ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８０２ｄがアンロック位置へと移動するのに伴い、ロック開閉器部８ｂの常閉開閉器および常開開閉器が、それぞれ開および閉状態に切り換わり、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。
【００６１】
ところで、図２および図６（ａ）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、図４および図６（ｂ）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８０２ｄの先端部８０２ｆ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８０２ｆ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、孔８０２ｇを設けて先端部８０２ｆ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８０２ｄの先端部８０２ｆ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。
【００６２】
そして、アクチュエータ３の引抜きに伴い、アクチュエータ３が操作部５から後退するに連れて、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まで駆動カム１５は反時計方向（他方向）へ回転される。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。
【００６３】
また、図４および図６（ｂ）に示すように、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆと一緒に段差部８０２ｈが破損するため、本発明の進入防止手段としての移動体８０２ｊがバネ８０２ｉの付勢力によって左方に移動して、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止する。そして、防護扉等を開放することによってアクチュエータ３が引抜かれた後、再び、防護扉等を閉じるときには、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３がスイッチ本体１（操作部５）へ進入することが確実に防止される。
【００６４】
以上のように、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８０２ｄ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から後退するに連れて駆動カム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。
【００６５】
また、ロック体８０２ｄが破損してしまい、ロック体８０２ｄ（ロック機構８ａ）がロック状態にあるにも関わらず、駆動カム１５の回転をロックできない異常が発生している場合には、移動体８０２ｊが係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止して、アクチュエータ３の操作部５への進入を防止することができる。したがって、ロック体８０２ｄが破損してしまい、ロック機構８ａがロック状態にあるにも関わらず駆動カム１５を正常にロックできない異常が発生したときに、アクチュエータの３の引抜き後、再びアクチュエータ３を操作部５へ進入させようとしたとしても、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入を確実に防止することができる。
【００６６】
また、この実施形態では、ロック体８０２ｄおよび移動体８０２ｊをロック体ユニット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１５のロック部１５ｂを正常な状態に維持する事が出来る。したがって、アクチュエータ３が安全スイッチ本体１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事ができる。
【００６７】
また、この実施形態では、ロック体８０２ｄは段差部８０２ｈと先端部８０２ｆとを一緒に破損するように一体的に構成しているため、ロック機構８ａ（ロック体８０２ｄ）が破損して駆動カム１５の回転をロックできない異常が発生したときに、移動体８０２ｊの係止部１５ｄへ向う移動を許容する許容部としての段差部８０２ｈを容易に実現することができる。そして、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆの破壊強度は、駆動カム１５のロック部１５ｂの破壊強度より低く設定されているため、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆが破損したときには、先端部８０２ｆに形成されている段差部８０２ｈ（突部、許容部）が一緒に破損して、駆動カム１５の係止部１５ｄへ向うバネ８０２ｉの付勢力による移動体８０２ｊの移動が許容され、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２はバネ８０２ｉに付勢されて駆動カム１５の係止部１５ｄに向って移動し、係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止することができる。なお、この実施形態では、許容部としてロック体８０２ｄの先端部８０２ｆの外周全体にわたる段差部８０２ｈを形成しているが、この段差部８０２ｈは必ずしも全周にわたる必要はなく、少なくとも移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２当接可能な位置に形成された突部または突起であればよい。
【００６８】
また、この実施形態では、ヒンジ型電磁石８１ａをそのコア（中心軸）の方向がロック体８０２ｄのロック位置とアンロック位置との間の移動方向にほぼ直交するように配設し、ヒンジ型電磁石８１ａへの通電により発生した電磁的吸引力が働く方向を、作動体８１ｂおよびリンク体８１ｄを介して偏向してロック体８０２ｄに伝達することによって、ロック体８０２ｄを移動させているため、例えば、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、安全スイッチ全体の薄型化、小型化を図ることができる。
【００６９】
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７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、アクチュエータ進入口９ａ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、どちらの面でも配設場所へ密着させることができる。したがって、安全スイッチの取り付けの自由度が増し、安全スイッチ取り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、安全スイッチの取り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７（ａ）は安全スイッチの表面を上側にした図、図７（ｂ）は安全スイッチの裏面を上側にした図である。
【００７０】
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。
【００７１】
また、上記した実施形態では、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。
【００７２】
＜第２実施形態＞
つぎに本発明にかかる安全スイッチの第２実施形態について図８，９を参照して説明する。この第２実施形態が、上記第１実施形態と相違する点は、進入防止手段が駆動カムと一体化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ため、以下では、図１ないし図４も参照しつつ主として第１実施形態との相違点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、同一符号を引用してその構成および動作の説明を省略する。
【００７３】
図８は正常な状態の状態の駆動カムを示す図であり、図８（ａ）は駆動カムの斜視図、図８（ｂ１），（ｃ１）は図２に示すロック状態を示す図、図８（ｂ２），（ｃ２）は図１に示すアンロック状態を示す図である。また、図８（ｂ１），（ｂ２）は駆動カムの図８（ａ）中のＡ−Ａ断面図であってそれぞれ異なる状態を示し、図８（ｃ１），（ｃ２）は図８（ａ）を紙面に向かって左方向から見た駆動カムの平面図であってそれぞれ異なる状態を示す。また、図９は異常発生状態の駆動カムを示す図であり、結合ピン１５０ｆが破損してカムブロック１５０ｅが駆動カム１５０の周面から脱離して係止部１５０ｄが駆動カム１５０外に露呈した状態を示しており、図９（ａ）は駆動カムの斜視図、図９（ｂ），（ｃ）は図４と同様にロック機構がロック状態にあるときに強引にアクチュエータを引抜いた状態を示す図である。また、図９（ｂ）は駆動カムの図９（ａ）中のＢ−Ｂ断面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）を紙面に向かって左方向から見た駆動カムの平面図である。
【００７４】
図８，９に示すように、この駆動カム１５０には、周面に係止部１５０ｄが形成されている。駆動カム１５０の周面の係止部１５０ｄ付近には図９（ａ）に示すように凹溝部１５０ｄ１が形成されており、後述するカムブロック１５０ｅの一部に凸状に形成された嵌合部１５０ｅ１が凹溝部１５０ｄ１に嵌って摺動するようになっている。そして、係止部１５０ｄに形成された透孔１５０ｄ２およびカムブロック１５０ｅに形成された透孔１５０ｅ２に結合ピン１５０ｆが挿通することよって、カムブロック１５０ｅが駆動カム１５０に一体的に結合され係止部１５０ｄを被覆した状態で駆動カム１５０の周面の一部を構成しており、こうして駆動カム１５０の周面にロック部１５０ｂが形成されている。このように、カムブロック１５０ｅが本発明の「被結合体」として、結合ピン１５０ｆが本発明の「結合部材」としてそれぞれ機能している。
【００７５】
この実施形態では、図２に示す状態と同様に、アクチュエータ３が操作部５内に進入した状態では、図８（ｂ１），（ｃ１）に示すようにロック体８０がロック部１５０ｂに係合して、駆動カム１５０の回転がロックされ、アクチュエータ３の引抜きが防止されるとともに、操作ロッド２１がカム曲線部１５０ｃを径大部から径小部へと摺接しつつ上動し、開閉器部７０の開閉器の開閉状態が切り換わる。また、ヒンジ型電磁石８１ａへの通電によってロック体８０をアンロック位置へ移動させた後、アクチュエータ３の引抜きに伴い、図１に示す状態と同様に、駆動カム１５０が反時計方向に回転して操作ロッド２１が駆動カム１５０のカム曲線部１５０ｃの径小部から径大部へと摺接する。その結果、操作ロッド２１が下動して開閉器部７０の開閉器の開閉状態が切り換わる（図８（ｂ２），（ｃ２）参照）。
【００７６】
続いて、図８（ｂ１），（ｃ１）に示すように駆動カム１５０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説明する。駆動カム１５０の回転がロック体８０によりロックされた状態でアクチュエータ３を強引に後退させると、アクチュエータ３の連結片３ｃが駆動カム１５０の係合部１５０ａに係合しているため、駆動カム１５０に強制的な回転力が加わる。このとき、駆動カム１５０のロック部１５０ｂにはロック体８０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を係止しているロック体８０とロック部１５０ｂ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、この実施形態では、結合ピン１５０ｆの破壊強度を、ロック体８０の破壊強度よりも低くなるように構成しているため、図９（ａ）に示すように、破壊強度の低い結合ピン１５０ｆがロック体８０よりも先に破損し、カムブロック１５０ｅが駆動カム１５０から脱離してロック体８０の先端が係合すべきロック部１５０ｂがなくなり、駆動カム１５０が回転可能な状態となる。
【００７７】
そして、アクチュエータ３の引抜きに伴い、アクチュエータ３が操作部５から後退するに連れて、アクチュエータ３の連結片３ｃが係合部１５０ａとの係合状態から脱するまで駆動カム１５０は反時計方向（他方向）へ回転される。このとき、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、駆動カム１５０のカム曲線部１５０ｃ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１５０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１５０ｃ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の開閉器の開閉状態が正常に切り換わる。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。
