JPH1125810A - 安全スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 産業機械運転時は安全スイッチの強制解除に
よる安全扉の開放が行えず、停電等により電源遮断が発
生した場合のみ強制解除によってキーが抜けることによ
り、作業者の安全を確保する。 【解決手段】 安全柵あるいは安全扉のいずれかに取り
付けるキー部材とスイッチ本体からなり、本体内には扉
が完全に閉止された時にキーの本体への挿入を検出する
検出スイッチとキーをロック及びアンロックするロック
部材と制御的にロック部材をロック、アンロックするロ
ック解除部材と手動操作でロック解除部材を移動する強
制解除手段を設ける。安全扉が閉止していない状態や停
電等により制御信号が遮断された状態ではロックブロッ
クはバネ作用によりアンロック状態を保持する位置にあ
り、ロック解除部材はバネ作用によりロック状態を保持
する位置にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
装着する安全スイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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、Telemecani
que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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、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
ッチ本体とから成り、スイッチ本体は、安全扉が閉止さ
れキー部材がスイッチ本体の所定位置にセットされたと
き、この状態を検出するスイッチと、キー部材を制御的
にロック及びアンロックするロック部材と、ロック部材
を制御的にロック及びアンロックするロック部材解除部
材と、ロック部材解除部材を手動操作でアンロック位置
に移動することができる強制解除手段を有することを特
徴とする。本発明は望ましくは、安全扉が閉止されてい
ない状態及び停電等により制御信号が遮断された状態で
は、ロック部材はバネ作用によりアンロック状態を保持
する位置になるように、ロック解除部材はバネ作用によ
りロック状態を保持する位置になるような形態が良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】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。

【０００９】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。

【００１０】ロック解除手段１１は、ロックブロック２
０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３
３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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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２
２に通電指令をだす（図３の）。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。

【００１４】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）。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。

【００１５】次にロック解除ソレノイド３３に通電指令
（図３の）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。

【００１６】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）。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。

【００１７】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）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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】

【発明の効果】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。

【図面の簡単な説明】

【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】

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 ロック解除バネ ロック解除ソレノイド ロック強制解除回転ブロック キー挿入検出スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、スイ
   ッチ本体は、安全扉が閉止されキー部材がスイッチ本体
   の所定位置にセットされたとき、この状態を検出するス
   イッチと、キー部材を制御的にロック及びアンロックす
   るロック部材と、ロック部材を制御的にロック及びアン
   ロックするロック部材解除部材と、ロック部材解除部材
   を手動操作でアンロック位置に移動することができる強
   制解除手段を有することを特徴とする安全スイッチ。
2. 【請求項２】 前記安全スイッチにおいて、安全扉が閉
   止されていない状態及び停電等により制御信号が遮断さ
   れた状態では、ロック部材はバネ作用によりアンロック
   状態を保持する位置になるように、ロック部材解除部材
   はバネ作用によりロック状態を保持する位置になるよう
   にした請求項１記載の安全スイッチ。