【００７８】
一方、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、結合ピン１５０ｆが破損してカムブロック１５０ｅが駆動カム１５０の周面から脱離すると、係止部１５０ｄが駆動カム１５０外に露呈して、駆動カム１５０の回転に伴いロック体８０が露呈した係止部１５０ｄに係止して駆動カム１５０の回転を阻止する。その結果、防護扉等を開放することによってアクチュエータ３が強引に引抜かれた後、再び、防護扉等を閉じようとしても、ロック体８０の係止部１５０ｄとの係止により駆動カム１５０の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３のスイッチ本体１（操作部５）へ進入が防止される。
【００７９】
以上のように、この実施形態では、駆動カム１５０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が操作部５から引抜かれることによって結合ピン１５０ｆが破損し、ロック状態にあるロック機構８ａが駆動カム１５０をロックできない異常が発生しても、カムブロック１５０ｅが駆動カム１５０の周面から脱離して係止部１５０ｄが駆動カム１５０外に露呈して、ロック体８０が駆動カム１５０の外周面に形成されている係止部１５０ｄに係止して駆動カム１５０の回転を阻止する。そして、アクチュエータ３を操作部５へ再度進入させようとしても、ロック体８０が係止部１５０ｄに係止して駆動カム１５０の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入は防止される。したがって、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入を確実に防止することができる。
【００８０】
なお、ケース部材１１をカムユニットケースとして、カムブロック１５０ｅが一体的に結合された駆動カム１５０をカムユニットケースに収容し、ユニット化してスイッチ本体１に対して組み込み・取り外し自在に配設する構成としてもよい。このような構成とすれば、例えば、駆動カム１５０のロック部１５０ｂに異常が発生した場合には、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１を復元することができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
続いて、本発明にかかる本発明にかかる安全スイッチの第３実施形態について図１０，１１を参照して説明する。この第３実施形態が、上記第２実施形態と相違する点は、進入防止手段としての回転体に係止部が設けられている点であり、その他の構成および動作は上記第１および第２実施形態と同様であるため。以下では図１ないし図４も参照しつつ主として第１および第２実施形態との相違点について詳細に述べる。なお、第１および第２実施形態と同一な構成および動作については、同一符号を引用してその構成および動作の説明を省略する。
【００８２】
図１０は正常な状態の駆動カムを示す図であり、図１０（ａ１），（ｂ１）は図２に示すロック状態を示す図、図１０（ａ２），（ｂ２）は図１に示すアンロック状態を示す図である。また、図１０（ａ１），（ａ２）は駆動カム１５１の回転軸１３にほぼ直交する平面での駆動カム１５１の断面図であってそれぞれ異なる状態を示し、図１０（ｂ１），（ｂ２）は駆動カム１５１の平面図であってそれぞれ異なる状態を示す。また、図１１は異常発生状態の駆動カムを示す図であり、固定ピン１５１ｆが破損して回転体１５１ｅが駆動カム１５１に対して回転して係止部１５１ｄが露呈した状態を示しており、図１１（ａ），（ｂ）は図４と同様にロック機構がロック状態にあるときに強引にアクチュエータ３を引抜いた状態を示す図である。また、図１１（ａ）駆動カム１５１の回転軸１３にほぼ直交する平面での駆動カム１５１の断面図であり、図１１（ｂ）は駆動カムの平面図である。
【００８３】
図１０，１１に示すように、この駆動カム１５１には、周面に回転体１５１ｅが回転軸１３０を回転の中心軸として回転自在に配設可能に深い溝状の切込１５１ｈが形成されており、この切込１５１ｈに、一部に係止部１５１ｄが形成された回転体１５１ｅが回転自在に駆動カム１５１の周面の一部をなすように装着されている。そして、係止部１５１ｄが駆動カム１５１外に露呈しないように、回転体１５１ｅに形成された透孔１５１ｅ１および駆動カム１５１に形成された透孔１５１ｅ２に固定ピン１５１ｆが挿通されることで、回転体１５１ｅは駆動カム１５１に対して回転不能に固定されている。その結果、この回転不能に固定された状態で、回転体１５１の係止部１５１ｄが形成されていない他の一部により、駆動カム１５１の周面にロック部１５１ｂが形成されている。このように、固定ピン１５１ｆが本発明の「固定部材」として機能している。
【００８４】
また、回転体１５１ｅには、後述するように回転体１５１ｅを回転不能に固定している固定ピン１５１ｆが破損したときに、アクチュエータ３の後退に伴う駆動カム１５１の回転方向（反時計方向）と反対の一方向（時計方向）にのみ回転体１５１ｅの回転を許容し、他方向への回転体１５１ｅの回転を規制する係合爪１５１ｇが設けられている。また、駆動カム１５１には係合爪１５１ｇが係合自在な係合孔１５１ｇ１が形成されており、この係合孔１５１ｇ１に係合爪１５１ｇが係合することによって、回転体１５１ｅの他方向への回転が規制される。このように、係合爪１５１ｇおよび係合孔１５１ｇ１が本発明の「回転規制手段」として機能している。なお、本実施形態では、駆動カム１５１に切込１５１ｈを形成して、この切込１５１ｈに回転体１５１ｅを配設しているが、同形の駆動カム2枚によって回転体１５１ｅを挟持する構成としてもよいことは言うまでもない。
【００８５】
この実施形態では、上記第２実施形態と同様に、アクチュエータ３が操作部５内に進入した状態では、図１０（ａ１），（ｂ１）に示すようにロック体８０がロック部１５１ｂに係合して、駆動カム１５１の回転がロックされ、アクチュエータ３の引抜きが防止されるとともに、操作ロッド２１がカム曲線部１５１ｃを径大部から径小部へと摺接しつつ上動し、開閉器部７０の開閉器の開閉状態が切り換わる。また、ヒンジ型電磁石８１ａへの通電によってロック体８０をアンロック位置へ移動させた後、アクチュエータ３の引抜きに伴い、駆動カム１５１が反時計方向に回転して操作ロッド２１が駆動カム１５１のカム曲線部１５１ｃの径小部から径大部へと摺接する。その結果、操作ロッド２１が下動して開閉器部７０の開閉器の開閉状態が切り換わる（図１０（ａ２），（ｂ２）参照）。
【００８６】
続いて、図１０（ａ１），（ｂ１）に示すように駆動カム１５１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説明する。駆動カム１５１の回転がロック体８０によりロックされた状態でアクチュエータ３を強引に後退させると、アクチュエータ３の連結片３ｃが駆動カム１５１の係合部１５１ａに係合しているため、駆動カム１５１に強制的な回転力が加わる。このとき、駆動カム１５１のロック部１５１ｂにはロック体８０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１５１を係止しているロック体８０とロック部１５１ｂ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から強引に引抜くと、この実施形態では、固定ピン１５１ｆの破壊強度をロック体８０の破壊強度よりも低くなるように構成しているため、図１１（ａ）に示すように、破壊強度の低い固定ピン１５１ｆがロック体８０よりも先に破損し、回転体１５１ｅが駆動カム１５１に対して時計回りに回転してロック体８０の先端が係合すべきロック部１５１ｂがなくなり、駆動カムが回転可能な状態となる。
【００８７】
そして、アクチュエータ３の引抜きに伴い、上記第２実施形態と同様に、駆動カム１５１は反時計方向（他方向）へ回転して操作ロッド２１が下動し、開閉器部７０の開閉器の開閉状態が正常に切り換わって産業機械への電源が確実に遮断される。
【００８８】
一方、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、結合ピン１５１ｆが破損してロック状態にあるロック体８０が駆動カム１５１の回転をロックできない異常が発生したときに、回転体１５１ｅはアクチュエータ３の引抜きに伴う駆動カム１５１の反時計方向への回転と反対の一方向へ係止部１５１ｄが露呈するまで回転する。そして、係合爪１５１ｇが係合孔１５１ｇ１に係合することによって、回転体１５１ｅの駆動カム１５１に対する回転が規制される。その結果、ロック体８０が露呈した係止部１５１ｄに係止して駆動カム１５１の回転を阻止する。したがって、防護扉等を開放することによってアクチュエータ３が強引に引抜かれた後、再び、防護扉等を閉じようとしても、ロック体８０の係止部１５１ｄとの係止により駆動カム１５１の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３のスイッチ本体１（操作部５）へ進入が防止される。
【００８９】
以上のように、この実施形態では、駆動カム１５１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が操作部５から引抜かれることによって固定ピン１５１ｆが破損し、ロック状態にあるロック機構８ａが駆動カム１５１をロックできない異常が発生しても、回転体１５１ｅが駆動カム１５１に対して一方向に回転して、回転体１５１ｅの一部に形成された係止部１５１ｄが駆動カム１５１外に露呈して、ロック体８０が係止部１５１ｄに係止する。このとき、回転体１５１ｅは係合爪１５１ｇ、係合孔１５１ｇ１によって駆動カム１５１に対して他方向への回転が防止されているため、駆動カム１５１の回転が阻止される。そして、アクチュエータ３を操作部５へ再度進入させようとしても、ロック体８０が係止部１５１ｄに係止して駆動カム１５１の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入は防止される。したがって、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入を確実に防止することができる。
【００９０】
なお、上記第２実施形態におけるカムユニットケースを本実施形態で採用してもよいことは言うまでもない。
【００９１】
＜その他＞
なお、ロック体は上記した構成に限定されず、例えば図１２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１２はロック体を示す図である。図１２（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１２（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。さらに、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。なお、先端部８０３ａ，８０４ａに移動体８０２ｊが当接する突部が形成されているのは言うまでもない。
【００９２】
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、移動体を鉄等の磁性材料で構成し、付勢部を電磁石等で構成して、許容部は歪ゲージ等のセンサでロック体の破損を検出して、該検出信号に基づいて付勢部を駆動して移動体が係止部に向う方向に移動するのを許容するように構成してもよい。このような構成とすれば、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、許容部は付勢部が移動体を係止部に向う方向に付勢して移動させるのを許容する。その結果、移動体は駆動カムの係止部に係止して、駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの進入を防止することができる。したがって、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、確実に駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの進入を防止する事ができる。
【００９３】
また、上記した実施形態では、開閉器部に常閉開閉器のみを配設しているが、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
また、上記した実施形態では、復帰バネ８１ｃのバネ荷重（付勢力）によってロック体８０２ｄ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８０２ｄをアンロック位置へ移動させているが、この電磁的吸引力によってロック体８０２ｄ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８０２ｄ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。
【００９７】
また、ヒンジ型電磁石は、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、作動体は、通電状態の電磁石に吸着されて該吸着方向と同じ方向に変位し、伝達部は、作動体を、作動体の吸着方向と反対方向に付勢する付勢体（コイルバネ等）をさらに有し、作動体は、付勢体の付勢に抗して電磁石に吸着される構成でもよい。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切欠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。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【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体ユニットを示す図である。
【図６】この発明の第１実施形態におけるスイッチ本体の一部拡大図である。
【図７】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８】この発明の第２実施形態における駆動カムの拡大図である。
【図９】この発明の第２実施形態における駆動カムの拡大図である。
【図１０】この発明の第３実施形態における駆動カムの拡大図である。
【図１１】この発明の第３実施形態における駆動カムの拡大図である。
【図１２】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】
【００９９】
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
１５，１５０，１５１…駆動カム
１５ａ，１５０ａ，１５１ａ…係合部
１５ｂ，１５０ｂ，１５１ｂ…ロック部
１５ｃ，１５０ｃ，１５１ｃ…カム曲線部
１５ｄ，１５０ｄ，１５１ｄ…係止部
１５０ｅ…カムブロック（被結合体）
１５０ｆ…結合ピン（結合部材）
１５１ｅ…回転体
１５１ｆ…固定ピン（固定部材）
１５１ｇ…係合爪（回転規制手段）
１５１ｇ１…係合孔（回転規制手段）
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
８０２ｆ，８０３ａ，８０４ａ…先端部
８０２ｅ，８０３ｂ，８０４ｂ…基部
８０２ｈ…段差部（突部、許容部）
８０２ｉ…バネ（付勢部）
８０２ｊ…移動体
８１…駆動部
８１ａ…ヒンジ型電磁石（駆動部）
８１ｂ…作動体（駆動部、伝達部）
８１ｄ…リンク体（駆動部、伝達部）
９ａ…アクチュエータ進入口
【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が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の場合、駆動カム（カム体）がロック状態であって、引抜きが阻止されているアクチュエータが、電磁ソレノイドの通電によって正常にロック解除されないまま、ロック体（ロック部材）の破壊強度を越える引抜き方向への力がアクチュエータに強制的に加えられると、次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、強引にアクチュエータを後退させて引抜こうとした場合、アクチュエータが係合している駆動カムを回転させようとする力となる。ところが、電磁ソレノイドに通電されていないため、ロック機構はロックの状態のままであり、操作体はロック体に係止したままである。そのため、アクチュエータを引抜く力が大きいと、ロック体の破壊強度を越えてロック体が破壊され、駆動カムは回転可能な状態となり、アクチュエータが引抜かれるのに伴い、回転することとなる。その結果、駆動カムは正常な状態であるため、操作体は下動して、スイッチ本体の開閉器は開に切り換わる。
【００１０】
また、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生しているのにも関わらず、アクチュエータの再進入に伴ってスイッチ本体の開閉器が正常に動作してしまうため、産業機械へ電源が供給されてしまう。このように、アクチュエータの進入・後退に伴い、スイッチ本体の開閉器が正常に動作してしまうため、ユーザーがロック機構の異常に気付かずに安全スイッチを使用し続けてしまい、危険な状態となることがあった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ロック状態にある安全スイッチのロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときには、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することが可能な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】
【００１２】
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、前記アクチュエータの前記操作部への進入を防止する進入防止手段とを備え、前記駆動カムは、その外周面に係合部、カム曲線部およびロック部がそれぞれ形成され、前記アクチュエータの押込みに伴い、前記アクチュエータの一部が前記係合部に係合し、該係合状態のままで前記アクチュエータが前記操作部に進入するに連れて一方向に回転され、前記アクチュエータの引抜きに伴い、前記アクチュエータが前記操作部から後退するに連れて、前記アクチュエータの一部が前記係合部との係合状態から脱するまで他方向に回転され、この駆動カムの両方向への回転により、前記操作ロッドが前記カム曲線部を摺接することによって往復移動し、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、前記ロック体を移動させる駆動部とを有し、前記進入防止手段は、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止することを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
このように構成された発明では、アクチュエータがスイッチ本体の操作部に押込まれるのに伴い、該アクチュエータの一部が係合部と係合し、該係合状態のままでアクチュエータが操作部に進入するに連れて駆動カムが一方向に回転される。この駆動カムの回転に伴い、操作ロッドがカム曲線部を摺接することによって移動し、該操作ロッドの移動に伴って、開閉器が開閉する。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、該ロック体と駆動カムのロック部とが係合して、駆動カムの回転がロックされる。その結果、該駆動カムと係合しているアクチュエータの後退が阻止され、該アクチュエータを操作部から引抜くことが不可能となる。
【００１４】
このように、駆動カム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を後退させて操作部から引抜こうとした場合、アクチュエータの一部が駆動カムの係合部に係合しているため、駆動カムに強制的な回転力が加わる。ところが、駆動カムのロック部にはロック体が係合したままであるため、アクチュエータを引抜く力が大きい場合、ロック部またはロック体の少なくとも一方が破壊されることがある。その結果、ロック機構はロック状態にあるにも関わらず駆動カムをロックできず、駆動カムは回転可能な状態となり、アクチュエータの引抜きに伴い、アクチュエータが操作部から後退するに連れて、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に回転される。このとき、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生しているため、進入防止手段が駆動カムの回転を阻止する。
【００１５】
なお、操作ロッドは破損することなく正常な状態であり、駆動カムの他方向への回転に伴って操作ロッドがカム曲線部を摺接することによって移動して開閉器が正常に開閉するので、例えば、この開閉器の開閉に基づいてアクチュエータの引抜き（後退）を検出することができる。そして、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ進入させようとしても、進入防止手段が駆動カムの回転をロックした状態であるため、アクチュエータのスイッチ本体への進入は防止される。したがって、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００１６】
また、カムは、その外周面に係止部がさらに形成され、前記進入防止手段は、前記係止部に係脱自在に設けられ、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記係止部に係止して前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止する移動体を有する構成でもよい（請求項２）。このような構成とすれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって、例えば、ロック体が破損し、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に駆動カムが回転された場合、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生し、進入防止手段の移動体が係止部に係止して駆動カムの回転を阻止する。したがって、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ進入させようとしても、移動体が係止部に係止して駆動カムの回転がロックされた状態であるため、アクチュエータのスイッチ本体への進入は防止される。そのため、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００１７】
また、前記ロック機構の少なくとも前記ロック体および前記進入防止手段は、同一のロックユニットケースに収容されてユニット化され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おり、前記ロックユニットケースから前記ロック体の先端部が外部に導出され、前記移動体はその先端が前記ロックユニットケースから出没自在に該ロックユニットケース内に配設されている構成でもよい（請求項３）。このような構成とすれば、ロック体および進入防止手段を同一のロックユニットケースに収容し、ユニット化して駆動部に対して組み込み・取り外し自在に配設しているため、例えば、ロック体に異常が発生した場合には、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。
【００１８】
前記進入防止手段は、前記移動体を前記係止部に向う方向に付勢して移動させる付勢部と、前記ロック機構が前記駆動カムをロックしているときには前記付勢部の付勢による前記移動体の移動を阻止し、前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときには、前記付勢部の付勢による前記移動体の移動を許容する許容部とを備えている構成でもよい（請求項４）。このような構成とすれば、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、許容部は付勢部が移動体を係止部に向う方向に付勢して移動させるのを許容する。その結果、移動体は駆動カムの係止部に係止して、駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの進入を防止することができる。したがって、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、確実に駆動カムの回転をロックしてアクチュエータの進入を防止することができる。
【００１９】
前記ロック体の先端部が前記ロック部に係合し、当該先端部の破壊強度が、前記駆動カムの前記ロック部の破壊強度よりも低く設定され、前記許容部は、前記ロック体の先端部に形成され前記移動体が接離自在に当接し、前記ロック体の先端部と一緒に破損する突部を備えている構成でもよい（請求項５）。このような構成とすれば、ロック機構（ロック体）が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、移動体の移動を許容する許容部を容易に実現することができる。そして、ロック体の先端部の破壊強度は、駆動カムのロック部の破壊強度より低く設定されているため、ロック体の先端部が破損したときには、該先端部に形成されている突部が一緒に破損して、駆動カムの係止部へ向う付勢部の付勢力による移動体の移動が許容され、該移動体は付勢部に付勢されて駆動カムの係止部に向って移動し、係止部に係止して駆動カムの回転を阻止することができる。
【００２０】
また、前記駆動カムは、その外周面に係止部がさらに形成され、前記進入防止手段は、前記駆動カムの周面の一部をなす被結合体と、前記被結合体を前記駆動カムに一体的に結合して前記係止部を被覆するとともに前記被結合体の一部により前記ロック部を形成させる結合部材とを有し、前記結合部材が破損してロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記被結合体が前記駆動カムの周面から脱離して前記係止部が前記駆動カム外に露呈し、前記ロック体が露呈した前記係止部と係合して、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止する構成でもよい（請求項６）。このような構成とすれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって結合部材が破損し、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに被結合体が駆動カムの周面から脱離して係止部が駆動カム外に露呈する。そして、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に駆動カムが回転された場合、ロック状態にあるロック機構のロック体が駆動カムの外周面に形成されている係止部に係止して駆動カムの回転を阻止する。したがって、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ再度進入させようとしても、ロック体が係止部に係止して駆動カムの回転がロックされた状態であるため、アクチュエータのスイッチ本体への進入は防止される。そのため、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。なお、結合部材の破壊強度をロック体の破壊強度よりも低く設定するのが望ましい。
【００２１】
また、前記進入防止手段は、一部に係止部が形成され、前記駆動カムに回転自在に装着されて前記駆動カムの周面の一部をなす回転体と、前記係止部が前記駆動カム外に露呈しないように前記回転体を回転不能に固定して、前記回転体の他の一部により前記ロック部を形成させる固定部材と、前記固定部材の破損時に、前記アクチュエータの後退に伴う前記駆動カムの回転方向と反対の一方向にのみ前記回転体の回転を許容し他方向への回転を規制する回転規制手段とを有し、前記固定部材が破損して、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記回転体の前記一方向への回転によって前記係止部が露呈し、前記ロック体が露呈した前記係止部と係合して、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止する構成でもよい（請求項７）。このような構成とすれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって固定部材が破損し、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、回転体が駆動カムに対して一方向に回転して該回転体の一部に形成された係止部が駆動カム外に露呈する。そして、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に駆動カムが回転された場合、ロック状態にあるロック機構のロック体が係止部に係止する。このとき、回転体は回転規制手段によって駆動カムに対して他方向への回転が防止されているため、駆動カムの回転が阻止される。したがって、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ再進入させようとしても、ロック体が係止部に係止して駆動カムの回転がロックされた状態であるため、アクチュエータのスイッチ本体への進入は防止される。そのため、ロック状態にある安全スイッチのロック機構が駆動カムを正常にロックできない異常が発生したときには、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。なお、固定部材の破壊強度をロック体の破壊強度よりも低く設定するのが望ましい。
【００２２】
また、少なくとも、前記駆動カムおよび前記進入防止手段は、同一のカムユニットケースに収容されてユニット化され前記スイッチ本体に対して組み込み・取り外し自在に配設されている構成でもよい（請求項８）。このような構成とすれば、駆動カムおよび進入防止手段を同一のカムユニットケースに収容し、ユニット化してスイッチ本体に対して組み込み・取り外し自在に配設しているため、例えば、駆動カムのロック部に異常が発生した場合には、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。
【００２３】
また、前記駆動部は、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と、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とを備える構成でもよい（請求項９）。このような構成とすれば、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。このように、ヒンジ型電磁石への通電による電磁的吸引力に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ロック体を移動させているため、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、薄型かつ小型の安全スイッチを提供することができる。
【００２４】
また、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１０）。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、どちらの面でも配設場所へ密着させることができる。したがって、安全スイッチの取り付けの自由度が増し、安全スイッチ取り付けの選択範囲を広げることができる。
【００２５】
また、前記開閉器が、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。
【００２６】
また、前記スイッチ本体内に設けられた常開開閉器および外部装置の動作制御に使用される常閉開閉器を備え、前記アクチュエータの進入に伴う前記操作ロッドの移動により、前記常開開閉器および常閉開閉器がそれぞれ開状態および閉状態となり、前記常開開閉器の開状態により、前記アクチュエータの進入を検出するための電気信号が得られ、前記常閉開閉器の閉状態により前記外部装置を操作不能状態から操作可能状態にする構成でもよい。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。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、このように、駆動カム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を後退させて操作部から引抜くことによってロック部またはロック体の少なくとも一方が破損し、ロック機構がロック状態にあるにも関わらず駆動カムをロックできず、駆動カムが回転可能な状態となった場合には、進入防止手段が駆動カムの回転を阻止する。そして、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータが操作部へ再進入しようとしても、進入防止手段により駆動カムの回転をロックしているため、アクチュエータのスイッチ本体への進入を防止することができる。したがって、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００２８】
また、請求項２に記載の発明によれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって、例えば、ロック体が破損し、アクチュエータの一部が係合部との係合状態から脱するまで他方向に駆動カムが回転された場合、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生し、進入防止手段の移動体が係止部に係止して駆動カムの回転を阻止するため、アクチュエータが引抜かれた後、アクチュエータを操作部へ進入させようとしても、移動体の係止部との係止により駆動カムの回転がロックされており、アクチュエータのスイッチ本体への進入を防止することができる。そのため、安全スイッチのロック機構に駆動カムを正常にロックできない異常が発生しても、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００２９】
また、請求項３に記載の発明によれば、ロック体および進入防止手段を同一のロックユニットケースに収容し、ユニット化して駆動部に対して組み込み・取り外し自在に配設しているため、例えば、ロック体に異常が発生した場合には、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。
【００３０】
また、請求項４に記載の発明によれば、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、許容部は付勢部が移動体を係止部に向う方向に付勢して移動させるのを許容するので、移動体は駆動カムの係止部に係止して駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの侵入を防止することができる。したがって、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、確実に駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの進入を防止することができる。
【００３１】
また、請求項５に記載の発明によれば、ロック機構（ロック体）が駆動カムをロックできない異常が発生したときに移動体の移動を許容する許容部を、突部によって容易に実現することができる。そして、ロック体の先端部の破壊強度は、駆動カムのロック部の破壊強度より低く設定されているため、ロック体の先端部が破損したときには、該先端部に形成されている突部が一緒に破損して、駆動カムの係止部へ向う付勢部の付勢力による移動体の移動が許容され、該移動体は付勢部に付勢されて駆動カムの係止部に向って移動し、係止部に係止して駆動カムの回転を阻止することができる。
【００３２】
また、請求項６に記載の発明によれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって結合部材が破損し、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに被結合体が駆動カムの周面から脱離して係止部が駆動カム外に露呈して、ロック体が駆動カムの外周面に形成されている係止部に係止して駆動カムの回転を阻止する。そのため、アクチュエータを操作部へ再度進入させようとしても、ロック体の係止部との係止により駆動カムの回転がロックされており、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００３３】
また、請求項７に記載の発明によれば、駆動カム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が操作部から引抜かれることによって固定部材が破損し、ロック状態にあるロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、回転体が駆動カムに対して一方向に回転し回転体の係止部が駆動カム外に露呈して、ロック体が係止部に係止する。このとき、回転体は回転規制手段によって駆動カムに対して他方向への回転が防止されるため、駆動カムの回転が阻止される。したがって、アクチュエータを操作部へ再度進入させようとしても、ロック体の係止部との係止により駆動カムの回転をロックすることができ、アクチュエータのスイッチ本体への進入を確実に防止することができる。
【００３４】
また、請求項８に記載の発明によれば、駆動カムおよび進入防止手段を同一のカムユニットケースに収容し、ユニット化してスイッチ本体に対して組み込み・取り外し自在に配設しているため、例えば、駆動カムのロック部に異常が発生した場合には、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。
【００３５】
また、請求項９に記載の発明によれば、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ロック体を移動させているため、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、薄型かつ小型の安全スイッチを提供することができる。
【００３６】
請求項１０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、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を水平／垂直向きのどちらにでも、また、安全スイッチを配設場所に裏表、どちらの面でも密着して配設することもできる。したがって、安全スイッチの取り付けの自由度が増し、安全スイッチ取り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】
【００３７】
＜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はロック体ユニットを示す図、図６はスイッチ本体の一部拡大図、図７は安全スイッチの外観図を示す。
【００３８】
本発明における安全スイッチは、上記した従来のものと同様に、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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の上部外周面には、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の上部外周面で係合部１５ａの右寄りには後述するロック機構部８のロック体８０２ｄ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の下部外周面にはカム曲線部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。また、駆動カム１５の右部外周面には、後述する移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２（本発明の「進入防止手段」に相当）が係止する係止部１５ｄが形成されている。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、上記したロック体８０２ｄとロック体８０２ｄを移動させる駆動部８１とを有するロック機構８ａと、常開および常閉開閉器が内蔵されたロック開閉器部８ｂと、手動ロック解除機構８ｃとから構成されている。また、図５に示すように、ロック体８０２ｄと移動体８０２ｊは同一のロックユニットケース（ロック体支持部８０２ｃ）に収容されてロック体ユニット８０２としてユニット化されており、駆動部８１に対して組み込み、取り外し自在に配設されている。
【００５０】
続いて、図５を参照しつつ、ロック機構８ａを構成するロック体ユニット８０２（ロック体８０２ｄ）について詳述する。図５（ａ）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。なお、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆはロック体ユニット８０２の外部に導出されており、ロック体ユニット８０２が駆動部８１に組み込まれた状態で、ロック体８０２ｄ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８０２ｃに支持されている。そして、ロック体８０２ｄがロック位置に移動した際、先端部８０２ｆ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８０２ｄがアンロック位置に移動した際、先端部８０２ｆ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。
【００５１】
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。また、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆの外径は基部８０２ｅの外径よりも大きく構成されており、上記した移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が接離自在に当接する段差部８０２ｈ（本発明の「許容部」、「突部」に相当）が形成されている。また、ロック体８０２ｄの基部８０２ｅにはフランジ部８０２ｋが形成されており、このフランジ部８０２ｋと段差部８０２ｈとの間に、その先端８０２ｊ２がロック体ユニット８０２から出没自在に移動体８０２ｊが配設されている。移動体８０２ｊとフランジ部８０２ｋとの間にはバネ８０２ｉ（本発明の「付勢部」に相当）が介装されており、移動体８０２ｊをロック体８０２ｄの先端部８０２ｆの方向へ移動させる向きに付勢している。すなわち、ロック体ユニット８０２が駆動部８１に組み込まれた状態において、バネ８０２ｉは移動体８０２ｊを駆動カム１５の係止部１５ｄに向う方向に付勢している。なお、後述するような、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆが破損して駆動カム１５をロックできない異常が発生する前は、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が段差部８０２ｈに当接しており、移動体８０２ｊはロック体８０２ｄの段差部８０２ｈとフランジ部８０２ｋとの間に係止されている。そのため、ロック体８０２ｄがロック位置とアンロック位置との間で移動するときには、移動体８０２ｊはロック体８０２ｄと一体的に移動する。
【００５２】
また、図５（ｂ）に示すように、段差部８０２ｈはロック体８０２ｄの先端部８０２ｆと一緒に破損するように構成されている。このように、先端部８０２ｆが破損した場合、移動体８０２ｊが当接している段差部８０２ｈも一緒に破損するため、移動体８０２ｊはバネ８０２ｉの付勢力によってロック体８０２ｄの先端方向へ移動する。そして、後述するように、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が駆動カム１５の係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止する（図６（ｂ）参照）。
【００５３】
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と、作動体８１ｂの変位をロック体８０２ｄ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８０２ｄ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。
【００５４】
作動体８１ｂは、その屈曲部８１ｂ１が鈍角となるように構成された略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、その付勢力が左方を向く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が連結されており、リンク体８１ｄにロック体８０２ｄが軸支されている。
【００５５】
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８０２ｄ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へ吸引される。その結果、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８０２ｄ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、リンク体８１ｄが、本発明の「伝達部」として機能している。
【００５６】
また、ロック開閉器部８ｂのケース８２内には常開および常閉開閉器が配設されている（図示省略）。これら、常開および常閉開閉器のうちの可動開閉器はそれぞれ、上記したリンク体８１ｄに支持されている。したがって、これらの可動開閉器はリンク体８１ｄの動きに連動して、それぞれ同じ方向に移動することとなる。この実施形態では、リンク体８１ｄが左方に移動した場合、すなわち、ロック体８０２ｄがロック位置へ移動した場合、常開および常閉開閉器は、それぞれ開および閉状態となり、リンク体８１ｄが右方へ移動した場合、すなわち、ロック体８０２ｄがアンロック位置へ移動した場合、常開および常閉開閉器は、それぞれが閉および開状態となるように構成されている。また、上記したように、例えば、ケース８２内の常閉開閉器と、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常閉開閉器３９とが直列に接続されている。また、これらの常開開閉器の電気信号をモニタすることによって、ロック体８０２ｄの動作を検出することができる。
【００５７】
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８０２ｄがロック位置へ移動して、ロック体８０２ｄ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８０２ｄも連動して右方へ移動し、ロック体８０２ｄ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。
【００５８】
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８０２ｄ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、ロック開閉器部８ｂの常開および常閉開閉器は、それぞれ閉および開状態となっている。
【００５９】
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の進入するに連れて駆動カム１５が時計方向（一方向）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、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８０２ｄ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８０２ｄが左方に移動して、ロック部１５ｂとロック体８０２ｄの先端部８０２ｆ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の引抜が阻止された状態となる（図６（ａ）参照）。また、ロック体８０２ｄがロック位置へ移動することによって、ロック開閉器部８ｂの常開および常閉開閉器は、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。
【００６０】
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右方に移動するため、ロック体８０２ｄ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８０２ｄ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８０２ｄがアンロック位置へと移動するのに伴い、ロック開閉器部８ｂの常閉開閉器および常開開閉器が、それぞれ開および閉状態に切り換わり、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。
【００６１】
ところで、図２および図６（ａ）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、図４および図６（ｂ）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８０２ｄの先端部８０２ｆ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８０２ｆ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、孔８０２ｇを設けて先端部８０２ｆ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８０２ｄの先端部８０２ｆ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。
【００６２】
そして、アクチュエータ３の引抜きに伴い、アクチュエータ３が操作部５から後退するに連れて、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まで駆動カム１５は反時計方向（他方向）へ回転される。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。
【００６３】
また、図４および図６（ｂ）に示すように、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆと一緒に段差部８０２ｈが破損するため、本発明の進入防止手段としての移動体８０２ｊがバネ８０２ｉの付勢力によって左方に移動して、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止する。そして、防護扉等を開放することによってアクチュエータ３が引抜かれた後、再び、防護扉等を閉じるときには、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２が係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３がスイッチ本体１（操作部５）へ進入することが確実に防止される。
【００６４】
以上のように、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８０２ｄ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から後退するに連れて駆動カム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。
【００６５】
また、ロック体８０２ｄが破損してしまい、ロック体８０２ｄ（ロック機構８ａ）がロック状態にあるにも関わらず、駆動カム１５の回転をロックできない異常が発生している場合には、移動体８０２ｊが係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止して、アクチュエータ３の操作部５への進入を防止することができる。したがって、ロック体８０２ｄが破損してしまい、ロック機構８ａがロック状態にあるにも関わらず駆動カム１５を正常にロックできない異常が発生したときに、アクチュエータの３の引抜き後、再びアクチュエータ３を操作部５へ進入させようとしたとしても、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入を確実に防止することができる。
【００６６】
また、この実施形態では、ロック体８０２ｄおよび移動体８０２ｊをロック体ユニット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１５のロック部１５ｂを正常な状態に維持する事が出来る。したがって、アクチュエータ３が安全スイッチ本体１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事ができる。
【００６７】
また、この実施形態では、ロック体８０２ｄは段差部８０２ｈと先端部８０２ｆとを一緒に破損するように一体的に構成しているため、ロック機構８ａ（ロック体８０２ｄ）が破損して駆動カム１５の回転をロックできない異常が発生したときに、移動体８０２ｊの係止部１５ｄへ向う移動を許容する許容部としての段差部８０２ｈを容易に実現することができる。そして、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆの破壊強度は、駆動カム１５のロック部１５ｂの破壊強度より低く設定されているため、ロック体８０２ｄの先端部８０２ｆが破損したときには、先端部８０２ｆに形成されている段差部８０２ｈ（突部、許容部）が一緒に破損して、駆動カム１５の係止部１５ｄへ向うバネ８０２ｉの付勢力による移動体８０２ｊの移動が許容され、移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２はバネ８０２ｉに付勢されて駆動カム１５の係止部１５ｄに向って移動し、係止部１５ｄに係止して駆動カム１５の回転を阻止することができる。なお、この実施形態では、許容部としてロック体８０２ｄの先端部８０２ｆの外周全体にわたる段差部８０２ｈを形成しているが、この段差部８０２ｈは必ずしも全周にわたる必要はなく、少なくとも移動体８０２ｊの先端８０２ｊ２当接可能な位置に形成された突部または突起であればよい。
【００６８】
また、この実施形態では、ヒンジ型電磁石８１ａをそのコア（中心軸）の方向がロック体８０２ｄのロック位置とアンロック位置との間の移動方向にほぼ直交するように配設し、ヒンジ型電磁石８１ａへの通電により発生した電磁的吸引力が働く方向を、作動体８１ｂおよびリンク体８１ｄを介して偏向してロック体８０２ｄに伝達することによって、ロック体８０２ｄを移動させているため、例えば、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、安全スイッチ全体の薄型化、小型化を図ることができる。
【００６９】
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７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、アクチュエータ進入口９ａ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、どちらの面でも配設場所へ密着させることができる。したがって、安全スイッチの取り付けの自由度が増し、安全スイッチ取り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、安全スイッチの取り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７（ａ）は安全スイッチの表面を上側にした図、図７（ｂ）は安全スイッチの裏面を上側にした図である。
【００７０】
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。
【００７１】
また、上記した実施形態では、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。
【００７２】
＜第２実施形態＞
つぎに本発明にかかる安全スイッチの第２実施形態について図８，９を参照して説明する。この第２実施形態が、上記第１実施形態と相違する点は、進入防止手段が駆動カムと一体化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ため、以下では、図１ないし図４も参照しつつ主として第１実施形態との相違点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、同一符号を引用してその構成および動作の説明を省略する。
【００７３】
図８は正常な状態の状態の駆動カムを示す図であり、図８（ａ）は駆動カムの斜視図、図８（ｂ１），（ｃ１）は図２に示すロック状態を示す図、図８（ｂ２），（ｃ２）は図１に示すアンロック状態を示す図である。また、図８（ｂ１），（ｂ２）は駆動カムの図８（ａ）中のＡ−Ａ断面図であってそれぞれ異なる状態を示し、図８（ｃ１），（ｃ２）は図８（ａ）を紙面に向かって左方向から見た駆動カムの平面図であってそれぞれ異なる状態を示す。また、図９は異常発生状態の駆動カムを示す図であり、結合ピン１５０ｆが破損してカムブロック１５０ｅが駆動カム１５０の周面から脱離して係止部１５０ｄが駆動カム１５０外に露呈した状態を示しており、図９（ａ）は駆動カムの斜視図、図９（ｂ），（ｃ）は図４と同様にロック機構がロック状態にあるときに強引にアクチュエータを引抜いた状態を示す図である。また、図９（ｂ）は駆動カムの図９（ａ）中のＢ−Ｂ断面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）を紙面に向かって左方向から見た駆動カムの平面図である。
【００７４】
図８，９に示すように、この駆動カム１５０には、周面に係止部１５０ｄが形成されている。駆動カム１５０の周面の係止部１５０ｄ付近には図９（ａ）に示すように凹溝部１５０ｄ１が形成されており、後述するカムブロック１５０ｅの一部に凸状に形成された嵌合部１５０ｅ１が凹溝部１５０ｄ１に嵌って摺動するようになっている。そして、係止部１５０ｄに形成された透孔１５０ｄ２およびカムブロック１５０ｅに形成された透孔１５０ｅ２に結合ピン１５０ｆが挿通することよって、カムブロック１５０ｅが駆動カム１５０に一体的に結合され係止部１５０ｄを被覆した状態で駆動カム１５０の周面の一部を構成しており、こうして駆動カム１５０の周面にロック部１５０ｂが形成されている。このように、カムブロック１５０ｅが本発明の「被結合体」として、結合ピン１５０ｆが本発明の「結合部材」としてそれぞれ機能している。
【００７５】
この実施形態では、図２に示す状態と同様に、アクチュエータ３が操作部５内に進入した状態では、図８（ｂ１），（ｃ１）に示すようにロック体８０がロック部１５０ｂに係合して、駆動カム１５０の回転がロックされ、アクチュエータ３の引抜きが防止されるとともに、操作ロッド２１がカム曲線部１５０ｃを径大部から径小部へと摺接しつつ上動し、開閉器部７０の開閉器の開閉状態が切り換わる。また、ヒンジ型電磁石８１ａへの通電によってロック体８０をアンロック位置へ移動させた後、アクチュエータ３の引抜きに伴い、図１に示す状態と同様に、駆動カム１５０が反時計方向に回転して操作ロッド２１が駆動カム１５０のカム曲線部１５０ｃの径小部から径大部へと摺接する。その結果、操作ロッド２１が下動して開閉器部７０の開閉器の開閉状態が切り換わる（図８（ｂ２），（ｃ２）参照）。
【００７６】
続いて、図８（ｂ１），（ｃ１）に示すように駆動カム１５０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説明する。駆動カム１５０の回転がロック体８０によりロックされた状態でアクチュエータ３を強引に後退させると、アクチュエータ３の連結片３ｃが駆動カム１５０の係合部１５０ａに係合しているため、駆動カム１５０に強制的な回転力が加わる。このとき、駆動カム１５０のロック部１５０ｂにはロック体８０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を係止しているロック体８０とロック部１５０ｂ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、この実施形態では、結合ピン１５０ｆの破壊強度を、ロック体８０の破壊強度よりも低くなるように構成しているため、図９（ａ）に示すように、破壊強度の低い結合ピン１５０ｆがロック体８０よりも先に破損し、カムブロック１５０ｅが駆動カム１５０から脱離してロック体８０の先端が係合すべきロック部１５０ｂがなくなり、駆動カム１５０が回転可能な状態となる。
【００７７】
そして、アクチュエータ３の引抜きに伴い、アクチュエータ３が操作部５から後退するに連れて、アクチュエータ３の連結片３ｃが係合部１５０ａとの係合状態から脱するまで駆動カム１５０は反時計方向（他方向）へ回転される。このとき、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、駆動カム１５０のカム曲線部１５０ｃ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１５０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１５０ｃ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の開閉器の開閉状態が正常に切り換わる。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。
【００７８】
一方、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、結合ピン１５０ｆが破損してカムブロック１５０ｅが駆動カム１５０の周面から脱離すると、係止部１５０ｄが駆動カム１５０外に露呈して、駆動カム１５０の回転に伴いロック体８０が露呈した係止部１５０ｄに係止して駆動カム１５０の回転を阻止する。その結果、防護扉等を開放することによってアクチュエータ３が強引に引抜かれた後、再び、防護扉等を閉じようとしても、ロック体８０の係止部１５０ｄとの係止により駆動カム１５０の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３のスイッチ本体１（操作部５）へ進入が防止される。
【００７９】
以上のように、この実施形態では、駆動カム１５０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が操作部５から引抜かれることによって結合ピン１５０ｆが破損し、ロック状態にあるロック機構８ａが駆動カム１５０をロックできない異常が発生しても、カムブロック１５０ｅが駆動カム１５０の周面から脱離して係止部１５０ｄが駆動カム１５０外に露呈して、ロック体８０が駆動カム１５０の外周面に形成されている係止部１５０ｄに係止して駆動カム１５０の回転を阻止する。そして、アクチュエータ３を操作部５へ再度進入させようとしても、ロック体８０が係止部１５０ｄに係止して駆動カム１５０の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入は防止される。したがって、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入を確実に防止することができる。
【００８０】
なお、ケース部材１１をカムユニットケースとして、カムブロック１５０ｅが一体的に結合された駆動カム１５０をカムユニットケースに収容し、ユニット化してスイッチ本体１に対して組み込み・取り外し自在に配設する構成としてもよい。このような構成とすれば、例えば、駆動カム１５０のロック部１５０ｂに異常が発生した場合には、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１を復元することができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
続いて、本発明にかかる本発明にかかる安全スイッチの第３実施形態について図１０，１１を参照して説明する。この第３実施形態が、上記第２実施形態と相違する点は、進入防止手段としての回転体に係止部が設けられている点であり、その他の構成および動作は上記第１および第２実施形態と同様であるため。以下では図１ないし図４も参照しつつ主として第１および第２実施形態との相違点について詳細に述べる。なお、第１および第２実施形態と同一な構成および動作については、同一符号を引用してその構成および動作の説明を省略する。
【００８２】
図１０は正常な状態の駆動カムを示す図であり、図１０（ａ１），（ｂ１）は図２に示すロック状態を示す図、図１０（ａ２），（ｂ２）は図１に示すアンロック状態を示す図である。また、図１０（ａ１），（ａ２）は駆動カム１５１の回転軸１３にほぼ直交する平面での駆動カム１５１の断面図であってそれぞれ異なる状態を示し、図１０（ｂ１），（ｂ２）は駆動カム１５１の平面図であってそれぞれ異なる状態を示す。また、図１１は異常発生状態の駆動カムを示す図であり、固定ピン１５１ｆが破損して回転体１５１ｅが駆動カム１５１に対して回転して係止部１５１ｄが露呈した状態を示しており、図１１（ａ），（ｂ）は図４と同様にロック機構がロック状態にあるときに強引にアクチュエータ３を引抜いた状態を示す図である。また、図１１（ａ）駆動カム１５１の回転軸１３にほぼ直交する平面での駆動カム１５１の断面図であり、図１１（ｂ）は駆動カムの平面図である。
【００８３】
図１０，１１に示すように、この駆動カム１５１には、周面に回転体１５１ｅが回転軸１３０を回転の中心軸として回転自在に配設可能に深い溝状の切込１５１ｈが形成されており、この切込１５１ｈに、一部に係止部１５１ｄが形成された回転体１５１ｅが回転自在に駆動カム１５１の周面の一部をなすように装着されている。そして、係止部１５１ｄが駆動カム１５１外に露呈しないように、回転体１５１ｅに形成された透孔１５１ｅ１および駆動カム１５１に形成された透孔１５１ｅ２に固定ピン１５１ｆが挿通されることで、回転体１５１ｅは駆動カム１５１に対して回転不能に固定されている。その結果、この回転不能に固定された状態で、回転体１５１の係止部１５１ｄが形成されていない他の一部により、駆動カム１５１の周面にロック部１５１ｂが形成されている。このように、固定ピン１５１ｆが本発明の「固定部材」として機能している。
【００８４】
また、回転体１５１ｅには、後述するように回転体１５１ｅを回転不能に固定している固定ピン１５１ｆが破損したときに、アクチュエータ３の後退に伴う駆動カム１５１の回転方向（反時計方向）と反対の一方向（時計方向）にのみ回転体１５１ｅの回転を許容し、他方向への回転体１５１ｅの回転を規制する係合爪１５１ｇが設けられている。また、駆動カム１５１には係合爪１５１ｇが係合自在な係合孔１５１ｇ１が形成されており、この係合孔１５１ｇ１に係合爪１５１ｇが係合することによって、回転体１５１ｅの他方向への回転が規制される。このように、係合爪１５１ｇおよび係合孔１５１ｇ１が本発明の「回転規制手段」として機能している。なお、本実施形態では、駆動カム１５１に切込１５１ｈを形成して、この切込１５１ｈに回転体１５１ｅを配設しているが、同形の駆動カム2枚によって回転体１５１ｅを挟持する構成としてもよいことは言うまでもない。
【００８５】
この実施形態では、上記第２実施形態と同様に、アクチュエータ３が操作部５内に進入した状態では、図１０（ａ１），（ｂ１）に示すようにロック体８０がロック部１５１ｂに係合して、駆動カム１５１の回転がロックされ、アクチュエータ３の引抜きが防止されるとともに、操作ロッド２１がカム曲線部１５１ｃを径大部から径小部へと摺接しつつ上動し、開閉器部７０の開閉器の開閉状態が切り換わる。また、ヒンジ型電磁石８１ａへの通電によってロック体８０をアンロック位置へ移動させた後、アクチュエータ３の引抜きに伴い、駆動カム１５１が反時計方向に回転して操作ロッド２１が駆動カム１５１のカム曲線部１５１ｃの径小部から径大部へと摺接する。その結果、操作ロッド２１が下動して開閉器部７０の開閉器の開閉状態が切り換わる（図１０（ａ２），（ｂ２）参照）。
【００８６】
続いて、図１０（ａ１），（ｂ１）に示すように駆動カム１５１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説明する。駆動カム１５１の回転がロック体８０によりロックされた状態でアクチュエータ３を強引に後退させると、アクチュエータ３の連結片３ｃが駆動カム１５１の係合部１５１ａに係合しているため、駆動カム１５１に強制的な回転力が加わる。このとき、駆動カム１５１のロック部１５１ｂにはロック体８０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１５１を係止しているロック体８０とロック部１５１ｂ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から強引に引抜くと、この実施形態では、固定ピン１５１ｆの破壊強度をロック体８０の破壊強度よりも低くなるように構成しているため、図１１（ａ）に示すように、破壊強度の低い固定ピン１５１ｆがロック体８０よりも先に破損し、回転体１５１ｅが駆動カム１５１に対して時計回りに回転してロック体８０の先端が係合すべきロック部１５１ｂがなくなり、駆動カムが回転可能な状態となる。
【００８７】
そして、アクチュエータ３の引抜きに伴い、上記第２実施形態と同様に、駆動カム１５１は反時計方向（他方向）へ回転して操作ロッド２１が下動し、開閉器部７０の開閉器の開閉状態が正常に切り換わって産業機械への電源が確実に遮断される。
【００８８】
一方、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、結合ピン１５１ｆが破損してロック状態にあるロック体８０が駆動カム１５１の回転をロックできない異常が発生したときに、回転体１５１ｅはアクチュエータ３の引抜きに伴う駆動カム１５１の反時計方向への回転と反対の一方向へ係止部１５１ｄが露呈するまで回転する。そして、係合爪１５１ｇが係合孔１５１ｇ１に係合することによって、回転体１５１ｅの駆動カム１５１に対する回転が規制される。その結果、ロック体８０が露呈した係止部１５１ｄに係止して駆動カム１５１の回転を阻止する。したがって、防護扉等を開放することによってアクチュエータ３が強引に引抜かれた後、再び、防護扉等を閉じようとしても、ロック体８０の係止部１５１ｄとの係止により駆動カム１５１の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３のスイッチ本体１（操作部５）へ進入が防止される。
【００８９】
以上のように、この実施形態では、駆動カム１５１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が操作部５から引抜かれることによって固定ピン１５１ｆが破損し、ロック状態にあるロック機構８ａが駆動カム１５１をロックできない異常が発生しても、回転体１５１ｅが駆動カム１５１に対して一方向に回転して、回転体１５１ｅの一部に形成された係止部１５１ｄが駆動カム１５１外に露呈して、ロック体８０が係止部１５１ｄに係止する。このとき、回転体１５１ｅは係合爪１５１ｇ、係合孔１５１ｇ１によって駆動カム１５１に対して他方向への回転が防止されているため、駆動カム１５１の回転が阻止される。そして、アクチュエータ３を操作部５へ再度進入させようとしても、ロック体８０が係止部１５１ｄに係止して駆動カム１５１の回転がロックされた状態であるため、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入は防止される。したがって、アクチュエータ３のスイッチ本体１への進入を確実に防止することができる。
【００９０】
なお、上記第２実施形態におけるカムユニットケースを本実施形態で採用してもよいことは言うまでもない。
【００９１】
＜その他＞
なお、ロック体は上記した構成に限定されず、例えば図１２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１２はロック体を示す図である。図１２（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１２（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。さらに、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。なお、先端部８０３ａ，８０４ａに移動体８０２ｊが当接する突部が形成されているのは言うまでもない。
【００９２】
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、移動体を鉄等の磁性材料で構成し、付勢部を電磁石等で構成して、許容部は歪ゲージ等のセンサでロック体の破損を検出して、該検出信号に基づいて付勢部を駆動して移動体が係止部に向う方向に移動するのを許容するように構成してもよい。このような構成とすれば、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、許容部は付勢部が移動体を係止部に向う方向に付勢して移動させるのを許容する。その結果、移動体は駆動カムの係止部に係止して、駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの進入を防止することができる。したがって、ロック機構が駆動カムをロックできない異常が発生したときに、確実に駆動カムの回転を阻止してアクチュエータの進入を防止する事ができる。
【００９３】
また、上記した実施形態では、開閉器部に常閉開閉器のみを配設しているが、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
また、上記した実施形態では、復帰バネ８１ｃのバネ荷重（付勢力）によってロック体８０２ｄ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８０２ｄをアンロック位置へ移動させているが、この電磁的吸引力によってロック体８０２ｄ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８０２ｄ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。
【００９７】
また、ヒンジ型電磁石は、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、作動体は、通電状態の電磁石に吸着されて該吸着方向と同じ方向に変位し、伝達部は、作動体を、作動体の吸着方向と反対方向に付勢する付勢体（コイルバネ等）をさらに有し、作動体は、付勢体の付勢に抗して電磁石に吸着される構成でもよい。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切欠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。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【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体ユニットを示す図である。
【図６】この発明の第１実施形態におけるスイッチ本体の一部拡大図である。
【図７】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８】この発明の第２実施形態における駆動カムの拡大図である。
【図９】この発明の第２実施形態における駆動カムの拡大図である。
【図１０】この発明の第３実施形態における駆動カムの拡大図である。
【図１１】この発明の第３実施形態における駆動カムの拡大図である。
【図１２】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】
【００９９】
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
１５，１５０，１５１…駆動カム
１５ａ，１５０ａ，１５１ａ…係合部
１５ｂ，１５０ｂ，１５１ｂ…ロック部
１５ｃ，１５０ｃ，１５１ｃ…カム曲線部
１５ｄ，１５０ｄ，１５１ｄ…係止部
１５０ｅ…カムブロック（被結合体）
１５０ｆ…結合ピン（結合部材）
１５１ｅ…回転体
１５１ｆ…固定ピン（固定部材）
１５１ｇ…係合爪（回転規制手段）
１５１ｇ１…係合孔（回転規制手段）
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
８０２ｆ，８０３ａ，８０４ａ…先端部
８０２ｅ，８０３ｂ，８０４ｂ…基部
８０２ｈ…段差部（突部、許容部）
８０２ｉ…バネ（付勢部）
８０２ｊ…移動体
８１…駆動部
８１ａ…ヒンジ型電磁石（駆動部）
８１ｂ…作動体（駆動部、伝達部）
８１ｄ…リンク体（駆動部、伝達部）
９ａ…アクチュエータ進入口
【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、
前記アクチュエータの前記操作部への進入を防止する進入防止手段とを備え、
前記駆動カムは、その外周面に係合部、カム曲線部およびロック部がそれぞれ形成され、前記アクチュエータの押込みに伴い、前記アクチュエータの一部が前記係合部に係合し、該係合状態のままで前記アクチュエータが前記操作部に進入するに連れて一方向に回転され、前記アクチュエータの引抜きに伴い、前記アクチュエータが前記操作部から後退するに連れて、前記アクチュエータの一部が前記係合部との係合状態から脱するまで他方向に回転され、この駆動カムの両方向への回転により、前記操作ロッドが前記カム曲線部を摺接することによって往復移動し、
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、前記ロック体を移動させる駆動部とを有し、
前記進入防止手段は、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止することを特徴とする安全スイッチ。
【請求項２】
前記駆動カムは、その外周面に係止部がさらに形成され、
前記進入防止手段は、前記係止部に係脱自在に設けられ、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記係止部に係止して前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止する移動体を有する
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】
前記ロック機構の少なくとも前記ロック体および前記進入防止手段は、同一のロックユニットケースに収容されてユニット化され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おり、
前記ロックユニットケースから前記ロック体の先端部が外部に導出され、前記移動体はその先端が前記ロックユニットケースから出没自在に該ロックユニットケース内に配設されていることを特徴とする請求項２記載の安全スイッチ。
【請求項４】
前記進入防止手段は、前記移動体を前記係止部に向う方向に付勢して移動させる付勢部と、
前記ロック機構が前記駆動カムをロックしているときには前記付勢部の付勢による前記移動体の移動を阻止し、前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときには、前記付勢部の付勢による前記移動体の移動を許容する許容部と
を備えていることを特徴とする請求項２または３記載の安全スイッチ。
【請求項５】
前記ロック体の先端部が前記ロック部に係合し、当該先端部の破壊強度が、前記駆動カムの前記ロック部の破壊強度よりも低く設定され、前記許容部は、前記ロック体の先端部に形成され前記移動体が接離自在に当接し、前記ロック体の先端部と一緒に破損する突部を備えていることを特徴とする請求項４記載の安全スイッチ。
【請求項６】
前記駆動カムは、その外周面に係止部がさらに形成され、
前記進入防止手段は、前記駆動カムの周面の一部をなす被結合体と、前記被結合体を前記駆動カムに一体的に結合して前記係止部を被覆するとともに前記被結合体の一部により前記ロック部を形成させる結合部材とを有し、
前記結合部材が破損してロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記被結合体が前記駆動カムの周面から脱離して前記係止部が前記駆動カム外に露呈し、前記ロック体が露呈した前記係止部と係合して、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止す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７】
前記進入防止手段は、
一部に係止部が形成され、前記駆動カムに回転自在に装着されて前記駆動カムの周面の一部をなす回転体と、
前記係止部が前記駆動カム外に露呈しないように前記回転体を回転不能に固定して、前記回転体の他の一部により前記ロック部を形成させる固定部材と、
前記固定部材の破損時に、前記アクチュエータの後退に伴う前記駆動カムの回転方向と反対の一方向にのみ前記回転体の回転を許容し他方向への回転を規制する回転規制手段とを有し、
前記固定部材が破損して、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記回転体の前記一方向への回転によって前記係止部が露呈し、前記ロック体が露呈した前記係止部と係合して、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止す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８】
少なくとも、前記駆動カムおよび前記進入防止手段は、同一のカムユニットケースに収容されてユニット化され前記スイッチ本体に対して組み込み・取り外し自在に配設されていることを特徴とする請求項６または７記載の安全スイッチ。
【請求項９】
前記駆動部は、
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と、
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と
を備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項１０】
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９のいずれかに記載の安全スイッチ。
【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、
前記アクチュエータの前記操作部への進入を防止する進入防止手段とを備え、
前記駆動カムは、その外周面に係合部、カム曲線部およびロック部がそれぞれ形成され、前記アクチュエータの押込みに伴い、前記アクチュエータの一部が前記係合部に係合し、該係合状態のままで前記アクチュエータが前記操作部に進入するに連れて一方向に回転され、前記アクチュエータの引抜きに伴い、前記アクチュエータが前記操作部から後退するに連れて、前記アクチュエータの一部が前記係合部との係合状態から脱するまで他方向に回転され、この駆動カムの両方向への回転により、前記操作ロッドが前記カム曲線部を摺接することによって往復移動し、
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、前記ロック体を移動させる駆動部とを有し、
前記進入防止手段は、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止することを特徴とする安全スイッチ。
【請求項２】
前記駆動カムは、その外周面に係止部がさらに形成され、
前記進入防止手段は、前記係止部に係脱自在に設けられ、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記係止部に係止して前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止する移動体を有する
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】
前記ロック機構の少なくとも前記ロック体および前記進入防止手段は、同一のロックユニットケースに収容されてユニット化され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おり、
前記ロックユニットケースから前記ロック体の先端部が外部に導出され、前記移動体はその先端が前記ロックユニットケースから出没自在に該ロックユニットケース内に配設されていることを特徴とする請求項２記載の安全スイッチ。
【請求項４】
前記進入防止手段は、前記移動体を前記係止部に向う方向に付勢して移動させる付勢部と、
前記ロック機構が前記駆動カムをロックしているときには前記付勢部の付勢による前記移動体の移動を阻止し、前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときには、前記付勢部の付勢による前記移動体の移動を許容する許容部と
を備えていることを特徴とする請求項２または３記載の安全スイッチ。
【請求項５】
前記ロック体の先端部が前記ロック部に係合し、当該先端部の破壊強度が、前記駆動カムの前記ロック部の破壊強度よりも低く設定され、前記許容部は、前記ロック体の先端部に形成され前記移動体が接離自在に当接し、前記ロック体の先端部と一緒に破損する突部を備えていることを特徴とする請求項４記載の安全スイッチ。
【請求項６】
前記駆動カムは、その外周面に係止部がさらに形成され、
前記進入防止手段は、前記駆動カムの周面の一部をなす被結合体と、前記被結合体を前記駆動カムに一体的に結合して前記係止部を被覆するとともに前記被結合体の一部により前記ロック部を形成させる結合部材とを有し、
前記結合部材が破損してロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記被結合体が前記駆動カムの周面から脱離して前記係止部が前記駆動カム外に露呈し、前記ロック体が露呈した前記係止部と係合して、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止す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７】
前記進入防止手段は、
一部に係止部が形成され、前記駆動カムに回転自在に装着されて前記駆動カムの周面の一部をなす回転体と、
前記係止部が前記駆動カム外に露呈しないように前記回転体を回転不能に固定して、前記回転体の他の一部により前記ロック部を形成させる固定部材と、
前記固定部材の破損時に、前記アクチュエータの後退に伴う前記駆動カムの回転方向と反対の一方向にのみ前記回転体の回転を許容し他方向への回転を規制する回転規制手段とを有し、
前記固定部材が破損して、ロック状態にある前記ロック機構が前記駆動カムをロックできない異常が発生したときに、前記回転体の前記一方向への回転によって前記係止部が露呈し、前記ロック体が露呈した前記係止部と係合して、前記駆動カムの回転を阻止して前記アクチュエータの進入を防止す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８】
少なくとも、前記駆動カムおよび前記進入防止手段は、同一のカムユニットケースに収容されてユニット化され前記スイッチ本体に対して組み込み・取り外し自在に配設されていることを特徴とする請求項６または７記載の安全スイッチ。
【請求項９】
前記駆動部は、
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と、
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と
を備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項１０】
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９のいずれかに記載の安全スイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
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【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
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【公開番号】特開２００６−３２４０８７（Ｐ２００６−３２４０８７Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４５１６５（Ｐ２００５−１４５１６５）
【出願日】平成１７年５月１８日（２００５．５．１８）
【出願人】（００００００３０９）ＩＤＥＣ株式会社 (188)
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１８日（２００５．５．１８）
【出願人】（００００００３０９）ＩＤＥＣ株式会社 (188)
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